(57)【要約】【課題】  マッピング方法を提供する。【解決手段】  マッピング方法は、３次元（３Ｄ）要素の第１の部分の第１の表面上の第１の点集合の座標を測定することと、第１の点集合により囲まれた第１の体積を生成することと、を含む。本方法はまた、３Ｄ要素の第２の部分の第２の表面上の第２の点集合の座標を測定することと、第２の点集合により囲まれた第２の体積を生成すること、とを含む。本方法は、合成体積を形成するために、前記第１の体積と第２の体積とを接続することと、要素の３Ｄ表面マップ形成するために、前記合成体積の第３の表面上の第３の点集合の座標を生成することと、により継続する。【選択図】  図１
2014093093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元（３Ｄ）要素の第１の部分の第１の表面上の第１の点集合の座標を測定することと、
前記第１の点集合により囲まれた第１の体積を生成することと、
前記３Ｄ要素の第２の部分の第２の表面上の第２の点集合の座標を測定することと、
前記第２の点集合により囲まれた第２の体積を生成することと、
合成体積を形成するために、前記第１の体積と第２の体積とを接続することと、
前記要素の３Ｄ表面マップを形成するために、前記合成体積の第３の表面上の第３の点集合の座標を生成することと、
を含む、マッピング方法。
【請求項２】
前記第１の体積と第２の体積とを接続することが、前記第１の体積と前記第２の体積との結合体を形成することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第３の点集合の前記座標を生成することが、前記第３の表面で前記結合体を被覆すること、を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の体積及び前記第２の体積の交差部が、非空集合を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の体積を生成することが、前記第１の点集合から第１の表面を形成することと、前記第１の表面により囲まれた第１の空間を充填することと、を含み、前記第２の体積を生成することが、前記第２の点集合から第２の表面を形成することと、前記第２の表面により囲まれた第２の空間を充填することと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の空間を充填することが、閉じた第１の表面を形成するために、前記第１の表面内の少なくとも１つの第１の開口部を閉じることを含み、前記第２の空間を充填することが、閉じた第２の表面を形成するために、前記第２の表面内の少なくとも１つの第２の開口部を閉じることを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第３の点集合の前記座標を生成することが、前記第３の表面を形成するために、前記第１の体積及び第２の体積の結合体を被覆することと、前記３Ｄ表面マップを形成するために、前記第３の表面内の前記少なくとも１つの第１の開口部及び前記少なくとも１つの第２の開口部を開口することと、を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記３Ｄ要素が、人間の臓器の少なくとも一部を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記臓器が心臓を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
３次元（３Ｄ）要素の第１の部分の第１の表面上の第１の点集合の座標を測定し、かつ前記３Ｄ要素の第２の部分の第２の表面上の第２の点集合の座標を測定するように構成されるプローブと、
プロセッサであって、
前記第１の点集合により囲まれた第１の体積を生成し、
前記第２の点集合により囲まれた第２の体積を生成し、
合成体積を形成するために、前記第１の体積と第２の体積とを接続し、
前記要素の３Ｄ表面マップの形成するために、前記合成体積の第３の表面上の第３の点集合の座標を生成するように構成される、プロセッサと、
を含む、マッピング用装置。
【請求項１１】
