JP2014512932A - 医用画像のための方向参照システム - Google Patents

Abstract

本発明は、物体に対する医用画像システムの位置決めに関する。治療介入中のワークフローを促進するより良い位置決め可能性を提供するために、医用画像装置（１０）は、様々な方向からその物体の画像データ（１８）を取得するためにその物体に関して位置決め可能である画像取得装置（１２）を備える。出力ユニット（１４）は、その画像データの提供のために配置される。本発明によると、第１移動方向標識（２２）は、その物体に関する画像取得装置の実現可能な移動方向を示すために提供される。さらに、画像取得装置によって提供される物体の画像データ（３０）を表示するための表示領域（２６）と移動方向標識（２８）とを含むディスプレイ装置（２４）が提供されてもよい。そして、その移動方向標識は、その物体に関する画像取得装置の実現可能な移動方向を示すために、表示されたその物体の画像データに関連する第２移動方向標識（３２）を提供するように構成される。第１移動方向標識と第２移動方向標識は等価である。

Description

本発明は、物体に対する医用画像システムの位置決めに関する。特に、本発明は、医用画像装置、物体の医用画像データを表示するディスプレイ装置、画像システム、及び、医用画像システムの位置決め方法に関する。

医用画像化は、例えば、病院等での手術中に一般的に実施されている。様々な方向から調査中又は検査中の物体の画像データを所得するために、画像取得デバイスは、その物体に対して動かされる。例えば介入式手術の際に現在の状況に関する画像情報を例えば外科医に提供するために、例えばディスプレイ上に画像が提示される。別の関心領域からの或いは別の方向からの画像データを外科医が必要とする場合、画像取得デバイス及び物体（例えば患者である。）は、別の位置から別の画像が取得されるように、互いに対して動かされる。通常、この作業は、画像取得オペレータによって行われる。それ故に、個別の指示がそのオペレータに伝えられる必要がある。しかしながら、外科医による指示は、例えば、画像取得デバイス自体ばかりでなく表示された画像をも参照し得る“上に動かして下さい”といった指示のように、誤解されやすいものとなり得る。したがって、別の画像取得ステップの後に、画像取得デバイスの患者に対する位置に関するさらに別の調節指示が頻繁に必要とされていることが示された。国際公開第２００８／１２０１２１号に記載される画像システムでは、画像ユニットの画像領域内の関心領域を維持するために、回転軸周りの画像ユニットの回転に応じて、画像ユニットに対するテーブルの調節が行われる。画像ユニットを回転させた後の画像領域内に関心領域があることを保証するためである。

国際公開第２００８／１２０１２１号

治療介入中のワークフローを促進する改善された位置決め可能性を提供することが必要である。

本発明の目的は、独立請求項の主題によって解決される。その主題のさらに詳細な実施例は従属請求項で具体化される。

以下に記載される本発明の態様が医用画像装置、ディスプレイ装置、画像システム、及び医用画像システムの位置決め方法にも適用される点に留意すべきである。

本発明の第１の態様によると、画像取得装置及び出力ユニットを含む医用画像装置が提供される。画像取得装置は、様々な方向から物体の画像データを取得するために、その物体に対して位置決め可能である。位置決めのため、画像取得装置は、少なくとも２つの移動方向において、その物体に対して移動可能である。出力ユニットは、画像データを提供するために配置される。第１移動方向標識は、その物体に対する画像取得装置の起こり得る移動方向を示すために提供される。

本発明との関連において、“方向”という用語は、運動の可能性を参照し、その運動は、並進及び回転、すなわち、並進運動及び回転運動並びにそれらの組み合わせを含む。それ故に、“移動方向標識”という用語は、運動の可能性を参照し、したがって、“運動可能性標識”として理解され得る。

例えば、画像取得装置は、並進運動によって、物体に対して移動可能である。別の例としては、画像取得装置は、回転運動によって、物体に対して移動可能である。さらに、画像取得装置は、回転及び並進の組み合わせで移動可能である。

回転運動、並進運動、及びそれらの組み合わせは、一平面において、一次元運動又は二次元運動として行われ得る。また、回転運動、並進運動、及びそれらの組み合わせは、空間において、三次元運動としても行われ得る。

本発明の典型的な実施例によると、画像取得装置は、Ｘ線源及びＸ線検出器を有するＸ線画像デバイスである。

別の典型的な実施例によると、第１移動方向標識は、それらがユーザから視認可能となるように、画像取得装置上に提供される。

別の典型的な実施例によると、第１移動方向標識は、位置決めを達成するための制御インタフェースの隣に提供される。

別の典型的な実施例によると、第１移動方向標識は、補助的方向の全単射の特定が可能となるように提供される。

本発明の第２の態様によると、表示領域及び移動方向標識を含む物体の医用画像データを表示するディスプレイ装置が提供される。その表示領域は、画像取得装置によって提供される物体の画像データを表示するように構成される。その移動方向標識は、物体に対する画像取得装置の実現可能な移動方向を示すために、表示されたその物体の画像データに関連する第２移動方向標識を提供するように構成される。

別の典型的な実施例によると、移動方向標識は、位置決め動作の後に更新されるように構成される。

本発明の第３の態様によると、上述の態様及び実施例のうちの１つにしたがった医用画像装置と、上述の態様及び実施例のうちの１つにしたがったディスプレイ装置とを含む画像システムが提供される。出力ユニットは、画像データをディスプレイ装置に提供するように構成される。ディスプレイ装置上の移動方向標識は、画像取得装置の移動可能性に関する。第１移動方向標識及び第２移動方向標識は等価である。

