JP2022547296A - 金属検出デバイス及びその動作方法 - Google Patents

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Abstract

開示されるのは、患者の体内にある磁気的特徴を有する残留手術物品又は他の物体を検出するための方法及びデバイスである。このデバイスは、ハンドルと、ハンドルから延出しているシャフトと、シャフトの遠位に位置決めされた遠位検知部と、を備えることができる。遠位検知部は、複数の磁力計を含む１つ以上のグラジオメータを含むことができる。デバイスは更に、検出された物体についてユーザに通知するユーザ出力を発生するように構成された１つ以上の出力コンポーネントを含むことができる。【選択図】 図１Ａ

Description

（関連出願の相互参照）
[0001] 本出願は、２０１９年９月１３日に出願された米国仮出願第６２／９００，３８５号、及び２０１９年１０月３０日に出願された米国仮出願第６２／９２７，７０２号の利益を主張する。これらは援用により全体が本願に含まれる。また本出願は、援用により、２０１７年１２月７日に公開された米国特許出願公開第２０１７／０３４７９１５号を含む。
[0002] 本開示は、一般に磁力計に基づく金属検出の分野に関し、より具体的には、患者の体内の残留手術物品、例えば鋭利物（sharps）、又はＲＦＩＤタグ付きスポンジ、金属製インプラント、金属ワイヤ、磁気的特徴（magnetic signature）を有する他の物体等を検出するための、改良された磁力計に基づく金属検出器に関する。
[0003] 外科医及び他の手術室（ＯＲ：operating room）専門家は、患者の体内の紛失手術用縫合針、手術器具の破損部分、又は他のタイプの鋭利物のような残留手術物品（ＲＳＩ：retained surgical item）の位置を特定することに著しい量の時間とリソースを費やす。低侵襲の腹腔鏡及びロボットによる処置の増加によって、外科医は、紛失した手術針、破損した器具、及び他のタイプの鋭利な物や破片を見つけることがいっそう困難になっている。残留物体は、患者に対して潜在的な慢性痛又は臓器損傷を含む深刻な危害を及ぼす可能性がある。このため、外科医及び他のＯＲ専門家は、全てのツールと器具を確認したことを保証するためにどんな苦労も惜しまない。しかしながら、１回の手術当たり平均して３００のツールを扱い、複数回のスタッフ交替が行われ、器具の部分が外れる場合、ＲＳＩの探索はより一般的なこととなっている。ある研究によると、調査対象の全外科医のうち６３．８％が過去１２か月の間に低侵襲手術中に手術針紛失事象を経験した。また、調査対象の外科医の８９．６％が在職中に１～５回の手術針紛失インシデントを報告した。更に、事象のうち１３％超で、紛失した手術針の位置を特定して回収するのに３０分超を要し、事例の３％で、外科医は探索を行った後そのような手術針を回収できなかった。Jayadevan, Rajiv等による「A protocol to recover needles lost during minimally invasive surgery.」JSLS: Journal of the Society of Laparoendoscopic Surgeons vol. 18,4（2014）を参照のこと。
[0004] 多くの場合、外科医及び他のＯＲ専門家は最初に、手術針、鋭利物、及び破損ツール等の金属ＲＳＩの視覚探索に頼る。物品が見つからない場合、ＯＲスタッフは更に時間をかけて探索を行い、通常その際に患者はＸ線スキャンを受け、より多くの麻酔をかけられる。その結果、患者とスタッフに対する放射線照射が増大すると共に、長期の麻酔時間による合併症のリスクが高くなる。外科医が最終的に紛失した手術針又は鋭利物の位置を特定できない場合は、患者の開示が必要であり、病院と外科医は双方とも評判に傷が付くか又は訴訟のリスクがある。更に、ＲＳＩ事象は賠償可能でなく、病院は更に別の処置又は調停のコストの負担を負う。
[0005] 従来の金属検出デバイスは、多くの場合、患者の体内の金属ＲＳＩの正確な位置を高精度で決定する能力を持っていない。また多くの場合、そのようなデバイスはインビボ（in vivo）の検出に適しておらず、携帯型でなく、蛇行した解剖学的構造内を進行できるよう容易に回転することは不可能である。更に、そのような従来の金属検出デバイスは、背景の磁場干渉の効果を適正に除去することができず、又は、不正確な検出を引き起こす恐れがある初歩的な一点測定又は減算アルゴリズムを用いてそのような干渉を除去できるだけである。
[0006] 従って、上述の欠点及び不都合に対処する解決策が必要とされている。そのような解決策は、携帯型であると共に、外科医が患者の体内でデバイスを容易に移動及び回転させることが可能でなければならない。また、そのような解決策は、過度に複雑でなく、費用効率が高く、製造が容易でなければならない。
[0007] 開示されるのは、患者の体内の金属製物体（例えばＲＳＩ、金属製インプラント、金属ワイヤ等）を検出するための、磁力計に基づく金属検出器、金属検出システム、及びその動作方法である。一態様では、ハンドルと、ハンドルから延出しているシャフトと、シャフトの遠位に位置決めされた遠位検知部と、を備える金属検出デバイスが開示される。遠位検知部は、第１の近位磁力計及び第２の近位磁力計を含む近位グラジオメータと、第１の遠位磁力計及び第２の遠位磁力計を含む遠位グラジオメータと、を含み得る。また、金属検出デバイスは、検出された物体についてユーザに通知するユーザ出力を発生するように構成された出力コンポーネントと、１つ以上のプロセッサ及びメモリユニットを含むマイクロコントローラと、を含み得る。１つ以上のプロセッサは、第１の近位磁力計、第２の近位磁力計、第１の遠位磁力計、及び第２の遠位磁力計から取得された磁場測定値から差分信号を計算するための、メモリユニットに記憶された命令を実行するようプログラムすることができる。１つ以上のプロセッサは、計算された差分信号に信号フィルタ及び微分のうち少なくとも１つを適用して検出信号を取得するための別の命令を実行するようプログラムすることができる。
[0008] 信号フィルタは、高域フィルタ及び低域フィルタ（例えば２次又は２極フィルタ）を含み得る。例えば高域フィルタは、ドリフト及びオフセットを取り除き、平均信号をゼロに戻すことができる。低域フィルタ又は２次フィルタ（２極フィルタとも称される）は、より積極的に高周波ノイズをカットオフすることができる。例えば、高域フィルタは５．５Ｈｚのカットオフを有し、低域フィルタは１０Ｈｚのカットオフを有し得る。
[0009] １つ以上のプロセッサは、検出信号を閾値と比較し、検出信号が閾値を上回っている場合にユーザ出力を発生するよう出力コンポーネントに命令するための別の命令を実行するようプログラムすることができる。
[0010] 更に、別のモードでは、所与のレベルに対して、又は所与の時間期間において、又は所与の製品に対して、閾値を使用しない状態にするため、閾値を除去するか又はゼロ未満に設定して、音声又はトーンを常にオンとすること、また、信号が増大及び低減するとトーン及び／又は光が周波数及び／又は強度を試すことも可能である。このモードによって、閾値未満の信号を応答のため観察することが可能となり得る。
[0011] 第１の近位磁力計、第２の近位磁力計、第１の遠位磁力計、及び第２の遠位磁力計は、２軸磁力計とすることができる。第１の近位磁力計、第２の近位磁力計、第１の遠位磁力計、及び第２の遠位磁力計は、それぞれｘ軸とｙ軸を有し得る。第１の近位磁力計及び第２の近位磁力計の各々は、少なくとも＋ｘ軸と＋ｙ軸を含み得る。第１の近位磁力計の＋ｘ軸は第２の近位磁力計の＋ｘ軸の反対方向に向けられ得る。第１の近位磁力計の＋ｙ軸は第２の近位磁力計の＋ｙ軸の反対方向に向けられ得る。
[0012] 第１の遠位磁力計及び第２の遠位磁力計の各々は、少なくとも＋ｘ軸と＋ｙ軸を含み得る。第１の遠位磁力計の＋ｘ軸は第２の遠位磁力計の＋ｘ軸の反対方向に向けられ得る。第１の遠位磁力計の＋ｙ軸は第２の遠位磁力計の＋ｙ軸の反対方向に向けられ得る。
[0013] 第２の遠位磁力計及び第１の近位磁力計の各々は、少なくとも＋ｘ軸と＋ｙ軸を含み得る。第２の遠位磁力計の＋ｘ軸は第１の近位磁力計の＋ｘ軸の反対方向に向けられ得る。第２の遠位磁力計の＋ｙ軸は第１の近位磁力計の＋ｙ軸の反対方向に向けられ得る。
[0014] いくつかの変形例では、第１の近位磁力計及び第２の近位磁力計の軸は、第１の遠位磁力計及び第２の遠位磁力計の軸に対して位置合わせされ得るか又は直交し得る。
[0015] ｘ軸（例えば＋ｘ軸）とｙ軸（＋ｙ軸）を含む磁力計又は磁気センサの各々に言及しているが、本開示では、ｘ軸（例えば＋ｘ軸）又はｙ軸（＋ｙ軸）に対する言及は、磁力計又は磁気センサがｘ軸又はｙ軸のみを有する単軸磁力計も示し得ることが考えられる。従って、４つの２軸磁力計に対する言及は、８つの１軸磁力計にも適用することができる。
[0016] 他の変形例では、第１の近位磁力計及び第２の近位磁力計の軸のうち少なくとも１つは、第１の遠位磁力計及び第２の遠位磁力計の軸のうち少なくとも１つと直交していない（又は、斜角に向けられている）可能性がある。例えば遠位検知部は、近位剛性プリント回路基板（ＰＣＢ）と、遠位剛性ＰＣＢと、近位剛性ＰＣＢと遠位剛性ＰＣＢとの間に配置され、近位剛性ＰＣＢを遠位剛性ＰＣＢに接続している遠位可撓性回路と、を含み得る。第１の近位磁力計及び第２の近位磁力計は近位剛性ＰＣＢに結合され得る。第１の遠位磁力計及び第２の遠位磁力計は遠位剛性ＰＣＢに結合され得る。遠位剛性ＰＣＢは、遠位可撓性回路を中心として近位剛性ＰＣＢに対してねじれ角だけ角度的に回転され得る。いくつかの変形例では、ねじれ角は約４５度とすることができる。他の変形例では、ねじれ角は約６０度又は約３０度とすることができる。
[0017] 遠位検知部はセンサ筐体で覆うことができる。センサ筐体は筐体直径を有し得る。筐体直径は約３．０ｍｍから約１０．０ｍｍの間とすることができる。例えば、筐体直径は約５．０ｍｍとすることができる。また、センサ筐体は、約４０．０ｍｍから約５０．０ｍｍの間の筐体長寸法を有し得る。
[0018] いくつかの変形例では、マイクロコントローラはハンドル内に収容することができる。遠位検知部は、１つ以上の演算増幅器を更に含み得る。１つ以上の演算増幅器は、第１の近位磁力計、第２の近位磁力計、第１の遠位磁力計、及び第２の遠位磁力計のうち少なくとも１つからの未加工の出力信号がハンドル内のマイクロコントローラのアナログデジタル変換器（ＡＤＣ：analog-to-digital converter）又はＡＤＣコンポーネントに送信される前に、そのような信号を増幅するよう構成され得る。
[0019] また、金属検出デバイスは、遠位検知部をシャフトに結合又は接続している可撓部を更に含み得る。可撓部は屈曲可能であると共に、真っすぐの構成と屈曲構成を含み得る。可撓部が屈曲構成にある場合、遠位検知部はシャフトに近付いて位置付けられ得る。可撓部は、部分的に熱可塑性エラストマで作製され得る。例えば、可撓部は部分的にＰｅｂａｘ（登録商標）で作製することができる。
[0020] ハンドルは、可撓部の屈曲を制御するように構成された引き金を更に含み得る。引き金は、シャフト及び可撓部を通って延出しているプルケーブルによって可撓部に接続され得る。引き金を引くと、プルケーブルが引っ張られて可撓部をシャフトの方へ屈曲させることができる。
[0021] ハンドルは、引き金に結合された引き金ポテンショメータを更に含み得る。マイクロコントローラの１つ以上のプロセッサは、引き金ポテンショメータから取得されたデータに基づいて引き金速さを決定するための命令を実行するようプログラムすることができる。
[0022] シャフトは、シャフトの縦軸に対して回転可能とすることができる。ハンドルは、シャフトに結合されたクロックリングも含み得る。シャフトは、クロックリングの回転に応じて回転可能とすることができる。
[0023] ハンドルは更にロックリングを含み得る。ロックリングは、クロックリングが回転するのを妨害するように構成された複数のロックスプラインを含み得る。クロックリングは、遠位方向に押されることでロックリングのロックスプラインからクロックリングを解放するように構成できる。クロックリングは、遠位方向に押された後に回転可能になり得る。
[0024] 金属検出デバイスは、遠位検知部を覆っているセンサ筐体内へ平行移動すると共にセンサ筐体外へ後退するように構成された試験棒を更に含み得る。試験棒を用いて金属検出デバイスの機能性を検証することができる。いくつかの変形例において、試験棒は部分的に強磁性金属で作製され得る。
[0025] 試験棒は、部分的にばねチューブ内に収容され得る。ばねチューブは、シャフトと、シャフトを遠位検知部に結合している可撓部とを通って延出し得る。可撓部は、ハンドル上の引き金が引かれた場合に可撓部遠位端がシャフトの方へ屈曲するように屈曲可能であり得る。ばねチューブは、引き金が解放された場合に可撓部を付勢して、屈曲していない構成に戻すよう構成することができる。
[0026] ばねチューブは、部分的に熱可塑性物質で作製することができる。例えば、ばねチューブは部分的にポリエチレンテレフタレートで作製され得る。
[0027] ハンドルは更に試験棒スライダを含み得る。試験棒スライダは、試験棒をシャフト内で軸方向に平行移動させるため遠位に又は近位に作動されるよう構成され得る。ハンドルは、試験棒スライダの一部に歯車を介して結合されたスライダポテンショメータも含み得る。マイクロコントローラの１つ以上のプロセッサは、スライダポテンショメータから取得されたデータに基づいてスライダ位置を決定するための別の命令を実行するようプログラムすることができる。スライダ位置は、第１の近位磁力計、第２の近位磁力計、第１の遠位磁力計、及び第２の遠位磁力計のうち少なくとも１つに対する試験棒の相対的な位置決めを示すことができる。
[0028] マイクロコントローラの１つ以上のプロセッサは、金属検出デバイスの操作性又は機能性を試験するため、試験棒が、第１の近位磁力計、第２の近位磁力計、第１の遠位磁力計、及び第２の遠位磁力計のうち少なくとも１つに近接して位置決めされた場合、閾値を調整するための別の命令を実行するようプログラムすることができる。
[0029] ハンドルは感度ホイールを含み得る。マイクロコントローラの１つ以上のプロセッサは、感度ホイールの回転に応じて閾値を調整するための別の命令を実行するようプログラムすることができる。ハンドルは、感度ホイールに結合された感度回転式ポテンショメータを更に含み得る。マイクロコントローラの１つ以上のプロセッサは、感度回転式ポテンショメータから取得されたデータに基づいてホイール回転方向を決定するための命令を実行するようプログラムすることができる。
[0030] マイクロコントローラの１つ以上のプロセッサは、ホイール回転方向に基づいて、計算された差分信号に信号フィルタ又は微分を適用するための別の命令を実行するようプログラムすることができる。マイクロコントローラの１つ以上のプロセッサは、ホイール回転方向に基づいて閾値を調整するための追加の命令を実行するようプログラムすることができる。
[0031] いくつかの実施例において、マイクロコントローラの１つ以上のプロセッサは、ホイール回転方向に基づいて、計算された差分信号に信号フィルタ及び微分の双方を適用するための別の命令を実行するようプログラムすることができる。マイクロコントローラの１つ以上のプロセッサは、ホイール回転方向に基づいて閾値を調整するための追加の命令を実行するようプログラムすることができる。
[0032] 遠位検知部は、３軸加速度計及び３軸ジャイロスコープを含む慣性測定ユニット（ＩＭＵ：inertial measurement unit）を更に含み得る。いくつかの実施例では、ＩＭＵをハンドル内に収容することも可能である。マイクロコントローラの１つ以上のプロセッサは、３軸加速度計から取得された加速度データ及び３軸ジャイロスコープから取得された回転データに基づいて閾値を調整するための別の命令を実行するようプログラムすることができる。
[0033] 遠位検知部は遠位発光ダイオード（ＬＥＤ）を含み、ハンドルは近位ＬＥＤを含み得る。遠位ＬＥＤ及び近位ＬＥＤのうち少なくとも１つは出力コンポーネントの一例であり、遠位ＬＥＤ及び近位ＬＥＤのうち少なくとも１つによって放出される光はユーザ出力の一例であり得る。
[0034] ハンドルはスピーカを含み得る。スピーカは、出力コンポーネントの別の例であり得る。スピーカによって伝達される音声（例えばビープ音）は、ユーザ出力の一例であり得る。
[0035] 遠位検知部はセンサ筐体内に収容され得る。センサ筐体及びシャフトは、患者の体内での体内検出を可能とするため生体適合性材料で作製され得る。
[0036] シャフトは、部分的にステンレス鋼で作製され得る。センサ筐体は、部分的にチタン及びポリマー材料のうち少なくとも１つで作製され得る。他の変形例では、センサ筐体は部分的にアルミニウム又はアルミニウム合金で作製され得る。
[0037] 第１の近位磁力計、第２の近位磁力計、第１の遠位磁力計、及び第２の遠位磁力計のうち少なくとも１つは、異方性磁気抵抗（ＡＭＲ：anisotropic magnetoresistance）センサとすることができる。第１の近位磁力計は、第２の近位磁力計から近位磁力計分離距離だけ分離され得る。近位磁力計分離距離は、約４．００ｍｍから５．００ｍｍの間とすることができる。
[0038] 第１の遠位磁力計は、第２の遠位磁力計から遠位磁力計分離距離だけ分離され得る。遠位磁力計分離距離は、約４．００ｍｍから５．００ｍｍの間とすることができる。
[0039] 第２の遠位磁力計は、第１の近位磁力計からグラジオメータ分離距離だけ分離され得る。グラジオメータ分離距離は、約１８．００ｍｍから２０．００ｍｍの間とすることができる。
[0040] ハンドルは、ハンドルを片手で把持できるような大きさとすることができる。
[0041] いくつかの変形例において、検出された物体は手術用縫合針であり得る。また、検出された物体は金属製手術用機器の一部であり得る。更に、検出された物体は、ＲＦＩＤタグ付きスポンジ及び金属製マーク付きスポンジのうち少なくとも１つであり得る。遠位検知部は更に、ＲＦＩＤタグ付きスポンジ内に埋め込まれたＲＦＩＤタグを読み取るように構成されたＲＦＩＤ読み取り機を含み得る。
[0042] 検出された物体は、強磁性タグ又はプレートでタグを付けた非強磁性医療機器の少なくとも１つであり得る。また、検出された物体は、手術用ワイヤ、ガイドワイヤ、及び血管内ワイヤのうち少なくとも１つであり得る。検出された物体は、ステント、血管足場（vascular scaffold）、又はそれらの組み合わせであり得る。
[0043] 金属検出デバイスは、遠位検知部及びシャフトのうち少なくとも１つから延出している伝導性要素も含み得る。伝導性要素にリンクケーブルを電気的に結合することができる。リンクケーブルは金属検出デバイスのハンドルから外へ延出し得る。リンクケーブルは閉回路インジケータに結合され得る。
[0044] 患者の身体の一部を覆うように構成された磁気ブランケットと、本明細書に開示されている金属検出デバイスと、を備える金属検出システムが開示される。先に検討したように、金属検出デバイスは、ハンドルと、ハンドルから延出しているシャフトと、複数の磁力計を含む遠位検知部と、を含み得る。遠位検知部はセンサ筐体で覆うことができる。
[0045] 金属検出デバイスは更に、複数の磁力計から取得された磁場測定値に基づいて、検出された物体についてユーザに通知するユーザ出力を発生するように構成された出力コンポーネントを含み得る。シャフト及びセンサ筐体のうち少なくとも１つは、身体の一部が磁気ブランケットで覆われている場合に患者の身体の一部内に挿入されるよう構成することができる。
[0046] また、患者の体内の磁性物体を検出する方法も開示される。この方法は、患者の体内に金属検出デバイスの一部を導入することを含み得る。先に検討したように、金属検出デバイスは、ハンドルと、ハンドルから延出しているシャフトと、１つ以上のプロセッサ及びメモリユニットを含むマイクロコントローラと、出力コンポーネントと、シャフトの遠位に位置決めされた遠位検知部と、を含み得る。
[0047] 遠位検知部は、近位グラジオメータ及び遠位グラジオメータを含み得る。近位グラジオメータは、第１の近位磁力計及び第２の近位磁力計を含み得る。遠位グラジオメータは、第１の遠位磁力計及び第２の遠位磁力計を含み得る。
[0048] 方法は更に、１つ以上のプロセッサを用いて、第１の近位磁力計、第２の近位磁力計、第１の遠位磁力計、及び第２の遠位磁力計から取得された磁場測定値から差分信号を計算することを含み得る。また、方法は、１つ以上のプロセッサを用いて、計算された差分信号に信号フィルタ及び微分のうち少なくとも１つを適用して検出信号を取得することを含み得る。差分信号の微分を行った場合、方法は更に、差分信号の微分を動き阻止信号によって縮小することを含み得る。
[0049] また、方法は、１つ以上のプロセッサを用いて、検出信号を感度又は検出閾値と比較することを含み得る。検出信号が感度又は検出閾値を上回っている場合、方法は、出力コンポーネントを用いてユーザ出力を発生することを含み得る。
[0050] また、患者の体内の磁性物体を検出する別の方法も開示される。この方法は、患者の体内に金属検出デバイスの一部を導入することを含み得る。先に検討したように、金属検出デバイスは、ハンドルと、ハンドルから延出しているシャフトと、シャフトの遠位に位置決めされた遠位検知部と、シャフトを遠位検知部に接続している可撓部と、１つ以上のプロセッサ及びメモリユニットを含むマイクロコントローラと、出力コンポーネントと、を含み得る。遠位検知部は複数の磁力計を含み得る。
[0051] また、方法は、遠位検知部及び可撓部の少なくとも一部が患者の体内にある場合、ハンドル上の引き金を引いて可撓部を屈曲させることを含み得る。方法は更に、１つ以上のプロセッサを用いて、複数の磁力計から取得された磁場測定値から検出信号を計算することを含み得る。また、方法は、１つ以上のプロセッサを用いて、検出信号を閾値と比較することを含み得る。方法は更に、検出信号が閾値を上回っている場合、出力コンポーネントを用いてユーザ出力を発生することを含み得る。
[0052] 金属検出デバイスの機能性を試験する別の方法が開示される。この方法は、金属検出デバイスを提供することを含み得る。金属検出は、ハンドルと、ハンドルから延出しているシャフトと、１つ以上のプロセッサ及びメモリユニットを含むマイクロコントローラと、出力コンポーネントと、シャフトの遠位に位置決めされた遠位検知部と、遠位検知部を覆っているセンサ筐体と、を含み得る。遠位検知部は複数の磁力計を含み得る。
[0053] また、方法は、ハンドル上の試験棒スライダをシャフトの方へ遠位方向にスライドさせることを含み得る。試験棒スライダをスライドさせると、シャフト内を延出している管腔内に収容された試験棒の遠位セグメントをセンサ筐体内へ平行移動させることができる。方法は更に、試験棒の遠位セグメントをセンサ筐体内へ平行移動させた場合、１つ以上のプロセッサを用いて、複数の磁力計から取得された磁場測定値から検出信号を計算することを含み得る。
[0054] また、方法は、１つ以上のプロセッサを用いて、検出信号を閾値と比較することを含み得る。方法は更に、検出信号が閾値を上回っている場合、出力コンポーネントを用いてユーザ出力を発生することを含み得る。また、方法は、試験棒の遠位セグメントがセンサ筐体内にある場合、閾値を調整することを含み得る。
