(57)【要約】      （修正有）【課題】外科医が顕微鏡の視線を手動で創傷の内部に合わせると時間がかるので、視線合わせを自動化する。【解決手段】顕微鏡１１０のためのコントローラ１００は、創傷を表すイメージデータを受け取り、このイメージデータを用いて創傷底部への視線を決定するように構成されている。コントローラ１００はさらに、顕微鏡１１０のための制御信号を出力するように構成されており、この制御信号は顕微鏡１００に対し、自身の光軸１１２を視線に整列させるように命令する。【選択図】図１
2020134940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
顕微鏡（１１０）のためのコントローラ（１００）であって、前記コントローラ（１００）は、
創傷（２０２）を表すイメージデータを受け取り、
前記イメージデータを用いて、前記創傷（２０２）の底部（２１０）に向けられた視線（２１２、２１４）を決定し、
前記顕微鏡（１１０）のための制御信号を出力する、
ように構成されており、
前記制御信号は前記顕微鏡（１１０）に対し、自身の光軸（１１２）を前記視線（２１２、２１４）に整列させるように命令する、
コントローラ（１００）。
【請求項２】
前記イメージデータは、種々の方向に沿って撮影された前記創傷（２０２）の複数のイメージを有し、
前記コントローラ（１００）は、
各イメージ内の前記創傷（２０２）の面積を計算し、
最大面積を有する創傷（２０２）を含む前記イメージに対応する方向に基づき、前記視線（２１２、２１４）を決定する、
ように構成されている、
請求項１記載のコントローラ（１００）。
【請求項３】
前記コントローラ（１００）は、前記イメージデータに基づき前記創傷（２０２）の空洞の３次元モデルを決定するように構成されている、
請求項１または２記載のコントローラ（１００）。
【請求項４】
前記コントローラ（１００）は、予め定められた判定基準を満たす前記空洞内の１つの軸に基づき、前記視線（２１２、２１４）を決定するように構成されている、
請求項３記載のコントローラ（１００）。
【請求項５】
前記コントローラ（１００）は、前記空洞の空洞重心軸に基づき、前記視線（２１２、２１４）を決定するように構成されている、
請求項４記載のコントローラ（１００）。
【請求項６】
前記コントローラ（１００）は、前記空洞の底部（２１０）の可視面積を最大にする軸に基づき、前記視線（２１２、２１４）を決定するように構成されている、
請求項４または５記載のコントローラ（１００）。
【請求項７】
前記コントローラ（１００）は、前記創傷（２０２）の前記底部（２１０）への別の視線（２１２、２１４）を、前記視線（２１２、２１４）を用いて生成された別のイメージデータに基づき決定するように構成されている、
請求項１から６までのいずれか１項記載のコントローラ（１００）。
【請求項８】
顕微鏡システムであって、前記顕微鏡システムは、
請求項１から７のいずれか１項記載のコントローラ（１００）と、
制御信号に基づき自身の光軸（１１２）を視線（２１２、２１４）に整列させるように構成された顕微鏡（１１０）と、
を有する顕微鏡システム。
【請求項９】
前記顕微鏡システムはさらに、イメージデータを生成するように構成されたイメージングデバイス（１３０）を有する、
請求項８記載の顕微鏡システム。
【請求項１０】
前記イメージングデバイス（１３０）は、飛行時間型カメラ、ステレオカメラおよび３次元カメラのうちの１つである、
請求項９記載の顕微鏡システム。
【請求項１１】
顕微鏡を制御する方法であって、前記方法は、
創傷を表すイメージデータを受け取るステップ（３０２）と、
前記イメージデータを用いて、前記創傷の底部への視線を決定するステップ（３０４）と、
顕微鏡に対し自身の光軸を前記視線に整列させるように命令するステップ（３０６）と、
を有する方法。
【請求項１２】
視線を決定するステップ（３０４）は、
種々の方向に沿って撮影された前記創傷の複数のイメージの各イメージ内における前記創傷の面積を計算するステップと、
最大面積を有する創傷を含む前記イメージに対応する方向に基づき、前記視線を決定するステップ（３０４）と、
を有する、
請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記方法はさらに、前記イメージデータに基づき前記創傷の空洞の３次元モデルを決定するステップを有する、
請求項１１または１２記載の方法。
