特許 6893775 ３Ｄ画像から２Ｄ画像へのマッピング

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6893775

(24)【登録日】2021年6月4日

(45)【発行日】2021年6月23日

(54)【発明の名称】３Ｄ画像から２Ｄ画像へのマッピング

(51)【国際特許分類】

   G06T 15/10 20110101AFI20210614BHJP

   A61B 5/01 20060101ALI20210614BHJP

【ＦＩ】

   G06T15/10

   A61B5/01

【請求項の数】24

【外国語出願】

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-234007(P2016-234007)

(22)【出願日】2016年12月1日

(65)【公開番号】特開2017-102927(P2017-102927A)

(43)【公開日】2017年6月8日

【審査請求日】2019年9月13日

(31)【優先権主張番号】14/956,918

(32)【優先日】2015年12月2日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】511099630

【氏名又は名称】バイオセンス・ウエブスター・（イスラエル）・リミテッド

【氏名又は名称原語表記】Ｂｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒ （Ｉｓｒａｅｌ）， Ｌｔｄ．

(74)【代理人】

【識別番号】100088605

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 公延

(74)【代理人】

【識別番号】100130384

【弁理士】

【氏名又は名称】大島 孝文

(72)【発明者】

【氏名】ナタン・シャロン・カッツ

(72)【発明者】

【氏名】リオール・ザール

(72)【発明者】

【氏名】アハロン・ツルゲマン

【審査官】 山▲崎▼ 雄介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０４８１５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００６−５１８８８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２４３２６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１５−５０８３０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２１９９７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｔ １５／１０

Ａ６１Ｂ ５／００−５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

３次元（３Ｄ）空間の中に体積を含む３Ｄ表面をマッピングするための方法であって、
前記３Ｄ表面を表す１組の３Ｄ頂点を獲得することと、
前記３Ｄ空間の中に、前記体積を切断する第１の平面、及び前記第１の平面に対して平行で、前記体積の外部にある第２の平面を画定し、それによって、前記３Ｄ頂点を、前記第１の平面と第２の平面との間にない第１の組の前記頂点、及び前記３Ｄ空間の中で前記第１の平面と前記第２の平面との間に位置する第２の組の前記頂点に分割することと、
前記第１の平面の中に第１の投影された点を生成するように、前記第１の平面の上へ前記第１の組内の前記頂点を投影することと、
前記第１の平面からの前記第２の組の前記頂点のそれぞれの距離に対応するそれぞれの平行移動によって、前記第２の平面に対して平行なそれぞれの方向に前記第２の組内の前記頂点を平行移動させながら、前記第１の平面の上へ前記第２の組内の前記頂点を投影し、それによって、前記第１の平面の中に第２の投影された点を生成することと、
前記３Ｄ表面の２次元（２Ｄ）表現として、前記第１及び第２の投影された点をともに画面上に表示することと、を含む、方法。

【請求項2】

前記第１の組の前記頂点を、前記第１の平面に対して直角に、前記第１の平面の上へ投影することを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第２の組の前記頂点を、前記第１の平面に対して直角に、前記第１の平面の上へ投影することを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記それぞれの平行移動が、前記それぞれの距離に正比例する、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記それぞれの平行移動が、前記第１の平面に対して平行に測定される、前記第２の平面内の予め規定された点までの距離に対応する、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

所与の頂点の前記それぞれの平行移動の各々が、前記所与の頂点から前記予め規定された点までの前記距離に正比例する、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記３Ｄ表面が、心腔の表面を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前記３Ｄ表面が、カテーテルの遠位先端部の３Ｄ表面を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記３Ｄ表面が、前記遠位先端部の温度分布マップを含む、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記第１及び第２の投影された点を表示することが、前記点を含む２Ｄ表面を形成することを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項11】

前記３Ｄ表面が対称軸を含み、かつ前記２Ｄ表現が、前記対称軸に関して対称性を有する、請求項１に記載の方法。

【請求項12】

前記３Ｄ表面が、対称性を有していない、請求項１に記載の方法。

【請求項13】

３次元（３Ｄ）空間の中に体積を含む３Ｄ表面をマッピングするための装置であって、
前記３Ｄ表面の２次元（２Ｄ）表現を表示するように構成された画面と、
プロセッサであって、
前記３Ｄ表面を表す１組の３Ｄ頂点を獲得し、
前記３Ｄ空間の中に、前記体積を切断する第１の平面、及び前記第１の平面に対して平行で、前記体積の外部にある第２の平面を画定し、それによって、前記３Ｄ頂点を、前記第１の平面と第２の平面との間にない第１の組の前記頂点と、前記３Ｄ空間の中で前記第１の平面と前記第２の平面との間に位置する第２の組の前記頂点とに分割し、
前記第１の平面内に第１の投影された点を生成するように、前記第１の平面の上へ前記第１の組の前記頂点を投影し、
前記第１の平面からの前記第２の組の前記頂点のそれぞれの距離に対応するそれぞれの平行移動によって、前記第２の平面に対して平行なそれぞれの方向に前記第２の組内の前記頂点を平行移動させながら、前記第１の平面の上へ前記第２の組内の前記頂点を投影し、それによって、前記第１の平面内に第２の投影された点を生成し、
前記第１及び第２の投影された点を前記画面に転送するように構成されている、プロセッサと、を備える、装置。

