(57)【要約】  容積データの問合せを行うコンピュータ実行方法であって、容積データに対して基準面を定めるステップと、内部にポールを有し、このポールを中心に回転可能な、基準面と交差する可動の問合せ平面に存在する、容積データと交差する問合せウィンドウを設け、この問合せ平面の動きが、問合せウィンドウの対応する動きをもたらすステップと、問合せ平面の個々の動きに対して、前記ポールと前記基準面との交差点を決定し、前記問合せ平面の前記ポールを中心とした回転の相対角度を決定し、前記ポールの前記基準面に対する傾斜角を決定するステップと、前記決定に基づいて、容積データ内の問合せウィンドウの位置に対応する容積データを通じた断面像を提供するステップとを含む方法を開示する。また、前述の特許請求の範囲のいずれか１項による方法を実行するためのコンピュータシステムを開示し、このシステムは、本方法のステップを実行するためのプロセッサと、前記断面像を表示するための視覚的ディスプレイとを含む。【選択図】図１０ａ
2010515510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容積データの問合せを行うコンピュータ実行方法であって、
（ｉ）容積データに対して基準面を定めるステップと、
（ｉｉ）前記基準面と交差する可動の問合せ平面に存在し、前記容積データと交差する問合せウィンドウを設け、前記問合せ平面の平行移動及び／又は回転が、前記問合せウィンドウの対応する動きをもたらすステップと、
（ｉｉｉ）前記問合せ平面が、該問合せ平面が回転できる中心となるポールに関連付けられ、前記問合せ平面の個々の動きに対して、前記ポールと前記基準面との交差点を決定し、前記問合せ平面の前記ポールを中心とした回転の相対角度を決定し、前記ポールの前記基準面に対する傾斜角を決定するステップと、
（ｉｖ）ステップ（ｉｉｉ）における前記決定に基づいて、前記容積データ内の前記問合せウィンドウの位置に対応する前記容積データを貫く断面像を提供するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記基準面は、前記問合せ平面が動いている最中に前記容積データに対して不動である、
ことを特徴とする請求項１に記載のコンピュータ実行方法。
【請求項３】
前記基準面は、前記問合せ平面の動きと動きとの間に前記容積データに対して可動である、
ことを特徴とする請求項２に記載のコンピュータ実行方法。
【請求項４】
撮像システムを制御して身体の断面像を提供するコンピュータ実行方法であって、
（ｉ）前記身体と所定の関係を有する、検査面に対応する基準面を定め、該検査面に関して、前記身体の特定の部分を通る断面像を前記撮像システムが生成できるステップと、
（ｉｉ）前記基準面と交差する可動の問合せ平面に存在する問合せウィンドウを設け、前記問合せ平面の平行移動及び／又は回転が、前記問合せウィンドウの対応する動きをもたらすステップと、
（ｉｉｉ）前記問合せ平面が、該問合せ平面が回転できる中心となるポールに関連付けられ、前記問合せ平面の個々の動きに対して、前記ポールと前記基準面との交差点を決定し、前記問合せ平面の前記ポールを中心とした回転の相対角度を決定し、前記ポールの前記基準面に対する傾斜角を決定するステップと、
（ｉｖ）前記所定の関係及びステップ（ｉｉｉ）における前記決定に基づいて、前記基準面に対する前記問合せウィンドウの前記相対位置及び方向に対応する、前記身体を貫く断面像を提供するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
前記基準面は平坦である、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のコンピュータ実行方法。
【請求項６】
前記ポールは、前記基準面と前記問合せ平面との交差線に対して一定の角度にある、
ことを特徴とする請求項５に記載のコンピュータ実行方法。
【請求項７】
前記角度は実質的に直角である、
ことを特徴とする請求項６に記載のコンピュータ実行方法。
【請求項８】
前記基準面は湾曲している、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のコンピュータ実行方法。
【請求項９】
前記ポールは、前記基準面と前記ポールとの交差点における、前記問合せ平面内に存在する前記基準面の接線と一定の角度にある、
ことを特徴とする請求項８に記載のコンピュータ実行方法。
【請求項１０】
前記基準面と前記ポールとの交差点における、前記ポールと、前記問合せ平面内に存在する前記基準面の接線との間の角度は調整可能である、
ことを特徴とする請求項８に記載のコンピュータ実行方法。
【請求項１１】
前記容積データを生成するステップを含む、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のコンピュータ実行方法。
【請求項１２】
前記容積データは、核磁気共鳴画像法及び／又はＸ線コンピュータ断層診断法により生成される、
ことを特徴とする請求項１１に記載のコンピュータ実行方法。
【請求項１３】
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の方法を実行するためのコンピュータシステムであって、
前記方法のステップを実行するためのプロセッサと、
前記断面像を表示するための視覚的ディスプレイと、
を含むことを特徴とするコンピュータシステム。
【請求項１４】
使用時に前記基準面に対して前記問合せ平面を操作するための可動のコントローラ本体を含むコントローラを有する、
ことを特徴とする請求項１３に記載のコンピュータシステム。
【請求項１５】
前記コントローラは制約面を定め、前記コントローラ本体は、前記コントローラの全ての平行移動が、使用時に前記基準面に対応する前記制約面を横切るように制約される、
ことを特徴とする請求項１４に記載のコンピュータシステム。
【請求項１６】
前記制約面を横切って前記コントローラ本体を平行移動させるステップは、使用時に前記基準面に対する前記問合せ平面の対応する平行移動をもたらす、
ことを特徴とする請求項１５に記載のコンピュータシステム。
【請求項１７】
前記コントローラ本体が、使用時に前記ポールに対応する回転軸を中心に回転可能であることにより、前記コントローラ本体の前記回転軸を中心とした回転が、使用時に前記ポールを中心とした前記問合せ平面の対応する回転を実現する、
ことを特徴とする請求項１４から請求項１６のいずれか１項に記載のコンピュータシステム。
【請求項１８】
前記コントローラ本体が、使用時に前記基準面と前記問合せ平面との交差線に対応する斜軸を中心に傾斜可能であることにより、前記コントローラ本体を前記傾斜軸を中心に傾斜させることによって、前記ポールの前記基準平面に対する傾斜角に、対応する変化が生じる、
ことを特徴とする請求項１４から請求項１７のいずれか１項に記載のコンピュータシステム。
【請求項１９】
請求項１３から請求項１８のいずれか１項に記載のコンピュータシステムを含む、