【請求項１４】
前記方法は、
前記空洞の空洞重心軸に基づき、または、前記空洞の底部の可視面積を最大にする軸に基づき、前記視線を決定するステップ（３０４）
を有する、
請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
プログラムがプロセッサにおいて実行されたときに、請求項１１から１４までのいずれか１項記載の方法を実施するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、顕微鏡のためのコントローラならびに顕微鏡を制御するための関連する方法およびコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
外科医は、深い創傷の底部で外科手術を実施する目的で、つまり人体組織内部において深い空洞を成す創傷のために、顕微鏡を必要とする場合がある。例えば脳外科手術において、創傷は、手術すべき脳内の組織に到達できるようにする目的で、一般的に深くなっている。手術すべき組織は、一般的には空洞の底部にあり、外科医が空洞の底部において使用するツールを監視できるようにするために、顕微鏡が用いられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
１つの実施形態は、外科手術用顕微鏡などの顕微鏡のためのコントローラに関する。コントローラは、創傷を表すイメージデータを受け取り、このイメージデータを用いて創傷底部に向けられた視線を決定するように構成されている。さらにコントローラは、顕微鏡のための制御信号を出力するように構成されており、この制御信号は顕微鏡に対し、自身の光軸を視線に整列させるように命令する。顕微鏡のためにかかるコントローラを用いることによって、自動調節よりも遅い可能性のある外科医による手動調節を回避しながら、手術すべき組織が外科医にとって可視となるように、顕微鏡の配向の自動調節が可能となる。このようにして外科医は、患者のためになるよう時間を節約することができる。さらに外科医は、顕微鏡を調節するために何らかの中断を伴うことなく、外科手術自体に集中するだけでよく、それによっていっそう良好な外科手術結果をもたらすことができる。
【０００４】
１つの実施形態によれば、イメージデータは、種々の方向に沿って撮影された創傷の複数のイメージを有し、コントローラは、各イメージ内の創傷の面積を計算するように構成されている。さらにコントローラは、最大面積を有する創傷を含むイメージに対応する方向に基づき、視線を決定するように構成されている。すべてのイメージの中で最大面積を有する創傷を示す選択イメージは、患者の組織に対し垂直な方向に最も近い角度で撮影される。選択イメージに対応する視線を、創傷底部を見るために役立たせることができる一方、この視線を、顕微鏡自体のイメージング機器だけを用いて決定することができる。
【０００５】
１つの実施形態によれば、コントローラは、イメージデータに基づき創傷の空洞の３次元モデルを決定するように構成されている。３次元モデルによれば、著しく高いフレキシビリティを伴って、視線の決定を個々の外科医に合わせて、または個々の外科医の好みに合わせて適合させることができるように整列を実施するために、任意の判定基準を用いて視線を決定することができる。
【０００６】
１つの実施形態によれば、コントローラは、予め定められた判定基準を満たす空洞内の１つの軸に基づき、視線を決定するように構成されている。予め定められた判定基準を規定する可能性を与えることによって、視線の決定を個々の外科医に合わせて適合させるためのフレキシビリティをもたらすことができる。
【０００７】
１つの実施形態によれば、コントローラは、空洞の空洞重心軸に基づき視線を決定するように構成されている。空洞重心軸を用いることによって、視線に沿った空洞周囲壁までの平均距離が最大となるように、視線を決定することができる。これにより、創傷の空洞の可撓性側壁が外科手術経過中に運動または変形する場合に、最大安全マージンを伴って視線を提供することができる。
【０００８】
１つの実施形態によれば、コントローラは、空洞底部の可視面積を最大にする１つの軸に基づき視線を決定するように構成されている。空洞底部の可視面積を最大にすることによって、外科医は創傷底部で容易に進路を定めることが可能になる。
【０００９】
