JP2023521839A - アブレーション処置システム - Google Patents

Abstract

本明細書では、医療機器１００、２００、４００、５００を動作させる方法が開示される。医療機器は、ディスプレイを有するユーザインタフェース１０８を有する。方法は、解剖学的構造４１６のロケーションを識別する解剖学的セグメンテーション１２２を受信するステップ３００と、少なくとも部分的に解剖学的セグメンテーション内にあるボリューム４１６のロケーションを識別するターゲットゾーンセグメンテーション１２４を受信するステップ３０２とを有する。方法は、ディスプレイを使用してプランニンググラフィカルユーザインタフェース１１２を表示するステップ３０４を更に有する。プランニンググラフィカルユーザインタフェースは、解剖学的セグメンテーション１３６及びターゲットゾーンセグメンテーション１３８の断面ビューをレンダリングするように構成される第１のパネル１３０を有する。プランニンググラフィカルユーザインタフェースは、解剖学的セグメンテーション及びターゲットゾーンセグメンテーションの第１の３次元モデル１４０を表示するように構成される第２のパネル１３２を有する。プランニンググラフィカルユーザインタフェースは、ターゲットゾーンセグメンテーションの残りの部分の第２の３次元モデル１４２を表示するように構成される第３のパネル１３４を更に有する。プランニンググラフィカルユーザインタフェースは、アブレーションゾーンを提供するように構成されるアブレーションセレクタ１４４、１４４'、１４６を更に有する。本方法は、アブレーションセレクタからアブレーションゾーンを受信するステップ３０６と、残りの部分からアブレーションゾーンを除去することによって残りの部分を更新するステップ３０８と、を繰り返すことを更に含む。

Description

本発明は、組織アブレーションシステムに関し、特に、アブレーションのプランニングに関する。

組織アブレーションでは、組織を局所的にアブレーション（ablate）するために、アブレーションプローブが被検体に挿入される。組織をアブレーションするための様々なタイプのプローブが存在する。例えば、熱、低温、高周波電力、及びレーザは全て、組織をアブレーションするために使用されることができる。

米国特許出願公開第20150320509A1号は、外科手術支援システムを開示している。一例において、外科手術の前にキャプチャされた患者の第１の画像が受信される。処置計画は、第１の画像に基づいて生成される。処置計画は、１つ又は複数の外科用器具に関連する情報を含む。外科的処置が開始された後にキャプチャされた患者の第２の画像が受信される。処置計画は、第２の画像から識別された１つ又は複数の外科用器具のいずれかの姿勢に基づいて動的に調整される。調整された処置計画に基づいて外科用器具のうちの少なくとも１つによって病変が処置された後にキャプチャされた患者の第３の画像が受信される。病変に対する更なる処置が必要かどうかは、第３の画像に基づいて決定される。更なる処置が必要とされると決定すると、更新された処置計画が、第３の画像に基づいて動的に生成される。

本発明は、独立請求項における医療機器、コンピュータプログラム、及び方法を提供する。実施形態は従属請求項に記載されている。

組織アブレーションを正確に行うことの困難な部分は、アブレーションを正確に計画することである。実施形態は、アブレーションのプランニングを支援するシステムを提供することができる。解剖学的セグメンテーション及びターゲットゾーンセグメンテーションが受信され、次いで、それらセグメンテーションは、プランニングラフィカルユーザインタフェース上にいくつかの３次元モデルをレンダリングするために使用される。第１の３次元モデルは、解剖学的セグメンテーション及びターゲットゾーンセグメンテーションを示す。第２の３次元モデルは、ターゲットゾーンセグメンテーションの残りの部分を示す。プランニンググラフィカルユーザインタフェース上のアブレーションゾーンセレクタは、アブレーションゾーンの選択を可能にする。次いで、システムは、残りの部分からアブレーションゾーンを除去することによって、残りの部分（第２の３次元モデル）を更新する。このプロセスは、アブレーション全体を計画するために繰り返されることができる。

一態様において、本発明は、ユーザインタフェースを有する医療機器を提供する。ユーザインタフェースはディスプレイを有する。医療機器は、マシン実行可能命令を記憶するメモリを更に有する。医療機器は、医療機器を制御するように構成される計算システムを更に有する。前記医療機器は、それぞれの異なる例において異なる形態をとることができる。いくつかの例において、医療機器は、ワークステーション又はコンピューティングシステムである。他の例において、医療機器は、アブレーションシステムなどの他のコンポーネントを含むことができる。

マシン実行可能命令の実行は、コンピュータシステムに、解剖学的構造のロケーションを識別する解剖学的セグメンテーションを受信させる。解剖学的セグメンテーションは、医用画像のセグメンテーションの形でありうる。他の例において、解剖学的セグメンテーションは、単に、医用画像とは無関係に解剖学的構造の領域を識別することである。マシン実行可能命令の実行は、更に、解剖学的セグメンテーション内に少なくとも部分的にあるボリュームのロケーションを識別するターゲットゾーンセグメンテーションを計算システムに受信させる。このボリュームは、ターゲットゾーンとも呼ばれ得る。

マシン実行可能命令の実行は更に、プロセッサに、ディスプレイを使用してプランニンググラフィカルユーザインタフェースを表示させる。プランニンググラフィカルユーザインタフェースは、解剖学的セグメンテーション及びターゲットゾーンセグメンテーションの断面ビューをレンダリングするように構成される第１のパネルを有する。プランニンググラフィカルユーザインタフェースは更に、解剖学的セグメンテーション及びターゲットゾーンセグメンテーションの第１の３次元モデルのレンダリングを表示するように構成される第２のパネルを有する。

第１の３次元モデルのレンダリングは、例えば、３次元モデルの２次元レンダリングであってもよい。他の例において、３次元レンダリングが使用され得る。プランニンググラフィカルユーザインタフェースは、ターゲットゾーンセグメンテーションの残りの部分の第２の３次元モデルをレンダリングするように構成される第３のパネルを更に有する。プランニンググラフィカルユーザインタフェースは更に、残りの部分内に少なくとも部分的にあるボリュームを記述するアブレーションゾーンを提供するように構成されるアブレーションセレクタを有する。

マシン実行可能命令の実行は更に、計算システムに、アブレーションセレクタからアブレーションゾーンを繰り返し受信させる。マシン実行可能命令の実行は更に、計算システムに、残りの部分からアブレーションゾーンを除去することによって、残りの部分を繰り返し更新させる。この実施形態は、アブレーションのプランニングを支援することができるので、有益であり得る。残りの部分の表示は、適切なアブレーションゾーンを選択することを支援することができる。

別の実施形態において、アブレーションセレクタは、残りの部分内のボリュームの選択を受信するように構成される。マシン実行可能命令の実行は更に、プロセッサに、アブレーションセレクタからボリュームの選択を受信することに応答してアブレーションゾーンを生成させる。例えば、ユーザインタフェースは、アブレーション可能なボリュームを表示し得る。

別の実施形態において、アブレーションセレクタは、残りの部分と交わる軌道の選択を受信するように構成される。マシン実行可能命令の実行は更に、プロセッサに、アブレーションセレクタからの軌道の選択の受信に応答して、アブレーションゾーンを生成させる。特定のアブレーションシステムは、プローブが挿入され得る挿入ポイントのガイド又は設定を有し得る。ユーザインタフェースは、例えば、医師又は他のオペレータが選択することができる可能な軌跡を表示し、次いで、医師又は他のオペレータは、ユーザインタフェースにおいて、アブレーションを計画し、投影された結果を見ることができる。

別の実施形態において、メモリは、残りの部分の入力に応答してアブレーションゾーンを出力するように構成される自動プランニングモジュールを更に有する。アブレーションセレクタは、自動プランニング要求を受信するように構成される。マシン実行可能命令の実行は更に、プロセッサに、自動プランニング要求の受信に応答して、残りの部分を自動プランニングモジュールに入力することによって、アブレーションゾーンを生成させる。自動プランニングモジュールは、例えば、さまざまに異なる態様で実現されることができる。一例において、ニューラルネットワークを使用することで、既存の残りの部分に応じてアブレーションゾーンを選択することが可能である。他の例において、自動プランニングモジュールは、可能な選択の全てを見て、次いで、所定の基準に合致するアブレーションゾーンを選択するサーチアルゴリズムを使用することができる。例えば、アブレーションゾーンは、組織の最大量がアブレーションされるように選択され得る。

