JP2023093424A - 管状構造体内の物体の位置を決定するための位置決定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
- 管状構造体内の1つの経路(通路)に沿った複数の第1の箇所における曲率値の第1の分布(第1の分布情報)を提供するための第1の提供ユニットと、
- 物体に沿った複数の第2の箇所における歪み値(伸び値)又は曲率値の第2の分布(第2の分布情報)を提供するための第2の提供ユニットと、
- 第1の分布と第2の分布に基づき、その経路に対する物体の位置を決定するための位置決定ユニットと
を含む。
即ち本発明の第1の視点により、
管状構造体内の縦長の物体の位置を決定するための位置決定装置であって、当該位置決定装置は、
- 管状構造体内の1つの経路に沿った複数の第1の箇所における曲率値の第1の分布を提供するための第1の提供ユニットと、
- 物体に沿った複数の第2の箇所における歪み値又は曲率値の第2の分布を提供するための第2の提供ユニットと、
- 第1の分布と第2の分布に基づき、その経路に対する物体の位置を決定するための位置決定ユニットとを含むこと、
を特徴とする位置決定装置が提供される。
更に本発明の第2の視点により、
画像化システムであって、当該画像化システムは、
- 前記第1の視点に記載の管状構造体内の縦長の物体の位置を決定するための位置決定装置と、
- 管状構造体の画像を提供するための画像形成ユニットと、
- 提供された画像と、決定された位置とに基づき、管状構造体の視覚化を生成するための視覚化生成ユニットとを有すること、
を特徴とする画像化システムが提供される。
更に本発明の第3の視点により、
管状構造体内の縦長の物体の位置を決定するための位置決定方法であって、当該方法は、
- 第1の提供ユニットにより、管状構造体内の1つの経路に沿った複数の第1の箇所における曲率値の第1の分布を提供すること、
- 第2の提供ユニットにより、物体に沿った複数の第2の箇所における歪み値又は曲率値の第2の分布を提供すること、
- 位置決定ユニットにより、第1の分布と第2の分布に基づき、その経路に対する物体の位置を決定することを含むこと、
を特徴とする位置決定方法が提供される。
更に本発明の第4の視点により、
画像化方法であって、当該画像化方法は、
- 画像形成ユニットにより、管状構造体の画像を提供すること、
- 前記第1の視点に記載の位置決定装置により、管状構造体内の縦長の物体の位置を決定すること、及び、
- 視覚化生成ユニットにより、提供された画像と、決定された位置とに基づき、管状構造体の視覚化を生成することを含むこと、
を特徴とする画像化方法が提供される。
更に本発明の第5の視点により、
縦長の医療要素の位置を決定するためのコンピュータプログラムであって、当該コンピュータプログラムは、前記第3の視点に記載の位置決定方法が前記第1の視点に記載の位置決定装置で実行される場合に、前記第3の視点に記載の位置決定方法を実行するために、前記第1の視点に記載の位置決定装置に指示を与えるように適合されているプログラムコード手段を有すること、
を特徴とするコンピュータプログラムが提供される。
更に本発明の第6の視点により、
画像化コンピュータプログラムであって、当該画像化コンピュータプログラムは、当該コンピュータプログラムが前記第2の視点に記載の画像化システムで実行される場合に、前記第4の視点に記載の画像化方法を実行するために、前記第2の視点に記載の画像化システムに指示を与えるためのプログラムコード手段を含むこと、
を特徴とする画像化コンピュータプログラムが提供される。
尚、本願の特許請求の範囲に付記された図面参照符号は、専ら本発明の理解の容易化のためのものであり、図示の形態への限定を意図するものではないことを付言する。
(形態1)
管状構造体内の縦長の物体の位置、特に医療器具の位置を決定するための位置決定装置であって、当該位置決定装置は、
- 管状構造体内の1つの経路に沿った複数の第1の箇所における曲率値の第1の分布を提供するための第1の提供ユニットと、
- 物体に沿った複数の第2の箇所における歪み値又は曲率値の第2の分布を提供するための第2の提供ユニットと、
- 第1の分布と第2の分布に基づき、その経路に対する物体の位置を決定するための位置決定ユニットと
を含むこと。
(形態2)
