JP6799463B2 - 光インタロゲーション用システム - Google Patents

Description

本開示は、光を用いて肺を可視化するためのシステムおよび方法に関する。より詳細には、本開示は、他の画像診断法によって得られた画像を肺の気道の光可視画像で増補し、かつ肺組織の種類を特定するシステムおよび方法に関する。

喘息、慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）および慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＬＤ）などの肺疾患または肺関連疾患のための標準治療は一般に、主として患者に非常に侵襲的な医学的管理および／または医薬品管理に焦点を当てている。例えば、局所的かつ侵襲的手段（例えば外科手術）による肺除神経は喘息または気腫に治療効果を与えることができるということが何十年にもわたって報告されている。

電磁ナビゲーション（ＥＭＮ）は、肺などの管腔網の治療の可能性の拡大に寄与している。ＥＭＮは、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャン、磁気共鳴画像（ＭＲＩ）法または蛍光透視法などの非侵襲的画像診断法に依存している。これらの非侵襲的画像診断法と組み合わせたＥＭＮは、標的の位置を特定し、かつ臨床医が肺の管腔網を標的までナビゲートするのを支援するためにも使用されている。しかし、これらの非侵襲的画像診断法によって生成される画像は、管腔網に平行に走る神経の位置のような特徴を特定するのに十分な解像度を提供できていない。さらに、治療を行う際にこれらの非侵襲的画像診断法を用いてさらなる画像診断を行い、治療が完了したか否かを判定しなければならない。それにより有害なＸ線や物質の患者への曝露数や治療コストが上昇してしまう。なおさらに、治療されている領域のより高い解像度が常に望まれている。従って、より高い解像度が得られ、かつ手術において臨床的に効率的な画像診断法が現在も必要とされている。

一態様では、本開示は、肺の光インタロゲーションシステムを特徴とする。本システムは、メモリ、電磁（ＥＭ）ボード、伸長式作業チャネル（ＥＷＣ）、ＥＭセンサ、光源、光受信機およびプロセッサを備える。メモリは管腔網の３Ｄモデルおよび管腔網の経路計画を格納し、ＥＭボードはＥＭ場を発生するように構成されている。ＥＷＣは、経路計画に従い標的に向かって患者の管腔網をナビゲートし、ＥＭセンサはＥＷＣの遠位端から遠位に延在し、かつＥＭ場を感知するように構成されている。光源はＥＷＣまたはその周囲に位置し、かつ発光するように構成されており、光受信機はＥＷＣまたはその周囲に位置し、かつ管腔網の気道から反射された光を感知するように構成されている。プロセッサは、反射光を光データに変換するように構成され、かつ、組織の種類もしくは密度を特定するか、１つ以上の血管の存在を特定するか、可視画像を生成するか、あるいは光データを３Ｄモデルと統合するように構成されている。

一態様では、本システムは、３Ｄモデルと統合された光データを表示するように構成された表示装置をさらに備える。表示装置はＥＭセンサの位置に基づき状況を表示するようにさらに構成されている。その状況は、ＥＭセンサが標的内でない位置、標的の位置、または健康な組織に隣接する位置にあるか否か、および標的の治療が完了したか否かを示してもよい。生成された画像は管腔網の内部を示す。

一態様では、生成された可視画像の解像度は３Ｄモデルの解像度よりも高い。

別の態様では、光源および光受信機はＥＷＣの遠位端またはその周囲に位置している。

別の態様では、生成された画像の統合位置は３ＤモデルにおけるＥＭセンサの位置に基づいている。

別の態様では、プロセッサは、光データに基づき治療装置が標的の位置にあるか否かを判定するようにさらに構成されている。

さらに別の態様では、プロセッサは、光データによる標的の密度に基づき治療の十分性を判定するようにさらに構成されている。

さらに別の態様では、プロセッサは、蛍光染料で染色された標的の蛍光色の変化に基づき治療の十分性を判定するようにさらに構成されている。

なおさらに別の態様では、プロセッサは、肺組織の反射パターンに基づき予測アルゴリズムを用いて分光分析を行う。

別の態様では、光源および光受信機は、共焦点画像診断装置または光干渉断層撮影装置に一体化されている。

別の態様では、プロセッサはＥＭセンサと光受信機との間の離間距離を測定するようにさらに構成されている。光データの３Ｄモデルとの統合はその離間距離に基づいている。

別の態様では、本システムは患者の体表に位置する複数の基準センサをさらに備え、患者の呼吸パターンを認識するように構成されている。本システムは、呼吸パターンに基づき患者の呼吸を補正することによりＥＭセンサの位置を特定するように構成された追跡装置をさらに備える。

別の態様では、生成された画像を選択的に融合して３Ｄモデルとの複合画像データセットを作成する。

さらに別の態様では、発光の波長は４００ナノメートル〜７００ナノメートルの範囲である。

なおさらに別の態様では、光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザー、白熱電球または蛍光電球である。

本開示の上記態様および実施形態のいずれかを本開示の範囲から逸脱することなく組み合わせてもよい。

本開示のシステムおよび方法の目的および特徴は、添付の図面を参照しながら各種実施形態の説明を読めば、当業者には明らかになるであろう。

本開示の一実施形態に係る肺の光可視化システムの斜視図である。 本開示の一実施形態に係るカテーテルガイドアセンブリの側面図である。 本開示の一実施形態に係る図２Ａの伸長式作業チャネルの遠位先端を示す、指示された領域の拡大詳細図である。 本開示の一実施形態に係る肺の３次元モデルの解剖図である。 本開示の一実施形態に係る入口点から標的までの経路の例示である。 図４Ａの断面線Ｂ−Ｂに沿って切断された肺の部分の横断面図である。 図４Ａの経路計画に従って肺に挿入されたカテーテルガイドアセンブリの例示である。 図４Ｃの指示された領域の拡大詳細図である。 肺組織の反射パターンを示すグラフである。 正常な肺組織および悪性の肺組織の反射パターンを示すグラフである。 本開示の一実施形態に係る肺の光可視化方法のフローチャートである。 本開示の一実施形態に係る標的までのナビゲーション方法のフローチャートである。 本開示の一実施形態に係る治療のレベルを確認する方法のフローチャートである。

