JP5710100B2 - 有形のコンピュータ可読媒体、解剖学的構造を画像化するための器械、及び、解剖学的構造を画像化するための器械の作動方法 - Google Patents
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Description
本発明は、概して画像化に関し、具体的には、解剖学的構造の医学的画像化に関する。
心臓の3次元(3−D)超音波画像は、多くのカテーテルベースの診断適用および治療適用に有用である。リアルタイム画像処理(Real-time imaging)により、医師の能力が向上し、比較的経験不足の医師ですら、複雑な外科処置をより容易に行うことが可能となる。3次元画像化はまた、いくつかの外科処置を行うのに必要とされる時間を減ずる。
心臓などの解剖学的構造の3次元または4次元(3−Dまたは4−D、本明細書ではひとまとめにしてn−Dとも記す)超音波画像は、膨大な量の視覚情報を含み、あまりに情報が多いので、観察者は、目的の特徴部を理解し、かつ、その目的の特徴部を周囲の背景と区別するのがしばしば困難である。本発明は、観察者、典型的には、以下オペレータと言われる、システムオペレータもしくは医師が、n−D画像全体の小さな部分のみを選択し、かつ見ることができるようにすることにより、この問題に取り組む。その部分は、本明細書では、「再構築領域(reconstruction region)」と言われ、典型的には、器具から特定の距離内にあるように使用者により選択され、その器具は、解剖学的構造の近くに、そして一部の実施形態では、解剖学的構造内部にある。典型的には、解剖学的構造は、器官であり、器具は、その器官に挿入されるカテーテルである。
・挿入される器具、例えばカテーテルの先端部、の場所に対して。
・超音波発生器などの器具からの超音波ビームの方向に対して。この場合の領域は、典型的には、ビームの方向における、所定の厚さを有する容積測定スライス(volumetric slice)である。
・オペレータは、典型的にはマウスなどの位置指示装置を用いることにより、領域のサイズおよび場所を変えることができる。
解剖学的構造の最初の空間描写を取得することと、
解剖学的構造の近くに器具を位置付けることと、
器具の場所を判定することと、
その場所に応答して、解剖学的構造の一部の画像を生成することと、
組み合わせられた空間描写を表示するために、最初の空間描写に画像を付加することと、
を含む、方法が提供される。
解剖学的構造の近くに器具を位置付けることと、
器具の場所を判定することと、
その場所に応答して解剖学的構造の画像を生成することと、
その場所に応答して画像の部分的領域を画定することと、
複合画像を形成するために、第1の表示パラメータを部分的領域内の画像に、第1の表示パラメータとは異なる第2の表示パラメータを部分的領域の外側の画像に、適用することと、
ディスプレイ上で複合画像を示すことと、
を含む、方法がさらに提供される。
解剖学的構造の近くに位置付けられるように構成された、器具と、
プロセッサであって、器具に連結されるように構成されており、組み合わせられた空間描写をディスプレイ上で示すために、解剖学的構造の最初の空間描写を取得するように、器具の場所を判定するように、その場所に応答して解剖学的構造の一部の画像を生成するように、かつ最初の空間描写上でその画像を付加するように、配列されている、プロセッサと、
を含む、器械がさらに提供される。
解剖学的構造の近くに位置付けられるように構成された、器具と、
プロセッサであって、複合画像を形成し、かつ、その複合画像をディスプレイ上で示すために、器具の場所を判定するように、その場所に応答して解剖学的構造の画像を生成するように、その場所に応答して画像の部分的領域を画定するように、第1の表示パラメータを部分的領域内の画像に、また、第1の表示パラメータとは異なる第2の表示パラメータを部分的領域の外側の画像に、適用するように、構成された、プロセッサと、
を含む、器械がさらに提供される。
以下の説明では、本発明の完全な理解を与えるために、多くの具体的な詳細が述べられている。しかしながら、本発明がこれらの具体的な詳細なしで行われうることは、当業者には明らかであろう。他の場合においては、本発明を不必要にあいまいにすることのないよう、従来のアルゴリズムおよび処理のための、周知の回路、制御論理、ならびにコンピュータプログラム命令の細目は、詳細には示されていない。
(1) ディスプレイ上で解剖学的構造を画像化する方法において、
前記解剖学的構造の最初の空間描写を取得することと、
前記解剖学的構造の近くに器具を位置付けることと、
前記器具の場所を判定することと、
前記場所に応答して、前記解剖学的構造の一部の画像を生成することと、
組み合わせられた空間描写を表示するために、前記最初の空間描写に前記画像を付加することと、
