(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＴ整列システムであって、該ＣＴ整列システムは、
複数のＣＴ画像の組を処理する中央処理ユニット（ＣＰＵ）であって、該ＣＰＵは、
主気管分岐部、気管分岐部の右葉および気管分岐部の左葉の場所をＣＴ画像の組における複数のＣＴ画像から決定することと、
該主気管分岐部、該気管分岐部の右葉および該気管分岐部の左葉の場所に基づいて、基準面を設定することと、
該主気管分岐部を原点であると設定することと、
該原点および該基準面に基づいて、該複数のＣＴ画像のうちの各ＣＴ画像における各ピクセルに対するｘ−座標、ｙ−座標およびｚ−座標を計算することと、
該複数のＣＴ画像から３Ｄモデルを得ることと、
各ＣＴ画像における各ピクセルに対する該ｘ−座標、該ｙ−座標および該ｚ−座標を該３Ｄモデルにおける対応するボクセルに関連付けることと、
該３Ｄモデルにおける各対応するピクセルに対する該ｘ−座標、該ｙ−座標および該ｚ−座標をボクセル位置データとして格納することと
を含むステップを実施することによって各ＣＴ画像の組を処理する、中央処理装置（ＣＰＵ）と、
該ボクセル位置データに基づいて、該複数のＣＴ画像の組における該ＣＴ画像の組のそれぞれに対する該３Ｄモデルを処理するグラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）と、
第一の３Ｄモデルおよび第二の３Ｄモデルを表示するディスプレイと
を含む、ＣＴ整列システム。
【請求項２】
前記複数のＣＴ画像は、前記主気管分岐部を含む第一のＣＴ画像と、該第一のＣＴ画像以外の第二のＣＴ画像とを含み、
前記ＣＰＵは、
前記第二のＣＴ画像を処理することと、
前記原点からの距離に基づいて、該第二のＣＴ画像において各ピクセルに対するｚ−座標を決定することと、
該第二のＣＴ画像における基準点を設定することであって、該基準点は基準面と同一平面にあり、該基準点はｚ−軸に沿って軸方向に原点と整列させられることと、
該基準点に基づいて、該第二のＣＴ画像における各ピクセルに対する前記ｘ−座標を決定することと、
該基準点に基づいて、該第二のＣＴ画像における各ピクセルに対する前記ｙ−座標を決定することと、
該第二のＣＴ画像における各ピクセルに対する該決定されたｚ−座標、該決定されたｘ−座標および該決定されたｙ−座標をピクセル位置データとして格納することと
を含むステップを実施する、請求項１に記載のＣＴ整列システム。
【請求項３】
前記複数のＣＴ画像は、データ格納部から得られる、請求項１に記載のＣＴ整列システム。
【請求項４】
前記ディスプレイは、前記第一の３Ｄモデルおよび前記第二の３Ｄモデルを並べて表示する、請求項１に記載のＣＴ整列システム。
【請求項５】
前記第一の３Ｄモデルおよび前記第二の３Ｄモデルは同期させられており、それによって、ユーザが該第一の３Ｄモデルおよび該第二の３Ｄモデルを同時に操作することを可能にする、請求項４に記載のＣＴ整列システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
この出願は、２０１４年７月２日に出願された米国仮特許出願第６２／０２０，２４２号の利益および優先権を主張し、その全体の内容が参照により本明細書に援用される。
【０００２】
（１．技術分野）
本開示は、統合された座標システムにおいて、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）画像を処理して、ＣＴ画像の複数の組を整列させるシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
（２．関連技術の議論）
患者の肺の可視化に関係する可視化技術は、臨床医が患者の肺において診断および／または手術を行うことを助けるように開発されてきた。可視化は、患部の場所を識別するために、特に重要である。さらに、患部を処置するとき、外科手術が正しい位置で行われるように、さらなる強調が患部の特定の位置の識別に対して付与される。
【０００４】
