(57)【要約】【課題】身体部位可視化システムを提供すること。【解決手段】一実施形態では、身体部位可視化システムは、生体対象の身体部位に挿入されるように構成された医療器具と、ディスプレイと、処理回路であって、身体部位における医療器具の位置座標を計算することと、身体部位の第１の三次元（３Ｄ）表現をディスプレイにレンダリングすることと、を行うように構成された処理回路と、を含み、第１の３Ｄ表現は、移動窓を用いて身体部位の外表面を示し、移動窓は、医療器具の計算された位置座標に応答して第１の３Ｄ表現内の外表面上を移動し、その結果、窓を介して身体部位の第１の３Ｄ表現の内部ビューを提供し、内部ビューは、計算された位置座標における医療器具の少なくとも一部の第２の３Ｄ表現を含む。【選択図】図１
2020093102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
身体部位可視化システムであって、
生体対象の身体部位に挿入されるように構成された医療器具と、
ディスプレイと、
処理回路であって、
前記身体部位における前記医療器具の位置座標を計算することと、
前記身体部位の第１の三次元（３Ｄ）表現を前記ディスプレイにレンダリングすることと、を行うように構成された処理回路と、を備え、前記第１の３Ｄ表現が、移動窓を用いて前記身体部位の外表面を示し、前記移動窓が、前記医療器具の前記計算された位置座標に応答して前記第１の３Ｄ表現内の前記外表面上を移動し、その結果、前記窓を介して前記身体部位の前記第１の３Ｄ表現の内部ビューを提供し、前記内部ビューが、前記計算された位置座標における前記医療器具の少なくとも一部の第２の３Ｄ表現を含む、身体部位可視化システム。
【請求項２】
前記移動窓が、前記移動窓に置き換えられた前記外表面の一部の輪郭に従うメッシュを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記メッシュが、前記外表面の前記一部に割り当てられた着色パッチに対応するように少なくとも部分的に着色されている、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記内部ビューが、前記第１の３Ｄ表現の内表面上に配設された着色パッチを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記処理回路が、前記医療器具の点を前記第１の３Ｄ表現の前記外表面に投影することと、前記投影された点を中心に前記移動窓の外周部を画定することと、を行うように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記処理回路が、前記医療器具の前記点を、前記外表面に対して実質的に垂直な方向において前記外表面上に投影するように構成されている、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記処理回路が、前記外周部上の位置を、前記投影された点からのそれぞれの等距離の測地線の端部で終端するものとして画定するように構成されている、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記内部ビューが、前記医療器具の少なくとも前記一部の前記第２の３Ｄ表現に加えて、少なくとも１つの要素を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記身体部位が、心臓の心室であり、前記医療器具が、前記心室の心筋に高周波照射を適用して、前記心筋をアブレーションするように構成された電極を有するアブレーションプローブを含む、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの要素が、前記アブレーションプローブによって実行されるアブレーションの位置をマーキングする図示記号を含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
身体部位可視化の方法であって、
生体対象の身体部位内における医療器具の位置座標を計算することと、
前記身体部位の第１の三次元（３Ｄ）表現をディスプレイにレンダリングすることと、を含み、前記第１の３Ｄ表現が、移動窓を用いて前記身体部位の外表面を示し、前記移動窓が、前記医療器具の前記計算された位置座標に応答して前記第１の３Ｄ表現内の前記外表面上を移動し、その結果、前記窓を介して前記身体部位の前記第１の３Ｄ表現の内部ビューを提供し、前記内部ビューが、前記計算された位置座標における前記医療器具の少なくとも一部の第２の３Ｄ表現を含む、方法。
【請求項１２】
前記移動窓が、前記移動窓に置き換えられた前記外表面の一部の輪郭に従うメッシュを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記メッシュが、前記外表面の前記一部に割り当てられた着色パッチに対応するように少なくとも部分的に着色されている、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記内部ビューが、前記第１の３Ｄ表現の内表面上に配設された着色パッチを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記医療器具の点を前記第１の３Ｄ表現の前記外表面に投影することと、前記投影された点を中心に前記移動窓の外周部を画定することと、を更に含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記投影することが、前記医療器具の前記点を、前記外表面に対して実質的に垂直な方向において前記外表面上に投影することを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記外周部上の位置を、前記投