本開示は、診断、ナビゲーションおよび治療目的のために、標的を特定し、かつその位置を突き止めるのに十分な解像度を与える光画像診断法を用いて肺の気道を可視化するためのシステムおよび方法に関する。特に非侵襲的画像診断と共に用いられる光画像診断により、より高い解像度が得られ、かつ管腔網のマッピングおよび標的の特定が可能になる。さらに、特定された標的に隣接する組織に関してさらなる鮮明性が得られ、それにより異なる治療選択肢を検討して隣接する組織に悪影響を与えるのを回避することができる。なおさらに、治療と共に光画像診断を使用することで治療後分析および治療の十分性の確認のために詳細な画像診断を行うことができる。本開示を具体的な例示的実施形態に関して説明するが、本開示の趣旨を逸脱することなく、各種修飾、再構成および置き換えを行うことができることは当業者には容易に明らかになるであろう。本開示の範囲は、本開示に添付されている特許請求の範囲によって定められている。

図１は、ＣＴ、ＭＲＩまたは蛍光透視画像を患者の肺の管腔網を通って標的までナビゲートするのを支援する光画像データで増補するように構成された電磁ナビゲーション（ＥＭＮ）システム１００を示す。そのようなＥＮＭシステムの１つは、現在コヴィディエン社によって販売されている電磁ナビゲーション気管支鏡（登録商標）システムであってもよい。ＥＭＮシステム１００は、カテーテルガイドアセンブリ１１０、気管支鏡１１５、計算装置１２０、監視装置１３０、ＥＭボード１４０、追跡装置１６０および基準センサ１７０を備える。気管支鏡１１５は、有線接続（図１に示す）または無線接続（図示せず）を介して計算装置１２０および監視装置１３０に動作可能に接続されている。

気管支鏡１１５を患者１５０の口に挿入し、肺の管腔網の画像を取得する。ＥＭＮシステム１００では、患者１５０の管腔網の末梢へのアクセスを達成するためにカテーテルガイドアセンブリ１１０を気管支鏡１１５に挿入する。カテーテルガイドアセンブリ１１０は、遠位先端にＥＭセンサ２６５（図２Ｂ）を備えた位置特定可能ガイドカテーテル（ＬＧ）２２０が挿入される伸長式作業チャネル（ＥＷＣ）２３０を備えていてもよい。以下により詳細に説明するように、ＥＷＣ２３０、ＬＧ２２０およびＥＭセンサ２５５を使用して肺の管腔網を通してナビゲートする。

ラップトップ、デスクトップ、タブレットまたは他の同様の計算装置などの計算装置１２０は、表示装置１２２、１つ以上のプロセッサ１２４、メモリ１２６、ネットワークカード１２８および入力装置１２９を備える。またＥＭＮシステム１００は、複数の計算装置を備えていてもよく、ここで複数の計算装置は、計画、治療、可視化のため、あるいは医療手術に適した方法で臨床医を支援するために用いられる。表示装置１２２は、表示装置１２２を入力装置および出力装置の両方として機能させることができるタッチセンサ式および／または音声作動式であってもよい。表示装置１２２は、肺疾患の症状を示す肺の一部を特定し、かつその位置を突き止めるために、肺の２次元（２Ｄ）画像または３次元（３Ｄ）モデルを表示してもよい。そのような画像およびモデルの生成については以下により詳細に説明する。表示装置１２２は、治療される標的を選択、追加および削除するためのオプションおよび肺の可視化のために設定可能な項目をさらに表示してもよい。一態様では、表示装置１２２は、肺の２Ｄ画像または３Ｄモデルに基づき、肺の管腔網内のカテーテルガイドアセンブリ１１０の位置も表示してもよい。説明（本開示の範囲を限定するものではない）を容易にするために３Ｄモデルについて以下に詳細に説明するが、当業者であれば２Ｄモデルおよび画像を用いて同様の機能およびタスクを達成できることが分かるであろう。

１つ以上のプロセッサ１２４はコンピュータ実行可能命令を実行する。プロセッサ１２４は、肺の３Ｄモデルを表示装置１２２に表示することできるように画像処理機能を行ってもよい。実施形態では、１つ以上のプロセッサ１２４が他のプログラムに利用可能になり得るように、計算装置１２０は、画像処理機能のみを行う別個のグラフィックアクセラレータ（図示せず）をさらに備えていてもよい。メモリ１２６はデータおよびプログラムを格納する。例えば、データは３Ｄモデルの画像データであってもよく、あるいは患者の医療記録、処方および／または患者の疾患歴などの任意の他の関連データであってもよい。

メモリ１２６に格納されるプログラムの一種は３Ｄモデル／経路計画ソフトウェアモジュール（計画ソフトウェア）である。３Ｄモデル生成／経路計画ソフトウェアの例は、現在コヴィディエン社によって販売されているＩＬＯＧＩＣ（登録商標）計画ソフトウェアパッケージであってもよい。例えばＣＴ画像データセット（または他の画像診断法による画像データセット）から得られた、典型的には「医用におけるデジタル画像と通信（ＤＩＣＯＭ：Digital Imaging and COmmunications in Medicine)」フォーマットである患者の画像データを計画ソフトウェアにインポートすると、気管支樹の３Ｄモデルが生成される。一態様では、ＣＴ画像診断法、磁気共鳴画像（ＭＲＩ）法、機能的ＭＲＩ法、Ｘ線法および／または任意の他の画像診断法によって画像診断を行ってもよい。３Ｄモデルを生成するために、計画ソフトウェアは領域分割、表面レンダリングおよび／または体積レンダリングを用いる。次いで、計画ソフトウェアにより、３Ｄモデルを元の画像データを見直すために一般に使用される軸方向表示、冠状方向表示および矢状方向表示を含む多くの異なる表示にスライスしたり操作したりすることができる。これらの異なる表示によりユーザは画像データを全て見直し、画像内の潜在的標的を特定することができる。

標的を特定したら、当該ソフトウェアは経路計画モジュールを開始する。経路計画モジュールは標的へのアクセスを達成するための経路計画を作成し、その経路計画は標的の位置を正確に示し、かつＥＭＮシステム１００、特にＥＷＣ２３０およびＬＧ２２０と共にカテーテルガイドアセンブリ１１０を用いて標的に到達することができるように標的の座標を特定する。経路計画モジュールは、臨床医を一連の工程を通して案内して、エクスポートのため、および患者１５０の体内の標的へのナビゲーション中に後で使用するために経路計画を作成する。臨床医という用語は、医師、外科医、看護師、医療助手または医療処置の計画、実行、監視および／または監督に関わる経路計画モジュールのあらゆるユーザを含んでもよい。

