(57)【要約】  本発明は椎骨レベル用のイメージングシステム１０、椎骨レベル用の識別方法、かかるシステムを制御するためのコンピュータプログラム要素、及びかかるコンピュータプログラム要素を保存したコンピュータ可読媒体に関する。イメージングシステム１０は、決定ユニット１１、定義ユニット１２、イメージングユニット１３、及び処理ユニット１４を有する。決定ユニット１１が標的椎骨レベルを決定する。定義ユニット１２が脊椎の解剖学的ランドマークを定義する。イメージングユニット１３がランドマークに基づいて脊椎に沿って一連のＸ線画像を供給する。処理ユニット１４がＸ線画像の少なくとも一つにおいて標的椎骨レベルを識別する。処理ユニット１４はさらにＸ線画像を脊椎の連続パノラマ画像に縫い合わせ、パノラマ画像において標的椎骨レベルを識別する。
2017514614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
椎骨レベル用のイメージングシステムであって、
決定ユニットと、
定義ユニットと、
イメージングユニットと、
処理ユニットとを有し、
前記決定ユニットがインターベンション前画像データを受信し、前記インターベンション前画像データを用いて標的椎骨レベルを決定するように構成され、
前記定義ユニットが脊椎の解剖学的ランドマークを定義するように構成され、
前記イメージングユニットが前記ランドマークに基づいて脊椎に沿って一連のＸ線画像を供給するように構成され、
前記処理ユニットが、前記インターベンション前画像データを用いる決定に基づいて前記Ｘ線画像の少なくとも一つにおいて前記標的椎骨レベルを識別するように構成される、
イメージングシステム。
【請求項２】
前記処理ユニットがさらに前記Ｘ線画像を脊椎のパノラマ画像へ縫い合わせ、前記パノラマ画像において前記標的椎骨レベルを識別するように構成される、請求項１に記載のイメージングシステム。
【請求項３】
前記標的椎骨レベルの決定を可能にする及び／又は前記Ｘ線画像の少なくとも一つにおいて前記標的椎骨レベルの識別を可能にするように構成される入力デバイスをさらに有する、請求項１又は２に記載のイメージングシステム。
【請求項４】
前記決定ユニットがさらに、前記インターベンション前画像データにおいて前記標的椎骨レベルを示すように構成される、請求項１から３のいずれか一項に記載のイメージングシステム。
【請求項５】
少なくとも一つの前記Ｘ線画像及び／又は前記パノラマ画像と前記インターベンション前画像データをレジストレーションするように構成されるレジストレーションユニットをさらに有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のイメージングシステム。
【請求項６】
前記決定ユニットがセグメンテーションによって前記インターベンション前画像データにおいて脊椎を抽出するように構成される、請求項１から５のいずれか一項に記載のイメージングシステム。
【請求項７】
前記決定ユニットがさらに前記セグメンテーションにおける使用のための一般脊椎モデルを受信するように構成される、請求項６に記載のイメージングシステム。
【請求項８】
前記解剖学的ランドマークが好適には第１胸椎、第１２胸椎、第１頸椎、第２頸椎、第７頸椎及び／又は仙骨の群の少なくとも一つの特徴を示す、請求項１から７のいずれか一項に記載のイメージングシステム。
【請求項９】
患者台及び／又は前記イメージングユニットを動かすためのモーション信号を供給するように構成されるモーションユニットと、好適には前記患者台及び／又は前記イメージングユニットの動きを追跡するためのトラッキング信号を供給するように構成されるトラッキングユニットとをさらに有する、請求項１から８のいずれか一項に記載のイメージングシステム。
【請求項１０】
前記患者台及び／又は前記イメージングユニットの追跡位置に基づいて前記標的椎骨レベルの位置を記録するように構成される記録ユニットをさらに有する、及び／又は患者の皮膚上で前記標的椎骨レベルをマークするように構成されるマーキングユニットをさらに有する、請求項１から９のいずれか一項に記載のイメージングシステム。
【請求項１１】
