(57)【要約】      （修正有）【課題】病変部内のツールの透視確認のためのシステムおよび方法の提供。【解決手段】管腔ネットワーク内にナビゲートされたカテーテルの位置を追跡するためのナビゲーション構成要素と、生検ツール５０６を受け取るように構成されたカテーテルとを含む、ターゲット内の生検ツールの載置を確認するシステムおよび方法。システムおよび方法は、第１の複数の透視画像を受け取り、複数の透視画像から第１の透視３次元再構成を生成し、３Ｄ再構成５０４のスライスで視認可能なターゲットに関してカテーテルを描写する３Ｄ再構成の第１のスライスを提示する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲット内の生検ツールの載置を確認するためのシステムであって、
管腔ネットワークにナビゲートされたカテーテルの位置を追跡するように構成されたナビゲーション構成要素と、
生検ツールを受け入れるように構成されたカテーテルと、
プロセッサと、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、
第１の複数の透視画像を受け取ることと、
前記複数の透視画像から第１の透視３次元（３Ｄ）再構成を生成することと、
前記３Ｄ再構成の前記スライス内に視認可能なターゲットに関連して前記カテーテルを描写する前記３Ｄ再構成の第１のスライスを提示することと、を実行させる命令をそこに格納している１つ以上の記憶デバイスと、を備える、システム。
【請求項２】
前記ナビゲーション構成要素が、前記カテーテルの前記位置を前記管腔ネットワークの３次元（３Ｄ）モデルに対応させるように構成され、前記管腔ネットワークの前記３Ｄモデルが、処置前コンピュータ断層撮影画像データセットから生成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記管腔ネットワークの前記３Ｄモデルにおいてターゲットを識別することができる、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記ナビゲーション構成要素が、電磁ナビゲーションシステムである、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記カテーテルが、前記ターゲットに近接する位置にナビゲート可能である、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記１つ以上の記憶デバイスが、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに
第２の複数の透視画像を受け取ることと、
前記複数の透視画像から第２の透視３次元再構成を生成することと、
前記カテーテルを描写する前記３Ｄ再構成の第２のスライスを提示することと、
前記３Ｄ再構成の前記スライス内の前記カテーテルの前記先端の前記場所の表示を受け取ることと、
ターゲット場所を描写する前記３Ｄ再構成の第３のスライスを提示することと、
前記３Ｄ再構成の前記第３のスライスで前記ターゲットの前記場所の表示を受け取ることと、
前記管腔ネットワークの３Ｄモデル内で前記ターゲットと前記カテーテルの相対位置を更新することと、をさせるさらなる命令をそこに格納した、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記相対位置を更新した後、前記カテーテルが前記ターゲットまでナビゲートされ、生検ツールが前記ターゲットに挿入される、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記３Ｄ再構成の前記第２および第３のスライスが、前記第２の透視３次元再構成から生成されている、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記１つ以上の記憶デバイスが、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、前記３Ｄ再構成の第４のスライスにおける前記ターゲットの前記場所の表示を受け取らせるさらなる命令をそこに格納し、前記３Ｄ再構成の前記第４のスライスが、前記第２の透視３次元再構成から生成されている、請求項６に記載のシステム。
【請求項１０】
前記３Ｄ再構成の前記第１、第２、第３、および第４のスライスが、ユーザインターフェース上に提示される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記３Ｄ再構成の前記第３および第４のスライスが、異なる相対角度で前記ターゲットの画像を描写する、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
ターゲット内の生検ツールの載置を確認するための方法であって、
第１の複数の透視画像を受け取ることと、
前記複数の透視画像から第１の透視３次元（３Ｄ）再構成を生成することと、
前記３Ｄ再構成の前記スライス内に視認可能なターゲットに関連してカテーテルを描写する前記３Ｄ再構成の第１のスライスを提示することと、を含む、方法。
【請求項１３】
前記ターゲットの位置の表示を受け取ることをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
第２の複数の透視画像を受け取ることと、
前記複数の透視画像から第２の透視３次元（３Ｄ）再構成を生成することと、
カテーテルを描写する前記３Ｄ再構成の第２のスライスを提示することと、
前記３Ｄ再構成の前記第２のスライス内の前記カテーテルの先端の前記場所の表示を受け取ることと、
前記ターゲットを描写する前記３Ｄ再構成の第３のスライスを提示することと、
前記３Ｄ再構成の前記第３のスライス内で前記ターゲットの前記場所の表示を受け取ることと、
管腔ネットワークの３Ｄモデル内で前記ターゲットと前記カテーテルの前記相対位置を更新することと、をさらに含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記相対位置を更新した後、前記カテーテルが前記ターゲットまでナビゲートされ、生検ツールが前記ターゲットに挿入される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記３Ｄ再構成の前記第２および第３のスライスが、前記第２の透視３次元再構成から生成される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記３Ｄ再構成の第４のスライスにおいて前記ターゲットの前記場所の表示を受け取ることをさらに含み、前記３Ｄ再構成の前記第４のスライスが、前記第２の透視３次元再構成から生成されている、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記３Ｄ再構成の前記第１、第２、第３、および第４のスライスが、ユーザインターフェース上に提示される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記３Ｄ再構成の前記第３および第４のスライスが、異なる相対角度で前記ターゲットの画像を描写する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
システムであって、
命令を格納しているコンピュータ読み取り可能な記録媒体と、
プロセッサであって、前記命令にアクセスし、前記命令が前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、
第１の複数の透視画像を受け取ることと、
前記複数の透視画像から第１の透視３次元（３Ｄ）再構成を生成することと、
前記３Ｄ再構成の前記スライス内で前記カテーテルが視認できるようにナビゲートされていたターゲットに関連してカテーテルを描写する前記３Ｄ再構成の第１のスライスを提示することと、をさせる、ように構成されたプロセッサと、を備える、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景
