SEKI YASUHIRO (JP)
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\¥0 2021/137276 60 卩(:17 2020 /042611 請 求の範 囲 [請求項 1 ] 被穿孔対象を穿孔する穿孔装置であって、 前記穿孔装置は、 透視又は撮像される現実の像を目視可能なディスプレイと、 穿孔用工具と、 穿孔目印用治具と、 前記穿孔用工具及び前記穿孔目印用治具の外観情報を取得する外観 情報取得手段 と、 前記外観情報取得手段により取得された前記穿孔用工具及び前記穿 孔 目印用治具の前記外観情報を参照して、 穿孔方向延長線及び穿孔終 点を含む仮想 3次元画像を作成し、 当該仮想 3次元画像を前記現実の 像に反映させて前記デ ィスプレイに表示させる制御手段と、 を備えることを特徴とする穿孔装置。 [請求項 2] 請求項 1 に記載の穿孔装置において、 前記制御手段は、 前記穿孔方向延長線の前記仮想 3次元画像、 及び 、 前記穿孔終点の前記仮想 3次元画像を、 穿孔時に、 前記ディスプレ イに表示させる ことを特徴とする穿孔装置。 [請求項 3] 請求項 1又は 2に記載の穿孔装置において、 前記制御手段は、 前記穿孔方向延長線の前記仮想 3次元画像、 及び 、 前記穿孔終点の前記仮想 3次元画像を、 前記現実の像と異なる表示 態様で前記デ ィスプレイに表示させることを特徴とする穿孔装置。 [請求項 4] 請求項 1〜 3のいずれかに記載の穿孔装置において、 前記穿孔装置は、 更に、 前記穿孔用工具の穿孔方向延長線が、 前記穿孔終点を通過すること 、 又は、 通過しないこと、 を通知する通過通知手段 を備えることを特徴とする穿孔装置。 [請求項 5] 請求項 1〜 4のいずれかに記載の穿孔装置において、 前記穿孔装置は、 更に、 〇 2021/137276 61 卩(:170? 2020 /042611 前記穿孔用工具の穿孔部の先端が、 前記穿孔終点に近づいたこと、 又は、 到達したこと、 を通知する穿孔通知手段 を備えることを特徴とする穿孔装置。 [請求項 6] 請求項 1〜 5のいずれかに記載の穿孔装置において、 前記制御手段は、 前記穿孔目印用治具の先端が前記被穿孔対象に接 触する治具接触点、 又は、 前記治具接触点と前記穿孔用工具が穿孔を 開始する穿孔開始点 とを結ぶ直線上で前記治具接触点から一定の距離 離隔 した点、 を前記穿孔終点として前記ディスプレイに表示させるこ とを特徴とする穿孔装置。 [請求項 7] 請求項 6に記載の穿孔装置において、 前記制御手段は、 前記治具接触点の像を前記ディスプレイに表示さ せる ことを特徴とする穿孔装置。 [請求項 8] 請求項 1〜 7のいずれかに記載の穿孔装置において、 前記ディスプレイは透視により現実の像を目視可能なディスプレイ である ことを特徴とする穿孔装置。 [請求項 9] 請求項 8に記載の穿孔装置において、 前記ディスプレイはへッ ドマウントディスプレイであることを特徴 とする穿孔装置。 [請求項 10] 請求項 1〜 8のいずれかに記載の穿孔装置において、 前記ディスプレイは撮像により現実の像を目視可能なディスプレイ である ことを特徴とする穿孔装置。 [請求項 11 ] 請求項 1〜 1 〇のいずれかに記載の穿孔装置において、 前記制御手段は、 前記穿孔終点の表示について、 前記穿孔目印用治 具の配置が変化 しても表示位置が変わらないように前記ディスプレイ に表示させる ことを特徴とする穿孔装置。 [請求項 12] 請求項 1〜 1 0のいずれかに記載の穿孔装置において、 前記穿孔装置は、 更に、 〇 2021/137276 62 卩(:170? 2020 /042611 前記穿孔目印用治具の前記被穿孔対象に対する配置位置を維持する 配置維持手段 を備えることを特徴とする穿孔装置。 [請求項 13] 請求項 1〜 1 2のいずれかに記載の穿孔装置において、 前記外観情報取得手段は撮像手段であることを特徴とする穿孔装置 [請求項 14] 請求項 1〜 1 3のいずれかに記載の穿孔装置において、 前記穿孔装置は、 更に、 前記被穿孔対象に検出波を照射して前記被 穿孔対象の 2次元透視画像を取得する 2次元透視画像取得手段を備え 前記制御手段は、 前記被穿孔対象の前記 2次元透視画像を前記現実 の像又は前記仮想 3次元画像に反映させて前記ディスプレイに表示さ せる ことを特徴とする穿孔装置。 [請求項 15] 請求項 1 4に記載の穿孔装置において、 前記 2次元透視画像取得手段は X線撮像装置である ことを特徴とする穿孔装置。 [請求項 16] 人間の生体以外の被穿孔対象を穿孔する穿孔方法であって、 透視又は撮像される現実の像を目視可能なディスプレイを準備する 工程、 穿孔用工具を準備する工程、 穿孔目印用治具を準備する工程、 前記穿孔用工具及び前記穿孔目印用治具の外観情報を取得し、 前記 外観情報を参照 して、 穿孔方向延長線及び穿孔終点を含む仮想 3次元 画像を作成 し、 当該仮想 3次元画像を前記現実の像に反映させて前記 デ ィスプレイに表示させる工程、 及び 前記穿孔方向延長線及び前記穿孔終点に基づいて前記被穿孔対象を 穿孔する工程、 〇 2021/137276 63 卩(:170? 2020 /042611 を含むことを特徴とする穿孔方法。 [請求項 17] 請求項 1〜 1 5のいずれかの穿孔装置を用いて穿孔された貫通孔を 有する被穿孔対象を固定する固定機構であ って、 それぞれ頭部と、 一対のネジ部と、 を有する第 1及び第 2スクリユ 一を、 それぞれの前記ネジ部を先頭にして、 前記貫通孔の異なる孔口 か ら前記貫通孔に揷入し、 前記頭部間に前記被穿孔対象を挟んだ状態 で前記一対のネジ部を嵌合する ことにより、 前記被穿孔対象を固定す る ことを特徴とする固定機構。 [請求項 18] 請求項 1 7に記載の固定機構において、 前記被穿孔対象 ·前記第 1スクリユ_の前記頭部間、 又は前記被穿 孔対象 ·前記第 2スクリユーの前記頭部間、 の少なくとも一方に、 前 記被穿孔対象の前記貫通孔に対応する場 所に孔を有するプ レートを配置し、 前記第 1及び第 2スクリユーの前 記頭部間に前記プ レートを介して前記被穿孔対象を挟んだ状態で前記 一対のネジ部を嵌合する ことにより、 前記被穿孔対象を固定すること を特徴 とする固定機構。 |
[0001 ] 本発明は、 穿孔装置、 穿孔方法及び固定機構に関する。 背景技 術
[0002] 従来、 手術での骨の孔 (穴) あけ手術、 建築土木工事での木材、 金属の板 、 柱等の孔 (穴) あけ、 コンクリートブロック塀の孔 (穴) あけ等、 被穿孔 対象を穿孔する場合に、 現実の像に仮想の画像を反映させる現実を拡 張する 拡張現実技術 (八1191116 6〇1 技術、 略して 技術) を使ってシミュレ
— シヨンすることにより穿孔方向や穿孔位置を 決めて実視野における現実の 画像と重ね合わせて穿孔する穿孔方法が提案 されている。
[0003] 技術を用いたこのような穿孔方法として特許 文献 1 に開示される方法 がある。 この方法では、 患者の歯槽歯 (被穿孔対象) をドリルで穿孔してフ ィクスチヤーの埋入れをするインプラント治 療をおこなう場合、 被穿孔対象 を〇丁撮影する。 次に、 <3丁撮影により得られた(3丁撮影画像を使 ってフィ クスチヤー埋入のシミュレーシヨンをしてフ ィクスチヤー埋入位置を決め、 その位置を <3丁撮影画像上で計測する。 次に、 0丁撮影テンプレートにシミ ュレーシヨンにより決めたフィクスチヤー埋 入位置及び埋入方向を示すマー クを付ける。 次に、 患者の口腔内から型取り (印象) した上顎の実寸大のモ ックアップ (石膏模型) を作成し、 このモックアップにマウスピースを装着 する。 次に、 マウスピースにマークを付けこのマークをガ イ ドとして穿孔シ ミュレーシヨン位置にワイヤを植立する。 (以上が前準備) 。 次に、 実際に患者の歯槽歯に穿孔する場合には、 マーカを付けたマウスピ — スを、 患者の残存歯部に装着して、 患者の口腔内を撮影し、 その撮影映像 に、 フィクスチヤーのシミュレーシヨンイメージ 画像を重複して表示する。 フィクスチヤーのシミュレーシヨンイメージ 画像をガイ ドとしてドリルの位 置決めをして穿孔する。 〇 2021/137276 2 卩(:170? 2020 /042611
[0004] 従来のこのような穿孔方法は、 被穿孔対象を<3丁撮影し、 モックアップ ( 石膏模型) を作成して穿孔のシミュレーションをし、 現実の像にシミュレー ションした仮想の画像を重畳してシミュレー ションに沿った穿孔をする方法 であり、 穿孔位置や穿孔方向に誤差を生じ難い点で優 れている。 先行技 術文献 特許文 献
[0005] 特許文献 1 :特開 2 0 1 3 _ 3 4 7 6 4号公報 発明 の概要 発明 が解決 しようと する課題
[0006] しかし、 従来の穿孔方法では、 0丁撮像、 モックアップ作成、 フィクスチ ヤーシミュレーション等をおこなう必要があ り、 大掛かりな設備 (又は複雑 な工程) が必要となる問題があった。 本発明はかかる問題に鑑みてなされたもので あり、 大掛かりな設備 (又は 複雑な工程) を必要とせずに的確な穿孔をすることが可能 な穿孔装置及び穿 孔方法、 並びに、 穿孔された被穿孔対象を適切に固定すること が可能な固定 機構を提供することを目的とする。 課題 を解決す るため の手段
[0007] [ 1 ] 本発明の穿孔装置は、 被穿孔対象を穿孔する穿孔装置であって、 透視 又は撮像される現実の像を目視可能なディス プレイと、 穿孔用工具と、 穿孔 目印用治具と、 前記穿孔用工具及び前記穿孔目印用治具の外 観情報を取得す る外観情報取得手段と、 前記外観情報取得手段により取得された前記 穿孔用 工具及び前記穿孔目印用治具の前記外観情報 を参照して、 穿孔方向延長線及 び穿孔終点 (穿孔の終点) を含む仮想 3次元画像 (仮想の 3次元画像) を作 成し、 当該仮想 3次元画像を前記現実の像に反映させて前記 ィスプレイに 表示させる制御手段と、 を備えることを特徴とする。
[0008] このようにすると、 穿孔装置は、 透視又は撮像される現実の像を目視可能 なディスプレイと、 穿孔用工具等の外観情報を取得する外観情報 取得手段、 〇 2021/137276 3 卩(:170? 2020 /042611 外観情報取得手段により取得された穿孔用工 具等の外観情報を参照して穿孔 方向延長線及び穿孔終点を含む仮想 3次元画像を作成し当該仮想 3次元画像 を現実の像に反映させてディスプレイに表示 させる制御手段、 等を備えるた め、 穿孔方向延長線及び穿孔終点に基づいて (を用いて、 を目当てとして、 をガイ ドとして) 穿孔すればよく、 被穿孔対象の<3丁撮影、 モックアップ ( 石膏模型) 作成、 穿孔シミュレーション等のための大掛かりな 設備を必要と せずに的確な穿孔をすることが可能な穿孔装 置となる。 また、 穿孔目印用治具や穿孔用工具の配置位置 (姿勢) を変えると、 穿孔 終点や穿孔方向延長線を原則として変えるこ とができるため、 穿孔時の被穿 孔対象の状態に応じた臨機応変の的確な穿孔 が可能となる。 換言すれば、 実 際に穿孔する段階で被穿孔対象の状態が事前 に想定したのと異なるような場 合であっても大掛かりな設備を必要とせずに 的確な穿孔をすることが可能と なる。
[0009] なお、 本発明は現実の像に、 仮想 3次元画像を反映させるものである意味 で八 技術を応用した発明である。 ここで、 「現実の像」 とは、 現実に存在する物の像であり、 「仮想 3次元 画像」 とは、 現実には存在しない又は見えないが〇 II (又はコンビュータ 一、 ソフトウェア) が作り出した 3次元画像をいう。 「目視可能」 とは、 焦 点距離よりも遠くにできる実像、 又はその反対に焦点距離よりも近くにでき る虚像のどちらが目視可能であってもよい趣 旨である。 また、 本願において 「外観情報」 とは、 穿孔用工具等の 「外形情報」 及び 「特徴情報」 を含む。 「外観」 とは外から見た様子であることから、 「外観 情報」 とは穿孔用工具等を外から見ることにより直 接又は間接的に得られる 3 次元画像情報等の情報を指す。
「外形情報」 とは、 穿孔用工具等の外形 (外形の一部を含む) に関する情 報をいう。 「外形」 とは外から見た形であることから、 「外形情報」 とは穿 孔用工具等を外から見る形により得られる情 報を指す。 例えば、 穿孔用工具 等の端部における楕円、 三角、 四角等の輪郭形状、 あるいは角部がある場合 〇 2021/137276 4 卩(:170? 2020 /042611 における当該角部の輪郭形状等の情報である 。 (穿孔用工具が図 1等で後述 するドリル 3 4であれば、 ドリルビッ ト自体の凹凸形状、 ドリルビッ トがチ ャックに取り付けらた取り付け部の直角形状 、 穿孔用工具本体のドリルビッ 卜側端部の直角形状、 把持部 3 5端部の四角形状等である。 )
「特徴情報」 とは、 穿孔用工具等の外観の特徴的な情報である。 例えば、 穿孔用工具等にマーク (目印用マーク、 認識用マーク、 識別用マーク) を付 したときのマークの位置、 形 (形状) 、 模様、 マークの意味、 あるいは外観 上の特徴的な情報 (曲がっている等の特徴的な情報) である。 「外形情報」 と 「特徴情報」 とは必ずしも明確に区別されるものではなく ある外観が両者 を兼ねる場合もある。
「前記穿孔用工具及び前記穿孔目印用治具 の前記外観情報を参照して、 穿 孔方向延長線及び穿孔終点を含む仮想 3次元画像を作成し」 とは、 例えば、 穿孔用工具の外形又は工具の外部に設けられ たマークの位置等の外観情報を 参照して、 穿孔用工具の穿孔方向延長線の仮想 3次元画像を作成したり、 穿 孔目印用治具の外形又は穿孔目印用治具の外 部に設けられたマークの位置等 の外観情報を参照して、 穿孔目印用治具の穿孔終点の仮想 3次元画像を作成 することをいう。 なお、 外観情報取得手段としては、 例えば、 撮像手段 (カメラ) 、 レーザ 一、 赤外線、 超音波等を使用する形状計測センサー等があ る。
[0010] また、 本発明の穿孔装置においては、 前記穿孔用工具には、 当該穿孔用エ 具の前記外観情報として第 1マークが設けられ、 前記制御手段は、 前記第 1 マークを参照して前記穿孔方向延長線を作成 して前記ディスプレイに表示さ せることが好ましい。
[0011 ] このようにすると、 制御手段は、 穿孔用工具に設けられた第 1マークを参 照して穿孔方向延長線を作成すればよいため 、 作成が容易で、 大掛かりな設 備を必要とせずに的確な穿孔をすることがよ り一層容易になる。
[0012] また、 本発明の穿孔装置においては、 前記穿孔用工具には、 穿孔方向に基 づいて前記第 1マークが複数設けられ、 前記制御手段は、 前記穿孔方向延長 〇 2021/137276 5 卩(:170? 2020 /042611 線を、 前記複数の第 1マークの位置情報を参照して作成し前記デ スプレイ に表示させることが好ましい。
[0013] このようにすると、 制御手段は、 穿孔方向に基づいて設けられた複数の第 1 マークの位置情報を参照して穿孔方向延長線 を作成すればよいため、 作成 が容易で、 大掛かりな設備を必要とせずに的確な穿孔を することがより一層 容易になる。
[0014] また、 本発明の穿孔装置においては、 前記穿孔目印用治具には、 当該穿孔 目印用治具の前記外観情報として第 2マークが設けられ、 前記制御手段は、 前記穿孔終点を、 前記第 2マークを参照して作成して前記ディスプレ に表 示させることが好ましい。
[0015] このようにすると、 制御手段は、 穿孔目印用治具に設けられた第 2マーク を参照して穿孔終点を作成すればよいため、 作成が容易で、 大掛かりな設備 を必要とせずに的確な穿孔をすることがより 一層容易になる。
[0016] また、 本発明の穿孔装置においては、 前記穿孔目印用治具には、 治具の長 手方向 (穿孔終点方向) に向かって前記第 2マークが複数設けられ、 前記制 御手段は、 前記穿孔終点を、 前記複数の前記第 2マークの位置情報を参照し て作成し前記ディスプレイに表示させること が好ましい。
[0017] このようにすると、 制御手段は、 治具の長手方向 (穿孔終点方向) に向か って設けられた複数の第 2マークの位置情報を参照して、 穿孔終点を作成す ればよいため、 作成が容易で、 大掛かりな設備を必要とせずに的確な穿孔を することがより一層容易になる。
[0018] [ 2 ] 本発明の穿孔装置においては、 前記制御手段は、 前記穿孔方向延長線 の前記仮想 3次元画像、 及び、 前記穿孔終点の前記仮想 3次元画像を、 穿孔 時に、 前記ディスプレイに表示させることが好まし い。
[0019] このようにすると、 穿孔方向延長線の仮想 3次元画像、 及び、 穿孔終点の 仮想 3次元画像が、 穿孔時にディスプレイに表示されるため、 穿孔と関係の ない場合にはこれらの表示がされないのでデ ィスプレイがより一層見易い穿 孔装置を提供することができる。 \¥0 2021/137276 6 卩(:17 2020 /042611
[0020] [ 3 ] 本発明の穿孔装置においては、 前記制御手段は、 前記穿孔方向延長線 の前記仮想 3次元画像、 及び、 前記穿孔終点の前記仮想 3次元画像を、 前記 現実の像と異なる表示態様で前記ディスプレ イに表示させることが好ましい
[0021 ] このようにすると、 現実の像と、 仮想 3次元画像 (穿孔方向延長線及び穿 孔終点) との区別をすることが容易になるため、 より一層的確な穿孔をする ことが可能となる。
[0022] ここで、 「異なる表示態様」 とは、 例えば、 穿孔用工具、 穿孔目印用治具 等の外観が白黒色調である場合に、 仮想 3次元画像 (穿孔方向延長線及び穿 孔終点) をそれと異なる色調 (赤、 青等) で表示させる、 点滅していない場 合に点滅して表示させる等の表示態様をいう 。
[0023] [ 4 ] 本発明の穿孔装置においては、 更に、 前記穿孔用工具の穿孔方向延長 線が、 前記穿孔終点を通過すること、 又は、 通過しないこと、 を通知する通 過通知手段を備えることが好ましい。
[0024] このようにすると、 穿孔方向延長線が穿孔終点を通過するか否か が分かる ため、 的確な穿孔をすることがより一層容易になる 。
[0025] [ 5 ] 本発明の穿孔装置においては、 更に、 前記穿孔用工具の穿孔部の先端 が、 前記穿孔終点に近づいたこと、 又は、 到達したこと、 を通知する穿孔通 知手段 を備えることが好ましい。