別の典型的な実施例によると、第１移動方向標識及び第２移動方向標識は同じタイプのものである。

本発明の第４の態様によると、以下のステップを含む医用画像システムの位置決め方法が提供される。
（ａ）画像取得装置の物体に対する実現可能な移動方向を示す第１移動方向標識を提供するステップ、
（ｂ）その物体の画像データを表示し、且つ、表示されたその物体の画像データと関連する第２移動方向標識を提供するステップであり、第２移動方向標識が画像取得装置の別々の移動方向を示し、第１及び第２移動方向標識が等価であるところのステップ、
（ｃ）意図された画像取得装置の移動のために少なくとも１つの第２移動方向標識を特定するステップ、及び
（ｄ）特定された第２移動方向標識と等価な第１移動方向標識の少なくとも１つのために物体に対する画像取得装置のその意図された移動を達成するステップ。

本発明の一態様によると、例えば、手術介入の場合、外科医には、画像取得デバイスの所望の（再）位置決め又は（再）調節の場合における所要の動きを指示するために使用され得る方向標識が提供される。画像取得デバイスの位置決め又は調節の実施のために、例えば位置決め処理の遂行を担当するオペレータに等価な方向標識が提供されるので、誤解のおそれがなく、むしろ、次の画像取得ステップのための正確な位置決めをもたらす明確で且つ直接的な指示を与えることができる。本発明の一態様によると、一方ではディスプレイ上に移動方向標識を提供することで（第１の）ユーザに提示され、他方では画像取得デバイス又は装置の実際の動作の実現を担当する（第２ユーザとしての）スタッフメンバに別の移動方向標識の形で提示され、それらの双方の標識群が互いに等価であるところの方向参照システムがこのようにして提供され、それ故に本発明にしたがった方向参照システムを形成する。本発明に係る方向参照システムは、手術中のワークフローを促進するより良い位置決め可能性をもたらす。特に、Ｘ線画像の場合、その方向参照システムは、不必要でそれ故に望まれないＸ線照射処理を省き、それにより、等価な移動方向標識によってもたらされるより良い位置決め・位置合わせ命令のおかげで、患者が曝される全体的な照射量を減らすことができる。

本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明する実施例から明らかとなり、また、以下に説明する実施例を参照して解明される。

本発明の典型的な実施例は、以下の図面を参照して、以下で説明される。

本発明の典型的な実施例にしたがった医用画像装置を示す。 本発明の典型的な実施例にしたがったディスプレイ装置を示す。 本発明の典型的な実施例にしたがった画像システムを示す。 医用画像装置の別の典型的な実施例を示す。 医用画像装置の別の典型的な実施例を示す。 移動方向標識の例を示す。 移動方向標識の例を示す。 移動方向標識の例を示す。 移動方向標識の例を示す。 移動方向標識の例を示す。 本発明の典型的な実施例にしたがった方法における基本的なステップを示す。 本発明の別の態様を示す。 本発明の別の態様を示す。 本発明の別の態様を示す。

図１は、画像取得装置１２及び出力ユニット１４を有する医用画像装置１０を示す。画像取得装置１２は、様々な方向から物体１６の画像データ１８を取得するために物体１６に関して位置決め可能である。例えば、物体１６は患者である。位置決めのために、画像取得装置１２は、物体に関して、双方向矢印２０によって示される少なくとも２つの移動方向に移動可能である。出力ユニット１４は、画像データ１８を提供するために配置される。

本発明によると、第１移動方向標識２２は、物体に関する画像取得装置の実現可能な移動方向を示すために提供される。

別の典型的な実施例によると、図１には詳細に示されていないが、物体に関する画像取得装置の移動のために画像取得装置は移動可能である。

画像取得装置は、ユーザ又はオペレータによる直接的な相互作用によって、例えば位置決めの手動による作動によって移動可能であってもよい。また、その移動は、電磁駆動デバイス又は空圧駆動デバイス等の機械的運動デバイス又はアクチュエータの助けを借りて実現されてもよい。

また、物体に関する画像取得装置の相対移動は、例えば、可動の患者テーブル等の可動の物体支持デバイスを用いた物体自体の移動によって実現されてもよい。

また、その相対移動は、画像取得装置及び物体自体の双方を動かすことによって実現されてもよい。

本発明によると、以下でより詳細に説明される第１移動方向標識は、様々な移動方向の特定を可能にし、それ故に、様々な方向又は様々な位置からの物体の画像の取得のために、物体に関する画像取得装置の移動の実行を可能にするばかりでなく、その移動を言葉で指定することを可能にする。

図２は、物体の医用画像データを表示するディスプレイ装置２４を示す。ディスプレイ装置２４は、表示領域２６及び移動方向標識２８を含む。表示領域２６は、画像取得装置によって提供される物体（例えば患者である）の画像データ３０を表示するように構成される。

“画像データ”という用語は、処理された画像データばかりでなく、直接検出された画像データをも参照する。例えば、検出されたままの画像がディスプレイに表示される。また、検出された情報は、例えば事前に取得した画像データに基づくデジタルサブトラクションステップ等の画像処理ステップによって変形されてもよい。また、検出された情報は、生成モデル、セグメント構造等の別の画像情報に変形され或いは処理されてもよい。

移動方向標識２８は、物体に関する画像取得装置の実現可能な移動方向を示すために、表示されたその物体の画像データに関連する第２移動方向標識３２を提供するように構成される。例えば、４つの第２移動方向標識３２が示されている。当然ながら、他の数の第１及び第２移動方向標識も実現可能である。

