(57)【要約】  １つ以上の光学形状センサ及び１つ以上のインターベンショナルツールの統合を含む、インターベンショナルデバイス４０のためのＯＳＳアニメーション表示システムである。ＯＳＳアニメーション表示システムは、モニタ１２１と、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０と物体５０との間の空間位置関係のアニメーションのモニタ１２１上のリアルタイム表示を制御するための表示コントローラ１１０とを利用する。表示コントローラ１１０は、１つ以上の光学形状センサの形状からＯＳＳインターベンショナルデバイス４０と物体５０との間の空間位置関係のアニメーションを導出する。
2021508586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの光学形状センサ及び少なくとも１つのインターベンショナルツールの統合を含む、ＯＳＳインターベンショナルデバイスの表示のためのＯＳＳアニメーション表示システムであって、前記ＯＳＳアニメーション表示システムは、
モニタと、
前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと物体との間の空間位置関係のアニメーションの前記モニタ上へのリアルタイム表示を制御するための表示コントローラとを備え、
前記表示コントローラは、前記少なくとも１つの光学形状センサの形状から、前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記空間位置関係の前記アニメーションを導出する、ＯＳＳアニメーション表示システム。
【請求項２】
前記物体は解剖学的特徴部、治療デバイス又は更なるインターベンショナルデバイスのうちの１つである、請求項１に記載のＯＳＳアニメーション表示システム。
【請求項３】
前記表示コントローラは更に、前記少なくとも１つの光学形状センサの前記形状に基づいて、前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記空間位置関係を規定する、前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の最短距離を計算し、
前記表示コントローラは更に、前記表示コントローラによって計算された前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記最短距離のアニメーションを制御する、請求項１に記載のＯＳＳアニメーション表示システム。
【請求項４】
前記表示コントローラによって計算された前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記最短距離の前記アニメーションは、
前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスが前記物体の撮像と同一面内にあることを示す面内インジケータ、
前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスの前方に面する向きが前記物体の前記撮像の同一面外にあることを示す前方面外インジケータ、
前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスの後方に面する向きが前記物体の前記撮像の同一面外にあることを示す後方面外インジケータ、及び
前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の接触がある場合の予測接触度を示す接触インジケータのうちの１つを含む、請求項３に記載のＯＳＳアニメーション表示システム。
【請求項５】
前記表示コントローラは更に、前記少なくとも１つの光学形状センサの前記形状に基づいて、前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記空間位置関係を規定する、前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の臨床アライメントを計算し、
前記表示コントローラは更に、前記表示コントローラによって計算された前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記臨床アライメントのアニメーションを制御する、請求項１に記載のＯＳＳアニメーション表示システム。
【請求項６】
前記表示コントローラによって計算された前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記臨床アライメントの前記アニメーションは、
インターベンショナル処置に従って前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスが前記物体と位置合わせされたことを示すインラインインジケータ、及び
前記インターベンショナル処置に従って前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスが前記物体と位置合わせ不良であることを示すアウトラインインジケータのうちの１つを含む、請求項５に記載のＯＳＳアニメーション表示システム。
【請求項７】
前記表示コントローラは更に、前記少なくとも１つの光学形状センサの前記形状に基づいて、前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記空間位置関係を規定する、前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の臨床深度を計算し、
前記表示コントローラは更に、前記表示コントローラによって計算された前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記臨床深度のアニメーションを制御する、請求項１に記載のＯＳＳアニメーション表示システム。
【請求項８】
前記表示コントローラによって計算された前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記臨床深度の前記アニメーションは、
インターベンショナル処置に従って前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスが前記物体の深度範囲内にあることを示す深度内インジケータ、及び
前記インターベンショナル処置に従って前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスが前記物体の前記深度範囲から外れることを示す深度外インジケータのうちの１つを含む、請求項７に記載のＯＳＳアニメーション表示システム。
【請求項９】
ＯＳＳインターベンショナルデバイスと物体との間の空間位置関係のアニメーションのモニタ上のリアルタイム表示を制御するための表示コントローラであって、前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスは少なくとも１つの光学形状センサ及び少なくとも１つのインターベンショナルツールの統合を含み、前記表示コントローラは、
前記少なくとも１つの光学形状センサの形状から前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記空間位置関係の前記アニメーションを導出する画像アニメータと、
前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の空間位置関係の前記アニメーションの前記モニタ上の前記リアルタイム表示を制御する画像表示器とを備える、表示コントローラ。
【請求項１０】
前記画像アニメータは更に、前記少なくとも１つの光学形状センサの前記形状に基づいて、前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記空間位置関係を規定する、前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の最短距離を計算し、
前記画像表示器は更に、前記表示コントローラによって計算された前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記最短距離のアニメーションを制御する、請求項９に記載の表示コントローラ。
【請求項１１】
前記表示コントローラによって計算された前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記最短距離の前記アニメーションは、
前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスが前記物体の撮像と同一面内にあることを示す面内インジケータ、
前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスの前方に面する向きが前記物体の前記撮像の同一面外にあることを示す前方面外インジケータ、
前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスの後方に面する向きが前記物体の前記撮像の同一面外にあることを示す後方面外インジケータ、及び
前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の接触がある場合の予測接触度を示す接触インジケータのうちの１つを含む、請求項１０に記載の表示コントローラ。
【請求項１２】
前記画像アニメータは更に、前記少なくとも１つの光学形状センサの前記形状に基づいて、前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記空間位置関係を規定する、前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の臨床アライメントを計算し、
前記画像表示器は更に、前記表示コントローラによって計算された前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記臨床アライメントのアニメーションを制御する、請求項９に記載の表示コントローラ。
【請求項１３】
前記表示コントローラによって計算された前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記臨床アライメントの前記アニメーションは、
インターベンショナル処置に従って前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスが前記物体と位置合わせされたことを示すインラインインジケータ、及び
前記インターベンショナル処置に従って前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスが前記物体と位置合わせ不良であることを示すアウトラインインジケータのうちの１つを含む、請求項１２に記載の表示コントローラ。
【請求項１４】
前記画像アニメータは更に、前記少なくとも１つの光学形状センサの前記形状に基づいて、前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記空間位置関係を規定する、前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の臨床深度を計算し、
