(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生検ツールであって、前記生検ツールは、
遠位端を画定する細長い可撓性本体と、
前記細長い可撓性本体の前記遠位端に配置されている遠位生検部材と
を備え、
前記遠位生検部材は、少なくとも１つの場所センサを含むセンサアセンブリを組み込み、前記少なくとも１つの場所センサは、患者の気道内の前記センサアセンブリの場所の検出を可能にするように構成されており、前記遠位生検部材は、近位肩部と遠位肩部との間に位置付けられた組織受け取り部分を有し、前記組織受け取り部分は、窓を画定し、前記組織受け取り部分は、前記窓の両側に配置されている第１の面および第２の面を含み、前記第１の面および前記第２の面は、前記近位肩部と前記遠位肩部との間に延びており、前記第１の面および前記第２の面は、それらの間に鋭角である内角を画定するように互いに向かって内向きに傾斜し、前記第１の面および前記第２の面のそれぞれは、鋭い切断刃を画定し、前記鋭い切断刃は、前記窓の両側に配置され、前記第１の面および前記第２の面は、前記鋭い切断刃が前記近位肩部から前記遠位肩部に次第に互いに接近し、先端点において頂点を成すように位置付けられている、生検ツール。
【請求項２】
前記遠位生検部材の前記組織受け取り部分は、前記遠位生検部材の本体に対して凹所に置かれていることにより、前記組織受け取り部分の近位端および遠位端において近位肩部および遠位肩部を画定する、請求項１に記載の生検ツール。
【請求項３】
前記遠位生検部材は、前記窓に隣接して吸引を印加するための真空源に接続するように構成されている、請求項１に記載の生検ツール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、生検サンプリングに関し、より具体的には、生検ツールを標的場所にナビゲートし、生検ツールを使用して組織サンプルを採取するためのデバイス、システム、および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
気管支鏡は、患者の鼻または口を通して患者の気道に挿入される。典型的な気管支鏡は、気管支鏡の先端より遠位の領域を照射するための照明アセンブリと、気管支鏡の先端からビデオ画像を提供するための撮像アセンブリと、それを通して、器具、例えば、生検ツール等の診断用器具および／またはアブレーションプローブ等の治療用器具が挿入されることができる、作業チャネルとを有する細長い可撓性管を含む。
【０００３】
気管支鏡は、それらのサイズにより、気道を通してどこまで前進させられ得るかが限定される。気管支鏡が大きすぎて肺の奥深くにある標的場所に到達できない場合、多くの場合、気管支鏡の端部から標的場所までナビゲートするために、シースによって包まれた場所特定可能ガイド（「ＬＧ」）が利用される。つまり、ＬＧは、ナビゲーションシステムとともに、ＬＧが気道を通して前進させられる場合、ＬＧの位置および向きが追跡されることを可能にする。
【０００４】
使用時、ＬＧ／シースの組み合わせは、気管支鏡の作業チャネルを通して患者の気道に挿入される。ＬＧがナビゲーションシステムによって提供される位置および向き追跡によって補助されて標的場所までナビゲートされると、ＬＧは、シースを通して後退させられ、定位置にシースを残す。ＬＧが後退させられると、シースは、多くの場合、気管支鏡の作業チャネルの延長として効果的に機能するため、延長作業チャネル（「ＥＷＣ」）と称される。
【０００５】
ＬＧがＥＷＣから後退させられると、ＥＷＣは、作業ツール、例えば、生検ツール、アブレーションプローブ等を標的場所まで誘導するための手段として使用され得る。しかしながら、ＬＧがＥＷＣから除去されると、追跡はもはや提供されなくなり、したがって、オペレータは、標的場所に固定されたままであるＥＷＣに依拠して盲目的に操作していることになる。標的場所における作業ツールの再配置は、同様に、誘導を伴わずに行われるように要求される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書で使用される場合、「遠位」という用語が、ユーザからより遠い、説明されている部分を指す一方で、「近位」という用語は、ユーザにより近い、説明されている部分を指す。さらに、一貫性のある程度に、本明細書に詳述される側面および特徴のうちのいずれかは、本明細書に詳述される他の側面および特徴のうちのいずれかまたは全てと併せて使用され得る。
【０００７】
本開示に従って提供される生検ツールは、遠位端を画定する細長い可撓性本体と、細長い可撓性本体の遠位端に配置される遠位生検部材とを含む。遠位生検部材は、患者の気道内のセンサアセンブリの場所の検出を可能にするように構成されている少なくとも１つの場所センサを含むセンサアセンブリを組み込む。遠位生検部材は、窓を画定し、窓の両側に配置される第１および第２の縦方向に延びる面を含む組織受け取り部分を有する。面は、それらの間に鋭角的な内角を画定するように、互に向かって内向きに傾斜している。各面は、鋭い切断刃を画定する。鋭い切断刃は、窓の両側に配置される。面は、鋭い切断刃が近位から遠位の方向へ次第に互に接近し、先端点において頂点を成すように位置付けられる。
【０００８】
側面では、遠位生検部材の組織受け取り部分は、組織受け取り部分の近位および遠位端において近位および遠位肩部を画定するように、遠位生検部材の本体に対して凹所に置かれている。
【０００９】
側面では、遠位生検部材は、窓に隣接して吸引を印加するための真空源に接続するように構成される。
【００１０】
本開示に従って提供される別の生検ツールは、上記と同様に、遠位端を画定する細長い可撓性本体と、細長い可撓性本体の遠位端に配置される遠位生検部材とを含む。遠位生検部材は、患者の気道内のセンサアセンブリの場所の検出を可能にするように構成されている少なくとも１つの場所センサを含む、センサアセンブリを組み込む。遠位生検部材は、中空構成を画定する外側部材と、シャフトおよび遠位端キャップを含む内側部材とを含む。内側部材は、シャフトが外側部材内に配置され、遠位端キャップが少なくとも部分的に外側部材内に配置されている後退位置と、遠位端キャップが外側部材から遠位に間隔を置かれるように、遠位端キャップおよびシャフトが外側部材から遠位に延びている延長位置との間で、外側部材に対してスライド可能である。遠位端キャップは、組織貫通を促進するように構成されている尖った遠位先端、および後退位置に向かう内側部材の帰還時に遠位端キャップと外側部材との間に配置されている組織を切断することを促進するように構成される鋭い近位周縁を画定する。
【００１１】
側面では、内側部材は、後退位置に向かう内側部材の帰還時に遠位端キャップと外側部材との間に配置されている組織を切断することをさらに促進するように、外側部材に対して回転可能である。
【００１２】
側面では、遠位端キャップは、その中に組織サンプルの一部を受け取るように構成されている中空内部を画定する。
【００１３】