別の実施形態において、マシン実行可能命令の実行は更に、アブレーションセレクタからアブレーションゾーンを受信することに応答して、アブレーションプローブを挿入するための挿入指示をプロセッサに生成させる。医療機器は、例えば、アブレーション手術を計画する際に有用であり得る。プランニングが行われている間又は行われた後に、挿入指示が、医師又は医療技術者による使用のために提供されることもできる。

別の実施形態において、医療機器は、アブレーションプローブを有するアブレーションプローブシステムを有する。医療機器は、解剖学的セグメンテーションにレジストレーションされたアブレーションプローブ追跡システムを更に有する。アブレーションプローブ追跡システムは、例えば、様々な異なる方法で実現されることができる。例えば、アブレーションプローブ上に、追跡を可能にする無線周波数タグ又は他の送信器があってもよい。他の場合には、アブレーションプローブ追跡システムは、ＣＴシステム又は磁気共鳴イメージングシステムなどからの入力医用画像を使用して、プローブを少なくとも部分的に追跡することができる。

マシン実行可能命令の実行は、更に、計算システムに、アブレーションプローブからプローブ追跡データを受信させる。マシン実行可能命令の実行は、更に、プローブ追跡データを使用して、計算システムに残りの部分を更新させる。アブレーションプローブが実際に対象に挿入されるとき、アブレーションプローブが到達する実際の領域は、意図されるものとは異なることがある。この実施形態において、残りの部分は、アブレーションプローブの実際の位置と合致するように更新される。

別の実施形態において、アブレーションプローブは、高周波アブレーションプローブである。

別の実施形態において、アブレーションプローブは、マイクロ波アブレーションプローブである。

別の実施形態において、アブレーションプローブは、高密度焦点式超音波アブレーションプローブである。

別の実施形態において、アブレーションプローブは、焦点又は集束レーザアブレーションプローブである。

別の実施形態において、アブレーションプローブは、不可逆的エレクトロポレーションプローブである。

別の実施形態において、アブレーションプローブは、低温アブレーションプローブである。

別の実施形態において、医療機器は、ガイダンス医療撮像システムを更に有する。マシン実行可能命令の実行は更に、計算システムに、アブレーションプローブからの追跡データの取得中にリアルタイムにガイダンス医用画像データを取得するようガイダンス医用撮像システムを制御させる。マシン実行可能命令の実行は更に、コンピュータシステムに、リアルタイムにユーザインタフェース上にガイダンス医用画像データを表示させる。リアルタイムのガイダンス医用画像データは、例えば、プローブの位置を正確に追跡し、位置を特定し、更に、残りの部分を更新するために使用されることができる。

別の実施形態において、ガイダンス医用撮像システムは、コンピュータトモグラフィシステムである。

別の実施形態において、ガイダンス医用撮像システムは、超音波撮像システムである。

別の実施形態において、ガイダンス医用撮像システムは、磁気共鳴イメージングシステムである。

別の実施形態において、ガイダンス医療撮像システムは、Ｘ線透視装置である。

別の実施形態において、マシン実行可能命令の実行は更に、計算システムに、対象の関心領域を記述するプランニング磁気共鳴画像を受信させる。解剖学的セグメンテーションが、プランニング磁気共鳴画像内の解剖学的構造のロケーションを識別する。第１のパネルは、プランニング磁気共鳴画像の断面ビューをレンダリングするように更に構成される。

別の実施形態において、メモリは、プランニング磁気共鳴画像の入力に応答して、解剖学的セグメンテーション及び／又はターゲットゾーンセグメンテーションを生成するように構成される自動セグメンテーションアルゴリズムを更に記憶する。マシン実行可能命令の実行は更に、プロセッサに、プランニング磁気共鳴画像を自動セグメント化アルゴリズムに入力することによって、解剖学的セグメンテーション及び／又はターゲットゾーンセグメンテーションを生成させる。

自動化されたセグメンテーションアルゴリズムは、様々な方法で実現され得る。一例において、自動セグメンテーションアルゴリズムは、ニューラルネットワークとして実現される。他の例において、自動セグメンテーションアルゴリズムは、解剖学的アトラスを使用することによってセグメンテーションを実行することができる。別の例において、自動セグメンテーションアルゴリズムは、セグメンテーションを実行するために変形可能な形状モデルを使用する。

別の実施形態において、医療機器は、対象のプランニングｋ空間データを取得するように構成されるプランニング磁気共鳴画像システムを更に有する。プランニング磁気共鳴画像に関するラベルプランニングは、特定の磁気共鳴イメージングシステムを示すことを意図している。同様に、プランニングｋ空間データという用語は、特定のｋ空間データを示すことを意図し、プランニングという単語は、ラベルとして使用される。メモリは、プランニングｋ空間データを取得するために磁気共鳴イメージングシステムを制御するように構成される計画パルスシーケンスコマンドを更に含む。

マシン実行可能命令の実行は、更に、計算システムに、プランニングｋ空間データを取得するためにプランニングパルスシーケンスコマンドを用いてプランニング磁気共鳴イメージングシステムを制御させる。マシン実行可能命令の実行は更に、計算システムに、プランニングｋ空間データからプランニング磁気共鳴画像を再構成させる。

別の実施形態において、ディスプレイは、３次元ディスプレイである。これは、例えば、ゴーグル又は他の仮想現実又は拡張現実システムによって提供されるディスプレイであってもよい。マシン実行可能命令の実行は更に、プロセッサに、３次元ディスプレイを使用して、第１の３次元モデル及び第２の３次元モデルを３次元的にレンダリングさせる。

別の態様において、本発明は、医療機器を制御する計算システムによる実行のためのマシン実行可能命令を含むコンピュータプログラムを提供する。医療機器は、ディスプレイを有するユーザインタフェースを有する。マシン実行可能命令の実行は、コンピュータシステムに、解剖学的構造のロケーションを識別する解剖学的セグメンテーションを受信させる。マシン実行可能命令の実行は、更に、解剖学的セグメンテーション内の少なくとも部分的にボリュームの位置を識別するターゲットゾーンセグメンテーションを計算システムに受信させる。マシン実行可能命令の実行は更に、計算システムに、ディスプレイを使用してプランニンググラフィカルユーザインタフェースを表示させる。

プランニンググラフィカルユーザインタフェースは、解剖学的セグメンテーション及びターゲットゾーンセグメンテーションの断面ビューをレンダリングするように構成される第１のパネルを有する。プランニンググラフィカルユーザインタフェースは、解剖学的セグメンテーション及びターゲットゾーンセグメンテーションの第１の３次元モデルのレンダリングを表示するように構成される第２のパネルを更に有する。プランニンググラフィカルユーザインタフェースは、ターゲットゾーンセグメンテーションの残りの部分の第２の３次元モデルをレンダリングするように構成される第３のパネルを更に有する。プランニンググラフィカルユーザインタフェースは、残りの部分内の少なくとも部分的にボリュームを記述するアブレーションゾーンを提供するように構成されるアブレーションセレクタを更に有する。

マシン実行可能命令の実行は、更に、計算システムに、アブレーションセレクタからアブレーションゾーンを繰り返し受信させる。マシン実行可能命令の実行は更に、残りの部分からアブレーションゾーンを除去することによって、計算システムに残りの部分を繰り返し更新させる。

別の態様において、本発明は、医療機器を作動させる方法を提供する。医療機器は、ユーザインタフェースを有する。ユーザインタフェースはディスプレイを有する。本方法は、解剖学的構造のロケーションを識別する解剖学的セグメンテーションを受信することを含む。方法は、解剖学的セグメンテーション内に少なくとも部分的にあるボリュームのロケーションを識別するターゲットゾーンセグメンテーションを受信することを更に含む。本方法は、ディスプレイを使用してプランニンググラフィカルユーザインタフェースを表示することを更に含む。プランニンググラフィカルユーザインタフェースは、解剖学的セグメンテーション及びターゲットゾーンセグメンテーションの断面ビューをレンダリングするように構成される第１のパネルを有する。