前記第1の提供ユニットは、第1の分布として、管状構造体内の1つの経路に沿った曲率値のスカラ量の分布を提供するように適合されていること、が好ましい。
(形態3)
前記第2の提供ユニットは、第2の分布を、物体に沿って配設されている複数の光学的な歪みセンサの光学的な信号に基づいて決定するように適合されること、が好ましい。
(形態4)
前記位置決定ユニットは、
- 1つの経路に対する物体の様々な可能な候補位置について第1の分布と第2の分布に対して非類似性尺度を適用するように適合されており、但し非類似性尺度は、その経路に対する物体の各候補位置に対し、それぞれの候補位置における両方の分布の非類似性を示す非類似性値をもたらすように適合されていること、
- その経路に対する物体の位置を、異なる候補位置に対して決定された非類似性値に基づいて決定するように適合されていること、が好ましい。
(形態5)
前記第1の提供ユニットは、管状構造体内の複数の経路に対し、曲率値の複数の第1の分布を提供するように適合されており、前記位置決定ユニットは、これらの経路の1つに対する物体の位置を、複数の第1の分布と1つの第2の分布に基づいて決定するように適合されていること、が好ましい。
(形態6)
前記位置決定ユニットは、
- 各経路に対し、それぞれの経路に対する物体の異なる候補位置について非類似性値の分布を決定し、
- 経路の1つに対する物体の位置を、異なる経路と異なる候補位置に対して決定された非類似性値に基づいて決定するように適合されていること、が好ましい。
(形態7)
前記第2の提供ユニットは、異なる時点に対し、物体に沿った複数の第2の分布を提供するように適合されており、これらの複数の第2の分布は、管状構造体の1つの経路に対する物体の複数の位置に対応し、前記位置決定ユニットは、
- 各経路に対し及び各時点に対しそれぞれ、それぞれの経路に対する物体の異なる候補位置について非類似性値の分布を決定するように適合されており、
- 経路の1つに対する物体の位置を、異なる経路と、異なる時点と、異なる候補位置に対して決定された非類似性値に基づいて決定するように適合されていること、が好ましい。
(形態8)
異なる時点と異なる候補位置に対して決定された非類似性値は、1つのマップとして把握可能であり、このマップ内における、それぞれの時点と候補位置により固定されている異なる場所に対し、それぞれ非類似性値が記入されており、位置決定ユニットは、
- ルート尺度を提供するように適合されており、このルート尺度は、それぞれのマップを通るルートにおいて、最も遅い時点に対する1つの候補位置で終了し且つより前の時点に対する1つの候補位置で開始するルートに対し、それぞれのルートに沿った非類似性値に依存するルート値をもたらし、
- 各経路に対し、ルート尺度を用い、それぞれのマップを通るルートにおいて、最小のルート値が決定されるルートを決定するように適合されており、それにより異なる経路に対し、従って異なるマップに対し、それぞれ最適のルートが検出され、そして、
- 経路の1つに対する物体の位置を、それらの最適のルートに対して決定されたルート値を考慮のもと、異なる経路に対して検出された最適のルートに基づいて決定するように適合されていること、が好ましい。
(形態9)
前記位置決定ユニットは、それぞれのルートに沿った非類似性値の合計が増加するにつれて大きくなる成分を有するルート尺度を提供するように適合されていること、が好ましい。
(形態10)
前記位置決定ユニットは、
- 異なる時点に対し、最適のルートを検出するように適合されており、それにより異なる時点と異なる経路に対し、それぞれ、対応のルート値を有する最適のルートが決定され、但し1つの経路と1つの所定の時点に対し、対応のルート値を有する最適のルートを決定するために、その所定の時点に対し及びより前の時点に対し及び候補位置に対して検出された非類似性値が使用され、これらの非類似性値は、それぞれの経路とその所定の時点に対する1つのマップとして把握可能であり、
- 各時点において、検出された最適の複数ルートから、最小のルート値が決定されている最適のルートを選択するように適合されており、但し最小のルート値を有する最適のルートが選択される前に、より前の時点では、他の最適のルートに対して決定されているルート値と比較して最小のルート値が決定されていない最適のルートに対し、ルート値が増加され、
- 経路の1つに対する物体の位置として、選択された最適のルートにより規定されている位置を決定するように適合されていること、が好ましい。
