JP6721748B2 - 細長い器具の対象者への挿入をシミュレートするための方法およびシステム - Google Patents

Description

本発明は、医療シミュレーションシステムおよび方法に関し、特に、細長い器具の対象者への挿入をシミュレートするためのシステムおよび方法に関する。

背景
手術器具の使用による最小侵襲外科処置が、従来の手術に取って代わるためにますます使用されている。実際、技術の進歩によって、様々な作業を行うために、対象者においてカテーテルなどの手術器具に挿入可能な小型の器具および道具が提供されている。これらの器具は、処置が行われている内側から見るためにビデオシステムと組み合わされていることが一般的である。

これらの種類の処置を行う医療専門家を訓練するために、仮想シミュレーションシステムが開発されてきた。これらのシミュレーションシステムは、ハードウェアコンポーネントと訓練中の医療専門家に戻される視覚的表示との組合せによってインタラクティブな訓練を提供するために、現実的なシミュレーション操作条件を生成することを目的としている。

しかしながら、これらのシステムは非現実的なものであることがあり、訓練中の医療専門家のために手術処置の不正確な視覚表示を生成することがある。たとえば、対象者内に挿入されたカテーテルまたはガイドワイヤなどの、手術器具の長手方向位置および角位置を検出し求めることは、難易度が高い場合がある。実際、手術器具が挿入される動脈の直径やそこに存在する血液の濃度などの対象者の体の特徴によって、シミュレーションでは考慮されていないであろう手術器具の折れ曲がり、および／または、ねじれが生じる可能性がある。この折れ曲がりおよび／またはねじれはさらに、薄い手術器具の使用によって増大することがある。

したがって、細長い器具の対象者への挿入をシミュレートするための改良された方法およびシステムが必要である。

概要
第１の広い態様によると、細長い器具の対象者への挿入をシミュレートするためのシステムが提供される。このシステムは：長手方向軸に沿って、遠位面と細長い器具を収容するための開口部が設けられた近位面との間に延在するフレームを含む医療装置と；医療装置の外部にある細長い器具の近位部分に関して、実際の角位置と回転角度とのうちの１つを測定するように構成された検出ユニットと；検出ユニットから測定された角位置を受信するために検出ユニットと通信する、少なくとも１つの処理ユニットを含むシミュレーションマシンとを備える。少なくとも１つの処理ユニットは：調整係数と、細長い器具の近位部分に関する実際の角位置と回転角度とのうちの１つとを用いて、細長い器具の遠位端部に関して遠位角位置を計算し；対象者の少なくとも一部の医療画像を生成するために構成されている。医療画像は少なくとも細長い器具の遠位部分の表示を含み、遠位部分の表示は遠位角位置に従って生成される。少なくとも１つの処理ユニットはさらに、生成された医療画像を出力するために構成されている。

一実施形態では、検出ユニットは、細長い器具の近位部分の実際の角位置を測定するように適合されており、処理ユニットはさらに、実際の角位置と初期の角位置とに基づいて回転角度を求めるために構成されている。

一実施形態では、検出ユニットは、細長い器具の近位部分に固定可能である。
一実施形態では、検出ユニットは、細長い器具の近位部分の一部にわたって固定可能な管状部分を含む。

一実施形態では、検出ユニットは、細長い器具にわたって相互に固定可能な第１の半管状部分と第２の半管状部分とを含む。

一実施形態では、検出ユニットの第１の半管状部分と第２の半管状部分とは、互いにヒンジ固定されている。

一実施形態では、検出ユニットは、細長い器具の近位部分に関して実際の角位置と回転角度とのうちの１つを測定するための少なくとも１つのジャイロスコープセンサを含む。

一実施形態では、検出ユニットはさらに、細長い器具の近位部分に関して実際の長手方向位置と長手方向変位とのうちの１つを測定するために構成されており、処理ユニットはさらに：修正係数と、細長い器具の近位部分に関する実際の長手方向位置と長手方向変位とのうちの１つとを用いて、細長い器具の遠位端部に関して遠位長手方向位置を計算し；細長い器具の遠位端部に関する遠位長手方向位置を考慮に入れて医療画像を生成するために構成されている。

一実施形態では、検出ユニットは、細長い器具の近位部分の実際の長手方向位置を測定するために構成されており、処理ユニットはさらに、細長い器具の近位部分に関する実際の長手方向位置と初期長手方向位置とを用いて、細長い器具の近位部分に関して長手方向変位を求めるために構成されている。

一実施形態では、検出ユニットはさらに、細長い器具の近位部分に関する実際の長手方向位置と長手方向変位とのうちの１つを測定するための少なくとも１つの加速度計を含む。

一実施形態では、システムはさらに、細長い器具を備える。
一実施形態では、検出ユニットは、細長い器具の近位部分にしっかりと固定されている。

一実施形態では、細長い器具は、カテーテル、リードワイヤ、送達チューブ、およびガイドワイヤからなる群から選択される。

一実施形態では、医療装置はさらに、フレーム内に固定された長手方向ガイドを備える。長手方向ガイドは、近位面の開口部を通って挿入されると細長い器具の遠位端部を収容し案内するために、長手方向軸に沿って近位面と遠位面との間に延在する。

一実施形態では、医療装置は、フレーム内の細長い器具の遠位端部に関して長手方向位置と変位とのうちの１つを測定するための位置センサを備える。

一実施形態では、処理ユニットは、生成された医療画像をメモリ内に記憶することと、生成された医療画像を表示ユニットに送信して表示することとのうちの少なくとも１つのために構成されている。

一実施形態では、検出ユニットは、少なくとも測定された角位置をシミュレーションマシンに無線送信するための無線通信ユニットを含む。

他の広い態様によると、細長い器具の対象者への挿入をシミュレートするための、コンピュータによって実現される方法が提供される。この方法は：細長い器具の近位部分に関して実際の角位置と回転角度とのうちの１つを受信することであって、細長い器具の少なくとも遠位端部が医療装置に挿入されていることと；調整係数と、細長い器具の近位部分に関する実際の角位置と回転角度とのうちの１つとを用いて、医療装置へ挿入された細長い器具の遠位端部に関して遠位角位置を求めることと；対象者の少なくとも一部の医療画像を生成することであって、医療画像は少なくとも細長い器具の遠位部分の表示を含み、遠位部分の表示は遠位角位置に従って生成されることと；生成された医療画像を出力することとを備える。

一実施形態では、実際の角位置と回転角度とのうちの１つを受信することは、細長い器具の近位部分の実際の角位置を受信することを含み、この方法はさらに、細長い器具の近位部分に関する実際の角位置と初期の角位置とを用いて、回転角度を求めることを含む。

一実施形態では、この方法はさらに、細長い器具の近位部分に関して実際の長手方向位置と長手方向変位とのうちの１つを受信することと、修正係数と、細長い器具の近位部分に関する実際の長手方向位置と長手方向変位とのうちの１つとを用いて、細長い器具の遠位部分に関して遠位長手方向位置を計算することとを備え；医療画像を生成することは、細長い器具の遠位端部に関する遠位長手方向位置を考慮に入れて行われる。

