(57)【要約】【課題】  体内のプローブのポジションを決定する。【解決手段】  患者のコンピュータ断層撮影は、患者の近傍でセンサーを追跡するように構成された磁気追跡システムで位置合わせされる。センサーはプローブに装着される。プローブの遠位端が患者と接触しているとき、センサーから遠位端への変換を表わすベクトルが決定され、位置合わせされた画像と一緒に用いて患者に対する遠位端のポジションが決定される。【選択図】  図１
2017060757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者のコンピュータ断層撮影スキャンを受信するステップと、
前記患者の近傍でセンサーを追跡するように構成された磁気追跡システムと、前記スキャンから導出された前記患者の画像を位置合わせするステップと、
遠位端を有するプローブに前記センサーを装着するステップと、
前記患者と接触して前記遠位端を位置付けるステップと、
前記遠位端が前記患者と接触している間、前記センサーから前記遠位端への変換を表わす変位ベクトルを決定するために前記位置合わせされた画像のデータを用いるステップと、
前記センサーを前記磁気追跡システムを用いて追跡している間、前記遠位端のポジションを決定するために前記変位ベクトルを前記センサーの位置に加えるステップと、を含む、方法。
【請求項２】
前記センサーを装着するステップが、
前記プローブの直径に一致するキャリッジを提供することと、
前記センサーを前記キャリッジに設置することと、
前記キャリッジを前記プローブに取り付けることと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記センサーを装着するステップが、前記キャリッジを前記プローブ上に摺動させること、を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記キャリッジは前記プローブの外径に合わせて寸法決めされた穴がその中に成形され、前記キャリッジを摺動させることが、前記穴を通じて前記プローブを摺動させることを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記センサーを装着するステップが、前記キャリッジを前記プローブに固定して装着すること、を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記プローブが長手方向の対称軸を有し、較正を行うことを更に含み、前記較正は、
前記センサーの位置と前記プローブの前記長手方向の対称軸上の点との間の第１の変換に対応する第１のベクトルを決定することと、
前記点と前記プローブの前記遠位端との間の第２の変換に対応する第２のベクトルを決定することと、
前記変位ベクトルを確立するために前記第１のベクトルと前記第２のベクトルとを加えることと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記点と別の点との間の前記画像上の変位を測定することによって前記第２の変換の長さを決定することを更に含み、前記別の点が前記位置合わせされた画像の前記データ中の所定の変化を検出することにより決定される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記位置合わせされた画像の前記データが放射線濃度を示すボクセル値を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記位置合わせされた画像の前記データがハンスフィールド単位を含み、前記第２の変換の長さを決定することが前記ハンスフィールド単位の前記所定の変化を測定することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
画像を位置合わせするステップが、
前記患者に対して複数の磁場放射体を配することと、
前記磁場放射体から交番磁場をそれぞれの周波数で放射することと、
前記センサー中に前記磁場を検出することと、
前記磁場放射体に対する前記センサーの前記位置及び配向を導出するために前記検出された磁場を分析することと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
複数の磁場放射体を配することが、
前記磁場放射体をフレーム上に装着するステップと、
前記フレームを前記患者と接触して配置するステップと、を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記位置合わせされた画像に基づいて、前記患者の解剖学的な特徴に対する前記センサーの前記位置及び前記配向を導出することを更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