(形態11)
前記位置決定ユニットは、以下の構成により非類似性尺度を適用するように適合されており、即ち、
- 第1の分布の空間的な第1の勾配分布が決定され、
- 第2の分布の空間的な第2の勾配分布が決定され、
- 物体に沿った各場所に対し、第2の分布のそれぞれの勾配が第1の分布のそれぞれの曲率勾配と比較され、但しそれぞれの候補位置は、それぞれの場所において第2の分布のどのそれぞれの勾配が第1の分布のどのそれぞれの曲率勾配と比較されるのかを規定し、但しそれぞれの場所に対し及びそれぞれの候補位置に対し、下位非類似性尺度が使用され、この下位非類似性尺度は、a)互いの勾配の方向に依存し、及び/又は、b)第1の分布の勾配の大きさと第2の分布の勾配の大きさに依存し、但し各場所に対して下位非類似性尺度を適用することにより下位非類似性値が決定され、
- 1つの候補位置に対して決定されている下位非類似性値は、それぞれの候補位置に対してそれぞれの非類似性値を決定するために合計されること、が好ましい。
(形態12)
前記位置決定ユニットは、以下の構成により非類似性尺度を適用するように適合されており、即ち、
- 第1の分布の局所的な最大値(即ち極大値)が決定され、
- 第2の分布の局所的な最大値(即ち極大値)が決定され、
- 第1の分布の各局所的な最大値に対して第2の分布の1つの局所的な最大値が割り当てられ、それにより割り当てられた局所的な最大値の間の全ての空間的な間隔の合計は最小であり、但し第2の分布の各局所的な最大値は、第1の分布の1つの局所的な最大値にのみ割り当てられ、
- 第1の分布における割り当てられた局所的な最大値と、第2の分布における割り当てられた局所的な最大値との間の空間的な間隔が加算されること、が好ましい。
(形態13)
前記位置決定ユニットは、以下の構成により非類似性尺度を適用するように適合されており、即ち、
- 物体に沿った各場所に対し、第2の分布のそれぞれの値が第1の分布のそれぞれの値と比較され、但しそれぞれの候補位置は、それぞれの場所において第2の分布のどのそれぞれの値が第1の分布のどのそれぞれの値と比較されるのかを規定し、但しそれぞれの場所に対し及びそれぞれの候補位置に対し、下位非類似性尺度が使用され、この下位非類似性尺度は、a)第1の分布のそれぞれの値が予め定められた第1の閾値の上側に位置する場合、又はb)第1の分布のそれぞれの値がその第1の閾値の下側に位置し且つ第2の分布のそれぞれの値が予め定められた第2の閾値の下側に位置する場合には、ゼロであり、それ以外では、正の値を有し、
- 1つの候補位置に対して決定されている下位非類似性値は、それぞれの候補位置に対してそれぞれの非類似性値を決定するために合算されること、が好ましい。
(形態14)
前記位置決定ユニットは、相互相関、特に正規化された相互相関が、それぞれの候補位置に対して第1の分布と第2の分布に適用されることにより、非類似性尺度を適用するように適合されていること、が好ましい。
(形態15)
画像化システムであって、当該画像化システムは、
- 形態1に記載の管状構造体内の縦長の物体の位置を決定するための位置決定装置と、
- 管状構造体の画像を提供するための画像形成ユニットと、
- 提供された画像と、決定された位置とに基づき、管状構造体の視覚化を生成するための視覚化生成ユニットと
を有すること。
(形態16)
管状構造体内の縦長の物体の位置を決定するための位置決定方法であって、当該方法は、
- 第1の提供ユニットにより、管状構造体内の1つの経路に沿った複数の第1の箇所における曲率値の第1の分布を提供すること、
- 第2の提供ユニットにより、物体に沿った複数の第2の箇所における歪み値又は曲率値の第2の分布を提供すること、
- 位置決定ユニットにより、第1の分布と第2の分布に基づき、その経路に対する物体の位置を決定すること
を含むこと。
(形態17)
画像化方法であって、当該画像化方法は、
- 画像形成ユニットにより、管状構造体の画像を提供すること、
- 形態1に記載の位置決定装置により、管状構造体内の縦長の物体の位置を決定すること、及び、
- 視覚化生成ユニットにより、提供された画像と、決定された位置とに基づき、管状構造体の視覚化を生成すること
を含むこと。
(形態18)
