(57)【要約】  方法は、動体の動きの経路に関連する第１時間間隔中、動体の複数の画像に関連する画像データを受け取ることを含む。複数の画像は、第１位置においてガーメントに結合された第１マーカの位置と、第２位置においてガーメントに結合された第２マーカの位置と、の表示を含む。ガーメントは動体に結合される。第２時間間隔中、動体に対する第１位置特定要素の位置と実質的に同じである第１マーカの位置と、動体に対する第２位置特定要素の位置と実質的に同じである第２マーカの位置と、を含む画像が、複数の画像から自動的に識別される。
2009507568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１時間間隔中に、動体の画像に関連する画像データを受け取るステップであって、前記画像データが、前記動体に結合されたガーメント上の第１マーカの位置と、前記動体に結合された前記ガーメント上の第２マーカの位置と、の表示を含み、前記第１マーカが、第１位置において前記ガーメントに結合され、前記第２マーカが、第２位置において前記ガーメントに結合される、ステップと、
前記第１マーカの位置と前記第２マーカの位置との間の距離を決定するステップと、
前記第１時間間隔後の第２時間間隔中に、前記第１位置において前記ガーメントに結合された第１位置特定要素の位置に関連するデータと、前記第２位置において前記ガーメントに結合された第２位置特定要素の位置に関連するデータと、を受け取るステップと、
前記第１位置特定要素の位置と前記第２位置特定要素の位置とに関連する前記データに基づき、前記第１位置特定要素と前記第２位置特定要素との間の距離を決定するステップと、
前記第１時間間隔中における前記第１マーカと前記第２マーカとの間の距離が、前記第２時間間隔中の前記第１位置特定要素と前記第２位置特定要素との間の距離と異なるか否かを計算するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
第１マーカの位置の表示および前記第２マーカの位置の表示とを受け取るステップが、前記第１位置における前記第１マーカのボクセル座標と前記第２位置における前記第２マーカのボクセル座標とを受け取ることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ガーメントがスリーブ構成を有する請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記画像データを受け取るステップが、コンピュータ断層撮影装置から画像データを受け取るステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記画像データを受け取るステップが、融合されたコンピュータ断層撮影・ポジトロン放出断層撮影画像データセットを生成するコンピュータ断層撮影・ポジトロン放出断層撮影装置から画像データを受け取るステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記画像データを受け取るステップが、磁気共鳴撮像装置から画像データを受け取るステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第２時間間隔中に、前記第１位置特定要素の位置に関連する前記データと前記第２位置特定要素の位置に関連する前記データとを連続的に受け取り、前記第２時間間隔中に、前記第１位置特定要素の位置に関連する前記データと前記第２位置特定要素の位置に関連する前記データとを連続的に記録するステップ
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１時間間隔中に、前記ガーメント上の第３マーカの位置と、前記ガーメント上の第４マーカの位置と、の表示を受け取るステップであって、前記第３マーカが第３位置において前記ガーメントに結合され、前記第４マーカが第４位置において前記ガーメントに結合される、ステップと、
前記第３マーカの位置と前記第４マーカの位置との間の距離を決定するステップと、
前記第２時間間隔中に、前記第３位置において前記ガーメントに結合された第３位置特定要素の位置に関連するデータと、前記第４位置において前記ガーメントに結合された第４位置特定要素の位置に関連するデータと、を受け取るステップと、
前記第３位置特定要素の位置と前記第２位置特定要素の位置とに関連する前記データに基づき、前記第３位置特定要素と前記第４位置特定要素との間の距離を決定するステップと、
前記第１時間間隔中の前記第３マーカと前記第４マーカとの間の距離が、前記第２時間間隔中の前記第３位置特定要素と前記第４位置特定要素との間の距離と異なるか否かを計算するステップと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ガーメントが、前記動体の動きを少なくとも部分的に抑制するように構成される、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１マーカの位置と前記第２マーカの位置との間の距離と、前記第１位置特定要素と前記第２位置特定要素との間の距離と、に基づき、画像を選択するステップ
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
第１位置においてガーメントに結合された第１マーカ、第２位置において前記ガーメントに結合された第２マーカ、動体に結合されるように構成される前記ガーメントと、
前記第１マーカの位置に近接して前記ガーメントに結合される第１要素と、
前記第２マーカの位置に近接して前記ガーメントに結合される第２要素とを備え、前記第１要素および前記第２要素が、各々受信デバイスに結合され、前記第１要素に関連する位置データおよび前記第２要素に関連する位置データを前記受信デバイスに同時に送信するように構成される、装置。
【請求項１２】
前記第１マーカおよび前記第２マーカが各々Ｘ線不透過性マーカである、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１要素および前記第２要素が各々電磁コイルである、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記第１要素および前記第２要素が各々光赤外線発光ダイオードである、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
前記第１要素および前記第２要素が、各々光受動反射マーカである、請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
前記ガーメントがスリーブ構成を有する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
前記ガーメントが、患者の胴体上部に結合されるように構成される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１８】
前記ガーメントが、前記動体の動きを少なくとも部分的に抑制するように構成される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１９】
プロセッサにプロセスを実行させる命令を表すコードを格納するプロセッサ可読媒体であって、前記コードが、
第１時間間隔中に、動体の画像に関連する画像データを受け取るコードと、
前記第１時間間隔中に、前記動体に結合されたガーメント上の第１マーカの位置と、前記動体に結合された前記ガーメント上の第２マーカの位置と、の表示を受け取るコードであって、前記第１マーカが、第１位置において前記ガーメントに結合され、前記第２マーカが、第２位置において前記ガーメントに結合される、コードと、
前記第１マーカの位置と前記第２マーカの位置との間の距離を決定するコードと、
前記第１時間間隔後の第２時間間隔中に、前記第１位置において前記ガーメントに結合された第１位置特定要素の位置に関連するデータと、前記第２位置において前記ガーメントに結合された第２位置特定要素の位置に関連するデータと、を受け取るコードと、
前記第１位置特定要素の位置と前記第２位置特定要素の位置とに関連する前記データに基づき、前記第１位置特定要素と前記第２位置特定要素との間の距離を決定するコードと、
前記第１時間間隔中における前記第１マーカと前記第２マーカとの間の距離が、前記第２時間間隔中の前記第１位置特定要素と前記第２位置特定要素との間の距離と異なるか否かを計算するコードと、
を含む、プロセッサ可読媒体。
【請求項２０】
前記第１マーカの位置の表示および前記第２マーカの位置の表示とを受け取ることが、前記第１位置における前記第１マーカのボクセル座標と前記第２位置における前記第２マーカのボクセル座標とを受け取ることを含む、請求項１９に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項２１】
前記画像データを受け取ることが、コンピュータ断層撮影装置から画像データを受け取ることを含む、請求項１９に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項２２】
前記画像データを受け取ることが、磁気共鳴撮像装置から画像データを受け取ることを含む、請求項１９に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項２３】
前記コードが、
前記第１位置特定要素の位置に関連する、受け取られた前記データを記録し、前記第２位置特定要素の位置に関連する、受け取られた前記データを記録するコード
をさらに含む、請求項１９に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項２４】
前記コードが、
前記第２時間間隔中に、前記第１位置特定要素の位置に関連する前記データと前記第２位置特定要素の位置に関連する前記データとを連続的に受け取るコードと、
前記第２時間間隔中に、前記第１位置特定要素の位置に関連する前記データと前記第２位置特定要素の位置に関連する前記データとを連続的に記録するコードと、
をさらに含む、請求項１９に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項２５】
前記計算することが、前記第１距離を前記第２距離と比較するように構成されるアルゴリズムを実行することを含む、請求項１９に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項２６】
前記第１時間間隔中に、前記ガーメント上の第３マーカの位置と、前記ガーメント上の第４マーカの位置と、の表示を受け取るコードであって、前記第３マーカが第３位置において前記ガーメントに結合され、前記第４マーカが、第４位置において前記ガーメントに結合される、コードと、
前記第３マーカの位置と前記第４マーカの位置との間の距離を決定するコードと、
前記第２時間間隔中に、前記第３位置において前記ガーメントに結合された第３位置特定要素の位置に関連するデータと、前記第４位置において前記ガーメントに結合された第４位置特定要素の位置に関連するデータと、を受け取るコードと、
前記第３位置特定要素の位置と前記第２位置特定要素の位置とに関連する前記データに基づき、前記第３位置特定要素と前記第４位置特定要素との間の距離を決定するコードと、
前記第１時間間隔中の前記第３マーカと前記第４マーカとの間の距離が、前記第２時間間隔中の前記第３位置特定要素と前記第４位置特定要素との間の距離と異なるか否かを計算するコードと、
をさらに含む、請求項１９に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項２７】
前記アルゴリズムが、前記第１マーカの位置と前記第２マーカの位置との間の距離と、前記第３マーカの位置と前記第４マーカの位置との間の距離と、を合計し、前記第１位置特定要素の位置と前記第２位置特定要素の位置との間の距離と、前記第３位置特定要素の位置と前記第４位置特定要素との間の距離と、を合計するように構成される、請求項１９に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項２８】
第１時間間隔中に、動体の複数の画像に関連する画像データを受け取るステップであって、前記複数の画像が、前記動体に結合されたガーメント上の第１マーカの位置と、前記動体に結合された前記ガーメント上の第２マーカの位置と、の表示を含み、前記第１マーカが第１位置において前記ガーメントに結合され、前記第２マーカが、第２位置において前記ガーメントに結合され、前記第１時間間隔が前記動体の動きの経路に関連する、ステップと、
前記第１時間間隔の後の第２時間間隔中に、前記動体に対する第１位置特定要素の位置に関連するデータと、前記動体に対する第２位置特定要素の位置に関連するデータと、を受け取るステップであって、前記第１位置特定要素が前記第１位置において前記ガーメントに結合され、前記第２位置特定要素が前記第２位置において前記ガーメントに結合され、前記第２時間間隔が前記動体の動きの経路に関連する、ステップと、
前記第２時間間隔中に、前記複数の画像から、前記動体に対する前記第１位置特定要素の位置と実質的に同じである前記第１マーカの位置と、前記動体に対する前記第２位置特定要素の位置と実質的に同じである前記第２マーカの位置と、に関連する画像を自動的に識別するステップと、
を含む、方法。
【請求項２９】