１つの実施形態によれば、コントローラは、創傷底部への別の視線を、この視線を用いて生成された別のイメージデータに基づき決定するように構成されている。別の視線を決定することによって、コントローラが視線および顕微鏡の整列を更新できるのであれば、進行中の外科手術中に整列を連続的に調節し直すことができ、これによって外科医は、外科手術自体だけに集中することができ、他方、これによって外科手術にかかる時間を削減することができ、さらに他方では結果の品質を高めることができる。
【００１０】
顕微鏡システムの１つの実施形態は、コントローラと、制御信号に基づき自身の光軸を視線に整列させるように構成された顕微鏡とを有する。顕微鏡システムの１つの実施形態によれば、自動調節よりも遅くかつ信頼性が低い可能性のある、外科医による顕微鏡の手動調節を回避することができる。したがって外科医は、外科手術自体に集中するだけでよく、それによっていっそう良好な外科手術結果をもたらすことができる。
【００１１】
１つの実施形態によれば、顕微鏡システムはさらに、イメージデータを生成するように構成されたイメージングデバイスを有する。かかる実施形態による顕微鏡システムを使用して自動的に、必要とされるイメージデータを決定し顕微鏡の視野を調節することができる。
【００１２】
１つの実施形態によれば、イメージングデバイスは、飛行時間型カメラ、ステレオカメラ、および３次元カメラのうちの１つである。顕微鏡システムにかかるイメージングデバイスを装備することによって、コントローラは、顕微鏡システム自体を用いて生成されたイメージデータに基づき、創傷の空洞の３次元モデルを決定することができる。
【００１３】
顕微鏡を制御するための方法の１つの実施形態は、創傷を表すイメージデータを受け取ること、およびこのイメージデータを用いて創傷底部への視線を決定することを有する。この方法はさらに、顕微鏡に対し自身の光軸を視線に整列させるように命令することを有する。
【００１４】
この方法の１つの実施形態によれば、視線を決定することは、種々の方向に沿って撮影された創傷の複数のイメージの各イメージ内における創傷の面積を計算すること、および最大面積を有する創傷を含むイメージに対応する方向に基づき視線を決定することを有する。
【００１５】
この方法の１つの実施形態によれば、この方法は、イメージデータに基づき創傷の空洞の３次元モデルを決定することを有する。
【００１６】
この方法の１つの実施形態によれば、空洞の空洞重心軸に基づき視線が決定される。
【００１７】
この方法の１つの実施形態によれば、空洞底部の可視面積を最大にする１つの軸に基づき視線が決定される。
【００１８】
コンピュータプログラムの１つの実施形態は、プログラムがプロセッサにおいて実行されたときに、顕微鏡を制御する方法を実施するためのプログラムコードを有する。したがってこのコンピュータプログラムの１つの実施形態を用いて、顕微鏡の光軸を所望の視線に合わせて自動的に整列させる能力を、既存の顕微鏡システムに追加することができ、またはそのような能力によって既存の顕微鏡システムの性能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
装置および／または方法のいくつかの実施例について、単なる例示として添付の図面を参照しながら以下で説明する。
【図１】顕微鏡のためのコントローラの１つの実施形態を示す図である。
【図２】深い空洞を成す創傷を示す概略図である。
【図３】顕微鏡を制御する方法の１つの実施形態を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、いくつかの実施例が示された添付の図面を参照しながら、さまざまな実施例についてさらに詳しく説明する。見やすくするために、図中、線、層および／または領域の厚みが強調されている場合もある。
【００２１】
かくしてさらなる実施例は、さまざまな変形および択一的な形態が可能なものであるが、図面にはそれらのうちいくつかの特定の実施例が示されており、それらの実施例について以下で詳しく説明する。ただしこの詳細な説明は、さらなる実施例を説明されている特定の形態に限定するものではない。さらなる実施例は、本開示の範囲内に収まるあらゆる変形、等価物および代替をカバーすることができる。同じまたは同様の参照符号は、図面の説明全体を通して同様のまたは類似の要素を指しており、それらの要素を同一に、あるいは同じまたは類似の機能を提供しながらも互いに対比した場合に変形された形態で、実装することができる。
【００２２】
