(57)【要約】患者の身体領域の透視画像におけるターゲットの識別およびマーキングを容易にするためのシステムであって、本システムは、患者の身体領域のターゲットのマーキングを含むＣＴスキャンおよび透視３Ｄ再構成を受信すること、および患者のＣＴスキャンに基づいて少なくとも１つのターゲットおよびターゲットのマーキングを含む仮想透視画像を生成することのための命令を記憶している、１つ以上の記憶装置と、これらの命令を実行するように構成された少なくとも１つのハードウェアプロセッサと、仮想透視画像および透視３Ｄ再構成をユーザに表示するように構成されたディスプレイと、を備える。【選択図】図１
2020526241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の身体領域の透視画像におけるターゲットの識別およびマーキングを容易にするためのシステムであって、前記システムが、
（ｉ）１つ以上の記憶装置であって、
前記患者の前記身体領域のＣＴスキャンおよび透視３Ｄ再構成を受信することであって、前記ＣＴスキャンが前記ターゲットのマーキングを含む、受信すること、および
前記患者の前記ＣＴスキャンに基づいて少なくとも１つの仮想透視画像を生成することであって、前記仮想透視画像が前記ターゲットおよび前記ターゲットの前記マーキングを含む、生成することのための命令を記憶している、１つ以上の記憶装置と、
（ｉｉ）前記命令を実行するように構成された少なくとも１つのハードウェアプロセッサと、
（ｉｉｉ）前記仮想透視画像および前記透視３Ｄ再構成をユーザに表示するように構成されたディスプレイと、を備える、システム。
【請求項２】
前記１つ以上の記憶装置が、前記仮想透視画像を基準として使用しながら、前記透視３Ｄ再構成において前記ターゲットを識別し、マーキングするように前記ユーザに指示するためのさらなる命令を記憶している、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ユーザが、２つの異なる角度で撮影された前記透視３Ｄ再構成の２つの透視スライス画像において前記ターゲットを識別し、マーキングするように指示される、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記少なくとも１つの仮想透視画像の前記生成が、
前記ターゲットのスキャン中に透視装置の軌道をシミュレートすることにより、前記ターゲットの周囲に仮想透視装置ポーズを生成することと、
前記仮想透視装置ポーズに従って、前記ＣＴスキャン容量を投影することにより、仮想透視画像を生成することと、
前記仮想透視画像に基づいて仮想透視３Ｄ再構成を生成することと、
前記ターゲットの前記マーキングを含む前記仮想透視３Ｄ再構成からスライス画像を選択することと、を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記ターゲットが軟組織ターゲットである、請求項１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景
本開示は、一般に、透視画像においてターゲットを識別し、マーキングする分野に関し、特に、体内ナビゲーションを伴う医療処置におけるそのようなターゲット識別およびマーキングに関する。さらに、本開示は、医療処置におけるナビゲーションのシステム、装置、および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
肝臓、脳、心臓、肺、胆嚢、腎臓、および骨を含む臓器に影響を与える様々な病気の治療のために、内視鏡処置または低侵襲性処置などのいくつかの一般的に適用される医療方法がある。多くの場合、臨床医は、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）、超音波画像法、コンピュータ断層撮影法（ＣＴ）、透視診断法、および他の方法などの１つ以上の画像診断法を利用して、治療のために、患者内の関心領域、および最終的には治療のターゲットを識別し、ナビゲートする。いくつかの処置では、術前スキャンをターゲットの識別および術中誘導のために利用することができる。しかし、多くの場合、ターゲット領域のより正確な最新の画像を得るために、リアル−タイム撮像が必要とされ得る。さらに、医療装置をより安全かつ正確に（例えば、他の臓器や組織に損傷の必要がないか、損傷がない状態で）ターゲットまでナビゲートするために、ターゲットおよびその周囲に対する医療装置の最新位置を表示するリアルタイム画像データが必要とされる場合がある。
【０００３】
例えば、内視鏡的アプローチは、患者内の関心領域、特に肺などの体の管腔ネットワーク内の領域にナビゲートするのに有用であることが証明されている。内視鏡、より具体的には肺の気管支鏡的アプローチを可能にするために、以前に取得したＭＲＩデータまたはＣＴ画像データを使用して、肺などの特定の身体部分の３次元（３Ｄ）レンダリング、モデル、または容量を生成する気管支内ナビゲーションシステムが開発された。
【０００４】
次に、ＭＲＩスキャンまたはＣＴスキャンから生成された結果の容量を利用して、患者の気管支鏡および気管支枝を通るナビゲーションカテーテル（または他の適切な医療装置）の関心領域への前進を容易にするナビゲーション計画を作成する。電磁（ＥＭ）追跡システムなどの位置特定または追跡システムを、例えばＣＴデータと併せて利用して、気管支枝を通る関心領域へのナビゲーションカテーテルの誘導を容易にしてもよい。特定の例では、１つ以上の医療機器へのアクセスを提供するために、関心領域に隣接する、または関心領域内の分岐管腔ネットワークの気道の１つ内にナビゲーションカテーテルを配置してもよい。
【０００５】
ただし、ＣＴスキャンなどの以前に取得したスキャンから生成された患者の肺の３次元容量は、ナビゲーション処置中にターゲットに医療機器を正確に誘導するのに十分な基礎を提供しない場合がある。特定の例では、以前に取得されたＣＴデータの取得時の肺に対する処置中の患者の肺の変形によって不正確さが引き起こされる。この変形（ＣＴと身体との相違）は、鎮静剤の利用の有無、気管支鏡による患者の姿勢の変化および組織の押圧、ナビゲーションは呼吸時である一方ＣＴは息を吸い込んだ状態で行われることによる異なる肺容量、異なるベッド、異なる日にちなどの多くの異なる要因によって引き起こされ得る。
【０００６】
したがって、このようなターゲットをリアルタイムで視覚化し、処置中のナビゲーションを修正することで生体内ナビゲーション処置を強化するには、別の画像診断法が必要である。さらに、例えば生検または治療のために、医療装置を正確かつ安全に遠隔ターゲットにナビゲートするには、医療装置とターゲットの両方が何らかの３次元誘導システムで可視的である必要がある。
【０００７】
透視撮像装置は通常、ナビゲーション処置中に手術室に配置される。標準的な透視撮像装置は、例えば、医療装置が所望の場所にナビゲートされた後、医療装置の配置を視覚化し、確認するために臨床医によって使用されてもよい。ただし、標準的な透視画像は、金属ツールや骨などの高密度オブジェクトおよび心臓などの大きな軟組織オブジェクトを表示するが、透視画像では病変などの小さな軟組織の関心オブジェクトを解像するのが難しい場合がある。さらに、透視画像は２次元投影にすぎない。したがって、Ｘ線の容積再構成により、このような軟組織オブジェクトの識別およびターゲットへのナビゲーションが可能になり得る。
【０００８】
医療分野で広く使用されているＣＴおよびコーンビームＣＴなどの３次元容量再構成を提供するソリューションがいくつか存在する。これらのマシンは、既知の較正済みＸ線源位置からの複数のＸ線投影を、とりわけ軟組織がより見やすい３次元容量に、アルゴリズム的に組み合わせる。例えば、処置中にＣＴマシンを反復スキャンで使用して、ツールがターゲットに到達するまで身体中を誘導することが可能である。これは、いくつかの完全なＣＴスキャン、専用のＣＴ室、およびスキャン間のブラインドナビゲーションを必要とするため、厄介な処置である。さらに、各スキャンでは、高レベルの電離放射線のためにスタッフが退室する必要があり、そのような放射線に患者を曝す。別の選択肢として、コーンビームＣＴマシンがあり、これは一部の手術室で利用可能であり、操作はやや簡単だが、高価であり、ＣＴと同様にスキャン間のブラインドナビゲーションのみを提供し、ナビゲーションに複数の反復が必要であり、スタッフが退室する必要がある。さらに、ＣＴベースの撮像システムは非常に高価であり、多くの場合、処置が行われる場所と同じ場所では利用できない。
【０００９】
したがって、生体内のターゲットへの、特に小さな軟組織オブジェクトへのナビゲーションを視覚化し、容易にするべく、局所的３次元容量を再構成するために、標準的な透視装置を使用する撮像技術は、その内容が参照により本明細書に援用される、米国特許出願第２０１７／０３５３７９号、Ｗｅｉｎｇａｒｔｅｎ他、「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＬＯＣＡＬ  ＴＨＲＥＥ  ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ  ＶＯＬＵＭＥ  ＲＥＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ  ＵＳＩＮＧ  Ａ  ＳＴＡＮＤＡＲＤ  ＦＬＵＯＲＯＳＣＯＰＥ」、その内容が参照により本明細書に援用される、米国特許出願第２０１７／０３５３８０号、Ｂａｒａｋ他、「ＳＹＳＴＥＭ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＮＡＶＩＧＡＴＩＮＧ  ＴＯ  ＴＡＲＧＥＴ  ＡＮＤ  ＰＥＲＦＯＲＭＩＮＧ  ＰＲＯＣＥＤＵＲＥ  ＯＮ  ＴＡＲＧＥＴ  ＵＴＩＬＩＺＩＮＧ  ＦＬＵＯＲＯＳＣＯＰＩＣ−ＢＡＳＥＤ  ＬＯＣＡＬ  ＴＨＥＲＥＥ  ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ  ＶＯＬＵＭＥ  ＲＥＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ」、および、その内容が参照により本明細書に援用される、米国特許出願第１５／８９２，０５３号、Ｗｅｉｎｇａｒｔｅｎ他、「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＬＯＣＡＬ  ＴＨＲＥＥ  ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ  ＶＯＬＵＭＥ  ＲＥＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ  ＵＳＩＮＧ  Ａ  ＳＴＡＮＤＡＲＤ  ＦＬＵＯＲＯＳＣＯＰＥ」において紹介された。