【請求項14】

前記プロセッサが、前記第１の組内の前記頂点を、前記第１の平面に対して直角に、前記第１の平面の上へ投影するように構成されている、請求項１３に記載の装置。

【請求項15】

前記プロセッサが、前記第２の組内の前記頂点を、前記第１の平面に対して直角に、前記第１の平面の上へ投影するように構成されている、請求項１３に記載の装置。

【請求項16】

前記それぞれの平行移動が、前記それぞれの距離に正比例する、請求項１３に記載の装置。

【請求項17】

前記それぞれの平行移動が、前記第１の平面に対して平行に測定される、前記第２の平面内の予め規定された点までの距離に対応する、請求項１３に記載の装置。

【請求項18】

所与の頂点の前記それぞれの平行移動の各々が、前記所与の頂点から前記予め規定された点までの前記距離に正比例する、請求項１７に記載の装置。

【請求項19】

前記３Ｄ表面が、心腔の表面を含む、請求項１３に記載の装置。

【請求項20】

前記３Ｄ表面が、カテーテルの遠位先端部の３Ｄ表面を含む、請求項１３に記載の装置。

【請求項21】

前記３Ｄ表面が、前記遠位先端部の温度分布マップを含む、請求項２０に記載の装置。

【請求項22】

前記第１及び第２の投影された点を表示することが、前記点を含む２Ｄ表面を形成することを含む、請求項１３に記載の装置。

【請求項23】

前記３Ｄ表面が対称軸を含み、前記２Ｄ表現が前記対称軸に関して対称性を有する、請求項１３に記載の装置。

【請求項24】

前記３Ｄ表面が、対称性を有していない、請求項１３に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、全般的に、画像マッピングに関し、具体的には、３次元画像から２次元画像へのマッピングに関する。

【背景技術】

【0002】

２次元画面上の３次元構造の表現は、典型的に、提示されている情報の品質の低下を伴う場合がある。この低下は、典型的に、解剖学的構造の事例において著しく、数多くの従来技術がこの問題に対処している。

【0003】

その開示が参照により本明細書に組み込まれる、Ｇｅｒｉｎｇへの米国特許第７，６４３，６６２号は、解剖学的表面の３次元表現にアクセスし、解剖学的表面の２次元表現を生成するように解剖学的表面を平坦化するためのシステムを説明している。

【0004】

その開示が参照により本明細書に組み込まれる、Ｒｏｂｅｒｔｓへの米国特許第８，６１１，９８９号は、ルーメン構造のセグメントの画像を生成する方法を説明している。この方法は、体積画像データを獲得することと、厚さ及び体積画像データに基づいて、平面スラブ画像をレンダリングすることとを含む。

【0005】

その開示が参照により本明細書に組み込まれる、Ｈｏｂｂｓ他への米国特許出願第２０１３／００８８４９１号は、３次元（３Ｄ）メッシュを平坦化し、テクスチャ化し、そして、修正するマシン又はデバイスによって、３Ｄメッシュから生成することができる２次元（２Ｄ）アニメーションを説明しているが、３Ｄメッシュのテクスチャを歪ませる結果となっている。

【0006】

その開示が参照により本明細書に組み込まれる、Ｎａｉｒへの米国特許出願第２０１１／０１４２３０６号は、心臓の３Ｄデータセットを提供し、心臓の湾曲表面を平坦化することによって、３Ｄデータセットの湾曲表面の２Ｄ表現を生成することを説明している。

【0007】

本特許出願において参照により組み込まれている文献は、組み込まれたこれらの文献中において、いずれの用語も本明細書において明示又は暗示的になされている定義と矛盾している程度に定義されている場合を除き、本出願の一体部分と見なされるべきであり、本明細書における定義だけが考慮されるべきである。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一実施形態は、３次元（３Ｄ）空間の中に体積を含む３Ｄ表面をマッピングするための方法を提供し、該方法は、
３Ｄ表面を表す１組の３Ｄ頂点を獲得することと、
前記３Ｄ空間の中に、前記体積を切断する第１の平面、及び前記第１の平面に対して平行で、前記体積の外部にある第２の平面を画定し、それによって、前記３Ｄ頂点を、前記第１の平面と第２の平面との間にない第１の組の前記頂点、及び前記３Ｄ空間の中で前記第１平面と前記第２の平面との間に位置する第２の組の前記頂点に分割することと、
前記第１の平面の中に第１の投影された点を生成するように、前記第１の平面の上へ前記第１の組内の頂点を投影することと、
前記第１の平面からの第２の頂点のそれぞれの距離に対応するそれぞれの平行移動によって、前記第２の平面に対して平行なそれぞれの方向に前記第２の組内の前記頂点を平行移動させながら、前記第１の平面の上へ前記第２の組み内の前記頂点を投影し、それによって、前記第１の平面の中に第２の投影された点を生成することと、
前記３Ｄ表面の２次元（２Ｄ）表現として、前記第１及び第２の投影された点をともに画面上に投影することと、を含む。

