(57)【要約】      （修正有）【課題】外科装置により体内の空間の中の組織を治療するための新しく改善された方法を提供する。【解決手段】画像化装置から画像化データを集めることにより作られる画像を表示する工程と、その画像から組織の標的を選択する工程と、画像データを集めて、呼吸周期の間に組織の標的を追跡する工程と、その組織の標的の休止位置を決定する工程と、休止位置における組織の標的により集められた画像データから作られる画像を表示する工程とを含む。上記の方法は、休止位置に対する外科装置の位置および配向を決定する処理と、その外科装置の経路を表示スクリーンの上に指示する処理と、をさらに含むことができる。また、上記の方法は、呼吸周期をモニターする工程と、組織の標的が上記休止位置に近づいている時を指示する工程と、休止位置および経路に基づいて外科装置を患者の体内に位置決めして、その組織の標的を治療する工程とをさらに含むことができる。【選択図】図１５Ｂ
2006142007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外科装置により体内の空間の中の組織を治療するための方法であって、
画像化装置を用いて前記体内の空間に関連している基準線の画像データを集める工程と、
前記基準線の画像データにより画像を作る工程と、
前記画像を表示スクリーンの上に表示する工程と、
治療のために、前記体内の空間の中の少なくとも１つの組織の標的を選択する工程と、
前記体内の空間の少なくとも１回の呼吸周期の間に、前記組織の標的に関連している呼吸の画像データを集める工程と、
前記少なくとも１回の呼吸周期の間に、前記組織の標的を追跡する工程と、
前記組織の標的の休止位置を決定する工程と、
前記組織の標的がその休止位置に位置している間に、前記集められた呼吸の画像データを用いて休止位置の画像を作る工程と、
前記休止位置の画像を表示スクリーンの上に表示する工程と、を含む、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
基準点に対する前記画像化装置の位置および配向を決定する工程と、
前記基準点に対する前記休止位置の関係を決定する工程と、
前記基準点に対する前記外科装置の位置および配向を決定する工程と、をさらに含む、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、
前記休止位置の画像に対する前記外科装置の経路を前記表示スクリーンの上に指示する工程をさらに含む、方法。
【請求項４】
請求項２に記載の方法であって、
前記体内の空間の呼吸周期をモニターする工程と、
前記休止位置に対する前記組織の標的の位置を指示する工程と、
前記休止位置に基づいて、外科装置を前記体内の空間の中に位置決めする工程と、
前記外科装置により前記組織の標的を治療する工程と、をさらに含む、方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法であって、
前記休止位置に対する前記組織の標的の位置を指示する工程が、その組織の標的が前記休止位置に近づく時を指示する処理をさらに含む、方法。
【請求項６】
請求項４に記載の方法であって、
前記休止位置に対する前記組織の標的の位置を指示する工程が、その組織の標的が前記休止位置の中にある時を指示する処理をさらに含む、方法。
【請求項７】
請求項４に記載の方法であって、
前記体内の空間の呼吸周期が前記画像化装置を用いてモニターされる、方法。
【請求項８】
請求項４に記載の方法であって、
前記休止位置に対する前記組織の標的の位置を指示する工程が音の指示を含む、方法。
【請求項９】
請求項４に記載の方法であって、
前記体内の空間の中に前記外科装置を位置決めする工程が、その外科装置を外科装置案内部材の中に配置する処理をさらに含む、方法。
【請求項１０】
請求項４に記載の方法であって、
前記組織の標的を治療する工程が、
前記外科装置が前記体内の空間の中に挿入できる距離を制限するための調節可能な停止部材を有する外科装置案内部材を供給する工程と、
前記外科装置案内部材に関連している第１の位置に位置インジケータを配置する工程と、
前記調節可能な停止部材に関連している第２の位置に前記位置インジケータを配置する工程と、
前記第１および第２の位置の中にある前記位置インジケータの位置を決定する工程と、
前記外科装置が所定の距離だけ挿入できるように、前記調節可能な停止部材を設定する工程と、を含む、方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法であって、
前記第１および第２の位置インジケータが磁気センサーである、方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の方法であって、
前記第１および第２の位置インジケータが光センサーである、方法。
【請求項１３】
請求項１に記載の方法であって、
前記組織の標的が前記休止位置に位置していて、その休止位置の画像を更新している間に、追加の画像データを集める工程をさらに含む、方法。
【請求項１４】
請求項１に記載の方法であって、
前記外科装置が高周波アブレーション・プローブである、方法。
【請求項１５】
請求項１に記載の方法であって、
前記外科装置が低温アブレーション・プローブである、方法。
【請求項１６】
請求項１に記載の方法であって、
前記外科装置がマイクロ波アブレーション・プローブである、方法。
【請求項１７】
請求項１に記載の方法であって、
前記外科装置が加熱化素子である、方法。
【請求項１８】
請求項１に記載の方法であって、
前記外科装置が超音波アブレーション・プローブである、方法。
【請求項１９】
請求項１に記載の方法であって、
前記画像化装置が超音波トランスデューサである、方法。
【請求項２０】
請求項１に記載の方法であって、
前記休止位置の画像を表示する工程が、その休止位置の画像の少なくとも１つの正射投影図、その休止位置の画像のシミュレーションされた三次元の図、またはこれらの組み合わせを表示する処理をさらに含む、方法。
【請求項２１】
外科装置により体内の空間の中の組織を治療するためのシステムであって、
画像化装置と、
制御装置と、
表示スクリーンと、を備えており、
前記制御装置が、
前記画像化装置を用いて集められた前記体内の空間に関連している基準線の画像データにより画像を作る工程と、
前記画像を表示スクリーンの上に表示する工程と、
前記体内の空間の少なくとも１回の呼吸周期の間に、前記画像化装置を用いて集められた前記体内の空間に関連している呼吸の画像データを用いて選択された組織の標的を追跡する工程と、
前記組織の標的の休止位置を決定する工程と、
前記組織の標的がその休止位置に位置している間に、前記集められた呼吸の画像データを用いて休止位置の画像を作る工程と、
前記休止位置の画像を表示スクリーンの上に表示する工程と、
を実行するようにプログラムされている、システム。
【請求項２２】
請求項２１に記載のシステムであって、
外科装置案内部材をさらに含む、システム。
【請求項２３】
請求項２２に記載のシステムであって、
前記画像化装置が第１の位置インジケータを含み、前記外科装置案内部材が第２の位置インジケータを含む、システム。
【請求項２４】
請求項２３に記載のシステムであって、
前記外科装置案内部材が、
前記外科装置が前記体内に挿入できる距離を制限するための調節可能な停止部材と、
前記外科装置案内部材に関連している前記第２の位置インジケータに対応する第１の固定位置と、
前記停止部材に操作可能に関連している前記第２の位置インジケータに対応する第２の固定位置と、をさらに含み、
前記第１および第２の固定位置の中における前記第２の位置インジケータの位置を決定することにより、前記外科装置が前記体内に所定の距離だけ挿入できるように、前記停止部材が設定できる、システム。
【請求項２５】
外科装置により体内の空間の中の組織を治療するためのシステムであって、
画像化装置と、
制御装置と、
表示スクリーンと、を備えており、
前記制御装置が、
前記画像化装置を用いて集められた前記体内の空間に関連している基準線の画像データにより画像を作る工程と、
前記画像を表示スクリーンの上に表示する工程と、
前記体内の空間の少なくとも１回の呼吸周期の間に、前記画像化装置を用いて集められた前記体内の空間に関連している呼吸の画像データを用いて選択された組織の標的を追跡する工程と、
前記組織の標的の休止位置を決定する工程と、
前記組織の標的がその休止位置に位置している間に、前記集められた呼吸の画像データを用いてその休止位置の画像を作る工程と、
前記休止位置の画像を表示スクリーンの上に表示する工程と、
前記体内の空間の呼吸周期をモニターする工程と、
前記休止位置に対する前記組織の標的の位置を指示する工程と、
を実行するようにプログラムされている、システム。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
〔発明の分野〕
本発明は、一般に、体内に挿入されて、超音波のまたはその他の画像化装置により案内される、外科装置により、組織を治療するためのシステムに関連している。
【０００２】
〔発明の背景〕
腎臓または肝臓等のような中実の器官の中の腫瘍または病巣を治療する一例の方法において、高周波（ＲＦ）アブレーション・プローブ等のような外科装置がその腫瘍の中に配置されて、その腫瘍細胞がＲＦエネルギーを用いて破壊されている。このアブレーション・プローブの配置は、超音波の画像化等のような、画像化システムを用いて達成される。超音波の画像化システムは、医師または外科医が超音波プローブの画面の中に組織を見ることを有効に可能にしている二次元の画像を生成する。この超音波プローブが、アブレーションの軸およびその超音波プローブが相互に整合されるように配置されている場合には、外科医はその超音波画像における組織の中のアブレーション・プローブの配置を観察できる。しかしながら、物理的な制限が上記のアブレーション・プローブおよび超音波プローブの直線に並ぶ配置を妨げる場合が多い。また、腫瘍が大きければ、その腫瘍の大きさに対処するために、アブレーション・プローブの２箇所以上の配置が必要になる可能性がある。加えて、その腫瘍がＲＦエネルギーの１回の供給によりアブレーションできるよりも大きい場合には、そのアブレーション・プローブは必要に応じた回数だけ位置が変えられて、ＲＦエネルギーがそのアブレーション・プローブのそれぞれの配置において供給される。このような多数回のアブレーション・プローブの適用の場合に、医師は、アブレーション・プローブの配置のための計画を作り、その計画を実行するために、二次元の超音波画像を知的に処理することが必要とされる。また、このようなアブレーション・プローブの配置の間に、１０〜１５分が経過する可能性がある。さらに、上記の超音波プローブの画面の外側におけるアブレーション・プローブの配置は、三次元のプランニングの知的な難題を増して、その処理を困難にしている。加えて、アブレーションされない腫瘍を残すことはその腫瘍の再発を生じる可能性がある。
【０００３】
腫瘍の治療は生きている組織の動きによりさらに複雑になる。また、腫瘍の大きさおよび形状はその処置の時間枠内において変化せず、数日以内にまたはそれより長くても、変化する可能性はないが、呼吸等のような動きおよび処置上の操作がその体内における腫瘍の位置を継続的に変えることになる。さらに、アブレーションの標的を決めることは静止画像において行なわれる必要がある。それゆえ、呼吸等により生じる腫瘍の位置の変化により、静止画像を用いて生成される計画は、固定されている標的を決める位置から、その標的組織までの外科装置の経路を決定するために、使用できない。
【０００４】
