特許 6968617 ディスプレイ上でのプローブ画像とシース画像の位置合わせ

(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】6968617

(24)【登録日】2021年10月29日

(45)【発行日】2021年11月17日

(54)【発明の名称】ディスプレイ上でのプローブ画像とシース画像の位置合わせ

(51)【国際特許分類】

   A61M 25/095 20060101AFI20211108BHJP

   A61B 34/20 20160101ALI20211108BHJP

【ＦＩ】

   A61M25/095

   A61B34/20

【請求項の数】20

【外国語出願】

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2017-156421(P2017-156421)

(22)【出願日】2017年8月14日

(65)【公開番号】特開2018-29960(P2018-29960A)

(43)【公開日】2018年3月1日

【審査請求日】2020年6月12日

(31)【優先権主張番号】62/375,234

(32)【優先日】2016年8月15日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】15/650,053

(32)【優先日】2017年7月14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】シュムエル・コーエン

(72)【発明者】

【氏名】リオール・ザル

(72)【発明者】

【氏名】アサフ・プレスマン

(72)【発明者】

【氏名】コンスタンティン・フェルドマン

(72)【発明者】

【氏名】ダニエル・オサドチー

(72)【発明者】

【氏名】オシュラト・ベン・ゼイケン

(72)【発明者】

【氏名】シラン・エリヤフ

(72)【発明者】

【氏名】メイル・バル−タル

【審査官】 伊藤 孝佑

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１３１３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許第２３７６９３５（ＥＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２００２−５１９９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１２５５７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｍ ２５／０９５

Ａ６１Ｂ ３４／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プロセッサと、モジュールバンクを備える装置の作動方法であって、
前記プロセッサが前記モジュールバンクと通信することで、下記の工程：
プローブに取り付けられた第１のセンサのポジションを計算することと、
中を通して前記プローブが挿入されるシースに取り付けられた第２のセンサのポジションを計算することと、
前記プローブ及び前記シースの合成モデルを生成し、
前記合成モデル、前記第１のセンサのポジション、及び前記第２のセンサのポジションに基づき理論合成プローブ／シースモデルを生成することと、
前記計算された第１のセンサのポジション及び第２のセンサのポジションの、前記理論合成プローブ／シースモデル上の前記第１のセンサのポジション及び第２のセンサのポジションに対する誤差が最小となるように、前記理論合成プローブ／シースモデルを使用して、プローブ曲線及びシース曲線を計算することと、
前記プローブ曲線及びシース曲線を使用して、前記プローブと整列している前記シースの画像を提示することと、
を実施する、方法。

【請求項2】

前記プローブに取り付けられた前記第１のセンサの前記ポジションを計算することが、少なくとも１つの磁気センサを前記プローブ上に位置決めすることと、磁気追跡装置を使用して前記ポジションを計算することと、を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第２のセンサの前記ポジションを計算することが、少なくとも１つの電極を前記シース上に位置決めすることと、前記少なくとも１つの電極から複数の電流を生成することと、電流追跡装置における前記複数の電流に応じて前記ポジションを計算することと、を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記合成モデルを生成することが、前記プローブ及び前記シースを単一シャフトとしてモデル化することを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記合成モデルにおける、前記第１のセンサに対応するセンサが前記シャフト上に固定される、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記合成モデルにおける、前記第２のセンサに対応するセンサが、前記シャフト上を自由に摺動する、請求項４に記載の方法。

【請求項7】

前記プローブ曲線及びシース曲線を計算することが、前記プローブの自由形状からのずれを表わす固有エネルギーと、プローブモデルとプローブ状態から得られる位置トランスデューサの位置と実際位置の測定値との間の位置座標の誤差と、プローブモデル及びプローブ状態から得られる位置トランスデューサの配向と実際配向の測定値との間の角度配向座標の誤差と、から得られるコスト関数を使用して前記プローブ及び前記シースのそれぞれの３次元座標を計算することを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前記プローブの遠位端と前記シースの遠位端との間の距離に関する値を有する摺動変数を、前記コスト関数に組み込むことを含む、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記摺動変数の最小値が、前記シース内部にある前記プローブの遠位先端に対応している、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記摺動変数の最大値が、事前設定された距離以下の距離だけ分離された前記第１のセンサ及び前記第２のセンサに対応している、請求項８に記載の方法。

【請求項11】

装置であって、
ヒトの患者に挿入されるように構成されているプローブと、
前記プローブに取り付けられた第１のセンサと、
中を通して前記プローブが挿入されるシースと、
前記シースに取り付けられた第２のセンサと、
プロセッサと、モジュールバンクと、を含み、前記プロセッサが前記モジュールバンクと通信することで、
前記プローブ及び前記シースの合成モデルを生成し、
前記プローブに取り付けられた前記第１のセンサのポジションを計算し、
前記シースに取り付けられた前記第２のセンサのポジションを計算し、
前記合成モデル、前記第１のセンサのポジション及び前記第２のセンサのポジションに基づき理論合成プローブ／シースモデルを生成し、
前記計算された第１のセンサのポジション及び第２のセンサのポジションの、前記理論合成プローブ／シースモデル上の前記第１のセンサのポジション及び前記第２のセンサのポジションに対する誤差が最小となるように、前記理論合成プローブ／シースモデルを使用して、プローブ曲線及びシース曲線を計算し、
かつ、
前記プローブ曲線及びシース曲線を使用して、前記プローブと整列している前記シースの画像を提示する、ように構成されている、装置。

【請求項12】

前記プローブに取り付けられた前記第１のセンサの前記ポジションを計算することが、少なくとも１つの磁気センサを前記プローブ上に位置決めすることと、磁気追跡装置を使用して前記ポジションを計算することと、を含む、請求項１１に記載の装置。

【請求項13】

前記第２のセンサの前記ポジションを計算することが、少なくとも１つの電極を前記シース上に位置決めすることと、前記少なくとも１つの電極から複数の電流を生成することと、電流追跡装置における前記複数の電流に応じて前記ポジションを計算することと、を含む、請求項１１に記載の装置。