前記第１の体積と第２の体積とを接続することが、前記第１の体積と前記第２の体積との結合体を形成することを含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記第３の点集合の前記座標を生成することが、前記第３の表面で前記結合体を被覆することを含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１の体積及び前記第２の体積の交差部が非空集合を含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
前記第１の体積を生成することが、前記第１の点集合から第１の表面を形成することと、前記第１の表面により囲まれた第１の空間を充填することと、を含み、前記第２の体積を生成することが、前記第２の点集合から第２の表面を形成することと、前記第２の表面により囲まれた第２の空間を充填することと、を含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１５】
前記第１の空間を充填することが、閉じた第１の表面を形成するために、前記第１の表面内の少なくとも１つの第１の開口部を閉じることを含み、前記第２の空間を充填することが、閉じた第２の表面を形成するために前記第２の表面内の少なくとも１つの第２の開口部を閉じることを含む、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記第３の点集合の前記座標を生成することが、前記第３の表面を形成するために、前記第１の体積及び第２の体積の結合体を被覆することと、前記３Ｄ表面マップを形成するために、前記第３の表面内の前記少なくとも１つの第１の開口部及び前記少なくとも１つの第２の開口部を開口することと、を含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記３Ｄ要素が、人間の臓器の少なくとも一部を含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１８】
前記臓器が心臓を含む、請求項１７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概してグラフィック表示、また特に単一の３Ｄディスプレイを生成するために２つ以上の３次元（３Ｄ）表面を合成することに関する。
【背景技術】
【０００２】
３次元（３Ｄ）要素の表面が、単一のマッピング操作で様々な処理によってマッピングされ得る間、２つ以上のマッピング操作が要素の異なる部分上で行われる多くの状況がある。これらの後者の場合において、異なる操作でマッピングされる表面は、要素のより完全な３Ｄマップを生成するために合成される必要がある。表面を効率的に合成する方法が有利であろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明の一実施形態は、
３次元（３Ｄ）要素の第１の部分の第１の表面上の第１の点集合の座標を測定することと、
第１の点集合により囲まれた第１の体積を生成することと、
３Ｄ要素の第２の部分の第２の表面上の第２の点集合の座標を測定することと、
第２の点集合により囲まれた第２の体積を生成することと、
合成体積を形成するために、第１の体積と第２の体積とを接続することと、
要素の３Ｄ表面マップを形成するために、合成体積の第３の表面上の第３の点集合の座標を生成することと、を含む、マッピング方法を提供する。
【０００４】
典型的には、第１の体積と第２の体積とを接続することは、第１の体積と第２の体積との結合体を形成することを含む。第３の点集合の座標を生成することは、第３の表面で結合体を被覆することを含んでもよい。
【０００５】
開示される実施形態において、第１の体積と第２の体積との交差部は、非空集合を含む。
【０００６】
代替の実施形態では、第１の体積を生成することは、第１の点集合から第１の表面を形成することと、第１の表面により囲まれた第１の空間を充填することと、を含み、第２の体積を生成することは、第２の点集合から第２の表面を形成することと、第２の表面により囲まれた第２の空間を充填することと、を含む。典型的には、第１の空間を充填することは、閉じた第１の表面を形成するために、第１の表面内の少なくとも１つの第１の開口部を閉じることを含み、第２の空間を充填することは、閉じた第２の表面を形成するために、第２の表面内の少なくとも１つの第２の開口部を閉じることを含む。
