(57)【要約】  解剖学的領域（４１）に関する標的位置（６１）に接近する方法は、解剖学的領域（４１）に関する内視鏡（１０）の遠位端（１１）の位置及び配向を定めるカニューレ挿入位置（６０）への内視鏡（１０）の遠位端（１１）のナビゲーションを含む。当該方法は、さらに、標的位置（６１）への内視鏡（１０）の処置具チャンネル（１２）を介した入れ子式カニューレ（２０）の挿入を含み、入れ子式カニューレ（２０）は、カニューレ挿入位置（６０）に関する標的位置（６１）に到達するよう構成された複数の伸縮管（２１〜２４）を含んでいる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
解剖学的領域に関する標的位置に接近する方法であって：
カニューレ挿入位置へ内視鏡の遠位端をナビゲートするステップであり、前記カニューレ挿入位置は、前記解剖学的領域に関する前記内視鏡の遠位端の位置及び配向を定める、ステップ；並びに、
前記標的位置に対して前記内視鏡の処置具チャンネルを介して入れ子式カニューレを挿入するステップ；
を含み、前記入れ子式カニューレは、前記カニューレ挿入位置に関する前記標的位置に到達するよう構造的に構成された複数の伸縮管を含む、方法。
【請求項２】
前記標的位置に関する前記カニューレ挿入位置へ内視鏡の遠位端をナビゲートするステップが：
前記カニューレ挿入位置を術前に選択するステップ；及び、
前記カニューレ挿入位置への前記内視鏡の遠位端のナビゲーションを術中に追跡するステップ；
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記標的位置に対して内視鏡の処置具チャンネルを介して入れ子式カニューレを挿入するステップが、
前記カニューレ挿入位置及び前記標的位置から前記入れ子式カニューレの形状を術前に引き出すステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記標的位置に対して内視鏡の処置具チャンネルを介して入れ子式カニューレを挿入するステップが、
前記カニューレ挿入位置及び前記標的位置から前記入れ子式カニューレの形状を術中に引き出すステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記標的位置に関する前記カニューレ挿入位置へ内視鏡の遠位端をナビゲートするステップが：
前記標的位置の方向での前記内視鏡の遠位端のナビゲーションを術中に追跡するステップ；及び、
前記標的位置の近くに前記カニューレ挿入位置を術中に決定するステップ；
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記標的位置に対して内視鏡の処置具チャンネルを介して入れ子式カニューレを挿入するステップが、
前記カニューレ挿入位置及び前記標的位置から前記入れ子式カニューレの形状を術中に引き出すステップを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
解剖学的領域に関する標的位置に接近するための装置であって：
カニューレ挿入位置に到達するよう操作可能な遠位端を有した内視鏡であり、前記カニューレ挿入位置は、前記解剖学的領域に関する前記内視鏡の遠位端の位置及び配向を定める、内視鏡；並びに、
前記標的位置に対して前記内視鏡の処置具チャンネルを介して挿入されるよう操作可能な入れ子式カニューレ；
を含み、該入れ子式カニューレは、前記カニューレ挿入位置に関する前記標的位置に到達するよう構造的に構成された複数の伸縮管を含む、装置。
【請求項８】
前記内視鏡が気管支鏡であり、
前記複数の伸縮管が、最大の管として柔軟な管、及び、予め形づくられた管として残りの管を含む、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
解剖学的領域に関する標的位置に接近するためのシステムであって：
カニューレ挿入位置に到達するよう操作可能な遠位端を有した内視鏡であり、前記カニューレ挿入位置は、前記解剖学的領域に関する前記内視鏡の遠位端の位置及び配向を定める、内視鏡；