例えば、移動方向標識は、画像取得装置における検出器の配置に対する表示画像の配置の相互関係にしたがって第２移動方向標識３２を提供するように構成される。

本発明の別の態様によると、ディスプレイ装置上の第２移動方向標識は、表示画像の画像平面と相関する画像取得装置の移動方向と相関する。

また、以下でも、第１移動方向標識２２及び第２移動方向標識３２について説明する。

図３は、上述の基本的態様において既に説明された医用画像装置１０及びディスプレイ装置２４を有する画像システム３４を示す。

医用画像装置１０の一例として、画像取得装置１２は、Ｘ線源３８及びＸ線検出器４０を有するＸ線画像デバイス３６である。例えば、Ｘ線画像システムデバイス３６は、図３に例示的に示されるＣアームデバイスであってもよい。図示されるように、Ｃアームデバイスは、例えば、検出器４０及びＸ線源３８がその両端に取り付けられるＣアーム構造４２を含み得る。Ｃアーム構造４２は、Ｃアームが摺動可能に取り付けられるサポート４４に移動可能に取り付けられる。また、サポート４４は、水平軸４６の周りの回転運動を可能にする。サポート４４は、ほんの一例として示されるＬ字型を有する懸架アーム構造４８に取り付けられる。Ｌ字型アーム構造４８は、手術室の天井に取り付けられたサポート５０に取り付けられ、垂直軸５４の周りの回転運動ばかりでなく、サポートレール５２に沿った水平運動をも可能にする。

Ｃアームデバイスは、Ｃアームの様々な移動可能性によって物体５６の画像の取得が図示しない多くの異なる方向から可能となるような方法で、物体５６が検出器４０とＸ線源３８との間に位置付けられ得るように提供される。

物体５６は、例えば患者テーブル５８等の、追加的な位置決め及び調節のための水平調節及び垂直調節を可能にする支持デバイス上に配置される。それ故に、テーブル５８は、個別の調整可能なスタンド６０によって支持される。

ディスプレイ装置２４は、例えば、ユーザの要求に応じたディスプレイ装置２４の位置調節を可能にする天井サポート６２に取り付けられることによって、その患者テーブルの近くに提供される。

また、調整可能な照明６４、及び、照明６４又はテーブル５８等の周辺機器を調節するための入力・制御インタフェース６６が示されている。

また、その前方には、例えばキーボード７２、マウス７４、グラフィックタブレット７６、及びジョイスティック８０を有する入力デバイス７８等の複数の入力デバイスばかりでなく、複数のディスプレイデバイス７０をも含む制御装置６８が示されている。

制御インタフェース７８は、例えばＣアームデバイスである医用画像装置の位置決めを実現するために提供される。例えば、Ｃアームの動きは、ジョイスティックによって作動させられ且つ制御されてもよい。この場合、ジョイスティックにより位置決めコマンドが医用画像装置を制御するために入力され得る。

第１移動方向標識２２は、ユーザが視認できるように画像取得装置上に提供される。例えば、第１移動方向標識は、検出器のハウジング、画像取得装置の支持部等の視認可能なハウジング部に配置される。そのハウジング又は支持部は、位置決め動作にしたがって移動している。一例として、参照番号８２は、検出器４０のハウジングの周囲面上に提供される第１移動方向標識２２を示す。それ故に、第１移動方向標識２２は、画像取得装置の起こり得る移動方向を特定する。

第１移動方向標識は、画像取得装置の方向付けシステム（orientation system）と呼ばれてもよい。

本発明の別の典型的な実施例によると、第１移動方向標識２２、８２は、図８との関連でも示されるような調整可能な移動方向標識８４として提供される。例えば、第１移動方向標識は、調節可能な表示内容を有する１又は複数のディスプレイユニットとして提供されてもよい。このことは、例えば、様々な要求及び個々の状況に応じた、表示される内容の調節、すなわち、第１移動方向標識の調節を可能にする。

第１移動方向標識が調整され或いは変更される場合、第２移動方向標識は、それに応じて調整され或いは変更されてもよい。

当然ながら、理論的には、第１及び第２移動方向標識は異なるものとなり得るが、このことは、複数のユーザの少なくとも一人の側でのデコード又は翻訳ステップの必要性を意味し得る。そして、それは、無用の誤解に繋がる可能性がある。

例えば、調整可能な第１移動方向標識８４は、双安定型ディスプレイとして提供されてもよい。これらのディスプレイは、それぞれ、作動及び表示内容の変更のための電気供給のみを必要とする。すなわち、所望の情報を示すため或いは表示するためにそれらが一旦調節されると、電気供給は遮断され得る。

図２との関連で既に述べたように、ディスプレイ装置２４は、物体５６の画像データ３０を表示するための表示領域２６を含み、画像データ３０は、画像取得装置１０によって提供される。

例えば、第２移動方向標識３２は、表示された画像データ３０に重ねて、表示領域２６の辺縁区域に示される。

本発明の一態様として、第１移動方向標識２２及び第２移動方向標識３２は等価である。

“等価”という用語は、第１及び第２移動方向標識が同義であること、又は、互いに所定の関係にあること、又は同等であることを意味する。それ故に、“等価”という用語は、第１及び第２移動方向標識が互いに対応することを意味する。

本発明の典型的な実施例（詳細を図示せず。）によると、第１及び第２移動方向標識は同じタイプのものである。

本発明の典型的な実施例（詳細を図示せず。）によると、第１及び第２移動方向標識は異なる数を有していてもよいが、同じ種類又は同じタイプのシンボルを有し、且つ、同じロジックを有する。

