(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターベンションシステムであって、
対象のライブ画像を提供するイメージング装置と、
針装置と、
処理装置とを有し、
前記針装置が組織特性に対応するデータを提供するためのセンサを有し、
前記処理装置が前記センサからの前記データを利用して記録済画像と前記ライブ画像のオーバーレイレジストレーションを実行する、インターベンションシステム。
【請求項２】
分析装置をさらに有し、前記分析装置が前記センサに結合し、前記センサからの前記データを処理し、それによって組織特性についての情報を生成する、請求項１に記載のインターベンションシステム。
【請求項３】
前記針装置の前記センサが光を放射及び受信することができる光ファイバを有し、前記分析装置が分光法のためのコンソールを有し、前記コンソールと前記光ファイバが互いに接続する、請求項２に記載のインターベンションシステム。
【請求項４】
前記分光法のためのコンソールが、反射分光法、蛍光分光法、自己蛍光分光法、光路差分光法、ラマン分光法、光干渉断層撮影、光散乱分光法、多光子蛍光分光法から成る群の１つから情報を提供する、請求項３に記載のインターベンションシステム。
【請求項５】
前記針装置の前記センサが顕微鏡イメージング能力を持つ素子を有する、請求項２に記載のインターベンションシステム。
【請求項６】
前記イメージング装置が、Ｘ線装置、コンピュータ断層撮影装置、磁気共鳴断層撮影装置、及び超音波装置から成る群の１つである非侵襲的イメージングモダリティである、請求項１に記載のインターベンションシステム。
【請求項７】
前記針装置が前記イメージング装置によって視覚化されることができる構造と材料を有する、請求項１に記載のインターベンションシステム。
【請求項８】
関心対象のライブ画像と記録済画像を合成するためのコンピュータプログラムであって、処理装置のプロセッサ上で実行されるときに前記処理装置に、
前記記録済画像と前記ライブ画像のオーバーレイを作るステップと、
針装置を用いて局所組織情報を取得するステップと、
前記取得した局所組織情報を利用して前記画像のオーバーレイを再較正するステップとを実行させる、コンピュータプログラム。
【請求項９】
前記処理装置に、
データベースから前記記録済画像を受信するステップと、
イメージング装置から前記ライブ画像を受信するステップとをさらに実行させる、請求項８に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１０】
前記オーバーレイを作るステップが、前記記録済画像中の座標系を規定するステップと前記ライブ画像中の対応する座標系を規定するステップとを含む、請求項８に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１１】
前記オーバーレイを再較正するステップが、前記取得した組織情報に対応する前記ライブ画像中の特徴を識別するステップを含む、請求項８に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１２】
前記オーバーレイ中の誤差を計算するために前記記録済画像、前記ライブ画像及び前記局所組織情報がリアルタイム処理される、請求項８に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１３】
前記針装置の前記センサが、前記針装置の前の組織の顕微鏡画像を形成するレンズを有し、前記インターベンションシステムが、前記レンズと一緒に前記光ファイバを、前記光ファイバのみを、若しくは前記レンズのみを動かす作動手段を有する、請求項３に記載のインターベンションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像装置と針装置を含むインターベンションシステムに関する。さらに、本発明は関心対象のライブ画像と記録済画像を合成する方法に関する。特に、本発明は記録済画像とライブ画像のオーバーレイの再較正を提供するためのシステムと方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターベンション中、インターベンショナリストは針などの医療機器を目標位置へナビゲートするために記録済画像とライブイメージングを使用し得る。インターベンションの前に身体の詳細な画像がとられる。この画像は３次元であることが多い。