JP2014511111A - 画像誘導式介入手技（ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｌｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）をプラニングするためのシステム及び方法 - Google Patents

画像誘導式介入手技（ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｌｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）をプラニングするためのシステム及び方法 Download PDF

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Abstract

幾つかの実施の形態では、プラニングステーションは、患者の身体内の関心エリアの画像（複数の場合もある）に関連する画像データを受信し、画像（複数の場合もある）をディスプレイデバイス上に表示し得る。ユーザーは、第１の介入ツール及び第２の介入ツールの選択を行うことができ、そのツールに関する情報がプラニングステーションのメモリに記憶される。プラニングステーションは、患者の身体内に第１の介入ツール及び第２の介入ツールを配設し、第１の介入ツールからの熱エネルギー及び第２の介入ツールからの熱エネルギーを患者の身体に印加するために、処置プランのディスプレイデバイス上で観察可能なシミュレーションを実行し得る。プラニングステーションは、第１の介入ツール及び第２の介入ツールによって患者の組織上で全体として生成される熱影響の熱モデルを生成し、熱モデルをディスプレイデバイス上に表示し得る。
【選択図】なし

Description

本発明は、画像誘導式手技のためのシステム及び方法に関し、より詳細には、画像誘導式介入手技のプラニング及び実行のためのシステム及び方法に関する。
関連出願の相互参照
本出願は、２０１０年１１月１０日付けで出願された「Planning Station」と題するインド国仮特許出願第３３４８／ＣＨＥ／２０１０号及び２０１０年１１月１０日付けで出願された「System for Performing Ablation Procedures」と題するインド国仮特許出願第３３４４／ＣＨＥ／２０１０号の優先権及び利益を主張し、これらの開示は、引用することによりその全体が本明細書の一部をなすものとする。
幾つかの知られている介入手技は介入ツールの手作業による挿入を含み、これは近傍の組織又は器官を損傷するリスクを生じやすい可能性がある。幾つかの知られている介入手技では、こうした考えられる損傷を制限又は防止するため、介入実施者は、手技を非常に注意深く実施し、そのことが、手技を非常に時間がかかるものにする可能性がある。幾つかの知られている画像誘導式介入手技では、介入ツールの手作業による挿入は、撮像がリアルタイムに実施されないため的確でない場合があり、また、ツールの位置は、手技の性質が最小侵襲的であるため見えない場合がある。こうした手技はまた、ツールの位置を確認するために、介入実施者がコントロールスキャンの間に非常にわずかな増分だけ介入ツールを移動させなければならない場合があるため、時間がかかる可能性がある。
したがって、複数の介入ツールが使用されるときに、周囲の組織及び器官との衝突を回避するために、標的組織（例えば腫瘍）を処置する１つ又は複数の介入ツールを介入実施者が正確に配置するのを補助するために使用され得る、画像誘導式介入手技をプラニングするシステム及び方法についての必要性が存在する。
画像誘導式介入手技で使用するためのシステム及び方法が本明細書で述べられる。幾つかの実施の形態では、プラニングステーションは、患者の身体内の関心エリアの画像（複数の場合もある）に関連する画像データを受信し、画像（複数の場合もある）をディスプレイデバイス上に表示し得る。ユーザーは、第１の介入ツール及び第２の介入ツールの選択を行うことができ、そのツールに関する情報がプラニングステーションのメモリに記憶される。プラニングステーションは、患者の身体内に第１の介入ツール及び第２の介入ツールを配設し、第１の介入ツールからのエネルギー及び第２の介入ツールからのエネルギーを患者の身体に印加するために、処置プランのディスプレイデバイス上で観察可能なシミュレーションを実行し得る。プラニングステーションは、第１の介入ツール及び第２の介入ツールによって患者の組織上で全体として生成される熱影響の熱モデルを生成し、熱モデルをディスプレイデバイス上に表示し得る。
一実施形態による、画像誘導式介入手技で使用するためのシステムの略図である。 一実施形態による、プラニングステーションの略図である。 一実施形態による、プラニングステーション、撮像デバイス、及びロボットポジショニングデバイスの図である。 処置される組織を標的とする手技中に生成される画像を示すディスプレイの略図である。 熱焼灼モジュールによって生成される組織ブロックの図であり、焼灼ツールが組織ブロックの中心に配設されているのを示す。 熱焼灼モジュールによって生成される焼灼領域の例示的なモデルの図である。 ３０ｍｍ放射要素と熱焼灼モジュールによって生成される６００秒の継続時間の間に１００Ｗで印加される電力とを有する焼灼ツールの表面プロットの例の図である。 それぞれが、４０ｍｍ放射要素と熱焼灼モジュールによって生成される６００秒の継続時間の間に２００Ｗで印加される電力とを有する３つの焼灼ツールの表面プロットの例の図である。 焼灼ボリュームデータモジュールによって実施される補間方法中の等値面点の推定を示す図である。 焼灼ボリュームデータモジュールによって生成される等値面上の点の例示的な推定を示す表面プロットである。 一実施形態による、画像誘導式介入手技のために、ポジショニングデバイス及び患者を準備するセットアッププロシージャを実施するための方法を示すフローチャートである。 一実施形態による、画像を取得するために撮像デバイス及び患者を準備するプロシージャを実施し、患者上の関心領域を撮像するための方法を示すフローチャートである。 一実施形態による、画像誘導式介入手技のためのプラン及びこうしたプランのシミュレーションを生成する方法の一部分を示す図である。 一実施形態による、画像誘導式介入手技のためのプラン及びこうしたプランのシミュレーションを生成する方法の一部分を示す図である。 一実施形態による、画像誘導式介入手技のためのプラン及びこうしたプランのシミュレーションを生成する方法の一部分を示す図である。 一実施形態による、画像誘導式介入手技のためのプラン及びこうしたプランのシミュレーションを生成する方法の一部分を示す図である。 一実施形態による、画像誘導式介入手技を実施する方法の一部分を示す図である。 一実施形態による、画像誘導式介入手技を実施する方法の一部分を示す図である。 一実施形態による、画像誘導式介入手技を実施する方法の一部分を示す図である。 一実施形態による、画像誘導式介入手技を実施する方法の一部分を示す図である。 一実施形態による、プラニングステーションによって生成される３Ｄ画像及び対応する２Ｄスライスを示すディスプレイの略図である。 一実施形態による、画像誘導式介入手技を実施する方法を示すフローチャートである。
画像誘導式介入医療手技をプラニング及び実行するためのシステム及び方法が本明細書で述べられる。本明細書で述べるシステムは、ロボットポジショニングデバイスとともに使用され得るプラニングステーションを含み得る。幾つかの実施形態では、プラニングステーションは、例えば１つ又は複数の焼灼針等の１つ又は複数の介入ツールをプラニング及び配置し、各ツールについて衝突回避経路を決定するように構成され得る。最適なツールポジショニングシーケンスを決定することができ、また、各ツールポジショニング用の経路を決定することができる。例えば、挿入経路、挿入深さ、及び挿入順序を、各ツールについて決定することができる。そのため、プラニングステーションは、複数のツールの挿入経路を決定するように構成することができ、それにより、例えば介入焼灼手技等の介入手技中に、ツールが互いに衝突も干渉もしない。
幾つかの実施形態では、プラニングステーションは、１つ又は複数の介入ツールの配置、挿入、及び起動のシミュレーションを提供し得る。例えば、患者の標的処置エリアの画像データに基づいて、プラニングステーションは、臨床医が、介入手技を実施するために１つ又は複数の介入ツールを選択し、選択された介入ツールのそれぞれについて挿入経路及び深さを決定することを可能にし、その後、処置プランの仮想シミュレーションを内科医に提供しうる。幾つかの実施形態では、例えば、介入ツールが焼灼針である場合、シミュレートされる手技の組織に対する全体的な熱影響を含む標的組織の熱モデルが提供され得る。そのため、臨床医（例えば、内科医又は手技を実施する他の人）は、選択された介入ツールが所望の処置を実施するのに十分であるか否かを判定し得る。標的組織が所望の結果に至るまで処置されていないことを熱モデルが示す場合、介入手技の前及び／又は最中にシミュレーションが調整又は変更され得る。
幾つかの実施形態では、プロセッサにプロセスを実施させる命令を表すコードを記憶する非一時的プロセッサ可読媒体は、患者の身体内の関心エリアの少なくとも１つの画像に関連する画像データを受信し、少なくとも１つの画像をディスプレイデバイス上に表示するコードを含む。関心エリアは、処置される標的組織を含む。プロセッサ可読媒体は、それぞれ複数の介入ツールからの第１の介入ツールの選択及び第２の介入ツールの選択についてのユーザーからの入力を受信するコードを更に含み、そのツールに関する情報がメモリに記憶される。プロセッサ可読媒体は、患者の身体内の第１の場所に第１の介入ツールを、第２の場所に第２の介入ツールを配設することと、患者の身体に第１の介入ツールから第１の量のエネルギーを印加することと、患者の身体に第２の介入ツールから第２の量のエネルギーを印加することと、を含む、処置プランのディスプレイデバイス上で観察可能なシミュレーションを実行するコードを更に含む。プロセッサ可読媒体は、シミュレーションに基づいて、第１の介入ツール及び第２の介入ツールによって標的組織を含む患者の組織上で全体として生成される熱影響の熱モデルを生成し、熱モデルをディスプレイデバイス上に表示するコードを更に含む。
幾つかの実施形態では、方法が、患者の身体内の関心エリアに関連する画像を、ディスプレイデバイス上で観察することを含む。プラニングステーションにおいて、画像に基づいて、処置される関心エリア内の標的組織の選択が入力される。プラニングステーションにおいて、標的組織を処置するために、介入手技中に使用する第１の介入ツールの選択及び第２の介入ツールの選択が入力される。標的組織の選択並びに第１の介入ツール及び第２の介入ツールの選択に基づいて、プラニングステーションに標的組織の第１の処置プランの可視化の生成が要求される。患者の身体内への第１の介入ツールの挿入を含む、第１の処置プランに基づいて標的組織を処置する介入手技中に、プラニングステーションにおいて、第２の処置プランの可視化が生成されることが要求される。第２の処置プランは、第２の介入ツールの選択された電力レベル、第２の介入ツールの電力レベルを印加する選択された継続時間、又は第２の介入ツールの位置の少なくとも１つに対する変更を含む、ことを含む。
