(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
グラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）において、
（ａ）基体の１またはそれ以上の部位の測定に関連するグループの定義が含まれるユーザ入力を受け付けるように構成されたグループ定義モジュールと、
（ｂ）測定される前記基体の１またはそれ以上の部位の状態を示す複数の個別の測定入力データを受信可能なデータ受信部と、
（ｃ）前記複数の個別の測定入力データと、グループの定義を含む前記ユーザ入力とを受信して処理し、前記個別の測定入力データの各々を前記グループの１またはそれ以上に割り当ててグループ化データを生成するように構成されたグループ化モジュールと、
（ｄ）前記グループ化データのグラフィカル出力を提供するように構成された出力モジュールとを備え、
前記グループ化データの前記出力が、グループに配列された前記個別のデータと、前記グループの各々において前記個別のデータを要約した少なくとも１つの統計量とを含むことを特徴とするグラフィカルユーザーインターフェース。
【請求項２】
グラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）において、
（ａ）基体の１またはそれ以上の部位の測定に関連するグループの定義が含まれるユーザ入力を受け付けるように構成されたグループ定義モジュールと、
（ｂ）測定される前記基体の１またはそれ以上の部位の状態を示す複数の個別の測定入力データを受信可能なデータ受信部と、
（ｃ）前記複数の個別の測定入力データと、グループの定義を含む前記ユーザ入力とを受信して処理し、前記個別の測定入力データの各々を前記グループの１またはそれ以上に割り当ててグループ化データを生成するように構成されたグループ化モジュールと、
（ｄ）前記グループ化データのグラフィカル出力を提供するように構成された出力モジュールとを備え、
前記基体の状態を示す前記個別のデータが位置座標にリンクされていることを特徴とするグラフィカルユーザーインターフェース。
【請求項３】
グラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）において、
（ａ）基体の１またはそれ以上の部位の測定に関連するグループの定義が含まれるユーザ入力を受け付けるように構成されたグループ定義モジュールと、
（ｂ）測定される前記基体の１またはそれ以上の部位の状態を示す複数の個別の測定入力データを受信可能なデータ受信部と、
（ｃ）前記複数の個別の測定入力データと、グループの定義を含む前記ユーザ入力とを受信して処理し、前記個別の測定入力データの各々を前記グループの１またはそれ以上に割り当ててグループ化データを生成するように構成されたグループ化モジュールと、
（ｄ）前記グループ化データのグラフィカル出力を提供するように構成された出力モジュールとを備え、
前記グループ化データの前記出力が、前記グループの各々において前記個別のデータを要約した少なくとも１つの統計量を含むことを特徴とするグラフィカルユーザーインターフェース。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載のＧＵＩにおいて、
（ｅ）基体のソリッド表現、基体の空間充填モデル、基体の画像および基体の３次元画像から選択されたアイテム上に、前記グループ化データを登録するように構成され、かつ登録可能となっている登録モジュールと、
（ｆ）前記出力モジュールによって出力されたグループ化データを記憶するように構成された記憶モジュールとを備えることを特徴とするＧＵＩ。
【請求項５】
請求項１または３に記載のＧＵＩにおいて、
前記基体の状態を示す前記個別のデータが位置座標にリンクされていることを特徴とするＧＵＩ。
【請求項６】
請求項２または５に記載のＧＵＩにおいて、
前記位置座標が前記基体に対して相対的に定義されていることを特徴とするＧＵＩ。
【請求項７】
請求項２に記載のＧＵＩにおいて、
前記グループ化データの前記出力が、（ｉ）グループに配列された前記個別のデータと、（ｉｉ）前記グループの各々において前記個別のデータを要約した少なくとも１つの統計量のうち、少なくとも一方を含むことを特徴とするＧＵＩ。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載のＧＵＩにおいて、
前記データ受信部が、複数のプローブからの個別の測定入力データを同時に受信するように構成されていることを特徴とするＧＵＩ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、一般に、グラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）、データ表示に有用な方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
組織特性解析、医療画像化、コンピュータ化された外科計画および／または誘導の分野において、これまでに数多くの研究開発が行われている。以下の参考文献一覧は、当業者に知られた技術のタイプの一般的な例示として提示されている。下記一覧は包括的であることを意図していない。
【０００３】
腫瘍、病巣およびその他異常の兆候を提供するものとして、人間組織の電気インピーダンスの変化が特許文献に記載されている。例えば、米国特許第４，２９１，７０８号、米国特許第４，４５８，６９４号、米国特許第４，５３７，２０３号、米国特許第４，６１７，９３９号および米国特許第４，５３９，６４０号は、患者の皮膚に押し当てて組織のインピーダンスを測定し、２次元のインピーダンスマップを生成する多素子プローブを用いた組織特性解析のシステムを例示している。
【０００４】
この種の他の技術は、国際公開第０１／４３６３０号、米国特許第４，２９１，７０８号および米国特許第５，１４３，０７９号に記載されている。
【０００５】
米国特許第５，８０７，２５７号、米国特許第５，７０４，３５５号および米国特許第６，０６１，５８９号は、生体インピーダンスの測定および異常組織の検出を行うためのミリ波およびマイクロ波デバイスの使用を開示している。それらの方法では、自由伝播放射線、または導波路を介して誘導放射線が臓器に向けられる。この放射線は、臓器内部の比較的小さなボリュームに集中され、その後、反射した放射線が測定される。
【０００６】
米国特許第６，１０９，２７０号は、リアルタイム神経外科利用における組織識別のためのマルチモダリティ機器による測定概念を開示している。
【０００７】
米国特許第６，８１３，５１５号、米国特許第７，０８２，３２５号、米国特許第７，１８４，８２４号、米国特許出願公開第２００７０２６０１５６号、第２００７０２５５１６９号、第２００７０１７９３９７号、第２００７００３２７４７号、第２００７００３２７３９号、第２００６０２６４７３８号、第２００６０２５３１０７号、第２００５００２１０１９号、第２００３０１８７３６６号および第２００３０１３８３７８号は、組織タイプの評価および／または腫瘍境界の識別に有用なツールシステムおよび方法を開示している。
【０００８】
米国特許第５，６１５，１３２号は、加速度計を用いて可動物体の位置および方位を測定するための方法および装置を開示している。
【０００９】
米国特許第６，８３３，８１４号は、医療利用のための体内ナビゲーションシステムを開示している。このシステムでは、少なくとも部分的に重なる３つの平面アンテナを使って、電磁放射線を同時に送信するようにしている。
【００１０】
アセンション・テクノロジー社（アメリカ合衆国バーモント州バーリントン）は、３次元磁気追跡機能を有する医療機器の位置決めのためのガイドを、“３Ｄ  Ｇｕｉｄａｎｃｅ  Ｍｅｄｓａｆｅ”（登録商標）として市場に出している。
【発明の概要】
【００１１】
本発明の広義の態様は、画像および／またはデータ（例えば、生物学的、化学的および／または物理的データ）と、手順の計画および／または遂行との統合に関するものである。医療に向けた本発明の実施形態において、画像データは、例えば、Ｘ線に基づくもの（Ｘ線蛍光撮影、コンピュータ断層撮影法［ＣＴ］）、超音波に基づくもの、または磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）に基づくものである。なお、本明細書で使用されている“画像”という用語は、例えば、組織領域など、関心領域内の検査／測定対象物（または基体）の特性を表示するデータ表現を言う。対象物の検査／測定特性は、関心領域内の対象物の光学的、電気的、形態的特徴を含むようにしてもよい。得られた画像は、必要な特性の連続的な分布またはすべての関心領域に沿った特性を必ずしも提示するわけでは無く、殆どの場合には、関心領域内の離散測定地点に対応する複数のデータの形式となっている。
【００１２】
本発明の幾つかの実施形態の一態様によれば、グラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）は有意義なグループのデータをユーザに提示する。より具体的には、本発明は医療データ（例えば、切除した組織に関するデータ）を扱うものであり、そこで、この特別な用途に関して以下に述べる。しかしながら、本発明はこの用途に限定される訳ではなく、この発明の態様はその他の様々な用途に対しても同様に使用することができる。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、切除した組織に関するグループ分けされたデータは、任意ではあるが切除手術中に、手術室でユーザに提示される。
【００１３】
本発明の様々な実施形態において、グループのためのデータの提示は、個別のデータおよび／またはグループを要約する１または複数の統計データの収集を含む。
【００１４】
本発明の幾つかの実施形態の別の態様は、基体（substrate）上の個別の位置に関するデータをデータ取得中にグループに分類するように構成された装置、またはそのように動作可能な装置に関するものである。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、ユーザは、グループ定義に関する入力を与える。任意には、グループ定義は、一覧から選択され、かつ／またはユーザによって（すなわち、“最初から”）定義される。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、グループ分けされたデータは、ディスプレー画面に図式化して提示される。任意には、グループ分けされたデータは、基体の表現上に重ね合わせて提示される。基体の表現は、例えば、理論表現（立方体など）、単純化したソリッド表現または基体の画像とすることができる。医療利用において、一般的な画像化モダリティには、超音波イメージング、蛍光透視法、コンピュータ断層撮影法（ＣＴ）、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）、インピーダンスおよびその他の電気的な信号に基づく測定が含まれるが、これらに限定されるものではない。本発明の幾つかの実施形態において、画像はデータ取得と同時に生成される。本発明の他の実施形態においては、予め取得された画像が用いられる。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、画像取得と画像上に記録される他のデータの取得との間の経過時間の減少は、記録の正確さの向上に寄与する。任意には、グループデータおよび／または位置データおよび／またはポイント特性データは利用可能なメモリに格納される。
【００１５】
本発明の幾つかの実施形態の一態様は、データ収集のための基体上の部位（location）のユーザ選択、並びに、それら部位をグループ分けするユーザ分類に関連する。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、ユーザは、携帯用データ収集プローブの入力デバイスを使用して、部位をグループに分類する。任意には、基体は、切除した組織の塊りおよび／または組織が切除された空洞部を含む。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、部位をグループ分けするユーザ分類は、基体上の部位のおおよその位置の指標となる。
【００１６】
本発明の幾つかの実施形態の一態様は、基体上の部位と予め配置されたマーカーとの間の相対的な位置の決定に関する。任意には、マーカーは画像誘導局在診断中に配置される。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、データ収集プローブとマーカーとの相対位置の測定は、大体はデータが部位で集められるときに行われる。任意には、相対位置の測定は、信号強度の評価および／または信号配向／偏向および／または外部位置センサの使用および／または画像分析および／または重複平面アンテナの使用によって行うことができる。
【００１７】
本発明の幾つかの実施形態の一態様は、複数の基体部位からデータを集めるとともにそれらデータをユーザ定義グループに分類するように構成された携帯用デバイスに関する。任意には、デバイスのユーザ入力機構は、それらデータをグループに分類するのを可能にする。任意には、携帯用デバイスは外部データ分析ユニットおよび／または外部吸引ポンプに接続することが可能である。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、携帯用デバイスは、消毒され、かつ／または無菌包装内に入れられる。