自明のとおり、ある要素が別の要素と「接続されている」または「結合されている」ものとして言及されているならば、それらの要素は直接的に接続または結合されているかもしれないし、あるいは１つまたは複数の介在要素を介して接続または結合されているかもしれない。２つの要素ＡおよびＢが「または」を用いて結合されているならば、このことは、明示的にまたは暗黙的に他の趣旨で定義されていなければ、すべての可能な組み合わせ、すなわちＡのみ、Ｂのみ、ならびにＡおよびＢ、を開示していると解されたい。同じ組み合わせに対する択一的な言葉遣いは、「ＡおよびＢのうちの少なくとも１つ」あるいは「Ａおよび／またはＢ」である。同じことは、２つの要素よりも多くの組み合わせについて準用される。
【００２３】
特定の実施例を説明する目的で本明細書において用いられる用語は、さらなる実施例の限定を意図するものではない。定冠詞、不定冠詞など単数形が使用され、かつ単一の要素のみを用いることが、明示的にも暗黙的にも必須のこととして定義されていないときはいつでも、同じ機能を具現化するためにさらなる実施例が複数の要素を使用することもできる。同様に、それに続いて機能が複数の要素を用いて具現化されるものとして説明されているならば、さらなる実施例が単一の要素または処理エンティティを使用して、同じ機能を具現化することができる。さらに自明のとおり、用語「有する」、「有している」、「含む」、および／または「含んでいる」は、これらが用いられたときに、記載された特徴、完全体、ステップ、オペレーション、プロセス、挙動、要素、および／またはコンポーネントの存在を指定するが、１つまたは複数の他の特徴、完全体、ステップ、オペレーション、プロセス、挙動、要素、コンポーネント、および／またはそれらの任意のグループの存在または追加を除外するものではない。
【００２４】
他の趣旨で定義されていないかぎり、（技術用語および科学用語を含め）すべての用語は本明細書において、実施例が属する分野のそれらの通常の意味で用いられる。
【００２５】
図１には、外科手術用顕微鏡１１０などの顕微鏡１１０のためのコントローラ１００の１つの実施形態が示されている。コントローラの説明を補うため、図１には、光軸１１２を有する顕微鏡１１０が示されている。コントローラ１００と顕微鏡１１０とが合わさって、顕微鏡システムの１つの実施形態を構成している。図１には、任意選択的なコンポーネントが破線で示されている。
【００２６】
コントローラ１００は、創傷を表すイメージデータを受け取り、このイメージデータを用いて創傷底部への視線を決定するように構成されている。さらにコントローラ１００は、顕微鏡１１０のための制御信号を出力するように構成されており、この制御信号は顕微鏡１１０に対し、自身の光軸１１２を視線に整列させるように命令する。顕微鏡１１０のためにかかるコントローラ１００を用いることによって、自動調節よりも遅い可能性のある外科医による手動調節を回避しながら、手術すべき組織が外科医にとって可視となるように、顕微鏡の配向の自動調節が可能となる。このようにして外科医は、患者のためになるよう時間を節約することができる。さらに外科医は、顕微鏡を調節するために何らかの中断を伴うことなく、外科手術自体に集中するだけでよく、それによっていっそう良好な外科手術結果をもたらすことができる。顕微鏡の光軸１１２を視線に整列させることを例えば、光軸１１２が視線に平行になるように、または光軸１１２が視線に等しくなるように、実施することができる。
【００２７】
顕微鏡の光軸１１２を整列することは、顕微鏡１１０の配向を変更すること、または顕微鏡を動かすことを含むことができる。コントローラの実施形態を、種々の形式の顕微鏡と共に使用することができる。例えば配向の調節がすでに電動化されている顕微鏡を、コントローラ１００と共に使用することができる。配向を例えば、（外科手術用）顕微鏡１１０のロボットアームまたは一般的には電動化アームを用いて、変更することができる。かかる顕微鏡の場合には、コントローラ１００により生成された制御信号が、顕微鏡１１０内にすでに設けられているモータに命令し、その結果として顕微鏡１１０の光軸１１２が整列されるようにすることができる。ただし、コントローラの別の実施形態を、部分的にしか電動化されていない、またはまったく電動化されていない既存の顕微鏡に対するアドオンとして、使用することもできる。この場合、例えば顕微鏡の視野を調節する機構に、モータを追加することができる。かかる構成の場合、コントローラの制御信号は、追加されたモータに命令して、ズームおよび／または顕微鏡の機構の配向を調節するのに必要とされるアクションを実施させる。
