上側(cè),使向量V朝向左側(cè)。在這樣使內(nèi)窺鏡圖像旋轉(zhuǎn)之后,在顯示部10顯示內(nèi)窺鏡圖像。在圖20概略示出顯示于顯示部10的內(nèi)窺鏡圖像的一個(gè)例子。圖20 (a)示出不顯示圓周的例子,圖20 (b)示出顯示圓周的例子。在內(nèi)窺鏡圖像中投影有坐標(biāo)軸AP、RL及SI,因此施術(shù)者僅僅觀看內(nèi)窺鏡圖像,就能可視地容易識(shí)別內(nèi)窺鏡圖像的下側(cè)為L(zhǎng)軸側(cè)(左半身側(cè))、內(nèi)窺鏡圖像的上側(cè)為R軸側(cè)(右半身側(cè))。
[0070]此外,在上述說(shuō)明中,在內(nèi)窺鏡圖像顯示全部三個(gè)坐標(biāo)軸AP、RL及SI。然而,無(wú)需顯示全部三個(gè)坐標(biāo)軸AP、RL及SI,例如,僅顯示兩個(gè)坐標(biāo)軸也可。以下,對(duì)僅顯示兩個(gè)坐標(biāo)軸的情況進(jìn)行說(shuō)明。
[0071]圖21是僅顯示兩個(gè)坐標(biāo)軸時(shí)的說(shuō)明圖。
[0072]施術(shù)者觀看內(nèi)窺鏡圖像時(shí),施術(shù)者的視線為與向量N同一個(gè)方向。因此,作為施術(shù)者,認(rèn)為在可視地識(shí)別內(nèi)窺鏡30的前端的位置的方面,知道與向量N所成的角度大的坐標(biāo)軸的方向比知道與向量N所成的角度小的坐標(biāo)軸的方向是更為有用的信息。因此,從三個(gè)坐標(biāo)軸之中,選擇與向量N所成的角度第I大的坐標(biāo)軸和第2大的坐標(biāo)軸,僅顯示所選擇的坐標(biāo)軸也可(參照?qǐng)D22)。
[0073]圖22是從三個(gè)坐標(biāo)軸之中選擇與向量N所成的角度較大的坐標(biāo)軸時(shí)的說(shuō)明圖。
[0074]首先,以使坐標(biāo)系CH的原點(diǎn)(^位于向量N的延長(zhǎng)線上的方式平行移動(dòng)內(nèi)窺鏡30的向量N、U及V。通過(guò)這樣平行移動(dòng)向量N、U及V,規(guī)定向量N與三個(gè)坐標(biāo)軸AP、RL及SI所成的角β 1、β2及β3。
[0075]選擇單元82 (參照?qǐng)D1)計(jì)算角β 1、β2及β 3。因此,通過(guò)比較角β 1、β2及β3,能夠選擇與向量N所成的角度第I大的坐標(biāo)軸和第2大的坐標(biāo)軸。例如,在角β1、β2及β 3之間存在β I > β2 > β 3的關(guān)系的情況下,與向量N所成的角成為最大的坐標(biāo)軸為ΑΡ,與向量N所成的角第2大的坐標(biāo)軸為RL。因此,顯示兩個(gè)坐標(biāo)軸AP及RL。圖23中示出在內(nèi)窺鏡圖像顯示兩個(gè)坐標(biāo)軸AP及RL的例子。對(duì)于內(nèi)窺鏡圖像,僅顯示三個(gè)坐標(biāo)軸之中兩個(gè)坐標(biāo)軸,從而施術(shù)者不僅知道內(nèi)窺鏡30的前端的位置,而且能夠只顯示優(yōu)先等級(jí)高的坐標(biāo)軸。
[0076](2)第 2 方式
圖24是第2方式的MR裝置200的概略圖。
[0077]MR裝置200具有計(jì)算內(nèi)窺鏡30的仰角Θ的計(jì)算單元84。此外,其他的構(gòu)成與第I方式相同。以下,對(duì)仰角Θ進(jìn)行說(shuō)明。
[0078]圖25是仰角Θ的說(shuō)明圖。
