(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージングシステムとともに使用され、インターベンションプロシージャの間に対象内のカテーテルの位置を特定する位置決めシステムであって、前記イメージングシステムは、撮像現場において、前記インターベンションプロシージャが実行される前に、前記対象の画像を生成するイメージングデバイスと、前記撮像現場において、前記インターベンションプロシージャが実行される前に、前記対象の表面上の位置で光マーカを生成する撮像時光マーカ生成デバイスとを有する、位置決めシステムにおいて、
インターベンション現場において前記インターベンションプロシージャの間に前記カテーテルのポジションを決定する位置決めデバイスと、
前記インターベンション現場において、前記イメージングシステムの前記撮像時光マーカ生成デバイスも光マーカを生成した前記対象の表面上の位置で光マーカを生成するインターベンション時光マーカ生成デバイスと、
前記イメージングシステムの前記イメージングデバイスと前記撮像時光マーカ生成デバイスとの間の撮像空間関係と、前記位置決めデバイスと前記インターベンション時光マーカ生成デバイスとの間のインターベンション空間関係とを提供する空間関係供与ユニットと、
前記位置決めデバイスによって決定された前記カテーテルのポジション並びに前記撮像空間関係及び前記インターベンション空間関係に基づき、前記生成された画像内で前記カテーテルのポジションを決定するポジション決定ユニットと
を有する位置決めシステム。
【請求項２】
インターベンションプロシージャの間に対象の画像において、該対象内に位置しているカテーテルのポジションを決定するポジション決定システムであって、
撮像現場において、前記インターベンションプロシージャが実行される前に、前記対象の画像を生成するイメージングデバイスと、前記撮像現場において、前記インターベンションプロシージャが実行される前に、前記対象の表面上の位置で光マーカを生成する撮像時光マーカ生成デバイスとを有するイメージングシステムと、
請求項１に記載される、前記インターベンションプロシージャの間に前記対象内のカテーテルの位置を特定する位置決めシステムと
を有するポジション決定システム。
【請求項３】
前記撮像時光マーカ生成デバイスは、光マーカを生成するために第１の光線ジオメトリに従って光線を発する光源を有し、
前記インターベンション時光マーカ生成デバイスは、光マーカを生成するために第２の光線ジオメトリに従って光線を発する光源を有し、
前記第１の光線ジオメトリ及び前記第２の光線ジオメトリは、同じである、
請求項２に記載のポジション決定システム。
【請求項４】
前記撮像時光マーカ生成デバイス及び前記イメージングデバイスは、一体にされ、
前記撮像時光マーカ生成デバイスは、前記イメージングデバイスに付随する光源を有する、
請求項２に記載のポジション決定システム。
【請求項５】
前記撮像時光マーカ生成デバイス及び／又は前記インターベンション時光マーカ生成デバイスは、前記対象に橋を架けるブリッジ構造を有し、
光マーカを生成する光源は、前記ブリッジ構造に付随する、
請求項２に記載のポジション決定システム。
【請求項６】
前記撮像時光マーカ生成デバイス及び／又は前記インターベンション時光マーカ生成デバイスは、異なる生成された光マーカが異なる外観を有するように適応される、
請求項２に記載のポジション決定システム。
【請求項７】
前記撮像時光マーカ生成デバイス及び／又は前記インターベンション時光マーカ生成デバイスは、異なる生成された光マーカが光点であるように適応される、
請求項２に記載のポジション決定システム。
【請求項８】
当該ポジション決定システムは、前記対象を支持する対象支持体を更に有し、
前記対象支持体は、６自由度を有して前記対象の位置を合わせるよう適応される、
請求項２に記載のポジション決定システム。
【請求項９】
当該ポジション決定システムは、前記インターベンション時光マーカ生成デバイスによって生成された光マーカが較正プロシージャの間に位置付けられるべき位置をマークする第１のマーカと、前記位置決めデバイスが前記カテーテルのポジションを決定するときに前記カテーテルが前記較正プロシージャの間に位置付けられるべき位置をマークする第２のマーカとを有する較正ファントムを更に有し、
前記空間関係供与ユニットは、前記カテーテルが前記第２のマーカに位置付けられており且つ前記光マーカが前記第１のマーカに位置付けられているときに、前記位置決めデバイスによって決定された前記カテーテルのポジションに基づき、前記インターベンション空間関係を決定するよう適応される、
請求項２に記載のポジション決定システム。
【請求項１０】
撮像現場において、インターベンションプロシージャが実行される前に、対象の画像を生成するイメージングデバイスと、前記撮像現場において、前記インターベンションプロシージャが実行される前に、前記対象の表面上の位置で光マーカを生成する撮像時光マーカ生成デバイスとを有するイメージングシステムと、前記インターベンションプロシージャの間に前記対象内のカテーテルの位置を特定する位置決めシステムとを有し、前記インターベンションプロシージャの間に前記対象の画像において、該対象内に位置しているカテーテルのポジションを決定するポジション決定システムの作動方法であって、
前記イメージングシステムの前記イメージングデバイスが、前記撮像現場において、前記インターベンションプロシージャが実行される前に、前記対象の画像を生成するステップと、
前記イメージングシステムの前記撮像時光マーカ生成デバイスが、前記撮像現場において、前記インターベンションプロシージャが実行される前に、前記対象の表面上の位置で光マーカを生成するステップと、
前記位置決めシステムのインターベンション時光マーカ生成デバイスが、インターベンション現場において、前記対象の表面上の前記位置で光マーカを生成するステップと、
前記位置決めシステムの位置決めデバイスが、前記インターベンション現場において、前記インターベンションプロシージャの間に前記対象内の前記カテーテルのポジションを決定するステップと、
前記位置決めシステムの空間関係供与ユニットが、前記イメージングデバイスと前記撮像時光マーカ生成デバイスとの間の撮像空間関係と、前記位置決めデバイスと前記インターベンション時光マーカ生成デバイスとの間のインターベンション空間関係とを提供するステップと、
前記位置決めシステムのポジション決定ユニットが、前記位置決めデバイスによって決定された前記カテーテルのポジション並びに前記撮像空間関係及び前記インターベンション空間関係に基づき、前記生成された画像内で前記カテーテルのポジションを決定するステップと
を有する、前記ポジション決定システムの作動方法。
【請求項１１】
前記インターベンション現場での光マーカの生成は、前記撮像現場において前記対象の前記表面上で恒久的にマークされた前記位置で当該光マーカを生成することを含む、
請求項１０に記載の前記ポジション決定システムの作動方法。
【請求項１２】
前記ポジション決定システムの較正ファントムが、前記インターベンション時光マーカ生成デバイスによって生成された光マーカが較正プロシージャの間に位置付けられるべき位置を第１のマーカによってマークするステップと、