ことを特徴とする核磁気共鳴画像法装置。
【請求項２０】
請求項１３から請求項１８のいずれか１項に記載のコンピュータシステムを含む、
ことを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項２１】
請求項１４から請求項１８のいずれか１項に記載のシステムに使用するためのものである、
ことを特徴とするコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、以前に取得した身体に対応する容積画像データの問合せ、又はリアルタイムで身体に問合せを行うことのいずれかによって身体の断面像を取得することに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲＩ（核磁気共鳴画像法）又はＸ線ＣＴ（Ｘ線コンピュータ断層撮影）を使用して、リアルタイムで身体の断面図を提供すること、及び後で問合せを行うための身体に対応する容積データ（すなわち３Ｄデータ）を生成することの両方を行うことができる。多くの場合、容積データに問合せを行って、表示可能な身体の断面図を生成する。
【０００３】
容積データ内のどの場所においても断面図を生成することができる。実際、システムによっては、容積データの至る所に断面図を自由に移動できる（又は「誘導できる」）感覚を使用者に与えるものもある。しかしながら、容積データの至る所に断面図を誘導することは、使用者とって困難かつ方向に迷うものであると証明することができる。
【０００４】
例えば、従来のＭＲＩ又はＣＴシステムでは、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）による対話により、使用者は、断面図の１又はそれ以上のパラメータを調整して容積データの至る所に断面図を誘導できるようになる。従来の調整技術では、断面図を含む画像平面の位置を決定するのにマウス及びＧＵＩに基づく方法を使用することが多い。技術の例として、線図（Ｋｅｒｒ  ＡＢら「Ｍａｇｎ  Ｒｅｓｏｎ  Ｍｅｄ」１９９７年第３８巻３５５〜３６７頁）、点配置（Ｄｅｂｂｉｎｓ  ＪＰら「Ｍａｇｎ  Ｒｅｓｏｎ  Ｍｅｄ」１９９６年第３６巻５８８〜５９５頁）、及び基準アイコンの選択（Ｈａｒｄｙ  ＣＪら「Ｍａｇｎ  Ｒｅｓｏｎ  Ｍｅｄ」１９９８年第４０巻１０５〜１１１頁）が挙げられる。しかしながら、使用者はこれらのパラメータを手動で調整する必要があるため、表示された容積データの断面図から注意がそれることが多い。このことは、例えばＭＲＩ又はＣＴで生成したヒト被験者の身体の容積データの断面図に問合せを行う場合、被験者の生体構造の異常を容易に見落とす可能性があるため望ましくない。
【０００５】
使用者が、表示した断面図から１又はそれ以上のパラメータ調整ＧＵＩの方に注意をそらす必要をなくすために、使用者をほとんど出力画像に集中したままにできる専門のコントローラが提案されてきた。通常、このようなコントローラは、対応する断面図を容積データの至る所に自由に誘導可能にしておくように６自由度（ＤＯＦ）の画像平面の制御をもたらす。６ＤＯＦコントローラの例として、「スペースボール」（Ｈａｒｄｙ  ＣＪら「Ｍａｇｎ  Ｒｅｓｏｎ  Ｍｅｄ」１９９８年第４０巻１０５〜１１１頁）、３ＤＯＦ及び６ＤＯＦマウス（Ｈａｒｄｙ  ＣＪら「Ｍａｇｎ  Ｒｅｓｏｎ  Ｍｅｄ」１９９８年第４０巻１０５〜１１１頁）及び関節腕（Ｓｔａｉｎｓｂｙら「ＰＲＯＣ  ＩＳＭＲＭ」２００４年第５３７巻）がある。
【０００６】
しかしながら、画像平面（この中で表示用断面図が生成される）が容積データの至る所に自由に移動可能であるため、これらのコントローラがすぐに使用者を方向に迷わせる可能性がある。従って、使用者は、既知の場所から既知の方向へ画像平面の誘導を再スタートすることにより容積データ内で位置を再確認する必要が生じる場合がある。
【０００７】
断面図を生成する自由に移動可能な画像平面の相対位置を容積データ自体にマッピングして使用者に表示することにより、容積データに対する画像平面の相対位置に関して使用者に視覚フィードバックを与えることが提案されてきた（Ｈａｒｄｙ  ＣＪら「Ｍａｇｎ  Ｒｅｓｏｎ  Ｍｅｄ」１９９８年第４０巻１０５〜１１１頁及びＳｔａｉｎｓｂｙら「ＰＲＯＣ  ＩＳＭＲＭ」２００４年第５３７巻）。このようなフィードバックは、画像平面追跡と呼ばれることがある。しかしながら、視覚フィードバックは、操作者が容積データに関して画像平面の位置を決定するために、表示された（単複の）断面図から注意をそらすことを依然として必要とする。ここでも使用者の注意がそらされ、これは望ましくない。
【０００８】
上記の考察は、主に容積画像データの問合せに関するものである。しかしながら、従来の方法及びシステムを使用した容積画像データの誘導に関連する問題は、例えばＭＲＩ又はＸ線ＣＴによってリアルタイムで身体に問合せを行う場合にも存在する。
【０００９】
このように、使用者が、容積データ（又は身体）の方向性を保持しながらも表示された断面図に意識を集中できるような形で容積データ（又はリアルタイムでの身体）の至る所に画像平面を誘導する方法についての問題が依然として残っている。
【００１０】
リアルタイム２Ｄ超音波走査という異なる診断分野では、適当な被験者の断面図を生成し、画像平面（断面図を含む）を身体の至る所に自由に動かすことができる。しかしながら、この場合、音波検査士が、被験者の内部生体構造と、超音波振動子を走査する手から得られる触覚的及び空間的手掛かりとの知識を組み合わせて使用し、制御可能、予測可能かつ「自動的」又は直観的な方法で画像平面を動かす。従って、音波検査士は、ディスプレイに提供される被験者の断面図に集中することができる。被験者内で画像平面をどこに位置付けるかを定めるために、マウス／コントローラ／ＧＵＩなどの他の手段を使用する必要はなく、すなわち画像平面追跡フィードバックは必要ない。
【００１１】
本発明者らは、リアルタイム超音波が、従来のコンピュータ実行データ問合せ法及び制御システムには無い重要な特徴を有することが解かった。
【００１２】
第１に、超音波振動子の動き及び（画像平面の形の）断面図の「縁」が、各々、被験者の皮膚などの表面によって制約を受ける。第２に、手動操作式超音波振動子の方向及び空間位置が、表示される断面図と直接相関性を有する。
【００１３】
これらの特徴により、予測の可能性がもたらされるとともに、（超音波）音波検査士がこれらの対等関係を発展させ洗練できるようになるため、音波検査士が、主として診断情報のための出力画像に集中し、振動子の動きを実質的に「忘れる」ことができるようになり、最終的にはこれが事実上無意識の行為となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】Ｋｅｒｒ  ＡＢら「Ｍａｇｎ  Ｒｅｓｏｎ  Ｍｅｄ」１９９７年第３８巻３５５〜３６７頁
【非特許文献２】Ｄｅｂｂｉｎｓ  ＪＰら「Ｍａｇｎ  Ｒｅｓｏｎ  Ｍｅｄ」１９９６年第３６巻５８８〜５９５頁