【００２８】
イメージデータを受け取る目的で、コントローラ１００はさらに任意選択的に、入力インタフェース１０２を有することができる。顕微鏡１１０に制御信号を出力するために、コントローラ１００は任意選択的に、出力インタフェース１０４を有することができる。顕微鏡１１０の環境および能力に応じて、イメージデータを、顕微鏡１１０により生成して顕微鏡１１０から受け取ることができ、または入力インタフェース１０２に接続された外部のイメージング手段によって生成することができる。顕微鏡１１０とコントローラ１００との間の何らかの相互接続を、有線または無線とすることができ、この相互接続は、ポイント・トゥー・ポイントコネクションを確立することができ、あるいはこの相互接続を、介在ネットワークを経由してルーティングすることができ、バスシステムを介して確立することができ、という具合である。いくつかの実施形態によれば、コントローラ１００はさらに任意選択的に、イメージデータを用いて視線を決定するのに必要とされる計算を実施するために、プロセッサ１０６を有することができる。
【００２９】
図２には概略的に、視線を識別するための種々の可能性について論じる目的で、人体組織２０４内の深い空洞を成す創傷２０２の断面図が示されている。創傷２０２は不規則な形状を有しており、人体組織２０４中に延在して、その中で空洞を成している。深い創傷は、創傷表面におけるその広がりが空洞の深さよりも小さい、という点を特徴とすることができる。図２に示されている例示的な座標系において、創傷２０２の表面はｘ−ｙ平面に実質的に平行である一方、空洞はｚ方向に平行に延在している。図２には外科手術の典型的な例が示されており、この場合、創傷２０２および周囲の組織２０４は、例えば緑色または青色の布から成るものとすることができるシート２０６によって覆われている。シート２０６およびその環状の開口部２０８は、外科医がじかに到達できる領域を規定している。深い創傷が必要とされる場合、創傷底部２１０において外科手術が実施されることが多い。この場合に必要とされる可能性があるのは、顕微鏡１１０が自身の光軸１１２を、外科医が創傷２０２の底部２１０を見られるようにする視線に合わせて整列させることである。単に一例として、図２には、創傷２０２の底部２１０に対する視界を与えることができる２つの可能な視線２１２および２１４が示されている。ただしこれら２つの視線を、種々の判定基準を用いて決定することができる。
【００３０】
視線２１２は、創傷２０２の表面に対しほぼ垂直であり、ほぼｚ方向に沿って延在している。視線２１２を例えば、種々の方向に沿って撮影された創傷２０２の複数のイメージを用いて生成することができる。複数のイメージを、顕微鏡１１０のイメージセンサを用いて、あるいは別の選択肢として、またはこれに加え、顕微鏡１１０に追加された別のイメージングデバイスによって、撮影することができる。図１には概略的に、この目的で使用することができる任意選択的なイメージングデバイス１３０が示されている。視線２１２を決定する目的で、コントローラは、イメージ各々内の創傷２０２の面積を計算するように構成されている。どのイメージにおいても、創傷２０２の計算された面積は、イメージが撮影された方向に対し垂直な平面上への創傷の実際の面積の投影に相応する。イメージが撮影された方向が創傷２０２の表面に対し垂直であるならば、創傷２０２の計算された面積は最大になる。したがって対応する方向を視線２１２として用いることができ、創傷２０２の底部２１０に対する視界を保証するために、この視線に合わせて光軸を整列させることができる。このように顕微鏡自体のイメージング機器だけを用いて、視線２１２を決定することができる。
【００３１】
個々のイメージ内の創傷２０２の面積を計算するために、創傷のポジションがイメージデータ内で識別される。さまざまな形式のイメージデータ内で創傷を識別するために、複数の可能な手法がある。種々の形式のイメージデータ内で創傷を識別するための複数の可能性については、２０１９年２月１２日に本出願人により発明の名称"A controller for a microscope, a corresponding method and a microscope system"として欧州特許庁に出願された欧州特許出願第１９１５６６２７号明細書において説明されている。イメージデータ内の創傷を例えばコントローラを用いてどのようにして識別できるのかについての教示、ならびに使用可能なイメージデータに関する教示は、ここで上記出願を参照したことにより本明細書に取り込まれるものとする。
