(57)【要約】  肺疾患の症状を示す肺の少なくとも部分の画像の第１のセットをとること、画像の第１のセットから３次元モデルを生成すること、肺の部分直近の対象の神経を位置確認すること、治療計画を生成すること、および、肺の部分の機能が影響を受けるように、治療計画に基き対象の神経を非侵襲的に除神経することを含む、肺疾患を治療するシステムおよび方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
肺疾患の症状を示す肺の少なくとも部分の画像の第１のセットを受け入れるよう構成されたメモリと、
アプリケーションを実行、および前記画像の第１のセットでとられた前記肺の部分の３次元モデルを生成するよう構成されたプロセッサと、
前記画像の第１のセットでとられた前記部分直近の対象の神経を位置解明するため、
ユーザが前記画像の第１のセットおよび前記３次元モデルを再検討するのを可能にするユーザ・インタフェースを表示するディスプレイと、
前記肺の部分の機能が影響を受けるように、前記３次元モデルおよび前記画像の第１のセットから立てられた治療計画に基き、前記対象の神経を非侵襲的に除神経するよう構成された治療装置と、を備える、
肺神経の識別および除神経システム。
【請求項２】
前記治療計画が、治療のサイズ、前記神経の位置、治療ベクトル、エネルギー量または治療期間のうち１つまたは複数を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記プロセッサが、前記肺疾患の症状の重症度、前記対象の神経の位置、前記対象の神経のサイズ、および除神経が一時的か永続的かのうち１つまたは複数に基き、前記治療のサイズを計算するようさらに構成された、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記治療装置が、前記治療期間中に前記対象の神経にエネルギー量を放射するようさらに構成された、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記プロセッサが、患者の呼吸サイクルの間で前記対象の神経の除神経を開始する開始時間を決定する、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記開始時間が、前記呼吸サイクルの間、前記対象の神経が最も少なく移動する時間である、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記治療時間が、患者が実質的に吸入を完了した時間から患者が呼気を開始する時間までの期間である、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記治療が、患者が実質的に呼気を完了した時間から患者が吸入を開始する時間までの期間である、請求項５に記載のシステム。
【請求項９】
前記治療期間が、患者が息を止める間の期間である、請求項５に記載のシステム。
【請求項１０】
前記治療計画の前記エネルギー量で前記神経が放射されるまでの複数の治療期間をさらに備える、請求項５に記載のシステム。
【請求項１１】
患者の移動を追跡するよう構成された移動追跡センサをさらに備え、
呼吸モデルが、前記患者の前記移動に基き生成され、
前記治療装置が、前記呼吸モデルに基き前記対象の神経の位置を追跡することにより、前記対象の神経の移動について補正する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記対象の神経の移動についての前記補正が、呼吸運動、心臓運動、および前記患者の移動についての補正を含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
上に患者が配置される治療ベッドをさらに備え、
前記移動追跡センサが、前記患者に取り付けられ、治療ベッドと電磁的に接続されて前記患者の呼吸サイクルの間前記治療ベッドに対する前記患者の移動を監視し、
前記呼吸モデルが、前記患者の呼吸サイクルの間の前記移動追跡センサの移動に基く、
請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記３次元モデルが、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）、および超音波画像化装置からなる群から選択される１つまたは複数の画像化装置によりとられた前記画像の第１のセットから生成される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
超音波画像化装置をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記プロセッサが、前記３次元モデルおよび前記画像の第１のセットに基き、前記肺の部分についての経路を決定および表示するアプリケーションを実行し、
前記超音波画像化装置が患者内に挿入されると、前記超音波画像化装置は前記肺疾患の症状を示す肺の少なくとも部分を画像化するように前記経路に従う、
請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記超音波画像化装置が、前記超音波装置により画像化された前記肺の部分直近に基準マーカーを取り付けるよう構成された、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記メモリが、肺疾患の症状を示す肺の少なくとも部分の画像の第２の画像セットを受け入れるよう構成され、
前記プロセッサが、前記超音波画像と前記画像の第２の画像セットを組み合わせる
アプリケーションを実行し、ユーザが前記組み合わせた画像に基いて除神経についての対象の神経を識別するのを可能にするよう構成された、
請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記プロセッサが、前記超音波画像と前記画像の第２の画像セットを位置合わせするアプリケーションを実行するよう構成された、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２０】
前記画像の第１のセットが、前記神経に関連する蛍光マーカーをとらえる、請求項１に記載のシステム。
【請求項２１】
治療ベッドおよび画像化装置をさらに備え、前記画像化装置によりとられた画像が、除神経のための前記対象の神経の位置合わせを可能にする、請求項１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１３年２月８日出願の米国仮特許出願第６１／７６２，７４１号、および２０１４年２月７日出願の米国仮特許出願第６１／９３６，９３３号の受益および優先権を主張し、それらの全体の内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
本開示は、肺疾患を治療するシステムおよび方法に関する。とりわけ、本開示は、肺の１つまたは複数の対象の神経を識別し、肺の３次元モデルに基き対象の神経を非侵襲的に治療するシステムおよび方法に関する。
【０００３】
喘息、慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）および慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＬＤ）、または気腫、慢性気管支炎のような肺に関する疾患、胃食道逆流、心血管疾患および鼻副鼻腔炎の診療基準は、医療および／または薬剤管理上で広く注目されており、それらは一般に患者に侵襲性が高い。例えば、局所的および侵襲的手段（例えば、手術）による肺の除神経は、喘息または気腫に治療の利点をもたらすかもしれないと何十年も報告されてきた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