幾つかの実施形態では、プロセッサにプロセスを実施させる命令を表すコードを記憶する非一時的プロセッサ可読媒体は、第１の介入ツール及び第２の介入ツールを使用する、患者の身体内の関心エリア内の標的組織の処置を含む、画像誘導式介入手技のための第１の処置プランを生成するコードを含む。第１のプランは、第１の介入ツール用の所定の第１の電力レベル及び第１の電力レベルを印加する所定の第１の継続時間、並びに、第２の介入ツール用の所定の第２の電力レベル及び第２の電力レベルを印加する所定の第２の継続時間を含む。プロセッサ可読媒体は、第１の処置プランを実行する介入手技中に、患者の身体内の、第１の介入ツールが挿入される関心エリアの少なくとも１つの画像に関連する画像信号を受信し、第１の処置プランを実行するユーザーから、第２の処置プランを生成する要求を示す入力を受信するコードを更に含む。第２の処置プランは、第２の介入ツール用の第３の電力レベル及び／又は第２の電力レベル若しくは第３の電力レベルを印加する第３の継続時間を含む。
図１は、一実施形態による、プラニングステーション１００、撮像デバイス１２０、ディスプレイデバイス１２２、及びポジショニングデバイス１２４の略図である。プラニングステーション１００は、撮像デバイス１２０及びポジショニングデバイス１２４とともに使用されて、画像誘導式介入手技用のプランを生成し、ディスプレイデバイス１２２上で観察可能なプランの仮想シミュレーションを提供し得る。幾つかの実施形態では、プラニングステーション１００は、撮像デバイス１２０とともに使用されて、処置用のプランを生成し得る。
プラニングステーション１００（本明細書で「プラニングシステム（planning system）」とも呼ばれる）は、例えばパーソナルコンピューター、ラップトップコンピューター、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ポータブル／モバイルインターネットデバイス等の電子コンピューティングデバイス及び／又は幾つかの他の電子コンピューティングデバイスであり得る。プラニングステーション１００はまた、ディスプレイデバイス１２２、キーボード（図示せず）、種々のポート（例えば、ＵＳＢポート）、並びに、例えばタッチスクリーンコントロール、オーディオコンポーネント、及び／又はビデオコンポーネント等の他のユーザーインターフェースフィーチャを含み得るか、又は、それに動作可能に結合され得る。プラニングステーション１００は、例えばインターネット等の通信ネットワークに動作可能に結合され、また、インターネット等のネットワーク上でホストされるか又はネットワークを介してアクセス可能なウェブページ又はウェブサイトにアクセスするように構成されたウェブブラウザを含み得る。プラニングステーション１００は、例えばＷｉｎｄｏｗｓ ＸＰ又はＬｉｎｕｘ等のオペレーティングシステムを含み得る。
幾つかの実施形態では、プラニングステーション１００、ディスプレイデバイス１２２、及び／又はポジショニングデバイス１２４は、単一デバイス又はコンポーネントになるよう結合される。幾つかの実施形態では、プラニングステーション１００はディスプレイデバイス／スクリーンを含み得る。幾つかの実施形態では、ポジショニングデバイス１２４はディスプレイデバイス／スクリーンを含み得る。
プラニングステーション１００は、１つ又は複数のプロセッサ１２８及び１つ又は複数のメモリコンポーネント１２６を含みうる。プロセッサ（複数の場合もある）１２８は、種々のプロセッサの任意のプロセッサであり得る。こうしたプロセッサは、例えば、埋め込み式マイクロプロセッサ、コンピューターシステムの一部としてのマイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）、及びプログラマブルロジックデバイス（「ＰＬＤ」）等のハードウェアモジュールとして実装され得る。幾つかのこうしたプロセッサは、複数の命令実行ユニット又はコアを有し得る。こうしたプロセッサはまた、例えばＪａｖａ（商標）、Ｃ＋＋、Ｃ、アセンブリ、ハードウェア記述言語等のプログラミング言語又は任意の他の適したプログラミング言語で１つ又は複数のソフトウェアモジュールとして実装され得る。幾つかの実施形態によるプロセッサは、１つ又は複数の特定の用途のために特別に設計され構築されたメディア及びコンピューターコード（コードとも呼ばれ得る）を含み得る。幾つかの実施形態では、プロセッサ（複数の場合もある）１２８は、標準的なＨＴＭＬ、及び、例えばＪａｖａｓｃｒｉｐｔ、Ｊａｖａｓｃｒｉｐｔ Ｏｂｊｅｃｔ Ｎｏｔａｔｉｏｎ（ＪＳＯＮ）、Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｊａｖａｓｃｒｉｐｔ（ＡＪＡＸ）等のソフトウェア言語をサポートし得る。
幾つかの実施形態では、プロセッサは、例えば、単一処理コア又は処理コアのグループを有する、汎用プロセッサ、ＡＳＩＣ、ＰＬＤ、又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等の単一物理プロセッサであり得る。幾つかの実施形態では、プロセッサは、共有クロック又は同期信号、共有メモリ、共有メモリバス、及び／又は共有データバスに動作可能に結合された物理プロセッサのグループ等のプロセッサのグループ又はクラスタであり得る。換言すれば、プロセッサは、マルチプロセッサコンピューティングデバイス内のプロセッサのグループであり得る。幾つかの実施形態では、プロセッサは、通信ネットワークを介して次々にプロセッサに動作可能に結合された分散プロセッサのグループ（例えば、１つ又は複数の物理プロセッサを有するコンピューティングデバイス）であり得る。そのため、プロセッサは、通信ネットワークを介して次々に通信状態になる分散プロセッサのグループであり得る。幾つかの実施形態では、プロセッサは、こうしたプロセッサの組合せであり得る。例えば、プロセッサは、分散コンピューティングデバイスのグループであることができ、各コンピューティングデバイスは、メモリバスを共有する物理プロセッサのグループを含み、各物理プロセッサは、処理コアのグループを含む。
プロセッサ（複数の場合もある）１２８はまた、メモリ１２６に動作可能に結合される。メモリ１２６は、例えば、読出し専用メモリ（「ＲＯＭ」）；例えば磁気ディスクドライブ、及び／又はスタティックＲＡＭ（「ＳＲＡＭ」）若しくはダイナミックＲＡＭ（「ＤＲＡＭ」）等の固体ＲＡＭ等のランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）；及び／又は、ＦＬＡＳＨメモリ又は固体データディスク（「ＳＳＤ」）であり得る。幾つかの実施形態では、メモリは、メモリの組合せであり得る。例えば、メモリは、磁気ディスクドライブ及びＳＳＤに結合されたＤＲＡＭキャッシュを含み得る。
プラニングステーション１００は、以下でより詳細に述べるように、プラニングモジュール、ロボットポジショニングモジュール、熱焼灼モジュール、焼灼ボリュームデータモジュール、及びファイル生成モジュール（それぞれは、図１に示されないが、図２に示される）を含み得る。プラニングモジュール、熱焼灼モジュール、焼灼ボリュームデータモジュール、及びＶＲＭＬモジュールのそれぞれは、上述した１つ若しくは複数のプロセッサ及び／又は１つ若しくは複数のメモリコンポーネントを含み得る。プラニングステーション１００はまた、上述したプロセッサ（複数の場合もある）及び／又はメモリ（複数の場合もある）を含み得るデータベース（図１に示さず）を含み得る。
プラニングステーション１００は、撮像デバイス１２０及びポジショニングデバイス１２４と電気的に通信状態にあり得る。プラニングステーション１００は、撮像デバイス１２０及びポジショニングデバイス１２４に結合され得るか、又は、無線接続を介して一方又は両方と通信し得る。撮像デバイス１２０は、例えば、コンピューター断層撮影法（ＣＴ）撮像デバイス、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）デバイス、又は他の撮像デバイスであり得る。撮像デバイス１２０は、例えば、本明細書で述べた介入手技中に患者がその上に配設され得るターブルの上を可動であるクレードルを含み得る。撮像デバイス１２０はまた、ポジショニングデバイス１２４と電気的に通信状態にあり（ポジショニングデバイス１２４に結合されるか又は無線接続を介して）、ＤＩＣＯＭ３．０等の医用デジタル画像及び通信（Digital Imaging and communications in Medicine）（ＤＩＣＯＭ）規格によってプラニングステーション１００及びポジショニングデバイス１２４とインターフェースし得る。
ポジショニングデバイス１２４は、例えば、介入手技中に使用される介入ツールの挿入の角度及び深さを決定するために使用され得る装置であり得る。ポジショニングデバイス１２４の例は、その開示が参照によりその全体を本明細書に組込まれる、米国特許出願公報第２００８／００９１１０１号（「‘１０１号公報」）に記載される（同様に図２Ｂ参照、図２Ｂは、ＣＴ撮像デバイス２２０及び本明細書で述べるプラニングステーション２００とともに使用され得る別の例のポジショニングデバイス２２４を示す）。‘１０１号公報に記載されるように、ポジショニングデバイス１２４は、撮像デバイス１２０とともに使用されて、関心エリア（例えば、腫瘍）を処置するための、介入ツール１２２等の介入ツールの患者内への挿入の角度及び深さを計算し得る。ポジショニングデバイス１２４は、ポジショニングデバイス１２４のツールガイドを、患者に対して指定された場所に位置決めすることができ、内科医は、その後、手作業による患者内への挿入のために、ツールガイドを使用して、介入ツール１２２を正確に位置決めすることができる。
先に論じたように、プラニングステーション１００は、画像誘導式介入手技用のプランを生成し、ディスプレイデバイス１２２上で観察可能なプランのシミュレーションを提供するために使用され得る。使用時、内科医は、撮像デバイス１２０を使用して、処置される患者上の関心エリアを撮像し得る。撮像デバイス１２０からの画像のセットがプラニングステーションによって使用されて、画像セットの３Ｄ再構成を生成することができる。プラニングステーション１００は、ユーザー（例えば、内科医）が、関連する解剖学的構造を、２Ｄフォーマット、ＭＰＲ（マルチプランリフォーマッティング（multi-plan reformatting））フォーマット、及び／又は３Ｄフォーマットで反復的に区分化し可視化することを可能にする区分化及び可視化ツールを含み得る。こうして、ユーザーは、例えば腫瘍ボリューム等の関心エリアを区分化し得る。画像は、ディスプレイデバイス１２２上でユーザーによって観察することができ、ユーザーは、処置される関心エリア内で標的組織を選択し得る。