影された点からのそれぞれの等距離の測地線の端部で終端するものとして画定することを更に含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記内部ビューが、前記医療器具の少なくとも前記一部の前記第２の３Ｄ表現に加えて、少なくとも１つの要素を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記身体部位が、心臓の心室であり、前記医療器具が、前記心室の心筋に高周波照射を適用して、前記心筋をアブレーションするように構成された電極を有するアブレーションプローブを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの要素が、前記アブレーションプローブによって実行されるアブレーションの位置をマーキングする図示記号を含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
プログラム命令が記憶されている非一時的コンピュータ可読媒体を備えるソフトウェア製品であって、前記命令が、中央処理装置（ＣＰＵ）によって読み込まれると、前記ＣＰＵに、
生体対象の身体部位内における医療器具の位置座標を計算することと、
前記身体部位の第１の三次元（３Ｄ）表現をディスプレイにレンダリングすることと、を行わせ、前記第１の３Ｄ表現が、移動窓を用いて前記身体部位の外表面を示し、前記移動窓が、前記医療器具の前記計算された位置座標に応答して前記第１の３Ｄ表現内の前記外表面上を移動し、その結果、前記窓を介して前記身体部位の前記第１の３Ｄ表現の内部ビューを提供し、前記内部ビューが、前記計算された位置座標における前記医療器具の少なくとも一部の第２の３Ｄ表現を含む、
ソフトウェア製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、身体部位の可視化、具体的には、医療器具による身体部位の可視化に関するが、これに限定されない。
【背景技術】
【０００２】
身体部位は、医師に情報を提供するようにマッピングされる。例として、心臓マッピングは、組織表面、カラーマップ及び／又は矢印を使用した局所活性化時間（ＬＡＴ）などの電気的特徴、並びにＢｉｏｓｅｎｓｅ  Ｗｅｂｓｔｅｒ（登録商標），Ｉｎｃ．（Ｉｒｖｉｎｅ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ，Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ）のＶｉｓｉＴａｇなどのタグを使用した医療処置の特徴を示すことを含む、心臓の異なる部位の様々な特徴を可視化するように実施される。ＶｉｓｉＴａｇは、カテーテルによって実行されるアブレーションの位置を示す。ＶｉｓｉＴａｇは更に、アブレーションを生成するために使用されるアブレーション時間などの追加情報を含むことができる。単に一例として、ＶｉｓｉＴａｇの位置情報は、将来のアブレーション決定を行うために有用であり得る。医療器具もまた、心臓マップと共に可視化され得る。
【０００３】
Ｌａｎｇの米国特許出願公開第２０１７／０２５８５２６号は、光学ヘッドマウントディスプレイを使用した視覚的ガイダンスを用いて外科的工程又は外科的処置を実施するための装置及び方法を記載している。
【０００４】
Ｇｏｖａｒｉらの米国特許出願公開第２００９／０１４３６７７号は、解剖学的構造の初期空間表現を取得し、器具を解剖学的構造に近接して位置決めすることを含む、解剖学的構造をディスプレイ上で画像化するための方法を記載している。この方法は、器具の位置を判定することと、その位置に応答して解剖学的構造の一部の画像を生成することと、を更に含む。この方法は、初期空間表現に画像を付加して、組み合わされた空間表現を表示することを含む。
【０００５】
Ｈａｄｊｉｃｏｓｔｉｓの米国特許出願公開第２０１４／０１８０１０１号は、長手方向本体と、長手方向本体の遠位端に接続された遠位撮像及びアブレーション先端部と、を有するカテーテルを使用して、動脈部からプラークをアブレーションする方法を記載している。先端部は、超音波撮像アレイと、超音波撮像アレイの遠位にあり、遠位面の周囲に配置された１組の電極を含む、前方に向けられた遠位面と、を有する。カテーテルは、先端部に接続され、本体を通って延在する、１組の導体を更に含む。カテーテルは、画像ディスプレイに接続される。この方法では、先端部が動脈部内に導入されて前方の動脈部を画像化し、それによって画像ディスプレイに示される動脈のイメージを生成する。このイメージは審査され、続いて選択的に依存されて、プラークをアブレーションするために電極が選択的に活性化される一方で、任意の裸の動脈壁を損傷させるいかなる電極も活性化されない。
【０００６】
Ｍａｉｅｒ−Ｈｅｉｎらの米国特許出願公開第２０１３／０２４５４６１号は、距離画像が取得され得るように、検査対象の表面までの距離を感知するために用いられるセンサ手段を記載している。強度情報は、距離情報と同時に取得され得る。距離情報及び強度情報は、検査対象の表面に対するセンサ手段の姿勢を追跡するために評価されてもよく、その結果、上記の対象に関する解剖学的データが、センサ手段又は表示手段の位置及び／又は配向から見えるとおりに表示され得る。センサ手段又は表示手段を病院環境の患者などの検査対象の表面に沿って移動させることによって、ユーザは、ヒトの身体内を直接覗き込むことができるような印象を受ける。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の実施形態によれば、身体部位可視化システムであって、生体対象の身体部位に挿入されるように構成された医療器具と、ディスプレイと、処理回路であって、身体部位における医療器具の位置座標を計算することと、身体部位の第１の三次元（３Ｄ）表現をディスプレイにレンダリングすることと、を行うように構成された処理回路と、を含み、第１の３Ｄ表現は、移動窓を用いて身体部位の外表面を示し、移動窓は、医療器具の計算された位置座標に応答して第１の３Ｄ表現内の外表面上を移動し、その結果、窓を介して身体部位の第１の３Ｄ表現の内部ビューを提供し、内部ビューは、計算された位置座標における医療器具の少なくとも一部の第２の３Ｄ表現を含む、身体部位可視化システムが提供される。