本開示は、透視画像内のターゲットを識別およびマーキングし、ターゲット内の生検ツールまたはアブレーションツールなどのツールの載置を確認する分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
肝臓、脳、心臓、肺、胆嚢、腎臓、骨などの臓器に影響を及ぼす様々な病気を治療するために、内視鏡手術や低侵襲手術など、一般的に適用される医療方法がいくつか存在する。多くの場合、臨床医は、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）、超音波画像法、コンピュータ断層撮影法（ＣＴ）、透視診断法、および他の方法などの１つ以上の画像診断法を利用して、治療のために、患者内の関心領域、および最終的には治療のターゲットを識別し、ナビゲートする。いくつかの処置では、術前スキャンをターゲットの識別および術中誘導のために利用することができる。しかしながら、多くの場合、ターゲット領域のより正確な最新の画像を得るために、リアル−タイム撮像が必要とされ得る。さらに、医療デバイスをより安全かつ正確な形態（例えば、他の臓器や組織に不必要な損傷を与えたり、損傷を与えたりしない）でターゲットにナビゲートするには、ターゲットとその周囲に関する医療デバイスの現在の場所を表示するリアルタイム画像データが必要になる場合がある。
【０００３】
肺の内視鏡、特に気管支鏡アプローチを可能にするために、以前に取得したＭＲＩデータまたはＣＴ画像データを使用して、肺などの特定の身体部分の３次元（３Ｄ）レンダリング、モデル、または容量を生成する気管支内ナビゲーションシステムが開発さている。次に、ＭＲＩスキャンまたはＣＴスキャンから生成された結果の容量を利用して、患者の気管支鏡および気管支枝を通るナビゲーションカテーテル（または他の適切な医療デバイス）の関心領域への前進を容易にするナビゲーション計画を作成する。
【０００４】
ただし、ＣＴスキャンなどの以前に取得したスキャンから生成された患者の肺の３次元容量は、ナビゲーション処置中にターゲットに医療機器を正確に誘導するのに十分な基礎を提供しない場合がある。したがって、改善が望まれている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様は、管腔ネットワークにナビゲートされたカテーテルの位置を追跡するように構成されたナビゲーション構成要素を含む、ターゲット内の生検ツールの載置を確認するための方法に関する。システムはまた、生検ツールを受け取るように構成されたカテーテルと、プロセッサと、その上に命令が格納されている１つ以上の記憶デバイスと、を含む。命令は、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、第１の複数の透視画像を受け取り、複数の透視画像から第１の透視３次元（３Ｄ）再構成を生成させる。システムはまた、３Ｄ再構成のスライスに視認可能なターゲットに関連してカテーテルを描写する３Ｄ再構成の第１のスライスを提示することを含み得る。この態様の他の実施形態は、本明細書に記載の方法およびシステムの動作を実行するように各々構成された、対応するコンピュータシステム、装置、および１つ以上のコンピュータ記憶デバイスに記録されるコンピュータプログラムを含む。
【０００６】
本開示のこの態様の実装形態は、以下の特徴のうちの１つ以上を含み得る。ナビゲーション構成要素が、カテーテルの位置を管腔ネットワークの３次元（３Ｄ）モデルに対応させるように構成され、管腔ネットワークの３Ｄモデルが、処置前コンピュータ断層撮影画像データセットから生成されるシステム。管腔ネットワークの３Ｄモデルにおいてターゲットを識別することができるシステム。ナビゲーション構成要素が、電磁ナビゲーションシステムであるシステム。カテーテルが、ターゲットに近接する位置にナビゲート可能であるシステム。１つ以上の記憶デバイスがその上にさらなる命令を記憶し、プロセッサによって実行されると、プロセッサに第２の複数の透視画像を受け取るようにさせるシステム。システムはまた、複数の透視画像から第２の透視３次元再構成を生成することを含み得る。システムはまた、カテーテルを描写する３Ｄ再構成の第２のスライスを提示することを含み得る。システムはまた、３Ｄ再構成のスライス内のカテーテルの先端の場所の表示を受け取ることを含み得る。システムはまた、ターゲット場所を描写する３Ｄ再構成の第３のスライスを提示することを含み得る。システムはまた、３Ｄ再構成の第３のスライスでターゲットの場所の表示を受け取ることを含み得る。システムはまた、管腔ネットワークの３Ｄモデルでターゲットとカテーテルの相対位置を更新することとを含み得る。相対位置を更新した後、カテーテルがターゲットまでナビゲートされ、生検ツールがターゲットに挿入されるシステム。３Ｄ再構成の第２および第３のスライスが、第２の透視３次元再構成から生成されるシステム。１つ以上の記憶デバイスが、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、３Ｄ再構成の第４のスライスにおけるターゲットの場所の表示を受け取らせるさらなる命令を格納し、３Ｄ再構成の第４のスライスが、第２の透視３次元再構成から生成されるシステム。３Ｄ再構成の第１、第２、第３、および第４のスライスが、ユーザインターフェース上に提示されるシステム。３Ｄ再構成の第３および第４のスライスが、異なる相対角度でターゲットの画像を描写するシステム。記載された技術の実装形態は、ハードウェア、方法またはプロセス、またはシステムにインストールされたソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、またはそれらの組み合わせを含む、コンピュータがアクセス可能な媒体上のコンピュータソフトウェアを含み得る。１つ以上のコンピュータプログラムは、データ処理装置によって実行されると、装置に動作を実行させる命令を含めることにより、特定の操作または動作を実行するように構成することができる。
【０００７】
本開示のさらなる態様はターゲット内の生検ツールの載置を確認するための方法に関する。方法は、第１の複数の透視画像を受け取ることと、複数の透視画像から第１の透視３次元（３Ｄ）再構成を生成するここと、を含む。方法はまた、３Ｄ再構成のスライスに視認可能なターゲットに関連してカテーテルを描写する３Ｄ再構成の第１のスライスを提示することを含む。この態様の他の実施形態は、本明細書に記載の方法およびシステムの動作を実行するように各々構成された、対応するコンピュータシステム、装置、および１つ以上のコンピュータ記憶デバイスに記録されるコンピュータプログラムを含む。
【０００８】
本開示のこの態様の実装形態は、以下の特徴のうちの１つ以上を含み得る。ターゲットの位置の表示を受け取ることをさらに含む方法。第２の複数の透視画像を受け取ることと、複数の透視画像から第２の透視３次元（３Ｄ）再構成を生成することと、カテーテルを描写する３Ｄ再構成の第２のスライスを提示することと、３Ｄ再構成の第２のスライス内のカテーテルの先端の場所の表示を受け取ることと、ターゲット場所を描写する３Ｄ再構成の第３のスライスを提示することと、３Ｄ再構成の第３のスライスでターゲットの場所の表示を受け取ることと、管腔ネットワークの３Ｄモデルでターゲットとカテーテルの相対位置を更新することと、をさらに含む、方法。相対位置を更新した後、カテーテルがターゲットまでナビゲートされ、生検ツールがターゲットに挿入される方法。３Ｄ再構成の第２および第３のスライスが、第２の透視３次元再構成から生成される方法。３Ｄ再構成の第４のスライスにおいてターゲットの場所の表示を受け取ることをさらに含み、３Ｄ再構成の第４のスライスが、第２の透視３次元再構成から生成されている方法。３Ｄ再構成の第１、第２、第３、および第４のスライスが、ユーザインターフェース上に提示される方法。３Ｄ再構成の第３および第４のスライスが、異なる相対角度でターゲットの画像を描写する方法。記載された技術の実装形態は、ハードウェア、方法またはプロセス、またはシステムにインストールされたソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、またはそれらの組み合わせを含む、コンピュータがアクセス可能な媒体上のコンピュータソフトウェアを含み得る。１つ以上のコンピュータプログラムは、データ処理装置によって実行されると、装置に動作を実行させる命令を含めることにより、特定の操作または動作を実行するように構成することができる。