医用画像装置と、第１及び第２移動方向標識の形をとる共通の方向参照システム（orientation reference system）を有するディスプレイ装置とを提供することによって、例えば、表示された物体（例えば患者である）の画像を観察する外科医が、次の取得ステップのためのその物体に関する画像取得装置の移動の所望の方向を特定できるようにその画像の隣にある移動方向標識を見つけることが可能である。それ故に、その患者に関するその装置の次の必要な移動を決定するために、それらの方向が正確に示され得る。それは、移動方向を特定するのに必要なユーザの時間及び注意力に関する安心感を意味する。

外科医が所望の移動方向を一旦特定すると、画像取得装置の位置の再位置決め又は調節は、その装置の操作を担当するスタッフメンバ（例えば技術者である。）によって容易に実現され得る。例えば、手動による直接的な位置決めの作動、すなわち、Ｃアーム自体との直接的な相互作用による位置決めの作動の場合、その技術者は、例えば、次の取得ステップのためにその画像取得装置がどの方向に移動させられる必要があるかを直接的に知ることができるように、その検出器のハウジング上の等価な移動方向標識を見出す。

また、そのデバイス上及びそのディスプレイ上に方向付け情報を示すことは、外科医が自身でＣアームを適切な方向に動かす際にも役立つ。

小さな点８６で示すように、制御インタフェース７８の隣に（例えばジョイスティック８０の隣に）第１移動方向標識を提供することで、個々の移動命令を第２移動方向標識の形で単に受けることによって、ジョイスティック７８により個々の制御コマンドを入力すること、及び、ジョイスティック７８の隣にある等価な第１移動方向標識を探すことも可能である。

当然ながら、第１移動方向標識２２は、モニタすなわちディスプレイ７０、グラフィックタブレット７６上に備えられてもよく、或いは、マウス７４又はキーボード７２との関連で備えられてもよい。

第１及び第２移動方向標識は、図６Ａ〜図６Ｅとの関連でさらに説明される。

移動方向標識について説明する前に、画像取得装置の別の例としての超音波デバイス８５を示す図４を参照する。超音波デバイス８５は、物体９０（例えば患者である。）に沿って移動させられる可動変換器ユニット８７を有する。第１移動方向標識は、参照番号９２で示されるように変換器ユニット８７の外側に備えられる。さらに示されるように、超音波デバイス８５は、例えばワイヤ接続によって、処理ユニット９４に接続されてもよい。なお、ワイヤレス接続として提供されてもよい。さらに、ディスプレイ９８は、接続線１００によって概略的に示されるように処理ユニット９４に接続され得る。ディスプレイ９８は、例えば、表示された超音波画像１０２の周りに第２移動方向標識３２を提供する。当然ながら、第２移動方向標識３２は、超音波画像１０２に重ね合わされるように提供されてもよい。このことは、超音波画像１０２を見ることによって移動方向を特定できるようにし、そして、第１移動方向標識９２の等価物を探すことによって、例えばハンドヘルドの可動変換器ユニット８７の必要な動作を特定できるようにする。また、変換器ユニット８７の移動を実行する人、及び、超音波画像１０２を観察する別の人に、その第１の人によってその後に実行される必要な動作を特定させることも可能である。

図５は、物体構造１１０（例えば、患者の血管構造又は他の管状構造）内でカテーテル１０８を動かし且つ操縦するためのハンドヘルドの制御デバイス１０６を有する可動カテーテルデバイス１０４の形をとる画像取得装置の別の例を示す。参照番号１１２で示される第１移動方向標識は、制御・調整機構の隣で、制御デバイス１０６の外側に備えられる。可動カテーテルデバイスは、ワイヤ接続又はワイヤレス接続１１６によってカテーテルデバイスに接続される処理ユニット１１４に画像データを供給してもよい。なお、処理ユニット１１４は、別の接続１２０によってさらにディスプレイ１１８に接続される。第２移動方向標識３２は、画像１２２に隣接して提供され得る。それ故に、次の画像取得のための移動方向は、ディスプレイ１１８を見ることによって特定され得る。そして、ディスプレイ１１８では、ハンドヘルドの制御デバイス１０６上に備えられるような等価な第１移動方向標識１１２の代わりに、その移動方向が特定され得る。

別の例（図示せず。）によると、例えば関節鏡検査法又は腹腔鏡検査法で使用され得る固い内視鏡が提供される。そして、同様の第１移動方向標識が、第２移動方向標識とともに、提供される。それら移動方向標識によって与えられる方向付けは、例えば、ユーザが所望の方向に内視鏡を動かすための方向付けを容易にする。

本発明の一態様によると、それら移動方向標識は、補助的方向の全単射の特定が可能となるように提供される。本発明との関連において、その補助的方向は、反対方向、すなわち、一平面又は空間における同じ線であるが反対の向きを有するものである。この文章、及び、以下の文章は、第１及び／又は第２移動方向標識に当てはまり得る。

例えば、移動方向標識のコーディングは、部分的に隠された移動方向標識の場合に不可視の移動方向標識が特定され得るように提供される。例えば、外科医が画像取得装置の片側に立ち、提供される移動方向標識の一部のみを見ることができ、画像取得装置の位置決めを担当するオペレータが反対側に立ち、外科医が視認できる部分を視認できないが外科医が視認できない部分を視認できるような場合、それらユーザの双方は、個々の移動方向標識を、他方のユーザが見ているように、特定することができる。