[0026] このようにすると、 穿孔用工具の穿孔部の先端が穿孔終点に近づ いたこと 、 又は到達したことが分かるため、 的確な穿孔をすることがより一層容易に なる。 例えば、 穿孔部の先端が穿孔終点に近づくと穿孔の速 度を緩める、 先端が 穿孔終点に到達すると穿孔を終了する等によ り、 不十分な穿孔や過度な穿孔 を抑制し的確な穿孔をすることが可能となる 。
[0027] [ 6 ] 本発明の穿孔装置においては、 前記制御手段は、 前記穿孔目印用治具 の先端が前記被穿孔対象に接触する治具接触 点、 又は、 前記治具接触点と前 記穿孔用工具が穿孔を開始する穿孔開始点と を結ぶ直線上で前記治具接触点 〇 2021/137276 7 卩(:170? 2020 /042611 から一定の距離離隔した点、 を前記穿孔終点として前記ディスプレイに表 示 させることが好ましい。 なお、 「治具接触点」 は 「穿孔目標点」 と言い換えることもできる。
[0028] このようにすると、 穿孔目印用治具の先端が被穿孔対象に接触す る治具接 触点、 又は治具接触点と穿孔用工具が被穿孔対象の 穿孔を開始する穿孔開始 点とを結ぶ直線上で治具接触点から一定の距 離離隔した点、 が穿孔終点とな るため、 治具接触点や穿孔開始点の位置を変えること により、 穿孔終点を容 易に決定したり変更することができ、 大掛かりな設備を必要とせずに的確な 穿孔をすることがより _層容易になる。 例えば、 治具接触点を穿孔終点とする場合は、 穿孔目印用治具の先端を被 穿孔対象に接触させることで、 穿孔終点を容易に決定したり変更したりする ことができる。 また、 例えば、 治具接触点と穿孔開始点とを結ぶ直線上で治 具接触点から 一定の距離離隔した点を穿孔終点とするのは 、 被穿孔対象を貫通する穿孔で はなく、 穿孔目印用治具の先端を差し込むことが困難 な穿孔 (例えば、 被穿 孔対象の表面から _ 定の距離離隔した点乃至 _ 定の深さの点で穿孔を止める ような穿孔、 言わば表面から一定の深さの穿孔) のような場合に便利である
[0029] なお、 本発明の穿孔装置においては、 更に、 前記穿孔方向延長線と、 前記 治具接触点 ·前記穿孔開始点間を結ぶ直線と、 穿孔する方向が前記治具接触 点 ·前記穿孔開始点間を結ぶ直線 (穿孔終点を通る直線) とが一致するする とき、 一致することを通知する通知手段を備えるこ とが好ましい。
[0030] このようにすると、 穿孔方向が、 治具接触点 ·穿孔開始点間を結ぶ直線、 つまり、 穿孔終点を通る直線に基づいていることが分 かるため、 より _ 層的 確な穿孔をすることが可能となる。
[0031 ] [ 7 ] 本発明の穿孔装置においては、 前記制御手段は、 前記治具接触点の像 を前記ディスプレイに表示させることが好ま しい。
[0032] このようにすると、 治具接触点の像がディスプレイに表示される ため、 穿 〇 2021/137276 8 卩(:170? 2020 /042611 孔終点を決定したり、 変更したりすることが、 より一層容易になる。
[0033] [ 8 ] 本発明の穿孔装置においては、 前記ディスプレイは透視により現実の 像を目視可能なディスプレイであることが好 ましい。 ここで、 「透視により」 とは、 シースルーで、 ディスプレイの向こう側に ある現実の像が目視可能なことをいう。 ディスプレイの向こう側にある現実 の像はストレートに直視できる像の他、 例えば、 鏡で反射された (鏡に映っ た) 像であってもよい。
[0034] このようにすると、 透視により現実の像を目視可能なディスプレ イである ため、 現実の像をそのまま目視でき、 現実の像の歪み、 解像度の低下等が生 じにくくなる。
[0035] [ 9 ] 本発明の穿孔装置においては、 前記ディスプレイはヘッ ドマウントデ ィスプレイであることが好ましい。
[0036] このようにディスプレイがヘッ ドマウントディスプレイであると、 ディス プレイ (ヘッ ドマウントディスプレイ) が穿孔する者 (術者等) が頭部に装 着されるため、 頭の動きに合わせて変化する現実の像とそれ に反映 (重畳) された穿孔終点等の仮想 3次元画像を見ることができるため穿孔作業 しや すく、 より一層的確な穿孔をすることが可能となる 。 例えば、 術者が人間や 動物の骨に孔 (穴) を開けたり、 大工が木材に孔 (穴) 孔を開けるような場 合に有用である。
[0037] [ 1 0 ] 本発明の穿孔装置においては、 前記ディスプレイは撮像により現実 の像を目視可能なディスプレイであることが 好ましい。 ここで、 「撮像により」 とは、 撮像手段で撮像した現実の像がディスプレ イに表示されることにより目視可能なことを いう。
[0038] このようにすると、 撮像された穿孔用工具等の外観情報を参照し て仮想 3 次元画像 (穿孔方向延長線、 穿孔終点) を作成することが容易である。 また 、 撮像された画像を表示させるとともに、 それに穿孔方向延長線、 穿孔終点 等の仮想 3次元画像を反映 (重畳) させて、 ディスプレイに表示させること がより一層容易になる。 〇 2021/137276 9 卩(:170? 2020 /042611
[0039] [ 1 1 ] 本発明の穿孔装置においては、 前記制御手段は、 前記穿孔終点の表 示について、 前記穿孔目印用治具の配置位置が変化しても 表示位置が変わら ないように前記ディスプレイに表示させるこ とが好ましい。
[0040] このようにすると、 穿孔目印用治具の配置が変化しても穿孔終点 の表示位 置が変わらないため、 穿孔する者が穿孔目印用治具の配置を維持す る (保つ ) ための身体の束縛が開放される。 例えば、 穿孔する者が、 穿孔目印用治具を一方の手 (左手) に把持し (持 って) 、 穿孔用工具を他方の手 (右手) に把持して穿孔する場合、 穿孔目印 用治具を一方の手で所定の位置に配置して穿 孔終点の表示位置を決定すると 、 その後に一方の手を穿孔目印用治具から離す ことによりその配置位置が変 化しても穿孔終点の表示位置は変化しないた め、 一方の手を自由に使うこと が可能となる。
[0041 ] [ 1 2 ] 本発明の穿孔装置においては、 更に、 前記穿孔目印用治具の前記被 穿孔対象に対する配置位置を維持する配置維 持手段を備えることが好ましい
[0042] このようにすると、 穿孔目印用治具の被穿孔対象に対する配置位 置が維持 される (保たれる、 固定される) ため、 穿孔する者が穿孔目印用治具の配置 を維持するための身体の束縛が開放され、 より一層穿孔に注力することが可 能となる。 例えば、 穿孔作業の間に、 穿孔する者が穿孔目印用治具を手に持ってそ の 配置位置 (姿勢) を維持している必要がなく、 そのような身体の束縛から解 放される。
[0043] [ 1 3 ] 本発明の穿孔装置においては、 前記外観情報取得手段は撮像手段で あることが好ましい。
「撮像手段」 とは、 例えば、 静止画 (スチル写真) や動画 (映画、 テレビ 、 ビデオ等) の像を撮るカメラ (撮影機) をいう。 撮影手段と言い換えるこ ともできる。
[0044] このように、 外観情報取得手段が撮像手段であると、 対象物を撮像 (撮影 〇 2021/137276 10 卩(:170? 2020 /042611
) することによりその外観情報をより一層容易 に取得できる。 また、 撮像した現実の像をディスプレイに表示させ ると、 外観情報の取得 に加え、 現実の像のディスプレイへの表示もより一層 容易である。
[0045] [ 1 4 ] 本発明の穿孔装置においては、 前記穿孔装置は、 更に、 前記被穿孔 対象に検出波を照射して前記被穿孔対象の 2次元透視画像を取得する 2次元 透視画像取得手段を備え、 前記制御手段は、 前記被穿孔対象の前記 2次元透 視画像を前記現実の像又は前記仮想 3次元画像に反映させて前記ディスプレ イに表示させることが好ましい。
[0046] ここで、 2次元透視画像取得手段とは、 例えば、 被穿孔対象に、 X線やレ — ザー光を含む電磁波、 超音波等の検出波を照射して、 その透過、 吸収、 反 射、 光音響等の状態から被穿孔対象の 2次元透視画像 (障害物で遮られた外 形、 破断部等の内部構造等) を検出する X線撮像装置、 超音波撮像装置、 光 超音波撮像装置等をいう。
[0047] このようにすると、 2次元透視画像取得手段により被穿孔対象の 2次元透 視画像が取得され、 現実の像又は仮想 3次元画像に反映させてディスプレイ に表示されるため ( 2次元透視画像取得は 3次元透視画像取得のような大掛 かりな設備を必要としないこと、 2次元透視画像を使用することにより現実 の像への仮想 3次元画像の反映 (重畳) がより一層位置精度 (位置補正を含 む) よくおこなえること、 障害物で遮られた箇所も 2次元透視画像で表示さ れること、 等により) 大掛かりな設備を必要とせずに的確な穿孔を すること が、 より一層容易になる。
[0048] [ 1 5 ] 本発明の穿孔装置においては、 前記 2次元透視画像取得手段は X線 撮像装置であることが好ましい。
[0049] このようにすると、 2次元透視画像取得手段として広く普及して る乂線 撮像装置を使用すればよいため、 大掛かりな設備を必要とせずに的確な穿孔 をすることが、 より一層容易になる。
[0050] [ 1 6 ] 本発明の穿孔方法は、 人間の生体以外の被穿孔対象を穿孔する穿孔 方法であって、 透視又は撮像される現実の像を目視可能なデ ィスプレイを準 〇 2021/137276 1 1 卩(:170? 2020 /042611 備する工程、 穿孔用工具を準備する工程、 穿孔目印用治具を準備する工程、 前記穿孔用工具及び前記穿孔目印用治具の外 観情報を取得し、 前記外観情報 を参照して、 穿孔方向延長線及び穿孔終点を含む仮想 3次元画像を作成し、 当該仮想 3次元画像を前記現実の像に反映させて前記 ィスプレイに表示さ せる工程、 及び前記穿孔方向延長線及び前記穿孔終点に 基づいて前記被穿孔 対象を穿孔する工程、 を含むことを特徴とする。
[0051 ] このようにすると、 透視又は撮像される現実の像を目視可能なデ ィスプレ イが準備され、 穿孔方向延長線及び穿孔終点を含む仮想 3次元画像が現実の 像に反映してディスプレイに表示されるため 、 穿孔方向延長線及び穿孔終点 に基づいて穿孔すればよく、 被穿孔対象の<3丁撮影工程、 モックアップ (石 膏模型) 作成工程、 穿孔シミュレーションエ程等の複雑な工程を 必要とせず に的確な穿孔をすることが可能な穿孔方法を 提供することが可能となる。
[0052] [ 1 7 ] 本発明の固定機構は、 上記のいずれかの穿孔装置を用いて穿孔され た貫通孔を有する被穿孔対象を固定する固定 機構であって、 それぞれ頭部と 、 一対のネジ部と、 を有する第 1及び第 2スクリューを、 それぞれの前記ネ ジ部を先頭にして、 前記貫通孔の異なる孔口から前記貫通孔に揷 入し、 前記 頭部間に前記被穿孔対象を挟んだ状態で前記 一対のネジ部を嵌合することに より、 前記被穿孔対象を固定することを特徴とする 。 ここで、 一対のネジ部とは、 一方が雄ネジ、 他方が雌ネジのように、 互い に嵌合する関係のあるネジで構成された部分 をいう。 貫通孔の異なる孔口と は、 貫通孔の 2つの異なる孔口 (一方及び他方の孔口) をいう。
[0053] このようにすると、 例えば、 被穿孔対象が破断等して複数に分かれている ような場合であっても、 それらの複数箇所 (複数に分かれた被穿孔対象) を 通るように形成された貫通孔に対し、 第 1及び第 2スクリューがそれぞれネ ジ部を先頭にして、 貫通孔の異なる孔口から貫通孔に揷入され、 それらの頭 部間に被穿孔対象 (複数に分かれた被穿孔対象) が挟まれ、 それらのネジ部 が貫通孔の中で嵌合されることにより、 複数に分かれた被穿孔対象を一体的 に固定 (しっかり固定) される。 また、 第 1及び第 2スクリューは、 尖部を 〇 2021/137276 12 卩(:170? 2020 /042611 有するネジ部が被穿孔対象の内側にあり、 尖部を有しない頭部が外側にある ため、 固定後、 ネジ部の尖部によるケガ等の抑制が可能とな る。 ネジ部の尖 部が被穿孔対象の表面に露出しないので、 尖部によるケガ等の抑制が可能と なる。 このように、 穿孔された被穿孔対象を安全性も含め適切に 固定するこ とが可能となる。
[0054] [1 8] 本発明の固定機構においては、 前記被穿孔対象 ·前記第 1スクリュ _ の前記頭部間、 又は前記被穿孔対象 ·前記第 2スクリューの前記頭部間、 の少なくとも一方に、 前記被穿孔対象の前記貫通孔に対応する場所 に孔を有 するプレートを配置し、 前記第 1及び第 2スクリューの前記頭部間に前記プ レートを介して前記被穿孔対象を挟んだ状態 で前記一対のネジ部を嵌合する ことにより、 前記被穿孔対象を固定することが好ましい。
[0055] このようにすると、 第 1及び第 2スクリューの頭部間に 2枚のプレートに 挟持される形で (プレートを介して) 被穿孔対象が挟まれ被穿孔対象が固定 されるため、 例えば、 被穿孔対象の材質が脆かったり、 被穿孔対象が破断し ているような場合であっても、 プレートに挟持される形で (プレートを介し て) それらを一体的に固定できる等、 被穿孔対象をより一層適切に固定する ことが可能となる。
[0056] なお、 「生体」 とは、 生物の生きている体をいう。 生物は、 人間、 動物 ( 犬、 猫等) 、 魚等である。 生体の例としては、 人間や動物の骨がある。 生体 の穿孔としては、 例えば、 人間や動物の手術での骨のドリルや刺入ピン によ る穿孔 (穴あけ) がある。 「人間を含まない生体」 とは、 生体から人間を除 く趣旨である。 図面 の簡単な 説明
[0057] [図 1]実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0の概要を説明するための図である。
[図 2]実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0の穿孔目印用治具 4を説明するための 図である。
[図 3]実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0の穿孔用工具 3を説明するための図で ある。 〇 2021/137276 13 卩(:170? 2020 /042611
[図 4]実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0の回路等の概要を説明するための図で ある。
[図 5]実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0の穿孔方法を説明するためのフローチ ヤー トである。
[図 6]実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0で穿孔する場合にディスプレイ 1 に見 える様子を説明するための図である。
[図 7]実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0で穿孔する場合の穿孔用工具 3及び穿 孔目印用治具 4の配置を説明するための図である。
[図 8]実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0における第 1マーク 3 2の変形例を説 明するための図である。
[図 9]実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0における第 2マーク 4 2の変形例を説 明するための図である。
[図 10]実施形態 2に係る穿孔装置 2 0 0を説明するための図である。
[図 11]実施形態 3に係る穿孔装置 3 0 0を説明するための図である。
[図 12]実施形態 4に係る穿孔装置 4 0 0を説明するための図である。
[図 13]実施形態 5に係る穿孔装置 5 0 0を説明するための図である。
[図 14]実施形態 6に係る穿孔装置 6 0 0を説明するための図である。
[図 15]実施形態 7に係る穿孔装置 7 0 0を説明するための図である。
[図 16]実施形態 9に係る穿孔装置 9 0 0を説明するための図である。
[図 17]実施形態 1 0に係る穿孔装置 1 0 0 0を説明するための図である。
[図 18]実施形態 1 1 に係る穿孔装置 1 1 0 0を説明するための図である。
[図 19]実施形態 1 2に係る穿孔装置 1 2 0 0の概要を説明するための図であ る。
[図 20]実施形態 1 2に係る穿孔装置 1 2 0 0を説明するための図である。
[図 21]実施形態 1 3に係る穿孔装置 1 3 0 0を説明するための図である。
[図 22]実施形態 1 4に係る穿孔装置 1 4 0 0を説明するための図である。
[図 23]実施形態 1 5に係る穿孔装置 1 5 0 0を説明するための図である。
[図 24]実施形態 1 5においてプレート がある場合の穿孔等を説明するため 〇 2021/137276 14 卩(:170? 2020 /042611 の図である。
[図 25]実施形態 1 6に係る穿孔装置 1 6 0 0を説明するための図である。
[図 26]実施形態 1 7に係る固定機構 1 7 0 0を説明するための図である。
[図 27]実施形態 1 8に係る固定機構 1 8 0 0を説明するための図である。 発明 を実施す るため の形態
[0058] 以下、 本発明の穿孔装置及び穿孔方法について、 図に示す各実施形態に基 づいて説明する。 各図面は模式図であり、 必ずしも実際の形状、 構造、 構成 、 工程等を厳密に反映するものではない。 以下に説明する各実施形態は、 特 許請求の範囲に係る発明を限定するものでは ない。 また、 各実施形態の中で 説明されている諸構成要素及びその組み合わ せの全てが本発明に必須である とは限らない。 以下の説明においては実質的に同等とみなせ る構成要素に関 しては実施形態をまたいで同じ符号を用い、 再度の説明を省略する場合があ る。
[0059] [実施形態 1] 図 1〜図 7を用いて、 実施形態 1 に係る穿孔装置及び穿孔方法について説 明する。 まず、 図 1〜図 4を用いて説明する。 図 1 を用いて実施形態 1 に係る穿孔 装置 1 0 0の概要について、 図 2を用いて穿孔目印用治具 4について、 図 3 を用いて穿孔用工具 3について、 図 4を用いてハードウエア回路構成の概要 について説明する。