本開示に従って提供されるさらに別の生検ツールは、上記と同様に、遠位端を画定する細長い可撓性本体と、細長い可撓性本体の遠位端に配置される遠位生検部材とを含む。遠位生検部材は、患者の気道内のセンサアセンブリの場所の検出を可能にするように構成されている少なくとも１つの場所センサを含むセンサアセンブリを組み込む。遠位生検部材は、外側部材と、内側部材とを含む。外側部材は、遠位端キャップを画定し、遠位端キャップに向かって頭部の側壁を通って延びている口を有する頭部を含む。内側部材は、外側部材内に配置され、外側部材の口に隣接して位置付けられている鋭い周縁を有する、開放遠位端を画定する。
【００１４】
側面では、内側部材は、外側部材に対して固定される。代替として、内側部材は、外側部材に対して回転可能であり得る。
【００１５】
側面では、遠位生検部材は、内側部材の開放遠位端に隣接して吸引を印加するための真空源に接続するように構成される。
【００１６】
本開示に従って提供されるなおもさらに別の生検ツールは、上記と同様に、遠位端を画定する細長い可撓性本体と、細長い可撓性本体の遠位端に配置される遠位生検部材とを含む。遠位生検部材は、患者の気道内のセンサアセンブリの場所の検出を可能にするように構成されている少なくとも１つの場所センサを含むセンサアセンブリを組み込む。遠位生検部材は、外側部材と、内側部材とを含む。外側部材は、遠位端キャップを画定し、遠位端キャップに向かって頭部の側壁を通って延びる第１の口を有する頭部を含む。内側部材は、外側部材内に配置される。内側部材は、内側部材の側壁を通って延び、第１の口に隣接して位置付けられる第２の口を画定する。内側部材はさらに、第２の口の周囲に配置されている鋭い周縁を含む。
【００１７】
側面では、内側部材は、外側部材に対して固定される。代替として、内側部材は、少なくとも、整列位置、部分的重複位置、および塞いだ位置の間で第１ならびに第２の口を移動させるように、外側部材に対して回転可能であり得る。
【００１８】
側面では、遠位生検部材は、内側部材の第２の口に隣接して吸引を印加するための真空源に接続するように構成される。
例えば、本願は以下の項目を提供する。
（項目１）
遠位端を画定する細長い可撓性本体と、
前記細長い可撓性本体の前記遠位端に配置されている遠位生検部材と
を備え、
前記遠位生検部材は、患者の気道内のセンサアセンブリの場所の検出を可能にするように構成されている少なくとも１つの場所センサを含む前記センサアセンブリを組み込み、前記遠位生検部材は、組織受け取り部分を有し、前記組織受け取り部分は、窓を画定し、前記窓の両側に配置されている第１および第２の縦方向に延びている面を含み、前記面は、それらの間に鋭角的な内角を画定するように、互に向かって内向きに傾斜し、各面は、鋭い切断刃を画定し、前記鋭い切断刃は、前記窓の両側に配置され、前記面は、前記鋭い切断刃が近位から遠位の方向へ次第に互に接近し、先端点において頂点を成すように位置付けられている、生検ツール。
（項目２）
前記遠位生検部材の前記組織受け取り部分は、前記遠位生検部材の本体に対して凹所に置かれていることにより、前記組織受け取り部分の近位および遠位端において近位および遠位肩部を画定する、項目１に記載の生検ツール。
（項目３）
前記遠位生検部材は、前記窓に隣接して吸引を印加するための真空源に接続するように構成されている、項目１に記載の生検ツール。
（項目４）
遠位端を画定する細長い可撓性本体と、
前記細長い可撓性本体の前記遠位端に配置されている遠位生検部材と
を備え、
前記遠位生検部材は、患者の気道内のセンサアセンブリの場所の検出を可能にするように構成されている少なくとも１つの場所センサを含む前記センサアセンブリを組み込んでおり、前記遠位生検部材は、
中空構成を画定する外側部材と、
シャフトおよび遠位端キャップを含む内側部材と
を含み、
前記内側部材は、前記シャフトが前記外側部材内に配置され、前記遠位端キャップが少なくとも部分的に前記外側部材内に配置されている後退位置と、前記遠位端キャップおよび前記シャフトが前記外側部材から遠位に延び、前記遠位端キャップが前記外側部材から遠位に間隔を置かれている延長位置との間で前記外側部材に対してスライド可能であり、前記遠位端キャップは、組織貫通を促進するように構成されている尖った遠位先端と鋭い近位周縁とを画定し、前記鋭い近位周縁は、前記後退位置に向かう前記内側部材の帰還時、前記遠位端キャップと前記外側部材との間に配置されている組織を切断することを促進するように構成されている、生検ツール。
（項目５）
前記内側部材は、前記外側部材に対して回転可能であることにより、前記後退位置に向かう前記内側部材の帰還時に前記遠位端キャップと前記外側部材との間に配置されている組織を切断することをさらに促進する、項目４に記載の生検ツール。
（項目６）
前記遠位端キャップは、その中に組織サンプルの一部を受け取るように構成されている中空内部を画定する、項目４に記載の生検ツール。
（項目７）
遠位端を画定する細長い可撓性本体と、
前記細長い可撓性本体の前記遠位端に配置されている遠位生検部材と
を備え、
前記遠位生検部材は、患者の気道内のセンサアセンブリの場所の検出を可能にするように構成されている少なくとも１つの場所センサを含む前記センサアセンブリを組み込んでおり、前記遠位生検部材は、
頭部を含む外側部材であって、前記頭部は、遠位端キャップを画定し、前記遠位端キャップに向かって前記頭部の側壁を通って延びている口を有する、外側部材と、
前記外側部材内に配置されている内側部材と
を含み、
前記内側部材は、開放遠位端を画定し、前記開放遠位端は、前記外側部材の前記口に隣接して位置付けられている鋭い周縁を有している、生検ツール。
（項目８）
前記内側部材は、前記外側部材に対して固定されている、項目７に記載の生検ツール。
（項目９）
前記内側部材は、前記外側部材に対して回転可能である、項目７に記載の生検ツール。
（項目１０）
前記遠位生検部材は、前記内側部材の前記開放遠位端に隣接して吸引を印加するための真空源に接続するように構成されている、項目７に記載の生検ツール。
（項目１１）
遠位端を画定する細長い可撓性本体と、
前記細長い可撓性本体の前記遠位端に配置されている遠位生検部材と
を備え、
前記遠位生検部材は、患者の気道内のセンサアセンブリの場所の検出を可能にするように構成されている少なくとも１つの場所センサを含む前記センサアセンブリを組み込んでおり、前記遠位生検部材は、
頭部を含む外側部材であって、前記頭部は、遠位端キャップを画定し、前記遠位端キャップに向かって前記頭部の側壁を通って延びている第１の口を有する、外側部材と、
前記外側部材内に配置されている内側部材と
を含み、
前記内側部材は、前記内側部材の側壁を通って延び、前記第１の口に隣接して位置付けられている第２の口を画定し、前記内側部材は、前記第２の口の周囲に配置されている鋭い周縁を含む、生検ツール。
（項目１２）
前記内側部材は、前記外側部材に対して固定されている、項目１１に記載の生検ツール。
（項目１３）
前記内側部材は、前記外側部材に対して回転可能であることにより、少なくとも、整列位置、部分的重複位置、および塞いだ位置の間で前記第１および第２の口を移動させる、項目１１に記載の生検ツール。
（項目１４）
前記遠位生検部材は、前記内側部材の前記第２の口に隣接して吸引を印加するための真空源に接続するように構成されている、項目１１に記載の生検ツール。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
本開示の種々の側面および特徴が、図面を参照して以下で説明される。