【非特許文献３】Ｈａｒｄｙ  ＣＪら「Ｍａｇｎ  Ｒｅｓｏｎ  Ｍｅｄ」１９９８年第４０巻１０５〜１１１頁
【非特許文献４】Ｓｔａｉｎｓｂｙら「ＰＲＯＣ  ＩＳＭＲＭ」２００４年第５３７巻
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、画像データなどの容積データに問合せを行う方法、及び撮像装置を制御して身体の断面像を取得する方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
大まかに言えば、容積データに問合せを行う方法は、容積データに対して基準面を定めるステップと、基準面と交差する可動の問合せ平面に存在し、容積データと交差する問合せウィンドウを設け、この問合せ平面の平行移動及び／又は回転が、問合せウィンドウの対応する動きをもたらすステップと、問合せ平面の個々の動きに対して、問合せウィンドウと基準面との相対配置を決定するステップと、前記決定に基づいて、容積データ内の問合せウィンドウの位置に対応する容積データを通る断面像を提供するステップとを含む。
【００１７】
大まかに言えば、撮像装置を制御して身体の断面像を取得する方法は、身体に関連する検査面に対応する基準面を定めるステップと、基準面と交差する可動の問合せ平面に存在する問合せウィンドウを設け、この問合せ平面の平行移動及び／又は回転が、問合せウィンドウの対応する動きをもたらすステップと、問合せ平面の個々の動きに対して、問合せウィンドウと基準面との相対配置を決定するステップと、前記決定に基づいて、身体を貫く断面像と、断面像の相対配置と、問合せウィンドウと基準面との相対配置に対応する検査面とを提供するステップとを含む。
【００１８】
従って、第１の態様では、本発明は、容積データの問合せを行うコンピュータ実行方法であって、
（ｉ）容積データに対して基準面を定めるステップと、
（ｉｉ）基準面と交差する可動の問合せ平面に存在し、容積データと交差する問合せウィンドウを設け、この問合せ平面の平行移動及び／又は回転が、問合せウィンドウの対応する動きをもたらすステップと、
（ｉｉｉ）前記問合せ平面が、該問合せ平面が回転できる中心となるポールに関連付けられ、問合せ平面の個々の動きに対して、前記ポールと前記基準面との交差点を決定し、前記問合せ平面の前記ポールを中心とした回転の相対角度を決定し、前記ポールの前記基準面に対する傾斜角を決定するステップと、
（ｉｖ）ステップ（ｉｉｉ）における前記決定に基づいて、容積データ内の問合せウィンドウの位置に対応する容積データを貫く断面像を提供するステップと、
を含む方法を提供する。
【００１９】
ステップ（ｉｉｉ）における決定は、ポールと基準面との相対配置を評価することに関するものであるが、これにより、最終的に問合せ平面と基準面との相対配置を提供できるようになる。代替の数学的計算及び幾何学的構成を使用して問合せ平面と基準面との相対配置に到達することもできるが、このような計算及び構成では、ポールと基準面との相対配置を明確には決定できない可能性もあり、この方法を以下の態様で説明するようなシステムで及び／又はコントローラとともに実行する場合、この情報は特に利点がある。
【００２０】
ポールは問合せ平面内に存在することが好ましい。
【００２１】
この第１の態様によれば、２Ｄ画像平面（すなわち問合せ平面）が、（以前に取得したＭＲＩ容積画像データ又はリアルタイムＭＲＩ容積画像データのような）３Ｄ画像データなどの容積データの至る所に動くことができるが、基準面と交差するように制約される。
【００２２】
少なくとも使用者などが問合せウィンドウを動かす場合、基準面は容積データに対して適所に固定されることが好ましく、これにより、使用者が容積データ内で方向に迷わないようにするさらなる保護手段が提供される。
【００２３】
一方で、使用者などが問合せ平面を動している間に、基準面（平面又は曲面）は容積データに対して動くことができ、これにより、容積データの至る所に問合せウィンドウを自由に動かし、或いは誘導することに応じて容積データに問合せを行うという選択肢を使用者に与える。
【００２４】
本発明による方法は、容積データを取得又は生成するステップを含むことができる。例えば、ＭＲＩ又はＣＴシステムに本発明を使用する場合、本方法は、患者の内部生体構造に対応する容積データを取得又は生成するステップを含むことができる。
【００２５】
別の態様では、本発明は、撮像システムを制御して身体の断面像を提供するコンピュータ実行方法であって、
（ｉ）身体と所定の関係を有する検査面に対応する基準面を定め、この検査面に関して、身体の特定の部分を通る断面像を撮像システムが生成できるステップと、
（ｉｉ）問合せ平面が回転できる中心となるポールを有する、基準面と交差する前記可動問合せ平面内に存在する問合せウィンドウを設け、問合せ平面の動きが、対応する問合せウィンドウの動きをもたらすステップと、
（ｉｉｉ）問合せ平面の個々の動きに対して、前記ポールと前記基準面とが交差する点を決定し、前記問合せ平面が前記ポールを中心に回転する相対角度を決定し、前記ポールの前記基準面に対する傾斜角を決定するステップと、
（ｉｖ）前記所定の関係及びステップ（ｉｉｉ）における前記決定に基づいて、基準面に対する問合せウィンドウの相対位置及び方向に対応する、身体を貫く断面像を提供するステップと、
を含む方法を提供する。
【００２６】
ステップ（ｉｉｉ）における決定は、ポールと基準面との相対配置を評価することに関するものであるが、これにより、最終的に問合せ平面と基準面との相対配置を提供できるようになる。しかしながら、代替の数学的計算を使用して問合せ平面と基準面との相対配置に到達することもできる。このような計算では、ポールと基準面との相対配置を明確に決定することはできないが、問合せ平面と基準面との相対配置の計算はこのような決定と等しい。実際に、ポールと基準面との相対配置は本質的にこのような計算で決定され、従って、この代替の計算は本発明の範囲に含まれる。このような決定を明確に定義する理由は、以下の態様で説明するようなシステムで及び／又はコントローラとともにこの方法を実行する場合、このようにすることに利点があるためである。
【００２７】
この態様では、本発明は、リアルタイムＭＲＩ又はＣＴに特に適しており、本方法は、容積データを取得するステップを含まないこともあるが、排除するわけではない。正しくは、使用者は、身体がＭＲＩ又はＣＴシステム内などの原位置にある間に、ヒト被験者の身体などの身体の至る所に断面像を直接効果的に誘導することができる。
【００２８】
次の任意の特徴は、上記の態様全てに関するものである。
【００２９】
基準面は平面であってもよいが、他の形の基準面を提供することもできる。基準面は、湾曲した、例えば半球又はその一部などの球の少なくとも一部であってもよく、円筒形の少なくとも一部であってもよい。湾曲した基準面は、容積データの少なくとも一部を少なくとも部分的に取り囲むことが好ましい。
【００３０】