これらのプロセスおよび経路計画モジュールの詳細は、２０１４年８月１１日に出願された「治療手順計画システムおよび方法（Treatment procedure planning system and method）」という発明の名称の本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願第６２／０３５，８６３号、および２０１３年６月２１日に出願された「経路計画システムおよび方法（Pathway planning system and method）」という発明の名称の米国特許出願第１３／８３８，８０５号に記載されており、それらの各開示内容全体が参照により本開示に組み込まれる。そのような経路計画モジュールにより、臨床医はＣＴ画像データセットの個々のスライスを見て１つ以上の標的を特定することができる。これらの標的は、例えば、肺疾患により肺機能が損なわれている組織の作用に影響を与える病変部または神経の位置であってもよい。

メモリ１２６は、臨床医に案内を行い、かつ３Ｄモデルおよび３Ｄモデルから得られた２Ｄ画像上の計画された経路の表示を行うための、ＥＭＮシステム１００とインタフェースで接続するナビゲーション／手順ソフトウェアを格納していてもよい。そのようなナビゲーションソフトウェアの例は、コヴィディエン社によって販売されているＩＬＯＧＩＣ（登録商標）ナビゲーション／手順ソフトウェアパッケージである。実際には、ＥＭ場発生装置１４５により生じたＥＭ場における患者１５０の位置を、３Ｄモデルおよび３Ｄモデルから得られた２Ｄ画像に登録しなければならない。そのような登録は手動であっても自動であってもよく、コヴィディエン社によって２０１４年７月２日に出願された「肺の中をナビゲートするためのシステムおよび方法（System and method for navigating within the lung）」という発明の名称の本開示と同時に出願され、かつ本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願第６２／０２０，２４０号に詳細に記載されている。

図１に示すように、ＥＭボード１４０は、患者が横たわる平らな表面を提供するように構成されており、ＥＭ場発生装置１４５を備える。患者１５０がＥＭボード１４０に横たわると、ＥＭ場発生装置１４５は、患者１５０の一部を取り囲むのに十分なＥＭ場を発生する。ＬＧ２２０の端部にあるＥＭセンサ２６５を使用して、ＥＭ場発生装置１４５により生じたＥＭ場におけるＥＭセンサ２６５の位置を決定する。

一実施形態では、ＥＭボード１４０は、患者１５０の胸部に位置する基準センサ１７０に動作可能に接続されるように構成されていてもよい。基準センサ１７０は患者１５０が息を吸い込む間は胸部に従って上に移動し、患者１５０が息を吐いている間は胸部に従って下に移動する。患者１５０の呼吸パターンを認識することができるように、ＥＭ場における患者１５０の胸部の動きは基準センサ１７０によって取得されて、追跡装置１６０に送信される。追跡装置１６０はＥＭセンサ２６５の出力も受信し、両方の出力を組み合わせ、ＥＭセンサ２６５の位置特定のために呼吸パターンを補正する。このように、ＥＭセンサ２６５の補正された位置を肺の３Ｄモデルと同期させることができるように、ＥＭセンサ２６５によって特定された位置を補正してもよい。患者１５０を３Ｄモデルに登録すると、ＥＷＣ２３０および特にＬＧ２２０の位置をＥＭ場発生機１４５により生じたＥＭ場内で追跡することができ、ＬＧ２２０の位置をナビゲーション／手順ソフトウェアの３Ｄモデルまたは２Ｄ画像内に示すことができる。

図２Ａは、図１のカテーテルガイドアセンブリ１１０の一実施形態を示す。カテーテルガイドアセンブリ１１０は制御ハンドル２１０を備える。制御ハンドル２１０は、伸長式作業チャネル（ＥＷＣ）２３０またはＥＷＣ２３０に挿入される位置特定ガイドカテーテル（ＬＧ）２２０を選択的かつ機械的に操縦、回転および前進させるためのアクチュエータおよびセレクター機序を有し、これはＬＧ２２０の遠位先端２６０が制御ハンドル２１０の移動に従った方向を向くことを意味している。固定機序２２５はＥＷＣ２３０およびＬＧ２２０を互いに固定する。本開示で使用可能なカテーテルガイドアセンブリは、スーパーディメンション（ｓｕｐｅｒＤｉｍｅｎｓｉｏｎ）（登録商標）手順キットおよびＥＤＧＥ（商標）手順キットという名称でコヴィディエン社によって現在市販および販売されているものであってもよい。カテーテルガイドアセンブリのより詳細な説明は、Ｌａｄｔｋｏｗらにより２０１３年３月１５日に出願された共同所有の米国特許出願第１３／８３６，２０３号および米国特許第７，２３３，８２０号にあり、その開示内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。

図２Ｂは、図２ＡのＥＷＣ２３０の遠位端２５０の拡大図である。光源２５５はＥＷＣ２３０の遠位端２５０に位置している。ＥＭセンサ２６５は、ＥＷＣ２３０の遠位端２５０を超えて延在している状態で示されているＬＧ２２０の遠位先端２６０に位置している。上に簡単に説明したように、ＥＭセンサ２６５はＥＭ場発生装置１４５により生じたＥＭ場を感知する。感知されたＥＭ場を使用してＥＭ場の座標系に従い、ＥＭセンサ２６５の位置を特定する。追跡装置１６０によってＥＭセンサ２６５の位置が決定されると、計算装置１２０はＥＭセンサ２６５の位置を肺の３Ｄモデルと比較し、ＥＭセンサ２６５の位置を３Ｄモデルの座標系の中に登録する。

例えば、ＥＭセンサ２６５が気管への入口の近くにある場合、ＥＭセンサ２６５はＥＭ場を感知し、次いで、ＥＭセンサ２６５の位置がナビゲーション／手順ソフトウェアの３Ｄモデルおよび２Ｄ画像の対応する位置に示されるように、ＥＭセンサ２６５の位置は３Ｄモデルの気管部分と比較される。次いで、ＥＭセンサ２６５を気管を通して気管支樹が分岐している位置までさらに挿入すると、ＥＭセンサ２６５が気管の入口から分岐位置まで移動した距離は、ナビゲーション／手順ソフトウェアの３Ｄモデルおよび２Ｄ画像内の対応する距離に一致するように縮尺される。具体的には、ＥＭセンサ２６５が気管に沿って移動すると、その距離がＥＭ場の座標系に従って測定される。ＥＭ場の座標系は３Ｄモデルの座標系と異なるため、ＥＭ場の座標系を３Ｄモデルの座標系に一致させるための縮尺係数が存在する。従って、縮尺係数をＥＭセンサ２６５が移動した距離に掛けて、ＥＭ場の座標系を３Ｄモデルの座標系と同期させる。このように、ＥＭ場の座標系をナビゲーション／手順ソフトウェアの３Ｄモデルおよび２Ｄ画像と同期させてもよい。あるいは、他の好適な方法を用いてＥＭ場の座標系を３Ｄモデルの座標系と同期させてもよい。

