(57)【要約】  医師が見ることができるディスプレイ上に電磁センサ追跡システムのモーション・ボックスを視覚化するための方法、システム、および装置が開示される。電磁センサ追跡システムは、センサがモーション・ボックス内、またはシステムの電磁場発生器に近接して配置された空間領域内にあるときにのみ、追跡されるセンサの位置および向き（Ｐ＆Ｏ）を決定することができる。電磁センサ追跡システムの使用中、センサは、この空間領域から出ることがあり、これが起こると、センサをモーション・ボックスにナビゲートして戻すことが困難になることがある。本明細書で説明する方法、システム、および装置は、臨床医がモーション・ボックスに対するセンサの位置および向きを見ることができるように、ディスプレイ上のセンサの表現、モーション・ボックス、および胸郭の表現を提供する。
2019506919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイに接続されるように構成されるプロセッサと、
前記プロセッサに接続される電磁センサ追跡システムと、を備え、
前記電磁センサ追跡システムは、電磁追跡座標系を有すると共に、前記電磁追跡座標系に配置されるセンサの位置を測定するように構成され、
前記プロセッサは、
前記電磁センサ追跡システムの位置を測定し、
前記電磁センサ追跡システムの測定された前記位置に基づいて、電磁座標系からテーブル座標系への変換行列を計算し、
前記電磁センサ追跡システムから前記電磁追跡座標系における前記センサの測定された位置を受信し、
前記電磁座標系からテーブル座標系への変換行列を用いて、前記電磁追跡座標系から前記テーブル座標系に前記センサの前記位置を変換し、
前記電磁センサ追跡システムの変換された前記位置に基づいて、モーション・ボックスの位置の描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするために、前記ディスプレイに信号を送達するように構成され、
前記テーブル座標系は、医療処置中に患者を支持するように構成されるテーブルの座標系であり、
前記モーション・ボックスは、前記電磁センサ追跡システムが前記センサの前記位置を測定するための磁場を生成する物理的空間の容積を表し、
前記モーション・ボックスのレンダリングされる前記位置は、前記テーブル座標系に位置合わせされる、医療ナビゲーション・システム。
【請求項２】
前記プロセッサは、
前記電磁センサ追跡システムを用いて、前記電磁追跡座標系における前記センサの前記位置を測定し、
前記電磁座標系からテーブル座標系への変換行列を用いて、前記センサの前記位置を前記電磁追跡座標系から前記テーブル座標系に変換し、
前記センサの変換された前記位置の描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするために、前記ディスプレイに信号を送達するようにさらに構成される、請求項１に記載の医療ナビゲーション・システム。
【請求項３】
前記プロセッサは、前記センサの測定された前記位置が、前記電磁センサ追跡システムが磁場を生成する前記物理的空間の前記容積内にあるとき、前記モーション・ボックスの前記描写内の前記センサの変換された前記位置の前記描写をレンダリングするために、前記ディスプレイに信号を送達するようにさらに構成される、請求項２に記載の医療ナビゲーション・システム。
【請求項４】
前記センサは、前記患者上の場所に固定される患者基準センサを備え、
前記プロセッサは、胸郭の描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするために、前記ディスプレイに信号を送達するようにさらに構成され、
前記胸郭は、前記患者上の前記患者基準センサの前記場所に対応する場所の描写を含み、
前記胸郭は、前記患者上の前記患者基準センサの前記場所に対応する前記胸郭上の前記場所が、前記患者基準センサの表示される変換された位置と一致するような位置に表示される、請求項２に記載の医療ナビゲーション・システム。
【請求項５】
前記プロセッサは、前記センサが前記モーション・ボックスを出たとき、前記センサの最後の有効測定位置において前記モーション・ボックスの側面に沿って前記センサの前記変換された位置の描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするために、前記ディスプレイに信号を送達するようにさらに構成される、請求項２に記載の医療ナビゲーション・システム。
【請求項６】
前記プロセッサは、前記電磁センサ追跡システムが前記センサの無効な位置または向きを決定したとき、前記モーション・ボックスの下部に沿って前記センサの前記変換された位置の描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするために、前記ディスプレイに信号を送達するようにさらに構成される、請求項２に記載の医療ナビゲーション・システム。
【請求項７】
前記電磁センサ追跡システムは、前記電磁追跡座標系がＣアームに固定された関係にあるように前記Ｃアームに固定され、
前記電磁センサ追跡システムの前記測定された位置は、尾／頭軸に沿った前記Ｃアームの測定された第１の回転と、左／右軸に沿った前記Ｃアームの測定された第２の回転と、を備える、請求項１に記載の医療ナビゲーション・システム。
【請求項８】
ディスプレイ上にモーション・ボックスを表示する方法であって、
電磁センサ追跡システムの位置を測定するステップであって、前記電磁センサ追跡システムは、電磁追跡座標系を有する、前記測定するステップと、
前記電磁センサ追跡システムの測定された前記位置に基づいて、電磁追跡座標系からテーブル座標系への変換行列を計算するステップであって、前記テーブル座標系は、医療処置中に患者を支持するように構成されるテーブルの座標系である、前記計算するステップと、
前記電磁座標系からテーブル座標系への変換行列を用いて、前記電磁センサ追跡システムの前記位置を前記電磁追跡座標系から前記テーブル座標系に変換するステップと、
前記電磁センサ追跡システムの変換された前記位置に基づいて、前記モーション・ボックスの位置の描写をディスプレイ上にレンダリングするステップであって、前記モーション・ボックスは、前記電磁センサ追跡システムがセンサの位置を測定するための磁場を生成する物理的空間の容積を表し、前記モーション・ボックスのレンダリングされる前記位置は、前記テーブル座標系に位置合わせされる、前記レンダリングするステップと、を備える、方法。
【請求項９】
前記モーション・ボックスの変換された前記位置のレンダリングされた前記描写は、エラー状態を示す印を備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記エラー状態は、センサが前記電磁センサ追跡システムに接続されていない状態、前記センサの位置が未知である状態、前記センサの向きが未知である状態、および、前記電磁センサ追跡システムの動作不能状態のうちの１つまたは複数を備える、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記電磁センサ追跡システムを用いて、前記電磁追跡座標系における前記センサの前記位置を測定するステップと、
前記電磁座標系からテーブル座標系への変換行列を用いて、前記センサの前記位置を前記電磁追跡座標系から前記テーブル座標系に変換するステップと、
前記センサの変換された前記位置の描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするステップと、をさらに備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記センサの測定された前記位置が、前記電磁センサ追跡システムが磁場を生成する物理的空間の前記容積内にあるとき、前記センサの前記変換された位置の前記描写は、前記モーション・ボックスの前記描写内にレンダリングされる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記センサは、前記患者上の場所に固定される患者基準センサを備え、
前記方法は、胸郭の描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするステップをさらに備え、
前記胸郭は、前記患者上の前記患者基準センサの前記場所に対応する場所の描写を含み、
前記胸郭は、前記患者上の前記患者基準センサの前記場所に対応する前記胸郭上の前記場所が、前記患者基準センサの表示される変換された位置と一致するような位置に表示される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記胸郭は、胸郭座標系を有し、
前記方法は、前記胸郭座標系の向きが前記テーブル座標系と平行であるように、前記患者基準センサの前記変換された位置を用いて、記胸郭の向きを前記胸郭座標系から前記テーブル座標系に変換するステップをさらに備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記センサが前記モーション・ボックスを出たとき、前記センサの最後の有効測定位置において前記モーション・ボックスの側面に沿って前記センサの前記変換された位置の描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするステップをさらに備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記電磁センサ追跡システムが前記センサの無効な位置または向きを決定したとき、前記モーション・ボックスの下部に沿って前記センサの前記変換された位置の描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするステップをさらに備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記センサの前記変換された位置のレンダリングされた前記描写は、無効状態を示す印を備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記センサは、患者に固定された患者基準センサおよび医療デバイス上の医療デバイス・センサのうちの１つまたは複数を備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記電磁センサ追跡システムを用いて、前記電磁追跡座標系における前記センサの向きを測定するステップと、
前記センサの前記向きの描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするステップと、をさらに備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
前記電磁センサ追跡システムは、前記電磁追跡座標系がＣアームに固定された関係にあるように前記Ｃアームに固定され、
前記電磁センサ追跡システムの前記位置を測定するステップは、尾／頭軸に沿った前記Ｃアームの第１の回転を測定するステップと、左／右軸に沿った前記Ｃアームの第２の回転を測定するステップとを備える、請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年１２月１５日に出願した米国仮出願第６２／２６７，７７２号、および２０１６年１１月６日に出願した米国仮出願第６２／４１８，２３１号の利益を主張するものであり、それらは、本明細書に完全に記載されているかのように参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、電磁センサ追跡システムのモーション・ボックスを視覚化するための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
多くの医療処置は、人間の心臓内および／またはその周囲への特殊医療デバイスの導入を必要とする。具体的には、限定はしないが、心臓の内表面にアクセスするのに心房もしくは心室内などの領域に、または心外膜もしくは心臓の外表面にアクセスするのに心臓を取り囲む心膜内などの領域に、カテーテル、拡張器、および針を含む特殊デバイスの導入を必要とするいくつかの医療処置が存在する。カテーテル、ガイド・ワイヤ、アクセス・シース、または導入器が、多年にわたり医療処置のために使用されてきた。
【０００４】