空気流の少なさは、一般的に肺の機能停止をもたらし、それが肺疾患を引き起こす。ときどき、肺胞の壁が損傷され、結果として吸入および呼気間の空気量が減少し、肺疾患の症状が増加するように、空気が損傷された肺胞の内部に閉じ込められる。損傷された肺胞を治療する１つの方法は、損傷された肺胞の収縮に影響する神経の機能の全体または一部を停止させるための神経の除神経でありうる。対象に切除装置を挿入することにより神経を除神経する、いくつかの医療装置が開発されてきた。肺の患者の疾患および技術的困難を含むさまざまな理由で、除神経のためのそのような装置の採用は比較的弱い。本開示は、より広い範囲の患者に適用可能でありうる治療の代替的な方法論を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
態様で、本開示は肺疾患を治療する方法を特徴とする。方法は、肺疾患の症状を示す肺の少なくとも部分の画像の第１のセットをとること、画像の第１のセットから３次元モデルを生成すること、肺の部分直近の対象の神経を位置確認すること、治療計画を生成すること、および肺の部分の機能が影響を受けるように、治療計画に基き対象の神経を非侵襲的に除神経することを含む。
【０００６】
態様で、治療計画は、治療のサイズ、治療ベクトル、神経の位置、エネルギー量または治療期間の１つまたは複数を含む。治療のサイズは、肺疾患の症状の重症度、対象の神経の位置、対象の神経のサイズ、および除神経が一時的か永続的かの１つまたは複数に基き計算される。対象の神経の非侵襲的な除神経は、治療期間中に対象の神経にエネルギー量を放射することを含む。
【０００７】
態様で、方法はさらに、患者の呼吸サイクルの間で対象の神経の除神経を開始する開始時間の決定を含む。開始時間は、呼吸サイクルの間、対象の神経が最も少なく移動する時間である。治療時間は、患者が実質的に吸入を完了した時間から患者が呼気を開始する時間まで、患者が実質的に呼気を完了した時間から患者が吸入を開始する時間までの時間、または患者が息を止める間の期間である。方法はさらに、治療計画のエネルギー量で神経が放射されるまでの複数の治療期間を含む。
【０００８】
態様で、対象の神経の非侵襲的な除神経は、患者についての呼吸モデルの生成、および除神経中の呼吸モデルに基いた対象の神経の移動の補正を含む。対象の神経の移動の補正は、呼吸運動、心臓運動、および患者の移動についての補正を含む。
【０００９】
態様で、呼吸モデルの生成は、患者を治療ベッド上に配置すること、および移動追跡センサを患者に取り付け、患者の呼吸サイクルの間治療ベッドに対する患者の移動を監視することを含む。呼吸モデルは、患者の呼吸サイクル間の移動追跡センサの移動に基く。
【００１０】
態様で、３次元モデルは、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）、および超音波画像化装置からなる群から選択される１つまたは複数の画像化装置によりとられた画像の第１のセットから生成される。
【００１１】
態様で、方法はさらに、組織分光、光干渉断層撮影、共焦点マイクロ内視鏡、および、蛍光マイクロ内視鏡からなる群から選択される１つまたは複数の画像化装置によりとられた増強された画像を生成する方法を含む。
【００１２】
態様で、増強された画像の生成は、３次元モデルおよび画像に基いた肺の部分についての経路の決定、経路に従った患者の肺内への超音波装置の挿入、および肺疾患の症状を示す肺の少なくとも部分の画像化を含む。方法はさらに、超音波装置で画像化された肺の部分直近の１つまたは複数の基準マーカーの取り付け、肺疾患の症状を示す肺の少なくとも部分の画像の第２の画像セットの取得および超音波画像と画像の第２のセットの組み合わせ、および組み合わせた画像に基いた除神経についての対象の神経の識別を含む。１つまたは複数の基準マーカーは、超音波画像と画像の第２のセットの位置合わせを可能にする。
【００１３】
態様で、方法はさらに、画像の第１のセットをとる前に対象の神経に印をつける蛍光マーカーの採用を含む。
【００１４】
態様で、非侵襲的な対象の神経の除神経は、治療ベッド上に患者を配置すること、および非侵襲的治療のため対象の神経の位置を治療ベッドに対して位置を合わせるよう追加の画像をとることを含む。
【００１５】
本開示のあらゆる前述の態様および実施形態を、本開示の範囲から逸脱することなく組み合わせうる。
【００１６】
この開示されたシステムおよび方法の目的および特徴は、種々の実施形態の記載を以下の添付の図を参照して読むとき、当業者に明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本開示の実施形態による、患者の肺疾患を治療するシステムの斜視図である。
【図２Ａ】本開示の実施形態による、横断面から撮られた患者の肺のコンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャンイメージの図である。
【図２Ｂ】本開示の実施形態による、横断面を示す透視図の患者の身体である。
【図２Ｃ】本開示の実施形態による、冠状面から撮られた患者の肺のＣＴスキャンイメージの図である。
【図２Ｄ】本開示の実施形態による、冠状面を示す患者の身体の透視図である。
【図２Ｅ】本開示の実施形態による、矢状面から撮られた患者の肺のＣＴスキャンイメージの図である。
【図２Ｆ】本開示の実施形態による、矢状面を示す患者の身体の透視図である。
【図３】本開示の実施形態による、肺の３次元モデルの解剖学的図示である。
【図４】本開示の実施形態による、対象を経路計画に追加するユーザ・インタフェースの例示である。
【図５Ａ】図３の肺の２次元の図示である。
【図５Ｂ】本開示の実施形態による、患者の対象から挿入箇所への経路を見つける図示である。
【図５Ｃ】本開示の実施形態による、挿入箇所から対象への図５Ｂの経路を誘導する図示である。
【図５Ｄ】経路に従い肺の中へ挿入された画像化装置の図示である。
【図５Ｅ】図５Ｄの丸く囲まれた領域５３０の拡大詳細図である。
【図６】Ａ−Ａ方向についての図５Ａの肺の横断面図である。
【図７】本開示の実施形態による、肺疾患を治療する治療計画を生成する方法のフローチャートである。
【図８】本開示の実施形態による、図７の治療計画に基き肺疾患を治療する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本開示は、除神経治療のため、肺の画像を用いて対象の神経を識別および位置を解明する、肺疾患を治療するシステムおよび方法に関する。対象の神経の位置を解明するのに十分な解像度を提供するため、１つまたは複数の画像化モダリティを使用してもよい。治療は患者の身体の外側から行われ、よって患者に侵襲的でない。
【００１９】
本開示を特定の例の実施形態に関して記載するが、本開示の趣旨から逸脱することなく、種々の改良、再構成および置換をなしうることは、当業者に容易に明らかである。本開示の範囲は、本明細書に添付の請求項により定義される。
【００２０】
図１は、除神経による肺疾患の治療を一般に指向するシステム１００を示す。システムは、治療装置１１０、治療台１２０、支持台１３０、および計算装置１４０を有する。治療装置１１０は、患者の身体の外側から肺の部分を非侵襲的に治療するよう、定位放射線療法（ＳＢＲＴ）のような放射線技術を使用してもよい。実施形態で、治療装置１１０は、高密度焦点式超音波療法（ＨＩＦＵ）、陽子線治療、および他の当業者に公知の肺疾患の非侵襲的治療に適切なもののような他の形態の医療技術またはエネルギーを使用してもよい。
【００２１】