前記自動的に識別するステップが、前記識別された画像内の前記第１マーカの出現に基づいて前記第１マーカの位置を特定するステップと、前記識別された画像内の前記第２マーカの出現に基づいて前記第２マーカの位置を特定するステップと、を含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記第２時間間隔中に、前記動体に対する第３位置特定要素の位置に関連するデータを受け取るステップであって、前記第３位置特定要素が前記動体に結合される、ステップと、
前記第３位置特定要素の位置を複数の画像に関連する前記データに投影するステップと、
第３マーカが、前記複数の画像からの１つの画像において前記第１時間間隔から前記第３位置特定要素と実質的に同じ位置に存在するかまたは存在しないかの一方を決定するステップと、
をさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記自動的に識別するステップが、前記第２時間間隔中の前記第１位置特定要素の位置を前記複数の画像からの１つの画像内の前記第１マーカの位置と相関させることを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
前記自動的に識別することに基づき、前記第２時間間隔中の前記動体の動きの経路を前記第１時間間隔中の前記動体の動きの経路に自動的に位置合せするステップ
をさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３３】
前記自動的に識別するステップが、選択された費用関数を使用して、前記第１時間間隔中の前記複数の画像に関連する前記第１マーカの位置と前記第２マーカの位置との間の長さを決定するステップを含み、
前記第２時間間隔中の前記第１位置特定要素の位置と前記第２位置特定要素の位置とに対し前記選択された費用関数を適用するステップと、
前記第２時間間隔中の前記第１位置特定要素の位置および前記第２位置特定要素の位置が、前記第１時間間隔中の前記第１マーカの位置および前記第２マーカの位置それぞれと実質的に同じであるか否かを決定するステップと、
前記第１マーカおよび前記第２マーカの位置と前記第１位置特定要素および前記第２位置特定要素の位置との間の位置合せを自動的に計算するステップと、
前記第１時間間隔からの前記動体の画像表示上に医療器具の位置を重ね合わせるステップと、
をさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３４】
前記ガーメントが、前記第１時間間隔および前記第２時間間隔の両方の間に前記動体に対して固定位置で前記動体に結合される、請求項２８に記載の方法。
【請求項３５】
前記識別された画像に基づいて医療器具が向けられるナビゲーションパスを提供するステップ
をさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３６】
前記第１マーカおよび前記第２マーカが、前記動体に対して固定位置において前記動体に結合されるが、前記動体が動きの経路を通して動くときに互いに対して移動することができ、前記第１位置特定要素および前記第２位置特定要素が、前記動体に対して固定位置において前記動体に結合されるが、前記動体が動きの経路を通して動くときに互いに対して移動することができる、請求項２８に記載の方法。
【請求項３７】
プロセッサにプロセスを実行させる命令を表すコードを格納するプロセッサ可読媒体であって、前記コードが、
第１時間間隔中に、動体の複数の画像に関連する画像データを受け取るコードであって、前記複数の画像が、前記動体に結合されたガーメント上の第１マーカの位置と、前記動体に結合された前記ガーメント上の第２マーカの位置と、の表示を含み、前記第１マーカが第１位置において前記ガーメントに結合され、前記第２マーカが、第２位置において前記ガーメントに結合される、コードと、
前記第１時間間隔の後の第２時間間隔中に、前記動体に対する第１位置特定要素の位置に関連するデータと、前記動体に対する第２位置特定要素の位置に関連するデータと、を受け取るコードであって、前記第１位置特定要素が前記第１位置において前記ガーメントに結合され、前記第２位置特定要素が前記第２位置において前記ガーメントに結合され、前記第２時間間隔が前記動体の動きの経路に関連する、コードと、
前記第２時間間隔中に、前記複数の画像から、前記動体に対する前記第１位置特定要素の位置と実質的に同じである前記第１マーカの位置と、前記動体に対する前記第２位置特定要素の位置と実質的に同じである前記第２マーカの位置と、を含む画像を自動的に識別するコードと、
を含む、プロセッサ可読媒体。
【請求項３８】
前記自動的に識別することが、
前記識別された画像内の前記第１マーカの出現に基づいて前記第１マーカの位置を特定し、前記識別された画像内の前記第２マーカの出現に基づいて前記第２マーカの位置を特定するコード
を含む、請求項３７に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項３９】
前記第２時間間隔中に、前記動体に対する第３位置特定要素の位置に関連するデータを受け取るコードであって、前記第３位置特定要素が前記動体に結合される、コードと、
前記第３位置特定要素の位置を複数の画像に関連する前記データに投影するコードと、
第３マーカが、前記複数の画像からの１つの画像において前記第１時間間隔から前記第３位置特定要素と実質的に同じ位置に存在するかまたは存在しないかの一方を決定するコードと、
をさらに含む、請求項３７に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項４０】
前記自動的に識別することが、前記第２時間間隔中の前記第１位置特定要素の位置を前記複数の画像からの１つの画像内の前記第１マーカの位置と相関させることを含む、請求項３７に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項４１】
前記自動的に識別することに基づき、前記第２時間間隔中の前記動体の動きの経路を前記第１時間間隔中の前記動体の動きの経路に自動的に位置合せするコード
をさらに含む、請求項３７に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項４２】
選択された費用関数を使用して、前記第１時間間隔中の前記複数の画像に関連する前記第１マーカの位置と前記第２マーカの位置との間の長さを決定するコードと、
前記第２時間間隔中の前記第１位置特定要素の位置と前記第２位置特定要素の位置とに対し前記選択された費用関数を適用するコードと、
前記第２時間間隔中の前記第１位置特定要素の位置および前記第２位置特定要素の位置が、前記第１時間間隔中の前記第１マーカの位置および前記第２マーカの位置それぞれと実質的に同じであるか否かを決定するコードと、
前記第１マーカおよび前記第２マーカの位置と前記第１位置特定要素および前記第２位置特定要素の位置との間の位置合せを自動的に計算するコードと、
前記第１時間間隔からの前記動体の画像表示上に医療器具の位置を重ね合わせるコードと、
をさらに含む、請求項３７に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項４３】
前記ガーメントが、前記第１時間間隔および前記第２時間間隔の両方の間に前記動体に対して固定位置で前記動体に結合される、請求項３７に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項４４】
前記識別された画像に基づいて医療器具が向けられるナビゲーションパスを提供すること
をさらに含む、請求項３７に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項４５】
前記第１マーカおよび前記第２マーカが、前記動体に対して固定位置において前記動体に結合されるが、前記動体が動きの経路を通して動くときに互いに対して移動することができ、前記第１位置特定要素および前記第２位置特定要素が、前記動体に対して固定位置において前記動体に結合されるが、前記動体が動きの経路を通して動くときに互いに対して移動することができる、請求項３７に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項４６】
プロセッサにプロセスを実行させる命令を表すコードを格納するプロセッサ可読媒体であって、前記コードが、
第１時間間隔中に、動体の動きの経路の間の前記動体の複数の３−Ｄ画像に関連するデータを受け取るコードであって、前記動体にガーメントが結合され、前記ガーメントに複数のマーカが結合される、コードと、
前記第１時間間隔の後の第２時間間隔中に、前記ガーメントに結合された複数の位置特定要素に関連するデータを受け取るコードであって、前記データが、前記動体の動きの経路の間の前記複数の位置特定要素の各々の位置を含む、コードと、
前記複数の位置特定要素からの前記位置特定要素の各々の位置に関連する前記データを、複数の３−Ｄ画像に関連する前記データで識別される前記複数のマーカからの各マーカの位置と自動的に比較するコードと、
前記比較に基づき、前記複数の３−Ｄ画像内の前記複数のマーカから、前記動体に対し前記複数の位置特定要素からの位置特定要素と実質的に同じ位置を有するマーカを自動的に識別するコードと、
を含む、プロセッサ可読媒体。
【請求項４７】
前記複数の画像から、前記識別されたマーカに関連する画像を選択するコード
をさらに含む、請求項４６に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項４８】
前記比較に基づき、前記複数の３−Ｄ画像内の前記複数のマーカから、前記動体に対し前記複数の位置特定要素からの第２位置特定要素と実質的に同じ位置を有する第２マーカを自動的に識別するコードと、
前記複数の３−Ｄ画像から、前記識別された第１マーカと前記識別された第２マーカとに関連する画像を選択するコードと、
をさらに含む、請求項４６に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項４９】
前記第２時間間隔中に、前記動体に対する第３位置特定要素の位置に関連するデータを受け取るコードであって、前記第３位置特定要素が前記動体に結合される、コードと、
複数の画像に関連する前記データに、前記第３位置特定要素の位置を投影するコードと、
第３マーカが、前記複数の画像からの１つの画像において前記第３位置特定要素と実質的に同じ位置に存在するかまたは存在しないかの一方を決定するコードと、
をさらに含む、請求項４６に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項５０】
前記自動的に識別することが、前記位置特定要素の前記識別された位置を、前記複数の画像からの１つの画像内の前記マーカの位置に自動的に相関させることを含む、請求項４６に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項５１】
前記自動的に識別することに基づき、前記第２時間間隔に関連する前記動体の動きの経路を、前記第１時間間隔に関連する前記動体の動きの経路に自動的に位置合せするコード
をさらに含む、請求項４６に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項５２】
プロセッサにプロセスを実行させる命令を表すコードを格納するプロセッサ可読媒体であって、前記コードが、
第１時間間隔中に、動体の動きの経路の間の前記動体の複数の３−Ｄ画像に関連する画像データを受け取るコードであって、前記動体に装置が結合され、前記装置に複数のマーカが結合される、コードと、
前記第１時間間隔の後の第２時間間隔中に、前記装置に結合された複数の位置特定要素に関連するデータを受け取るコードであって、前記データが前記動体の動きの経路の間の前記複数の位置特定要素の各々の位置を含む、コードと、
前記第１時間間隔からの複数の３−Ｄ画像に関連する前記データを自動的にセグメント化し、前記複数のマーカから少なくとも１つのマーカの各々の位置を特定するコードと、
前記第１時間間隔からの前記複数のマーカからの前記少なくとも１つのマーカの位置に関連する前記データを、前記第２時間間隔からの前記複数の位置特定要素からの前記位置特定要素の各々の位置に関連する前記データと自動的に相関させるコードと、
前記自動的に相関させることに基づき、前記第１時間間隔中の前記動体の動きの経路を、前記第２時間間隔中の前記動体の動きの経路に自動的に位置合せするコードと、
を含む、プロセッサ可読媒体。
【請求項５３】
第１時間間隔中に、動体の複数の画像に関連する画像データを受け取るステップであって、前記複数の画像が、前記動体に結合された第１マーカの位置と、前記動体に結合された第２マーカの位置と、の表示を含み、前記第１マーカが第１位置において前記動体に結合され、前記第２マーカが第２位置において前記動体に結合され、前記第１時間間隔が前記動体の動きの経路に関連する、ステップと、
前記第１時間間隔の後の第２時間間隔中に、前記動体に対する第１位置特定要素の位置に関連するデータと、前記動体に対する第２位置特定要素の位置に関連するデータと、を受け取るステップであって、前記第１位置特定要素が、前記第１位置に近接して前記動体に結合され、前記第２位置特定要素が、前記第２位置に近接して前記動体に結合され、前記第２時間間隔が前記動体の動きの経路に関連する、ステップと、