過去には、スキャンされた肺の二次元（２−Ｄ）画像が使用されて、可視化を援助した。スキャンされた２−Ｄ画像を取得するために、患者は複数のＣＴスキャンを受ける。しかしながら、各ＣＴスキャンは、スキャンパラメータ、開始点（または複数の開始点）および視野に基づく異なる座標システムを有している。肺における場所を特定する場合、ユーザはＺ−軸に沿ってスライス番号を特定し、そして、画像の最上部左隅から（つまり、Ｘ−軸上で左から右に、かつ、Ｙ−軸上で上部から底部に）出発して、画像の二次元におけるピクセル座標を特定する。医療におけるデジタル画像化および通信（ＤＩＣＯＭ）標準規格は、特定のスキャンおよび／または機械に含まれる画像における患者の向きを定義する座標取り決めを有する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（要旨）
本開示に従ったＣＴ画像を整列させるシステムは、複数のＣＴ画像の組を処理する中央処理ユニット（ＣＰＵ）を含む。ＣＰＵは、ＣＴ画像の組における複数のＣＴ画像から主気管分岐部の場所を決定し、主気管分岐部を原点と設定し、複数のＣＴ画像の間の各ＣＴ画像における各ピクセルに対するｘ−座標、ｙ−座標およびｚ−座標を原点に基づいて計算し、複数のＣＴ画像から３Ｄモデルを表示し、各ピクセルに対するｘ−座標、ｙ−座標およびｚ−座標を３Ｄモデルにおける各対応するボクセルと関連付け、そして、３Ｄモデルにおけるそれぞれ対応するボクセルに対するｘ−座標、ｙ−座標およびｚ−座標をボクセル位置データとして格納することによって、各ＣＴ画像の組を処理する。システムは、また、ボクセル位置データおよび、第一の３Ｄモデルおよび第二の３Ｄモデルを表示するディスプレイに基づいて、複数のＣＴ画像の組における各ＣＴ画像に組に対する３Ｄモデルを処理するグラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）も含む。
【０００６】
いくつかの態様において、ＣＰＵは複数のＣＴ画像の中において第一のＣＴ画像を決定し、ここで、第一のＣＴ画像は、主気管分岐部を含み、第一のＣＴ画像における各ピクセルに対するｚ−座標をゼロに設定し、第一のＣＴ画像における各ピクセルに対するｘ−座標を原点に基づいて決定し、第一のＣＴ画像における各ピクセルに対するｙ−座標を原点に基づいて決定し、そして、第一のＣＴ画像における各ピクセルに対するｚ−座標、決定されたｘ−座標および、決定されたｙ−座標を第一のピクセル位置データとして格納する。
【０００７】
別の態様において、ＣＰＵは、複数のＣＴ画像の中において第二のＣＴ画像を処理し、第一のＣＴ画像と第二のＣＴ画像との間の距離に基づいて、第二のＣＴ画像における各ピクセルに対するｚ−座標を決定し、第二のＣＴ画像において基準点を設定し、ここで、基準点はｚ−軸に沿って軸方向に原点と整列させられ、基準点に基づいて、第二のＣＴ画像における各ピクセルに対するｘ−座標を決定し、基準点に基づいて、第二のＣＴ画像における各ピクセルに対するｙ−座標を決定し、そして、第二のＣＴ画像における各ピクセルに対する決定されたｚ−座標、決定されたｘ−座標および決定されたｙ−座標を、第二のピクセル位置データとして格納する。
【０００８】
いくつかの態様において、複数のＣＴ画像は、データ格納部から得られる。
【０００９】
別の態様において、ディスプレイは第一の３Ｄモデルおよび第二の３Ｄモデルを並べて表示する。さらに、第一の３Ｄモデルおよび第二の３Ｄモデルは同期され、それによって、ユーザが第一の３Ｄモデルと第二の３Ｄモデルとを同時に操作することを可能にする。
【００１０】
本開示は、ＣＴ画像を整列させる、複数のＣＴ画像の組を処理するＣＰＵを含む別のシステムも提供する。主気管分岐部、気管分岐部の右葉および、気管分岐部の左葉の場所をＣＴ画像の組における複数のＣＴ画像から決定し、主気管分岐部、気管分岐部の右葉および気管分岐部の左葉の場所に基づいて基準平面を設定し、主気管分岐部を原点として設定し、複数のＣＴ画像の間の各ＣＴ画像における各ピクセルに対するｘ−座標、ｙ−座標およびｚ−座標を原点と基準平面とに基づいて計算し、複数のＣＴ画像から３Ｄモデルを表示し、各ＣＴ画像における各ピクセルに対するｘ−座標、ｙ−座標およびｚ−座標を３Ｄモデルにおける各対応するボクセルと関連付け、３Ｄモデルにおける各対応するボクセルに対するｘ−座標、ｙ−座標およびｚ−座標をボクセル位置データとして格納することによって、このＣＰＵは各ＣＴ画像の組を処理する。システムは、また、ボクセル位置データ、および第一の３Ｄモデルおよび第二の３Ｄモデルを表示するディスプレイに基づいて、複数のＣＴ画像の組における各ＣＴ画像の組に対する３Ｄモデルを処理するＧＰＵも含む。
【００１１】
