(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
医療システムの作動方法であって、
前記医療システムは、
磁気位置追跡システムにより生成された、患者の器官の３次元（３Ｄ）マップを記憶するように構成されたメモリと、
プロセッサであって、Ｘ線透視撮影システムの第１の座標系と、前記磁気位置追跡システムの第２の座標系とを位置合わせし、前記磁気位置追跡システムを使用して前記３Ｄマップを算出し、前記位置合わせされた第１の座標系及び第２の座標系を使用して、前記第２の座標系内における前記Ｘ線透視撮影システムの視野（ＦＯＶ）を算出し、前記３Ｄマップと前記算出されたＦＯＶとに基づいて、前記Ｘ線透視撮影システムにより生成されるであろうＸ線透視画像をシミュレートする有色の２次元（２Ｄ）画像を形成し、前記Ｘ線透視画像をシミュレートする前記有色の２Ｄ画像を表示するように構成されている、プロセッサと、を含み、
前記プロセッサは、
前記Ｘ線透視撮影システムの前記第１の座標系と、前記磁気位置追跡システムの前記第２の座標系とを位置合わせすることと、
前記磁気位置追跡システムを使用して、患者の器官の３次元（３Ｄ）マップを算出することと、
前記位置合わせされた第１の座標系及び第２の座標系を使用して、前記第２の座標系内での前記Ｘ線透視撮影システムの視野（ＦＯＶ）を算出することと、
前記３Ｄマップ及び前記算出されたＦＯＶに基づいて、前記Ｘ線透視撮影システムにより生成されるであろうＸ線透視画像をシミュレートする前記有色の２次元（２Ｄ）画像を形成することと、
前記Ｘ線透視画像をシミュレートする前記有色の２Ｄ画像を表示することと、を行い、
前記有色の２Ｄ画像を形成することが、前記３Ｄマップ内の前記器官の解剖学的特徴を識別し、前記算出されたＦＯＶに基づいて、前記解剖学的特徴の投影を前記有色の２Ｄ画像内にシミュレートすることを含む、医療システムの作動方法。
【請求項２】
前記２Ｄ画像を形成することが、前記Ｘ線透視撮影システムにより放射線を当てることなく行われる、請求項１に記載の医療システムの作動方法。
【請求項３】
前記有色の２Ｄ画像を表示することが、前記有色の２Ｄ画像と前記３Ｄマップとを異なるディスプレイウィンドウ内に表示することを含む、請求項１に記載の医療システムの作動方法。
【請求項４】
前記有色の２Ｄ画像を表示することが、前記有色の２Ｄ画像を、前記３Ｄマップの表示に使用されるディスプレイウィンドウのサブウィンドウ内に表示することを含む、請求項１に記載の医療システムの作動方法。
【請求項５】
前記プロセッサが、前記Ｘ線透視撮影システムの移動中に、前記有色の２Ｄ画像を表示する、請求項１の医療システムの作動方法。
【請求項６】
前記有色の２Ｄ画像を形成することが、前記３Ｄマップ内の医療プローブを識別し、前記医療プローブを前記有色の２Ｄ画像内に表示することを含む、請求項１に記載の医療システムの作動方法。
【請求項７】
前記３Ｄマップを算出することが、磁気位置追跡以外の画像診断法を用いて獲得された１つ又は複数の物体を、前記３Ｄマップ内にインポートすることを含む、請求項１に記載の医療システムの作動方法。
【請求項８】
医療システムであって、
磁気位置追跡システムにより生成された、患者の器官の３次元（３Ｄ）マップを記憶するように構成されたメモリと、
プロセッサであって、Ｘ線透視撮影システムの第１の座標系と、前記磁気位置追跡システムの第２の座標系とを位置合わせし、前記磁気位置追跡システムを使用して前記３Ｄマップを算出し、前記位置合わせされた第１の座標系及び第２の座標系を使用して、前記第２の座標系内における前記Ｘ線透視撮影システムの視野（ＦＯＶ）を算出し、前記３Ｄマップと前記算出されたＦＯＶとに基づいて、前記Ｘ線透視撮影システムにより生成されるであろうＸ線透視画像をシミュレートする有色の２次元（２Ｄ）画像を形成し、前記Ｘ線透視画像をシミュレートする前記有色の２Ｄ画像を表示するように構成されている、プロセッサと、を含み、
前記プロセッサが、前記３Ｄマップ内の前記器官の解剖学的特徴を識別し、前記算出されたＦＯＶに基づいて、前記解剖学的特徴のＸ線透視の投影を前記有色の２Ｄ画像内にシミュレートすることにより、前記有色の２Ｄ画像を形成するように構成されている、医療システム。
