(57)【要約】  脳深部刺激向けの可視化システム用のシステム、方法、及び装置が開示される。該可視化システムは、カメラシステム、ディスプレイシステム、及び情報解析器を備える。情報解析器は、患者の頭部への脳深部刺激向けの一群の電極の可視化が、患者の頭部内の脳内の一群の電極の実際の位置に対応する位置で、患者の頭部上にリアルタイムで重ねて表示されるように、ディスプレイシステム上に一群の電極を表示するように構成されている。患者の頭部の中に電気信号を送る一群の電極の動作が、可視化内で表示され、一群の電極の動作の可視化と併せて、脳深部刺激に対する患者の物理的な反応を可視化することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脳深部刺激向けの可視化システムであって、
カメラシステム、
ディスプレイシステム、並びに
前記カメラシステム及び前記ディスプレイシステムと通信するように構成された、情報解析器であって、患者の頭部に対する前記脳深部刺激向けの一群の電極の可視化が、前記患者の前記頭部内の脳内の前記一群の電極の実際の位置に対応する位置で、前記患者の前記頭部上にリアルタイムで重ねて表示されるように、前記ディスプレイシステム上に前記一群の電極を表示するように構成され、前記患者の前記頭部の中に電気信号を送信する前記一群の電極の動作が、前記可視化内で表示され、前記一群の電極の前記動作の前記可視化と併せて、前記脳深部刺激に対する前記患者の物理的な反応を可視化することができる、情報解析器を備える、可視化システム。
【請求項２】
前記一群の電極の前記動作の前記可視化が、前記情報解析器が、前記一群の電極から前記脳の中への電流又は電圧のうちの少なくとも一方を示すグラフィックインジケータを表示することを含む、請求項１に記載の可視化システム。
【請求項３】
前記情報解析器が、前記患者の前記頭部上に前記脳のマップを表示する、請求項１又は２に記載の可視化システム。
【請求項４】
前記患者向けのセンサシステムを更に備え、前記センサシステムが、前記患者向けの一群の生理学的パラメータを検出する、請求項１から３のいずれか一項に記載の可視化システム。
【請求項５】
前記情報解析器が、前記ディスプレイシステム上に、前記患者の前記頭部に関連付けられた前記一群の生理学的パラメータを表示するように構成されている、請求項４に記載の可視化システム。
【請求項６】
前記情報解析器が、前記脳深部刺激向けの前記患者の前記脳内の前記一群の電極の前記動作についての刺激情報を受け取るように構成され、前記刺激情報が、前記一群の電極の前記動作中にリアルタイムで受け取られる、請求項１から５のいずれか一項に記載の可視化システム。
【請求項７】
前記情報解析器が、前記ディスプレイシステム上に、前記患者に関連付けられた前記患者についての患者情報を表示するように構成されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の可視化システム。
【請求項８】
前記患者についての前記患者情報が、画像、患者記録、Ｘ線、コンピュータ断層撮影（CAT）スキャン、熱マップ、又は磁気共鳴撮像（MRI）スキャンのうちの少なくとも１つを含む、請求項７に記載の可視化システム。
【請求項９】
前記ディスプレイシステム及び前記カメラシステムが、頭部装着ディスプレイシステム内に位置付けられている、請求項１から８のいずれか一項に記載の可視化システム。
【請求項１０】
前記情報解析器が、頭部装着ディスプレイシステム又は遠隔データ処理システムのうちの少なくとも一方内に位置付けられている、請求項１から９のいずれか一項に記載の可視化システム。
【請求項１１】
前記電気信号が、連続信号とパルス化信号のうちの少なくとも一方から選択される、請求項１から１０のいずれか一項に記載の可視化システム。
【請求項１２】
前記患者の前記頭部上に情報を重ねる前記可視化が、拡張現実である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の可視化システム。
【請求項１３】
脳深部刺激を可視化するための方法であって、
前記脳深部刺激向けの患者の脳内の一群の電極の動作についての刺激情報を受け取ることであって、前記刺激情報が前記一群の電極の前記動作中にリアルタイムで受け取られる、刺激情報を受け取ること、
前記患者の頭部上の前記一群の電極の可視化が、前記患者の前記頭部内の前記脳内の前記一群の電極の実際の位置に対応する位置で、前記患者の前記頭部上にリアルタイムで重ねて表示されるように、ディスプレイシステム上に前記一群の電極を表示すること、及び
前記患者の前記頭部の中に電気信号を送信する前記一群の電極の前記動作の前記可視化を表示し、前記一群の電極の前記動作の前記可視化と併せて、前記脳深部刺激に対する前記患者の物理的な反応のビューを可能にすることを含む、方法。
【請求項１４】
前記一群の電極の前記動作の前記可視化が、
前記一群の電極から前記脳の中への電流又は電圧のうちの少なくとも一方を示すグラフィックインジケータを表示することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記患者の前記頭部上に前記脳のマップを表示することを更に含む、請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１６】
センサシステムを使用して、前記患者向けの一群の生理学的パラメータを検出することを更に含む、請求項１３から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記ディスプレイシステム上に、前記患者の前記頭部に関連付けられた前記一群の生理学的パラメータを表示することを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ディスプレイシステム上に、前記患者の前記可視化に関連付けられた前記患者についての患者情報を表示することを更に含む、請求項１３から１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記患者についての前記患者情報が、画像、患者記録、Ｘ線、コンピュータ断層撮影（CAT）スキャン、又は磁気共鳴撮像（MRI）スキャンのうちの少なくとも１つを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記ディスプレイシステム及びカメラシステムが、頭部装着ディスプレイシステム内に位置付けられている、請求項１３から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
情報解析器が、頭部装着ディスプレイシステム又は遠隔データ処理システムのうちの少なくとも一方内に位置付けられている、請求項１３から２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記電気信号が、連続信号とパルス化信号のうちの少なくとも一方から選択される、請求項１３から２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記患者の前記頭部上に重ねられた前記可視化が、拡張現実である、請求項１３から２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
医療デバイスシステム向けの可視化システムであって、
カメラシステム、
ディスプレイシステム、並びに
前記カメラシステム及び前記ディスプレイシステムと通信する情報解析器であって、患者の体上の前記医療デバイスシステムの可視化が、前記医療デバイスシステムの実際の位置に対応する位置で、前記患者の前記体上にリアルタイムの前記可視化で重ねて表示されるように、前記ディスプレイシステム上に前記医療デバイスシステムを表示するように構成され、前記医療デバイスシステムの動作が、リアルタイムで表示される、情報解析器を備える、可視化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、広くは、生物医学システムに関し、特に、脳深部刺激向けの可視化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
人間は、老いると、脳が生成する電気化学的神経信号の管理効率が低下し、しばしば、運動機能の低下をもたらす。本態性振戦症やパーキンソン病などの幾つかの極端な場合では、脳が実質的に「短絡」し、慢性的で制御不能な痙攣性の筋骨格運動をもたらす。これらの状態は、治療されないままでいると、経時的にますます患者の能力を奪う。
【０００３】
これらの疾患は、しばしば、薬物投与を使用して治療される。薬物投与は、常に所望の働きをするとは限らない。他の種類の治療も存在する。１つの種類の治療は、脳深部刺激（DBS）である。それは、寛解をもたらし、運動機能を大幅に回復させることができる。
【０００４】
脳深部刺激は、神経刺激器と呼ばれる医療デバイスを使用する。それは、運動や神経精神障害の治療のために、埋め込まれた電極を通して脳内の特定の標的に電気インパルスを送る。これらの電極は、脳内の神経学的失火を効果的に緩衝し正常化する低レベルの電気パルスを送信する。
【０００５】
選択された脳領域内での脳深部刺激は、普通であれば治療抵抗性の障害に対して治療効果をもたらしてきた。脳深部刺激は、制御されたやり方で脳の活動を直接的に変化させる。
【０００６】
これらの疾患を治療することにおいて脳深部刺激は効果的であり得るが、根本的な原理とメカニズムは未だに不明である。パルス生成器は、選択されたパルス幅、電圧振幅、及び周波数を有する、電気信号を脳内の電極を通して送るように、プログラムされてよい。これらのパラメータを調整することによって、振戦の低減などの患者における所望の結果を得られる場合がある。