特に、システム１００は、除神経の対象を識別および位置を解明するのに肺の３次元モデルを使用することにより、肺疾患を非侵襲的に治療する。システム１００は、治療装置１１０、計算装置１２０、治療ベッド１３０、および支持台１４０を有する。患者１５０は治療ベッド１３０上に横たわり、治療装置１１０内へ入るのを待つ。
【００２２】
前述のように、治療装置１１０は、患者１５０の治療を可能にする、特に非侵襲性の方法で患者１５０の肺の治療を可能にする選択的なタイプである。言い換えれば、治療装置１１０は、治療エネルギーを放射し、対象に治療エネルギーを集中させる。よって、治療のために、患者１５０の組織の切開、および口、鼻、または身体の医療切開部を通したカテーテルの挿入は必要がない。
【００２３】
一部のケースで、治療装置１１０をまた本開示の実施形態による画像化装置として使用してもよい。画像化および治療の組み合わせを特徴とするそのような装置は、画像化装置から治療装置へ画像データを送出することに通常起因するエラー送出が少なく、また減少しえて、患者が画像化装置と治療装置の間の異なる場所にいることに通常起因する局在性エラーが少ないことが報告されてきた。さらに、患者１５０の部分（例えば肺）を、画像化した直後または同時に治療を行うことが可能でありうる。
【００２４】
治療装置１１０をまた、継続処置またはフォローアップ処置に使用してもよい。例えばいくつかの状況で、１つまたは複数の神経の除神経治療がなされたら、治療された神経は完全に切断されず再生するかもしれない。この神経の不完全な切断は治療計画の一部かもしれず、または意図しないものかもしれない。この理由で、継続またはフォローアップ治療を行い、意図される治療効果を得るまたは維持するよう、追加の治療を以前に治療された神経に行ってもよい。
【００２５】
ラップトップ、デスクトップ、タブレット、または他の同様の計算装置のような計算装置１２０は、ディスプレイ１２２、１つまたは複数のプロセッサ１２４、メモリ１２６、ネットワークカード１２８、および入力装置１２９を有する。システム１００はまた複数計算装置１２０を有してもよく、処置の計画および治療に個別の計算装置１２０を採用してもよい。ディスプレイ１２２はタッチ検知式および／または音声作動であってもよく、ディスプレイ１２２が入力装置および出力装置の両方として機能するのを可能にする。ディスプレイ１２２は、肺疾患の症状を示す肺の部分の位置を解明し識別する、肺の２次元または３次元モデルを表示してもよい。ディスプレイ１２２はさらに、治療される対象を選択、追加、および削除する選択肢、および治療のため設定可能な項目を表示してもよい。
【００２６】
１つまたは複数のプロセッサ１２４は、コンピュータ実行可能な命令を実行する。プロセッサ１２４は、肺の２次元または３次元モデルがディスプレイ１２２上に表示可能なように、画像処理機能を実行してもよい。実施形態で、１つまたは複数のプロセッサ１２４が他のプログラムに利用可能でありうるように、計算装置１２０はさらに、画像処理機能のみを実行する個別のグラフィックアクセラレータを有してもよい。
【００２７】
メモリ１２６は、データおよびプログラムを格納する。例えばデータは、２次元または３次元モデルの画像データ、または患者の医療記録、処方箋、および／または患者の疾患の既往歴のようなあらゆる他の関連するデータであってもよい。メモリ１２６は、フラッシュメモリチップ、大容量記憶装置、テープドライブ、または記憶制御装置および通信バスを通してプロセッサに接続されるあらゆるコンピュータ可読な記憶媒体のような１つまたは複数の固体記憶装置を有してもよい。コンピュータ可読な記憶媒体は、コンピュータ可読な命令、データ構造、プログラムモジュールまたは他のデータのような情報記憶のあらゆる方法または技術で実行される、非一過性、揮発性および不揮発性、着脱可能および着脱不可能な媒体を含む。例えば、コンピュータ可読な記憶媒体は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラム可能読出専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラム可能読出専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリまたは他の固体メモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤまたは他の光学記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置または他の磁気記憶装置、または所望の情報の格納に使用可能で、計算装置１２０によりアクセス可能なあらゆる他の媒体を含む。
【００２８】
前述のように、メモリ１２６内に格納されたプログラムの１つのタイプは、経路計画モジュールである。経路計画の最初のステップとして、患者の画像データ（通常はＤＣＯＭＭフォーマット）が、例えばＣＴ画像データセット（または他の画像化モダリティ）から経路計画モジュール内にインポートされる。画像化を、ＣＴ画像化、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）、機能ＭＲＩ、超音波画像化、Ｘ線、および／またはあらゆる他の画像化モダリティにより行ってもよい。
【００２９】
経路計画モジュールプロセスは、患者の画像を処理し、ＣＴ画像の所望の部分、例えば、肺の３次元モデルを生成する。３Ｄモデルを生成するため、経路計画モジュールは、セグメンテーション、表面レンダリング、および／または体積レンダリングを採用する。これらのプロセスおよび経路計画モジュールの詳細は、同一出願人による米国特許出願第ＸＸ／ＸＸＸ，ＸＸＸ号（代理人整理番号Ｈ−ＩＬ−０００９９）、および米国特許出願第１３／８３８，８０５号に見ることができ、これらの全体の内容が参照により本明細書に組み込まれる。そのような経路計画モジュールは、ユーザがＣＴ画像データセットの個々のスライスを見て、１つまたは複数の対象を識別することを可能にする。これらの対象は、例えば肺疾患が肺機能または他を損なった組織の働きに影響する神経の病変または位置であってもよい。これらの対象を識別して、例えば生来の開口部または臨床医によりなされた切開口を通して生検または他のツールを伸ばすことにより対象に接近するか、または後述するように、治療装置１１０が採用可能なように、対象の位置を正確に示し対象の座標を識別するかのどちらかのために、経路計画モジュールは、ユーザが計画を立てるのを可能にする。経路計画モジュールは、一連のステップを通して、微細な解像度の画像を得るため、後の使用のための経路計画を立てるよう臨床医を導く。臨床医はディスプレイ装置１２２を介して経路計画モジュールと通信し、ディスプレイ装置１２２は臨床医からの入力を受信するため対話機能を表示する。経路計画モジュールを、除神経される神経の識別および位置を解明するよう、１つまたは複数の対象の解像度をさらに上げるために用いてもよい。臨床医の語は、内科医、外科医、看護師、医療助手、または医療処置の計画、実行、監視および／または監督に関与する経路計画モジュールのあらうるユーザを含む。
【００３０】
ネットワークインタフェース１２８は、他の計算装置１２０および／または治療装置１１０が、有線および／または無線ネットワーク接続を通して互いに通信するのを可能にする。図１で、治療装置１１０は、医療画像、医療データおよび管理データを有線接続により計算装置１２０と送信または受信してもよい。ネットワークインタフェース１２８が他の計算装置１２０または治療装置１１０に無線で接続するケースで、ネットワークインタフェース１２８は、治療装置１１０が治療のために使用する周波数と異なる周波数を通信のために使用する。
【００３１】
入力装置１２９は、設定値、テキスト情報のようなデータまたは制御情報の入力、および／または治療装置１１０を制御するのに使用される。入力装置１２９は、キーボード、マウス、スキャン装置、または他のデータ入力装置を含む。