【図１】図１は、生検ツールを標的場所にナビゲートし、生検ツールを使用して組織サンプルを採取するために構成される、本開示に従って提供されるシステムの斜視図である。
【図２】図２は、本開示に従って提供され、図１のシステムとともに使用するために構成される、生検ツールの一実施形態の遠位端の斜視図である。
【図３】図３は、本開示に従って提供され、図１のシステムとともに使用するために構成される、生検ツールの別の実施形態の遠位端の斜視図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本開示に従って提供され、図１のシステムとともに使用するために構成される、生検ツールの別の実施形態の遠位端の斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本開示に従って提供され、図１のシステムとともに使用するために構成される、生検ツールのさらに別の実施形態の遠位端の斜視図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本開示に従って提供され、図１のシステムとともに使用するために構成される、生検ツールのなおも別の実施形態の遠位端の斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本開示に従って提供され、図１のシステムとともに使用するために構成される、生検ツールのなおもさらに別の実施形態の遠位端の斜視図である。
【図６】図６は、本開示の生検ツールのうちのいずれかとともに使用するために構成される、センサの実施形態の斜視図である。
【図７】図７は、本開示の生検ツールのうちのいずれかとともに使用するために構成される、センサの別の実施形態の斜視図である。
【図８】図８は、本開示の生検ツールのうちのいずれかとともに使用するために構成される、センサのさらに別の実施形態の斜視図である。
【図９】図９は、患者の気道を通して生検ツールを追跡するための図１のシステムとともに使用するために構成される、伝送機マットの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
生検ツールを標的場所にナビゲートし、生検ツールを使用して組織サンプルを採取するためのデバイス、システム、および方法が、本開示に従って提供され、以下で詳細に説明される。本開示の種々の生検ツールは、各々が、例えば、概して、可撓性本体と、可撓性本体の遠位端に配置される生検部材と、生検ツールに組み込まれ、生検部材に隣接して近位に位置付けられるセンサアセンブリとを含む。生検部材は、組織サンプルを採取することを促進するように構成される。センサアセンブリは、生検部材の現在の場所の決定を可能にし、したがって、標的組織への生検部材のナビゲーションおよび／または標的組織に対する生検部材の操作を促進する。そのようなデバイス、そのようなデバイスを組み込むシステム、および同システムを使用する方法の詳細な実施形態は、以下で説明される通りである。しかしながら、これらの詳細な実施形態は、種々の形態で具現化され得る、本開示の実施例にすぎない。
【００２１】
図１を参照すると、本開示に従って提供され、標的組織への経路を計画し（計画段階）、位置付けアセンブリを標的組織にナビゲートし（ナビゲーション段階）、生検ツールを標的組織にナビゲートし、生検ツールを使用して標的組織から組織サンプルを採取する（生検段階）ために構成される、システムが、概して、参照数字１０によって識別されて示される。システム１０は、概して、患者「Ｐ」を支持するように構成される手術台４０と、患者の口を通して患者の気道に挿入するために構成される気管支鏡５０と、気管支鏡５０から受信されるビデオ画像を表示するために気管支鏡５０に連結される監視機器６０と、追跡モジュール７２、複数の基準センサ７４、および伝送機マット７６を含む追跡システム７０と、経路計画、標的組織の識別、および標的組織へのナビゲーションを促進するために使用されるソフトウェアおよび／またはハードウェアを含むコンピュータ８０と、ＬＧ９２およびＥＷＣ９６を含む位置付けアセンブリ９０と、例えば、後続の診断試験のために、組織サンプルを採取するように動作可能な生検ツール１００とを含む。計画およびナビゲーション段階が、最初に以下で詳述され、その後に、本開示に従って提供される生検ツールおよび生検段階を行う際のシステム１０と併せたそのような生検ツールの使用の詳細な説明が続くであろう。
【００２２】
計画段階に関して、コンピュータ８０は、患者の気道の３次元モデルを生成して視認するために、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）画像データを利用し、（自動的に、半自動的に、または手動で）３次元モデル上で標的組織の識別を可能にし、患者の気道を通した標的組織への経路の選択を可能にする。より具体的には、ＣＴスキャンは、処理されて３次元ＣＴ体積に組み立てられ、これは、次いで、患者の気道の３次元モデルを生成するために利用される。３次元モデルは、コンピュータ８０に関連付けられるディスプレイモニタ上で、または任意の他の好適な様式で表示され得る。コンピュータ８０を使用して、３次元モデルの種々の図が提供され得、および／または３次元モデルは、３次元モデル上の標的組織の識別および標的組織にアクセスするための患者の気道を通る好適な経路の選択を促進するように操作され得る。選択されると、経路は、ナビゲーション段階中に使用するために保存される。
【００２３】
図１を続けて参照すると、患者「Ｐ」は、気管支鏡５０が患者の口を通して患者の気道に挿入された状態で手術台４０の上に横たわって示されている。気管支鏡５０は、照明源と、ビデオ撮像システム（明示的に示されていない）とを含み、気管支鏡５０のビデオ撮像システムから受信されるビデオ画像を表示するために、監視機器６０、例えば、ビデオディスプレイに連結される。
【００２４】
ナビゲーション段階に関して、例えば、それらの各々の内容全体が参照することによって本明細書に組み込まれる、米国特許第６，１８８，３５５号ならびに公開ＰＣＴ出願第ＷＯ  ００／１０４５６号および第ＷＯ  ０１／６７０３５号で開示されているものに類似する、６自由度電磁追跡システム７０、または他の好適な位置測定システムが、位置合わせおよびナビゲーションを行うために利用されるが、他の構成も考慮される。追跡システム７０は、追跡モジュール７２と、複数の基準センサ７４と、伝送機マット７６とを含む。追跡システム７０は、以下で詳述されるように、位置付けアセンブリ９０および生検ツール１００とともに使用するために構成される。位置付けアセンブリ９０は、センサ９４を組み込む操向可能遠位先端９３を有するＬＧ９２と、ＥＷＣ９６と、ハンドル９８とを含む。（ＬＧ９２およびＥＷＣ９６は、代替として、気管支鏡５０を伴わずに使用され得るが）ＬＧ９２およびＥＷＣ９６は、気管支鏡５０の作業チャネルを通して患者の気道に挿入するために構成され、係止機構９９によって互に対して選択的に係止可能である。ＬＧ９２の操向可能遠位先端９３は、患者の気道を通してＬＧ９２の遠位先端９３およびＥＷＣ９６を操作することを促進するように、例えば、ハンドル９８と遠位先端９３との間に連結された複数の操向ワイヤ（図示せず）を使用して、任意の好適な様式で操向するために構成され得る。ＬＧ９２の遠位先端９３はさらに、特定の目的に応じて、静止、線形、曲線、または傾斜構成を画定し得る。センサ９４は、ＬＧ９２の遠位先端９３と統合され、基準座標系に対して６自由度で遠位先端９３の位置および向きの監視を可能にする。ＬＧ９２のセンサ９４は、以下で詳述されるセンサのうちのいずれかと同様に構成され得る（図６−８参照）。
