(57)【要約】  器具の軌道および／または配置を計画するために用いることができるシステムおよび／または方法が開示される。計画は、移植片を配置し、および／または器具を一時的に位置決めするためのものとすることができる。処置を計画するとき、ユーザは、処置を行う前に、被検体の画像を含むマップを見直すことができる。被検体の画像またはマップは、処置のターゲット等の様々な特徴のロケーションを示すことができる。更に、マップまたは画像データは、可能な進入点を示すことができ、または可能な進入点を決定するために用いることができる。マップを用いて示すことができる被検体の特徴または部分に加えて、ディスプレイデバイスを用いて、選択された処置に関連する制限および境界を示すことができる。例えば、ガイド器具は、処置のために器具を誘導するためのサイズと動きの範囲とを有することができる。動きの範囲の広がりを画像またはマップ上に示して、処置の軌道、ガイド、および他の部分の仕上げまたは選択を含む計画を支援することができる。
2020506763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処置(procedure)を計画する方法であって、
被検体の画像を表示するステップと、
前記画像上で初期進入点(entry point)を選択するステップと、
前記選択された進入点において、第１のデバイスを表す第１のデバイスアイコンを前記画像上に重ね合わせるステップと、
前記重ね合わされたデバイスアイコンから延びる第１の境界アイコンを前記画像上に重ね合わせるステップと、
前記選択された進入点から選択されたターゲットへの計画された軌道の軌道アイコンを前記画像上に重ね合わせるステップと、
前記境界アイコンに対する前記軌道アイコンを見て、前記計画された軌道がデバイスにより到達可能であるか否かを判断するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記デバイスアイコンの線が前記画像における表面に実質的に隣接するように前記デバイスアイコンを移動するステップ
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記線および一対の平行線を含む前記デバイスアイコンが重ね合わされ、
前記一対の平行線は、共に前記線に対し垂直である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
第２のデバイスを選択するステップと、
前記第１のデバイスアイコンと異なる、前記第２のデバイスを表す第２のデバイスアイコンを前記画像上に重ね合わせるステップと、
前記第２のデバイスに基づいて、前記第１の境界アイコンと異なる第２の境界アイコンを重ね合わせるステップと
を更に含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記見られる軌道アイコンが前記境界アイコンと交差する場合、前記初期進入点と異なる新たな進入点を選択するステップ
を更に含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記見られる軌道アイコンが前記境界アイコンと交差する場合、新たなターゲットを選択するステップ
を更に含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記画像上に重ね合わされたガイドアイコンを表示するステップと、
前記画像に対し前記ガイドアイコンを手動で移動するステップと
を更に含み、
前記表示される境界アイコンは、前記ガイドアイコンに対し表示される、
請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
処置を計画するためのシステムであって、
第１のデバイスアイコンを記憶するように構成されたメモリシステムであって、前記第１のデバイスアイコンは、第１のデバイスの到達可能性の境界を示すように構成される、メモリシステムと、
プロセッサシステムであって、
画像データにアクセスするための命令と、
ディスプレイデバイスに、前記画像データに基づいて画像を表示するよう命じるための命令と、
第１の選択された軌道アイコンを表示するようにディスプレイデバイスに命じる入力をユーザ入力から受信するための命令と、
選択された初期進入点において、前記表示される画像上に前記第１のデバイスアイコンを重ね合わせるように前記ディスプレイデバイスに命じる入力を前記ユーザ入力から受信するための命令と、
を実行するように構成される、プロセッサシステムと
を備え、
ユーザが、前記第１のデバイスアイコンに対する第１の軌道アイコンを見るために前記ディスプレイデバイスを見て、第１の計画された軌道が前記第１のデバイスにより到達可能であるか否かを判断することができる、システム。
【請求項９】
前記ユーザ入力は、前記ユーザによって、前記第１のデバイスアイコンの線が前記画像における表面に実質的に隣接するように前記第１のデバイスアイコンを移動するために使われるように構成される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第１のデバイスアイコンは、前記線および一対の平行線を含み、
前記一対の平行線は、離して配置され、共に前記線に対し垂直である、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記メモリシステムは、第２のデバイスアイコンを記憶するように構成され、前記第２のデバイスアイコンは、第２のデバイスの到達可能性の境界を示すように構成され、
前記ユーザ入力は、前記ユーザが第２のデバイスを選択することを可能にするように構成され、
前記プロセッサシステムは、
前記第１のデバイスアイコンと異なる、前記第２のデバイスを表す前記第２のデバイスアイコンを前記画像上に重ね合わせるための命令
を実行するように構成される、請求項８から１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記プロセッサシステムは、前記第１の軌道アイコンが前記第１のデバイスの前記到達可能性の境界のうちの１つの境界と交差する場合、前記初期進入点と異なる新たな進入点を選択するための入力を前記ユーザ入力から受信するように構成される、
請求項８から１１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
撮像デバイスにより取得された画像データを用いて、被検体に対する計画された処置の少なくとも一部を計画することまたは確認することのうちの少なくとも一方の方法であって、
前記被検体の前記画像データを取得するために、関心対象部分(portion of interest)に対する選択された位置において前記撮像デバイスにより前記画像データにアクセスするステップと、
前記画像データにより生成された画像上で、前記被検体内への計画された進入点を選択するステップと、
前記画像上で、前記被検体内のターゲットへの軌道を選択するステップと、
前記計画された進入点における前記画像上の第１のガイド部材により達成可能な、可能な軌道の第１の境界を表す第１の境界アイコンと、前記計画された進入点における前記画像上の第２のガイド部材により達成可能な、可能な軌道の第２の境界を表す第２の境界アイコンとを含む、１組の境界アイコンを前記画像上に重ね合わせて表示するステップと、
前記画像上の前記重ね合わされた１組の境界アイコンに対する前記選択された軌道を表す選択された軌道アイコンを表示するステップと
を含み、
前記重ね合わされた１組の境界アイコンに対する前記表示された選択された軌道を用いて、前記選択された計画された進入点または前記ガイド部材が、前記選択された軌道を達成することが可能であるか否かを判断することができる、方法。
【請求項１４】
前記１組の境界アイコンは、前記計画された進入点において、前記画像上に、第３のガイド部材により達成可能な、可能な軌道の第３の境界を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の境界アイコンは、前記第２の境界アイコン内にある、請求項１３または１４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本開示は、処置を計画および／または実施するためのシステムに関し、例示的には、被検体の撮像を用いて被検体のための処置を計画および選択するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]本項では、必ずしも従来技術とは限らない、本開示に関連する背景情報を提供する。
[0003]被検体の画像は、処置の前、および術中もしくは術後、または処置後に取得される場合がある。例えば、患者から画像データを取得することができ、取得した画像データに基づいて被検体の３次元モデルを生成することができる。３次元モデルは、移植片の選択（移植片が被検体内に位置決めされる場合）、進入点、ならびに／または処置および／もしくは埋込みを行うための軌道、ならびに他の選択された計画の特徴の決定を含む、被検体に対する処置の計画等の様々な目的に使用することができる。更に、計画は、心臓系（例えば、心臓同期システム）のためのリード電極、または脳刺激システムのためのリード等、選択された移植片の配置の決定を含むことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本願発明の一実施例は、例えば、画像に基づいたナビゲーションのための方法および装置に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
[0004]本項は、本開示の概要を提供し、本開示の全範囲またはその特徴全ての包括的な開示ではない。
[0005]器具の軌道および／または配置を計画するために用いることができるシステムおよび／または方法が開示される。計画は、移植片を配置し、および／または器具を一時的に位置決めするためのものとすることができる。例えば、計画は、被検体における脳深部刺激療法（ＤＢＳ）プローブの配置のための軌道を選択すること、被検体の閉鎖構造内に固定具を位置決めすること、または他の処置を含むことができる。同様に、計画は、腫瘍の生検を行うこと、障害物を除去すること等のために行ってもよい。
【０００５】
[0006]多くの場合、処置の前に、処置のための計画を行うことができる。計画は、進入点の選択、ターゲットの選択、およびターゲットに到達するための軌道の選択等の様々なステップを含むことができる。軌道は、通常、方向と、進入点からターゲットへ器具を移動させる動きのタイプとを含むことができる。進入点は、器具が通って移動することができる、進入口または通路内のエリアまたはボリュームを含むことができ、器具は、進入口の可能なエリア全体よりも小さな寸法を含む。したがって、進入点は、進入口よりも小さい場合がある。
【０００６】
[0007]処置を計画するとき、ユーザは、処置を行う前に、被検体の画像を含むマップを見直すことができる。被検体の画像またはマップは、処置のターゲット等の様々な特徴のロケーションを示すことができる。更に、マップまたは画像データは、可能な進入点を示すことができ、または可能な進入点を決定するために用いることができる。マップを用いて示すことができる被検体の特徴または部分に加えて、ディスプレイデバイスを用いて、選択された処置に関連する制限および境界を示すことができる。例えば、ガイド器具は、処置のために器具を誘導するためのサイズと動きの範囲とを有することができる。動きの範囲の広がりを画像またはマップ上に示して、処置の軌道、ガイド、および他の部分の仕上げまたは選択を含む計画を支援することができる。
