(57)【要約】  本発明は、第１の長さを持つ第１の伸長デバイス１４の第１の検知される形状と、第２の長さを持つ第２の伸長デバイス１６の第２の検知される形状とを視覚化する、方法及びシステムに関する。第１の伸長デバイス１４及び第２の伸長デバイス１６は、第１及び第２の長さの少なくとも一部２８にわたって、互いに物理的にリンクされる。第１の検知される形状及び第２の検知される形状は、互いに独立に取得される。方法は、第１及び第２の検知される形状のうちの一方を基準形状として、第１及び第２の検知される形状のうちの他方をリンク形状として提供するステップと、重複領域における第１及び第２の伸長デバイス１４、１６の物理的重複に起因して、基準形状及びリンク形状が合致すべき重複領域を基準形状及びリンク形状に沿って決定するステップと、重複領域においてリンク形状が基準形状に合致するように視覚化されるように、重複領域において重複領域基準形状部分を重複領域リンク形状部分にコピーするステップとを含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の長さを持つ第１の伸長デバイスの第１の検知される形状、及び、第２の長さを持つ第２の伸長デバイスの第２の検知される形状を、視覚化する方法であって、第１の伸長デバイス及び第２の伸長デバイスは、前記第１の長さ及び前記第２の長さの少なくとも一部にわたって互いに物理的にリンクされ、前記第１の検知される形状及び前記第２の検知される形状は互いに独立に取得されていて、前記方法は、
前記第１及び第２の検知される形状のうちの一方を基準形状として、第１及び第２の検知される形状のうちの他方をリンク形状として提供するステップｉ）と、
重複領域における前記第１及び第２の伸長デバイスの物理的重複に起因して、前記基準形状及び前記リンク形状が合致すべき当該重複領域を前記基準形状及び前記リンク形状に沿って決定するステップｉｉ）と、
前記重複領域において前記リンク形状が前記基準形状に合致するように視覚化されるように、前記重複領域において重複領域基準形状部分を重複領域リンク形状部分にコピーするステップｉｉｉ）と、
を含む、方法。
【請求項２】
前記リンク形状の全長視覚化を提供するために、前記重複領域外側のリンク形状部分を前記重複領域基準形状部分に付加するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記リンク形状のプロクラステスベースの座標変換ステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ステップｉ）は、前記基準形状の先端から前記リンク形状までの最小の第１の距離を計算するステップ、及び、前記リンク形状の先端から前記基準形状までの最小の第２の距離を計算するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記最小の第１の距離と前記最小の第２の距離のうちの短い方が、所定の誤差閾値を超える場合、少なくとも前記ステップｉｉｉ）は実施されない、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ステップｉｉ）は、前記リンク形状に沿ったリンク形状ハブポイントインデックスを、前記リンク形状に関して前記重複領域の近接開始ポイントインデックスとして決定するステップと、基準形状ハブポイントインデックスを、前記基準形状に関して前記重複領域の近接開始ポイントインデックスとして決定するステップとを更に含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記ステップｉｉ）は、前記リンク形状のリンク形状先端が前記基準形状の基準形状先端を越えて突出している場合、先端シフトベクトルを決定するステップを更に含み、前記ステップｉｉｉ）は、前記先端シフトベクトルに従って、前記リンク形状のリンク形状先端部分を並進するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ステップｉｉｉ）を実施する前に、前記ステップｉｉ）で決定される前記重複領域における前記リンク形状のすべてのポイントが、前記リンク形状のアレイサイズ内にあるかどうかをチェックするステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ステップｉｉｉ）を実施する前に、前記リンク形状の少なくとも一部が前記基準形状からの閾値距離内にあるかどうかをチェックするステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
第１の長さを持つ第１の伸長デバイスの第１の検知される形状、及び、第２の長さを持つ第２の伸長デバイスの第２の検知される形状を視覚化するための視覚化システムであって、前記第１の伸長デバイス及び前記第２の伸長デバイスは、前記第１の長さ及び前記第２の長さの少なくとも一部にわたって互いに物理的にリンクされていて、前記視覚化システムは、
ｉ）前記第１及び第２の検知される形状のうちの一方を基準形状として、前記第１及び第２の検知される形状のうちの他方をリンク形状として使用し、
ｉｉ）重複領域における前記第１及び第２の伸長デバイスの物理的重複に起因して、前記基準形状及び前記リンク形状が合致すべき当該重複領域を前記基準形状及び前記リンク形状に沿って決定し、
ｉｉｉ）前記重複領域において前記リンク形状が前記基準形状に合致するように視覚化されるように、前記重複領域において重複領域基準形状部分を重複領域リンク形状部分にコピーする、
視覚化システム。
【請求項１１】
第１の長さを持つ第１の伸長デバイス及び第２の長さを持つ第２の伸長デバイスであって、前記第１の長さ及び前記第２の長さの少なくとも一部にわたって互いに物理的にリンクされている、第１の伸長デバイス及び第２の伸長デバイスと、
前記第１の伸張デバイスの第１の検知される形状及び前記第２の伸長デバイスの第２の検知される形状を提供するために、前記第１の伸長デバイス及び前記第２の伸長デバイスを個別に形状検知するための、形状検知システムと、
請求項１０に記載の視覚化システムと、
を備える、システム。
【請求項１２】
前記形状検知システムは、光学形状検知システムとして構成される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記光学形状検知システムは、前記第１の伸長デバイスに関連付けられた第１の光ファイバと、前記第２の伸長デバイスに関連付けられた第２の光ファイバとを備え、前記形状検知システムは、前記第１及び第２の光ファイバに互いに独立して検知する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記第１及び第２の伸長デバイスのうちの一方はカテーテルであり、他方は少なくとも部分的に前記カテーテルに挿入されるガイドワイヤである、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
