JP7167030B2 - 形状検知デバイスを使用した医療ナビゲーションシステム及びその動作方法 - Google Patents
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Description
a)「備える」という単語は、所与の請求項内に列挙されているもの以外の要素又は行為が存在することを除外するものではない。
b)単数形の要素の場合、これは、そのような要素が複数存在することを除外するものではない。
c)特許請求の範囲内の任意の参照符号は、それらの範囲を限定するものではない。
d)いくつかの「手段」が、同じ項目又はハードウェア又はソフトウェアによって実施される構造又は機能によって表現される場合がある。
e)開示されている要素はいずれも、ハードウェア部分(例えば、個別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)、及びそれらの任意の組み合わせから構成される。
f)ハードウェア部分は、アナログとデジタルの一方又は両方の部分から構成される。
g)開示されているデバイス又はその部分はいずれも、他の場合が具体的に記述されていない限り、ともに組み合わされ、又はさらなる複数の部分に分離される。
h)いかなる特定の行為又はステップのシーケンスも、具体的に指示されていない限り、必須であるようには意図されていない。
i)「複数の」の要素という用語は、2つ以上の特許請求されている要素を含み、要素の数のいかなる特定の範囲も暗示しない。すなわち、複数の要素は2つ程度の少ない要素であってもよく、無限の要素を含んでもよい。
j)用語及び/又はその成語要素は、列挙されている要素のうちの1つ又は複数のみが、特許請求項の記載に従って、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、システム内に適切に存在することが必要であることを意味するものとして理解されるべきである。
Claims (12)
- 形状検知デバイスをナビゲーションするための医療ナビゲーションシステムであって、前記医療ナビゲーションシステムは、
形状検知デバイスであって、前記形状検知デバイスの長さに沿って位置及び向きを検知し、対応する形状検知デバイス情報を生成する、形状検知デバイスと、
コントローラと
を備え、前記コントローラは、
撮像装置によって生成される関心領域の画像情報に基づいて当該関心領域の術前の三次元(3D)ボリュームを生成することと、
前記3Dボリュームに基づいて前記関心領域内に配置されている関心物体までの基準経路を決定することであって、前記基準経路は、患者の循環的運動に起因して移動する臓器の少なくとも1つの自然経路を通るオンロード経路、及び、前記臓器の組織を出て前記関心物体に至る、前記オンロード経路に隣接するオフロード経路、並びに、前記オンロード経路と前記オフロード経路との間に配置され、前記臓器の前記少なくとも1つの自然経路からの出口点を含む、決定することと、
前記形状検知デバイスが前記少なくとも1つの自然経路内に配置されており、前記循環的運動に起因して移動しているときに、形状検知デバイス情報を取得するように前記形状検知デバイスに問い合わせることと、
前記形状検知デバイスが前記少なくとも1つの自然経路内に配置されており、前記循環的運動に起因して移動しているときに取得される前記形状検知デバイス情報に基づいて、前記形状検知デバイスの形状及びポーズを判定することと、
前記基準経路と前記形状検知デバイスの判定されている前記形状及び前記ポーズとの間の逸脱を判定することと、
判定されている前記逸脱に基づいて、どこで前記自然経路の壁を出る前記出口点とし、前記オフロード経路を開始するかを適合させることと
を行う、医療ナビゲーションシステム。 - 前記コントローラは、前記3Dボリューム上に重ね合わされている前記基準経路及び前記形状検知デバイスの形状並びに判定されている前記逸脱の表現を有するコンピュータグラフィックスをレンダリングする、請求項1に記載の医療ナビゲーションシステム。
- 前記コントローラは、判定されている前記逸脱が最小値となるとき前記自然経路の壁を出て、前記オフロード経路を開始することを決定する、請求項1に記載の医療ナビゲーションシステム。
- 前記形状検知デバイスの遠位端が、実質的に前記オンロード経路の端部に位置すると判定されるとき、前記コントローラは、前記形状検知デバイスの前記遠位端のポーズを判定するため形状検知デバイス情報を前記形状検知デバイスに問い合わせる、請求項1に記載の医療ナビゲーションシステム。