【０００９】
本開示のさらに別態様は、命令をその上に格納しているコンピュータ読み取り可能な記録媒体と、命令にアクセスし、命令がプロセッサによって実行されると、プロセッサに、第１の複数の透視画像を受け取ることと、複数の透視画像から第１の透視３次元（３Ｄ）再構成を生成することと、をさせるように構成されたプロセッサと、を含むシステムに関する。システムは、３Ｄ再構成のスライス内でカテーテルが視認できるようにナビゲートされていたターゲットに関連してカテーテルを描写する３Ｄ再構成の第１のスライスを提示する。この態様の他の実施形態は、本明細書に記載の方法およびシステムの動作を実行するように各々構成された、対応するコンピュータシステム、装置、および１つ以上のコンピュータ記憶デバイスに記録されるコンピュータプログラムを含む。
【００１０】
本開示の上記態様および実施形態のいずれも、本開示の範囲から逸脱することなく組み合わせることができる。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
ターゲット内の生検ツールの載置を確認するためのシステムであって、
管腔ネットワークにナビゲートされたカテーテルの位置を追跡するように構成されたナビゲーション構成要素と、
生検ツールを受け入れるように構成されたカテーテルと、
プロセッサと、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、
第１の複数の透視画像を受け取ることと、
前記複数の透視画像から第１の透視３次元（３Ｄ）再構成を生成することと、
前記３Ｄ再構成の前記スライス内に視認可能なターゲットに関連して前記カテーテルを描写する前記３Ｄ再構成の第１のスライスを提示することと、を実行させる命令をそこに格納している１つ以上の記憶デバイスと、を備える、システム。
（項目２）
前記ナビゲーション構成要素が、前記カテーテルの前記位置を前記管腔ネットワークの３次元（３Ｄ）モデルに対応させるように構成され、前記管腔ネットワークの前記３Ｄモデルが、処置前コンピュータ断層撮影画像データセットから生成される、上記項目に記載のシステム。
（項目３）
前記管腔ネットワークの前記３Ｄモデルにおいてターゲットを識別することができる、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目４）
前記ナビゲーション構成要素が、電磁ナビゲーションシステムである、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目５）
前記カテーテルが、前記ターゲットに近接する位置にナビゲート可能である、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目６）
前記１つ以上の記憶デバイスが、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに
第２の複数の透視画像を受け取ることと、
前記複数の透視画像から第２の透視３次元再構成を生成することと、
前記カテーテルを描写する前記３Ｄ再構成の第２のスライスを提示することと、
前記３Ｄ再構成の前記スライス内の前記カテーテルの前記先端の前記場所の表示を受け取ることと、
ターゲット場所を描写する前記３Ｄ再構成の第３のスライスを提示することと、
前記３Ｄ再構成の前記第３のスライスで前記ターゲットの前記場所の表示を受け取ることと、
前記管腔ネットワークの３Ｄモデル内で前記ターゲットと前記カテーテルの相対位置を更新することと、をさせるさらなる命令をそこに格納した、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目７）
前記相対位置を更新した後、前記カテーテルが前記ターゲットまでナビゲートされ、生検ツールが前記ターゲットに挿入される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目８）
前記３Ｄ再構成の前記第２および第３のスライスが、前記第２の透視３次元再構成から生成されている、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目９）
前記１つ以上の記憶デバイスが、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、前記３Ｄ再構成の第４のスライスにおける前記ターゲットの前記場所の表示を受け取らせるさらなる命令をそこに格納し、前記３Ｄ再構成の前記第４のスライスが、前記第２の透視３次元再構成から生成されている、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１０）
前記３Ｄ再構成の前記第１、第２、第３、および第４のスライスが、ユーザインターフェース上に提示される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１１）
前記３Ｄ再構成の前記第３および第４のスライスが、異なる相対角度で前記ターゲットの画像を描写する、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１２）
ターゲット内の生検ツールの載置を確認するための方法であって、
第１の複数の透視画像を受け取ることと、
前記複数の透視画像から第１の透視３次元（３Ｄ）再構成を生成することと、
前記３Ｄ再構成の前記スライス内に視認可能なターゲットに関連してカテーテルを描写する前記３Ｄ再構成の第１のスライスを提示することと、を含む、方法。
（項目１３）
前記ターゲットの位置の表示を受け取ることをさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１４）
第２の複数の透視画像を受け取ることと、
前記複数の透視画像から第２の透視３次元（３Ｄ）再構成を生成することと、
カテーテルを描写する前記３Ｄ再構成の第２のスライスを提示することと、
前記３Ｄ再構成の前記第２のスライス内の前記カテーテルの先端の前記場所の表示を受け取ることと、
前記ターゲットを描写する前記３Ｄ再構成の第３のスライスを提示することと、
前記３Ｄ再構成の前記第３のスライス内で前記ターゲットの前記場所の表示を受け取ることと、
管腔ネットワークの３Ｄモデル内で前記ターゲットと前記カテーテルの前記相対位置を更新することと、をさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１５）
前記相対位置を更新した後、前記カテーテルが前記ターゲットまでナビゲートされ、生検ツールが前記ターゲットに挿入される、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１６）
前記３Ｄ再構成の前記第２および第３のスライスが、前記第２の透視３次元再構成から生成される、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１７）
前記３Ｄ再構成の第４のスライスにおいて前記ターゲットの前記場所の表示を受け取ることをさらに含み、前記３Ｄ再構成の前記第４のスライスが、前記第２の透視３次元再構成から生成されている、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１８）
前記３Ｄ再構成の前記第１、第２、第３、および第４のスライスが、ユーザインターフェース上に提示される、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１９）