前記第２時間間隔中に、前記複数の画像から、前記動体に対する前記第１位置特定要素の位置と実質的に同じである前記第１マーカの位置と、前記動体に対する前記第２位置特定要素の位置と実質的に同じ前記第２マーカの位置と、に関連する画像を自動的に識別するステップと、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００５年９月１３日に出願され、「画像誘導精度検証のための装置および方法（Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｉｍａｇｅ  Ｇｕｉｄｅｄ  Ａｃｃｕｒａｃｙ  Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ）」と題する米国特許出願第１１／２２４，０２８号明細書と、２００６年４月２５日に出願され、「自動画像誘導精度検証（Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｉｍａｇｅ  Ｇｕｉｄｅｄ  Ａｃｃｕｒａｃｙ  Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ）」と題する米国特許出願第１１／４１０，１４３号明細書と、に対する優先権を主張し、それらの開示内容はすべて参照により本明細書に援用される。
【技術分野】
【０００２】
背景
本発明は、一般に医療機器に関し、特に、画像誘導医療処置（image guided medical procedure）に関連する装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
画像誘導介入（ｉｍａｇｅ  ｇｕｉｄｅｄ  ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎ）（ＩＧＩ）としても知られる画像誘導手術（ｉｍａｇｅ  ｇｕｉｄｅｄ  ｓｕｒｇｅｒｙ）（ＩＧＳ）は、医師が医療処置中に生体構造内における器具の位置を特定する能力を高める。ＩＧＳは、２次元（２−Ｄ）アプリケーションと３次元（３−Ｄ）アプリケーションとを含むことができる。
【０００４】
既存の撮像モダリティは、動的な生体構造の動きを取り込むことができる。かかるモダリティには、心電図同期（ＥＣＧ−ｇａｔｅｄ）または呼吸同期（ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ−ｇａｔｅｄ）磁気共鳴画像化（ＭＲＩ）装置、ＥＣＧ同期または呼吸同期コンピュータ断層撮影（ＣＴ）装置および映画撮影（ｃｉｎｅｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）（ＣＩＮＥ）Ｘ線透視法（ｆｌｕｏｒｏｓｃｏｐｙ）がある。動的撮像モダリティは、生体構造を、その特徴的な動きの間のいくつかの瞬間においてサンプリングし、その後一組の画像フレームまたはボリュームを作成することにより、生体構造の動きをその動きの周期的サイクルにわたって取り込むことができる。かかる画像は、医師が後に生体構造体に対して行われる医療処置中に医療機器を生体構造体の所望の位置までナビゲートするのを助けるために、使用することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
典型的な画像誘導医療システムでは、医療処置中の生体構造体の同じ位置および向きに対応する処置前画像を識別するために、手動のユーザ入力が必要である。これら手動操作により、画像誘導処置において誤りが増大し効率が低下することになる可能性がある。
【０００６】
標的生体構造体の処置前画像を取り込むための撮像装置とともに使用することができ、医療処置中に医師を生体構造体の正しい位置に誘導するのを助けるべく処置間にそれら画像を使用することが可能な装置が必要とされている。
【０００７】
また、医師が生体構造体のある範囲の動きの間に生体構造体の選択された位置まで医療機器をナビゲートするのを、助けるために使用することができる標的生体構造体の処置前画像を、自動的に識別することができる方法および装置が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明の概要
一実施形態では、方法は、第１時間間隔中に、動体の複数の画像に関連する画像データを受け取るステップを含む。複数の画像は、動体に結合されたガーメント上の第１マーカの位置と、動体に結合されたガーメント上の第２マーカの位置と、の表示（indication）を含む。第１マーカは、第１位置においてガーメントに結合され、第２マーカは、第２位置においてガーメントに結合される。第１時間間隔は、動体の動きの経路に関連する。第１時間間隔の後の第２時間間隔中に、動体に対する第１位置特定要素（a first localization element）の位置に関連するデータが受け取られ、動体に対する第２位置特定要素の位置に関連するデータが受け取られる。第１位置特定要素は、第１位置においてガーメントに結合され、第２位置特定要素は、第２位置においてガーメントに結合される。第２時間間隔は、動体の動きの経路に関連する。第２時間間隔中に、複数の画像から、動体に対する第１位置特定要素の位置と実質的に同じである第１マーカの位置と、動体に対する第２位置特定要素の位置と実質的に同じである第２マーカの位置と、を含む画像が、自動的に識別される。
【０００９】
本発明について、添付図面に関連して説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
詳細な説明
本発明の一実施形態による装置は、ガーメントと、ガーメントに結合された２つ以上のマーカと、を含む。本装置はまた、マーカに近接してガーメントに結合される２つ以上の位置特定要素を含むことができる。本装置は、患者の選択された動的生体構造（dynamic anatomy）等、動体に結合されるように構成される。動的生体構造は、たとえば、通常機能中に動く任意の生体構造（たとえば、心臓、肺、腎臓、肝臓および血管）であってもよい。コンピュータ等のプロセッサが、手術前または処置前の第１時間間隔中に取得された、動体に関連する画像データを受け取るように構成される。画像データは、第１時間間隔中の複数の瞬間に対するマーカの各々の位置の表示を含むことができる。プロセッサはまた、外科手術または他の医療処置が行われている第２時間間隔中に、位置特定要素に関連する位置データを受け取ることも可能である。プロセッサは、位置特定要素から受け取る位置データを使用して、第２時間間隔中の所与の瞬間に対する要素間の距離を決定することができる。プロセッサはまた、画像データを使用して、第１時間間隔中の所与の瞬間に対するマーカ間の距離を決定することも可能である。そして、プロセッサは、第１時間間隔中の所与の瞬間におけるマーカ間の距離が、医療処置すなわち第２時間間隔中の所与の瞬間におけるそれらマーカに関連する要素間の距離と同じである、画像間の一致（a match between an image）を見つけることができる。
【００１１】
医師または他の医療専門家は、第２時間間隔中に行われる医療処置の間に、プロセッサによって選択される画像を使用することができる。たとえば、心臓等の患者の標的生体構造に対して医療処置が行われる場合、医師は、その医療処置中に、医師を患者内の標的部位まで誘導する撮像装置を利用することができない場合がある。本発明の一実施形態によるガーメントは、医療処置の前に患者の標的生体構造に近接して配置しまたはそれに結合することができ、第１時間間隔中に標的部位の処置前画像を取得することができる。画像データを用いて、ガーメントに結合されたマーカまたは基準（ｆｉｄｕｃｉａｌ）を見ることができ、画像データは、第１時間間隔中の標的生体構造（たとえば心臓）の動きの所与の経路の間のマーカの位置の表示を含むことができる。かかる動きは、たとえば患者の吸気（すなわち吸込み）および呼気（すなわち吐出し）によるか、または心臓鼓動による可能性がある。心臓に対する処置等、第２時間間隔中に行われる医療処置中、プロセッサは、医療処置（または第２時間間隔）中の所与の瞬間に、位置特定要素から要素の位置に関連するデータを受け取る。所与の瞬間に対し、マーカの選択された対の間の距離を画像データから決定することができ、位置特定要素の対応する選択された対の間の距離を要素データに基づいて決定することができる。
【００１２】
位置特定要素は、マーカの位置に近接してガーメントに結合されるため、要素の選択された対の間の距離を使用して、位置特定要素と対応する対応マーカの対の間の処置間距離を決定することができる。そして、第１時間間隔中に取得された処置前画像データから、その画像における選択されたマーカの対の間の距離が、第２時間間隔中の所与の瞬間において位置特定要素を使用して決定された同じ距離に一致するかまたはそれにかなり近似する画像を選択することができる。このプロセスを、医療処置中に連続的に行うことができ、それにより、カテーテルまたは同様の構造が標的生体構造までナビゲートされる際に標的生体構造の向きおよび形状を示すシミュレートされたリアルタイムの処置間画像が生成される。このため、医療処置中、医師は、生体構造のリアルタイムの動きに対応しかつそれをシミュレートする、標的生体構造の選択された画像を見ることができる。さらに、カテーテルを標的生体構造にナビゲートすること等、第２時間間隔中に行われている医療処置中、第２時間間隔中にカテーテルに結合される電磁コイルの位置を、カテーテルの画像の上に重ね合わせることができる。そして、第１時間間隔からの選択された画像の上に、カテーテルの重ね合わされた画像を重ね合わせることができ、それにより、標的生体構造に対するカテーテル位置のシミュレートされたリアルタイム画像が提供される。このプロセスおよび他の関連方法については、２００３年１１月８日に出願された、画像誘導介入を行う際に有用な方法、装置およびシステム（Ｍｅｔｈｏｄｓ，  Ａｐｐａｒａｔｕｓｅｓ，  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｕｓｅｆｕｌ  ｉｎ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  Ｉｍａｇｅ  Ｇｕｉｄｅｄ  Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎｓ）と題する係属中の米国特許出願第１０／２７３，５９８号明細書に記載されている。
【００１３】
図１および図２は、本明細書で説明するさまざまな手順を実行するために使用することができる装置の概略図である。図１に示すように、装置１０は、ガーメント２０を含む。ガーメント２０を動体Ｂに結合することができる。動体Ｂは、たとえば、患者の生体構造の選択された動的部分であってもよい。ガーメント２０は、種々の異なる形状およびサイズであってもよい。たとえば、一実施形態では、ガーメント２０は、管状またはスリーブ構成であり（図５参照）、たとえば、患者の胴部の周囲に、またはたとえば患者の心臓を包囲する上胸部の周囲に適合することができる。ガーメント２０は、連続管状構成や、部分管状構成とすることができる。たとえば、ガーメント２０は、動体に結合する前にほぼ平面であり、その後、動体の周囲に巻き付けられ、ストラップ、フック・パイルファスナ、スナップまたは他の任意の適当な結合方法等の取付部材を使用して、動体に結合されてもよい。連続管状形状の場合、ガーメント２０を、摩擦嵌合によって、またはガーメントが動体に沿うように伸縮性であることにより、動体の適所に保持してもよい。別の実施形態では、ガーメント２０は、患者の身体の種々の位置に配置されることが可能なパッチの形状等のように、ほぼ平面である。かかるガーメント２０を、接着剤、ストラップ、フック・パイル、スナップまたは他の任意の適当な結合方法を用いて動体に結合することができる。
【００１４】
実施形態によっては、ガーメント２０は、患者が着用するシャツとして構成される。実施形態によっては、ガーメント２０は、パンツと同様に着用されるように構成される。さらに他の実施形態では、ガーメントは、患者が着用する下着として構成される。たとえば、ガーメントを、患者の胴体上部に着用される下着（たとえばブラジャー）として構成してもよい。これら構成により、たとえば、患者の標的生体構造に対して異なる角度でマーカを配置することが可能になる。
【００１５】
ガーメント２０は、ファブリック、プラスチックおよびゴム等の種々の異なる材料で構成されることが可能であり、可撓性、伸縮性および／または剛性であってもよい。実施形態によっては、ガーメント２０は、動体Ｂの動きを抑制するように構成される。たとえば、ガーメント２０を、患者の身体に結合されると、患者の吸込みおよび吐出しによる動きまたは心臓の鼓動によってもたらされる動きの少なくとも一部を抑制する、伸縮性材料による管状構成で作成することができる。
【００１６】
図１に示すように、ガーメント２０の選択された位置に、２つ以上のマーカまたは基準２２が結合される。マーカ２２は、Ｘ線等の画像上に見ることができる材料から構成される。マーカ２２は、たとえば放射線不透過性であってもよく、ガーメント２０に、かかる装置に結合する任意の既知の方法を使用して結合されてもよい。図１および図２は、４つのマーカ２２を有する装置１０を示すが、２つ以上の任意の数のマーカを使用することができる。
【００１７】
第１時間間隔中、処置前に、ガーメント２０が動体Ｂに結合されている間に、撮像装置４０を使用して動体Ｂの画像を取得することができる。上述したように、マーカ２２は、画像上に可視であり、第１時間間隔中にマーカ２２の各々の位置の表示を提供することができる。動体Ｂの動きの経路を通しての所与の瞬間におけるマーカ２２の位置を、画像を用いて示すことができる。撮像装置４０は、たとえば、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）装置（たとえば、呼吸同期ＣＴ装置、ＥＣＧ同期ＣＴ装置）、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）装置（たとえば、呼吸同期ＭＲＩ装置、ＥＣＧ同期ＭＲＩ装置）、Ｘ線装置または他の任意の適当な医療撮像装置であってもよい。一実施形態では、撮像装置４０は、融合されたコンピュータ断層撮影−ポジトロン放出断層撮影（ｐｏｓｉｔｒｏｎ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）画像データセットを生成するコンピュータ断層撮影−ポジトロン放出断層撮影装置である。撮像装置４０は、プロセッサ３０と通信し、動体Ｂに関連する第１時間間隔中に取得された画像データをプロセッサ３０に送信し、転送し、コピーし、および／または提供することができる。