[0055] 金属検出デバイスの等角図を示す。 [0056] 金属検出デバイスの側面図を示す。 [0057] 金属検出デバイスのハンドルの等角図を示す。 [0058] 金属検出デバイスのハンドルの側面図を示す。 [0059] 金属検出デバイスの可撓部を真っすぐの構成で示す。 [0060] 金属検出デバイスの可撓部を屈曲構成で示す。 [0061] 金属検出デバイスのハンドルの側面図を、左ハンドルケーシングが取り外された状態で示す。 [0062] 金属検出デバイスのハンドルのクローズアップ側面図を、左ハンドルケーシングが取り外された状態で示す。 [0063] 金属検出デバイスの遠位セグメントの等角図を、センサ筐体及び可撓部が取り外された状態で、かつ試験棒を後退構成で示す。 [0064] 金属検出デバイスの遠位セグメントの等角図を、センサ筐体及び可撓部が取り外された状態で、かつ試験棒を伸長構成で示す。 [0065] 金属検出デバイスの遠位セグメントの平面図を、センサ筐体及び可撓部が取り外された状態で、かつ試験棒を伸長構成で示す。 [0066] 図５Ｃに示されているセクションＡ－Ａに沿った金属検出デバイスの遠位セグメントの断面図を示す。 [0067] 金属検出デバイスの遠位検知部のクローズアップを、センサ筐体が取り外された状態で示す。 [0068] 金属検出デバイスの遠位検知部のクローズアップ斜視図を、センサ筐体が取り外された状態で示す。 [0069] 金属検出デバイスの遠位検知部の別の変形例の等角図を、センサ筐体が取り外された状態で示す。 [0070] 図７Ａの遠位検知部のクローズアップ等角図を示す。 [0071] 遠位検知部の別の変形例を、センサ筐体が遠位検知部を覆っている状態で示す。 [0072] ロック位置にある金属検出デバイスのクロックリングの後面クローズアップ等角図を示す。 [0073] ロック解除位置にあるクロックリングの後面クローズアップ等角図を示す。 [0074] ロック位置にあるクロックリングのクローズアップ側面図を示す。 [0075] ロック位置にあるクロックリングの、図８Ｃに示されているセクションＣ－Ｃに沿った断面図を示す。 [0076] ロック解除位置にあるクロックリングのクローズアップ側面図を示す。 [0077] ロック解除位置にあるクロックリングの、図８Ｅに示されているセクションＤ－Ｄに沿った断面図を示す。 [0078] ロック位置にあるクロックリングの前面クローズアップ等角図を、ノーズキャップが取り外された状態で示す。 [0079] ロック解除位置にあるクロックリングの前面クローズアップ等角図を、ノーズキャップが取り外された状態で示す。 [0080] 豚の腸内の手術用縫合針を検出するために用いられる金属検出デバイスの変形例の白黒画像である。 [0081] 金属検出デバイスによる検出時に手術用縫合針を回収するために用いられる鉗子の白黒画像である。 [0082] 患者の体内のＲＦＩＤタグ付きスポンジ又は１つ以上の金属製マーカを有するスポンジを検出するために用いられる金属検出デバイスの変形例を示す。 [0083] 患者の体内のワイヤを検出するために用いられる金属検出デバイスを示す。 [0084] 閉回路検出機構によって患者の体内のワイヤを検出するために用いられる金属検出デバイスの変形例を示す。 [0085] 患者の体内のステント又は他の移植可能足場を検出するために用いられる金属検出デバイスを示す。 [0086] 金属検出デバイスが患者の体腔内又は身体の一部内で磁気検出を実行している場合にその体腔又は身体の一部を少なくとも部分的に覆うか又は遮蔽するため用いられる磁気ブランケット又はシールドの変形例を示す。 [0087] 手術用縫合針の上を通り過ぎる金属検出デバイスの遠位検知部を表す信号図である。 [0088] 試験棒が伸長され、金属検出デバイスのレベルが調整されていることを表す信号図である。 [0089] 金属ガイドワイヤの一部の上を通り過ぎる金属検出デバイスの遠位検知部を表す信号図である。 [0090] 金属検出デバイスの引き金が引かれた時の検出信号に対する効果を示す信号図である。 [0091] 図１６Ａに示されている引き金が引かれた状況に応じて金属検出デバイスが自動的に感度閾値又は検出閾値を上昇させることを表す信号図である。 [0092] 図１６Ａに示されている引き金が引かれた状況に応じて金属検出デバイスが自動的に感度閾値又は検出閾値を上昇させることを表す別の信号図である。 [0093] 金属検出デバイスの遠位検知部が突然の動きを生じるイベントにおいて検出信号を縮小するために用いられる動き阻止信号又は動きブロッカ（motion blocker）信号を示す信号図である。 [0093] 金属検出デバイスの遠位検知部が突然の動きを生じるイベントにおいて検出信号を縮小するために用いられる動き阻止信号又は動きブロッカ信号を示す信号図である。 [0094] 患者の体内の磁性物体を検出する方法を示す。 [0095] 患者の体内の磁性物体を検出する別の方法を示す。 [0096] 金属検出デバイスの機能性を試験する方法を示す。
[0001] 図１Ａから図１Ｂは、ハンドル１０２と、ハンドル１０２から延出しているシャフト１３１と、シャフト１３１の遠位に位置決めされている遠位検知部１３６と、を含む金属検出デバイス１００を示す。遠位検知部１３６はセンサ筐体１４１で覆うことができる。また、金属検出デバイス１００は、鋭利物探知機、手術金属検出器、ＲＳＩ検出器、又はそれらの任意の組み合わせで称することも可能である。
[0002] 遠位検知部１３６は、デバイス１００の遠位先端又は遠位端として機能することができる。図１Ａから図１Ｂに示されているように、可撓部１４５が、シャフト１３１を遠位検知部１３６又は遠位検知部１３６のセンサ筐体１４１に接続することができる。以下の節で更に詳しく検討するように、可撓部１４５は、この可撓部１４５を屈曲させた場合に遠位検知部１３６がシャフト１３１に近付くように屈曲又は湾曲するよう構成できる。
[0097] 図１Ａは、シャフト１３１がその縦軸１０４に対して回転可能であることも示している。可撓部１４５の屈曲及びシャフト１３１の回転によって、デバイス１００のオペレータ（例えば外科医又は他の医療専門家）は、患者の身体の内腔を通って又は臓器の周りを進んでいくことによって、ＲＳＩ又は他の強磁性物体の体内検出を行うことが可能となる。
[0098] センサ筐体１４１、可撓部１４５、及びシャフト１３１は、生体適合性材料で作製することができる。いくつかの変形例では、シャフト１３１は部分的に、金属材料、ポリマー材料、又はそれらの組み合わせで作製できる。シャフト１３１は部分的に強磁性金属で作製できる。シャフト１３１は部分的にステンレス鋼で作製できる。
[0099] センサ筐体１４１は、センサ筐体１４１内のセンサによって行われる磁場測定と干渉しない材料で作製することができる。いくつかの変形例では、センサ筐体１４１は、非強磁性金属材料、ポリマー材料、又はそれらの組み合わせで作製できる。例えばセンサ筐体１４１は、部分的にチタンで作製できる。他の変形例では、センサ筐体１４１は部分的にアルミニウム又はアルミニウム合金で作製できる。更に別の変形例では、センサ筐体１４１は部分的に液晶高分子で作製できる。センサ筐体１４１は部分的に、手術用又は医療用のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、又はそれらの組み合わせで作製できる。
[0100] 可撓部１４５は、部分的に生体適合性エラストマ材料で作製することができる。いくつかの変形例では、可撓部１４５は部分的に熱可塑性エラストマで作製できる。例えば、可撓部１４５は部分的にポリエーテルブロックアミドで作製できる。より具体的には、可撓部１４５は部分的にＰＥＢＡＸ（登録商標）で作製できる。他の変形例では、可撓部１４５は手術用ゴムで作製できる。
[0101] 図１Ｂは、センサ筐体１４１が筐体長寸法１４０を有し得ることを示す。筐体長寸法は約４０．０ｍｍから約５０．０ｍｍの間とすることができる。例えば、筐体長寸法１４０は約４５．０ｍｍ（より具体的には、約４５．７０ｍｍ）とすることができる。
[0102] 他の変形例では、筐体長寸法１４０は４０．０ｍｍより小さいか又は５０．０ｍｍより大きくすることができる。以下の節で更に詳しく検討するように、センサ筐体１４１は、電子コンポーネントの中でもとりわけ、２つのグラジオメータ又は少なくとも４つの磁力計、複数の演算増幅器、慣性測定ユニット、ＬＥＤを収容するような大きさにすることができる。
[0103] 可撓部１４５は可撓部長寸法１４６を有し得る。可撓部長寸法１４６は約４０．０ｍｍから約６０．０ｍｍの間とすることができる。いくつかの変形例では、可撓部長寸法１４６は約５０．０ｍｍとすることができる。例えば、可撓部長寸法１４６は約５０．８ｍｍとすることができる。
[0104] シャフト１３１はシャフト長寸法１３２を有し得る。シャフト長寸法１３２は、シャフト１３１の露出セグメントの長さとすることができる。シャフト長寸法１３２は、約３００．０ｍｍから約４００．０ｍｍの間とすることができる。いくつかの変形例では、シャフト長寸法１３２は約３２５．０ｍｍから約３７５．０ｍｍの間とすることができる。例えば、シャフト長寸法１３２は約３５０．０ｍｍとすることができる。
[0105] シャフト１３１のあるセグメントはハンドル１０２内まで延出し得る。ハンドル１０２内のシャフト１３１のセグメントを含む場合、シャフト１３１の全長は約４００．０ｍｍから約５００．０ｍｍの間とすることができる（例えば約４５０．０ｍｍ）。
[0106] シャフト１３１は中空であるか又は少なくとも１つの管腔を含むことができ、これは、ケーブル、棒、ワイヤ、又は通信回線がシャフト１３１内を貫通し、ハンドル１０２と遠位検知部１３６、可撓部１４５、又はそれらの組み合わせとの間で機械的及び／又は電気的な通信を可能とするのに適したものである。他の変形例では、シャフト１３１は複数の管腔を含むことができる。
[0107] シャフト１３１は、その長さに沿って全体的に剛性とすることができる。他の変形例では、シャフト１３１は、その全長に沿って可撓性として、身体の内腔の形状に合わせて屈曲するか又はその形状に一致することを可能としてもよい。シャフト１３１は、その長さに沿った１つ以上の可撓性領域を除いて剛性とすることも可能である。
[0108] いくつかの変形例において、シャフト１３１は、可撓部１４５なしで、遠位検知部１３６又は遠位検知部１３６を覆っているセンサ筐体１４１に直接接続することができる。他の変形例では、デバイス１００が可撓部１４５の複数の事例を含み、シャフト１３１の向こう側のデバイス１００の遠位セグメントが複数の方向に屈曲することを可能としてもよい。いくつかの変形例では、可撓部１４５の複数の事例をシャフト１３１の長さに沿って散在させて、可撓部１４５によってシャフト１３１の剛性セグメントを接続することも可能である。
[0109] ハンドル１０２は、左ハンドルケーシング１０１及び右ハンドルケーシング１０３を含むことができる。左ハンドルケーシング１０１及び右ハンドルケーシング１０３は、留め具（例えばねじ）、接着剤、締まりばめ、又はそれらの組み合わせによって結合して、ハンドル１０２を形成することができる。ハンドル１０２は、デバイス１００を動作させるための特定の電子及び／又は機械コンポーネントを収容するためのハンドルキャビティを含み得る。ハンドル１０２は、ハンドル１０２を片手で把持できるような大きさにすることができる。
[0110] 左ハンドルケーシング１０１及び右ハンドルケーシング１０３を含むハンドル１０２は、部分的に、ポリマー材料、金属材料、又はそれらの組み合わせで作製することができる。例えばハンドル１０２は、ポリカーボネート等の剛性ポリマー材料で作製できる。
[0111] ハンドル１０２、シャフト１３１、可撓部１４５、センサ筐体１４１、又はそれらの組み合わせの実際の大きさ、形状、又は構成に対して限定は存在しないことが認められるべきである。例えばデバイス１００は、外科医又は他の医療専門家によって手で握って使用するために設計されるか又は大きさが設定されて、外科医又は他の医療専門家が片手でハンドル１０２を把持できるようになっている。他の変形例では、デバイス１００は、特にロボット手術システムにより実施するため変更されて、デバイス１００の任意の部分をロボットアームと一体化するか又はロボットアームで容易に把持できるようになっている。
[0112] 図２Ａから図２Ｂは、ハンドル１０２が、引き金１０５、クロックリング１０７、ノーズキャップ１０９、１つ以上の感度ホイール１１５、試験棒スライダ１１７、及び光透過ウィンドウ１４７を含み得ることを示している。引き金１０５は、ハンドル１０２の裏側に位置決めすることができる。引き金１０５は引き金ガード１０６で保護することができる。
[0113] 以下の節で更に詳しく検討するように、ユーザは、引き金１０５を引くことで可撓部１４５の屈曲を制御できる。引き金１０５が引かれたことに応じて、可撓部１４５は、９０度まで（例えば図３Ｂを参照のこと）又はそれ以上に屈曲させることができる。可撓部１４５を屈曲させた場合、遠位検知部１３６はシャフト１３１の遠位端に近付いて位置付けられ得る。
[0114] 金属検出デバイス１００は、可撓部１４５を屈曲させた場合であっても強磁性ＲＳＩ又は他の強磁性物体の体内検出を行うように構成できる。例えば金属検出デバイス１００は、可撓部１４５を約１度から約９０度まで、又は９０度よりも大きく屈曲させた場合であっても、強磁性ＲＳＩ又は他の物品の体内検出を行うように構成できる。従来の手術金属検出器に伴う１つの技術的な問題は、そのような検出器が多くの場合は剛性で柔軟性がなく、そのような検出器のオペレータ（例えば外科医又は他の医療専門家）は、手で検出器を縦軸に沿って軸方向に平行移動させるか又は回転させることによってしか検出器を操作できないことである。これにより、そのような検出器の可動範囲及び検出機能が制限される。例えば、そのような検出器は多くの場合、臓器の周りを検出することができず、特定の血管内へ延出することもできない。本明細書に開示されている金属検出デバイス１００が提供する１つの技術的利点は、デバイス１００の細長いセグメントの部分を屈曲又は湾曲させた場合であっても検出を実行できることである。
[0115] クロックリング１０７は、ロック解除位置に付勢された場合に回転するよう構成できる。クロックリング１０７はシャフト１３１に結合することができる。クロックリング１０７を回転させるとシャフト１３１を回転させることができる。クロックリング１０７の回転及びロック解除については、以下の節で更に詳しく検討する。
[0116] ノーズキャップ１０９は、ハンドル１０２の遠位キャップとして機能することができる。ノーズキャップ１０９は、クロックリング１０７が回転する場合にクロックリング１０７のための受容及び支持面としても機能することができる。
[0117] １つ以上の感度ホイール１１５及び試験棒スライダ１１７は、引き金１０５の上方に位置決めされて、オペレータ（例えば外科医又は他の医療専門家）がハンドル１０２を保持して引き金１０５を引きながら同時に試験棒スライダ１１７、感度ホイール１１５、又はそれらの組み合わせを操作することを可能とする。
[0118] 図２Ａは、デバイス１００が試験棒スライダ１１７の左右両側に位置決めされた２つの感度ホイール１１５を含み得ることを示している。これにより、右利き及び左利きの双方のオペレータによってデバイス１００を容易に保持し操作することが可能となる。
[0119] １又は複数の感度ホイール１１５は、ダイヤルを回して（例えば、前方へ又は遠位に回転させて、また後方へ又は近位に回転させて）検出感度を調整することができる。以下の節で更に詳しく検討するように、１又は複数の感度ホイール１１５を調整するとデバイス１００の検出感度を調整することができる。例えば、１又は複数の感度ホイール１１５を調整すると、プログラムされた検出閾値を上昇又は低下させることができる。また、例えば、１又は複数の感度ホイール１１５を調整すると、デバイス１００の動作モードを調整して検出信号を異なるように処理することができる。更に、デバイス１００のオペレータ又はユーザは、検出中に異なる動作モード（例えば高速高感度モード又は低速低感度モード）を切り替えることも可能である。
[0120] 試験棒スライダ１１７は、前方へ（遠位に）又は後方へ（近位に）スライドさせて、試験棒１３３（例えば図４Ａから図４Ｂ及び図５Ｂから図５Ｄを参照のこと）をセンサ筐体１４１の内外へ平行移動させることができる。試験棒スライダ１１７は、左ハンドルケーシング１０１と右ハンドルケーシング１０３との間に搭載することができる。試験棒１３３及び試験棒スライダ１１７については、以下の節で更に詳しく検討する。
[0121] 光透過ウィンドウ１４７は、ハンドル１０２内の照明コンポーネント（例えばＬＥＤ）が発生した光をオペレータに見えるようにすることができる。光透過ウィンドウ１４７はライトパイプ又はライトバーとも称することができる。光透過ウィンドウ１４７は、光伝送ポリマー材料（例えばアクリルポリマー）、セラミック材料、又はそれらの組み合わせで作製することができる。光透過ウィンドウ１４７を通して見ることができる光は、バッテリ寿命、待機指示、エラー警報、検出ステータス、又はそれらの組み合わせに関する有用情報をオペレータに提供できる。
[0122] 図３Ａ及び図３Ｂは、デバイス１００の可撓部１４５を、真っすぐの構成１４２及び屈曲構成１４４でそれぞれ示す。図３Ｂに示されているように、可撓部１４５が屈曲構成１４４にある場合、遠位検知部１３６は、シャフト１３１（すなわちシャフト１３１の遠位セグメント）に近付いて位置付けられ得る。
[0123] 可撓部１４５は、遠位チューブ付属品１３９及び近位チューブ付属品１４３によって挟むことができる。遠位チューブ付属品１３９は、可撓部１４５を遠位検知部１３６に又は遠位検知部１３６を覆っているセンサ筐体１４１に結合することができる。近位チューブ付属品１４３は、可撓部１４５をシャフト１３１に結合することができる。遠位チューブ付属品１３９及び近位チューブ付属品１４３は、可撓部１４５の端部として機能することができる。
[0124] 以下の節で更に詳しく検討するように、シャフト１３１内のプルケーブル１３５（例えば図４Ｂ及び図５Ｄを参照のこと）は、シャフト１３１及び可撓部１４５の長さにわたって延出することができ、プルケーブル１３５の遠位端は遠位チューブ付属品１３９に接地するか又は他の方法で結合することができる。例えばプルケーブル１３５は、遠位チューブ付属品１３９に画定された孔に通し、結び目を作ってプルケーブル１３５の遠位端を遠位チューブ付属品１３９に固定することができる。他の変形例では、フェルール又は他のタイプのリング、キャップ、又はクリップを用いて、プルケーブルの遠位端を遠位チューブ付属品１３９に取り付けることができる。
[0125] プルケーブル１３５の近位端は引き金１０５に結合することができる。例えば、プルケーブル１３５の近位端は引き金１０５内のスプールに巻くことができる。
[0003] 引き金１０５を引くことで、プルケーブル１３５が引っ張られ、可撓部１４５を屈曲構成１４４に屈曲させることができる。可撓部１４５は、任意の所望の方向への曲げを可能とするのに充分な可撓性を持たせることができる。
[0126] 引き金１０５が解放された場合、可撓部１４５は、可撓部１４５内の１つ以上の構造によって付勢して真っすぐの構成１４２に戻すことができる。例えば可撓部１４５は、可撓部１４５を通って延出しているばねチューブ１３７（例えば図４Ａから図４Ｂ、図５Ａから図５Ｂ、及び図５Ｄを参照のこと）によって付勢して真っすぐの構成１４２に戻すか又は押し戻すことができる。
[0127] 可撓部１４５は、引き金１０５が引かれたことに応じて、９０度まで又はそれ以上に屈曲させることができる。例えば可撓部１４５は、引き金１０５が引かれた場合、真っすぐの構成１４２に対して約３０度、約４５度、約６０度、又は約９０度に屈曲させることができる。また可撓部１４５は、引き金１０５が更に引かれた場合、約９５度、約１００度、約１０５度、約１１０度、約１１５度、又は約１２０度に屈曲させることができる。
[0128] 他の変形例において、引き金１０５は、１つ以上のレバー、ホイール、ノブ、取っ手、又はそれらの組み合わせ等、別のタイプの機械的アクチュエータに置き換えることができる。更に別の変形例において、引き金１０５は、１つ以上のボタン、スイッチ、又はそれらの組み合わせ等の電気的アクチュエータに置き換えることができる。
[0129] また、図３Ａ及び図３Ｂは、センサ筐体１４１が筐体直径１３８を有し得ることを示している。筐体直径１３８は約３．０ｍｍから約１０．０ｍｍの間とすることができる。例えば、筐体直径１３８は約５．０ｍｍとすることができる。
[0130] 可撓部１４５は可撓部直径を有し得る。可撓部直径は約３．０ｍｍから約１０．０ｍｍの間とすることができる。例えば、可撓部直径は約５．０ｍｍとすることができる。
[0131] シャフト１３１はシャフト直径を有し得る。シャフト直径は約３．０ｍｍから約１０．０ｍｍの間とすることができる。例えば、シャフト直径は約５．０ｍｍとすることができる。
[0132] 筐体直径１３８、可撓部直径、及びシャフト直径が全て約５．０ｍｍである場合、デバイス１００の細長いセグメント（センサ筐体１４１、可撓部１４５、及びシャフト１３１を含む）は、標準的な手術用トロカール内に収めることができる。これにより、デバイス１００を、腹腔鏡手術、観血的手術、又はロボット手術に使用することが可能となる。
[0133] 図４Ａは、ハンドル１０２内のいくつかのコンポーネント及び機構を見るために左ハンドルケーシング１０１が取り外されたハンドル１０２の側面図を示す。図４Ａは、ハンドル１０２がハンドルプリント回路基板（ＰＣＢ）１２３を含み得ることを示している。ハンドルＰＣＢ１２３は、ハンドル１０２のハンドルグリップ１１４からハンドルバレル１１６まで延出し得る。
[0134] ハンドルＰＣＢ１２３は剛性ＰＣＢとすることができる。他の変形例では、ハンドルＰＣＢ１２３は可撓性ＰＣＢとすることができる。
[0135] ハンドルＰＣＢ１２３は、ハンドル１０２内に収容された電子コンポーネントのための主回路基板として機能することができる。図４Ａに示されているように、マイクロコントローラ１８５、スピーカ１８１、及びいくつかのポテンショメータをハンドルＰＣＢ１２３に結合することができる。
[0136] マイクロコントローラ１８５は、１つ以上のプロセッサ及びメモリユニットを含むことができる。マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、とりわけ、デバイス１００の特定のコンポーネントの動きを決定し、デバイス１００の機能性を試験し、磁力計が行った磁場測定に基づいて検出信号を取得及び処理し、そのような処理された検出信号に基づいてＲＳＩ又は他の強磁性物体を検出するための、メモリユニットに記憶された命令を実行するようプログラムすることができる。
[0137] いくつかの変形例において、マイクロコントローラ１８５は、低電力の縮小命令セットコンピュータベースの（ＲＳＩＣ（reduced instruction set computer）ベースの）マイクロコントローラとすることができる。マイクロコントローラ１８５は、８ビットのマイクロコントローラとすることができる。他の変形例において、マイクロコントローラは１６ビット又は３２ビットのマイクロコントローラとすることができる。例えばマイクロコントローラ１８５は、Microchip Technology Inc.により流通しているＡＴｍｅｇａ３２Ｕ４マイクロコントローラとすることができる。
[0138] マイクロコントローラ１８５は、フラッシュメモリ、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、電気的消去可能リードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、又はそれらの組み合わせを含み得る。例えばマイクロコントローラ１８５は、少なくとも３２キロバイト（ＫＢ）のフラッシュメモリ、２．５ＫＢのＳＲＡＭ、及び１ＫＢのＥＥＰＲＯＭを含み得る。
[0139] マイクロコントローラ１８５は、１６ＭＨｚで少なくとも１６ＭＩＰＳのＣＰＵ速さを有し得る。他の変形例では、マイクロコントローラ１８５は、３３ＭＨｚで２８ＭＩＰＳ又は４０ＭＨｚで３６ＭＩＰＳのＣＰＵ速さを有し得る。
[0140] マイクロコントローラ１８５は、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）も含むことができる。例えば、マイクロコントローラ１８５は１２チャネル１０ビットＡＤＣを含み得る。他の変形例では、マイクロコントローラ１８５は１２ビットＡＤＣ又は１６ビットＡＤＣを含み得る。ＡＤＣは、磁力計から取得された電圧データ（０Ｖから約５Ｖ）をデジタルデータに変換することができる。例えば、磁力計及び他のセンサから取得された電圧データを、任意の信号値域（bin）単位に変換することができる（例えば図１３から図１７Ｂを参照のこと）。
[0141] 図４Ａ及び図４Ｂには示されていないが、本開示では、ハンドル１０２が慣性測定ユニット（ＩＭＵ）も含み得ると考えられる。ＩＭＵは、６までの自由度（ＤｏＦ：degree of freedom）を提供することができる。ＩＭＵは、３軸加速度計と３軸ジャイロスコープを含む６軸ＩＭＵとすることができる。ＩＭＵは、３つの垂直軸で傾斜及び角速度と加速度を測定することができる。いくつかの変形例では、ＩＭＵは低電力低ノイズ１６ビットＩＭＵとすることができる。例えばＩＭＵは、Bosch Sensortec GmbHによって提供されるＢＭＩ０５５、ＭＢＩ０８８、又はＢＭＩ１６０ ＩＭＵとすることができる。ＩＭＵは、図６又は図７Ａから図７Ｃに示されているＩＭＵ１５９の別の例とすることができる。ＩＭＵはハンドルＰＣＢ１２３とすることができる。
[0142] ＩＭＵから取得されたデータは、ハンドル１０２の動きに関する計算の一部として使用することができる。例えば、ＩＭＵ１５９及びポテンショメータから取得されたデータを用いて、オペレータ（例えば外科医又は他の医療専門家）がハンドル１０２を振ったかもしくは揺らしたこと、又はハンドル１０２を過度に素早く動かしていることを判定できる。マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、３軸加速度計から取得された加速度データ及び３軸ジャイロスコープから取得された回転データに基づいて、ハンドル１０２の突然の動き又は１つ以上の動き閾値を超えた動きを無視するための別の命令を実行するようにプログラムすることができる。
[0143] デバイス１００は、ハンドルＰＣＢ１２３に結合されたいくつかの出力コンポーネントを備えることができる。出力コンポーネントは、１つ以上のライト及び／又はオーディオコンポーネントを含み得る。出力コンポーネントは、検出されたＲＳＩ又は強磁性物体についてユーザに通知するユーザ出力（例えば音声及び／又は光）を発生するように構成できる。また、出力コンポーネントは、デバイス１００の機能性又は動作ステータスを示すユーザ出力を発生するように構成できる。例えば、デバイス１００のバッテリ寿命、待機指示、エラー警報、検出ステータス、又はそれらの組み合わせに関する情報を伝達するユーザ出力を、出力コンポーネントによって発生することができる。
[0144] 出力コンポーネントは、スピーカ１８１、近位発光ダイオード（ＬＥＤ）１７３、遠位ＬＥＤ１８３（図６Ａを参照のこと）、又はそれらの組み合わせを含み得る。スピーカ１８１及び／又は近位ＬＥＤ１７３は、ハンドルＰＣＢ１２３に結合することができる。他の変形例では、スピーカ１８１のみをハンドルＰＣＢ１２３に結合することができる。
[0145] 図４Ａに示されているように、スピーカ１８１はハンドルグリップ１１４内に位置決めすることができる。他の変形例では、スピーカ１８１はハンドルバレル１１６内に位置決めすることができる。
[0146] スピーカ１８１は、音声又はオーディオメッセージを伝送して、検出されたＲＳＩもしくは他の強磁性物体についてオペレータに知らせるか、又はデバイス１００の機能性もしくは動作ステータスに関する情報を伝達するように構成することができる。例えばスピーカ１８１は、音声又はオーディオメッセージを発生して、デバイス１００のバッテリ寿命、待機指示、エラー警報、検出ステータス、又はそれらの組み合わせに関する情報を伝達することができる。