[0060] 穿孔装置 1 0 0の概要 図 1 に示す実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0は、 図 1 に示すように、 術者 IV! (穿孔する者) が、 生体 (人間又は動物) を被穿孔対象 として、 穿孔用 工具 3で被穿孔対象 (骨 〇 をドリルで穿孔する穿孔装置である。 穿孔装置 1 〇〇は、 透視又は撮像される現実の像 1 1 (図 6参照) を目視 可能なディスプレイ 1 と、 穿孔用工具 3と、 穿孔目印用治具 4と、 撮像手段 7 (穿孔用工具 3等の外観情報を取得する外観情報取得手段 と、 穿孔方向 延長線 3 1及び穿孔終点 4 1 を含む仮想 3次元画像 1 2を作成し現実の像 1 1 に反映させてディスプレイ 1 に表示させる制御手段 2と、 を備える。 術者 M は、 ディスプレイ 1で見える現実の像 1 1 に反映された穿孔方向延長線 3 1 及び穿孔終点 4 1 を含む仮想 3次元画像 1 2に基づいて穿孔用工具 3で穿 孔する。 なお、 穿孔装置 1 0 0では、 ディスプレイ 1で現実の像 1 1 に仮想 3 次元画像 1 2が反映されて見える一種の拡張現実 (A R) 技術を使用して いる。 ここで、 現実の像 1 1 とは現実に存在する実在の物の像であり、 これに対 比されるのが、 実際には存在せず制御手段 2 (C P U 2 1) が作り出した物 である仮想 3次元画像 1 2である。 穿孔終点 4 1 と穿孔方向延長線 3 1は、 制御手段 2がディスプレイ 1上に作り出した仮想 3次元画像 1 2であり、 現 実の像 1 1ではない。 図 1 においては、 本願の発明を理解しやすくするため 、 実世界では見えない仮想 3次元画像 1 2 (穿孔終点 4 1 と穿孔方向延長線 3 1) を図中に描いている。
[0061 ] 図 1 に示されるように、 ディスプレイ 1はヘッ ドマウントディスプレイ 6 とした。 ディスプレイ 1では現実の像 1 1が目視可能であるが、 ディスプレ イ 1 としては、 透視 (半透視も含む、 シースルー) により現実の像 1 1 を目 視可能にしたタイプと、 撮像手段 7により撮像された現実の像 1 1 をディス プレイ 1 に表示させることにより目視可能にしたタイ プとがある。 いずれの タイプのディスプレイ 1でもよく、 これらは、 例えば、 液晶パネル、 E L (E lectro Lumi nescence) パネル等を用いて容易に構成できる。 ディスプレイ 1 により現実の像 1 1が目視されるとともに、 ディスプレイ 1 に穿孔終点 4 1 と穿孔方向延長線 3 1の仮想 3次元画像 1 2が表示される 。 ディスプレイ 1 (ヘッ ドマウントディスプレイ 6) には、 外観情報取得手 段としても撮像手段 (カメラ) 7が装着されている。 ディスプレイ 1及び撮 像手段 (カメラ) 7と制御手段 (コントローラー) 2との間はケーブル 6 1 で結ばれ、 _方から他方へ信号の送信、 受信、 又は両者間での信号の送受信 がされる。 なお、 撮像した現実の像 1 1 をディスプレイ 1 に表示させる場合には、 撮 〇 2021/137276 16 卩(:170? 2020 /042611 像手段 (カメラ) 7は、 外観情報取得手段としての機能の他に、 ディスプレ イ 1 に表示させるために現実の像 1 1 を撮像する機能も有する。
[0062] 図 2に示すように、 穿孔目印用治具 4は、 針部 4 4と把持部 4 5とを有す る。 穿孔目印用治具 4 (ここでは針部 4 4) には、 第 2マーク 4 2が、 例え ば、 凹凸、 印刷、 マークを印刷したシール貼り付け等により、 設けられてい る。 制御手段 2は、 第 2マーク 4 2 (外観情報) を撮像手段 7により撮像さ せ、 針部 4 4の先端 4 3までの距離 4 6を演算 (算出) して (外観情報を参 照して) 穿孔終点 4 1 を決定しディスプレイ 1 に表示させる。 なお、 制御手段 2は、 第 2マーク 4 2の代わりに穿孔目印用治具 4の外形 (外形全体、 外形の一部のどちらでもよい) を撮像手段 7により撮像させ、 その外観情報を参照して穿孔終点 4 1 を決定しディスプレイ 1 に表示させる ようにしてもよい。
[0063] また、 図 1及び図 3に示すように、 術者1\/1が右手に把持する穿孔用工具 3 は電動ドリルであり、 被穿孔対象 を穿孔するドリル 3 4 (ドリルビッ ト) と、 穿孔用工具 3を把持するための把持部 3 5とを有し、 ドリル 3 4はアッ タチメント取り付け部 3 7 (チャック) で把持部 3 5に取り付けられている 。 把持部 3 5には電動用のバッテリー (図示せず) が内蔵されている。 穿孔 用工具 3 (ここではドリル 3 4) には、 第 1マーク 3 2が、 先端 3 3から一 定の距離 3 6の場所に、 例えば、 凹凸、 印刷、 マークを印刷したシール貼り 付け等により、 設けられている。 制御手段 2は、 第 1マーク 3 2を撮像手段 7 により撮像させ、 ドリル 3 4の穿孔方向を演算 (算出) して穿孔方向延長 線 3 1 を決定しディスプレイ 1 に表示させる。
[0064] 術者1\/1は、 左手で穿孔目印用治具 4の把持部 4 5を把持し、 針部 4 4の先 端を骨 の穿孔終点 4 1 に接触させる。 骨 \^/ 1が露出している場合にはそ のまま接触させ、 外側に筋肉 2等がある場合には筋肉 2を貫いて先端を 骨 \^/ 1 に接触させる。 符号 4 3 0は穿孔目印用治具 4 (穿孔目印用治具 4の 針部 4 4の先端) が骨 \^/ 1 に接触する点 (治具接触点) であり、 実施形態 1 では治具接触点 4 3 0を穿孔終点 4 1 としている。 制御手段 2は、 穿孔用工具 3の場合と同様に、 例えば、 穿孔用工具 3の第 1 マーク 32又は穿孔用工具 3の外形 (外形の全部又は一部) を (外観情報 ) を撮像手段 7により撮像させて、 穿孔用工具 3の外観情報を取得し、 穿孔 目印用治具 4の外観情報を参照して、 穿孔終点 4 1の仮想 3次元画像 1 2を 作成し、 現実の像 1 1 に反映してディスプレイ 1 に表示させる。 また、 制御 手段 2は、 穿孔用工具 3の外観情報を参照して、 穿孔方向延長線 3 1の仮想 3 次元画像 1 2を作成し、 現実の像 1 1 に反映してディスプレイ 1 に表示さ せる。 術者 Mは、 穿孔する際に、 穿孔終点 4 1及び穿孔方向延長線 3 1 を穿孔案 内 (ガイ ド) とすることにより、 大掛かりな設備を必要とせずに的確な穿孔 をすることが可能となる。
[0065] 穿孔装置 1 00の回路等の概要 図 4に示されるように、 ディスプレイ 1 と、 撮像手段 (カメラ) 7とは、 ケーブル 6 1 を介して制御手段 2により接続されている。 制御手段 2はマイクロコンビュータにより構成され、 C P U (Central Pro cessing Unit :演算処理装置) 2 1、 ROM (Read Only Memory、 読み出し 専用のメモリー) 22、 RAM (Random Access Memory、 任意に読み書きで きるメモリー) 23、 丨 /〇 (Input/Output controller、 入出カコントロー ラー) 24、 及びそれらを電気的に結ぶマイコンの内部バ ス 25とを有する 。 ROM 22には、 表示制御、 入出力制御を含めた各種の制御、 演算等を行 うためのプログラム (処理、 制御等をするために組まれた一連の命令) や各 種データが格納されている。 RAM23 には諸データやプ ログラムがメモリ — 展開され、 C P U 2 1が各種処理を行うためのワーク用のメモリ として 使用される。 C P U 2 1は、 C P U 2 1 に対する命令 (処理) を記述したプ ログラムを読み込んで実行する。
[0066] 制御手段 (マイクロコンピュータ) 2の内部バス 25は、 インターフエー ス 26を介 してケーブル 6 1 に接続されており、 ケーブル 6 1は外部バスと しての役割を果たす。 ケーブル 6 1 には、 ディスプレイ 1、 撮像手段 (カメ 〇 2021/137276 18 卩(:170? 2020 /042611 ラ) 7等が接続されており、 制御手段 2は、 ケーブル 6 1 を介してこれらか ら各種データ等の信号を受け取ったり、 これらに各種データや制御信号等の 信号を出力したりする。 なお、 制御手段 2とは、 プログラムを読み込み、 デ ィスプレイ 1 に表示させる等の機能を実行する〇 II 2 1 ということもでき る。
[0067] 穿孔方法 図 5と図 6とを用いて、 実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0の穿孔方法を説 明する。 図 5は、 実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0の穿孔方法を説明するためのフ 口ーチャートである。 図 6は、 実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0で穿孔する 場合にディスプレイ 1 に見える様子を説明するための図である。 図 6 (八) は、 現実の像 1 1 と、 それに反映された穿孔終点 4 1の仮想 3次元画像 1 2 がディスプレイ 1で見える様子を説明するための図で、 図 6 (巳) は、 穿孔 方向延長線 3 1の仮想 3次元画像 1 2がディスプレイ 1で更に見える様子を 説明するための図である。
[0068] なお、 図 6 (八) 及び図 6 (巳) においては、 ディスプレイ 1の表示部を 指して符号 1 1が付けられている。 これは、 ディスプレイ 1で目視可能な像 (目視される像) は、 シースルー等の透視によって目視される像又 は撮像手 段 7により撮像された像のどちらであれ、 その大部分が、 仮想の像ではなく 現実の像であることを示すためである。 一方、 括弧内に符号 1 2が付けられ たのが仮想の像 (仮想 3次元画像) である。 (他の図も同様)
[0069] また、 図 6で、 骨 1 を示す実線の左右方向に点線が描かれ、 穿孔終点 4 1 を通って左右方向にも点線が描かれているが 、 これは本発明を理解しやす くするために描いた骨 \/\/ 1の位置を示す点線であり、 ディスプレイ 1上で表 示される訳ではない。
[0070] 実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0の穿孔方法は、 工程 (3) :透視又は撮像される現実の像 1 1 を目視可能なディスプレイ 1 を準備する工程、 工程 (b) :穿孔用工具 3を準備する工程、 工程 (c) :穿孔目印用治具 4を準備する工程、 工程 (d) :穿孔用工具 3及び穿孔目印用治具 4の外観情報を取得し、 前 記外観情報を参照して、 穿孔方向延長線 3 1及び穿孔終点 4 1 を含む仮想 3 次元画像 1 2を作成し、 当該仮想 3次元画像 1 2を現実の像 1 1 に反映させ てディスプレイ 1 に表示させる工程、 及び 工程 (e) :穿孔方向延長線 3 1及び穿孔終点 4 1 に基づいて被穿孔対象 W (W 1) を穿孔する工程、 を含む。
[0071] 工程 (a) は、 透視又は撮像される現実の像 1 1 を目視可能なディスプレ イ 1 を準備する工程である。 この工程では、 透視又は撮像される現実の像 1 1 を目視可能なディスプレ イ 1 を準備する。 ディスプレイ 1 としては、 例えば、 A R (Augmented Reali ty、 拡張現実) グラス (ディスプレイ) は当然として、 その他に、 MR (Mix ed Reality、 複合現実) グラス、 V R (Virtual Reality) グラス等を用いる ことができる。 これらのグラスは何を表示するかが異なるだ けで、 透視又は 撮像される現実の像 1 1 に穿孔方向延長線 3 1及び穿孔終点 4 1 を含む仮想 3 次元画像 1 2を反映させるようにして使用すればよい。
[0072] 工程 (b) は、 被穿孔対象 Wに穿孔を行うための穿孔用工具 3を準備する 工程である。 この工程では、 被穿孔対象 w (W1) に穿孔を行うための穿孔用工具 3を 準備する。 なお、 この工程では、 制御手段 2は、 例えば、 撮像手段 7に穿孔 用工具 3を撮影させることにより、 穿孔に先立って、 予め、 穿孔用工具 3の 外観の 3次元情報を取得しておくようにすることが ましい。 または、 予め 、 穿孔用工具 3の外観の C A D 3次元情報を例えば ROM 22に格納してお くようにすることが好ましい (ROM2 2の代わ りに、 例えば、 光ディスク 、 H DD、 R〇M2 2 以外の各種の半導体メモリー等でもよい) 。
[0073] 工程 (c) は、 (穿孔終点 4 1 を指示するための) 穿孔目印用治具 4を準 〇 2021/137276 20 卩(:170? 2020 /042611 備する工程である。 この工程では、 (穿孔終点 4 1 を指示するための) 穿孔目印用治具 4を準 備する。 なお、 この工程では、 制御手段 2は、 例えば、 撮像手段 7に穿孔目 印用治具 4を撮影させることにより、 穿孔に先立って、 予め、 穿孔目印用治 具 4の外観の 3次元情報を取得するようにすることが好ま い。 または、 予 め、 穿孔目印用治具 4の外観の 0 0 3次元情報を に格納してお くようにすることが好ましい。
[0074] 工程 (¢0 は、 穿孔用工具 3及び穿孔目印用治具 4の外観情報を取得し、 前記外観情報を参照して、 穿孔方向延長線 3 1及び穿孔終点 4 1 を含む仮想 3 次元画像 1 2を作成し、 当該仮想 3次元画像 1 2を現実の像 1 1 に反映さ せてディスプレイ 1 に表示させる工程である。 この工程では、 撮像手段 7が穿孔用工具 3等の外観情報を取得し、 制御手 段 2が、 当該外観情報を参照して、 穿孔方向延長線 3 1等を含む仮想 3次元 画像 1 2を作成し、 当該仮想 3次元画像 1 2を現実の像 1 1 に反映させてデ ィスプレイ 1 に表示させる。 この工程は、 例えば、 図 5の 3 1 1 ~ 3 3 1のステップが該当する。
[0075] これらのステップは、 「撮像手段 7が穿孔用工具 3等の外観情報を取得し 、 制御手段 2が、 当該外観情報を参照して · 仮想 3次元画像 1 2を作成し 、 当該仮想 3次元画像 1 2を現実の像 1 1 に反映させてディスプレイ 1 に表 示させる」 に関するステップであり、 簡単に説明する。 まず、 撮像手段 7として、 単眼カメラを用い、 撮像手段 7が取得乃至参照 する外観情報として、 穿孔用工具 3乃至穿孔目印用治具 4 (穿孔用工具 3等 ) に付された第 1マーク 3 2乃至第 2マーク 4 2 (マーク 3 2等) を用いる 場合について説明する。 制御手段 2は、 例えば、 撮像手段 7に穿孔用工具 3の周囲を一周まわって 撮影させることにより、 穿孔に先立って、 予め、 穿孔用工具 3等の外観の 3 次元画像情報を取得させ記憶させておく。 あるいは設計〇 0の 3次元画像 情報を記憶させておいてもよい。 このようにして、 穿孔用工具 3等の外観全 〇 2021/137276 21 卩(:170? 2020 /042611 体の 3次元画像情報、 及びマーク 3 2等の 3次元画像情報を予め取得乃至記 憶する。 これによりそれらの相対的な位置関係に関す る 3次元画像情報も同 時に取得乃至記憶することとなる。
[0076] そして、 穿孔時に、 制御手段 2は、 撮像手段 7によりマーク 3 2等を撮影 させ、 その撮影画像を、 予め取得済の既知 3次元画像 (情報) と比較する。 この撮影は撮像手段 7とマーク 3 2等との相対的位置を変えて複数回おこな うことが好ましい。 単眼カメラの場合、 撮像で得られる画像は 2次元画像で あり、 撮影位置を変えることで 3次元画像情報を取得することができるため である。 そして、 マーク 3 2等の 3次元画像を、 その既知 3次元画像を基に、 その 撮影画像の大きさに合わせて作成する。 そして、 その仮想 3次元画像の位置を、 その撮影画像の位置に合わせる。 そして、 その仮想 3次元画像の形 (形状) を、 その撮影画像の形に合わせ る。 同じ形であればそのまま合わせ、 歪んだ形であれば歪めるようにする。 このようにして作成したマーク 3 2等の仮想 3次元画像がその撮影画像に 一致するように重畳されない場合は、 上記操作を複数回繰り返し、 できるだ け一致するようにする。 大きさ、 位置、 形を合わせる順番は任意である。 そして、 マーク 3 2等の仮想 3次元画像に基づき、 穿孔方向延長線 3 1 を 含む仮想 3次元画像 1 2を作成して、 穿孔用工具 3の現実の像 1 1 に反映さ せてディスプレイ 1 に表示させる。
[0077] なお、 撮像手段 7が取得乃至参照する外観 (情報) は、 マーク 3 2等に限 られず、 例えば、 穿孔用工具 3等の外形 (情報) であってもよい。 穿孔用エ 具 3等の端部における四角等の輪郭形状、 あるいは穿孔用工具 3等に角部が ある場合における当該角部の輪郭形状等 (の情報) 等である。 マーク 3 2等 に代えてこのような外観 (情報) を用いてもマーク 3 2等を用いた場合と同 様に穿孔方向延長線 3 1 を含む仮想 3次元画像 1 2を作成して、 穿孔用工具 3 の現実の像 1 1 に反映させてディスプレイ 1 に表示させることができる。
[0078] また、 撮像手段 7として単眼カメラの代わりに、 例えば、 ヘッ ドマウント 〇 2021/137276 22 卩(:170? 2020 /042611 ディスプレイ 6の両側にカメラを設置したステレオカメラ 用いてもよい。 ステレオカメラを用いると、 人間の両眼に相当する 2以上の視点を使用する ことにより、 いわば三角測量を用いた 3次元計測乃至 3次元画像作成をおこ なうことが容易である。 撮像位置を変えなくても 3次元画像情報を取得する ことができる。
[0079] また、 撮像手段 7として単眼カメラの代わりに、 例えば、 レーダー波を発 射する半導体レーザーと、 穿孔用工具 3等から反射する光を受光する受光素 子とを用いて、 発射から受光までの時間や、 元の波と反射された波の位相差 から距離を算出することにより穿孔用工具 3等の 3次元計測乃至 3次元画像 作成をするようにしてもよい。