画像を位置合わせするステップが、前記患者のコンピュータ断層撮影画像を受信することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
装置であって、
シャフトと遠位端とを有する円筒状プローブの直径に合わせて寸法決めされ、前記シャフト上に固定的に締め付けられるように構成されたキャリッジと、
前記キャリッジに配置され、それぞれの周波数の複数の磁場に反応する位置センサーと、
前記位置センサーからの信号に反応して前記プローブの前記遠位端のポジションを計算するように動作するプロセッサと、を含む、装置。
【請求項１５】
前記複数の磁場を生成するために複数の磁場放射体が上に装着されたフレームを更に含み、前記プロセッサが前記磁場放射体と患者の画像を位置合わせするように動作する、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記プロセッサが前記位置合わせされた画像の座標に対する前記プローブの前記遠位端の前記ポジションを計算するように動作する、請求項１５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（著作権情報）
この特許文書の開示の一部分は、著作権の保護を受ける資料を含んでいる。著作権の所有者は、特許商標庁の特許ファイル又はレコードに現れる通りの特許文書又は特許開示を、何人が複製しようとも異議を有しないが、それ以外の場合は、全ての著作権を留保する。
【０００２】
（関連出願の相互参照）
本出願は、米国特許仮出願第６２／２２１，３６７号の利益を主張するものであり、同仮出願は参照することによって本明細書に組み込まれる。本出願は、Ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ｓｕｉｔａｂｌｅ  Ｆｏｒ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ  Ｒｉｇｉｄ  Ｔｏｏｌｓという名称の本発明の譲受人に譲渡された同時係属中の出願第１４／９８６，１７９号と開示を共用するものである。
【０００３】
（発明の分野）
本発明は、体腔の内部の診査を行う器具に関する。より具体的には、本発明は、体内のプローブのポジションを決定するためにプローブにセンサーを装着することに関する。
【背景技術】
【０００４】
外科処置において、処置で使用される内視鏡等の剛性ツールの遠位端は、ツールの中に位置センサーを固定して組み込むことによって追跡することができる。そのようなツールが使用される典型的な外科処置は、調査のためのＥＮＴ（耳鼻咽喉）処置を含む。センサーはツールの遠位端に位置されてもよく、あるいは、センサーは遠位端から離れて、ツールの近位端の方へ位置されてもよい。ツールの近位端の方へ位置される場合、センサーは固定されたポジションにあるので、センサーの遠位端からの変位に対する補償はセンサーの測定された位置に応用されることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、手術で使用されるいくつかの剛性ツールは、ツールに固定して組み込まれた位置センサーを有さず、そのようなツールはＸ線透視等の他の手段によって追跡されることができるが、このタイプの追跡は、典型的には、ツール上の位置センサーを使用する追跡より更に不便である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態は、ツール上の任意の好都合なポジションでツールに取り付けられるセンサーを提供することによって、ツール中に組み込まれたセンサーを有しないツールに関連する問題を克服する。取り付けられると、ツールの遠位端からの取り付けられたセンサーの変位は自動的に測定され、取り付けられたセンサーの読み取りに組み込まれる。
【０００７】
本発明の実施形態によれば、患者のコンピュータ断層撮影スキャンを受信すること、患者の近傍でセンサーを追跡するように構成された磁気追跡システムと、スキャンから導出された患者の画像を位置合わせすること、センサーをプローブに装着すること、及び患者と接触してプローブの遠位端を位置付けること、により行われる方法が提供される。方法は更に、遠位端が患者と接触している間、センサーから遠位端への変換を表わすベクトルを決定するために前記位置合わせされた画像のデータを用いること、及びセンサーを磁気追跡システムを用いて追跡している間、遠位端のポジションを決定するために前記ベクトルをセンサーの位置に加えること、によって行われる。