プラニングステーション１００は、種々の介入ツール（例えば、アプリケーター、針等）に関連するデータを、そのメモリ１２６内に記憶し得る。プラニングステーション１００はまた、例えば種々の介入ツールに関連するデータ及び種々の介入ツールに関連する熱モデルに関連するデータ等のデータを記憶するためのメモリを含み得る１つ又は複数のデータベース（図１には示さず）を含み得る。画像区分化済み画像データに基づいて、ユーザーは、患者上の関心エリア内の選択された標的組織に関して介入手技を実施するために適切な介入ツール１２６を選択し得る。例えば、撮像デバイス１２０によって提供された画像データに関して識別された患者内の関心エリアに関して焼灼手技を実施するため、ユーザーは、プラニングステーション１００に記憶されたツールのリストに含まれる１つ又は複数の焼灼ツールを選択し得る。ユーザーは、その後、選択された焼灼針（複数の場合もある）を使用して処置される腫瘍の焼灼ボリュームの視覚的解析を生成するために使用する所望の焼灼パラメーター（例えば、エネルギーレベル及び焼灼のための期間）を選択し得る。撮像データ、処置される選択された関心エリア（例えば、腫瘍）、及び選択された介入ツール（複数の場合もある）（例えば、焼灼針）に基づいて、ユーザーは、所望の結果を達成するために介入ツール（複数の場合もある）がそこに配置されるべきである所望の挿入点及び標的点を選択し得る。
プラニングステーション１００は、その後、選択された介入ツール（複数の場合もある）を使用して標的組織を処置する処置プランのディスプレイデバイス１２２上で観察可能なシミュレーション及び所望の挿入パラメーターを生成し得る。シミュレーションは、第１の介入ツール及び第２の介入ツール及び処置される関心エリアの重ね合わせ画像を含み得る。例えば、複数の介入ツールを使用する手技では、シミュレーションは、患者の身体内の第１の場所に配設された第１の介入ツール及び患者の身体内の第２の場所に配設された第２の介入ツールを示し得る。２つの介入ツールが述べられるが、異なる数（例えば、３つ、４つ、５つ等）の介入ツールが使用され得ることが理解されるべきである。プラニングステーション１００は、ユーザーによって選択された所望の挿入点及び標的点が、介入ツール間の干渉がない状態で使用され得るか否か、及び／又は、介入ツールを配置するために使用される特定のポジショニングデバイス１２４によって達成され得るか否かを判定し得る。こうして、プラニングステーション１００は、介入処置中に使用される複数の介入ツール間の衝突回避を実現する処置プランを生成し得る。幾つかの実施形態では、プラニングステーション１００は、患者内の器官及び他の組織の衝突回避を実現する処置プランを生成し得る。
シミュレーションはまた、患者の身体内での、第１の介入ツールからの第１の量のエネルギーの印加及び第２の介入ツールからの第２の量のエネルギーの印加を示し得る。プラニングステーション１００はまた、シミュレーションに基づいて、第１の介入ツール及び第２の介入ツールによって生成される、患者の組織（例えば、標的組織及び周囲組織を含む）上で全体として生成される熱影響の熱モデルを生成し得る。換言すれば、プラニングステーション１００によって生成される熱モデルは、複数の介入ツール（例えば、複数の焼灼針）による処置についての、患者の身体及び標的組織に対する組合された熱影響をシミュレートし得る。シミュレーション及び焼灼される組織の熱モデルに基づいて、ユーザーは、実際の介入手技に進む前にプランに対して何らかの調整が行われる必要があるか否かを判定し得る。介入ツールによって生成される患者の組織に対する熱影響は、ツールによって生成される（例えば、無線周波数（ＲＦ）又はマイクロ波スペクトルの）電磁場、赤外線エネルギー、極低温冷却、加熱流体等から生じる場合がある。
シミュレーションが終了し、処置プランが生成された後、ユーザーは、画像誘導式介入手技中に処置プランを実行することに進み得る。例えば、処置プランは、ポジショニングデバイス１２４に提供され、ポジショニングデバイス１２４は、選択された介入ツール（複数の場合もある）の所望の挿入位置を実現するために、受信された処置プランデータを使用して、ポジショニングデバイスのロボットアームを患者に対して位置決めし得る。先に論じたように、ポジショニングデバイス１２４は、ポジショニングデバイス１２４のツールガイド（本明細書で「エンドエフェクター（end effector）」とも呼ばれる）を、患者に対して決められた場所に位置決めすることができ、内科医は、ツールガイドを使用して、介入ツール１２２を正確に位置決めすることができる。幾つかの実施形態では、内科医は、介入ツール１２２を患者に手作業で挿入する。
幾つかの実施形態では、複数の介入ツールを使用する介入手技中に、ユーザーは、手技中の種々の点で介入ツールの位置をチェック又は検証し得る。ユーザーはまた、手技中に処置の進行をチェックし得る。例えば、処置プランに従って第１の介入ツールを患者に挿入した後、ユーザーは、関心エリアを撮像して、第１のツールの位置が、処置される標的組織に対して所望の場所にあることを検証し得る。第１の介入ツールの位置が十分であると判定される場合、ユーザーは、引き続き処置プラン（例えば、第２の介入ツールの挿入及び熱エネルギーの印加等）を行い得る。第１の介入ツールの位置が望ましくない場所にあると見なされる場合、ユーザーは、新しい又は改定済み処置プラン及びそのシミュレーションを生成するためにプラニングステーション１００が画像データを使用することを要求し得る。別の例では、ユーザーは、第１の介入ツールから第１の量のエネルギーを印加した後に関心エリアを撮像し、処置の量及び場所が、手技におけるそのステージについて所望通りであるか否かを検証し得る。所望通りでない場合、ユーザーは、新しい又は改定済み処置プラン及びそのシミュレーションを生成するためにプラニングステーション１００が画像データを使用することを要求し得る。新しい処置プランは、例えば、介入ツールの１つ又は複数によって印加される異なる量のエネルギー（すなわち、異なる電力レベル及び／又は処置の継続時間）を含み得る。
図２Ａは、プラニングステーション２００の一実施形態の略図である。プラニングステーション２００は、プラニングモジュール２３０、ロボットポジショニングモジュール２４２、熱焼灼モジュール２３２、焼灼ボリュームデータモジュール２３４、及びファイル生成又は変換モジュール２３６を含む。プラニングステーション２００は、プラニングステーション１００について上述した１つ又は複数のプロセッサ（例えば、プロセッサ１２８）及び１つ又は複数のメモリコンポーネント（例えば、メモリ１２６）を含むことができ、プラニングモジュール２３０、ロボットポジショニングモジュール２４２、熱焼灼モジュール２３２、焼灼ボリュームデータモジュール２３４、及びファイル生成モジュール２３６のそれぞれはまた、上述した１つ又は複数のプロセッサ及び／又は１つ又は複数のメモリコンポーネントを含み得る。プラニングステーション２００はまた、ディスプレイデバイス２２２を含み、図２Ｂに示すように、撮像デバイス２２０及びポジショニングデバイス２２４と電気的に通信状態にあり得る。プラニングステーション２００は、上述したように画像誘導式介入手技中に使用され得る。
例えばＲＦエネルギーによる組織内の中実の腫瘍の熱焼灼は、例えばＣＴ撮像デバイス等の適した撮像モダリティのガイダンス下で組織に挿入されるプローブ（例えば、焼灼針）を使用することによって達成され得る。焼灼の程度は、毛細管灌流による熱損失と組織内の大血管内の血流とによって大幅に低減され得る。大血管の近くの組織の焼灼中に起こりかつ損傷を受けるべきでない熱プロセスを示す数学的モデルがユーザーに提示され得る。温度分布ダイナミクスが、組織内での３Ｄ生物熱輸送と血管内での対流的−分散的熱輸送の１Ｄモデルとの組合せによって記述される。目的は、組織のどれだけの量が、血管に損傷を与えることなく焼灼され得るかを判定することである。これは、組織温度分布ダイナミクスをシミュレートし、大血管のエッジにおいて組織損傷を誘起することなく、組織内での最大の温度増加が達成されるように、焼灼針からの最適電力入力を決定することによって達成され得る。
熱焼灼モデルは、ユーザー（例えば、内科医）によってプラニングステーション２００に入力され得る以下のパラメーターに基づいて焼灼プロセスをシミュレートし得る。以下のパラメーターとは、
○プローブタイプ−プローブＩＤとして入力される、
○特定の処置プランについて使用されるプローブの数、
○第１のプローブに対するプローブの相対位置（第１の針がヌルベクトルであると仮定する）、
○焼灼のタイプ、
・同時焼灼−全てのプローブが同時に通電される、
・順次焼灼−プローブが次々と通電される（例えば、同じプローブタイプが、複数回使用され得る）、
○プローブパラメーター設定−順次値としてプローブのタイプに基づく、
（ここで、シーケンスは、各プローブモデル又はタイプについて予め規定される）
である。
熱焼灼モデルは、プラニングステーション２００内のプラニングソフトウェアと統合され得る。プラニングソフトウェアは、熱焼灼モジュール２３２に対するアルゴリズム選択及び入力のために選択アルゴリズム２４０に入力パラメーターを供給し得る。熱焼灼モジュール２３２は、焼灼システム製造業者の仕様に適合する組織凝固領域を組込み、また、各設定についての点クラウドが熱焼灼モジュール２３２内に記憶され得るため、種々の離散的な電力値及び時間値に関連する等温面データを生成し得る。他の電力値及び時間値についての等温面は、記憶された等温面データセット間の補間によって生成され得るか、又は、熱焼灼モジュール２３２によって生成され得る。