いくつかの態様において、ＣＰＵは複数のＣＴ画像の内のＣＴ画像を処理し、原点からの距離に基づいて、ＣＴ画像における各ピクセルに対するｚ−座標を決定し、ＣＴ画像において基準点を設定し、ここで、基準点は基準平面と同一平面にあり、かつ、ｚ−軸に沿って、軸方向に原点と整列させられており、基準点に基づいて、第二のＣＴ画像における各ピクセルに対するｘ−座標を決定し、基準点に基づいて、第二のＣＴ画像における各ピクセルに対するｙ−座標を決定し、そして、ＣＴ画像における各ピクセルに対する決定されたｚ−座標、決定されたｘ−座標および決定されたｙ−座標を、ピクセル位置データとして格納する。
【００１２】
いくつかの態様において、複数のＣＴ画像は、データ格納部から得られる。
【００１３】
別の態様において、ディスプレイは第一の３Ｄモデルおよび第二の３Ｄモデルを並べて表示する。さらに、第一の３Ｄモデルおよび第二の３Ｄモデルは同期され、それによって、ユーザが第一の３Ｄモデルと第二の３Ｄモデルとを同時に操作することを可能にする。
【００１４】
本開示の任意の上記態様および実施形態は、本開示の範囲から離れることなく、組み合わされることができる。
例えば、本願は以下の項目を提供する。
（項目１）
ＣＴ整列システムであって、該ＣＴ整列システムは、
複数のＣＴ画像の組を処理する中央処理装置（ＣＰＵ）であって、該ＣＰＵは、
該ＣＴ画像の組における複数のＣＴ画像から主気管分岐部の場所を決定することと；
該主気管分岐部を原点として設定することと；
該複数のＣＴ画像の中の各ＣＴ画像における各ピクセルに対する、ｘ−座標、ｙ−座標およびｚ−座標を該原点に基づいて計算することと；
該複数のＣＴ画像から３Ｄモデルを得ることと；
各ＣＴ画像における各ピクセルに対する、ｘ−座標、ｙ−座標およびｚ−座標を、３Ｄモデルにおける対応するボクセルと関連付けることと；
ボクセル位置データとしての各対応する３Ｄモデルにおけるボクセルに対するｘ−座標、ｙ−座標およびｚ−座標を格納することと、
を含むステップを実施することによって各ＣＴ画像の組を処理する中央処理装置（ＣＰＵ）と；
該複数のＣＴ画像の組における該ＣＴ画像の組のそれぞれに対する該３Ｄモデルを、該ボクセル位置データに基づいて処理するグラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）と；
第一の処理されたＣＴ画像の組に対する第一の３Ｄモデルおよび第二の処理されたＣＴ画像の組に対する第二の３Ｄモデルを表示するディスプレイと
を含む、ＣＴ整列システム。
（項目２）
前記ＣＰＵは、
前記複数のＣＴ画像の中の第一のＣＴ画像を決定することであって、こここで、該第一のＣＴ画像は、前記主気管分岐部を含む、ことと；
前記第一のＣＴ画像における各ピクセルに対するｚ−座標をゼロに設定することと；
該第一のＣＴ画像における各ピクセルに対する前記ｘ−座標を、前記原点に基づいて決定することと；
前記ｙ−座標を、原点に基づいて決定することと；
該第一のＣＴ画像における各ピクセルに対する該ｚ−座標、前記決定されたｘ−座標および前記決定されたｙ−座標を、第一のピクセル位置データとして格納することと、
を含むステップを実施する、
項目１に記載のＣＴ整列システム。
（項目３）
前記ＣＰＵは、
前記複数のＣＴ画像の中の第二のＣＴ画像を処理することと；
前記第一のＣＴ画像と該第二のＣＴ画像との間の距離に基づいて、該第二のＣＴ画像において各ピクセルに対するｚ−座標を決定することと；
該第二のＣＴ画像における基準点を設定することであって、該基準点はｚ−軸に沿って軸方向に原点と整列させられている、ことと；
該第二のＣＴ画像における各ピクセルに対するｘ−座標を、該基準点に基づいて決定することと；
該第二のＣＴ画像における各ピクセルに対するｙ−座標を、該基準点に基づいて決定することと；
該第二のＣＴ画像における各ピクセルに対する該決定されたｚ−座標、該決定されたｘ−座標、および該決定されたｙ−座標を第二のピクセル位置データとして格納することと、
を含むステップを実施する、項目２に記載のＣＴ整列システム。
（項目４）
前記複数のＣＴ画像は、データ格納部から得られる、項目１に記載のＣＴ整列システム。（項目５）
前記ディスプレイは、前記第一の３Ｄモデルおよび第二の処理された３Ｄモデルを並べて表示する、項目２に記載のＣＴ整列システム。
（項目６）
前記第一の３Ｄモデルおよび前記第二の３Ｄモデルは、同期されており、それによって、ユーザが該第一の３Ｄモデルおよび該第二の３Ｄモデルを同時に操作できる、項目１に記載のＣＴ整列システム。
（項目７）
ＣＴ整列システムであって、該ＣＴ整列システムは、
複数のＣＴ画像の組を処理する中央処理ユニット（ＣＰＵ）であって、該ＣＰＵは、