【００１８】
本発明の幾つかの実施形態の一態様は、基体のモデル上の基体状態を表示するデータの提示に関する。本発明の幾つかの例示的な実施形態においては、単一のプローブが基体状態に関するデータと位置座標を同時に集める。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、ユーザは各データポイントの位置を指し示す。任意には、前記モデルは予め定義された幾何学モデル（例えば、立方体、筒、円柱または球）または実在的モデル（例えば、医療画像に基づくもの）である。
【００１９】
本発明の幾つかの実施形態の一態様は、基体および／または周囲の物質の治療の計画および／または遂行のための、位置データと基体状態を表示するデータとの統合に関する。任意には、位置データは、特定のデータが得られたときに基体状態を表示するデータを与えるプローブの位置および／または器具の位置を表示する。本発明の医学的な実施形態において、前記器具は、切除器具および／またはサンプリング器具とすることができる。任意には、位置データと基体状態を示すデータとの統合は、基体および／または周囲の領域の治療の計画および／または遂行に使用される。
【００２０】
本発明の幾つかの例示的な実施形態においては、グラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）が提供される。このＧＵＩは、（ａ）ユーザ入力定義グループを受け付けるように構成されたグループ定義モジュール（ソフトウェアおよび／またはハードウェアユーティリティ）と、（ｂ）基体の状態を示す複数の個別の測定入力データを受信するデータ受信部と、（ｃ）個別の測定入力データの各々をグループの１つに割り当ててグループ分けしたデータを生成するように構成されたグループ化モジュール（ユーティリティ）と、（ｄ）グループ分けしたデータを出力するように構成された出力モジュール（ユーティリティ）とを備える。
【００２１】
本発明の幾つかの例示的な実施形態においては、装置が提供される。この装置は、（ａ）基体状態を示す複数の個別の信号データを生成可能なプローブと、（ｂ）ユーザ入力定義グループを受け付けるように構成されたグループ定義モジュールと、（ｃ）個別のデータを含む信号を受信するとともに個別データの各々をグループの１つに割り当ててグループ分けしたデータを生成するように構成されたグループ化モジュールと、（ｄ）グループ分けしたデータを出力するように構成された出力モジュールとを備える。
【００２２】
本発明の幾つかの例示的な実施形態においては、基体の分析方法が与えられる。この方法は、（ａ）基体上の複数の部位を選択するステップと、（ｂ）各部位で基体状態を示すデータを収集するステップと、（ｃ）データをユーザ定義グループに分類するステップとを有する。
【００２３】
本発明の幾つかの例示的な実施形態においては、基体分析システムが提供される。このシステムは、（ａ）基体に配置された基体位置表示器と、（ｂ）個別のポイントにおける出力状態表示データと基体状態とを評価可能なプローブと、（ｃ）位置表示器とプローブの相対位置を測定するように構成された測定モジュールと、（ｄ）各個別ポイントで相対位置が測定されるようにプローブと測定モジュールの操作を調整するコントローラとを有する。
【００２４】
本発明の幾つかの例示的な実施形態においては、手術監視システムが提供される。このシステムは、（ａ）本明細書に記載されているように、治療計画からパス（path）を受け取るように構成された入力モジュールと、（ｂ）誘導指示を出力して、パスに従って手術器具を誘導するように構成された誘導システムとを有する。
【００２５】
本発明の幾つかの例示的な実施形態においては、基体プローブが提供される。このプローブは、（ａ）ユーザ選択ポイントで基体を係合するとともに、基体を分析して、前記ポイントの基体状態を示すデータを生成するように構成されたデータ取得モジュールと、（ｂ）ユーザ入力定義グループを受け付けるように構成されたユーザ入力デバイスと、（ｃ）電気信号を中継するように構成された信号導管と、（ｄ）外部吸引源からの負圧をデータ取得モジュールに中継する管腔（lumen）とを有する。
【００２６】
本発明の幾つかの例示的な実施形態においては、基体プローブが提供される。このプローブは、（ａ）ユーザ選択ポイントで基体を係合するとともに、基体を分析して、前記ポイントの基体状態を示すデータを生成する用に構成されたデータ取得モジュールと、（ｂ）前記ポイントの位置を与えるように構成された位置測定モジュールと、（ｃ）ユーザ入力デバイスと、（ｄ）電気信号を中継するように構成された信号導管と、（ｅ）外部吸引源からの負圧をデータ取得モジュールに中継する管腔とを有する。
【００２７】
本発明の幾つかの例示的な実施形態においては、基体の分析用の装置が提供される。この装置は、（ａ）特定の部位で基体の状態を示す複数の個別の信号データを生成可能なプローブと、（ｂ）基体の３次元モデルを生成するように構成されたモデル化モジュールと、（ｃ）モデル上に特定部位を表示するように構成された登録モジュールと、（ｄ）モデル上の各特定部位の基体状態の表示を提示するように構成された出力モジュールとを備える。
【００２８】
本発明の様々な例示的な実施形態においては、以下に示す１または複数の任意の特徴が包含される。
【００２９】
任意には、登録モジュールが含まれる。
任意には、登録モジュールは、基体のソリッド表現、基体の空間充填モデル、基体の画像（例えば、基体の３次元画像）からなる群の中から選ばれた１項目に、グループ分けしたデータを登録する。
【００３０】
任意には、ユーザ入力は、開始指令および停止指令を含む。
任意には、ユーザ入力は、名称を含む。
任意には、名称は、基体の部位の表示を含む。
任意には、名称は、入れ子式のメニューで提示される。
【００３１】
任意には、基体の状態を示す個別のデータは、位置座標にリンクされている。
任意には、位置座標は基体と相対的に定義されている。
【００３２】
任意には、グループ分けしたデータの出力は、グループ内に配列された個別のデータを含む。
任意には、グループ分けしたデータの出力は、各グループの個別のデータを要約した少なくとも１つの統計値を含む。
任意には、出力モジュールによって出力されたグループ化データを格納するように構成されたメモリモジュールが含まれる。
【００３３】
任意には、データ受信部は、プローブの配列から同時に個別の測定入力データを受信するように構成されている。
任意には、データ受信部によって複数の個々の測定入力データの受信前、受信中および受信後の中から選択された何れかのときに、ユーザ入力が提供される。
任意には、プローブに少なくとも１つのユーザ入力機構を有する。
任意には、プローブに少なくとも１つの表示器を有する。
【００３４】
任意には、出力モジュールはディスプレイを有する。
任意には、出力モジュールはメモリを有する。
任意には、プローブは、基体の誘電特性を測定するように構成されている。
任意には、プローブは、基体の電磁特性を測定するように構成されている。
任意には、プローブは、手動により操作可能となっている。
【００３５】
任意には、基体状態を示す複数の個別のデータは、手動で選択した基体の部位と関連付けられる。
任意には、ユーザ入力は基体の部位を示す。
任意には、プローブは空間アレイに配置された複数のサブプローブを有し、それらサブプローブが単一のプローブ起動信号によって集合的に操作可能となっている。
任意には、プローブは、少なくとも２つの検知／特性化モダリティを使用可能となっている。
任意には、前記選択は、外観検査を含む。
任意には、基体状態を示すデータは誘電特性の評価を含む。
任意には、基体状態を示すデータは電磁特性の評価を含む。
【００３６】
任意には、本発明の実施形態は、グループを出力することを含んでいる。
任意には、本発明の実施形態は、各グループの個別のデータを集約した少なくとも１つの統計値を計算して、この少なくとも１つの統計値を出力することを含んでいる。
任意には、本発明の実施形態は、基体の表現にグループをマッピングすることを含んでいる。
任意には、マッピングは、基体のソリッド表現、基体の空間充填モデル、基体の画像からなる群の中から選ばれた基体の表現に対して行う。
【００３７】
任意には、ユーザ定義グループは、基体上の部位の各指標となる。
任意には、本発明の実施形態は、基体上の各部位の位置座標を定義することを含んでいる。
任意には、信号はプローブから発せられて位置表示器で受信される。
任意には、信号は位置表示器から発せられてプローブで受信される。
【００３８】
任意には、本発明の実施形態は、プローブの第１位置、基体位置表示器の第２位置を測定するように構成された位置センサを有し、測定モジュールが第１および第２位置を比較することによって相対位置を測定するようになっている。
任意には、本発明の例示的な実施形態に係る基体分析システムは、プローブと位置表示器を表現する画像を生成するように構成された画像化モジュールを備え、測定モジュールが前記画像から相対位置を測定するようになっている。
【００３９】
任意には、本発明の例示的な実施形態に係る基体分析システムは、個別のポイントからの状態表示データを医療画像データに登録するように構成された登録モジュールを有する。
任意には、本発明の例示的な実施形態に係る基体分析システムは、状態表示データの局地的な概要を医療画像データに登録するように構成された登録モジュールを有する。
【００４０】
任意には、本発明の例示的な実施形態は、プローブに搭載された切除器具を有する。
任意には、本発明の例示的な実施形態は、相対位置とともに各個別ポイントの状態表示データを出力するように構成された出力モジュールを有する。
【００４１】
任意には、治療計画モジュールが含まれる。
任意には、治療計画モジュールは、出力モジュールからの出力を分析してパスを計算するように構成されている。
任意には、治療計画モジュールは、計画されたパスに関するユーザ入力を受け付けるように構成されている。
【００４２】
任意には、本発明の幾つかの実施形態におけるプローブは、外部データ分析要素に対するコネクタを有する。
任意には、本発明の幾つかの実施形態におけるプローブは、無菌医療デバイスとして提供される。
任意には、ユーザ入力デバイスは、データをデータグループに分類するように構成されている。
【００４３】
任意には、ユーザが知覚できる基体状態の表示器がプローブに設けられている。
任意には、ユーザが知覚できる表示器は、可聴表示を生成する。
任意には、ユーザが知覚できる表示器は、可視表示を生成する。
任意には、本発明の幾つかの実施形態は、部位の位置を特定するユーザ入力を受け付けるように構成されている。
任意には、本発明の幾つかの実施形態は、部位の位置を測定するように構成されている。
任意には、本発明の幾つかの実施形態は、部位の位置を測定するように構成された位置センサを有する。
【００４４】
任意には、本発明の実施形態によって用いられるモデルは、予め定義された幾何学モデルを含む。
任意には、本発明の実施形態によって用いられるモデルは、実際の基体形状を表示する実在的モデルを含む。
任意には、本発明の実施形態は、入力として医療画像データを受け入れて、この医療画像データから実在的モデルを構築する。
任意には、出力は、グラフィックディスプレイ、プリンタおよびメモリからなる群から選ばれた１アイテムに対して行われる。
【００４５】
特に他の定義が無ければ、本明細書で使用されている技術および科学用語はすべて、本発明が属する技術分野における当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有している。適当な方法および材料は以下に述べるが、本明細書に記載された方法および材料と類似または同等のものは、本発明の実践において使用することができる。矛盾する場合には、定義を含めて、本明細書が優先する。すべての材料、方法および実施例は、例示に過ぎず、限定を意図するものではない。
【００４６】
本明細書で使用されているように、“ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ”（有する、備える）および“ｉｎｃｌｕｄｅ”（含む、有する）という用語またはそれらの文法的変形は、１または複数の追加的な特徴、整数、作用、構成要素またはそれらのグループの追加を排除することなく、規定された特徴、整数、作用または構成要素を含むことを特定するものとして受け取るべきである。この用語は、アメリカ特許商標庁の「ｔｈｅ  Ｍａｎｕａｌ  ｏｆ  Ｐａｔｅｎｔ  Ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ」に定義されているように、“ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ”（のみからなる）および“ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ”（実質的に〜のみからなる）といった用語よりも広く、これら用語を包含するものである。
【００４７】
“ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ”（実質的に〜のみからなる）というフレーズまたはそれらの文法的変形は、本明細書で使用したときは、規定された特徴、整数、作用または構成要素を特定するものとして受け取るべきであり、追加的な特徴、整数、作用、構成要素またはそれらのグループが、請求項に記載された構成要素、デバイスまたは方法の基本的および新規な特徴を実質的に変えるものではない場合にのみ、１または複数の追加的な特徴、整数、作用、構成要素またはそれらのグループの追加を排除するものではない。
