JP7216655B2 - Oss奥行短縮検出システム - Google Patents
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Description
(1)限定はしないが、「撮像モダリティ」と「レジストレーション」とを含む本開示の技術用語は、本明細書で例示的に説明される本開示の技術分野で知られているように解釈されるべきである。
(2)「解剖学的領域」という用語は、本開示の技術分野で知られているように、そして本開示で例示的に説明するように、1つ又は複数の解剖学的システムを広く包含し、各解剖学的システムは、その中の介入デバイスのナビゲーションのための自然又は外科的構造的構成を有する。解剖学的領域の例は、限定はしないが、外皮系(例えば、皮膚及び付属器)、骨格系、筋肉系、神経系、内分泌系(例えば、腺及び膵臓)、消化器系(例えば、胃、腸、及び結腸)、呼吸器系(例えば、気道及び肺)、循環器系(例えば、心臓及び血管)、リンパ系(例えば、リンパ節)、泌尿器系(例えば、腎臓)、及び生殖系(例えば、子宮)を含む。
(3)「介入ツール」という用語は、本開示の前又は後に知られる介入ツールを含み、本開示の技術分野で知られているように広く解釈されるべきである。介入ツールの例は、限定はしないが、血管介入ツール(例えば、ガイドワイヤ、カテーテル、ステントシース、バルーン、アテローム切除カテーテル、IVUSイメージングプローブ、展開システムなど)、管腔内介入ツール(例えば、内視鏡、気管支鏡など)、及び整形外科的介入ツール(例えば、kワイヤ及びねじ回し)を含む。
(4)「OSSセンサ」という用語は、光ファイバに放射され、光ファイバを通って伝播し、光ファイバ内で伝播光の反対方向に反射される及び/又は光ファイバから伝播光の方向に伝送される光から導出される光ファイバの高密度歪み測定値を抽出するための、本開示の技術分野で知られるように、且つ以下で考えられるように構造的に構成された光ファイバを広く包含する。OSSセンサの例は、限定はしないが、光ファイバ内の制御されたグレーティングパターン(例えば、ファイバブラッググレーティング)、光ファイバの特徴的な後方散乱(例えば、レイリー後方散乱)、又は光ファイバ内に埋め込まれた、エッチングされた、インプリントされた、若しくは別のやり方で形成された反射ノード要素及び/若しくは透過ノード要素の任意の他の配置を介して、光ファイバに放射され、光ファイバを通って伝播し、光ファイバ内で伝播光の反対方向に反射される及び/又は光ファイバから伝播光の方向に伝送される光から導出される光ファイバの高密度歪み測定値を抽出するための光周波数領域反射測定(OFDR)の原理の下で構造的に構成された光ファイバを含む。
(5)「介入ツールとOSSセンサとの統合」という語句は、本開示の技術分野で理解されるように、且つ例示的に説明されているように、介入ツール及びOSSセンサの介入デバイスへの任意のタイプの結合、接合、取り付け、据え付け、挿入、混ぜ合わせ、又はその他の統合を広く包含する。そのような統合の例は、限定はしないが、カテーテルのチャネル内へのOSSセンサの固定挿入、及びOSSセンサを組み込んだガイドワイヤを含む。
(6)「OSS奥行短縮検出システム」という用語は、本開示の技術分野で知られているように、且つ以下で考えられるように、介入デバイスの画像内の介入デバイスの奥行短縮の任意の発生の位置を検出するために光学的形状感知(OSS)技術を実施するための本開示の発明原理を組み込んだ介入手順で利用されるすべての奥行短縮監視システムを広く包含する。
(7)「OSS奥行短縮方法」という用語は、本開示の技術分野で知られているように、且つ以下で考えられるように、介入デバイスの画像内の介入デバイスの奥行短縮の任意の発生の位置を検出するために光学的形状感知(OSS)技術を実施するための本開示の発明原理を組み込んだ介入手順で利用されるすべての奥行短縮監視方法を広く包含する。
(8)「コントローラ」という用語は、本開示で後に例示的に説明するように介入デバイスの画像内の介入デバイスの奥行短縮の発生の位置の検出に関連する本開示の様々な発明原理の適用を制御するための特定用途向けメインボード又は特定用途向け集積回路のすべての構造的構成を広く包含する。コントローラの構造的構成は、限定はしないが、プロセッサ、コンピュータ使用可能/コンピュータ可読記憶媒体、オペレーティングシステム、アプリケーションモジュール、周辺デバイスコントローラ、インターフェース、バス、スロット、及びポートを含む。「コントローラ」という用語について本明細書で使用される「OSS形状」及び「OSS奥行短縮」というラベルは、「コントローラ」という用語へのいかなる追加の制限も指定又は暗示することなく、本明細書で説明し特許請求する他のコントローラから特定のコントローラを識別の目的のために区別する。
(9)「アプリケーションモジュール」という用語は、特定のアプリケーションを実行するための電子回路及び/又は実行可能プログラム(例えば、非一時的コンピュータ可読媒体上に記憶された実行可能ソフトウェア及び/又はファームウェア)からなるコントローラの構成要素を広く包含する。「モジュール」という用語について本明細書で使用される「形状再構成」、「奥行短縮検出器」、及び「奥行短縮マネージャ」というラベルは、「アプリケーションモジュール」という用語へのいかなる追加の制限も指定又は暗示することなく、本明細書で説明し特許請求する他のモジュールから特定のモジュールを識別の目的のために区別する。