[0079]求仰角Θ的情況也與第I方式同樣,以使內(nèi)窺鏡30的向量N橫穿過(guò)坐標(biāo)的原點(diǎn)(^的方式平行移動(dòng)內(nèi)窺鏡30的向量N、U及V。圖25中示出由SI軸和RL軸規(guī)定的面RI。仰角Θ被規(guī)定為向量N的對(duì)面RI的投影分量NO與向量N所成的角度。仰角Θ通過(guò)顯示控制單元83顯示在顯示部10。在圖26中示出顯示于顯示部10的仰角Θ的顯示方法的一個(gè)例子。在圖26中,在內(nèi)窺鏡圖像的中央部分顯示用于表示仰角Θ的仰角指示器Ie。仰角指示器Ie具有指示仰角Θ的值的指針PT。在圖26中,示出仰角指示器Ie示出10°?70°的角度范圍、指針指示Θ =45°的例子。因此,施術(shù)者觀看在顯示部10顯示的內(nèi)窺鏡圖像,同時(shí)能夠確認(rèn)仰角Θ ( Θ =45° ),因此能夠知道內(nèi)窺鏡30的前端相對(duì)于面RI傾斜多少。
[0080]接著,對(duì)使仰角Θ的值變化的情況下,仰角Θ的顯示如何變化進(jìn)行說(shuō)明。
[0081]圖27是示出內(nèi)窺鏡30的前端的仰角Θ為Θ = 0°時(shí)的坐標(biāo)系CH和向量N的位置關(guān)系的圖,圖28是示出在Θ =0°時(shí)的仰角指示器Ie的一個(gè)例子的圖。
[0082]在Θ = 0°的情況下,向量N相對(duì)于面RI平行。仰角指示器Ie示出一 30°?30°的角度范圍,指針指示θ=0°。因此,施術(shù)者觀看在顯示部10顯示的內(nèi)窺鏡圖像,同時(shí)能夠確認(rèn)仰角θ (θ=0° ),因此能夠識(shí)別出內(nèi)窺鏡30的向量N與面RI平行。
[0083]接著,對(duì)內(nèi)窺鏡30的前端的仰角Θ為Θ =— 45°的情況下的仰角指示器進(jìn)行說(shuō)明。
[0084]圖29是示出內(nèi)窺鏡30的前端的仰角Θ為Θ = — 45°時(shí)的坐標(biāo)系CH和向量N的位置關(guān)系的圖,圖30是示出Θ = — 45°時(shí)的仰角指示器Ie的一個(gè)例子的圖。
[0085]在Θ =— 45°的情況下,向量N相對(duì)于面RI朝著斜上方向。仰角指示器示出一10°?一 70°的角度范圍,指針指示Θ =—45°。因此,施術(shù)者觀看在顯示部10顯示的內(nèi)窺鏡圖像,同時(shí)能夠確認(rèn)仰角Θ的值(Θ = — 45° ),因此能夠識(shí)別出內(nèi)窺鏡30的前端朝著斜上方向。
[0086](3)第 3 方式
以下,對(duì)第3方式進(jìn)行說(shuō)明。第3方式中,構(gòu)成為計(jì)算單元84計(jì)算仰角Θ之外,還計(jì)算方位角Φ,但其他的構(gòu)成與第2方式相同。以下,對(duì)方位角Φ進(jìn)行說(shuō)明。
[0087]圖31是方位角Φ的說(shuō)明圖。
[0088]求方位角Φ時(shí),也以使內(nèi)窺鏡30的向量N橫穿過(guò)坐標(biāo)的原點(diǎn)(^的方式平行移動(dòng)內(nèi)窺鏡30的向量N、U及V。方位角Φ被規(guī)定為向量N的對(duì)面RI的投影分量NO與SI軸所成的角。通過(guò)顯示控制單元83,該角度Φ顯示在顯示部10。圖32中示出在顯示部10顯示的方位角Φ的顯示方法的一個(gè)例子。在圖32中,在內(nèi)窺鏡圖像內(nèi)的圓周的上部,顯示有用于表示方位角Φ的方位角指示器la。方位角指示器Ia具有指示方位角Φ的值的指針PT。在圖32中,示出方位角指示器Ia示出50° R?10° L的角度范圍、指針PT指示Φ= 20° R的例子。此外,在表示Φ的角度一并記載字母“R”或“L”。字母“R”表示角度Φ相對(duì)于SI軸靠R軸側(cè),字母“L”表示角度Φ相對(duì)于SI軸靠L軸側(cè)。因此,指針PT所指示的Φ =20° R,表示相對(duì)于SI軸向R軸側(cè)傾斜20°。施術(shù)者觀看在顯示部10顯示的內(nèi)窺鏡圖像,同時(shí)能夠確認(rèn)方位角Φ ( Θ =20° R),因此能夠知道內(nèi)窺鏡30的前端相對(duì)于SI軸傾斜多少。
[0089]接著,對(duì)改變方位角Φ的值的情況下方位角Φ的顯示如何變化進(jìn)行說(shuō)明。
