JP6813576B2 - 患者のｘ線量を最小化しつつ画質を維持するための装置および方法 - Google Patents

Description

[0001]本開示はＸ線撮像システムに関し、特にＸ線スキャナのＸ線量を制御するための制御システムに関する。

[0002]本項は本開示に関連する背景情報を提供するが、必ずしも先行技術ではない。
[0003]ヒト患者などの被検者は、患者の解剖学的構造を矯正または強化するために、外科的処置を選択すること、または受けることを求められることがある。解剖学的構造の強化は、骨の移動もしくは造成、埋込装置の挿入、または他の適切な処置など、様々な処置を含むことができる。外科医は患者の画像に基づいて患者に処置を行うことができるが、それらの画像は、撮像システムを有するＸ線スキャナを使用して取得され得る。画像は処置の前、間および／または後に取得されてもよい。撮像システムは、たとえば、Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ，Ｉｎｃ．によって販売されるものなどのＯ−Ａｒｍ（登録商標）医用撮像システム、またはＣアーム撮像システムでもよい。画像は、撮像システムの動作モードに応じて蛍光透視または放射線画像でもよい。

[0004]患者の取得された画像は、外科医が処置を計画して行う他に、処置の結果を評価するのを支援することができる。外科医は患者の２次元画像または３次元画像表現を選択してもよい。画像は、外科医が処置を行うときに（外皮および筋組織を含む）上部組織を除去することなく患者の解剖学的構造を見られるようにすることによって、外科医が低侵襲手技で処置を行うのを支援することができる。

[0005]Ｏアーム撮像システムは「Ｏ」形のガントリおよび「Ｏ」形の回転体を含む。Ｃアーム撮像システムは「Ｃ」形のガントリおよび「Ｃ」形の回転体を含む。これらの撮像システムの各々は、典型的には、対応する回転体上に互いに反対側に装着されるＸ線源およびＸ線検出器を含む。Ｘ線源の各々はＸ線を発生し、それらは被検者に向けられる。Ｘ線検出器の各々は、Ｘ線が被検者を通過した後に、Ｘ線を検出する。

[0006]例として、撮像システムはＸ線源、Ｘ線検出器および発電機を含んでもよい。発電機は低電圧（たとえば、４００ボルト（Ｖ））を高電圧（たとえば、１５０キロボルト（ｋＶ））に変換する。高電圧はＸ線源に提供されてＸ線を発生させる。同じ投与期間および電流量であれば、低電圧が高いほど、したがって高電圧が高いほど、患者によって受け取られるＸ線の線量は高くなる。同様に、同じ低電圧であれば、電流レベルが高いほど、かつ／または投与期間が長いほど、患者によって受け取られるＸ線の線量は高くなる。

[0007]電圧、電流および投与期間は外科医（またはシステムオペレータ）によって調節され得る。外科医は、改善された画像を提供しようとして電圧、電流および／または投与期間を直観的に増加させてもよい。これは、患者に対するＸ線量を増加させるだけでなく、取得される画像の品質を低下させることもある。電圧、電流および／または投与期間を増加させることで、Ｘ線検出器に過負荷がかけられ、画像が「粗く」かつ／もしくは「まだらに」なり、かつ／または処置の間に画質が低下するようになることがある。

本願発明の一実施例は、例えば、患者のＸ線量を最小化しつつ画質を維持するための装置および方法に関する。

[0008]本項は本開示の一般的な概要を提供し、その全範囲またはその特徴のすべての包括的な開示ではない。様々な実施形態によれば、初期化モジュール、撮像モジュール、位置合せモジュール、処理モジュールおよび設定モジュールを含むシステムが提供される。初期化モジュールは、患者に対する患者パラメータ、処置パラメータ、および外科医パラメータを得るように構成される。初期化モジュールは、患者パラメータ、処置パラメータおよび外科医パラメータに基づいてＸ線源に対する第１の設定を選択するように構成される。画像モジュールは、（ｉ）第１の患者の関心領域の１つまたは複数の画像の第１のサンプル集合および（ｉｉ）１つまたは複数の画像のマスタサンプル集合を得るように構成される。１つまたは複数の画像の第１のサンプル集合は、第１の設定に従って動作するＸ線源の結果として取得された。位置合せモジュールは、１つまたは複数の画像のマスタサンプル集合に１つまたは複数の画像の第１のサンプル集合を位置合せするように構成される。処理モジュールは、画素パラメータ、または患者パラメータの１つに基づいて位置合せの結果に対応する画素データを処理するように構成される。設定モジュールは、第１の設定を調節して更新された設定を提供するように構成される。更新された設定と関連付けられるＸ線量は、第１の設定と関連付けられるＸ線量より少ない。

[0009]他の特徴では、方法が提供され、第１の患者に対する患者パラメータ、処置パラメータ、および外科医パラメータを得るステップであって、初期化モジュールが、患者パラメータ、処置パラメータおよび外科医パラメータに基づいてＸ線源に対する第１の設定を選択するように構成される、ステップを含む。本方法は、（ｉ）第１の患者の関心領域の１つまたは複数の画像の第１のサンプル集合および（ｉｉ）１つまたは複数の画像のマスタサンプル集合を得るステップであって、１つまたは複数の画像の第１のサンプル集合が、第１の複数の設定に従って動作するＸ線源の結果として取得された、ステップをさらに含む。本方法は、１つまたは複数の画像のマスタサンプル集合に１つまたは複数の画像の第１のサンプル集合を位置合せするステップと、画素パラメータ、または患者パラメータの１つに基づいて位置合せの結果に対応する画素データを処理するステップと、第１の設定を調節して更新された設定を提供するステップであって、更新された設定と関連付けられるＸ線量が第１の複数の設定と関連付けられるＸ線量より少ない、ステップとをまださらに含む。

[0010]適用性のさらなる範囲は、本明細書に提供される記載から明らかになるであろう。本概要における記載および具体例は例示の目的のためにのみ意図され、本開示の範囲を限定するものとは意図されない。

[0011]本明細書に記載される図面は、すべての可能な実装ではなく選択された実施形態の例示目的のみのためであり、本開示の範囲を限定するものとは意図されない。

[0012]本開示の実施形態に従う線源制御モジュールをもつ処置手術システムを含む撮像ネットワークの機能ブロック図である。 [0013]本開示の実施形態に従う線源制御モジュールを含む撮像システムの環境図である。 [0014]図１または２の撮像システムの一部分の機能ブロック図である。 [0015]本開示の実施形態に従うナビゲーション処理モジュールの機能ブロック図である。 [0016]本開示の実施形態に従う処置手術システムを動作させる方法を例示する。 本開示の実施形態に従う処置手術システムを動作させる方法を例示する。

[0017]画質を維持または改善し、かつ従来の撮像システムに比べて患者のＸ線量を最小化する撮像システムおよび方法が本明細書に開示される。開示される撮像システムは、様々な処置の間に発生されるＸ線量と関連付けられる撮像システムおよび外科医パラメータを監視、追跡および学習するインテリジェント撮像システムと考えられ得る。撮像システムは傾向を監視し、外科医にフィードバックを提供して、改善された画質および低減されたＸ線量のために設定を改善する。

[0018]以下の記載は本質的に例示的なものであるにすぎない。図面を通じて、対応する参照数字が同様のまたは対応する部品および特徴を示すことが理解されるべきである。以下の教示は、Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ，Ｉｎｃ．によって販売されるものなどのＯ−Ａｒｍ（登録商標）医用撮像システム、またはＣアーム撮像システム、といった撮像システムに関して主に記載されているが、同教示は他の撮像システムに適用されてもよい。

[0019]図１は、サーバ１２、中央提供者装置１４、ネットワーク１６および処置手術システム１８を含んでもよい撮像ネットワーク１０を図示する。処置手術システムは、さらに以下に記載されるように、現場に設けられ、ナビゲーションシステムおよび撮像システムを含んでもよい。処置手術システム１８の各々は線源制御モジュール１９を含む。線源制御モジュール１９は、処置手術システム１８によって行われるＸ線撮像のためにＸ線源（図２にその例が図示される）を制御する。様々なパラメータが処置手術システム１８で監視、追跡および記憶され、それらはネットワーク１６を介して中央提供者装置１４に送信されてもよい。線源制御モジュール１９はＸ線撮像のための推奨設定を生成しても、および／または中央提供者装置１４から推奨設定を受信してもよい。中央提供者装置１４は、処置手術システム１８から受信されたパラメータに基づいて推奨設定を生成してもよい。サーバ１２、中央提供者装置１４および処置手術システム１８は、パラメータを記憶および送信するためのそれぞれのメモリおよびトランシーバを含んでもよい。ネットワーク１６はローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、無線ネットワークなどでもよい。ネットワーク１６はインターネットを含んでもよい。

[0020]サーバ１２は、処置レコード２０、患者レコード２２および外科医レコード２４などのレコードの他、テーブル２６を記憶してもよい。処置レコード２０は、それぞれの処置に対応する処置パラメータを記憶してもよい。処置パラメータは推奨パラメータおよび／または提供者パラメータを含んでもよい。推奨パラメータは、監視、追跡および／もしくは履歴値、所定値、ならびに／または提供者パラメータに基づいて推奨されるパラメータでもよい。提供者パラメータは、提供者（たとえば、中央提供者装置１４）によって推奨されるパラメータでもよい。推奨パラメータおよび提供者パラメータは各々、異なる処置の間に使用される、および異なる外科医によって行われる撮像システム設定を含んでもよい。撮像システム設定はＸ線源電圧（たとえば、キロボルトで）、発電機電圧、電流レベル（たとえば、ミリアンペアで）、投与期間（たとえば、秒で）および／または他の撮像システム設定を含んでもよい。推奨パラメータおよび提供者パラメータは、線源制御モジュール１９および／または中央提供者装置１４によって決定されてもよい。中央提供者装置１４は、線源制御モジュール１９によって収集および／または推奨されるパラメータに基づいて推奨パラメータおよび／または提供者パラメータを生成してもよい。

[0021]患者レコード２２は各々、患者パラメータを含んでもよい。患者レコードの各々は特定の患者および対応する処置に対するパラメータを含んでもよい。複数の処置を受けた、または受けることになる患者に対して２つ以上のレコードが記憶されてもよい。各レコードのための患者パラメータは、患者識別子（ＩＤ）、患者の体重、１つもしくは複数の関心領域（ＲＯＩ）、患者の大きさ（たとえば、患者の寸法）、患者の一部分もしくは全身の体積、患者の器官、骨、ＲＯＩもしくは他の部分の形状、性、年齢、病歴、解剖学的構造のＩＤ（たとえば、患者の頭蓋、膝、脊椎もしくは他の部分のＩＤ）、ＲＯＩのＩＤ、および／または他の患者パラメータを含んでもよい。患者の大きさおよび／または体重は患者における脂肪組織の百分率を示すことができる。ＲＯＩは１つまたは複数の身体部分を含んでもよい。患者の寸法は患者の身体部分および／または全身の寸法を含んでもよい。寸法は、たとえば高さ、幅、長さを含む単純なものでもよく、または身体部分もしくは全身の周囲（もしくは外寸）を特定する複雑な寸法でもよい。寸法は内臓または骨についてでもよい。寸法はＲＯＩについてでもよい。