【００２５】
図１に示されるように、伝送機マット７６は、患者「Ｐ」の下に位置付けられる。伝送機マット７６の内部構成は、図９を参照して以下で詳述されるであろう。伝送機マット７６および複数の基準センサ７４は、６自由度で各センサ７４の場所を導出する追跡モジュール７２と相互接続される。基準センサ７４のうちの１つ以上のものは、患者「Ｐ」の胸部に取り付けられる。基準センサ７４の６自由度座標は、それらが患者座標系を計算するために使用される、（適切なソフトウェアを含む）コンピュータ８０に送信される。位置合わせは、以下で詳述されるように、概して、３次元モデルおよび患者の気道の両方の中の場所を識別し、両方のシステムにおいて座標を測定することによって行われる。そのような位置合わせ技法のさらなる詳細は、その内容全体が参照することによって本明細書に組み込まれる、米国特許出願公開第２０１１／００８５７２０号で見出されることができるが、他の好適な位置合わせ技法も考慮される。伝送機マット７６、および場所データを決定するためのその使用の例示的実施形態が、以下で詳述される。
【００２６】
使用時、ナビゲーション段階に関して、ＬＧ９２は、センサ９４がＥＷＣ９６の遠位端から突出するようにＥＷＣ９６に挿入される。次いで、ＬＧ９２およびＥＷＣ９６は、係止機構９９を介して一緒に係止される。次いで、ＬＧ９２は、ＥＷＣ９６とともに、気管支鏡５０を通して患者「Ｐ」の気道に挿入され、ＬＧ９２およびＥＷＣ９６は、気管支鏡５０を通して患者「Ｐ」の気道の中へ互に協調して移動する。自動位置合わせが、患者「Ｐ」の気道を通してＬＧ９２を移動させることによって行われる。より具体的には、ＬＧ９２が気道を通して移動している間のセンサ９４の場所に関するデータが、伝送機マット７６、基準センサ７４、および追跡モジュール７２を使用して記録される。この場所データに起因する形状は、計画段階において生成された３次元モデルの通路の内部幾何学形状と比較され、比較に基づく形状と３次元モデルとの間の場所相関は、例えば、コンピュータ８０上のソフトウェアを利用して決定される。加えて、ソフトウェアは、３次元モデル内の非組織空間（例えば、空気で充填された空洞）を識別する。ソフトウェアは、記録された場所データおよびＬＧ９２が患者の気道内の非組織空間中に位置したままであるという仮定に基づいて、ＬＧ９２のセンサ９４の場所を表す画像を３次元モデルの画像と整列させるか、または位置合わせする。これは、ナビゲーション段階の位置合わせ部分を完了する。
【００２７】
依然として図１を参照すると、計画段階が完了する、例えば、標的組織が識別されてそこへの経路が選択され、位置合わせが完了すると、システム１０は、患者の気道を通してＬＧ９２を標的組織にナビゲートするために利用され得る。そのようなナビゲーションを促進するために、コンピュータ８０、監視機器６０、および／または任意の他の好適なディスプレイは、ＬＧ９２のセンサ９４の現在の場所から標的組織までの選択された経路を含む、３次元モデルを表示するように構成され得る。追跡システム７０を使用する標的組織へのＬＧ９２のナビゲーションは、標的組織への生検ツール１００のナビゲーションに関して以下で詳述されるものに類似し、したがって、簡潔にする目的でここでは詳述されない。
【００２８】
ＬＧ９２が失敗なく標的組織にナビゲートされ、ナビゲーション段階を完了すると、ＬＧ９２がＥＷＣ９６から解除されて除去され得、生検ツール１００を標的組織に誘導するためのガイドチャネルとしてＥＷＣ９６を定位置に残す。生検ツールの種々の実施形態の詳細は、生検段階における同ツールの使用とともに、以下で説明される。
【００２９】
ここで図１と併せて図２を参照すると、標的組織から組織サンプルを採取するための本開示に従って提供される生検ツールの一実施形態が、概して、参照数字１００によって識別されて示されている。以下で詳述されるように、生検ツール１００はさらに、標的組織への生検ツール１００のナビゲーションおよび／または組織サンプルを採取するように標的組織に対して操作される場合の生検ツール１００の追跡を促進するように、追跡システム７０と併せて使用するために構成される。位置合わせおよびナビゲーションは、位置付けアセンブリ９０のＬＧ９２に関して上記で詳述されるが、また、ＬＧ９２に関して上記で詳述されるものと同様に、ＬＧ９２が排除され、生検ツール１００自体が位置合わせおよびナビゲーションに利用されることが想定される。
【００３０】
図１で最も良く示されるような生検ツール１００は、概して、近位ハンドル部分１２０と剛体の遠位生検部材１３０とを相互接続する細長い可撓性本体１１０を含む。近位ハンドル部分１２０は、例えば、気管支鏡５０およびＥＷＣ９６を通した、組織に対する生検部材１３０の操作を促進するように構成される。可撓性本体１１０は、例えば、気管支鏡５０およびＥＷＣ９６を通して標的組織まで、患者気道の中への生検ツール１００の挿入を可能にするように構成される。生検ツール１００はさらに、以下で詳述されるように、生検部材１３０に吸引を印加するための真空源「Ｖ」に接続するように構成される。
【００３１】
図２を参照すると、剛体の遠位生検部材１３０は、喉部１４０と、組織受け取り部分１５０と、遠位端キャップ１６０とを含む。喉部１４０は、略円筒形構成を画定し、センサ１７０を収納する。センサ１７０は、追跡システム７０（図１）と併せて、以下で詳述されるように、生検部材１３０が患者の気道を通して前進させられる場合、生検ツール１００の生検部材１３０の追跡を可能にする。したがって、図１をさらに参照すると、コンピュータ８０、監視機器６０、および／または任意の他の好適なディスプレイは、標的組織への生検部材１３０のナビゲーションおよび／または標的組織に対する生検部材１３０の操作を促進するように、生検部材１３０のセンサ１７０の現在の場所とともに、計画段階中に両方とも生成された、３次元モデルおよび選択された経路を表示するように構成され得る。この目的で生検部材１３０とともに使用するために好適な種々のセンサが、以下で詳述される（図６−８参照）。代替として、生検ツール１００は、センサを含まないこともあり、むしろＬＧ９２のみが、ナビゲーションおよび位置付けのために利用され得る。生検部材１３０の遠位端キャップ１６０は、略鈍い先端構成を画定するが、遠位端キャップは、代替として、組織切断を促進するように構成され得る。
【００３２】
組織受け取り部分１５０は、それを通して生検部材１３０の略中空内部の中へ組織サンプルを受け取るように構成される。より具体的には、組織受け取り部分１５０は、それを通して組織を受け取るように構成される窓１５２を含む。窓１５２は、第１および第２の縦方向に延びる面１５４、１５６によって画定される。面１５４、１５６は、組織受け取り部分１５０の内部の中へ傾斜し、その間に鋭角的な内角、例えば、略「Ｖ」字形構成を画定するように向けられている。面１５４、１５６の各々は、窓１５２の片側に配置される、鋭い切断刃１５５、１５７をそれぞれ含む。それらの位置付けおよび向きの結果として、面１５４、１５６は、生検部材１３０の喉部１４０および遠位端キャップ１６０に対して少なくとも部分的に凹所に置かれている。したがって、近位および遠位肩部１５９ａ、１５９ｂは、それぞれ、組織受け取り部分１５０の両端上に画定される。面１５４、１５６はさらに、刃１５５、１５７が近位から遠位の方向へ次第に互に接近し、最終的に、遠位肩部１５９ｂに隣接する先端点１５８において頂点を成すように、互に対して向けられる。この特徴は、以下で詳述されるように、動的組織切断を促進する。