インターベンション心臓専門医または臨床医は、多くの医療処置中に電磁センサ追跡システムを使用する。電磁センサ追跡システムの使用中、センサは、システムがセンサを追跡できる空間領域（モーション・ボックス）から出ることがあり、センサを領域に戻すことが困難になることがある。したがって、既存のシステムでは、臨床医はセンサを見失う可能性があり、臨床医がセンサをモーション・ボックス内に戻すのに時間がかかる、および／または困難である可能性がある。これは、医療処置に不必要で、かつ潜在的に有害な時間を追加する結果となり得る。さらに、センサの紛失は、臨床医がセンサを見つけるために追加の透視画像を撮影することを強いる可能性がある。これにより、患者ならびに臨床医は追加の放射線を受けることになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、たとえば、上述した１つまたは複数の問題を最小限にする、または排除するＭＰＳ対応（または医療位置決めシステム対応）医療デバイスおよびその製造方法が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に記載され、示され、特許請求される方法、システム、および装置の１つの利点は、医師が見ることができるディスプレイ上のモーション・ボックスの視覚化に関する。電磁センサ追跡システムは、センサがモーション・ボックス内、またはシステムの電磁場発生器に近接して配置された空間領域内に置かれたときにのみ、追跡されるセンサの位置および向き（Ｐ＆Ｏ）を決定することができる。電磁センサ追跡システムの使用中、（たとえば、医師が、正確な追跡が可能な磁場の部分内にはない患者内の場所にツールをナビゲートするとき）センサはこの空間領域から出ることがあり、センサを戻すのが困難になることがある。したがって、本開示は、モーション・ボックスの視覚化に向けられている。本明細書に記載の方法、システム、および装置は、臨床医がモーション・ボックスに対するセンサの位置および向きを見ることができるように、ディスプレイ上にセンサ、モーション・ボックス、および（たとえば、システム・ユーザを「視覚的に方向付ける」ために使用される）典型的な胸郭の表現を提供する。これは、臨床医がモーション・ボックス内にセンサを維持するのを助け、センサがモーション・ボックスから出た場合にセンサをモーション・ボックスに戻すために要する時間および／または追加の透視画像の数を減少させることができる。
【０００７】
これらおよび他の利点、特徴、および能力は、本明細書に示され、記載され、特許請求される構造、システム、および方法によって提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】電磁センサ追跡システム（医療位置決めシステムまたはＭＰＳ）の実施形態とＭＰＳ対応医療デバイスとを組み込むシステムを概略的に表すブロック図である。
【図２】カテーテル−ラボ環境における図１のシステムの概略図である。
【図３】カテーテル−ラボ環境における図１のシステムのブロック図である。
【図４】カテーテル−ラボ環境の代替実施形態における図１のシステムの概略図である。
【図５Ａ】テーブル座標系を参照して、モーション・ボックス、患者基準センサ、医療デバイス・センサ、および胸郭の視覚化を示す画像である。
【図５Ｂ】テーブル座標系を参照して、モーション・ボックス、患者基準センサ、医療デバイス・センサ、および胸郭の視覚化を示す画像である。
【図５Ｃ】テーブル座標系を参照して、モーション・ボックス、患者基準センサ、医療デバイス・センサ、および胸郭の視覚化を示す画像である。
【図５Ｄ】テーブル座標系を参照して、モーション・ボックス、患者基準センサ、医療デバイス・センサ、および胸郭の視覚化を示す画像である。
【図６】医療処置に関連する追加の情報とともに、テーブル座標系を参照して、モーション・ボックス、患者基準センサ、医療デバイス・センサ、および胸郭の視覚化を示す画像である。
【図７】医療処置に関連する追加の情報とともに、テーブル座標系を参照して、モーション・ボックス、患者基準センサ、医療デバイス・センサ、および胸郭の視覚化を示す画像である。
【図８Ａ】１つまたは複数の医療デバイス・センサの位置を正確に決定できないときの、テーブル座標系を参照して、モーション・ボックス、患者基準センサ、医療デバイス・センサ、および胸郭の視覚化を示す画像である。
【図８Ｂ】１つまたは複数の医療デバイス・センサの位置を正確に決定できないときの、テーブル座標系を参照して、モーション・ボックス、患者基準センサ、医療デバイス・センサ、および胸郭の視覚化を示す画像である。
【図９】テーブル座標系を参照して、モーション・ボックス、患者基準センサ、医療デバイス・センサ、および胸郭を視覚化する方法のフローチャートである。
【図９Ａ】テーブル座標系を参照して、モーション・ボックス、患者基準センサ、医療デバイス・センサ、および胸郭の視覚化をパンおよびズームする方法のフローチャートである。
【図９Ｂ】図９Ａに示す画像パンおよび画像ズームの概略図である。
【図１０】医療処置に関連する追加の情報とともに、テーブル座標系を参照して、モーション・ボックス、患者基準センサ、医療デバイス・センサ、および胸郭の視覚化を示す画像である。
【図１１】医療処置に関連する追加の情報とともに、テーブル座標系を参照して、モーション・ボックス、患者基準センサ、医療デバイス・センサ、および胸郭の視覚化を示す画像である。
【図１２】医療処置に関連する追加の情報とともに、テーブル座標系を参照して、モーション・ボックス、患者基準センサ、医療デバイス・センサ、および胸郭の視覚化を示す画像である。
【図１３】医療処置に関連する追加の情報とともに、テーブル座標系を参照して、モーション・ボックス、患者基準センサ、医療デバイス・センサ、および胸郭の視覚化を示す画像である。
【図１４】図１にブロック形式で示されるような医療位置決めシステム（ＭＰＳ）の１つの例示的な実施形態を概略的に表すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
ここで、様々な図において同一の構成要素を識別するために同様の参照番号が使用されている図面を参照すると、図１は、ガイド・ワイヤまたはカテーテルのような位置感知医療デバイスまたはツールが使用され得るシステム１０の概略図である。実施形態は、カテーテル−ラボ環境における磁場ベースの位置決めシステムに関連して説明されるが、これは、単なる例示であり、本質的に限定的ではないことが理解されるべきである。
【００１０】
少なくとも、患者の体内のカテーテルのような医療デバイスをナビゲートする目的で、ライブ蛍光透過法において使用され得るようなＸ線への患者の曝露を低減することが望まれる。そのような要望は、３次元空間におけるデバイスの位置を決定することができる外部の（すなわち、患者の身体の外部の）位置決めシステムと協働するように構成された位置決めセンサを含む医療デバイスを提供することによって満たされ得る。この位置情報を用いて、ナビゲーション・システムは、患者の体内の関心領域の以前に得られた画像（または一連の画像）に医療デバイスの表現を重ね合わせることができる。加えて、ナビゲーション・システムは、患者の体内の関心領域の以前に取得された画像（または一連の画像）、および／または医療デバイスの表現に、磁気送信機アセンブリ（ＭＴＡ）がモーション・ボックスとして指定された患者の胸の中および周囲に磁場を生成するように構成された３次元空間の表現を表示または視覚化することができる。したがって、臨床医は、そうでなければ必要とされる可能性がある多くの蛍光透過法を使用するのではなく、ナビゲーション目的のために医療デバイスおよびモーション・ボックスの重ね合わせた画像化を使用することができる。したがって、医療デバイスの位置の臨床医の理解を助けるための、位置感知能力を有する医療デバイスの提供およびモーション・ボックスの表示によって、蛍光透過法の使用（および患者に対する付随するＸ線曝露）を、大幅に低減できる。電磁医療位置決めシステム（ＭＰＳ）のモーション・ボックスの視覚化に関する本明細書で説明される方法およびシステムは、そのような目的のための蛍光透過法の連続的な曝露または広範な使用の必要性の低減を容易にする。
【００１１】
引き続き図１を参照すると、図示のシステム１０は、様々な入力／出力機構１４を有する主電子制御ユニット１２（たとえば、１つまたは複数のプロセッサ）と、ディスプレイ１６と、任意の画像データベース１８と、医療位置決めシステム（ＭＰＳ）２０（電磁センサ追跡システム）のような位置特定システムと、心電図（ＥＣＧ）モニタ２２と、２４１および２４２でそれぞれ指定された（すなわち、患者基準センサとして示された）１つまたは複数のＭＰＳ位置センサと、それ自体が１つのそのようなセンサ２４１を有するものとして例示的に示された上記で説明した１つ又は複数のＭＰＳ位置センサを含む（細長いカテーテルまたは導入器のような）ＭＰＳ対応医療デバイス２６を含む。いくつかの実施形態では、医療位置決めシステム２０は、たとえば、（現在Ｓｔ．Ｊｕｄｅ  Ｍｅｄｉｃａｌ，Ｉｎｃ．によって所有される）ＭｅｄｉＧｕｉｄｅ  Ｌｔｄ．からのＭｅｄｉＧｕｉｄｅ（登録商標）システムのような、そして、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，２３３，４７６号、第７，１９７，３５４号、および第７，３８６，３３９号のうちの１つまたは複数を参照して一般的に示されるような磁場ベースのシステムを備えていてもよい。
【００１２】
入力／出力機構１４は、コンピュータ・ベースの制御ユニットとインターフェースするための従来の装置、たとえば、キーボード、マウス、タブレット、フット・ペダル、スイッチなどを備えていてもよい。ディスプレイ１６も、従来の装置を備えていてもよい。
【００１３】
実施形態は、関心領域の画像化を使用するナビゲーション・アプリケーションでの使用を見出してもよい。したがって、システム１０は、任意で画像データベース１８を備えていてもよい。画像データベース１８は、患者の身体、たとえば、医療デバイス２６のための目的部位を囲む関心領域、および／または、目的部位に到達するためにデバイス２６によって横断されることが想定されるナビゲーション経路に沿った複数の関心領域に関連する画像情報を記憶するように構成されていてもよい。データベース１８内の画像データは、（１）過去におけるそれぞれ個々の時点に取得された１つまたは複数の２次元静止画像、（２）画像取得デバイスからリアルタイムで取得された複数の関連する２次元画像（たとえば、図２に例示的に示されるようなｘ線撮像装置からの透視画像）であって、画像データベースは、バッファとして機能する、複数の関連する２次元画像（ライブ透視画像）、および／または、（３）シネ・ループ（ＣＬ）を規定する関連する２次元画像のシーケンスであって、シーケンス内の各画像は、少なくとも、ＥＣＧモニタ２２から取得された獲得されたリアルタイムＥＣＧ信号に従ってシーケンスの再生を可能にするために十分なそれに関連するＥＣＧタイミング・パラメータを有する、シーケンスを含む、既知の画像タイプを備えていてもよい。前述は、単なる例であり、本質的に限定的ではないことが理解されるべきである。たとえば、画像データベースは、３次元画像データを含んでいてもよい。画像は、現在知られているか、または今後開発される任意の撮像モダリティ、たとえば、Ｘ線、超音波、コンピュータ断層撮影、核磁気共鳴などを介して取得されてもよいことがさらに理解されるべきである。
【００１４】
ＭＰＳ２０は、位置特定システムとして機能し、したがって、１つもしくは複数の医療デバイス２６上のＭＰＳ位置センサ２４ｉ（ここで、ｉ＝１〜ｎ）および／または１つもしくは複数の患者基準センサ（ＰＲＳ）２４２のうちの１つまたは複数に関連する位置決め（位置特定）データを決定し、それぞれの位置読み取り値を出力するように構成される。位置読み取り値は、各々、ＭＰＳ２０の座標系であってもよい基準座標系に対する位置および向き（Ｐ＆Ｏ）の少なくとも一方または両方を含んでいてもよい。たとえば、Ｐ＆Ｏは、磁場発生器または送信機に対する磁場中の磁場センサの位置（すなわち、３つの軸Ｘ、Ｙ、およびＺにおける座標）ならびに向き（すなわち、方位および仰角）として表されてもよい。
【００１５】
ＭＰＳ２０は、磁場センサ２４ｉから受信した信号を補足し、処理することに基づいて、そのようなセンサが制御された低強度ＡＣ磁場中に配置される間、基準座標系におけるそれぞれの位置（すなわち、Ｐ＆Ｏ）を決定する（図２参照）。電磁気的観点から、これらのセンサは、ここで意図されるように、変化する磁場中に存在するコイル上に誘導される電圧を発生させる。したがって、センサ２４ｉは、それらが配置された磁場の１つまたは複数の特性を検出し、指示信号を生成するように構成され、指示信号は、センサのそれぞれのＰ＆Ｏを得るためにＭＰＳ２０によってさらに処理される。センサ２４ｉおよびそのようなセンサを組み込む医療デバイスのための例示的な設計特徴および製造プロセスは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第８，６３６，７１８号に見出され得る。
【００１６】
ＭＰＳセンサ２４１、およびさらなる実施形態における任意の追加のＭＰＳセンサは、ＭＰＳ対応医療デバイス２６に関連付けられてもよい。別のＭＰＳセンサ、すなわち、患者基準センサ（ＰＲＳ）２４２（図１および図２参照）は、患者の身体の全体的な動きおよび／または呼吸によって誘発される動きに対する動き補償を可能にするために、患者の身体の位置基準を提供するように構成される。ＰＲＳ２４２は、患者の胸骨柄、胸部上の安定した場所、または、比較的位置的に安定した別の場所に取り付けられてもよい。ＭＰＳ位置センサ２４１と同様に、ＰＲＳ２４２は、それが配置される磁場の１つまたは複数の特性を検出するように構成され、ＭＰＳ２０は、基準座標系におけるＰＲＳの位置および向きを示す位置読み取り値（たとえば、Ｐ＆Ｏ読み取り値）を提供する。
【００１７】
心電図（ＥＣＧ）モニタ２２は、患者の身体の外側に外部から固定され得る複数のＥＣＧ電極（図示せず）を使用して心臓器官の電気タイミング信号を連続的に検出するように構成される。タイミング信号は、一般に、とりわけ心周期の特定の位相に対応する。一般に、ＥＣＧ信号は、データベース１８内に記憶された以前に取り込まれた画像のシーケンス（シネ・ループ）のＥＣＧ同期再生のために制御ユニット１２によって使用されてもよい。ＥＣＧモニタ２２およびＥＣＧ電極は、両方とも従来の構成要素を備えていてもよい。
【００１８】
