JP2016538957A - 光学的動き追跡システムと磁気共鳴イメージングスキャナとの間の座標変換の決定 - Google Patents
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Abstract
Description
式中平行移動ベクトルvは、3つの成分
を含み、x、y、及びzは、それぞれ、MRIスキャナ座標系の原点から光学的追跡座標系の原点へのスキャナのx、y、及びz方向のシフトを表している。同様に、回転行列Rは、スキャナの座標系に対する光学的追跡座標系の回転を表す。一例として、典型的な行列Hは、
であり得、式中第4列の第1〜3行の3つの数は、それぞれスキャナのアイソセンター(治療中心)から47.84mm、189.05mm、及び5.25mm離れた基準のカメラフレームに対応する。
となり、式中z'=z+(tz1−tz0)である。
Claims (11)
- 磁気共鳴イメージング(MRI)座標の光学的追跡システムの座標とのクロスキャリブレーションを行う方法であって、
(a)前記光学的追跡システムの第1のカメラを基準位置に配置しつつ、較正ツールのMRI座標及び光学的座標を測定することによって初期較正を行うステップを含み、
前記較正ツールは、前記光学的追跡システムによって認識可能な光学的特徴を含む光学的マーカを含み、
前記較正ツールは、MRIシステムによって認識可能な無線アクティブMRIマーカを含み、前記光学的特徴と前記無線アクティブMRIマーカとは、前記較正ツール上において一定の相対位置を有し、
前記初期較正は、前記較正ツールの1以上の別々のポーズに対するMRIデータ及び光学的データを取得すること、及びMRI座標を光学的座標に関連付ける初期クロスキャリブレーション座標変換を決定することを含み、前記ポーズは、位置と向きの組であり、
前記方法は更に、
(b)MRIの対象のイメージングの実施前または実施中に、(i)前記基準位置に対する前記第1のカメラの位置を決定し、(ii)前記カメラ位置及び前記初期クロスキャリブレーション座標変換を用いて補正された較正を決定し、(iii)前記補正された較正を用いて、イメージングの前記対象についてのMRI座標を光学的座標に関連付けるステップを含むことを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
各無線アクティブMRIマーカは、共振回路にカップリングされたMR可視性サンプルを含み、前記無線アクティブMRIマーカの各位置は、前記無線アクティブMRIマーカの共振回路の磁気共鳴システムの1以上の受信コイルへの誘導カップリングを介して決定可能であることを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記光学的特徴は、個々に区別可能であり、既知の相対位置を有する所定のパターンに配置され、そのことによって、前記光学的マーカの位置の完全な決定のためにパターンの部分的観察で十分となることを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
z軸方向は、前記MRIシステムの穴状部に沿った方向であり、前記基準位置に対する前記第1のカメラの位置の決定は、前記第1のカメラのz軸方向のオフセットを決定することを含むことを特徴とする方法。 - 請求項4に記載の方法であって、
前記z軸方向のオフセットは、前記MRIシステムの患者テーブルの位置エンコーダによる位置決定によって決定されることを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
MRI可視性カメラマーカが、第1のカメラに固定され、前記基準位置に対する前記第1のカメラの位置の決定は、前記MRIシステムを用いた前記MRI可視性カメラマーカの位置を決定することを含むことを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
穴状部光学的マーカが、前記基準位置に対する既知の位置においてMRI穴状部に取り付けられ、前記基準位置に対する前記第1のカメラの位置の決定は、前記MRIシステムを用いて前記穴状部光学的マーカの位置を観測することを含むことを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
第2のカメラが、前記基準位置に対する既知の位置においてMRI穴状部に取り付けられ、前記基準位置に対する前記第1のカメラの位置の決定は、前記第2のカメラを用いて前記穴状部光学的マーカの位置を観測することを含むことを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記初期較正は、前記較正ツールの1以上の個々の異なるポーズについてのMRI及び光学的データを取得し、それによって較正に用いられる2以上の動きを提供することを含むことを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記較正ツール上における前記光学的特徴及び前記無線アクティブマーカの一定の相対位置は、前記初期較正のための既知の入力データであることを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記初期較正は、前記較正ツール上における前記光学的特徴及び前記無線アクティブマーカの一定の相対位置が未知の状態で計算されることを特徴とする方法。
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