前記イメージングユニットによって供給される一連のＸ線画像を収集するためのＸ線収集デバイスと、前記Ｘ線画像を表示する表示ユニットとをさらに有する、請求項１から１０のいずれか一項に記載のイメージングシステム。
【請求項１２】
椎骨レベル用の識別方法であって、
インターベンション前画像データにおいて標的椎骨レベルを決定するステップと、
脊椎の解剖学的ランドマークを定義するステップと、
前記ランドマークに基づいて脊椎に沿って一連のＸ線画像を供給するステップと、
前記インターベンション前画像データにおける決定に基づいて前記Ｘ線画像の少なくとも一つにおいて標的椎骨レベルを識別するステップと
を有する方法。
【請求項１３】
コンピュータユニットによって実行されるときに、請求項１２に記載の方法ステップを実行するように適応される、請求項１から１１のいずれか一項に記載のシステムを制御するためのコンピュータプログラム要素。
【請求項１４】
請求項１３に記載のコンピュータプログラム要素を保存したコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は椎骨レベル用のイメージングシステム、椎骨レベル用の識別方法、かかるシステムを制御するためのコンピュータプログラム要素、及びかかるコンピュータプログラム要素を保存したコンピュータ可読媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
低侵襲脊椎インターベンションでは、治療のために正確な椎骨レベルを位置特定することが非常に重要である。インターベンションは通常Ｘ線ガイダンス下で実行され、Ｘ線システムは限られた視野のみを提供する。しかしながら、わずかの椎骨レベルしか、かかる組立画像においてその形状若しくは周辺の解剖学的構造から確実に識別することができない。従って、椎骨レベルは動悸とランドマークのカウントによって、又は限られたＸ線視野からの投影画像の視覚的評価から、識別されなければならない。結果として、プロセスは複雑になりエラーを起こしやすい。
【０００３】
デジタルＸ線イメージングでは、一回のオペレーションで再生されるには長すぎる伸長シーンの合成画像を形成するためにサブ画像からの画像の合成が一般に使用される。現代のデジタルＸ線検査装置を用いて、一回の照射で被検査患者の脊柱の全領域のＸ線画像を形成することは困難であるか若しくは不可能ですらある。被検査領域の一部の複数の連続Ｘ線画像が形成され、これらの画像が一緒に領域全体をカバーする。この類の方法は並進再構成法ともよばれ、ＥＰ０６５５８６１Ａ１から知られている。
【０００４】
さらに、ＵＳ２０１１／０２７６１７９Ａ１は所望のＡＰ  Ｘ線写真の始点と終点を指定することを開示する。ロボットシステムはこの経路をたどって連続Ｘ線画像を収集し得る。スキャン全体がコンピュータ画面上に表示され得る。外科医は表示されたスキャンにおいて一つ以上の所望の外科レベルを指定し得る。追加ロボットシステムは、確認Ｘ線画像が収集される間、指定された椎体の上の位置にマーカを保持し得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、インターベンション設定において標的椎骨レベルのより容易でより信頼できる識別を可能にする、椎骨レベル用のイメージングシステムを提供する必要があり得る。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の問題は独立クレームの主題によって解決され、追加の実施形態が従属クレームに組み込まれる。以下に記載の本発明の態様は、椎骨レベルの識別用のイメ−ジングシステム、椎骨レベル用の識別方法、コンピュータプログラム要素、コンピュータ可読媒体にも当てはまることが留意されるべきである。
【０００７】
本発明によれば、椎骨レベル用のイメージングシステムが提示される。イメージングシステムは決定ユニット、定義ユニット、イメージングユニット、及び処理ユニットを有する。決定ユニットはインターベンション前画像データを受信し、このインターベンション前画像データを用いて標的椎骨レベルを決定するように構成される。決定は自動的になされ得る。決定ユニットは、標的椎骨レベルに関する入力がユーザによって手動で供給され得るよう、入力デバイスへのインターフェースになり得る。