前記標的位置に対して前記内視鏡の処置具チャンネルを介して挿入されるよう操作可能な入れ子式カニューレであり、前記カニューレ挿入位置に関する前記標的位置に到達するよう構造的に構成された複数の伸縮管を含む入れ子式カニューレ；並びに、
前記内視鏡及び前記入れ子式カニューレを含んだ前記解剖学的領域の術中の画像を表示するよう操作可能な画像ユニット；
を含む、システム。
【請求項１０】
前記カニューレ挿入位置を術前に選択するよう操作可能な入れ子式カニューレの構成ユニット；及び、
前記カニューレ挿入位置に対する前記内視鏡の遠位端のナビゲーションを術中に追跡するよう操作可能な内視鏡追跡ユニット；
をさらに含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記入れ子式カニューレの構成ユニットは、前記カニューレ挿入位置及び前記標的位置から前記入れ子式カニューレの形状を術前に引き出すようさらに操作可能である、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記入れ子式カニューレの構成ユニットは、前記カニューレ挿入位置及び前記標的位置から前記入れ子式カニューレの形状を術中に引き出すようさらに操作可能である、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記標的位置の方向での前記内視鏡の遠位端のナビゲーションを術中に追跡するよう操作可能な内視鏡追跡ユニットをさらに含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１４】
前記標的位置の近くに前記カニューレ挿入位置を術中に決定するよう操作可能な入れ子式カニューレの構成ユニットをさらに含む、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記入れ子式カニューレの構成ユニットは、前記カニューレ挿入位置及び前記標的位置から前記入れ子式カニューレの形状を術中に引き出すようさらに操作可能である、請求項１４に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、最小限に侵襲性の外科手順を容易にするために患者に対して注文に応じて作られる入れ子式カニューレの形状に関する。本発明は、特に、内視鏡の処置具チャンネル（ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  ｃｈａｎｎｅｌ）を介した入れ子式カニューレの３Ｄ経路を計画することによって、体内の小さくて深くにまかれた病変を評価する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡は、広く利用されている医療機器であり、体の内部を見るために使用され、体の自然な開口部に挿入される場合が多くある。目視検査に対して使用される他に、内視鏡は、例えば、カテーテル又は掴み器具等の他の装置を挿入するためのガイドとして役立つ場合が多くある。従って、市販の内視鏡は、通常、処置具に対して挿入経路を提供する１又は複数の「処置具チャンネル」を有している。
【０００３】
本発明の目的に対して、「内視鏡」という用語は、体の内部から画像表示する能力を有したいかなる装置としても、本明細書において広く定義されている。「内視鏡」の例として、それだけに限られないが、気管支鏡、関節鏡、胆道鏡、大腸鏡、膀胱鏡、十二指腸内視鏡、胃内視鏡、子宮鏡、腹腔鏡、喉頭鏡、神経内視鏡、耳鏡、プッシュ式小腸内視鏡、鼻喉鏡、Ｓ字結腸鏡、上顎洞内視鏡、及び、胸腔鏡が含まれる。
【０００４】
特に、気管支鏡検査は、一般的にスタンダードな気管支鏡（例えば、図１に示された気管支鏡１０）を用いて行われる術中手順であり、気管支鏡は、内部構造の目視情報を提供するために患者の気管支樹の内部に置かれる。気管支鏡の空間位置確認に対して知られた方法は、（１）外部の電磁場発生装置、及び、センサーコイルが備えられた気管支鏡を含む電磁（「ＥＭ」）トラッキング、（２）赤外（「ＩＲ」）反射球が備えられた気管支鏡を含む気管支鏡の光学位置確認トラッキング、及び、（３）気管支鏡からの二次元（「２Ｄ」）内視鏡画像を用いて、術前の三次元（「３Ｄ」）データセットの登録を含む画像ベースのトラッキングを含む。