【請求項14】

前記合成モデルを生成することが、前記プローブ及び前記シースを単一シャフトとしてモデル化することを含む、請求項１１に記載の装置。

【請求項15】

前記合成モデルにおける、前記第１のセンサに対応するセンサが前記シャフト上に固定されている、請求項１４に記載の装置。

【請求項16】

前記合成モデルにおける、前記第２のセンサに対応するセンサが、前記シャフト上を自由に摺動する、請求項１４に記載の装置。

【請求項17】

前記プローブ曲線及びシース曲線を計算することが、前記プローブの自由形状からのずれを表わす固有エネルギーと、プローブモデルとプローブ状態から得られる位置トランスデューサの位置と実際位置の測定値との間の位置座標の誤差と、プローブモデル及びプローブ状態から得られる位置トランスデューサの配向と実際配向の測定値との間の角度配向座標の誤差と、から得られるコスト関数を使用して前記プローブ及び前記シースのそれぞれの３次元座標を計算することを含む、請求項１１に記載の装置。

【請求項18】

前記プローブの遠位端と前記シースの遠位端との間の距離に関する値を有する摺動変数を、前記コスト関数に組み込むことを含む、請求項１７に記載の装置。

【請求項19】

前記摺動変数の最小値が、前記シース内部にある前記プローブの遠位先端に対応している、請求項１８に記載の装置。

【請求項20】

前記摺動変数の最大値が、事前設定された距離以下の距離だけ分離された前記第１のセンサ及び前記第２のセンサに対応している、請求項１８に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、参照により本明細書に組み込まれる、２０１６年８月１５日に出願された米国仮特許出願第６２／３７５，２３４号の利益を主張する。

【0002】

（発明の分野）
本発明は、概して、ディスプレイ上での画像の提示に関し、具体的には、位置がずれた画像の修正、及びディスプレイ上での修正された画像の提示に関する。

【背景技術】

【0003】

侵襲性医療処置を実施している間、該処置を受けている患者に挿入された、カテーテル又はプローブなどの物品を追跡することが重要である。カテーテル又はプローブは、患者内に予め配置されたシースを介して挿入され得るので、シースを追跡することも重要である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

物品の追跡は、典型的には、この目的のために特別に設計された機器によって自動的に実施されるが、医療処置を行っている専門家が、追跡対象物品の位置を認識していることが不可欠である。これは、典型的には、相互に位置合わせされ、かつ物品が配置された領域の画像と位置合わせされた追跡対象物品の画像を表示することによって実行される。

【0005】

本特許出願に参照により組み込まれる文献は、いずれかの用語がこれらの組み込まれた文献において、本明細書に明確に又は暗示的になされる定義と矛盾する形で定義されている場合には、本明細書中の定義のみが考慮されるべきである点を除いて、本出願の一部とみなされるものとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の実施形態は方法を提供するものであり、該方法は、
ヒトの患者に挿入されたプローブに取り付けられた第１のセンサの位置を計算することと、
中を通してプローブが挿入されるシースに取り付けられた第２のセンサのポジションを計算することと、
プローブがシースを通過するのを制限しながら、計算されたプローブセンサの位置及びシースセンサのポジションに対する最適適合を達成するように、プローブ及びシースのそれぞれの形状を計算することと、
プローブ及びシースの計算されたそれぞれの形状を使用して、プローブと整列しているシースの画像を提示することと、を含む。

【0007】

典型的には、プローブに取り付けられた第１のセンサの位置を計算することは、少なくとも１つの磁気センサをプローブ上に位置決めすることと、磁気追跡装置を使用して位置を計算することと、を含む。

【0008】

典型的には、第２のセンサのポジションを計算することは、少なくとも１つの電極をシース上に位置決めすることと、少なくとも１つの電極から複数の電流を生成することと、電流追跡装置における複数の電流に応じてポジションを計算することと、を含む。

【0009】

開示された実施形態において、プローブ及びシースのそれぞれの形状を計算することは、プローブ及びシースを単一シャフトとしてモデル化することを含む。第１のセンサは、シャフト上に固定されてもよい。第２のセンサは、シャフト上を自由に摺動してもよい。

【0010】

更に開示された実施形態において、プローブ及びシースのそれぞれの形状を計算することは、コスト関数を使用してそれぞれの形状を計算することを含む。プローブの遠位端とシースの遠位端との間の距離に関する値を有する摺動変数を、コスト関数に組み込むことができる。摺動変数の最小値は、シース内部にあるプローブの遠位先端に対応していてもよい。摺動変数の最大値は、事前設定された距離以下の距離だけ分離された第１のセンサ及び第２のセンサに対応していてもよい。

【0011】

本発明の実施形態によると、装置が更に提供され、該装置は、
ヒトの患者に挿入されるように構成されているプローブと、
プローブに取り付けられた第１のセンサと、
中を通してプローブが挿入されるシースと、
シースに取り付けられた第２のセンサと、
プロセッサと、を含み、該プロセッサは、
プローブに取り付けられた第１のセンサの位置を計算し、
シースに取り付けられた第２のセンサのポジションを計算し、
プローブがシースを通過するのを制限しながら、計算されたプローブセンサの位置及びシースセンサのポジションに対する最適適合を達成するように、プローブ及びシースのそれぞれの形状を計算し、かつ
プローブ及びシースの計算されたそれぞれの形状を使用して、プローブと整列しているシースの画像を提示する、ように構成されている。

【0012】

以下の本開示の実施形態の詳細な説明を図面と併せ読むことで本開示のより完全な理解が得られるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1A】本発明の実施形態による、侵襲性医療処置の概略図である。

【図1B】本発明の実施形態による、侵襲性医療処置の概略図である。

【図1C】本発明の実施形態による、侵襲性医療処置の概略図である。

【図2】本発明の実施形態による、シース画像とプローブ画像の位置ずれの可能性を克服するためにプロセッサによって実行される工程のフローチャートである。

【図3】本発明の実施形態による、フローチャートの工程の一部を示すブロック図である。

【図4A】本発明の実施形態による、スクリーン上の表示を示す概略図である。

【図4B】本発明の実施形態による、スクリーン上の表示を示す概略図である。

【図5A】本発明の実施形態による、その自由形状から逸脱したプローブを概略的に示す図である。

【図5B】本発明の実施形態による、その自由形状から逸脱したプローブを概略的に示す図である。

【図6】本発明の実施形態による、プローブ位置検知中に経験するアーチファクトの検出と補償に使用される機能的要素を概略的に示すブロック図である。

【図7】本発明の実施形態による、患者の体内に配置されるプローブの可視化方法を概略的に示すフローチャートである。

【図8】本発明の実施形態による、コスト関数計算モジュールがデータ入力モジュールにより受信されるプローブ測定値にコスト関数を適用する方法を概略的に示すフローチャートである。