【０００８】
イメージングユニットはランドマークに基づいて脊椎に沿って一連のＸ線画像を供給するように構成される。ランドマークは第１胸椎、第１２胸椎、第１頸椎、第２頸椎、第７頸椎、仙骨及び／又は同様のものの特徴であり得る。"基づく"という語は一連のＸ線画像が一つ以上のランドマークに基づいてとられることを意味する。それにより、ランドマークは画像の開始、終了若しくは中心点、特定関心点であり得、及び／又は画像は一連の少なくとも二つのランドマークなどに沿ってとられ得る。Ｘ線画像は脊椎のパノラマ画像を形成するように一緒に縫い合わされ得る。
【０００９】
定義ユニットは脊椎の解剖学的ランドマークを定義するように構成される。ランドマークの定義はパノラマ画像へのインターベンション前データ（ＣＴ、ＭＲ若しくはその他）のレジストレーションによって、及び／又はパノラマ画像への患者固有若しくは一般モデルのレジストレーションによってなされ得る。処理ユニットはインターベンション前画像データにおける決定に基づいてＸ線画像の少なくとも一つにおいて標的椎骨レベルを識別するように構成される。
【００１０】
言い換えれば、標的椎骨レベル若しくは椎間板腔が決定される。標的椎骨レベル若しくは椎間板腔は例えば名前で知られ（例えばＬ２‐第２腰椎）、又はこれはインターベンション前ＣＴ若しくはＭＲＩデータ若しくはその他からわかる。
【００１１】
確実に識別可能な脊椎の解剖学的ランドマークが定義され、これは好適には例えば第１胸椎、第１２胸椎、第１頸椎、第２頸椎、第７頸椎、仙骨、及び／又は同様のものの中心、最上、若しくは最下点などの特徴を示す。
【００１２】
ランドマークに基づいて若しくはランドマークから開始して、一連のＸ線画像若しくはフレームが供給され、又は好適には、例えば標的椎骨レベル付近の領域へ向かって若しくは標的椎骨レベル付近の領域から開始して、患者台若しくはイメージングシステムをフレーム間で動かしながら収集される。フレーム間の限られたオーバーラップが好適である。
【００１３】
そして標的椎骨レベルがＸ線画像の少なくとも一つにおいて識別される。標的椎骨レベルと同じ（パノラマ）画像において確実に識別可能なランドマークを持ち、この識別は標的位置がマークされたインターベンション前データセットに基づいてなされることができ、それによって標的椎骨レベルの識別は、脊椎に沿った一連のＸ線画像への、若しくはパノラマ画像への、インターベンション前データセットの若しくはインターベンション前データの投影ビューのレジストレーションを通じて自動的になされ得る。かかるレジストレーションは定義済の解剖学的ランドマークのレジストレーションを有利に含む、又はそれに依存し、これは比較的高レベルの精度を持つレジストレーションを提供する。
【００１４】
例えば現在の若しくは最後のＸ線画像において標的椎骨レベルが識別されると、これはイメージングデバイスの視野内にあることを意味するが、これは例えば患者の皮膚上に位置マーカを置くことによって物理的に、及び／又は例えば現在のＸ線システムと患者台の位置の記憶によって電子的に、マークされ得る。この点において、Ｘ線画像収集は患者によって受信されるＸ線線量を最低限に抑えるために停止され得るか、又はこれは脊椎のより大きな領域をカバーするより完全なパノラマ画像を得るために継続し得る。
【００１５】
本発明にかかる椎骨レベル用のイメージングシステムは一連の画像に基づき、一連の画像は脊椎の定義済の解剖学的ランドマークに基づくので、本発明にかかるデバイスはインターベンション設定において標的椎骨レベルの非常に容易で信頼できる識別を可能にする。特に、処置済の椎骨レベルを誤認するリスクが大きく削減される。
【００１６】
さらに、脊椎Ｘ線画像が直接診断用途のために使用されないので、収集の線量が非常に低く選ばれ得る。さらに、本発明にかかるデバイスはＣアームモーショントラッキング若しくはテーブルモーショントラッキングの利用可能性がなくても既存のイメージングシステム上で実現されることができる。
【００１７】
一実施例において、決定ユニットはさらに若しくは付加的にインターベンション前画像データにおいて標的椎骨レベルを示すように構成される。
【００１８】
