(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
身体に対して医療装置を誘導するためのシステムにおいて、
磁場を発生するように構成される磁場発生器アセンブリであって、前記医療装置は、前記磁場内で装置位置センサの位置に反応して、装置位置信号を発生するように構成される前記装置位置センサを備える、前記磁場発生器アセンブリと、
第１および第２の基準位置センサであって、前記第１の基準位置センサは、前記身体に対して可動であってアームを備える構造、前記アームに結合される放射線エミッタ、および前記アームに結合され前記アームに対して可動である放射線検出器、を備えるタイプの撮像システムに貼るように構成され、前記第２の基準位置センサは、前記撮像システムまたは前記身体に貼るように構成され、前記第１および第２の基準位置センサは、前記磁場内で前記第１および第２の基準位置センサの位置に反応して、第１および第２の基準位置信号をそれぞれ発生し、前記磁場発生器アセンブリの第１の部材、前記第１の基準位置センサ、および、前記第２の基準位置センサの位置は、前記放射線エミッタの位置と相関関係を示し、前記磁場発生器アセンブリの第２の部材、前記第１の基準位置センサ、および、前記第２の基準位置センサの位置は、前記放射線検出器の位置と相関関係を示し、前記磁場発生器アセンブリの第３の部材、前記第１の基準位置センサ、および、前記第２の基準位置センサの位置は、前記身体の位置と相関関係を示す、前記第１および第２の基準位置センサと、
電子制御ユニットであって、
前記装置位置信号および前記第１および第２の基準位置信号に反応して、
第１の座標系内の前記医療装置の装置位置と、
前記第１の座標系内の前記放射線検出器および前記放射線エミッタのうちの１つの基準位置と、
前記放射線検出器と前記放射線エミッタの間の距離と、
を決定するように構成される、前記電子制御ユニットと、
を備える、システム。
【請求項２】
前記磁場発生器アセンブリは、前記撮像システムに取り付けられるように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記基準位置は、前記第１の座標系内における、前記放射線検出器および前記放射線エミッタのうちの前記１つの方向に対する相関関係を含む、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記電子制御ユニットは、さらに、前記撮像システムによって生成された画像を前記第１の座標系中に登録するように構成される、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記電子制御ユニットは、さらに、前記装置位置信号に反応して、前記画像上に前記医療装置の画像を重ねるように構成される、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記電子制御ユニットは、さらに、ディスプレイ上に前記基準位置を表示するように構成される、請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記電子制御ユニットは、さらに、前記基準位置を前記磁場発生器アセンブリの位置と比較するように構成される、請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記磁場発生器アセンブリは、前記身体を支持するテーブルに取り付けられるように構成される、請求項１から７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
前記磁場発生器アセンブリは、前記テーブルの下に配置されるように構成される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記磁場発生器アセンブリは、半透明な導電体を含む、請求項１から９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記電子制御ユニットは、前記身体の前記位置を前記放射線検出器および前記放射線エミッタのうちの１つの前記基準位置と比較するように構成される、請求項１から１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記身体を支持するテーブルに貼るように構成される第３の基準位置センサをさらに備え、前記第３の基準位置センサは、前記磁場内で前記第３の基準位置センサの位置に反応して、第３の基準位置信号を発生し、前記電子制御ユニットは、さらに、前記第３の基準位置信号に反応して、前記第１の座標系内で前記テーブルの位置を決定するように構成される、請求項１から１１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
前記撮像システムの別の構成要素に接続されるモーションセンサをさらに含み、前記モーションセンサは、前記別の構成要素の動きを示すモーション信号を発生し、前記電子制御ユニットは、前記モーション信号を受信するように構成される、請求項１から１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１４】
前記構成要素は、前記撮像システムの制御ペダルを備える、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記電子制御ユニットは、さらに、ディスプレイ上に画像を表示するために、前記撮像システムから出力された画像データを受信するように構成される、請求項１から１４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１６】
前記電子制御ユニットは、前記画像データ中の基準マーカを識別するように構成される、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記画像データは、前記画像と関連する時間を含む、請求項１５又は１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記画像データは、倍率レベルを含む、請求項１５から１７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１９】
前記電子制御ユニットは、さらに、前記撮像システムに入力される制御データを受信するように構成され、前記制御データは、前記撮像システムの制御ペダルからの有効化コマンドを備える、請求項１から１８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２０】
前記撮像システムからの放射線放出を検出するように構成される放射線検出センサをさらに備え、前記電子制御ユニットは、さらに、前記放射線検出センサによって発生された信号に反応して、前記放射線放出と関連する時間を決定するように構成される、請求項１から１９のいずれか一項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１３年３月１５日出願の米国仮特許出願第６１／７８７，５４２号に基づき優先権を主張するものであって、その開示全体は参照によって本明細書に援用され、ならびに、本願は、２０１３年６月１２日出願の米国仮特許出願第６１／８３４，２２３号に基づき優先権を主張するものであって、その開示全体は参照によって本明細書に援用される。
【０００２】