従って、体内の組織を治療するためにアブレーション・プローブやその他の外科装置を位置決めすることにおいて外科医を補助するための方法および装置に対する要求が存在している。また、外科装置の挿入の可視化およびプランニングにおいて外科医を補助するための方法に対する要求も存在している。さらに、外科装置の配置における精度を高めて腫瘍の治療を改善するために、患者の呼吸による腫瘍の動きを補正する方法に対するさらに別の要求も存在している。
【０００５】
〔発明の概要〕
本発明の実施形態の第１の表現は、外科装置により体内の空間の中の組織を治療するための方法を提供している。画像化装置は体内の空間に関連している画像データを集める。その後、画像がその画像データにより作られて、表示スクリーンの上に表示される。さらに、その体内の空間の中の少なくとも１つの組織の標的が治療のために選択される。次に、その組織の標的に関連する画像データが集められて、その組織の標的の位置がその体内の空間の少なくとも１回の呼吸周期の間において追跡される。その後、その組織の標的の休止位置が決定されて、休止位置の画像が上記の集められた画像データを用いて作られると共に、その組織の標的が上記の休止位置において位置決めされて、表示スクリーンの上に表示される。
【０００６】
さらに別の実施形態において、体内の空間の呼吸がモニターされる。これにより、組織の標的がその休止位置にある時間が示されて、外科装置がその休止位置に基づいてその体内に位置決めされる。最後に、その組織の標的が外科装置により治療される。
【０００７】
〔発明の詳細な説明〕
本発明は患者の体内の組織を治療することに関連している。本発明の実施形態を説明する目的のために、本明細書の記載は超音波の画像化により案内されるＲＦアブレーション・プローブを用いる組織の標的のＲＦアブレーションを論じている。しかしながら、この実施形態は本質において単に例示的であり、本発明、その適用またはその使用、を制限することを決して目的としていない。
【０００８】
外科装置案内部材
本発明の第１の態様は、本明細書においてポジショナー１５０として呼ばれている、外科装置の案内部材に関連している。次に、図面において、図１Ａ、図１Ｂおよび図２は、腹腔鏡の処置のために準備されている患者１７０と共に使用するためのシステムの各部品の実施形態をそれぞれ示している。なお、腹腔鏡処置の設備は先行技術において周知である。超音波プローブ・センサー１２０を伴う超音波プローブ・ブラケット１２５が腹腔鏡超音波プローブ１１０に取り付けられている。なお、この実施形態は超音波画像化システム１００を利用しているが、本発明は超音波装置に限定されず、Ｘ線、コンピュータ連動断層撮影（ＣＴ）、陽電子放出（ＰＥＴ）または磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）を含むが、これらに限定されない、代替的な画像化方法を含む。同様に、この実施形態はＲＦアブレーション・プローブ１８０を利用しているが、本発明は、低温アブレーション・プローブ、マイクロ波アブレーション・プローブ、超音波アブレーション・プローブ、超音波トランスデューサ、加熱化素子等のような、付加的な外科装置の使用を含む。上記の超音波システム１００は、制御装置１４０に伝達される画像データを生成する。また、超音波プローブ・センサー１２０は、シミュレーションされた三次元空間を形成するために二次元の超音波画像の「スタッキング（stacking）」を補助するために、制御装置１４０に対して位置および配向の情報を供給する。
【０００９】
制御装置１４０は、超音波プローブ・センサー１２０により供給されるシミュレーションされた三次元の画像および位置の情報を形成するために、超音波プローブ１１０により生成される超音波の二次元の画像を処理するためのナビゲーション回路およびソフトウエアを含んでいる。この制御装置１４０は、本発明において用いられているように、単一の装置により構成することができ、一緒に動作する多数の装置として構成することも可能である。なお、当業者は、上記制御装置１４０の機能が幾つかの部品に分けることができることを、認識するであろう。さらに、表示スクリーン１６０、キーボード１６１およびマウス１６２が制御装置１４０に接続できる。また、代替的な実施形態は、トラック・ボール、タッチ・スクリーン、スタイラス等のような、別の入力装置も使用可能である。上記の制御装置１４０は、キーボード１６１およびマウス１６２の入力装置ならびに表示スクリーン１６０を支持している可動のカート２１０に取り付けられている。また、上記システムにより生成される画像は表示スクリーン１６０の上に表示される。
【００１０】
ポジショナー１５０は外科装置案内部材であり、同様に制御装置１４０に接続されているポジショナー・センサー１５５を含む。上記の処置の間に、患者１７０は手術台２００の上に横になり、ポジショナー１５０がその患者１７０に接触して配置される。その後、アブレーション・プローブ１８０がポジショナー１５０の中を通して患者１７０の体内に挿入される。このポジショナー１５０は、手術室のテーブル・レール１９５に取り付けられている固定装置１９０により、付加的な安定性を与えられている。図２において示されている固定装置１９０は、マサチューセッツ州、レイハームのコッドマン社（Codman）から市場において入手可能なブックウォルター・エンドスコピック・インストルメント・キット（Bookwalter Endoscopic Instrument Kit）において、利用可能である。また、代替的な実施形態は、患者１７０に対するポジショナー１５０の位置を安定化するために、別の固定装置または接着剤を含むことができる。
【００１１】
一例の実施形態において、固定装置１９０は、送信機１９２を支持する剛性のアーム１９１を有している。また、代替的な実施形態において、送信機１９２は、手術室の壁または天井、または任意の他の固定位置に、取り付けることができる。この送信機１９２からの信号は、超音波プローブ・センサー１２０およびポジショナー・センサー１５５の両方により、検知されて、上記システムのための基準点として役立つ。さらに、この固定装置は、ポジショナー１５０を較正するために用いられる固定されている較正点１９３も含むことができる。
【００１２】
一例の実施形態において、ポジショナー１５０および超音波プローブ１１０の配向および位置は、ブラッド（Blood）に発行されている米国特許第４，９４５，３０５号において記載されているセンサー等のような、磁場センサーに基づいて決定されており、この米国特許第４，９４５，３０５号の開示は参照により本明細書に組み入れられている。上記システムは、固定装置１９０に取り付けられている磁気送信機１９２と、ポジショナー１５０に取り付けられている磁気位置センサー１５５と、超音波プローブ１１０に取り付けられている磁気超音波プローブ・センサー１２０と、を含んでいる。また、制御装置１４０は超音波プローブ１１０により生成される画像に対してポジショナー１５０の位置を決定するために必要な計算を実行できる。なお、上記のポジショナー１５０および超音波プローブ１１０の位置および配向を決定する幾つかの可能な方法がある。また、代替的な実施形態は、ポジショナー１５０および超音波プローブ１１０の位置および配向を検出するために、これらのポジショナー１５０および超音波プローブ１１０に取り付けられている光センサーを利用している。また、腹腔鏡カメラ１１５が、制御装置１４０により生成される別の表示を伴うこのカメラ１１５と並べての観察を可能にするために、存在していて、制御装置１４０に接続されていてもよい。あるいは、この腹腔鏡カメラは独立の手術室モニター１１６に接続されていてもよい。
【００１３】
次に、図３Ａおよび図３Ｂを参照して、本発明の第１の態様の第２の実施形態において、ポジショナー１５０は、ステム組立体３００および深さ停止組立体３２０により、構成されている。このステム組立体の中には、半球形の部分３３１を含む外側ステム３１０が存在している。なお、半球形の、とは、本明細書においては、球形の一部分の形状を有することを意味している。上記半球形の部分３３１はスロット３１１を伴うステム区域３３０を有しており、これらのスロット３１１は、ステム区域３３０がフレーム３４０の対応しているフレーム区域３４１の中におさまることを可能にしている。これらのステム区域３３０およびフレーム区域３４１はボール・ジョイントと同様に機能して、外側ステム３１０がフレーム３４０に対して回転することを可能にする。また、代替的な実施形態において、外側フレーム３１０はボール・ジョイントによりフレーム３４０に接続できる。
【００１４】
上記外側ステム３３１の半球形の部分の内表面部に嵌合するステム・フレア要素３２２を含む、内側ステム３１５が、外側ステム３１０の中に位置決めされている。この内側ステム３１５は通路８００を有しており、この通路８００の中に、ＲＦアブレーション・プローブ、生検針等のような、針様の外科装置を挿入することができる。なお、この外科装置は入口点３７１を通してポジショナー１５０の中に挿入されて、通路８００の中を通過して、出口点３７２においてポジショナー１５０から出ることができる。上記通路８００は形状を円筒形にすることができる。あるいは、この通路８００は、当該通路８００の側面が外科装置をしっかりと把持するように、多面型または三角形にすることも可能である。上記内側ステム３１５の基端部は、ステム・ヘッド３１９をノブ３８０の中の凹部４７０の中にスナップ嵌めすることを可能にするノッチ部分３１８を含む。また、ノブ３８０は、外側ステムの傾斜面部３２３に係合する傾斜面部３２６を有している。このノブ３８０を把持してこれを一方の側に回転することにより、内側ステム３１５が外側ステムの中を通して引き動かされ、その結果として、外側ステムの半球形の部分３３１がその相手側のフレーム区域３４１の中に引きこまれる。この場合に、各スロット３１１はステム区域３３０が拡張することを可能にし、その反作用の力が選択された配向において外側ステム３１０の角度的な位置を固定して、任意の挿入されている外科装置の経路を係止する。なお、経路、とは、本明細書においては、患者の体内への外科装置の通路を意味する。
【００１５】
一例の実施形態において、フレーム３４０はヒンジ型のジョイントによりホルダー３２５に取り付けられている。すなわち、このフレーム３４０は、ホルダー３２５のヒンジ凹部３４３に嵌合するヒンジ・ピン３４２の要素を含む。さらに、スナップ・レバー３９１がホルダー３２５の中にフレーム３４０を固定するためにスナップ・キャッチ３９２に係合している。また、これらのスナップ・レバー３９１およびスナップ・キャッチ３９２を離脱させることにより、フレーム３４０がホルダー３２５から回転して出ることが可能になり、外科医が患者１７０の皮膚に接近することが可能になる。ホルダー３２５は、患者１７０の皮膚に載っている下面部３２７を有している。ステム区域３３０の中心は下面部３２７の上か、この下面部３２７のわずかに下方に、配置されており、そのステム区域３３０の中心が患者１７０に接触して置かれている。このような実施形態において、ステム区域３３０の角度的な回転の中心は、そのステム区域３３０の半球形の形状により、相当な皮膚の変形を伴わずに患者１７０の皮膚に、または、その近くに存在する。このように、上記の回転の中心を皮膚の表面に、または、その近くに配置することにより、皮膚の中の切開部分を通しての角度的な移動の範囲を最大にして、必要とされる切開部分の大きさを最小限にすることができる。一例の実施形態において、ホルダー３２５は、固定装置１９０における相手側のレセプタクル３０４に取り付けることができるクリップ・エンド３０３を有している。また、ホルダー３２５は当該ホルダー３２５の位置を患者１７０に対して固定するために柔軟な安定化部材３５０も利用できる。この柔軟な安定化部材３５０は、ホルダー３２５の平坦な領域３２７にその安定化部材３５０を取り付けることを可能にするリング状の接着剤３１６と、患者１７０に付着する患者用の接着剤３１７と、を有している。さらに、この患者用の接着剤３１７は、患者１７０におけるポジショナー１５０の最終的な配置の前に柔軟な安定化部材３５０が付着することを防ぐために、剥離可能なカバー３５５により被覆されている。