【０００７】
この技術はハイテクであるが、１９３０年代から使用されており、脳深部刺激向けの神経刺激器をプログラムすることにおいて今日使用されている標準的なインターフェースは、少なくとも１５年以上使われているが、面倒で、扱いにくく、三次元の解剖学的位置を一連の数値に変換するために、医師や技術者などのオペレータにとって過度の認知作業負担（cognitive overhead）を要求する。
【０００８】
したがって、少なくとも上述の問題点のうちの幾つかと、起こり得る他の問題点を考慮した方法及び装置を有することが望ましいであろう。例えば、医療デバイスシステムを管理することにおける技術的な問題を克服する方法及び装置を有すること、特に、脳深部刺激向けの神経刺激器の動作をより効果的に調整することが望ましいだろう。
【発明の概要】
【０００９】
本開示の一態様は、脳深部刺激向けの可視化システムを提供する。該可視化システムは、カメラシステム、ディスプレイシステム、及び情報解析器を備える。該情報解析器は、カメラシステム及びディスプレイシステムと通信するように構成されている。情報解析器は、患者の頭部への脳深部刺激向けの一群の電極の可視化が、患者の頭部内の脳内の一群の電極の実際の位置に対応する位置で、患者の頭部上にリアルタイムで重ねて表示されるように、ディスプレイシステム上に一群の電極を表示するように構成されている。患者の頭部の中に電気信号を送信する一群の電極の動作が、可視化内で表示され、一群の電極の動作の可視化と併せて、脳深部刺激に対する患者の物理的な反応を可視化することができる。
【００１０】
本開示の別の一態様は、脳深部刺激を可視化するための方法を提供する。該方法は、脳深部刺激向けの患者の脳内の一群の電極の動作についての刺激情報を受け取ることを含む。該刺激情報は、一群の電極の動作中にリアルタイムで受け取られる。該方法は、患者の頭部上の一群の電極の可視化が、患者の頭部内の脳内の一群の電極の実際の位置に対応する位置で、患者の頭部にリアルタイムで重ねて表示されるように、ディスプレイシステム上に一群の電極を表示する。該方法は、患者の頭部の中に電気信号を送信する一群の電極の動作の可視化を表示し、一群の電極の動作の可視化と併せて、脳深部刺激に対する患者の物理的な反応のビュー（view）を可能にする。
【００１１】
本開示の更に別の一態様は、医療デバイスシステム向けの可視化システムを提供する。該可視化システムは、カメラシステム、ディスプレイシステム、及び情報解析器を備える。該情報解析器は、カメラシステム及びディスプレイシステムと通信する。情報解析器は、患者の体上の医療デバイスシステムの可視化が、医療デバイスシステムの実際の位置に対応する位置で、患者の体にリアルタイムの可視化で重ねて表示されるように、ディスプレイシステム上に医療デバイスシステムを表示するように構成され、医療デバイスシステムの動作が、リアルタイムで表示される。
【００１２】
これらの特徴及び機能は、本開示の様々な実施例で単独で実現してもよいし、更に別の実施例において組み合わせてもよい。以下の説明及び図面を参照して、これらの実施例の更なる詳細を理解することができる。
【００１３】
例示的な実施例の特徴と考えられる新規の特性は、添付の特許請求の範囲に明記される。しかし、実施例及び好ましい使用モードと、それらの更なる目的及び特徴は、添付図面と併せて後述の本開示の実施例の詳細説明を参照することにより、最もよく理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】例示的な一実施例による、医療デバイス向けの可視化環境のブロック図の例示である。
【図２】例示的な一実施例による、拡張現実可視化の形態を採る可視化を提供するために使用されるグラフィカルユーザインターフェースの図である。
【図３】例示的な一実施例による、可視化又は拡張現実可視化を提供するために使用されるグラフィカルユーザインターフェースの図である。
【図４】例示的な一実施例による、拡張現実可視化の形態を採る可視化を提供するために使用されるグラフィカルユーザインターフェースの図である。
【図５】例示的な一実施例による、拡張現実可視化の形態を採る可視化を提供するために使用されるグラフィカルユーザインターフェースの図である。
【図６】例示的な一実施例による、脳深部刺激を可視化するためのプロセスのフローチャートの例示である。
【図７】例示的な一実施例による、脳深部刺激の可視化向けの情報を表示するためのプロセスのフローチャートの例示である。
【図８】例示的な一実施例による、脳深部刺激を可視化するためのプロセスのフローチャートの例示である。
【図９】例示的な一実施例による、データ処理システムのブロック図の例示である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
例示的な実施例は、１以上の異なる考慮事項を認識し考慮する。例えば、例示的な実施例は、有線又は無線接続を使用し得るコンピュータ、タブレット、携帯電話などの、データ処理システムを使用して神経刺激器をプログラムするための現在の技法を認識し考慮する。例示的な実施例は、データ処理システムを通じて現在提供されているインターフェースが、神経刺激器によって生成され電極を通して放出される電気信号のパラメータを制御するための値を、オペレータが入力することを可能にすることを認識し考慮する。情報を見て神経刺激器をプログラムするためにオペレータによって使用される現在のインターフェースは、極端に複雑であり、英数字データの形態を採るユーザ入力を受け取る。オペレータは、神経刺激器の動作をモニタし調整することができる、医師、技師、看護師、又は他の人間であってよい。
【００１６】
更に、例示的な実施例は、このインターフェースが、神経刺激器によって生成される電気信号の変化の結果に関する任意のフィードバックをオペレータに提供しないことを認識し考慮する。例示的な実施例は、オペレータが、現在、手で握ることができるデバイスなどのデータ処理システム上のインターフェースを使用して、脳深部刺激システムが埋め込まれている患者を観察し、所望の結果を得るために変化が必要とされ得るかどうかを判定するために、生成されている電気信号を解析することが要求されていることを認識し考慮する。
【００１７】
例えば、例示的な実施例は、患者が、手で握ることができるデバイス上のインターフェースを介して神経刺激器をプログラムするための調整を行いながら、一連の運動機能試験を実行する際に、医師などのオペレータが観察することを認識し考慮する。例示的な実施例は、医師が、同時に、患者、患者のバイタル（vital）、患者の反応を見て、患者が取るべき行動を指示し、患者によって知覚された感じについて尋ね、脳内に埋め込まれた電極の場所を想像し、電極に沿ったどのステーションがアクティブであるかを想像し、どれだけの電流が加えられているかを想像し、どの脳構造が電気パルスから影響を受けているかを考え、どの電極に及びどの電極ステーションにおいてインパルスが加えられているかを把握するために手で握ることができるデバイスを見て、各場所で与えられている複数のインパルスから生じ得る全ての相互作用を考慮し、更に他の要因を考慮することを、認識し考慮する。これらの実施例は、これらの活動が医師による多大な集中力と集中を必要とすることを認識し考慮する。
【００１８】
例示的な実施例は、オペレータがより容易に神経刺激器をプログラムすることを可能にする、改善されたユーザインターフェースを有することが有益であろうことを認識し考慮する。したがって、例示的な実施例は、脳深部刺激を可視化するための方法及び装置を提供する。例示的な一実施例では、脳深部刺激向けの患者の脳内の一群の電極の動作についての刺激情報が受け取られる。該刺激情報は、一群の電極の動作中にリアルタイムで受け取られる。該プロセスは、患者の頭部上の一群の電極が、患者の頭部内の脳内の一群の電極の実際の位置に対応する位置で、患者の頭部のビュー上にリアルタイムで重ねて表示されるように、ディスプレイシステム上に一群の電極を表示する。該プロセスは、患者の頭の中に電気信号を送信する一群の電極の動作の可視化も表示する。
【００１９】
この可視化は、一群の電極の動作の可視化と併せて、脳深部刺激に対する患者の物理的な反応のビューも可能にする。例えば、生成されている信号の可視化は、オペレータによって見られる患者のビューを拡張するやり方で表示される。このやり方では、オペレータが、電気信号の生成、及び、それらの信号が、脳刺激を使用して治療されている障害の物理的発現を、どのように変化させ又は低減させるかを可視化してよい。この種類の可視化は、オペレータが、現在使用されている技法と比較して容易に神経刺激器の動作を解析し、可能性としては修正する作業に集中する助けとなる。
【００２０】
次に、図面、特に図１を参照すると、例示的な一実施例による、医療デバイス向けの可視化環境のブロック図の例示が描かれている。描かれているように、可視化環境１００は、可視化システム１０２を含む。この例示的な実施例では、可視化システム１０２が使用されて、この特定の実施例で脳深部刺激システム１０６の形態を採る医療デバイスシステム１０４の動作を管理する。
【００２１】
描かれているように、脳深部刺激システム１０６は、幾つかの異なる構成要素を備える。この実施例で図示されているように、脳深部刺激システム１０６は、神経刺激器１０８、ワイヤー１１０、及び電極１１２を備える。
【００２２】
神経刺激器１０８は、電気信号１１４を生成するデバイスである。神経刺激器１０８は、患者１１８の体１１６内に埋め込まれてよい。患者１１８は、神経刺激器１０８が埋め込まれた人間である。他の例示的な実施例では、患者１１８が、動物であってもよい。電極１１２は、患者１１８の頭部１２２内の脳１２０内に埋め込まれる。ワイヤー１１０は、神経刺激器１０８と電極１１２を互いに接続する。ワイヤー１１０は、患者１１８の体１１６内に位置付けられてもよい。
