JP6907247B2 - 光学的位置感知を使用する医療用ナビゲーション・システム及びその操作方法 - Google Patents
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Description
臨床医が装置を操縦し手術部位において治療を実施しようとするときには、適切な治療を保証するために、多数のビューポイントから周囲の手術部位を見る必要がある。例えば、最適な画像品質を得るために、利得、圧縮、コントラスト、深度などの超音波設定及び/又はパラメータをビューごとに調整する必要がある。本発明のシステムの実施形態は、超音波法とOSS法の組合せを組み込んで、超音波設定の記録及び呼び出しの際に、以下の変形実施形態を用いて臨床医を支援することができる。ユーザがコマンドを開始する(例えばボタンをクリックする)と、システムは、関連する全ての超音波設定(例えばパラメータ)を、例えばOSSによる関連プローブ位置及び/又は向きとともに読み取り、記憶する。本発明のシステムの実施形態によれば、これらの設定は次いで、保存されたビューを臨床医が後に復元することができるように呼び出される。システムはさらに、1つ又は複数のビューに対する適切な位置及び/又は向きを示す仮想の超音波プローブのオーバレイを、例えば関心のエリアの記憶された画像の上に生成する。
外科的手技は、共通の解剖学的ビューポイントの獲得を必然的に伴う。特定の外科的手技中に超音波プローブを追跡するOSS法の組合せは以下のように利用される。システムは、超音波プローブが所望のビューに(例えば適切な位置及び/又は向きに)あるかどうかを、OSS法を使用して超音波プローブを追跡することによって判定する。(例えば所望のビューにおいて)所望の超音波プローブ位置及び/又は向きが自動検出されると、システムは、(臨床医などの)ユーザにそのことを通知し、ユーザが超音波設定及び/又はパラメータを手動で調整することを提供する。このような通知が可能なのは、OSS法が患者の解剖学的構造に対して位置合せされており、多くの場合に、所望のビューが演繹的に分かっているためである。次いで、本明細書で論じたとおり、それぞれのビューに対するパラメータ及び/又は設定の完全セットと対応する超音波情報とが、プロセス・ワークフローのビュー・ライブラリとしてシステムのメモリに記憶され、続いてプロセス・ワークフロー中に呼び出される。さらに、本発明のシステムの実施形態では、プロセス・ワークフローに対する記憶された所望の標準的なビューが、拡張現実視覚的表現として表示され、将来のプロセス・ワークフロー中に手術シーンの適切な評価のために集められる全てのビュー(例えば単一の画像にまとめられた複数のビュー又は他のやり方で適切な解剖学的位置に配置された複数のビュー)をユーザに示すことが想定される。実施形態によれば、それらのビューは、手技ワークフローに従った順序で提示され、且つ/又は要望に応じて順序づけ/再順序づけされる。
1つ又は複数の実施形態によれば、外科的手技を実行するために望まれる/必要なビューを獲得するために超音波プローブをどこにおくべきかをユーザ(例えば臨床医など)に示すため、プローブの仮想オーバレイが表現される。例えば、超音波プローブの連続した1つ又は複数の部分(例えばプローブの全体までの部分又は挿入された部分)の形状を表現し、それによって、所望の1つ又は複数のビューを獲得するために超音波プローブの位置及び/又は向きをどのようにすべきかに関してより有益な情報をユーザに提供する。
a)語「備える(comprising)」は、所与の請求項に記載された要素又はステップ以外の要素又はステップの存在を排除しない。
b)要素の前の語「a」又は「an」は、そのような要素が複数存在することを排除しない。
c)請求項中の参照符号は、その請求項の範囲を限定しない。
d)同じアイテムによって、又はハードウェア若しくはソフトウェアで実施された同じ構造若しくは機能によって、いくつかの「手段」が表現されることがある。
e)開示された要素は、ハードウェア部分(例えば別々の電子回路及び集積電子回路を含む)、ソフトウェア部分(例えばコンピュータ・プログラミング)、及びこれらの任意の組合せからなることがある。
f)ハードウェア部分は、アナログ部分とディジタル部分のうちの一方又は両方からなることがある。
g)特段の記載なしに、開示された装置又は開示された装置の部分が、一体に結合されたり、又はさらなる部分に分割されたりすることがある。
h)特段の言及がない限り、ステップ又はステップの特定の順序が必須となることは意図されていない。
i)用語「複数の」要素は、記載された2つ以上の要素を含み、特定の要素数範囲を暗示しない。すなわち、複数の要素は、2つの要素でしかなくてもよく、計り知れない数の要素を含んでもよい。
j)用語「及び/又は」並びにその形式素は、特許請求の範囲及び本発明のシステムの1つ又は複数の実施形態に従って、列挙された要素のうちの1つ又は複数の要素だけがシステム内に適切に存在すればよいことを意味すると理解すべきである。
Claims (15)
- メモリと、表現装置と、超音波プローブと、前記超音波プローブに関連づけられた形状感知装置であって前記超音波プローブに対して所定の位置及び向きを有する形状感知装置と、前記メモリ、前記表現装置及び前記形状感知装置に結合されたコントローラとを含む外科用誘導システムであって、前記コントローラは、
前記超音波プローブの場所及び向きのうちの少なくとも一方を、前記形状感知装置から受信した位置センサ情報に基づいて決定し、
前記メモリに記憶されたワークフローの複数のビューの中から1つのビューを選択し、
