JP2017527327A - 局所磁場発生装置 - Google Patents

Abstract

対象物（１２）を追跡するための磁場を生成する装置は、関心領域（３８）において、磁場（６２１）を生成し、かつ磁場（６２１）を制御するように構成され、別領域において、磁場（６２１）を制御するように構成される局所磁場発生装置（７６）を含むことができる。別領域は、関心領域（３８）から外れた位置にあることができ、磁場を乱す構成要素（８６）を含むことができる。対象物（１２）は、関心領域（３８）内に位置することができる。【選択図】 図２

Description

関連出願の相互参照
本出願は、「ＬＯＣＡＬＩＺＥＤ ＭＡＧＮＥＴＩＣ ＦＩＥＬＤ ＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」と題する２０１４年７月３日に出願された米国仮特許出願第６２／０２０，８８１号、および「ＬＯＣＡＬＩＺＥＤ ＭＡＧＮＥＴＩＣ ＦＩＥＬＤ ＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」と題する２０１４年１２月３１日に出願された米国仮特許出願第６２／０９８，８１３号に対する優先権を主張するものである。

本開示は、局所磁場発生装置および関連する構成要素に関する。

電気生理学カテーテルなど、医用機器、カテーテル、および／または心血管カテーテルは、例えば、異所性心房頻拍、心房細動、および心房粗動を含む、心房性不整脈などの症状を診断し、かつ／または矯正するために、様々な診断、治療、マッピング、および／または切除処置で使用することができる。不整脈は、不規則な心拍数、同期する房室収縮の喪失、および心腔における血流のうっ血を含む様々な症状を生成する可能性があり、それらは、様々な症候性および無症候性疾患を生じ、死に至ることもあり得る。

医用機器は、症状を診断し、かつ／または矯正するための診断、治療、マッピング、および／または切除処置が実施される部位へと、患者の血管系を通すことができる。医用機器をその部位に送達することを支援するために、センサ（例えば、電極）を医用機器に配置することができ、そのセンサは、装置（例えば、電磁場発生装置）から患者の近くで生成された信号を受信することができる。受信された信号に基づき、医用機器の方向および／または位置を計算することができる。

本開示の実施形態による、１つまたは複数の診断または治療処置を行うための例示的なシステムであって、磁場ベースの医用位置決めシステムを備えるシステムを図式的に示す図である。

本開示の実施形態による、医用位置決めシステムを示す図である。

本開示の実施形態による、対象物を追跡するための磁場を生成する装置を示す図である。

本開示の実施形態による、図２の医用位置決めシステムの等角図である。 本開示の実施形態による、図２の医用位置決めシステムの等角図である。

本開示の実施形態による、図２の医用位置決めシステムの側面図である。

本開示の実施形態による、移動可能な医用位置決めシステムを示す図である。

本開示の実施形態による、図７における移動可能な局所磁場発生装置の背面図である。

本開示の実施形態による、図７における移動可能な局所磁場発生装置の内側正面図である。

本開示の実施形態による、図７における移動可能な局所磁場発生装置の正面図である。

本開示の実施形態による、患者の胸部に配置された移動可能な局所磁場発生装置により生成されたモーション・ボックスを示す図である。

本開示の実施形態による、患者のわき腹に配置された移動可能な局所磁場発生装置により生成されたモーション・ボックスを示す図である。

本開示の実施形態による、患者の背中に配置された移動可能な局所磁場発生装置により生成されたモーション・ボックスを示す図である。

いくつかの実施形態では、図１を参照すると、システム１０は、医用機器１２および医用位置決めシステム１４を含むことができる。医用機器１２は、例えば、カテーテルまたはシースなどの細長い医用機器を含むことができる。説明および明確化のために、以下の記述では、医用機器１２は、カテーテル（例えば、カテーテル１２）を含む実施形態に限定される。しかし、本開示は、このような実施形態に限定されることを意味しておらず、むしろ他の例示的な実施形態では、医用機器は、例えば、限定することなく、シース、導入器、および同様のものなど、他の細長い医用機器を含み得ることが理解されよう。

図１を引き続き参照すると、カテーテル１２は、患者の体１６内に、より具体的には、患者の心臓１８内に挿入されるように構成することができる。カテーテル１２は、ハンドル２０と、近位端部分２４および遠位端部分２６を有するシャフト２２と、カテーテル１２のシャフト２２内に、かつ／またはその上に取り付けられた１つまたは複数のセンサ２８とを含むことができる。本明細書で使用される場合、「センサ２８（“ｓｅｎｓｏｒ ２８” ｏｒ “ｓｅｎｓｏｒｓ ２８”）」は、適切に、かつ全体的に示す場合、１つまたは複数のセンサ２８_１、２８_２、・・・２８_Ｎを指すことができる。例示的な実施形態では、センサ２８は、シャフト２２の遠位端部分２６に配置される。カテーテル１２は、例えば、限定することなく、温度センサ、さらなるセンサもしくは電極、アブレーション要素（例えば、高周波アブレーション・エネルギーを送達するためのアブレーション先端電極、高密度焦点式超音波アブレーション要素など）、および対応する導体またはリード線など、他の従来の構成要素をさらに含むことができる。

シャフト２２は、体１６の内部で移動するように構成された細長い、管状の、可撓性のある部材とすることができる。シャフト２２は、例えば、限定することなく、例えばセンサ２８、関連する導体、ならびに信号処理および条件付けのために使用され得るさらなる電子機器など、シャフト２２上に取り付けられるセンサおよび／または電極を支持する。シャフト２２は、液（灌注液、低温アブレーション液、および体液を含む）、薬、および／または外科的なツールもしくは器具を移送、送達、および／または除去することも可能にする。シャフト２２は、ポリウレタンなどの従来材料から作ることができ、電気的な導体、液、または外科的なツールを収容し、かつ／または移送するように構成された１つまたは複数の管腔を画定することができる。シャフト２２は、従来の導入器を介して、体１６の中の血管または他の構造に導入され得る。シャフト２２は、次いで、当技術分野でよく知られた手段を用いて、体１６を通して心臓１８などの望ましい場所へと操作またはガイドされ得る。

カテーテル１２のシャフト２２内もしくはその上に取り付けられたセンサ２８は、例えば、限定することなく、電気生理学的調査、ペーシング、心臓マッピング、およびアブレーションを含む様々な診断および治療目的に対して提供され得る。例示的な実施形態では、センサ２８の１つまたは複数のものは、場所または位置感知機能を実施するために提供される。より詳細には、以下でさらに詳細に述べるように、センサ２８の１つまたは複数のものは、特に、特定の時点におけるカテーテル１２、およびそのシャフト２２の遠位端部分２６の場所（例えば、位置および方向）に関する情報を提供する位置決めセンサであるように構成される。したがって、このような実施形態では、カテーテル１２が、心臓１８の対象とする構造の表面に沿って、かつ／または構造の内側付近で移動すると、センサ（複数可）２８は、対象とする構造の表面に、および／またはその構造内の他の場所に対応する場所データ点を収集するために使用することができる。これらの場所データ点は、次いで、例えば、限定することなく、対象とする構造の表面モデルの構成など、いくつかの目的で使用することができる。明確化および説明のために、以下の記述では、カテーテル１２の単一のセンサ２８は、位置決めセンサを含む実施形態に関するものとする。しかし、本開示の趣旨および範囲に含まれる他の例示的な実施形態では、カテーテル１２は、複数の位置決めセンサ、ならびに他の診断および／または治療機能を実施するように構成された他のセンサもしくは電極を備える得ることが理解されよう。以下でさらに詳細に述べるように、センサ２８は、例えば、医用位置決めシステム１４などのシステム１０の他の構成要素に、センサ２８を電気的に結合するように構成された、その感知素子（例えば、コイル）から延びる一対のリード線を含むことができる。

図１および図２を参照すると、医用位置決めシステム１４が次に述べられる。医用位置決めシステム１４は、カテーテル１２のセンサ２８の位置および／または方向を、したがって、カテーテル１２の位置および／または方向を求めるために提供することができる。いくつかの実施形態では、医用位置決めシステム１４は、例えば、ＭｅｄｉＧｕｉｄｅ Ｌｔｄ．（現在Ｓｔ．Ｊｕｄｅ Ｍｅｄｉｃａｌ，Ｉｎｃ．（セント・ジュード・メディカル社）により所有されている）からのＭｅｄｉＧｕｉｄｅ（商標）システムなどの、その開示全体を参照により本明細書に組み込む米国特許第６，２３３，４７６号、第７，１９７，３５４号、および第７，３８６，３３９号の１つまたは複数のものを参照して概して示される磁場ベースのシステムを含むことができる。

いくつかの実施形態では、一般的に言うと、医用位置決めシステム１４は、少なくとも部分的に、対象物（例えば、カテーテル１２）を追跡するための磁場を生成する装置３６を備える。装置３６は、関心領域における患者の胸腔内およびその付近で低強度の磁場（複数可）を生成するように構成することができ、それは、図２で関心領域３８として指定された３次元空間として画定することができる。このような実施形態では、上記で簡単に述べたように、カテーテル１２は、センサ２８が関心領域３８内に配置されたとき、装置３６により印加される低強度の磁場（複数可）の１つまたは複数の特性を検出するように構成された磁気センサを含む位置決めセンサ２８を含む。例示的な実施形態では磁気コイルを含むセンサ２８は、処理コアと電気的に接続され、かつ磁気処理コアが曝されている磁場（複数可）の感知された特性に対応する信号を生成するように構成することができる。処理コアは、検出された信号に応じることができ、かつセンサ２８に対する３次元位置および／または方向の読取り値を計算するように構成され得る。したがって、医用位置決めシステム１４は、３次元空間におけるカテーテル１２の各磁気センサ２８の実時間の追跡を、したがって、カテーテル１２の実時間の追跡を可能にする。