【００４８】
“ｍｅｔｈｏｄ”（方法）という用語は、与えられたタスクを遂行する、やり方、手段、手法および手順を言い、これには、限定する訳ではないが、知られたやり方、手段、手法および手順や、知られたやり方、手段、手法および手順から建築および／またはコンピュータ科学の実践者によって容易に生み出されるやり方、手段、手法および手順が含まれる。
【００４９】
本発明の方法およびシステムの実施は、選択したタスクまたはステップを手動、自動またはその組み合わせにより実行することまたは完成させることを含んでいる。さらに、本発明の方法、装置およびシステムの望ましい実施形態の実際の器具および機器に基づいて、幾つかの選択されたステップは、任意のファームウェアの任意のオペレーティングシステム上のハードウェア、ソフトウェアまたはそれらの組み合わせによって実行される。例えば、ハードウェアについては、本発明の選択されたステップは、チップまたは回路によって実行できる。ソフトウェアについては、任意の適当なオペレーティングシステムを使ってコンピュータによって実行される複数のソフトウェア命令によって、本発明の選択されたステップが実行できる。何れの場合も、本発明の方法およびシステムの選択されたステップは、複数の命令を実行するためのコンピュータプラットフォームなどのデータプロセッサによって実行できるものとして記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
本発明を理解し、実際にどのように実行されるのかを分かるようにするために、非限定的な実施例のみにより、添付図面に基づいて、幾つかの実施形態が説明されている。説明を簡素化および明確化するために、図面に示される構成要素は、必ずしも同じ縮尺では描かれていない。例えば、構成要素の幾つかの寸法は、明確化のために、他の構成要素よりも相対的に大きくなっている。また、符号は、適当であると考えられる場合に、対応するまたは類似の構成要素を示すために、各図面において繰り返し用いられている。
【００５１】
【図１】図１は、本発明の例示的な一実施形態に係るシステムの概略図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の実施形態に係る例示的な情報画面の概略図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の一実施形態に係る基体の例示的な配置図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本発明の実施形態に係る例示的な情報画面の概略図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、本発明の幾つか実施形態に係る例示的なプローブアレイの図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、本発明の実施形態に係る追加の例示的な情報画面の図である。
【図２Ｆ】図２Ｆは、本発明の実施形態に係る追加の例示的な情報画面の図である。
【図２Ｇ】図２Ｇは、本発明の実施形態に係る追加の例示的な情報画面の図である。
【図２Ｈ】図２Ｈは、本発明の実施形態に係る追加の例示的な情報画面の図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の例示的な実施形態に係る予め定義された幾何学モデルへの出力データの登録を示す概略図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明の実施形態に係る３次元基体の概略図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の例示的な実施形態に係る例示的な基体位置表示器および例示的なプローブを描いた、基体の側面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の例示的な実施形態に係る例示的な基体位置表示器および例示的なプローブを描いた、基体の側面図である。
【図５】図５は、本発明の例示的な一実施形態に係る方法の簡略化したフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に係る例示的なユーザ入力インターフェースの概略図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係る例示的な情報画面の図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態に係る例示的な情報画面の図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態に係る例示的な情報画面の図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態に係る例示的な情報画面の図である。
【図１１】図１１は、本発明の一実施形態に係る例示的な一組のユーザ入力デバイスの図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施形態に係る例示的な情報画面の図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施形態に係る例示的な情報画面の図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施形態に係る例示的なグラフィカルユーザーインターフェースの配置図である。
【図１５】図１５は、本発明の例示的な実施形態に係る方法の簡略化されたフローチャートである。
【図１６】図１６は、本発明の幾つかの実施形態に係る例示的な監視システムの配置図である。
【図１７】図１７は、図１６の可能性のある誘導システムの一例のより詳細な配置図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
［概要］
本発明の様々な実施形態は、コンピュータ分析システムと、このシステムとともに使用されるデータ取得ツールと、データ入力および／またはデータ表示に適しているユーザーインターフェースとに関するものである。特に、本発明の幾つかの実施形態は、グループの個別データポイントを定義および提示し、かつ／またはデータを、データポイントが存在する基体（関心領域）のモデルにマップするために、使用することができる
【００５３】
本発明の例示的な実施形態に係るシステム、方法および装置の原理と作用は、図面と付随説明を参照することによってより良く理解することができる。
【００５４】
本発明の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、その適用において、以下の説明において示される細部構造に限定されないことを理解しなければならない。本発明は他の実施形態が可能であり、または、様々な方法で実施および実行することができる。また、本明細書中に用いられている表現法および用語法は説明のためであって、限定であると見なされるべきではないことを理解しなければならない。
【００５５】
図１は、本発明の一実施形態に係る例示的なシステム１００の概略図である。描かれたシステム１００は、データ取得デバイスまたは測定ユニット（プローブ４０として描かれる）を有している。プローブ４０は、被測定基体をスキャン（接触または非接触スキャン）するための操作部４２を備え、スキャンした地点内の基体の１または複数の状態または特性を示す１または複数のパラメータを測定および／または明らかにするように構成され、かつそのように動作可能となっている。
【００５６】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、基体は生体組織であり、例えば、外科手術中に対象物から切除された組織の断片である。本発明の他の実施形態において、基体は鉱物基体であり、例えば、採石場や鉱山で取り除かれた物質のブロックである。
【００５７】
本発明の様々な例示的な実施形態において、プローブ４０は、電磁特性（例えば、非照射型センサを使用して）、誘電特性、インピーダンス、生物学的特性、化学特性、光学特性（例えば、光の選択波長の反射率および／または吸収および／または蛍光放射）、ＭＲＩ、エネルギー送信および／または反射（例えば、無線周波数［ＲＦ］またはマイクロ波［ＭＷ］）、および温度（例えば、赤外線サーモグラフィーを介して）のうち、１または複数を測定するように構成されている。任意には、プローブ４０は、実質的に同軸ケーブルとして形成された誘電特性センサとして構成されている。
【００５８】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、プローブ４０は、操作部４２に単一のセンサを有している。本発明の他の例示的な実施形態において、プローブ４０は、操作部４２にセンサ配列（an array of sensors）を有している。
【００５９】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、操作部４２は、切除器具および／またはサンプリング器具を有している。任意には、切除および／またはサンプリング器具は別個に操作可能となっている。本発明の幾つかの例示的な実施形態においては、コントローラが、センサによって与えられたデータに応答して、切除および／またはサンプリング器具を操作する。
【００６０】
任意には、プローブ４０は、制御ユーティリティを備えるか、制御ユーティリティと関連する。制御ユーティリティは、とりわけ、１または複数の操作可能なメモリユーティリティ４７と、メインデータベース記憶ユーティリティ４８と、１または複数の制御ボタン４３（例えば、プローブ４０を起動するためのボタンおよび／または測定／特性解析プロセスを開始するためのボタン）を備えるとともに、データ処理ユーティリティ（図示省略）を備えている。また、プローブ４０は、１または複数の光源（ＬＥＤ４５，４６として描かれる）、表示器またはディスプレイ１（例えば、ＬＣＤまたはＣＲＴ）を備えるようにしてもよい。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、ディスプレイ１は、診断および／または手術計画に関する結果および／または情報を表示するために使用される。任意には、１，２，３またはそれ以上のカテゴリーからの結果および／または情報が提示される。
【００６１】
プローブ４０に提示される情報量と、情報を整理して理解するユーザの能力との間には、トレードオフが存在する。本発明の幾つかの例示的な実施形態においては、少しの情報が、迅速なユーザ評価および／または反応のために、プローブ４０上に一時的に提示され、より多くの情報が、プローブ４０とは物理的に分離したディスプレイ２４上に、より長い時間提示される。
【００６２】
図１は、プローブ４０と外部制御ステーション２０との間のデータ路５を示している。このデータ路５は物理接続（例えば、金属線または光ファイバーケーブル）として描かれているが、無線リンク（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外線（ＩＲ）または無線周波数（ＲＦ））に置き換えることもできる。
【００６３】
描かれた制御ステーションまたはコンソール２０は、制御装置２２を有している。後者は、典型的には、例えば、プローブ４０を起動したり、かつ／または測定および／または特性解析を開始および／または制御したりするために使用することができる１または複数の制御ボタン２３をとりわけ備えるコンピュータシステムである。任意には、制御ステーション２０は、キーボード２６またはジョイスティック２９および／またはリード／ライトデバイス２７（例えば、ＣＤ  ＲＯＭまたはＤＶＤドライブ）および／または記憶装置５０などの追加的入力インターフェースを備えている。記憶装置５０はデータ処理装置またはプロセシングユニットを備えることができる。任意には、制御装置２２は、信号分析器２５および／または音声スピーカ３１および／またはディスプレイ画面２４と通信するように構成することができる。
【００６４】
制御ステーション２０は、携帯用デバイス（例えば、携帯情報端末またはスマートフォン）またはラップトップコンピュータに組み込むことが可能であるが、ここではラック２８上に描かれている。
【００６５】
任意には、プロセシングユニット５０は、プローブ部位モジュール５８および／または物理的なマーキングモジュール５８ａを備える。
【００６６】