【請求項９】
前記プロセッサが、前記Ｘ線透視撮影システムにより放射線を当てることなく、前記２Ｄ画像を形成するように構成されている、請求項８に記載の医療システム。
【請求項１０】
前記プロセッサが、前記有色の２Ｄ画像と前記３Ｄマップとを異なるディスプレイウィンドウ内に表示するように構成されている、請求項８に記載の医療システム。
【請求項１１】
前記プロセッサが、前記有色の２Ｄ画像を、前記３Ｄマップの表示に使用されるディスプレイウィンドウのサブウィンドウ内に表示するように構成されている、請求項８に記載の医療システム。
【請求項１２】
前記プロセッサが、前記Ｘ線透視撮影システムの移動中に、前記有色の２Ｄ画像を表示する、請求項８に記載の医療システム。
【請求項１３】
前記プロセッサが、前記３Ｄマップ内の医療プローブを識別し、前記医療プローブを前記有色の２Ｄ画像内に表示するように構成されている、請求項８に記載の医療システム。
【請求項１４】
前記プロセッサが、磁気位置追跡以外の画像診断法を用いて獲得された１つ又は複数の物体を、前記３Ｄマップ内にインポートするように構成されている、請求項８に記載の医療システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に医療撮影に関し、詳細には、医療処置中のＸ線透視画像のリアルタイムシミュレーションのための方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線透視撮影などのリアルタイム（ＲＴ）撮影は、時には様々な３次元（３Ｄ）画像診断法と共に、低侵襲性医療処置に度々使用されている。いくつかの技術は、患者の器官のＲＴ画像を３Ｄモデル及び３Ｄマップと位置合わせすることに対処している。例えば、その開示が参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２０１０／００２２８７４号は、メモリ、ロケ−タ、プロセッサ及びディスプレイを含む画像案内ナビゲーションシステムについて記載している。メモリは、複数のＣＴ画像と、ソフトウェアプログラムとを記憶している。ロケ−タは、手術範囲への方向を示すことが可能であり、ロケ−タが示した方向は、第１の方向として規定される。プロセッサは、メモリ及びロケ−タに電気的に接続されている。第１の方向に対応する、少なくとも１つの対応する画像は、ソフトウェアプログラムを実行するプロセッサによって複数のＣＴ画像から得られる。この少なくとも１つの対応する画像は、少なくとも１つのシミュレートされたＸ線透視画像を含む。ディスプレイは、少なくとも１つの対応する画像を示すことが可能である。
【０００３】
その開示が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第８，５１５，５２７号は、心臓の解剖学的領域の３Ｄモデルと追跡システムとを、インターベンショナルＸ線透視システムの投影画像と位置合わせするための方法及び機器について記載している。
【０００４】
その開示が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第７，３２７，８７２号は、３Ｄモデルを解剖学的領域の投影画像と位置合わせするための方法及びシステムについて記載している。患者の解剖学的領域にてカテーテルを使用する、第１の治療様式の第１の画像獲得システムは、Ｘ線透視法を用いて、解剖学的領域の第１の画像を生成するように構成され、第１の画像は、一組のＸ線透視投影画像を含む。第２の異なる治療様式の第２の画像獲得システムは、解剖学的領域の３Ｄモデルを生成するように構成されている。解剖学的参照系は、第１の画像獲得及び第２の画像獲得システムの両方に共通する。処理回路は、共通の参照系と、第１の画像獲得システムと第２の画像獲得システムとの両方におけるカテーテルに関連した識別可能なパラメータとに応答して、３ＤモデルをＸ線透視画像と位置合わせするための実行可能な命令を処理するように構成されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書に記載する本発明の一実施形態は、Ｘ線透視撮影システムの第１の座標系と、磁気位置追跡システムの第２の座標系とを位置合わせすることを含む方法を提供する。磁気位置追跡システムを使用して、患者の器官の３次元（３Ｄ）マップを算出する。位置合わせされた第１の座標系及び第２の座標系を使用して、第２の座標系内でのＸ線透視撮影システムの視野（ＦＯＶ）を算出する。３Ｄマップ及び算出されたＦＯＶに基づいて、Ｘ線透視撮影システムにより生成されるであろうＸ線透視画像をシミュレートする２次元（２Ｄ）画像を形成し、Ｘ線透視画像をシミュレートする２Ｄ画像を表示する。