本発明の別の態様によると、移動方向標識は、移動方向が一義的なメッセージで指定可能なように、命名されたシンボルとして提供される。それらメッセージは、通信的方向で用いられてもよい。例えば、それらメッセージは、話し言葉（例えば命令である。）等の用語であってもよい。また、それらメッセージは、外科医によって行われるジェスチャであってもよい。例えば、それら用語は、例えば個々の移動命令を確認するために、所望の或いは意図された移動方向を特定するユーザ及びその移動を開始させるオペレータの双方によって用いられる共通の言葉である。

本発明によると、複数の移動方向標識は、相反する方向が別々の命名されたシンボルで示されるように、別々の移動方向に関し、個々の移動方向の明確な特定を可能にする。

本発明の別の典型的な実施例によると、複数の移動方向標識は、移動平面に対して提供される。そして、それら移動方向標識は、図６Ａ〜図６Ｄを参照して説明する平面配向コーディング１５０として提供される。

図６Ａは、例えばＸ線画像１５２である医用画像を示し、第２移動方向標識として、４つの異なるカラー１５４ａ、１５４ｂ、１５４ｃ、及び１５４ｄを有するサラウンド・クロマティック・サークル１５４が示される。例えば、それら４つのカラーは、個々の対向するカラーが補色として提供されるように配置される。

図６Ｂは、第１ドットシンボル１５６ａ、第２ドットシンボル１５６ｂ、第３ドットシンボル１５６ｃ、及び第４ドットシンボル１５６ｄを有するドット型コーディング１５６としての第２移動方向標識を示す。それらドットシンボルは、個々の対向するシンボルが合計で７を示すように備えられる。それ故に、それらシンボルの一部を見ることができるだけで、個々の対向するシンボルが特定され得る。

図６Ｃは、第１基本方位標識１５８ａとしての文字“Ｎ”、第２基本方位標識１５８ｂとしての“Ｅ”、第３基本方位標識１５８ｃとしての“Ｓ”、第４基本方位標識１５８ｄとしての“Ｗ”を有する基本方位システム１５８を示す。

図６Ｄは、Ｘ線画像１５２の周りに配置される時計数字“３”、“６”、“９”、及び“１２”を有する時計配置１６０を示す。

また、それら移動方向標識は、二次元直交座標系に関連して提供されてもよい。

本発明の別の典型的な実施例によると、第２（及び第１）移動方向標識は、画像平面に関する空間的運動に関する。そこでは、移動方向標識は、空間配向コーディング１６２として提供される。

別の例によると、仮想さいころの数字標識１６４が示され、そのさいころはｎ個の面を有する。それら数値標識は、対向する数値標識の合計がｎ＋１となるように、配置される。図６Ｅに示すように、４つの数値標識１６４ａ〜１６４ｄは、Ｘ線画像１５２の周りに配置される。５番目の数値標識１６４ｅ及び６番目の数値標識１６４ｆは、水平軸１６８及び垂直軸１７０を有する画像平面を示し、その画像平面の深さの方向に別の第３軸１７２を有する３軸グラフ１６６との組み合わせで提供される。画像平面からユーザに向かう方向、すなわち、深さ方向１７２の反対方向では、さらに別の矢印１７４が点線で示される。それ故に、６面を有するさいころの全ての方向が提供され、個々の対向する面同士は、個々の補助的方向を特定するための可能性をもたらすために、合計して数値７となるようにされる。

“上”、“下”、“右”、“左”、“深さ”等の用語は、画像平面ひいては検出器平面に関連し、実際の配置には関連しない。

別の例によると、詳細に示されてはいないが、その空間的運動は、球形カラーモデルの形をとる空間配向コーディングをもたらすこともできる。例えば、補色同士は、球形カラーモデルにおける対向する２つの側に配置される。

第１及び第２移動方向標識は、三次元直交座標系に関連して提供されてもよい。また、それら移動方向標識は、円筒座標系又は球座標系に関連して提供されてもよい。また、それら移動方向標識は、方向付けシンボルとも称される。

表示された画像との関連で示された第２移動方向標識に関する上述の態様が第１移動方向標識にも適用されるのは明らかである。具体的には、第１及び第２移動方向標識は、補助的方向の全単射の特定が可能となるように提供される。それ故に、第１及び第２移動方向標識は、画像取得装置の移動方向と相関する。

上述のように、（詳細には示されない）本発明の典型的な実施例によると、その表示領域は、画像データと組み合わせて第２移動方向標識を提供するように構成され得る。例えば、それら第２移動方向標識は、その表示領域の辺縁領域で重ね合わせて提供される。また、ディスプレイ装置は、移動方向標識を提供するために、その表示領域の辺縁又は外側に方向付け領域を含んでいてもよい。当然ながら、ディスプレイ装置の外側の辺縁領域の提供は、実際に表示される画像に重ねられる標識との組み合わせで提供されてもよい。

以下では、図７を参照して、方法２００の基本ステップを説明する。提供ステップ２１０において、物体に関する画像取得装置の起こり得る移動の方向を示す第１移動方向標識２１２が提供される。次のステップでは、表示サブステップ２１４が提供され、そこでは、その物体の画像データ２１６が表示される。次の提供サブステップ２１８では、表示されたその物体の画像データに関連して第２移動方向標識２２０が提供され、第２移動方向標識は、画像取得装置の様々な移動方向を示す。また、表示サブステップ２１４及び提供サブステップ２１８は、２つの並行するステップとして提供されてもよく、そのことは、点状の分離線２２１で示される。