いくつかの実施形態では、装置３６は、Ｘ線源４０と患者検査台４６の間で、患者検査台４６の下に位置することができる。例えば、装置３６は、患者検査台４６と接続することができる。いくつかの実施形態では、本明細書で論ずるように、装置３６は、移動可能な装置であり、患者の胸部上に置かれて、対象物を追跡するための磁場を生成するために使用することができる。

一例では、磁場、および／または磁場を生成する発生器の近くに位置する対象物の結果として磁場が乱されるおそれがあるため、課題は、対象物を追跡するための磁場の生成に関連し得る。例えば、磁場を乱す構成要素には、磁場発生装置（例えば、装置３６）の近くに位置する可能性があるものであって、Ｘ線源４０、患者検査台４６の部分、Ｃアーム４２、および／または医用位置決めシステム１４に関連付けられたＸ線画像増強管４４が含まれ得る。したがって、磁場を乱す構成要素は、磁場に対して影響を有し、かつ磁場に乱れを生じさせる可能性がある。いくつかの場合では、磁場発生装置から、かつ／または磁場発生装置により生成された磁場から遠く離れて位置する対象物であっても、磁場に乱れを生じさせるおそれがある。乱れの一部は、関心領域３８内に位置する磁場に対するものであり得る。カテーテル１２の各磁気センサ２８は、センサ２８および／またはカテーテル１２の位置および／または方向を決定するために、一貫した（乱れのない）磁場に依存しているので、これは問題になる可能性がある。

一例では、磁場への乱れの原因は、渦電流作用、および／または磁場を乱す構成要素により生ずる透磁性の変化であり得る。一例では、磁場を乱す構成要素は、装置３６、および／または装置３６により生成される磁場の近傍内に位置する導電性の、かつ／または透磁性のある対象物を含むことができる。本明細書で使用される場合、透磁性とは、材料がそれ自体の内部に磁場を生成するのを助長する傾向があること、として定義することができる。また、本明細書で使用される場合、導電性とは、材料がそれ自体の内部に磁場を形成するのを助長する傾向がないこと、として定義することができる。例えば、透磁性のある材料は、磁力線をその材料に向かうように曲げることができるが、導電性材料は、磁力線をその材料から離れるように曲げることができる。

磁場を乱す構成要素が静的なものであるいくつかの例では、一例として、カテーテル１２の位置を求める場合、磁場を乱す構成要素により生ずる渦電流を除外することができる。しかし、図２で示されたものなど、医用位置決めシステム１４においては、Ｘ線源４０、Ｃアーム４２、Ｘ線画像増強管４４、ならびに患者検査台４６はすべて、装置３６に対して動く可能性があり、かつ装置３６により生成された磁場に対して変動する乱れを生ずる可能性があり、それを予測することはできない。したがって、磁場を乱す構成要素により生成される渦電流は、絶えず変化し、除外することが困難になり得る。

いくつかの例では、医用位置決めシステム１４は、カテーテル１２の場所および／または方向を決定するために、インピーダンスベースのシステムを含むことができる。しかし、以前のいくつかの手法では、インピーダンスベースのシステムと共に使用される磁場ベースのシステムから生成された渦電流は、インピーダンスベースのシステムにより求められた座標に関連するシフトおよびまたはドリフトを生ずる可能性がある。加えて、インピーダンスベースのシステムを用いたとき、心臓の幾何形状のゆがんだ表現が生成される可能性がある。例えば、インピーダンスベースのシステムで使用される電流は、最も小さい抵抗率の経路に沿って３次元的に移動することができる。したがって、電流の一部は、例えば、インピーダンス伝達（ｔｒａｎｓｆｅｒ）により、血流と共に横断面を離れる可能性がある。インピーダンス伝達を含めることは、非線形解を含む可能性があり、それは、心臓の幾何形状のゆがんだ表現を得る結果になり得る。

したがって、本開示の実施形態は、磁場を乱す構成要素の近傍において、装置３６により生成される磁場の強度を低下させることにより、装置３６によって生成される磁場における渦電流を低減および／または除去することができる。本開示のいくつかの実施形態は、渦電流を低減および／または除去した結果、インピーダンスベースのシステムにより求められた座標に関連するシフトおよび／またはドリフトを低減することができる。さらに本開示のいくつかの実施形態は、線形である磁場ベースのシステムを含むことができる。一例では、これは、装置３６により生成される磁場強度を低下させることにより、かつ／または磁場を乱す構成要素から、装置３６により生成される磁場をシールドすることにより達成することができる。したがって、本開示のいくつかの実施形態は、磁場を用いて追跡される対象物を含む関心領域内に位置する磁場の強度の、磁場を乱す構成要素を含む別領域に位置する磁場の強度に対する比を、増加させるように構成することができる。本開示の実施形態は、非対称の電磁シールドによりこれを達成することができる。本開示のいくつかの実施形態では、これは、より小さい大きさの磁場を生成する磁場発生装置を用いること、および磁場発生装置を関心領域３８の近くに配置することにより達成することができ、したがって、装置３６により関心領域３８の外側で生成される磁場のサイズが低減されて、磁場を乱す構成要素によって磁場が乱される機会を低下させる。

いくつかの実施形態では、非対称のシールドは、装置３６に関連する複数の磁気送信器に対して、透磁性材料の１つまたは複数の層、および／または導電性材料の１つまたは複数の層を固定することにより達成され得る。１つまたは複数の層は、磁気送信器に対して固定され、磁場を乱す構成要素の近くにおいて、より小さい大きさの予測可能な磁場を作成し、したがって、関心領域内に位置する磁場への乱れを低下させることができる。複数の磁気送信器は、複数の異なる場所に取り付けることができる。一例では、複数の磁気送信器は、図５で示すように、非対称なシールドに対して、それぞれ異なる場所に位置することができる。いくつかの例では、複数の磁気送信器は、それぞれ異なる方向で取り付けられることができる。例えば、複数の磁気送信器は、非対称シールドに対して角度を付けて取り付けることができる。

いくつかの以前の手法では、本明細書で述べるように、磁場を乱す構成要素により生ずる渦電流は、一例では、カテーテル１２の場所を求めるときに除外することができる。したがって、以前の手法で使用される磁場ベースシステムは、磁場を乱す構成要素を考慮するために較正することができる。例えば、渦電流により磁場に生じた乱れは、関心領域内に位置する対象物の位置を求めるときに除くことができる。本開示の実施形態は、磁場を乱す構成要素による渦電流の生成を回避し、したがって、磁場を乱す構成要素を補償する較正プロセスを回避することができる。これは、設置時間を低減し、かつ設置の容易化を高める結果になり得る。

図３は、本開示の実施形態による、対象物を追跡するための磁場を生成する装置を示している。いくつかの実施形態では、図３は、図２における装置３６の内部の構成要素を例示することができる。装置５６は、コイル５８を含むことができ、コイル５８は、リード線６０を介してエネルギーを受けて、コイル５８の中心を通り、コイル５８の上部およびコイル５８の底部の外へと延びる磁場６２^１、６２^２を生成することができる。一例では、磁力線６２^１は、コイル５８の上部から延び、磁力線６２^２は、コイル５８の底部から延びる。本明細書で論ずるように、いくつかの以前の手法では、対象物を追跡するための磁場を生成するために使用される磁場発生装置から延びる磁力線は、Ｃアーム４２、Ｘ線源４０など、磁場を乱す構成要素により影響を受ける可能性がある。いくつかの例では、乱れ（例えば、渦電流）が、磁場６２^１、６２^２において生成され、対象物の追跡に不正確さを生ずる可能性がある。

本開示のいくつかの実施形態では、装置３６が、局所磁場発生装置であって、関心領域内で磁場６２^１、６２^２を生成し、かつ磁場６２^１、６２^２を制御するように構成されるとともに、別領域内の磁場６２^１、６２^２を制御するように構成されることができる。関心領域３８は、対象物（例えば、カテーテル１２）を含むことができるが、別領域は、関心領域３８から位置がずれており、磁場を乱す構成要素を含むことができる。例えば、図２で示すように、別領域は、Ｘ線源４０、Ｃアーム４２、または装置３６により生成される磁場を乱す可能性のある他の対象物を含むことができる。

一例では、本明細書で論ずるように、コイル５８は、磁場６２^１、６２^２を生成することができ、磁場シールド６４は、磁場６２^１、６２^２を制御することができる。いくつかの例では、磁場シールド６４は、透磁性材料の１つまたは複数の層を含むことができる。図３で示すように、磁場シールドは、第１の層６６^１、第２の層６６^２、第３の層６６^３、および第４の層６６^４を含むことができるが、任意の数の層を、本開示の実施形態で使用することができる。

