(57)【要約】  手術処置の間にパラメータを測定する方法、システム、及びコンピュータプログラム製品を提供する。画像化されるターゲットに関連付けられた物体面に複数のパターンが投射される。この複数のパターンは、共通の点で重なって、画像化されるターゲットからの物体距離が適正であることを示すように操作される。
2018538107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
臨床処置の間にパラメータを測定する方法であって、
発光体から、画像化されるターゲットに関連付けられた物体面に第１のパターンを投射するステップと、
前記発光体から、前記画像化されるターゲットに関連付けられた前記物体面に第２のパターンを投射するステップと、
前記第１及び第２のパターンが共通の点、線、又は他の幾何図形のいずれかで重なって、前記画像化されるターゲットからの物体距離が適正であることを示すように、前記第１及び第２のパターンを操作するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記第１及び第２のパターンを投射する前記ステップは、前記画像化されるターゲットの寸法を示す測定単位を示すマークを有する前記第１及び第２のパターンを投射するステップを含み、
前記測定単位は少なくとも２次元で機能する、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１及び第２のパターンを投射する前記ステップは、前記物体面に第１及び第２のクロスヘアパターンを投射するステップを含み、前記クロスヘアパターンのそれぞれは、測定単位を示す目盛を軸上に有する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記操作するステップは更に、前記第１及び第２のクロスヘアパターンのそれぞれの中心点同士がちょうど重なって、前記ターゲットからの前記物体距離が適正であることを示すように、前記第１及び第２のクロスヘアパターンを操作するステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
臨床画像化処置及び／又は手術画像化処置の一方の間にリアルタイムで実施される、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記発光体は、前記第１のパターンを前記物体面に投射する第１の発光体と、前記第２のパターンを前記物体面に投射する第２の発光体と、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記投射するステップは更に、第１及び第２のレーザ放射体を使用して、それぞれ、前記第１及び第２のパターンを前記物体面に投射するステップを含み、前記各レーザ放射体は波長が約３５０ｎｍから約１０００ｎｍである、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
非侵襲的であってリアルタイムで実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記物体距離は、前記ターゲットからカメラレンズまでの距離である、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
機能性が周囲光の影響を受けないように前記放射体の波長及び対応するパターンを選択する、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
臨床処置の間にパラメータを測定するシステムであって、
対応するパターン付きレンズを含む複数の発光体であって、前記複数の発光体のうちの第１及び第２の発光体が、それぞれ、第１及び第２のパターンを、画像化されるターゲットに関連付けられた物体面に投射するように構成されている、前記複数の発光体と、
前記第１及び第２のパターンが共通の点、線、又は他の幾何図形のいずれかで重なって、前記画像化されるターゲットからの物体距離が適正であることを示すように、前記第１及び第２のパターンを操作するように構成された入力モジュールと、
を含むシステム。
【請求項１２】
前記複数の発光体は、それぞれが対応するパターン付きレンズを有する３つ以上の発光体を含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記第１及び第２の発光体は、第１及び第２のレーザ放射体を含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記画像化処置は、臨床処置及び手術処置のいずれかの間に実施される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