[0147] 音声は、ビープ音、鳴り響く音（ringing sound）、チャイム、高さを調整した音（pitched tonal sound）、又はそれらの組み合わせとすることができる。オーディオメッセージは、録音されたメッセージ又は語句とすることができる。
[0148] 近位ＬＥＤ１７３は、ハンドルバレル１１６内に位置決めすることができる。他の変形例では、近位ＬＥＤ１７３は、ノーズキャップ１０９に近接して又はハンドルグリップ１１４に沿って位置決めすることができる。
[0149] ハンドル１０２は更に光透過ウィンドウ１４７を備えることができる。光透過ウィンドウ１４７は、近位ＬＥＤ１７３の真上に又は近位ＬＥＤ１７３の近くに位置決めすることができる。光透過ウィンドウ１４７によって、近位ＬＥＤ１７３が発生した光をオペレータに見えるようにすることができる。光透過ウィンドウ１４７は、ライトパイプ又はライトバーとも称することができる。光透過ウィンドウ１４７は、光伝送ポリマー材料（例えばアクリルポリマー）、セラミック材料、又はそれらの組み合わせで作製することができる。
[0150] また、デバイス１００は遠位ＬＥＤ１８３も備えることができる。遠位ＬＥＤ１８３は、遠位検知部１３６内の可撓性回路又は回路基板に結合することができる（図６Ａを参照のこと）。センサ筐体１４１は、遠位ＬＥＤ１８３が発生した光を内視鏡検査を介してオペレータに見えるようにするため、光透過ウィンドウ又は光伝送部を含み得る。
[0151] 遠位ＬＥＤ１８３は近位ＬＥＤ１７３と同様に機能することができる。また、近位ＬＥＤ１７３が発生したものと同じ光又は光パターンを遠位ＬＥＤ１８３によって発生することができる（逆もまた同様である）。近位ＬＥＤ１７３及び／又は遠位ＬＥＤ１８３が発生した光又は光パターンは、デバイス１００のバッテリ寿命、待機指示、エラー警報、検出ステータス、又はそれらの組み合わせに関する情報を伝達することができる。
[0152] 例えば、近位ＬＥＤ１７３及び遠位ＬＥＤ１８３は双方とも、緑色の点滅光パターン（心拍光パターン）を発生して、デバイス１００が動作中であることを示すことができる。近位ＬＥＤ１７３は、赤色の点滅光パターンを発生して、センサ筐体１４１内の１つ以上の電子コンポーネントもしくはセンサの接続が切れたこと、又はセンサ筐体１４１全体が外れたこともしくはその接続が切れたことをオペレータに知らせることができる。また、スピーカ１８１は、センサ筐体１４１内の１つ以上の電子コンポーネントもしくはセンサの接続が切れた場合、又はセンサ筐体１４１全体が外れたか、もしくはその接続が切れた場合、警報音を発生することができる。
[0153] また、スピーカ１８１は、検出信号が感度又は検出閾値を超えた場合にビープ音又はビープ音パターンを発生して、デバイス１００がＲＳＩ又は他の強磁性物体を検出した可能性があることをオペレータに知らせることができる。スピーカ１８１が発生する音声（例えばビープ音又は音パターン）は、検出信号が感度又は検出閾値を上回る大きさに対応することができる。例えば、検出信号が感度又は検出閾値を上回る大きさが所定の大きさ閾値を超えた場合、スピーカ１８１は、より大きいビープ音又は音パターンを発生することができる。また、検出信号が感度又は検出閾値を超えた場合、近位ＬＥＤ１７３、遠位ＬＥＤ１８３、又はそれらの組み合わせは、光又は光パターン（例えば持続する青色光又は点滅する青色光）を発生することができる。いくつかの変形例では、近位ＬＥＤ１７３、遠位ＬＥＤ１８３、又はそれらの組み合わせが発生する光又は光パターンの明るさは、検出信号が感度又は検出閾値を上回る大きさに対応することができる。例えば、検出信号が感度又は検出閾値を上回る大きさが所定の大きさ閾値を超えた場合、近位ＬＥＤ１７３、遠位ＬＥＤ１８３、又はそれらの組み合わせは、より明るい光又は光パターンを発生することができる。
[0154] 図４Ａは、デバイス１００が、デバイス１００及びその様々な電子コンポーネントに電力を供給するよう構成された電源を含み得ることも示している。いくつかの変形例において、電源は、１つ以上のバッテリ１４９等の携帯型電源とすることができる。図４Ａに示されているように、１つ以上のバッテリ１４９はハンドル１０２内に収容することができる。例えば、ハンドルグリップ１１４は、正のバッテリ端子１２５及び負のバッテリ端子１２７を含むバッテリホルダ又はバッテリ保持区画を備えることができる。
[0155] いくつかの変形例において、バッテリ１４９は充電式バッテリとすることができる。これらの変形例では、デバイス１００は、外部電源からバッテリ１４９を充電する電力を受け取るための入力を含み得る。更に別の変形例では、デバイス１００は、外部電源から電力を受け取るための入力を含み、バッテリ１４９なしで外部電源によって完全に電力を供給することができる。
[0156] 図４Ａ及び図４Ｂに示されているように、ハンドル１０２は更に、引き金１０５、引き金１０５の少なくとも一部に結合された引き金ポテンショメータ１７１、及び引き金ばね１２１を備えることができる。プルケーブル１３５の近位セグメントは、引き金１０５の少なくとも一部に結合することができる。
[0157] 引き金１０５を作動させて可撓部１４５の屈曲を制御することができる。前述のように、引き金１０５は、シャフト１３１及び可撓部１４５を通って延出しているプルケーブル１３５によって可撓部１４５に結合することができる。引き金１０５引くと、プルケーブル１３５が引っ張られ、可撓部１４５が屈曲する。可撓部１４５が屈曲すると、遠位検知部１３６はシャフト１３１に近付く。
[0158] 図４Ｂに示されているように、引き金１０５はプルケーブル孔１６５を含み得る。プルケーブル１３５はプルケーブル孔１６５を通って延出し、プルケーブル孔１６５で引き金１０５に縛り付けるか又は他の方法で固定することができる。他の変形例では、プルケーブル１３５の近位セグメント又は近位端は、引き金１０５内のキャビティ内へ延出し、引き金１０５内のスプールに巻くことができる。プルケーブル１３５は、接着剤、クリップ、ひも、フェルール、又はそれらの組み合わせによって引き金１０５に取り付けることも可能である。
[0159] 前述のように、プルケーブル１３５はシャフト１３１及び可撓部１４５の長さにわたって延出することができ、プルケーブル１３５の遠位端は、デバイス１００の遠位端で遠位チューブ付属品１３９に縛り付けるか又は他の方法で結合することができる。
[0160] 例えばプルケーブル１３５は、遠位チューブ付属品１３９に画定された孔に通し、結び目を作ってプルケーブル１３５の遠位端を遠位チューブ付属品１３９に固定することができる。他の変形例では、フェルール又は他のタイプのリング、キャップ、又はクリップを用いて、プルケーブルの遠位端を遠位チューブ付属品１３９に取り付けることができる。
[0161] いくつかの変形例において、プルケーブル１３５は、編み上げステンレス鋼ケーブル等の編み上げケーブル又はワイヤとすることができる。他の変形例において、プルケーブル１３５は、ナイロンケーブル又はワイヤ等のポリマーケーブル又はワイヤとすることができる。
[0162] 引き金ばね１２１は、引き金１０５が引かれた後に開始位置へ戻るように引き金１０５にばね荷重を加えることができる。引き金ばね１２１は、ねじりばねとすることができる。引き金ばね１２１は、ハンドル１０２の内部の特徴部（features）と噛み合って抵抗を与えることができる。
[0163] 引き金１０５を引くと、プルケーブル１３５が引っ張られ、可撓部１４５を屈曲構成１４４に屈曲させることができる。可撓部１４５は、任意の所望の方向への曲げを可能とするのに充分な可撓性を持たせることができる。
[0164] 引き金１０５が解放された場合、可撓部１４５は、可撓部１４５内の１つ以上の構造によって付勢して真っすぐの構成１４２に戻すことができる。例えば可撓部１４５は、可撓部１４５を通って延出しているばねチューブ１３７（例えば図４Ａから図４Ｂ、図５Ａから図５Ｂ、及び図５Ｄを参照のこと）によって付勢して真っすぐの構成１４２に戻すか又は押し戻すことができる。
[0165] 他の変形例において、引き金１０５は、１つ以上のレバー、ホイール、ノブ、取っ手、又はそれらの組み合わせ等、別のタイプの機械的アクチュエータに置き換えることができる。更に別の変形例において、引き金１０５は、１つ以上のボタン、スイッチ、又はそれらの組み合わせ等の電気的アクチュエータに置き換えることができる。
[0166] 図４Ｂは、見やすくするために左ハンドルケーシング１０１、引き金ばね１２１、及び感度ホイール１１５が取り外されたハンドル１０２のクローズアップ側面図を示す。図４Ｂは、引き金１０５の回転可能部分に引き金ポテンショメータ１７１を結合できることを示している。例えば引き金ポテンショメータ１７１は、引き金ポテンショメータ１７１を通って延出している引き金軸（図４Ｂでは見えない）に結合することができる。
[0167] 引き金ポテンショメータ１７１は回転式ポテンショメータとすることができる。いくつかの変形例において、引き金ポテンショメータ１７１はハンドルＰＣＢ１２３の一部に搭載することができる。他の変形例において、引き金ポテンショメータ１７１はハンドル１０２内の別のＰＣＢに搭載することができる。
[0168] 引き金ポテンショメータ１７１は、引き金速さに関するデータ（例えば、どのくらい速く引き金が引かれるか）を提供することができる。可撓部１４５を屈曲させると遠位検知部１３６は突然の動きを生じ、遠位検知部１３６は強磁性シャフト１３１に近付くので、引き金ポテンショメータ１７１が提供するデータを用いて、感度閾値又は検出閾値を調整することができる。
[0169] 例えば、マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、遠位検知部１３６をシャフト１３１の方へ屈曲させた場合にシャフト１３１によって生じる及び／又は遠位検知部１３６の突然の移動によって生じる磁場の歪みに対処するため、感度又は検出閾値を高くする（すなわち検出感度を下げる）ようにプログラムすることができる。例えば、引き金ポテンショメータ１７１から取得されたデータを用いて、オペレータが引き金１０５を過度に強く又は素早く引くことで遠位検知部１３６を急に動かしたり又は引っ張ったりしたことを判定できる。
[0170] 感度又は検出閾値を高くすること（検出又は感度レベルを下げること又は低減させることとも言える）は、フォールスポジティブ（false positive）信号を回避するために実行され得る。引き金が過度に素早く引かれたか又は動いた場合、検出される磁場に鋭いスパイクを生成する可能性がある。こういった場合、マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、引き金の動きが引き金動き閾値又は引き金動き閾値範囲を超えていると判定するための命令を実行するようにプログラムすることができ、また、１つ以上のプロセッサは、引き金１０５の突然の移動又は制御されていない移動に応じて、プログラムされた感度又は検出閾値を高くする（すなわちデバイス１００の感度レベルを下げる）ための別の命令を実行するようにプログラムすることができる。これは、フォールスポジティブ信号を未然に防ぐか又は変更する（tamper）ため実行することができる。このように、引き金ポテンショメータ１７１から取得されたデータは、マイクロコントローラ１８５が実行する検出アルゴリズムに組み込むことができる。
[0171] ハンドル１０２は更に１つ以上の感度ホイール１１５を含むことができ、これは、この１又は複数の感度ホイール１１５の回転に応じて、プログラムされた感度又は検出閾値を調整するように構成されている。１又は複数の感度ホイール１１５の少なくとも一部は、ハンドルケーシングに沿って画定された１又は複数の切り欠きから突出して、オペレータが１又は複数の感度ホイール１１５のダイヤルを回すか又は回転させることを可能とする。
[0172] オペレータは、プログラムされた感度又は検出閾値を上昇又は低下させるため、感度ホイール１１５のダイヤルを回すか又は回転させることができる。例えばオペレータは、感度ホイール１１５のうち少なくとも１つのダイヤルを前方へ（すなわち遠位方向に）回すか又は回転させて、デバイス１００の感度レベルを上げることができる。デバイス１００の感度レベルを上げると、デバイス１００は、対象の体内の小さい又は弱く磁化されたＲＳＩ又は他の強磁性物体の存在をより正確に検出することが可能となる。デバイス１００の感度レベルを上げると、プログラムされた感度又は検出閾値を下げることができる。
[0173] オペレータは、感度ホイール１１５のうち少なくとも１つのダイヤルを後方へ（すなわち近位方向に）回すか又は回転させて、デバイス１００の感度レベルを下げることができる。デバイス１００の感度レベルを下げると、プログラムされた感度又は検出閾値を上げることができる。患者に近接した強磁性医療機器（例えば金属製の手術用機器又はカート）からのフォールスポジティブ信号のためにオペレータが実際の検出信号を感知するのが難しい場合、オペレータはデバイス１００の感度レベルを下げることができる。
[0174] デバイス１００は、いくつかの別個の感度レベルを含むことができる。例えば、デバイス１００は１１の別個の感度レベルを含み、デフォルトレベルをレベル７とすることができる。感度レベルが上限（例えばレベル１１）又は下限（例えばレベル１）のいずれかに到達した場合、デバイス１００は、ユーザ出力（例えば２回のビープ音又は連続的なビープ音）を発生することができる。
[0175] １又は複数の感度ホイール１１５は、感度回転式ポテンショメータ１６９に回転可能に結合することができる（図４Ｂを参照のこと。見やすくするため、図４Ｂでは感度ホイール１１５は取り外されている）。感度回転式ポテンショメータ１６９はハンドルＰＣＢ１２３に結合することができる。
[0176] 感度回転式ポテンショメータ１６９は、ホイール回転に関するデータを提供し、これによって、オペレータが望む感度レベルに関するデータを提供することができる。
[0177] マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、感度回転式ポテンショメータ１６９から取得されたポテンショメータ信号を平滑化して信号ノイズを低減するため、及び、オペレータが感度ホイール１１５のうち少なくとも１つのダイヤルを前方又は後方へ回したことで生じた連続的な上向き又は下向きの信号スパイクについてそのような信号を観察するための命令を実行するようプログラムすることができる。マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、２つの連続した感度上向き信号スパイク又は２つの連続した下向き信号スパイクのいずれかが検出された場合、感度又は検出閾値を調整するための命令を実行するようプログラムすることができる。例えばマイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、感度回転式ポテンショメータ１６９からの２つの連続した上向き信号スパイクが観察された場合、感度又は検出閾値を下げる（すなわち感度レベルを上げる）ための命令を実行するようプログラムすることができる。
[0178] また、デバイス１００の感度レベルは、デバイス１００によって自動的に（すなわちオペレータの入力なしで）調整することも可能である。例えば、引き金ポテンショメータ１７１から取得されたデータから計算された引き金の動きが引き金動き閾値を超えた場合、デバイス１００の感度レベルを下げ、感度又は検出閾値を上げることができる。また、例えば、磁力計を定期的にリセットして整定イベント（settling event）又はレベル変化を取り除く場合、デバイス１００の感度レベルを下げ、感度又は検出閾値を上げることができる。例えば磁力計は、電流パルスによって磁力計内のドメインを再調整するため磁気リセット機能（mag reset function）を用いて定期的に（例えば５秒ごとに）リセットすることができる。これは、磁力計が強い磁場によって大きく影響を受ける場合に実行される。磁力計をリセットすると、過渡信号スパイク又は上昇（bump）が発生し得る。磁力計をリセットすると同時に感度又は検出閾値を上げると、フォールスポジティブ信号の可能性を低減することができる。
[0179] 本例では１又は複数の感度ホイール１１５について言及しているが、１又は複数の感度ホイール１１５が感度アクチュエータの単なる一例であることは、本開示によって考慮され、当業者によって理解されるべきである。他の変形例において、感度アクチュエータは、１つ以上のスライダ、ノブ、ボタン、スイッチ、又はそれらの組み合わせとして実施され得る。更に別の変形例において、感度アクチュエータは、電子ディスプレイ又はタッチパッドによって提示されるユーザインタフェース制御装置として実施され得る。
[0180] また、図４Ａ及び図４Ｂは、ハンドル１０２が試験棒スライダ１１７を含み得ることを示している。いくつかの変形例において、試験棒スライダ１１７はハンドルバレル１１６の背面に沿ってスライドすることができる。試験棒スライダ１１７は、シャフト１３１内で試験棒１３３を軸方向に平行移動させるため、前方へ（遠位に）又は後方へ（近位に）スライドするか又は他の方法で平行移動させることができる。試験棒スライダ１１７を前方へスライドすると、試験棒１３３の遠位端をセンサ筐体１４１内へ延出させて遠位検知部１３６の磁力計に近接させるか、又はそのように駆動することができる。
[0181] 試験棒１３３は部分的に強磁性材料で作製することができる。例えば試験棒１３３は、部分的に強磁性金属で作製できる。試験棒１３３は部分的に、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、又は二相ステンレス鋼等の磁気ステンレス鋼で作製することができる。
[0182] 試験棒１３３は可撓性かつ屈曲可能とすることができる。例えば試験棒１３３は、可撓性強磁性ケーブル又は棒として実施することができる。
[0183] 試験棒１３３は既知の磁気的特徴を有し、試験棒１３３をセンサ筐体１４１内へ延出させた場合、試験棒１３３によって生じる磁場の歪みを把握できる（account for）ようになっている。試験棒１３３を用いて、デバイス１００の機能性を検証すること及び／又は現場で（in-situ）磁場環境の再ゼロ設定（re-zero）を行うことができる。
[0184] 試験棒スライダ１１７は、試験棒スライダ１１７に遠位方向の力が加えられていない場合に試験棒スライダ１１７をそのデフォルト開始位置（例えば図４Ｂを参照のこと）へ引き戻すように、引っ張りばね１１９によってばね荷重を加えることができる。引っ張りばね１１９の一端は右ハンドル１０２に接地し、引っ張りばね１１９の他端は試験棒スライダ１１７の少なくとも一部に取り付けるか又は結合することができる。
[0185] 試験棒１３３の近位端は、試験棒スライダ１１７に固定するか又は他の方法で結合することができる。例えば試験棒１３３の近位端は、接着剤、留め具、ひも、クリップ、又はそれらの組み合わせによって、試験棒スライダ１１７の近位部に固定することができる。
[0186] 試験棒１３３は、部分的にばねチューブ１３７内に収容することができる。試験棒１３３の遠位端は、ばねチューブ１３７の外へ延出することができる。ばねチューブ１３７の近位端は、右ハンドルケーシング１０３に固定するか又は他の方法で結合することができる。例えばばねチューブ１３７の近位端は、接着剤、留め具、ひも、クリップ、又はそれらの組み合わせによって、右ハンドルケーシング１０３の特徴部に固定することができる。ばねチューブ１３７は、ハンドル１０２からシャフト１３１及び可撓部１４５を通って延出することができる。
[0187] ばねチューブ１３７は、試験棒１３３の筐体として機能することに加えて、引き金１０５が解放された場合に可撓部１４５を付勢してその屈曲していない構成１４４に戻すためにも使用することができる。ばねチューブ１３７は、部分的にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で作製することができる。他の変形例では、ばねチューブ１３７は、形状記憶特性を示すポリマー材料又は共重合体で作製することができる。また、ばねチューブ１３７は、可撓部１４５に対してある程度の剛性又は構造を提供することができる。
[0188] 試験棒１３３を収容するため、及び、可撓部１４５を付勢して屈曲していない構成１４４に戻すためにばねチューブ１３７を使用することの１つの利点は、同一のコンポーネントが複数の機能を提供することにより、小径のシャフトを通って延出するコンポーネントの総数を削減できることである。また、これは、デバイス１００の全体的な複雑さを軽減することにも役立つ。
[0189] ハンドル１０２は更に、ハンドルＰＣＢ１２３に搭載されるか又は他の方法で結合されたスライダポテンショメータ１６７を備えている。スライダポテンショメータ１６７は、歯車を介して試験棒スライダ１１７の少なくとも一部に結合することができる。
[0190] 例えば、図４Ａ及び図４Ｂは、試験棒スライダ１１７を、平歯車１２９と相互作用するよう構成されたラック歯車１２８に結合できることを示している。平歯車１２９は、スライダポテンショメータ１６７に回転可能に結合することができる。例えば、平歯車１２９から延出している歯車軸をスライダポテンショメータ１６７に結合することができる。
[0191] スライダポテンショメータ１６７から取得されたデータを用いて、試験棒スライダ１１７のスライダ位置を決定することができる。スライダ位置は、遠位検知部１３６の磁力計に対する試験棒１３３の相対的な位置決めを示すことができる。例えばスライダ位置は、第１の近位磁力計２０２、第２の近位磁力計２０４、第１の遠位磁力計２０８、及び第２の遠位磁力計２１０のうち少なくとも１つに対する試験棒１３３の相対的な位置決めを示すことができる。
[0192] 試験棒１３３が試験棒スライダ１１７によってセンサ筐体１４１内へ駆動されて磁力計に近接した場合、マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、特定の検出診断を行うための命令を実行するようにプログラムすることができる。例えば、マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、磁力計から取得された磁場測定値を強磁性試験棒１３３に関連付けられた既知の磁場値と比較するための命令を実行するようにプログラムすることができる。
[0193] マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、診断結果をオペレータに知らせるユーザ出力（例えば音声又は光パターン）を発生するよう出力コンポーネント（例えばスピーカ１８１又はＬＥＤ）に命令するための別の命令を実行するようにプログラムすることができる。
[0194] 試験棒１３３は、感度ホイール１１５と組み合わせて用いることで、デバイス１００の機能性又は操作性を正確に測定することができる。例えば、オペレータは、デバイス１００が適正に機能しているかどうか分からない場合、感度ホイール１１５のダイヤルを前方すなわち遠位方向に回すことでデバイス１００の感度レベルを上げ、更に、試験棒スライダ１１７を前方へ押すことで強磁性試験棒１３３をセンサ筐体１４１内へ平行移動させて磁力計に近接させることができる。オペレータは、この状況でデバイス１００が発生するユーザ出力に基づいて、デバイス１００の機能性を把握することができる。
[0195] また、スライダポテンショメータ１６７から取得されたデータは、試験棒１３３の動きに関する計算又は決定（例えば速さ及び／又は加速度）の一部として使用することができる。例えば、スライダポテンショメータ１６７から取得されたデータを用いて、オペレータが過度に素早く試験棒１３３を伸長又は格納したことを判定できる。
[0196] また、スライダポテンショメータ１６７から取得されたデータによって、デバイス１００の機能性を試験するため試験棒スライダ１１７が前方へ押されていることが示される場合、デバイス１００は自動的に感度レベルを上げることができる。デバイス１００は、自動的に感度レベルを上げて（これにより感度又は検出閾値を低下させて）、試験棒１３３が磁力計によって検出される可能性を高くすることができる。例えば、マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、スライダポテンショメータ１６７から取得されたデータ又は信号に基づいて試験棒１３３が前方へ進められていると判定するための命令を実行するようプログラムすることができる。マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、試験棒１３３が前方へ又はセンサ筐体１４１内へ進められていることに応じて感度又は検出閾値を低下させるための別の命令を実行するようプログラムすることができる。
