JP2001522623A - 可動結合化された磁気的誘導システム及び装置、及び、磁気を補助利用した手術のためにこれを用いる方法 - Google Patents

可動結合化された磁気的誘導システム及び装置、及び、磁気を補助利用した手術のためにこれを用いる方法

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    • A61M25/0127—Magnetic means; Magnetic markers

Abstract

(57)【要約】 可動結合化された磁石構体は、磁性構造体を体内で引っ張ったり押し込んだりすること等により誘導又は移動させる１又は２の付加的な固定磁石を備えている。この磁性構造体は、例えば、カテーテルの磁性チップ又は磁性シード、あるいは、その他同様の磁性構体、インプラント又は器具である。この装置は、患者のリアルタイムの二面のＸ線画像生成を容易にするように構成されている。移動させる磁石は、大きく強い永久磁石又は有心ソレノイドとすることができる。付加する、固定電磁石は、通常電導又は超伝導コイルを有するものでもよい。可動結合化磁石構体の磁石は、半径方向に、また、極方向に沿って、及び、ある方位角に動かすことができ、また、患者の方向に磁石の反対の極を向けるように適所に枢軸回転させることもできる。ある例としては、磁石を、患者の近くから回収せずに１又は２の軸について枢軸回転させて、一時的又は永続的に埋め込んだ磁性手術器具の方向及び／又は配向を制御することによって、磁気を補助利用した手術を行うことができる。磁石が電磁コイルであるときには、この枢軸回転を、コイルの電流の傾斜化と共に行わなければならない場合もあるし、行わなくてもよい場合もある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 関連出願の相互参照 この出願は、１９９７年１１月１２日付けで出願された米国仮出願番号第６０
／０６５，１０５号「可動結合化された磁気的誘導システム（Articulated Magn
etic Guidance System）」の利益を主張するものである。
【０００２】 発明の背景 １．発明の分野 この発明は、体内の磁気的挿入物（インプラント：implant ）を誘導又は引っ
張るための装置に、より具体的には、可動結合化された誘導磁石構体を構成及び
／又は利用する装置及び方法に関するものである。
【０００３】 ２．先行技術の検討 磁気的定位（stereotaxis ）システムは、公知技術である。このようなシステ
ムの１つは、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ｏｎ Ｂｉｏｍｅｄ．Ｅｎｇｒｇ．４２、
７９３頁（１９９５年）のＭｃＮｅｉｌ氏他による「定位脳手術のための磁気的
インプラント誘導システムの機能的構成上の特徴及び初期性能特性（Functional
Design Features and Initial Performance Characteristics of a Magnetic-I
mplant Guidance System for Stereotactic Neurosurgery）」に開示されている
。この刊行物に記載されたシステムは、複数のコイルによる磁気的アクチュエー
タを特殊に応用したものである。磁気的手術用の他のシステムには、Ｒｅｖ．Ｓ
ｃｉ．Ｉｎｓｔｒｕｍ．６５、５３３頁（１９９４年）のＧｉｌｌｅｓ氏他によ
る「医療科学研究のための磁気的操作器具の使用（Magnetic Manipulation Inst
rumentation for Medical Physic Research ）」に記載された磁気的定位システ
ムなど、手動操作されるソレノイドを体の周りで動かすものがある。なお、上記
した２つの論文は、そのまま参照により本願に組み込まれている。
【０００４】 先行技術に記載のシステムには、手持型磁石が、画像生成（imaging ）と精確
に連係動作しておらず、所要の方向に磁界や力の勾配（gradient）を正確に与え
ることができないという欠点がある。また、実用的な見地から、体内深くに誘導
したり力を加えたりするために強い磁界をかけることは、困難又は不可能であっ
た。さらに、複数のコイルを用いる構成を有する磁気的定位システム及びその他
の同様のシステムは、磁界の方程式を解くことが必要であるが、これらの解を得
ることは容易ではなく、また、解が得られてもうまく利用できない（ill-behave
d ）。そのため、より簡単でうまく利用できる（well behaved）磁界の解を有す
る方程式を予想することができ、また、画像生成装置と連係した態様で患者の体
内深くに強い磁界を与えることができる磁気的手術用システムを提供することが
、この技術における進歩となろう。
【０００５】 発明の概要 よって、本発明の目的は、磁気的インプラントを動かしたり誘導したりするた
めに、磁界及び／又は力の勾配を所要の方向に正確に与えることと精確な画像生
成を組み合わせて行う手術用システムを提供することである。
【０００６】 本発明の別の目的は、手持型磁石を用いたときより強い磁界がかけられた場合
をも含めて、正確にかけられた磁界と精確な画像生成を組み合わせた手術用シス
テムを提供することである。
【０００７】 本発明のさらに別の目的は、手持型磁石を用いて実際に行うよりも、体内でさ
らに深いところに、場合によってはかなり深いところまで、誘導したり又は力を
与えることのできる磁界と精確な画像生成を組み合わせた手術用システム及び方
法を提供することである。
【０００８】 本発明のさらに別の目的は、可動結合型磁石を使用することにより、所望の同
じ方向に、カテーテルの磁石又は磁性シード等の、磁性構造体又は器具を誘導し
、場合によっては、これを作動（motivating）させるために使用される磁界のよ
うな、合成した誘導磁界と力をかけるための磁界の勾配を与えることのできる改
良型の磁気的誘導システムを提供することである。
【０００９】 本発明のさらに別の目的は、先行技術の磁気的誘導システムと比較してより簡
単に制御することができる、改良型の磁気的誘導を行い、また、原動力を与えう
るシステムを提供することである。
【００１０】 本発明のさらに付加的な目的は、カテーテルの磁性チップ及び磁性シード等の
磁気的手術用器具を誘導する際に、より簡単且つよりうまく利用できることを含
めて、より簡単で、より効果的になりうる磁界の解を得ることができるような態
様で、電磁コイルを配置するようにロボット工学的に制御された磁気的システム
を提供することである。
【００１１】 本発明のさらに別の目的は、磁気的手術用インプラントを誘導及び作動させる
際に、より効果的な磁界の解が得られるような態様で、１又は複数の永久磁石を
配置するようにロボット工学的に制御された磁石システムを提供することである
。
【００１２】 これらの目的及び他の目的は、本願の明細書及び請求の範囲に具現されるよう
な、本発明の様々な実施態様により達成される。このうち、第１の実施例では、
動作させた時に患者に磁界を与えるように構成された可動磁石構体と、患者の磁
気的インプラントの画像を生成するように構成された画像生成システムが具備さ
れている。患者のために、ベッドその他の支持部が設けられることが好ましい。
磁石構体は、ロボット工学的に制御されていることが好ましく、患者に近接する
ようにされている永久磁石又は電磁石から構成することができる。電磁石は、通
常電導電磁石（即ち、抵抗導体コイルを有するもの）でも超伝導電磁石でもよい
。可動磁石構体は、平行移動要素だけでなく半径方向及び／又は回転移動要素を
も有するトラック・ジンバル支持部（track and gimbal support）から構成する
ことができる。画像生成システムは、Ｘ線表示スクリーン等の２つの医療画像表
示スクリーンから構成することができる。このうちの第１のものは、ベッドの下
に取り付けられ、第２のものはベッドの側部に、ベッドの上側で水平方向に取り
付けられている。さらに、この画像生成システムは、Ｘ線カメラ等の２つの画像
生成管（imaging tube）を具備しており、そのうちの第１のものは、ベッドの上
側で、第１のＸ線表示スクリーンと対向して取り付けられ、第２のものは、ベッ
ドの上側で、第２のＸ線表示スクリーンと対向するベッドの側部に取り付けられ
ている。あるいは（又はこれに加えて）、画像生成システムの一部を、可動磁石
構体に設け、これと共に動くように構成することもできる。
【００１３】 個別に見た場合と本発明の他の態様と関連させて見た場合の両方の点で注目す
べき本発明の別の重要な態様によれば、処置をしたい患者の体の部分、例えば脳
等を配置する動作領域においては、全方向及び全ての位置で、かなり強い磁界が
、純回転により得られることがわかった。この利点は、以下に詳細に説明するよ
うに、軸方向の磁界の大きさに対する側部の磁界の割合が大きいような磁石の構
成によって得られるものである。
【００１４】 本発明を簡単に説明したが、本発明は、以下の好ましい実施例の記載及び図面
を参照して、さらに十分に理解することができる。なお、図面は、必ずしも一定
の比例尺となるように作成されているものではない。
【００１５】 好ましい実施例の説明 図６は、本発明による可動結合化（articulation）装置の一実施例を示す図で
ある。この装置は、好ましくは永久磁石である磁石１０１を使用している。この
装置は、例えば、歯科用ドリルを保持するようなタイプの関節アーム（articula
ted arm ）と同様であるが、それよりも強く、また、このようなタイプのアーム
を拡張した型のものである。図示の実施例には、天井１０２にアームのセクショ