前記３Ｄ再構成の前記第３および第４のスライスが、異なる相対角度で前記ターゲットの画像を描写する、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目２０）
システムであって、
命令を格納しているコンピュータ読み取り可能な記録媒体と、
プロセッサであって、前記命令にアクセスし、前記命令が前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、
第１の複数の透視画像を受け取ることと、
前記複数の透視画像から第１の透視３次元（３Ｄ）再構成を生成することと、
前記３Ｄ再構成の前記スライス内で前記カテーテルが視認できるようにナビゲートされていたターゲットに関連してカテーテルを描写する前記３Ｄ再構成の第１のスライスを提示することと、をさせる、ように構成されたプロセッサと、を備える、システム。
（摘要）
管腔ネットワーク内にナビゲートされたカテーテルの位置を追跡するためのナビゲーション構成要素と、生検ツールを受け取るように構成されたカテーテルとを含む、ターゲット内の生検ツールの載置を確認するシステムおよび方法。システムおよび方法は、第１の複数の透視画像を受け取り、複数の透視画像から第１の透視３次元再構成を生成し、３Ｄ再構成のスライスで視認可能なターゲットに関してカテーテルを描写する３Ｄ再構成の第１のスライスを提示する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
本開示の様々な態様および特徴は、図面を参照して、本明細書に後述される。
【００１２】
【図１】本開示による気道ネットワークを介して軟組織ターゲットにナビゲートするためのシステムの斜視図である。
【図２】本開示による、透視３Ｄ再構成においてターゲットを識別し、マーキングする方法のフローチャートである。
【図３Ａ】本開示による透視画像内のターゲットをマーキングするためのユーザインターフェースのスクリーンショットである。
【図３Ｂ】本開示による、透視画像内の医療デバイスターゲットをマーキングするためのユーザインターフェースのスクリーンショットである。
【図４】本開示によるターゲット内の生検ツールの様々な載置を確認する方法のフローチャートである。
【図５】本開示によるターゲット内の生検ツールの載置を確認するためのユーザインターフェースのスクリーンショットである。
【図６】本開示によるターゲットにナビゲートし、ユーザインターフェースを表示するための本開示によるシステムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本開示は、透視画像内のターゲットを識別およびマーキングし、ターゲット内の生検ツールまたはアブレーションツールなどのツールの載置を確認することを対象とする。ターゲット内のツールの載置の確認に従って、本開示は、標準の透視装置を使用してリアルタイムの透視画像内のターゲットの識別およびマーキングを容易にするためのシステム、方法、およびコンピュータプログラム製品について説明する。
【００１４】
本開示の態様によれば、「ツールインターゲット」の確認は、電磁ナビゲーションシステムのより大きなワークフローの一部分である。図１は、気道ネットワークを介した軟組織ターゲットへのナビゲーションを容易にするための例示的なシステムの斜視図である。システム１００は、２次元（２Ｄ）透視画像からターゲット領域の３次元（３Ｄ）容積データに基づく透視法を構築するように、さらに構成されてもよい。システム１００はさらに、電磁ナビゲーション気管支鏡検査（ＥＮＢ）を使用することによりターゲット領域への医療デバイスの接近を容易にし、ターゲットに対する医療デバイスの場所を決定するように構成され得る。
【００１５】
システム１００の一態様は、システム１００とは別個に取得されたコンピュータ断層撮影（ＣＴ）画像データをレビューするためのソフトウェア構成要素である。ＣＴ画像データのレビューにより、ユーザは、１つ以上のターゲットを識別し、識別されたターゲットへの経路を計画し（計画段階）、いくつかの実施形態ではユーザインターフェースを使用し、ターゲットに対するセンサ１０４の載置を確認して、ターゲットに対して、内視鏡の拡張ワーキングチャンネル（ＥＷＣ）として作用するカテーテル１０２をナビゲート（ナビゲーション段階）することができる。そのようなＥＭＮシステムの１つは、Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ  ＰＬＣが現在販売しているＥＬＥＣＴＲＯＭＡＧＮＥＴＩＣ  ＮＡＶＩＧＡＴＩＯＮ  ＢＲＯＮＣＨＯＳＣＯＰＹ（商標登録）システムである。ターゲットは、計画段階でのＣＴ画像データのレビューによって識別された関心組織であってもよい。ナビゲーションに続いて、生検ツールまたは他のツールなどの医療デバイスをカテーテル１０２に挿入して、ターゲットに位置するまたは近接する組織から組織サンプルを取得することができる。
【００１６】
図１に示すように、カテーテル１０２は、カテーテルガイドアセンブリ１０６の一部である。実際には、カテーテル１０２は、患者「Ｐ」の管腔ネットワークにアクセスするために気管支鏡１０８に挿入される。具体的には、カテーテルガイドアセンブリ１０６のカテーテル１０２は、患者の管腔ネットワークを介したナビゲーションのために気管支鏡１０８の作業チャネルに挿入され得る。センサ１０４を含む位置特定可能なガイド（ＬＧ）１１０がカテーテル１０２に挿入され、センサ１０４がカテーテル１０２の遠位先端を越えて所望の距離だけ延在するように所定の位置にロックされる。基準座標系に対するセンサ１０４の位置および向き、したがって電磁場内のカテーテル１０２の遠位部分を導き出すことができる。カテーテルガイドアセンブリ１０６は現在、ＳＵＰＥＲＤＩＭＥＮＳＩＯＮ（登録商標）Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ  ＫｉｔｓまたはＥＤＧＥ（商標）Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ  Ｋｉｔｓのブランド名でＭｅｄｔｒｏｎｉｃ  ＰＬＣにより販売および販売されており、本開示と共に使用可能であると考えられている。
【００１７】
システム１００は一般に患者「Ｐ」を指示するように構成された手術台１１２と、患者「Ｐ」の口を通って患者「Ｐ」の気道に挿入するように構成された気管支鏡１０８と、気管支鏡１０８に連結された監視機器１１４（例えば、気管支鏡１０８のビデオ画像システムから受信したビデオ画像を表示するためのビデオディスプレイ）と、位置特定または追跡モジュール１１６を含む位置特定または追跡システム１１４と、複数の基準センサ１１８と、複数の組み込まれたマーカー（図示せず）を含む送信機マット１２０と、ターゲットの識別、ターゲットへの経路計画、ターゲットへの医療デバイスのナビゲーション、および／またはターゲットに対するカテーテル１０２またはそれを通る好適なデバイスの載置の確認および／または決定を容易にするために使用されるソフトウェアおよび／またはハードウェアを含むコンピューティングデバイス１２２と、を含む。コンピューティングデバイス１２２は、図６のワークステーション８０と同様であってもよく、図２および図４の方法を実行するように構成されてもよい。
【００１８】
患者「Ｐ」の透視またはＸ線画像またはビデオを取得することができる透視撮像デバイス１２４も、システム１００のこの特定の態様に含まれる。透視撮像デバイス１２４によって捕捉された画像、一連の画像、またはビデオは、透視撮像デバイス１２４内に格納されるか、格納、処理、および表示のためにコンピューティングデバイス１２２に送信され得る。代替的に、透視画像デバイス１２４は、患者「Ｐ」に対して移動して、患者「Ｐ」に対して異なる角度または視点から画像を取得して、透視ビデオなどの一連の透視画像を作成することができる。画像を捕捉している間の患者「Ｐ」に対する透視撮像デバイス１２４のポーズは、送信機マット１２０に組み込まれたマーカーを介して推定され得る。マーカーは、患者「Ｐ」の下、患者「Ｐ」と手術台１１２の間、および患者「Ｐ」と放射線源または透視撮像デバイス１２４の検知ユニットとの間に位置決めされる。送信機マット１２０に組み込まれたマーカーは、２つの別個の要素であってもよく、これらは固定された方法で結合されてもよく、代替的に単一のユニットとして製造されてもよい。透視撮像デバイス１２４は、単一の撮像デバイスまたは２つ以上の撮像デバイスを含んでもよい。