この３次元画像の座標系はインターベンション中に使用されているテーブル及び／又は医用イメージング装置の位置に結合される。このようにして、インターベンション中にとられているライブ画像と記録済画像のオーバーレイが作られることができる。オーバーレイの精度は勿論、座標系の精度と、例えばテーブル及びライブイメージング装置の位置の精度に依存する。より重要なことには、オーバーレイ精度は例えば呼吸による患者の動きにも依存する。例えば小型深部病変の生検などの一部のインターベンションにとって、オーバーレイの精度は十分ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、画像のオーバーレイの精度が増加する、画像を合成するインターベンションシステム及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一般に、これは局所組織情報を用いることによって達成される。かかる情報はいわゆるフォトニックニードルによって、すなわち光ファイバを含む針装置によって提供され得る。光ファイバは、それを用いて針装置が組織の特徴を検出し得るセンサをあらわし得る。かかる特徴はまた、合成される画像中で検出可能であり得る。
【０００５】
従って、本発明の本質的特徴は、針装置のセンサが検出する特徴を利用して記録済画像の座標系をライブ画像の座標系で再較正することによって、記録済画像とライブ画像との間のオーバーレイ精度を高めるために、針装置のセンサの情報がライブ画像と記録済画像によって提供される情報と合成されることであり、これらの特徴は記録済画像中に存在し、ライブ画像中に多かれ少なかれ存在する。
【０００６】
オーバーレイレジストレーションを実行するために、オーバーレイが実行されるべき画像の各々における座標系若しくはランドマークが識別される。場合によってはライブ画像は記録済画像の詳細全てを示さない。ここで、ライブ画像中でその位置を確認できる針装置のセンサはセンサの位置における組織についての追加情報を提供する。この追加情報はライブ画像中の座標系若しくはランドマークのよりよい識別を提供するために使用され、この座標系若しくはランドマークはまた、オーバーレイの精度が本発明にかかるシステムによって向上し得るように記録済画像においても識別可能であり得る。
【０００７】
言い換えれば、ある瞬間に針によって認識される特定の組織型を、その位置の大まかな知識と併せて考えると、記録済画像から組織情報も利用可能であるため、分析中の組織ボリュームは、記録済、すなわち術前画像の座標系において正確に位置を特定することができる。この組織ボリュームと針との空間関係を、ライブ画像中の針位置の知識と併せて考えると、この組織ボリュームの位置はライブ画像の座標系についても決定されることができる。このように、術前画像の座標系及びライブ画像の座標系において組織位置がわかるので、オーバーレイレジストレーションの再較正がなされることができる。
【０００８】
上述の目的は各独立クレームの主題によって解決される。さらなる実施形態例は各従属クレームに記載される。
【０００９】
概して本発明にかかるインターベンションシステムは、対象の画像を提供するイメージング装置と、針装置と、処理装置とを有する。針装置は組織特性に対応するデータを提供するためのセンサを有する。処理装置はセンサからのデータを利用して、イメージング装置によって提供される記録済画像とライブ画像のオーバーレイレジストレーションを実行するように構成される。
【００１０】
別の実施形態によれば、インターベンションシステムはさらに分析装置を有し、分析装置はセンサに結合し、センサからのデータを処理するように構成され、それによって組織特性についての情報を生成し得る。
【００１１】
針装置のセンサは光を放射及び受信することができる光ファイバを有し得る。分析装置は分光法のためのコンソールを有し、コンソールと光ファイバは互いに接続し得る。
【００１２】
分光法のためのコンソールは、反射分光法、蛍光分光法、自己蛍光分光法、光路差分光法、ラマン分光法、光干渉断層撮影、光散乱分光法、及び多光子蛍光分光法から成る群の１つから情報を提供するように構成され得る。
【００１３】
さらに、針装置のセンサは顕微鏡イメージング能力を持つ素子を有し得る。かかる素子は、光ファイバ、光ファイバの束、レンズ及び作動手段を含み得る。作動手段はレンズと一緒に光ファイバを動かし得るか、又はファイバ若しくはレンズのみを動かし得る。イメージング能力は作動手段無しでファイバ束とレンズだけでも実現され得る。かかるイメージング能力により、針装置の前の組織の顕微鏡画像を形成することが可能であり得る。