【００２３】
神経刺激器１０８は、ワイヤー１１０を通って電極１１２まで移動し得る電気信号１１４を生成する。電極１１２は、神経刺激器１０８の動作中に、頭部１２２内の脳１２０の中に電気信号１１４を放出する。
【００２４】
この例示的な実施例では、可視化システム１０２が、幾つかの異なる構成要素を含む。描かれているように、可視化システム１０２は、情報解析器１２４、カメラシステム１２６、及び表示システム１２８を備える。
【００２５】
描かれているように、カメラシステム１２６は、一群のカメラ１３０から成る。本明細書で使用される際に、アイテムに言及して使用される「一群の〜」は、１以上のアイテムを意味する。例えば、一群のカメラ１３０は、カメラ１３０の１以上である。カメラシステム１２６は、患者１１８のライブビューを提供するためのビデオ向けの画像１４２を生成してよい。
【００２６】
ディスプレイシステム１２８は、物理的なハードウェアシステムであり、その上にグラフィカルユーザインターフェース１３２が表示され得るところの、１以上のディスプレイデバイスを含む。ディスプレイデバイスは、その上にグラフィカルユーザインターフェース１３２が表示され得るところの、発光ダイオード（LED）ディスプレイ、液晶ディスプレイ（LCD）、有機発光ダイオード（OLED）ディスプレイ、又は何らかの他の適切なデバイスのうちの少なくとも１つを含んでよい。
【００２７】
本明細書で使用される際に、列挙されたアイテムと共に使用される「〜のうちの少なくとも１つ」という表現は、列挙されたアイテムのうちの１以上の種々の組み合わせが使用されてもよく、また列挙された各アイテムのうちの１つだけが必要とされてもよいということを意味する。換言すると、「〜のうちの少なくとも１つ」とは、アイテムの任意の組み合わせ、及び幾つかのアイテムが、列挙された中から使用され得ることを意味するが、列挙されたアイテムの全てが必要となる訳ではないことを意味する。アイテムとは、特定の対象物、物品、又はカテゴリであってよい。
【００２８】
例えば、限定するものではないが、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうちの少なくとも１つ」は、アイテムＡ、アイテムＡ及びアイテムＢ、若しくはアイテムＢを含むことができる。この例はまた、アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣ、若しくはアイテムＢ及びアイテムＣも含むことができる。言うまでもなく、これらのアイテムのいずれかの組み合わせが存在し得る。ある例示的な実施例では、「〜のうちの少なくとも１つ」は、限定しないが例として、「２個のアイテムＡと１個のアイテムＢと１０個のアイテムＣ」、「４個のアイテムＢと７個のアイテムＣ」、又は他の適切な組み合わせであってよい。
【００２９】
可視化システム１０２内の構成要素は、幾つかの異なるやり方で実装されてよい。例えば、これらの構成要素は、コンピュータシステム１４８内に位置付けられてよい。コンピュータシステム１４８は、物理的なハードウェアシステムであり、１以上のデータ処理システムを含む。２つ以上のデータ処理システムが存在するときに、これらのデータ処理システムは、通信媒体を使用して互いに通信する。通信媒体は、ネットワークであってよい。データ処理システムは、頭部装着ディスプレイシステム、コンピュータ、サーバコンピュータ、タブレット、又は何らかの他の適切なデータ処理システムのうちの少なくとも１つから選択されてよい。
【００３０】
描かれているように、コンピュータシステム１４８は、これらの構成要素がその内部で統合されるところの、頭部装着ディスプレイ（HMD）システム１３４の形態を採ってよく又はそれを含んでよい。頭部装着ディスプレイシステム１３４は、幾つかの異なる形態を採ってよい。例えば、頭部装着ディスプレイシステム１３４は、オペレータ１３６の頭部上に装着され得る、スマートグラス、ホロレンズ（hololens）、又は何らかの他の種類のディスプレイシステムを含む群から選択されてよい。
【００３１】
例示的な一実施例では、ディスプレイシステム１２８とカメラシステム１２６が、頭部装着ディスプレイシステム１３４内に位置付けられる。情報解析器１２４は、コンピュータシステム１４８内の頭部装着ディスプレイシステム又は遠隔データ処理システムのうちの少なくとも１つ内に位置付けられる。
【００３２】
この例示的な実施例では、オペレータ１３６が人間である。オペレータ１３６は、可視化システム１０２を使用する、医師、技師、又は何らかの他の人間であってよい。
【００３３】
描かれているように、可視化システム１０２内の情報解析器１２４は、脳深部刺激システム１０６内で、カメラシステム１２６、ディスプレイシステム１２８、及び神経刺激器１０８と通信するように構成されている。描かれているように、これらの構成要素との通信は、物理的な又は無線通信リンクを使用して実行される。物理的な通信リンクは、ワイヤーケーブル、光ケーブル、又は、可視化システム１０２内の情報解析器１２４と、カメラシステム１２６、ディスプレイシステム１２８、及び神経刺激器１０８のうちの少なくとも１つとの間で、情報の交換を可能にし得る、何らかの他の物理的な媒体のうちの少なくとも１つを使用して確立されてよい。無線通信は、無線周波数信号、磁気信号、又は何らかの他の種類の無線信号のうちの少なくとも１つを採用する、無線リンクを使用して実行されてよい。
【００３４】
情報解析器１２４は、神経刺激器１０８の動作に関する刺激情報１３８を、神経刺激器１０８から受け取るように構成されている。情報解析器１２４は、脳深部刺激向けの患者１１８の脳１２０内の一群の電極１１２の動作１５６についての刺激情報１３８を受け取るように構成されている。描かれているように、刺激情報１３８は、一群の電極１１２の動作１５６中にリアルタイムで受け取られる。
【００３５】
刺激情報１３８は、情報１４６の一例であり、動作パラメータ、神経刺激器１０８によって生成される電気信号１１４についての情報、及び他の適切な種類のデータを含んでよい。
【００３６】
この例示的な実施例で描かれているように、情報解析器１２４は、情報解析器１２４から神経刺激器１０８にプログラミング１４０を送信する。プログラミング１４０は、刺激情報１３８にアクセスし、神経刺激器１０８の動作を制御し、又は修正するために使用され得る、命令、プログラムコード、パラメータ、又は他の情報を含んでよい。
【００３７】
情報解析器１２４は、カメラシステム１２６から画像１４２を受け取ってもよい。画像１４２は、情報解析器１２４によって使用されて、患者１１８の頭部１２２又は体１１６の他の部分の位置１４４を特定することができる。この例示的な実施例では、位置１４４が、三次元空間内の場所を含む。更に、位置１４４は、頭部１２２又は体１１６の他の部分の配向の特定も含む。
【００３８】
この例示的な実施例では、位置１４４が使用されて、可視化１５４内のカメラシステム１２６のビューから、患者１１８に関連付けられた情報１４６を何処に表示するかを決定することができる。
【００３９】
例示的な実施例では、情報１４６が、患者１１８に関する任意の情報である。それは、医療デバイスシステム１０４についての情報を含む。例えば、情報１４６は、刺激情報１３８、患者情報１７６、又は患者１１８に関する他の適切な情報のうちの少なくとも１つを含む。情報１４６は、可視化１５４の部分として、グラフィカルユーザインターフェース１３２内の層１５５内に表示されてよい。これらの種類の情報１４６のそれぞれは、グラフィカルユーザインターフェース１３２内の可視化１５４向けの層（layer）１５５内の層として表示されてよい。この例示的な実施例では、患者１１８についての患者情報１７６が、画像、患者記録、Ｘ線、コンピュータ断層撮影（CAT）スキャン、熱マップ、磁気共鳴撮像（MRI）スキャン、又は何らかの他の種類の情報のうちの少なくとも１つを含む。
【００４０】
層１５５の使用により、グラフィカルユーザインターフェース１３２内に表示される、種々の種類の情報１４６又は同じ種類の情報１４６の種々の断片（piece）のうちの少なくとも１つの操作が容易になり得る。例えば、層１５５の種々の１つが、グラフィカルユーザインターフェース１３２内の可視化１５４内の表示向けに選択されてよい。層１５５を使用することによって、種々の種類の情報１４６又は同じ種類の情報１４６の種々の断片のうちの少なくとも１つが、グラフィカルユーザインターフェース１３２内に表示される可視化１５４内で表示され、除去され、移動され、又はさもなければ操作されてよい。複数の種類の情報１４６の操作は、同時に、特定の順序で、又はそれらの両方で実行されてよい。
【００４１】
情報１４６は、情報１４６が患者１１８のものであると見なされるやり方で、可視化１５４内で、患者１１８の体１１６上に又は体１１６の近傍の場所内で表示されることによって、患者１１８のビューに関連付けられた層１５５内に表示される。グラフィカルユーザインターフェース１３２内の可視化１５４内で表示される層１５５内のそれぞれの層は、層１５５内の別の層とは独立して操作されてよい。
【００４２】
画像１４２は、可視化１５４の部分として、グラフィカルユーザインターフェース１３２内に表示されてもよい。例えば、画像１４２は、患者１１８のライブビューを提供するために使用されてよい。画像１４２も、層１５５内で表示されてよい。
【００４３】
可視化システム１０２の動作中に、情報解析器１２４は、カメラシステム１２６及びディスプレイシステム１２８と通信する。情報解析器１２４は、神経刺激器１０８とも通信する。