主気管分岐部、気管分岐部の右葉および、気管分岐部の左葉をＣＴ画像の組における複数のＣＴ画像から決定することと；
該主気管分岐部、該気管分岐部の右葉および該気管分岐部の左葉の場所に基づいて基準面を設定することと；
主気管分岐部を原点であると設定することと；
該複数のＣＴ画像の中の各ＣＴ画像における各ピクセルに対する、ｘ−座標、ｙ−座標およびｚ−座標を該原点および該基準面に基づいて計算することと；
該複数のＣＴ画像から３Ｄモデルを得ることと；
各ＣＴ画像における各ピクセルに対する、該ｘ−座標、該ｙ−座標および該ｚ−座標を対応する、３Ｄモデルにおけるボクセルと関連付けることと；
ボクセル位置データとしての各対応する３Ｄモデルにおけるピクセルに対する該ｘ−座標、該ｙ−座標および該ｚ−座標を格納することと、
を含むステップを実施することによって各ＣＴ画像の組を処理する中央処理装置（ＣＰＵ）と；
該複数のＣＴ画像の組における該ＣＴ画像の組のそれぞれに対する該３Ｄモデルを、該ボクセル位置データに基づいて処理するグラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）と；
第一の３Ｄモデルおよび第二の３Ｄモデルを表示するディスプレイと、
を含む、
ＣＴ整列システム。
（項目８）
前記ＣＰＵは、
前記複数のＣＴ画像の中のＣＴ画像を処理することと；
前記原点からの距離に基づいて、該ＣＴ画像において各ピクセルに対するｚ−座標を決定することと；
該ＣＴ画像における基準点を設定することであって、該基準点は基準面と同一平面にあり、該基準点はｚ−軸に沿って軸方向に原点と整列させられることと；
該第二のＣＴ画像における各ピクセルに対する前記ｘ−座標を、基準点に基づいて決定することと；
該第二のＣＴ画像における各ピクセルに対する前記ｙ−座標を、基準点に基づいて決定することと；
該ＣＴ画像における各ピクセルに対する該決定されたｚ−座標、該決定されたｘ−座標および該決定されたｙ−座標を、ピクセル位置データとして格納することと、
を含むステップを実施する、
項目５に記載のＣＴ整列システム。
（項目９）
前記複数のＣＴ画像は、データ格納部から得られる、項目５に記載のＣＴ整列システム。
（項目１０）
前記ディスプレイは、前記第一の３Ｄモデルおよび前記第二の３Ｄモデル並べて表示する、項目７に記載のＣＴ整列システム。
（項目１１）
前記第一の３Ｄモデルおよび前記第二の３Ｄモデルは同期させられており、それによって、ユーザが該第一の３Ｄモデルおよび該第二の３Ｄモデルを同時に操作することを可能にする、項目５に記載のＣＴ整列システム。
【００１５】
本開示の様々な態様および特徴が、図面を参照して以下に記述される。それらは、
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本開示の態様に従った、複数のＣＴ画像を整列させるシステムの概略の表現である。
【図２】図２は、本開示の態様に従った、患者の透視図であり、ＣＴ画像を整列させるために使用される方法を例示している。
【図３】図３は、本開示の別の態様に従った、患者の透視図であり、ＣＴ画像を整列させるために使用される別の方法を例示している。
【図４】図４は、本開示の態様に従って整列させられた、２つのＣＴスキャンを並べた表示である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（詳細な説明）
本開示は、統合された座標システムにおける、複数の組のＣＴ画像を整列させるデバイス、システム、および方法に関する。複数の組のＣＴ画像の整列は、電磁ナビゲーション（ＥＭＮ）システムを用い、そして腫瘍または病変の進行および／または退行を監視するＥＬＥＣＴＲＯＭＡＧＮＥＴＩＣ  ＮＡＶＩＧＡＴＩＯＮ  ＢＲＯＮＣＨＯＳＣＯＰＹ（登録商標）（ＥＭＢ）手順を行うことを計画する経路の必要な構成要素であり得る。
【００１８】