縦長の医療要素の位置を決定するためのコンピュータプログラムであって、当該コンピュータプログラムは、形態16に記載の位置決定方法が形態1に記載の位置決定装置で実行される場合に、形態16に記載の位置決定方法を実行するために、形態1に記載の位置決定装置に指示を与えるように適合されているプログラムコード手段を有すること。
(形態19)
画像化コンピュータプログラムであって、当該画像化コンピュータプログラムは、当該コンピュータプログラムが形態15に記載の画像化システムで実行される場合に、形態17に記載の画像化方法を実行するために、形態15に記載の画像化システムに指示を与えるためのプログラムコード手段を含むこと。
- 請求項1に記載の管状構造体内の縦長の物体の位置を決定するための位置決定装置と、
- 管状構造体の画像を提供するための画像形成ユニットと、
- 提供された画像と、決定された位置とに基づき、管状構造体の視覚化を生成するための視覚化生成ユニットと
を有する。
- 第1の提供ユニットにより、管状構造体内の1つの経路に沿った複数の第1の箇所における曲率値の第1の分布を提供すること、
- 第2の提供ユニットにより、物体に沿った複数の第2の箇所における歪み値又は曲率値の第2の分布を提供すること、
- 位置決定ユニットにより、第1の分布と第2の分布に基づき、その経路に対する物体の位置を決定すること
を含む。
- 画像形成ユニットにより、管状構造体の画像を提供すること、
- 請求項1に記載の位置決定装置により、管状構造体内の縦長の物体の位置を決定すること、及び、
- 視覚化生成ユニットにより、提供された画像と、決定された位置とに基づき、管状構造体の視覚化を生成すること
を含む。
2 患者用寝椅子
3 患者
4 器具(カテーテル)
5 位置決定装置
6 第1の提供ユニット
7 第2の提供ユニット
8 位置決定ユニット
10 画像形成ユニット
11 視覚化生成ユニット
12 入力ユニット
13 出力ユニット
31 血管グラフ
32~35 曲率値プロファイル
38 EKP(エネルギーマップ)
39 最適のルート
40~42 OKK(最適のコスト曲線)
43、44 ペナルティタームを加えたOKK
45 ペナルティターム
K 曲率
x 個所
p 候補位置
t 時間
W ルート値
X カテーテルの位置
101~106 画像化方法のステップ
- 管状構造体内の1つの経路(通路)に沿った複数の第1の箇所における曲率値の第1の分布(第1の分布情報)を提供するための第1の提供ユニットと、
- 物体に沿った複数の第2の箇所における歪み値(伸び値)又は曲率値の第2の分布(第2の分布情報)を提供するための第2の提供ユニットと、
- 第1の分布と第2の分布に基づき、その経路に対する物体の位置を決定するための位置決定ユニットと
を含む。
即ち本発明の第1の視点により、
管状構造体内の縦長の物体の位置を決定するための位置決定装置であって、当該位置決定装置は、
- 管状構造体内の1つの経路に沿った複数の第1の箇所における曲率値の第1の分布を提供するための第1の提供ユニットと、
- 物体に沿った複数の第2の箇所における歪み値又は曲率値の第2の分布を提供するための第2の提供ユニットと、
- 第1の分布と第2の分布に基づき、その経路に対する物体の位置を決定するための位置決定ユニットとを含むこと、
を特徴とする位置決定装置が提供される。
より詳しくは、前記第1の視点において、
管状構造体内の縦長の物体の位置を決定するための位置決定装置であって、当該位置決定装置は、
- 管状構造体内の1つの経路に沿った複数の第1の箇所における管状構造体の曲率値の第1の分布を提供するための第1の提供ユニットを含み、但し前記第1の提供ユニットは、管状構造体内の複数の経路に対し、曲率値の複数の第1の分布を提供するように適合されていること、
- 物体に沿った複数の第2の箇所における物体の歪み値又は曲率値の第2の分布を提供するための第2の提供ユニットを含み、但し前記第2の提供ユニットは、異なる時点に対し、物体に沿った複数の第2の分布を提供するように適合されており、これらの複数の第2の分布は、管状構造体の1つの経路に対する物体の複数の位置に対応すること、
- 位置決定ユニットを含み、前記位置決定ユニットは、次のように適合されていること、即ち、