【００３２】
治療ベッド１３０は、治療される患者を受け入れる。支持台１４０は治療ベッド１３０を支持し、治療ベッド１３０を水平方向および垂直方向に移動可能な機械構造を有してもよい。例えば、患者が彼女の身体を治療台１３０の上に横たえるとき、治療される肺の対象が、治療のため最適な高さ、および治療装置１１０の下に位置するように、支持台１４０は治療台１３０の高さを調整し、治療台１３０を治療装置１１０の方へ、および治療装置１１０の方から移動する。
【００３３】
実施形態で、治療装置１１０がまた３次元モデルを作るための肺の画像化にも使用されるケースで、支持台１４０は、治療ベッド１３０を３つの横断方向、すなわち横断方向、冠状および矢状に移動してもよい。または、治療装置１１０は、３方向の患者の身体の画像のスライスを、患者１６０を移動せずにとるイメージングセンサを有してもよい。
【００３４】
治療ベッド１３０は、場発生器１３５を有する。場発生器１３５を、多数の機能に用いてもよい。主な機能は、ＣＴ画像データ、特に経路計画のステップの間その中に識別される対象と治療ベッド１３０上に横たわる患者１５０の位置の位置合わせを可能にすることである。理解されるように、画像化および治療が異なる機械、異なる時間、または異なる場所で実行される場合、患者の中の適切な位置で治療が起こるのを確実にするため、患者と画像データの位置合わせが重要である。患者と画像データの位置合わせは、さまざまな方法で行ってもよい。
【００３５】
位置合わせの１つの方法論は、患者の気管支樹の２分岐点または３分岐点を通して、センサと共にプローブを横断することである。センサを、例えば気管支鏡に取り付けてもよい。センサは、場発生器１３５により生成された電磁場を検出し、その位置を表現する信号を出力する。この信号は、気管支鏡の画像データと、前述の経路計画のステップで生成された３Ｄモデルの内部の像を合わせる画像位置合わせソフトウェアと組み合わせて使用される。位置合わせプロセスにさまざまな因子が用いられ、その詳細は同一出願人による米国特許第８，２１８，８４６号に詳述され、その全体は参照により本明細書に組み込まれる。位置合わせされると、電磁場内の患者の位置は、経路計画の間に識別された対象の位置に対して識別され、対象の座標が治療の実行に使用可能である。
【００３６】
実施形態で、患者１６０の呼吸運動が監視されるべきときは、治療の間患者の呼吸、特に、患者の移動を監視および把握できるように、場発生器１３５を患者１５０に位置付けた１つまたは複数のセンサと接続してもよい。例えば、移動追跡センサ１５５を、治療ベッド１３０または場発生器１３５と電磁的に接続してもよい。患者１５０が息を吸い、および息を吐くとき、肺をそれぞれ膨張または収縮するように、空気は肺に流入および流出する。移動追跡センサ１５５も従ってまた移動し、治療ベッド１３０に対する位置の変化を検出する。異なる身体の部分（例えば胸部の幅および深さ）の相対的な移動を考慮するよう、移動追跡センサ１５５を身体の少なくとも２つの部分に取り付けてもよい。
【００３７】
移動追跡センサ１５５が実際には対象の神経の移動を追跡しないので、呼吸運動と対象の神経の運動を相互に関連付けるのに呼吸モデルが選択される。このようにして、除神経治療中対象の神経の正確な位置を識別しうるように、異なる身体の部分の移動が考慮され、ＣＴ画像に位置合わせされる。
【００３８】
実施形態で、場発生器１３５は治療ベッド１３０全体に及んでもよく、場発生器１３５の一部だけを監視できるように、そのような部分を起動してもよい。場発生器１３５は電磁場以外の場を生成してもよく、それを患者１５０に位置付けられたセンサの位置の監視に使用が可能であり、これは当業者に公知である。
【００３９】
図２Ａ〜図２Ｆは、対象を識別する有効な画像化モダリティの１つ、すなわちコンピュータ断層撮影（ＣＴ）技術を示す。診断ツールとしてのＣＴ画像の使用は習慣となり、ＣＴの結果は、しばしば対象の病変、腫瘍、または他の同様の目的となる対象のサイズおよび位置に関して臨床医が利用可能な主要な情報源である。ＣＴ画像は、横断方向、冠状方向および矢状方向のそれぞれの方向に患者をスライスでデジタル画像化することで通常得られる。例えば図２Ａは、横断方向から撮られたＣＴ画像のスライスを示す。言い換えれば、ＣＴ画像は、図２Ｂに示されるように、横断方向に垂直な、または患者の脊椎に垂直な平面で撮られた横断面図である。図２Ｃは、冠状方向から撮られたＣＴ画像のスライスを示す。言い換えれば、ＣＴ画像は、図２Ｄに示されるように、冠状方向に垂直な平面で撮られた横断面図である。図２Ｅは、矢状方向から撮られたＣＴ画像のスライスを示す。言い換えれば、ＣＴ画像は、図２Ｆに示されるように、矢状方向に垂直な平面で撮られた横断面図である。前述のように、経路計画段階の間、対象の識別または位置解明を試みるとき、臨床医はＣＴ画像データをそれぞれの方向から１スライスずつ再検討してもよい。
【００４０】
実施形態で、３方向、すなわち、横断方向、冠状方向および矢状方向にとられた画像のこれらのスライスは、計算装置１２０に入力され、これが次に患者の肺の３次元モデルを生成する。通常、ＣＴ画像は、患者の身体内部の全ての器官の画像を含む。計算装置１２０は、大部分の器官の画像が３次元モデルに含まれるようにＣＴ画像を処理する。３次元モデルは、肺、気管支樹、または気管の左葉および右葉のみを選択的に示してもよい。それでもなお、２次元画像（すなわち、ＣＴ画像）が、撮られたように画像を見るのに使用される。
【００４１】
図３は、本開示の実施形態による特許の気管支樹および気管と肺の３次元モデルを示す。図３に示されるように、３次元モデルは、臨床医が特定の器官または対象の器官の一部を選択的に見られるように、大部分の器官の情報を有してもよい。このケースでは、これらの選択された器官は、右葉３１０、左葉３２０、気管３３０および気管支樹３４０を含む肺である。右葉３１０は３つの下位の葉、すなわち上葉３１２、中葉３１４および下葉３１６を有し、左葉３２０は２つの下位の葉、すなわち上葉３２２および下葉３２４を有する。
【００４２】
気管３３０は、咽頭および喉頭を肺３１０および３２０につなぐ管である。気管３３０の下端で、左および右主気管支３４２は分岐される。葉気管支３４４もまた、主気管支３４２の下端で分岐する。主気管支３４２の円周は、葉気管支３４４のそれより大きい。同様に、区域気管支３４６が葉気管支３４４の下端で分岐し、終末細気管支３４８が区域気管支３４６の下端で分岐する。主気管支３４２、葉気管支３４４および区域気管支３４６は、軟骨板により支持される。しかし、区域気管支３４６のサイズがだんだん小さくなるとき、軟骨板は消滅し、外壁は平滑筋が優勢になる。終末細気管支３４８の外壁も平滑筋が優勢になる。
【００４３】
対象の神経は、あらゆる気管支樹、主気管支３４２、葉気管支３４４、区域気管支３４６、および終末細気管支３４８上にあるかもしれない。対象の除神経の効果は、症状の重症度または対象の神経の位置に基くかもしれない。肺疾患の症状が重症である場合、可塑性除神経を実行してもよく、症状が穏やかである場合、弾性除神経を実行してもよい。可塑性除神経は対象の神経の機能全体を停止し、弾性除神経は部分的に機能を停止する。対象の神経が主気管支３４２上に位置する場合、その対象の神経に結合し下位に位置する、続く葉気管支、区域気管支、終末細気管支上の神経の機能は全体的または部分的に停止されるかもしれない。同様に、対象の神経が終末細気管支３４８上に位置する場合、対象の神経の機能のみが全体的または部分的に停止されるが、対象の神経に結合および上位に位置する神経は、除神経により影響されることなくそれらの機能を良好に実行する。
【００４４】