【０００７】
[0008]更なる適用可能分野は、本明細書において提供される説明から明らかとなるであろう。本概要における説明および特定の例は、例示のみを目的としたものであり、本開示の範囲を限定することを意図したものではない。
【０００８】
[0009]本明細書において説明される図面は、選択された実施形態の例示の目的のためのものにすぎず、全ての可能な実施態様ではなく、本開示の範囲を限定することを意図したものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】[0010]任意選択の撮像システムおよびナビゲーションシステムを含む、手術室内に存在することができ、および／または処置前に用いることができる複数のシステムの環境図である。
【図２】[0011]様々な実施形態による、被検体から取得される画像データに基づく第１の画像の図である。
【図３】[0012]様々な実施形態による、被検体から取得される画像データに基づく第２の画像の図である。
【図４】[0013]様々な実施形態による、被検体から取得される画像データに基づく第１の画像の図である。
【図５】[0014]被検体に対する処置のための計画に関する様々な画像および情報を示すディスプレイデバイスのスクリーンショットの図である。
【図６】[0015]処置を計画するためのプロセスを示すフローチャートである。
【図７】[0016]被検体に対する処置のための計画に関する様々な画像および情報を示すディスプレイデバイスのスクリーンショットの図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[0017]図面のいくつかの図を通して、対応する参照番号は対応する部分を示す。
[0018]ここで、例示の実施形態について、添付の図面を参照して更に十分に記載する。
[0019]最初に図１を参照すると、選択された処置のためのシステム２０のスイートまたはアセンブリを提供することができる。システムは、器具、処理システム等を含むことができる。様々な実施形態において、スイート２０は、光学ローカライザ２６を含む光学追跡システム、および電磁追跡ローカライザ２８を含む電磁追跡システム等の、１つまたは複数の追跡システム２４を含むことができるナビゲーションシステム２２を含むことができる。本明細書において論考されるように、追跡システム２４は、コイルアレイコントローラ／ナビゲートされた器具間インタフェース（ＣＡＣ／ＮＩＩ）３０を介して様々な器具と通信することができる。ＣＡＣ／ＮＩＩ３０は、ワークステーションまたは他の処理システムもしくはアセンブリ３４と通信することができる。ナビゲーションプロセッサシステム３４は、１つまたは複数のナビゲーションメモリシステム３８にアクセスするように構成され、そのように動作可能なナビゲーション処理ユニット３６を含むことができる。ナビゲーションメモリシステム３８は、追跡された器具の位置（ロケーションおよび向きを含む）を決定するための命令、ディスプレイデバイス４２上に表示される画像４０上にアイコンを示すかもしくは重ね合わせるための命令、または本明細書において更に論考されるような、他の適切な命令またはプログラム特徴等の、様々な処置のために記憶された様々な特徴またはプログラムを含むことができる非一時的メモリを含むことができる。
【００１１】
[0020]本明細書において更に論考されるように、スイート２０は、撮像システム５０を更に備えることができる。撮像システム５０は、カート５４に含まれるかまたは収容される等、撮像システム５０に組み込まれた、および／または撮像システム５０から遠隔でアクセスすることができる撮像処理ユニット５２を含むことができる。撮像処理ユニット５２は、画像データを処理し、これを、無線、有線、物理メモリ転送等を含む送信システム５６を介してナビゲーション処理ユニット３６に送信することができる。撮像システム５０によって取得された画像データを用いて、ディスプレイデバイス４２上に示される画像４０を生成することができる。任意の適切な撮像システムを、撮像システム５０として含めることができることが理解される。図１に特に示される撮像システム５０は、コロラド州ルーイビルに営業所を有するＭｅｄｔｒｏｎｉｃ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．によって販売されているＯ−アーム（登録商標）撮像システムを含むことができるが、更にまたは代替的に、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）撮像システム、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）システム、Ｃ−アーム蛍光透視法撮像システム等のような他の撮像システムを含んでもよい。
【００１２】
[0021]画像データは、任意の適切な撮像システムにより取得することができ、これを用いてディスプレイデバイス４２上に表示するための画像４０を生成することができる。ディスプレイデバイス４２上に表示されることになる任意の適切なタイプまたは数の画像を生成することができることが理解される。例えば、図５に示すように、画像４０は、様々なソフトウェア機能またはボタンと共に複数の画像を含むことができる。画像は、ユーザ６０が個々に見るかまたは選択的に見ることができる複数の別個のまたは慎重な画像も含むことができる。
【００１３】
[0022]ナビゲーションシステム３４に対し付加的にまたは代替的に、本明細書において論考されるように、計画システム１００を用いて画像データを表示および／または操作してもよい。画像を表示するディスプレイデバイス１０２上にアイコンを表示すること等によって、計画システム１００を用いて、選択された処置の計画を支援するかまたは行うことができる。選択された撮像システム５０により取得された画像データを用いて、ディスプレイデバイス４０および／または１０２等の選択されたディスプレイデバイスにおいて閲覧するための画像を生成することができる。様々な実施形態において、ユーザ６０は、撮像システム５０により取得された画像データを用いて、穿頭孔、器具を形成する、非生存の被検体からアクセスパネルを除去する等のような処置の任意の部分を行う前に計画を生成または決定することができる。任意の適切な開頭術等の任意のアクセス口を選択された処置において用いることができ、穿頭孔は例示にすぎないことが理解される。様々な実施形態において、計画システム１００は、撮像デバイス５０から、モニタ１０２等のディスプレイデバイス上に表示するための画像データを受信することができる。計画システム１００は、キーボード１０４等の様々なユーザ入力、またはトラックパッド、マウス等のような他の適切なユーザ入力を更に含むことができる。
【００１４】
[0023]計画システム１００は、本明細書において論考されるプロセッサシステム３６に類似した計画プロセッサシステム１０６を更に含むことができる。更に、計画システム１００は、本明細書において論考されるナビゲーションメモリ３８に類似した計画メモリ１０８を含むことができる。計画システム１００の計画プロセッサシステム１０６は、被検体８２における選択された処置の計画を支援するために、メモリ１０８に記憶されているもの等の様々な命令を実行することが可能であり得る。更に、メモリ１０８には、処置を行うために決定される計画を書き込んでおくことができる。本明細書において論考されるように、計画システム１００を用いて、処置を行うための計画を決定することができる。計画は、処置の前に行うことができ、メモリ１０８に記憶することができる。このため、計画は、処置を行う前に予め決定することができる。
【００１５】
[0024]本明細書において論考される特殊な例を含む様々な実施形態において、器具１２０は、被検体８２の頭蓋１２４内に位置決めするように計画される場合がある。器具１２０は、選択されたガイドシステム１２８を通じて被検体８２内に位置決めまたは誘導することができる。ガイドシステム１２８は、被検体８２の頭蓋１２４に固定され、頭蓋１２４に形成された穿頭孔を取り囲むかまたは穿頭孔内に位置決めされる等、頭蓋１２４に対して位置決めすることができる。ガイドシステム１２８は、全て参照により本明細書に援用される、米国特許第７，６３７，９１５号、同第８，３０１，２２６号、または同第７，６９５，４８０号に開示されているものを含む、選択されたまたは適切なガイドシステムを含むことができる。ガイドシステム１２８は、共にコロラド州ルーイビルに営業所を有するＭｅｄｔｒｏｎｉｃ，  Ｉｎｃ．によって販売されている、Ｎａｖｉｇｕｓ（登録商標）ガイドデバイスおよび／またはＮｅｘｆｒａｍｅ（登録商標）ガイドデバイスを更に含むことができる。しかしながら、ガイドシステム１２８は、器具１２４等の任意の選択された器具を被検体８２に誘導するのに用いることができる任意の適切なガイドとすることができることが理解される。本明細書において更に論考されるように、ガイドシステム１２８は、所定のガイドによって選択または固定することができ、ガイド１２８等のデバイスを計画および選択するために示すことができる様々な誘導寸法および形状を含むことができる。
【００１６】
[0025]次に図２、図３、図４および図５を参照すると、様々な画像ビューが示されている。本明細書において論考されるように、画像ビューは、任意の処置が行われる前の計画中等にディスプレイデバイス１０２上で計画システム１００により、および／または処置中にディスプレイデバイス４２上でナビゲーションシステム３４により、見ることができることが理解される。このため、予め決められたまたは予め計画された計画を作成し、後にリコールするためにメモリ１０等に保存することができる。例えば、ナビゲーションシステム３４は、ディスプレイデバイス４２上に表示するために事前計画をリコールする場合がある。また、ユーザ６０は、様々な目的で（例えば、脳偏位、病態の更なる進行等）、処置中に事前計画を変更する場合がある。
【００１７】
[0026]第１の画像ビュー８０が図２に示されている。画像ビュー８０は、被検体８２に対して選択された向きにあることができる。図３は、被検体８２に対し異なるまたは代替的な視点における第２の画像８６を示す。図４は、被検体８２に対し第３の視点における画像９０を示し、例えば器具の長軸に沿った、器具「目線のビュー」（ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  “ｅｙｅ−ｖｉｅｗ”）とすることができる。図５はスクリーンショットを示し、ビューは被検体の複数のビューを含む場合がある。
【００１８】
[0027]図２〜図５を継続して参照すると、ユーザ６０は、図１に示す撮像システム５０等の選択された撮像システム、または任意の他の適切な撮像システムを用いて被検体８２の画像データを取得することができる。本明細書において更に論考されるように、画像データは、Ｃ−アームまたは他の適切な２次元Ｘ線撮像システム等の様々な２次元撮像モダリティを用いて取得することができる。更に、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）または他の撮像モダリティを含む様々な撮像モダリティを用いて、３次元画像データを被検体８２から取得することができる。しかしながら、３次元画像は、２つ以上の２次元画像に基づいて再構成されてもよいことが理解される。加えて、当業者によって理解されるように、２次元画像は３次元画像データに基づいて作成されてもよい。
【００１９】