【０００８】
更に、本開示の実施形態によれば、移動窓は、移動窓に置き換えられた外表面の一部の輪郭に従うメッシュを含む。
【０００９】
なお更に、本開示の実施形態によれば、メッシュは、外表面の一部に割り当てられた着色パッチに対応するように少なくとも部分的に着色されている。
【００１０】
また、本開示の実施形態によれば、内部ビューは、第１の３Ｄ表現の内表面上に配設された着色パッチを含む。
【００１１】
加えて、本開示の実施形態によれば、処理回路は、医療器具の点を第１の３Ｄ表現の外表面に投影することと、投影された点を中心に移動窓の外周部を画定することと、を行うように構成されている。
【００１２】
更に、本開示の実施形態によれば、処理回路は、医療器具の点を、外表面に対して実質的に垂直な方向において外表面上に投影するように構成されている。
【００１３】
なお更に、本開示の実施形態によれば、処理回路は、外周部上の位置を、投影された点からのそれぞれの等距離の測地線の端部で終端するものとして画定するように構成されている。
【００１４】
また、本開示の実施形態によれば、内部ビューは、医療器具の少なくとも一部の第２の３Ｄ表現に加えて、少なくとも１つの要素を含む。
【００１５】
加えて、本開示の実施形態によれば、身体部位は、心臓の心室であり、医療器具は、心室の心筋に高周波照射を適用して、心筋をアブレーションするように構成された電極を有するアブレーションプローブを含む。
【００１６】
更に、本開示の実施形態によれば、少なくとも１つの要素は、アブレーションプローブによって実行されるアブレーションの位置をマーキングする図示記号を含む。
【００１７】
本開示の更に別の実施形態によれば、身体部位可視化方法であって、生体対象の身体部位内における医療器具の位置座標を計算することと、身体部位の第１の三次元（３Ｄ）表現をディスプレイにレンダリングすることと、を含み、第１の３Ｄ表現は、移動窓を用いて身体部位の外表面を示し、移動窓は、医療器具の計算された位置座標に応答して第１の３Ｄ表現内の外表面上を移動し、その結果、窓を介して身体部位の第１の３Ｄ表現の内部ビューを提供し、内部ビューは、計算された位置座標における医療器具の少なくとも一部の第２の３Ｄ表現を含む、方法が更に提供される。
【００１８】
なお更に、本開示の実施形態によれば、移動窓は、移動窓に置き換えられた外表面の一部の輪郭に従うメッシュを含む。
【００１９】
また、本開示の実施形態によれば、メッシュは、外表面の一部に割り当てられた着色パッチに対応するように少なくとも部分的に着色されている。
【００２０】
加えて、本開示の実施形態によれば、内部ビューは、第１の３Ｄ表現の内表面上に配設された着色パッチを含む。
【００２１】
更に、本開示の実施形態によれば、本方法は、医療器具の点を第１の３Ｄ表現の外表面に投影することと、投影された点を中心に移動窓の外周部を画定することと、を含む。
【００２２】
なお更に、本開示の実施形態によれば、投影することは、医療器具の点を、外表面に対して実質的に垂直な方向において外表面上に投影することを含む。
【００２３】
また、本開示の実施形態によれば、本方法は、外周部上の位置を、投影された点からのそれぞれの等距離の測地線の端部で終端するものとして画定することを含む。
【００２４】
加えて、本開示の実施形態によれば、内部ビューは、医療器具の少なくとも一部の第２の３Ｄ表現に加えて、少なくとも１つの要素を含む。
【００２５】
更に、本開示の実施形態によれば、身体部位は、心臓の心室であり、医療器具は、心室の心筋に高周波照射を適用して、心筋をアブレーションするように構成された電極を有するアブレーションプローブを含む。
【００２６】
なお更に、本開示の実施形態によれば、少なくとも１つの要素は、アブレーションプローブによって実行されるアブレーションの位置をマーキングする図示記号を含む。
【００２７】
本開示の更に別の実施形態によれば、プログラム命令が記憶されている非一時的コンピュータ可読媒体を含むソフトウェア製品であって、その命令は、中央処理装置（ＣＰＵ）によって読み込まれると、ＣＰＵに、生体対象の身体部位内における医療器具の位置座標を計算することと、かつ身体部位の第１の三次元（３Ｄ）表現をディスプレイにレンダリングすることと、を行わせ、第１の３Ｄ表現は、移動窓を用いて身体部位の外表面を示し、移動窓は、医療器具の計算された位置座標に応答して第１の３Ｄ表現内の外表面上を移動し、その結果、窓を介して身体部位の第１の３Ｄ表現の内部ビューを提供し、内部ビューは、計算された位置座標における医療器具の少なくとも一部の第２の３Ｄ表現を含む、ソフトウェア製品が更に提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
本発明は、以下の詳細な説明を添付図面と併せ読むことで、理解されるであろう。
【図１】本発明の一実施形態による、装置を使用した侵襲的医療処置の概略図である。
【図２】本発明の一実施形態による、図１の装置で使用されるプローブの遠位端の概略図である。
【図３】図１の装置によってレンダリングされた例示的なユーザインターフェース画面の様々な図である。
【図４】図１の装置によってレンダリングされた例示的なユーザインターフェース画面の様々な図である。
【図５】図１の装置によってレンダリングされた例示的なユーザインターフェース画面の様々な図である。