図２は、例示的なカテーテル処置室に組み込まれるようなシステム１０の概略図であり、図３は、システム１０のブロック図である。システム１０は、透視撮像システム２８に組み込まれるか、またはそれと関連付けられているように示されており、透視撮像システム２８は、商業的に利用可能な透視撮像構成要素、たとえば、ｘ線源４０、Ｃアーム４２、および／またはｘ線画像の増強器もしくは検出器４４（すなわち、「カテーテル・ラボ」）を含んでいてもよい。ＭＰＳ２０（電磁センサ追跡システム）は、磁気送信機アセンブリ（ＭＴＡ）３０（電磁場発生器）と、位置（Ｐ＆Ｏ）読み取り値を決定するための磁気処理コア３２とを含む。ＭＴＡ３０は、モーション・ボックス３４として識別される所定の３次元空間において、患者の胸腔内およびその周囲に磁場を生成するように構成される。ＭＰＳセンサ２４ｉは、センサがモーション・ボックス３４内にあるときに磁場の１つまたは複数の特性を感知し、各々、磁気処理コア３２に提供されるそれぞれの信号を生成するように構成される。処理コア３２は、これらの検出された信号に応答して、モーション・ボックス３４内の各ＭＰＳセンサ２４ｉに関するそれぞれのＰ＆Ｏ読み取り値を計算するように構成され、処理コア３２は、ＭＰＳセンサ２４ｉがモーション・ボックス３４から出るときを検出することができる。したがって、ＭＰＳ２０は、３次元空間における各センサ２４ｉのリアルタイム追跡を可能にする。モーション・ボックス３４の実際の容積は、たとえば、処理コア３２に記憶されてもよく、処理コア３２は、モーション・ボックス３４の境界に対する各センサ２４ｉの位置および向きを決定することができる。代替的には、モーション・ボックス３４の実際の容積は、たとえば、主制御装置１２に記憶されてもよく、主制御装置１２は、モーション・ボックス３４の境界に対する各センサ２４ｉの位置および向きを決定することができてもよい。したがって、システムは、センサ２４ｉがモーション・ボックス３４内にあるか、その境界にあるか、またはその外部にあるかを（たとえば、処理コアまたは主制御装置において）評価することができる。この情報に基づいて、モーション・ボックス３４およびセンサ２４ｉは、本明細書の他の箇所でより詳細に説明するように、ディスプレイ１６上に互いに関連して表示され得る。
【００１９】
いくつかの代替的な実施形態では、図４に示すように、ＭＴＡ３０’は、ｘ線源４０と患者検査テーブル４６との間の患者検査テーブル４６の下に配置され得る。たとえば、ＭＴＡ３０’は、患者検査テーブル４６と接続され得る。いくつかの実施形態では、本明細書で論じられるように、ＭＴＡは、患者の胸部上に置かれ、対象を追跡するための磁場を生成するために使用され得るモバイル・デバイスであり得る。
【００２０】
位置決めシステムおよび撮像システムは、そのような実施形態では互いに対して固定されていると見なされてもよいので、画像座標系とＭＰＳ基準座標系（電磁追跡座標系）との間の位置関係は、（たとえば、セットアップ中に確立される）システムの既知の光磁気キャリブレーションによって計算されてもよい。しかしながら、画像データがより早期に取得され、次いで外部ソース（たとえば、データベース１８に記憶された画像化データ）からインポートされる実施形態を含む、他の画像化モダリティを使用する他の実施形態について、ＭＰＳ位置読み取り値が使用されている任意の特定の画像に適切に整合され得るように、ＭＰＳ座標系および画像座標系を位置合わせする位置合わせステップが実行される必要があってもよい。
【００２１】
図５Ａは、右／左（ＲＬ）ビューからの患者の胸郭５０の表現に関連する各センサ２４ｉおよびモーション・ボックス３４の位置および向き（Ｐ＆Ｏ）の視覚化または表示の表現であり、図５Ｂは、尾／頭（ＣＲＡ）ビューからの胸郭５０の表現に関連する各センサ２４ｉおよびモーション・ボックス３４の位置および向きの視覚化または表示である。各センサ２４ｉの表示は、たとえば、患者基準センサ（ＰＲＳ）２４２、および異なる医療デバイス２６上のセンサ２４１、２４３に関連付けられてもよい。具体的には、各センサ２４ｉの位置および向き、ならびにモーション・ボックス３４の位置および向き（Ｐ＆Ｏ）は、ディスプレイ１６上に表示されてもよい。さらに、各センサ２４ｉの表現は、臨床医が各センサ２４ｉ間を区別することができるように、視覚的な印（たとえば、色、形状、陰影、ハッチング、点描など）を含む。単に例として、患者基準センサ２４２は、「トップ・ハット」形状を有するものとしてディスプレイ１６上に表示されてもよく、緑色であってもよく（「トップ・ハット」形状および白色を有するものとして示されている）、センサ２４１は、球形を有するものとしてディスプレイ１６上に表示されてもよく、赤色であってもよく（球形およびクロス・ハッチングを有するものとして示されている）、センサ２４３は、球形を有するものとしてディスプレイ１６上に表示されてもよく、黄色であってもよい（球形および白色を有するものとして示されている）。臨床医は、色および／または形状を含む様々な視覚的な印から選択してもよいことが理解されよう。たとえば、各センサ２４ｉに対して非球形が選択された場合、各センサ２４ｉの向きは、ディスプレイ１６上に容易に表示されてもよい。
【００２２】
臨床医を方向付けるのを助けるために患者の向きを概略的に示す胸郭５０の表現は、モーション・ボックス３４およびセンサ２４ｉの向きの表示を補助するために提供される。上記で説明したように、患者基準センサ２４２は、一般に、患者の胸骨柄に取り付けられる。したがって、胸郭５０は、一般に、胸郭５０の胸骨が患者基準センサ２４２の表示された位置と一致するようにディスプレイ１６上に示される。したがって、表示された胸郭５０の胸骨と表示された患者基準センサ２４２は、接触していてもよく、および／または、表示された患者基準センサ２４２は、表示された胸郭５０の胸骨と部分的にもしくは完全に交差するように示されてもよい。したがって、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、患者基準センサ座標系２４２ｃの原点は、胸郭５０の胸骨と一致する。代替的には、患者基準センサ２４２が、たとえば、胸部上の安定した場所、または比較的位置的に安定した別の場所のような患者上の別の場所に取り付けられている場合、胸郭５０の対応する位置は、患者基準センサ２４２の表示された位置と一致するようにディスプレイ１６上に表示されてもよい。胸郭５０の位置は、胸郭５０上の患者基準センサ２４２の表示された位置が患者上の患者基準センサ２４２の位置と一致するようにディスプレイ１６上に表示される。さらに別の言い方をすれば、胸郭５０は、患者上の患者基準センサ２４２の位置に対応する位置の描写を含み、胸郭５０は、患者上の患者基準センサ２４２の位置に対応する胸郭５０上の位置が患者基準センサ２４２の表示された変換された位置と一致するような位置においてディスプレイ１６上に表示される。加えて、胸郭５０は、胸郭座標系５０ｃ（図５Ａおよび図５Ｂ参照）の向きがテーブル座標系４６ｃ（図２参照）と平行になる（胸郭座標系５０の軸がテーブル座標系４６ｃの軸と平行である）ように表示される。以下でより詳細に説明するように、テーブル座標系４６ｃ（図２参照）は、ディスプレイ１６上に示されるように、モーション・ボックス３４、胸郭５０、患者基準センサ２４２、および任意のセンサ２４ｉの表現を方向付け、生成するためにシステム１０によって使用される仮想座標系である。テーブル座標系４６ｃは、臨床医が操作する物理的環境と常に整合される（すなわち、テーブル座標系４６ｃの軸は、テーブル４６のエッジと常に平行である）。したがって、テーブル座標系４６ｃは、モーション・ボックス３４が物理空間において患者、患者基準センサ２４２、および任意のセンサ２４ｉに関連してどこにあるのかを臨床医が理解するのを助けるために、モーション・ボックス３４、胸郭５０、患者基準センサ２４２、および任意のセンサ２４ｉの表現を提示するために、システム１０内のソフトウェアによって使用される。
【００２３】
一般に、患者基準センサ２４２の測定された位置のみが胸郭５０の表示された位置を特定するために使用されるが、いくつかの実施形態では、単なる例として、限定はしないが、患者基準センサ２４２の測定された向きも胸郭５０の表示された位置を方向付けるために使用されることが理解されよう。したがって、表示された胸郭５０の位置および向きは、患者基準センサ２４２の測定された位置および向きに基づいてもよい。そのような実施形態では、胸郭座標系５０ｃは、テーブル座標系４６ｃと平行でなくてもよい。他の実施形態では、単なる例として、限定はしないが、胸郭５０の表示された位置および向きは、患者に追加の患者基準センサを固定することによって精緻化されてもよい。図５Ｃおよび図５Ｄを参照すると、さらに他の実施形態では、単なる例として、限定はしないが、表示された胸郭５０の表示された位置は、患者基準センサ２４２の測定された位置と一致しなくてもよい。すなわち、そのような実施形態では、胸郭５０は、患者やセンサ２４１、２４２、および２４３の実際の物理的位置を表しておらず、そのようなセンサが患者上および／または患者内にあっても、胸部５０の上に浮いているように示されてもよい。さらに他の実施形態では、臨床医は、患者基準センサ２４２がディスプレイ１６上に表示された胸郭５０上のどこに位置するのかを選択することができる。すなわち、マウス、指、スタイラス、またはなにか他の入力デバイスを使用し、臨床医は、システム１０が表示された胸郭５０をディスプレイ１６上に表示された患者基準センサ２４２と位置合わせする場所が分かるように、患者基準センサ２４２が患者上に実際に位置する表示された胸郭５０上の場所をクリックすることができる。たとえば、患者基準センサ２４２が患者の腎臓の近くに位置する場合、臨床医は、表示された胸郭５０上の、患者の腎臓の近くの患者基準センサ２４２と同じ位置またはその近くで、表示された胸郭５０をクリックすることができる。これは、表示された仮想空間と実際の患者空間との整列または位置合わせを可能にする。
【００２４】
いくつかの実施形態では、システム１０は、固定テーブル座標系４６ｃまたは胸郭座標系５０ｃを使用しなくてもよい。そのような実施形態では、単なる例として、限定はしないが、１つまたは複数の患者基準センサ２４２によって測定されるような患者座標系のみが、磁気座標系２０ｃに対するモーション・ボックス３４の視覚化の計算に使用されてもよい。
【００２５】
センサ２４ｉがモーション・ボックス内にある間、センサ２４ｉは、それらの選択された印と共にそれらの測定されたＰ＆Ｏにおいて示される。しかしながら、図６に示すように、少なくともいくつかの実施形態では、医療デバイスのセンサ２４ｉがモーション・ボックス３４を出ると、センサ２４ｉは、それが出た箇所におけるモーション・ボックス３４のグラフィック境界のエッジにおいて提示され（２４１参照）、デバイス状態「Ｏｕｔ  ｏｆ  ＭＢ（ＭＢの外）」またはなにか他の適切な状態識別子がディスプレイ１６上に表示される。さらに、医療デバイスのセンサ２４ｉがモーション・ボックス３４を出たが、モーション・ボックス３４の境界からあるマージン距離未満の距離にあり、ＭＰＳ２０がセンサ２４ｉのＰ＆Ｏの有効測定値を依然として報告するとき、（モーション・ボックス３４内の最後の位置ではない）現在のＰ＆Ｏが、ディスプレイ１６上に表示されてもよい。一般に、様々な実施形態では、単なる例として、限定はしないが、マージン距離は、約１．０ｃｍである。しかしながら、いくつかの実施形態では、単なる例として、限定はしないが、マージン距離は、約０．５ｃｍ〜約３．０ｃｍ（たとえば、約０．５ｃｍ、約１．０ｃｍ、約１．５ｃｍ、約２．０ｃｍ、約２．５ｃｍ、約３．０ｃｍ）であってもよい。センサ２４ｉの実際の位置が未知であるように、センサ２４ｉの無効なＰ＆ＯがＭＰＳ２０によって決定された場合、デバイス状態「Ｏｕｔ  ｏｆ  ＭＢ（ＭＢの外）」またはなにか他の適切な状態識別子がディスプレイ１６上に示され、センサ２４ｉは、モーション・ボックス３４の下部に提示され、その選択された印が、エラーを表す印に変更される。たとえば、図７に示すように、以前に赤色で表示されていた（図５Ａおよび図５Ｂでは球形を有し、クロス・ハッチングされて示されていた）センサ２４１は、モーション・ボックス３４の下部に琥珀色で表示される（球形を有し、ドットで示される）。
【００２６】
上述したように、モーション・ボックス３４のＰ＆Ｏは、ディスプレイ１６上に表示されてもよい。様々な実施形態では、ＭＴＡ３０は、Ｃアーム４２に固定される。Ｃアーム４２へのＭＴＡ３０の固定により、ＭＴＡ３０は、Ｃアーム４２と共に回転および／または平行移動する。したがって、Ｃアーム４２が尾／頭、右／左、および／もしくは検出器軸のいずれかにおいて回転し、ならびに／またはＣアーム４２が部屋に対してｘ、ｙ、ｚ方向に平行移動する場合、ＭＴＡ３０およびモーション・ボックス３４は、それに応じて移動する。したがって、図５Ｂに示すように、モーション・ボックス３４は、患者の胴体に対してわずかな角度で表される。再び図２を参照すると、ＭＰＳ２０は、ＭＰＳ座標系２０ｃ（電磁追跡座標系）を有し、ＭＴＳ３０は、Ｃアーム４２に固定されているので、ＭＰＳ座標系２０ｃは、Ｃアーム４２の座標系との関連で移動する。そのように、様々な実施形態では、Ｃアーム４２の座標系へのＭＰＳ座標系２０ｃの位置合わせは、必要とされない。Ｃアーム４２およびＭＴＡ３０は、テーブル４６との関連で移動するので、ＭＰＳ座標系２０ｃは、テーブル座標系４６ｃとの関連で移動する。したがって、本明細書の他の箇所でより詳細に説明するように、モーション・ボックス３４、センサ２４ｉ、および胸郭５０がディスプレイ１６上に互いに対して適切に表示され得るように、ＭＰＳ座標系２０ｃにおいて測定されたモーション・ボックス３４、センサ２４ｉ、および胸郭５０の位置および向きをテーブル座標系４６ｃに変換するために、ＭＰＳ座標系２０ｃからテーブル座標系４６ｃへの変換行列が計算されなければならない。