【００１６】
上記の深さ停止組立体３２０はノブ３８０の上部に固定されていて、偏向フィンガー３６０により外側ステム３１０に取り付けられている。この深さ停止組立体３２０は、センサー・フレーム３８５と、エンド・ディスク３７０と、２個のボタン・キャッチ３９０と、これらのボタン・キャッチ３９０のそれぞれの弾性のバンド３９５と、により構成されている。上記偏向フィンガーの棚３６５はエンド・ディスク３７０のリップ部分３６６にそれぞれ係合している。また、深さ停止組立体３２０は、ポジショナー１５０の位置および配向の情報を制御装置１４０に伝達するために、センサー・フレーム３８５の中にはめこまれている位置センサー１５５を利用している。さらに、センサー・フレーム３８５はボタン・キャッチ３９０およびこれらのそれぞれの弾性のバンド３９５を収容している。この場合に、ボタン・キャッチ３９０を押しこむことにより、偏向フィンガー３６０が曲がり、深さ停止組立体３２０が外側ステム３１０から放出される。また、エンド・ディスク３７０は深さ停止組立体３２０を被覆して、その位置が固定されている。
【００１７】
一例の実施形態において、可動のシャッター３４５が外側ステム３１０に取り付けられていて、外科装置がポジショナー１５０の通路８００の中を通過することを阻止する。このシャッター３４５はシャッター停止部材３０７を組み入れており、このシャッター停止部材３０７はウインドウ・アクセス・ポート３０６の中を通過して、通路８００の中に突出する。また、シャッター３４５は弾性のリング３０５によりその位置が保持されており、この弾性のリング３０５はシャッター３４５が旋回することを可能にしている。この結果、ポジショナー１５０の中に挿入されている外科装置は、既知の固定されている基準位置において、シャッター停止部材３０７の上に静止する。さらに、このシャッター停止部材３０７を通路８００から除去して外科装置がポジショナー１５０を通過することを可能にするために、シャッター３４５は引っ張られるが、ウインドウ・アクセス・ポート３０６からは除去されない。代替的な実施形態において、上記シャッター３４５はばねにより付勢されているヒンジ型のジョイントにより外側ステム３１０に取り付けることができる。この場合に、シャッター３４５に圧力が加えられると、この圧力はそのシャッター３４５を旋回させて、シャッター停止部材３０７を通路８００から除去する。さらに、異なる直径の外科装置を適応させるために通路８００の中にインサート３３５を配置することも可能である。
【００１８】
次に、図４Ａおよび図４Ｂにおいて、本発明の第１の態様の第２の実施形態である、ポジショナー１５０′は、外側ステム３１０′の中に収容されていて、注封エポキシ３１４′により位置が保持されており、制御装置１４０′に接続されている、ポジショナー・センサー１５５′を含んでいる。この代替的な実施形態は、前述の実施形態において説明されているような深さ停止組立体３２０またはシャッター３４５を含まない。しかしながら、前述の実施形態と同様に、内側ステム３１５′の基端部は、ステム・ヘッド３１９′をノブ３８０′の凹部４７０′の中にスナップ嵌めすることを可能にするノッチ部分３１８′を有している。このような実施形態において、キャップ４６０′が、ステム・ヘッド３１９′の位置をしっかりと維持するために、そのステム・ヘッド３１９′の中に挿入されている。さらに、異なる直径の外科装置を適応させるために通路８００′の中にインサート３３５′を配置することも可能である。
【００１９】
本発明の第１の態様の第１の実施形態において、上記ノブ３８０′は、外側ステムの傾斜面部３２３′に係合する傾斜面部３２６′を有している。このノブ３８０′を把持してこれを一方の側に回転することにより、内側ステム３１５′が外側ステムの中を通して引き動かされ、その結果として、外側ステムの半球形の部分３３１′がフレーム３４０′における相手側のフレーム区域３４１′の中に引きこまれる。この場合に、各スロット３１１′は外側ステム３１０′のステム・フレア要素３２２′のステム区域３３０′が拡張することを可能にし、その反作用の力が選択された配向において外側ステム３１０′の角度的な位置を固定して、任意の挿入されている外科装置の経路を係止する。
【００２０】
一例の実施形態において、上記フレーム３４０′は、ホルダー３２５′のヒンジ凹部３４３′に嵌合するヒンジ・ピン３４２′の要素により、そのホルダー３２５′に取り付けられている。さらに、スナップ・レバー３９１′がホルダー３２５′の中にフレーム３４０′を固定するためにスナップ・キャッチ３９２′に係合している。また、ホルダー３２５は′、ポジショナー１５０′の位置を保持するために、固定装置１９０′における相手側のレセプタクル３０４′に取り付けることができるクリップ・エンド３０３′を有している。また、ホルダー３２５′は当該ホルダー３２５′の位置を患者１７０′に対して固定するために柔軟な安定化部材３５０′も利用できる。この柔軟な安定化部材３５０′は、ホルダー３２５′における平坦な領域３２７′にその安定化部材３５０′を取り付けることを可能にするリング状の接着剤３１６′と、患者１７０′に付着する患者用の接着剤３１７′と、を有している。さらに、この患者用の接着剤３１７′は、患者１７０′におけるポジショナー１５０′の最終的な配置の前に柔軟な安定化部材３５０′が付着することを防ぐために、剥離可能なカバー３５５′により被覆されている。
【００２１】
次に、図５を参照して、一例の実施形態において、上記ポジショナーのステム組立体３００は、スナップ・キャッチ３９２からスナップ・レバー３９１を離脱させることにより、患者の皮膚をさらすために回転できる。ホルダー３２５の中の４個のスロット４１０は、皮膚の切り傷の案内要素として作用し、メスが、皮膚の中を通る外科装置の容易な挿入のために、これらのスロットの間に経皮的な切開部分を作ることを、可能にしている。その後、スナップ・レバー３９１およびスナップ・キャッチ３９２を再び係合することにより、外側ステム３１０が、ポジショナー１５０の中において、その固定された位置に戻る。代替的な実施形態において、ステム組立体３００は、当該ステム組立体３００が皮膚をさらすためにホルダー３２５から除去可能になるように、ヒンジ型のジョイントよりはむしろ、多数のスナップ・キャッチを用いているホルダー３２５に接続することが可能である。さらに別の代替的な実施形態において、ホルダー３２５からステム組立体３００を除去することなく、皮膚に切り傷を付けるために、ランスを通路８００の中を通して挿入することも可能である。
【００２２】
次に、図６Ａおよび図６Ｂを参照して、一例の実施形態において、上記の深さ停止組立体３２０は、当該深さ停止組立体３２０が外側ステム３１０から除去されることを可能にするボタン・キャッチ３９０を含む。ポジショナー１５０が係止されていない位置にある時に、ノブ３８０はボタン・キャッチ３９０の内の１つを覆って、深さ停止組立体３２０が外側ステム３１０から除去されることを防ぐ。一方、ノブ３８０を係止されている位置に回転すると、第２のボタン・キャッチ３９０が露出する。これらのボタン・キャッチ３９０を押しこむと、貫通穴３９７が整合して、深さ停止組立体３２０が外側ステム３１０から除去可能になる。
【００２３】
次に、図６Ｃ、図６Ｄおよび図６Ｅを参照して、一例の実施形態において、ボタン・キャッチはセンサー・フレーム３８５のポスト４３０に取り付けられている弾性のバンド３９５により付勢されている。この場合に、ボタン・キャッチ３９０を押しこむと、これらの弾性のバンド３９５が伸びて、貫通穴３９７が整合する。さらに、ポジショナー・センサー１５５を伴わないクランプを用いている深さ停止組立体３２０の構成の代替的な実施形態が図６Ｄおよび図６Ｅにおいて示されている。
【００２４】
次に、図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃおよび図７Ｄにおいて、ボタン・キャッチ３９０が押し込まれると、貫通穴３９７が整合する。これにより、アブレーション・プローブ１８０は、当該アブレーション・プローブ１８０が、既知の、固定されている、基準位置において、シャッター停止部材３０７に対して静止するまで、貫通穴３９７の中を通して通路８００の中に挿入できる。この場合に、ボタン・キャッチ３９０を押しこむと、偏向フィンガーが移動して、深さ停止組立体３２０が外側ステム３１０から除去されてアブレーション・プローブ１８０の上に位置決めされることが可能になる。一方、ボタン・キャッチ３９０が放出されると、貫通穴３９７が不整合になり、アブレーション・プローブ１８０を把持する。それゆえ、これらの貫通穴３９７は、アブレーション・プローブ１８０の上に深さ停止組立体３２０の位置を固定するクランプとして、作用する。
【００２５】
次に、図８Ａおよび図８Ｂにおいて、本発明の第１の態様の第３の実施形態は、外科医がホルダー３２５を患者に付着した後に挿入点を調節することを可能にする摺動ディスク３１０″を含む。本明細書においては、挿入点は、アブレーション・プローブが挿入される患者の皮膚における点、である。図８Ａおよび図８Ｂにおいて示されている実施形態において、ステム組立体２００″は、先端部において半球形の部分２３１″を伴う単一のステム２１０″を有している。この半球形の部分２３１″は、フレーム２４０″の対応しているフレーム区域２４１″の中におさまるステム区域２３０″と、患者２５０″に載っている下面部と、を有している。これらのステム区域２３０″およびフレーム区域２４１″はボール・ジョイントと同様に機能し、ステム２１０″がフレーム２４０″に対して回転することを可能にしている。それゆえ、ステム区域２３０″の角度的な回転の中心は、皮膚の相当な変形を伴わずに、患者２５０″の皮膚にあるか、その近くにあり、その患者２５０″の皮膚の中の小さな切開部分の中を通る移動の範囲を最大にしている。係止ノブ２２０″はねじ付きの表面によりステム２１０″に取り付けられている。この係止ノブ２２０″は、ディスク要素２４５″に載っている係止ノブ区域２３３″を有している。さらに、ディスク要素２４５″はフレーム２４０″に載っている。
【００２６】
ステム２１０″の軸２６０″はポジショナー１５０″の経路を決定する。すなわち、ノブ２１５″を把持してこれを一方の側に移動することにより、ステム２１０″がステム区域２３０″の中心の回りに旋回し、ポジショナー１５０″および任意の挿入されている外科装置の経路が変わる。半球形の部分２３１″の下面部は患者２５０″の皮膚の上において静かに動き、ステム区域２３０″の中心が患者に対して接触している状態を維持することを可能にする。さらに、このステム区域２３０″は、これに接していて、対応しているフレーム２４０″の区域に対して摺動する。加えて、係止ノブ区域２３３″が、ディスク要素２４５″において近接している区域に対して摺動して、そのディスク要素２４５″をフレーム２４０″の中のスロットの中に移動する。
【００２７】
係止ノブ２２０″は、経路が計画された後に、ステム２１０″を固定された位置に係止するために使用できる。この場合に、係止ノブ２２０″が一方向に回転することにより、係止ノブ区域２３３″がディスク要素２４５″の中における相手側の区域に対して押圧されて、ステム区域２３０″がフレーム２４０″に接している点において、半球形の部分２３１″がフレーム２４０″に対して引きこまれる。この結果、その反作用の力がステム２１０″を選択された位置に係止する。