前記画像表示器は更に、前記表示コントローラによって計算された前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記臨床深度のアニメーションを制御する、請求項１３に記載の表示コントローラ。
【請求項１５】
前記表示コントローラによって計算された前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記臨床深度の前記アニメーションは、
インターベンショナル処置に従って前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスが前記物体の深度範囲内にあることを示す深度内インジケータ、及び
前記インターベンショナル処置に従って前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスが前記物体の前記深度範囲から外れることを示す深度外インジケータのうちの１つを含む、請求項１４に記載の表示コントローラ。
【請求項１６】
少なくとも１つの光学形状センサ及び少なくとも１つのインターベンショナルツールの統合を含む、インターベンショナルデバイスのためのＯＳＳアニメーション表示方法であって、前記ＯＳＳアニメーション表示方法は、
表示コントローラが、前記少なくとも１つの光学形状センサの形状から前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと物体との間の空間位置関係を導出するステップと、
前記表示コントローラが、前記表示コントローラによって導出された前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記空間位置関係のアニメーションのモニタ上のリアルタイム表示を制御するステップとを有する、ＯＳＳアニメーション表示方法。
【請求項１７】
前記物体は解剖学的特徴部、治療デバイス又は更なるインターベンショナルデバイスのうちの１つである、請求項１６に記載のＯＳＳアニメーション表示方法。
【請求項１８】
前記表示コントローラは、前記少なくとも１つの光学形状センサの前記形状に基づいて、前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記空間位置関係を規定する、前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の最短距離を計算し、
前記表示コントローラによって計算された前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記最短距離の前記アニメーションは、
前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスが前記物体の撮像と同一面内にあることを示す面内インジケータ、
前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスの前方に面する向きが前記物体の前記撮像の同一面外にあることを示す前方面外インジケータ、
前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスの後方に面する向きが前記物体の前記撮像の同一面外にあることを示す後方面外インジケータ、及び
前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の接触がある場合の予測接触度を示す接触インジケータのうちの１つを含み、
前記表示コントローラは、前記表示コントローラによって計算された前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記最短距離のアニメーションを制御する、請求項１６に記載のＯＳＳアニメーション表示方法。
【請求項１９】
前記表示コントローラは更に、前記少なくとも１つの光学形状センサの前記形状に基づいて、前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記空間位置関係を規定する、前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の臨床アライメントを計算し、
前記表示コントローラによって計算された前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記臨床アライメントの前記アニメーションは、
インターベンショナル処置に従って前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスが前記物体と位置合わせされたことを示すインラインインジケータ、及び
前記インターベンショナル処置に従って前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスが前記物体と位置合わせ不良であることを示すアウトラインインジケータのうちの１つを含み、
前記表示コントローラは更に、前記表示コントローラによって計算された前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記臨床アライメントのアニメーションを制御する、請求項１６に記載のＯＳＳアニメーション表示方法。
【請求項２０】
前記表示コントローラは更に、前記少なくとも１つの光学形状センサの前記形状に基づいて前記空間位置関係を規定する、前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の臨床深度を計算し、
前記表示コントローラによって計算された前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記臨床深度の前記アニメーションは、
インターベンショナル処置に従って前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスが前記物体の深度範囲内にあることを示す深度内インジケータ、及び
前記インターベンショナル処置に従って前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスが前記物体の前記深度範囲から外れることを示す深度外インジケータのうちの１つを含み、
前記表示コントローラは更に、前記表示コントローラによって計算された前記ＯＳＳインターベンショナルデバイスと前記物体との間の前記臨床深度のアニメーションを制御する、請求項１６に記載のＯＳＳアニメーション表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の発明は、包括的には、光学形状検知（ＯＳＳ：ｏｐｔｉｃａｌ  ｓｈａｐｅ  ｓｅｎｓｉｎｇ）技術に基づく、解剖学的領域内のインターベンショナルデバイスの追跡位置を示す画像のリアルタイム表示に関する。
【０００２】
本開示の発明は、より詳細には、光学形状検知技術に基づく、解剖学的領域内のインターベンショナルデバイスの追跡位置を示す画像のリアルタイム表示のアニメーションに関し、それにより、解剖学的標識又は別のＯＳＳインターベンショナルデバイスに対する、そのインターベンショナルデバイスの追跡位置の視覚化を提供する。
【背景技術】
【０００３】
血管内手術は通常、解剖学的領域内のインターベンショナルツールの位置（すなわち、場所及び／又は向き）を追跡するために、その手術を通して蛍光透視撮像に頼り、インターベンショナルツールを蛍光透視撮像視野内に保持するために、蛍光透視撮像視野が手術を通して手動で更新される。
【０００４】
解剖学的領域内のインターベンショナルツールの位置（すなわち、場所及び／又は向き）を追跡するために、本開示の技術分野において知られているような蛍光透視撮像追跡、位置追跡技術に対する代替形態又は補助形態が利用される場合がある。
【０００５】
例えば、光学形状検知（ＯＳＳ：ｏｐｔｉｃａｌ  ｓｈａｐｅ  ｓｅｎｓｉｎｇ）技術は、外科的インターベンション中のデバイス位置特定及びナビゲーションのためにシングルコア又はマルチコア光ファイバに沿った光を使用する。関連する原理は、特徴的なレイリー後方散乱又は被制御格子パターンを用いる、光ファイバ内の分布ひずみ測定を利用する。光ファイバに沿った形状は、開始点又はｚ＝０として知られる、センサに沿った特定の点において開始し、光ファイバの後続の形状位置及び向きは、その点に関連付けられる。
【０００６】
ＯＳＳファイバを、インターベンショナルツール（例えば、血管ツール、腔内ツール及び整形外科ツール）に組み込み、それにより、低侵襲処置（例えば、血管内手術）中のインターベンショナルツールのモニタによって、ライブの視覚的案内を提供することができ、それにより、組み込まれたＯＳＳファイバがインターベンショナルツールの一部又は全体の位置（すなわち、場所及び／又は向き）を与える。
【０００７】
光ファイバの形状検知の重要な特徴は、その中に光ファイバを埋め込まれているデバイスの全体形状についての３次元（「３Ｄ」）情報を与えることである。課題は、光学的に形状を検知されるインターベンショナルツールの３Ｄ情報を適切に視覚化し、その情報をインターベンショナルツールのナビゲータに伝達するやり方である。
【発明の概要】
【０００８】
任意のタイプのインターベンショナル処置中の解剖学的領域内のインターベンショナルツールのナビゲーションを表示するための従来のシステム、コントローラ及び方法を改善するために、本開示は、解剖学的領域内のインターベンショナルデバイスの位置（すなわち、場所及び／又は向き）の光学形状検知情報に基づく、インターベンショナルデバイスのナビゲーションを示す画像のアニメーション表示のための発明を提供する。
【０００９】
本開示の発明の一実施形態は、１つ以上の光学形状センサ及び１つ以上のインターベンショナルツールの統合を含む、インターベンショナルデバイスのためのＯＳＳアニメーション表示システムである。ＯＳＳアニメーション表示システムは、モニタと、ＯＳＳインターベンショナルデバイスと物体との間の空間位置関係のアニメーションのモニタ上へのリアルタイム表示を制御するための表示コントローラとを利用する。表示コントローラは、光学形状センサの形状から、ＯＳＳインターベンショナルデバイスと物体との間の空間位置関係のアニメーションを導出するように構成される。
【００１０】
本開示の発明の第２の実施形態は、１つ又は複数の光学形状センサの形状から、ＯＳＳインターベンショナルデバイスと物体との間の空間位置関係のアニメーションを導出するように構成される画像アニメータと、ＯＳＳインターベンショナルデバイスと物体との間の空間位置関係のアニメーションのモニタ上へのリアルタイム表示を制御するように構成される画像表示器とを利用するディスプレイコントローラである。
【００１１】
本開示の発明の第３の実施形態は、ディスプレイコントローラが、１つ又は複数の光学形状センサの形状から、ＯＳＳインターベンショナルデバイスと物体との間の空間位置関係のアニメーションを導出することと、ディスプレイコントローラが、ディスプレイコントローラによって導出されたＯＳＳインターベンショナルデバイスと物体との間の空間位置関係のアニメーションのモニタ上へのリアルタイム表示を制御することとを含む、ＯＳＳアニメーション表示方法である。
【００１２】
本開示の発明を説明し、特許請求するために：
（１）限定はしないが、「モニタ」、「撮像法」、「位置合わせ」及び「リアルタイム」を含む、本開示の技術用語は、本開示の技術分野において知られており、本開示において例示的に説明されるように解釈されるべきである。