[0028]本明細書において更に論考されるように、画像８０、８６、９０および４０は、ユーザ６０によって、被検体８２に対する処置を計画するために用いることができる。図６に示すプロセスまたはフローチャート１４０に示すように、被検体８２のための処置の計画は、様々なステップまたは部分を含むことができる。フローチャート１４０は、ナビゲーションシステム３４または計画システムのいずれかまたは双方によってアクセスすることおよび／または動作させることができる特徴または部分を組み込んでもよいことが理解される。例えば、ユーザ６０は、手術室に入る前にまたは患者８２が存在しない状態で全体計画処置を行うことができるが、計画システム１００またはナビゲーションシステム３４のいずれかを用いてもよい。更に、処置中、ユーザ６０は、ガイド１２８の選択および／またはアクセス口の配置等の処置の様々な部分を計画することができ、ナビゲーションシステム３４のみまたは計画システム１００のみを用いてもよい。このため、フローチャート１４０内に示すもの等の計画プロセスは、任意の適切なシステムを用いて実行することができることが理解される。
【００２０】
[0029]更に、フローチャート１４０に示す様々なプロセスは、ユーザ６０または他の適切なユーザからの入力に基づいてプロセッサ１０６および／またはプロセッサ３６の一方または双方等のプロセッサによって実行され、選択されたメモリに記憶された命令を実行する。したがって、フローチャート１４０の様々な特徴は、本明細書において更に論考されるように、命令として形成することができるか、または様々なステップもしくは特徴を実行するために命令に組み込むことができるアルゴリズムとして定式化することができることが理解される。
【００２１】
[0030]したがって、フローチャート１４０は、開始ブロック１４２において開始することができる。ユーザ６０等のユーザは、処置を選択することができる。例えば、外科医は、ブロック１４４において、被検体８２の脳腫瘍生検を選択することができる。しかしながら、脳深部刺激（ＤＢＳ）のリードまたはプローブの移植、選択された構造の挿入または組み立て等の他の適切な処置も選択され得ることが理解される。しかしながら、ブロック１４４において処置が選択されると、ブロック１４６において、選択されたタイプの処置を計画システム１００に入力することができる。ブロック１４６において選択された処置を計画システム１００に入力することは、任意選択とすることができるが、計画システムは、データのタイプを選択し、処置を行うための器具類を選択するのを支援する命令を含むことができることが理解される。入力は、ユーザ６０がメニューから処置のタイプを選択すること、または処置のための様々な器具およびガイドを選択することを含むことができる。しかしながら、ユーザ６０は、取得するデータのタイプ、使用する器具類等のような様々なオプションを選択することもできることが理解される。
【００２２】
[0031]したがって、ブロック１５０において画像データを取得することは、ユーザ６０からの入力に直接単独で基づくか、または計画システム１００による決定もしくは自動選択に基づくことができる。図１に示すように、画像データのタイプの自動選択は、計画システム１００から撮像システム５０に送信線５６’を用いて直接送信することができる。しかしながら、ユーザ６０は、ブロック１５０において画像データの取得を決定または選択する際に、送信線５６’を介して撮像システム５０に命令を送信することもできる。しかしながら、ユーザ６０は、取得される画像データのタイプを、口頭伝達、メッセージ送信等の任意の他の適切な方式で撮像システム５０のオペレータに通信することもできる。次に、ブロック１５０において、被検体８２の関心点または関心部分の画像データを、処置の計画に用いるために撮像システム５０により取得することができる。
【００２３】
[0032]選択された処置のためのデバイスの選択を、ブロック１５２において行うことができる。デバイスの選択は、ブロック１５０における画像データの取得と同時に、取得前に、または取得後に行うことができる。画像データの取得１５０に続く、ブロック１５２におけるデバイスの選択の配置は例示にすぎない。しかしながら、ブロック１５２におけるデバイスの選択は、計画システム１００によって、被検体８２に対する処置を行うための計画を準備するかまたは仕上げるのを支援するために用いることができる。ブロック１４４における被検体処置は、被検体８２の頭蓋１２４内に位置決めされる１つまたは複数の器具を用いることができる。デバイスの選択１５２は、患者８２内に位置決めされる器具の選択を含むことができる。更に、ブロック１５２におけるデバイスの選択は、２つ以上のデバイス、および／または共に用いられることになるデバイスの選択を含んでもよい。例えば、器具１２０を患者８２内に誘導するのを支援するために１つまたは複数のガイドデバイス１２８が選択されてもよい。加えて、選択は、ガイドと、ガイドによって誘導される器具とを含んでもよい。
【００２４】
[0033]器具１２０とガイド１２８とを含むことができる選択デバイスは、器具１２０を使用するために選択される形状、寸法等の決定を支援するために用いられる。したがって、本明細書において更に論考されるように、ブロック１５２におけるデバイスの選択は、計画システム１００によって、器具１２０および／もしくはガイド１２８の適切な寸法および移動、または器具１２０および／もしくはガイド１２８の寸法および移動に対する制限を決定することにより処置を計画するのを支援するために用いることができる。選択された形状または動きの範囲または到達可能性は、動きの範囲（例えば、複数の動き度合い）によって定義される様々な形を含むことができる。形は、球、円錐、立方体、ひし形を含むことができる。本明細書において論考されるとき、閲覧および更なる決定のために、例えば画像に対して、到達可能性のボリュームを決定および表示することができる。
【００２５】
[0034]図６および図２〜図５を継続して参照すると、計画システム１００を用いて、処置のための軌道を選択または確認するのを支援することができる。フローチャート１４０は、選択された処置のためのデバイスを選択した後に、計画システム１００によって自動的にまたはユーザ６０と協働して実行することができるプロセスを入力することができることを示す。ブロック１６０において、ディスプレイデバイス１０２等のディスプレイデバイスは、選択された画像を表示することができる。図２〜図５に示すように、選択された画像を表示することは、任意の適切なまたは任意の数の選択された画像を含むことができる。表示される画像は、頭部１２４全体等の被検体の全体部分の画像であってもよく、または図２に示すように、頭蓋１２４の内側上部分等のその選択部分を含んでもよい。次に、ブロック１６２において、計画システム１００に、自動的にまたは入力により初期進入点を選択させることができる。図２に示すように、例えば、ユーザ６０は、ユーザ入力１０４を用いて進入点１６６を選択することができる。代替的に、プロセッサ１０６は、画像を分割して、画定された腫瘍に最も近い平坦部分または点を決定する等の、初期進入点１６６を決定するための命令を実行してもよい。画像８０における進入点１６６は、任意の適切なサイズとすることができるが、選択された１つまたは複数のピクセル／ボクセルまたはサブピクセル／ボクセル部分によって表すことができる。本明細書において更に論考されるように、進入点１６６に関する様々な他の情報が示され、決定されてもよい。
【００２６】
[0035]ブロック１７０において、画像８０上のターゲットアイコン１７４により示すことができるターゲットを選択することができる。ブロック１７０における選択されたターゲットは、生検を行うための、腫瘍内等の被検体８２の選択された領域の一部または全てとすることができる。選択されるターゲットは、様々な解剖学的情報または他の情報に基づくこともできる。例えば、環椎画像を画像８０に登録することができ、ブロック１７０において、生体構造の機能部分を含む解剖学的部分をターゲットとして選択することができる。したがって、ブロック１７０において選択されるターゲットは、ユーザ６０に見える場合も、ユーザ６０に見えない場合もあるが、例えば、環椎、目に見える解剖学的特徴等に関する情報に対する決定に基づいて選択することができる。
【００２７】
[0036]ブロック１６２において初期進入点が選択され、ブロック１７０においてターゲットが選択されると、ブロック１７８において、初期進入点からターゲットへの決定および／または表示された初期軌道を作成することができる。初期軌道は、ディスプレイデバイス１０２により画像８０上に重ね合わされた軌道アイコン１８２として示すこともできる。軌道アイコン１８２は、直線等の任意の適切な方式で示すことができる。プロセッサ１０６は、進入点１６６と画像８０上に表示するためのターゲット１７４との間のおよび／またはこれらを通る直線を計算し、表示することができる。しかしながら、軌道アイコン１８２は非直線となるように決定されてもよく、進入点１６６からターゲット１７４への経路に沿って１つまたは複数の曲線を含んでもよいことが理解される。軌道アイコン１８２は、部分的にユーザ６０によって支援または決定することもできる。例えば、ユーザ６０は、ターゲット１７４を決定し、ターゲット１７４から、ブロック１６２の選択された初期進入点となり得る点まで射線または線を描くかまたは引くことができる。それにもかかわらず、様々な実施形態によれば、プロセッサシステム１０６は、ブロック１６２において、選択された初期進入点として決定された点と、ブロック１７０において、選択されたターゲットとして決定された点との間の線を計算する命令を実行することができる。線の決定は、進入点１６６およびターゲット１７４の各々について画像内の少なくとも１つのピクセルまたはボクセルを決定または特定し、２点の間の線を計算することによって行うことができる。
【００２８】
[0037]ブロック１６２において初期点進入点の選択が行われると、ブロック１８８において、選択されたデバイスおよび／またはアクセスポートを表すデバイスアイコン１９２を示すことができる。デバイスアイコン１９２を示すことは、２次元画像８０において互いに平行な少なくとも第１の線１９４ａおよび第２の線１９４ｂを示すことを含むことができる。更に、２つの平行な線１９４ａ、１９４ｂを相互接続するかまたはこれらの間にある、第１の線１９４ａおよび第２の線１９４ｂの双方に垂直な第３の線１９６を示すことができる。アイコン１９２は、実質的に、初期進入点１６６の決定後に、および／またはブロック１７８における軌道の決定後等の任意の他の適切な時点に示すことができる。
【００２９】
[0038]デバイスアイコン１９２は、ガイド１２８等の選択されたデバイスの少なくとも一部分を表すことができる。平行な線１９４ａおよび１９４ｂは、被検体８２の頭蓋１２４の内部にアクセスするための穿頭孔またはアクセス口の寸法を表すことができる。第３の線１９６は、被検体８２の頭蓋１２４の外面１９８に置かれるかまたは固定されるガイド１２８の基部を示すことができる。平行な線１９４ａおよび１９４ｂは、第３の線１９６と併せて、器具１２０が軌道１８２に沿って通過することができるかまたは通過しなくてはならない寸法を示す。本明細書において更に論考されるように、これらは、初期軌道１８２が、動きの境界またはガイド１２８の誘導の可能性範囲内にあるか否かを判断するのに用いることができる。デバイス（例えば、ガイド）は、患者８２における任意の適切な点に位置決めすることができる。したがって、デバイスアイコン１９２は、画像８０に対しディスプレイデバイス上で移動することができ、これにより、デバイスアイコン１９２を表す線は、ガイドデバイスアイコン１９２および画像８２に対する境界を示すように移動することができる。
【００３０】