【図9】発明の実施形態による、較正マップを生成するための方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

概説
上で説明したように、侵襲性医療処置を実施している間、該処置を受けている患者に挿入された、カテーテル又はプローブなどの物品を追跡することは重要である。物品の画像のあらゆる位置ずれは、医療処置を実施している専門家にとって少なくとも不都合であり、更には、追跡対象物品の留置ミスにつながる場合がある。

【0015】

シースを介して挿入されるプローブの場合、プローブとシースは本来位置合わせされている。本発明の実施形態は、プローブ及びシースの画像のあらゆる位置ずれを修正するために、この本来の位置合わせを用いる。

【0016】

よって、本発明の一実施形態は、ヒトの患者に挿入されたプローブに取り付けられた第１のセンサ（典型的には磁気センサ及び／又は電極）の位置を計算する方法を提供する。中を通してプローブが挿入されるシースに取り付けられた第２のセンサ（典型的には電極）のポジションも計算される。

【0017】

プローブがシースを通過するのを制限しながら、計算されたプローブセンサの位置及びシースセンサのポジションに対する最適適合を達成するように、プローブ及びシースのそれぞれの形状を計算する。次に、プローブの計算された形状及びシースの計算された形状を使用して、プローブと整列しているシースの画像を提示する。

【実施形態の説明】

【0018】

以下の説明において、図面中の同様の要素は同様の数字により識別され、同様の要素は、必要に応じて識別数字に文字を添えることにより区別される。

【0019】

図１Ａ、図１Ｂ、及び図１Ｃは、本発明の実施形態による、装置１２を使用する侵襲性医療処置の概略図である。処置は、医療専門家１４により行われ、一例として、本明細書の以下の説明における処置は、ヒトの患者１８の心臓の心筋１６の一部のアブレーションを含むと仮定される。ただし、当然のことながら、本発明の実施形態は、この特定の処置にだけ適用されるとは限らず、生物学的組織又は非生物学的材料に対する実質的に如何なる処置も包含し得る。

【0020】

アブレーションを実施するために、専門家１４は、患者の管腔内に予め配置されているシース２１に、プローブ２０を挿入する。シース２１は、プローブ２０の遠位端２２が、シースの遠位端２３を出た後に、患者の心臓に入ることができるように位置付けられている。図１Ｂ及び図１Ｃは、プローブ２０及びシース２１の詳細をそれぞれ示している。

【0021】

プローブ２０は、患者の心臓に挿入することができ、かつ磁気追跡装置及び／又はインピーダンス測定装置（これら装置については以下に詳細に記載する）を使用して追跡することができる、任意のタイプのカテーテルを含むことができる。例えば、プローブ２０は、シャフト状カテーテル（shaft-like catheter）、ラッソーカテーテル、若しくはＢｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒ（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｂａｒ，ＣＡ）製のＰｅｎｔａＲａｙカテーテル、又はこれらのカテーテルと概ね同様のカテーテルを含むことができる。磁気追跡装置によって追跡するために、プローブは少なくとも１つの磁気センサを有し、インピーダンス測定装置によって追跡するために、プローブは少なくとも１つの電極を有する。

【0022】

明瞭化及び簡略化のために、以下の説明では、プローブ２０は、図１Ｂに示すように、略円筒形の構造を有し、その遠位先端２２には磁気センサ２４を有し、かつ、プローブの、遠位先端より近位側の要素上には、複数電極２６を有していると仮定する。当業者であれば、この記述を、変更すべきところは変更して、ここで例示されているもの以外の、磁気センサのみを有するプローブ、電極のみを有するプローブ、及び磁気センサと電極の組み合わせを有するプローブに関して適応させることが可能であろう。全てのそのようなプローブは、本発明の範囲内に含まれると想定される。

【0023】

装置１２は、装置の操作コンソール４８内に位置するシステムプロセッサ４６により制御される。コンソール４８は制御装置４９を含み、専門家１４はこの制御装置４９を使用してプロセッサと通信する。処置を実施している間、プロセッサ４６は、プローブの要素の位置及び配向を追跡するために、モジュールバンク５０内の磁気追跡モジュール５２及び電流追跡モジュール５４と通信する。

【0024】

モジュール５２により、プロセッサは、患者１８の体外にある磁気送信機がセンサ２４で信号を発生させる、磁気追跡方法を使用すること可能となる。センサ２４は、典型的には、１軸センサ（ＳＡＳ）又は３軸センサ（ＴＡＳ）であり、これらは共に当該技術分野において周知である。センサをトラバースした磁場に応じて、センサが信号を生成することにより、センサは、プローブの要素（この場合はセンサが配置されている遠位先端）のための位置及び配向トランスデューサの機能を果たすことができる。Ｂｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒ（カリフォルニア州Ｄｉａｍｏｎｄ Ｂａｒ）により製造されるＣａｒｔｏ（登録商標）システムは、このような追跡方法を使用する。

【0025】

モジュール５４により、プロセッサは、プローブの電極２６と患者１８の皮膚上の電極との間の電流を測定する電流追跡方法を使用することが可能となる。プロセッサ及びモジュール５４は、測定された電流、又は対応するインピーダンスを使用して、プローブの、電極が配置されている要素の位置座標を生成する。Ｃａｒｔｏ（登録商標）システムもまた、このような電流追跡方法を用いている。

【0026】

次に、プロセッサは、全てのプローブ要素の追跡されたポジション（位置及び配向）をプローブの機械的特性と共に適用し、力学モジュール５６を使用して要素の修正座標を算出してよい。モジュールはまた、修正座標を使用して、プローブをグラフィカルに表示するためのデータを生成する。グラフィカル表示は、修正座標を結ぶ３次元（３Ｄ）ラインに従う。モジュール５６は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第８，４７８，３７９号（Ｏｓａｄｃｈｙら）に記載されている、グラフィカル表示の算出方法を使用する。該方法は、プローブの機械的特性、並びにプローブ内のポジショントランスデューサの既知の位置及び配向を使用してコスト関数を算出し、プローブの修正形状を与える。かかる方法の説明は付録Ａに提供されている。Ｃａｒｔｏ（登録商標）システムもまた、そのようなグラフィカル表示方法を使用する。