【００１３】
（２）「解剖学的領域」という用語は、本開示の技術分野において知られており、本開示において例示的に説明されるように、各解剖学的組織がその中にインターベンショナルデバイスのナビゲーションのための自然の、又は外科的な構造形態を有する、１つ以上の解剖学的組織を広範に網羅する。解剖学的領域の例は、限定はしないが、外皮系（例えば、皮膚及び付属物）、骨格系、筋肉系、神経系、内分泌系（例えば、腺及び膵臓）、消化器系（例えば、胃、腸管及び結腸）、呼吸器系（例えば、気道及び肺）、循環器系（例えば、心臓及び血管）、リンパ系（例えば、リンパ節）、泌尿器系（例えば、腎臓）、及び生殖器系（例えば、子宮）を含む。
【００１４】
（３）「インターベンショナルツール」という用語は、本開示に先行して知られているインターベンショナルツール及び本開示後に着想されるインターベンショナルツールを含む、本開示の技術分野において知られているように広範に解釈されるべきである。インターベンショナルツールの例は、限定はしないが、血管インターベンショナルツール（例えば、ガイドワイヤ、カテーテル、ステント、シース、バルーン、アテレクトミーカテーテル、ＩＶＵＳ撮像プローブ、展開システムなど）、腔内インターベンショナルツール（例えば、内視鏡、気管支鏡など）及び整形外科インターベンショナルツール（例えば、ｋ−ワイヤ及びスクリュードライバ）を含む。
【００１５】
（４）「ＯＳＳ」センサという用語は、光ファイバの中に放出され、光ファイバを通って伝搬し、光ファイバ内で反射して、伝搬した光の反対方向に戻され、及び／又は伝搬した光の方向に光ファイバから送出される光から導出される、光ファイバの高密度ひずみ測定値を抽出するように構成される、本開示の技術分野において知られているような光ファイバ、及びこれ以降に着想されるような光ファイバを広範に網羅する。ＯＳＳセンサの一例は、光ファイバ内の被制御格子パターン（例えば、ファイバブラッグ格子）、光ファイバの特徴的な後方散乱（例えば、レイリー後方散乱）、又は光ファイバ内に埋め込まれるか、エッチングされるか、刻み込まれるか、若しくは別のやり方で形成される１つ又は複数の反射性ノード要素及び／又は１つ又は複数の透過性ノード要素の任意の他の配列を介して、光ファイバの中に放出され、光ファイバを通って伝搬し、光ファイバ内で反射して、伝搬した光の反対方向に戻され、及び／又は伝搬した光の方向に光ファイバから送出される光から導出される、光ファイバの高密度ひずみ測定値を抽出するための、限定はしないが、光周波数領域反射率測定法（ＯＦＤＲ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｏｍａｉｎ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ）の原理下で構成される光ファイバを含む。
【００１６】
（５）「１つ以上の光学形状センサ及び１つ以上のインターベンショナルツールの統合」は、本開示の技術分野において理解され、本開示において例示的に説明されるようなインターベンショナルデバイスを形成するために、１つ以上の光学形状センサを１つ以上のインターベンショナルツールの中に一体化すること、接合すること、取り付けること、実装すること、挿入すること、混在させること、又は別のやり方で統合することのいずれかのタイプを広範に網羅する。そのような統合の例は、限定はしないが、カテーテルのチャネル内への１つ又は複数の光学形状センサの固定挿入、及び１つ又は複数の光学形状センサを組み込むガイドワイヤを含む。
【００１７】
（６）「光学形状検知アニメーション表示システム」という用語は、解剖学的領域内のインターベンショナルデバイスの位置（すなわち、場所及び／又は向き）の光学形状検知情報に基づく、インターベンショナルデバイスのナビゲーションを示す画像のアニメーション表示のための本開示の発明の原理を組み込む、本開示の技術分野において知られているような、及びこれ以降に着想されるような、インターベンショナル処置において利用される全てのインターベンショナルシステムを広範に網羅する。そのようなインターベンショナルシステムの例は、本開示の発明の原理をこれ以降に組み込む、本開示の技術分野において知られているような、フィリップス社によって市販中及び市販済みの全てのインターベンショナルシステムを含む。
【００１８】
（７）「光学形状検知アニメーション表示方法」という用語は、解剖学的領域内のインターベンショナルデバイスの位置（すなわち、場所及び／又は向き）の光学形状検知情報に基づく、インターベンショナルデバイスのナビゲーションを示す画像のアニメーション表示のための本開示の発明の原理を組み込む、本開示の技術分野において知られているような、及びこれ以降に着想されるような、インターベンショナル処置において利用される全てのインターベンショナル方法を広範に網羅する。そのようなインターベンショナル方法の例は、本開示の発明の原理をこれ以降に組み込む、本開示の技術分野において知られているような、フィリップス社によって市販中及び市販済みの全てのインターベンショナル方法を含む。
【００１９】
（８）「コントローラ」という用語は、本開示において後に例示的に説明されるように、解剖学的領域内のインターベンショナルデバイスの位置（すなわち、場所及び／又は向き）に関する情報を与える光学形状検知（ＯＳＳ）技術に基づいて、解剖学的領域内のインターベンショナルデバイスのナビゲーションを示す画像のリアルタイム表示の自動表示に関連する本開示の種々の発明の原理の適用を制御するための、特定用途向けメイン基板又は特定用途向け集積回路の全ての構造形態を広範に網羅する。コントローラの構造形態は、限定はしないが、１つ又は複数のプロセッサ、１つ又は複数のコンピュータ使用可能／コンピュータ可読記憶媒体、オペレーティングシステム、１つ又は複数のアプリケーションモジュール、１つ又は複数の周辺デバイスコントローラ、１つ又は複数のインターフェース、１つ又は複数のバス、１つ又は複数のスロット及び１つ又は複数のポートを含む。「コントローラ」という用語に関して本開示において使用されるような、「ＯＳＳセンサ」、「ＯＳＳ形状」及び「ディスプレイ」という表記は、識別するために、「コントローラ」という用語に対する更なる制約を規定又は暗示することなく、特定のコントローラを、本明細書において説明及び特許請求されるような他のコントローラから区別する。
【００２０】
（９）「アプリケーションモジュール」という用語は、特定のアプリケーションを実行するための電子回路及び／又は実行可能プログラム（例えば、１つ又は複数の非一時的コンピュータ可読媒体上に記憶される実行可能ソフトウェア及び／又はファームウェア）からなるコントローラの構成要素を広範に網羅する。「モジュール」という用語に関して本明細書において使用される「形状再構成器」、「画像アニメータ」及び「画像表示器」という表記は、識別のために、「アプリケーションモジュール」という用語に対する更なる制約を規定又は暗示することなく、特定のモジュールを、本明細書において説明及び特許請求されるような他のモジュールから区別する。
【００２１】
（１０）「信号」、「データ」及び「コマンド」という用語は、本開示において後に説明されるような本開示の種々の発明の原理を適用することを支援するために、本開示の技術分野において理解され、本開示において例示的に説明されるような、情報及び／又は命令を通信するための全ての形の検出可能な物理量又はインパルス（例えば、電圧、電流、又は磁場の強さ）を広範に網羅する。本開示の構成要素間の信号／データ／コマンド通信は、限定はしないが、任意のタイプの有線又はワイヤレス媒体／データリンクを介しての信号／データ／コマンドの送信／受信、及びコンピュータ使用可能／コンピュータ可読記憶媒体にアップロードされる信号／データ／コマンドの読出しを含む、本開示の技術分野において知られているような任意の通信方法、及びこれ以降に着想されるような任意の通信方法を含む。
【００２２】
本開示の発明の上記の実施形態及び他の実施形態、並びに本開示の発明の種々の特徴及び利点は、添付の図面とともに読まれる本開示の発明の種々の実施形態の以下の詳細な説明から更に明らかになるであろう。詳細な説明及び図面は、本開示の発明の例示にすぎず、限定するものではなく、本開示の発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びその均等物によって規定される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１Ａ−１Ｃ】本開示の技術分野において知られているような、光学形状センサの例示的な実施形態を示す図である。
【図２】本開示の技術分野において知られているような、ＯＳＳインターベンショナルデバイスの例示的な実施形態を示す図である。
【図３Ａ−３Ｂ】本開示の技術分野において知られているような、ガイドワイヤへのＯＳＳセンサの統合の例示的な実施形態を示す図である。
【図４】本開示の発明の原理による、リアルタイム表示の制御の例示的な実施形態を示す図である。
【図５】本開示の発明の原理による、ＯＳＳアニメーション表示システムの例示的な実施形態を示す図である。
【図６】本開示の発明の原理による、ＯＳＳアニメーション表示を表すフローチャートの例示的な実施形態を示す図である。
【図７Ａ−７Ｃ】本開示の発明の原理による、第１の例示的な最短距離アニメーションを示す図である。
【図８】本開示の発明の原理による、第２の例示的な最短距離アニメーションを示す図である。
【図９】本開示の発明の原理による、第３の例示的な最短距離アニメーションを示す図である。
【図１０Ａ−１０Ｃ】本開示の発明の原理による、第１の例示的な臨床アライメントアニメーションを示す図である。
【図１１Ａ−１１Ｄ】本開示の発明の原理による、第２の例示的な臨床アライメントアニメーションを示す図である。
【図１２】本開示の発明の原理による、第３の例示的な臨床アライメントアニメーションを示す図である。
【図１３】本開示の発明の原理による、例示的な臨床深度アニメーションを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
解剖学的領域内のインターベンショナルデバイスのナビゲーションを示す画像の従来の表示への改善形態として、本開示の発明は、画像空間内の解剖学的領域を示す複数の空間画像の生成を前提とし、それにより、画像空間に対するＯＳＳインターベンショナルデバイスの追跡ノードの光学形状検知位置が、表示用の空間画像のうちの１つの自律的選択を決定し、選択された空間画像の自律的表示形式を更に決定することができる。
【００２５】
本開示の種々の発明の理解を助長するために、図１Ａ〜図３Ｂの以下の説明は、ＯＳＳインターベンショナルデバイスの例示的な実施形態を説明する。図１Ａ〜図３Ｂの説明から、当業者は、ＯＳＳインターベンショナルデバイスの数多くの種々の実施形態を実践するやり方を理解されよう。
【００２６】
