(57)【要約】  患者の肺を治療するためのシステムおよび方法。方法の一実施形態は、患者の肺において標的に対して無線マーカーを位置付けることと、そのマーカーの位置データを収集することを含む。この方法は、収集した位置データに基づいて、患者外部の外部基準フレームにおいてマーカーの場所を決定することと、マーカーの移動に応答して目標出力を外部基準フレームに提供することとをさらに含む。この目標出力は、臨床的に許容可能な追跡エラーを生じる周波数（すなわち周期）で提供される。さらに、この目標出力は、マーカーの場所を決定するために使用される位置データの収集と少なくとも略同時期に提供することもできる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
近位端と、マーカーを受容するよう構成された遠位端と、を有するカテーテルであって、前記マーカーの展開のために内腔内に通されるよう構成されたカテーテルと、
前記カテーテルの近位端と連結し、かつ、第１の剛性を有する第１の領域と第２の剛性を有する第２の領域とを含む筐体を有し、第１の位置と第２の位置との間で移動可能な作動装置と、
前記作動装置に固定して取り付けられた可撓性プッシャ部材であって、前記カテーテルに収納され、前記カテーテルの略全長にわたり同軸上に延在する可撓性プッシャ部材と、
を備える、内腔内にマーカーを送達するためのカテーテルアセンブリ。
【請求項２】
前記第２の剛性が前記第１の剛性より低い、請求項１に記載のカテーテルアセンブリ。
【請求項３】
前記第１の剛性が前記第２の剛性と異なる、請求項１に記載のカテーテルアセンブリ。
【請求項４】
前記第１の領域および／または前記第２の領域が接続された、請求項１に記載のカテーテルアセンブリ。
【請求項５】
前記第１の領域および前記第２の領域が前記カテーテルの近位端に位置付けられた、請求項１に記載のカテーテルアセンブリ。
【請求項６】
前記第１の領域が既存の方向の偏りを有する、請求項１に記載のカテーテルアセンブリ。
【請求項７】
近位端と、マーカーを受容するよう構成された遠位端と、を有するカテーテルであって、前記マーカーの展開のために内腔内に通されるよう構成されたカテーテルと、
前記カテーテルの近位端と連結した筐体を有し、第１の位置と第２の位置との間で移動可能な作動装置であって、前記第１の位置で前記マーカーを前記カテーテル内の固定された場所に維持する保持要素と、第２の場所で前記マーカーを移動させるよう構成された押し出し要素と、をさらに含む作動装置と、
前記作動装置に固定して取り付けられた可撓性プッシャ部材であって、前記カテーテル内に収納され、前記カテーテルの略全長にわたり同軸上に延在する可撓性プッシャ部材と、
を備える、内腔内にマーカーを送達するためのカテーテルアセンブリ。
【請求項８】
前記保持要素が能動的である、請求項７に記載のカテーテルアセンブリ。
【請求項９】
前記保持要素が前記押し出し要素である、請求項７に記載のカテーテルアセンブリ。
【請求項１０】
前記保持要素が球型、ボール型、涙滴型、またはピラミッド型である、請求項７に記載のカテーテルアセンブリ。
【請求項１１】
前記保持要素が遠位端停止装置である、請求項７に記載のカテーテルアセンブリ。
【請求項１２】
前記遠位端断面が、前記カテーテル内に封入されたマーカーを収容するために比較的大きい直径である、請求項７に記載のカテーテルアセンブリ。
【請求項１３】
前記カテーテルまたは前記マーカーの前記遠位端が、移植時に前記内腔壁を穿刺し得る鋭利な縁部を有するようさらに構成された、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１４】
前記カテーテルの前記遠位端に収納される少なくとも１つのマーカーであって、移植時に前記内腔壁を穿刺し得る鋭利な縁部が存在しないように、成形され、前記カテーテル内に位置付けられたマーカーをさらに備える、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１５】
第１の停止装置および区間停止装置をさらに備え、前記第１の停止装置は前記可撓性プッシャ部材の前進を制限し、前記第２の停止装置は前記可撓性プッシャ部材の退避を制限する、請求項１４に記載のアセンブリ。
【請求項１６】
前記カテーテルの前記遠位端に収納される転位防止装置をさらに備え、前記転位防止装置は、一旦展開された前記マーカーの移動を防止する、請求項１４に記載のアセンブリ。
【請求項１７】
前記転位防止装置が鉤付きチゼル先端アンカーを含む、請求項１６に記載のアセンブリ。
【請求項１８】
前記カテーテルの遠位端で固定して保持されるシースをさらに備え、前記シースは、前記カテーテルの前記遠位端上を選択された距離を滑動できるように、前記カテーテルの外径を上回る内径を有し、また前記シースは、前記カテーテルの前記遠位端を超える選択された距離だけ延在する、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１９】
前記シースの前記遠位端と係合可能に連結した前記供給・搭載装置であって、格納されたマーカーを解放可能に保持し、前記マーカーを前記供給・搭載装置から前記シースの遠位端に移すよう構成された供給・搭載装置をさらに備える、請求項８に記載のアセンブリ。
【請求項２０】
前記カテーテルの内径を上回る外径を有するマーカーを備える、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項２１】
肺内の気管支内腔に前記マーカーを展開するために前記アセンブリを気管支鏡のワーキングチャネルに下方向に選択された距離だけ通すことができるような寸法を有するカテーテル・可撓性押し出し部材をさらに備える、請求項４に記載のアセンブリ。
【請求項２２】
消化器系の内腔に前記マーカーを展開するために前記アセンブリを内視鏡のワーキングチャネルに選択された距離だけ下方向に通すことができるような寸法を有するカテーテル・可撓性押し出し部材をさらに備える、請求項４に記載のアセンブリ。
【請求項２３】
心血管系内の内腔に前記マーカーを展開するために前記アセンブリを動脈または静脈内に通すことができるような寸法を有するカテーテル・可撓性押し出し部材をさらに備える、請求項４に記載のアセンブリ。
【請求項２４】
発送トレイおよび／または格納トレイをさらに備える、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項２５】
前記保持要素が成形された鉤をさらに含む、請求項７に記載のカテーテルアセンブリ。
【請求項２６】
前記マーカーが金製シードである、請求項４に記載の前記カテーテルアセンブリ。
【請求項２７】
深度および／または周波数を表示するための表示装置をさらに備える、請求項７に記載のカテーテルアセンブリ。
【請求項２８】
前記作動装置のハンドル上に係止特徴部をさらに備える、請求項７に記載のカテーテルアセンブリ。
【請求項２９】
身体内の内腔内にマーカーを展開する方法であって、
身体内の内腔に前記カテーテルを位置付けることと、
前記カテーテルに収納された一体型保持装置を有する押し出しワイヤを前記マーカーと噛み合うように前記カテーテルの前記遠位端に向かって移動させることと、
前記マーカーを前記カテーテルにバネ搭載することと、
前記押し出しワイヤを前記カテーテルの遠位端に向かって移動させることによって、または前記押し出しワイヤを所定の位置に固定し、前記カテーテルを前記押し出しワイヤの前記近位端に向かって退避させることによって、前記マーカーを展開することと、
を含む、方法。
【請求項３０】
肺内の気管支内腔内に前記マーカーを展開するために、前記カテーテルと、押し出しワイヤと、マーカーアセンブリとが気管支鏡のワーキングチャネルに下方向に選択された距離だけ通され、前記気管支鏡の前記ワーキングチャネルがポリエチレンライナーで裏打ちされている、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記ライナーが前記押し出しワイヤを略中心線構成に位置合わせする、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
消化管の内腔内に前記マーカーを展開するために、前記カテーテルと、押し出しワイヤと、マーカーアセンブリとが気管支鏡のワーキングチャネルに下方向に選択された距離だけ通される、請求項２９に記載のアセンブリ。
【請求項３３】
心血管系内の内腔内に前記マーカーを展開するために、前記カテーテルと、押し出しワイヤと、マーカーアセンブリとが気管支鏡のワーキングチャネルに下方向に選択された距離だけ通される、請求項２９に記載のアセンブリ。
【請求項３４】
前記マーカーが、外部エネルギー源に対する応答信号を有するトランスポンダーを有する無線マーカーである、請求項２９に記載の方法。
【請求項３５】
前記マーカーが放射線に不透過である、請求項２９に記載の方法。
【請求項３６】
前記マーカーが放射活性を有する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３７】
前記カテーテルに収納される前記押し出しワイヤを移動させることが作動装置を押し下げることを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３８】
前記カテーテルに収納される前記押し出しワイヤを移動させることが作動装置を押し下げることを含み、前記作動装置が、各マーカーが展開されたときに表示するための表示マークを前記装置上に有する、請求項３７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、患者の肺にマーカーを気管支鏡的に移植することに関し、より具体的には、改善された転位防止装置を含むマーカーが事前搭載された送達カテーテルに関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線療法は、前立腺癌、肺癌、脳腫瘍、および他の多くの種類の限局性の癌を治療するための重要かつ大きく成功を収めたプロセスとなっている。放射線療法の手順は、一般に、（ａ）放射線のパラメータ（例えば、線量、形状など）を決定するための計画プロセス、（ｂ）標的を放射線ビームに対する所望の場所に位置付けるための患者設定プロセス、（ｃ）癌に照射するための放射線セッション、および（ｄ）放射線セッションの有効性を評価するための検証プロセスを含む。放射線療法の手順の多くは、およそ５〜４５日間にわたる数回の放射線セッション（すなわち、放射線分割照射）を必要とする。
【０００３】
照射療法を用いた限局性の癌の治療法を改善する目的で、より高い線量がほとんどの癌を破壊するという点でより有効であることから、放射線量を増加させることは一般に望ましい。しかしながら、放射線量を増加させると、健常組織に合併症が起こる可能性も高まる。したがって、放射線療法の有効性は、腫瘍に送達される放射線の全線量と腫瘍に隣接する正常組織に送達される放射線の線量との双方に依存する。腫瘍に隣接する正常組織を保護するためには、放射線を標的周囲の狭い治療域に投与して、わずかな容積の健常組織のみが照射されるようにすべきである。例えば、前立腺癌の場合の治療域は、直腸、膀胱、および球部尿道の組織の照射を避けるよう選択すべきである。同様に、肺癌の治療域は、健康な肺組織または他の組織の照射を避けるよう選択すべきである。したがって、腫瘍に送達される放射線量を増加させることだけが望ましいのではなく、健常組織の照射を軽減することも望ましい。
【０００４】
放射線療法の困難の１つは、放射線セッション中あるいは放射線セッション間に標的が患者体内でしばしば移動することである。例えば、肺の腫瘍は、呼吸運動および心臓機能（例えば、心拍、脈管の収縮／拡張）により放射線セッション中に移動する。そのような移動を補正するために、腫瘍が治療容積外に移動しないように、治療域は所望されるよりも一般に広い。しかしながら、治療域を広げると、より大きな容積の正常組織を照射する恐れがあることから、これは望ましい解決法ではない。
【０００５】
標的または腫瘍に近接して移植された金製フィデューシャルまたは電磁トランスポンダーなどのマーカーの位置特定および／または追跡は、腫瘍の放射線の増加および健常組織の照射の減少を可能にし得る。しかしながら、移植された金製フィデューシャルの蛍光透視画像化は、治療用ではない画像化用の高い線量の放射線、高価な蛍光透視装置、主観的画像解釈、および低い移植片安定性によって制限される。
【０００６】
放射線療法における別の難関は、腫瘍を放射線ビームと正確に位置合わせすることである。現在の設定手順は、一般に、患者上の外部基準マークを放射線送達装置の視覚的位置合わせガイドと位置合わせする。一例として、まず、患者体内の腫瘍を画像化システム（例えば、Ｘ線、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、核磁気共鳴画像化法（ＭＲＩ）、または超音波システム）を用いて同定する。次いで、患者の体外上の２つ以上の位置合わせ点に対する腫瘍のおおよその場所を決定する。設定において、その外部マークを放射線送達装置の基準フレームと位置合わせして、患者体内の治療標的を放射線ビームのビームアイソセンタ（本明細書において、マシンアイソセンタとしても言及する）に位置付ける。外部マークを用いる従来の設定手順は、患者計画手順と治療セッションとの間に、および／または治療セッション中に標的が外部マークに対して移動する可能性があるため、一般に不十分である。したがって、マシンアイソセンタに標的を位置付けるための既定の場所に外部マークがあるときでも、標的がマシンアイソセンタからずれている可能性がある。標的と放射線ビームとの間のいかなる初期位置合わせ不良も正常組織の照射につながる可能性が高いことから、そのようなオフセットを減少または排除することは望ましい。さらに、呼吸、器官の充填、または心臓の状態によって治療中に標的が移動した場合、いかなる初期位置合わせ不良も正常組織の照射をさらに悪化させる可能性が高い。したがって、標的の動きの日々および時間ごとの変化は、患者に適用される放射線量増加に関する大きな難関を突き付けてきた。
【０００７】