本発明の様々な実施形態に関連して有用な例示的なプローブおよび分析システムは、２００２年１月４日に出願された“Ｍｅｔｈｏｄ  Ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｆｏｒ  Ｅｘａｍｉｎｉｎｇ  Ｔｉｓｓｕｅ  Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ  Ｔｏ  Ｔｈｅ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  Ｔｈｅｒｅｏｆ  ”と題する米国特許第６，８１３，５１５号と、２００２年１１月１８日に出願された“Ｍｅｔｈｏｄ  Ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  Ｆｏｒ  Ｅｘａｍｉｎｉｎｇ  Ｔｉｓｓｕｅ  Ｆｏｒ  Ｐｒｅｄｅｆｉｎｅｄ  Ｔａｒｇｅｔ  Ｃｅｌｌｓ，  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙ  Ｃａｎｃｅｒｏｕｓ  Ｃｅｌｌｓ，  Ａｎｄ  Ａ  Ｐｒｏｂｅ  Ｕｓｅｆｕｌ  Ｉｎ  Ｓｕｃｈ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ”と題する米国特許出願第１０／２９８，１９６号と、２００５年３月２３日に出願された“Ｃｌｅａｎ  Ｍａｒｇｉｎ  Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ  Ｔｏｏｌ”と題する米国特許出願第１０／２９８，１９６号と、２００７年２月１２日に出願された“Ｍｅｔｈｏｄｓ，Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ａｎｄ  Ｓｅｎｓｏｒｓ  Ｆｏｒ  Ｅｘａｍｉｎｉｎｇ  Ｔｉｓｓｕｅ  Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ  Ｔｏ  Ｔｈｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  Ｔｈｅｒｅｏｆ ”と題する米国特許出願第１１／７０５，１４３号とに開示され、それらは本発明と同一の譲受人に譲渡されている。それらの開示内容は、参照により本明細書に援用される。
【００６７】
任意には、部位モジュール５８および物理的マーキングモジュール５８ａは、２００４年７月１５日に出願された“Ｍｅｔｈｏｄ  Ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  Ｆｏｒ  Ｅｘａｍｉｎｉｎｇ  Ａ  Ｓｕｂｓｔａｎｃｅ，Ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙ  Ｔｉｓｓｕｅ，Ｔｏ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅ  Ｉｔｓ  Ｔｙｐｅ”と題する米国特許第７，０８２，３２５号に記載された技術を用いることができる。
【００６８】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、部位モジュール５８は、医療画像化データを利用する。医療画像化データは、Ｘ線（例えば、Ｘ線蛍光撮影、コンピュータ断層撮影法［ＣＴ］）、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）、超音波（ＵＳ）、赤外線（ＩＲ）画像化データを含むが、これらに限定されるものではない。
【００６９】
マーキングモジュール５８ａは、プロセシングユニット５０からの指令に応答して、命令を発して、基体上の測定部位に物理的にマーキングを行う。
【００７０】
本発明の幾つかの例示的な実施形態においては、上記命令によって、プローブ４０の操作部４２から検出可能な物質の配置がなされて、測定部位のマーキングが物理的に行われる。物理的なマーキングの検出は、即時またはユーザによって遅延させることができる。物理的なマーキングは、例えば、視覚的に検出可能な物質（例えば、プローブ４０の操作部４２に搭載されたジェットノズルから放射された１または複数の生物学的カラーマーキングインク）を使って行うことができる。
【００７１】
プロセシングユニットはプローブ４０からの測定を分析する。基体（例えば、組織）認識を行った後に、マーキングモジュール５８ａは、ジェットノズル（図示省略）にカラー指定命令を出し、適当なカラーマークが基体上に印刷される。本発明の幾つかの実施形態において、例えば、測定領域またはエリアの測定出力に関連するある領域またはエリアの１または複数の測定結果は、例えば、マーキングモジュール５８ａを使ってマーキングを行うようにしてもよい。マーキングは、基体特性評価結果／出力および／または領域関連データおよび／またはプロセシングユニット５０から入手可能な他のデータに対応させるようにしてもよい。
【００７２】
本発明の様々な実施形態において、プローブ４０は、対外デバイス、体内デバイス、皮下組織の一部上で使用するのに適したデバイス、または観血手術のときに体内組織の一部上で使用するのに適したデバイスとして、構成することが可能である。
【００７３】
例示的な体内デバイスは、低侵襲手術および／またはトロカールバルブを介した挿入および／または身体開口部を介した身体内腔への挿入（例えば、内腔の外側の体内組織の一部上で使用する内腔をさらに貫通するための内腔内壁の一部上で使用するためのもの）および／または身体内腔への経皮挿入（例えば、内腔の外側の体内組織の一部上で使用する内腔をさらに貫通するための内腔内壁の一部上で使用するためのもの）のために、具体的に構成することができる。
【００７４】
外部ディスプレイ画面２４およびプローブ４０の表示器１は、例えば、ＣＲＴ画面、ＬＣＤ画面、プラズマ画面、プロジェクタディスプレイ、または画像やその他データ（例えば、可聴出力）を与えることができる任意のその他のデバイスとすることができる。本発明の例示的な実施形態において、情報の様々なカテゴリが、区分化されたユーザーインターフェース（Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）またはＭａｃ  ＯＳ（登録商標））に表示される。任意には、データを表示するのに複数のモニタを使用することができる。
【００７５】
［例示的なグラフィカルユーザーインターフェース］
図１４は、本発明の幾つかの実施形態に係る例示的なグラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）１４００の構成要素の相互作用を示す簡略ブロック図である。図２Ａ，２Ｃ，２Ｅ，２Ｆ，２Ｇ，２Ｈ，３Ａおよび３Ｂは、この種のＧＵＩからの例示的なグラフィック出力を示している。
【００７６】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、ＧＵＩ１４００は、グループを定義したユーザ入力を受け付けるのに適したグループ定義モジュール１４１０と、基体の状態を示す複数の個別の測定入力データ（例えば、プローブ４０から）を受信可能なデータ受信部１４２４とを備える。
【００７７】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、ユーザ入力は、開始指令と停止指令を有する。任意には、グループ定義モジュールは単一のボタンを有し、そのボタンの最初の押圧は、“測定入力データのグループへの割り当てを開始せよ”という意味を示し、そのボタンの２番目のクリックは“受信した最後の測定入力データがグループの最後であった”旨を示している。本発明の幾つかの実施形態において、ボタンの最初のクリックの後の各クリックは、先行するグループの最後および次のグループの先頭の両方を示している。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、ボタンはプローブ４０上に配置されている。
【００７８】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、ユーザ入力は名称を含む。任意には、名称はメニューから選択したり（例えば、スクロールホイール、マウスまたはジョイスティックなどの物理的インターフェースを使って）、またはユーザによって手入力で入力したり（例えば、キーボードを使って、または音声命令を介して）することができる。
【００７９】
任意には、名称は、基体上の一般的部位を表示するものとなる。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、グループ名称は、開業医の中で一般的に使用されている表現法（医療（Ｍ）、側部（Ｌ）、後部／深部（Ｄ）、前部／表面部（ＳＦ）、下部（Ｉ）、上部（Ｓ））に従う。任意には、複数のグループが同じ一般的な部位に割り当てられる（例えば、Ｓ１，Ｓ２またはＭ１，Ｍ２およびＭ３）。
【００８０】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、体腔の内面が基体となる。任意には、体腔から集められたデータは、“Ｃ”または“ＣＡＶ”を上述した一般的に使用されている表現法によるグループ名称に付加することによって使用される。任意には、データは、切除された組織、および単一の手術において切除により生じた体腔から集められる。
【００８１】
任意には、グループ番号が名称の代わりに使われる。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、グループは、その収集の順番に、連続した番号が付けられる。
【００８２】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、名称は、入れ子式のメニューでユーザに提示される。
【００８３】
任意には、ユーザは、名称の一覧、領域を記述した任意の名称から、グループ名称を選択する。
【００８４】
任意には、ユーザは、一覧を使わずに、例えば、キーボード２６またはプローブ４０のボタン４３を使って名称を入力する。ユーザは、領域２１０を‘ＸＬ’と名付けるようにしてもよい。代替的または追加的には、ユーザは、名称‘ＸＬ’を、例えば、データベース記憶ユーティリティ４８の‘言語’データベースに記憶するようにしてもよい。
【００８５】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、グループは制御ボタン４３，４４またはキーボード２６を押圧することによって、および／または音声操作システムまたは装置によって、および／またはタッチ画面および／または視覚のタッチ画面を使用することによって（例えば、画面上における手術のための執刀医の手の、関連する動きおよびジェスチャーによって）、名称を付けることができる。
【００８６】
ユーザ入力定義グループおよび個別の測定入力データは、グループ化モジュール１４３０によって処理される。このグループ化モジュール１４３０は、個別の測定入力データの各々をグループの１つに割り当てて出力モジュール１４４０を介して出力するためのグループ分けしたデータ１４５０を生成するように構成されている。
【００８７】
任意には、ＧＵＩ１４００は、登録モジュール１４６０を備える。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、登録モジュール１４６０は、グループ化したデータ１４５０を基体モデル１４５２上に登録する。この登録は、グループ内の１または複数のポイント用の位置座標および／または一般的な位置情報（例えば、グループ名称によって示されるような）に基づく。基体モデル１４５２は、例えば、基体の幾何学的ソリッド表現（例えば、立方体、球、円柱、筒および多面体ソリッド）、基体の空間充填モデル（例えば、検査する解剖学的特徴または臓器の一般的特徴に基づくモデル）、または任意の既知の画像化技術を使って生成された基体の画像とすることができる。任意には、画像の登録は予め取得した画像に対して行うことができる。
【００８８】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、基体の状態を示す個別のデータは位置座標とリンクされている。任意には、位置座標は基体と相対的に定義される。これを達成する例示的な１つの方法は、位置センサ１４２０を使って位置座標１４２２を生成するものであり、この位置座標１４２２は、プローブ４０から個別の測定入力データとともにデータ受信部１４２４に送信される。任意には、位置センサ１４２０はプローブ４０に搭載される。
【００８９】
図２Ａは、ＧＵＩ１４００からのグループ化データ１４５０の例示的な出力２００の配置図である。出力２００は、例えばディスプレイ画面２４および／または表示器１（例えば、ＬＣＤ）上に表示し、かつ／またはプロセッサ５０のメモリに記憶し、かつ／またはリード／ライトドライブ２７内の機械可読媒体に書き込むことができる。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、出力２００は、診断結果の作成および／または外科的反応の計画においてユーザを支援するように設計された方法で情報を表示する。
【００９０】
描かれた例示的な出力２００は、測定または結果のグループ２１０，２２０，２３０，２４０，２５０を有する。任意には、各グループは基体上の領域に対応する。グループは、１または複数の測定または結果を有するようにしてもよく、異なるグループは異なる数の測定／結果を有するようにしてもよい。
【００９１】
例えば、領域２１０は、５つの測定出力、すなわち測定２１１，２１２，２１３，２１４，２１５を有し、一方、領域２５０は、２つの測定出力２５１，２５２を有する。
【００９２】
本発明の幾つかの実施形態において、個別の測定は、基体（例えば、切除した組織の塊り）上の１つのポイントに関連し、測定のグループは、グループ内の個別の測定すべてが行われた基体上のあるエリアまたは一般的な部位に関連する。
【００９３】
