(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
解剖学的領域に対して介入ツールを保持するために、前記解剖学的領域に対して位置されるように構造的に構成されるフレームと、
前記フレームに結合され、前記解剖学的領域に対して前記介入ツールを保持するように構造的に構成される、キャリッジと
を有する、介入ツールステッパであって、
前記フレーム及び前記キャリッジは、前記介入ツールステッパを少なくとも部分的に囲む電磁場の前記介入ツールステッパによる歪を最小化するための、電磁適合物質組成を持ち、
前記フレーム及び前記キャリッジの少なくとも一つは、前記介入ツールステッパによる渦電流の誘導を最小化するための、少なくとも一つのスロットをその表面に有する、介入ツールステッパ。
【請求項２】
前記電磁適合物質組成は、生物医学的にコンプライアントなプラスチック及び生物医学的にコンプライアントな非鉄金属の少なくとも一つを含む、請求項１に記載の介入ツールステッパ。
【請求項３】
前記フレーム及び前記キャリッジが、前記電磁場に関連する固有雑音と同等の、前記介入ツールステッパによる前記電磁場の歪を最小化するための、電磁適合物質組成を有する、請求項１に記載の介入ツールステッパ。
【請求項４】
前記介入ツールステッパを電磁トラッキングするために、前記キャリッジ及び前記フレームに対して位置される、少なくとも一つの電磁センサ
を更に有する、請求項１に記載の介入ツールステッパ。
【請求項５】
前記フレーム及び前記キャリッジの少なくとも一つに結合され、前記解剖学的領域に対して少なくとも一つの更なる介入ツールをガイドするように構造的に構成される、グリッドテンプレート
を更に有し、
前記グリッドテンプレートの少なくとも一つは、前記介入ツールステッパを少なくとも部分的に囲む、電磁場の前記介入ツールステッパによって、何れの歪も最小化するための、前記電磁適合物質組成を持ち、
前記グリッドテンプレートは、前記介入ツールステッパによる渦電流の誘導を最小化するために、少なくとも一つのスロットをその表面に有する、
請求項１に記載の介入ツールステッパ。
【請求項６】
前記キャリッジを前記フレームに結合させ、前記フレームに対して前記キャリッジを並進させ、及び回転させることの少なくとも一つをさせるように構造的に構成される、ギアアセンブリ
を更に有し、
前記ギアアセンブリの少なくとも一つは、前記介入ツールステッパを少なくとも部分的に囲む電磁場の前記介入ツールステッパによる歪を最小化するための、前記電磁適合物質組成を持ち、
前記ギアアセンブリは、前記介入ツールステッパによる渦電流の誘導を最小化するために、少なくとも一つのスロットをその表面に有する、
請求項１に記載の介入ツールステッパ。
【請求項７】
前記フレーム、前記ギアアセンブリ、及び前記キャリッジの少なくとも一つに結合され、前記解剖学的領域に対して少なくとも一つの更なる介入ツールをガイドするように構造的に構成される、グリッドテンプレート
を更に有し、
前記グリッドテンプレートの少なくとも一つは、前記介入ツールステッパを少なくとも部分的に囲む電磁場の前記介入ツールステッパによる歪を最小化するための、前記電磁適合物質組成を持ち、
前記グリッドテンプレートは、前記介入ツールステッパによる渦電流の誘導を最小化するために、少なくとも一つのスロットをその表面に有する、
請求項６に記載の介入ツールステッパ。
【請求項８】
電磁場を発生させるように構造的に構成される電磁場発生器と、
介入ツールステッパと、
を有し、前記介入ツールステッパは、
解剖学的領域に対して介入ツールを保持するために、前記解剖学的領域に対して位置されるように構造的に構成されるフレーム、及び
前記フレームに結合され、前記解剖学的領域に対して前記介入ツールを保持するように構造的に構成される、キャリッジ
を有し、
前記フレーム及び前記キャリッジは、前記介入ツールステッパを少なくとも部分的に囲む前記電磁場の前記介入ツールステッパによる歪を最小化するための、電磁適合物質組成を持ち、
前記フレーム及び前記キャリッジの少なくとも一つは、前記介入ツールステッパによる渦電流の誘導を最小化するための、少なくとも一つのスロットをその表面に有する、
介入システム。
【請求項９】
前記電磁適合物質組成は、生物医学的にコンプライアントなプラスチック及び生物医学的にコンプライアントな非鉄金属の少なくとも一つを含む、請求項８に記載の介入システム。
【請求項１０】
前記フレーム及び前記キャリッジが、前記電磁場に関連する固有雑音と同等の、前記介入ツールステッパによる前記電磁場の歪を最小化するための、電磁適合物質組成を有する、請求項８に記載の介入システム。
【請求項１１】
前記介入ツールステッパを電磁トラッキングするために、前記キャリッジ及び前記フレームに対して位置される、少なくとも一つの電磁センサ
を更に有する、請求項８に記載の介入システム。
【請求項１２】