介入手技のためにプラニングするため、ユーザー（例えば、内科医）は、介入手技中に使用される選択された各プローブ（例えば、焼灼針）について所望のエントリ点及び標的点を最初に選択し得る。例えば、ユーザーは、上述したようにプローブ（複数の場合もある）パラメーターを選択／入力し得る。最初に、ユーザーは、使用される第１のプローブを選択することができ、患者内で処置される関心領域の画像と重ね合わされた第１のプローブを示すために３Ｄ画像を生成することができる。ユーザーは、その後、ディスプレイデバイス２２０上の画像内に示されるプローブを、（例えば、「クリック及びドラッグ（click and drag）」操作によって）所望のエントリ及び標的場所に位置決めし得る。プラニングステーション２００は、その後、例えば、選択されたエントリ点及び標的点がポジショニングデバイス２２４のロボットアームの到達範囲内にあるか否か、貫入されるべきでないボリューム（器官等）としてユーザーが識別した患者の身体内のボリュームをプローブが通過するか否か、指示された位置にプローブを配置するときにロボットアームが患者の身体に干渉することになるか否か、エントリ点がロボットアームにアクセス可能であるか否か（例えば、選択されたエントリ点が、ベッドに隣接している等で塞がれているユーザーの身体の一部分の上にあるか否か）、標的点とエントリ点との間の距離が針の長さを超える（針のハンドル端と患者の皮膚との間の指定された「デッドスペース（dead space）」を可能にする）か否かを判定するために、プローブの指示された位置に関して幾つかのチェックを実施し得る。例えば、ロボットポジショニングモジュール２４２は、ロボットポジショニングアルゴリズムを使用して、患者の皮膚表面とロボットアームとの間の干渉をチェックし得る。３Ｄ画像が、ロボットアームの向きが患者の身体に対するロボットアーム位置に適合していることを確実にするために生成される。プラニングされた介入手技中の任意の所与の点においてロボットアームと皮膚表面との間の最小ギャップを検証するために、チェックを実施することもできる。第１のプローブの位置が許容可能でない（例えば、干渉が存在する）場合、ユーザーは、所望のプローブ経路を変更するよう警告されることになる。例えば、プローブの画像は、先に識別された条件のうちのいずれの条件にも違反することなく、指示された位置にプローブが配置され得るか否かを示すために、例えば許容可能な場合に緑、許容可能でない場合に赤にカラーコード化され得る。ユーザーは、その後、ディスプレイデバイス２００上で、３Ｄ画像内に示される第１のプローブを再位置決めし得る。このプロセスは、第１のプローブについて選択される、プラニングされる挿入点及び標的点が許容可能になるまで継続し得る。
第２のプローブが介入手技中に使用される場合、ユーザーは、第１のプローブについて上述したように第２のプローブのために所望のパラメーターを選択する。プラニングステーション２００は、次に、患者内の処置される関心領域の画像と重ね合わされた第１のプローブの配置及び第２のプローブの所望の配置を示すために３Ｄ画像を生成し得る。ロボットポジショニングモジュール２４２は、第１のプローブについて上述したように、ロボットアームとの干渉及び患者との干渉をチェックし、また同様に、第１のプローブ用の選択された経路と第２のプローブ用の選択された経路との間の干渉をチェックし得る。例えば、十分なギャップが患者内にある第１のプローブの部分と第２のプローブの部分との間に存在するか否か、十分なギャップが患者の身体の外にあるプローブの部分の間に存在するか否か（すなわち、プローブのハンドルが互いに干渉しているか否か）、また、現時点のプローブを配置するときにロボットアームが以前に配置したプローブに係合することになるか否かを判定するためにチェックが実施され得る。第１のプローブについて述べたように、第２のプローブについての選択されたエントリ点及び標的点が許容可能でない場合、ユーザーは、第２のプローブを、３Ｄ画像内の異なる場所に移動させ、このプロセスは、第２のプローブについて許容可能な位置が達成されるまで継続し得る。第３のプローブが選択される場合、上述したような指定された条件への適合性を判定するためにチェックが実施される。このプロセスは、プラニングされた介入手技中に使用される各プローブについて実施される。
干渉判定が実施された後、プローブを挿入するための最適シーケンスが決定され得る。例えば、ユーザーは、プローブ１、プローブ２、及びプローブ３を（この順序で）選択することができ、ロボットポジショニングモジュール２４２は、干渉を防止する最適挿入シーケンスのためにプローブを再順序付けし得る（例えば、プローブ２、プローブ１、次に、プローブ３）。最適シーケンスが決定され、プラニングプロセスが終了した後、ロボットアームは、プローブについて計算された角度に従って、介入手技中に再位置決めされ得る。
選択されたプローブについて最適なプラニングされたエントリ点及び標的点を決定した後、熱焼灼モジュール２３２は、（先に論じた）熱モデルを生成するために使用され得る。熱焼灼モデルは、介入手技のために使用される特定の焼灼システム／ツールの製造業者によって指定された均質組織内での加熱をエミュレートし得る。熱モデルは、製造業者の仕様に整合する被加熱組織ボリュームの埋め込み式幾何形状を生み出すために使用されるデータを生成し得る。幾つかの実施形態では、これらの埋め込み式幾何形状は、ポジショニングデバイス（例えば、ポジショニングデバイス１２４）に関する患者固有の焼灼処置プラニング機能のために使用されるのではなく、焼灼アプリケーション（無線周波数焼灼（ＲＦＡ）アプリケーション）用の患者固有でない病変標的化のために使用される。例えば、処置される標的病変のディスプレイの略図である図３を参照されたい。
焼灼デバイス幾何形状及び材料は、特定の焼灼ツールについての製品仕様から決定され得る。組織の誘電特性及び熱特性は、例えば出版された査読誌に記録された測定値から選択され得る。熱シミュレーションモデリングは、例えば、「熱伝達（heat transfer）」及びその「ＲＦ」モジュールを含むＣＯＳＭＯＳマルチフィジクスモデリング及びシミュレーションソフトウェア、又は、他の適した有限要素解析若しくは他の技法を使用して実施され得る。熱シミュレーションモデルは、例えばＲＦ焼灼について、組織に対する電磁場のリアルタイム結合を予測し、それにより、電磁場強度に関連する温度増加をもたらし得る。
こうして、熱焼灼モジュール２３２は、所与のプローブ（例えば、焼灼針）について、所与の時間において、また、そのプローブについての所与の電力における等値面プロットを生成し得る。例えば、プローブのこうしたパラメーターについての等値面プロットは、摂氏６７度の温度（すなわち、組織壊死が起こることが考えられ得る温度）について生成され得る。等値面プロットは、データベース（例えば、データベース２３８）に記憶され、特定の処置プランをプラニングするときにユーザーにとって利用可能にされ得る。ユーザー（例えば、内科医）が特定の処置プランを生成するとき、ユーザーは、選択されたプローブについて種々のパラメーターを入力する。等値面プロットが、照合するデータベース内で利用可能になる場合、プラニングモジュール２３０は、記憶された等値面プロットを使用して、処置プランの熱シミュレーションを生成し得る。等値面プロットが、特定のプローブについて（例えば、特定の期間の間、特定の電力レベルで）利用可能でない場合、焼灼ボリュームデータモジュール２３４は、熱焼灼モジュール２３２に記憶された等値面プロットを使用して、所望のパラメーターに関連する新しい等値面プロットを補間し生成し得るか、又は、熱焼灼モジュール２３２に新しい等値面プロットを生成させ得る。例えば、プラニングモジュール２３０は、補間のために４つの等値面プロット（すなわち、所望の時間より長く最も近い時間を有する等値面プロット、所望の電力より大きく最も近い電力を有する等値面プロット、所望の時間より短く最も近い時間を有する等値面プロット、及び、所望の電力より小さく最も近い電力を有する等値面プロット）を使用し得る。
先に論じたように、プラニングモジュール２３０は、熱焼灼モジュール２３２によって生成されるＲＦ焼灼について等値面データを補間し得る。等温面データが、各設定について点クラウドとして（例えば、３次元座標系の頂点のセットとして）種々の離散的な電力値及び時間値について利用可能である。こうして、補間は、既知のデータ点の離散的なセットの範囲内で新しいデータ点を構築する方法である。プラニングモジュール２３０は、データを簡略化することができ、データをデータベース２３８に記憶することができ、また、上述した入力パラメーターに基づいて選択アルゴリズム２４０内で使用され得る。
１つの例示的な熱シミュレーションモデルでは、選択される焼灼システムは、Ｃｏｖｉｄｉｅｎ社製Ｃｏｏｌ−ｔｉｐ単一電極（アクティブ３ｃｍ電極）である。他の焼灼システム／ツールが、代替的に使用され得ることが理解されるべきである。モデル化された焼灼アプリケーターは、２０℃空冷を使用し、定常状態で２５ワット、５０ワット、１００ワット、及び２００ワットに設定された電力が通電される、３０ｍｍ放射要素を有する１７ゲージＣｏｏｌ−ｔｉｐ単一電極である。組織負荷は、製造業者の仕様において特定された健康なウシの生体外肝臓組織としてモデル化され、血液灌流を有し、以下の特性を有する。
特性 値／単位
電気伝導率 ０．３ｓ／ｍ
熱伝導率 ０．５１２Ｗ／（ｍ・Ｋ）
密度 １０６０ｋｇ／ｍ3
熱密度 ３６００Ｊ／（ｋｇＫ）
血液密度 １０００ｋｇ／ｍ3
血液比熱容量 ４１８０Ｊ／（ｋｇＫ）
血液灌流速度 ６．４×１０-3ｍ／ｓ
動脈血温度 ３１０Ｋ
この例では、全ての寸法はメートル単位である。したがって、組織負荷寸法は、０．１２ｍ×０．１２ｍ×０．１２ｍである。全ての焼灼についての焼灼部位の中心は、図４に示すように、シミュレートされるメッシュ組織ブロック及び放射要素（例えば、焼灼針）の中心である。形状のわずかな誤差は、アプリケーターの円錐端の近似によるが、これらの誤差は、この例のために無視できる。モデルは、Ｖａｌｌｅｙｌａｂのウェブウサイト（http://www.cool-tiprf.com/ablation.html参照）上の公表済みのｃｏｏｌ−ｔｉｐに匹敵する焼灼領域を生成する（図５参照）。
その例は、単一プローブについてシミュレートされた熱モデルを示す（例えば、図４）。複数のプローブが特定の介入手技について使用されると、プラニングステーション２００は、２つの技法の一方を使用し得る。プラニングステーション２００は、例えば単一ツールについて上述した技法を使用して、複数の焼灼ツールの影響を特にモデル化し得る。代替的に、プラニングステーション２００は、使用される複数の焼灼ツールのそれぞれについてモデル化された熱影響を統合又は補間することによって組織焼灼のシミュレーションを生成し得る。最初に、焼灼ボリュームが、複数の焼灼ツールのそれぞれについて決定され得る。その後、焼灼ボリュームのそれぞれが、ユーザーによって指定された焼灼ツール配置に基づいて３次元空間内に配置され得る。次に、個々の焼灼ボリュームの交差（複数の場合もある）によって規定されるボリューム（複数の場合もある）が決定され得る。交差ボリューム（複数の場合もある）内の各点での組織温度が、個々の焼灼ツールのそれぞれによってその点で生成される温度勾配に基づいて計算され得る。その後、プラニングステーション２００は、組合された交差ボリューム（複数の場合もある）の幾何学的中心の場所、及び、組織温度がそれに沿って決定される必要がある幾何学的中心からの光線（ray）を計算し得る。次に、光線のそれぞれに沿う複数点において各焼灼ツールによって生成される温度勾配にやはり基づいて、プラニングステーション２００は、焼灼ツールによって所望の温度（例えば、組織壊死が起こると考えられ得る摂氏６７℃の温度）がそこで生成されることになる各光線上の点を決定し得る。これらの点は、焼灼ツールの所望の位置及びエネルギーについて焼灼等値面を全体として規定する。