- 各経路に対し及び各時点に対しそれぞれ、それぞれの経路に対する物体の異なる候補位置について非類似性値の分布を決定するように適合されており、但しその経路に対する物体の様々な可能な候補位置について対応の第1の分布と対応の第2の分布に対して非類似性尺度が適用され、この非類似性尺度は、それぞれの経路に対する物体の各候補位置に対し、それぞれの候補位置における両方の分布の非類似性を示す非類似性値をもたらすように適合されており、但し異なる時点と異なる候補位置に対して決定された非類似性値は、1つのマップとして把握可能であり、このマップ内における、それぞれの時点と候補位置により固定されている異なる場所に対し、それぞれ非類似性値が記入されていること、
- ルート尺度を提供するように適合されており、このルート尺度は、それぞれのマップを通るルートにおいて、最も遅い時点に対する1つの候補位置で終了し且つより前の時点に対する1つの候補位置で開始するルートに対し、それぞれのルートに沿った非類似性値に依存するルート値をもたらすこと、
- 各経路に対し、ルート尺度を用い、それぞれのマップを通るルートにおいて、最小のルート値が決定されるルートを決定するように適合されており、それにより異なる経路に対し、従って異なるマップに対し、それぞれ最適のルートが検出されること、及び、
- 経路の1つに対する物体の位置を、それらの最適のルートに対して決定されたルート値を考慮のもと、異なる経路に対して検出された最適のルートに基づいて決定するように適合されていること
を特徴とする。
更に本発明の第2の視点により、
画像化システムであって、当該画像化システムは、
- 前記第1の視点に記載の管状構造体内の縦長の物体の位置を決定するための位置決定装置と、
- 管状構造体の画像を提供するための画像形成ユニットと、
- 提供された画像と、決定された位置とに基づき、管状構造体の視覚化を生成するための視覚化生成ユニットとを有すること、
を特徴とする画像化システムが提供される。
更に本発明の第3の視点により、
管状構造体内の縦長の物体の位置を決定するための位置決定方法であって、当該方法は、
- 第1の提供ユニットにより、管状構造体内の1つの経路に沿った複数の第1の箇所における曲率値の第1の分布を提供すること、
- 第2の提供ユニットにより、物体に沿った複数の第2の箇所における歪み値又は曲率値の第2の分布を提供すること、
- 位置決定ユニットにより、第1の分布と第2の分布に基づき、その経路に対する物体の位置を決定することを含むこと、
を特徴とする位置決定方法が提供される。
より詳しくは、前記第3の視点において、
管状構造体内の縦長の物体の位置を決定するための位置決定方法であって、当該方法は、以下のステップ、即ち、
- 第1の提供ユニットが、管状構造体内の1つの経路に沿った複数の第1の箇所における管状構造体の曲率値の第1の分布を提供するステップ、但し管状構造体内の複数の経路に対し、曲率値の複数の第1の分布が提供されること、
- 第2の提供ユニットが、物体に沿った複数の第2の箇所における物体の歪み値又は曲率値の第2の分布を提供するステップ、但し異なる時点に対し、物体に沿った複数の第2の分布が提供され、これらの複数の第2の分布は、管状構造体の1つの経路に対する物体の複数の位置に対応すること、
- 位置決定ユニットが、各経路に対し及び各時点に対しそれぞれ、それぞれの経路に対する物体の異なる候補位置について非類似性値の分布を決定するステップ、但しその経路に対する物体の様々な可能な候補位置について対応の第1の分布と対応の第2の分布に対して非類似性尺度が適用され、この非類似性尺度は、それぞれの経路に対する物体の各候補位置に対し、それぞれの候補位置における両方の分布の非類似性を示す非類似性値をもたらすように適合されており、但し異なる時点と異なる候補位置に対して決定された非類似性値は、1つのマップとして把握可能であり、このマップ内における、それぞれの時点と候補位置により固定されている異なる場所に対し、それぞれ非類似性値が記入されていること、
- 位置決定ユニットが、ルート尺度を提供するステップ、但しこのルート尺度は、それぞれのマップを通るルートにおいて、最も遅い時点に対する1つの候補位置で終了し且つより前の時点に対する1つの候補位置で開始するルートに対し、それぞれのルートに沿った非類似性値に依存するルート値をもたらすこと、
- 位置決定ユニットが、各経路に対し、ルート尺度を用い、それぞれのマップを通るルートにおいて、最小のルート値が決定されるルートを決定するステップ、但しそれにより異なる経路に対し、従って異なるマップに対し、それぞれ最適のルートが検出されること、及び、
