(57)【要約】  グリッド較正システムは、１又は複数の介入ツールを有する介入機器２３と、較正領域内で介入ツール２３を支持しガイドするための孔マトリクスを有するグリッド２２と、グリッド２２に対して位置付けられ、較正領域内の介入ツール２３を示すツール画像を生成するイメージング装置２４と、を用いる。グリッド較正システムは更に、ツール画像と、グリッドの孔マトリクスを表す点マトリクスを有する仮想グリッドとの画像位置合わせから導き出される、グリッド２２及びイメージング装置２４の相対的な位置付けの任意のアライメント調整を表示するために、グリッド較正ワークステーション４０を用いる。
2017520316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの介入ツールを有する介入器具と、
較正領域内において前記少なくとも１つの介入ツールを支持しガイドするための孔マトリックスを有するグリッドと、
前記グリッドに対し位置付けられ、前記較正領域内の前記少なくとも１つの介入ツールを示すツール画像を生成するイメージング装置と、
前記イメージング装置と通信するとともに、前記ツール画像と前記グリッドの前記孔マトリックスを表す点マトリックスを有する仮想グリッドとの画像位置合わせから導き出される、前記グリッド及び前記イメージング装置の相対的な位置付けに対する較正調整を表示するグリッド較正ワークステーションと、
を有するグリッド較正システム。
【請求項２】
前記アライメント調整が、前記イメージング装置に対する前記グリッドの水平調整を含む、請求項１に記載のグリッド較正システム。
【請求項３】
前記アライメント調整が、前記イメージング装置に対する前記グリッドの垂直調整を含む、請求項１に記載のグリッド較正システム。
【請求項４】
前記アライメント調整が、前記グリッドに対する前記イメージング装置の回転調整を含む、請求項１に記載のグリッド較正システム。
【請求項５】
前記グリッド較正ワークステーションが更に、前記仮想グリッドに対する前記ツール画像の調整適合エラーを表示するように動作可能である、請求項１に記載のグリッド較正システム。
【請求項６】
追跡グリッドが、追跡座標系内の前記グリッド、及び前記追跡座標系内の前記グリッドによって支持され及びガイドされる前記少なくとも１つの介入ツールの少なくとも一方の追跡を表し、前記グリッド較正ワークステーションが更に、前記仮想グリッドに対する前記追跡グリッドの仮想追跡適合エラーを表示するように動作可能である、請求項１に記載のグリッド較正システム。
【請求項７】
追跡グリッドが、追跡座標系内の前記グリッド、及び前記追跡座標系内の前記グリッドによって支持されガイドされる前記少なくとも１つの介入ツールの少なくとも一方の追跡を表し、前記グリッド較正ワークステーションが更に、前記ツール画像に対する前記追跡グリッドの画像追跡適合エラーを表示するように動作可能である、請求項１に記載のグリッド較正システム。
【請求項８】
前記グリッド較正ワークステーションが更に、前記ツール画像上への前記仮想グリッドのオーバレイを示すグリッド較正画像をリアルタイムに表示するように動作可能である、請求項１に記載のグリッド較正システム。
【請求項９】
前記画像位置合わせは、前記グリッド較正ワークステーションが、前記ツール画像内の少なくとも１つの介入ツール及び前記仮想グリッド内の少なくとも１つのグリッド点を識別すること、及び前記グリッド較正ワークステーションが、前記ツール画像内で識別された各介入ツール及び前記仮想グリッド内で識別された各グリッド点の関数として変換マトリクスを計算すること、を含む、請求項８に記載のグリッド較正システム。
【請求項１０】
追跡グリッドは、追跡座標系内の前記グリッド及び前記追跡座標系内の前記グリッドによって支持されガイドされる前記少なくとも１つの介入ツールの少なくとも一方の追跡を表し、前記グリッド較正ワークステーションが更に、前記ツール画像上への前記仮想グリッド及び前記追跡グリッドのオーバレイを示すグリッド較正画像をリアルタイムに表示するように動作可能である、請求項１に記載のグリッド較正システム。
【請求項１１】