【0009】

典型的に、本方法は、前記第１の組の頂点を、前記第１の平面に対して直角に、前記第１の平面の上へ投影することを含む。代替的に又は追加的に、本方法は、前記第２の組の頂点を、前記第１の平面に対して直角に、前記第１の平面の上へ投影することを含む。

【0010】

開示される実施形態において、前記それぞれの平行移動は、前記それぞれの距離に正比例する。

【0011】

更なる開示される実施形態において、前記それぞれの平行移動は、前記第１の平面に対して平行に測定される、前記第２の平面内の予め規定された点までの距離に対応する。典型的に、所与の頂点のそれぞれの平行移動の各々は、前記所与の頂点から前記予め規定された点までの前記距離に正比例する。

【0012】

代替の実施形態において、前記３Ｄ表面は、心腔の表面を含む。

【0013】

更なる代替の実施形態において、前記３Ｄ表面は、カテーテルの遠位先端部の３Ｄ表面を含む。前記３Ｄ表面は、前記遠位先端部の温度分布マップとすることができる。

【0014】

更に他の開示される実施形態において、前記第１及び第２の投影された点を表示することは、前記点を含む２Ｄ表面を形成することを含む。

【0015】

典型的に、前記３Ｄ表面は対称軸を含み、かつ前記２Ｄ表現は、前記対称軸に関して対称性を有する。

【0016】

一実施形態において、前記３Ｄ表面は、対称性を有していない。

【0017】

本発明の一実施形態によれば、３次元（３Ｄ）空間の中に体積を含む３Ｄ表面をマッピングするための装置が更に提供され、該装置は、
前記３Ｄ表面の２次元（２Ｄ）表現を表示するように構成された画面と、
プロセッサであって、
前記３Ｄ表面を表す１組の３Ｄ頂点を獲得し、
前記３Ｄ空間の中に、前記体積を切断する第１の平面、及び前記第１の平面に対して平行で、前記体積の外部にある第２の平面を画定し、それによって、前記３Ｄ頂点を、前記第１の平面と第２の平面との間にない第１の組の頂点、前記３Ｄ空間の中で第１の平面と前記第２の平面との間に位置する第２の組の頂点とに分割し、
前記第１の平面内に第１の投影された点を生成するように、前記第１の平面の上へ前記第１の組の前記頂点を投影し、
前記第１の平面からの前記第２の頂点のそれぞれの距離に対応するそれぞれの平行移動によって、前記第２の平面に対して平行なそれぞれの方向に前記第２の組内の前記頂点を平行移動させながら、前記第１に平面上へ前記第２の組内の前記頂点を投影し、それによって、前記第１の平面内に第２の投影された点を生成し、
前記第１及び第２の投影された点を前記画面に転送するように構成されている、プロセッサと、を備える。

【0018】

本開示は、図面と併せて、以下の本開示の実施形態の詳細説明からより完全に理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態による、画像操作システムの概略図である。

【図2】本発明の一実施形態による、３次元（３Ｄ）表面の提示を操作する際に行われる工程のフローチャートである。

【図3】本発明の一実施形態による、３Ｄメッシュの概略図である。

【図4】本発明の一実施形態による、基準系上に描画された２つの平面及び４つの頂点を例示する図である。

【図5】本発明の一実施形態による、図２のフローチャートの工程の後の、図３の３Ｄメッシュを例示する図である。

【図6】本発明の一実施形態による、図２のフローチャートの全ての工程が行われた後に、結果として生じる画面上の表示を例示する図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

概要
医療処置中には、典型的に、医師が処置を効果的に実行するために、執刀医師に提示することが必要な大量の情報がある。しかしながら、特に、患者の身体器官の３次元（３Ｄ）表現、又は温度分布などの実体の３Ｄマップの事例において、３Ｄ画像を２次元（２Ｄ）画面上に効果的に提示することは困難である。

【0021】

本発明の実施形態は、この問題点を克服するために使用することができる３Ｄ表面の提示を提供する。３Ｄ空間の中に体積を含む３Ｄ表面を表す１組の頂点を獲得する。２つの平行平面、すなわち、体積を切断する第１の平面、及び体積の外部にある第２の平面を画定する。２つの平面は、３Ｄ頂点を、２つ平面の間にない第１の組の頂点、及び２つの平面の間にある第２の組の頂点に分割する。