一実施形態では、実際の長手方向位置と長手方向変位とのうちの１つを受信することは、実際の長手方向位置を受信することを含み、コンピュータによって実現される方法はさらに、細長い器具の近位部分に関する実際の長手方向位置と初期の長手方向位置とを用いて、細長い器具の近位部分に関する長手方向変位を求めることを備える。

一実施形態では、実際の角位置と回転角度とのうちの１つを受信することは、少なくとも１つの加速度値を含む。

一実施形態では、この方法はさらに、少なくとも１つの加速度値から、実際の角位置と回転角度とのうちの１つを求めることを備える。

一実施形態では、実際の角位置と回転角度とのうちの１つを受信すること、遠位角位置を求めること、医療画像を生成すること、および生成された医療画像を出力することは、リアルタイムで同時に行われる。

一実施形態では、この方法はさらに、生成された画像を表示ユニットに表示することを備える。

一実施形態では、調整係数の値は、医療装置内の細長い器具の遠位端部の位置によって決まる。

一実施形態では、修正係数の値は、医療装置内の細長い器具の遠位端部の位置によって決まる。

なお、対象者は、人間または動物などである。
本発明の特徴について上述のように一般に説明を行ったが、以下では、その実施形態の例を示す添付の図面が参照される。

第１の実施形態に係る、細長い器具の対象者への挿入をシミュレートするための、検出ユニット、細長い器具、装置、シミュレーションマシン、および表示ユニットを備えるシステムを示すブロック図である。 第２の実施形態に係る、細長い器具の対象者への挿入をシミュレートするための、検出ユニット、細長い器具、装置、シミュレーションマシン、および表示ユニットを備えるシステムを示すブロック図である。 第３の実施形態に係る、細長い器具の対象者への挿入をシミュレートするための、検出ユニット、細長い器具、装置、シミュレーションマシン、および表示ユニットを備えるシステムを示す図である。 一実施形態に係る、図３の装置の断面図である。 一実施形態に係る、図３の検出ユニットの模式図である。 一実施形態に係る、細長い器具の対象者への挿入をシミュレートするための方法のフローチャートである。 一実施形態に係る、図１の方法のステップの少なくとも一部を実行するように適合された処理モジュールのブロック図である。

詳細な説明
以下では、たとえば、手術処置中に起こることのある、細長い器具の対象者への挿入をシミュレートするためのシミュレーションシステムについて説明する。また、細長い器具の対象者への挿入をシミュレートするための、コンピュータによって実現される方法について説明する。

一実施形態では、シミュレーションシステムは、医師の研修生のための診断、および手術器具の操縦のような、基礎的な手術技能の取得のための、現実的で包括的な訓練環境を提供する。それゆえ、このシステムは、患者への手術に先立って技術を向上するするために、医師研修生に対する実践練習を提供する。

図１は、器具の対象者への挿入をシミュレートするためのシステム１０の一実施形態を示す図である。システム１０は、医療または体用シミュレーション装置１２、医療装置１２に少なくとも部分的に挿入可能な細長い医療器具１４、検出ユニット１６、少なくとも医療画像を生成するために構成された処理ユニット２０が設けられたシミュレーションコンピュータマシン１８、および、生成された医療画像を表示するための表示ユニット２２を備える。

医療装置１２は、細長い器具１４を挿入できるような形状および大きさに形成された少なくとも１つの開口が設けられたフレームを含む。ある実施形態では、フレームは、医療装置１２において細長い器具１４の少なくとも一部が挿入されるような空洞である。他の実施形態では、医療装置１２は少なくとも、細長い器具１６が少なくとも部分的に挿入される空洞のチャンバを含む。以下で説明するように、医療装置１２はさらに、フレーム内に位置決めされた内部コンポーネントを含み得る。

細長い器具１４は、長手方向軸に沿って近位端部２４と遠位端部１６との間に延在し、少なくとも細長い器具１４の遠位部分が医療装置１２に挿入可能であれば、いかなる好適な細長い形状でもよい。たとえば、細長い器具１４は、円筒形状または管状でもよい。他の例では、細長い器具１４は、中空の楕円断面形状、正方形の断面形状などでもよい。ある実施形態では、細長い器具１４は、実際の医療処置において使用され得る実際の医療器具である。他の実施形態では、細長い器具１４は、実際の医療器具を模倣した実寸大の細長い器具であり得る。たとえば、細長い器具は、実際のもしくは実寸大のガイドワイヤ、リードケーブルもしくはワイヤ、カテーテル、または送達チューブなどでもよい。

検出ユニット１６は、細長い器具１４の近位部分の角位置および／または回転角度を求めるために構成されている。なお、細長い器具１４の回転とは、細長い器具１４のその長手方向軸に沿った回転のことである。

ある実施形態では、細長い器具１４の近位部分は、少なくとも細長い器具１４の遠位端部２６が医療装置１２に挿入された場合、医療装置１２の外側にある細長い器具１４の部分に対応する。他の実施形態では、細長い器具１４の近位部分は、細長い器具１４の近位端部２４に隣接している。他の実施形態では、細長い器具の近位部分は、細長い器具１４の遠位端部２６の医療装置１２への挿入においてユーザによって持たれ操作される細長い器具１４の部分に対応する。

ある実施形態では、近位端部２４の回転角度または角位置の測定は、細長い器具１４の近位部分の回転角度または角位置の測定に等しい。

ある実施形態では、検出ユニット１６はさらに、細長い器具１４の近位部分の長手方向軸に沿った、近位部分の長手方向変位もしくは平行移動、または、細長い器具１４の近位部分の長手方向位置を求めるために構成されている。ある実施形態では、近位部分の長手方向位置または変位は、細長い器具１４の近位端部２４の長手方向位置または変位を測定することによって得ることができる。

ある実施形態では、検出ユニット１６は、細長い器具１４の近位部分の角位置または回転角度、および、必要に応じて細長い器具１４の近位部分の長手方向変位または長手方向位置を遠隔で求めるために構成されている。たとえば、細長い器具には、その近位部分に取り外し可能にまたはしっかりと固定された参照マークまたは要素を設け得、検出ユニット１６は、参照要素の３Ｄ位置を検出するために構成され得、参照要素の３Ｄ位置に基づいて、細長い器具１４の近位部分の角位置または回転角度、および必要に応じて細長い器具１４の近位部分の長手方向変位または長手方向位置を求め得る。