例えば、図２Ｂに示すように、ユーザは、基体２６０上のエリア２１０’を検査することができる。エリア２１０’は、グループ２１０として出力２００に表示される。エリア２１０’内の各検査ポイント、例えば、ポイント２１１’，２１２’，２１３’，２１４’，２１５’の測定出力は、例えば、図２Ａのバー２１１，２１２，２１３，２１４，２１５として領域２１０にそれぞれ表示するようにしてもよい。任意には、グループ２１０とエリア２１０’の相関関係は、記述的タイトル２１６またはグループ名称（例えば、側部に対してＬ）によって与えられる。
【００９４】
任意には、各グループは、自動的に名称または番号が付けられる。例えば、検査された最初の領域、例えば領域２１０には、“１”が付番され、次に検査された領域には、自動的に“２”が付番される。幾つかの実施形態において、ユーザは、例えば、検査した基体の領域の部位に従って、または検査番号に従って、各領域にタイトル（例えば、名称または番号）を挿入することができる。
【００９５】
本発明の幾つかの実施形態においては、個別の測定が、単一のセンサによって測定または特性を示された組織等の基体上の１つのポイントに関連するようにしてもよい。このセンサは、任意には、プローブ４０の操作部４２上に配列されたセンサ群の１つである。
【００９６】
本発明の他の実施形態において、個別の測定が、プローブ４０の操作部４２上に配列されたセンサ群に属する個々のセンサで測定された基体上の複数のポイントに関連するようにしてもよい。任意には、個別の測定は、算術平均または測定範囲の中央値である。任意には、バラツキの表示も与えられる。
【００９７】
センサのグループまたはアレイを採用する本発明の実施形態において、任意には、グループまたはアレイは同時に操作される。同時操作は、１つの操作入力または指令の結果として、グループ／アレイの個々のセンサによって行われる並列または逐次的測定に関連する。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、センサのグループまたはアレイの使用は、データ収集時間を延ばすことなく収集したデータの正確性および／または信頼性を向上させることに貢献する。
【００９８】
例えば、図２Ｂに示すように、執刀医は、プローブ４０を基体２６０上のエリア２１０’に取り付けることができる。プローブ４０の操作部４２がセンサのアレイを有する場合には、エリア２１０’の各ポイントが、アレイのすべてのセンサからのすべての測定を示す１つのデータとして、または一連のデータ出力（アレイの各センサの１つの出力）として提示されるようにしてもよい。さらに、エリア２１０’の１または複数の測定出力が、例えばディスプレイ画面２４またはＬＣＤ等の表示器１を使用して情報画面２００上に表示されるようにしてもよい。
【００９９】
図２Ｃは、センサアレイ４２’（図２Ｄ）の出力の例示的なマトリクスＡを示している。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、マトリクスＡは、エリア２１０’内の検査ポイント２１１’，２１２’，２１３’，２１４’，２１５’の各々のために提示される。本発明のそれらの例示的な実施形態において、個々の測定は、センサアレイ４２’の対応するセンサＢijによる個別の測定からの出力をそれぞれ表しているマトリクスＡ内の各インデクスＡijと同時に表示される。
【０１００】
他の例示的な実施形態において、センサアレイ４２’からの測定は、エリア２１０’内の検査ポイント２１１’，２１２’，２１３’，２１４’，２１５’の各々のための１つのデータ（例えば、平均化することにより）に要約される。
【０１０１】
代替的または追加的には、データグループ（例えば、２１０）は、複数の部位におけるアレイ４２’の複数の操作から得られた行列Ａの複数の測定出力を有している。例えば、ユーザは、センサアレイ４２’でプローブ４０を使用して第１基体エリア（例えば、２１１’）の特性化を行い、センサアレイを移動させることによって第２基体エリア（例えば２１４’または第１エリアの隣接エリア）の特性化を行うようにしてもよい。例えば、第１基体エリアの測定出力２１１および第２基体エリアの測定出力２１４はマトリクスＡの形式であり、グループ表示２１０は、マトリクスＡの列となる。任意には、第１基体エリアの測定出力および第２基体エリアの測定出力が、１つのグループ（例えば“Ｍ”）として、または分離したグループ（例えばＭ１およびＭ２）として表示されるようにしてもよい。任意には、マトリクスを含む幾つかのプローブが並行して操作される。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、マトリクスの使用は、データ収集時間を低減し、かつ／またはグループ化データの有意味性の向上に寄与する。
【０１０２】
本発明の様々な実施形態において、個別の測定出力は、２値的（例えば、ｙｅｓ／ｎｏまたは悪性／クリア）、離散的（例えば、番号付けされた単位を有する目盛り上のもの、サイズが徐々に増加する記号によって任意に表されたもの）、連続的（例えば、温度、伝導性、スペクトルから選択した色彩）なものとすることができる。
【０１０３】
本発明の様々な実施形態において、測定出力の、例えば、癌性または非癌性物質（例えば、基体組織）のレベルまたは割合がデジタルで（例えば、ｎｏ／ｙｅｓまたは赤／緑）、またはバーとして（例えば、癌性または非癌性レベルまたは割合がバーの長さまたは色彩および／またはベースラインに対する位置に従って表示されるようにしてもよい）、または比例的に充填された円として、またはデジタルの結果とバーの組み合わせとして、あるいはレベル結果（例えば、ｙｅｓまたはｎｏの表示が無い癌性レベルのみを含むレベル結果）としてのみが表示される。
【０１０４】
任意には、不完全な測定、例えば、不完全なセンサ信号、プローブの機械的故障などは、例えば、空のボックスによって指定され、かつ／または専用の色彩および／またはエラーメッセージによって、ＧＵＩ上に示される。
【０１０５】
図２Ｅは、バー２８０，２９０を有する追加の例示的なディスプレイ画面２０１を示し、バーの長さは、個別測定中に測定された癌性割合（それぞれ５０％および９０％）を表している。
【０１０６】
任意には、個々の測定データおよび／またはグループ名称はシステム１００内（例えば、制御ステーション２０内またはプローブ４０のデータベース記憶装置４８内）に記憶される。
【０１０７】
本発明の幾つかの実施形態において、プローブ４０によって得られた各測定データは、一時的な音声表示によって要約される。例えば、ビープ音が“正常”を示すために使用され、ブザー音が“異常”基体状態を示すために使用されるようにしてもよい。また、ビープ音の連続が不完全な測定を示すために使用されるようにしてもよい。
【０１０８】
代替的または追加的には、グループ化モジュール１４３０の状態が音声信号によって示されるようにしてもよい。例えば、グループ定義モジュール１４１０からの“開始”信号の送出は、次に取得した個別のデータが一緒にグループ化されるであろうことを示す１つのクリックを生成することができ、グループ定義モジュール１４１０からの“停止”信号の送出は、グループ化の最後を示すダブルクリックを生成することができる。
【０１０９】
本発明の幾つかの実施形態において、プローブ４０によって得られた各測定データは、例えば、光源４５，４６を使って、一時的な可視表示によって要約される（例えば、赤色ＬＥＤは異常測定を示し、緑色ＬＥＤは平常測定を示し、黄色ＬＥＤは不完全な測定を示す）。
【０１１０】
図２Ｆは、グループ化データ１４５０の要約統計量２９２（平均値）の例示的な出力を特徴付ける追加の例示的なディスプレイ画面２０３を示している。要約統計量２９２は、個別の部位からの状態表示データを表示する個別のバーの代わりに、またはこの個別のバーとともに提示することができる。
【０１１１】
要約統計量２９２の形式は、平均値、最頻値、中央値、標準誤差（ＳＥＭ）、標準偏差（ＳＤ）を含むが、これらに限定されるものではない。任意には、２以上の要約統計量（例えば、平均値とＳＤまたは中央値と平均値とＳＥＭ）が同時に表示される。任意には、各領域の合計測定出力２９２が分離して表示されるようにしてもよい。合計測定出力２９２は、その領域内で行われた全ての測定の合計を示している。
【０１１２】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、要約統計量２９２は、予め定義された閾値を超える値、グループ内のすべての測定の積分またはピークとともに、グループ内のデータの数を示す。
【０１１３】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、要約統計量２９２は、データ取得中に提示され、新たなデータがグループに追加されたときに更新される。
【０１１４】
本発明の幾つかの例示的な実施形態においては、データ取得が終了してグループが終了したときに要約統計量２９２が提示される。
【０１１５】
図２Ｇは、英数字の測定表示を含む測定出力２９８，２９９を示す追加の例示的なディスプレイ画面２０５を示している。
【０１１６】
図２Ｈは、以下に詳述するように、２つの異なるセンサ形式からのデータの並列ディスプレイ２９１を示している。
【０１１７】
本明細書において上述したように、グループ化データ１４５０の出力は、グループ内に配列された個別のデータ、および／または各グループの個別のデータを要約した少なくとも１つの統計量を有している。任意には、グループ化データ１４５０は、メモリモジュール１４７０内に記憶される。
【０１１８】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、データ受信部１４２４は、プローブのアレイからの個別の測定入力データを同時に受信するように構成されている。追加的または代替的には、データ受信部１４２４は、異なる形式のセンサからの個別の測定入力データを同時に受信するように構成されている。
【０１１９】
本発明の様々な例示的な実施形態において、ユーザ入力は、データ受信部１４２４が複数の個別の測定入力データを受信する前および／または受信中および／または受信後に、提示される。
【０１２０】
［基体分析用の例示的な装置］
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、システム１００（図１）は、基体分析用の装置を有する。本発明のそれら実施形態において、前記装置は、基体状態を示す複数の個別の信号データを生成可能なプローブ４０を有する。任意には、プローブ４０は、操作部４２が基体の一部と接触することによって、および／または１または複数の制御入力４３の操作によって、起動する。前記装置は、ユーザ入力定義グループを受け付けるように構成されたグループ定義モジュール１４１０（図１４）と、基体状態を示す前記信号データを受信するとともに、個別データの各々を前記グループの１つに割り当てて、グループ化したデータ１４５０を生成するように構成されたグループ化モジュール１４３０と、グループ化したデータ１４５０を出力するように構成された出力モジュール１４４０とを備えている。本発明の様々な実施形態において、出力モジュール１４４０は、ディスプレイ（例えば、１および／または２４）および／またはメモリ（例えば、２７または５０）および／またはプリンタ（図示省略）を有している。本発明の幾つかの実施形態において、グループ定義モジュール１４１０および／またはグループ化モジュール１４３０および／または出力モジュール１４４０のような構成要素がプローブ４０に搭載されている。
【０１２１】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、装置１００は、プローブ４０上に、１または複数のユーザ入力機構を有している。図１に示す実施形態においては、プローブ４０上のボタン４３が、ユーザ入力機構として機能する。
【０１２２】
任意には、装置１００は、プローブ４０上に少なくとも１つの表示器（例えば、ＬＥＤ４５，４６）を有している。これらの表示器は、出力モジュール１４４０の一部として機能する。
【０１２３】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、プローブ４０は、上述したように、誘電および／または電磁特性またはその他の基体の特性を測定する。誘電および／または電磁特性またはその他の基体の特性を測定することが可能なプローブは、上述した通りであり、当業者は、本発明に関連して、前記プローブを使用に適用することができるであろう。
【０１２４】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、プローブ４０は、（例えば、ボタン押圧および／または基体との接触により）手動で操作可能となっている。
【０１２５】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、基体状態を示す複数の個別データ（例えば、２１１，２１２，２１３，２１４，２１５）は、基体上の選択した部位（２１１’，２１２’，２１３’，２１４’，２１５’、図２Ａ，２Ｂを参照）に手動で関連付けられる。
【０１２６】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、前記装置は、登録モジュール１４６０を備える。任意には、登録モジュール１４６０は、グループ化したデータを基体のモデル上に登録する。本発明の様々な実施形態において、前記モデルは、基体のソリッド表現（例えば、立方体、球、十二面体または円柱）および／または基体の空間充填モデルおよび／または基体の画像とすることができる。