【００４４】
描かれているように、情報解析器１２４は、患者１１８の頭部１２２への脳深部刺激向けの一群の電極１１２の可視化１５４が、患者１１８の頭部１２２内の脳１２０内の一群の電極１１２の実際の位置に対応する位置で、グラフィカルユーザインターフェース１３２内の患者１１８の頭部１２２にリアルタイムで重ねて表示されるように、ディスプレイシステム１２８上に一群の電極１１２を表示するように構成されている。一群の電極１１２の表示も、層１５５内の層の範囲内で行われる。層内の表示は、一群の電極１１２の表示が、他の層内の他のアイテムから分離して操作されることを可能にする。例えば、一群の電極１１２は、信号が一群の電極１１２によって放出されるやり方を制御するように操作されてよい。
【００４５】
情報解析器１２４は、患者１１８の頭部１２２の中に電気信号１５８を送信する一群の電極１１２の動作１５６がリアルタイムで表示されるようにも構成されている。描かれているように、一群の電極１１２の動作１５６の可視化１５４は、情報解析器１２４が、一群の電極１１２から脳１２０の中への電流又は電圧のうちの少なくとも一方を示すグラフィックインジケータ１６８を、ディスプレイシステム１２８上のグラフィカルユーザインターフェース１３２内に表示することを含む。
【００４６】
一群のグラフックインジケータ内のグラフィックインジケータは、患者の脳の中への電流の流れ、電圧、又はそれらの両方を示す、アイコン、画像、アニメーション、又は何らかの他の適切なグラフィックのうちの少なくとも１つから選択されてよい。このやり方では、一群のグラフィックインジケータ１６８が、一群の電極１１２が可視化されることを可能にする。例えば、一群の電極１１２の動作に関する情報は、種々の色で個々の電極をライトアップすることによって可視化されてよい。個々の電極によって放出される信号は、グラフィックインジケータ１６８の色、フラットレート（flat-rate）、要素サイズ、パターン、移動パターンの補正、及び他の種類の変化を通じて視覚的に表示され得る、サイズ、形状、振幅、パルスレート、電流、及び他の情報によって、表されてよい。
【００４７】
このやり方では、オペレータ１３６が、情報解析器１２４によって生成された可視化１５４内の一群の電極１１２の動作１５６と併せて、電気信号１５８を使用して脳深部刺激に対する患者１１８の物理的な反応１６２も可視化することができる。電気信号１５８は、連続信号とパルス化信号のうちの少なくとも一方から選択される。
【００４８】
この例示的な実施例では、情報解析器１２４が、患者１１８の頭部１２２又は体１１６の何らかの他の部分の可視化１５４向けのグラフィカルユーザインターフェース１３２内の層１５５内の層内に、脳１２０のマップ１７０を表示する。この表示は、電気信号１５８の印加の前、最中、又は後のうちの少なくとも１つの間に行われてよい。脳１２０のマップ１７０は、情報１４６の別の一例である。
【００４９】
描かれているように、グラフィカルユーザインターフェース１３２内の可視化１５４内の脳１２０のマップ１７０は、後脳、中脳、前脳、大脳半球、脳葉、前頭葉、側頭葉、後頭葉、頭頂葉、大脳皮質、又は脳内の何らかの他の領域、のうちの少なくとも１つから選択された領域を含んでよい。別の一実施例として、可視化１５４向けのグラフィカルユーザインターフェース１３２内で表示される脳１２０のマップ１７０は、聞くこと、見ること、感情、会話、痛み、空腹、臭いを嗅ぐこと、又は何らかの他の適切な機能、のうちの少なくとも１つから選択された機能によって特定される領域のマップであってよい。
【００５０】
マップ１７０は、任意の数の異なるやり方で生成されてよい。例えば、マップ１７０は、コンピュータ断層撮影（CT）スキャン、コンピュータ断層撮影（CAT）スキャン、ポジトロン放射断層撮影（PET）スキャン、磁気共鳴撮像（MRI）スキャン、Ｘ線、又は何らかの他の適切な撮像技法のうちの少なくとも１つから生成されてよい。
【００５１】
可視化システム１０２は、センサシステム１７２も含んでよい。センサシステム１７２は、患者１１８に使用されて、患者１１８向けの一群の生理学的パラメータ１７４を検出する。
【００５２】
生理学的パラメータ１７４は、体１１６の機能に関するパラメータである。この実施例では、一群の生理学的パラメータ１７４が、心拍数、体温、電気皮膚反応、血圧、血糖値、呼吸速度、肺活量、又は何らかの他の適切なパラメータのうちの少なくとも１つを含む。
【００５３】
一群の生理学的パラメータ１７４は、情報１４６の別の一例である。一群の生理学的パラメータ１７４の検出では、更なる情報が、グラフィカルユーザインターフェース１３２内で表示される可視化１５４内で可視化されてよい。一群の生理学的パラメータ１７４は、グラフィカルユーザインターフェース１３２内の可視化１５４内の層１５５の１以上内で表示されてよい。
【００５４】
例えば、情報解析器１２４は、ディスプレイシステム１２８上のグラフィカルユーザインターフェース１３２内の患者１１８の頭部１２２の可視化１５４の部分として、層１５５内の層内に一群の生理学的パラメータ１７４を表示するように構成されてよい。
【００５５】
描かれているように、情報解析器１２４は、可視化１５４の部分として、ディスプレイシステム１２８上の患者１１８のビューに関連付けられた患者１１８についての患者情報１７６を表示してよい。このやり方では、患者１１８の頭部１２２上又はその近くに重ねられた情報１４６の可視化１５４が、拡張現実可視化を提供する。この情報は、患者１１８を特定することによって表示されてよい。
【００５６】
更に、オペレータ１３６は、コンピュータシステム１４８向けの入力システム１６６によって生成されるユーザ入力１６４を通じて、グラフィカルユーザインターフェース１３２と相互作用してよい。入力システム１６６は、物理的なハードウェアシステムであり、マウス、キーボード、トラックボール、タッチスクリーン、スタイラス、動き検知入力デバイス、サイバーグローブ、又は何らかの他の適切な種類の入力デバイスのうちの少なくとも１つから選択されてよい。
【００５７】
例えば、オペレータ１３６は、ジェスチャーを使用して、電極１１２のうちの１以上を選択し、電極１１２の動作を操作することができる。描かれているように、入力システム１６６は、オペレータ１３６によって行われたジェスチャーを検出して、ユーザ入力１６４を生成することができる。描かれているように、オペレータ１３６は、ジェスチャーを使用して、電気信号１１４の生成についてのパラメータを変更することができる。例えば、電気信号１１４が脳１２０の中に移動するサイズ又は範囲は、オペレータ１３６によって行われるジェスチャーを通じてサイズ変更することができる。例えば、電流の大きさ、電圧の大きさ、電流が移動する距離、電圧が移動する距離などのパラメータ、又は脳１２０内の電気信号１１４の効果についての何らかの他のパラメータが、可視化されてよい。例えば、オペレータ１３６によって行われるこれらのジェスチャーは、電圧、電流、パルス幅、周波数、又は電気信号１１４に関する何らかの他のパラメータを変更してよい。
【００５８】
更に、オペレータ１３６は、グラフィカルユーザインターフェース１３２内の可視化１５４内での表示向けの情報１４６を選択するためのジェスチャーを使用することもできる。例えば、ジェスチャーは、患者情報１７６の所望の断片を表示するために、オペレータ１３６によって行われてよい。情報１４６の表示は、オペレータ１３６が、グラフィカルユーザインターフェース１３２内の可視化１５４内で情報１４６を表示する層１５５を操作することによって管理されてよい。
【００５９】
この例示的な実施例では、情報解析器１２４が、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、又はそれらの組み合わせで実装されてよい。ソフトウェアが使用されるときに、情報解析器１２４によって実行される動作は、プロセッサユニットなどのハードウェア上で動作するように構成されたプログラムコード内に実装されてよい。ファームウェアが使用されるときに、情報解析器１２４によって実行される動作は、プロセッサユニット上で実行されるよう、プログラムコード及びデータ内に実装され、永続メモリ内に記憶されてよい。ハードウェアが採用されるときに、ハードウェアは、情報解析器１２４で動作を実行するように動作する回路を含んでよい。
【００６０】
例示的な実施例において、ハードウェアは、回路システム、集積回路、特定用途向け集積回路（ASIC）、プログラマブル論理デバイス、又は幾つかの動作を実行するよう構成された何らかの他の適切な種類のハードウェア、のうちの少なくとも１つから選択された形態を採り得る。プログラム可能論理装置を用いる場合、装置は、幾つかの動作を実施するように構成されてよい。デバイスは、後で再構成されてよく、又は幾つかの動作を実行するように恒久的に構成されてよい。プログラマブル論理デバイスは、例えば、プログラマブル論理アレイ、プログラマブルアレイ論理、フィールドプログラマブル論理アレイ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、及び他の適切なハードウェアデバイスを含む。加えて、これらのプロセスは、無機構成要素と一体化された有機構成要素内に実装されてよく、人間以外の有機構成要素から全体的に構成されてよい。例えば、これらのプロセスは、有機半導体内の回路として実装されてよい。
【００６１】