前記画像位置合わせは、前記グリッド較正ワークステーションが、前記ツール画像の少なくとも１つの介入ツール、前記仮想グリッド内の少なくとも１つのグリッド点、及び前記追跡グリッド内の少なくとも１つの追跡点を識別すること、及び前記グリッド較正ワークステーションが、前記ツール画像内で識別された各介入ツール、前記仮想グリッド内で識別された各グリッド点、及び前記追跡グリッド内で識別された各追跡点の関数として、少なくとも１つの変換マトリクスを計算すること、を含む、請求項１０に記載のグリッド較正システム。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの介入ツールが、少なくとも１つのカテーテルを有する、請求項１に記載のグリッド較正システム。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの介入ツールが、少なくとも１つのニードルを有する、請求項１に記載のグリッド較正システム。
【請求項１４】
前記グリッドの孔マトリクス及び前記仮想グリッドの点マトリクスは一致している、請求項１に記載のグリッド較正システム。
【請求項１５】
前記イメージング装置が超音波プローブである、請求項１に記載のグリッド較正システム。
【請求項１６】
較正領域内において少なくとも１つの介入ツールを支持しガイドする孔マトリクスを有するグリッド、及び前記グリッドに対して位置付けられるイメージング装置、のためのグリッド較正方法であって、
前記較正領域内の少なくとも１つの介入ツールを示すツール画像を生成するステップと、
前記ツール画像と、前記グリッドの前記孔マトリクスを表す点マトリクスを有する仮想グリッドとの画像位置合わせから導き出される、前記グリッド及び前記イメージング装置の相対的な位置付けに対する較正調整を表示するステップと、
を含むグリッド較正方法。
【請求項１７】
前記仮想グリッドに対する前記ツール画像の調整適合エラーを計算し、表示するステップを更に含む、請求項１６に記載のグリッド較正方法。
【請求項１８】
前記仮想グリッドに対する追跡グリッドの仮想追跡適合エラーを計算し、表示するステップを更に含み、
前記追跡グリッドは、追跡座標系内の前記グリッド及び前記追跡座標系内の前記グリッドによって支持されガイドされる少なくとも１つの介入ツールの少なくとも一方の追跡を表す、請求項１６に記載のグリッド較正方法。
【請求項１９】
前記ツール画像に対する追跡グリッドの画像追跡適合エラーを計算し、表示するステップを更に含み、
前記追跡グリッドは、追跡座標系内の前記グリッド及び前記追跡座標系内の前記グリッドによって支持されガイドされる少なくとも１つの介入ツールの少なくとも一方の追跡を表す、請求項１６に記載のグリッド較正方法。
【請求項２０】
前記画像位置合わせは、前記ツール画像内の少なくとも１つの介入ツール及び前記仮想グリッド内の少なくとも１つのグリッド点を識別すること、及び前記ツール画像内で識別された各介入ツール及び前記仮想グリッド内で識別された各グリッド点の関数として変換マトリクスを計算すること、を含む、請求項１６に記載のグリッド較正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、介入プロシージャ（例えば、前立腺ブラキセラピープロシージャ）に組み込まれるグリッド較正システムに関する。本発明は、特に、介入プロシージャの最中、超音波プローブのイメージング平面に対し、解剖学的関心領域内で介入ツール（例えば、カテーテル、ニードル、その他）を支持しガイドするためのグリッド（テンプレートとしても知られる）の較正に関する。
【背景技術】
【０００２】
前立腺癌は、最も一般的な非皮膚関連の癌であり、アメリカ人男性の癌死亡の第２の主要な原因である。男性の６人に１人に影響を及ぼし、前立腺癌の約238,000の新しい症例が２０１３年に診断されており、そのうち30,000は命にかかわるものである。ブラキセラピーは、高線量レート（「ＨＤＲ」）及び低線量レート（「ＬＤＲ」）プロシージャによって、前立腺癌を治療するために使用される一般的な放射線治療である。概して、ＨＤＲ前立腺ブラキセラピーは、前立腺への１０−２０のカテーテルの経会陰的挿入と、その後の、リモートアフターローダを使用したこれらのカテーテル内への放射性線源の順次の挿入とを含む。これに対して、ＬＤＲ前立腺ブラキセラピーは、前立腺に挿入される多数のニードルを通じて供給される約１００の放射性シードの前立腺内への永続的な埋め込みを含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＨＤＲ及びＬＤＲ前立腺ブラキセラピープロシージャの両方並びに他の前立腺プロシージャ（例えば、経会陰的前立腺生検）に関して、カテーテル又はニードルは、グリッド／テンプレートを通じて一般に挿入され、グリッド／テンプレートは、会陰に対して位置付けられ、カテーテル又はニードルが前立腺に挿入されると、カテーテル又はニードルの均一な分布及び固定のための支援及びガイダンスを提供する。