【0027】

シース２１（図１Ｃ）は、患者の管腔に挿入することができ、かつ、シースによって形成された管内にプローブ２０を通過させることができる、任意のタイプの管状構造物であってよい。プローブ２０と同様に、１つ以上の磁気センサ及び／又は１つ以上の電極がシースに組み込まれてもよく、上記の磁気追跡装置及びインピーダンス測定装置によってそれぞれ追跡されてもよい。

【0028】

明瞭化及び簡略化のために、以下の説明では、シース２１は、シースの遠位端２３に複数電極２８を有しており、磁気センサは有していないと仮定する。一実施形態では、４つの電極２８が存在する。当業者であれば、この記述を、変更すべきところは変更して、磁気センサのみを有するシース、及び複数の磁気センサ及び複数電極を有するシースに関して適応させることが可能であろう。全てのそのようなシースは、本発明の範囲内に含まれると想定される。

【0029】

プロセッサ及びモジュール５４は、電極２８から測定された電流、又は電極の対応するインピーダンスを使用して、シース２１の遠位端の位置及び配向の座標を生成する。

【0030】

プローブの座標と同様に、次に、プロセッサは、力学モジュール５６及びシースの機械的特性を使用してシース遠位端の座標を修正し、シースの修正座標を生成することができる。修正座標は、シースのグラフィカル表示のデータを生成するために使用されてもよい。

【0031】

プロセッサ４６及びバンク５０のソフトウェアは、例えば、ネットワーク上で、電子的形態でプロセッサにダウンロードすることができる。あるいは又は更には、ソフトウェアは、例えば、光学的、磁気的、又は電子的記憶媒体のような非一時的有形媒体上で提供され得る。

【0032】

装置１２を操作するために、バンク５０は、典型的には、上記したモジュール以外のモジュール、例えば、遠位端２２に対する力を測定するための力モジュール、及び遠位端に提供される潅注をプロセッサが制御できるようにする潅注モジュールなどを含む。簡潔化のために、図１Ａにはそのような他のモジュールは示されていない。全てのモジュールは、ハードウェア要素並びにソフトウェア要素を含み得る。

【0033】

２つの追跡方法、すなわち、モジュール５２を使用する磁気追跡方法及びモジュール５４を使用する電流追跡方法は、一方の装置によって生成された位置及び配向が、他方の装置によって生成された位置及び配向と対応するように、通常は一緒に登録される。付録Ｂは、プローブ２０などのプローブが２つの追跡方法を登録して較正マップを生成する方法について説明する。

【0034】

プロセッサ４６は、モジュールによって計算された位置及び配向の座標を使用して、プローブ２０及びシース２１の画像を、患者の心臓の３次元マップ６０上に表示し、これがスクリーン６２に提示される。しかしながら、上記の位置合わせ方法又は当該技術分野で既知の別の位置合わせ方法を適用するにもかかわらず、通常は、プローブの計算された位置及び／又は配向の座標と、シースの計算された位置及び／又は配向の座標との間に食い違いが生じる。通常、この食い違いが、プローブの画像とシースの画像の位置ずれの原因となる。本発明の実施形態は、後述するように、プローブ／シースの理論的なハイブリッドモデルを構築して使用することによって、また、該モデルを使用してプローブ曲線及びシース曲線を計算することによって、そのような画像の位置ずれを克服する。

【0035】

図２は、本発明の実施形態による、シース画像とプローブ画像の位置ずれの可能性を克服するためにプロセッサ４６によって実行される工程のフローチャートであり、図３は、これら工程の一部を示すブロック図である。

【0036】

フローチャートの工程を実施する前に、通常は、モジュール５２及び５４の２つの追跡装置が、例えば、付録Ｂに説明するように登録される。

【0037】

装置１２を操作する前に、ハイブリッドモデル構築工程１００において、プロセッサは、力学モジュール５６において使用される、理論合成プローブ／シースの合成プローブ／シースモデル１５４を構築する。合成プローブ／シースのモデルは、シースの特性１５６、すなわち、シースの機械的特性及び電極２８の位置と、プローブの特性１５８、すなわち、プローブの機械的特性及びトランスデューサ２４及び２６の位置と、を兼ね備えている。

【0038】

プローブ２０はシース２１内で摺動するので、これら２つの実体は、実際には本来整列されていることが理解されるであろう。プローブはシース２１内で摺動するので、どちらの特性をモデルで使用するかの選択は、シース遠位端に対するプローブ遠位端のポジションに依存することも理解されるであろう。例えば、プローブ遠位端がシース内にある場合には、プローブの機械的特性は使用されないか、又は、シースの機械的特性に与えられる重みに比べて、与えられる重みは小さい。

【0039】

全ての場合において、プローブ遠位端の位置にかかわらず、プローブトランスデューサの位置及びシース電極の位置がモデルにおいて使用され得る。磁気センサは、電極の位置値に比べて有意により正確な位置値を与えるので、ここで考慮される例においては、モデルは、シース電極の位置に比べて、磁気センサ２４によって得られるプローブの遠位位置に対して実質的により高い重みを与える。広くは、シースが磁気センサを有する場合を含め、モデルは、電極によって得られる位置よりも、磁気センサによって得られる位置に対してより大きな重みを与える。

【0040】

工程１００において、プローブ及びシースは、単一シャフトとしてモデル化される。プローブセンサはこのシャフト上に固定されているが、シースセンサである電極２８（これらは互いに対して固定されている）は、このシャフト上を自由に摺動する。プロセッサは、米国特許第８，４７８，３７９号及び付録Ａに記載される方法を用いて、力学モジュール５６により動作し、この場合には、更なる最適化パラメータである摺動変数ｓが、本明細書に記載されるコスト関数に組み込まれる。

【0041】

よって、付録Ａの等式（８）は、次の等式（Ａ）となり：
Ｃｏｓｔ（ｘ_０，ｒ_ｋ，ｄ，ｓ）＝λ^ｉｎｔＥ^ｉｎｔ＋λ^ｐｏｓＥ^ｐｏｓ＋λ^orＥ^or （Ａ）
式中、ｓは摺動変数であり、等式（Ａ）の他の変数は、等式（８）で定義されたのと同様である。

【0042】

摺動変数ｓは、センサ２４及び電極２８の測定値から求められる、プローブ遠位端とシース遠位端との間の距離に関連する値を有する。工程１００において、プロセッサは摺動変数の許容可能な値の範囲を格納する。