【０００７】
代替の実施形態では、第３の点集合の座標を生成することは、第３の表面を形成するために、第１の体積及び第２の体積の結合体を被覆することと、３Ｄ表面マップを形成するために、第３の表面内の少なくとも１つの第１の開口部及び少なくとも１つの第２の開口部を開口することと、を含んでもよい。
【０００８】
典型的には、３Ｄ要素は、人間の臓器の少なくとも一部を含む。この臓器は心臓を含み得る。
【０００９】
３次元（３Ｄ）要素の第１の部分の第１の表面上の第１の点集合の座標を測定し、かつ３Ｄ要素の第２の部分の第２の表面上の第２の点集合の座標を測定するように構成されたプローブと、
プロセッサであって、
第１の点集合により囲まれた第１の体積を生成し、
第２の点集合により囲まれた第２の体積を生成し、
合成体積を形成するために、第１の体積及び第２の体積を接続し、
要素の３Ｄ表面マップを形成するために、合成体積の第３の表面上の第３の点集合の座標を生成するように構成される、プロセッサと、を含むマッピング用装置が、本発明の一実施形態に従って更に提供される。
【００１０】
本開示は、その実施形態の以下の詳細な説明及び図面により、より完全に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る、３次元（３Ｄ）表面合成システムの略図。
【図２Ａ】本発明の一実施形態に係る、心臓の第１の右心房部分の表面の位置の測定から導出された第１の点集合の略図。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態に係る、図２Ａの集合のメッシュへの変換を示す概略図。
【図２Ｃ】本発明の一実施形態に係る、図２Ｂのメッシュの表面への変換を示す概略図。
【図２Ｄ】本発明の一実施形態に係る、図２Ｃの表面から生成された体積の略図。
【図３】本発明の一実施形態に係る、心臓の第２の右心房部分の表面の位置の測定から導出された第２の点集合の略図。
【図４】本発明の一実施形態に係る、表面を接続することにおけるプロセッサによって実行される工程を示す流れ図。
【図５】本発明の一実施形態に係る、図４の流れ図の工程。
【図６】本発明の一実施形態に係る、図４の流れ図の別の工程。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
概論
本発明の一実施形態は、３次元（３Ｄ）表面を効率的に合成するための方法を提供する。合成された表面は、典型的には、人間の臓器の少なくとも一部などの、オブジェクトの部分的３Ｄ表面である。以下の説明において、例として、合成されつつある表面は、心臓の右心房の２つの部分的にマッピングされた表面を含むものと想定される。
【００１３】
第１の部分的にマッピングされた表面を生成するには、右心房上の第１の点集合の座標を測定する。第１の体積は、第１の点集合により囲まれた空間を充填することにより形成される。同様に、第２の部分的にマッピングされた表面を生成するには、右心房上の第２の点集合の座標を測定し、第２の点集合により囲まれた空間を充填することにより第２の体積を形成する。
【００１４】
２つの体積は、体積要素又はボクセルのそれぞれの集合として形成される。２つの体積は、典型的には２つの集合の結合体を形成することにより接続されて、合成体積を形成する。通常、２つの体積はかなりの重複を有する、即ち、２つの体積の交差部は空集合ではなく、その結果、結合体内のボクセル数は、２つの別個の体積内の合計ボクセル数未満になる。
【００１５】
一旦合成体積が形成されると、それは合成体積を被覆する第３の表面の第３の点集合の座標を生成するのに用いられる。第３の表面は、第１の表面と第２の表面とを効果的に合成し、オブジェクトの３Ｄ表面マップを形成する。
【００１６】
本明細書に述べる方法により表面を合成することは、オブジェクトの部分的な表面を合成するための効率的なプロセスである。この方法は、精度の低下を伴わずに、表面を一緒に縫い合わせる方法などの表面を合成する先行技術方法よりも簡便に実行され得る。