ン１０３を取り付ける自在ヒンジ（universal hinge ）１０５が示されている。
ただし、アームは、他の場所、例えば、床上の支持ドリー（support dolly ）に
取り付けることもできる。アームセクション１０３の反対側の端部は、別のヒン
ジ１０６により別のアームセクション１０４に接続されている。アームの２つの
セクション１０３、１０４は、２点１０５、１０６で、磁石１０１を調整可能に
配置できるようにヒンジで留められている。この動きにより、患者１１１の体内
で磁気的手術用器具又はインプラント１１０を引っ張ること等によって（作動の
ためには磁界の勾配によって）誘導及び／又は作動するために患者１１１に磁力
線（magnetic field line ）１０７が与えられる。なお、本発明の説明のために
、「指向（directing ）」という語には、例えば押したり引いたりすること等に
より誘導（移動操作）及び作動のいずれか又は両方を含めるものとする。ピボッ
ト１０８及び１０９は、磁石１０１を回転させて、全ての角度における移動操作
（navigation）と作動を行うことができるようにするものである。磁石１０１の
位置決めを補助し、この位置決めの経過を把握するために、例えば、磁石１０１
に又は磁石１０１の近くに位置決定装置１１２を設けることができる。この実施
例は、永久磁石１０１を使用するものとして説明したが、通常の当業者には明ら
かであるように、電磁石を使用するように適宜改変することもできる。また、磁
石に縦列させて又はその側部に沿って、画像生成装置を支持し、配置することが
できることも当業者には明らかであろう。
【００１６】 図１には、本発明による装置の一部の別の実施例の側面図が示されている。こ
の装置は、ベッド１４の上側に配置された第１のＸ線供給源１２と、ベッド１４
の上側で一方の側部に配置された第２のＸ線供給源１６と、一対の軸方向用磁石
１８と、ベッド用可動結合化システム２０及び２２を有している。軸方向用磁石
１８は、随意選択的なものであるが、いくつかのタイプの可動する磁石（図示し
ていないが、以下に説明する）では与えることができないような、体の軸の方向
に沿った磁界を与えるために好ましい実施例において設けているものである。軸
方向用磁石は、通常の電導コイル又は超伝導コイルから構成することができる。
ベッド用可動結合化システムは、関節点２４が２つの部分２０及び２２の間に配
置されているため、２つの部分２０及び２２で示されている。関節点２４は、可
動結合化した磁石用のピボットを設置できる場所である。ただし、可動結合化磁
石用ピボットは図１には示されていない。Ｘ線供給源１２及び１６は、支柱２６
又は他の適切な構造体により支持されており、Ｘ線ビームを画像生成プレート２
８及び３０のそれぞれに投射して、動作中に、患者３２の対象となる領域が配置
されるベッド上の位置（動作領域）を通過させるようにされている。磁性シード
又は他の磁気的に誘導される手術用又は医療用搬送器具は、動作領域における又
は対象となる患者３２の体内に磁性構造体として一時的に又は永続的に埋め込ま
れる（インプラント）。画像生成プレート２８及び３０は、画像をコンピュータ
に送ることができ、一般的に強い磁界の影響を受けないタイプのものであること
が好ましい。
【００１７】 図１の装置を別の角度からみた図が図２に示されている。図２は、図１におい
て患者３２の頭の右側に位置して装置を見た場合に、見える装置を示している。
図２では、患者３２の体の対象となる部分（動作領域）におけるＸ線３４及び３
６の交差の状態がよりはっきりと示されている。
【００１８】 ベッド用可動結合化システム２０及び２２は、２つの部分（図示の通り）とし
ても、あるいは、１つの又は３つ以上の部分としても構成されるが、少なくとも
長手軸に沿ってベッド１４を移動させるように構成されており、また、垂直方向
、横方向又は他の方向に動くように構成することもできる。しかし、ベッド１４
を動かすことは、望ましいけれども、それよりもさらに全体的にみれば患者３２
の周囲の領域で磁石を可動結合化することに関連する本発明の動作には、必須で
はないと考えられる。
【００１９】 図１及び図２の関節点２４は、本発明によりコイル又は磁石用可動結合化シス
テムを取り付けることのできる位置を表している。本発明における使用に適した
可動結合化システムの１つのタイプを、図３Ａ及び図３Ｂに示す。ここに示すタ
イプの可動結合化システムは、視界が固定した状態しかない、即ち、図１及び図
２の投写管１２及び１６とスクリーン２８、３０からなるＸ線システムが動かな
い状態しかない場合での、磁界を必要とする手術的処置に適したものである。図
３Ａは、図１及び図２に示す位置において関節点２４に設けることのできる関節
支持部５０を示している。関節支持部は、サーボ制御機構（図示せず）を備えて
おり、極角度（polar angle ）Ａ−Ａ’に沿って、また、矢印Ｂで示すように半
径方向に、アーチ状アーム５４に沿って設けられたコイル又は永久磁石５２を移
動させる。アーム５４全体を動かすことは、アーム５４をＣ−Ｃ’の方向に枢軸
回転させることにより随意選択的に行うことができるが、この動きは必須のもの
ではない。図３Ｂは、図３Ａに示す装置の上面図であり、アーム５４が、軸方向
用コイル１８（図１及び図２に図示）の配置によって制限されるが、方位角に沿
って弧を描くように動く様子を示している。図示のような装置は、患者３２（図
３Ａ及び図３Ｂには図示せず）の右側又は左側のいずれかの下部を有効範囲とす
るものである。アーム５４は、例えば、トラック・ジンバル構体を具備できるこ
とが好ましいが、当業者には明らかであるように、他のアームを使用することも
できる。
【００２０】 他方の側を有効範囲とするために、第２の可動結合化装置５０、５２、５４を
設けることもできる。あるいは、図３Ａ及び図３Ｂに示す装置の変形として、ア
ーム５４が磁石５２について９０°よりも大きい極運動を行うものも考えられる
。例えば、アーム５４それ自体が９０°よりも大きい角度を有効範囲とできるよ
うにし、磁石５２が患者３２の周囲を左又は右側全体にわたって動くことができ
るようにすることができる。あるいは、アーム５４それ自体を、関節支持部５０
を通過して動くことができるようにし、図３Ａ及び図３Ｂの矢印Ｅによって示す
弧の向きに動くようにすることができる。このような動きによれば、患者３２の
背中をも完全に有効範囲とすることができる。また、これら変形させたものを組
合せることも考えられる。図３Ａ及び図３Ｂに示す実施例に使用したように、ア
ーム５４は、トラック・ジンバル構体から構成できることが好ましい。
【００２１】 図４には、代替する実施例による磁石用可動結合化システムが示されている。
磁石又はコイル５２は、この実施例において画像生成プレート２８及び３０に加
えてＸ線投写器１２及び１６をも担持するリング状支持部５４’に取り付けられ
ている。このリング部全体は、関節支持部５０によって、好ましくはサーボ制御
システムの制御下で、矢印Ｅで示す極角度で動かすことができるように支持され
ている。また、このリング部は、図示はしていないが、図３Ｂに示すのと同様の
方位角方向にも動かすことができる。また、磁石５２は、図４の矢印Ｂで示すよ
うに半径方向にも動くことができる。もちろん、この実施例を使用する場合には
、図１及び図２のベッド及び軸方向用磁石構体から支柱２６が除外され、また、
画像生成プレート２８は、ベッド１４に取り付けられずに、その周りを自由に回
転できるものとなる。また、この実施例を変形することも考えられ、Ｘ線管１２
、１６とそれに対応する画像生成プレート２８、３０のいずれをも、図４に示す
磁石用可動結合化構体にではなく、ベッド及び軸方向用磁石構体に固定して取り
付けることができる。あるいは、リング部５４’に取り付けられた図示のいずれ
の要素も、リング部５４’を動かさずにリング５４’の周囲を独立して移動でき
るようにすることができる。
【００２２】 磁石又はコイル５２が永久磁石からなる場合には、磁極を回転させて、手術的
処置をしている期間中に必要ないかなる方向にも磁界を供給できるようにピボッ
トを設けることが好ましい。このようなピボットの使用は、図５Ａ、図５Ｂ及び
図５Ｃの順に示された、リング部５４（又は５４’）に取り付けられたピボット
５６を中心とした磁石５２の回転によって示されている。磁石のＮ極及びＳ極は
図示されている。このピボットの動作を手術的処置中に行うことができるように
した場合には、好ましくは、磁石５２を、図３Ａ又は図４の矢印Ｂで示すような
後退動作により後退させるか、或いは、好ましくは、支持アーム５４を、図３Ａ
の矢印Ｃに沿って患者から離れるように下方に枢軸回転させるべきである。ある
いは、簡単に、適切な材料で作られた磁気シールド（図示せず）を磁石５２と患
者との間に差し挟んで、回転する磁石の磁界が、患者に埋め込まれた磁石シード
の動きに悪影響を及ぼさないようにすることができる。
【００２３】 コイル又は磁石の可動結合化をすることができるシステムの他の実施例も考え
られる。例えば、ロボットアーム構体を使用することができる。ロボットアーム
操作は、多くの産業において普通のものとなっている。ロボットアーム操作の例
は、１９９４年６月１４日にＤ．Ｆｕｒｎｅｓｓ氏に付与された米国特許第５，
３２１，３５３号「ロボットアームを精密に位置調整するシステム及び装置（Sy
stem and Method for Precisely Positioning a Robotic Arm ）」、１９９２年
２月４日にＥ．Ｇｌａｓｓｍａｎ氏他に付与された米国特許第５，０８６，４０
１号「余剰硬度チェックを含む精密ロボット工学的手術のための画像指向ロボッ