上述のように、３Ｄモデルでは、カテーテルガイドアセンブリ１１０のＥＷＣ２３０を標的に案内するのに十分な解像度を得ることができないが、これは３Ｄモデルが不鮮明になったりＥＷＣ２３０が特定の地点に接近すると管腔網を認識しなくなったりすることを意味する。例えば、ＣＴスキャン装置によって１ｍｍの厚さおよび１ｃｍの間隔でＣＴスキャン画像が撮影された場合、対応する３Ｄモデルおよび／または経路計画は、１ｃｍ未満の大きさの標的の全体像または直径が１ｃｍ未満の管腔網の部分を示すことができない。従って、ＣＴスキャン画像が十分に詳細に示すことができない特定の大きさに満たない大きさの標的および／または終末気管支分岐部を発見および／または特定するために別の画像診断法が必要である。この目的のために、メモリ１２６は、以下に詳細に説明するように、カテーテルガイドアセンブリ１１０に関連する画像診断法によって取得された画像データを処理および変換することができる別のプログラムも格納する。この画像データをそのような標的および終末気管支分岐部を特定するのに十分な解像度を有する可視画像に変換してもよく、あるいは、より高い解像度を得、かつＣＴスキャンで欠けていたデータを埋める目的で、それらを組み込んで使用してＣＴスキャンからのデータを更新してもよい。

そのような画像診断法の１つが図２Ｂに示されており、ここでは光源２５５および光受信機２５７はＥＷＣ２３０の遠位端の近くに示されている。当業者であれば、光源２５５および光受信機２５７もＬＧ２２０上に形成することができ、あるいは本開示の範囲から逸脱することなく、２つ以上の各光源および光受信機を用いてもよいことが分かるであろう。光源２５５は気道に対して可視光を発し、光受信機２５７は気道の組織から反射および／または散乱された可視光を受信する。一般に、可視光は、４００ナノメートル（ｎｍ）〜７００ｎｍの範囲の電磁波を含む。

光源２５５は、その近位端で発光ダイオード（ＬＥＤ）、白熱電球、蛍光電球または可視光を発生するあらゆる好適な光源に接続する光ファイバーの遠位端（図示せず）であってもよい。同様に、光受信機２６７は、計算装置１２０上に存在する画像診断ハードウェアおよびソフトウェアに接続する光ファイバーの遠位端であってもよい。画像診断ハードウェアは、光電池、フォトレジスタ、フォトダイオード、フォトトランジスタ、カラー電荷結合素子、共焦点ミニプローブ、または４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲の波長を有する光を検出するのに適したあらゆる装置を備えていてもよい。これらの光ファイバーはＥＷＣ２３０内に位置していても、ＥＷＣ２３０の外側に取り付けられていても、ＥＷＣ２３０の内腔に配置されていてもよい。

異なる種類の肺組織は、特定の周波数で異なるパターンの可視光の吸収、散乱および反射を有する。これらのパターンを予測アルゴリズムを用いて分光分析で確定的に使用して、組織の種類を特定してもよい。また、これらのパターンを使用して組織の密度、組織の病状および治療の十分性を確認し、かつ光受信機２６７が治療される標的の位置にあるか否かを判定してもよい。白色光は光の全ての可視領域を含むため、分光分析のために白色光を使用してもよい。一態様では、光画像診断法は光干渉断層撮影法であってもよい。実施形態では、光源２６５および光受信機２６７をＥＷＣ２３０の周囲に形成してもよく、それらにより気管支樹の気道の放射状図が生成され、かつ気道の光学マップが生成される。

図５Ａは気管支粘膜の反射分光測定結果５００を示す。垂直軸は単位を含まない０〜１．５の範囲の正規化された反射率を表し、水平軸は４００ｎｍ〜９００ｎｍの範囲の波長を表す。反射スペクトル信号グラフ５１０には６００ｎｍ近くに窪み５２０があるが、それは血中のヘモグロビンがその周波数で光を吸収するからである。反射スペクトル信号グラフ５１０は、正常な気管支粘膜の反射パターンまたは吸収パターンを示してもよい。

図５Ｂは、正常な気管支粘膜および悪性の気管支粘膜のための別の反射スペクトル信号グラフ５５０の例を示す。図５Ａに記載するように、垂直軸は単位を含まない反射パターンを表し、水平軸は３００ｎｍ〜１，０００ｎｍの範囲の波長を表す。反射スペクトル信号グラフ５６０は正常な粘膜の反射パターンを示し、反射スペクトル信号グラフ５７０は悪性の粘膜の反射パターンを示す。図５Ｂに見られるように、悪性の粘膜は６００ｎｍ近くに正常な粘膜よりも急勾配の窪み５８０を有する。これは、悪性の粘膜がより多くの血液体積を有するために、その周波数でより多くの光を吸収し、かつより少ない光を反射するより多くのヘモグロビンが病変部に存在していることを証明している。

白色光が光源２５５から発せられると、正常な粘膜および悪性の粘膜は血液含有量に基づき異なるパターンの反射スペクトルを有する。しかし、これらのパターンの反射スペクトルはヒトの目では容易に識別することができない。従って、光受信機２５７が反射光を感知すると、計算装置１２０は反射光に対して分光分析を行い、組織の種類もしくは密度を特定し、かつ／またはその組織が悪性であるか否かを判定する。計算装置１２０は、３Ｄモデルまたはそこから得られた２Ｄ画像を分光分析データで増補してもよい。

本開示の一態様では、蛍光を使用して、可視光を用いる分光法により標的を特定してもよい。ＣＴまたはＭＲＩスキャンにより標的を特定したら、蛍光または自家蛍光染料のいずれか一方を用いてその標的を染色してもよい。蛍光染料の場合、光源２５５が蛍光染色された病変部に対して光を発すると、蛍光染料は、光受信機２５７で受信することができ、かつ他の染色されていない肺組織の応答とは異なるように検出することができる特定の周波数応答を放出する。同様に、光源２５５を必要とすることはないが、自家蛍光染料は特定の周波数で絶えず信号を発しており、これらの信号は光受信機２５７で受信および検出することができる。どちらの場合も、応答を処理して計算装置１２０の表示装置に表示することができるため、分光分析を必要とすることなく標的を可視化することができる。

実施形態では、治療を行って気管支樹の異常組織を治療する場合、治療に沿って蛍光色を変化させてもよい。言い換えると、治療が完了すると、蛍光色は消えるか所定の色に変化してもよい。従って、臨床医は標的の蛍光色を調べることにより、標的の治療が完了したか否か、あるいは別の治療を行うべきか否かを判定してもよい。一般に、治療を行った場合、別の組のＣＴまたはＭＲＩスキャンを行って治療のレベルを確認する必要がある。しかし、光検出ハードウェアおよびソフトウェアと組み合わせた光受信機２５７は異常組織の蛍光色を確認することができるため、別のＣＴスキャンを行わずにその場で治療のレベルを確認してもよい。