いくつかの実施形態では、磁場シールド６４の様々な層が、透磁性の、かつ／または導電性の材料から形成することができる。透磁性材料は、例えば、透磁性材料のタイプの中でも特に、ミューメタル、鉄を含むことができる。導電性材料は、例えば、導電性材料のタイプの中でも特に、アルミニウム、ステンレス鋼を含むことができる。いくつかの実施形態では、透磁性かつ／または導電性を有する層は、個別の層であってもよく、および／または、透磁性材料と導電性材料の複合物を含む単一の層であってもよい。いくつかの実施形態では、磁場シールド６４は、透磁性材料と導電性材料の交番する層を含むことができる。いくつかの実施形態では、磁場シールド６４における複数の隣接する層は、透磁性材料、または導電性材料から形成することができる。例えば、隣接する層は、同じまたは異なるタイプの透磁性材料から形成することができる。代替的に、例えば、隣接層は、同じまたは異なるタイプの導電性材料から形成することができる。磁場シールド６４は、磁場を乱す構成要素により生ずる磁場６２^１、６２^２への乱れを低減することができる。一例では、図３で示すように、磁気コイル５８の底部から延びる磁力線６２^２は、透磁性材料および／または導電性材料の組合せにより、磁場シールドへと吸引される、かつ／または磁場シールドからそらせることができる。

いくつかの例では、コイル５８の底部から延びる磁場６２^２を、磁場シールド６４の中に吸引することができ、磁場６２^２が、磁場シールド６４の様々な層に入ると、渦電流６８を形成することができる。磁場６２^２が磁場シールド６４を通ってさらに進むほど、磁場６２^２のエネルギーが磁場シールド６４へ失われていき、渦電流６８は低減されていき得る。したがって、磁場６２^１、６２^２は、磁場シールド６４によって制御されて、磁場６２^１、６２^２が、磁場を乱す構成要素と相互作用するのを阻止することができ、それにより、磁場を乱す構成要素により生じた磁場６２^１、６２^２への乱れを低減することができる。いくつかの実施形態では、本明細書で論ずるように、磁場６２^１を、関心領域３８へと投射して、磁気位置センサを含む医用機器（例えば、カテーテル１２）がナビゲートされ得る磁気ナビゲーション場を提供することができる。いくつかの以前の手法とは対照的に、磁場６２^１は、磁場を乱す構成要素により乱されることなく（例えば、妨げられない）、磁場６２^１内で磁気位置センサを使用することにより、医用機器の正確なナビゲーションを提供することができる。磁場シールド６４は、磁場６２^１、６２^２に対する乱れを低減するために、本開示の実施形態で使用することができる。

いくつかの実施形態では、磁場シールド６４は、締結具７０^１、７０^２によって共に締結することができる。一例では、締結具は、ピン、ねじなどを含む任意の種類の締結具とすることができる。代替的に、磁場シールドの層は、例えば、接着および／または溶接を含む他のタイプの締結システムによって接続することができる。いくつかの例では、層は、個々の層のそれぞれの間で締結具を使用せずに、互いの上に積み重ねることもできる。

いくつかの実施形態では、コイル５８は、ワイヤの様々な太さ、および様々な巻き線数から形成することができる。いくつかの例では、コイル５８のワイヤの太さ、および様々な巻き線数が変化すると、磁場の範囲および／または強度は変化することができる。したがって、コイル５８の巻き線数は、磁場を乱す構成要素によって、磁場６２^１、６２^２をほとんど、または全く乱すことのないサイズである磁場６２^１、６２^２を生成するように選択することができる。ワイヤの太さは、通常、３ミリメートルから１０マイクロメートルまで変化することができる。しかし、ワイヤの太さは、いくつかの実施形態では、３ミリメートルを超える、または１０マイクロメートル未満とすることができる。

図４は、本開示の実施形態による、図２の医用位置決めシステムの等角図を示す。いくつかの実施形態では、医用位置決めシステムは、関心領域において磁場を生成し、かつ磁場を制御するように構成することができ、別領域における磁場を制御するように構成できる局所磁場発生装置７６を含むことができる。図示のように、局所磁場発生装置７６は、取付け具８０^１、８０^２によって患者検査台７８の下側に取り付けることができる。局所磁場発生装置７６は、磁場シールド８２の近くに配置され、かつ磁場を生成するように構成された磁気送信素子（図５および図６でさらに示す）を含むことができる。カバー８４は、磁場シールド８２の上に置くことができ、磁場シールド８２の近くに位置するコイルを囲むことができる。いくつかの例では、カバー８４は、プラスチックなどのポリマー、織物などの複合物、および／または金属から作ることができる。

磁場シールド８２は、第１の側および第２の側を含むことができる。いくつかの例では、磁場シールド８２の第１の側は、患者検査台７８に面することができ、複数の磁気送信素子（例えば、コイル）が磁場シールド８２の近くに配置されて、患者検査台７８に面している磁場シールド８２の第１の側に位置することができる。いくつかの例では、磁気送信素子は、磁場シールド８２と接続される、および／または磁場シールド８２の第１の側に静止する態様で吊るされるように、近くの構造に取り付けられることができる。

いくつかの実施形態では、磁場シールド８２は、磁気送信素子と、磁場を乱す構成要素との間に位置することができる。一例では、磁場を乱す構成要素は、磁気送信素子により生成された磁場を乱す作用を有する物体とすることができる。磁場を乱す構成要素は、Ｘ線源８６、Ｃアーム８８などを含むことができる。一例では、磁場を乱す構成要素は、局所磁場発生装置に対して移動することができる。例えば、Ｘ線源８６および／またはＣアーム８８は、局所磁場発生装置７６における磁気送信素子により生成された磁場に対して移動することができる。したがって、磁場を乱す構成要素が、磁場に対して有することになる影響を予測することは困難になり得るが、それは、磁場に対するそれらの影響は、磁場を乱す構成要素が、局所磁場発生装置７６および関心領域３８に対して移動するにつれて変わる可能性があるためである。

いくつかの実施形態では、本明細書で論ずるように、磁場シールド８２は、透磁性材料および／または導電性材料の１つまたは複数の層を含むことができる。一例では、磁場シールド８２は、材料の少なくとも２つの平坦な層を含むことができる。例えば、材料の一方の層は透磁性があり、材料の他方の層は、導電性材料とすることができる。いくつかの実施形態では、磁場シールド８２は、患者検査台７８に近い材料の第１の平坦な層と、材料の第１の平坦な層に当接しており、かつ患者検査台７８に対して遠位にある材料の第２の層とを含むことができる。

いくつかの実施形態では、複数の磁気送信素子は、磁場シールド８２の第１の側に配置された少なくとも３つの磁気送信素子を含むことができ、それは、磁場を関心領域３８に向けるように構成することができる。一例では、磁気送信素子は、磁場シールド８２の磁気送信素子が位置する側に対して直角に、かつ離れる方向に向けられた非対称場を生成することができる。したがって、いくつかの実施形態では、磁場は、磁場を乱す構成要素から離れた方向に向けることができ、したがって、磁場内における渦電流の形成が回避される。

磁場シールド８２の厚さは、磁場の最小量が磁場シールド８２を通過するように、または全く磁場が通過しないように選択することができる。一例では、磁場シールド８２の中への磁場の貫通深さは、以下の式により求めることができる。
δ＝ルート（ρ／πｆμ）
式中、ρは、磁場シールドの抵抗率であってΩ×ｍの単位で定義され、ｆは、ヘルツによる磁場の周波数として定義される。μは、磁場シールドの絶対的な透磁率であり、以下の式により計算される。
μ＝μ_０×μ_ｒ
式中、μ_０は、４π×１０^−７Ｈ／ｍに等しい。

いくつかの実施形態では、穴９０を、磁場シールド８２に形成することができる。いくつかの実施形態では、穴は、磁場シールド８２の中央部に形成されて、その領域を、Ｘ線源８６からのＸ線が通過できるようにする。いくつかの実施形態では、穴は、円形、正方形、三角形、または他の形状とすることができる。図５に関してさらに示されるように、複数の磁気送信素子を、磁場シールド８２に形成された穴９０の周囲に配置することができる。穴９０は、Ｘ線が、Ｘ線源から磁場シールド８２を通過できるようにするので、Ｘ線画像に対して最小の干渉および／または最小のオクルージョンを可能にすることができる。

本開示のいくつかの実施形態では、磁場シールド８２の、線ｂにより画定される平坦な幅は、磁気送信素子と、最も近い磁場を乱す構成要素との間の距離に比例することができる。例えば、Ｘ線源８６が、磁気送信素子に最も近い磁場を乱す構成要素である場合、磁気送信素子および／または最も近い磁気送信素子からＸ線源８６までの距離は、磁場シールド８２の平坦な幅にほぼ比例することができる。いくつかの例では、磁場シールド８２は、少なくとも、最も近い磁場を乱す構成要素と、磁場送信素子および／または最も近い磁場送信素子との間の距離の幅とすることができる。図５および図６に関して論ずるように、磁場シールド８２が、磁場シールドの周辺付近にリップ部を含むいくつかの実施形態では、磁場シールド８２の幅は、最も近い磁場を乱す構成要素と、磁場送信素子および／または最も近い磁場送信素子との間の距離未満とすることができる。