【００１８】
プロセッサ３０は、プロセッサ３０にプロセスを実行させる命令を表すコードを格納するプロセッサ可読媒体を含む。プロセッサ３０は、たとえば、市販のパーソナルコンピュータであってもよく、または１つまたは複数の特定のタスクを実行することに専用のより複雑でないコンピューティングまたはプロセッシングデバイスであってもよい。たとえば、プロセッサ３０は、対話式グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を提供することに専用の端末であってもよい。本発明の１つまたは複数の実施形態によるプロセッサ３０は、市販のマイクロプロセッサであってもよい。別法として、プロセッサ３０は、１つまたは複数の特定の機能を達成するかあるいは１つまたは複数の特定のデバイスまたはアプリケーションを実現するように設計された、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）またはＡＳＩＣの組合せであってもよい。さらに別の実施形態では、プロセッサ３０は、アナログまたはデジタル回路あるいは複数の回路の組合せであってもよい。
【００１９】
プロセッサ３０は、メモリコンポーネント３２を含むことができる。メモリコンポーネント３２は、１つまたは複数のタイプのメモリを含んでもよい。たとえば、メモリコンポーネント３２は、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）コンポーネントおよびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）コンポーネントを含むことができる。メモリコンポーネントはまた、プロセッサ３０が読み出し可能な形式でデータを格納することに適している他のタイプのメモリを含んでもよい。たとえば、メモリコンポーネント内に、電子的にプログラム可能なリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ）、消去可能な電子的にプログラム可能なリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリを、他の適当な形式のメモリ同様、含めることができる。プロセッサ３０はまた、コードの所望の機能に応じて、たとえばコプロセッサ、グラフィックプロセッサ等の種々の他のコンポーネントを含むことができる。
【００２０】
プロセッサ３０は、メモリコンポーネント３２にデータを格納し、またはメモリコンポーネント３２に先に格納されたデータを読み出すことができる。プロセッサ３０のコンポーネントは、入出力（Ｉ／Ｏ）コンポーネント（図示せず）によりプロセッサ３０外部のデバイスと通信することができる。本発明の１つまたは複数の実施形態によれば、Ｉ／Ｏコンポーネントは、種々の適当な通信インタフェースを含むことができる。たとえば、Ｉ／Ｏコンポーネントは、たとえば、標準シリアルポート、パラレルポート、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、Ｓビデオポート、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）ポート、小型コンピュータシステムインタフェース（ＳＣＣＩ）ポート等、有線接続を含んでもよい。さらに、Ｉ／Ｏコンポーネントは、たとえば、赤外線ポート、光ポート、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））無線ポート、無線ＬＡＮポート等、無線接続を含んでもよい。
【００２１】
プロセッサ３０をネットワークに接続してもよく、ネットワークは、ローカルエリアネットワークまたは広域ネットワーク等のイントラネット、あるいはワールドワイドウェブまたはインターネット等のエクストラネットを含む任意の形態の相互接続ネットワークであってもよい。ネットワークを、無線または有線ネットワークで、仮想私設網（ＶＰＮ）を含む専用回線で物理的に実装してもよい。
【００２２】
上述したように、プロセッサ３０は、撮像装置４０から画像データを受け取ることができる。プロセッサ３０は、ＨＵ（Hounsfiled unit）閾値処理、畳み込み、連結成分または他の組合せ画像処理およびセグメンテーション技術等、さまざまなセグメンテーション技術を使用して、画像データまたはボクセル空間内の選択されたマーカ２２の位置を特定することができる。プロセッサ３０は、第１時間間隔中の複数の瞬間の間に、任意の２つのマーカ２２の位置の間の距離および方向を決定し、画像データとともに位置および距離データをメモリコンポーネント３２内に格納することができる。複数の画像を生成することにより、動体の動きの経路を通しての複数の瞬間における視覚的画像を提供することができる。プロセッサ３０はまた、受信デバイスまたは位置特定デバイス３４を含んでもよく、それについては後により詳細に説明する。
【００２３】
図２に示すように、第２時間間隔中に行われる医療処置中に使用するために、マーカ２２の位置に近接してガーメント２０に２つ以上の位置特定要素２４が結合される。位置特定要素２４は、たとえば、電磁コイル、赤外線発光ダイオードおよび／または光受動反射マーカであってもよい。マーカ２２は、位置特定要素２４をマーカ２２に結合するために使用されるプラスチックまたは非鉄取付具または蟻継ぎあるいは他の適当なコネクタを含むことができる。そして、ガーメント２０が、治療前画像が取得された第１時間間隔中と同じ位置で動体Ｂに結合された状態で、医療処置を行うことができる。医療処置中、位置特定要素２４は、プロセッサ３０内に含まれる位置特定デバイス３４と通信しまたは接続される。位置特定デバイス３４は、たとえば、現場において位置特定コイル上に誘導される電圧を測定し、デジタル電圧読み値（a digital voltage reading）を生成し、その電圧読み値を、固定電界エミッタからの特徴付けられた電圧量対ミリメートルに基づき（based on a characterized volume of volatages to millimeters from a fixed field emitter）、メトリック位置測定値（a metric positional measurement）にマップする、アナログデジタル変換器であってもよい。要素２４に関連する位置データを、第２時間間隔中の医療処置中に連続的に位置特定デバイス３４に伝送または送出することができる。このため、位置特定要素２４の位置を、第２時間間隔中の所与の瞬間に取り込むことができる。位置特定要素２４がマーカ２２に近接してガーメント２０に結合されるため、位置特定デバイス３４は、要素２４の位置データを使用して、第２時間間隔中、処置間に（intra-procedurally）、マーカ２２に関連する座標または位置を導出することができる。そして、位置特定要素２４（および対応するマーカ２２）の、１つまたは複数の選択された対の間の距離を決定することができ、さまざまなアルゴリズムを使用して、所与の瞬間における選択された要素２４間の距離を分析し、手術前画像に観測される対応するマーカ２２間の距離および向きと比較することができる。
【００２４】
そして、第１時間間隔中に取得された手術前画像から、選択された要素２４間の距離に最も近似するかまたは一致する、所与の瞬間における対応するマーカ２２間の距離を示す画像を選択することができる。距離を比較するプロセスについては後により詳細に説明する。このため、装置１０およびプロセッサ３０を使用して、第２時間間隔中に行われている医療処置の間に標的生体構造の実際の動きに対応する画像を提供することができる。画像は、たとえば吸込みおよび吐出し中などの生体構造の動きの経路の間における、標的生体構造の向きおよび形状を示す。
【００２５】
図３は、ガーメント１２０上の間隔が空けられた位置に配置された、ｍ１〜ｍ９と付す一組のマーカ１２２間の、一例としての一組の距離またはベクトルｄ１〜ｄ６を示す。上述したように、第１時間間隔中に、ガーメント１２０が結合される動体の処置前画像を取得することができる。マーカ間の距離を、動体の動きの経路での複数の瞬間に対し決定することができる。そして、第２時間間隔中に行われる医療処置の間に、マーカ１２２の位置に近接して結合された位置特定要素（図３には図示せず）は、要素の位置データを位置特定デバイス（図３には図示せず）に提供することができる。位置特定デバイスは、位置データを使用して、医療処置または第２時間間隔中の複数の瞬間において要素間の距離またはベクトルを決定することができる。
【００２６】
図４は、位置特定デバイスからの距離またはベクトルデータの一例を示す。ベクトルａ１〜ａ６は、ａからｎまでの時間間隔中の１つの瞬間に対する距離データを表し、ベクトルｎ１〜ｎ６は、ａからｎまでの時間間隔中の別の瞬間に対する距離データを表す。上述したように、ベクトルデータを使用して、処置前画像から、たとえば位置特定要素間の時間ａに対する距離ａ１〜ａ６に対応するかまたはかなり近似するマーカｍ１〜ｍ９間の距離を含む画像を選択することができる。同じプロセスを、時間ｎの間に取り込まれたベクトルｎ１〜ｎ６に対して実行することができる。
【００２７】
処置前画像から適当な画像を選択する１つの方法は、距離ａ１〜ａ６のすべてを合計し、その後、この合計とのマッチングを行って、画像データから距離ａ１〜ａ６の合計に等しい処置前に取得された距離ｄ１〜ｄ６のすべての合計を含む画像を検索することができる、アルゴリズムを実行することである。これら合計の間の差が等しいかまたはゼロである場合、医療処置中の生体構造または動体Ｄの相対位置またはおよび向きは、特定の画像における生体構造の位置および向きと実質的に一致する。そして、距離ａ１〜ａ６に一致するかまたはかなり近似する距離ｄ１〜ｄ６に関連する画像を選択し表示することができる。たとえば、図５は、それぞれ距離ａ１〜ａ６およびｎ１〜ｎ６に対応する、動体Ｄの処置前画像、画像ａおよび画像ｎの例を示す。一致を確定するアルゴリズムの一例は以下の通りである。
Ｄｏｅｓ  Σａｉ＝Σｄｉ（この例ではｉ＝１〜６）  ＯＲ
Ｄｏｅｓ  Σ（ａｉ−ｄｉ）＝０（この例ではｉ＝１〜６）
これらのいずれかに対してｙｅｓである場合、画像は、医療処置中に取得されたベクトルまたは距離データに一致するものである。
【００２８】
図６は、本発明の一実施形態による装置２１０を示す。装置２１０は、可撓性および／または伸縮性材料で作成することができる管状ガーメント２２０を含む。ガーメント２２０を、患者の胴体上部または下部の周囲等、患者の身体の一部にわたって配置することができる。ガーメント２２０は、伸縮性であることにより、それが結合される身体の部分の動きの一部を少なくとも部分的に抑制することができる。装置２１０は、間隔が空けられた位置においてガーメント２２０に結合される複数のマーカまたは基準２２２をさらに含む。複数の位置特定要素２２４がマーカ２２２の位置に近接して取外し可能に結合され、それにより、上述したような第１時間間隔中、要素２２４がガーメント２２０に結合されていない状態で画像を取得することができる。位置特定要素は、取外し可能に結合される必要はない。たとえば、要素をガーメントに固定結合してもよい。さらに、要素を、治療前撮像中にガーメントに結合してもよい。
【００２９】
図７は、装置２１０（位置特定要素２２４なしに示す）が、哺乳類体（mammalian body）Ｍ等の動体の動きの間にいかに動き、かつ向きおよび形状を変化させる可能性があるかを示すグラフィカル図である。グラフは、哺乳類体Ｍの吸込み（吸気）および吐出し（呼気）の間に肺容量がいかに変化する可能性があるかの一例である。吸込みおよび吐出し中の装置２１０の形状および向きにおける対応する変化もまた示す。図６に示す６つのマーカ２２２に、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅおよびｆと付す。上述したように、第１時間間隔中に装置１１０の画像を取得することができる。画像は、マーカ２２２の各々の相対位置の表示を示してもよく、すなわち、マーカ２２２は画像において可視であり、そのため、或る期間にわたって各マーカ２２２の位置を観察することができる。そして、任意の２つのマーカ２２２間の距離を、第１時間間隔中の任意の所与の瞬間に対して決定することができる。たとえば、マーカａおよびｂの間の距離Ｘを示し、マーカｂおよびｆの間の距離Ｙを示す。これらの距離を、マーカ２２２の位置および向きを示す関連画像から、第１時間間隔中の任意の所与の瞬間に対して決定することができる。図示するように、距離Ｘは、ＡおよびＣとして示す時間における哺乳類体Ｍの呼気中、Ｂとして示す時間における哺乳類体Ｍの吸気中より小さい。同様に、距離Ｙは、呼気中より吸気中の方が大きい。マーカ２２２の任意の対の間の距離を、本明細書で説明するプロセスにおいて決定し使用することができる。このため、上記実施形態は、あり得る対の選択の単なる例である。たとえば、マーカｅの位置とマーカｂの位置との間の距離を決定してもよい。さらに、所与の処置に対し、複数の対を選択しても１つの対のみを選択してもよい。
【００３０】