また、外部マークを用いる従来の設定および治療手順は、マークと検出器との間の直接的な照準線を要求する。この要求により、移植マーカーまたは他の方法で患者の体内にあるマーカー（すなわち、検出器および／または光源の照準線外にある）に対して、これらのシステムは役に立たなくなる。したがって、従来の光学追跡システムは、医学的用途におけるその有用性を限定する多くの制限を有する。したがって、マーカーを位置付ける改善された方法および一旦位置付けられたマーカーの移動を防ぐ改善されたシステムを含む、マーカーの改善された位置特定および追跡が継続して必要とされている。
【０００８】
腫瘍標的位置特定は、移植マーカー、例えば金製フィデューシャル（ボールおよびシリンダー）および電磁トランスポンダーを用いて実証されている。肺におけるこれらのマーカーの配置の方法の１つは、これらを肺の気管支／気管支梢内に送達した後、治療標的場所近傍の適切な直径気管支梢内にマーカーを圧力嵌めすることである。マーカーの圧力嵌めを可能にする移植場所は、最も望ましい場所ではない可能性があるが、単に圧力嵌めが適応できる場所である。さらに、気管支梢の拡大／収縮の小周期に影響を与える呼吸活動は、マーカーをその所望の場所からずらす恐れがある。多くの吸入薬も気管支梢の直径の変化に影響を与える。さらに、典型的には肺末梢近傍の肺胞構造から発生する咳などの動作は、マーカーを所望の場所から気管により近い場所に押しやることにつながる。
【０００９】
したがって、肺組織標的の位置特定および追跡のための移植マーカーの使用は、マーカーの転位問題によって困難であることが証明されている。マーカーは実際の治療標的位置の代理であることから、放射線療法の全過程を通して（治療計画から最後の放射線分割照射適用まで）、マーカー転位の可能性を最小限に抑える必要性がある。マーカー場所の初期位置付けおよび維持は、望ましくは、気管支／気管支梢のサイズとは無関係に達成されるべきである。マーカーの位置は、気管支梢内の特性の変化にかかわらず静止したままである必要がある。この目的を達成するために、多数の装置、方法、およびシステムが挙げられる。
【００１０】
肺の気道は、解剖学的に、全ての肺領域および肺組織に及ぶ広大な導管のネットワークを構成する。空気は、鼻と口から気道に入り、気管を通って移動し、肺の気管支および細気管支内に至る。肺は、胸膜と呼ばれる薄い膜で覆われている。気道のこのような生理的特徴により、気管支および細気管支に配置されたマーカーは、移植時に気胸を引き起こす恐れがあり、したがって、肺の腫瘍または他の病変に近接する領域にマーカーを移植するための新規の改善された装置、システム、および方法が必要とされている。
【００１１】
体内に移植された標的を特定するための最近の方法の１つは、標的場所に対してヒトの体内に外科的または経皮的に移植されるように構成されたワイヤレスの移植用マーカーを含む。マーカーは、ケーシングと、励起エネルギーに応答して場所信号をワイヤレスで送信するケーシング中の信号素子とを含む。軟組織、気管支、または細気管支で移植マーカーを使用することの懸案事項の１つは、マーカーが移植後に患者の体内で移動する恐れがあることである。この懸案事項を解決するために、Ｃａｌｙｐｓｏ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．は、参照により本明細書に援用される米国特許出願第１０／４３８，５５０号に記載されるような、軟組織構造にマーカーを固定するためのアンカーおよびファスナーをすでにいくつか開発している。このようなアンカーは経皮的移植または外科的移植では有効かもしれないが、これらを改善して気管支鏡に応用することが可能である。したがって、気管支鏡で展開および移植するためのマーカーをさらに開発することは望ましいであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
図面において、同一の参照番号は、同様の要素または行為を特定する。図面中の要素のサイズおよび相対位置は、必ずしも一定の縮尺で描かれているとは限らない。例えば、種々の要素の形状および角度は、一定の縮尺で描かれておらず、これらの要素の一部は、図面を明瞭にするために、任意に拡大され、位置付けられている。さらに、描かれている要素の特定の形状は、その特定の要素の実施の形状に関するいかなる情報も伝達するよう意図されず、図面中で認識しやすいように選択されたに過ぎない。
【００１３】
【図１】本開示の実施形態による例示的気管支鏡カテーテルアセンブリの等角図および断面図である。
【図２】本開示の実施形態による例示的気管支鏡カテーテルアセンブリの等角図および断面図である。
【図３】本開示の実施形態による例示的気管支鏡カテーテルアセンブリの等角図および断面図である。
【図４】本開示の実施形態による例示的気管支鏡カテーテルアセンブリの等角図および断面図である。
【図５】本開示の実施形態による例示的気管支鏡カテーテルアセンブリの等角図および断面図である。
【図６】本開示の実施形態による例示的気管支鏡カテーテルアセンブリの等角図および断面図である。
【図７】本開示の実施形態による例示的気管支鏡カテーテルアセンブリの等角図および断面図である。
【図８】本開示の実施形態による例示的気管支鏡カテーテルアセンブリの等角図および断面図である。
【図９】本開示の実施形態による例示的気管支鏡カテーテルアセンブリの等角図および断面図である。
【図１０】本開示の実施形態による例示的気管支鏡カテーテルアセンブリの等角図および断面図である。
【図１１】本開示の実施形態による例示的気管支鏡カテーテルアセンブリの等角図および断面図である。
【図１２】本開示の実施形態による例示的気管支鏡カテーテルアセンブリの等角図および断面図である。
【図１３】本開示の実施形態による例示的気管支鏡カテーテルアセンブリの等角図および断面図である。
【図１４】本開示の実施形態による例示的気管支鏡カテーテルアセンブリの等角図および断面図である。
【図１５】本開示の実施形態による例示的気管支鏡カテーテルアセンブリの等角図および断面図である。
【図１６】本開示の実施形態による例示的気管支鏡カテーテルアセンブリの等角図および断面図である。
【図１７】本開示の実施形態による例示的気管支鏡カテーテルアセンブリの等角図および断面図である。
【図１８】本開示の実施形態による例示的気管支鏡カテーテルアセンブリの等角図および断面図である。
【図１９】本開示の実施形態による例示的気管支鏡カテーテルアセンブリの等角図および断面図である。
【図２０】本開示の実施形態による例示的気管支鏡カテーテルアセンブリの等角図および断面図である。
【図２１】本開示の実施形態による例示的気管支鏡カテーテルアセンブリの等角図および断面図である。
【図２２】本開示の実施形態による例示的気管支鏡カテーテルアセンブリの等角図および断面図である。
【図２３】本開示の実施形態による例示的気管支鏡カテーテルアセンブリの等角図および断面図である。
【図２４】本開示の実施形態による例示的気管支鏡カテーテルアセンブリの等角図および断面図である。
【図２５】本開示の実施形態による例示的気管支鏡カテーテルアセンブリの等角図および断面図である。
【図２６】本開示の実施形態による例示的気管支鏡カテーテルアセンブリの等角図および断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下の説明において、本発明の種々の実施形態を完全に理解できるように、特定の具体的な詳細を記載する。しかしながら、当業者は、これらの具体的な詳細のうちの１つまたは複数を用いずに、あるいは他の方法、構成要素、材料などを用いて発明を実施できることを理解するであろう。他の例では、システム、気管支鏡カテーテルアセンブリ、マーカー、転位防止装置、および／または保存装置に関連する周知の構造体については、本発明の実施形態の説明を不必要に難解にすることを避けるため、詳細に図示または説明していない。
【００１５】
本発明の実施形態による気管支鏡カテーテルアセンブリ、マーカー、またはアンカーを有するマーカーのいくつかの実施形態および特長は、図面中で記載および説明する。本発明の他の実施形態において、マーカーは、図面に示されるものに対して付加的な、または異なる特長を含んでもよい。さらに、本発明によるマーカーのいくつかの実施形態は、図面に示される全ての特長を含まなくてもよい。簡潔にする目的で、図面において、同様の参照番号は同様または同一のマーカーの構成要素を指す。さらに、明細書、特許請求の範囲、および図面の全体を通して、「近位の」という用語は、気管の最も近くを意味し、「遠位の」は、肺胞の最も近くを意味する。
【００１６】
本明細書において提示する表題は便宜上に過ぎず、特許請求される発明の範囲または意味を説明するものではない。
Ａ．概説
【００１７】
以下の開示は、マーカーが移植部位から転位するのを防止する形で、ヒトの肺内に移植され、固着されるよう構成されたワイヤレスマーカーのいくつかの実施形態を説明する。マーカーは、気胸を減少させるよう構成され、またアンカーまたは転位防止装置含むようにさらに構成されてもよい。
【００１８】
本発明の態様によると、気管支鏡カテーテルアセンブリは、肺の末梢気道にマーカーを気管支鏡的に移植するための送達カテーテルの遠位端に事前搭載されたマーカーを含む。本発明のさらなる態様によると、送達カテーテルの遠位端には、搭載する前にマーカーを保持するためのマーカー格納・搭載装置が提供される。マーカーは、送達カテーテルの遠位端を超えて選択された距離だけ延出して先端を提供してもよい。本発明の態様によると、マーカーは、先端において気胸を減少させるように構成される。本発明のさらなる態様によると、マーカーは、肺へのマーカー配置後のマーカーの転位を防止するための一体型転位防止もしくは固着装置を含む。本発明のまたさらなる態様によると、転位防止装置は、マーカーから分離し、展開されたマーカーに隣接して位置付けられ、配置後の肺におけるマーカーの転位を防止する。本発明のまた別の態様によると、マーカーは、転位を減少させるような形状およびサイズとされる。
【００１９】
本発明の態様によると、患者の標的を位置特定するための気管支鏡カテーテルアセンブリで使用するためのマーカーは、ケーシング、ケーシングに少なくとも部分的に受容される磁気トランスポンダー、およびケーシングに担持されるアンカーを備える。ケーシングは、患者に移植されるよう構成された生体適合性障壁である。ケーシングは、一般に、気管支鏡移植のための気管支鏡のカテーテル内に収まるサイズの円筒形カプセルであってよいが、他の適用例において、ケーシングは他の幾何学形状、サイズ、および構成を有してもよい。例えば、ケーシングは、気管支にマーカーを移植するために比較的大きくてもよい。磁気トランスポンダーは、ワイヤレスで送信される励起エネルギーに応答して、ワイヤレスで送信される磁界を生成する。磁気トランスポンダーは、磁心、その磁心に巻かれたコイル、およびそのコイルと結合したコンデンサをさらに備えてもよい。ケーシングから突出しても、ケーシングと一体型であっても、またはケーシングから独立していてもよいアンカーは、気管支鏡カテーテルアセンブリからマーカーが一旦展開されると、解剖学的構造体にマーカーを固定して、移植位置からマーカーが移動するのを防止する。態様によると、アンカーは、マーカーから分離していてもよい。別の実施形態において、マーカーは、機械的部材または化学的特質によって解剖学的構造体に固定されてもよい。
【００２０】
さらなる態様によると、患者の標的を位置特定するための気管支鏡移植用に構成された固着可能なマーカーは、ケーシング、ワイヤレスで送信される励起場に応答してワイヤレスで送信される磁界を生成するトランスポンダー、およびケーシング内に部分的に埋め込まれたアンカーを備える。アンカーは、気管支鏡移植用にさらに構成され、マーカーが容易に位置ずれしないように、解剖学的固着部位に穴を開ける、噛み合う、あるいは接合する形状および／または材料を有してもよい。あるいは、ケーシングは、マーカーの転位を減少させるよう成形され、例えば、ケーシングは楔型であっても、鉤を含んでも、または表面性状を有してもよい。
【００２１】
本発明は、アンカーを備えるマーカーを製造し、使用するための方法をさらに含む。そのような方法の一実施形態は、ワイヤレスで送信される励起場に応答してワイヤレスで送信される磁界を生成するトランスポンダーを提供することと、トランスポンダーの周囲にケーシングを形成することとを含む。この方法は、ケーシング中にアンカーを埋め込むこと、取り付けること、または形成することをさらに含んでもよい。代替的実施形態において、マーカーは、金製フィデューシャル、ＲＦＩＤタグ、活性マーカー、または電磁マーカーであってもよい。またさらなる代替的実施形態において、アンカーは、マーカーから分離していてもよい。さらなる実施形態において、ケーシングはアンカーであってもよい。
【００２２】
現在の実施法の１つによると、マーカーを内腔内に強制的に押し込むが、これは限られた背景および状況のみで有効となる。マーカーは、所望の地理的配置場所の内腔とおおよそ同じサイズでなければならない。内腔壁は、圧力嵌めされたマーカーを保持するために、適切な弾性特性を有さなければならない。咳および喘鳴によって生じる力などの力は、マーカーの位置ずれにつながる。潜在的に、気管支梢の粘液輸送系は、圧力嵌めされたマーカーを位置ずれさせる可能性がある。吸入薬は、気管支拡張剤および気管支収縮剤の役割を果たす可能性がある。さらに、放射線療法および／または化学療法中の腫瘍の縮小、横隔膜運動、空気の移動、および肺内の様々な圧力プロファイルは、位置マーカーの位置ずれにつながる可能性がある。
【００２３】
ヒトの肺は、心臓の両側に位置し、鎖骨から横隔膜までの胸腔の大きな部分を占める。肺は、胸膜と呼ばれる薄い膜で覆われている。空気は気管を通って胸腔に進むが、気管は２つの気管支に分かれ、それぞれの気管支が肺に入る。気管支は、無数の細管網へとさらに分かれる。最も小さい細管、すなわち気管支梢は、両肺で約７億個を数える肺胞として知られるカップ状の空気嚢に入る。気管支梢内に圧力嵌めされるマーカーの場合、気管支梢の直径が肺末梢に向かって減少することを考えると、いかなるマーカーの位置ずれも、直径が徐々に減少する内腔内にマーカーをさらに押し込む機構が存在しないことから、典型的にはマーカーが気管に向かって移動する結果となり得る。そのため、圧力嵌めマーカーの場合、孤立した二次プラグはマーカーを所定の位置に固定する役割を果たし得る。好都合なことに、気管支梢構造の内腔直径の減少により、マーカーは気管支梢構造をさらに下方に移動しないはずであることから、二次固定装置は、マーカーを所定の位置に保つために、保持能力をわずかに向上させる必要があるだけであろう。この場合、保持装置は気管側に近い側に位置することから、マーカーの場所の直径よりも漸次大きい直径に位置することに留意すべきである。