【０００６】
いくつかの実施形態では、本方法は、Ｘ線透視撮影システムにより放射線を当てることなく、２Ｄ画像を形成することを含む。別の実施形態では、本方法は、２Ｄ画像と３Ｄマップとを異なるディスプレイウィンドウ内に表示することを含む。更なる別の実施形態では、本方法は、２Ｄ画像を、３Ｄマップの表示に使用されるディスプレイウィンドウのサブウィンドウ内に表示することを含む。
【０００７】
一実施形態では、本方法は、３Ｄマップ内の器官の解剖学的特徴を識別し、算出されたＦＯＶに基づいて、解剖学的特徴の投影を２Ｄ画像内にシミュレートすることを含む。別の実施形態では、本方法は、３Ｄマップ内の医療プローブを識別し、該医療プローブを２Ｄ画像内に表示することを含む。一実施形態では、３Ｄマップの算出は、磁気位置追跡以外の画像診断法を用いて獲得された１つ以上の物体を、３Ｄマップ内にインポートすることを含む。
【０００８】
また、本発明の実施形態によれば、メモリ及びプロセッサを有するシステムが更に提供される。メモリは、磁気位置追跡システムにより生成された、患者の器官の３次元（３Ｄ）マップを記憶するように構成されている。プロセッサは、Ｘ線透視撮影システムの第１の座標系と、磁気位置追跡システムの第２の座標系とを位置合わせし、磁気位置追跡システムを使用して３Ｄマップを算出し、位置合わせされた第１の座標系及び第２の座標系を使用して、第２の座標系内でのＸ線透視撮影システムの視野（ＦＯＶ）を算出し、３Ｄマップと算出されたＦＯＶとに基づいて、Ｘ線透視撮影システムにより生成されるであろうＸ線透視画像をシミュレートする２次元（２Ｄ）画像を形成し、Ｘ線透視画像をシミュレートする２Ｄ画像を表示するように構成されている。
【０００９】
本発明は、本発明の実施形態の以下の詳細な説明を、図面と総合すれば、より十分に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態による、Ｘ線透視撮影システム及び磁気位置追跡システムの概略描写図である。
【図２】本発明の一実施形態による、シミュレートされた２次元（２Ｄ）Ｘ線透視画像を形成するための方法を略図的に説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
概説
低侵襲性医療処置は、多くの場合、磁気位置追跡マップなどの撮影能力を用いる。例えば、Ｂｉｏｓｅｎｓｅ−Ｗｅｂｓｔｅｒ社（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｂａｒ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）は、磁場位置追跡を用いた、患者の心臓内でのカテーテルの視覚化に使用される、ＣＡＲＴＯ（商標）システムを提供している。場合により、磁気位置追跡マップと並行して、同一の位置のリアルタイム（ＲＴ）Ｘ線透視画像が必要である。しかしながら、Ｘ線透視撮影は、患者及び職員を、潜在的に有害な線量のＸ線放射に暴露する。実際には、Ｘ線透視システムの視野（ＦＯＶ）は、多くの場合狭く、患者の身体内の所望の位置を撮影するためにＸ線透視システムを位置付けるよう試みる際、相当のＸ線放射の部分が当てられる。
【００１２】
本明細書に記載した本発明の実施形態は、Ｘ線透視システムと、磁気位置追跡システムとを一緒に作動させるための改善された方法及びシステムを提供する。いくつかの実施形態では、磁気位置追跡システムのプロセッサは、Ｘ線透視システム及び磁気位置追跡システムの座標系を位置合わせし、磁気位置追跡システムの座標系内でのＸ線透視システムのＦＯＶを算出する。この情報を使用して、プロセッサは、この時点でＸ線透視撮影システムが作動された場合に生成されるであろうＸ線透視画像をシミュレートする２次元（２Ｄ）画像を形成する。