コンピュータプログラムがコンピュータ上で実施されるときに、請求項１の記載の方法のステップを前記コンピュータに実施させるためのプログラムコード手段を備える、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、形状検知伸長デバイスの形状を視覚化するための方法及びシステムに関し、伸長デバイスは少なくとも部分的に互いに物理的にリンクされるが、伸長デバイスは互いに独立に形状検知される。
【背景技術】
【０００２】
伸長デバイスの形状は、異なる形状検知技術、例えば磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）又はコンピュータ断層撮影法（ＣＴ）によって検知可能である。伸長デバイスの形状を検知するための別の形状検知技術は、Ｆｉｂｅｒ−Ｏｐｔｉｃ  ＲｅａｌＳｈａｐｅ（ＦＯＲＳ）と呼ばれる。本明細書では、好ましい形状検知技術として特にＦＯＲＳを参照しているが、本発明はこれに限定されるものではないことを理解されよう。
【０００３】
伸長デバイスに組み込まれた光学形状検知ファイバを使用するＦＯＲＳの場合、デバイスの３次元形状を知ることが可能であるため、デバイスの先端まで「可視」とすることができるが、デバイス自体はユーザの目には見えない場合がある。医学的応用の場合、医療処置のライブガイダンス又はナビゲーションを提供するために、カテーテル、ガイドワイヤ、又は内視鏡などの広範な伸長医療用デバイスにＦＯＲＳファイバを組み込むことが可能である。本発明は医学的応用に限定されないが、産業上の技術分野で広範に使用可能であることも理解されよう。
【０００４】
ＦＯＲＳを用いると、２つ又はそれ以上の伸長デバイスを同時に追跡することができる。この場合、各々の追跡されるデバイスにＦＯＲＳファイバが装備される。個々のデバイスの光ファイバに同時に問い合わせ、それに従って各々のデバイスの３Ｄ形状を再構成することができる。再構成された形状を合わせて、ディスプレイ又はモニタ画面上で視覚化することができる。
【０００５】
或る応用例において、２つ又はそれ以上の伸長デバイスが、それらの長さの少なくとも一部分にわたって互いに物理的にリンクされる。例えば、医学的応用で使用されるガイドワイヤ及びカテーテルを考えてみると、ガイドワイヤは少なくとも部分的にカテーテルに挿入される。したがって「物理的世界」では、ガイドワイヤがカテーテル内を通っている領域において、ガイドワイヤ及びカテーテルは互いにほぼ完全に位置合わせされる。ガイドワイヤ及びカテーテルがＦＯＲＳによって互いに独立に追跡される場合、ガイドワイヤ及びカテーテルの再構成された形状は、ガイドワイヤ及びカテーテルが物理的に重複する領域において完全に位置合わせされているように視覚化されるはずである。しかしながら、実際には、ガイドワイヤ及びカテーテルの視覚化される再構成された３Ｄ形状は、重複領域において完全には位置合わせされない場合が起こり得る。例えば、形状検知システムの座標系に関して検知される形状の位置特定の際に、形状検知確度におけるわずかな誤差が、結果として、検知される形状が合致するはずの領域において、追跡されるデバイスが位置合わせ不良で視覚化される可能性がある。例えば、デバイスがメッシュチューブとしてレンダリングされる場合、メッシュチューブは、視覚化される再構成された形状内のいくつかのポイントで互いに整列せずに交差することになる。特に、ライブビデオガイダンス及びナビゲーション手順において、視覚化におけるこうした位置合わせ不良は時間的に変動するため、検知される形状の不安定なレンダリング、並びにユーザの注意散漫及び疲労につながる可能性がある。
【０００６】
以上を要約すると、２つ又はそれ以上のデバイスが、例えば一方のデバイスが他方の内部に配置されているように物理的にリンクされているが、互いに独立に追跡される場合、個々の形状を単に描画することによる視覚化は不安定な画像を生成することになる。
【０００７】
ＷＯ２０１５／０４９６１２  Ａ２は、互いに関して固定された幾何学的構成において２つ又はそれ以上の追跡されるデバイスを維持するための光学形状検知ハブを開示しており、ハブに対して遠位の２つ又はそれ以上のデバイスは、それらの間で位置合わせされる形状検知再構成データを有することになる。ハブは、形状データ内にハブの予測形状のハブテンプレートを生成するための特有の機械的特徴を有し、ハブテンプレートを合致させるために測定された形状データを検出して形状データ内のハブ位置が決定され、ハブの位置に関する形状データ内の重複を発見することによって、２つ又はそれ以上のデバイス間の位置合わせが決定される。
【０００８】
ＷＯ２０１４／２０７１８２  Ａ１は、単一ファイバで可能な長さを超える長さにわたって高精度３Ｄ光学形状検知を提供することが可能な方法及びシステムを記載している。このため、第２のファイバが第１のファイバに機械的に連結され、第２のファイバの形状検知が第１のファイバの座標空間に位置合わせされる。特に、形状検知機能の長さを増加させるために、第２のファイバの近位部が第１のファイバの遠位部に位置合わせされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、少なくとも部分的に互いに物理的にリンクされた２つ又はそれ以上の独立に追跡されるデバイスの、再構成された形状の視覚化を向上させるための方法及びシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様において、第１の長さを持つ第１の伸長デバイスの第１の検知される形状、及び、第２の長さを持つ第２の伸長デバイスの第２の検知される形状を、視覚化する方法が提供され、第１の伸長デバイス及び第２の伸長デバイスは、第１の長さ及び第２の長さの少なくとも一部にわたって互いに物理的にリンクされ、第１の検知される形状及び第２の検知される形状は互いに独立に取得されていて、方法は、
ｉ）第１及び第２の検知される形状のうちの一方を基準形状として、第１及び第２の検知される形状のうちの他方をリンク形状として提供するステップと、
ｉｉ）重複領域における第１及び第２の伸長デバイスの物理的重複に起因して、基準形状及びリンク形状が合致すべき当該重複領域を基準形状及びリンク形状に沿って決定するステップと、