【0043】

一実施形態では、摺動変数ｓの最小値は、プローブの遠位先端がシース内部の、典型的にはシースの近位電極２８と遠位電極２８との中間に位置する状態に対応する。摺動変数ｓの最大値は、プローブがシースから出て、プローブの最近位電極２６とシースの最遠位電極２８との間が約５０ｍｍ（標準値）以下である状態に対応する。これにより、電極を有さない約５０ｍｍ以下のプローブシャフトが確実に補間される。

【0044】

例えば、プローブの最近位電極がその先端から４０ｍｍの位置にあり、シースの最遠位電極がその先端から１２ｍｍの位置にある場合には、摺動変数ｓの最大値は７８ｍｍに設定される。

【0045】

フローチャートのプローブ計算工程１０２において、プロセッサはモジュール５２及び５４を使用して、プローブ２０の遠位端及び近位部分の位置値及び配向値１５０を計算する。

【0046】

シース計算工程１０４において、プロセッサはモジュール５４を使用して、シース２１の遠位端の位置値及び配向値１５２を計算する。（シースが磁気センサを有する場合、プロセッサはモジュール５２を使用して、これらのセンサの位置値及び配向値を計算する。）

【0047】

モデル構築工程１０６において、プロセッサは、工程１０２及び１０４で得た値、及び工程１００で生成されたハイブリッドモデルを使用して、理論合成プローブ／シースを公式化する。

【0048】

モジュール入力工程１０８において、合成プローブ／シースのパラメータが力学モジュール５６に入力され、該モジュールは、工程１００で生成された修正されたコスト関数を最小にすることによって、プローブ曲線に関する３次元座標及びシース曲線に関する３次元座標を計算する。コスト関数を最小にする一方で、摺動変数の最適値も計算される。計算された摺動変数値を使用して、計算されたシャフト形状をプローブ部分とシース部分に分割して表示する。

【0049】

工程１０２及び１０４で得た値も力学モジュールに入力する。

【0050】

判定工程１１０において、プロセッサは、摺動変数が工程１００で定義された範囲内であるかどうかをチェックする。

【0051】

判定工程１１０が肯定応答を返した場合には、第１の提示工程１１２において、プロセッサは、工程１０８で計算されたプローブ曲線１６０及びシース曲線１６２をスクリーン６２に提示する。

【0052】

判定工程が否定応答を返した場合には、すなわち、プローブがシースから遠過ぎるか、又はシースのかなり内部にある場合には、第２の提示工程１１４において、プロセッサは、（工程１０８においてモジュール５６に入力された別個のプローブ値及びシース値から）別個の「単独の」プローブ曲線１６４及びシース曲線１６６を生成し、これらの曲線をスクリーン６２に提示する。

【0053】

図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の実施形態による、判定工程１１０が肯定応答を返した場合のスクリーン６２上の表示を示す概略図である。図４Ａにおいて、プローブ遠位端２２は、抜け出ているシース遠位端５３を有する。この場合、プローブ曲線１６０Ａは、シース曲線１６２Ａから抜け出ているとして示されており、かつシース曲線１６２Ａと整列している。図４Ｂでは、プローブ遠位端２２は、シース遠位端５３から抜け出ていない。この場合、シース曲線１６２Ｂは少なくとも部分的に透明にされていてもよく、そうすることで、プローブ曲線１６０Ｂの、シース内にある部分が視認可能となる。代替的に又は追加的に、プロセッサは、プローブ２０の遠位端の位置を示すマーカー１７０を、シース曲線１６２Ｂの上に重ね合わせてもよい。

【0054】

付録Ａ
図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の実施形態による、自由形状から逸脱したプローブ２０を概略的に示す図である。図５Ａは、心筋１６内でのプローブ２０の実際の湾曲の表示を示しており、ここでプローブ２０は、電極２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄを含み、これら電極は、この実施形態では位置トランスデューサとして機能する。図５Ｂは、プローブ２０の計算された幾何モデル２６０の図である。コンソール４８が受信した信号に基づいて測定された電極２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄの位置は、それぞれ、ポイントｍ_０、ｍ_１、ｍ_２、及びｍ_３によって表わされる。代替的に又は追加的に、磁気位置検知システムでは、位置トランスデューサは、位置及び方向を与える１軸磁気センサ（ＳＡＳ）、及び／又は位置及び完全配向行列を提供する３軸磁気センサ（ＴＡＳ）を含んでもよい。

【0055】

モデル２６０では、ポイントｅ_０、ｅ_１、ｅ_２、及びｅ_３は、測定位置であるポイントｍ_０、ｍ_１、ｍ_２、及びｍ_３基づいて計算された、電極２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄの位置を示す。本発明の実施形態によるコスト関数（以下に記載する）は、ポイントｅ_ｊとｍ_ｊとの間の最良の整合を探し出すために用いられる。モデル２６０は、回転（曲げ及びねじれ）を可能にする接合部２６８及び２７０で連結された直線状の剛体セクション２６２、２６４、及び２６６を含む。セクション２６２の位置は、位置ベクトルｘ_０で記述され、セクション２６２の配向は、行列ｏ_０によって与えられる。配向行列ｏ_０は、その

【数1】

軸がセクション２６２と垂直であり、

【数2】

軸がセクション２６２に沿って向いている、セクション２６２の局所的基準座標系である。セクション２６４は、セクション２６２の末端部から（すなわち、連結接合部２６８を介して）開始し、その配向は行列ｏ_１によって与えられる。セクション２６６は、セクション２６４の末端部から（すなわち、連結接合部２７０を介して）開始し、その配向は行列ｏ_２によって与えられる。行列ｏ_０、ｏ_１、及びｏ_２は、プローブの実際の状態（すなわち、形状）を記述し、外力により、プローブがその自由状態（すなわち、外力がプローブにかけられていない状態）からずれている。モデル形状２６０は３つのセクションを含むが、別のモデル形状は、３つ未満又は３つ超のセクションを備えてもよい。

