【手続補正書】
【提出日】平成17年2月16日(2005.2.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  磁性先端部を有する柔軟なカテーテルを、媒体中を通して機械的に押込むステップと、
上記機械的に押込まれるカテーテルの先端部を所定の方向にガイドできる大きさと向きを有する磁界を印加するステップと、
を含む、媒体中を通るカテーテルの動きを制御する方法。
【請求項２】  さらに、カテーテルの先端部の位置を検知するステップと、上記磁界を調節して、上記カテーテルの先端部が少なくとも所定経路にほぼ沿って歩進的に前進するようにするステップと、を含む、請求項１に記載された方法。
【請求項３】  さらに、カテーテルの先端部の位置を検知するステップと、
カテーテル先端部の上記位置を表す信号を生成するステップと、
上記生成された信号に応じて、上記カテーテルの先端部の位置と上記所定経路との間の少なくとも部分的な補正ベクトルを求めるステップと、
上記求められた補正ベクトルに応じて、少なくとも部分的に上記印加磁界を調節して、上記カテーテルの先端部が少なくとも所定経路にほぼ沿って前進するようにするステップと、
を含む、請求項１に記載された方法。
【請求項４】  さらに、補正ベクトルをメモリに記憶するステップを含み、
補正ベクトルを求める上記ステップは、現在求めた補正ベクトルと以前に記憶した補正ベクトル中の少なくとも１つとに応じて、少なくとも部分的に上記調節量を求めることを含むものである、請求項３に記載された方法。
【請求項５】  磁界を印加する上記ステップは、複数個の超伝導コイルに電流を供給するステップを含むものである、請求項１に記載された方法。
【請求項６】  上記電流は、所定の電流メトリックを最小にするように選ばれるものである、請求項５に記載された方法。
【請求項７】  上記電流は、電流制限のための拘束条件のセットを最小化するように選ばれるものである、請求項５に記載された方法。
【請求項８】  上記カテーテルを機械的に押込む上記ステップは、生体組織を通してカテーテルを押込むステップを含むものである、請求項１に記載された方法。
【請求項９】  上記生体組織が人間の脳である、請求項８に記載された方法。
【請求項１０】  さらに、カテーテルの先端部の位置を検知するステップと、カテーテルを少なくともほぼ所定の経路に沿って歩進的に進めるように印加磁界を調整するステップと、を含む、請求項８に記載された方法。
【請求項１１】  さらに、カテーテルの先端部の位置を示す信号を発生するステップと、
上記カテーテルの先端部の位置と所定の経路との間の補正ベクトルを、少なくとも部分的に上記信号に応じて求めるステップと、
を含み、
上記調整するステップは、印加磁界に対する調整を、少なくとも部分的に上記求められた補正ベクトルに応じて決定することを含むものである、請求項１０に記載された方法。
【請求項１２】  さらに、補正ベクトルをメモリに記憶するステップを含み、
補正ベクトルを求める上記ステップは、少なくとも部分的に現に求められた補正ベクトルと少なくとも以前に記憶された補正ベクトルとに応じて調整を決定するステップとを含むものである、請求項１１に記載された方法。
【請求項１３】  さらに、補正ベクトルをメモリに記憶するステップを含み、
補正ベクトルを求める上記ステップは、少なくとも部分的に前のステップにおける補正ベクトルの変化レートに応じて調整を決定するステップを含むものである、請求項１１に記載された方法。
【請求項１４】  さらに、補正ベクトルをメモリに記憶するステップを含み、
補正ベクトルを求める上記ステップは、少なくとも部分的に計画上の経路に対し予測される将来の誤差に応じて調整を決定するステップを含むものである、請求項１１に記載された方法。
【請求項１５】  磁界を印加する上記ステップは、複数個の超伝導コイルに電流を供給するステップを含むものである、請求項８に記載された方法。
【請求項１６】  上記電流は、所定の電流メトリックを最小化するように選ばれるものである、請求項１５に記載された方法。
【請求項１７】  上記電流が電流制限のための拘束条件のセットを最小化するように選ばれる、請求項１５に記載された方法。