臨床処置の間にパラメータを測定するコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラム製品は持続的コンピュータ可読記憶媒体に記憶され、前記持続的コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータ可読プログラムコードが前記媒体内に埋め込まれており、前記コンピュータ可読プログラムコードは、
画像化されるターゲットに関連付けられた物体面に複数のパターンを投射するように構成されたコンピュータ可読プログラムコードと、
前記複数のパターンが共通の点、線、又は他の幾何図形のいずれかで重なって、前記画像化されるターゲットからの物体距離が適正であることを示すように、前記複数のパターンを操作するように構成されたコンピュータ可読プログラムコードと、を含む、
コンピュータプログラム製品。
【請求項１６】
複数のパターンを投射するように構成された前記コンピュータ可読プログラムコードは、
発光体から、画像化されるターゲットに関連付けられた物体面に第１のパターンを投射するコンピュータ可読プログラムコードと、
前記発光体から、前記画像化されるターゲットに関連付けられた前記物体面に第２のパターンを投射するコンピュータ可読プログラムコードと、を含む、
請求項１５に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１７】
前記画像化されるターゲットの寸法を示す測定単位を示すマークを有する前記第１及び第２のパターンを投射するように構成されたコンピュータ可読プログラムコードを更に含む、請求項１６に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１８】
前記物体面に第１及び第２のクロスヘアパターンを投射するように構成されたコンピュータ可読プログラムコードを更に含み、前記クロスヘアパターンのそれぞれは、測定単位を示す目盛を軸上に有する、請求項１７に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１９】
前記第１及び第２のクロスヘアパターンのそれぞれの中心点同士がちょうど重なって、前記ターゲットからの前記物体距離が適正であることを示すように、前記第１及び第２のクロスヘアパターンを操作するコンピュータ可読プログラムコードを更に含む、請求項１８に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２０】
前記発光体は、前記第１のパターンを前記物体面に投射する第１の発光体と、前記第２のパターンを前記物体面に投射する第２の発光体と、を含む、請求項１６に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２１】
第１及び第２のレーザ放射体を使用して、それぞれ、前記第１及び第２のパターンを前記物体面に投射するコンピュータ可読プログラムコードを更に含み、前記各レーザ放射体は波長が約３５０ｎｍから約１０００ｎｍである、請求項２０に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２２】
前記物体距離は、前記ターゲットからカメラレンズまでの距離である、請求項１６に記載のコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権の主張
本出願は、２０１５年９月２３日に出願された米国特許仮出願第６２／２２２，２７３号（代理人整理番号５２１８−２３３ＰＲ）の優先権を主張するものであり、その開示は、参照によって、あたかも全内容が記載されているかのように本明細書に組み込まれている。
【０００２】
本発明概念は、全般的には、組織及び器官の血流及び灌流の画像化に関し、特に、広視野及び照明による画像化の間にターゲット距離を測定することに関する。
【背景技術】
【０００３】
画像化プロセスの間は、画質、十分な照明、及び視野（ＦＯＶ）の大きさを確保する為に、ターゲット（サンプル）からカメラレンズまでの距離が、ある特定の範囲内になければならない。この距離を、本明細書では「物体距離」と呼ぶ。画像化の用途によっては、サンプルに接触せずに、ターゲットのおおよその寸法を推定しなければならない。画像化の用途には、入院患者処置並びに外来患者処置の為の手術画像化及び臨床画像化の両方が含まれる。
【０００４】