前記ポジション決定システムの前記較正ファントムが、前記位置決めデバイスが前記カテーテルのポジションを決定するときに該カテーテルが前記較正プロシージャの間に位置付けられるべき位置を第２のマーカによってマークするステップと、
前記ポジション決定システムの前記空間関係供与ユニットが、前記カテーテルが前記第２のマーカに位置付けられており且つ前記光マーカが前記第１のマーカに位置付けられているときに、前記位置決めデバイスによって決定された前記カテーテルのポジションに基づき、前記インターベンション空間関係を決定するステップと
を有する、請求項１０に記載の前記ポジション決定システムの作動方法。
【請求項１３】
コンピュータで実行される場合に、該コンピュータに、請求項１０乃至１２のうちいずれか一項に記載の作動方法を実行させ、前記ポジション決定システムを制御する
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、インターベンションプロシージャの間に対象の画像において、対象内に位置しているカテーテルのポジションを決定するポジション決定システム、方法及びコンピュータプログラムに関係がある。本発明は、更に、インターベンションプロシージャの間に対象内のカテーテルの位置を特定する位置決めシステムと、ポジション決定システムを較正する較正方法とに関係がある。
【背景技術】
【０００２】
電気生理学（ＥＰ；ElectroPhysiology）における従来のカテーテルアブレーションプロシージャは、カテーテルを追跡するための電磁追跡（ＥＭＴ；ElectroMagnetic  Tracking）システムによってしばしば補われるｘ線透視法によって誘導され得る。ｘ線透視法による誘導のために、ｘ線透視システムが使用される。ｘ線透視システムは、カテーテルアブレーションプロシージャの間にｘ線投影画像を取得する。ｘ線投影画像は、カテーテルアブレーションプロシージャの間に３次元の解剖学的情報を提供するために、コンピュータ断層撮影（ＣＴ；Computed  Tomography）又は磁気共鳴（ＭＲ；Magnetic  Resonance）画像のような術前３次元画像とレジストレーションされ得る。特に、ＥＭＴシステムによって追跡されるカテーテルのポジションは、患者の内部の３次元生体構造に対してカテーテルのポジションを示すために、術前３次元画像内で示されてよい。しかし、ｘ線投影画像を取得することは、患者に印加される比較的高い放射線量をもたらす。
【発明の概要】
【０００３】
本発明の目的は、インターベンションプロシージャの間に対象の画像において、対象内に位置しているカテーテルのポジションを決定するポジション決定システム、方法及びコンピュータプログラムであって、対象に印加される放射線量の低減、特に、ｘ線の完全な回避を可能にするポジション決定システム、方法及びコンピュータプログラムを提供することである。本発明の更なる目的は、インターベンションプロシージャの間に対象内のカテーテルの位置を特定する位置決めシステムと、ポジション決定システムを較正する較正方法とを提供することである。
【０００４】
本発明の第１の態様では、インターベンションプロシージャの間に対象の画像において、該対象内に位置しているカテーテルのポジションを決定するポジション決定システムが提供される。当該ポジション決定システムは、
撮像現場において、前記インターベンションプロシージャが実行される前に、前記対象の画像を生成するイメージングデバイスと、
前記撮像現場において、前記インターベンションプロシージャが実行される前に、前記対象の表面上の位置で光マーカを生成する撮像時光マーカ生成デバイスと、
インターベンション現場において前記インターベンションプロシージャの間に前記カテーテルのポジションを決定する位置決めデバイスと、
前記インターベンション現場において前記対象の表面上の前記位置で光マーカを生成するインターベンション時光マーカ生成デバイスと、
前記イメージングデバイスと前記撮像時光マーカ生成デバイスとの間の撮像空間関係と、前記位置決めデバイスと前記インターベンション時光マーカ生成デバイスとの間のインターベンション空間関係とを提供する空間関係供与ユニットと、
前記位置決めデバイスによって決定された前記カテーテルのポジション並びに前記撮像空間関係及び前記インターベンション空間関係に基づき、前記生成された画像内で前記カテーテルのポジションを決定するポジション決定ユニットと
を有する。
【０００５】
前記イメージングデバイスと前記撮像時光マーカ生成デバイスとの間の撮像空間関係、前記位置決めデバイスと前記インターベンション時光マーカ生成デバイスとの間のインターベンション空間関係、並びに、前記対象の表面上の同じ位置での前記撮像時光マーカ生成デバイス及び前記インターベンション時光マーカ生成デバイスによる光マーカの生成により、前記生成された画像内のカテーテルのポジションは、必ずしも対象にｘ線を印加せずに、正確に決定され得る。
【０００６】
前記撮像現場は、前記イメージングデバイスによる撮像及び前記撮像時光マーカ生成デバイスによる光マーカの生成が行われる場所である。例えば、前記撮像現場は、前記イメージングデバイス及び前記撮像時光マーカ生成デバイスが位置している撮像部屋であってよい。前記インターベンション現場は、前記インターベンションプロシージャが行われる場所である。例えば、それは、前記位置決めデバイス及び前記インターベンション時光マーカ生成デバイスを有する手術室であってよい。
【０００７】
前記イメージングデバイスは、優先的に、コンピュータ断層撮影画像及び／又は磁気共鳴画像のような、前記対象の３次元画像を生成するよう構成される。前記位置決めデバイスは、優先的に、ＥＭＴ及び／又は光学式形状検知追跡（ＯＳＳＴ；Optical  Shape  Sensing  Tracking）技術を用いることによって前記カテーテルのポジションを決定するよう構成される。前記撮像時光マーカ生成デバイス及び前記インターベンション時光マーカ生成デバイスは、優先的に、前記表面上の位置で光マーカを生成する幾つかの光源、特にレーザを有する。優先的に、前記撮像時光マーカ生成デバイス及び前記インターベンション時光マーカ生成デバイスは、前記表面上の３つ以上の位置で３つ以上の光マーカを生成するよう構成される。レーザが使用される場合には、光マーカは、レーザ光のコヒーレンス特性により極めて正確に生成され得、それによって、前記生成された画像内で前記カテーテルのポジションを決定する精度は更に高まる。
【０００８】
前記撮像時光マーカ生成デバイスは、優先的に、光マーカを生成するために第１の光線ジオメトリに従って光線を発する光源を有し、前記インターベンション時光マーカ生成デバイスは、優先的に、光マーカを生成するために第２の光線ジオメトリに従って光線を発する光源を有し、前記第１の光線ジオメトリ及び前記第２の光線ジオメトリは、優先的に、同じである。前記空間関係供与ユニットは、優先的に、前記空間関係が予め記憶されている記憶ユニットであり、該記憶ユニットから、前記空間関係はそれらを提供するために読み出され得る。記憶されている空間関係は、較正プロシージャの間に前もって決定され得る。
【０００９】