【００２４】
あらゆる特定の気管支位置における特定の弾性特性に応じて、気管支内腔内にマーカーを取り込むための複数の装置および方法が存在する。プラグとして具現化されるＬＲＤ（内腔保持装置）は、管状構造、例えば気管支または身体の他の内腔内に圧力嵌めして、マーカーを所定の位置に捕捉または維持することができる。ＬＲＤ硬質プラグは、プラグを所定の位置に維持するために内腔の弾力性に依存するであろう一方、シリコーン、スポンジ、または他の同様の材料で構成されるプラグは、それ自体の弾力性を本質的に有するであろう。フィブリン−トロンビン型の接着剤および接着性小塊を用いて、ａ）マーカーがずれるのを防止するために内腔内の所定の位置にＬＲＤプラグを構築する、ｂ）直径を増加させる、またはより小さいサイズのＬＲＤプラグを内腔壁に取り付ける、あるいはｃ）トランスポンダーを壁に直接接着することができる。この用途でシアノアクリレート接着剤を用いることも可能である。関連製品の発泡マトリックスの生物学に基づく材料は、体液に接触する前に弱いプラスチックと類似する機械特性を有し、内腔内に圧力嵌めするために許容可能な形状に事前成形することができるが、一旦気管支樹の粘膜中に確立されると、すぐに軟性の生物学に基づくプラグを形成する。
【００２５】
目的はマーカーを定着させることであるため、ＬＲＤアンカーまたはプラグとして、多数の形状を使用することができる。材料には、プラスチック、金属、接着剤、拡張性スポンジ、および生体材料（例えば、コラーゲン、結合組織由来物質）を含み得る。さらなる実施形態には、ワイヤまたは成形金属「リング」、六角形、傘型などが含まれる。螺旋型ワイヤバネに類似する形態は、圧縮状態で小さい直径の導管を通して所望の場所まで前進させることができ、導管の境界から排出されたときに内腔の直径まで拡張し、片側でマーカーを捕捉する。少なくとも、金属、プラスチック、およびカーボンファイバーのようなマトリックス材料を含む、複数の材料を使用することが可能である。
【００２６】
さらに、内部バネ式で、放射線状に自己拡張するマーカーアンカーは、調整または位置決めの必要なく、それが属する内腔の直径の増大または縮小を可能にする。本明細書において装置を単一のアンカーとして提示したが、これを内腔内に対で使用して、アンカー対の間にマーカーを捕捉してもよい。マーカーがＬＲＤ装置をすり抜けてより大きい気管支梢構造に向かうことができない限り、装置は静止を保つはずであり、目的が実現されるであろう。
【００２７】
任意の装置の送達も考慮に入れるべきである。圧迫または圧縮状態で送達可能な装置の能力は明確な利点である。さらに、内腔のサイズおよび弾性の差を補正する装置の能力は、複数の内腔サイズ、ひいては内腔の場所に対して単一の装置の使用を可能にする。マーカーを内腔内に定着させるために、マーカーを内腔内に強制的に押し込んでも、内腔壁に固着させても、内腔壁に取り込まれても、分岐点のレッグを用いて内腔壁に固着させても、第２の装置によって内腔内に取り込んでも、または２つの二次装置を用いて内腔内の特定の場所に捕捉してもよい。これらの方法の組み合わせも同様に使用可能である。
Ｂ．遠位端に位置付けられた事前搭載マーカーを有するカテーテル
【００２８】
図１Ａは、本発明の実施形態による、気管支鏡（明瞭にするため図示せず）のワーキングチャネルで使用するための気管支鏡カテーテルアセンブリ２００、ならびに送達カテーテル２１２の格納および輸送中に送達カテーテル２１２を解放可能に保持するための受容フープ２４６を有する格納・輸送装置２４０の等角図である。図１Ｂは、図１Ａのマーカー２２０が送達カテーテル２１２の遠位端２１６に搭載されている気管支鏡カテーテルアセンブリ２００および、受容フープ２４６内の送達カテーテル２１２の搭載を示すために切り取られた、格納・輸送装置２４０の等角拡大図である。図１Ａおよび１Ｂに示すように、気管支鏡カテーテルアセンブリ２００は、マーカー２２０が送達カテーテル２１２の遠位端２１６を超えて選択された距離だけ延出するように、送達カテーテル２１２の遠位端２１４にマーカー２２０を解放可能に保持するように構成された展開チャネル２１１を有する送達カテーテル２１２を含む。
【００２９】
図１Ａを参照すると、格納および輸送中に気管支鏡カテーテルアセンブリ２００を保持するための格納・輸送装置２４０が提示される。格納・輸送装置２４０は、送達カテーテル２１２を解放可能に保持するための受容フープ２４６を含む。格納・輸送装置２４０は、クリップ２３２ａ、ｂに受容フープを解放可能に保持するように構成された筐体２３０を含んでもよい。筐体２３０は、その中の送達カテーテル２１２の遠位端を誘導するためのガイド２３４および／または挿入ガイドアセンブリをさらに含んでもよい。筐体２４４は、図５に関連してさらに説明するように、マーカー２２０をカテーテル内に搭載するときにカテーテルの遠位端と係合するための位置合わせ手段をさらに提供する。
【００３０】
次に図１Ａを参照すると、送達カテーテル２１２の近位端２１４は、作動装置２２２を有するハンドル２１０と噛み合うよう構成される。作動装置２２２は、第１の位置と第２の位置との間で矢印Ａに沿って移動可能である。第２の位置において、作動装置２２２は、フランジ２２４に向かって移動するおよび／またはフランジ２２４に隣接する。フランジ２２４は、第１の側で作動装置２２２と噛み合うことによって、ラインＡに沿った作動装置２２２の移動を停止させるよう構成される。第１の側と反対の第２の側において、フランジ２２４は送達カテーテル２１２を保持する。フランジ２２４は、その中に押し出しワイヤ２１８を滑動可能に受容するためのスリーブ（図示せず）をさらに含む。
【００３１】
押し出しワイヤ２１８は、カテーテルの本体によって保持され、作動装置２２２によって移動する。押し出しワイヤ２１８は、テフロンワイヤ、スチールケーブル、スチールワイヤ、Ｎｉｔａｎｏｌ（登録商標）、または作動装置２２２がラインＡに沿って移動するときに、マーカー２２０を展開するのに十分な剛性を有する他の可撓性ケーブルであってよい。図３Ｂに示すように、押し出しワイヤ２１８は、マーカー２２０と噛み合うためのディスク型末端４０４を含んでもよい。あるいは、押し出しワイヤ２１８の末端４０４は、適切に成形されたワイヤまたはロッドであってもよい。末端４０４は、押し出しワイヤ２１８がその中を同軸上で滑動できるように、チャネル２１１の直径寸法よりもわずかに小さい直径寸法を有してもよい。送達カテーテルの遠位端については、下記により詳細に説明する。
【００３２】
ハンドル２１０は、操作者（図示せず）によって移動可能なように構成され、気管支鏡のワーキングチャネルに取り付けるようにさらに構成されてもよい。次に図２を参照すると、ハンドル２１０は、操作者の手指（明瞭にする目的で図示せず）に噛み合うよう構成されたボタンまたは平板を含む作動装置３２２を含んでもよい。作動装置３２２は、ラインＡに沿った軸方向移動を停止させるために筐体３２４に隣接する。図２に示すように、ハンドル２１０は、操作者の手指に噛み合うように構成されたリングを含む作動装置３２２を含んでもよい。さらに図示するように、筐体３２６は、ユーザの手に対して人間工学的に成形してもよい。作動装置の代替的構成をさらに提供することができる。ハンドル２１０は、図２において筐体３２４上に示すロック３２６をさらに含んで、マーカーの不慮の展開を防止してもよい。
【００３３】
本発明のいくつかの実施形態の一態様は、患者の肺に位置する腫瘍内に、または少なくともその腫瘍の近接にマーカー４０を送達または展開することである。したがって、送達装置は、気管支鏡、カテーテル、または患者の呼吸器系の内腔を通るよう構成された他の装置であってよい。一般に述べると、送達装置は、ハンドルと、そのハンドルに取り付けられた細長い本体を含む。より具体的には、この細長い本体は、ハンドルにおける近位部分と、呼吸器系の内腔を通るよう構成された遠位部分を含む。多くの実施形態において、細長い本体の遠位部分は可撓性であるが、他の実施形態では、細長い本体全体が可撓性または硬質であってよい。操作時、マーカーは、患者体内への展開のための遠位部分で細長い本体によって支持される。いくつかの実施形態において、送達装置は、患者体内にマーカーを放出するために、ハンドルから操作可能な展開機構をさらに含む。展開機構は、マーカーを細長い本体の遠位部分から押し出す押し棒であってもよい。代替的実施形態において、展開機構は、カニューレと、そのカニューレ内に滑動可能に受容されるスタイレットを含んでもよい。この実施形態において、カニューレおよびスタイレットは、一緒に移動して細長い本体の遠位部分を超えて遠位に突出するよう構成され、その後カニューレをスタイレットに対して近位に引き出して、患者体内にマーカーを放出することができる。
【００３４】
またさらなる実施形態によると、送達装置は、ハンドルから操作可能な操縦機構をさらに含んでもよい。操縦機構は、遠位部分の取り付け点と、細長い本体に対して長手方向に移動するよう構成された滑動可能な部材とを含んでもよい。滑動可能な部材の長手方向移動は、呼吸器系の内腔内の屈曲と分岐点とを通って送達装置を操縦するような形で、遠位部分を屈曲させる。他の実施形態において、操縦機構は、可撓性支持要素と、その可撓性支持要素に取り付けた可撓性制御要素とを含み、制御要素に印加された張力が可撓性支持要素を屈曲させるようにする。好適な操縦機構は、米国特許第６，７０２，７８０号および米国特許出願公開第２００３／０２０８１０１（Ａ１）号に記載されており、これらはともに参照により本明細書に援用される。
【００３５】
図１Ｅは、本発明の別の実施形態による送達装置８２０の等角図である。送達装置８２０は、経胸腔的に患者の肺内にマーカー４０を経皮移植するための針または他のタイプのイントロデューサであってもよい。送達装置８２０は、ハンドル８２２と、ハンドル８２２に受容される滑動部８２４と、滑動部８２４に取り付けられた作動装置８２６とを含む。送達装置８２０は、滑動部８２４に取り付けられたカニューレ８２８と、ハンドル８２２に固定して取り付けられたスタイレット８２９とをさらに含む。操作時、カニューレ８２８およびスタイレット８２９は、患者体内に経皮的に挿入される。標的に対してマーカー４０が所望の場所にあるときに、作動装置８２６を近位に引いて、滑動部８２４を近位にハンドル８２２内に移動させる。この動作は、スタイレット８２９上でカニューレ８２８を引き出して、マーカー４０を患者体内に放出する。送達装置８２０およびマーカーの経皮移植のための送達装置の他のいくつかの実施形態は、米国特許出願第６０／５９０，５２１号および米国特許第７，２４７，１６０号に記載されており、これらはともに参照により全体が本明細書に援用される。
【００３６】
次に図３Ａ〜３Ｄを参照すると、送達カテーテル２１２の遠位端２１６は、マーカー２２０を解放可能に保持する。図３Ａに示すように、マーカー２２０の外径は、チャネル２１１の直径とおおよそ等しくてよい。あるいは図３Ｃに示すように、スリーブ４０６は、送達カテーテル４１２の遠位端２１６に配置することができる。スリーブ４０６の内径は、マーカー２２０の外径とおおよそ等しくてもよく、マーカー２２０を解放可能に保持するように構成される。この実施形態によると、チャネル４１１は、マーカー２２０の外径よりも小さい内径を有してもよい。スリーブ４０６は、カテーテル４１２と異なる半硬質、硬質、または可撓性の材料で作製されていてよく、あるいはカテーテル４１２と同じ材料で作製されていてもよい。
【００３７】
次に図３Ｄを参照すると、送達カテーテル５１２の遠位端５１６は、マーカー２２０を中心に拡張することによって、マーカー２２０を解放可能に保持する。この実施形態の態様によると、送達カテーテル５１２の内径は、マーカー２２０の外径未満である。送達カテーテル５１２は、送達カテーテル５１２がマーカー２２０を中心に拡張し、展開前にマーカー２２０を解放可能に保持するのに十分に可撓性の材料で作製される。あるいは、マーカーを所定の位置に維持するための圧縮嵌め以外の別の方法は、材料、例えば、室温で固体であり、体温で液体のヤシ油を使用する。あるいは、この材料は、ショ糖またはＮａＣｌなど、液体可溶性であってもよくこれは内腔に接触するとマーカーを分離する。
【００３８】
次に図４を参照すると、本開示の実施形態による、送達カテーテルの遠位端の切取概略図が示される。保持スリーブ６０６は、送達カテーテル６１２の遠位端６１６に配置される。スリーブ６０６の内径は、マーカーの外径とおおよそ等しくてもよい。展開ワイヤまたは押し出しワイヤ６１８は、噛み合い部材６２０および展開部材６２２を含む。噛み合い部材６２０は、押し出しワイヤの遠位端に位置付けられ、図４のボールエンドとして構成される。あるいは、噛み合い部材６２０は、適切なように楔型、プレート、または他の幾何学形状であってもよい。展開部材６２２は、押し出しワイヤの遠位端から既定の距離だけ離れて、同軸上に位置付けられる。当業者が理解するように、展開部材６２２は、図示されるような先細の楔型であってもよく、または他のいかなる幾何学形状であってもよい。
【００３９】
図５は、内部にマーカー２２０ａ〜ｃが位置付けられた、例示的な健康な呼吸器系１１０の断面図である。呼吸器系１１０は、胸壁１２と横隔膜１３とによって画成される空間を占める胸郭１６内に存在する。呼吸器系１０は、気管１６、左主気管支２０および右主気管支２２（１次、すなわち第１世代）、葉気管支枝２４、２６、２８、３０、３２、３８、および４０（第２世代）、ならびに区枝３４および３６（第３世代）を含む。呼吸器系１０は、左肺葉４２および４４ならびに右肺葉４６、４８、および５０をさらに含む。それぞれの気管支枝および分枝は、肺葉の異なる部分と連通し、これは肺葉全体またはその一部のいずれかである。本明細書で使用する際、用語「通路」は、気管支または細気管支のいずれかを意味するよう意図され、通常は任意の世代の気管支枝を意味する。
【００４０】