図１Ａを参照すると、本開示の発明に適用可能な光学形状センサ２０が、シングルコア光ファイバ（例えば、図１Ｂに示されるような、シングルコア２２を有する光ファイバ２１ａ）、又はマルチコア光ファイバ（例えば、図１Ｃに示されるような、マルチコア２２ｂ、２２ｃ及び２２ｅを有するマルチコア光ファイバ２１ｂ）として光ファイバ２１を含む。光ファイバ２１のコアは、被制御格子パターン（例えば、ファイバブラッグ格子）、特徴的な後方散乱（例えば、レイリー後方散乱）又は光ファイバ２１内に埋め込まれるか、エッチングされるか、刻み込まれるか、又は別のやり方で形成される反射性要素及び／又は透過性要素の任意の他の配列を有する。実際には、被制御格子、特徴的な後方散乱又は反射性／透過性要素の形をとるＯＳＳノードは、近位端２１ｐ（又は図３Ａ及び図３Ｂにおけるガイドワイヤ近位端３１ｐ）から遠位端２１ｄ（又は図３Ａ及び図３Ｂにおけるガイドワイヤ遠位端３１ｄ）まで延在する破線３２によって記号的に示されるように、光ファイバ２１の任意のセグメント又は全体に沿って延在する。また、実際には、光学形状センサ２０は、らせん構造を有する場合も、そうでない場合もある２つ以上の個々の光ファイバ３１を含むことができる。
【００２７】
実際には、光学形状センサ２０の光ファイバ２１は、任意のガラス、シリカ、リン酸塩ガラス若しくは他のガラスから部分的に、又は全体として形成することができるか、又はガラス及びプラスチック若しくはプラスチック、又は光ファイバを形成するために使用される他の材料から形成することができる。手動挿入又はロボット挿入によって患者の生体構造の中に導入されるときに光学形状センサ２０へのいかなる損傷も回避するために、光学形状センサ２０の光ファイバ２１は、当該技術分野において知られているような保護スリーブによって永久に包囲される。
【００２８】
実際には、保護スリーブは、限定はしないが、ペバックス、ニチノール、分岐チュービング及びより線金属チュービングを含む、規定された硬度の任意の可撓性材料から形成される。また、実際には、保護スリーブは、重複配列及び／又は連鎖配列において、同じ又は異なる度合いの可撓性及び硬度の２つ以上の管状構成要素からなることができる。
【００２９】
光学形状センサ２０は、本開示において更に説明されるように、光ファイバ２１を別の光ファイバ、開始点又は光源（例えば、光結合器）に接続するための光コネクタ２３を更に含む。
【００３０】
図２を参照すると、本開示の発明は、１つ以上の解剖学的領域（例えば、心臓血管系の心臓及び血管、呼吸器系の気道及び肺、消化器系の胃及び腸管、並びに筋骨格系内の空洞）内のＯＳＳインターベンショナルデバイス４０のナビゲーションを伴うインターベンショナル処置の実行のためにＯＳＳインターベンショナルデバイス４０を構成するように、光学形状センサ２０及び１つ以上のインターベンショナルツール３０の統合４１を提供する。
【００３１】
インターベンショナルツール３０の例は、限定はしないが、血管インターベンショナルツール（例えば、ガイドワイヤ、カテーテル、ステント、シース、バルーン、アテレクトミーカテーテル、ＩＶＵＳ撮像プローブ、展開システムなど）、腔内インターベンショナルツール（例えば、内視鏡、気管支鏡など）及び整形外科インターベンショナルツール（例えば、ｋ−ワイヤ及びスクリュードライバ）を含む。
【００３２】
実際には、光学形状センサ２０及びインターベンショナルツール３０の統合は、特定のインターベンショナル処置に適した任意の構成をとることができる。
【００３３】
更に実際には、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の近位デバイスノード４２ｐは、光学形状センサ２０の近位ＯＳＳノード２２ｐとすることができる。代替的には、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の近位デバイスノード４２ｐは、本開示の技術分野において知られているような、近位ＯＳＳノード２２ｐと近位ツールノード３２ｐとの間の機械的な関係による位置づけ、又は形状テンプレートに基づく位置づけを介して、光学形状センサ２０の近位ＯＳＳノード２２ｐに位置づけられる近位ツールノード３２ｐとすることができる。
【００３４】
同様に、実際には、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の遠位デバイスノード４２ｄは、光学形状センサ２０の遠位ＯＳＳノード２２ｄとすることができる。代替的には、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の遠位デバイスノード４２ｄは、本開示の技術分野において知られているような、遠位ＯＳＳノード２２ｄと遠位ツールノード３２ｄとの間の機械的な関係による位置づけ、又は形状テンプレートに基づく位置づけを介して、光学形状センサ２０の遠位ＯＳＳノード２２ｄに位置づけられる遠位デバイスノード３２ｄとすることができる。
【００３５】
例えば、図３Ａは、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０を、本開示の技術分野において知られているようなＯＳＳガイドワイヤ４０ａの形に構成するために、ガイドワイヤ３０ａ内に軸方向に埋め込まれた光学形状センサ２０を示す。ＯＳＳガイドワイヤ４０ａは、ガイドワイヤの利用を伴う任意のインターベンショナル処置に組み込まれ、それにより、ＯＳＳガイドワイヤ４０ａは、本開示の技術分野において知られているように、光学形状センサ２０の形状再構成能力によって解剖学的領域内で必要に応じてナビゲートされる。
【００３６】
ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０ａの近位デバイスノード４２ｐは、光学形状センサ２０の近位ＯＳＳノード２２ｐとすることができる。代替的には、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０ａの近位デバイスノード４２ｐは、本開示の技術分野において知られているような、近位ＯＳＳノード２２ｐと近位ツールノード３２ｐとの間の機械的な関係による位置づけ、又は形状テンプレートに基づく位置づけを介して、光学形状センサ２０の近位ＯＳＳノード２２ｐに位置づけられる近位ツールノード３２ｐとすることができる。
【００３７】
ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０ａの遠位デバイスノード４２ｄは、光学形状センサ２０の遠位ＯＳＳノード２２ｄとすることができる。代替的には、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０ａの遠位デバイスノード４２ｄは、本開示の技術分野において知られているような、遠位ＯＳＳノード２２ｄと遠位デバイスノード３２ｄとの間の機械的な関係による位置づけ、又は形状テンプレートに基づく位置づけを介して、光学形状センサ２０の遠位ＯＳＳノード２２ｄに位置づけられる遠位デバイスノード３２ｄとすることができる。
【００３８】
更なる例によれば、図３Ｂは、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０を、本開示の技術分野において知られているような汎用カテーテル４０ｂの形に構成するために、図示されるような光学形状センサ２０、又はＯＳＳガイドワイヤ３０ａがカテーテル３０ｂのチャネル内に一時的に、又は永久に挿入されることを示す。汎用カテーテル４０ｂは、カテーテル３０ｂのワーキングチャネル３１の利用を伴う任意のインターベンショナル処置に組み込まれ、それにより、汎用カテーテル４０ｂは、本開示の技術分野において知られているように、光学形状センサ２０の形状再構成能力によって１つ又は複数の解剖学的領域内で必要に応じてナビゲートされる。
【００３９】
ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０ｂの近位デバイスノード４２ｐは、光学形状センサ２０の近位ＯＳＳノード２２ｐとすることができる。代替的には、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０ｂの近位デバイスノード４２ｐは、本開示の技術分野において知られているような、近位ＯＳＳノード２２ｐと近位ツールノード３２ｐとの間の機械的な関係による位置づけ、又は形状テンプレートに基づく位置づけを介して、光学形状センサ２０の近位ＯＳＳノード２２ｐに位置づけられる近位ツールノード３２ｐとすることができる。
【００４０】
ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０ｂの遠位デバイスノード４２ｄは、光学形状センサ２０の遠位ＯＳＳノード２２ｄとすることができる。代替的には、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０ｂの遠位デバイスノード４２ｄは、本開示の技術分野において知られているような、遠位ＯＳＳノード２２ｄと遠位デバイスノード３２ｄとの間の機械的な関係による位置づけ、又は形状テンプレートに基づく位置づけを介して、光学形状センサ２０の遠位ＯＳＳノード２２ｄに位置づけられる遠位デバイスノード３２ｄとすることができる。
【００４１】
再び図２を参照すると、本開示の発明のために、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の追跡ノードは、近位デバイスノード４２ｐと遠位デバイスノード４２ｄとの間のＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の任意の固定又は動的点若しくは部分、又はＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の全体を含む。
【００４２】
例えば、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の追跡ノードは、遠位デバイスノード４２ｄに配置されるインターベンショナルツールの遠位端とすることができる。
【００４３】
更なる例によれば、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の追跡ノードは、治療デバイス（例えば、バルーン又はステント）に関連付けられる、近位デバイスノード４２ｐと遠位デバイスノード４２ｄとの間のＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の部分とすることができる。
【００４４】
更なる例によれば、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の追跡ノードは、解剖学的領域の中に延在している、近位デバイスノード４２ｐと遠位デバイスノード４２ｄとの間のＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の任意の部分とすることができる。
【００４５】
更なる例によれば、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の追跡ノードは、解剖学的領域の画像空間内に位置決めされる、近位デバイスノード４２ｐと遠位デバイスノード４２ｄとの間のＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の任意の部分とすることができる。
【００４６】
図４を参照すると、本開示の発明が、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０と、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の光学形状センサ２０の形状から導出される物体５０（例えば、解剖学的特徴部、治療デバイス又は更なるＯＳＳインターベンショナルデバイス４０）との間の空間位置関係５２のアニメーション５３のリアルタイム表示５４を制御することに向けられる。