ｉｉｉ）重複領域においてリンク形状が基準形状に合致するように視覚化されるように、重複領域において重複領域基準形状部分を重複領域リンク形状部分にコピーするステップと、
を含む。
【００１１】
本発明に従った視覚化方法は、第１及び第２の伸長デバイスの第１及び第２の検知される形状のうち、一方を基準形状として、及び他方をリンク形状として使用する。検知される形状とは、形状検知システムによって提供される形状データとして理解されよう。第１及び第２の検知される形状のうちのいずれが基準形状として扱われ、いずれがリンク形状として扱われるかは、本発明に従った視覚化方法において、当該方法の間、この割り振りが維持される限りは決定的ではない。上記のガイドワイヤ及びカテーテルの例に関して、ガイドワイヤの検知される形状が基準形状として、及びカテーテルの検知される形状がリンク形状として使用可能であるが、その逆も可能である。基準形状を決定するためのストラテジは、ａ）デバイスタイプの既知の安定性、ｂ）システム構成、ｃ）ユーザの選択、ｄ）特定ファイバタイプの既知の安定性、ｅ）手順内で使用中の既知の安定性、ｆ）デバイスの既知の使用目的（例えば、ファイバは大幅に移動しないことが知られた基準カテーテルの内側、又はより厚い内視鏡内にある）など、又は上記の組み合わせに基づくものとすることが可能である。
【００１２】
本発明に従った方法において、基準形状及びリンク形状は、第１の検知される形状が第２の検知される形状と重複する重複領域を決定するために処理される。重複領域は、視覚化された検知される形状が合致するべき、例えば、ディスプレイ又はモニタ画像内で一致するべき、領域である。重複領域の決定は、例えば前の位置合わせ情報、伸長デバイスが物理的に重複可能である場所の知識、及び検知される形状に沿った各ポイントの３Ｄ位置合わせ位置から、実行可能である。カテーテルに部分的に挿入されたガイドワイヤの例において、重複領域はカテーテルを通るガイドワイヤの長さの部分である。
【００１３】
最終的に、重複領域が決定された場合、基準形状は重複領域内のリンク形状にコピーされ、重複領域内でリンク形状が基準形状と合致するように視覚化されることになる。重複領域内のリンク形状は重複領域内の基準形状に置き換えられるとも言え、したがって、伸長デバイスの形状がデバイスの物理的重複の領域内で完全に位置合わせされた形状ではないとして、ディスプレイ又はモニタ上に視覚化されることが回避される。
【００１４】
本発明に従ったこの視覚化方法は、視覚化の改善を達成するために特定のハブテンプレートを必要としない。
【００１５】
本発明の範囲内で、伸長デバイスの検知される形状は、いずれかの形状検知技術、例えば、３Ｄ形状再構成に好適な、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）又はコンピュータ断層撮影法（ＣＴ）によって取得可能である。特に、伸長デバイスの形状は、光学形状検知（ＦＯＲＳ）によって検知可能である。本明細書において、形状検知技術としてＦＯＲＳに言及しているが、本発明はこれに限定されないことを理解されたい。
【００１６】
本発明に従った視覚化方法の好ましい実施形態は、従属請求項に定義される。
【００１７】
好ましい改良において、ステップｉｉｉ）は、リンク形状の全長視覚化を提供するために、重複領域外側のリンク形状部分を重複領域基準形状部分に付加するステップを更に含む。
【００１８】
更なる好ましい改良において、リンク形状のプロクラステスベースの座標変換が実行される。これは、重複する基準及びリンク形状ポイントを取り、プロクラステス行列を計算し、この行列をリンク形状ポイントに適用することによって、実行可能である。プロクラステス変換を使用することによって、配向に関して最小の位置合わせ不良が保証されるため、リンク形状の配向の不正確さが制限される。重複領域長さがわからない場合、プロクラステス位置合わせに、重複領域の始点から始まる「セーフ」ポイント数が使用可能であり、必要であれば、最適な位置合わせ及び重複領域長さが決定される。更なる改良において、プロクラステス変換は、計算回数を制限するために、ｎ回の形状更新ごとに実行すること、又は、位置合わせの妥当性のチェックによってトリガすることが可能である。このため、及び最もシンプルな形で、非延伸形状の先端から他の形状までの間の距離を使用することが可能である。
【００１９】
このようにして、リンク形状の全体及び連続した視覚化が取得される。
【００２０】
特に、前述の改良との関連において、ステップｉｉ）は、リンク形状のリンク形状先端が基準形状の基準形状先端を越えて突出している場合、先端シフトベクトルを決定するステップを更に含み、ステップｉｉｉ）は、先端シフトベクトルに従って、リンク形状のリンク形状先端部分を並進するステップを更に含む。
【００２１】
この処置は、リンク形状が基準形状先端から突き出すか又は突出している場合、重複領域からリンク形状の突出する先端部分までの遷移において、リンク形状の視覚化における不連続性は存在しないことを保証する。
【００２２】
更に好ましいことに、ステップｉ）は、基準形状の先端からリンク形状までの最小の第１の距離を計算するステップ、及び、リンク形状の先端から基準形状までの最小の第２の距離を計算するステップを更に含むことができる。
【００２３】
この改良は、有利には、いくつかの目的で使用可能である。例えば、これらの計算の結果は、リンク形状の先端が基準形状の先端を越えて突き出すか又は突出しているかどうか、或いはリンク形状の先端が基準形状内にあるかどうかを判別するため、及び／又は、デバイスの検知される形状が実際に重複領域を有するか否かを判別するために、使用可能である。
【００２４】
後者との関連において、少なくともステップｉｉｉ）は、最小の第１の距離と最小の第２の距離とのうちの短い方が、所定の誤差閾値を超える場合、実施されない。これによって、有利には、第１及び第２の検知される形状の一部が互いに合致する一方で、デバイスの対応する物理的部分は実際には合致しないことが回避される。
【００２５】
更に好ましくは、ステップｉｉ）は、リンク形状に沿ったリンク形状ハブポイントインデックスを、リンク形状に関して重複領域の近接開始ポイントインデックスとして決定するステップ、及び、基準形状ハブポイントインデックスを、基準形状に関して重複領域の近接開始ポイントインデックスとして決定するステップを更に含む。
【００２６】