【図６】図１の装置によってレンダリングされた例示的なユーザインターフェース画面の様々な図である。
【図７】図１の装置の動作方法における例示的な工程を含むフローチャートの図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
概説
身体部位のマッピングは、例えば、心臓の外側を見て、身体部位の外部ビューを提供することができる。カラーマップ及び／又はＶｉｓｉＴａｇなどの追加の情報も、身体部位の外部ビューに配設することができる。身体部位マッピングは、代替的に、身体部位の内部ビューを提供して、例えば、心臓の心室又は動脈の内部ビューを提供することもできる。カラーマップ及び／又はＶｉｓｉＴａｇなどの追加の情報も、身体部位の内部ビューに配設することができる。医師にとって外部ビュー及び内部ビューと同様に有用である、分割ビュー（separate views）は、内部ビューを閲覧している間は医師に外部ビューのコンテキストを提供せず、その逆もまた同様である。
【００３０】
更に、一部の情報は、部分的に外部ビューに含まれ、かつ部分的に内部ビューに含まれてもよい。例えば、Ｂｉｏｓｅｎｓｅ  Ｗｅｂｓｔｅｒ，Ｉｎｃ．（Ｉｒｖｉｎｅ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ，Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ）のＣａｒｔｏ（登録商標）アブレーションシステムは、アブレーションに関する位置及び他の情報を提供するＶｉｓｉＴａｇを生成することができる。ＶｉｓｉＴａｇは、一般にはアブレーションが行われた心腔のマップに組み込まれる。ＶｉｓｉＴａｇは、例としては、アブレーションされていない位置をアブレーションし、かつ／又は既にアブレーションされた位置を再びアブレーションしないように、計画されたアブレーション線に沿ってアブレーションがまだ行われていない位置を判定することであるが、これに限定されない、様々な診断目的で使用することができる。
【００３１】
ＶｉｓｉＴａｇは、アブレーションの平均位置に基づいてマップ上に配設されてもよい。したがって、一部の場合では、ＶｉｓｉＴａｇは、心腔の外部ビュー内に配設されてもよく、他の場合では、ＶｉｓｉＴａｇは、心腔の内部ビュー内に配設されてもよい。したがって、多くの場合では、外部ビューも内部ビューも、システムによって生成されたＶｉｓｉＴａｇの全ては示さない。
【００３２】
本発明の実施形態は、三次元３Ｄ身体部位マップ又は表現の部分的外部ビュー及び部分的内部ビューを提供して、医師が外部ビュー及び内部ビューのコンテキストを共に同時に維持しながら身体部位の３Ｄマップを閲覧することを可能にする。身体部位の形状を見ること（例えば輪郭を介して）に加えて、医療器具（例えばＶｉｓｉＴａｇ）及び／又はマッピング色などの他の外部及び内部要素が共に可視化されてもよい。
【００３３】
組み合わされた外部及び内部ビューは、移動窓を使用して実装され、移動窓は、身体部位内部の医療器具の追跡された移動に基づいて３Ｄマップの外表面上を移動し、その結果、医療器具は、身体部位内で移動され、窓は、対応する様式で移動される。内部ビューは、移動窓を介して提供され、身体部位の内部解剖学的特徴、医療器具の表現、着色パッチ、及び、例えば、ＶｉｓｉＴａｇなどのタグなどの内部要素を示す。このようにして、内部ビューの関連する部分が外部ビューと共に表示される。単に例として、医療器具は、身体部位に挿入するためのプローブ、内視鏡、及び／又は、耳鼻咽喉（ＥＮＴ）ツール、吸引ツール、マイクロデブリーダ、若しくはシェーバーなどの外科用ツールのうち任意の１つ以上を含んでもよい。
【００３４】
移動窓は、任意選択的に、移動窓に置き換えられた外表面の一部の輪郭に従うメッシュ生地を有するメッシュを含んでもよい。メッシュ生地は、移動窓に置き換えられた外表面の一部に割り当てられた着色パッチに対応するように、少なくとも部分的に着色されてもよい。
【００３５】
移動窓は、医療器具の点（例えば先端部など）を現在表示されている３Ｄマップの外表面の一部に投影すること（例えば、外表面に対して実質的に垂直な方向において（例えば、５度以内の精度で））に基づいて生成され、次いで、投影された点からのそれぞれの等距離線（例えば測地線又は直線）の端部に基づいて、移動窓の外周部の位置を画定することができる。上記の例では、移動窓は、略円形の形状を有する。いくつかの実施形態では、移動窓は、任意の好適な形状を有してもよい。
【００３６】
以下に記載される実施例は、概して心臓マッピングに関する。本発明の実施形態は、例えば、外部ビュー及び内部ビューのコンテキストを共に同時に維持しながら身体部位のマップのビューを提供するために移動窓を使用して組み合わされた外部ビュー及び内部ビューを提供する副鼻腔処置のために、任意の好適な身体部位をマッピングするように実施され得る。
【００３７】
システムの説明
参照により本明細書に援用される文書は本出願の一体部分と見なされるべきであり、いずれかの用語が、それらの援用された文書内で、本明細書で明示的又は暗示的に行われる定義と相反するように定義される場合を除き、本明細書における定義のみが考慮されるべきである。
【００３８】
ここで、本発明の一実施形態による、身体部位可視化サブシステムを含む装置１２を使用した侵襲的医療処置の概略図である、図１を参照する。更に、本発明の一実施形態による、装置１２で使用されるプローブ２０の遠位端２２の概略図である、図２を参照する。処置は医師１４によって実施され、下記の説明では、処置は、ヒト患者１８の心臓の心筋１６の組織１５の一部分をアブレーションすることを含むことを前提とする。
【００３９】
