JP2020534079A - 器具ガイド装置及び対応する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
−医療器具と、
−支持部と、支持部に配置され、患者の内部又は表面にある少なくとも1つのターゲットの近傍に配置することを意図する医療用撮像プローブと、を有するモニタ装置と、
−スクリーンと、
−装置を制御し、かつ、少なくとも1つの3次元画像を生成するためにスクリーン及びプローブに接続された制御ユニットであって、
スクリーン上に、少なくとも1つの3次元画像から医療器具の変形を示す少なくとも1つの2次元画像を生成するように構成され、
医療器具の変形から医療器具のターゲットまでの挿入を継続する場合の医療器具の仮想的経路を見積もり、この推定から仮想的経路とターゲットとの間の少なくとも1つの間隔を推定するように構成されている、制御ユニットと、を備える。
−悪性又は疑わしいと考えられる腫瘍又は患者の身体のその他の範囲、
−例えば、腎臓、乳房、子宮、甲状腺、肝臓、膀胱、尿道、若しくは前立腺等の臓器、又は、ダグラス窩等の空洞、又は、直腸などの臓器及びその直近の環境、のような解剖学的な体積、
−解剖学的な体積自体、臓器、空洞、臓器の直近の環境等の内部における特定の範囲、
−器具の計画された位置、
−解剖学的な体積自体、臓器、空洞、臓器の直近の環境の表面における特定の範囲、又は、使用者の皮膚の表面、粘膜、悪性若しくは疑わしいと考えられる患者の身体の範囲。
−第1の器具の点を含む第1の2次元画像及び第2の器具の点を含む第2の2次元画像、並びに/又は、
−第1の器具の点及び第2の器具の点を含む2次元画像、
を生成するように構成されている。
−プローブをターゲットの近傍に移動させるステップと、
−器具をターゲットまで移動させるステップと、
−少なくとも器具の変形を示す2次元画像をスクリーン上に表示するステップと、
−ターゲットまでの器具の挿入が継続されている場合に、器具の仮想的経路を見積もるステップと、
−仮想的経路から、当該仮想的経路とターゲットとの間の少なくとも1つの間隔を導出するステップと、
を有する。
−2次元画像を供給すると共に様々な方向での2次元画像を生成するために動力化されたプローブ、
−2次元画像を供給すると共に様々な方向での2次元画像を生成できるようにプローブの様々な位置に配置された複数のセンサを備えており、プローブに配置された様々なセンサの動作によってプローブを移動させることなく様々な方向での2次元画像を生成できるようにするプローブ、
−1つ又は複数のセンサによって(プローブの動力化によって、又は、上記に提案するようなプローブの様々な場所に配置されたセンサの何れか)取得された2次元画像の合成によって3次元画像を供給するプローブ、
−3次元データのフローの取得によって3次元画像を直接的に供給するプローブ。
−X軸を備えた3次元画像の中央切断面によって定義された画像であって、その参照位置においてプローブ4によって取得された2D画像に実質的に対応する中央2D画像(以下、中央画像と称する。)
−中央画像の面に平行な面によって定義された2D画像、及び/又は、
−中央画像の面に含まれる又は中央画像に対して垂直な面によって定義された2D画像であって、例えば、X軸に対して「直交」及び垂直と称される2D画像、及び/又は、
−湾曲した表面によって定義された2D画像、
−等、
を生成することができる。
−中央2D画像に平行であり、従って、挿入点を含む2D画像(制御ユニット11が体積画像から画像を抽出する)、
−中央2D画像に対して斜めであり、X軸及び挿入点を含む2D画像(制御ユニット11が体積画像から画像を抽出する)、
−図3dに示されるように、挿入点を含む新しい中央2D画像であって、新しい画像を描写する画像である(制御ユニット11は、図3cに示されるように、針9及びプローブ4の参照位置を調整するためにプローブ4の回転を要求し、制御ユニット11は、画像処理によって針9を識別すると共にプローブ4に対する針9の位置の特定を利用してプローブ4を変位させる。画像は、このように、体積画像を経由することなくプローブ4によって直接的に生成することができる)。これに代えて、プローブ4は、動力化されていないが電子的な走査を許容する場合には、プローブの他のセンサ(電子的な走査であり、もはや、動力化されてはいない)を起動することによって新しい中央画像の生成を保証することができる。