本開示は、身体内で医療装置を誘導するためのシステムに関する。詳細には、本開示は、医療撮像システムが医療装置誘導システムと一体化されていないとき、医療撮像システムから情報を得る、および／またはそれと相互作用するように構成される医療装置誘導システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
多種多様な医療装置が、様々な病状を診断し治療するために、身体中に挿入される。たとえば、カテーテルが、人体内および他の身体内で、薬物および薬液の送達、体液の除去および手術の道具や器具の移送を含む様々な処置を行うために使用される。心房細動の診断および治療では、たとえば、とりわけ処置の中でも、心臓の表面を電気生理学的にマッピングするために心臓に電極を送達し、その表面にアブレーションエネルギーを送達するためにカテーテルを使用することが可能である。カテーテルは、通常、身体の血管系を通じて目的の部位に送り届けられる。従来のアプローチでは、誘導針が皮膚表面を穿刺するために使用され、内径がカテーテルの外径より大きいシースが、脈管系を通じて目的の部位に縫うように通される。次いで、カテーテルが、臨床医によって手動で、または電気機械的な駆動システムが使用されて長手方向に沿ってシースを通じて目的の部位に移動される。
【０００４】
カテーテルなどの医療装置を体内で移動させるとき、たとえば薬および他の種類の治療薬が適切な場所に投与されるように、かつ医療処置をより効果的で安全に完了することができるように、それらの器具の位置を追跡することが望まれる。体内で医療装置の位置を追跡する１つの従来の手段は、透視撮像である。しかし、透視法は不都合である、なぜなら、患者および医師が、望ましくないレベルの電磁放射を受けるからである。その結果として、医療装置誘導システムが、体内で医療装置の位置を追跡するために開発されている。これらのシステムは、典型的には、電場または磁場の発生に依存し、医療装置におよび／または身体の外部に取り付けられた位置センサに誘導された電圧または電流の検出に依存している。次いで、これらのシステムから導かれた情報は、たとえば画像表示装置を介して医師に提供される。しばしば、医療装置の表示は、医療装置が操作されている解剖学上の部位のコンピュータモデルまたは１つまたは複数の画像（透視画像を含む。ただしこれには限定されない）と関連して表示される。モデルまたは画像に対して正しい場所で医療装置を表示するために、モデルまたは画像は、誘導システムの座標系内に登録しなければならない。
【０００５】
画像は、様々な方法で医療装置誘導システムの座標系中に登録することが可能である。その開示全体が参照によって本明細書に援用される、本発明の譲受人に譲渡された米国公開特許出願第２００８／０１８３０７１号に記載されているように、画像を撮るために使用される撮像システムが誘導システムと物理的に一体化されている場合、撮像システムは、初期設置の間に誘導システムとともに登録することができ、そしてその後、撮像システムに対する誘導システムの空間的関係は一定で既知であり、新しい処置毎の間に登録する必要がなくなる。しかし、誘導システムと撮像システムが物理的に離れている場合、システムの空間的関係が変化すると、登録がより複雑になる。さらに、誘導システムと撮像システムが物理的に一体化されているときでさえ、初期登録手続きは、比較的時間がかかる。
【０００６】
前述の議論は、本分野を例示するためだけであると意図され、請求範囲を否認するものと捉えるべきでない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、医療装置誘導システムに関する。詳細には、本開示は、医療撮像システムが医療装置誘導システムと一体化されていないとき、医療撮像システムから情報を得るように構成される医療装置誘導システムに関する。様々な実施形態では、情報は、たとえば、撮像システムによって撮られた画像を生成する際に使用するための画像データと、画像が撮られた時間、撮像システムによって放出された放射線量または動作モード（たとえば、個々の画像またはシネループ（cine loop）を撮る）など、撮像システムの動作特性に関する情報と、または撮像システムおよびその構成要素のジオメトリに関する情報とを含み得る。また、様々な実施形態では、情報は、たとえば、撮像システムによって生成された画像を医療装置誘導システムの座標系中に登録するために、ユーザに対して情報を表示するために、または撮像システムと医療装置誘導システムの間の干渉を検出するために、医療装置誘導システムによって使用され得る。様々な実施形態では、情報は、撮像システムの構成要素の機械的な動き、または撮像システムの構成要素の間の相対的な機械的な動きを検知し、制御ペダルからの信号または撮像システムによって出力された画像データを含む、撮像システムに対する入力およびそれからの出力を捕捉することによって、あるいは放射線の生成など、システムの動作を検知することによって、医療装置誘導システムによって得られ得る。
【０００８】
本教示の一実施形態による身体に対して医療装置を誘導するためのシステムは、磁場を発生するように構成される磁場発生器アセンブリを含む。医療装置は、磁場内で装置位置センサの位置に反応して装置位置信号を発生するように構成される装置位置センサを含む。このシステムは、さらに、第１および第２の基準位置センサを含む。第１の基準位置センサは、身体に対して可動であるとともにアームを備える構造と、アームに結合される放射線エミッタと、アームに結合されアームに対して可動である放射線検出器と、を備えるタイプの撮像システムに貼るように構成される。第２の基準位置センサは、撮像システムまたは身体に貼るように構成される。第１および第２の基準位置センサは、磁場内で第１および第２の基準位置センサの位置に反応して、第１および第２の基準位置信号をそれぞれ発生する。磁場発生器アセンブリの第１の部材、第１の基準位置センサ、および、第２の基準位置センサの位置は、放射線エミッタの位置と相関関係を示す。磁場発生器アセンブリの第２の部材、第１の基準位置センサ、および、第２の基準位置センサの位置は、放射線検出器の位置と相関関係を示す。磁場発生器アセンブリの第３の部材、第１の基準位置センサ、および、第２の基準位置センサの位置は、身体の位置と相関関係を示す。電子制御ユニットが、装置位置信号および第１および第２の基準位置信号に反応して、第１の座標系内における医療装置の装置位置と、第１の座標系内における放射線検出器および放射線エミッタのうちの１つの基準位置と、放射線検出器と放射線エミッタの間の距離と、を決定するように構成される。
【０００９】
本教示の別の実施形態による身体に対して医療装置を誘導するためのシステムは、医療装置上に配置された装置位置センサから装置位置信号を受信するように構成される電子制御ユニットを含む。装置位置センサは、磁場発生器アセンブリによって発生された磁場内で装置位置センサの位置に反応して、装置位置信号を発生する。電子制御ユニットは、さらに、第１の位置センサおよび第２の位置センサのそれぞれから第１および第２の基準位置信号を受信するように構成される。第１の基準位置センサは、身体に対して可動であるとともにアームを備える構造と、アームに結合された放射線エミッタと、アームに結合されアームに対して可動である放射線検出器と、を備えるタイプの撮像システムに貼るように構成される。第２の基準位置センサは、撮像システムまたは身体に貼るように構成される。第１および第２の基準位置信号は、磁場内で第１および第２の基準位置センサの位置に反応し、磁場発生器アセンブリの第１の部材、第１の基準位置センサ、および、第２の基準位置センサの位置は、放射線エミッタの位置と相関関係を示し、磁場発生器アセンブリの第２の部材、第１の基準位置センサ、および、第２の基準位置センサの位置は、放射線検出器の位置と相関関係を示し、磁場発生器アセンブリの第３の部材、第１の基準位置センサ、および、第２の基準位置センサの位置は、身体の位置と相関関係を示す。電子制御ユニットは、さらに、装置位置信号および第１および第２の基準位置信号に反応して、第１の座標系内における医療装置の装置位置と、第１の座標系内における放射線検出器および放射線エミッタのうちの１つの基準位置と、放射線検出器と放射線エミッタの間の距離と、を決定するように構成される。