【請求項１８】  磁界内にある磁性先端部を有するカテーテルを歩進的に動かす方法であって、
（ａ）生体組織を通るカテーテルの所望の経路を選択するステップと、
（ｂ）このカテーテルの上記先端部を生体組織中に挿入するステップと、
（ｃ）上記磁性先端部の実際の位置と、この磁性先端部の実際の位置と上記所望の経路上の位置との間の差を表す関連する補正ベクトルと、を求めるステップと、
（ｄ）上記補正ベクトルをメモリに記憶するステップと、
（ｅ）少なくとも上記所望の経路にほぼ沿った上記磁性先端部の動きが得られるように、少なくとも１つの記憶された補正ベクトルに基づいて調整された磁界を印加するステップと、
を含み、
実際の位置と補正ベクトルとを求める上記ステップは、磁性先端部のその時の実際の位置に最も近い上記所望の経路上の点ｐ1を求め、かつ上記磁性先端部のその時の実際の位置から上記点ｐ1に至る距離と補正量とを表すベクトルＶcorrectionを求めることを含み、
磁界を印加する上記ステップは、上記所望の経路に沿ってｐ1から所定の距離にある点ｐ2を選択し、ｐ1からｐ2方向を向いたベクトルＶpathを計算し、次の式で表されるベクトルＶstepの関数に従って、磁性先端部を動かすように上記磁界を変化させることを含むものである、方法。
【数１】
2001514040.tif 000001
ここで、Ｖstepは、点ｐ2における計画上の経路の局部曲線の内側を指すラグ補正ベクトルであり、ｇは利得係数である。
【請求項１９】  磁界内にある磁性先端部を有するカテーテルを歩進的に動かす方法であって、
（ａ）生体組織を通るカテーテルの所望の経路を選択するステップと、
（ｂ）このカテーテルの上記先端部を生体組織中に挿入するステップと、
（ｃ）上記磁性先端部の実際の位置と、この磁性先端部の実際の位置と上記所望の経路上の位置との間の差を表す関連する補正ベクトルと、を求めるステップと、
（ｄ）上記補正ベクトルをメモリに記憶するステップと、
（ｅ）少なくとも上記所望の経路にほぼ沿った上記磁性先端部の動きが得られるように、少なくとも１つの記憶された補正ベクトルに基づいて調整された磁界を印加するステップと、
を含み、
上記磁界を印加するステップが複数回行われ、その各回ごとに上記磁性先端部がその時の現在位置から他の位置へ移動することになり、また、その印加するステップのうちの少なくとも何回かは上記磁性先端部のその時の現在位置の前の位置について求められた補正ベクトルに基づいてなされるものであり、さらに、補正ベクトルを記憶する上記ステップは、上記磁性先端部のその時の現在位置の前の位置についてそれぞれ求められた少なくとも２つの連続して求められた補正ベクトルをメモリに保持することを含み、また、上記印加される磁界は少なくとも２つの上記連続して求められた補正ベクトルの関数に依存するものである、方法。
【請求項２０】  （ａ）補正ベクトルを求める上記ステップは、各補正ベクトルについて、
磁性先端部のその時の現在位置に最も近い所望の経路上の１点ｐ1を求め、かつその時の磁性先端部の現在位置から上記点ｐ1への距離と方向を表す補正ベクトルＶcorrectionを求めることを含み、
（ｂ）磁界を印加する上記ステップは、さらに、
上記所望の経路に沿って上記ｐ1から所定距離隔たった点ｐ2を選択し、
ｐ1からｐ2に至る距離と方向を表すベクトルＶpathを計算し、
次の式による、ベクトルＶstepの関数に従って、上記磁性先端部を動かすように磁界を変化させることを含むものである、
請求項１９に記載された方法。
【数２】
2001514040.tif 000002
ここで、Ｖlag  は計画上の経路の点ｐ1における局部曲線の内側を指すラグ補正ベクトル、ｇは次式の通り、
【数３】
2001514040.tif 000003
ここで、ｋp、ｋi、およびｋdは所定の定数、
Ｖc(n)、Ｖc(n-1)、およびＶc(n-2)は、それぞれ、その時の磁性先端部の現在位置について求められた補正ベクトル、直前の磁界印加の前の磁性先端部の位置について求められた補正ベクトル、および直前から２番目の磁界印加の前の磁性先端部位置について求められた補正ベクトルである。
【請求項２１】  磁界内にある磁性先端部を有するカテーテルを歩進的に動かす方法であって、
（ａ）生体組織を通るカテーテルの所望の経路を選択するステップと、