【００１４】
さらに別の実施形態によれば、イメージング装置は、Ｘ線装置、コンピュータ断層撮影装置、磁気共鳴断層撮影装置、及び超音波装置から成る群の１つである非侵襲的イメージングモダリティであり得る。
【００１５】
針装置はイメージング装置によって視覚化されることができる構造及び材料を有し得ることが留意されるべきである。
【００１６】
言い換えれば、本発明にかかる集積システムは、身体の内部を画像化することができる非侵襲的イメージングモダリティと、少なくとも１つのファイバを含むセンサを含む針装置とを有し、ファイバは針装置の先端の前若しくはその付近の組織を調べることができるコンソールに接続される。非侵襲的イメージングモダリティは体内の針装置を画像化することができ、非侵襲的イメージングモダリティに基づく針装置の粗いガイダンスを可能にする。標的組織中の針装置の先端部分を微細に位置決めするために光学モダリティが使用される。好適には、光学情報が非侵襲的イメージングモダリティの画像にレジストレーションされる。好適には、非侵襲的イメージングモダリティが３次元イメージングを可能にする場合、光学情報は画像の３次元座標フレームにレジストレーションされる。
【００１７】
針装置は一方で生検針、カニューレ、若しくはトロカールであり得、又は他方で、例えばそれによって生検が実際に実行される針を受けるように構成されるカテーテルでもあり得ることが留意される。
【００１８】
システムによって調べられる"組織"は、各種の生体若しくは壊死組織、例えばヒト組織、特に上皮組織（例えば皮膚の表面及び消化管の内壁）、結合組織（例えば血液、骨組織）、筋組織及び神経組織（例えば脳、脊髄及び末梢神経系）を有し得る。"組織"はさらに食品、生体材料、合成材料、流体若しくは粘性物質などを有し得る。
【００１９】
本発明の別の態様によれば、関心対象のライブ画像と記録済画像を合成する方法は、記録済画像とライブ画像のオーバーレイを作るステップと、局所組織情報を取得するステップと、取得した局所組織情報を利用して画像のオーバーレイを再較正するステップとを有する。
【００２０】
一実施形態によれば、方法はさらに、データベースから記録済画像を受信するステップと、イメージング装置からライブ画像を受信するステップとを有し得る。局所組織情報は針装置を用いて取得され得る。
【００２１】
別の実施形態によれば、オーバーレイを作る方法ステップは、記録済画像中の座標系を規定するステップと、ライブ画像中の対応する座標系を識別するステップ、或いはその逆を含み得る。
【００２２】
別の実施形態によれば、オーバーレイを再較正する方法ステップは、取得情報に対応する記録済画像中の構造を識別するステップを含み得る。
【００２３】
記録済画像、ライブ画像及び局所組織情報はオーバーレイ中の誤差を計算するためにリアルタイム処理され得る。
【００２４】
本発明はまた、本発明にかかる方法が適切なシステム上で実行され得るような処理装置のためのコンピュータプログラムにも関する。コンピュータプログラムは好適にはデータプロセッサのワーキングメモリにロードされる。従ってデータプロセッサは本発明の方法を実行する設備を備える。さらに、本発明はコンピュータプログラムが記録され得るＣＤ‐ＲＯＭなどのコンピュータ可読媒体に関する。しかしながら、コンピュータプログラムはワールドワイドウェブのようなネットワーク上に提示されてもよく、かかるネットワークからデータプロセッサのワーキングメモリにダウンロードされることができる。
【００２５】
本発明の実施形態は異なる主題に関して記載されることが留意されるべきである。特に、一部の実施形態は方法タイプクレームに関して記載されるが、他の実施形態は装置タイプクレームに関して記載される。しかしながら、当業者は上記及び下記の記載から、他に通知されない限り、あるタイプの主題に属する特徴の任意の組み合わせに加えて、異なる主題に関する特徴間の任意の組み合わせもまた本願とともに開示されると見なされることを推測するだろう。
【００２６】
本発明の上記態様及びさらなる態様、特徴及び利点は、以降に記載される実施形態例からも得られ、実施形態例に関して説明される。本発明は実施形態例に関して以降により詳細に記載されるが、本発明はそれに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】センサモダリティを含む本発明にかかる針装置を示す。