【００１７】
システムの説明
ここで、本発明の一実施形態に係る、３次元（３Ｄ）表面合成システム２０の略図である図１を参照する。本明細書の説明において、システム２０により合成される表面の例は、人間の臓器に関連付けられた表面を含むものと想定される。更に、３Ｄ表面合成システム２０は、人間の臓器をマッピングするように構成されるものと想定される。しかしながら、システム２０は、準用して、実質的にどの３Ｄ表面を合成するように構成されてもよい。
【００１８】
簡潔かつ明確にするために、以下の説明は、特段の記述がない限り、システム２０がプローブ２４を用いて、本明細書では心臓を含むと想定される、人間の臓器３４上で測定を行う調査手順を想定する。
【００１９】
典型的には、プローブ２４は、システム２０のユーザー２８により実行されるマッピング処理中に被験者２６の身体内に挿入されるカテーテルを含む。本明細書の説明において、ユーザー２８は、一例として、医療専門家であると想定される。
【００２０】
システム２０は、システムプロセッサ４０により制御されてもよく、システムプロセッサ４０は、メモリ４４と通信する処理装置４２を備えている。プロセッサ４０は通常、コンソール４６内に搭載されており、これは、通常はマウス又はトラックボールなどの指示装置３９を有する操作制御部３８を備え、専門家２８はこの操作制御部３８を使用してプロセッサと相互作用する。プロセッサ４０により実行される操作の結果は、心臓の３次元（３Ｄ）マップ５０を表示する画面４８上で専門家に提供される。この画面は、専門家２８により用いられるカテーテルの位置など、心臓を調べている間、心臓に関連した及びマップ上に重ね合わされた補助情報のその他の項目５２を典型的には表示する。
【００２１】
専門家２８は、指示装置３９を用いて基準のフレームのパラメータを変え、その結果、選択された方位及び／又は選択された倍率で得られたマップを表示することができる。
【００２２】
画面４８はまた、通常、グラフィックユーザーインターフェースをユーザーに提示する。
【００２３】
プロセッサ４０は、メモリ４４に格納されたプローブ追跡モジュール３０を含むソフトウェアを利用して、システム２０を動作させる。ソフトウェアは、例えばネットワークを通して電子形式でプロセッサ４０にダウンロードされてもよく、あるいは代替的又は追加的に、磁気、光学、又は電子的メモリ等の持続的な有形媒体に提供及び／又は格納されてもよい。
【００２４】
プローブ追跡モジュール３０は、被験者２６の心臓内で、プローブ２４の遠位端３２の位置及び方位の両方を追跡する。この位置及び方位座標は、マッピングモジュール５６内に格納されると想定される。追跡モジュールは、当該技術分野において既知であるいずれのプローブ追跡方法を用いてもよい。例えば、磁場発信器からの磁場が、追跡されているプローブの各区間内に配置された追跡コイルと相互作用するように、モジュール３０は、被験者の付近で磁場発信器を操作してもよい。磁場と相互作用するコイルは、モジュールに伝送される信号を生成し、モジュールはその信号を解析して、コイルの位置及び方位を決定する。（簡潔にするため、そのようなコイル及び発信器は図１には示されていない。）
【００２５】
Ｂｉｏｓｅｎｓｅ  Ｗｅｂｓｔｅｒ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｂａｒ，ＣＡ）により製造されるＣａｒｔｏ（登録商標）システムは、このような追跡方法を用いる。別の方法として又は追加として、追跡モジュール３０は、遠位端上の電極と被験者２６の皮膚上の電極との間のインピーダンスを測定することにより遠位端３２を追跡することができる。Ｂｉｏｓｅｎｓｅ  Ｗｅｂｓｔｅｒにより製造されるＣａｒｔｏ３（登録商標）システムは、磁界伝送器及びインピーダンス測定器の両方を追跡に用いる。一例として、追跡モジュール３０は、心臓３４の要素３６の表面の一部分を３次元でマッピングするのに用いられると想定される。明確にするために、以下の説明において要素３６は、第１の右心房部分３６Ａ及び第２の右心房部分３６Ｂとしてマッピングされる右心房と考えられる。