【００１０】
本教示の別の実施形態による身体に対して医療装置を誘導するためのシステムは、磁場を発生するように構成される磁場発生器アセンブリを含む。医療装置は、磁場内で装置位置センサの位置に反応して、装置位置信号を発生するように構成される装置位置センサを備える。磁場発生器アセンブリ、撮像システムの衝突防止機能部と受動的に係合するように構成される。
【００１１】
本開示の前述、および他の態様、特徴、細部、有用性および利点は、以下の記述および特許請求の範囲を読み、添付図面を検討することで明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本教示の一実施形態による医療装置誘導システムの線図である。
【００１３】
【図２】図１のシステムの磁場発生器アセンブリを示す線図である。
【００１４】
【図３】本教示の別の実施形態による医療装置誘導システムの線図である。
【００１５】
【図４】本教示の別の実施形態による医療装置誘導システムの線図である。
【００１６】
【図５】本教示の別の実施形態による医療装置誘導システムの線図である。
【００１７】
【図６】本教示の別の実施形態による医療装置誘導システムの線図である。
【００１８】
【図７】本教示のいくつかの実施形態による医療装置を誘導するための方法を例示するフローチャートである。
【００１９】
【図８】本教示の別の実施形態による医療装置誘導システムの線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
様々な装置、システムおよび／または方法についての様々な実施形態が本明細書に述べられている。本明細書で述べ、添付図面に例示するような全体の構造、機能、製造および実施形態の使用を完全に理解してもらうために、多くの具体的な詳細事項を述べる。しかし、実施形態が、かかる具体的な詳細事項なしでも実施され得ることは、当業者に理解されよう。他の実施例では、周知の動作、構成要素および要素は、本明細書に述べる実施形態を分かりにくくしないように、詳細には述べていない。当業者は、本明細書に述べ例示する実施形態は、非限定的な例であることを理解するものであり、したがって、本明細書に開示する具体的な構造上および機能的な詳細事項は、代表的なものであり得て、実施形態の範囲を必ずしも限定せず、その範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ定められることを理解されたい。
【００２１】
本明細書を通じて、「様々な実施形態」、「ある実施形態」、「一実施形態」または「実施形態」などへの言及は、実施形態と関連して述べる特定の特徴、構造または特性が、少なくとも１つの実施形態中に含まれることを意味する。したがって、明細書を通じて所々で、「様々な実施形態では」、「ある実施形態では」、「一実施形態では」または「実施形態では」などの文言が現れることは、必ずしもすべて同じ実施形態に言及しているものではない。さらにまた、特定の特徴、構造または特性は、１つまたは複数の実施形態中で任意の適切な形態で組み合わせることが可能である。したがって、一実施形態と関連して図示または記載された特定の特徴、構造または特性は、１つまたは複数の他の実施形態の特定の特徴、構造または特性と、組み合わせが非論理的または非機能的でない場合、全部または一部において組み合わせられ得る。
【００２２】
用語「近位」および「遠位」は、患者を治療するために使用される器具の一端を操作する臨床医に関して、本明細書の全体にわたって使用することが可能であることを認識されたい。用語「近位」は、臨床医にもっとも近い器具の部分を称し、用語「遠位」は、臨床医からもっとも離れて配置された部分を称する。さらに、簡潔さおよび明瞭さのために、「垂直」、「水平」、「上」および「下」など、空間に関する用語は、例示する実施形態に関して本明細書で使用することが可能であることを認識されたい。しかし、手術器具は、多くの方向および位置で使用することが可能であり、これらの用語は、限定的および絶対的なものであると意図されていない。
【００２３】
ここで、図面を参照すると、同様の参照番号は、様々な図において同一の構成要素を識別するために使用されており、図１は、本教示の一実施形態による、心臓１８などの身体１６中の目的の部位に対して、かつその中で医療装置１４を誘導するための撮像システム１０およびシステム１２を含む電気生理学ラボを例示する。装置１４は、たとえば、心臓組織を診断し治療するために使用される電気生理学的な（ＥＰ：electrophysiological）マッピングカテーテルと、心臓エコー検査（ＩＣＥ：intracardiac echocardiography）カテーテルと、またはアブレーションカテーテルとを備え得る。しかし、発明のシステムは、身体１６内で目的の様々な部位を治療するために使用される、様々な診断および治療用の装置を誘導するために使用することができるはずであることを理解すべきである。
【００２４】
撮像システム１０は、心臓１８または目的とする別の解剖学上の部位の画像を撮るように設けられ、例示する実施形態では透視撮像システムを備える。システム１０は、システム１２の様々な構成要素に対して、かつ身体１６および身体１６を支持するテーブル２０に対して可動な構造を有する。システム１０は、例示する実施形態では、サポート２２、アーム２４、放射線エミッタ２６および放射線検出器２８を含む、多くの構造構成要素を含み得る。システム１０は、また、システム１０と、制御ペダル３０などの１つまたは複数の入力装置と、ディスプレイ３２などの出力装置との動作を制御するための電子制御ユニット（図示せず）を含むことが可能である。
【００２５】
サポート２２は、アーム２４を支持し、身体１６に対してアーム２４、エミッタ２６および検出器２８を移動させるための手段を提供する。例示する実施形態では、サポート２２は、ＥＰラボ中で天井から吊り下げられる。サポート２２は、レール（図示せず）または同様の構造に取り付けることが可能であり、機械的、電気的または電気機械的な装置（図示せず）によって移動することが可能である。サポート２２は、身体１６に対してアーム２４、エミッタ２６および検出器２８を位置付けるために、軸線３４の周りでアーム２４、エミッタ２６および検出器２８とともに回転するように構成することが可能である。
【００２６】
アーム２４は、身体１６に対してエミッタ２６および検出器２８を支持するための手段を提供する。アーム２４は、身体１６およびテーブル２０に対して十分なクリアランスを取るために、実質的にＣ字形状（すなわち、「Ｃ−アーム」）とすることが可能である。アーム２４は、サポート２２に対して軸線３６の周りでどちらの方向にでも回転して、エミッタ２６および検出器２８をそれに対応して移動させ、そしてエミッタ２６および検出器２８を身体１６に対して位置付け、それによって様々な角度または方向から画像を撮ることを可能にするように構成される。