【００２８】
上記の摺動ディスク３１０″は、基部３２０″の位置が固定された後に外科装置の挿入点が調節されることを可能にする。この場合に、フレーム２４０″はヒンジ・ジョイントによりプラットホーム３００″に取り付けられている。また、プラットホーム３００″は、ホルダー３２０″の上に存在している摺動ディスク３１０″を有している。それゆえ、上記の挿入点はホルダー３２０″の上の摺動ディスク３１０″を移動することにより変えることができる。また、リング３３０″は、ホルダー３２０″のねじ付きの表面２２５″に対してインターフェイスとなるねじ付きの表面３３５″を含む。この場合に、リング３３０″を一方向に回転することにより、そのリング３３０″のエッジ部分が摺動ディスク３１０″に対して押圧される。この結果、リング３３０″およびホルダー３２０″による摩擦力が摺動ディスク３１０″の位置を固定する。
【００２９】
上記の代替的な実施形態において、ポジショナー・センサー１７５″はステム２１０″のノブ部分２１５″の中にはめ込まれている。このポジショナー・センサー１７５″の電線はステム・スロット２０７ａ″の中に入り、内側スロット２０６″を横切り、ステム・スロット２０７ｂ″から出ている。このポジショナー・センサー１７５″の電線は、その後、フレーム２４０″を通過して、エッジ・カード２０８″において終わっている。さらに、ポジショナー送信機１７８″が、フレーム２４０″に取り付けられるクランプ・アーム２６０″の中に、はめ込まれている。このポジショナー送信機１７８″の電線はケーブル２６５″の中に包まれている。また、上記クランプ・アーム２６０″は、フレーム２４０″の中のエッジ・カード２０８″に対して嵌合する伸縮自在の部材２９０″の内の１つの中のはめ込み型のエッジ・カード２８０″を含んでいる。さらに、フレーム２４０″の中のエッジ・カード２０８″からの電線は、クランプ・アーム２６０″の中にはめ込まれているエッジ・カード２８０″の電線に接続している。上記伸縮自在の部材２９０″の先端部分２９５″はフレーム２４０″の溝部２９７″の中にスナップ嵌めされている。さらに、クランプ・アーム２６０″のタブ２９６″は、当該クランプ・アーム２６０″の位置を保持するために、プラットホーム３００″の中の凹部２９８″をつかんでいる。
【００３０】
ポジショナー１５０″は、外科医がステム組立体２００″の中心に整合されている経皮的な切開部分を作成することを補助する皮膚の切り傷の案内要素３３０″を含んでいる。また、プラットホーム３００″は、ステム組立体２００″がプラットホーム３００″の中心から回転して出ることを可能にするステム・ヒンジ部３１５″を含んでいる。さらに、プラットホーム３００″は、皮膚の切り傷の案内要素３３０″の中のスロットがプラットホーム３００″の中の孔の中心に対して整合されるように、皮膚の切り傷の案内要素３３０″がプラットホーム３００″の中心に回転することを可能にする、皮膚の切り傷の案内要素用のヒンジ部３２１″も含んでいる。これにより、使用状態でない場合に、皮膚の切り傷の案内要素３３０″はプラットホーム３００″から回転して出ている。上記ホルダー３２０″は患者１２０″にポジショナー１５０″を取り付けるための接着剤３４０″を含んでいる。この接着剤３４０″は、当該接着剤３４０″がポジショナー１５０″の最終的な配置の前に付着することを防ぐために、剥離可能なカバー３５０″を有している。さらに、異なる直径の外科装置を適応させるためにステム２１０″の中にインサート１９０″を配置することも可能である。
【００３１】
次に、図９Ａおよび図９Ｂを参照して、本発明の第１の態様の第４の実施形態において、ポジショナー９００は外科装置の経路の変更を容易にするためにドーム型の構造を利用している。このポジショナー９００は、先端部にステム・フレア要素９０４を伴うステム９０２を含んでいる。このステム・フレア要素９０４はフレーム９０８の対応しているフレーム区域９０５の中におさまっていて、ボール・ジョイントと同様に機能する。上記ステム９０２は外科装置の挿入のための通路９２６を有している。また、このステム部９０２は、ポジショナー・センサー（図示せず）を収容しているセンサー・アーム９０６を含んでいる。この場合に、フレーム９０８はホルダー９１０の中に収容されていて下方ドーム９１２に取り付けられている。この下方ドーム９１２は、当該下方ドーム９１２をホルダー９１０に取り付けるためにそのホルダー９１０のリップ部分９１６に係合するフィンガー９１４を有している。さらに、スナップ・キャッチ９１８がホルダー９１０に旋回可能に取り付けられている。このスナップ・キャッチ９１８を押し下げることにより、下方ドーム９１２のフィンガー９１４の内の１つが放出されて、下方ドーム９１２がホルダー９１０から除去されることが可能になる。このホルダー９１０からの下方ドーム９１２の除去はまた、フレーム９０８をホルダー９１０から除去して、ホルダー９１０の位置が固定された後でさえも、外科医が患者の皮膚に接近することも可能にする。このホルダー９１０は柔軟な安定化部材（図示せず）を用いて患者に固定することもでき、あるいは、代替的な実施形態において、このホルダー９１０は、固定装置に取り付けることのできるクリップ・エンドを含むことも可能である。さらに、上方ドーム９２０が下方ドーム９１２の上に静止している。この場合に、センサー・アーム９０６の中に収容されているポジショナー・センサー（図示せず）からの電線は、そのポジショナー・センサーを制御装置に接続するために、上方ドーム９２０の中のスロット９２８を通過できる。また、ステム９０２が上方ドーム９２０の中のカラー９２２を通過している。さらに、ねじ付きの表面を含むノブ９２４がステム９０２におけるねじ付きの表面に係合している。このノブ９２４は、外科装置を挿入することができる通路９２６を含んでいる。
【００３２】
上記の上方ドーム９２０および下方ドーム９１２の構成は、外科医がポジショナー９００の経路を操作することを、可能にする。すなわち、上方ドーム９２０が下方ドーム９１２の表面の上を摺動して、ステム９０２が回転することを可能にする。さらに、外科医は、ノブ９２４を把持して移動させることにより、挿入の角度を変えることができ、これにより、ステム９０２および外科装置が挿入される通路９２６の角度を変えることができる。なお、この挿入の角度は、ステム９０２を囲っているカラー９２２と下方ドーム９１２の上部のエッジ部分との間の接触により、制限されている。この場合に、下方ドーム９１２の中のスロット９３０およびフレーム区域９０５の中のマッチング・フレーム・スロット９３４が、上記挿入の角度、それゆえ、上記の経路、の範囲を増加する。すなわち、カラー９２２は、上記挿入の角度を増加するために、スロット９３０の中に挿入できる。さらに、このカラー９２２が下方ドーム９１２の中のスロット９３０の中に挿入されると、ステム９０２がフレーム区域９０５の中のマッチング・フレーム・スロット９３４の中に挿入される。この場合に、上方ドーム９２０における矢印９３２は、カラー９２２が、センサー・アーム９０６による妨害を伴わずに、下方ドーム９１２の中のスロット９３０の中に挿入できるように、上方ドーム９２０が整合される時を示す。また、下方ドーム９１２はホルダー９１０の中において３６０度で回転可能であり、これにより、外科医が、必要に応じて、スロット９３０およびフレーム・スロット９３４の位置を変えること、を可能にしている。
【００３３】
好ましい経路が設定されると、外科医はポジショナー９００の経路を係止できる。すなわち、この経路はノブ９２４を把持して回転することにより係止できる。この場合に、ノブ９２４を一方向に回転すると、ステム９０２がカラー９２２の中を通して上方に引き動かされ、そのステム９０２のステム・フレア要素９０４が相手側のフレーム区域９０５の中に引き込まれる。同時に、ノブ９２４の下部がカラー９２２を下方に押圧する。この結果、反作用の力がステム９０２の角度的な位置を選択された配向に固定して、通路９２６の中に挿入されている外科装置の経路を係止する。
【００３４】
本発明の第１の態様の第５の実施形態において、深さ停止組立体３２０はポジショナー１５０の残りの部分から独立して使用できる。この深さ停止組立体３２０は、患者１７０の体内における外科装置の挿入を制御するために、固定されている形状の任意の外科装置と共に使用できる。最初に、ポジショナー・センサー１５５を含んでいる、上記の深さ停止組立体は、一つの挿入点に関連づけられる。次に、その深さ停止組立体は、既知の固定されている形状を有している外科装置の上に、配置される。この外科装置の先端部分は深さ停止組立体に対して既知の基準点において配置される必要がある。これらの、外科装置の既知の形状およびその基準点および深さ停止組立体の位置および配向を用いて、制御装置１４０は患者１７０の体内への挿入時における外科装置の先端部分の位置を計算できる。図面において、上記の深さ停止組立体が針様の外科装置に関連して例示されている。しかしながら、この深さ停止組立体は、形状が知られていて制御装置１４０に入力されていれば、固定されている形状の任意の外科装置と共に使用可能である。
【００３５】
組織の上に治療の標的をマッピングする方法
次に、図１０Ａおよび図１０Ｂにおいて、本発明の第２の態様は患者の体内の腫瘍または病巣を治療するための方法に関連している。この方法の一例の実施形態は、工程５００において、設備を組み立てることから開始している。例えば、腹腔鏡処置のための方法の構成はそれぞれ独立している外科用の参考文献において十分に確立および立証されている。任意の製造者のアブレーション・プローブがこの実施形態において使用可能である。従って、アブレーション・プローブ１８０は製造者の製品情報の中に存在しているものとして利用されている。なお、この方法はアブレーション・プローブの使用に限定されておらず、任意の外科装置の案内において適用できる。図１Ｂおよび図２において示されているような、一例の実施形態において、キーボード１６１と、マウス１６２と、表示スクリーン１６０と、を含んでいる可動カート２１０が存在していて、制御装置１４０に接続されている。また、超音波プローブ・センサー１２０を伴う超音波プローブ・ブラケット１２５が超音波プローブ１１０の上に取り付けられている。加えて、超音波システム１００およびポジショナー・センサー１５５も制御装置１４０に接続されている。さらに、腹腔鏡カメラ１１５が、独立して、手術室モニター１１６に接続されている。
【００３６】
工程５１０において、固定装置１９０が、この固定装置の自由な先端部が軽い摩擦状態で挿入点の近くに配置されるように、手術室のテーブル・ベッド・レール１９５に取り付けられる。この固定装置１９０は、送信機１９２を支持している第２の剛性のアーム１９１を有している。この送信機１９２は上記の方法の間に基準点として役立ち、制御装置１４０に接続されている。一方、ポジショナー１５０は固定装置１９０の自由端部に取り付けられている。次に、上記方法の工程５２０において、外科医は腹腔鏡カメラ１１５および超音波プローブ１１０を組織部位までそれぞれのトロカールの中を通過させる。
【００３７】