【００１３】
この２Ｄ画像は、磁気位置追跡システムからの算出された３Ｄマップに基づくものであり、Ｘ線透視撮影システムに由来するものでは全くない。本特許出願及び特許請求の範囲の文脈において、用語「３Ｄマップ」とは、磁気位置追跡システムと、おそらくは例えばコンピュータ断層撮影（ＣＴ）、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）又は任意の他の好適な撮影技術などの更なる画像診断法からの、インポートされた分割物体とを使用して獲得した３Ｄモデルを指す。そのようなモデルは、撮影される器官の輪郭及び解剖学的特徴、器官内若しくは器官周囲の医療プローブ若しくは器具、及び／又は、任意の他の好適な物体などの様々な対象を含み得る。３Ｄモデルの任意のそのような対象は、２Ｄ画像の生成に使用され得、及び／又は、２Ｄ画像内に出現し得る。
【００１４】
２Ｄ画像がＸ線透視撮影システムにより生成されなくても、２Ｄ画像は、Ｘ線透視画像と視覚的に類似しており、Ｘ線透視撮影システムが動作していた場合に該システムにより見られるであろうものと同一のＦＯＶを包含する。その結果、医師は、Ｘ線透視撮影のように出現するが、患者に放射線を当てることを含まない、リアルタイムディスプレイを付与されることができる。
【００１５】
開示した技術は、医師が、患者及び医療職員をＸ線放射に暴露することなく、Ｘ線透視システムＦＯＶを標的位置内に位置付け、また、高速で及び正確さをもってＸ線透視システムＦＯＶを標的上に正確に位置付けることを援助する。Ｘ線透視システムは、一般に、そのＦＯＶが正確に位置付けられた後にのみ作動される。
【００１６】
システムの説明
図１は、本発明の一実施形態による、低侵襲性心臓処置中のＸ線透視撮影システム２２と磁気位置追跡システム２０との概略絵画図である。Ｘ線透視撮影システム２２は、インターフェイス５６を介して磁気位置追跡システム２０に接続されている。システム２０は、コンソール２６と、図１の挿入図３２に示される遠位端３４を有するカテーテル２４とを含む。
【００１７】
心臓専門医４２（又は任意の他のユーザー）は、カテーテル２４を患者の心臓２８の中で、遠位端３４がこの器官内の所望の位置に到達するまで航行させ、続いて心臓専門医４２が遠位端３４を用いて医療処置を行う。別の実施形態では、開示した技術は、任意の他の器官内で行われる処置に使用することができ、心臓専門医４２に代わって、任意の好適なユーザー（例えば、関連する医師、又は権限を与えられた技術者）がこのシステムを操作することができる。
【００１８】
この位置追跡方法は、例えば、Ｂｉｏｓｅｎｓｅ  Ｗｅｂｓｔｅｒ社（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｂａｒ，Ｃａｌｉｆ．）が製造するＣＡＲＴＯ（商標）システムにおいて実行されており、その詳細は米国特許第５，３９１，１９９号、同第６，６９０，９６３号、同第６，４８４，１１８号、同第６，２３９，７２４号、同第６，６１８，６１２号及び同第６，３３２，０８９号、ＰＣＴ特許公開ＷＯ  ９６／０５７６８、並びに米国特許出願公開第２００２／００６５４５５  Ａ１号、同第２００３／０１２０１５０  Ａ１号及び同第２００４／００６８１７８  Ａ１号に開示されており、それらの開示は参照により本明細書に組み込まれる。
【００１９】
コンソール２６は、プロセッサ５８と、駆動回路６０と、システム２２に対するインターフェイス５６と、入力装置４６と、ディスプレイ４０とを含む。駆動回路６０は、患者３０の胴の下方の既知の位置に配置されている磁場発生器３６を駆動する。Ｘ線透視画像が必要な場合、心臓専門医４２は、入力装置４６と、ディスプレイ４０上の好適なグラフィカルユーザーインターフェィス（ＧＵＩ）とを使用して、患者の心臓２８内のＸ線透視画像を要求する。
【００２０】
いくつかの実施形態では、ディスプレイ４０は、図１の挿入図３７に示されるように、２つのウィンドウを含む。３Ｄ  ＣＡＲＴＯマップ３８ウィンドウは、遠位端３４の位置における器官の３Ｄ磁気位置追跡マップを表示する。シミュレートされた２Ｄ  Ｘ線透視画像３９ウィンドウは、システム２２の位置におけるシミュレートされた２Ｄ  Ｘ線透視画像を表示する。