システムによっては、近赤外線距離センサを使用して適正な物体距離を取得する。しかしながら、そのようなシステムでは、距離情報をコンピュータに、連続的にリアルタイムでフィードバックしなければならず、これによってソフトウェアアルゴリズムがより複雑になる。更に、近赤外線距離センサはコストが比較的高い。超音波距離センサは、近赤外線センサより安い傾向があるが、精度も落ちる。
【０００５】
更に、画像化処置の間にターゲット組織／器官（ターゲット領域）の寸法が分かれば有利である。システムによっては、ターゲットのそばに置くことが可能な手術／臨床用定規が用意される。ターゲットは、そのそばにある定規とともに画像化される為、ターゲット領域のおおよその寸法が明らかになる。このソリューションは、典型的には、組織／器官との接触が必要であり、処置がより複雑になる可能性があり、処置期間がより長くなる可能性がある。更に、画像化されたときに、ターゲットのそばに置かれた定規の目盛が、近赤外線画像では見えなかったり、はっきりしなかったりする可能性がある。そこで、物体距離及び／又はターゲット寸法を測定する、改良されたシステムが必要とされるであろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術の課題を解決するためのものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明概念の幾つかの実施形態は、臨床処置の間にパラメータを測定する方法を提供し、この方法は、発光体から、画像化されるターゲットに関連付けられた物体面に第１のパターンを投射するステップと、発光体から、画像化されるターゲットに関連付けられた物体面に第２のパターンを投射するステップと、第１及び第２のパターンが共通の点、線、又は他の幾何図形のいずれかで重なって、画像化されるターゲットからの物体距離が適正であることを示すように、第１及び第２のパターンを操作するステップと、を含む。
【０００８】
別の実施形態では、第１及び第２のパターンを投射するステップは、画像化されるターゲットの寸法を示す測定単位を示すマークを有する第１及び第２のパターンを投射するステップを含んでよい。この測定単位は、少なくとも２次元で機能してよい。
【０００９】
更に別の実施形態では、第１及び第２のパターンを投射するステップは、物体面に第１及び第２のクロスヘアパターンを投射するステップを含んでよく、これらのクロスヘアパターンのそれぞれは、測定単位を示す目盛を軸上に有する。
【００１０】
実施形態によっては、操作するステップは更に、第１及び第２のクロスヘアパターンのそれぞれの中心点同士がちょうど重なって、ターゲットからの物体距離が適正であることを示すように、第１及び第２のクロスヘアパターンを操作するステップを含んでよい。
【００１１】
別の実施形態では、本方法は、臨床画像化処置及び／又は手術画像化処置の一方の間にリアルタイムで実施されてよい。
【００１２】
更に別の実施形態では、発光体は、第１のパターンを物体面に投射する第１の発光体、及び第２のパターンを物体面に投射する第２の発光体であってよい。
【００１３】
実施形態によっては、投射するステップは更に、第１及び第２のレーザ放射体を使用して、それぞれ、第１及び第２のパターンを物体面に投射するステップを含んでよく、各レーザ放射体の波長が約３５０ｎｍから約１０００ｎｍである。
【００１４】
別の実施形態では、本方法は、非侵襲的であってリアルタイムで実施されてよい。
【００１５】
実施形態によっては、物体距離は、ターゲットからカメラレンズまでの距離であってよい。
【００１６】
別の実施形態では、機能性が周囲光の影響を受けないように放射体の波長及び対応するパターンを選択してよい。
【００１７】
更に別の実施形態は、関連するシステム及びコンピュータプログラム製品を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明概念の幾つかの実施形態による技術を使用する画像化システムを示す図である。
【図２Ａ】乃至
【図２Ｂ】本発明概念の幾つかの実施形態による、ターゲット領域を有する表面に投射されるクロスヘアパターンを示す図であり、目盛／数字が寸法を表す図である。
【図３】本発明概念の幾つかの実施形態による、ターゲット領域に投射されたクロスヘアパターンの重なりを示す図であり、物体距離が適正でないことを示す図である。
【図４】本発明概念の幾つかの実施形態による、適正な物体距離にあるターゲット領域に投射されたクロスヘアパターンの重なりを示す図である。
【図５】本発明概念の幾つかの実施形態によるシステムの動作を示すフローチャートである。
【図６Ａ】乃至
【図６Ｂ】本発明概念の幾つかの実施形態による、発光体で生成される水平パターン（Ａ）及び垂直パターン（Ｂ）を示す図である。