【図２】針装置の実施形態例にかかる、センサのレンズ系を含む針装置の先端部分の詳細図を示す。
【図３】本発明にかかるインターベンションシステムを示す。
【図４】対象中の針装置を示す画像例を図示し、針装置の先端は標的構造まで異なる距離を持つ。
【図５】複数スペクトルに対する波長の第１図である。
【図６】複数スペクトルに対する波長の第２図である。
【図７】３つのスペクトル例に対する波長の図である。
【図８】本発明にかかる方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図面の図は略図に過ぎず、正確な縮尺ではない。異なる図において同様の要素は同じ参照符号を与えられることに留意されたい。
【００２９】
図１に図示の通り、本発明の一実施形態にかかるシステムの一部である針装置２００は、シャフト２１０、シャフトの先端部分におけるベベル、少なくとも１つのファイバ２３０、及びホルダ部２９０を有する。
【００３０】
例えば、シャフトは１５０ｍｍの長さと１．３ｍｍの直径を持ち得る。さらに、ベベルはシャフト軸と２０°の角度を囲み得る。上述の寸法で、光学分光法に基づく組織検査用の針のための指標と関係を提供することが意図される。
【００３１】
この実施形態において、遠位端、すなわちベベルの表面からシャフト２１０を通ってホルダ部２９０へはしるファイバ２３０はホルダ部２９０の開口を通過して針の外へ出る。
【００３２】
さらに、本発明にかかるシステムの要素が図１に概略的に図示される。システムは針装置２００、光源１１０、光検出器１２０、処理ユニット６２０及びモニタ６１０を含む。処理ユニット６２０は、光がベベルの上端においてファイバ２３０の遠位端面を通って周辺組織中に放出されるように、ファイバ２３０中へ光を放出するように光源１１０を制御することができる。
【００３３】
どのような組織がベベルの前にあるかに応じて、多かれ少なかれ放射光はベベルの底の方向に反射され、別のファイバによって受信される。該他のファイバを通して、光は光検出器１２０に導かれ、該検出器は光を電気信号へ変換するように構成される。これらの電気信号は例えば配線によって処理ユニット６２０へ送信される。処理ユニットは、処理データがモニタ６１０上に視覚化され得るように電気信号に対応するデータを処理する。該視覚化データに基づいて、特殊な種類の組織が針２００の先端部分の前にあるかどうかを診断することが可能になり得る。
【００３４】
複数のファイバから成るファイバのサブセットもまた光を組織に向けるために使用され得るが、ファイバの別のサブセットは中に針が位置する組織から発する光を収集するために使用されることが留意されるべきである。
【００３５】
入射光対出射光の比率は反射率と定義される。組織を白色光で照らし、検出光をスペクトル分解することによって、組織の反射スペクトルが得られる。
【００３６】
異なる種類の組織の反射スペクトルは組織の異なる分子構造のために一般に異なる。これらのスペクトルを測定した結果、異なる組織を互いに識別することが可能になり得る。光学的方法は限られた侵入深さしか持たないという事実（イメージング深さはたった数ミリメートルから数センチメートルまでである）から、針若しくはカニューレが空間中のどこにあるかの概観が無いため、低侵襲的モダリティのガイダンス無しで針若しくはカニューレをガイドすることは困難である。
【００３７】
適切な特徴抽出によって、組織についてのこの情報は異なる組織型において組織を分類するために使用されることができる。この情報は体内の正しい位置に針を適切に置くために使用されることができる。
【００３８】
図２は針装置の一実施形態例の略断面図であり、これに従ってセンサ２２０がレンズ２５０と作動システム２６０，２７０を持つレンズ系によって実現される。
【００３９】
小型レンズ系を持つために、レンズ２５０の非球面が適用される。適切なポリマーにおいてレンズ２５０を作ることによって、大量生産に適した小型レンズ系が設計されることができる。好適には、ポリマーはレンズ系の容易な移動をもたらすために低密度ポリマーであるべきである。
【００４０】
レンズ系はマウント２４０によって規定される光ファイバ２３０の光出口から距離Ｌに配置される。距離（Ｌ）は光ファイバ２３０のコア径よりもかなり大きい。
【００４１】