図２Ｂに示すように、光源２５５および光受信機２５７はある距離Ｄ_ＯＦＦだけＥＭセンサ２６５から離れている。この距離Ｄ_ＯＦＦは、臨床医がナビゲーション／手順ソフトウェアにコード化するか測定および設定してもよく、あるいは光源２５５およびＥＭセンサ２６５が感知してもよい。計算装置１２０は距離Ｄ_ＯＦＦを使用して、可視光データ画像の３Ｄモデルまたはそこから得られた２Ｄ画像への組み込みを調整する。例えば、ＥＭセンサ２６５がＬＧ２２０の遠位先端２６０に位置し、光受信機２５７がＥＷＣ２３０の遠位端２５０またはその周囲に位置し、かつそれらが互いから１ｃｍの距離だけ離れている場合、可視光データは、ＥＭ場の座標系において１ｃｍに相当する３Ｄモデルの座標系における距離だけ位置をずらして３Ｄモデルまたはそこから得られた２Ｄ画像の中に統合される。

経路計画に従ったカテーテルガイドアセンブリ１１０の操作によりＥＷＣ２３０およびＬＧ２２０が標的に到達すると、ＥＭセンサ２６５は標的におけるその位置を確認し、臨床医は受信機２５７によって生成された可視画像を見て標的におけるその位置を目で確認してもよい。ＬＧカテーテル２２０をカテーテルガイドアセンブリ１１０から取り出してもよく、生検具をＥＷＣ２３０の中に標的まで挿入して疾患の確認のために標的試料を採取してもよい。固定具を用いてＥＷＣ２３０を標的に固定してもよい。さらに、焼灼カテーテルなどの治療具をＥＷＣ２３０を通して標的の中に挿入してもよい。光源２５５および光受信機２５７を使用して、治療具を取り囲んでいる組織から反射および／または散乱され、かつ光受信機２５７によって受信された光データを目で見ることにより、あるいは標的の分光画像を正常組織または罹患組織の画像と臨床的に比較することにより、治療具が標的の位置にあることを確認してもよい。

呼吸困難のいくつかの原因は、気道内の粘液および／または異物に関連している。光受信機２５７によって感知された可視光データは、気道内の粘液および異物を示してもよい。従って、経路計画に従い標的まで移動している間にこれらが発見された場合、吸引具などの治療具を使用して肺の気道内の粘液または異物を除去する。

実施形態では、治療前工程において、標的の位置をマークするために１つ以上のマーカーをＥＷＣ２３０の中に配置することができる。このマーカーは、本開示のＥＭナビゲーション機能が有効になり得ない場合、特にＬＧ２２０およびＥＭセンサ２６５の取り出し後に、所望の位置へのナビゲーションおよびＥＷＣ２３０の配置の確認を支援することができる。このマーカーにより、臨床医は標的の治療後に標的を再診し、かつさらなる試料を採取することができるようになる。このマーカーは、基準マーカー、蛍光染料またはＦＬＵＯＲＯＧＯＬＤ（登録商標）であってもよい。蛍光染料マーカーの場合、上記のとおり光受信機２５７で受信された光データを使用して治療の十分性を判定したり、標的の正確な位置に関するより高い鮮明性を得たりしてもよい。当業者は、本開示の範囲から逸脱することなく、標的の位置をマークするために他のマーカーを用いてもよい。

図３は、肺と共に患者の気管支樹および気管の３Ｄモデル３００を示す。３Ｄモデル３００は、図３に示すように臨床医が特定の臓器または対象の臓器の部分を選択的に見ることができるように、臓器の大部分の情報を含んでいてもよい。この場合、これらの選択された臓器は、右葉３１０、左葉３２０、気管３３０および気管支樹３４０を含む肺である。右葉３１０は３つの下位の葉、すなわち上葉３１２、中葉３１４および下葉３１６を有し、左葉３２０は２つの下位の葉、すなわち上葉３２２および下葉３２４を有する。

気管３３０は、咽頭および喉頭を肺３１０および３２０に繋げる管である。気管３３０の下端では左および右主気管支３４２に分かれる。また、主気管支３４２の下端では葉気管支３４４に分かれる。主気管支３４２の外周は葉気管支３４４の外周よりも大きい。同じように、葉気管支３４４の下端では区域気管支３４６に分かれ、区域気管支３４６の下端では終末細気管支３４８に分かれる。主気管支３４２、葉気管支３４４および区域気管支３４６は軟骨板によって支えられている。しかし、区域気管支３４６の大きさが段々と小さくなると軟骨板は存在しなくなり、外壁は平滑筋で占められる。終末細気管支３４８の外壁も平滑筋で占められている。

罹患細胞または癌性細胞あるいは簡単に言うと標的は、あらゆる気管支樹、主気管支３４２、葉気管支３４４、区域気管支３４６および終末細気管支３４８上に存在し得る。標的がどこに位置していても、標的が小さすぎてＣＴ画像診断法により検出できない場合でさえ、光源２５５および光受信機２５７を備えたＥＷＣ２３０が別の標的に向かって肺の管腔網を通ってナビゲートしている間に、本明細書に記載されている光インタロゲーション方法によって標的を検出することができる。光データにより、患者の体内の標的の位置を検出および特定する際により高い特異性およびより高い正確性が得られる。少なくとも１つの実施形態によれば、光源２５５および光受信機２５７はＥＷＣ２３０を取り囲み、それらを用いて、上記経路計画および光データに従い、かつ経路に沿って肺の画像データをさらに精細化する。この光データをＣＴスキャン画像および／または３Ｄモデル３００に登録して、標的の検出、位置および大きさに関してより高い鮮明性を得てもよい。また、例えばこの光データを診断的に使用して、臨床医が全てのそれらしい標的が特定されていること、あるいは治療後に完全に治療されていることを確認するのを支援してもよい。

さらに、光受信機２５７が光画像データを取得すると、そのデータは無線または有線接続を介して計算装置１２０に転送される。光技術によって取得された画像データはまだ臨床医によって容易に見ることできる状態ではない。計算装置１２０は光画像データを、臨床医が組織の種類を特定したり、病状を診断したり、治療のレベルを決定したりすることができる画像に処理および変換する。

