JP2010500153A - 画像化装置、画像化システム、および画像化の方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2A
Description
− Research Laboratory of Electronics at MIT Photonic Materials, Devices and Systems−Laser Medicine and Medical Imaging Group Progress Report 144 第27章。
Claims (79)
- 画像化装置であって、
ハウジングと、
往復動させられるとき画像を生じさせるように信号を出力しかつ戻り信号を受信するように構成されるスキャニングアセンブリであって、前記スキャニングアセンブリが前記画像化装置の中央軸に対してある角度で前記ハウジング内に配設される超音波トランスデューサを含むスキャニングアセンブリと、
前記スキャニングアセンブリの回転角度を符号化するように構成される角度エンコーダと、
を備える、画像化装置。 - 前記スキャニングアセンブリが前記ハウジングの一端部に配設される、請求項1に記載の画像化装置。
- 前記ハウジングの外側表面上に配設される少なくとも1つの握りをさらに備える、請求項1に記載の画像化装置。
- 前記画像が円錐前向き画像を含む、請求項1に記載の画像化装置。
- 画像化が円錐の表面上の組織を表す、請求項4に記載の画像化装置。
- 前記画像が前向きのセクタ画像を含む、請求項4に記載の画像化装置。
- 前記画像が3次元ボリューム画像を含む、請求項4に記載の画像化装置。
- 前記画像化装置が手動で回転するように構成される、請求項1に記載の画像化装置。
- 前記画像化装置が駆動機構によって回転するように構成される、請求項1に記載の画像化装置。
- 前記トランスデューサが前記画像化装置の前記中央軸に対して≧約0°と≦約90°のある角度で配設される、請求項1に記載の画像化装置。
- 前記トランスデューサが前記画像化装置の前記中央軸に対して≧約10°と≦約30°のある角度で配設される、請求項1に記載の画像化装置。
- 前記超音波トランスデューサが、
整合層として機能する面板と、
圧電トランスデューサと、
前記圧電トランスデューサの裏面側から出てくる音波を減衰させる吸収性裏当て層とを備える、請求項1に記載の画像化装置。 - 前記整合層が約1/4波長厚さである、請求項12に記載の画像化装置。
- 請求項1に記載の画像化装置を備える診断または治療アセンブリ。
- 前記診断または治療アセンブリが前記画像化装置の上を前進または後退するように構成される、請求項14に記載の診断または治療アセンブリ。
- 請求項1に記載の画像化装置を備える画像化システム。
- 前記画像化装置の遠位端が鋭い、請求項1に記載の画像化装置。
- 前記画像化装置の遠位端が鈍い、請求項1に記載の画像化装置。
- 前記画像化装置の遠位端のところに配設される治療装置をさらに備える、請求項1に記載の画像化装置。
- 前記治療装置がアブレーション装置を備える、請求項19に記載の画像化装置。
- 前記アブレーション装置が前記画像化装置の前記中央軸周りである角度に向けられる、請求項20に記載の画像化装置。
- 前記アブレーション装置が前記画像化装置の前記中央軸周りで前記トランスデューサから約180°に向けられる、請求項21に記載の画像化装置。
- 前記治療装置がドリルまたはリーマーを含む、請求項19に記載の画像化装置。
- セクタ画像を生じさせるために前記スキャニングアセンブリを前記画像化装置の前記中央軸周りで回転させるように構成されるセクタスキャニング機構をさらに備える、請求項1に記載の画像化装置。
- 前記セクタスキャニング機構が、
前記トランスデューサを含む前記スキャニングアセンブリが上に搭載される回転可能なアクスルと、
前記アクスルを回転させるように構成される駆動シャフトとを備える、請求項24に記載の画像化装置。 - 前記セクタスキャニング機構が、前記駆動シャフトの回転を前記トランスデューサの角度変位に転換するように構成される歯車をさらに備える、請求項25に記載の画像化装置。
- 前記セクタスキャニング機構が、前記スキャニングアセンブリの角度を記録するように構成されるスロット付きのエンコーダホイールをさらに備える、請求項25に記載の画像化装置。
- 前記セクタスキャニング機構が、前記ハウジング内で前記駆動シャフトを支持するように構成される支持機構をさらに備える、請求項25に記載の画像化装置。
- 前記セクタスキャニング機構が、前記駆動シャフトに取り付けられる角度エンコーダをさらに備える、請求項25に記載の画像化装置。
- 前記角度エンコーダがスリットホイールおよび光断続器を備える、請求項29に記載の画像化装置。
- 前記セクタスキャニング機構が、前記アクスルを回転させるように構成される引きひも機構を備える、請求項24に記載の画像化装置。
- 前記引きひも機構が、回転可能なシャフト上に搭載されるプーリーと前記プーリーおよび前記スキャニングアセンブリに取り付けられる引きひもとを備える、請求項31に記載の画像化装置。