一実施例において、決定ユニットはさらに若しくは付加的に、セグメンテーションによって、特に脊椎のモデルを用いるモデルベースセグメンテーションによって、インターベンション前画像データにおいて脊椎を抽出するように構成される。その場合セグメンテーションの出力は患者固有脊椎モデルである。
【００１９】
一実施例において、決定ユニットはさらに若しくは付加的に、一般脊椎モデルを供給し、一般脊椎モデルに基づいて標的椎骨レベルを決定し、一般脊椎モデルにおいて標的椎骨レベルを示すように構成される。イメージングシステムは、一般脊椎モデルを少なくとも一つのＸ線画像及び／又はパノラマ画像とレジストレーションし（下記）、一般脊椎モデル中の表示に基づいて少なくとも一つのＸ線画像及び／又はパノラマ画像において標的椎骨レベルを示すように構成される、レジストレーションユニットをさらに有し得る。
【００２０】
一実施例において、処理ユニットはさらに、Ｘ線画像若しくはフレームを好適には脊椎の連続パノラマ画像へ縫い合わせ、パノラマ画像において標的椎骨レベルを識別するように構成される。フレーム間のオーバーラップが連続パノラマ画像に必要である。縫い合わせは例えば画像コンテンツ及び／又は患者に取り付けられる外部マーカ及び／又はテーブルに基づき得る。縫い合わされたパノラマ画像は好適には既知の識別されたランドマークから現在のイメージング位置までの連続ビューを提供し、これは現在画像における標的椎骨レベルの識別を容易かつ安全にする。
【００２１】
マークされた標的位置を伴うインターベンション前データセット（ＣＴ、ＭＲ若しくはその他）が利用可能である場合、標的椎骨レベルの識別は脊椎に沿った一連のＸ線画像への、若しくはパノラマ画像への、インターベンション前データセット若しくはインターベンション前データの投影ビューのレジストレーションを通じて自動的になされ得る。
【００２２】
付加的に、インターベンション前データにおいて脊柱を抽出し、それをパノラマ画像にレジストレーションするためにモデルベースセグメンテーション法が使用され得る。患者固有モデルなしでも、椎骨レベル識別を容易にする脊柱の一般モデルがパノラマ画像にレジストレーションされ得る。
【００２３】
標的椎骨レベルが識別されており、Ｘ線システムの視野内にあると、これは患者の皮膚上でマークされるか又は患者台とイメージングシステムの追跡位置から電子的に記録され得る。
【００２４】
一実施例において、椎骨レベル用のイメージングシステムは標的椎骨レベルの決定を可能にするように構成される入力デバイスをさらに有する。入力デバイスは代替的に若しくは付加的に少なくとも一つのＸ線画像及び／又はパノラマ画像において標的椎骨レベルの識別を可能にするように構成され得る。
【００２５】
一実施例において、椎骨レベル用のイメージングシステムは患者台及び／又はイメージングユニットを動かすためのモーション信号を供給するように構成されるモーションユニットをさらに有する。
【００２６】
イメージングシステムは患者台及び／又はイメージングユニットの動きを追跡するためのトラッキング信号を供給するように構成されるトラッキングユニットをさらに有する。トラッキングユニットは患者台及び／又はイメージングユニットに位置する少なくとも一つのセンサであり得る。センサは位置センサ及び／又は加速度センサ若しくは同様のものであり得る。
【００２７】
テーブル若しくはＸ線システムの動きのトラッキングが利用可能である場合、デバイスは十分なカバレッジを維持しながら線量を最小限にするためにどの位置で縫い合せのための次のフレームを取得するかのガイダンスをユーザに与え得る。
【００２８】
一実施例において、椎骨レベル用のイメージングシステムは患者台及び／又はイメージングユニットの追跡位置に基づいて標的椎骨レベルの位置を記録するように構成される記録ユニットをさらに有する。
【００２９】
イメージングシステムは患者の皮膚上で標的椎骨レベルをマークするように構成されるマーキングユニットをさらに有し得る。
【００３０】
一実施例において、椎骨レベル用のイメージングシステムはインターベンション前画像データを少なくとも一つのＸ線画像及び／又はパノラマ画像とレジストレーションするように構成されるレジストレーションユニットをさらに有する。レジストレーションユニットはさらにインターベンション前画像データ中の表示に基づいて少なくとも一つのＸ線画像及び／又はパノラマ画像において標的椎骨レベルを示すように構成され得る。