【図７】本発明概念の幾つかの実施形態による、ターゲット距離が適正であることを示す画像である。
【図８】本発明概念の幾つかの実施形態による、ターゲット距離が適正でないことを示す画像である。
【図９】本発明概念の幾つかの実施形態による、室内灯が点いていて、発光ダイオード（ＬＥＤ）ライトが消えている実施形態を示す画像である。
【図１０】本発明概念の幾つかの実施形態による、室内灯とＬＥＤライトの両方が点いている実施形態を示す画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下では、本発明概念の実施形態を、添付図面を参照しながら、より詳細に説明する。添付図面には、本発明概念の幾つかの実施形態を示す。しかしながら、本発明概念は、多様な形態で実施されてよく、本明細書で説明される実施形態に限定されると解釈されるべきではない。類似の参照符号は、全体を通して類似の要素を指す。図面では、分かりやすくする為に誇張される階層、領域、要素、又は構成要素があってよい。破線は、特に断らない限り、任意選択の特徴又は動作を示す。
【００２０】
本明細書で用いられる用語は、特定の実施形態を説明することだけを目的としており、本発明概念を限定するものではない。本明細書において使用される単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈上明らかに矛盾する場合を除き、複数形も同様に包含するものとする。更に、当然のことながら、「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（含む）」及び／又は「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）」という語は、本明細書で使用された際には、述べられた特徴、整数、手順、操作、要素、及び／又は構成要素の存在を明記するものであり、１つ以上の他の特徴、整数、手順、操作、要素、構成要素、及び／又はこれらの集まりの存在又は追加を排除するものではない。本明細書では、「及び／又は（ａｎｄ／ｏｒ）」という用語は、関連付けられて列挙された１つ以上のアイテムのあらゆる組み合わせを包含するものである。本明細書では、「ＸとＹとの間（ｂｅｔｗｅｅｎ  Ｘ  ａｎｄ  Ｙ）」や「約ＸとＹとの間（ｂｅｔｗｅｅｎ  ａｂｏｕｔ  Ｘ  ａｎｄ  Ｙ）」などの語句は、Ｘ及びＹを含むものとして解釈されたい。本明細書では、「約ＸとＹとの間（ｂｅｔｗｅｅｎ  ａｂｏｕｔ  Ｘ  ａｎｄ  Ｙ）」などの語句は「約Ｘと約Ｙとの間（ｂｅｔｗｅｅｎ  ａｂｏｕｔ  Ｘ  ａｎｄ  ａｂｏｕｔ  Ｙ）」を意味する。本明細書では、「約ＸからＹまで（ｆｒｏｍ  ａｂｏｕｔ  Ｘ  ｔｏ  Ｙ）」などの語句は「約Ｘから約Ｙまで（ｆｒｏｍ  ａｂｏｕｔ  Ｘ  ｔｏ  ａｂｏｕｔ  Ｙ）」を意味する。
【００２１】
特に定義されない限り、本明細書で使用されるあらゆる用語（技術用語及び科学用語を含む）の意味は、本発明概念が帰属する当該技術分野の当業者によって一般的に理解される意味と同じである。更に当然のことながら、語句、例えば、一般的に利用されている辞書において定義されている語句は、本明細書及び関連技術分野の文脈におけるそれらの語句の意味と整合性がある意味を有するものとして解釈されるべきであり、本明細書において明示的にそのように定義されない限り、理想化された意味又は過度に形式的な意味として解釈されるべきではない。よく知られている機能や構造については、簡潔さ及び／又は明確さの為に、詳細には説明されない場合がある。
【００２２】
当然のことながら、ある要素が別の要素に「接している」、「取り付けられている」、「接続されている」、「結合されている」、「接触している」などと言及された場合、その要素は、直接その別の要素に接しているか、接続されているか、結合されているか、接触していてよく、或いは、介在要素が存在してもよい。これに対し、ある要素が別の要素に、例えば、「直接接している」、「直接取り付けられている」、「直接接続されている」、「直接結合されている」、「直接接触している」と言及された場合、介在要素は存在しない。又、当業者であれば理解されるように、ある構造又は特徴が別の特徴に「隣接して（ａｄｊａｃｅｎｔ）」配置されていて、その構造又は特徴が言及された場合、その言及は、隣接する特徴と部分的に重なるか、隣接する特徴の下層となる部分を有してよい。
【００２３】