図５に示すように、３つのトランスポンダー２２０ａ〜ｃは、患者の呼吸器系１１０内の腫瘍または病変１００に近接して位置付けられる。トランスポンダー２２０ａ〜ｃは、本明細書においてさらに説明するように、線型加速器のマシンアイソセンタに対する患者の標的治療アイソセンタを位置特定するために使用される。放射線療法の治療計画におけるプロセスのステップとして、患者はＣＴスキャンを受け、それによって３つ全てのトランスポンダー２２０ａ〜ｃのＸ線撮影の中心のＸ、Ｙ、およびＺの位置、ならびに治療標的アイソセンタのＸ、Ｙ、およびＺの位置が特定される。放射線療法送達前および放射線療法送達中に線型加速器の治療標的アイソセンタに対して患者の治療標的アイソセンタを位置特定するために、肺内に位置付けられた３つのトランスポンダーの位置を電磁的に位置特定し、その後それを使用して、治療標的アイソセンタの位置および回転に関するオフセットを算出する。
【００４１】
マーカー２２０ａ〜ｃは、本明細書においてさらに説明するように、気管支鏡カテーテルアセンブリ２００によって呼吸器系１１０内に配置される。マーカー２２０ａ〜ｃは、好ましくは小型交番磁気トランスポンダーである。トランスポンダーは、時分割多重化および周波数分割多重化を可能にするように、それぞれ互いに対して固有の周波数を有してもよい。トランスポンダーは、したがって、コア、そのコアに巻かれたコイル、およびそのコイルと電気的に結合したコンデンサを含んでもよい。気管支鏡カテーテルアセンブリ２００は、１つまたは複数のトランスポンダーを展開することができ、したがって、説明のように３つのトランスポンダーを有することに限定されない。トランスポンダーは、本明細書においてさらに説明するように、電源、センサアレイ、受信機、および位置特定アルゴリズムを用いて位置特定される。
【００４２】
操作時、３つのトランスポンダーを用いて、線型加速器放射線療法の治療アイソセンタに対して、治療標的アイソセンタを位置特定してもよい。治療標的の位置特定は、線型加速器の座標の基準フレームに対する、並進運動に関するオフセット（Ｘ、Ｙ、およびＺ方向）および回転に関するオフセット（ピッチ、ヨー、およびロール）の両者を含み得る。
Ｃ．気胸を減少させるように構成されたカテーテル先端
【００４３】
本発明の態様によると、カテーテルの遠位端は気胸を減少させるように構成される。マーカー２２０は、マーカー２２０の一部が送達カテーテル２１２の遠位端２１６を超えて延出し、それにより送達カテーテル２１２の丸みを帯びた先端を提供するように、送達カテーテル２１２の遠位端２１６に事前搭載される。円筒形のマーカー、例えばトランスポンダーを事前搭載することによって送達カテーテル２１２の遠位端の丸みを帯びた先端を提供することは、気管支鏡移植中に生じうる臓側胸膜の穿刺率を減少させ、ひいては気胸の可能性を減少させる。理論に拘束されるものではないが、円筒形のマーカーを事前搭載することは、送達カテーテル２１２に丸みを帯びた端部形状を与え、その丸みを帯びた端部形状は、送達カテーテル２１２を通路の中心に維持する。また、この丸みを帯びた先端は、カテーテルの遠位端が接触する組織（例えば、臓側胸膜）の表面積を最大にする。したがって、このカテーテルの遠位端は、組織貫通を促進する力を集中させる可能性があるいかなる縁部も含まない平滑で丸みを帯びた先端を組み込むことによって組織表面積接触を最大にするため、組織を貫く可能性が低い。
Ｄ．リアルタイム追跡システムを有する放射線療法システム
【００４４】
図６および７は、患者６の肺または他の部分の標的２（例えば、腫瘍）に誘導放射線療法を提供するための放射線療法システム１の種々の態様を図解する。放射線療法システム１は、位置特定システム１０および放射線送達装置２０を有する。位置特定システム１０は、治療計画中、患者設定中、および／または放射線送達装置から標的に電離放射線を適用している間に、リアルタイムで標的２の実際の位置を特定および追跡する追跡ユニットである。さらに、位置特定システム１０は、標的を連続的に追跡し、記憶装置、ユーザインターフェース、線型加速器、および／または他の装置に客観的データ（例えば、絶対基準フレーム中の三次元座標）を提供する。下記において、患者の肺内の腫瘍または他の標的を治療するための誘導放射線療法に関連してシステム１を説明するが、このシステムは、他の治療目的および／または診断目的で、患者体内の他の標的を追跡およびモニターするために使用することもできる。
【００４５】
説明される実施形態の放射線送達源は、電離放射線装置２０（すなわち、線型加速器）である。好適な線型加速器は、Ｖａｒｉａｎ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．（Ｐａｌｏ  Ａｌｔｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）、Ｓｉｅｍｅｎｓ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．（Ｉｓｅｌｉｎ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）、Ｅｌｅｋｔａ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．（Ｉｓｅｌｉｎ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）、またはＭｉｔｓｕｂｉｓｈｉ  Ｄｅｎｋｉ  Ｋａｂｕｓｈｉｋ  Ｋａｉｓｈａ（Ｊａｐａｎ）により製造されている。このような線型加速器は、従来の一門または多門放射線療法、三次元原体照射療法（３Ｄ  ＣＲＴ）、ＩＭＲＴ、定位放射線療法、およびトモセラピーを送達することができる。放射線送達装置２０は、放射線送達装置２０に対する外部絶対基準フレーム内の既知の場所の範囲または容積に、可動ガントリー２２から電離放射線のゲーテッドビーム、輪郭ビーム、または成形ビーム２１を送達することができる。電離放射線ビーム２１が向けられる地点または容積は、マシンアイソセンタと称する。
【００４６】
追跡システムは、位置特定システム１０および１つまたは複数のマーカー２２０を含む。位置特定システム１０は、三次元基準フレーム中のマーカー２２０の実際の場所を決定し、マーカー２２０は通常は患者６の体内にある。図６および７で図解される実施形態において、より具体的には、マーカー２２０ａ〜ｃとして個別に同定される３つのマーカーは、患者６の肺の標的２内または標的２付近に移植されている。別の適用例では、個々の適用例に応じて、単一のマーカー、２つのマーカー、または３つを上回るマーカーを使用してもよい。マーカー２２０は、望ましくは、マーカー２２０が標的２に少なくとも実質的に固定されるように（例えば、マーカーが少なくとも標的の移動に正比例して移動する）、標的２に対して配置される。上述のように、マーカー２２０間の相対位置、および標的２の標的アイソセンタＴとマーカー２２０との間の相対位置は、患者を台に配置する前の治療計画段階において、ＣＴスキャナまたは他の種類の画像化システムによって画成される外部基準フレームに対して決定することができる。図６および７において図解されるシステム１の特定の実施形態において、位置特定システム１０は、患者設定プロセスにおいて、および患者を照射している間に、絶対外部基準フレームに対するマーカー２２０の三次元座標をリアルタイムで追跡して、隣接する健常組織に対する副作用を軽減し、所望の線量を標的に適用できるようにする。
Ｅ．マーカーおよび位置特定システムの一般的態様
【００４７】
図８は、患者の肺の腫瘍または他の標的を治療するための位置特定システム１０およびマーカー２２０ａ〜ｃの実施形態の操作を示す概略図である。位置特定システム１０およびマーカー２２０ａ〜ｃは、放射線セッションの前、最中、および後に、標的２（図６および７）の場所を決定するために使用される。より具体的には、位置特定システム１０は、マーカー２２０ａ〜ｃの場所を決定し、設定、治療、展開、シミュレーション、手術、および／または他の医療処置中に、記憶装置、ユーザインターフェース、線型加速器、および／または他の装置に、リアルタイムで客観的標的位置データを提供する。
【００４８】
位置特定システムの一実施形態において、リアルタイムとは、客観的座標の情報が、（ａ）データ間のポーズが人間には認識できないような十分に高いリフレッシュレート（すなわち、周波数）、および（ｂ）場所信号の測定と少なくとも実質的に同時期の十分に短い呼び出し時間で、ユーザインターフェースに提供されることを意味する。他の実施形態において、リアルタイムは、客観的データを放射線送達装置に提供するための比較的高い周波数範囲および比較的短い呼び出し時間範囲によって定義され、あるいはまた他の実施形態では、リアルタイムは、マーカーの場所に応答して客観的データを（例えば、リアルタイムで標的の場所を適切に追跡する周波数で、および／またはマーカーの位置データの取得と実質的に同時期の呼び出し時間で）提供することとして定義される。
１．位置特定システム
【００４９】
位置特定システム１０は、励起源６０（例えば、パルス磁界発生装置）と、センサアセンブリ７０と、励起源６０およびセンサアセンブリ７０の双方に結合した制御装置８０とを含む。励起源６０は、患者６体内のマーカー２２０ａ〜ｃ（図６）のうちの少なくとも１つを励磁する励起エネルギーを発生させる。図８に示す励起源６０の実施形態は、異なる周波数のパルス磁界を生成する。例えば、励起源６０は、第１のマーカー２２０ａを励磁する第１の周波数Ｅ１、第２のマーカー２２０ｂを励磁する第２の周波数Ｅ２、および第３のマーカー２２０ｃを励磁する第３の周波数Ｅ３での磁界の周波数多重化が可能である。励起エネルギーに応答して、マーカー２２０ａ〜ｃは、固有の応答周波数の場所信号Ｌ１〜３を生成する。より具体的には、第１のマーカー２２０ａは、第１の周波数Ｅ１の励起エネルギーに応答して第１の周波数の第１の場所信号Ｌ１を生成し、第２のマーカー２２０ｂは、第２の周波数Ｅ２の励起エネルギーに応答して第２の周波数の第２の場所信号Ｌ２を生成し、第３のマーカー２２０ｃは、第３の周波数Ｅ３の励起エネルギーに応答して第３の周波数の第３の場所信号Ｌ３を生成する。２つのマーカーを用いる代替的実施形態において、励起源は、周波数Ｅ１およびＥ２の磁界を発生させ、マーカー２２０ａ〜ｂは、それぞれ場所信号Ｌ１およびＬ２を生成する。
【００５０】
センサアセンブリ７０は、マーカー２２０ａ〜ｃからの場所信号Ｌ１〜３を感知するために、複数のコイルを含んでもよい。センサアセンブリ７０は、互いに対して少なくとも実質的に同一平面内にある複数のコイルを有する平面パネルであってもよい。他の実施形態において、センサアセンブリ７０は、非平面コイルアレイであってもよい。
【００５１】
制御装置８０は、励起エネルギーを異なる周波数Ｅ１〜３で多重化するように励起源６０を操作する命令を含む、ハードウェア、ソフトウェア、または他のコンピュータ使用可能媒体を含む。例えば、制御装置８０は、励起源６０に、第１の励磁期間のために第１の周波数Ｅ１の励起エネルギーを生成させ、次いで制御装置８０は、励起源６０に、第１の周波数Ｅ１の励起エネルギーの不在下でセンサアセンブリ７０が第１のマーカー２２０ａからの第１の場所信号Ｌ１を感知する第１の感知相のために、第１の周波数Ｅ１の励起エネルギーを終了させる。次に制御装置８０は、励起源６０に、（ａ）第２の励磁期間のために第２の周波数Ｅ２の第２励起エネルギーを生成させ、（ｂ）第２の周波数Ｅ２の第２の励起エネルギーの不在下でセンサアセンブリ７０が第２のマーカー２２０ｂからの第２の場所信号Ｌ２を感知する第２の感知相のために、第２の周波数Ｅ２の励起エネルギーを終了させる。次に制御装置８０は、第３の周波数Ｅ３の第３の励起エネルギーでこの操作を繰り返して、第３の感知相において、第３のマーカー２２０ｃがセンサアセンブリ７０に第３の場所信号Ｌ３を送信するようにする。このように、励起源６０は、励磁期間においてマーカー２２０ａ〜ｃの共振周波数のパルス磁界の形態で励起エネルギーをワイヤレスで送信し、マーカー２２０ａ〜ｃは、感知相において場所信号Ｌ１〜３をセンサアセンブリ７０にワイヤレスで送信する。励磁相および感知相を繰り返して、感知された信号の平均化を可能にし、ノイズを低減することができることは理解されるであろう。
【００５２】
制御装置８０中、あるいは別個の信号プロセッサ中、または他のコンピュータ中のコンピュータ使用可能媒体は、三次元基準フレームにおけるマーカー２２０ａ〜ｃのそれぞれの絶対位置を決定する命令も含んでよい。それぞれの場所信号Ｌ１〜３の大きさに対応するセンサアセンブリ７０によって提供される信号に基づいて、制御装置８０および／または別個の信号プロセッサは、三次元基準フレームにおける各マーカー２２０ａ〜ｃの絶対座標を算出する。マーカー２２０ａ〜ｃの絶対座標は、基準フレームにおける標的の座標を算出するために使用できる客観的データである。複数のマーカーを使用する場合、標的の回転も算出することができる。
２．リアルタイム追跡
【００５３】
位置特定システム１０および少なくとも１つのマーカー２２０は、治療計画中、設定中、放射線セッション中、および放射線療法プロセスの他の時間において、マシンアイソセンタまたは患者の体外の別の外部基準フレームに対する標的２のリアルタイム追跡を可能にする。多くの実施形態において、リアルタイム追跡とは、マーカーの位置データを収集し、外部基準フレームにおけるマーカーの場所を決定し、マーカーの場所に応答する外部基準フレームにおける目標出力を提供することを意味する。目標出力は、リアルタイムで標的を適切に追跡する周波数で、および／または位置データの取得と少なくとも実質的に同時期の呼び出し時間で（例えば、概して同じ時間内に）、提供される。
【００５４】
例えば、リアルタイム追跡のいくつかの実施形態は、（ａ）ユーザインターフェースにおける標的場所の表示間のポーズが手続きを中断しない、または人間には容易に認識できないような十分に高い周波数、および（ｂ）マーカーからの場所信号の測定と少なくとも実質的に同時期の十分に短い呼び出し時間で、マーカーの場所を決定し、マシンアイソセンタに対する標的の場所を算出することとして定義される。あるいは、リアルタイムとは、位置特定システム１０が一つ一つのマーカー２２０の絶対位置および／または標的の場所を１ミリ秒〜５秒の周期で、あるいは多くの適用例ではおよそ１０〜１００ミリ秒の周期で、あるいは一部の特定の適用例ではおよそ２０〜５０ミリ秒の周期で算出することを意味する。ユーザインターフェースの適用例では、例えば、この周期は、１２．５ミリ秒（すなわち、周波数８０Ｈｚ）、１６．６６７ミリ秒（６０Ｈｚ）、２０ミリ秒（５０Ｈｚ）、および／または５０ミリ秒（２０Ｈｚ）であってもよい。