図４Ａは、３Ｄモデルの気管支樹の平面図すなわち図３の気管支樹などの肺のスライス画像と標的までの経路計画とを示す。経路計画は、標的が図３の終末細気管支の下側左端の先端に位置している場合に肺の管腔網を通って標的に到着する方法を示す。

図４Ｂは、図４Ａの断面線Ｂ−Ｂに沿って切断された終末細気管支の拡大横断面図である。終末細気管支は平滑筋４０５によって囲まれている。神経４１０および静脈４１５は平滑筋４０５の外壁に位置している。符号４１２は、気道内の腫れた平滑筋、粘液または異物を表す。光画像診断法では上記のように、終末細気管支に向かう気道の内部情報までも得られるため、異物、粘液または腫れた平滑筋を目で見ることができたり平滑筋４０５上の細い神経４１０および静脈４１５さえも検出および特定したりすることができる。

図４Ｃは、経路計画に従いカテーテルガイドアセンブリが患者の天然の開口部（例えば口）から標的まで肺の中に挿入された状態の気管支鏡４２０を示す。気管支鏡４２０が肺の特定の位置に到達すると、気管支鏡４２０はサイズ制限により、動けなくなって気管支樹内をさらに進むことができなくなる。そこで、上記のようにカテーテルガイドアセンブリのＥＷＣ４３０を使用して、経路計画に従い標的４５０まで管腔網をナビゲートしてもよい。ＥＷＣ４３０は標的４５０に到達するのに十分な程に小さくて細い。図４Ｄは、図４Ｃの丸で囲まれた領域の拡大詳細図を示し、ここでは、位置特定可能ガイド（ＬＧ）はＥＷＣ４３０の遠位先端から突き出ていてもよく、肺の終末細気管支に位置する標的４５０まで管腔網をナビゲートする。

図６Ａは、可視光技術を用いて肺組織を可視化する方法６００のフローチャートである。方法６００は、肺の３Ｄモデルおよび標的までの経路計画を図１の計算装置１２０などのコンピュータに格納されたナビゲーション／手順ソフトウェアにインポートする工程６０５で開始する。

工程６１０では、図１に示すように、ＥＭボード１４０のＥＭ場発生装置１４５によりＥＭ場を発生させる。工程６１５では、ＥＭセンサ２６５、光源２５５および光受信機２５７を天然の開口部または切開部から肺の中に挿入する。一態様では、ＥＭセンサ２６５および光源２５５および光受信機２５７はある距離だけ離れてＥＷＣ２３０上に位置していてもよく、あるいは異なる場所に位置していてもよい。例えば、ＥＭセンサ２６５はＬＧ２２０の遠位先端２６０またはその周囲に位置していてもよく、光源２５５および光受信機２５７はＥＷＣ２３０の遠位端２５０またはその周囲に位置していてもよく、あるいはそれらは逆であってもよい。

工程６２０では、ＥＭセンサ２６５はＥＭ場を感知し、感知された結果は計算装置１２０に送信される。感知された結果を使用してＥＭ場の座標系におけるＥＭセンサ２６５の位置を計算する。位置を計算したら、計算装置１２０はＥＭセンサ２６５の位置を、３Ｄモデルまたはそこから得られた２Ｄ画像および経路計画と比較する。一態様では、計算装置１２０に送信する前に、ＥＭセンサ２６５の位置を、追跡装置１６０および基準センサ１７０により検出することができる患者の呼吸パターンに従って補正してもよい。従って、患者が息を吸ったり吐いたりする間にＥＭセンサ２６５の位置が３Ｄモデルの座標系において異なることはない。

工程６２５では、ＥＭセンサ２６５の位置を３Ｄモデルおよびそこから得られた２Ｄ画像と同期させる。この位置は３Ｄモデルの開始位置すなわち３Ｄモデルの気管の入口であってもよい。この位置を同期させたとしても、ＥＭセンサ２６５の実際の移動はここではまだ３Ｄモデルに同期されていない。

ＥＭセンサ２６５は、ある距離だけ（例えば、気管の入口から気管の底にある分岐点まで）移動する。ＥＭセンサ２６５がＥＭ場の感知を開始した後、この距離をＥＭ場の座標系において測定してもよい。工程６３０では、ＥＭ場の座標系によるＥＭセンサ２６５の移動距離を、縮尺された距離が３Ｄモデルの座標系に一致するように縮尺してもよい。この工程の後に、ＥＭセンサ２６５の位置および移動を３Ｄモデルに実質的にマッピングする。これは３Ｄモデルおよびそこから得られた２Ｄ画像への患者の同期すなわち登録である。

工程６３５では、ＥＭセンサ２６５、ＬＧ２２０およびＥＷＣ２３０は経路計画に従って標的まで肺の管腔網をナビゲートする。工程６４０では、ＥＭセンサ２６５が標的に到達したか否かを判定する。ＥＭセンサ２６５が標的に到達していないと判定された場合、経路計画に従い標的に到達するまでナビゲーション工程６３５を継続する。

実施形態では、工程６４０において標的に到達していると判定された場合、工程６４５を行い、本明細書に記載されている光技術で標的をインタロゲートしてその位置を確認してもよい。さらに、治療後にインタロゲーションを用いて治療の十分性を確保してもよい。以下の図６Ｃでは工程６４５をさらに詳細に説明する。

図６Ｂは、標的へのナビゲーションの詳細な工程すなわち図６Ａの方法６００の工程６３５を示す。工程６５０では、ＥＷＣ２３０の遠位端が経路計画に従って標的までナビゲートする間に、可視光を光源２５５から発して光受信機２５７で受信する。工程６５５では、光受信機２５７は肺の気道から反射された可視光を受信し、それを計算装置１２０に送信し、次いで計算装置１２０は工程６６０で予測アルゴリズムを用いて反射された可視光に対して分光分析を行う。反射光は振幅および送信から受信までの遅延時間などの情報を有する。計算装置１２０はその情報を処理して肺組織の密度または種類を決定し、かつ／またはＣＴスキャン画像内に新しい標的（すなわち治療される罹患細胞または癌性細胞、気道内の粘液または異物）が発見されていないか否かを判定する。

工程６６５では、標的までの経路計画に沿って新しい標的が存在するか否かを判定する。新しい標的が存在すると判定された場合、工程６７０では新しい標的を特定して、後での治療のために３Ｄモデルに登録する。工程６７５では、標的までの経路計画の一部である新しい標的までの経路も新しい標的までの経路計画として保存する。次いで、方法６３５は工程６６５に戻って別の新しい標的が存在するか否かを確認する。