他の実施形態では、検出ユニット１６を、細長い器具１４の近位部分に取り外し可能にまたはしっかりと固定し得る。なお、検出ユニット１６は、好適なセンサ、または、細長い器具１４の近位部分の角位置もしくは細長い器具１４の長手方向を中心とした近位部分の回転を測定するように適合されたセンサの組合せを含み得る。たとえば、検出ユニット１６は、細長い器具１４の近位部分の角位置または回転角度を測定するために、少なくとも１つのジャイロスコープ、少なくとも１つのジャイロメータ、少なくとも２つの加速度計、少なくとも１つのコンパスセンサ、または、これらのいかなる組合せも含み得る。必要に応じて、検出ユニット１６は、細長い器具１４の近位部分の長手方向位置または変位を求めるための少なくとも１つの加速度計を含み得る。

なお、細長い器具の近位部分の回転角度、角位置、長手方向位置および／または長手方向変位は、細長い器具１４の近位部分に沿って特定の参照地点において求めることができる。たとえば、参照地点は、細長い器具の近位端部２４であり得る。他の例では、参照位置は、医療装置１２内に挿入される限り、近位端部２４に隣接した細長い器具１４の側面に位置するいかなる地点でもよい。

なお、検出ユニット１４には、測定値を送信するための通信手段が設けられる。
検出ユニット１６は、シミュレーションコンピュータマシン１８と通信する。たとえば、通信ワイヤによって、検出ユニット１６とシミュレーションコンピュータ１８とが接続されてもよい。代替的に、検出ユニット１６は、シミュレーションコンピュータマシン１８と無線通信してもよい。

シミュレーションコンピュータマシン１８は、処理ユニット２０、データを記憶するためのメモリ、および、データを送受信するための通信ユニットを含む。検出ユニット１６によって測定された角位置または回転角度は、検出ユニット１６からシミュレーションコンピュータマシン１８によって受信される。処理ユニット２０は、検出ユニット１６から受信された角位置または回転角度と調整係数とを用いて、医療装置１２に挿入された細長い部材１４の遠位端部２６の角位置を求めるように構成されている。さらに、シミュレーションコンピュータマシン１８の処理ユニット２０は、対象者の一部の表示および少なくとも細長い器具２６の遠位端部の表示を含む、シミュレートされた医療画像を生成するように構成されている。シミュレートされた細長い器具の遠位端部の方位が医療装置１２内の細長い器具１４の遠位端部２６の実際の角位置に対応するように、細長い器具１４の遠位端部１６の表示は、遠位端部２６の求められた角位置に従って生成される。

シミュレーションコンピュータマシン１８の処理ユニット２０はさらに、生成された医療画像を出力するために構成されている。ある実施形態では、生成された医療画像が出力される。同じまたは他の実施形態では、生成された医療画像は、表示ユニット２２に送信されて表示される。

ある実施形態では、シミュレーションコンピュータマシン１８の処理ユニット２０はさらに、修正係数と検出ユニット２６によって測定された長手方向位置または変位とを用いて、細長い器具１４の遠位端部２６の長手方向位置を求めるために構成されている。

検出ユニット１６が細長い部材１４の近位部分の回転角度を測定するために構成されている実施形態では、シミュレーションコンピュータマシン１８の処理ユニット２０が、調整係数と細長い部材１４の近位部分の測定された回転角度とを用いて細長い器具１４の遠位端部の角位置を求めるために構成されている。たとえば、医療装置１２内に配置された細長い器具１４の遠位端部２６に適用されるべき回転角度を得るために、細長い部材１４の近位部分の測定された回転角度に調整係数を掛け得る。細長い器具１４の遠位端部２６に関する実際の角位置は、細長い器具の遠位端部２６に関して求められた回転角度と細長い器具１４の遠位端部２６の初期の角位置とを用いて求められる、すなわち、遠位端部２６に関して決定された回転角度は、遠位端部２６の初期の角位置に追加される。

検出ユニット１６が細長い器具１４の近位部分の実際の角位置を測定するために構成されている実施形態では、シミュレーションコンピュータマシン１８の処理ユニット２０は、近位部分の実際の角位置を近位部分の以前のまたは初期の角位置と比較することによって細長い部材１４の近位部分の回転角度を求めるために構成されている。近位部分の回転角度が求められると、シミュレーションコンピュータマシン１８の処理ユニット２０が、調整係数と細長い器具１４の近位部分の求められた回転角度とを用いて、細長い器具の遠位端部２６に関して対応する回転角度を計算する。たとえば、医療装置１２内に位置する細長い器具１４の遠位端部２６に適用されるべき回転角度を得るために、細長い部材１４の近位部分に関して求められた回転角度に調整係数を掛け得る。細長い器具１４の遠位端部１６に関する実際の角位置は、細長い器具の遠位端部２６に関して求められた回転角度と細長い器具１４の遠位端部２６の以前のまたは初期の角位置とを用いて求められる、すなわち、遠位端部２６に関して求められた回転角度は、遠位端部２６の初期の角位置に追加される。

ある実施形態では、調整係数は、医療装置１２に挿入された細長い器具の部分の長さまたは医療装置１２内の細長い器具１４の遠位端部２６の位置の係数として異なる。なお、医療装置１２に挿入された細長い器具の部分の長さは、医療装置１２に挿入されたときの細長い器具１４の遠位端部２６と、細長い器具１４が医療装置１２に挿入されている開口部との間の距離に対応する。

ある実施形態では、調整係数は、医療装置１２に挿入された細長い器具の部分の長さと共に減少し得る。その結果、細長い器具の遠位端部１６が医療装置１２内にさらに遠くまで挿入されればされるほど、調整係数はより小さくなる。このシナリオによって、細長い器具１４が医療装置１２内に深く挿入されればされるほど細長い器具１４のねじれが増加するシミュレーションがなされる。

ある実施形態では、シミュレーションコンピュータマシン１８のメモリは、医療装置１２内の細長い器具１４の遠位端部２６の異なる位置についての調整係数に関するそれぞれの値を含むデータベースを含む。

検出ユニット１６がさらに細長い器具１４の近位部分の長手方向変位を測定するために構成されている実施形態では、シミュレーションコンピュータ１８の処理ユニット２０は、修正係数と細長い部材１４の近位部分の測定された長手方向変位とを用いて、細長い器具１４の遠位端部２６の長手方向位置を求めるために構成されている。たとえば、医療装置１２内に配置された細長い器具１４の遠位端部２６に適用されるべき長手方向変位を得るために、細長い部材１４の近位部分の測定された長手方向変位に修正係数を掛け得る。細長い器具１４の遠位端部２６に関する実際の長手方向位置は、細長い器具の遠位端部２６に関して求められた長手方向変位と細長い器具１４の遠位端部２６の初期のまたは以前の長手方向位置とを用いて求められる、すなわち、遠位端部２６に関して求められた長手方向変位は、遠位端部２６の以前の長手方向位置に追加される。