本明細書では、様々な要素、構成要素、領域、階層、及び／又は区画を説明する為に、第１の、第２の、などの用語を用いる場合があるが、当然のことながら、これらの要素、構成要素、領域、階層、及び／又は区画は、これらの語句によって限定されるものではない。これらの用語は、１つの要素、構成要素、領域、階層、又は区画を、別の要素、構成要素、領域、階層、又は区画と区別する為にのみ用いられる。従って、以下で論じられる第１の要素、構成要素、領域、階層、又は区画は、本発明概念の教示から逸脱しない限り、第２の要素、構成要素、領域、階層、又は区画と呼ばれてよい。操作（又はステップ）の順序は、特に別の順序が示されない限り、特許請求の範囲又は図面に示された順序に限定されない。
【００２４】
「下に（ｕｎｄｅｒ）」、「下方に（ｂｅｌｏｗ）」、「下方の（ｌｏｗｅｒ）」、「上方の（ｏｖｅｒ）」、「上方の（ｕｐｐｅｒ）」などのような空間的相対的な語句は、本明細書では、図面に示されるような、１つの要素又は特徴と別の要素又は特徴との関係を説明する場合に説明を簡単にする為に使用されてよい。当然のことながら、この空間的相対的な語句は、使用時又は操作時の器具の、図面で描かれる向きに加えて、それ以外の向きも包含するものとする。例えば、図面内の器具が反転された場合、別の要素又は特徴の「下に（ｕｎｄｅｒ）」又は「真下に（ｂｅｎｅａｔｈ）」あると記載された要素は、その別の要素又は特徴の「上に（ｏｖｅｒ）」方向づけられることになる。従って、例えば、「下に（ｕｎｄｅｒ）」という語句は、「上に（ｏｖｅｒ）」及び「下に（ｕｎｄｅｒ）」の両方の向きを包含しうる。本装置は、他の方向づけ（９０度回転又は他の方向づけ）が行われてよく、それに応じて、本明細書で使用された空間的相対的な記述子が解釈されてよい。同様に、「上方に（ｕｐｗａｒｄｌｙ）」、「下方に（ｄｏｗｎｗａｒｄｌｙ）」、「垂直方向の（ｖｅｒｔｉｃａｌ）」、「水平方向の（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）」などの用語は、本明細書では、特に断らない限り、説明のみを目的として使用される。
【００２５】
当業者であれば理解されるように、本発明概念の実施形態は、方法、システム、データ処理システム、又はコンピュータプログラム製品として実施されてよい。従って、本発明概念は、本明細書では全てまとめて「回路」又は「モジュール」と呼ばれる、ソフトウェア側面とハードウェア側面とを組み合わせた実施形態の形式をとってよい。更に、本発明概念は、コンピュータで使用可能なプログラムコードが内部で実施される、持続的な、コンピュータで使用可能な記憶媒体に収容されるコンピュータプログラム製品の形式をとってよい。ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、光学式記憶装置、又は他の電子記憶装置を含む任意の好適なコンピュータ可読媒体が利用されてよい。
【００２６】
本発明概念の動作を実施するコンピュータプログラムコードは、オブジェクト指向プログラミング言語で書かれてよく、例えば、Ｍａｔｌａｂ、Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａ、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｃ、又はＣ＋＋で書かれてよい。しかしながら、本発明概念の動作を実施する為のコンピュータプログラムコードは、従来の手続き型プログラミング言語（例えば、「Ｃ」プログラミング言語）で書かれてもよく、或いは、視覚指向のプログラミング環境（例えば、Ｖｉｓｕａｌ  Ｂａｓｉｃ）で書かれてもよい。
【００２７】
プログラムコードのうちの一部は、全てがユーザのコンピュータの１つ以上で実行されてよく、或いは一部がユーザのコンピュータでスタンドアロンソフトウェアパッケージとして実行されてよく、或いは一部がユーザのコンピュータで実行され、一部がリモートコンピュータで実行されてよく、或いは全てがリモートコンピュータで実行されてよい。後のほうのシナリオでは、リモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又はワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介してユーザのコンピュータと接続されてよく、或いは、この接続は（例えば、インターネットサービスプロバイダを使用してインターネットを介して）外部コンピュータに対して行われてよい。
【００２８】