【００１０】
一般に、上述の特許出願に開示されたシステムおよび方法によれば、標準的な透視装置のＣアームは、医療処置中に患者の周りで、例えば約３０度回転でき、関心領域の透視３Ｄ再構成は、専用のソフトウェアアルゴリズムによって生成される。次に、ユーザは、ソフトウェアインターフェースを使用して透視３Ｄ再構成の画像スライスをスクロールして、ターゲット（例えば、病変）を識別し、それをマーキングし得る。
【００１１】
関心領域のこのような迅速な３Ｄ再構成の生成により、ターゲット領域のリアルタイムの３次元撮像が提供され得る。ターゲットおよびその領域に配置された医療装置のリアルタイム撮像が、さまざまな臓器の生検および切除処置、血管インターベンション、ならびに整形外科手術などの、多数のインターベンション処置に役立ち得る。例えば、ナビゲーション気管支鏡検査に関する限り、目的は、ターゲット病変に対する生検カテーテルの位置に関する正確な情報を受信することであり得る。
【００１２】
別の例では、ロボット支援手術を含む腹腔鏡検査処置などの低侵襲処置では、術中透視法を用いて、例えば誘導および病変の位置を特定し、不必要な傷害および合併症を防止することができる。ターゲット領域の透視３次元撮像のリアルタイム再構成および再構成に基づくナビゲーションのために上記のシステムおよび方法を採用することにより、そのような処置にさらに役立ち得る。
【００１３】
それでも、特にターゲットが小さな軟組織である場合、透視３Ｄ再構成でターゲットを正確に識別し、マーキングすることは簡単な作業ではない場合がある。したがって、透視画像データ、特に透視３Ｄ再構成においてターゲットの識別とマーキングを容易にし、その結果、ターゲットへのナビゲーションおよび、適切な医療処置をもたらすことを容易にするシステムおよび方法が必要である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本開示によれば、患者の身体領域の透視画像におけるターゲットの識別およびマーキングを容易にするためのシステムが提供され、本システムは、（ｉ）１つ以上の記憶装置であって、患者の身体領域のＣＴスキャンおよび透視３Ｄ再構成を受信することであって、ＣＴスキャンがターゲットのマーキングを含む、受信すること、および患者のＣＴスキャンに基づいて少なくとも１つの仮想透視画像を生成することであって、仮想透視画像がターゲットおよびターゲットのマーキングを含む、生成することのための命令を記憶している、１つ以上の記憶装置と、（ｉｉ）命令を実行するように構成された少なくとも１つのハードウェアプロセッサと、（ｉｉｉ）透視３Ｄ再構成と同時に仮想透視画像をユーザに表示するように構成されたディスプレイと、を備える。
【００１５】
本開示によれば、患者の身体領域の透視画像におけるターゲットの識別およびマーキングを容易にするためのシステムがさらに提供され、本システムは、（ｉ）患者の身体領域のＣＴスキャンおよび透視３Ｄ再構成を受信することであって、ＣＴスキャンがターゲットのマーキングを含む、受信すること、および患者のＣＴスキャンに基づいて少なくとも１つの仮想透視画像を生成することであって、仮想透視画像がターゲットおよびターゲットのマーキングを含む、生成することのための命令を記憶している、１つ以上の記憶装置と、（ｉｉ）命令を実行するように構成された少なくとも１つのハードウェアプロセッサと、（ｉｉｉ）仮想透視画像および透視３Ｄ再構成をユーザに表示するように構成されたディスプレイと、を備える。
【００１６】
本開示によれば、患者の身体領域の画像におけるターゲットを識別し、マーキングするための方法がさらに提供され、本方法は、患者の身体領域のＣＴスキャンおよび透視３Ｄ再構成を受信することであって、ＣＴスキャンがターゲットのマーキングを含む、受信すること、および患者のＣＴスキャンに基づいて少なくとも１つの仮想透視画像を生成することであって、少なくとも１つの仮想透視画像がターゲットおよびターゲットのマーキングを含む、生成することと、ディスプレイ上に透視３Ｄ再構成と同時に少なくとも１つの仮想透視画像をユーザに表示して、それによってユーザによる透視３Ｄ再構成におけるターゲットの識別を容易にすることと、のために、少なくとも１つのハードウェアプロセッサを使用することを含む。
【００１７】
本開示によれば、患者の身体領域の画像におけるターゲットを識別し、マーキングするための方法がさらに提供され、本方法は、患者の身体領域のＣＴスキャンおよび透視３Ｄ再構成を受信することであって、ＣＴスキャンがターゲットのマーキングを含む、受信すること、および患者のＣＴスキャンに基づいて少なくとも１つの仮想透視画像を生成することであって、少なくとも１つの仮想透視画像がターゲットおよびターゲットのマーキングを含む、生成することと、ディスプレイ上に少なくとも１つの仮想透視画像および透視３Ｄ再構成をユーザに表示して、それによってユーザによる透視３Ｄ再構成におけるターゲットの識別を容易にすることと、ために、少なくとも１つのハードウェアプロセッサを使用することを含む。
【００１８】
本開示によれば、リアルタイム２次元透視画像を使用して医療処置中に患者の体内のターゲット領域にナビゲートするためのシステムがさらに提供され、本システムは、ターゲット領域にナビゲートされるよう構成された医療装置と、医療装置がターゲット領域に配置されている間に、ターゲット領域に対する複数の角度の周りでターゲット領域の一連の２Ｄ透視画像を取得するように構成された透視撮像装置と、コンピューティング装置であって、ターゲット領域の術前ＣＴスキャンを受信することであって、術前ＣＴスキャンがターゲットのマーキングを含む、受信することと、術前ＣＴスキャンに基づいて少なくとも１つの仮想透視画像を生成することであって、少なくとも１つの仮想透視画像がターゲットおよびターゲットのマーキングを含む、生成することと、取得された一連の２Ｄ透視画像に基づいてターゲット領域の３次元再構成を生成することと、少なくとも１つの仮想透視画像および透視３Ｄ再構成を同時にユーザに表示することと、ユーザを介して透視３Ｄ再構成からターゲットの選択を受信することと、３次元再構成または一連の２Ｄ透視画像から医療装置の選択を受信することと、ターゲットおよび医療装置の選択に基づいてターゲットに対する医療装置のオフセットを判定することと、のために構成された、コンピューティング装置と、を備える。
【００１９】
本開示によれば、リアルタイム２次元透視画像を使用して医療処置中に患者の体内のターゲット領域にナビゲートするためのシステムがさらに提供され、本システムは、ターゲット領域にナビゲートされるよう構成された医療装置と、医療装置がターゲット領域に配置されている間に、ターゲット領域に対する複数の角度の周りでターゲット領域の一連の２Ｄ透視画像を取得するように構成された透視撮像装置と、コンピューティング装置であって、ターゲット領域の術前ＣＴスキャンを受信することであって、術前ＣＴスキャンがターゲットのマーキングを含む、受信することと、術前ＣＴスキャンに基づいて少なくとも１つの仮想透視画像を生成することであって、少なくとも１つの仮想透視画像がターゲットおよびターゲットのマーキングを含む、生成することと、取得された一連の２Ｄ透視画像に基づいてターゲット領域の３次元再構成を生成することと、少なくとも１つの仮想透視画像および透視３Ｄ再構成をユーザに表示することと、ユーザを介して透視３Ｄ再構成からターゲットの選択を受信することと、３次元再構成または一連の２Ｄ透視画像から医療装置の選択を受信することと、ターゲットおよび医療装置の選択に基づいてターゲットに対する医療装置のオフセットを判定することと、のために構成された、コンピューティング装置と、を備える。
【００２０】
本開示によれば、リアルタイム２次元透視画像を使用して医療処置中に患者の体内のターゲット領域にナビゲートするための方法がさらに提供され、本方法は、ターゲット領域の術前ＣＴスキャンを受信することであって、術前ＣＴスキャンがターゲットのマーキングを含む、受信することと、術前ＣＴスキャンに基づいて少なくとも１つの仮想透視画像を生成することであって、少なくとも１つの仮想透視画像がターゲットおよびターゲットのマーキングを含む、生成することと、医療装置がターゲット領域に配置されている間に、ターゲット領域に対する複数の角度の周りでリアルタイムで取得されたターゲット領域の一連の２Ｄ透視画像を受信することと、一連の２Ｄ透視画像に基づいてターゲット領域の３次元再構成を生成することと、少なくとも１つの仮想透視画像および透視３Ｄ再構成を同時にユーザに表示することと、ユーザを介して透視３Ｄ再構成からターゲットの選択を受信することと、３次元再構成または一連の２Ｄ透視画像から医療装置の選択を受信することと、ターゲットおよび医療装置の選択に基づいてターゲットに対する医療装置のオフセットを判定することと、のために、少なくとも１つのハードウェアプロセッサを使用することを含む。
【００２１】