【００２７】
モーション・ボックス３４の表現は、モーション・ボックス３４に関する情報を示す視覚的な印をさらに含む。たとえば、患者基準センサ２４２がシステム１０に接続され、システム１０が動作可能状態にあるとき、モーション・ボックス３４は、モーション・ボックス３４の境界を示す緑色の線で示され、（図５Ａおよび図５Ｂに実線として示す）緑色で陰影が付けられる。逆に、システム１０が、エラー状態があると決定した場合、モーション・ボックス３４の表現は、そのようなエラー状態を示す視覚的な印を含むように変更されてもよい。たとえば、患者基準センサ２４２または医療デバイス・センサのセンサ（たとえば、２４１、２４３）がシステム１０に接続されていないとき、患者基準センサ２４２’の位置および向きが未知であるとき、または、システム１０が動作不能状態にあるとき、モーション・ボックス３４は、モーション・ボックス３４の境界を示す琥珀色の線で示され、（図８Ａおよび図８Ｂに破線として示す）琥珀色で陰影が付けられ、切断された患者基準センサ２４２または医療デバイス・センサのセンサ（たとえば、２４１、２４３）は、ディスプレイ１６上に示されない。もちろん、この状態情報を示すために、他の色、線種（たとえば、破線、点線）、または陰影が使用され得る。加えて、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、表示されたモーション・ボックス３４は、実質的に垂直な上下の向きに示されてもよい。これは、単なる例として、限定はしないが、ＭＴＡ３０と一体化されたＣアーム４２がテーブル４６に対して角度付けされていない（すなわち、テーブル４６に対して非ゼロの角度ではない）場合に生じてもよい。他の実施形態では、単なる例として、限定はしないが、ＭＴＡ３０’がテーブル４６に固定され、テーブル４６との関連で移動することができないとき（図４参照）、モーション・ボックス３４は、実質的に垂直な上下の向きにおいて示されてもよい。
【００２８】
臨床医によって実行される処置の間、各々が１つまたは複数のセンサ２４ｉを有する１つまたは複数の医療デバイスは、患者内に挿入されるか、または患者内でナビゲートされる。処置中のときには、医療デバイスのうちの１つまたは複数は、ＭＴＡ３０によって生成された電磁場から出てもよく、したがって、モーション・ボックス３４を出てもよい。モーション・ボックス３４、センサ２４ｉ、および臨床医がシステム１０を操作する環境（医療処置中にシステム１０を使用する場合、患者の胸郭等）の表現なしでは、医療デバイスおよび関連するセンサ２４ｉをＭＴＡ３０によって生成された電磁場に戻す臨床医の能力は、妨げられる可能性がある。したがって、臨床医へのモーション・ボックス３４の表現がない既存のシステムでは、臨床医は、１つまたは複数のセンサ２４ｉを見失う可能性があり、臨床医が１つまたは複数のセンサ２４ｉをモーション・ボックス３４内に再びナビゲートするのに時間がかかり、および／またはそれが困難である可能性がある。これは、処置に不必要で潜在的に有害な時間の追加をもたらす可能性がある。さらに、１つまたは複数のセンサ２４ｉの位置認識の喪失は、１つまたは複数の医療デバイスを見つけるために追加の透視画像を撮影することを臨床医に強いる場合がある。これは、カテーテル・ラボ内の臨床医だけでなく患者にも追加の放射線を受けさせる。したがって、システム１０によって提供されるように、ディスプレイ１６上のセンサ２４ｉ、モーション・ボックス３４、および胸郭５０の表現の重ね合わせは、モーション・ボックス３４内に医療デバイスを維持する際に臨床医を助け、医療デバイスがモーション・ボックス３４を出た場合に医療デバイスをモーション・ボックス３４に戻すために要する時間および／または追加の透視画像の数を低減することができる。
【００２９】
図９は、システム１０を動作し、ディスプレイ１６上にモーション・ボックス３４の表現を視覚化する方法のフローチャートである。第１に、モーション・ボックス３４、センサ２４ｉ、および胸郭５０の相対的な変換を計算するステップについて説明する。第２に、モーション・ボックス３４、センサ２４ｉ、および胸郭５０をレンダリングするステップについて説明する。本明細書で説明する方法に関して、ＭＰＳ２０が透視撮像システム２８またはカテーテル・ラボ環境に組み込まれてシステム１０において動作し、Ｃアーム４２の回転角度と、部屋に対するｘ、ｙ、ｚ方向における平行移動と、ＳＩＤ（ソース−増強器距離）、および／または、部屋に対するｘ、ｙ、ｚ方向におけるテーブル４６の平行移動が、利用可能であり、ＭＰＳ２０に入力されてもよいと仮定する。また、Ｃアーム４２が回転および／または平行移動するときに、ＭＰＳ座標系２０ｃがＣアーム４２と共に回転および／または平行移動するように、ＭＴＡ３０がＣアーム４２に固定されていると仮定する。さらに、テーブル座標系４６ｃは、テーブル４６と平行な静的座標系として設定され、システム１０は、テーブル座標系４６ｃに対する胸郭５０、モーション・ボックス３４、およびセンサ２４ｉの空間変換を計算する。すなわち、テーブル座標系４６ｃは、ディスプレイ１６上に示されるように、モーション・ボックス３４、胸郭５０、患者基準センサ２４２、および任意のセンサ２４ｉの表現を方向付け、生成するためにシステム１０によって使用される仮想座標系である。テーブル座標系４６ｃは、モーション・ボックス３４が患者、患者基準センサ２４２、および任意のセンサ２４ｉに対して物理空間内のどこにあるのかを理解する際に臨床医を助けるために、モーション・ボックス３４、胸郭５０、患者基準センサ２４２、および任意のセンサ２４ｉの表現を提示するために、システム１０内のソフトウェアによって使用される。
【００３０】
（モーション・ボックス３４、センサ２４ｉ、および胸郭５０の相対的な空間変換の計算）
ブロック９００および９０２は、ＭＰＳ２０座標系におけるモーション・ボックス３４の構成に対応する。図５Ａ、図５Ｂ、図８Ａ、および図８Ｂにおいて見られるように、モーション・ボックス３４は、立方体形状ではなく、電磁場発生器または磁気送信機アセンブリ３０が医療デバイス・センサ２４ｉの位置および／または向きを測定するための磁場を生成する物理的空間の容積を表す不規則な直方体形状または平行六面体形状であってもよい。すなわち、モーション・ボックス３４は、電磁場発生器または磁気送信機アセンブリ３０によって医療デバイス・センサ２４ｉ内に電圧が誘導され得る空間領域を表す。ブロック９０２において、モーション・ボックス３４を形成するモーション・ボックスは結合され、任意の隠された表面が除去される。結果として生じるのは、ブロック９０４におけるＭＰＳ２０座標系におけるモーション・ボックス３４の３次元形状である。
【００３１】
ブロック９１０および９１２において、システム１０は、テーブル座標系４６ｃに対するＭＰＳ２０座標系の回転および平行移動を決定するために、尾／頭軸の周りのＣアーム４２の第１の回転と、ＡＰ横（左／右）軸の周りのＣアーム４２の第２の回転とを測定することによって、テーブル座標系４６ｃに対するＣアーム４２の位置を決定する。したがって、ブロック９１４において、システム１０は、ブロック９１０および９１２から測定された回転に基づいて、ＭＰＳ座標系２０ｃからテーブル座標系４６ｃへの変換行列を計算する。この後、このＭＰＳ座標系２０ｃからテーブル座標系４６ｃへの変換行列は、患者基準センサ２４２、任意の医療デバイス・センサ２４１、およびモーション・ボックス３４のＰ＆Ｏを、ディスプレイ１６上で臨床医に対して表示するためのテーブル座標系４６ｃに変換する方法を通じて使用される。したがって、以下でより詳細に説明するように、ブロック９１４からのＭＰＳ座標系２０ｃからテーブル座標系４６ｃへの変換行列は、ディスプレイ１６上の臨床医に対する患者基準センサ２４２、任意の医療デバイス・センサ２４ｉ、およびモーション・ボックス３４のレンダリングおよび表示を助けるために、ブロック９０６、９１６、および９３６に入力される。したがって、ディスプレイ１６上で臨床医に対して表示されるモーション・ボックス３４、胸郭５０、患者基準センサ２４２、および任意のセンサ２４ｉは、仮想テーブル座標系４６ｃにおいてレンダリングされる。テーブル座標系４６ｃは、モーション・ボックス３４が患者、患者基準センサ２４２、および任意のセンサ２４ｉに対して物理空間内のどこにあるのかを理解する際に臨床医を助けるために、モーション・ボックス３４、胸郭５０、患者基準センサ２４２、および任意のセンサ２４ｉの表現を提示するために、システム１０内のソフトウェアによって使用される。
【００３２】
他の実施形態では、単なる例として、限定はしないが、システム１０は、テーブル座標系４６ｃに対するＭＰＳ座標系２０ｃの回転および平行移動を決定するために、（１）尾／頭軸の周りのＣアーム４２の第１の回転、（２）ＡＰ横（左／右）軸の周りのＣアーム４２の第２の回転、（３）垂直（ウィグ・ワグ（ｗｉｇ  ｗａｇ））軸の周りのＣアーム４２の回転、（４）検出器軸の周りのＭＴＡ３０の回転、（５）部屋に対するｘ、ｙ、ｚ方向におけるＣアーム４２の平行移動、（６）部屋に対するｘ、ｙ、ｚ方向におけるテーブル４６の平行移動、および（７）（たとえば、ソース−増強器距離（ＳＩＤ）を変化させる）ｘ線源４０に向かうまたはｘ線源４０から遠ざかるｘ線画像増強器４４およびＭＴＡ３０の平行移動、のうちの１つまたは複数を測定することによって、テーブル座標系４６ｃに対するＣアームの位置を決定してもよい。他の実施形態では、Ｃアーム４２の回転および平行移動を伴うまたは伴わないテーブル４６の回転および平行移動は、ＭＰＳ座標系２０ｃからテーブル座標系４６ｃへの変換行列を計算するために使用されてもよい。
【００３３】
ブロック９１８において、ＭＰＳ座標系２０ｃに対する患者基準センサ２４２の変換がＭＰＳ２０から出力される。すなわち、磁気送信機アセンブリ３０によって患者基準センサ２４２に誘導された電圧は、ＭＰＳ座標系２０ｃにおける位置および向きに変換される。次いで、ブロック９１６において、ブロック９１４からのＭＰＳ座標系２０ｃからテーブル座標系４６ｃへの変換行列は、ブロック９２０におけるテーブル座標系４６ｃにおける患者基準センサ２４２（ＰＲＳ）のＰ＆Ｏを得るために、ブロック９１８の結果に適用される。すなわち、テーブル座標系４６ｃに対する患者基準センサ２４２の変換は、ブロック９１４および９１８において得られた結果の変換構成を適用することによって、ブロック９１６において計算される。
【００３４】
ブロック９３４において、ＭＰＳ座標系２０ｃに対する１つまたは複数の医療デバイス・センサ２４１、２４３の変換がＭＰＳ２０から出力される。すなわち、磁気送信機アセンブリ３０によって医療デバイス・センサ２４１、２４３、２４ｉに誘導された電圧は、ＭＰＳ座標系２０ｃにおける位置および向きに変換される。次いで、ブロック９３６において、ブロック９１４からのＭＰＳ座標系２０ｃからテーブル座標系４６ｃへの変換行列は、ブロック９３８においてテーブル座標系４６ｃにおける各医療デバイスにおけるセンサ２４１、２４３のＰ＆Ｏを得るために、ブロック９３４の結果に適用される。すなわち、テーブル座標系４６ｃに対する医療デバイス・センサ２４１、２４３の変換は、ブロック９１４および９３４において得られた結果の変換構成を適用することによって、ブロック９３６において計算される。
【００３５】
ブロック９５８において、ブロック９２０からの患者基準センサ２４２からテーブル座標系４６ｃへの変換は、ブロック９６０において胸郭座標系５０ｃからテーブル座標系４６ｃへの変換を計算するために適用される。胸郭座標系５０ｃ（図５Ａおよび図５Ｂ参照）は、その向きがテーブル座標系４６ｃ（図２参照）の向きと同じであり、その位置が、胸郭の胸骨と一致する胸郭５０の形状の部分が患者基準センサ座標系２４２ｃの原点と位置合わせされるようなものであるように計算される。すなわち、胸郭座標系５０ｃ（図５Ａおよび図５Ｂ参照）の軸の向きは、テーブル座標系４６ｃ（図２参照）の軸と平行になるようにブロック９５８において変換され、ブロック９６０をもたらす。上記で説明したように、胸郭５０および患者基準センサ２４２がディスプレイ１６上に表示されるとき、胸郭５０は、一般に、胸郭５０の胸骨が患者基準センサ２４２の表示された位置と一致するように示される。したがって、表示された胸郭５０の胸骨と表示された患者基準センサ２４２は、接触していてもよく、および／または、表示された患者基準センサ２４２は、表示された胸郭５０の胸骨と部分的にもしくは完全に交差するように示されてもよい。さらに別の言い方をすれば、胸郭５０は、患者上の患者基準センサ２４２の位置に対応する位置の描写を含み、胸郭５０は、患者上の患者基準センサ２４２の位置に対応する胸郭５０の位置が患者基準センサ２４２の表示された変換された位置と一致するような位置において、ディスプレイ１６上に表示される。したがって、ブロック９５８における変換計算およびブロック９６０における結果は、胸郭５０上の患者基準センサ２４２の表示された位置が患者上の患者基準センサ２４２の位置と一致することを可能にする。しかしながら、いくつかの実施形態では、単なる例として、限定はしないが、ステップ９５８および９６０は、表示された胸郭５０の表示位置が患者基準センサ２４２の測定位置と一致しなくてもよいように（図５Ｃおよび図５Ｄ参照）、任意選択であってもよく、または省略されてもよいことが理解されよう。
【００３６】
