JP2006142007A - 基準として組織を用いるその組織の治療のためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像化装置から画像化データを集めることにより作られる画像を表示する工程と、その画像から組織の標的を選択する工程と、画像データを集めて、呼吸周期の間に組織の標的を追跡する工程と、その組織の標的の休止位置を決定する工程と、休止位置における組織の標的により集められた画像データから作られる画像を表示する工程とを含む。上記の方法は、休止位置に対する外科装置の位置および配向を決定する処理と、その外科装置の経路を表示スクリーンの上に指示する処理と、をさらに含むことができる。また、上記の方法は、呼吸周期をモニターする工程と、組織の標的が上記休止位置に近づいている時を指示する工程と、休止位置および経路に基づいて外科装置を患者の体内に位置決めして、その組織の標的を治療する工程とをさらに含むことができる。
【選択図】図15B
Description
本発明は、一般に、体内に挿入されて、超音波のまたはその他の画像化装置により案内される、外科装置により、組織を治療するためのシステムに関連している。
腎臓または肝臓等のような中実の器官の中の腫瘍または病巣を治療する一例の方法において、高周波(RF)アブレーション・プローブ等のような外科装置がその腫瘍の中に配置されて、その腫瘍細胞がRFエネルギーを用いて破壊されている。このアブレーション・プローブの配置は、超音波の画像化等のような、画像化システムを用いて達成される。超音波の画像化システムは、医師または外科医が超音波プローブの画面の中に組織を見ることを有効に可能にしている二次元の画像を生成する。この超音波プローブが、アブレーションの軸およびその超音波プローブが相互に整合されるように配置されている場合には、外科医はその超音波画像における組織の中のアブレーション・プローブの配置を観察できる。しかしながら、物理的な制限が上記のアブレーション・プローブおよび超音波プローブの直線に並ぶ配置を妨げる場合が多い。また、腫瘍が大きければ、その腫瘍の大きさに対処するために、アブレーション・プローブの2箇所以上の配置が必要になる可能性がある。加えて、その腫瘍がRFエネルギーの1回の供給によりアブレーションできるよりも大きい場合には、そのアブレーション・プローブは必要に応じた回数だけ位置が変えられて、RFエネルギーがそのアブレーション・プローブのそれぞれの配置において供給される。このような多数回のアブレーション・プローブの適用の場合に、医師は、アブレーション・プローブの配置のための計画を作り、その計画を実行するために、二次元の超音波画像を知的に処理することが必要とされる。また、このようなアブレーション・プローブの配置の間に、10〜15分が経過する可能性がある。さらに、上記の超音波プローブの画面の外側におけるアブレーション・プローブの配置は、三次元のプランニングの知的な難題を増して、その処理を困難にしている。加えて、アブレーションされない腫瘍を残すことはその腫瘍の再発を生じる可能性がある。
本発明の実施形態の第1の表現は、外科装置により体内の空間の中の組織を治療するための方法を提供している。画像化装置は体内の空間に関連している画像データを集める。その後、画像がその画像データにより作られて、表示スクリーンの上に表示される。さらに、その体内の空間の中の少なくとも1つの組織の標的が治療のために選択される。次に、その組織の標的に関連する画像データが集められて、その組織の標的の位置がその体内の空間の少なくとも1回の呼吸周期の間において追跡される。その後、その組織の標的の休止位置が決定されて、休止位置の画像が上記の集められた画像データを用いて作られると共に、その組織の標的が上記の休止位置において位置決めされて、表示スクリーンの上に表示される。
本発明は患者の体内の組織を治療することに関連している。本発明の実施形態を説明する目的のために、本明細書の記載は超音波の画像化により案内されるRFアブレーション・プローブを用いる組織の標的のRFアブレーションを論じている。しかしながら、この実施形態は本質において単に例示的であり、本発明、その適用またはその使用、を制限することを決して目的としていない。
