JP2012520152A - 医療用の対話型mriシステムおよび患者の不安軽減ディストラクションシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、全体が参照により本開示に組み入れられる、2009年3月13日に提出された「MRI System」と題する米国仮特許出願第61/160,128号明細書の恩典を主張する、2009年6月18日に提出された「Interactive MRI System」と題する米国特許出願第12/487,573号明細書の一部継続出願である。上記特許出願のそれぞれは、その全体が参照により本明細書に組み入れられる。
ここで図1を参照すると、本発明の特徴を有するシステム100が示されている。システム100は制御室102およびMRI室104を含み、MRI室は磁石ボア(magnet bore)106を含む。用語「MRI室」はまた、fMRIのために使用される部屋を含む。
コンピュータ・ワーク・ステーション108は、任意の一般的コンピュータたとえばDell(登録商標)、Hewlett−Packard(登録商標)、および別の会社により提供されるコンピュータとすることができる。コンピュータ・ワーク・ステーション108は典型的にはコンピュータメモリ、USBポート、プリンタ、モニタ、キーボード、およびマウスを含む。任意選択で、モニタはタッチ・ディスプレイ・スクリーン110の形態とすることができる。ディスプレイ・タッチ・スクリーン110は標準的USBコネクタ127を通してPCワークステーション108に接続可能である。ワークステーション108は光通信回線128を通してインタフェースユニット118と通信する。電源112は外部電力を電力線130に、インタフェース118に、およびインタフェースユニット118を通して磁石ボア構成要素に提供する。電力は直流12ボルトとすることができる。光接続回線128は、制御信号および別の入力をインタフェースユニット118に提供するため、ならびにワークステーション108、制御室への患者から得られる入力を受け取るために使用される。好ましくは、電力および制御信号をMRI室に送信するため、ならびに患者からの入力を制御室102に送信するために単一ケーブルが使用される。
図1および図4を参照すると、インタフェースユニット118は、電源112に接続される変成器202と、変成器220に接続されるインタフェースコンピュータ204と、インタフェースコンピュータ204を囲む磁気シールディングハウジング206と、インタフェースコンピュータ204に電子的に接続され光信号を使用して光イーサネット接続128を介してコンピュータ・ワーク・ステーション108に接続されるネットワークインタフェース208と、インタフェースコンピュータ204に電子的に接続されるデータ記憶装置212と、インタフェースコンピュータ204に電子的に接続される補助インタフェース214と、インタフェースコンピュータ204に電子的に接続される音声/映像ゴーグルインタフェース216とを含み、インタフェースユニット118は、磁気シールディングハウジング206により十分にシールドされるので、MRI磁場に持ち出されるMRI室104内で使用可能である。インタフェースユニット118はインタフェースコンピュータ204に接続される映像取込カード218と、映像取込カード218に電子的に接続される任意選択の眼球追跡インタフェース220と、インタフェースコンピュータ204に電子的に接続されるデータ取得ユニット222と、データ取得ユニット222に電子的に接続される任意選択の患者モニタ受信機224とを任意選択で含む。
ここで図6から図9を参照すると、磁石ボア106内の項目を見ることができる。
本発明のこれまで説明された実施形態には、最小の磁気感受性構成要素を備える音声/映像システム、およびより余裕のないヘッドコイルの中に合わせるためのコンパクト設計を含む、多くの有利な点がある。以下に説明される追加の実施形態が、別の要件を有する別の医療処置に適用される。たとえば、整形外科的関節鏡検査処置(すなわち、関節炎組織、骨棘などを除去する膝関節スコープ)では、患者は全身麻酔薬の代わりに施される局所ブロックおよび軸性ブロックの組合せを使ってしばしば覚醒したままにされる。不安を高める部屋の雰囲気に加えて、のこぎり、吸引、および別の手術器具の雑音を伴う手術室で覚醒していることは、多くの患者にとって情緒的不安を引き起こす可能性がある。本発明は、たとえば処置中に映画を再生するなど、患者にとってのディストラクション機構の役割を果たすことができ、本発明は患者の目の近くに合うので、雑音消去、および周囲の雰囲気からの不安が低減される音声を提供する。本発明は、医学的に安全であり、厳格なFDAおよびULの規格を満たし、清掃可能であり、部分的非無菌区域(semi−non−sterile area)内の麻酔カート近くに配置可能である。本発明から利益を得る医療処置の別の例が以下である。