【００１９】
コンピューティングデバイス１２２は、プロセッサおよび記憶媒体を含む任意の好適なコンピューティングデバイスであり得、プロセッサは、記憶媒体に格納された命令を実行することができる。コンピューティングデバイス１２２は、患者データ、ＣＴ画像を含むＣＴデータセット、透視画像およびビデオを含む透視データセット、透視３Ｄ再構成、ナビゲーション計画、および任意の他のそのようなデータを格納するように構成されるデータベースをさらに含み得る。明示的に示されていないが、コンピューティングデバイス１２２は、入力を含み得るか、またはＣＴデータセット、透視画像／ビデオ、および本明細書で説明される他のデータを受け取るように構成され得る。さらに、コンピューティングデバイス１２２は、グラフィカルユーザインターフェースを表示するように構成されたディスプレイを含む。コンピューティングデバイス１２２は、それを介して１つ以上のデータベースにアクセスすることができる１つ以上のネットワークに接続することができる。
【００２０】
計画段階に関して、コンピューティングデバイス１２２は、３次元モデルの生成と表示、または患者「Ｐ」の気道のレンダリングのために以前に取得したＣＴ画像データを利用し、３次元モデル上のターゲットの識別を可能にし（自動、半自動、または手動）、患者「Ｐ」の気道を通ってターゲットおよびその周辺に位置する組織への経路を決定することができる。より具体的には、以前のＣＴスキャンから取得されたＣＴ画像は、処理されて３次元ＣＴ容量に組み立てられ、次いで、患者「Ｐ」の気道の３次元モデルを生成するために利用される。３次元モデルは、コンピューティングデバイス１２２に関連付けられたディスプレイ上に、または任意の他の好適な方法で表示されてもよい。コンピューティングデバイス１２２を使用して、３次元モデルの様々な視点または３次元モデルから生成された改良された２次元画像が提示される。改善された２次元画像は、３次元データから生成されるため、いくつかの３次元機能を備え得る。３次元モデルを操作して、３次元モデルまたは２次元画像上のターゲットの識別を容易にし、ターゲットにある組織にアクセスするために患者「Ｐ」の気道を通る好適な経路の選択を行うことができる。一度選択すると、経路計画、３次元モデル、およびそこから派生した画像を保存し、ナビゲーション段階または複数の段階の間に使用するナビゲーションシステムにエクスポートすることができる。そのような計画ソフトウェアの１つに、現在Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ  ＰＬＣが販売しているＩＬＬＵＭＩＳＩＴＥ計画スイートがある。
【００２１】
ナビゲーション段階に関しては、６自由度の電磁位置特定または追跡システム１１４、または場所または位置を決定するための他の好適なシステムが、ナビゲーションのための画像および経路の登録を実行するために利用されるが、他の構成も考えられる。追跡システム１１４は、追跡モジュール１１６、複数の基準センサ１１８、および送信機マット１２０（マーカーを含む）を含む。追跡システム１１４は、位置特定可能ガイド１１０およびセンサ１０４と共に使用するように構成されている。上述のように、位置特定可能ガイド１１０およびセンサ１０４は、カテーテル１０２を介して患者「Ｐ」の気道（気管支鏡１０８の有無にかかわらず）に挿入するように構成され、ロック機構を介して互いに対して選択的にロック可能である。
【００２２】
送信機マット１２０は、患者「Ｐ」の下に位置決めされる。送信機マット１２０は、患者「Ｐ」の少なくとも一部分の周りに電磁場を生成し、その中で、追跡モジュール１１６を使用して複数の基準センサ１１８およびセンサ１０４の位置を決定することができる。第２の電磁センサ１２６もカテーテル１０２の端部に組み込むことができる。センサ１２６は、５自由度（５ＤＯＦ）センサまたは６自由度（６ＤＯＦ）センサであってもよい。１つ以上の基準センサ１１８が患者「Ｐ」の胸部に取り付けられている。基準センサ１１８の６自由度座標は、コンピューティングデバイス１２２（適切なソフトウェアを含む）に送られ、そこで患者の基準座標フレームを計算するために使用される。登録は一般に、気管支鏡１０８を通して観察される患者「Ｐ」の気道を用いて、計画段階からの３次元モデルと２次元画像の位置を調整し、ナビゲーション段階が、センサ１０４の位置、気管支鏡１０８が到達できない気道の部分内でさえも、の正確な知識により正確に行われることを可能にするために実行される。
【００２３】
送信機マット１２０上の患者「Ｐ」の位置の登録は、患者「Ｐ」の気道を通してセンサ１０４を移動させることにより実行される。より具体的には、位置特定可能なガイド１１０が気道を通って移動している間のセンサ１０４の場所に関するデータは、送信機マット１２０、基準センサ１１８、および追跡システム１１４を使用して記録される。この場所データから生じる形状は、計画段階で生成された３次元モデルの通路の内部ジオメトリと比較され、例えばコンピューティングデバイス１２２上のソフトウェアを利用して、比較に基づいて形状と３次元モデル間の位置相関が決定される。さらに、ソフトウェアは、３次元モデル内の非組織空間（例えば、空気で満たされた空洞）を識別する。ソフトウェアは、センサ１０４の位置を表す画像を、記録された場所データと位置特定可能なガイド１１０が、患者「Ｐ」の気道の非組織空間に位置したままであるという仮定に基づく３次元モデルおよび／または３次元モデルから生成された２次元画像と整列または登録する。代替的に、センサ１０４で気管支鏡１０８を患者の肺の事前に指定された場所「Ｐ」にナビゲートし、気管支鏡の画像を３次元モデルのモデルデータに手動で相関させることによって、手動登録技術を採用することもできる。
【００２４】
ＥＭセンサを使用するＥＭＮシステムに関して本明細書で説明されているが、本開示はそのように限定されず、可撓性センサ、超音波センサと共に、またはセンサなしで使用され得る。付加的に、本明細書に記載の方法は、カテーテル１０２または気管支鏡１０８をターゲットの近くで駆動するように、ロボットシステムと併用して使用され得る。
【００２５】
画像データと経路計画への患者「Ｐ」の登録に続いて、ユーザインターフェースは、臨床医がターゲットに到達するためにたどる経路に設定するナビゲーションソフトウェアに表示される。カテーテル１０２が、ユーザインターフェースに描写されているように、ターゲットに近接してうまくナビゲートされると、位置特定可能ガイド１１０は、カテーテル１０２からロック解除され、取り外され、カテーテル１０２を、光学システム、超音波プローブ、マーカー載置ツール、生検ツール、アブレーションツール（すなわち、マイクロ波アブレーションデバイス）、レーザープローブ、極低温プローブ、センサプローブ、ターゲットへの吸引針を含む医療デバイスをガイドするためのガイドチャネルとして残す。
【００２６】