【００２１】
一実施形態では、本明細書にて下記により詳細に記載するように、シミュレートされた２Ｄ  Ｘ線透視画像は、システム２２のパラメータに基づくのではなく、３Ｄ磁気位置追跡マップに基づいて形成される。
【００２２】
図１の例では、カテーテル２４が存在する。しかしながら、システム２０及び２２が一旦位置合わせされたら、カテーテルの存在は必須ではない。位置合わせは、例えば、特別の位置合わせジグを使用して行われてもよく、又は、カテーテルが患者内に挿入される前若しくは後に行われてよい。一実施形態では、カテーテルが、対象にする枠の範囲内に配置されている場合、該カテーテルはマップ３８内及び画像３９内に出現する。
【００２３】
別の実施形態では、心臓専門医４２は、画像３８がシミュレートされた画像であるため、カテーテル２４又は任意の他の物体を画像３９から排除するよう決定し得る。そのような決定はまた、システムにより自動的に選択されてもよい。換言すれば、プロセッサ５８は、シミュレートされた２Ｄ画像内に表示された物体をフィルターで除き得る。示され又は隠され得る物体には、中でも、例えばタグ、マップ、カテーテル及び／又はインポートされた切り出し画像を挙げることができる。
【００２４】
図１に示されたシステム２０の構成は、概念的理解を容易にするために純粋に選択された例示的構成である。代替的な実施形態では、システムを実行するために、任意の他の好適な構成が用いられ得る。システム２０の所定の要素は、例えば１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、又はフィールド・プログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又は他のデバイスタイプなどのハードウェアを使用して実装されてもよい。加えて、又は代替的に、システム２０の所定の要素は、ソフトウェアを使用して、又はハードウェアとソフトウェアとの組み合わせを使用して実装されてもよい。
【００２５】
典型的には、プロセッサ５８は一般用途コンピュータで構成され、コンピュータには、本明細書に記載する機能を実行するソフトウェアがプログラムされている。ソフトウェアは、例えば、ネットワークを通して電子形式でコンピュータにダウンロードされてもよく、或いは、光学、磁気、若しくは電子メモリなどの有形の持続性媒体上に提供及び／又は格納されてもよい。
【００２６】
シミュレートされた２Ｄ  Ｘ線透視画像の形成
図１に提示した例では、システム２０のプロセッサ５８は、ディスプレイ４０上に、患者の心臓２８の３Ｄマップを表示するため、心臓専門医４２は、心臓２８内の関連領域に対する遠位端３４の正確な位置を知ることができる。低侵襲性医療処置中、心臓専門医４２は、遠位端３４の近辺のＸ線透視画像を必要とする場合がある。本明細書に記載した実施形態は、３Ｄ  Ｘ線透視画像を獲得する一方で、Ｘ線被照射を最小限にする必要性を満たす。
【００２７】
従来より、Ｘ線透視画像を必要とする場合、心臓専門医４２は、システム２２を所望の位置に照準するように位置付けた後、システム２２を作動させてＸ線を当てて、所望の心臓２８の範囲を撮影するようにＸ線透視撮影システムを位置付けることによって、所望の範囲を画定する。典型的には、システム２２の視野（ＦＯＶ）は、多くの場合狭く、心臓２８の所望の範囲を実際に対象にしない場合がある。そのような場合、心臓専門医４２は、システム２２を再配置し、Ｘ線を再度当てて、所望の位置に到達させる必要がある。このプロセスは、患者及び医療職員を過剰なＸ線放射に暴露する。
【００２８】
いくつかの実施形態では、提示したこの技術は、ディスプレイ４０上に、２つの画像、即ち心臓２８内の遠位端３４の３Ｄ位置追跡マップを示す３Ｄ  ＣＡＲＴＯマップ３８と、システム２２の位置における画像３９とを示す（必ずしもそうではないが、典型的には２つのウィンドウで）。
【００２９】
典型的な流れでは、システム２０のプロセッサ５８は、システム２２及びシステム２０の座標系の位置合わせに基づいて、磁気位置追跡システム２０の座標系内に、Ｘ線透視撮影システム２２により当てられるであろうＦＯＶを算出する。続いて、プロセッサ５８は、システム２２によりＸ線を当てることなく、磁気位置追跡システム２０の座標系内の、システム２２の算出されたＦＯＶと、３Ｄマップ３８とを使用して、シミュレートされた２Ｄ画像（図１の画像３９に示す）を形成する。