トシステム（Image-directed Robotic System for Precise Robotic Surgery In
cluding Redundant Consistency Checking）」、１９８６年２月１１日にＳ．Ｓ
ｉｍｕｎｏｖｉｃ氏に付与された米国特許第４，５６９，６２７号「ロボットマ
ニピュレータ（Robotic Manipulator ）」、１９９１年２月５日にＷ．Ｓｃｈｏ
ｎｌａｕ氏に付与された米国特許第４，９９０，８３９号「モジュール式ロボッ
トシステム（Modular Robotic System）」、１９９２年１月７日にＹ．Ｋｗｏｈ
氏に付与された米国特許第５，０７８，１４０号「画像装置援用ロボット定位シ
ステム（Image Device-Aided Robotic Stereotaxis System ）」、１９９６年１
１月１２日にＪ．Ｆｕｎｄａ氏他に付与された米国特許第５，５７２，９９９号
「患者の体に対して手術用器具の位置調整を行うロボットシステム（Robotic Sy
stem for Positioning a Surgical Instrument Relative to a Patient's Body
）」、及び、１９９４年１０月１１日にＨａｒｄｙ氏他に付与された米国特許第
５，３５４，３１４号「ロボットタイプのアームに取り付けられた定位診断又は
手術用の３次元ビーム局在化装置及び顕微鏡（Three-Dimensional Beam Localiz
ation Apparatus and Microscope for Stereotactic Diagnoses or Surgery Mou
nted on Robotic Type Arm）」に見られる。なお、上記に示した特許の開示は、
本明細書にて示したものとした場合と同様に完全にそのままここに組み込まれる
ものである。もちろん、ロボットアームには、ロボットアームのエフェクタ（即
ち、磁石５２）又は他の部分が、患者３２又は医療職員のいずれかに偶然接触し
たりすることがないように除外領域を設けることが望ましい。
【００２４】 設けられるコイル又は磁石用可動結合化構造体のタイプには関係なく、この可
動結合をコンピュータ制御し、さらに簡単で、より効果的となりうる磁界の解が
得られるようなものとすることが好ましい。特に、限られた数の磁石（例えば、
可動する磁石５２、又は、１又は２の軸方向用磁石１８と共動する可動磁石のみ
）を設けることによって、かなり簡単な磁界の解が得られ、また、これらは、各
磁石が別々にあるいは他のものと対をなして共に制御されるものである、より多
くの複数の磁石を用いた場合と比べても、十分なものである。さらに、コンピュ
ータ（図示せず）等の制御装置を設けることができ、これを、可動結合化システ
ム２０、２２に、一対の軸方向用コイル１８に、図３Ａ、図３Ｂ、図４、図５Ａ
、図５Ｂ及び図５Ｃに図示した可動結合化及び回転システム（或いは、代替する
ロボットアーム構体）に、また、画像生成システム１２、１６、２８、３０にも
、さらに、磁石５２として使用されるコイルの制御電流にも結合できる。このコ
ンピュータ制御によって、同時画像生成と磁気的手術を緊密に調整することがで
きる。これは、本発明のこの態様によって、脳等の患者の体のデリケートな領域
の手術に特に有用なものなる。
【００２５】 磁石の純回転によって、脳等の患者の動作領域の全方向及び全ての位置につい
てかなり強い磁界を得ることができる。電磁コイルが第１の向きになっていると
きの、電磁コイルの好ましい実施例の磁力線と患者の動作領域との関係を示す図
である図７を参照すると、電磁コイル２０６の軸２０２及び２０４が、動作領域
２０８に対して概略図示されている。動作領域は、例えば、患者の脳であるが、
体の別の部分であってもよい。軸２０４は、患者を見下ろした図である図７にお
いて示す平面に対して直交する軸を表すため、点で示されている。他の２つの軸
に対して直交する第３の軸２２０は、コイルの対称軸、即ち、コイルの巻回の中
心となる軸である。磁石２０６の磁力線２１０を観測すると、磁石コイル２０６
が軸２０２及び２０４を中心として適当な角度及び適当なオーダーで回転するだ
けで、動作領域２０８において、磁力線２１０に、図７の平面における、及び、
その平面に直交するいかなる所望の成分をも与えることができる。
【００２６】 軸２０２を中心として回転させると、図７によって示される平面に入射するか
又はこの平面から出てくるものとして表すことができる磁力線成分が得られるが
、これは、所望の「スポット」（即ち、所望の方向を有する磁界が得られる位置
）が軸２０２の左側にあるか右側にあるかによって、また、軸２０２を中心とし
た回転の方向によって左右される。
【００２７】 軸２０４を中心として回転させると、磁力線の方向を左から右に、或いはその
逆に、大抵の場合、比較的（即ち、１８０°と比較した場合に）小さな回転角度
でシフトさせることができる。このような回転の無駄のなさ、即ち、感度は、図
８を参照すると、さらによく図解されている。図８は、電磁コイルを軸に沿って
回転させた場合の動作領域に対する図７の磁力線の関係を示す図である。コイル
を軸２０２の水平方向の照準（alignment ）から６０．６°のθで回転させると
、患者の脳の動作領域２０８における磁力線２１０は、垂直位置から、水平位置
から４．２°のところにシフトしていた。また、等しい磁界の大きさを表す線２
３０も図８に示す。
【００２８】 磁石２０６の好ましい実施例においては、図８に示すように、そのコイル内径
Ｄ１は１６インチ（約４０．６４ｃｍ）であり、そのコイル外径Ｄ２は２０イン
チ（約５０．８ｃｍ）である。軸方向のコイルの幅Ｗは、８インチ（約２０．３
ｃｍ）である。（上述したように、図は、必ずしも一定の比例尺となるように作
成されているものではない。）このような寸法とすると、コイル２０６が２００
００Ａ／ｃｍ2 の超伝導コイルであるとき、患者の脳のうち動作領域２０８内の
いかなる処置部分であってもほぼ０．４テスラ以上が生じうる。
【００２９】 この移動操作／作動システム及び方法の利点は、動作領域内に配置された脳又
は他の体の部分において全ての方向に、かつ、全ての位置において、かなり強い
磁界を、磁石を回転させるだけで、他に平行移動をさせることなく得ることがで
きるということである。軸方向の磁界に対する側部磁界（即ち、９０°軸から偏
位した（90°off-axis）磁界の大きさ）の比率は大きいことが好ましく、そうす
ると、全ての角度の向きに所望の最低限の磁界を作用させなければならないとき
でも、それほど多くの電力を無駄にすることがない。このような磁界の比率を維
持すると、コイルの大きさ及びコストが低減され、また、より容易に磁石を操作
することができる。ここで示したコイルの寸法についていえば、軸方向の磁界の
大きさは、ほとんどの距離において側部磁界の大きさの約１．４倍である。
【００３０】 上記に示した磁石コイル２０６の寸法は、ある条件に対して最適化されたもの
であるが、ある程度異なる寸法形状のコイルを、異なる磁気的誘導を用いる手術
的用途に様々に最適化することができる。
【００３１】 コイルの磁力線の対称性から、側部磁界及び軸方向の磁界の両方又はいずれか
は、手術的な処置を行う期間中の様々な時点で、必要な指向された磁界を与える
ものであり、適当な軸を中心にして回転させれば、他に平行移動させることなく
、磁界の方向を反転させることができることがわかる。また、磁力線の方向をい
くつかの異なる態様で変化させることができることもわかるであろう。生体組織
に埋め込まれた磁気的誘導される手術用器具を、埋め込み後に誘導し、場合によ
っては作動させるためには、磁石を手術用器具が埋め込まれた動作領域付近に持
ってこなければならない。磁力線、又は磁力線の勾配は、手術用器具を動かし、
又は、少なくともその動きを指向させるために使用される。磁力線又は勾配の方
向の変更は、手術用器具の方向及び／又は配向を変化させるために行われる。あ
る場合においては、コイル電流を変えずに、コイルの回転軸を適切に制御するこ
とで、意図する回転の二面体平面（dihedral plane）における純回転を行うこと
ができる。場合によっては、コイルの回転を行う前に、電流を、零になるように
又は低い値の大きさになるように傾斜化（ramp）し、その後、電流を所望の値に
戻すことが必要である。さらに別の方法では、電流を変えて、或いは、電流を変
えずに、磁石を平行移動させて患者から離して、回転させてから所定の位置に戻
すこともできる。永久磁石を同様に動かすと、この場合はコイル電流を変えるス
テップは利用できないけれども、手術用器具を指向させ、場合によっては作動さ
せることができることは理解されよう。
【００３２】 本発明のさらに別の実施例は、実際には本発明の他のいくつかの実施例におい
て使用できるものであるが、可動結合化された磁石からなるものである。この可
動結合化された磁石は、一対の永久磁石、又は、図９Ａ及び図９Ｂに示すような
電流の関係を有する電磁石とすることができる。電磁石についての図９Ａ及び図
９Ｂに示すように、各々がほぼ半円形状とされた２つのコイル、又は、このよう
な１つのコイルの巻線の平面は、相互に逆向きに流れる電流によって付勢される
。これと同じ磁界は、図示のように、半分でひねって２つの部分にした単一のコ
イルでも生成することができる。この実施例の他の形式のものにおいては、２つ
の永久磁石を並列に配置して、Ｎ及びＳ極を動作領域に面するようにした単一の
磁石構体を形成している。あるいは、磁石の端部の方に近い磁界は磁石の面に対
して直角をなしているが、磁石の真正面の磁界が磁石の面に平行となっている。
従って、磁石をその短軸を中心として回転させ、それに加えて横方向に平行移動