図８は、本発明の一実施形態による方法を示すフローチャートである。方法５０は、ステップ５２において、処置前または第１時間間隔中に画像データを受け取ることを含む。上述したように、適当な撮像モダリティ（たとえば、ＣＴスキャン、ＭＲＩ等）を使用して動体の画像が取得される。画像データは、動体に結合されたガーメント（上述したような）の取得された１つまたは複数の画像に関連し、ガーメントには２つ以上のマーカが結合されている。言い換えれば、動体の画像データは、ガーメントに関連する画像データと相関づけされる。上述したような種々の異なる撮像モダリティを使用して、１つまたは複数の画像を取得することができる。ステップ５４に示すように、画像データは、第１マーカの位置の表示と第２マーカの位置の表示とを含むことができる。画像データは、選択された時間間隔にわたる動体の動きの範囲または経路の間のマーカの複数の位置に対する位置データを含んでもよい。上述したように、画像データは、複数のマーカに関連する位置データを含むことができるが、簡単のためにここでは２つのみについて説明する。ステップ５６において、第１時間間隔中の複数の瞬間に対し、第１マーカの位置と第２マーカの位置との間の距離を決定することができる。また上述したように、この決定は、所与の画像におけるマーカ間の観察可能な距離に基づいて距離を決定することを含んでもよい。ステップ５８において、第１時間間隔中に受け取られる画像のすべてを含む画像データ、位置データおよび距離データを、メモリに格納しおよび／または記録することができる。
【００３１】
次いで、ステップ６０において、ガーメントが患者の実質的に同じ位置に配置された状態で、患者に対し医療処置を行っている第２時間間隔中、第１位置決め要素および第２位置決め要素についての位置データを受け取ることができる。位置特定要素を、マーカの位置に近接してガーメントに結合することができ、それにより、要素に関連する位置データを使用して、医療処置中にリアルタイムでマーカの相対位置を確定することができる。ステップ６２において、要素の位置データを格納しおよび／または記録することができる。
【００３２】
ステップ６４において、第１位置特定要素と第２位置特定要素との間の距離を決定することができる。マーカと同様に、２つの位置特定要素のみについて説明するが、３つ以上の位置特定要素に関連する位置データを受け取ってもよく、追加の要素の間の距離を決定してもよい。
【００３３】
次のステップでは、第１時間間隔中に取得された１つまたは複数の画像から、いずれの画像が、第２時間間隔中または医療処置中の所与の瞬間における動体の相対位置および／または向きを表すかが決定される。これを決定するために、ステップ６６において、第２時間間隔中の所与の瞬間における第１位置特定要素の位置と第２位置特定要素の位置との間の距離が、第１時間間隔中に画像データを用いて取得された第１マーカの位置と第２マーカの位置との間の、ステップ５６において決定された距離と比較される。
【００３４】
第１時間間隔から、医療処置中の所与の瞬間における動体の同じ位置および向きを最も適切に表す画像を選択することができる。これを行うために、第２時間間隔中の位置特定要素の所与の対の間の距離の差を使用して、第１時間間隔中に受け取られた画像データから、マーカの同じ所与の対の間の同じ距離を含む画像が選択される。これを、たとえば、計算を実行するアルゴリズムを実行することによって達成することができる。マーカおよび位置特定要素の複数の対がある場合、アルゴリズムは、第２時間間隔中の所与の瞬間において要素の選択された対のすべての間の距離を合計し、処置前画像データを受け取った第１時間間隔中の各瞬間においてマーカの関連する選択された対のすべての間の距離を合計してもよい。
【００３５】
第２時間間隔中の位置特定要素の間の距離の合計と実質的に同じである、マーカの選択された対に対する距離の合計を提供する画像が見つかった場合、ステップ６８において、その画像が選択される。そして、ステップ７０においてその選択された画像を表示することができる。そして、医師は、動体の標的部分に対する医療処置中にその画像を観察することができる。したがって、医療処置中に、複数の画像が表示され、動体のリアルタイムな位置に対応する画像を見ることができるように、上記プロセスを連続的に実行してもよい。
【００３６】
別の実施形態では、方法は、処置前に（本明細書では「第１時間間隔」とも呼ぶ）、動体の動きの経路の間の動体の画像を取り込むことを含む。それら画像を使用して、医師が、後に行われる医療処置中に（本明細書では「第２時間間隔」とも呼ぶ）、動体上の所望の位置まで医療器具をナビゲートするのを支援することができる。本方法は、「モデル空間」または「画像空間」において取得されたデータ（処置前に取得された位置データ）と「物理空間」において取得されたデータ（後の医療処置中に取得された位置データ）との間のセグメンテーション、相関および位置合せ（segmentation, correlation and registration）を自動的に実行するように構成されたシステムを使用する。
【００３７】
特に、装置は、患者の選択された動的生体構造等の選択された動体に結合されるように構成される。動的生体構造は、たとえば、その通常機能中に動く生体構造（たとえば、心臓、肺、腎臓、肝臓および脈管構造）に関連する身体の任意の部分であってもよい。装置は、たとえば、患者に結合されるように構成された２つ以上のマーカと、マーカに近接して患者に結合されるように構成された２つ以上の位置特定要素と、を含むことができる。他の実施形態では、装置は、たとえば、患者に結合されるように構成されたガーメント（上述したような）と、ガーメントに結合された２つ以上のマーカと、マーカに近接した位置においてガーメントに結合された２つ以上の位置特定要素と、を含むことができる。
【００３８】
コンピュータ等のプロセッサは、手術前または処置前の第１時間間隔中に取得される、動体に関連する処置前画像データを受け取るように構成される。画像データは、第１時間間隔中の複数の瞬間についての、マーカの各々の位置の表示を含むことができる。プロセッサはまた、外科手術または他の医療処置が行われている第２時間間隔中に、位置特定要素に関連する位置データを受け取ることができる。プロセッサは、位置特定要素から受け取った位置データと画像から受け取った位置データとを使用して、処置前撮像中の所与の瞬間におけるマーカの位置が、後の医療処置の間の所与の瞬間において、それらマーカに対応する位置特定要素の位置と実質的に同じである、画像を、処置前画像から自動的に識別することができる。
【００３９】
医師または他の医療専門家は、たとえば時間的位置合せおよび同期（ｇａｔｅｄ）ナビゲーションを含む画像誘導医療処置等、第２時間間隔中に行われる医療処置中に、プロセッサによって自動的に識別された画像を使用することができる。たとえば、心臓等の患者の標的生体構造に対して医療処置が行われる場合、医師は、医療処置中に撮像装置を利用して、医師自身を患者内の標的部位まで誘導することができない場合がある。医療処置の前に、標的生体構造に近接して患者にマーカまたは基準を配置しまたは結合することができ、第１時間間隔中に、標的部位の処置前画像を取得することができる。画像データ内にマーカまたは基準を見ることができ、画像データは、第１時間間隔中の標的生体構造（たとえば心臓）の動きの所与の経路の間の、マーカの位置の表示を含んでもよい。こうした動きは、たとえば、患者の吸気（すなわち吸込み）および呼気（すなわち吐出し）によるか、または心臓鼓動による場合がある。マーカが第１時間間隔中と同じ位置で患者に結合されている状態で、心臓に対する処置等、第２時間間隔中に行われる医療処置の間、プロセッサは、医療処置（または第２時間間隔）中の所与の時刻における位置特定要素の位置に関連するデータを位置特定要素から受け取る。
【００４０】
第１時間間隔と第２時間間隔との両方の間に、動体に関して患者の同じ位置にマーカが配置され、かつ位置特定要素がマーカの位置に近接して患者に結合されるため、画像空間における位置データと物理空間における位置データとの間で相関づけることができる。たとえば、処置前撮像中の或る瞬間におけるマーカの位置は、画像データにおいて見られるような動体の動きの経路の間の或る瞬間における動体の特定の位置および向きに対応する。第２時間間隔中に医療処置が行われる時、位置特定要素の位置は、同様に、動体の動きの経路の間の或る瞬間における動体の特定の位置付けに対応する。たとえば動的生体構造が動く際、マーカ・位置特定要素の組合せどうしは互いに対して移動することができるが、マーカは、第１時間間隔および第２時間間隔両方の間において、患者に対して固定位置にある。上述したように、位置特定要素は、マーカに近接して患者に結合されるため、位置特定要素の位置（医療処置中に識別される）がマーカの位置（画像空間において識別される）と実質的に同じである場合、マーカのその位置に対応する画像は、医療処置中のその瞬間に対する動体の位置を表す。
【００４１】
自動セグメンテーション・相関・位置決めプロセスを、画像データセットがプロセッサ内にインポートされ、位置特定要素がプロセッサに接続された後に、実行することができる。一旦実行されると、相関は、処置の過程の間は変化せず、モデル空間マーカ位置は、時間的位置合せに対するベースライン位置を提供する。セグメンテーション−相関・ベースライン位置合せが計算された後、画像が取得された位置かまたはその近くに動体がある時を決定するために、位置特定要素位置は自動的にかつ連続的にサンプリングされる。もはや画像が取得された時と同じ構成の近くに動体がないことを示す、時間的ゲート閾値が超えられるまで、アフィン剛体変換が自動的にかつ連続的に計算される。自動プロセスは、カテーテルまたは同様の構造が標的生体構造までナビゲートされる際に、標的生体構造の向きおよび形状を示すシミュレートされたリアルタイム処置間画像を生成する。このため、医療処置中、医師は、生体構造のリアルタイムな動きに対応しかつそれをシミュレートする標的生体構造の選択された画像を見ることができる。
【００４２】
さらに、標的生体構造にカテーテルまたは注射針等の器具をナビゲートすること等、第２時間間隔中に行われている医療処置中、第２時間間隔中に器具に結合された電磁コイルの位置を、器具の画像の上に重ね合わせることができる。そして、器具の重ね合わされた画像を、第１時間間隔からの選択された画像に重ね合わせることができ、それにより、標的生体構造に対する器具位置のシミュレートされたリアルタイム画像化が提供される。このプロセスおよび他の関連方法については、２００３年１１月８日に出願された、画像誘導介入を行う際に有用な方法、装置およびシステム（Ｍｅｔｈｏｄｓ，  Ａｐｐａｒａｔｕｓｅｓ，  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｕｓｅｆｕｌ  ｉｎ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  Ｉｍａｇｅ  Ｇｕｉｄｅｄ  Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎｓ）と題する係属中の米国特許出願第１０／２７３，５９８号明細書に記載されている。
【００４３】
図９および図１０は、本明細書で説明するさまざまな手順を実行するために使用することができる装置の概略図である。装置３１０は、図９に示すように、選択された位置において動体Ｂ１に結合される２つ以上のマーカまたは基準３２２を含む。動体Ｂ１は、たとえば、患者の生体構造の選択された動的部分であってもよい。マーカ３２２は、Ｘ線等の画像の上に見ることができる材料から構成される。マーカ３２２は、たとえばＸ線不透過性であってもよく、接着剤、ストラップ等、かかる装置を患者に結合する既知の方法を使用して動体Ｂ１に結合されてもよい。図９および図１０は、４つのマーカ３２２を有する装置３１０を示すが、２つ以上の任意の数のマーカを使用してもよい。
【００４４】
撮像装置３４０を使用して、第１時間間隔中、処置前に、マーカ３２２が動体Ｂに結合されている間に、動体Ｂ１の画像を取得することができる。上述したように、マーカ３２２は画像上において可視であり、第１時間間隔中にマーカ３２２の各々の位置の表示を提供することができる。画像を用いて、動体Ｂ１の動きの経路での所与の瞬間におけるマーカ３２２の位置を示すことができる。撮像装置３４０は、たとえば、撮像装置４０について上述した実施形態または他の任意の適当な医療用撮像装置のうちの任意のものであってもよい。撮像装置３４０は、プロセッサ３３０と通信し、第１時間間隔中に取得された動体Ｂ１に関連する画像データをプロセッサ３３０に送信し、転送し、コピーしおよび／または提供することができる。
【００４５】
プロセッサ３３０は、プロセッサ３３０にプロセスを実行させる命令を表すコードを格納するプロセッサ可読媒体を含む。プロセッサ３３０は、たとえば、プロセッサ３０に対して上述したようなプロセッサの任意の実施形態または構成であってもよく、同じ機能を実行することができる。プロセッサ３３０はまた、たとえば、メモリ３２について上述した実施形態または構成のうちの任意のものを含むことができるメモリコンポーネント３３２を含んでもよい。このため、プロセッサ３３０およびメモリ３３２は、プロセッサ３０およびメモリ３２と実質的に同じ機能を実行することができる。
【００４６】
プロセッサ３３０はまた、ネットワークに接続することができ、ネットワークは、ローカルエリアネットワークまたは広域ネットワーク等のイントラネット、あるいはワールドワイドウェブまたはインターネット等のエクストラネットを含む任意の形態の相互接続ネットワークであってもよい。ネットワークを、無線または有線ネットワークで、仮想私設網（ＶＰＮ）を含む専用回線で物理的に実装してもよい。
【００４７】