(10)「信号」、「データ」、及び「コマンド」という用語は、本開示の技術分野で理解されるように、且つ、本開示で例示的に説明するように、本開示で後に説明するように本開示の様々な発明原理を適用することを支援する情報及び/又は命令を通信するための検出可能な物理量又はインパルス(例えば、電圧、電流、又は磁場強度)のすべての形態を広く包含する。本開示の構成要素間の信号/データ/コマンド通信は、本開示の技術分野で知られているように、且つ以下で考えられるように、限定はしないが、任意のタイプの有線又はワイヤレス媒体/データリンクを介する信号/データ/コマンド送信/受信、並びに、コンピュータ使用可能/コンピュータ可読記憶媒体にアップロードされた信号/データ/コマンドの読み取りを含む、任意の通信方法を伴う。
Shapex-ray=P*S2Iso*Shapeorig
Claims (15)
- OSSセンサと少なくとも1つの介入ツールとの統合を含む介入デバイスであって、前記OSSセンサが前記OSSセンサの形状の情報を与える形状感知データを生成する介入デバイスと、
OSS奥行短縮検出デバイスとを備える、OSS奥行短縮検出システムであって、
前記OSS奥行短縮検出デバイスは、
前記OSSセンサによる前記形状感知データの生成から得られた前記介入デバイスの少なくとも一部の3次元の形状を再構成するOSS形状コントローラと、
撮像システムにより撮像された画像内の前記介入デバイスの奥行短縮を検出するOSS奥行短縮コントローラとを含み、
前記OSS奥行短縮コントローラは、前記OSS形状コントローラにより再構成された前記介入デバイスの前記少なくとも一部の前記形状から前記介入デバイスの奥行短縮の発生の位置を検出する、
OSS奥行短縮検出システム。 - 前記介入デバイスの前記少なくとも一部が、
前記介入デバイスの全体、
近位デバイスノードと遠位デバイスノードとの間の前記介入デバイスのセグメント、
前記撮像システムにより撮像されている解剖学的領域内の前記介入デバイスのセグメント、
及び、
治療デバイスを取り囲む前記介入デバイスの近位ツールノードと遠位ツールノードとの間のセグメント
のうちの1つを含む、
請求項1に記載のOSS奥行短縮検出システム。 - 前記介入デバイスの画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮の発生の前記位置を検出する前記OSS奥行短縮コントローラの構造的構成は、
前記OSS奥行短縮コントローラが、前記介入デバイスの画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮を示す前記介入デバイスの前記少なくとも一部の前記再構成された形状の複数の形状ノードの画像ビニングを識別するように構成されていること、
前記OSS奥行短縮コントローラが、前記介入デバイスの画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮を示す前記介入デバイスの前記少なくとも一部の前記再構成された形状の形状分散を識別するように構成されていることであって、前記形状分散は介入デバイスの線形形状からのずれを示す、前記形状分散を識別するように構成されていること、
前記OSS奥行短縮コントローラが、前記介入デバイスの画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮を示す前記介入デバイスの前記少なくとも一部の前記再構成された形状の隣接する形状ノード間の少なくとも1つのベクトルを識別するように構成されていること、並びに、
前記OSS奥行短縮コントローラが、前記介入デバイスの画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮を示す曲率を有する前記介入デバイスの前記少なくとも一部の前記再構成された形状のセグメントを決定するように構成されていること
のうちの少なくとも1つを含む、
請求項1に記載のOSS奥行短縮検出システム。 - 前記介入デバイスの前記画像が、解剖学的領域内の前記介入デバイスのナビゲーションを示し、
前記介入デバイスが前記解剖学的領域内をナビゲートされるときに、前記OSSセンサが、前記OSSセンサの前記形状の情報を与える前記形状感知データを生成し、
前記介入デバイスが前記解剖学的領域内をナビゲートされるときに、前記OSS奥行短縮コントローラが、前記介入デバイスの前記画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮の発生の前記位置を検出する、
請求項1に記載のOSS奥行短縮検出システム。 - 前記OSS奥行短縮コントローラが、前記介入デバイスの前記画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮の発生の前記位置の検出を示す前記介入デバイスの奥行短縮符号化を示す前記介入デバイスの表示を変化させること、