図５は、本開示の実施形態による、図２の医用位置決めシステムの代替的な等角図を示している。本明細書で論ずるように、医用位置決めシステムは、局所磁場発生装置７６を含むことができる。局所磁場発生装置７６は、患者検査台７８と、磁場を乱す構成要素（例えば、Ｘ線源８６、Ｃアーム８８）との間に位置することができる。局所磁場発生装置７６は、第１の側および第２の側を含む磁場シールド８２を含むことができる。複数の磁気送信素子９６^１、９６^２、９６^３が、磁場シールド８２に近接するとともに、磁場シールド８２の第１の側に位置することができる。いくつかの実施形態では、複数の磁気送信素子９６^１、９６^２、９６^３が、磁場シールド８２と患者検査台７８との間に位置することができる。

いくつかの実施形態では、本明細書で論ずるように、磁場シールド８２は、磁場シールド８２を通る穴９０を含むことができる。一例では、穴９０は、磁場シールド８２の中央部を通るように位置することができ、したがって、Ｘ線源８６からのＸ線は、磁場シールド８２を通り、患者検査台７８を通って、画像増強管９８へと通ることができる。

いくつかの実施形態では、本明細書で論ずるように、磁気送信素子９６^１、９６^２、９６^３は、磁場シールド８２に対して様々な場所に取り付けることができる。例えば、磁気送信素子９６^１、９６^２、９６^３は、穴９０の周囲に取り付けることができる。いくつかの実施形態では、磁気送信素子９６^１、９６^２、９６^３は、磁場シールド８２に対して様々な方向に取り付けることができる。例えば、磁気送信素子９６^１、９６^２、９６^３を、磁場シールド９３に対して角度を付けて取り付けることができる。いくつかの実施形態では、磁気送信素子９６^１、９６^２、９６^３は、特定の点の方向に磁場を向けることができる。一例では、特定の点とは、関心領域の内側とすることができる。いくつかの実施形態では、磁気送信素子９６^１、９６^２、９６^３を磁場シールド８２に対して同じ角度で取り付けることができる。さらに、磁気送信素子９６^１、９６^２、９６^３を、互いに対して回転させることができる。例えば、磁気送信素子９６^１、９６^２、９６^３は、開口部９０および／または関心領域３８の方向に向くように、同じ角度で取り付けて、互いに対して回転させることができる。

いくつかの実施形態では、磁場シールド８２は、平坦な表面を形成することができ、磁気送信素子は、平坦な表面の第１の側において、平坦な表面の近くに位置することができる。いくつかの例では、平坦な表面の第１の側は、患者検査台７８および／または関心領域３８に面することができる。いくつかの実施形態では、本明細書で論ずるように、磁場シールド８２は、透磁性材料および／または導電性材料の１つまたは複数の層を含むことができる。一例では、磁場シールド８２は、材料の少なくとも２つの平坦な層を含むことができる。例えば、材料の一方の層は透磁性があり、材料の他方の層は導電材料とすることができる。いくつかの実施形態では、磁場シールド８２は、患者検査台７８に近い材料の第１の平坦な層と、材料の第１の平坦な層に当接し、かつ患者検査台７８に対して遠位にある材料の第２の層とを含むことができる。

いくつかの実施形態では、磁場シールド８２は、磁場シールド８２の周辺付近に形成されたリップ部を含むことができる。リップ部は、磁場シールド８２に対して複数の磁気送信素子９６^１、９６^２、９６^３と同じ側に形成することができる。一例では、リップ部は、磁場を乱す構成要素から磁気送信素子９６^１、９６^２、９６^３をシールドするのを助け、さらに磁場を乱す構成要素を含む領域における磁場強度を低減し、かつ／または磁気送信素子９６^１、９６^２、９６^３により生成された磁場を、磁気送信素子９６^１、９６^２、９６^３を含む領域から離れる方向にそらせるのを助けることができる。いくつかの実施形態では、リップ部は、磁場シールドの平坦な表面を形成する、同じ透磁性材料および／または導電性材料の１つまたは複数の層から形成することができる。いくつかの実施形態では、リップ部は、磁場シールド８２の平坦な表面とは異なる数の層、ならびに／または異なる透磁性材料および／もしくは導電性材料から形成することができる。

いくつかの実施形態では、磁場シールド８２は、磁場シールド８２に形成された穴９０の周囲にリップ部を含むことができる。磁場シールド８２の周辺付近に形成されたリップ部、および／または磁場シールド８２の穴９０の周辺付近に形成されたリップ部は、磁気送信素子９６^１、９６^２、９６^３が位置する磁場シールド８２の同じ方向に、磁場シールド８２の平坦な表面から、概して直角に延びることができる。一例では、リップ部は、関心領域３８の方向に延びることができる。

いくつかの実施形態では、磁場シールド８２の平坦な表面とリップ部の上部との間の、線ａにより画定される長さは、平坦な表面と磁気送信素子９６^１、９６^２、９６^３の上部との間の距離の０．１から２．０倍の範囲とすることができる。したがって、磁場シールド８２は、磁気送信素子９６^１、９６^２、９６^３が、その中に取り付けられる皿部を形成することができる。こうすることにより、磁気送信素子９６^１、９６^２、９６^３を、磁場を乱す構成要素から遮蔽するのを助け、磁気送信素子９６^１、９６^２、９６^３により生成される磁場を含むのを助け、かつ／または磁気送信素子９６^１、９６^２、９６^３により生成される磁場を、磁場を乱す構成要素からそらすのを助けることができる。

図６は、本開示の実施形態による、図２の医用位置決めシステムの側面図を示す。本明細書で論ずるように、医用位置決めシステムは、局所磁場発生装置７６を含むことができる。局所磁場発生装置７６は、患者検査台７８と、磁場を乱す構成要素（例えば、Ｘ線源８６、Ｃアーム８８）との間に位置することができる。局所磁場発生装置７６は、第１の側および第２の側を含む磁場シールド８２を含むことができる。複数の磁気送信素子９６^１、９６^２（図６では、磁気送信素子９６^３により不明瞭になっている）、９６^３は、磁場シールド８２に近接するとともに、磁場シールド８２の第１の側に位置することができる。いくつかの実施形態では、複数の磁気送信素子９６^１、９６^２、９６^３が、磁場シールド８２と患者検査台７８の間に位置することができる。

図５に関して論じたように、磁場シールド８２は、Ｘ線源８６の上に配置される穴を含むことができ、Ｘ線が、磁場シールド８２を通過して画像増強管９８へと進むことを可能にする。いくつかの実施形態では、磁場シールド８２は、取付けスロット１０４^１、１０４^２を含むことができ、スロットは、磁場シールド８２を、取付け具８０^１、８０^２により患者検査台７８と接続するように構成することができる。

本開示のいくつかの実施形態では、磁気送信素子９６^１、９６^２、９６^３により生成された磁場は、磁気送信素子のフェーズド・アレイを作るように、複数の同期化された磁気送信素子を使用することによりさらに形成することができる。一例では、複数の同期化された送信素子は、共にグループ化されて、単一の送信素子（例えば、送信素子９６^１）として働き、かつ同じ周波数で磁場を生成することができる。さらなる送信素子は、共にグループ化されて、単一の送信素子に対して、互いに対して異なる周波数で第２、第３などの磁場を生成する異なる磁気送信素子として働くことができる。したがって、複数の同期化された磁気送信素子を使用することにより、磁場を形成するために、同期化された磁場送信を生成することができる。

いくつかの実施形態では、磁気送信素子により生成される磁場を形成するために、ハルバッハ・アレイ、および／またはヘルムホルツ・コイルを使用することができる。いくつかの実施形態では、ハルバッハ・アレイは、アレイの第１の側の磁場を増加し、アレイの反対側の磁場をほぼゼロ値へと打ち消すことができる。したがって、第１の側の磁場を関心領域に向けることができ、無視できる磁場が、ハルバッハ・アレイの反対側に生成され得るが、それは、磁場を乱す構成要素と最小の相互作用をするか、あるいは磁場を乱す構成要素と全く相互作用を行わない。したがって、磁場シールドは、ハルバッハ・アレイと共に使用されない可能性もある。いくつかの実施形態では、ヘルムホルツ・コイルを、磁気送信素子により生成される磁場を形成するために使用することができる。一例では、一対のコイルを、関心領域の両側に配置することができ、一様な、またはほぼ一様な磁場をコイル間で生成することができる。

図７は、本開示の実施形態による、移動可能な医用位置決めシステムを示している。移動可能な医用位置決めシステムは、患者１６の心臓１８の近くに配置できる移動可能な局所磁場発生装置１１０を含むことができる。一例では、移動可能な局所磁場発生装置１１０は、患者１１６の胸部に、患者のわき腹に、患者の背中になど配置することができる。一例では、移動可能な局所磁場発生装置１１０が患者１１６の背中に配置された場合、移動可能な局所磁場発生装置１１０は、患者検査台１１２と患者１１６の間に配置することができる。

移動可能な医用位置決めシステム１１０は、関心領域において磁場を生成し、磁場を制御することができ、かつ別領域において磁場を制御することができる。いくつかの実施形態では、本明細書で論ずるように、関心領域は、患者１６の心臓１８の中に挿入できる対象物（例えば、カテーテル１２）を含むことができる。別領域は、関心領域３８とは位置がずれており、磁場を乱す構成要素を含むことができる。例えば、別領域は、移動可能な局所磁場発生装置１１０により生成された磁場を乱すおそれのある、図２で示されたＸ線源、Ｃアーム、または他の対象物を含むことができる。