検出ユニット１６が細長い器具１４の近位部分の実際の長手方向位置を測定するために構成されている実施形態では、シミュレーションコンピュータマシン１８の処理ユニット２０は、近位部分の実際の長手方向位置を近位部分の初期のまたは以前の長手方向位置と比較することによって、細長い部材１４の近位部分の長手方向変位を求めるために構成されている。近位部分の長手方向変位が求められると、シミュレーションコンピュータマシン１８の処理ユニット２０は、修正係数と求められた細長い器具１４の近位部分の長手方向変位とを用いて、細長い器具１４の遠位端部２６に関して対応する長手方向変位を計算する。たとえば、医療装置１２内に位置する細長い器具１４の遠位端部２６に適用されるべき長手方向変位を得るために、細長い部材１４の近位部分に関して求められた長手方向変位に修正係数を掛け得る。細長い器具１４の遠位端部１６に関する実際の長手方向位置は、細長い器具１４の遠位端部２６に関して求められた長手方向変位と細長い器具１４の遠位端部２６の以前のまたは初期の長手方向位置とを用いて求められる、すなわち、遠位端部２６に関して求められた長手方向変位は、遠位端部２６の初期の変位位置に追加される。

ある実施形態では、修正係数は、医療装置１２に挿入された細長い器具の部分の長さ、または、医療装置１２内の細長い器具１４の遠位端部２６の位置の係数として変化する。

ある実施形態では、修正係数は、医療装置１２に挿入された細長い器具の部分の長さと共に減少し得る。その結果、細長い器具の遠位端部１６が医療装置１２内で遠くまで挿入されればされるほど、調整係数はより小さくなる。このシナリオによって、細長い器具１４が医療装置１２内に深く挿入されればされるほど、細長い器具１４の折れ曲がりが増大する。

ある実施形態では、シミュレーションコンピュータマシン１８のメモリは、医療装置１２内の細長い器具１４の遠位端部２６の異なる位置について、修正係数に関してそれぞれの値を含むデータベースを含む。

なお、細長い器具１４の遠位端部２６に適用されるべき回転角度を得るために細長い器具の近位部分の回転角度に適用されるべき調整係数は、０と１との間の値を有するように正規化可能である。調整係数が０に設定されている場合、細長い器具１４の近位部分に適用される回転角度とは無関係に、細長い器具１４の遠位端部２６について回転が起こらない。調整係数が１に設定されている場合、細長い器具の遠位端部２６は、細長い器具の近位部分と同様に回転する。調整係数が０と１との間の値に設定されている場合、細長い器具１４の遠位端部２６に適用される回転角度は、その近位部分の測定された回転角度よりも小さく、これによって、近位部分と遠位端部２６との間の細長い器具のねじれがシミュレートされる。

なお、細長い器具１４の遠位端部２６に適用されるべき回転角度を得るために細長い器具の近位部分の回転角度に適用されるべき調整係数は、０と１との間の値を有するように正規化可能である。調整係数が０に設定されている場合、細長い器具１４の近位部分に適用される回転角度とは無関係に、細長い器具１４の遠位端部２６について回転は起こらない。調整係数が１に設定されている場合、細長い器具の遠位端部２６は、細長い器具の近位部分の回転と同じように回転する。修正係数が０と１との間の値に設定されている場合、細長い器具１４の遠位端部２６に適用される回転角度は、その近位部分の測定された回転角度よりも小さく、これによって、近位部分と遠位端部２６との間の細長い器具のねじれがシミュレートされる。

なお、回転角度に関する調整係数と同様に、細長い器具１４の遠位端部２６に適用されるべき長手方向変位を得るために細長い器具１４の近位部分の長手方向変位に適用されるべき修正係数は、０と１との間の値を有するように正規化可能である。修正係数が０に設定されている場合、細長い器具１４の近位部分に適用される長手方向変位とは無関係に、細長い器具１４の遠位端部２６に関して長手方向変位は発生しない。修正係数が１に設定されている場合、細長い器具の遠位端部２６は、細長い器具の近位部分の長手方向変位と同じように長手方向に変位する。修正係数が０と１との間の値に設定されている場合、細長い器具１４の遠位端部２６に適用される長手方向変位は、その近位部分の測定された長手方向変位よりも小さく、これによって、近位部分と遠位端部２６との間で細長い器具の曲げがシミュレートされる。

図２は、細長い器具の対象者への挿入をシミュレートするためのシステム３０の一実施形態を模式的に示す図である。システム３０は、検出ユニットを除くシステム１０と同じ構成要素を備える、すなわち、システム３０は、医療装置１２、細長い器具１４、処理ユニット２０が設けられたシミュレーションコンピュータ１８、および表示装置２２を備える。システム３０はさらに、細長い器具１４の近位部分に固定された検出ユニット３２を備える。例示された実施形態では、検出ユニット３２は、細長い器具１４の近位端部２４ に隣接して位置決めされている。なお、検出ユニット３２は、細長い器具１４に取り外し可能に固定され得る。この場合、細長い器具１４の近位部分内の検出ユニット３２の位置は変更可能である。代替的に、検出ユニット３２は、細長い器具１４の近位部分に恒久的に固定され得る。

検出ユニット３２は、それ自体が固定された近位部分の地点の角位置、または、それ自体が固定された近位部分の地点の長手方向軸を中心とした回転角度を決定するための少なくとも１つのジャイロスコープを含み得る。

ある実施形態では、検出ユニット３２はさらに、それ自体が固定された近位部分の地点の長手方向位置または変位を測定するために、少なくとも１つの加速度計を含み得る。

検出ユニット１６、３２が細長い器具１４の近位部分に関して角位置または回転角度のみを測定するために構成されている実施形態では、医療装置１２は、医療装置１２内の細長い器具１４の遠位端部２４の位置または変位を追跡するための位置追跡装置を含み得る。なお、任意の好適な位置追跡装置を使用可能である。この場合、位置追跡装置は、医療画像を生成するために、細長い器具１４の遠位端部２６の長手方向位置をシミュレーションコンピュータマシン１８に送信するために構成され得る。生成された画像内の細長い器具１４の遠位端部２６の表示は、シミュレーションコンピュータマシン１８の処理ユニット２０によって遠位端部２６に関して求められる角位置に加えて、位置追跡装置によって求められた長手方向位置に従って行われる。

なお、医療装置１２は、細長い器具１４が挿入されるべき動脈または静脈を、必要に応じて、治療されるべき臓器をシミュレートするように設計可能である。

ある実施形態では、システム１０、３０は、最小侵襲医療処置に対して医師を訓練するために構成されている。最小侵襲医療処置または手術は、ガイドワイヤまたはカテーテルなどの細長い器具が挿入される、対象者の体の皮膚上に形成される小さな切開を含む。これによって、細長い器具は、動脈または静脈などの血管内で移動され、治療されるべき臓器に到達する。当業者であれば、システム３０、３２が、内視鏡検査、腹腔鏡検査、および関節鏡検査などの様々な最小侵襲処置について医師を訓練する役に立つと理解するであろう。

図３および図４は、細長い器具の対象者への挿入をシミュレートするための例示的なシステム１００を示す図である。このシステムは、医療装置または体用シミュレーション装置２００、細長い器具３００、検出ユニット４００、シミュレーションコンピュータマシン５００、および表示ユニット６００を備える。本実施形態では、以下で説明するように、検出ユニット４００は、細長い器具３００の近位部分の長手方向位置を決定するために構成されており、装置２００は、細長い器具３００の遠位端部の位置を測定するように構成されている。