【０００４】
例えば、図１は、カテーテル／ニードル２３を含む典型的な前立腺ブラキセラピー機器セットアップ２０を示す。具体的には、例示の前立腺ブラキセラピープロシージャは、セットアップ２０全体に安定性を提供するためにステッパ２１上にグリッド／テンプレート２２と共に位置付けられる経直腸的超音波（「ＴＲＵＳ」）プローブ２４を使用して、超音波ガイダンス中に実現される。グリッド／テンプレート２２が適当な位置に保持され、ＴＲＵＳプローブ２４は、グリッド／テンプレート２２に対しほぼ垂直な軸方向において並進し、軸方向を中心に回転することを可能にされる。カテーテル／ニードル２３は、予め決められた計画に従って位置付けられ、又は前立腺１０及び周囲器官のセグメント化とともに超音波画像において遡及的に識別され、カテーテル／ニードル２３と器官セグメント化との間の相対的なジオメトリが、放射性シード（例えば放射性シード１１）の線量分布及び特定の治療計画を決定するために使用される。
【０００５】
超音波画像におけるエコーフラッシュによるカテーテル／ニードル２３の手動識別は、例えば貧弱な画像品質、隠れている構造及びオペレータ経験のような要因により、エラーを被りやすい。これらの制限を克服し精度を改善するために、追跡システム３０（例えば電磁（「ＥＭ」）追跡システム又は光学追跡システム）が、今日、ＨＤＲ及びＬＤＲ前立腺ブラキセラピープロシージャに関して提案されている。特にＥＭ追跡システムの場合、ＥＭセンサ（図示せず）が、前立腺１０及び周囲の解剖学的関心領域に対しカテーテル／ニードル２３及びＴＲＵＳプローブ２４をＥＭ座標系内において正確に空間的に位置特定するために、カテーテル／ニードル２３及びＴＲＵＳプローブ２４の両方に組み込まれる。グリッド／テンプレート２２が、追跡センサと一体化されることもでき、その一方、グリッド／テンプレート２２が追跡センサと一体化されない場合、ＥＭ座標系内でグリッド／テンプレート２２を位置特定する代替の方法は、ＥＭグリッド較正の実施を含むことができ、この較正において、追跡されるカテーテル／ニードル２３は、グリッド／テンプレート２２の全体のマッピングを生成するために孔マトリクスのさまざまなロケーションに挿入される。ＥＭ座標系でのグリッド／テンプレート２２の孔マトリクスのこの位置特定は、「ＥＭグリッド」として知られる。
【０００６】
前立腺ブラキセラピープロシージャの最中、超音波スキャナの特定のモデルは、例えば図２に示す超音波画像２５上の白色ドットの仮想グリッドのオーバレイのようなグリッド／テンプレート２２の孔マトリクスのアライメントについて視覚的な支援を提供するために、ＴＲＵＳプローブ２４からの超音波画像上に「仮想グリッド」をオーバレイするフィーチャを具備する。これは、ＴＲＵＳプローブ２４の画像平面（図示せず）へのグリッド／テンプレート２２の孔マトリクスの投影として役立つことを意味する。図２に例示的に示されるように、仮想グリッドは、超音波画像２５へのＭｘＮグリッド点の単純なオーバレイであり、選択された間隔（一般に５ｍｍ又は１０ｍｍ）は、グリッド／テンプレート２２の孔マトリクスのＭｘＮ孔及び間隔に一致し又はそれと等価である。正確な追跡のために、仮想グリッドに対する孔マトリクスグリッド／テンプレート２２のアライメントは、オペレータによって手動で実施される。セットアップ２０のためのこの較正は、一般に、水槽内でグリッド／テンプレート２２の孔マトリクスにカテーテル／ニードルを挿入し、必要に応じてグリッド／テンプレート２２の物理的な位置を調整することによって、ときどき（例えば毎日／毎週／毎月）行われ、それにより、仮想グリッドオーバレイは、ＴＲＵＳプローブ２４の画像平面におけるツールのエコーフラッシュによって表現されるように、グリッド／テンプレート２２の孔マトリクスに最大限に一致するようになる。図３は、仮想グリッドに対するグリッド／テンプレート２２の孔マトリクスの真のアライメントを表す超音波画像２６内のＣ３及びＥ５ロケーションに対応する２つの超音波エコーを示す。しかしながら、実際、このような真のアライメントは、多くの前立腺ブラキセラピープロシージャの進行中にめったに達成されず及び／又は維持されない。
【０００７】