いくつかの実施形態では、移動可能な局所磁場発生装置１１０は、関心領域内に局所磁場を生成することができ、それを、カテーテル１２に含まれているセンサにより検出することができる。移動可能な局所磁場発生装置１１０は、ケーブル１２０を介してコントローラ１１４に結合することができ、コントローラ１１４は、移動可能な局所磁場発生装置１１０に電力を提供し、かつ移動可能な局所磁場発生装置１１０を制御することができる。センサは、磁場の１つまたは複数の特性を検出するように構成することができ、その特性を、センサに対する３次元位置および／または方向の読取り値を求めるために使用することができる。センサは、センサ・ケーブルでコントローラ１１４に結合することができ、センサ・ケーブルは、電気信号をコントローラに提供して、３次元位置および／または方向の読取り値を求めることができる。コントローラは、ケーブル１１８を介してマッピング・システム１１６に結合することができる。いくつかの実施形態では、ケーブル１１８は、磁場を乱す構成要素からの干渉を阻止するために、ケーブルのコア周りに磁気シールドを有することができる。マッピング・システムは、コントローラ１１４から受け取った電気信号を処理して、３次元位置および／または方向の読取り値を求めることができる。

本開示のいくつかの実施形態は、例えば、Ｅｎｓｉｔｅ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ（商標）心臓マッピング・システムなどの心臓マッピング・システムと互換性があり得る。いくつかの例では、移動可能な局所磁場発生装置１１０は、ケーブル１１８、１２０を介して、心臓マッピング・システムおよびコントローラ１１４に結合することができる。

図８Ａは、本開示の実施形態による、図７における移動可能な局所磁場発生装置の背面図を示す。移動可能な局所磁場発生装置１１０は、バック・プレート１２６を含むことができる。バック・プレート１２６は、移動可能な局所磁場発生装置１１０が関心領域の近くに配置されたとき、関心領域から離れる方向を向くことができる。一例では、バック・プレート１２６は、関心領域の磁場を制御するように構成され、かつ別領域における磁場を制御するように構成することができる。一例では、磁場シールドを、本明細書で論ずるように、バック・プレート１２６に接続することができ、かつ／またはバック・プレート１２６と一体化することができる。磁場シールドは、透磁性があり、かつ／または導電性の材料から形成することができ、移動可能な局所磁場発生装置１１０により生成された磁場を、関心領域の方向に、かつ／または磁気を乱す構成要素を含む別領域から離れる方向に向けるように構成することができる。

移動可能な局所磁場発生装置１１０は、ワイヤ１２８を、バック・プレート１２６および／または移動可能な局所磁場発生装置１１０に接続するように構成できるワイヤ取付け部分１３４を含むことができる。いくつかの実施形態では、ワイヤ取付け部分１３４は、剛性部分１３２と可撓性部分１３０とを含むことができる。可撓性部分１３０は、ワイヤ１２８が１点で撓むのを阻止して、ワイヤが曲がる距離を増加させ、かつワイヤ１２８がすり切れる、または破断する機会を低減することができる。いくつかの実施形態では、剛性部分１３２は、移動可能な局所磁場発生装置１１０を保持し、かつ／または位置決めするために使用することができる。いくつかの実施形態では、バック・プレート１２６、剛性部分１３２、および可撓性部分１３０は、材料の一体部分から形成することができる。代替的に、バック・プレート１２６、剛性部分１３２、および／または可撓性部分１３０を、材料の別々の部分から形成することができ、互いに接続することができる。

図８Ｂは、本開示の実施形態による、図７における移動可能な局所磁場発生装置の内側正面図を示す。一例では、前面・プレートが、移動可能な局所磁場発生装置１１０から取り外されている。移動可能な局所磁場発生装置１１０は、図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃで示すように、いくつかの実施形態では、涙滴形のものとすることができる。しかし、移動可能な局所磁場発生装置１１０は、正方形、三角形、長方形などとして形成することができる。いくつかの実施形態では、移動可能な局所磁場発生装置１１０は、移動可能な局所磁場発生装置１１０を静止した対象物（例えば、患者検査台４６）に取り付けるように構成された取付け具を含まないこともあり得る。例えば、磁場発生装置１１０は、手持ち式のデバイスとすることができ、患者（例えば、患者の胸部）上に直接置くように構成することができる。

移動可能な局所磁場発生装置１１０は、磁場シールド１４２と接続できる、かつ／または磁場シールドと一体化できるバック・プレート１２６を含むことができる。磁場シールド１４２は、本開示で論ずるように、これらの機能を含むことができる。本明細書で論ずるように、磁場シールド１４２は、透磁性のある、かつ／または導電性の材料から形成することができる。いくつかの実施形態では、磁場シールド１４２は、透磁性材料の１つまたは複数の層を含むことができる。本明細書で論ずるように、磁場シールド１４２は、第１の層、第２の層、第３の層、および第４の層を含むことができるが、任意の数の層を、本開示の実施形態で使用することができる。

磁場シールド１４２は、図８Ｂで示すように、円形の形状とすることができる。いくつかの実施形態では、磁場シールド１４２は、形状の中でも特に正方形、長方形、三角形として形成することができる。磁場シールド１４２は、通常、磁気送信素子１３８^１、１３８^２、１３８^３の厚さおよび／または高さに等しい厚さから、磁気送信素子１３８^１、１３８^２、１３８^３の厚さおよび／または高さよりも１００倍小さい厚さまでの範囲の厚さを有することができる。いくつかの実施形態では、磁場シールド１４２は、磁気送信素子１３８^１、１３８^２、１３８^３の幅に等しい幅から、磁気送信素子１３８^１、１３８^２、１３８^３の幅よりも１００倍大きい幅までの範囲の幅を有することができる。いくつかの実施形態では、磁場シールド１４２は、磁気送信素子１３８^１、１３８^２、１３８^３の面積に等しい面積から、磁気送信素子１３８^１、１３８^２、１３８^３の面積よりも１００倍大きい面積までの範囲の面積を有することができる。

いくつかの実施形態では、磁場シールド１４２は、第１の側および第２の側を有することができる。いくつかの実施形態では、第１の側は、患者および／または関心領域に面するように構成された側とすることができ、第２の側は、別領域に面するように構成することができる。第１の側は、関心領域の方向に、かつバック・プレート１２６から離れる方向に向いている平坦な表面を形成することができる。磁気送信素子１３８^１、１３８^２、１３８^３は、磁場シールド１４２の第１の側に近接して位置することができる。いくつかの実施形態では、磁気送信素子１３８^１、１３８^２、１３８^３は、磁場シールド１４２の第１の側と接続することができ、かつ関心領域３８に面することができる。代替的に、磁気送信素子１３８^１、１３８^２、１３８^３は、いくつかの実施形態において、磁気送信素子１３８^１、１３８^２、１３８^３に電力を提供するように構成されたコンデンサを含むことのできる裏板１４４と接続することができる。いくつかの実施形態では、裏板１４４は、三角形、正方形、長方形、円形のディスクなどとすることができる。磁気送信素子１３８^１、１３８^２、１３８^３は、図４、図５、および図６で示された実施形態に関して論じたものよりも小サイズのものとすることができる。例えば、磁気送信素子１３８^１、１３８^２、１３８^３は、図４、図５、および図６で示した実施形態のものよりも小さいコイルを含む、より小形の磁気送信素子１３８^１、１３８^２、１３８^３とすることができる。いくつかの実施形態では、磁気送信素子１３８^１、１３８^２、１３８^３は、図４、図５、および図６に関して論じた磁気送信素子よりも小さい磁場を生成することができる。移動可能な局所磁場発生装置１１０は、患者１６上に直接配置されるように構成できるので、患者の中に挿入されているカテーテルシャフトと接続される１つまたは複数の磁気センサと、移動可能な局所磁場発生装置１１０との間には、より小さい距離が存在することができる。したがって、移動可能な局所磁場発生装置１１０は、１つまたは複数のセンサにより接近して配置されるため、より少ない強度の磁場を使用することができるが、なお、１つまたは複数の磁気センサが、磁場の特性を検出できるようにする。加えて、より少ない強度を有する磁場を使用することは、より少ない強度の磁場が、より少なく、磁場を乱す構成要素と相互作用するため有益であり得る。例えば、移動可能な局所磁場発生装置１１０は、関心領域内に十分な強度の磁場を提供できるが、その磁場は、別領域内で、磁場を乱す構成要素と相互作用することのない強度のものとすることができる。

いくつかの実施形態では、ケーブル１２８は、可撓性部分１３０および／または剛性部分１３２の中へと延びることができる。剛性部分１３２は、ケーブル１２８に含まれるワイヤが通過できる開口部を含むことができる。ワイヤは、コントローラ１１４から、磁気送信素子１３８^１、１３８^２、１３８^３のそれぞれに電力を提供することができる。