ある実施形態では、装置２００は、長手方向軸Ａに沿って近位面２０４と遠位面２０６との間で長手方向に延在する略矩形状のフレーム２０２を備える。フレーム２０２はさらに、底面２１０に取り外し可能に固定され閉鎖された筐体を画成する頂面２０８を含む。

ある実施形態では、頂面２０８は、フレーム２０２の筐体にアクアセスするための一対のスライド２１２を介して底面２１０に取り外し可能に固定され得る。本実施形態では筐体へのアクセスを得るために、頂面２０８は、長手方向軸Ａに沿って底面２１０に対して頂面２０８をスライドさせることによって、装置２００から取り外すことができる。当業者であれば、筐体にアクセスするために、頂面２０８を底面２１０に対して搭載するための他の搭載方法も考えら得ることを理解するであろう。たとえば、頂面２０８は、第１の側で底面２１０にヒンジ結合されてもよく、フレーム２０２の筐体にアクセスするために、ヒンジの軸を中心にして回転してもよい。

ある実施形態では、近位面２０４は、略矩形状であり、細長い器具３００を収容するような大きさおよび形状に形成された開口２１４を含む。ある実施形態では、特定の外科処置の間、開口２１４の大きさは対象者になされた切開の大きさに実質的に対応可能である。

ある実施形態では、様々な他の開口部を設けることが可能であり、フレーム２０２に、たとえば、遠位面２０６にまたは頂面２０８および底面２１０に、シミュレーションマシン５００との電力または電気通信のために設けることができる。

ある実施形態では、装置は、テーブルまたはカウンターなどの板受け面２１６上に配設されている。たとえば、装置２００を、医師が対象者に対して実際の手術処置と同様の状況で訓練できるように、床面から適切な高さで手術台の上に位置決め可能である。

ある実施形態では、装置２００はさらに、長手方向ガイドレール２１８を備える。長手方向ガイドレール２１８は、支持部材２２０および２２２を介してフレーム２０２の底面２１０に固定され、近位面２０４に接合する第１の端部２２４と遠位面２０６に接合する第２の端部２２６との間にある装置２００の長手方向軸Ａに沿って延在する。長手方向ガイドレール２１８はさらに、開口２１４と長手方向に位置合わせされるように構成されている。

ある実施形態では、長手方向ガイドレール２１８は、長手方向ガイドとして機能し得るレール、レールの対、チャネル、トンネル、または他の種類の構造のいずれかを含む。

ある実施形態では、装置２００はさらに、長手方向ガイドレール２１８に沿って平行移動するために、この上に摺動可能に搭載されたキャリッジ２２８を備える。例示された実施形態では、キャリッジ２２８は、ガイドレール２１８の第１の端部２２４に搭載された第１の当接要素２３２とガイドレール２１８の第２の端部２２６に搭載された第２の当接要素２３４との間の長手方向ガイドレール２１８上に対して自由に摺動するように構成されたベースプレート２３０を有する。第１の当接要素２３２と第２の当接要素２３４とは、動作範囲内の細長いガイドレール２１８に沿ってキャリッジ２２８の動きを制限する、すなわち、第１の当接要素２３２と第２の当接要素２３４との間の距離は、特定の手術処置に関して治療されるべき臓器に到達するように、たとえば、対象者内での細長い器具の挿入距離に対応する。

ある実施形態では、長手方向ガイドレール２１８は、それに沿って等間隔で並べられ、第１の当接要素２３２と第２の当接要素２３４とを収容するような大きさおよび形状に形成された複数の穴（図示せず）を含み得る。したがって、シミュレーションされるべき手術処置の種類に応じて、所与の手術処置をさらに反映するために、動作範囲は、ガイドレール２１８の異なる穴において第１の当接要素２３２と第２の当接要素２３４とを取り外し可能に位置決めすることによって、修正可能である。

ある実施形態では、キャリッジ２２８は、細長い器具３００に挿入されるとその遠位端部３０４を収容するための開口２１４と位置合わせされた面２３６を含む。細長い器具３００の遠位端部３０４は、キャリッジ２２８に取り外し可能に固定される。以下でより詳細に説明するように、開口２１４を通って装置２００内で細長い器具３００がさらに挿入されると、細長い器具３００は、キャリッジ２２８の面２３６に当接することによって、長手方向ガイドレール２１８に沿って直線的に移動される。

ある実施形態では、装置２００はさらに、キャリッジ位置検出要素２３８と、細長いガイドレール２１８に沿って搭載された直線エンコーダストリップ（図示せず）とを備え得る。たとえば図４に示すような対応する光学読み取り装置２４０が、細長い器具３００が変位している間に長手方向ガイドレール２１８に沿ってキャリッジ２２８の長手方向位置を検出するために使用される。当業者であれば、加速度計、容量形変換器、容量変位センサ、渦電流センサ、ホール効果センサ、または誘導非接触位置センサなどの、他の直線追跡装置をキャリッジ２２８の変位を測定するために使用し得ることを理解するであろう。なお、他の実施形態ではさらに、キャリッジ２２８の変位を求めるための異なる好適な方法および技術を使用し得る。

ある実施形態では、装置２００はさらに、装置２００に挿入されると向上されたおよび現実的な細長い器具３００の変位をもたらすために、ガイドレール２１８に沿ってキャリッジ２２８の長手方向変位に抵抗力を加えるように適合されたフィードバック力アクチュエータ（図示せず）を備え得る。フィードバック力アクチュエータは、たとえば、キャリッジ２２８に固定されたステッピングモータなどのモータ（図示せず）、制御ユニット（図示せず）、および、モータと制御装置とに接続された伝達要素（図示せず）を含み得る。フィードバック力アクチュエータは、キャリッジ２２８の長手方向変位および対象者の体の抵抗特徴に従って、制御ユニットによって制御され得る。体の抵抗特徴は、細長い器具３００が挿入される対象者の内部構造を表す。これらの抵抗特徴は、特定の対象者の構造の特定の３Ｄモデルによって提供可能であり、心臓の鼓動および呼吸などの人体の自然な動きを組み込み得る。たとえば、これらの特徴は、動脈または静脈内で細長い器具３００を挿入している間の組織の抵抗を含み得る。

ある実施形態では、抵抗特徴は、医師の研修生が実際の手術に実質的に類似した実践条件で訓練できるように、所与の手術処置に応じて制御ユニットによって調整される。

ある実施形態では、装置２００はさらに、キャリッジ位置検出要素２３８およびフィードバックアクチュエータの制御ユニットに動作可能に接続された電子ユニット２４２を備える。電子ユニット２４２は、シミュレーションマシン５００に、制御ユニットによって与えられた抵抗特徴と共にキャリッジ２２８の測定された変位値を伝達するように構成された通信ユニット２４４を含む。