【００３３】
図１−２を参照すると、使用時、計画およびナビゲーション段階が完了し、ＬＧ９２がＥＷＣ９６から除去されると、生検ツール１００が、気管支鏡５０およびＥＷＣ９６を通して標的組織まで挿入され得る。生検部材１３０のセンサ１７０は、追跡システム７０と併せて、上記のように、患者の気道を通して前進させられる場合のセンサ１７０の追跡を可能にする。したがって、生検部材１３０がＥＷＣ９６から遠位に延長された後でさえも、生検部材１３０の位置は、追跡されることができ、したがって、標的組織に対する生検部材１３０の適正な位置付けを確実にするように、標的組織への生検部材１３０のナビゲーションおよび／または標的組織に対する生検部材１３０の操作を可能にし、標的組織に隣接するある組織構造が避けられることを可能にする。好適なセンサおよび追跡システム７０を使用する追跡およびナビゲーションの詳細が、その種々の実施形態の説明に続いて、以下でさらに詳細に説明されるであろう。
【００３４】
生検ツール１００の生検部材１３０が所望に応じて位置付けられると、真空源「Ｖ」が、生検部材１３０の組織受け取り部分１５０の窓１５２に吸引を印加して、組織受け取り部分１５０の内部の中へ組織を吸引するように起動され得る。組織のサンプルが窓１５２を通して吸引されると、サンプルは、例えば、組織に印加された吸引力の結果として、組織を刃１５５、１５７と接触させることを介して、横方向に取り囲む組織から切り取られる。組織サンプルが組織受け取り部分１５０内部で少なくとも部分的に受け取られると、生検部材１３０は、組織サンプルが周辺組織から完全に切断されるように、例えば、近位ハンドル部分１２０を把持して近位に平行移動させることを介して、組織に対して近位に平行移動させられ得る。組織サンプルのこの切断は、組織に対する、組織を通した刃１５５、１５７および先端点１５８を接近させる相対運動、によって補助される。組織サンプルを受け取り、周辺組織から完全に分離すると、生検ツール１００が患者の気道から引き出され得、組織サンプルが試験のために生検ツール１００から取り出され得る。引き出しに先立って、例えば、同一の場所または種々の異なる場所において、生検ツール１００を用いて複数のサンプルが採取されることも考慮される。
【００３５】
ここで図３を参照すると、標的組織から組織サンプルを採取するための本開示に従って提供される生検ツールの別の実施形態が、概して、参照数字５００によって識別されて示されている。前の実施形態に関して上記で詳述されるものと同様に、生検ツール５００は、標的組織への生検ツール５００のナビゲーションおよび／または組織サンプルを採取するように標的組織に対して操作される場合の生検ツール５００の追跡を促進するように、追跡システム７０（図１）と併せて使用するために構成される。
【００３６】
生検ツール５００は、概して、近位ハンドル部分（明示的に示されていない、生検ツール１００のハンドル部分１２０（図１）に類似する）と遠位生検部材５３０とを相互接続する細長い可撓性本体（明示的に示されていない、生検ツール１００の本体１１０（図１）に類似する）を含む。ハンドル部分（図示せず）は、生検部材５３０を操作するように手動で動作可能である。可撓性本体（図示せず）は、例えば、気管支鏡５０およびＥＷＣ９６を通して標的組織まで、患者気道の中への生検ツール５００の挿入を可能にするように構成される（図１参照）。
【００３７】
遠位生検部材５３０は、外側部材５４０と、外側部材５４０に対して平行移動可能であり、かつ回転可能でもある内側部材５５０とを含む。外側部材５４０は、略中空構成を画定し、拡大本体部分５４２を含む。本体部分５４２は、以下で詳述されるように、内側部材５５０が後退位置に配置されている場合、内側部材５５０の遠位端キャップ５５４を少なくとも部分的に受け取るように構成される。外側部材５４０はさらに、その中にセンサ５７０を収納するように構成される。前の実施形態に関して上記で詳述されるものと同様に、センサ５７０は、追跡システム７０（図１）と併せて、以下で詳述されるように、生検部材５３０が患者の気道を通して前進させられ場合、生検ツール５００の生検部材５３０の追跡を可能にする。この目的で生検部材５３０とともに使用するために好適な種々のセンサが、以下で詳述される（図６−８参照）。代替として、生検ツール５００は、センサを含まないこともあり、むしろＬＧ９２（図１）のみが、ナビゲーションおよび位置付けのために利用され得る。
【００３８】
内側部材５５０は、シャフト５５２と、シャフト５５２の遠位端に搭載される遠位端キャップ５５４とを含む。内側部材５５０は、シャフト５５２が外側部材５４０内に配置され、遠位端キャップ５５４が少なくとも部分的に外側部材５４０の拡大本体部分５４２内に配置される、後退位置と、（図３に示されるように）遠位端キャップ５５４が延び、外側部材５４０から遠位に間隔を置かれる延長位置との間で、外側部材５４０に対して平行移動可能である。遠位端キャップ５５４は、組織の中への遠位端キャップ５５４の前進時に組織を穿孔して貫通することを促進するために構成される尖った先端５５６と、組織に対する遠位端キャップ５５４の同時回転および近位平行移動時に組織をくり抜くように構成される鋭い近位周縁５５８とを含む。遠位端キャップ５５４はさらに、例えば、組織サンプルが周辺組織からくり抜かれると、その中に組織サンプルを受け取るように構成される、略中空内部および開放近位端を画定し得る。
【００３９】
図１をさらに参照すると、使用中、計画およびナビゲーション段階が完了し、ＬＧ９２がＥＷＣ９６から除去されると、後退位置に配置された内側部材５５０を伴う生検ツール５００が、気管支鏡５０およびＥＷＣ９６を通して標的組織まで挿入され得る。生検部材５３０のセンサ５７０は、追跡システム７０と併せて、上記のように、センサ５７０の追跡を可能にし、したがって、標的組織に対する生検部材５３０の適正な位置付けを確実にするように、標的組織への生検部材５３０のナビゲーションおよび／または標的組織に対する生検部材５３０の操作を可能にし、標的組織に隣接するある組織構造が避けられることを可能にする。好適なセンサおよび追跡システム７０を使用する追跡およびナビゲーションの詳細が、その種々の実施形態の説明に続いて、以下でさらに詳細に説明されるであろう。
【００４０】
生検ツール５００の生検部材５３０が、例えば、試料採取される標的組織に隣接して、所望に応じて位置付けられると、遠位端キャップ５５４の尖った先端５５６によって先導される内側部材５５０が、標的組織を貫通するように後退位置から延長位置まで遠位に平行移動させられる。標的組織内の所望の深度まで前進させられると、内側部材５５０は、外側部材５４０に対して同時に回転させられながら、外側部材５４０に対して後退位置に戻され得、それによって、内側部材５５０と外側部材５４０との間に位置付けられた組織が、鋭い近位周縁５５８を使用して周辺組織からくり抜かれるか、または分離され、遠位端キャップ５５４および／または外側部材５４０の中空内部に保持される。いくつかの実施形態では、生検ツール５００はさらに、真空源「Ｖ」（図１）に接続して、組織サンプルを採取することを促進するように構成され得る。組織サンプルを受け取り、周辺組織から完全に分離すると、生検ツール５００が患者の気道から引き出され得、組織サンプルが試験のために生検ツール５００から取り出され得る。