本発明の第1の態様は、本明細書においてポジショナー150として呼ばれている、外科装置の案内部材に関連している。次に、図面において、図1A、図1Bおよび図2は、腹腔鏡の処置のために準備されている患者170と共に使用するためのシステムの各部品の実施形態をそれぞれ示している。なお、腹腔鏡処置の設備は先行技術において周知である。超音波プローブ・センサー120を伴う超音波プローブ・ブラケット125が腹腔鏡超音波プローブ110に取り付けられている。なお、この実施形態は超音波画像化システム100を利用しているが、本発明は超音波装置に限定されず、X線、コンピュータ連動断層撮影(CT)、陽電子放出(PET)または磁気共鳴画像法(MRI)を含むが、これらに限定されない、代替的な画像化方法を含む。同様に、この実施形態はRFアブレーション・プローブ180を利用しているが、本発明は、低温アブレーション・プローブ、マイクロ波アブレーション・プローブ、超音波アブレーション・プローブ、超音波トランスデューサ、加熱化素子等のような、付加的な外科装置の使用を含む。上記の超音波システム100は、制御装置140に伝達される画像データを生成する。また、超音波プローブ・センサー120は、シミュレーションされた三次元空間を形成するために二次元の超音波画像の「スタッキング(stacking)」を補助するために、制御装置140に対して位置および配向の情報を供給する。
次に、図10Aおよび図10Bにおいて、本発明の第2の態様は患者の体内の腫瘍または病巣を治療するための方法に関連している。この方法の一例の実施形態は、工程500において、設備を組み立てることから開始している。例えば、腹腔鏡処置のための方法の構成はそれぞれ独立している外科用の参考文献において十分に確立および立証されている。任意の製造者のアブレーション・プローブがこの実施形態において使用可能である。従って、アブレーション・プローブ180は製造者の製品情報の中に存在しているものとして利用されている。なお、この方法はアブレーション・プローブの使用に限定されておらず、任意の外科装置の案内において適用できる。図1Bおよび図2において示されているような、一例の実施形態において、キーボード161と、マウス162と、表示スクリーン160と、を含んでいる可動カート210が存在していて、制御装置140に接続されている。また、超音波プローブ・センサー120を伴う超音波プローブ・ブラケット125が超音波プローブ110の上に取り付けられている。加えて、超音波システム100およびポジショナー・センサー155も制御装置140に接続されている。さらに、腹腔鏡カメラ115が、独立して、手術室モニター116に接続されている。
本発明の第3の態様は基準として腫瘍を用いて患者の体内のその腫瘍をアブレーションするための方法に関連している。なお、本明細書においては、上記の基準は、一つの基準の点、である。すなわち、完全な呼吸の周期の間の一つの固定された位置に超音波プローブを保持することにより、画像化システムが呼吸による腫瘍の動きの移動を捕捉することができる。この場合に、このシステムは腫瘍の最長の休止時間においてその腫瘍の画像を作ることができる。なお、本明細書においては、上記の休止時間は、呼吸周期のそれぞれの終わりにおける吸入および呼気の間の短い休止、である。つまり、この休止時間の画像がアブレーションの計画を生じるために用いられている。また、超音波プローブが、制御装置140がアブレーションの計画用の画像に対して腫瘍の動きを同期化するのに従って、その患者の呼吸周期をモニターするために用いられている。この場合に、制御装置140は、動いている腫瘍がアブレーションの計画用の画像に対して整合する時を外科医に指示する。一例の実施形態において、制御装置140は、外科医に反応時間を与えるために、腫瘍がアブレーションの計画用の画像に対して整合するわずかに前に、その外科医に警告する。このようにして、腫瘍がアブレーションの計画用の画像に対して整合している時にのみ外科装置を挿入することにより、上記の方法は呼吸の動きによるエラーを除去する。
(1)外科装置により体内の空間の中の組織を治療するための方法であって、
画像化装置を用いて前記体内の空間に関連している基準線の画像データを集める工程と、
前記基準線の画像データにより画像を作る工程と、
前記画像を表示スクリーンの上に表示する工程と、
治療のために、前記体内の空間の中の少なくとも1つの組織の標的を選択する工程と、
前記体内の空間の少なくとも1回の呼吸周期の間に、前記組織の標的に関連している呼吸の画像データを集める工程と、
前記少なくとも1回の呼吸周期の間に、前記組織の標的を追跡する工程と、
前記組織の標的の休止位置を決定する工程と、
前記組織の標的がその休止位置に位置している間に、前記集められた呼吸の画像データを用いて休止位置の画像を作る工程と、
前記休止位置の画像を表示スクリーンの上に表示する工程と、を含む、方法。
(2)実施形態1に記載の方法であって、
基準点に対する前記画像化装置の位置および配向を決定する工程と、