[0022]外科医レコードはそれぞれの外科医および対応する処置に対するパラメータを含んでもよい。各レコードは、特定の外科医、特定の処置、および／または同様の患者パラメータを有する１人もしくは複数の患者と関連付けられてもよい。各レコードは外科医パラメータを含んでもよく、それらは外科医のＩＤ、各患者に対する低および／または高Ｘ線源電圧、発電機電圧、発電機電流レベル、各患者に対するＸ線源電流レベル、特定の処置のための典型的な外科医低および／または高Ｘ線源電圧、特定の処置のための典型的な外科医Ｘ線源電流レベル、最後に使用された低および／または高Ｘ線源電圧、最後に使用されたＸ線源電流レベル、特定の患者に対する投与期間、典型的なおよび／または最後に使用された投与期間、Ｘ線源デューティサイクル、Ｘ線源導通期間、Ｘ線源非導通期間などを含んでもよい。

[0023]テーブル２６は、レコード２０、２２、２４に記憶されたパラメータおよび／または設定を推奨Ｘ線源設定に関連させてもよい。テーブル２６は静的ではなく、むしろ行われる処置の前、間および／または後に継続的に修正および追加されてもよい。推奨Ｘ線源設定は決定される画質値およびＸ線量に基づいてもよい。推奨Ｘ線源設定は、上記に記載されたように、予め決定されても、線源制御モジュール１９の１つもしくは複数によって決定されても、および／または中央提供者装置１４によって決定されてもよい。推奨Ｘ線源設定は、画像制御モジュール（図２にその例が図示される）および／もしくは線源制御モジュール１９によって決定される、ならびに／または対応する行われた処置の間および／もしくは後に外科医によって指示される画質値に基づいてもよい。指示された画質値は線源制御モジュール１９に外科医によって入力されてもよい。処置は死体または生きている患者になされてもよい。

[0024]図２は、手術室（または手術室の内部）３０および被検者（たとえば、患者）３２に処置を行うユーザ３１（たとえば、内科医）を図示する。処置を行う際に、ユーザ３１は撮像システム３３を使用して患者３２の画像データを取得する。患者３２の取得された画像データは２次元（２Ｄ）または３次元（３Ｄ）画像を含むことができる。取得された画像データを使用して、モデルが生成されてもよい。モデルは、代数的反復技法を含む様々な技法を使用して、取得された画像データに基づいて生成される３次元（３Ｄ）立体モデルとすることができる。画像データ（３４で示される）は表示装置３５に表示され得、追加的に、撮像コンピューティングシステム３６と関連付けられる表示装置３６ａに表示されてもよい。表示された画像データ３４は、２Ｄ画像、３Ｄ画像、および／または時間変化する４Ｄ画像を含んでもよい。表示された画像データ３４は、取得された画像データ、生成された画像データ、ならびに／または取得されたおよび生成された画像データの組合せも含んでもよい。

[0025]患者３２から取得される画像データは２Ｄ投影として取得されてもよい。２Ｄ投影は次いで、患者３２の３Ｄ立体画像データを再構成するために使用されてもよい。また、３Ｄ立体画像データから、理論的または順方向２Ｄ投影が生成されてもよい。したがって、画像データは、２Ｄ投影および／または３Ｄ立体モデルを提供するために使用されてもよい。

[0026]表示装置３５はコンピューティングシステム３７の一部でもよい。コンピューティングシステム３７は各種のコンピュータ可読媒体を含んでもよい。コンピュータ可読媒体は、コンピューティングシステム３７によってアクセスされる任意の入手可能な媒体でよく、かつ揮発性媒体および不揮発性媒体、ならびに取り外し式媒体および非取り外し式媒体を共に含んでもよい。例として、コンピュータ可読媒体はコンピュータ記憶媒体および通信媒体を含んでもよい。記憶媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリもしくは他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）もしくは他の光ディスク記憶デバイス、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶デバイスもしくは他の磁気記憶デバイス、またはコンピュータ可読命令、ソフトウェア、データ構造、プログラムモジュールおよび他のデータを記憶するために使用され得、かつコンピューティングシステム３７によってアクセスされ得る任意の他の媒体を含むが、それに限定されない。コンピュータ可読媒体は直接に、またはインターネットなどのネットワークを通じてアクセスされてもよい。

[0027]１つの例では、コンピューティングシステム３７は、キーボードなどの入力装置３８、およびコンピューティングシステム３７と結合されてもよい１つまたは複数のプロセッサ３９（１つまたは複数のプロセッサは、複数処理コアプロセッサ、マイクロプロセッサなどを含んでもよい）を含むことができる。入力装置３８は、タッチパッド、タッチペン、タッチスクリーン、キーボード、マウス、ジョイスティック、トラックボール、ワイヤレスマウス、可聴制御またはその組合せなど、ユーザがコンピューティングシステム３７とインタフェースすることを可能にするのに適する任意の装置を含んでよい。さらには、コンピューティングシステム３７が、表示装置３５から分離した入力装置３８を備えるとして本明細書に記載および例示されるのに対して、コンピューティングシステム３７はタッチパッドまたはタブレットコンピューティング装置を含んでもよく、かつコンピューティングシステム３７内に統合されても、またはその一部でもよい。コンピューティングシステム３７と表示装置３５との間に、接続（または通信線）４０がデータ通信のために設けられて、表示装置３５を駆動することが画像データ３４を例示できるようにしてもよい。

[0028]撮像システム３３は、Ｏアーム撮像システム、Ｃアーム撮像システムまたは他の適切な撮像システムでもよい。撮像システム３３は、移動カート４１、撮像コンピューティングシステム３６およびガントリ４２（またはＸ線スキャナガントリ）を含んでもよい。ガントリ４２は、Ｘ線源４３、コリメータ（図示せず）、多列検出器４４、平面検出器４５および回転体４６を含む。Ｘ線源４３は発電機を含んでもよく、かつ／または発電機に接続されてもよい。図２を参照すると、移動カート４１は１つの手術室から別の手術室へ移動されてもよく、ガントリ４２は移動カート４１に対して移動されてもよい。これは、撮像システム３３が可動であり、かつ固定撮像システムに費やされる資本支出または空間を必要とすることなく様々な処置のために使用されるようにする。ガントリ４２が可動であるとして図示されているが、ガントリ４２は移動カート４１に接続されなくてもよく、固定位置にあってもよい。

[0029]ガントリ４２は撮像システム３３のアイソセンタを定めてもよい。この点に関しては、ガントリ４２を通る中心線Ｃ１が撮像システム３３のアイソセンタまたは中心を定める。一般に、患者３２はガントリ４２の中心線Ｃ１に沿って位置決めされ得、そのため患者３２の前後軸が撮像システム３３のアイソセンタと合わせられる。

[0030]撮像コンピューティングシステム３６は、多列検出器４４、平面検出器４５および回転体４６の移動、位置決めおよび調節を独立して制御して、プロセッサ３９の画像処理モジュール４７を介する画像データ取得を可能にしてもよい。処理された画像は表示装置３５に表示されてもよい。

[0031]動作中、Ｘ線源４３は患者３２を通してＸ線を発し、それらは多列検出器４４または平面検出器４５によって検出される。Ｘ線源４３によって発されるＸ線はコリメータによって整形されて、多列検出器４４または平面検出器４５による検出のために発されてもよい。コリメータは１つまたは複数のリーフを含んでもよく、それらはＸ線源４３によって発されるＸ線を整形するように制御されてもよい。コリメータは、Ｘ線源４３によって発されるＸ線を、多列検出器４４および平面検出器４５の形状と一致するビームに整形してもよい。多列検出器４４は、軟組織の領域など、解剖学的構造の低コントラスト領域の画像データを取得するために選択されてもよい。平面検出器４５は、骨など、解剖学的構造の高コントラスト領域の画像データを取得するために選択されてもよい。Ｘ線源４３、コリメータ、多列検出器４４および平面検出器４５は各々、回転体４６に連結および／または装着されてもよい。

[0032]多列検出器４４および平面検出器４５は、（ｉ）ガントリ４２内でＸ線源４３およびコリメータから正反対であり、かつ（ｉｉ）互いに対して、ならびにＸ線源４３およびコリメータと位置合せするように独立して移動可能であるように、回転体４６に連結されてもよい。１つの例では、多列検出器４４は、平面検出器４５が多列検出器４４に隣接するように位置決めされてもよい。１つの代替例では、平面検出器４５は、平面検出器４５を使用する画像が取得されるときに、多列検出器４４上を移動されてＸ線源４３と位置合せしてもよい。別の例では、多列検出器４４は平面検出器４５上に位置決めされてもよい。さらなる代替案として、多列検出器４４および平面検出器４５は各々別々に移動可能でもよく、そのため選択された多列検出器４４または平面検出器４５がＸ線源４３およびコリメータと位置合せされてもよい。多列検出器４４および平面検出器４５の選択された一方は、多列検出器４４および平面検出器４５の選択された一方がＸ線源４３およびコリメータから実質的に反対の、または約１８０度離れたときに、Ｘ線源４３およびコリメータと位置合せされてもよい。

[0033]Ｘ線源４３、コリメータ、多列検出器４４および平面検出器４５が回転体４６に連結するので、Ｘ線源４３、コリメータ、多列検出器４４および平面検出器４５は、患者３２のまわりにガントリ４２内で移動可能である。したがって、多列検出器４４および平面検出器４５は、矢印４８によって示されるように、患者３２のまわりに３６０°運動で回転され得る。Ｘ線源４３およびコリメータは、Ｘ線源４３およびコリメータが多列検出器４４または平面検出器４５から略１８０°離れ、それらと反対のままであるように、多列検出器４４および平面検出器４５の少なくとも一方と協力して移動してもよい。

[0034]ガントリ４２は複数の運動自由度を有する。ガントリ４２は、患者３２が配置される台４９に対して等軸に左右揺動または旋回されてもよい（本明細書で等左右揺れとも称される）。等軸旋回は矢印５０によって示される。ガントリ４２は、（矢印５１によって示されるように）患者３２に対して傾けられても、（矢印５２によって示されるように）患者３２に対して前後に移動されても、（矢印５３によって示されるように）移動カート４１に対して上下に、かつ患者３２に直角に移動されても、および（矢印５４によって示されるように）移動カート４１から離れて、またはその方へ移動されてもよい。ガントリ４２のこれらの異なる運動自由度は、Ｘ線源４３、コリメータ、多列検出器４４および平面検出器４５が患者３２に対して位置決めされるようにする。

[0035]撮像システム３３は、患者３２に対してＸ線源４３、コリメータ、多列検出器４４および平面検出器４５を移動させて患者３２の正確な画像データを生成するために、撮像コンピューティングシステム３６によって正確に制御されてもよい。加えて、撮像システム３３は、撮像システム３３からプロセッサ３９への有線もしくはワイヤレス接続または物理媒体転送を含む接続５５を介してプロセッサ３９と接続されてもよい。したがって、撮像システム３３で収集される画像データはまた、ナビゲーション、表示、再構成などのために、撮像コンピューティングシステム３６からコンピューティングシステム３７へ転送されてもよい。