ブロック９６２において、ブロック９６４に入れられるべき画像のパンおよびズームが計算される。画像のパンおよびズームは、レンダリングされるすべてのオブジェクトが、ディスプレイ１６上の結果として生じる画像内で完全に可視化することを保証する。画像のパンおよびズームは、ブロック９０４（磁気座標系２０ｃにおけるモーション・ボックス３４の３次元形状）、ブロック９１４（磁気座標系２０ｃからテーブル座標系４６ｃへの変換）、ブロック９２４（患者基準センサ２４２の形状）、ブロック９１８（患者基準センサ２４２から磁気座標系２０ｃへの変換）、ブロック９５０（医療デバイス・センサ２４１、２４３，２４ｉの形状）、ブロック９３８（存在する医療デバイス・センサ２４ｉの数などのそのような変換の数について、医療デバイス・センサ２４１、２４３，２４ｉからテーブル座標系４６ｃへの変換）、ブロック９５２（胸郭５０の形状）、およびブロック９６０（胸郭座標系５０ｃからテーブル座標系４６ｃへの変換）から計算される。
【００３７】
ブロック９６２によって実行される画像のパンおよびズームの計算は、モーション・ボックス３４（ブロック９０４）、患者基準センサ２４２（ブロック９２４）、センサ２４ｉ（ブロック９５０）、および胸郭の形状（ブロック９５６）のような、ディスプレイ１６上にレンダリングされるすべてのオブジェクトが、結果として生じるレンダリングされた画像内で完全に可視であることを保証する。上述したオブジェクトは、テーブル座標系において３Ｄで表示される。
【００３８】
ここで図９Ａおよび図９Ｂを参照し、ブロック９６２内のステップについて説明する。ブロック９６２ａにおいて、ブロック９０４、９１４、９２４、９１８、９５０、９３８、９５２、および９６０からのオブジェクト（たとえば、センサ２４１、２４２、２４３、２４ｉ、胸郭５０、モーション・ボックス３４）の３次元（３Ｄ）の位置および向きは、画像平面に投影されるべきオブジェクト（たとえば、センサ２４１、２４２、２４３、２４ｉ、胸郭５０、モーション・ボックス３４）の２次元（２Ｄ）空間における投影座標を決定するために、テーブル座標系４６ｃの原点を見ている仮想カメラの画像平面に投影される。仮想カメラの位置は、任意であってもよいが、仮想カメラの軸がテーブル座標系４６ｃの軸と平行である場合、シーンの正面ビュー、背面ビュー、左ビュー、右ビュー、上面ビュー、または底面ビューがシミュレートされてもよい。仮想カメラの視野角もまた、任意であってもよいが、正射影（投影線がカメラの視線方向と平行である）が使用される。
【００３９】
次いで、ブロック９６２ｂにおいて、結果として生じる（２次元空間における）投影座標の境界矩形９６２ＢＲが構築される。この境界矩形９６２ＢＲは、ディスプレイ１６上に最終的に表示されるレンダリングされた画像の可視部分よりも大きくても小さくてもよい。加えて、境界矩形９６２ＢＲのアスペクト比は、ディスプレイ１６上に最終的に表示されるレンダリングされた画像９６２ＲＩの可視部分のアスペクト比とは異なってもよい。
【００４０】
ブロック９６２ｃにおいて、パンおよびズームが計算され、境界矩形９６２ＢＲに適用される。パンおよびズームの計算は、ディスプレイ１６上に表示されたシーンが完全に可視であり、可能な限り大きくなることを保証する。パンおよびズームは、２次元変換として計算され、ブロック９６２ａにおいて計算されたシーン・オブジェクト（たとえば、センサ２４１、２４２、２４３、２４ｉ、胸郭５０、モーション・ボックス３４）の２次元投影座標に適用される。計算されたパンは、ディスプレイ１６上のレンダリングされた画像９６２ＲＩの可視部分の中心点と一致するように（ブロック９６２ａにおいて計算された）シーン投影境界矩形９６２ＢＲの中心点をオフセットする２次元平行移動変換である。計算されたズームは、２次元均一スケール変換であり、境界矩形９６２ＢＲのアスペクト比を維持し、レンダリングされた画像９６２ＲＩの可視部分の内部に完全にあるように、かつ可能な限り大きくなるようにそれを縮小または拡大する。ブロック９６２（ならびに、ブロック９６２ａ、９６２ｂ、および９６２ｃ）の結果は、ブロック９６４に出力される。
【００４１】
（モーション・ボックス、センサ２４ｉ、および胸郭５０のレンダリング）
上記で説明したように、モーション・ボックス３４、患者基準センサ２４２、および医療デバイス・センサ（たとえば、２４１、２４３）のそれぞれの位置および向きの、ＭＰＳ座標系２０Ｃからテーブル座標系４６ｃへの変換に続き、計算された画像のパンおよびズームを適用して、システム１０は、臨床医が、テーブル座標系４６ｃにおいて互いに関連させてモーション・ボックス３４、患者基準センサ２４２、および医療デバイス・センサ２４１、２４３を容易かつ正確に見ることができるように、適切な位置および向きにおいてディスプレイ１６上に表示するためのモーション・ボックス３４、患者基準センサ２４２、および医療デバイス・センサ２４１、２４３をレンダリングする。様々な実施形態では、システム１０の主電子制御ユニット１２（たとえば、１つまたは複数のプロセッサ）は、モーション・ボックス３４、患者基準センサ２４２、および医療デバイス・センサ２４１、２４３の描写をレンダリングするために、信号をディスプレイ１６に送達するように適合される。モーション・ボックス３４、患者基準センサ２４２、および医療デバイス・センサ２４１、２４３は、右／左（ＲＬ）ビューおよび尾／頭（ＣＲＡ）ビューの２つのビューにおいてディスプレイ上に表示される。上記で説明したように、接続された医療デバイスのセンサ２４１、２４３は、所望の印（たとえば、色、点描、クロス・ハッチングなど）を有する球としてディスプレイ１６上に表示され、患者基準センサ２４２は、接続された医療デバイスのセンサ２４１、２４３と区別可能な印（たとえば、緑の「トップ・ハット」形状）を有するものとしてディスプレイ１６上に表示される。
【００４２】
引き続き図９を参照し、特定のレンダリング・ステップについて説明する。モーション・ボックス３４のレンダリングおよび表示は、ブロック９０６および９０８において実行される。ブロック９０６において、ブロック９１４からのＭＰＳ座標系２０ｃからテーブル座標系４６ｃへの変換行列は、ブロック９０４からのモーション・ボックス３４の形状に適用され、ブロック９６４からの画像のパンおよびズームと共に、主電子制御ユニット１２内の３Ｄレンダリング・エンジンに入力される。すなわち、モーション・ボックス３４の変換された位置および向き（ブロック９１４）、モーション・ボックス３４の形状（ブロック９０４）、およびレンダリングするズームまたはサイズ（ブロック９６４）は、モーション・ボックス３４の変換された位置および向きと形状とがディスプレイ１６上に適切に表示され得るように、ブロック９０６においてすべて３Ｄレンダリング・エンジンに供給される。ブロック９０８において、３Ｄレンダリング・エンジンは、モーション・ボックス３４をテーブル座標系４６ｃに位置合わせして、ディスプレイ１６上にモーション・ボックス３４を表示する。
【００４３】
患者基準センサ２４２のレンダリングおよび表示は、ブロック９２０、９２８、９３０、９３２、９２２、９２６、および９６４において実行される。具体的には、ブロック９２０および９６４の結果は、ブロック９２２における３Ｄレンダリング・エンジンに入力される。加えて、患者基準センサ２４２の（たとえば、システム１０に接続され、モーション・ボックス３４内の）有効性が、ブロック９２８において決定される。ブロック９２８における有効性チェックの結果に基づいて、ブロック９３０において有効性状態が適切な印（たとえば、色、点描、クロス・ハッチングなど）に変更される。患者基準センサ２４２に関する適切な印は、ブロック９３２からブロック９２２における３Ｄレンダリング・エンジンに出力され、患者基準センサ２４２の形状は、ブロック９２４からブロック９２２における３Ｄレンダリング・エンジンに出力される。すなわち、患者基準センサ２４２の変換された位置および向き情報（ブロック９２０）、患者基準センサ２４２の有効性の印（ブロック９３２）、患者基準センサ２４２の形状（ブロック９２４）、および患者基準センサ２４２のレンダリングするズームまたはサイズ（ブロック９６４）は、患者基準センサ２４２の変換された位置および向き、有効性の印、形状、ならびにサイズがディスプレイ１６上に適切に表示され得るように、すべてブロック９２２における３Ｄレンダリング・エンジンに供給される。ブロック９２６において、３Ｄレンダリング・エンジンは、患者基準センサ２４２をテーブル座標系４６ｃに位置合わせし、モーション・ボックス３４の視覚化に重ね合わせて、ディスプレイ１６上に患者基準センサ２４２の画像を表示する。
【００４４】
各医療デバイス・センサ２４１、２４３のレンダリングおよび表示は、ブロック９４４、９４６、９４８、９５０、９４０、９４２、および９６４において実行される。具体的には、ブロック９３８および９６４の結果は、ブロック９４０における３Ｄレンダリング・エンジンに入力される。加えて、各医療デバイス・センサ２４１、２４３の（たとえば、システム１０に接続され、モーション・ボックス３４内の）有効性がブロック９４４において決定される。ブロック９４４における有効性チェックの結果に基づいて、ブロック９４６において有効性状態が適切な印（たとえば、色、点描、クロス・ハッチングなど）に変更される。各医療デバイス・センサ２４１、２４３に関する適切な印は、ブロック９４８からブロック９４０における３Ｄレンダリング・エンジンに出力され、各医療デバイス・センサ２４１、２４３の形状は、ブロック９５０からブロック９４０における３Ｄレンダリング・エンジンに出力される。すなわち、各医療デバイス・センサ２４１、２４３の変換された位置および向き情報（ブロック９３８）、各医療デバイス・センサ２４１、２４３の有効性の印（ブロック９４８）、各医療デバイス・センサ２４１、２４３の形状（ブロック９５０）、および各医療デバイス・センサ２４１、２４３のレンダリングするズームまたはサイズ（ブロック９６４）は、各医療デバイス・センサ２４１、２４３の変換された位置および向き、有効性の印、形状、ならびにサイズがディスプレイ１６上に適切に表示され得るように、すべてブロック９４０における３Ｄレンダリング・エンジンに供給される。ブロック９４２において、３Ｄレンダリング・エンジンは、各医療デバイス・センサ２４１、２４３をテーブル座標系４６ｃに位置合わせし、モーション・ボックス３４の視覚化に重ね合わせて、ディスプレイ１６上に各医療デバイス・センサ２４１、２４３の画像を表示する。
【００４５】
胸郭５０のレンダリングおよび表示は、ブロック９５２、９５４、９５６、および９６４において実行される。具体的には、ブロック９５２における胸郭５０の形状ならびにブロック９６４における画像のパンおよびズームは、ブロック９５４における３Ｄレンダリング・エンジンに出力される。ブロック９５６において、３Ｄレンダリング・エンジンは、胸郭５０の画像をテーブル座標系４６ｃに位置合わせし、モーション・ボックス３４の視覚化に重ね合わせて、ディスプレイ１６上に胸郭５０の画像を表示する。
【００４６】
したがって、上記で説明したステップおよび図９に示すブロックに続いて、モーション・ボックス３４は、Ｃアーム４２の回転および／もしくは平行移動ならびに／またはテーブル４６の平行移動に基づいてディスプレイ１６上に視覚化／表示され、患者基準センサ２４２および各医療デバイス・センサ２４１、２４３は、それらの位置および向きならびに／または状態に基づいて、本明細書で説明したようにディスプレイ１６上に視覚化または表示される。したがって、各医療デバイス・センサ２４１、２４３は、モーション・ボックス３４内にある間、ブロック９４４、９４６、９４８、および９４０は、上記で説明したように、各医療デバイス・センサ２４１、２４３の画像（ブロック９４２）を、それらの測定された位置および向きにおいて、有効状態の印と共にディスプレイ１６上に視覚化または表示させる。加えて、各患者基準センサ２４２がモーション・ボックス３４内にある間、ブロック９２８、９３０、９３２、および９２２は、上記で説明したように、患者基準センサ２４２の画像（ブロック９２６）を、それらの測定された位置および向きにおいて、有効状態の印と共にディスプレイ１６上に視覚化または表示させる。
【００４７】
再び図６を参照すると、医療デバイス・センサ２４１がモーション・ボックス３４を出ると、ブロック９４４、９４６、９４８、および９４０は、上記で説明したように、（モーション・ボックス内の最後の有効な位置および向きを表示する）医療デバイス・センサ２４１がモーション・ボックス３４を出た箇所におけるモーション・ボックス３４のグラフィック境界のエッジにおいてディスプレイ１６上に医療デバイス・センサ２４１の画像（ブロック９４２）を視覚化または表示させる。加えて、デバイス状態「Ｏｕｔ  ｏｆ  ＭＢ（ＭＢの外）」またはなにか他の適切な状態識別子が、ディスプレイ１６上に表示される。この状況では、医療デバイス・センサ２４１がモーション・ボックス３４を出たとしても、ブロック９４８および９４０は、典型的には、有効状態の印と共に医療デバイス・センサ２４１の画像（ブロック９４２）を依然として示す。たとえば、有効状態を示すユーザ選択色は、同じままである。同様に、患者基準センサ２４２がモーション・ボックス３４を出ると、ブロック９２８、９３０、９３２、および９２２は、上記で説明したように、（モーション・ボックス内の最後の有効な位置および向きを表示する）患者基準センサ２４２がモーション・ボックス３４を出た箇所におけるモーション・ボックス３４のグラフィック境界のエッジにおいてディスプレイ１６上に患者基準センサ２４２の画像（ブロック９２６）を視覚化または表示させる。加えて、状態「Ｏｕｔ  ｏｆ  ＭＢ（ＭＢの外）」またはなにか他の適切な状態識別子が、ディスプレイ１６上に表示される。この状況では、患者基準センサ２４２がモーション・ボックス３４を出たとしても、ブロック９３２および９２２は、典型的には、有効状態の印と共に患者基準センサ２４２の画像（ブロック９２６）を依然として示す。たとえば、有効状態を示す緑色および「トップ・ハット」形状は、同じままである。