次に、工程５３０において、外科医は超音波プローブ１１０およびポジショナー１５０を較正する。一例の実施形態において、超音波プローブ１１０における超音波プローブ・センサー１２０の位置が制御装置１４０により知られている。また、代替的な実施形態において、外科医はキーボード１６１およびマウス１６２を用いて超音波プローブ・センサー１２０の物理的な位置に関する情報を入力できる。さらに、一例の実施形態において、制御装置１４０により、ポジショナー１５０におけるポジショナー・センサー１５５の位置が知られている。また、代替的な実施形態において、外科医はポジショナー・センサー１５５の物理的な位置に関する情報を入力できる。さらに代替的な実施形態において、ポジショナー・センサー１５５に対する、入口点３７１および出口点３７２の位置、それゆえ、通路８００の位置および配向、が制御装置１４０により計算できる。これらの入口点３７１および出口点３７２の位置を計算するためには、外科医は、最初に、その入口点３７１を、較正点１９３（図２において示されている）等のような、一つの固定されている位置に、配置する必要がある。その後、外科医はポジショナー１５０を入口点３７１の回りに旋回させて、その入口点３７１を較正点１９３において保持する必要がある。この旋回動作の間に、ポジショナー・センサー１５５は入口点３７１を中心とする球面の一部分を書き表す。従って、このポジショナー・センサー１５５により書き表される球面の中心を計算することにより、制御装置１４０はポジショナー・センサー１５５と入口点３７１との間の関係を決定することができる。同様に、外科医が出口点３７２を較正点１９３に配置して、ポジショナー１５０をその出口点３７２の回りに旋回させれば、制御装置１４０はポジショナー・センサー１５５に対する出口点３７２の位置を決定することができる。さらに、これらの入口点３７１および出口点３７２の位置に基づいて、制御装置１４０はポジショナー１５０の通路８００の中に挿入されている外科装置の経路を計算することができる。
【００３８】
外科医は、また、工程５３０において、超音波画像化システムを較正することもできる。すなわち、制御装置１４０が現存の超音波画像化システムにより生成される出力データを利用できる。例えば、この制御装置１４０は表示スクリーン１６０に上記の超音波画像化システムにより伝達される出力データを使用できる。このデータは、体内の空間の一部分の超音波の二次元の表現だけでなく、患者の名前等のような、付加的な情報も含むことができる。このような超音波システムを較正するために、外科医または専門技術者は、その体内の空間の二次元の表現を含む表示スクリーン１６０の部分を確認できる。この表示スクリーンの部分が確認されると、制御装置１４０は、その体内の空間の二次元の表現と、基準点として役立つ送信機１９２に対するその体内の空間の二次元の表現の位置を決定するための超音波プローブ・センサー１２０の位置と、の間の関係を決定することができる。
【００３９】
次に、図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１１を参照して、工程５４０において、制御装置１４０は超音波取得モードにおいて開始して、超音波プローブ１１０が所望の組織の画像を捕捉するために用いられる。この場合に、外科医は体内の空間の一部分の二次元の表現を生成するために超音波プローブ１１０を使用できる。すなわち、超音波プローブ１１０を移動することにより、外科医は体内の空間の一連の二次元の表現から成るデータの組を生成させることができる。この場合に、超音波プローブ・センサー１２０から受け取られる位置情報を使用しながら、超音波プローブ１１０は上記の二次元の表現を生成し、制御装置１４０がこれら二次元の表現を、スタッキングして「stacks」、その体内の空間の一部分の三次元の画像またはモデルを作る。従って、この取得モードにおいて、外科医は表示スクリーン１６０の上においてその三次元の画像を見て、腫瘍組織がその三次元の画像において完全に見えることを確実にすることができる。制御装置１４０は、図１１において示されているように、３種類の正射投影図およびその画像の斜位シミュレーション三次元図を表示スクリーン１６０の上に作ることができる。一例の実施形態において、外科医は画像の幾つかのデータの組を生成させて、治療計画を生成させるための最良のデータの組を選択することができる。
【００４０】
次に、図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１２を参照して、工程５５０において、外科医は制御装置１４０を用いて腫瘍の輪郭を確認するために三次元の画像の全体をスクロールして各図を操作する。一例の実施形態において、外科医は、マウス、スタイラスまたはライト・ペンを用いるフリーハンドの線画を含む、種々の方法を用いて、腫瘍の輪郭を確認することができる。加えて、外科医はそれぞれの正射投影図のいずれかにおいて関連の円を選択できる。このようにして、正射投影図のそれぞれにおいて円形の領域を選択することにより、外科医は、有効に、組織の空間の輪郭を描くことが可能になる。なお、これらの円を描くためのソフトウエアによる方法が先行技術において十分に確立されている。この実施形態において、外科医は一つの正射投影図の上の２個の点を選択するようにマウスを用いることにより、一つの円を定めることができる。この場合に、第１の点はその円の中心を定める。また、この第１の点から所与の距離に配置されている、第２の点は半径を設定する。一例の実施形態において、工程５５０において選択された３個の円のそれぞれは、その三次元画像の中において一つの円筒または円柱のデータを定める。さらに、制御装置１４０はこれら３個の円柱の交点を解析して、その腫瘍の空間を定める。また、外科医は、腫瘍の空間の輪郭を定めるために、カッティング・プレーン等のような、付加的な線画ツールを利用することも可能である。１本の線を形成するように正射投影図のいずれか１つにおいて２つの点を選択することにより、外科医は一つのカッティング・プレーンを定めることができる。さらに、そのカッティング・プレーンの一方の側に第３の点を選択することにより、外科医はそのカッティング・プレーンのその一方の側におけるデータの全てを削除または除去できる。また、代替的な実施形態は、付加的な幾何学形状およびこれらの形状を定めるための方法を利用することを含むことができる。なお、当業者は空間を定めるための多数の方法が存在することを認識するであろう。
【００４１】
腫瘍の輪郭が設定されると、制御装置１４０は、工程５６０において、その輪郭を用いてその腫瘍の空間を処理する。この場合に、制御装置１４０は、図１２において示されているシミュレーションされた三次元の図において例示されているように、表示スクリーン１６０から、腫瘍の輪郭の外側の全てのデータを除去できる。また、制御装置１４０は外科医により確認されている腫瘍の輪郭の中のデータも解析できる。一般に、腫瘍組織の密度は正常な組織の密度とは異なる。そこで、画素の密度により表現されるような、相対的な組織の密度を比較することにより、制御装置１４０は腫瘍組織を確認して、その腫瘍の輪郭をさらに正確にすることができる。
【００４２】
代替的な実施形態において、外科医は、腫瘍の一部であるとして、表示スクリーン１６０の上に一つの点を確認することができる。この場合に、制御装置１４０はその外科医により選択された点の組織の密度をその周囲の組織の密度に対して比較できる。この結果、その組織の密度が変化している画像の中の領域を決定することにより、制御装置１４０はその腫瘍の空間を確認できる。その後、制御装置１４０は表示スクリーン１６０の上に示されている図のそれぞれの中の腫瘍の空間の境界線を強調できる。次に、工程５７０において、腫瘍の空間が、操作および測定することのできる三次元に加工された図として、表示スクリーン１６０の上に示される。
【００４３】
次に、外科医は、工程５８０において、アブレーションのプランニングのために、腫瘍の空間を拡張するように、マージン・オフセットを適用できる。さらに、この拡張された空間に基づいて、外科医は適当なアブレーション・プローブ１８０を選択して、長さ、アブレーションの直径、および物理的なプローブの先端部分からのアブレーションの直径のオフセット等のような、選択されたプローブのアブレーション・パラメータを入力できる。なお、これらのパラメータはキーボード１６１およびマウス１６２を用いて制御装置１４０に入力できる。
【００４４】
次に、図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１３を参照して、上記方法の工程５９０において、外科医が上記の取得モードにおいて取得された画像に満足すると、制御装置１４０はプランニング・モードに更新される。なお、本明細書においては、治療空間は、アブレーション・プローブ１８０が静止して保持されて電圧を加えられる時に、そのアブレーション・プローブ１８０により影響を受ける組織の空間、である。また、標的の治療空間は、アブレーション・プローブによりアブレーションされるか治療される組織の空間、である。このプランニング・モードにおいて、外科医は、所望の適用範囲または「マッピング計画表（mapping scheme）」が達成されるまで、アブレーション・プローブ１８０のアブレーション・パラメータに基づいて、標的の治療空間を腫瘍の空間の上に置くことができる。その後、外科医は、表示スクリーン１６０の上にカーソルを向けるために、マウス１６２等のような、入力装置を用いて、標的の治療空間の位置を選択できる。これにより、表示スクリーン１６０の上の番号付けされたリファレンス・テーブルが、標的の治療空間を、これらが治療される順序で、列挙する。さらに、このリファレンス・テーブルを操作することにより、外科医は治療の順序を変更するか、標的の治療空間を削除できる。この場合に、制御装置１４０の中のソフトウエアが腫瘍の空間の適用範囲の評価を可能にする。一例の実施形態において、制御装置１４０は標的の治療空間のいずれにも含まれていない腫瘍の空間の任意の部分を指示する。また、代替的な実施形態において、制御装置１４０は標的の治療空間を自動的に計算して一つのマッピング計画表を生成できる。次に、工程６００において、制御装置１４０は直交の三次元の図の上に個々の標的の治療空間の位置を動的に表示する。なお、これらの治療空間は、外科医が、選択された治療空間と、既に治療されている標的の治療空間と、まだ治療されていない標的の治療空間と、を識別することを可能にするために、カラー・コード化されていてもよい。
【００４５】
次に、図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１４を参照して、工程６１０において、上記のマッピング計画表が定められた後に、制御装置１４０は治療モードに更新される。この治療モードにおいては、治療される予定の次の標的の治療空間である、選択された治療空間が強調されて、ポジショナーの経路が表示スクリーン１６０の上に示される。この経路はポジショナー１５０から出ている仮想の直線状の光線であり、患者の体内のアブレーション・プローブ１８０の投影された経路を示している。なお、この経路の線は、ポジショナー１５０が移動する際に、表示スクリーン上において更新される。この場合に、制御装置１４０は、基準点として役立つ送信機１９２に対するポジショナー・センサー１５５の位置および配向に基づいて、ポジショナー１５０の経路を計算できる。なお、ポジショナー・センサー１５５は、アブレーション・プローブ１８０が挿入される通路８００に対して固定されている関係にある。また、上述したように、体内の空間の三次元画像が、基準点として、送信機１９２を用いて、制御装置１４０により生成されている。従って、この共通の基準点は、制御装置１４０が表示スクリーン１６０の上の直交のシミュレーションされた三次元の図の上にポジショナー１５０の経路を投影すること、を可能にしている。
【００４６】
上記の投影された経路を用いて、外科医はアブレーション・プローブ１８０のための挿入点を選択できる。ポジショナー１５０は皮膚の表面の上を移動することができ、外側ステム３１０の角度は、ポジショナーの経路および挿入点が所望の位置になるまで、調節できる。ポジショナー１５０が所望の挿入点に位置すると、剥離可能なカバー３５５が柔軟な安定化部材３５０から除去されて、ポジショナー１５０が患者１７０に対して軽く押し当てられる。その後、上記の柔軟な安定化部材における患者用の接着剤３１７がポジショナー１５０を患者１７０に対して付着させる。また、固定装置１９０の位置も係止できるようになる。また、代替的な実施形態において、ポジショナー１５０は、固定装置１９０単独で、または柔軟な安定化部材３５０単独でその位置を保持することも可能である。