今日、グリッド／テンプレート２２の孔マトリクスを超音波仮想グリッドにアラインさせるためのグリッド較正のプロセスは、手動で行われており、オペレータによるアライメントの主観的な視覚的確認を必要とする。より具体的には、垂直方向及び／又は水平方向におけるグリッド／テンプレート２２の並進並びにＴＲＵＳプローブ２４の回転は、「試行錯誤」で調整され、これは、時間がかかり、オペレータ間で異なりやすい。こうして、従来技術における問題は、ステッパ２１に対するグリッド／テンプレート２２及びＴＲＵＳプローブ２４の正確な位置付けのために必要とされるグリッド並進及び／又はプローブ回転の最適な組み合わせを決定し、図３に示されるように仮想グリッドオーバレイに対しグリッド／テンプレート２２の孔マトリクスをアラインすることの難しさである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、グリッド／テンプレート（例えば図１に示されるグリッド／テンプレート２２）の較正を助けるための自動化された品質保証方法を提案し、更にアライメントエラーの定量化を提供する。本発明は、仮想グリッドを通じてツールフラッシュ及び投影される超音波グリッド点のロケーションを自動的に検出するための画像識別方法の使用を含む。この情報から、仮想グリッドに対するグリッド／テンプレートの正確なアライメントのために必要とされる正確な並進及び／又は回転パラメータが、計算され、オペレータに表示されることができる。本発明は更に、グリッド／テンプレートと、仮想グリッド又は他のタイプの任意の外部グリッド基準（例えば図１に示される追跡システム３０）との間の適合エラーを決定するために利用されることができる。
【０００９】
本発明の１つの形態は、１又は複数の介入ツール（例えばカテーテル又はニードル）を有する介入機器と、較正領域内において介入ツールを支持及びガイドするための孔マトリクスを有するグリッドと、グリッドに対して位置付けられ、較正領域内の介入ツールを示すツール画像を生成する超音波プローブと、を用いるグリッド較正システムである。
【００１０】
グリッド較正システムは更に、ツール画像と、グリッドの孔マトリクスを表す点マトリクスを有する仮想グリッドとの画像位置合わせから導き出される、グリッド及び超音波プローブの相対的な位置付けのアライメント調整を表示するためにグリッド較正ワークステーションを用いる。
【００１１】
アライメント調整は、超音波プローブに対するグリッドの水平方向の並進調整、超音波プローブに対するグリッドの垂直方向の並進調整、及び／又はグリッドに対するプローブの回転調整を含むことができる。
【００１２】
単に並進調整のために、好適には、２又はより多くの介入ツールが、ツール画像を生成するために利用される。
【００１３】
回転調整のために、好適には、３又はより多くの介入ツールが、ツール画像を生成するために利用される。
【００１４】
グリッド較正ワークステーションは更に、仮想グリッドに対するツール画像のアライメント適合エラー（例えば最小２乗）を表示することができる。アライメント適合エラーは、アライメント適合エラーが対応する介入プロシージャ（例えばＨＤＲ又はＬＤＲ前立腺ブラキセラピープロシージャ）について許容できるか又は許容できないかを示す閾値に対して適用されることができる。
【００１５】
介入機器は更に、追跡システム（例えばＥＭ追跡システム）を有することができ、追跡システムは、グリッドに対して位置付けられ、グリッドの孔マトリクスを表す追跡グリッドを生成するために介入ツール及び／又はグリッドと一体化されるセンサを有する。追跡グリッドの生成によって、グリッド較正ワークステーションは更に、仮想グリッドに対する追跡グリッドの仮想追跡適合エラー（例えば最小２乗）、及び／又はツール画像に対する追跡グリッドの画像追跡適合エラー（例えば最小２乗）を表示することができる。追跡適合エラーは、ＥＭ追跡システムの追跡の正確さが対応する介入プロシージャについて許容できるか又は許容できないかを示す閾値に対して適用されることができる。
【００１６】
本発明の上述の形態及び他の形態並びに本発明のさまざまな特徴及び効果は、添付の図面と関連して理解される本発明のさまざまな実施形態の以下の詳細な説明から一層明らかになる。詳細な説明及び図面は、本発明の単に説明するものであり、制限するものではなく、本発明の範囲は、添付の請求項及びその等価なものによって規定される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】当分野において知られている例示的な前立腺ブラキセラピープロシージャを示す図。