リンク形状ハブポイントインデックス及び基準形状ハブポイントインデックスの決定は、１つのインデックス内での最大誤差で、第１及び第２の検知される形状の重複の重複領域を非常に精密に決定するために、有利である。ハブポイントは、デバイスの近接端から見て、物理的重複が開始する、伸長デバイスに沿ったポイントである。リンク形状に関した共有又は重複領域は、リンク形状ハブポイントインデックスからリンク形状の遠位先端までの範囲である（リンク形状が基準形状内にある場合）。基準形状ポイントインデックスは、基準形状情報がステップｉｉｉ）のために、すなわち、基準形状をリンク形状にコピーするために使用されるべき、基準形状ポイントを知るために有利である。
【００２７】
前述の改良に関連して、基準形状ハブポイントインデックスは、リンク形状ハブポイントインデックスとインデックスオフセットとの間の差として計算可能であり、インデックスオフセットは以下の数式のうちの１つに従って計算可能であり、
ａ）インデックスオフセット＝第２の長さ−１−ＰＲｅｆのインデックス
ｂ）インデックスオフセット＝ＰＬｉｎｋｅｄのインデックス−第１の長さ＋１
上式で、ＰＲｅｆは最小の第２の距離に従った基準形状上のポイントであり、ＰＬｉｎｋｅｄは最小の第１の距離に従ったリンク形状上のポイントである。
【００２８】
この改良は、基準形状ハブポイントインデックスとリンク形状ハブポイントインデックスとの間の差であるインデックスオフセットを使用して、リンク形状ハブポイントインデックスから基準形状ハブポイントインデックスを決定するための、単純な計算方式を提供する。前述の計算方式は、インデックス間の距離が一定であり、検知される形状について同一である場合、１つのインデックスの最大許容差を伴う基準形状ハブポイントインデックスの非常に精密な計算を可能にする。
【００２９】
特にＦＯＲＳにおいて、デバイスの長さに沿ったデバイスの形状検知は、デバイスの長さに沿った、又は厳密には、光学的に問い合わせられる光ファイバに沿ったインデックスに従って離散化されることに留意されたい。
【００３０】
更に好ましくは、ステップｉｉｉ）を実施する前に、方法は、ステップｉｉ）で決定される重複領域におけるリンク形状のすべてのポイントが、リンク形状のアレイサイズ内にあるかどうかをチェックするステップを含む。
【００３１】
この改良は、有利には、前述のチェックが否定的である場合、リンク形状及び基準形状の合致は実行されないことになるため、本発明に従った視覚化方法の信頼性を向上させる。
【００３２】
更なる改良において、本発明に従った視覚化方法は、ステップｉｉｉ）を実施する前に、リンク形状の少なくとも一部が基準形状からの閾値距離内にあるかどうかをチェックするステップを更に含む。
【００３３】
この改良も、有利には、前述のチェックが否定的である場合、リンク及び基準形状は実際には重複せず、実際には互いに位置合わせされていない形状の合致を除外することができる旨が結論付けられるため、本発明に従った視覚化方法の信頼性を向上させる。例えば、伸長デバイスは互いに近接したその先端を有するが、２つのデバイスの残りの部分は互いに間隔を空けて配置され、物理的にリンクされないことが起こり得る。この場合、デバイスの形状は合致形状として視覚化されるべきではない。
【００３４】
本発明の第２の態様において、第１の長さを持つ第１の伸長デバイスの第１の検知される形状及び第２の長さを持つ第２の伸長デバイスの第２の検知される形状を視覚化するための視覚化システムが提供され、第１の伸長デバイス及び第２の伸長デバイスは、第１の長さ及び第２の長さの少なくとも一部にわたって互いに物理的にリンクされ、視覚化システムは、
ｉ）第１及び第２の検知される形状のうちの一方を基準形状として、第１及び第２の検知される形状のうちの他方をリンク形状として使用し、
ｉｉ）重複領域における第１及び第２の伸長デバイスの物理的重複に起因して、基準形状及びリンク形状が合致すべき当該重複領域を基準形状及びリンク形状に沿って決定し、
ｉｉｉ）重複領域においてリンク形状が基準形状に合致するように視覚化されるように、重複領域において重複領域基準形状部分を重複領域リンク形状部分にコピーするように、構成される。
【００３５】
請求される視覚化システムは、本発明に従った視覚化方法と同様及び／又は同一の利点を有すること、並びに、請求される視覚化システムは、請求される方法及び前述の内容と同様及び／又は同一の好ましい改良を有することを、理解されたい。
【００３６】
本発明の第３の態様において、
第１の長さを持つ第１の伸長デバイス及び第２の長さを持つ第２の伸長デバイスであって、第１の長さ及び第２の長さの少なくとも一部にわたって互いに物理的にリンクされた、第１の伸長デバイス及び第２の伸長デバイスと、
第１の伸張デバイスの第１の検知される形状及び第２の伸長デバイスの第２の検知される形状を提供するために、第１の伸長デバイス及び第２の伸長デバイスを個別に形状検知するための、形状検知システムと、
第２の態様に従った視覚化システムと、
を備える、システムが提供される。
【００３７】
再度、本発明に従った視覚化方法に関して説明した利点及び上記の好ましい改良は、第３の態様に従った請求されるシステムに対しても保持される。
【００３８】
形状検知システムは、好ましくは光学形状検知システムとして構成される。
【００３９】
光学形状検知システムは、好ましくは、第１の伸長デバイスに関連付けられた第１の光ファイバと、第２の伸長デバイスに関連付けられた第２の光ファイバとを備え、形状検知システムは、第１及び第２の光ファイバに互いに独立して問い合わせる。
【００４０】
好ましい改良において、第１及び第２の伸長デバイスのうちの一方はカテーテルであり、他方は少なくとも部分的にカテーテルに挿入されるガイドワイヤである。
【００４１】
更に他の態様において、コンピュータプログラムがコンピュータ上で実施されるときに、第１の態様に従って請求される視覚化方法のステップをコンピュータに実施させるためのプログラムコード手段を備える、コンピュータプログラムが提供される。
【００４２】
本発明に従った視覚化方法及びシステムは、互いに独立に形状検知されるが、それらの長さの少なくとも一部にわたって相互に物理的にリンクされる、２つより多くの伸長デバイスとも連動可能であることを理解されたい。
【００４３】
本発明のこれら及び他の態様は、以下で説明する実施形態から明らかとなり、以下の図面において、これらを参照しながら解明される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】形状検知システム、伸長デバイス、及び視覚化システムを含むシステムを示す概略図である。
【図２】図１における形状検知デバイスの一部の第１の視覚化を示す図である。
【図３】図１における形状検知デバイスの第２の視覚化を示す図である。
【図４】視覚化方法を示すフローチャートである。