前記撮像時光マーカ生成デバイス及び前記イメージングデバイスは別々のデバイスであってよく、あるいは、それらは一体化されたデバイスを形成してよい。後者の場合に、前記撮像時光マーカ生成デバイスは、前記イメージングデバイスに付随する光源を有してよい。また、前記インターベンション時光マーカ生成デバイス及び前記位置決めデバイスは別々のデバイスであってよく、あるいは、それらは一体化されたデバイスを形成してよい。後者の場合に、前記インターベンション時光マーカ生成デバイスは、前記位置決めデバイスに付随する光源を有してよい。前記撮像時光マーカ生成デバイスと前記イメージングデバイス及び／又は前記インターベンション時光マーカ生成デバイス及び前記位置決めデバイスを一体化することは、所要空間の低減をもたらすことができる。
【００１０】
前記撮像時光マーカ生成デバイス及び／又は前記インターベンション時光マーカ生成デバイスは、前記対象に橋を架けるブリッジ構造を有し、光マーカを生成する光源は、前記ブリッジ構造に付随することが好ましい。前記ブリッジ構造は、優先的に、当該ポジション決定システムの対象支持体の上方にある部分を有し、前記光源は、前記対象が前記対象支持体に配置される場合に、上方から前記対象の表面を照らすために、前記部分に付随してよい。
【００１１】
実施形態において、前記撮像時光マーカ生成デバイス及び／又は前記インターベンション時光マーカ生成デバイスは、異なる生成された光マーカが異なる外観を有するように適応される。例えば、異なる生成された光マーカは、異なる色及び／又は異なる形を有することができる。更に、前記撮像時光マーカ生成デバイス及び／又は前記インターベンション時光マーカ生成デバイスは、異なる生成された光マーカが夫々の光マーカを標識化するラベルを伴うように適応され得る。前記異なる外観及び／又はラベルは、対応する光マーカを前記表面上の位置で生成するために夫々の光マーカ生成デバイスの対応する光線を使用することにおいて、ユーザを導くために使用され得る。
【００１２】
前記撮像時光マーカ生成デバイス及び／又は前記インターベンション時光マーカ生成デバイスは、優先的に、異なる生成された光マーカが光点であって、例えば、光線でないように適応される。
【００１３】
当該ポジション決定システムは、優先的に、前記対象を支持する対象支持体を更に有し、該対象支持体は、６自由度を有して前記対象の位置を合わせるよう適応される。前記対象支持体は６自由度を有して前記対象の位置を合わせるよう適応されるので、当該ポジション決定システムは、前記撮像時光マーカ生成デバイス及び前記インターベンション時光マーカ生成デバイスによって使用される光線ジオメトリが同じである構成において使用され得る。すなわち、この状況において、前記インターベンション時光マーカ生成デバイスによって生成される光マーカは、６自由度の対象支持体を、よって対象を然るべく位置合わせすることによって、撮像時光マーカ生成デバイスによっても光マーカが生成された前記対象の表面上の位置で依然として生成され得る。
【００１４】
当該ポジション決定システムは、前記インターベンション時光マーカ生成デバイスによって生成された光マーカが較正プロシージャの間に位置付けられるべき位置をマークする第１のマーカと、前記位置決めデバイスが前記カテーテルのポジションを決定するときに前記カテーテルが前記較正プロシージャの間に位置付けられるべき位置をマークする第２のマーカとを有する較正ファントムを更に有してよく、前記空間関係供与ユニットは、前記カテーテルが前記第２のマーカに位置付けられており且つ前記光マーカが前記第１のマーカに位置付けられているときに、前記位置決めデバイスによって決定された前記カテーテルのポジションに基づき、前記インターベンション空間関係を決定するよう適応される。これは、前記空間関係供与ユニットが前記インターベンション空間関係を正確に決定することを可能にする。前記インターベンション空間関係は、前記空間関係供与ユニットにおいて記憶されてよく、前記生成された画像内で前記カテーテルのポジションを決定するために前記インターベンションプロシージャの間に読み出されてよい。
【００１５】
他の態様では、請求項２に記載のポジション決定システムを形成するよう請求項１に記載の位置決めシステムととともに使用され、対象を撮像するイメージングシステムが提供される。当該イメージングシステムは、
撮像現場において、前記インターベンションプロシージャが実行される前に、前記対象の画像を生成するイメージングデバイスと、
前記撮像現場において、前記インターベンションプロシージャが実行される前に、前記対象の表面上の位置で光マーカを生成する撮像時光マーカ生成デバイスと
を有する。
【００１６】
本発明の更なる態様では、前記イメージングシステムとともに使用されて前記ポジション決定システムを形成する、インターベンションプロシージャの間に対象内のカテーテルの位置を特定する位置決めシステムが提供される。当該位置決めシステムは、
インターベンション現場において前記インターベンションプロシージャの間に前記カテーテルのポジションを決定する位置決めデバイスと、
前記インターベンション現場において、前記イメージングシステムの前記撮像時光マーカ生成デバイスも光マーカを生成した前記対象の表面上の位置で光マーカを生成するインターベンション時光マーカ生成デバイスと、
前記イメージングシステムの前記イメージングデバイスと前記撮像時光マーカ生成デバイスとの間の撮像空間関係と、前記位置決めデバイスと前記インターベンション時光マーカ生成デバイスとの間のインターベンション空間関係とを提供する空間関係供与ユニットと、
前記位置決めデバイスによって決定された前記カテーテルのポジション並びに前記撮像空間関係及び前記インターベンション空間関係に基づき、前記生成された画像内で前記カテーテルのポジションを決定するポジション決定ユニットと
を有する。
【００１７】
他の態様では、請求項２に記載のポジション決定システムによって使用される光マーカ生成デバイスが提供される。当該光マーカ生成デバイスは、対象に橋を架けるブリッジ構造と、該ブリッジ構造に付随する光源とを有し、該光源は、対象の表面上で光マーカを生成するよう構成される。当該光マーカ生成デバイスは、単一の光マーカ生成デバイスが幾つかのデバイスとともに使用され得るように別個のデバイスであって、すなわち、例えば、イメージングデバイス又は位置決めデバイスと一体化されなくてよい。例えば、単一の光マーカ生成デバイスは、別のイメージングデバイスのために及び／又は別の位置決めデバイスのために使用されてよい。
【００１８】
本発明の更なる態様では、インターベンションプロシージャの間に対象の画像において、該対象内に位置しているカテーテルのポジションを決定するポジション決定方法であって、請求項２に記載のポジション決定システムによって使用されるポジション決定方法が提供される。当該方法は、
撮像現場において、前記インターベンションプロシージャが実行される前に、イメージングデバイスによって前記対象の画像を生成するステップと、
前記撮像現場において撮像時光マーカ生成デバイスによって、前記インターベンションプロシージャが実行される前に、前記対象の表面上の位置で光マーカを生成するステップと、
インターベンション現場においてインターベンション時光マーカ生成デバイスによって前記対象の表面上の前記位置で光マーカを生成するステップと、
空間関係供与ユニットによって、前記イメージングデバイスと前記撮像時光マーカ生成デバイスとの間の撮像空間関係と、前記位置決めデバイスと前記インターベンション時光マーカ生成デバイスとの間のインターベンション空間関係とを提供するステップと、