[0197] 他の例では、試験棒１３３を用いて、検知環境内の強磁性物体に起因するフォールスポジティブ信号又はノイズを打ち消すことができる。例えば、試験棒１３３を用いて、患者に近接した強磁性医療機器（例えば金属製の手術用機器又はカート）に起因するフォールスポジティブ信号又はノイズを打ち消すことができる。このようなノイズは、オペレータが実際の検出信号を感知することを困難にする可能性がある。例えば、磁気環境の再ゼロ設定を行うことを望んでいるオペレータは、試験棒スライダ１１７に遠位方向の力を加えて試験棒１３３をセンサ筐体１４１内へ伸長し、所定の時間閾値を超える時間期間にわたって試験棒１３３をこの伸長構成に維持することができる。試験棒１３３がこの伸長構成に維持されていることに応じて、マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、感度又は検出閾値を上げて、試験棒１３３に起因する信号を除いたほとんどの（又はかなりの数の）フォールスポジティブ信号が新たな感度又は検出閾値よりも小さくなるまでデバイス１００の感度レベルを低下させるための命令を実行するようプログラムすることができる。その後、オペレータが試験棒スライダ１１７から手を放し、試験棒１３３がセンサ筐体１４１へ延出しなくなって格納構成になった場合も、この新たな高い感度又は検出閾値を維持することができる。次いでオペレータは、この新しい低下させた感度レベル（すなわち高い感度又は検出閾値）で検出を行うことができる。
[0198] 図５Ａは、デバイス１００の遠位セグメントの等角図を、見やすくするためセンサ筐体１４１及び可撓部１４５を取り外した状態で、かつ試験棒１３３を後退構成１３０で示す。後退構成１３０は試験棒１３３のデフォルト構成とすることができる。後退構成１３０にある場合、試験棒１３３の遠位端はばねチューブ１３７内にあり得る。後退構成１３０にある場合、試験棒１３３の磁性がＲＳＩ又は他の強磁性金属製物体の検出に大きな影響を与えないよう試験棒１３３は磁力計から充分な距離に置くことができる。
[0199] 図５Ｂは、図５Ａに示されているのと同じデバイス１００の遠位セグメントの等角図であるが、試験棒１３３は伸長構成１３４で示されている。オペレータがハンドル１０２上の試験棒スライダ１１７を進めて、その進んだ位置に試験棒スライダ１１７を維持するため試験棒スライダ１１７に遠位方向の力を加えている場合（例えば試験棒スライダ１１７上にオペレータの指を置いたままにすることにより）、試験棒１３３は伸長構成１３４になることができる。試験棒１３３が伸長構成１３４にある場合、試験棒１３３の遠位端はばねチューブ１３７からセンサ筐体１４１（見やすくするため図５Ｂには示されていない）内へ伸長又は進むことができる。伸長構成１３４にある場合、試験棒１３３は遠位検知部１３６の磁力計と充分に近接するので、磁力計のうち少なくとも１つによって強磁性試験棒１３３を検出できるようになっている（試験棒１３３によって生じた磁場の歪みを、第１の近位磁力計２０２、第２の近位磁力計２０４、第１の遠位磁力計２０８、及び第２の遠位磁力計２１０のうち少なくとも１つによって検出できる）。
[0200] 試験棒１３３が伸長構成１３４にある場合、試験棒１３３の遠位端は第２の近位磁力計２０４から数ミリメートル分離され得る。例えば、試験棒１３３が伸長構成１３４にある場合、試験棒１３３の遠位端は第２の近位磁力計から、約１．０ｍｍから約５．０ｍｍ分離され得る。他の変形例では、試験棒１３３が伸長構成１３４にある場合、試験棒１３３の遠位端は第２の近位磁力計２０４から、約５．０ｍｍから約１０．０ｍｍ分離され得る。他の変形例では、試験棒１３３が伸長構成１３４にある場合、試験棒１３３の遠位端は第２の近位磁力計から、１０．０ｍｍ超、又は１．０ｍｍ未満、分離され得る。更に別の変形例では、試験棒１３３が伸長構成１３４にある場合、試験棒１３３の遠位端は磁力計のうち１つ以上の上にあるが磁力計と接触しないように位置決めすることができる。
[0201] 例えば、いくつかの変形例では、試験棒１３３が伸長構成１３４にある場合、試験棒１３３の遠位端は第２の近位磁力計２０４を約１．０ｍｍ通り過ぎた所に位置決めすることができる。
[0202] 代替的な変形例では、試験棒１３３が伸長構成１３４にある場合、試験棒１３３の遠位端は第１の近位磁力計２０２を約１．０ｍｍ通り過ぎた所に位置決めすることができる。
[0203] 更なる変形例では、試験棒１３３が伸長構成１３４にある場合、試験棒１３３の遠位端は第１の遠位磁力計２０８又は第２の遠位磁力計２１０を約１．０ｍｍ通り過ぎた所に位置決めすることができる。これらの変形例において、試験棒１３３全体を磁力計の上に位置決めすることができる。
[0204] 図５Ｃは、デバイス１００の遠位セグメントの平面図を、見やすくするためセンサ筐体１４１及び可撓部１４５を取り外した状態で、かつ試験棒１３３を伸長構成１３４で示す。図５Ｄは、図５Ｃに示されているセクションＡ－Ａに沿った同じ遠位セグメントの断面図を示す。
[0205] 図５Ｃ及び図５Ｄは、細長いフレックス回路１５７が遠位検知部１３６内の１つ以上のＰＣＢをハンドルＰＣＢ１２３に結合できることを示している。例えば細長いフレックス回路１５７は、近位剛性ＰＣＢ１６１をハンドルＰＣＢ１２３に結合することができる。細長いフレックス回路１５７によって、遠位検知部１３６内の磁力計、増幅器、及び他の電子コンポーネントは、ハンドルＰＣＢ１２３に搭載されたマイクロコントローラ１８５と電気的に通信することができる。引き金１０５を引いたことに応じて可撓部１４５が屈曲構成１４４に引っ張られた場合、可撓部１４５を通って延出している細長いフレックス回路１５７のセグメントは屈曲するか又は曲がることができる。
[0206] 細長いフレックス回路１５７又は可撓性プリント回路は、ＰＥＴフィルム又はポリイミドフィルム等の可撓性ポリマーフィルムに対してプリント、接着、ラミネート加工、堆積、及び／又は他の方法で接合された伝導性金属箔を含むことができる。他の変形例では、細長いフレックス回路１５７はリジッドフレックスＰＣＢ（rigid-flex PCB）又はある程度の剛性を有する可撓性プリント回路とすることができる。
[0207] 細長いフレックス回路１５７は、試験棒１３３を部分的に収容しているばねチューブ１３７及び可撓部１４５内のプルケーブル１３５及びシャフト１３１の間に位置決めすることができる。プルケーブル１３５は、可撓部１４５及びシャフト１３１の下側又は腹側の近くに位置決めすることができる。
[0208] 先に検討したように、プルケーブル１３５の遠位端は遠位チューブ付属品１３９に接地するか又は他の方法で結合することができる。図５Ｄに示されているように、プルケーブル１３５の遠位端は、細長いフレックス回路１５７の下方又は下側で遠位チューブ付属品１３９に接地するか又は他の方法で結合することができる。
[0209] 例えばプルケーブル１３５は、遠位チューブ付属品１３９に画定された孔に通し、結び目を作ってプルケーブル１３５の遠位端を遠位チューブ付属品１３９に固定することができる。いくつかの変形例では、遠位チューブ付属品１３９の孔を細長いフレックス回路１５７の下方又は下側に位置決めすることができる。他の変形例では、フェルール又は他のタイプのリング、キャップ、又はクリップを用いて、プルケーブルの遠位端を遠位チューブ付属品１３９に取り付けることができる。
[0210] ばねチューブ１３７は、可撓部１４５及びシャフト１３１の上側又は背側の近くに位置決めすることができる。図５Ｄに示されているように、ばねチューブ１３７の遠位は、細長いフレックス回路１５７の上方又は上側で遠位チューブ付属品１３９に結合することができる。
[0211] 可撓部１４５内にチューブ、回路、及びケーブルを配置することの１つの技術的な利点は、可撓部１４５を迅速かつ効果的に屈曲させることができ、同じように容易に屈曲していない構成すなわち真っすぐの構成を回復できることである。例えば、可撓部１４５内のばねチューブ１３７によって、可撓部１４５がデフォルトの真っすぐの構成へ跳ね返ることが可能となる。更に、可撓部１４５は、ばねチューブ１３７内の試験棒１３３に悪影響を与えることなく屈曲することができる。
[0212] 金属検出デバイス１００は、可撓部１４５が屈曲した場合であっても、試験（例えば機能性試験）又は再ゼロ設定を行うように構成することができる。例えば金属検出デバイス１００は、可撓部１４５が約１度から約９０度まで又は９０度よりも大きく屈曲した場合であっても試験又は再ゼロ設定を行うように構成できる。これまで、本出願人が知っている限り、デバイス１００の細長い検知セグメントの一部が屈曲又は湾曲した場合に試験又は再ゼロ設定を可能とするように屈曲可能試験棒１３３を用いて設計された手術金属検出器は存在しない。
[0001] また、図５Ａから図５Ｄは、遠位検知部１３６が、第１の近位磁力計２０２及び第２の近位磁力計２０４を含む近位グラジオメータ２００と、第１の遠位磁力計２０８及び第２の遠位磁力計２１０を含む遠位グラジオメータ２０６と、を含み得ることを示している。本開示の目的のため、磁力計という用語は磁場の成分を測定するためのデバイス又はセンサを指し、グラジオメータという用語は磁場成分の勾配を測定するためのそのようなデバイス又はセンサの組み合わせを指す。
[0213] 第１の近位磁力計２０２及び第２の近位磁力計２０４は近位ＰＣＢ又は回路に搭載するか又は他の方法で結合することができ、第１の遠位磁力計２０８及び第２の遠位磁力計２１０は遠位ＰＣＢ又は回路に搭載するか又は他の方法で結合することができる。図５Ａから図５Ｄ及び図６Ａから図６Ｂに示されている変形例では、第１の近位磁力計２０２及び第２の近位磁力計２０４は近位剛性ＰＣＢ１６１に搭載するか又は他の方法で結合することができる。この変形例では、第１の遠位磁力計２０８及び第２の遠位磁力計２１０は遠位剛性ＰＣＢ１６３に搭載するか又は他の方法で結合することができる。
[0214] 近位剛性ＰＣＢ１６１は、遠位フレックス回路１５５によって遠位剛性ＰＣＢ１６３に接続するか又は他の方法で結合することができる。他の変形例では、第１の遠位磁力計２０８及び第２の遠位磁力計２１０は、フレックス回路に搭載するか又は他の方法で結合することができる。
[0215] 図５Ａから図５Ｄは、２つのグラジオメータ及び４つの磁力計を備えるデバイス１００の変形例を示すが、本開示では、デバイス１００が３つ以上のグラジオメータ又は１つだけのグラジオメータを含み得ることも考えられる。
[0216] 第１の近位磁力計２０２は第２の近位磁力計２０４の遠位に位置決めすることができる。第１の遠位磁力計２０８は第２の遠位磁力計２１０の遠位に位置決めすることができる。
[0217] 第１の近位磁力計２０２は、縦軸（例えば図１Ａに示されている縦軸１０４）に沿って第２の近位磁力計２０４の遠位に位置決めされるように、第２の近位磁力計２０４の遠位に直列に位置決めすることができる。第１の遠位磁力計２０８は、第２の遠位磁力計２１０の遠位に位置決めされるように、第２の遠位磁力計２１０の遠位に直列に位置決めすることができる。
[0218] 図５Ｄは、第１の近位磁力計２０２が第２の近位磁力計２０４から近位磁力計分離距離２０５だけ分離され得ることを示している。いくつかの変形例では、近位磁力計分離距離２０５は約４．００ｍｍから５．００ｍｍの間とすることができる。例えば、近位磁力計分離距離２０５は約４．５０ｍｍから４．７５ｍｍの間とすることができる。
[0219] 第１の遠位磁力計２０８は第２の遠位磁力計２１０から遠位磁力計分離距離２０７だけ分離され得る。いくつかの変形例では、遠位磁力計分離距離２０７は約４．００ｍｍから５．００ｍｍの間とすることができる。例えば、遠位磁力計分離距離２０７は約４．５０ｍｍから４．７５ｍｍの間とすることができる。
[0220] 第２の遠位磁力計２１０は第１の近位磁力計２０２からグラジオメータ分離距離２０９だけ分離することができる。いくつかの変形例では、グラジオメータ分離距離２０９は約１８．００ｍｍから２０．００ｍｍの間とすることができる。例えば、グラジオメータ分離距離２０９は約１８．５０ｍｍから１８．８５ｍｍの間とすることができる。
[0221] 本出願人が直面した１つの技術的な問題は、小さい手術用縫合針又は手術中に外れた手術用機器の部分のような小さい又は小型の磁性物品を検出する手術用磁気検出器をどのように設計するかということである。本出願人が発見した１つの技術的解決策は、本明細書に開示されているデバイス１００が、これまで提示した寸法に従って位置決め及び離隔された磁力計とグラジオメータを有することである。本出願人は、本明細書に開示されている分離距離（例えば磁力計分離距離及び／又はグラジオメータ分離距離）によって、デバイス１００が小さい手術針又は他の小さい強磁性鋭利物もしくは物品をいっそう効果的に検出できることを発見した。
[0222] 更に、本明細書に開示されているデバイス１００がこれまで提示した寸法に従って位置決め及び離隔された磁力計とグラジオメータを有すること、並びに磁力計の向き及び一意の信号の組み合わせは全て、対象の物体を検知することに役立つと共に、手術室内の固有の磁力線（例えば、地球、病院の建物、医療機器等に起因する磁力線）の中を移動することで生じる誤った信号の信号サイズを低減することに役立ち得る。
[0223] また、遠位検知部１３６は慣性測定ユニット（ＩＭＵ）１５９も含むことができる。ＩＭＵ１５９は、６までの自由度（ＤｏＦ）を提供できる。ＩＭＵ１５９は、３軸加速度計と３軸ジャイロスコープを含む６軸ＩＭＵとすることができる。ＩＭＵ１５９は、３つの垂直軸で傾斜及び角速度と加速度を測定することができる。いくつかの変形例では、ＩＭＵは低電力低ノイズ１６ビットＩＭＵとすることができる。例えばＩＭＵ１５９は、Bosch Sensortec GmbHによって提供されるＢＭＩ０５５、ＭＢＩ０８８、又はＢＭＩ１６０ ＩＭＵとすることができる。
[0224] ＩＭＵ１５９から取得されたデータは、遠位検知部１３６の速さと加速度に関する計算の一部として使用することができる。例えば、ＩＭＵ１５９及びポテンショメータから取得されたデータを用いて、オペレータが遠位検知部１３６を振ったかもしくは揺らしたことを判定できる。マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、３軸加速度計から取得された加速度データ及び３軸ジャイロスコープから取得された回転データに基づいて、遠位検知部１３６及びシャフト１３１のうち少なくとも一方の突然の動きを無視するための更に別の命令を実行するようにプログラムすることができる。
[0225] いくつかの変形例において、ＩＭＵ１５９は近位剛性ＰＣＢ１６１に搭載することができる。他の変形例において、ＩＭＵ１５９は遠位剛性ＰＣＢ１６３又は遠位検知部１３６の他の部分に搭載することができる。
[0226] いくつかの変形例では、ＩＭＵ１５９から受信されたデータ（例えば３軸加速度計からの加速度データ及び／又は３軸ジャイロスコープからのジャイロスコープデータ）は、デバイス１００が感度レベル又は検出感度を下げるか否かに影響を及ぼし得る。感度レベル又は検出感度を下げることは、フォールスポジティブ信号を回避するため感度又は検出閾値を上げることを含み得る。例えば、ＩＭＵ１５９から受信されたデータによって、遠位検知部１３６が強い動き又は大げさな動きを経験している（例えば、オペレータがシャフト１３１を過度に素早く回転させる、又は引き金を過度に素早く引く／手放す）ことが示される場合、検出される磁場に鋭いスパイクを生成する可能性がある。こういった場合、マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、ＩＭＵ１５９から取得されたデータに基づいて（例えば、ＩＭＵ１５９から取得された動きデータが所定の動き閾値又は動き閾値範囲を超えている場合）、遠位検知部１３６が強い動き又は大げさな動きを経験していると判定するための命令を実行するようプログラムすることができる。次いで１つ以上のプロセッサは、遠位検知部１３６の突然の移動又は制御されていない移動に応じて、プログラムされた感度又は検出閾値を高くしてデバイス１００の感度を下げるための別の命令を実行するようにプログラムすることができる。これは、フォールスポジティブ信号を未然に防ぐか又は変更するため実行することができる。
[0227] いくつかの変形例において、１つ以上のプロセッサは、強い動きによって生じるフォールスポジティブ信号の可能性を低減するため、様々な磁力計から取得された信号又はデータを、強い動き信号の大きさ又は強い動き信号の一定の割合（scaled version）で除算するための別の命令を実行するようにプログラムすることができる。これは、動き阻止又は検出信号縮小の一例と見なすことができる。
[0228] 図６Ａは、遠位検知部１３６の１つの変形例の側面クローズアップ図を、センサ筐体１４１が取り外された状態で示す。遠位検知部１３６は、第１の近位磁力計２０２及び第２の近位磁力計２０４を含む近位グラジオメータ２００と、第１の遠位磁力計２０８及び第２の遠位磁力計２１０を含む遠位グラジオメータ２０６と、を含み得る。
[0229] 図５Ａから図５Ｄ及び図６Ａから図６Ｂは、デバイス１００が２つのグラジオメータと４つの磁力計を含むことを示すが、本開示では、デバイス１００が３つ以上のグラジオメータ又は６つ以上の磁力計を含み得ることも考えられる。他の変形例において、デバイス１００は、２つの磁力計を含むグラジオメータを１つのみ含むか、又は、２つの磁力計を含む１つのグラジオメータと、この１つのグラジオメータの遠位もしくは近位に配置された追加の磁力計と、を含むことができる。
[0230] 第１の近位磁力計２０２、第２の近位磁力計２０４、第１の遠位磁力計２０８、及び第２の遠位磁力計２１０は、それぞれがｘ軸とｙ軸を有する２軸磁力計とすることができる。例えば、第１の近位磁力計２０２、第２の近位磁力計２０４、第１の遠位磁力計２０８、及び第２の遠位磁力計２１０の各々は、正のｘ軸（＋ｘ軸）、負のｘ軸（－ｘ軸）、正のｙ軸（＋ｙ軸）、及び負のｙ軸（－ｙ軸）を有し得る。ｘ軸とｙ軸の各々は、磁力計の感度軸と見なすことができる。
[0231] 第１の近位磁力計２０２の＋ｘ軸は、第２の近位磁力計２０４の＋ｘ軸の反対方向に向けることができる。第１の近位磁力計２０２の＋ｙ軸は、第２の近位磁力計２０４の＋ｙ軸の反対方向に向けることができる（図５Ｃ及び図６Ａを参照のこと）。
[0232] 第１の近位磁力計２０２の－ｘ軸は、第２の近位磁力計２０４の－ｘ軸の反対方向に向けることができる。第１の近位磁力計２０２の－ｙ軸は、第２の近位磁力計２０４の－ｙ軸の反対方向に向けることができる。
[0233] 第１の近位磁力計２０２及び第２の近位磁力計２０４の感度軸（例えばｘ軸とｙ軸）を反対方向に向けることで、共通磁場の影響（例えば地球の磁場、手術室内の医療機器による磁場の影響、又は動きによる場の影響）を打ち消すか又は低減して、局所磁場の歪み又は影響がいっそう目立つすなわち検出可能となるように、また、信号全体の中でより大きな部分を占めるようにすることができる。
[0234] 他の変形例では、第１の近位磁力計２０２の＋ｘ軸を第２の近位磁力計２０４の＋ｘ軸の反対方向に向けるのみとするか、又は、第１の近位磁力計２０２の＋ｙ軸を第２の近位磁力計２０４の＋ｙ軸の反対方向に向けるのみとする。
[0235] 第１の遠位磁力計２０８の＋ｘ軸は、第２の遠位磁力計２１０の＋ｘ軸の反対方向に向けることができ、第１の遠位磁力計２０８の＋ｙ軸は、第２の遠位磁力計２１０の＋ｙ軸の反対方向に向けることができる（図６Ａ及び図６Ｂを参照のこと）。
[0236] 他の変形例では、第１の遠位磁力計２０８の＋ｘ軸を第２の遠位磁力計２１０の＋ｘ軸の反対方向に向けるのみとするか、又は、第１の遠位磁力計２０８の＋ｙ軸を第２の遠位磁力計２１０の＋ｙ軸の反対方向に向けるのみとする。
[0237] 第１の遠位磁力計２０８及び第２の遠位磁力計２１０の感度軸（例えばｘ軸とｙ軸）を反対方向に向けることで、共通磁場の影響（例えば地球の磁場）を打ち消して、局所磁場の歪み又は影響がいっそう目立つすなわち検出可能となるようにすることができる。
[0238] ｘ軸（例えば＋ｘ軸）とｙ軸（＋ｙ軸）を含む磁力計又は磁気センサの各々に言及しているが、本開示では、ｘ軸（例えば＋ｘ軸）又はｙ軸（＋ｙ軸）に対する言及は、磁力計又は磁気センサがｘ軸又はｙ軸のみを有する単軸磁力計も示し得ることが考えられる。従って、４つの２軸磁力計（例えば、第１の近位磁力計２０２、第２の近位磁力計２０４、第１の遠位磁力計２０８、及び第２の遠位磁力計２１０）に対する言及は、８つの１軸磁力計（例えば、第１の近位磁力計、第２の近位磁力計、第３の近位磁力計、第４の近位磁力計、第１の遠位磁力計、第２の遠位磁力計、第３の遠位磁力計、及び第４の遠位磁力計）にも適用することができる。いくつかの実施例において、遠位検知部１３６は、それぞれが２つの１軸磁力計を有するグラジオメータを４つ含むことができる。
[0239] いくつかの変形例では、ＲＳＩ又は他の強磁性物体によって生じた局所磁場の歪み又は影響を大きくするか又はより目立たせるため、近位グラジオメータ２００（第１の近位磁力計２０２、第２の近位磁力計２０４、又はそれらの組み合わせ）及び遠位グラジオメータ２０６（第１の遠位磁力計２０８、第２の遠位磁力計２１０、又はそれらの組み合わせ）から取得された特定の共通磁場測定値を打ち消すか又は低減することができる。例えば、共通の信号又は共通磁場の影響（例えば、地球の磁場、又は周囲の強磁性病院設備によって生じた磁場の歪み）を打ち消すことにより、一方のグラジオメータの近くにあるＲＳＩ又は他の強磁性物体によって生じた局所磁場の歪みは、この近傍のグラジオメータにおいて、これよりも遠くに位置決めされている他方のグラジオメータよりも大きい信号を発生することができる。
[0240] 以下の節で更に詳しく検討するように、マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、第１の近位磁力計２０２、第２の近位磁力計２０４、第１の遠位磁力計２０８、及び第２の遠位磁力計２１０から取得された磁場測定値から差分信号を計算するためのメモリユニットに記憶された命令を実行するようにプログラムすることができる。
[0241] また、遠位検知部１３６は、第１の近位磁力計２０２、第２の近位磁力計２０４、第１の遠位磁力計２０８、及び第２の遠位磁力計２１０のうち少なくとも１つからの未加工の出力信号を増幅するため１つ以上の演算増幅器も含み得る。演算増幅器は、磁力計からの未加工の出力信号がハンドル１０２内のマイクロコントローラ１８５のＡＤＣ１８６又はＡＤＣコンポーネントに送信される前に、そのような信号を増幅することができる。いくつかの変形例では、１つ以上の演算増幅器は遠位検知部１３６内のＰＣＢの裏側に搭載することができる。例えば、第１の近位演算増幅器及び第２の近位演算増幅器を近位剛性ＰＣＢ１６１の裏側に搭載して、第１の近位磁力計２０２及び第２の近位磁力計２０４からの信号をそれぞれ増幅することができる。また、例えば、第１の遠位演算増幅器及び第２の遠位演算増幅器を遠位剛性ＰＣＢ１６３の裏側に搭載して、第１の遠位磁力計２０８及び第２の遠位磁力計２１０からの信号をそれぞれ増幅することができる（例えば図７Ａから図７Ｃを参照のこと）。
[0242] 第１の近位磁力計２０２、第２の近位磁力計２０４、第１の遠位磁力計２０８、及び第２の遠位磁力計２１０のうち少なくとも１つは、異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）センサとすることができる。例えば、第１の近位磁力計２０２、第２の近位磁力計２０４、第１の遠位磁力計２０８、及び第２の遠位磁力計２１０のうち少なくとも１つは、２軸ＡＭＲセンサとすることができる。第１の近位磁力計２０２、第２の近位磁力計２０４、第１の遠位磁力計２０８、及び第２の遠位磁力計２１０のうち少なくとも１つは、低磁場磁気検知用に設計された固体ＡＭＲセンサとすることができる。
[0243] より具体的な例として、第１の近位磁力計２０２、第２の近位磁力計２０４、第１の遠位磁力計２０８、及び第２の遠位磁力計２１０のうち少なくとも１つは、Honeywell International Inc.によって流通しているＨＭＣ１０５２ＡＭＲセンサ（品番ＨＭＣ１０５２Ｌ－ＴＲ）とすることができる。
[0244] 他の変形例において、第１の近位磁力計２０２、第２の近位磁力計２０４、第１の遠位磁力計２０８、及び第２の遠位磁力計２１０のうち少なくとも１つは、３軸ＡＭＲセンサとすることができる。
[0245] ＡＭＲセンサは、磁力計として機能するために磁気抵抗材料（例えばパーマロイ）を利用することができる。パーマロイは、約８０％のニッケルと２０％の鉄を含有する合金である。合金の抵抗は、メタライゼーションと電流方向との間の角度に依存する。磁場において、磁化は磁場の方向へ回転し、その回転角は外部場の大きさに依存する。例えばＡＭＲセンサは、電気抵抗が磁場の変化と共に変動するパーマロイ薄片（例えばＮｉＦｅ磁気フィルム）を含み得る。
[0246] いくつかの変形例において、磁力計は、所与の軸に沿った磁場の変化に応じて抵抗が変化する任意のタイプの磁気抵抗センサとすることができる。他の変形例において、磁力計は、磁場のベクトル成分を測定するための任意のタイプのベクトル磁力計とすることができる。
[0247] 磁力計（第１の近位磁力計２０２、第２の近位磁力計２０４、第１の遠位磁力計２０８、及び第２の遠位磁力計２１０のいずれか１つ）は、通信プロトコルを用いて磁場測定値を送信することができる通信インタフェースを含み得る。磁力計は、例えば約２．０Ｖ、２．５Ｖ、３．０Ｖ、３．５Ｖ、４．０Ｖ、４．５Ｖ、５．０Ｖ、５．５Ｖ、又は６．０Ｖよりも低い電圧を提供する電源のような低圧電源によって動作することができる。磁力計は、遠位検知部１３６のＰＣＢに表面実装されるように設計することができる。例えば、第１の近位磁力計２０２及び第２の近位磁力計２０４を近位剛性ＰＣＢ１６１に表面実装し、第１の遠位磁力計２０８及び第２の遠位磁力計２１０を遠位剛性ＰＣＢ１６３に表面実装することができる。
[0248] 図６Ａは、デバイス１００が遠位ＬＥＤ１８３を含み得ることも示している。遠位ＬＥＤ１８３は、近位剛性ＰＣＢ１６１の近くの細長いフレックス回路１５７の遠位端に搭載することができる。他の変形例において、遠位ＬＥＤ１８３は、近位剛性ＰＣＢ１６１、遠位フレックス回路１５５、又は遠位剛性ＰＣＢ１６３に搭載することができる。
[0249] センサ筐体１４１（例えば図１Ａ、図１Ｂ、図３Ａ、図３Ｂ、及び図７Ｃを参照のこと）は、遠位ＬＥＤ１８３が発生した光を内視鏡検査を介してオペレータに見えるようにするため、光透過ウィンドウ又は光伝送部を含み得る。