本開示によれば、リアルタイム２次元透視画像を使用して医療処置中に患者の体内のターゲット領域にナビゲートするための方法がさらに提供され、本方法は、ターゲット領域の術前ＣＴスキャンを受信することであって、術前ＣＴスキャンがターゲットのマーキングを含む、受信することと、術前ＣＴスキャンに基づいて少なくとも１つの仮想透視画像を生成することであって、少なくとも１つの仮想透視画像がターゲットおよびターゲットのマーキングを含む、生成することと、医療装置がターゲット領域に配置されている間に、ターゲット領域に対する複数の角度の周りでリアルタイムで取得されたターゲット領域の一連の２Ｄ透視画像を受信することと、一連の２Ｄ透視画像に基づいてターゲット領域の３次元再構成を生成することと、少なくとも１つの仮想透視画像および透視３Ｄ再構成をユーザに表示することと、ユーザを介して透視３Ｄ再構成からターゲットの選択を受信することと、３次元再構成または一連の２Ｄ透視画像から医療装置の選択を受信することと、ターゲットおよび医療装置の選択に基づいてターゲットに対する医療装置のオフセットを判定することと、のために、少なくとも１つのハードウェアプロセッサを使用することを含む。
【００２２】
本開示によれば、プログラムコードが実装された非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含むコンピュータプログラム製品がさらに提供され、本プログラムコードは、ターゲット領域の術前ＣＴスキャンを受信することであって、術前ＣＴスキャンがターゲットのマーキングを含む、受信することと、術前ＣＴスキャンに基づいて少なくとも１つの仮想透視画像を生成することであって、少なくとも１つの仮想透視画像がターゲットおよびターゲットのマーキングを含む、生成することと、医療装置がターゲット領域に配置されている間に、ターゲット領域に対する複数の角度の周りでリアルタイムで取得されたターゲット領域の一連の２Ｄ透視画像を受信することと、一連の２Ｄ透視画像に基づいてターゲット領域の透視３次元再構成を生成することと、少なくとも１つの仮想透視画像および透視３Ｄ再構成を同時にユーザに表示することと、ユーザを介して透視３Ｄ再構成からターゲットの選択を受信することと、透視３次元再構成または一連の２Ｄ透視画像から医療装置の選択を受信することと、ターゲットおよび医療装置の選択に基づいてターゲットに対する医療装置のオフセットを判定することと、のために、少なくとも１つのハードウェアプロセッサによって実行可能である。
【００２３】
本開示によれば、プログラムコードが実装された非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含むコンピュータプログラム製品がさらに提供され、本プログラムコードは、ターゲット領域の術前ＣＴスキャンを受信することであって、術前ＣＴスキャンがターゲットのマーキングを含む、受信することと、術前ＣＴスキャンに基づいて少なくとも１つの仮想透視画像を生成することであって、少なくとも１つの仮想透視画像がターゲットおよびターゲットのマーキングを含む、生成することと、医療装置がターゲット領域に配置されている間に、ターゲット領域に対する複数の角度の周りでリアルタイムで取得されたターゲット領域の一連の２Ｄ透視画像を受信することと、一連の２Ｄ透視画像に基づいてターゲット領域の透視３次元再構成を生成することと、少なくとも１つの仮想透視画像および透視３Ｄ再構成をユーザに表示することと、ユーザを介して透視３Ｄ再構成からターゲットの選択を受信することと、透視３次元再構成または一連の２Ｄ透視画像から医療装置の選択を受信することと、ターゲットおよび医療装置の選択に基づいてターゲットに対する医療装置のオフセットを判定することと、のために、少なくとも１つのハードウェアプロセッサによって実行可能である。
【００２４】
本開示の別の態様では、１つ以上の記憶装置は、透視３Ｄ再構成においてターゲットを識別し、マーキングするようにユーザに指示するためのさらなる命令を記憶している。
【００２５】
本開示の別の態様において、１つ以上の記憶装置は、仮想透視画像を基準として使用しながら、透視３Ｄ再構成においてターゲットを識別し、マーキングするようにユーザに指示するさらなる命令を記憶している。
【００２６】
本開示の別の態様では、１つ以上の記憶装置は、２つの異なる角度で撮影された透視３Ｄ再構成の２つの透視スライス画像においてターゲットを識別しマーキングするようにユーザに指示するさらなる命令を記憶している。
【００２７】
本開示の別の態様では、少なくとも１つの仮想透視画像の生成は、デジタル再構成放射線画像技術に基づいている。
【００２８】
本開示の別の態様では、少なくとも１つの仮想透視画像を生成することは、ターゲットのスキャン中に透視装置の軌道をシミュレートすることによって、ターゲットの周囲での仮想透視装置ポーズを生成することと、仮想透視装置ポーズに従ってＣＴスキャン容量を投影することによって、仮想２Ｄ透視画像を生成することと、仮想２Ｄ透視画像に基づいて仮想透視３Ｄ再構成を生成することと、ターゲットのマーキングを含む仮想透視３Ｄ再構成からスライス画像の選択することと、を含む。
【００２９】
本開示の別の態様では、ターゲットは軟組織ターゲットである。
【００３０】
本開示の別の態様では、身体領域の透視３Ｄ再構成の受信は、身体領域に対して複数の角度の周りで取得された身体領域の一連の２Ｄ透視画像の受信、および、一連の２Ｄ透視画像に基づく身体領域の透視３Ｄ再構成の生成を含む。
【００３１】
本開示の別の態様では、本方法は、少なくとも１つのハードウェアプロセッサを使用して、透視３Ｄ再構成におけるターゲットを識別し、マーキングするようにユーザに指示することをさらに含む。
【００３２】
本開示の別の態様では、本方法は、基準として少なくとも一つの仮想透視画像を使用しながら透視３Ｄ再構成においてターゲットを識別し、マーキングするようにユーザに指示する少なくとも１つのハードウェアプロセッサを使用することをさらに含む。
【００３３】
本開示の別の態様では、本方法は、少なくとも１つのハードウェアプロセッサを使用して、２つの異なる角度で撮影された透視３Ｄ再構成の２つの透視スライス画像においてターゲットを識別しマーキングするようにユーザに指示することをさらに含む。
【００３４】
本開示の別の態様において、本システムは、患者の体内の医療装置の位置を示すデータを提供するように構成された追跡システムおよびディスプレイをさらに備え、コンピューティング装置は、追跡システムによって提供されるデータに基づいて医療装置の位置を判定し、ディスプレイ上にターゲット領域およびターゲットに対する医療機器の位置を表示し、医療装置とターゲットとの間の判定されたオフセットに基づいて、ターゲットに対する医療装置の位置の表示を修正するようにさらに構成されている。
【００３５】
本開示の別の態様では、コンピューティング装置は、ターゲット領域の表示が３Ｄレンダリングの表示を含むように術前ＣＴスキャンに基づいてターゲット領域の３Ｄレンダリングを生成し、ターゲットに対する医療装置の位置の修正が追跡システムと３Ｄレンダリングとの間の整合性を更新することを含むように追跡システムを３Ｄレンダリングに整合させるように、さらに構成されている。
【００３６】
本開示の別の態様では、追跡システムは、センサおよび、センサの位置を判定するための電磁場を生成するように構成された電磁場発生器を備え、医療装置はセンサが配置されたカテーテルガイドアセンブリを備え、医療装置の位置の判定は、生成された電磁場に基づくセンサの位置の判定を含む。
【００３７】
本開示の別の態様において、ターゲット領域は、肺の少なくとも一部を含み、医療装置は、気道管腔ネットワークを通してターゲット領域にナビゲートされるように構成される。
【００３８】
本開示の別の態様では、コンピューティング装置は、取得された一連の２Ｄ透視画像または３次元再構成における医療装置の一部を自動的に検出し、検出を承諾するかまたは拒否するかのユーザコマンドを受信することにより、医療装置の選択を受信するように構成される。
【００３９】
本開示の別の態様では、コンピューティング装置は、透視撮像装置が一連の２Ｄ透視画像の少なくとも複数の画像のそれぞれを取得する間に透視撮像装置のポーズを推定するようにさらに構成され、ターゲット領域の３次元再構成の生成は、透視撮像装置のポーズ推定に基づく。
【００４０】
本開示の別の態様では、本システムはマーカーの構造をさらに備え、透視撮像装置は、ターゲット領域およびマーカーの構造の一連の２Ｄ透視画像を取得するように構成され、少なくとも複数の画像の各画像を取得する間の透視撮像装置のポーズの推定は、各画像上のマーカーの構造全体の可能性のある投影および最も可能性の高い投影の検出に基づいている。
【００４１】
本開示の別の態様では、コンピューティング装置は、少なくとも１つの仮想透視画像を基準として使用しながら、透視３Ｄ再構成においてターゲットを識別し、マーキングするようにユーザに指示するようにさらに構成される。
【００４２】
本開示の別の態様では、本方法はさらに、追跡システムによって提供されたデータに基づいて患者の体内の医療装置の位置を判定し、ターゲット領域およびターゲットに対する医療装置の位置をディスプレイに表示し、医療機器とターゲットとの間の判定されたオフセットに基づいて、ターゲットに対する医療機器の位置の表示を修正するための少なくとも１つのハードウェアプロセッサの衣装を含む。
【００４３】
本開示の別の態様では、本方法は、ターゲット領域の表示が３Ｄレンダリングの表示を含むような術前ＣＴスキャンに基づいてターゲット領域の３Ｄレンダリングを生成し、ターゲットに対する医療装置の位置の修正が追跡システムと３Ｄレンダリングとの間の整合性を更新することを含むように追跡システムを３Ｄレンダリングに整合させるために、少なくとも１つのハードウェアプロセッサを使用することをさらに含む。
【００４４】
本開示の別の態様では、医療装置の選択の受信は、一連の２Ｄ透視画像または３次元再構成における医療装置の一部を自動的に検出し、検出を承諾するかまたは拒否するかのユーザコマンドの受信を含む。