【０００５】
現在利用可能な内視鏡の主な欠点は、そのサイズ及び制限された操縦性であり、体内の遠く離れた位置に達することを不可能にしている。追跡された内視鏡は、進行中の位置フィードバックを提供するため、操縦性の問題のうち一部を克服する可能性がある。しかし、内視鏡の動きへの術前の計画の変換は、オペレーターの手と目の協調に頼っている。追跡された内視鏡は、スタンダードな内視鏡と同じサイズを有しており、非常に狭い空間でのナビゲーションを不可能にしている。
【０００６】
Ｋａｒｅｎ  Ｉ．Ｔｒｏｖａｔｏに対して“Ａｃｔｉｖｅ  Ｃａｎｎｕｌａ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｍｉｎｉｍａｌｌｙ  Ｉｎｖａｓｉｖｅ  Ｓｕｒｇｅｒｙ”と題された２００８年３月２０日の国際公開ＷＯ２００８／０３２２３０Ａ１号は、最小限に侵襲性の外科手順を容易にするために患者に対して注文に応じて作られる入れ子式カニューレの形状に関連するシステム及び方法を教示している。一般的に、入れ子式カニューレの形状は、特定の患者に対して、その患者の特定の解剖学的領域における予め取得された３Ｄ画像、及び、その解剖学的領域内の標的位置の同定に基づき設計される。
【０００７】
特に、入れ子式カニューレ（「ＮＣ」）の形状は、３Ｄ画像を利用して、解剖学的領域の３Ｄ画像における特定の位置及び配向から一連の弧並びに直線状の形を生成することによって設計される。生成した弧並びに直線状の形は、入口位置と標的位置との経路を計算するために利用される。生成した経路は、予め設定された曲線形を用いて構成及びサイズ決定された複数の入れ子式伸縮管を生成するために利用される。前記管は、一般的に、最大から最小まで伸長し、立案者の仕様書は、標的位置に達するための連続する管間の長さ及び関連する配向を定めている。図２は、最大の管である直線の管２１及びより小さな弧状の管２２〜２４を有した例証的な入れ子式カニューレ２０を例示している。
【０００８】
前記管は、所望のレベルの柔軟性／弾性を示す材料から作製される。例えば、前記材料はニチノールでありえ、ニチノールは、力が適用された場合にニチノールが曲がるのを可能にし、さらに、力が取り除かれるとその元の形に戻るのを可能にする超弾性を有している。
【０００９】
ＮＣの形状は、サイズの問題も操縦性の問題も解決し、（０．２ｍｍ程小さい）小型中空管の術前の計画及び術中の操縦を可能にする。ＮＣの形状の主な欠点は、挿入のポイント及び角度を決定するために位置決め装置を必要とすることである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、処置具の動きの操縦／術前の計画の問題もＮＣの形状の事前配置の問題も解決する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、体内の到達するのが困難な病変の方向に入れ子式カニューレ管を進めるための内視鏡の処置具チャンネルの使用を前提とする。内視鏡は、慣習的に到達可能な領域を探索するために使用され、一方、入れ子式カニューレは、所望の標的位置に達するために最終的な伸長を行う。
【００１２】
本発明の１つの形態は、解剖学的領域に関する標的位置に接近する方法が、解剖学的領域に関する内視鏡の遠位端の位置及び配向を定めるカニューレ挿入位置への内視鏡の遠位端のナビゲーションを含むことである。当該方法は、標的位置に対する内視鏡の処置具チャンネルを介した入れ子式カニューレの挿入をさらに含み、その入れ子式カニューレは、カニューレ挿入位置に関する標的位置に到達するよう構成された複数の伸縮管を含む。
【００１３】
本発明の別の形態は、解剖学的領域に関する標的位置に接近する装置である。当該装置は、解剖学的領域に関する内視鏡の遠位端の位置及び配向を定めるカニューレ挿入位置までナビゲートされるよう構造的に構成された遠位端を有した内視鏡を含む。当該装置は、さらに、標的位置に対して内視鏡の処置具チャンネルを介して挿入されるよう操作可能な入れ子式カニューレを含み、該入れ子式カニューレは、カニューレ挿入位置に関する標的位置に到達するよう構造的に構成された複数の伸縮管を含む。