【００２６】
図２Ａは、本発明の一実施形態に係る、心臓３４の第１の右心房部分３６Ａの表面の位置の測定から導出される点の第１の集合１００の略図である。典型的には、集合１００を作製するために、ユーザー２８はカテーテル２４の遠位端を移動させて、右心房３６内の点１０２における心臓壁の異なった領域に接触する。プロセッサ４０は、追跡モジュール３０を用いて、本明細書では位置１０２とも称している点１０２の位置座標を評価する。この位置座標は、直交する（ｘ，ｙ，ｚ）軸集合に関して測定されると想定される。位置座標は通常は心臓叩解に起因して変動するために、プロセッサも位置座標をゲートでコントロールする、即ち、心臓叩解の所定の時点において心臓壁上の所与の点１０２の位置を特定する。各位置１０２は、ボクセル（図示せず）の対応する体積要素の中心に存在すると想定される。
【００２７】
図２Ｂは、本発明の一実施形態に係る、集合１００のメッシュへの変換を示す概略図である。図２Ｂにより示されるように、プロセッサ４０は、マッピングモジュール５６を用いて、線分１０６のメッシュ１０４として位置１０２を初めに接続する。このメッシュは必ずというわけでないが、通常は三角形メッシュである一実施形態において、プロセッサ４０はボールピボットアルゴリズム（ＢＰＡ）を用いて、メッシュ１０４を生成する。典型的には、ＢＰＡが用いられる場合、ボールのサイズは、上述したボクセルのサイズに対応するように設定される。代替の実施形態において、メッシュ１０４は、点１０２に対応する頂点を有する複数の三角形を含む、デローニ三角分割法（Delaunay triangulation）で生成されてもよい。三角分割法の三角形は、点１０２の周りに形成されたボロノイ図に基づき得る。しかしながら、プロセッサ４０は、メッシュ１０４を形成するための技術において既知であるいかなる便利な方法を用いてもよい。
【００２８】
図２Ｃは、本発明の一実施形態に係る、メッシュ１０４の表面への変換を示す概略図である。メッシュ１０４を作製した後、プロセッサ４０は、点１０２と線分１０６とを結ぶ概して平滑な表面１０８を生成する。表面を生成するには、プロセッサは典型的には内挿及び／又は外挿を用いる。加えて、表面１０８が概して平滑であることを確実にするために、プロセッサは、点１０２及び／又は線分１０６の幾つかに接近しているがそれらを必ずしも含まないように表面を調整することができる。一例として、表面１０８は、表面上に描かれた輪郭１１０、１１２、１１４を有する。
【００２９】
表面１０８を生成した後、プロセッサは、表面が閉じているか、即ち、表面が球体などの閉表面とトポロジー的に等価であるかを確認する。典型的には、表面１０８は、１つ以上の開口部を有して、閉じていない。表面１０８内の開口部は、右心房の上大静脈又は下大静脈などの、臓器内で自然に発生するものであり得る。このような開口部は、本明細書では自然開口部と称する。加えて、臓器が完全にマッピングされていないので、本明細書では人工開口部と称する開口部が表面１０８内に存在し得る。
【００３０】
表面１０８が閉じていない場合には、プロセッサは、表面が閉じるまで更なる表面要素を追加することにより表面を閉じさせる。表面１０８を閉じることにより作製された表面は、本明細書では閉表面１１６と称する。一実施形態において、開口部は、開口部を取り囲む有向境界ボックスを追加することにより閉じられる。ボックスは最小の体積を有する。そこで、このボックスは表面の一部として扱われる。
【００３１】
表面１１６は、定義方程式：
Ｓ１（ｘ，ｙ，ｚ）＝０                            （１）
（式中、Ｓ１は関数である）を有すると想定される。
【００３２】
本明細書での説明において、表面１１６はＳ１とも称される。
【００３３】
図２Ｄは、本発明の一実施形態に係る、表面１１６から生成される体積の略図である。表面１１６を用いて、プロセッサ４０は、表面により囲まれた空間を充填するボクセル１２２を含む体積１２０を生成する。
【００３４】
体積Ｖ１は、式（２）：
Ｖ１＝｛Ｖ（ｘ，ｙ，ｚ）｜Ｓ１（ｘ，ｙ，ｚ）＜０｝        （２）
（式中、Ｖ（ｘ，ｙ，ｚ）は、（ｘ，ｙ，ｚ）に中心があるボクセル１２２を示し、Ｖ１は、ボクセル１２２により形成される体積である）に従って定義され得る。