【０１２７】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、ユーザ入力は基体上の部位の指標となる。例えば、グループ定義モジュールを介して入力されたグループ名称は、立方体のグループ化したデータ１４５０のどの面に表示すべきかを示すために用いることができる。
【０１２８】
図３Ａは、３次元モデル上に登録されたグループ化データの例示的な出力３００を示している。この図において、基体は立方体として表現されている。立方体の表面３１０，３２０，３３０は視認可能である。基体（例えば、切除された組織の塊り）の検査中、ユーザは、任意には、自動領域選択モード表示を選択する。例えば、ユーザは、基体の異なる領域上のポイント（例えば、［３１１，３１２］および［３２１］および［３３１，３３２および３３３］；ここで角括弧は、グループ定義モジュール１４１０を介してユーザにより与えられたグループ指定を示す）で、基体の特性を測定することができる。
【０１２９】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、登録モジュール１４６０は、グループ化データ１４５０を基体モデル１４５２に適用して、図３Ａに示すような形式の出力を生成する。記載された例示的な出力において、基体モデル１４５２は、立方体の形式をなし、立方体の各面は、上述したＭ／Ｌ／Ｄ／ＳＦ／Ｉ／Ｓ表現法に従う立方体の領域に対応している。
【０１３０】
本発明の他の例示的な実施形態においては、立方体以外の３次元形状（例えば、球、十二面体、筒または円柱）が、基体モデル１４５２として使用されている。
【０１３１】
立方体以外の形状を使用するときは、適切なネーミングシステムを用いることができる。例えば、球モデルは、経度および／または緯度に基づく名称を使用することができる。筒または円柱モデルは、ｚ（例えば、上端、中央上部、中央、中央下部および下端）と、ｚに対して垂直な平面内における角度とに基づく名称を使用することができる。例えば、多面体形状（例えば、十二面体）名称は、予め定めた順序（例えば、十二面体の場合は１２）の面の列挙に対応し、多面体が特定の対称性を有する場合には、さらに詳細化することができる（例えば、６面体の場合：立方体、箱形状、ピラミッド形状；それぞれはさらに特別な列挙が可能である）。
【０１３２】
図３Ｂは、図３Ａの立方体モデルの面３３０に対応する表面３３０’を有する不規則な形状の基体を示している。部位３３１’，３３２’および３３３’は、測定３３１，３３２および３３３地点をそれぞれ示している。
【０１３３】
単純な基体モデル１４５２を図３Ａに示したが、ディスプレイ３００は、医療画像データの形式のモデル１４５２を含むことができる。医療画像データは、先に言及した画像データ形式を有する任意の画像化データを含むことができる。任意には、画像データは、基体状態を示す個別のデータの取得と同時に取得したもの、または事前に取得したものとするようにしてもよい。
【０１３４】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、あるグループに属する基体状態を示す個別のデータは、記号（例えば、グループ表示）または形態（例えば、色彩）により基体モデル１４５２上に表示、登録され、これは、どのポイントがどの基体領域を表示するグループに属するのかをユーザが特定する助けとなる。任意には、第１領域内のすべてのポイントの基体状態を示す個別のデータは、星のような第１記号またはシンボルおよび／またはオレンジのような色彩を有し、第２領域に関連するすべてのポイントの基体状態を示す個別のデータは、円のような第２シンボルおよび／または黒のような第２色彩を有するものであってもよい。本発明の幾つかの例示的な実施形態においては、Ｍ／Ｌ／Ｄ／ＳＦ／Ｉ／Ｓ表現法が特定のシンボルおよび／または色彩とリンクしている。任意には、Ｍ／Ｌ／Ｄ／ＳＦ／Ｉ／Ｓという文字は、立方体の面に対応するシンボルとして使用される。代替的または追加的には、色彩がＭ／Ｌ／Ｄ／ＳＦ／Ｉ／Ｓ法の６面に割り当てられる（例えば、Ｍ−赤、Ｌ−オレンジ、Ｄ−黄、ＳＦ−緑、Ｉ−青、Ｓ−すみれ）。
【０１３５】
代替的または追加的には、それぞれ表示される基体状態を示す個別のデータは、先に詳述したように、異なる形式を使用した、基体状態に関するデータを含む。代替的または追加的には、要約統計量２９２が、上述したように、各面に表示される。任意には、要約統計量２９２は、１つのグループまたは特定面に属するすべてのグループを要約する。任意には、要約統計量は、個別のデータについて上述したように、シンボルでコード化されたまたは記号が付された色彩である。
【０１３６】
本発明の幾つかの実施形態において、同じグループに属するおよび／または同じ面に存在する基体状態を示す個別のデータは、コネクタによって連結されている。任意には、コネクタは、表面エリアコネクタ（surface area connector）として、グループに属するすべての個別データを取り囲んでいる。任意には、コネクタは、例えば、登録モジュール１４６０および／またはグループ化モジュール１４３０によって自動的に追加される。コネクタは、例えば、ポイント間の関係のグラフィカル表示とすることができる。グラフィカル表示は、個別のデータ部位を連結する１または複数のライン、すべての個別データ部位を取り囲むカウンタ、または個別データ部位に接触する幾何学的形状を有している。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、コネクタは動的であり、グループに属する追加ポイントが追加されたときに更新される。更新は、完全に自動とすることもできるし、更新指令に応答して行うこともできる。
【０１３７】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、基体状態を示す個別のデータは、位置座標にリンクされている。位置座標を取得する例示的な手段については後述する。
【０１３８】
任意には、プローブ４０の操作部４２は、図２Ｃおよび２Ｄに関連して上述したように、空間アレイに配列された複数のサブプローブ（sub-probes）を有する。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、サブプローブは、１つのプローブ起動信号によって集合的に操作可能となっている。任意には、基体への接触がプローブ起動信号として働く。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、アレイに配置されたセンサの１グループの出力は、基体の局所的な要約を与えるために使用される。
【０１３９】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、プローブ４０は、少なくとも２つのモダリティで操作可能となっている。例えば、電気インピーダンス（ＥＩ）と磁気共鳴（ＭＲ）特性の同時検出および検知は、プローブ４０の操作部４２によって実行することができる。任意には、２以上のモダリティのセンサが１つの検出ヘッドに統合されている。
【０１４０】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、異なる検出モダリティは結合されて、第３の“ハイブリッド”モダリティが生成される。例えば、基体の特定領域のＥＩ特性の同時測定および同じ基体領域のＭＲ特性の測定は、入射電磁放射パルスのＭＲ吸収によりＥＩ特性に引き起こされた変化を示すハイブリッドモードを生成する。
【０１４１】
［例示的な基体分析方法］
図１５は、基体を分析する例示的方法１５００の簡略化したフローチャートである。記載された例示的方法１５００は、基体上の複数の部位の選択１５１０と、各部位の基体状態を示すデータの収集１５２０と、そのデータを、ユーザによって定義されたグループに分類するグループ化１５３０とを有している。任意には、選択１５１０は、少なくとも部分的には、ユーザによる基体の目視検査１５１２に基づくものである。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、基体状態を示すデータは、各選択部位の基体の誘電特性および／または電磁特性の評価１５２２を反映している。
【０１４２】
方法１５００において、ユーザは、グループの出力１５４０が提示される。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、グループ内のデータ出力は、ユーザの意志決定能力に貢献する。任意には、前記決定は、診断および／または手術に関連する。方法１５００の様々な実施形態において、出力１５４０は、デジタルディスプレイ（例えば、ＬＣＤまたはＣＲＴ画面）および／またはプリンタおよび／またはメモリに対して行うことができる。出力は、任意には、以下に示す１または複数の追加的特徴を含むことができる。追加的特徴は、ユーザの意志決定に役立てることができる。
【０１４３】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、グループ化１５３０は、上述したように、１または複数の要約統計量の計算１５５０に続いて行われる。任意には、要約統計量は、グループデータに加えた出力１５４０、またはグループデータを表示するものとしての出力１５４０である。
【０１４４】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、方法１５００は、基体表現上へのグループのマッピング１５６０を有する。任意には、マッピング１５６０は、（後で説明するように）各部位の位置座標の定義１５７０および／または（先に説明したように）部位１５３２を示すユーザ定義グループに基づくものである。
【０１４５】
先に説明したように、マッピング１５６０は、これに限定される訳ではないが、基体の多角形のソリッド表現、基体の空間充填モデルおよび基体の画像を含む基体の任意の表現に対して行うことができる。
【０１４６】
［マッピング機能を有する例示的なシステム］
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、システム１００として図１に示される一般的形式の基体分析システムは、基体上の部位の位置座標を測定する位置座標測定モジュールをもって変更される。
【０１４７】
図４Ａおよび４Ｂは、例示的な測定サブシステム４００を示している。記載された例示的な測定サブシステム４００は、基体内でマーカー４１０を用いている。任意には、マーカー４１０は、画像誘導生検のような前の処置（previous procure）中に埋め込まれる。マーカー４１０は、パッシブまたはアクティブとすることができる。
【０１４８】
パッシブマーカー４１０は、例えば、磁石または超音波反射板を備えることができる。任意には、パッシブマーカー４１０を有する本発明の実施形態は、プローブ４０上にアクティブ位置検出器４３５（例えば、信号トランスデューサー）を備えることができる。
【０１４９】
アクティブマーカー４１０は、例えば、無線周波数（ＲＦ）または超音波（ＵＳ）トランスデューサを備えることができる。任意には、アクティブマーカー４１０を有する本発明の実施形態は、プローブ４０上にパッシブマーカー４３５を備えることができる。
【０１５０】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、マーカー４１０は、４１０’として示される、基体４２０（例えば、腫瘍または切除された組織の塊り）の幾何学的中心またはその近傍に配置されている。多くの場合、基体４２０上の部位を定義する３次元座標系に対して４１０’を原点（０，０，０）として定義するのが便利である。
【０１５１】
本発明の幾つかの例示的な実施形態（図４Ｂ）において、プローブ４０は、距離４６０と、例えば、基体表示データが取得される部位４４５とマーカー４１０との間の相対的なベクトル（ｘ，ｙ，ｚ）４４０などの方向とを測定するように構成されたアクティブセンサ４３５を有している。
【０１５２】
図４Ａは、測定部位４４５と中心４１０’間の距離および方向４６０を測定する測定モジュールによって、基体４２０内のマーカー４１０とプローブ４０上のマーカー４３５の位置が測定される本発明の別の実施形態を示している。
【０１５３】
本発明の一実施形態において、プローブ４０は、組織標本を受け取り保持するための構成を有するようにしてもよい。上記組織標本は、組織標本位置情報を反映するように、プローブに固定されたときに、上記構成と関連して、組織標本の向きを固定するための位置基準と、組織の位置基準とを有する。上記構成は、例えば、本出願と同一の譲受人に譲渡された“Ｄｅｖｉｃｅ  Ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ  Ａｎｄ  Ｈａｎｄｌｉｎｇ  Ｔｉｓｓｕｅ”と題する国際公開第２００６／０９２７９７に記載された様々な実施形態と類似のものであり、その開示内容は、参照により本明細書に援用される。
【０１５４】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、システム１００は、基体４２０に配置された基体位置表示器４１０と、個別ポイント（例えば、４４５）の出力状態表示データおよび基体状態を評価可能なプローブ４０と、位置表示器４１０とプローブ４０の相対位置を測定するように構成された測定モジュール４７０とを有する。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、コントローラ（例えば、コントローラ２２）は、前記個別ポイントの各々について前記相対位置が測定されるように、プローブ４０と測定モジュール４７０の操作を調整する。任意には、基体状態の測定とプローブ位置の測定との間の時間差の減少は、各基体状態測定のための測定された位置の正確さの向上に寄与する。