前記インターベンション現場において位置決めデバイスによって前記インターベンションプロシージャの間に前記対象内の前記カテーテルのポジションを決定するステップと、
ポジション決定ユニットによって、前記位置決めデバイスによって決定された前記カテーテルのポジション並びに前記撮像空間関係及び前記インターベンション空間関係に基づき、前記生成された画像内で前記カテーテルのポジションを決定するステップと
を有する。
【００１９】
実施形態において、当該方法は、優先的に、前記撮像現場において前記対象の表面上の前記位置に恒久的にマークするステップを更に有し、前記インターベンション現場での光マーカの生成は、前記表面上の前記マークされた位置で当該光マーカを生成することを含む。ここで、語「恒久的に（permanently）」は、たとえ光マーカがもはや存在しないとしても位置が依然として示されるようにそれらがマークされることを意味する。例えば、位置を恒久的にマークするためにペンが使用されてよい。当然に、望まれるならば、恒久的なマークは除去され得る。これは、前記撮像時光マーカ生成デバイスによって生成される光マーカ及び前記インターベンション時光マーカ生成デバイスによって生成される光マーカが比較的簡単な方法において前記対象の表面上の同じ位置に実際に生成されることを確かにすることができる。
【００２０】
本発明の他の態様では、請求項１に記載の位置決めシステムを較正する較正方法が提供される。当該較正方法は、
第１及び第２のマーカを有する較正ファントムを提供するステップと、
前記較正ファントムの第１のマーカで前記インターベンション時光マーカ生成デバイスによって光マーカを生成するステップと、
前記カテーテルを前記第２のマーカに位置付け、較正ポジションをもたらすために、前記カテーテルが前記第２のマーカに位置付けられるときに、前記位置決めデバイスによって前記カテーテルのポジションを決定するステップと、
前記較正ポジションに基づき、前記位置決めデバイスと前記インターベンション時光マーカ生成デバイスとの間のインターベンション空間関係を決定するステップと
を有する。
【００２１】
本発明の更なる態様では、インターベンションプロシージャの間に対象内のカテーテルの位置を特定する位置決めコンピュータプログラムが提供される。当該位置決めコンピュータプログラムは、当該コンピュータプログラムが、請求項１に記載の位置決めシステムの位置決めデバイス、空間関係供与ユニット及びポジション決定ユニットを制御するコンピュータで実行される場合に、
前記位置決めデバイスに、前記インターベンションプロシージャの間に前記カテーテルのポジションを決定させるプログラムコード手段と、
前記空間関係供与ユニットに、前記位置決めシステムとともに使用されるイメージングシステムのイメージングデバイス及び撮像時光マーカ生成デバイスの間の撮像空間関係と、前記位置決めデバイス及び前記位置決めシステムのインターベンション時光マーカ生成デバイスの間のインターベンション空間関係とを提供させるプログラムコード手段と、
前記ポジション決定ユニットに、前記位置決めデバイスによって決定された前記カテーテルのポジション並びに前記撮像空間関係及び前記インターベンション空間関係に基づき、前記イメージングデバイスによって生成された画像内で前記カテーテルのポジションを決定させるプログラムコード手段と
を有する。
【００２２】
請求項１の位置決めシステム、請求項２のポジション決定システム、イメージングシステム、光マーカ生成デバイス、請求項１０のポジション決定方法、請求項１２の較正方法、及び請求項１３の位置決めコンピュータプログラムは、従属請求項で定義されているのと類似した及び／又は同じ好適な実施形態を有することが理解されるべきである。
【００２３】
本発明の好適な実施形態は、従属請求項又は上記の実施形態と夫々の独立請求項との如何なる組み合わせであることもできることが理解されるべきである。
【００２４】
本発明のそれら及び他の態様は、以降で記載される実施形態から明らかであり、それらを参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
以下図面において：
【図１】インターベンションプロシージャの間に対象の画像において、対象内に位置しているカテーテルのポジションを決定するポジション決定システムの実施形態を概略的に例となるように示す。
【図２】ポジション決定システムのイメージングシステムの実施形態を概略的に例となるように示す。
【図３】ポジション決定システムの位置決めシステムの実施形態を概略的に例となるように示す。
【図４】人の胸部における光マーカの分布を例となるように表す。
【図５】較正ファントムを概略的に例となるように示す。
【図６】インターベンションプロシージャの間に対象の画像において、対象内に位置しているカテーテルのポジションを決定するポジション決定方法を例となるように表すフローチャートを示す。
【図７】ポジション決定システムを較正する較正方法を例となるように表すフローチャートを示す。
【図８】イメージングシステムの更なる実施形態を概略的に例となるように示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、インターベンションプロシージャの間に対象の画像において、対象内に位置しているカテーテルのポジションを決定するポジション決定システムの実施形態を概略的に例となるように示す。ポジション決定システム１は、撮像現場において、例えば、撮像室内で、インターベンションプロシージャが実行される前に、対象４の画像を生成するイメージングデバイス１４を有する。この実施形態では、イメージングデバイス１４は、ＭＲデータ取得ユニット１２と、ＭＲ制御ユニット１３と、キーボード、コンピュータのマウス、タッチパッド、などのような入力ユニット１５と、ディスプレイ１６とを有するＭＲイメージングデバイスである。ＭＲデータ取得ユニット１２は、対象４を伴った対象支持体５がＭＲデータ取得ユニット１２内に動かされた場合に、支持テーブルのような対象支持体５の上に横たわっている対象４のＭＲデータを取得するよう構成される。このように、対象支持体５は、両矢印４０によって図１において示されている方向において、ＭＲデータを取得するためにＭＲデータ取得ユニット１２内へ、そして、ＭＲデータが取得された後にＭＲデータ取得ユニット１２の外へ移動可能である。ＭＲ制御ユニット１３は、ＭＲデータ取得ユニット１２、更には任意に、対象支持体５を制御するよう、且つ、取得されたＭＲデータに基づきＭＲ画像を再構成するよう構成される。再構成されたＭＲ画像は、ディスプレイ１６において示され得る。入力ユニット１５は、例えば、所望のＭＲデータ取得及び／又はＭＲ再構成プロシージャを開始するために、使用され得る。
【００２７】
ポジション決定システム１は、撮像現場において、対象４の表面上の位置で光マーカを生成する撮像時光マーカ生成デバイス６を更に有する。この実施形態では、撮像時光マーカ生成デバイス６は、光マーカとして光点を生成するよう構成される。それにより、撮像時光マーカ生成デバイス６は、撮像時光点生成デバイスであるとも見なされ得る。
【００２８】