容積データなどに対する問合せウィンドウの大きさは調整することができる。また、容積データ内の問合せウィンドウの位置などに対応する断面像の解像度も調整することができる。問合せ平面内の問合せウィンドウの位置を調整して、例えば問合せウィンドウと基準面及び／又は容積データ内の点との間の相対距離を調整することができる。
【００３１】
基準面が平面の場合、問合せ平面が回転できる中心となるポール（又は軸）は、問合せ平面と基準面との交差線に対して一定に、例えば所定の角度に維持されることが好ましい。ポールは、問合せ平面と基準面との交差線に実質的に垂直であることが好ましい。しかしながら、ポールと交差線との間の角度は調整可能であってもよい。例えば、ポールは、傾き軸を中心に（概念的には問合せ平面「内」で）傾くことができ、従って傾き軸は、ポール、及び問合せ平面と基準平面との交差線の両方に対して垂直となり、傾き軸はポールと基準面との交差点を通る。傾き軸の周りでポールを操作することにより、使用者は、問合せウィンドウを問合せ平面内で「掃引」できる感覚を得られる。
【００３２】
基準面が湾曲している場合、問合せ平面が回転できる中心となるポール（又は軸）を、ポールと湾曲した基準面との交差点において基準面の接線に対して一定に、例えば所定の角度に維持することができ、この場合、この接線は問合せ平面内に存在する接線である。この所定の角度は、直角、又は実質的に直角であってもよい。しかしながら、ポールとこの接線との間の角度は、ポールが（概念的には問合せ平面「内」で）傾き軸を中心に傾斜できるように調整可能であってもよく、従って傾き軸は、ポール及び接線の両方に垂直であるとともに、ポールと湾曲した基準面との交差点を通る。傾き軸の周りでポールを操作することにより、使用者は、問合せウィンドウを問合せ平面内で「掃引」できる感覚を得られる。
【００３３】
従って、基準面が平面であっても湾曲していても、問合せ平面（従って問合せウィンドウ）は３つの回転自由度を有することができ、問合せ平面は全部で５ＤＯＦ、すなわち３つの回転自由度と、制約面を横切る２つの平行移動自由度を有することができる。
【００３４】
しかしながら、問合せ平面（従って問合せウィンドウ）は、２つの回転自由度しか有することができず、従って、問合せ平面は全部で４ＤＯＦ、すなわち２つの回転自由度及び制約面を横切る２つの平行移動自由度しか有することができない。
【００３５】
湾曲した基準面が球の少なくとも一部である場合、ポールは、球状に湾曲した基準面の起点（起点とは、球状に湾曲した面の表面上の全ての点に対して等距離にある空間内の点のことを意味する）を通るように制約されることが好ましい。従って、ポールは、ポールと基準面との交差点に対して全ての接線と直角を形成することができる。しかしながら、ポールは、少なくとも問合せ平面内に存在する接線と確実に直角を形成することが好ましい。
【００３６】
ポールは、ポールと制約面との交差点を通る傾き軸を中心に傾くことができる。
【００３７】
断面像を得たら、これを表示してもよいし、或いは将来表示するために記憶してもよい。
【００３８】
別の態様では、本発明は、上記の態様による方法を実行するためのコンピュータシステムを提供し、このシステムは、方法のステップを実行するためのプロセッサと、断面像を表示するための視覚的ディスプレイとを含む。
【００３９】
システムはまた、基準面に対して問合せ平面を操作するためのコントローラも含むことが好ましい。コントローラはコントローラ本体を含むことができる。
【００４０】
コントローラは、コンピュータが定めた基準面に対応する（公知の方法などで関連する）制約面を定めることができる。従って、基準面が平面の場合、制約面は平面であることが好ましく、同様に基準面が湾曲している場合、制約面は基準面と同様に湾曲していることが好ましい。しかしながら、基準面と制約面とは同一でなくてもよい。例えば、これらは、互いに同様の形状ではあるが大きさを拡大又は縮小したものであってもよい。
【００４１】
コントローラ本体は、制約面を横切ってのみ平行移動するように制約されることが好ましい。従って、コントローラを５ＤＯＦ以下、好ましくは４ＤＯＦしか有さないように制約することにより、コントローラ本体が、コントローラ本体に対して局所的な制約面に垂直な方向に平行移動できないようにすることができる。コントローラ本体を制約面を横切って平行移動させることにより、使用時に基準面に対する問合せ平面（従って問合せウィンドウ）の対応する平行移動が行われ、これにより、使用者はコントローラ本体と制約面との相対位置と、対応する問合せ平面と基準面との相対位置との間の相関関係を理解するようになる。
【００４２】
このようにして、使用者は、断面像自体から注意をそらすことなく、（制約面に対してコントローラ本体を単純に動かすことにより）容積データの至る所に問合せ平面（従って問合せウィンドウ）を平行移動又は回転させるなどのように直観的に動かして、容積データのそれぞれの断面像を表示することができる。
【００４３】
換言すれば、使用者は、仮想空間内の基準面を横切る問合せ平面の制約された動きを実空間内のコントローラ本体の制約された動きと直観的に関連付ける。この制約により、使用者は、直接相関する空間的及び方向的制御情報を得る。
【００４４】
従って、本発明は、（ＭＲＩ及びＣＴにより生成されるような）容積画像データを誘導することにより、操作者を、マウスで動く別のＧＵＩを使用したり、或いは画像平面の軌跡を表示する３Ｄ基準データからの位置フィードバックに依存したりしなければならないような他の相互作用に気を取られたり、或いは方向に迷ったりすることなく、表示された断面像に視覚的に集中できるようにする直観的な方法を提供する。
【００４５】
とはいえ、（主断面像の表示に加えて）使用者に補助画像を表示することにより、使用者が、容積データに問合せを開始する前などに、容積データに関して基準面がどこに存在するかを判断できるようにすることもできる。
【００４６】
コントローラ本体は、問合せ平面が回転できる中心となるポールに対応する回転軸を中心に回転可能であり、この結果、コントローラ本体がこの回転軸を中心に回転することにより、問合せ平面のポールを中心とした対応する回転が行われるようになることが好ましい。回転軸はコントローラ本体内に存在することができる。
【００４７】
このようにして、使用者は、回転軸を中心としたコントローラ本体の（角度）方向と、（回転）ポールを中心とした問合せ平面の（角度）方向との間の相関関係を理解する。従って、使用者は、（コントローラ本体を単純に回転させることにより）問合せ平面（従って問合せウィンドウ）を容積データの（回転）ポールを中心に直観的に回転させて、断面像から注意をそらす必要なく断面像を表示させることができる。この問合せ平面の回転自由度とコントローラ本体の回転自由度との間の相関関係により、使用者は、さらに容易に容積データに問合せを行えるようになる。実際に、この相関関係により、使用者が方向に迷わないようにさらに保護される。
【００４８】