【００２７】
エミッタ２６は、身体１６中の目的の解剖学上の部位を含む、エミッタ２６と検出器２８の間の視野にわたって電磁放射線（たとえば、Ｘ線）を放出するように設けられる。エミッタ２６は、アーム２４の一端に配置される。
【００２８】
検出器２８は、身体１６中の目的の解剖学上の部位を通過する電磁放射線を捕捉し、そして目的の部位の画像を生成するために使用される信号を発生する。一実施形態では、検出器２８は、平坦な検出器を含み得るとともに、アーム２４に対して軸線３８の周りで回転するように構成してもよく、また、エミッタ２６と検出器２８の間の距離（すなわち、「撮像源」距離、ＳＩＤ（“source to image”distance））を変化させるために、アーム２４に対して軸線４０に沿って可動とし得る。検出器２８は、エミッタ２６に対してアーム２４の反対側端に配置される。
【００２９】
電気生理学ラボ内における撮像システム１０および他の物体を相対的に移動させることによって、医療装置１４を誘導するときにシステム１２が占めることが必要になり得る様々な自由度が生成される。テーブル２０は、軸線３４、３６、３８の周りの回転および軸線４０に沿った移動に加えて、３つの直交する軸線に沿ったどちらの方向にでも撮像システム１０に対して（または逆も同様に）移動することが可能であり、それによって７つもの数の自由度がもたされる。
【００３０】
制御ペダル３０は、医師が撮像システム１２を制御するための手段を提供する。医師は、たとえば、放射線エミッタ２６を有効化させるために、ペダル３０を押し下げ得る。ペダル３０は、有線または無線の接続を介して、撮像システム１２のための電子制御ユニット（図示せず）と通信し得る。
【００３１】
ディスプレイ３２は、診断および治療を助けるために、医師に情報を伝達するように設けられる。ディスプレイ３２は、１つまたは複数のコンピュータモニタまたは他の表示装置を含み得る。ディスプレイ３２は、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ：graphical user interface）を医師に提供する。ＧＵＩは、たとえば、心臓１８の形状の画像、心臓１８と関連する電気生理学データ、医療装置１４上の様々な電極に関する電圧レベルを時間とともに例示するグラフ、医療装置１４の画像および心臓１８に対する装置１４および他の装置の位置を示す関係する情報を含む、様々な情報を含み得る。
【００３２】
システム１２は、身体１６内および座標系４２内で装置１４の位置を決定し、そして身体１６内で装置１４を誘導するために使用され得る。また、システム１２は、身体１６およびテーブル２０を含む座標系４２内で、ＥＰラボ内の他の可動物体の位置を決定するために使用され得る。本教示の一実施形態によれば、また、システム１２は、座標系４２内の撮像システム１０、具体的には撮像システム１０の様々な構成要素の位置を決定するために使用される。システム１２は、磁場を用い、そしてセント・ジュード・メディカル社（St． Jude Medical，Inc．）から商標MediGuide（商標）の名で利用できるシステムを含んでもよく、これは、一般に知られ、たとえば、米国特許第７，３８６，３３９号に記載されており、その開示全体は参照によって本明細書に援用される。システム１２は、磁場発生器アセンブリ４４と、身体１６内の装置１４の位置、および、撮像システム１０、身体１６およびテーブル２０など、ＥＰラボ中の様々な物体の位置、に関する情報を生成するための位置センサ４６、４８、５０、５２、５４などの手段と、を含み得る。また、システム１２は、電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）５６と、ディスプレイ３２などのディスプレイと、を含み得る。
【００３３】
発生器アセンブリ４４は、磁場を発生し、それによって、磁場内で、および座標系４２内で、センサ４６、４８、５０、５２、５４の場所および方向を示す反応がセンサ４６、４８、５０、５２、５４中に生じる。図２を参照すると、発生器アセンブリ４４は、ハウジング５８、複数の磁場発生器６０および制御インターフェース６２を含み得る。
【００３４】
ハウジング５８は、磁場発生器６０と、関連する導電体と、恐らく制御および信号処理回路構成と、を含むアセンブリ４４の他の構成要素への構造上のサポートを提供するとともに、これらの構成要素を外来の物体および要素から保護する。いくつかの実施形態では、ハウジング５８は、アーム２４、エミッタ２６または検出器２８など、撮像システム１０の構成要素に搭載され得る。図３および４を参照すると、いくつかの実施形態では、たとえば、アセンブリ４４は検出器２８に搭載され得るし、エミッタ２６にも搭載され得る。図１を再び参照すると、一実施形態によれば、ハウジング５８は、撮像システム１０に、直接的に、結合または一体化されない。その結果として、発生器アセンブリ４４は、様々な撮像システムとともに使用することが可能であるが、撮像システム１０と共同で登録されない。一実施形態によれば、ハウジング５８は、テーブル２０および身体１６の下に配置され得るとともに、テーブル２０に取り付けられるように構成され得る。図２を再び参照すると、ハウジング５８は、形状を実質的に正方形としてもよく、エミッタ２６から検出器２８への視野がそれを通して伸び得る中央開口部６４を有してもよい。
【００３５】
磁場発生器６０は、１つまたは複数の磁場を発生する。磁場発生器６０は、ハウジング５８内に配置され得、また、互いに隔置してもよい。各発生器は、３つの直交的に配列されたコイルを有し、身体１６を含む領域内で磁場を生成し、そして磁場の強度、方向および周波数を制御するように配列し得る。磁場は、コイルによって発生され、１つまたは複数の位置センサ４６、４８、５０、５２、５４に関する電流または電圧の測定値が得られる。測定された電流または電圧は、コイルからセンサ４６、４８、５０、５２、５４までの距離に比例し、それによって座標系４２内のセンサ４６、４８、５０、５２、５４の位置を決定することが可能になる。
【００３６】
インターフェース６２は、アセンブリ４４をＥＣＵ５６に接続するための手段を提供する。具体的には、インターフェース６２は、アセンブリ４４の外部のケーブルおよび他の導電体（アセンブリ４４とＥＣＵ５６の間に延在するそれらなど）をハウジング５８の内部の導電体（インターフェース６２と磁場発生器６０の間に延在するそれらなど）と接続する電気機械的な接続ポイントを提供する。本教示の一態様によれば、導電性トレースを有する１つまたは複数のプリント回路基板６６が、ハウジング５８内部に導電体を提供し、プリント回路基板６６は比較的薄く、基板６６が半透明であるように、したがって撮像システム１０と起こり得る干渉が最小になるように、ある厚さ（たとえば、０．１ミリ）の導電体を有する。
【００３７】