【００４７】
具体的には、インターベンショナルデバイス４０及び物体５０はＸＹＺ座標系によって表される空間５１内で相対的に位置決めされる。
【００４８】
一実施形態において、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０と物体５０との間の最短距離が、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０と物体５０との間の空間位置関係５２を規定し、それにより、本明細書において更に説明されるように、アニメーション５３は、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０が物体５０の撮像と同一面内にあることを示す面内インジケータ、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の前方に面する向きが物体５０の撮像と同一面外にあること示す前方面外インジケータ、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の後方に面する向きが物体５０の撮像の同一面外にあることを示す後方面外インジケータ、及びＯＳＳインターベンショナルデバイス４０と物体５０との接触がある場合の予測接触度を示す接触インジケータのうちの１つを含む。
【００４９】
第２の実施形態において、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０と物体５０との間の臨床アライメントが、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０と物体５０との間の空間位置関係５２を規定し、それにより、本明細書において更に説明されるように、アニメーション５３は、インターベンショナル処置に従ってＯＳＳインターベンショナルデバイス４０が物体５０と位置合わせされたことを示すインラインインジケータ、及びインターベンショナル処置に従ってＯＳＳインターベンショナルデバイス４０が物体５０と位置合わせ不良であることを示すアウトラインインジケータのうちの１つを含む。
【００５０】
第３の実施形態において、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０と物体５０との間の臨床深度が、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０と物体５０との間の空間位置関係を規定し、それにより、本明細書において更に説明されるように、アニメーション５３は、インターベンショナル処置に従ってＯＳＳインターベンショナルデバイス４０が物体５０の深度範囲内にあることを示す深度内インジケータ、又はインターベンショナル処置に従ってＯＳＳインターベンショナルデバイス４０が物体５０の深度範囲外にあることを示す深度外インジケータのうちの１つを含む。
【００５１】
本開示の発明の更なる理解を助長するために、図５及び図６の以下の説明は、本開示の発明の原理を組み込む、ＯＳＳアニメーション表示システム及び方法の例示的な実施形態を示す。図５及び図６の説明から、当業者は、本開示の発明の原理を組み込むＯＳＳアニメーション表示システム及び方法の数多くの種々の実施形態を実践するために、本開示の発明の原理を適用するやり方を理解されよう。
【００５２】
図５を参照すると、本開示のＯＳＳアニメーション表示システムは、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０（図２）と、撮像システム７０と、ワークステーション１２０上にインストールされるＯＳＳ形状コントローラ１００及び表示コントローラ１１０を含む制御ネットワーク９０とを利用する。ＯＳＳインターベンショナルシステムは、図４に関連して本開示において上記で説明された本開示の発明の原理に従って、患者Ｐの解剖学的領域内のＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の光学形状検知位置（すなわち、場所及び／又は向き）に基づいて、患者Ｐの解剖学的領域内のＯＳＳインターベンショナルデバイス４０のナビゲーションを示す画像の、ワークステーション１２０によるリアルタイム表示の自動更新を提供する。
【００５３】
実際には、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０は、図１Ａ〜図３Ｂに関連して本開示において上記で説明されたように、光学形状センサ２０及び１つ以上のインターベンショナルツール４０の統合を含む。例えば、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０は、ＯＳＳガイドワイヤ４０ａ（図３Ａ）又は汎用カテーテル４０ｂ（図３Ｂ）とすることができる。
【００５４】
実際には、撮像システム７０は、患者Ｐの１つ又は複数の解剖学的領域の１つ又は複数のボリューム画像を生成するための任意のタイプの撮像法（例えば、Ｘ線システム、ＭＲＩシステム、ＣＴシステム、超音波システムなど）を実現することができる。
【００５５】
実際には、ＯＳＳ形状コントローラ１００及び表示コントローラ１１０は、本開示の発明の原理に従って、患者Ｐの解剖学的領域内のＯＳＳインターベンショナルデバイス４０のナビゲーションを示す画像の、ワークステーション１２０によるリアルタイム表示の自動更新のための任意の構成のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア及び／又は電子回路を具現する。
【００５６】
一実施形態において、ＯＳＳ形状コントローラ１００及び表示コントローラ１１０は、１つ以上のシステムバスを介して相互接続される、プロセッサ、メモリ、ユーザインターフェース、ネットワークインターフェース及びストレージを含む。
【００５７】
プロセッサは、メモリ若しくはストレージ内に記憶された命令を実行することができるか、又は別のやり方でデータを処理することができる、本開示の技術分野において知られているか、又はこれ以降に着想されるような、任意のハードウェアデバイスとすることができる。非限定的な例において、プロセッサは、マイクロプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）又は他の類似のデバイスを含む。
【００５８】
メモリは、限定はしないが、Ｌ１、Ｌ２若しくはＬ３キャッシュ又はシステムメモリを含む、本開示の技術分野において知られているか、又はこれ以降に着想されるような、種々のメモリを含む。非限定的な例において、メモリは、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、フラッシュメモリ、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）又は他の類似のメモリデバイスを含む。
【００５９】
オペレータインターフェースは、管理者のようなユーザとの通信を可能にするための、本開示の技術分野において知られているか、又はこれ以降に着想されるような、１つ以上のデバイスを含む。非限定的な例において、オペレータインターフェースは、ネットワークインターフェースを介して遠隔端末に提示される場合があるコマンドラインインターフェース又はグラフィカルユーザインターフェースを含む。
【００６０】
ネットワークインターフェースは、他のハードウェアデバイスとの通信を可能にするための、本開示の技術分野において知られているか、又はこれ以降に着想されるような、１つ以上のデバイスを含む。非限定的な例において、ネットワークインターフェースは、イーサネットプロトコルに従って通信するように構成されるネットワークインターフェースカード（ＮＩＣ）を含む。更に、ネットワークインターフェースは、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルに従って通信するためのＴＣＰ／ＩＰスタックを実現する。ネットワークインターフェースのための種々の代替の、又は更なるハードウェア又は構成が明らかになるであろう。
【００６１】
ストレージは、限定はしないが、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイス又は類似の記憶媒体を含む、本開示の技術分野において知られているか、又はこれ以降に着想されるような、１つ以上の機械可読記憶媒体を含む。種々の非限定的な実施形態において、ストレージは、プロセッサによって実行するための命令、又はプロセッサが処理することができるデータを記憶する。例えば、ストレージは、ハードウェアの種々の基本操作を制御するための基本オペレーティングシステムを記憶することができる。ストレージは、実行可能ソフトウェア／ファームウェアの形をとる１つ以上のアプリケーションモジュールを更に記憶することができる。
【００６２】
より詳細には、図５を引き続き参照すると、ＯＳＳ形状コントローラ１００のアプリケーションモジュールは、本開示の技術分野において知られており、本開示において更に例示的に説明されるように、形状検知データ８２に応答して、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の形状の一部又は全体を再構成するための形状再構成器１０１である。
【００６３】
更に、表示コントローラ１１０のアプリケーションモジュールは、本開示において更に例示的に説明されるように、本開示の発明の原理に従って、複数の空間画像の中から追跡画像を自律的に選択するための画像アニメータ１１１と、本開示において更に例示的に説明されるように、本開示の発明の原理に従って、選択された追跡画像の表示を制御するための画像表示器１１２とを含む。
【００６４】
図５を更に参照すると、ワークステーション１２０は、モニタ１２１、キーボード１２２及びコンピュータ１２３の知られている構成を含む。
【００６５】
実際には、制御ネットワーク９０は、限定はしないが、ワークステーション及びタブレットによってアクセス可能なタブレット又はサーバを含む、他のタイプの処理デバイス上に代替的に、又は同時にインストールされる場合があるか、又はＯＳＳインターベンショナルデバイス４０を伴うインターベンショナル処置の実行をサポートするネットワークにわたって分散される場合がある。
【００６６】
また、実際には、ＯＳＳ形状コントローラ１００及び表示コントローラ１１０は、制御ネットワーク９０の一体化された構成要素、分離された構成要素、又は論理的に区分された構成要素とすることができる。
【００６７】
引き続き図５を参照すると、動作時に、撮像システム７０は、患者Ｐの１つ又は複数の対象解剖学的領域のボリューム画像を表示するために、手術前に及び／又は手術中に、ボリューム画像データ７１を生成する。ボリューム画像データ７１は、制御ネットワーク９０に通信され（例えば、ボリューム画像データ７１のストリーミング又はアップロード）、それにより、画像表示器１１２が、本開示の技術分野において知られているように、患者Ｐの１つ又は複数の解剖学的領域のボリューム画像上のＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の再構成された形状のオーバーレイ表示を制御する。例えば、図５は、患者Ｐの血管構造のボリューム画像上のＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の再構成された形状の、モニタ１２１上のオーバーレイ表示を示す。