【００４８】
加えて、医療デバイス・センサ２４１、２４３がモーション・ボックス３４を出たが、モーション・ボックス３４の境界からあるマージン距離未満または予め選択された公称距離未満の距離に位置し、（潜在的にＰ＆Ｏ測定値よりも精度が低いと考えられる場合、またはセンサが完全にモーション・ボックス内にある間に決定された場合であっても）ＭＰＳ２０が医療デバイス・センサ２４１、２４３のＰ＆Ｏの有効測定値を依然として報告するとき、ブロック９３４、９３６、９３８、および９４０は、上記で説明したように、医療デバイス・センサ２４１、２４３の画像（ブロック９４２）をその現在の位置および向き（モーション・ボックス３４内の最後の位置ではない）においてディスプレイ１６上に表示させる。同様に、患者基準センサ２４２がモーション・ボックス３４を出たが、モーション・ボックス３４の境界からあるマージン距離未満または予め選択された公称距離未満の距離に位置し、（再び、潜在的にＰ＆Ｏ測定値よりも精度が低いと考えられる場合、またはセンサが完全にモーション・ボックス内にある間に決定された場合であっても）ＭＰＳ２０が患者基準センサ２４２の位置および向き（Ｐ＆Ｏ）の有効測定値を依然として報告するとき、ブロック９１８、９１６、９２０、および９２２は、上記で説明したように、患者基準センサ２４２の画像（ブロック９２６）をその現在の位置および向き（モーション・ボックス３４内の最後の位置ではない）においてディスプレイ１６上に表示させる。
【００４９】
医療デバイス・センサ２４１、２４３の実際の位置が未知であるように、医療デバイス・センサ２４１、２４３の無効な位置および向きがＭＰＳ２０によって決定された場合、デバイス状態「Ｏｕｔ  ｏｆ  ＭＢ（ＭＢの外）」またはなにか他の適切な状態識別子がディスプレイ１６上に示される。加えて、ブロック９４０は、上記で説明したように、モーション・ボックス３４の下部において医療デバイス・センサ２４１、２４３の画像（ブロック９４２）をディスプレイ１６上に表示させ、ユーザが選択した有効の印は、エラーを表す印に変更される。たとえば、図７に示すように、以前に赤色で表示されていた（図５Ａおよび図５Ｂでは球形を有し、クロス・ハッチングされて示されていた）医療デバイス・センサ２４１は、琥珀色で表示される（球形を有し、点線で示される）。同様に、患者基準センサ２４２の実際の位置が未知であるように、患者基準センサ２４２の無効な位置および向きがＭＰＳ２０によって決定された場合、状態「Ｏｕｔ  ｏｆ  ＭＢ（ＭＢの外）」またはなにか他の適切な状態識別子がディスプレイ１６上に示される。
【００５０】
他の実施形態では、システム１０は、医療デバイス・センサ２４１および／または患者基準センサ２４２がモーション・ボックス３４を出たという表示をディスプレイ１６上に視覚化または表示することができてもよいだけでなく、医療デバイス・センサ２４１および／または患者基準センサ２４２をモーション・ボックス３４に戻す際に臨床医をさらに助けることができる印を追加で表示してもよい。たとえば、医療デバイス・センサ２４１および／または患者基準センサ２４２がモーション・ボックス３４に戻るために移動されなければならない方向を示す矢印をディスプレイ１６上に表示してもよい。
【００５１】
図５Ａ、図５Ｂ、図８Ａ、および図８Ｂは、モーション・ボックス３４、患者基準センサ２４２、医療デバイス・センサ２４１、および胸郭５０の視覚化のみを示しているが、図１０〜図１３に示すように、様々な実施形態では、システム１０は、モーション・ボックス３４、患者基準センサ２４２、医療デバイス・センサ２４１、および胸郭５０の視覚化と一緒に、ディスプレイ１６上に追加の情報を表示することができてもよい。たとえば、図１０は、モーション・ボックス３４、患者基準センサ２４２、医療デバイス・センサ２４１、および胸郭５０の視覚化と一緒に、上大静脈（ＳＶＣ）から冠状静脈洞（ＣＳＯＳ）の小孔にナビゲートされる医療デバイスのディスプレイ１６上の視覚化を示す。別の例では、図１１は、モーション・ボックス３４、患者基準センサ２４２、医療デバイス・センサ２４１、および胸郭５０の視覚化と一緒に、造影剤が使用された血管解剖学的構造の再構成された３Ｄモデルのディスプレイ１６上の視覚化を示す。さらに別の例では、図１２は、モーション・ボックス３４、患者基準センサ２４２、医療デバイス・センサ２４１、および胸郭５０の視覚化と一緒に、ライブのまたは予め記録された透視画像において３Ｄで表示されたまたは投影されたＤＩＣＯＭフォーマットのＣＴ、ＭＲＩ、またはＤｙｎａ  ＣＴの表面ファイルを使用する基準ベースの位置合わせのディスプレイ１６上の視覚化を示す。さらに別の例では、図１３は、モーション・ボックス３４、患者基準センサ２４２、医療デバイス・センサ２４１、および胸郭５０の視覚化と一緒に、患者設定情報のディスプレイ１６上の視覚化を示す。さらに、図１０〜図１３に示すように、モーション・ボックス３４、患者基準センサ２４２、医療デバイス・センサ２４１、および胸郭５０の視覚化と一緒に、ＥＣＧおよび呼吸状態、ならびに、システム１０がシネ・キャプチャの準備ができているかどうか、ならびに、患者基準センサ２４２または医療デバイス・センサ２４１がモーション・ボックス３４の外にあるかどうかを示すメッセージ（「Ｏｕｔ  ｏｆ  ＭＢ（ＭＢの外）」）もディスプレイ１６上に視覚化してもよい。
【００５２】
図１４は、前記の、その一部を以下で再現する米国特許第７，３８６，３３９号を参照することによっても見られるように、ＭＰＳ１１０として指定されたＭＰＳ２０の１つの例示的な実施形態の概略ブロック図であり、米国特許第７，３８６，３３９号は、全体的に、イスラエルのハイファにあり、現在Ｓｔ．Ｊｕｄｅ  Ｍｅｄｉｃａｌ，Ｉｎｃ．によって所有されるＭｅｄｉＧｕｉｄｅ  Ｌｔｄ．によって商業的に提供されるｇＭＰＳ（登録商標）医療位置決めシステムを少なくとも部分的に説明する。たとえば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、「Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題する米国特許第６，２３３，４７６号を参照することによっても見られるように、変形例が可能であることが理解されるべきである。別の例示的な磁場ベースのＭＰＳは、Ｂｉｏｓｅｎｓｅ  Ｗｅｂｓｔｅｒから商業的に利用可能であり、たとえば、その両方が参照によりそれら全体が本明細書に組み込まれる、「Ｉｎｔｒａｂｏｄｙ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎ」と題する米国特許第６，４９８，９４４号および「Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ，  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  ａｎｄ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」と題する米国特許第６，７８８，９６７号において一般的に示され説明されている、Ｃａｒｔｏ（登録商標）システムである。したがって、本説明は、単なる例示であり、本質的に限定するものではない。
【００５３】
ＭＰＳシステム１１０は、位置および向きプロセッサ１５０と、送信機インターフェース１５２と、複数のルックアップ・テーブル・ユニット１５４１、１５４２、および１５４３と、複数のデジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）１５６１、１５６２、および１５６３と、増幅器１５８と、送信機１６０と、複数のＭＰＳセンサ１６２１、１６２２、１６２３、および１６２Ｎと、複数のアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）１６４１、１６４１、１６４３、および１６４Ｎと、センサ・インターフェース１６６とを含む。
【００５４】
送信機インターフェース１５２は、位置および向きプロセッサ１５０、ならびにルックアップ・テーブル・ユニット１５４１、１５４２、および１５４３に接続される。ＤＡＣユニット１５６１、１５６２、および１５６３は、ルックアップ・テーブル・ユニット１５４１、１５４２、および１５４３のそれぞれ１つと、増幅器１５８に接続される。増幅器１５８は、送信機１６０にさらに接続される。送信機１６０はまた、ＴＸとマークされる。ＭＰＳセンサ１６２１、１６２２、１６２３、および１６２Ｎはさらに、それぞれＲＸ１、ＲＸ２、ＲＸ３、およびＲＸＮとマークされる。アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）１６４１、１６４１、１６４３、および１６４Ｎは、それぞれ、センサ１６２１、１６２２、１６２３、および１６２Ｎと、センサ・インターフェース１６６に接続される。センサ・インターフェース１６６は、位置および向きプロセッサ１５０にさらに接続される。
【００５５】
ルックアップ・テーブル・ユニット１５４１、１５４２、および１５４３の各々は、循環数列を生成し、それをそれぞれのＤＡＣユニット１５６１、１５６２、および１５６３に提供し、ＤＡＣユニット１５６１、１５６２、および１５６３は、次に、それをそれぞれのアナログ信号に変換する。アナログ信号の各々は、それぞれ異なる空間軸のものである。この例では、ルックアップ・テーブル１５４１およびＤＡＣユニット１５６１は、Ｘ軸のための信号を生成し、ルックアップ・テーブル１５４２およびＤＡＣユニット１５６２は、Ｙ軸のための信号を生成し、ルックアップ・テーブル１５４３およびＤＡＣユニット１５６３は、Ｚ軸のための信号を生成する。
【００５６】
ＤＡＣユニット１５６１、１５６２、および１５６３は、それらのそれぞれのアナログ信号を増幅器１５８に提供し、増幅器１５８は増幅し、増幅された信号を送信機１６０に提供する。送信機１６０は、ＭＰＳセンサ１６２１、１６２２、１６２３、および１６２Ｎによって検出され得る多軸電磁場を提供する。ＭＰＳセンサ１６２１、１６２２、１６２３、および１６２Ｎの各々は、電磁場を検出し、それぞれの電気アナログ信号を生成し、それを、それらに接続されたそれぞれのＡＤＣユニット１６４１、１６４１、１６４３、および１６４Ｎに提供する。ＡＤＣユニット１６４１、１６４１、１６４３、および１６４Ｎの各々は、供給されるアナログ信号をデジタル化し、それを数列に変換し、それをセンサ・インターフェース１６６に提供し、センサ・インターフェース１６６は、次に、それを位置および向きプロセッサ１５０に提供する。位置および向きプロセッサ１５０は、受信した数列を分析し、それによって、ＭＰＳセンサ１６２１、１６２２、１６２３、および１６２Ｎの各々の位置および向きを決定する。位置および向きプロセッサ１５０は、さらに、ひずみイベントを決定し、それに応じてルックアップ・テーブル１５４１、１５４２、および１５４３を更新する。
【００５７】
システム１０、特に主制御装置１２は、上記で説明したように、すべて本明細書に記載の機能に従って実行される、関連するメモリ内に記憶された予めプログラムされた命令を実行することができる従来の処理装置を含んでいてもよいと理解されるべきである。限定はされないが、開示された実施形態の方法ステップを含む、本明細書に記載の方法は、好ましい実施形態においてプログラムされ、結果として生じるソフトウェアは、関連するメモリ内に記憶され、そのように記述されている場合、そのような方法を実行するための手段も構成してもよい。そのようなシステムは、ソフトウェアが記録され得、さらに、動的に生成されたデータおよび／または信号の記憶および処理を可能にし得るように、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性および揮発性（変更可能）メモリの組合せを有するタイプのものであってもよい。
【００５８】
多数の実施形態が特定の程度の特殊性で上記に説明されているが、当業者は、本発明の要旨または範囲から逸脱することなく、開示された実施形態に多数の変更を行うことができる。すべての方向の言及（たとえば、プラス、マイナス、上方、下方、上向き、下向き、左、右、左向き、右向き、上部、下部、上、下、垂直、水平、時計回り、および反時計回り）は、開示された実施形態の読者の理解を助ける識別目的のためにのみ使用され、特に本発明の位置、向き、および使用に関して制限を作らない。結合の言及（たとえば、取り付けられた、結合された、接続されたなど）は、広く解釈されるべきであり、要素の接続と要素間の相対的移動との間の中間部材を含んでいてもよい。そのように、結合の言及は、必ずしも、２つの要素が直接接続され、互いに固定された関係にあると推論しない。上記の説明に含まれるか、または添付図面に示されたすべての事項は、例示のみとして解釈されるものとし、限定ではないことが意図される。添付の特許請求の範囲に規定される本発明の要旨から逸脱することなく、詳細または構造における変更が行われてもよい。
【００５９】
（サンプル例）
（例Ａ）
Ａ．モーション・ボックスの位置の描写をディスプレイ上に表示するための医療デバイス、システム、および方法であって、上記で説明し、添付図面に示すように、モーション・ボックスは、電磁センサ追跡システムが電磁センサ追跡システム対応センサの位置および向きを測定するための電磁場を生成する物理的空間の容積を表す、医療デバイス、システム、および方法。