- 位置決定ユニットが、経路の1つに対する物体の位置を、それらの最適のルートに対して決定されたルート値を考慮のもと、異なる経路に対して検出された最適のルートに基づいて決定するステップ、
を含むこと
を特徴とする。
更に本発明の第4の視点により、
画像化方法であって、当該画像化方法は、
- 画像形成ユニットにより、管状構造体の画像を提供すること、
- 前記第1の視点に記載の位置決定装置により、管状構造体内の縦長の物体の位置を決定すること、及び、
- 視覚化生成ユニットにより、提供された画像と、決定された位置とに基づき、管状構造体の視覚化を生成することを含むこと、
を特徴とする画像化方法が提供される。
より詳しくは、前記第4の視点において、
画像化方法であって、当該画像化方法は、以下のステップ、即ち、
- 画像形成ユニットが、管状構造体の画像を提供するステップ、
- 前記第1の視点に記載の位置決定装置が、管状構造体内の縦長の物体の位置を決定するステップ、及び、
- 視覚化生成ユニットが、提供された画像と、決定された位置とに基づき、管状構造体の視覚化を生成するステップ、
を含むこと
を特徴とする。
更に本発明の第5の視点により、
縦長の医療要素の位置を決定するためのコンピュータプログラムであって、当該コンピュータプログラムは、前記第3の視点に記載の位置決定方法が前記第1の視点に記載の位置決定装置で実行される場合に、前記第3の視点に記載の位置決定方法を実行するために、前記第1の視点に記載の位置決定装置に指示を与えるように適合されているプログラムコード手段を有すること、
を特徴とするコンピュータプログラムが提供される。
更に本発明の第6の視点により、
画像化コンピュータプログラムであって、当該画像化コンピュータプログラムは、当該コンピュータプログラムが前記第2の視点に記載の画像化システムで実行される場合に、前記第4の視点に記載の画像化方法を実行するために、前記第2の視点に記載の画像化システムに指示を与えるためのプログラムコード手段を含むこと、
を特徴とする画像化コンピュータプログラムが提供される。
尚、本願の特許請求の範囲に付記された図面参照符号は、専ら本発明の理解の容易化のためのものであり、図示の形態への限定を意図するものではないことを付言する。
Claims (19)
- 管状構造体内の縦長の物体(4)の位置を決定するための位置決定装置であって、当該位置決定装置(5)は、
- 管状構造体内の1つの経路に沿った複数の第1の箇所における曲率値の第1の分布を提供するための第1の提供ユニット(6)と、
- 物体(4)に沿った複数の第2の箇所における歪み値又は曲率値の第2の分布を提供するための第2の提供ユニット(7)と、
- 第1の分布と第2の分布に基づき、その経路に対する物体(4)の位置を決定するための位置決定ユニット(8)と
を含むこと。 - 前記第1の提供ユニット(6)は、第1の分布として、管状構造体内の1つの経路に沿った曲率値のスカラ量の分布を提供するように適合されていること
を特徴とする、請求項1に記載の位置決定装置。 - 前記第2の提供ユニット(7)は、第2の分布を、物体(4)に沿って配設されている複数の光学的な歪みセンサの光学的な信号に基づいて決定するように適合されること
を特徴とする、請求項1又は2に記載の位置決定装置。 - 前記位置決定ユニット(8)は、
- 1つの経路に対する物体(4)の様々な可能な候補位置について第1の分布と第2の分布に対して非類似性尺度を適用するように適合されており、但し非類似性尺度は、その経路に対する物体(4)の各候補位置に対し、それぞれの候補位置における両方の分布の非類似性を示す非類似性値をもたらすように適合されていること、
- その経路に対する物体(4)の位置を、異なる候補位置に対して決定された非類似性値に基づいて決定するように適合されていること
を特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の位置決定装置。 - 前記第1の提供ユニット(6)は、管状構造体内の複数の経路に対し、曲率値の複数の第1の分布を提供するように適合されており、前記位置決定ユニット(8)は、これらの経路の1つに対する物体(4)の位置を、複数の第1の分布と1つの第2の分布に基づいて決定するように適合されていること
を特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載の位置決定装置。 - 前記位置決定ユニット(8)は、