【図５】図４における方法のステップを示す図である。
【図６】図４における方法の更なるステップを示す図である。
【図７】図４における方法の更なるステップを示す図である。
【図８】図４における方法の更なるステップを示す図である。
【図９】図４における方法の更なるステップを示す図である。
【図１０】図４における方法によって達成される結果の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
図１は、一般に、形状検知システム１２、第１の伸長デバイス１４、第２の伸長デバイス１６、及び視覚化システム１８を備える、システム１０を示す。一般性を制限することなく、システム１０は医療用システムである。第１の伸長デバイス１４はカテーテル１５とすることが可能であり、第２の伸長デバイス１６はガイドワイヤ１７とすることが可能である。
【００４６】
第１の伸長デバイス１４は遠位先端２０を有し、第２の伸長デバイス１６は遠位先端２２を有する。第１の伸長デバイス１４は近位端２４を有し、第２の伸長デバイスは近位端２６を有する。第１の伸長デバイス１４は近位端２４から遠位先端２０までの第１の長さを有し、第２の伸長デバイス１６は近位端２６から遠位先端２２までの第２の長さを持つ。第１の伸長デバイス１４及び第２の伸長デバイス１６の第１及び第２の長さの少なくとも一部にわたって、第１及び第２の伸長デバイス１４、１６は互いに物理的にリンクされる。第１及び第２の伸長デバイス１４、１６が物理的にリンクされる第１及び第２の長さの共通部分は、図１において参照番号２８によって示されている。共通部分２８は、第１及び第２のデバイス１４、１６の重複の重複部分を画定する。本実施形態において、第２の伸長デバイス１６は第１の伸長デバイス１４内に部分的に挿入され、共通部分２８を通る。図１に示される例示の状況において、第２の伸長デバイス１６の先端２２は、第１の伸長デバイスの先端２０を越えて突き出すか又は突出する。第１及び第２の伸長デバイス１４、１６を使用する間、第１及び第２の伸長デバイス１４、１６は、互いに関して長手方向、すなわちそれらの長さの方向にずらすことも可能である。
【００４７】
ハブ３０は、第１及び第２のデバイス１４、１６を相互接続する働きをする。ハブポイントＨは、第１及び第２のデバイス１４、１６の長さに沿って位置を画定し、ここで、近位端２４、２６から遠位先端２０、２２の方向に見て、第１及び第２の伸長デバイス１４、１６の物理的なリンク又は重複が開始する。第１の伸長デバイス１４がカテーテル１５であり、第２の伸長デバイス１６がガイドワイヤ１７である場合、近位端からハブポイントＨへと延在するカテーテルの部分は、カテーテルトルク吸収セクション（カテーテルトルク吸収セクションは、カテーテルを誘導又は操作するために使用されるカテーテルのセクションである）とも呼ばれ、近位端からハブポイントＨへと延在するガイドワイヤの部分はガイドワイヤ引き込みセクションとも呼ばれる。
【００４８】
実施形態において、形状検知システム１２は、Ｆｉｂｅｒ−Ｏｐｔｉｃ  ＲｅａｌＳｈａｐｅ（ＦＯＲＳ）システムとして構成される。したがって、ＦＯＲＳシステムは第１の伸長デバイス１４に関連付けられた第１の光ファイバ３２を備える。光ファイバ３２は第１の伸長デバイス１４を介して、近位端２４から遠位先端２０へと延在する。光学形状検知システム１２は、第２の伸長デバイス１６に関連付けられ、第２の伸長デバイス１６を介して近位端２６から遠位先端２２へと延在する、第２の光ファイバ３４を更に備える。図を簡略化するために、光ファイバ３２及び３４は、デバイス１４及び１６の近位端２４及び２６の領域内にのみ示されている。
【００４９】
光ファイバ３２及び３４は、伸長デバイス１４及び１６を光学的に検知するために好適な任意のタイプの光ファイバとすることができる。光ファイバ３２及び３４の例は、限定されないが、当分野で既知のファイバブラッグ格子のアレイを組み込んだ柔軟な光透過性ガラス又はプラスチックファイバ、及び、当分野で既知のファイバに沿って生じるその光屈折率における変動を必然的に有する柔軟な光透過性ガラス又はプラスチックファイバ（例えば、レイリー散乱ベース光ファイバ）を含む。光ファイバ３２、３４は、シングルコアファイバ、又は好ましくはマルチコアファイバとすることができる。
【００５０】
形状検知システム１２は、第１の光ファイバ３２を介して第１の伸長デバイス１４を形状検知するための第１の形状検知構成要素及び回路３６、及び、第２の光ファイバ３４を介して第２の伸長デバイス１６を形状検知するための第２の形状検知構成要素及び回路３８を備える。第１の伸長デバイス１４及び第２の伸長デバイス１６は、形状検知システム１２によって同時に、但し互いに独立に形状検知される。
【００５１】
形状検知システム１２は、２つより多くの伸長デバイスの形状を同時に検知するように構成可能であることが理解されよう。
【００５２】
実施形態によれば形状検知システム１２はＦＯＲＳシステムである、本実施形態において、第１及び第２の形状検知構成要素及び回路３６、３８は、各々の場合において、光ファイバ３２、３４に問い合わせるための光を発光する調整可能光源、及び光ファイバ干渉計、及び追跡される伸長デバイス１４、１６の３Ｄ形状を再構成するための形状再構成ユニットを含み得る。
【００５３】
視覚化システム１８は、第１の伸長デバイス１４の第１の検知される形状及び第２の伸長デバイス１６の第２の検知される形状を、視覚化システム１８に含まれるか又はこれに接続されるディスプレイ又はモニタ上で視覚化するために、形状検知システム１２によって検知された第１及び第２の伸長デバイス１４、１６の検知される形状のデータを処理する。
【００５４】
図２は、形状検知システム１２によって検知された第１の伸長デバイス１４の第１の検知される形状４２及び第２の伸長デバイス１６の第２の検知される形状４４が視覚化される、ディスプレイ４０を示す。図２は、図１に完全に示されるような、特に、図１における共通部分又は重複領域において完全に位置合わせ又は合致されるような、第１及び第２の伸長デバイス１４及び１６の実際の形状を再生成する、検知される形状４２及び４４の理想的な視覚化の画像を示す。しかしながら、個々の検知される形状４２及び４４を単純に描画することによって、図２に示されるような検知される形状４２及び４４の完全な視覚化は、しばしば実際に取得することができない。伸長デバイス１４及び１６は互いに独立に形状検知又は追跡されるため、及び、伸長デバイス１４及び１６の各々で互いに独立に実行される形状検知プロセスの不正確さ及び変動に起因して、検知される形状４２及び４４の視覚化が、リアルタイムナビゲーション中に使用される場合、結果としてビデオシーケンスにおいて不安定な画像を生じさせる可能性があることが起こり得る。これは、２つの追跡されるデバイス１４、１６が、実世界において図１に示される共通部分２８内にあるように互いに位置合わせされる部分を有する一方で、視覚化された検知される形状４２及び４４が図３に示されるように同じ部分２８内で完全に位置合わせされていない場合に、特に憂慮すべきである。図３における視覚化の例は単なる例であり、誇張されていることに留意されたい。それにもかかわらず、追跡されるデバイスの位置合わせされた部分の視覚化におけるたとえわずかな位置合わせ不良であっても、ユーザにとっては注意散漫にさせる迷惑なものであり得る。