特により効果的に脳深部刺激向けの神経刺激器の動作に対する調整を行うために、医療デバイスシステムを管理することによって諸問題を克服する１以上の実施例が存在する。結果として、リアルタイムの患者及び患者情報の同時の可視化は、医師や技師などのオペレータが、医療デバイスシステムが埋め込まれた患者と共に医療デバイスシステムの拡張現実ビューを表示するグラフィカルユーザインターフェースを通じてより容易に、脳深部刺激などの医療デバイスシステムの動作を管理することを可能にするやり方で提供される。
【００６２】
結果として、コンピュータシステム１４８は、コンピュータシステム１４８内の情報解析器１２４が、医療デバイスシステム１０４及び特に脳深部刺激システム１０６の動作を可視化することを可能にする、専用コンピュータシステムとして動作する。特に、情報解析器１２４を有さない現在の利用可能な汎用コンピュータシステムと比較して、情報解析器１２４は、コンピュータシステム１４８を専用コンピュータシステムに変換する。
【００６３】
例えば、情報解析器１２４は、患者１１８の頭部１２２の範囲内で脳深部刺激システム１０６の動作の可視化１５４を提供するようなやり方で、グラフィカルユーザインターフェース１３２を表示する。このやり方では、グラフィカルユーザインターフェース１３２が、脳深部刺激システム１０６を管理することにおいて、コンピュータシステム１４８内の情報解析器１２４を通じてオペレータ１３６に提供される視覚ツールである。グラフィカルユーザインターフェース１３２内の可視化１５４は、ディスプレイシステム１２８上にグラフィカルユーザインターフェース１３２を表示するように情報解析器１２４を構成する、情報解析器１２４内のプログラムコード、ハードウェア、又は何らかのそれらの組み合わせを介して提供されてよい。
【００６４】
図１の可視化環境１００の図は、例示的な一実施例が実装され得るやり方への物理的な又は構造上の限定を示唆することを意図するものではない。示されている構成要素に加えて又は代えて、他の構成要素が使用されてよい。幾つかの構成要素は不要であってよい。更に、一部の機能構成要素を図示するために、ブロックが提示されている。例示的な実施例で実施されるときに、これらのブロックのうちの１以上が、結合、分割、又は異なるブロックに結合且つ分割されてよい。
【００６５】
例えば、ディスプレイシステム１２８は、頭部装着ディスプレイシステム１３４の構成要素として説明されたが、ディスプレイシステム１２８は、他の形態を採ってよい。例えば、ディスプレイシステム１２８は、患者１１８の頭部１２２上又は体１１６の何らかの他の部分上などの表面上に光を投影する、タブレットディスプレイシステム向けのディスプレイ、タッチスクリーン、ピコプロジェクター、ホログラフィックプロジェクター、又は何らかの他の適切な種類のディスプレイシステム、のうちの少なくとも１つから選択されてよい。ピコプロジェクター又はホログラフィックプロジェクターでは、グラフィカルユーザインターフェース１３２が、患者１１８の頭部１２２上に直接的に表示されてよい。例えば、グラフィカルユーザインターフェース１３２は、患者１１８の頭部１２２上に電極１１２を表示することによって、可視化１５４を提供する。更に、電極１１２の動作１５６は、グラフィックインジケータ１６８を使用して可視化されてよい。当該技術分野において、ディスプレイシステムは、画像及び情報が、表示を網膜に集中するための目の中の光学素子と共に働く瞳孔の中心を通って投影された光を使用して表示され得る、無線コンタクトレンズディスプレイであってよい。結果として、２つの別の画像が、網膜上に重ねられて、拡張現実可視化向けの１つの一体化した画像を生成することができる。
【００６６】
ジェスチャーに加えて又は代えて、他の種類のユーザ入力が使用されて、入力システム１６６によってユーザ入力１６４を生成することができる。例えば、ユーザ入力１６４は、ジェスチャーに加えて又は代えて、凝視、音声、又は他の種類の入力を介して生成されてよい。ビデオ、音響、又は他の情報が、グラフィカルユーザインターフェース１３２内の可視化１５４内で表示される情報１４６の部分であってもよい。
【００６７】
別の一実施例として、医療デバイスシステム１０４は、脳深部刺激以外の目的で他の形態を採ってよい。例えば、電気信号１１４の生成は、ペースメーカー、除細動器、又は体１１６内で電気信号１１４を生成する何らかの他の種類のデバイスの形態を採る、医療デバイスシステム１０４を通じて開始されてよい。このやり方では、医療デバイスシステム１０４を管理することにおいて使用されるために、他の医療デバイスが電気信号１１４を生成するやり方の可視化も、オペレータによって可視化されてよい。別の一実施例として、医療デバイスシステム１０４は、メモリ、画像プロセッサ、又は電気信号１１４を生成する体１１６内に実装され得る幾つかの適切なデバイスであってよい。また更に別の例示的な一実施例として、医療デバイスシステム１０４は、筋肉収縮を刺激するための電気信号１１４を生成してよい。
【００６８】
次に、図２を参照すると、例示的な一実施例による、拡張現実可視化の形態を採る可視化を提供するために使用されるグラフィカルユーザインターフェースの図が描かれている。この例示的な実施例では、グラフィカルユーザインターフェース２００が、拡張現実可視化を提供するために可視化システム１０２内のディスプレイシステム１２８上に表示される、図１のブロック形態で示されたグラフィカルユーザインターフェース１３２の例示的な一実施態様である。
【００６９】
患者２０２は、患者２０２から生成された画像から、グラフィカルユーザインターフェース２００内で表示されてよい。他の例示的な実施例では、グラフィカルユーザインターフェース２００内の患者２０２が、拡張現実可視化を提供するためにグラフィカルユーザインターフェース２００が表示される、可視化システム内のレンズ又は他の光学素子を通して見られてよい。これらの実施例では、患者２０２のライブビューが、可視化システム内で提示される。
【００７０】
この例示的な実施例では、グラフィカルユーザインターフェース２００が、脳深部刺激システム２０１を示している。これらの構成要素は、神経刺激器２０４、ワイヤー２０６、及び電極２０７を含む。この特定の実施例で示されるように、電極２０７は、電極２０８、電極２１０、電極２１２、及び電極２１４を含む。電極２０７の表示は、グラフィカルユーザインターフェース２００内で表示される層の範囲内にあってよい。
【００７１】
描かれているように、神経刺激器２０４は、患者２０２のライブビューの実際の構成要素として、グラフィカルユーザインターフェース２００内で示されている。ワイヤー２０６及び電極２０７は、患者２０２の内側に埋め込まれ、グラフィックインジケータを使用して示されている。種々の構成要素が、患者２０２内のその構成要素が実際に位置付けられる場所で示されている。その場所は、三次元の構成要素及び構成要素の配向を使用して特定された位置を含む。
【００７２】
この例示的な実施例では、グラフィカルユーザインターフェース２００が、脳深部刺激システム２０１の動作のより効率的な解析を可能にするやり方で、拡張現実可視化を提供する。脳深部刺激システム２０１内の構成要素を患者２０２上に重ねることによって、これらの構成要素及び場所の可視化は、脳深部刺激システム２０１の動作を管理することにおいて助けとなり得る。
【００７３】
次に、図３を参照すると、例示的な一実施例による、拡張現実可視化の形態を採る可視化を提供するために使用されるグラフィカルユーザインターフェースの図が描かれている。この実施例では、グラフィカルユーザインターフェース３０４が、拡張現実可視化を提供するために可視化システム１０２内のディスプレイシステム１２８上に表示される、図１のブロック形態で示されたグラフィカルユーザインターフェース１３２の例示的な一実施態様である。
【００７４】
この例示的な実施例では、患者３００のライブビューが、グラフィカルユーザインターフェース３０４内の脳深部刺激システム３０２と共に示されている。描かれているように、脳深部刺激システム３０２は、神経刺激器３０６、ワイヤー３０８、及び電極３１０を含む。電極３１０は、電極３１２及び電極３１４を含む。この例示的な実施例では、脳深部刺激システム３０２のこれらの種々の構成要素が、拡張現実可視化を提供するために患者３００のライブビュー上に重ねられたグラフィックインジケータを使用して表示される。脳深部刺激システム３０２内の種々の構成要素は、グラフィカルユーザインターフェース３０４内の層内で表示されてよい。
【００７５】
この描かれている実施例では、更なる情報も、グラフィカルユーザインターフェース３０４内で表示される。例えば、脳３１６が、患者３００の頭部３１８上に表示される。脳深部刺激システム３０２と共に脳３１６を表示することによって、脳深部刺激システム３０２の拡張現実可視化内で更なる情報を提供することができる。この実施例では、脳３１６の表示が、脳深部刺激システム３０２内の構成要素の表示とは異なる層を使用して行われてよい。
【００７６】
更に、グラフィカルユーザインターフェース３０４内で表示されるグラフィックインジケータ３２０は、電圧信号を表している。グラフィックインジケータ３２０を使用して電圧信号を表示することによって、脳深部刺激システム３０２の動作を可視化することができる。この表示は、電極３１０内の電極３１４上のステーションを示してよい。そのステーションは、電極３１４から電極３１４に沿って電圧信号３２２が伝播する場所を示している。この種類の情報は、脳深部刺激システム３０２のプログラムをプログラミングし又は定量化するために、より直感的且つ効率的な拡張現実ビューを提供する。
【００７７】