レンズ系は、磁石２６０と協働しているコイル２７０を持つ電気機械モータ系を含む作動システムと一緒に針装置のシャフト２１０の中に部分的に取り付けられ得、磁石はモータ系の動作によって光ファイバ２３０とレンズ２５０を用いて走査を実行するように光ファイバ２３０に機械的に取り付けられ、光ファイバ単独の作動と、光ファイバとレンズの作動の両方が可能である。
【００４２】
この実施形態例において、図２で明らかな通りレンズ２５０は薄い平面出口窓ガラス板２８０の前の平面非球面単レンズである。非球面レンズはＰＭＭＡで作られ、０．８２ｍｍの入射瞳孔径を持つ。開口数（ＮＡ）は０．６７であり焦点距離（空気中で測定）は０．６７８ｍｍである。レンズ系は７８０ｎｍの波長に最適化される。出口窓２８０は平面で屈折力を持たない。
【００４３】
対物レンズ２５０の自由作動距離は出口窓２８０の厚さよりも大きくなければならないことが留意される。対物レンズ２５０は出口窓の前で走査される。出口窓はロバストであるために所定の厚さを持たなければならない。典型的には厚さは０．１ｍｍよりも大きい。
【００４４】
この実施形態は特に、限定はされないが、改良された光学センサを得るために有利であり、特に小型用途に、例えばｉｎ‐ｖｉｖｏ医療用途に適している。レンズ系を光ファイバにしっかりと取り付ける若しくは搭載することによって、光学センサの視野が光ファイバの横方向ストロークによって直接決定され得る。従って比較的小さなストロークのみが必要とされる。故に視野は事実上ストロークによってもはや限定されない。レンズ系自体は光軸近くのイメージングのためにしか使用されないため（すなわち小さな視野）、高い画像解像度を持ち続けながら製造を容易にするより簡単な（すなわちより複雑でなく、故にレンズ素子が少ない）光学設計を可能にし得る。
【００４５】
レンズ系は光ファイバの端部に移動可能なように取り付けられるので、光学センサは特に比較的単純で大型の製造に適することがさらに言及されるべきである。実用的観点から、これは製造中に必要な精度を減らし、そしてこれはプローブあたり単価を下げる。これは、光学センサが埋め込まれた内視鏡、カテーテル若しくは針が通常は衛生対策のために一回の使用後に処分されるため、特に重要である。
【００４６】
図３は本発明の実施形態例にかかるインターベンションシステムを示す。システムは伸長針装置２００、針装置の先端部分に位置するセンサ２２０、粗いガイダンスを支援するためのイメージング装置５００、微細なガイダンスを支援するための分析装置１００、及び計算装置６００を有する。分析装置は光源１１０と光検出器１２０として分光器を含む。イメージング装置５００は放射源５１０と検出器アレイ５２０を含む。計算装置はイメージング装置５００及び分析装置１００から来る信号を処理するためのプロセッサユニット６２０と、体内の生検装置のガイダンスを支援するための情報をモニタリングするためのモニタ６１０を含む。
【００４７】
図３に図示の通り、インターベンションシステムは、分析装置１００と接続される、センサすなわち光ファイバを有する針装置２００と、画像ガイドＸ線ベース針ガイダンスシステム５００を有する。画像ガイド針ナビゲーションシステムは、統合２Ｄ／３Ｄ病変イメージングと、インタラクティブ画像ガイド針進行モニタリングを提供し、その全ては針によって得られる光学情報に結合し、Ｘ線システム５００は粗いガイダンスを提供し、一方分析装置１００から受信される光学情報は装置位置への最終精密ガイダンスを提供する。
【００４８】
システムは２Ｄ蛍光透視像を３Ｄ組織再構成に重ね合わせることによって切開部から標的点へ針装置をインタラクティブに追跡し、患者の体内の位置にレジストレーションされる針軌道に沿った全ての点における分子組織情報を提供することができる。分子レベルで病変の存在についての指標を与えるために、針軌道に沿った領域が走査されることができる（前走査及び横走査）。好適には何の組織が針の前にあるかを再構成する際に、Ｘ線データと針の位置情報が、何の組織が針の前にあるかの光学的再構成に積極的に使用される。
【００４９】
例えば、針走査及びＸ線から推定される腫瘍境界が比較される。Ｘ線情報は腫瘍の形状の推定を与えるが、正確な境界は決定されることができない。フォトニックニードルは腫瘍境界の詳細情報を与えるが、この情報は針軌道に沿ってのみ得られる。腫瘍のＸ線形状を針の１次元情報と合成することで、３Ｄ腫瘍サイズの新たな推定が計算されることができる。新たに推定された拡大された境界は腫瘍境界のよりよい推定となる。Ｘ線及びフォトニックニードル情報はさらに同じ領域のＭＲＩ画像に結合される（ＭＲデータセットはＸ線装置によって生成されるデータセットとレジストレーションされることができる）。光ファイバを備える針装置は例えばローカリゼーションワイヤを位置付けるためにも使用され得る。固定手段を含むローカリゼーションワイヤもまたファイバを備え得る。