[0036]撮像システム３３は非ナビゲートまたはナビゲート処置の間にも使用されてもよい。ナビゲート処置では、患者３２に対するナビゲーション領域内で場を発生させる、または信号を受信もしくは送信するために、光学ローカライザ６０および電磁ローカライザ６２の一方または両方を含むローカライザが使用されてもよい。所望により、ナビゲート処置を行うことと関連付けられる構成部品は撮像システム３３内に統合されてもよい。患者３２に対するナビゲート空間またはナビゲーション領域は、ナビゲーション領域内に定められるナビゲーション空間および画像データ３４によって定められる画像空間の登録を許容するために、画像データ３４に登録されてもよい。画像データ３４への患者３２の登録の動的登録および維持を可能にするために、患者追跡器（または動的参照フレーム）６４が患者３２に接続されてもよい。

[0037]ナビゲーションシステム８１を介してナビゲート処置を可能にするために、次いで器具６６が患者３２に対して追跡されてもよい。器具６６は、光学ローカライザ６０または電磁ローカライザ６２の一方または両方で器具６６の追跡を可能にするために、光学追跡装置６８および／または電磁追跡装置７０を含んでもよい。器具６６はナビゲーションインタフェース装置７４との通信線７２を含んでもよく、その装置は電磁ローカライザ６２および／または光学ローカライザ６０と通信してもよい。ナビゲーションインタフェース装置７４は次いで、通信線８０を介してプロセッサ４７と通信してもよい。接続または通信線４０、５５、７６、７８または８０は、図示されるようにワイヤベースであることができ、または対応する装置は互いとワイヤレスで通信してもよい。

[0038]器具６６は介入器具および／またはインプラントでもよい。インプラントは、心室または血管ステント、脊椎インプラント、神経ステントなどを含んでもよい。器具６６は、脳深部または神経刺激器、アブレーション装置または他の適切な器具などの介入器具でもよい。器具６６を追跡することは、登録された画像データ３４を使用して、かつ患者３２内の器具６６を直接見ることなく、患者３２に対する器具６６の場所を見ることを可能にする。たとえば、器具６６は、画像データ３４に重畳されるアイコンとしてグラフィカルに例示されてもよい。

[0039]さらに、撮像システム３３は、それぞれの光学ローカライザ６０または電磁ローカライザ６２で追跡されることになる光学追跡装置８２または電磁追跡装置８４などの追跡装置を含んでもよい。追跡装置８２、８４は、選択される参照フレームに対するＸ線源４３、多列検出器４４、平面検出器４５、回転体４６および／またはガントリ４２の場所または位置を決定するために、Ｘ線源４３、多列検出器４４、平面検出器４５、回転体４６、ガントリ４２または撮像システム３３の他の適切な部品と直接関連付けられてもよい。例示されるように、追跡装置８２、８４はガントリ４２のハウジングの外面に位置決めされてもよい。したがって、画像データ３４に対する患者３２の初期登録、自動登録または継続登録を可能にするために、器具６６を含む撮像システム３３の部分が患者３２に対して追跡されてもよい。

[0040]画像処理モジュール（ＩＰＭ）４７は入力装置３６ｃからユーザ入力データを受信してもよく、表示装置３５または表示装置３６ａに画像データ３４を出力してもよい。ユーザ入力データは、患者３２の画像データを取得する要求を含んでもよい。ユーザ入力データに基づいて、ＩＰＭ４７は検出器信号および運動信号を生成してもよい。検出器信号は、画像取得のための選択される検出器を含んでもよい。運動信号は、回転体４６が画像データを取得するために選択場所に移動する運動プロファイルを含んでもよい。運動信号は、ＩＰＭ４７からガントリ制御モジュール８５へ提供される指令または命令信号でもよい。ガントリ制御モジュール８５はガントリ４２内かつ回転体４６上に含まれ、命令信号に基づいて回転体４６を位置決めしてもよい。

[0041]プロセッサ３９または移動カート４１は、ナビゲーション制御モジュール（ＮＣＭ）８７および線源制御モジュール（ＳＣＭ）８９（たとえば、図１のＳＣＭ１９の１つ）を含んでもよい。ＮＣＭ８７は患者３２に対して器具６６を追跡して、処置を行うために画像データ３４に対する器具６６の追跡場所の例示を可能にする。ＳＣＭ８９はＸ線源パラメータ（たとえば、Ｘ線源電圧、電流レベルおよび／または投与期間）を制御、監視、追跡、調節および／または設定してもよい。ＳＣＭ８９は、以前に使用された、現在のおよび／または入力されたＸ線源パラメータに基づいて処置、患者、外科医および／または推奨パラメータにアクセスしてもよい。ＳＣＭ８９は、アクセスされた処置、患者、外科医および／もしくは推奨パラメータならびに／または以前に使用された、現在のおよび／もしくは入力されたＸ線源パラメータに基づいて推奨Ｘ線源パラメータを提供してもよい。これは以下にさらに詳細に記載される。ＩＰＭ４７、ＮＣＭ８７およびＳＣＭ８９は互いと通信してデータを共有してもよい。ＩＭＰ４７、ＮＣＭ８７およびＳＣＭ８９は、図示されるように別々のモジュールとして実装されてもよく、または単一のモジュールとして実装されてもよい。

[0042]ＩＭＰ４７、ＮＣＭ８７およびＳＣＭ８９は、撮像コンピューティングシステム３６内に、移動カート３０上に、またはプロセッサ２６の一部として実装されてもよい。ＩＰＭ４７および／またはＳＣＭ８９はＸ線源４３にソース信号を送信してもよい。ソース信号は、少なくとも１つまたは複数のＸ線パルスを出力する、または発するようにＸ線源４３に指令してもよい。Ｘ線パルスは、ＳＣＭ８９によって設定されるＸ線源パラメータに基づいて発生される。ＩＰＭ４７および／またはＳＣＭ８９はコリメータにコリメータ信号を送信してもよい。コリメータ信号は１つまたは複数の平行Ｘ線パルスの選択形状を示してもよい。平行Ｘ線パルスの選択形状は、多列検出器４４および平面検出器４５の選択された一方に対応してもよい。この点に関して、多列検出器４４が選択されれば、平行Ｘ線パルスは、多列検出器４４の形状と一致するようにコリメータによって整形されてもよい。平面検出器４５が選択されれば、平行Ｘ線パルスは、平面検出器４５の形状と一致するようにコリメータによって整形されてもよい。

[0043]ＩＰＭ４７は入力として多列検出器信号も受信してもよく、それは多列検出器４４によって検出される１つまたは複数の平行Ｘ線パルスを含んでもよい。画像処理モジュール４７は入力として平面検出器信号を受信してもよく、それは平面検出器４５によって検出される１つまたは複数の平行Ｘ線パルスを含んでもよい。受信された平行Ｘ線パルスに基づいて、画像処理モジュール４７は画像データ３４を生成してもよい。

[0044]１つの例では、画像データ３４は単一の２Ｄ画像を含んでもよい。別の例では、画像処理モジュール４７は、患者３２の関心領域の初期３Ｄモデルの自動再構成を行ってもよい。３Ｄモデルの再構成は、最適化のための代数的技法を使用してなど、任意の適切な方法で行われてもよい。代数的技法は、期待値最大化（ＥＭ）、オーダーサブセットＥＭ（ＯＳ−ＥＭ）、同時代数的再構成技法（ＳＡＲＴ）および全変動最小化を含んでもよい。３Ｄ立体再構成は２Ｄ投影に基づいてもたらされてもよい。

[0045]代数的技法は、画像データ３４としての表示のための患者３２の再構成を行うために反復プロセスを含んでもよい。たとえば、「理論的」患者の地図もしくは定型モデルに基づく、またはそれから生成される純粋または理論画像データ投影は、理論投影画像が患者３２の取得される２Ｄ投影画像データと一致するまで、反復的に変化されてもよい。次いで、定型モデルは、患者３２の取得された２Ｄ投影画像データの３Ｄ立体再構成モデルとして適切に変更されてもよく、かつナビゲーション、診断または介入計画などの外科的介入に使用されてもよい。この点に関して、定型モデルは患者３２の解剖学的構造に関する追加の詳細を提供してもよく、それはユーザ３１が外科的介入を効率的に計画することを可能にしてもよい。理論モデルは理論画像データと関連付けられて理論モデルを構成してもよい。このようにして、モデルまたは画像データ３４は、撮像システム３３で患者３２から取得される画像データに基づいて構築されてもよい。ＩＰＭ４７は表示装置３６ａに画像データ３４を出力してもよい。

[0046]プロセッサ３９は、入力としてＩＰＭ４７から検出器信号および運動信号を受信してもよい。プロセッサ３９は、検出器信号および／または運動信号に基づいて、ＧＣＭ８５に制御信号を（ワイヤを介して、またはワイヤレスで）送信してもよい。ＧＣＭ８５は回転体４６上に設けられてもよい。検出器信号に基づいて、ＧＣＭ８５は第１の移動信号を生成して、多列検出器４４または平面検出器４５の選択された一方をＸ線源４３およびコリメータと位置合せするように移動させてもよい。運動信号に基づいて、ＧＣＭ８５は回転体４６に対する第２の移動信号も生成して、回転体４２を患者３２に対してガントリ４２内で移動または回転させてもよい。患者３２のまわりのＸ線源４３、コリメータ、多列検出器４４および平面検出器４５の移動が制御されて、患者３２に対する選択場所および向きで画像データを取得してもよい。

[0047]２Ｄ画像データは回転体４６の複数の環状位置の各々で取得されてもよい。３Ｄ画像データは２Ｄ画像データに基づいて生成されてもよい。また、ガントリ４２、Ｘ線源４３、多列検出器４４および平面検出器４５は円形に移動されなくてもよく、むしろ渦巻螺旋、または患者３２のまわりの、もしくは患者に対する他の旋動などの別のパターンで移動されてもよい。これは放射線への患者の暴露を低減させることができる。パターン（または経路）は、ガントリ４２などの撮像システム３３の移動に基づいて非対称かつ／または非線形でもよい。言い換えると、経路は、ガントリ４２が停止され、ガントリ４２が以前にたどった経路に沿った方向に後退されてもよいという点で連続的でなくてもよい。これは、ガントリ４２の以前の揺動をたどることを含んでもよい。

[0048]撮像システム３３への入力は、コンピューティングシステム３７もしくは撮像コンピューティングシステム３６内の入力装置３６ｃ、入力装置３８もしくは他の制御モジュール（図示せず）で受信されても、および／またはＩＰＭ４７内の他のサブモジュール（図示せず）によって決定されてもよい。ＩＰＭ４７は、患者３２の画像データが取得されるように要求するユーザ入力データを受信してもよい。入力データは、患者３２上の関心領域が高コントラスト領域（たとえば骨組織）であるか低コントラスト領域（たとえば軟組織）であるかに関する情報を含んでもよい。１つの例では、ユーザ入力データは患者３２の解剖学的構造上の関心領域を含んでもよい。ＩＰＭ４７は、関心領域に基づいて多列検出器４４または平面検出器４５を使用すると自動的に決定してもよい。たとえば、ユーザは（ｉ）多列検出器４４を軟組織の画像を取得するように、および（ｉｉ）平面検出器４５を骨組織の画像を取得するように選択してもよい。