前記OSS奥行短縮コントローラが、前記介入デバイスの前記画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮の発生の前記位置の検出を示す奥行短縮インジケータのオーバレイの表示を投影すること、並びに、
前記OSS奥行短縮コントローラが、前記介入デバイスの前記画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮の発生の前記位置の検出のテキスト報告及び可聴報告のうちの少なくとも1つを発すること、
のうちの少なくとも1つを含む、前記介入デバイスの前記画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮の発生の前記位置の検出を、前記OSS奥行短縮コントローラが管理する、
請求項4に記載のOSS奥行短縮検出システム。 - 前記OSS奥行短縮コントローラが、再構成された前記介入デバイスと、前記撮像システムにより撮像された前記画像とのレジストレーション中に、前記画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮の発生の位置を検出する、請求項1に記載のOSS奥行短縮検出システム。
- 前記OSS奥行短縮コントローラが、前記介入デバイスの前記画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮の発生の前記位置の検出を示す前記介入デバイスの奥行短縮符号化を示す前記介入デバイスの表示を変化させること、
前記OSS奥行短縮コントローラが、前記介入デバイスの前記画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮の発生の前記位置の検出を示す奥行短縮インジケータのオーバレイの表示を投影すること、
前記OSS奥行短縮コントローラが、前記介入デバイスの画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮の発生を軽減するために前記介入デバイスに対する前記撮像モダリティの少なくとも1つの再配置を推奨すること、
前記OSS奥行短縮コントローラが、前記介入デバイスの画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮の発生の前記位置の検出に基づいてレジストレーション誤差を推定すること、並びに、
前記OSS奥行短縮コントローラが、前記介入デバイスに対する前記撮像モダリティの推奨された再配置、及び、前記レジストレーション誤差の推定のうちの少なくとも1つのテキスト報告及び可聴報告のうちの少なくとも1つを発すること、
のうちの少なくとも1つを含む、前記介入デバイスの画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮の発生の前記位置の検出を、前記OSS奥行短縮コントローラが管理する、
請求項6に記載のOSS奥行短縮検出システム。 - 前記介入ツールが、血管介入ツール、腔内介入ツール、及び整形外科介入ツールのうちの1つである、請求項1に記載のOSS奥行短縮検出システム。
- OSSセンサと少なくとも1つの介入ツールとの統合を含む介入デバイスのためのOSS奥行短縮検出デバイスであって、前記OSSセンサが、前記OSSセンサの形状の情報を与える形状感知データを生成し、前記OSS奥行短縮検出デバイスが、
前記OSSセンサによる前記形状感知データの生成から得られた前記介入デバイスの少なくとも一部の形状の2次元への再構成についての表示を制御するOSS形状コントローラと、
再構成された前記介入デバイスの画像内の前記介入デバイスの奥行短縮を検出するための監視を制御するOSS奥行短縮コントローラとを備え、
前記OSS奥行短縮コントローラが、前記OSS形状コントローラにより再構成されたる前記介入デバイスの前記少なくとも一部の前記形状から前記介入デバイスの奥行短縮の発生の位置を検出する、
OSS奥行短縮検出デバイス。 - 前記介入デバイスの前記少なくとも一部が、
前記介入デバイスの全体、
近位デバイスノードと遠位デバイスノードとの間の前記介入デバイスのセグメント、
前記撮像システムにより撮像されている解剖学的領域内の前記介入デバイスのセグメント、
及び、
治療デバイスを取り囲む前記介入デバイスの近位ツールノードと遠位ツールノードとの間のセグメント
のうちの1つを含む、
請求項9に記載のOSS奥行短縮検出デバイス。 - 前記介入デバイスの画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮の発生の前記位置を検出する前記OSS奥行短縮コントローラの構造的構成は、
前記OSS奥行短縮コントローラが、前記介入デバイスの画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮を示す前記介入デバイスの前記少なくとも一部の前記再構成された形状の複数の形状ノードの画像ビニングを識別するように構成されていること、