【００４７】
次に、図８Ａおよび図８Ｂを参照して、さらに代替的な実施形態において、送信機１７８″はクランプ・アーム２６０″の中に含まれていてもよい。このような実施形態において、クランプ・アーム２６０″は、一定の基準点を与えるために、挿入点の選択中に静止して保持される必要がある。その後、ポジショナー１５０″が挿入点に位置すると、クランプ・アーム２６０″がそのポジショナー１５０″のフレーム２４０″に取り付けることができるようになり、この場所において、そのポジショナー１５０″は固定された位置を維持するようになる。この点において、新しい三次元の画像がその新しい基準点を用いて生成される必要がある。
【００４８】
次に、図５および図１０を参照して、工程６２０において、スナップ・レバー３９１がスナップ・キャッチ３９２から離脱すると、フレーム３４０がはずれる。このフレーム３４０は回転することにより、ホルダー３２５の中のスロット４１０をさらす。これらのスロット４１０は、外科医がアブレーション・プローブ１８０の容易な挿入を可能にするために経皮的な切開部分を作ることを可能にする。この切開部分が作られた後に、フレーム３４０は回転して元の位置に戻り、スナップ・レバー３９１がスナップ・キャッチ３９２に再び係合してフレーム３４０を固定する。あるいは、経皮的な切開部分を作るために、ランスを通路８００の中を通して挿入してもよい。
【００４９】
次に図３Ａ、図３Ｂおよび図１０を参照して、工程６３０において、ポジショナー１５０の経路が、外側ステム３１０を回転して、表示スクリーン１６０の上に示されている経路インジケータを利用することにより、選択された治療空間に対して整合される。一例の実施形態において、表示スクリーン１６０は、ポジショナー１５０の経路が選択された治療空間に対して整合される時を指示する。この経路が整合されると、ポジショナー１５０は、ノブ３８０を回転することにより、その位置に係止できるようになる。さらに、ノブ３８０を回転することにより、図６Ａおよび図６Ｂにおいて示されているような、第２の深さ停止ボタン・キャッチ３９０がさらされる。この場合に、表示スクリーン１６０は皮膚の上のポジショナー１５０の配置から選択された治療空間に対応する標的点までの距離を示す。なお、この標的点は、本明細書においては、アブレーション・プローブの先端が標的の治療空間をアブレーションするために配置されることが必要である点、である。また、代替的な実施形態において、表示スクリーン１６０は、標的の治療空間のそれぞれに対応する標的点、を指示できる。さらに、表示スクリーン１６０は、ポジショナーの経路が選択された治療空間の標的点に対して整合される時も指示できる。
【００５０】
工程６４０において、深さ停止ボタン３９０を押しこむと、貫通穴３９７が整合して、通路８００の中へのアブレーション・プローブ１８０の挿入が可能になる。このアブレーション・プローブ１８０は、当該アブレーション・プローブ１８０の先端部分が、図７Ａおよび図７Ｂにおいて示されているように、シャッター停止部材３０７に接触するまで、ポジショナー１５０の中に挿入されている。また、ポジショナー・センサー１５５は、アブレーション・プローブ１８０が収容される通路８００に対して固定されている関係にあり、これにより、制御装置１４０は、そのポジショナー・センサー１５５の位置および配向に基づいて、挿入されているアブレーション・プローブ１８０の位置および配向を計算できるようになる。
【００５１】
上記制御装置１４０の深さ停止モードを用いて、外科医は、その深さの停止位置が患者の体内へのアブレーション・プローブ１８０の挿入を、上記の挿入点から標的点までの距離に制限するように、アブレーション・プローブ１８０に関して深さの停止位置を位置決めすることができる。最初に、外科医はキーボード１６１またはマウス１６２を用いて上昇深さ停止モードを選択できる。この上昇深さ停止モードにおいて、表示スクリーン１６０は深さ停止位置に基づいて読み出し情報を示す。この読み出し情報は、アブレーション・プローブの軸に関する深さ停止の高さが、そのアブレーション・プローブが選択された治療空間を治療するために挿入されることが必要である深さに等しくなるまで、深さ停止組立体３２０がそのアブレーション・プローブの軸に沿って持ち上げられる時に、ゼロに下がる。なお、この寸法は、工程５８０における外科医により入力されるのに従って、アブレーション・プローブの物理的な端部からの有効なアブレーションの空間の任意のオフセットに対応する調節を含んでいる。図７Ｃは、アブレーション・プローブの軸に沿って持ち上げられている深さ停止組立体３２０を示している。この深さ停止組立体３２０が適当な高さまで持ち上げられると、深さ停止ボタン３９０の解放により、貫通穴３９７が不整合になる。この結果、これらの貫通穴３９７の壁部は、クランプのように、アブレーション・プローブ１８０を把持して、深さ停止組立体３２０の位置に保持する。図７Ｄは、シャッター停止部材３０７に接触して、ポジショナーの中に挿入されているアブレーション・プローブ１８０と、所定の高さまで持ち上げられている深さ停止組立体３２０と、を示している。この場合に、ポジショナー・センサー１５５は、送信機１９２に対するそのセンサー１５５の位置に基づいて、制御装置１４０にそのセンサー１５５の新しい座標を伝達する。
【００５２】
次に、外科医は挿入深さ停止モードを選択することができ、表示スクリーン１６０は、アブレーション・プローブが選択された治療空間を治療するために挿入されることが必要である深さを指示するようになる。この場合に、外科医は、深さ停止組立体３２０がポジショナー１５０においてその再び係合される位置まで戻り、表示スクリーン１６０の深さの読み出し情報がゼロに等しくなるまで、患者１７０の体内にアブレーション・プローブ１８０を挿入する。次に、工程６５０において、アブレーション・プローブ１８０が選択された治療空間を治療するために適当な位置に配置されると、外科医はその標的の空間を治療するためにアブレーション・プローブ１８０に電圧を加える。その後、工程６７０において、アブレーションの工程が完了された後に、外科医は、選択された治療空間の治療が完了していることを示すために、マウス１６２を用いて、その選択された治療空間を選択することができる。
【００５３】
工程６８０において、何らかのアブレーションされない標的の治療空間がある場合には、制御装置１４０はその次の番号を付けられた標的の治療空間に進行する。この場合に、表示スクリーン１６０はその次の選択される治療空間を強調して、画面上の画像の中および標的の治療空間を列挙しているリファレンス・テーブルの中において、完了された標的の治療空間を灰色にする。
【００５４】
上記方法の工程６９０において、外科医は深さ停止ボタン３９０を押して、アブレーション・プローブ１８０を組織から除去する。この場合に、ノブ３８０を回転することにより、ポジショナーの経路が解放される。次に、工程７００において、上記方法は工程６３０に戻り、全ての標的の治療空間がアブレーションされるまで、経路の設定および治療を繰り返す。この場合に、外科医は任意の点において腫瘍組織を再スキャンするための選択権を有している。一例の実施形態において、制御装置１４０は表示スクリーン１６０の上にアブレーションされていない腫瘍組織を指示する。
【００５５】
工程７１０において、制御装置１４０は、外科医が、超音波画像、直交の二次元または三次元の図、またはアブレーションの計画の任意のものを記憶装置に入れることを可能にする。なお、この情報は、ハード・ドライブ、ディスク・ドライブ、ＣＤまたは当業界において知られている任意の他の記憶媒体の中に記憶させることができる。さらに、スクリーンによる情報の捕捉が上記の方法の間の任意の点において行なうことができ、その後に印刷することができる。なお、本明細書においては、上記のスクリーンによる捕捉は表示スクリーン１６０から最新の画像を伝えて、その画像をその後における使用のためにグラフィック・ファイルに保存する。
【００５６】
基準として腫瘍を用いてその腫瘍を治療するための方法
本発明の第３の態様は基準として腫瘍を用いて患者の体内のその腫瘍をアブレーションするための方法に関連している。なお、本明細書においては、上記の基準は、一つの基準の点、である。すなわち、完全な呼吸の周期の間の一つの固定された位置に超音波プローブを保持することにより、画像化システムが呼吸による腫瘍の動きの移動を捕捉することができる。この場合に、このシステムは腫瘍の最長の休止時間においてその腫瘍の画像を作ることができる。なお、本明細書においては、上記の休止時間は、呼吸周期のそれぞれの終わりにおける吸入および呼気の間の短い休止、である。つまり、この休止時間の画像がアブレーションの計画を生じるために用いられている。また、超音波プローブが、制御装置１４０がアブレーションの計画用の画像に対して腫瘍の動きを同期化するのに従って、その患者の呼吸周期をモニターするために用いられている。この場合に、制御装置１４０は、動いている腫瘍がアブレーションの計画用の画像に対して整合する時を外科医に指示する。一例の実施形態において、制御装置１４０は、外科医に反応時間を与えるために、腫瘍がアブレーションの計画用の画像に対して整合するわずかに前に、その外科医に警告する。このようにして、腫瘍がアブレーションの計画用の画像に対して整合している時にのみ外科装置を挿入することにより、上記の方法は呼吸の動きによるエラーを除去する。
【００５７】
次に、図１５Ａおよび図１５Ｂにおいて、本発明の第３の態様の一例の実施形態は、設備を組み立てることを伴って、工程１０００から開始している。例えば、腹腔鏡処置のための方法の構成はそれぞれ独立している外科用の参考文献において十分に確立および立証されている。図１Ｂにおいて示されているように、キーボード１６１と、マウス１６２と、表示スクリーン１６０と、を含んでいる可動カート２１０が存在していて、制御装置１４０に接続されている。また、超音波プローブ・センサー１２０を伴う超音波プローブ・ブラケット１２５が超音波プローブ１１０の上に取り付けられている。加えて、超音波システム１００およびポジショナー・センサー１５５が制御装置１４０に接続されている。さらに、腹腔鏡カメラ１１５が、独立して、手術室モニター１１６に接続されている。
【００５８】
工程１０１０において、固定装置１９０が、その自由な先端部が挿入点の近くに配置されるように、手術室のテーブル・ベッド・レール１９５に取り付けられる。この場合に、固定装置１９０は、その位置のさらに付加的な調節を可能にするために、軽い摩擦状態にある。また、この固定装置１９０は、送信機１９２を支持している第２の剛性のアーム１９１を有している。この送信機１９２は基準点として作用し、制御装置１４０に接続されている。一方、ポジショナー１５０は固定装置１９０の自由端部に取り付けられている。次に、上記方法の工程１０２０において、外科医は腹腔鏡カメラ１１５および超音波プローブ１１０を組織部位までそれぞれのトロカールの中を通過させる。
【００５９】