プランニンググラフィカルユーザインタフェースは、解剖学的セグメンテーション及びターゲットゾーンセグメンテーションの第１の３次元モデルのレンダリングを表示するように構成される第２のパネルを更に有する。プランニンググラフィカルユーザインタフェースは、ターゲットゾーンセグメンテーションの残りの部分の第２の３次元モデルをレンダリングするように構成される第３のパネルを更に有する。プランニンググラフィカルユーザインタフェースは、残りの部分内の少なくとも部分的にボリュームを記述するアブレーションゾーンを提供するように構成されるアブレーションセレクタを更に有する。本方法は、アブレーションセレクタからアブレーションゾーンを繰り返し受信することを更に含む。本方法は、残りの部分からアブレーションゾーンを除去することによって残りの部分を繰り返し更新することを更に含む。

組み合わせられた実施形態が相互に排他的でない限り、本発明の前述の実施形態の１つ又は複数が組み合わせされることができることを理解されたい。当業者には理解されるように、本発明の態様は、装置、方法、又はコンピュータプログラム製品として具体化されることができる。したがって、本発明の態様は、完全にハードウェアの形態、完全にソフトウェアの形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）、又はソフトウェアとハードウェアの形態を組み合わせた態様であり、これらはすべて、本明細書において「回路」、「モジュール」、又は「システム」と呼ばれ得る。更に、本発明の側面は、その上に具体化されたコンピュータ実行可能コードを有する１つ又は複数のコンピュータ可読媒体に具体化されたコンピュータプログラム製品の形をとりうる。

１つ又は複数のコンピュータ可読媒体の任意の組み合わせが利用されることができる。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読信号媒体又はコンピュータ可読記憶媒体でありうる。本明細書で使用される「コンピュータ可読記憶媒体」は、コンピューティング装置のプロセッサ又は計算システムによって実行可能な命令を記憶することができる任意の有形の記憶媒体を包含する。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータ可読の非一時的記憶媒体と呼ばれることもある。コンピュータ可読記憶媒体はまた、有形のコンピュータ可読媒体と呼ばれうる。ある実施形態において、コンピュータ可読記憶媒体は、コンピューティング装置の計算システムによってアクセス可能なデータを記憶することも可能である。コンピュータ可読記憶媒体の例としては、フロッピーディスク、磁気ハードディスクドライブ、ソリッドステートハードディスク、フラッシュメモリ、ＵＳＢサムドライブ、ランダムアクセスメモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、光ディスク、光磁気ディスク、及び計算システムのレジスタファイルが挙げられるが、これらに限定されない。光ディスクの例としては、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＷ、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＷ、又はＤＶＤ－Ｒディスクなどのコンパクトディスク（ＣＤ）及びデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）がある。コンピュータ可読記憶媒体という用語はまた、ネットワーク又は通信リンクを介してコンピュータ装置によってアクセスされることが可能な様々なタイプの記録媒体をさす。例えば、データは、モデムを介して、インターネットを介して、又はローカルエリアネットワークを介して取り出されることができる。コンピュータ可読媒体上に具体化されたコンピュータ実行可能コードは無線、有線、光ファイバケーブル、ＲＦなど、又は前述のもの任意の適切な組合せを含むがこれらに限定されない、任意の適切な媒体を使用して送信され得る。

コンピュータ可読信号媒体は例えば、ベースバンドで、又は搬送波の一部として、コンピュータ実行可能コードがその中に具体化された伝播されるデータ信号を含むことができる。そのような伝播信号は、電磁、光学、又はそれらの任意の適切な組み合わせを含むが、それらに限定されない、任意の様々な形態をとることができる。コンピュータ可読信号媒体は、任意のコンピュータ可読媒体でありえ、かかるコンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読記憶媒体ではなく、命令実行システム、機器、又は装置によって、又はそれに関連して使用されるためのプログラムを通信、伝播、又は伝送することができる。

「コンピュータメモリ」又は「メモリ」は、コンピュータ可読記憶媒体の一例である。コンピュータメモリは、計算システムに直接アクセス可能な任意のメモリである。「コンピュータ記憶装置」又は「記憶装置」は、コンピュータ可読記憶媒体の他の一例である。コンピュータ記憶装置は、任意の不揮発性コンピュータ可読記憶媒体である。ある実施形態において、コンピュータ記憶装置は、コンピュータメモリであってもよく、又はその逆であってもよい。

本明細書で使用される「計算システム」は、プログラム、マシン実行可能命令、又はコンピュータ実行可能コードを実行することができる電子コンポーネントを包含する。「計算システム」の例を含む計算システムへの言及は、場合によっては２以上の計算システム又は処理コアを含むものとして解釈されるべきである。計算システムは、例えば、マルチコアプロセッサであってもよい。計算システムはまた、単一のコンピュータシステム内の、又は複数のコンピュータシステム間で分散された計算システムの集合を指し得る。計算システムという用語はまた、おそらく、各々がプロセッサ又は計算システムを有するコンピューティング装置の集合又はネットワークを指すと解釈されるべきである。マシン実行可能コード又は命令は、同じコンピューティング装置内にあってもよく、又は複数のコンピューティング装置にわたって分散されてもよい複数の計算システム又はプロセッサによって実行されてもよい。

マシン実行可能命令又はコンピュータ実行可能コードは、プロセッサ又は他の計算システムに本発明の態様を実行させる命令又はプログラムを有し得る。本発明の態様に係る処理を実行するためのコンピュータ実行可能コードは、Ｊａｖａ、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｃ＋＋などのオブジェクト指向プログラミング言語及び「Ｃ」プログラミング言語又は類似のプログラミング言語などの従来の手続き型プログラミング言語を含み、マシン実行可能命令にコンパイルされた、１又は複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで書くことができる。ある例において、コンピュータ実行可能コードは、高水準言語の形又は事前コンパイルされた形であってもよく、オンザフライでマシン実行可能命令を生成するインタプリタと共に使用されることもできる。他の例において、マシン実行可能命令又はコンピュータ実行可能コードは、プログラマブル論理ゲートアレイのためのプログラムの形であり得る。

コンピュータ実行可能コードは、完全にユーザのコンピュータ上で、部分的にユーザのコンピュータ上で、スタンドアロンのソフトウェアパッケージとして、部分的にユーザのコンピュータ上で且つ部分的にリモートのコンピュータ上で、又は全体的にリモートのコンピュータ又はサーバ上で、実行されることができる。後者の状況では、リモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又は広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意のタイプのネットワークを介してユーザのコンピュータに接続されることができ、又は（例えば、インターネットサービスプロバイダを使用してインターネットを介して）外部コンピュータに接続されることができる。

本発明の態様は、本発明の実施形態による方法、装置（システム）、及びコンピュータプログラム製品のフローチャート図及び／又はブロック図を参照して説明される。フローチャート、図、及び／又はブロック図の各ブロック又はブロックの部分は、適用可能な場合にはコンピュータ実行可能コードの形態のコンピュータプログラム命令によって実現されることができることを理解されたい。更に、互いに排他的ではない場合、それぞれ異なるフローチャート、図、及び／又はブロック図におけるブロックを組み合わせることができることが理解される。これらのコンピュータプログラム命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、又は他のプログラマブルデータ処理装置の計算システムに提供されて、コンピュータ又は他のプログラマブルデータ処理装置の計算システムを介して実行される命令が、フローチャート及び／又はブロック図のブロック又はブロックに指定された機能／動作を実装するための手段を作成するように、マシンを生成することができる。

これらのマシン実行可能命令又はコンピュータプログラム命令は、コンピュータ、他のプログラマブルデータ処理装置、又は他のデバイスに特定の方法で機能するように指示することができるコンピュータ可読媒体に記憶されてもよく、その結果、コンピュータ可読媒体に記憶された命令は、フローチャート及び／又はブロック図のブロック又は複数のブロックにおいて指定された機能／処理を実現する命令を含む製造品を生成する。