【００３５】
体積１２０は、本明細書では体積Ｖ１とも称される。
【００３６】
図３は、本発明の一実施形態に係る、心臓３４の第２の右心房部分３６Ｂの表面の位置の測定から導出される点１５０の第２の集合１４８の略図である。図３はまた、体積Ｖ１について上述したのと実質的に同じ仕方で、点１５０から生成された第２の体積１５６を示す。そこで、メッシュは、点１５０を接続するように形成され、表面１５２は、メッシュから形成される。閉表面１５４は、表面１５２から生成され、表面１５２は、表面が球体の表面にトポロジー的に等価となるために必要に応じて閉じている。輪郭１５８及び１６０を有する閉表面１５４により囲まれた空間は、充填される。この閉表面は、定義方程式：
Ｓ２（ｘ，ｙ，ｚ）＝０                                  （３）
（式中、Ｓ２は関数である）を有すると想定される。
【００３７】
表面１５４は、本明細書では表面Ｓ２とも称される。
【００３８】
等式（３）から、表面Ｓ２により囲まれた空間を充填する体積である体積１５６に対する式は、次式：
Ｖ２＝｛Ｖ（ｘ，ｙ，ｚ）｜Ｓ２（ｘ，ｙ，ｚ）＜０｝        （４）
（式中、Ｖ（ｘ，ｙ，ｚ）は、（ｘ，ｙ，ｚ）に中心があるボクセル１６２を示し、Ｖ２は、ボクセル１６２により形成される体積である）により示される。
【００３９】
体積１５６は、本明細書では体積Ｖ２とも称される。
【００４０】
図４は、表面を接続するに際してプロセッサ４０により実行される工程を示す流れ図であり、図５及図６は、本発明の実施形態に係る工程の一部を示す。明確にするために、工程の説明は、右心房の完全な表面マップ１８２を形成するために、右心房の部分３６Ａに対応する表面１０８及び右心房の部分３６Ｂに対応する表面１５２が接続されるものと想定する。
【００４１】
第１の工程２０２において、プロセッサ４０は、本明細書では部分３６Ａの集合１００であると想定される、第１の点集合の座標を取得する。並行する第１の工程２０４では、プロセッサは、本明細書では部分３６Ｂの集合１４８であると想定される、第２の点集合の座標を取得する。この習得は、典型的には図１を参照して上述される通り、即ち、マッピングされる対象の臓器内でカテーテルの遠位端を操縦するシステム２０の操作者による。工程２０２及び２０４における測定の各集合は、通常は異なった期間において得られるが、幾つかの実施形態においては両集合が１つの期間において取得されてもよいことが理解されよう。
【００４２】
表面生成工程２０６において、プロセッサは、工程２０２で取得された点集合を、実質的に図２Ａ〜２Ｃを参照して説明されるように閉表面へ変換する、よって表面１１６を形成する。並行する表面生成工程２０８では、プロセッサはまた、工程２０４で取得された点集合を、実質的に図３の左側を参照して説明されるように閉表面へ変換する、よって表面１５４を形成する。
【００４３】
表面生成工程２０６及び２０８において、プロセッサは、閉表面１１６及び閉表面１５４を生成するために閉じられる必要がある表面１０８内及び表面１５２内の開口部を記録する。これらの表面は、上述のように、典型的には境界ボックスを、存在する開口部に追加することにより閉じられる。
【００４４】
充填工程２１０において、プロセッサ４０は、工程２０６で生成された表面により囲まれた空間を充填して、第１のボクセル集合の形で第１の体積を形成する。この第１の体積は、表面を閉じるのに用いられた境界ボックスを含む。図２Ｄを参照して上述したように、表面１１６により囲まれた空間を充填することは、ボクセル１２２を含む体積Ｖ１を生成する。並行する充填工程２１２では、プロセッサは、工程２０８で生成された表面１５４により囲まれた空間を充填して、第２のボクセル集合の形で第２の体積を形成する。工程２１０については、第２の体積は、表面１５４を閉じるのに用いられる境界ボックスを含む。図３の右側を参照して上述したように、表面１５４により囲まれた空間を充填することは、ボクセル１５０を含む体積Ｖ２を生成する。
【００４５】
図５により示される接続工程２１４において、プロセッサは、２つの体積Ｖ１及びＶ２を合成し、等式：