位置センサ４６、４８、５０、５２、５４は、座標系４２内の様々な物体に関する情報を生成するための手段を提供する。センサ４６、４８、５０、５２、５４が発生器アセンブリ４４によって発生された磁場内を移動するのにつれて、各センサ４６、４８、５０、５２、５４の電流出力は変化し、それによって磁場内および座標系４２内でセンサ４６、４８、５０、５２、５４の場所が示される。位置センサ４６、４８、５０、５２、５４は、コイルを備え得る。センサ４６は、たとえば、装置１４の周りに、または装置１４の遠位端の近くで巻き付けられて、装置１４の壁内に、または装置１４内の空洞内に埋め込まれ得る。また、センサ４６、４８、５０、５２、５４は、適切な絶縁および／またはシールド（たとえば、導電性箔または金網）を施して、身体１６に近い他の装置からの起こり得る干渉を相殺し得る。代替の実施形態では、センサ４６、４８、５０、５２、５４は、たとえば、ホール効果センサ、磁気抵抗センサ、および磁気抵抗材料、圧電材料などから作られるセンサを含む、磁場の変化を検出するためのいずれかの位置センサを備え得る。また、センサ４６、４８、５０、５２、５４は、磁場発生器に対して１つまたは複数の（たとえば１〜６）自由度で位置を検知することができるタイプのものとしてもよい。センサ４６、４８、５０、５２、５４は、インターフェース（図示せず）を介し、ワイヤまたは他のコンダクタを使用して、または無線で位置信号をＥＣＵ５６に伝え得る。
【００３８】
本教示の一実施形態によれば、位置センサ４８、５０は、座標系４２内の撮像システム１０の位置に関する情報を生成するための手段を提供する。位置センサ４８、５０は、撮像システム１０の構成要素に貼られる。例示する実施形態では、センサ４８は、放射線検出器２８に貼るように構成され、一方センサ５０は、検出器２８以外の撮像システム１０の構成要素に貼るように構成される。センサ５０は、たとえば、サポート２２、アーム２４または放射線エミッタ２６のいずれかに貼ってもよく、例示する実施形態では、エミッタ２６に貼られる。センサ４８によって発生された信号は、座標系４２内の放射線検出器２８の位置を示すが、また、たとえばエミッタ２６と検出器２８の間の距離を含む、撮像システム１０の他の構成要素に対する検出器２８の位置を決定するために使用され得る。センサ５０によって発生された信号は、センサ５０が座標系４２内でそれに取り付けられた構成要素の位置、具体的にはアーム２４、エミッタ２６および検出器２８の角度方向を示す。
【００３９】
本教示の他の実施形態によれば、撮像システム１０の位置に関する情報は、センサ４８、５０を介する場合以外でも生成され得る。図５を参照すると、別の実施形態では、１つまたは複数のモーションセンサ６８、７０、７２は、構成要素の前の位置に対する、または撮像システム１０の別の構成要素に対する撮像システム１０の１つの構成要素の動きを示す信号を生成し得る。モーションセンサ６８、７０、７２は、たとえば、撮像システム１０の位置変化を示す加速度計、傾斜計またはジャイロスコープを含むことが可能である。あるいは、センサ６８、７０、７２は、たとえば、撮像システム１０の別の構成要素に、または別の基準フレームに対する撮像システム１０の位置変化を示す赤外線または超音波センサ、または線形または回転可変差動変圧器を含んでもよい。例示する実施形態では、たとえば、モーションセンサ６８は、サポート２２に対するアーム２４の回転角度を示す信号を発生することが可能である。モーションセンサ７０は、制御ペダル３０中のペダル７４とベース７６の間の分離間隔の程度を示す信号を発生し得る。あるいは、モーションセンサ７０は、ペダル７４に加えられた力を示す圧力スイッチを含んでもよい。モーションセンサ７２は、撮像システム１０とテーブル２０の間の距離を示す信号を発生し得る。したがって、センサ６８、７０、７２は、撮像システム１０またはその構成要素の位置を示す。
【００４０】
本教示の別の実施形態によれば、撮像システム１０の位置に関する情報は、撮像システム１０への入力またはそれからの出力に基づいて得られ得る。一実施形態では、ディスプレイ３２または別の宛先に出力される画像データは、ＥＣＵ５６によって捕捉されて読まれてもよく、そして撮像システム１０の位置は、画像中の基準マーカに基づき、あるいは画像上にインプリントされ、撮像システム１０の位置を示す文字データを読むための光学式文字認識または他の技法を使用して決定され得る。撮像システム１０の位置に加えて、画像と関連する他の情報も、画像データから得られ得る。この情報は、たとえば、画像に関する開始時間、停止時間またはフレームレートなど、画像と関連する時間を含み得る。また、情報は、撮像システム１０に関する動作モードまたは動作パラメータ（たとえば、発生された放射量または倍率（またはズーム）レベル）を含み得る。他の実施形態では、撮像システム１０に入力される制御データは、ＥＣＵによって捕捉されて読まれてもよく、撮像システム１０の位置および／または撮像システム１０と関連する他の情報を決定するために使用されてもよい。たとえば、制御ペダル３０によって発生される有効化コマンドは、ＥＣＵ５６によって捕捉されて読まれてもよく、撮像システムの制御を識別し（多重制御入力の場合）、画像撮影の開始および終了時間を決定するために使用されてもよい。また、放射線放出を示す、撮像システム１０から設備の警告灯への出力信号は、ＥＣＵ５６によって捕捉されて読まれてもよく、画像撮影の開始および終了時間を決定するために使用されてもよい。
【００４１】
本教示のまた別の実施形態によれば、撮像システム１０の位置に関する情報および／または撮像システム１０と関連する他の情報は、撮像システム１０の有効化、具体的にはエミッタ２６からの放射の存在状態を検知することによって得られ得る。放射線放出は、Ｘ−スキャンイメージング社（Ｘ-Scan Imaging Corporation）から販売されているＸＢ８８１６シリーズセンサなど、放射線検出センサを使用して検出され得る。ＥＣＵ５６は、放射線検出器センサによって発生された信号に反応して、放射線放出と関連する時間を決定し、それによって位置センサ４６、４８、５０、５２、５４など、他のセンサによって発生された信号を同期させるように構成され得る。
【００４２】
本教示のまた別の実施形態によれば、撮像システム１０に関する情報は、座標系４２内における位置が既知である、システム１０によって生成された画像中の解剖学上または人工の基準など、物体を検出することによって得られ得る。医師の視界との干渉を限定するために、これらの物体は、複合的な状態を有してもよく、それによって、物体は、いくつかの画像中で見え、他の画像中では見えない、あるいは物体は、人の目では一般に検出できないが、画像処理によって検知可能としてもよく、そのような画像処理は、ＰＣＴ国際公開第ＷＯ２０１２／０９０１４８  Ａ１号により詳細に記載されており、その開示全体は参照によって本明細書に援用される。
【００４３】
本教示のまた別の実施形態によれば、撮像システム１０に関する情報は、撮像システム１０の動きを遠隔でモニタするセンサを使用して得られ得る。図６を参照すると、位置モニタリング装置７８は、撮像システム１０から離れて設けられ得るとともに、撮像システム１０の動きを検出し得る。装置７８は、たとえばビデオ・カメラを備えていてもよい。カメラからの画像は、撮像システム１０の位置変化を決定するように、ＥＣＵ５６によって処理され得る。あるいは、装置７８は、撮像システムに向けて超音波を発生し、位置の指示としてかかる波の反射を検出する超音波トランスデューサ、または光エミッタから発生された光波の反射を検出する赤外線または他の光学系センサを備えていてもよい。撮像システム１０は、１つまたは複数のリフレクタ８０、８２、または装置７８または別のエミッタによって発生された波を反射することを目的とする同様の装置を含み得る。したがって、一実施形態による医療装置１４を誘導するためのシステムは、磁場発生器アセンブリ４４と、撮像システム１０から離れた位置モニタリング装置７８と、リフレクタ８０、８２またはエミッタなど、第１および第２の位置基準要素（位置モニタリング装置７８の構成によって決まる）と、撮像システム１０に貼られる位置基準要素の少なくとも１つを備えるＥＣＵ５６と、を含み得るとともに、アセンブリ４４または位置基準要素のうちの１つがエミッタ２６の位置と相関関係を示し、アセンブリ４４または位置基準要素のうちの他の１つが検出器２８の位置と相関関係を示し、アセンブリ４４または位置基準要素のうちのまた他の１つが身体１６の位置と相関関係を示し、ＥＣＵ５６は、装置１４および装置７８上の位置センサ４６から受信した信号に反応して、座標系４２内の装置１４の位置、およびエミッタ２６または検出器２８の位置、ならびにエミッタ２６と検出器２８の間の距離を決定するように構成される。