1.インターベンショナルラジオロジ(interventional radiology)およびインターベンショナルカーディオロジ(interventional cardiology)(たとえばステント留置、色素コントラストイメージング、硬膜外麻酔他)。
2.腫瘍学――化学療法剤投与――>化学療法剤が投与されている間、患者のためのディストラクション機器として。
3.覚醒手術(たとえば整形外科的スコープ処置、歯または別の口腔顎顔面処置)。
4.PET(positron emission tomography)スキャンニング(たとえばスキャン中の気晴らしのため、閉所恐怖症を最小にするため、および患者が静止したままでいるよう励ますため)。また、組合せPET−CTまたはPET−MRIとして使用可能である。
5.CT(computed tomography)スキャンニング(たとえば大きい雑音および閉所恐怖症からのディストラクション機器として)。
6.MEG(magnetoencephalography)スキャンニング(EMIおよびRFの懸念が非常に高く、超高感度SQUIDセンサのせいでMEGでのスキャンニング成功のためにきわめて最小量の金属のほぼゼロのRF放出が許されることが必要とされるという点でMRIに類似する)。
7.透析(透析を受ける患者のためのディストラクション機器として)。
8.プロジェクタベースのシステムの必要がない機能的MEGおよび通常のMEG。また、スキャン中に何人もの患者を静止したままに保つのに役立つ)。
ここで図16を参照すると、本発明の一実施形態による1つまたは複数の患者の頭の過剰な動きセンサ1602および1604を有するゴーグルユニット1400の正面図1600が示されている。多くの医療処置、たとえばMRIスキャンニングなどに伴う大きな問題が患者の過剰な動きであり、スキャナ内にある間に患者の頭を静止したままに保つことが困難となり得る。1つまたは複数の患者の頭の過剰な動きセンサ1602および1604が、患者が医療処置中に動き過ぎのときにリアルタイムで患者に警告する。1つまたは複数の患者の頭の過剰な動きセンサ1602および1604は、アクティブ、パッシブ、またはアクティブとパッシブの両方とすることができる。好ましい実施形態では、1つまたは複数の患者の頭の過剰な動きセンサ1602および1604は、1つまたは複数の表示モジュール1606の両側に配置することが可能な1つまたは複数の着色された細片を含む。あるいは、1つまたは複数の患者の頭の過剰な動きセンサ1602および1604は、選択される材料が、患者に対して検査を行っている1つまたは複数の視覚表示モジュール1606または医療装置を妨害しないという条件で、位置LED、ホログラムなどとすることができる。患者があまりにも動き回る場合、1つまたは複数の患者の頭の過剰な動きセンサ1602および1604は反射率が変わる、またはLED光が動きを示す、たとえば緑色=頭の最小の動き、赤色=頭が動きすぎるなど。反射率の変化は、患者が頭を動かしすぎているというリアルタイムの警告を患者に提供する。あるいは、1つまたは複数の患者の頭の過剰な動きセンサ1602および1604を、インタフェースユニット118に取り付けることができ、患者に静止したままでいるように言葉で告げるようオペレータまたは専門技術者に警告することができる。オペレータまたは専門技術者に、患者に警告させていることが何らかの状況で有用であり得るが、警告はリアルタイムでなくなる。