[0250] 遠位ＬＥＤ１８３は、近位ＬＥＤ１７３と同様に機能することができる。また、遠位ＬＥＤ１８３が発生したものと同じ光又は光パターンを近位ＬＥＤ１７３によって発生することができる（逆もまた同様である）。遠位ＬＥＤ１８３及び／又は近位ＬＥＤ１７３が発生した光又は光パターンは、デバイス１００のバッテリ寿命、待機指示、エラー警報、検出ステータス、又はそれらの組み合わせに関する情報を伝達することができる。
[0251] 図５Ａから図５Ｄ及び図６Ａから図６Ｂは、遠位剛性ＰＣＢ１６３を近位剛性ＰＣＢ１６１に対して角度的に回転させ得ることも示している。遠位剛性ＰＣＢ１６３は、近位剛性ＰＣＢ１６１に対してこの回転又はねじれ構成に維持することができる。
[0252] 例えば遠位剛性ＰＣＢ１６３は、センサ筐体１４１（見やすくするため図６Ａには示されていない）によって、この回転又はねじれ構成に維持することができる。また、例えば遠位剛性ＰＣＢ１６３は、１つ以上のクリップ、留め金、詰め物（space filler）、又はそれらの組み合わせのような１つ以上の固定コンポーネントによって、この回転又はねじれ構成に維持することができる。
[0253] 遠位剛性ＰＣＢ１６３は、ねじれ角２２０だけ回転させることができる。いくつかの変形例では、ねじれ角２２０は約４５度とすることができる。
[0254] 他の変形例では、ねじれ角２２０は、約６０度、約４５度から６０度の間、又は約４５度未満とすることができる。いくつかの変形例では、ねじれ角２２０は約３０度とすることができる。
[0255] いくつかの変形例において、ねじれ角２２０は、第１の近位磁力計２０２に対する第２の遠位磁力計２１０及び第１の遠位磁力計２０８のうち少なくとも１つの回転角を指すことができる。
[0256] 遠位剛性ＰＣＢ１６３は、近位剛性ＰＣＢ１６１を遠位剛性ＰＣＢ１６３に接続する遠位フレックス回路１５５を中心として回転させることができる。図５Ａから図５Ｄ及び図６Ａから図６Ｂは、遠位検知部１３６の近位端から遠位検知部１３６の遠位端を見た場合に遠位剛性ＰＣＢ１６３を反時計周りの回転方向に回転させることを示しているが、本開示では、遠位検知部１３６の近位端から遠位検知部１３６の遠位端を見た場合に遠位剛性ＰＣＢ１６３を時計周りの回転方向に回転させ得ることも考えられる。
[0257] いくつかの変形例では、遠位剛性ＰＣＢ１６３上の磁力計の軸のうち１つを、近位剛性ＰＣＢ１６１上の磁力計の軸のうち１つと位置合わせすることができる。例えば、第１の遠位磁力計２０８及び第２の遠位磁力計２１０のｘ軸の各々を、第１の近位磁力計２０２及び第２の近位磁力計２０４のｘ軸と軸方向に位置合わせするか、又はそれらのｘ軸と同じ軸平面に沿って位置決めすることができる。これらの変形例では、遠位剛性ＰＣＢ１６３上の磁力計の他方の軸は、近位剛性ＰＣＢ１６１上の磁力計の他方の軸と位置合わせされない可能性がある。例えば、第１の遠位磁力計２０８及び第２の遠位磁力計２１０のｙ軸の各々を、第１の近位磁力計２０２及び第２の近位磁力計２０４のｙ軸に対して位置合わせしないか又は（例えばねじれ角２２０だけ）回転させることができる。
[0258] 図６Ａ及び図６Ｂは、磁力計のｘ軸を軸方向に位置合わせするか又は平面位置合わせすると共にｙ軸が位置合わせしないことを示しているが、本開示では、磁力計のｙ軸を軸方向に位置合わせするか又は平面位置合わせすると共にｘ軸を位置合わせしないことも可能であることが考えられる。
[0259] 近位剛性ＰＣＢ１６１に対して遠位剛性ＰＣＢ１６３をねじること、よじること（contorting）、又は他の方法で回転させることにより、遠位グラジオメータ２０６の磁力計は、少なくとも１つの追加軸の磁場測定値を提供することができる。例えば、遠位グラジオメータ２０６の磁力計が２軸磁力計である（例えば磁力計がｘ軸とｙ軸を有する）場合、遠位剛性ＰＣＢ１６３上の磁力計の軸のうち１つが近位剛性ＰＣＢ１６１上の同じ軸と軸方向に位置合わせされているか又はその軸と平面位置合わせされているならば（例えば、ｘ軸が他の基板上のｘ軸と実質的に軸方向に位置合わせされているか又はｘ軸と同じ軸平面に沿って位置決めされているならば）、遠位剛性ＰＣＢ１６３をねじること、よじること、又は他の方法で回転させることにより、遠位グラジオメータ２０６の磁力計は、第３の軸の磁場測定値を提供することができる。この例では、遠位剛性ＰＣＢ１６３上の磁力計のｙ軸が第３の軸の追加の磁場測定値を提供する。
[0260] 更に、図５Ａから図５Ｄ及び図６Ａから図６Ｂは、遠位剛性ＰＣＢ１６３をねじること、よじること、又は他の方法で回転させることを示しているが、本開示では、近位剛性ＰＣＢ１６１をねじること、よじること、又は他の方法で回転させることが可能であることも考えられる。
[0261] グラジオメータ回路基板のうち一方を他方のグラジオメータ回路基板に対して（例えば遠位剛性ＰＣＢ１６３を近位剛性ＰＣＢ１６１に対して）ねじること、よじること、又は他の方法で回転させることの１つの技術的利点は、出願人が、高価で大型の３軸磁力計を利用する必要なく、より小型で安価な２軸磁力計を検知のために使用できることである。前述のように、グラジオメータ回路基板のうち一方をねじること、よじること、又は他の方法で回転させることにより、ねじるか又は回転させた基板上の磁力計を疑似的な「３軸磁力計」として使用して、追加軸の磁場測定値を提供することが可能となる。このように、ねじり又は回転によって、出願人は、２次元センサを用いて３次元検出感度を達成することができる。
[0262] 例えば、図６Ｂは、遠位剛性ＰＣＢ１６３をねじるか又は回転させた場合、第１の遠位磁力計２０８及び第２の遠位磁力計２１０のｙ軸（ここではそれぞれＹ１’及びＹ２’と称する）は、第１の近位磁力計２０２及び第２の近位磁力計２０４のｙ軸と実質的に位置合わせされたｙベクトル成分（それぞれＹ１及びＹ２）と、近位グラジオメータ２００上に同等のものを持たない新しいｚベクトル成分（それぞれＺ１及びＺ２）と、に分解することができる。新しいｚベクトル成分は疑似的な第３の軸として機能することができ、この追加軸に沿って追加の磁場測定値を取得できる。
[0263] グラジオメータ回路基板のうち一方を他方のグラジオメータ回路基板に対して（例えば遠位剛性ＰＣＢ１６３を近位剛性ＰＣＢ１６１に対して）ねじること、よじること、又は他の方法で回転させることの別の技術的利点は、同一のグラジオメータ基板上の磁力計対からだけでなく、異なるグラジオメータ基板上の磁力計から、磁場値の差分又は比較を取得できることである。ＲＳＩ又は他の強磁性物体によって生じた局所磁場の歪み又は影響を大きくするか又はより目立たせるため、これらの差分又は比較を用いて共通磁場の影響を打ち消すか又は低減することができる。
[0264] 図７Ａ及び図７Ｂは、金属検出デバイスの遠位検知部１３６の別の変形例の等角図を、センサ筐体１４１が取り外された状態で示す。この変形例では、遠位剛性ＰＣＢ１６３、遠位フレックス回路１５５、及び近位剛性ＰＣＢ１６１を、単一の剛性ＰＣＢ１８７で置き換えることができる。また、この変形例では、遠位グラジオメータ２０６の磁力計は近位グラジオメータ２００の磁力計に対して回転していない。
[0265] 図７Ａ及び図７Ｂに示されているように、第１の近位磁力計２０２及び第２の近位磁力計２０４の軸は、第１の遠位磁力計２０８及び第２の遠位磁力計２１０の軸に対して位置合わせされているか又は直交している。例えば、第１の遠位磁力計２０８及び第２の遠位磁力計２１０のｘ軸は、第１の近位磁力計２０２及び第２の近位磁力計２０４のｘ軸と軸方向に位置合わせするか、又はそれらのｘ軸と同じ軸平面に沿って位置決めすることができる。また、例えば、第１の遠位磁力計２０８及び第２の遠位磁力計２１０のｙ軸は、第１の近位磁力計２０２、第２の近位磁力計２０４、第１の遠位磁力計２０８、及び第２の遠位磁力計２１０のｘ軸と直交することができる。
[0266] 図７Ａ及び図７Ｂは遠位検知部１３６の回路基板を単一の剛性ＰＣＢ１８７として示しているが、本開示では、単一の剛性ＰＣＢ１８７は、可撓性回路によって接続された２つの剛性ＰＣＢとしても実施できることが考えられる。この変形例では、固定コンポーネントである。
[0267] 第１の近位磁力計２０２の＋ｘ軸は、第２の近位磁力計２０４の＋ｘ軸の反対方向に向けることができる。第１の近位磁力計２０２の＋ｙ軸は、第２の近位磁力計２０４の＋ｙ軸の反対方向に向けることができる。
[0268] 第１の遠位磁力計２０８の＋ｘ軸は、第２の遠位磁力計２１０の＋ｘ軸の反対方向に向けることができ、第１の遠位磁力計２０８の＋ｙ軸は、第２の遠位磁力計２１０の＋ｙ軸の反対方向に向けることができる。
[0269] いくつかの変形例では、第２の遠位磁力計２１０の＋ｘ軸は、第１の近位磁力計２０２の＋ｘ軸の反対方向に向けることができる。これら及び他の変形例では、第２の遠位磁力計２１０の＋ｙ軸は、第１の近位磁力計２０２の＋ｙ軸の反対方向に向けることができる。
[0270] 図７Ｂは図７Ａと同じ図であるが、＋ｘ軸と＋ｙ軸は、これらの軸に沿って磁力計により取得された測定値を表す表記に置き換わっている。第１の遠位磁力計２０８の正のｘ軸に沿って取得された磁場測定値はここではＸ１と示され、第１の遠位磁力計２０８の正のｙ軸はここではＹ１と示され、第２の遠位磁力計２１０の正のｘ軸はここではＸ２と示され、第２の遠位磁力計２１０の正のｙ軸はここではＹ２と示され、第１の近位磁力計２０２の正のｘ軸はここではＸ３と示され、第１の近位磁力計２０２の正のｙ軸はここではＹ３と示され、第２の近位磁力計２０４の正のｘ軸はここではＸ４と示され、第２の近位磁力計２０４の正のｙ軸はここではＹ４と示されている。
[0271] 以下の式１～１７は、第１の近位磁力計２０２、第２の近位磁力計２０４、第１の遠位磁力計２０８、及び第２の遠位磁力計２１０から取得された磁場測定値から差分信号を計算するため本出願人が考案した式である。マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、以下の式のいずれかを用いて差分信号を計算するための命令を実行するようにプログラムすることができる。
式１（軸上局所差分信号とも称される）：（Ｘ１＋Ｘ２）－（Ｘ３＋Ｘ４）＋（（Ｙ１＋Ｙ２）－（Ｙ３＋Ｙ４））＝Ｘ１＋Ｘ２－Ｘ３－Ｘ４＋Ｙ１＋Ｙ２－Ｙ３－Ｙ４
式２（軸上大域（global）差分信号とも称される）：（Ｘ１＋Ｘ４）－（Ｘ３＋Ｘ２）＋（（Ｙ１＋Ｙ４）－（Ｙ３＋Ｙ２））＝Ｘ１－Ｘ２－Ｘ３＋Ｘ４＋Ｙ１－Ｙ２－Ｙ３＋Ｙ４
式３（軸上Ｙ局所差分信号とも称される）：（Ｘ１＋Ｘ２）－（Ｘ３＋Ｘ４）＋（（Ｙ１－Ｙ２）－（Ｙ３－Ｙ４））＝Ｘ１＋Ｘ２－Ｘ３－Ｘ４＋Ｙ１－Ｙ２－Ｙ３＋Ｙ４
式４（軸上Ｙ大域差分信号とも称される）：（Ｘ１＋Ｘ４）－（Ｘ３＋Ｘ２）＋（（Ｙ１－Ｙ４）－（Ｙ３－Ｙ２））＝Ｘ－Ｘ２－Ｘ３＋Ｘ４＋Ｙ１＋Ｙ２－Ｙ３－Ｙ４
式５（軸上直交（ortho）局所差分信号とも称される）：（Ｘ１＋Ｘ２）－（Ｘ３＋Ｘ４）－（（Ｙ１＋Ｙ２）－（Ｙ３＋Ｙ４））＝Ｘ１＋Ｘ２－Ｘ３－Ｘ４－Ｙ１－Ｙ２－＋Ｙ３－Ｙ４
式６（軸上直交大域差分信号とも称される）：（Ｘ１＋Ｘ４）－（Ｘ３＋Ｘ２）－（（Ｙ１＋Ｙ４）－（Ｙ３＋Ｙ２））＝Ｘ１－Ｘ２－Ｘ３＋Ｘ４－Ｙ１＋Ｙ２＋Ｙ３－Ｙ４
式７（軸外局所差分磁力計信号とも称される）：（Ｘ１＋Ｙ２）－（Ｘ３＋Ｙ４）＋（（Ｙ１＋Ｘ２）－（Ｙ３＋Ｘ４））＝Ｘ１＋Ｘ２－Ｘ３－Ｘ４＋Ｙ１＋Ｙ２－Ｙ３－Ｙ４
式８（軸外超局所差分信号とも称される）：（Ｘ１＋Ｙ１）－（Ｘ２＋Ｙ２）＋（（Ｙ３＋Ｘ３）－（Ｙ４＋Ｘ４））＝Ｘ１－Ｘ２＋Ｘ３－Ｘ４＋Ｙ１－Ｙ２＋Ｙ３－Ｙ４
式９（軸外大域差分信号とも称される）：（Ｘ１＋Ｙ４）－（Ｘ３＋Ｙ２）＋（（Ｙ１＋Ｘ４）－（Ｙ３＋Ｘ２））＝Ｘ１－Ｘ２－Ｘ３＋Ｘ４＋Ｙ１－Ｙ２－Ｙ３＋Ｙ４
式１０（軸外超大域差分信号とも称される）：（Ｘ１＋Ｙ３）－（Ｘ２＋Ｙ４）＋（（Ｙ１＋Ｘ３）－（Ｙ２＋Ｘ４））＝Ｘ１－Ｘ２＋Ｘ３－Ｘ４＋Ｙ１－Ｙ２＋Ｙ３－Ｙ４
式１１（軸外直交局所差分信号とも称される）：（Ｘ１＋Ｙ２）－（Ｘ３＋Ｙ４）－（（Ｙ１＋Ｘ２）－（Ｙ３＋Ｘ４））＝Ｘ１－Ｘ２－Ｘ３＋Ｘ４－Ｙ１＋Ｙ２＋Ｙ３－Ｙ４
式１２（軸外直交大域差分磁力計信号とも称される）：（Ｘ１＋Ｙ４）－（Ｘ３＋Ｙ２）－（（Ｙ１＋Ｘ４）－（Ｙ３＋Ｘ２））＝Ｘ１＋Ｘ２－Ｘ３－Ｘ４－Ｙ１－Ｙ２＋Ｙ３＋Ｙ４
式１３（軸外直交超局所差分信号とも称される）：（Ｘ１＋Ｙ１）－（Ｘ２＋Ｙ２）－（（Ｙ３＋Ｘ３）－（Ｙ４＋Ｘ４））＝Ｘ１－Ｘ２－Ｘ３＋Ｘ４＋Ｙ１－Ｙ２－Ｙ３＋Ｙ４
式１４（軸外直交超大域差分信号とも称される）：（Ｘ１＋Ｙ３）－（Ｘ２＋Ｙ４）－（（Ｙ１＋Ｘ３）－（Ｙ２＋Ｘ４））＝Ｘ１－Ｘ２－Ｘ３＋Ｘ４－Ｙ１＋Ｙ２＋Ｙ３－Ｙ４
式１５（全大域差分磁力計信号とも称される）：（Ｘ１－Ｘ２）－（Ｘ３－Ｘ４）＋（（Ｙ１－Ｙ２）－（Ｙ３－Ｙ４））＝Ｘ１－Ｘ２－Ｘ３＋Ｘ４＋Ｙ１－Ｙ２－Ｙ３＋Ｙ４
式１６（全大域直交差分信号とも称される）：（Ｘ１－Ｘ２）－（Ｘ３－Ｘ４）－（（Ｙ１－Ｙ２）－（Ｙ３－Ｙ４））＝Ｘ１－Ｘ２－Ｘ３＋Ｘ４－Ｙ１＋Ｙ２＋Ｙ３－Ｙ４
式１７（逆（inverse）全大域差分信号とも称される）：（－Ｘ１＋Ｘ２）－（－Ｘ３＋Ｘ４）＋（（－Ｙ１＋Ｙ２）－（－Ｙ３＋Ｙ４））＝－Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３－Ｘ４－Ｙ１＋Ｙ２＋Ｙ３－Ｙ４
式１８（ゼロ設定和（zeroed-sum）信号又は「スープ（soup）」信号とも称される）：ａｂｓ（Ｘ１－Ｘ１ｚｅｒｏ）＋ａｂｓ（Ｘ２－Ｘ２ｚｅｒｏ）＋ａｂｓ（Ｘ３－Ｘ３ｚｅｒｏ）＋ａｂｓ（Ｘ４－Ｘ４ｚｅｒｏ）＋ａｂｓ（Ｙ１－Ｙ１ｚｅｒｏ）＋ａｂｓ（Ｙ２ Ｙ２ｚｅｒｏ）＋ａｂｓ（Ｙ３－Ｙ３ｚｅｒｏ）＋ａｂｓ（Ｙ４－Ｙ４ｚｅｒｏ）
[0272] 上記のように、式２、式９、式１３、及び式１５は、最初のグループ化が異なるにもかかわらず同じ最終結果を生じた。更に、式１及び式７も同じ最終結果を生成した。
[0273] 式１８は、潜在的な高感度候補信号として調べた全ての磁力計の絶対値のゼロ設定和である（最初の示度数又は参照示度数が現在進行中の信号から減算されることを意味する）。式１８から取得された信号は「スープ」信号とも称される。これは、地球の磁力線の中を移動することにより生じた共通信号を減算する利点を持たないので、この信号は、動き信号に対する手術針検出の比が最大で４～５倍良好であり得る式２又は式６に比べ、室内で磁力線の中を移動することにより生じた信号の影響をはるかに受けやすい。
[0274] 本明細書に開示されている式を用いて差分信号を計算することの１つの利点は、共通磁場の影響（例えば地球の磁場、手術室内の医療機器による磁場の影響、又は動きによる場の影響）が打ち消されるか又は低減され、局所磁場の歪み又は影響がいっそう顕著になると共に信号全体の中でより大きな部分を占めるようになることである。
[0275] 前記の式における正と負の符号は、デバイス１００の磁力計が図７Ａ及び図７Ｂに示すように構成されることを考慮していることに留意するべきである。例えば、Ｘ１とＸ２を加算することは実際には２つの信号を減算し、Ｘ１をＸ２から減算することは実際には２つの信号を加算する。
[0276] いくつかの環境では、式２、９、１３、及び１５を用いて計算された差分信号は、他の式を用いて計算された信号よりも目立つすなわち顕著である可能性がある。他の環境では、式６を用いて計算された差分信号は、他の式を用いて計算された信号よりも目立つすなわち顕著である可能性がある。更に、式２、９、１３、及び１５を用いて計算された差分信号は、小さいステンレス鋼のＲＳＩ又は他の強磁性物体に起因する局所的な磁場の歪みと比べて、手術室内で磁力線の中を移動することにより生じた信号の良好な打ち消しを実証した。
[0277] マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、前記の式のうち１つを用いて差分信号を計算するため、及び、異なる式間で切り替えるか又は循環するための更に別の命令を実行するようにプログラムすることができる。例えば、マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、式２（軸上大域差分信号）、並びに式３（軸上Ｙ局所差分信号）、式５（軸上直交局所差分信号）、及び式６（軸上直交大域差分信号）を用いて差分信号を計算するための更に別の命令を実行するようにプログラムすることができる。
[0278] 上記では、ｘ軸（例えば＋ｘ軸）とｙ軸（例えば＋ｙ軸）を含む磁力計又は磁気センサの各々に言及しているが、本開示では、ｘ軸（例えば＋ｘ軸）又はｙ軸（＋ｙ軸）に対する言及は、磁力計又は磁気センサがｘ軸又はｙ軸のみを有する単軸磁力計も示し得ることが考えられる。従って、４つの２軸磁力計（例えば、第１の近位磁力計２０２、第２の近位磁力計２０４、第１の遠位磁力計２０８、及び第２の遠位磁力計２１０）に対する言及は、８つの１軸磁力計（例えば、第１の近位磁力計、第２の近位磁力計、第３の近位磁力計、第４の近位磁力計、第１の遠位磁力計、第２の遠位磁力計、第３の遠位磁力計、及び第４の遠位磁力計）にも適用することができる。いくつかの実施例において、遠位検知部１３６は、それぞれが２つの１軸磁力計を有するグラジオメータを４つ含むことができる。例えば、上記の式において、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、及びＹ４に対する言及はそれぞれ、第１の磁力計、第２の磁力計、第３の磁力計、第４の磁力計、第５の磁力計、第６の磁力計、第７の磁力計、及びいずれかの磁力計の各々の１つの軸を示し得る。
[0279] また、デバイス１００のユーザ又はオペレータは、ユーザ入力を与えて（例えば、１又は複数の感度ホイール１１５のダイヤルを前方へ又は後方へ回して）、差分信号を計算するため異なる式間で切り替えるか又は循環するようにマイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサに命令することができる。
[0280] 再び図６Ｂを参照して、遠位剛性ＰＣＢ１６３をねじれ角だけ（例えば４５度）ねじったか又は回転させた場合に、第１の近位磁力計２０２、第２の近位磁力計２０４、第１の遠位磁力計２０８、及び第２の遠位磁力計２１０から取得された磁場測定値から差分信号を計算するため本出願人が考案した追加の式（式１９）を以下に示す。
式１９（軸上遠位ねじれ局所差分信号とも称される）：（Ｘ１＋Ｘ２）－（Ｘ３＋Ｘ４）＋（１／２＊Ｙ１＋１／２＊Ｙ２）－（Ｙ３＋Ｙ４）＋（１／２＊Ｚ１＋１／２＊Ｚ２）＝Ｘ１＋Ｘ２－Ｘ３－Ｘ４＋（１／２＊Ｙ１）＋（１／２＊Ｙ２）－Ｙ３－Ｙ４＋（１／２＊Ｚ１）＋（１／２＊Ｚ２）
[0281] 以下の節で更に詳しく検討するように、マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、上記の式のいずれかを用いて差分信号を計算するための命令を実行するようにプログラムすることができる。
[0282] マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、経時的に異なる観点から局所磁場の歪みを評価するため、様々な時点でこれらの式の任意の組み合わせを用いて、又は他の式を単独でもしくは順番に用いて差分信号を計算するための命令を実行するようにプログラムすることができる。使用中に小さい場の歪みがデバイスのそばを通り過ぎる際、高速でこれらの様々な観点を組み合わせて、アンサンブル信号を形成することができる。
[0283] マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、１つ以上のフィルタ（例えば高域フィルタ及び／又は低域フィルタ）を差分信号に適用して検出信号を取得するための更に別の命令を実行するようにプログラムすることができる。また、検出信号に平滑化関数を適用することも可能である。
[0284] 他の変形例において、マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、差分信号に対して微分を行うかもしくは導関数を適用するか又は差分信号を微分して検出信号を取得するための命令を実行するようにプログラムすることができる。
[0285] マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、検出信号を感度又は検出閾値と比較するための更に別の命令を実行するようにプログラムすることができる。次いで、検出信号が感度又は検出閾値を上回っている場合、ユーザ出力（例えばビープ音及び／又は明るい光）を生成するように、出力コンポーネント（例えばスピーカ及び／又は１もしくは複数のＬＥＤ）に命令することができる。
[0286] いくつかの変形例では、デバイス１００のオペレータ（例えば外科医又は他の医療専門家）が設定した感度に基づいて、信号フィルタを適用するか又は微分するかを決定する。例えばオペレータは、デバイス１００の感度レベル又は検出感度がレベル８以上になるまで、１又は複数の感度ホイール１１５のダイヤルを前方へすなわち遠位方向に回すことができる。感度レベルがレベル８以上になった場合、マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、微分を行わずに１つ以上のフィルタを差分信号に適用して検出信号を取得するための命令を実行するようにプログラムすることができる。
[0287] 別の状況において、オペレータは、デバイス１００の感度レベル又は検出感度がレベル７以下になるまで、１又は複数の感度ホイール１１５のダイヤルを後方へすなわち近位方向に回すことができる。感度レベルがレベル７以下になった場合、マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、微分を行うと共に１つ以上の動き阻止アルゴリズムを適用して検出信号を取得するための命令を実行するようにプログラムすることができる。
[0288] いずれの場合であっても、検出信号は感度又は検出閾値と比較され、検出信号が感度又は検出閾値を上回っている場合、ユーザ出力を発生するように１又は複数の出力コンポーネントに命令する。
[0289] 図７Ａ及び図７Ｂに示されているように、遠位検知部１３６は、剛性ＰＣＢ１８７に結合された１つ以上の演算増幅器を更に含むことができる。１つ以上の演算増幅器は、様々な磁力計からの未加工の出力信号がハンドル１０２内のマイクロコントローラ１８５のＡＤＣ１８６又はＡＤＣコンポーネントに送信される前に、そのような信号を増幅するよう構成することができる。例えば演算増幅器は、第１の近位演算増幅器２１２、第２の近位演算増幅器２１４、第１の遠位演算増幅器２１６、及び第２の遠位演算増幅器２１８を含み得る。第１の近位演算増幅器２１２は、第１の近位磁力計２０２の未加工の出力信号を増幅することができる。第２の近位演算増幅器２１４は、第２の近位磁力計２０４の未加工の出力信号を増幅することができる。第１の遠位演算増幅器２１６は、第１の遠位磁力計２０８の未加工の出力信号を増幅することができる。第２の遠位演算増幅器２１８は、第２の遠位磁力計２１０の未加工の出力信号を増幅することができる。
[0290] 第１の近位演算増幅器２１２は、第１の近位磁力計２０２を支持している回路基板（例えば剛性ＰＣＢ１８７又は近位剛性ＰＣＢ１６１）の裏側に搭載することができる。第２の近位演算増幅器２１４は、第２の近位磁力計２０４を支持している回路基板（例えば剛性ＰＣＢ１８７又は近位剛性ＰＣＢ１６１）の裏側に搭載することができる。第１の遠位演算増幅器２１６は、第１の遠位磁力計２０８を支持している回路基板（例えば剛性ＰＣＢ１８７又は遠位剛性ＰＣＢ１６３）の裏側に搭載することができる。第２の遠位演算増幅器２１８は、第２の遠位磁力計２１０を支持している回路基板（例えば剛性ＰＣＢ１８７又は遠位剛性ＰＣＢ１６３）の裏側に搭載することができる。
[0291] 他の変形例では、演算増幅器（例えば、第１の近位演算増幅器２１２、第２の近位演算増幅器２１４、第１の遠位演算増幅器２１６、第２の遠位演算増幅器２１８、又はそれらの組み合わせ）は、ハンドルＰＣＢ１２３又はデバイス１００の別の部分に収容された回路基板に搭載することができる。
[0292] 図７Ｃは、遠位検知部１３６を覆っているセンサ筐体１４１を示す。前述のように、センサ筐体１４１は筐体直径１３８を有し得る（例えば図３Ａ及び図３Ｂを参照のこと）。筐体直径１３８は、約３．０ｍｍから約１０．０ｍｍまでの間（例えば約５．０ｍｍ）とすることができる。
[0293] また、図７Ｃは、遠位検知部１３６をシャフトの方へ屈曲させたか又はシャフト１３１を回転させた場合にセンサ筐体１４１内の電子コンポーネント（例えば磁力計又は演算増幅器）が分離したり外れたりしないように、センサ筐体１４１内の固定コンポーネント１８８がそれらの電子コンポーネントをセンサ筐体１４１内で固定できることを示している。
[0294] いくつかの変形例において、固定コンポーネント１８８はポリマーホルダ又はクリップとすることができる。他の変形例において、固定コンポーネント１８８は留め金又は他のタイプの詰め物とすることができる。
[0295] 前述のように、近位剛性ＰＣＢ１６１に対して遠位剛性ＰＣＢ１６３を回転させるか、よじるか、又は他の方法で回転させる場合、固定コンポーネント１８８の別の例を用いて、遠位剛性ＰＣＢ１６３を回転構成、よじれ構成、又は他の回転構成に維持することができる。
[0296] 図８Ａ及び図８Ｂは、クロックリング１０７の後面クローズアップ等角図を、それぞれロック位置１０８及びロック解除位置１１０で示している。図８Ａから図８Ｂでは、ハンドル１０２内のコンポーネントを見やすく図示するため、左ハンドルケーシング１０１は取り外されている。図８Ａから図８Ｂは、ハンドル１０２内に位置決めされたチューブボス１１３にシャフトを結合できることを示している。クロックリング１０７をチューブボス１１３に回転可能に固定することで、クロックリング１０７の回転がチューブボス１１３を回転させ、これによりシャフト１３１を回転させ得るようになっている。クロックリング１０７は、オペレータがクロックリング１０７を容易に平行移動させること及び回転させることを可能とする溝又はくぼみによって画定することができる。