【００３０】
図１に示すように、Ｘ線透視撮影システム２２は、磁気位置追跡システム２０の座標系に対して多少恣意的な角度で配置されている。けれども、シミュレートされた２Ｄ画像３９は、その画像が位置追跡システム２０の３Ｄマップから算出されたにも関わらず、システム２２の現在の位置に関係なく、Ｘ線透視撮影システム２２の位置から撮影されたように、又は、任意の他の選択角度から撮影されたように表示される。
【００３１】
一実施形態では、心臓専門医４２は、従来の処置中に行われたものと同じ方法で、患者３０に対してシステム２２を移動してもよいが、患者３０に放射線を当てない。システム２２が移動される時、プロセッサ５８は、システム２２の変化するＦＯＶを反映する、シミュレートされた２Ｄ画像をリアルタイムで連続的に表示する。
【００３２】
いくつかの実施形態では、プロセッサは、磁気位置追跡システムの３Ｄマップ内に要素として出現する、心臓の解剖学的特徴を使用して、シミュレートされた２Ｄ  Ｘ線透視画像を形成する。例えば、心房と心室との間の界面の３Ｄマップを使用して、画像３９を形成してもよい。
【００３３】
画像３９は、システム２２からの放射線を使用することなく形成され、マップ３８に基づくものであることに留意されたい。したがって、システム２２のＦＯＶがシステム２０の３Ｄマップ３８から外れた場合、要求されたシミュレート画像を形成するための、マップ３８によって提供された属性を有さないため、画像３９はその現在の位置のシミュレートされた画像を示さないであろう。
【００３４】
一実施形態では、心臓専門医４２は、シミュレートされた２Ｄ  Ｘ線透視画像と、３Ｄ位置追跡マップとを使用して、システム２２を所望の位置に位置付け、次いでシステム２２によりＸ線を当て、実際のＸ線透視画像を獲得する。
【００３５】
典型的には、マップ３８は、問題の器官の解剖学的特徴と、場合により、例えばカテーテルなどの、マップ３８のＦＯＶ内の更なる要素とを含む。心臓撮影では、そのような物体は、例えば心腔、弁、動脈、及び他の物体を含み得る。いくつかの実施形態では、プロセッサ５８は、マップ３８内のそれらの解剖学的特徴（例えば、組織タイプ、解剖学的標認点）を識別し、システム２２のＦＯＶから見た際に、それらが２Ｄにおいてどのように出現するかを算出して、マップ３８から画像３９を形成する。
【００３６】
画像３９はマップ３８からシミュレートされるが、画像３９は一般に、システム２２からの撮影属性に由来せず、また該撮影属性に基づくものではなくても、実際のＸ線透視画像と視覚的に類似する（例えば、同一の濃淡画像、同一の解像度、同一の外観と雰囲気）。いくつかの実施形態では、画像３９は、例えば、解像度の向上、有色の表示、及びシミュレートされた更なる改善などの、放射線ベースのＸ線透視画像を上回る改善を有し得る。
【００３７】
図１の例では、３Ｄマップ及び２Ｄ画像は、別個のディスプレイウィンドウ内に表示されている。代替的な実施形態では、シミュレートされた２Ｄ画像は、「ピクチャー・イン・ピクチャー」として、即ち、３Ｄマップを表示するのに使用されるウィンドウのサブウィンドウ内に表示される。一実施形態では、２Ｄマップは、医師が磁気位置追跡システムのペダル又は他の入力装置を押圧するのに応答して更新される。そのようなペダルは、Ｘ線透視画像を獲得するのに通常使用されているペダルと類似した外観と雰囲気を有するが、この例では、システム２０の一部であり、システム２２の一部ではない。
【００３８】
図２は、本発明の一実施形態による、シミュレートされた２次元（２Ｄ）Ｘ線透視画像３９を形成するための方法を概略的に示すフローチャートである。本方法は、プロセッサ５８がシステム２２及びシステム２０の座標系を獲得する座標獲得工程１００から開始する。座標系位置合わせ工程１０２では、プロセッサ５８は、システム２２及びシステム２０の座標系を位置合わせして、患者３０内の関連器官の位置を、両方の系にて一致させる。
【００３９】