前記フレーム及び前記キャリッジの少なくとも一つに結合され、前記解剖学的領域に対して少なくとも一つの更なる介入ツールをガイドするように構造的に構成される、グリッドテンプレート
を更に有し、
前記グリッドテンプレートの少なくとも一つは、前記介入ツールステッパを少なくとも部分的に囲む電磁場の前記介入ツールステッパによる歪を最小化するための、前記電磁適合物質組成を持ち、
前記グリッドテンプレートは、前記介入ツールステッパによる渦電流の誘導を最小化するために、少なくとも一つのスロットをその表面に有する、
請求項８に記載の介入システム。
【請求項１３】
前記キャリッジを前記フレームに結合させ、前記フレームに対して前記キャリッジを並進させ、及び回転させることの少なくとも一つをさせるように構造的に構成される、ギアアセンブリ
を更に有し、
前記ギアアセンブリの少なくとも一つは、前記介入ツールステッパを少なくとも部分的に囲む電磁場の前記介入ツールステッパによる歪を最小化するための、前記電磁適合物質組成を持ち、
前記ギアアセンブリは、前記介入ツールステッパによる渦電流の誘導を最小化するために、少なくとも一つのスロットをその表面に有する、
請求項８に記載の介入システム。
【請求項１４】
前記フレーム、前記ギアアセンブリ、及び前記キャリッジの少なくとも一つに結合され、前記解剖学的領域に対して少なくとも一つの更なる介入ツールをガイドするように構造的に構成される、グリッドテンプレート
を更に有し、
前記グリッドテンプレートの少なくとも一つは、前記介入ツールステッパを少なくとも部分的に囲む電磁場の前記介入ツールステッパによる歪を最小化するための、前記電磁適合物質組成を持ち、
前記グリッドテンプレートは、前記介入ツールステッパによる渦電流の誘導を最小化するために、少なくとも一つのスロットをその表面に有する、
請求項１３に記載の介入システム。
【請求項１５】
前記電磁場発生器は、前記介入ツールステッパに付けられない、請求項８に記載の介入システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、電磁（"EM"）トラッキング技術との適合性を持つ介入ツールステッパに関する。 本発明は特に、電磁場の介入ツールステッパによって、いかなる歪も最小化するための、EM適合物質組成をもつコンポーネントを使用する介入ツールステッパに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、介入プロシージャ（例えば、経会陰生検、永久放射性種インプラントのような内部放射線療法、一時的な中間部の近接照射療法等）を容易化するための一つ又は複数の介入ツールを保持/ガイドし、必要ならば、並進/回転させるように、ステッパが使用される。
【０００３】
より具体的には、近接照射療法プロシージャは、患者内において経直腸的超音波（「TRUS」）プローブを保持し、並進/回転させるように、ステッパの使用を含む。 ステッパは、患者への、針/カテーテルの挿入をガイドするために、TRUSプローブに関して定位置でグリッド/テンプレートを保持するためにも用いられる。
【０００４】
たとえば、図1は、フレーム11、ギアアセンブリ12、キャリッジ13、及びグリッドテンプレート14からなるステッパ10を含む、典型的な近接照射療法セットアップを例示する。 近接照射療法プロシージャの間、ギアアセンブリ12が、患者の直腸において、及び患者の直腸から、TRUSプローブ15を並進及び／又は回転させるように手動又は自動的に操作される間、キャリッジ13はTRUSプローブ15を保持する。 TRUSプローブ15が、患者の直腸内において適切に位置されると、グリッドテンプレート14は、患者内おける一つ又は複数の放射線源のインプランテーションを容易化するために、患者への、針/カテーテル16の挿入をガイドするように用いられてもよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この近接照射療法プロシージャに対して、EMトラッキング技術は、患者内おいてTRUSプローブ15のポジショニングをトラッキングするために使用されてもよい。 EMトラッキングは、プロシージャ（例えば、針/カテーテル16）において使われる針、スタイレット、及び他の介入デバイスのナビゲーション/ガイダンス/マッピングのために使用されてもよい。 しかしながら、EMトラッキング技術の使用に伴う大きな欠点は、EM場発生器の視野（「FOV」）の近くの金属器具が、TRUSプローブ15及び他のEMトラッキングされたデバイスのトラッキングにおいて歪をもたらし得ることにある。特に、非鉄金属（例えば、アルミニウム）によって生成される渦電流だけでなく強磁性金属は、EM場の空間的歪に最も大きな影響を及ぼす。現在、市販の近接照射療法ステッパは、かなりの量の金属を含む。その結果、EMトラッキングデータは、空間的にゆがめられ、治療効果に負の影響を及ぼし得るガイダンス、ナビゲーション、及び計画において誤りがもたらされ得る。
【０００６】