【００１４】
本発明の別の形態は、解剖学的領域に関する標的位置に接近するためのシステムである。当該システムは、前述の装置、並びに、内視鏡及び入れ子式カニューレを含んだ解剖学的領域の術中の画像を表示するための画像ユニットを含む。
【００１５】
「術前」という用語は、本明細書において使用される場合、内視鏡の適用前の期間又は準備中に生じる又は関連するいかなる活動（例えば、内視鏡の経路の計画及び入れ子式カニューレを構成する等）も説明するよう広く定義され、「術中」という用語は、本明細書において使用される場合に、内視鏡の適用の間に生じる、実行される、又は、直面するいかなる活動（例えば、計画された経路から導かれた内視鏡をナビゲートする、及び、その形状から引き出された入れ子式カニューレを伸長させる等）も説明するよう広く定義される。内視鏡適用の例には、それだけに限られないが、気管支鏡検査、大腸内視鏡検査、腹腔鏡検査、及び、脳内視鏡検査が含まれる。
【００１６】
本発明における前述の形態及び他の形態、並びに、本発明の種々の特徴及び利点が、付随の図面と共に理解される以下にある本発明の種々の実施形態の詳細な説明からさらに明らかになるはずである。詳細な説明及び図面は、本発明の範囲を限定するのではなく、単に本発明の例証であり、本発明の範囲は、付随の特許請求の範囲及びその同等物によって定められる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】当技術分野において知られた気管支鏡を例示している。
【図２】当技術分野において知られた入れ子式カニューレを例示している。
【図３】本発明から引き出される、最小限に侵襲性の外科手術の例証的な実施形態を例示している。
【図４】本発明から引き出される、最小限に侵襲性の外科的方法を表す流れ図を例示している。
【図５】図４に例示された最小限に侵襲性の外科的方法の例証的な内視鏡のナビゲーション及びカニューレの挿入を例示している。
【図６】本発明から引き出される、内視鏡の遠位端からの入れ子式カニューレの形状の例証的な伸長を例示している。
【図７】本発明から引き出される、最小限に侵襲性の外科的システムの例証的な実施形態を例示している。
【図８Ａ】本発明から引き出される、図４に示された最小限に侵襲性の外科的方法の例証的な実施形態を表す流れ図を例示している。
【図８Ｂ】本発明から引き出される、図４に示された最小限に侵襲性の外科的方法の例証的な実施形態を表す流れ図を例示している。
【図８Ｃ】本発明から引き出される、図４に示された最小限に侵襲性の外科的方法の例証的な実施形態を表す流れ図を例示している。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本明細書において前述したように、本発明は、体内の到達するのが困難な病変の方向へ入れ子式カニューレ管を進めるための内視鏡の処置具チャンネルの使用を前提としている。内視鏡は、慣習的に到達可能な領域を探索するために使用され、一方、入れ子式カニューレは、所望の標的位置に達するために最終的な伸長を行う。本発明の１つの利点は、入れ子式カニューレの形状を計画する、及び、小さな開口部を介して小さな病変まで内視鏡／入れ子式カニューレを正確にナビゲートする能力である。本発明は、処置具チャンネルを有したいかなるタイプの内視鏡（例えば、気管支鏡、大腸内視鏡、喉頭鏡等）を用いても使用することができ、入れ子式カニューレは、（例えば、マイクロインスツルメント、掴み器具、又は、光線療法に対するガイドの）光ファイバー（診断上）、薬物送達又は治療送達に対するガイドとして使用することができる。
【００１９】
例えば、図３は、本発明の前提を実証する目的で、気管支鏡１０及び入れ子式カニューレ２０を例示している。一列に並んで、入れ子式カニューレ２０の伸縮管２１〜２４が、気管支鏡１０の処置具チャンネルを介して患者４０の気管支樹４１内の標的位置に到達するよう構成されている。