【００３１】
イメージングシステムは一連のＸ線画像を収集するためのＸ線収集デバイスと表示ユニットをさらに有し得る。システムは患者台をさらに有し得る。
【００３２】
本発明によれば、椎骨レベル用の識別方法も提示される。これは必ずしもこの順序ではないが以下のステップを有する：
ａ）標的椎骨レベルを決定するステップ
ｂ）脊椎の解剖学的ランドマークを定義するステップ
ｃ）ランドマークに基づいて脊椎に沿って一連のＸ線画像を供給するステップ
ｄ）Ｘ線画像の少なくとも一つにおいて標的椎骨レベルを識別するステップ。
【００３３】
ランドマークの定義はパノラマ画像へのインターベンション前データのレジストレーションによって、及び／又はパノラマ画像への患者固有若しくは一般モデルのレジストレーションによってなされ得る。
【００３４】
識別は'カウント'法によって手動で若しくは自動的になされ得る。代替的に、マークされた標的位置を伴うインターベンション前データセット（ＣＴ、ＭＲ若しくはその他）が利用可能である場合、標的椎骨レベルの識別は、脊椎に沿った一連のＸ線画像への、若しくはパノラマ画像への、インターベンション前データセット若しくはインターベンション前データの投影ビューのレジストレーションを通じて自動的になされ得る。
【００３５】
勿論、両アプローチは組み合わされて単一の、確実に識別可能なランドマークを使用してインターベンション前画像データ若しくはモデルのレジストレーションをガイドすることができる。
【００３６】
本発明によれば、椎骨レベル用のイメージングシステムを制御するためのコンピュータプログラムも提示され、コンピュータプログラムは、イメージングシステムを制御するコンピュータ上でコンピュータプログラムが実行されるとき、独立デバイスクレームで定義されるイメージングシステムに独立方法クレームで定義される椎骨レベル用の識別方法のステップを実行させるためのプログラムコード手段を有する。
【００３７】
独立クレームにかかる、椎骨レベル用のイメージングシステム、椎骨レベル用の識別方法、かかるシステムを制御するためのコンピュータプログラム要素、及びかかるコンピュータプログラム要素を保存したコンピュータ可読媒体は、特に従属クレームに定義される同様の及び／又は同一の好適な実施形態を持つことが理解されるものとする。さらに本発明の好適な実施形態は各独立クレームとの従属クレームの任意の組み合わせであることもできることが理解されるものとする。
【００３８】
本発明のこれらの及び他の態様は以降に記載の実施形態から明らかとなり、それらを参照して解明される。
【００３９】
本発明の実施形態例が添付の図面を参照して以下に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】椎骨レベル用のイメージングシステムの一実施例の略図を示す。
【図２ａ】脊椎の術前画像を示す。
【図２ｂ】脊椎に沿った一連のＸ線画像の複数の単一画像から縫い合わされるパノラマ画像を示す。
【図２ｃ】脊椎の別のパノラマ画像を示す。
【図３】椎骨レベル用のイメージングシステムの別の実施例の追加の略図を示す。
【図４】椎骨レベル用の識別方法のステップの概観図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図１はイメージングシステム１、一連のＸ線画像を収集するためのＸ線収集デバイス３、及び画像を表示するための表示ユニット２の一実施形態を概略的に例示的に示す。システムは患者台（不図示）をさらに有する。
【００４２】
イメージングシステム１０は決定ユニット１１、定義ユニット１２、イメージングユニット１３及び処理ユニット１４を有する。
【００４３】
決定ユニット１１は標的椎骨レベルを決定する。決定は自動的になされ得る。決定ユニットは決定がユーザによって手動でなされ得るよう、入力デバイス１５へのインターフェースであり得る。
【００４４】