【００５５】
以下では、伸長デバイスの検知される形状の視覚化を改善することが可能な方法を説明し、これによって、実世界において互いに合致する伸長デバイスの部分が、ディスプレイ又はモニタ上でもデバイスの合致部分として視覚化される。
【００５６】
第１の伸長デバイス１４の第１の検知される形状４２及び第２の伸長デバイス１６の第２の検知される形状４４の視覚化の方法を、より詳細に説明するが、この方法は、伸長デバイス１４、１６のうちの一方の検知される形状の少なくとも一部を、他方の伸長デバイスの検知される形状と合致又は位置合わせされるべき領域において再計算するための発想に基づくものである。このため、方法は、第１の検知される形状を基準形状として、及び第２の検知される形状データをリンク形状として提供するステップと、基準形状及びリンク形状において、第１の検知される形状が第２の検知される形状と重複する重複領域を決定するステップと、重複領域において、リンク形状が基準形状に合致するように視覚化されるように、重複領域において基準形状をリンク形状にコピーするステップとに基づく。
【００５７】
この方法の実施形態を、図４から図９を参照しながら以下でより詳細に説明する。以下で説明する方法は、図１の視覚化システム１８によって実施可能である。
【００５８】
図５を参照すると、２つの独立に追跡される伸長デバイスのうちの、第１の検知される形状５０及び第２の検知される形状５２が示されている。図示された検知される形状５０及び５２は、説明する方法の原理を解明するための検知される形状の任意選択例である。検知される形状は、形状に沿った離散ポイントに割り振られたインデックス（例えば、１、２、３、・・・、Ｎであって、Ｎは非常に大きい、例えば＞１０，０００又は＞１００，０００であり得る）の形で表される位置情報と、位置情報に割り振られた形状情報とを含む、データのアレイとして表すことが可能である。他の実施形態において、形状は、例えば３Ｄ基本又はベジエスプライン、或いはフーリエ級数として表すことも可能である。いずれの場合でも、形状は、スクリーン上にレンダリングするために、三角形メッシュの離散セットに変換しなければならない。３Ｄメッシュへの変換に先立って、形状のリンクを行わなければならず、ここで、両方の形状におけるポイント間の距離は同じとされるべきである。
【００５９】
第１の検知される形状５０は以下で基準形状と呼ばれ、第２の検知される形状５２はリンク形状と呼ばれる。基準形状５０に沿ったポイントは参照番号５４で示され、リンク形状に沿ったポイントは参照番号５６で標示される。実際には、ポイント５４及びポイント５６の数は図５に示されるよりもはるかに多く、形状検知システムの解像度に応じて、追跡されるデバイスの長さに沿って数十万又は数億の可能性があることを理解されよう。
【００６０】
図４を参照すると、視覚化の方法はＩＮで始まり、ここで、リンク形状５２のリンク形状データアレイ及び基準形状５０の基準形状データが、図１の形状検知システム１２から提供される。
【００６１】
Ｓ１ａで、リンク形状５２の先端５８から基準形状５０のすべてのポイント５４までの最小距離ＳＤＬｉｎｋｅｄＴｏＲｅｆが計算される。リンク形状５２の先端５８から最小距離ＳＤＬｉｎｋｅｄＴｏＲｅｆで間隔を空けて配置された基準形状５０のポイント５４のそのポイントは、ＰＲｅｆとして示される。
【００６２】
Ｓ１ｂで、図４に従った方法は、基準形状５０の先端６０からリンク形状５２のすべてのポイント５６までの最小距離ＳＤＲｅｆＴｏＬｉｎｋｅｄの計算を進める。これは、図６に示される。基準形状５０の先端６０から最小距離ＳＤＲｅｆＴｏＬｉｎｋｅｄで間隔を空けて配置されたリンク形状５２のポイント５６のそのポイントは、ＰＬｉｎｋｅｄとして示される。
【００６３】
ステップＳ１ａ及びＳ１ｂにおいて、基準形状５０の先端方向及びリンク形状５２の先端方向が考慮され、先端方向ベクトルを伴う最大３０°の角度のベクトル上にあるポイントのみが、最小距離の候補としてみなされる。
【００６４】
ＳＤＬｉｎｋｅｄＴｏＲｅｆ及びＳＤＲｅｆＴｏＬｉｎｋｅｄが計算された後、Ｓ２で、両方のうちの小さい方（ＳＤ）が、以下に従って決定される。
ＳＤ＝Ｍｉｎ（ＳＤＬｉｎｋｅｄＴｏＲｅｆ，ＳＤＲｅｆＴｏＬｉｎｋｅｄ）
【００６５】
次に、Ｓ３で、ＳＤは指定された誤差閾値と比較される。ＳＤがこの指定された誤差閾値よりも上の場合、方法はＳ４で停止する。ＳＤが指定された誤差閾値よりも上の場合、これは、２つの形状５０及び５２が離れ過ぎていることを意味する。ＳＤが警告閾値よりも上の場合、方法は続行するが、警告状態が戻されることになる。誤差閾値については後で詳しく説明する。
【００６６】
ＳＤが誤差閾値よりも下の場合、方法はＳ５に進む。Ｓ５で、ＳＤＬｉｎｋｅｄＴｏＲｅｆがＳＤＲｅｆＴｏＬｉｎｋｅｄよりも大きいか又は等しいかどうかが判別される。
【００６７】
ＳＤＬｉｎｋｅｄＴｏＲｅｆ≧ＳＤＲｅｆＴｏＬｉｎｋｅｄの場合、リンク形状は、基準形状５０の先端６０を越えて突き出すか又は突出する、或いはこれに等しい。ＬｉｎｋｅｄＴｏＲｅｆ＜ＳＤＲｅｆＴｏＬｉｎｋｅｄの場合、リンク形状５２は基準形状５０の内側にある。後者は図５及び図６に示されている。
【００６８】
方法の以下のステップにおいて、ＳＤＬｉｎｋｅｄＴｏＲｅｆ≧ＳＤＲｅｆＴｏＬｉｎｋｅｄ及びＳＤＬｉｎｋｅｄＴｏＲｅｆ＜ＳＤＲｅｆＴｏＬｉｎｋｅｄの２つのケースの取り扱いは異なるため、別々に説明する。
【００６９】
第１に、ＳＤＬｉｎｋｅｄＴｏＲｅｆ＜ＳＤＲｅｆＴｏＬｉｎｋｅｄのケースを説明する。このケースはステップＳ６ａ及びＳ７ａを含む。
【００７０】
一般に、ステップＳ６ａ及びＳ７ａは、リンク形状と基準形状との重複の重複領域を決定する働きをし、ここでリンク形状及び基準形状は、例えば図１における共通部分２８に沿うような、追跡されるデバイスの物理的リンクに起因して、合致するはずである。これについて、図７を参照しながらより詳細に説明する。