- 前記回転可能なシャフトに取り付けられる角度エンコーダをさらに備える、請求項32に記載の画像化装置。
- 前記セクタスキャニング機構が、
前記ハウジング内に配設されるチューブと、
前記チューブの一端部内に、前記スキャニングアセンブリに隣接して形成される少なくとも1つのスリットと、
前記少なくとも1つのスリットと対合するように前記スキャニングアセンブリ上に設けられる少なくとも1つのピンとを備える、請求項24に記載の画像化装置。 - 前記セクタスキャニング機構が、前記チューブの別の端部に設けられる歯車をさらに備える、請求項34に記載の画像化装置。
- 前記セクタスキャニング機構が、前記チューブに取り付けられる角度エンコーダをさらに備える、請求項34に記載の画像化装置。
- 前記セクタスキャニング機構が引っ張り後退機構を備える、請求項24に記載の画像化装置。
- 前記引っ張り後退機構が、
前記スキャニングアセンブリに取り付けられるケーブルまたはロッドと、
前記ケーブルまたはロッドに取り付けられるプーリーと、
前記スキャニングアセンブリに取り付けられる復帰ばねとを備える、請求項37に記載の画像化装置。 - セクタをスキャンするために前記スキャニングアセンブリを往復動させるように構成されるセクタスキャニング機構をさらに備える、請求項1に記載の画像化装置。
- 前記セクタスキャニング機構が、セクタ画像を生じさせるように前記スキャニングアセンブリの前記中央長手方向軸に対して実質的に直角な面内で前記スキャニングアセンブリを往復動させる、請求項39に記載の画像化装置。
- 前記セクタスキャニング機構が、往復動駆動シャフト機構を備える、請求項39に記載の画像化装置。
- 前記往復動駆動シャフト機構が、
入力シャフトと、
前記入力シャフトに取り付けられる入力クランクと、
一端部が前記入力シャフトに取り付けられるコネクティングロッドと、
前記コネクティングロッドのもう1つの端部に取り付けられる出力クランクと、
前記出力クランクと前記スキャニングアセンブリとに取り付けられる出力シャフトとを備える、請求項41に記載の画像化装置。 - 前記往復動駆動シャフト機構が、前記入力シャフトに取り付けられる駆動機構をさらに備える、請求項42に記載の画像化装置。
- 前記ハウジングを回転させるように構成される回転機構をさらに備える、請求項41に記載の画像化装置。
- 前記回転機構が、
前記ハウジングに搭載される第1の歯車と、
前記第1の歯車を駆動するように構成される第2の歯車と、
前記第2の歯車に取り付けられる駆動シャフトとを備える、請求項44に記載の画像化装置。 - 前記駆動シャフトに取り付けられる駆動機構をさらに備える、請求項45に記載の画像化装置。
- 前記駆動機構が、前記回転機構および前記セクタスキャニング機構の両方を駆動するように構成される、請求項46に記載の画像化装置。
- 前記セクタスキャニング機構が、
入力シャフトと、
前記入力シャフトに取り付けられる入力クランクと、
一端部が前記入力シャフトに取り付けられるコネクティングロッドと、
前記コネクティングロッドのもう1つの端部に取り付けられる出力クランクと、
前記出力クランクと前記スキャニングアセンブリとに取り付けられる出力シャフトとを備える、請求項47に記載の画像化装置。 - 前記駆動機構を前記回転機構の前記駆動シャフトと前記セクタスキャニング機構の前記入力シャフトとに連結するように構成される連結機構をさらに備える、請求項48に記載の画像化装置。
- 前記セクタスキャニング機構が往復動モータを備える、請求項39に記載の画像化装置。
- 前記スキャニングアセンブリがその上に搭載される少なくとも2つのトランスデューサを備える、請求項1に記載の画像化装置。
- 前記少なくとも2つのトランスデューサが、前記スキャニングアセンブリの前記中央長手方向軸の周りにある角度で各々搭載される、請求項51に記載の画像化装置。
- 前記少なくとも2つのトランスデューサが、前記スキャニングアセンブリが往復動させられるとき少なくとも2つの画像を生じさせるように、前記スキャニングアセンブリの前記中央長手方向軸周りに異なる角度で搭載される、請求項52に記載の画像化装置。
- 前記少なくとも2つのトランスデューサが、2つのスキャン円錐が発生するように、前記画像化装置の前記中央軸から異なる角度のところに搭載される、請求項51に記載の画像化装置。
- 少なくとも2つのトランスデューサが前記画像化装置の前記中央軸に沿って異なる場所に搭載される、請求項51に記載の画像化装置。
- 少なくとも2つのトランスデューサが、前記スキャニングアセンブリの前記中央長手方向軸に対して実質的に直角に延びる面内で互いに隣接して搭載され、それによって前記スキャニングアセンブリの角度範囲を増加させかつ前記スキャニングアセンブリの動作範囲を減少させる、請求項51に記載の画像化装置。
- 少なくとも2つのトランスデューサが、異なる組織種類または構造を画像化するように異なるスキャニング周波数で動作するように構成される、請求項51に記載の画像化装置。
- 外部画像化システムを使用して画像を形成させるステップと、