撮像時光点生成デバイス６は、水平部９及びレーザ１０を担持する垂直部８を備えたブリッジ構造７を有する。ＭＲデータ取得ユニット１２、撮像時光点生成デバイス６及び対象支持体５の実施形態の斜視図は、図２において概略的に例となるように表されている。この図から分かるように、ブリッジ構造７の垂直部８は、対象支持体５の両側に位置しており、水平部９は垂直部８によって担持されており、対象支持体５の上方に、よって、対象が対象支持体５の上に横たわっているときには対象の上方に延在する。図２で示されている例では、レーザ１０は、光線１１を用いることによって異なる方向から対象の表面上で光点を生成するために、垂直部８及び水平部９に配置されている。
【００２９】
撮像の前に、対象４は、撮像ポジションにおいて、すなわち、撮像の間に使用される対象支持体５に対するポジションにおいて、光点が対象４の表面上に生成され得るように図１で表されるようにブリッジ構造７内で、ＭＲデータ取得ユニット１２の前に位置付けられてよい。対象４の表面上の光点の位置は、例えば、色落ちしないカラーペンを使用することによって、マークされ得る。次いで、対象支持体５、よって、対象４は、ＭＲデータ取得ユニット１２内に動かされ、一方、対象４は、依然として撮像ポジションにある。すなわち、対象４は、対象支持体５に対して動かされていないと考えられる。ＭＲデータは、ＭＲデータ取得ユニット１２によって取得され、ＭＲ制御ユニット１３は、取得されたＭＲデータに基づきＭＲ画像を再構成する。ＭＲデータが取得された後、対象４を伴った対象支持体５は、ＭＲデータ取得ユニット１２の外に動かされる。ＭＲイメージングデバイス１４及び撮像時光点生成デバイス６は、ＭＲ画像を生成するＭＲイメージングシステム２の部分であると見なされ得る。
【００３０】
ポジション決定システム１は、インターベンションプロシージャが実行される手術室のようなインターベンション現場でインターベンションプロシージャの間にカテーテル３４のポジションを決定する位置決めデバイスを更に有する。この実施形態では、カテーテル３４はハンドグリップ５９を備える。カテーテル３４は、ケーブル３３を介して、無線周波数（ＲＦ；RadioFrequency）エネルギ源２６を有する制御ユニット３７と接続されている。インターベンションプロシージャを実行している間、カテーテル３４は、対象支持体２４の上に横たわっている対象４内で使用される。カテーテル３４の先端は、例えば、アブレーションプロシージャを実施するために、対象４内でＲＦエネルギを印加する１つ又は複数の電極を有する。カテーテル３４の先端は、対象支持体２４の下に配置されているＥＭフィールド生成器２５によって生成されるＥＭフィールドと相互作用するＥＭポジションセンサを有する。ＥＭフィールド生成器２５は、ケーブル３５を介して制御ユニット３７へ接続されている。制御ユニット３７は、ＥＭフィールド生成器２５及びカテーテル３４の先端に配置されているＥＭポジションセンサを制御し、且つ、ＥＭフィールド生成器２５及びカテーテル３４の先端にあるＥＭポジションセンサによって生成されるＥＭ信号に基づき対象４内のカテーテル３４の先端のポジションを決定する位置決め制御ユニット２７を有する。従って、位置決め制御ユニット２７は、ＥＭフィールド生成器２５及びカテーテル３４の先端にあるＥＭポジションセンサとともに、インターベンション現場でインターベンションプロシージャの間にカテーテルのポジションを決定する位置決めデバイスを形成する。
【００３１】
ポジション決定システム１は、インターベンション現場において、撮像時光点生成デバイス６も光マーカを生成した対象４の表面上の位置で光マーカを生成するインターベンション時光点生成デバイス１７を更に有する。インターベンション時光点生成デバイス１７も、図３で概略的に例となるように表されるように、対象支持体２４の両側に位置している垂直部１９と、上部の中間水平部２０とを備えたブリッジ構造１８を有する。レーザ２１は、レーザ光線２２を生成するために、水平部２０及び垂直部１９に配置されている。レーザ光線２２は、対象４の表面上の位置で光点を生成する。この実施形態では、インターベンション時光点生成デバイス１７の光線２２のジオメトリ及び撮像時光点生成デバイス６の光線１１のジオメトリは同じである。インターベンション時光点生成デバイス１７によって生成される光点が、インターベンション時光点生成デバイス１７の光線２２のジオメトリを変更することなしに、撮像時光点生成デバイス６によっても光点が生成された同じ位置で配置されるように、対象４の位置を合わせるために、対象支持体２４は６自由度を有する。よって、撮像時光点生成デバイス６によって使用された位置が対象４の表面上でマークされている場合には、対象支持体２４は、インターベンション時光点生成デバイス１７によって生成される光点も対象４の表面上のマークされた位置に配置されるように、位置を合わせられ得る。
【００３２】
図４は、光点が配置されるべき対象４の上の好適な位置３２を概略的に例となるように示す。腕は対象４によって動かされる可能性が高いので、光点３２は、それらが対象４の腕をカバーしないように胸部において優先的に分布している。
【００３３】
ポジション決定システム１は、ＭＲイメージングデバイス１４と撮像時光点生成デバイス６との間の撮像空間関係と、位置決めデバイス２５，２７とインターベンション時光点生成デバイス１７との間のインターベンション空間関係とを提供する空間関係供与ユニット２８を更に有する。ポジション決定システム１は、位置決めデバイス２５，２７によって決定されたカテーテル３４のポジション並びに撮像空間関係及びインターベンション空間関係に基づき、生成されたＭＲ画像内でカテーテル３４のポジションを決定するポジション決定ユニット２９を更に有する。
【００３４】
特に、撮像時光マーカ生成デバイス６は対象の表面上の位置で光マーカを生成するので、対象の表面上の位置によって定義される対象座標系と、撮像時光マーカ生成デバイス６の座標系との間の空間関係は、光マーカを生成するために使用される光線のジオメトリから知られる。更に、空間関係供与ユニット２８は、イメージングデバイス１４と撮像時光マーカ生成デバイス６との間の撮像空間関係を提供するので、すなわち、更には、イメージングデバイス１４の座標系と撮像時光マーカ生成デバイス６の座標系との間の空間関係が知られているので、対象座標系と撮像座標系との間の空間関係も知られる。更に、インターベンション時光マーカ生成デバイス１７は、光マーカが撮像時光マーカ生成デバイス６によって生成された対象の表面上の位置に等しい対象の表面上の位置で光マーカを生成するので、光マーカを生成するためにインターベンション時光マーカ生成デバイス１７によって使用される光線のジオメトリは、対象座標系とインターベンション時光マーカ生成デバイス１７の座標系との間の空間関係をもたらす。更に、加えて、空間関係供与ユニット２８は、位置決めデバイス２５，２７とインターベンション時光マーカ生成デバイス１７との間、すなわち、位置決めデバイス２５，２７の位置決め座標系とインターベンション時光マーカ生成デバイス１７の座標系との間のインターベンション空間関係を提供するので、対象座標系と位置決め座標系との間の空間関係も知られる。このように、撮像座標系と対象座標系との間の空間関係、及び位置決め座標系と対象座標系との間の空間関係は知られているので、位置決めデバイス２５，２７によって決定されるカテーテル３４のポジションは、生成された画像内で正確に決定され得る。生成された画像内でのカテーテル３４のポジションのこの決定は、必ずしもｘ線投影画像を必要とせず、それによって、対象に印加される放射線量の低減を可能にする。特に、それは、如何なるｘ線も対象に印加される必要がないインターベンションプロシージャをもたらすことができる。