【図２】当分野において知られている仮想グリッドオーバレイを有する例示的な超音波画像を示す図。
【図３】当分野において知られている仮想グリッドオーバレイを有する例示的な超音波画像を示す図。
【図４】本発明によるグリッド較正システムの例示的な実施形態を示す図。
【図５】本発明によるグリッド較正方法の例示的な実施形態を表すフローチャート。
【図６】図４に示されるシステムによる図５に示されるフローチャートの例示の実行によって生成される例示のグリッド較正画像を示す図。
【図７】図４に示されるシステムによる図５に示されるフローチャートの例示の実行によって生成される例示の変換マトリクス計算を示す図。
【図８】図４に示されるシステムによる図５に示されるフローチャートの例示的な実行によって生成される例示のグラフィッカルユーザインタフェースを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の理解を容易にするために、図４及び図５にそれぞれ示される本発明のグリッド較正システム及び方法の例示的な実施形態が、ＥＭ追跡システムによって追跡される介入ツールの超音波イメージングの状況において、ここに提供される。例示的な実施形態の記述から、当業者であれば、（１）追跡グリッドを除くベース較正方法について、（２）追跡グリッドを含む追跡較正方法について、（３）さまざまなタイプの介入ツール及びいずれの較正方法のためのグリッド、（４）いずれの較正方法のための代替のイメージング装置、及び（５）追跡較正方法のための代替追跡システム、に関して、本発明の動作原理を如何にしてグリッド較正システム／方法のインプリメンテーションに適用するかが分かるであろう。
【００１９】
図４を参照して、図１の介入機器２０は更に、水タンク／ファントム２８の超音波画像２７を容易にするために、当技術分野において知られているステッパ２１のサポート２９上に位置付けられる水タンク／ファントム２８を用いる。ＥＭ追跡システムは、ＥＭ磁界生成器３１、介入ツール２３と一体化されるＥＭセンサ３２、ＴＲＵＳプローブ２４と一体化されるＥＭセンサ（図示せず）、グリッド／テンプレート２２と一体化される任意のＥＭセンサ、及び当分野において知られているツールトラッカ３３を用いる。
【００２０】
通常、動作中、１又は複数の介入ツール２３は、グリッド／テンプレート２２の孔マトリクスのさまざまな孔を通して挿入され、介入ツール２３は、超音波画像２７においてエコーフラッシュとして可視である。好適には、２又はより多くの介入ツール２３のイメージングから、グリッド較正並進調整が、（１）ＴＲＵＳプローブ２４に対するグリッド／テンプレート２２の高さ調整のための垂直方向におけるグリッド／テンプレート２２の並進、及び（２）ＴＲＵＳプローブ２４に対するグリッド／テンプレート２２の横方向調整のための水平方向におけるグリッド／テンプレート２２の並進、に関して表示される。好適には３又はより多くの介入ツール２３のイメージングから、グリッド較正回転調整が、グリッド／テンプレート２２に対する超音波画像２７の角度調整のために、時計回り又は反時計回りの方向におけるＴＲＵＳプローブ２４の回転に関して表示される。この目的で、グリッド較正ワークステーション４０は、ワークステーション４０のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア及び／又は回路として構造的に構成されるモジュラネットワーク４１を用いる。
【００２１】
具体的には、モジュラネットワーク４１は、グリッド／テンプレート２２の孔マトリクスを通して挿入される介入ツール２３の超音波画像２７（以下「ツール画像２７」）上への仮想グリッドオーバレイを有するグリッド較正画像（例えば図３に示されるＧＣＩ２６）を生成するグリッド較正画像（「ＧＣＩ」）生成器４２を有する。
【００２２】
実際、仮想グリッドオーバレイは、グリッド点のＭ×Ｎマトリクス（好適にはＭ≧２及びＮ≧２）の任意の形である。一実施形態において、ＧＣＩ生成器４２は、特にプリセットされた仮想グリッドの点の数及び間隔がグリッド／テンプレート２２の孔マトリクスと同一でなく又は等価でない場合に、さまざまなプリセットされた仮想グリッドの中から選択するための又は特定の仮想グリッドを特定するためのインタフェースを、ワークステーション４０のユーザに提供する。