いくつかの実施形態では、リップ部を、本明細書で論ずるように、磁場シールド１４２の周辺付近に形成することができる。リップ部は、磁場シールド１４２の磁気送信素子１３８^１、１３８^２、１３８^３と同じ側に形成することができる。一例として、リップ部は、磁気送信素子１３８^１、１３８^２、１３８^３を、磁場を乱す構成要素から遮蔽するのを助けることができる。さらに、リップ部は、磁場を乱す構成要素を含む領域における磁場強度を低減し、かつ／または磁気送信素子１３８^１、１３８^２、１３８^３により生成される磁場を、磁気送信素子１３８^１、１３８^２、１３８^３を含む領域からそらせることを助けることができる。

本明細書で論ずるように、本開示のいくつかの実施形態では、磁気送信素子１３８^１、１３８^２、１３８^３により生成される磁場は、磁気送信素子のフェーズド・アレイを作成するように複数の同期化された磁気送信素子を使用することによって、さらに形成することができる。一例では、複数の同期化された磁気送信素子は、共にグループ化されて、単一の送信素子（例えば、磁気送信素子１３８^１）として働き、かつ同じ周波数で磁場を生成することができる。さらなる送信素子は、共にグループ化されて、単一の送信素子に対して、互いに対して、異なる周波数で第２、第３などの磁場を生成する異なる磁気送信素子として働くことができる。したがって、複数の同期化された磁気送信素子を使用することにより、同期化された磁場送信が生成されて磁場を形成することができる。いくつかの実施形態では、ハルバッハ・アレイおよび／またはヘルムホルツ・コイルを使用して、本明細書で論ずるように、磁気送信要素により生成される磁場を形成することができる。

図８Ｃは、本開示の実施形態による、図７における移動可能な局所磁場発生装置の正面図を示す。移動可能な局所磁場発生装置は、ワイヤ１２８を接続するためのワイヤ取付け部分１３４を含むことができる。移動可能な局所磁場発生装置１１０は、前面・プレート１４６を含むことができる。前面・プレートは、接着剤、および／またはあるタイプの機械的な締結具により、バック・プレートと接続するように構成することができる。いくつかの実施形態では、磁場シールドおよび磁気送信素子１３８^１、１３８^２、１３８^３は、バック・プレート１２６および前面・プレート１４６によって囲むことができる。

いくつかの実施形態では、前面・プレート１４６は、パッド１４８を含むことができる。パッド１４８は、移動可能な局所磁場発生装置１１０と同じもしくは同様のサイズおよび／または形状とすることができる。パッド１４８は、前面・プレート１４６と接続することができ、かつ患者１６と、移動可能な局所磁場発生装置１１０との間に位置することができる。いくつかの例では、移動可能な局所磁場発生装置１１０は、患者１６の快適さを向上するために、パッド１４８を含むことができる。代替的に、かつ／またはさらに、パッド１４８は、移動可能な局所磁場発生装置１１０と患者の体との間の接続を向上させることができる。例えば、接触ゲルをパッド１４８と患者１６の間に配置することもできる。

いくつかの実施形態では、パッド１４８を非導電性材料から形成することができる。パッドを非導電性材料から形成することにより、移動可能な局所磁場発生装置１１０により生成される磁場との干渉を回避することができる。いくつかの実施形態では、前面・プレート１４６に穴を形成することができ、パッド１４８は、パッド１４８の周辺を囲むチャネルを有することができ、穴の中にパッド１４８が挿入されて、チャネルにより定位置に保持されるように構成される。いくつかの実施形態では、パッド１４８は、接着剤および／または他のタイプの締結具（例えば、ねじ、ピンなど）により、前面・プレート１４６と接続することができる。

いくつかの実施形態では、移動可能な局所磁場発生装置１１０のサイズは、患者から得られたＸ線画像への最小の干渉、および／またはＸ線画像の最小のオクルージョンを可能にすることができる。例えば、患者から得られたＸ線画像が、移動可能な局所磁場発生装置１１０により不明瞭になることはないはずであり、それは、そのサイズがわずかであることにより、患者１６を通過するＸ線のわずかなパーセンテージが、移動可能な局所磁場発生装置１１０と相互作用するからである。

図９は、本開示の実施形態による、患者の胸部上に配置された移動可能な局所磁場発生装置により生成されたモーション・ボックスを示している。いくつかの実施形態では、移動可能な局所磁場発生装置１５４は、患者１６の胸部上に配置することができる。一例では、心臓１８および／または関心領域３８は、移動可能な局所磁場発生装置１５４が患者１６の胸部上に配置されたとき、移動可能な局所磁場発生装置１５４から離れた特定の距離に位置することができる。移動可能な局所磁場発生装置１５４は、モーション・ボックス１５６を画定する磁場を生成することができ、モーション・ボックス１５６では、カテーテル１２に関連付けられたセンサ２８の動きを監視することができる。一例では、モーション・ボックス１５６は、心臓１８を含むことができる。いくつかの実施形態では、心臓１８および／または関心領域３８を含むが、磁場を乱す構成要素を含む別領域は排除するモーション・ボックス１５６を有することが望ましいはずである。したがって、移動可能な局所磁場発生装置１５４は、それに従って設計され得る。例えば、局所磁場発生装置１５４が、胸部上に置かれた場合、移動可能な局所磁場発生装置１５４において、特定サイズのコイルを使用することができ、かつ／または移動可能な局所磁場発生装置１５４において、特定タイプの磁場シールドを使用することができる。患者１６の胸部に面する第１の側と、患者１６の胸部から離れた方向を向いている第２の側との間の磁場発生装置１５４の寸法は、０．２センチメートルと５センチメートルの間とすることができるが、いくつかの実施形態では、寸法は、０．２センチメートル未満、または５センチメートルを超えることができる。磁気送信素子は、５と２０センチメートルの間の距離で、磁場を生成するのに十分な強度のものとすることができる。いくつかの実施形態では、磁気送信素子は、１３センチメートルの距離で磁場を生成するのに十分な強度のものとすることができる。いくつかの実施形態では、磁気送信素子は、線１５８に沿って磁場を生成するのに十分な強度のものとすることができる。本明細書で論ずるように、磁場発生装置１５４は、Ｘ線検出器の領域における磁場を低減する磁場シールドを有することもでき、検出器は、通常、患者１６の胸部および／または磁場発生装置から、５センチメートルから２０センチメートルに位置することができる。一例では、磁場シールドは、特定のパターンで、導電性の、かつ／または透磁性のある材料の層を含むことができる。いくつかの実施形態では、磁場シールドは、本明細書で論ずるように、リップ部を含むことができる。

いくつかの例では、移動可能な局所磁場発生装置１５４が、患者１６の胸部上に置かれた場合、モーション・ボックス１５６は、移動可能な局所磁場発生装置１５４から約４センチメートル離れて開始し、移動可能な局所磁場発生装置１５４から約１４センチメートル離れた距離（線１５８で示される）へと延びる、約１５センチメートルの直径を有する円筒とすることができる。したがって、モーション・ボックス１５６は、約８から１０センチメートルの高さを有することができる。しかし、モーション・ボックス１５６のこのような寸法は、包括的なものではなく、モーション・ボックス１５６は、本明細書で論じられるものよりも大きいまたは小さい寸法を有することができる。

図１０は、本開示の実施形態による、患者のわき腹に配置された移動可能な局所磁場発生装置により生成されたモーション・ボックスを示している。いくつかの実施形態では、移動可能な局所磁場発生装置１６０は、患者１６の胸部の側面に配置することができる。一例では、心臓１８および／または関心領域３８は、移動可能な局所磁場発生装置１６０が患者１６の胸部の側面に配置されたとき、移動可能な局所磁場発生装置１６０から特定の距離だけ離れて位置することができる。移動可能な局所磁場発生装置１６０は、カテーテル１２に関連付けられたセンサ２８の動きを監視できるモーション・ボックス１６４を画定する磁場を生成することができる。一例では、モーション・ボックス１６４は、心臓１８を含むことができる。本明細書で論ずるように、いくつかの実施形態では、心臓１８および／または関心領域３８を含み、かつ磁場を乱す構成要素を含む別領域を排除するモーション・ボックス１６４を有することが望ましい可能性がある。したがって、移動可能な局所磁場発生装置１６０で使用されるコイルの特定のサイズ、および／または移動可能な局所磁場発生装置１６０で使用される磁場シールドの特定のタイプは、移動可能な局所磁場発生装置１６０の設計において変化する可能性がある。患者１６の胸部に面する第１の側と、患者１６の胸部から離れた方向を向いている第２の側との間の磁場発生装置１６０の寸法は、０．２センチメートルと５センチメートルの間とすることができるが、いくつかの実施形態では、その寸法は、０．２センチメートル未満に、または５センチメートルを超えることができる。磁気送信素子は、１５から３５センチメートルの間の距離で磁場を生成するのに十分な強度のものとすることができる。いくつかの実施形態では、磁気送信素子は、約２５センチメートルの距離で磁場を生成するのに十分な強度のものとすることができる。いくつかの実施形態では、磁気送信素子は、線１６８に沿って磁場を生成するのに十分な強度のものとすることができる。本明細書で論ずるように、磁場発生器１６０は、患者１６の胸部および／または磁場発生装置１６０から、通常、１０センチメートルから３０センチメートルに位置できるＸ線検出器の領域における磁場を低下させる磁場シールドを有することもできる。