【００３５】
撮像空間関係及びインターベンション空間関係は、対応する較正ステップにおいて前もって決定されていてよく、決定された撮像空間関係及びインターベンション空間関係は、空間関係供与ユニット２８がインターベンションプロシージャの間に撮像空間関係及びインターベンション空間関係を提供することを可能にするために、空間関係供与ユニット２８において記憶される。
【００３６】
位置決めデバイス、空間関係供与ユニット及びポジション決定ユニットは、インターベンション時光マーカ生成デバイスとともに、インターベンションプロシージャの間に対象内のカテーテルの位置を特定する位置決めシステム３のコンポーネントであると見なされ得る。この実施形態では、位置決めシステム３は、インターベンションプロシージャを実施するシステムと、すなわち、カテーテル及びＲＦエネルギ源と一体化される。インターベンションプロシージャを実施するための装備を備えた位置決めシステム３は、手術室、特にＥＰラボのような第１の部屋に置かれてよく、ＭＲイメージングデバイス及び撮像時光マーカ生成デバイスを備えたイメージングシステムは、撮像室のような他の部屋に置かれてよい。このように、たとえＭＲ画像の生成及びインターベンションプロシージャは別の部屋で行われ得るとしても、対象内のカテーテルのポジションは、インターベンションプロシージャの間にＭＲ画像において依然として正確に示され得る。これは、医師３６が、生成された画像において示されている対象４の内部の解剖学的構造に基づき、対象４内でカテーテル３４を正確に導くことを可能にする。
【００３７】
インターベンション空間関係を較正するために、較正ファントムが使用されてよい。較正ファントムは、図５で概略的に例となるように示されるように、立方体の形状を有してよい。較正ファントム５０は、優先的に、インターベンション時光点生成デバイス１７によって生成される光点が較正プロシージャの間に位置付けられるべき位置をマークする第１のマーカ５１と、位置決めデバイスがカテーテル３４の先端のポジションを決定するときに、カテーテル３４の先端が較正プロシージャの間に位置付けられるべき位置をマークする少なくとも３つの第２のマーカ５２とを有する。より多くの第２のマーカは、較正の全体的な精度を高める。較正は、当該技術で知られるように、最小二乗適合として実施され得る。第１のマーカ５１は、優先的に、較正ファントム５０の残りの表面よりも強く光を散乱させる物質により覆われている。これは、光と整列させるようファントムの方向を合わせるプロセスを簡単にすることができる。第２のマーカ５２は、優先的に、カテーテル先端を受容するために使用される較正ファントム５０におけるくぼみとして作られる。くぼみの１つは、拡大図において図５で示されている。くぼみは、先端が、まさに定義されたポジションで固定されることを確かにする。ほとんどの生理学的カテーテルは球形の先端形状を有するので、くぼみは、そのために、優先的に、既知のポジションがカテーテル直径に関わりなく達成されるような球形形状を有する。適切なくぼみを備えた特別なファントムは、他の先端形状のために使用されてよい。空間関係供与ユニット２８は、カテーテル３４の先端が第２のマーカ５２に位置付けられており且つ光点が第１のマーカ５１に位置付けられているときに位置決めデバイスによって決定されたカテーテル３４の先端のポジションに基づき、且つ、第１及び第２のマーカ５１，５２の間の既知の空間関係に基づき、インターベンション空間関係を決定するよう構成されてよい。図５で、座標系５３はＬＰＨ（左（Left）、後部（Posterior）、頭部（Head））座標系であり、較正プロシージャの間、較正ファントム５０は、図５で示されるように、座標系５３に対して位置を合わせられてよい。なお、較正の間、較正ファントム５０は、他の方法でも位置を合わせられてよい。
【００３８】
以下で、インターベンションプロシージャの間に対象の画像において、対象内に位置しているカテーテルのポジションを決定するポジション決定方法の実施形態が、図６に示されているフローチャートを参照して、例となるように記載される。
【００３９】
ステップ２０１で、光点３２は、撮像時光点生成デバイス６によって、撮像室のような撮像現場において、対象４の表面上の位置で生成される。ステップ２０２で、光点３２が撮像現場において生成される対象４の表面上の位置は、例えば、色落ちしない色ペンを使用することによって、マークされる。ステップ２０３で、対象４のＭＲ画像は、撮像現場において、ＭＲイメージングデバイス１４を使用することによって生成される。ステップ２０１乃至２０３は、他の順序でも実施されてよい。例えば、ステップ２０３は、ステップ２０１及び２０２の前に実施されてよい。ＭＲ画像が生成された後に、対象４は、インターベンションプロシージャが実行され得るＥＰ室又はＥＰラボのようなインターベンション現場へ移動されてよい。
【００４０】
ステップ２０４で、対象４は、インターベンショナル・ポジションにおいて、すなわち、インターベンションプロシージャの間に使用されるべきポジションにおいて、対象支持体２４の上に配置される。このインターベンショナル・ポジションは、インターベンション時光点生成デバイス１７が対象４の表面上のマークされた位置で光点３２を生成することができるようなポジションである。特に、対象支持体２４は、インターベンション時光点生成デバイス１７のレーザによって生成される光点がステップ２０２でマークされた位置と一致するように動かされる。ステップ２０５で、ＭＲイメージングデバイス１４と撮像時光点生成デバイス６との間の撮像空間関係、及び位置決めデバイス２５，２７とインターベンション時光点生成デバイス１７との間のインターベンション空間関係は、空間関係供与ユニット２８によって提供される。ステップ２０６で、対象４がインターベンショナル・ポジションにあるときに、インターベンショナル・ポジションの間の対象４内のカテーテル３４のポジションは、位置決めデバイス２５，２７によって決定される。そして、ステップ２０７で、生成された画像内のカテーテル３４のポジションは、ポジション決定ユニット２９によって、位置決めデバイス２５，２７によって決定されたカテーテル３４のポジション並びに撮像空間関係及びインターベンション空間関係に基づき決定される。決定されたポジションは、ディスプレイ３１においてＭＲ画像内に示される。ステップ２０８で、中止基準が満たされるかどうかが確認される。中止基準は、インターベンションプロシージャが完了されたこと、又は医師が、入力ユニット３０を介して、生成されたＭＲ画像内のカテーテル３４のポジションの決定が中止されるべきことを入力したこと、であってよい。中止基準が満たされない場合には、方法はステップ２０６を続ける。さもなけば、方法はステップ２０９で終了する。カテーテルの、特に、カテーテルの先端の、ポジションは、従って、中止基準が満たされるまで、カテーテルが対象内を動かされる間、ＭＲ画像内で連続して決定され示されてよい。
【００４１】
以下で、ポジション決定システムを較正する較正方法の実施形態が、図７に示されているフローチャートを参照して例となるように記載される。
【００４２】