また、肺疾患の症状が重症である場合、治療の範囲は対象の神経のサイズより大きいかもしれないし、そうでない場合、治療の範囲は対象の神経のサイズに等しいかそれより小さいかもしれない。よって、対象の神経の治療の範囲は、肺疾患の症状の重症度、対象の神経の位置、および対象の神経のサイズによって決まる。
【００４５】
いくつかの実施形態によると、選択された画像化モダリティが対象の神経の位置解明に十分な解像度を提供しないとき、画像のスライスをさらに微細にする必要がある。これは特に、区域気管支３４６または終末細気管支３４８を治療しようとするときに当てはまる。このケースでは、対象の神経を識別および位置解明可能であるように、他の画像化モダリティを使用して、さらに微細なスライスの解像度を提供してもよい。
【００４６】
１つの実施形態によると、患者１５０内の対象の神経の位置を識別するのに、より大きい特異性およびより大きい精度を提供するよう、超音波画像化モダリティを用いてもよい。１つのそのような実施形態で、前述の経路計画に従い放射状の超音波プローブが用いられ、経路の画像が撮られる。これらの画像を、ＣＴ画像データおよび／または３Ｄモデルのそれと位置合わせし、対象の神経の位置に関してより高い明瞭性を提供してもよい。例えばこのデータをまた、目標とする全てのありそうな対象が識別されたことを、臨床医が確認するのを診断上補助するよう使用してもよい。理解されるように、収集された第１の画像データ（例えば、ＣＴ画像データ）を増強するよう他の画像化モダリティを採用してもよく、これらのモダリティは、本開示の範囲から逸脱することなく、患者内部および外部の両方の種々の形態の超音波、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）、蛍光透視検査、および他を含む。
【００４７】
図４は、本開示の実施形態による、対象を追加し、最終的に経路計画を立てる、経路計画モジュールのユーザ・インタフェース４００を示す。臨床医が新しい経路計画を生成するよう選択すると、ディスプレイ上にユーザ・インタフェース４００が表示される。ユーザ・インタフェース４００は、小ウィンドウ４１０およびメインウィンドウ４２０を有する。
【００４８】
小ウィンドウ４１０はスクリーンのメイン画像に直交の像を示し、ここではメイン像が軸方向の像であり、よって小ウィンドウは冠状の像であり、患者の肺の左葉および右葉４１２および位置バー４１４を示す。図４で示されるように、臨床医は位置バー４１４を垂直方向に移動することができ、それは、図２Ａに示されるようにＣＴ画像の軸方向のスライスを変更し、図２Ｂに示されるように軸方向に垂直な平面で撮られたＣＴ画像をスクロールする影響を有する。臨床医はまた、あるいは代わりに、直接位置バー４１４を移動せずに、マウスホイールまたは他の装置のような入力装置によって患者の肺のＣＴ画像をスクロールしてもよい。３次元モデルの表示の他の方向、例えば冠状方向が選択されたとき、小ウィンドウ４１０は治療を必要とする器官（ここでは肺として示す）の冠状の像を表示してもよい。小ウィンドウ４１４は、臨床医が現在見ているＣＴスライス４３０が、検討中の器官内でどこに位置するかについて、臨床医に全体的な参照をもたらす。小ウィンドウ４１４はまた、臨床医の参照のため、１つまたは複数の以前に識別された対象を表示してもよい。
【００４９】
メインウィンドウ４２０は、位置バー４１４が左葉および右葉４１２内に位置する平面で撮られたＣＴ画像に対応する画像４３０を示す。タイトル４３２は、画像４３０が横断方向または軸方向の方向で撮られたＣＴ画像であることを示す。日付および時間区域４４６は、ＣＴ画像４３０が撮られたときの日付および時間を示す。よって、臨床医は、対象の経路を計画するのに画像４３０が充分新しいかを判断可能である。臨床医が、画像４３０が経路計画のためには古過ぎると判断するケースでは、新しい３Ｄモデルおよび経路計画の作成のため、図２Ａ〜図２Ｆに示されるような新しい画像を撮るべきである。
【００５０】
十字線４３４のような対象選択ツールが、臨床医が対象４３６を選択するのを補助する。方向標識４３８および４４０が、どの方向が右および左かを示す。図４に示されるように、方向標識４３８および４４０に基き、対象は肺の右葉内で選択される。
【００５１】
ズームスライダバー４４２が、画像４３０の詳細または全体的な像を見るように、拡大表示および縮小表示するため使用される。例えば、ズームスライダバー４４２のずるいものが縮小アイコンに近い場合、画像４３０の特定の部分は縮小され、ズームスライダバー４４２のスライダが拡大アイコンに近い場合、画像４３０の特定の部分は拡大される。ウィンドウアイコン４４４を、対象４３６の選択サイズを微細にするのにズームスライダバー４４２と共に使用してもよい。対象４３６が対象選択４３４によって位置付けられているとき、臨床医はズームスライダバー４４２を使用して選択された領域を拡大し、ウィンドウアイコン４４４を用いて対象のウィンドウのサイズ変更および／または再配置を行うことにより、対象を詳しく識別してもよい。
【００５２】
対象４３６およびそのサイズが識別されたとき、臨床医は計画ボタン４４８をクリックして対象への経路計画を作成する。経路計画を、再検討＆クリックボタン４５０をクリックすることにより、再検討およびエクスポートしてもよい。臨床医が経路計画が受け入れ可能と判断する場合、終了＆エクスポートボタン４５２をクリックすることにより、経路計画は終了およびエクスポートされる。２つ以上の対象がある場合、臨床医は対象追加ボタン４５４をクリックし、前述と同様のことを行うことによってより多くの対象を追加可能である。経路を計画する詳細な方法は、同一出願人によるＢａｋｅｒの米国特許出願第１３／８３８，８０５号、および米国特許出願第ＸＸ／ＸＸＸ，ＸＸ号（代理人整理番号Ｈ−ＩＬ−０００９９）、ならびにその中で引用された参考文献に記載され、それらの全ては参照により本開示に組み込まれる。
【００５３】
図５は、図３の気管支樹のような、肺の３次元モデルまたは画像のスライスの気管支樹の平面図を示す。対象の領域が図５Ａの終末細気管支の下部左側の先端部に位置すると仮定すると、図５Ｂは、肺疾患の症状を示す肺の部分に対応する３次元モデルの対象の領域から、気管に対応する３次元モデルの第２の領域への経路を示す。図５Ｃは、３次元モデルの経路に従い対象へ患者の肺の内部に挿入された、超音波トランスデューサを示す。超音波トランスデューサが肺の部分に到達するとき、その領域の組織が明らかに画定可能で、最終的に対象周辺の除神経されるべき１つまたは複数の神経を位置解明および識別可能であるように、超音波トランスデューサは超音波を送信し、音波反射を受信する。このようにして、ＣＴ画像化モダリティおよび超音波画像化モダリティは、患者の肺内の除神経されるべき１つまたは複数の神経の充分に正確な位置を識別するのに十分な解像度をもたらす。
【００５４】
図５Ｄおよび図５Ｅは、拡張作業経路５１０の遠位端部に位置する超音波トランスデューサ５２５を含む、拡張作業経路５１０を示す。超音波トランスデューサ５２５が肺組織の識別された部分に到達可能なように、臨床医は、図５Ｃに示される経路計画に従うことによって、気管支樹および気管の管腔の網状構造を操縦する。
【００５５】
図５Ｅは、図５Ｄの円の領域５３０の拡大詳細図である。拡張ワーキングチャネル５１０または超音波トランスデューサ５２５の遠位先端部が管腔の網状構造を通して識別された部分へ操縦される一方で、超音波トランスデューサ５２５は、超音波を発して反射を受信し、管腔の網状構造および識別された部分の画像をとってもよく、それは画像のスライスより大きい解像度を有する。詳細は同一出願人による米国特許出願第１３／８３６，２０３号に詳述され、その全体は参照により本開示に組み込まれる。
【００５６】