定義ユニット１２は脊椎の解剖学的ランドマークを定義し、イメージングユニット１３と接続される。イメージングユニット１３はランドマークに基づいて脊椎に沿って一連のＸ線画像を供給する。Ｘ線画像データを受信するために、イメージングユニット１３はＸ線収集デバイス３と接続される。従って、イメージングユニット１３はＸ線収集デバイス３からのＸ線画像データに基づいて画像を供給し、画像データは例えば一つのランドマークから開始して、及び／又は一連の少なくとも二つのランドマークに沿って収集される。処理ユニット１４はＸ線画像の少なくとも一つにおいて標的椎骨レベルを識別する。処理ユニット１４はさらに脊椎の連続パノラマ画像へＸ線画像を縫い合わせ、パノラマ画像において標的椎骨レベルを識別する。縫い合わせは例えば画像コンテンツ及び／又は患者に取り付けられる外部マーカ及び／又はテーブルに基づき得る。処理ユニット１４は脊椎のＸ線画像及び／又はパノラマ画像の一つ以上を表示するために表示ユニット２及び決定ユニット１１と接続され得る。
【００４５】
イメージングシステム１０は標的椎骨レベルの決定を可能にし、Ｘ線画像及び／又はパノラマ画像における標的椎骨レベルの識別を可能にする、入力デバイス１５をさらに有する。決定はユーザによって手動で、及び／又はデバイスによって自動的になされ得る。入力デバイス１５は決定ユニット１１及び処理ユニット１４と接続され得る。
【００４６】
イメージングシステム１０は患者台及び／又はイメージングユニット１３を動かすためのモーション信号を供給する、処理ユニット１４と接続されるモーションユニット１７をさらに有する。イメージングシステム１０は患者台及び／又はイメージングユニット１３の動きを追跡するためのトラッキング信号を供給する、処理ユニット１４と接続されるトラッキングユニット１８をさらに有する。トラッキングユニット１８はモーションユニット１７及び／又はテーブル（不図示）とも接続され得る。
【００４７】
イメージングシステム１０は患者台及び／又はイメージングユニット１３の追跡位置に基づいて標的椎骨レベルの位置を記録する、処理ユニット１４と接続される記録ユニット１９をさらに有する。記録ユニット１９はトラッキングユニット１８及び／又はイメージングユニット１３とも接続され得る（接続は不図示）。
【００４８】
イメージングシステム１０は患者の皮膚上に標的椎骨レベルをマークする、処理ユニット１４と接続されるマーキングユニット２０をさらに有する。
【００４９】
イメージングシステム１０はＸ線画像及び／又はパノラマ画像とインターベンション前画像データをレジストレーションするレジストレーションユニット１６をさらに有する。このレジストレーションに基づいて、インターベンション前画像データにおいて決定された標的椎骨レベルに従って標的椎骨レベルがＸ線画像及び／又はパノラマ画像において識別され得る。レジストレーションユニット１６はイメージングユニット１３、決定ユニット１１、及び処理ユニット１４と接続され得る。
【００５０】
代替的に若しくは付加的に、インターベンション前データにおいて脊柱を抽出してそれをパノラマ画像にレジストレーションするためにモデルベースセグメンテーションも使用され得る。患者固有モデルなしでも、椎骨レベル識別を容易にする脊柱の一般モデルがパノラマ画像にレジストレーションされ得る。
【００５１】
標的椎骨レベルが識別されており、Ｘ線システムの視野内にあると、これは患者の皮膚上でマークされ得るか、又は患者台及びイメージングシステムの追跡位置が電子的に記録され得る。
【００５２】
図２ａは脊椎の術前ＭＲＩ（磁気共鳴イメージング）若しくはＣＴ（コンピュータ断層撮影）画像を示す。インターベンション前画像データが決定ユニット１１に供給され、これはこのデータを使用して標的椎骨レベルを決定する。標的椎骨レベルは、例示の目的に過ぎないが、星形マーカによって図中に示される。標的椎骨レベルがユーザによって手動で提供され得るよう、決定は入力デバイスでのユーザ入力に基づいてなされ得る。標的椎骨レベルは例えば電子患者記録に保存される診断若しくは治療表示に基づいて若しくは他の方法で自動的に決定されてもよい。
【００５３】
図２ｂは脊椎に沿った一連のＸ線画像の複数の単一画像から縫い合わされるパノラマ画像を示す。単一画像若しくは個別フレームは異なって分解されたボックスによって示される。画像は確実に識別可能な解剖学的ランドマーク、仙骨に基づく。５個の丸いマーカは'カウント'、すなわち仙骨と標的椎骨レベル間の中間椎骨を記号であらわす。