【００４５】
本開示の別の態様では、本方法は、一連の２Ｄ透視画像の少なくとも複数の画像のそれぞれを取得する間の透視撮像装置のポーズを推定するために少なくとも１つのハードウェアプロセッサを使用することを含み、ターゲット領域の３次元再構成の生成は、透視撮像装置のポーズ推定に基づく。
【００４６】
本開示の別の態様では、少なくとも複数の画像の各画像がマーカーの構造の少なくとも一部の投影を含むように、マーカーの構造が患者および透視撮像装置に対して配置され、少なくとも複数の画像の各画像を取得する間の透視撮像装置のポーズの推定は、各画像上でのマーカーの構造全体の可能性のある投影および最も可能性の高い投影の検出に基づいている。
【００４７】
本開示の別の態様では、非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、追跡システムによって提供されたデータに基づいて患者の体内の医療装置の位置を判定し、ディスプレイ上にターゲット領域およびターゲットに対する医療装置の位置を表示し、医療装置とターゲットとの間の判定されたオフセットに基づいて、ターゲットに対する医療装置の位置の表示を修正するための、少なくとも１つのハードウェアプロセッサによって実行可能なさらなるプログラムコードを有する。
【００４８】
本開示の上記態様および実施形態のいずれも、本開示の範囲から逸脱することなく組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
本開示の種々の態様および特徴は、図面を参照して、本明細書に後述される。
【００５０】
【図１】本開示による、透視３Ｄ再構成においてターゲットを識別し、マーキングする方法のフローチャートである。
【図２】図１の方法で使用するために構成されたシステムの概略図である。
【図３Ａ】本開示による、透視３Ｄ再構成のスライス画像の表示を示す例示的なスクリーンショットである。
【図３Ｂ】本開示による、透視３Ｄ再構成のスライス画像と同時に提示される仮想透視画像を示す例示的なスクリーンショットである。
【図３Ｃ】本開示による、透視３Ｄ再構成の表示を示す例示的なスクリーンショットである。
【図４】本開示による、リアルタイム２次元透視画像を使用してターゲットにナビゲートする方法のフローチャートである。
【図５】図４の方法に従って気道ネットワークを介して軟組織ターゲットにナビゲートするための例示的なシステムの例示的な一実施形態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
本明細書で言及されるとき「ターゲット」という用語は、生物学的または人工的な任意の要素、または組織（軟組織および骨組織を含む）、臓器、インプラントまたは基準マーカーなどの患者の体内の関心領域に関連し得る。
【００５２】
本明細書で言及されるとき「ターゲット領域」という用語は、ターゲットおよびその周囲領域の少なくとも一部に関連し得る。「ターゲット領域」の用語および「身体領域」の用語は、「身体領域」の用語がターゲットが位置する身体領域を指す場合、交換可能に使用され得る。代替的または追加的に、「ターゲット領域」という用語は、すべての文脈に応じて、ターゲットが位置する身体領域の一部を指す場合もある。
【００５３】
「および」、「または」、および「および／または」という用語は交換可能に使用され、一方、各用語は、すべて用語の文脈に応じて、他の用語を包含し得る。
【００５４】
本明細書で言及されるとき「医療装置」という用語は、光学システム、超音波プローブ、マーカー配置ツール、生検ツール、アブレーションツール（すなわち、マイクロ波アブレーション装置）、レーザープローブ、極低温プローブ、センサプローブおよび吸引用針を含んでもよいが、それらに限定されない。
【００５５】
「透視画像（単数）」および「透視画像（複数）」という用語は、すべて用語の文脈に従って、２Ｄ透視画像（複数可）および／または任意の透視３Ｄ再構成のスライス画像を指し得る。
【００５６】
「仮想透視画像（単数）」または「仮想透視画像（複数）」という用語は、すべて用語の文脈に従って、仮想２Ｄ透視画像（複数可）および／または仮想透視３Ｄ再構成もしくは任意の他の３Ｄ再構成の仮想透視スライス画像（複数可）を指し得る。
【００５７】
本開示は、標準的な透視装置を介して生成された身体の関心領域のリアルタイム透視画像において、ユーザによるターゲットの識別およびマーキングを容易にするシステム、方法、およびコンピュータプログラム製品を対象とする。このようなリアルタイムの透視画像は、２次元画像および／または３次元再構成のスライス画像を含んでもよい。特に、リアルタイム透視データにおけるターゲットの識別およびマーキングは、ターゲットのマーキングまたはしるしを基準として含む合成または仮想の透視データを使用することにより容易になり得る。仮想透視データは、以前に取得された容積データから生成されてもよく、透視タイプのデータを可能な限り模倣することが好ましい。通常、ターゲットは、リアルタイムの透視データよりも、以前に取得した容積データの画像診断法でより適切に表示される。
【００５８】
本開示はさらに、ターゲット領域のリアルタイム２次元透視画像を使用して、ターゲットおよび／またはその領域への医療装置のナビゲーションを容易にするシステムおよび方法を対象とする。ナビゲーションは、ほとんどの処置室で利用可能な標準的な透視撮像装置で撮影された一連の透視画像から構築された小さな軟組織オブジェクトが見える局所的３次元容積データを使用することで容易になる。透視法に基づいて構築された局所的３次元容積データは、ターゲットに対する医療装置の位置を修正するために使用されるか、または以前に取得された容積データで局所的に整合され得る。一般に、医療装置の位置は、追跡システムによって判定され得る。追跡システムは、以前に取得した容積データで整合され得る。次いで、追跡システムを介して、以前に取得した容積データへのリアルタイム３次元透視データの局所的な整合を実行することができる。そのようなリアルタイムデータは、例えば、誘導、ナビゲーション計画、ナビゲーション精度の改善、ナビゲーション確認、および治療確認に使用され得る。
【００５９】
ここで図１を参照すると、図１は、本開示による３Ｄ透視再構成においてターゲットを識別し、マーキングする方法のフローチャートである。ステップ１００では、患者の身体領域のＣＴスキャンおよび透視３Ｄ再構成が受信され得る。ＣＴスキャンは、患者の身体領域に位置するターゲットのマーキングまたはしるしを含んでもよい。あるいは、資格のある医療専門家に指示して、ＣＴスキャンでターゲットを識別し、マーキングしてもよい。いくつかの実施形態では、ターゲットは、病変などの軟組織ターゲットであってもよい。いくつかの実施形態では、画像化された身体領域は、肺の少なくとも一部を含んでもよい。いくつかの実施形態では、３Ｄ再構成がユーザに表示されてもよい。いくつかの実施形態では、３Ｄ再構成は、ユーザがその異なるスライス画像をスクロールできるように表示されてもよい。ここで図３Ａを参照すると、図３Ａは、本開示による透視３Ｄ再構成のスライス画像の表示を示す例示的なスクリーンショット３００である。スクリーンショット３００は、スライス画像３１０、スクロールバー３２０、およびインジケータ３３０を含む。スクロールバー３２０により、ユーザは、透視３Ｄ再構成のスライス画像をスクロールすることができる。インジケータ３３０は、透視３Ｄ再構成を構成するスライス画像内に現在表示されているスライス画像、例えばスライス画像３１０の相対位置を示す。
【００６０】
いくつかの実施形態では、身体領域の透視３Ｄ再構成の受信は、身体領域の一連の透視画像の受信および、透視画像の少なくとも一部に基づいた身体領域の透視３Ｄ再構成の生成を含んでもよい。いくつかの実施形態では、本方法は、透視装置を手動で掃引することにより一連の透視画像を取得するようにユーザに指示することをさらに含んでもよい。いくつかの実施形態では、本方法は、一連の透視画像の自動的な取得をさらに含んでもよい。透視画像は、標準的な透視装置によって、連続的な方法で、身体領域に対して複数の角度の周りで取得されてもよい。透視装置は、手動で、すなわちユーザによって、または自動で掃引してもよい。例えば、透視装置は２０〜４５度の角度に沿って掃引されてもよい。いくつかの実施形態では、透視装置は３０±５度の角度に沿って掃引されてもよい。
【００６１】
いくつかの実施形態では、透視３Ｄ再構成は、トモシンセシス法に基づいて、かつ／または上述され、参照により本明細書に援用される、米国特許出願第２０１７／０３５３７９号および米国特許出願第１５／８９２，０５３号に開示されたシステムおよび方法に従って、生成されてもよい。ＣＴスキャンは、当技術分野で知られている方法およびシステムに従って、また、それを介して生成されてもよい。ＣＴスキャンは、手術前のＣＴスキャンであり、すなわち、事前に（すなわち、リアルタイムではなく）また、ターゲットの識別およびマーキングが必要とされる場合がある医療処置の前に生成される。
【００６２】
ステップ１１０では、患者のＣＴスキャンに基づいて少なくとも１つの仮想透視画像が生成され得る。そのため、仮想透視画像は、ＣＴスキャンで示されるように、ターゲットおよびターゲットのマーキングを含み得る。目的は、ターゲットの比較的正確なしるしを含み、透視タイプの画像に類似したターゲットの画像を生成することである。次に、ユーザは、合成画像におけるターゲットのしるしを使用して、リアルタイム透視容量においてターゲットを識別し、マーキングすることができる（例えば、１つ以上のスライス画像におけるターゲットの識別によって）。いくつかの実施形態では、仮想透視画像は、一種の２Ｄ透視画像、例えば仮想２Ｄ透視画像であってもよい。いくつかの実施形態では、仮想透視画像は、一種の透視３Ｄ再構成スライス画像、例えば仮想スライス画像であってもよい。
【００６３】
いくつかの実施形態では、デジタル再構成放射線画像技術に基づいて、仮想２Ｄ透視画像が生成されてもよい。