【0022】

第１の組の頂点は、典型的に、直角に第１の平面上へ投影され、よって、第１の組の投影された点を生成する。

【0023】

第２の組の頂点は、２つの変換、すなわち、平行移動及び投影を受ける。その投影は、典型的に、直角に第１の平面の上へなされる。その平行移動は、平面に対して平行であり、所与の頂点について、平行移動の量は、頂点の距離に対応し、また、典型的に、距離に正比例する。

【0024】

第１及び第２の投影された点は、３Ｄ表面の２Ｄ表現として画面に表示される。

【0025】

システムの説明
ここで、本発明の一実施形態による画像操作システム２０の概略的な実例である、図１を参照する。システム２０は、典型的に、被験体３０の身体器官に対する医療処置中に使用され、本明細書の説明において、該身体器官は、一例として、心臓２２を含むと想定され、該システムは、心臓に対する測定から導出される３次元（３Ｄ）画像を視認するために適用される。しかしながら、システム２０は、身体器官以外の実体の３Ｄ画像を含む、他の３Ｄ画像を視認するために適用することができることを理解されるであろう。

【0026】

システム２０は、システムプロセッサ４０によって制御することができ、該システムプロセッサは、心電図（ＥＣＧ）モジュール４４と通信する処理ユニット４２と、プローブ追跡モジュール４６と、温度モジュール４８とを備える。モジュール４４、４６、及び４８の機能は、下で説明される。プロセッサ４０は、コンソール５０の中に載置することができ、該コンソールは、典型的に、マウス又はトラックボールなどのポインティングデバイスを含む、動作制御装置５２を備える。専門家３２は、動作制御装置を使用して、プロセッサと対話し、該プロセッサは、下で説明されるように、システム２０によって生成される結果を画面５４上で専門家に提示するために使用することができる。

【0027】

プロセッサ４０は、プロセッサのメモリ内に記憶されたソフトウェアを用いてシステム２０を操作する。ソフトウェアは、例えば、ネットワークを介して、電子的形態でプロセッサ４０にダウンロードされてもよいし、又は代替的若しくは追加的に、磁気メモリ、光メモリ、若しくは電子メモリなどの、非一時的な有形媒体上に提供かつ／若しくは記憶されてもよい。

【0028】

心臓２２に対して処置を行うために、専門家３２は、本明細書ではプローブとも称されるカテーテル２４を心臓に挿入する。プローブ２４の３Ｄ位置を追跡するために、プローブは、プローブの遠位先端部２６の中へ設置されるセンサ２８を備える。センサ２８は、典型的に１つ以上のコイルであり、センサをトラバースした磁場に応じて信号を生成する。信号は、典型的に、プローブ２４を介して処理ユニット４２へ搬送され、該処理ユニットは、プローブ追跡モジュール４６を使用して信号を分析し、よって、プローブの遠位先端部の３Ｄ場所及び３Ｄ配向を決定する。Ｄｉａｍｏｎｄ Ｂａｒ，ＣＡのＢｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒにより生産されているＣａｒｔｏ（登録商標）システムは、本明細書に記載されるものと同様の追跡システムを用いて、被験体内に挿入されたプローブの遠位先端部の位置及び配向を追跡する。

【0029】

遠位先端部２６は、典型的に、電極と接触して心臓２２のある区画の電極電位を獲得する、電極３４を備える。電極電位は、典型的にはプローブ２４を介して、処理ユニット４２に搬送され、該処理ユニットは、信号を分析するために、ＥＣＧモジュール４６を使用する。分析は、典型的に、電極電位対時間のグラフを生成すること、並びに、電極が接触する心臓の区画の局所活性化時間（ＬＡＴ）を決定することを含む。

【0030】

遠位先端部２６はまた、典型的に熱電対を備える１つ以上の温度センサ４９も有することができる。センサ４９は、処理ユニット４２へ搬送される信号を生成し、処理ユニットは、センサによって測定される温度を決定するために、温度モジュール４８を使用する。

【0031】

プロセッサ４０は、典型的に、遠位端部２６に対する力を測定する力モジュール、調整された電力を電極２８に提供するアブレーションモジュール、又は遠位端の別の電極などの、上で言及したモジュール以外のモジュールを含む。簡単にするために、このようなモジュールは図１には示していない。Ｃａｒｔｏ（登録商標）システムは、このようなモジュールを使用する。

【0032】

画面５４は、プロセッサ４０によって生成される結果を表示する。典型的に、ＥＣＧモジュール４４からの結果として生じる信号は、１つ以上の電位対時間のグラフの形態で画面５４上に提示され、このようなグラフの概略的な実施例６０が図１に例示される。しかしながら、結果として生じるＥＣＧ信号はまた、上で言及されるＬＡＴなどの、ＥＣＧ信号と関連付けられる他の結果を導出するために、プロセッサ４０によって使用することもできる。プローブ追跡モジュール４６からの結果は、心臓２２の内面の３次元マップ６４の形態で、並びに遠位先端部を心臓の中で移動させたときの遠位先端部２６の位置を組み込んで、画面５４上に提示することができ、このようなマップはまた、遠位先端部の場所でのＬＡＴ値などの他の値も組み込むことができる。