を含む、方法。
(2) 実施態様1に記載の方法において、
前記器具は、超音波ビームを発生させるように構成されたカテーテルを含み、
前記画像を生成することは、前記超音波ビームの方向に応答して、前記画像を生成することを含む、方法。
(3) 実施態様1に記載の方法において、
前記画像を生成することは、前記解剖学的構造の前記一部の範囲を描くように位置指示装置を用いることを含む、方法。
(4) 実施態様1に記載の方法において、
前記組み合わせられた空間描写を表示することは、
画像表示パラメータを用いて前記画像を表示することと、
前記画像表示パラメータとは異なる空間描写表示パラメータを用いて前記最初の空間描写を表示することと、
を含む、方法。
(5) 実施態様4に記載の方法において、
前記画像表示パラメータおよび前記空間描写表示パラメータは、明暗度、色、解像度、および透明度を含む、パラメータから選択される、方法。
前記画像の範囲を描く、前記解剖学的構造の前記一部の前記画像の明確な輪郭を生成することと、
再び画定された空間描写を形成するために、前記最初の空間描写に前記明確な輪郭を適用することと、
を含み、
前記画像を付加することは、前記再び画定された空間描写に前記画像を付加することを含む、方法。
(7) 実施態様1に記載の方法において、
前記解剖学的構造は、解剖学的器官の表面を含む、方法。
(8) 実施態様1に記載の方法において、
前記器具を示すアイコンを、前記組み合わせられた空間描写と位置合わせして、重ね合わせること、
をさらに含む、方法。
(9) 実施態様1に記載の方法において、
前記最初の空間描写は、Cartoマップ、コンピュータ断層撮影による(CT)画像、および磁気共鳴(MR)画像のうち少なくとも1つを含む、方法。
(10) 実施態様1に記載の方法において、
前記最初の空間描写は、超音波画像を含み、
前記解剖学的構造の前記一部の前記画像は、前記超音波画像の一部分を含む、方法。
前記一部分は、前記超音波画像の断片を含み、前記断片は、10%〜50%の範囲内で存在する、方法。
(12) 実施態様1に記載の方法において、
前記器具を位置付けることは、前記解剖学的構造の内部で前記器具を位置付けることを含む、方法。
(13) 実施態様1に記載の方法において、
前記器具の向きを判定すること、
を含み、
前記画像を生成することは、前記向きに応答して、前記画像を生成することを含む、方法。
(14) ディスプレイ上で解剖学的構造を画像化するためのコンピュータソフトウェア製品において、
コンピュータ命令が記憶されている有形のコンピュータ可読媒体であって、前記命令は、コンピュータにより読み取られると、前記コンピュータに、前記解剖学的構造の最初の空間描写を取得させ、前記解剖学的構造の近くにある器具の場所を判定させ、前記場所に応答して前記解剖学的構造の一部の画像を生成させ、組み合わせられた空間描写を形成するように前記画像を前記最初の空間描写に付加させ、前記組み合わせられた空間描写を表示させる、有形のコンピュータ可読媒体、
を含む、コンピュータソフトウェア製品。
(15) ディスプレイ上で解剖学的構造を画像化する方法において、
前記解剖学的構造の近くに器具を位置付けることと、
前記器具の場所を判定することと、
前記場所に応答して、前記解剖学的構造の画像を生成することと、
前記場所に応答して、前記画像の部分的領域を画定することと、
複合画像を形成するために、第1の表示パラメータを前記部分的領域内の前記画像に、また、前記第1の表示パラメータとは異なる第2の表示パラメータを前記部分的領域の外側の前記画像に、適用することと、
前記ディスプレイ上で前記複合画像を示すことと、
を含む、方法。
前記第2の表示パラメータを適用することは、画像情報がない状態で、前記部分的領域の外側の前記画像を表示することを含む、方法。
(17) 実施態様15に記載の方法において、
前記器具は、超音波ビームを発生させるように構成されたカテーテルを含み、
前記部分的領域を画定することは、前記ビームの方向に応答して、前記領域の範囲を描くことを含む、方法。
(18) 解剖学的構造を画像化するための器械において、
前記解剖学的構造の近くに位置付けられるように構成された、器具と、
プロセッサであって、前記器具に連結されるように構成されており、組み合わせられた空間描写をディスプレイ上で示すために、前記解剖学的構造の最初の空間描写を取得するように、前記器具の場所を判定するように、前記場所に応答して前記解剖学的構造の一部の画像を生成するように、および前記最初の空間描写上で前記画像を付加するように、配列(arrange)されている、プロセッサと、
を含む、器械。
(19) 実施態様18に記載の器械において、
前記器具は、超音波ビームを発生させるように構成されたカテーテルを含み、