ＥＮＢ手順は、概して少なくとも２つの段階を含み、それらは、（１）患者の肺の内部または肺に隣接して位置する目標への経路を計画すること、および、（２）計画された経路に沿ってプローブを目標までナビゲートすることである。これらの段階は、概して（１）「計画」および（２）「ナビゲーション」と言われる。ＥＮＢ手順の計画段階は、共同所有の米国特許出願第１３／８３８，８０５号、第１３／８３８、９９７号、および１３／８３９，２２４号により完全に記載されており、これらはすべて、「Ｐａｔｈｗａｙ  Ｐｌａｎｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ」と題され、２０１３年３月１５日にＢａｋｅｒによって出願され、それらの全体の内容が参照として本明細書に援用されている。患者の肺は、当業者にはさらに適用可能な画像化の方法が知られているであろうが、例えば、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャンによって画像化される。画像は、計画の前に、ナビゲーションの前に、および／または、治療の後に撮られ得る。ＣＴスキャンの間にアセンブルされた画像データは、その後、さらなる適用可能な様式が当業者には公知であろうが、例えば、医療におけるデジタル画像化および通信（ＤＩＣＯＭ）様式に格納され得る。ＣＴスキャン画像データは、計画ソフトウェアアプリケーション（「アプリケーション」）にロードされ、ＥＮＢ手順の計画段階の間に使用される。
【００１９】
ＣＴ整列システムおよび方法の実施形態が添付の図面を参照して記述される。同様な参照番号は、図面の記述を通して同様なまたは同等な要素を参照する。図面に示されているように、およびこの記述に使用されるように、「正のＸ方向」は、患者の左側から右側への方向であり、「正のＹ方向」は、患者の前方から後方への方向であり、そして「正のＺ方向」は、患者の下方から上方への方向である。
【００２０】
この記述は、「一つの実施形態において」、「複数の実施形態において」、「いくつかの実施形態において」、または、「別の実施形態において」を使用する可能性があり、これらは、本開示に従った、一つ以上の同じまたは異なる実施形態をそれぞれ参照する。
【００２１】
図１を参照すると、ＣＴ整列システム１００は、本開示の実施形態に従って提供される。異なる時、および／または、異なる装置で撮られたＣＴスキャンの間の場所を参照するとき、ＣＴ整列システム１００は、患者の体内における主解剖学的目印に結び付けられた右手直交座標系にＣＴスキャン画像データを整列し、それによって曖昧さを除去する。ＣＴ整列システム１００は、解剖学的な場所、例えば、特定の機械または詳細な解剖学の標識化に関係していない肺に連通する容易な方法を可能にする一方で、非常に容易なデータの操作により、患者の一つ以上のＣＴスキャンを照査し比較することを可能にする。
【００２２】
図１に示されるように、ＣＴ整列システム１００は、ＣＴスキャン画像データをデータ源１０２から受け取る。データ源１０２は、それに記憶された手術前試験の間に得られたＣＴスキャン画像を有するサーバであり得るか、またはデータ源１０２はＣＴ画像を実時間で取得することが可能なデバイスであり得る。システム１００は、また、中央処理装置（ＣＰＵ）１０４、メモリ１０６、ネットワークインターフェイスカード（ＮＩＣ）１０８およびグラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）１１０を含む。ワークステーション１１１は、ディスプレイ１１２、およびユーザがＣＴスキャン画像データを照査することと、ＣＴスキャン画像データを操作することとを可能にする入力デバイス１１４を含む。
【００２３】
図１を参照しながら記述される図２は、システム１００を使用する患者の体における基準点を使用するＣＴスキャン画像データを整列させる一つの方法を図示する。図２に示されるように、原点１１６は、主気管分岐部１１８の中央に位置されている。ＣＴスキャニング手順の間、個々のＣＴスキャンのスライス１２０１、１２０２、・・・、１２０ｎがＺ−軸に沿って撮られデータ源１０２に格納される。ＣＴスキャンスライス１２０は、メモリ１０６に格納された、一つ以上のＣＴスキャンスライスにおける一つ以上のピクセルのｘ、ｙ、およびｚ座標を決定するためのアルゴリズムを使用するＣＰＵ１０４に提供される。ＣＴスキャンスライスはＸＹ−平面に平行であるので、各ＣＴスキャンスライスに対するｚ座標は、原点１１６を含むＣＴスキャンスライス１２０ｎと、特定のＣＴスキャンスライスとの間の距離に等しい。特定のＣＴスキャンスライス内の各ピクセルは、その後、ｚ軸に沿って軸方向に原点１１６と整列させられる特定のＣＴスキャンスライス内に基準点１２２を使用して、ｘ座標およびｙ座標を与えられる。
【００２４】
統合された座標システムにおける各ボクセルに対するｘ、ｙ、およびｚ座標が、次のように決定され得る：
次の入力を仮定する：
ｎ＝ＣＴスキャンスライス番号
ｓ＝ｍｍにおけるＣＴスキャンスライス間隔（つまり、スライスの間のｚ距離）
ｘ＝特定のＣＴスライス上の点のｍｍにおけるＸ座標