【００４４】
撮像システム１０の位置に関する情報を得るための様々な実施形態を上記に開示してきたが、多くの実施形態の要素を組み合わせて使用することができるはずであることを理解すべきである。一実施例としてだけで、撮像システム１０の位置に関する情報は、位置センサ４８、５０およびモーションセンサ６８を使用して得ることできるはずである（たとえば、ＥＣＵ５６は、各センサに応答して撮像システム１０の位置を単独で決定し、誤差を減少するためにその値を平均することができるはずである）。
【００４５】
図１を再び参照すると、ＥＣＵ５６は、座標系４２内でセンサ４６、４８、５０、５２、５４、およびセンサ４６、４８、５０、５２、５４がそれに取り付けられる物体の位置を決定するための手段を提供する。以下で議論するように、ＥＣＵ５６は、さらに、撮像システム１０によって生成された画像を座標系４２中に登録し、かかる画像上に装置１４の画像を重ねるための手段、ＥＰラボ中の様々な物体（撮像システム１０および発生器アセンブリ４４または身体１６またはテーブル２０など）の位置同士を比較して起こり得る干渉を決定するための手段、および／または様々な物体の位置に関する情報を医師またはシステム１２の他のユーザに提供するための手段、を提供し得る。また、ＥＣＵ５６は、磁場発生器アセンブリ４４を含むシステム１２の様々な構成要素の動作を制御するための手段を提供する。医療装置１４が電気生理学的な、またはアブレーションカテーテルを含む実施形態では、ＥＣＵ５６は、装置１４を制御するための手段、および心臓１８の形状、心臓１８の電気生理学特性、および心臓１８および身体１６に対する装置１４の位置および方向を決定するための手段、も提供し得る。また、ＥＣＵ５６は、ディスプレイ３２など、ディスプレイを制御するために使用されるディスプレイ信号を発生するための手段を提供し得る。ＥＣＵ５６は、１つまたは複数のプログラム可能なマイクロコンピュータまたはマイクロコントローラを含んでもよく、あるいは１つまたは複数の特性用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：application specific integrated circuit）を含んでもよい。ＥＣＵ５６は、中央処理装置（ＣＰＵ：central processing unit）と、ＥＣＵ５６が、それを介して、センサ４６、４８、５０、５２、５４によって発生された信号を含む複数の入力信号を受信し、かつ磁場発生器アセンブリ４４およびディスプレイ３２を制御する、および／またはそれらにデータを提供するために使用される出力信号を含む複数の出力信号を発生し得る入出力（Ｉ／Ｏ：input/output）インターフェースと、を含み得る。
【００４６】
本教示によれば、ＥＣＵ５６は、身体１６内で医療装置１４を誘導するための方法を実施するために、コンピュータプログラムからのプログラム命令（すなわちソフトウェア）を用いて構成することが可能である。プログラムは、ＥＣＵ５６の内部またはＥＣＵ５６の外部にあるメモリ（図示せず）など、コンピュータ記憶媒体中に格納されていてもよく、メモリ中に予め組み込む、または様々なタイプの携帯用媒体（たとえばコンパクトディスク、フラッシュドライブなど）または通信ネットワークを介してアクセス可能なファイルサーバまたは他の計算装置から得ることを含む、ＥＣＵ５６の外部にあるコンピュータ記憶媒体から得てもよい。
【００４７】
図７を参照すると、身体１６内で医療装置１４を誘導するための例示的な方法は、磁場発生器アセンブリ４４が身体１６の外部に配置された状態で、１つまたは複数の磁場を発生するステップ８４から開始し得る。ＥＣＵ５６は、磁場発生器アセンブリ４４に磁場を発生させる制御信号を発生し得る。方法は、磁場内の位置センサ４６、４８、５０、５２、５４の場所に反応して、位置センサ４６、４８、５０、５２、５４の１つまたは複数から位置信号を受信するステップ８６に続き得る。方法は、センサ４６、４８、５０、５２、５４の１つまたは複数からの信号に反応して、座標系４２内で電気生理学ラボ中の様々な物体の位置および関係する情報を決定するステップ８８に続き得る。本教示の一実施形態によれば、ステップ８８は、医療装置１４の位置を決定する、エミッタ２６および検出器２８の少なくとも１つの位置を決定する、およびエミッタ２６と検出器２８の間の距離を決定する、サブステップ９０、９２、９４を含み得る。ＥＣＵ５６は、位置信号の現在値を座標系５６の原点を示す基準値と比較することによって、位置をある程度決定し得る。ＥＣＵ５６は、センサ４８、５０が６自由度センサを含むとき、ベクトル解析を使用してエミッタ２６および／または検出器２８の位置、およびエミッタ２６と検出器２８の間の距離を決定し得る、なぜなら、センサ４８、５０が検出器２８およびエミッタ２６中の剛体にそれぞれ取り付けられているからである。あるいは、ＥＣＵ５６は、センサ群（たとえば４８、５０および５４）からの入力に反応して、エミッタ２６および／または検出器２８の位置、およびエミッタ２６と検出器２８の間の距離の正確な出力を生成することを学習するために、ニューラル・ネットワーク・アルゴリズムを使用し得る。ＥＣＵ５６は、発生器アセンブリ４４の位置の変動にもかかわらず、センサ４８、５０、５２の様々な組み合わせを使用して位置を決定するように構成され得る。例示した電気生理学ラボ内において様々な自由度を占めるために、アセンブリ４４およびセンサ４８、５０、５２のうちの１つは、エミッタ２６の位置と相関関係を示してもよく、アセンブリ４４およびセンサ４８、５０、５２のうちの他の１つは、検出器２８の位置と相関関係を示してもよく、アセンブリ４４およびセンサ４８、５０、５２のうちのまた他の１つは、身体１６の位置と相関関係を示してもよい。たとえば、例示する実施形態では、アセンブリ４４は、アセンブリ４４および身体１６がテーブル２０に取り付けられたために、身体１６と相関関係を示し得るし、センサ４８は、検出器２８と相関関係を示し得るし、センサ５０は、エミッタ２６と相関関係を示し得る。代替の実施形態では、アセンブリ４４は、たとえば、検出器２８に取り付けられてもよく、検出器２８と相関関係を示してもよく、一方センサ５０は、エミッタ２６と相関関係を示してもよく、そしてセンサ５２は、身体１６と相関関係を示してもよい。
【００４８】