【００６０】
（例Ｂ）
Ｂ．上記で説明し、添付図面に示すように、モーション・ボックスの位置の描写をディスプレイ上に表示するための医療デバイス、システム、および方法であって、モーション・ボックスは、電磁センサ追跡システムが電磁センサ追跡システム対応センサの位置および向きを測定するための磁場を生成する物理的空間の容積を表し、モーション・ボックスの描写に関連してセンサ電磁センサ追跡システム対応センサの描写をディスプレイ上に表示するための医療デバイス、システム、および方法。
【００６１】
（例Ｃ）
Ｃ．ディスプレイ上にモーション・ボックスを表示する方法であって、
電磁センサ追跡システムの位置を測定するステップであって、電磁センサ追跡システムは、電磁追跡座標系を有する、測定するステップと、
電磁センサ追跡システムの測定された位置に基づいて、電磁追跡座標系からテーブル座標系への変換行列を計算するステップであって、テーブル座標系は、医療処置中に患者を支持するように構成されるテーブルの座標系である、計算するステップと、
モーション・ボックスの位置の描写をディスプレイ上にレンダリングするステップであって、モーション・ボックスは、電磁センサ追跡システムがツール・センサの位置を測定するための磁場を生成する物理的空間の容積を表し、モーション・ボックスのレンダリングされた位置は、テーブル座標系に位置合わせされる、ステップと、を備える、方法。
【００６２】
（例Ｄ）
Ｄ．電磁センサ追跡システムを用いて、電磁追跡座標系におけるツール・センサの位置を測定するステップと、
電磁座標系からテーブル座標系への変換行列を用いて、ツール・センサの位置を電磁追跡座標系からテーブル座標系に変換するステップと、
ツール・センサの変換された位置の描写をディスプレイ上にレンダリングするステップと、をさらに備える、例Ｃの方法。
【００６３】
（例Ｅ）
Ｅ．ツール・センサがモーション・ボックスを出たとき、ツール・センサの最後の有効な測定位置においてモーション・ボックスの側面に沿ってツール・センサの変換された位置の描写をディスプレイ上にレンダリングするステップをさらに備える、例Ｄの方法。
【００６４】
（例Ｆ）
Ｆ．電磁センサ追跡システムがツール・センサの無効な位置または向きを決定したとき、モーション・ボックスの下部に沿ってツール・センサの変換された位置の描写をディスプレイ上にレンダリングするステップをさらに備える、例Ｄの方法。
【００６５】
（例Ｇ）
Ｇ．ツール・センサの変換された位置のレンダリングされた描写は、無効状態を示す印を備える、例Ｆの方法。
【００６６】
（例Ｈ）
Ｈ．印は、琥珀色である、例Ｇの方法。
【００６７】
（例Ｉ）
Ｉ．モーション・ボックスの変換された位置のレンダリングされた描写は、電磁センサ追跡システムに接続されていないツール・センサと、電磁センサ追跡システムの動作不能状態とのうちの１つまたは複数を示す印を含む、例Ｃの方法。
【００６８】
（例Ｊ）
Ｊ．印は、琥珀色である、例Ｉの方法。
【００６９】
（例Ｋ）
Ｋ．医療ナビゲーション・システムであって、
ディスプレイと、
ディスプレイに接続されたプロセッサと、
プロセッサに接続される電磁センサ追跡システムであって、電磁センサ追跡システムは、電磁追跡座標系を有する、電磁センサ追跡システムと、
プロセッサに接続されるＣアームであって、電磁センサ追跡システムは、電磁追跡座標系がＣアームに固定された関係にあるようにＣアームに固定される、Ｃアームと、
センサであって、電磁センサ追跡システムが電磁追跡座標系におけるセンサの位置を測定するように構成される、センサと、
医療処置中に患者を支持するように構成され、テーブル座標系を有する、テーブルと、を備え、
プロセッサは、
（１）尾／頭軸の周りのＣアームの第１の回転、（２）ＡＰ横（左／右）軸の周りのＣアームの第２の回転、（３）垂直（ウィグ・ワグ）軸の周りのＣアームの回転、（４）検出器軸の周りの電磁センサ追跡システムの磁気送信機アセンブリの回転、（５）Ｃアームの平行移動、（６）テーブルの平行移動、および（７）ソース−増強器距離、のうちの１つまたは複数を測定し、
測定された回転、平行移動、およびソース−増強器距離のうちの１つまたは複数に基づいて、電磁座標系からテーブル座標系への変換行列を計算し、
電磁センサ追跡システムから電磁追跡座標系におけるセンサの測定された位置を受信し、
電磁座標系からテーブル座標系への変換行列を用いて、センサの位置を電磁追跡座標系からテーブル座標系に変換し、
モーション・ボックスの位置の描写をディスプレイ上にレンダリングし、
センサの変換された位置の描写をディスプレイ上にレンダリングするように構成され、
モーション・ボックスは、電磁センサ追跡システムがセンサの位置を測定するための磁場を生成する物理的空間の容積を表し、
モーション・ボックスのレンダリングされた位置は、テーブル座標系に位置合わせされる、レンダリングする、システム。
【００７０】
（例Ｌ）
Ｌ．センサがモーション・ボックスを出る場合には、システムは、センサの最後の有効測定位置においてモーション・ボックスの側面に沿ってセンサの変換された位置の描写をディスプレイ上にレンダリングするようにさらに構成される、例Ｋのシステム。
【図１】
2019506919.tif 000003
【図２】
2019506919.tif 000004
【図３】
2019506919.tif 000005
【図４】
2019506919.tif 000006
【図５Ａ】
2019506919.tif 000007
【図５Ｂ】
2019506919.tif 000008
【図５Ｃ】
2019506919.tif 000009
【図５Ｄ】
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【図６】
2019506919.tif 000011
【図７】
2019506919.tif 000012
【図８Ａ】
2019506919.tif 000013
【図８Ｂ】
2019506919.tif 000014
【図９】
2019506919.tif 000015
【図９Ａ】
2019506919.tif 000016
【図９Ｂ】
2019506919.tif 000017
【図１０】
2019506919.tif 000018
【図１１】
2019506919.tif 000019
【図１２】
2019506919.tif 000020
【図１３】
2019506919.tif 000021
【図１４】
2019506919.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月6日(2018.8.6)
【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】
ディスプレイに接続されるように構成されるプロセッサと、
前記プロセッサに接続される電磁センサ追跡システムと、を備え、
前記電磁センサ追跡システムは、電磁追跡座標系を有すると共に、前記電磁追跡座標系に配置されるセンサの位置を測定するように構成され、
前記プロセッサは、
前記電磁センサ追跡システムの位置を測定し、
前記電磁センサ追跡システムの測定された前記位置に基づいて、電磁座標系からテーブル座標系への変換行列を計算し、
前記電磁センサ追跡システムから前記電磁追跡座標系における前記センサの測定された位置を受信し、
前記電磁座標系からテーブル座標系への変換行列を用いて、前記電磁追跡座標系から前記テーブル座標系に前記センサの前記位置を変換し、
前記電磁センサ追跡システムの変換された前記位置に基づいて、モーション・ボックスの位置の描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするために、前記ディスプレイに信号を送達するように構成され、
前記テーブル座標系は、医療処置中に患者を支持するように構成されるテーブルの座標系であり、
前記モーション・ボックスは、前記電磁センサ追跡システムが前記センサの前記位置を測定するための磁場を生成する物理的空間の容積を表し、
前記モーション・ボックスのレンダリングされる前記位置は、前記テーブル座標系に位置合わせされる、医療ナビゲーション・システム。
【請求項２】
前記プロセッサは、
前記電磁センサ追跡システムを用いて、前記電磁追跡座標系における前記センサの前記位置を測定し、
前記電磁座標系からテーブル座標系への変換行列を用いて、前記センサの前記位置を前記電磁追跡座標系から前記テーブル座標系に変換し、
前記センサの変換された前記位置の描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするために、前記ディスプレイに信号を送達するようにさらに構成される、請求項１に記載の医療ナビゲーション・システム。
【請求項３】
前記プロセッサは、前記センサの測定された前記位置が、前記電磁センサ追跡システムが磁場を生成する前記物理的空間の前記容積内にあるとき、前記モーション・ボックスの前記描写内の前記センサの変換された前記位置の前記描写をレンダリングするために、前記ディスプレイに信号を送達するようにさらに構成される、請求項２に記載の医療ナビゲーション・システム。
【請求項４】
前記センサは、前記患者上の場所に固定される患者基準センサを備え、
前記プロセッサは、胸郭の描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするために、前記ディスプレイに信号を送達するようにさらに構成され、
前記胸郭は、前記患者上の前記患者基準センサの前記場所に対応する場所の描写を含み、
前記胸郭は、前記患者上の前記患者基準センサの前記場所に対応する前記胸郭上の前記場所が、前記患者基準センサの表示される変換された位置と一致するような位置に表示される、請求項２又は３に記載の医療ナビゲーション・システム。
【請求項５】
前記プロセッサは、前記センサが前記モーション・ボックスを出たとき、前記センサの最後の有効測定位置において前記モーション・ボックスの側面に沿って前記センサの前記変換された位置の描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするために、前記ディスプレイに信号を送達するようにさらに構成される、請求項２に記載の医療ナビゲーション・システム。
【請求項６】
前記プロセッサは、前記電磁センサ追跡システムが前記センサの無効な位置または向きを決定したとき、前記モーション・ボックスの下部に沿って前記センサの前記変換された位置の描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするために、前記ディスプレイに信号を送達するようにさらに構成される、請求項２に記載の医療ナビゲーション・システム。
【請求項７】
前記電磁センサ追跡システムは、前記電磁追跡座標系がＣアームに固定された関係にあるように前記Ｃアームに固定され、
前記電磁センサ追跡システムの前記測定された位置は、尾／頭軸に沿った前記Ｃアームの測定された第１の回転と、左／右軸に沿った前記Ｃアームの測定された第２の回転と、を備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の医療ナビゲーション・システム。
【請求項８】
ディスプレイ上にモーション・ボックスを表示する方法であって、
電磁センサ追跡システムの位置を測定するステップであって、前記電磁センサ追跡システムは、電磁追跡座標系を有する、前記測定するステップと、
前記電磁センサ追跡システムの測定された前記位置に基づいて、電磁追跡座標系からテーブル座標系への変換行列を計算するステップであって、前記テーブル座標系は、医療処置中に患者を支持するように構成されるテーブルの座標系である、前記計算するステップと、
前記電磁座標系からテーブル座標系への変換行列を用いて、前記電磁センサ追跡システムの前記位置を前記電磁追跡座標系から前記テーブル座標系に変換するステップと、
前記電磁センサ追跡システムの変換された前記位置に基づいて、前記モーション・ボックスの位置の描写をディスプレイ上にレンダリングするステップであって、前記モーション・ボックスは、前記電磁センサ追跡システムがセンサの位置を測定するための磁場を生成する物理的空間の容積を表し、前記モーション・ボックスのレンダリングされる前記位置は、前記テーブル座標系に位置合わせされる、前記レンダリングするステップと、を備える、方法。
【請求項９】
前記モーション・ボックスの変換された前記位置のレンダリングされた前記描写は、エラー状態を示す印を備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記エラー状態は、センサが前記電磁センサ追跡システムに接続されていない状態、前記センサの位置が未知である状態、前記センサの向きが未知である状態、および、前記電磁センサ追跡システムの動作不能状態のうちの１つまたは複数を備える、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記電磁センサ追跡システムを用いて、前記電磁追跡座標系における前記センサの前記位置を測定するステップと、
前記電磁座標系からテーブル座標系への変換行列を用いて、前記センサの前記位置を前記電磁追跡座標系から前記テーブル座標系に変換するステップと、