【０１５５】
任意には、信号はプローブ４０から（例えば、センサ４３５から）発せられ、位置表示器４１０で受信される。
【０１５６】
任意には、信号は位置表示器４１０から発せられ、プローブ４０で（例えば、センサ４３５で）受信される。
【０１５７】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、測定モジュール４７０は、プローブ４０の第１位置４４５（マーカー４３５を使用して）と、基体部位を示す第２位置４１０’（マーカー４１０を使用して（０，０，０）を示す）とを測定するように構成された位置センサを有している。本発明のそれら実施形態において、測定モジュール４７０は、第１および第２位置を比較することによって、マーカー４１０およびマーカー４３５の相対位置を測定する。
【０１５８】
他の例示的な実施形態は、当業者に知られた相対位置測定のための任意の他の技術を利用する。
【０１５９】
任意には、測定モジュールは、患者の体に対しておよび／または基体４２０に対して、外部に配置されている。
【０１６０】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、システム１００は、プローブと位置表示器を描いた画像を生成するように構成された画像化モジュールを有し、測定モジュール４７０が、画像データに対する基体中央４１０’とプローブ４０の相対位置を測定する。任意には、画像データはマーカー４１０および／またはマーカー４３５を表示する。
【０１６１】
本発明の幾つかの実施形態において、基体状態を示すデータは、画像データから生成された基体の３次元表現上に提示、登録される。
【０１６２】
任意には、プローブ４０は、切除器具を有している。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、切除器具は、操作部４２および／またはセンサ４３５またはその近傍に取り付けられ、部位４４５の位置および基体状態情報が切除器具と関連するようになっている。
【０１６３】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、出力モジュール１４４０は、各個別のポイント４４５の状態表示データとともに、プローブ４０の相対位置を出力する。任意には、これは、登録モジュール１４６０の能力に貢献して、基体モデル１４５２上に個別のポイント４４５および／またはグループ化データ１４５０を登録する。
【０１６４】
任意には、システム１００は、治療計画モジュール１４８０を有する。任意には、治療計画モジュール１４８０は、出力モジュールおよび／または登録モジュール１４６０からの出力を分析してパスを計算するように構成されている。計算したパスは、任意には、切除パス、および／または埋め込みデバイスおよび／または医薬を運ぶためのガイドとして機能する。例示的な埋め込みデバイスは、これに限定されるものではないが、小線源療法のシード（seeds）およびステント（stents）を備えることができる。任意には、前記パスは、治療（例えば、切断および／または移植、医薬の注入および／または切除）を行うための１または複数の位置指定を有する。
【０１６５】
治療計画（および／または誘導）中、切除以外の行為（例えば、解剖学的特性を考慮したナビゲーションおよび／または医薬の投与および／またはデバイスの移植）が任意に検討される。
【０１６６】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、計画モジュール１４８０は、パスを計算したときに任意の形式の医療画像データに登録された基体４２０上の複数のポイント４４５における状態表示データの登録を考慮する。代替的または追加的には、治療計画モジュール１４８０は、前記登録モジュールの出力に基づいて、計画されたパス（切除パス）に関する追加的なユーザ入力１４８２を受け付けるように構成されている。本発明の幾つかの実施形態において、治療計画モジュール１４８０は、グループ化データ１４５０とともに、出力モジュール１４４０からの出力および／または登録モジュール１４６０入力および出力を検討する。
【０１６７】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、計画モジュール１４８０は、追加的なＧＵＩを介してユーザからの入力を受信する。任意には、追加的なＧＵＩは、３次元グラフィカルインターフェースを含む。
【０１６８】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、計画モジュール１４８０は、提案されたパスまたは他の計画に関する情報を、図形を使って、任意には３次元モデルとして出力する。任意には、提案されたパスまたは他の計画に関する情報の図形出力は、医療画像と重ね合わせて提示され、かつ／または、医療画像とともに登録される。
【０１６９】
［手術監視のための例示的な適用］
図１６は、手術監視システム１６００を示している。任意には、システム１６００は、手術の実行を補助する。
【０１７０】
記載された例示的なシステム１６００は、治療計画モジュールから提案されたパス（切除パス）１６１０を受け取るように構成された入力モジュール１６１２を有する。治療計画モジュールは、上述したように、任意には計画モジュール１４８０である。また、記載された例示的なシステム１６００は、誘導指示を出力して、パスに従って手術器具を案内するように構成された誘導システム１６２０も有する。任意には、前記指示は、ロボットのインターフェースによる使用に適したデータ形式１６３０で、および／または人間のユーザによる使用に適した合図１６４０として提示される。
【０１７１】
例えば、ディスプレイ３００（図３Ａ）は、基体の３Ｄ画像等の画像および／または特性を示した解剖学的特徴を表示するウィンドウに、プローブ読み取りデータ（例えば、ポイントあたりの２値表示）を組み合わせたような画像の重ね合わせを含むことができる。上記読み取りデータは、任意には、ディスプレイ３００に表示される特定領域への手術器具の誘導、および／またはその誘導のための指示を可能にする。任意には、プローブ読み取りデータは、画像上に登録される。
【０１７２】
図１７は、図１６に示すような誘導システム１６２０の可能性のある構成の一例のより詳細な配置図である。記載された例示的な構成において、位置検出システム１７２０は、既知の任意の技術を使って、基体４２０およびプローブ４０の位置を測定する。実際の実施に応じて、位置検出システム１７２０は、基体４２０に移植されたマーカーおよび／またはプローブ４０に搭載されたマーカーを利用することができる。
【０１７３】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、切除器具１７３０がプローブ４０とは別個のユニットとして提供される。それら例示的な実施形態において、位置検出システムは、切除器具１７３０の位置を独立して測定する。
【０１７４】
本発明のその他の例示的な実施形態において、測定器具１７３０は、プローブ４０の一部として提供される。それら例示的な実施形態において、位置検出システムは、切除器具とプローブ４０の位置を同時に測定する。
【０１７５】
記載された例示的な構成において、位置検出システム１７２０は、コントローラ１７１０と通信を行い、このコントローラは、任意には、制御ステーション２０に組み込まれる。
【０１７６】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、位置検出システム１７２０は、基体４２０に対するプローブ４０および／または切除器具１７３０の相対位置を測定する。
【０１７７】
本発明の他の例示的な実施形態において、コントローラ１７１０は、位置検出システム１７２０から受信した位置データに基づいて、基体４２０に対するプローブ４０および／または切除器具１７３０の相対位置を測定する。
【０１７８】
記載された例示的な構成において、コントローラ１７１０は、上述したように、プローブ４０からの基体状態を示すデータも受信する。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、コントローラ１７１０は、このデータと、プローブ４０の対応位置データとの統合および／または関連付けを行い、位置相関基体状態データを生成する。任意には、コントローラ１７１０は、位置相関基体状態データから状態マップを構築する。
【０１７９】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、コントローラ１７１０は、前記状態マップを、前記入力モジュール１６１２（図１６）によって与えられた提案パスと比較する。プローブ４０および／または切除器具１７３０が移動したときに、前記状態マップおよび／または提案されたパスをコントローラ１７１０により更新して、最新の状態マップおよび／または最新のパスを生成することができる。
【０１８０】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、コントローラ１７１０は、最新の状態マップおよび／または最新のパスに基づいて、ロボットインターフェースのためのデータ１６３０および／または人間ユーザのための合図１６４０を作成する。
【０１８１】
［例示的なプローブユニット］
再び図１を参照すると、本発明の例示的な実施形態は、基体プローブ４０に存在する。任意には、プローブ４０は、システム１００と相互に作用するように構成されている。
【０１８２】
記載された例示的な基体プローブ４０は、ユーザ選択ポイントで基体を係合するとともに、基体を分析して、前記ポイントにおける基体の状態を示すデータを生成するように構成されたデータ取得モジュールを有する。データ取得モジュールは、操作部４２として概略的に示されている。
【０１８３】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、操作部４２は、キャビティと通信する一対の電極と、基体の一部を電極と接触させるためにキャビティ内に引き込むように構成された真空源とを有する。
【０１８４】
記載された例示的な基体プローブ４０は、ボタン４３（３個が記載されている）の形式のユーザ入力デバイスを有する。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、ユーザ入力デバイスは、個別のデータをデータのグループに分類するように構成されている。
【０１８５】
任意には、３個よりも少ないまたは多いボタン４３が与えられる。本発明の幾つかの例示的な実施形態においては、単一のボタンがユーザ入力デバイスとして機能する。任意には、ボタン４３は、その他の機械的、電気的または電気機械的入力ハードウェア（例えば、スライダー、レオスタット、スクロールホイール、マイクロスイッチ）に置き換えることができる。
【０１８６】
記載された例示的な基体プローブ４０は、電気的および／または光学的信号を中継するように構成された信号導管５と、外部吸引源からの負圧をデータ取得モジュール（例えば、操作部４２）に中継する管腔（lumen）とを有する。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、負圧を中継するように構成された管腔は、導管５内に存在する。本発明のその他の例示的な実施形態において、負圧を中継するように構成された管腔は、分離して設けられている。
【０１８７】
記載された例示的な基体プローブ４０は、外部データ分析構成要素へのコネクタを有している。任意には、このコネクタは、導管５内に設けられ、かつ／または無線リンクを利用する。
【０１８８】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、プローブ４０は無菌医療デバイスとして提供される。任意には、プローブ４０は、手術室で開放されるまで無菌状態を確保するように構成された包装の中に収容される。無菌包装構成の配慮は、医療診断の分野における当業者に知られており、よって本発明の実施形態に容易に適用することができるであろう。
【０１８９】
本発明の幾つかの例示的な実施形態において、プローブ４０は、ユーザが知覚できる表示器を有している。任意には、その表示器は、上述したように、可視および／または可聴表示器である。
【０１９０】
プローブ４０の幾つかの利点を明確にするために、例示的な使用シナリオを詳細に説明する。
【０１９１】
図５は、測定して基体の測定出力を表示するための方法５００の例示的な簡略化フローチャートである。５１０において、グループ測定モードが必要であるかどうかの判定が行われる。
【０１９２】
前記判定がＮｏの場合には、その後、５１５において、例えば、プローブ４０によって個別の測定が行われる。
【０１９３】
前記判定がＹｅｓの場合には、その後、５２０において、グループモードが入力され、５３０において、グループ／領域の名称が入力されるか、または予め定義された一覧の中から選択される。入力は任意には、ユーザ（例えば、医師）によって、または図６に関して後述するように、自動的に行われる。
【０１９４】
５４０において、例えば、プローブ４０によって、選択されたグループに属する１または複数の測定が行われる。
【０１９５】