前記画像を生成することは、前記超音波ビームの方向に応答して、前記画像を生成することを含む、器械。
(20) 実施態様18に記載の器械において、
前記プロセッサは、前記解剖学的構造の前記一部の範囲を描くように構成された、位置指示装置を含む、器械。
前記組み合わせられた空間描写を表示することは、
画像表示パラメータを用いて前記画像を表示することと、
前記画像表示パラメータとは異なる空間描写表示パラメータを用いて前記最初の空間描写を表示することと、
を含む、器械。
(22) 実施態様21に記載の器械において、
前記画像表示パラメータおよび前記空間描写表示パラメータは、明暗度、色、解像度、および透明度を含む、パラメータから選択される、器械。
(23) 実施態様18に記載の器械において、
前記プロセッサは、前記画像の範囲を描く、前記解剖学的構造の前記一部の前記画像の明確な輪郭を生成して、前記明確な輪郭を前記最初の空間描写に適用して再び画定された空間描写を形成するように構成され、
前記画像を付加することは、前記再び画定された空間描写に前記画像を付加することを含む、器械。
(24) 実施態様18に記載の器械において、
前記器具を表すアイコンを、前記組み合わせられた空間描写と位置合わせして、前記ディスプレイ上で重ね合わせること、
をさらに含む、器械。
(25) 実施態様18に記載の器械において、
前記最初の空間描写は、Cartoマップ、コンピュータ断層撮影による(CT)画像、および磁気共鳴(MR)画像のうち少なくとも1つを含む、器械。
前記最初の空間描写は、超音波画像を含み、
前記解剖学的構造の前記一部の前記画像は、前記超音波画像の一部分を含む、器械。
(27) 実施態様26に記載の器械において、
前記一部分は、前記超音波画像の断片を含み、前記断片は、10%〜50%の範囲内で存在する、器械。
(28) 実施態様18に記載の器械において、
前記器具を位置付けることは、前記解剖学的構造の内部で前記器具を位置付けることを含む、器械。
(29) 実施態様18に記載の器械において、
前記プロセッサは、前記器具の向きを判定するように構成され、
前記画像を生成することは、前記向きに応答して前記画像を生成することを含む、器械。
(30) ディスプレイ上で解剖学的構造を画像化するための器械において、
前記解剖学的構造の近くに位置付けられるように構成された、器具と、
プロセッサであって、複合画像を形成し、かつ前記複合画像を前記ディスプレイ上で示すために、前記器具の場所を判定するように、前記場所に応答して前記解剖学的構造の画像を生成するように、前記場所に応答して前記画像の部分的領域を画定するように、第1の表示パラメータを前記部分的領域内の前記画像に、また、前記第1の表示パラメータとは異なる第2の表示パラメータを前記部分的領域の外側の前記画像に、適用するように、構成された、プロセッサと、
を含む、器械。
前記第2の表示パラメータを適用することは、画像情報がない状態で、前記部分的領域の外側の前記画像を表示することを含む、器械。
(32) 実施態様30に記載の器械において、
前記器具は、超音波ビームを発生させるように構成されたカテーテルを含み、
前記部分的領域を画定することは、前記ビームの方向に応答して、前記領域の範囲を描くことを含む、器械。
Claims (14)
- ディスプレイ上で解剖学的構造を画像化するための有形のコンピュータ可読媒体において、
コンピュータ命令が記憶されており、前記命令は、コンピュータにより読み取られると、前記コンピュータに、前記解剖学的構造の最初の空間描写を取得させ、前記解剖学的構造の近くにある器具の場所を判定させ、前記場所に応答して前記解剖学的構造の一部の画像を生成させ、前記一部の前記画像における前記器具の先端部が位置する場所に近接する領域を再構築領域として画定し、前記再構築領域内の前記画像に第1の表示パラメータを適用し、前記第1の表示パラメータとは異なる第2の表示パラメータを、前記一部の前記画像における前記再構築領域の外側の画像に適用して、前記一部の前記画像における前記解剖学的構造の前記再構築領域の外側の要素に比べて前記解剖学的構造の前記再構築領域内の要素の可視性を高めるようになし、その際に表示パラメータを、明暗度、色、解像度および透明度から選択し、前記第1の表示パラメータが適用された前記再構築領域内の前記画像、及び、前記第2の表示パラメータが適用された前記一部の前記画像における前記再構築領域の外側の前記画像を表示させ、
オペレータからの指示に基づき前記コンピュータ命令が、前記コンピュータに前記再構築領域の寸法も変更させる、
有形のコンピュータ可読媒体。 - 解剖学的構造を画像化するための器械において、
前記解剖学的構造の近くに位置付けられるように構成された、器具と、