ある実施形態では、装置２００の電子ユニット２４２は、通信ケーブルを用いてシミュレーションマシン５００に接続されている。代替的な実施形態では、電子ユニット２４２は、ＷｉＦｉおよびブルートゥース（登録商標）などの無線プロトコルを使用して、シミュレーションマシン５００に無線接続されている。

図３および図４に示すように、検出ユニット４００は、細長い器具３００に搭載されている。

ある実施形態では、細長い器具３００は、最小侵襲処置で使用される医療グレード手術器具である。細長い器具３００は、対象者に挿入され、動脈または静脈を通って処置されて治療されるべき臓器に到達するように適合されたカテーテル、リードワイヤ、送達チューブ、またはガイドワイヤであり得る。たとえば、細長い器具３００は、心臓血管、泌尿器、胃腸、神経血管、および眼科の処置などの異なる外科処置のために使用可能である。

ある実施形態では、細長い器具３００は、開口２１４を通って装置２００に挿入可能な遠位端部３０４と装置２００から離れて位置する近位端部３０６との間に長手方向に延在する管状体３０２を含む略長尺形状を有する。細長い器具３００はさらに、遠位端部３０４から延在し装置２００に挿入されるように構成された遠部部分３０８と、近位端部３０６から延在し装置２００の外部に留まるように適合された近位部分３１０とに分けられ得る。この場合、遠部部分３０８は少なくとも、ガイドレール２１８に沿ってキャリッジ２２８の変位の動作範囲に対応する。検出ユニット４００は、細長い部材３００の近位部分３１０に固定されている。本実施形態では、検出ユニット４００は、細長い器具３００に取り外し可能に固定されている。

図５に示すように、検出ユニット４００は、第１の端部４０６と第２の端部４０８との間で長手方向に延在する第１の半管状部分４０２と第２の半管状部分４０４とを含む略長手方向円柱形状である。第１の半管状部分４０２は、半円形状を有し、第１の端部４０６と第２の端部４０８との間に延在する第１の内面４１０を含む。第２の半管状部分４０４は、半円形状であり、第１の端部４０６から第２の端部４０８に延在する第２の内面４１２を含む。

第１の半管状部分４０２および第２の半管状部分４０４は、ヒンジ４１４を介して互いにヒンジ結合されており、第１の半管状部分４０２と第２の半管状部分４０４とが互いに遠ざかるように回転される開構成と、第１の半管状部分４０２と第２の半管状部分４０４とがヒンジ４１４から径方向に離れて位置する取り付け部材４１６を介して互いに固定されるような閉構成との間で移動するように適合されている。

ある実施形態では、第１の半管状部分４０２と第２の半管状部分４０４とはさらに、ファスナを用いて互いに結合可能である。

ある実施形態では、検出ユニット４００は、図３および図４に示すように、細長い器具３００の近位部分３１０にしっかりと留められるように適合されている。より正確には、検出ユニット４００は、細長い器具３００の近位部分３１０に留められているため、第１の半管状部分４０２および第２の半管状部分４０４の第１の内面４１０および第２の内面４１２は、細長い器具３００の本体３０２と摩擦係合しており、これによって、両者間の相対移動を防止する。

ある実施形態では、検出ユニット４００は、第１の半管状部分４０２または第２の半管状部分４０４に設けられ、細長い器具３００の近位部分３１０の角位置または回転角度を測定するように構成されたセンサ４１８を含む。

ある実施形態では、センサ４１８は、医師の研修生による操作の間に細長い器具３００の近位部分３１０の角速度を測定するように適合された微小電子機械（ＭＥＭＳ）ジャイロセンサまたは３軸ジャイロセンサなどのジャイロスコープセンサであり得る。

検出ユニット４００はさらに、第１の半管状部分４０２および第２の半管状部分４０４に位置し、細長い器具３００の近位部分３１０に測定された値を送信するためのシミュレーションマシン５００と通信するように構成された通信ユニット４２０を備える。

ある実施形態では、通信ユニット４２０は、ＷｉＦｉおよびブルートゥース（登録商標）などの通信プロトコルを用いて有線でまたは無線でシミュレーションマシン５００と通信し得る。

検出ユニット４００は、使用の際、取り付け部材４１６を第１の半管状部分４０２と第２の半管状部分４０４との間で固定することによって、細長い器具３００の近位部分３１０に留められる。細長い器具３００に留められると、細長い器具３００の近位部分３１０の角位置またはその軸を中心とした回転は、連続して検出ユニット４００によって測定され、通信ユニット４２０を介してシミュレーションマシン５００に伝達される。

なお、ヒンジ４１４は、省略することも、他のファスナで取り替えることも可能である。この場合、第１の半管状部分４０２と第２の半管状部分４０４とは、互いに独立している。

なお、検出ユニットが細長い器具に固定可能である場合、検出ユニットを細長い器具に恒久的にまたは取り外し可能に固定するための好適な方法を使用可能である。たとえば、検出ユニットは、好適な位置に細長い器具にわたって位置決めされるべきスリーブまたはシースとして機能する、柔軟性および弾性を有する本体を含み得る。

図６は、細長い医療器具の対象者への挿入をシミュレートするための、コンピュータによって実現される方法７００のある実施形態を示す図である。方法７００は、処理ユニット、メモリ、および通信手段が設けられたコンピュータマシンによって行われる。方法７００は、上述のように、細長い器具の遠位端部が挿入される医療装置と協調して行われる。

ステップ７０２において、細長い器具の近位部分の回転角度または角位置が受信される。上述のように、細長い器具の近位部分のその軸を中心とした回転角度または近位部分の角位置を測定するための任意の好適な方法を使用可能である。

ステップ７０４において、細長い器具の遠位端部に関する角位置は、上述のように、調整係数と、ステップ７０２において受信された、細長い器具の近位部分の測定された回転角度または角位置とを使用して求められる。

ステップ７０６において、対象者の一部の医療画像が生成される。生成された画像は、ステップ７０４において求められた角位置に従って生成された、少なくとも細長い器具の遠位端部の表示を含む。

ステップ７０８において、生成された画像が出力される。生成された画像は、メモリに記憶され得る、および／または、表示ユニットに表示され得る。

ある実施形態では、医療装置は、医療装置内の細長い器具の遠位端部の長手方向位置を測定する位置追跡装置を備える。この場合、方法７００はさらに、細長い器具の遠位端部の長手方向位置を受信するステップを備え得、医療画像が、細長い器具の遠位端部の測定された長手方向位置に従って生成される。

ある実施形態では、方法７００はさらに、上述のように、細長い器具の近位部分の長手方向位置または長手方向変位を受信するステップと、細長い器具の遠位端部に関して長手方向位置を求めるステップとを備える。この場合、医療画像が、細長い器具の遠位端部に関して求められた長手方向位置に従って生成される。

ある実施形態では、細長い器具の近位部分の角位置または回転角度は、実質的に連続して追跡される。この場合、ステップ７０２〜７０８は、リアルタイムのシミュレーションを提供するように実質的に連続して行われる。