以下では、本発明概念の実施形態による方法、装置、システム、コンピュータプログラム製品、並びにデータ及び／又はシステムのアーキテクチャ構造のフローチャート図及び／又はブロック図を参照しながら、本発明概念の一部を説明する。当然のことながら、図の各ブロック、及び／又はブロックの組み合わせは、コンピュータプログラム命令によって実施可能である。これらのコンピュータプログラム命令は、マシンを生成する為に、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、又は他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサに与えられてよく、それにより、命令は、コンピュータ又は他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサによって実行され、１つ以上のブロックで指定される機能／動作を実施する手段を作成する。
【００２９】
これらのコンピュータプログラム命令は又、コンピュータ可読なメモリ又は記憶装置に記憶されてもよく、コンピュータ又は他のプログラム可能なデータ処理装置を特定の様式で機能させることが可能であり、この、コンピュータ可読なメモリ又は記憶装置に記憶された命令によって、１つ以上のブロックで指定される機能／動作を実施する命令手段を含む製造物が製造される。
【００３０】
これらのコンピュータプログラム命令は又、コンピュータ又は他のプログラム可能なデータ処理装置にロードされて、コンピュータ又は他のプログラム可能な装置において一連の動作ステップを実施させることにより、コンピュータで実施されるプロセスを生成してもよく、コンピュータ又は他のプログラム可能な装置で実行される命令は、１つ以上のブロックで指定される機能／動作を実施するステップを与える。
【００３１】
上述のように、画像化プロセスの間は、画質、十分な照明、及び視野の大きさを確保する為に、ターゲット（サンプル）からカメラレンズまでの距離が、ある特定の範囲内になければならない。この距離を、本明細書では「物体距離」と呼ぶ。更に、ターゲット領域の寸法が分かることも有用である。そこで、本発明概念の実施形態によっては、この情報が非侵襲的な様式で提供される。本明細書に記載の実施形態によっては、画像化処理の間、適正な物体距離を確保しながら、ターゲットに接触することなく、ターゲット領域の寸法を測定する。以下、本明細書では、図１から図１０に関してこれを説明する。
【００３２】
まず図１を参照して、本発明概念の幾つかの実施形態による画像化システム１００について説明する。図１に示されるように、この画像化システムは、入力モジュール１０５と、第１の発光体１１０及び第２の発光体１２０とを含み、両発光体はそれぞれ対応するパターン付きレンズ１１５及び１２５を有する。本発明概念の範囲から逸脱しない限り、第１及び第２の発光体は、例えば、レーザ放射体、発光ダイオード（ＬＥＤ）、又は他の光源であってよい。入力モジュール１０５は、発光体１１０及び１２０を含むシステムの制御に使用されてよい。本明細書では、本発明概念の実施形態を、２つの発光体を使用する場合について説明するが、本発明概念の実施形態はこの構成に限定されない。例えば、本発明概念の範囲から逸脱しない限り、３つ以上の発光体が使用されてよい。
【００３３】
更に、図１に示されたシステムは、本発明概念の範囲から逸脱しない限り、任意の画像化システムとの組み合わせで使用されてよい。上述のように、本発明概念の実施形態は、本発明概念の範囲から逸脱しない限り、（通常は入院患者用途である）手術画像化と（非手術用途である）他の外来患者画像化処置との両方を含む、任意のフォーマットの臨床画像化で使用されてよい。
【００３４】
実施形態によっては、第１の発光体１１０及び第２の発光体１２０は、波長が約３５０ｎｍから約１１００ｎｍの範囲である、低出力（ｍＷレベル）のレーザ放射体であってよい。各レーザは、あるパターンを物体面に投射することが可能であり、例えば、後で詳述するように、クロスヘアパターンを投射することが可能である。当然のことながら、本発明概念の実施形態はクロスヘアパターンに限定されず、本発明概念の範囲から逸脱しない限り、本明細書に記載の実施形態に適する任意のパターンが使用されてよい。例えば、パターンは、１本の水平線と１本の垂直線であってよく、これらが正しく構成されるとクロスのように見える。パターンは、発光体１１０及び１２０に関連付けられたレンズ（１１５及び１２５）にエッチングされてよい。本明細書に記載の実施形態では、レンズ１１５／１２５上にパターンを配置する方法としてエッチングを記載したが、本発明概念の実施形態はこれに限定されない。例えば、パターンは、本発明概念の範囲から逸脱しない限り、インクを使用してレンズ上にタトゥーイングされてよい。
【００３５】