【００６４】
いくつかの実施形態では、仮想透視スライス画像の生成は、以下のステップに従って生成されてもよい。第１のステップで、受信したＣＴ容量が透視３Ｄ再構成と位置合わせされる。第２のステップでは、ターゲットまたは患者に対して、選択された位置、例えばＡＰ（体軸方向の）位置で透視３Ｄ再構成を生成するために使用される一組の透視画像を撮影する間の透視装置のポーズの推定が受信されるか、または算出される。第３のステップでは、選択された位置に垂直であり、ターゲットを含む、ＣＴスキャン容量の１つ以上のスライスが生成される。第４のステップでは、仮想透視スライス画像を受信するために、推定された透視装置のポーズに従って１つ以上のＣＴスライスが投影される。
【００６５】
いくつかの実施形態では、ターゲット領域の仮想透視スライス画像の生成は、以下のステップを含んでもよい。第１のステップでは、ターゲットの周りの仮想透視装置のポーズが取得されてもよい。いくつかの実施形態では、透視装置がターゲットをスキャンしている間の透視装置の軌道をシミュレートすることにより、仮想透視装置のポーズが生成されてもよい。いくつかの実施形態では、本方法は、図４のステップ４３０に関して説明したように、３Ｄ透視再構成の生成をさらに含んでもよい。次いで、透視３Ｄ再構成を生成するために使用される一連の透視画像を撮影する間の透視装置の推定されたポーズが利用されてもよい。第２のステップでは、仮想透視装置のポーズに従ってＣＴスキャン容量を投影することにより、仮想透視画像が生成されてもよい。第３のステップでは、仮想透視画像に基づいて仮想透視３Ｄ再構成が生成されてもよい。いくつかの実施形態では、適合させながら３Ｄ透視容量を再構成する方法を使用して、仮想透視３Ｄ再構成が生成されてもよい。結果として得られる仮想透視容量は、透視容量により類似している場合がある。例えば、上で詳述され、参照により本明細書に援用される、米国特許出願第２０１７／０３５３７９号、米国特許出願第２０１７／０３５３８０号、および米国特許出願第１５／８９２，０５３号に開示された透視３Ｄ再構成の方法が使用されてもよい。第４のステップでは、仮想透視３Ｄ再構成からターゲットのしるしを含むスライス画像が選択されてもよい。
【００６６】
いくつかの実施形態では、透視３Ｄ再構成のスライス画像におけるターゲットのマーキングが望まれる場合、基準としての仮想スライス画像の生成および使用がより有利であり得る。いくつかの実施形態では、透視２Ｄ画像におけるターゲットのマーキングが望まれる場合、仮想透視２Ｄ画像の生成および使用がより有利であり得る。
【００６７】
ステップ１２０では、仮想透視画像および透視３Ｄ再構成がユーザに表示されてもよい。次いで、透視３Ｄ再構成のスライス画像内のターゲットの識別およびマーキングの基準として、仮想透視画像におけるターゲットのしるしが使用されてもよい。したがって、透視３Ｄ再構成におけるターゲットの識別およびマーキングが容易になる。その場合、ユーザが実行するターゲットの識別およびマーキングがより正確になり得る。ユーザは、リアルタイム透視画像におけるターゲットの識別およびマーキングの前に仮想透視を基準として使用してもよく、かつ／またはそのような識別およびマーキングの後にそれを使用してもよい。
【００６８】
本開示によれば、仮想透視データを基準として使用しながら、ターゲットを識別し、マーキングするために、様々なワークフローおよび表示を使用してもよい。そのような表示が、図３Ｂおよび３Ｃに例示されている。ここで図３Ｂを参照すると、図３Ｂは、本開示による透視３Ｄ再構成の透視スライス画像３１０ａおよび３１０ｂと同時に表示される仮想透視画像３６０を示す例示的なスクリーンショット３５０である。スクリーンショット３５０は、仮想透視画像３６０、透視スライス画像３１０ａおよび３１０ｂ、スクロールバー３２０ならびにインジケータ３３０を含む。仮想透視画像３６０は、ターゲットの円形マーキング３７０を含む。透視スライス画像３１０ａおよび３１０ｂは、それに応じてユーザによって実行されたターゲットの円形マーキング３８０ａおよび３８０ｂを含む。いくつかの実施形態では、ユーザは、透視スライス画像３１０ａおよび３１０ｂならびにマーキング３８０ａおよび３８０ｂと、仮想透視画像３６０およびマーキング３７０との間を視覚的に位置合わせし、マーキング３８０ａおよび３８０ｂを検証してもよい。いくつかの実施形態において、ユーザは、仮想透視画像３６０およびマーキング３７０を使用して、透視スライス画像３１０ａおよび３１０ｂをマーキングしてもよい。この特定の例では、２つの透視スライス画像が同時に表示される。しかしながら、他の実施形態によれば、１つの透視スライス画像のみが表示されてもよいし、または３つ以上が表示されてもよい。この特定の例では、仮想透視画像は画面の中央に表示され、透視スライス画像は画面の下部に表示されている。しかしながら、他の表示配置が使用されてもよい。
【００６９】
ここで図３Ｃを参照すると、これは、３Ｄ透視再構成３６５の少なくとも一部の表示を示す例示的なスクリーンショット３５５である。スクリーンショット３５５は、３Ｄ透視再構成の少なくとも一部（例えば、スライス）を含む３次元再構成画像３６５、区切り領域３１５ａおよび３１５ｂ、スクロールバー３２５、インジケータ３３５、ならびにボタン３７５を含む。区切り領域３１５ａおよび３１５ｂは、ユーザによって選択された（例えば、これらのスライス画像におけるターゲットのマーキングによって選択された）３Ｄ再構成画像３６５で提示された３Ｄ再構成の一部のスライス画像を提示するための指定された領域である。ボタン３７４には「計画ターゲット」というキャプションが付いている。いくつかの実施形態では、ユーザがボタン３７４を押すかクリックすると、ターゲットと、基準として使用されるマーキングを示す少なくとも１つの仮想透視画像が表示される。ボタン３７４を押すと、表示が変わる場合がある。いくつかの実施形態では、ボタン３７４が押されると提示される表示は、仮想透視画像のみを含んでもよい。いくつかの実施形態では、ボタン３７４が押されると提示される表示は、３Ｄ再構成のスライス画像を含む追加の画像を含んでもよい。スクロールバー３２５およびインジケータ３３５は、３Ｄ再構成画像３６５に提示された３Ｄ再構成の少なくとも一部のスライスをスクロールするためにユーザによって使用されてもよい。
【００７０】
いくつかの実施形態では、仮想透視画像および透視３Ｄ再構成（例えば、透視３Ｄ再構成の選択されたスライス）が、同時にユーザに表示されてもよい。いくつかの実施形態では、仮想透視画像および透視３Ｄ再構成が、非同時方式で表示されてもよい。例えば、仮想透視画像は、別の代替画面またはポップアップウィンドウに表示されてもよい。
【００７１】
任意のステップ１３０では、ユーザは、透視３Ｄ再構成でターゲットを識別してマーキングするように指示されてもよい。いくつかの実施形態において、ユーザは、仮想透視画像（複数可）を基準として使用するように具体的に指示されてもよい。いくつかの実施形態では、ユーザは、２つの異なる角度で撮影された透視３Ｄ再構成の２つの透視スライス画像においてターゲットを識別しマーキングするように指示されてもよい。スライス幅が比較的厚い場合、２つの透視スライス画像でターゲットのマーキングが求められる場合があり、そのため、透視３Ｄ再構成でターゲットの位置を正確に判定するには追加データが求められる。いくつかの実施形態では、ユーザは、ターゲットを識別することのみを必要とされるか、または求められる場合があり、それに応じて指示される場合がある。いくつかの実施形態において、ターゲットは、専用のアルゴリズムにより透視３Ｄ再構成において自動的に識別されもよい。次に、ユーザは、仮想透視画像を基準として使用して、自動マーキングを確認し、必要に応じて修正することを求められる場合がある。
【００７２】
いくつかの実施形態では、ターゲットの識別およびマーキングは、１つ以上の２次元透視画像、すなわち最初に撮影されたときの透視画像で実行されてもよい。次いで、１つ以上の透視画像が受信され、透視３Ｄ再構成の代わりにユーザに表示されてもよい。次いで、ユーザによるターゲットの識別およびマーキングが、受信された１つ以上の透視画像に関して実行されてもよい。
【００７３】
いくつかの実施形態では、透視３Ｄ再構成を構築するために使用された一組の２次元透視画像（例えば、最初に撮影されたもの）が（例えば、３Ｄ透視再構成に加えて）さらに受信されてもよい。透視３Ｄ再構成、対応する一組の２次元透視画像、および仮想透視画像が、ユーザに表示されてもよい。次に、ユーザは、透視３Ｄ再構成の１つ以上のスライス画像、２次元透視画像の１つ以上の画像、またはその両方でターゲットを識別してマーキングするかどうかを選択してもよい。
【００７４】
ここで図２を参照すると、これは、図１の方法で使用するために構成されたシステム２００の概略図である。システム２００は、ワークステーション８０を含んでもよく、任意に、透視撮像装置または透視装置２１５を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ワークステーション８０は、例えば無線通信によって直接的または間接的に透視装置２１５と結合されてもよい。ワークステーション８０は、メモリまたは記憶装置２０２、プロセッサ２０４、ディスプレイ２０６、および入力装置２１０を含んでもよい。プロセッサまたはハードウェアプロセッサ２０４は、１つ以上のハードウェアプロセッサを含んでもよい。ワークステーション８０は、出力モジュール２１２およびネットワークインターフェース２０８を任意に含んでもよい。メモリ２０２は、アプリケーション８１および画像データ２１４を記憶してもよい。アプリケーション８１は、とりわけ、図１の方法ステップを実行するために、プロセッサ２０４により実行可能な命令を含んでもよい。アプリケーション８１は、ユーザインターフェース２１６をさらに含んでもよい。画像データ２１４は、ＣＴスキャン、ターゲット領域の透視３Ｄ再構成、および／または任意の他の透視画像データ、および／または生成された１つ以上の仮想透視画像を含んでもよい。プロセッサ２０４は、メモリ２０２、ディスプレイ２０６、入力装置２１０、出力モジュール２１２、ネットワークインターフェース２０８、および透視装置２１５と結合されてもよい。ワークステーション８０は、パーソナルコンピュータなどの固定コンピューティング装置か、またはタブレットコンピュータなどのポータブルコンピューティング装置であってもよい。ワークステーション８０は、複数のコンピュータ装置を埋め込んでもよい。