コントローラ本体は、傾斜軸を中心に傾斜可能であることが好ましい。制約面及び基準面の両方が平面の場合、傾斜軸は、問合せ平面と上述の基準面との交差線に対応することができる。制約面及び基準面の両方が湾曲している場合、傾斜軸は、上述のようにポールと問合せ平面内に存在する基準面との交差点における基準面の接線に対応することができる。
【００４９】
傾斜軸を中心にコントローラを傾斜させることにより、使用時に基準平面に対するポールの傾斜角に、対応する変化が生じるようになる。このようにして、使用者は、制約面に対するコントローラ本体の傾斜（の角度）と基準面に対するポールの傾斜角度との相関関係を理解する。
【００５０】
従って、使用者は、断面像から注意をそらす必要なく、（制約面に対してコントローラ本体の傾斜角を単純に調整することにより）基準面、従って容積データに対して問合せ平面（従って問合せウィンドウ）の傾斜角を直観的に調整して、断面像を表示することができる。実際に、コントローラ本体の傾斜とポールの傾斜との間の相関関係により、容積データに問合せを行う際に使用者が方向に迷わないようにさらに保護される。
【００５１】
また、使用時にポールの傾き軸に対応する掃引軸を中心にコントローラ本体を掃引することもできる。掃引軸を中心にコントローラ本体を掃引して、ポールと上述の接線との間の角度を変化させることができる。
【００５２】
使用者が制約面を中心に及び／又はこの面を横切ってコントローラ本体を処理又は操作すると、本発明の方法を実行するように構成されたコンピュータにコントローラ本体の位置及び方向が提供される。コンピュータは、コントローラが提供する方向及び位置情報を使用して、あらゆる倍率などを可能にする一方で、基準面に対する問合せ平面の対応する方向及び位置を決定する。このようにして、操作者は、制約面に対してコントローラ本体の対応する位置を手で検知することにより、基準面に対して（及び容積データ内で）（例えば非視覚的に）問合せ平面の方向及び位置を検知する。
【００５３】
従って、本発明によって、（ＭＲＩ及びＣＴから得た、或いは対話型リアルタイムＭＲＩシステムの一部としての）容積画像データを誘導するためのコントローラを直観的かつ容易に使用することにより、操作者が、マウスで動く別のＧＵＩを使用したり、或いは３Ｄ基準データディスプレイからの位置フィードバックに依存したりするような別の相互作用によって方向を迷わされたり、或いはこれらに気を取られたりすることなく、表示された断面像に視覚的に集中できるようになる。本発明により、使用者が非視覚的検知を使用して、必要な方向及び位置フィードバックを得ることができるようになる。制約されたコントローラ本体（及び制約面に関するコントローラ本体の制約）と制約された問合せ平面（及び基準面に関する問合せ平面の制約）との間の対応により、この非視覚フィードバックが得られる。
【００５４】
コントローラは、使用者が手を放してもコントローラ本体がその位置を保持するように構成されることが好ましい。
【００５５】
本発明はまた、使用者が、ＭＲＩ又はＣＴなどによりリアルタイムで身体に問合せを行うことができるようにするシステムも提供する。例えば、コントローラ本体の位置及び方向に関する情報を、コントローラによりコンピュータに提供することができる。この情報を使用して、次にシステムは、コントローラ本体と制約面との相対配置に対応する対照点又は面に関する身体の断面像を生成することができ、これにより問合せ平面と基準面との相対配置が決定される。
【００５６】
別の態様では、本発明は、前述の態様によるシステムの一部に使用するためのコントローラを提供する。コントローラは、前述のようなコントローラ本体を含むことができる。コントローラはまた、コントローラ本体の方向を地球磁場などに関して検出するための方向センサ、例えば磁場センサを含むこともできる。また一方、方向センサは、コントローラ本体の方向を決定するための光学センサを含むこともできる。コントローラ又はコントローラ本体は、１、２、３又はそれ以上の方向センサを含むことができる。
【００５７】
制約面は、コントローラの一部を形成する物理的表面であってもよい。或いは、コントローラを、コントローラ本体の平行移動を制限するように構成して、たとえ制約面が実空間内の面であっても、コントローラの一部を形成する物理的表面でない面を横切って平行移動するようにすることができる。例えば、コントローラ本体を、物理的表面から空間的にオフセットされた制約面を横切って平行移動できるように制約することができる。コントローラ本体を起点を中心に可動となるように制約して、球状に湾曲した制約面又は円筒形に湾曲した制約面、或いは半球又は半円筒形制約面などのこれらの一部を掃引するようにすることもできる。たとえ物理的表面でなくても、このような「掃引」面を制約面とすることができる。
【００５８】
方向センサを設けて、所定の配置に関して及び／又は制約面に関してコントローラ本体の傾斜範囲を定めることもできる。同じ方向センサ、或いは追加の又は代替の方向センサを設けて、コントローラの掃引範囲を決定することができる。このような方向センサは、湾曲した、好ましくは球状の制約面を有するコントローラに含まれることが好ましい。
【００５９】
添付の図面を参照しながら、例示のみを目的として本発明についてさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明によるコントローラを示す平面図である。
【図２】本発明によるコントローラを示す側面図である。
【図３】本発明によるコントローラを示す正面図である。
【図４】図１〜図３のコントローラの実用試作機を示す図である。
【図５（ａ）】ハンドル及びこれに関連する回転軸を示す概略図である。
【図５（ｂ）】ハンドル及びこれに関連する傾斜軸を示す概略図である。
【図５（ｃ）】ハンドル及びこれに関連するハンドルの傾き軸を示す概略図である。
【図６】本発明による代替のコントローラを示す平面図である。
【図７】本発明による同じ代替のコントローラを示す側面図である。
【図８】本発明による好ましいコントローラを示す側面図である。
【図９】本発明による同じ好ましいコントローラを示す端面図である。
【図１０ａ】本発明による別のコントローラの実用試作機を示す図である。
【図１０ｂ】本発明による別のコントローラの実用試作機を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
コンピュータを使用して、例えばＭＲＩ又はＸ線ＣＴで取得した、或いはこれらが生成した容積データの断面像を（視覚的ディスプレイユニットなどに）生成し、使用者が容積データに問合せを行えるようにすることができる。本発明では、前記の又は個々の断面像の存在する平面が、所定の基準面と交差する必要がある。基準面は容積データの近くに存在することができ、或いは容積データ内に存在することもできる。基準面は平面であることが好ましいが、球状曲面などの曲面であってもよい。
【００６２】
コンピュータが、問合せ平面内に画像（又は問合せ）ウィンドウを提供する。問合せウィンドウが、少なくとも部分的に容積データ内に存在する場合、コンピュータは、容積データ内の問合せウィンドウの位置に対応して容積データを貫く断面像を提供することができる。