本発明によると、第１及び第２移動方向標識２１２、２２０は互いに等価であり、そのことは双方向矢印を有する波状線２２２によって示される。

特定ステップ２２４では、画像取得装置の意図された動きのための少なくとも１つの第２移動方向標識２２０が特定される。さらに、遂行ステップ２２６では、特定された第２移動方向標識と等価である少なくとも１つの第１移動方向標識のために、物体に関する画像取得装置の意図された動きが遂行される。それ故に、特定ステップ２２４で特定された第２移動方向標識は、個々の等価物を特定するために、第１移動方向標識２１２にいわば転送され、そのことは点線矢印２２７で示される。

第１提供ステップ２２０はステップ（ａ）とも称され、表示サブステップ２１４及び提供サブステップ２１８はステップ（ｂ）とも称され、特定ステップ２２４はステップ（ｃ）とも称され、遂行ステップ２２６はステップ（ｄ）とも称される。

別の典型的な実施例によると、移動方向標識は、位置決め動作の後に更新されるように構成される。

一例によると、詳細に示されてはいないが、物体に関する医用画像装置の移動が検出され、個々の情報はディスプレイに提供される。そこで、第２移動方向標識は、物体に関する画像装置の実際の位置が、その物体の画像に関する第２移動方向標識の位置の形で提示されるように更新される。例えば、Ｃアームは、位置決めのために、ｘ度だけ、物体に対して回転させられる。それ故に、ディスプレイ上でＣアームの特定の移動可能性を示す第２標識は、そのディスプレイ上で物体の画像に対して個別に回転させられる。すなわち、画像が不変のまま維持される場合、第２標識もまたｘ度だけ回転させられる。

別の実施例によると、これも図示されてはいないが、物体に関する医用画像装置の移動が検出され、個々の情報がディスプレイに提供される。さらに、新たな画像が取得され、その画像データがディスプレイ上に提供される。第２移動方向標識は、物体に関する画像装置の実際の位置がその物体の（新たな）画像に関する第２移動方向標識の位置の形で提示されるように、更新される。

別の例によると、これも図示されてはいないが、ディスプレイに対する画像の移動もまた、第２移動方向標識の更新に反映され得る。例えば、より良い理解のため、Ｃアームをその位置に残したまま、画像が９０度だけ回転させられる。第２移動方向標識もまた画像と共に９０度だけ回転させられる。

更新は、位置決め動作及び次の画像データの取得の後でもたらされてもよい。例えば、遂行ステップ２２６の後で、表示ステップ２１４での画像データを更新するために使用され得る画像データを取得するために、別の画像取得ステップ２２８が行われる。このことは、別の画像取得フレーム２２８からフレーム２１４への矢印２３０で示される。しかしながら、更新機能は、図７との関連で説明するような方法における必須の機能ではない点に留意しなければならない。このことは、更新が実現可能なアドオンではあるが必須の特徴ではないことを示す線分離シンボル２３２で示される。画像データが一旦更新されると、第２移動方向標識もまた、表示されたその物体の画像データとの関連で更新される。

例えば、位置決めに関するさらなる画像取得のための画像の移動の場合、第２移動方向標識が配置され、例えば、画像取得装置自体の移動にしたがって、位置決めされ、或いは、ユーザに対して示されるそれらの内容で修正が行われる。例えば、画像取得装置の回転又はミラーリングの場合、第２移動方向標識もまた、新たな画像に合致するように回転させられ或いはミラーリングされる。

画像取得装置は、投影面又は画像平面における画像データを取得するよう構成され得る。そして、第２移動方向標識は、投影面に対する移動、例えば投影面と一緒の移動及び／又は投影面の深さに関する移動に関連する。

図８Ａ〜図８Ｃを参照する前に、いくつかの別の態様を以下で説明する。

介入型Ｃアーム手術の場合、Ｘ線画像が任意の方向から取得され得る。Ｃアームは、ユーザ（例えば外科医）の指示下のＣアームオペレータによってある投影姿勢から別の投影姿勢に動かされる。ユーザとＣアームオペレータとの間のコミュニケーションは、本発明により、Ｃアーム自体のところで視認可能な方向付け情報ばかりでなく、最後に取得したＸ線画像に関連する同じ一貫性のある方向付け情報をユーザ及びＣアームオペレータに提供することによって促進される。それ故に、位置調節は、ユーザ及びＣアームオペレータの双方によって明確に定められ、Ｃアームの方向付けの全般的な理解を高め、また、ユーザとＣアームオペレータとの間のコミュニケーションを改善できる。その結果、Ｘ線画像の取得に必要な時間、いわば、その取得のために費やされる時間は、顕著に低減され得る。本発明の別の利点として、本発明が、不要なＸ線画像の取得が防止されるので、Ｘ線の余分な使用を削減或いはほぼ排除することもできる点に言及されねばならない。

特に、患者の生体構造に対する横の位置からＣアームが操作される場合、真っ直ぐ立った（頭を上げた）姿勢のユーザによる投影された生体構造の通常の解釈、又は表示された画像の実現可能なミラーリングを確かなものとするため、ほとんどの場合にＸ線モニタ上でのＸ線画像の必要な回転調節がもたらされるが、所望の投影を実現するためにＣアームをどの方向に動かすべきかを明確に定めることは、本発明にしたがって促進され、その結果、Ｃアーム介入式手術中の全般的なワークフローを改善する。