（ｂ）このカテーテルの上記先端部を生体組織中に挿入するステップと、
（ｃ）上記磁性先端部の実際の位置と、この磁性先端部の実際の位置と上記所望の経路上の位置との間の差を表す関連する補正ベクトルと、を求めるステップと、
（ｄ）上記補正ベクトルをメモリに記憶するステップと、
（ｅ）少なくとも上記所望の経路にほぼ沿った上記磁性先端部の動きが得られるように、少なくとも１つの記憶された補正ベクトルに基づいて調整された磁界を印加するステップと、
（ｆ）上記磁性先端部の動きについて最小曲率半径を選択するステップと、
を含み、
磁界を印加する上記ステップは、上記選択された最小曲率半径よりも小さくない曲率を有する軌道を上記磁性先端部がたどるように、上記磁界を拘束することを含むものである、方法。
【請求項２２】  磁界内にある磁性先端部を有するカテーテルを歩進的に動かす方法であって、
（ａ）生体組織を通るカテーテルの所望の経路を選択するステップと、
（ｂ）このカテーテルの上記先端部を生体組織中に挿入するステップと、
（ｃ）上記磁性先端部の実際の位置と、この磁性先端部の実際の位置と上記所望の経路上の位置との間の差を表す関連する補正ベクトルと、を求めるステップと、
（ｄ）上記補正ベクトルをメモリに記憶するステップと、
（ｅ）少なくともほぼ上記所望の経路に沿った上記磁性先端部の動きが得られるように、少なくとも１つの記憶された補正ベクトルに基づいて調整された磁界を印加するステップと、
を含み、
所望の経路を選択する上記ステップは、
理想的な経路を選択し、
助変数立方多項式によって上記理想的な経路を近似して、この近似された経路が所望の経路になるようにし、
上記助変数立方多項式の表現をメモリ中に記憶すること、を含むものである、
方法。
【請求項２３】  さらに、磁性先端部の動きについて最小曲率半径を選択することを含み、
磁界を印加する上記ステップは、或る所定の最小曲率半径よりも小さくない曲率を有する軌道を、磁性先端部がたどるように、上記磁界を拘束することを含むものである、請求項２２に記載された方法。
【請求項２４】  磁界内にある磁性先端部を有するカテーテルを歩進的に動かす方法であって、
（ａ）生体組織を通るカテーテルの所望の経路を選択するステップと、
（ｂ）このカテーテルの上記先端部を上記生体組織中に挿入するステップと、
（ｃ）上記磁性先端部の実際の位置と、この磁性先端部の実際の位置と上記所望の経路上における位置との間の差を表す関連する補正ベクトルと、を求めるステップと、
（ｄ）上記補正ベクトルをメモリに記憶するステップと、
（ｅ）少なくともほぼ上記所望の経路に沿った上記磁性先端部の動きが得られるように、少なくとも１つの記憶された補正ベクトルに基づいて調整された磁界を印加するステップと、
を含み、
磁界を印加する上記ステップは、複数のコイルを流れる電流を制御することを含み、上記コイル中の電流は２乗平均平方根値で取り扱われており、さらにこのステップは、各印加時ごとに上記コイル電流の２乗平均平方根値を最小化することを含むものである、方法。
【請求項２５】  記磁界を印加する上記ステップは、３対のコイルの電流を調整することを含むものである、請求項２４に記載された方法。
【請求項２６】  磁性先端部を有するカテーテルを媒体を通してガイドする装置であって、
（ａ）それを通してカテーテルがガイドされる媒体を囲い得るように形成された空洞を有するヘルメットと、
（ｂ）上記空洞内に磁界を生成するための磁界発生器と、
（ｃ）上記空洞中におけるカテーテルの磁性先端部の位置を検知してその検知された位置を示す信号を発生する位置センサと、
（ｄ）上記媒体を通してカテーテルの磁性先端部を押込む推進機構と、
（ｅ）上記磁界発生器によって発生された磁界をオペレータ制御入力を介して与えられる命令入力と上記位置センサから受入れた信号とに応じて制御するように構成されている、オペレータ制御入力を有し位置センサからの信号に応動するプロセッサと、
を具える装置。
【請求項２７】  磁界発生器が６個の超伝導コイルより成る組を具えるものである、請求項２６に記載された装置。
【請求項２８】  ６個の超伝導コイルが、互いに直交する方向の磁界を発生する３組の不平衡対として構成されている、請求項２７に記載された装置。