【００７５】
メモリ２０２は、データを保存するための任意の非一時的コンピュータ可読記憶媒体、および／またはプロセッサ２０４によって実行可能であり、ワークステーション８０の動作を制御する命令を含むソフトウェア、を含んでもよく、かつ、いくつかの実施形態では、透視装置２１５の動作も制御してもよい。一連の透視画像を撮影するために透視装置２１５が使用されてもよく、それに基づいて透視３Ｄ再構成が生成される。一実施形態では、メモリまたは記憶装置２０２は、フラッシュメモリチップなどの固体記憶装置などの１つ以上の記憶装置を含んでもよい。１つ以上の固体記憶装置の代替としてまたはそれに加えて、メモリ２０２は、大容量記憶コントローラ（図示せず）および通信バス（図示せず）を介してプロセッサ２０４に接続された１つ以上の大容量記憶装置を含んでもよい。本明細書に含まれるコンピュータ可読媒体の説明は固体記憶装置を指しているが、コンピュータ可読ストレージ媒体は、プロセッサ２０４によってアクセス可能な任意の利用可能な媒体であり得ることを当業者は理解すべきである。すなわち、コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュールまたは他のデータなどの情報を記憶するための任意の方法または技術で実装される非一時的、揮発性および不揮発性、リムーバブルおよび非リムーバブル媒体を含んでもよい。例えば、コンピュータ可読記憶媒体には、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリもしくは任意の他の固体メモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ−Ｒａｙもしくは他の光学記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶装置、または所望の情報を記憶するために使用され得、かつワークステーション８０によってアクセスされ得る任意の他の媒体が含まれ得る。
【００７６】
アプリケーション８１は、プロセッサ２０４によって実行されると、ディスプレイ２０６にユーザインターフェース２１６を表示させることができる。ユーザインターフェース２１６は、例えば図３Ａおよび図３Ｂに示されるように、透視３Ｄ再構成および生成された仮想透視画像をユーザに提示するように構成され得る。ユーザインターフェース２１６は、本開示によって、表示された透視３Ｄ再構成または任意の他の透視画像データにおいてターゲットを識別し、マーキングすることをユーザに指示するようにさらに構成され得る。
【００７７】
ネットワークインターフェース２０８は、有線ネットワークおよび／もしくは無線ネットワークからなるローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、無線モバイルネットワーク、ブルートゥース（登録商標）ネットワーク、ならびに／またはインターネットなどのネットワークに接続するように構成され得る。ネットワークインターフェース２０８を使用して、ワークステーション８０と透視装置２１５との間を接続することができる。また、ネットワークインターフェース２０８を使用して、画像データ２１４を受信することもできる。入力装置２１０は、例えば、マウス、キーボード、フットペダル、タッチスクリーン、および／または音声インターフェースなど、それによってユーザがワークステーション８０と対話することができる任意の装置であり得る。出力モジュール２１２は、例えば、パラレルポート、シリアルポート、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、または当業者に知られている任意の他の同様の接続ポートなどの任意の接続ポートまたはバスを含んでもよい。
【００７８】
ここで図４を参照すると、図４は、本開示によるリアルタイム２次元透視画像を使用してターゲットにナビゲートする方法のフローチャートである。本方法は、医療処置中に患者の体内のターゲット領域へのナビゲートを容易にする。本方法は、リアルタイムの透視法に基づく３次元容積データを利用する。透視３次元容積データは、２次元透視画像から生成されてもよい。
【００７９】
ステップ４００において、ターゲット領域の術前ＣＴスキャンが受信され得る。術前ＣＴスキャンは、ターゲットのマーキングまたはしるしを含んでもよい。ステップ４００は、図１の方法のステップ１００と同様であってもよい。
【００８０】
ステップ４１０では、手術前のＣＴスキャンに基づいて、１つ以上の仮想透視画像が生成され得る。仮想透視画像は、ターゲットおよびターゲットのマーキングまたはしるしを含んでもよい。ステップ４００は、図１の方法のステップ１１０と同様であってもよい。
【００８１】
ステップ４２０において、ターゲット領域に対する複数の角度の周りでリアルタイムで取得されたターゲット領域の一連の透視画像が受信され得る。医療装置がターゲット領域に配置されている間に、一連の画像が撮影されてもよい。いくつかの実施形態では、本方法は、一連の透視画像を取得するようにユーザに指示するためのさらなるステップを含んでもよい。いくつかの実施形態では、本方法は、一連の透視画像を自動的に取得するための１つ以上のさらなるステップを含んでもよい。
【００８２】
ステップ４３０において、一連の透視画像に基づいて、ターゲット領域の３次元再構成が生成され得る。
【００８３】
いくつかの実施形態では、本方法は、透視画像の各々、または少なくとも複数の透視画像を取得しながら、透視撮像装置のポーズを推定するための１つ以上のステップをさらに含む。次いで、ターゲット領域の３次元再構成が、透視撮像装置のポーズ推定に基づいて生成され得る。
【００８４】
いくつかの実施形態では、マーカーの構造は、各透視画像がマーカーの構造の少なくとも一部の投影を含むように、患者および透視撮像装置に対して配置され得る。次いで、各画像を取得する間の透視撮像装置のポーズの推定は、透視画像上のマーカーの構造の投影により容易に行われ得る。いくつかの実施形態では、推定は、各画像上でのマーカーの構造全体の可能性のある投影および最も可能性の高い投影の検出に基づき得る。
【００８５】
そのような透視法に基づく３次元容積データを構築するための例示的なシステムおよび方法は、参照により本明細書に援用される上記の共有の米国特許公開第２０１７／００３５３７９号、米国特許出願第１５／８９２，０５３号および米国仮出願第６２／６２８，０１７号に開示されている。
【００８６】
いくつかの実施形態では、ポーズ推定プロセスが完了すると、周知の方法を使用することにより、画像上のマーカーの構造の投影を除去してもよい。そのような方法の１つは、２０１８年２月８日に出願された、Ａｌｅｘａｎｄｒｏｎｉ他、「ＩＭＡＧＥ  ＲＥＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ」と題された共有米国特許出願第６２／６２８，０２８号に開示されており、その内容全体が参照により本明細書に援用される。
【００８７】
ステップ４４０において、１つ以上の仮想透視画像および透視３Ｄ再構成がユーザに表示され得る。表示は、図１の方法のステップ１２０に従うものであり、図３Ｂに例示されているものであってもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の仮想透視画像および透視３Ｄ再構成が同時にユーザに表示されてもよい。いくつかの実施形態では、仮想透視画像および透視３Ｄ再構成は、非同時方式で表示されてもよい。例えば、仮想透視画像は、透視３Ｄ再構成の表示の代わりに、別個の画面に表示されてもよく、または例えばユーザの要求に応じて表示されてもよい。
【００８８】
ステップ４５０において、透視３Ｄ再構成からのターゲットの選択は、ユーザを介して受信され得る。いくつかの実施形態では、ユーザは、１つ以上の仮想透視画像を基準として使用しながら、透視３Ｄ再構成においてターゲットを識別し、マーキングするように指示されてもよい。
【００８９】
ステップ４６０では、３次元再構成または一連の透視画像からの医療装置の選択が受信され得る。いくつかの実施形態では、選択の受信は、一連の透視画像または３次元再構成における医療装置の少なくとも一部を自動的に検出することを含み得る。いくつかの実施形態では、検出を承諾するか拒否するかのいずれかのユーザコマンドも受信することができる。いくつかの実施形態では、選択はユーザを介して受信されてもよい。透視画像におけるカテーテルの例示的な自動検出は、Ｗｅｉｎｇａｒｔｅｎ他、「Ｓｙｓｔｅｍ  Ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ｃａｔｈｅｔｅｒ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ｉｎ  Ｆｌｕｏｒｏｓｃｏｐｉｃ  Ｉｍａｇｅｓ  Ａｎｄ  Ｕｐｄａｔｉｎｇ  Ｄｉｓｐｌａｙｅｄ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｏｆ  Ｃａｔｈｅｔｅｒ」と題された、共有米国仮出願第６２／６２７，９１１号に開示されており、その内容は参照により本明細書に援用される。
【００９０】
ステップ４７０において、ターゲットに対する医療装置のオフセットが判定され得る。オフセットの判定は、ターゲットおよび医療装置の受信された選択に基づいてもよい。