Ｖ＝Ｖ１  Ｕ  Ｖ２                                  （５）
（式中、Ｖは体積Ｖ１と体積Ｖ２との結合体である）による。
【００４６】
Ｖ１  Ｕ  Ｖ２に対応する体積Ｖは、本明細書では複合体積１７０とも称される。２つの体積Ｖ１とＶ２との結合体は、体積Ｖが、体積Ｖ１においてのみ発生するボクセル１７２と、体積Ｖ２においてのみ発生するボクセル１７４と、体積Ｖ１及び体積Ｖ２に共通であるボクセル１７６とを含むことを意味する。共通ボクセル（破線により囲まれたボクセルの集合として図５に示す）が２つの体積の交差部Ｖ１  ∩  Ｖ２、即ち、２つの体積が重なり合う領域を含むことが理解されるであろう。
【００４７】
典型的には、交差部Ｖ１  ∩  Ｖ２は、ボクセルの空集合ではない、即ち、交差部内に少なくとも１つのボクセルが存在する。実行するとなると、合成される２つの体積は、比較的に大きな重ね合わせを通常有する２つの表面に基づくので、交差部Ｖ１  ∩  Ｖ２も比較的多数のボクセルを含む。しかしながら、本発明の実施形態は、交差部が空集合である場合、即ち、物理的交差部がない場合を含む。
【００４８】
プロセッサ４０は、結合体内にボクセルを見つけるために、それらの（ｘ，ｙ，ｚ）座標に従って各体積Ｖ１及びＶ２内のボクセルの集合を定義する等式（２）及び（３）を用いる。
【００４９】
図５の上部は、体積が合成される前の体積Ｖ１及びＶ２を示す。２つの体積は、体積内のボクセルの位置を定義するのに用いられる座標軸の原点からの、異なった変位における任意の中心を有するとして示される。図５の下部は、体積が合成されて複合体積１７０を形成した後の体積を示し、この図において、体積のための２組の軸が一致するとして描かれている。
【００５０】
表面生成工程２１６において、一旦２つの体積の結合体が形成されると、プロセッサ４０は、結合体Ｖ１  Ｕ  Ｖ２を被覆する閉表面１８０（図６）上に点集合を生成する。本明細書では右心房の表面Ｓ３とも称せられる完全表面マップ１８２を生成するには、プロセッサは、工程２０６及び２０８において記録された適切な開口部を閉表面１８０に適用する。閉表面１８０から表面Ｓ３を生成するのに適用される開口部は、人工開口部というよりも、通常は自然開口部であることが理解されよう。表面を生成するためには、プロセッサは、結合体Ｖ１  Ｕ  Ｖ２の外側ボクセル間にメッシュをまず生成するために、ボールピボットアルゴリズムを利用してもよい。
【００５１】
以上の説明は概して２つの表面を合成することに関する一方、当業者は、３つ以上の表面の合成について、必要以上の実験なしで説明を適応させることができる。本発明の実施形態は、このように２つの以上の表面の合成を含んで、複数表面について完全表面を生成する。
【００５２】
上述した実施形態は一例として記載されたものであり、本発明は、本明細書において上に具体的に図示及び説明した内容に限定されないことが理解されるであろう。むしろ本発明の範囲には、上記に述べた様々な特徴の組み合わせ及び下位の組み合わせ、並びに当業者であれば上記の説明文を読むことで想到されるであろう、先行技術に開示されていないそれらの変更及び改変が含まれるものである。
【００５３】
〔実施の態様〕
（１）  ３次元（３Ｄ）要素の第１の部分の第１の表面上の第１の点集合の座標を測定することと、
前記第１の点集合により囲まれた第１の体積を生成することと、
前記３Ｄ要素の第２の部分の第２の表面上の第２の点集合の座標を測定することと、
前記第２の点集合により囲まれた第２の体積を生成することと、
合成体積を形成するために、前記第１の体積と第２の体積とを接続することと、
前記要素の３Ｄ表面マップを形成するために、前記合成体積の第３の表面上の第３の点集合の座標を生成することと、
を含む、マッピング方法。
（２）  前記第１の体積と第２の体積とを接続することが、前記第１の体積と前記第２の体積との結合体を形成することを含む、実施態様１に記載の方法。
（３）  前記第３の点集合の前記座標を生成することが、前記第３の表面で前記結合体を被覆すること、を含む、実施態様２に記載の方法。
（４）  前記第１の体積及び前記第２の体積の交差部が、非空集合を含む、実施態様１に記載の方法。