[0049]ユーザ入力データに基づいて、ＩＰＭ４７および／またはＳＣＭ８９はソースデータおよび検出器型式データを生成してもよい。ＩＰＭ４７は運動プロファイルデータおよびコリメータデータも生成してもよい。ソースデータは、Ｘ線パルスを出力する情報または撮像システム３３の電源を切る信号を含んでもよい。検出器型式データは、画像データを取得するように選択された多列検出器４４または平面検出器４５を含んでもよい。運動プロファイルデータは、ガントリ４２内の回転体４６の移動のための選択されるプロファイルを含んでもよい。コリメータデータは、Ｘ線パルスを、多列検出器４４および平面検出器４５の選択された一方と一致するように平行Ｘ線パルスに整形する情報を含んでもよい。

[0050]ＩＰＭ４７は、入力として多列検出器データおよび平面検出器データも受信してもよい。多列検出器データは、多列検出器４４によって受信される平行Ｘ線パルスからのエネルギーを示してもよい。平面検出器データは、平面検出器４５によって受信される平行Ｘ線パルスからのエネルギーを示してもよい。多列検出器データおよび平面検出器データに基づいて、ＩＰＭ４７は画像データ３４を生成してもよく、かつ表示装置３６ａまたは表示装置３５にこの画像データ３４を出力してもよい。

[0051]プロセッサ３９は、入力として検出器型式データおよび運動プロファイルデータを受信してもよい。検出器型式データに基づいて、プロセッサ３９は平面移動データまたは多列移動データ（および／または対応する信号）を生成してもよい。平面移動データは、平面検出器４５がＸ線源４３およびコリメータと位置合せされるように移動する選択位置を含んでもよい。多列移動データは、多列検出器４４がＸ線源４３およびコリメータと位置合せされるように移動する選択位置を含んでもよい。

[0052]プロセッサ３９またはそのモジュールは、ソースデータに基づいて、Ｘ線源４３にコリメータの制御のためのパルスデータを生成させてもよい。パルスデータは少なくとも１つのＸ線パルスのためのパルスデータを含んでもよい。プロセッサ３９および／またはそのモジュールは、入力として多列移動データおよび平行パルスデータを受信してもよい。多列移動データに基づいて、多列検出器４４はＸ線源４３と位置合せするように移動してもよい。受信されたパルスデータに基づいて、プロセッサ３９および／またはそのモジュールは、ＩＰＭ４７のための多列検出器データ（および／または対応する信号）を生成してもよい。プロセッサ３９および／またはそのモジュールは、入力として平面移動データおよび平行パルスデータを受信してもよい。平面移動データに基づいて、平面検出器４５はＸ線源４３と位置合せするように移動してもよい。受信されたパルスデータに基づいて、平面制御モジュールは、ＩＰＭ４７のための平面検出器データ（および／または対応する信号）を生成してもよい。

[0053]運動プロファイルデータに基づいて、プロセッサ３９は、ＧＣＭ８５のための回転体運動データ（および／または対応する信号）を生成してもよい。回転体運動データは、回転体４６が画像データの取得を可能にするためにガントリ４２内で移動する選択された移動プロファイルを示してもよい。ＧＣＭ８５は、入力として回転体運動データを受信してもよい。回転体運動データに基づいて、回転体４６は、画像データを取得するためにガントリ４２内で所望の場所に移動されてもよい。

[0054]図３は、図２の撮像システム３３の一部分１００を図示する。部分１００は、Ｘ線源４３、ＧＣＭ８５、ＳＣＭ８９、Ｘ線検出器４４、４５および電力源１０２を含んでもよい。ＧＣＭ８５は、ガントリトランシーバ１０４、ガントリ処理モジュール１０６およびガントリ電力制御モジュール１０８を含んでもよい。ガントリトランシーバ１０４は、ガントリ媒体アクセス制御（ＭＡＣ）モジュール１１０およびガントリ物理レイヤ（ＰＨＹ）モジュール１１２を含んでもよい。ガントリトランシーバ１０４、ガントリ処理モジュール１０６および電力制御モジュール１０８は電力源１０２から電力を受けてもよい。

[0055]ＳＣＭ８９は、線源トランシーバ１１４、線源処理モジュール１１６および線源電力制御モジュール１１８を含む。線源トランシーバ１１４は、線源ＰＨＹモジュール１２０および線源ＭＡＣモジュール１２２を含む。線源トランシーバ１１４および線源処理モジュール１１６は線源電力制御モジュール１１８から電力を受けてもよく、それは第２の電力源１２４から電力を受けている。

[0056]ガントリ処理モジュール１０６は、トランシーバ１０４、１１４およびそれぞれのアンテナ１３０、１３２を介して線源処理モジュール１１６とワイヤレスで通信してもよい。ガントリ処理モジュール１０６は、センサ１４０から直接または線源制御モジュール８９からセンサ信号および／または情報を受信してもよい。ガントリ処理モジュール１０６は、線源処理モジュール１１６からの信号に基づいて、（ｉ）回転体４６に供給される電力および／またはその位置および速度、ならびに（ｉｉ）Ｘ線源４３に供給される電力を制御してもよい。線源処理モジュール１１６はモード信号を生成してもよく、それはガントリ電力制御モジュール１０８に提供される。ガントリ電力制御モジュール１０８は、モード信号によって示される動作モードに基づいてアクチュエータ、モータ、Ｘ線源４３および／または検出器４４、４５に電力を供給してもよい。Ｘ線源４３および検出器４４、４５に供給される電力はＰＯＷ１およびＰＯＷ２として図示される。

[0057]線源ＭＡＣモジュール１２２は、線源処理モジュール１１６から受信されるデータおよび／または情報に基づいて制御信号を生成する。線源ＰＨＹモジュール１２０は、制御信号をガントリＰＨＹモジュール１１２にワイヤレスで送信する。線源ＭＡＣモジュール１２２は、線源処理モジュール１１６から受信されるデータおよび／または情報に基づいて情報信号を生成してもよい。情報信号は、線源ＰＨＹモジュール１２０を介してガントリＰＨＹモジュール１１２にワイヤレスで送信される。ガントリ処理モジュール１０６は、情報信号および／またはセンサ１４０からの信号に基づいて装置（たとえば、Ｘ線源４３、Ｘ線検出器４４、４５、電力制御モジュール１０８など）の動作を制御してもよい。

[0058]ガントリ電力制御モジュール１０８は発電機（たとえば、電力源１０２）または他の電力源から電力を受けてもよい。電力源１０２、１２４は同じまたは異なる電力源でもよい。電力はセンサ１４０からのセンサ信号に基づいてもよく、そのセンサはガントリ制御モジュール８５および／または線源制御モジュール８９に接続されてもよい。

[0059]線源制御モジュール８９および／または線源処理モジュール１１６は、メモリ１５０に接続されても、および／またはそれにアクセスしてもよい。メモリ１５０は様々なパラメータ（または設定）１５２およびテーブル１５４を記憶してもよい。パラメータ１５２は、処置パラメータ、患者パラメータ、外科医パラメータ、推奨パラメータなどを含む、本明細書に記載されるパラメータのいずれかを含んでもよい。テーブル１５４は処置、患者および外科医パラメータを推奨パラメータに関連させてもよい。テーブル１５４は静的ではなく、むしろ行われる処置の前、間および／または後に継続的に修正および追加されてもよい。

[0060]図４は、線源処理モジュール（ＳＰＭ）１１６の例を図示し、それは、モードモジュール２００、初期化モジュール２０２、画像モジュール２０４、位置合せモジュール２０６、画質モジュール２０８、設定モジュール２１０、外科医評価モジュール２１２、連続性モジュール２１４、後処理モジュール２１６、フィードバックモジュール２１８、確認モジュール２２０ならびに閾値検査および警告モジュール２２２を含んでもよい。これらのモジュールは図５Ａ〜５Ｂに関して以下に記載される。

[0061]図１〜４のモジュールのさらに定義される構造については、以下に提供される図５Ａ〜５Ｂ４の方法および以下に提供される「モジュール」という用語に対する定義を参照されたい。システム図１〜２および／またはその部分は数々の方法を使用して動作されてもよく、方法例が図５Ａ〜５Ｂに例示される。図５Ａ〜５Ｂでは、処置手術システムまたはその一部分を動作させる方法が図示される。以下のタスクが図１〜４の実装に関して主に記載されているが、タスクは本開示の他の実装に適用されるように容易に変更され得る。タスクは反復的に行われてもよい。

[0062]方法は２５０から開始する。２５２で、外科医情報が入力装置（たとえば、入力装置３８および／またはスキャナ）を介して取得される。外科医情報は、たとえば、外科医ＩＤまたは他の識別情報を含んでもよい。外科医情報は、外科医のＩＤバッジが入力装置を介してスワイプおよび／またはスキャンされるときに自動的にアップロードされてもよい。外科医情報は、選択される処置および／または外科医によって行われる処置のためのＸ線源パラメータを含む外科医パラメータを含んでもよい。選択される処置は入力装置を介して外科医によって指示されてもよい。

[0063]２５４で、ＳＰＭ１１６は、Ｘ線源パラメータ制御方法を起動する外科医からの入力を受信してもよい。ＳＰＭ１１６は入力に基づいて方法を起動してもよい。方法が起動される場合、タスク２５８が行われてよい。Ｘ線源パラメータ制御方法は以下のタスク２５８〜３１８を含んでもよい。この方法は、外科医が、たとえば、入力装置で外科医情報を入力し、かつ／またはＩＤバッジをスワイプもしくはスキャンすると、起動されてもよい。ＳＰＭ１１６は、方法が起動されることを許可する前に外科医情報を検証してもよい。方法が起動されない、および／または外科医情報が承認されない場合、方法は２５６で終了してよい。

[0064]２５８で、ＳＰＭ１１６は準備および／または初期化プロセスを行って撮像システム３３を準備および／または初期化する。これは、動作モードを選択すること（２５８Ａ）、既に得られていなければ処置パラメータを得ること（２５８Ｂ）、既に得られていなければ外科医パラメータを得ること（２５８Ｃ）、既に得られていなければ選択された処置のための患者パラメータを得ること（２５８Ｄ）、行われている処置のための推奨パラメータを得ること（２５８Ｅ）、および撮像システムの撮像取得部分を方向付けること（２５８Ｆ）を含んでもよい。初期Ｘ線源設定は、タスク２５８の間に得られるパラメータの１つまたは複数に基づいて、以下に記載されるように設定されてもよい。たとえば、身体サイズ、関心領域、骨および／または器官の形状などといった患者パラメータに基づいて、Ｘ線源電圧、電流レベルおよび投与期間が選択されてもよい。別の例として、Ｘ線源パラメータは、選択された処置に対する以前に記憶された画像の画素強度などといった他のパラメータに基づいて設定されてもよい。Ｘ線源設定は、外科医、現場、撮像システム、患者および／または行われている処置のための最後のまたは予め設定された設定に設定されてもよい。