【００２０】
特に、図４は、気管支鏡１０及び入れ子式カニューレ２０の状況において、本明細書で次に記述される本発明の最小限に侵襲性の外科的方法を表す流れ図５０を例示している。流れ図５０の段階Ｓ５１は、気管支樹４１に関する遠位端１１の位置及び配向を定めるカニューレ挿入位置までの気管支鏡１０の遠位端１１のナビゲーションを包含している。例えば、図５において示されているように、気管支鏡１０の遠位端１１は、カニューレ挿入位置６０まで気管支樹４１内の経路に沿ってナビゲートされる。カニューレ挿入位置６０は、図８Ａ〜８Ｃの説明に関して本明細書においてさらに説明されるように、術前に計画されるか又は術中に決定される。
【００２１】
カニューレ挿入位置６０は、流れ図５０の段階Ｓ５２の間の気管支樹４１内の標的位置６１への入れ子式カニューレ２０による接近を容易にするために、気管支樹４１内の遠位端１１の位置及び配向を定める。特に、段階Ｓ５２は、内視鏡１０の処置具チャンネルを介した入れ子式カニューレ２０の挿入を包含しており、入れ子式カニューレ２０の伸縮管は、カニューレ挿入位置６０から標的位置６１に到達するよう構造的に構成されている。例えば、図６において示されているように、入れ子式カニューレ２０は、気管支鏡１０の処置具チャンネル１２から伸ばされる。気管支鏡１０の遠位端１１のカニューレ挿入位置６０（図５）は、伸縮管２１〜２４が標的位置６１（図５）に到達するのを容易にする。入れ子式カニューレ２０の形状は、図８Ａ〜８Ｃの説明に関して本明細書においてさらに説明されるように、術前に計画するか又は術中に決定することができる。
【００２２】
実際には、本発明は、流れ図５０の実行に対していかなる限定又はいかなる制限も課さない。従って、図８Ａ〜８Ｃに示された流れ図５０の３つの例証的な実施形態を実行する図７において示された本発明の最小限に侵襲性の外科的システムの以下の説明が、本発明のさらなる理解を容易にするよう提供される。
【００２３】
図７のシステムは、図３〜６に関する気管支鏡１０及び入れ子式カニューレ２０の前述の状況において記述されている。特に、当該システムは、患者４０の気管支樹４１内での気管支鏡１０の動きを追跡するために、当技術分野において知られた内視鏡追跡ユニット７０、入れ子式カニューレ２０を構成する、及び、気管支樹４１内のカニューレ挿入位置を選択／決定するために入れ子式カニューレの構成ユニット８０、並びに、気管支鏡１０及び入れ子式カニューレ２０を含んだ術中の気管支樹４１の画像（例えば、図５の画像）を表示するために、当技術分野において知られた画像ユニット９０を利用している。
【００２４】
図８Ａは、術前の段階Ｓ１０１並びに術中の段階Ｓ１０２及びＳ１０３を含んだ流れ図１００を例示している。段階Ｓ１０１は、カニューレ挿入位置の選択、及び、カニューレ挿入位置の選択だけでなく標的位置からも引き出された入れ子式カニューレ２０の構成を包含している。例えば、図５において示されているように、カニューレ挿入位置６０は、気管支樹４１の画像を介して使用者によって選択され、自動アルゴリズムは、カニューレ挿入位置６０からＮＣの形状を計画する。一実施形態において、全内容を本出願に援用するＫａｒｅｎ  Ｉ．Ｔｒｏｖａｔｏに対する“Ａｃｔｉｖｅ  Ｃａｎｎｕｌａ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｍｉｎｉｍａｌｌｙ  Ｉｎｖａｓｉｖｅ  Ｓｕｒｇｅｒｙ”と題された２００８年３月２０日の国際公開ＷＯ２００８／０３２２３０Ａ１号のシステム及び方法が、ＮＣの形状を計画するための開始位置としてカニューレ挿入位置６０を利用するよう修正される。この計画は、予め形づくられたカニューレの最小のセットを含み得る。例えば、入れ子式カニューレ２０の管２１は、内視鏡１０の処置具チャンネル１２を介して入れ子式カニューレ２０を進めるために使用される柔軟な管でありえ、入れ子式カニューレ２０の残りのカニューレ２２〜２４は、予め形づくられた弧状の管及び／又は直線の管であり得る。
【００２５】