図６は、図５ＡのＡ−Ａの方向の終末細気管支の横断面図６００である。終末細気管支は、柔らかい筋肉６１０に囲まれている。神経６２０および静脈６３０は、柔らかい筋肉の上に位置する。柔らかい筋肉６１０上の薄い神経６２０でさえも識別可能なように、超音波画像化モダリティは、前述のように終末細気管支の外部までもの気道の局部図を提供する。
【００５７】
肺および肺に関連する組織は、常に運動している。あらゆる患者の身体の部分（例えば、肺，横隔膜、または血管組織）の移動、または臨床医のあらゆる操作上の移動（例えば、治療装置１１０または治療ベッド１３０）に比べると、神経６２０の厚さまたはサイズは比較的小さいので、結果として神経６２０は治療中に移動する。よって、対象の神経を正確に識別、位置解明、および治療するため、そのような移動は補正されるべきである。
【００５８】
対象の神経６２０は、筋肉の収縮に介在するコリン作動性副交感神経、または弛緩に介在するアドレナリン作動性交感神経であってもよい。対象の神経６２０は、節前または節後神経であってもよい。
【００５９】
図７は、除神経により肺疾患を治療する治療計画の生成方法７００を説明するフローチャートを示す。方法７００は、１つまたは複数の対象の位置を解明および識別し、それから対象について治療計画を生成する。ステップ７０５で、臨床医は、検査、触診、打診、および／または聴診により、肺疾患を診断する。
【００６０】
肺疾患が診断された後、ステップ７１０で、例えばＭＲＩまたはＣＴ画像化装置を用いて、画像化装置が患者１５０の画像を撮る。一般的なＭＲＩまたはＣＴ画像化装置は、患者の画像を、３つの軸、すなわち、横断方向、冠状方向、および矢状方向に表示する。実施形態で、肺の位置を画像または視覚化のどちらかで識別するように、臨床医は画像増強剤を使用して、画像を撮る前に肺を蛍光性に染色してもよい。いくつかの画像増強剤は、脳の白質路（軸索）または灰白質核の視覚化を補助するように、軸索的、順行的または逆行的に移動可能であってもよい。言い換えれば、画像増強材は、気管支樹内および周辺に位置する神経の視覚化を補助してもよい。肺の画像が撮られるとき、蛍光マーカーが画像上に明らかに示されるように、これを肺の画像が撮られる前でさえ患者に与えてもよい。画像増強材は、蛍光染料またはＦＬＵＯＲＯＧＯＬＤ（登録商標）であってもよい。例えば、ＦＬＵＯＲＯＧＯＬＤ（登録商標）は、神経の樹状突起を完全に着色する神経逆行性トレーサである。ＦＬＵＯＲＯＧＯＬＤ（登録商標）が注入されるとき、神経は蛍光性に染色され、結果として光の特定の周波数によって刺激されたとき、蛍光の周波数を発する。このようにして、臨床医が明確に他の器官から神経を区別できるように、画像化装置または蛍光顕微鏡は、蛍光を検出する。本開示から逸脱することなく、当業者は神経組織の位置を識別する他のマーカーを採用しうる。
【００６１】
ステップ７１５で、患者の肺気管支樹の３次元モデルを生成するため、これらの画像は組み合わせられ、処理される。通常、それぞれの方向で撮られた画像が多いほど、より微細なモデルを生成しうる。それでもなお、選択された画像モダリティの制限によって、ある場所ではスライス画像が多いことが３次元モデルの解像度の増強を補助しない。よって、最適数のスライス画像が、３方向のそれぞれで撮られ、画像化モダリティの仕様および必要とされる解像度の検討で予め決定される。
【００６２】
ステップ７２０で、臨床医は、３次元モデル／およびまたはＭＲＩまたはＣＴ画像を再検討し、疾患にかかり治療が必要な肺の部分を識別する。これは全体的な判断であり、肺の適切な部分に臨床医の意識を集中し、詳細に後述するようにそこでは特定の神経の識別が目的となり、治療される。
【００６３】
実施形態で、３次元モデルは、例えば心臓、肋骨、脊椎および肺、気管支樹および横隔膜といった、肺の中または周辺の内臓および他の生理機能の多くの情報を有しうる。臨床医は選択的に器官を見てもよく、対象の神経を治療する間、どちらが骨のような硬組織を避けるより適切な方向かを臨床医が決定可能なように、臨床医は３次元モデルをあらゆる方向の周辺に回転してもよい。３次元モデルの解像度によって、治療する神経がモデル内で視認可能でありえ、臨床医は、ツールを使用してユーザ・インタフェースで対象の治療のためにこれらの神経に印をつけることが可能である。そのような実施形態で、個々のＣＴ画像を検討する必要はないかもしれない。
【００６４】
ステップ７２５で、３次元モデルおよびＣＴ画像が肺の識別された部分直近の対象の神経を識別するのに十分な解像度を有するかどうかが判断される。例えば、治療のための肺の識別された部分が１次または２次気管支樹上にある場合、そのとき３次元モデルおよびＣＴ画像は、対象の神経を識別するのに十分な解像度を提供するかもしれない。しかし、識別された部分が３次気管支樹または気管支樹終端にある場合、３次元モデルおよびＣＴ画像は、そのように行うのに十分な解像度を提供しないかもしれない。
【００６５】
３次元モデルおよびＣＴ画像が十分な解像度を提供すると判断されるとき、ステップ７４８で臨床医は、識別された部分直近の治療される対象の神経を識別してもよい。対象の識別は、臨床医による画像および／または３次元モデル上の画像上の対象の配置をいう。画像および３次元モデル内の対象および特に対象の座標は、詳細に後述するように、治療装置を方向付けるのに使用される。
【００６６】
ステップ７５０で、位置マーカーまたは基準マーカーを、任意選択的に対象の神経直近の肺組織内に取り付けてもよい。通常、対象の神経の治療は、対象の神経の識別と異なる時点および場所で行われる。よって、後の検査または治療のための肺の他の画像化で、臨床医は対象の神経の位置を確認するかもしれない。このケースでは、位置マーカーは、肺疾患の症状を表す肺の部分直近の同一の位置に戻り臨床医を誘導するのに使用される。基準マーカーもまた、対象の神経の治療のための１つまたは複数の位置合わせプロセスで用いてもよい。実施形態で、治療のため後の時間に複数のマーカーを画像化するとき、臨床医が複数のマーカーの位相を示す画像に基き対象の神経のサイズおよび深さを識別しうるように、複数のマーカーを肺組織内に取り付けてもよい。
【００６７】
ステップ７５５で、肺疾患を患う肺の識別された部分内に対象とする神経がもっとあるかどうかが判断される。ステップ７５５で、識別された部分内に対象とする神経がもっとあると判断されるとき、対象とする神経がなくなるまで、ステップ７４８、７５０、および７５５が繰り返される。対象とする神経がもうないと判断されると、ステップ７６０で、臨床医はさらに、ステップ７２０で識別された肺の部分と異なる、肺疾患の症状を示す肺の部分がもっとあるかどうか判断する。部分がもっとあるとき、方法は、肺疾患の症状を示す部分がもうなくなるまで、ステップ７２０に戻る。
【００６８】
ステップ７２５で、３次元モデルおよび画像が対象の神経を識別するのに十分な解像度を提供しないと判断されるとき、さらに微細な画像を生成して対象の神経を識別するのに十分な解像度を提供するため、他の画像化モダリティが必要であるかもしれない。実施形態で、放射状超音波画像化モダリティが、肺の識別された部分のそのような解像度を提供しうる。識別された部分のそのような微細な画像を得るため、超音波画像化装置が識別された部分内へ挿入される。ここで、肺の識別された部分に到達するためにどの経路を超音波画像化装置がたどるべきか判断するのに、３次元モデルが使用される。そのような誘導を、経路計画と呼ぶ。
【００６９】
ステップ７３０で、識別された部分のさらに微細な画像を得る選択肢としての経路計画は、超音波画像化装置の放射状超音波トランスデューサを識別された部分へ誘導するよう決定される。特許出願第１３／８３８，８０５号に記載のように、これは参照により組み込まれるが、経路計画は、肺の識別された部分から始まり、口、鼻または切開部のような身体の開口部へ決定される。
【００７０】