位置追跡提示工程１０４では、プロセッサ５８は、患者３０の所定の器官の３Ｄ位置追跡マップ３８をディスプレイ４０上に表示する。一実施形態では、器官は心臓２８であるが、別の実施形態では、患者３０の任意の関連器官であってもよい。ＦＯＶ算出工程１０６では、プロセッサ５８は、システム２２及びシステム２０の座標系の位置合わせを用いて、磁気位置追跡システム２０の座標系内でのシステム２２のＦＯＶを算出する。いくつかの実施形態では、システム２２の位置は、システム２２の放射線ヘッドに取り付けられた位置センサにより測定される。代替的な実施形態では、システム２２とのＴＣＰ／ＩＰ通信を使用して、幾何学的情報及び検出器設定を抽出することができる。そのような代替的実施形態により、正確な拡大（「ズーム」）を使用することが可能となるが、その拡大はセンサ使用中は適用できない。
【００４０】
シミュレーション工程１０８では、プロセッサ５８は、システム２２によりＸ線を当てることなく、またシステム２２の任意の放射線パラメータを使用することなく、磁気位置追跡システム２０の座標系内のＸ線透視撮影システム２２の算出されたＦＯＶと、３Ｄ  ＣＡＲＴＯマップ３８とを使用して、シミュレートされた２Ｄ  Ｘ線透視画像（図１の画像３９に示す）を形成する。
【００４１】
２Ｄ表示工程１１０では、プロセッサ５８は、ディスプレイ４０上に画像３９を表示する。
【００４２】
いくつかの実施形態では、画像３９は、図１の挿入図３７に示されるように、マップ３８の付近のウィンドウ内に表示される。別の実施形態では、画像３９は、マップ３８と同一のウィンドウに、並んで、又は任意の他の好適な様式で表示される。決定工程１１２では、心臓専門医４２は、画像３９をマップ３８に関連して検査し、システム２２が実際のＸ線透視画像を獲得するための所望の位置に配置されているか否かを決定する。心臓専門医４２はシステム２２が所望の位置に配置されていると決定した場合、心臓専門医４２は、画像獲得工程１１６において、入力装置４６と、ディスプレイ４０上のＧＵＩとを使用して、Ｘ線透視画像を獲得するようシステム２２に（プロセッサ５８及びインターフェイス５６を介して）命令する。別の実施形態では、心臓専門医は、シミュレートされた画像に頼って、放射線照射を回避してもよく、又は、古いＸ線透視画像を参照として使用し、シミュレートされた画像をカテーテル追跡のために使用してもよい。
【００４３】
工程１１６の前の全方法工程は、一般に、Ｘ線透視システム２２がＸ線放射を放出しない間に行われることに留意されたい。
【００４４】
心臓専門医４２はシステム２２が所望の位置に配置されていないと決定した場合、心臓専門医は、再配置工程１１４において、Ｘ線透視システムを患者に対して再配置する。
【００４５】
様々な実施形態では、この時点で、本方法は、様々な以前のプロセス段階を振り返ってもよい。システム２２が、システム２２とのＴＣＰ／ＩＰ通信を使用して追跡される実施形態では、シミュレートされた画像は、システム２２の放射線ヘッドの移動中に表示することができる。
【００４６】
別の実施形態では、実行順序は、患者３０及び磁気位置追跡システム２０に関連した、システム２２の位置合わせエラーの源の性質に応じて、位置追跡提示工程１０４、又は、座標獲得工程１００に折り返ししてもよい。
【００４７】
本明細書に記載した実施形態は、主に、Ｘ線透視撮影及び磁気位置追跡を用いた心臓撮影を参照するが、代替的な実施形態では、開示した技術は、例えば磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）などの他の撮影技術と共に使用してもよく、また他のヒト器官上に適用されてもよい。
【００４８】
したがって、上述の実施形態は一例として引用したものであり、また本発明は上記に具体的に図示し記載したものに限定されないことが認識されるであろう。むしろ本発明の範囲には、上記に述べた様々な特徴の組み合わせ及び下位の組み合わせ、並びに上記の説明を読むことによって当業者には想到されるであろう、従来技術において開示されていない変形例及び改変例も含まれるものである。参考により本特許出願に組み込まれた文書は、これらの組み込まれた文書内のどんな用語でも、本明細書で明示的又は暗黙的に行われる定義と相反するように定義される場合を除き、本出願の一体部分と見なされるべきであり、本明細書における定義のみが検討されるべきである。
【００４９】
〔実施の態様〕