させることによって、動作領域において、磁界を、全ての可能な向きにすること
ができる。
【００３３】 使用する磁石は、永久磁石（互いに極性を逆にして並列させた２つの永久磁石
等）であろうと、電磁石（図９Ａ及び図９Ｂに示すもの等）であろうと、四重極
磁界を生成することが好ましい。これが好ましいのは、結果的に得られる磁力線
の分布が、可動結合化によって磁界の作用を制御する場合に特に適しているから
である。
【００３４】 本発明を、好ましい実施例に関連させて説明してきた。通常の当業者であれば
、全て本発明の一部として考えられる、本発明に対する代替案や改変を容易に考
えることができよう。また、ここに開示された本発明の、全てではないがいくつ
かの発明としての特徴を含む実施例は、本発明の目的の、おそらく全てではない
がいくつかを達成しつつ、先行技術の装置及び方法よりも優れた効果を奏するも
のである。それでも、このような利点を有する実施例は、なお本発明の範囲内に
含まれるものであると考えられる。そのため、本発明は、ここに記載する請求の
範囲、及び、その、明細書の記載及び図面を考慮した場合に法的に均等なものと
なる範囲によってのみ限定されるものであると考えるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明による装置の一部の好ましい実施例の側面図である。
【図２】 図２は、図１の装置を軸方向から見た図である。
【図３Ａ】 図３Ａは、図１及び図２の装置とともに使用するための可動結合化装置の側面
図である。
【図３Ｂ】 図３Ｂは、図１及び図２の装置とともに使用するための可動結合化装置の上面
図である。
【図４】 図４は、可動視界を有する、力を要する処置のための、代替するコイル又は磁
石の可動結合化装置を示す図である。
【図５Ａ】 図５Ａは、図３Ａ及び図３Ｂの装置のアーム又は図４の装置のリングのある位
置において枢軸回転する永久磁石を連続して示す図の１つである。
【図５Ｂ】 図５Ｂは、図３Ａ及び図３Ｂの装置のアーム又は図４の装置のリングのある位
置において枢軸回転する永久磁石を連続して示す図の１つである。
【図５Ｃ】 図５Ｃは、図３Ａ及び図３Ｂの装置のアーム又は図４の装置のリングのある位
置において枢軸回転する永久磁石を連続して示す図の１つである。
【図６】 図６は、手動又はコンピュータ制御により可動結合されうるアームに設けた永
久磁石の天井取り付け型の実施例を示す図である。
【図７】 図７は、電磁コイルが第１の向きにある場合の、電磁コイルの好ましい実施例
の磁力線と患者の動作領域との関係を示す図である。
【図８】 図８は、電磁コイルが軸に沿って回転した場合の、動作領域に対する図７の磁
力線の関係を示す図である。
【図９Ａ】 図９Ａは、本発明の別の実施例における、一対のコイル又は分割コイルの巻線
の平面図である。
【図９Ｂ】 図９Ｂは、本発明の別の実施例における、一対のコイル又は分割コイルの巻線
の平面図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１１年１０月２０日（１９９９．１０．２０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｚ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (71)出願人 4041 Ｆｏｒｅｓｔ Ｐａｒｋ Ａｖｅｎ ｕｅ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，Ｍｉｓｓｏｕｒ ｉ 63108，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ (72)発明者 ピーター アール ワープ アメリカ合衆国 ミズーリ州 63108 セ ント・ルイス リンデル・ブルバード 4400 ナンバー・23・ビー (72)発明者 ロジヤーズ シー リター アメリカ合衆国 バージニア州 22911 シヤーロツツビル チエスナツト・リツ ジ・ロード 117 Ｆターム(参考） 4C093 AA01 AA08 EA02 4C097 AA30 BB04 BB05 【要約の続き】 の傾斜化と共に行わなければならない場合もあるし、行 わなくてもよい場合もある。

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 動作領域内に配置した生体組織において磁性構造体を指向さ
    せる装置であって、 （ａ） 磁石構体を動かすときに、上記動作領域において変化させた磁界を与
    えるように構成された可動磁石構体と、 （ｂ） 動作領域にある場合に、磁性構造体の画像を生成するように構成され
    た画像生成システムと、 を具備する装置。
  2. 【請求項２】 可動磁石構体が、少なくとも１つの永久磁石からなる、請求
    項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 永久磁石が、動作領域における磁界の極性を反転させること
    ができるように、端から端に（end-to-end）回転可能に構成されている、請求項
    ２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 可動磁石構体が、ロボットアームからなる、請求項３に記載
    の装置。
  5. 【請求項５】 磁石構体が、動作領域付近から回収できるように構成されて
    おり、それによって、磁石を回転させたときに、動作領域の磁界の影響を低減す
    るものである、請求項３に記載の装置。
  6. 【請求項６】 少なくとも動作領域内にある患者の体の一部を支持するため
    のベッドをさらに具備し、可動磁石構体が、少なくともベッドの長手軸に沿って
    運動を行うように構成されている、請求項３に記載の装置。
  7. 【請求項７】 患者用の支持部と、この患者用支持部の長手軸に沿って指向
    される磁界を与える少なくとも第１の固定磁石と、をさらに具備する、請求項３
    に記載の装置。
  8. 【請求項８】 第１の固定磁石とは反対の方向に配向した磁界を与える少な
    くとも第２の固定磁石をさらに具備し、第１の固定磁石と第２の固定磁石とが電
    磁石である、請求項７に記載の装置。
  9. 【請求項９】 可動磁石構体が電磁石からなる、請求項１に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 電磁石が抵抗導体電磁石である、請求項９に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 電磁石が超伝導性である、請求項９に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 可動磁石構体が、ロボットアームからなる、請求項１に記
    載の装置。 【請求項１２】 可動磁石構体が、半径方向の運動要素を有するトラック−
    ジンバル支持部を備えている、請求項１に記載の装置。
  13. 【請求項１３】 少なくとも動作領域内にある患者の体の一部を支持するた
    めの支持部をさらに具備し、画像生成システムが、医療画像表示スクリーンと、
    ビームを、動作領域を通過させて医療画像表示スクリーンに投射する対応する画
    像生成管とのセットを少なくとも１つ有するものである、請求項１に記載の装置
    。
  14. 【請求項１４】 装置が、医療画像表示スクリーンとこれに対応する画像生
    成菅からなるセットを一対有し、２つの医療画像表示スクリーンのうち第１のも
    のがベッドの上側に取り付けられ、２つの医療画像表示スクリーンのうち第２の
    ものが、水平方向に、かつ、ベッドの上側でベッドの側部に取り付けられ、また
    、２つの画像生成管のうち第１のものが、ベッドの下に第１の医療画像表示スク
    リーンに対向して取り付けられ、また、２つの映像菅のうちの第２のものが、第
    ２の医療画像表示スクリーンに対向してベッドの側部にベッドの上側で取り付け
    られている、請求項１３に記載の装置。
  15. 【請求項１５】 画像生成システムの一部が、可動磁石構体に設けられ、こ
    の可動磁石構体とともに動くように構成されている、請求項１に記載の装置。 【請求項１５】 動作領域内に配置した生体組織において磁性構造体を指向
    させる装置であって、 基部に取り付けられた１つの端部と、第２の端部とを有する関節アームと、 この関節アームの第２の端部に枢軸回転可能に取り付けられた磁石と、を有し
    、この磁石が、上記動作領域における磁力線と磁界の勾配の少なくとも一方の方
    向を変化させるように枢軸回転できる、装置。
  16. 【請求項１６】 磁石が永久磁石である、請求項１５に記載の装置。
  17. 【請求項１７】 基部に取り付けられたアームの端部が、天井に取り付けら
    れる、請求項１６に記載の装置。
  18. 【請求項１８】 基部に取り付けられたアームの端部が、ドリーに取り付け
    られる、請求項１６に記載の装置。
  19. 【請求項１９】 関節アームが２つのセクションを有し、この２つのセクシ
    ョンが、ヒンジによって連結されている、請求項１５に記載の装置。
  20. 【請求項２０】 自在継手が、アームを基部に取り付けるために使用されて
    いる、請求項１９に記載の装置。
  21. 【請求項２１】 磁石が、互いに逆向きに配向された一対の磁石からなる、
    請求項１５に記載の装置。
  22. 【請求項２２】 磁石が、電磁石である、請求項１５に記載の装置。