【００９１】
いくつかの実施形態では、本方法は、電磁追跡システムなどの追跡システムによって提供されるデータに基づいて患者の体内の医療装置の位置を判定するステップをさらに含んでもよい。さらなるステップにおいて、ターゲット領域およびターゲットに対する医療装置の位置は、ディスプレイ上でユーザに表示されてもよい。別のステップでは、医療装置とターゲットとの間の判定されたオフセットに基づいて、ターゲットに対する医療装置の位置の表示が修正されてもよい。
【００９２】
いくつかの実施形態では、本方法は、術前ＣＴスキャンに基づいてターゲット領域の３Ｄレンダリングを生成するステップをさらに含んでもよい。次いで、ターゲット領域の表示には、３Ｄレンダリングの表示が含まれてもよい。別のステップでは、追跡システムを３Ｄレンダリングに整合させてもよい。次いで、判定されたオフセットに基づくターゲットに対する医療装置の位置の修正は、追跡システムとターゲット領域における３Ｄレンダリングとの間の整合性の局所的な更新を含んでもよい。いくつかの実施形態では、本方法は、透視３Ｄ再構成を追跡システムに整合させるためのステップをさらに含んでもよい。別のステップにおいて、および上記に基づいて、透視３Ｄ再構成と３Ｄレンダリングとの間の局所的整合性が、ターゲット領域で実行されてもよい。
【００９３】
いくつかの実施形態では、ターゲットは軟組織ターゲットであってもよい。いくつかの実施形態では、ターゲット領域は、肺の少なくとも一部を含んでもよく、医療装置は、気道管腔ネットワークを通じてターゲット領域にナビゲートされるように構成されてもよい。
【００９４】
いくつかの実施形態では、本方法は、透視３Ｄ再構成からターゲットの選択を受信することに加えて、または代替として、一連の透視画像の１つ以上の画像からターゲットの選択を受信することを含み得る。次いで、一連の透視画像は、それに対応する透視３Ｄ再構成の表示に加えて、またはその代わりに、ユーザに表示されてもよい。そのため、図４の方法は、それに応じて適合される必要がある。
【００９５】
本明細書では、リアルタイム２次元透視画像を使用してターゲットにナビゲートするためのコンピュータプログラム製品が開示されている。コンピュータプログラム製品は、それと共に実施されるプログラムコードを有する非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含んでもよい。プログラムコードは、図１および／または図４の方法のステップを実行するために少なくとも１つのハードウェアプロセッサによって実行可能であり得る。
【００９６】
図５は、図４の方法による気道ネットワークを介した軟組織ターゲットへのナビゲーションを容易にするための例示的なシステムの例示的な一実施形態の斜視図である。システム５００は、２Ｄ透視画像からターゲット領域の透視法に基づく３次元容積データを構築するように、さらに構成されてもよい。システム５００は、電磁ナビゲーション気管支鏡検査（ＥＮＢ）を使用することにより、ターゲット領域への医療装置の接近を容易にし、ターゲットに対する医療装置の位置を判定するように、さらに構成されてもよい。
【００９７】
システム５００は、ＣＴ画像データをレビューして１つ以上のターゲットを識別し、識別されたターゲットへの経路を計画し（計画段階）、ユーザインターフェースを介してカテーテルアセンブリの拡張作業チャネル（ＥＷＣ）５１２をターゲットにナビゲートし（ナビゲーション段階）、ターゲットに対するＥＷＣ５１２の配置を確認するように構成されてもよい。そのようなＥＭＮシステムの１つは、Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ  ＰＬＣが現在販売しているＥＬＥＣＴＲＯＭＡＧＮＥＴＩＣ  ＮＡＶＩＧＡＴＩＯＮ  ＢＲＯＮＣＨＯＳＣＯＰＹ（商標登録）システムである。ターゲットは、計画段階でのＣＴ画像データのレビューによって識別された関心組織であってもよい。ナビゲーションに続いて、生検ツールまたは他のツールなどの医療装置をＥＷＣ５１２に挿入して、ターゲットに位置する、またはターゲットに近接する組織から組織サンプルを取得してもよい。
【００９８】
図５に示すように、ＥＷＣ５１２はカテーテルガイドアセンブリ５４０の一部である。実際には、ＥＷＣ５１２は、患者「Ｐ」の管腔ネットワークにアクセスするために気管支鏡５３０に挿入される。具体的には、カテーテルガイドアセンブリ５４０のＥＷＣ５１２は、患者の管腔ネットワークを通してナビゲーションするために気管支鏡５３０の作業チャネルに挿入されてもよい。センサ５４４を含む位置決め可能ガイド（ＬＧ）５３２は、ＥＷＣ５１２に挿入され、センサ５４４がＥＷＣ５１２の遠位先端を越えて所望の距離だけ延在するような位置にロックされる。電磁場内の基準座標系、したがってＥＷＣ５１２の遠位部分に対するセンサ５４４の位置および向きを導き出すことができる。カテーテルガイドアセンブリ５４０は、現在、Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ  ＰＬＣにより、ＳＵＰＥＲＤＩＭＥＮＳＩＯＮ（登録商標）処置キットまたはＥＤＧＥ（商標）処置キットのブランド名で販売されており、本開示で使用可能であると考えられている。カテーテルガイドアセンブリ５４０のより詳細な説明については、２０１３年３月１５日に出願されたＬａｔｔｋｏｗ他による、共有の米国特許公開第２０１４／００４６３１５号、米国特許第７，２３３，８２０号、および米国特許第９，０４４，２５４号に言及されていて、それぞれの内容全体は参照により本明細書に援用される。
【００９９】
システム５００は、一般に、患者「Ｐ」を支持するように構成された手術台５２０、患者「Ｐ」の口を通して患者「Ｐ」の気道に挿入するように構成された気管支鏡５３０、気管支鏡５３０に結合された監視機器５３５（例えば、気管支鏡５３０のビデオ撮像システムから受信したビデオ画像を表示するためのビデオディスプレイ）、位置特定モジュール５５２、複数の基準センサ５５４、およびマーカー５５６の構造に結合された送信機マットを含む位置特定または追跡システム５５０、ならびに、ターゲットの識別、ターゲットへの経路計画、医療装置のターゲットへのナビゲーション、および／またはＥＷＣ５１２の配置の確認および／もしくは判定を容易にするために使用されるソフトウェアおよび／またはハードウェアを含むコンピューティング装置５２５、または、それを通る、ターゲットに対して適切な装置を含む。コンピューティング装置５２５は、図２のワークステーション８０と同様であってもよく、とりわけ、図１および図４の方法を実行するように構成されてもよい。
【０１００】
患者「Ｐ」の透視画像またはＸ線画像またはビデオを取得することができる透視撮像装置５１０も、システム５００のこの特定の態様に含まれる。透視撮像装置５１０によって撮像された画像、一連の画像、またはビデオは、例えば図２に関して説明したように、透視撮像装置５１０内に記憶されるか、または記憶、処理、および表示のためにコンピューティング装置５２５に送信されてもよい。さらに、透視撮像装置５１０は、患者「Ｐ」に対して移動して、それにより、患者「Ｐ」に対して異なる角度または視点から画像を取得して、透視ビデオなどの一連の透視画像を作成することができる。患者「Ｐ」に対する、および画像を撮影している間の透視撮像装置５１０のポーズは、マーカー５５６の構造を介して、図４の方法に従って推定され得る。マーカーの構造は、患者「Ｐ」と手術台５２０との間の患者「Ｐ」の下に配置され、患者「Ｐ」と放射線源または透視撮像装置５１０の感知ユニットとの間に配置されてもよい。マーカーの構造は、送信機マット（両方とも５５６で示される）に結合され、手術台５２０上の患者「Ｐ」の下に配置される。マーカーの構造および送信機マップ５５６は、患者のターゲット領域の下に固定された状態で配置される。マーカーの構造および送信機マップ５５６は、固定された方法で結合されてもよいか、または別の方法で単一のユニットとして製造されてもよい２つの別個の要素であり得る。透視撮像装置５１０は、単一の撮像装置または２つ以上の撮像装置を含んでもよい。複数の撮像装置を含む実施形態では、各撮像装置は異なるタイプの撮像装置か、または同じタイプであってもよい。撮像装置５１０に関するさらなる詳細は、その全体が参照により本明細書に援用される、米国特許第８，５６５，８５８号に記載されている。
【０１０１】
コンピューティング装置５２５は、プロセッサおよび記憶媒体を含む任意の適切なコンピューティング装置であってもよく、プロセッサは、記憶媒体に記憶された命令を実行することができる。コンピューティング装置５２５は、患者データ、ＣＴ画像を含むＣＴデータセット、透視画像およびビデオを含む透視データセット、透視３Ｄ再構成、ナビゲーション計画、ならびに他のそのようなデータを記憶するように構成されたデータベースをさらに含んでもよい。明示的に図示されていないが、コンピューティング装置５２５は、ＣＴデータセット、透視画像／ビデオ、および本明細書で説明される他のデータを受信するための入力装置を含んでもよく、または受信するように別様に構成されてもよい。さらに、コンピューティング装置５２５は、グラフィカルユーザインターフェースを表示するように構成されたディスプレイを含む。コンピューティング装置５２５は、１つ以上のネットワークに接続することができ、それを介して１つ以上のデータベースにアクセスすることができる。
【０１０２】