前記センサの変換された前記位置の描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするステップと、をさらに備える、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記センサの測定された前記位置が、前記電磁センサ追跡システムが磁場を生成する物理的空間の前記容積内にあるとき、前記センサの前記変換された位置の前記描写は、前記モーション・ボックスの前記描写内にレンダリングされる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記センサは、前記患者上の場所に固定される患者基準センサを備え、
前記方法は、胸郭の描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするステップをさらに備え、
前記胸郭は、前記患者上の前記患者基準センサの前記場所に対応する場所の描写を含み、
前記胸郭は、前記患者上の前記患者基準センサの前記場所に対応する前記胸郭上の前記場所が、前記患者基準センサの表示される変換された位置と一致するような位置に表示される、請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記胸郭は、胸郭座標系を有し、
前記方法は、前記胸郭座標系の向きが前記テーブル座標系と平行であるように、前記患者基準センサの前記変換された位置を用いて、記胸郭の向きを前記胸郭座標系から前記テーブル座標系に変換するステップをさらに備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記センサが前記モーション・ボックスを出たとき、前記センサの最後の有効測定位置において前記モーション・ボックスの側面に沿って前記センサの前記変換された位置の描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするステップをさらに備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記電磁センサ追跡システムが前記センサの無効な位置または向きを決定したとき、前記モーション・ボックスの下部に沿って前記センサの前記変換された位置の描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするステップをさらに備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記センサの前記変換された位置のレンダリングされた前記描写は、無効状態を示す印を備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記センサは、患者に固定された患者基準センサおよび医療デバイス上の医療デバイス・センサのうちの１つまたは複数を備える、請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記電磁センサ追跡システムを用いて、前記電磁追跡座標系における前記センサの向きを測定するステップと、
前記センサの前記向きの描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするステップと、をさらに備える、請求項１１〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記電磁センサ追跡システムは、前記電磁追跡座標系がＣアームに固定された関係にあるように前記Ｃアームに固定され、
前記電磁センサ追跡システムの前記位置を測定するステップは、尾／頭軸に沿った前記Ｃアームの第１の回転を測定するステップと、左／右軸に沿った前記Ｃアームの第２の回転を測定するステップとを備える、請求項８〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
（例Ｌ）
Ｌ．センサがモーション・ボックスを出る場合には、システムは、センサの最後の有効測定位置においてモーション・ボックスの側面に沿ってセンサの変換された位置の描写をディスプレイ上にレンダリングするようにさらに構成される、例Ｋのシステム。
以下の項目は、国際出願時の請求の範囲に記載の要素である。
（項目１）
ディスプレイに接続されるように構成されるプロセッサと、
前記プロセッサに接続される電磁センサ追跡システムと、を備え、
前記電磁センサ追跡システムは、電磁追跡座標系を有すると共に、前記電磁追跡座標系に配置されるセンサの位置を測定するように構成され、
前記プロセッサは、
前記電磁センサ追跡システムの位置を測定し、
前記電磁センサ追跡システムの測定された前記位置に基づいて、電磁座標系からテーブル座標系への変換行列を計算し、
前記電磁センサ追跡システムから前記電磁追跡座標系における前記センサの測定された位置を受信し、
前記電磁座標系からテーブル座標系への変換行列を用いて、前記電磁追跡座標系から前記テーブル座標系に前記センサの前記位置を変換し、
前記電磁センサ追跡システムの変換された前記位置に基づいて、モーション・ボックスの位置の描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするために、前記ディスプレイに信号を送達するように構成され、
前記テーブル座標系は、医療処置中に患者を支持するように構成されるテーブルの座標系であり、
前記モーション・ボックスは、前記電磁センサ追跡システムが前記センサの前記位置を測定するための磁場を生成する物理的空間の容積を表し、
前記モーション・ボックスのレンダリングされる前記位置は、前記テーブル座標系に位置合わせされる、医療ナビゲーション・システム。
（項目２）
前記プロセッサは、
前記電磁センサ追跡システムを用いて、前記電磁追跡座標系における前記センサの前記位置を測定し、
前記電磁座標系からテーブル座標系への変換行列を用いて、前記センサの前記位置を前記電磁追跡座標系から前記テーブル座標系に変換し、
前記センサの変換された前記位置の描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするために、前記ディスプレイに信号を送達するようにさらに構成される、項目１に記載の医療ナビゲーション・システム。
（項目３）
前記プロセッサは、前記センサの測定された前記位置が、前記電磁センサ追跡システムが磁場を生成する前記物理的空間の前記容積内にあるとき、前記モーション・ボックスの前記描写内の前記センサの変換された前記位置の前記描写をレンダリングするために、前記ディスプレイに信号を送達するようにさらに構成される、項目２に記載の医療ナビゲーション・システム。
（項目４）
前記センサは、前記患者上の場所に固定される患者基準センサを備え、
前記プロセッサは、胸郭の描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするために、前記ディスプレイに信号を送達するようにさらに構成され、
前記胸郭は、前記患者上の前記患者基準センサの前記場所に対応する場所の描写を含み、
前記胸郭は、前記患者上の前記患者基準センサの前記場所に対応する前記胸郭上の前記場所が、前記患者基準センサの表示される変換された位置と一致するような位置に表示される、項目２に記載の医療ナビゲーション・システム。
（項目５）
前記プロセッサは、前記センサが前記モーション・ボックスを出たとき、前記センサの最後の有効測定位置において前記モーション・ボックスの側面に沿って前記センサの前記変換された位置の描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするために、前記ディスプレイに信号を送達するようにさらに構成される、項目２に記載の医療ナビゲーション・システム。
（項目６）
前記プロセッサは、前記電磁センサ追跡システムが前記センサの無効な位置または向きを決定したとき、前記モーション・ボックスの下部に沿って前記センサの前記変換された位置の描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするために、前記ディスプレイに信号を送達するようにさらに構成される、項目２に記載の医療ナビゲーション・システム。
（項目７）
前記電磁センサ追跡システムは、前記電磁追跡座標系がＣアームに固定された関係にあるように前記Ｃアームに固定され、
前記電磁センサ追跡システムの前記測定された位置は、尾／頭軸に沿った前記Ｃアームの測定された第１の回転と、左／右軸に沿った前記Ｃアームの測定された第２の回転と、を備える、項目１に記載の医療ナビゲーション・システム。
（項目８）
ディスプレイ上にモーション・ボックスを表示する方法であって、
電磁センサ追跡システムの位置を測定するステップであって、前記電磁センサ追跡システムは、電磁追跡座標系を有する、前記測定するステップと、
前記電磁センサ追跡システムの測定された前記位置に基づいて、電磁追跡座標系からテーブル座標系への変換行列を計算するステップであって、前記テーブル座標系は、医療処置中に患者を支持するように構成されるテーブルの座標系である、前記計算するステップと、
前記電磁座標系からテーブル座標系への変換行列を用いて、前記電磁センサ追跡システムの前記位置を前記電磁追跡座標系から前記テーブル座標系に変換するステップと、
前記電磁センサ追跡システムの変換された前記位置に基づいて、前記モーション・ボックスの位置の描写をディスプレイ上にレンダリングするステップであって、前記モーション・ボックスは、前記電磁センサ追跡システムがセンサの位置を測定するための磁場を生成する物理的空間の容積を表し、前記モーション・ボックスのレンダリングされる前記位置は、前記テーブル座標系に位置合わせされる、前記レンダリングするステップと、を備える、方法。
（項目９）
前記モーション・ボックスの変換された前記位置のレンダリングされた前記描写は、エラー状態を示す印を備える、項目８に記載の方法。
（項目１０）
前記エラー状態は、センサが前記電磁センサ追跡システムに接続されていない状態、前記センサの位置が未知である状態、前記センサの向きが未知である状態、および、前記電磁センサ追跡システムの動作不能状態のうちの１つまたは複数を備える、項目９に記載の方法。
（項目１１）
前記電磁センサ追跡システムを用いて、前記電磁追跡座標系における前記センサの前記位置を測定するステップと、
前記電磁座標系からテーブル座標系への変換行列を用いて、前記センサの前記位置を前記電磁追跡座標系から前記テーブル座標系に変換するステップと、
前記センサの変換された前記位置の描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするステップと、をさらに備える、項目８に記載の方法。
（項目１２）
前記センサの測定された前記位置が、前記電磁センサ追跡システムが磁場を生成する物理的空間の前記容積内にあるとき、前記センサの前記変換された位置の前記描写は、前記モーション・ボックスの前記描写内にレンダリングされる、項目１１に記載の方法。
（項目１３）
前記センサは、前記患者上の場所に固定される患者基準センサを備え、
前記方法は、胸郭の描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするステップをさらに備え、
前記胸郭は、前記患者上の前記患者基準センサの前記場所に対応する場所の描写を含み、
前記胸郭は、前記患者上の前記患者基準センサの前記場所に対応する前記胸郭上の前記場所が、前記患者基準センサの表示される変換された位置と一致するような位置に表示される、項目１１に記載の方法。
（項目１４）
前記胸郭は、胸郭座標系を有し、
前記方法は、前記胸郭座標系の向きが前記テーブル座標系と平行であるように、前記患者基準センサの前記変換された位置を用いて、記胸郭の向きを前記胸郭座標系から前記テーブル座標系に変換するステップをさらに備える、項目１３に記載の方法。
（項目１５）
前記センサが前記モーション・ボックスを出たとき、前記センサの最後の有効測定位置において前記モーション・ボックスの側面に沿って前記センサの前記変換された位置の描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするステップをさらに備える、項目１１に記載の方法。
（項目１６）
前記電磁センサ追跡システムが前記センサの無効な位置または向きを決定したとき、前記モーション・ボックスの下部に沿って前記センサの前記変換された位置の描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするステップをさらに備える、項目１１に記載の方法。
（項目１７）
前記センサの前記変換された位置のレンダリングされた前記描写は、無効状態を示す印を備える、項目１６に記載の方法。
（項目１８）
前記センサは、患者に固定された患者基準センサおよび医療デバイス上の医療デバイス・センサのうちの１つまたは複数を備える、項目１１に記載の方法。
（項目１９）
前記電磁センサ追跡システムを用いて、前記電磁追跡座標系における前記センサの向きを測定するステップと、
前記センサの前記向きの描写を前記ディスプレイ上にレンダリングするステップと、をさらに備える、項目１１に記載の方法。
（項目２０）
前記電磁センサ追跡システムは、前記電磁追跡座標系がＣアームに固定された関係にあるように前記Ｃアームに固定され、
前記電磁センサ追跡システムの前記位置を測定するステップは、尾／頭軸に沿った前記Ｃアームの第１の回転を測定するステップと、左／右軸に沿った前記Ｃアームの第２の回転を測定するステップとを備える、項目８に記載の方法。
【国際調査報告】
2019506919.tif 000023
2019506919.tif 000024
2019506919.tif 000025
2019506919.tif 000026