【００５５】
あるいは、リアルタイム追跡は、位置特定システム１０が、マーカー２２０および／または標的２の絶対場所を記憶装置、ユーザインターフェース、線型加速器、または他の装置に、位置特定信号がマーカー２２０から送信された時間から１０ミリ秒〜５秒の呼び出し時間内に提供することをさらに意味し得る。より具体的な適用例において、位置特定システムは、一般に、約２０〜５０ミリ秒の呼び出し時間内に、マーカー２２０および／または標的２の場所を提供する。それにより位置特定システム１０は、外部基準フレームに対するマーカー２２０および／または標的２の位置をモニターするためのリアルタイム追跡を提供し、これはより高い放射線量の標的への適用および健常組織への副作用の軽減が可能なことにより、放射線療法の有効性を高めることが期待される。
【００５６】
本明細書に記載されるシステムは、標的の場所、回転、および動作を特徴付けるための位置決め点としての役割を果たす１つまたは複数のマーカーを使用する。本発明の態様によると、マーカーは、標的と実質的に一定の関係を有する。マーカーが標的と実質的に一定の関係を有さなかったならば、別の種類の追跡エラーを招くであろう。これは一般に、追跡エラーが臨床的に有意義な限度内となるように、マーカーを標的の十分近くに固定するか、または位置付けるよう要求し、したがってマーカーは、標的の代表動作を示す組織または骨中に配置することができる。例えば、肺に関連して、標的の動作を代表する装置は、患者の気管中に保持されるマーカーを含むであろう。
【００５７】
本発明の態様によると、マーカーの動作は、標的の動作を代理する。したがって、マーカーは、追跡される標的と正の相関で移動するように配置される。追跡される標的に応じて、標的とマーカーとの間の正の相関関係は異なることになる。例えば、患者の呼吸に実質的に応答して移動する軟組織、例えば肺に関して、マーカーは、標的の動作と正の相関にある代理動作を提供するように、気管支中に配置してもよい。
【００５８】
図９は、標的の場所および状態をモニターするためのリアルタイム追跡のいくつかの態様および使用を示すフロー図である。この実施形態において、放射線療法のための統合された方法９０は、複数の放射線分割照射にわたる患者への放射線の適用の計画を決定する放射線計画手順９１を含む。放射線計画手順９１は、通常は、Ｘ線、ＣＴ、ＭＲ、または超音波画像化を用いて腫瘍または他の種類の標的の画像を取得する、画像化段階を含む。これらの画像を人が分析して、マーカー間の相対距離および標的とマーカーとの間の相対位置を測定する。例えば、図１０Ａは、患者６、標的２、およびマーカー２２０の断面を示すＣＴ画像の描写である。図１０Ｂを参照すると、ＣＴスキャナの基準フレームＲＣＴにおけるマーカー２２０の座標（ｘ０、ｙ０、ｚ０）を操作者が決定することができる。腫瘍の座標は、マーカーと標的との間のオフセットを確認するのと同様の形で決定することができる。あるいは、ＣＴスキャナの基準フレームＲＣＴにおけるＸ線撮影用フィデューシャル３０の座標を操作者が決定することができる。
【００５９】
位置特定システム１０およびマーカー２２０は、放射線を送達するための自動患者設定プロセスを可能にする。治療計画を策定した後、方法９０は、標的とマーカーとがセンサアセンブリと概して隣接するように患者を可動性支持台上に位置付ける設定手順９２を含む。上述のように、励起源を稼動してマーカーを励磁し、センサがマーカーからの信号の強度を測定する。次に、コンピュータ制御装置は、（ａ）マシンアイソセンタに対するマーカーおよび標的の場所の客観的値を算出し、（ｂ）標的の位置とマシンアイソセンタとの間の客観的オフセット値を決定する。図１１を参照すると、例えば、客観的オフセット値は、マシンアイソセンタに対する標的の垂直方向、横方向、および長手方向のオフセットを表示するユーザインターフェースに提供することができる。ユーザインターフェースは、付加的または代替的に、標的の回転を表示してもよい。
【００６０】
位置特定システム１０のいくつかの実施形態の一態様は、センサアセンブリ７０によって受信されたデータを人が解釈することなく、制御装置８０または他のコンピュータ中の磁界センサ７０からの位置データを処理することによって、客観的値がユーザインターフェースまたは他の装置に提供されることである。オフセット値が許容範囲外の場合、コンピュータは支持台の制御システムを自動的に起動して、標的アイソセンタがマシンアイソセンタと一致するまで、台上部をマシンアイソセンタに対して移動させる。コンピュータ制御装置は、概して、上記に定義したようなリアルタイムで、オフセットの目標出力データを台制御システムに提供する。例えば、この出力は放射線送達装置に提供されるため、高速（１〜２０ミリ秒）および短い呼び出し時間（１０〜２０ミリ秒）であってよい。出力データが台制御装置に加えて、または台制御装置の代わりに、ユーザインターフェースに提供される場合、比較的低速（２０〜５０ミリ秒）および長い呼び出し時間（５０〜２００ミリ秒）であってよい。
【００６１】
一実施形態において、コンピュータ制御装置は、模擬マーカーの位置および配向に対するマーカーの位置および配向も決定する。模擬マーカーの場所は、実際のマーカーが模擬マーカーのために選択された場所にあるときに、標的がマシンアイソセンタにあるように選択される。マーカーが模擬マーカーと正確に位置合わせおよび配向されていない場合、支持台は正確なマーカー位置合わせのための必要に応じて調節される。このマーカー位置合わせは、６つの次元、すなわちＸ、Ｙ、Ｚ、ピッチ、ヨー、およびロールに沿って標的を正確に位置付ける。したがって、患者は、標的に放射線療法を正確に送達するために、マシンアイソセンタに対して正しい位置および回転に自動的に位置付けられる。
【００６２】
再び図９を参照すると、方法９０は放射線セッション９３をさらに含む。図１２は、位置特定システム１０が放射線セッション９３中に標的を追跡し、標的とマシンアイソセンタとの間のオフセットに従って放射線送達源２０を制御する自動プロセスのさらなる態様を示す。例えば、標的の位置が、マシンアイソセンタからの変位の許される程度または範囲外である場合、位置特定システム１０は、放射線の送達を中断する、またはビームの初期活性化を回避するための信号を送る。別の実施形態において、位置特定システム１０は、台２７および患者６（一体として）を自動的に再度位置付けるための信号を送って、たとえ標的が移動した場合にも、放射線セッション９３中に標的アイソセンタがマシンアイソセンタの所望の範囲内に維持されるようにする。さらに別の実施形態において、位置特定システム１０は、標的がマシンアイソセンタの所望の範囲内にあるときに限り、放射線を活性化するための信号を送る（例えば、ゲーテッド療法）。一部の実施形態において、位置特定システムは、患者の照射中、リアルタイムで台２７および／またはビーム２１の動的調整を可能にする。台２７の動的調整は、標的周辺の広い余地を必要とせずに、標的周囲の放射線が標的に正確に送達されることを確実にする。
【００６３】
位置特定システム１０は、上記で定義したようなリアルタイムで、線型加速器および／または患者支持台に、オフセットおよび／または回転の客観的データを提供する。例えば、設定手順９２中に患者支持台を自動的に位置付けることに関して上記で説明したように、位置特定システムは、概して、マーカーの位置データの取得と少なくとも実質的に同時期に、および／またはリアルタイムで標的を追跡するのに十分な周波数で、放射線送達装置に目標出力を提供する。例えば、目標出力は、ビーム２１を制御するための信号を放射線セッション中の同じ時間に放射線送達源２０に送ることができるように、短い周期（１〜２０ミリ秒）および短い呼び出し時間（１０〜２０ミリ秒）で提供してよい。リアルタイム追跡の別の例において、目標出力は、「ビーム作動」期間中に複数回提供される（例えば、ビーム作動中に２回、５回、１０回、またはそれ以上）。放射線ビームを終了または活性化する場合、あるいはビームコリメータのリーフを調整する場合、リフレッシュレートを最大にし、呼び出し時間を最小にすることは一般に望ましい。したがって、一部の実施形態において、位置特定システムは、１０ミリ秒以下の周期および１０ミリ秒以下の呼び出し時間で、標的の場所および／またはマーカーの場所の目標出力データを提供することができる。方法９０は、放射線セッション９３からの目標出力データが放射線ビームのパラメータの状態と比較される検証手順９４をさらに含んでもよい。
【００６４】
方法９０は、検証手順９４からのデータを分析して、治療を完了したかどうかを決定する第１の決定（ブロック９５）をさらに含んでもよい。治療が完了していない場合、方法９０は、検証手順の結果を分析して、治療計画を修正して標的の変化を補正すべきかどうかを決定する第２の決定（ブロック９６）をさらに含んでもよい。修正が必要な場合、方法は、計画手順９１の反復を続行することができる。一方、治療計画が適切な結果をもたらしている場合には、方法９０は、放射線療法の次の分割照射において設定手順９２、放射線セッション９３、および検証手順９４を反復することによって続行することができる。
【００６５】
位置特定システム１０は、狭い限界内で標的に高線量の放射線を正確に送達する能力を高めるいくつかの特長を独立して、あるいは互いとの組み合わせとして提供する。例えば、位置特定システムの多くの実施形態は、標的に対して実質的に固定された無線マーカーを使用する。したがってマーカーは、直接標的と一緒に、または標的の移動に比例する関係で移動する。さらに、位置特定システム１０の多くの態様は、非電離エネルギーを使用して、目標出力を提供する形で、外部絶対基準フレームにおいて無線マーカーを追跡する。一般的に、目標出力は、人にデータ（例えば、画像）を解釈させずに、コンピュータシステム中で決定されるが、位置特定システム１０は、標的を追跡し、目標出力を提供する。これは、マーカーの位置が感知される時間と目標出力が装置またはユーザに提供される時間との間の呼び出し時間を著しく減少させる。例えば、これは、マーカーの位置データの収集と少なくとも実質的に同時期に提供される標的の場所に応答した目標出力を可能にする。また、このシステムは、データ（例えば、画像）の主観的解釈に関連するユーザ間のばらつきを効果的に除外する。
Ｆ．固着可能なマーカーの実施形態
【００６６】
次に図１３を参照すると、固着可能なマーカーアセンブリは、ケーシングを有するマーカー２２０、ケーシングに少なくとも部分的に収納された磁気トランスポンダー（例えば、共振回路）、シェルアセンブリ７０２、およびアンカーアセンブリを含む。アンカーアセンブリは、アンカーディスク７１０（のちの図に示す）と、アンカーディスク７１２から延出する形状記憶レッグなどのファスナー７０８を含む。
【００６７】
次に図１４Ａおよび１４Ｂを参照すると、固着可能なマーカーアセンブリ７００は、マーカー２２０と、マーカー２２０周囲のシェルアセンブリ７０２と、マーカー２２０の近位端に隣接するアンカーディスク７１０と、アンカーディスク７１０に取り付けられて近位に延出する、複数のファスナーまたはレッグ７０８とを含んでもよい。レッグ７０８は、近位端に端部停止装置７０４をさらに含んでもよい。端部停止装置７０４は、斜め外向きに延出する鉤７０６をさらに含んでもよい。図１４Ｂの切取図にさらに示されるように、アンカーディスク７１０は、アンカースリーブ７１２および接着剤７１４によって、シェルアセンブリ７０２内の固定位置に維持されていてもよい。
【００６８】
次に図１５を参照すると、図１４Ａおよび１４Ｂの固着可能なアセンブリ７００の分解図が示される。この実施形態によると、シェルアセンブリ７０２と、アンカースリーブ７１２と、レッグ７０８と、アンカーディスクとは、組み立て時にインターロック７１６してもよい。シェル構成要素とＮｉｔｉｎｏｌ（登録商標）レッグ安定性特徴部との間のこの機械的インターロックは、高い要素内機械的強度をもたらす。代替的実施形態によると、レッグをアンカーディスク中の溝内に係合させて、さらに積極的な機械的インターロックを提供してもよい。他のインターロック構成も本開示の範囲内で使用することができ、これには、星型および逆星型アンカーディスク、レッグ−シェル間直接インターロック、一体成形多レッグケージインターロックなどが含まれるが、これらに限定されない。
【００６９】
次に図１６Ａ、１６Ｂ、および１６Ｃを参照すると、図１６Ａの搭載されたカテーテルアセンブリを含む、事前搭載された固着可能なマーカーアセンブリを有する送達カテーテルが示される。図１６Ｂは搭載されたカテーテルの切取図を示し、図１６Ｃは、カテーテルから展開された後のマーカーの展開図を示す。この実施形態に図示されるように、内部シェル−カテーテルは、使用時の接続のために重なり合ってもよい。例示的構成は、カテーテルの遠位端がマーカーとドッキングすることを可能にし、マーカーとカテーテルとの間の接続は、軸方向の可撓性および蛇行または湾曲した通路を通過するときの力の軽減を提供する。さらに、内部シェル−カテーテルの重複部は、気道壁損傷を回避するために、送達カテーテル上の鋭利な縁部を被覆してもよい。
【００７０】
次に図１７Ａおよび１７Ｂを参照すると、事前搭載式送達カテーテル１７００と、送達カテーテルから展開された固着可能なマーカーアセンブリが示される。この実施形態によると、押し出しワイヤの遠位端は噛み合い部材７２０を含む。この実施形態において、噛み合い部材は、展開前に固着可能なマーカーアセンブリが送達カテーテル内に保持されているときにファスナー７０８を保持するよう成形された保持バルブとして構成される。当業者には理解されるであろうように、噛み合い部材は、展開前に固着可能なマーカーアセンブリが送達カテーテル内に保持されているときに、内部に入れ子になってファスナーを保持するためのいかなる幾何学的形状をとってもよい。
【００７１】