【００５０】
針装置においてセンサからの情報を本発明のために使用可能にする別の態様は、周辺の形態について何の情報もわからないとき、測定された光学データを組織型に変換することが困難になり得るということにある。従って組織性状の意思決定は非侵襲的イメージングシステムからの形態情報を入力とすることで向上する。従って好適にはまず光学データが非侵襲的イメージングデータにレジストレーションされ、そして非侵襲的イメージングモダリティからの針周辺の形態情報と一緒に光学情報が、測定された光学データを針の前若しくは近くの組織型に変換するのに使用される。例えば針が軟組織中にあるとき、光学情報は骨構造が近くにあるかないかによって影響を受け得る。これを考慮してより信頼できる組織性状が可能である。
【００５１】
本発明を実証するために実験的針インターベンションが記載される。ファントム、すなわち生検がとられるべき対象が例えばＣアームベッド上に置かれ、針を軸方向に動かすステッピングモータ上に針が取り付けられる（０．２５ミクロンの最小ステップ）。針は光ファイバとともに分光計に接続される。ファイバの少なくとも１つは組織からの反射光を検出し、従って光学素子である。
【００５２】
針インターベンションはＸ線及びＸ線透視画像を取得することから成り、一方それに加えてＸ線システムに接続されるコンソールに結合したファイバを含む針によって光反射スペクトルが測定される。
【００５３】
対象の周りのＣアームの全回転後、針の位置を含むＸ線情報からの対象の３Ｄ再構成を生成することが可能である。さらに、針の進行がＸ線透視イメージング下でなされることができる。並行して、組織情報が針によって取得される。
【００５４】
図４は針装置のガイドを支援するためにモニタ上に示され得る３つの図を示す。各図は、針からの組織情報に基づいて分析装置によって得られるスペクトルの図を左上角に加えた主にＸ線装置の画像である。Ｘ線装置の透視画像はファントム（暗い影）に対する針の相対位置（各図の中央から右上に伸びた黒い線）を決定することを可能にし、一方スペクトル情報は小管（左上から右下の黒いコントラスト線）が近づいたときをはっきりと示す。これは１００ミクロンの精度内で針を位置付けることを可能にする。Ｘ線画像の情報と光学情報は合成画像に例示的に示されるが、例えば色を用いることによって合成情報を提示する様々な他の方法がある。
【００５５】
一実施例として、詳細な記録済画像が必要とされる構造を考慮する。同じ構造がイメージング装置（例えばＸ線透視イメージング）によってライブで画像化される。これはあまり詳細でない画像を与え、記録済画像をこの画像にレジストレーションすることは限られた精度でなされることができる。光学データを用いることによって（図４の挿入を参照）、関連特徴への針の位置がより高い精度によって決定されることができる。新たに取得した画像を記録済データセットにレジストレーションすることは、針装置からの情報に基づいてより高い精度でなされることができる。
【００５６】
針装置におけるセンサからの情報を用いることは、記録済画像に基づくだけで、ライブガイダンス無しですぐに針進行を開始する可能性も提供し得る。フォトニックニードルによる局所組織情報を用いることによって、医師は記録済画像において大体どこに針が位置するかを判断し得る。
【００５７】
図５乃至７は組織中の針の異なる位置に対する針インターベンション中の取得スペクトルの実施例を示す。スペクトル数が高いほど組織中で針はさらに進んでいる。
【００５８】
図５及び６においてある組織型から別の組織型に移るときの遷移がはっきりと観察され得る。図７に３つの異なる位置に対するスペクトルが図示される。この実施例において遷移は明らかであり、またスペクトルは遷移を識別するために十分に異なる。こうした例えば軟組織遷移はＸ線画像では見えないかもしれない。従ってＸ線画像を、記録済の、例えばこれら軟組織遷移を示すＭＲＩ画像にリンクすると、これらランドマークは使用されないかもしれない。光学情報によってこれが可能になる。
【００５９】