ステップ３０１で、第１及び第２のマーカを有する較正ファントムが提供される。例えば、較正ファントムは、対象支持体２４の上に配置されてよい。ステップ３０２で、光点は、較正ファントムの第１のマーカで、インターベンション時光点生成デバイス１７によって生成される。ステップ３０３で、カテーテル３４の先端は、第２のマーカに位置付けられ、カテーテル３４の先端のポジションは、カテーテル３４の先端が第２のマーカに位置付けられる場合に、位置決めデバイス２５，２７によって決定され、それによって、較正ポジションを生成する。ステップ３０４で、位置決めデバイス２５，２７とインターベンション時光点生成デバイス１７との間のインターベンション空間関係は、較正ポジションと、第１及び第２のマーカの間の既知の空間関係とに基づき決定される。インターベンション空間関係は、空間関係供与ユニット２８がインターベンションプロシージャの間にインターベンション空間関係を提供することを可能にするために、空間関係供与ユニット２８において記憶され得る。
【００４３】
この実施形態では、インターベンション時光点生成デバイス１７によって提供される較正ジオメトリは固定である。よって、ステップ３０２で、光点は、較正ファントムを然るべく置くことによって、較正ファントムの第１のマーカで生成される。すなわち、較正ファントムは、第１のマーカがインターベンション時光点生成デバイスによって生成される光点と一致するように、位置を合わせられる。
【００４４】
従来のカテーテルアブレーションプロシージャは、しばしばＥＭＴシステムによって補われるｘ線透視法によって、通常は誘導される。幾つかのワークステップは、しばしば、心内エコー（ＩＣＥ；IntraCardiac  Echo）及び経食道エコー（ＴＥＥ；TransEsophageal  Echo）イメージングによっても補完される。加えて、心内心電図（ＩＥ；Intracardiac  Electrograms）が取得され、既知の心臓興奮パターンに基づきポジション情報を提供する。
【００４５】
M.  Razmina等による文献“Nonfluoroscopic  Catheter  Ablation  of  Cardiac  Arrhythmias  in  Adults:  Feasibility,  Safety,  and  Efficacy”，Journal  of  Cadiovascular  Electrophysiologoy，23(10):1078-1086（２０１２年）には、カテーテルアブレーションプロシージャが記載されている。このプロシージャは、カテーテル誘導のためにＩＥ、ＥＭＴ及びＩＣＥのみを使用し、ｘ線透視法を使用しない。この非透視法（ＮＦ；Non-Fluoroscopic）プロシージャにおいて、カテーテルは、プロシージャの間に誘導のためのロードマップを“作成”するよう、脈管系及び心室内を動き回る必要がある。これと同期して、手動によるセグメンテーションが、インターベンションの間に更なるオペレータによって行われる必要がある。しかし、“先を見越す”手段がない。すなわち、カテーテルが次に向かうが未だない位置からの生体構造情報はない。例えば、アブレーション・ストラテジに影響を及ぼす心房細動（ＡＦ；Atrial  Fibrillation）患者の肺静脈変形についての利用可能な情報はない。図１乃至４を参照して上述されたポジション決定システムは、従って、インターベンションプロシージャの間の誘導を改善する、特に、カテーテル誘導のための３次元のロードマップを提供するための、術前イメージングを提供する。
【００４６】
ポジション決定システムは、優先的に、上記のＭＲイメージングモダリティのような術前の３次元イメージングモダリティ、又はＣＴ、回転、ｘ線、陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ；positron  emission  computerized  tomography）等のモダリティのような他の３次元イメージングモダリティを有する。そのようなイメージングモダリティは、術前撮像の間に患者に特定の点をマークするよう、レーザブリッジ、すなわち、撮像時光点生成デバイスを装備される。ポジション決定システムは、優先的に、ＥＭＴシステム、すなわち、位置決めデバイスと、第２の同じレーザブリッジ、すなわち、インターベンション時光点生成デバイスとを装備されて、そのレーザブリッジに対する患者の位置合わせを可能にするＮＦ  ＥＰラボを更に有する。更に、術前データセットをＥＭＴシステムとレジストレーションし、このデータセットの少なくとも部分を、ＥＭＴから導出されたカテーテルポジションとともに表示する方法が、優先的に提供される。
【００４７】
術前イメージングモダリティは、図２を参照して上述されたレーザブリッジを装備されてよい。レーザブリッジは線を生成せず、レーザブリッジは、固定の幾何配置においてＮ個の個別レーザポインタを使用することによって、患者の胸部においてＮ個の点をマークしてよい。点は、優先的に、それらが患者の腕を覆わないように胸部において分布する。これは、腕が患者の心臓と固定の幾何学的関係にあるので、インターベンションプロシージャが心臓に適用されるべき場合に特に好ましい。レーザの色は異なってよく、あるいは、ラベルは、それらを区別するために点のそばに表示されてよい。システムによって提供される全ての光線／点が特定の患者に使用されなくてもよい。ＥＭＴシステムは、術前に使用されたのと全く同じ光線ジオメトリを有するレーザブリッジを装備されてよい。ＥＭＴシステムのフィールド生成器は、優先的に、レーザブリッジと固定的な既知の幾何学的関係にある。通常、患者を伴ったテーブルは、レーザブリッジに対して６自由度で動かされ得る。
【００４８】
ＥＭＴシステムのフィールド生成器は、カテーテルが追跡される座標系を定義する。従って、それは、優先的に、術前座標系を定義するレーザブリッジに対して固定位置にある。ＥＭＴシステムのフィールド生成器は、優先的に、システムのセットアップの間に一度だけレーザブリッジに対して位置合わせされるが、安全上の理由により再確認されてよい。較正は、特別なファントム、すなわち、上記の較正ファントムを用いて行われてよい。ファントムは、レーザブリッジと整列される必要があるマーカ、すなわち、第１のマーカを有する。ファントムは、レーザブリッジが第１のマーカと整列される場合に、第１の座標に対して、よって、レーザブリッジシステムに対して座標が知られているマークされた位置、すなわち、第２のマーカを更に有する。較正プロセスの間、それらのマークされた位置は、カテーテルによって接近される。それらの位置で、フィールド生成器は、それ自身の座標系においてカテーテルのポジションを検知する。それらの一致点は、レーザブリッジシステムからＥＭＴシステムへの座標変換、すなわち、空間関係供与ユニットにおいて記憶され得るインターベンション時光点生成デバイスと位置決めデバイスとの間の空間関係、を計算するために使用されてよい。
【００４９】