[0065]２５８Ａで、モードモジュール２００は動作モードを選択する。モードモジュール２００はＳＰＭ１１６および／または撮像システム３３の他のモジュールの動作モードを選択する。モードは、自動学習モード、手動モード、後処理モード、患者特定モードおよび／または非患者特定モードを含んでもよい。モードモジュール２００は、モードの１つまたは複数を同じ期間の間に動作するように選択してもよい。たとえば、モードモジュール２００は、自動学習モード、手動モードおよび後処理モードの１つでの動作を選択してもよく、かつ患者特定および非患者特定モードの一方での動作も選択してもよい。

[0066]自動学習モードの間、パラメータが監視および追跡されて、Ｘ線源設定を推奨レベルに調節するために使用される。自動学習モードの間、設定が推奨レベルに自動的に調節されてもよく、推奨レベルの確認が外科医（またはユーザ）に要求されてもよい。手動モードの間、パラメータが監視および追跡されて、Ｘ線源設定を推奨するために使用される。手動モードの間、推奨レベルが示されるが、Ｘ線源レベルは自動的に調節されない。Ｘ線源設定は、外科医受諾および／または推奨レベルの設定なしに調節されない。自動学習モードおよび手動モードは処置の前および／または処置中に行われてもよい。

[0067]後処理モードは、処置の後に、かつ／または処置が行われていない間に行われてもよい。後処理モードは、外科医が処置の間に撮られた画像を見て評価し、処置の間に使用されたものとは異なるＸ線源設定に基づいて画像を後処理できるようにする。これは、外科医が後の処置のための改善されたＸ線源設定を決定できるようにする。以下に記載されるように、後処理モードの間に外科医にシステム推奨設定が提供されてもよい。

[0068]２５８Ｂ、２５８Ｃ、２５８Ｄ、２５８Ｅで、メモリ（たとえば、メモリ１５０）、中央提供者装置１４ならびに／または他の記憶装置および／もしくは中央アクセス可能な装置からＳＰＭ１１６にパラメータがロードされてもよい。パラメータはすべて、選択された処置および／または同様の処置と関連付けられてもよい。たとえば、選択された処置のためにパラメータが利用可能でない、または部分的に利用可能である場合、パラメータはデフォルトパラメータを含んでもよい。デフォルトパラメータは外科医特有でも、または選択された処置を行う外科医に無関係でもよい。Ｘ線源パラメータは設定モジュール２１０によっておよび／または外科医によって選択されてもよい。外科医は選択された設定を承認してもよい。たとえば、設定モジュール２１０は、（ｉ）推奨、予め設定された、デフォルトおよび／または外科医選好の設定を選択し、次いで（ｉｉ）外科医にその設定を確認させる要求を生成してもよい。外科医は次いで設定を確認し、かつ／またはタスク２６０に進む前に設定を修正してもよい。２５８Ｆで、撮像取得部分（たとえば、検出器４４、４５）は、選択された処置となる前に目標および／または所定の初期位置に方向付けられてもよい。

[0069]２６０で、後処理モジュール２１６および／またはＳＰＭ１１６は、後処理モードが選択されているかどうかを判定してもよい。ＳＰＭ１１６が後処理モードで動作していなければタスク２６２が行われ、そうでなければタスク２７２が行われる。

[0070]２６２で、画像モジュール２０４は、画像または画像の集合を取得すべきかどうかを判定してもよい。画像または画像の集合は、（ｉ）初期（またはベースライン）画像または画像の集合、（ｉｉ）追加画像または画像の集合、（ｉｉｉ）マスタ画像または画像のマスタ集合として使用されることになる画像または画像の集合であってもよい。関心領域の単一の画像が取得されてもよく、または関心領域もしくは身体部分（たとえば、１つもしくは複数の骨および／もしくは器官）の画像の集合（たとえば、画像のスライス）が取得されてもよい。タスク２６４の反復の間に取得される各画像または画像の集合はサンプル集合と称されてもよい。画像または画像集合が取得されることになるかどうかの判定は、マスタ画像／画像集合が利用可能であり、かつ／または所定の最小サンプル集合が充足されているかどうかに基づいてもよい。所定の最小サンプル集合は、関心領域の１つまたは複数の画像、ならびに／あるいは領域および／または１つもしくは複数の身体部分の各スライスの１つまたは複数の画像を必要としてもよい。画像または画像の集合が取得されることになればタスク２６４が行われ、そうでなければタスク２７２が行われる。

[0071]２６４で、画像モジュール２０４は、タスク２６２に関して記載されたように、初期画像もしくは画像の集合または別の画像もしくは画像の集合を取得してもよい。画像モジュール２０４は、画像を取得するためにＸ線源４３および検出器４４、４５を制御してもよい。Ｘ線源４３は、先のタスクでロードおよび／または選択されたＸ線源パラメータを使用して動作されてもよい。

[0072]２６６で、画像モジュール２０４および／または品質モジュール２０８は、２６４で取得された画像の品質が所定の閾値を超えると判定してもよい。これは、画素強度および／または他の画素パラメータ（コントラスト比、輝度レベルなど）を求め、所定値と比較して画像の品質を判定すること含んでもよい。画質値は、画像の品質レベルの外科医ランキングを示す外科医入力に基づいてもよい。２つ以上の画像がある場合、画像に対して平均品質値が求められ、所定の閾値と比較されてもよい。取得された画像の品質が所定の閾値に満たなければタスク２６７が行われてもよく、そうでなければタスク２６８が行われてもよい。タスク２６７が行われれば、取得された画像は破棄されても、および／または将来の参考のために記憶されてもよい。

[0073]２６７で、Ｘ線源設定が調節されてもよい。外科医は設定を手動で調節してもよく、または設定は自動的に調節されてもよく、外科医は、動作モードに基づいて設定を確認することを促されてもよい。手動モードで動作している場合、調節された設定は履歴データに基づいて推奨されてもよく、外科医は次いで設定を受諾しても、現在の設定を維持しても、または異なる設定を入力してもよい。自動学習モードで動作している場合、推奨される調節（更新された設定）が提供および設定されてもよく、外科医は、更新された設定を確認することを促されてもよい。外科医が更新された設定を受諾しなければ、外科医が異なる設定および／または調節値を入力しない限り以前の設定が維持される。同様のタスクが３０２〜３１８で行われる。タスク２６７の後にタスク２６２が行われる。

[0074]２６８で、画像モジュール２０４は、取得された画像または画像集合をマスタ画像またはマスタ画像集合として設定すべきかどうかを判定してもよい。これは、たとえば、先にマスタ画像またはマスタ画像集合がまだ記憶および／または取得されていない場合に起こり得る。これは同様にまたは代替的に、最近取得された画像または画像集合がマスタ（もしくは予め設定された）画像またはマスタ（もしくは予め設定された）画像集合であることを外科医が入力装置を介して指示する場合に起こり得る。最後に取得された画像または画像集合がマスタ画像またはマスタ画像集合であることになればタスク２７０が行われ、そうでなければタスク２８０が行われる。２７０で、最後に取得された画像または画像集合がマスタとして識別されるようにタグ付けされる。続いて取得される画像がマスタと比較されてもよい。タスク２７０の後にタスク２８０が行われてよい。

[0075]２７２で、画像モジュール２０４は、以前に記憶されたマスタ画像またはマスタ画像集合にアクセスすべきかどうかを判定してもよい。タスク２７２は、自動学習モード、手動モードまたは後処理モードで動作している間に行われてもよい。これは、マスタ画像またはマスタ画像集合のアクセスを指示する、外科医から受信される入力および／または記憶された外科医と関連付けられる設定に基づいてもよい。マスタ画像／画像集合は上述されたメモリに記憶されてもよい。マスタ画像／画像集合は最後に取得された画像／画像集合でもよい。マスタ画像／画像集合がアクセスされる場合、タスク２７４が行われ、そうでなければタスク２７６が行われる。２７４で、画像モジュール２０４は、以前に記憶されたマスタ画像／画像集合にアクセスする。タスク２７４の後にタスク２８０が行われてよい。

[0076]２７６で、画像モジュール２０４は、以前に記憶された画像または画像集合（すなわち非マスタ画像／画像集合）にアクセスすべきかどうかを判定してもよい。これは、画像または画像集合のアクセスを指示する、外科医から受信される入力および／または記憶された外科医と関連付けられる設定に基づいてもよい。画像／画像集合は上述されたメモリに記憶されてもよい。画像／画像集合は最後に取得された画像／画像集合または他の画像／画像集合でもよい。画像／画像集合がアクセスされる場合、タスク２７８が行われ、そうでなければタスク２８０が行われる。２７８で、画像モジュール２０４は、以前に記憶された画像／画像集合にアクセスする。

[0077]２８０で、画像モジュール２０４は、所定の最小サンプル集合閾値が満たされているかどうかを判定してもよい。この閾値が満たされていればタスク２８２が行われ、そうでなければタスク２６０が行われてよい。

[0078]２８２で、位置合せモジュール２０６はズームレベルを調節し、かつ／または取得および／もしくはアクセスされた画像の１つまたは複数を、マスタ画像の対応するものに合わせて回転させてもよい。２８４で、位置合せモジュール２０６は、マスタ、取得されたおよび／もしくはアクセスされた画像ならびに／またはその部分を互いに対して位置合せするために、エッジ位置合せを行う。これは、画像のための画素パラメータ（たとえば、輝度、強度レベル、色、コントラスト比、鮮鋭度値など）を比較して骨、組織、器官、身体部分、関心領域などのエッジを見つけることを含んでもよい。隣接画素の差が、突き止められるエッジに求められてもよい。画像のそれぞれの四分区間における画像の各々の所定数の画素が比較されてもよい。例として、画像および／またはその部分を位置合せするために、所定数の最も明るい画素および／または所定のパターンを与える画素が比較されてもよい。画素の水平列および／または垂直列が比較されてもよい。「最良適合」位置合せを提供するために、画像の完全または不完全部分がスキャンされてもよい。別の例として、画素の各々は値（たとえば、赤、緑および青の値）の固有の集合を有し、それらが最良適合位置合せを提供するために比較されてもよい。最良適合位置合せを提供するために、各画像の隣接画素の赤、緑および青の値間の差が他の画像の隣接画素の赤、緑および青の値間の差と比較されてもよい。エッジ位置合せは、画像および／またはその部分間のオフセットを最小化および／または除去するために行われることができる。画像は、画像の各々のために使用されたＸ線源設定に基づいて位置合せの前および／または位置合せ中に拡大縮小されてもよい。

[0079]２８６で、位置合せモジュール２８６は、画像またはその部分の有効な位置合せが確立されたかどうかを判定してもよい。異なる画像の対応する画素間の差が平均して所定の範囲内であれば、または各画像の遷移（隣接画素間の差）が互いから所定の範囲内であれば、有効な位置合せが行われた可能性がある。無効な位置合せが行われた場合、タスク２８８が行われてよく、そうでなければタスク２９４が行われてよい。