【０００８】
方法の更なる態様によれば、センサーを装着することは、プローブの直径に合うキャリッジを提供すること、センサーをキャリッジに設置すること、及びキャリッジをプローブに取り付けること、を含む。
【０００９】
方法の更なる態様によれば、センサーを装着することは、キャリッジをプローブ上に摺動させることにより行われる。
【００１０】
方法の更なる態様によれば、キャリッジは、プローブの外径に合わせて寸法決めされ、かつその穴を通じてプローブを摺動させる、ようにその中に形成された穴を有する。
【００１１】
方法の更に別の態様によれば、キャリッジはプローブに固定して装着される。
【００１２】
方法の更に別の態様では、較正は、センサーの位置とプローブの長手方向の対称軸上の点との間の第１の変換に対応する第１のベクトルを決定すること、及び前記点とプローブの遠位端との間の第２の変換に対応する第２のベクトルを決定すること、並びに変位ベクトルを確立するために前記第１のベクトルと前記第２のベクトルとを加えること、を含む。
【００１３】
方法の別の態様は、前記点と別の点との間の画像の変位を測定することによって前記第２の変換の長さを決定することを含み、前記別の点は、前記位置合わせされた画像の前記データ中の所定の変化を検出することにより決定される。
【００１４】
方法の更に別の態様によれば、前記位置合わせされた画像の前記データは、放射線濃度を示すボクセル値を含む。
【００１５】
方法の更に別の態様によれば、前記位置合わせされた画像の前記データは、ハンスフィールド単位を含み、前記第２の変換の長さを決定することは、ハンスフィールド単位で前記所定の変化を測定することを含む。
【００１６】
方法の一態様によれば、画像を位置合わせすることは、患者と接触して複数の磁場放射体を配すること、前記磁場放射体から交番磁場をそれぞれの周波数で放射すること、センサー中に前記磁場を検出すること、及び前記磁場放射体に対する前記センサーの位置及び配向を導出するために前記検出された磁場を分析すること、を含む。
【００１７】
方法の別の態様では、前記磁場放射体はフレーム上に装着され、前記フレームは患者と接触して設置される。
【００１８】
方法の更なる態様は、前記位置合わせされた画像に基づいて、患者の解剖学的特徴に対するセンサーの位置及び配向を導出することを含む。
【００１９】
方法の更なる態様によれば、画像を位置合わせすることは、患者のコンピュータ断層撮影画像を受信することを含む。
【００２０】
本発明の実施形態によれば、円筒状プローブの直径に合わせて寸法決めされ、プローブのシャフト上に固定的に締め付けられるように構成されたキャリッジと、前記キャリッジに配置され、それぞれの周波数の複数の磁場に反応する位置センサーと、前記位置センサーからの信号に反応して前記プローブの遠位端のポジションを計算するように動作するプロセッサと、を含む装置が更に提供される。
【００２１】
装置の別の態様は、前記複数の磁場を生成するために複数の磁場放射体が上に装着されたフレームを含み、前記プロセッサが前記磁場放射体と患者の画像を位置合わせするように動作する。
【００２２】
装置の一態様によれば、前記プロセッサは前記位置合わせされた画像上の座標に対する前記プローブの遠位端の前記ポジションを計算するように動作する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
本発明をより良く理解するために、一例として、本発明の詳細な説明について言及するが、その説明は以下の図面と併せて読まれるべきであり、図面における同様の要素には、同様の参照数字が与えられている。
【図１】本発明の実施形態による、副鼻腔手術システムの概略図である。
【図２】本発明の実施形態による、手術システムで使用される磁場放射組立体の概略図である。
【図３Ａ】プローブの概略的な断面側面図である。
【図３Ｂ】プローブの概略的な断面正面図である。
【図３Ｃ】本発明の実施形態による、プローブに関連するベクトル図示する概略図である。
【図４】本発明の実施形態による、手術システムの動作で実行されるステップのフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態による、フローチャートの実行中に使用される画面の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下の説明では、本発明の様々な原理が充分に理解されるように、多くの具体的な詳細について記載する。しかしながら、これら詳細の全てが本発明を実施するうえで必ずしも必要であるとは限らないことは当業者にとって明らかであろう。この場合、一般的な概念を無用に分かりにくくすることのないよう、周知の回路、制御論理、並びに従来のアルゴリズム及びプロセスに対するコンピュータプログラム命令の詳細については、詳しく示していない。