上述したように、プロセッサ３３０は、撮像装置３４０から画像データ（本明細書では「画像データセット」とも呼ぶ）を受け取ることができる。プロセッサ３３０は、ＨＵ閾値処理、畳み込み、連結成分または他の組合せ画像処理およびセグメンテーション技術等、さまざまなセグメンテーション技術を使用して、画像データまたはボクセル空間内の選択されたマーカ３２２の位置を特定することができる。プロセッサ３３０は、第１時間間隔中の複数の瞬間の間に、任意の２つのマーカ３２２の位置の間の距離および方向を決定し、画像データとともに位置および距離データをメモリコンポーネント３３２内に格納することができる。複数の画像を生成することにより、動体の動きの経路での複数の瞬間における視覚的画像を提供することができる。プロセッサ３３０はまた、受信デバイスまたは位置特定デバイス３３４を含むことができ、それについては後により詳細に説明する。
【００４８】
図１０に示すように、第２時間間隔中に行われる医療処置中に使用するために、第２時間間隔中、マーカ３２２に２つ以上の位置特定要素３２４が結合される。位置特定要素３２４は、マーカ３２２に隣接して患者に結合される。位置特定要素３２４は、たとえば、電磁コイル、赤外線発光ダイオードおよび／または光受動反射マーカであってもよい。マーカ３２２は、位置特定要素３２４をマーカ３２２に結合するために使用されるプラスチックまたは非鉄取付具または蟻継ぎあるいは他の適当なコネクタを含むことができる。そして、マーカ３２２が、治療前画像が取得された第１時間間隔中と同じ位置で動体Ｂ１に結合された状態で、医療処置を行うことができる。医療処置中、位置特定要素３２４は、プロセッサ３３０内に含まれる位置特定デバイス３３４と通信しまたは接続される。位置特定デバイス３３４は、たとえば、現場において位置特定コイル上に誘導される電圧を測定し、デジタル電圧読み値を生成し、その電圧読み値を、固定電界エミッタからの特徴付けられた電圧量対ミリメータに基づき、メトリック位置測定値にマップする、アナログデジタル変換器であってもよい。位置特定要素３２４に関連する位置データを、第２時間間隔中の医療処置中に連続的に位置特定デバイス３３４に伝送または送出することができる。このため、位置特定要素３２４の位置を、第２時間間隔中の所与の瞬間に取り込むことができる。
【００４９】
画像データセット、第１時間間隔からのマーカに対する位置データ（「モデル空間」）、および第２時間間隔中の位置特定要素に対する位置データ（「物理空間」）を使用して、モデル空間におけるデータと物理空間におけるデータとの間の自動セグメンテーション、相関および位置合せを実行することができる。分析の結果は、医師が動体に対し医療処置を行っている第２時間間隔中の動体の位置を表す画像を、医師に提供することである。プロセッサ３３０を、後により詳細に説明する自動セグメンテーション−相関−位置合せプロセスを実行するように構成することができる。
【００５０】
画像データセット内のマーカ３２２に関連する実際の位置データを識別するために、プロセッサ３３０は、自動セグメンテーション手順を実行することができる。セグメンテーションは、３Ｄ画像データセットにおける基準点を識別するプロセスである。セグメンテーションの目的は、マーカ３２２が位置する可能性のある位置を示す、データセットにおけるあり得る「ランドマーク」の位置を自動的に特定することである。セグメンテーションを種々の異なる方法で実行することができる。たとえば、セグメンテーションプロセスは、輝度フィルタリング、連結性分析ならびにサイズおよび形状フィルタリングを含むことにより、候補センサ（たとえばマーカ）位置か、またはマーカ３２０候補のモデル空間（本明細書では「画像空間」とも呼ぶ）座標を識別することができる。実施形態の例によっては、輝度フィルタリングは、３Ｄ画像データセットに対して閾値処理を行う領域知識（domain knowledge）を適用することにより、基準点を含む指定された輝度範囲内にある画像値のみを選択する。たとえば、基準マーカを、ＣＴスキャンにおいてＨＵが３Ｄ画像内の生体構造より高く現れるように指定してもよい。輝度フィルタリングプロセスからの出力例は、図１１に示すように、輝度が画像マーカを特徴づける値の範囲内にあるボクセル（すなわち３Ｄデータ点）を示す、非ゼロエントリの３Ｄバイナリボリュームを含むことができる。図１１は、自動セグメンテーションプロセスの一例の間の情報の流れの概略図である。
【００５１】
輝度に基づいて画像値をフィルタリングした後、連結性分析を実行することができる。連結性分析は、たとえば「連結成分」を識別するために、３Ｄ画像データセットにおいて識別される、あり得る候補を分析すべく、輝度フィルタリングからの出力を使用することができる。本明細書で使用する連結成分は、互いに接触している隣接するボクセルを介して連結される３Ｄボリューム（すなわち画像データセット）内の連続３Ｄ領域である。連結成分のボクセルの例を図１２および図１３に示す。図１２は、８連結ボクセル要素（陰付きボックスで示す）を有する連結成分を示し、図１３は、４連結ボクセル要素（陰付きボックスで示す）を有する連結成分を示す。識別された連結成分から、各ボクセル要素の位置、幾何学的中心、ならびにボリュームおよび境界周囲寸法等、連結領域に関する情報を識別することができる。連結性分析の出力例は、たとえば、３Ｄバイナリボリュームにおいてそれぞれ分離された連結成分のリストを含むことができ、次のステップにおいてセグメンテーションプロセスで使用することが可能である。
【００５２】
次に、実施形態によっては、識別された連結成分を含む、連結性分析からの出力を、サイズ閾値分析中に、サイズおよび形状基準に基づいてフィルタリングすることができる。まず、基準マーカのサイズに関する知識を使用して、有効なマーカであるには小さすぎるかまたは大きすぎる任意の連結成分を識別し破棄することができる。そして、サイズ基準を満たす連結成分のリストを、形状フィルタリング分析中に、成分の形状に基づいて評価してもよい。基準マーカの形状に関する知識を使用して、基準マーカの既知の形状に一致しないすべての成分を破棄することができる。たとえば、マーカが円柱状であることが知られている場合、連結成分形状を分析して、長軸と短軸との間の比率が設定基準内にあるか否かを判断することができる。このプロセス例におけるこのステップからの出力は、たとえば、形状基準を満たす連結成分のリストを含む。たとえば連結成分形状が連結成分の重心を中心に対称であるか否かを検査すること等、特定のマーカ形状に応じて他の分析を実行してもよい。
【００５３】
セグメンテーションプロセスが実行された後、自動相関プロセスを実行することができる。本明細書で使用する相関は、画像またはモデル空間と物理空間との間で基準点を正しく一致させるプロセスである。基準点を正しく一致させることは、ユーザ介入なしに、画像空間におけるデータと物理空間におけるデータとの位置合せを正確に計算するのに役立つ。相関プロセスは、位置特定要素の各々がモデル画像内において配置されている場所を確定する。モデル空間と物理空間との間のアフィン変換を計算するために、正しい相関が必要である。本明細書で説明する装置および方法により、プロセスを最低限のユーザ介入で自動化することができる。自動相関により、画像空間および物理空間におけるマーカの位置とともに、各空間における各マーカの対応するラベリング／識別が理解されることになる。
【００５４】
あり得る解法が多数あるため、あり得る組合せのすべての計算により、計算時間が長くなる可能性がある。本発明の一実施形態によれば、プロセッサ３３０を、画像空間と物理空間との間の相関をはるかに高速に（たとえば、１．５ＧＨｚＧ４マッキントッシュ（Ｍａｃｉｎｔｏｓｈ）コンピュータにおいて２秒）計算するように構成することができる。
【００５５】
物理空間における位置特定要素位置の数は、通常、モデル空間における識別されたマーカ位置の数より少ないため、相関における推測は、物理空間の３つの位置特定要素点に対して行うことができる。そして、物理空間における位置特定要素３２４の選択された位置とモデル空間との間で、アフィン変換位置合せが計算される。そして、計算された位置合せを使用して、残りの位置特定要素位置をモデル空間に変換し、投影位置においていずれかのマーカが存在するか否かが決定される。このように３つずつの組で総当り（ｂｒｕｔｅ  ｆｏｒｃｅ）反復が行われる。物理空間からの残りの点をモデル空間に投影させて相関推測を試験する場合、モデル空間における設定可能な閾値３Ｄ距離内のマーカの存在に対して試験を実行することができる。３Ｄ誤差が存在する場合、それを計算してもよく、誤差が最低となる相関に注目し記録してもよい。この技術は、物理空間に対応する点を有していないモデル空間の点（すなわち、セグメンテーション中に確定されたマーカ位置のリストにおける誤検出）を破棄する。
【００５６】
位置特定要素位置の数は比較的少ないため、すべてのあり得る相関組合せを探索するために上述した相関プロセスを実行することは、非常に計算費用がかからない可能性がある。プロセスは、理論的には、各３点相関に対するモデル空間と物理空間との間の剛体位置合せ（rigid body registration）を計算するために使用されるアフィン変換のように実装され、実際の実装は実行時に定義し決定することができる。指定された基準を満たす解が識別された場合に、解探索反復を停止することにより、プロセスの速度を向上させることが可能である。たとえば、相関推測に対する誤差を計算する場合、物理空間におけるいずれの単一基準点も指定された誤差閾値内でモデル空間内の点にマップできない場合、相関推測に対する投影ループおよび失敗（ｌｏｏｐ−ａｎｄ−ｆａｉｌ）を低減することができる。各あり得る相関組合せが、１つまたは複数の基準によって評価されることにより、モデル空間におけるセグメント化されたマーカと物理的な位置特定要素位置との間の相関が決定される。評価基準の例には、３つの点を使用して変換を計算することと、その後、上述したように残りの物理点をモデル空間に投影することと、が含まれる。他の例には、セグメント化されたマーカと５または６自由度（ＤＯＦ）位置特定要素との間のコイル向き情報を組み込むこと、またはユーザに対し一定の構成において位置特定要素を取り付けるように要求すること等、外部的に入手可能な情報を適用することが含まれる。この相関技術は、位置特定要素が動体の周期的なサイクルのいずれかにあるときに位置特定要素プロセスを実行することができるため、モデル空間マーカとはわずかに異なる相対位置にある物理的位置特定要素を考慮する（account for）ことができる。
【００５７】
相関プロセスの後、プロセッサ３３０は、自動位置合せプロセスを実行することができる。位置合せのプロセスは、マーカ３２２の動きを介して動体の時間的な動きを追跡し、時間的に有効である場合、物理空間とモデル空間との間の変換を計算する。
【００５８】
本明細書において、時間的位置の測度（a measure of a temporal position）を「費用関数」と呼ぶ。自動位置決めアルゴリズムは、費用関数を実行時に定義し／決定することができるように、抽象オブジェクト（abstract objects）を使用する。たとえば、１つのあり得る費用関数は、基準点（たとえば、位置特定要素３２４の位置）の間の平均距離である。費用関数は、基準点のグループに対し、それらの点が既知である空間とは無関係に、時間的測度を計算することができる。それは、測度が互いに対するランドマーク位置に基づく（based upon landmark positions relative to each other）ためである。一旦相関が確立されると、物理空間における位置特定要素位置を、費用関数を用いて定期的に評価することにより、動体が第１時間間隔（画像取得）の周期的段階においてその点に最も一致する時を決定することができる。費用関数の例には、マーカ間の平均距離や、境界楕円の最大／最小軸比や、マーカ間の最小３Ｄ距離と最大３Ｄ距離との間の比を含むことができる。費用関数を、たとえば、患者および／または位置特定装置を動かすことが結果／解／計算に影響を与えないことを確実にするように、患者モデル空間において決定することができる。
【００５９】
費用関数を使用して、第１時間間隔中に複数の画像内のマーカ位置の測度を確立することができる。そして、第２時間間隔中に、同じ費用関数を、相関された位置特定要素位置に連続的に適用することができる。第２時間間隔における位置特定要素の位置が、第１時間間隔におけるマーカ位置と同じ相対位置を有することを、費用関数が示す場合、動体を、第１時間間隔における動きの経路上の同じ時間的点にあるものとして識別することができる。費用関数が、第１時間間隔における動きの経路上の同じ時間的点に動体があることを示す間、第１時間間隔からの自動的に相関されたマーカと第２時間間隔からの位置特定要素とを使用して、位置合せを自動的に計算することができる。費用関数が、位置合せが有効であることを示す場合、コンピュータ画面上で、医療器具の位置およびナビゲーションパスを、第１時間間隔中に取得された動体の画像に重ね合わせて表示することができる。
【００６０】
自動セグメンテーションおよび相関プロセスを実行した後、位置特定要素３２４に対する画像空間における位置データのリストが取得される。これは、マーカ３２２の位置、したがって、画像データセットが取得された時の動体Ｂ１の位置を表す。この情報は、画像データセットに対する「時間的基準」として使用され、データセットに対する名目基準点位置を表す。患者の時間的サイクルにおける異なる時点（たとえば、呼吸サイクルの吸気および呼気の時）に取得される複数の画像に対し、セグメンテーション・相関プロセスを繰り返してもよく、各画像に対して時間的基準点を決定してもよい。
【００６１】