- 各経路に対し、それぞれの経路に対する物体(4)の異なる候補位置について非類似性値の分布を決定し、
- 経路の1つに対する物体(4)の位置を、異なる経路と異なる候補位置に対して決定された非類似性値に基づいて決定するように適合されていること
を特徴とする、請求項4を引用する請求項5に記載の位置決定装置。 - 前記第2の提供ユニット(7)は、異なる時点に対し、物体(4)に沿った複数の第2の分布を提供するように適合されており、これらの複数の第2の分布は、管状構造体の1つの経路に対する物体(4)の複数の位置に対応し、前記位置決定ユニット(8)は、
- 各経路に対し及び各時点に対しそれぞれ、それぞれの経路に対する物体(4)の異なる候補位置について非類似性値の分布を決定するように適合されており、
- 経路の1つに対する物体(4)の位置を、異なる経路と、異なる時点と、異なる候補位置に対して決定された非類似性値に基づいて決定するように適合されていること
を特徴とする、請求項6に記載の位置決定装置。 - 異なる時点と異なる候補位置に対して決定された非類似性値は、1つのマップとして把握可能であり、このマップ内における、それぞれの時点と候補位置により固定されている異なる場所に対し、それぞれ非類似性値が記入されており、位置決定ユニット(8)は、
- ルート尺度を提供するように適合されており、このルート尺度は、それぞれのマップを通るルートにおいて、最も遅い時点に対する1つの候補位置で終了し且つより前の時点に対する1つの候補位置で開始するルートに対し、それぞれのルートに沿った非類似性値に依存するルート値をもたらし、
- 各経路に対し、ルート尺度を用い、それぞれのマップを通るルートにおいて、最小のルート値が決定されるルートを決定するように適合されており、それにより異なる経路に対し、従って異なるマップに対し、それぞれ最適のルートが検出され、そして、
- 経路の1つに対する物体(4)の位置を、それらの最適のルートに対して決定されたルート値を考慮のもと、異なる経路に対して検出された最適のルートに基づいて決定するように適合されていること
を特徴とする、請求項7に記載の位置決定装置。 - 前記位置決定ユニット(8)は、それぞれのルートに沿った非類似性値の合計が増加するにつれて大きくなる成分を有するルート尺度を提供するように適合されていること
を特徴とする、請求項8に記載の位置決定装置。 - 前記位置決定ユニット(8)は、
- 異なる時点に対し、最適のルートを検出するように適合されており、それにより異なる時点と異なる経路に対し、それぞれ、対応のルート値を有する最適のルートが決定され、但し1つの経路と1つの所定の時点に対し、対応のルート値を有する最適のルートを決定するために、その所定の時点に対し及びより前の時点に対し及び候補位置に対して検出された非類似性値が使用され、これらの非類似性値は、それぞれの経路とその所定の時点に対する1つのマップとして把握可能であり、
- 各時点において、検出された最適の複数ルートから、最小のルート値が決定されている最適のルートを選択するように適合されており、但し最小のルート値を有する最適のルートが選択される前に、より前の時点では、他の最適のルートに対して決定されているルート値と比較して最小のルート値が決定されていない最適のルートに対し、ルート値が増加され、
- 経路の1つに対する物体(4)の位置として、選択された最適のルートにより規定されている位置を決定するように適合されていること
を特徴とする、請求項8又は9に記載の位置決定装置。 - 前記位置決定ユニット(8)は、以下の構成により非類似性尺度を適用するように適合されており、即ち、
- 第1の分布の空間的な第1の勾配分布が決定され、
- 第2の分布の空間的な第2の勾配分布が決定され、
- 物体(4)に沿った各場所に対し、第2の分布のそれぞれの勾配が第1の分布のそれぞれの曲率勾配と比較され、但しそれぞれの候補位置は、それぞれの場所において第2の分布のどのそれぞれの勾配が第1の分布のどのそれぞれの曲率勾配と比較されるのかを規定し、但しそれぞれの場所に対し及びそれぞれの候補位置に対し、下位非類似性尺度が使用され、この下位非類似性尺度は、a)互いの勾配の方向に依存し、及び/又は、b)第1の分布の勾配の大きさと第2の分布の勾配の大きさに依存し、但し各場所に対して下位非類似性尺度を適用することにより下位非類似性値が決定され、