【００６８】
ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０は、図示されるように、患者ベッドＰＢのレールに隣接するか、又は代替的には、患者ベッドＰＢの隣のカート（図示せず）に隣接するか、又は代替的には、ワークステーション（例えば、ワークステーション１００又はタブレット（図示せず））に隣接する開始点６１から遠位端側に延在する。光ファイバ６０が、開始点６１から光インテロゲータ８１まで近位端側に延在する。実際には、光ファイバ６０は、開始点６１においてＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の光学形状センサ２０に接続される個別の光ファイバとすることができるか、又は開始点６１を貫通して延在する光学形状センサ２０の近位端側の延長部とすることができる。
【００６９】
本開示の技術分野において知られているように、ＯＳＳセンサコントローラ８０は、光インテロゲータ８１による光ファイバ６０を介しての光学形状センサ２０への周期的な光放出を制御し、それにより、光は光学形状センサ２０を通ってＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の遠位端まで伝搬し、それにより、固定基準位置としての役割を果たす開始点６１に対するＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の形状に関する情報を与える形状検知データ８２を生成する。実際には、光学形状センサ２０の遠位端は、光学形状センサ２０の光反射の実施形態の場合には特に閉じている場合があり、又は光学形状センサ２０の光透過の実施形態の場合には特に開いている場合がある。
【００７０】
形状検知データ８２は、位置追跡データとしての役割を果たし、それにより、ＯＳＳセンサコントローラ８０は、本開示の技術分野において知られているように、ＯＳＳ形状コントローラ１００への形状検知データ８２の時間フレームシーケンスの通信を制御する。より詳細には、各フレームはＯＳＳセンサのひずみセンサ３０（例えば、ファイバブラッグ格子又はレイリー後方散乱）の単一のインタロゲーションサイクルからなり、それにより、形状再構成器１０１は、本開示の技術分野において知られているように、時間フレームごとに光学形状センサ２０の形状を再構成し、それは、光学形状センサ２０及び１つ又は複数のインターベンショナルツール４０の特定の統合から導出されるＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の形状の一部又は全体の再構成を提供する。
【００７１】
実際には、形状再構成器１０１は、本開示の技術分野において知られているように、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の形状の一部／全体を再構成するための任意の再構成技法を実施する。
【００７２】
１つの再構成の実施形態では、形状再構成器１０１は、光インテロゲータ８１に対応する座標系内で時間フレームごとに形状検知データ８２を介してＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の形状の一部／全体の姿勢の描写を実行する。
【００７３】
第２の再構成の実施形態では、形状再構成器１０１は、撮像システム７０の座標系に対する光インテロゲータ８１の座標系の位置合わせを実行し、それにより、形状再構成器１０１は、撮像システム７０の座標系内で時間フレームごとに形状検知データ８２を介してＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の形状の一部／全体の描写の位置及び向きを定めることができる。
【００７４】
図６は、図５のＯＳＳアニメーション表示システムによって実施される本開示のＯＳＳアニメーション表示方法を表すフローチャート１３０を示す。
【００７５】
フローチャート１３０の実行前に、又は実行中に、空間画像が、ＯＳＳ形状コントローラ１００及び表示コントローラ１１０によって、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０内の光学形状センサ２０（図５）の３次元（３Ｄ）形状に個々に位置合わせされる。
【００７６】
一実施形態では、光学形状センサ２０の３Ｄ形状が、空間画像の画像空間に位置合わせされ、それにより、空間画像ごとの個々の位置合わせ行列が生成される。光学形状センサ２０は、例えば、物体特徴部検出、マーカ検出、ポイントベース位置合わせ又は外部追跡方法を含む、対象者医療処置に適した任意の空間位置合わせ方法を利用することができる。
【００７７】
図７及び図８を参照すると、フローチャート１３０のステージＳ１３２は、形状再構成器１０１が、本開示の技術分野において知られているように、形状検知データ８２に応答して、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の形状の一部又は全体を再構成することを有する。
【００７８】
１つの例示的な実施形態では、形状再構成器１０１は、近位デバイスノード４２ｐと遠位デバイスノード４２ｄとの間のＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の全体形状を再構成する。
【００７９】
第２の例示的な実施形態では、形状再構成器１０１は、近位デバイスノード４２ｐと遠位デバイスノード４２ｄとの間のＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の一部を再構成する。
【００８０】
第３の例示的な実施形態では、形状再構成器１０１は、中間デバイスノードと遠位デバイスノード４２ｄとの間のＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の部分を再構成し、中間デバイスノードは、本開示の技術分野において知られているように、解剖学的領域ＡＲの入口点におけるノードとして特定される。
【００８１】
第４の例示的な実施形態では、形状再構成器１０１は、中間デバイスノードと遠位デバイスノード４２ｄとの間のＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の部分を再構成し、中間デバイスノードは、位置合わせされた空間画像の画像空間の入口点におけるノードとして特定される。
【００８２】
第５の例示的な実施形態では、形状再構成器１０１は、治療デバイス（例えば、バルーン、ステント、エンドグラフトなど）を包囲する、近位ツールノード３２ｐと遠位ツールノード３２ｄとの間のＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の部分を再構成する。
【００８３】
図５及び図６を再び参照すると、フローチャート１３０のステージＳ１３４が、位置合わせされた空間画像の中から選択された追跡画像のアニメーション表示を含む。以下はステージＳ１３４の３つの実施形態の説明である。
【００８４】
３次元（３Ｄ）最短距離。一般に、撮像システム７０（図５）と位置合わせされるとき、図２に示されるように、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０を形成するために光学形状センサ２０をインターベンショナルツール３０に統合することにより、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０間で、又はＯＳＳインターベンショナルデバイス４０と、生体構造内の、又は撮像システム７０の任意の対象標識との間で、３Ｄにおいてリアルタイムに任意の計算距離を導出することができる情報が与えられる。それに応じて、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０と同じ空間内の任意の他の対象点（ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０又は解剖学的標識）との間の最短距離を３Ｄにおいてリアルタイムに計算することができる。ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の場所と、対象の生体構造又は別のＯＳＳインターベンショナルデバイス４０との間の関係を視覚化することによって、この計算された距離を表示し、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０のナビゲーション及び／又は展開を安全に誘導するために操作者が利用することができる。
【００８５】
例えば、血管内手術のためのスルー・アンド・スルーワイヤ技法（ｔｈｒｏｕｇｈ−ａｎｄ−ｔｈｒｏｕｇｈ  ｗｉｒｅ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）は、図７Ａに示されるように、６Ｆ  １０−ｃｍシースを通して上腕アクセスから軟質の０．０３５親水性ＯＳＳガイドワイヤ１４０が導入され、経大腿アクセスからの軟質の０．０３５親水性ガイドワイヤと会合することを伴う。１５〜２０−ｍｍのＯＳＳエンスネア（血管内スネアシステム）が経上腕的に導入され、経大腿ワイヤがスネアされ、上腕アクセスを通して外面化（ｅｘｔｅｒｎａｌｉｚｅ）される。図７Ｂ及び図７Ｃに示されるようにＸ線下で撮像されるようなＯＳＳエンスネア１４１の一例が、本開示において更に説明されるような３Ｄ最短距離計算から恩恵を受けるＯＳＳガイドワイヤ１４０のスネアリング動作を示す。この上腕−大腿スルー・アンド・スルーワイヤを確立した後に、蛇行状の大動脈生体構造を通してステントグラフトを配置することが実現可能になる。経大腿アクセスからスネアを導入することにより経上腕ガイドワイヤをスネアすることによって、又は他の解剖学的領域内に同様にガイドワイヤを配置するために、例えば、左総腸骨動脈から右総腸骨動脈へ大動脈分岐を介して経大腿ガイドワイヤをスネア（クロスオーバ）することによって、スルー・アンド・スルーワイヤ技法を適用することもできる。脳動脈瘤修復への適用に成功してきたダブルワイヤ技法のような、この技法の数多くの変形形態が現存する。
【００８６】
本開示の３Ｄ最短距離計算に適用可能な更なる事例は、限定はしないが、（１）ＣＴＯクロッシング中に会合するように逆行性ワイヤ及び順行性ワイヤを動かすこと、（２）腹部大動脈瘤修復中の対側ゲートのカニューレーション、（３）特定の解剖学的標的へのデバイスのナビゲーション（例えば、操作者によって配置された標識への経中隔針のナビゲーション）、（４）別の医療デバイス上の位置へのデバイスのナビゲーション（例えば、ＦＥＶＡＲグラフトを通しての左腎へのカニューレーション）を含む。
【００８７】
より詳細には、血管内手術のための、本開示のＯＳＳインターベンショナルデバイス４０と生体構造との間の関係に関して、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０と生体構造との間の相互作用は、計画されたような治療法の展開にとって重要である。一般に、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０と生体構造との間の関係は、２つの異なるグループに分類することができる。