[0297] スナップクリップ又は他の留め具によって、左ハンドルケーシング１０１及び右ハンドルケーシング１０３にロックリング１１１を平行移動可能かつ回転可能に固定することができる。ロックリング１１１は、ロックリング１１１の円周に画定された複数のロックスプライン１７５を含み得る。クロックリング１０７は、ロックリング１１１上のロックスプライン１７５と係合するための複数の相互ロックスプライン１７４を含み得る。
[0298] 図８Ａに示されているように、クロックリング１０７がロック位置１０８にある場合、クロックリング１０７はロックリング１１１上に重なるように位置決めすることができる。ロックリング１１１上のロックスプライン１７５は、クロックリング１０７の相互ロックスプライン１７４と連結してクロックリング１０７の回転を妨げることができる。
[0299] クロックリング１０７は、遠位に前方へ押すか又はスライドさせてロック解除位置１１０にすることができる。クロックリング１０７は、図８Ａに拡大矢印で示されているように、シャフト１３１の方向へ遠位に押すか又はスライドさせることができる。例えば、オペレータ（例えば外科医又は他の医療専門家）は、一方の手でハンドル１０２を保持し、他方の手でクロックリング１０７を前方へ押すか又はスライドさせることができる。
[0300] 図８Ｂは、クロックリング１０７がロック解除位置１１０にある場合、クロックリング１０７の相互ロックスプライン１７４をロックリング１１１のロックスプライン１７５から解放できることを示している。クロックリング１０７は、ロック解除位置１１０にある場合、時計回りの方向又は反時計回りの方向に回転させることができる。クロックリング１０７を回転させると、チューブボス１１３及びシャフト１３１（並びに可撓部１４５及び遠位検知部１３６）を回転させることができる。
[0301] 一度オペレータがクロックリング１０７を所望の回転位置まで回転させたら、オペレータはクロックリング１０７を引くか又はスライドさせてロックリング１１１上へ戻すことでクロックリング１０７を適所でロックすることができる。オペレータは、図８Ｂに拡大矢印で示されているように、クロックリング１０７をハンドル近位端の方向へ引くか又はスライドさせてロックリング１１１上へ戻すことができる。オペレータは、クロックリング１０７のロック解除とロックを続けて、シャフト１３１の所望の回転を達成することができる。
[0302] オペレータは、クロックリング１０７を回転させながら、同時に引き金１０５を引いて可撓部１４５を屈曲させることができる。シャフト１３１を回転させながら可撓部１４５を屈曲させることができるので、オペレータは、最小限のユーザの手の動きで様々な体腔又は内腔を探り、臓器の背後や周囲を探索することができる。デバイス１００の１つの技術的利点は、本明細書に開示されている制御機構によって提供される複数の自由度である。
[0303] 図８Ｃは、ロック位置１０８にあるクロックリング１０７のクローズアップ側面図を示し、図８Ｄは、ロック位置１０８にあるクロックリング１０７の、図８Ｃに示されているセクションＣ－Ｃに沿った断面図を示す。図８Ｅは、ロック解除位置１１０にあるクロックリング１０７のクローズアップ側面図を示し、図８Ｆは、ロック解除位置１１０にあるクロックリング１０７の、図８Ｅに示されているセクションＤ－Ｄに沿った断面図を示す。図８Ｃから図８Ｆでは、見やすくするため、シャフト１３１内のばねチューブ１３７、試験棒１３３、及び可撓性回路は図示されていない。
[0304] 図８Ｃから図８Ｆは、スナップクリップ又は他の留め具によって、ハンドル１０２内のチューブボス１１３にノーズキャップ１０９を結合できることを示している。ノーズキャップ１０９の外面は、クロックリング１０７が遠位に押されるか又は近位に引かれる際にクロックリング１０７の支持面又は受容面として機能することができる。また、ノーズキャップ１０９は、クロックリング１０７をオペレータによって回転させる際にクロックリング１０７の支持面として機能することもできる。
[0305] また、図８Ｄ及び図８Ｆは、シャフトロックボス１７７がチューブボス１１３の半径方向内側面からシャフト１３１の噛み合い孔内まで延出できることを示している。これにより、チューブボス１１３を回転可能かつ平行移動可能にシャフト１３１に結合することができる。
[0306] 図８Ｇ及び図８Ｈは、それぞれロック位置１０８及びロック解除位置１１０にあるクロックリング１０７の前面クローズアップ等角図を、見やすくするためノーズキャップ１０９が取り外された状態で示す。図８Ｇ及び図８Ｈは、チューブボス１１３の遠位端１１２が実質的に方形のブロックのような多角形特徴部を含み得ることを示している。この多角形特徴部は、チューブボス１１３にクロックリング１０７を回転可能に結合するため、クロックリング１０７の方形の切り欠き（又は別の多角形の切り欠き）と噛み合うことができる。
[0307] チューブボス１１３は、クロックリング１０７の内面の相互特徴部と干渉することができるいくつかのクロックリング戻り止め１７９を含み得る。クロックリング戻り止め１７９は、オペレータ（例えば外科医又は他の医療専門家）によって充分な力が加えられていないのにクロックリング１０７が遠位に平行移動する（すなわちロック解除される）ことを防止できる。一度クロックリング１０７に充分な遠位方向の力が加えられたら、クロックリング戻り止め１７９は変形例又は偏向し、クロックリング１０７が（図８Ｇに拡大矢印で示されているように）遠位に平行移動して自由に回転することを可能とする。
[0308] 図８Ｈは、ロック解除位置１１０にあるクロックリング１０７が時計回り又は反時計回りの回転方向に回転できることを示している。クロックリング１０７がロック解除位置１１０にある場合、クロックリング戻り止め１７９は、クロックリング１０７の干渉特徴部の背後に又は近くに位置決めされ得る。オペレータは、シャフト１３１を適所でロックしたい場合、クロックリング戻り止め１７９が再びクロックリング１０７の干渉特徴部と係合するように、充分な力を加えてクロックリング１０７を後方へすなわち近位に拡大矢印の方向へ（例えばハンドル近位端の方向へ）引く。
[0309] 図９Ａは、対象の体腔内の手術用縫合針９００を検出するために用いられる金属検出デバイス１００の画像である。図９Ｂは、金属検出デバイス１００による検出時に手術用縫合針９００を回収するため用いられる鉗子９０２の画像である。図９Ａ及び図９Ｂは、デバイス１００による検出時に、鉗子９０２又は他の手術用把持装置を用いて対象の身体から手術用縫合針９００（又は他のＲＳＩ）を回収できることを示している。
[0310] 図に示されていない他の変形例において、デバイス１００は、１つ以上の永久磁石、電磁石、又はそれらの組み合わせを含み得る。１つ以上の永久磁石、電磁石、又はそれらの組み合わせは、遠位検知部１３６内に位置決めすることができる。１つ以上の永久磁石、電磁石、又はそれらの組み合わせは、シャフト１３１のセグメントに沿って位置決めすることができる。これらの変形例では、電磁石の電源を切るか又は消磁した状態でＲＳＩ又は強磁性物体の検出を実行することができる。一度デバイス１００によってＲＳＩ又は他の強磁性物体が検出されたら、オペレータは電磁石をオンにするか又は磁化し、電磁石及び／又は永久磁石を用いてＲＳＩ又は他の強磁性物体を磁力で引き付けることができる。
[0311] 電磁石は可変磁場強度を有し得る。いくつかの変形例において、オペレータは、ＲＳＩ又は他の強磁性物体の大きさ又は磁性に基づいて電磁石の磁場強度を１つ以上の強度レベル間で調整することができる。
[0312] 図１０Ａは、本明細書に開示されている金属検出デバイス１００を用いて、ＲＦＩＤタグ付きスポンジ３０２及び１つ以上の金属製マーカ３０６でタグを付けた金属製マーク付きスポンジ３０４を含む手術用スポンジ３００の体内検出を実行できることを示している。多くの場合、手術用スポンジ３００は全てのＲＳＩの中で第１位である。ある研究では、スポンジ製品は全てのＲＳＩのうち６８％を占めていた。Cima, Robert R.等による「Using a data-matrix-coded sponge counting system across a surgical practice: impact after 18 months」（The Joint Commission Journal on Quality and Patient Safety 37.2 (2011) : 51-AP3）を参照のこと。
[0313] 金属製マーク付きスポンジ３０４は、１つ以上の強磁性金属製マーカ３０６又は強磁性金属製タグでタグを付けるか又は他の方法でこれを埋め込むことができる。例えば金属製マーク付きスポンジ３０４は、このスポンジの少なくとも一部を構成する織物又は他の材料が埋め込まれているか又は編み込まれている強磁性ビード、ワイヤ、糸、又はそれらの組み合わせを含むことができる。
[0314] ＲＦＩＤタグ付きスポンジ３０２は、このスポンジの１つ以上の層内に埋め込まれたＲＦＩＤタグ３０８を含み得る。ＲＦＩＤタグ３０８は受動ＲＦＩＤトランスポンダとすることができる。他の変形例では、ＲＦＩＤタグ３０８はそれ自身の電源を有する能動ＲＦＩＤトランスポンダとすることができる。
[0315] 図１０Ａに示されているように、デバイス１００は遠位検知部１３６内にＲＦＩＤ読み取り機３１０を含むことができる。遠位検知部１３６は、ＲＦＩＤ読み取り機３１０の他に、本明細書に開示されている様々な磁力計及び他の電子コンポーネントを含み得る。ＲＦＩＤ読み取り機３１０は、ＲＦＩＤタグ付きスポンジ３０２内の１つ以上のＲＦＩＤタグ３０８を読み取るように構成することができる。ＲＦＩＤ読み取り機３１０は、マイクロコントローラ１８５に電気的に結合されるか又はマイクロコントローラ１８５と電気的に通信して、マイクロコントローラ１８５がＲＦＩＤ読み取り機３１０に、ＲＦＩＤタグ付きスポンジ３０２に関する識別情報又はデータを取得するため１又は複数のＲＦＩＤタグ３０８に問い合わせパルスを送信するよう命令できるようになっている。
[0316] ＲＦＩＤ読み取り機３１０によって、デバイス１００は、見つからないか又は残留しているＲＦＩＤタグ付きスポンジ３０２を把握し、手術中に患者の体腔内でそのようなＲＦＩＤタグ付きスポンジ３０２の位置を特定することができる。
[0317] これら及び他の変形例において、デバイス１００は、本明細書に開示されている磁力計及び磁気検出アルゴリズムを用いて、間違った位置にあるか又は残留している金属製マーク付きスポンジ３０４の位置を特定するためにも使用できる。例えば、オペレータ又は医療専門家は、デバイス１００が患者の体腔内の金属製マーク付きスポンジ３０４の存在を示すユーザ出力を発生するまで、１又は複数の感度ホイール１１５を用いてデバイス１００の感度を調整することができる。
[0318] 図１０Ｂは、本明細書に開示されている金属検出デバイス１００を用いて、手術用ワイヤ、ガイドワイヤ、血管内ワイヤ、又はそれらの組み合わせのような強磁性ワイヤ３１２の体内検出も実行できることを示している。これら及び他の変形例では、デバイス１００を用いて、強磁性カテーテル、シース（sheath）、チューブ、クリップ、他の医療器具、又はそれらの破片／断片の位置を特定すること又はそれらを検出することも可能である。
[0319] 更に、本明細書に開示されている金属検出デバイス１００を用いて、強磁性タグ又はプレートでタグを付けた非強磁性ワイヤ、カテーテル、シース、チューブ、クリップ、又は他の医療機器の体内検出を実行することも可能である。
[0320] 図１１Ａは、リンクケーブル３１４を含む金属検出デバイス１００の別の変形例を示す。リンクケーブル３１４は、デバイス１００（例えばデバイス１００の近位端又はハンドル１０２）から延出し、患者の体外に配置された閉回路インジケータ３１８に電気的に結合されている。強磁性ガイドワイヤ又は手術用ワイヤ等のワイヤ３１２の近位端は、患者の体外へ延出させるか又は他の方法で患者の体から出て、閉回路インジケータ３１８に電気的に結合することができる。ワイヤの遠位端又はワイヤ３１２のあるセグメントは患者の体内に存在し得る。図１１Ａに示されているように、デバイス１００は、その遠位端に伝導性パッチ等の伝導性要素３１６を含むことができる。例えば伝導性要素３１６は、遠位検知部１３６からセンサ筐体１４１の外へ延出するか、又はシャフト１３１に沿って配置することができる。伝導性要素３１６は、リンクケーブル３１４と電気的に結合するか又は電気的に通信することができる。
[0321] 伝導性要素３１６が患者の体内のワイヤ３１２に接触した場合、閉回路インジケータ３１８は、信号又は出力（例えば音声もしくは聴覚による命令、光もしくは光パターン、又はそれらの組み合わせ）を発生して、伝導性要素３１６が患者の体内のワイヤ３１２と接触したことで閉回路が達成されたことを示すことができる。この機構を用いて患者内のワイヤ３１２の位置を検出することができる。これは、ワイヤ３１２が外科医もしくは他の医療専門家によって直接的にも内視鏡検査を介しても見えない場合、特に重要である。
[0322] 図１１Ｂは、本明細書に開示されている金属検出デバイス１００を用いて、強磁性ステント３２０又は他の支持足場の体内検出も実行できることを示している。デバイス１００を用いて、ステント３２０又は他の支持足場の移植部位を検出又は検証することができる。また、デバイス１００を用いて、金属製コーティングでコーティングされたか又は１つ以上の金属製マーカでタグを付けた非強磁性ステント３２０又は支持足場を検出することも可能である。
[0323] 強磁性又は金属製マーク付きのワイヤ、ステント、又は足場を用いて患者の臓器、内腔、又は体腔を支持しているいくつかの変形例では、デバイス１００を用いて、（例えば、実行され得る除去又は検査のために）そのようなワイヤ、ステント、又は足場を検出するだけでなく、別の手順のために、そのような臓器、内腔、又は体腔の位置を検出又は正確に特定することも可能である。
[0324] 図１２は、患者の体腔又は身体の一部が少なくとも部分的に磁気ブランケット３２２又は磁気シールドによって覆われたか、遮蔽されたか、又は隠された場合に、金属検出デバイス１００を使用できることを示している。いくつかの変形例において、磁気ブランケット３２２は、ブランケットの層内に埋め込まれたか又は他の方法で配置された複数の磁石を含み得る。
[0325] 例えば、デバイス１００を用いて患者の腹部内のＲＳＩ又は残留している鋭利物を検出する場合、磁気ブランケット３２２を用いて患者の腹部を覆うことができる。
[0326] 磁気ブランケット３２２又はシールドを用いて、制御された磁気環境を生成することができる。また、一度デバイス１００の遠位検知部１３６が患者の体腔内に入ったら、磁気ブランケット３２２又はシールドを用いて、特定のＲＳＩ（例えばＲＦＩＤタグ付きスポンジ３０２）が発生する特定の信号又は磁場の歪みを増大させることができ、磁気ブランケット３２２又はシールドが生成する磁場の歪みを把握するようにデバイスの検出感度が調整される。
[0327] デバイス１００を用いて患者の体腔内又は身体の一部内のＲＳＩ、インプラント、手術用ツール、又はそれらの組み合わせの体内検出を実行する場合、磁気ブランケット３２２又はシールドを用いて、患者の体腔又は身体の一部を少なくとも部分的に覆うか、遮蔽するか、又は隠すことができる。例えば、デバイス１００を用いて、手術針、スポンジ３００、ワイヤ３１２、ステント３２０もしくは他の足場、強磁性もしくは金属的にマークを付けたカテーテル、シース、もしくは他の手術用機器、又はそれらの部分もしくは組み合わせの体内検出を実行する場合、磁気ブランケット３２２又はシールドを用いて、患者の体腔又は身体の一部を少なくとも部分的に覆うか、遮蔽するか、又は隠すことができる。
[0328] この代わりに又はこれに加えて、特定の手術針、ワイヤ、又は他のツールを磁化することでそのような手術針、ワイヤ、又はツールをいっそう容易にデバイス１００で検出可能とするため、磁気ブランケット３２２を用いて手術前にそのような手術針、ワイヤ、又はツールを包むことも可能である。
[0329] 図１３は、手術用縫合針（例えば５－０ １３ｍｍの手術用縫合針）の上を通り過ぎるデバイス１００の遠位検知部１３６を表す信号図である。図１３に示されている状況では、デバイス１００は高速高感度モードで動作している可能性がある。このモードでは、感度レベルが開始デフォルトレベルよりも高くなる（例えばレベル８、９、１０、又は１１）ように、１又は複数の感度ホイール１１５のダイヤルを前方へすなわち遠位に回すことができる。このモードでは、マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、１つ以上の信号フィルタ（例えば高域フィルタ、低域フィルタ、又はそれらの組み合わせ）を差分信号に適用して検出信号を取得するための命令を実行するようにプログラムすることができる。また、図１３の各時間ステップは約１．５ミリ秒を表し得る。
[0330] 例えばマイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、まず、第１の近位磁力計２０２、第２の近位磁力計２０４、第１の遠位磁力計２０８、及び第２の遠位磁力計２１０から取得された磁場測定値から差分信号を計算するための命令を実行するようにプログラムすることができる。より具体的に述べると、マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、上記の式１～１８のうち任意のものを用いて差分信号を計算するための命令を実行するようにプログラムすることができる。図１３に示されている状況では、差分信号は式２を用いて計算される（軸上大域差分信号とも称される）。
[0331] マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、差分信号（例えば軸上大域差分信号）に高域フィルタを適用するための別の命令を実行するようにプログラムすることができる。高域フィルタは、差分信号の低周波ノイズを取り除くことができる。例えば高域フィルタは、ドリフト及びオフセットを取り除き、平均信号をゼロに戻すことができる。
[0332] マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、高域フィルタリングされた信号にいくつかの低域フィルタを適用するための追加の命令を実行するようにプログラムすることができる。例えばマイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、２次低域フィルタ（２極フィルタとも称される）を適用して、高域フィルタリングされた信号の高周波ノイズを取り除くための追加の命令を実行するようにプログラムすることができる。低域フィルタ又は２次フィルタ（又は２極フィルタ）は、より積極的に高周波ノイズをカットオフすることができる。いくつかの変形例では、高域フィルタは５．５Ｈｚのカットオフを有し、低域フィルタは１０Ｈｚのカットオフを有し得る。
[0333] マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、低域フィルタリングされた信号の絶対値を取ると共に低域フィルタリングされた信号に平滑化関数（平滑ポイント＝１０）を適用して検出信号を取得するための別の命令を実行するようにプログラムすることができる。
[0334] マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、検出信号を感度閾値又は検出閾値と比較するための追加の命令を実行するようにプログラムすることができる。更に、マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、検出信号が感度又は検出閾値を上回っている場合、ユーザ出力（例えばビープ音、フラッシュ光、強度が増大する光、又はそれらの組み合わせ）を生成するように出力コンポーネント（例えばスピーカ及び／又はＬＥＤライト）に命令するための別の命令を実行するようにプログラムすることができる。
[0335] 図１３に示されているように、遠位検知部１３６が手術用縫合針の上を通り過ぎる際、検出信号は検出閾値を上回る。また、図１３の差し込み図は、フォールスポジティブ検出を引き起こさない正確な検出信号を生成するフィルタステップによって、検出前の信号ノイズに対処することを示している。
[0336] また、図１３は、磁力計を周期的にリセットして整定イベント又はレベル変化を取り除く場合、デバイス１００の感度レベルを下げ、感度又は検出閾値を自動的に上げることができることを示している。
[0337] 図１４は、オペレータ（例えば外科医又は他の医療専門家）がデバイス１００の感度レベルを調整すると同時に、試験棒１３３を用いてデバイスの機能性を試験するため試験棒スライダ１１７を前方へスライドさせていることを示す信号図である。図１４に示されている状況（例えば７以下の感度レベル）では、デバイス１００は低速低感度モードで動作している可能性がある。このモードでは、マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、差分信号に微分を適用すると共に動き阻止アルゴリズムを適用して検出信号を取得するための命令を実行するようにプログラムすることができる。動き阻止アルゴリズム又は動きブロッカ信号については以下の節で更に詳しく検討する（例えば図１７Ａ及び図１７Ｂを参照のこと）。また、図１４の各時間ステップは約２８ミリ秒を表し得る。
[0338] 図１４は、オペレータが１又は複数の感度ホイール１１５のダイヤルを前方へすなわち遠位に回すことで感度レベルを上げられる（すなわち感度閾値を下げる）ことを示している。オペレータは、試験棒１３３が遠位検知部１３６で検知されることを保証するため感度レベルを上げることができる（例えばレベル０からレベル４まで）。
[0339] 検出信号の各スパイクは、試験棒１３３の遠位セグメントがばねチューブ１３７から出てセンサ筐体１４１内へ延出して磁力計に近接した事例を表すことができる。大きいスパイクは、試験棒１３３が更にセンサ筐体１４１内へ入って磁力計に接近した事例であり得る。小さいスパイクは、試験棒１３３の遠位セグメントがわずかにセンサ筐体１４１内へ延出するか又はばねチューブ１３７内へ後退した事例であり得る。
[0340] 図１５は、金属ガイドワイヤの一部の上を通り過ぎる遠位検知部１３６を表す信号図である。例えばガイドワイヤは、部分的にステンレス鋼で作製された直線固定コアガイドワイヤとすることができる。図１５に示されているように、遠位検知部１３６が金属ガイドワイヤの一部の上を通り過ぎる際、検出信号は感度閾値又は検出閾値を上回る可能性がある。この例では、遠位検知部１３６が金属ガイドワイヤの上を通り過ぎる際、遠位検知部１３６は金属ガイドワイヤから１０ｍｍ内にある。
[0341] 出力コンポーネント（例えばスピーカ１８１、近位ＬＥＤ１７３、遠位ＬＥＤ１８３、又はそれらの組み合わせ）は、ユーザ出力（例えばビープ音、フラッシュ光又は明るい光、又はそれらの組み合わせ）を生成して、遠位検知部１３６が金属ガイドワイヤの上を通り過ぎたことをユーザに通知することができる。
[0342] 図１５に示されている状況では、デバイス１００は低速低感度モードで動作している可能性がある。このモードでは、感度レベルが開始デフォルトレベルよりも低くなる（例えばレベル７以下）ように、１又は複数の感度ホイール１１５のダイヤルを後方へすなわち近位に回すことができる。また、このモードでは、マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、差分信号に微分を適用して検出信号を取得するための命令を実行するようにプログラムすることができる。また、図１５の各時間ステップは約２８ミリ秒を表し得る。
[0343] 図１６Ａは、引き金１０５が引かれた時の検出信号に対する効果を示す信号図である。図１６Ａに示されているように、引き金１０５は２回連続して引かれ、次いで、引き金１０５を作動させない短い間隔の後、更に３回連続して引かれる。引き金１０５が引かれるたびに、引き金ポテンショメータ信号のスパイクが観察される。図１６Ａに示されているように、この期間中は１又は複数の感度ホイール１１５及び試験棒スライダ１１７は作動されない。これは、平坦な感度ホイールポテンショメータ信号と試験棒ポテンショメータ信号によってそれぞれ明らかである。
[0344] 図１６Ａに示されている状況では、デバイス１００は低速低感度モードで動作している可能性がある。このモードでは、感度レベルが開始デフォルトレベルよりも低くなる（例えばレベル７以下）ように、１又は複数の感度ホイール１１５のダイヤルを後方へすなわち近位に回すことができる。また、このモードでは、マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、差分信号に微分を適用して検出信号を取得するための命令を実行するようにプログラムすることができる。また、図１６Ａの各時間ステップは約２８ミリ秒を表し得る。
[0345] 図１６Ａは、ＲＳＩ又は他の強磁性の鋭利物が検出されない場合であっても、引き金１０５が引かれるたびに検出信号がジャンプ又はスパイクすることを示している。検出信号がジャンプ又はスパイクするのは、引き金が引かれて可撓部１４５が屈曲又は湾曲することに応じて遠位検知部１３６が移動した結果であり得る。