【００５４】
術前画像はパノラマ画像にレジストレーションされる。図２ａと図２ｃ（脊椎の別のパノラマ画像）の間の矢印によって示される通り、レジストレーションは標的椎骨レベルの位置が術前画像からパノラマ画像へ正確に推測されることを可能にする。標的椎骨レベルがＸ線画像若しくはパノラマ画像において識別されると、すなわちＸ線イメージングシステムが、標的椎骨がその視野内にあるように位置付けられていると、標的椎骨レベルが星形マーカ若しくは任意の他の適切なマーカで示され得る。
【００５５】
図３はＸ線イメージングシステム１０を概略的に示す。これはＸ線放射を生成するために設けられるＸ線放射源１００を伴うＸ線画像収集デバイス３を有する。Ｘ線収集デバイス３はイメージングユニット１３（不図示）によって供給される一連のＸ線画像を収集する。テーブル１１１が被検者対象を受けるために設けられる。Ｘ線画像検出モジュール１０１はＸ線放射源１００と反対側に位置し、すなわち放射手順中、被検者はＸ線放射源１００と検出モジュール１０１の間に位置する。
【００５６】
Ｘ線源１００と検出器１０１はＣアーム１０２の両端に取り付けられる。Ｃアーム１０２は湾曲レール、"スリーブ"１０３によって保持される。Ｃアームはスリーブ１０３の中でスライドすることができ、それによってＣアームの軸まわりに"回転運動"を実行する。スリーブ１０３は回転関節を介してＬアーム１０４に取り付けられ、この関節の軸まわりに"プロペラ運動"を実行し得る。Ｌアーム１０４は別の回転関節を介して天井に取り付けられ、この関節の軸まわりに回転を実行し得る。様々な回転運動がサーボモータによってもたらされる。三つの回転運動の軸とコーンビーム軸は常に単一固定点、回転Ｘ線スキャナの"アイソセンター"１０５で交わる。様々な回転運動が制御ユニット１１２によって制御される。Ｃアーム角、スリーブ角、Ｌアーム角の三つ組の各々はＸ線源１００の位置を定義する。これらの角度を時間とともに変えることによって、線源１００は処方された線源軌道に沿って動かされることができる。Ｃアーム１０２の反対側の検出器１０１は対応する動きをなす。線源軌道はアイソセントリックスフィアの面に限定される。図示の実施例はいわゆるＣタイプＸ線イメージングシステム１０のものであることが留意される。勿論、本発明は他のタイプのイメージングシステム１０にも関する。処理ユニット１４はイメージングユニット１３（不図示）によって供給される、及びＸ線収集デバイス３によって収集されるＸ線画像の少なくとも一つにおいて標的椎骨レベルを識別する。処理ユニット１４はさらにＸ線画像を脊椎の連続パノラマ画像へ縫い合わせ、パノラマ画像において標的椎骨レベルを識別する。処理ユニット１４は脊椎のＸ線画像及び／又はパノラマ画像の一つ以上を表示するための表示ユニット２と決定ユニット１１（不図示）と接続される。表示ユニット２はＸ線イメージングシステムを操作する人、すなわち臨床医へ情報を表示するためにテーブル１１１のすぐ近くに配置される。入力デバイス１５は標的椎骨レベルを決定するよう、ユーザによって情報を入力するように構成される。図４は椎骨レベル用の識別方法のステップの概観図を示す。方法は必ずしもこの順ではないが以下のステップを有する。
【００５７】
第１ステップＳ１において、標的椎骨レベルが決定される。
【００５８】
第２ステップＳ２において、脊椎の解剖学的ランドマークが定義される。
【００５９】
第３ステップＳ３において、ランドマークに基づいて脊椎に沿って一連のＸ線画像が供給される。
【００６０】
第４ステップＳ４において、Ｘ線画像の少なくとも一つにおいて標的椎骨レベルが識別される。
【００６１】
インターベンション前データが使用されると、ステップＳ２における単一ランドマークの定義とステップＳ４における標的椎骨レベルの識別はパノラマ画像へのインターベンション前データのレジストレーションによってなされ得る。また患者固有若しくは一般モデルが使用されると、ステップＳ２における単一ランドマークの定義とステップＳ４における標的椎骨レベルの識別はパノラマ画像へのモデルのレジストレーションによってなされ得る。勿論、両アプローチは単一の、確実に識別可能なランドマークを使用してインターベンション前画像データ若しくはモデルのレジストレーションをガイドするために組み合わされることができる。