[0039]ブロック１８８においてデバイスアイコン１９２を示した後、ブロック２００において、デバイスアイコン１９２は、画像８０の表面１９８と位置合わせすることができる。計画システム１００のプロセッサ１０６は、進入点１６６における曲線に接する面を特定するかまたは線１９６を位置決めするように試行することができる。しかしながら、ユーザ６０は、ユーザ入力１０４を用いて、実質的に平坦であるかまたは画像８０の表面１９８上で位置合わせされる点に線１９６を位置決めするように線１９６を変更するかまたは移動することもできる。線１９６が平坦であるか、または表面１９８にほとんど接触することを確実にすることによって、ガイド１２８に対する軌道の真の範囲または可能な境界を知ることができる。
【００３１】
[0040]デバイスアイコン１９２の線１９６は、画像８０の外面１９８と位置合わせされると、計画システム１００によって、形状、または到達可能性の範囲、または線１９６に対する処置上の制限を特定し、これによりガイド１２８を表すのに用いることができる。上記で論考したように、線１９６は、被検体８２の頭蓋骨１２４上に位置決めされることになるガイド１２８の表面を表す。したがって、線１９６は、ガイド１２８の選択された形状、および被検体８２内の器具１２０の可能な誘導の範囲を画定する。したがって、ブロック２００においてデバイスアイコン１９２が位置合わせされると、誘導の境界、または到達可能性のエリアもしくはボリュームの表示を示すことができる。到達可能性のエリアもしくはボリュームは、ガイド１２８により誘導されることが可能な全ての軌道の境界を含むかまたは定義することができ、ブロック２１０において表示することができる。ユーザ６０は、処置を実行する前に、計画された軌道が可能であるか、例えばガイドデバイスによって誘導されることができるか否かを判断することができる。
【００３２】
[0041]境界線または境界線の組２１２は、デバイスアイコン１９２の線１９６に対し定義することができ、第１の境界線２１２ａ、第２の境界線２１２ｂおよび第３の境界線２１２ｃ等の、画像の上に重ね合わされるアイコンとして示される１つまたは複数の境界線を含むことができる。境界２１２は、示される基部２１２ｄも含むことができる。基部２１２ｄは、線１９６からの距離２１３とすることができ、これは、線１９６に対し垂直な線に沿って測定することができる。境界２１２は、ブロック１５２において選択される、選択されたガイドおよび／または器具により可能な全ての軌道等の、選択されたデバイスの作業可能なまたは到達可能なボリューム全体を定義することができる。様々な実施形態において、これは、ガイド（例えば、Ｎｅｘｆｒａｍｅ（登録商標）ガイドデバイス、および／または共に参照により本明細書に援用される、米国特許第７，９８１，１２０号および同第８，９１１，４５２号に開示されるガイドデバイス）のＸまたはＹステージ等、ガイドを移動するかまたは調整することによって達成することができる境界を含むことができる。このため、選択された器具および選択されたデバイスに関する情報に基づいて、中心線／線１９６に対し垂直な線からの偏向角度、および進入点１６６からの奥行きに関して、境界２１２を画定および／またはリコールすることができる。
【００３３】
[0042]境界線２１２は、進入点１６６において頂点または最高点を有し、画像８０に表される被検体８２内の或る距離に基部を有する、直円錐等の円錐によって画定することができる。基部２１２ｄは、進入点１６６からの円錐２１３の高さとすることができる。しかしながら、境界線によって画定される円錐の頂点は、線１９６および／または進入点１６６の上または下にある場合がある。境界線２１２は、アイコン１９２の線１９６に対し垂直な高さ線に対し選択された角度を有する円錐を表す。角度は、ガイド１２８の形状、平行線１９４ａ、１９４ｂによって定義されるような、穿頭孔の外寸、器具１２０のサイズ、または特徴の他の特殊な形状等の様々な特徴によって定義することができる。図２に示すように、２つの境界線２１２ａおよび２１２ｂは、例えば進入点１６６によって定義される、線１９６の中心から、外方にまたは画像８０の内部に向かって延びる。境界線２１２は、平行線１９４ａおよび１９４ｂの端部と接触しない。したがって、境界２１２ａ〜２１２ｃの広がりは、ガイド１２８、および／または被検体８２の頭蓋骨２１４を通じて形成される穿頭孔によって定義することができる。
【００３４】
[0043]図２〜図５において円錐として示されるが、到達可能な空間は、任意の適切な形、形状およびサイズとなるように表現および／または決定することができることが理解される。したがって、到達可能性のエリアまたはボリュームは、任意の適切な形として定義することができ、円錐または三角形は例示にすぎない。例えば、選択されたガイドは、ＸステージおよびＹステージにおいて直線状に移動可能とすることができ、このため、到達可能性のボリュームまたはエリアは、正方形または立方体とすることができる。他のガイドは、器具のより複雑な移動を可能にすることができ、到達可能性のボリュームのエリアを示す境界は、他の適切な形とすることができる。更に、到達可能性は、通常、ボリュームとすることができる。ボリュームは、３次元（３Ｄ）画像（例えば、図５）において表示することができるか、または２次元（２Ｄ）画像（例えば、図２）におけるいくつかの線によって表すことができる。しかしながら、境界はエリアに限定されてもよく、相対的画像においてそのようなものとして示されてもよいことが理解される。
【００３５】
[0044]境界線２１２は、ユーザ６０によって見て、および／または計画システム１００によって分析して、初期軌道が境界線２１２内にあるか否かを判断することができる。したがって、フローチャート１４０および計画プロセス１００は、ブロック２２０において初期軌道が境界２１２内にあるか否かを判断するクエリを含むことができる。上記で論考されるように、境界２１２は、デバイスの選択されたロケーションおよび位置において選択されたデバイス（例えば、ガイド）により可能な全ての軌道を定義し、示す。
【００３６】
[0045]初期軌道が境界２１２内にない場合、ｎｏ経路２２２を辿り、ブロック２２４において、新たな軌道、新たな進入点および／または新たなデバイスを決定、変更または選択することができる。初期軌道１８２が境界２１２内にないことを示す表示、音、触覚または他のフィードバック等の選択されたフィードバックをユーザ６０に提供することができる。このため、初期軌道は、アイコン１９２によって表されるガイド１２８の到達可能性の円錐内にない。フィードバックは、ユーザ６０に直接、および／または、新たな進入点を選択すること、ガイドを選択された進入点に対し移動すること等を含む、本明細書において論考されるような、新たな軌道を生成するためのパラメータを変更するための、計画システム１００への命令として、ユーザ６０に提供することができる。
【００３７】
[0046]上記で論考し、図２に示される軌道１８２は、選択された初期進入点１６６からの初期軌道とすることができる。ターゲット１７４は、腫瘍内等の、可能な代替的ターゲットロケーションを含むことができるエリア内にあることができる。したがって、ターゲットは、初期進入１６６に対し変更することができ、新たな軌道１８２’を決定することができる。新たな軌道１８２’を計算するためにターゲット１７４のロケーションを変更することに加えて、またはそれに代えて、初期進入点１６６と異なる新たなまたは代替的な進入点１６６’を作成することができる。初期進入１６６を代替的な進入点１６６’に変更することにより、同じターゲット１７４に対してでさえ代替的なまたは新たな軌道１８２’を形成することができる。また、デバイスアイコンは、新たなまたは異なるデバイス（直線状のガイドまたは角度を成したガイド等）を表すように変更することができる。更に、アイコン１９２は、選択された初期進入点１６６に対するガイドの移動を表すように移動することができ、これにより今度は境界２１２も動く。このため、ブロック２２４において新たな軌道を決定するために複数の変更を行うことができる。
【００３８】
[0047]次に、ディスプレイ１０２上で、デバイスアイコン１９２は、境界線２１２と併せて、新たな進入点１６６’に対し移動することができ、新たな軌道１８２’に対し示すことができる。したがって、初期ターゲット１７４と異なるターゲットを選択し、初期進入点１６６を維持すること、ターゲットを維持しながら新たな進入点１６６’を選択すること、または軌道１８２の形を変更することによって、軌道を変更することができる。ともかく、初期軌道１８２が境界線２１２内にない場合、ブロック２２４によって新たな軌道１８２’を決定することができる。次に、ブロック２２８において、更なるクエリブロックを用いて、新たな軌道１８２’が表示された境界内にあるか否かを判断することができる。
【００３９】
[0048]新たな軌道１８２’が境界２１２内にない場合、ｎｏ経路２３０を辿り、ブロック２２４において、新たな軌道および／または新たな進入点を決定することができる。上記で論考されたのと同じ変更を行い、新たな軌道を決定し、ブロック２２８の、新たな軌道が境界内に表示されるか否かのクエリを再び判断することができる。したがって、上記で論考されたように、進入点、ターゲット点、軌道の形、ガイド等のようなパラメータを変動させることによって、境界２１２内にある軌道を決定するための反復プロセスを入力することができる。
【００４０】
[0049]ブロック２２４において新たな軌道が決定され、ブロック２２８において新たな軌道が表示される境界内にあるか否かのクエリが肯定である、すなわちｙｅｓの判断が行われた後、ｙｅｓ経路２３２を辿ることができる。同様に、ブロック２２０において初期軌道１８２が境界２１２内にあると判断される場合、ｙｅｓ経路２３４を辿ることもできる。双方のｙｅｓ経路２３２、２３４を辿って、ブロック２４０において到達可能な軌道を表示することができる。到達可能な軌道は、境界線２１２内にあり、計画システム１００のディスプレイデバイス１０２上に表示することができる軌道である。到達可能な軌道は、実質的に境界線２１２内にあることができることが理解される。例えば、約０．０１ミリメートル（ｍｍ）〜約３ｍｍの誤差または許容範囲を用いることができる。このため、軌道が境界線に触れているかまたは約３ｍｍ境界線を越えて延びている場合であっても、これは到達可能な軌道であると判断することができる。
【００４１】
[0050]上記で論考したように、到達可能な軌道に関して判断が行われると、到達可能な軌道は、計画システム１００および／またはユーザ６０によって、選択された処置についてメモリ１０８内に計画（すなわち、予め決定された計画）として保存することができる。次に、計画システム１００をナビゲーションプロセッサシステム３４として用いることができ、および／または計画は、誘導された処置を行うためにナビゲーションプロセッサシステム３４に転送することができる。代替的に、またはそれに加えて、誘導された処置を行うことが要求されるのではなく、計画システム１００を用いて、ナビゲーションシステムなしで行うことができる処置の一部を計画してもよいことが理解される。
【００４２】
[0051]計画システム１００を用いて、ガイド１２８の進入点１６６およびロケーションを決定および計画し、軌道１８２がターゲット１７４に到達するための境界２１２内にあることを確実にすることができる。ガイドの形状に対する進入点１６６、および境界線２１２によって定義されるような到達可能性に基づいて到達可能な軌道が決定されると、器具１２０がターゲット１７４に到達することを確実にするのにナビゲーションシステムは必要とされない場合がある。例えば、デバイスアイコン１９２の計画された位置に基づいて、ガイド１２８を被検体８２上に位置決めすることができる。当業者によって理解されるように、器具１２０を被検体８２内に移動するための、経路および距離を含む軌道１８２は、追跡システムなしで測定することができる。例えば、ガイド部分は、選択された角度で設定することができ、器具１２０の長さは、係止部を用いて予め設定することができる。したがって、プロセス１４０はブロック２５０において終了することができる、