プロセッサであって、前記解剖学的構造の最初の空間描写を取得するように、前記器具の場所を判定するように、前記場所に応答して前記解剖学的構造の一部の画像を生成するように構成されており、ここで、前記プロセッサは、前記一部の前記画像における前記器具の先端部が位置する場所に近接する領域を再構築領域として画定し、前記再構築領域内の前記画像に第1の表示パラメータを適用し、前記第1の表示パラメータとは異なる第2の表示パラメータを、前記一部の前記画像における前記再構築領域の外側の画像に適用して、前記一部の前記画像における前記解剖学的構造の前記再構築領域の外側の要素に比べて前記解剖学的構造の前記再構築領域内の要素の可視性を高めるようになし、その際に表示パラメータが、明暗度、色、解像度および透明度から選択され、前記第1の表示パラメータが適用された前記再構築領域内の前記画像、及び、前記第2の表示パラメータが適用された前記一部の前記画像における前記再構築領域の外側の前記画像を表示させる、プロセッサと、
を含み、
オペレータからの指示に基づき前記プロセッサが、前記再構築領域の寸法を変更するようにも構成されている、
器械。 - 請求項2に記載の器械において、
前記器具は、超音波ビームを発生させるように構成されたカテーテルを含み、
前記画像を生成することは、前記超音波ビームの方向に応答して、前記画像を生成することを含む、器械。 - 請求項2に記載の器械において、
前記プロセッサは、前記解剖学的構造の前記一部の範囲を描くように構成された、位置指示装置を含む、器械。 - 請求項2に記載の器械において、
前記プロセッサは、前記画像の範囲を描く、前記解剖学的構造の前記一部の前記画像の明確な輪郭を生成して、前記明確な輪郭を前記最初の空間描写に適用して再び画定された空間描写を形成するように構成され、
前記一部の前記画像を付加することは、前記再び画定された空間描写に前記一部の前記画像を付加することを含む、器械。 - 請求項2に記載の器械において、
前記器具を表すアイコンを、前記組み合わせられた空間描写と位置合わせして、前記ディスプレイ上で重ね合わせること、
をさらに含む、器械。 - 請求項2に記載の器械において、
前記最初の空間描写は、Cartoマップ、コンピュータ断層撮影による(CT)画像、および磁気共鳴(MR)画像のうち少なくとも1つを含む、器械。 - 請求項2に記載の器械において、
前記最初の空間描写は、超音波画像を含み、
前記解剖学的構造の前記一部の前記画像は、前記超音波画像の一部分を含む、器械。 - 請求項8に記載の器械において、
前記一部分は、前記超音波画像の断片を含み、前記断片は、10%〜50%の範囲内で存在する、器械。 - 請求項2に記載の器械において、
前記器具を位置付けることは、前記解剖学的構造の内部で前記器具を位置付けることを含む、器械。 - 請求項2に記載の器械において、
前記プロセッサは、前記器具の向きを判定するように構成され、
前記一部の前記画像を生成することは、前記向きに応答して前記一部の前記画像を生成することを含む、器械。 - 請求項2に記載の器械において、
前記第2の表示パラメータを適用することは、当該表示パラメータの明暗度をゼロになるようにして、または単一の色で、前記再構築領域の外側の前記画像を表示することを含む、器械。 - 請求項2に記載の器械において、
前記器具は、超音波ビームを発生させるように構成されたカテーテルを含み、
前記再構築領域を画定することは、前記ビームの方向に応答して、前記領域の範囲を描くことを含む、器械。 - 解剖学的構造を画像化するための器械の作動方法において、
前記解剖学的構造の近くに位置付けられた器具を含む空間中における前記解剖学的構造から取得したデータに基づき、前記解剖学的構造の最初の空間描写を前記ディスプレイ上で判定することと、
前記器具の場所を前記ディスプレイ上で判定することと、
前記場所に応答して、前記解剖学的構造の一部の画像を前記ディスプレイ上に生成することと、
前記一部の前記画像における前記器具の先端部が位置する場所に近接する領域を再構築領域として前記ディスプレイ上に画定し、前記再構築領域内の前記画像に第1の表示パラメータを適用し、前記第1の表示パラメータとは異なる第2の表示パラメータを、前記一部の前記画像における前記再構築領域の外側の画像に適用して、前記一部の前記画像における前記解剖学的構造の前記再構築領域の外側の要素に比べて前記解剖学的構造の前記再構築領域内の要素の可視性を高めるようになし、その際に表示パラメータを、明暗度、色、解像度および透明度から選択することと、
前記第1の表示パラメータが適用された前記再構築領域内の前記画像、及び、前記第2の表示パラメータが適用された前記一部の前記画像における前記再構築領域の外側の前記画像を表示することと、
を含み、
オペレータからの指示に基づきプロセッサが前記再構築領域の寸法を変更するようにも構成されている、
方法。
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