本発明は、電磁場の介入ツールステッパによって、何れの歪も最小化するための、EM適合物質組成を有するコンポーネントを使用する介入ツールステッパをもたらすことによってこの大きな欠点に対処する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一つの形態は、フレーム、キャリッジ、オプションのギアアセンブリ、及びオプションのグリッドテンプレートを使用する介入ツールステッパである。 フレームは、解剖学的領域に対して介入ツール（例えば、TRUSプローブ）を保持するために、解剖学的領域（例えば、患者の直腸）に対して位置されるように構造的に構成される。キャリッジは、解剖学的領域に対して介入ツールを保持するように構造的に構成される。 ギアアセンブリは、フレームに対してキャリッジを並進させ、及び／又は回転させるように構造的に構成される。 グリッドテンプレートは、解剖学的領域に対して一つ又はそれより多くのさらなる介入ツール（例えば、一つ又は複数の針、一つ又は複数のカテーテルなど）をガイドするように構造的に構成される。 フレーム、キャリッジ、オプションのギアアセンブリ、及びオプションのグリッドテンプレートは、電磁場の介入ツールステッパによって、何れの歪でも最小化するための、電磁適合物質組成（例えば、生物医学的にコンプライアントなプラスチック又は生物医学的にコンプライアントな金属）を持つ。
【０００８】
本発明の第2の形態は、電磁場を生成するように構造的に構成される電磁場発生器及び前記介入ツールステッパを使用する介入システムである。 電磁場発生器は、介入ツールステッパに付けられてもよく、付けられなくてもよい。
【０００９】
本発明のいろいろな特徴及び利点だけでなく、本発明の前述の形態及び他の形態は、添付の図面とともに読まれる本発明のいろいろな実施例の以下の詳細な説明からさらに明らかになるであろう。 詳細な説明及び図面は、限定的というより単に例示的に本発明を説明し、本発明の範囲は、添付のクレーム及びその同等の範囲によって規定される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来技術で知られている、超音波プローブステッパを利用している典型的な近接照射療法を図示する。
【図２】本発明によるEM適合ステッパ及び従来技術で知られている、EM非適合ステッパの比較のEM場歪データを図示する。
【図３】本発明によるEM適合ステッパの典型的な実施例を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、本発明のEM適合物質組成及び従来技術で知られるEM-非適合物質組成をもつ介入ツールステッパによってEM場の比較歪の発明者によって予測できない発見を前提とする。好適なことに、図2は、従来技術で知られているEM-非適合ステッパ及び本発明のEM適合ステッパのための例示的なEM場歪データを図示する。 具体的には、従来技術で知られているEM-非適合ステッパは、EM場（例えば、アルミニウム）の存在下で渦電流を発生させることができる、強磁性金属又は非鉄金属からなる物質組成を有する。比較すると、本発明のEM適合ステッパは、限定されないが、EM場の存在下で渦電流を発生させることができないか、又はEM場の存在下でごくわずかな渦電流を発生させることができる、プラスチック及び非鉄金属を含む、高強度な非EM歪の生物医学的コンプライアントな物質からなる物質組成を有する。
【００１２】
図2で示されるように、XYZデータポイント●は、EM場内における介入ツールステッパの不存在下で、EMセンサの平均検出位置を表す。 重要なことに、理想的にクリーンな環境においてさえ、固有雑音は、EMトラッキング技術において存在する。 たとえば、理想的にクリーンな環境においてなされる2つ (2) の EMセンサ位置測定値は、固有雑音のために0.1mm離れ得る。 従って、XYZデータポイント●は、EMトラッキング技術の固有雑音のコンテキストにおいて、EMセンサの平均検出位置を表す。
【００１３】
XYZデータポイント●に関連して、XYZデータポイント■は、EM場の結果としてもたらされる歪をもたらす、XYZデータポイント●を備える、1.78mmの平均絶対偏差を持つ、EM場内における、EM-非適合ステッパを備える、EMセンサの平均検出位置を表す。比較により、XYZデータポイント?は、EM場のごくわずかな歪をもたらす、XYZデータポイント●を備える、0.06mmの平均絶対偏差を持つEM場内における、EM適合ステッパを備える、EMセンサの平均検出位置を表す。
【００１４】
比較歪データは、EM適合ステッパが、EMトラッキング技術の固有雑音に対してEM場のごくわずかな歪を実際負わせることを教示する。 このように、EM適合ステッパのコンポーネントの物質組成は、EMトラッキング技術の固有雑音と同等のEM場の歪を最小化すると見なされてもよい。
【００１５】