図１８Ａは、事前搭載式送達カテーテル１８００を示し、図１８Ｂは、送達カテーテルから展開された後の固着可能なマーカーアセンブリを示している。この実施形態によると、押し出しワイヤの遠位端は噛み合い部材７２０を含む。さらなる態様によると、シェルアセンブリ７０２の第１の部分７０２ａとシェルアセンブリ７０２の第２の部分７０２ｂとの間に離脱手段が含まれる。操作時に、マーカーは、展開力が離脱力を超えたときに展開される。離脱手段は、目打ち、縦溝、薄い部分などの形態で、シェルアセンブリ７０２の脆弱化部分を含んでもよい。代替的実施形態によると、シェルの永久変形に適応するように局所変形帯またはクランプル帯が存在してもよい。変形帯は、シェルアセンブリ７０２の機能および性能を損なわずに、特定の領域（例えば、シェルアセンブリ７０２の第１の部分７０２ａとシェルアセンブリの第２の部分７０２ｂとの間）における変形を可能にするように設計することができる。
【００７２】
次に図１９Ａおよび１９Ｂを参照すると、事前搭載式送達カテーテル１９００と、送達カテーテルから展開された固着可能なマーカーアセンブリが示される。この実施形態によると、押し出しワイヤの遠位端は噛み合い部材７２０を含む。この実施形態において、シェルアセンブリ７０２は、アンカーディスク７１０およびファスナー７０４の一部を近位に延出してマーカーの近位端にスカートを形成する。この実施形態の態様によると、マーカー／カテーテル接合面における重複部は、事前搭載式カテーテルを取り扱う間、および事前搭載式カテーテルを小さい曲げ半径に通過させる間に、マーカーおよびカテーテルが噛み合ったままになることを確実にする。またさらなる態様によると、この重複部は、マーカー／カテーテル接合面に可撓性を提供し、またマーカー／カテーテル接合面に接続部をさらに含んでもよい。
【００７３】
図２０Ａは、事前搭載式送達カテーテル２０００を示し、図Ｂは、送達カテーテルから展開された固着可能なマーカーアセンブリを示す。この実施形態によると、押し出しワイヤの遠位端は噛み合い部材７２０を含む。この実施形態において、噛み合い部材は、展開前に固着可能なマーカーアセンブリが送達カテーテル内に保持されているときにファスナー７０８と噛み合うように成形された凹部を有するインターロックとして構成される。この実施形態の態様によると、インターロック式噛み合い部材は、マーカーを事前搭載式カテーテル内に保持するための積極的な機械的インターロックを提供する。
【００７４】
図２１Ａは、事前搭載式送達カテーテル２１００を示し、図２１Ｂは、送達カテーテルから展開された固着可能なマーカーアセンブリを示す。この実施形態によると、押し出しワイヤの遠位端は噛み合い部材７２０を含む。この実施形態において、噛み合い部材は、展開前に固着可能なマーカーアセンブリが送達カテーテル内に保持されているときにファスナー７０８を受容するためのスロットを含むように構成されたさらなるインターロック形状として構成される。この実施形態において、噛み合い部材は、展開前に固着可能なマーカーアセンブリが送達カテーテル内に保持されているときにファスナー７０８と噛み合うように成形されたインターロックとして構成される。この実施形態の態様によると、インターロック式噛み合い部材は、マーカーを事前搭載式カテーテル内に保持するためのより積極的な機械的インターロックを提供する。
【００７５】
図２２Ａは、事前搭載式送達カテーテル２２００を示し、図２２Ｂは、送達カテーテルから展開された固着可能なマーカーアセンブリを示す。この実施形態によると、押し出しワイヤの遠位端は噛み合い部材７２０を含む。この実施形態において、噛み合い部材は、この実施形態に示されるファスナーアセンブリの要素を受容するためのコレットを含む保持バルブとして構成されて、噛み合い部材を噛み合わせるための遠位端に直径が大きいヘッド部を含む。噛み合い部材は、コレット中のファスナーアセンブリの要素７０７ａを受容するように構成されて、展開前に固着可能なマーカーアセンブリを送達カテーテル内に保持するための積極的な機械的インターロックを提供する。
【００７６】
図２３Ａは、事前搭載式送達カテーテル２３００を示し、図２３Ｂは、送達カテーテルから展開された固着可能なマーカーアセンブリを示す。代替的実施形態において、マーカーは送達カテーテルに事前搭載されていない。この実施形態によると、押し出しワイヤの遠位端は噛み合い部材７２０を含む。この実施形態において、噛み合い部材は、ファスナーアセンブリの要素７０７ｂを受容するためのコレットを含む保持ロッドとして構成される。噛み合い部材は、コレット中に保持された部材７０７ｂを受容するように構成されて、展開前に固着可能なマーカーアセンブリを送達カテーテル内に保持するための積極的な機械的インターロックを提供する。
【００７７】
次に図２４Ａ〜２４Ｄを参照すると、種々の搭載および解除構成を図解する固着可能なアセンブリの断面図および端面図が示される。例えば図２４Ａには、直列で送達カテーテルに搭載された固着可能なマーカーアセンブリが示される。図２４Ｂに示される代替的な搭載構成は、送達カテーテルに並列で搭載された固着可能なアセンブリを示している。当業者は、様々な単独搭載構成および複数搭載構成が本明細書の開示の範囲内であることを理解するであろう。次に図２４Ｃを参照すると、マーカーがカテーテルの側部口から送達カテーテルを出るように方向付けられる、代替的な解除パターンが図解される。図２４Ｄに示される実施形態によると、複数の個々の固着可能なマーカーアセンブリが係留されていない形で搭載され、送達カテーテルの内面上の窪みによって分離されている。当業者は理解するであろうように、分離手段は、機械的プラグ、隆起、嚢、または他の分離装置を含んでもよく、あるいは流体、ペースト、ゲルなどのスペーサを含んでもよい。次に図２６を参照すると、複数の固着可能なマーカーアセンブリは、代替的に、第１のマーカー上の転位防止要素が第２のマーカー上の保持要素と噛み合う相互接続構成から展開してもよい。
【００７８】
次に図２５Ａ〜２５Ｄを参照すると、実施時に制御された展開ストロークを提供する種々の積極的な停止装置が図解される。図２５Ａを参照すると、送達カテーテルの遠位端の窪みを押し出しワイヤのカラー部分に係合させて、ユーザが過剰展開するのを防止する第１の停止装置を提供することができる。また、図２５Ａには、押し出しワイヤのカラー部分と噛み合って、押し出しワイヤの過剰な引き戻しを防止するよう構成された第２の停止装置を提供するように構成されたカテーテルの内部から延出する突起も示される。図２５Ｂを参照すると、２つの停止装置が提供されてもよいが、この実施形態では、両停止装置は、カテーテルの内部上に示される共通の突起と噛み合う。この実施形態によると、第１の停止装置は、ユーザが既定の距離を超えて押し出しワイヤが引き戻されるのを防止し、第２の停止装置は、ユーザが既定の距離を超えて押し出しワイヤが過挿入されるのを防止する。図２５Ｃおよび２５Ｄを参照すると、代替的な展開停止装置構成が示される。当業者は、図２５Ａ〜２５Ｄに示される代表的停止装置以外の代替的な停止装置が含まれてもよく、やはり本開示の範囲内に含まれることを認識する。さらに、操作時に、遠位端停止装置は、保持スリーブから移植片を展開するのに要するストロークを制御することによって、５ｍｍ未満までの移植片配置精度を提供することができる。さらに、遠位端停止装置は、保持スリーブからのボール突出を制限し、搭載時に展開ワイヤを保持スリーブに対して中央に維持し、展開後にレッグがディスクの背後に取り込まれるのを防止し、引き戻す時に移植片レッグがボールに引っかかる可能性を最小限に抑えることができる。
【００７９】
本開示のさらなる態様によると、ケーシングは、プラスチック、セラミック、ガラス、または他の好適な材料で作製されていてもよい生体適合性障壁であり、またケーシングは、患者に移植されるように構成される。ケーシングは、一般に、気管支鏡移植用のカテーテル内に収まるサイズの円筒形カプセルであってよい。例えば、ケーシングは、直径およそ２ｍｍ未満を有してもよい。本発明の態様によると、ケーシングは、配置時にカテーテル内にケーシングを保持するために、送達カテーテルの内径よりもやや大きい直径を有してもよい。
【００８０】
本開示のまたさらなる態様によると、磁気トランスポンダーは、ワイヤレスで送信される励起場に応答してワイヤレスで送信される信号を生成する共振回路を含んでもよい。一実施形態において、磁気トランスポンダーは、導体の周囲の複数の巻き線によって画成されるコイルを含む。磁気トランスポンダーの多くの実施形態は、コイルと結合したコンデンサも含む。コイルは、コンデンサを有さずに巻き線の寄生容量のみを使用して、共振周波数で共振させてもよく、あるいは共振周波数をコイルとコンデンサとの組み合わせを用いて生成してもよい。その結果コイルは、単独またはコンデンサとの組み合わせのいずれかで、励起エネルギーに応答して選択された共振周波数の交番磁界を生成する信号送信装置を画成する。コイルは、一般に８００〜２０００回転を有し、巻き線は好ましくは緊密な層状に巻かれる。
【００８１】
磁気トランスポンダーは、好適な透磁率を有する材料からなるコアをさらに含んでもよい。例えば、コアは、フェライトまたは別の材料からなる強磁性要素であってもよい。磁気トランスポンダーの好適な実施形態は、米国特許出願第１０／３３４，６９８号および第１０／７４６，８８８号に開示されており、これらは参照によりその全体が本明細書に援用される。
【００８２】
図に示される実施形態のうちのいくつかは、アンカーがマーカーに埋め込まれてもよく、またはアンカーがマーカーに隣接して展開されて、マーカーの転位が防止されるように、アンカーが送達カテーテル内に収納されてもよいことを示している。あるいは、ファスナーは、ケーシングに取り付けられた、および／または埋め込まれた、別個の構成要素であってもよい。本発明の態様によると、ファスナーまたはアンカーはマーカーのケーシングから突出し、ファスナーは、ケーシングの一体型延出部であってもよい。ファスナーが別個の構成要素である場合、これは好適な生体適合性材料、例えば、金属、合金、ポリマー、ＰＥＥＫ、ガラス、エポキシ接着剤、シリコーン接着剤、および／または他の合成材料で作製されていてもよい。そのような材料の一例はバネ鋼であるが、他の「形状記憶」合金、例えばＮｉｔｉｎｏｌ（登録商標）も好適であろう。本発明のさらなる態様によると、外形は、体内温度が合金を膨張させて気管支梢内に「伸展」する、形状記憶合金特徴部を採用することができる。
【００８３】
マーカーの別の実施形態は、位置特定されるように構成されたマーカー部分と、そのマーカー部分に取り付けられたアンカーとを含む。アンカーは、第１のサイズを有する格納位置と、第１のサイズよりも大きい第２のサイズを有する展開位置との間で移動する、拡張性部材を含む。アンカーは、例えば、ステント、傘状拡張性部材、または図に示すような拡張性円筒部分であってよい。
【００８４】
トランスポンダーが移植位置から気管に対してより近位の位置に移動するのを防止する代替的な転位防止装置および方法は、転位防止装置をカテーテル中のトランスポンダーの後部に位置付ける、またはトランスポンダーの展開後にカテーテルを通して送達する（例えば、接着剤）のいずれかの位置づけを含む。さらに、接着剤または他の化学物質を転位防止装置として機能するように送達カテーテルを通して送達してもよい。接着剤は、カテーテル内に事前充填されていても、または移植後にカテーテルを通して注入されてもよい。あるいは、体液との接触によって拡張する吸水性材料は、転位防止装置としての機能を果たし得るが、これには例えば、ヒドロゲル、吸水性材料、および／またはスポンジがある。さらに別の実施形態によると、縫合材料がカテーテルから押し出され、圧迫されて管に栓をし、転位防止装置として機能することができる。
【００８５】
転位防止装置の代替的な設計、例えば、鉤を含まないレッグ、一部のレッグに含まれるが、他のレッグには含まれない鉤、レッグの長さが異なる複数のレッグ、編組安定性特徴部、コイル安定性特徴部、長いレッグ安定性特徴部設計、コイル、相互接続レッグ、および／またはバネ搭載安定性特徴部も当業者に理解されるであろうように、全て本開示の範囲に含まれる。
Ｇ．固着可能なマーカーの代替的実施形態
【００８６】
本開示の代替的態様によると、設計により移植後に気道から移植片を回収する能力を可能にする。気管支鏡手順において、市販の補助用具（例えば、生検鉗子、スネア、回収バスケット）を使用して、安定性特徴部の単一のレッグまたは複数のレッグを把持して、気道から回収する。
【００８７】
さらに本開示によると、移植片の気道への気管支鏡移植は、気道への針による経皮移植と比較した場合、合併症の危険性が低く、したがって気管支鏡配置は、好ましい方法である。
【００８８】
代替的実施形態は、より大きい直径の気道に移植片が移植される、中央気道適用例を提供する。より広い気道における位置安定性のために設計された安定性特徴部のスケールアップに重点を置き、またおそらくは必要に応じて回収を可能にするために、移植片の設計変更が期待される。代替的に、移植片は気道壁に移植してもよく、この場合安定性特徴部の改変は、安定性特徴部のスケールダウンに重点を置くであろう。
【００８９】
本開示のまたさらなる態様によると、カテーテル送達装置は、肺の気道以外の器官、管、および組織への経皮的、腹腔鏡的、自然開口部経管内視鏡的移植のための改変安定性特徴部を含んでもよい。あるいは、カテーテル送達装置は、例えばくも膜下腔カテーテル挿入および脳内への配置のための、送達カテーテルに事前搭載された安定性特徴部を有さない移植片を含んでもよい。またさらなる実施形態によると、安定性特徴部（多レッグ設計）を使用して、肺の気道に移植された他の装置、例えば金製シード、コイル、または他のフィデューシャルマーカーに位置安定性を提供することができ得る。またさらなる実施形態によると、汎用送達カテーテルを使用して、他の装置、例えばトランスポンダー、金製シード、コイル、または他のフィデューシャルマーカーを肺に送達することができ得る。さらに本開示によると、送達カテーテルの遠位端に複数の移植片が事前搭載された送達カテーテルが設計される。そのような設計は、使いやすさをさらに向上させ、展開後の使い捨てカテーテルの交換、および次の送達カテーテルの導入によるワークフローを排除するであろう。
【００９０】
操作時、一旦送達カテーテルの遠位端が移植部位に位置付けられると、ユーザは、送達カテーテルをおよそ１〜２ｃｍ引き戻して、固着型トランスポンダーが展開されるべき空間を提供する。これはハンドル作動／展開時の固着型トランスポンダーの進行を説明し、固着型トランスポンダーの正確な配置を援助し、気管支の損傷または気胸などの重篤な損傷を防ぐ。作動／展開は、ハンドルの作動とカテーテルの引き戻しを同時に行うことによって、または固着型トランスポンダーが展開されるべき空間を使用しない作動／展開によっても達成することができる。