前記基準点に対する前記休止位置の関係を決定する工程と、
前記基準点に対する前記外科装置の位置および配向を決定する工程と、をさらに含む、方法。
(3)実施態様2に記載の方法であって、
前記休止位置の画像に対する前記外科装置の経路を前記表示スクリーンの上に指示する工程をさらに含む、方法。
(4)実施態様2に記載の方法であって、
前記体内の空間の呼吸周期をモニターする工程と、
前記休止位置に対する前記組織の標的の位置を指示する工程と、
前記休止位置に基づいて、外科装置を前記体内の空間の中に位置決めする工程と、
前記外科装置により前記組織の標的を治療する工程と、をさらに含む、方法。
(5)実施態様4に記載の方法であって、
前記休止位置に対する前記組織の標的の位置を指示する工程が、その組織の標的が前記休止位置に近づく時を指示する処理をさらに含む、方法。
前記休止位置に対する前記組織の標的の位置を指示する工程が、その組織の標的が前記休止位置の中にある時を指示する処理をさらに含む、方法。
(7)実施態様4に記載の方法であって、
前記体内の空間の呼吸周期が前記画像化装置を用いてモニターされる、方法。
(8)実施態様4に記載の方法であって、
前記休止位置に対する前記組織の標的の位置を指示する工程が音の指示を含む、方法。
(9)実施態様4に記載の方法であって、
前記体内の空間の中に前記外科装置を位置決めする工程が、その外科装置を外科装置案内部材の中に配置する処理をさらに含む、方法。
(10)実施態様4に記載の方法であって、
前記組織の標的を治療する工程が、
前記外科装置が前記体内の空間の中に挿入できる距離を制限するための調節可能な停止部材を有する外科装置案内部材を供給する工程と、
前記外科装置案内部材に関連している第1の位置に位置インジケータを配置する工程と、
前記調節可能な停止部材に関連している第2の位置に前記位置インジケータを配置する工程と、
前記第1および第2の位置の中にある前記位置インジケータの位置を決定する工程と、
前記外科装置が所定の距離だけ挿入できるように、前記調節可能な停止部材を設定する工程と、を含む、方法。
前記第1および第2の位置インジケータが磁気センサーである、方法。
(12)実施態様10に記載の方法であって、
前記第1および第2の位置インジケータが光センサーである、方法。
(13)実施態様1に記載の方法であって、
前記組織の標的が前記休止位置に位置していて、その休止位置の画像を更新している間に、追加の画像データを集める工程をさらに含む、方法。
(14)実施態様1に記載の方法であって、
前記外科装置が高周波アブレーション・プローブである、方法。
(15)実施態様1に記載の方法であって、
前記外科装置が低温アブレーション・プローブである、方法。
前記外科装置がマイクロ波アブレーション・プローブである、方法。
(17)実施態様1に記載の方法であって、
前記外科装置が加熱化素子である、方法。
(18)実施態様1に記載の方法であって、
前記外科装置が超音波アブレーション・プローブである、方法。
(19)実施態様1に記載の方法であって、
前記画像化装置が超音波トランスデューサである、方法。
(20)実施態様1に記載の方法であって、
前記休止位置の画像を表示する工程が、その休止位置の画像の少なくとも1つの正射投影図、その休止位置の画像のシミュレーションされた三次元の図、またはこれらの組み合わせを表示する処理をさらに含む、方法。
画像化装置と、
制御装置と、
表示スクリーンと、を備えており、
前記制御装置が、
前記画像化装置を用いて集められた前記体内の空間に関連している基準線の画像データにより画像を作る工程と、
前記画像を表示スクリーンの上に表示する工程と、
前記体内の空間の少なくとも1回の呼吸周期の間に、前記画像化装置を用いて集められた前記体内の空間に関連している呼吸の画像データを用いて選択された組織の標的を追跡する工程と、
前記組織の標的の休止位置を決定する工程と、
前記組織の標的がその休止位置に位置している間に、前記集められた呼吸の画像データを用いて休止位置の画像を作る工程と、
前記休止位置の画像を表示スクリーンの上に表示する工程と、
を実行するようにプログラムされている、システム。
(22)実施態様21に記載のシステムであって、
外科装置案内部材をさらに含む、システム。
(23)実施態様22に記載のシステムであって、
前記画像化装置が第1の位置インジケータを含み、前記外科装置案内部材が第2の位置インジケータを含む、システム。
(24)実施態様23に記載のシステムであって、
前記外科装置案内部材が、
前記外科装置が前記体内に挿入できる距離を制限するための調節可能な停止部材と、