装置１４および撮像システム１０の位置に関する情報を使用して、ＥＣＵ５６は、さらに、様々な機能を果たすように構成され得る。たとえば、一実施形態では、ＥＣＵ５６は、撮像システム１０によって生成された画像を座標系４２中に登録するステップ９６を実施するように構成され得る。ステップ９６は、アーム２４、エミッタ２６および／または検出器２８の角度または方向を決定するサブステップを含み得る。ＥＣＵ５６は、センサ５０によって発生された位置信号に反応して、アーム２４、エミッタ２６および／または検出器２８の角度または方向を決定することができる。方向の角度およびエミッタ２６と検出器２８の間の距離を使用して、ＥＣＵ５６は、座標系４２内に画像を登録することができる。ＥＣＵ５６は、さらに、座標系４２中で、画像内の個々のピクセルの座標を決定するように構成され得る。ＥＣＵ５６は、さらに、センサ４６によって発生された位置信号に反応して、画像上に装置１４の画像を重ねるステップ９８を実施するように構成され得る。ＥＣＵ５６は、センサ４６の決定された座標に反応して、画像上の位置に、装置１４のアイコンまたは同様の表示を生成し得る。
【００４９】
本教示による別の実施形態では、ＥＣＵ５６は、検出器２８または他の撮像システムの構成要素の１つまたは複数の位置をディスプレイ３２などのディスプレイ上に表示するステップ１００を実施するように構成され得る。基本的な位置情報は、ＥＣＵ５６によって数値的に、またはグラフィックで医師にディスプレイ３２上で表され得るものであり、たとえば撮像システム１０上にコマンドを位置付けることの影響を評価する上で医師に役立て得る。
【００５０】
本教示による別の実施形態では、ＥＣＵ５６は、放射線検出器２８または撮像システム１０の別の構成要素の位置をＥＰラボ中の他の物体の位置と比較するステップ１０２を実施するように構成され得る。たとえば、ＥＣＵ５６は、検出器２８または撮像システム１０の別の構成要素の位置を磁場発生器アセンブリ４４の既知の場所と比較し得る。このように、ＥＣＵ５６は、現在位置（または起こり得る位置変化）によって、撮像システム１０とアセンブリ４４の間において接触または他の物理的な干渉が引き起こされることになるのかどうかを決定することができる。また、ＥＣＵ５６は、現在位置（または起こり得る位置変化）によって、撮像システムがアセンブリ４４によって発生された磁場を変形させる、またはそうでなければそれと干渉することになるのかどうかを、決定することができる。また、ＥＣＵ５６は、撮像システム１０およびアセンブリ４４の相対的な位置によって、撮像システム１０が画像を撮る妨げになる、またはそうでなければその画像の品質を低下させることになるのかどうかを決定することが可能である。
【００５１】
また、ＥＣＵ５６は、検出器２８または撮像システム１０の別の構成要素の位置を身体１６および／またはテーブル２０の位置と比較し得る。ＥＣＵ５６は、身体１６およびテーブル２０に貼られた位置センサ５２、５４によって発生された位置信号に反応して、身体１６またはテーブル２０の位置または位置変化を決定するように構成され得る。次いで、ＥＣＵ５６は、身体１６および／またはテーブル２０の位置を検出器２８または撮像システム１０の別の構成要素の位置と比較し得る。ＥＣＵ５６は、撮像システム１０と身体１６および／またはテーブル２０との間で所望の位置合わせを確実にするために、および／または撮像システム１０と身体１６および／またはテーブル２０との間の物理的な接触を防止するために、この情報を使用し得る。たとえば、ＥＣＵ５６によって、撮像システム１０と身体１６またはテーブル２０とが目的の画像を撮るのに適切に位置合わせされていないと決定された場合、ＥＣＵ５６は、撮像システム１０による画像撮影を停止させ、医師への警告（たとえば、可聴警告音またはディスプレイ３２上の視覚警告）を発生する、および／またはシステム１０を身体１６またはテーブル２０と再位置合わせするように撮像システム１０を移動させることになるコマンドを発生することができる。あるいは、ＥＣＵ５６によって、身体１６および／またはテーブル２０が撮像システム１０から閾値距離より近いと決定された場合、ＥＣＵ５６は、医師に警告（たとえば、可聴警告音またはディスプレイ３２上の視覚警告）を発行する、または身体１６および／またはテーブル２０から撮像システム１０を離すように移動させることになるコマンドを発行することができる。また、ＥＣＵ５６は、撮像システム１０が、身体１６および／またはテーブル２０と接触しないように、または撮像システム１０と身体１６および／またはテーブル２０との間の閾値距離を下まわらないように、撮像システム１０がさらに命令によって移動しないように防止するように働き得る。したがって、少なくとも１つの実施形態では、センサ４６、４８、５０、５２およびＥＣＵ５６を使用することによって、システムは、磁気妨害を生じる恐れがあるマイクロスイッチなど、機械的な衝突検出装置への依存度をなくす、または低下させ得る。閾値距離は、身体１６および／またはテーブル２０を囲繞する容積（たとえば、箱）の境界を含み得る。容積は、いくつかの実施形態では、身体１６および／またはテーブル２０それぞれ上の様々なポイントと接触するようにセンサ５２および／または５４を移動させる事前の手続きによって、および医師が容積を確立するためにグラフィカルユーザインターフェースを使用することによって、テーブル２０または所与の患者の特定の身体１６に対して較正し得る。あるいは、身体１６および／またはテーブル２０それぞれ上に配置された複数のセンサ５２、５４は、容積を確立するために使用することができるはずである。
【００５２】
ここで図８を参照すると、様々な実施形態では、撮像システム１０などの撮像システムは、撮像システム衝突防止機能部を含み得る。そのような機能部は、衝突を防止する、または最小にする、またはそうでなければ１つまたは複数の撮像システムの構成要素と、たとえば身体１６、テーブル２０および／または磁場発生器アセンブリ４４など、ＥＰラボ中の他のアイテムとの間の望ましくない接触を防止する、または最小にするために用いられ得る。そのような衝突防止機能部に関する細部または特徴は、次の特許の１つまたは複数に見ることが可能であり、それらそれぞれは、その全体が参照によって本明細書に援用され、米国特許第５，８２８，２２１号（１９９８年１０月２７日発行）、米国特許第６，４０８，０５１号（２００２年６月１８日発行）、米国特許第８，２６９，１７６号（２０１２年９月１８日発行）、米国特許第４，５９３，１８９号（１９８６年６月３日発行）、米国特許第５，０７２，１２１号（１９９１年１２月１０日発行）、米国特許第７，５３１，８０７号（２００９年５月１２日発行）、米国特許第７，６９３，２６３号（２０１０年４月６日発行）および米国特許第７，１７２，３４０号（２００７年２月６日発行）が含まれる。市販の衝突防止機能部は、シーメンス（Siemens AG）からの撮像システムとともに使用できる「ＳａｆｅＭｏｖｅ」として商標が付けられたもの、およびコーニンクレッカフィリップス（Koninklijke Philips N．V．）からの撮像システムとともに使用できる「ＢｏｄｙＧｕａｒｄ」として商標が付けられたものを含む。衝突防止機能部は、たとえば、力、近接および／または容量センサ１０４を含み得る。センサ１０４は、撮像システム１０の構成要素と、たとえば身体１６、テーブル２０および／または磁場発生器アセンブリ４４など、ＥＰラボ中の他のアイテムとの間の距離を示す信号を発生する。信号は、絶対距離を示す、または距離が閾値を下まわったことを示すことができる。センサ１０４は、有線または無線の接続を介して、撮像システム１０を移動させるために、ＥＣＵ５６または専用の制御ユニットなど、制御ユニット（図示せず）に信号を送信することができる。制御ユニットは、軸線３４、３６、３８、４０に沿った、およびその周りでの撮像システムの移動を制御する上で使用される１つまたは複数のモータ１０６および／またはブレーキまたはクラッチ１０８を制御するために、センサ１０４からの信号に反応して、制御信号を発生する。たとえば、制御ユニットは、センサ１０４によって発生された信号に応答して、撮像システム、たとえばシステム１０の構成要素が患者の身体または患者のテーブル、たとえば身体１６またはテーブル２０とさらに接触することを防止する、または禁止するために、撮像システムの構成要素の動きを引き起こすモータ１０６を停止させる、および／または機械的なブレーキ力をブレーキ１０８に加えるようにブレーキ１０８を管理し得る。あるいは、またはさらに、そのような撮像システムは、テーブルの物理的な寸法および初期開始位置のプログラムされた定義済の空間エンベロープを含んでもよく、テーブルの動きを追跡する能力を含んでもよく、したがってシステムは、システム１０などの撮像シス���ムの構成要素が望ましくないように移動してテーブル２０などの定義済の既知の物体と不必要に接触しないように防止することによって、衝突または他の望ましくない接触を回避し得る。
