JP6941145B2 - 2次元画像上の3次元画像データの可視化 - Google Patents
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Description
本願は、2018年10月19日に出願された米国特許出願第62/748,168号に関し、かつ優先権を主張し、その開示全体が参照により全体として本明細書に組み込まれる。
実施形態によっては、画像誘導ソフトウェア400、論理制御層406及び物理制御インタフェース408を含む3層のコンポーネントを有するソフトウェアシステムが提供される(図7)。それらのコンポーネントは、独立したソフトウェアプロセスとして実装され、例えばイーサネット及びユニバーサルシリアルバス(USB)を介して互いに通信する。ただし、他の実施形態では、これらのコンポーネントのうちの2つ以上が、単一のソフトウェアプロセスに統合される。
画像誘導ソフトウェア400は、システムにおける最上位層コンポーネントであり、図7に例示される。画像誘導ソフトウェア400は、例えば、医師及び/又はオペレータのための1次ユーザインタフェースとして機能する。該ソフトウェアは、本明細書に記載されるように、3D Slicer(オープンソース医用画像コンピューティングソフトウェア)用のプラグインモジュールとして実装され、このソフトウェア又は他のソフトウェアを通して、コンソール412と、MRIスキャナを含むMRIハードウェア414とを含むMRIシステム404から画像を受信する。画像誘導ソフトウェア400は、以下のタスクを実行する際に医師を支援する。
論理制御層(Logical Control Layer;LCL)406は、システムの中間層にあり、画像誘導ソフトウェア400と下位レベルの物理制御層(Physical Control Layer;PCL)408とのインタフェースとなる。ロボット制御サーバ402のこの層は、デバイスのハードウェア及び運動学的(kinematic)構造をカプセル化することができ、デバイス非依存アプリケーションプログラムインタフェース(API)を上位層に提供することができる。したがって、LCL406は、以下のサブコンポーネントから成る。
物理制御層(PCL)408の役割は、物理的な入出力(I/O)には依存しないが運動学的構造に依存するインタフェースを提供することである。実施形態によっては、PCL408は、LCL406との通信のためのUSBインタフェースと、エンコーダ及びフットスイッチからの入力を読み取り、かつ個々のモータの目標速度をモータドライバに与えるためのデジタル入出力インタフェースとを備えた、Linuxベースの組込型コンピュータ上で動作する。コントローラは、個々のアクチュエータについての目標位置を受信すると、個々のモータの閉ループPID制御を実行する。このプロセス全体を通して、PCL408は、必要に応じて、現在の位置及びその他のデバイス状態を送信し続けることができる。
図8は、本明細書に記載のデバイス及びソフトウェアのためのコンピュータシステムを示す。実施形態によっては、コンピュータシステム500は、本明細書に記載の画像誘導ソフトウェアを含む。例えば、実施形態によっては、コンピュータシステム500は、図7の画像誘導ソフトウェア400を含んでよく、そのコンポーネントは本明細書において詳細に説明される。画像誘導ソフトウェアの様々なプログラム及びデータ、例えばソフトウェアモジュール、ライブラリ、ツール、ユーザインタフェース要素又は他のコンポーネントは、様々な実施形態によれば、任意の適切な方式でコンピュータシステム500に常駐する。例えば、これらのコンポーネントは、1つ以上の記憶位置に常駐してよい。画像誘導ソフトウェアのコンポーネントは、単一のソフトウェアアプリケーションの一部として提供されてよく、又は、複数のスタンドアロンのソフトウェアアプリケーションとして提供されてよい。コンピュータシステム500は、画像誘導ソフトウェアへのアクセスを提供する。実施形態によっては、コンピュータシステム500上で実行される画像誘導ソフトウェアは、本明細書に記載又は図示される1つ以上の方法の1つ以上のステップを実行するか、又は、本明細書に記載又は図示される機能を提供する。例えば、画像誘導ソフトウェアのプログラムは、1つ以上のプロセッサによって実行されたときにコンピュータシステム500に本明細書に記載のプロセスを実行させる命令を含んでよい。
Claims (17)
- 2次元画像スライスのスタックを含む3次元画像セットを取得し、
前記3次元画像セットにおける少なくとも1つの関心領域又は少なくとも1つの目標点の位置を取得し、
前記3次元画像セットにおける少なくとも1つの挿入点の位置を取得し、
ディスプレイに、前記3次元画像セットからの第1の2次元画像スライスを表示させ、
前記ディスプレイに、前記第1の2次元画像スライスと同時に、インジケータバーを表示させるように動作するプロセッサを備え、
前記インジケータバーは、
前記3次元画像セット内の前記第1の2次元画像スライスの位置と、
前記3次元画像セット内の前記少なくとも1つの関心領域又は少なくとも1つの目標点の前記位置と、
前記3次元画像セットを伴う前記挿入点の前記位置と、
を示す、画像処理装置。 - 前記プロセッサは、
前記目標点と前記挿入点とをつなげる参照軌道と、
ツールが前記挿入点から到達可能なボリュームを表す到達可能ゾーンと、
前記第1の2次元画像スライス上の1つ以上の基準マーカの位置と、