【0033】

温度モジュール４８からの結果も、遠位先端部２６の周りで測定される内面の温度分布の３次元マップ６６の形態で、画面５４上に提示される。

【0034】

マップ６４及びマップ６６などのマップは、画面５４の２次元（２Ｄ）表面に提示される３次元表面のマップである。典型的に、双方のマップに組み込まれる大量の情報があり、このような情報は、とりわけ、マップの真の３次元表現から２次元表面への低減のため、理解することがますます困難になる。本発明の実施形態は、マップの選択された特徴の理解を高めるために、マップ６４又はマップ６６などのマップの画面５４上への提示を操作するための方法を専門家３２に提供する。

【0035】

図２は、本発明の一実施形態による、３次元（３Ｄ）表面の提示を操作する際にプロセッサ４０によって行われる工程のフローチャートである。以下の説明では、一例として、マップ６６が導出される３Ｄメッシュに対してプロセッサ４０が動作すると想定して、フローチャートの工程が説明される。

【0036】

図３は、本発明の一実施形態による、マップ６６が導出される３Ｄメッシュ１００の概略図である。メッシュ１００は、対称軸１０１を有するドーム形状であり、また、複数の頂点１０２を備える。頂点及びメッシュは、３Ｄ空間の中に体積を含む表面の一部である。

【0037】

フローチャートの最初の工程１５０において、プロセッサ４０は、任意の好都合な手段によって、ｘｙｚ基準系１０８上に形成される頂点の３次元値を獲得する。例えば、メッシュ１００は、遠位先端部２６に対応するので、プロセッサは、遠位先端部のジオメトリーから頂点の３Ｄ値を生成することができる。メッシュを生成するために、プロセッサ４０は、当技術分野で知られている接続のための方法を使用して、ラインセグメントによって頂点１０２を接続する。プロセッサ４０は、典型的に、ラインセグメントを滑らかに接続する３Ｄ表面でメッシュを覆うことによって、３Ｄメッシュ１００から３次元マップを生成し、その後に、異なる色の形態で温度を３Ｄ表面に組み込んでマップ６６を生成する。しかしながら、簡単にするために、フローチャートの以下の説明は、プロセッサがメッシュ１００に対して動作すると想定する。

【0038】

平面を画定する工程１５２において、専門家３２は、制御装置５２を使用してメッシュ１００を分割するための２つの平行平面１０４、１０６を画定する。図４は、本発明の一実施形態による、基準系１０８上に描画されるメッシュ１００の平面及び１０２Ｃ、１０２Ｄ、１０２Ｐ、及び１０２Ｌと称される４つの頂点１０２を例示する図である。簡単にするために、本明細書の説明では、頂点１０２Ｃ、１０２Ｄ、１０２Ｐ、及び１０２Ｌがそれぞれの座標（ｘ_Ｃ，ｙ_Ｃ，ｚ_Ｃ）、（ｘ_Ｄ，ｙ_Ｄ，ｚ_Ｄ）、（ｘ_Ｐ，ｙ_Ｐ，ｚ_Ｐ）、及び（ｘ_Ｌ，ｙ_Ｌ，ｚ_Ｌ）を有すると想定され、２つの平面がｙ軸に対して直角な水平ｘｚ平面と想定され、ｙ軸が垂直であると想定される。しかしながら、当業者は、この説明を、ｙ軸が垂直ではなく、よって、２つのｘｚ平面が水平ではないが、ｙ軸に対して垂直である場合についても適応させることができるであろう。

【0039】

加えて、以下の想定も行われる。
基準系１０８の起点は、メッシュ１００の全ての頂点が０以上のｘ、ｚを有するように選択され、ｙが０を超える少なくとも１つの頂点、及びｙが０未満の少なくとも１つの頂点がある。

【0040】

平面１０４は、起点を通過する。この事例において、平面１０４は、式（１）によって与えられる式を有する。
ｙ＝０ （１）

【0041】

平面１０６は、式（２）によって伝えられる式を有する。
ｙ＝ｙ_Ｂ （２）
式中、ｙ_Ｂは、頂点１０２の最大の負のｙ値よりも小さい負の値である。頂点１０２Ｌは、最大の負の値を有するメッシュ１００の頂点であると想定される。

【0042】

平面１０６は、座標（ｘ_Ｂ，ｙ_Ｂ，ｚ_Ｂ）を有する点Ｂを備える。一例として、図４において、平面１０６は、その中心として点Ｂを有する有界平面として描画されるが、全般に、点Ｂは、平面１０６上の任意の点とすることができる。いくつかの実施形態において、正のｙ方向における有界平面の垂直投影は、メッシュ１００の全てを包含する有界ボックスとして作用する、矩形の平行六面体を画定する。