【００４１】
ここで図４Ａを参照すると、標的組織から組織サンプルを採取するための本開示に従って提供される生検ツールの別の実施形態が、概して、参照数字６００によって識別されて示されている。前の実施形態に関して上記で詳述されるものと同様に、生検ツール６００は、標的組織への生検ツール６００のナビゲーションおよび／または組織サンプルを採取するように標的組織に対して操作される場合の生検ツール６００の追跡を促進するように、追跡システム７０（図１）と併せて使用するために構成される。
【００４２】
生検ツール６００は、概して、近位ハンドル部分（明示的に示されていない、生検ツール１００のハンドル部分１２０（図１）に類似する）と遠位生検部材６３０とを相互接続する細長い可撓性本体（明示的に示されていない、生検ツール１００の本体１１０（図１）に類似する）を含む。ハンドル部分（図示せず）は、生検部材６３０を操作するように手動で動作可能である。可撓性本体（図示せず）は、例えば、気管支鏡５０およびＥＷＣ９６を通して標的組織まで、患者気道の中への生検ツール６００の挿入を可能にするように構成される（図１参照）。生検ツール６００はさらに、以下で詳述されるように、生検部材６３０に吸引を印加するための真空源「Ｖ」（図１）に接続するように構成される。
【００４３】
遠位生検部材６３０は、外側部材６４０と、外側部材６４０内に固定して配置される内側部材６５０とを含む。外側部材６４０は、略中空構成を画定し、本体部分６４２と、頭部６４４とを含む。本体部分６４２は、その中にセンサ６７０を収納するように構成される。前の実施形態に関して上記で詳述されるものと同様に、センサ６７０は、追跡システム７０（図１）と併せて、以下で詳述されるように、生検部材６３０が患者の気道を通して前進させられる場合、生検ツール６００の生検部材６３０の追跡を可能にする。この目的で生検部材６３０とともに使用するために好適な種々のセンサが、以下で詳述される（図６−８参照）。代替として、生検ツール６００は、センサを含まなくてもよく、むしろＬＧ９２（図１）のみが、ナビゲーションおよび位置付けのために利用され得る。
【００４４】
図４Ａを続けて参照すると、外側部材６４０の頭部６４４は、鈍い先の遠位キャップ６４６と、その遠位端に向かって外側部材６４０の側壁を通して画定される口６４８とを含む。口６４８は、外側部材６４０および上記のように外側部材６４０内に固定して配置される内側部材６５０の中空内部へのアクセスを提供する。
【００４５】
内側部材６５０は、略円筒形構成を画定し、鋭い周縁６５４を画定する開放遠位端６５２を含む。内側部材６５０の開放遠位端６５２は、鋭い周縁６５４が口６４８に隣接して露出されるように、外側部材６４０の口６４８の近傍で終わる。さらに、内側部材６５０が、口６４８を通して内側部材６５０の開放遠位端６５２の中へ組織サンプルを吸引するように、内側部材６５０の開放遠位端６５２に吸引を印加するための真空源「Ｖ」（図１）に連結される一方で、組織サンプルは、鋭い周縁６５４によって周辺組織から切断される。
【００４６】
図１をさらに参照すると、使用中、計画およびナビゲーション段階が完了し、ＬＧ９２がＥＷＣ９６から除去されると、生検ツール６００が気管支鏡５０およびＥＷＣ９６を通して標的組織まで挿入され得る。生検部材１３０のセンサ６７０は、追跡システム７０と併せて、上記のように、センサ６７０の追跡を可能にし、したがって、標的組織に対する生検部材６３０の適正な位置付けを確実にするように、標的組織への生検部材６３０のナビゲーションおよび／または標的組織に対する生検部材６３０の操作を可能にし、標的組織に隣接するある組織構造が避けられることを可能にする。好適なセンサおよび追跡システム７０を使用する追跡およびナビゲーションの詳細が、その種々の実施形態の説明に続いて、以下でさらに詳細に説明されるであろう。
【００４７】
生検ツール６００の生検部材６３０が所望に応じて位置付けられると、口６４８が、標的組織に向けられ、真空源「Ｖ」（図１）が、口６４８に隣接して吸引を印加し、口６４８を通して内側部材６５０の開放遠位端６５２の中へ組織サンプルを吸引するように起動される。組織のサンプルが口６４８を通して吸引されると、組織サンプルは、鋭い周縁６５４によって周辺組織から切断される。組織サンプルを受け取り、周辺組織から完全に分離すると、生検ツール６００が患者の気道から引き出され得、組織サンプルが試験のために生検ツール６００から取り出され得る。
【００４８】
図４Ｂを参照すると、標的組織から組織サンプルを採取するための本開示に従って提供される生検ツールの別の実施形態が、概して、参照数字７００によって識別されて示されている。生検ツール７００は、生検ツール６００（図４Ａ）に類似し、したがって、簡潔にする目的で、それらの間の差異のみが以下で詳細に説明されるであろう。
【００４９】
生検ツール７００は、概して、近位ハンドル部分（明示的に示されていない）と遠位生検部材７３０とを相互接続する細長い可撓性本体（明示的に示されていない）を含む。生検ツール７００はさらに、以下で詳述されるように、生検部材７３０に吸引を印加するための真空源「Ｖ」（図１）に接続するように構成される。
【００５０】
遠位生検部材７３０は、外側部材７４０と、外側部材７４０内に配置され、それに回転可能に連結される内側部材７５０とを含み、したがって、外側部材７４０に対する内側部材７５０の回転を可能にする。外側部材７４０は、その中にセンサ７７０を収納するように構成され、外側部材７４０は、口７４８を画定する頭部７４４を含む。内側部材７５０は、略円筒形構成を画定し、鋭い周縁７５４を画定する開放遠位端７５２を含む。
【００５１】
使用時、生検ツール７００の生検部材７３０が所望に応じて位置付けられると、口７４８が、標的組織に向けられ、真空源「Ｖ」（図１）が、口７４８に隣接して吸引を印加し、口７４８を通して内側部材７５０の中へ組織サンプルを吸引するように起動される。組織のサンプルが口７４８を通して吸引されると、組織サンプルは、鋭い周縁７５４によって周辺組織から切断される。周辺組織から組織サンプルを切断することは、吸引を印加しながら外側部材７４０に対して内側部材７５０を選択的に回転させることによって補助され得る。最終的に、生検ツール７００が患者の気道から引き出され得、組織サンプルが試験のために生検ツール７００から取り出され得る。
【００５２】
ここで図５Ａを参照すると、標的組織から組織サンプルを採取するための本開示に従って提供される生検ツールの別の実施形態が、概して、参照数字８００によって識別されて示されている。前の実施形態に関して上記で詳述されるものと同様に、生検ツール８００は、標的組織への生検ツール８００のナビゲーションおよび／または組織サンプルを採取するように標的組織に対して操作される場合の生検ツール８００の追跡を促進するように、追跡システム７０（図１）と併せて使用するために構成される。
【００５３】