この新しい2D画像は、例えば、
−図5dに示されるように、中央画像を定義する面に対して傾斜した又は直交する切断面によって定義された傾斜した2D画像であって、当該切断面は、針9の自由端部を含み(制御ユニットが体積画像から2D画像を抽出する)、かつ、好ましくは、X軸に対して平行である、傾斜した2D画像、
−中央画像を定義する面に対して傾斜又は直交した切断面における針の投影によって定義された傾斜した2D画像であって、当該切断面は、針9の自由端部を含み(制御ユニットが体積画像から2D画像を抽出する)、かつ、好ましくは、X軸に対して平行である、傾斜した2D画像、
−図5cに示されるように、針9の変形に応じた湾曲した表面から導出された2D画像(制御ユニット11は、例えば、針9の変形及び湾曲した表面の面上への投影の結果として特定された湾曲した表面によって体積画像から画像を抽出し、それから画像を定義する。)、
−全般的な体積画像から平面への低減から導出された2D画像(例えば、制御ユニット11は、針9の位置に従って所与の軸の周りの平均、合計、又は最大振幅を演算する。)、
である。
a)体積画像及び/又は体積画像から抽出された2次元画像上の針9の様々な点の選択(選択は、操作者によって手動的に、又は、例えば、画像処理に基づいて制御ユニットによって自動的に、実行されており、選択は、好ましくは2次元画像から実行されることになる)
b)変形した針9を描写する3次元の線を演算するための多項関数、ベジエ曲線、スプライン関数を介した針の様々な点の補間。
−針9を加えた仮想的経路、及び/又は、3次元の線(それゆえ、針9上に重ね合わせることができる)を含む3次元画像、及び/又は、
−3次元画像内の冠状面(即ち、中央2D画像を定義する面に直交する面であってX軸を含む面)によって定義された2次元画像であって、2次元画像は、針を加えた仮想的経路の投影、及び/又は、冠状面上の針9を記号で表した三次元の線の投影を含み、投影は、このようにして2次元の湾曲した線を定義する、2次元画像、及び/又は、
−3次元の線を通過する面、及び/又は、仮想的経路を通過する面によって定義された画像であって、画像の理解を促進するために、好ましくは、少なくとも1つの2次元画像と共に並んで表示される画像(通常は、3次元の線及び/又は仮想的経路を通過する3次元表面を定義することによって開始し、この表面は、全てがX軸、Y軸又はZ軸に平行な線で定義されかつ好ましくはZ軸に平行であり、この表面は、2次元画像を取得するために平坦化される。例えば、画像は、3次元の線を通過し、それから仮想的経路を通過する面によって定義されており、器具及び仮想的経路の両方を含む画像の生成を可能にする。)
−第1の器具209aの点を含む第1の自動的にリフレッシュされた2次元画像であって、ここでは、解剖学的な体積への導入の点は、3次元画像によって定義される、2次元画像(図9cに対応する)、
−第2の器具209bの点、即ち、3次元画像によって定義された解剖学的な体積への導入の点、を含む第2の自動的にリフレッシュされた2次元画像(図9dに対応する)、及び、
−第1の器具209aの点、又は、3次元画像によって定義された解剖学的な体積への導入の点、を含む第3の自動的にリフレッシュされた2次元画像(図9bに対応する)。
Claims (16)
- 医療器具をガイドする装置であって、
−前記医療器具と、
−支持部(3)と、医療用撮像プローブ(4)と、を有するモニタ装置(2)であって、前記支持部の上に配置されると共に、患者の内部又は表面に存在する少なくとも1つのターゲットの近傍に配置されることを意図された、モニタ装置と、
−スクリーン(10)と、
−少なくとも1つの3次元画像を生成するために、前記装置を制御すると共に、前記スクリーンと前記医療用撮像プローブとに接続された、制御ユニット(11)と、
を備え、
前記制御ユニットは、少なくとも前記3次元画像から、前記医療器具の変形を示す少なくとも1つの2次元画像を前記スクリーン上に生成するように構成されており、