モデル化されたデータプロットは、例えば、スライスプロット（図示せず）、輪郭プロット（図示せず）、及び、上述した３０ｍｍ放射要素を有し６００秒の継続時間の間に１００Ｗの電力が印加される単一アプリケーターについて図６Ａに示す例示的な表面プロット等の表面プロットを含み得る。図６Ａでは、温度Ｔ＝摂氏６０℃は、２７３＋６０＝３３３Ｋとして示される。各プロットについてのデータファイルは、ｘ座標、ｙ座標、ｚ座標、温度（Ｋ）の形態の未処理データとして含まれ、例えば熱焼灼モジュール２３２のメモリに記憶されたエクセルワークシート（複数の場合もある）内で相応してラベル付けされ得る。表面プロット（例えば、図６Ａ）は、以下で述べる焼灼ボリュームデータモジュール２３４の補間アルゴリズムで使用され得る。
幾つかの例では、複数の焼灼ツールが介入手技について使用されるとき、モデル化されたプロットは、電極（例えば、焼灼ツール先端）間の間隔を反映するために使用され得る。例えば、電極間の間隔は、組織の未処置領域を回避するために２０ｍｍ以下であることを一部の製造業者は推奨している。例えば１０ｍｍの電極間の間隔によって、焼灼領域はより均一になり、未処置の組織の領域がなくなるか又は大幅に減少し得る。図６Ｂは、それぞれが、３０ｍｍ放射要素を有し６００秒の継続時間の間に２００Ｗの電力が印加される、３つのプローブについての例示的な表面プロットを示す。この例のプローブ間の間隔は１０ｍｍである。
以下は、ＲＦ焼灼についての等値面データの例示的な補間を述べる。この例では、特定の離散的な電力設定Ｐk、ｔlについての点クラウドは、ＳＸ（Ｐk，ｔl）、ｋ、１＝１、２、３、４である。焼灼針の中心に原点がある座標系で点が記述されることがこの例について仮定され得る。この例示的な補間の方法では、解決アプローチは、次の通りであり得る。
１．点クラウドのセットを八分円に区分化する。
２．点クラウドを、針の中心に原点がある球座標（θ，ψ，ｒ）フォーマットに変換する。
３．点クラウドによって記述される表面を、必要とされる任意の次数の分解能に対してθ、ψに関してタイル張りする。
４．各ボクセルの表面の値を、ボクセル内に含まれる全ての点の平均として近似する。
５．電力値及び時間値にわたってパラメトリック立方面を当てはめる。
６．このパラメトリック面を使用して、任意の所与の電力値及び時間値における座標を推定する。
図７に示すように、各制御点Ｘ（Ｐi，ｔj）は、電力Ｐk及び時間ｔlについての表面当てはめ上の推定点を示す。これらの制御点を使用して、立方パラメトリック面が、２つのパラメトリック変数ｕ（電力に沿う）及びｖ（時間に沿う）の関数として推定され得る。任意の所与の電力値Ｐi及び時間値ｔjについて、この電力レベルに対応するｕi及びｖjパラメーターが計算され、パラメトリック面を使用した等値面Ｘ（Ｐi，ｔj）上の点の推定値が、図８に示すように決定され得る。
焼灼ボリュームデータモジュール２３４は、その領域を、予め決められた角度に切断し得る。その角度が小さければ小さいほど、精度が上がる。領域を切断した後、焼灼ボリュームデータモジュール２３４は、データを記憶するためにデータベース２３８を使用する。データベース２３４に渡され記憶される値は、例えば、プローブ名、製造業者、温度、エネルギー（ｐ）、時間（ｔ）、点クラウド内の各点の角度及び座標を含み得る。
データベース２３８は、所望の処置を実施するために使用され得る種々の介入ツールに関する記憶情報を含み得る。データベース２３８はまた、３Ｄレンダリングエンジン内に読み込み可能なフォーマット（．ｓｔｅｐ、．ｓｔｌ、．ＶＲＭＬ等）での介入ツールのそれぞれの３Ｄモデル、物理的寸法（例えば、長さ、直径、動作範囲を有する可変焼灼パラメーター）、及び、上述した離散的な設定（例えば、５分、１０分、１５分、２０分の時間間隔、及び、５０ワット、１００ワット、１５０ワット、２００ワットのエネルギー設定、及び、種々の組合せにおけるプローブ間の距離）を使用した均質組織モデル上の選択されたプローブについて生成された焼灼モデルを含み得る。データベース２３８はまた、複数のプローブについて生成された焼灼モデル（例えば、焼灼手技のために使用される複数のプローブの全体的な熱影響を示す）を含み得る。
データベース２３８は、構造化問合せ言語（ＳＱＬ）サーバーであり、読出し機能と書込み機能の両方のためにデータベース２３８にアクセスするためのアプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）を使用し得る。データベース２３８は、種々の利用可能な介入ツール（例えば、焼灼プローブ）に関する種々の情報を含むプローブデータテーブルを含み得る。例えば、データベース２３８は、既知の介入ツールに関する以下の情報を含み得る。以下の情報とは、
１．プローブＩＤ
２．エネルギー（電力）
３．時間
４．上記パラメーターについての点クラウドデータ
である。
プラニングステーション２００はまた、選択アルゴリズム２４０を含む（図２参照）。選択アルゴリズム２４０は、プラニングモジュールソフトウェアから受信される入力パラメーターを使用し得る。入力パラメーターは、例えば、以下のパラメーターを含み得る。以下のパラメーターとは、
１．プローブＩＤ
２．プローブ数
３．プローブの相対位置
４．焼灼のタイプ
５．プローブパラメーター（エネルギー、時間等）
である。
選択アルゴリズム２４０は、熱モデル表面プロットを返送するために以下の機能を含み得る。
１．データベース２３８内のプローブデータテーブルから情報を得るためにプローブ詳細を使用できる。
２．アルゴリズムは、所望の時間及びエネルギーについて正確な値を求めた場合、その表面点のセットを返送する。
３．正確な値が求められていない場合、アルゴリズムは、
ａ）（例えば、データベース内の利用可能な４つのプローブについて）選択された点に最も近い４つのモデルを求め、そのモデルを補間するか、又は、
ｂ）式を使用して新しいモデルを生成する。
（ｐ1，ｔ1）と（ｐ2，ｔ2）との間にある値（ｐk，ｔk）を得るために、アルゴリズムは、全ての（ψ，Ｑ）値における（ｐ1，ｔ1）及び（ｐ2，ｔ2）を使用することになる。選択されたプローブ及びプローブパラメーターについて、Ｑ、ψ角度について利用可能な全てのｘ１、ｙ１、Ｚ１、Ｄｅｌｘ、Ｄｅｌｙ、及びＤｅｌｚが、（ｐ1，ｔ1）と（ｐ2，ｔ2）の両方についてデータベース２３８から読出されることになる。その後、システムは、等値面データ点を得るために、全ての角度について渡されたｐｋ、ｔｋについての値を計算し得る。
Ｘ00−電力値ｐ1及び時間値ｔ1における等値面座標＜ｘ，ｙ，ｚ＞
Ｘ01−電力値ｐ1及び時間値ｔ2における等値面座標＜ｘ，ｙ，ｚ＞
Ｘ10−電力値ｐ2及び時間値ｔ1における等値面座標＜ｘ，ｙ，ｚ＞
Ｘ11−電力値ｐ2及び時間値ｔ2における等値面座標＜ｘ，ｙ，ｚ＞
中間電力値ｐk、ｔkにおける等値面座標＜ｘ，ｙ，ｚ＞を決定するため、
１．ｕ及びｖを決定する
ｕ＝（Ｐu−Ｐ0）／（Ｐ1−Ｐ0）
ｖ＝（Ｔv−Ｔ0）／（Ｔ1−Ｔ0）
２．Ｐに沿う中間切片を決定する
Ｘu0＝Ｘ00＋ｕ*（Ｘ10−Ｘ00）
Ｘu1＝Ｘ01＋ｕ*（Ｘ01−Ｘ11）
３．Ｘuv＝Ｘu0＋ｕ*（Ｘu1−Ｘu0）
として最終点を決定する。
上記式は、Ｘの全ての座標（すなわち、＜ｘ，ｙ，ｚ＞）に別々に適用され得る。これらのデータ点は、その後、角度に基づく表面／領域を形成するために接続され得る。ファイル生成モジュール２３６は、等値面データ点の入力を取得し、それらをＶＲＭＬフォーマットで書くことになる。プラニングモジュール２３０内のプラニングソフトウェアは、入力パラメーターを選択アルゴリズム２４０に供給し、ディスプレイデバイス（例えば、ディスプレイデバイス１２２）のレンダリングエンジンの出力を表示し得る。
図９〜図１８はそれぞれ、本明細書で述べるプラニングステーション、ポジショニングデバイス、撮像デバイス、及びディスプレイデバイスの使用を含む、焼灼手技を実施する例示的な方法のステージ又は部分を示すフローチャートである。図９〜図１８に述べるように、ディスプレイデバイス又は他のコンポーネントのユーザーインターフェース上のボタン又はスイッチに対して参照が行われる場合、こうしたボタン又はスイッチは、代替的に、クリックされ得るタッチスクリーン上のツール又はディスプレイデバイス上のプルダウンメニューとして提示され得る。図９は、画像誘導式介入手技（例えば、焼灼手技）のためにポジショニングデバイス及び患者を準備するセットアッププロシージャを実施するための方法を示すフローチャートであり、図１０は、画像を取得するために撮像デバイス及び患者を準備し、患者上の関心領域を撮像するための方法を示すフローチャートである。
図９に示すように、３５０おいて、ポジショニングデバイスは、ＣＴ撮像デバイスに近接して手技を実施するために、しまい込まれている場所から所望の場所に移動される。３５２おいて、ポジショニングデバイスの動作及び通信を可能にするために必要な接続（例えば、電力、イーサネット、フットスイッチ等）が行われる。３５４おいて、ポジショニングデバイスがスイッチオンされ、３５６おいて、ユーザーが、例えばユーザー名及びパスワードを入力することによってアプリケーションソフトウェアにログインし得る。３５８おいて、ＣＴスキャナとの通信が検証され得る。３６０おいて、実施される手技が、システムのデータベースに記憶された手技のリストから選択され得る。３６２おいて、ポジショニングデバイス上の初期化キーが押される。幾つかの実施形態では、デバイスは、部分的初期化を行い、予め決められたＸ、Ｙ、Ｚ、Ａ、Ｂ（例えば、Ｘ、Ｙ、及びＺは、ロボットアームに関連する直線自由度に沿う軸方向位置であり、Ａ、Ｂは、ロボットアームに関連する回転自由度の周りの回転位置である）値に位置決めされる。３６４おいて、患者が、患者の位置を保持するために真空ベッドを必要とすることになるか否かについての判定が行われ得る。真空ベッドが必要とされる場合、３６６おいて、ＣＴカウチ上に真空ベッドが設置され、３７４おいて、真空ポンプがベッドに接続され、患者が、位置合わせされ、ベッドは空気を抜かれる。３７６おいて、ベッドは、患者の周りで形成されるにつれて、患者を所定位置に保持するように形成される。
真空ベッドが必要とされない場合、３６８おいて、患者が、呼吸ホールド補助ベルトを必要とすることになるか否かについて判定が行われ得る。呼吸ホールド補助ベルトが必要とされる場合、３７０おいて、ベルトが、手技エリア用の遊びがある状態で患者の横隔膜の近くで患者に結び付けられる。さらに、図１０のサークルＢに示すように、呼吸ホールド補助ベルトが使用される場合、その方法において追加の手技が引き続き行われる。３７２おいて、患者は、ＣＴカウチ上に位置決めされ得る。任意選択で、ポジショニングデバイスの範囲の限界を示す視覚インジケーター（接着性ラベル等）がＣＴテーブル上に存在する場合があり、その場合、患者は、関心領域が範囲の限界内に入るようにＣＴテーブル上に位置決めされる。