ターゲットから適正な物体距離で、第１及び第２の発光体の狙いをある特定の角度で物体面に定めると、２つのクロスヘアパターンの中心が互いに重なることが可能であり、これは、カメラレンズがサンプルから適正な物体距離（図１の位置Ｂ）にあることをユーザに示している。更に図１に示されるように、２つのパターンの重なり方が適正でない場合、後で詳述するように、ターゲットが位置Ａ（ターゲットが近すぎる）又は位置Ｃ（ターゲットが遠すぎる）にあることはパターン同士の相互作用の様子から明らかである為、ユーザは、カメラレンズからターゲットまでの距離をどう調節すべきかが分かる。
【００３６】
本明細書では、パターン中の重なるものが点であるとして図示及び説明しているが、本発明概念の実施形態はこの構成に限定されない。パターンの重なり方は、点以外の多様な形態であってよく、例えば、線、形状などであってよい。
【００３７】
本明細書で詳述するように、各パターン（例えば、クロスヘア）には、水平線及び垂直線の両方に、距離の単位（例えば、ｃｍやインチ）の目盛が振られてよい。上述のように２つのパターンが重なることによって適正な距離が達成されると、クロスヘア上の目盛は正しい定規となって、ターゲットの寸法を具体的な距離単位で伝える。
【００３８】
従って、上述のように、光源は、第１の発光体１１０及び第２の発光体１２０からビーム（例えば、レーザビーム）を低出力（例えば、数ミリワット）で発生させてよい。第１のビーム１３０及び第２のビーム１３５が第１のパターン付きレンズ１１５及び第２のパターン付きレンズ１２５を通り抜けると、ある特定のパターン（例えば、クロスヘアパターン）がターゲット面に投射されることが可能である。２つのビームの狙いを適正な角度で定めると、図１に示されたように、レーザ放射体の前方の特定の距離にあるターゲット面で投射パターンの中心同士が互いに重なる（位置Ｂ）。ターゲット面がレーザ放射体から近すぎる（位置Ａ）か、遠すぎる（位置Ｃ）と、投射パターンの中心同士が互いに重ならない。
【００３９】
本発明概念の実施形態では、上述のように発光体及びパターン付きレンズを使用して、手術画像化、及び他の外来患者用非手術画像化の両方を含むリアルタイム臨床画像化の間に距離マーキング及び寸法測定を行う。パターン上に示された寸法は、上述のように、対象に接触することなく取得可能であり、記録の為にカメラでキャプチャすることが可能である。
【００４０】
次に図２Ａ及び図２Ｂを参照して、本発明概念の幾つかの実施形態によるクロスヘアパターンの例について説明する。上述のように、本発明概念の実施形態は、クロスヘアパターンを使用することに限定されておらず、本明細書では、これらを例としてのみ説明する。図２Ａに示されるように、各軸に目盛（１〜４）を有するクロスヘアパターンが、一方の発光体によってターゲット面に投射されてよい。同様に、図２Ｂに示されるように、各軸に目盛を有する、回転したクロスヘアパターンが、もう一方の発光体によってターゲット面に投射されてよい。
【００４１】
そして、図３に示されるように、図２Ａ及び図２Ｂに示された、投射されたクロスヘアパターン同士が重なって、いつターゲット面がカメラレンズから適正な距離に来るかを示すことが可能である。図３は、図２Ａ及び図２Ｂの２つのクロスヘアパターンの中心点ＱとＲが重なっていないことから、ターゲット面がちょうどの距離にない状況を示している。従って、軸上の目盛は、ターゲットの寸法を表すのに適正な尺度になっていない。
【００４２】
これに対して、図４のクロスヘアパターンは、ターゲット面がカメラから適正な距離にあるときの、図２Ａ及び図２Ｂの投射されたクロスヘアパターンを示しており、２つのクロスヘアパターンの中心点がちょうど重なっている。従って、軸上の目盛は、ターゲットの実際の寸法を適正に表す。
【００４３】
次に図５を参照して、本明細書に記載の実施形態によるシステムの動作を示すフローチャートを説明する。図５に示されるように、臨床処置の間にパラメータを測定する方法の動作では、まず、ブロック５０５で、画像化されるターゲットに関連付けられた物体面に複数のパターンを投射する。この複数のパターンは、共通の点、線、又は他の幾何図形のいずれかで重なって、画像化されるターゲットからの物体距離が適正であることを示すように操作されてよい（ブロック５１５）。
【００４４】
実施形態によっては、この複数のパターンは、画像化されるターゲットの寸法を示す測定単位を示すマークを含んでよい。従って、ターゲットの寸法は、ターゲットに接触することなく取得されることが可能であり、カメラで画像をキャプチャすることにより記憶されることが可能である。実施形態によっては、この複数のパターンは、物体面に投射されるクロスヘアパターンであってよい。上述のように、各クロスヘアパターンは、測定単位を示す目盛が軸上にあってよい。従って、これらの実施形態では、各クロスヘアパターンの中心点同士がちょうど重なって、ターゲットからの物体距離が適正であることを示すように、クロスヘアパターンが操作されてよい。ターゲットのサイズ／寸法は、パターン上の目盛又はマーキングに基づいて測定されてよい（ブロック５２５）。本明細書に記載の実施形態による方法は、臨床画像化処置及び／又は手術画像化処置の一方の間にリアルタイムで実施されてよい。