- 前記コントローラは、前記形状検知デバイスの遠位端が実質的に、前記オンロード経路の前記端部に位置すると判定されるときに獲得されている前記形状検知デバイス情報に従って判定される前記形状検知デバイスの前記遠位端の前記ポーズに基づいて、前記オフロード経路を通る前記形状検知デバイスの前記遠位端の予測される軌道を判定する、請求項4に記載の医療ナビゲーションシステム。
- 前記コントローラは、前記形状検知デバイスの遠位端が実質的に、前記オンロード経路の端部に位置すると判定されるときに、前記形状検知デバイスの遠位端が前記出口点から出ていった後の予測される軌道と前記基準経路における前記オフロード経路との間の角度誤差を判定し、判定されている前記角度誤差をレンダリングする、請求項1に記載の医療ナビゲーションシステム。
- システムが、前記コントローラによって生成される前記形状検知デバイスをナビゲートする前記角度誤差情報を含むナビゲーション情報に従って前記形状検知デバイスの移動を制御する少なくとも1つのロボットコントローラをさらに備える、請求項1に記載の医療ナビゲーションシステム。
- 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であって、前記コンピュータ命令は、形状検知デバイスをナビゲーションするための医療ナビゲーションシステムのプロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、
撮像装置によって獲得される関心領域の画像情報に基づいて当該関心領域の術前の三次元(3D)ボリュームを生成する行為と、
前記関心領域内に配置されている関心物体までの基準経路を決定する行為であって、前記基準経路は、患者の循環的運動に起因して移動する臓器の少なくとも1つの自然経路を通るオンロード経路、及び、前記臓器の組織を出て前記関心物体に至る、前記オンロード経路に隣接するオフロード経路、並びに、前記オンロード経路と前記オフロード経路との間に配置され、前記臓器の前記少なくとも1つの自然経路からの出口点を含む、決定する行為と、
前記形状検知デバイスが前記少なくとも1つの自然経路内に配置されており、前記循環的運動に起因して移動しているときに、前記形状検知デバイスの長さに沿って前記形状検知デバイスが検知した位置及び向きに対応する前記形状検知デバイス情報を取得するように前記形状検知デバイスに問い合わせる行為と、
前記形状検知デバイスが前記少なくとも1つの自然経路内に配置されており、前記循環的運動に起因して移動しているときに取得される前記形状検知デバイス情報に基づいて、前記形状検知デバイスの形状及びポーズを判定する行為と、
前記基準経路と前記形状検知デバイスの判定されている前記形状及び前記ポーズとの間の逸脱を判定する行為と、
判定されている前記逸脱に基づいて、どこで前記自然経路の壁を出る前記出口点とし、前記オフロード経路を開始するかを適合させる行為と
を実施させる、非一時的コンピュータ可読媒体。 - 前記プロセッサに、前記3Dボリューム上に重ね合わされている前記基準経路及び前記形状検知デバイスの形状並びに判定されている前記逸脱の表現を有するコンピュータグラフィックスをレンダリングする行為を実施させる、請求項8に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
- 前記プロセッサに、判定されている前記逸脱に基づいて、いつ前記自然経路の壁を出て、前記オフロード経路を開始するかを判定する行為を実施させる、請求項8に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
- 前記プロセッサに、
判定されている前記逸脱が最小値にあるときを判定する行為と、
判定されている前記逸脱が前記最小値にあると判定されるとき、前記オフロード経路の開始の表現をレンダリングする行為と
を実施させる、請求項8に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。 - 前記プロセッサに、前記形状検知デバイスの遠位端が実質的に、前記オンロード経路の端部に位置すると判定されるときに、前記形状検知デバイス情報を獲得するように前記形状検知デバイスに問い合わせる行為と、前記形状検知デバイスの前記遠位端のポーズを判定する行為とを実施させる、請求項8に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
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