ｙ＝特定のＣＴスライス上の点のｍｍにおけるＹ座標
ｎｃ、ｘｃ、ｙｃ＝原点１１６に対する座標；および
ｎｐ、ｘｐ、ｙｐ＝ＣＴスキャンにおけるピクセルの座標、であり、
ＣＰＵ１０４は、統合された座標システムにおける各ボクセルに対して、ｍｍにおける座標（Ｘｕｐ、Ｙｕｐ、Ｚｕｐ）を次のように割り当てる。
Ｘｕｐ＝ｘｐ−ｘｃ；
Ｙｕｐ＝Ｙｐ−Ｙｃ；および
Ｚｕｐ＝ｎｐ＊ｓ−ｎｃ＊ｓ
【００２５】
ＣＰＵ１０４は、メモリ１０６に格納される３ＤモデルとするＣＴスキャンスライス１２０を表現する。ＣＴスキャンのスライス１２０１、１２０２、・・・、１２０ｎのそれぞれに対してＣＰＵ１０４によって決定された各ピクセルに対する座標は、３Ｄモデルにおけるそれぞれの対応するボクセルに関連している。座標は、次いで３Ｄモデルと共にボクセル位置データとして、メモリ１０６に格納される。
【００２６】
ユーザによって照査されるとき、３Ｄモデルを、ＣＴスキャンスライスの異なる組から得られた別の３Ｄモデルと整列させるボクセル位置データを使用して、ＧＰＵ１１０が、３Ｄモデルを処理する。より具体的には、二つの３Ｄモデルが処理されかつワークステーション１１１に付随するディスプレイ１１２に表示されるか、または、任意の他の適切な方法で表示される。ワークステーション１１１を使用して、様々な３Ｄモデルが提示され得、および／または、臨床医によって操作され、目標の識別、および目標にアクセスするために患者の気道を通る適切な経路の選択等を容易にし得る。
【００２７】
図３は、本開示の別の実施形態によるＣＴスキャン画像データを整列させる別の方法を図示する。図２に示された方法と同様に、原点２１６は、主気管分岐部の中央に位置している。しかしながら、図３において、ＸＺ平面は３つの解剖学的点；主気管分岐部；右肺上葉気管分岐部；および左肺上葉気管分岐部を使用して定義されている。特定のＣＴスキャンスライスにおける各ピクセルのｘ、ｙ、およびｚ座標を決定するとき、ＣＰＵは、基準面として定義されたＸＺ平面を使用する。具体的には、各ピクセルに対するｚ−座標は、ｚｄ／ｃｏｓαに等しく、ここで、ｚｄは、原点２１６を含むＣＴスキャンスライスと、ピクセルを含む特定のＣＴスキャンスライスとの間のＸＹ−面に垂直な直線に沿った距離であり、αは、ｚ−軸とＸＹ平面に垂直な直線との間の原点２１６における角度である。特定のＣＴスキャンスライス内の各ピクセルには、その後、ＸＺ平面と同一平面であり、かつ原点２１６とｚ−軸に沿って軸方向に整列させられた特定のＣＴスキャンスライス内の基準点１２２を使用して、ｘ−座標およびｙ−座標が与えられる。上で記載された方法と同様に、ＣＰＵ１０４はＣＴスキャンスライスを３Ｄモデルとし、３Ｄモデルにおける各ボクセルに対するＣＴスキャンスライスにおける各ピクセルに対する決定された座標をボクセル位置データとして、関連させ格納させる。ＧＰＵ１１０は、ボクセル位置データを使用する３Ｄモデルを使用して、３Ｄモデルを、ＣＴスキャンスライスの異なる組から取得された別の３Ｄモデルと整列させる。
【００２８】
図４は二つの３Ｄモデルを並べて図示するものである。３Ｄモデル４０２および３Ｄモデル４０４は、異なる時刻にとられたＣＴ画像から得られ得る。上に記述された方法を用いて、３Ｄモデル４０２および３Ｄモデル４０４における各ボクセルは、主気管分岐部を原点として用いてｘ、ｙ、およびｚ座標を指定され得る。そのように、二つの３Ｄモデル４０２、４０４は、統合された座標システムにおいて整列させ得る。二つの３Ｄモデルを整列させることは、ユーザが病気の進行または治療の結果（例えば、腫瘍の縮小）を追跡することを可能にする。例えば、腫瘍または病変が、３Ｄモデル４０２の場所ｘ１、ｙ１、ｚ１で見つかる場合、同じ座標を用いて、ユーザは容易に３Ｄモデル４０４におけるその場所を見つけることができる。これらの３Ｄモデル４０２、４０４の画像は、ユーザがそれらを通して一緒にスクロールできるように、好ましくは同期させられるが、非同期であってもよい。それらはまた、表示を変更することまたは、表示をスクリーンの一方の側に加えることが、他方の側に同じ結果をもたらすという意味で、同期させられてもよい。３Ｄモデル４０２、４０４および腫瘍等についても、測定および分析がなされ得る。そのような測定および分析は、３Ｄモデル４０２、４０４に示され得、腫瘍の進行を詳述する報告が生成され得る。
【００２９】