[0346] 図１６Ｂは、図１６Ａに示されている引き金が引かれた状況に応じてデバイス１００が自動的に感度閾値又は検出閾値を上げることを表す信号図である。例えば、マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、遠位検知部１３６に配置されたＩＭＵ１５９の加速度計又はジャイロスコープからの動き信号を観察するための命令を実行するようにプログラムすることができる。動き信号が予め設定されたか又は所定の動き閾値を上回っている場合、マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、デバイス１００の感度レベル又は検出感度を低下させるように感度閾値又は検出閾値を自動的に上げるための別の命令を実行するようにプログラムすることができる。図１６Ｂに示されているように、引き金１０５が連続して引かれる場合、２つの事例（引き金を２回引くこと及び引き金を３回引くこと）の間に感度又は検出閾値を上げる。
[0347] 図１６Ｃは、図１６Ａに示されている引き金が引かれた状況に応じてデバイス１００が自動的に感度閾値又は検出閾値を上げることを表す別の信号図である。マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、引き金速さを示す引き金ポテンショメータ１７１からの引き金速度信号を観察するための命令を実行するようにプログラムすることができる。引き金速度信号が予め設定されたか又は所定の速度閾値を上回っている場合（例えば、引き金１０５が過度に速く引かれた場合）、マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、デバイス１００の感度レベル又は検出感度を低下させるように感度閾値又は検出閾値を自動的に上げるための別の命令を実行するようにプログラムすることができる。図１６Ｃに示されているように、引き金１０５が連続して引かれる場合、２つの事例の間に感度又は検出閾値を上げる。
[0348] 図１７Ａ及び図１７Ｂは、遠位検知部１３６が突然の動きを生じるイベントにおいて検出信号を縮小するために用いられる動き阻止信号又は動きブロッカ信号を示す信号図である。図１７Ａ及び図１７Ｂに示されている状況では、デバイス１００は低速低感度モードで動作している可能性がある。このモードでは、感度レベルが開始デフォルトレベルよりも低くなる（例えばレベル７以下）ように、１又は複数の感度ホイール１１５のダイヤルを後方へすなわち近位に回すことができる。また、このモードでは、１つ以上のプロセッサは、差分信号に微分を適用して検出信号を取得するための命令を実行するようにプログラムすることができる。また、図１７Ａ及び図１７Ｂの各時間ステップは約２８ミリ秒を表し得る。
[0349] 図１７Ａは、ＩＭＵ１５９の加速度計及びジャイロスコープから受信したデータから計算された未加工の動き信号を示す。デバイス１００は、未加工の動き信号を用いて、検出信号を縮小するための動きブロッカ信号を計算することができる。例えば、マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、未加工の動き信号を動き閾値と比較することによって動きブロッカ信号を計算するための命令を実行するようプログラムすることができる。例えば、未加工の動き信号が動き閾値を下回っている場合、動きブロッカ信号は１とすることができる。しかしながら、動きブロッカ信号は、未加工の動き信号の大きさに基づいて増大させることができる。未加工の動き信号が動き閾値を上回っている場合、動きブロッカ信号の大きさは未加工の動き信号の大きさを実質的に追跡することができる。マイクロコントローラ１８５の１つ以上のプロセッサは、検出信号を動きブロッカ信号で除算して、より動き耐性の大きい検出信号を取得するための別の命令を実行するようにプログラムすることができる。図１７Ａは、動き阻止を行った後の検出信号を示している。また、図１７Ａには例示的な検出閾値も与えられており、（動き阻止を行った）検出信号がどのように検出閾値未満の状態を維持し、これによってフォールスポジティブ検出を防止するかを示している。
[0350] 図１７Ｂは、前述の動き阻止ステップを行っていない検出信号を示す。図１７Ｂに示されているように、（動き阻止を行っていない）検出信号は、図１７Ａに示されているのと同じ検出閾値を複数回にわたって上回り、これによって多数のフォールスポジティブ検出の可能性は増大する。
[0351] 図１８は、患者の体内の磁性物体を検出する方法５００を示す。方法５００は、ステップ５０２において、患者の体内に金属検出デバイス１００の一部を導入することを含む。金属検出デバイス１００は、ハンドル１０２と、ハンドル１０２から延出しているシャフト１３１と、１つ以上のプロセッサ及びメモリユニットを含むマイクロコントローラ１８５と、出力コンポーネントと、シャフト１３１の遠位に位置決めされた遠位検知部１３６と、を含み得る。遠位検知部１３６は、第１の近位磁力計２０２及び第２の近位磁力計２０４を含む近位グラジオメータ２００と、第１の遠位磁力計２０８及び第２の遠位磁力計２１０を含む遠位グラジオメータ２０６と、を含み得る。
[0352] 方法５００は、ステップ５０４において、１つ以上のプロセッサを用いて、第１の近位磁力計２０２、第２の近位磁力計２０４、第１の遠位磁力計２０８、及び第２の遠位磁力計２１０から取得された磁場測定値から差分信号を計算することも含み得る。
[0353] 方法５００は、ステップ５０６において、１つ以上のプロセッサを用いて、計算された差分信号に信号フィルタ及び微分のうち少なくとも１つを適用して検出信号を取得することも含み得る。方法５００は更に、ステップ５０８において、１つ以上のプロセッサを用いて、検出信号を感度閾値又は検出閾値と比較することを含み得る。方法５００は、ステップ５１０において、検出信号が感度又は検出閾値を上回っている場合、出力コンポーネントを用いてユーザ出力を発生することも含み得る。遠位検知部１３６が強磁性ＲＳＩ又は別の強磁性物体のそばを通り過ぎるか又はその上を通り過ぎる際、検出信号は感度又は検出閾値を上回る可能性がある。
[0354] 図１９は、患者の体内の磁性物体を検出する別の方法６００を示す。方法６００は、ステップ６０２において、患者の体内に金属検出デバイス１００の一部（例えば金属検出デバイス１００の遠位セグメント）を導入することを含み得る。金属検出デバイス１００は、ハンドル１０２と、ハンドル１０２から延出しているシャフト１３１と、シャフト１３１の遠位に位置決めされた遠位検知部１３６と、シャフト１３１を遠位検知部１３６に接続している可撓部１４５と、１つ以上のプロセッサ及びメモリユニットを含むマイクロコントローラ１８５と、出力コンポーネントと、を含み得る。
[0355] 遠位検知部１３６は複数の磁力計を含み得る。例えば遠位検知部１３６は、第１の近位磁力計２０２及び第２の近位磁力計２０４を含む近位グラジオメータ２００と、第１の遠位磁力計２０８及び第２の遠位磁力計２１０を含む遠位グラジオメータ２０６と、を含み得る。
[0356] 方法６００は、ステップ６０４において、遠位検知部１３６及び可撓部１４５の少なくとも一部が患者の体内にある場合、ハンドル１０２上の引き金１０５を引いて可撓部１４５を屈曲させることも含み得る。方法６００は更に、ステップ６０６において、１つ以上のプロセッサを用いて、複数の磁力計から取得された磁場測定値から検出信号を計算することを含み得る。検出信号を計算することは更に、１つ以上のプロセッサを用いて、第１の近位磁力計、第２の近位磁力計、第１の遠位磁力計、及び第２の遠位磁力計から取得された磁場測定値から差分信号を計算することを含み得る。更に方法６００は、計算された差分信号に信号フィルタ及び微分のうち少なくとも１つを適用して検出信号を取得することを含み得る。
[0357] 方法６００は更に、ステップ６０８において、１つ以上のプロセッサを用いて、検出信号を感度閾値又は検出閾値と比較することを含み得る。方法６００は、ステップ６１０において、検出信号が感度閾値又は検出閾値を上回っている場合、出力コンポーネントを用いてユーザ出力を発生することも含み得る。遠位検知部１３６が強磁性ＲＳＩ又は別の強磁性物体のそばを通り過ぎるか又はその上を通り過ぎる際、検出信号は感度又は検出閾値を上回る可能性がある。
[0358] 方法６００は、ハンドル１０２内の引き金ポテンショメータ１７１から取得されたデータに基づいて引き金速さを決定することも含み得る。引き金ポテンショメータ１７１は引き金１０５に結合することができる。方法６００は更に、１つ以上のプロセッサを用いて、引き金速さに基づいて感度又は検出閾値を調整することを含み得る。
[0359] 図２０は、金属検出デバイス１００の機能性を試験する方法７００を示す。方法７００は、ステップ７０２において、金属検出デバイス１００を提供することを含み得る。金属検出デバイス１００は、ハンドル１０２と、ハンドル１０２から延出しているシャフト１３１と、シャフト１３１の遠位に位置決めされた遠位検知部１３６と、シャフト１３１を遠位検知部１３６に接続する可撓部１４５と、１つ以上のプロセッサ及びメモリユニットを含むマイクロコントローラ１８５と、出力コンポーネントと、を含み得る。
[0360] 遠位検知部１３６は複数の磁力計を含み得る。例えば遠位検知部１３６は、第１の近位磁力計２０２及び第２の近位磁力計２０４を含む近位グラジオメータ２００と、第１の遠位磁力計２０８及び第２の遠位磁力計２１０を含む遠位グラジオメータ２０６と、を含み得る。
[0361] 方法７００は、ハンドル１０２上の試験棒スライダ１１７をシャフト１３１の方へ遠位方向にスライドさせることも含み得る。ステップ７０４において、試験棒スライダ１１７をスライドさせると、シャフト１３１内を延出している管腔内に収容された試験棒１３３の遠位セグメントはセンサ筐体１４１内へ平行移動する。
[0362] 方法７００は、試験棒１３３の遠位セグメントをセンサ筐体１４１内へ平行移動させた場合、ステップ７０６において、１つ以上のプロセッサを用いて、複数の磁力計から取得された磁場測定値から検出信号を計算することを含み得る。方法７００は更に、ステップ７０８において、１つ以上のプロセッサを用いて、検出信号を感度閾値又は検出閾値と比較することを含み得る。方法７００は、ステップ７１０において、検出信号が閾値を上回っている場合、出力コンポーネントを用いてユーザ出力を発生することも含み得る。
[0363] 本明細書に記載され図示されている変形例又は実施形態の各々は別個のコンポーネント及び特徴を有し、それらは、他の変形例又は実施形態のいずれかの特徴から容易に分離するか又はそれらの特徴と組み合わせることができる。特定の状況、材料、物の組成（composition of matter）、プロセス、１又は複数のプロセス行為（process act）又はステップを、本発明の１又は複数の目的、精神、又は範囲に適合させるため、変更を実施することができる。
[0364] 本明細書で列挙されている方法は、列挙されたイベントの順序だけでなく、列挙されたイベントの論理的に可能な任意の順序で実行され得る。また、所望の結果を達成するため、追加のステップもしくは動作を提供すること、又はステップもしくは動作を削除することも可能である。
[0365] 更に、値の範囲が与えられる場合、その範囲の上限と下限との間にある全ての値、及び、その範囲内の他の任意の言及される値もしくはその範囲内の値は、本発明内に包含される。また、記載されている発明の変形例の任意選択的な特徴は、本明細書に記載されている特徴のうちいずれか１つ以上とは独立して又はそれらと組み合わせて説明し特許請求することができる。例えば、１から５の範囲という記載は、１から３、１から４、２から４、２から５、３から５等の小領域（subrange）、並びに、例えば１．５及び２．５のようなその範囲内の個々の数、及びそれらの間の全増分又は部分増分を開示したと考えなければならない。
[0366] 本明細書で言及されている全ての既存の主題（例えば公報、特許、特許出願）は、主題が本発明の主題と抵触し得る場合を除いて（その場合は本明細書に存在するものが優勢であるものとする）、援用により全体が本願に含まれる。参照された物品は、本出願の出願日より前のそれらの開示のためだけに提供されている。本明細書において、先行発明によって本発明がそのような材料に先行する権利を与えられないことの承認として解釈されるものはない。
[0367] 単数の物品に対する言及は、同じ物品が複数存在する可能性を含む。より具体的に述べると、本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「a（１つの）」、「an（１つの）」、「said（前記の）」、及び「the（その）」は、文脈上明らかに他の意味に解釈すべき場合を除いて、複数の指示物を含む。また、特許請求の範囲は任意選択的な要素を除外するように起草され得ることに留意するべきである。従って、この記述は、「単独で（solely）」、「唯一の（only）」等の排他的用語をクレーム要素の列挙と組み合わせて用いるため、又は「否定的な」限定を用いるための先行詞として機能することが意図される。別途の規定がない限り、本明細書で用いられる全ての技術用語及び科学用語は、本発明が属する技術分野における通常の技能を有する者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。
[0368] 本開示の範囲を理解する際に、「備える（comprising）」という用語及びその派生物は、本明細書で使用される場合、記載された特徴、要素、コンポーネント、グループ、整数、及び／又はステップの存在を特定するが、他の記載されていない特徴、要素、コンポーネント、グループ、整数、及び／又はステップの存在を除外しないオープンエンドの用語であることが意図される。前述のことは、「含む（including）」、「有する（having）」という用語、及びそれらの派生物等、同様の意味を有する語にも適用される。更に、「部分（part）」、「セクション（section）」、「部分（portion）」、「部材（member）」、「要素（element）」、又は「コンポーネント（component）」という用語は、単数で用いられる場合、単一の部分又は複数の部分の２つの意味を有し得る。本明細書で用いられる場合、方向の用語「前方（forward）、後方（rearward）、上方（above）、下向き（downward）、垂直方向（vertical）、水平方向（horizontal）、下方（below）、横断方向（transverse）、横方向に（laterally）、及び垂直方向に（vertically）」、並びに他の同様の方向の用語は、平行移動又は移動されているデバイスもしくは機器の位置又はデバイスもしくは機器の方向を示す。最後に、「実質的に（substantially）」、「約（about）」、及び「約（approximately）」のような程度の用語は、本明細書で使用される場合、最終結果が実質的に又は大きく変化しないような、指定された値からの適度な量の逸脱（例えば、変動が適切である場合、±０．１％、±１％、±５％、又は±１０％までの逸脱）を意味する。
[0369] 本開示は、説明されている特定の形態の範囲に限定されることは意図されず、本明細書に記載されている変形例又は実施形態の代替物、変更、及び均等物を包含することが意図される。更に、本開示の範囲は、本開示を考慮して当業者に明らかとなり得る他の変形例又は実施形態を充分に包含する。

Claims (100)

  1. ハンドルと、
    前記ハンドルから延出しているシャフトと、
    前記シャフトの遠位に位置決めされた遠位検知部であって、
    第１の近位磁力計及び第２の近位磁力計を含む近位グラジオメータと、
    第１の遠位磁力計及び第２の遠位磁力計を含む遠位グラジオメータと、
    を含む遠位検知部と、
    検出された物体についてユーザに通知するユーザ出力を発生するように構成された出力コンポーネントと、
    １つ以上のプロセッサ及びメモリユニットを含むマイクロコントローラと、を備えた金属検出デバイスであって、前記１つ以上のプロセッサは、
    前記第１の近位磁力計、前記第２の近位磁力計、前記第１の遠位磁力計、及び前記第２の遠位磁力計から取得された磁場測定値から差分信号を計算し、
    前記計算された差分信号に信号フィルタ及び微分のうち少なくとも１つを適用して検出信号を取得し、
    前記検出信号を閾値と比較し、
    前記検出信号が前記閾値を上回っている場合、前記ユーザ出力を発生するよう前記出力コンポーネントに命令する、
    ための前記メモリユニットに記憶された命令を実行するようにプログラムされている、金属検出デバイス。
  2. 前記信号フィルタは高域フィルタ及び低域フィルタのうち少なくとも１つを含む、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  3. 前記第１の近位磁力計、前記第２の近位磁力計、前記第１の遠位磁力計、及び前記第２の遠位磁力計は、それぞれがｘ軸とｙ軸を有する２軸磁力計である、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  4. 前記第１の近位磁力計及び前記第２の近位磁力計の各々は少なくとも＋ｘ軸と＋ｙ軸を含み、前記第１の近位磁力計の前記＋ｘ軸は前記第２の近位磁力計の前記＋ｘ軸の反対方向に向けられ、前記第１の近位磁力計の前記＋ｙ軸は前記第２の近位磁力計の前記＋ｙ軸の反対方向に向けられている、請求項３に記載の金属検出デバイス。
  5. 前記第１の遠位磁力計及び前記第２の遠位磁力計の各々は少なくとも＋ｘ軸と＋ｙ軸を含み、前記第１の遠位磁力計の前記＋ｘ軸は前記第２の遠位磁力計の前記＋ｘ軸の反対方向に向けられ、前記第１の遠位磁力計の前記＋ｙ軸は前記第２の遠位磁力計の前記＋ｙ軸の反対方向に向けられている、請求項３に記載の金属検出デバイス。
  6. 前記第２の遠位磁力計及び前記第１の近位磁力計の各々は少なくとも＋ｘ軸と＋ｙ軸を含み、前記第２の遠位磁力計の前記＋ｘ軸は前記第１の近位磁力計の前記＋ｘ軸の反対方向に向けられ、前記第２の遠位磁力計の前記＋ｙ軸は前記第１の近位磁力計の前記＋ｙ軸の反対方向に向けられている、請求項３に記載の金属検出デバイス。
  7. 前記第１の近位磁力計及び前記第２の近位磁力計の前記軸のうち少なくとも１つは前記第１の遠位磁力計及び前記第２の遠位磁力計の前記軸のうち少なくとも１つと直交していない、請求項３に記載の金属検出デバイス。
  8. 前記遠位検知部は更に、
    前記第１の近位磁力計及び前記第２の近位磁力計が結合されている近位剛性プリント回路基板（ＰＣＢ）と、
    前記第１の遠位磁力計及び前記第２の遠位磁力計が結合されている遠位剛性ＰＣＢと、
    前記近位剛性ＰＣＢと前記遠位剛性ＰＣＢとの間に配置され、前記近位剛性ＰＣＢを前記遠位剛性ＰＣＢに接続している遠位可撓性回路と、
    を含み、前記遠位剛性ＰＣＢは前記遠位可撓性回路を中心として前記近位剛性ＰＣＢに対してねじれ角だけ角度的に回転されている、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  9. 前記ねじれ角は約４５度である、請求項８に記載の金属検出デバイス。
  10. 前記ねじれ角は約６０度である、請求項８に記載の金属検出デバイス。
  11. 前記ねじれ角は約３０度である、請求項８に記載の金属検出デバイス。
  12. 前記第１の近位磁力計及び前記第２の近位磁力計の軸は前記第１の遠位磁力計及び前記第２の遠位磁力計の軸に対して位置合わせされているか又は直交している、請求項３に記載の金属検出デバイス。
  13. 前記遠位検知部はセンサ筐体で覆われており、前記センサ筐体は筐体直径を有し、前記筐体直径は約３．０ｍｍから約１０．０ｍｍの間である、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  14. 前記筐体直径は約５．０ｍｍである、請求項１３に記載の金属検出デバイス。
  15. 前記センサ筐体は約４０．０ｍｍから約５０．０ｍｍの間の筐体長寸法を有する、請求項１３に記載の金属検出デバイス。
  16. 前記マイクロコントローラは前記ハンドル内に収容されている、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  17. 前記遠位検知部は１つ以上の演算増幅器を更に含み、前記１つ以上の演算増幅器は、前記第１の近位磁力計、前記第２の近位磁力計、前記第１の遠位磁力計、及び前記第２の遠位磁力計のうち少なくとも１つからの未加工の出力信号が前記ハンドル内の前記マイクロコントローラのアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）又はＡＤＣコンポーネントに送信される前に、そのような信号を増幅するよう構成されている、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  18. 前記遠位検知部を前記シャフトに結合している可撓部を更に備え、前記可撓部は屈曲可能であると共に、真っすぐの構成と屈曲構成を含み、前記可撓部が前記屈曲構成にある場合に前記遠位検知部は前記シャフトに近付いて位置付けられる、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  19. 前記可撓部は部分的に熱可塑性エラストマで作製されている、請求項１８に記載の金属検出デバイス。
  20. 前記可撓部は部分的にＰｅｂａｘ（登録商標）で作製されている、請求項１８に記載の金属検出デバイス。
  21. 前記ハンドルは、前記可撓部の屈曲を制御するように構成された引き金を更に含み、前記引き金は、前記シャフト及び前記可撓部を通って延出しているプルケーブルによって前記可撓部に接続され、前記引き金を引くと前記プルケーブルが引っ張られて前記可撓部を前記シャフトの方へ屈曲させる、請求項１８に記載の金属検出デバイス。
  22. 前記ハンドルは、前記引き金に結合された引き金ポテンショメータを更に含み、前記マイクロコントローラの前記１つ以上のプロセッサは、前記引き金ポテンショメータから取得されたデータに基づいて引き金速さを決定するための命令を実行するようにプログラムされている、請求項２１に記載の金属検出デバイス。
  23. 前記シャフトは前記シャフトの縦軸に対して回転可能である、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  24. 前記ハンドルは前記シャフトに結合されたクロックリングを更に含み、前記シャフトは前記クロックリングの回転に応じて回転可能である、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  25. 前記ハンドルは更にロックリングを含み、前記ロックリングは、前記クロックリングが回転するのを妨害するように構成された複数のロックスプラインを含み、前記クロックリングは、遠位方向に押されることで前記ロックリングの前記ロックスプラインから前記クロックリングを解放するように構成され、前記クロックリングは前記遠位方向に押された後に回転可能になる、請求項２４に記載の金属検出デバイス。
  26. 前記遠位検知部を覆っているセンサ筐体内へ平行移動すると共に前記センサ筐体外へ後退して前記金属検出デバイスの機能性を検証するように構成された試験棒を更に備える、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  27. 前記試験棒は部分的にばねチューブ内に収容され、前記ばねチューブは前記シャフトと前記シャフトを前記遠位検知部に結合している可撓部とを通って延出し、前記可撓部は、前記ハンドル上の引き金が引かれた場合に可撓部遠位端が前記シャフトの方へ屈曲するように屈曲可能であり、前記ばねチューブは、前記引き金が解放された場合に前記可撓部を付勢して、屈曲していない構成に戻すよう構成されている、請求項２６に記載の金属検出デバイス。
  28. 前記ばねチューブは部分的にポリエチレンテレフタレートで作製されている、請求項２７に記載の金属検出デバイス。
  29. 前記ハンドルは更に試験棒スライダを含み、前記試験棒スライダは、前記試験棒を前記シャフト内で軸方向に平行移動させるため遠位に又は近位に作動されるよう構成されている、請求項２６に記載の金属検出デバイス。
  30. 前記ハンドルは、前記試験棒スライダの一部に歯車を介して結合されたスライダポテンショメータを更に含み、前記マイクロコントローラの前記１つ以上のプロセッサは、前記スライダポテンショメータから取得されたデータに基づいてスライダ位置を決定するための別の命令を実行するようにプログラムされ、前記スライダ位置は、前記第１の近位磁力計、前記第２の近位磁力計、前記第１の遠位磁力計、及び前記第２の遠位磁力計のうち少なくとも１つに対する前記試験棒の相対的な位置決めを示す、請求項２９に記載の金属検出デバイス。
  31. 前記マイクロコントローラの前記１つ以上のプロセッサは、前記金属検出デバイスの操作性を試験するため、前記試験棒が、前記第１の近位磁力計、前記第２の近位磁力計、前記第１の遠位磁力計、及び前記第２の遠位磁力計のうち少なくとも１つに近接して位置決めされた場合、前記閾値を調整するための別の命令を実行するようにプログラムされている、請求項２６に記載の金属検出デバイス。
  32. 前記試験棒は部分的に強磁性金属で作製されている、請求項２６に記載の金属検出デバイス。
  33. 前記ハンドルは感度ホイールを含み、前記マイクロコントローラの前記１つ以上のプロセッサは、前記感度ホイールの回転に応じて前記閾値を調整するための別の命令を実行するようにプログラムされている、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  34. 前記ハンドルは、前記感度ホイールに結合された感度回転式ポテンショメータを更に含み、前記マイクロコントローラの前記１つ以上のプロセッサは、前記感度回転式ポテンショメータから取得されたデータに基づいてホイール回転方向を決定するための命令を実行するようにプログラムされている、請求項３３に記載の金属検出デバイス。