次いで、カテーテル１０２を通して医療デバイスを挿入し、ターゲットまたはターゲットに隣接する特定の領域にナビゲートしてもよい。次いで、一連の透視画像は、透視画像デバイス１２４を介して、ユーザによって任意選択で、コンピューティングデバイス１２２を介して表示される指示に従って取得されてもよい。次いで、透視３Ｄ再構成がコンピューティングデバイス１２２を介して生成され得る。透視３Ｄ再構成の生成は、一連の透視画像および一連の画像上の送信機マット１２０に組み込まれたマーカーの構造の投影に基づいている。次いで、術前ＣＴスキャンに基づいて、かつコンピューティングデバイス１２２を介して、１つ以上の３Ｄ再構成のスライスを生成し得る。次に、１つ以上の３Ｄ再構成および透視３Ｄ再構成のスライスは、コンピューティングデバイス１２２を介して、任意選択で同時にディスプレイ上でユーザに表示され得る。３Ｄ再構成のスライスは、ユーザが連続してスライスを通してスクロールできるスクロール可能な形式でユーザインターフェース上に表示することができる。次いで、ユーザは、３Ｄ再構成のスライスを基準として使用しながら、ターゲットを識別し、マーキングするように指示され得る。また、ユーザは、一連の透視２次元画像で医療デバイスを識別してマーキングするように指示されてもよい。次いで、ターゲットの場所と医療デバイスとの間のオフセットが、コンピュータデバイス１２２を介して決定されるか、または計算され得る。次に、コンピューティングデバイス１２２を介してオフセットを利用して、ターゲットに対するディスプレイ上の医療デバイスの場所を修正し、および／またはターゲットの領域内の３次元モデルと追跡システム１１４の間の登録を修正し、３次元モデルとターゲット領域の透視３Ｄ再構成との間に局所登録を生成することができる。
【００２７】
図２は、システム１００を使用して局所登録を実行するプロセスを描写している。ステップ２００において、ターゲット領域の術前ＣＴスキャンは、コンピューティングデバイス１２２によって受け取ることができる。受け取られる術前ＣＴスキャンは、既に開発された経路計画を含むことができ、またはユーザはコンピューティングデバイス１２２を使用して経路計画を生成することができる。ステップ２１０で、ユーザは、上述の３Ｄモデルの一部としてコンピューティングデバイス１２２に表示され得る経路計画を使用して、カテーテル１０２およびセンサ１０４をターゲットに近接してナビゲートする。
【００２８】
ターゲットに近づくと、ユーザは、センサ１０４とターゲットの正確な相対位置を確認したいと望む場合がある。ステップ２２０で、ターゲット領域に対する複数の角度の周りでリアルタイムで取得されたターゲット領域の一連の透視画像が透視撮像デバイス１２４により捕捉され得る。医療デバイスがターゲット領域に位置決めされている間に、一連の画像が捕捉されてもよい。いくつかの実施形態では、本方法は、一連の透視画像を取得するようにユーザに指示するためのさらなるステップを含んでもよい。いくつかの実施形態では、本方法は、一連の透視画像を自動的に取得するための１つ以上のさらなるステップを含んでもよい。
【００２９】
リアルタイム透視画像は、２次元（２Ｄ）画像、複数の２Ｄ画像から生成された３次元（３Ｄ）再構成、または３Ｄ再構成のスライス画像であってもよい。リアルタイム透視データにおけるターゲットの識別およびマーキングは、ターゲットのマーキングまたは表示を基準として含む合成または仮想の透視データを使用することにより容易になり得る。仮想透視データは、以前に取得された容積データから生成されてもよく、透視タイプのデータを可能な限り模倣することが好ましくあり得る。通常、ターゲットは、リアルタイムの透視データよりも、以前に取得した容積データの画像診断法でより適切に表示される。
【００３０】
本開示はさらに、ターゲット領域のリアルタイム２次元透視画像を使用して、ターゲットおよび／またはその領域への医療デバイスのナビゲーションを容易にするシステムおよび方法を対象とする。ナビゲーションは、標準の透視撮像デバイスで捕捉された一連の透視画像から構築された小さな軟組織オブジェクトが表示される局所的３次元ボリュームデータを使用することで容易になる。透視法に基づいて構築された局所的３次元容積データは、ターゲットに対する医療デバイスの位置を修正するために使用されるか、または以前に取得された容積データで局所的に登録され得る。一般に、医療デバイスの位置は、追跡システムによって判定され得る。追跡システムは、以前に取得した容積データと共に登録され得る。次いで、追跡システムを介して、以前に取得した容積データへのリアルタイム３次元透視データの局所的な登録を実行することができる。そのようなリアルタイムデータは、例えば、誘導、ナビゲーション計画、ナビゲーション精度の改善、ナビゲーション確認、および治療確認に使用され得る。
【００３１】
いくつかの実施形態では、身体領域の透視３Ｄ再構成を受け取ることは、身体領域の一連の透視画像を受け取り、透視画像の少なくとも一部分に基づいて身体領域の透視３Ｄ再構成を生成することを含み得る。いくつかの実施形態では、本方法は、透視装置を手動で掃引することにより一連の透視画像を取得するようにユーザに指示することをさらに含んでもよい。いくつかの実施形態では、本方法は、一連の透視画像の自動的な取得をさらに含んでもよい。透視画像は、標準的な透視装置によって、連続的な様式で、身体領域に対して複数の角度の周りで取得されてもよい。透視装置は、手動で、すなわちユーザによって、または自動で掃引されてもよい。例えば、透視装置は２０〜４５度の角度に沿って掃引されてもよい。いくつかの実施形態では、透視装置は３０±５度の角度に沿って掃引されてもよい。典型的には、これらの画像は、約３０度（すなわち、ＡＰ位置の両側で１５度）の透視撮像デバイス１２４の透視掃引で収集される。容易に理解されるように、透視画像を取得するために、４５、６０、９０またはさらに大きな角度のより大きな掃引が代替的に実行されてもよい。
【００３２】
ステップ２３０において、一連の透視画像に基づいて、ターゲット領域の３次元再構成が生成され得る。いくつかの実施形態では、本方法は、透視画像の各々、または少なくとも複数の透視画像を取得しながら、透視撮像デバイスのポーズを推定するための１つ以上のステップをさらに含む。次いで、ターゲット領域の３次元再構成が、透視撮像デバイスのポーズ推定に基づいて生成され得る。
【００３３】
いくつかの実施形態では、送信機マット１２０に組み込まれたマーカーは、各々の透視画像がマーカーの構造の少なくとも一部分の投影を含むように、患者「Ｐ」および透視撮像装置１２４に対して載置され得る。次いで、各画像を取得する間の透視撮像デバイスのポーズの推定は、透視画像上のマーカーの構造の投影により容易に行われ得る。いくつかの実施形態では、推定は、各画像上でのマーカーの構造全体の可能性のある投影および最も可能性の高い投影の検出に基づき得る。
【００３４】
ステップ２４０において、図３Ａおよび３Ｂに示されるように、１つ以上の透視画像がユーザに表示される。コンピューティングデバイス１２２上で実行されるソフトウェアプログラムの例示的なスクリーンショット３５０である図３Ａに描写されているように、３Ｄ再構成３６０のスライスは、本開示による透視３Ｄ再構成の２つのサムネイル画像３１０ａおよび３１０ｂと同時に表示される。上記のように、３Ｄ再構成は、３０度〜９０度の間の画像の透視掃引のために作成される。スクロールバー３２０およびインジケータ３３０を使用することにより、スクリーンショット３５０に描写された３Ｄ再構成３６０のスライスは、移動に従って変化する。
【００３５】
いくつかの実施形態では、仮想透視スライス画像の生成は、以下のステップに従って生成されてもよい。第１のステップでは、受信したＣＴ容量が透視３Ｄ再構成と位置合わせされる。第２のステップでは、ターゲットまたは患者に対して、選択された位置、例えばＡＰ（体軸方向の）位置で透視３Ｄ再構成を生成するために使用される一組の透視画像を捕捉する間の透視デバイスのポーズの推定が受信されるか、または算出される。第３のステップでは、選択された位置に垂直であり、ターゲットを含む、ＣＴスキャン容量の１つ以上のスライスが生成される。第４のステップでは、仮想透視スライス画像を受信するために、推定された透視装置のポーズに従って１つ以上のＣＴスライスが投影される。
【００３６】