Ｈ．例示的移植手順
【００９１】
操作時、気管支鏡は、患者の鼻または口に挿入され、声帯を通過して、遠位端を気管支に通すことにより肺に至る。送達カテーテル２１２の遠位端２１６に、少なくとも１つのマーカーが事前搭載される。一旦気管支鏡が、腫瘍または病変に対して位置付けられると、送達カテーテル２１２の遠位端２１６が気管支鏡の遠位端にある、またはそれをやや超えるように、送達カテーテル２１２が気管支鏡のワーキングチャネルに位置付けられる。一旦送達カテーテル２１２が所望の位置に来ると、作動装置が噛み合って、押し出しワイヤをチャネル内で軸方向に移動させてマーカーを展開させる。少なくとも１つのマーカーが展開された後、第２のマーカーを展開してもよく；第２のカテーテルの展開前にカテーテルを再び位置付けてもよく；カテーテルを抜去してもよく、気管支鏡を抜去しても、または第２のマーカーを展開するために再び位置付けてもよく；あるいは第２のマーカーを展開するためにカテーテルを再び位置付けてもよい。本発明に態様によると、カテーテルからマーカーが展開されると、マーカーと一体型またはマーカーと別個の転位防止装置をさらに展開して、マーカーを所望の位置に保持してもよい。この態様によると、転位防止装置は、下記でさらに説明するように、マーカーを解剖学的固着部位に固着する。
【００９２】
固着型トランスポンダーは、治療すべき腫瘍標的内またはその近傍の小気道（直径およそ２〜２．５ｍｍ）に配置されるべきである。好ましい配置部位およびそれに達するための気管支鏡経路は、移植手順を開始する前に決定すべきである。固着型トランスポンダーは、独立した手順において、または診断的気管支鏡法を併用して配置することができる。移植は、外来処置場所または手術室で実施すべきである。
【００９３】
それぞれの固着型トランスポンダーは、多レッグ固着特徴部が取り付けられた生体適合性ガラスに封入された小型受動電気部品を含む。固着特徴部のレッグは、事前搭載式送達カテーテル内に拘束され、固着型トランスポンダーが気道中に展開されると、拘束を解かれて外向きに拡張する。この実施形態によると、完全に拘束されているとき、トランスポンダーの直径はおよそ２ｍｍであり、レッグが完全に拡張したとき、その直径はおよそ５．５ｍｍである。
【００９４】
さらにこの実施形態によると、別個の送達カテーテルを用いて、それぞれの固着型トランスポンダーを気道中の治療標的内またはその近傍に移植する。それぞれの使い捨て送達カテーテルに、固着型トランスポンダーを事前搭載する。一実施形態によると、送達カテーテルの遠位端は、直径およそ２ｍｍである。送達カテーテルの遠位先端に位置する保持スリーブは、固着型トランスポンダーのレッグを展開ワイヤの周囲に拘束する。一実施形態の態様によると、送達カテーテルは、気管支鏡を通過し、肺に入った送達カテーテルの長さをモニターする際に役立つ目盛りが付けられている。この実施形態において、目盛りは、１センチごとに付けられ、５センチごとにより太い印が付けられている。
例示的な移植法およびガイドライン
気道移植時の固着型トランスポンダーの位置安定性を提供するための例示的なガイドライン：
・固着型トランスポンダーを小気道（直径およそ２〜２．５ｍｍ）に配置する。固着型トランスポンダーをより大きい気道（直径＞２．５ｍｍ）に移植する場合、より大きい容積の肺が塞がれる可能性があり、あるいは固着型トランスポンダーの位置が安定しない可能性がある。
・腫瘍内または腫瘍に極めて隣接した気道の場合、元々の気道直径が小さかった（およそ２〜２．５ｍｍ）ことを確認する。腫瘍に侵されたまたは腫瘍によって圧迫されている気道は、治療による腫瘍縮小の結果として拡張可能である。気道が２．５ｍｍを超えて拡張した場合、より大きい容積の肺が塞がれる可能性があり、あるいは移植片の位置安定性に影響を受ける可能性がある。
・中央気道がステントを有する場合、全てのトランスポンダーが気道ステントの遠位端を超えて移植されることを確認する。
・亜区域気管支が気道ステントを有する場合、その気道に固着型トランスポンダーを移植しない。
・複数の固着型トランスポンダーを同じ気道に移植しない。
・次の固着型トランスポンダーを移植するときに、すでに移植された固着型トランスポンダーとの接触を避ける。最も遠位の場所にある固着型トランスポンダーが最初に移植されるように、移植の順番を計画する。
位置特定・追跡システムで使用するための固着型トランスポンダーの最適構成を確実にするためのガイドライン
固着型トランスポンダーは、位置特定および／または追跡に使用するために、位置特定システムによって検出可能であってよい。トランスポンダーを検出する能力は、それらの構成に影響される。以下のガイドラインは、最適構成の達成を援助するために提供される。
・固着型トランスポンダーは、三角形に構成し、標的周囲に可能な限り均等に分布すべきである。
・固着型トランスポンダー間の距離は、１ｃｍ〜７．５ｃｍである。
・固着型トランスポンダーを非線形構成で配置する。
例示的な固着型トランスポンダー移植手順
移植手順前の準備
１．生検、化学療法、または患者の治療過程における他の事象に関連して、固着型トランスポンダー移植手順をいつ実施するかを決定する。
２．固着型トランスポンダーの移植および位置特定・追跡システムの使用に対する患者の適性を確認する。
３．最新の胸部ＣＴスキャンを気管気管支樹マップとして使用して、推奨される移植部位に従って目標移植部位を決定する。可能であれば、各移植部位につながる具体的な気道経路、および目標部位に到達するために送達カテーテルが気道内に進行するおおよその距離を記録する。
４．専用電磁気管支鏡または他の誘導システムを使用する場合、必要に応じてシステムに移植部位を入力する。
５．機関のガイドラインおよび公開されたガイドラインに従って、気管支鏡手順のための抗生物質の予防的投与を検討する。
移植当日の準備
６．標準的な気管支鏡手順の場合と同様に患者の準備をする。
７．製造業者の使用説明に従い、移植手順に使用する任意の誘導システム（蛍光透視、電磁誘導、超音波など）を準備する。
８．標準的な取扱手順によってパッケージを開封し、所属する機関の慣習に従って、清潔または無菌領域に送達カテーテルを置く。
９．ガイドカテーテルを使用する場合、保持スリーブの全長がガイドカテーテルの外に出るまで、ガイドカテーテルを通して送達カテーテルを前進させる。近位端で目盛りを確認して、ガイドカテーテルから突き出るべき送達カテーテルのおおよその長さを決定し、場合によってその長さを示すためにマークを使用する。
移植手順
固着されたトランスポンダーは、独立した手順において、または診断的気管支鏡法を併用して配置することができる。移植は、外来処置場所または手術室で実施すべきである。計画された移植部位につながる通行可能な気道を探索または確認する場合には、固着型トランスポンダー送達カテーテルよりも、気管支鏡鉗子（閉鎖位置で）または同様の補助具を使用することが推奨される。
１．肺フィデューシャルの気管支鏡下での配置または他の可撓性気管支鏡手順に対する所属する機関の慣習と一致する鎮痛処置または全身麻酔を施す。
２．慎重にシェブロン側で袋を開封し、袋からフープを取り出し、第１の送達カテーテルをそのフープからゆっくりと取り出す。送達カテーテルの取り扱い中、遠位先端に位置するトランスポンダーのガラスカプセルに損傷を与えないように注意し、硬い面ならびに不潔および／または非滅菌領域との接触を避ける。
３．気管支鏡、蛍光透視、および場合によっては誘導システムを用いて、送達カテーテルを第１の移植部位に前進させる。推奨される移植部位および移植計画の項において推奨されるように、最も遠位の場所から開始する。
蛍光透視誘導を用いて気管支鏡の機器チャネルを通して直接移植する場合：
１．気管支鏡を肺に挿入し、それを第１の移植部位につながる気道内に前進させる。気管支鏡の近位端で、送達カテーテルを結び目や屈曲がないように保ち、気管支鏡からの出口でカテーテルを圧迫しないようにする。
２．気道ステントを有する中央気道では、気管支鏡の端部を気道ステントの遠位端を超える位置に維持する。
３．気管支鏡の機器チャネルを通して、気管支鏡の先端で可視となるまで事前搭載式送達カテーテルを前進させる。
４．気管気管支樹内の気管支鏡の先端の位置を記録し、前もって取得したＣＴスキャンを検討して、取るべき経路および気管支鏡の先端から移植部位までのおおよその距離を決定する。
５．送達カテーテルを気管支鏡の先端を超え、移植部位につながる気道内へと慎重に前進させる。
６．蛍光透視法を用いて、標的に向かって前進させていることを確認する。
７．送達カテーテルの近位端の目盛りをモニターして、カテーテルが気道内に前進したおおよその距離を決定する。
８．必要に応じて、１つまたは複数の角度から実施される蛍光透視を用いて、送達カテーテル先端が胸膜表面に接近していないことを確実にする。
９．蛍光透視によって送達カテーテル先端が移植部位の近傍にあることが示された場合、カテーテルを前進させるときに感じた抵抗の程度をモニターする。送達カテーテルの２ｍｍの先端の直径前後の適切なサイズの気道に送達カテーテルがあるときに、抵抗が増加する。必要であれば、送達カテーテルを引き戻してから前進させて、抵抗が気道の分岐によるものでないことを確認する。送達カテーテルの遠位端は可撓性であり、抵抗に遭うと撓む（カテーテルの撓みは、蛍光透視によってモニター可能である）。
１０．送達カテーテルが気管支鏡内にある間に、迅速かつ予想外に気管支鏡を抜去する必要がある場合、送達カテーテルを気管支鏡から抜去し、送達カテーテルの遠位端をその使用を継続する前に確認する。
気管支鏡の視界を超えて、ガイドカテーテルおよび／または他の誘導システムを用いて移植する場合：
ａ）製造業者の使用説明に従って、ガイドカテーテルの先端を移植部位近傍に配置する。
ｂ）送達カテーテルの先端の保持スリーブが完全にガイドカテーテルの外に出るまで、ガイドカテーテルを通して送達カテーテルを前進させる。ガイドカテーテルの近位端で、送達カテーテルを結び目や屈曲がないように保ち、ガイドカテーテルからの出口で送達カテーテルを圧迫しないようにする。
ｃ）近位の目盛りおよび移植手順前に付けた任意のマークを使用して、ガイドシース内の送達カテーテルのおおよその相対的前進を決定することができる。
ｄ）蛍光透視を用いて、保持スリーブがガイドシースの外にあることを確認してもよい。
１．少なくとも２つの直交する角度で実施される蛍光透視を用いて、送達カテーテルの遠位端が許容可能な移植部位（推奨される移植部位を参照）に到達していることを確認し、場合によっては、間隔が推奨に合っていることを推定するためにＸ線不透過性ルーラーを用いる。標的が蛍光透視下で可視でない場合、他の近くの目印をモニターして、標的移植部位との近接性を判断する。
２．送達カテーテルの遠位端上の固着型トランスポンダーが移植部位に到達していることを確認した後、送達カテーテルと、もし使用していればガイドカテーテルとをおよそ１〜２ｃｍ引き戻しながら、蛍光透視下で遠位先端のモニターを継続する。送達カテーテルを標的とされる移植部位から１〜２ｃｍ引き戻すことにより、気道中に展開すべき固着型トランスポンダーのための空間が提供され、固着型トランスポンダーの正しい配置を確実にし、気管支の損傷を防止する。
３．送達カテーテルハンドル上の安全ロックをプランジャに向かってロックをスライドさせることによって解除する。
４．蛍光透視下で展開をモニターしながら、固着型トランスポンダーを展開する。
ａ）可視化を改善するために、展開中にシネモードの使用または蛍光透視画像の視野拡大を検討する。
ｂ）固着型トランスポンダーのレッグが保持スリーブから出るまで、プランジャをゆっくりと作動させる。
ｃ）プランジャの作動と気管支鏡または送達カテーテルの引き戻しとを同時に行わない。展開と引き戻しとを同時に行うと、移植片を計画したよりもより近位の位置またはより大きい気道に配置する結果となる恐れがある。
ｄ）固着型トランスポンダーが送達カテーテルの遠位端の保持スリーブから解放されたことを蛍光透視が示したとき、プランジャの作動を停止する（図９）。
５．レッグが気道内で拡張して、レッグが気道壁と接触したことが示される。
６．保持スリーブの遠位先端と固着型トランスポンダーとの分離が認められるようになる。
７．展開ワイヤは固着型トランスポンダーとは無関係に移動する。
ｅ）プランジャに対する圧力を解放し、蛍光透視下で、固着型トランスポンダーと送達カテーテルとが分離していることを確認する。圧力が解放されると、展開ワイヤも部分的または完全に送達カテーテル内に引き込まれる。
８．蛍光透視下でのモニターを継続しながら、送達カテーテルを引き戻し始める。蛍光透視下で、固着型トランスポンダーが送達カテーテルから完全に離脱していることを確認する。
９．送達カテーテルを気管支鏡から完全に引き出す。
１０．送達カテーテルからの周波数表示（１、２、または３）を記録し、固着型トランスポンダーの場所の蛍光透視スナップショットを保存または印刷して、全ての固着型トランスポンダーの移植後に、３つの周波数の相対的配置が記録できるようにする。
１１．次の送達カテーテルを別の移植部位に前進させることができるように、気管支鏡を所定の位置に残す。
１２．使用済みの送達カテーテルを適切な生体有害廃棄物用容器に処分する。
残りの固着型トランスポンダーの移植
上述のプロセスを繰り返して、次の２つの移植部位にアクセスし、残りの２つの固着型トランスポンダーを移植する。最も遠位の固着型トランスポンダーは、最初に移植されているはずである。次に遠位のもので継続し、最後の固着型トランスポンダーを最も近位の場所のために確保しておく。
１．第２および第３の固着型トランスポンダーを移植するために送達カテーテルを前進させるとき、蛍光透視を用いて、送達カテーテルとすでに移植された固着型トランスポンダーとの近接性をモニターする。すでに移植された固着型トランスポンダーを送達カテーテルに接触させないように注意する。
２．固着型トランスポンダーが腫瘍標的の周囲に三角形に移植され、互いから少なくとも１ｃｍ離れているが７．５ｃｍ以下の距離にあることを確実にし、場合によっては、Ｘ線不透過性ルーラーを用いて、腫瘍標的との距離およびトランスポンダー間の間隔を推定する。