図７は、複数の実施形態に係る、方法１０のステップ７０２〜７０８を実行するための例示的な処理モジュール７１０を示すブロック図である。処理モジュール７１０は一般に、１つ以上のコンピュータ処理ユニット（ＣＰＵｓ）、および／または、モジュールまたはメモリ７１４に記憶されたプログラムおよび／または命令を実行し、それによって処理動作を行うためのグラフィック処理ユニット（ＧＰＵｓ）７１２と、メモリ７１４と、これらの構成要素を相互接続するための１つ以上の通信バス７１６とを含む。通信バス７１６は、必要に応じて、システム構成要素を相互接続しこれらの間の通信を制御する回路（チップセットと呼ばれることもある）を含む。メモリ７１４は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＤＤＲ ＲＡＭまたはランダムアクセス固体状態記憶装置デバイスなどの高速ランダムアクセスメモリを含み、１つ以上の磁気ディスク記憶デバイス、光学ディスク記憶デバイス、フラッシュメモリデバイスなどの不揮発メモリ、または他の不揮発固体状態記憶デバイスを含み得る。メモリ７１４は、必要に応じて、１つ（または複数の）ＣＰＵ７１２から離れて位置する１つ以上の記憶デバイスを含む。メモリ７１４は、または代替的にメモリ７１４内の１つ（または複数）の不揮発性メモリデバイスは、非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含む。いくつかの実施形態では、メモリ７１４またはメモリ７１４のコンピュータ可読記憶媒体は、プログラム、モジュール、およびデータ構造、または、
上述のように、調整係数と細長い器具の近位部分に関して測定された回転角度または角位置とを用いて、細長い器具の遠位端部に関して角位置を計算する遠位角位置モジュール７２０、
細長い器具の遠位端部に関して求められた角位置に従って、細長い器具の遠位端部の表示を含む、対象者の一部の医療画像を生成する画像生成装置７２２、
上述のように、修正係数と細長い器具の近位部分に関して測定された長手方向変位または長手方向位置とを用いて、細長い器具の遠位端部の長手方向位置を計算する遠位長手方向位置モジュール７２４、
のサブセットを記憶する。

なお、遠位長手方向位置モジュール７２４は省略可能である。
上述の特定された構成要素の各々は、上述のメモリデバイスの１つ以上に記憶可能であり、上述の機能を行うための命令のセットに対応する。上記のように特定されたモジュールまたはプログラム（すなわち、命令のセット）を個別のソフトウェアプログラム、プロシージャまたはモジュールとして実現する必要は無く、それゆえ、これらのモジュールの様々なサブセットは、様々な実施形態において組合せ可能である、または再配置可能である。いくつかの実施形態では、メモリ７１４は、上記のように特定されたモジュールおよびデータ構造のサブセットを記憶し得る。さらに、メモリ７１４は、説明していない他のモジュールおよびデータ構造を記憶し得る。

図７は処理モジュール７１０を示すが、これは、ここで説明される実施形態を構造的に示したものとしてではなく、管理モジュールに存在し得る様々な特徴の機能表現として意図されたものである。実際に、および当業者によって認識されるように、別々に示されたアイテムは組合せ可能であり、いくつかのアイテムは分離可能である。

上述の実施形態は、単なる例示であることを意図したものである。それゆえ、本発明の範囲は、添付の請求項によってのみ制限されることが意図されている。

Claims (29)