  23. 【請求項２３】 動作領域内に配置した生体組織内で磁性構造体を指向させ
    る方法であって、 生体組織に磁性構造体を埋め込むステップと、 動作領域内に有効な磁界を与えるように磁石を位置調整するステップと、 磁石を所望するとおりに動かして、磁性構造体の移動方向又は磁性構造体の向
    きの少なくとも一方を変化させるステップと、 からなる、方法。
  24. 【請求項２４】 磁石が電磁石であって、位置調整ステップと枢軸回転ステ
    ップとの間に実行される、電磁石に流れる電流の大きさを小さな値になるまで低
    減するように傾斜化するステップと、磁石を動かした後、電磁石に流れる電流の
    大きさを選択した値になるまで増大するように傾斜化するステップと、をさらに
    含む、請求項２３に記載の方法。
  25. 【請求項２５】 位置調整ステップと枢軸回転ステップとの間に実行される
    、動作領域付近から磁石を回収するステップと、枢軸回転ステップの後に、磁石
    の位置調整をしなおして、動作領域に有効な磁界を与えるステップと、をさらに
    含む、請求項２４に記載の方法。
  26. 【請求項２６】 動作領域内に配置した生体組織において磁性構造体を指向
    させる装置であって、 （ａ） 上記動作領域において磁界を与えるように構成された磁石構体と、 （ｂ） 動作領域について、制御可能に、かつ、機械的に位置調整を変化させ
    ることが可能であり、それによって、磁界の強さ及び方向のいずれか又は両方を
    所望の態様で変化させて、磁性構造体を指向させる、磁石支持構体と、 を具備する装置。
  27. 【請求項２７】 上記磁石構体が、磁石支持構体に対して、所望の態様で、
    機械的に位置調整を変化させることができるものである、請求項２６に記載の装
    置。 【請求項２７】 上記生体組織用の支持部をさらに有し、上記磁石構体が、
    この支持部に対して相対的に位置調整を変化させることができるものである、請
    求項２７に記載の装置。
  28. 【請求項２８】 上記磁石構体が、互いに逆の２つの磁界を発生させること
    が十分可能な磁石手段からなる、請求項２６に記載の装置。
  29. 【請求項２９】 上記磁石構体が、２つの永久磁石からなる、請求項２８に
    記載の装置。
  30. 【請求項３０】 上記磁石構体が、少なくとも１つの電磁石からなり、この
    少なくとも１つの電磁石が、互いに逆向きに巻かれた少なくとも２つのコイルを
    有するものである、請求項２８に記載の装置。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004105247A (ja) * 2002-09-13 2004-04-08 Pentax Corp 磁気アンカー遠隔誘導システム
WO2006035550A1 (ja) * 2004-09-28 2006-04-06 Osaka University 三次元誘導装置及び方法、並びに薬剤配送システム
WO2007125676A1 (ja) * 2006-04-26 2007-11-08 Hitachi Medical Corporation 磁気誘導型ドラッグデリバリーシステム
JP2007297290A (ja) * 2006-04-27 2007-11-15 Hitachi Medical Corp ドラッグデリバリーシステム、及びそれを制御するためのコンピュータプログラム
JP2010273794A (ja) * 2009-05-27 2010-12-09 National Cancer Center 長尺状挿入物の磁気式誘導装置
JP5372178B2 (ja) * 2009-12-25 2013-12-18 株式会社Ｉｈｉ ドラッグデリバリー制御装置
JP5403433B2 (ja) * 2008-10-10 2014-01-29 学校法人自治医科大学 内視鏡的粘膜下層剥離術（ｅｓｄ）用外科手術システム
CN112515610A (zh) * 2020-11-30 2021-03-19 元化智能科技(深圳)有限公司 无线胶囊内窥镜的驱动方法、装置及系统

Families Citing this family (113)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6703418B2 (en) * 1991-02-26 2004-03-09 Unimed Pharmaceuticals, Inc. Appetite stimulation and induction of weight gain in patients suffering from symptomatic HIV infection
US7066924B1 (en) * 1997-11-12 2006-06-27 Stereotaxis, Inc. Method of and apparatus for navigating medical devices in body lumens by a guide wire with a magnetic tip
US6505062B1 (en) * 1998-02-09 2003-01-07 Stereotaxis, Inc. Method for locating magnetic implant by source field
US6241671B1 (en) * 1998-11-03 2001-06-05 Stereotaxis, Inc. Open field system for magnetic surgery
US6702804B1 (en) 1999-10-04 2004-03-09 Stereotaxis, Inc. Method for safely and efficiently navigating magnetic devices in the body
EP1223883A4 (en) * 1999-10-04 2007-10-17 Stereotaxis Inc METHOD FOR SAFE AND EFFICIENT NAVIGATION OF MAGNETIC DEVICES IN THE BODY
US7313429B2 (en) 2002-01-23 2007-12-25 Stereotaxis, Inc. Rotating and pivoting magnet for magnetic navigation
US6401723B1 (en) * 2000-02-16 2002-06-11 Stereotaxis, Inc. Magnetic medical devices with changeable magnetic moments and method of navigating magnetic medical devices with changeable magnetic moments
GB0014028D0 (en) * 2000-06-09 2000-08-02 Oxford Instr Ltd Catheter guide assembly
US7087008B2 (en) * 2001-05-04 2006-08-08 Board Of Regents, The University Of Texas System Apparatus and methods for delivery of transcranial magnetic stimulation
US7766856B2 (en) 2001-05-06 2010-08-03 Stereotaxis, Inc. System and methods for advancing a catheter
US7635342B2 (en) * 2001-05-06 2009-12-22 Stereotaxis, Inc. System and methods for medical device advancement and rotation
ATE412372T1 (de) 2001-05-06 2008-11-15 Stereotaxis Inc System zum vorschieben eines katheter
US6719765B2 (en) * 2001-12-03 2004-04-13 Bonutti 2003 Trust-A Magnetic suturing system and method
US7248914B2 (en) 2002-06-28 2007-07-24 Stereotaxis, Inc. Method of navigating medical devices in the presence of radiopaque material
US7769427B2 (en) 2002-07-16 2010-08-03 Magnetics, Inc. Apparatus and method for catheter guidance control and imaging
WO2004045387A2 (en) 2002-11-18 2004-06-03 Stereotaxis, Inc. Magnetically navigable balloon catheters
US7774046B2 (en) * 2003-03-13 2010-08-10 Stereotaxis, Inc. Magnetic navigation system
US7389778B2 (en) 2003-05-02 2008-06-24 Stereotaxis, Inc. Variable magnetic moment MR navigation
US6980843B2 (en) * 2003-05-21 2005-12-27 Stereotaxis, Inc. Electrophysiology catheter