【００２５】
参照により本明細書に組み込まれる文書は本出願の一体部分と見なされるべきであり、いずれかの用語が、それらの組み込まれた文書内で、本明細書で明示的又は暗示的に行なわれる定義と相反するように定義される場合を除き、本明細書における定義のみが考慮されるべきである。
【００２６】
ここで図面を参照し、図１を最初に参照すると、本発明の実施形態による副鼻腔手術システム２０の概略図、図２は、本発明の実施形態によるシステムで使用される磁場放射組立体２４の概略図である。システム２０は、典型的には、患者２２の副鼻腔に対する侵襲的及び／又は調査のための処置中に使用される。
【００２７】
処置のために、組立体２４は、例えば、患者が横たわっているベッド２５に組立体を固定させて、患者の頭部の下に位置付けられることができる。組立体２４は５つの磁場放射体２６を含み、実施例として、蹄鉄形状のフレームの中に固定され、フレームは放射体が患者２２の頭部を取囲むように患者の下に位置付けられる。放射体２６は、組立体２４の近傍で患者２２の頭部を含む領域３０へ、それぞれの周波数で交番磁場を放射するように構成される。交番磁場は、センサー３２、典型的には一式の３つの直交コイル、に信号を誘起し、その信号は、組立体２４に対するセンサーの位置及び配向を導出するために分析されることができる。センサー３２の位置及び配向は、領域３０内のセンサーの実質的にあらゆる位置決めを決定することができることが理解されよう。
【００２８】
以下でより詳細に説明されるように、センサー３２は剛性プローブ２８に固着され、センサーの位置及び配向の決定は、患者の副鼻腔へ挿入されることができるプローブの遠位端３４の位置及び配向が追跡されることを可能にする。患者に挿入される実体を追跡するための磁場放射体、例えば、放射体２６を使用するシステムは、米国特許出願第１４／７９２，８２３号（Ｇｏｖａｒｉ  ｅｔ  ａｌ．）で説明され、その出願は参照することによって本明細書に組み込まれる。更に、Ｂｉｏｓｅｎｓｅ  Ｗｅｂｓｔｅｒ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｂａｒ，ＣＡ）によって製造されるＣａｒｔｏ（登録商標）システム、は、本明細書で説明するシステムに類似する追跡システムを使用して、磁場によって照射される領域でコイルの位置及び配向を探し出す。
【００２９】
放射体２６を含む、システム２０の要素は、１つ又は２つ以上のメモリと通信する処理ユニットを含むシステムプロセッサ４０によって制御されることができる。典型的には、要素はケーブルによってプロセッサに接続されることができ、例えば、放射体２６はケーブル５８によってプロセッサ４０に接続されることができる。代わりに又は追加的に、要素はプロセッサに無線で連結されることができる。プロセッサ４０はコンソール５０に装着されることができ、コンソールは、典型的にはキーパッド及び／又はマウス若しくはトラックボール等の位置指示装置を含む操作制御部５１を備える。コンソール５０は更に、プローブ２８の近位端５２等のシステム２０の他の要素と接続する。処置を実行しながら、医師５４は操作制御部を使用してプロセッサと対話し、プロセッサは、システム２０によって生成された結果を画面５６上に呈示することができる。
【００３０】
プロセッサ４０は、プロセッサのメモリ内に記憶されたソフトウェアを用いてシステム２０を操作する。ソフトウェアは、例えば、ネットワークを介して、電子的形態でプロセッサ４０にダウンロードされてもよいし、又は代替的若しくは追加的に、磁気メモリ、光メモリ、若しくは電子メモリなどの、非一時的な有形媒体上に提供かつ／若しくは記憶されてもよい。
【００３１】
本発明の実施形態による、図３Ａはプローブ２８の概略的な断面側面図、図３Ｂはプローブの概略的な断面正面図、及び図３Ｃはプローブに関するベクトルを示す概略図である。以下のプローブ２８の説明では、プローブは、長手方向の対称軸６２を有する剛性円筒６０を備えると仮定する。図３Ａ及び３Ｂでは、プローブは、長手方向の対称軸６２がｚ軸を画定する一式のｘｙｚ直交軸上に描かれている。明確化するために、図３Ａ及び３Ｂでは、プローブのｘｙｚ軸は、円筒６０から変位させて描かれている。
【００３２】