マシン実行可能命令又はコンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ、他のプログラマブルデータ処理装置、又は他のデバイス上にロードされて、コンピュータ、他のプログラマブル装置、又は他のデバイス上で実行される一連の処理ステップをコンピュータ上で実行させて、コンピュータ又は他のプログラマブル装置上で実行される命令が、フローチャート及び／又はブロック図ブロック又はブロック内で指定された機能／処理を実現するためのプロセスを提供するように、コンピュータ実現プロセスを生成することができる。ここで使用される「ユーザインタフェース」は、ユーザ又はオペレータがコンピュータ又はコンピュータシステムと対話することを可能にするインタフェースである。「ユーザインタフェース」は、「ヒューマンインタフェース装置」とも呼ばれ、ユーザインタフェースは情報又はデータをオペレータに提供し、及び／又はオペレータから情報又はデータを受信することができる。ユーザインタフェースは、オペレータからの入力をコンピュータによって受け取ることを可能にし、コンピュータからユーザに出力を提供することができる。換言すれば、ユーザインタフェースは、オペレータがコンピュータを制御し又は操作することを可能にし、インタフェースは、コンピュータがオペレータの制御又は操作の効果を示すことを可能にする。ディスプレイ又はグラフィカルユーザインタフェース上のデータ又は情報の表示は、オペレータに情報を提供する一例である。キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッド、ポインティングスティック、グラフィックスタブレット、ジョイスティック、ゲームパッド、ウェブカメラ、ヘッドセット、ペダル、有線グローブ、リモートコントロール、及び加速度計を介したデータの受信は、すべて、オペレータからの情報又はデータの受信を可能にするユーザインタフェースコンポーネントの例である。本明細書で使用される「ハードウェアインタフェース」は、コンピュータシステムの計算システムが外部コンピューティング装置及び／又は機器と対話する及び／又はそれを制御することを可能にするインタフェースを含む。ハードウェアインタフェースは、計算システムが制御信号又は命令を外部コンピューティング装置及び／又は機器に送信することを可能にする可能性がある。ハードウェアインタフェースはまた、計算システムが外部コンピューティング装置及び／／又は装置及びデータを交換することを可能にしうる。ハードウェアインタフェースの例としては、ユニバーサルシリアルバス、ＩＥＥＥ１３９４ポート、パラレルポート、ＩＥＥＥ１２８４ポート、シリアルポート、ＲＳ－２３２ポート、ＩＥＥＥ－４８８ポート、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ接続、ワイヤレスローカルエリアネットワーク接続、ＴＣＰ／ＩＰ接続、イーサネット接続、制御電圧インタフェース、ＭＩＤＩインタフェース、アナログ入力インタフェース、及びデジタル入力インタフェースが挙げられるが、これらに限定されない。

本明細書で使用される「ディスプレイ」又は「ディスプレイ装置」は、画像又はデータを表示するように適応された出力デバイス又はユーザインタフェースを包含する。ディスプレイは、視覚的データ、聴覚データ、及び／又は触覚データを出力することができる。ディスプレイの例としては、コンピュータモニタ、テレビスクリーン、タッチスクリーン、触覚電子ディスプレイ、点字スクリーン、陰極線管（ＣＲＴ）、記憶管、双安定ディスプレイ、電子ペーパー、ベクトルディスプレイ、フラットパネルディスプレイ、真空蛍光ディスプレイ（ＶＦ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、エレクトロルミネセンスディスプレイ（ＥＬＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオードディスプレイ（ＯＬＥＤ）、プロジェクタ、及びヘッドマウントディスプレイが挙げられるが、これらに限定されない。

ｋ空間データは、本明細書では、磁気共鳴スキャン中に磁気共鳴装置のアンテナを使用して原子スピンによって放出される高周波信号の記録された測定値であると定義される。磁気共鳴データは、トモグラフィック医用画像データの一例である。

磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）画像、ＭＲ画像、又は磁気共鳴イメージングデータは、本明細書では、磁気共鳴イメージングデータ内に含まれる解剖学的データの再構成された２次元又は３次元の視覚化として規定される。この視覚化は、例えばコンピュータを使用して実施されることができる。

以下、本発明の好ましい実施形態を、単なる例として、図面を参照して説明する。

医療機器の一例を示す図。 医療機器の他の例を示す図。 図１又は図２の医療機器を動作させる方法を示すフローチャート。 医療機器の他の例を示す図。 医療機器の他の例を示す図。 プランニング磁気共鳴画像の一例を示す図。 図６のセグメント化を伴う超音波画像を示す図。 第２の３次元モデルのレンダリングを示す図。 第２の３次元モデルの更なるレンダリングを示す図。 経会陰グリッドテンプレートのレンダリングを示す図。

これらの図における同様の番号が付された構成要素は、同等の構成要素であるか、又は同じ機能を実行するかのいずれかである。前述した構成要素は、機能が同等である場合には、必ずしも後の図で説明されない。

図１は、医療機器１００の一例を示す。医療機器１００は、この特定の例において、コンピュータ１０２を有するものとして示される。コンピュータ１０２は、オプションのハードウェアインタフェース１０４を有するものとして示されている。ハードウェアインタフェース１０４は、例えば、医療機器１００の他の構成要素が存在する場合、それらを制御するために使用され得る。医療機器１００は、計算システム１０６を有するものとして更に示されている。計算システム１０６は、他のコンピュータのプロセッサなどの１つ又は複数の計算システム又はデバイスを表すことを意図している。計算システム１０６はまた、複数の場所に分散されてもよい。医療機器１００は、ユーザインタフェース１０８を有するものとして更に示されている。ユーザインタフェースは、プランニンググラフィカルユーザインタフェース１１２を含む。医療機器１００は、メモリ１１０を有するものとして更に示されている。メモリ１１０は、計算システム１０６がアクセス可能な任意のメモリを表す。

図１に示す医療機器１００は、様々な異なるタイプのシステムのコンポーネント又は一部であってもよい。一例において、医療機器１００は、プランニングのために使用されるワークステーション又はコンピューティング装置である。別の例において、医療機器１００は、アブレーションプローブ又はアブレーションプローブシステムと一体化されてもよい。別の例において、医療機器１００は、磁気共鳴イメージングシステム又は他の医療撮像システムと一体化されてもよい。

メモリ１１０は、選択の自動プランニングモジュール１２６を有するものとして更に示されている。自動プランニングモジュールは、残りの部分の入力に応答して、選択されたアブレーションゾーンを出力するように構成され得る。メモリ１２８は、挿入指示１４８のために、オプションのディスプレイに提示され得る挿入指示１２８を有するものとして更に示される。例えば、挿入指示１２８は、アブレーションプローブをどこに、どのくらい挿入するかに関する指示を含むことができる。

プランニンググラフィカルユーザインタフェース１１２は、第１のパネル１３０、第２のパネル１３２、及び第３のパネル１３４を有するものとして示されている。第１のパネルは、解剖学的セグメンテーション１３６の断面ビュー及びターゲットゾーンセグメンテーション１３８の断面ビューをレンダリングするように構成される。第１のパネル１３０は更に、セグメンテーション１３６、１３８のこれらの２つの断面ビューを用いて磁気共鳴画像などの医用画像の断面を表示するように構成され得る。

第２のパネル１３２は、第１の３次元モデル１４０のレンダリングを表示するように構成される。第１の３次元モデル１４０は、解剖学的セグメンテーション１２２及びターゲットゾーンセグメンテーション１２４の３次元モデルである。第２のパネル１３２は、他のいかなる医用画像データもなしに、３次元で、セグメンテーション１２２及び１２４の３次元モデルを表示し得るので、有用であり得る。