次に、図４を参照すると、例示的な一実施例による、拡張現実可視化の形態を採る可視化を提供するために使用されるグラフィカルユーザインターフェースの図が描かれている。この例示的な実施例では、グラフィカルユーザインターフェース４００が、拡張現実可視化を提供するために可視化システム１０２内のディスプレイシステム１２８上に表示される、図１のブロック形態で示されたグラフィカルユーザインターフェース１３２の例示的な一実施態様である。この例示的な実施例では、患者４０２のライブビューが、グラフィカルユーザインターフェース４００内で表示されている。
【００７８】
この例示的な実施例では、グラフィカルユーザインターフェース４００が、脳深部刺激システム４０４を描いている。これらの構成要素は、神経刺激器４０６、ワイヤー４０８、及び電極４１０を含む。この特定の実施例で示されているように、電極４１０は、電極４１２、電極４１４、及び電極４１６を含む。電極４１０の表示は、グラフィカルユーザインターフェース４００内で表示される層の範囲内にあってよい。
【００７９】
描かれているように、電圧信号４１７は、電極４１２から放出されるように表示されている。電圧信号４１７の表示は、電圧信号４１７が患者４０２内で移動する範囲を示すためのアニメーションとして実行されてよい。アニメーションが使用されて、電圧信号４１７の周波数、持続時間、及び他のパラメータも示すことができる。
【００８０】
更に、患者情報４１８が、グラフィカルユーザインターフェース４００内で表示される。この例示的な実施例では、患者情報４１８が、グラフィカルユーザインターフェース４００内で見ることができる患者４０２についての情報を示すアイコンとして表示されている。言い換えると、患者情報４１８は、患者４０２についてのより詳細な情報を得るために選択されてよい。描かれているように、Ｘ線４２０も、グラフィカルユーザインターフェース４００内で表示されている。
【００８１】
生理学的パラメータ４２２も、グラフィカルユーザインターフェース４００内で表示されている。これらのパラメータは、センサシステムがパラメータを検出するや否やリアルタイムで示される。
【００８２】
この特定の実施例で描かれているように、全ての情報は、患者４０２のライブビュー上に表示される。これらの例示的な実施例では、種々の種類の情報が、層内で表示されてよい。
【００８３】
このやり方では、人間のオペレータが、患者４０２についての情報をより容易に可視化して、脳深部刺激システム４０４の動作に対して、調整が必要であるかどうかを判定し、どんな調整が行われるべきかを決定することができる。
【００８４】
次に、図５を参照すると、例示的な一実施例による、拡張現実可視化の形態を採る可視化を提供するために使用されるグラフィカルユーザインターフェースの図が描かれている。この図面では、ユーザ入力が、図４で示されたようなグラフィカルユーザインターフェース４００に印加されている。
【００８５】
この実施例では、患者情報４１８が、ユーザ入力を介して選択されている。結果として、メニュー５００が表示されている。メニュー５００は、５つの記録、すなわち、記録５０２、記録５０４、記録５０６、記録５０８、記録５１０を示している。それらは、患者４０２に対して提示されている。ユーザ入力が採用されて、患者情報４１８から種々の記録が選択されてよい。
【００８６】
この例示的な実施例では、ユーザ入力を介して記録５０６が選択されている。記録５０６を選択した結果として、グラフィカルユーザインターフェース４００内で表示されているポップアップウィンドウ５１２がもたらされる。ポップアップウィンドウ５１２は、患者４０２の血液検査を示している。
【００８７】
このやり方では、グラフィカルユーザインターフェース４００を見ているオペレータが、全てが同じビュー内にある患者４０２向けの他の情報を見ながら、患者４０２の血液検査を見ることができる。このやり方では、異なるスクリーンを見ること、ファイルを開閉すること、及び気を散らし又は更なる集中を要求し得る他の動作を、避けることができる。結果として、人間のオペレータは、患者４０２を見ることに集中してよく、脳深部刺激システム４０４に変更が必要であるかどうかを判定することに集中できる。
【００８８】
図２から図５のグラフィカルユーザインターフェースの図は、図１のブロック形態で示されたグラフィカルユーザインターフェース１３２向けの幾つかの例示的な実施態様として提供されている。これらの実施例は、他の例示的な実施例が実装され得るやり方を限定することを意図していない。例えば、他の例示的な実施例は、図２から図５で表示されている情報に加えて又は代えて、他の種類の情報を表示することができる。例えば、他の例示的な実施例は、患者の頭部に加えて患者の胴のライブビューを提供してよい。
【００８９】
別の例示的な一実施例では、グラフィカルコントロールが、脳深部刺激システムの動作を変更するためのオペレータによる操作向けに、グラフィカルユーザインターフェース内に表示されてよい。種々のグラフィカルユーザインターフェース内で情報が表示されるやり方は、これらの図面で示されたものに加えて又は代えて、諸技法を使用して実行されてよい。例えば、図５のポップアップウィンドウ５１２の使用に代えて、ツールティップ（tooltip）又は他の種類の提示メカニズムが使用されてよい。更に、ウィンドウは、情報のみが表示されるように、輪郭が描かれてよく又は透明にされてよい。
【００９０】
次に、図６を参照すると、例示的な一実施例による、脳深部刺激を可視化するためのプロセスのフローチャートの例示が描かれている。図６で描かれているプロセスは、図１の可視化環境１００内に実装されてよい。例えば、プロセスは、医療デバイスシステム１０４の動作向けの可視化１５４を提供するために、可視化システム１０２内の情報解析器１２４内に実装されてよい。
【００９１】
この実施例では、図１で示されているように、可視化１５４が、グラフィカルユーザインターフェース１３２内のグラフィックインジケータ１６８の表示を介して提供される。この可視化は、拡張現実可視化を生成するために、グラフィックインジケータ１６８を使用して表示される情報１４６が、頭部１２２のライブビューを拡張する、患者１１８の頭部１２２のライブビューを含んでよい。この可視化は、医療デバイスシステム１０４の動作を含み、医療デバイスシステム１０４の動作の効果に関する情報１４６も含んでよい。
【００９２】
該プロセスは、脳深部刺激向けの患者の脳内の一群の電極の動作についての刺激情報を受け取ることによって開始する（動作６００）。該刺激情報は、一群の電極の動作中にリアルタイムで受け取られる。
【００９３】
該プロセスは、患者の頭部上の一群の電極を、ディスプレイシステム上のグラフィカルユーザインターフェース内で表示する（動作６０２）。この表示は、リアルタイムで、グラフィカルユーザインターフェース内の患者の頭部上に重ねて表示される、一群の電極の可視化を提供する。一群の電極は、患者の頭部内の脳内の一群の電極の実際の部分に対応する位置で表示される。
【００９４】
該プロセスは、可視化内で、患者の頭部の中に電気信号を送信する一群の電極の動作を表示する（動作６０４）。その後、該プロセスは終了する。動作６０４では、一群の電極の動作を表示することが、一群の電極から脳の中への電流又は電圧のうちの少なくとも一方を示す一群のグラフィックインジケータを表示することを含む。動作６０４は、一群の電極の動作の可視化と併せて、脳深部刺激に対する患者の物理的な反応のビューも可能にする。
【００９５】
次に、図７を参照すると、例示的な一実施例による、脳深部刺激の可視化向けの情報を表示するためのプロセスのフローチャートの例示が描かれている。図７のプロセスは、一群の電極の動作に関する情報を表示するために、図１のプロセスと併せて実行されてよい。この情報は、データベース、センサ、又は他の適切なソースから得られてよい。
【００９６】
該プロセスは、患者の頭部のビュー上に重ねられた、グラフィカルユーザインターフェース上の患者の脳のマップを表示することによって開始する（動作７００）。このやり方では、図７のプロセスで表示される一群の電極のビューが、電極が位置付けられている脳の領域と併せて見られ得る。
【００９７】
該プロセスは、可視化を提示するグラフィカルユーザインターフェース内の患者の頭部のライブビューに関連付けられた一群の生理学的パラメータを表示する（動作７０２）。該プロセスは、ディスプレイシステム上の患者の可視化に関連付けられた患者についての患者情報を表示する（動作７０４）。その後、該プロセスは終了する。患者についての情報は、画像、患者記録、Ｘ線、コンピュータ断層撮影（CAT）スキャン、磁気共鳴撮像（MRI）スキャンうちの少なくとも１つを含む。
【００９８】
図７の方法は、任意の回数だけ繰り返されてよい。例えば、表示された患者情報は、患者に関連付けられたセンサシステムによって検出される生理学的パラメータが変化する際に、変化してよい。
【００９９】
次に、図８を参照すると、例示的な一実施例による、脳深部刺激を可視化するためのプロセスのフローチャートの例示が描かれている。図８で描かれているプロセスは、図１の可視化環境１００内に実装されてよい。例えば、該プロセスは、医療デバイスシステム１０４の動作向けの可視化１５４を提供するために、可視化システム１０２内の情報解析器１２４内に実装されてよい。医療デバイスシステム１０４は、薬理学的、免疫学的、又は代謝的反応のうちの少なくとも１つを得るための動作を実行するために、生理学的プロセスを実行している人体に埋め込むことができる任意のデバイスである。
【０１００】
この実施例では、医療デバイスシステム１０４が、脳深部刺激システム以外の形態を採ってよい。例えば、医療デバイスシステム１０４は、薬物ポンプ、シャント（shunt）、ペースメーカー、除細動器、又は何らかの他の適切なデバイスであってよい。
【０１０１】
該プロセスは、患者のビューを生成することによって開始する（動作８００）。そのビューは、グラフィカルユーザインターフェース内で表示される患者の画像を介して生成されてよく、又は頭部装着デバイス内のレンズを介するビューであってよい。