US6921038B2 (en) * 2003-08-15 2005-07-26 International Business Machines Corporation Apparatus and method to releaseably attach a tape leader pin
US7280863B2 (en) 2003-10-20 2007-10-09 Magnetecs, Inc. System and method for radar-assisted catheter guidance and control
EP1547540A1 (en) * 2003-11-28 2005-06-29 Siemens Aktiengesellschaft Apparatus for directing a magnetic element in a body of a patient
US7309316B1 (en) * 2004-03-01 2007-12-18 Flynn Edward R Magnetic needle biopsy
US8118754B1 (en) 2007-11-15 2012-02-21 Flynn Edward R Magnetic needle biopsy
US8052591B2 (en) 2006-05-05 2011-11-08 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Trajectory-based deep-brain stereotactic transcranial magnetic stimulation
WO2005119505A2 (en) 2004-06-04 2005-12-15 Stereotaxis, Inc. User interface for remote control of medical devices
US20060036163A1 (en) * 2004-07-19 2006-02-16 Viswanathan Raju R Method of, and apparatus for, controlling medical navigation systems
US20080006280A1 (en) * 2004-07-20 2008-01-10 Anthony Aliberto Magnetic navigation maneuvering sheath
US20060144407A1 (en) * 2004-07-20 2006-07-06 Anthony Aliberto Magnetic navigation manipulation apparatus
US20060144408A1 (en) * 2004-07-23 2006-07-06 Ferry Steven J Micro-catheter device and method of using same
US20060052656A1 (en) * 2004-09-09 2006-03-09 The Regents Of The University Of California Implantable devices using magnetic guidance
US7831294B2 (en) * 2004-10-07 2010-11-09 Stereotaxis, Inc. System and method of surgical imagining with anatomical overlay for navigation of surgical devices
US7751867B2 (en) 2004-12-20 2010-07-06 Stereotaxis, Inc. Contact over-torque with three-dimensional anatomical data
US20060142631A1 (en) * 2004-12-29 2006-06-29 Attila Meretei Systems and methods for occluding a blood vessel
US7708696B2 (en) 2005-01-11 2010-05-04 Stereotaxis, Inc. Navigation using sensed physiological data as feedback
US7756308B2 (en) 2005-02-07 2010-07-13 Stereotaxis, Inc. Registration of three dimensional image data to 2D-image-derived data
US9964469B2 (en) 2005-02-28 2018-05-08 Imagion Biosystems, Inc. Magnetic needle separation and optical monitoring
US20060281990A1 (en) * 2005-05-06 2006-12-14 Viswanathan Raju R User interfaces and navigation methods for vascular navigation
US7742803B2 (en) * 2005-05-06 2010-06-22 Stereotaxis, Inc. Voice controlled user interface for remote navigation systems
US8027714B2 (en) * 2005-05-27 2011-09-27 Magnetecs, Inc. Apparatus and method for shaped magnetic field control for catheter, guidance, control, and imaging
US20070060992A1 (en) * 2005-06-02 2007-03-15 Carlo Pappone Methods and devices for mapping the ventricle for pacing lead placement and therapy delivery
US20070062546A1 (en) * 2005-06-02 2007-03-22 Viswanathan Raju R Electrophysiology catheter and system for gentle and firm wall contact
US20070038065A1 (en) * 2005-07-07 2007-02-15 Creighton Francis M Iv Operation of a remote medical navigation system using ultrasound image
US9314222B2 (en) 2005-07-07 2016-04-19 Stereotaxis, Inc. Operation of a remote medical navigation system using ultrasound image
US20070021744A1 (en) * 2005-07-07 2007-01-25 Creighton Francis M Iv Apparatus and method for performing ablation with imaging feedback
US7603905B2 (en) * 2005-07-08 2009-10-20 Stereotaxis, Inc. Magnetic navigation and imaging system
US7769444B2 (en) 2005-07-11 2010-08-03 Stereotaxis, Inc. Method of treating cardiac arrhythmias
US7690619B2 (en) * 2005-07-12 2010-04-06 Stereotaxis, Inc. Apparatus for pivotally orienting a projection device
US7416335B2 (en) * 2005-07-15 2008-08-26 Sterotaxis, Inc. Magnetically shielded x-ray tube
US8192374B2 (en) * 2005-07-18 2012-06-05 Stereotaxis, Inc. Estimation of contact force by a medical device
US20070043455A1 (en) * 2005-07-26 2007-02-22 Viswanathan Raju R Apparatus and methods for automated sequential movement control for operation of a remote navigation system
US20070040670A1 (en) * 2005-07-26 2007-02-22 Viswanathan Raju R System and network for remote medical procedures
US7818076B2 (en) 2005-07-26 2010-10-19 Stereotaxis, Inc. Method and apparatus for multi-system remote surgical navigation from a single control center