具体的には、Ｘ線モニタ上の画像の回転及び／又はミラーリング等の見方、位置調節中のＣアームオペレータの手術野に対する妨げられた視界、例えば無菌の掛け布で患者が完全に覆われる場合におけるその手術野における小さな視認可能領域、また具体的には、Ｃアームを特定の方向に動かすための外科医による誤解され易い指示（“上に動かして下さい”のような指示は、Ｃアーム自体ばかりでなく、表示されたＸ線画像をも参照し得るので、別々の調節方向を表し得る。）は、本発明による、画像取得装置自体のための、且つ、外科医に提示される表示画像に関する共通の方向参照システムの提供によって大幅に緩和される。

本発明によると、Ｘ線モニタ上のＸ線画像の方向付けとＣアーム自体の対応する方向、又は、ジョイスティックのような入力・制御デバイスのそれぞれとに関する視覚的明確化は、時間を節約し、且つ、余分に取得されるＸ線画像の量を低減させる。

本発明は、例えば、位置調節システムの後ろから操作され、Ｃアームオペレータのための手術野に対する視界を妨げ、その結果、特に、Ｘ線モニタにおいてほとんどの場合回転させられている取得されたＸ線投影に関連するＣアーム上の視認可能な方向付け情報を欠く、可動式のＣアームに特に適している。それ故に、本発明によると、Ｃアームの正確な位置調節が確保されるばかりでなく、ユーザとＣアームオペレータとの間の解釈違いが防止される。

本発明の別の態様によると、例えば、個々のシンボルセットのうちの１つの少なくとも一部がユーザにとって視認可能となることが確保されるように、Ｃアーム上の複数の位置に方向付けシンボルすなわち第１移動方向標識を提示することも行われる。検出器が第１移動方向標識を示す場合、外科的な或いは介入的な手術の際に、システムの可視性を確保するために、透明の掛け布による無菌の被覆を提供することも可能である。

当然ながら、異なるタイプの或いは異なる数の第１及び第２移動方向標識を提供することも可能である。例えば、四角形状を有する平坦な検出器が用いられる場合、ハウジングには４つの視認可能な側壁があるので、それら側壁は、各方向を示す各数のシンボルを備え得る。円筒形の画像増強管の場合、３個、４個、５個等の第１及び第２移動方向標識が提供され得る。当然ながら、そのシステムが限られた数の移動可能性を備える場合には、移動方向標識は、その数、及び、全単射のデコード特性に関するその内容において、それ相応に適応される。

図８Ａに示されるように、水平な状態の脊髄構造１８２を示すＸ線画像１８０がディスプレイ１８４に表示される。Ｘ線画像１８０は、図８Ａ〜図８Ｃでは部分的にのみ示されるＣアームデバイスによってもたらされる。しかしながら、第１移動方向標識１８８を備える検出器１８６が示され、第１移動方向標識１８８は、図６Ｄとの関連で説明されるような時計配置に関する“１２ｈ”及び“３ｈ”を示す。

Ｘ線画像１８０の隣には、個別の第２移動方向標識１９０が提供され、第２移動方向標識１９０は、Ｘ線画像１８０で示される画像内容に関する個別の移動方向が、調査中の物体（例えば患者である。）に対する検出器における各移動標識と同じ相関関係を有するように提供される。言い換えれば、検出器は、参照番号１９２で示されるように、患者の頭の方を向く側に“１２時”のシンボル１２ｈを有し、また、シンボル１２ｈは、同じ方向を示すように脊髄構造の隣にも提示される。

図８Ｂに示されるように、示された画像内容のより良い理解のために、Ｘ線画像１８０は、通常、脊髄構造の“１２時”の各方向がいわば患者の頭の方向と同じになるように配置されるべく回転させられる。このとき、外科医が画像内容を観察し、首により近いところの脊髄構造の領域のＸ線画像の取得を望む場合、すなわち、患者との関係において画像を少しだけ上方に動かしたい場合、外科医は、“１２時”方向における移動後の姿勢からＸ線画像を取得するための命令を与えるだけでよい。その後、Ｃアームオペレータは、Ｘ線装置を各方向に手動で移動させるだけで、或いは、前述のように各命令を入力するだけで、各方向にＣアームを移動させることができる。なお、各方向は、図８Ａ〜図８Ｃの場合における外科医の反対側に立っている人が視認可能な方向である。

脊髄構造のさらに下方の位置のＸ線画像の取得を外科医が望む場合、外科医は、“６時に移動せよ”と言うだけでよい。反対側に立っている人には６時のシンボルが見えないにもかかわらず、全単射の特定のおかげで、Ｃアームを動かすオペレータは、６時が１２時の反対であることを知っており、それ故に、要求通りに意思の疎通を円滑にすることができる。

例えば、９時の情報で示される画像の側にある情報を受けることを外科医が望む場合も同様である。そして、外科医は、ＣアームオペレータにＣアームを個別に移動させ、且つ、ここでは参照番号１９４で示される脊髄構造を表示領域に対して少しだけ右側に移動させた、図８Ｃに示されるような別の画像を取得させるために、移動方向“もっと９時の方に”を与えることができる。

本発明の実施例は様々な主題に関連して記載される点に留意すべきである。具体的には、いくつかの実施例は、方法クレームに関連して記載されるが、他の実施例は装置クレームに関連して記載される。しかしながら、当業者は、別段の記載が無い限り、上述の及び以下の記載から、１つのタイプの主題に属する複数の特徴の任意の組み合わせに加えて、別々の主題に関する複数の特徴の任意の組み合わせが本願に開示されていると考えられることを推測するであろう。しかしながら、全ての特徴が組み合わされ、それら複数の特徴の単なる総和を上回る相乗効果をもたらし得る。