[0080]２８８で、位置合せモジュール２８８は、現在の画像に対して位置合せが所定の回数を超えて試みられた（タスク２８４が行われた）かどうかを判定してもよい。位置合せが所定の回数を超えて試みられた場合、タスク２９０が行われ、そうでなければ位置合せモジュール２８８はタスク２８６に戻る。２９０で、位置合せエラーが、たとえば、表示装置３５を介して外科医に報告されてもよい。タスク２９０が行われれば、ＳＰＭ１１６はタスク２６０に戻って追加画像を取得および／またはアクセスしてもよい。タスク２９０の後に、方法は２９２で終了してよい。

[0081]２９４で、品質モジュール２０８は、位置合せされた画像を含む位置合せの結果を処理してもよい。これは、関心画素領域を処理して、（ｉ）位置合せ前の別々の画像、および／または（ｉｉ）位置合せ後の位置合せされた画像の複合結果の別々のおよび／または複合画質値を評価すること含んでもよい。１つの実施形態において、画質値を提供するために、位置合せ後の画像の最新のサンプル集合の関心画素領域だけが処理される。

[0082]タスク２９４の間、画質値の第２の集合（または画質値の１つまたは複数の集合）が求められてもよい。位置合せの結果の処理は画素パラメータ（たとえば、画素強度値、連続性値もしくは他の本明細書に開示される画素パラメータ）および／または患者パラメータに基づいてもよく、それらのパラメータは所定値と比較されても、および／または加重されて、次いで所定値と比較されてもよい。加重値は、画素パラメータ、画像の平均画素強度レベル、患者パラメータ、画像の年齢、画像が現在の患者についてであるかどうか、画像が現在の処置もしくは同様の処置に対するものであるかどうか、外科医によって指示される品質レベル、および／または他の記憶された品質値などに基づいてもよい。求められた品質値の第２の集合は、所定のそれぞれの範囲内の画素パラメータを有する関心領域内の画素の数および／または百分率に基づいて求められてもよい。

[0083]２９６で、ＳＰＭ１１６および／または後処理モジュール２１６は、後処理モードで動作していなければタスク３００に進んでもよく、そうでなければタスク３１２に進んでもよい。３００で、設定モジュール２１０は、Ｘ線源設定の最後の調節以来の時間が所定の期間以上であるかどうかを判定してもよい。最後の調節以来の時間が所定の期間以上であれば、タスク３０２が行われてもよい。

[0084]３０２で、ＳＰＭ１１６は、自動学習モードで動作していればタスク３０４に進み、そうでなければＳＰＭ１１６はタスク３１２を行う。３０４で、設定モジュール２１０、連続性モジュール２１４および／またはＳＰＭ１１６は、現在のＸ線源設定を更新された値に調節する。これは、現在の値および／または更新された値への調節を決定することを含んでもよい。これは、計算された、調べられたおよび／もしくは推奨された調節ならびに／または更新された値を提供することを含んでもよい。調節および／または更新された値はテーブル１５４に基づいて決定されてもよく、それは患者３２、撮像システム３３ならびに／または他の患者および撮像システムに対する処置パラメータ、患者パラメータ、外科医パラメータ、Ｘ線源パラメータおよび画質値を関連させて、最大画質および最小Ｘ線量のための推奨Ｘ線源設定を提供してもよい。患者特定モードの間、患者３２に関する値だけが使用されてよい。非患者特定モードの間、他の患者の値が使用されてもよい。最大画質および最小Ｘ線量値は以前に検証された可能性がある。更新された設定は、以前に使用された設定と比較して低減されたＸ線量値を提供してもよい。これは、２９４で求められた品質値の第２の集合および／またはタスク２５８の間に得られたパラメータのいずれかに基づいてもよい。テーブルは、任意の数の異なるパラメータを有する多次元テーブルでもよい。

[0085]現在の画像（または現在取得された画像）と以前に記憶された画像との間の連続性の欠如があれば、デフォルトＸ線源設定または最良適合設定が選択されてもよい。たとえば、これは、患者（非標準患者もしくは非典型患者）および／または処置が行われている患者の条件に対する画像をもつレコードの欠如がある場合に起こり得る。たとえば、脊柱側弯症または他のまれな条件などの、まれな条件に対する画像の欠如がある可能性がある。

[0086]３０６で、かつ自動学習モードで動作している間に、確認モジュール２２０は、更新された設定を確認することを外科医に要求してもよい。更新された設定が確認されればタスク３０８が行われ、そうでなければタスク３１０が行われる。３０８で、調節された設定は、後の撮像および／または処理のために維持され、かつ撮像システム３３および／または他の撮像システムによる将来の使用のためにメモリに記憶されても、かつ／または中央提供者装置１４に提供されてもよい。３１０で、確認モジュール２２０は、更新の前に使用されたＸ線源設定に戻り、更新された設定を維持しない。タスク３０８、３１０の後にタスク２６０が行われてよい。

[0087]３１２で、設定モジュール２１０および／または後処理モジュール２１６は、後処理モードまたは手動モードで動作している間に、３０４で決定される設定を提供する。設定は外科医にディスプレイを介して示されてもよい。外科医は次いで、現在の設定を続けても、および／または推奨設定を受諾してもよい。推奨設定が受諾されれば、３１６で決定されるように、設定モジュールは設定を更新する。設定が受諾されなければタスク３６０が行われてよい。タスク３１２は、更新された設定に基づいて修正された画像を表示して、更新された設定が使用されれば画像がどのように見えるかの例を提供することも含んでもよい。これは、フィルタおよび／または他の画像強調技法を使用して画像を後処理することを含んでもよい。これは、画像の画素強度を調節することを含んでもよい。外科医は、以前に取得および／またはアクセスされた画像を提供するために使用されたＸ線源設定に対して呈されるＸ線量に対し、更新されたＸ線源設定に対するＸ線量の差を気付かされてもよい。

[0088]３１４で、更新された設定は、３０８で行われたように、外科医および／または処置のための設定の別の集合として記憶されてもよい。３１６で、更新された設定が受諾され、かつ／または予め設定される（もしくはマスタ）設定として記憶されることになればタスク３１８が行われ、そうでなければタスク２６０が行われる。外科医は、更新された設定がこの方法の将来の反復のための予め設定されるまたはマスタ設定として記憶されることになるかどうかに関して気付かされてもよい。

[0089]上記に記載されたタスクは例示的な例であるものとされ、タスクは順次、同期して、同時に、連続的に、重複する期間の間、または用途に応じた異なる順序で行われてもよい。また、タスクのいずれも、実装および／または事象のシーケンスに応じて、行われなくても、または省略されてもよい。

[0090]ＳＰＭ１１６および／または撮像システム３３の外科医評価モジュール２１２は外科医の傾向を監視してもよい。これは、同様の患者パラメータおよび処置パラメータに関して、他の外科医のＸ線源傾向に対して特定の外科医のＸ線源パラメータ傾向を監視することを含んでもよい。これらの傾向はまた、推奨Ｘ線源設定と比較されてもよい。フィードバックモジュール２１８は、表示装置３５を介して外科医および／または他のユーザにフィードバックを提供して、外科医が他の外科医の傾向にならっている、またはより低い画質および／もしくはより高いＸ線量という結果になるＸ線源設定を使用しているかどうかを示してもよい。フィードバックは中央提供者装置１４に提供されても、かつ／またはそれによって同様に求められてもよい。フィードバックは、外科医の傾向が推奨設定および／または外科医設定と推奨設定との間の典型的な差から離れているかどうかも示してもよい。外科医評価モジュール２１２はまた、特定の患者および／または処置のための外科医の傾向を予測してもよい。たとえば、外科医が時間とともにＸ線源設定を徐々に増減している、または一定のＸ線源設定を一貫して使用している場合、この情報が表示装置を介して示されてもよい。

[0091]後処理モードは、外科医が、上記に記載された方法を使用して外科手術の間に取得された画像を評価し、次いで改善された画質および／または低減されたＸ線量のために後の処置で同方法によって決定された更新された設定を使用できるようにする。

[0092]閾値検査／警告モジュール２２２は、外科医によって選択されるＸ線源設定が（ｉ）同様の患者および同様の処置のために他の外科医によって一般に使用される設定、ならびに／または（ｉｉ）推奨（中央証明および／もしくは業界推奨）設定から所定の範囲外であるかどうかを判定してもよい。規定された所定の範囲外であり、かつ／またはＸ線源設定のいずれかが所定の最大値以上であれば、閾値検査／警告モジュール２２２は外科医に選択された設定を変更することを促してもよい。典型的な外科医設定および／または推奨設定が外科医に示されてもよく、外科医は、典型的な外科医設定および／または推奨設定が受諾できるかどうか促されてもよい。典型的な外科医設定および／または推奨設定に対して、上記に記載されたように、サンプル画像が提供されてもよい。Ｘ線源設定の１つまたは複数が所定の範囲外であり、所定のレベルを超えるＸ線量という結果になりそうである場合、閾値検査／警告モジュール２２２はユーザに気付かせても、かつ／または撮像を阻止してもよい。

[0093]上記に開示された方法は、画像の事後分析が画像検出アルゴリズムおよび関心領域を使用して放射線傾向を提供するようにする。次いで推定および／または決定された患者パラメータ（たとえば、体型）に基づいて目標および／または推奨Ｘ線源設定が提供されて、次いでユーザに推奨設定を返してもよい。これは、特定の現場の撮像システムが推奨設定に対して一般に提供する画像の種類を含む。撮像システムが特定の現場でどのように使用されているかに関する情報が中央提供者装置に返されても、かつ／またはユーザおよび／もしくは技術者に示されてもよい。

[0094]上記に開示された方法では、画像の後処理が行われるように、画像サンプル集合が所定の頻度で取得されてもよい。画像集合の各々と関連付けられるパラメータが将来の評価のために記録されてもよい。各画像集合は、特定の患者、外科医、１つまたは複数の処置、１つまたは複数の関心領域などに対するものでもよい。

[0095]本開示に記載されるワイヤレス通信は、ＩＥＥＥ規格８０２．１１−２０１２、ＩＥＥＥ規格８０２．１６−２００９、ＩＥＥＥ規格８０２．２０−２００８および／またはブルートゥース（登録商標）コア仕様ｖ４．０を完全または部分的に順守して行われ得る。様々な実装では、ブルートゥースコア仕様ｖ４．０は、ブルートゥースコア仕様補遺２、３または４の１つまたは複数によって修正されてもよい。様々な実装では、ＩＥＥＥ８０２．１１−２０１２は、ドラフトＩＥＥＥ規格８０２．１１ａｃ、ドラフトＩＥＥＥ規格８０２．１１ａｄおよび／またはドラフトＩＥＥＥ規格８０２．１１ａｈによって補足されてもよい。

[0096]前述の記載は本質的に単に例示的であり、決して本開示、その応用または使用を限定するものとは意図されない。本開示の広い教示は各種の形態で実装され得る。したがって、本開示が特定の例を含むのに対して、図面、明細書および以下の請求項の検討に応じて他の修正が明らかになるであろうから、本開示の真の範囲はそのように限定されるべきではない。方法内の１つまたは複数のステップが、本開示の原則を変更することなく異なる順序で（または並行して）実行されてもよいことが理解されるべきである。さらに、実施形態の各々が一定の特徴を有するとして上記に記載されているが、本開示のいずれかの実施形態に関して記載されるそれらの特徴のいずれの１つまたは複数も、その他の実施形態のいずれかの特徴で実装されることが、および／または、たとえその組合せが明示的に記載されないとしても、それと組み合わされ得る。言い換えると、記載される実施形態は相互に排他的ではなく、１つまたは複数の実施形態の互いとの入替えは本開示の範囲内にとどまる。