生検ツール８００は、概して、近位ハンドル部分（明示的に示されていない、生検ツール１００のハンドル部分１２０（図１）に類似する）と遠位生検部材８３０とを相互接続する細長い可撓性本体（明示的に示されていない、生検ツール１００の本体１１０（図１）に類似する）を含む。ハンドル部分（図示せず）は、生検部材８３０を操作するように手動で動作可能である。可撓性本体（図示せず）は、例えば、気管支鏡５０およびＥＷＣ９６を通して標的組織まで、患者気道の中への生検ツール８００の挿入を可能にするように構成される（図１参照）。生検ツール８００はさらに、以下で詳述されるように、生検部材８３０に吸引を印加するための真空源「Ｖ」（図１）に接続するように構成される。
【００５４】
遠位生検部材８３０は、外側部材８４０と、外側部材８４０内に固定して配置される内側部材８５０と、外側部材８４０の周囲に配置されるスリーブ８６０とを含む。外側部材８４０は、略中空構成を画定し、本体部分８４２と、頭部８４４とを含む。本体部分８４２は、前の実施形態に関して上記で詳述されるものと同様に、センサ８７０を収納するように構成される。
【００５５】
外側部材８４０の頭部８４４は、鈍い先の遠位キャップ８４６と、その遠位端に向かって外側部材８４０の側壁を通して画定される口８４８とを含む。口８４８は、外側部材８４０および上記のように外側部材８４０内に固定して配置される内側部材８５０の中空内部へのアクセスを提供する。
【００５６】
内側部材８５０は、外側部材８４０内に固定して配置され、外側部材８４０と同様に、その遠位端に向かってその側壁を通して画定される口８５８を含む。口８５８は、組織切断を促進するように構成される鋭い周縁８５４を画定し、鋭い周縁８５４が口８４８に隣接して露出されるように、外側部材８４０の口８４８に隣接して位置付けられる。さらに、内側部材８５０は、口８５８に吸引を印加するための真空源「Ｖ」（図１）に連結される。
【００５７】
図１をさらに参照すると、使用中、計画およびナビゲーション段階が完了し、ＬＧ９２がＥＷＣ９６から除去されると、生検ツール８００が気管支鏡５０およびＥＷＣ９６を通して標的組織まで挿入され得る。生検部材８３０のセンサ８７０は、追跡システム７０と併せて、上記のように、センサ８７０の追跡を可能にし、したがって、標的組織に対する生検部材８３０の適正な位置付けを確実にするように、標的組織への生検部材８３０のナビゲーションおよび／または標的組織に対する生検部材８３０の操作を可能にし、標的組織に隣接するある組織構造が避けられることを可能にする。好適なセンサおよび追跡システム７０を使用する追跡およびナビゲーションの詳細が、その種々の実施形態の説明に続いて、以下でさらに詳細に説明されるであろう。
【００５８】
生検ツール８００の生検部材８３０が所望に応じて位置付けられると、口８４８が、標的組織に向けられ、真空源「Ｖ」（図１）が、口８４８に隣接して吸引を印加し、口８４８を通して内側部材８５０の口８５８の中へ組織サンプルを吸引するように起動される。組織のサンプルが口８４８を通して口８５８の中へ吸引されると、組織サンプルは、鋭い周縁８５４によって周辺組織から切断される。周辺組織から組織サンプルを切断することは、吸引を印加しながら組織に対して生検部材８３０を選択的に近位に平行移動させることによって補助され得る。組織サンプルを受け取り、周辺組織から完全に分離すると、生検ツール８００が患者の気道から引き出され得、組織サンプルが試験のために生検ツール８００から取り出され得る。
【００５９】
図５Ｂを参照すると、標的組織から組織サンプルを採取するための本開示に従って提供される生検ツールの別の実施形態が、概して、参照数字９００によって識別されて示されている。生検ツール９００は、生検ツール８００（図５Ａ）に類似し、したがって、簡潔にする目的で、それらの間の差異のみが以下で詳細に説明されるであろう。
【００６０】
生検ツール９００は、概して、近位ハンドル部分（明示的に示されていない）および遠位生検部材９３０を相互接続する細長い可撓性本体（明示的に示されていない）を含む。生検ツール９００はさらに、以下で詳述されるように、生検部材９３０に吸引を印加するための真空源「Ｖ」（図１）に接続するように構成される。
【００６１】
遠位生検部材９３０は、外側部材９４０と、外側部材９４０内に配置され、それに回転可能に連結される内側部材９５０とを含む。外側部材９４０は、センサ９７０を収納するように構成され、その遠位端に向かってその側壁を通る口９４８を画定する。内側部材９５０は、外側部材９４０と同様に、その遠位端に向かってその側壁を通って画定される口９５８を含む。口９５８は、組織切断を促進するように構成される鋭い周縁９５４を画定し、外側部材９４０の口９４８に隣接して位置付けられる。内側部材９５０は、外側部材９４０に対して回転可能であり、それによって、例えば、整列位置、部分的重複位置、および完全に塞いだ位置の間で、口９４８、９５８の相対的位置付けを変動させる。内側部材９５０は、口９５８に吸引を印加するための真空源「Ｖ」（図１）に連結される。
【００６２】
図１をさらに参照すると、使用中、生検ツール９００の生検部材９３０が所望に応じて位置付けられると、口９４８、９５８が互に整列させられるように、内側部材９５０が回転させられ、真空源「Ｖ」（図１）が、口９５８に隣接して吸引を印加し、口９４８、９５８を通して内側部材９５０の中へ組織サンプルを吸引するように起動される。組織のサンプルが口９４８、９５８を通して内側部材９５０の中へ吸引されると、口９４８、９５８が塞いだ位置に向かって移動させられるように、内側部材９５０が外側部材９４０に対して回転させられる。口９４８、９５８が塞いだ位置に向かって移動させられると、その間に配置された組織が鋭い周縁８５４によって切断され、それによって、周辺組織から組織サンプルを切断する。組織サンプルを受け取り、周辺組織から完全に分離すると、生検ツール９００が患者の気道から引き出され得、組織サンプルが試験のために生検ツール９００から取り出され得る。
【００６３】
ここで図１と併せて図６−８を参照すると、本明細書で詳述される生検ツールのうちのいずれかのセンサおよび／またはＬＧ９２のセンサ９４として使用するために構成される、種々の異なるセンサ２４８、３４８、４４８（それぞれ、図６−８）が説明される。図６を参照すると、センサ２４８が示されている。センサ２４８は、複数の電磁場成分センサ要素２５１ａ、２５１ｂ、１２５２ａ、２５２ｂ、２５３を含む。各センサ要素２５１ａ、２５１ｂ、２５２ａ、２５２ｂ、２５３は、コイルとして形成され、伝送機マット７６（図９）によって生成される電磁場の異なる成分を感知するために配列される。より具体的には、センサ要素２５１ａ、２５１ｂおよび２５２ａ、２５２ｂの第１および第２のペアは、各ペアのそれぞれの要素２５１ａ、２５１ｂおよび２５２ａ、２５２ｂが共通基準点２５４から等距離である一方で、センサ要素２５３が基準点２５４を中心にして置かれるように、センサ筐体２４６内に配置される。同一線上に配置されるものとして図６に示されているが、センサ要素２５１ａ、２５１ｂ、１２５２ａ、２５２ｂ、２５３の他の構成も考慮される。さらに、センサ要素２５３が基準点２５４を中心にして置かれる、５つのセンサ要素２５１ａ、２５１ｂ、１２５２ａ、２５２ｂ、２５３を提供することと対照的に、例えば、センサ要素２５３が基準点２５４から等距離に配置される要素のペアとして提供される６個のセンサが提供され得る。センサ２４８の上記の構成は、以下で詳述されるように、かつ参照することによって本明細書に以前に組み込まれる、米国特許第６，１８８，３５５号ならびに公開ＰＣＴ出願第ＷＯ  ００／１０４５６号および第ＷＯ  ０１／６７０３５号でさらに詳述されるように、伝送機マット７６および複数の基準センサ７４（図１）が、追跡モジュール７２およびコンピュータ８０（図１）とともに、６自由度でセンサ２４８の場所を導出することを可能にする。