調査を行うために、医師１４は、プローブ２０を患者１８の内腔内に予め位置決めされたシース２１に挿入し、その結果、プローブ２０は心臓の心室に挿入される。シース２１は、プローブ２０の遠位端２２が患者１８の心臓に進入するように位置決めされている。遠位端２２は、遠位端２２の位置及び配向が追跡されることを可能にする位置センサ２４と、遠位端２２が心筋１６に接触すると遠位端２２によって加えられる力を測定する力センサ２６と、遠位端２２のそれぞれの位置の温度を測定する１つ以上の温度センサ２８と、を備える。遠位端２２は更に、心室内で心筋１６に高周波電力を加えて心筋１６をアブレーションするために使用される１つ以上の電極３０を備える。電極（複数可）３０は、心筋１６から電極電位を取得するためにも使用され得る。
【００４０】
装置１２は、装置の操作コンソール４８内に位置するシステムプロセッサ４６により制御される。操作コンソール４８は、プロセッサ４６と通信するために医師１４によって使用される少なくとも１つのユーザ入力装置４９の制御部を含む。プロセッサ４６用のソフトウェアは、例えば、ネットワークを介して電子形態でプロセッサ４６にダウンロードすることができる。代替的に又は更に、ソフトウェアは、光学的、磁気的又は電子的記憶媒体などの非一過性有形媒体で供給され得る。
【００４１】
プロセッサ４６は、典型的にはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）として構成されるリアルタイムノイズ低減回路４５、続いてアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）信号変換集積回路４７を備え得る。プロセッサ４６は、信号をＡ／Ｄ信号変換集積回路４７から別のプロセッサに伝えることができ、かつ／又は、本明細書に開示される少なくとも１つのアルゴリズムを実行するようにプログラムすることができ、このアルゴリズムは、本明細書の以下に記載される工程を含む。プロセッサ４６は、アルゴリズムを実行するために、ノイズ低減回路４５及びＡ／Ｄ信号変換集積回路４７、並びに以下でより詳細に説明されるモジュールの機能を使用する。
【００４２】
装置１２を操作するために、プロセッサ４６のアルゴリズムは、装置１２を操作するためにプロセッサ４６により使用される多数のモジュールを有するモジュールバンク５０と通信する。したがって、モジュールバンク５０は、ＥＣＧ信号をプロセッサ４６に提供するために、身体表面電極３１及び／又は電極３０から信号を受信するように連結された心電図（ＥＣＧ）モジュール５６を備える。身体表面電極３１及び／又は電極（複数可）３０は、対象（例えば、患者１８）の身体に適用されるように構成され、かつ対象の心臓の電気的活動に応答して信号を出力するように構成される。電極（複数可）３０は、プローブ２０を介して身体の心臓に適用される。モジュールバンク５０は更に、位置センサ２４からの信号を受信して分析し、信号分析を使用して遠位端２２の位置及び配向を生成する追跡モジュール５８を含む。一部の実施形態では、位置センサ２４は、コイルを横切る磁界に応答して、センサ信号を提供する、１つ以上のコイルを備える。これらの実施形態では、追跡モジュール５８は、センサ２４からの信号を受信して分析することに加えて、位置センサ２４を横切る磁界を放射する放射器３２、３４、及び３６の制御も行う。放射器３２、３４、及び３６は、心筋１６に近接して位置決めされており、また心筋１６に近接する領域内に交番磁界を放射するように構成される。複数のワイヤ接続部３５は、操作コンソール４８を身体表面電極（body the surface electrodes）３１及び他の構成要素（放射器３２、３４、３６、及びセンサ２４など）と連結して、追跡モジュール５８がプローブ２０の位置及び配向座標を測定することを可能にする。いくつかの実施形態では、追跡モジュール５８は、心臓に対するプローブ２０の相対位置及び相対配向を計算するように構成される。磁気的な位置及び配向追跡は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第７，７５６，５７６号及び同第７，５３６，２１８号に記載されている。Ｂｉｏｓｅｎｓｅ  Ｗｅｂｓｔｅｒ（３３  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｄｒｉｖｅ，Ｉｒｖｉｎｅ，ＣＡ  ９２６１８  ＵＳＡ）製のＣａｒｔｏシステムは、このような磁気追跡システムを使用する。追跡モジュール５８は、磁気ベースの位置及び配向追跡の使用に限定されない。インピーダンスベース又は画像ベースの追跡など、任意の好適な位置及び配向追跡を使用することができる。
【００４３】
装置１２は、ＭＲＩユニット、ＣＴユニットなどの外部の画像診断技術からの画像データを受信することができ、画像を生成及び表示するためにプロセッサ４６に組み込まれるか又はプロセッサ４６によって呼び出され得る画像プロセッサを含む。画像データは追跡モジュール５８に登録されてもよく、受信されたデータとプローブ２０の位置とを組み合わせるユーザインターフェース画面７０が、医師１４に向けてディスプレイ６１上に表示されてもよい。例えば、プローブ２０の遠位端２２の軌跡が、ディスプレイ６１上に表示される患者１８の心臓の三次元（３Ｄ）表現上に示されてもよい。いくつかの実施形態では、心臓の３Ｄ表現は、プローブ２０によって実行されたマッピングに基づいて少なくとも部分的に計算されてもよい。
【００４４】
電極（複数可）３０及び身体表面電極３１は、参照により本明細書に組み込まれる、Ｇｏｖａｒｉらに発行された米国特許第７，５３６，２１８号に教示されるように、アブレーション部位における組織インピーダンスを測定するために使用され得る。
【００４５】
モジュールバンク５０は更に、力モジュール６０、電源モジュール６２、灌注モジュール６４、及び温度モジュール６６を備える。これらモジュールの機能を、以下に説明する。モジュールバンク５０におけるモジュール、及びプロセッサ４６は、本明細書において処理回路５１と呼ばれる。