[0052]終了ブロック２５０は計画プロセスの終了であり、被検体８２に対する処置の開始であり得ることが理解される。デバイスアイコン１９２の位置に基づくガイド１２８の位置、およびターゲット１７４に到達するための決定された到達可能な軌道１８２を含む計画を、プロセス１４０の結果および出力とすることができる。計画システム１００は、本明細書において説明し上記で論考したように、被検体８２内に穿頭孔を形成するための位置、ガイド１２８のための位置、および器具１２０の軌道１８２を含む、上記で論考したようなアイコンを画像８０上に表示することができる。したがって、計画システム１００は、ディスプレイデバイス１０２および／または４２のディスプレイデバイス上の表示を含む、選択された表示を、ユーザ６０が見るために出力することができる。表示は、アイコン１９２と、アイコン上に重ね合わされた軌道１８２とを含む画像８０を含むことができる。出力の任意の追加のまたは更なる形態は、特定のロケーションおよび命令、器具１２０の長さ、およびユーザ６０によって用いられる他の物理的出力を含むことができる。
【００４３】
[0053]更に、任意の適切なタイプのアイコンを用いて画像を表示することができることが理解される。例えば、図３を参照すると、アイコン１９２は、被検体の２次元画像８６の実質的に後ろに表示することができる。図４を更に参照すると、境界線２１２は円２１２’として示すことができ、線１９６は、円１９６’として示すことができることが理解される。上記で論考したように、境界２１２は、円錐を表すか、または円錐の外部を表すことができ、円２１２’は、円錐の基部、またはターゲット１７４の深さにおける円錐の断面の外周を示すことができる。円１９６’は、ガイド１２８を表す線１９６を示すことができる。ここでもまた、進入点１６６からターゲット１７４への軌道１８６も示すことができる。更に、図５を参照すると、３次元レンダリング画像２６０は、３次元レンダリング画像２６０に対する３次元円錐として示される境界２１２’’を有することができる。３次元レンダリング２６０上の重ね合わせに対して示される３次元円錐境界２１２’に対する軌道１８６も示すことができる。したがって、境界および／または軌道１８６は、画像の様々な観点および様々な次元に関する様々な状況で示すことができることが理解される。
【００４４】
[0054]様々な実施形態によれば、ナビゲートされる処置を選択することができる。メモリ１０８に保存される計画を、ナビゲーションシステム３６と共に用いて、器具１２４を被検体内にナビゲートおよび誘導することができる。本明細書において論考されるように、器具１２４を追跡することができ、ガイド１２８の位置を追跡することができる。器具１２４の位置は、到達可能な軌道に関する器具アイコン、または計画アイコンとしてディスプレイデバイス４２上に示すことができる。
【００４５】
[0055]このため、図１に戻って参照すると、様々な処置のために用いることができるナビゲーションシステム２２を含むスイート２０が示されている。ナビゲーションシステム２２を用いて、被検体８２に対する、移植片または器具１２４等のアイテムのロケーションを追跡することができる。ナビゲーションシステム２２を用いて、任意のタイプの器具、移植片、または送達システムをナビゲーションすることができることに更に留意すべきである。送達システムは、ガイドワイヤ、関節鏡システム、整形外科移植片、脊椎移植片、ＤＢＳリード、心臓ペースメーカリード、アブレーション器具等を含む。更に、身体の任意の領域をナビゲートまたはマッピングする器具を用いることができる。ナビゲーションシステム１０および様々な追跡されるアイテムを、通常最小限に侵襲性の処置または開放処置等の任意の適切な処置において用いることができる。
【００４６】
[0056]ナビゲーションシステム２２は、患者８２の術前、術中もしくは術後の、またはリアルタイムの画像データを取得するのに用いられる撮像システム５０とインタフェースすることができる。任意の適切な被検体を撮像することができ、被検体に対し任意の適切な処置を行うことができることが当業者によって理解されるであろう。被検体は人間の患者である場合があり、処置は、デバイス（例えば、スクリュー、リード等）の埋込み等の外科的処置である場合がある。
【００４７】
[0057]図１に例示的に示すように、撮像システム５０は、米国コロラド州ルーイビルに営業所を有するＭｅｄｔｒｏｎｉｃ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ，  Ｉｎｃ．によって販売されているＯ−アーム（登録商標）撮像デバイスを含む。撮像デバイス５０は、画像捕捉部分２７２を包囲する概ね環形のガントリハウジング２７０を有することができる。画像捕捉部分２７２は、Ｘ線源または放射部分２７４、およびガントリハウジング２７０内で互いから概ねまたは実質的に可能な１８０度に配置されたＸ線受信または画像受信部分２７６を含むことができる。様々な実施形態において、Ｘ線源または放射部分２７４およびＸ線受信または画像受信部分２７６は、概ね環形のガントリハウジング２７０内でトラック（図示せず）に対しロータ（図示せず）上に装着することができる。画像捕捉部分２７２は、画像取得中に３６０度回転するように動作可能とすることができる。画像捕捉部分２７２は、中心点または中心軸の周りを回転することができ、患者８２の画像データが複数の方向からまたは複数の平面において取得されることが可能になる。撮像システム５０は、全て参照により本明細書に援用される、米国特許第７，１８８，９９８号、同第７，１０８，４２１号、同第７，１０６，８２５号、同第７，００１，０４５号および同第６，９４０，９４１号に開示されている撮像システムを含むことができる。しかしながら、撮像システム５０は、同様に患者８２の３次元ビューを生成することができる、Ｃ−アーム蛍光透視法撮像システム、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）撮像システム等を含む他の撮像システムを含むかまたはこれらと交換することもできる。
【００４８】
[0058]画像捕捉部分２７２の位置は、撮像デバイス５０の任意の他の部分に対し厳密に知ることができる。加えて、本明細書において論じられるように、画像捕捉部分２７２の位置の厳密な知識を追跡システムと併せて用いて、画像捕捉部分２７２の位置、および追跡される患者８２等の被検体に関する画像データを決定することができる。例えば、患者追跡デバイス２８０は、患者８２を追跡するために患者８２上に配置することができる。
【００４９】
[0059]追跡システム２４は、ナビゲーションシステム２２と関連付けられる、またはナビゲーションシステム２２と共に含められる様々な部分を含むことができる。追跡システム２４は、光学ローカライザ２６を含む光学追跡システム、および／または電磁（ＥＭ）ローカライザ２８を含むことができるＥＭ追跡システムを含む、複数のタイプの追跡システムも含むことができる。光学ローカライザ２６は、カメラを用いて、追跡可能な部分（追跡デバイス）を「見る」かまたは光学的に追跡することができる。ＥＭローカライザ２８は、界を生成することができ、追跡可能部分（例えば、ＥＭ追跡デバイス）は、界内の別の追跡デバイスに対するロケーションを特定するために、界を検知することができる。本明細書において更に論考されるものを含む様々な追跡デバイスを、追跡システム２４を用いて追跡することができ、ナビゲーションシステム２２によってこの情報を用いてアイテムの位置の表示を可能にすることができる。まとめると、患者追跡デバイス２８０等の追跡デバイス、撮像デバイス追跡デバイス２８２および器具追跡デバイス２８４等の追跡デバイスは、手術室の選択された部分が、光学ローカライザ２６および／またはＥＭローカライザ２８を含む適切な追跡システム２４を用いて互いに追跡されることを可能にする。
【００５０】
[0060]追跡デバイス２８０、２８２、２８４のうちの任意のものは、それぞれの追跡デバイスを追跡するのに用いられる追跡ローカライザに依拠して、光学追跡デバイス、もしくはＥＭ追跡デバイス、またはその両方とすることができることが理解されよう。任意の適切な追跡システムをナビゲーションシステム２２と共に用いることができることが更に理解されよう。代替的な追跡システムは、レーダ追跡システム、音響追跡システム、超音波追跡システム等を含むことができる。
【００５１】
[0061]例示的なＥＭ追跡システムは、コロラド州ルーイビルに営業所を有するＭｅｄｔｒｏｎｉｃ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ，  Ｉｎｃ．によって販売されている、ＳＴＥＡＬＴＨＳＴＡＴＩＯＮ（登録商標）ＡＸＩＥＭ（商標）、ＳＴＥＡＬＴＨＳＴＡＴＩＯＮ（登録商標）Ｓ７（商標）、またはＳＴＥＡＬＴＨＳＴＡＴＩＯＮ（登録商標）ｉ７（商標）ナビゲーションシステムを含むことができる。例示的な追跡システムは、全て参照により本明細書に援用される、２３０１２年２月４日に発行された、「Ｍｅｔｈｏｄ  Ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  Ｆｏｒ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ」と題する米国特許第８，６４４，９０７号、２０１０年７月６日に発行された、「Ｍｅｔｈｏｄ  Ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  Ｆｏｒ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ」と題する米国特許第７，７５１，８６５号、１９９９年６月２２に発行された、「Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題する米国特許第５，９１３，８２０号、および１９９７年１月１４日に発行された、「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｎａｖｉｇａｔｉｎｇ  ａ  Ｃａｔｈｅｔｅｒ  Ｐｒｏｂｅ」と題する米国特許第５，５９２，９３９号にも開示されている。
【００５２】
[0062]更に、ＥＭ追跡システムの場合、ＥＭローカライザ２８によって生成されたＥＭ界における歪みを遮断または補償するための、遮断または歪み補償システムを提供することが必要である場合がある。例示的な遮断システムは、全て参照により本明細書に援用される、２０１０年９月１４日に発行された、「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  ｎａｖｉｇａｔｉｎｇ  ａ  ｃａｔｈｅｔｅｒ  ｐｒｏｂｅ  ｉｎ  ｔｈｅ  ｐｒｅｓｅｎｃｅ  ｏｆ  ｆｉｅｌｄ−ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ  ｏｂｊｅｃｔｓ」と題する米国特許第７，７９７，０３２号、２００４年６月８日に発行された「Ｐａｔｉｅｎｔ−ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ  ａｎｄ  ｃｏｉｌ  ｓｙｓｔｅｍ」と題する米国特許第６，７４７，５３９号における遮断システムを含む。歪み補償システムは、全て参照により本明細書に援用される、２００３年１０月２１日に発行された、「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  ｓｕｒｇｉｃａｌ  ｐｒｏｂｅ  ｎｅａｒ  ａ  ｍｅｔａｌ  ｏｂｊｅｃｔ」と題する米国特許第６，６３６，７５７号に開示されている歪み補償システムを含むことができる。