ＣＴ画像の複数の組が使用されて、複数の三次元（３Ｄ）モデルを表し得る。上に記述された実施形態を使用して、統合された座標システムにおいて３Ｄモデルが整列され、そして並べて表示され得る。これらの３Ｄモデル４０２、４０４の画像は、ユーザがそれらを通して一緒にスクロールできるように、好ましくは同期させられるが、非同期であってもよい。それらはまた、表示を変更することまたは、表示をスクリーンの一方に加えることが、他の側に同じことをもたらすという意味で、同期させられてもよい。３Ｄモデルおよび腫瘍等についても、測定および分析がなされ得る。そのような測定および分析は、３Ｄモデルに示され得、腫瘍の進行を詳述する報告が生成され得る。
【００３０】
図１に戻ると、ＣＰＵ１０４は種々の情報を受け取り、この受け取られた情報を変換して出力を発生する。ＣＰＵ１０４は、任意のタイプの計算デバイス、計算回路、またはメモリに格納された一連の命令を実行できる任意のタイプのプロセッサまたは処理回路を含み得る。ＣＰＵ１０４は、複数のプロセッサ、および／または、複数の中央処理ユニットを含み得、かつ、マイクロプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ、マイクロコントローラ等の任意のタイプのプロセッサを含み得る。ＣＰＵ１０４は、また、一連の命令を実施するデータおよび／またはアルゴリズムを格納するメモリを含む。
【００３１】
本明細書に記載された任意の方法、プログラム、アルゴリズムまたはコードは、プログラム言語またはコンピュータプログラムに変換され得るか、それらで表され得る。「プログラム言語」および「コンピュータプログラム」は、コンピュータへの命令を特定するために使用される任意の言語であり、これらの言語およびそれらの派生語；アセンブラ、ベーシック（Ｂａｓｉｃ）、バッチファイル、ＢＣＰＬ、Ｃ、Ｃ＋、Ｃ＋＋、Ｄｅｌｐｈｉ、フォートラン（Ｆｏｒｔｒａｎ）、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｊａｖａ（登録商標）スクリプト、マシンコード、オペレーティングシステムコマンド言語、Ｐａｓｃａｌ、Ｐｅｒｌ、ＰＬ１、スクリプト言語、Ｖｉｓｕａｌ  Ｂａｓｉｃ、それ自体がプログラムを特定するメタ言語、および、すべての第一、第二、第三、第四および第五世代コンピュータ言語を含む（がそれらに限定はされない）。また、データベースおよび他のデータスキーマが含まれ、任意の他のメタ言語が含まれる。この定義を目的として、解釈され、コンパイルされるか、または、解釈されコンパイルされるアプローチの両方の用途である言語間には区別はされない。この定義の目的として、コンパイルされたプログラムとプログラムのソース版との間に区別はない。従って、プログラム言語が（ソース、コンパイルされたもの、オブジェクト、または、リンクされたもののような）一つ以上の状態で存在し得るであろうプログラムへの参照は、任意のすべてのそのような状態への参照となる。この定義はまた実際の命令およびこれらの命令の意図を含む。
【００３２】
本明細書に記載された方法、プログラム、アルゴリズムまたはコードのいずれも、一つ以上の、マシン読み取り可能な媒体またはメモリ１０６に含まれ得る。用語「メモリ」は、プロセッサ、コンピュータ、または、デジタル処理デバイス等の機械によって読み取り可能な形式の情報を提供する（例えば、格納する、および／または、伝送する）機構を含み得る。例えば、メモリは、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記録媒体、光格納媒体、フラッシュメモリデバイス、または、任意の他の揮発性または不揮発性メモリ格納デバイス含み得る。それらに含まれているコードまたは命令は、キャリア波信号、赤外線信号、デジタル信号、および他の同様な信号によって表され得る。
【００３３】
ＮＩＣ１０８は、一つ以上のソースへの／からの送信および／または受信データのための、任意の公知の通信方法を利用する
【００３４】
ＧＰＵ１０８は、急速にメモリを操作し、変化させて、ディスプレイへの出力を意図されたフレームバッファにおける画像の生成を加速するように設計された、特化された電子回路である。
【００３５】