手術を開始すると、段階Ｓ１０２は、カニューレ挿入位置６０までの気管支鏡２０の追跡を包含する。例えば、図５及び７において示されているように、気管支鏡１０が喉頭位置からカニューレ挿入位置６０まで気管支樹４１内でナビゲートされる時に、内視鏡追跡ユニット７０（例えば、電磁気、光学、又は、画像）が、気管支鏡１０を追跡するために利用される。
【００２６】
カニューレ挿入位置６０まで到達すると、段階Ｓ１０３は、標的位置６１まで到達するための、気管支鏡１０の処置具チャンネル１２を介した入れ子式カニューレ２０の挿入を包含する。例えば、図５〜７において示されているように、管２２〜２４を入れ子にした管２１が、気管支鏡１０の処置具チャンネル１２を介して遠位端１１まで進められ、それによって、管２１〜２４は、標的位置６１まで到達するようにカニューレ挿入位置６０から伸長される。
【００２７】
図８Ｂは、術前の段階Ｓ１１１、並びに、術中の段階Ｓ１１２及びＳ１１３を含んだ流れ図１１０を例示している。段階Ｓ１１１〜Ｓ１１３は、入れ子式カニューレ２０の構成が術中の段階Ｓ１１３において実行されることを除いて、段階Ｓ１０１〜Ｓ１０３（図８Ａ）のことである。
【００２８】
図８Ｃは、術中の段階Ｓ１２１〜Ｓ１２３を含んだ流れ図１２０を例示している。手術を開始すると、段階Ｓ１２１は、気管支樹４１を介した気管支鏡１０の追跡を包含し、それによって、使用者は、画像ユニット９０を介して追跡された気管支鏡１０の画像を見ながらカニューレ挿入位置６０を選択することができる。例えば、図５及び７において示されているように、気管支鏡１０が喉頭位置から標的位置６１の方向にナビゲートされるに従い、内視鏡追跡ユニット７０（例えば、電磁気、光学、又は、画像）が、気管支鏡１０を追跡するために利用され、それによって、使用者は、標的位置６１に適切に近接するカニューレ挿入位置６０を選択すると気管支鏡１０をナビゲートするのを止める。その後、段階Ｓ１２２は、ユニット８０による、選択されたカニューレ挿入位置６０及び標的位置６１から引き出される入れ子式カニューレ２０の構成を包含し、段階Ｓ１２３は、気管支鏡１０の処置具１１を介した入れ子式カニューレ２０の挿入、及び、標的位置６１への管２１〜２４の伸長を含む。
【００２９】
図３〜８Ｃから、当業者は、本発明の多くの利点を正しく理解するはずであり、その利点には、それだけには限られないが、より小さな内視鏡を使用して小さくて深くにまかれた病変に到達することができること、挿入経路の予めの計画によって、病変に到達するためのまっすぐなアプローチが容易になること、及び、カニューレ挿入位置を考慮した入れ子式カニューレによる病変への接近に対してさらなるハードウェアが必要とされないことが含まれる。さらに、当業者は、いかなるタイプの内視鏡並びに種々の入れ子式カニューレの形状に対しても本発明を実行する方法を正しく理解するはずである。
【００３０】
本発明の種々の実施形態が例示及び記述されてきたけれども、本明細書において記述された当該方法及びシステムは例示的であり、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更及び修正を行うことができ、同等物をその要素に対して置換することができるということが当業者によって理解されるはずである。さらに、本発明の教示を、その中心をなす範囲から逸脱することなく経路計画全体に適応させるよう多くの修正を行うことができる。従って、本発明は、本発明を実行するために熟慮された最良のモードとして、開示された特定の実施形態に限定されないが、本発明は、付随の特許請求の範囲内にある全実施形態を含むということが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012513277.tif 000009
【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
2012513277.tif 000011
【図８Ｃ】
2012513277.tif 000012
【国際調査報告】
2012513277.tif 000013
2012513277.tif 000014
2012513277.tif 000015
2012513277.tif 000016