前記外科装置案内部材に関連している前記第2の位置インジケータに対応する第1の固定位置と、
前記停止部材に操作可能に関連している前記第2の位置インジケータに対応する第2の固定位置と、をさらに含み、
前記第1および第2の固定位置の中における前記第2の位置インジケータの位置を決定することにより、前記外科装置が前記体内に所定の距離だけ挿入できるように、前記停止部材が設定できる、システム。
(25)外科装置により体内の空間の中の組織を治療するためのシステムであって、
画像化装置と、
制御装置と、
表示スクリーンと、を備えており、
前記制御装置が、
前記画像化装置を用いて集められた前記体内の空間に関連している基準線の画像データにより画像を作る工程と、
前記画像を表示スクリーンの上に表示する工程と、
前記体内の空間の少なくとも1回の呼吸周期の間に、前記画像化装置を用いて集められた前記体内の空間に関連している呼吸の画像データを用いて選択された組織の標的を追跡する工程と、
前記組織の標的の休止位置を決定する工程と、
前記組織の標的がその休止位置に位置している間に、前記集められた呼吸の画像データを用いてその休止位置の画像を作る工程と、
前記休止位置の画像を表示スクリーンの上に表示する工程と、
前記体内の空間の呼吸周期をモニターする工程と、
前記休止位置に対する前記組織の標的の位置を指示する工程と、
を実行するようにプログラムされている、システム。
Claims (25)
- 外科装置により体内の空間の中の組織を治療するための方法であって、
画像化装置を用いて前記体内の空間に関連している基準線の画像データを集める工程と、
前記基準線の画像データにより画像を作る工程と、
前記画像を表示スクリーンの上に表示する工程と、
治療のために、前記体内の空間の中の少なくとも1つの組織の標的を選択する工程と、
前記体内の空間の少なくとも1回の呼吸周期の間に、前記組織の標的に関連している呼吸の画像データを集める工程と、
前記少なくとも1回の呼吸周期の間に、前記組織の標的を追跡する工程と、
前記組織の標的の休止位置を決定する工程と、
前記組織の標的がその休止位置に位置している間に、前記集められた呼吸の画像データを用いて休止位置の画像を作る工程と、
前記休止位置の画像を表示スクリーンの上に表示する工程と、を含む、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
基準点に対する前記画像化装置の位置および配向を決定する工程と、
前記基準点に対する前記休止位置の関係を決定する工程と、
前記基準点に対する前記外科装置の位置および配向を決定する工程と、をさらに含む、方法。 - 請求項2に記載の方法であって、
前記休止位置の画像に対する前記外科装置の経路を前記表示スクリーンの上に指示する工程をさらに含む、方法。 - 請求項2に記載の方法であって、
前記体内の空間の呼吸周期をモニターする工程と、
前記休止位置に対する前記組織の標的の位置を指示する工程と、
前記休止位置に基づいて、外科装置を前記体内の空間の中に位置決めする工程と、
前記外科装置により前記組織の標的を治療する工程と、をさらに含む、方法。 - 請求項4に記載の方法であって、
前記休止位置に対する前記組織の標的の位置を指示する工程が、その組織の標的が前記休止位置に近づく時を指示する処理をさらに含む、方法。 - 請求項4に記載の方法であって、
前記休止位置に対する前記組織の標的の位置を指示する工程が、その組織の標的が前記休止位置の中にある時を指示する処理をさらに含む、方法。 - 請求項4に記載の方法であって、
前記体内の空間の呼吸周期が前記画像化装置を用いてモニターされる、方法。 - 請求項4に記載の方法であって、
前記休止位置に対する前記組織の標的の位置を指示する工程が音の指示を含む、方法。 - 請求項4に記載の方法であって、
前記体内の空間の中に前記外科装置を位置決めする工程が、その外科装置を外科装置案内部材の中に配置する処理をさらに含む、方法。 - 請求項4に記載の方法であって、
前記組織の標的を治療する工程が、
前記外科装置が前記体内の空間の中に挿入できる距離を制限するための調節可能な停止部材を有する外科装置案内部材を供給する工程と、
前記外科装置案内部材に関連している第1の位置に位置インジケータを配置する工程と、
前記調節可能な停止部材に関連している第2の位置に前記位置インジケータを配置する工程と、
前記第1および第2の位置の中にある前記位置インジケータの位置を決定する工程と、
前記外科装置が所定の距離だけ挿入できるように、前記調節可能な停止部材を設定する工程と、を含む、方法。 - 請求項10に記載の方法であって、