【００６３】
問合せ平面は、容積データ及び基準面の両方に対して可動であることが好ましいが、問合せ平面は、基準平面と交差することが必要となる（基準面が平面などの場合には、問合せ平面が完全に基準面内に存在できることも考えられるため、交差によって共存も意味することを意図している）。問合せ平面が動くことにより、対応する問合せウィンドウの動きが生み出される。
【００６４】
ポールは、問合せ平面と交差することも、或いはこれと平行に延びることもできるが、問合せ平面内に存在することが好ましい。問合せ平面、従って問合せウィンドウは、ポールを中心に回転して異なる容積データの断面像を提供することができる。ポール（従って問合せ平面及びウィンドウ）が基準面に対して傾斜可能であることにより、ポールと基準面との間の角度を変化させて、異なる容積データの断面像を提供する。実際に、ポールと基準面との交差点は、異なる容積データの断面像を提供するために基準面を横切って平行移動可能である（従って問合せ平面及びウィンドウは基準面に対して平行移動可能である）。
【００６５】
問合せ平面の個々の動きに対して、使用者が問合せ平面の動きを制御することなどにより、コンピュータが問合せウィンドウの新しい位置を決定し、従って、容積データの問合せウィンドウの位置に対応する、容積データを貫く新しい断面像を提供することができる。
【００６６】
基準面は、容積データに対して所定の位置に存在し、問合せ平面が基準面と交差する。このように、問合せ平面及び基準面の配置により、容積データに対する問合せ平面の位置を決定することができる。従って、ポールを中心とした問合せ平面の回転の範囲が決定され、基準面とポールとの交差点が決定され、ポールの基準面に対する傾斜角が決定されることにより、問合せ平面と基準面との相対配置が決定される。この配置が決定されると、コンピュータは、視覚的ディスプレイユニットなどに表示するための新しい断面像を生成することができる。
【００６７】
基準面が容積データに対して可動であっても、コンピュータは、基準面と容積データとの間の（変化する）関係を決定し、これに従って問合せウィンドウの位置を決定し、従って容積データに対して問合せウィンドウの位置を決定し、これらが適切であれば、容積データの断面像を生成することができる。しかしながら、問合せ平面は、基準面に対して５ＤＯＦしか有することができないため、問合せ平面を、基準面に垂直な方向などのポールと基準面との交差点に垂直に平行移動するように制御することはできない。問合せ平面は、基準面に対して４ＤＯＦ、すなわち基準面を横切る２つの平行移動自由度と２つの回転自由度しか有さないことが好ましい。
【００６８】
上記の説明は、ＭＲＩ又はＸ線ＣＴにより取得される身体の容積画像データなどの容積データの問合せに関するものであるが、本発明はリアルタイムＭＲＩ又はＸ線ＣＴにも適している。
【００６９】
例えば、コンピュータが、本発明による方法を実行して撮像システムを制御し、身体の断面像を生成することができる。コンピュータの制御下において、撮像システムは、身体と所定の関係を有する（基準フレームなどとして機能する）検査面に対して任意に身体を貫く断面像を生成できる可能性がある。コンピュータは、検査面に対応する基準面を定めることができ、この基準面が上記のような問合せ平面及びウィンドウを定めることにより、上述した利点を使用者に与えることができる。
【００７０】
使用者などが、基準面に対して問合せウィンドウを動かすことに応答して、撮像システムが、基準面に対する問合せウィンドウの位置及び方向に対応する、検査面に対する身体の一部における身体の断面像を生成することができる。
【００７１】
図１、図２及び図３はそれぞれ、基準面に対して問合せ平面を操作するための本発明によるコントローラ１を示す図である。コントローラ１は、（要望通りに拡大又は縮小してはいるが）コンピュータが生成する問合せ平面及び基準面の物理的同等物を提供する。コントローラについては、実用試作機を示す図である図４にさらに詳細に示す。図４の矢印は、コントローラが許容する動きを示す。
【００７２】
コントローラ１は、グラフィックスタブレット１０、及びこのタブレット１０と共に使用するためのグラフィックスペン１２を含む。ペン１２及びタブレット１０は、ペン１２がタブレット１０の表面を横切って平行移動することにより、使用中にタブレット１０の表面上又はこれに近接するペン１２の位置（先端）を示す出力信号をタブレット１０から生成できるように構成される。タブレット１０は制約面に対応する平面を提供し、使用時には、この制約面自体が、コンピュータが提供する基準面に対応する。ペンが横切って平行移動するタブレット１０の表面を制約面として使用することができる。しかしながら、本実施形態では、使用時に基準面に対応する制約面は、タブレット１０の表面からオフセットされた面である。アルミニウムなどの金属で形成することができるベース板１４にタブレット１０を装着して機械的に安定させることができる。
【００７３】
コントローラ１は、ステージ２２に移動可能に連結されたハンドル２４を有するコントローラ本体２０を含む。ハンドル２４は、ハンドル２４がステージ２２に対して２自由度（２ＤＯＦ）、すなわち回転軸４０を中心とする回転と、屈曲（又は傾斜）軸４２を中心とする屈曲（又は傾斜）とを有するようにステージ２２に移動可能に連結（又は装着）されることが好ましい。図５ａ及び図５ｂは、それぞれ概略的にハンドル２４の回転軸４０及び傾斜軸４２を示す図である。しかしながら、ハンドル２４は、後述するようにステージ２２に対して別の自由度、すなわち傾きを有することもできる。
【００７４】
ハンドル２４の回転軸４０は、問合せ平面のポールに対応する。従って、ハンドルを回転軸４０を中心に例えば３０°回転させた場合、問合せ平面は、ポールを中心に３０°などの対応する範囲まで回転する。同様に、ハンドル２４をその傾斜軸４２を中心に傾斜させることにより、基準面に対するポール（従って問合せ平面）の対応する傾きが生み出される。
【００７５】
ハンドル２４とステージ２２とを接合及び／又は蝶番ステム３４で連結させることにより、ハンドル２４が制約面に対してそれぞれの軸線を中心に傾斜及び回転できるようになる。ハンドルは、制約面に対して１８０°屈曲又は傾斜することができるが、その他の傾斜範囲を与えることもできる。コントローラ本体は、回転軸４０を中心に少なくとも３６０°回転できることが好ましい。
【００７６】
ハンドル２４の回転軸４０は、図５ａに示すようにハンドル内に位置することが好ましいが、そうでなくてもよい。傾斜軸４２もハンドル内に位置することができる。或いは、傾斜軸４２はハンドルの外部にあってもよい。傾斜軸は、図５ｂに示すようにハンドル２４の縁に位置することが好ましい。
【００７７】
傾斜軸４２と回転軸４０との組み合わせにより、使用者は、ハンドル２４の回転軸４０を制約面に対してあらゆる傾斜角で（又は垂直に）配置できるようになり、コンピュータは、問合せ平面内の問合せウィンドウの位置に対応する断面像を表示できるようにするために、問合せ平面及び基準面内に存在するポールの対応する配置を決定することができる。