ここで図21を参照すると、本発明の一実施形態による自動雑音消去(ANC)センサ2100の図が示されている。消去センサ2102はケーブル2104によりインタフェースユニット118に接続される。ケーブル2104は、ANCセンサ2100が配置される医療環境に応じて光ファイバまたは金属製とすることができる。ANCセンサ2100は、様々な医療処置、たとえばMRIシーケンスなどのための音のプロファイルを提供するために使用することができ、このとき、この情報をインタフェースユニット118内に記憶することができる。医療処置が開始される前に、どのシーケンスが雑音消去信号を音伝送システム1404および1406にどの長さまでおよびどのくらいの間適用すべきかをベースモジュールが「知る」ことができるようにするあらかじめ記憶されたシーケンスリストが、対応するスキャンタイムと共に制御室のコンピュータ102内でプログラムされる。任意選択で、消去センサ2102は、患者が話す場合、患者の言うことがオペレータまたは専門技術者により明瞭に聞こえるように、ANCセンサ2100が周囲雑音を消去することができるように、患者の口の最も近くに、またはマイクロホン1408および1410内に配置することができる。
Claims (36)
- 患者に使用されるMRI機器で使用するためのシステムであって、
a)映像入力および音声入力を受け取るため、および患者により生成される音入力および患者により生成される制御入力を受け取るためのマイクロプロセッサを含むインタフェースと、
b)前記インタフェースから前記映像入力を受け取るため、および前記患者に視覚画像を表示するための視覚表示装置であって、映像表示装置が、左および右の表示装置、ならびに前記左の表示装置と前記右の表示装置の間の距離を調節するための第1の調節手段を含み、各表示装置が、
i)前記映像入力を受け取り、映像画像を送信するためのOLEDと、
ii)前記映像画像を前記OLEDから受け取るプリズムと、
iii)前記プリズムと前記OLEDの間の距離を調節するための第2の調節手段とを含む視覚表示装置と、
c)音抑制信号を生成することにより前記MRI機器から発せられる音を抑制するための、前記インタフェース内の音抑制回路と、
d)前記音声入力および前記音抑制信号を前記インタフェースから受け取る、前記患者が着用可能な音伝送システムと、
e)患者により生成された音入力として前記インタフェースに伝送するために、患者により生成される音を受け取るためのマイクロホンシステムと、
f)前記インタフェースに患者入力を提供するための、患者が制御可能な入力機器と、
g)患者に関する生理学的情報を受け取るための、前記インタフェース内の患者モニタ受信機と
を備え、MRI室内で使用されるのに十分シールドされているシステム。 - 前記視覚表示装置、前記音伝送システム、および前記マイクロホンシステムが、一般的形状の双眼鏡ゴーグルを有する、患者が着用可能な単一のユニットである、請求項1に記載のシステム。
- 前記患者が着用可能なユニットと前記患者の間に、保護用の取り外し可能なシールドを含んでいる、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1の調節可能手段がモータを含んでいる、請求項1に記載のシステム。
- 前記第2の調節可能手段がモータを含んでいる、請求項1に記載のシステム。
- 前記患者が制御可能な入力機器が、ボタンと、光入力導波路と、光出力導波路と、前記光入力導波路からの入力光を前記光出力導波路に反射する鏡とを含んでいる、請求項1に記載のシステム。
- 前記音伝送システムが、前記視覚表示装置に近接する1対のセラミックスピーカと、各スピーカからそれぞれの小型イヤホンへの音伝送可撓管とを含んでいる、請求項2に記載のシステム。
- 前記マイクロホンシステムが、前記視覚表示装置に近接するマイクロホンと、患者の口に近接するために十分長い可撓管とを含む、請求項2に記載のシステム。
- 患者にMRIを施すためのMRIシステムであって、
a)MRI室内で使用するためのMRI機器と、
b)前記MRI室の外側の制御室と、
c)前記制御室から制御信号、ならびに音声および映像の入力、ならびに電力を受け取るため、および患者から前記制御室に入力を送信するための、前記MRI室内のインタフェースと、
d)前記電力および前記制御信号を前記MRI室に送信するため、および患者からの入力を前記制御室に送信するための単一ケーブルと
を備えたMRIシステム。 - MRIで患者により使用される視覚表示装置であって、映像表示装置が、左および右の表示装置、ならびに前記左の表示装置と前記右の表示装置の間の距離を調節するための距離調節手段を含み、各表示装置が、
a)前記映像入力を受け取り、映像画像を送信するためのOLEDと、
b)前記OLEDから前記映像画像を受け取るプリズムと
を含んでいる視覚表示装置。 - 前記調節手段がモータを含んでいる、請求項10に記載のシステム。
- 患者にMRIを施すためのMRIシステムであって、
a)MRI室内で使用するためのMRI機器と、