[0080] 再び上記 3 1 1 ~ 3 3 1のステップ (工程) の説明に戻る。 この工程では 、 例えば、 まず、 術者1\/1により、 穿孔目印用治具 4を用いた穿孔終点の指示 が行われる (3 1 1、 「3」 は 「ステップ」 の意味、 以下同様) 。 図 6 (八 ) にディスプレイ 1で見える様子が示されている。 符号 4 1は穿孔終点の仮 想 3次元画像 1 2である。 符号 1 1は透視 (シースルー) 又は撮像によりデ ィスプレイ 1で目視される現実の像であり、 符号 4 1で示される穿孔終点の 3 次元画像以外の像は現実の像 1 1である。 ここでは、 わかりやすくするた め針部 4 4の先の目視できない箇所を (被穿孔対象 に隠れた、 先端 4 3に 至る箇所) を点線で示している。 制御手段 2は、 この隠れた箇所の針部 4 4 について、 仮想 3次元画像 1 2としてディスプレイ 1 に表示させてもよい。 術者1\/1が左手で穿孔目印用治具 4の把持部 4 5を把持して針部 4 4を被穿孔 対象 に刺すと、 先端 4 3が筋肉 \^/ 2の下の骨 \^/ 1 に接触する。 術者1\/1は適 当な接触点を穿孔終点 4 1 とする。
[0081 ] 穿孔時に、 制御手段 2が、 穿孔方向延長線 3 1等を含む仮想 3次元画像 1 2 を、 被穿孔対象等の現実の像 1 1 に反映させてディスプレイ 1 に表示させ ると、 穿孔する際に穿孔案内表示とすることができ る。 ここで、 「穿孔時」 とは、 これから穿孔をするとき又は穿孔していると きをいう。 例えば、 術者 IV!が、 穿孔を開始しようとするとき、 穿孔用工具 3に設けられたスイッチ ( 〇 2021/137276 23 卩(:170? 2020 /042611 図示せず) を押下することにより、 制御手段 2 ( 11 2 1) に穿孔方向延長 線の表示指令信号を出すと、 制御手段 2は、 ディスプレイ 1 に穿孔方向延長 線 3 1 を表示させる。 また、 例えば、 術者1\/1が、 穿孔を開始しようとすると き、 穿孔目印用治具 4に設けられたスイッチ (図示せず) を押下することに より、 制御手段 2 ( 11 2 1) に穿孔終点の表示指令信号を出すと、 制御手 段 2は、 ディスプレイ 1 に穿孔終点 4 1 を表示させる。 また、 例えば、 術者 IV!が、 穿孔を開始しようとするとき、 ディスプレイ 1 (ヘッ ドマウントディ スプレイ 6) に設けられたスイッチ (図示せず) を押下することにより、 制 御手段 2 (9 11 2 1) に穿孔方向延長線及び穿孔終点の表示指令信 号を出す と、 制御手段 2は、 ディスプレイ 1 に穿孔方向延長線 3 1及び穿孔終点 4 1 を表示させる。 このようにして、 制御手段 2は、 穿孔時に、 穿孔方向延長線 3 1等を含む 仮想 3次元画像 1 2を、 被穿孔対象等の現実の像 1 1 に反映させてディスプ レイ 1 に表示させる。
[0082] なお、 術者1\/1が新人であったり慣れていない者等 (以下 「新人等」 という ) であり、 穿孔目印用治具 4の先端 4 3が被穿孔対象 (骨 〇 の適切な 場所に接触していない場合には、 例えば、 一旦、 術者1\/1に代わって習熟者で あったり高度な技能を有する者 (以下 「習熟者等」 という) が穿孔目印用治 具 4の先端 4 3を被穿孔対象 (骨 〇 の適切な場所に接触させ、 その状 態を維持したまま、 習熟者等が新人等の術者1\/1に穿孔目印用治 4を引き渡 すようにして的確な場所を穿孔終点 4 1 とするようにしてもよい。
[0083] 次に、 制御手段 2は、 撮像手段 7 (カメラ) に、 穿孔目印用治具 4の先端 4 3が被穿孔対象 (骨 \^/ 1) における穿孔終点 4 1 に接触した状態で、 穿 孔目印用治具 4 (第 2マーク 4 2) を撮影させる (3 1 3) 。 これにより、 撮像手段 7 (及び制御手段 2) は、 穿孔目印用治具 4の外観情報を取得する 。 第 2マーク 4 2が被穿孔対象 (骨 〇 の外に露出して撮像できる状態 であることが必要である。
[0084] そして、 制御手段 2は、 予め取得してある穿孔目印用治具 4の外観情報 ( 3 次元情報) に対して、 撮影された (穿孔目印用治具 4の) 第 2マーク 4 2 の外観情報 (3次元情報) を参照して (両者を比較して) 穿孔終点 4 1の仮 想 3次元画像 1 2を作成する (S 1 5) 。 制御手段 2は、 撮像手段 7に、 ( 穿孔目印用治具 4の) 第 2マーク 4 2の外観情報 (3次元情報) を撮影させ ることにより、 撮像手段 7を外観情報を取得する外観情報取得手段と て機 能させる。 なお、 ここでは、 穿孔目印用治具 4には針部 4 4の長軸方向 (穿孔終点方 向) に基づいて第 2マーク 4 2が複数設けられており、 複数の第 2マーク 4 2 と針部 4 4の長軸方向とで形成される平面内にある針 の先端 4 3が穿孔 終点 4 1であることから、 制御手段 2は、 事前に入手してある外観情報に対 して複数の第 2マーク 4 2 (S 1 3で撮影 ·撮像されることにより取得され た穿孔目印用治具 4の外観情報) を参照して、 穿孔終点 4 1 を作成する。
[0085] そして、 制御手段 2は、 穿孔終点 4 1の仮想 3次元画像 1 2をディスプレ イ 1 に表示させる (S 1 7) 。 図 6 (A) に示されるように、 制御手段は、 ディスプレイ 1 に、 ディスプ レイ 1 を通して (シースルーして) 見える又は撮像手段 7によって撮像され 表示される現実の像 1 1 に、 仮想 3次元画像 1 2 (穿孔終点 4 1の仮想 3次 元画像 1 2) を反映して表示させる。 また、 穿孔目印用治具 4の (針部 4 4 の) 先端 4 3の骨 W 1 に接触している点を穿孔終点 4 1 (仮想 3次元画像 1 2 ) として表示させる。
[0086] なお、 制御手段 2がディスプレイ 1 に穿孔終点 4 1等を表示させるには、 例えば、 R A M 2 3の各記憶素子をディスプレイ 1の各画素に対応させ (力 ラー表示の場合は各画素に対して 3原色 (R、 G、 B) に対応し 3つの記憶 素子を対応させ) 、 記憶素子の記憶内容を書き替え、 ディスプレイ 1駆動用 のドライバーで記憶素子の記憶内容に対応し てディスプレイ 1 を表示駆動さ せればよい。 または、 R A M 2 3の代わりに、 ディスプレイ 1 (ヘッ ドマウ ントディスプレイ 6) に搭載した、 例えば半導体メモリーのような記憶手段 用いてディスプレイ 1の各画素に対応した記憶をさせ、 ディスプレイ 1駆動 〇 2021/137276 25 卩(:170? 2020 /042611 用のドライバーでディスプレイ 1 を表示駆動させてもよい。
[0087] —方、 穿孔用工具 3について、 術者1\/1は、 穿孔用工具 3を被穿孔対象 に 向けて穿孔方向を定めて配置する (3 2 1) 。 なお、 術者1\/1が新人等であり、 穿孔用工具 3の穿孔方向が適切な方向でな い場合には、 一旦、 術者!\/1に代わって習熟者等が穿孔用工具 3を適切な方向 に向け、 その方向を維持したまま、 習熟者等が新人等の術者1\/1に穿孔用工具 3 を引き渡すようにしてもよい。
[0088] 次に、 制御手段 2は、 撮像手段 7 (カメラ) に、 穿孔用工具 3が被穿孔対 象 に向けて穿孔方向を定めて配置された (構えられた) 状態で撮影させる (3 2 3) 。 これにより撮像手段 7 (制御手段 2) は穿孔用工具 3の外観情 報を取得する。 この場合、 第 1マーク 3 2が被穿孔対象 (骨 〇 の外に 露出して撮像できる状態であることが必要で ある。 制御手段 2は、 穿孔用エ 具 3予め取得してある穿孔用工具 3の外観情報 (3次元情報) に対して、 撮 影された穿孔用工具 3の第 1マーク 3 2の外観情報 (3次元情報) を参照し て (両者を比較して) 穿孔方向延長線 3 1の仮想 3次元画像 1 2を作成する (3 2 5) 。 制御手段 2は、 撮像手段 7に、 (穿孔用工具 3の) 第 1マーク 3 2の外観情報 (3次元情報) を撮影させることにより、 撮像手段 7を、 外 観情報の取得をする外観情報取得手段として 機能させる。 ここでは、 穿孔用工具 3には穿孔方向に基づいて第 1マーク 3 2が複数設 けられているため、 制御手段 2は、 穿孔方向延長線 3 1 を、 事前に入手して ある外観情報に対して複数の第 1マーク 3 2 (3 2 3で撮影 ·撮像されるこ とにより取得された穿孔用工具 3の外観情報) を参照して作成する (複数の 第 2マーク 4 2を参照して穿孔終点 4 1 を作成するのと同様) 。
[0089] 制御手段 2は、 3 1 7と同様に、 穿孔方向延長線 3 1の仮想 3次元画像 1 2 をディスプレイ 1 に表示させる (3 2 7、 図 6 (巳) 参照) 。
[0090] このようにして、 制御手段 2は、 ディスプレイ 1から透視される、 又は撮 像手段 7により撮像されディスプレイ 1 に表示する現実の像 (被穿孔対象 、 穿孔用工具 3、 穿孔目印用治具 4等の現実の像) 1 1 に、 仮想 3次元画像 〇 2021/137276 26 卩(:170? 2020 /042611
(穿孔終点 4 1、 穿孔方向延長線 3 1の仮想 3次元画像) 1 2を反映させて (重畳させて) ディスプレイ 1 に表示させる (3 3 1、 図 6 (巳) 参照) 。
[0091 ] なお、 ディスプレイ 1が現実の像 1 1がディスプレイで透視される像又は 撮像された像であり、 穿孔終点 4 1及び穿孔方向延長線 3 1の仮想 3次元画 像 1 2に加えて、 穿孔用工具 3及び/又は穿孔目印用治具 4の仮想 3次元画 像 1 2をそれらの現実の像に重ねて表示させる場 、 制御手段 2は、 穿孔用 工具 3及び/又は穿孔目印用治具 4の仮想 3次元画像 1 2の位置、 傾き及び 大きさ (倍率) を現実の像 1 1 に合わせるようにしてディスプレイ 1 に表示 させる。 また、 制御手段 2は、 穿孔終点 4 1及び穿孔方向延長線 3 1の他に 、 穿孔用工具 3及び/又は穿孔目印用治具 4の外観の一部 (または全部) に ついて仮想 3次元画像 1 2を作成し、 現実の像 1 1 に重ねて表示させてもよ い。 こうすると、 これらの仮想 3次元画像 1 2の位置、 傾き及び大きさ (倍 率) が現実の像 1 1 1 と一致しており、 穿孔終点 4 1及び穿孔方向延長線 3 1 が正しいか否かが容易に認識できる。
[0092] また、 制御手段 2は、 穿孔方向延長線 3 1及び穿孔終点 4 1の仮想 3次元 画像 1 2を、 現実の像 1 1 と異なる表示態様でディスプレイ 1 に表示させ、 これらが現実の像 1 1ではないことを一層容易に認識できるよう してもよ い。 異なる表示態様とは、 例えば、 現実の像 1 1が白黒を基調とする色調で ある場合に、 その色調と異なる色 (赤色、 青色、 金色、 銀色) で表示させる 、 点滅表示させる等である。 制御手段 2は、 穿孔方向延長線 3 1の仮想 3次 元画像 1 2と、 穿孔終点 4 1の仮想 3次元画像 1 2とを、 同じ表示態様 (例 えば、 同じ色。 同じ点滅) で表示させてもよいし、 異なる表示態様 (例えば 、 異なる色。 一方を点滅させ、 他方を点滅させない) で表示させてもよい。
[0093] また、 穿孔用工具 3の配置位置 (姿勢、 傾き等) が変化すると、 制御手段 2 は、 撮像手段 7による撮像でその変化を検出し、 その変化に対応して穿孔 方向延長線 3 1の方向を変化させてディスプレイ 1 に表示させる。 また、 穿 孔目印用治具 4の配置位置が変化すると、 制御手段 2は撮像手段 7による撮 像でその変化を検出し、 その変化に対応して穿孔終点 4 1の位置を変えてデ 〇 2021/137276 27 卩(:170? 2020 /042611 ィスプレイ 1 に表示させる。
[0094] ディスプレイ 1 としては、 透視により現実の像 1 1 を目視可能なディスプ レイ、 又は現実の像 1 1 を撮像手段 7により撮影 (撮像) した像を表示する ディスプレイのどちらでもよい。 ディスプレイ 1が、 シースルー等の透視により現実の像 1 1 を目視可能な ディスプレイである場合、 ディスプレイ 1で見える主たる像はディスプレイ 1 をシースルー等した現実の像 1 1である。 また、 ディスプレイ 1が、 現実の像 1 1 を撮像手段 7により撮像 (撮影) した像を表示するディスプレイである場合、 目視可能なディスプレイである 場合、 ディスプレイ 1で見える主たる像は撮像手段 7により撮像された現実 の像 1 1である。
[0095] 制御手段 2は、 シースルー等で透視される又は撮像され表示 される現実の 像 1 1 に、 穿孔方向延長線 3 1及び穿孔終点 4 1 を含む仮想 3次元画像 1 2 を反映 (重畳) して表示させる。 制御手段 2が、 ディスプレイ 1 に対し、 現実の像 1 1 に仮想 3次元画像 1 2 を反映 (重畳) させて表示させるのは、 穿孔方向延長線 3 1及び穿孔終点 4 1のみでもよいが、 その他の仮想 3次元画像 1 2も反映 (重畳) させて表 させてもよい。
[0096] 例えば、 穿孔用工具 3や穿孔目印用治具 4等で術者!\/1が目視できない部分 の仮想 3次元画像 1 2を作成して表示させてもよい。 このようにすると、 穿 孔用工具 3等の見えない部分が仮想 3次元画像 1 2として表示されるため、 より一層的確な穿孔が可能となる。
[0097] また、 例えば、 穿孔用工具 3や穿孔目印用治具 4等で術者!\/1が目視できる 部分 (撮像手段 7が撮像できる部分) の仮想 3次元画像 1 2を作成して表示 させてもよい。 このようにすると、 穿孔用工具 3等の仮想 3次元画像 1 2が それらの現実の像 1 1 と一致すれば、 穿孔方向延長線 3 1の延長方向や穿孔 終点 4 1の位置が正確であることが分かり、 より一層的確な穿孔が可能とな る。 逆に一致しなければ、 穿孔方向延長線 3 1の延長方向や穿孔終点 4 1の 〇 2021/137276 28 卩(:170? 2020 /042611 位置が不正確である可能性があることから不 的確な穿孔を抑制することが可 能となる。
[0098] なお、 工程 (〇〇 を、 工程 ( 1) :穿孔用工具 3の外観情報を取得し、 前記外観情報を参照し て、 穿孔方向延長線 3 1 を含む仮想 3次元画像 1 2を作成し、 当該仮想 3次 元画像 1 2を現実の像 1 1 に反映させてディスプレイ 1 に表示させる工程。 工程 ( 2) :穿孔目印用治具 4の外観情報を取得し、 前記外観情報を参 照して、 穿孔終点 4 1 を含む仮想 3次元画像 1 2を作成し、 当該仮想 3次元 画像 1 2を現実の像 1 1 に反映させてディスプレイ 1 に表示させる工程。 のようにしてもよい。 つまり、 穿孔方法を、 工程 (3) 、 工程 (匕) 、 工程 (〇) 、 工程 ( 1 ) 、 工程 ( 2) 及び工程 (6) 、 を含む穿孔方法としてもよい。
[0099] 工程 (6) は、 穿孔方向延長線 3 1及び穿孔終点 4 1 に基づいて被穿孔対 ( 〇 を穿孔する工程である。 この工程は、 図 5の 3 3 3が該当する。 この工程では、 術者1\/1は、 穿孔方向延長線 3 1及び穿孔終点 4 1 (の仮想 3 次元画像 1 2) を穿孔案内 (ガイ ド) 表示としてこれらの表示に基づいて 穿孔する (3 3 3) 。
[0100] 穿孔用工具 3及び穿孔目印用治具 4の配置 (配置位置) 図 7は、 実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0で穿孔する場合の穿孔用工具 3 及び穿孔目印用治具 4の配置を説明するための図である。 ディスプレイ 1の 四角で囲まれた部分が目視される。 図 7 ( ) に示すように、 穿孔用工具 3と穿孔目印用治具 4の配置 (配置 位置) が、 撮像手段 7との関係で、 第 1マーク 3 2は撮像できるが、 第 2マ _ クが撮像できない配置位置の場合 (図中の撮像手段 7からの点線矢印を参 照。 なお、 この点線矢印は分かり易くするために描いた もので、 実際には表 示されない。 ) には、 穿孔方向延長線 3 1の仮想 3次元画像 1 2は作成でき るが、 穿孔終点 4 1の仮想 3次元画像 1 2は作成できない。 そのため的確な 〇 2021/137276 29 卩(:170? 2020 /042611 穿孔をすることが困難になる。
[0101 ] 一方、 図 7 (巳) に示すように、 穿孔用工具 3と穿孔目印用治具 4の配置 位置が、 撮像手段 7との関係で、 第 1マーク 3 2及び第 2マークの双方が撮 像できる配置位置の場合 (図中の撮像手段 7からの点線矢印を参照。 なお、 この点線矢印は分かり易くするために描いた もので、 実際には表示されない 。 後述の図 1 4及び図 1 5でも同様) には、 穿孔方向延長線 3 1及び穿孔終 点 4 1の仮想 3次元画像 1 2が作成できる。 そのため的確な穿孔をすること が可能となる。 そこで、 術者1\/1は、 図 7 (巳) に示すように、 穿孔用工具 3及び穿孔目印 用治具 4を、 撮像手段 7との関係で、 第 1マーク 3 2及び第 2マークが撮像 手段 7で撮像できるように配置する。 撮像手段 7がディスプレイ 1 (ヘッ ド マウントディスプレイ 6) に搭載されるのではなく、 別の場所に搭載、 設置 等されている場合も同様である。
[0102] 第 2マーク 4 2の変形例 図 8は、 実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0における (穿孔目印用治具 4の ) 第 2マーク 4 2の変形例を説明するための図である。 図 8 (八) 〜図 8 ( ◦ ) はそれそれの変形例を説明するための図であ る。 図 8 (八) では、 第 2マーク 4 2は針部 4 4の外周に設けることで、 直線 状に設けられている。 図 8 (巳) では、 第 2マーク 4 2は把持部 4 5に直線 状に設けられている。 図 8 (〇 では、 第 2マーク 4 2は把持部 4 5に複数 の第 2マーク 4 2を結んだ直線が針部 4 4の長軸方向に基づいて設けられて いる。 図 8 (0) では、 第 2マーク 4 2は把持部 4 5に 3つ、 針部 4 4の軸 方向に対して対称に設けられている。 図 8 (º)では、 第 2マーク 4 2は針 部 4 4と把持部 4 5とに分散して設けられている。 図 8 ( ) では、 第 2マ — ク 4 2は模様又は記号として把持部 4 5に設けられている。 図 8 (〇) で は、 第 2マーク 4 2は把持部 4 5の広い範囲でわたって模様状に設けられて いる。