【００２３】
モジュラネットワーク４１は更に、仮想グリッドオーバレイとツール画像２７との間の「ベストフィット（best fit、最良の適合）」を達成するために、グリッド／テンプレート２２及びＴＲＵＳプローブ２４の上述の並進及び／又は回転グリッド較正調整を計算するグリッドアライメント計算器４３を有する。更に、グリッドアライメント計算器４３は、（１）仮想グリッドオーバレイとツール画像２７との間の「調整適合エラー」、（２）仮想グリッドオーバレイと当分野において知られているグリッド／テンプレート２２の孔マトリクスのＥＭローカライゼーションを表わすＥＭグリッドとの間の「仮想追跡適合エラー」、及び／又は（３）ツール画像と当分野において知られているグリッド／テンプレート２２の孔マトリクスのＥＭローカライゼーションを表すＥＭグリッドとの間の「画像追跡適合エラー」を計算することができる。
【００２４】
モジュラネットワーク４１は更に、グリッド／テンプレート２２の孔マトリクス及び仮想グリッドオーバレイのアライメントを達成するために、グリッド／テンプレート２２が並進され、及び／又はＴＲＵＳプローブ２４が回転されるとき、並進及び／又は回転グリッド較正調整のリアルタイム表示を生成するグリッド調整表示生成器４４を有する。計算される場合、グリッド調整表示生成器４４が更に、仮想グリッドオーバレイとツール画像２７との間の調整適合エラー、仮想グリッドオーバレイとＥＭグリッドとの間の仮想追跡適合エラー、及び／又はツール画像とＥＭグリッドとの間の画像追跡適合エラーのリアルタイム表示を生成する。
【００２５】
本発明の理解を容易にするために、フローチャート４０によって実行される本発明のグリッド較正方法を表すフローチャート５０が、以下に記述される。フローチャート５０の記述は、グリッド較正目的のために６つの介入ツールを利用する状況におけるものであるが、当業者であれば、介入ツールの任意の数がこのようなグリッド較正目的のために使用されることができ、好適には３乃至７の介入ツールが使用されることが分かるであろう。
【００２６】
図５を参照して、フローチャート５０のステージＳ５２は、ツール画像上への仮想グリッドオーバレイを有するグリッド較正画像の、ワークステーション４０による生成を含む。
【００２７】
図６に例示的に示される１つの実施形態において、ＴＲＵＳプローブ２４は、ロケーションＡ６、Ｂ２、Ｄ４、Ｆ３、Ｇ５及びＨ１においてグリッド／テンプレート２２の６行×８列の孔マトリクスを通して挿入される６つの介入ツール２３からの、６つのエコーフラッシュ（「ＥＦ」）点を有するツール画像６０を生成するように動作される。ステージＳ５２のフェーズＰ５２ａの最中、生成器４２は、グリッド較正画像６２を表示するために、ツール画像６０上に仮想グリッド６１をオーバレイする。任意には、６つの介入ツール２３のＥＭ追跡及び／又はグリッド／テンプレート２２に基づいて、ステージＳ５２のフェーズＰ５２ｂの最中、生成器４２は、グリッド較正画像６２上にＥＭ点の６行×８列のＥＭグリッド６３をオーバレイして、グリッド較正画像６４を形成する。この実施形態は、ツール画像６０及び仮想グリッド６１のアライメントが、２以上の行間隔及び／又は２以上の列間隔オフセットされている場合、有利であり、６つの介入ツールのＥＭ座標が、オフセットを検出するために利用されることができる。
【００２８】
図５に戻って、フローチャート５０のステージＳ５４は、ツール画像６０及び仮想グリッド６１を最大限にアラインするためのグリッド較正調整の計算を含む。
【００２９】
図７に例示的に示される１つの実施形態において、計算器４３（図４）は、フラッシュ画像６５及び点マトリクス画像６７を生成するために、当分野において知られているＧＣＩ６２又はＧＣＩ６４の画像識別／セグメント化アルゴリズムを実行する。その後、計算器４３は、フラッシュ画像６５に関連付けられる２Ｄ座標系６６から、点マトリクス画像６７に関連付けられる２Ｄ座標系６８への、２次元（「２Ｄ」）変換マトリクス６９を計算する。変換マトリクス６９は、ツール画像６０及び仮想グリッド６１をアラインするために、現在の並進／回転位置から「ベストフィット」まで、グリッド／テンプレート２２及び／又はＴＲＵＳプローブ２４を調整するために必要な任意の並進及び／又は回転値を提供する。更に、「ベストフィット」が達成されると、変換マトリクス６９は、ツール画像６０と仮想グリッド６１との間の調整適合エラー（例えば最小２乗）、ＥＭグリッド６３と仮想グリッド６１との間の仮想追跡適合エラー、及び任意にはツール画像６０とＥＭグリッド６３との間のツール追跡適合エラー、の計算を容易にする。上述したように、グリッド／テンプレート２２の現在ロケーションにおける追跡適合エラーは、ＥＭグリッド６３の忠実性を示し、従って、新しいＥＭグリッド較正が現在のグリッドロケーションにおいて実施される必要があるかどうかを示す。