【００７１】
図７は、検知される形状５０’及び５２’を示し、ここで５０’は基準形状を示し、５２’はリンク形状を示す。リンク形状５２’は太線で示され、基準形状５０’は細線で示される。重複領域ＯＶにおいて、基準形状５０’はリンク形状５２’の内部を通る。基準形状５０’はリンク形状５２’を越えて突き出すか又は突出し、基準形状５０’がリンク形状５２’から突出している部分は先端セクションＴと呼ばれる。逆に、リンク形状５２’の先端５８’は基準形状５０’の内側である。
【００７２】
図７でも、形状検知システム１２は概略的に示されている。
【００７３】
リンク形状５２’に関して重複領域ＯＶを決定するために、再計算されるべきリンク形状の部分は、計算されたリンク形状ハブポイントインデックスからリンク形状５２’の先端５８’までの範囲であるため、ハブポイントＨでのリンク形状ハブポイントインデックスが（図１と対比）図４のＳ６で決定される必要がある。
【００７４】
リンク形状ハブポイントのインデックスは、リンク形状５２’に沿ったそのポイントのインデックスであり、重複領域ＯＶはリンク形状５２’から始まる。
【００７５】
リンク形状５２’に沿ったリンク形状ハブポイントインデックスは、例えば以下のように決定することができる。
【００７６】
例えば、リンク形状５２’がカテーテル、例えば図１のカテーテル１５の検知される形状である場合（このケースは図７に示される）、リンク形状ハブポイントインデックスは、例えば、ハブポイントＨの前のカテーテルセクションの既知の長さＣｂｈによって決定可能であり、ここで長さＣｂｈは、例えば形状検知システム１２から送信される。
【００７７】
別の例において、リンク形状５２’がガイドワイヤ、例えば図１のガイドワイヤ１７の検知される形状である場合、リンク形状ハブポイントインデックスは、ガイドワイヤ引き込みセクションの長さＧｌｉｓを決定することによって決定可能である。Ｇｌｉｓは、その近位端からハブポイントＨまでのガイドワイヤの長さである（図１と対比）。長さＧｌｉｓは、以下によって計算可能である。
Ｇｌｉｓ＝ガイドワイヤ長さ−（カテーテル長さ−Ｃｂｈ−カテーテル先端セクション長さ）
【００７８】
ガイドワイヤ長さ、カテーテル長さ、Ｃｂｈは、既知の量である。基準形状はこの例においてカテーテルの検知される形状であるため、カテーテル先端セクション長さ、又はより一般的には基準形状先端セクション長さは、インデックスポイントＰＲｅｆ（図５を参照）から、基準形状の先端又はこれに非常に近いポイントである最終ポイントまでの基準形状の長さに等しい。
【００７９】
更に、ステップＳ７ａで、基準形状５０’の形状情報を重複領域ＯＶ内のリンク形状５２’にコピーするためにどの基準形状ポイントを使用すべきかを知るために必要な、基準形状ハブポイントインデックスも決定する必要がある。
【００８０】
基準形状ハブポイントインデックスは、リンク形状ハブポイントインデックスと基準形状ハブポイントインデックスとの間のインデックスオフセットから計算可能である。計算されたリンク形状ハブポイントインデックスからこのインデックスオフセットを減じることで、結果として基準形状ハブポイントインデックスが生じる。インデックスオフセットは、以下のように計算される。
インデックスオフセット＝リンク形状長さ−１−ＰＲｅｆのインデックス
【００８１】
次に、図４のステップＳ５に戻り、ＳＤＬｉｎｋｅｄＴｏＲｅｆ≧ＳＤＲｅｆＴｏＬｉｎｋｅｄのケースの更なる処理を、図４のステップＳ６ｂ、Ｓ７ｂ、及びＳ８並びに図８を参照しながら説明する。
【００８２】
ＳＤＬｉｎｋｅｄＴｏＲｅｆ≧ＳＤＲｅｆＴｏＬｉｎｋｅｄは、リンク形状が基準形状を越えて突き出すか又は突出することを意味する。このケースは図８に示され、ここで基準形状５０”及びリンク形状５２”が示されている。リンク形状５２”は太線として、及び基準形状５０”は細線として示され、両方の形状５０”及び５２”によって共有される重複領域ＯＶにおいて、両方の形状５０”及び５２”は二重線として示される（形状５２”の先端セクションＴを重複領域ＯＶからより明白に区別するため）。
【００８３】
ステップＳ６ｂ及びＳ７ｂは前述のステップＳ６ａ及びＳ７ａと同様である。
【００８４】
ステップＳ６ｂにおいて、リンク形状５２”の重複領域ＯＶがリンク形状ハブポイントインデックスからポイントＰＬｉｎｋｅｄまでの範囲となるように、ハブポイントＨでのリンク形状ハブポイントインデックスを決定しなければならない（図６を参照）。
【００８５】
リンク形状５２”に沿ったリンク形状ハブポイントインデックスは、以下のように決定可能である。
【００８６】
例えば、リンク形状５２”がカテーテルの検知される形状である場合、リンク形状ハブポイントインデックスは、前述のように、ハブポイントの前のカテーテルセクションの既知の長さＣｂｈから決定可能である。
【００８７】
別の例において、リンク形状５２”がガイドワイヤである場合、ガイドワイヤ引き込みセクションの長さＧｌｉｓを決定する必要がある。長さＧｌｉｓは以下のように計算可能である。
Ｇｌｉｓ＝ガイドワイヤ長さ−（カテーテル長さ−Ｃｂｈ−ガイドワイヤ先端セクション長さ）
【００８８】
ガイドワイヤ長さ、カテーテル長さ、及びＣｂｈは、既知の量である。この例において、ガイドワイヤ、又はより一般的にはリンク形状５２”の、先端セクションの長さは、ポイントＰＬｉｎｋｅｄからリンク形状５２”の先端までのリンク形状５２”の長さに等しい。
【００８９】
更に、ステップＳ７ｂに従い、リンク形状及び基準形状を合致させるためにいずれの基準形状ポイントを使用するかを知ることが必要であるため、ハブポイントＨでの基準形状ハブポイントインデックスも決定する必要がある。このため、リンク形状ハブポイントインデックスと基準形状ハブポイントインデックスとの間のインデックスオフセットが計算される。計算されたリンク形状ハブポイントインデックスからこのインデックスオフセットを減じることで、基準形状ハブポイントインデックスが得られる。インデックスオフセットは、以下のように計算される。
インデックスオフセット＝ＰＬｉｎｋｅｄのインデックス−基準形状長さ＋１
【００９０】
このケースでは、リンク形状が基準形状を越えて突き出すか又は突出するため、重複領域ＯＶにおける共有ポイントが合致する場合、その先端セクションポイントに沿ったリンク形状も位置合わせされたままであるようにシフトされる必要があるため、図４のＳ８で先端シフトベクトルを決定することが更に提供される。先端シフトベクトルの計算を、図９を参照しながら説明する。
【００９１】
図９は、リンク形状を実線で、基準形状を破線で示している。
【００９２】