[0097]要素間の（たとえば、モジュール、回路素子、半導体層などの間の）空間的および機能的関係は、「接続される」、「係合される」、「連結される」、「隣接する」、「隣に」、「の上に」、「上方に」、「下方に」および「設置される」を含む、様々な用語を使用して記載される。「直接」であると明示的に記載されない限り、上記の開示において第１および第２の要素間の関係が記載されるとき、その関係は、第１および第２の要素間に他のいかなる介在要素も存在しない直接関係であることができるが、第１および第２の要素間に１つまたは複数の介在要素が（空間的にまたは機能的に）存在する間接関係であることもできる。本明細書で使用される場合、Ａ、ＢおよびＣの少なくとも１つという句は、非排他的論理和を使用して論理的（Ａ ＯＲ Ｂ ＯＲ Ｃ）を意味するものと解釈されるべきであり、「Ａの少なくとも１つ、Ｂの少なくとも１つ、およびＣの少なくとも１つ」を意味するものと解釈されるべきではない。

[0098]本出願では、以下の定義を含め、「モジュール」という用語または「コントローラ」という用語は「回路」という用語と置き換えられてもよい。「モジュール」という用語は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル、アナログもしくはアナログ／デジタル混合ディスクリート回路、デジタル、アナログもしくはアナログ／デジタル混合集積回路、組合せ論理回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、コードを実行するプロセッサ回路（共有、専用もしくはグループ）、プロセッサ回路によって実行されるコードを記憶するメモリ回路（共有、専用もしくはグループ）、記載された機能性を提供する他の適切なハードウェア部品、または、システムオンチップでなど、以上のいくつかもしくはすべての組合せを指しても、それらの一部でも、またはそれらを含んでもよい。

[0099]モジュールは１つまたは複数のインタフェース回路を含んでもよい。いくつかの例では、インタフェース回路は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）またはその組合せに接続される有線またはワイヤレスインタフェースを含んでもよい。本開示の任意の所与のモジュールの機能性も、インタフェース回路を介して接続される複数のモジュール間で分散されてもよい。たとえば、複数のモジュールが負荷平衡を許容してもよい。さらなる例では、サーバ（リモートまたはクラウドとも知られる）モジュールは、クライアントモジュールのためになんらかの機能性を達成してもよい。

[0100]上記使用されるコードという用語はソフトウェア、ファームウェアおよび／またはマイクロコードを含んでもよく、プログラム、ルーチン、機能、クラス、データ構造および／またはオブジェクトを指してもよい。共有プロセッサ回路という用語は、複数のモジュールからのいくつかまたはすべてのコードを実行する単一のプロセッサ回路を包含する。グループプロセッサ回路という用語は、追加のプロセッサ回路と組合せで、１つまたは複数のモジュールからのいくつかまたはすべてのコードを実行するプロセッサ回路を包含する。複数のプロセッサ回路への言及は、ディスクリートダイ上の複数のプロセッサ回路、単一のダイ上の複数のプロセッサ回路、単一のプロセッサ回路の複数のコア、単一のプロセッサ回路の複数のスレッド、または以上の組合せを包含する。共有メモリ回路という用語は、複数のモジュールからのいくつかまたはすべてのコードを記憶する単一のメモリ回路を包含する。グループメモリ回路という用語は、追加のメモリと組合せで、１つまたは複数のモジュールからのいくつかまたはすべてのコードを記憶するメモリ回路を包含する。

[0101]メモリ回路という用語は、コンピュータ可読媒体という用語の部分集合である。コンピュータ可読媒体という用語は、本明細書で使用される場合、（搬送波上など）媒体を通じて伝播する一時的電気または電磁信号を包含せず、したがってコンピュータ可読媒体という用語は、有形かつ非一時的と考えられてもよい。非一時的な、有形のコンピュータ可読媒体の非限定的な例は、不揮発性メモリ回路（フラッシュメモリ回路、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ回路またはマスクリードオンリメモリ回路など）、揮発性メモリ回路（スタティックランダムアクセスメモリ回路またはダイナミックランダムアクセスメモリ回路など）、磁気記憶媒体（アナログもしくはデジタル磁気テープまたはハードディスクドライブなど）、および光記憶媒体（ＣＤ、ＤＶＤまたはブルーレイディスクなど）である。

[0102]本出願に記載される装置および方法は、汎用コンピュータをコンピュータプログラムで具象化される１つまたは複数の特定の機能を実行するように構成することによって作成される専用コンピュータによって部分的または完全に実装されてもよい。上記された機能ブロック、フローチャート部品および他の要素はソフトウェア仕様の役目をし、それらは熟練技術者またはプログラマの定常業務によってコンピュータプログラムに変換され得る。

[0103]コンピュータプログラムは、少なくとも１つの非一時的な、有形のコンピュータ可読媒体に記憶されるプロセッサ実行可能命令を含む。コンピュータプログラムはまた、記憶データを含んでも、またはそれに依存してもよい。コンピュータプログラムは、専用コンピュータのハードウェアと対話する基本入出力システム（ＢＩＯＳ）、専用コンピュータの特定の装置と対話するデバイスドライバ、１つまたは複数のオペレーティングシステム、ユーザアプリケーション、バックグラウンドサービス、バックグラウンドアプリケーションなどを包含してもよい。

[0104]コンピュータプログラムは、（ｉ）ＨＴＭＬ（ハイパーテキストマークアップ言語）またはＸＭＬ（拡張マークアップ言語）などの、解析されることになる記述文、（ｉｉ）アセンブリコード、（ｉｉｉ）コンパイラによってソースコードから生成されるオブジェクトコード、（ｉｖ）インタプリタによる実行のためのソースコード、（ｖ）ジャストインタイムコンパイラによるコンパイルおよび実行のためのソースコード、などを含んでもよい。単に例として、ソースコードは、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ Ｃ、Ｈａｓｋｅｌｌ、Ｇｏ、ＳＱＬ、Ｒ、Ｌｉｓｐ、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｆｏｒｔｒａｎ、Ｐｅｒｌ、Ｐａｓｃａｌ、Ｃｕｒｌ、ＯＣａｍｌ、Ｊａｖａｓｃｒｉｐｔ（登録商標）、ＨＴＭＬ５、Ａｄａ、ＡＳＰ（アクティブサーバページ）、ＰＨＰ、Ｓｃａｌａ、Ｅｉｆｆｅｌ、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｅｒｌａｎｇ、Ｒｕｂｙ、Ｆｌａｓｈ（登録商標）、Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ（登録商標）、Ｌｕａ、およびＰｙｔｈｏｎ（登録商標）を含む言語からの構文を使用して書かれてもよい。

[0105]請求項で詳述される要素のいずれも、要素が「のための手段」という句を使用して明白に詳述されない限り、または「のための動作」もしくは「のためのステップ」という句を使用する方法クレームの場合、米国特許法第１１２条（ｆ）の意味内のミーンズプラスファンクション要素であるとは意図されない。

Claims (43)