【0043】

上記の想定を使用することが、生成された結果の一般性に影響を及ぼさないこと、及び当業者が、本明細書の説明を、必要な変更を加えて、任意の基準系に対して描画される複数組の頂点に適応させることができることが理解されるであろう。

【0044】

図４に例示されるように、平面１０４及び１０６は、頂点１０２を２つの領域、すなわち、２つの平面の間にない第１の１組の頂点１０２を備える上部領域、及び２つの平面の間にある第２の１組の頂点１０２を備える下部領域に分割する。

【0045】

式（１）及び（２）から、２つの平面の間の距離は、ｙ_Ｂである。以下の説明において、平面１０４は、上部平面とも称され、平面１０６は、下部平面とも称される。上部平面が、メッシュ１００を２つの領域、すなわち、平面の上側の上部領域（ｙ＞０）、及び平面の下側の下部領域（ｙ＜０）に分割することが理解されるであろう。頂点１０２Ｂ及び１０２Ｃは、上部領域の中の一般頂点であり、頂点１０２Ｐは、下部領域の中の一般頂点であり、頂点１０２Ｌは、下部領域の中の最も低い頂点である。

【0046】

第１の投影工程１５４において、プロセッサ４０は、上部領域の各頂点１０２を垂直に、すなわち、平面に対して直角に、かつｙ軸に対して平行に投影し、よって、投影された点は、上部平面上にある。したがって、頂点１０２Ｃ（ｘ_Ｃ，ｙ_Ｃ，ｚ_Ｃ）及び１０２Ｄ（ｘ_Ｄ，ｙ_Ｄ，ｚ_Ｄ）は、破線の矢印１１０及び１１２によってそれぞれ示されるように、点（ｘ_Ｃ，０，ｚ_Ｃ）及び（ｘ_Ｄ，０，ｚ_Ｄ）に投影する。

【0047】

単一の変換を受ける上部領域の頂点とは対照的に、下部領域の頂点は、２つの変換、すなわち、水平の平行移動及び垂直の投影を受ける。各変換の詳細は、工程１５４及び１５６を参照して、下で説明される。

【0048】

平行移動工程１５６において、プロセッサ４０は、下部領域の中の頂点の各々を水平に、すなわち、平面に対して平行に平行移動させる。所与の頂点について、平行移動は、上部平面からの頂点の距離、及び頂点の点Ｂからの水平の距離に正比例する。平行移動の方向は、点Ｂを通る垂直線からの元々の頂点の方向に対応する。

【0049】

下部平面からの座標（ｘ_Ｐ，ｙ_Ｐ，ｚ_Ｐ）を有する一般頂点１０２Ｐの距離は、式（３）に従って正規化することができる。

【0050】

【数1】

式中、Ｆは、一般頂点から下部平面までの正規化された距離であり、０≦Ｆ≦１である。

【0051】

したがって、一般頂点が下部平面上にある場合は、Ｆ＝０であり、頂点が上部平面上にある場合（一般頂点が下部平面の中にある場合の、最も可能性の高い場所）は、ｙ_Ｐ＝０及びＦ＝１である。

【0052】

表現（１−Ｆ）は、上部平面に対する下部領域における一般頂点に関する正規化された距離を与える。

【0053】

一般頂点（ｘ_Ｐ，ｙ_Ｐ，ｚ_Ｐ）の水平の平行移動に関する一般式は、式（４）によって与えられる。

【0054】

【数2】

式中、（ｘ_Ｇ，ｙ_Ｇ，ｚ_Ｇ）は、頂点（ｘ_Ｐ，ｙ_Ｐ，ｚ_Ｐ）が平行移動され場所に対する座標であり、
Ｆは、式（３）によって与えられる正規化された距離であり、
Ｓは、スケーリングの比例定数に対応するスケーリング係数である。

【0055】

Ｓは、１よりも大きい任意の数とすることができる。Ｓの値の典型的な範囲は、２〜１００であり、一実施形態では、Ｓ＝１０である。式（４）を精査すると、任意の所与の頂点のｘｚ平面における平行移動が、Ｓ及びＦの関数であることが理解されるであろう。

【0056】

工程１５６において、Ｓは、典型的に、制御装置５２を使用して専門家３２によって選択することができる。

【0057】

破線の矢印１１６は、一般頂点（ｘ_Ｐ，ｙ_Ｐ，ｚ_Ｐ）から（ｘ_Ｇ，ｙ_Ｇ，ｚ_Ｇ）への水平の平行移動を例示する。

【0058】

第２の投影工程１５８において、プロセッサ４０は、工程１５６において生成された平行移動された頂点の各々を、垂直方向上方へ、すなわち、ｙ軸に対して平行に投影し、よって、投影された点は、上部平面上にある。破線の矢印１１８は、垂直の投影を例示する。したがって、式（４）から、平行移動させ、投影した一般頂点（ｘ_Ｐ，ｙ_Ｐ，ｚ_Ｐ）の最終座標（ｘ_Ｆ，ｙ_Ｆ，ｚ_Ｆ）は、式（５）によって与えられる。