ステップ７３２で患者を位置台におき、ステップ７３４で、臨床医は３次元モデルの経路計画に従うことにより放射状超音波トランスデューサを挿入し、身体の開口部から始まり肺の識別された部分で終了する。臨床医は、図１の計算装置１２０のメモリ１２６上に格納された経路計画モジュールを使用してもよい。放射状超音波トランスデューサが、経路計画の逆、すなわち身体の開口部から始まり肺の識別された部分への順番で、３次元モデルから決定された経路計画に従うことを、臨床医が確認可能なように、経路計画モジュールは、ディスプレイ装置１２２上に３次元モデルを表示する。
【００７１】
放射状超音波トランスデューサが肺の識別された部分へ到達するとき、放射状超音波トランスデューサは放射状に高周波数の音波を送信する。音波は、密度が変化する身体器官から反射する。ステップ７３６で、放射状超音波トランスデューサは音の反射を検出し、また検出された音の反射を放射状超音波画像化装置に送信し、放射状超音波画像化装置はそれから音の反射を処理し、画像を生成する。
【００７２】
実施形態で、肺の識別された部分の十分な解像度を提供するのに、近赤外、赤外、またはラマン光散乱に基いた組織分光法、光干渉断層撮影、共焦点マイクロ内視鏡検査、または蛍光マイクロ内視鏡検査を用いてもよい。さらに、神経の位置を分光学的に確認するため、ＦＬＵＯＲＯＧＯＬＤ（登録商標）もまた使用してもよい。
【００７３】
ステップ７３８で、臨床医は、放射状の超音波を用いて画像化された領域直近に位置マーカーを取り付けてもよい。これらの位置マーカーは、後の使用のため対象の神経の位置をおおまかに識別するのを補助する。ステップ７５０のように、位置を識別するのに複数の位置マーカーを使用してもよい。位置マーカーが放射状の超音波画像化が行われるそれぞれの領域に取り付けられるように、マーカーを、画像が撮られている間に同時に、または代わりに画像化およびマーカー配置がとられる繰り返し処理の一部として、取り付けてもよい。少なくとも、位置マーカーは、ＣＴ画像または３次元モデル内で予め識別された肺疾患を患う肺組織の部分内または周辺に取り付けられる。
【００７４】
対象は神経の長さに沿った１つまたは複数の箇所であってもよく、対象が１つの平面、例えば気管支樹の円周上の神経の長さに沿って先へ、または異なる平面の長さに沿って先へ異なる距離で互いから離れて位置することを意味する。
【００７５】
ステップ７４０で、放射状の超音波で画像化する肺組織の部分がもっとあるかどうか判断される。画像化する部分がもっとあると判断されるとき、画像化を必要とする部分がなくなるまで、生成された超音波画像を用いてステップ７３６および７３８が繰り返される。肺の全ての部分が放射状の超音波を用いて画像化されると、ステップ７４２で放射状の超音波画像は計算装置１２０へエクスポートされ、メモリ１２６内に格納される。
【００７６】
この時点で、臨床医はすべき判断がある。ステップ７３６で撮られた放射状の超音波画像は、ステップ７１０で撮られた元のＣＴ画像より局在化された詳細を提供する。よって放射状の超音波画像を、ＣＴ画像と位置合わせおよび組み合わせて、高解像度の画像セットを生成してもよい。なされるべき判断は、ステップ７４４で新しいＣＴ画像を生成するかどうかである。利点は、新しいＣＴ画像を生成することにより、ステップ７３８で取り付けられた基準マーカーもまたこの時点で画像化され、位置合わせにより大きい可能性をもたらし、患者の治療計画および治療の両方について対象の位置を明瞭に識別することである。しかし、一部のケースで、第２のＣＴ画像化ステップをやめて、ステップ７３６で生成された超音波画像を、ステップ７１０で生成された元のＣＴ画像と単に位置合わせすることで十分かもしれない。従って、ステップ７１０の元のＣＴ画像を使用するのであろうと、ステップ７４４で新しく生成されたＣＴ画像を使用するのであろうと、ＣＴ画像および超音波画像は互いに位置合わせされ、ステップ７４６で高解像度の画像セットが生成される。
【００７７】
処理ループは、ステップ７４６から３次元モデルが生成されるステップ７１５へ戻るが、今回は高解像度の画像セットを使用する。このプロセスは前述のようにステップ７６０を通って続き、ステップ７５５および７６０で再検討される神経および肺組織の部分がもうないと判断されるまで、高解像度の画像セット内の対象の神経の位置を識別する。
【００７８】
ステップ７５５で識別する神経がもうなく、ステップ７６０で肺ｔ再検討の部分がもうないと判断されるとき、ステップ７６５で治療計画が生成される。治療計画は、その方法で識別される全ての対象の治療に必要がある情報を含む。例えば治療計画は、それぞれの対象の神経のサイズ、深さ、および位置を有してもよい。それぞれの対象の神経の情報に基き、治療計画はそれぞれの対象の治療方法についての運用上の情報をさらに含んでもよい。運用上の情報は、放射されるエネルギー量、治療期間、治療ベクトル、および対象の神経の除神経の治療数を有してもよい。治療期間は、治療装置が組織にエネルギーを加える間の期間である。治療期間の間の治療ベクトルにおけるエネルギー量の放射を、意図される対象以外に組織を傷つける可能性が低いように決定してもよい。ここで治療ベクトルは、治療エネルギーが対象の神経に放射される角度であってもよい。対象の神経のサイズまたは深さが所定のサイズより大きいまたは深いとき、対象の神経を十分に治療するのに複数の治療が必要であるかもしれない。個別の治療は意図された対象の神経以外の組織を傷付けないけれども、同一の位置の複数の治療は意図された対象の神経以外の組織を傷付けるかもしれない。よって、複数の治療の間治療エネルギーが１つの角度のみによって放射されないように、治療ベクトルは、複数の治療の場合一連の角度を有してもよい。治療計画は、肺疾患の重症度によって変わってもよい。対象の神経の治療の間、硬組織または骨のようないくつかの組織は、治療エネルギーを吸収または反射するかもしれない。そのような治療エネルギーの吸収または反射は、効果のない治療の原因となり、または対象の神経以外のいくつかの組織を傷付ける結果になるかもしれない。よって治療計画は、これらの構造からの干渉がありうる範囲を避けて立てなければならない。
【００７９】
３次元モデルを、治療ベクトルの決定に使用してもよい。３次元モデルは器官の大部分を有し、あらゆる方向に回転可能であるので、臨床医は、器官を選択的に見て３次元モデルをあらゆる方向に回転することにより、治療ベクトルを決定してもよい。実施形態で、３次元モデルを、１つの対象の神経に対し複数単位の操作のためのいくつかの治療ベクトルを自動的に提供するよう使用してもよい。生成されると、この治療計画をメモリ装置１２６、または患者の治療に使用する治療装置１１０へ直接エクスポート可能である。
【００８０】
実施形態で、神経機能画像化モダリティを使用して、肺の識別された部分の十分な解像度を提供してもよい。神経機能画像化モダリティは、長い神経路または軸索に沿って順行または逆行で白質の画像を生成し、またＭＲＩまたはＣＴ画像と位置合わせしてもよい。臨床医は対象の神経のサイズを識別し、サイズに基き治療期間およびエネルギーを含む治療計画を作成してもよい。
【００８１】