センサー３２はセンサー保持具６４によって円筒６０に固定され、センサー保持具はセンサーが完全に封入されるように典型的にはプラスチックで成形される。本明細書で説明されるように、センサーと相互作用する磁場に応答して生成されたセンサーからの信号は、センサーの位置及び配向を決定するために使用される。センサーからの信号を伝達する電導線は、プローブ２８の近位端５２へ、及び近位端からコンソール５０へ接続されることができる。電導線は図３Ａ及び３Ｂに示されていない。
【００３３】
センサーは、センサー方向７０、典型的には、しかし必ずしもではないが、センサーの内部の対称軸の方向を有すると仮定し、本明細書で言及する配向は、放射体２６によって定義された基準フレームに対するセンサー方向の配向を測定する。センサー３２のセンサー方向７０は、図３Ａ及び３Ｃで矢印として概略的に示される。
【００３４】
センサー保持具６４は穴６８を有するように製造され、穴は円筒６０の直径と実質的に同じ直径を有して成形されるが、保持具と円筒６０との間に摺動嵌合があるように十分異なる。保持具６４が製造されるとき、穴６８の中心は、センサー３２から既知の距離Ａであるように作製される。Ａの典型的な値は０．５ｃｍであるが、Ａはこの値より小さい又は大きくてもよい。異なる直径を有する道具に合うように寸法決めされた穴６８を有する、一連のセンサー保持具が構築されることができる。更に、穴６８の中心は、保持具６４中に含まれることによって、センサー方向７０に対して既知の配向θを有する。したがって、図３Ｃに示されるように、センサー３２から穴６８の中心まで、本明細書ではベクトルＶとも称される、既知の変位ベクトル（Ａ、θ）が存在する。
【００３５】
穴６８は、典型的にはベクトルＶと直交する対称軸６９を有し、対称軸は、保持具６４が製造されるときに成形されることによって、ベクトルＶに対して既知の方向φを有する。（図３Ｃ）。
【００３６】
更に以下で説明されるように、システム２０を動作する際に、センサー保持具６４の穴６８は円筒６０上を摺動し、保持具は近位端５２に近接するとき円筒に固定される。円筒６０を穴６８内で摺動させることで、軸６９及び６２は一致し、更に方向φと一致することが理解されよう。保持具６４は、頭部を有する止めねじ７２を備え、頭部は、医師５４によって把持されることができる。頭部を用いて医師は止めねじを手で締めて、保持具６４を円筒６０に沿って所望ポジションで固定することができる。センサー３２の中心から遠位端３４までの距離は、距離Ｂであると仮定する。距離Ａと違って、センサー保持具６４が円筒６０に固定されているとき距離Ｂは既知ではないが、以下に説明されるように、システム２０の動作でプロセッサ４０は距離Ｂを計算することができる。
【００３７】
図４は、本発明の実施形態による、システム２０の動作で実行されるステップのフローチャートであり、図５は前記フローチャートの実施中の画面５６の概略図である。フローチャートのステップはまた、図３Ａ、３Ｂ、及び３Ｃによっても示される。
【００３８】
初期ステップ１００にて、患者２２の頭部は、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）によってスキャンされ、スキャンからのＣＴデータはプロセッサ４０によって取得され、本明細書では実施例として蛍光透視コンピュータ断層撮影法であると仮定する。患者２２のＣＴスキャンは、副鼻腔手術処置に対応するフローチャートの残りのステップの実施と独立して実行されてもよい。典型的には、ステップ１００は、以下の処置の外科ステップのいく日か前に実施されてもよい。
【００３９】
第１の処置ステップ１０２にて、放射組立体２４が患者２２の頭部の下に装着される。次に放射体２６が作動され、位置合わせステップ１０４にて、放射体の基準フレームが被験者の頭部の基準フレームと共に位置合わせされる。位置合わせは、典型的には、当技術分野では公知の任意の手段による、例えば、磁場センサーコイル、又はそのようなコイルの一式を、患者の外部形体、並びに放射体を保持するフレームに対して、１つ又は２つ以上の既知の位置及び配向に設置することによる。
【００４０】
初期表示ステップ１０６にて、プロセッサ４０は、ステップ１００で受信したＣＴデータを使用して、患者の外部形体の表示１５０、本明細書では画像１５０とも称する、を生成する。ＣＴデータはハンスフィールド単位（ＨＵ）を有するボクセルの形式であり、患者２２の外部形体の画像１５０は、ボクセル値及びそれらのＨＵ値から生成することができることが理解されるであろう。プロセッサ４０は画面５６上に画像１５０を表示し、図５は画面上に表示された画像を概略的に図示する。
【００４１】