  35. 前記マイクロコントローラの前記１つ以上のプロセッサは、前記ホイール回転方向に基づいて、計算された前記差分信号に前記信号フィルタ又は前記微分を適用するための別の命令を実行するようにプログラムされている、請求項３４に記載の金属検出デバイス。
  36. 前記マイクロコントローラの前記１つ以上のプロセッサは、前記ホイール回転方向に基づいて前記閾値を調整するための別の命令を実行するようにプログラムされている、請求項３４に記載の金属検出デバイス。
  37. 前記遠位検知部は、３軸加速度計及び３軸ジャイロスコープを含む慣性測定ユニットを更に含み、前記マイクロコントローラの前記１つ以上のプロセッサは、前記３軸加速度計から取得された加速度データ及び前記３軸ジャイロスコープから取得された回転データに基づいて前記閾値を調整するための別の命令を実行するようにプログラムされている、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  38. 前記ハンドルは、３軸加速度計及び３軸ジャイロスコープを含む慣性測定ユニットを更に含み、前記マイクロコントローラの前記１つ以上のプロセッサは、前記３軸加速度計から取得された加速度データ及び前記３軸ジャイロスコープから取得された回転データに基づいて前記閾値を調整するための別の命令を実行するようにプログラムされている、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  39. 前記遠位検知部は遠位発光ダイオード（ＬＥＤ）を含み、前記ハンドルは近位ＬＥＤを含み、前記遠位ＬＥＤ及び前記近位ＬＥＤのうち少なくとも１つは前記出力コンポーネントの一例であり、前記遠位ＬＥＤ及び前記近位ＬＥＤのうち前記少なくとも１つによって放出される光は前記ユーザ出力の一例である、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  40. 前記ハンドルはスピーカを含み、前記スピーカによって伝達される音声は前記ユーザ出力の一例である、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  41. 前記遠位検知部はセンサ筐体内に収容され、前記センサ筐体及び前記シャフトは患者の体内での体内検出を可能とするため生体適合性材料で作製されている、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  42. 前記シャフトは部分的に強磁性金属で作製されている、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  43. 前記センサ筐体は部分的にチタン及びポリマー材料のうち少なくとも１つで作製されている、請求項１３に記載の金属検出デバイス。
  44. 前記第１の近位磁力計、前記第２の近位磁力計、前記第１の遠位磁力計、及び前記第２の遠位磁力計のうち少なくとも１つは、異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）センサである、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  45. 前記第１の近位磁力計は前記第２の近位磁力計から近位磁力計分離距離だけ分離しており、前記近位磁力計分離距離は約４．００ｍｍから５．００ｍｍの間である、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  46. 前記第１の遠位磁力計は前記第２の遠位磁力計から遠位磁力計分離距離だけ分離しており、前記遠位磁力計分離距離は約４．００ｍｍから５．００ｍｍの間である、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  47. 前記第２の遠位磁力計は前記第１の近位磁力計からグラジオメータ分離距離だけ分離しており、前記グラジオメータ分離距離は約１８．００ｍｍから２０．００ｍｍの間である、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  48. 前記ハンドルは、前記ハンドルを片手で把持できるような大きさである、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  49. 前記検出された物体は手術用縫合針である、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  50. 前記検出された物体は金属製手術用機器の一部である、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  51. 前記検出された物体はＲＦＩＤタグ付きスポンジ及び金属製マーク付きスポンジのうち少なくとも１つである、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  52. 前記遠位検知部は更にＲＦＩＤ読み取り機を含む、請求項５１に記載の金属検出デバイス。
  53. 前記検出された物体は、手術用ワイヤ、ガイドワイヤ、及び血管内ワイヤのうち少なくとも１つである、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  54. 前記検出された物体は、強磁性タグ又はプレートでタグを付けた非強磁性医療機器の少なくとも１つである、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  55. 前記遠位検知部及び前記シャフトのうち少なくとも１つから延出している伝導性要素と、
    前記伝導性要素に電気的に結合されたリンクケーブルであって、前記ハンドルから外へ延出し、閉回路インジケータに結合されるように構成されたリンクケーブルと、
    を更に備える、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  56. 前記検出された物体はステント及び血管足場のうち少なくとも１つである、請求項１に記載の金属検出デバイス。
  57. 患者の身体の一部を覆うように構成された磁気ブランケットと、
    金属検出デバイスであって、
    ハンドルと、
    前記ハンドルから延出しているシャフトと、
    センサ筐体で覆われ、複数の磁力計を含む遠位検知部と、
    前記複数の磁力計から取得された磁場測定値に基づいて、検出された物体についてユーザに通知するユーザ出力を発生するように構成された出力コンポーネントと、
    を含む金属検出デバイスと、
    を備えた金属検出システムであって、前記シャフト及び前記センサ筐体のうち少なくとも１つは、前記身体の一部が前記磁気ブランケットで覆われている場合に前記患者の前記身体の一部内に挿入されるように構成されている、金属検出システム。
  58. 前記遠位検知部は前記シャフトの遠位に位置決めされ、前記遠位検知部は更に、
    第１の近位磁力計及び第２の近位磁力計を含む近位グラジオメータと、
    第１の遠位磁力計及び第２の遠位磁力計を含む遠位グラジオメータと、
    を含む、請求項５７に記載の金属検出システム。
  59. 前記金属検出デバイスは、１つ以上のプロセッサ及びメモリユニットを含むマイクロコントローラを更に含む、前記１つ以上のプロセッサは、
    前記第１の近位磁力計、前記第２の近位磁力計、前記第１の遠位磁力計、及び前記第２の遠位磁力計から取得された磁場測定値から差分信号を計算し、
    前記計算された差分信号に信号フィルタ及び微分のうち少なくとも１つを適用して検出信号を取得し、
    前記検出信号を閾値と比較し、
    前記検出信号が前記閾値を上回っている場合、前記ユーザ出力を発生するよう前記出力コンポーネントに命令する、
    ための前記メモリユニットに記憶された命令を実行するようにプログラムされている、請求項５８に記載の金属検出システム。
  60. 前記第１の近位磁力計、前記第２の近位磁力計、前記第１の遠位磁力計、及び前記第２の遠位磁力計は、それぞれが＋ｘ軸と＋ｙ軸を有する２軸磁力計であり、前記第１の近位磁力計の前記＋ｘ軸は前記第２の近位磁力計の前記＋ｘ軸の反対方向に向けられ、前記第１の近位磁力計の前記＋ｙ軸は前記第２の近位磁力計の前記＋ｙ軸の反対方向に向けられ、前記第１の遠位磁力計の前記＋ｘ軸は前記第２の遠位磁力計の前記＋ｘ軸の反対方向に向けられ、前記第１の遠位磁力計の前記＋ｙ軸は前記第２の遠位磁力計の前記＋ｙ軸の反対方向に向けられている、請求項５９に記載の金属検出システム。
  61. ハンドルと、
    前記ハンドルから延出しているシャフトと、
    前記シャフトの遠位に位置決めされた遠位検知部であって、
    第１の近位磁力計及び第２の近位磁力計を含む近位グラジオメータと、
    第１の遠位磁力計及び第２の遠位磁力計を含む遠位グラジオメータと、
    を含み、
    前記第１の近位磁力計、前記第２の近位磁力計、前記第１の遠位磁力計、及び前記第２の遠位磁力計は、それぞれが＋ｘ軸と＋ｙ軸を有する２軸磁力計であり、
    前記第１の近位磁力計の前記＋ｘ軸は前記第２の近位磁力計の前記＋ｘ軸の反対方向に向けられ、
    前記第１の近位磁力計の前記＋ｙ軸は前記第２の近位磁力計の前記＋ｙ軸の反対方向に向けられ、
    前記第１の遠位磁力計の前記＋ｘ軸は前記第２の遠位磁力計の前記＋ｘ軸の反対方向に向けられ、
    前記第１の遠位磁力計の前記＋ｙ軸は前記第２の遠位磁力計の前記＋ｙ軸の反対方向に向けられている、遠位検知部と、
    検出された物体についてユーザに通知するユーザ出力を発生するように構成された出力コンポーネントと、
    １つ以上のプロセッサ及びメモリユニットを含むマイクロコントローラと、を備えた金属検出デバイスであって、前記１つ以上のプロセッサは、
    前記第１の近位磁力計、前記第２の近位磁力計、前記第１の遠位磁力計、及び前記第２の遠位磁力計から取得された磁場測定値から差分信号を計算し、
    前記計算された差分信号に信号フィルタ及び微分のうち少なくとも１つを適用して検出信号を取得し、前記信号フィルタは高域フィルタ及び低域フィルタのうち少なくとも１つを含み、
    前記検出信号を閾値と比較し、
    前記検出信号が前記閾値を上回っている場合、前記ユーザ出力を発生するよう前記出力コンポーネントに命令する、
    ための前記メモリユニットに記憶された命令を実行するようにプログラムされている、金属検出デバイス。
  62. 前記遠位検知部は更に、
    前記第１の近位磁力計及び前記第２の近位磁力計が結合されている近位剛性プリント回路基板（ＰＣＢ）と、
    前記第１の遠位磁力計及び前記第２の遠位磁力計が結合されている遠位剛性ＰＣＢと、
    前記近位剛性ＰＣＢと前記遠位剛性ＰＣＢとの間に配置され、前記近位剛性ＰＣＢを前記遠位剛性ＰＣＢに接続している遠位可撓性回路と、
    を含み、前記遠位剛性ＰＣＢは前記遠位可撓性回路を中心として前記近位剛性ＰＣＢに対して約４５度のねじれ角だけ角度的に回転されている、請求項６１に記載の金属検出デバイス。
  63. 前記遠位検知部はセンサ筐体で覆われており、前記センサ筐体は筐体直径を有し、前記筐体直径は約３．０ｍｍから約１０．０ｍｍの間である、請求項６１に記載の金属検出デバイス。
  64. 前記遠位検知部を前記シャフトに結合している可撓部を更に備え、前記可撓部は屈曲可能であると共に、真っすぐの構成と屈曲構成を含み、前記可撓部が前記屈曲構成にある場合に前記遠位検知部は前記シャフトに近付いて位置付けられる、請求項６１に記載の金属検出デバイス。
  65. 前記可撓部は部分的に熱可塑性エラストマで作製されている、請求項６４に記載の金属検出デバイス。
  66. 前記可撓部は部分的にＰｅｂａｘ（登録商標）で作製されている、請求項６４に記載の金属検出デバイス。
  67. 前記ハンドルは、前記可撓部の屈曲を制御するように構成された引き金を更に含み、前記引き金は、前記シャフト及び前記可撓部を通って延出しているプルケーブルによって前記可撓部に接続され、前記引き金を引くと前記プルケーブルが引っ張られて前記可撓部を前記シャフトの方へ屈曲させる、請求項６４に記載の金属検出デバイス。
  68. 前記ハンドルは、前記引き金に結合された引き金ポテンショメータを更に含み、前記マイクロコントローラの前記１つ以上のプロセッサは、前記引き金ポテンショメータから取得されたデータに基づいて引き金速さ又は動きを決定するための命令を実行するようにプログラムされている、請求項６７に記載の金属検出デバイス。
  69. 前記シャフトは前記シャフトの縦軸に対して回転可能である、請求項６１に記載の金属検出デバイス。
  70. 前記ハンドルは前記シャフトに結合されたクロックリングを更に含み、前記シャフトは前記クロックリングの回転に応じて回転可能である、請求項６１に記載の金属検出デバイス。
  71. 前記ハンドルは更にロックリングを含み、前記ロックリングは、前記クロックリングが回転するのを妨害するように構成された複数のロックスプラインを含み、前記クロックリングは、遠位方向に押されることで前記ロックリングの前記ロックスプラインから前記クロックリングを解放するように構成され、前記クロックリングは前記遠位方向に押された後に回転可能になる、請求項７０に記載の金属検出デバイス。
  72. 前記遠位検知部を覆っているセンサ筐体内へ平行移動すると共に前記センサ筐体外へ後退して前記金属検出デバイスの機能性を検証するように構成された試験棒を更に備える、請求項６１に記載の金属検出デバイス。
  73. 前記試験棒は部分的にばねチューブ内に収容され、前記ばねチューブは前記シャフトと前記シャフトを前記遠位検知部に結合している可撓部とを通って延出し、前記可撓部は、前記ハンドル上の引き金が引かれた場合に可撓部遠位端が前記シャフトの方へ屈曲するように屈曲可能であり、前記ばねチューブは、前記引き金が解放された場合に前記可撓部を付勢して屈曲していない構成に戻すよう構成されている、請求項７２に記載の金属検出デバイス。
  74. 前記ばねチューブは部分的にポリエチレンテレフタレートで作製されている、請求項７３に記載の金属検出デバイス。
  75. 前記ハンドルは更に試験棒スライダを含み、前記試験棒スライダは、前記試験棒を前記シャフト内で軸方向に平行移動させるため遠位に又は近位に作動されるよう構成されている、請求項７２に記載の金属検出デバイス。
  76. 前記ハンドルは、前記試験棒スライダの一部に歯車を介して結合されたスライダポテンショメータを更に含み、前記マイクロコントローラの前記１つ以上のプロセッサは、
    前記スライダポテンショメータから取得されたデータに基づいてスライダ位置を決定し、前記スライダ位置は、前記第１の近位磁力計、前記第２の近位磁力計、前記第１の遠位磁力計、及び前記第２の遠位磁力計のうち少なくとも１つに対する前記試験棒の相対的な位置決めを示し、
    前記試験棒が、前記第１の近位磁力計、前記第２の近位磁力計、前記第１の遠位磁力計、及び前記第２の遠位磁力計のうち少なくとも１つに近接して位置決めされた場合、前記ユーザ出力の同じもの又は別のものを発生するよう前記出力コンポーネントに命令する、
    ための命令を実行するようにプログラムされている、請求項７５に記載の金属検出デバイス。
  77. 前記マイクロコントローラの前記１つ以上のプロセッサは、前記金属検出デバイスの操作性を試験するため、前記試験棒が、前記第１の近位磁力計、前記第２の近位磁力計、前記第１の遠位磁力計、及び前記第２の遠位磁力計のうち少なくとも１つに近接して位置決めされた場合、前記閾値を調整するための別の命令を実行するようにプログラムされている、請求項７２に記載の金属検出デバイス。
  78. 前記ハンドルは感度ホイールを含み、前記マイクロコントローラの前記１つ以上のプロセッサは、前記感度ホイールの回転に応じて前記閾値を調整するための別の命令を実行するようにプログラムされている、請求項６１に記載の金属検出デバイス。
  79. 前記ハンドルは、前記感度ホイールに結合された感度回転式ポテンショメータを更に含み、前記マイクロコントローラの前記１つ以上のプロセッサは、前記感度回転式ポテンショメータから取得されたデータに基づいてホイール回転方向を決定するための命令を実行するようにプログラムされている、請求項７８に記載の金属検出デバイス。
  80. 前記マイクロコントローラの前記１つ以上のプロセッサは、前記ホイール回転方向に基づいて、計算された前記差分信号に前記信号フィルタ又は前記微分を適用するための別の命令を実行するようにプログラムされている、請求項７９に記載の金属検出デバイス。
  81. 患者の体内の磁性物体を検出する方法であって、
    前記患者の前記体内に金属検出デバイスの一部を導入することであって、
    前記金属検出デバイスは、ハンドルと、前記ハンドルから延出しているシャフトと、１つ以上のプロセッサ及びメモリユニットを含むマイクロコントローラと、出力コンポーネントと、前記シャフトの遠位に位置決めされた遠位検知部と、を含み、
    前記遠位検知部は、
    第１の近位磁力計及び第２の近位磁力計を含む近位グラジオメータと、
    第１の遠位磁力計及び第２の遠位磁力計を含む遠位グラジオメータと、を含む、金属検出デバイスの一部を導入することと、
    前記１つ以上のプロセッサを用いて、前記第１の近位磁力計、前記第２の近位磁力計、前記第１の遠位磁力計、及び前記第２の遠位磁力計から取得された磁場測定値から差分信号を計算することと、
    前記１つ以上のプロセッサを用いて、前記計算された差分信号に信号フィルタ及び微分のうち少なくとも１つを適用して検出信号を取得することと、
    前記１つ以上のプロセッサを用いて、前記検出信号を閾値と比較することと、
    前記検出信号が前記閾値を上回っている場合、前記出力コンポーネントを用いてユーザ出力を発生することと、
    を含む方法。
  82. 前記信号フィルタは高域フィルタ及び低域フィルタのうち少なくとも１つを含む、請求項８１に記載の方法。
  83. 前記ハンドルは回転するよう構成された感度ホイールを更に含み、ユーザが前記感度ホイールを回転させることに応じて前記差分信号に前記信号フィルタが適用される、請求項８２に記載の方法。
  84. 前記ハンドルは回転するよう構成された感度ホイールを更に含み、ユーザが前記感度ホイールを回転させることに応じて前記差分信号に前記微分が適用される、請求項８１に記載の方法。
  85. 前記第１の近位磁力計、前記第２の近位磁力計、前記第１の遠位磁力計、及び前記第２の遠位磁力計は、それぞれが＋ｘ軸と＋ｙ軸を有する２軸磁力計であり、前記第１の近位磁力計の前記＋ｘ軸は前記第２の近位磁力計の前記＋ｘ軸の反対方向に向けられ、前記第１の近位磁力計の前記＋ｙ軸は前記第２の近位磁力計の前記＋ｙ軸の反対方向に向けられ、前記第１の遠位磁力計の前記＋ｘ軸は前記第２の遠位磁力計の前記＋ｘ軸の反対方向に向けられ、前記第１の遠位磁力計の前記＋ｙ軸は前記第２の遠位磁力計の前記＋ｙ軸の反対方向に向けられている、請求項８１に記載の方法。
  86. 前記第１の近位磁力計及び前記第２の近位磁力計の軸は前記第１の遠位磁力計及び前記第２の遠位磁力計の軸に対して位置合わせされているか又は直交している、請求項８５に記載の方法。
  87. 前記第１の近位磁力計及び前記第２の近位磁力計の前記軸のうち少なくとも１つは前記第１の遠位磁力計及び前記第２の遠位磁力計の前記軸のうち少なくとも１つと直交していない、請求項８５に記載の方法。
  88. 前記差分信号の前記微分を動き阻止信号によって縮小することを更に含む、請求項８１に記載の方法。
  89. 患者の体内の磁性物体を検出する方法であって、
    前記患者の前記体内に金属検出デバイスの一部を導入することであって、
    前記金属検出デバイスは、ハンドルと、前記ハンドルから延出しているシャフトと、前記シャフトの遠位に位置決めされた遠位検知部と、前記シャフトを前記遠位検知部に接続している可撓部と、１つ以上のプロセッサ及びメモリユニットを含むマイクロコントローラと、出力コンポーネントと、を含み、
    前記遠位検知部は複数の磁力計を含む、金属検出デバイスの一部を導入することと、
    前記遠位検知部及び前記可撓部の少なくとも一部が前記患者の前記体内にある場合、前記ハンドル上の引き金を引いて前記可撓部を屈曲させることと、
    前記１つ以上のプロセッサを用いて、前記複数の磁力計から取得された磁場測定値から検出信号を計算することと、
    前記１つ以上のプロセッサを用いて、前記検出信号を閾値と比較することと、
    前記検出信号が前記閾値を上回っている場合、前記出力コンポーネントを用いてユーザ出力を発生することと、
    を含む方法。
  90. 前記遠位検知部は更に、
    第１の近位磁力計及び第２の近位磁力計を含む近位グラジオメータと、
    第１の遠位磁力計及び第２の遠位磁力計を含む遠位グラジオメータと、
    を含む、請求項８９に記載の方法。
  91. 前記検出信号を計算することは更に、
    前記１つ以上のプロセッサを用いて、前記第１の近位磁力計、前記第２の近位磁力計、前記第１の遠位磁力計、及び前記第２の遠位磁力計から取得された磁場測定値から差分信号を計算することと、
    前記計算された差分信号に信号フィルタ及び微分のうち少なくとも１つを適用して前記検出信号を取得することと、
    を含む、請求項９０に記載の方法。
  92. 前記第１の近位磁力計、前記第２の近位磁力計、前記第１の遠位磁力計、及び前記第２の遠位磁力計は、それぞれが＋ｘ軸と＋ｙ軸を有する２軸磁力計であり、前記第１の近位磁力計の前記＋ｘ軸は前記第２の近位磁力計の前記＋ｘ軸の反対方向に向けられ、前記第１の近位磁力計の前記＋ｙ軸は前記第２の近位磁力計の前記＋ｙ軸の反対方向に向けられ、前記第１の遠位磁力計の前記＋ｘ軸は前記第２の遠位磁力計の前記＋ｘ軸の反対方向に向けられ、前記第１の遠位磁力計の前記＋ｙ軸は前記第２の遠位磁力計の前記＋ｙ軸の反対方向に向けられている、請求項９０に記載の方法。
  93. 前記引き金は、前記シャフト及び前記可撓部を通って延出しているプルケーブルによって前記可撓部に接続され、前記引き金を引くと前記プルケーブルが引っ張られて前記可撓部を前記シャフトの方へ屈曲させる、請求項８９に記載の方法。
  94. 前記ハンドル内の、前記引き金に結合されている引き金ポテンショメータから取得されたデータに基づいて引き金速さを決定することと、
    前記１つ以上のプロセッサを用いて、前記引き金速さに基づいて前記閾値を調整することと、
    を更に含む、請求項８９に記載の方法。
  95. 金属検出デバイスの機能性を試験する方法であって、
    金属検出デバイスを提供することであって、
    前記金属検出デバイスは、ハンドルと、前記ハンドルから延出しているシャフトと、１つ以上のプロセッサ及びメモリユニットを含むマイクロコントローラと、出力コンポーネントと、前記シャフトの遠位に位置決めされた遠位検知部と、前記遠位検知部を覆っているセンサ筐体と、を含み、
    前記遠位検知部は複数の磁力計を含む、金属検出デバイスを提供することと、
    前記ハンドル上の試験棒スライダを前記シャフトの方へ遠位方向にスライドさせることであって、前記試験棒スライダをスライドさせると、前記シャフト内を延出している管腔内に収容された試験棒の遠位セグメントは前記センサ筐体内へ平行移動する、試験棒スライダをスライドさせることと、
    前記試験棒の前記遠位セグメントを前記センサ筐体内へ平行移動させた場合、前記１つ以上のプロセッサを用いて、前記複数の磁力計から取得された磁場測定値から検出信号を計算することと、
    前記１つ以上のプロセッサを用いて、前記検出信号を閾値と比較することと、
    前記検出信号が前記閾値を上回っている場合、前記出力コンポーネントを用いてユーザ出力を発生することと、
    を含む方法。
  96. 前記試験棒は部分的にばねチューブ内に収容され、前記ばねチューブは前記シャフトと前記シャフトを前記遠位検知部に結合している可撓部とを通って延出し、前記可撓部は、前記ハンドル上の引き金が引かれた場合に可撓部遠位端が前記シャフトの方へ屈曲するように屈曲可能であり、前記ばねチューブは、前記引き金が解放された場合に前記可撓部を付勢して屈曲していない構成に戻すよう構成されている、請求項９５に記載の方法。
  97. 前記試験棒の前記遠位セグメントが前記センサ筐体内にある場合、前記閾値を調整することを更に含む、請求項９５に記載の方法。
  98. 前記遠位検知部は更に、
    第１の近位磁力計及び第２の近位磁力計を含む近位グラジオメータと、
    第１の遠位磁力計及び第２の遠位磁力計を含む遠位グラジオメータと、
    を含む、請求項９５に記載の方法。
  99. 前記第１の近位磁力計、前記第２の近位磁力計、前記第１の遠位磁力計、及び前記第２の遠位磁力計は、それぞれが＋ｘ軸と＋ｙ軸を有する２軸磁力計であり、前記第１の近位磁力計の前記＋ｘ軸は前記第２の近位磁力計の前記＋ｘ軸の反対方向に向けられ、前記第１の近位磁力計の前記＋ｙ軸は前記第２の近位磁力計の前記＋ｙ軸の反対方向に向けられ、前記第１の遠位磁力計の前記＋ｘ軸は前記第２の遠位磁力計の前記＋ｘ軸の反対方向に向けられ、前記第１の遠位磁力計の前記＋ｙ軸は前記第２の遠位磁力計の前記＋ｙ軸の反対方向に向けられている、請求項９８に記載の方法。
  100. 前記試験棒は部分的に強磁性金属で作製されている、請求項９５に記載の方法。
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