【００５３】
様々な実施形態では、誘導システム１２などの医療装置誘導システムは、撮像システム１０などの撮像システムの衝突防止機能部が、撮像システム１０の構成要素と誘導システム１２の構成要素の間で望ましくない接触を防止する、または最小にするために用いられるように構成され得る。誘導システム１２は、受動的におよび／または能動的に撮像システム１０の衝突防止機能部を係合させるように構成され得る。ここで、そのような受動的な技法に注目すると、様々な実施形態では、誘導システム１２の１つまたは複数の構成要素は、撮像システム１０が誘導システム１２の構成要素と衝突しないような方法で患者の身体１６またはテーブル２０をエミュレートするように構成され得る、なぜなら撮像システム１０の内部の衝突防止機能部を有効化させ得るためである。これは、撮像システム１０の適用可能なセンサによって検出することが可能な身体１６またはテーブル２０の当該の物理的特性を模倣することによって、受動的に達成し得る。たとえば、撮像システムが衝突防止機能部の一部として容量検知技術を用いる場合、たとえば図１、５、６および８に見られるアセンブリ４４など、テーブルに取り付けられた磁場発生器アセンブリは、撮像システム１０の容量検出器によって検出することができるはずである容量特性を含み得る。それ故、発生器アセンブリ４４は、撮像システムの容量検出器によって検出することが可能な導電性材料を含み得る。少なくとも１つの実施形態では、磁場発生器アセンブリ４４の少なくとも一部は、テーブル２０中に使用することも可能な炭素繊維など、導電性材料から構築され得る。さらに、またはあるいは、発生器アセンブリ４４の少なくとも一部は、導電性塗料を用いて塗装され、および／または導電性布から作られた袋または覆いなど、導電性カバーを用いてカバーされ得る。
【００５４】
撮像システム１０の衝突防止機能部と係合する能動的な技法に移ると、様々な実施形態では、誘導システム１２は、能動的に衝突防止機能部を有効化させるように構成され得る。少なくとも１つの実施形態では、ＥＣＵ５６は、上記に述べた衝突防止機能部など、衝突防止機能部と係合するように、信号または適切な電磁波を撮像システム１０に送るように構成され得る。たとえば、撮像システム１０の適用可能な構成要素（たとえば、エミッタ２６および検出器２８）および誘導システム１２の適用可能な構成要素（たとえば発生器アセンブリ４４）の位置および寸法は、ステップ１０２（図７参照）と関連して上記に議論したように、ＥＣＵ５６によって占めることが可能である。衝突または他の望ましくない接触が差し迫っている、または既に起きている場合、ＥＣＵ５６は、撮像システム１０を衝突防止機能部と係合させる、および／または医師または撮像システム１０および／または誘導システム１２の他の操作員への警告を発生させ得る。そのような実施形態では、撮像システム１０と誘導システム１２の間のＴＣＰ／ＩＰ通信などのインターフェースが、システムの間で合意済のプロトコルに基づきそれらの間で関係するメッセージを送るために、使用され得る。さらに、またはあるいは、誘導システム１２および／または撮像システム１０は、ＥＣＵ５６によって遠隔で作動させることによって、衝突防止機能部を有効化させ得る１つまたは複数の指定部分（図示せず）を含み得る。たとえば、撮像システムが衝突防止機能部の一部として力検知技術を用いる場合、指定部分は、力センサおよび／または撮像システム１０の他の機械的な衝突防止検出器を押しつけるように構成され得る。そのような指定部分は、撮像システム１０のエミッタ２６および検出器２８中で各力センサ（複数可）１０４に密着して取り付けられ得る。
【００５５】
本教示によるシステムのいくつかの実施形態をある程度詳細に上記に述べてきたが、当業者は、本開示の範囲から逸脱せずに、開示した実施形態に対して多数の代替形態を実施することができるはずである。すべての方向を示す言及（たとえば、上側、下側、上方、下方、左、右、左側、右側、上部、底部、上に、下に、垂直、水平、時計回りおよび反時計回り）は、読者が開示した実施形態を理解するのを助けるために識別する目的だけで使用されており、制約事項、具体的には位置、方向または開示した実施形態の使用に関する制約事項を生成するものでない。結合の言及（たとえば、取り付けられる、結合される、接続されるなど）は、広く解釈すべきであり、要素の接続部の間に介在する部材と、要素の間に関係する動きとを含み得る。そのように、結合の言及は、２つの要素が直接接続されている、および互いに固定されていると必ずしも暗示するものでない。上記の記述中に含まれた、または添付図面に示されたすべての事項は、例示的だけであると解釈し、限定するものと解釈しないものとする。細部および構造への変更は、添付の特許請求の範囲で定められたような本教示から逸脱せずに実施され得る。
【００５６】
参照によって本明細書に援用されると述べたいずれもの特許、公表文献または他の開示資料は、全体的にまたは部分的に、援用された資料が既存の定義、表明または本開示で述べた他の開示資料と矛盾しない範囲内においてだけ本明細書に援用される。そのように、必要な範囲内で、本明細書に明白に述べた本開示は、参照によって本明細書に援用されたいずれもの矛盾する資料に優先する。参照によって本明細書に援用されると述べたが、しかし既存の定義、表明または本開示で述べた他の開示資料と矛盾するいずれもの資料またはその一部は、その援用された資料と既存の開示資料の間で矛盾が生じない範囲内においてだけ援用されるものになる。
【要約】
医療装置を誘導するためのシステムが提供される。一実施形態では、磁場発生器アセンブリが磁場を発生する。医療装置上、撮像システム上および身体上の位置センサが、磁場内でその位置を示す信号を発生する。発生器アセンブリおよび基準センサが、それらと身体の位置、およびそれらと撮像システムの放射線エミッタおよび放射線検出器の位置の間に相関関係が存在するように、配置される。電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）が、センサによって発生された信号に反応して、医療装置の位置、放射線エミッタおよび放射線検出器の１つの位置、およびエミッタと検出器の間の距離を決定する。この情報を使用して、ＥＣＵは、たとえば、撮像システムからの画像を座標系中に登録し、撮像システムからの画像上に装置の画像を重ねることができる。
【選択図】  図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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