いくつかの例では、移動可能な局所磁場発生装置１６０が患者１６の胸部上に配置されたとき、モーション・ボックス１６４は、移動可能な局所磁場発生装置１６０から約４センチメートル離れて開始し、移動可能な局所磁場発生装置１６０から、約２６センチメートル離れた距離（線１６８で示される）まで延びる約１５センチメートルの直径を有する円筒とすることができる。したがって、モーション・ボックス１６４は、約２２センチメートルの高さを有することができる。しかし、モーション・ボックス１６４のこのような寸法は、包括的なものではなく、モーション・ボックス１６４は、本明細書で論ずるものよりも大きい、または小さい寸法を有することができる。

図１１は、本開示の実施形態による、患者の背中に配置された移動可能な局所磁場発生装置により生成されたモーション・ボックスを示す。いくつかの実施形態では、移動可能な局所磁場発生装置１７０は、患者検査台と患者１６の間で、患者１６の背中に配置することができる。一例では、心臓１８および／または関心領域３８は、移動可能な局所磁場発生装置１７０が患者１６の背中に置かれたとき、移動可能な局所磁場発生装置１７０から特定の距離だけ離れて位置することができる。移動可能な局所磁場発生装置１７０は、カテーテル１２に関連付けられたセンサ２８の動きを監視できるモーション・ボックス１７２を画定する磁場を生成することができる。一例では、モーション・ボックス１７２は、心臓１８を含むことができる。本明細書で論ずるように、いくつかの実施形態では、心臓１８および／または関心領域３８を含み、かつ磁場を乱す構成要素を含む別領域を排除するモーション・ボックス１７２を有することが望ましい可能性がある。したがって、移動可能な局所磁場発生装置１７０で使用されるコイルの特定のサイズ、および／または移動可能な局所磁場発生装置１７０で使用される磁場シールドの特定タイプは、移動可能な局所磁場発生装置１７０の設計において変化する可能性がある。患者１６の胸部に面する第１の側と、患者１６の胸部から離れた方向に向いている第２の側との間の磁場発生装置１７０の寸法は、０．２センチメートルから５センチメートルの間とすることができるが、いくつかの実施形態では、その寸法は、０．２センチメートル未満に、または５センチメートルを超えることができる。磁気送信素子は、１５から３５センチメートルの間の距離で磁場を生成するのに十分な強度のものとすることができる。いくつかの実施形態では、磁気送信素子は、約２５センチメートルの距離で磁場を生成するのに十分な強度のものとすることができる。いくつかの実施形態では、磁気送信素子は、線１７４に沿って磁場を生成するのに十分な強度のものとすることができる。本明細書で論ずるように、磁場発生装置１７０は、患者１６の胸部および／または磁場発生装置１７０から、通常、２０センチメートルから５０センチメートルに位置できるＸ線検出器の領域における磁場を低下させる磁場シールドを有することもできる。

いくつかの例では、移動可能な局所磁場発生装置１７０が、患者１６の胸部に配置されたとき、モーション・ボックス１７２は、移動可能な局所磁場発生装置１７０から約４センチメートル離れて開始し、かつ移動可能な局所磁場発生装置１７０から約２６センチメートル離れた距離（線１７４で示される）まで延びる約１５センチメートルの直径を有する円筒とすることができる。したがって、モーション・ボックス１７２は、約２２センチメートルの高さを有することができる。しかし、モーション・ボックス１７２のこのような寸法は、包括的なものではなく、モーション・ボックス１７２は、本明細書で論ずるものよりも大きい、または小さい寸法を有することができる。

図４、図５、および図６に関して論じたものなど、局所磁場発生装置が、患者検査台の下に取り付けられるいくつかの実施形態では、心臓および／または関心領域３８は、局所磁場発生装置から特定の距離だけ離れて位置することができる。したがって、図９、図１０、および図１１に関して論じたように、移動可能な局所磁場発生装置で使用されるコイルの特定のサイズ、および／または移動可能な局所磁場発生装置で使用される磁場シールドの特定のタイプは、心臓１８および／または関心領域３８を含むモーション・ボックスを生成するための移動可能な局所磁場発生装置の設計において変化する可能性がある。磁場発生装置７６は、５から２０センチメートルの厚さを有し、かつ３０から７０ｃｍの典型的な距離で磁場を生成するのに十分な強度の磁気送信素子９６^１、９６^２、９６^３を含むことができる。磁場発生装置７６は、磁場発生装置７６から、通常、５ｃｍから５０ｃｍに位置できるＸ線送信器８６の領域における磁場を大幅に低減する磁場シールド８２を有することもできる。

様々な装置、システム、および／または方法の実施形態が本明細書で述べられている。数多くの特有の細部は、本明細書で述べられかつ添付図面で示された諸実施形態の全体構造、機能、製造、および使用の十分な理解を提供するために記載されている。しかし、諸実施形態は、このような特有の細部を含まずに実施できることは、当業者であれば理解されよう。他の例では、本明細書で述べられた実施形態を不明瞭にしないために、よく知られた動作、構成要素、および要素は、詳細に述べられていない。当業者であれば、本明細書で述べられ、かつ例示された諸実施形態は非限定的な例であることが理解されよう。したがって、本明細書で開示される特有の構造および機能的な細部は、代表的なものであって、必ずしも実施形態の範囲を限定するものではなく、その範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ定義されることが理解されるはずである。

本明細書の全体を通して、「様々な実施形態」、「いくつかの実施形態」、「一実施形態」、もしくは「実施形態」、または同様のものに対する参照は、実施形態（複数可）に関連して述べられた特定の機能、構造、または特性が、少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書の全体を通した場所における「様々な実施形態では」、「いくつかの実施形態では」、「一実施形態では」、もしくは「実施形態では」、または同様のものなどのフレーズの出現は、必ずしもすべてが同じ実施形態を指しているものではない。さらに、特定の機能、構造、または特性を、任意の適切な方法で、１つまたは複数の実施形態に組み合わせることができる。したがって、１つの実施形態に関連して例示され、または述べられた特定の機能、構造、または特性は、このような組合せが、非論理的または非機能的なものでない限り、限定することなく、１つまたは複数の他の実施形態の機能、構造、または特性と、全体的に、または部分的に組み合わせることができる。

「近位の」および「遠位の」という用語は、臨床医が、患者を治療するために使用される器具の一端を操作することに関連して、本明細書の全体を通して使用することができることを理解されよう。「近位の」という用語は、臨床医に最も近い器具の部分を指し、「遠位の」という用語は、臨床医から最も遠くに位置する部分を指す。簡潔かつ明確化するために、「垂直」、「水平」、「上」、および「下」などの空間的用語は、示された実施形態に対して本明細書で使用できることがさらに理解されよう。しかし、外科的な器具は、多くの方向および位置で使用することが可能であり、これらの用語は、限定的かつ絶対的なものであるようには意図されていない。

局所磁場発生装置の少なくとも１つの実施形態が、ある程度詳細に上記で述べられてきたが、当業者であれば、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく、開示された実施形態に対して数多くの改変を行うことも可能である。方向的な参照（例えば、上側、下側、上方、下方、左、右、左方向、右方向、上部、底部、上、下、垂直、水平、時計回り、および反時計回り）はすべて、読者が本開示を理解するのを支援する識別目的で使用されるに過ぎず、特にデバイスの位置、方向、または使用に関して限定を行うものではない。結合参照（例えば、添付される、取り付けられる、結合される、接続される、および同様のものなど）は、広く解釈すべきであり、要素の接続間に中間的な部材を含み、要素間の相対運動を含むことができる。したがって、結合参照は、２つの要素が、直接接続されること、および互いに固定された関係にあることを必ずしも暗示するものではない。上記の記述に含まれた、または添付図面で示されたすべての事項は、例示的なものに過ぎず、限定するものではないと解釈すべきであることが意図されている。細部もしくは構造における変更は、添付の特許請求の範囲で定義された本開示の趣旨から逸脱することなく行うことができる。

本明細書に参照により組み込むと言われる任意の特許、公開、または他の開示資料は、全体的に、または部分的に、組み込まれる資料が、既存の定義、文書、または本開示に記載される他の開示資料と競合しない程度に限って本明細書に組み込まれる。したがって、必要な程度に応じて、本明細書で明示的に記載される本開示は、本明細書に参照により組み込まれたいずれの競合資料にも取って代わるものとする。本明細書に参照により組み込まれると言われる任意の資料、またはその一部であって、既存の定義、文書、または本明細書に記載される他の開示資料と競合するものは、その組み込まれる資料と、既存の開示資料との間に競合が生じない程度に組み込まれるに過ぎない。