次に、図１１、図１５Ａおよび図１５Ｂを参照して、工程１０３０において、外科医は、上記において詳細に説明されているように、超音波プローブ１１０およびポジショナー１５０を較正する。その後、工程１０４０において、制御装置１４０が超音波取得モードにおいて開始し、超音波プローブ１１０が所望の組織の画像を捕捉するために用いられる。この超音波プローブ１１０が移動するのに従って、この超音波プローブ１１０は体内の空間の一連の二次元の表現から成るデータの組を生成する。次に、これらの二次元の表現は、本発明の第２の態様に関して上記において詳細に説明されているように、体内の空間の一部分の三次元画像を作るためにスタッキングされる。この場合に、制御装置１４０は、３種類の正射投影図および斜位シミュレーション三次元図を表示スクリーン１６０の上に作る。この取得モードにおいて、外科医はこれらの表示スクリーン１６０の上におけるシミュレーションされている三次元の図および二次元の図を見て、腫瘍組織がその体内の空間の画像により完全に覆われることを確実にすることができる。また、一例の実施形態において、外科医は幾つかの画像を発生させて、治療計画を作るための最良の画像を選択することができる。
【００６０】
次に、図１２、図１５Ａおよび図１５Ｂを参照して、工程１０５０において、外科医は制御装置１４０を用いて腫瘍の輪郭を確認するために三次元の画像の全体をスクロールして各図を操作する。一例の実施形態において、外科医は、マウス、スタイラスまたはライト・ペンを用いるフリーハンドの線画を含む、種々の方法を用いて、腫瘍の輪郭を確認することができる。加えて、外科医はそれぞれの正射投影図のいずれかにおいて関連の円を選択できる。このようにして、正射投影図のそれぞれにおいて円形の領域を選択することにより、外科医は、有効に、組織の空間の輪郭を描くことが可能になる。なお、これらの円を描くためのソフトウエアによる方法が先行技術において十分に確立されている。一例の実施形態において、外科医は一つの正射投影図の上の２つの点を選択することにより、一つの円を定めることができる。この場合に、第１の点はその円の中心を定める。また、この第１の点から所与の距離に配置されている、第２の点は半径を設定する。この実施形態において、工程１０５０において選択された３つの円のそれぞれは、その三次元画像の中において一つの円筒または円柱のデータを定める。さらに、ソフトウエアがこれら３つの円柱の交点を解析して、その腫瘍の空間を定める。また、外科医は、腫瘍の空間の輪郭を定めるために、カッティング・プレーン等のような、付加的な線画ツールを利用することも可能である。この場合に、１本の線を形成するように正射投影図のいずれか１つにおいて２つの点を選択することにより、外科医は一つのカッティング・プレーンを定めることができる。さらに、そのカッティング・プレーンの一方の側に第３の点を選択することにより、外科医はそのカッティング・プレーンのその一方の側におけるデータの全てを削除または除去できる。また、代替的な実施形態は、付加的な幾何学形状およびこれらの形状を定めるための方法を利用することを含むことができる。なお、当業者は空間を定めるための多数の方法が存在することを認識するであろう。すなわち、本発明は特定の方法に限定されるように意図されていない。
【００６１】
腫瘍の輪郭が設定されると、工程１０６０において、外科医は、起点または基準点として役立つ腫瘍における一つの点を確認する。次に、制御装置１４０は、工程１０７０において、上記の輪郭を用いてその腫瘍の空間を処理する。この場合に、制御装置１４０は、図１２において示されているシミュレーションされた三次元の図において例示されているように、表示スクリーン１６０から、腫瘍の輪郭の外側の全てのデータを除去できる。また、本発明の第３の態様の別の代替的な実施形態において、制御装置１４０は外科医により確認されている輪郭の中のデータも解析できる。従って、画素の密度により表現されるような、相対的な組織の密度を比較することにより、制御装置１４０はその輪郭の中の腫瘍の空間をさらに定めることができる。代替的な実施形態において、外科医は、腫瘍の一部であるとして、表示スクリーン１６０の上に一つの点を確認することができる。さらに、この選択された点の組織の密度に基づいて、制御装置１４０はその腫瘍の空間の輪郭を自動的に生成して、表示スクリーン１６０の上に示されている図のそれぞれの中における腫瘍の境界線を強調することができる。このようにして、腫瘍の空間が、操作および測定することのできる三次元に加工された図として、表示スクリーン１６０の上に示される。
【００６２】
次に、外科医は、工程１０８０において、アブレーションのプランニングのために、腫瘍の空間を拡張するように、マージン・オフセットを適用できる。さらに、この拡張された空間に基づいて、外科医は適当なアブレーション・プローブ１８０を選択して、長さ、アブレーションの直径、および物理的なプローブの先端部分からのアブレーションの直径のオフセット等のような、選択されたプローブのアブレーション・パラメータを入力できる。なお、これらのアブレーション・パラメータはキーボード１６１およびマウス１６２を用いて制御装置１４０に入力できる。
【００６３】
次に、工程１０９０において、外科医は超音波プローブ１１０を固定された位置に保持しながら、患者１７０の完全な呼吸周期を捕捉するために画像データを集める。その後、工程１１００において、制御装置１４０は、位置的な極値、移動の長さおよび呼吸周期の終わりにおける休止時間を記録する。これにより、最長の休止時間における腫瘍の空間の位置が休止位置として定められる。次に、工程１１１０において、制御装置１４０は、休止位置画像として本明細書において呼ばれている、休止位置における腫瘍の画像を生成する。この休止位置画像は表示スクリーン１６０の上に描かれて、外科医がその休止位置画像を回転して、カッティング・プレーンを通し、拡大またはその他の様式で操作することを可能にする。
【００６４】
外科医が上記の取得モードにおいて集めた画像に満足すると、制御装置１４０は、工程１１２０において、マッピング計画表を生成するためにプランニング・モードに更新される。この場合に、外科医は、所望の適用範囲またはマッピング計画表が達成されるまで、アブレーション・プローブ１８０のアブレーション・パラメータに基づいて、標的の治療空間を腫瘍の空間の上に置くことができる。一例の実施形態において、外科医は表示スクリーン１６０の上にカーソルを向けるために、マウス１６２等のような、入力装置を用いて、その表示スクリーン１６０の上に標的の治療空間の位置を選択できる。この場合に、制御装置１４０の中のソフトウエアが腫瘍の適用範囲の評価を可能にする。これにより、番号付けされたリファレンス・テーブルが、選択された標的の治療空間を、これらが治療される順序で、列挙する。さらに、このリファレンス・テーブルを操作することにより、外科医は治療の順序を変更するか、標的の治療空間を削除できる。一例の代替的な実施形態において、制御装置１４０は標的の治療空間を自動的に計算して一つのマッピング計画表を生成できる。さらに、制御装置１４０は直交の三次元の図の上に個々の標的の治療空間の位置を動的に表示する。この結果、外科医が上記のマッピング計画表に満足すると、制御装置１４０は治療モードに更新されて、その最初の選択された治療空間が強調される。
【００６５】
その後、工程１１３０において、外科医はポジショナー１５０を切開の領域に移動する。この場合に、表示スクリーン１６０はそのポジショナー１５０の経路および選択された治療空間を示す。この投影された経路を用いて、外科医はアブレーション・プローブ１８０のための挿入点を選択できる。次に、工程１１４０において、固定装置１９０が依然として軽い摩擦状態にあることにより、患者用の接着剤３１７をさらすために、剥離可能なカバー３５５が柔軟な安定化部材３５０から剥離される。次に、ポジショナー１５０が皮膚の表面に戻り、経路の整合および挿入点が所望の位置になるまで、外側ステム３１０が折り曲げられる。その後、柔軟な安定化部材３５０が患者に対して軽く押し当てられて、固定装置１９０の位置が係止される。
【００６６】
次に、図５、図１５Ａおよび図１５Ｂを参照して、工程１１５０において、フレーム３４０は、スナップ・レバー３９１がスナップ・キャッチ３９２から離脱すると、フレーム３４０がはずれる。このフレーム３４０は回転することにより、ホルダー３２５の中のスロット４１０をさらす。これらのスロット４１０は、外科医が、皮膚の中を通るアブレーション・プローブ１８０の容易な挿入を可能にするために経皮的な切開部分を作ることを可能にする。この切開部分が作られた後に、フレーム３４０は回転して元の位置に戻り、スナップ・レバー３９１がスナップ・キャッチ３９２に再び係合する。あるいは、フレーム３４０を回転する必要性を排除するために、ランスを通路８００の中を通して挿入して、上記の経皮的な切開部分を作ることもできる。
【００６７】
その後、工程１１６０において、外科医は、完全な呼吸周期を捕捉して、その患者の呼吸の間の腫瘍の位置的な極値を決定するために、超音波プローブ１１０を、もう一度、保持する。次に、工程１１７０において、外科医は、制御装置１４０に、１回以上の呼吸周期を捕捉するように命令する。麻酔により、患者の呼吸の速度は一定であり、制御されているので、制御装置１４０は超音波画像を解析して、その患者の呼吸周期をモニターすることができる。代替的な実施形態において、呼吸周期は、患者１７０の胸部に取り付けられている運動検出器または加速度計を用いて、モニターできる。さらに、呼吸をモニターするための付加的な方法が先行技術において知られている。このようにして、数回の呼吸周期をモニターした後に、制御装置１４０は、腫瘍が休止位置になる時を決定できる。さらに、制御装置１４０は、腫瘍がその休止位置に近づいていることを外科医に信号で伝えるインジケータを制御する。このインジケータは、呼吸周期がその呼吸休止期間にあることを信号で伝えるための単純な光または移動バー等のような、音または視覚のキューを用いて実施できる。このように、上記のマッピング計画表は休止位置の画像を用いて生成されるので、その呼吸の休止は、この時点において、アブレーションのマッピング計画表に同期化されている。さらに、外科医は、アブレーション・プローブ１８０の挿入の時間を選ぶために、上記のインジケータを用いる。なお、一例の実施形態において、制御装置１４０は、腫瘍がその休止時間に近づいていることを指示する時に、外科医の反応時間による遅延を認めている。このようにして、腫瘍がその休止時間にある時にアブレーション・プローブ１８０を挿入することにより、アブレーション・プローブの配置の精度が、呼吸により生じる組織の移動によるエラーを排除して、高められる。
【００６８】
次に、工程１１８０において、アブレーション・プローブ１８０はポジショナー１５０の中に配置されて、標的の経路が完結される。一例の実施形態において、表示スクリーン１６０は、ポジショナー１５０の経路が選択された治療空間に整合する時を指示する。この経路が整合されると、この経路はノブ３８０を回転することによりその位置に係止される。その後、工程１１９０において、深さ停止組立体３２０は、本発明の第２の態様に関して上記において詳細に説明されているように、所定の位置まで持ち上げられる。その後、外科医は、腫瘍がその休止位置にあることを示している制御装置１４０からの信号を待ち、その後に、深さ停止組立体３２０がポジショナー１５０の中に収容されるまで、アブレーション・プローブ１８０を挿入する。次に、工程１２００において、外科医は、選択された治療空間をアブレーションするために、プローブに電圧を加える。さらに、工程１２１０において、上記のアブレーション工程の完了時に、外科医は、その標的の治療空間の治療が完了していることを示すために、マウス１６２を用いて、その選択された治療空間を選択できる。
【００６９】