【００５３】
[0063]ＥＭ追跡システムを用いて、ＥＭローカライザ２８および様々な追跡デバイスは、ＣＡＣ／ＮＩＩ３０内のＥＭコントローラを通じて通信することができる。ＥＭコントローラは、様々な増幅器、フィルタ、電気的絶縁および他のシステムを含むことができる。ＥＭコントローラは、追跡のためにＥＭ界を放出または受信するためにローカライザ２８のコイルを制御することもできる。しかしながら、ＥＭコントローラに直接結合されるのではなく、参照により本明細書に援用される、２００２年１１月５日に発行された、「Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題する米国特許第６，４７４，３４１号に開示されている無線通信チャネル等の無線通信チャネルを用いてもよい。
【００５４】
[0064]追跡システムは、コロラド州ルーイビルに営業所を有するＭｅｄｔｒｏｎｉｃ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ，  Ｉｎｃ．によって販売されている、光学ローカライザ２６に類似の光学ローカライザを有する、ＳＴＥＡＬＴＨＳＴＡＴＩＯＮ（登録商標）ＴＲＩＡ（登録商標）、ＴＲＥＯＮ（登録商標）、および／またはＳ７（商標）ナビゲーションシステムを含む任意の適切な追跡システムとすることができるか、またはこれを含むことができることが理解されよう。光学追跡システムは、全て参照により本明細書に援用される、米国特許第８，０１０，１７７号、２０１１年８月３０日、「Ｉｎｔｒａｏｐｅｒａｔｉｖｅ  Ｉｍａｇｅ  Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ」、「Ｓｙｓｔｅｍ  Ｆｏｒ  Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ  Ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ａｎｄ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」と題する、２００１年５月２２に発行された米国特許第６，２３５，０３８号に開示されている光学追跡システムも含むことができる。更なる代替的な追跡システムは、参照により本明細書に援用される、１９９９年１１月９日に発行された、「Ｃａｔｈｅｔｅｒ  Ｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ」と題する、Ｗｉｔｔｋａｍｐｆ他に対する米国特許第５，９８３，１２６号に開示されている。他の追跡システムは、音響、放射、レーダ等の追跡またはナビゲーションシステムを含む。
【００５５】
[0065]撮像システム５０は、サポートハウジングまたはカート５４を含むことができる。撮像システム５０は、カート５４内に収容することができる別個の画像処理ユニット５２を更に含むことができる。ナビゲーションシステム２２は、ナビゲーションメモリ３８と通信することができるかまたはこれを含むことができるナビゲーション処理ユニット３６を含むことができる。ナビゲーションメモリ３８は、ランダムアクセスメモリ、磁気メディアドライブ等を含む任意の適切な非一時的メモリを含むことができる。更に、ナビゲーションメモリ３８は、ナビゲーション処理ユニット３６と統合することができるか、またはナビゲーション処理ユニット３６から遠隔にあることができる。ナビゲーション処理ユニット３６は、撮像システム５０から、画像データを含む情報を受信し、計画システム１００から計画情報を受信し（ナビゲーションシステム３４と別個に計画される場合）、追跡デバイス２８０、２８２、２８４およびローカライザ２６、２８からのそれぞれの追跡情報を含む、追跡システム２４からの追跡情報を受信することができる。画像データは、ワークステーションまたは他のコンピュータシステム３４のディスプレイデバイス４２上の画像４０として表示することができる。ワークステーション３４は、キーボード２９０を含むユーザ入力デバイス等の適切な入力デバイスを含むことができる。マウス、フットペダル等の他の適切な入力デバイスを含むことができることが理解されよう。様々な処理ユニットおよびコンピュータまたはワークステーションは、内部のまたはローカルのメモリおよび処理ユニットを含むことができる。処理ユニットは、チップ上のタスクを行うための命令を実行する汎用コンピュータである中央処理ユニットを含むことができる。処理ユニットは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等の特殊回路とすることもできる。したがって、処理ユニットは、情報を受信し、この情報に基づいて記憶または受信される命令を実行するデバイスとすることができる。
【００５６】
[0066]画像処理ユニット５２は、撮像システム５０からの画像データを処理し、これをナビゲーション処理ユニット３６に送信する。しかしながら、撮像システム５０は、いかなる画像処理も行う必要がなく、画像データをナビゲーション処理ユニット３６に直接送信することができることが更に理解されよう。したがって、ナビゲーションシステム２２は、システム設計に基づいて単一のまたは複数のメモリシステムにアクセスすることができる単一のまたは複数の処理センターまたはユニットを含むかまたはこれらと協働することができる。
【００５７】
[0067]患者８２は、手術台２９２上に固定することができるが、台２９２に固定されることを必要とされない。台２９２は、複数のストラップ７２９４４を含むことができる。ストラップ２９４は、患者８２を台２９２に対して固定するために、患者８２の周りに締め付けることができる。患者８２を手術台２９２上で安定した位置に位置決めするために様々な装置を用いることができる。そのような患者位置決めデバイスの例は、参照により本明細書に援用される、２００３年４月１日に出願された、「Ａｎ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ａｎｄ  Ｐａｔｉｅｎｔ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅ」と題する、米国特許出願公開第２００４／０１９９０７２号として公開された、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願第１０／４０５，０６８号に示されている。他の既知の装置は、Ｍａｙｆｉｅｌｄ（登録商標）クランプを含むことができる。
【００５８】
[0068]また、撮像システム５０に対する患者８２の位置（３次元ロケーションおよび向きを含む）は、ナビゲーションシステム２２によって、患者追跡デバイス２８０および撮像システム追跡デバイス２８２を用いて決定することができる。本明細書において論考されるように、患者８２に対する位置（３次元ロケーションおよび向きを含む）は、少なくとも部分的に、患者８２から取得された画像を用いて決定することができる。したがって、撮像システム５０に対する患者８２の位置（３次元ロケーションおよび向きを含む）を決定することができる。Ｏ−アーム（登録商標）等の撮像システム５０は、自身の位置を知ることができ、約１０マイクロメートル（１０ミクロン）以内で同じ位置に再位置決めすることができる。これにより、撮像システム５０の実質的に厳密な配置、および撮像デバイス５０の位置の厳密な決定が可能になる。撮像部分２７２の厳密な位置決めについては、全て参照により本明細書に援用される、米国特許第７，１８８，９９８号、同第７，１０８，４２１号、同第７，１０６，８２５号、同第７，００１，０４５号、および同第６，９４０，９４１号に更に記載されている。通常、患者８２に対する画像データの位置を決定することを選択することができる。例えば、患者に対する向きを含む、画像データの位置を用いて、患者８２の一部分のロケーションを決定することができる。
【００５９】
[0069]被検体または患者の空間と、画像空間とは、患者空間における一致点または基準点、および画像空間における関連する点または同一の点を識別することによって位置合わせすることができる。Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ，  Ｉｎｃ．によって販売されているＯ−アーム（登録商標）撮像デバイス等の撮像デバイス５０を用いて、厳密な既知の位置に画像データを生成することができる。これにより、画像データの取得時に、患者８２に自動的にまたは「本質的に位置合わせされた」画像データが可能になる。基本的に、患者８２に対する撮像システム５０の正確な位置決めに起因して、撮像システム５０に対する患者８２の位置が厳密に知られる。これにより、撮像システム８２の厳密なロケーションが知られていることにより、患者８２の点に対する画像データ内の点が知られることが可能になる。
【００６０】
[0070]代替的に、画像データ内の基準点を患者８２における基準点とマッチングすることによって、手動または自動の位置合わせを行うことができる。患者空間に対する画像空間の位置合わせにより、患者空間と画像空間との間の変換マップの生成が可能になる。様々な実施形態によれば、位置合わせは、画像空間および患者空間内で実質的に同一の点を決定することによって行うことができる。同一の点は、解剖学的基準点または埋め込まれた基準点を含むことができる。例示的な位置合わせ技法は、参照により本明細書に援用される、現在米国特許出願公開第２０１０／０２２８１１７号として公開されている、２００９年３月９日に出願された米国特許出願第１２／４００，２７３号に開示されている。
【００６１】
[0071]位置合わせされると、撮像システム５０を有するかまたは有しないナビゲーションシステム２２を用いて、選択された処置を行うことができる。したがって、被検体８２は、ナビゲートされる処置中、撮像システム５０内にある必要がないことが理解される。被検体８２は撮像システム５０から離れている場合があるが、器具１２０は追跡することができる。
【００６２】
[0072]選択された処置は、撮像システム５０を用いて生成または取得された画像データを用いることができる。更に、撮像システム５０を用いて、処置に対して異なる時点で画像データを取得することができる。本明細書において論考されるように、画像データは、処置の一部分の確認を含む、様々な目的で処置の選択された部分に後続して患者８２から取得することができる。
【００６３】
[0073]図１を引き続き参照すると、撮像システム５０は、患者８２の実際のまたは仮想の３次元画像を生成することができる。患者８２は、撮像システム５０が患者８２の画像データを得ることを可能にするように、撮像システム５０に対し配置することができる。３Ｄ画像データを生成するために、画像データは、患者８２に対し複数の視点または位置から取得することができる。患者８２の３Ｄ画像データは、単独で用いることもできるし、または患者８２もしくは適切な被検体に対する処置を行うことを支援する他の情報と共に用いることもできる。しかしながら、患者８２の画像データ（３Ｄ画像データを含む）を取得するために、磁気共鳴撮像、コンピュータ断層撮影、蛍光透視法等を含む、任意の適切な撮像システムを用いることができることが理解されよう。