【００３２】
これに加え、または別の選択肢として、コントローラ１００を、イメージデータに基づき創傷２０２の空洞の３次元（３Ｄ）モデルを決定するように構成することもできる。３次元モデルによれば、高いフレキシビリティを伴って、視線の決定を個々の外科医に合わせて、または個々の外科医の好みに合わせて適合させることができるように整列を実施するために、任意の判定基準を用いて視線を決定することができる。換言すれば、３Ｄモデルによって、予め定められた任意の判定基準を満たす空洞内の１つの軸に基づき、視線を決定する可能性をもたらすことができる。
【００３３】
例えばコントローラを、空洞底部の可視面積を最大にする１つの軸に基づき視線を決定するように構成することができる。空洞底部２１０の可視面積を最大にすることによって、外科医は創傷内で容易に進路を定めることが可能になる。任意の探索アルゴリズムを利用して、最大化を実施することができる。空洞底部２１０の可視面積が最大という判定基準に基づき視線を決定することは、図２に破線で概略的に示した例えば障害物２１６などのような妨害を回避するためにも役立つ可能性がある。組織の一部としてであれ、または創傷内への外部の物質の混入によるものであれ（例えば血液吸収用の精製綿など）、障害物２１６が存在している場合に、創傷２０２の底部２１０における可視面積が最大となるように視線を決定することにより、たとえ障害物２１６が、一例として視線２１２などのように創傷底部２１０への考えられる他の視線を阻止する可能性があるにせよ、結果として底部は依然として可視となる。
【００３４】
コントローラを、空洞の空洞重心軸に基づき視線を決定するように構成することもできる。空洞重心軸を用いることによって、視線に沿った空洞周囲壁までの平均距離が最大となるように、視線を決定することができる。これにより、創傷２０２の空洞の可撓性側壁が外科手術経過中に運動または変形する場合に、最大安全マージンを伴って視線を提供することができる。空洞重心軸を、質量を有する物体に対する慣性主軸のように計算することができる。この目的で空洞の容積を、相応の十分に確立された方程式を解く慣性主軸を計算するために、均一な質量密度を有する容積とみなすことができる。この場合に、ｚ方向に延在する慣性主軸を、例えば視線として用いることができる。
【００３５】
最初の視線が決定された後、創傷底部への別の視線を、この視線を用いて生成された別のイメージデータに基づき決定するように、コントローラを構成することもできる。別の視線を決定することによって、コントローラが視線および顕微鏡の整列を更新できるのであれば、進行中の外科手術中に整列を連続的に調節し直すことができ、これによって外科医は、外科手術自体だけに集中することができ、他方、これによって外科手術にかかる時間を削減することができ、さらに他方では結果の品質を高めることができる。さらに、創傷に入り込んだ障害物２１６が、創傷底部への外科医の視界を持続的には阻止しないようにすることができ、それというのも決定し直された別の視線を、障害物２１６が別の視線に沿った底部への視界を阻止しないように選定できるからである。
【００３６】
図１に任意選択的な特徴として示されているように、顕微鏡１１０とコントローラ１００とを有する顕微鏡システムのいくつかの実施形態は、イメージデータを生成するように構成されたイメージングデバイス１３０を、任意選択的にさらに装備することができる。
【００３７】
例えばいくつかの実施形態は、飛行時間型カメラ、ステレオカメラ、または３Ｄカメラを装備しており、その目的は、選択されたイメージングデバイスにより生成されたイメージデータに基づき、コントローラが空洞の３Ｄモデルを生成できるようにするためである。
【００３８】
図３には、顕微鏡を制御する方法の１つの実施形態のフローチャートが示されている。この方法は、創傷を表すイメージデータを受け取ること３０２、およびこのイメージデータを用いて創傷底部への視線を決定すること３０４を有する。さらにこの方法は、顕微鏡に対し自身の光軸を視線に整列させるように命令すること３０６を有する。
【００３９】