[0103] 第 1 マーク 3 2の変形例 〇 2021/137276 30 卩(:170? 2020 /042611 図 9は、 実施形態 1 に係る穿孔装置 1 00における (穿孔目印用治具 4の ) 第 1マーク 32の変形例を説明するための図である。 図 9 (八) 〜図 9 ( 0 ) はそれぞれの変形例を説明するための図であ り、 図 8 (八) 〜図 8 (◦ ) と同様である。 図 9 (八) では、 第 1マーク 32はドリル 34の外周に設けることで、 直 線状に設けられている。 図 9 (巳) では、 第 1マーク 32は把持部 35に直 線状に設けられている。 図 9 (〇 では、 第 1マーク 32は、 把持部 35の 複数の第 1マーク 32はドリル 34の長軸方向に基づいて設け られている。 図 9 (0) では、 第 1マーク 32は把持部 35に 3つ、 ドリル 34の軸方向 に対して対称に設けられている。 図 9 (巳) では、 第 1マーク 32はドリル 3 4と把持部 35とに分散して設けられている。 図 9 ( ) では、 第 1マー ク 32は模様又は記号と して把持部 35に設けられている。 図 9 (0) では 、 第 1マーク 32は把持部 35の広い範囲でわたって模様状に設けられて る。
[0104] 上記の穿孔装置 1 00は、 上記 [1 ] [2] [3] [6] [8] [9] [
1 0] [1 3] で述べた効果を有する。 また、 穿孔方法は、 上記 [1 4] で述べた効果を有する。
[0105] [実施形態 2] 図 1 〇は、 実施形態 2に係る穿孔装置 200を説明するための図である。 実施形態 2はディスプレイ 1 に見える様子を示す図 1 0で説明し、 その他の 箇所の図は省略する (他の実施形態でも同様) 。 実施形態 2に係る穿孔装置 200は、 基本的には実施形態 1 に係る穿孔装 置 1 00と同様であるが、 穿孔用工具 3の穿孔方向延長線 3 1が穿孔終点 4 1 を通過すること、 又は穿孔用工具 3の穿孔方向延長線 3 1が穿孔終点 4 1 を通過しないことを通知する通過通知手段を 更に備える点が異なる。 穿孔装 置 20 0では、 ディスプレイ 1 に穿孔終点通過通知表示部 843が設けられ 、 穿孔方向延長線 3 1が穿孔終点 4 1 を通過するかしないかの表示をする通 過通知手段としている。 \¥0 2021/137276 31 卩(:17 2020 /042611
[0106] 図 1 0 ( ) に示されるように、 穿孔用工具 3の穿孔方向延長線 3 1が穿 孔終点 4 1 を通過する場合には、 制御手段 2は、 「〇」 の印と、 「穿孔方向 延長線が穿孔終点を通過する」 のメッセージを穿孔終点通過通知表示部 8 4 3 に表^^させる。
_方、 穿孔用工具 3の穿孔方向延長線 3 1が穿孔終点 4 1 を通過しない場 合には、 図 1 0 (巳) に示されるように、 制御手段 2は、 「X」 の印と、 「 穿孔方向延長線が穿孔終点を通過しない」 のメッセージを穿孔終点通過通知 表示部 8 4 8に表示させる。 なお、 「〇」 「X」 のような印とメッセージはどちらか一方でも よい。 また、 制御手段 2は、 音 (ブザー、 音楽、 音声等) を併用させてもよい。
[0107] 実施形態 2に係る穿孔装置 2 0 0は、 上記 [ 4 ] で述べた効果を有する。 なお、 実施形態 2に係る穿孔装置 2 0 0は、 穿孔方向延長線 3 1が穿孔終 点 4 1 を通過するかしないかの表示をする通過通知 手段 (穿孔終点通過通知 表示部 8 4 を備える点以外の点においては実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0と同様であるため、 実施形態 1 に係る穿孔装置 1 〇〇又は穿孔方法が有 する効果のうち該当する効果も有する。
[0108] [実施形態 3 ] 図 1 1は、 実施形態 3に係る穿孔装置 3 0 0を説明するための図である。 実施形態 3に係る穿孔装置 3 0 0は、 基本的には実施形態 1 に係る穿孔装 置 1 0 0と同様であるが、 穿孔用工具 3の穿孔部の先端が穿孔終点 4 1 に近 づいたこと、 又は到達したことを通知する穿孔通知手段、 を更に備える点が 異なる。 穿孔装置 3 0 0では、 ディスプレイ 1 に穿孔終点距離通知表示部 ( 8 5 3 , 8 5 b) を設け、 穿孔用工具 3の穿孔部の先端が穿孔終点 4 1 に近 づいたこと、 又は到達したことを通知する穿孔通知手段と している。
[0109] 実施形態 2に係る穿孔装置 2 0 0は、 図 1 1 に示されるように、 穿 孔用工具 3の穿孔部の先端が穿孔終点 4 1 に近づいた場合には、 制御手段 2 は、 穿孔終点距離通知表示部 8 5 3 に、 「 (穿孔部先端) 穿孔終点まで 5 」 を表示させる。 また、 制御手段 2は、 穿孔方向延長線 3 1の近傍に、 ド 〇 2021/137276 32 卩(:170? 2020 /042611 リル 3 4の先端から穿孔終点 4 1 に向けた矢印と、 「あと の表示を させる (穿孔終点距離通知表示部 8 5匕) 。 一方、 穿孔用工具 3の穿孔部の先端が穿孔終点 4 1 に到達した場合には、 図 1 1 (巳) に示されるように、 制御手段 2は、 「 (穿孔部先端) 穿孔終点 に到達」 の表示をさせる (穿孔終点距離通知表示部 8 5 3) 。 また、 制御手 段 2は、 穿孔方向延長線 3 1の近傍に、 「到達」 の表示をさせる (穿孔終点 距離通知表示部 8 5匕) 。 なお、 穿孔終点距離通知表示部 8 5 3及び 8 5匕はどちらか一方でもよい 。 穿孔終点距離通知表示部 8 5匕の表示は、 矢印のような図形又は 「あと 5 01 01」 のようなメツセージのどちらか一方でもよい 。 また、 制御手段 2は、 音 (ブザー、 音楽、 音声等) を併用させてもよい。
[0110] 実施形態 3に係る穿孔装置 3 0 0は、 上記 [ 5 ] で述べた効果を有する。 なお、 実施形態 3に係る穿孔装置 3 0 0は、 穿孔用工具 3の穿孔部の先端 が穿孔終点 4 1 に近づいたこと、 又は到達したことを通知する穿孔通知手段 、 を更に備える点以外の点においては実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0と同 様であるため、 実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0又は穿孔方法が有する効果 のうち該当する効果も有する。
[0111 ] [実施形態 4 ] 図 1 2は、 実施形態 4に係る穿孔装置 4 0 0を説明するための図である。 実施形態 4に係る穿孔装置 4 0 0は、 基本的には実施形態 1 に係る穿孔装 置 1 0 0と同様であるが、 穿孔目印用治具 4の被穿孔対象 に対する配置位 置を維持する配置維持手段 (穿孔目印用治具取付具 4 8) を備える点が異な る。
[0112] 実施形態 4に係る穿孔装置 4 0 0は、 図 1 2に示されるように、 穿孔目印 用治具取付具 4 8が複数の把持部 (4 8 3、 4 8〇) を有する。 そして、 複 数の把持部の中の 1つの把持部 4 8 3 が穿孔目印用治具 4を把持でき、 別の 把持部 4 8〇が被穿孔対象 を把持できるように構成されている。 それぞれ の把持部 (4 8 3、 4 8〇) はパネ (4 8干、 4 8 9 ) を有し、 その力で穿 〇 2021/137276 33 卩(:170? 2020 /042611 孔目印用治具 4及び被穿孔対象 をそれぞれ把持する。 これらの把持部 (4 8 3、 4 8〇) はアーム (4 8 4 8〇〇 に連結され、 当該アーム (4 8 匕、 4 8 ) が回転可能なジョイント 4 8 6で連結されることにより、 把持 部 4 8 3 4 8〇間の位置関係が一定に維持され (保たれ) 、 術者1\/1は穿孔 目印用治具 4を把持していなくても、 穿孔目印用治具 4の被穿孔対象 に対 する配置位置 (姿勢) が維持される (穿孔目印用治具 4の先端 4 3の被穿孔 対象 ( 〇 へ接触する点の位置が維持される) 。 そして、 穿孔終点 4 1 の表示位置も維持される。 なお、 パネ (4 8干、 4 8 9 ) の代わりにボルト ·ナツ トのような部材が 用いられてもよい。
[0113] 実施形態 4に係る穿孔装置 4 0 0は、 上記 [ 1 2 ] で述べた効果を有する なお、 実施形態 4に係る穿孔装置 4 0 0は、 穿孔目印用治具 4の被穿孔対 象 に対する配置位置を維持する配置維持手段 (穿孔目印用治具取付具 4 8 ) を更に備える点以外の点においては実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0と同 様であるため、 実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0又は穿孔方法が有する効果 のうち該当する効果も有する。
[0114] [実施形態 5 ] 図 1 3は、 実施形態 5に係る穿孔装置 5 0 0を説明するための図である。 実施形態 5に係る穿孔装置 5 0 0は、 基本的には実施形態 1 に係る穿孔装 置 1 0 0と同様であるが、 穿孔目印用治具 4の被穿孔対象 に対する配置位 置を維持する配置維持手段を備える点が異な る。 なお、 実施形態 5に係る穿孔装置 5 0 0 (図 1 3参照) は、 被穿孔対象 に対する配置位置を維持する配置維持手段を 有する点では、 実施形態 4に係 る穿孔装置 4 0 0 (図 1 2参照) と同様であるが、 実施形態 4では被穿孔対 象 に対する配置位置を維持する配置維持手段 (穿孔目印用治具取付具 4 8 ) は穿孔目印用治具 4と別体であるのに対し、 実施形態 5では被穿孔対象 に対する配置位置を維持する配置維持手段 (穿孔目印用治具取付具 4 9八、 〇 2021/137276 34 卩(:170? 2020 /042611
4 9巳) は穿孔目印用治具 (4八、 4巳) と一体化されている点が異なる。 [0115] 図 1 3は、 実施形態 5に係る穿孔装置 5 0 0を説明するための図で、 図 1 3 ( ) は穿孔目印用治具 4 が被穿孔対象 ( 〇 に対し所定の場所へ 配置された状態をディスプレイ 1で見える様子を説明するための図で、 図 1
3 (巳) は当該配置された状態を説明するための図で 、 図 1 3 (〇 は当該 配置された箇所の断面図であり、 図 1 3 (0) は変形例の説明図である。
[0116] 実施形態 5に係る穿孔装置 5 0 0においては、 図 1 3 ( ) 、 図 1 3 (巳 ) 及び図 1 3 (〇 に示されるように、 穿孔目印用治具 (4 ) は被穿孔対 象 に対する配置位置を維持する配置維持手段 (穿孔目印用治具取付具 4 9 八) と一体化され、 これにより穿孔目印用治具 (4 ) の被穿孔対象 に対 する配置位置 (姿勢) が維持されている。 穿孔目印用治具 4 は、 ネジ部 4 5 3 (雌ネジ) と、 針部 4 4 3 とを有し 、 回転させることにより先端 4 3 3が被穿孔対象 ( 〇 に穿孔する。 針 部 4 4 3がなく、 先端 4 3 3までネジ部 4 5 3 (雌ネジ) で構成されていて もよい。 ネジ部 4 5 3 (雌ネジ) は穿孔方向の全体にわたって設ける必要は なく一部に設けてもよい。
[0117] 穿孔目印用治具取付具 4 9 は、 ネジ部 4 9 3 2 (雌ネジ) と、 ひさし部 (ネジ部 4 9 3 2の周囲にひさしのように差し出た部分) 4 9 3 1 とを有す る。 ネジ部 4 9 3 2 (雌ネジ) は、 穿孔目印用治具 4八に設けられたネジ部
4 5 3 (雄ネジ) と対応する構成 (ネジのピッチ、 凹凸等) となっている。 ひさし部 4 9 3 1は、 被穿孔対象 (\^/ 1) に対向する箇所が平面、 曲面 ( 凹面、 凸面) 等の面になっており、 表面が面の被穿孔対象 ( 〇 の配置 位置を一定に維持する助けとする。 なお、 被穿孔対象 ( 〇 との間に更 に接着材 (粘着材を含む) が設けられていてもよい。 また、 被穿孔対象 ( 〇 の面に凹凸が形成されていれば、 それに対応する凹凸を設け、 両者が 嚙み合うようにしてもよい。 穿孔目印用治具 4 は、 穿孔方向と交わる方向に所定回数の回転をさ せる (ネジを回す) ことにより、 先端 4 3 3 が被穿孔対象 ( 〇 へ穿孔する 〇 2021/137276 35 卩(:170? 2020 /042611 深さが調整され、 ひさし部 4 9 3 1で穿孔目印用治具 4 の被穿孔対象 ( \^/ 1) に対する配置位置が維持される。 このように、 いわば一種の虫ピン又 は画びょうのように構成されている。
[0118] なお、 穿孔目印用治具 4 には、 先端 4 3 3が被穿孔対象 の内部に侵入 して穿孔終点に到達した場合でも被穿孔対象 の外側になるような場所に、 第 2マーク 4 2 8が設けられている。
[0119] 図 1 3 (0) を用いて、 実施形態 5に係る穿孔装置 5 0 0の変形例を説明 する。 この変形例では、 穿孔目印用治具 4巳を用いるが、 これは、 図 1 3 (八) 〜 (〇 に示される穿孔目印用治具取付具 4 9 (穿孔目印用治具 4 ) の 代わりに、 図 1 3 (0) に示されるように、 穿孔目印用治具取付具 4 9八を 用いたものである。 穿孔目印用治具取付具 4 9巳は、 穿孔目印用治具取付具 4 9八に吸盤 4 9 3 3が付加 (追加) されたものである。 吸盤 4 9 3 3は、 中央のネジ部 4 9 3 2の周囲で穿孔目印用治具 4巳と接合され、 その他の箇 所が接合されていない。 穿孔目印用治具取付具 4 9巳を被穿孔対象 ( 】
) に押し当てることにより、 吸盤 4 9 3 3 被穿孔対象 ( 〇 間の空気 が抜け、 穿孔目印用治具 4巳 (穿孔目印用治具取付具 4 9巳) が被穿孔対象 ( 1) に吸着される。 なお、 図 1 3 (八) 〜 (0) では、 ネジ部 4 5 3が雄ネジで、 ネジ部 4 9 3 2が雌ネジであったが、 ネジ部 4 5 3が雌ネジで、 ネジ部 4 9 3 2が雄ネ ジであってもよい。
[0120] 実施形態 5に係る穿孔装置 5 0 0は、 上記 [ 1 2 ] で述べた効果を有する なお、 実施形態 5に係る穿孔装置 5 0 0は、 穿孔目印用治具 (4 、 5巳 ) の被穿孔対象 に対する配置位置を維持する配置維持手段 (穿孔目印用治 具取付具 4 9 、 4 9巳) を更に備える点以外の点においては実施形態 1 に 係る穿孔装置 1 0 0と同様であるため、 実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0又 は穿孔方法が有する効果のうち該当する効果 も有する。 〇 2021/137276 36 卩(:170? 2020 /042611
[0121 ] [実施形態 6 ] 図 1 4は、 実施形態 6に係る穿孔装置 6 0 0を説明するための図である。 実施形態 6に係る穿孔装置 6 0 0は、 基本的には実施形態 1 に係る穿孔装 置 1 0 0と同様であるが、 制御手段 2は、 穿孔終点 4 1の表示について、 穿 孔目印用治具 4の配置位置が変化しても表示位置が変わら いようにディス プレイ 1 に表示させる点で、 実施形態 1 に係る穿孔装置 1 〇〇と異なる。
[0122] 実施形態 6に係る穿孔装置 6 0 0は、 図 1 4 ( ) に示されるように、 穿 孔目印用治具 4の配置がされた場合に、 制御手段 2により、 当該配置位置か ら決定された表示位置の穿孔終点 4 1がディスプレイ 1 に表示される。 穿孔 用工具 3も穿孔方向が穿孔終点 4 1 に向けて配置され、 制御手段 2により、 穿孔方向延長線 3 1がディスプレイ 1 に表示される。 これは、 実施形態 1 に 係る穿孔装置 1 〇〇と同様である。
[0123] しかし、 実施形態 6では、 その後に穿孔目印用治具 4の配置位置が変化し ても、 制御手段 2は、 穿孔終点表示位置維持指令を受けると、 当該所定の配 置位置において決定された穿孔終点 4 1の表示位置を変化させずにディスプ レイ 1 に表示させる (図 1 4 (巳) 参照) 。 術者1\/1は、 ある穿孔終点 4 1 (又はある穿孔終点 4 1及びある穿孔方向延 長線 3 1) の表示位置を、 物理的な穿孔終点 4 1の位置に関係なく、 そのま ま維持したい場合 (ある点での表示位置を維持したい場合) 、 穿孔終点表示 位置維持指令命令を出す。 例えば、 術者!\/1が、 穿孔用工具 3に設けたスイッ チ (図示せず) を押下することにより穿孔終点表示位置維持 指令 (信号) を 出する、 〇 11 2 1 (制御手段 2) が当該指令が出たことを検知して当該指 令を実行することにより、 穿孔終点 4 1 (又はある穿孔終点 4 1及びある穿 孔方向延長線 3 1) のある表示位置での表示が維持される。
[0124] なお、 この場合、 穿孔終点表示 (位置) 維持モード表示部 8 8 3を設けて 「穿孔終点表示維持モード」 と表示させ、 制御手段 2が、 穿孔目印用治具 4 の配置位置に関係なく穿孔終点 4 1の表示位置を維持する穿孔終点表示維持 モードであることを表示すると便利である。 〇 2021/137276 37 卩(:170? 2020 /042611 図 1 4 (巳) は、 制御手段 2が、 当該所定の配置位置において決定された 穿孔終点 4 1の表示位置を変化させずにディスプレイ 1 に表示させる様子を 示した図である。 この場合、 術者1\/1が左手に把持していた穿孔目印用治 4 を離し (撤去等し) 、 穿孔目印用治具 4が被穿孔対象 に向けられていない (所定の配置がされていない) にもかかわらず、 制御手段 2は、 一旦決定さ れた穿孔終点 4 1の表示位置を変化させることなくそのまま ィスプレイ 1 に表^^させる。