前記制御ユニットは、挿入が前記ターゲットのところまで継続されている場合に、前記医療器具の変形から前記医療器具の仮想的経路を見積もると共に、前記仮想的経路と前記ターゲットとの間の少なくとも1つの間隔を推定するように、構成されている、装置。 - 前記制御ユニット(11)は、前記医療器具の変形を示す2次元画像上に前記医療器具の前記仮想的経路を表示するように構成されている請求項1に記載の装置。
- 前記制御ユニット(11)は、変形した前記医療器具のいくつかの点から、変形した前記医療器具によって形成される線を算出し、
前記制御ユニットは、前記医療器具の前記仮想的経路を見積もるために当該線を使用するように構成されている、請求項1又は請求項2に記載の装置。 - 前記制御ユニット(11)は、前記間隔が所与の閾値を超過した際にアラームを起動する、請求項1から請求項3の何れか1項に記載の装置。
- 前記制御ユニット(11)は、前記アラームを起動するためのメッセージを前記スクリーン(10)上に表示する、請求項4に記載の装置。
- 少なくとも前記3次元画像又は前記2次元画像は、自動的にリフレッシュされる、請求項1から請求項5の何れか1項に記載の装置。
- 前記仮想的経路は、自動的に更新され、かつ/又は、前記仮想的経路と前記ターゲットとの間の前記間隔は、自動的に更新される、請求項1から請求項6の何れか1項に記載の装置。
- 前記医療器具は、前記モニタ装置(2)によって携帯される、請求項1から請求項7の何れか1項に記載の装置。
- 前記医療器具は、前記モニタ装置の針ホルダ(5)によってガイドされる生検針(9)を有する、請求項1から請求項8の何れか1項に記載の装置。
- 前記装置は、少なくとも2つの前記医療器具を有し、
前記装置は、前記制御ユニット(11)が、
−第1の医療器具の点を含む第1の2次元画像及び第2の医療器具の点を含む第2の2次元画像、及び/又は、
−前記第1の医療器具の点及び前記第2の医療器具の点を含む2次元画像、
を前記スクリーン(10)上に生成するように構成されている、請求項1から請求項9の何れか1項に記載の装置。 - 前記医療器具の変形を示す前記2次元画像は、前記3次元画像によって定義された解剖学的体積への前記医療器具の導入の少なくとも1つの点を含み、当該点は、「前記医療器具の挿入点」と称される、請求項1から請求項10の何れか1項に記載の装置。
- 前記医療器具の変形を示す前記2次元画像は、前記ターゲットに作用することを意図する前記医療器具の少なくとも1つの点を含み、当該点は、「前記医療器具の有用な部分」と称される、請求項1から請求項11の何れか1項に記載の装置。
- 前記制御ユニット(11)は、前記3次元画像から、前記医療器具の挿入点及び前記医療器具の有用な部分の両方を提示する少なくとも1つの2次元画像を前記スクリーン上に生成するように構成されている、請求項11及び請求項12に記載の装置。
- 前記制御ユニット(11)は、少なくとも1つの2次元画像を前記スクリーン上に生成するように構成されており、当該2次元画像は、体積画像の軸の周りの振幅の平均又は合計の計算による前記体積画像の面への低減から導出されている、請求項1から請求項13の何れか1項に記載の装置。
- 前記制御ユニット(11)は、前記医療用撮像プローブの参照位置と前記医療器具の参照位置とを調整するために前記医療用撮像プローブを操縦できるように構成されている、請求項1から請求項14の何れか1項に記載の装置。
- 請求項1から請求項15の何れか1項に記載の装置を使用することによって、前記医療器具をガイドする方法であって、前記方法は、
−前記ターゲットの近傍内に前記医療用撮像プローブ(4)を移動させるステップと、
−前記医療器具を前記ターゲットへ移動させるステップと、
−少なくとも前記医療器具の変形を示す前記2次元画像を前記スクリーン(10)上に表示するステップと、
−挿入が前記ターゲットまで継続されている場合に、前記3次元画像上及び/又は前記2次元画像上から選択された変形した前記医療器具のいくつかの点から、変形した前記医療器具によって形成される線を算出することによって、かつ、前記医療器具の前記仮想的経路を見積もるために当該線を使用することによって、前記医療器具の前記仮想的経路を見積もるステップと、
−前記仮想的経路と前記ターゲットとの間の少なくとも1つの間隔を推定するステップと、
を有する、方法。
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