【０１０２】
該プロセスは、医療デバイスシステム向けの医療デバイス情報を特定する（動作８０２）。医療デバイス情報は、医療デバイスシステム内の１以上の構成要素の場所についての情報を含む。更に、医療デバイス情報は、医療デバイスシステムの動作に関する情報も含んでよい。例えば、医療デバイスシステムが動作する際に患者の体の中に注入され得る、体を通して伝播し得る、又は体の中に導入され得る、電気信号、磁気信号、薬物、化学物質、又は他のアイテムが、医療デバイス情報の例である。他の種類の医療デバイス情報は、電圧、パルス幅、タイミング、用量などの、パラメータ、及び医療デバイスシステムに関する他の適切な種類の情報を含む。
【０１０３】
該プロセスは、患者のビューを補足するためのグラフィカルユーザインターフェース内の医療デバイスについての医療デバイス情報を表示する（動作８０４）。この例示的な実施例では、この補足が、拡張現実可視化を提供する。医療デバイス情報は、患者内の医療デバイスの場所を特定する一群のグラフィックインジケータであってよい。
【０１０４】
このやり方では、三次元位置及び配向を含む、患者内の医療デバイスシステムの場所が、医療デバイス情報を有する患者のビューを通じて提供されるこの可視化を介して、見られ得る。更に、医療デバイス情報は、医療デバイスシステムの動作の可視化を提供するために、一群のグラフィックインジケータを使用することを含んでよい。例えば、医療デバイスシステムが動作する際に患者の体の中に注入され得る、体を通して伝播し得る、又は体の中に導入され得る、電気信号、磁気信号、薬物、化学物質、又は他のアイテムが、表示される。この例示的な実施例では、この情報が、リアルタイムで表示される。
【０１０５】
該プロセスは、グラフィカルユーザインターフェース上に患者情報も表示する（動作８０６）。その後、該プロセスは終了する。この患者情報は、様々な記録又はデータベースから得られた患者についての情報を含んでよい。患者情報は、患者に関連付けられたセンサシステムを使用して測定される生理学的パラメータについてのリアルタイムの情報であってもよい。
【０１０６】
可視化では、医師、技師、又は他の人などの、オペレータが、医療デバイスシステムの動作に対する調整を行うことができる。可視化は、システムの動作の際に医療システムを伴った患者のビューが見られる、拡張現実可視化を通じて提供される。この可視化は、オペレータが、医療デバイスシステムの動作の際に必要とされ得る変更に、より容易に集中することを可能にする。
【０１０７】
描かれた異なる実施例でのフローチャート及びブロック図は、例示的な一実施例の装置及び方法の幾つかの可能な実施態様の構造、機能、及び工程を示している。これに関し、フローチャート又はブロック図内の各ブロックは、モジュール、セグメント、機能、又は動作若しくはステップの一部分のうちの少なくとも１つを表し得る。例えば、１以上のブロックは、プログラムコード、ハードウェア、又はプログラムコードとハードウェアの組み合わせとして実装されてよい。ハードウェア内に実装されたときに、ハードウェアは、例えば、フローチャート又はブロック図の１以上の動作を実行するように製造又は構成された集積回路の形態を採り得る。プログラムコードとハードウェアの組み合わせとして実装されたときに、この実装態様は、ファームウェアの形態を採り得る。フローチャート又はブロック図の各ブロックは、種々の動作を実行する専用ハードウェアシステム、又は専用ハードウェアと専用ハードウェアによって実行されるプログラムコードとの組み合わせを使用して実装され得る。
【０１０８】
例示的な実施例の幾つかの代替的な実施態様では、ブロックに記載された１以上の機能が、図中に記載の順序を逸脱して起こることがある。例えば、場合によっては、連続して示される２つのブロックがほぼ同時に実施されること、又は時には含まれる機能に応じてブロックが逆順に実施されることもあり得る。また、フローチャート又はブロック図に示されているブロックに加えて、他のブロックが追加されることもある。
【０１０９】
次に、図９を参照すると、例示的な一実施例によるデータ処理システムのブロック図の例示が描かれている。データ処理システム９００を使用して、図１のコンピュータシステム１４８を実行することができる。この例示的な実施例では、データ処理システム９００は、通信フレームワーク９０２を含み、これにより、プロセッサユニット９０４、メモリ９０６、固定記憶装置９０８、通信ユニット９１０、入／出力ユニット９１２、及びディスプレイ９１４間の通信が行われる。この実施例では、通信フレームワーク９０２が、バスシステムの形態を採り得る。
【０１１０】
プロセッサユニット９０４は、メモリ９０６にロードされ得るソフトウェア向けの指示命令を実行する役割を果たす。プロセッサユニット９０４は、特定の実行形態に応じて、幾つかのプロセッサ、マルチプロセッサコア、又は何らかの他の種類のプロセッサであってよい。
【０１１１】
メモリ９０６及び固定記憶装置９０８は、記憶デバイス９１６の実施例である。記憶デバイスは、例えば、限定するものではないが、データ、機能的な形態のプログラムコードなどの情報、又は他の適切な情報のうちの少なくとも１つを一時的に及び／若しくは永続的に記憶できる、任意のハードウェアである。これらの例示的な実施例では、記憶デバイス９１６が、コンピュータ可読記憶デバイスとも称され得る。これらの実施例では、例えば、メモリ９０６が、ランダムアクセスメモリ、又は任意の他の適切な揮発性若しくは不揮発性の記憶デバイスであってよい。固定記憶装置９０８は、特定の実行形態に応じて様々な形態を採ってよい。
【０１１２】
例えば、固定記憶装置９０８は、１以上の構成要素又はデバイスを含んでよい。例えば、固定記憶装置９０８は、ハードドライブ、ソリッドステートハードドライブ、フラッシュメモリ、書換え型光学ディスク、書換え可能磁気テープ、又は上述の何らかの組み合わせであってよい。固定記憶装置９０８によって使用される媒体は、着脱式のものであってもよい。例えば、固定記憶装置９０８には、着脱式ハードドライブを使用してよい。
【０１１３】
これらの例示的な実施例では、通信ユニット９１０が、他のデータ処理システム又はデバイスとの通信を提供する。これらの例示的な実施例では、通信ユニット９１０が、ネットワークインターフェースカードである。
【０１１４】
入／出力ユニット９１２は、データ処理システム９００に接続され得る他のデバイスとの間で、データの入出力を可能にする。例えば、入／出力ユニット９１２は、キーボード、マウス、又は何らかの他の適切な入力デバイスのうちの少なくとも１つを通じて、ユーザ入力用の接続を提供してよい。更に、入／出力ユニット９１２は、プリンタに出力を送ってよい。ディスプレイ９１４は、ユーザに情報を表示するための機構を提供する。
【０１１５】
オペレーティングシステム、アプリケーション、又はプログラムのうちの少なくとも１つに対する指示は、通信フレームワーク９０２を介してプロセッサユニット９０４と通信する記憶デバイス９１６内に位置してよい。種々の実施例のプロセスは、メモリ９０６などのメモリ内に位置付けられ得る、コンピュータに実装された指示命令を使用して、プロセッサユニット９０４によって実行されてよい。
【０１１６】
これらの指示命令は、プロセッサユニット９０４内のプロセッサによって読まれ実行され得る、プログラムコード、コンピュータ使用可能プログラムコード、又はコンピュータ可読プログラムコードと称される。種々の実施例のプログラムコードは、メモリ９０６や固定記憶装置９０８などの種々の物理的な媒体又はコンピュータ可読記憶媒体上に具現化されてよい。
【０１１７】
プログラムコード９１８は、選択的に着脱可能であるコンピュータ可読媒体９２０上に機能的な形態で位置付けられ、プロセッサユニット９０４による実行向けにデータ処理システム９００にロードしたり転送したりしてよい。これらの実施例では、プログラムコード９１８とコンピュータ可読媒体９２０が、コンピュータプログラム製品９２２を形成する。一実施例では、コンピュータ可読媒体９２０は、コンピュータ可読記憶媒体９２４又はコンピュータ可読信号媒体９２６であってよい。これらの例示的な実施例では、コンピュータ可読記憶媒体９２４が、プログラムコード９１８を伝搬させるか又は送信する媒体というよりはむしろ、プログラムコード９１８を記憶するために使用される物理的な又は有形の記憶デバイスである。
【０１１８】
代替的に、プログラムコード９１８は、コンピュータ可読信号媒体９２６を使用してデータ処理システム９００に転送可能である。コンピュータ可読信号媒体９２６は、例えば、プログラムコード９１８を包含する伝播されたデータ信号であってよい。例えば、コンピュータ可読信号媒体９２６は、電磁信号、光信号、又は他の任意の適切な種類の信号のうちの少なくとも１つであってよい。これらの信号は、無線通信リンク、光ファイバケーブル、同軸ケーブル、電線、又は他の任意の好適な種類の通信リンクといった少なくとも１つの通信リンクを介して伝送され得る。
【０１１９】
データ処理システム９００に関して図示されている種々の構成要素は、種々の実施例が実装され得る方法に対して構造的限定を設けることを意図していない。種々の例示的な実施例は、データ処理システム９００に対して図示されている構成要素に対する追加的又は代替的な構成要素を含む、データ処理システム内に実装されてよい。図９に示した他の構成要素は、図示されている例示的な実施例と異なることがある。種々の実施例は、プログラムコード９１８を実行し得る任意のハードウェアデバイス又はシステムを使用して実装されてよい。
【０１２０】
更に、本開示は以下の条項による実施例を含む。
条項１.