本発明のEM適合ステッパの更なる理解を容易化するために、図3は、従来技術で知られている、オプションのグリッドテンプレート34、キャリッジ33、オプションのギアアセンブリ32、及びフレーム31を使用するEM適合ステッパ30を図示する。フレーム31は、解剖学的領域内における介入ツール40（例えば、TRUSプローブ）の挿入のための解剖学的領域（図示略）（例えば、患者の直腸）に対して位置されるように構造的に構成される。キャリッジ33は、介入ツール40の、解剖学的領域への挿入を支持するように構造的に構成される。 ギアアセンブリ32は、フレーム31に対して、手動、又はモーター駆動される、キャリッジ33を並進及び／又は回転するように構造的に構成される。
【００１６】
動作において、EM場発生器20は、従来技術で知られている、EMセンサ21-23を介して、介入ツール40をトラッキングするために、EM場（図示略）を発生させる。EM場は、針41及び他の介入機器をトラッキングしてもよい。 フレーム31、ギアアセンブリ32、及びキャリッジ33は、EM場の介入ツールステッパ30による、何れの歪も最小化するための、EM適合物質組成を持つ。
【００１７】
ある実施態様において、EM適合物質組成は、限定されないが、ポリエーテルエーテルケトン（「PEEK」）、ポリアリルエーテルサルフォン（「Radel」）、及びEPO-TEK（治療可能なエポキシ接着剤及びカプセル物質）を含む、一つ又は複数のUSPクラスVIプラスチックから成る。
【００１８】
他の実施例において、EM適合物質組成は、限定されないが、チタン及び医療用ステンレス鋼（300のシリーズ）を含む、EM場の存在下で渦電流を発生させることができないか、又はEM場の存在下でごくわずかな渦電流を発生させることができる、非鉄金属から成る。
【００１９】
さらに他の実施例において、フレーム31、オプションのギアアセンブリ32、キャリッジ33、及びオプションのグリッドテンプレート34は、大きな表面なしで設計され、それによって、EM適合物質組成は、EM場（例えば、アルミニウム）の存在下で渦電流を発生させることができる非鉄金属から成り得る。たとえば、図3で示されるように、スロット35は、フレーム31の表面における連続性を避けるように、フレーム31において設計されてもよい。
【００２０】
実際、本発明のEM適合ステッパのすべてのコンポーネントが、EM適合物質組成を持たなければならないが、物質組成は、コンポーネントの間で変化してもよいか、又は変化しなくてよい。 たとえば、フレーム、キャリッジ、及びグリッドテンプレートは、プラスチック（例えば、UPSクラスIV）から製造されてもよく、ギアアセンブリは金属（例えば、チタン）から製造されてもよい。
【００２１】
また実際、本発明のEM適合ステッパは、介入ツール（例えば、TRUSプローブ）を保持／ガイドし、及び／又は並進／回転させるのに適した、何れかの現在知られているか、又は知られていない構造的構成を有していてもよい。たとえば、CIVCOメディカルソリューションにより提供されるクラシックステッパは、本発明の高強度な非EM歪の生物医学的コンプライアントな物質からなる物質組成の候補になる。
【００２２】
さらに実際、一つ又はそれより多くのEMセンサは、介入ツールによって生成される、及び／又は他のEMツールのための参照として生成される、画像再構成を容易化するために、本発明のEM適合ステッパの、一つ又はそれより多くのコンポーネントに付けられてもよい。また、EM場発生器は、参照において空間的に位置される一つ又は複数のEMセンサを備える、EM適合ステッパに付けられてもよい。
【００２３】
図2及び3を参照すると、EM適合ステッパの物質組成は、EM場の歪に関して、EMトラッキング技術の固有雑音と同等である。 当業者は、限定されないが、一つ又はそれより多くの方向における並進/回転調整及び介入ツール（例えば、TRUSプローブ）の安定した位置を必要とする、EMトラッキング技術を使用する何れかの介入治療システムのためのEM適合ステッパの利用を含む、本発明の多数の利点を評価するであろう。
【００２４】
本発明の様々な実施例が図示されると共に記載されているが、本明細書に記載の実施例が図示を目的とするものであり、様々な変形及び修正がなされてもよく、同等のものが、本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の構成要素の代わりに使用されてもよいことは当業者によって理解されるであろう。更に、本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の教示を適用するために多くの変形がなされてもよい。それ故に本発明が、本発明を実施するように意図されるベストモードとして開示される特定の実施例に限定されるものではないが、本発明が特許請求の範囲内の全ての実施例を含むことは意図される。
【図１】
0006360898.tif 000002
【図２】
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【図３】
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