【００４６】
力モジュール６０は、力センサ２６からの信号を受信し、その信号から、遠位端部２２によって組織１５に及ぼされる接触力の大きさ（本明細書ではグラム単位で測定されることを前提とする）を生成する。一部の実施形態では、力センサ２６は、力センサ２６が力モジュール６０に提供する信号によって、力モジュール６０が遠位端２２により組織１５に及ぼされる力の方向を評価することが可能となるように構成される。
【００４７】
電源モジュール６２は、心筋１６の組織１５をアブレーションするために電極（複数可）３０によって印加される高周波電力を発生させる高周波（ＲＦ）信号発生器６３を備える。プロセッサ４６及び電源モジュール６２は、電極（複数可）３０によって送達される電力レベル（本明細書ではワット単位で測定されることを前提とする）、及び秒単位で測定される、電力が送達されている間の時間の長さを調節することが可能である。
【００４８】
灌注モジュール６４は、操作コンソール４８内に配設されたポンプ６５によって遠位端２２に供給される、典型的には生理食塩水である灌注流体の流量（本明細書ではｍＬ／分で測定されることを前提とする）を制御する。プローブ２０は、それを介して心筋１６を灌注する灌注チャネルを含む。灌注流体は、遠位端２２内の灌注孔６９から排出される。ポンプ６５は、アブレーション処置の状態に応じて、アイドル速度、及び１つ以上の１つの（one or more one）非アイドル速度（アイドル速度よりも高い）で、灌注流体を灌注チャネル内に選択的に圧送するように構成される。
【００４９】
温度モジュール６６は、温度センサ２８によって（又は各温度センサ２８によって）提供される温度信号を受信する。温度信号は、複数の異なる時間における心筋の温度を示す。温度モジュール６６は、センサ２８の各々によって登録される温度を判定する。通常、複数のセンサ２８の場合、温度モジュール６６は、遠位端２２の平均温度を判定する。更に、複数のセンサの場合、温度モジュール６６は、遠位端２２の温度分布のマップを作成することができる。
【００５０】
ここで、図１の装置１２によってレンダリングされた例示的なユーザインターフェース画面７０の異なる図である、図３〜図６を参照する。ユーザインターフェース画面７０は、生体対象の身体部位に挿入されるように構成された医療器具を参照して説明される。プローブ２０は、医療器具の一例である。しかしながら、医療器具としては、身体部位に挿入するための非アブレーションプローブ、内視鏡、及び／又はＥＮＴツール、吸引ツール、マイクロデブリーダ、若しくはシェーバーなどの外科用ツールなどの任意の好適な医療器具が挙げられ得る。身体部位は、例えば、心臓の心室又は副鼻腔の空洞であるが、これらに限定されない任意の好適な身体部位であってもよい。ユーザインターフェース画面７０は、任意の好適な処理及び表示システムを使用してレンダリングされてもよく、装置１２によってレンダリングされることに限定されない。
【００５１】
図３は、身体部位の３Ｄ表現７２を含むユーザインターフェース画面７０を示す。３Ｄ表現７２は、輪郭９８を備える身体部位の外表面７４と、医療器具の計算された位置座標に応答して３Ｄ表現７２内の外表面７４上を移動し、その結果、窓７６を介して身体部位の３Ｄ表現７２の内部ビュー８０を提供する移動窓７６と、を示す。したがって、医療器具が身体部位の内側を移動すると、移動窓７６は外表面７４上を移動する。簡潔にするため、輪郭９８の一部のみが図面中で標識されている。
【００５２】
身体部位の３Ｄ表現７２は、３Ｄ表現７２の任意のビューを示すために、医師によって回転及び／又はズーム及び／又は並進されてもよい。
【００５３】
内部ビュー８０は、計算された位置座標における医療器具（又はその一部）の３Ｄ表現８２を含む。内部ビュー８０は、医療器具の３Ｄ表現８２に加えて、１つ以上の（２Ｄ又は３Ｄ）要素を含んでもよい。要素としては、アブレーションプローブによって実行されるアブレーションの位置をマーキングするタグ８４（例えばＶｉｓｉＴａｇ）などの図示記号が挙げられ得る。外表面７４は、タグ８４（例えばＶｉｓｉＴａｇ）などの１つ以上の付加要素を更に含んでもよい。簡潔にするため、タグ８４の一部のみが図面中で標識されている。
【００５４】
３Ｄ表現８２及び／又はタグ８４は、例としては、参照により本明細書に組み込まれるＺａｒらの米国特許出願公開第２０１８／０１８２１５７号に記載されている撮像方法を使用することであるが、これらに限定されない任意の好適な方法に基づいてレンダリングされ得る。具体的には、Ｚａｒらの段落３１〜４８は、電気解剖学的マップ上に二次曲面をレンダリングすることを記載している。二次曲面の例には、球体、楕円体、円筒体、円錐体、双曲放物面、放物面、及び双極面が挙げられる。撮像は、医療器具の機械的データを使用し、様々な二次曲面を組み合わせて、医療器具の３Ｄ表現８２の画像を形成することを含んでもよい。
【００５５】
内部ビュー８０は、身体部位の３Ｄ表現７２の内表面８８上に配設された着色パッチ８６を含んでもよい。外表面７４も、その上に配設された着色パッチ８６を含んでもよい。着色パッチ８６は、任意の好適なマッピング、例えば、ＬＡＴ又は電圧を表し得る。内表面８８上に配設された着色パッチ８６は、外表面７４上に配設された着色パッチ８６と同じマッピング又は異なるマッピングを表し得る。簡潔にするため、着色パッチ８６の一部のみが図面中で標識されている。
【００５６】
図４に示すユーザインターフェース画面７０は、外表面７４及び内表面８８の全てを覆う着色パッチ８６を含む。
【００５７】
図５及び図６は、移動窓７６に置き換えられた外表面７４の一部の輪郭９８に従う、メッシュ生地９２を有するメッシュ９０を含む移動窓７６を示す。メッシュ９０は、メッシュ生地９２内に間隙９４を含む。メッシュ生地９２及びその輪郭は、医師が、身体部位の外部ビューと内部ビュー８０との間でコンテキストを保持することを助ける。内部ビュー８０は、メッシュ生地９２内の間隙９４を通して視認可能であり、それにより、間隙９４を通して医療器具及びタグ８４の３Ｄ表現８２の視認が可能となる。簡潔にするため、間隙９４の一部のみが図面中で標識されている。