【００４５】
実施形態によっては、画像の投射は、波長が約３５０ｎｍから約１０００ｎｍであるレーザ放射体を使用して行われる。本方法は、非侵襲的であってリアルタイムで実施されることが可能である。
【００４６】
本発明概念の実施形態をクロスヘアパターンに関して説明しているが、当然のことながら、本発明概念の実施形態はこの構成に限定されない。本発明概念の範囲から逸脱しない限り、本発明概念に適する任意のパターンが使用されてよい。同様に、本明細書では発光体（レーザ放射体）及び関連付けられたパターンが２つだけの場合について説明しているが、実施形態は、発光体を２つだけ使用することに限定されない。
【００４７】
次に図６Ａから図１０を参照して、本発明概念の実施形態による、距離マーカ及び光学式定規機能を使用して取得される画像の一例を説明する。まず図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、２つの発光体を含むシステム（例えば、図１に示されたシステム）を使用して、それぞれの図に示される水平パターン及び垂直パターンが生成される。これらのパターンはそれぞれ、その中央にドットＹ、Ｚを含む。
【００４８】
ターゲット（サンプル）からカメラまでの距離（物体距離）が適正であれば、図７に示されるようにドットＹ、Ｚが重なることで、あたかもドットが１つだけ存在するように見える。従って、適正な物体距離が達成されたときには、図７に示されるように、２つのドットが互いに重なっている。図７に示された実施形態では、各ブロックが特定のサイズ（例えば、１インチ×１インチ）に較正されて、ターゲットのサイズを推定する為の２次元定規として働く。図９及び図１０に示される、本発明概念の実施形態では、発光体の波長及びパターンを注意深く選択することにより、他の光源（例えば、ＬＥＤ、室内灯など）からの干渉及びノイズを避けることが可能である。従って、本明細書に記載の本発明概念の実施形態による定規機能は多次元であり、例えば、２次元（ｘ及びｙ）である。
【００４９】
同様に、物体距離が適正でない場合は、図８に示されるように、２つのドットＹ、Ｚが互いに重なっていない。
【００５０】
図６〜１０に示された実施形態では、測定機能は、光学式定規、即ち、図面に示された複数のブロックを使用して達成可能である。実施形態によっては、各ブロックは一定の距離を表してよい。図９に示されるように、ターゲット、即ち、人の手が放射ビームの中に置かれると、手の表面に格子パターンが示される。図９は、室内灯が点いていて、ＬＥＤライトが消えている実施形態を示しており、図１０は、室内灯とＬＥＤライトの両方が点いている実施形態を示している。つまり、機能性が周囲光の影響を受けないように波長及びパターンを選択することが可能である。
【００５１】
当然のことながら、図６から図１０に示された格子パターンは、例としてのみ示されている。本発明概念の範囲から逸脱しない限り、パターンは変えてよい。例えば、線の太さやブロックの大きさを調節してよい。
【００５２】
既に簡単に述べたように、本発明概念の実施形態によっては、ターゲット領域からの最適物体距離、並びにターゲット自体の寸法を測定する方法、システム、及びコンピュータプログラム製品が提供される。実施形態は、上述のように、複数の発光体を使用して物体面に投射されたパターンの重なりに基づいて情報を提供する。
【００５３】
本明細書では、本発明概念の実施形態を開示してきたが、具体的な用語を使用しているものの、それらは、限定の為ではなく、一般的且つ説明的な意味でのみ使用している。以下の特許請求の範囲は、本出願があらゆる裁判管轄権において優先権出願としてのあらゆる法定要件を満たすように提供されるものであり、本発明概念の範囲を明記するものとして解釈されるべきである。
【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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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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