【００６４】
[0074]上記で論考したように、ユーザ６０は、処置を行うための計画を用いることができる。図１および図５を含む図面を参照すると、器具１２０を追跡することができる。器具１２０に結合された追跡デバイス２８４は、光学ローカライザ２６によって視認可能なリフレクタアレイまたはＥＭローカライザ２８を用いて動作可能なＥＭコイル等の任意の適切な追跡デバイスを含むことができる。それにもかかわらず、器具１２０の（遠位先端等の）一部分の位置を追跡することができる。追跡された位置は、ディスプレイデバイス４２により画像４０上に重ね合わされた器具アイコン３００として示すことができる。ユーザ６０は、ディスプレイデバイス４２を見て、器具アイコン３００を見ることにより器具の追跡された位置を知ることができる。事前に計画された到達可能な軌道１８２に対する器具１２０の位置も見ることができる。
【００６５】
[0075]最初に、進入点における進入口を形成するための器具を追跡することにより、進入点１６６における進入口の形成を追跡することができる。上述したように、進入口は、穿頭孔等の選択された開頭術を含む、任意の適切な口を含むことができる。器具を形成する口の追跡される位置は、ディスプレイデバイス４２により追跡することができる。また、ガイド１２８の位置は、頭蓋１２４上に位置決めされるときに表示することができる。また、患者８２に対するガイドの角度または位置を追跡することができる。
【００６６】
[0076]計画システム１００を用いたデバイスの位置の事前計画に加えて、またはそれに代えて、計画システム１００および／またはナビゲーションシステム３２を用いて、処置中に、デバイス（例えば、ガイド１２８）または進入点のうちの少なくとも１つの位置を決定することができる。例えば、ガイド１２８は、ガイド追跡デバイス３１０（例えば、上記で論考した追跡デバイスに類似する）を用いて追跡することができ、ガイドの位置は、追跡システム２４を用いて追跡することができる。このため、デバイスアイコン１９２および境界２１２は、例えば画像４０上に重ね合わせて、ディスプレイデバイス４２上に表示することができる。ユーザ６０は、ガイド１２８およびデバイスアイコン１９２を移動することができ、ガイド１２８の追跡された位置に基づいてディスプレイデバイス４２上で境界線２１２を移動することができる。このようにして、ガイド１２８は、処置中に、ガイド１２８の到達可能性のボリュームまたはエリアが計画された軌道１８２を含むことを確実にするように選択的に位置決めすることができる。軌道１８２も、処置の前または処置中等、任意の適切な時点において計画することができる。ディスプレイデバイス４２により、境界線２１２に対し、軌道１８２を表示することができる。
【００６７】
[0077]ガイド１２８が追跡されるとき、ユーザ６０は、ガイド１２８または他の適切なデバイスの到達可能性のエリアまたはボリュームの境界２１２が、計画された軌道１８２に重なるかまたはこれを含むことを、患者８２の付近および／または患者上に位置決めされるときであるが被検体８２への固定前に判断するためにディスプレイ４２を見ることができる。境界２１２は、ユーザ６０によって入力され、および／またはメニューから選択された寸法を含むことができる。ユーザ６０は、メニューからガイド１２８を選択することができ、プロセッサ３６および／または１０６は、メモリ３８および／または１０８から境界２１２の寸法および形状をリコールすることができる。それにもかかわらず、デバイスアイコン１９２および境界２１２は、追跡システム２４による被検体８２に対するガイド１２８の追跡された位置に基づいて、ディスプレイデバイス４２上に表示することができる。これにより、ユーザ６０が、予め計画された位置からガイド１２８の位置を変更する（例えば、穿頭孔内で移動する）が、ディスプレイデバイス４２およびデバイスアイコン１９２および／または境界２１２を見ることにより、依然として、計画された軌道１８２が到達可能エリアまたはボリューム内にあることを判断および確認することを可能にすることができる。
【００６８】
[0078]図５に示すように、到達可能な軌道の位置は、線１９６によって決定された進入点１６６およびガイド１２８の事前に計画された位置によって、および／またはガイド１２８の追跡された位置に基づいて知られる。このため、器具１２０の追跡された位置を表す器具アイコン３００を、他の事前に計画されたアイコンに対して表示することができる。このようにして、ユーザ６０は、器具１２０が事前に計画された到達可能な軌道１８２上にあることを判断および／または確認することができる。ユーザ６０は、ターゲットアイコン１７４に対する器具アイコン３００を見ることにより、器具１２０がターゲット１７４に到達するときを知ることもできる。
【００６９】
[0079]しかしながら、器具１２０が予め計画された軌道から外れて追跡される場合、ユーザ６０にフィードバックを提供することができる。例えば、器具が予め計画された軌道１８２上で追跡されていないことの視覚、聴覚、触覚による指示、または他の指示をユーザ６０に提供することができる。このため、計画は、ナビゲートされた処置と共に用いることができる。
【００７０】
[0080]図６を引き続き参照し、更に図７を参照すると、１４０のフローチャートを、ガイド１２８等の適切なデバイスを選択または確認するために用いることができる。上記で論考したように、様々なガイドが制限および／または特徴を選択した場合がある。例えば、ガイドは、Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ，  Ｉｎｃ．によって販売されている、直線状のまたは角度を成したＮａｖｉｇｕｓ（登録商標）ガイドシステム等の、一方が直線状のガイド部分を有し、および／または一方が角度ガイド部分を有する２つのガイド本体を有するガイドシステムを含むことができる。２パーツガイドシステムにおいて、直線状のガイドは、頭蓋１２４に付けられた基部に対し実質的に垂直なガイドチューブを含むことができる。しかしながら、角度を成したガイドは、頭蓋１２４に固定された基部に対し角度を成したチューブを含むことができる。したがって、到達可能性のエリアまたはボリュームの様々な境界を、２つの異なるガイド部分によって提供または定義することができる。したがって、図７を参照すると、画像３５０、３５２、３５４および３５６を、ディスプレイデバイス１０２等のディスプレイデバイス上に表示することができる。
【００７１】
[0081]フローチャート１４０に示すように、ガイドを含むデバイスの初期選択は、ブロック１５２において行うことができる。図７に示すように、選択されたデバイスの境界の表示を、ブロック２１０において表示することができる。しかしながら、示される境界は、選択された１組のガイドに基づいて、複数の境界または範囲を含む場合がある。このため、可能な軌道の異なる境界を表す１つまたは複数の境界アイコンを用いて１組の境界を示すことができる。上記で論考したような様々な実施形態において、ガイドシステムは、一方が基部に対し角度を成したチューブを有し、一方が基部に対しより直線状のチューブを有する、２つのガイドを含むことができる。直線状のガイドは、第１の境界線３６０ａと、基部３６０ｃに延びる第２の境界線３６０ｂとを含む円錐形のボリュームとすることができる狭いまたはより小さい境界３１６を含むことができる。軌道１８２に対し境界３６０を示すことができる。図７における画像３５０を参照すると、軌道１８２は境界３６０内にある。更に、上記で論考したように、境界３６０は、円錐形の境界に類似することができ、選択された器具および／またはガイドの組み合わせによって作動可能かつ到達可能なボリュームを定義する高さを含む。これも上記で論考したように、境界は、任意の適切なまたは選択された形の境界を示すことができる。
【００７２】
[0082]しかしながら、軌道１８２は境界３６０内にない場合があることが理解される。代替的なまたは第２の境界３７０は、第１の境界線３７０ａ、第２の境界線３７０ｂおよび基部３７０ｃを示す、第２の境界アイコンを含むことができる。第２のまたは外側の境界３７０は、内側のもしくはより小さな境界３６０に類似の形とすることができるか、または代替的な形とすることができる。図７に示すように、外側の境界３７０は、円錐形でもあり、内側のまたはより小さな境界３６０と同じ位置に、通常、進入１６６点に、頂点を有する。ユーザ６０は、軌道１８２が境界３６０、３７０のいずれかまたは双方の中にあるか否かを理解および判断するために、ディスプレイデバイス１０２を見ることができる。境界３６０、３７０は、ブロック１５２および／または２２４において選択される、器具１２４によって到達可能なボリュームまたはエリアによって定義されるかまたはこれを定義することができる。更に、上記で論考したように、境界３７０は、円錐形の境界に類似することができ、選択された器具および／またはガイドの組み合わせによって作動可能および到達可能なボリュームを定義する高さを含む。これも上記で論考したように、境界は、任意の適切なまたは選択された形の境界を示すことができる。
【００７３】
[0083]ユーザ６０は、２つの軌道部分（例えば、直線状の部分または角度を成した部分）のいずれが、軌道１８２を含む到達可能性のエリアまたはボリュームを含むために必要であるかまたは選択されるかを判断することができる。したがって、軌道の異なる進入点を変更または選択するのではなく、ユーザ６０は、選択された軌道１８２を達成するための適切なガイドデバイスを選択することができる。更に、境界３６０および３７０は、線１９６に垂直な線および進入点１６６に対する偏向角境界に加えて、作動可能または到達可能なボリュームを示す。
【００７４】
[0084]加えて、境界３７０は、ガイド１２８の選択された位置および／またはガイド１２８の移動に依拠して、ガイドデバイスの全ての可能な境界または可能な境界の広がりを示すことができる。上記で論考したように、外側のまたはより大きな境界３７０は、角度ガイドに基づくことができる。したがって、外側の境界３７０の選択された部分に到達することができるには、被検体８２に対する角度ガイドの選択された回転または位置決めが必要となる場合がある。換言すれば、ターゲット１７４に到達するには、全ての可能な境界３７０内であっても、被検体８２に対するガイド１２８の特定の位置決めが必要となる場合がある。したがって、上記で論考したように、ガイド１２８は、追跡デバイス３１０を含むことができるか、または頭蓋１２４上にガイドを位置決めするときに、ガイド（角度を成したガイドチューブ等）の一部分に位置決め可能な追跡可能器具（例えば、プローブ）を有することができる。境界３７０は、境界３７０が決定された軌道１８２を包含するようにガイド１２８が位置決めされることを保険にかけるために、ガイド１２８の追跡される位置に基づいて境界３７０をディスプレイデバイス１０２および／またはディスプレイデバイス４２上に示すことができる。
【００７５】
[0085]回転区分３８０等の回転位置も計画画面において決定し示すことができる。例えば、回転：前方の指示は、境界３７０が決定された軌道１８２を包含するかまたは含むことを可能にするために、角度ガイドが、被検体８２の前方に向かって角度を成さなくてはならないという指示を提供することができる。ユーザ６０が、軌道１８２が境界３７０内にあることを判断および確認することを可能にするために、他の指示が作成または決定され、表示されてもよい。
【００７６】