【請求項２９】ヘルメットが人間の頭部を囲むように構成されている、請求項２８に記載された装置。
【請求項３０】  磁界発生器が複数のコイルを有する、請求項２６に記載された装置。
【請求項３１】  磁界内にある磁性先端部を有するカテーテルを歩進的に動かす方法であって、
（ａ）生体組織を通るカテーテルの所望の経路を選択するステップと、
（ｂ）上記生体組織中にカテーテルの上記先端部を挿入するステップと、
（ｃ）上記磁性先端部の実際の位置と、この磁性先端部の実際の位置と上記所望の経路上の位置との間の差を表す関連する補正ベクトルと、を求めるステップと、
（ｄ）上記補正ベクトルをメモリに記憶するステップと、
（ｅ）上記磁性先端部の動きを少なくともほぼ上記所望の経路に沿ってガイドするように、少なくとも１つの記憶された補正ベクトルに基づいて調整された磁界を印加するステップと、
（ｆ）上記カテーテルを、上記印加磁界単独によらない力で押込み、この押込みによって上記磁界によるガイド作用の下で上記カテーテルを動かすステップと、
を含む、方法。
【請求項３２】  上記所望の経路は終点を有し、また上記印加するステップと上記押込むステップとを、上記磁性先端部が上記終点にほぼ到達するまで、複数回行う、請求項３１に記載された方法。
【請求項３３】  磁性先端部の実際の位置と補正ベクトルを求める上記ステップは、上記磁性先端部のその時の実際の位置に最も近い所望の経路上の点ｐ1を求め、かつ磁性先端部のその時の実際の位置から上記点ｐ1までの距離と補正量を表すベクトルＶcorrectionを計算することを含むものである、請求項３１に記載された方法。
【請求項３４】  磁界を印加する上記ステップは、上記磁性先端部が、カテーテルによって押込まれると少なくともほぼ上記所望の経路に沿って進むように、少なくとも現在の補正ベクトル、前に記憶された補正ベクトル、ラグ補正ベクトル、および所定の長さを有する上記所望の経路に沿うベクトルの所定関数に従って磁界を印加することを有する、請求項３１に記載された方法。
【請求項３５】  磁性先端部の実際の位置と補正ベクトルを求める上記ステップは、上記磁性先端部のその時の実際の位置に最も近い上記所望の経路上の点ｐ1を求め、かつ上記磁性先端部のその時の実際の位置から上記点ｐ1までの距離と補正量を表すベクトルＶcorrectionを計算することを含むものである、請求項３４に記載された方法。
【請求項３６】  上記印加するステップと上記押込むステップは複数回行われる請求項３１に記載された方法であって、
その各回ごとに、上記磁性先端部がその時の現在位置から他の位置へと移動することになり、かつその印加するステップのうちの少なくとも何回かは上記磁性先端部の上記その時の現在位置の前の位置について求められた補正ベクトルに基づいてなされる、方法。
【請求項３７】  磁界中に置かれる磁性先端部を有するカテーテルを或る経路に沿って歩進的に動かす方法であって、最初に第１の所望の経路について、次に第２の所望の経路について、請求項３１に記載された諸ステップを行う過程を含み、かつ上記各経路について求められた補正ベクトルのみに応じて上記磁界の印加がなされる、方法。
【請求項３８】  磁界を印加する上記ステップは、複数の超伝導コイルを流れる電流を制御することを含むものである、請求項３１に記載された方法。
【請求項３９】  磁界を印加する上記ステップは、３対のコイル中の電流を調節することを含むものである、請求項３８に記載された方法。
【請求項４０】  生体組織を通る磁性インプラントの動きを制御する方法であって、
（ａ）上記インプラントに機械的に取付けられている柔軟性のある取付け具に対して、非磁気的な押込み力を加えるステップと、
（ｂ）上記インプラントが押込まれるにつれて、生体組織中で所定方向に磁気的にこのインプラントの方向制御を行うステップと、
を含む、方法。
【請求項４１】  上記磁性インプラントが、磁性先端部を具えた内視鏡より成り、さらにこの内視鏡の磁性先端部を生体組織中に挿入するステップと有する、請求項４０に記載された方法。
【請求項４２】  上記インプラントが外科用器具であり、また方向制御を行う上記ステップは上記外科用器具を血管の内側に沿って移動させることを含むものである、請求項４１に記載された方法。