脳深部刺激向けの可視化システムであって、カメラシステム、ディスプレイシステム、並びに前記カメラシステム及び前記ディスプレイシステムと通信するように構成された、情報解析器であって、患者の頭部に対する前記脳深部刺激向けの一群の電極の可視化が、前記患者の前記頭部内の脳内の前記一群の電極の実際の位置に対応する位置で、前記患者の前記頭部上にリアルタイムで重ねて表示されるように、前記ディスプレイシステム上に前記一群の電極を表示するように構成され、前記患者の前記頭部の中に電気信号を送信する前記一群の電極の動作が、前記可視化内で表示され、前記一群の電極の前記動作の前記可視化と併せて、前記脳深部刺激に対する前記患者の物理的な反応を可視化することができる、情報解析器を備える、可視化システム。
条項２．
前記一群の電極の前記動作の前記可視化が、前記情報解析器が、前記一群の電極から前記脳の中への電流又は電圧のうちの少なくとも一方を示すグラフィックインジケータを表示することを含む、条項１に記載の可視化システム。
条項３．
前記情報解析器が、前記患者の前記頭部上に前記脳のマップを表示する、条項１又は２に記載の可視化システム。
条項４．
前記患者向けのセンサシステムを更に備え、前記センサシステムが、前記患者向けの一群の生理学的パラメータを検出する、条項１から３のいずれか一項に記載の可視化システム。
条項５．
前記情報解析器が、前記ディスプレイシステム上に、前記患者の前記頭部に関連付けられた前記一群の生理学的パラメータを表示するように構成されている、条項４に記載の可視化システム。
条項６．
前記情報解析器が、前記脳深部刺激向けの前記患者の前記脳内の前記一群の電極の前記動作についての刺激情報を受け取るように構成され、前記刺激情報が、前記一群の電極の前記動作中にリアルタイムで受け取られる、条項１から５のいずれか一項に記載の可視化システム。
条項７．
前記情報解析器が、前記ディスプレイシステム上に、前記患者に関連付けられた前記患者についての患者情報を表示するように構成されている、条項１から６のいずれか一項に記載の可視化システム。
条項８．
前記患者についての前記患者情報が、画像、患者記録、Ｘ線、コンピュータ断層撮影（CAT）スキャン、熱マップ、又は磁気共鳴撮像（MRI）スキャンのうちの少なくとも１つを含む、条項７に記載の可視化システム。
条項９．
前記ディスプレイシステム及び前記カメラシステムが、頭部装着ディスプレイシステム内に位置付けられている、条項１から８のいずれか一項に記載の可視化システム。
条項１０．
前記情報解析器が、頭部装着ディスプレイシステム又は遠隔データ処理システムのうちの少なくとも一方内に位置付けられている、条項１から９のいずれか一項に記載の可視化システム。
条項１１．
前記電気信号が、連続信号とパルス化信号のうちの少なくとも一方から選択される、条項１から１０のいずれか一項に記載の可視化システム。
条項１２．
前記患者の前記頭部上に情報を重ねる前記可視化が、拡張現実である、条項１から１１のいずれか一項に記載の可視化システム。
条項１３．
脳深部刺激を可視化するための方法であって、前記脳深部刺激向けの患者の脳内の一群の電極の動作についての刺激情報を受け取ることであって、前記刺激情報が前記一群の電極の前記動作中にリアルタイムで受け取られる、刺激情報を受け取ること、前記患者の頭部上の前記一群の電極の可視化が、前記患者の前記頭部内の前記脳内の前記一群の電極の実際の位置に対応する位置で、前記患者の前記頭部上にリアルタイムで重ねて表示されるように、ディスプレイシステム上に前記一群の電極を表示すること、及び、前記患者の前記頭部の中に電気信号を送信する前記一群の電極の前記動作の前記可視化を表示し、前記一群の電極の前記動作の前記可視化と併せて、前記脳深部刺激に対する前記患者の物理的な反応のビューを可能にすることを含む、方法。
条項１４．
前記一群の電極の前記動作の前記可視化が、前記一群の電極から前記脳の中への電流又は電圧のうちの少なくとも一方を示すグラフィックインジケータを表示することを含む、条項１３に記載の方法。
条項１５．
前記患者の前記頭部上に前記脳のマップを表示することを更に含む、条項１３又は１４に記載の方法。
条項１６．
センサシステムを使用して、前記患者向けの一群の生理学的パラメータを検出することを更に含む、条項１３から１５のいずれか一項に記載の方法。
条項１７．
前記ディスプレイシステム上に、前記患者の前記頭部に関連付けられた前記一群の生理学的パラメータを表示することを更に含む、条項１６に記載の方法。
条項１８．
前記ディスプレイシステム上に、前記患者の前記可視化に関連付けられた前記患者についての患者情報を表示することを更に含む、条項１３から１８のいずれか一項に記載の方法。
条項１９．
前記患者についての前記患者情報が、画像、患者記録、Ｘ線、コンピュータ断層撮影（CAT）スキャン、又は磁気共鳴撮像（MRI）スキャンのうちの少なくとも１つを含む、条項１８に記載の方法。
条項２０．
前記ディスプレイシステム及びカメラシステムが、頭部装着ディスプレイシステム内に位置付けられている、条項１３から１９のいずれか一項に記載の方法。
条項２１．
情報解析器が、頭部装着ディスプレイシステム又は遠隔データ処理システムのうちの少なくとも一方内に位置付けられている、条項１３から２０のいずれか一項に記載の方法。
条項２２．
前記電気信号が、連続信号とパルス化信号のうちの少なくとも一方から選択される、条項１３から２１のいずれか一項に記載の方法。
条項２３．
前記患者の前記頭部上に重ねられた前記可視化が、拡張現実である、条項１３から２２のいずれか一項に記載の方法。
条項２４．
医療デバイスシステム向けの可視化システムであって、カメラシステム、ディスプレイシステム、並びに前記カメラシステム及び前記ディスプレイシステムと通信する情報解析器であって、患者の体上の前記医療デバイスシステムの可視化が、前記医療デバイスシステムの実際の位置に対応する位置で、前記患者の前記体上にリアルタイムの前記可視化で重ねて表示されるように、前記ディスプレイシステム上に前記医療デバイスシステムを表示するように構成され、前記医療デバイスシステムの動作が、リアルタイムで表示される、情報解析器を備える、可視化システム。
【０１２１】
したがって、例示的な実施例は、医療デバイスシステムを管理することにおける技術的な問題を克服する１以上の技術的な解決策であって、特に、脳深部刺激向けの神経刺激器の動作をより効果的に調整するための解決策を提供する。
【０１２２】
結果として、１以上の技術的な解決策は、医師や技師などのオペレータが、脳深部刺激などの医療デバイスシステムの動作をより容易に管理することを可能にするやり方で、可視化が提供される技術的な効果を提供することができる。１以上の技術的な解決策は、医療デバイスシステムが埋め込まれた患者と共に医療デバイスシステムの拡張現実ビューを表示する、グラフィカルユーザインターフェースを介して提供される、可視化における技術的な効果を提供する。
【０１２３】
このやり方では、医療デバイスの動作に関する情報を可視化するために、より新しくより直感的で且つ効率的な機構が提供される。例えば、脳深部刺激システム向けの刺激情報が、グラフィカルユーザインターフェース内で表示されて、脳深部刺激システムを管理する医師などのオペレータ向けに必要とされる認知作業負荷を低減させる、拡張現実ビューを含む可視化を提供することができる。拡張現実ビューでは、可視化により、医師が、作業をより容易に且つ直感的に実行すること、及び、脳深部刺激システムによって提供される治療の効果に対処し、調整を行い、他の操作を実行することに集中することを可能にする。
【０１２４】
種々の実施例の説明は、例示及び説明を目的として提示されており、網羅的な説明であること、又は開示された形態の実施例に限定することを、意図しているわけではない。動作又は工程を実行する構成要素が、種々の実施例によって説明される。例示的な一実施例では、構成要素が、記載された動作や工程を実行するように構成され得る。例えば、この構成要素は、実施例において構成要素によって実施されると説明されている動作又は作業を実施する能力をこの構成要素に提供する構造向けの構成又は設計を有し得る。
【０１２５】
当業者には、多くの修正例及び変形例が明らかであろう。更に、異なる実施例によって、他の実施例とは異なる特徴が提供され得る。選択された１以上の実施例は、それらの例の原理と実践的応用を最もよく解説するため、及び、他の当業者が様々な例の開示内容と共に想定される特定の用途に適した様々な修正例について理解することを可能にするために、選ばれ、説明されている。
【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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【国際調査報告】
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