前記第1および第2の位置インジケータが磁気センサーである、方法。 - 請求項10に記載の方法であって、
前記第1および第2の位置インジケータが光センサーである、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記組織の標的が前記休止位置に位置していて、その休止位置の画像を更新している間に、追加の画像データを集める工程をさらに含む、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記外科装置が高周波アブレーション・プローブである、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記外科装置が低温アブレーション・プローブである、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記外科装置がマイクロ波アブレーション・プローブである、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記外科装置が加熱化素子である、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記外科装置が超音波アブレーション・プローブである、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記画像化装置が超音波トランスデューサである、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記休止位置の画像を表示する工程が、その休止位置の画像の少なくとも1つの正射投影図、その休止位置の画像のシミュレーションされた三次元の図、またはこれらの組み合わせを表示する処理をさらに含む、方法。 - 外科装置により体内の空間の中の組織を治療するためのシステムであって、
画像化装置と、
制御装置と、
表示スクリーンと、を備えており、
前記制御装置が、
前記画像化装置を用いて集められた前記体内の空間に関連している基準線の画像データにより画像を作る工程と、
前記画像を表示スクリーンの上に表示する工程と、
前記体内の空間の少なくとも1回の呼吸周期の間に、前記画像化装置を用いて集められた前記体内の空間に関連している呼吸の画像データを用いて選択された組織の標的を追跡する工程と、
前記組織の標的の休止位置を決定する工程と、
前記組織の標的がその休止位置に位置している間に、前記集められた呼吸の画像データを用いて休止位置の画像を作る工程と、
前記休止位置の画像を表示スクリーンの上に表示する工程と、
を実行するようにプログラムされている、システム。 - 請求項21に記載のシステムであって、
外科装置案内部材をさらに含む、システム。 - 請求項22に記載のシステムであって、
前記画像化装置が第1の位置インジケータを含み、前記外科装置案内部材が第2の位置インジケータを含む、システム。 - 請求項23に記載のシステムであって、
前記外科装置案内部材が、
前記外科装置が前記体内に挿入できる距離を制限するための調節可能な停止部材と、
前記外科装置案内部材に関連している前記第2の位置インジケータに対応する第1の固定位置と、
前記停止部材に操作可能に関連している前記第2の位置インジケータに対応する第2の固定位置と、をさらに含み、
前記第1および第2の固定位置の中における前記第2の位置インジケータの位置を決定することにより、前記外科装置が前記体内に所定の距離だけ挿入できるように、前記停止部材が設定できる、システム。 - 外科装置により体内の空間の中の組織を治療するためのシステムであって、
画像化装置と、
制御装置と、
表示スクリーンと、を備えており、
前記制御装置が、
前記画像化装置を用いて集められた前記体内の空間に関連している基準線の画像データにより画像を作る工程と、
前記画像を表示スクリーンの上に表示する工程と、
前記体内の空間の少なくとも1回の呼吸周期の間に、前記画像化装置を用いて集められた前記体内の空間に関連している呼吸の画像データを用いて選択された組織の標的を追跡する工程と、
前記組織の標的の休止位置を決定する工程と、
前記組織の標的がその休止位置に位置している間に、前記集められた呼吸の画像データを用いてその休止位置の画像を作る工程と、
前記休止位置の画像を表示スクリーンの上に表示する工程と、
前記体内の空間の呼吸周期をモニターする工程と、
前記休止位置に対する前記組織の標的の位置を指示する工程と、
を実行するようにプログラムされている、システム。
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