US7495537B2 (en) 2005-08-10 2009-02-24 Stereotaxis, Inc. Method and apparatus for dynamic magnetic field control using multiple magnets
US20070055124A1 (en) * 2005-09-01 2007-03-08 Viswanathan Raju R Method and system for optimizing left-heart lead placement
US7525309B2 (en) 2005-12-30 2009-04-28 Depuy Products, Inc. Magnetic sensor array
US8862200B2 (en) 2005-12-30 2014-10-14 DePuy Synthes Products, LLC Method for determining a position of a magnetic source
US7869854B2 (en) 2006-02-23 2011-01-11 Magnetecs, Inc. Apparatus for magnetically deployable catheter with MOSFET sensor and method for mapping and ablation
US9352167B2 (en) 2006-05-05 2016-05-31 Rio Grande Neurosciences, Inc. Enhanced spatial summation for deep-brain transcranial magnetic stimulation
DE102006021372B4 (de) * 2006-05-08 2010-02-04 Siemens Ag Verfahren zur Erstellung eines dreidimensionalen Bilddatensatzes eines Zielvolumens und medizinische Untersuchungseinrichtung
US20080015427A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-17 Nathan Kastelein System and network for remote medical procedures
US7961924B2 (en) 2006-08-21 2011-06-14 Stereotaxis, Inc. Method of three-dimensional device localization using single-plane imaging
US8244824B2 (en) 2006-09-06 2012-08-14 Stereotaxis, Inc. Coordinated control for multiple computer-controlled medical systems
US7567233B2 (en) 2006-09-06 2009-07-28 Stereotaxis, Inc. Global input device for multiple computer-controlled medical systems
US8242972B2 (en) 2006-09-06 2012-08-14 Stereotaxis, Inc. System state driven display for medical procedures
US7747960B2 (en) 2006-09-06 2010-06-29 Stereotaxis, Inc. Control for, and method of, operating at least two medical systems
US8273081B2 (en) 2006-09-08 2012-09-25 Stereotaxis, Inc. Impedance-based cardiac therapy planning method with a remote surgical navigation system
WO2008033829A2 (en) 2006-09-11 2008-03-20 Stereotaxis, Inc. Automated mapping of anatomical features of heart chambers
DE102006045176A1 (de) * 2006-09-25 2008-04-03 Siemens Ag Medizinische Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung
US8135185B2 (en) 2006-10-20 2012-03-13 Stereotaxis, Inc. Location and display of occluded portions of vessels on 3-D angiographic images
US8447379B2 (en) 2006-11-16 2013-05-21 Senior Scientific, LLC Detection, measurement, and imaging of cells such as cancer and other biologic substances using targeted nanoparticles and magnetic properties thereof
US8068648B2 (en) 2006-12-21 2011-11-29 Depuy Products, Inc. Method and system for registering a bone of a patient with a computer assisted orthopaedic surgery system
US20080249395A1 (en) * 2007-04-06 2008-10-09 Yehoshua Shachar Method and apparatus for controlling catheter positioning and orientation
US8024024B2 (en) 2007-06-27 2011-09-20 Stereotaxis, Inc. Remote control of medical devices using real time location data
EP2205145A4 (en) 2007-07-06 2013-06-19 Stereotaxis Inc MANAGEMENT OF A MEDICAL LIVE REMOTE DISPLAY
US8231618B2 (en) 2007-11-05 2012-07-31 Stereotaxis, Inc. Magnetically guided energy delivery apparatus
WO2009070743A1 (en) 2007-11-26 2009-06-04 Eastern Virginia Medical School Magnaretractor system and method
US20090275828A1 (en) * 2008-05-01 2009-11-05 Magnetecs, Inc. Method and apparatus for creating a high resolution map of the electrical and mechanical properties of the heart
US8316861B2 (en) * 2008-10-21 2012-11-27 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University System and method for guiding a medical instrument with magnetic force control
US8457714B2 (en) 2008-11-25 2013-06-04 Magnetecs, Inc. System and method for a catheter impedance seeking device
US20130317281A1 (en) * 2010-10-08 2013-11-28 M. Bret Schneider Transcranial magnetic stimulation for improved analgesia
WO2010068005A2 (en) * 2008-12-12 2010-06-17 Rebo Surgical robot
WO2010080879A2 (en) 2009-01-07 2010-07-15 Neostim, Inc. Shaped coils for transcranial magnetic stimulation
CL2009000279A1 (es) 2009-02-06 2009-08-14 Biotech Innovations Ltda Sistema de guia y traccion remota para cirugia mini-invasiva, que comprende: al menos una endopinza quirurgica y desprendible con medios de enganches y una porcion de material ferro magnaetico, una guia de introduccion de forma cilindrica, un mecanismo de desprendimiento, y al menos un medio de traccion remota con iman.