b)前記MRI室の外部の制御室と、
c)前記制御室から映像入力および音声入力と、制御信号とを受け取るため、ならびに患者により生成される音入力および患者により生成される制御入力を受け取るための、前記MRI室内のシールドされたインタフェースユニットと、
d)前記インタフェースユニットから前記映像入力を受け取るため、および前記MRI室内の前記患者に視覚画像を表示するための視覚表示装置と、
e)音抑制信号を生成することにより前記MRI機器から発せられる音を抑制するための、前記インタフェースユニット内の音抑制回路と、
f)前記インタフェースユニットから前記音声入力および前記音抑制信号を受け取る、前記MRI室内の前記患者に音を提供するための音伝送システムと、
g)患者により生成された音入力として前記インタフェースユニットに送信するために、患者により生成される音を受け取るための、前記MRI室内のマイクロホンシステムと、
h)患者入力を前記インタフェースユニットに提供するための、前記MRI室内の患者が制御可能な入力機器と、
i)患者に関する生理学的情報を受け取るための、前記インタフェースユニット内の患者モニタ受信機と
を備えたMRIシステム。 - MRIで患者により使用される視覚表示装置であって、映像表示装置が左および右の表示装置、ならびに前記左の表示装置と前記右の表示装置の間の距離を調節するための距離調節手段を備えており、各表示装置が
a)前記映像入力を受け取り、映像画像を送信するためのOLEDと、
b)前記OLEDから前記映像画像を受け取るプリズムと
を含んでいる視覚表示装置。 - 患者にMRIを施すためのMRIシステムであって、
a)MRI室内で使用するためのMRI機器と、
b)前記MRI室の外側の制御室と、
c)前記制御室から映像入力および音声入力と、制御信号とを受け取るため、ならびに患者により生成される音入力および患者により生成される制御入力を受け取るための、前記MRI室内のシールドされたインタフェースユニットと、
d)前記インタフェースユニットから前記映像入力を受け取るため、および前記MRI室内の前記患者に視覚画像を表示するための視覚表示装置と、
e)音抑制信号を生成することにより前記MRI機器から発せられる音を抑制するための、前記インタフェースユニット内の音抑制回路と、
f)前記インタフェースユニットから前記音声入力および前記音抑制信号を受け取る、前記MRI室内の前記患者に音を提供するための音伝送システムと、
g)患者により生成された音入力として前記インタフェースユニットに送信するために、患者により生成される音を受け取るための、前記MRI室内のマイクロホンシステムと、
h)患者入力を前記インタフェースユニットに提供するための、前記MRI室内の患者が制御可能な入力機器と、
i)患者に関する生理学的情報を受け取るための、前記インタフェースユニット内の患者モニタ受信機と
を含むMRIシステム。 - 患者の気分を紛らして不安を軽減するための医療用システムであって、
a)映像入力および音声入力を受け取るため、ならびに患者により生成される音入力および患者により生成される制御入力を受け取るためのマイクロプロセッサを含むインタフェースと、
b)前記映像入力を前記インタフェースから受け取るため、および前記患者に視覚画像を表示するための1つまたは複数の視覚表示装置と、
c)音抑制信号を生成することにより前記患者に近接する医療機器から発せられる音を抑制するための、前記インタフェース内の音抑制回路と、
d)前記インタフェースから前記音声入力および前記音抑制信号を受け取る、前記患者が着用可能な音伝送システムと、
e)患者により生成された音入力として前記インタフェースに送信するために、患者により生成される音を受け取るためのマイクロホンシステムと、
f)前記インタフェースに患者入力を提供するための患者が制御可能な入力機器と、
g)患者に関する生理学的情報を受け取るための、前記インタフェース内の患者モニタ受信機と
を備え、医療処置室内で使用されるのに十分シールドされているシステム。 - 前記医療機器が作動しているときだけ、前記インタフェース内の前記音抑制回路が音抑制を提供するために前記医療機器に連結される、請求項15に記載のシステム。
- 前記1つまたは複数の視覚表示装置が、
a)前記映像入力を受け取り、映像画像を送信するためのOLEDと、
b)前記OLEDから前記映像画像を受け取るプリズムと、
c)前記1つまたは複数の視覚表示装置の間の距離を調節するための第1の調節手段と、