前記OSS奥行短縮コントローラが、前記介入デバイスの画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮を示す前記介入デバイスの前記少なくとも一部の前記再構成された形状の形状分散を識別するように構成されていることであって、前記形状分散は介入デバイスの線形形状からのずれを示す、前記形状分散を識別するように構成されていること、、
前記OSS奥行短縮コントローラが、前記介入デバイスの画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮を示す前記介入デバイスの前記少なくとも一部の前記再構成された形状の隣接する形状ノード間の少なくとも1つのベクトルを識別するように構成されていること、並びに、
前記OSS奥行短縮コントローラが、前記介入デバイスの画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮を示す曲率を有する前記介入デバイスの前記少なくとも一部の前記再構成された形状のセグメントを決定するように構成されていること
のうちの少なくとも1つを含む、
請求項9に記載のOSS奥行短縮検出デバイス。 - 前記介入デバイスの前記画像が、解剖学的領域内の前記介入デバイスのナビゲーションを示し、
前記介入デバイスが前記解剖学的領域内をナビゲートされるときに、前記OSSセンサが、前記OSSセンサの前記形状の情報を与える前記形状感知データを生成し、
前記介入デバイスが前記解剖学的領域内をナビゲートされるときに、前記OSS奥行短縮コントローラが、前記介入デバイスの前記画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮の発生の前記位置を検出する、
請求項11に記載のOSS奥行短縮検出デバイス。 - 前記OSS奥行短縮コントローラが、前記介入デバイスの前記画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮の発生の前記位置の検出を示す前記介入デバイスの奥行短縮符号化を示す前記介入デバイスの表示を変化させること、
前記OSS奥行短縮コントローラが、前記介入デバイスの前記画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮の発生の前記位置の検出を示す奥行短縮インジケータのオーバレイの表示を投影すること、並びに、
前記OSS奥行短縮コントローラが、前記介入デバイスの前記画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮の発生の前記位置の検出のテキスト報告及び可聴報告のうちの少なくとも1つを発すること、
のうちの少なくとも1つを含む、前記介入デバイスの前記画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮の発生の前記位置の検出を、前記OSS奥行短縮コントローラが管理する、
請求項12に記載のOSS奥行短縮検出デバイス。 - 前記OSS奥行短縮コントローラが、再構成された前記介入デバイスと、前記撮像システムにより撮像された前記画像とのレジストレーション中に、前記画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮の発生の前記位置を検出する、請求項11に記載のOSS奥行短縮検出デバイス。
- 前記OSS奥行短縮コントローラが、前記介入デバイスの前記画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮の発生の前記位置の検出を示す前記介入デバイスの奥行短縮符号化を示す前記介入デバイスの表示を変化させること、
前記OSS奥行短縮コントローラが、前記介入デバイスの前記画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮の発生の前記位置の検出を示す奥行短縮インジケータのオーバレイの表示を投影すること、
前記OSS奥行短縮コントローラが、前記介入デバイスの画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮の発生を軽減するために前記介入デバイスに対する前記撮像モダリティの少なくとも1つの再配置を推奨すること、
前記OSS奥行短縮コントローラが、前記介入デバイスの画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮の発生の前記位置の検出に基づいてレジストレーション誤差を推定すること、並びに、
前記OSS奥行短縮コントローラが、前記介入デバイスに対する前記撮像モダリティの推奨された再配置、及び、前記レジストレーション誤差の推定のうちの少なくとも1つをテキスト報告すること及び可聴報告することのうちの少なくとも1つを発すること、
のうちの少なくとも1つを含む、前記介入デバイスの画像内の前記介入デバイスの前記奥行短縮の発生の前記位置の検出を、前記OSS奥行短縮コントローラが管理する、
請求項14に記載のOSS奥行短縮検出デバイス。
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