のうちの少なくとも1つを生成し、前記第1の2次元画像スライス上に表示する、請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記画像における前記少なくとも1つの関心領域又は少なくとも1つの目標点と、前記少なくとも1つの挿入点とは、表示された前記第1の2次元画像スライスにおいて位置を選択するためのユーザ入力を受け取るのに応答して決定される、請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記3次元画像セットは、超音波画像セット、コンピュータ断層撮影(CT)画像セット又は磁気共鳴(MR)画像セットである、請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記第1の2次元画像スライスに針ガイドデバイスのデジタル表現がオーバーレイされる、請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記プロセッサは、1つ以上のユーザ入力デバイスから、前記画像における前記少なくとも1つの関心領域又は少なくとも1つの目標点の前記位置と、前記少なくとも1つの挿入点の前記位置とを取得する、請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記プロセッサは、表示された前記第1の2次元画像スライスにスーパーインポーズされた前記関心領域及び前記挿入点を表示する、請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記3次元画像セット内の第2の2次元画像スライスを含む望ましい観察位置を入力するための入力手段を更に備え、前記プロセッサは更に、前記ディスプレイに、3次元画像セットからの前記第2の2次元画像スライスを表示させる、請求項1に記載の画像処理装置。
- 針配置のプロセス、計画又はアセスメントをサポートするための画像処理装置であって、
2次元画像スライスのスタックを含む3次元画像セットを取得し、
前記3次元画像セットにおける少なくとも1つの関心領域又は少なくとも1つの目標点の位置を取得し、
前記3次元画像セットにおける少なくとも1つの挿入点の位置を取得し、
ディスプレイに、前記3次元画像セットからの第1の2次元画像スライスを表示させ、
前記ディスプレイに、前記第1の2次元画像スライスと同時に、インジケータバーを表示させるように動作するプロセッサを備え、
前記インジケータバーは、
前記3次元画像セット内の前記第1の2次元画像スライスの位置と、
前記3次元画像セット内の前記少なくとも1つの関心領域又は少なくとも1つの目標点の前記位置と、
前記3次元画像セットを伴う前記挿入点の前記位置と、を示し、
前記プロセッサは、前記ディスプレイに、3次元画像セットからの第2の2次元画像スライスを表示させる、画像処理装置。 - 経皮的プローブ治療のための計画をするための画像処理装置の作動方法であって、
前記画像処理装置が、2次元画像スライスのスタックを含む3次元画像セットを取得することと、
前記画像処理装置が、前記3次元画像セットにおける少なくとも1つの関心領域又は少なくとも1つの目標点の位置を取得することと、
前記画像処理装置が、前記3次元画像セットにおける少なくとも1つの挿入点の位置を取得することと、
前記画像処理装置が、ディスプレイに、前記3次元画像セットからの第1の2次元画像スライスを表示させることと、
前記画像処理装置が、前記ディスプレイに、前記第1の2次元画像スライスと同時に、インジケータバーを表示させることと、を含み、
前記インジケータバーは、
前記3次元画像セット内の前記第1の2次元画像スライスの位置と、
前記3次元画像セット内の前記少なくとも1つの関心領域又は少なくとも1つの目標点の前記位置と、
前記3次元画像セットを伴う前記挿入点の前記位置と、を示す、方法。 - 前記プロセッサに、
前記目標点と前記挿入点とをつなぐ参照軌道と、
ツールが前記挿入点から到達可能なボリュームを表す到達可能ゾーンと、
前記第1の2次元画像スライス上の1つ以上の基準マーカの位置と、
のうちの少なくとも1つを、前記第1の2次元画像スライスに表示させることを更に含む、請求項10に記載の方法。 - 少なくとも1つのユーザ入力を受け取って、前記画像における少なくとも1つの関心領域又は少なくとも1つの目標点の前記位置と、前記少なくとも1つの挿入点の位置とを取得することを更に含む、請求項10に記載の方法。
- 3次元画像セットを取得することは、治療される対象の超音波画像セット、コンピュータ断層撮影(CT)画像セット及び磁気共鳴(MR)画像セットのうちの少なくとも1つを取得することを含む、請求項10に記載の方法。
- 前記第1の2次元画像スライスに針ガイドデバイスのデジタル表現をオーバーレイすることを更に含む、請求項10に記載の方法。
- 前記第1の2次元画像スライスの表示を、前記インジケータバー上の入力デバイスによって定められた位置に対応するように変えることを更に含む、請求項10に記載の方法。
- 命令を有するイメージングアプリケーションを記憶したイメージングサーバであって、前記命令は、プロセッサによって実行されると、前記イメージングサーバに請求項10に記載の方法を実行させる、イメージングサーバ。
- イメージングサーバに請求項10に記載の方法を実行させるためのイメージングアプリケーションを記憶した、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
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