【００５８】
図５では、メッシュ生地９２は、移動窓７６に置き換えられた外表面７４の部分に割り当てられた着色パッチ８６に対応する着色パッチ９６で部分的に着色されている。
【００５９】
図６では、メッシュ生地９２は、移動窓７６に置き換えられた外表面７４の部分に割り当てられた着色パッチ８６に対応する着色パッチ９６で着色されている。簡潔にするため、着色パッチ９６の一部のみが図面中で標識されている。更に、メッシュ生地９２内の間隙９４の一部は、間隙９４を通して見えるとおり、身体部位の３Ｄ表現７２の内表面８８上に配設された着色パッチ８６に従って着色される。
【００６０】
移動窓７６は、任意の好適な形状（例えば、円、楕円、又は任意の多角形）及び任意の好適なサイズを有してもよい。移動窓７６の位置は、医療器具（又は医療器具の遠位端などのその一部）の３Ｄ表現８２を含むように計算される。
【００６１】
いくつかの実施形態では、移動窓７６の位置は、以下のように計算されてもよい。医療器具上の点（医療器具の遠位端上の先端部又は別の点など）は、身体部位の３Ｄ表現７２の外表面７４上に投影される。この点は、一般に、その点に最も近い第１の位置で、外表面７４（現在ビュー内にある）上に投影される。したがって、点が、現在ビュー内にない外表面７４の一部上の第２の位置により近い場合であっても、この点は、第１の位置で外表面７４（現在ビュー内にある）に依然として投影される。他の実施形態では、点が、現在視野内にない外表面７４の一部上の第２の位置に近い場合、身体部位の３Ｄ表現７２は装置１２によって回転されてもよく、その結果、点に最も近い外表面７４の第２の位置、及び第２の位置の周囲に配設された結果として得られる移動窓７６が、ユーザインターフェース画面７０内で見ることができる。他の実施形態では、この点は、外表面７４に対して実質的に垂直な方向において（例えば５度以内の精度で）外表面７４に投影される。その結果、移動窓７６の外周部は、外表面７４上の投影された点を中心とする。一部の実施形態では、移動窓の外周部上の位置は、移動窓７６が、身体部位の３Ｄ表現７２の外表面７４の輪郭によって歪んだ略円形の形状を有するように、投影された点からのそれぞれの等距離線（例えば、測地線又は直線）の端部に基づいて画定される。
【００６２】
例えば、メッシュ９０が示されるかどうか、メッシュ生地９２の設計及び／又は厚さ、メッシュ生地９２内の間隙９４の寸法及び／又は形状、着色パッチ８６が外表面７４及びメッシュ生地９２上に示されるかどうか、着色パッチ８６が内表面８８上に示されるかどうか、移動窓７６の形状、移動窓７６の寸法又は半径、投影された外周部からの距離が直線又は測地線で測定されるかどうかであるがこれらに限定されないユーザインターフェース画面７０の様々な特徴が、ユーザ設定可能であり得る。単に例として、上記の特徴は、医師によってポップウィンドウ（複数可）、メニューオプション（複数可）、及び／又はショートカットキーを使用して制御されてもよい。
【００６３】
ここで、図１の装置１２の動作方法における例示的な工程を含むフローチャート１００の図である図７を参照する。処理回路５１は、身体部位における医療器具の位置座標を計算する（ブロック１０２）ように構成される。処理回路５１は、身体部位の３Ｄ表現７２の外表面７４上に医療器具の点を投影する（ブロック１０４）ように構成される。一部の実施形態では、処理回路５１は、外表面に対して実質的に垂直な方向において（例えば５度以内の精度で）、医療器具の点を外表面７４上に投影するように構成される。一部の実施形態では、処理回路５１は、移動窓７６が、身体部位の３Ｄ表現７２の外表面７４の輪郭によって歪んだ略円形の形状を有するように、移動窓７６の外周部上の位置を、投影された点からのそれぞれの等距離線（測地線又は直線）の端部で終端するように画定する（ブロック１０６）ように構成される。処理回路５１は、投影された点を中心に移動窓７６の外周部を画定する（ブロック１０８）ように構成される。
【００６４】
一部の実施形態では、移動窓７６は、任意の好適な形状（例えば、円、楕円、又は任意の多角形）及び任意の好適なサイズを有してもよく、移動窓７６の外周部は、投影された点を中心とし、かつ／又は医療器具（若しくは医療器具の遠位端といった医療器具の一部）の３Ｄ表現８２を含むように計算される。
【００６５】
処理回路５１は、身体部位の３Ｄ表現７２をディスプレイ６１にレンダリングして（ブロック１１０）移動窓７６を備える外表面７４を示し、移動窓は医療器具の計算された位置座標に応答して身体部位の３Ｄ表現７２内の外表面７４上を移動し、その結果、窓７６を介して身体部位の３Ｄ表現７２の内部ビュー８０を提供するように構成される。３Ｄ表現７２のレンダリングは、単に例として、図３〜図６を参照して本明細書で上述した特徴の任意の組み合わせを含んでもよい。
【００６６】
本発明の様々な特徴は、明確性のために別個の実施形態の文脈において記載されているが、これはまた、単一の実施形態において組み合わせて提供されてもよいことが理解されるであろう。逆に、説明を簡単にするために単一の実施形態との関連において述べられる本発明の様々な特徴が、別々に又は任意の好適な部分的組み合わせとして提供される場合もある。
【００６７】
上に述べた実施形態は例として挙げたものであり、本発明は上記に具体的に示し説明したものに限定されない。むしろ、本発明の範囲は、本明細書で上記された様々な特徴の組み合わせ及び部分的組み合わせの両方、並びに前述の説明を一読すると当業者が想起すると思われる、先行技術に開示されていないそれらの変形及び改変を含む。
【００６８】