d)前記プリズムと前記OLEDの間の距離を調節するための第2の調節手段と、
e)前記1つまたは複数の視覚表示装置を傾けるための第3の調節手段と、
f)前記患者の瞳孔と一致する中心線軸を中心に前記1つまたは複数の視覚表示装置を旋回させるための第4の調節手段と
を含んでいる、請求項15に記載のシステム。 - 前記第1の調節手段、前記第2の調節手段、前記第3の調節手段、および前記第4の調節手段が、モータ調節、手動調節、またはモータ調節と手動調節の両方を含んでいる、請求項17に記載のシステム。
- 前記1つまたは複数の視覚表示装置、前記音伝送システム、および前記マイクロホンシステムが、一般的形状の双眼鏡ゴーグルを有する、患者が着用可能な単一ユニットである、請求項15に記載のシステム。
- 前記1つまたは複数の視覚表示装置、前記音伝送システム、および前記マイクロホンシステムが、単一ケーブルにより前記インタフェースに接続されている、請求項19に記載のシステム。
- 前記1つまたは複数の視覚表示装置、前記音伝送システム、および前記マイクロホンシステムがそれぞれ、単一ケーブルにより前記インタフェースに個々に接続されている、請求項19に記載のシステム。
- アクティブ・ヘッド・モーション検出器、パッシブ・ヘッド・モーション検出器、またはアクティブ・ヘッド・モーション検出器とパッシブ・ヘッド・モーション検出器の両方をさらに含んでいる、請求項19に記載のシステム。
- 前記1つまたは複数の視覚表示装置、前記音伝送システム、および前記マイクロホンシステムが、前記一般的形状のメガネフレームを有する、患者が着用可能な単一ユニットに取り付け可能な個々のユニットである、請求項15に記載のシステム。
- 前記1つまたは複数の視覚表示装置、前記音伝送システム、および前記マイクロホンシステムが、単一ケーブルにより前記インタフェースに接続されている、請求項23に記載のシステム。
- 前記1つまたは複数の視覚表示装置、前記音伝送システム、および前記マイクロホンシステムがそれぞれ、単一ケーブルにより前記インタフェースに個々に接続されている、請求項23に記載のシステム。
- アクティブ・ヘッド・モーション検出器、パッシブ・ヘッド・モーション検出器、またはアクティブ・ヘッド・モーション検出器とパッシブ・ヘッド・モーション検出器の両方をさらに含んでいる、請求項23に記載のシステム。
- 前記1つまたは複数の視覚表示装置、前記音伝送システム、および前記マイクロホンシステムが、前記一般的形状の双眼鏡ゴーグルを有する複数の大きさのフレーム上に搭載可能な別個のユニットである、請求項15に記載のシステム。
- 前記1つまたは複数の視覚表示装置、前記音伝送システム、および前記マイクロホンシステムが、単一ケーブルにより前記インタフェースに接続されている、請求項27に記載のシステム。
- 前記1つまたは複数の視覚表示装置、前記音伝送システム、および前記マイクロホンシステムがそれぞれ、単一ケーブルにより前記インタフェースに個々に接続されている、請求項27に記載のシステム。
- アクティブ・ヘッド・モーション検出器、パッシブ・ヘッド・モーション検出器、またはアクティブ・ヘッド・モーション検出器とパッシブ・ヘッド・モーション検出器の両方をさらに含んでいる、請求項27に記載のシステム。
- 患者の眼球運動を追跡するための手段をさらに含んでいる、請求項15に記載のシステム。
- 患者の眼球運動を追跡するための前記手段が、前記1つまたは複数の視覚表示装置の1つまたは複数の中心に取り付けられ、前記患者の瞳孔を横断して配置される光ファイバ束である、請求項31に記載のシステム。
- 前記患者が着用可能なユニットと前記患者の間に保護用の取り外し可能なシールドをさらに含んでいる、請求項15に記載のシステム。
- 前記患者が制御可能な入力機器が、ボタン、光入力導波路、光出力導波路、および前記光入力導波路からの入力光を前記光出力導波路に反射する鏡を含んでいる、請求項33に記載のシステム。
- 前記音伝送システムが、前記1つまたは複数の視覚表示装置に近接する1対のセラミックスピーカと、各スピーカからそれぞれの小型イヤホンへの音伝送可撓管とを含んでいる、請求項15に記載のシステム。
- 前記マイクロホンシステムが、前記1つまたは複数の視覚表示装置に近接するマイクロホン、および患者の口に近接するために十分長い可撓管を含んでいる、請求項15に記載のシステム。
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