第３のパネル１３４は、ターゲットゾーンセグメンテーション１２４の残りの部分を示す第２の３次元モデル１４２を表示する。パネル１３４内には、複数のアブレーションゾーンセレクタ１４４が示されており、それらセレクタは、その対応するボリュームがある。これらは、オペレータがターゲットゾーン１２４を更にアブレーションするために選択することができるボリュームに対応する。アブレーションゾーンセレクタ１４４が除去された後、様々なアクションが行われ得る。例えば、この領域は、なおアブレーションされる必要があるより小さいボリューム又は領域を示すために、ターゲットゾーンセグメンテーション１２４から除去されてもよい。これにより、挿入指示１２８が生成されうる。いくつかの例において、この医療機器１００は、純粋にプランニング目的のために使用されてもよい。例えば、挿入指示１２８は、のちのタイミングで出されてもよい。他の例において、医療機器１００は、残りの部分１４２の追跡及びリアルタイム更新のために、アブレーションプローブ及び／又は医療撮像システムと一体化され得る。

プランニンググラフィカルユーザインタフェース１１２上には、任意の自動プランニング要求制御１４６も示されている。例えば、このボタン１４６がオペレータによって起動されると、自動プランニングモジュール１２６は、例えば、アブレーションゾーンセレクタ１４４のうちの１つを自動的に選択することができる。

図２は、医療機器２００の他の例を示す。図２の医療機器２００は、図１の医療機器１００と同様であるが、この例において、アブレーションゾーンセレクタがボリュームを選択する代わりに、アブレーションゾーンセレクタが軌道１４４'を選択する点が異なる。これらは、例えば、アブレーションプローブのための異なる挿入点の選択であり得る。軌道１４４'が選択されると、アブレーションされるアブレーションゾーンが決定されることができ、これは、残りの部分１４２から除去又は減算され得る。

図３は、図１の医療機器１００又は図２の２００を作動させる方法を示すフローチャートを示す。まず、ステップ３００において、解剖学的構造のロケーションを識別する解剖学的セグメンテーション１２２が受信される。次に、ステップ３０２において、ターゲットゾーンセグメンテーション１２４が受信され、ターゲットゾーンセグメンテーション１２４は、少なくとも部分的に解剖学的セグメンテーション内にあるボリュームのロケーションを識別する。次に、ステップ３０４において、プランニンググラフィカルユーザインタフェース１１２が表示される。プランニンググラフィカルユーザインタフェース１１２は、解剖学的セグメンテーション１３６の断面ビュー及びターゲットゾーンセグメンテーション１３８の断面ビューをレンダリングするように構成される第１のパネル１３０を有する。プランニンググラフィカルユーザインタフェース１１２は、解剖学的セグメンテーション１２２及びターゲットゾーンセグメンテーション１２４の第１の３次元モデル１４０のレンダリングを表示するように構成される第２のパネル１３２を更に有する。

プランニンググラフィカルユーザインタフェース１１２は、ターゲットゾーンセグメンテーションの残りの部分の第２の３次元モデル１４２をレンダリングするように構成される第３のパネル１３４を更に有する。プランニンググラフィカルユーザインタフェースは、少なくとも部分的に残りの部分内にあるボリュームを記述するアブレーションゾーンを提供するように構成されるアブレーションセレクタ１４４、１４４'を更に有する。次いで、方法はステップ３０６に進む。ステップ３０６において、アブレーションゾーンは、アブレーションゾーンセレクタ１４４、１４４'から受信される。次いで、ステップ３０８において、残りの部分１４２は、残りの部分からアブレーションゾーンを除去することによって更新される。これにより、残りの部分が小さくなる。次いで、方法はデシジョンボックス３１０に進む。このステップでは、反復が終了されるかを尋ねる。答えが「いいえ」である場合、方法はステップ３０６に戻り、別のアブレーションゾーンが選択される。答えが「はい」である場合、方法はステップ３１２に進み、図３に示す方法は終了する。

図４は、医療機器４００の他の例を示す。図４の医療機器４００は、図１及び図２に示される医療機器１００及び２００と同様である。医療機器４００は、ガイダンス医用撮像システム４０２及びアブレーションプローブ追跡システム４１２を更に有する。アブレーションプローブシステム４０６も表示される。ガイダンス医用撮像システム４０２は、アブレーションプローブ４０６の挿入を追跡するために使用され得る医用撮像の任意の数の異なるモダリティを表すこともできる。ガイダンス医用撮像システム４０２は、ガイダンス医用画像データ４２２を取得することができる撮像ゾーン４０４を有する。被検体４０８は、被検体支持体４１０上に示され、解剖学的構造４１６及びターゲットゾーン４１８が撮像ゾーン４０４内にあるように支持される。

プランニンググラフィカルユーザインタフェース１１２は、ガイダンス医用撮像システム４０２によって取得されたガイダンス医用画像データ４２２のリアルタイムレンダリング４２４を有するものとして更に示される。それは、アブレーションプローブ４０６のロケーションを明確に表示する。医療機器４００は更に、アブレーションプローブ追跡システム４１２を有するものとして示される。これは、例えば、被検体４０８のどの領域がプローブ４０６によって実際にアブレーションされるかがより良く決定されることができるように、アブレーションプローブ４０６の位置及び向きを特定することができる電子機器を含むことができる。これは、残りの部分１４２を更新又は修正するために使用されることができる。

図５は、医療機器５００の他の例を示す。図５の医療機器５００は、医療機器５００がプランニング磁気共鳴イメージングシステム５０２を更に有することを除いて、医療機器１００及び２００と同様である。プランニング磁気共鳴イメージングシステム５０２は、磁気共鳴イメージングシステムである。プランニング磁気共鳴イメージングシステムにおけるプランニング（ｐｌａｎｎｉｎｇ）という用語は、単に標識である。同様に、プランニングラベルは、このプランニング磁気共鳴イメージングシステム５０２からのパルスシーケンスコマンド、ｋ空間データ、及び画像のために使用される。図５の特徴は、図４の特徴と自由に組み合わせられることができる。いくつかの例において、プランニング磁気共鳴イメージングシステム５０２は、ガイダンス医用撮像システム４０２と同一であり得る。

プランニング磁気共鳴イメージングシステム５０２は、磁石５０４を有する。磁石５０４は、それを貫通するボア５０６を有する円筒形の超電導磁石である。異なるタイプの磁石の使用も可能である。例えば、分割円筒形磁石及びいわゆるオープン磁石の両方を使用することも可能である。分割円筒形磁石は、クライオスタットが磁石のアイソ平面へのアクセスを可能にするために２つのセクションに分割されていることを除いて、標準の円筒形磁石と同様であり、このような磁石は例えば、荷電粒子ビーム治療と併せて使用されることができる。オープン磁石は、２つの磁石セクションを有し、それら２つの磁石セクションは上下に配置され、それらの間には、被検体を受け入れることができる大きさの空間があり、２つの磁石セクションの配置は、ヘルムホルツコイルに似ている。オープン磁石は、被検体が囲まれないので人気がある。円筒形磁石のクライオスタットの内部には、超電導コイルの集合体がある。

円筒形磁石５０４のボア５０６内には、磁場が磁気共鳴イメージングを実行するのに十分に強くかつ均一である撮像ゾーン５０８が存在する。関心領域５０９が撮像ゾーン５０８内に示されている。典型的には、関心領域についてｋ空間データが取得される。被検体４０８は、被検体４０８の少なくとも部分が撮像ゾーン５０８及び関心領域５０９内にあるように、被検体支持体５２０によって支持されているように示されている。解剖学的構造４１６及びターゲットゾーン４１８が、撮像ゾーン５０８の内側にある視野５０９内にある。

磁石のボア５０６内には、磁場勾配コイル５１０の組が更に存在し、これは、磁石５０４の撮像ゾーン５０８内で磁気スピンを空間符号化するための予備的な磁気共鳴データを取得するために使用される。磁場勾配コイル５１０は、磁場勾配コイル電源５１２に接続されている。磁場勾配コイル５１０は、例示であることが意図されている。典型的には、磁場勾配コイル５１０は、３つの直交する空間方向において空間符号化するための３つの別個のコイルの組を有する。磁場勾配電源は、磁場勾配コイルに電流を供給する。磁場勾配コイル５１０に供給される電流は、時間の関数として制御され、ランプ状にされてもパルス状にされてもよい。