1. 細長い器具の対象者への挿入をシミュレートするためのシステムであって、
   長手方向軸に沿って、遠位面と前記細長い器具を収容するための開口部が設けられた近位面との間に延在するフレームを含む医療装置と、
   前記細長い器具が前記医療装置の前記開口部に少なくとも部分的に挿入されると、前記医療装置の外部にある前記細長い器具の近位部分に関して、実際の角位置と回転角度とのうちの１つを測定するように構成された検出ユニットと、
   前記検出ユニットと通信する、少なくとも１つの処理ユニットを含むシミュレーションマシンとを備え、前記少なくとも１つの処理ユニットは、
   前記細長い器具の前記近位部分と遠位部分との間の前記細長い器具のねじれをシミュレートするように選択された調整係数と、前記細長い器具の前記近位部分に関する前記実際の角位置と前記回転角度とのうちの１つとを用いて、前記細長い器具の遠位端部に関して遠位角位置を計算し、
   前記対象者の少なくとも一部の医療画像を生成するように構成されており、前記医療画像は少なくとも前記細長い器具の前記遠位部分の表示を含み、前記遠位部分の表示は前記遠位角位置に従って生成され、前記少なくとも１つの処理ユニットはさらに、
   前記生成された医療画像を表示のために提供するために構成されている、システム。
2. 前記検出ユニットは、前記細長い器具の前記近位部分の前記実際の角位置を測定するように適合されており、前記処理ユニットはさらに、前記細長い器具の前記近位部分に関して、前記実際の角位置と初期の角位置とに基づいて前記回転角度を求めるために構成されている、請求項１に記載のシステム。
3. 前記検出ユニットは、前記細長い器具の前記近位部分に固定可能である、請求項１または２に記載のシステム。
4. 前記検出ユニットは、前記細長い器具の前記近位部分の一部にわたって固定可能な管状部分を含む、請求項３に記載のシステム。
5. 前記検出ユニットは、前記細長い器具にわたって相互に固定可能な第１の半管状部分と第２の半管状部分とを含む、請求項４に記載のシステム。
6. 前記検出ユニットの前記第１の半管状部分と前記第２の半管状部分とは、互いにヒンジ固定されている、請求項５に記載のシステム。
7. 前記検出ユニットは、前記細長い器具の前記近位部分に関して前記実際の角位置と前記回転角度とのうちの１つを測定するための少なくとも１つのジャイロスコープセンサを含む、請求項３〜６のいずれか１項に記載のシステム。
8. 前記調整係数は、前記医療装置内の前記細長い器具の前記遠位端部の位置の係数として変化する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のシステム。
9. 前記検出ユニットはさらに、前記細長い器具の前記近位部分に関して実際の長手方向位置と長手方向変位とのうちの１つを測定するために構成されており、
   前記処理ユニットはさらに、
   前記細長い器具の前記近位部分と前記遠位部分との間の前記細長い器具の曲げをシミュレートするように選択された修正係数と、前記細長い器具の前記近位部分に関する前記実際の長手方向位置と前記長手方向変位とのうちの１つとを用いて、前記細長い器具の前記遠位端部に関して遠位長手方向位置を計算し、
   前記細長い器具の前記遠位端部に関する前記遠位長手方向位置を考慮に入れて前記医療画像を生成するために構成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載のシステム。
10. 前記検出ユニットは、前記細長い器具の前記近位部分の前記実際の長手方向位置を測定するために構成されており、前記処理ユニットはさらに、前記細長い器具の前記近位部分に関する前記実際の長手方向位置と初期長手方向位置とを用いて、前記細長い器具の前記近位部分に関する前記長手方向変位を求めるために構成されている、請求項９に記載のシステム。
11. 前記検出ユニットはさらに、前記細長い器具の前記近位部分に関する前記実際の長手方向位置と前記長手方向変位とのうちの１つを測定するための少なくとも１つの加速度計を含む、請求項９または１０に記載のシステム。
12. 前記修正係数は、前記医療装置内の前記細長い器具の前記遠位端部の位置の係数として変化する、請求項９〜１１のいずれか１項に記載のシステム。
13. 前記細長い器具をさらに備える、請求項３〜１２のいずれか１項に記載のシステム。
14. 前記検出ユニットは、前記細長い器具の前記近位部分にしっかりと固定されている、請求項１３に記載のシステム。
15. 前記細長い器具は、カテーテル、リードワイヤ、送達チューブ、およびガイドワイヤからなる群から選択される、請求項１３または１４に記載のシステム。
16. 前記医療装置はさらに、前記フレーム内に固定された長手方向ガイドを備え、前記長手方向ガイドは、前記近位面の前記開口部を通って挿入されると前記細長い器具の前記遠位端部を収容し案内するために、前記長手方向軸に沿って前記近位面と前記遠位面との間に延在する、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のシステム。
17. 前記医療装置は、前記フレーム内の前記細長い器具の前記遠位端部に関して長手方向位置と変位とのうちの１つを測定するための位置センサを備え、前記少なくとも１つの処理ユニットは、前記細長い器具の前記遠位端部に関して前記長手方向位置と前記変位とのうちの１つを考慮に入れて前記医療画像を生成するために構成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載のシステム。
18. 前記処理ユニットは、前記生成された医療画像をメモリに記憶することと、前記生成された医療画像を表示ユニットに送信して表示することとのうちの少なくとも１つのために構成されている、請求項１〜１７のいずれか１項に記載のシステム。
19. 前記検出ユニットは、少なくとも測定された前記角位置をシミュレーションマシンに無線送信するための無線通信ユニットを含む、請求項１〜１８のいずれか１項に記載のシステム。
20. 細長い器具の対象者への挿入をシミュレートするための、コンピュータによって実現される方法であって、
    前記細長い器具の近位部分に関して実際の角位置と回転角度とのうちの１つを受信することを備え、前記細長い器具の少なくとも遠位端部が医療装置に挿入されており、前記方法はさらに、
    前記実際の角位置が測定されるときに前記細長い器具の前記近位部分と遠位部分との間の前記細長い器具のねじれをシミュレートするように選択された調整係数と、前記細長い器具の前記近位部分に関する前記実際の角位置と前記回転角度とのうちの１つとを用いて、前記医療装置へ挿入された前記細長い器具の前記遠位端部に関して遠位角位置を求めることと、
    前記対象者の少なくとも一部の医療画像を生成することとを備え、前記医療画像は、少なくとも前記細長い器具の前記遠位部分の表示を含み、前記遠位部分の表示は、前記遠位角位置に従って生成され、前記方法はさらに、
    前記生成された医療画像を表示のために提供することを備える、方法。
21. 前記実際の角位置と前記回転角度とのうちの１つを受信することは、前記細長い器具の前記近位部分の前記実際の角位置を受信することを含み、前記方法はさらに、前記細長い器具の前記近位部分に関する前記実際の角位置および初期の角位置を用いて、前記回転角度を求めることを備える、請求項２０に記載のコンピュータによって実現される方法。
22. 前記調整係数の値は、前記医療装置内の前記細長い器具の前記遠位端部の位置によって決まる、請求項２０または２１に記載のコンピュータによって実現される方法。
23. 前記細長い器具の前記近位部分に関する実際の長手方向位置と長手方向変位とのうちの１つを受信することと、前記細長い器具の前記近位部分と前記遠位部分との間の前記細長い器具の曲げをシミュレートするように選択された修正係数と、前記細長い器具の前記近位部分に関する前記実際の長手方向位置と前記長手方向変位とのうちの１つとを用いて、前記細長い器具の前記遠位端部に関して遠位長手方向位置を計算することとをさらに備え、前記医療画像を生成することは、前記細長い器具の前記遠位端部に関する前記遠位長手方向位置を考慮に入れて行われる、請求項２０または２１に記載のコンピュータによって実現される方法。
24. 前記実際の長手方向位置と前記長手方向変位とのうちの１つを受信することは、前記実際の長手方向位置を受信することを含み、前記コンピュータによって実現される方法はさらに、前記細長い器具の前記近位部分に関する前記実際の長手方向位置と初期の長手方向位置とを用いて、前記細長い器具の前記近位部分に関する前記長手方向変位を求めることを備える、請求項２３に記載のコンピュータによって実現される方法。
25. 前記実際の長手方向位置と前記長手方向変位とのうちの１つを受信することは、少なくとも１つの加速度値を受信することを含み、前記コンピュータによって実現される方法はさらに、前記少なくとも１つの加速度値から前記実際の長手方向位置と前記長手方向変位とのうちの１つを求めることを備える、請求項２３または２４に記載のコンピュータによって実現される方法。
26. 前記修正係数の値は、前記医療装置内の前記細長い器具の前記遠位端部の位置によって決まる、請求項２２〜２５のいずれか１項に記載のコンピュータによって実現される方法。
27. 前記実際の角位置と前記回転角度とのうちの１つを受信すること、前記遠位角位置を求めること、前記医療画像を生成すること、および前記生成された医療画像を表示のために提供することは、リアルタイムで同時に行われる、請求項２０〜２６のいずれか１項に記載のコンピュータによって実現される方法。
28. 前記生成された画像を表示ユニットに表示することをさらに備える、請求項２０〜２７のいずれか１項に記載のコンピュータによって実現される方法。
29. コンピュータによって実行されると方法を行うコンピュータ実行可能な命令を記憶しているコンピュータ可読メモリを備えるコンピュータプログラムプロダクトであって、前記方法は、
    前記細長い器具の近位部分に関して実際の角位置と回転角度とのうちの１つを受信するステップを備え、前記細長い器具の少なくとも遠位端部が医療装置に挿入されており、前記方法はさらに、
    前記実際の角位置が測定されるときに前記細長い器具の前記近位部分と遠位部分との間の前記細長い器具のねじれをシミュレートするように選択された調整係数と、前記細長い器具の前記近位部分に関する前記実際の角位置と前記回転角度とのうちの１つとを用いて、前記医療装置へ挿入された前記細長い器具の前記遠位端部に関して遠位角位置を求めるステップと、
    前記対象者の少なくとも一部の医療画像を生成するステップとを備え、前記医療画像は、少なくとも前記細長い器具の前記遠位部分の表示を含み、前記遠位部分の表示は、前記遠位角位置に従って生成され、前記方法はさらに、
    前記生成された医療画像を表示のために提供するステップを備える、コンピュータプログラムプロダクト。

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