ＥＮＢ手順の計画またはナビゲーション段階のいずれにも使用可能な画像およびデータの生成、管理および操作のさらなる態様は、２０１４年７月２日にＢｒｏｗｎ他によって出願された、「Ｒｅａｌ−Ｔｉｍｅ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ」と題される、本出願人が所有する米国仮特許出願第６２／０２０，２２０号；２０１４年７月２日にＢｒｏｗｎ他によって出願された、「Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｍａｒｋｉｎｇ  Ｂｉｏｐｓｙ  Ｌｏｃａｔｉｏｎ」と題される、米国仮特許出願第６２／０２０，１７７号；２０１４年７月２日にＢｒｏｗｎ他によって出願された、「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｎａｖｉｇａｔｉｎｇ  Ｗｉｔｈｉｎ  ｔｈｅ  Ｌｕｎｇ」と題される、米国仮特許出願第６２／０２０，２４０号；２０１４年７月２日にＫｅｈａｔ他によって出願された、「Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｄｉｓｐｌａｙ」と題される、米国仮特許出願第６２／０２０，２３８号；２０１４年７月２日にＫｌｅｉｎ他によって出願された、「Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  ＣＴ」と題される、米国仮特許出願第６２／０２０，２４５号；２０１４年７月２日にＭｅｒｌｅｔ他によって出願された、「Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ  ｆｏｒ  Ｆｌｕｏｒｏｓｃｏｐｉｃ  Ｐｏｓｅ  Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ」と題される、米国仮特許出願第６２／０２０，２５０号；２０１４年７月２日にＭａｒｋｏｖ他によって出願された、「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｌｕｎｇ」と題される、米国仮特許出願第６２／０２０，２６１号；２０１４年７月２日にＬａｃｈｍａｎｏｖｉｃｈ他によって出願された、「Ｔｒａｃｈｅａ  Ｍａｒｋｉｎｇ」と題される、米国仮特許出願第６２／０２０，２５３号；２０１４年７月２日にＭａｒｋｏｖ他によって出願された、「Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ｏｆ  Ｈｕｍａｎ  Ｌｕｎｇ  Ｔｒａｃｈｅａ」と題される、米国仮特許出願第６２／０２０，２５７号；２０１４年７月２日にＭａｒｋｏｖ他によって出願された、「Ｌｕｎｇ  ａｎｄ  Ｐｌｅｕｒａ  Ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ」と題される、米国仮特許出願第６２／０２０，２６１号；２０１４年７月２日にＬａｃｈｍａｎｏｖｉｃｈ他によって出願された、「Ｃｏｎｅ  Ｖｉｅｗ−Ａ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｏｆ  Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ  Ａｎｄ  Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ  Ｗｈｉｌｅ  Ｎａｖｉｇａｔｉｎｇ  Ｉｎ  ３ｄ」と題される、米国仮特許出願第６２／０２０，２５８号；および２０１４年７月２日にＷｅｉｎｇａｒｔｅｎ他によって出願された、「Ｄｙｎａｍｉｃ  ３Ｄ  Ｌｕｎｇ  Ｍａｐ  Ｖｉｅｗ  ｆｏｒ  Ｔｏｏｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｉｎｓｉｄｅ  ｔｈｅ  Ｌｕｎｇ」と題される、米国仮特許出願第６２／０２０，２６２号に、より完全に記述され、それらのすべての全内容が、本明細書に援用される。本明細書に記載された任意のシステムおよび方法は、有線ネットワーク、無線ネットワーク、Ｐ−ｔｏ−Ｐ通信プロトコル、ＤＩＣＯＭ通信プロトコル、送信ライン、取り外し可能格納媒体等を通して、それらの間でデータを移送させ得る。
【００３６】
実施形態が添付の図面を参照して、例示および記述の目的で詳細に記述されてきたが、発明のプロセスおよび装置はそれらに限定されると解釈されるべきではないことが、理解されるべきである。本開示の範囲から離れることなく、様々な修正が前述の実施形態に対してなされ得ることが、当業者にはあきらかであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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