【００７８】
さらに、フレーム５０がＸ−Ｙガイドの組を有し、この上に、制約平面に対応する平面内で自由に摺動可能となるようにステージ２２が装着される。Ｘ−Ｙガイドにより、ステージ２２がタブレット１０の表面上を平行移動できるようになる。従って、ステージ２２に付属するペン１２がタブレット１０の表面を横切って平行移動可能となる。
【００７９】
好ましい実施形態では、ハンドル２４は、図５ｃに示すように傾き軸４４を中心に回転できないように固定される（すなわちハンドル２４は、傾き軸４４を中心に傾くことができない）。従って、ハンドルは４ＤＯＦ、すなわち回転軸４０を中心とした回転、傾斜軸４２を中心とした傾斜、及びさらなる２自由度をもたらす（例えば制約面に平行な）平面内の平行移動を有する。しかしながら、別の実施形態では、ハンドル２４を傾き軸４４に対して傾き可能にすることにより、ハンドルに５ＤＯＦを与えることもできる。
【００８０】
ハンドル２４の回転軸４０が、制約面上のあらゆる地点に位置できることにより、回転軸４０を制約面上のあらゆる地点において制約面に対してあらゆる傾斜角（又は直角）で配置できるようになる。さらに、タブレット１０に対してハンドル２４を平行移動させることにより、制約面に対する回転軸４０の対応する平行移動が生み出され、コンピュータが、基準面に対するポールの対応する平行移動を行うようになる。従って、コンピュータは、問合せ平面のポール及び基準面の対応する配置を決定することができる。
【００８１】
制約面に対して回転軸４０の方向を決定し、ハンドル２４の回転軸４０を中心とした回転の範囲を決定するために、コントローラ１は方向センサを含む。ハンドル２４自体に方向センサを含めることができる。ＭＴｉ方向センサ（オランダ、Ｘｓｅｎｓ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  ＢＶ）をハンドル内に装着することが好ましい。このような方向センサは、局所磁場を検知するとともに磁場内のセンサ（従ってハンドル２４）の方向を示す信号を供給する。好ましい実施形態では、ＭＴｉ方向センサの４元出力を使用してコントローラ本体の方向を得る（ジンバルロックを避ける）。
【００８２】
（制約面に対応する面に相対的な２Ｄ位置を提供する）タブレット１０のそれぞれの出力及び方向センサを、コンピュータ上のそれぞれのドライバを通じてインタフェース接続することができる。従って、コンピュータは、制約面に対するハンドル２４及びその回転軸４０の配置を、平面又は表面に交差する形で決定することができる。
【００８３】
使用者による制約面に対するハンドル２４の動きが決定され、これに対応する方法で問合せ平面が基準面に対して動かされる。コンピュータは、容積データ内の問合せウィンドウの位置を決定し、断面像を生成することができる。
【００８４】
問合せ平面を基準面と交差するように制約することにより、ハンドル２４及び制約面の相対配置に対応する（３Ｄ  Ｔ１強調ＭＲＩ又は多検出器ヘリカルＸ線ＣＴなどによって得られた）以前取得した容積データの組における複合傾斜平面を迅速に位置決めできるようになる。従って、容積画像データに問合せを行うことを望む使用者は、方向に迷うことなくデータを通じて問合せ平面を容易に誘導することができる。
【００８５】
問合せウィンドウは、問合せ平面内に提供されることが好ましいが、問合せ平面からオフセットして提供することもできる。
【００８６】
また、コントローラをＭＲＩシステムにインタフェース接続することにより、ＭＲＩシステムが被験者の位置する磁石ボア内の対応する位置で２Ｄ画像を得るような方法で、コントローラが問合せウィンドウに幾何学的座標を提供することもできる。バランスド又はスポイルドグラジェントエコーシーケンスのような高速取得法を使用することにより、例えばリアルタイムＭＲＩが可能となり、コントローラを使用して被験者内の問合せウィンドウの双方向測位を行って断面像を取得できるようになる。また、コントローラをＸ線ＣＴシステムなどのＣＴシステムにインタフェース接続することも可能である。
【００８７】
本発明を使用して、操作者が方向に迷うことも、或いは出力画像から視覚的注意をそらす必要もなく、ヒトボランティアにおいてリアルタイムＭＲＩ画像誘導を行ってきた。図４及び（後述する）図１０ａ及び図１０ｂに示すコントローラは両方とも、リアルタイムＭＲＩ画像の誘導及び制御に使用することに成功した。
【００８８】
本発明によるコントローラ１００を図６及び図７に示す。コントローラ１００は、上述のハンドル２４と同様のハンドル１２４を含む。ハンドル１２４は、上述のシステム３４と同様の接合又は蝶番ステム１３４によりステージ１２２と移動可能に連結されることが好ましい。
【００８９】
ハンドル１２４は、使用時に問合せ平面内に存在するポールに対応する回転軸４０を中心に回転可能であるとともに傾斜軸４２を中心に傾斜可能であり、この傾斜は、使用時に基準面に対する（問合せ平面内に存在する）ポールの傾斜に対応する。ハンドル１２４を、傾き軸４４に対して傾き可能にすることもできる。
【００９０】
ステージ１２２は、車軸ロッド１５０及び１５２によりベース１１４に連結される。ステージ１２２（従ってステム１３４によりステージ１２２に連結されるハンドル１２４）は、２軸ジンバル装着などによってそれぞれの車軸ロッドの付近に連接可能であることが好ましい。ステージ１２２は、平行移動可能でないことが好ましい。従って、ハンドルをそれぞれの車軸ロッドが構成する回転の中心付近に連接して、制約面として機能する（半球又はその一部などの球状曲面のような）曲面を横切って平行移動可能にすることができる。ハンドルが横切って平行移動できる曲面は、たとえ実空間における表面であっても物理的表面ではない場合もある。それでもなお、使用時には曲面が基準面に対応する。
【００９１】
従って、ハンドルを（球状曲面の起点などの）制約面の回転の中心付近に連接することにより、問合せ平面内に存在するポールが、同様に球状湾曲した基準面の起点付近に対応して連接するようになる。
【００９２】
さらに、（使用時には問合せ平面に存在するポールに対応する）回転軸４０を、湾曲した制約面に対してあらゆる角度で配置することができる。
【００９３】
コントローラ１００は、ハンドル１２４の方向を決定するための方向検知組立体を含む。方向検知組立体は、上述したコントローラ１と同様のハンドル１２４の方向を決定するための方向センサを含むことができる。ハンドルに方向センサを含めることもできる。方向センサは、上述したような磁場センサ又は光学センサを含むことができる。
【００９４】
制約面に対してハンドル１２４の位置及び方向を決定するために、方向組立体は、湾曲した制約面の回転又は連接の中心周囲でのハンドル１２４の回転の範囲を決定するための検出器１６０、１６２をさらに含むことができる。好ましい実施形態では、個々の車軸ロッドに方向センサを設けて、それぞれの車軸ロッドの回転の範囲を決定する。ハンドルの方向及び車軸ロッドのそれぞれの方向を照合することにより、制約面上のハンドル１２４の回転軸４０の位置及び方向を決定することができる。