図３にさらに示されているように、イメージデータを受け取ること３０２、視線を決定すること３０４、および顕微鏡に対し自身の光軸を視線に整列させるように命令すること３０６を、いくつかの実施形態によれば、任意選択的に１つのループ３０８内で実施することができる。顕微鏡の光軸を連続的に整列し直すことによって、例えば外科手術中に使用されるツールなど、創傷空洞内の妨害を自動的に考慮することができる。持続的に整列し直すことによって、外科医は外科手術に集中できるようになり、自身が手術している組織を外科医がもはや見ることができない状況を回避できるようになる。
【００４０】
換言すれば、狭い外科手術空洞の底部を可視化するのは、単調で時間がかかる可能性のあるプロセスであり、これまで述べてきたいくつかの実施形態によれば、このような可視化の目的で顕微鏡の整列が提案される。例えば、あたかも人間により行われたかのように整列を模倣することができ、つまり空洞の長軸を把握して、しかるべく整列することができる。その際に種々の技術的なアプローチがある。例えば顕微鏡の２Ｄカメラを使用することができ、イメージ処理を介して外科手術用空洞の縁を特定することができる。次いでイメージング角度を変化させて、縁内に含まれる面積を角度ごとに計算することができる。垂直方向ポジションは、面積が最大にされた場合である。このアプローチをさらに改善するには、人工知能が役立つかもしれない。例えば、外科手術用空洞の３Ｄスキャニングを実施し、次いで空洞空間の幾何学軸として最適なイメージング軸を計算することができる。３Ｄスキャニングを、以下のような種々の手法で実施することができる。すなわちステレオカメラ、３Ｄカメラ（例えば飛行時間型（ＴＯＦ）パターン投影）、または作動距離のスキャニングおよび収縮写像の使用。
【００４１】
自動的に整列を実施するロボットアームに指示を与えるために、専用のツールセット（例えば３Ｄポジションスターが取り付けられた管状の開創器）が用いられる慣用のアプローチとは対照的に、これまで説明してきた実施形態によって、専用の開創器および／または他の３Ｄポジションツール／マーカを使用しなくても、同じ結果またはより良好な結果を達成することができる。
【００４２】
いくつかの態様を装置の文脈において説明してきたが、これらの態様が、対応する方法の説明も表していることが明らかであり、ここではブロックまたは装置がステップまたはステップの特徴に対応している。同様に、ステップの文脈において説明された態様は、対応する装置の対応するブロックまたは項目または特徴の説明も表している。ステップの一部または全部は、例えば、プロセッサ、マイクロプロセッサ、プログラマブルコンピュータまたは電子回路等のハードウェア装置（またはハードウェア装置を使用すること）によって実行されてもよい。いくつかの実施形態では、極めて重要なステップのいずれか１つまたは複数が、そのような装置によって実行されてもよい。
【００４３】
一定の実装要件に応じて、本発明の実施形態は、ハードウェアまたはソフトウェアで実装され得る。この実装は、非一過性の記録媒体によって実行可能であり、非一過性の記録媒体は、各方法を実施するために、プログラマブルコンピュータシステムと協働する（または協働することが可能である）、電子的に読取可能な制御信号が格納されている、デジタル記録媒体等であり、これは例えば、フロッピーディスク、ＤＶＤ、ブルーレイ、ＣＤ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭおよびＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭまたはＦＬＡＳＨメモリである。したがって、デジタル記録媒体は、コンピュータ読取可能であってもよい。
【００４４】
本発明のいくつかの実施形態は、本明細書に記載のいずれかの方法が実施されるように、プログラマブルコンピュータシステムと協働することができる、電子的に読取可能な制御信号を有するデータ担体を含んでいる。
【００４５】
一般的に、本発明の実施形態は、プログラムコードを備えるコンピュータプログラム製品として実装可能であり、このプログラムコードは、コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で実行されるときにいずれかの方法を実施するように作動する。このプログラムコードは、例えば、機械可読担体に格納されていてもよい。
【００４６】
別の実施形態は、機械可読担体に格納されている、本明細書に記載のいずれかの方法を実施するためのコンピュータプログラムを含んでいる。