1. 第１の患者に対する患者パラメータ、処置パラメータ、および外科医パラメータを得るように構成された初期化モジュールであって、前記患者パラメータ、前記処置パラメータおよび前記外科医パラメータに基づいてＸ線源に対する第１の複数の設定を選択するように構成された初期化モジュールと、
   （ｉ）前記第１の患者の関心領域の１つまたは複数の画像の第１のサンプル集合、および（ｉｉ）１つまたは複数の画像のマスタサンプル集合を得るように構成され、１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合が、前記Ｘ線源が前記第１の複数の設定に従って動作した結果として取得された、画像モジュールと、
   １つまたは複数の画像の前記マスタサンプル集合に１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合を位置合せするように構成された位置合せモジュールと、
   画素パラメータ、または前記患者パラメータの１つに基づいて前記位置合せの結果に対応する画素データを処理するように構成された処理モジュールと、
   前記第１の複数の設定を調節して更新された設定を提供するように構成され、前記更新された設定と関連付けられるＸ線量が、前記第１の複数の設定と関連付けられるＸ線量より少ない、設定モジュールとを備えるシステム。
2. 前記画像モジュールが、前記Ｘ線源の第２の複数の設定に基づいて１つまたは複数の画像の前記マスタサンプル集合を取得するように構成され、
   前記第２の複数の設定が、前記第１の複数の設定とは異なる、請求項１に記載のシステム。
3. １つまたは複数の画像の前記マスタサンプル集合が、１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合の前に、かつ１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合と同じ処置の前または処置中に得られる、請求項１または２に記載のシステム。
4. １つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合が、自動学習モードまたは手動モードで動作している間に取得される、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシステム。
5. １つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合が、後処理モードの間にメモリからアクセスされる、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステム。
6. （ｉ）１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合の品質を判定し、（ｉｉ）１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合の前記品質に基づいて前記画像モジュールに１つまたは複数の画像の第２のサンプル集合を取得するように命令するように構成された品質モジュールをさらに備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
7. 前記画像モジュールが、（ｉ）前記処理モジュールが前記画素データを処理する前に最小サンプル集合が利用可能であるかどうかを判定し、（ｉｉ）前記最小サンプル集合が利用可能でなければ、１つまたは複数の画像の第２のサンプル集合を取得またはアクセスするように構成される、請求項１〜６のいずれか一項に記載のシステム。
8. １つまたは複数の画像の前記第２のサンプル集合が、前記第１の患者の前記関心領域についてであるか、または第２の患者の関心領域についてである、請求項７に記載のシステム。
9. 前記患者パラメータが、前記第１の患者に対応するパラメータおよび第２の患者に対応するパラメータを含み、
   前記外科医パラメータが、複数の外科医に対する外科医パラメータを含む、
   請求項１〜８のいずれか一項に記載のシステム。
10. 前記設定モジュールが、前記第１の患者の大きさ、前記患者の前記関心領域、１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合および１つまたは複数の画像の前記マスタサンプル集合の画素強度レベル、および１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合の連続性に基づいて、前記Ｘ線源に対する更新された設定を決定するように構成される、請求項１〜９のいずれか一項に記載のシステム。
11. １つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合の前記連続性が、１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合と１つまたは複数の画像の他の記憶されたサンプル集合との間の類似性を指す、請求項１０に記載のシステム。
12. 設定モジュールが、自動学習モードの間に、（ｉ）前記第１の複数の設定を前記更新された設定に調節し、（ｉｉ）外科医に前記更新された設定の確認を促すように構成される、請求項１０に記載のシステム。
13. 前記設定モジュールが、手動モードの間に、（ｉ）前記第１の複数の設定を調節することなく外科医に前記更新された設定を気付かせ、（ｉｉ）入力が受信され、前記更新された設定の確認を示していれば、前記第１の複数の設定を前記更新された設定に調節するように構成される、請求項１０に記載のシステム。
14. 前記第１の複数の設定が、第１の処置の間に１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合を取得するために使用され、
    前記設定モジュールが、前記第１の複数の設定を、第２の処置に対する１つまたは複数の画像の予め設定された、または更新されたマスタサンプル集合として記憶するように構成される、請求項１０に記載のシステム。
15. 前記位置合せモジュールが、（ｉ）１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合を、１つまたは複数の画像の前記マスタサンプル集合と位置合せするために回転させ、かつ
    そのズームレベルを調節し、（ｉｉ）１つまたは複数の画像の前記マスタサンプル集合との１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合の位置合せを検証するように構成される、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のシステム。
16. 処置のための前記第１の複数の設定の１つまたは複数が、（ｉ）前記処置のために使用される典型的な設定の１つまたは複数のそれぞれの範囲、または（ｉｉ）前記処置のための推奨設定の１つまたは複数のそれぞれの範囲外であるかどうかを示すフィードバックを提供するように構成されたフィードバックモジュールをさらに備える、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のシステム。
17. 前記第１の複数の設定の１つまたは複数が１つまたは複数の範囲外であり、前記第１の複数の設定の使用から生じるＸ線量が所定の閾値を超えることを示していることを示す警告信号を生成するように構成された閾値モジュールをさらに備える、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のシステム。
18. 第１の患者に対する患者パラメータ、処置パラメータ、および外科医パラメータを得、前記患者パラメータ、前記処置パラメータおよび前記外科医パラメータに基づいてＸ線源に対する第１の複数の設定を選択するステップと、
    （ｉ）前記第１の患者の関心領域の１つまたは複数の画像の第１のサンプル集合、および（ｉｉ）１つまたは複数の画像のマスタサンプル集合を得るステップであって、１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合が、前記Ｘ線源が前記第１の複数の設定に従って動作した結果として取得された、ステップと、
    １つまたは複数の画像の前記マスタサンプル集合に１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合を位置合せするステップと、
    画素パラメータ、または前記患者パラメータの１つに基づいて前記位置合せの結果に対応する画素データを処理するステップと、
    前記第１の複数の設定を調節して更新された設定を提供するステップであって、前記更新された設定と関連付けられるＸ線量が、前記第１の複数の設定と関連付けられるＸ線量より少ない、ステップとを含む方法。
19. 前記Ｘ線源の第２の複数の設定に基づいて１つまたは複数の画像の前記マスタサンプル集合を取得するステップをさらに含み、
    前記第２の複数の設定が、前記第１の複数の設定とは異なる、請求項１８に記載の方法。
20. １つまたは複数の画像の前記マスタサンプル集合が、１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合の前に、かつ１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合と同じ処置の前または処置中に得られる、請求項１８または１９に記載の方法。
21. １つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合が、自動学習モードまたは手動モードで動作している間に取得される、請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の方法。
22. １つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合が、後処理モードの間にメモリからアクセスされる、請求項１８〜２１のいずれか一項に記載の方法。
23. １つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合の品質を判定するステップと、
    １つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合の前記品質に基づいて１つまたは複数の画像の第２の集合を取得するステップとをさらに含む、請求項１８〜２２のいずれか一項に記載の方法。
24. 前記画素データを処理する前に最小サンプル集合が利用可能であるかどうかを判定するステップと、
    前記最小サンプル集合が利用可能でなければ、１つまたは複数の画像の第２のサンプル集合を取得またはアクセスするステップとをさらに含む、請求項１８〜２２のいずれか一項に記載の方法。
25. １つまたは複数の画像の前記第２のサンプル集合が、前記第１の患者の前記関心領域についてであるか、または第２の患者の関心領域についてである、請求項２４に記載の方法。
26. 前記患者パラメータが、前記第１の患者に対応するパラメータおよび第２の患者に対応するパラメータを含み、
    前記外科医パラメータが、複数の外科医に対する外科医パラメータを含む、
    請求項１８〜２５のいずれか一項に記載の方法。
27. 前記第１の患者の大きさ、前記患者の前記関心領域、１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合および１つまたは複数の画像の前記マスタサンプル集合の画素強度レベル、および１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合の連続性に基づいて、前記Ｘ線源に対する更新された設定を決定するステップをさらに含む、請求項１８〜２６のいずれか一項に記載の方法。
28. １つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合の前記連続性が、１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合と１つまたは複数の画像の他の記憶されたサンプル集合との間の類似性を指す、請求項２７に記載の方法。
29. 自動学習モードの間に、（ｉ）前記第１の複数の設定を前記更新された設定に調節するステップと、（ｉｉ）外科医に前記更新された設定の確認を促すステップとをさらに含む、請求項２７に記載の方法。
30. 手動モードの間に、（ｉ）前記第１の複数の設定を調節することなく外科医に前記更新された設定を気付かせるステップと、（ｉｉ）入力が受信され、前記更新された設定の確認を示していれば、前記第１の複数の設定を前記更新された設定に調節するステップとをさらに含む、請求項２７に記載の方法。
31. 前記更新された設定を、第２の処置に対する１つまたは複数の画像の予め設定された、または更新されたマスタサンプル集合として記憶するステップをさらに含み、
    前記第１の複数の設定が、第１の処置の間に１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合を取得するために使用され、
    前記第２の処置が、前記第１の処置の後に行われる、請求項２７に記載の方法。
32. １つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合を、１つまたは複数の画像の前記マスタサンプル集合と位置合せするために回転させ、かつそのズームレベルを調節するステップと、
    １つまたは複数の画像の前記マスタサンプル集合との１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合の位置合せを検証するステップとをさらに含む、請求項１８〜３１のいずれか一項に記載の方法。
33. 処置のための前記第１の複数の設定の１つまたは複数が、（ｉ）前記処置のために使用される典型的な設定の１つまたは複数のそれぞれの範囲、または（ｉｉ）前記処置のための推奨設定の１つまたは複数のそれぞれの範囲外であるかどうかを示すフィードバックを
    提供するステップをさらに含む、請求項１８〜３２のいずれか一項に記載の方法。
34. 前記第１の複数の設定の１つまたは複数が１つまたは複数の範囲外であり、前記第１の複数の設定の使用から生じるＸ線量が所定の閾値を超えることを示していることを示す警告信号を生成するステップをさらに含む、請求項１８〜３３のいずれか一項に記載の方法。
35. 第１の患者に対する患者パラメータを得るように構成された初期化モジュールであって、前記患者パラメータに基づいてＸ線源に対する第１の複数の設定を選択するように構成された初期化モジュールと、
    （ｉ）前記第１の患者の関心領域の１つまたは複数の画像の第１のサンプル集合、および（ｉｉ）１つまたは複数の画像のマスタサンプル集合を得るように構成され、１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合が、前記Ｘ線源が前記第１の複数の設定に従って動作した結果として取得される、画像モジュールと、
    １つまたは複数の画像の前記マスタサンプル集合に１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合を位置合せするように構成された位置合せモジュールと、
    前記位置合せの結果に対応するデータを処理するように構成された処理モジュールと、
    前記第１の複数の設定を調節して更新された設定を提供するように構成され、前記更新された設定と関連付けられるＸ線量が、前記第１の複数の設定と関連付けられるＸ線量より少ない、設定モジュールとを備えるシステム。
36. （ｉ）１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合の品質を判定し、（ｉｉ）１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合の前記品質に基づいて前記画像モジュールに１つまたは複数の画像の第２の集合を取得するように命令するように構成された品質モジュールをさらに備える、請求項３５に記載のシステム。
37. 処置のための前記第１の複数の設定の１つまたは複数が、（ｉ）前記処置のために使用される典型的な設定の１つまたは複数のそれぞれの範囲、または（ｉｉ）前記処置のための推奨設定の１つまたは複数のそれぞれの範囲外であるかどうかを示すフィードバックを提供するように構成されたフィードバックモジュールをさらに備える、請求項３５又は３６に記載のシステム。
38. 前記第１の複数の設定の１つまたは複数が１つまたは複数の範囲外であり、前記第１の複数の設定の使用から生じるＸ線量が所定の閾値を超えることを示していることを示す警告信号を生成するように構成された閾値モジュールをさらに備える、請求項３５〜３７のいずれか一項に記載のシステム。
39. 第１の患者に対する患者パラメータを得るステップと、
    前記患者パラメータに基づいてＸ線源に対する第１の複数の設定を選択するステップと、
    （ｉ）前記第１の患者の関心領域の１つまたは複数の画像の第１のサンプル集合、および（ｉｉ）１つまたは複数の画像のマスタサンプル集合を得るステップであって、１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合が、前記Ｘ線源が前記第１の複数の設定に従って動作した結果として取得される、ステップと、
    １つまたは複数の画像の前記マスタサンプル集合に１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合を位置合せするステップと、
    前記位置合せの結果に対応するデータを処理するステップと、
    前記第１の複数の設定を調節して更新された設定を提供するステップであって、前記更新された設定と関連付けられるＸ線量が、前記第１の複数の設定と関連付けられるＸ線量より少ない、ステップとを含む方法。
40. 第１の患者に対して用いられるパラメータを得るように構成された初期化モジュールであって、前記パラメータに基づいてＸ線源に対する第１の複数の設定を選択するように構成された初期化モジュールと、
    （ｉ）前記第１の患者の関心領域の１つまたは複数の画像の第１のサンプル集合、および（ｉｉ）１つまたは複数の画像のマスタサンプル集合を得るように構成され、１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合が、前記Ｘ線源が前記第１の複数の設定に従って動作した結果として取得される、画像モジュールと、
    １つまたは複数の画像の前記マスタサンプル集合に１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合を位置合せするように構成された位置合せモジュールと、
    前記位置合せの結果に対応するデータを処理するように構成された処理モジュールと、
    前記第１の複数の設定を調節して更新された設定を提供するように構成される、設定モジュールとを備えるシステム。
41. 類似する患者及び処置パラメータに対する第２の外科医のＸ線源パラメータと比較した第１の外科医のＸ線源パラメータを監視するように構成される、外科医評価モジュールを更に備える、請求項４０に記載のシステム。
42. 第１の患者に対して用いるパラメータを得るステップと、
    前記パラメータに基づいてＸ線源に対する第１の複数の設定を選択するステップと、
    （ｉ）前記第１の患者の関心領域の１つまたは複数の画像の第１のサンプル集合、および（ｉｉ）１つまたは複数の画像のマスタサンプル集合を得るステップであって、１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合が、前記Ｘ線源が前記第１の複数の設定に従って動作した結果として取得される、ステップと、
    １つまたは複数の画像の前記マスタサンプル集合に１つまたは複数の画像の前記第１のサンプル集合を位置合せするステップと、
    前記位置合せの結果に対応するデータを処理するステップと、
    前記第１の複数の設定を調節して更新された設定を提供するステップであって、前記更新された設定と関連付けられるＸ線量が、前記第１の複数の設定と関連付けられるＸ線量より少ない、ステップとを含む方法。
43. 前記第１の患者に対して用いるパラメータを得るステップが、少なくとも１人の患者から患者パラメータを、少なくとも１つの処置から処置パラメータを、そして、少なくとも１人の外科医から外科医パラメータを得るステップを含む、請求項４２に記載の方法。

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