各画像データセットに対して時間的基準が確立されると、位置合せフィルタを使用して、物理空間における位置特定要素１２４の位置を各画像データセットに対する時間的基準位置と比較することができる。位置特定要素３２４の位置が、データセット（すなわち画像データセット）の時間的基準に十分に近い場合、物理空間とモデル空間との間のアフィン変換を計算することにより、その時間的瞬間でのナビゲーションのためにデータセットを使用することができる。そして、その変換を使用して、再フォーマットされた画像、セグメンテーション、インフォマティクス等の情報が投影される。物理的構成が画像データセットの位置にどれほど近くなければならないかを決定する閾値を、感度または時間分解能を変更することができるように、実行時に変更してもよい。
【００６２】
自動位置合せプロセスを通して、３Ｄスキャン時の相対マーカ位置を決定することができる。このように相対マーカ位置を取得することにより、スキャンが取得された呼吸サイクルの時点を確定し、後続する医療処置中にサイクルにおけるその同じ時点にナビゲーションゲートすることができる。結果としての位置合せは、患者に付されたマーカに関連し、それにより患者を、マーカが患者に対して固定位置にある限り、位置合せを無効にすることなく、スキャンガントリ（scan gantry）、テーブル位置および／または位置特定装置に対して、位置を変更することができる。
【００６３】
上述したように、上述したガーメント２０、１２０および２２０等のガーメントを含む装置を使用して、自動セグメンテーション−相関−位置合せプロセスを実行することができる。かかる装置を、本実施形態で説明するシステムおよび方法とともに使用して、上述したものと同じ自動セグメンテーション−位置合せプロセスを実行することができるが、かかる実施形態では、マーカおよび位置特定要素は、ガーメントを使用することによって患者に結合される。図９および図１０に関連して説明した他の装置すべてをかかる実施形態で使用することにより、上述したものと同じ自動セグメンテーション−相関−位置合せプロセスを実行することができる。
【００６４】
動的生体構造の画像が取得される（モデルまたは画像空間）第１時間間隔と動的生体構造に対して医療処置が行われている（物理空間）第２時間間隔との両方の間に、患者に対して固定された位置で、患者の胴体上部または下部の周囲など、患者の身体の一部（動的生体構造に近接する）にわたって、ガーメントを配置してもよい。ガーメントは、その伸縮性により、それが結合される身体の部分の動きの幾分かを少なくとも部分的に抑制することができる。マーカをガーメントの固定位置に結合してもよく、それにより、マーカもまた、第１時間間隔および第２時間間隔の両方の間に、動的生体構造に対して固定された位置において患者に結合される。
【００６５】
再び図７を参照すると、図７は、ガーメントを含む実施形態に関連して説明されているが、ガーメントを含まない実施形態についても同様に説明することができる。図７に示す６つのマーカ２２２には、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅおよびｆが付されている。上述したように、動的生体構造とそれに結合された装置２１０等の装置との画像を、第１時間間隔中に取得することができる。画像は、マーカ２２２の各々の相対位置の表示を含むことができ、すなわちマーカ２２２は画像において可視であり、そのため、各マーカ２２２の位置を或る期間にわたって特定することができる。図示するように、マーカａおよびｂの間の距離Ｘは、ＡおよびＣとして示す時間における哺乳類体Ｍの呼気中、Ｂとして示す時間における哺乳類体Ｍの吸気中より小さい。同様に、マーカｂおよびｆの間の距離Ｙは、呼気中より吸気中の方が大きい。
【００６６】
図１４は、本発明の別の実施形態による方法を示すフローチャートである。方法は、ステップ８０において、第１時間間隔中に、動体の複数の画像に関連する画像データを受け取ることを含む。複数の画像データは、動体に結合されたガーメントの第１マーカの位置と、動体に結合されたガーメントの第２マーカの位置と、の表示を含む。第１マーカは、第１位置においてガーメントに結合され、第２マーカは、第２位置においてガーメントに結合される。第１時間間隔は、動体の動きの経路に関連する。ステップ８２において、動体に対する第１位置特定要素の位置に関連するデータが受け取られ、第１時間間隔後の第２時間間隔中に、動体に対する第２位置特定要素の位置に関連するデータが受け取られる。第１位置特定要素は第１位置においてガーメントに結合され、第２位置特定要素は第２位置においてガーメントに結合される。第２時間間隔は、動体の動きの経路に関連し、ガーメントは、第１時間間隔および第２時間間隔の両方の間において、動体に対する固定位置において動体に結合される。
【００６７】
第２時間間隔中、ステップ８４において、複数の画像から、動体に対する第１位置特定要素の位置と実質的に同じである第１マーカの位置と、動体に対する第２位置特定要素の位置と実質的に同じである第２マーカの位置と、に関連する画像が、自動的に識別される。自動識別は、識別された画像内のマーカの出現に基づいてもよい。自動識別はまた、第３位置特定要素の位置を識別することと、その位置を画像データセット上に投影し、画像データセットからの画像における第３位置特定要素の位置に第３マーカが存在するか否かを決定することと、を含むことができる。自動識別はまた、第２時間間隔中の第１位置特定要素の位置を、複数の画像における第１マーカの位置と相関させることを含むことができる。ステップ８６において、第２時間間隔中の動体の動きの経路が、第１時間間隔中の動体の動きの経路と自動的に位置合せされる。ステップ８６における自動位置合せは、複数の画像内の少なくとも１つの時間的基準を識別することと、少なくとも１つの時間的基準が、識別された画像に基づいて医療器具が向けられるナビゲーションパス（a navigation path for a medical instrument to be directed）を提供する第１マーカまたは第２マーカのうちの少なくとも１つに関連するか否かを識別ことと、を含むことができる。
【００６８】
ステップ８８において、識別された画像に基づいて医療器具が向けられるナビゲーションパスが提供される。医師は、ナビゲーションパスを使用して、第２時間間隔中に、動体に対し医療処置を行いながら、医療器具を動体に誘導することができる。
【００６９】
結論
本発明のさまざまな実施形態について上述したが、それらは単に例として提示されており限定するものとして提示されているものではない、ということが理解されるべきである。このため、本発明の外延および範囲は、上述した実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、特許請求の範囲およびそれらの等価物のみに従って定義されるべきである。
【００７０】
実施形態の先の説明を、当業者が本発明を作成するかまたは使用するのを可能にするように提供した。本発明を、その実施形態に関連して特に示し説明したが、当業者には、それらにおいて、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態および詳細においてさまざまな変更を行ってもよい、ということが理解されよう。たとえば、ガーメント、マーカおよび位置特定要素を、いかなる適当な材料から構成してもよく、種々の異なる形状およびサイズであってもよく、それは必ずしも特に示さないが、依然として本発明の範囲内にある。
【００７１】
比較的少数のマーカについて説明したが、本システムはスケーラブルであり、あらゆる数のマーカの使用も企図される。たとえば、ガーメントは、２〜２０のマーカ、１０〜５０のマーカ等を含んでもよい。さらに、自動化プロセスにおける変形を使用して、同じかまたは実質的に同じ所望の結果を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施形態による方法で使用することができるさまざまな装置の概略図である。
【図２】本発明の一実施形態による方法で使用することができるさまざまな装置の概略図である。
【図３】本発明の一実施形態による装置上のベクトル距離を示す概略図である。
【図４】本発明の一実施形態による位置特定デバイスからのベクトル距離を示す概略図である。
【図５】本発明の一実施形態による画像データからのベクトル距離を示す概略図である。
【図６】本発明の一実施形態による装置の正面斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態による装置の機能を示すグラフィカル表現である。
【図８】本発明の一実施形態による方法を示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態による方法で使用することができるさまざまな装置の概略図である。
【図１０】本発明の一実施形態による方法で使用することができるさまざまな装置の概略図である。
【図１１】自動セグメンテーションプロセス中の情報の流れの概略図である。
【図１２】本発明の一実施形態による３−Ｄボリュームでの連結成分のボクセルの一例の概略図である。
【図１３】本発明の代替実施形態による３−Ｄボリュームでの連結成分のボクセルの一例の概略図である。
【図１４】本発明の一実施形態による方法を示すフローチャートである。
【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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【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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【手続補正書】
【提出日】平成20年5月13日(2008.5.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１位置においてガーメントに結合された第１マーカと、第２位置において前記ガーメントに結合された第２マーカと、動体に結合されるように構成される前記ガーメントと、
前記第１マーカの位置に近接して前記ガーメントに結合される第１要素と、
前記第２マーカの位置に近接して前記ガーメントに結合される第２要素とを備え、前記第１要素および前記第２要素が、各々受信デバイスに結合され、前記第１要素に関連する位置データおよび前記第２要素に関連する位置データを前記受信デバイスに同時に送信するように構成される、装置。
【請求項２】
前記第１マーカおよび前記第２マーカが各々Ｘ線不透過性マーカである、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１要素および前記第２要素が、各々電磁コイル、光赤外線発光ダイオードまたは光受動反射マーカである、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記ガーメントがほぼ平面である、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記ガーメントがスリーブ構成を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記ガーメントが、患者の胴体上部に結合されるように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記ガーメントが、前記動体の動きを少なくとも部分的に抑制するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記ガーメントが、接着剤、１つまたは複数のストラップ、１つまたは複数のフック・パイルファスナあるいは１つまたは複数のスナップのうちの少なくとも１つを使用して、前記動体に結合されるように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記ガーメントが、患者の身体に配置されるように構成されたパッチの形態である、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
第１時間間隔中に、動体の複数の画像に関連する画像データを受け取るステップであって、前記複数の画像が、前記動体に結合された第１マーカの位置と、前記動体に結合された第２マーカの位置と、の表示を含み、前記第１マーカが第１位置において前記動体に結合され、前記第２マーカが第２位置において前記動体に結合され、前記第１時間間隔が前記動体の動きの経路に関連する、ステップと、
前記第１時間間隔の後の第２時間間隔中に、前記動体に対する第１位置特定要素の位置に関連するデータと、前記動体に対する第２位置特定要素の位置に関連するデータと、を受け取るステップであって、前記第１位置特定要素が、前記第１位置に近接して前記動体に結合され、前記第２位置特定要素が、前記第２位置に近接して前記動体に結合され、前記第２時間間隔が前記動体の動きの経路に関連する、ステップと、
前記第２時間間隔中に、前記動体に対する前記第１位置特定要素の位置と実質的に同じである前記第１マーカの位置と、前記動体に対する前記第２位置特定要素の位置と実質的に同じ前記第２マーカの位置と、に関連する画像を、前記複数の画像から自動的に識別するステップと、
を含む、方法。
【請求項１１】
前記第１マーカがガーメントに結合され、前記ガーメントが前記動体に結合され、前記第２マーカが前記ガーメントに結合されており、前記第１マーカが前記第１位置において前記ガーメントに結合され、前記第２マーカが前記第２位置において前記ガーメントに結合され、