【００３０】
図５に戻って、グリッド／テンプレート２２及び／又はＴＲＵＳプローブ２４は、「ベストフィット」を達成するように調整されるので、フローチャート５０のステージＳ５６は、必要とされる計算されたグリッド調整の、リアルタイムの表示を含む。
【００３１】
図８に例示的に示される１つの実施形態において、ユーザインタフェース７０は、ダイナミックグリッド較正画像７１、グリッド／プローブ調整提示情報７２及びグリッド較正エラー７３を示す。
【００３２】
ダイナミックグリッド較正画像７１は、グリッド／テンプレート２２及び／又はＴＲＵＳプローブ２４の調整を強調表示し、例えば、調整前期間中の画像７１のミスアライメントは、調整後期間中にアラインされるように示されている。
【００３３】
アライメントを達成することを支援するために、調整前期間中の提示情報７２は、時計回り（「ＣＷ」）又は反時計回り（「ＣＣＷ」）の方向においてＴＲＵＳプローブ２４に必要とされる任意の計算された回転と、Ｘ方向及び／又はＹ方向においてグリッド／テンプレート２２に必要とされる任意の計算された並進と、を提供する。同時に、提示情報７３は、ツール画像６０と仮想グリッド６１との間の現在適合エラーＦＥ１（「ＴＧＩ ｖｓ ＶＧＩ」）、及び／又はＥＭグリッド６３と仮想グリッド６１との間の現在適合エラーＦＥ２（「ＥＧＩ ｖｓ ＶＧＩ」）を提供する。
【００３４】
グリッド／テンプレート２２及び／又はプローブ２４が調整されるに従って、提示情報７２及び７３は、ツール画像６０及び仮想グリッド６１のアライメントを最大限に達成することを助けるために、リアルタイムに更新される。実際、提示情報７２及び７３は、大きい調整／適合エラー（例えば赤）及び軽微な調整／適合エラー（例えば緑）を示すためにカラーコード化されることができる。
【００３５】
更に実際に、ワークステーション４０は、特定の閾値を超えている調整／適合エラーについて警告を提供することができ、ツール画像６０と仮想グリッド６１との間のいかなるオフセット（例えばＴＲＵプローブ２４に対するグリッド／テンプレート２２の任意の回転）も、付加のエラー計算又は修正のために保存されることができ、そののち、追跡座標系が、必要に応じて修正されることができる。
【００３６】
図４−図８を参照して、当業者であれば、特にブラキセラピープロシージャに関する最適グリッド較正を非限定的な例として含む本発明の多くの利点がわかるであろう。
【００３７】
更に、実際に、本発明のワークステーションの実施形態は、スタンドアロンのワークステーションであってもよく、又は、介入プロシージャ（例えば前立腺ブラキセラピー）を実施するための知られているワークステーションにソフトウェアソリューションとして統合されることもできる。
【００３８】
本発明のさまざまな実施形態が図示され記述されているが、当業者であれば、本願明細書に記述される本発明の実施形態は例示であり、本発明の真の範囲を逸脱することなく、さまざまな変形及び変更が行われることができるとともに、等価なものがその構成要素と置き換えられることができることが分かるであろう。更に、多くの変形が、本発明の教示を適応させるために、その中心的範囲を逸脱することなく実行されることができる。従って、本発明は、本発明を実施するために考えられる最良の形態として開示された特定の実施形態に制限されず、本発明は、添付の特許請求の範囲に入るすべての実施形態を含むことが意図される。
【図１】
2017520316.tif 000003
【図２】
2017520316.tif 000004
【図３】
2017520316.tif 000005
【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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【国際調査報告】
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