いくつかの実施形態では、ターゲット領域の仮想透視スライス画像の生成は、以下のステップを含んでもよい。第１のステップでは、ターゲットの周りの仮想透視装置のポーズが取得されてもよい。いくつかの実施形態では、透視装置がターゲットをスキャンしている間の透視装置の軌道をシミュレートすることにより、仮想透視装置のポーズが生成されてもよい。いくつかの実施形態では、本方法は、図４のステップ４３０に関して説明したように、３Ｄ透視再構成の生成をさらに含んでもよい。次いで、透視３Ｄ再構成を生成するために使用される一連の透視画像を捕捉する間の透視デバイスの推定されたポーズが利用され得る。第２のステップでは、仮想透視装置のポーズに従ってＣＴスキャン容量を投影することにより、３Ｄ再構成のスライスが生成されてもよい。第３のステップでは、３Ｄ再構成のスライスに基づいて仮想透視３Ｄ再構成が生成され得る。いくつかの実施形態では、適合させながら３Ｄ透視容量を再構成する方法を使用して、仮想透視３Ｄ再構成が生成されてもよい。結果として得られる仮想透視容量は、透視容量により類似している場合がある。
【００３７】
いくつかの実施形態では、透視３Ｄ再構成のスライス画像におけるターゲットのマーキングが望まれる場合、基準としての仮想スライス画像の生成および使用がより有利であり得る。いくつかの実施形態では、透視２Ｄ画像におけるターゲットのマーキングが望まれる場合、仮想透視２Ｄ画像の生成および使用がより有利であり得る。
【００３８】
ステップ２５０に従って、透視３Ｄ再構成からのターゲットの選択がユーザによって行われる。図３Ａに示すように、スクリーンショット３５０上に表示可能な透視３Ｄ再構成の２つの端部部分で、ユーザは、３Ｄ再構成３６０のスライス内の「ターゲットをマーキングする」ように求められる。これらの２つの端部は、ターゲットとカテーテル（図３Ｂ）の場所の効率的な三角測量を実行できるように十分に角度的に分離されている限り、透視掃引の任意の２つの位置になり得る。
【００３９】
図３Ａに示すように、ユーザは、以前にサムネイル画像３１０ａに描写された掃引の一端部でターゲットをマークしており、サムネイル画像３１０ｂに描写されている３Ｄ再構成３６０の現在のスライスで掃引の第２の端部でターゲットをマーキングするプロセスにある。スクリーンショット３５０の下部には、ある範囲内に現れる画像内でユーザが「ターゲットをマーキングする」ための２つの範囲が定義されている。スクリーンショット３５０の下部にある第２のスクロールバー３３２は、ユーザがスクロールバー３２０を使用してスライスを通して個別にスクロールするのではなく、仮想透視画像３６０をビデオとして視ることを可能にする。さらに、ソフトウェアは、第１の「ターゲットをマーキングする」範囲で成功したマーキングの後に、ユーザを１つの「ターゲットをマーキングする」範囲から別の範囲に自動的にジャンプするように構成することができる。
【００４０】
図３Ａに描写されているように、ユーザは、３Ｄ再構成３６０のスライス上にマーカー３７０を載置した。このマーカーは、マーカー３８０ｂとしてサムネイル画像３１０ｂにも現れる。このようにして、ステップ２４０で、ユーザは、透視撮像デバイス１２４によって収集された透視画像データ内のターゲットの場所をマーキングした。
【００４１】
ステップ２６０で、３次元再構成または一連の透視画像からの医療デバイスの選択が行われる。いくつかの実施形態では、これは自動的に行われてもよく、ユーザは、選択を受け入れるか拒否するかのいずれかである。いくつかの実施形態では、選択は、ユーザによって直接行われる。図３Ｂに描写されているように、ユーザは、カテーテル１０２の場所をマーキングするように求められ得る。図３Ｂは、２つの実際の透視画像３８２を含むスクリーンショット３８０を描写している。ユーザは、実際の透視画像３８２の各々でカテーテル１０２の端部をマーキングするように求められる。これらの画像の各々は、図３Ａに描写されている「ターゲットをマーキングする」部分に対応する掃引の部分から来る。
【００４２】
カテーテル１０２とターゲットの両方が掃引の両端でマーキングされると、ステップ２７０で、ターゲットに対するカテーテル１０２のオフセットが計算され得る。オフセットの決定は、ターゲットおよび医療デバイスの受け取られた選択に基づいてもよい。このオフセットは、カテーテル１０２の検出位置、具体的には３Ｄモデルのセンサ１０４およびターゲットにナビゲートするために作成された経路計画を更新するために使用される。
【００４３】
典型的には、手順のこの時点で、ユーザは、カテーテル１０２を例えばターゲットの２〜３ｃｍ以内にナビゲートすることに成功している。透視データの収集と位置決定によって提供される更新された位置により、ユーザは、この最後の距離を移動しながらターゲットに到達する自信を得ることができる。
【００４４】
これまでに知られているシステムでは、センサ１０４は、カテーテル１０２から取り外され、ナビゲーション中のターゲットへの最終的なアプローチは完全に盲目的に進むであろう。最近、センサ１０４が取り外された後にカテーテル１０２の５ＤＯＦ場所情報を提供できるセンサ１２６の組み込みを可能にするシステムが考案された。
【００４５】
センサ１０４の取り外しに続いて、針またはコアリング生検ツール、ブラシ、アブレーションデバイス（例えば、ＲＦ、マイクロ波、化学、放射線など）、クランプデバイスなどのツールをカテーテル１０２の下に進めることができる。一例では、生検ツール（図示せず）をカテーテル１０２に沿って前進させ、センサ１２６を使用して、ユーザは、最後の２〜３ｃｍを例えばターゲットまでナビゲートし、３Ｄモデルに現れると生検ツールに進んでターゲットに到達することができる。しかしながら、ターゲットとカテーテル１０２の相対的な場所を更新することにより提供される自信にもかかわらず、生検ツールが実際にターゲット内に載置されていることをユーザが確認したい場合がある。
【００４６】
このツールインターゲットの確認を行うには、第２の透視撮像プロセスに着手することができる。このプロセスの一部として、ユーザは、図４の方法４００のステップ４１０で、ユーザインターフェース上の「ツールインターゲット」タブを選択することができる。この選択により、透視撮像デバイス１２４を開始することができる。ステップ４１０で、ユーザは、前述のものと同様の透視掃引を実行するように指示されてもよい。透視掃引中に収集された画像は、透視３Ｄ再構成ステップ４２０を形成するために処理され得る。
【００４７】
３Ｄ再構成のスライスは、透視３Ｄ再構成から生成され、ステップ４３０で図５に描写されるスクリーンショット５００として出力される。スクリーンショット５００は、図３Ａのものと同様である。ユーザは、スクロールバー５０２を使用して、３Ｄ再構成５０４のスライスを通してスクロールすることができる。生検ツールは典型的に、透視画像で非常によく分解する金属およびその他の材料で作製されている。その結果、ユーザは、ステップ４４０で、生検ツールがマーカー５０８によって示されるターゲットにあることを確実にするために、掃引に沿って３Ｄ再構成５０４のスライスを通してスクロールすることができる。
【００４８】
ユーザが３Ｄ再構成５０４のスライスをスクロールするステップ４４０の代替として、ユーザは、ステップ４１０からの透視掃引の一部として透視撮像デバイス１２４によって取得された２Ｄ透視画像において、ステップ２６０（図２）で説明したステップと同様にカテーテル１０２の位置をマーキングするように要求される場合がある。このステップは、コンピューティングデバイス１２２による画像処理技術を介して自動的に実行されてもよい。カテーテル１０２のマークされた位置を受け取った後、マークされた位置の３Ｄ座標は、コンピューティングデバイス１２２によって決定され得る。したがって、コンピューティングデバイス１２２は、カテーテル１０２を最もよく表示する３Ｄ再構成５０４のスライスを識別することができる。付加的または代替的に、２Ｄ透視画像におけるカテーテル１０２の位置のこのマーキングは、３Ｄ再構成５０４におけるカテーテル１０２の位置の表示を提供し、その後、レビューのためにユーザに提示することができる。なおさらに、ユーザは、２Ｄ透視画像でターゲットをマーキングするように求められ、ターゲットおよびカテーテル１０２または生検ツール５０６の３Ｄ相対位置は、図２を参照して上記に説明したものと同様の３Ｄ再構成５０４で計算および表示され得る。