前記第１位置特定要素が前記第１位置において前記ガーメントに結合され、前記第２位置特定要素が前記第２位置において前記ガーメントに結合される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記自動的に識別するステップが、前記識別された画像内の前記第１マーカの出現に基づいて前記第１マーカの位置を特定し、前記識別された画像内の前記第２マーカの出現に基づいて前記第２マーカの位置を特定するステップを含む、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２時間間隔中に、前記動体に対する第３位置特定要素の位置に関連するデータを受け取るステップであって、前記第３位置特定要素が前記動体に結合される、ステップと、
前記複数の画像に関連する前記データに基づき前記第３位置特定要素の位置を投影するステップと、
第３マーカが、前記第１時間間隔での前記複数の画像からの画像において前記第３位置特定要素と実質的に同じ位置に存在するか存在しないかを決定するステップと
をさらに含む、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記自動的に識別するステップが、前記第２時間間隔中の前記第１位置特定要素の位置を前記複数の画像からの画像内の前記第１マーカの位置と相関させるステップを含む、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記自動的に識別することに基づき、前記第２時間間隔中の前記動体の動きの経路を前記第１時間間隔中の前記動体の動きの経路と自動的に位置合せするステップ
をさらに含む、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１６】
自動的に識別するステップが、選択された費用関数を使用して、前記第１時間間隔中の前記複数の画像に関連する前記第１マーカの位置と前記第２マーカの位置との間の長さを決定することを含み、
前記第２時間間隔中の前記第１位置特定要素の位置と前記第２位置特定要素の位置とに対し前記選択された費用関数を適用するステップと、
前記第２時間間隔中の前記第１位置特定要素の位置および前記第２位置特定要素の位置が、前記第１時間間隔中の前記第１マーカの位置および前記第２マーカの位置それぞれと実質的に同じであるか否かを決定するステップと、
前記第１マーカおよび前記第２マーカの位置と前記第１位置特定要素および前記第２位置特定要素の位置との位置合せを自動的に計算するステップと、
前記第１時間間隔からの前記動体の画像表示上に医療器具の位置を重ね合わせるステップと、
をさらに含む、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記ガーメントが、前記第１時間間隔および前記第２時間間隔の両方の間において、前記動体に対する固定位置で、前記動体に結合される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
前記識別された画像に基づいて医療器具が向けられるナビゲーションパスを提供するステップ
をさらに含む、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１マーカおよび前記第２マーカが、前記動体に対して固定位置において前記動体に結合されるが、前記動体が動きの経路を通して動くときに互いに対して移動することができ、前記第１位置特定要素および前記第２位置特定要素が、前記動体に対して固定位置において前記動体に結合されるが、前記動体が動きの経路を通して動くときに互いに対して移動することができる、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項２０】
第１マーカの位置の表示および前記第２マーカの位置の表示を受け取るステップが、前記第１位置における前記第１マーカのボクセル座標と、前記第２位置における前記第２マーカのボクセル座標と、を受け取るステップを含む、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項２１】
前記ガーメントがほぼ平面構成である、請求項１１に記載の方法。
【請求項２２】
前記画像データを受け取るステップが、コンピュータ断層撮影装置から画像データを受け取るステップを含む、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項２３】
前記画像データを受け取るステップが、融合されたコンピュータ断層撮影・ポジトロン放出断層撮影画像データセットを生成するコンピュータ断層撮影・ポジトロン放出断層撮影装置から画像データを受け取るステップを含む、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項２４】
前記画像データを受け取るステップが、磁気共鳴撮像装置から画像データを受け取るステップを含む、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項２５】
前記第２時間間隔中に、前記第１位置特定要素の位置に関連する前記データと前記第２位置特定要素の位置に関連する前記データとを連続的に受け取り、前記第２時間間隔中に、前記第１位置特定要素の位置に関連する前記データと前記第２位置特定要素の位置に関連する前記データとを連続的に記録するステップ
をさらに含む、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１時間間隔中に、前記ガーメント上の第３マーカの位置と、前記ガーメント上の第４マーカの位置と、の表示を受け取るステップであって、前記第３マーカが第３位置において前記ガーメントに結合され、前記第４マーカが第４位置において前記ガーメントに結合される、ステップと、
前記第３マーカの位置と前記第４マーカの位置との間の距離を決定するステップと、
前記第２時間間隔中に、前記第３位置において前記ガーメントに結合された第３位置特定要素の位置に関連するデータと、前記第４位置において前記ガーメントに結合された第４位置特定要素の位置に関連するデータと、を受け取るステップと、
前記第３位置特定要素の位置と前記第２位置特定要素の位置とに関連する前記データに基づき、前記第３位置特定要素と前記第４位置特定要素との間の距離を決定するステップと、
前記第１時間間隔中の前記第３マーカと前記第４マーカとの間の距離が、前記第２時間間隔中の前記第３位置特定要素と前記第４位置特定要素との間の距離と異なるか否かを計算するステップと
をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項２７】
前記ガーメントが、前記動体の動きを少なくとも部分的に抑制するように構成される、請求項１１に記載の方法。
【請求項２８】
前記自動的に識別するステップが、前記第１マーカの位置および前記第２マーカの位置を特定するために、前記第１時間間隔からの前記複数の画像に関連する前記データを自動的にセグメント化するステップを含む、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項２９】
前記自動的に識別するステップが、前記第１時間間隔からの前記第１マーカの位置および前記第２マーカの位置に関連する前記データを、前記第１位置特定要素の位置および前記第２位置特定要素の位置に関連する前記データと自動的に相関させるステップを含む、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項３０】
前記自動的に識別するステップが、前記第１時間間隔中の前記動体の動きの経路を、前記第２時間間隔中の前記動体の動きの経路と自動的に位置合せするステップを含む、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項３１】
プロセッサにプロセスを実行させる命令を表すコードを格納するプロセッサ可読媒体であって、前記コードが、
第１時間間隔中に、動体の複数の画像に関連する画像データを受け取るコードであって、前記複数の画像が、前記動体に結合されたガーメント上の第１マーカの位置と、前記動体に結合された前記ガーメント上の第２マーカの位置と、の表示を含み、前記第１マーカが第１位置において前記ガーメントに結合され、前記第２マーカが、第２位置において前記ガーメントに結合される、コードと、
前記第１時間間隔の後の第２時間間隔中に、前記動体に対する第１位置特定要素の位置に関連するデータと、前記動体に対する第２位置特定要素の位置に関連するデータと、を受け取るコードであって、前記第１位置特定要素が前記第１位置において前記ガーメントに結合され、前記第２位置特定要素が前記第２位置において前記ガーメントに結合され、前記第２時間間隔が前記動体の動きの経路に関連する、コードと、
前記第２時間間隔中に、前記動体に対する前記第１位置特定要素の位置と実質的に同じである前記第１マーカの位置と、前記動体に対する前記第２位置特定要素の位置と実質的に同じである前記第２マーカの位置と、を含む画像を、前記複数の画像から自動的に識別するコードと、
を含む、プロセッサ可読媒体。
【請求項３２】
前記自動的に識別することが、
前記識別された画像内の前記第１マーカの出現に基づいて前記第１マーカの位置を特定し、前記識別された画像内の前記第２マーカの出現に基づいて前記第２マーカの位置を特定するコード
を含む、請求項３１に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項３３】
前記第２時間間隔中に、前記動体に対する第３位置特定要素の位置に関連するデータを受け取るコードであって、前記第３位置特定要素が前記動体に結合される、コードと、
前記第３位置特定要素の位置を複数の画像に関連する前記データに投影するコードと、
第３マーカが、前記第１時間間隔での前記複数の画像からの画像において前記第３位置特定要素と実質的に同じ位置に存在するか存在しないかを決定するコードと、
をさらに含む、請求項３１に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項３４】
前記自動的に識別することが、前記第２時間間隔中の前記第１位置特定要素の位置を前記複数の画像からの画像内の前記第１マーカの位置と相関させることを含む、請求項３１に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項３５】
前記自動的に識別することに基づき、前記第２時間間隔中の前記動体の動きの経路を前記第１時間間隔中の前記動体の動きの経路に自動的に位置合せするコード
をさらに含む、請求項３１に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項３６】
選択された費用関数を使用して、前記第１時間間隔中の前記複数の画像に関連する前記第１マーカの位置と前記第２マーカの位置との長さを決定するコードと、
前記第２時間間隔中の前記第１位置特定要素の位置と前記第２位置特定要素の位置とに対し前記選択された費用関数を適用するコードと、
前記第２時間間隔中の前記第１位置特定要素の位置および前記第２位置特定要素の位置が、前記第１時間間隔中の前記第１マーカの位置および前記第２マーカの位置それぞれと実質的に同じであるか否かを決定するコードと、
前記第１マーカおよび前記第２マーカの位置と前記第１位置特定要素および前記第２位置特定要素の位置との間の位置合せを自動的に計算するコードと、
前記第１時間間隔からの前記動体の画像表示上に医療器具の位置を重ね合わせるコードと、
をさらに含む、請求項３１に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項３７】
前記ガーメントが、前記第１時間間隔および前記第２時間間隔の両方の間において、前記動体に対して固定位置で、前記動体に結合される、請求項３１に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項３８】
前記識別された画像に基づいて医療器具が向けられるナビゲーションパスを提供すること
をさらに含む、請求項３１に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項３９】
前記第１マーカおよび前記第２マーカが、前記動体に対して固定位置において前記動体に結合されるが、前記動体が動きの経路を通して動くときに互いに対して移動することができ、前記第１位置特定要素および前記第２位置特定要素が、前記動体に対して固定位置において前記動体に結合されるが、前記動体が動きの経路を通して動くときに互いに対して移動することができる、請求項３１に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項４０】
前記複数の画像が、前記動体の動きの経路における前記動体の複数の３−Ｄ画像を含む、請求項３１に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項４１】
前記自動的に識別することが、
前記第１マーカの位置および前記第２マーカの位置を特定するために、前記第１時間間隔からの前記複数の画像に関連する前記データを自動的にセグメント化するコードと、
前記第１時間間隔からの前記第１マーカの位置および前記第２マーカの位置に関連する前記データを、前記第１位置特定要素の位置および前記第２位置特定要素の位置に関連する前記データと自動的に相関させるコードと、
前記自動的に相関させることに基づき、前記第１時間間隔中の前記動体の動きの経路を、前記第２時間間隔中の前記動体の動きの経路と自動的に位置合せするコードと、
を含む、請求項３１に記載のプロセッサ可読媒体。
【国際調査報告】
2009507568.tif 000017