US10537713B2 (en) 2009-05-25 2020-01-21 Stereotaxis, Inc. Remote manipulator device
CA2934401C (en) 2009-11-02 2017-01-10 Pulse Therapeutics, Inc. Magnetomotive stator system and methods for wireless control of magnetic rotors
JP5805651B2 (ja) 2009-11-06 2015-11-04 サイエンティフィック ナノメディスン, インコーポレイテッドScientific Nanomedicine, Inc. 標的ナノ粒子及びその磁性粒子を使用する癌等の細胞及び他の生物学的物質の検出、測定、及び撮像
US10194825B2 (en) 2009-11-06 2019-02-05 Imagion Biosystems Inc. Methods and apparatuses for the localization and treatment of disease such as cancer
US20110112396A1 (en) 2009-11-09 2011-05-12 Magnetecs, Inc. System and method for targeting catheter electrodes
US20110237871A1 (en) * 2010-03-25 2011-09-29 Allergan, Inc. Controller support apparatus
US9492679B2 (en) 2010-07-16 2016-11-15 Rio Grande Neurosciences, Inc. Transcranial magnetic stimulation for altering susceptibility of tissue to pharmaceuticals and radiation
US20120085358A1 (en) * 2010-10-06 2012-04-12 Jeffery Cadeddu Systems and Methods for Magnetically Charging and Discharging a Member Configured for Medical Use
US9265965B2 (en) 2011-09-30 2016-02-23 Board Of Regents, The University Of Texas System Apparatus and method for delivery of transcranial magnetic stimulation using biological feedback to a robotic arm
US9883878B2 (en) 2012-05-15 2018-02-06 Pulse Therapeutics, Inc. Magnetic-based systems and methods for manipulation of magnetic particles
CN102920513B (zh) * 2012-11-13 2014-10-29 吉林大学 一种基于投影仪的增强现实系统试验平台
US8764769B1 (en) 2013-03-12 2014-07-01 Levita Magnetics International Corp. Grasper with magnetically-controlled positioning
US10010370B2 (en) 2013-03-14 2018-07-03 Levita Magnetics International Corp. Magnetic control assemblies and systems therefor
EP3096673A4 (en) 2014-01-21 2017-10-25 Levita Magnetics International Corp. Laparoscopic graspers and systems therefor
KR101592989B1 (ko) * 2014-05-20 2016-02-12 아주대학교 산학협력단 수술용 견인장치
EP3954303A1 (en) 2015-04-13 2022-02-16 Levita Magnetics International Corp. Grasper with magnetically-controlled positioning
EP3282923B1 (en) 2015-04-13 2021-08-11 Levita Magnetics International Corp. Retractor devices
SG11201803509XA (en) * 2015-10-29 2018-05-30 Bio Medical Eng Hk Ltd Magnetic-anchored robotic system
GB2547916A (en) * 2016-03-02 2017-09-06 Cook Medical Technologies Llc Magnetic guidance system particularly for neurological device
US10252030B2 (en) * 2017-01-17 2019-04-09 Cook Medical Technologies Llc Handheld magnetic gun for guide wire manipulation
US11020137B2 (en) 2017-03-20 2021-06-01 Levita Magnetics International Corp. Directable traction systems and methods
US11918315B2 (en) 2018-05-03 2024-03-05 Pulse Therapeutics, Inc. Determination of structure and traversal of occlusions using magnetic particles
WO2019219207A1 (en) 2018-05-18 2019-11-21 MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Magnetic field generator
US10821292B2 (en) 2018-06-28 2020-11-03 Medtronic, Inc. Multi-axis coil for implantable medical device
US11056267B2 (en) * 2018-06-28 2021-07-06 Medtronic, Inc. Receive coil configurations for implantable medical device
US11045658B2 (en) * 2018-06-28 2021-06-29 Medtronic, Inc. Receive coil configurations for implantable medical device
KR102256332B1 (ko) * 2018-11-28 2021-05-26 한양대학교 산학협력단 자기장 구동 시스템
US11894186B2 (en) 2020-06-17 2024-02-06 Multi-Scale Medical Robotics Center Limited Parallel mobile coil mechanism for magnetic manipulation in large workspace

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3043309A (en) * 1959-09-29 1962-07-10 Avco Corp Method of performing intestinal intubation
GB1035205A (en) * 1962-11-30 1966-07-06 Yeda Res & Dev Improvements in the remote controlled propulsion of a body
FR2252107B1 (ja) * 1973-11-27 1978-08-04 Commissariat Energie Atomique
US4244362A (en) 1978-11-29 1981-01-13 Anderson Charles C Endotracheal tube control device
US4809713A (en) * 1987-10-28 1989-03-07 Joseph Grayzel Catheter with magnetic fixation
US5681260A (en) * 1989-09-22 1997-10-28 Olympus Optical Co., Ltd. Guiding apparatus for guiding an insertable body within an inspected object
US5125888A (en) * 1990-01-10 1992-06-30 University Of Virginia Alumni Patents Foundation Magnetic stereotactic system for treatment delivery
US5353807A (en) * 1992-12-07 1994-10-11 Demarco Thomas J Magnetically guidable intubation device
SE9500274D0 (sv) 1995-01-26 1995-01-26 Siemens Elema Ab Anordning för lokalisering av port på medicinskt implantat
US5843153A (en) * 1997-07-15 1998-12-01 Sulzer Intermedics Inc. Steerable endocardial lead using magnetostrictive material and a magnetic field
US6015414A (en) * 1997-08-29 2000-01-18 Stereotaxis, Inc. Method and apparatus for magnetically controlling motion direction of a mechanically pushed catheter
US6014580A (en) * 1997-11-12 2000-01-11 Stereotaxis, Inc. Device and method for specifying magnetic field for surgical applications
US6241671B1 (en) * 1998-11-03 2001-06-05 Stereotaxis, Inc. Open field system for magnetic surgery

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004105247A (ja) * 2002-09-13 2004-04-08 Pentax Corp 磁気アンカー遠隔誘導システム
WO2006035550A1 (ja) * 2004-09-28 2006-04-06 Osaka University 三次元誘導装置及び方法、並びに薬剤配送システム
JPWO2006035550A1 (ja) * 2004-09-28 2008-05-15 国立大学法人大阪大学 三次元誘導装置及び方法、並びに薬剤配送システム
WO2007125676A1 (ja) * 2006-04-26 2007-11-08 Hitachi Medical Corporation 磁気誘導型ドラッグデリバリーシステム
JP2007297290A (ja) * 2006-04-27 2007-11-15 Hitachi Medical Corp ドラッグデリバリーシステム、及びそれを制御するためのコンピュータプログラム
JP5403433B2 (ja) * 2008-10-10 2014-01-29 学校法人自治医科大学 内視鏡的粘膜下層剥離術（ｅｓｄ）用外科手術システム
JP2010273794A (ja) * 2009-05-27 2010-12-09 National Cancer Center 長尺状挿入物の磁気式誘導装置
JP5372178B2 (ja) * 2009-12-25 2013-12-18 株式会社Ｉｈｉ ドラッグデリバリー制御装置
CN112515610A (zh) * 2020-11-30 2021-03-19 元化智能科技(深圳)有限公司 无线胶囊内窥镜的驱动方法、装置及系统

Also Published As

Publication number Publication date
EP1030589A2 (en) 2000-08-30
WO1999023934A3 (en) 1999-08-12
AU1796499A (en) 1999-05-31
US6459924B1 (en) 2002-10-01
WO1999023934A2 (en) 1999-05-20

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