【0056】

本発明の実施形態は、プローブモデルの制約内で、ポイントｅ_ｊと測定値ｍ_ｊの間の最良の整合を決定する。ポイントｅ_０、ｅ_１、ｅ_２、及びｅ_３の計算された位置は、モデルによりセクション２６２、２６４、及び２６６上に制約されるが、実際の位置のトランスデューサ（すなわち、電極２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ）は、正確にこれらのポイントにない場合があることに留意されたい。自由状態におけるプローブ１２の物理的特性は、以下のパラメータ｛Ｎ，Ｌ_ｋ，Ｇ_ｋ（ｄ），Ｐ_ｋ｝により定義される。
・Ｎ−セクション数。
・Ｌ_ｋ−セクション長（同一である必要はない）。０≦ｋ＜Ｎ
・Ｇ_ｋ（ｄ）−偏向可能なプローブ用の偏向パラメータｄの関数としての回転行列（又は、前形状プローブ用の定数行列）であり、１≦ｋ＜Ｎ。この行列は、外力が加えられていないとき（すなわち、自由な形状のプローブ）のセクションｋとセクション（ｋ−１）との間の相対回転を表わす。
・Ｐ_ｋ−０≦ｋ＜Ｎの場合のセクションｋ上の位置トランスデューサのリスト。各位置トランスデューサは、セクションの開始位置からの距離、その種類（例えば、電極又は磁気センサ）、及びその相対的重要度（コスト関数を算出する際の重みであり、

【数3】

で表され、以下で議論される）によって表される。各区間のリストには、ゼロ個を含めて任意の個数の位置トランスデューサが含まれ得る。

【0057】

プローブ２０の物理的特性は、パラメータ｛Ａ_ｋ，Ｂ_ｋ｝で表され、このパラメータは、セクションｋとセクション（ｋ−１）との間の接合部の、それぞれ曲げ及びねじれに対する抵抗力を示す。

【0058】

往々にして、図５Ｂに示すように、プローブ２０の実際位置（電極２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄの位置によって規定される）は、ポイントｍ_０、ｍ_１、ｍ_２、及びｍ_３とは異なる。本発明の実施形態では、プローブ２０の物理的特徴を表わすプローブモデルが定義され、プロセッサ４６がプローブの機械的構造のアルゴリズムを適用し、プローブモデルと測定値との間の最良の整合を達成する。結果は、プローブ２０の最小コスト状態であり、プローブ２０の位置及び形状（すなわち、自由形状とは異なる実際形状）、並びにその偏向値（偏向可能なプローブについて）を表わす。偏向値は、偏向可能なプローブにおける一群のプローブの自由形状を表わすモデルパラメータである。典型的には、単一の偏向パラメータは、いくつかの接合部に影響を及ぼす。偏向パラメータによって定義された回転とは異なる任意の接合部の回転により、コスト関数が増加する。

【0059】

プローブ機械的構造のアルゴリズムは、固有エネルギー、位置誤差、及び配向誤差の重み付き組み合わせであるコスト関数を使用する。固有エネルギーは、プローブ２０の自由形状からのずれを表わす。位置誤差は、プローブモデルとプローブ状態から得られる位置トランスデューサの位置と、実際位置の測定値との間の位置座標の誤差を表わす。最後に、配向誤差は、プローブモデル及びプローブ状態から得られる位置トランスデューサの配向と、実際配向の測定値との間の角度配向座標の誤差を表わす。

【0060】

図６は、本発明の実施形態による、プローブ位置検知中に経験するアーチファクトの検出と補償に使用される機能的要素を概略的に示すブロック図２８０である。具体的には、この図は、プローブ２０の位置決定の過程においてプロセッサ４６で実行されるソフトウェアの機能要素を示す。これらの機能要素については、以下の図を参照してより詳細に説明する。

【0061】

図７は、本発明の実施形態による、患者１８の体内に配置されるプローブ２０の可視化方法を概略的に示すフローチャートである。まず、プローブモデルをプローブ定義モジュール２８４に予め読み込む（工程３００）。上述のように、プローブモデルはプローブ２０の構造と物理的特性を表わし、通常は、使用されるカテーテル又はその他プローブの種類専用に定義される。医療専門家１４は、例えば、所定の選択項目のリストから、モデルを選択することができる。

【0062】

医療専門家１４が患者１８内のプローブ１２を動かすと、データ入力モジュール２８２は、電極２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄから一定間隔で出力位置信号を収集する（工程３０２）。プローブモデルで定義される各位置トランスデューサ２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄについて、データ入力モジュール２８２は、対応する位置測定値を受信する。この測定値としては、位置ベクトル（全種類のトランスデューサ）、方向（ＳＡＳ）、及び／又は全配向（ＴＡＳ）を挙げることができる。更に、測定値の重みは、測定値の信頼水準に応じて各測定値と関連付けられる。重みは、高精度の測定値については高い値であり、期待誤差が大きい測定値については低い値である。欠測値については重みはゼロになる。測定値パラメータとしては以下のものが挙げられる。
・ｍ_ｊ−位置測定値
［数４］
m_j^or
−配向測定値（全配向又は方向のみが含まれる場合がある）

【数5】

−測定値の重み

【0063】

データ入力モジュール２８２が入力値を受信した後、コスト関数計算モジュール２８６はコスト関数を適用してプローブの状態コストを定義し、プローブ定義モジュール２８４で定義されるプローブモデルと、データ入力モジュール２８２から受信される位置データとの間の適合の質を計算する（工程３０４）。この適合は、モデルによる最小コストでプローブの形状を定義し、順に、位置トランスデューサの位置と対応するプローブの長さに沿ったポイントの修正座標を与える。プローブ状態は、プローブ２０の位置及び形状、並びにその偏向値（偏向可能なプローブについて）を表わす。プロセッサ４６は、工程３０４においてプローブ状態を決定する。この状態は、変数｛ｘ_０，ｒ_ｋ，ｄ｝で与えられる。
・ｘ_０−第１のセクションの開始ポイントの位置（すなわち、図５Ｂ中）。
・ｒ_ｋ−セクションｋのセクションｋ−１に対する配向（０＜ｋ＜Ｎのとき）、及び第１のセクションの全体的な配向（ｋ＝０のとき）

【数6】

・ｄ−偏向パラメータの値（偏向可能なプローブについて）。これらの値は、プローブ２０の位置及び形状に影響しないが、コスト関数の計算に影響し、したがってプローブ機械的構造のアルゴリズムの結果に影響する。

【0064】

工程３０４の一部として、コスト関数計算モジュール２８６は、プローブ状態のコストをコスト最小化モジュール２９４に送り、コスト関数の最小値を達成する最小コストのプローブ状態を検出する（すなわち、最良の整合）ため、コスト関数に最小化アルゴリズムを適用する。最後に、最小コストのプローブ状態を決定した後、スクリーン６２（図１）は、患者１８内のプローブ２０の位置を提示する（工程３０６）。典型的には、プローブ位置は、モデル２６０に対応する位置、配向、及び形状を有する、ディスプレイ上のアイコンの形態で示される。