図１０に示すように、４５０おいて、ＣＴテーブルの高さが、特定の患者に対処するように調整され得る。３６８おいて、呼吸ホールドベルトが必要とされると判定された場合、４５２おいて、患者ベルトが呼吸ホールドデバイスに接続され、４５４おいて、患者は、意識がある場合、呼吸サイクルを実施することに関して訓練され得る。４５６おいて、Ｘ線透過性マーカーが、患者の身体上の関心領域内に設置され（正：placed on）得る。例えば、幾つかの実施形態では、例えば術中の位置合わせが全く必要とされない場合、３つのＸ線透過性マーカーが使用される。幾つかの実施形態では、４つ又は５つのマーカーが使用される。４５８おいて、患者はＣＴ撮像デバイスのガントリ内に移動され、４６０おいて、ＣＴデバイスはポジショニングデバイスのドッキングステーションにドッキング又は結合され得る。
４６２おいて、患者内の関心領域のスカウトビューが取得され得る。４６４おいて、患者はスキャンされ、画像が例えば１ｍｍスライス厚で再構成され得る。幾つかの実施形態では、画像再構成中に画像オフセットが０，０であることが望ましい場合がある。呼吸ホールドデバイスが使用される（図９の３５０から）場合、画像再構成の前に、４６６おいて、患者は、吸息し呼吸をホールドするように指示され（又は、患者が麻酔をかけられ、したがって、挿管されている場合、外部ユーザーが所望に応じて呼吸をコントロールし得る）、４６８おいて、参照呼吸レベルが呼吸ホールドデバイスによって取得され得る。画像再構成の後、ＣＴ画像スライスは、例えばＤＩＣＯＭインターフェースを使用してポジショニングデバイスコンソールに転送され得る。
図１１〜図１６はそれぞれ、一実施形態による、画像誘導式介入手技を実行するためのプランを生成する方法及びこうしたプランのシミュレーションの一部を示す図である。例えば、本明細書で述べるプラニングステーションは、図９及び図１０を参照して上述したポジショニングデバイスに結合され得る又はそれと通信状態であり得る。プラニングステーションで、５５０おいて、画像の２つのシリーズが対照研究で使用されるか否かについての判定が行われ得る。５５２おいて、単一の画像シリーズだけが使用される場合、例えばシリーズチェックボックスを（例えば、ユーザーインターフェーススクリーン上で）選択することによって、ロードすべきシリーズが選択され得る。例えば、プラニングステーション及び／又はディスプレイデバイスは、プラニングプロセスを通してユーザーがナビゲートされることを可能にするユーザーインターフェースツールを有し得る。画像観察スクリーン（例えば、ディスプレイデバイス上）及び画像観察ツールは、精度があるか画像を検討するために使用され得る。対照研究が実施される場合、５５２おいて、プラニングステーションのユーザーインターフェース上の対照研究ボタン／スイッチが選択され得る。５５６おいて、１次シリーズボタンが選択され、５５８おいて、２次シリーズボタンが選択され得る。２つの選択された画像シリーズ（例えば、１次及び２次）は、その後、５６０おいてマージされ得る。
５６２おいて、画像が３Ｄエンジンにロードされる。例えば、ユーザーは、ユーザーインターフェース上で利用可能な「ＬＯＡＤ」ボタンを押し得る。５６４おいて、選択された画像スタックの３Ｄボリュームが、生成され、３Ｄウィンドウ上に表示され、対応する２Ｄウィンドウは、３Ｄボリュームに関する選択されたスライスを表示し得る。図１９は、３Ｄ画像及び対応する２Ｄ画像を示す例示的なディスプレイを示す。必要に応じて異なる関心ボリューム（ＶＯＩ）を生成するために、３Ｄ可視化プリセットが、５６６おいて選択され得る。５６８おいて、例えばプラニングステーションの立方及びフリーハンドＶＯＩ生成ツール並びに利用可能な他の区分化方法を使用して、更なるＶＯＩが生成され得る。５７０おいて、ユーザーは、例えば「Ｎｏ Ｇｏ」ボタンを選択することによって、回避されるべき区分化器官を識別し得る。５７２おいて、ユーザーは、例えば「Ａｌｉｇｎ Ｐｒｏｂｅ」ボタンを選択することによって、プラニング手技の次のステップに移動することに決め得る。
図１２に示すように、６５０おいて、焼灼プローブ（本明細書で「針（needle）」又は「焼灼針（ablation needle）」とも呼ばれる）が選択され得る。６５２おいて、「同時焼灼（simultaneous ablation）」又は「順次焼灼（sequential ablation）」が選択され得る。「同時焼灼」又は「順次焼灼」は、焼灼手技が、複数の焼灼プローブに電力を同時に供給すること、又は、複数の焼灼プローブに若しくはより一般的には２つ以上の位置に順次挿入される単一焼灼プローブに電力を順次供給することを含むことを意味する。５６４おいて、アプリケーター配置が、図１２のフローチャートに示す３つのオプションのうちの１つを使用して起動され得る。第１のオプションは、図１２の６５６おいて、２Ｄ−２Ｄスクリーン配置を使用することである。この第１のオプションによって、６５８おいて、標的点が選択され得る。換言すれば、処置される被選択組織が選択され得る。６６０おいて、ユーザーは、「Ｓｅｔ Ｔａｒｇｅｔ」ボタンを選択し得る。６６２おいて、患者へ挿入するためのエントリ点が選択され得る。例えば、ユーザーは、ディスプレイスクリーン上の選択されるエントリ点を指しその上でクリックし得る。６６４おいて、「Ｓｅｔ Ｅｎｔｒｙ」ボタンが選択され得る。
第２のオプションは、図１２の６６６おいて、ＭＰＲ−ＭＰＲ（多断面再構成）スクリーン配置を使用することである。６６８おいて、ＭＰＲビューが、患者に入る所望の挿入経路に整列するよう配向され得る。６７０おいて、ユーザーは、選択された標的に近い、ＭＰＲクワドラントに示すプローブ経路線に沿う点を選択することによって、標的点（例えば、処置される患者に関する組織）を選択し得る。
第３のオプションは、図１２の６７２おいて、３Ｄスクリーン配置を使用することである。６７４おいて、ユーザーは、選択された標的に近い、ＭＰＲクワドラントに示すプローブ経路線に沿う点を選択することによって、又は、選択されたＶＯＩの質量の重心又は中心にロックすることによって、標的点（例えば、処置される患者内の組織）を選択し得る。６７６おいて、３Ｄ画像が、所望の経路に整列するように配向され得る。第２のオプション又は第３のオプションが選択される場合、６７８おいて、ユーザーは、例えば「Ｓｅｔ ｉｎ Ｐｒｏｂｅ」ボタンを選択することによって、プローブの配置を終了させ得る。６８０おいて、選択された配置に達するために、焼灼プローブが通過することになる患者の皮膚上の場所が決定される。
図１３に示すように、７５０おいて、３Ｄスクリーン及び関連する２Ｄスクリーンで、選択されたプローブの３Ｄビューが表示され得る。７５２おいて、プローブパラメーターがセットされ得る。例えば、ユーザーは、プラニングステーションのデータベースに記憶されたプローブパラメーターリストから正しい値を選択し得る。７５４おいて、予想される焼灼ボリュームを可視化するために熱シミュレーションが起動され得る。例えば、ユーザーは、「Ｔｈｅｒｍａｌ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ」ボタンを選択し得る。７５６おいて、ユーザーは、焼灼ボリュームを編集することに決め得る。ユーザーが焼灼ボリュームを編集することに決める場合、７５８おいて、ユーザーは、「Ｅｄｉｔ Ａｂｌａｔｉｏｎ Ｖｏｌｕｍｅ」ボタンを選択し、７６０おいて、ユーザーは、提供される編集ツールを使用して焼灼ボリュームを編集し得る。７６２おいて、ユーザーは、プローブ配置を編集することに決め得る。ユーザーがプローブ配置を編集することに決める場合、７６４おいて、ユーザーは、編集されるプローブを選択し、プローブ配置を観察するために３つのオプションのうちの１つを選択し得る。第１のオプションは、７６６おいて、２Ｄ−２Ｄスクリーンを観察し、７６８おいて、エントリ点及び標的点を保持しドラッグして、それらを所望の場所に移動させることである。第２のオプションは、７７０おいて、ＭＰＲ−ＭＰＲスクリーンでプローブを観察し、７７２おいて、所望の経路についてＭＰＲを再配向させ、標的点を相応して移動させることである。第３のオプションは、７７４おいて、３Ｄ−ＭＰＲスクリーンでプローブを観察することである。７７５おいて、ユーザーは、３Ｄで標的点を選択することができ、標的点はボリュームの回転中心になる。ユーザーは、その後、明瞭な経路を可視化するためにボリュームを配向させ、「ｓｅｔ」ボタンを選択し得る。軌跡が、３Ｄ画像の配向に基づいて決定され、エントリ点が、皮膚表面上で自動的に選択される。
７７６おいて、ユーザーは、手技について麻酔送出が必要とされるか否かを選択し得る。麻酔が必要とされる場合、図１４に示すように、７８０おいて、「Ｓｅｔ Ａｎｅｓｔｈｅｓｉａ」ボタンが選択され得る。標的点とエントリ点との間の線に沿って麻酔点を表示することができ、７８２おいて、ユーザーは、例えばスクリーン上のスライダーを起動することによって又は他の適した技法によって麻酔点を所望の場所に移動させ得る。７８４おいて、ユーザーは、麻酔針について長さを入力し得る。麻酔が必要とされない場合、７７８おいて、ユーザーは、別のプローブを追加するように選択し得る。追加のプローブが必要とされない場合、７８６おいて、ユーザーは、「Ｃｏｎｆｉｒｍ Ａｐｐｒｏａｃｈｅｓ」ボタンを選択することによって、プロセスの次のステップに進む。追加のプローブが所望される場合、ユーザーは、図１２の６５４の「アプリケーター配置を起動する」に戻り、そのプローブについて上記プロセスを繰返す。
上記方法を使用して生成される処置プランは、プラニングステーション２００のメモリに記憶され得る。処置プランは、例えば使用される焼灼針の数、各プローブに関連する電力レベル、各プローブから電力を印加するための期間、プローブ間の距離、及びプローブについて生成される焼灼モデルを含む。
図１５〜図１８はそれぞれ、プラニングステーションによって生成された処置プランを使用して、画像誘導式介入手技を実施する方法の一部分を示す。図１５を参照すると、８５０おいて、レーザーインジケーターが、ポジショニングデバイスのエンドエフェクター（本明細書で「ツールガイド（tool guide）」とも呼ばれる）に取付けられる。８５２おいて、ＣＴテーブル上の参照点（複数の場合もある）のアライメントが実施され得る。例えば、４つの参照点（ここでは、Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤと呼ぶ）が使用される場合、ユーザーは、ユーザーインターフェース上の点Ａについて「Ａｌｉｇｎ」を選択することができ、ポジショニングデバイスは、レーザーがＣＴテーブル上の品質保証（quality assurance）（「Ｑ／Ａ」）点を指すように移動することになる。Ｑ／Ａ点は、デバイスがドッキングされる（ＣＴに位置合わせされる）と、ＣＴに対するデバイスの適切な位置合わせをチェックするためにＣＴテーブル上で参照される。安全対策として、手技が実施される直前に、デバイスは、位置合わせが正しいことをユーザーが確認できるように、Ｑ／Ａ点上にレーザー光を位置決めするように指示される。８５４おいて、ソフトウェアが、ＣＴクレードルがそこに移動されるべき値を指示する。８５６おいて、ＣＴクレードルは、指示された値に移動され得る。８５８おいて、ＣＴクレードルの最終値が、ポジショニングを再確認するために入力され得る。８６０おいて、レーザー光がＣＴテーブル上の参照点（例えば、点Ａ）に整列することを検証するためにチェックが行われ得る。８６２おいて、ユーザーは、レーザー光が、セットアッププロシージャ中に患者の身体上に設置（place）された参照マーカーに整列するか否かを検証し得る。レーザーポインターがマーカーに整列しない場合、手技が停止されるべきである。レーザーポインターがマーカーに整列している場合、８６６おいて、ポジショニングが、患者の身体上の点Ｂ、Ｃ、及びＤについて繰り返され得る。８６８おいて、マーカーに対するレーザーポインターのアライメントが、許容可能な公差内にあることをチェックされ得る。アライメントが許容可能でない場合、ユーザーは、図１０に示すサークルＳに進み、その点以降、プロセスを繰返す。アライメントが許容可能である場合、ユーザーは、図１６に示す、９５０のプローブ配置スクリーンに進み得る。