５５０において、測定出力が記憶される。記憶は、例えば、制御ステーション２０内またはプローブ４０のデータベース記憶装置４８内に行うことができる。
【０１９６】
５６０において、測定出力が表示される。表示は、任意にはディスプレイ画面２４または表示器１上で行われる。
【０１９７】
５７０において、さらに測定が必要であるかどうかの判定が行われる。
【０１９８】
前記判定がＹｅｓの場合は、５１０に戻って、プローブ４０が新たなポイントおよび／または基体領域に移動する。
【０１９９】
前記判定がＮｏの場合は、５８０において、測定セッションを終了する。
【０２００】
［例示的なデータ入力インターフェース］
図６は、コンソール２０の前面パネルボタン６００の例示的な実施形態の配置図である。
【０２０１】
本発明の幾つかの実施形態において、コンソール前面パネルボタン６００を使って行われる操作は、代替的には、プローブ４０のボタン４３を使って行うようにしてもよい。
【０２０２】
例えば、ボタン４３のダブルクリックが、グループモード処理を開始させるようにしてもよい。任意には、ダブルクリックに応答して、例えば‘１’から始まる連続番号が自動的に提示されるようにしてもよい。代替的には、例えば、Ｍ／Ｌ／Ｄ／ＳＦ／Ｉ／Ｓ表現法に従い、予め定義された順序で、文字を用いることができる。
【０２０３】
図１２は、例示的なディスプレイ画面１１１０を示している。このディスプレイ画面１１１０において、任意には、２番目のダブルクリックによって、例えば、第１グループ１２００（Ｍ）を示したグループモードが終了する。任意には、グループの終了によって、図示のように、グループの周囲のフレームが閉じる。
【０２０４】
図１３は、例示的なディスプレイ画面１１１２を示している。このディスプレイ画面１１１２においては、更なるダブルクリックによって、図示のように、第２グループ１２１０（１）が開始する。任意には、グループの開始によって、新たなフレームが現れる。任意には、新たなフレームは、図示のように、その左側に開く。
【０２０５】
代替的には、パネル６００（例えば、コンソール２０のパネル）上のボタン６１０は、同じ機能を実行するのと類似した方法で操作することができる。
【０２０６】
図９は、例示的なディスプレイ画面９００を示している。このディスプレイ画面９００には、１または複数の測定出力９２０を有する“閉じた”グループ９１０（任意には、基体の領域（例えば、Ｍ）の表示）が描画されている。本発明の幾つかの実施形態においては、グループモードの入力無しに、測定をすぐに開始するようにしてもよい。プローブ４０のボタン４３またはコンソール６００のボタン６２０の長い１回の押圧によって、グループ名称モードに入る。任意には、名称のメニューが利用可能になる（例えば、医療−Ｍ、側部−Ｌ、後部（深部）−Ｄ、前部（表面部）−ＳＦ、下部−Ｉ、上部−Ｓ、＃−グループに対して自動的に選択された数字、ＣＡＶ−キャビティの関連する側に入ること）。
【０２０７】
幾つかの実施形態において、プローブ４０のボタン４３の短い各押圧、または代替的には、コンソール前面パネル６００のボタン６３０またはボタン６３５の押圧によって、例えば、循環する連続順序で、異なるグループ名称が提示される。
【０２０８】
図１１は、一組の例示的なユーザ入力（例えば、ボタン）１１０２を示している。本発明の幾つかの実施形態においては、ボタン１１０２を制御ステーション２０またはプローブ４０に設けるようにしてもよい。任意には、ボタンに、図示のように、領域名称に対応するグループ名称を示すラベルが付けられる。代替的または追加的には、類似の組み合わせの名称を、ディスプレイ画面上のメニューとして提示することができる。
【０２０９】
本発明の幾つかの実施形態において、最初の押圧の後に提示されるグループは、前に選択したグループの後に続く次のグループとなるであろう。記号‘＃’が、システムによって自動的に選択されたグループ番号を表すようにしてもよい。一旦、領域またはグループ名称が（例えば、ボタン４３または６２０の長押しによって）承認されると、ユーザは領域の一覧を（例えば、ボタン６５０を使って）スクロールすることができる。ボタン４３または６２０の長押しは、グループ名称によって示されるように特定の領域を承認する。領域選択肢の１つが選ばれた場合、次のグループのグループ名称モードに入ることによって、領域選択肢の一覧からすぐに開始されることとなる。グループ名称は、プローブのボタン４３の長押しによって、またはコンソールの前面パネル６００上のボタン６２０の押圧によって承認される。
【０２１０】
図１０は、例示的なディスプレイ画面１０００を示している。本発明の幾つかの実施形態においては、グループ名称を、それがボタン４３または６２０の長押しによって承認されるまで、色を付ける（例えば、赤色とする）ようにしてもよい。承認された時点で、グループ名称の色彩を、例えば黄色に切り替えるようにしてもよい。ある実施形態においては、グループが承認されるまで、測定を行うことができない。任意には、承認された後であっても、グループが閉じていない限りは、グループ名称が変更されるようにしてもよい。ある実施形態において、グループが閉じた後は、グループ名称を変更することができない。ある実施形態において、グループ名称が承認される前はアクションを行うことができない。例えば、グループ名称が承認されていない場合および／または名称を選択してから２秒後の場合には、音声またはデジタルメッセージのようなメッセージが、画面上にポップアップ表示されることとなる。
【０２１１】
グループモードから抜け出るために、ユーザが、コンソール上のボタン６１０またはボタン４３を２度押しするようにしてもよい。任意には、ユーザがボタン４３をダブルクリックすることによって、２番目のグループを開始するようにしてもよい。ある実施形態においては、グループ名称を選択すること無しに、測定をすぐに実行することができる。グループ名称が選択されていない場合には、例えば、グループモードがアクティブである限りは、グループ名称をいつでも選択することができる。ある実施形態においては、グループ名称を１回以上選択するようにしてもよい。
【０２１２】
図８は、ディスプレイ画面８００の例示的な実施形態を示している。このディスプレイ画面８００においては、次の測定の出力が、前の測定を画面上に見えない次の列へと“押し”、図８に示すように、スクロール表示器８１０がアクティブとなる。ユーザは、測定を上下にスクロールするために、ボタン４３またはボタン６４０、またはジョイスティックを使用することができる。
【０２１３】
本発明の幾つかの実施形態において、スクリーンラインまたは列が測定出力または領域出力で一杯となったときには、同じ領域出力の“次”の測定出力または次の個別測定出力が、“次”の列に提示されるようにしてもよい。例えば、図１０に示すように、領域出力１２００の次の測定出力１１００が次の列１３００に表示される。
【０２１４】
エラーメッセージを、プローブ４０上またはディスプレイ画面２４上に表示するようにしてもよい。ある実施形態においては、例えば音声指示機械を使用して、エラーメッセージの表示を有効にするようにしてもよい。
【０２１５】
グループの選択を、そのグループに関連する測定が開始される前に、行うようにしてもよい。代替的には、グループの選択を、そのグループに関連する測定の一部が得られた後に行うようにしても、或いはそのグループに関連するすべての測定が得られた後に行うようにしてもよい。
【０２１６】
図７は、現在の測定が強調されるようにした例示的な出力画面７００を示している。強調は、例えば、背景の特性および／または現在のグループを表示するフレームおよび／または現在測定の特性（例えば、バーの幅または色彩）を変えることによって行うことができる。
【０２１７】
本発明の幾つかの実施形態において、セッションからのデータは、更なる分析のために、記憶装置４８にセーブされる。任意には、セッションデータを、エクスポートするようにしても、または外部デバイス／コンピュータまたは、例えばディスクオンキー（DiskonKey）等の着脱式メモリまたはその他の小型で携帯用のメモリデバイスのような外部メモリに送信するようにしてもよい。記録またはセーブされたセッションデータは、例えば、検査した組織に関する病理治療などのような追加的な治療に使用するようにしてもよい。記録またはセーブされたセッションデータは、例えば、同じ目的の追加的な外科的または診断治療などのような追加的な治療に使用するようにしてもよい。
【０２１８】
［登録による例示的な分析］
再び図１４を参照すると、データのグループ化と独立した本発明の追加的で例示的な実施形態が記載されている。
【０２１９】
本発明の幾つかの例示的な実施形態は、基体分析用の装置１４００であり、この装置１４００は、上述したようにプローブ４０と、基体の３次元モデルを生成するように構成されたモデリングモジュール１４５４と、前記モデル上の特定部位を示すように構成された登録モジュール１４６０とを有している。任意には、モデリングモジュールは、定義された位置座標１４２２および／または基体モデル１４５２（例えば、予め定義された幾何学的モデルまたは実際の基体形状を示す実在的モデルまたは医療画像データに基づくモデル）を利用する。
【０２２０】
任意には、前記装置は、モデル上の各特定部位における基体状態の表示を提示するように構成された出力モジュールを有する。本発明の幾つかの例示的な実施形態においては、オーバーレイとして提示がなされる。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、前記モデルは、表示中に操作（例えば、回転または反転）することができる３Ｄモデルである。
【０２２１】
ある例示的な実施形態においては、装置１４００が、前記部位の位置を特定するユーザ入力を受け付ける（例えば、ユーザが座標１４２２を与える）ように構成されている。
【０２２２】
他の例示的な実施形態においては、装置１４００が前記部位の位置を測定するように構成されている。任意には、装置１４００が、前記部位の位置を測定するように構成された位置センサ１４２０を用いる。
【０２２３】
任意には、登録モジュール１４６０からの登録データの出力は、グラフィックディスプレイ、プリンタまたはメモリの中の１または複数に対して行われる。
【０２２４】
本発明の存続中、多くの基体測定技術および医療画像化方法が開発されるであろうことが予測されるが、本発明の範囲は、先験的に、そのような新しい基体測定技術および医療画像化方法のすべてを含むことを意図している。
【０２２５】
本発明の特定の実施形態とともに本発明を説明してきたが、多くの代替、変更および変形が当業者にとって明らかであろうことは明白である。よって、添付の特許請求の範囲の精神および広義の範囲内のすべてのそのような代替、変更および変形を包含することを意図している。
【０２２６】
具体的に言うと、本発明の例示的な実施形態に帰属する、単一ユニットとして示された構成要素および／または行為は、サブユニットに分割するようにしてもよい。反対に、本発明の例示的な実施形態に帰属する、サブユニット／個別行為として示された構成要素および／または行為は、記載した／示した機能を有する単一のユニット／行為に結合するようにしてもよい。
【０２２７】
代替的または追加的には、方法を説明するために使用された特徴は、装置またはシステムを述べるのに使用することができ、装置またはシステムを説明するために使用された特徴は、方法を述べるのに使用することができる。
【０２２８】
さらに、上述した個別の特徴を、すべての可能性のあるコンビネーションおよびサブコンビネーションに結合して、本発明の追加的な実施形態を生成することが可能であることを理解すべきである。上記の実施例は説明のためだけのものに過ぎず、特許請求の範囲のみによって規定される本発明の範囲を限定することを意図するものではない。具体的には、切除した組織の塊りおよび／または切除により生じた体腔の分析を背景に、本発明を説明してきたが、例えば、これに限定される訳ではないが、採石および／または採鉱を含む非医療用途にも使用するようにしてもよい。例えば、方法の事項で説明しかつ／または主張した一連の事象を、任意の順序で実行するようにしてもよい。
【０２２９】
本明細書で言及したすべての刊行物、特許および特許出願は、それら刊行物、特許および特許出願の各々があたかも具体的にかつ個別に示されて引用により本明細書に援用されているのと同程度に、そのすべてが引用によって本明細書に援用されるものである。さらに、本出願における引用またはあらゆる文献の確認は、それら文献が本明細書の先行技術として利用できるという自白とみなすべきではない。
【０２３０】
本明細書で使用されているように、“ｉｎｃｌｕｄｅ”（含む、有する）および“ｈａｖｅ”（備える、有する）およびそれらの同根語は、“ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  ｂｕｔ  ｎｏｔ  ｎｅｃｅｓｓａｒｉｌｙ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ”（〜を含むが、必ずしも〜に限定されるものではない）という意味を有している。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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【図２Ｈ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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