３．３つ全ての固着型トランスポンダーが移植されると、気管支鏡を患者から抜去する。
４．３つの移植された固着型トランスポンダーを示す、前後方向の蛍光透視スナップショットを保存または印刷する。それぞれの固着型トランスポンダーに、移植時に取得したスナップショットに基づき、その周波数表示（１、２、または３）の注釈を付ける。固着型トランスポンダーおよびそれらの周波数の相対的配置を特定するのに役立つ場合には、付加的な蛍光透視スナップショット（例えば、側面像）を保存または印刷する。
５．注釈付きの最終蛍光透視像を放射線腫瘍学チームに提供する。
誤展開されたまたは位置ずれした固着型トランスポンダー
固着型トランスポンダーが不意に誤展開された場合、またはその移植部位から位置ずれした場合、それを回収するか、またはそれを小気道内に前進させてもよい。
誤展開されたまたは位置ずれした固着型トランスポンダーへの対処を考慮すべき時期
以下は、固着型トランスポンダーの回収またはより小さい気道内への前進を考慮する理由である。
１．誤展開された固着型トランスポンダーが、意図したよりも大きい気道にある。固着型トランスポンダーは、小気道（直径およそ２〜２．５ｍｍ）に配置されるべきである。固着型トランスポンダーがより大きい気道にある場合、より大きい容積の肺が塞がれる可能性がある。
２．誤展開された固着型トランスポンダーが、腫瘍標的から遠すぎる。固着型トランスポンダーは、腫瘍標的近傍の小気道に配置されるべきである。移植時にそれを他の固着型トランスポンダーに接触することなく安全に標的のより近くに前進させることができると思う場合、そうしてもよい。
３．放射線腫瘍医が１つの固着型トランスポンダーが腫瘍標的から遠すぎると判断した場合、残りの２つの固着型トランスポンダーは、依然として位置特定に使用することができる。
４．位置ずれした固着型トランスポンダーが、臨床的に関連する症状を引き起こす。患者の放射線治療またはその後の経過観察にわたるある時点で、気管支内の異物と一致する臨床的に関連する症状に関する懸念がある場合、位置ずれした固着型トランスポンダーに対処してもよい。
回収条件
以下は、推奨される回収条件である。
１．固着型トランスポンダーを気管支鏡で可視化することができる。鉗子または他の異物回収補助具を収容することができる機器チャネルを有する気管支鏡を用いて、固着型トランスポンダーを観察できなければならない。
２．固着型トランスポンダーが十分に大きい気道にある。固着型トランスポンダーは、直径５ｍｍ以上の気道に位置しなければならない。
３．３つ以下のレッグが噛み合っている。固着型トランスポンダーの気道壁と噛み合ったレッグは３つ以下でなくてはならない。
これらの条件が満たされると、回収時に生じる可能性がある気道の損傷を最小限に抑えられるはずである。回収条件が満たされた場合、回収の手順を見直す。回収条件が満たされない場合、より小さい気道内に固着型トランスポンダーを前進させるための条件および手順を見直す。
より小さい気道内に前進させるための条件
１．固着型トランスポンダーを回収できない場合：固着型トランスポンダーの回収のための条件を見直し、固着型トランスポンダーをより小さい気道内に前進させることを決定する前に、その回収を試みてもよい（条件を満たす場合）。
２．前進させる固着型トランスポンダーは、他のどの固着型トランスポンダーにも接触すべきではない。固着型トランスポンダーを小直径の気道内に前進させる前に、蛍光透視下で、固着型トランスポンダーに向かって進んでいるとき、または固着型トランスポンダーを気道内に遠位に前進させているときに、他のどの固着型トランスポンダーとも接触しないことを確認すべきである。
固着型トランスポンダーの回収のための手順
固着型トランスポンダーは、他の気管支内の異物回収と一致する異物回収手法および用具を用いて回収すべきである。これらの手順は鉗子が使用されることを前提としているが、これらの手順は、他の回収装置または用具（例えば、異物回収バスケット）の使用にも関連する。固着型トランスポンダーの回収時に、気道に対する軽度の損傷があり得る。
１．気管支鏡を回収すべき固着型トランスポンダーの場所に向かって前進させる。気管支鏡を固着型トランスポンダーに近接して位置付ける。誤展開された固着型トランスポンダーの場合、気管支鏡は、おそらくすでに回収のための適切な位置にある。
２．直接的気管支鏡可視化下、気管支鏡のワーキングチャネルを通して、鉗子を気管支鏡の先端を超えて可視となるまで前進させる。鉗子を開き、固着型トランスポンダーの５つのレッグのうちの１つを把持する。回収が３つ以下のレッグが気道壁に噛み合っている場合にのみ試みるべきであることから、レッグのうちのいずれかまたは全てを圧迫するよう試みる必要はない。
３．一旦レッグがしっかりと把持されるたら、気道壁に噛み合ったいかなるレッグも離脱するように、鉗子を回収する。
４．一旦固着型トランスポンダーが気道壁から離れたら、固着型トランスポンダーが気管支鏡の先端の近傍に来るまで、鉗子を引き戻す。気管支鏡の端部にある光学レンズを引っ掻くのを避けるため、アンカーのレッグを気管支鏡の端部に接触させないようにする。
５．鉗子を回転させて、レッグが気管支鏡範囲に入るように固着型トランスポンダーを配向する（全てのレッグが観察され、固着型トランスポンダーが気管支鏡の視界のおおよそ中央にある）。
６．固着型トランスポンダーのレッグを鉗子で把持したまま、全てが患者から抜去されるまで、気管支鏡と鉗子とを一緒に引き戻す。
７．気管支鏡と鉗子とを引き戻している間、固着型トランスポンダーをモニターして、固着型トランスポンダーに対する鉗子の把持が喪失しておらず、またレッグが気道壁に接触しないことを確実にする。
位置特定システムは、１つの固着型トランスポンダーが回収された後、残りの２つの固着型トランスポンダーを用いて操作することができる。位置特定計画は、２つのトランスポンダーで作成してもよく、あるいは計画がすでに存在する場合（固着型トランスポンダーが位置ずれした場合）、回収されたトランスポンダーを計画から除くように変更してもよい。
固着型トランスポンダーを小気道内に前進させるための手順
固着型トランスポンダー回収のための条件を満たさない場合、固着型トランスポンダーが回収できない場合、または誤展開された固着型トランスポンダーを移植部位のより近くに配置することを試みたい場合、固着型トランスポンダーを小気道内に前進させることができる。固着型トランスポンダーを小気道内に前進させるとき、気道に対する軽度の損傷があり得る。
１．誤展開されたまたは位置ずれした固着型トランスポンダーを前進させるために使用する機器を決定する。
ａ．固着型トランスポンダーを誤展開し、送達カテーテルの先端が気管支鏡内に回収されていない場合、その空の送達カテーテルを使用して、固着型トランスポンダーをより小さい気道に前進させることができる。送達カテーテルの先端がすでに気管支鏡内に回収されている場合、その現在は空の送達カテーテルは、気管支鏡内部に引っかかり、気管支鏡に損傷を与える可能性があるため、気管支鏡を通して前進させてはならない。
ｂ．送達カテーテルの先端が気管支鏡内に回収されている場合、あるいは位置ずれした固着型トランスポンダーに対応している場合、気管支鏡鉗子または類似する補助具を用いて、固着型トランスポンダーをより小さい気道に前進させる。
２．気管支鏡を固着型トランスポンダーの場所に向かって前進させる。気管支鏡を固着型トランスポンダーに近接して位置付ける（誤展開された固着型トランスポンダーの場合、気管支鏡は、おそらくすでに回収のための適切な位置にある）。
３．送達カテーテルまたは鉗子を固着型トランスポンダーに向かって前進させる。鉗子を使用している場合、鉗子を閉じたままにする。
４．機器を使用して、固着型トランスポンダーに接触し、固着型トランスポンダーをより小さい気道内に前進させる。
５．固着型トランスポンダーを前進させている間、蛍光透視画像化法を用いて、現在の場所および目標とする最終的な固着型トランスポンダーの場所をモニターする。
６．固着型トランスポンダーを遠位に前進させるとき、過剰な力の使用、他の固着型トランスポンダーとの接触、または胸膜表面への接近を避ける。
７．誤展開されたまたは位置ずれした固着型トランスポンダーの最終的な場所を評価する。
ａ．誤展開されたまたは位置ずれした固着型トランスポンダーの最終的な場所が推奨される移植部位に合わない場合、その固着型トランスポンダーを患者の位置特定計画中で無効として、位置特定および追跡に使用しなくてもよく、残りの２つの固着型トランスポンダーを用いてシステムを操作することができる。
ｂ．固着型トランスポンダーの最終的な場所が推奨される移植部位に合う場合、その固着型トランスポンダーを位置特定計画に使用することができる。
Ｉ．結論
【００９５】
前述から、本発明の具体的な実施形態は説明の目的で本明細書に記載されたものであり、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な変更を行ってもよいことは理解されるであろう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲以外によって制限されるものではない。要約に記載されるものを含む上記で説明される実施形態の記載は、包括的であることを意図せず、または本発明を開示されるとおりの形態に制限することを意図しない。具体的な実施形態および実施例は、説明の目的で本明細書に記載され、当業者に理解されるように、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な同等の変更形態を成すことが可能である。本明細書において提供される本発明の教示は、金製シードを含むワイヤレスマーカーに適用することができ、必ずしも上記に一般的に記載した例示的電磁トランスポンダーでなくてもよい。
【００９６】
本明細書全体において、「一実施形態」または「実施形態」への言及は、その実施形態に関連して記載される特定の特長、構造、または特徴が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書を通して様々な場所に見られる「一実施形態において」または「実施形態において」という表現は、必ずしも全てが同じ実施形態を指すものではない。さらに、特定の特長、構造、または特徴は、１つまたは複数の実施形態において、いかなる好適な形態で組み合わせてもよい。
【００９７】
文脈上他の意味に解すべき場合を除き、本明細書および以下の特許請求の範囲全体を通して、「ｃｏｍｐｒｉｓｅ（備える）」という用語およびその変化形、例えば「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」および「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」は、非限定的な包括的な意味で解釈されるべきであり、これは「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ，ｂｕｔ  ｎｏｔ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ（〜を含むが、これに限定されない）」と同様である。
【００９８】
上述の種々の実施形態を組み合わせてさらなる実施形態を提供することが可能である。本明細書において言及する、および／または出願データシートに列挙される全ての米国特許、米国特許出願公開、米国特許出願、外国特許、外国特許出願、および非特許刊行物は、参照によりその全体が本明細書に援用される。本発明の態様は、必要であれば、システム、カテーテル、マーカー、および種々の特許、出願、および刊行物の概念を利用するように変更して、本発明のまたさらなる実施形態を提供することができる。
【００９９】
上述の説明を踏まえて、本発明にこれらおよび他の変更を行うことができる。概して、以下の特許請求の範囲において使用する用語は、本発明を本明細書および特許請求の範囲において開示される特定の実施形態に限定するものと解釈すべきではなく、特許請求の範囲に従って操作される全てのマーカーを含むものと解釈すべきである。したがって、本発明は本開示によって限定されるものではなく、その範囲はもっぱら以下の特許請求の範囲によって決定される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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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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【図９】
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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１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
2013543401.tif 000025
【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１７Ａ】
2013543401.tif 000029
【図１７Ｂ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
2013543401.tif 000033
【図１９Ｂ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２４Ｃ】
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【図２４Ｄ】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２５Ｃ】
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【図２５Ｄ】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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