図１６に示すように、９５２おいて、ユーザーは、プラニングステーションによって提案されたプローブ配置のシーケンスが許容可能であるか否かをチェックし得る。許容可能でない場合、９５４おいて、プローブが挿入される順序が変更され得て、９５６おいて、プローブ配置の代替の順序が表示され得る。プローブ配置のシーケンスが許容可能である場合、９５８おいて、ユーザーは、プラニングステーションのデータベースに記憶されたリストからアクティブプローブを選択し得る。９６０おいて、選択されたプローブが中心に残っている斜視３Ｄビューにおいてアプローチの仮想進行が観察され得る。９６２おいて、ユーザーは、例えば「Ａｌｉｇｎ ｐｒｏｂｅ」ボタンを選択することによって、プローブのアライメントを始動し得る。９６４おいて、プラニングステーションのソフトウェアは、ＣＴクレードルがそこに移動されるべきである値（例えば、場所座標）を指示する。９６６おいて、ＣＴクレードルは、指示された値に移動される。９６８おいて、ＣＴクレードルの場所の最終値が、再確認するために入力される。９７０おいて、患者上の関心領域が、介入手技のために準備される。９７２及び９７４おいて、ポジショニングデバイスが、介入手技のために所望位置に移動するように起動される。９７６おいて、ポジショニングデバイス内のエンドエフェクターキーが、エンドエフェクター内でブッシュ部材をクランプするために起動される。ブッシュ部材は、針（例えば、焼灼ツール）のゲージに応じて選択され得る。９７８おいて、患者の身体上でエントリ点をマーク付けするために、腰椎穿刺（ＬＰ）針が使用され得る。
図１７に示すように、１０５０おいて、焼灼針はエンドエフェクター内でクランプされたブッシュ内に規定された管腔を通して全長まで挿入される。１０５２おいて、針ホルダーは、任意選択で、患者に結合されて、介入手技中に焼灼針についての支持を提供し得る。針ホルダーは、例えば、その開示を引用することによりその全体が本明細書の一部をなす同時係属中のインド国特許出願第３３６３／ＣＨＥ／２０１０号に記載される針ホルダーであり得る。針ホルダーが手技のために使用されない場合、１０６０おいて、ブッシュを解除するためにポジショニングデバイス上のエンドエフェクターキーが作動され得る（例えば、フットスイッチが作動され得る）。針ホルダーが使用される場合、ユーザーは、例えば２つの異なるタイプの針ホルダー間で、すなわち硬質針ホルダーと柔軟針ホルダーとの間で選択し得る。こうした針ホルダーの例は、先に引用することにより一部をなす‘ＸＸＸ号出願に記載される。１０５４おいて、硬質針ホルダーが選択される場合、１０５６おいて、ユーザーは、針ホルダーの端部分をポジショニングデバイスのブッシュに取付け得る。１０５８おいて、針ホルダーは、患者の身体に取付けられ得る。例えば、針ホルダーのベース部分（例えば、フラップ）上の裏当てストリップが取除かれ、ベース部分が患者の皮膚に付着され得る。１０６０おいて、ポジショニングデバイス上のエンドエフェクターキーは、エンドエフェクターからブッシュを解除するために作動され得る。
１０６２おいて、柔軟針ホルダーが選択される場合、１０６４おいて、ユーザーは、ブッシュを解除するためにエンドエフェクターキーを押し得る。１０６６おいて、針ホルダーは、焼灼針に結合され（例えば、スナップされ）、針と針ホルダーのホルダー部分の開口との間の遊びが調整され得る。１０６８おいて、針ホルダーフラップは、１０５８おいて硬質ホルダーについて述べたのと同じ又は同様な方法で患者の身体に取付けられ得る。次に、１０７０おいて、デバイスをＣＴテーブルから遠ざけ、患者及び焼灼針への経路を明瞭にするために、ポジショニングデバイス内の「Ｐｕｌｌ Ｂａｃｋ」キーが押され得る（例えば、フットスイッチが作動され得る）。１０７２おいて、焼灼針が所望の位置にあることを確認するためにチェックスキャンが実施され得る。例えば、患者内の関心エリア及び針の画像が取得され得る。１０７４おいて、チェックスキャン画像が、ポジショニングデバイスに転送され得る。１０７６おいて、ディスプレイデバイス上にチェック配置スクリーンをもたらすために、「Ｃｈｅｃｋ Ｐｌａｃｅｍｅｎｔ」ボタンが作動され得る。１０７８おいて、ユーザーは、チェックすべき画像シリーズを選択し、「ｒｅｇｉｓｔｅｒ」を選択して、チェック配置オペレーションを起動し得る。１０８０おいて、ソフトウェアは、ディスプレイデバイス上に、実際の針位置及び（プラニングプロシージャによって）プラニングされた針位置を２Ｄ画像及び３Ｄ画像で生成し得る。
図１８に示すように、１１５０おいて、針配置が許容可能であるか否かについての判定が行われ得る。針配置が許容可能である場合、１１５２おいて、これが確認され得る。針配置が許容可能でない場合、１１５４おいて、残りの針（複数の場合もある）のプラニングされた位置が、目下の針の実際の配置を考慮して許容可能であるか否かについての判定が行われ得る。残りの針（複数の場合もある）のプラニングされた位置が許容可能である場合、１１５２おいて、これが確認され得る。プランは任意選択で１１５６おいて精緻化され得る。その場合、ユーザーは図１３のフローチャートのサークルＥに従う。（例えば、１１５４おいて）残りの針の位置が許容可能でない場合、１１５８おいてプロシージャを再スタートすることができ、ユーザーは図１０のフローチャートのサークルＳに従うことができる。
１０６０おいて、全ての針配置が終了している場合、１０６２おいて、焼灼針が、必要な任意の接続（例えば、電力源）に取付けられ得る。１１６０おいて、針配置が終了していない場合、ユーザーは、図１６のフローチャートのサークルＰに進み、以降、プロセスを繰返し得る。
１０６４おいて、焼灼手技は、プラニングプロシージャについて使用されるパラメーターを用いて実施され得る。焼灼手技が終了すると、１１６６おいて、ポジショニングデバイスは、ドッキング解除され得て、「ｈｏｍｅ」キーが押され得る。１１６８おいて、ポジショニングデバイスがオフにされ、格納位置に移動され得る。１１７０おいて、焼灼手技の有効性を判定するために、更なる画像が患者内の関心エリアから取得され得て、１１７２おいて、その画像がポジショニングデバイスに転送され得る。１１７４おいて、プラニングのために使用される画像シリーズ及び焼灼後の画像が重ね合わされ得て、１１７６おいて、焼灼の有効性がチェックされ得る。
図２０は、一実施形態による、処置プランを生成する方法を示すフローチャートである。方法は、１２５０おいて、患者の身体内の関心エリアに関連する画像をディスプレイデバイス上で観察することを含む。１２５２おいて、画像に基づく、処置される関心エリア内の標的組織の選択が、ディスプレイデバイスに結合されかつそれと電気的に通信状態にあるプラニングステーションで入力され得る。１２５４おいて、標的組織を処置する介入手技中に使用すべき第１の介入ツールの選択及び第２の介入ツールの選択が、プラニングステーションで入力され得る。幾つかの実施形態では、方法は、第１の介入ツールによって印加されるエネルギー（電力レベル及び／又は時間を選択することによる）及び第２の介入ツールによって印加されるエネルギー（電力レベル及び／又は時間を選択することによる）をプラニングステーションで選択することを更に含む。
１２５６おいて、選択された標的組織並びに選択された第１の介入ツール及び第２の介入ツールに基づく、標的組織の第１の処置プランの可視化の生成が、プラニングステーションから要求され得る。幾つかの実施形態では、第１の処置プランのシミュレーションの生成についての要求がプラニングステーションで行われ、シミュレーションは、ディスプレイデバイス上で観察可能であり得る。患者の身体内への第１の介入ツールの挿入を含む、第１の処置プランに基づいて標的組織を処置する介入手技中に、１２５８おいて、第２の処置プランの可視化が生成されるという要求がプラニングステーションで行われ得る。第２の処置プランは、第２の介入ツールの選択された電力レベルへの変更、第２の介入ツールのその電力レベルを印加する選択された継続時間、及び／又は第２の介入ツールの位置を含み得る。幾つかの実施形態では、シミュレーションは、ディスプレイデバイス上で観察可能であり、患者内での第１の介入ツール、第２の介入ツール、及び関心エリアの重ね合わせ画像を含み得る。幾つかの実施形態では、この方法は、第２の処置プランのシミュレーションをプラニングステーションで要求することを更に含み、第２の処置プランのシミュレーションは、ディスプレイデバイス上で観察可能であり得る。
本明細書で述べるシステムが、ソフトウェア（ハードウェア上で実行される）、ハードウェア、又はその組合せを含み得ること、及び、本明細書で述べる方法がそれらによって実施され得ることが意図される。ハードウェアモジュールは、例えば汎用プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、及び／又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含むことができる。ソフトウェアモジュール（ハードウェア上で実行される）は、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｊａｖａ（商標）、Ｒｕｂｙ、Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ（商標）、並びに、他のオブジェクト指向言語、手続き型言語、又は他のプログラミング言語及び開発ツールを含む、種々のソフトウェア言語（例えば、コンピューターコード）で表現され得る。コンピューターコードの例は、マイクロコード又はマイクロ命令、コンパイラによって生成されるような機械命令、ウェブサービスを生成するために使用されるコード、及び、インタープリタを使用してコンピューターによって実行される高水準命令を含むファイルを含むが、それに限定されない。コンピューターコードの更なる例は、コントロール信号、暗号化されたコード、及び圧縮されたコードを含むが、それに限定されない。