【００６２】
本発明の別の実施形態例において、適切なシステム上で先の実施形態の一つにかかる方法の方法ステップを実行するように適応されることを特徴とするコンピュータプログラム若しくはコンピュータプログラム要素が提供される。
【００６３】
コンピュータプログラム要素は従ってコンピュータユニット上に保存され得、これも本発明の一実施形態の一部であり得る。このコンピュータユニットは上記方法のステップを実行する若しくは実行を誘導するように適応され得る。さらに、これは上記装置の構成要素を操作するように適応され得る。コンピュータユニットは自動的に作動する、及び／又はユーザの命令を実行するように適応され得る。コンピュータプログラムはデータプロセッサのワーキングメモリへロードされ得る。データプロセッサは従って本発明の方法を実行するように装備され得る。
【００６４】
本発明のこの実施形態例は、はじめから本発明を使用するコンピュータプログラムと、既存のプログラムをアップデートによって本発明を使用するプログラムへ変えるコンピュータプログラムの両方をカバーする。
【００６５】
さらに、コンピュータプログラム要素は上記方法の一実施形態例の手順を満たすために必要な全ステップを提供することができてもよい。
【００６６】
本発明のさらなる実施形態例によれば、ＣＤ‐ＲＯＭなどのコンピュータ可読媒体が提示され、当該コンピュータ可読媒体はコンピュータプログラム要素をその上に保存し、当該コンピュータプログラム要素は前節によって記載される。
【００６７】
コンピュータプログラムは、他のハードウェアと一緒に供給される若しくはその一部である光学記憶媒体若しくはソリッドステート媒体など、適切な媒体上で保存及び／又は分散され得るが、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムなどを介して他の形式で分散されてもよい。
【００６８】
しかしながら、コンピュータプログラムはワールドワイドウェブのようなネットワークを介して提示されてもよく、かかるネットワークからデータプロセッサのワーキングメモリへダウンロードされることができる。本発明のさらなる実施形態例によれば、コンピュータプログラム要素をダウンロードに利用可能にするための媒体が提供され、当該コンピュータプログラム要素は本発明の前記実施形態の一つにかかる方法を実行するように構成される。
【００６９】
本発明の実施形態は異なる主題に関して記載されていることが留意されるべきである。特に、一部の実施形態は方法タイプクレームに関して記載されるが、他の実施形態はデバイスタイプクレームに関して記載される。しかしながら、当業者は上記及び下記の説明から、他に明記されない限り、一つのタイプの主題に属する特徴の任意の組み合わせに加えて、異なる主題に関する特徴間の任意の組み合わせも本願とともに開示されるとみなされることを理解するだろう。しかしながら、全特徴は組み合わされて特徴の単なる総和以上の相乗効果をもたらし得る。
【００７０】
本発明は図面と先の説明において詳細に図示され記載されているが、かかる図面と記載は例示若しくは説明であって限定ではないとみなされるものとする。本発明は開示の実施形態に限定されない。開示の実施形態への他の変更は、図面、開示及び従属クレームの考察から、請求される発明を実施する上で当業者によって理解されもたらされることができる。
【００７１】
クレーム中、"有する"という語は他の要素若しくはステップを除外せず、不定冠詞"ａ"若しくは"ａｎ"は複数を除外しない。単一のプロセッサ若しくは他のユニットがクレームに列挙される複数の項目の機能を満たしてもよい。特定の手段が相互に異なる従属クレームに列挙されるという単なる事実はかかる手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。クレーム中の任意の参照符号は範囲を限定するものと解釈されてはならない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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