- 1つの候補位置に対して決定されている下位非類似性値は、それぞれの候補位置に対してそれぞれの非類似性値を決定するために合計されること
を特徴とする、請求項4~10のいずれか一項に記載の位置決定装置。 - 前記位置決定ユニット(8)は、以下の構成により非類似性尺度を適用するように適合されており、即ち、
- 第1の分布の局所的な最大値(即ち極大値)が決定され、
- 第2の分布の局所的な最大値(即ち極大値)が決定され、
- 第1の分布の各局所的な最大値に対して第2の分布の1つの局所的な最大値が割り当てられ、それにより割り当てられた局所的な最大値の間の全ての空間的な間隔の合計は最小であり、但し第2の分布の各局所的な最大値は、第1の分布の1つの局所的な最大値にのみ割り当てられ、
- 第1の分布における割り当てられた局所的な最大値と、第2の分布における割り当てられた局所的な最大値との間の空間的な間隔が加算されること
を特徴とする、請求項4~10のいずれか一項に記載の位置決定装置。 - 前記位置決定ユニット(8)は、以下の構成により非類似性尺度を適用するように適合されており、即ち、
- 物体(4)に沿った各場所に対し、第2の分布のそれぞれの値が第1の分布のそれぞれの値と比較され、但しそれぞれの候補位置は、それぞれの場所において第2の分布のどのそれぞれの値が第1の分布のどのそれぞれの値と比較されるのかを規定し、但しそれぞれの場所に対し及びそれぞれの候補位置に対し、下位非類似性尺度が使用され、この下位非類似性尺度は、a)第1の分布のそれぞれの値が予め定められた第1の閾値の上側に位置する場合、又はb)第1の分布のそれぞれの値がその第1の閾値の下側に位置し且つ第2の分布のそれぞれの値が予め定められた第2の閾値の下側に位置する場合には、ゼロであり、それ以外では、正の値を有し、
- 1つの候補位置に対して決定されている下位非類似性値は、それぞれの候補位置に対してそれぞれの非類似性値を決定するために合算されること
を特徴とする、請求項4~10のいずれか一項に記載の位置決定装置。 - 前記位置決定ユニット(8)は、相互相関が、それぞれの候補位置に対して第1の分布と第2の分布に適用されることにより、非類似性尺度を適用するように適合されていること
を特徴とする、請求項4~10のいずれか一項に記載の位置決定装置。 - 画像化システムであって、当該画像化システムは、
- 請求項1に記載の管状構造体内の縦長の物体(4)の位置を決定するための位置決定装置(5)と、
- 管状構造体の画像を提供するための画像形成ユニット(10)と、
- 提供された画像と、決定された位置とに基づき、管状構造体の視覚化を生成するための視覚化生成ユニット(11)と
を有すること。 - 管状構造体内の縦長の物体(4)の位置を決定するための位置決定方法であって、当該方法は、
- 第1の提供ユニット(6)により、管状構造体内の1つの経路に沿った複数の第1の箇所における曲率値の第1の分布を提供すること、
- 第2の提供ユニット(7)により、物体(4)に沿った複数の第2の箇所における歪み値又は曲率値の第2の分布を提供すること、
- 位置決定ユニット(8)により、第1の分布と第2の分布に基づき、その経路に対する物体(4)の位置を決定すること
を含むこと。 - 画像化方法であって、当該画像化方法は、
- 画像形成ユニット(10)により、管状構造体の画像を提供すること、
- 請求項1に記載の位置決定装置により、管状構造体内の縦長の物体(4)の位置を決定すること、及び、
- 視覚化生成ユニットにより、提供された画像と、決定された位置とに基づき、管状構造体の視覚化を生成すること
を含むこと。 - 縦長の医療要素の位置を決定するためのコンピュータプログラムであって、当該コンピュータプログラムは、請求項16に記載の位置決定方法が請求項1に記載の位置決定装置(1)で実行される場合に、請求項16に記載の位置決定方法を実行するために、請求項1に記載の位置決定装置に指示を与えるように適合されているプログラムコード手段を有すること。
- 画像化コンピュータプログラムであって、当該画像化コンピュータプログラムは、当該コンピュータプログラムが請求項15に記載の画像化システムで実行される場合に、請求項17に記載の画像化方法を実行するために、請求項15に記載の画像化システムに指示を与えるためのプログラムコード手段を含むこと。
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