[0090]圖33是示出內(nèi)窺鏡30的前端的方位角Φ為Φ = 0°時(shí)的坐標(biāo)系CH和向量N的位置關(guān)系的圖,圖34是示出在Φ =0°時(shí)的方位角指示器Ia的一個(gè)例子的圖。
[0091]在圖33中顯示有面RI之外,顯示有面Al。面Al是由SI軸和AP軸規(guī)定的面。在Φ = 0°的情況下,向量N相對(duì)于面Al平行。方位角指示器示出30° R?30° L的角度范圍,指針PT指示Φ = 0°。因此,施術(shù)者觀看在顯示部10顯示的內(nèi)窺鏡圖像,同時(shí)能夠確認(rèn)方位角Φ ( Φ = 0° ),因此識(shí)別出內(nèi)窺鏡30的向量N與面Al平行。
[0092]接著,對(duì)內(nèi)窺鏡30的前端的方位角Φ為Φ = 20° L的情況下的方位角指示器進(jìn)行說(shuō)明。
[0093]圖35是示出內(nèi)窺鏡30的前端的方位角Φ為Φ = 20° L時(shí)的坐標(biāo)系CH和向量N的位置關(guān)系的圖,圖36是示出在Φ = 20° L時(shí)的方位角指示器Ia的一個(gè)例子的圖。
[0094]方位角指示器示出10° R?50° L的角度范圍,指針指示Φ = 20° L。因此,施術(shù)者觀看在顯示部10顯示的內(nèi)窺鏡圖像,同時(shí)能夠確認(rèn)方位角Φ ( Φ = 20° L),因此能夠知道向量N相對(duì)于SI軸傾斜20°。
[0095](4)第 4 方式
以下,對(duì)第4方式進(jìn)行說(shuō)明。此外,MR裝置的硬件構(gòu)成與第2方式相同。
[0096]圖37是示出第4方式中進(jìn)行手術(shù)時(shí)的流程的圖。
[0097]在步驟STl中,執(zhí)行用于取得手術(shù)部位的圖像數(shù)據(jù)的掃描。在圖38中概略示出經(jīng)掃描取得的圖像數(shù)據(jù)D。在執(zhí)行掃描后,進(jìn)入步驟ST2。
[0098]在步驟ST2中,施術(shù)者一邊觀看圖像數(shù)據(jù)D,一邊確定想要以外科用器具34實(shí)施外科處理的部位(以下,稱為“目標(biāo)”)。圖39中示出施術(shù)者確定的目標(biāo)T。在確定目標(biāo)T之后,進(jìn)入步驟ST3。
[0099]在步驟ST3中,向動(dòng)物11插入內(nèi)窺鏡30,并進(jìn)行手術(shù)。
[0100]圖40是概略示出向動(dòng)物11插入內(nèi)窺鏡30時(shí)的情況的圖。
[0101]圖40 (a)是示出設(shè)定在動(dòng)物11的坐標(biāo)系CH和內(nèi)窺鏡30的向量N、U及V的位置關(guān)系的圖,圖40 (b)是從向量N的方向觀看圖40 (a)時(shí)的圖。
[0102]通過(guò)插入內(nèi)窺鏡30,施術(shù)者能夠觀察到動(dòng)物11的內(nèi)部的部位G。此時(shí),通過(guò)顯示控制單元83,在顯示部10顯示內(nèi)窺鏡圖像和各種信息。圖41示出在顯示部10顯示的內(nèi)窺鏡圖像和各種信息的一個(gè)例子。具體而言,在顯示部10顯示以下的(I)?(6)等。
[0103](I)內(nèi)窺鏡圖像
(2)坐標(biāo)軸
(3)仰角指示器Ie
(4)方位角指示器Ia
(5)目標(biāo)T
(6)距離d、δ及Δ
此外,(I)?(4)已在第I?第3方式中進(jìn)行了說(shuō)明,因此省略(I)?(3)的說(shuō)明,以下,對(duì)于(5)及(6)進(jìn)行說(shuō)明。
[0104](5)關(guān)于目標(biāo)T
圖42是將目標(biāo)T顯示于顯示部10時(shí)的說(shuō)明圖。
[0105]圖42 (a)是示出向內(nèi)窺鏡圖像投影目標(biāo)T時(shí)的情況的圖,圖42 (b)是從向量N的方向觀看圖42 (a)時(shí)的