[0086]図７を引き続き参照すると、ディスプレイデバイス１０２および／またはディスプレイデバイス３４により表されるものは、境界の図示を含む様々な異なるビューおよび画像も含むことができる。例えば、画像３５３は、軌道１８２およびターゲット１７４に対する境界３７０および３６０も示すことができる。画像３５２は、画像３５０に対し９０度、または画像３５０に対し任意の他の回転角度で回転させることができる。更に、器具は、ユーザ６０が境界３６０および３７０に対し器具１２６の経路に沿って軌道を見ることを可能にする、ターゲット１７４の平面における境界３６０および３７０を示すことができる。更に、画像３５６は、３次元境界表示３７０’および３次元境界表示３６０’を含む３次元表示を含むことができる。３次元境界３６０’、３７０’は共に、ターゲット１７４の平面および進入１１６において、決定された軌道１８２に対し示すことができる。
【００７７】
[0087]したがって、ブロック１５０において取得された様々な画像について境界を示すことができることが理解される。ブロック２１０において表示される境界は、図２〜図５に示されるような、および／または図７に示されるような境界を含むことができる。境界は、選択されたガイドデバイスの単一の境界を含むことができるか、または１組のガイドまたは２つ以上のガイドの複数の境界を含むことができる。次に、ユーザ６０は、ブロック２１０において軌道１８２が表示された境界内にあるか否かを判断するか、またはブロック２３４において、軌道、進入点および／もしくはデバイス位置および／もしくはデバイスのうちの少なくとも１つを変えるかもしくは変更することができる。したがって、フローチャート１４０は、器具１２６を決定された軌道１８２上でターゲット１７４に誘導することができるように、進入点、軌道およびターゲットを決定、確認および／または選択することを可能にする。
【００７８】
[0088]実施形態の上記の説明は、例示および説明の目的で提供された。これは包括的であることも、本発明を制限することも意図されていない。特定の実施形態の個々の要素または特徴は、通常、特定の実施形態に限定されず、適用可能な場合、交換可能であり、特に示すことも説明されることもない場合であっても、選択された実施形態において用いることができる。同じことは多くの多様な形態をとることができる。そのような変形は本発明からの逸脱とみなされるものではなく、全てのそのような変更は、本発明の範囲内にあることが意図される。
【図１】
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【図２】
2020506763.tif 000004
【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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【手続補正書】
【提出日】令和1年10月2日(2019.10.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処置(procedure)を計画する方法であって、
被検体の画像を表示するステップと、
選択された進入点において、第１のデバイスを表す第１のデバイスアイコンを前記画像上に重ね合わせるステップと、
前記重ね合わされた第１のデバイスアイコンから延びる第１の境界アイコンを前記画像上に重ね合わせるステップと、
前記選択された進入点から選択されたターゲットへの計画された軌道の軌道アイコンを前記画像上に重ね合わせるステップと、
前記境界アイコンに対する前記軌道アイコンを見て、前記計画された軌道がデバイスにより到達可能であるか否かを判断するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記第１のデバイスアイコンの線が前記画像における表面に実質的に隣接するように前記第１のデバイスアイコンを移動するステップ
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記線および一対の平行線を含む前記第１のデバイスアイコンが重ね合わされ、
前記一対の平行線は、共に前記線に対し垂直である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
第２のデバイスを選択するステップと、
前記第１のデバイスアイコンと異なる、前記第２のデバイスを表す第２のデバイスアイコンを前記画像上に重ね合わせるステップと、
前記第２のデバイスに基づいて、前記第１の境界アイコンと異なる第２の境界アイコンを重ね合わせるステップと
を更に含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記見られる軌道アイコンが前記境界アイコンと交差する場合、前記初期進入点と異なる新たな進入点を決定するステップ
を更に含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記見られる軌道アイコンが前記境界アイコンと交差する場合、新たなターゲットを決定するステップ
を更に含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記画像上に重ね合わされたガイドアイコンを表示するステップと、
前記画像に対し前記ガイドアイコンを移動するステップと
を更に含み、
前記表示される境界アイコンは、前記ガイドアイコンに対し表示される、
請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
処置を計画するためのシステムであって、
第１のデバイスアイコンを記憶するように構成されたメモリシステムであって、前記第１のデバイスアイコンは、第１のデバイスの到達可能性の境界を示すように構成される、メモリシステムと、
プロセッサシステムであって、
画像データにアクセスするための命令と、
ディスプレイデバイスに、前記画像データに基づいて画像を表示するよう命じるための命令と、
第１の選択された軌道アイコンを表示するように前記ディスプレイデバイスに命じる入力をユーザ入力デバイスから受信するための命令と、
選択された初期進入点において、前記表示される画像上に前記第１のデバイスアイコンを重ね合わせるように前記ディスプレイデバイスに命じる入力を前記ユーザ入力デバイスから受信するための命令と、
を実行するように構成される、プロセッサシステムと
を備え、
ユーザが、前記第１のデバイスアイコンに対する第１の軌道アイコンを見るために前記ディスプレイデバイスを見て、第１の計画された軌道が前記第１のデバイスにより到達可能であるか否かを判断することができる、システム。
【請求項９】
前記ユーザ入力デバイスは、前記ユーザによって、前記第１のデバイスアイコンの線が前記画像における外部表面に実質的に隣接するように前記第１のデバイスアイコンを移動するために使われるように構成される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第１のデバイスアイコンは、前記線および一対の平行線を含み、
前記一対の平行線は、離して配置され、共に前記線に対し垂直である、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記メモリシステムは、第２のデバイスアイコンを記憶するように構成され、前記第２のデバイスアイコンは、第２のデバイスの到達可能性の境界を示すように構成され、
前記ユーザ入力デバイスは、前記ユーザが第２のデバイスを選択することを可能にするように構成され、
前記プロセッサシステムは、
前記第１のデバイスアイコンと異なる、前記第２のデバイスを表す前記第２のデバイスアイコンを前記画像上に重ね合わせるための命令
を実行するように構成される、請求項８から１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記プロセッサシステムは、前記第１の軌道アイコンが前記第１のデバイスの前記到達可能性の境界のうちの１つの境界と交差する場合、前記初期進入点と異なる新たな進入点を選択するための入力を前記ユーザ入力デバイスから受信するように構成される、
請求項８から１１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
撮像デバイスにより取得された画像データを用いて、被検体に対する計画された処置の少なくとも一部を計画することまたは確認することのうちの少なくとも一方の方法であって、
前記被検体の前記画像データを取得するために、関心対象部分(portion of interest)に対する選択された位置において前記撮像デバイスにより前記画像データにアクセスするステップと、
前記画像データにより生成された画像上で、前記被検体内への計画された進入点を決定するステップと、
前記画像上で、前記被検体内のターゲットへの軌道を決定するステップと、
前記計画された進入点における前記画像上の第１のガイド部材により達成可能な、可能な軌道の第１の境界を表す第１の境界アイコンと、前記計画された進入点における前記画像上の第２のガイド部材により達成可能な、可能な軌道の第２の境界を表す第２の境界アイコンとを含む、１組の境界アイコンを前記画像上に重ね合わせて表示するステップと、
前記画像上の前記重ね合わされた１組の境界アイコンに対する前記選択された軌道を表す選択された軌道アイコンを表示するステップと
を含み、
前記重ね合わされた１組の境界アイコンに対する前記表示された選択された軌道を用いて、前記選択された計画された進入点または前記第１の又は第２のガイド部材が、前記選択された軌道を達成することが可能であるか否かを判断する、方法。
【請求項１４】
前記１組の境界アイコンは、前記計画された進入点において、前記画像上に、第３のガイド部材により達成可能な、可能な軌道の第３の境界を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の境界アイコンは、前記第２の境界アイコン内にある、請求項１３または１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１のデバイスアイコンを重ね合わせるステップが、前記軌道アイコンを重ね合わせるステップの後に発生し、
第１の境界アイコンを重ね合わせるステップが、前記第１のデバイスアイコンを重ね合わせるステップの後に発生する、
請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１のデバイスアイコンの線が前記画像における表面に実質的に隣接するように前記第１のデバイスアイコンを移動するステップが、前記第１のデバイスアイコンの線が前記画像の外面に実質的に整列されるように前記第１のデバイスアイコンを移動するステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１８】
前記プロセッサシステムが、更に、前記第１の選択された軌道アイコンを表示した後に、前記ディスプレイデバイスに、前記第１のデバイスアイコンを、前記選択された初期進入点において、前記表示された画像の上に重ね合わせることを指示するためのユーザ入力デバイスからの入力を受信するように構成される、請求項８から１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１９】
前記第１の境界アイコン及び前記第２の境界アイコンを表示するステップが、前記選択された軌道アイコンの表示の後に発生する、請求項１３から１５のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
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