（５）  前記第１の体積を生成することが、前記第１の点集合から第１の表面を形成することと、前記第１の表面により囲まれた第１の空間を充填することと、を含み、前記第２の体積を生成することが、前記第２の点集合から第２の表面を形成することと、前記第２の表面により囲まれた第２の空間を充填することと、を含む、実施態様１に記載の方法。
【００５４】
（６）  前記第１の空間を充填することが、閉じた第１の表面を形成するために、前記第１の表面内の少なくとも１つの第１の開口部を閉じることを含み、前記第２の空間を充填することが、閉じた第２の表面を形成するために、前記第２の表面内の少なくとも１つの第２の開口部を閉じることを含む、実施態様５に記載の方法。
（７）  前記第３の点集合の前記座標を生成することが、前記第３の表面を形成するために、前記第１の体積及び第２の体積の結合体を被覆することと、前記３Ｄ表面マップを形成するために、前記第３の表面内の前記少なくとも１つの第１の開口部及び前記少なくとも１つの第２の開口部を開口することと、を含む、実施態様６に記載の方法。
（８）  前記３Ｄ要素が、人間の臓器の少なくとも一部を含む、実施態様１に記載の方法。
（９）  前記臓器が心臓を含む、実施態様８に記載の方法。
（１０）  ３次元（３Ｄ）要素の第１の部分の第１の表面上の第１の点集合の座標を測定し、かつ前記３Ｄ要素の第２の部分の第２の表面上の第２の点集合の座標を測定するように構成されるプローブと、
プロセッサであって、
前記第１の点集合により囲まれた第１の体積を生成し、
前記第２の点集合により囲まれた第２の体積を生成し、
合成体積を形成するために、前記第１の体積と第２の体積とを接続し、
前記要素の３Ｄ表面マップの形成するために、前記合成体積の第３の表面上の第３の点集合の座標を生成するように構成される、プロセッサと、
を含む、マッピング用装置。
【００５５】
（１１）  前記第１の体積と第２の体積とを接続することが、前記第１の体積と前記第２の体積との結合体を形成することを含む、実施態様１０に記載の装置。
（１２）  前記第３の点集合の前記座標を生成することが、前記第３の表面で前記結合体を被覆することを含む、実施態様１１に記載の装置。
（１３）  前記第１の体積及び前記第２の体積の交差部が非空集合を含む、実施態様１０に記載の装置。
（１４）  前記第１の体積を生成することが、前記第１の点集合から第１の表面を形成することと、前記第１の表面により囲まれた第１の空間を充填することと、を含み、前記第２の体積を生成することが、前記第２の点集合から第２の表面を形成することと、前記第２の表面により囲まれた第２の空間を充填することと、を含む、実施態様１０に記載の装置。
（１５）  前記第１の空間を充填することが、閉じた第１の表面を形成するために、前記第１の表面内の少なくとも１つの第１の開口部を閉じることを含み、前記第２の空間を充填することが、閉じた第２の表面を形成するために前記第２の表面内の少なくとも１つの第２の開口部を閉じることを含む、実施態様１４に記載の装置。
【００５６】
（１６）  前記第３の点集合の前記座標を生成することが、前記第３の表面を形成するために、前記第１の体積及び第２の体積の結合体を被覆することと、前記３Ｄ表面マップを形成するために、前記第３の表面内の前記少なくとも１つの第１の開口部及び前記少なくとも１つの第２の開口部を開口することと、を含む、実施態様１５に記載の装置。
（１７）  前記３Ｄ要素が、人間の臓器の少なくとも一部を含む、実施態様１０に記載の装置。
（１８）  前記臓器が心臓を含む、実施態様１７に記載の装置。
【図１】
2014093093.tif 000003
【図２Ａ】
2014093093.tif 000004
【図２Ｂ】
2014093093.tif 000005
【図２Ｃ】
2014093093.tif 000006
【図２Ｄ】
2014093093.tif 000007
【図３】
2014093093.tif 000008
【図４】
2014093093.tif 000009
【図５】
2014093093.tif 000010
【図６】
2014093093.tif 000011
【外国語明細書】
2014093093000001.pdf