前記外部画像化システムによって生じる前記画像からの誘導で組織の全体的な領域に向かって画像化装置を前進させるステップと、
前記画像化装置からの信号を使用して生じる画像によって誘導される正確な場所に前記画像化装置を前進させるステップと、
前記場所で診断または治療処置を実施するステップとを含む、組織内の特定の場所に診断または治療アセンブリの先端部を配置する方法。 - 事前装荷された診断または治療アセンブリを前記画像化装置上を同軸に前進させるステップと、
前記画像化装置を前記診断または治療アセンブリの内腔から同軸に後退させるステップであって、診断または治療処置を前記場所で実施するステップが、前記診断または治療アセンブリを使用して前記場所で診断または治療処置を実施するステップを含む、ステップとをさらに含む、請求項58に記載の方法。 - 前記方法が診断処置を実施するために採用される、請求項58に記載の方法。
- 前記診断処置が、一般的な生検処置、胸部生検処置、前立腺生検処置、吸引処置、羊水穿刺処置、臍帯穿刺処置、または経腹壁的絨毛膜標本採取処置のうちの1つである、請求項60に記載の方法。
- 前記方法が治療処置を実施するために採用される、請求項58に記載の方法。
- 前記治療処置が、RFアブレーション、化学薬品注入、または近接照射小線源配置処置のうちの1つである、請求項62に記載の方法。
- 診断または治療すべき病巣がサイズで約3ミリメートルより小さい、請求項58に記載の方法。
- 疑わしい病巣を触診するステップと、
前記触診した病巣の全体的な場所に基づいて、組織の全体的な領域に向かって画像化装置を前進させるステップと、
前記画像化装置からの信号を使用して生じる画像によって誘導される、前記触診した病巣の正確な場所に前記画像化装置を前進させるステップと、
前記場所で診断または治療処置を実施するステップとを含む、組織内の特定の場所に診断または治療アセンブリの先端部を配置する方法。 - 事前装荷された診断または治療アセンブリを前記画像化装置上を同軸に前進させるステップと、
前記画像化装置を前記診断または治療アセンブリの内腔から同軸に後退させるステップであって、診断または治療処置を前記場所で実施するステップが、前記診断または治療アセンブリを使用して前記場所で診断または治療処置を実施するステップを含む、ステップとをさらに含む、請求項65に記載の方法。 - 前記方法が診断処置を実施するために採用される、請求項65に記載の方法。
- 前記診断処置が、一般的な生検処置、胸部生検処置、前立腺生検処置、吸引処置、羊水穿刺処置、臍帯穿刺処置、または経腹壁的絨毛膜標本採取処置のうちの1つである、請求項67に記載の方法。
- 前記方法が治療処置を実施するために採用される、請求項65に記載の方法。
- 前記治療処置が、RFアブレーション、化学薬品注入、または近接照射小線源配置処置のうちの1つである、請求項69に記載の方法。
- 診断または治療すべき病巣がサイズで約3ミリメートルより小さい、請求項65に記載の方法。
- 画像化装置を使用する画像化の方法であって、
患者に対するハウジングの角度の変化を記録しながら、前向きの円錐画像を完全に掃引するように、前記画像化装置の前記ハウジング内でトランスデューサを回転または往復動させるように構成される、剛体の画像化装置を設けるステップと、
前向きの円錐画像を生じさせるように、前記トランスデューサを前記ハウジング内で回転または往復動させるステップとを含む方法。 - 前記剛体の画像化装置が、剛体の画像化針装置、剛体の画像化ドリル装置、または剛体の画像化リーマー装置のうちの1つである、請求項72に記載の方法。
- スキャニングアセンブリを有する画像化装置を使用する画像化の方法であって、
a)セクタ画像を完全に掃引するように、前記スキャニングアセンブリ内でトランスデューサを往復動させるように構成されるセクタスキャニング機構を設けるステップと、
b)セクタ画像を生じさせるように前記トランスデューサを前記スキャニングアセンブリ内で往復動させるステップとを含む方法。 - c)患者に対する前記画像化装置のハウジングの角度の変化を記録しながら、前記画像化装置の中央軸に対して直角な面内で、前記スキャニングアセンブリ内の前記トランスデューサを回転または往復動させるステップと、
d)全ての戻された画像データを収集するステップと、
e)3次元前向き円錐画像を構築するステップとをさらに含む、請求項74に記載の方法。 - 前記スキャニングアセンブリの前記画像化装置の前記中央軸に対する最大および最小角度が、約0°から約180°の範囲内で調整可能である、請求項75に記載の方法。
- 前記スキャニングアセンブリの前記画像化装置の前記中央軸に対する最大および最小角度が、約60°から約120°の範囲内で調整可能である、請求項75に記載の方法。
- ステップb)がステップc)中に連続的に実施される、請求項75に記載の方法。
- ステップb)〜c)が脊椎スキャンを生じさせる、請求項75に記載の方法。
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