（１）  方法であって、
Ｘ線透視撮影システムの第１の座標系と、磁気位置追跡システムの第２の座標系とを位置合わせすることと、
前記磁気位置追跡システムを使用して、患者の器官の３次元（３Ｄ）マップを算出することと、
前記位置合わせされた第１の座標系及び第２の座標系を使用して、前記第２の座標系内での前記Ｘ線透視撮影システムの視野（ＦＯＶ）を算出することと、
前記３Ｄマップ及び前記算出されたＦＯＶに基づいて、前記Ｘ線透視撮影システムにより生成されるであろうＸ線透視画像をシミュレートする２次元（２Ｄ）画像を形成することと、
前記Ｘ線透視画像をシミュレートする前記２Ｄ画像を表示することと、を含む、方法。
（２）  前記２Ｄ画像を形成することが、前記Ｘ線透視撮影システムにより放射線を当てることなく行われる、実施態様１に記載の方法。
（３）  前記２Ｄ画像を表示することが、前記２Ｄ画像と前記３Ｄマップとを異なるディスプレイウィンドウ内に表示することを含む、実施態様１に記載の方法。
（４）  前記２Ｄ画像を表示することが、前記２Ｄ画像を、前記３Ｄマップの表示に使用されるディスプレイウィンドウのサブウィンドウ内に表示することを含む、実施態様１に記載の方法。
（５）  前記２Ｄ画像を形成することが、前記３Ｄマップ内の前記器官の解剖学的特徴を識別し、前記算出されたＦＯＶに基づいて、前記解剖学的特徴の投影を前記２Ｄ画像内にシミュレートすることを含む、実施態様１に記載の方法。
【００５０】
（６）  前記２Ｄ画像を形成することが、前記３Ｄマップ内の医療プローブを識別し、前記医療プローブを前記２Ｄ画像内に表示することを含む、実施態様１に記載の方法。
（７）  前記３Ｄマップを算出することが、磁気位置追跡以外の画像診断法を用いて獲得された１つ又は複数の物体を、前記３Ｄマップ内にインポートすることを含む、実施態様１に記載の方法。
（８）  システムであって、
磁気位置追跡システムにより生成された、患者の器官の３次元（３Ｄ）マップを記憶するように構成されたメモリと、
プロセッサであって、Ｘ線透視撮影システムの第１の座標系と、前記磁気位置追跡システムの第２の座標系とを位置合わせし、前記磁気位置追跡システムを使用して前記３Ｄマップを算出し、前記位置合わせされた第１の座標系及び第２の座標系を使用して、前記第２の座標系内における前記Ｘ線透視撮影システムの視野（ＦＯＶ）を算出し、前記３Ｄマップと前記算出されたＦＯＶとに基づいて、前記Ｘ線透視撮影システムにより生成されるであろうＸ線透視画像をシミュレートする２次元（２Ｄ）画像を形成し、前記Ｘ線透視画像をシミュレートする前記２Ｄ画像を表示するように構成されている、プロセッサと、を含む、システム。
（９）  前記プロセッサが、前記Ｘ線透視撮影システムにより放射線を当てることなく、前記２Ｄ画像を形成するように構成されている、実施態様８に記載のシステム。
（１０）  前記プロセッサが、前記２Ｄ画像と前記３Ｄマップとを異なるディスプレイウィンドウ内に表示するように構成されている、実施態様８に記載のシステム。
【００５１】
（１１）  前記プロセッサが、前記２Ｄ画像を、前記３Ｄマップの表示に使用されるディスプレイウィンドウのサブウィンドウ内に表示するように構成されている、実施態様８に記載のシステム。
（１２）  前記プロセッサが、前記３Ｄマップ内の前記器官の解剖学的特徴を識別し、前記算出されたＦＯＶに基づいて、前記解剖学的特徴のＸ線透視の投影（fluoroscopic projection）を前記２Ｄ画像内にシミュレートすることにより、前記２Ｄ画像を形成するように構成されている、実施態様８に記載のシステム。
（１３）  前記プロセッサが、前記３Ｄマップ内の医療プローブを識別し、前記医療プローブを前記２Ｄ画像内に表示するように構成されている、実施態様８に記載のシステム。
（１４）  前記プロセッサが、磁気位置追跡以外の画像診断法を用いて獲得された１つ又は複数の物体を、前記３Ｄマップ内にインポートするように構成されている、実施態様８に記載のシステム。
【図１】
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【図２】
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