【００４９】
上記に加えて、３Ｄ再構成５０４のスライス画像におけるカテーテル１０２の描写に関して、画像処理技術を用いて、カテーテル１０２またはそこを通って延在する生検ツール５０６の表示を強化することができる。これらの技術はさらに、再構成プロセスの結果である可能性のあるアーティファクトを除去するために用いることができる。
【００５０】
ユーザが生検ツール５０６の位置に満足する場合、ユーザは次のボタン５１０をクリックしてステップ４５０でターゲットツールの載置を確認し、それにより図４のターゲットツール確認方法４００を終了することができる。その後、ユーザは３Ｄモデルに戻り、他のターゲットへのナビゲーションを実行することができる。付加的に、カテーテル１０２および生検ツール５０６の各々の移動に続いて、より多くの生検が望まれる場合、ステップ４１０で再び始まる別の病変部内ツール確認を実行することができる。必ずしも必要ではないが、システムは、ユーザに画像内のターゲットの場所を識別するように促すことがあるが、ほとんどのユーザはターゲットの個別の指示を必要とせずに病変部内ツール確認を実行することができる。
【００５１】
ここで図６を参照すると、これは、図２および４の方法で使用するために構成されたシステム６００の概略図である。システム６００は、ワークステーション８０を含んでもよく、任意選択で、透視撮像デバイスまたは透視装置６１５を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ワークステーション８０は、例えば無線通信によって直接的または間接的に透視装置６１５と結合されてもよい。ワークステーション８０は、メモリまたは記憶デバイス６０２、プロセッサ６０４、ディスプレイ６０６、および入力デバイス６１０を含んでもよい。プロセッサまたはハードウェアプロセッサ６０４は、１つ以上のハードウェアプロセッサを含んでもよい。ワークステーション８０は、出力モジュール６１２およびネットワークインターフェース６０８を任意選択で含んでもよい。メモリ６０２は、アプリケーション８１および画像データ６１４を格納してもよい。アプリケーション８１は、図２および４の方法ステップを実行するために、プロセッサ６０４により実行可能な命令を含んでもよい。アプリケーション８１は、ユーザインターフェース６１６をさらに含んでもよい。画像データ６１４は、ＣＴスキャン、ターゲット領域の透視３Ｄ再構成、および／または任意の他の透視画像データ、および／または生成された１つ以上の仮想透視画像を含んでもよい。プロセッサ６０４は、メモリ６０２、ディスプレイ６０６、入力デバイス６１０、出力モジュール６１２、ネットワークインターフェース６０８、および透視装置６１５と結合されてもよい。ワークステーション８０は、パーソナルコンピュータなどの固定コンピューティングデバイスか、またはタブレットコンピュータなどのポータブルコンピューティングデバイスであってもよい。ワークステーション８０は、複数のコンピュータデバイスを埋め込んでもよい。
【００５２】
メモリ６０２は、プロセッサ６０４によって実行可能であり、ワークステーション８０の動作を制御し、いくつかの実施形態では透視装置６１５の動作も制御し得る命令を含むデータおよび／またはソフトウェアを格納するための任意の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体を含み得る。透視３Ｄ再構成が生成されることに基づいて、一連の透視画像を捕捉するために透視装置６１５が使用されてもよい。一実施形態では、メモリまたは記憶デバイス６０２は、例えばフラッシュメモリチップなどの固体記憶デバイスなどの１つ以上の記憶デバイスを含んでもよい。１つ以上の固体記憶デバイスの代替としてまたはそれに加えて、メモリ６０２は、大容量記憶コントローラ（図示せず）および通信バス（図示せず）を介してプロセッサ６０４に接続された１つ以上の大容量記憶デバイスを含んでもよい。
【００５３】
本明細書に含まれるコンピュータ可読媒体の説明はソリッドステートストレージに言及しているが、コンピュータ可読記憶媒体は、プロセッサ６０４によってアクセス可能な任意の利用可能な媒体であり得ることを当業者は理解すべきである。すなわち、コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュールまたは他のデータなどの情報を記憶するための任意の方法または技術で実装される非一時的、揮発性および不揮発性、リムーバブルおよび非リムーバブル媒体を含んでもよい。例えば、コンピュータ可読記憶媒体には、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリもしくは任意の他の固体メモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ−Ｒａｙもしくは他の光学記憶デバイス、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶デバイスもしくは他の磁気記憶デバイス、または所望の情報を記憶するために使用され得、かつワークステーション８０によってアクセスされ得る任意の他の媒体が含まれ得る。
【００５４】
アプリケーション８１は、プロセッサ６０４によって実行されると、ディスプレイ６０６にユーザインターフェース６１６を表示させることができる。ユーザインターフェース６１６は、例えば図３Ａに示されるように、透視３Ｄ再構成および生成された仮想透視画像をユーザに提示するように構成され得る。ユーザインターフェース６１６は、本開示によって、表示された透視３Ｄ再構成または任意の他の透視画像データにおいてターゲットを識別し、マーキングすることをユーザに指示するようにさらに構成され得る。
【００５５】
ネットワークインターフェース６０８は、有線ネットワークおよび／または無線ネットワーク、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、無線モバイルネットワーク、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ネットワーク、および／またはインターネットからなるローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）などのネットワークに接続するように構成されてもよい。ネットワークインターフェース６０８を使用して、ワークステーション８０と透視装置６１５との間を接続することができる。また、ネットワークインターフェース６０８を使用して、画像データ６１４を受け取ることもできる。入力デバイス６１０は、例えば、マウス、キーボード、フットペダル、タッチスクリーン、および／または音声インターフェースなど、それによってユーザがワークステーション８０と対話することができる任意のデバイスであり得る。出力モジュール６１２は、例えば、パラレルポート、シリアルポート、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、または当業者に知られている任意の他の同様の接続ポートなどの接続ポートまたはバスを含むことができる。
【００５６】
前述のことから、かつ様々な図面を参照すると、当業者は、本開示の範囲から逸脱することなく、本開示に対する識別の修正が行なわれ得ることも理解するであろう。本開示のいくつかの実施形態が図面に示されているが、本開示は当該技術分野が許容する広い範囲として捉えられるべきであり、本明細書も同様に読み取られるべきと考えられるので、本開示はこれらの実施形態に限定されるものではないことが意図される。したがって、上の説明は、限定するものではなく、単に実施形態の例証として解釈されるべきである。当業者は本明細書に添付される特許請求の範囲の範囲および趣旨内での他の修正を想定するであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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