図８は本発明にかかる関心対象のライブ画像と記録済画像を合成する方法のステップを示すフローチャートである。方法に関して記載されるステップは主要ステップであり、これらの主要ステップは複数のサブステップに分化又は分割され得ることが理解される。さらに、これらの主要ステップ間にサブステップがあってもよい。従ってサブステップは、該ステップが本発明にかかる方法の原理の理解にとって重要である場合にのみ言及される。
【００６０】
本発明にかかる方法のステップＳ１において、患者の関心領域の記録済画像が測定され、座標系の経過が追跡される。
【００６１】
ステップＳ２において、ライブイメージングを用いるインターベンションが実行される。
【００６２】
ステップＳ３において、記録済画像とライブ画像のオーバーレイが作られる。
【００６３】
オーバーレイを作るステップは以下のサブステップを含み得る。
【００６４】
特徴検出ステップ。このステップで、目立つ及び特徴的な物体（閉じた境界領域、エッジ、輪郭、交線、角など）が手動で若しくは好適には自動で検出される。さらなる処理のために、これらの特徴はその代表点（重心、線の終点、特徴的点）によってあらわされ得、これらは制御点と呼ばれる。
【００６５】
特徴マッチングステップ。このステップで、ライブ画像中で検出される特徴と記録済画像中で検出される特徴との間の対応が確立される。特徴間の空間関係とともに様々な特徴記述子と類似性測度がその目的のために使用される。
【００６６】
変換モデル推定ステップ。このステップで、ライブ画像を記録済画像に合わせるいわゆるマッピング関数の型とパラメータが推定される。マッピング関数のパラメータは確立された特徴対応を用いて計算される。
【００６７】
画像再サンプリング及び変換ステップ。このステップで、ライブ画像がマッピング関数を用いて変換される。非整数座標中の画像値は適切な補間法によって計算される。
【００６８】
本発明にかかる方法のステップＳ４において、特徴的な特徴として局所組織情報がフォトニックニードルから取得される。
【００６９】
ステップＳ５において、例えば組織型若しくは血管若しくは他の構造間の境界として、フォトニックニードルによって提供される情報に対応する記録済画像中のオーバーレイ精度によって規定される球体内においてライブ画像中の構造が識別される。
【００７０】
ステップＳ６において、ライブ画像に対する記録済画像の座標系は、フォトニックニードルによって検出される構造が記録済画像中の針の先端に正確に位置するように再較正される（勿論、針先端はライブ画像中で目に見える）。
【００７１】
本発明は図面と前述の説明において詳細に図示され記載されているが、かかる図示と記載は説明若しくは例示であって限定とは見なされないものとする。本発明は開示された実施形態に限定されない。
【００７２】
開示された実施形態への他の変更は、図面、開示及び添付のクレームの考察から、請求される発明を実践する上で当業者によって理解されもたらされることができる。クレーム中の"有する"という語は他の要素若しくはステップを除外せず、不定冠詞"ａ"若しくは"ａｎ"は複数を除外しない。単一のプロセッサ若しくは他のユニットが、クレームに列挙される複数の項目の機能を満たしてもよい。特定の手段が相互に異なる従属クレームに列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアとともに若しくはその一部として供給される光記憶媒体若しくは固体媒体などの適切な媒体上に記録／分配され得るが、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムなどを介して他の形式で分配されてもよい。クレーム中の任意の参照符号は範囲を限定するものと解釈されてはならない。
【符号の説明】
【００７３】
１００  分析装置
１１０  光源
１２０  光検出器
２００  針装置
２１０  シャフト
２２０  センサ
２３０  ファイバ
２４０  マウント
２５０  レンズ
２６０  磁石
２７０  コイル
２８０  窓
２９０  ホルダ部
５００  イメージング装置
５１０  放射源
５２０  検出器アレイ
６００  処理装置
６１０  モニタ
６２０  処理ユニット
【図１】
0005658747.tif 000002
【図２】
0005658747.tif 000003
【図３】
0005658747.tif 000004
【図４】
0005658747.tif 000005
【図５】
0005658747.tif 000006
【図６】
0005658747.tif 000007
【図７】
0005658747.tif 000008
【図８】
0005658747.tif 000009