本明細書で述べる幾つかの実施形態は、非一時的コンピューター可読媒体（非一時的プロセッサ可読媒体とも呼ばれ得る）であって、種々のコンピューター実装式オペレーションを実施するための命令又はコンピューターコードを非一時的コンピューター可読媒体上に有する、非一時的コンピューター可読媒体を有するコンピューター記憶製品に関する。コンピューター可読媒体（又はプロセッサ可読媒体）は、それ自体、一時的伝播信号（例えば、空間又はケーブル等の伝送媒体上で情報を運ぶ伝播電磁波）を含まないという意味で非一時的である。媒体及びコンピューターコード（コードとも呼ばれる）は、単数又は複数の特定の目的で設計され構築される媒体及びコンピューターコードとすることができる。非一時的コンピューター可読媒体の例は、ハードディスク、フロッピーディスク、及び磁気テープ等の磁気記憶媒体；コンパクトディスク／デジタルビデオディスク（ＣＤ／ＤＶＤ）、コンパクトディスク読出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、及びホログラフィックデバイス等の光記憶媒体；光ディスク等の光磁気記憶媒体；搬送波信号処理モジュール；並びに、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）デバイス、及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）デバイス等の、プログラムコードを記憶し実行するように特に構成されるハードウェアデバイスを含むが、それに限定されない。
本発明の種々の実施形態が上述されたが、種々の実施形態が、制限ではなくただ単に例として提示されたことが理解されるべきである。上述した方法及びステップが、或る特定の事象が或る特定の順序で起こることを示す場合、或る特定のステップの順序を修正することができること、及び、こうした修正が本発明の変形形態によることを本開示の利益を受ける当業者は認識するであろう。さらに、ステップの或る特定のある部分を、可能であるとき並列プロセスで同時に実施することができるとともに、上述したように順次に実施することができる。実施形態が特に示され述べられたが、形態及び詳細において種々の変更を行うことができることが理解される。例えば、種々の実施形態が、特定の特徴及び／又はコンポーネントの組合せを有するものとして述べられたが、本明細書で述べる実施形態の任意の実施形態からの任意の特徴及び／又はコンポーネントの任意の組合せ又は部分的組合せを有する他の実施形態が可能である。

Claims (18)

  1. 命令を表すコードを記憶する非一時的プロセッサ可読媒体であって、前記コードは、
    処置されるべき標的組織を含む、患者の身体内の関心エリアの少なくとも１つの画像に関連する画像データを受信することと、
    前記少なくとも１つの画像をディスプレイデバイス上に表示することと、
    複数の介入ツールからの第１の介入ツールの選択であって、該第１の介入ツールに関する情報がメモリに記憶される、第１の介入ツールの選択についてのユーザーからの入力を受信することと、
    複数の介入ツールからの第２の介入ツールの選択であって、該第２の介入ツールに関する情報が前記メモリに記憶される、第２の介入ツールの選択についての前記ユーザーからの入力を受信することと、
    前記患者の身体内の第１の場所に前記第１の介入ツールを配設することと、前記患者の前記身体内の第２の場所に前記第２の介入ツールを配設することと、前記患者の身体に前記第１の介入ツールから第１の量のエネルギーを印加することと、前記患者の身体に前記第２の介入ツールから第２の量のエネルギーを印加することと、を含む、処置プランのディスプレイデバイス上で観察可能なシミュレーションを実行することと、
    前記シミュレーションに基づいて、前記第１の介入ツール及び前記第２の介入ツールによって前記標的組織を含む患者の組織上で全体として生成される熱影響の熱モデルを生成することと、
    前記熱モデルを前記ディスプレイデバイス上に表示することと、
    をプロセッサにさせるためのものである、非一時的プロセッサ可読媒体。
  2. 処置されるべき前記患者上の選択された場所を示す前記ユーザーからの入力を受信するためのコードを更に含む、請求項１に記載のプロセッサ可読媒体。
  3. 前記第１の介入ツールによる前記シミュレーション中に印加されるべき電力レベルの選択及び前記第２の介入ツールによる前記シミュレーション中に印加されるべき電力レベルの選択についての前記ユーザーからの入力を受信するためのコードを更に含む、請求項１に記載のプロセッサ可読媒体。
  4. 前記シミュレーション中に前記第１の介入ツールから前記エネルギーを印加する継続時間の選択及び前記シミュレーション中に前記第２の介入ツールから前記エネルギーを印加する継続時間の選択についての前記ユーザーからの入力を受信するためのコードを更に含む、請求項１に記載のプロセッサ可読媒体。
  5. 前記ディスプレイデバイス上で観察可能な前記シミュレーションは、前記第１の介入ツールの重ね合わせ画像と、前記第２の介入ツールの重ね合わせ画像と、前記患者内の前記関心エリアの重ね合わせ画像と、を含む、請求項１に記載のプロセッサ可読媒体。
  6. 請求項１に記載のプロセッサ可読媒体であって、
    前記シミュレーションは第１のシミュレーションであり、前記プロセッサ可読媒体は、
    前記患者の前記身体内への前記第１の介入ツールの挿入を含む、前記第１のシミュレーションに対応する処置プランが実施される介入手技中に、前記第１のシミュレーションと異なる第２のシミュレーションを実行する入力を前記ユーザーから受信するためのコードを更に含み、前記第２のシミュレーションは、前記第２の介入ツールの選択された電力レベル、前記第２の介入ツールの前記電力レベルを印加する選択された継続時間、又は前記患者の前記身体内の前記第２の介入ツールの位置の少なくとも１つに対する変更を含む、プロセッサ可読媒体。
  7. 前記シミュレーションに対応する処置プランを実行する介入手技中に、前記第１の介入ツールが挿入された状態の前記患者の前記身体内の関心エリアの少なくとも１つの画像に関連する画像信号を受信するためのコードを更に含む、請求項１に記載のプロセッサ可読媒体。
  8. 命令を表すコードを記憶する非一時的プロセッサ可読媒体であって、前記コードは、
    第１の介入ツール及び第２の介入ツールを使用する、患者の身体内の関心エリア内の標的組織の処置を含む、画像誘導式介入手技のための第１の処置プランであって、前記第１の介入ツール用の所定の第１の電力レベル及び該第１の電力レベルを印加する所定の第１の継続時間、並びに、前記第２の介入ツール用の所定の第２の電力レベル及び該第２の電力レベルを印加する所定の第２の継続時間を含む、第１の処置プランを生成することと、
    前記第１の処置プランを実行する介入手技中に、前記第１の介入ツールが挿入された状態の前記患者の前記身体内の関心エリアの少なくとも１つの画像に関連する画像信号を受信することと、
    前記第１の処置プランを実行するユーザーから、第２の処置プランであって、前記第２の介入ツール用の、第３の電力レベル、前記第２の電力レベル又は前記第３の電力レベルを印加する第３の継続時間の少なくとも１つを含む、第２の処置プランを生成する要求を示す入力を受信することと、
    をプロセッサにさせるためのものである、非一時的プロセッサ可読媒体。
  9. 前記シミュレーションに基づいて前記第１の介入ツール及び前記第２の介入ツールから全体として生成される熱影響に関連する前記標的組織の熱モデルを生成するためのコードを更に含む、請求項８に記載のプロセッサ可読媒体。
  10. 前記第１の処置プランの生成の前に、処置されるべき前記患者上の選択された場所を示す入力を前記ユーザーから受信するためのコードを更に含む、請求項８に記載のプロセッサ可読媒体。
  11. 前記第１の処置プランの生成の前に、前記第１の介入ツールによる前記第１の処置プラン中に印加されるべき電力レベルの選択、及び前記第２の介入ツールによる前記第１の処置プラン中に印加されるべき電力レベルの選択についての前記ユーザーからの入力を受信するためのコードを更に含む、請求項８に記載のプロセッサ可読媒体。
  12. 前記第１の処置プランの生成の前に、前記第１の介入ツールから前記電力を印加する継続時間の選択、及び前記第２の介入ツールから前記電力を印加する継続時間の選択についての前記ユーザーからの入力を受信するためのコードを更に含む、請求項８に記載のプロセッサ可読媒体。
  13. 患者の身体内の関心エリアに関連する画像を、ディスプレイデバイス上で観察することと、
    プラニングステーションにおいて、前記画像に基づいて、処置されるべき前記関心エリア内の標的組織の選択を入力することと、
    前記プラニングステーションにおいて、前記標的組織を処置するために、介入手技中に使用する前記第１の介入ツールの選択及び前記第２の介入ツールの選択を入力することと、
    前記標的組織の選択並びに前記第１の介入ツール及び前記第２の介入ツールの選択に基づいて、前記プラニングステーションから前記標的組織の第１の処置プランの可視化の生成を要求することと、
    前記患者の前記身体内への前記第１の介入ツールの挿入を含む、前記第１の処置プランに基づいて前記標的組織を処置する介入手技中に、前記プラニングステーションにおいて、第２の処置プランであって、前記第２の介入ツールの選択された電力レベル、前記第２の介入ツールの前記電力レベルを印加する選択された継続時間、又は前記第２の介入ツールの位置の少なくとも１つに対する変更を含む、第２の処置プランの可視化が生成されることを要求することと、
    を含む、方法。
  14. 前記プラニングステーションにおいて、前記第１の介入ツールによって印加されるべき電力レベル及び前記第２の介入ツールによって印加されるべき電力レベルを選択することを更に含む、請求項１３に記載の方法。
  15. 前記プラニングステーションにおいて、前記第１の介入ツールの前記電力を印加する継続時間及び前記第２の介入ツールの前記電力を印加する継続時間を選択することを更に含む、請求項１４に記載の方法。
  16. 前記プラニングステーションにおいて、前記第１の処置プランのシミュレーションを要求することを更に含み、前記シミュレーションは、前記ディスプレイデバイス上で観察可能である、請求項１３に記載の方法。
  17. 前記ディスプレイデバイス上で観察可能な前記シミュレーションは、前記第１の介入ツールと、前記第２の介入ツールと、前記患者内の前記関心エリアとの重ね合わせ画像を含む、請求項１６に記載の方法。
  18. 前記プラニングステーションにおいて、前記第２の処置プランのシミュレーションを要求することを更に含み、前記第２の処置プランの前記シミュレーションは前記ディスプレイデバイス上で観察可能である、請求項１３に記載の方法。
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