【0059】

【数3】

【0060】

最終表示工程１６０では、上で説明される平行移動及び投影が実施されると、上部平面の上へ投影された頂点の２Ｄの結果が画面５４に表示され、結果として生じるメッシュのｙ軸は、画面５４に対して直角である。

【0061】

図３のフローチャートの投影及び平行移動の順序が一例であることが理解されるであろうし、他の順序が当業者に明らかになるであろう。必要に応じて工程の説明に対する変更を含む、全てのこのような命令は、本発明の範囲内にあるものと見なされる。例えば、平行移動工程１５６は、第１の投影工程１５４及び第２の投影工程１５８のいずれかを実施する前に、実施することができる。

【0062】

図５は、本発明の一実施形態による、平行移動工程１５６がメッシュに対して行われた後の、かつ、投影工程１５４及び１５８が行われる前のメッシュ１００を例示する。図５において、点Ｂは、メッシュ１００の対称軸１０１が平面１０６と交わる場所であると想定され、スケーリング係数Ｓの値は、２である。式（４）を精査すると、Ｓの値が小さくなるほど、下部領域の中に生成される円錐部分の基部が「狭くなる」ことが分かるであろう。

【0063】

図６は、本発明の一実施形態による、表示工程１６０に関する、すなわち、図２のフローチャートの全ての平行移動及び投影工程が行われた後の、結果として生じる画面５４の表示を例示する。この事例において、Ｓは、４である。明確にするために、図６には平面１０４及び１０６が表示されるが、典型的に、画面５４の表示において、それらは示されない。

【0064】

図６に例示される結果として生じる表示は、対称的な２Ｄ表示であり、この対称性は、３Ｄメッシュ（図５）の対称軸上にあるものとしての点Ｂの選択とともに、３Ｄメッシュ１００（図３）の初期の対称性の結果であることが認識されるであろう。しかしながら、メッシュが心腔の表面である事例などのように、元々のメッシュがいかなる対称性も有しない場合、表示される最終的な２Ｄの結果も、いかなる対称性も有しないことが理解されるであろう。元々のメッシュが対称性を有する場合であっても、最終的な２Ｄの結果は、対称性を有しない場合がある。例えば、図５において、点Ｂが、対称軸上にないように選択された場合、最終的な結果は、非対称的な２Ｄ表示である。

【0065】

簡単にするために、上の説明は、典型的には体積を取り囲む表面から導出される複数の頂点に対して変換が行われるものと想定した。頂点は、３Ｄメッシュの形態に構成され、該形態は、フローチャートの工程によって２Ｄメッシュに変換される。変換された頂点によって生成される２Ｄメッシュは、典型的に、足場として使用され、この足場から、プロセッサ４０が、２Ｄ表面を構築し、該表面が、変換された頂点を備えることが理解されるであろう。

【0066】

生成される２Ｄ表面は、心臓２２の内面を例示するマップ６４、及び遠位先端部２６の周囲の温度分布を例示するマップ６６などの、３Ｄマップを表すために使用することができることが認識されるであろう。本明細書の説明に従って２Ｄ表面に変換することができる他の３Ｄマップが、当業者に明らかになるであろうし、全てのこのようなマップは、本発明の範囲内に含まれると想定される。

【0067】

したがって、上記に述べた実施形態は、例として引用したものであり、また本発明は、上記に詳細に示し説明したものに限定されないことが認識されよう。むしろ、本発明の範囲は、上文に記載された様々な特徴の組み合わせ及び部分的組み合わせ、並びに、先行技術において開示されていないが前述の記載を読めば当業者が発想するであろうそれらの変更例及び改良例の両方を含む。