実施形態において、術前撮像プロシージャの間、患者は、術前スキャンのために、ＭＲボア、あるいは、ＣＴボアのような他のイメージングモダリティのボアの前で準備される。ＭＲ又はＣＴライトバイザーは、システムのアイソセンターにおけるスキャンのために正確に患者の位置を合わせるよう使用されてよい。ブリッジからのレーザ点は、次いで患者の上に投影され、それらの点は、色落ちしないカラーペンを用いて患者の皮膚の上でマークされ標識化される。それらの点のみが使用され、腕の上には投影しない。患者はボアの中に入れられ、最初の術前スキャンが実施される。患者は、次いで、ポジショニングを確認するために、ボアの前に戻される。患者が動かされる場合には、彼／彼女は、レーザ点を皮膚のマークと合わせるよう再度位置を合わせられ、スキャンは繰り返される。このスキームは、１つよりも多いスキャンがやり直されるべきことを回避することができる。術前画像データは、例えば、ＤＩＣＯＭ（Digital  Imaging  and  COmmunications  in  Medicine）を介して、ＥＭＴシステムへ転送される。血管内表面のセグメンテーション又は更なる情報はそれらのデータから導出されてよい。患者は、次いで、ＥＰラボにおけるレーザブリッジシステムの下で位置合わせされる。６自由度を有するテーブルは、レーザ点が患者の皮膚の上のマーカと合うように患者の位置を合わせるために使用される。患者のポジションは、プロシージャの間に繰り返し再確認されてよい。インターベンションプロシージャ（この実施形態では、カテーテルプロシージャである。）の間、カテーテルはＥＭＴシステムを用いて、すなわち、位置決めデバイスを用いて、追跡される。術前データから導出される解剖学的表現は、誘導を改善するよう、カテーテルのモデルとともにレンダリングされてよい。
【００５０】
上記のシステム及び方法は、優先的に、カテーテルの誘導を改善するよう、ＥＭＴカテーテル位置とともに血管内表面を提供するために使用される。なお、更なる情報は、術前画像から抽出されて、術前画像から術前に計算され得る壁厚マップのようなＥＭＴカテーテル位置とともにユーザに示されてよい。更に、心筋生検において、生検対象位置は、十分なコントラストを有してＭＲにより術前に撮像され、セグメント化され、番号を付され、インターベンションプロシージャの間にワークスケジュールとして提供されてよい。カテーテルにより回避されるべき危険構造物は、前もってマークされ、インターベンションプロシージャの間に示されてよい。ポジション決定システム及び方法は、心臓インターベンションにおいて使用されてよいが、神経血管空間における主要な血管を治療するインターベンションプロシージャのような非心臓インターベンションでも使用されてよい。
【００５１】
図１乃至３を参照して上述された実施形態において、撮像時光点生成デバイス及びインターベンション時光点生成デバイスは特定の構造を有するが、他の実施形態では、それらは他の方法で構成され得る。例えば、それらは、異なるように構成されたブリッジ構造を有することができ、あるいは、それらは、如何なるブリッジ構造も有さなくてよい。例えば、光源は、撮像時光点生成デバイス及び／又はインターベンション時光点生成デバイスを夫々提供するために、イメージングデバイス及び／又は位置決めシステムにおいて組み込まれてよい。特に、図８で概略的に例となるように表されるように、イメージングシステム１０２は、対象支持体１０５を備えたＭＲデータ取得ユニット１１２を有することができ、ＭＲデータ取得ユニット１１２には、レーザ光線１１１がＭＲデータ取得ユニット１１２から放射するように、レーザが組み込まれている。更なる実施形態では、イメージングデバイスは、対象の表面上で光点を生成する光源を装備されてよく、加えて、更なる光源を備えたブリッジ構造は、対象の表面上で光点を生成するために使用されてよい。
【００５２】
上記の実施形態において、撮像時光マーカ生成デバイス及びインターベンション時光マーカ生成デバイスは、対象の表面上の同じ位置で光マーカを生成するために同じ固定構成ジオメトリを使用するが、他の実施形態では、撮像時光マーカ生成デバイス及び／又はインターベンション時光マーカ生成デバイスは、固定又は変更可能であってよい異なった構成ジオメトリを使用してよい。例えば、撮像時光マーカ生成デバイス及び／又はインターベンション時光マーカ生成デバイスは、光マーカが撮像現場において及びインターベンション現場において同じ位置で生成されるように光線ジオメトリを変更するよう構成されてよい。ポジション決定ユニットは、位置決めデバイスによって決定されたカテーテルのポジション、イメージング空間関係及びインターベンション空間関係、並びに光線ジオメトリに基づき、生成された画像内でカテーテルのポジションを決定するよう構成されてよい。
【００５３】
上記の実施形態において、位置決めデバイスはＥＭＴデバイスであるが、他の実施形態では、他の位置決めデバイスも、ＯＳＳ位置決めデバイスのように、使用されてよい。
【００５４】
開示されている実施形態に対する他の変形例は、図面、本開示、及び添付の特許請求の範囲の検討から、請求されている発明を実施する際に当業者によって理解され成立され得る。
【００５５】
特許請求の範囲において、語「有する（comprising）」は、他の要素又はステップを除外せず、単称（冠詞a又はanの使用）は、複数を除外しない。
【００５６】
単一のユニット又はデバイスは、特許請求の範囲で挙げられている幾つかの項目の機能を満たしてよい。特定の手段が相互に異なる従属請求項で挙げられているという単なる事実は、それらの手段の組み合わせが有利に使用され得ないことを示すものではない。
【００５７】
１つ又は複数のユニット又はデバイスによって実行される、空間関係を提供すること及び生成された画像内でカテーテルのポジションを決定することのようなプロシージャは、いくつのユニット又はデバイスによっても実施され得る。それらのプロシージャ並びに／又はポジション決定方法のステップ２０６乃至２０９に従う位置決めデバイス、空間関係供与ユニット及びポジション決定ユニットの制御は、コンピュータプログラムのプログラムコード手段として及び／又は専用のハードウェアとして実装され得る。
【００５８】
コンピュータプログラムは、他のハードウェアとともに又はその部分として供給される、光記憶媒体又はソリッドステート媒体のような適切な媒体において記憶／分配されてよいが、他の形態においても、例えば、インターネット又は他の有線若しくは無線電気通信システムを介しても、分配されてよい。
【００５９】
特許請求の範囲における如何なる参照符号も、適用範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。
【００６０】
撮像現場において、インターベンションプロシージャが実行される前に、イメージングデバイスは、対象の画像を生成し、撮像時光マーカ生成デバイスは、対象の表面上の位置で光マーカを生成する。インターベンション現場において、インターベンションプロシージャの間に、インターベンション時光マーカ生成デバイスは、対象の表面上の前記位置で光マーカを生成し、位置決めデバイスは、カテーテルのポジションを決定する。ポジション決定ユニットは、次いで、位置決めデバイスによって決定されたカテーテルのポジション、及び画像及び光マーカを生成するために使用されるデバイスとカテーテルの位置を特定するデバイスとの間の提供された空間関係に基づき、術前画像内でカテーテルのポジションを決定する。これは、必ずしもｘ線を使用せずに、術前画像内でカテーテルのポジションを示すことを可能にする。
【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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