本発明は、図面に図示され且つ上述の記載で詳細に説明されたが、それらの図及び説明は、例示的或いは典型的なものとされるべきであり、限定的なものとされるべきではない。本発明は、開示された実施例に限定されるものではない。開示された実施例に対する他の変形は、特許請求の範囲に記載された発明を実施する際に、図面、開示内容、及び従属項を検討することから、当業者によって理解され且つ実施され得る。
請求項において、“含む”という語は、他の要素又はステップを除外するものではなく、また、不定冠詞は複数であることを除外するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットは、請求項に記載される複数のアイテムの機能を果たし得る。いくつかの方策が互いに異なる従属項に記載されているという単なる事実は、それらの方策の組み合わせが利益をもたらすために利用され得ないことを意味することはない。請求項における参照符号がその範囲を限定するものとして解釈されることはない。

Claims (15)

1. 画像取得装置及び出力ユニットを含み、
   前記画像取得装置は、様々な方向から物体の画像データを取得するために、前記物体に関して位置決めが可能であり、
   前記位置決めのために、前記画像取得装置は、少なくとも２つの移動方向において、前記物体に関して移動可能であり、
   前記出力ユニットは、前記画像データを提供するように配置され、且つ、
   第１移動方向標識は、前記物体に関する前記画像取得装置の実現可能な移動方向を示すために提供される、
   医用画像装置。
2. 前記物体に関する前記画像取得装置の移動のために、前記画像取得装置は移動可能である、
   請求項１に記載の医用画像装置。
3. 前記画像取得装置は、Ｘ線源及びＸ線検出器を有するＸ線画像デバイスである、
   請求項１又は２に記載の医用画像装置。
4. 前記第１移動方向標識は、ユーザが視認できるように、前記画像取得装置上に提供される、
   請求項１乃至３の何れか一項に記載の医用画像装置。
5. 前記第１移動方向標識は、前記位置決めを達成するための制御インタフェースの隣に提供される、
   請求項１乃至４の何れか一項に記載の医用画像装置。
6. 前記第１移動方向標識は、調整可能な移動方向標識として提供される、
   請求項１乃至５の何れか一項に記載の医用画像装置。
7. 前記第１移動方向標識は、補助的方向の全単射の特定が可能となるように提供される、
   請求項１乃至６の何れか一項に記載の医用画像装置。
8. 前記第１移動方向標識は、一義的なメッセージで移動方向が指定されるように命名されたシンボルとして提供される、
   請求項１乃至７の何れか一項に記載の医用画像装置。
9. 前記第１移動方向標識は、移動平面に提供され、且つ、
   前記第１移動方向標識は、
   （ａ）時計配置；及び／又は
   （ｂ）基本方位；及び／又は
   （ｃ）クロマティック・サークルにおけるカラー；
   等の平坦な平面配向コーディングとして提供される、
   請求項１乃至８の何れか一項に記載の医用画像装置。
10. 前記第１移動方向標識は、画像平面に対する空間的移動に関し、且つ、
    前記第１移動方向標識は、
    （ａ）ｎ個の面を有する仮想さいころ上の数的標識であり、向かい合う数的標識同士の合計がｎ＋１となるように配置される数的標識；及び／又は
    （ｂ）球形カラーモデルにおけるカラー
    等の空間配向コーディングとして提供される、
    請求項１乃至９の何れか一項に記載の医用画像装置。
11. 物体の医用画像データを表示するディスプレイ装置であって：
    表示領域及び移動方向標識を有し、
    前記表示領域は、画像取得装置によって提供される物体の画像データを表示するように構成され、且つ、
    前記移動方向標識は、前記物体に関する前記画像取得装置の実現可能な移動方向を示すために、表示された前記物体の画像データに関する第２移動方向標識を提供するように構成される、
    ディスプレイ装置。
12. 前記移動方向標識は、位置決め動作の後で更新されるよう構成される、
    請求項１１に記載のディスプレイ装置。
13. 請求項１乃至１０の何れかに記載の医用画像装置；及び
    請求項１１又は１２に記載のディスプレイ装置；を含み、
    前記出力ユニットは、前記ディスプレイ装置に前記画像データを提供するように構成され、
    前記ディスプレイ装置における前記移動方向標識は、前記画像取得装置の移動可能性に関連し、且つ、
    前記第１移動方向標識及び前記第２移動方向標識は等価である、
    Ｘ線画像システム。
14. 前記第１移動方向標識及び前記第２移動方向標識は同じタイプのものである、
    請求項１３に記載のＸ線画像システム。
15. （ａ）物体に関する画像取得装置の実現可能な移動方向を示す第１移動方向標識を提供するステップ；
    （ｂ）前記物体の画像データを表示し、且つ、表示された前記物体の画像データに関する第２移動方向標識を提供するステップであり、前記第２移動方向標識が前記画像取得装置の様々な移動方向を示し、前記第１移動方向標識及び前記第２移動方向標識が等価であるところのステップ；
    （ｃ）前記画像取得装置の意図された移動のために前記第２移動方向標識のうちの少なくとも１つを特定するステップ；並びに
    （ｄ）特定された前記第２移動方向標識と等価である前記第１移動方向標識のうちの少なくとも１つのために、前記物体に関する前記画像取得装置の前記意図された移動を実現するステップ；
    を有する医用画像システムの位置決め方法。

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