【0065】

図８は、本発明の実施形態による、コスト関数計算モジュール２８６がデータ入力モジュール２８２により受信されるプローブ測定値にコスト関数を適用する方法を概略的に示すフローチャートである。コスト関数は、プローブモデル、位置測定値、及びプローブ状態によって決まる。プローブ状態｛ｘ_０，ｒ_ｋ，ｄ｝に対してコスト関数を最小化することで、プローブモデルと測定値と間の最良の整合を達成する。コスト関数の計算も、測定値に割り当てられる一連の適応重みによって決まる。適応重みは、コスト関数の最小化の過程で動的に変化し、アルゴリズムにプローブモデルに完全に一致しない測定値を無視させてよい（以下に記載）。適応重みは、

【数7】

で示される。

【0066】

コスト関数は、固有エネルギー、位置誤差、及び配向誤差の３つの部分を有する。第１に、固有エネルギー計算モジュール２８８は、固有エネルギースコアを計算し（工程３１０）、プローブ２０の自由形状からのずれ（又は、偏向可能なプローブについては、偏向変数によりパラメータ化された一群の自由形状）を表わす。接合部２６８及び２７０については、実際の相対配向と現在の偏向との間の配向差は、以下の式で計算される。

【数8】

【0067】

固有エネルギー計算モジュール８８は、この配向差を以下の曲げ及びねじれ角度に変換する。

【数9】

【0068】

以下は、関数角度（ｒ）の定義であり、式中、ｒは回転を表わす３×３単位の行列である。

【数10】

【0069】

コスト関数に戻ると、固有エネルギー計算モジュール２８８は、プローブモデルパラメータ｛Ａ_ｋ，Ｂ_ｋ｝を用いて固有エネルギースコアを計算する。

【数11】

【0070】

次に、位置誤差計算モジュール２９０は、プローブモデル及びプローブ状態により与えられる位置トランスデューサの位置と、実際の測定値との間の位置誤差を表わす位置誤差スコアを計算する（工程３１２）。位置誤差計算モジュール２９０は、プローブモデル及びプローブ状態ｅ_ｊ、並びに対応する測定値ｍ_ｊにより、電極２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄの位置を示す。位置誤差計算モジュール２９０は、以下に従って重み付き位置誤差を計算する。

【数12】

式中、Ｍは位置トランスデューサの数である。

【0071】

次に、配向誤差計算モジュール２９２は、プローブモデル及びプローブ状態により与えられる電極２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄの位置と、データ入力モジュール２８２が受信する実際の測定値ｍ_ｊとの間の配向誤差を表わす配向誤差スコアを計算する（工程３１４）。プローブモデルで表される、プローブ２０に沿った様々なポイントの配向は、モデルの接合部（位置ではなく）で突然変化する不連続関数である。モデルに従い、関連する全ての位置トランスデューサの配向
［数１３］
e_j^or
を計算した後、配向誤差計算モジュール２９２は、測定した配向
［数１４］
m_j^or
に対する角度差：
［数１５］
{a^j, b^j} = 角度 ((e_j^or)^T・m_j^or) (6)
及び、総配向誤差：

【数16】

を計算する。

【0072】

次に、コスト関数計算モジュール２８６は、３つの部分（すなわち、固有エネルギー、位置誤差、及び配向誤差）の重み付き組み合わせとしてコスト関数を計算する（工程３１６）。
［数１７］
Cost(x₀, r_k, d) = λ^intE^int + λ^posE^pos + λ^orE^or (8)

【0073】

値｛λ^ｉｎｔ，λ^ｐｏｓ，λ^又は｝は、位置誤差及び配向誤差に対する、プローブ２０の自由形状からのずれの相対重要度を表わす。

【0074】

上述のように、コスト関数計算モジュール２８６は、計算したコスト関数（すなわち、プローブ状態のコスト）を最小化モジュール２９４に送り、プローブモデルとデータ入力モジュール２８２により受信された実際の測定値との間の最良の整合を達成するように、プローブ状態変数に対して関数Ｃｏｓｔ（ｘ_０，ｒ_ｋ，ｄ）を最小化する（工程３１８）。最小化は、任意の好適な数値的方法により行うことができる。本発明の一実施形態では、例えば、コスト関数計算モジュール２８６は、ブロイデン−フレッチャー−ゴルトファルプ−シャノ（Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno）（ＢＦＧＳ）の最小化アルゴリズムを利用する。

【0075】

工程３１８におけるコスト関数最小化に反復アルゴリズムを使用し（すなわち、各アルゴリズムの繰り返しにより解の推測値が改善する）、プローブ２０のポジション及び形状が測定値間でゆっくりと変化するため、各一連の測定に対し、通常は、コスト関数最小化アルゴリズムの繰り返し適用回数が１回のみで十分であることを、発明者らは見出した。各最小化反復後、コスト最小化モジュール２９４は、プローブ状態をコスト関数計算モジュール２８６に送り、個々のトランスデューサの位置誤差に照らして測定値の適応重みを変更できる。典型的には、インピーダンス検知電極に対応する重みが適応されるが、磁気位置センサなどのより精密なセンサでは重みを１のままとする。

【0076】

コスト関数計算モジュール２８６は、以下の手順で重み適応を行う。
１．初期の新規重みを計算する

【数18】

(9)
式中、値σは、期待誤差が大きいセンサについてより大きく、そのため、対応する適応重みが減少する前により大きい誤差をもたらす。
２．初期重みを正規化する

【数19】

３．上記よりの各重みを１まで制限する

【数20】

４．適応重みを更新する

【数21】

【0077】

この適応手順は、最小化プロセスが、一貫して大きい誤差を与える位置トランスデューサを無視できるようにするが、余分な位置トランスデューサを無視できるようにはしない。

【0078】

付録Ｂ
図９は、発明の実施形態による、較正マップを生成するための方法を示すフローチャートである。最初の工程３６６において、心室に対する医療処置の実施に先立ち、心筋１６の心室（又は、必要に応じて別の体腔）にハイブリッドプローブ（本明細書ではプローブ２０（図１Ａ、図１Ｂ）であると仮定する）を挿入する。磁気測定工程３６８では、磁場センサ２４を使用してプローブの位置座標を決定し、そうしてプローブ電極２６の特定位置を探し出す。次に、インピーダンス測定工程３７０において、これら電極から一連の体表電極に流れる電流を測定することによって、これらの電極におけるインピーダンス測定値を得る。次に、相関工程３７２において、インピーダンス測定値を、工程３６８において決定された電極位置と相関させる。相関させることにより、磁気計測システムがインピーダンス計測システムと共に登録される。