【００８８】
第１のグループの実施形態に関して、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０及び生体構造は、血管組織、最も重要には、血栓、石灰化、動脈硬化斑との接触を回避すべきである。ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０及び生体構造を３Ｄにおいてリアルタイムに視覚化した後に、ユーザに警告し、血管系内のＯＳＳインターベンショナルデバイス４０及び生体構造の展開をより安全に、より実効的に誘導するために、３Ｄ解剖学的画像データにおいて与えられるような、対象の解剖学的標識、例えば、石灰化、深刻な狭窄領域、血栓からの、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０及び生体構造、又はその一部の最短３Ｄ距離が計算される。計算された最短距離はリアルタイムに与えることができ、対象の解剖学的要素に関して、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０上の非常に接近した場所を表示することができる。
【００８９】
第２のグループの実施形態に関して、血管内技法の目標は、特定の解剖学的標識及び／又は対象領域に向かってＯＳＳインターベンショナルデバイス４０をナビゲートすることである。この場合、対象の解剖学的標識からの、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０又はその一部の最短３Ｄ距離が計算される。解剖学的標識は、３Ｄ  ＣＴＡデータセットによって与えられるか、又はＯＳＳインターベンショナルデバイス４０とともに位置合わせされた３Ｄ処置内（ｉｎｔｒａｐｒｏｃｅｄｕｒａｌ）ＣＴ（コーンビームＣＴ、３Ｄ回転血管造影）によって与えられる。再び、対象の解剖学的標識に最も近い機器の場所とともに、その距離がリアルタイムに表示される。シーンの２次元（２Ｄ）表示において、インジケータ（色、サイズ、円光）が、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０が標的と同一面内にあるか、面外にあるかを指示することもできる（遠近が異なる態様で表される）。図８は、標識１６０に接近しつつあるＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の一例を示しており、ＯＳＳインターベンショナルデバイス１４０の先端にある円光１４２が、面内にあるときに緑色を示し、面外にあり、視認者に向かっているときに赤色を示し、面外にあり、視認者から離れつつあるときに青色を示す。
【００９０】
より詳細には、本開示のＯＳＳインターベンショナルデバイス４０と血管治療デバイス（例えば、エンドグラフト又はステント）又はその特定の部分との間の関係は、血管内手術の技術的成功にとって不可欠な場合がある。この場合、３Ｄ画像データセット（術前の３Ｄ  ＣＴ又は術中のコーンビームＣＴ若しくは３Ｄ回転血管造影）によって与えられるような、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０又はその一部と、血管治療デバイス又はその一部との間の計算された最短距離は、操作者が、ステントグラフト（又はその一部）をカニューレ処置するか、又はそれに接近しすぎるのを回避するための誘導を改善する。ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０とともに、治療デバイスも追跡されている場合、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０又はその一部と、血管治療デバイス又はその一部のＯＳＳ表現との間の３Ｄの最短距離がリアルタイムに計算され、表示される。
【００９１】
より詳細には、本開示のＯＳＳインターベンショナルデバイス４０と生体構造の平面撮像との間の関係に関して、解剖学的情報が１つの平面上でのみ知られているときに、１つの平面上の最短距離が有用である。この実施形態において、その平面上に投影されるような、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０又はその一部と、対象の解剖学的要素（その平面上の蛍光透視法によって撮像される）との間の最短距離がリアルタイムに計算される。バイプレーン実施形態では、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０又はその一部と、蛍光透視法（バイプレーンシステムを用いる）によるか、又は２つの異なるＣ−アームの向きからのＤＳＡによる、Ｘ線によって撮像されるような、解剖学的要素との間の最短距離が２つの平面上でリアルタイムに計算される。
【００９２】
より詳細には、本開示のＯＳＳインターベンショナルデバイス４０と生体構造又は更なるＯＳＳインターベンショナルデバイス４０との間の関係に関して、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の位置が標的解剖学的要素又は更なるＯＳＳインターベンショナルデバイス４０と会合する可能性が高いか否かを知ることが適切な場合がある。生体構造の３Ｄモデルが存在する場合には、２つの位置とともにこの情報を組み込んで、それらが会合する可能性が高いか否かを予測することができる。両方のＯＳＳインターベンショナルデバイス４０を同じ血管にナビゲートするのが難しい可能性がある順行性＋逆行性ＣＴＯクロッシングの場合、これが最も適切である。生体構造の３Ｄモデルから中央線が抽出される。更に、２つのＯＳＳインターベンショナルデバイス４０間のベクトルが計算される。唯一の中央線間でベクトルが交差する場合には、２つのＯＳＳインターベンショナルデバイス４０が会合する信頼度は低いと予測することができる。図９は、血管２５１を通るＯＳＳインターベンショナルデバイス２４０ｂが血管２５０を通るＯＳＳインターベンショナルデバイス２４０ａと会合しようとする一例を示す。血管２５０及び２５１の唯一の中央線間でベクトル２５２が交差するので、２つのＯＳＳインターベンショナルデバイス２４０が会合する信頼度は低いと予測される。
【００９３】
臨床的関連事象。バルーンカテーテル、エンドグラフト及びステントが、アテローム性動脈硬化症、狭窄症及び動脈瘤のような血管疾患を処置するために頻繁に使用される血管治療デバイスである。心血管インターベンション中に、互いに対して、解剖学的標的に対して複数のデバイスを位置決めし、処置機構の展開を監視する必要がある。実際には、臨床医は、蛍光透視下で位置決め及び監視の作業を実行する。本開示の表示コントローラ１１０（図６）が、デバイス活動をリアルタイムに状況に合わせて視覚的に改善する。インターベンションとの関連において、臨床的に関連する事象を表示するために、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の仮想表現が視覚的に改善され、及び／又はインラインにアニメーション化される。例示的なシナリオが、ＯＳＳインターベンショナルデバイス（例えば、ＯＳＳガイドワイヤ４０ａ（図３Ａ）又はＯＳＳカテーテル４０ｂ（図３Ｂ））を用いる有窓エンドグラフトのカニューレーションである。ＯＳＳインターベンショナルデバイスが開窓と位置合わせされるとき、開窓を表すデジタル要素が点灯し、ＯＳＳインターベンショナルデバイスが開窓を通り抜ける準備ができていることを示す。
【００９４】
より詳細には、図１０Ａの仮想表現３００において示されるように、ＯＳＳインターベンショナルデバイス３４０がいかなる開窓にも近くないので、リングが緑色又は青色の初期設定色を保持する。図１０Ｂは左側リングをカニューレ処置するために適所にあるＯＳＳインターベンショナルデバイス３４０の仮想表現３０１を示し、左側リングは、開窓を通り抜ける準備ができていることを示すために黄色に点灯し、図１０Ｃは、左側リングをカニューレ処置するために適所にあるＯＳＳインターベンショナルデバイス３４０の代替の仮想表現３０２を示し、左側リングは、開窓を通り抜ける準備ができていることを示すために点滅する。逆に、ＯＳＳインターベンショナルデバイス３４０が離れた方を向くとき、開窓照明が薄暗くなる。この視覚的な支援は、互いに対するＯＳＳインターベンショナルデバイス３４０の相対的な位置及び向きを特定する認識負荷を軽減する。これは、２Ｄ投影をガイダンスとして用いてそのような作業を実行する可視化及び位置特定の課題を克服するのを助けることができ、潜在的には、ワークフローを改善し、生産性を高め、放射及びコストを削減する。
【００９５】
実際には、表示コントローラ１１０が、臨床的に際立った活動を強調するように、仮想デバイスアニメーションの表示をインラインで制御する。そのために、画像アニメータ１１１が、図１１Ａの仮想表現４００によって例示的に示されるように、仮想デバイス表現を本開示のＯＳＳインターベンショナルデバイス４０上の正確な絶対位置に位置合わせすることと、図１１Ｂの仮想表現４０１によって例示的に示されるように、互いに対する空間的関係を特定するために、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０及び他の物理デバイス（例えば、血管治療デバイス）の位置を追跡すること、及びデバイス特徴の構成を完全に決定するために、物理デバイスの展開を追跡することと、図１１Ｃの仮想表現４０２によって例示的に示されるように、妥当なデバイス特徴、例えば、カテーテル先端の軌道及びグラフト上の開窓のアライメントを計算することと、図１１Ｄの仮想表現４０３によって例示的に示されるように、計算されたアライメントに基づいて、仮想デバイス要素をアニメーション化することとを実行する。
【００９６】
一実施形態において、画像アニメータ１１１は、エンドグラフト及びカテーテルのような、追跡されるデバイスのアライメントを監視し、その後、重要な特徴のアライメント又は一致に基づいて、デバイスのうちの１つ以上をアニメーション化する。
【００９７】
第２の実施形態において、画像アニメータ１１１は、追跡されるデバイス及び解剖学的標的のアライメントを監視する。先行する実施形態に類似の実施形態では、グラフト上の開窓マーカの代わりに、血管分岐のような解剖学的標的を参照するために、仮想マーカが医用画像上に配置される。これらの解剖学的マーカは、医用画像が術中（例えば、Ｘ線、超音波）であるか、術前（例えば、ＣＴスキャン）であるかに応じて、追跡される場合も、されない場合もある。図１２は、腹部大動脈から腎動脈までの分岐を示す解剖学的マーカが重ね合わせられた、解剖学的参照画像の例示的な仮想表現４０４を示す。これらのマーカは術中又は術前に、手動で、又は自動的に配置することができる。
【００９８】
ＯＳＳインターベンショナルデバイス（シアン）が血管開口部の中に向くとき、その開口部に対するマーカが点灯する。これは、適切でない血管開口部に対応するくすんだ緑色マーカとは対照的である。アニメーション化又は強調は、本開示において先に論じられたような代替の形をとることができる。
【００９９】