撮像ゾーン５０８に隣接して、撮像ゾーン５０８内の磁気スピンの向きを操作し、撮像ゾーン５０８内のスピンからの無線送信も受信する無線周波数コイル５１４がある。無線周波数アンテナは、複数のコイル素子を有することができる。無線周波数アンテナは、チャネル又はアンテナと称されることができる。無線周波数コイル５１４は、無線周波数トランシーバ５１６に接続される。無線周波数コイル５１４及び無線周波数トランシーバ５１６は、別個の送信コイル及び受信コイル、並びに別個の送信器及び受信器と置き換えられることができる。無線周波数コイル５１４及び無線周波数トランシーバ５１６は、説明例であることが理解される。無線周波数コイル５１４は、専用の送信アンテナ及び専用の受信アンテナを表すことも意図されている。同様に、トランシーバ５１６も、別個の送信器及び受信器を表すことができる。また、無線周波数コイル５１４は、複数の受信／送信素子を有してもよく、無線周波数トランシーバ５１６は、複数の受信／送信チャネルを有することができる。例えば、ＳＥＮＳＥのようなパラレルイメージング技術が実行される場合、高周波コイル５１４は、複数のコイル素子を有することができる。

トランシーバ５１６及び勾配コントローラ５１２は、コンピュータシステム１０２のハードウェアインタフェース１０４に接続されるように示されている。

メモリ１１０は更に、プランニングパルスシーケンスコマンド５３０を含むものとして示されている。プランニングパルスシーケンスコマンド５３０は、パルスシーケンスコマンドである。プランニングパルスシーケンスコマンド５３０は、プランニング磁気共鳴イメージングシステム５０２を制御してプランニングｋ空間データ５３２を取得するコマンドに変換され得るデータ又はコマンドである。プランニングｋ空間データ５３２は、ｋ空間データである。メモリ１１０は、プランニング磁気共鳴画像５３４を含むものとして更に示されている。プランニング磁気共鳴画像は、プランニングｋ空間データ５３２から再構成され、セグメント化され得る。メモリ１１０は、プランニング磁気共鳴画像５３４を入力として使用して、解剖学的セグメンテーション１２２及び／又はターゲットゾーンセグメンテーション１２４を自動的に生成することができる自動セグメンテーションアルゴリズム５３６を有するものとして更に示される。場合によっては、これらのセグメンテーションはまた、プランニンググラフィカルユーザインタフェース１１２を使用して手動で提供されてもよい。

熱腫瘍アブレーションプロシージャ（及び他のタイプのアブレーション）では、周囲の重要な構造をアブレーションすることなく、疾患を根絶するために腫瘍を完全に覆うことが有益である。この目的のために、計画を前もって作成することは可能であるが、アブレーションアプリケータを配置してアブレーションを実行する際のリアルタイムのフィードバック機構がない。

実施例は、臨床医が腫瘍の適用範囲を評価する際、特に腫瘍内で処置されていない領域を特定する際に役立つフィードバック機構を提供することができる。システムは、関連する対話機構を含む、２Ｄ及び３Ｄでの未処置エリアの可視化を含む。

実施例は、一般に、熱アブレーションの分野に特に関連し得、具体的には、処置されていない領域の識別をサポートする必要性に対処する。以下の開示は、多くの他のタイプのアブレーションにも関連する。

経皮的熱アブレーションは、過去１０年間に採用の著しい増加を見た介入癌治療の選択肢であり、２０２４年まで８～１０％のＣＡＧＲで成長し続けると予測されている。熱アブレーションは、高周波（ＲＦ）、マイクロ波（ＭＷ）、高密度焦点式超音波（ＨＩＦＵ）、焦点レーザアブレーション（ＦＬＡ）、不可逆電気穿孔法（ＩＲＥ）、低温アブレーションなどを含む、様々なアブレーションモダリティを使用して送達されることができる。

臨床プラクティスにおいて、これらのアブレーションプロシージャは、画像ガイダンスの助けを借りて、ターゲット領域（ターゲットゾーン４１８）の内側又は近くに１つ又は複数のアブレーションアプリケータ（アブレーションプローブ４０６）を配置することを含む。一般に、医師は、製造業者から提供された情報に基づいて、リアルタイムに超音波又は介入放射線画像（ＣＴ／ＭＲ）を検査しながら、これらのニードル状アプリケータを配置し、その結果、臨床試験及び個人的経験がもたらされる。小線源治療（ブラキセラピー）プロシージャで使用される放射線治療計画システム（ＲＴＰＳ）と同様に、アブレーションを計画しニードルを配置するためのより高度なアブレーション治療計画システム（ＡＴＰＳ）の使用は、その利用可能性が限られているため広く普及していない。

現在のアブレーションプロシージャでは、品質保証は限られている。ほとんどのプロシージャは、計画なしで実施され、計画が定義される場合は、ターゲット内部の個々のアブレーション間の小さな未処置エリア（「ギャップ」）の存在に関する直接的なフィードバックなしに、カバーされた／処置されたエリアを表示することによって視覚化される。

いくつかの例は、ターゲット内の未処置エリア（残りの部分１４２）を表示することができるアブレーション治療ガイダンスシステムを提供することができる。このディスプレイ（プランニンググラフィカルユーザインタフェース１１２）は、ユーザが、未処置エリアをカバーするために追加のアプリケータを配置する場所を決定することを可能にする、インタラクティブな３Ｄレンダリングである。

処置される病変Ｌ（ターゲットゾーン４１８）及びアブレーションゾーンＺ（６００）の離散的な２進表現が与えられると、未処置エリアＵ（残りの部分１４２）は、以下の式によって計算されることができる：

外１

可視化のために、２値領域Ｕは、メッシュ又は輪郭構造で変換される必要があり得る。この目的のために、計算は、後処理ステップとしてマーチングスクエア又はマーチングキューブを含むことができる。

未処置エリアは、例えば、処置される領域をカバーする３Ｄ画像ボリュームのマルチプラナリフォーマット（ＭＰＲ）視覚化の上に、又はリアルタイム追跡によってアプリケータプランに位置合わせされるライブ超音波画像の上に、２Ｄで視覚化されることができる。

以下の図６及び７は、２Ｄ未処置エリアの視覚化の例を提供する。図６は、プランニング磁気共鳴画像５３４の一例を示す。ターゲットゾーンセグメンテーション１２４及びアブレーションゾーン６００を有する解剖学的セグメンテーション１２２が目に見える。

図７は、超音波画像７００における同じセグメンテーション１２２、１２４及びアブレーションゾーン６００のロケーションを示す。アブレーションプローブ７０２の推奨位置のロケーションも表示される。

未処置エリア（残りの部分１４２）は、周囲組織に対する未処置エリアの相対位置を明らかにするために、例えば、他の解剖学的部分と組み合わせた陰影表面によって、３Ｄで視覚化され得る。

図８及び図９は、第３のパネル１３４の２つの図を示す。図８において、残りの部分１４２は、ターゲットゾーンセグメンテーション１２４全体である。アブレーションゾーン１４４が選択される。これが選択された後、アブレーションゾーンのボリュームが残りの部分１４２から除去される。図９は、アブレーションゾーン１４４が除去された後の残りの部分１４２を示す。

経会陰前立腺プロシージャでは、可視化は、アプリケータが挿入されている経会陰グリッドテンプレート（ニードルガイダンス装置）の可視化を含むことができる。これは、ユーザが、未処置エリアをカバーするための正しいアプローチを決定することを可能にする。

図１０は、視覚化の代替手段を示す。図１０に示されているのは、Ａ－Ｍ及び１－１３とラベル付けされた円のマトリクスを配置する経会陰グリッドテンプレートのレンダリングである。これらは、アブレーションプローブが挿入され得る個々の異なるロケーションを表す。このグリッド１０００の下には、アブレーションゾーン６００及び残りの部分１２４が示されている。グリッド１０００上で残りの部分１２４にアブレーションゾーン６００を重ねることは、オペレータが、アブレーションプローブを挿入するための適切な位置を視覚化するのを助けることができる。