[0125] また、 一旦、 穿孔終点 4 1が決定されても、 被穿孔対象 (\^/ 1) が動く ことにより、 最適として決定された穿孔終点 4 1の位置 (場所) が実際には 変化しているにもかかわらず、 変化する前と同じ位置を表示し続ける場合が あるが、 このような場合、 制御手段 2は、 穿孔終点 4 1が正しい表示位置に 表示されていない可能性があることをディス プレイ 1 に表示させ警告するよ うにしてもよい。 被穿孔対象 ( 〇 が動いたか否かは、 例えば、 被穿孔対象 ( 〇 に、 第 3マーク\/\/ 3 (被穿孔対象の位置変化検出用マーク) を、 マークを付 けたシールの貼り付け、 マークの手書き等で、 被穿孔対象 ( 〇 に設け 、 その様子を撮像手段 7で撮像することで検出できる。
[0126] 穿孔終点 4 1が正しい表示位置に表示されていない可能 があることの表 示は、 例えば、 制御手段 2は、 ディスプレイ 1 に、 警告表示部 8 8 匕匕 〇を設け、 「警告 正しく表示されていません」 「被穿孔対象が変化しまし た 穿孔終点や穿孔方向延長線が正しく表示され ていない可能性があります 」 のような警告表示させるようにしてもよい。 または、 正しく表示されてい ない可能性がある穿孔終点 4 1や穿孔方向延長線 3 1が表示されている領域 を警告領域表示部 8 8 として囲ったり、 その中を白、 黒、 灰色する、 色付 けする、 斜め線を入れる、 網模様を付ける等の表示をして警告するよう にし てもよい。 なお、 8 8匕、 8 8。、 8 8 は、 8 8匕単独、 8 8〇単独、 8 8 単独 、 8 8 13と 8 8〇との組み合わせ、 8 8 13と 8 8〇1との組み合わせ、 又は 8 \¥0 2021/137276 38 卩(:17 2020 /042611
8 〇と 8 8 との組み合わせでもよい。 また、 制御手段 2は、 音 (ブザー、 音楽、 音声等) を併用させてもよい。
[0127] 実施形態 6に係る穿孔装置 6 0 0は、 上記 [ 1 1 ] で述べた効果を有する なお、 実施形態 6に係る穿孔装置 6 0 0は、 制御手段 2が、 穿孔終点 4 1 の表示位置について、 一旦決定された穿孔終点 4 1の表示位置は、 穿孔目印 用治具 4の配置位置が変化してもその表示位置が変 らないようにディスプ レイ 1 に表示させる以外の点においては実施形態 1 に係る穿孔装置 1 〇〇と 同様であるため、 実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0又は穿孔方法が有する効 果のうち該当する効果も有する。
[0128] [実施形態 7 ] 図 1 5は、 実施形態 7に係る穿孔装置 7 0 0 (7 0 0 、 7 0 0巳) を説 明するための図である。 図 1 5 (八) は穿孔装置 7 0 0八を、 図 1 5 (巳) は 7 0 0巳を説明するための図である。 実施形態 7に係る穿孔装置 7 0 0 (7 0 0 、 7 0 0巳) は、 基本的には 実施形態 1 に係る穿孔装置 1 〇〇と同様であるが、 実施形態 1では治具接触 点 4 3 0を穿孔終点 4 1 としたのに対し、 実施形態 7では、 治具接触点 4 3 0 と、 穿孔用工具 3が被穿孔対象 ( 〇 の穿孔を開始する穿孔開始点 3 8 とを結ぶ直線上で治具接触点 4 3 0から一定の距離 4 4 0離隔した点、 を 穿孔終点 4 1 とした点が異なる。
[0129] 実施形態 7に係る穿孔装置 7 0 0 では、 図 1 5 ( ) に示されるように 、 制御手段 2は、 治具接触点 4 3 0と、 穿孔用工具 3が被穿孔対象 ( 】
) の穿孔を開始する穿孔開始点 3 8と、 を結ぶ直線 4 3 1上で治具接触点 4 3 0から一定の距離 4 4 0離隔した点を穿孔終点 4 1 とディスプレイ 1 に表 示させる。
[0130] 例えば、 被穿孔対象 (\^ 1) の中の血管、 神経等の傷つきやすい組織を 損傷させないため、 穿孔用工具 3を被穿孔対象 ( 〇 の深くまで穿孔さ せなかったり、 孔 (穴) を貫通させずに途中で穿孔を止めたい場合が ある。 〇 2021/137276 39 卩(:170? 2020 /042611 このような場合、 例えば、 術者1\/1が、 穿孔用工具 3に設けたスイッチ (図示 せず) を押下することにより、 治具接触点 4 3 0と、 穿孔用工具 3が被穿孔 対象 ( 1) の穿孔を開始する穿孔開始点 3 8と、 を結ぶ直線 4 3 1上で 治具接触点 4 3 0から一定の距離 4 4 0離隔した点を穿孔終点 4 1 とするこ とを指令する信号を出し、 0 9 11 2 ]がそれを受領することにより指令が実 行される。 一定の距離 4 4 0については、 予め、 [¾〇1\/1 2 2に記憶させてお く、 又は術者1\/1が穿孔用工具 3に設けたスイッチ (図示せず) を使って〇 11 2 1 に伝える。 すると、 制御手段 2は、 治具接触点 4 3 0から一定の距離 4 4 0離隔した点を穿孔終点 4 1 としてディスプレイ 1 に表示させる。 なお、 治具接触点 4 3 0と穿孔開始点 3 8とを結ぶ直線 4 3 1 (両点を通 る直線) は穿孔方向延長線 3 1 と一致する直線である。
[0131] この場合、 制御手段 2が、 治具接触点 4 3 0も、 ディスプレイ 1 に表示さ せるようにすると、 穿孔終点 4 1 を決定したり変更することがより一層容易 になる。 更に、 制御手段 2が、 治具接触点 4 3 0を穿孔終点 4 1 と異なる大 きさ、 色等が異なる表示態様でディスプレイ 1 に表示させると両者を区別し やすい。 また、 穿孔方向延長線 3 1の表示が穿孔開始点 3 8 穿孔終点 4 1間の仮 想 3次元画像 1 2の表示だけの場合、 制御手段 2は、 治具接触点 4 3 0 穿 孔終点 4 1間の直線の仮想 3次元画像 1 2をディスプレイ 1 に表示させるよ うにしてもよい。 両直線を線の色、 太さ等が異なる表示態様で表示させても よい。
[0132] 図 1 5 (巳) に示される穿孔装置 7 0 0巳は、 制御手段 2が、 治具接触点 4 3 0と、 穿孔用工具 3が被穿孔対象 ( 〇 の穿孔を開始する穿孔開始 点 3 8と、 を結ぶ直線 4 3 1上で治具接触点 4 3 0から一定の距離 4 4 0離 隔した点を穿孔終点 4 1 とディスプレイ 1 に表示させる点は、 図 1 5 (八) に示される穿孔装置 7 0 0八と同様であるが、 図 1 5 (八) では穿孔目印用 治具 4の針部 4 4の長手方向 (の直線) は直線 4 3 1 と一致しないのに対し 、 図 1 5 (巳) では直線 4 3 1 と一致する点が異なる。 直線 4 3 1は穿孔方 〇 2021/137276 40 卩(:170? 2020 /042611 向延長線 3 1 と言い換えることもできる。
[0133] なお、 穿孔目印用治具 4の針部 4 4の長手方向 (の直線) が直線 4 3 1 ( 穿孔方向延長線 3 1) と一致する場合、 一致しない場合の表示と異なるよう な表示態様 (例えば、 点滅しない表示から点滅させる表示にする、 線の太さ を太くする、 色を変える等) にするように、 制御手段 2がディスプレイ 1 に 表示させると、 的確な穿孔をすることがより一層容易になる 。 その他の点は、 図 1 5 (八) に示される穿孔装置 7 0 0八と同様にする。
[0134] 実施形態 7に係る穿孔装置は、 上記 [ 6 ] [ 7 ] で述べた該当する効果を 有する。 なお、 実施形態 7に係る穿孔装置 7 0 0 (7 0 0 、 7 0 0巳) は、 治具 接触点 4 3 0 穿孔開始点 3 8を結ぶ直線上で治具接触点 4 3 0から一定の 距離 4 4 0離隔した点を穿孔終点 4 1 とした点以外の点については実施形態 1 に係る穿孔装置 1 〇〇と同様であるため、 実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0 又は穿孔方法が有する効果のうち該当する効 果も有する。
[0135] [実施形態 8 ] 実施形態 8に係る穿孔装置は、 基本的には実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0 と同様であるが、 穿孔用工具 3の代わりに骨ワイヤーを使用する点で、 実 施形態 1 に係る穿孔装置 1 〇〇と異なる。
[0136] 実施形態 8に係る穿孔装置では、 穿孔用工具 3の代わりに骨ワイヤーを使 用する以外の点は実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0と同様であるため、 説明 を省略する。
[0137] 従来、 被穿孔対象 ( 〇 が様々な部位において骨折の変形が大きくて 不安定な場合、 手術治療として経皮的骨ワイヤー刺入術をお こなう。 そして 、 術中の骨ワイヤー刺入方向及び深さの目安は 、 目視及び乂線透視による。 これに対し、 実施形態 8のようにすると、 大掛かりな装置を要さずに、 骨 ワイヤー刺入方向及び深さを的確に把握する ことが可能となる。 また、 従来は、 手術中に骨折整復をおこなった後に骨ワイヤ ー刺入をおこ なうため、 仮に手術前に〇丁撮像する場合、 〇丁画像をそのまま使用するこ 〇 2021/137276 41 卩(:170? 2020 /042611 とはできなかった。 これに対し、 実施形態 8のようにすると、 手術前に 0丁撮像する必要がな く的確な骨ワイヤー刺入をおこなうことが可 能となる。 特に、 手術経験の少ない医師は、 どの方向に、 どの位の深さで骨ワイヤー 刺入してよいか分からない課題があるが、 実施形態 8のようにすると、 こう した課題を解消することが可能となる。 また、 X線を用いて撮影する場合には医師 (術者 IV!) 及び患者 (被穿孔対 象 ) の放射能被爆の課題があるが、 実施形態 8のようにすると、 こうした 課題を解消することが可能となる。
[0138] なお、 実施形態 8に係る穿孔装置は、 穿孔用工具 3の代わりに骨ワイヤー を使用する点以外の点については、 実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0と同様 であるから、 実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0又は穿孔方法が有する効果の うち該当する効果も有する。
[0139] [実施形態 9 ] 図 1 6は、 実施形態 9に係る穿孔装置 9 0 0を説明するための図である。 実施形態 9に係る穿孔装置 9 0 0は、 基本的には実施形態 1 に係る穿孔装 置 1 0 0と同様であるが、 穿孔する者が術者 IV!ではなく大工 IV! 9である点、 及び、 被穿孔対象が生体ではなく木材 9 (木材の板 \^/ 9 1、 \^/ 9 2) であ る点が異なる。
[0140] 実施形態 9に係る穿孔装置 9 0 0は、 図 1 6に示されるように、 被穿孔対 象 \^/ 9 (\^/ 9 1、 \^/ 9 2) は木材 \^/ 9 (木材の板 \^/ 9 1、 \^/ 9 2) である。 穿孔装置 9 0 0は、 大工 IV! 9が被穿孔対象 9 (木材) の板 9 1及び 9 2 を重ねてこれらを穿孔してその孔 (穴) にボルトを通してナツ トで固定す る工事をするための穿孔装置である。
[0141 ] 実施形態 9に係る穿孔装置 9 0 0は、 穿孔する者が術者 IV!ではなく大工 IV! 9 である点、 及び、 被穿孔対象が生体ではなく木材 9 (木材の板) である 点以外の点においては実施形態 1 に係る穿孔装置 1 〇 0と同様であるため、 実施形態 1 に係る穿孔装置 1 〇〇又は穿孔方法が有する効果のうち該当す る 〇 2021/137276 42 卩(:170? 2020 /042611 効果を有する。
[0142] [実施形態 1 0 ] 図 1 7は、 実施形態 1 0に係る穿孔装置 1 0 0 0を説明するための図であ る。 実施形態 1 〇に係る穿孔装置 1 0 0 0は、 基本的には実施形態 1 に係る 穿孔装置 1 〇〇と同様であるが、 穿孔する者が術者 IV!ではなく鉄骨工事作業 者 1\/1 1 0である点、 及び、 被穿孔対象が生体ではなく鉄骨 \^/ 1 0である点が 異なる。
[0143] 実施形態 1 0に係る穿孔装置 1 0 0 0は、 図 1 7に示されるように、 被穿 孔対象 \^/ 1 0は鉄骨 (鉄骨の柱) である。 穿孔装置 1 0 0 0は、 鉄骨工事作 業者 1\/1 1 0が被穿孔対象である鉄骨 \^/ 1 0を穿孔してその孔 (穴) に電線又 はパイプを通す工事をするための穿孔装置で ある。
[0144] 実施形態 1 0に係る穿孔装置 1 0 0 0は、 穿孔する者が術者 IV!ではなく鉄 骨工事作業者 IV! 1 0である点、 及び、 被穿孔対象が生体ではなく鉄骨 0 である点以外の点においては実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0と同様である ため、 実施形態 1 に係る穿孔装置 1 〇〇又は穿孔方法が有する効果のうち該 当する効果を有する。
[0145] [実施形態 1 1 ] 図 1 8は、 実施形態 1 1 に係る穿孔装置 1 1 0 0を説明するための図であ る。 実施形態 1 1 に係る穿孔装置 1 1 〇〇は、 基本的には実施形態 1 に係る 穿孔装置 1 〇〇と同様であるが、 穿孔する者が術者 IV!ではなくコンクリート 塀工事作業者 IV! 1 1である点、 及び、 被穿孔対象が生体ではなくコンクリー 卜塀 \^/ 1 1である点が異なる。
[0146] 実施形態 1 1 に係る穿孔装置 1 1 0 0は、 図 1 8に示されるように、 被穿 孔対象 \^/ 1 1はコンクリート塀である。 穿孔装置 1 1 0 0は、 コンクリート 塀工事作業者 1\/1 1 1が穿孔対象であるコンクリート塀である \^/ 1 1 を穿孔し て案内板を設置する工事をするするための穿 孔装置である。
[0147] 実施形態 1 1 に係る穿孔装置 1 1 0 0は、 穿孔する者が術者 IV!ではなくコ ンクリート塀工事作業者 IV! 1 1である点、 及び、 被穿孔対象が生体ではなく 〇 2021/137276 43 卩(:170? 2020 /042611 コンクリート塀 1 1である点以外の点においては実施形態 1 に係る穿孔装 置 1 0 0と同様であるため、 実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0又は穿孔方法 が有する効果のうち該当する効果も有する。
[0148] [実施形態 1 2 ] 図 1 9は、 実施形態 1 2に係る穿孔装置 1 2 0 0を説明するための図であ る。 実施形態 1 2に係る穿孔装置 1 2 0 0は、 基本的には実施形態 1 に係る 穿孔装置 1 〇〇と同様であるが、 更に、 被穿孔対象 \^/ 1 に検出波 8 4を照射 して被穿孔対象 1の 2次元透視画像 8を取得する 2次元透視画像取得手段 8 1 を備え、 当該 2次元透視画像 8は現実の像 1 1又は仮想 3次元画像 1 2 に反映 (重畳) してディスプレイ 1 に表示される点が異なる。
[0149] 実施形態 1 2においては、 2次元透視画像取得手段 8 1 として X線撮像装 置を用いた (図 1 9参照) 。 2次元透視画像取得手段 8 1 (X線撮像装置) は、 検出波 8 4 (X線) を検出波発生部 8 2 (X線管) から発生させて被穿 孔対象 \^/ 1 に照射し、 被穿孔対象 \^/ 1 を透過した検出波 8 4 (X線) を検出 部 8 3 (イメージ管) で検出して可視化し 2次元透視画像 8とする。 そして 、 制御手段 2は、 汎用的な画像認識技術により、 2次元透視画像 8を現実の 像 1 1又は仮想 3次元画像 1 2に反映させてディスプレイ 1 に表示させる。 なお、 検出波 8 4 (X線) の被穿孔対象 1への照射は、 穿孔時に常時又 は連続的におこなってもよいが、 必ずしもそうする必要はない。 例えば、 X 線被ばくのリスクを低減するため、 1回だけおこなう、 2回、 3回のように 回数の上限を決めておこなう、 等としてもよい。
[0150] 図 2 0は、 実施形態 1 2に係る穿孔装置 1 2 0 0を説明するための図であ り、 図 2 0 (八) 〜 (0) は、 穿孔の各段階においてディスプレイ 1で見え る様子を説明するための図である。
[0151 ] まず、 被穿孔対象 \^/ 1 に検出波 8 4が照射される前には図 2 0 (八) のよ うに見える。
[0152] そして、 検出波 8 4が照射されると、 被穿孔対象 \^/ 1の 2次元透視画像 8 (点線で示す被穿孔対象 \^/ 1の外形及びその斜めの破断部) が、 被穿孔対象 〇 2021/137276 44 卩(:170? 2020 /042611
\^/ 1等の現実の像 1 1 (又はその仮想 3次元画像 1 2) に反映 (重畳) して 表示される (図 2 0 (巳) 参照) 。
[0153] 次に、 術者1\/1は、 被穿孔対象 \^/ 1の 2次元透視画像 8等を見ながら穿孔目 印用治具 4を動かして穿孔終点 4 1 を決定する (図 2 0 (〇 参照) 。 決定 された穿孔終点 4 1は制御手段 2により丸印 (又は赤色) でディスプレイ 1 上に表^^される。
[0154] そして、 術者1\/1は、 現実の像 1 1 に反映 (重畳) して表示された穿孔終点 4 1の仮想 3次元画像 1 2、 被穿孔対象 \^/ 1の 2次元透視画像 8等を見なが ら穿孔用工具 3を動かして、 穿孔方向延長線 3 1が穿孔終点 4 1 を通過する ようにする (図 2 0 (0) 参照) 。 通過すると、 制御手段 2により穿孔終点 4 1は例えば四角印 (又は緑色) に変化する。
[0155] なお、 術者 IV!により穿孔終点 4 1が決定されたら、 穿孔目印用治具 4が被 穿孔対象 \^/ 1から離れたり、 被穿孔対象 \^/ 1が移動したりしても、 穿孔終点 4 1 を被穿孔対象 \^/ 1の移動に合わせて移動させ、 穿孔終点 4 1が被穿孔対 象 \^/ 1 に対して相対的に同じ場所を示す表示をさせ てもよい。 このような制 御は、 例えば、 制御手段 2が、 汎用の画像認識技術等を用いて、 被穿孔対象 \^/ 1の 2次元透視画像 8に対する穿孔終点 4 1 を特定することによ りおこなうことができる。