工程６６５において新しい標的が存在しないと判定された場合、計算装置１２０は、処理された反射光に基づき画像を生成してもよい。可視光の波長の大部分は肺組織の気道の内面から反射されるため、生成された画像は気管支樹の内部を示す。生成された画像は、気管支樹の内部に存在する罹患細胞、癌性細胞、粘液または異物も示す。一態様では、治療装置が治療目的で標的に貫通した場合、生成された画像は治療装置が標的の位置にあるか否かを示すことができる。

工程６８５では、ＥＭセンサ２６５の位置ならびにＥＭセンサ２６５と光源２５５および光受信機２５７との離間距離Ｄ_ＯＦＦに基づき、生成された画像を３Ｄモデルまたはそこから得られた２Ｄ画像に統合する。実施形態では、ＣＴスキャン画像のより低い解像度部分をより高い解像度画像（すなわち生成された可視画像）で置き換えることができるように、生成された画像をＣＴスキャン画像に上書きしてもよく、光画像データを選択的に融合して複合画像データセットを作成してもよく、あるいはこれらのデータをＣＴ画像データに組み込んでもよい。工程６９０では、計算装置は、３Ｄモデルを含む生成された画像すなわち簡単に言うと統合された３Ｄモデルを表示する。図６Ａの方法６００に図示するように、これらのナビゲーション工程６５０〜６９０を標的に到達するまで繰り返す。

一実施形態では、本明細書に記載されている光技術を用いる可視化すなわちインタロゲーションを使用して治療の十分性を判定してもよい。一般に、標的に対して１回の治療を行った場合、標的の大きさ、密度および水分を含む標的の属性は変化する。従って、治療が完了したか否かを確認するために、標的の属性を治療前に取得した同様の測定値と確認および比較しなければならない。一実施形態では、十分な治療後に色を変えるか消える蛍光染料の使用と組み合わせた光インタロゲーションを使用して治療のレベルを決定してもよい。図６Ｃは、治療の十分性を確認する方法のフローチャートである。工程７０５では、ＬＧ２２０およびＥＭセンサ２６５の取り出し後に、焼灼カテーテルなどの治療装置をＥＷＣ２３０に挿入する。工程７１０では、上記のように組織をインタロゲートし、治療装置が標的の位置にあるか否かを判定する。

治療装置が標的の位置にないと判定された場合、工程７１５では治療装置を多少挿入または後退させてその位置を調整する。次いで、工程７１０では治療装置の位置を再び確認する。工程７１０において治療装置が標的の位置にあると判定された場合、治療装置で標的を治療する。

別の実施形態では、図６Ｃの工程７０５〜７１５と同様の工程を生検に適用してもよい。生検具を挿入して標的の試料を採取したら、光源２５５および光受信機２５７を使用して生検具が正しい標的の位置にあるか否かを確認する。生検具が正しい場所にあると判定された場合、生検具で試料を採取する。生検具が標的の位置にないと判定された場合、生検具を調整して標的に正確に到達させてもよい。

工程７２０では、治療装置で標的を治療する。次いで治療への適用後に、光源２５５は可視光を発して標的をインタロゲートし、光受信機２５７は反射された可視光を受信して、工程７２５で標的の属性（例えば、大きさ、色など）を決定し、工程７３０でそれらの属性を閾値と比較する。ここで閾値は、疾患の種類に基づいて予め定められていてもよく、疾患が完全に治療されていることを示してもよい。

標的の色が所定の色と等しくなく、かつ標的の密度が所定の密度よりも大きいと判定された場合、計算装置１２０は工程７３５で、治療が不完全であることを表示画面にそのような通知を表示して臨床医に知らせる。所定の密度は、正常組織の密度に基づき予め定められていてもよい。次いで、方法６４５は、別の治療のために工程７２０に戻る。これらの工程７２０〜７３５を治療が完了するまで繰り返す。

工程７３０において、蛍光染料を用いた場合に治療された標的の色が所望の色の変化に達していないと判定されたか、あるいは標的の密度が所定の密度以下であると判定された場合、計算装置１２０は工程７４０で、治療が完了したことを表示して臨床医に治療の完了を知らせ、治療の十分性を確認する方法６４５は終了する。

実施形態では、工程７３０により気道が十分に広くなっているか否かを判定してもよい。一般に喘息は狭い気道によって引き起こされる。気道は狭くなったり、詰まったり、粘液、異物もしくは腫れた平滑組織によって制限されたりする。粘液または異物を取り除くか腫れた平滑組織を緩和させる治療により気道を広げてもよい。本実施形態では、気道の大きさを治療前の気道の大きさと比較する。他の確認工程を同様に適用してもよい。

別の実施形態では、監視装置１３０および／または計算装置１２０は、臨床医に状況を知らせるカラーコードを表示装置に表示してもよい。その状況はカテーテルガイドアセンブリ１１０のＥＷＣ２３０の位置に基づいていてもよい。その状況は、カテーテルガイドアセンブリ１１０のＥＷＣ２３０が標的内でない位置、標的の位置、または健康な組織に隣接する位置にあるか否か、および標的の治療が完了したか否かを示してもよい。例えば、赤色はＥＷＣ２３０が標的内でない位置にあることを示し、緑色はＥＷＣ２３０が標的の位置にあることを示し、黄色はＥＷＣ２３０が健康な組織に隣接していることを示し、かつ橙黄色は治療が完了したことを示すようにカラーコードを使用してもよい。但し、これは一例であって本開示の範囲を限定するものではない。当業者であれば理解するように、他の状況表示システムを用いてもよい。

上に詳細に説明していないが、図１に関して、ネットワークインタフェース１２８により、他の計算装置、気管支鏡１１５およびカテーテルガイドアセンブリ１１０は互いに、有線および／または無線ネットワーク接続を介して通信することができる。図１では、気管支鏡１１５およびカテーテルガイドアセンブリ１１０は、有線接続を介して計算装置１２０へ／から医用画像、医療データおよび制御データを送受信してもよい。ネットワークインタフェース１２８が他の計算装置または気管支鏡１１５およびカテーテルガイドアセンブリ１１０に無線で接続している場合、ネットワークインタフェース１２８は通信のために周波数を使用するが、これは気管支鏡１１５またはカテーテルガイドアセンブリ１１０が取得した画像を送信するために使用する周波数とは異なってもよい。

計算装置１２０のメモリ１２６は、ソリッドステート記憶装置、フラッシュメモリチップ、大容量記憶装置、テープ駆動機構、またはストレージコントローラおよび通信バスを介してプロセッサに接続されているあらゆるコンピュータ可読記憶媒体のうちの１つ以上を備えていてもよい。コンピュータ可読記憶媒体としては、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュールまたは他のデータなどの情報の格納のための任意の方法または技術に実装される非一時的な揮発性および不揮発性の取外し可能および取外し不可能な媒体が挙げられる。例えば、コンピュータ可読記憶媒体としては、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラム可能ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラム可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリもしくは他のソリッドステートメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、または他の光学記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶装置、あるいは所望の情報を格納するために使用することができ、かつ計算装置１２０がアクセスすることができるあらゆる他の媒体が挙げられる。