健康組織及びリスク器官に関するより多くの領域を含む場合、グラスレンダリングなどの高度な技術でこれらの３Ｄサーフェスレンダリングを作成することも考えられる。

未処置エリアが３Ｄレンダリングで視覚化される場合、処置されるべき領域の３Ｄ画像ボリュームのＭＰＲ視覚化と並行して、システムは、３Ｄレンダリングで視覚化されるように、クリックされた未処置エリアに基づいてＭＰＲビューアを位置付けるナビゲーション支援を組み込むことができる。

いくつかの例において、未処置エリアが視覚化される場合、ユーザは、
（ＭＰＲビュー又は３Ｄレンダリングで）未処置エリア内のロケーションをクリックすることによって：
未処置エリアを通過するニードル軌道をクリックすることによって（例えば、前立腺プロシージャのグリッド孔をクリックする）：あるいは
自動プランニングを開始するためにボタンをクリックすることによって、
未処置エリア内のアブレーションを計画することが可能であり得る。

未処置エリアの可視化は、ＡＴＰＳによってガイドされるアブレーションプロシージャにおける２つのデシジョン時点の間で重要な役割を果たす。

第１の時点は、ユーザによって埋め込まれる計画のレビュー及び承認である。そうすることを開始する前に、ユーザは、ターゲット病変に残っている未カバー領域がないかどうかを評価するために、自分の計画を検査することができる。

第２の時点は、アプリケータの配置後であり、この場合、計画からのわずかな逸脱が避けられない。そのような逸脱は、アプリケータ間に小さな未処置エリアをもたらすことができ、これは、今や容易に視覚化することができる。ギャップがある場合、ユーザは、更なるアブレーションを計画するか、未処置エリアにアプリケータを配置するか、又はそのままギャップを受け入れるかを決定することができる。例は、下の特徴のうちの１又は複数を有する医療機器を提供することができる：
アブレーション処置のためのターゲット内の未処置エリアを計算し表示することが可能な医療機器。
ニードルガイダンス装置に対して未処置エリアを可視化することが可能な医療機器。
未処置エリアをカバーする新しいアブレーション計画を計算することが可能な医療機器。
未処置エリアの表示が２Ｄレンダリング技術を用いて達成される医療機器。
未処置エリアの表示が３Ｄレンダリング技術を用いて達成される医療機器。

本発明は、図面及び前述の説明において詳細に図示され説明されてきたが、そのような図示及び説明は、説明的又は例示的であり、限定的ではないと考えられるべきである。本発明は開示された実施形態に限定されるものではない。

開示された実施形態に対する他の変形は、図面、開示、及び添付の請求項の検討から、請求項に記載された発明を実施する際に当業者によって理解され、実施されることができる。請求項において、単語「有する、含む（comprising）」は、他の構成要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「a」又は「an」は、複数性を排除するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項に列挙されるいくつかのアイテムの機能を果たすことができる。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示すものではない。コンピュータプログラムは他のハードウェアと一緒に、又はその一部として供給される光記憶媒体又はソリッドステート媒体などの適切な媒体上に記憶／配布されることができるが、インターネット又は他の有線もしくは無線電気通信システムなどを介して、他の形態で配布されることもできる。請求項におけるいかなる参照符号も、その範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

１００ 医療機器
１０２ コンピュータ
１０４ ハードウェアインタフェース
１０６ 計算システム
１０８ ユーザインタフェース
１１０ メモリ
１１２ プランニンググラフィカルユーザインタフェース
１２０ マシン実行可能命令
１２２ 解剖学的セグメンテーション
１２４ ターゲットゾーンセグメンテーション
１２６ 自動プランニングモジュール
１２８ 挿入指示
１３０ 第１のパネル
１３２ 第２のパネル
１３４ 第３のパネル
１３６ 解剖学的セグメンテーションの断面ビュー
１３８ ターゲットゾーンセグメンテーションの断面ビュー
１４０ 第１の３次元モデル
１４２ 残りの部分の第２の３次元モデル
１４４ アブレーションゾーンセレクタ（ボリュームセレクタ）
１４４' アブレーションゾーンセレクタ（軌道セレクタ）
１４６ 自動プランニング要求制御
１４８ 挿入指示を表示する
２００ 医療機器
３００ 解剖学的構造のロケーションを識別する解剖学的セグメンテーションを受信する
３０２ 少なくとも部分的に解剖学的セグメンテーション内にあるボリュームを識別するターゲットゾーンセグメンテーションを受信する
３０４ ディスプレイを使用してプランニンググラフィカルユーザインタフェースを表示する
３０６ アブレーションセレクタからアブレーションゾーンを受信する
３０８ 残りの部分からアブレーションゾーンを除去することによって残りの部分を更新する
３１０ 反復が終了したか？
３１２ 終了
４００ 医療機器
４０２ ガイダンス医療撮像システム
４０４ 撮像ゾーン
４０６ アブレーションプローブシステム
４０８ 被検体
４１０ 支持体
４１２ アブレーションプローブ追跡システム
４１６ 解剖学的構造
４１８ ターゲットゾーン
４２０ プローブ追跡データ
４２２ ガイダンス医用画像データ
４２４ ガイダンス医用画像データのリアルタイムレンダリング
５００ 医療機器
５０２ プランニング磁気共鳴イメージングシステム
５０４ 磁石
５０６ 磁石のボア
５０８ 撮像ゾーン
５０９ 関心領域
５１０ 磁場勾配コイル
５１２ 磁場勾配コイル電源
５１４ 無線周波数コイル
５１６ トランシーバ
５２０ 被検体支持体
５３０ プランニングパルスシーケンスコマンド
５３２ プランニングｋ空間データ
５３４ プランニング磁気共鳴画像
５３６ 自動セグメンテーションアルゴリズム
６００ アブレーションゾーン
７００ 超音波画像
７０２ アブレーションプローブのロケーション
１０００ 経会陰グリッドテンプレート

Claims (15)