〔実施の態様〕
（１）  身体部位可視化システムであって、
生体対象の身体部位に挿入されるように構成された医療器具と、
ディスプレイと、
処理回路であって、
前記身体部位における前記医療器具の位置座標を計算することと、
前記身体部位の第１の三次元（３Ｄ）表現を前記ディスプレイにレンダリングすることと、を行うように構成された処理回路と、を備え、前記第１の３Ｄ表現が、移動窓を用いて前記身体部位の外表面を示し、前記移動窓が、前記医療器具の前記計算された位置座標に応答して前記第１の３Ｄ表現内の前記外表面上を移動し、その結果、前記窓を介して前記身体部位の前記第１の３Ｄ表現の内部ビューを提供し、前記内部ビューが、前記計算された位置座標における前記医療器具の少なくとも一部の第２の３Ｄ表現を含む、身体部位可視化システム。
（２）  前記移動窓が、前記移動窓に置き換えられた前記外表面の一部の輪郭に従うメッシュを含む、実施態様１に記載のシステム。
（３）  前記メッシュが、前記外表面の前記一部に割り当てられた着色パッチに対応するように少なくとも部分的に着色されている、実施態様２に記載のシステム。
（４）  前記内部ビューが、前記第１の３Ｄ表現の内表面上に配設された着色パッチを含む、実施態様１に記載のシステム。
（５）  前記処理回路が、前記医療器具の点を前記第１の３Ｄ表現の前記外表面に投影することと、前記投影された点を中心に前記移動窓の外周部を画定することと、を行うように構成されている、実施態様１に記載のシステム。
【００６９】
（６）  前記処理回路が、前記医療器具の前記点を、前記外表面に対して実質的に垂直な方向において前記外表面上に投影するように構成されている、実施態様５に記載のシステム。
（７）  前記処理回路が、前記外周部上の位置を、前記投影された点からのそれぞれの等距離の測地線の端部で終端するものとして画定するように構成されている、実施態様５に記載のシステム。
（８）  前記内部ビューが、前記医療器具の少なくとも前記一部の前記第２の３Ｄ表現に加えて、少なくとも１つの要素を含む、実施態様１に記載のシステム。
（９）  前記身体部位が、心臓の心室であり、前記医療器具が、前記心室の心筋に高周波照射を適用して、前記心筋をアブレーションするように構成された電極を有するアブレーションプローブを含む、実施態様８に記載のシステム。
（１０）  前記少なくとも１つの要素が、前記アブレーションプローブによって実行されるアブレーションの位置をマーキングする図示記号を含む、実施態様９に記載のシステム。
【００７０】
（１１）  身体部位可視化の方法であって、
生体対象の身体部位内における医療器具の位置座標を計算することと、
前記身体部位の第１の三次元（３Ｄ）表現をディスプレイにレンダリングすることと、を含み、前記第１の３Ｄ表現が、移動窓を用いて前記身体部位の外表面を示し、前記移動窓が、前記医療器具の前記計算された位置座標に応答して前記第１の３Ｄ表現内の前記外表面上を移動し、その結果、前記窓を介して前記身体部位の前記第１の３Ｄ表現の内部ビューを提供し、前記内部ビューが、前記計算された位置座標における前記医療器具の少なくとも一部の第２の３Ｄ表現を含む、方法。
（１２）  前記移動窓が、前記移動窓に置き換えられた前記外表面の一部の輪郭に従うメッシュを含む、実施態様１１に記載の方法。
（１３）  前記メッシュが、前記外表面の前記一部に割り当てられた着色パッチに対応するように少なくとも部分的に着色されている、実施態様１２に記載の方法。
（１４）  前記内部ビューが、前記第１の３Ｄ表現の内表面上に配設された着色パッチを含む、実施態様１１に記載の方法。
（１５）  前記医療器具の点を前記第１の３Ｄ表現の前記外表面に投影することと、前記投影された点を中心に前記移動窓の外周部を画定することと、を更に含む、実施態様１１に記載の方法。
【００７１】
（１６）  前記投影することが、前記医療器具の前記点を、前記外表面に対して実質的に垂直な方向において前記外表面上に投影することを含む、実施態様１５に記載の方法。
（１７）  前記外周部上の位置を、前記投影された点からのそれぞれの等距離の測地線の端部で終端するものとして画定することを更に含む、実施態様１５に記載の方法。
（１８）  前記内部ビューが、前記医療器具の少なくとも前記一部の前記第２の３Ｄ表現に加えて、少なくとも１つの要素を含む、実施態様１１に記載の方法。
（１９）  前記身体部位が、心臓の心室であり、前記医療器具が、前記心室の心筋に高周波照射を適用して、前記心筋をアブレーションするように構成された電極を有するアブレーションプローブを含む、実施態様１８に記載の方法。
（２０）  前記少なくとも１つの要素が、前記アブレーションプローブによって実行されるアブレーションの位置をマーキングする図示記号を含む、実施態様１９に記載の方法。
【００７２】
（２１）  プログラム命令が記憶されている非一時的コンピュータ可読媒体を備えるソフトウェア製品であって、前記命令が、中央処理装置（ＣＰＵ）によって読み込まれると、前記ＣＰＵに、
生体対象の身体部位内における医療器具の位置座標を計算することと、
前記身体部位の第１の三次元（３Ｄ）表現をディスプレイにレンダリングすることと、を行わせ、前記第１の３Ｄ表現が、移動窓を用いて前記身体部位の外表面を示し、前記移動窓が、前記医療器具の前記計算された位置座標に応答して前記第１の３Ｄ表現内の前記外表面上を移動し、その結果、前記窓を介して前記身体部位の前記第１の３Ｄ表現の内部ビューを提供し、前記内部ビューが、前記計算された位置座標における前記医療器具の少なくとも一部の第２の３Ｄ表現を含む、
ソフトウェア製品。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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