選択されたビューに対するビュー設定情報であって、それぞれのビューに対する前記超音波プローブの位置及び向きのうちの少なくとも一方とパラメータとを含む前記ビュー設定情報を前記メモリから取得し、
前記超音波プローブの決定された場所及び向きと前記選択されたビューに対する前記超音波プローブの位置及び向きのうちの前記少なくとも一方との比較に基づいて、誘導情報を決定し、
決定された前記誘導情報を前記表現装置上に表現し、前記選択されたビューに対する前記ビュー設定情報の前記パラメータに基づいて超音波プローブ・パラメータを設定する、
外科用誘導システム。 - 前記形状感知装置は、少なくとも1つの位置センサを備えていて、前記コントローラはさらに、前記少なくとも1つの位置センサに問い合わせて前記位置センサ情報を取得し、前記位置センサ情報は、ワークスペースに対する前記少なくとも1つの位置センサの位置及び向きのうちの少なくとも一方を示す、請求項1に記載の外科用誘導システム。
- 前記コントローラはさらに、決定された前記誘導情報を、前記選択されたビューに対する前記超音波プローブの位置及び向きのうちの少なくとも一方まで前記超音波プローブを誘導するための方向指示として表現する、請求項1に記載の外科用誘導システム。
- 前記コントローラはさらに、前記ワークフローの前記複数のビューのうちの2つ以上のビューを前記表現装置上に同時に表示する、請求項1に記載の外科用誘導システム。
- 前記コントローラはさらに、前記2つ以上のそれぞれのビューに対する指示を前記表現装置上に表示する、請求項4に記載の外科用誘導システム。
- 前記コントローラはさらに、前記2つ以上のビューを、前記2つ以上のビューが解剖学的に配置された単一のビューとして前記表現装置上に表示する、請求項4に記載の外科用誘導システム。
- 設定された前記超音波プローブ・パラメータを使用して超音波画像情報を取得するために、前記コントローラが、前記超音波プローブの少なくとも1つの変換器に結合されている、請求項1に記載の外科用誘導システム。
- 前記コントローラはさらに、設定された前記超音波プローブ・パラメータに従う前記超音波画像情報に基づいて画像を再構成する、請求項7に記載の外科用誘導システム。
- 前記コントローラはさらに、前記選択されたビューに関連した前記超音波プローブの現在のパラメータ、場所、向き及び超音波情報のうちの2つ以上を関連づけて、記憶する、請求項1に記載の外科用誘導システム。
- 前記コントローラはさらに、前記複数のビューのうちのどのビューが、決定された前記超音波プローブの場所及び向きのうちの少なくとも一方に最も近いのかを判定し、最も近いと判定されたビューに基づいてビューを選択する、請求項1に記載の外科用誘導システム。
- 超音波情報を取得するために超音波プローブを誘導する方法であって、前記方法は、少なくとも1つのコントローラによって実行され、
前記超音波プローブの場所及び向きのうちの少なくとも一方を位置センサ情報に基づいて決定するステップと、
メモリに記憶されたワークフローの複数のビューの中から1つのビューを選択するステップと、
選択されたビューに対するビュー設定情報であって、それぞれのビューに対する前記超音波プローブの位置及び向きのうちの前記少なくとも一方とパラメータとに関する情報を含むビュー設定情報を取得するステップと、
前記超音波プローブの場所及び向きと前記選択されたビューに対する前記超音波プローブの位置及び向きのうちの前記少なくとも一方との比較に基づいて、誘導情報を決定するステップと、
決定された前記誘導情報を出力し、前記選択されたビューに対する前記ビュー設定情報の前記パラメータに基づいて超音波プローブ・パラメータを設定するステップとを有する、
方法。 - プロセッサによって実行されたときに、
超音波プローブの場所及び向きのうちの少なくとも一方を位置センサ情報に基づいて決定するステップと、
ワークフローの位置合せされた少なくとも1つのビューの中から1つのビューを選択するステップと、
選択されたビューに対するビュー設定情報であって、位置合せされたそれぞれのビューに対するパラメータ及びそれぞれのビューに対する前記超音波プローブの位置及び向きのうちの少なくとも一方に関する情報を含むビュー設定情報を取得するステップと、
前記超音波プローブの場所及び向きと前記選択されたビューに対する前記超音波プローブの位置及び向きのうちの前記少なくとも一方との比較に基づいて、誘導情報を決定するステップと、
決定された前記誘導情報を出力し、前記選択されたビューに対する前記ビュー設定情報の前記パラメータに基づいて超音波プローブ・パラメータを設定するステップとを
実施するためのコンピュータ命令を含む、非一時的コンピュータ可読媒体。 - 前記プロセッサはさらに、形状感知装置の少なくとも1つの位置センサに問い合わせて前記位置センサ情報を取得するステップを実施し、前記位置センサ情報が、ワークスペースに対する前記少なくとも1つの位置センサの位置及び向きのうちの少なくとも一方を示す、請求項12に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
- 前記プロセッサはさらに、前記ワークフローの複数のビューのうちの2つ以上のビューを同時に表示するステップを実施する、請求項12に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
- 前記プロセッサはさらに、前記複数のビューのうちの前記2つ以上のビューを、前記2つ以上のビューが解剖学的に配置された単一のビューとして同時に表示するステップを実施する、請求項14に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
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