【００４７】
したがって、換言すれば、本発明の実施形態は、コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行されるときに本明細書に記載のいずれかの方法を実施するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムである。
【００４８】
したがって、本発明の別の実施形態は、プロセッサによって実行されるときに本明細書に記載のいずれかの方法を実施するために、格納されているコンピュータプログラムを含んでいる記録媒体（またはデータ担体またはコンピュータ読取可能な媒体）である。データ担体、デジタル記録媒体または被記録媒体は、典型的に、有形である、かつ／または非一過性である。本発明の別の実施形態は、プロセッサと記録媒体を含んでいる、本明細書に記載されたような装置である。
【００４９】
したがって、本発明の別の実施形態は、本明細書に記載のいずれかの方法を実施するためのコンピュータプログラムを表すデータストリームまたは信号シーケンスである。データストリームまたは信号シーケンスは例えば、データ通信接続、例えばインターネットを介して転送されるように構成されていてもよい。
【００５０】
別の実施形態は、処理手段、例えば、本明細書に記載のいずれかの方法を実施するように構成または適合されているコンピュータまたはプログラマブルロジックデバイスを含んでいる。
【００５１】
別の実施形態は、本明細書に記載のいずれかの方法を実施するために、インストールされたコンピュータプログラムを有しているコンピュータを含んでいる。
【００５２】
本発明の別の実施形態は、本明細書に記載のいずれかの方法を実施するためのコンピュータプログラムを（例えば、電子的にまたは光学的に）受信機に転送するように構成されている装置またはシステムを含んでいる。受信機は、例えば、コンピュータ、モバイル機器、記憶装置等であってもよい。装置またはシステムは、例えば、コンピュータプログラムを受信機に転送するために、ファイルサーバを含んでいてもよい。
【００５３】
いくつかの実施形態では、プログラマブルロジックデバイス（例えばフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ）が、本明細書に記載された方法の機能の一部または全部を実行するために使用されてもよい。いくつかの実施形態では、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイは、本明細書に記載のいずれかの方法を実施するためにマイクロプロセッサと協働してもよい。一般的に、有利には、任意のハードウェア装置によって方法が実施される。
【符号の説明】
【００５４】
１００  コントローラ
１０２  入力インタフェース
１０４  出力インタフェース
１０６  プロセッサ
１１０  顕微鏡
１１２  光軸
１３０  イメージングデバイス
２０２  創傷
２０４  組織
２０６  布
２０８  開口部
２１０  創傷底部
２１２  視線
２１４  別の視線
２１６  障害物
３０２  組織を表すイメージデータを受け取ること
３０４  視線を決定すること
３０６  顕微鏡に対し自身の光軸を整列させるように命令すること
３０８  ループ
【図１】
2020134940.tif 000003
【図２】
2020134940.tif 000004
【図３】
2020134940.tif 000005
【外国語明細書】
2020134940.tif 000006
2020134940.tif 000007
2020134940.tif 000008
2020134940.tif 000009
2020134940.tif 000010
2020134940.tif 000011
2020134940.tif 000012
2020134940.tif 000013
2020134940.tif 000014
2020134940.tif 000015
2020134940.tif 000016
2020134940.tif 000017
2020134940.tif 000018
2020134940.tif 000019
2020134940.tif 000020
2020134940.tif 000021
2020134940.tif 000022
2020134940.tif 000023
2020134940.tif 000024