【0068】

〔実施の態様〕
（１） ３次元（３Ｄ）空間の中に体積を含む３Ｄ表面をマッピングするための方法であって、
前記３Ｄ表面を表す１組の３Ｄ頂点を獲得することと、
前記３Ｄ空間の中に、前記体積を切断する第１の平面、及び前記第１の平面に対して平行で、前記体積の外部にある第２の平面を画定し、それによって、前記３Ｄ頂点を、前記第１の平面と第２の平面との間にない第１の組の前記頂点、及び前記３Ｄ空間の中で前記第１の平面と前記第２の平面との間に位置する第２の組の前記頂点に分割することと、
前記第１の平面の中に第１の投影された点を生成するように、前記第１の平面の上へ前記第１の組内の前記頂点を投影することと、
前記第１の平面からの前記第２の頂点のそれぞれの距離に対応するそれぞれの平行移動によって、前記第２の平面に対して平行なそれぞれの方向に前記第２の組内の前記頂点を平行移動させながら、前記第１の平面の上へ前記第２の組内の前記頂点を投影し、それによって、前記第１の平面の中に第２の投影された点を生成することと、
前記３Ｄ表面の２次元（２Ｄ）表現として、前記第１及び第２の投影された点をともに画面上に表示することと、を含む、方法。
（２） 前記第１の組の前記頂点を、前記第１の平面に対して直角に、前記第１の平面の上へ投影することを含む、実施態様１に記載の方法。
（３） 前記第２の組の前記頂点を、前記第１の平面に対して直角に、前記第１の平面の上へ投影することを含む、実施態様１に記載の方法。
（４） 前記それぞれの平行移動が、前記それぞれの距離に正比例する、実施態様１に記載の方法。
（５） 前記それぞれの平行移動が、前記第１の平面に対して平行に測定される、前記第２の平面内の予め規定された点までの距離に対応する、実施態様１に記載の方法。

【0069】

（６） 所与の頂点の前記それぞれの平行移動の各々が、前記所与の頂点から前記予め規定された点までの前記距離に正比例する、実施態様５に記載の方法。
（７） 前記３Ｄ表面が、心腔の表面を含む、実施態様１に記載の方法。
（８） 前記３Ｄ表面が、カテーテルの遠位先端部の３Ｄ表面を含む、実施態様１に記載の方法。
（９） 前記３Ｄ表面が、前記遠位先端部の温度分布マップを含む、実施態様８に記載の方法。
（１０） 前記第１及び第２の投影された点を表示することが、前記点を含む２Ｄ表面を形成することを含む、実施態様１に記載の方法。

【0070】

（１１） 前記３Ｄ表面が対称軸を含み、かつ前記２Ｄ表現が、前記対称軸に関して対称性を有する、実施態様１に記載の方法。
（１２） 前記３Ｄ表面が、対称性を有していない、実施態様１に記載の方法。
（１３） ３次元（３Ｄ）空間の中に体積を含む３Ｄ表面をマッピングするための装置であって、
前記３Ｄ表面の２次元（２Ｄ）表現を表示するように構成された画面と、
プロセッサであって、
前記３Ｄ表面を表す１組の３Ｄ頂点を獲得し、
前記３Ｄ空間の中に、前記体積を切断する第１の平面、及び前記第１の平面に対して平行で、前記体積の外部にある第２の平面を画定し、それによって、前記３Ｄ頂点を、前記第１の平面と第２の平面との間にない第１の組の前記頂点と、前記３Ｄ空間の中で前記第１の平面と前記第２の平面との間に位置する第２の組の前記頂点とに分割し、
前記第１の平面内に第１の投影された点を生成するように、前記第１の平面の上へ前記第１の組の前記頂点を投影し、
前記第１の平面からの前記第２の頂点のそれぞれの距離に対応するそれぞれの平行移動によって、前記第２の平面に対して平行なそれぞれの方向に前記第２の組内の前記頂点を平行移動させながら、前記第１の平面の上へ前記第２の組内の前記頂点を投影し、それによって、前記第１の平面内に第２の投影された点を生成し、
前記第１及び第２の投影された点を前記画面に転送するように構成されている、プロセッサと、を備える、装置。
（１４） 前記プロセッサが、前記第１の組内の前記頂点を、前記第１の平面に対して直角に、前記第１の平面の上へ投影するように構成されている、実施態様１３に記載の装置。
（１５） 前記プロセッサが、前記第２の組内の前記頂点を、前記第１の平面に対して直角に、前記第１の平面の上へ投影するように構成されている、実施態様１３に記載の装置。

【0071】

（１６） 前記それぞれの平行移動が、前記それぞれの距離に正比例する、実施態様１３に記載の装置。
（１７） 前記それぞれの平行移動が、前記第１の平面に対して平行に測定される、前記第２の平面内の予め規定された点までの距離に対応する、実施態様１３に記載の装置。
（１８） 所与の頂点の前記それぞれの平行移動の各々が、前記所与の頂点から前記予め規定された点までの前記距離に正比例する、実施態様１７に記載の装置。
（１９） 前記３Ｄ表面が、心腔の表面を含む、実施態様１３に記載の装置。
（２０） 前記３Ｄ表面が、カテーテルの遠位先端部の３Ｄ表面を含む、実施態様１３に記載の装置。

【0072】

（２１） 前記３Ｄ表面が、前記遠位先端部の温度分布マップを含む、実施態様２０に記載の装置。
（２２） 前記第１及び第２の投影された点を表示することが、前記点を含む２Ｄ表面を形成することを含む、実施態様１３に記載の装置。
（２３） 前記３Ｄ表面が対称軸を含み、前記２Ｄ表現が前記対称軸に関して対称性を有する、実施態様１３に記載の装置。
（２４） 前記３Ｄ表面が、対称性を有していない、実施態様１３に記載の装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】