次に、工程１２２０において、追加の標的の治療空間が存在する場合には、制御装置１４０は次の番号付けされている標的の治療空間に進み、その位置を強調して、表示スクリーンの上およびリファレンス・テーブルの中の図における完了されている標的の治療空間を灰色にする。さらに、工程１２３０において、外科医は深さ停止ボタン３９０を押して、アブレーション・プローブ１８０を組織から除去する。次に、外科医は、ポジショナー１５０を解放して、その経路を調節するために、ノブ３８０を回転する。その後、工程１２４０において、全ての標的の治療空間がアブレーションされるまで、工程１１８０に戻ることにより、上記の処理が繰り返される。この場合に、外科医は、任意の時間において腫瘍組織の追加の画像を生成するための、選択権を有している。次に、工程１２５０において、外科医は、超音波画像、直交のまたは三次元の図またはマッピング計画表の任意のものを記憶装置に入れることを選ぶことができる。また、スクリーンによる情報の捕捉も、後に印刷するために、任意の時間に行なうことができる。
【００７０】
以上において、本発明が幾つかの実施形態の説明により例示されているが、添付されている「特許請求の範囲」の各請求項の趣旨および範囲をこれらの詳細な説明に制限または限定することは、本特許出願人の意図するところではない。すなわち、多数の別の変更、変形、および置換が、本発明の範囲から逸脱することなく、当業者において考えつかれるであろう。例えば、本発明の装置および方法は腫瘍のアブレーションに関連して説明されているが、本発明が付加的な適用可能性を有していることが理解されるであろう。さらに、本発明に関連しているそれぞれの要素の構造は、その要素により果たされる機能を提供するための手段として、二者択一的に説明できる。また、上記の説明が例示のために記載されていること、および、別の変更例が、添付されている「特許請求の範囲」の各請求項の範囲および趣旨から逸脱することなく、当業者において考えつかれることが可能であることが理解されるであろう。
【００７１】
〔実施の態様〕
（１）外科装置により体内の空間の中の組織を治療するための方法であって、
画像化装置を用いて前記体内の空間に関連している基準線の画像データを集める工程と、
前記基準線の画像データにより画像を作る工程と、
前記画像を表示スクリーンの上に表示する工程と、
治療のために、前記体内の空間の中の少なくとも１つの組織の標的を選択する工程と、
前記体内の空間の少なくとも１回の呼吸周期の間に、前記組織の標的に関連している呼吸の画像データを集める工程と、
前記少なくとも１回の呼吸周期の間に、前記組織の標的を追跡する工程と、
前記組織の標的の休止位置を決定する工程と、
前記組織の標的がその休止位置に位置している間に、前記集められた呼吸の画像データを用いて休止位置の画像を作る工程と、
前記休止位置の画像を表示スクリーンの上に表示する工程と、を含む、方法。
（２）実施形態１に記載の方法であって、
基準点に対する前記画像化装置の位置および配向を決定する工程と、
前記基準点に対する前記休止位置の関係を決定する工程と、
前記基準点に対する前記外科装置の位置および配向を決定する工程と、をさらに含む、方法。
（３）実施態様２に記載の方法であって、
前記休止位置の画像に対する前記外科装置の経路を前記表示スクリーンの上に指示する工程をさらに含む、方法。
（４）実施態様２に記載の方法であって、
前記体内の空間の呼吸周期をモニターする工程と、
前記休止位置に対する前記組織の標的の位置を指示する工程と、
前記休止位置に基づいて、外科装置を前記体内の空間の中に位置決めする工程と、
前記外科装置により前記組織の標的を治療する工程と、をさらに含む、方法。
（５）実施態様４に記載の方法であって、
前記休止位置に対する前記組織の標的の位置を指示する工程が、その組織の標的が前記休止位置に近づく時を指示する処理をさらに含む、方法。
【００７２】
（６）実施態様４に記載の方法であって、
前記休止位置に対する前記組織の標的の位置を指示する工程が、その組織の標的が前記休止位置の中にある時を指示する処理をさらに含む、方法。
（７）実施態様４に記載の方法であって、
前記体内の空間の呼吸周期が前記画像化装置を用いてモニターされる、方法。
（８）実施態様４に記載の方法であって、
前記休止位置に対する前記組織の標的の位置を指示する工程が音の指示を含む、方法。
（９）実施態様４に記載の方法であって、
前記体内の空間の中に前記外科装置を位置決めする工程が、その外科装置を外科装置案内部材の中に配置する処理をさらに含む、方法。
（１０）実施態様４に記載の方法であって、
前記組織の標的を治療する工程が、
前記外科装置が前記体内の空間の中に挿入できる距離を制限するための調節可能な停止部材を有する外科装置案内部材を供給する工程と、
前記外科装置案内部材に関連している第１の位置に位置インジケータを配置する工程と、
前記調節可能な停止部材に関連している第２の位置に前記位置インジケータを配置する工程と、
前記第１および第２の位置の中にある前記位置インジケータの位置を決定する工程と、
前記外科装置が所定の距離だけ挿入できるように、前記調節可能な停止部材を設定する工程と、を含む、方法。
【００７３】
（１１）実施態様１０に記載の方法であって、
前記第１および第２の位置インジケータが磁気センサーである、方法。
（１２）実施態様１０に記載の方法であって、
前記第１および第２の位置インジケータが光センサーである、方法。
（１３）実施態様１に記載の方法であって、
前記組織の標的が前記休止位置に位置していて、その休止位置の画像を更新している間に、追加の画像データを集める工程をさらに含む、方法。
（１４）実施態様１に記載の方法であって、
前記外科装置が高周波アブレーション・プローブである、方法。
（１５）実施態様１に記載の方法であって、
前記外科装置が低温アブレーション・プローブである、方法。
【００７４】
（１６）実施態様１に記載の方法であって、
前記外科装置がマイクロ波アブレーション・プローブである、方法。
（１７）実施態様１に記載の方法であって、
前記外科装置が加熱化素子である、方法。
（１８）実施態様１に記載の方法であって、
前記外科装置が超音波アブレーション・プローブである、方法。
（１９）実施態様１に記載の方法であって、
前記画像化装置が超音波トランスデューサである、方法。
（２０）実施態様１に記載の方法であって、
前記休止位置の画像を表示する工程が、その休止位置の画像の少なくとも１つの正射投影図、その休止位置の画像のシミュレーションされた三次元の図、またはこれらの組み合わせを表示する処理をさらに含む、方法。
【００７５】
（２１）外科装置により体内の空間の中の組織を治療するためのシステムであって、
画像化装置と、
制御装置と、
表示スクリーンと、を備えており、
前記制御装置が、
前記画像化装置を用いて集められた前記体内の空間に関連している基準線の画像データにより画像を作る工程と、
前記画像を表示スクリーンの上に表示する工程と、
前記体内の空間の少なくとも１回の呼吸周期の間に、前記画像化装置を用いて集められた前記体内の空間に関連している呼吸の画像データを用いて選択された組織の標的を追跡する工程と、
前記組織の標的の休止位置を決定する工程と、
前記組織の標的がその休止位置に位置している間に、前記集められた呼吸の画像データを用いて休止位置の画像を作る工程と、
前記休止位置の画像を表示スクリーンの上に表示する工程と、
を実行するようにプログラムされている、システム。
（２２）実施態様２１に記載のシステムであって、
外科装置案内部材をさらに含む、システム。
（２３）実施態様２２に記載のシステムであって、
前記画像化装置が第１の位置インジケータを含み、前記外科装置案内部材が第２の位置インジケータを含む、システム。
（２４）実施態様２３に記載のシステムであって、
前記外科装置案内部材が、
前記外科装置が前記体内に挿入できる距離を制限するための調節可能な停止部材と、
前記外科装置案内部材に関連している前記第２の位置インジケータに対応する第１の固定位置と、
前記停止部材に操作可能に関連している前記第２の位置インジケータに対応する第２の固定位置と、をさらに含み、
前記第１および第２の固定位置の中における前記第２の位置インジケータの位置を決定することにより、前記外科装置が前記体内に所定の距離だけ挿入できるように、前記停止部材が設定できる、システム。
（２５）外科装置により体内の空間の中の組織を治療するためのシステムであって、
画像化装置と、
制御装置と、
表示スクリーンと、を備えており、
前記制御装置が、
前記画像化装置を用いて集められた前記体内の空間に関連している基準線の画像データにより画像を作る工程と、
前記画像を表示スクリーンの上に表示する工程と、
前記体内の空間の少なくとも１回の呼吸周期の間に、前記画像化装置を用いて集められた前記体内の空間に関連している呼吸の画像データを用いて選択された組織の標的を追跡する工程と、
前記組織の標的の休止位置を決定する工程と、
前記組織の標的がその休止位置に位置している間に、前記集められた呼吸の画像データを用いてその休止位置の画像を作る工程と、
前記休止位置の画像を表示スクリーンの上に表示する工程と、
前記体内の空間の呼吸周期をモニターする工程と、
前記休止位置に対する前記組織の標的の位置を指示する工程と、
を実行するようにプログラムされている、システム。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１Ａ】組織治療システムの各部品のブロック図である。
【図１Ｂ】組織治療システムの説明図である。
【図２】固定装置を例示している本発明の第１の態様の図である。
【図３Ａ】外科装置案内部材を例示している本発明の第１の態様の第１の実施形態の断面図である。
【図３Ｂ】本発明の第１の態様の第１の実施形態の分解図である。
【図４Ａ】本発明の第１の態様の第２の実施形態の断面図である。
【図４Ｂ】本発明の第１の態様の第２の実施形態の分解図である。
【図５】患者の皮膚をさらすために回転されているステム組立体を示している、本発明の第１の態様の斜視図である。
【図６Ａ】係止されていない位置にあるポジショナーを示している、本発明の第１の態様の第１の実施形態の斜視図である。
【図６Ｂ】係止されている位置にあるポジショナーを示している、本発明の第１の態様の第１の実施形態の斜視図である。
【図６Ｃ】深さ停止組立体を示している、本発明の第１の態様の斜視図である。
【図６Ｄ】深さ停止組立体の別の実施形態を示している、本発明の第１の態様の分解図である。
【図６Ｅ】組み立てられた深さ停止組立体の別の実施形態を示している、本発明の第１の態様の斜視図である。
【図７Ａ】挿入されているアブレーション・プローブを示している、本発明の第１の態様の斜視図である。
【図７Ｂ】基準位置における、挿入されているアブレーション・プローブを示している、本発明の第１の態様の断面図である。
【図７Ｃ】持ち上げられた位置にある深さ停止組立体を示している、本発明の第１の態様の斜視図である。
【図７Ｄ】持ち上げられた位置にある深さ停止組立体を示している、本発明の第１の態様の断面図である。
【図８Ａ】本発明の第１の態様の第３の実施形態の断面図である。
【図８Ｂ】本発明の第１の態様の第３の実施形態の分解図である。
【図９Ａ】本発明の第１の態様の第４の実施形態の断面図である。
【図９Ｂ】本発明の第１の態様の第４の実施形態の斜視図である。
【図１０Ａ】本発明の第２の態様の方法のフロー図である。
【図１０Ｂ】本発明の第２の態様の方法のフロー図である。
【図１１】本発明の第２の態様による取得情報表示スクリーンの説明図である。
【図１２】本発明の第２の態様による選択された腫瘍の輪郭を外科医に示している表示スクリーンの説明図である。
【図１３】本発明の第２の態様による標的の治療空間を示している表示スクリーンの説明図である。
【図１４】本発明の第２の態様による外科装置の案内経路を示している表示スクリーンの説明図である。
【図１５Ａ】本発明の第３の態様の方法のフロー図である。
【図１５Ｂ】本発明の第３の態様の方法のフロー図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【外国語明細書】
2006142007000001.pdf