【0079】

判定工程３７４において、医療処置の必要性に基づいて、較正マップに対して十分なデータが収集されたかどうかについての決定が行われる。より多くのデータが必要な場合、ハイブリッドプローブは、位置決め工程３７６において心室内の新たな位置に移動し、工程３６８〜３７４が繰り返される。実際には、工程３６８及び３７０は、マッピングされる空洞の異なる部分を通じてプローブを徐々に移動させながら、工程３６６〜３７６も同様に連続プロセスで実行され得るように、連続して行われる。

【0080】

一旦十分なデータが収集されると、マッピング工程３７８において較正マップが生成される。典型的には、較正マップは、磁気検知によって決定された座標のグリッドを含み、これら座標は、グリッド内の各ポイントにおいて記録された一連のインピーダンス測定値（体表面電極に対する）と共に登録される。あるいは、インピーダンス測定値の各組に対して、マップが実際の較正された位置座標を示すように、グリッドは反転され得る。

【0081】

上に述べた実施形態は例として挙げたものであり、本発明は上記に具体的に示し、説明したものに限定されない点は理解されよう。むしろ、本発明の範囲は、上記されている種々の特徴の組み合わせ及び部分的組み合わせと、前述の説明を読むことに基づいて当業者が想起するであろう、先行技術に開示されていない変形例及び修飾との両方を含む。

【0082】

〔実施の態様〕
（１） 方法であって、
ヒトの患者に挿入されたプローブに取り付けられた第１のセンサの位置を計算することと、
中を通して前記プローブが挿入されるシースに取り付けられた第２のセンサのポジションを計算することと、
前記プローブが前記シースを通過するのを制限しながら、前記計算されたプローブセンサの位置及びシースセンサのポジションに対する最適適合を達成するように、前記プローブ及び前記シースのそれぞれの形状を計算することと、
前記プローブ及び前記シースの前記計算されたそれぞれの形状を使用して、前記プローブと整列している前記シースの画像を提示することと、を含む、方法。
（２） 前記プローブに取り付けられた前記第１のセンサの前記位置を計算することが、少なくとも１つの磁気センサを前記プローブ上に位置決めすることと、磁気追跡装置を使用して前記位置を計算することと、を含む、実施態様１に記載の方法。
（３） 前記第２のセンサの前記ポジションを計算することが、少なくとも１つの電極を前記シース上に位置決めすることと、前記少なくとも１つの電極から複数の電流を生成することと、電流追跡装置における前記複数の電流に応じて前記ポジションを計算することと、を含む、実施態様１に記載の方法。
（４） 前記プローブ及び前記シースの前記それぞれの形状を計算することが、前記プローブ及び前記シースを単一シャフトとしてモデル化することを含む、実施態様１に記載の方法。
（５） 前記第１のセンサが前記シャフト上に固定される、実施態様４に記載の方法。

【0083】

（６） 前記第２のセンサが、前記シャフト上を自由に摺動する、実施態様４に記載の方法。
（７） 前記プローブ及び前記シースの前記それぞれの形状を計算することが、コスト関数を使用して前記それぞれの形状を計算することを含む、実施態様１に記載の方法。
（８） 前記プローブの遠位端と前記シースの遠位端との間の距離に関する値を有する摺動変数を、前記コスト関数に組み込むことを含む、実施態様７に記載の方法。
（９） 前記摺動変数の最小値が、前記シース内部にある前記プローブの遠位先端に対応している、実施態様８に記載の方法。
（１０） 前記摺動変数の最大値が、事前設定された距離以下の距離だけ分離された前記第１のセンサ及び前記第２のセンサに対応している、実施態様８に記載の方法。

【0084】

（１１） 装置であって、
ヒトの患者に挿入されるように構成されているプローブと、
前記プローブに取り付けられた第１のセンサと、
中を通して前記プローブが挿入されるシースと、
前記シースに取り付けられた第２のセンサと、
プロセッサと、を含み、前記プロセッサが、
前記プローブに取り付けられた前記第１のセンサの位置を計算し、
前記シースに取り付けられた前記第２のセンサのポジションを計算し、
前記プローブが前記シースを通過するのを制限しながら、前記計算されたプローブセンサの位置及びシースセンサのポジションに対する最適適合を達成するように、前記プローブ及び前記シースのそれぞれの形状を計算し、かつ
前記プローブ及び前記シースの前記計算されたそれぞれの形状を使用して、前記プローブと整列している前記シースの画像を提示する、ように構成されている、装置。
（１２） 前記プローブに取り付けられた前記第１のセンサの前記位置を計算することが、少なくとも１つの磁気センサを前記プローブ上に位置決めすることと、磁気追跡装置を使用して前記位置を計算することと、を含む、実施態様１１に記載の装置。
（１３） 前記第２のセンサの前記ポジションを計算することが、少なくとも１つの電極を前記シース上に位置決めすることと、前記少なくとも１つの電極から複数の電流を生成することと、電流追跡装置における前記複数の電流に応じて前記ポジションを計算することと、を含む、実施態様１１に記載の装置。
（１４） 前記プローブ及び前記シースの前記それぞれの形状を計算することが、前記プローブ及び前記シースを単一シャフトとしてモデル化することを含む、実施態様１１に記載の装置。
（１５） 前記第１のセンサが前記シャフト上に固定されている、実施態様１４に記載の装置。

【0085】

（１６） 前記第２のセンサが、前記シャフト上を自由に摺動する、実施態様１４に記載の装置。
（１７） 前記プローブ及び前記シースの前記それぞれの形状を計算することが、コスト関数を使用して前記それぞれの形状を計算することを含む、実施態様１１に記載の装置。
（１８） 前記プローブの遠位端と前記シースの遠位端との間の距離に関する値を有する摺動変数を、前記コスト関数に組み込むことを含む、実施態様１７に記載の装置。
（１９） 前記摺動変数の最小値が、前記シース内部にある前記プローブの遠位先端に対応している、実施態様１８に記載の装置。
（２０） 前記摺動変数の最大値が、事前設定された距離以下の距離だけ分離された前記第１のセンサ及び前記第２のセンサに対応している、実施態様１８に記載の装置。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】