[0156] 上記した実施形態 1 2に係る穿孔装置 1 2 0 0は、 上記 [ 1 4] で述べた 効果を有する。 なお、 実施形態 1 2に係る穿孔装置 1 2 0 0は、 更に、 2次元透視画像取 得手段 8 1 を備え、 被穿孔対象 \^/ 1の 2次元透視画像 8を表示させる点以外 の点においては実施形態 1 に係る穿孔装置 1 0 0と同様であるため、 実施形 態 1 に係る穿孔装置 1 0 0が有する効果のうち該当する効果も有する また、 2次元透視画像取得手段が X線撮像装置であると、 上記 [1 5] で 述べた効果も有する。
[0157] [実施形態 1 3] 図 2 1は、 実施形態 1 3に係る穿孔装置 1 3 0 0を説明するための図であ 〇 2021/137276 45 卩(:170? 2020 /042611 り、 図 2 1 (八) 〜 (0) は、 穿孔の各段階においてディスプレイ 1で見え る様子を説明するための図である。 実施形態 1 3に係る穿孔装置 1 3 0 0は 、 実施形態 1 2に係る穿孔装置 1 2 0 0を、 より一層具体化した実施形態で ある。 以下、 図 2 1 を用いて説明する。
[0158] [ 0 2次元透視画像 8の表示] 図 2 1 (八) には、 実施形態 1 2で説明した図 2 0 (巳) と同様に、 2次 元透視画像取得手段 8 1 により取得された被穿孔対象 \^/ 1の 2次元透視画像 8 (点線) が、 制御手段 2により、 現実の像 1 1 に反映されて表示され、 デ ィスプレイ 1で見える様子が示されている。 ディスプレイ 1上には、 骨 \^/ 1 の筋肉 との境界 (上下方向の 2本の点線) 、 骨 \^/ 1の骨折部 (斜め方向 の点線) 等が 2次元透視画像 8で表示されている。
[0159] [ 1 穿孔目印用治具先端部の固定] まず、 術者1\/1は、 被穿孔対象 \^/ 1の 2次元透視画像 8等が表示されたディ スプレイ 1 を見ながら穿孔目印用治具 4を被穿孔対象 ( 、 \^/ 1) の適当な 場所に刺してその先端部を固定する (図 2 1 (巳) 参照) 。 そして、 術者 IV! は治具接触点 4 3 0 (被穿孔対象 \^/ 1 との接触点) を穿孔終点 4 1 と決定す る。
[0160] [ 2 穿孔目印用治具 4の画像認識] そして、 制御手段 2により、 穿孔目印用治具 4の外観等の画像認識が行わ れる。 画像認識は、 例えば、 術者1\/1による、 指令ボタン (図示せず) を用い た画像認識指令、 穿孔終点 4 1の決定指令等に基づき行われるようにして よい。
[0161 ] [ 3 穿孔終点 4 1の仮想 3次元画像表示] 次に、 制御手段 2は、 穿孔目印用治具 4の認識画像 (例えば、 外観、 第 2 マーク 4 2 (図示せず) 等の認識画像) を基に、 被穿孔対象 \^/ 1の現実の像 1 1 に反映 (重畳) させて穿孔終点 4 1の仮想 3次元画像 1 2を、 ディスプ レイ 1上に、 例えば丸印 (又は赤色) で表示させる (図 2 1 (巳) 参照) 。 穿孔終点 4 1の当該表示は、 術者!\/1による穿孔終点 4 1の表示指令、 穿孔終 〇 2021/137276 46 卩(:170? 2020 /042611 点 4 1の決定指令等に基づき行われるようにして よい。
[0162] また、 例えば、 被穿孔対象 ) や穿孔目印用治具 4が多少動いた場合 (移動した場合) であっても、 それらの画像を基にして、 その動きに合わせ て穿孔終点 4 1 を動かして正しい場所を表示させるようにし てもよい。 また 、 _旦決定された穿孔終点 4 1が移動して移動前後の点を結ぶ距離が一定 上となった場合に、 警告メッセージを表示する、 穿孔終点 4 1の表示を消す 、 警告音を出す等により、 警告するようにしてもよい。
[0163] [ 4 穿孔方向延長線 3 1の仮想 3次元画像表示] 次に、 術者1\/1は、 被穿孔対象 \^/ 1の 2次元透視画像 8等が表示されたディ スプレイ 1 を見ながら穿孔方向を探る (図 2 1 (〇 参照) 。 ここで、 穿孔用工具 3についても、 穿孔目印用治具 4と同様に、 制御手段 2 により、 外観等の画像認識が行われる。 そして、 画像認識された外観等の画像を基に、 穿孔方向延長線 3 1の仮想 3 次元画像 1 2が、 現実の像 1 1等に重畳されてディスプレイ 1上に表示さ れる。 なお、 この表示は、 例えば、 術者1\/1による穿孔方向延長線 3 1の表示 指令等があった場合に行われるようにしても よい。
[0164] そして次の操作、 制御等が行われる。
[ 5 穿孔方向延長線 3 1が穿孔終点 4 1 を通過するように調整]
[ 6 穿孔終点 4 1の表示変化] これらについて説明すると、 術者1\/1は、 被穿孔対象 \^/ 1の 2次元透視画像 8 等が表示されたディスプレイ 1 を見ながら、 穿孔方向延長線 3 1が穿孔終 点 4 1 を通過するように、 ドリル 3 4の穿孔方向を調整する。 制御手段 2は 、 この様子を、 当該通過前には図 2 1 (〇 のように表示するが、 通過する と図 2 1 (0) のように、 穿孔終点 4 1 を例えば四角印 (又は緑色) に変化 させ、 穿孔方向が正しい (適切である) ことを示す。
[0165] [ 7 穿孔終点 4 1 に向けた穿孔] 次に、 術者1\/1は穿孔方向延長線 3 1 に沿って穿孔する。 ここで、 穿孔する途中で、 実際の穿孔方向がずれて穿孔方向延長線 3 1が 〇 2021/137276 47 卩(:170? 2020 /042611 穿孔終点 4 1 を通過しなくなった場合には、 制御手段 2は、 例えば、 穿孔終 点 4 1の表示を消す、 元の表示 (丸印又は赤色、 図 2 1 (〇 参照) に戻す 、 警告音を出す、 等して穿孔方向が正しくないことを知らせる ようにしても よい。
[0166] [ 8 穿孔終点 4 1への穿孔到達] そして、 穿孔が穿孔終点 4 1 に到達すると、 制御手段 2は、 穿孔終点 4 1 の表示を例えばX 印 (又は黄色) に変化させ、 到達したことを知らせる (図 2 1 (º)参照) 。
[0167] なお、 実施形態 1 2と同様に、 術者1\/1により穿孔終点 4 1が決定されたら 、 穿孔目印用治具 4が被穿孔対象 \^/ 1から離れたり、 被穿孔対象 \^/ 1が移動 したりしても、 穿孔終点 4 1が被穿孔対象 \^/ 1 に対して相対的に同じ場所を すように表^^させてもよい。
[0168] 上記した実施形態 1 3に係る穿孔装置 1 3 0 0は、 実施形態 1 2に係る穿 孔装置 1 2 0 0を、 より一層具体的にしたものであるため、 実施形態 1 2に 係る穿孔装置 1 2 0 0が有する効果のうち該当する効果を有する なお、 穿孔方向延長線 3 1の穿孔終点 4 1への通過/非通過に対応して穿 孔終点 4 1の表示を変化させるようにすると、 穿孔方向が正しいか否かを容 易に知ることが可能となる。 あるいは、 穿孔終点 4 1への穿孔の到達/非到達に対応して穿孔終点 4 1 の表示を変化させるようにすると、 穿孔の到達/非到達を容易に知ることが 可能となる。
[0169] [実施形態 1 4 ] 図 2 2は、 実施形態 1 4に係る穿孔装置 1 4 0 0を説明するための図であ る。 実施形態 1 4に係る穿孔装置 1 4 0 0は、 基本的には実施形態 1 3に係る穿 孔装置 1 3 0 0と同様であるが、 治具接触点 4 3 0を穿孔終点 4 1 とするの ではなく、 穿孔進行方向と逆方向に治具接触点 4 3 0から一定の距離 (1_ 1 ) 離れた点を穿孔終点 4 1 とする点が異なる (図 2 2 (0) 参照) 。 〇 2021/137276 48 卩(:170? 2020 /042611
[0170] [ 0 2次元透視画像 8の表示] この工程における操作、 制御等は、 実施形態 1 3 (図 2 1 (八) 参照) と 同様である (図 2 2 (八) 参照) 。
[0171 ] [ 1 穿孔目印用治具先端部の固定] この工程における操作、 制御等は、 実施形態 1 3 (図 2 1 (巳) 参照) と 同様である (図 2 2 (巳) 参照) 。
[0172] [ 2 穿孔目印用治具 4の画像認識] この工程における操作、 制御等については、 実施形態 1 3と同様、 制御手 段 2により穿孔目印用治具 4の外観等の画像認識が行われる。
[0173] [ 3 穿孔終点 4 1の仮想 3次元画像表示] この工程における操作、 制御等は、 実施形態 1 3と同様である。 なお、 制 御手段 2は、 治具接触点 4 3 0の仮想 3次元画像 1 2をディスプレイ 1上に 例えば丸印 (又は赤色) で表示する (図 2 2 (巳) 参照) 。
[0174] [ 4 穿孔方向延長線 3 1の仮想 3次元画像表示] 実施形態 1 3と同様に、 制御手段 2は、 穿孔方向延長線 3 1の仮想 3次元 画像 1 2をディスプレイ 1上に表示する (図 2 2 (〇 参照) 。
[0175] そして次の操作、 制御等が行われる。
[ 5 - 1 穿孔方向延長線 3 1が治具接触点 4 3 0を通過するように調整
]
[ 6 治具接触点 4 3 0の表示変化]
[ 6 - 2 穿孔終点 4 1の表示] これらについて説明すると、 実施形態 1 3と同様に、 術者1\/1は、 穿孔方向 延長線 3 1が穿孔終点 4 1 を通過するように、 ドリル 3 4の穿孔方向を調整 する。 制御手段 2は、 この様子を、 当該通過前には図 2 2 (〇 のように表 示させるが、 通過すると図 2 2 (0) のように、 治具接触点 4 3 0の表示を 例えば四角印 (又は緑色) に変化させ、 穿孔方向が正しい (適切である) こ とを示す。
[0176] それと同時に、 制御手段 2は、 穿孔方向延長線 3 1上で、 穿孔進行方向 ( 〇 2021/137276 49 卩(:170? 2020 /042611 図上の右方向) と逆方向 (左方向) に、 治具接触点 4 3 0から一定の距離 1_ 1 離れた点を、 穿孔終点 4 1 として例えば菱形 (又は青色) で表示させる ( 図 2 2 (0) 参照) 。 この穿孔終点 4 1は穿孔が治具接触点 4 3 0に至る前 の、 言わば穿孔の寸止め位置である。 制御手段 2は、 例えば、 治具接触点 4 3 0を中心に距離丨 1 を半径とする円 4 3 5を描き、 円 4 3 5と穿孔方向延 長線 3 1 とが交わる点を穿孔終点 4 1 とするようなソフトウェアのアルゴリ ズムにより穿孔終点 4 1 を求めて表示させる。
[0177] [ 7 穿孔終点 4 1 に向けて穿孔] 次に、 術者1\/1は、 実施形態 1 3と同様に、 穿孔方向延長線 3 1 に沿って穿 孔する。
[0178] [ 8 穿孔終点 4 1への穿孔到達] そして、 穿孔が穿孔終点 4 1 に到達すると、 制御手段 2は、 治具接触点 4 3 0の表示を、 例えば三角印 (又は黄色) に変化させる (図 2 2 (巳) 参照 なお、 制御手段 2は、 治具接触点 4 3 0の表示を変化させる代わりに、 実 施形態 1 3と同様に、 穿孔終点 4 1の表示を例えば X印 (又は黄色) に変化 させるようにしてもよい。
[0179] また、 術者1\/1により穿孔終点 4 1が決定されたら、 実施形態 1 2と同様に 、 穿孔目印用治具 4が被穿孔対象 \^/ 1から離れたり、 被穿孔対象 \^/ 1が移動 したりしても、 穿孔終点 4 1が被穿孔対象 \^/ 1 に対して相対的に同じ場所を 示す表示をさせてもよい。
[0180] 上記した実施形態 1 4に係る穿孔装置 1 4 0 0は、 穿孔進行方向と逆方向 に、 治具接触点 4 3 0から一定の距離離れた点を穿孔終点 4 1 とする点以外 の点については実施形態 1 3に係る穿孔装置 1 3 0 0と同様であるため、 実 施形態 1 3に係る穿孔装置 1 3 0 0が有する効果のうち該当する効果を有す る。 また、 治具接触点 4 3 0から一定の距離離れた点を穿孔終点 4 1 とするた め、 穿孔目印用治具 4の先端が被穿孔対象 \^/ 1 に接触できない場所であって 〇 2021/137276 50 卩(:170? 2020 /042611 も穿孔終点 4 1 とすることが可能となる、 過剰穿孔 (例えば被穿孔対象 を貫通するまで穿孔されること) を抑制できる、 等の効果も有する。
[0181] [実施形態 1 5] 図 2 3は、 実施形態 1 5に係る穿孔装置 1 5 0 0を説明するための図で、 図 2 4は、 実施形態 1 5においてプレート がある場合の穿孔等を説明する ための図である。 実施形態 1 5に係る穿孔装置 1 5 0 0は、 基本的には実施形態 1 3に係る 穿孔装置 1 3 0 0と同様であるが、 被穿孔対象 ( 1) の外側にプレート が配置される点が異なる (図 2 3、 図 2 4参照) 。 ここで、 プレート は、 スクリュー 9 5 (ネジ) により被穿孔対象 に ネジ留めされ、 被穿孔対象 \^/ 1の骨折した箇所等を固定するために用いら る。 なお、 スクリュー 9 5のプレート への挿入案内のため、 プレート に は孔 0 1が設けられている (図 2 4 (巳) 、 (〇 参照) 。 なお、 スクリ ュー9 5は、 その先端が被穿孔対象 \^/ 1の外に飛び出さないようにする方法 (図 2 4 (巳) 参照) の他、 少し飛び出すようにする方法 (図 2 4 (〇) 参 照) がある。 前者の方法によれば、 尖部によるケガ等が抑制され、 後者の方 法によれば、 被穿孔対象 \^/ 1 (その骨皮質) とスクリュー 9 5で効きがより — 層強くなる (なお、 この実施形態では尖部が筋肉 \^/ 2で覆われているため 尖部によるケガ等は生じ難い) 。 プレート 及びスクリュー9 5には、 例え ば、 ステンレス、 チタン等の金属、 セラミックス、 プラスチック等の材質の 材料を用いることができる。 プレート 及びスクリュ _ 9 5の両者が異なる 材質の材料の場合は熱膨張率の違いにより固 定が緩みやすいが、 同じ材質の 材料にするとそのような緩みを低減できる。
[0182] 実施形態 1 3の [0 2次元透視画像 8の表示] 〜 [8 穿孔終点 4 1へ の穿孔到達] は、 実施形態 1 5でも基本的に同様である。 実施形態 1 5の図 2 3 (八) 〜 (巳) は、 実施形態 1 3の図 2 1 (八) 〜 (巳) にそれぞれ対 応し、 それらと基本的に同様である。
[0183] しかしながら、 被穿孔対象 (\^/ 1) の外側には、 孔 〇 1 を有するプレー 〇 2021/137276 51 卩(:170? 2020 /042611 卜 が配置されているため、 術者1\/1は、 被穿孔対象 1 を穿孔する前に、 ま ずドリル 3 4をプレートの孔 0 1 に揷入する。 そして、 術者1\/1が穿孔用エ 具 3を動かし、 穿孔方向延長線 3 1が (暫定的な) 穿孔終点 4 1 を通過する ように調整するのは実施形態 1 3と同様であるが、 実施形態 1 3と異なり、 穿孔案内用のプレートの孔 0 1 により、 ドリル 3 4 (穿孔方向延長線 3 1 ) の穿孔方向が目的場所と異なる方向に振れる 場合がある (穿孔方向が振れ やすい場合がある) (図 2 4 (八) 参照) 。 そのため、 術者1\/1は、 被穿孔対象 \^/ 1の 2次元透視画像 8を見ながら、 ド リル 3 4 (穿孔方向延長線 3 1) の振れる方向に合わせて (振れる方向の範 囲内で) 穿孔終点 4 1の場所として適当な場所を探りながら治具 触点 4 3 0 を移動させ、 適当な穿孔終点 4 1及び穿孔方向延長線 3 1 を決定して穿孔 する (図 2 3 (巳) 〜 (巳) 参照) 。 もしくは、 プレート卩自体の場所を移動 し、 穿孔方向を目的場所に合わせる。 これらの方法を併用することもやぶさ かではない。 なお、 穿孔方向延長線 3 1が穿孔終点 4 1 を通過したり、 穿孔 が穿孔終点 4 1 に到達すると穿孔終点 4 1の表示が変化するのは実施形態 1 3 と同様である (図 2 3 (0) (º)参照) 。
[0184] そして、 穿孔が終了すると、 術者1\/1は、 被穿孔対象 1 に開けられた孔 2 1 にスクリユ _ 9 5をねじ込み、 プレート を被穿孔対象 1 に固定する (図 2 4 (巳) 、 (〇 参照) 。
[0185] 上記した実施形態 1 5に係る穿孔装置 1 5 0 0は、 被穿孔対象 ( 1) の 外側にプレート が配置される点以外の点については実施形態 1 3に係る穿 孔装置 1 3 0 0と同様であるため、 実施形態 1 3に係る穿孔装置 1 3 0 0が 有する効果のうち該当する効果を有する。 なお、 被穿孔対象 1の 2次元透視画像 8があると、 それを見ることによ り、 プレートの孔 0 1 によって穿孔方向延長線 3 1が振られるような場合 であっても、 適当な穿孔終点 4 1及び穿孔方向延長線 3 1 を決定することが できるため、 より一層的確な穿孔をすることが可能となる 。
[0186] [実施形態 1 6 ] 〇 2021/137276 52 卩(:170? 2020 /042611 図 2 5は、 実施形態 1 6に係る穿孔装置 1 6 0 0を説明するための図であ る。 図 2 5 (八) は穿孔装置 1 6 0 0による穿孔を説明するための図で、 図 2 5 (巳) は穿孔された被穿孔対象 1の固定について説明するための図 である。 実施形態 1 6に係る穿孔装置 1 6 0 0は、 基本的には実施形態 1 5に係る 穿孔装置 1 5 0 0と同様であるが、 プレート ’ の孔 0 1 ’ に対するドリ ル 3 4 (又はスクリュー9 5 ’ ) の方向が一定になるようなプレート ’ が 被穿孔対象 1の外側に配置されている点が異なる。 このようなプレート ’ の例としては、 例えば、 プレート ’ の孔 0 1 の径 (又は形状) がドリル 3 4の径とほぼ同じ (又はガタが生じない形状 ) のものや、 所謂ロッキングプレート (対応するドリル 3 4又はスクリュー 9 5 ’ との間に一対の雄雌ネジが形成されているプ レート) がある。