【００９５】
図８及び図９は、本発明によるコントローラの別の好ましい実施形態を示す図である。構造体２５０内で直交軸を中心に回転可能な本体２２２に対して、ハンドル２２４をロッド２３４に回転可能に装着することにより、ハンドルが半球面などの湾曲した制約面上を平行移動できるようにする。構造体２５０は、直交軸を中心に回転するための２つのジンバルを有することができる。本体２２２は、前述した方向センサを含むことにより、ハンドルの位置を制約面に関して決定できるようにすることが好ましい。
【００９６】
この位置を（好ましくはハンドルに含まれる方向センサが提供する）ハンドル２２４の方向と組み合わせることにより、例えば湾曲した制約面に関するハンドル２２４の回転軸４０の方向及び位置を決定できるようになる。
【００９７】
コントローラの実用試作機を示す図である図１０ａ及び図１０ｂに、コントローラの別の実施形態をさらに詳細に示す。この別の実施形態は、図８及び図９の実施形態と同様のものであるが、本体２２２が枢軸２６０の周りをさらに回転できるようにした点で異なる。それほど重要ではないが、図８及び図９の実施形態のロッド２３４は、ヨーク構造２３４’に置き換えられている。
【００９８】
枢軸２６０を中心としたさらなる回転は、回転軸４０及び傾斜軸４２を中心とした動きの一部と重複するが、この回転により、半球面の制約面の全ての部分への到達が容易になる。ハンドル２２４から垂れ下がるワイヤが使用時にコントローラに巻き付かないようにするために、枢軸２６０を中心とした回転に制約を加えることができる。実際上、９０°の制約が功を奏することが判明している。或いは、無線機構を使用してハンドル２２４内の方向センサからデータを送信してもよい。
【００９９】
問合せ平面は、平面ではない問合せ面であってもよい。例えば、ヒトの心臓などの特定の解剖学的特性の一般的な形状に適合するように、問合せ平面及び問合せウィンドウを湾曲させることができる。
【０１００】
本発明によるコントローラはまた、ハンドルを所定の位置に戻せるようにするサーボを含むこともできる。例えば、容積データ（又はリアルタイムＭＲＩ又はＣＴなどにおける被験者の身体）に問合せを行っている間に、使用者が関心のある特定の断面図に遭遇することがあり、使用者がこの断面像を「ブックマーク」できるようにコンピュータを構成することができる。基本的に、コンピュータは、容積データに対する問合せ平面及び基準面の相対配置を記録することになる。従って、使用者が見るディスプレイ上でこの断面像が失われるか或いは置換された場合、使用者は、コンピュータにこの断面像を再表示するように単純に命令することができる。しかしながら、断面像の再表示に加え、コントローラ１は、（単複の）サーボにより、特定の断面像を生む問合せ平面及び基準面の配置に対応した配置に戻される。
【０１０１】
基準面が容積データに対して可動な場合、追加のコントローラ（図示せず）を準備することが好ましい。この追加のコントローラは、基準面を容積データに対して１、２又は３次元などで動かすことができる単純なジョイスティックであってもよい。各々のコントローラ１、１００を使用して問合せ平面及びウィンドウを動かしているときは、追加のコントローラを無効にすることができる。しかしながら、各々のコントローラ１、１００を使用しているときに追加のコントローラが基準面を動かすことができる一方で、使用者が容積データの至る所に問合せウィンドウを誘導している最中に、表示された断面像に集中した状態を保つことができるという本発明の全体的な利点は保持される。
【０１０２】
通常、使用者に断面像を表示するためのディスプレイとともに本発明を使用することが想定されるが、ディスプレイは本発明の基本的な特徴ではない場合もある。
【０１０３】
磁場センサ以外のセンサを方向センサとして使用して本発明にたどり着くことができる。光学センサ、又は機械センサを使用できるとさえも考えられる。
【０１０４】
また、本発明は、ＭＲＩ及びＸ線ＣＴで取得した容積画像データに問合せを行って、複数の任意の平面を調べ、身体の正常性又は異常性を確かめるのに特に適していると考えられるが（平面を任意とする理由は、通常、被験者間で内部生体構造にばらつきがあるため、どの平面を調べる必要があるかが前もってわからないためである）、本発明をこのことに限定しなくてもよい。例えば、本発明は、地質学的な３Ｄデータの組に問合せを行うのに適している場合もある。
【０１０５】
実際、本発明は、３Ｄデータの組の検討に特に適しているが、本発明は、上述したようにリアルタイムでの撮像システムの制御にも適している。
【０１０６】
また、例えば、容積データの小さな部分に対してさらに詳細に、さらに容易に問合せを行えるように、基準面の縮尺も制約面に対して様々であってよい。基準面はまた、容積データの組の少なくとも一部の動きにも応答して、実質上空間的に不変の画像を使用者に提供するものであってもよい。例えば、本発明をリアルタイムＭＲＩ検査に使用する場合、被験者の身体の肺などの特定の特徴に基準面を「固定」して、被験者の呼吸中に基準面がこれらの地点に固定されたままとなるようにすることができる。
【０１０７】
当然ながら、本発明の方法及びコントローラは、方法を実行するプロセッサを含むあらゆるシステムに適用可能である。実際に、本発明はＭＲＩ又はＣＴでの使用に特に適しており、従って、最終的にはあらゆるＭＲＩ又はＣＴシステムでの使用に適する。
【０１０８】
好ましい実施形態を参照しながら本発明について説明した。当業者にとっては、これらの実施形態の修正、別の実施形態、及びその修正が明らになると考えられるため、これらも本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１０９】
２２２  本体
２２４  ハンドル
２３４’ヨーク構造
２６０  枢軸
【図１】
2010515510.tif 000003
【図２】
2010515510.tif 000004
【図３】
2010515510.tif 000005
【図４】
2010515510.tif 000006
【図５（ａ）】
2010515510.tif 000007
【図５（ｂ）】
2010515510.tif 000008
【図５（ｃ）】
2010515510.tif 000009
【図６】
2010515510.tif 000010
【図７】
2010515510.tif 000011
【図８】
2010515510.tif 000012
【図９】
2010515510.tif 000013
【図１０（ａ）】
2010515510.tif 000014
【図１０（ｂ）】
2010515510.tif 000015
【国際調査報告】
2010515510.tif 000016
2010515510.tif 000017
2010515510.tif 000018