計画段階に関して、コンピューティング装置５２５は、患者「Ｐ」の気道の３次元モデルまたはレンダリングを生成し閲覧するために、以前に取得したＣＴ画像データを利用し、３次元モデル上のターゲットの識別を（自動的に、半自動的に、または手動で）可能にし、患者「Ｐ」の気道からターゲットおよびその周囲に位置する組織への経路を判定することを可能にする。より具体的には、以前のＣＴスキャンから取得したＣＴ画像を処理して３次元ＣＴ容量に組み立て、それを利用して患者「Ｐ」の気道の３次元モデルを生成する。３次元モデルは、コンピューティング装置５２５に関連付けられたディスプレイ上に、または他の適切な方法で表示されてもよい。コンピューティング装置５２５を使用して、３次元モデルの様々な表示または３次元モデルから生成された改善された２次元画像が提示される。改善された２次元画像は、３次元データから生成されるため、いくつかの３次元機能を備え得る。３次元モデルを操作して、３次元モデルまたは２次元画像上のターゲットの識別を容易にすることができ、ターゲットに位置する組織にアクセスするために患者「Ｐ」の気道を通る適切な経路の選択を行い得る。選択されると、経路計画、３次元モデル、およびそこから得られた画像は保存され、ナビゲーション段階（複数可）で使用するためにナビゲーションシステムにエクスポートされ得る。そのような計画ソフトウェアの１つに、現在Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ  ＰＬＣが販売しているＩＬＯＧＩＣ（登録商標）計画スイートがある。
【０１０３】
ナビゲーション段階に関しては、例えば、それぞれの内容全体が参照により本明細書に援用される、米国特許第８，４６７，５８９号、同第６，１８８，３５５号、および公開されたＰＣＴ出願ＷＯ  ００／１０４５６およびＷＯ  ０１／６７０３５に開示されているものと同様の、６自由度の電磁位置特定または追跡システム５５０、または位置を判定するための他の適切なシステムが、画像およびナビゲーションの経路の整合を実行するために利用されるが、他の構成も考えられる。追跡システム５５０は、位置特定または追跡モジュール５５２、複数の基準センサ５５４、および送信機マット５５６（マーカーの構造と結合された）を含む。追跡システム５５０は、位置決め可能ガイド５３２、特にセンサ５４４とともに使用するように構成されている。上述のように、位置決め可能ガイド５３２およびセンサ５４４は、ＥＷＣ５１２を介して患者「Ｐ」の気道に（気管支鏡５３０の有無にかかわらず）挿入するように構成され、ロック機構を介して互いに対して選択的にロック可能である。
【０１０４】
送信機マット５５６は、患者「Ｐ」の下に配置される。送信機マット５５６は、患者「Ｐ」の少なくとも一部の周りに電磁場を生成し、その中で追跡モジュール５５２を使用して複数の基準センサ５５４およびセンサ要素５４４の位置を判定し得る。１つ以上の基準センサ５５４が患者「Ｐ」の胸部に取り付けられている。基準センサ５５４の６自由度座標は、（適切なソフトウェアを含む）コンピューティング装置５２５に送られ、そこで患者の基準座標フレームを計算するために使用される。整合は通常、計画段階からの３次元モデルおよび２次元画像の位置を、気管支鏡５３０で観察したときに患者「Ｐ」の気道と調整するように行われ、気管支鏡５３０が到達できない気道の部分であっても、ナビゲーション段階をセンサ５４４の位置の正確な知識によって実施できるようにする。そのような整合技術および管腔ナビゲーションにおけるそれらの実装のさらなる詳細は、米国特許出願公開第２０１１／００８５７２０号に見出すことができ、その内容全体が参照により本明細書に援用されるが、他の適切な技術も企図される。
【０１０５】
送信機マット５５６上の患者「Ｐ」の位置の整合は、患者「Ｐ」の気道を通してＬＧ５３２を動かすことにより実行される。より具体的には、位置決め可能ガイド５３２が気道を通って移動する間のセンサ５４４の位置に関するデータが、送信機マット５５６、基準センサ５５４、および追跡モジュール５５２を使用して記録される。この位置データから生じる形状は、計画段階で生成された３次元モデルの通路の内部形状と比較され、例えば、コンピューティング装置５２５上のソフトウェアを利用して、比較に基づいた形状と３次元モデルとの間の位置相関が判定される。さらに、ソフトウェアは、３次元モデル内の非組織空間（例えば、空気で満たされた空洞）を識別する。ソフトウェアは、記録された位置データおよび、位置決め可能ガイド５３２が患者「Ｐ」の気道の非組織空間に配置されたままであるとの仮定に基づく、センサ５４４の位置を表す画像を３次元モデルおよび／または３次元モデルから生成された２次元画像と位置合わせするか、または整合させる。あるいは、センサ５４４で気管支鏡５３０を患者「Ｐ」の肺の所定の位置にナビゲートし、気管支鏡からの画像を３次元モデルのモデルデータに手動で関連付けることによる、手動整合技術を採用してもよい。
【０１０６】
画像データと経路計画への患者「Ｐ」の整合に続いて、ユーザインターフェースが、臨床医がターゲットに到達するためにたどる経路に設定するインターフェースナビゲーションソフトウェアに表示される。そのようなナビゲーションソフトウェアの１つは、Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ  ＰＬＣが現在販売しているＩＬＯＧＩＣ（登録商標）ナビゲーションスイートである。
【０１０７】
ユーザインターフェースに表示されているようにＥＷＣ５１２がターゲットの近くで正常にナビゲートされると、位置決め可能ガイド５３２をＥＷＣ５１２からロック解除して取り外し、光学システム、超音波プローブ、マーカー配置ツール、生検ツール、アブレーションツール（マイクロ波アブレーション装置）、レーザープローブ、極低温プローブ、センサプローブ、およびターゲットへの吸引針を含むがそれらに限定されない医療装置を誘導するためのガイドチャネルとしてＥＷＣ５１２を定位置に残してもよい。
【０１０８】
次いで、ＥＷＣ５１２を通して医療装置を挿入し、ターゲットまたはターゲットに隣接する特定の領域にナビゲートしてもよい。次いで、一連の透視画像は、透視画像装置５１０を介して、ユーザによって任意選択的に、コンピューティング装置５２５を介して表示される指示に従って取得されてもよい。次いで、透視３Ｄ再構成がコンピューティング装置５２５を介して生成されてもよい。透視３Ｄ再構成の生成は、一連の透視画像および一連の画像上のマーカー５５６の構造の投影に基づいている。次いで、術前ＣＴスキャンに基づいて、コンピューティング装置５２５を介して、１つ以上の仮想透視画像を生成してもよい。次に、１つ以上の仮想透視画像および透視３Ｄ再構成は、コンピューティング装置５２５を介して、任意選択的に同時にディスプレイ上でユーザに表示されてもよい。次いで、ユーザは、仮想透視画像を基準として使用しながら、ターゲットを識別し、マーキングするように指示されてもよい。また、ユーザは、一連の透視２次元画像で医療装置を識別してマーキングするように指示されてもよい。次いで、ターゲットの位置と医療装置との間のオフセットが、コンピュータ装置５２５を介して判定されるか、または計算されてもよい。次いで、コンピューティング装置５２５を介してオフセットを利用して、ターゲットに対するディスプレイ上の医療装置の位置を修正し、かつ／または３次元モデルとターゲットの領域の追跡システム５５０との間の整合性を修正し、かつ／または３次元モデルとターゲット領域の透視３Ｄ再構築との間に局所的な整合性を生成してもよい。
【０１０９】
システム５００または図４の方法と併せたその類似バージョンは、必要な明らかな修正を伴うＥＮＢ処置以外の、腹腔鏡検査またはロボット支援手術などの様々な処置で使用されてもよい。
【０１１０】
本明細書で言及されるとき「追跡」または「位置特定」という用語は、交換可能に使用されてもよい。本開示は、医療装置の位置をナビゲートするか、または判定するためのＥＭ追跡システムの使用を具体的に説明するが、本明細書に開示される方法およびシステムに関して様々な追跡システムまたは位置特定システムが使用または適用されてもよい。そのような追跡、位置特定、またはナビゲーションシステムは、電磁気、赤外線、エコーロケーション、光学または撮像ベースの方法を含むさまざまな方法を使用してもよい。そのようなシステムは、術前撮像および／またはリアルタイム撮像に基づいていてもよい。
【０１１１】
いくつかの実施形態では、例えば、Ａｖｅｒｂｕｃｈの米国特許第９，７４３，８９６号に開示されているように、医療装置のナビゲーションおよび追跡を容易にするために標準的な透視装置が用いられてもよい。例えば、そのような透視法に基づく位置特定またはナビゲーション方法論は、例えば図５に関して説明したように、医療装置のナビゲーションを容易にするか、または強化するために、上述のＥＭ追跡方法論に加えて、またはその代わりに適用されてもよい。
【０１１２】
前述のことから、かつ種々の図面を参照すると、当業者は、本開示の範囲から逸脱することなく、本開示にある特定の修正が行なわれ得ることも理解するであろう。
【０１１３】
本開示の詳細な実施形態が本明細書に開示されている。しかしながら、開示された実施形態は、本開示の単なる例であり、様々な形態および態様で実施され得る。それゆえに、本明細書で開示される特定の構造的および機能的な詳細は、限定として解釈されるべきではなく、単に特許請求の範囲の基礎として、かつ本開示を実質的に適切で詳細な任意の構造で様々に用いるために当業者に教示するための代表的な基礎として解釈されるべきである。
【０１１４】
本開示のいくつかの実施形態が図面に示されているが、本開示の範囲は当該技術分野が許容する範囲と同じく広範であり、本明細書も同様に読み取られることが意図されるので、本開示はこれらの実施形態に限定されるものではないことが意図される。したがって、上の説明は、限定するものではなく、単に実施形態の例証として解釈されるべきである。当業者は本明細書に添付される特許請求の範囲および主旨内での他の修正を想定するであろう。
【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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【国際調査報告】
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