図９の単一図ａ１）からｅ１）は、ステップＳ１ｂで決定されるようなポイントＰＬｉｎｋｅｄが図ａ１）に示されるように基準形状の内側にあるケースを示す。図９の図ｂ１）に示されるように、ベクトルＶ１とベクトルＶ２との間の角度が９０°よりも大きい場合、ＰＬｉｎｋｅｄは基準形状の内側にある。代わりに、図９の図ａ２）からｅ２）は、リンク形状上のポイントＰＬｉｎｋｅｄが基準形状の外側にあるケースを示す。このケースにおいて、ベクトルＶ１とベクトルＶ２との間の角度は９０°よりも小さい（図ｂ２））。後者のケースでは、代わりに次のポイント、すなわち、次に低いインデックスを伴うポイントが、図ｂ２）に示されるようにＰＬｉｎｋｅｄとマーク付けされる。
【００９３】
次に、先端シフトベクトルは、最も近いリンク形状ポイントを取ること、並びに、図ｃ１）、ｄ１）、ｅ１）及び図ｃ２）、ｄ２）、及びｅ２）に示されるように、これを基準形状上に直角に突出させること（補間）によって、計算される。
【００９４】
先端シフトベクトルが計算されると、リンク形状を再計算することが可能である。再計算されることになるリンク形状ポイントは、計算されるリンク形状ハブポイントインデックスから、リンク形状の先端を含むリンク形状の終わりまでの範囲である。
【００９５】
リンク形状が再計算される前に、ステップＳ９は、計算される重複領域インデックスがリンク形状アレイサイズの範囲内にあることを保証するために、チェックを与える。チェックが失敗した場合、方法はステップＳ１０に進み、ここで方法は停止され、すなわち、リンク形状と基準形状との合致は存在しない。
【００９６】
例えば、視覚化システム１８の構成ファイル内でイネーブル／ディセーブル可能なオプションのチェックが適所に存在し、リンク形状及び基準形状が実際に重複している場合、すなわち、リンク形状ポイントが基準形状のエラー距離閾値内にある場合、いくつかのポイントが計算された重複領域ＯＶ上に均一に広がっていることをチェックする。このオプションのチェックは、本明細書で説明する方法が、実際には互いに内側にないが、互いに近い先端を有する形状と合致することを回避するために有用である。このオプションのチェックがイネーブルされ、失敗した場合、方法はエラー状況に戻り、合致は行われない。
【００９７】
ステップＳ９のチェックが肯定的である場合、方法は図４のステップＳ１１に進み、ここでは、重複領域内で、第２の検知される形状が第１の検知される形状に合致するように視覚化されるように、重複領域内で、基準形状がリンク形状にコピーされる。
【００９８】
より詳細には、ステップＳ１１において、近位端からハブポイントＨへのリンク形状の引き込み部分はスキップされる。
【００９９】
リンク形状及び基準形状の重複の重複領域において、ハブポイントＨから遠位方向に、重複領域に沿った基準形状が重複領域内のリンク形状に沿ったポイントにコピーされる。リンク形状が基準形状から突出している場合、リンク形状の突出した先端セクションポイントは、計算される先端シフトベクトルを用いて並進される。引き込みセクションなどの重複領域（ＯＶ）の外側のリンク形状部分は、リンク形状の全長視覚化を提供するために重複領域基準形状部分に付加される。
【０１００】
更なる態様として、配向に関して良好な位置合わせを達成するために、重複領域が決定された場合、リンク形状のプロクラステスベースの座標変換が実行可能である。プロクラステス変換は、重複する基準及びリンク形状ポイントを取ること、及びプロクラステス行列を計算すること、及び行列をリンク形状ポイントに適用することによって、実行可能である。プロクラステス変換の使用は、リンク形状の配向の不正確さを制限する。重複領域長さがわからない場合、プロクラステス位置合わせに、重複領域の始点から始まる「セーフ」ポイント数が使用可能であり、必要であれば、最適な位置合わせ及び重複領域長さが決定される。プロクラステス変換は、計算回数を制限するために、ｎ回の形状更新ごとに実行すること、又は、位置合わせの妥当性のチェックによってトリガすることが可能である。最もシンプルな形で、非延伸形状の先端から他の形状までの間の距離をこれに使用することが可能である。
【０１０１】
更に、再計算されたリンク形状内に存在する重複ポイントは除去される。
【０１０２】
結果は再計算されたリンク形状であり、これは重複領域ＯＶ内の基準形状と合致している。
【０１０３】
図１０は、リンク形状７０及び基準形状７２について、前述のような方法の結果の例を示す。図１０ａ）は、リンク形状７０と基準形状７２との間の位置合わせ不良の状況を示し、図１０ｂ）は、重複領域における、リンク形状７０と基準形状７２との完全な位置合わせを示す。
【０１０４】
図面及び前述の記述において、本発明を詳細に図示及び説明してきたが、こうした図示及び説明は説明的又は例示的であり、制限的ではないものと見なされ、本発明は開示された実施形態に限定されるものではない。開示された実施形態に対する他の変形は、当業者が、図面、開示、及び添付の特許請求の範囲を検討することから、請求される本発明を実施することによって理解及び達成可能である。
【０１０５】
特許請求の範囲において、「含む」という用語は他の要素又はステップを除外するものではなく、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は複数を除外するものではない。単一の要素又は他の単位は、特許請求の範囲に記載された幾つかのアイテムの機能を果たすことができる。或る処置が相互に異なる従属請求項に記載されているという事実だけでは、これらの処置の組み合わせが有利に使用できないことを示すものではない。
【０１０６】
本明細書で説明する視覚化方法のステップをコンピュータに実施させるためのプログラムコード手段を備えるコンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に、又はその一部として供給される、光記憶媒体又はソリッドステート媒体などの、好適な媒体上に記憶／分散可能であるが、インターネット或いは他の有線又は無線電子通信システムを介するなどの、他の形でも分散可能である。
【０１０７】
特許請求の範囲内のいずれの参照符号も、範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
【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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【国際調査報告】
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