本明細書に参照により組み込むと言われる任意の特許、公開、または他の開示資料は、全体的に、または部分的に、組み込まれる資料が、既存の定義、文書、または本開示に記載される他の開示資料と競合しない程度に限って本明細書に組み込まれる。したがって、必要な程度に応じて、本明細書で明示的に記載される本開示は、本明細書に参照により組み込まれたいずれの競合資料にも取って代わるものとする。本明細書に参照により組み込まれると言われる任意の資料、またはその一部であって、既存の定義、文書、または本明細書に記載される他の開示資料と競合するものは、その組み込まれる資料と、既存の開示資料との間に競合が生じない程度に組み込まれるに過ぎない。また、本開示により、下記の各項目に記載された装置及びそれらの技術的意義が把握される。
［項目１］
対象物を追跡するための磁場を生成する装置であって、
磁場を生成して関心領域における当該磁場を制御するように構成されているとともに、別領域における前記磁場を制御するように構成された局所磁場発生装置を含み、
前記別領域は、前記関心領域から外れた位置にあり、かつ磁場を乱す構成要素を含み、
前記対象物は、前記関心領域内に位置する、装置。
［項目２］
前記磁場を乱す構成要素は、前記局所磁場発生装置に対して移動する、項目１に記載の装置。
［項目３］
前記磁場を乱す構成要素は、Ｘ線撮像デバイスに関連付けられたＸ線源、および前記Ｘ線撮像デバイスに関連付けられたＣアームの少なくとも一方を含む、項目２に記載の装置。
［項目４］
前記局所磁場発生装置は、前記別領域における前記磁場の強度を減少させるように構成される、項目１から３のいずれか一項に記載の装置。
［項目５］
前記局所磁場発生装置は、前記磁場を、前記別領域からそらすように構成される、項目１から４のいずれか一項に記載の装置。
［項目６］
前記局所磁場発生装置は、前記磁場を生成するように構成された複数の磁気送信素子を含む、項目１から５のいずれか一項に記載の装置。
［項目７］
前記局所磁場発生装置は、前記複数の磁気送信素子と前記磁場を乱す構成要素との間に位置する磁場シールドを含み、
前記複数の磁気送信素子は、異なる場所に取り付けられており、
前記複数の磁気送信素子は、異なる方向に取り付けられている、項目６に記載の装置。
［項目８］
前記局所磁場発生装置は、前記関心領域に位置する磁場の強度の、前記別領域に位置する磁場の強度に対する比を増加させるように構成される、項目１から７のいずれか一項に記載の装置。
［項目９］
前記局所磁場発生装置は、患者検査台の下に配置されるように構成され、
前記関心領域が、前記患者検査台の反対側に位置する、項目１から８のいずれか一項に記載の装置。
［項目１０］
前記局所磁場発生装置は、患者上に配置されるように構成された移動可能な局所磁場発生装置である、項目１から８のいずれか一項に記載の装置。
［項目１１］
第１の側および第２の側を備える磁場シールドと、
前記磁場シールドに近接するとともに、前記磁場シールドの前記第１の側に位置する複数の磁気送信素子と、
を備える磁場発生装置。
［項目１２］
前記磁場シールドは、平坦な表面を形成し、
前記複数の磁気送信素子は、前記平坦な表面に近接するとともに、前記平坦な表面の第１の側に位置する、項目１１に記載の磁場発生装置。
［項目１３］
前記磁場シールドは、透磁性材料と導電性材料からなる群から選択された材料から形成された、平坦な材料の層を備える、項目１１又は１２に記載の磁場発生装置。
［項目１４］
前記磁場シールドは、少なくとも２つの平坦な材料の層を備え、一方の材料の層は透磁性材料であり、他方の材料の層は導電性材料である、項目１１から１３のいずれか一項に記載の磁場発生装置。
［項目１５］
前記磁場シールドは、前記磁場シールドの周辺付近に形成されたリップ部を含み、
前記リップ部は、前記磁場シールドの前記複数の磁気送信素子が位置するのと同じ側に形成される、項目１１から１４のいずれか一項に記載の磁場発生装置。
［項目１６］
前記リップ部は、概して、前記磁場シールドの前記平坦な表面から直角に延びる、項目１５に記載の磁場発生装置。
［項目１７］
前記磁場シールドの前記平坦な表面と前記リップ部の上部との間の長さは、前記平坦な表面と前記複数の磁気送信素子の上部との間の距離の０．１から２．０倍の範囲である、項目１１から１６のいずれか一項に記載の磁場発生装置。
［項目１８］
対象物を追跡するための局所磁場発生装置であって、
導電性材料および透磁性材料の少なくとも一方を含む、患者検査台の下に取り付けられる磁場シールドと、
前記患者検査台に面している前記磁場シールドの第１の側に接続された複数の磁気送信素子と、を備え、
前記磁場シールドおよび前記複数の磁気送信素子は、関心領域において磁場を生成するとともに、別領域において前記磁場を制御するように構成され、
前記別領域は、前記関心領域から外れた位置にあるとともに、磁場を乱す構成要素を含み、
前記対象物は、前記関心領域内に位置する、局所磁場発生装置。
［項目１９］
前記複数の磁気送信素子は、少なくとも３つの磁気送信素子を含む、項目１１から１７のいずれか一項に記載の磁場発生装置。
［項目２０］
前記磁場発生装置は、前記磁場シールドの前記磁気送信素子が位置する側に対して直角に、かつ離れる方向に向けられた非対称的な磁場を生成する、項目１１から１７のいずれか一項に記載の磁場発生装置。

Claims (20)

1. 対象物を追跡するための磁場を生成する装置であって、
   磁場を生成して関心領域における当該磁場を制御するように構成されているとともに、別領域における前記磁場を制御するように構成された局所磁場発生装置を含み、
   前記別領域は、前記関心領域から外れた位置にあり、かつ磁場を乱す構成要素を含み、
   前記対象物は、前記関心領域内に位置する、装置。
2. 前記磁場を乱す構成要素は、前記局所磁場発生装置に対して移動する、請求項１に記載の装置。
3. 前記磁場を乱す構成要素は、Ｘ線撮像デバイスに関連付けられたＸ線源、および前記Ｘ線撮像デバイスに関連付けられたＣアームの少なくとも一方を含む、請求項２に記載の装置。
4. 前記局所磁場発生装置は、前記別領域における前記磁場の強度を減少させるように構成される、請求項１に記載の装置。
5. 前記局所磁場発生装置は、前記磁場を、前記別領域からそらすように構成される、請求項１に記載の装置。
6. 前記局所磁場発生装置は、前記磁場を生成するように構成された複数の磁気送信素子を含む、請求項１に記載の装置。
7. 前記局所磁場発生装置は、前記複数の磁気送信素子と前記磁場を乱す構成要素との間に位置する磁場シールドを含み、
   前記複数の磁気送信素子は、異なる場所に取り付けられており、
   前記複数の磁気送信素子は、異なる方向に取り付けられている、請求項６に記載の装置。
8. 前記局所磁場発生装置は、前記関心領域に位置する磁場の強度の、前記別領域に位置する磁場の強度に対する比を増加させるように構成される、請求項１に記載の装置。
9. 前記局所磁場発生装置は、患者検査台の下に配置されるように構成され、
   前記関心領域が、前記患者検査台の反対側に位置する、請求項１に記載の装置。
10. 前記局所磁場発生装置は、患者上に配置されるように構成された移動可能な局所磁場発生装置である、請求項１に記載の装置。
11. 第１の側および第２の側を備える磁場シールドと、
    前記磁場シールドに近接するとともに、前記磁場シールドの前記第１の側に位置する複数の磁気送信素子と、
    を備える磁場発生装置。
12. 前記磁場シールドは、平坦な表面を形成し、
    前記複数の磁気送信素子は、前記平坦な表面に近接するとともに、前記平坦な表面の第１の側に位置する、請求項１１に記載の磁場発生装置。
13. 前記磁場シールドは、透磁性材料と導電性材料からなる群から選択された材料から形成された、平坦な材料の層を備える、請求項１１に記載の磁場発生装置。
14. 前記磁場シールドは、少なくとも２つの平坦な材料の層を備え、一方の材料の層は透磁性材料であり、他方の材料の層は導電性材料である、請求項１１に記載の磁場発生装置。
15. 前記磁場シールドは、前記磁場シールドの周辺付近に形成されたリップ部を含み、
    前記リップ部は、前記磁場シールドの前記複数の磁気送信素子が位置するのと同じ側に形成される、請求項１１に記載の磁場発生装置。
16. 前記リップ部は、概して、前記磁場シールドの前記平坦な表面から直角に延びる、請求項１５に記載の磁場発生装置。
17. 前記磁場シールドの前記平坦な表面と前記リップ部の上部との間の長さは、前記平坦な表面と前記複数の磁気送信素子の上部との間の距離の０．１から２．０倍の範囲である、請求項１１に記載の磁場発生装置。
18. 対象物を追跡するための局所磁場発生装置であって、
    導電性材料および透磁性材料の少なくとも一方を含む、患者検査台の下に取り付けられる磁場シールドと、
    前記患者検査台に面している前記磁場シールドの第１の側に接続された複数の磁気送信素子と、を備え、
    前記磁場シールドおよび前記複数の磁気送信素子は、関心領域において磁場を生成するとともに、別領域において前記磁場を制御するように構成され、
    前記別領域は、前記関心領域から外れた位置にあるとともに、磁場を乱す構成要素を含み、
    前記対象物は、前記関心領域内に位置する、局所磁場発生装置。
19. 前記複数の磁気送信素子は、少なくとも３つの磁気送信素子を含む、請求項１１に記載の磁場発生装置。
20. 前記磁場発生装置は、前記磁場シールドの前記磁気送信素子が位置する側に対して直角に、かつ離れる方向に向けられた非対称的な磁場を生成する、請求項２２に記載の磁場発生装置。

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