図８は、対象の神経を治療する方法８００を説明するフローチャートを示す。８１０で臨床医は、３次元モデル、画像（ＣＴ、超音波、および高解像度画像セットを含む）と共に治療計画を治療装置へインポートする。ステップ８１５で、患者が図１の治療ベッド１３０上に配置される。治療装置１１０が画像化装置でもある場合、ステップ８２０で臨床医は患者の肺のフォローアップ画像化を実行してもよく、このフォローアップ画像化を、位置合わせの目的で治療装置に対して患者１５０の位置を決定するのに使用してもよい。治療装置が治療ベッドおよび患者１５０に対して場所内の対象の神経の位置を決定可能なように、臨床医は、位置マーカーを見て治療装置上の患者の位置（すなわち現在の画像）を従来の画像と位置合わせすることにより、新しいセットの画像を予め撮られた画像（例えば以前のＣＴ画像または解像度を強化した画像）と比較する。ステップ８２０は任意であり、図１の場発生器１３５からの電磁提出発出を検出するよう気管支鏡内に設置されたセンサで気管支鏡検査処置を実行することを含む、当業者に公知である患者を治療装置に位置合わせする他の方法がある。患者および治療ベッドに対するセンサの相対的な位置が、ＣＴまたは解像度を強化した画像に位置合わせ可能なように、生成された場が気管支鏡内のセンサ（図示せず）により検出される。ここで、場発生器により生成された場は電磁場であってもよく、またはセンサが治療ベッドに対してその位置を検出可能であるように、当業者が実行可能な他の場であってもよい。このようにして、場所内の患者の位置を、治療装置が治療装置内の対象の神経の位置を識別および照合可能なように補正してもよい。追加の画像が撮られたかどうかにかかわらず、ステップ８２５で、治療装置１１０上の場所内の患者の位置が、治療計画に位置合わせされる。
【００８２】
ステップ８３０で、１つまたは複数の移動追跡センサを任意選択的に患者に取り付け、患者の移動を追跡してもよい。移動追跡センサは、場発生器１３５により生成された場を検出可能なセンサであってもよい。患者は治療ベッド上に配置されるが、患者の肺は、呼吸、横隔膜のような他の器官の移動、または患者の移動によって移動する。そのような移動を、実際の治療の開始前に検討および補正すべきである。移動追跡センサは、基準マーカー、位置センサ、またはビーコンであってもよい。肺の移動は、呼吸運動、心臓運動、および／または患者の移動により引き起こされうる。治療台に対する患者の移動が記録されうるように、移動追跡マーカーを治療ベッドと電磁的に接続してもよい。
【００８３】
移動追跡センサを患者の身体に取り付けてもよいケースで、患者の呼吸パターンおよび肺の移動に適合する呼吸モデルを見つけるよう、２つ以上の移動追跡センサを取り付けてもよい。呼吸モデルは、肺の移動と患者の呼吸パターンの間の関係を示す。患者が呼吸している間の３次気管支樹または気管支樹の末端の正確な推測は、全体的な呼吸モデルによっては容易に得られないかもしれない。呼吸は肺が循環的に動く原因となり、患者のサイズ、年齢、標高、健康状態などといったそのような呼吸特性によって、呼吸サイクルの間振幅および方向により肺の移動は５ｍｍから３０ｍｍ変わるからである。米国ＰＣＴ国際出願第ＰＣＴ／ＩＢ２００８／００３７２８号は、その全体が本明細書に参照により組み込まれるが、患者の呼吸サイクルの間小さな気管支樹の移動を正確に推測可能な、動的呼吸モデルの構築方法を記載する。
【００８４】
呼吸モデルに基き、臨床医は、患者が呼吸している間の肺の移動を推測してもよい。吸入が胸部を拡大して、胸部の深さおよび幅が増加することを意味し、呼気が胸部を収縮させるので、治療ベッドに関連して胸部の深さおよび幅の変化を追跡するのに、少なくとも２つの移動追跡センサが、１つは深さについて、他の１つは幅について必要である。
【００８５】
移動追跡センサの出力は、それから治療装置へ送信される。ステップ８３５で、治療装置が呼吸サイクルの間治療ベッドに対して対象の神経を識別および位置解明しうるように、治療装置は患者の移動を補正する。
【００８６】
実施形態で、３次元モデルが治療の関連情報を有するとき、治療の評価において臨床医を補助するよう、移動情報を３次元モデル内に表示してもよい。このケースでは、３次元モデルを、対象の神経の治療の終了までずっと使用してもよい。
【００８７】
ステップ８４０で、臨床医は、呼吸サイクルの間で治療を開始する開始時間を決定可能である。治療計画に含まれる治療時間は、開始時間から始まる。肺の対象の神経は、開始時間から始めて操作時間の間最も少なく移動する。治療期間は、患者がほぼ呼気を完了する時間から患者が吸入をほぼ開始する時間までの時間、または患者がほぼ吸入を完了する時間から患者が呼気をほぼ開始する時間までの時間より少ないか等しいかもしれない。治療期間は、患者が息を止める間であってもよい。治療計画方法７００で決定された治療期間が、肺が最も少なく移動する時間の間より長い場合、いくつかの治療を用いてもよく、調整された操作情報が患者の治療に適用可能であるように、患者の呼吸モデルまたはパターンに基き治療ベクトルを調整してもよい。
【００８８】
ステップ８４５で、治療ベッドまたは治療装置は、治療計画により治療が実行可能となるように移動する。例えば、対象の神経の位置が右肺の上葉にある場合、対象の神経が治療装置の下になるように、治療ベッドは横方向に移動してもよい。または対象の神経に関する治療角度が右手側から３０度の角度である場合、治療装置がその角度で対象の神経を治療するように、治療装置は横方向の周辺を回転してもよい。これを行う間、臨床医は、治療装置内の対象の位置合わせされた位置が、治療ベッドに対する対象の実際の位置に合致することを照合および確認すべきである。
【００８９】
ステップ８５０で、肺の識別された対象の神経の機能が影響を受けるように、除神経治療が開始時間から開始して操作期間中実行される。臨床医は、操作ベクトルで定義された角度で対象の神経を除神経するため、ＳＢＲＴを使用して患者の身体の外側から定位放射線を放射してもよい。または、あらゆる他の非侵襲性治療技術を採用してもよい。そのような治療は、肺疾患の重症度に基き、可塑性除神経または弾性除神経であってもよい。
【００９０】
ステップ８５５で、対象の神経が充分治療されたかどうか判断される。決定を、対象の神経のリアルタイムの画像化に基き、または対象の治療容積、加えられたエネルギー量、および治療の持続時間に関する計算に基き行ってもよい。対象の神経が充分治療されていない場合、対象の神経が充分治療されるまで他の除神経プロセスが実行される。このケースでは、連続した治療が、治療計画に含まれる操作ベクトルに挙げられた角度、エネルギー量および／または操作時間の変更によって対象の神経以外の組織を傷つけうることがないように、対象の神経の治療計画をまた調整してもよい。ここで、治療は、治療効果の促進または医療コンプライアンスの欠如の補正のために、医療治療（例えば、ＳＰＩＲＩＶＡ（登録商標）または肺機能の薬物治療）と併せて使用してもよい。
【００９１】
対象の神経が充分治療された場合、ステップ８６０で、臨床医は治療計画に治療されていない対象の神経があるかどうか判断する。ステップ８６０で治療計画に対象の神経がもうない場合、全ての対象の神経の治療は完了である。治療されていない対象の神経がある場合、ステップ８６５で、他の対象の神経について治療ベクトルの変更が必要かどうかさらに判断される。新しい対象の神経が以前に治療された対象の神経と異なる位置にあるとき、または新しい対象が以前に治療された対象の神経と異なる角度で治療されるとき、これは起こりうる。必要である場合、治療方法はステップ８３５へ戻り、新しい対象の神経を含む肺の異なる部分は以前の対象の神経を含む肺の部分と異なって移動するかもしれないので、患者の移動を補正する。必要でない場合、治療方法はステップ８５０へ戻り、新しい対象の神経を非侵襲的に治療する。
【００９２】
例示および説明の目的で添付の図を参照して実施形態を詳細に記載したが、本発明のプロセスおよび機器はそれによって限定されるものと解釈するべきではないことを理解すべきである。前述の実施形態への種々の改良が開示の範囲から逸脱することなくなされうることが、当業者に明らかになるであろう。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ−５Ｅ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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