動作ステップ１０８にて、医師はセンサー保持具６４の穴６８をプローブ２８の剛性円筒６０上に摺動させ、次に医師は止めねじ７２を使用してセンサー保持具をプローブの近位端５２の近傍の適所に係止する。保持具が適所に係止されると、医師は、プローブの遠位端３４を患者の外部形体の選択された領域、例えば、患者の鼻の側面の領域、と接触させる。
【００４２】
プロセッサ４０がセンサーの位置及び配向を計算することができるように、遠位端の位置決めは、必然的にセンサー保持具６４及びその封入されたセンサー３２を領域３０内に持ってくる（図１及び２）。プロセッサがこの計算を行うと、典型的には、センサー方向７０を表示するアイコン１５２が、画像１５０の近傍で画面５６上に導入される。アイコン１５２は、センサーの信号から決定されたセンサー３２の位置及び配向にしたがって、画像１５０及び放射体２６の共通の座標系内で画面５６上に位置付け及び配向される。
【００４３】
医師がプローブ２８を保持しているという事実により、医師はセンサー３２の実際の位置及び配向を認識している。アイコン１５２の位置及び配向をセンサー３２の実際の位置及び配向と比較することは、医師にシステム２０の正確な動作の確認を与える。
【００４４】
較正ステップ１１０にて、プローブの遠位端が患者の外部形体と接触していることを、典型的には制御部５１を使用して、医師はプロセッサ４０に通知する。通知を受け取ると、プロセッサはセンサー３２の既知の位置上で２つの変換を行う。第１の変換はベクトルＶ（Ａ、θ）（図３Ｃ）に対応し、したがって、プロセッサはセンサーの位置をθによって定義された方向に沿って値Ａだけ、軸６２上の点Ｐに変換させる（図３Ａ）。点Ｐに対応する点Ｐ’が図５に描かれ、第１の変換の終了を示す。典型的には、点Ｐ’は画面５６上に描かれない。
【００４５】
点Ｐから、プロセッサは方向φに対応する方向に第２の変換を行う。軸６９と６２とは一致するので、第２の変換は、軸６２に沿った変換に対応する方向である。軸６９に沿って方向φに動いている点Ｐが患者２２の外表面と交わる場所を画像データから決定することによって、プロセッサは画像１５０のデータを用いて第２の変換の実際の長さを決定する。外表面との交わりは、画像中に測定された放射線濃度に少なくとも１つの所定の変化がある、例えば、画像データのハンスフィールド単位の値に変化がある、ときに起こる。変化に好適な値は、２００〜５００ハンスフィールド単位である。交わりは、軸６２上の点Ｑであると仮定される。点Ｑは、点Ｐから距離Ｂであることが分かり、したがって、第２の変換はベクトル（Ｂ、φ）に対応する。本明細書ではベクトルＷとも称され、図３Ｃに示される。
【００４６】
点Ｑのポジションの計算はＣＴ画像データを使用するが、画像が患者２２の実際の外部形体と共に位置合わせされるので、点Ｑは、患者の実際の外側の点に相当することが理解されよう。
【００４７】
較正ステップの終了で、プロセッサはアイコン１５２を画面５６から削除し、アイコン１５４を点Ｑに対応する画像１５０のポジションに位置付ける。アイコン１５４の位置及び配向を遠位端３４の実際の位置及び配向と比較することは、医師に較正ステップの正確な終了の確認を与える。
【００４８】
較正ステップの２つの変換、Ｖ＋Ｗの和は、プロセッサ４０によって記憶されるベクトルである。
【００４９】
続く追跡ステップ１１２にて、遠位端３４の位置を決定するために、プロセッサはステップ１１０で記憶されたベクトルをセンサーの位置に加える。遠位端の配向は方向φに対応し、方向φはまた、センサーを追跡する際にプロセッサによって決定される。したがって、プロセッサは、センサー３２の位置及び配向を決定することによって、遠位端３４の位置及び配向を計算することができる。プロセッサは、遠位端の位置及び配向に対応するアイコンを画面５６上に位置付けることができる。いくつかの実施形態では、遠位端が患者２２内にある場合、アイコンを不明瞭にする可能性がある画像１５０の外部形体は、少なくとも部分的に透明に描画される。患者の解剖学的特徴に対する遠位端のポジションは、位置合わせされた画像上の座標に対する遠位端の算出されたポジションに基づいて導出されることができる。
【００５０】
当業者であれば、本発明が上記で具体的に図示及び記載されたものに限定されない点を理解するであろう。むしろ、本発明の範囲は、上述した様々な特徴の組み合わせ及び部分的組み合わせ、並びに上記の説明を読むことで当業者が想到するであろう、先行技術にはない特徴の変形例及び改変例をも含むものである。
【００５１】
〔実施の態様〕
（１）  患者のコンピュータ断層撮影スキャンを受信するステップと、