[0187] 被穿孔対象 1の外側に当該プレート ’ がある場合、 その孔 0 1 ’ に ドリル 3 4 (又はスクリュー 9 5 ’ ) を当てると、 ドリル 3 4 (又はスクリ ュー9 5 ’ ) の方向が振れず一義的に定まる (図 2 5 (八) 参照) 。 そして 、 制御手段 2は、 一義的に決まる穿孔方向延長線 3 1の仮想 3次元画像 1 2 をディスプレイ 1上に表示させる。 術者 IV!は、 穿孔方向延長線 3 1の、 被穿 孔対象 \^/ 1の外側との交点に穿孔目印用治具 4の先端を当てる。 すると制御 手段 2は、 当該交点を治具接触点 4 3 0として、 その仮想 3次元画像 1 2を ディスプレイ 1上に表示させる。 この治具接触点 4 3 0を穿孔終点としても よい。 しかし、 実施形態 1 4の穿孔装置 1 4 0 0 (図 2 2参照) と同様に、 穿孔進行方向と逆方向に治具接触点 4 3 0から一定の距離 (!_ 1) 離れた点 を穿孔終点 4 1 としてもよい。 更に、 穿孔が穿孔終点 4 1 に達すると、 治具 接触点 4 3 0 (又は穿孔終点 4 1) の表示 (形、 色等) を変化させるように してもよい (図 2 5 (八) 参照) 。 その他の点は、 実施形態 1 5 (又は実施形態 1 4) と同様であるので説明 を省略する。
[0188] 穿孔された被穿孔対象 1 には、 スクリュー 9 5 ’ が、 被穿孔対象 1の 〇 2021/137276 53 卩(:170? 2020 /042611 骨折部をまたがるように形成された孔 (穿孔された孔) に配される。 そして 、 プレート ’ と相まって被穿孔対象 \^/ 1の骨折部を固定する (図 2 5 (巳 ) 参照) 。
[0189] 上記した実施形態 1 6に係る穿孔装置 1 6 0 0は、 プレート ’ の孔 〇 1 ’ に対するドリル 3 4 (又はスクリュー 9 5 ’ ) の方向が一定になるよう なプレート ’ が被穿孔対象 1の外側に配置されている以外の点について は、 実施形態 1 5 (又は 1 4) に係る穿孔装置 1 5 0 0 (又は 1 4 0 0) と 同様であるため、 実施形態 1 5 (又は 1 4) に係る穿孔装置 1 5 0 0 (又は 1 4 0 0) が有する効果のうち該当する効果を有する。
[0190] [実施形態 1 7 ] 図 2 6は、 実施形態 1 7に係る固定機構 1 7 0 0を説明するための図であ る。 図 2 6 (八) には孔\^ 2 1 に第 1及び第 2スクリュー (9 5八、 9 5巳 ) を挿入する前の様子、 図 2 6 (巳) には挿入する際の様子、 図 2 6 (〇 には被穿孔対象 を固定する様子、 がそれぞれ孔 2 1 を中心とする断面 図で図示されている。
[0191 ] 実施形態 1 7を理解しやすくするため、 この断面図は正確な断面図で図示 していない。 例えば、 本来は孔\^ 2 1の向こう側に見えるもの等は省略して 図示している。 なお、 ディスプレイ 1上には穿孔終点 4 1 と穿孔方向延長線 3 1の仮想 3次元画像 1 2が表示される。 そして、 実施形態 1 2〜 1 5で説 明した 2次元透視画像取得手段 8 1 (例えば、 X線撮像装置) を使用しない 場合には、 第 1及び第 2スクリュー (9 5八、 9 5巳) の断面等はディスプ レイ 1 に表示されない。 しかし、 当該 2次元透視画像取得手段 8 1 (例えば 、 X線撮像装置) を使用する場合は、 図 2 6で示されるのと同様の表示がさ れる。
[0192] 図 2 6に示す固定機構 1 7 0 0は、 それぞれ、 頭部 (9 5八 3、 9 5巳3 ) と、 互いに嵌合可能な関係にある一対のネジ部 (9 5八 1、 9 5巳 1) と 、 を有する第 1及び第 2スクリュー (9 5八、 9 5巳) を、 それぞれネジ部 を先頭にして貫通孔 (\^/ 2 1) の異なる孔口 (図上の上下の孔口) から貫通 〇 2021/137276 54 卩(:170? 2020 /042611 孔 (\^/ 2 1) に揷入し、 それらの頭部間 (9 5八 3 9 5巳 3間) に被穿孔 対象 ( 1) を挟んだ状態で一対のネジ部 (9 5 1、 9 5巳 1) を貫通孔 (\^/ 2 1) の中で嵌合させることにより、 被穿孔対象 ( 〇 を固定する固 定機構である。
[0193] 詳しく説明すると、 被穿孔対象 \^/ 1 には、 これまでに説明したいずれかの 実施形態の穿孔装置 (1 0 0等) で穿孔された孔\^/ 2 1 (貫通孔) が形成さ れている (図 2 6 (八) 参照) 。
[0194] そして、 術者1\/1は、 ディスプレイ 1上に表示される穿孔終点 4 1及び穿孔 方向延長線 3 1の仮想 3次元画像 1 2等をガイ ドとして、 第 1及び第 2スク リュー (9 5八、 9 5巳) を、 貫通孔の孔 2 1 に揷入する (図 2 6 (巳) 参照) 。 これらの第 1及び第 2スクリュー (9 5八、 9 5巳) は、 ネジ部 (9 5八 1 、 9 5巳 1) 、 頭部 (9 5八 3、 9 5巳 3) 、 及び、 これらの間に必要に 応じて設けられる円筒部 (9 5八2、 9 5巳 2) とを有する。 第 1スクリュ - 9 5 のネジ部 9 5 1は、 円柱形状に形成された円筒形状部の外周部に 設けられ、 第 2スクリュー 9 5巳のネジ部 9 5巳 1は、 外周が孔\^ 2 1 に入 り内周が上記円柱形状の外周に対応する円筒 形状部の内周部に設けられてい る。 ネジ部 (9 5八 1、 9 5巳 1) は、 一方が雄ネジ、 他方が雌ネジで、 両 ネジは互いに嵌合するように形成されている 。 第 1及び第 2スクリュー (9 5 八、 9 5巳) は、 孔\^/ 2 1 (貫通孔) の両方の孔口からそれぞれネジ部 ( 9 5八 1、 9 5 6 1) を先頭に揷入される。 なお、 両ネジの頭部 (9 5 3、 9 5巳3) は、 例えば球面、 非球面、 平 面等で尖部を有さない。 一方、 ネジ部 (9 5 1、 9 5巳 1) は先頭部分に 尖部 (ネジの凹凸を含む) を有する。
[0195] そして、 術者1\/1は、 第 1及び第 2スクリュー (9 5八、 9 5巳) を孔\^ 2 1 にネジ部側から孔 2 1 (貫通孔) に揷入し、 ネジ部 (9 5八 1、 9 5巳 1 ) を孔\^ 2 1の中で嵌合させる。 一方、 頭部 (9 5八 3、 9 5 6 3) は孔 \^ 2 1の口で引っ掛かって留まるため、 被穿孔対象 \^/ 1が頭部間 (9 5八3 〇 2021/137276 55 卩(:170? 2020 /042611
- 95巳3 間) に挟まって固定される (図 26 (〇 参照) 。
[0196] 上記の固定機構 1 700は、 上記 [1 6] で述べた効果を有する。 なお、 実施形態 1 2、 1 3等のように、 更に 2次元透視画像取得手段 81 (X線撮像装置) を用いると、 術者 IV!は、 2次元透視画像 8を見ることによ り、 より一層適切に固定することが可能となる。
[0197] [実施形態 1 8] 図 27は、 実施形態 1 8に係る固定機構 1 800を説明するための図であ る。 実施形態 1 8に係る固定機構 1 800は、 基本的には実施形態 1 7に係 る固定機構 1 700 と同様であるが、 被穿孔対象 \^/1 を、 その外側に配置し たプレート ( 1、 92) を介して固定する点が異なる。
[0198] 図 27 (八) には孔\^2 1 を穿孔する様子、 図 27 (巳) には穿孔された 孔\^2 1 に第 1及び第 2スクリユ _ (95八、 95巳) を揷入する様子、 図 2 7 (〇 には被穿孔対象 1 を固定する様子、 がそれぞれ図示されている 。 なお、 被穿孔対象 \^/1は広い領域 (被穿孔対象 \^/1の上下間の 2本の一点 鎖線で挟まれた領域) で破砕乃至粉砕されている。
[0199] 被穿孔対象 \^/1 に孔 \^/2 1 を穿孔する場合、 術者1\/1は、 まず、 プレート ( 1、 92) を準備する (図 27 (八) 参照) 。 第 1及び第 2プレート ( 1 、 2) は、 両方準備してもよいが、 一方 ( 1) だけでもよい。 ここで 説明する実施形態 1 8では両方を準備する。
[0200] これらの第 1及び第 2プレート ( 1、 2) は、 第 1及び第 2スクリユ - (95八、 95 巳) の頭部 (95八 2、 95巳 2) が通過できない大きさ 又は形状の孔 ( 1 1、 P 2 ^) を有する。 術者1\/1は、 第 1及び第 2プレー 卜 ( 1、 92) を被穿孔対象 \^/1の外側 (両側) に、 破砕等で分断されて 複数に分かれた被穿孔対象 1 を覆うように配置する。
[0201] 次に、 術者1\/1は、 穿孔用工具 3のドリル 34の先端部を第 1 プレート 1 の孔 1 1 に当てる。 このとき、 孔 1 1 により ドリル 34の方向が変わっ て穿孔方向延長線 3 1の方向が変化しやすい (振れやすい) ため、 術者1\/1は 、 穿孔方向延長線 3 1の方向変化に合わせ、 第 1 プレート 1 もしくは第 2 〇 2021/137276 56 卩(:170? 2020 /042611 プレート 2の位置を適切に動か し、 穿孔終点 4 1の場所を変更する。 また は、 穿孔方向延長線 3 1の方向を穿孔終点 4 1 に再度合わせる。 この穿孔終 点 4 1の場所が、 第 2プレート 2の孔 2 1の場所となる。 術者は、 ドリ ル 34を動か しながら、 被穿孔対象 \^/1の状態を考慮しつつ、 穿孔方向延長 線 3 1の方向、 及び穿孔終点 4 1の場所を決定し、 その決定に沿って適当な 場所に第 1及び第 2プレート ( 1、 92) を配置する。 このような配置位 置に沿って術者1\/1は被穿孔対象 \^/1 を穿孔して孔? 2 1 (貫通孔) を形成す る。
[0202] 次に、 術者1\/1は、 第 1及び第 2スクリュー (95八、 95巳) を、 ネジ部 (95八 1、 9561 ) を先頭にして、 孔\^/2 1 (貫通孔) に、 その異なる 孔口からそれぞれ挿入する (図 27 (巳) 参照) 。
[0203] 次に、 術者1\/1は、 第 1及び第 2スクリュー (95八、 95巳) のネジ部 ( 9 5八 1、 95巳 1) を孔\^2 1の中で嵌合させる (図 27 (〇 参照) 。 このとき、 その頭部 (95八2、 95 巳 2) はプレート ( 1、 92) の孔 ( 1 1、 92 ^) の孔口で留まり、 それ以上孔 2 1の中に進めない。 こ れにより、 被穿孔対象 \^/1は、 プレート ( 1、 92) を介して、 第 1及び 第 2スクリュー (95八、 95巳) の頭部間 ( 95八 3 95巳 3間) に挟 まり固定される。
[0204] 実施形態 1 8に係る固定機構 1 800は、 上記 [1 7] で述べた効果を有 する。 また、 実施形態 1 8に係る固定機構 1 800は、 被穿孔対象 \^/1 を、 その 外側に配置したプレート ( 1、 92) を介して固定する点以外の点につい ては、 実施形態 1 7に係る固定機構 1 700と同様であるため、 実施形態 1 7 に係る固定機構 1 700が有する効果の うち該当する効果も有する。
[0205] [実施形態 1 9 ] 実施形態 1 9は、 実施形態 1 2〜 1 8における術者 IV!の代わりに大工 (木 工作業者) とし、 被穿孔対象 \^/1 を骨の代わりに木材 (破断した木材の板又 は柱) とする実施形態である (図面なし) 。 〇 2021/137276 57 卩(:170? 2020 /042611 このようにしても、 被穿孔対象 \^/ 1 を骨の代わりに木材にする点が異なる だけなので、 実施形態 1 2〜 1 8の効果のうち該当する効果を有する。
[0206] [実施形態 2 0 ] 実施形態 2 0は、 実施形態 1 2〜 1 8における術者 IV!の代わり鉄骨工事作 業者とし、 被穿孔対象 \^/ 1 を骨の代わりに鉄骨 (破断した鉄骨) とする実施 形態である (図面なし) 。 このようにしても、 被穿孔対象 \^/ 1 を骨の代わりに鉄骨にする点が異なる だけなので、 実施形態 1 2〜 1 8の効果のうち該当する効果を有する。
[0207] [実施形態 2 1 ] 実施形態 2 1は、 実施形態 1 2〜 1 8における術者 IV!の代わりにコンクリ — 卜塀工事作業者とし、 被穿孔対象 \^/ 1 を骨の代わりにコンクリート塀 (破 断したコンクリート塀) とする実施形態である (図面なし) 。 このようにしても、 被穿孔対象 \^/ 1 を骨の代わりにコンクリート塀にする 点が異なるだけなので、 実施形態 1 2〜 1 8の効果のうち該当する効果を有 する。
[0208] 以上、 本発明を上記の実施形態に基づいて説明した が、 本発明は上記の実 施形態に限定されるものではない。 その趣旨を逸脱しない範囲において種々 の形態において実施することが可能である。 例えば、 下記に示すような変形 も可能である。
[0209] (1) 上記した実施形態 1〜 2 1 においては、 制御手段 2が穿孔用工具 3又 は穿孔目印用治具 4の外観情報を参照するのに撮像手段 7を用いたが、 例え ば、 レーザー、 赤外線、 超音波等を使用する形状計測センサーを用い てもよ い。
(2) 上記した実施形態 1〜 8においては、 撮像手段 7 (外観情報取得手段 ) は 1つであるが、 複数であってもよい。 複数の場合、 3次元の外観情報は 、 より一層得やすくなる。
(3) 上記した実施形態 1〜 2 1 においては、 1つの撮像手段 7 (外観情報 取得手段) を備え、 その撮像手段 7で、 撮像したり、 外観情報を参照したり 〇 2021/137276 58 卩(:170? 2020 /042611 したが、 撮像手段 7は撮像として用い、 その他に、 外観情報を参照する外観 情報取得手段 (別の撮像手段又は形状計測センサー) を備えるようにしても よい。
(4) 上記した実施形態 1〜 2 1 においては、 撮像手段 7はディスプレイ 1 (ヘッ ドマウントディスプレイ 6) に搭載されているが、 例えば、 床、 壁、 天井、 地面、 塀、 三脚、 スタンド (キヤスターがあるもの又はキヤスター付 のもの) 等に搭載されていてもよい。
(5) 上記した実施形態 1〜 2 1 においては、 ディスプレイ 1はへッ ドマウ ントディスプレイ 6でありへッ ドに搭載されるが、 へッ ドマウントディスプ レイ 6ではなく、 例えば、 床、 壁、 天井、 地面、 塀、 三脚、 スタンド (キヤ スターがあるもの又はキヤスター付のもの) 等に搭載されるディスプレイ 1 であつてもよい。
(6) 上記した実施形態 1〜 2 1 においては、 穿孔用工具 3と穿孔目印用治 具 4を把持する者 (術者 IV!等) は同じ者であったが、 それぞれ異なる者が把 持してもよい。
(7) 上記した実施形態 1 2〜 1 5においては、 2次元透視画像取得手段 8 1 が X線撮像装置で、 検出波 8 4が X線、 検出波発生部 8 2が X線管、 検出 部 8 3がイメージ管であるが、 2次元透視画像取得手段 8 1が超音波撮像装 置、 検出波 8 4が超音波、 検出波発生部 8 2が超音波発生器、 検出部 8 3が 反射波検出手段であってもよい。 あるいは、 2次元透視画像取得手段 8 1が光超音波撮像装置、 検出波 8 4 がレーザー光 (パルス光) 、 検出波発生部 8 2がレーザー光発生器、 検出部 8 3がレーザー光が照射された箇所から発せら る超音波を検出する超音波 検出器であってもよい。 符号 の説明
[0210] 被穿孔対象、 \/\/ 1 被穿孔対象 (骨) 、 筋肉、 \/\/ 3 第 3マ _ク 、 \/\/ 9 被穿孔対象 (木材) 、 \/\/ 9 1 被穿孔対象 (木材の板) 、 \ZV 9 2 被穿孔対象 (木材の板) 、 \/\/ 1 〇 被穿孔対象 (鉄骨) 、 \/\/ 1 1 被穿孔対 21/137276 59 卩(:170? 2020 /042611 象 (コンクリート塀) 、 \^/2 1 孔、 穿孔する者 (術者) 、 IV! 9 穿孔 する者 (大工) 、 IV! 1 〇 穿孔する者 (鉄骨工事作業者) 、 1\/11 1 穿孔す る者 (コンクリート塀工事作業者) 、 1 00、 200、 300、 400, 5 00 、 600、 700 (700 八、 700 巳) 、 800、 900 、 1 000 、 1 1 00、 1 200、 1 300、 1 400、 1 500 穿孔装置、 1 60 0 、 1 700 固定機構、 1 ディスプレイ、 1 1 現実の像、 1 2 仮想 3 次元画像、 2 制御手段、 2 3 [¾八1\/1、
2 4 丨 /〇、 25 内部バス、 26 インターフエース、 3 穿孔用工具 、 3 1 穿孔方向延長線、 32 第 1マーク、 33 先端、 34 ドリル ( ドリルビッ ト) 、 35 把持部、 36 距離、 37 アッタチメント取り付 け部 (チャック) 、 38 穿孔開始点、 4 穿孔目印用治具、 4 1 穿孔終 点、 42 第 2マーク、 43 先端、 44 針部、 45 把持部、 46 距 離、 48 穿孔目印用治具取付具、 48 3 把持部、 48 匕 アーム、 48 〇 把持部、 48 ¢1 アーム、 486 ジヨイント、 48 † パネ、 489 パネ、 4 穿孔目印用治具、 43 3 先端、 443 針部、 45 3〜ネ ジ部 (雄ネジ) 、 423 第 2マーク、 49 穿孔目印用治具取付具、 4 9 3 1 ひさし部、 4932 ネジ部 (雌ネジ) 、 49巳 穿孔目印用治具 取付具、 48 83 吸盤、 430 治具接触点、 6 ヘッ ドマウントディス プレイ、 6 1 ケーブル、 7 撮像手段 (カメラ) 、 8 2次元透視画像、
8 1 2 次元透視画像取得手段、 82 検出波発生部、 83 検出 5¢、 84 検出波、 848 穿孔終 点通過通知表示部、 858 穿孔終点距離通知表 示部、 85 穿孔終点距離通知表示部、 88 3 穿孔終点表示維持モード 表示部、 88 匕 警告表示部、 880 警告表示部、 95、 95’ スクリ ュー、 95 八 第 1スクリュー、 956 第 2スクリュー、 95八 1、 95 巳 1 ネジ部、 95八2、 9562 頭部、 95八3 、 95 巳3 円筒部、 、 , プレート、 01、 01 , 孔、 1 第 1 プレート、 2··· 第 2プレート、 1 1、 2 1 孔
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