実施形態では、表示装置１２２は、指を摘まんだり広げたりするなどの複数の指の動作を表示装置が受信することができるような入力装置として機能してもよい。例えば、指を摘まんだ場合は、指を摘まむ前にその指が位置している表示装置１２２上の表示画像の一部は縮小されてもよく、指を広げた場合は、指を広げる前にその指が位置している表示装置１２２上の肺の画像の一部は拡大されてもよい。あるいは、複数の指で一緒に表示装置１２２を一方向にスワイプした場合は、スワイプしている方向および回転量がスワイプ動作の距離および／または速度に比例するように表示画像を同じ方向に回転させてもよい。入力装置１２９を用いてこれらの機能を実行してもよい。

データまたは設定値などの制御情報あるいはテキスト情報を入力するために入力装置１２９を使用する。入力装置１２９としては、キーボード、マウス、スキャン装置または他のデータ入力装置が挙げられる。表示画像または３Ｄモデルを拡大、縮小および一方向へ回転させるように操作するために、入力装置１２９をさらに使用してもよい。

監視装置１３０は、気管支鏡１１５および計算装置１２０に動作可能に接続されている。監視装置１３０は、監視装置１３０の設定可能な項目を設定するためのボタンおよびスイッチを備える。監視装置１３０は、監視装置１３０を入力装置および出力装置の両方として機能させることができるタッチセンサ式および／または音声作動式であってもよい。従って、ボタン、監視装置１３０の画面へのタッチまたは音声を用いて、監視装置１３０の設定可能な項目を設定、変更または調整してもよい。

気管支鏡１１５が肺の管腔網の画像を取得し、取得した画像をヒトの目で見ることができるように処理する必要がない場合、特に登録の確認で使用するために臨床医がカテーテルガイドアセンブリ１１０の位置が意図した場所にあるかを確認することができるように、監視装置１３０は取得された画像を受信して監視装置１３０上に表示してもよい。

例示および説明のために添付の図面を参照しながら実施形態について詳細に説明してきたが、当然のことながら本発明の方法および装置は限定されるものとして解釈されるべきではない。本開示の範囲から逸脱することなく、上記実施形態に対して様々な修飾をなし得ることは当業者には明らかであろう。

Claims (20)

1. 光インタロゲーション用システムであって、
   管腔網の３Ｄモデルおよび管腔網をナビゲートするための経路計画を格納するメモリと、
   電磁（ＥＭ）場を発生するように構成されたＥＭボードと、
   前記経路計画に従い標的に向かって患者の管腔網をナビゲートするように構成された伸長式作業チャネル（ＥＷＣ）と、
   前記ＥＷＣの遠位端から遠位に延在し、かつ前記ＥＭ場を感知するように構成されたＥＭセンサと、
   前記ＥＷＣまたはその周囲に位置し、かつ光を発するように構成された光源と、
   前記ＥＷＣまたはその周囲に位置し、かつ前記管腔網の気道から反射された光を感知するように構成された光受信機と、
   前記反射された光を処理するように構成された計算装置であって、前記反射された光は、前記反射された光の振幅および送信から受信までの遅延時間についての情報を有し、前記計算装置は、前記管腔網の３Ｄモデルから生成された画像内に治療すべき対象が発見されていないか否かを判定するべく前記反射された光についての情報を処理するようにさらに構成され、前記管腔網は肺組織である、計算装置と、
   前記反射された光を光データに変換し、組織の種類もしくは密度を特定し、１つ以上の血管の存在を特定し、前記光データから可視画像を生成し、前記光データを前記３Ｄモデルと統合するように構成されたプロセッサと、
   を備える、システム。
2. 前記３Ｄモデルを用いて統合された光データを表示するように構成された表示装置をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
3. 前記表示装置は、前記ＥＭセンサの位置に基づく状況を表示するようにさらに構成されている、請求項２に記載のシステム。
4. 前記状況は、前記ＥＭセンサが標的内でない位置、前記標的、または健康な組織に隣接する位置にあるか否かを示す、請求項３に記載のシステム。
5. 前記状況は、前記標的の治療が完了しているか否かを示す、請求項３に記載のシステム。
6. 生成された画像は前記管腔網の内部を示す、請求項２に記載のシステム。
7. 生成された可視画像の解像度は前記３Ｄモデルの解像度よりも高い、請求項１に記載のシステム。
8. 前記光源および前記光受信機は、前記ＥＷＣの遠位端またはその周囲に位置している、請求項１に記載のシステム。
9. 前記光データの統合位置は、前記３Ｄモデル内における前記ＥＭセンサの位置に基づいている、請求項１に記載のシステム。
10. 前記プロセッサは、前記光データに基づき治療装置が前記標的にあるか否かを判定するようにさらに構成されている、請求項１に記載のシステム。
11. 前記プロセッサは、前記光データにより前記標的の密度に基づき治療の十分性を判定するようにさらに構成されている、請求項１に記載のシステム。
12. 前記プロセッサは、蛍光染料で染色されている標的の蛍光の変化に基づき治療の十分性を判定するようにさらに構成されている、請求項１に記載のシステム。
13. 前記プロセッサは、肺組織からの光の反射パターンに基づき予測アルゴリズムを用いて分光分析を行う、請求項１に記載のシステム。
14. 前記光源および前記光受信機は、共焦点画像診断装置または光干渉断層撮影装置に一体化されている、請求項１に記載のシステム。
15. 前記プロセッサは、前記ＥＭセンサと前記光受信機との間の離間距離を判定するようにさらに構成されている、請求項１に記載のシステム。
16. 前記光データの前記３Ｄモデルとの統合は前記離間距離に基づいている、請求項１５に記載のシステム。
17. 患者の上に位置し、かつ前記患者の呼吸パターンを認識するように構成された複数の基準センサをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
18. 前記呼吸パターンに基づき患者の呼吸を補正することにより前記ＥＭセンサの位置を特定するように構成された追跡装置をさらに備える、請求項１７に記載のシステム。
19. 生成された画像は、前記３Ｄモデルとの複合画像データセットを作成するように選択的に融合される、請求項１に記載のシステム。
20. 前記光源から発せられる光の波長は、４００ナノメートルから７００ナノメートルに及ぶ、請求項１に記載のシステム。

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