前記患者の近傍でセンサーを追跡するように構成された磁気追跡システムと、前記スキャンから導出された前記患者の画像を位置合わせするステップと、
遠位端を有するプローブに前記センサーを装着するステップと、
前記患者と接触して前記遠位端を位置付けるステップと、
前記遠位端が前記患者と接触している間、前記センサーから前記遠位端への変換を表わす変位ベクトルを決定するために前記位置合わせされた画像のデータを用いるステップと、
前記センサーを前記磁気追跡システムを用いて追跡している間、前記遠位端のポジションを決定するために前記変位ベクトルを前記センサーの位置に加えるステップと、を含む、方法。
（２）  前記センサーを装着するステップが、
前記プローブの直径に一致するキャリッジを提供することと、
前記センサーを前記キャリッジに設置することと、
前記キャリッジを前記プローブに取り付けることと、を含む、実施態様１に記載の方法。
（３）  前記センサーを装着するステップが、前記キャリッジを前記プローブ上に摺動させること、を含む、実施態様２に記載の方法。
（４）  前記キャリッジは前記プローブの外径に合わせて寸法決めされた穴がその中に成形され、前記キャリッジを摺動させることが、前記穴を通じて前記プローブを摺動させることを含む、実施態様３に記載の方法。
（５）  前記センサーを装着するステップが、前記キャリッジを前記プローブに固定して装着すること、を含む、実施態様２に記載の方法。
【００５２】
（６）  前記プローブが長手方向の対称軸を有し、較正を行うことを更に含み、前記較正は、
前記センサーの位置と前記プローブの前記長手方向の対称軸上の点との間の第１の変換に対応する第１のベクトルを決定することと、
前記点と前記プローブの前記遠位端との間の第２の変換に対応する第２のベクトルを決定することと、
前記変位ベクトルを確立するために前記第１のベクトルと前記第２のベクトルとを加えることと、を含む、実施態様１に記載の方法。
（７）  前記点と別の点との間の前記画像上の変位を測定することによって前記第２の変換の長さを決定することを更に含み、前記別の点が前記位置合わせされた画像の前記データ中の所定の変化を検出することにより決定される、実施態様６に記載の方法。
（８）  前記位置合わせされた画像の前記データが放射線濃度を示すボクセル値を含む、実施態様７に記載の方法。
（９）  前記位置合わせされた画像の前記データがハンスフィールド単位を含み、前記第２の変換の長さを決定することが前記ハンスフィールド単位の前記所定の変化を測定することを含む、実施態様７に記載の方法。
（１０）  画像を位置合わせするステップが、
前記患者に対して複数の磁場放射体を配することと、
前記磁場放射体から交番磁場をそれぞれの周波数で放射することと、
前記センサー中に前記磁場を検出することと、
前記磁場放射体に対する前記センサーの前記位置及び配向を導出するために前記検出された磁場を分析することと、を含む、実施態様１に記載の方法。
【００５３】
（１１）  複数の磁場放射体を配することが、
前記磁場放射体をフレーム上に装着するステップと、
前記フレームを前記患者と接触して配置するステップと、を含む、実施態様１０に記載の方法。
（１２）  前記位置合わせされた画像に基づいて、前記患者の解剖学的な特徴に対する前記センサーの前記位置及び前記配向を導出することを更に含む、実施態様１０に記載の方法。
（１３）  画像を位置合わせするステップが、前記患者のコンピュータ断層撮影画像を受信することを含む、実施態様１に記載の方法。
（１４）  装置であって、
シャフトと遠位端とを有する円筒状プローブの直径に合わせて寸法決めされ、前記シャフト上に固定的に締め付けられるように構成されたキャリッジと、
前記キャリッジに配置され、それぞれの周波数の複数の磁場に反応する位置センサーと、
前記位置センサーからの信号に反応して前記プローブの前記遠位端のポジションを計算するように動作するプロセッサと、を含む、装置。
（１５）  前記複数の磁場を生成するために複数の磁場放射体が上に装着されたフレームを更に含み、前記プロセッサが前記磁場放射体と患者の画像を位置合わせするように動作する、実施態様１４に記載の装置。
【００５４】
（１６）  前記プロセッサが前記位置合わせされた画像の座標に対する前記プローブの前記遠位端の前記ポジションを計算するように動作する、実施態様１５に記載の装置。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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