上記の例は、デバイス特徴の２元のオン／オフ照明を例示するが、他の変形形態も可能である。例えば、特徴の照明は、対応するデバイスアライメントとともに輝度を高めることができる。代替的には、デバイス一致に近いデバイス特徴の部分をアニメーション化することができ、一方、一致から遠い特徴は薄暗いままである。最後に、アニメーションは、微小なサイズ又は形状の変形の形をとることができる。例えば、図１２のリングは、カテーテルが開口部の中を向くのに応じて、拡大されるか、若しくはサイズが周期的に変化する場合があるか、又は菱形に、若しくは臨床医に混乱を招くことなく臨床事象を示す任意の形に変化することができる。
【０１００】
別の実施形態では、仮想デバイスアニメーションが、ノンコンプライアントバルーン拡張に組み込まれる。より詳細には、本開示の技術分野において知られているように、ノンコンプライアントバルーン拡張に関するアニメーションは、バルーン膨張を示すサイズ変化、バルーン加圧を示す色変化、及びバルーン破裂を示す点滅を含む。臨床的関心の更なるパラメータは、バルーンアンダーサイジング／オーバーサイジング、処置される血管に対する障害点（ｐｏｉｎｔ  ｏｆ  ｏｐｐｏｓｉｔｉｏｎ）を含む。
【０１０１】
より詳細には、バルーンカテーテルの直径が血管に対して大きすぎるときにバルーンオーバーサイジングが生じ、それは、例えば、紛らわしい蛍光透視投影に起因して血管径が小さく見積もられた場合に生じる可能性がある。オーバーサイジングは、解離を含む、血管への過度の外傷を引き起こすおそれがあるので懸念される。オーバーサイジングを検出すると、バルーンのアニメーションが、点滅すること、異なる色を点滅させること、ストライプのようなパターンを重ね合わせること、矢印のような暗示するマーキングを重ね合わせることなどを含む様々な形をとることができる。いずれの場合にも、その利点は、オーバーサイジング警告が、臨床医が視覚的に集中する場所にインラインで示され、警告が見逃される可能性を低減することである。その状態の解釈は直観的であり、臨床医は、例えば、バルーンが色を変更しつつあることを考えることなく、臨床的事象を認識することになる。
【０１０２】
アンダーサイジング及び適正サイジングも同様にアニメーション化される。代替的には、アンダーサイジング／適正サイジング／オーバーサイジング情報は、自由に膨張するバルーンを表す緑色から赤色への段階的な色変化、アンダーサイズのバルーンを表す赤色、血管に対してバルーンが正常に付着していることを表す中間色のような、統一されたアニメーション方式下で伝達することができる。
【０１０３】
標的への距離。この実施形態に関して、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の先端が近すぎるときに標的をオレンジ色に、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の先端が遠すぎるときに標的を青色に、そして、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の先端及び標的が位置合わせされるときに標的を緑色にするように、色を選択することによる、ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０（図２）と標的との間の相対深度の符号化によって、視覚化が達成される。更に、色符号化は、許容できる相対深度と許容できない相対深度との間の「明確な」移行を有するのを助けることができる。色よりも穏やかな移行を有する、サイズ変化、ぼかし及び透明性のような更なる視覚化技法によって、深度の感覚を更に高めることができる。
【０１０４】
実際には、２つの物体間の相対深度は、撮像空間内のＯＳＳインターベンショナルデバイス４０の位置合わせされた位置から３Ｄにおいて計算される。例えば、解剖学的標的の深度は、解剖学的標的からＸ線源までの距離として、又は別のやり方で投影の観点から計算することができる。ＯＳＳインターベンショナルデバイス４０と解剖学的標識との間の相対深度は、撮像空間内のそれらの深度間の差である。
【０１０５】
標的を規定する最も容易なやり方は点を使用することであり、その場合、この点を得るための相互作用及び相対深度の計算の両方が、本開示の技術分野においてよく知られている。それにもかかわらず、異なるやり方で、例えば、閉曲線として標的を規定することができる。その場合、必要に応じて、標的の中心への深度距離を符号化するように、又は代替的には、例えば、先端深度が標的の深度範囲内に存在するときに緑色を保持することによって、ツールの深度が標的の深度範囲内に存在するか否かを符号化するように、色符号化を設定することができる。
【０１０６】
図１３において、Ｘ線から再構成され、楕円５００を用いて３Ｄにおいてモデル化された、グラフトマーカの開窓に向かってナビゲートするＯＳＳインターベンショナルデバイス５４０の一例が示される。楕円色符号は、ＯＳＳインターベンショナルデバイス５４０の先端がその深度範囲内にあるか否かであり、その場合には、進めることができ、又は開窓から近すぎるか、遠すぎるかであり、その場合には、楕円が適正な色になるまで、インターベンショニストがガイドワイヤを相応にナビゲートする必要がある。
【０１０７】
図６を再び参照すると、インターベンショナル処置の最適な視認を助長するために、インターベンショナル処置中にステージＳ１３２及びＳ１３４が繰り返される。
【０１０８】
図１〜図１３を参照すると、当業者は、限定はしないが、解剖学的領域内のインターベンショナルデバイスの位置（すなわち、場所及び／又は向き）の光学形状検知情報に基づいて、解剖学的領域内のインターベンショナルデバイスのナビゲーションを示す画像のアニメーション表示を与えることによって、インターベンショナル処置を実施するための従来のシステム、コントローラ及び方法より優れた改善を含む、本開示の数多くの利点を理解されよう。
【０１０９】
更に、本明細書において提供される教示を考慮して当業者が理解するように、本開示／明細書において説明され、及び／又は図示される特徴、要素、構成要素などは、電子構成要素／回路、ハードウェア、実行可能ソフトウェア及び実行可能ファームウェアの種々の組み合わせにおいて実現される場合があり、単一の要素又は複数の要素に組み合わせることができる機能を提供する場合がある。例えば、図において示される／例示される／表現される種々の特徴、要素、構成要素などの機能は、専用ハードウェア、及び適切なソフトウェアとともにソフトウェアを実行することができるハードウェアの使用を通して提供することができる。プロセッサによって提供されるときに、それらの機能は、単一の専用プロセッサによって、又は単一の共用プロセッサによって、又はそのうちのいくつかを共用し、及び／又は多重化することができる複数の個々のプロセッサによって提供することができる。更に、「プロセッサ」という用語を明確に使用しても、ソフトウェアを実行することができるハードウェアだけを指していると解釈されるべきではなく、限定はしないが、デジタルシグナルプロセッサ（「ＤＳＰ」）ハードウェア、メモリ（例えば、ソフトウェアを記憶するためのリードオンリーメモリ（「ＲＯＭ」）、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）、不揮発性ストレージなど）、及びプロセスを実行し、及び／又は制御することができる（及び／又はそのように構成可能である）実質的に任意の手段及び／又はマシン（ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、回路、その組み合わせなどを含む）を暗に含むことができる。
【０１１０】
更に、本発明の原理、態様及び実施形態を説明する全ての陳述、並びにその具体例は、その構造的及び機能的両方の均等物を含むことを意図している。更に、そのような均等物は、現時点で知られている均等物、及び将来に開発される均等物（例えば、構造に関係なく、同じ又は概ね類似の機能を実行することができる、開発された任意の要素）の両方を含むことを意図している。それゆえ、例えば、本明細書において与えられる教示を考慮して、本明細書において提示される任意のブロック図が、本発明の発明原理を具現する例示的なシステム構成要素及び／又は回路の概念図を表すことができることを当業者は理解されよう。同様に、本明細書において与えられる教示を考慮して、任意のフローチャート、フロー図などが、コンピュータ可読記憶媒体内に実質的に表現することができ、それゆえ、コンピュータ又はプロセッサが明示されるか否かにかかわらず、コンピュータ、プロセッサ又は処理能力を有する他のデバイスによって実行することができる種々のプロセスを表すことができることを当業者は理解されたい。
【０１１１】
更に、本開示の例示的な実施形態は、例えば、コンピュータ又は任意の命令実行システムによって使用するか、又はそれらに関連して使用するためのプログラムコード及び／又は命令を与えるコンピュータ使用可能及び／又はコンピュータ可読記憶媒体からアクセス可能なコンピュータプログラム製品又はアプリケーションモジュールの形をとることができる。本開示によれば、コンピュータ使用可能又はコンピュータ可読記憶媒体は、命令実行システム、装置又はデバイスによって使用するか、又はそれらに関連して使用するためのプログラムを、例えば、包含するか、記憶するか、通信するか、伝搬させるか、又は移送することができる任意の装置とすることができる。そのような例示的な媒体は、例えば、電子、磁気、光学、電磁気、赤外線若しくは半導体システム（又は装置若しくはデバイス）、又は伝搬媒体とすることができる。コンピュータ可読媒体の例は、例えば、半導体若しくはソリッドステートメモリ、磁気テープ、リムーバブルコンピュータディスケット、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、フラッシュ（ドライブ）、硬質磁気ディスク及び光ディスクを含む。光ディスクの現在の例は、コンパクトディスク−リードオンリーメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、コンパクトディスク−リード／ライト（ＣＤ−Ｒ／Ｗ）及びＤＶＤを含む。更に、これ以降に開発される場合がある任意の新たなコンピュータ可読媒体も、本開示の例示的な実施形態及び開示に従って使用される場合があるか、又は参照される場合があるようなコンピュータ可読媒体と見なされるべきであることは理解されたい。
【０１１２】
本開示の発明の好ましい例示的な実施形態を説明してきたが（それらの実施形態は例示であり、限定するものではない）、図を含む、本明細書において提供された教示を踏まえて、当業者が変更及び改変を加えることができることに留意されたい。それゆえ、本明細書において開示される実施形態の範囲内にある本開示の好ましい例示的な実施形態に変更を加えることができることを理解されたい。
【０１１３】
更に、そのデバイスを組み込み、及び／又は実現するか、又は本開示によるデバイス内で使用される／実現される場合があるような、対応するシステム及び／又は関連するシステムも、本開示の範囲内にあると考えられ、見なされることを意図している。本開示によるデバイス及び／又はシステムを製造し、及び／又は使用するための対応する方法及び／又は関連する方法も、本開示の範囲内にあると考えられ、見なされる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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