【００６４】
図７を参照すると、センサ筐体３４６内に配列された２つのセンサ構成要素３５１、３５３を含むセンサ３４８が示され、各構成要素３５１、３５３は、それぞれ、３つのセンサ要素３５２ａ、３５２ｂ、３５２ｃ、および３５４ａ、３５４ｂ、３５４ｃを含む。各センサ要素３５２ａ、３５２ｂ、３５２ｃ、および３５４ａ、３５４ｂ、３５４ｃは、例えば、弓形を画定するように曲げられた導線の複数の巻線を含む平坦な長方形コイルとして構成される。したがって、要素３５２ａ、３５２ｂ、３５２ｃ、および３５４ａ、３５４ｂ、３５４ｃは、第１および第２の略円筒形構成要素３５１、３５３を画定するように合体する。構成要素３５１、３５３は、基準軸３５６を中心にして置かれ、要素３５２ａ、３５２ｂ、３５２ｃ、および３５４ａ、３５４ｂ、３５４ｃの各々が基準軸３５６から等距離であるように、かつ構成要素３５１の要素３５２ａ、３５２ｂ、３５２ｃの各々が、それぞれ、構成要素３５３の対応する要素３５４ａ、３５４ｂ、３５４ｃと比較して１８０度オフセットして向けられるように、位置付けられる。したがって、センサ２４８（図６）と同様に、センサ３４８は、伝送機マット７６および複数の基準センサ７４（図１）が、追跡モジュール７２およびコンピュータ８０（図１）とともに、６自由度でセンサ３４８の場所を導出することを可能にする。
【００６５】
図８を参照すると、センサ４４８は、３つのコイル４５１、４５２、４５３を含む。コイル４５１および４５２、４５３が、筐体４４６に対して傾斜している一方で、コイル４５３は、筐体４４６内で円周方向に配置される。コイル４５１、４５２、４５３は、互に対して垂直面内に位置し、共通中心基準点４５４を共有するように向けられる。共通中心基準点４５４を共有することによって、各コイル４５１、４５２、４５３の各部分は、中心基準点４５４から等距離である。さらに、例えば、コイルが、互に対して縦方向に変位させられるよりもむしろ、共通中心基準点４５４を共有する本構成は、センサ４４８の縦寸法が最小化されることを可能にする。しかしながら、そのような構成は、依然として、伝送機マット７６および複数の基準センサ７４（図１）が、追跡モジュール７２およびコンピュータ８０（図１）とともに、６自由度でセンサ４４８の場所を導出することを可能にする。
【００６６】
図１と併せて図９を参照すると、追跡システム７０（図１）の伝送機マット７６の内部構成の実施形態が示されているが、他の好適な構成も考慮される。伝送機マット７６は、電磁放射の伝送機であり、接続されて回路（図示せず）を駆動するように構成される３つの実質的に平面的な長方形ループアンテナ７７ａ、７７ｂ、７７ｃのスタックを含む。
【００６７】
アンテナ７７ａは、アンテナ７７ａの片側のループが反対側のループよりも密集しているという点で、（伝送機マット７６が水平であるときに）第１の水平方向に歪んでいる。結果として、アンテナ７７ａは、ループが反対側よりも密集している側面上でより強い磁場を生成する。センサアセンブリ、例えば、生検ツール１００のセンサアセンブリ１４５（図３）またはＬＧ９２のセンサ９４（図１）における、アンテナ７７ａによって誘発される電流の強度を測定することによって、センサアセンブリがアンテナ７７ａにわたる第１の方向のどこに位置するかが決定されることができる。
【００６８】
アンテナ７７ｂは、アンテナ７７ｂが第１の方向と垂直である第２の水平方向に歪んでいることを除いて、アンテナ７７ａに類似する。センサアセンブリ内のアンテナ７７ｂによって誘発される電流の強度を測定することによって、センサアセンブリがアンテナ７７ｂにわたる第２の方向のどこに位置するかが決定されることができる。
【００６９】
アンテナ７７ｃは、一様な、すなわち、歪んでいない構成を画定する。したがって、アンテナ７７ｃは、伝送機マット７６が水平であるときに垂直方向へ強度が自然に減退する、一様な磁場を生成する。センサアセンブリにおいて誘発される磁場の強度を測定することによって、センサアセンブリがどれだけアンテナ７７ｃの上方に位置するかが、決定されることができる。
【００７０】
１つの磁場を別の磁場と区別するために、独立周波数を使用して、アンテナ７７ａ、７７ｂ、７７ｃの磁場が生成される。例えば、アンテナ７７ａは、２．５ｋＨｚにおいて振動する交流電流を供給され得、アンテナ７７ｂは、３．０ｋＨｚにおいて振動する交流電流を供給され得、アンテナ７７ｃは、３．５ｋＨｚにおいて振動する交流電流を供給され得るが、他の構成も考慮される。独立周波数を使用することの結果として、センサアセンブリのセンサ構成要素の各々（例えば、図６−８参照）は、そのコイルにおいて誘発される異なる交流電流信号を有するであろう。
【００７１】
加えて、図１を参照すると、使用時、追跡システム７０に関連付けられる駆動回路（図示せず）の信号発生器および増幅器が、それらに対応する周波数において伝送機マット７６のアンテナ７７ａ、７７ｂ、７７ｃの各々を駆動するために利用される。伝送機マット７６によって生成される電磁波は、センサアセンブリの種々のセンサ要素、例えば、本明細書に提供される生検ツールのうちのいずれかまたはＬＧ９２のセンサ９４を使用するために構成される、センサ２４８、３４８、４４８のセンサ要素（それぞれ、図６−８）によって受信され、基準センサ７４によって感知される電気信号に変換される。追跡システム７０はさらに、基準センサ７４から電気信号を受信し、これらの信号を処理してセンサアセンブリの場所データを決定して記録するために利用される適切な増幅器およびＡ／Ｄ変換器を有する受信回路（図示せず）を含む。コンピュータ８０は、追跡システム７０から場所データを受信し、例えば、コンピュータ８０、監視機器６０、または他の好適なディスプレイ上で、計画段階中に生成される選択された経路に対して３次元モデル上のセンサアセンブリの現在の場所を表示するように構成され得る。したがって、上記で詳述されるような、標的組織への生検ツールおよび／またはＬＧ９２のナビゲーションならびに／もしくは標的組織に対する生検ツールの操作が、容易に達成されることができる。
【００７２】
本開示のいくつかの実施形態が図面に示されているが、本開示は、当技術分野が許容するであろうものと同程度の広さの範囲であり、本明細書が同様に熟読されることが意図されるため、本開示がそれに限定されることは意図されない。したがって、上記の説明は、限定的として解釈されるべきではないが、特定の実施形態の例証のみとして解釈されるべきである。当業者であれば、本明細書に添付される請求項の範囲および精神内で他の修正を想定するであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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