1. 医療機器であって、
   ディスプレイを有するユーザインタフェースと、
   マシン実行可能命令を記憶するメモリと、
   前記医療機器を制御するように構成される計算システムと、
   を有し、
   前記マシン実行可能命令の実行が、前記計算システムに、
   解剖学的構造のロケーションを識別する解剖学的セグメンテーションを受信するステップと、
   少なくとも部分的に前記解剖学的セグメンテーション内にあるボリュームのロケーションを識別するターゲットゾーンセグメンテーションを受信するステップと、
   前記ディスプレイを使用して、プランニンググラフィカルユーザインタフェースを表示するステップであって、前記プランニンググラフィカルユーザインタフェースが、前記解剖学的セグメンテーションの断面及び前記ターゲットゾーンセグメンテーションの断面をレンダリングするように構成される第１のパネルを有し、前記プランニンググラフィカルユーザインタフェースが更に、前記解剖学的セグメンテーション及び前記ターゲットゾーンセグメンテーションの第１の３次元モデルのレンダリングを表示するように構成される第２のパネルを有し、前記プランニンググラフィカルユーザインタフェースが更に、前記ターゲットゾーンセグメンテーションの残りの部分の第２の３次元モデルをレンダリングするように構成される第３のパネルを有し、前記プランニンググラフィカルユーザインタフェースが更に、少なくとも部分的に前記残りの部分内にあるボリュームを示すユーザ選択可能なアブレーションゾーンを提供するように構成されるアブレーションセレクタを有する、ステップと、
   を実行させ、前記マシン実行可能命令の実行が更に、前記計算システムに、
   前記アブレーションセレクタから前記アブレーションゾーンを受信するステップと、
   前記残りの部分から前記アブレーションゾーンを除去することによって、前記残りの部分を更新するステップと、
   を実行させる医療機器。
2. 前記アブレーションセレクタが、前記残りの部分内のボリュームの選択を受信するように構成され、前記マシン実行可能命令の実行が更に、前記計算システムに、前記アブレーションセレクタから前記ボリュームの前記選択を受信することに応答して、前記アブレーションゾーンを生成するステップを実行させる、請求項１に記載の医療機器。
3. 前記アブレーションセレクタは、前記残りの部分と交わる軌道の選択を受信するように構成され、前記マシン実行可能命令の実行が更に、前記計算システムに、前記アブレーションセレクタから前記軌道の前記選択を受信することに応答して、前記アブレーションゾーンを生成するステップを実行させる、請求項１又は２に記載の医療機器。
4. 前記メモリは更に、前記残りの部分を入力することに応答して前記アブレーションゾーンを出力するように構成される自動プランニングモジュールを有し、前記アブレーションセレクタは、自動プランニング要求を受信するように構成され、前記マシン実行可能命令の実行が、前記計算システムに、前記自動プランニング要求を受信することに応答して前記残りの部分を前記自動プランニングモジュールに入力することによって、前記アブレーションゾーンを生成するステップを実行させる、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の医療機器。
5. 前記マシン実行可能命令の実行は更に、前記プロセッサに、前記アブレーションセレクタから前記アブレーションゾーンを受信することに応答して、前記アブレーションプローブを挿入するための挿入指示を生成するステップを実行させる、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の医療機器。
6. 前記医療機器は、アブレーションプローブを有するアブレーションプローブシステムを有し、前記医療機器は更に、前記解剖学的セグメンテーションにレジストレーションされるアブレーションプローブ追跡システムを更に有し、
   前記マシン実行可能命令の実行が更に、前記計算システムに、
   前記アブレーションプローブからプローブ追跡データを受信するステップと、
   前記プローブ追跡データを使用して前記残りの部分を更新するステップと、
   を実行させる、医療機器。
7. 前記アブレーションプローブは、無線周波数アブレーションプローブ、マイクロ波アブレーションプローブ、高密度焦点式超音波アブレーションプローブ、焦点レーザアブレーションプローブ、不可逆電気穿孔プローブ、及び低温アブレーションプローブのうちのいずれか１つである、請求項６に記載の医療機器。
8. 前記医療機器が更にガイダンス医用撮像システムを有し、
   前記マシン実行可能命令の実行が更に、前記計算システムに、
   前記アブレーションプローブからの追跡データの取得中にリアルタイムにガイダンス医用画像データを取得するようガイダンス医用撮像システムを制御するステップと、
   前記ガイダンス医用画像データをリアルタイムに前記ユーザインタフェースに表示するステップと、
   を実行させる、請求項６又は７に記載の医療機器。
9. 前記ガイダンス医用撮像システムは、コンピュータトモグラフィシステム、超音波イメージングシステム、磁気共鳴イメージングシステム、及びＸ線透視装置のうちのいずれか１つである、請求項８に記載の医療機器。
10. 前記マシン実行可能命令の実行が更に、前記計算システムに、被検体の関心領域を表すプランニング磁気共鳴画像を受信するステップを実行させ、
    前記解剖学的セグメンテーションが、前記プランニング磁気共鳴画像内の前記解剖学的構造のロケーションを識別し、前記第１のパネルが更に、前記プランニング磁気共鳴画像の断面ビューをレンダリングするように構成される、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の医療機器。
11. 前記メモリが更に、前記プランニング磁気共鳴画像の入力に応答して前記解剖学的セグメンテーション及び／又は前記ターゲットゾーンセグメンテーションを生成する自動セグメンテーションアルゴリムを記憶し、
    前記マシン実行可能命令の実行が更に、前記計算システムに、前記プランニング磁気共鳴画像を前記自動セグメンテーションアルゴリズムに入力することによって、前記解剖学的セグメンテーション及び／又は前記ターゲットゾーンセグメンテーションを生成するステップを実行させる、請求項１０に記載の医療機器。
12. 前記医療機器は更に、前記被検体を記述するプランニングｋ空間データを取得するように構成されるプランニング磁気共鳴イメージングシステムを有し、前記メモリは更に、前記プランニングｋ空間データを取得するように前記磁気共鳴イメージングシステムを制御するプランニングパルスシーケンスコマンドを更に有し、
    前記マシン実行可能命令の実行が更に、前記計算システムに、
    前記プランニングｋ空間データを取得するように前記プランニングパルスシーケンスコマンドを用いてプランニング磁気共鳴イメージングシステムを制御するステップと、
    前記プランニングｋ空間データから前記プランニング磁気共鳴画像を再構成するステップと、
    を実行させる、請求項１０又は１１に記載の医療機器。
13. 前記ディスプレイが３次元ディスプレイであり、
    前記マシン実行可能命令の実行が更に、前記計算システムに、前記３次元ディスプレイを使用して前記第１の３次元モデル及び前記第２の３次元モデルを３次元的にレンダリングするステップを実行させる、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の医療機器。
14. 医療機器を制御する計算システムによる実行のためのマシン実行可能命令を有するコンピュータプログラムであって、前記医療機器は、ディスプレイを有するユーザインタフェースを有し、前記マシン実行可能な命令の実行が、前記計算システムに、
    解剖学的構造のロケーションを識別する解剖学的セグメンテーションを受信するステップと、
    少なくとも部分的に前記解剖学的セグメンテーション内にあるボリュームのロケーションを識別するターゲットゾーンセグメンテーションを受信するステップと、
    前記ディスプレイを使用して、プランニンググラフィカルユーザインタフェースを表示するステップであって、前記プランニンググラフィカルユーザインタフェースが、前記解剖学的セグメンテーションの断面ビュー及び前記ターゲットゾーンセグメンテーションの断面ビューをレンダリングするように構成される第１のパネルを有し、前記プランニンググラフィカルユーザインタフェースが更に、前記解剖学的セグメンテーション及び前記ターゲットゾーンセグメンテーションの第１の３次元モデルのレンダリングを表示する第２のパネルを有し、前記プランニンググラフィカルユーザインタフェースが更に、前記ターゲットゾーンセグメンテーションの残りの部分の第２の３次元モデルをレンダリングする第３のパネルを有し、前記プランニンググラフィカルユーザインタフェースが更に、少なくとも部分的に前記残りの部分内にあるボリュームを記述するユーザ選択可能なアブレーションゾーンを提供するアブレーションセレクタを有する、ステップと、
    を実行させ、
    前記マシン実行可能命令の実行が更に、前記計算システムに、
    前記アブレーションセレクタから前記アブレーションゾーンを受信するステップと、
    前記残りの部分から前記アブレーションゾーンを除去することによって、前記残りの部分を更新するステップと、
    を実行させるコンピュータプログラム。
15. 医療機器の作動の方法であって、前記医療機器が、ユーザインタフェースを有し、前記ユーザインタフェースがディスプレイを有し、
    前記方法は、
    解剖学的構造のロケーションを識別する解剖学的セグメンテーションを受信するステップと、
    少なくとも部分的に前記解剖学的セグメンテーション内にあるボリュームのロケーションを識別するターゲットゾーンセグメンテーションを受信するステップと、
    前記ディスプレイを使用して、プランニンググラフィカルユーザインタフェースを表示するステップであって、前記プランニンググラフィカルユーザインタフェースが、前記解剖学的セグメンテーションの断面ビュー及び前記ターゲットゾーンセグメンテーションの断面ビューをレンダリングするように構成される第１のパネルを有し、前記プランニンググラフィカルユーザインタフェースが更に、前記解剖学的セグメンテーション及び前記ターゲットゾーンセグメンテーションの第１の３次元モデルのレンダリングを表示する第２のパネルを有し、前記プランニンググラフィカルユーザインタフェースが更に、前記ターゲットゾーンセグメンテーションの残りの部分の第２の３次元モデルをレンダリングする第３のパネルを有し、前記プランニンググラフィカルユーザインタフェースが更に、少なくとも部分的に前記残りの部分内にあるボリュームを記述するユーザ選択可能なアブレーションゾーンを提供するアブレーションセレクタを有する、ステップと、
    を有し、前記方法が更に、反復的に、
    前記アブレーションセレクタから前記アブレーションゾーンを受信するステップと、
    前記残りの部分から前記アブレーションゾーンを除去することによって、前記残りの部分を更新するステップと、
    を行うことを含む、方法。

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