JP2019522503A - 腰椎穿刺のための触覚感知デバイス - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2016年5月3日出願の米国仮特許出願第62/331,279号、および2017年4月11日出願の米国仮特許出願第62/484,354号の優先権の利益を主張するものであり、両出願はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書で使用される用語は、特定の事例を記載するためだけのものであり、限定を意図したものではない。本明細書で使用されるように、単数形「1つ(a)」、「1つ(an)」、および「その(the)」は、文脈上他の意味を明白に示すものでない限り、複数形も含むことを意図している。さらに、用語「含んでいる(including)」、「含む(includes)」、「有している(having)」、「有する(has)」、「伴う(with)」、またはその変化形が明細書および/または特許請求の範囲のいずれかで使用される程度において、上記のような用語は用語「含んでいる(comprising)」に類似するという点で包括的であることを意図している。
腰椎穿刺は、診断または治療の目的のために臨床現場で行われる侵襲法である。診断のための腰椎穿刺は、「脊髄穿刺」としても知られ、クリニックで行なわれる最も一般的な侵襲性の検査の1つである。毎年、およそ400,000の診断のための腰椎穿刺がアメリカで行われている。腰椎穿刺中に脳脊髄液が収集され、場合によっては、脳脊髄液(CSF)吹出し圧力が測定される。治療のための腰椎穿刺は最も一般的には、脊椎麻酔、クモ膜下腔内化学療法、クモ膜下腔内鎮痛剤、クモ膜下腔内抗生物質、および造影剤を送達するために行なわれる。
診断のための腰椎穿刺中に、脳と脊髄を囲む脳脊髄液(CSF)のサンプルを取り出すために、2つの腰椎の間および脊椎管に針を挿入する。いくつかの例では、CSFを収集し、その物理的、化学的、微視的、および伝染性の特性を検査する。検査されるCSFの物理的性質には、色、混濁度および粘度が含まれる。慣例的に試験されるCSFの化学成分はグルコースとタンパク質を含む。しかしながら、追加の試験は以下を含む:異なる種類のタンパク質を識別するタンパク質電気泳動;免疫グロブリンG(IgG)の検出;ミエリン塩基性タンパク質の検出;乳酸の検出;乳酸脱水素酵素の検出;グルタミンの検出;C反応性タンパク質の検出;癌胎児抗原(CEA)、アルファ−フェトプロテイン(AFP)およびヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)などの腫瘍マーカー;アミロイドベータ42(Aβ42)タンパク質の検出;およびタウタンパク質の検出。CSFの顕微鏡検査は、赤血球と白血球を含む総細胞数に関するサンプルの分析を含む;付加的に、いくつかの例では、腫瘍細胞または未熟な血球などの異常細胞の有無を判定するために、細胞学試験を行う。実施される感染試験には、以下が含まれる:微生物を検出し、かつ抗菌療法のための最良の選択を予測するための、CSFグラム染色、培養および感受性試験;ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を使用したウイルスの検出;酵母によって引き起こされた真菌感染を検出するための、CSFクリプトコックス症抗原の検出;特定の抗体の検出;ヒト結核菌などのミコバクテリアを検出するための、CSF抗酸菌(AFB)試験;寄生虫の検出;およびCSF梅毒試験。
治療のための腰椎穿刺は、診断腰椎穿刺と同じ方法で行なわれるが、CSFのサンプルを収集する代わりに、クモ膜下腔に治療薬を送達する。いくつかの実施形態では、腰椎穿刺を介して送達される治療薬として、限定されないが以下があげられる:ブピバカイン、リドカイン、テトラカイン、プロカイン、ロピバカイン、レボブピバカイン、プリロカイン、およびシンコカインなどの麻酔剤;モルヒネ、フェンタニル、ヘロイン、ブプレノルフィン、およびペチジンまたはメペリジンなどのオピオイド;クロニジンなどの非オピオイド;メトトレキセート、シタラビン、ヒドロコルチゾンおよびチオテパなどの化学療法薬;イオヘキソール、メトリザマイド、イオパミドール、イオベルソール、イオプロミド、イオジキサノール、iolotran、およびヨードフェニルウンデシル酸などの造影剤または染料;バクロフェンなどの抗痙攣薬;硫酸ゲンタマイシンなどの抗生物質;イデュルスルファーゼなどのタンパク質。
<触覚感知デバイス:デバイス>
本明細書に開示されるのは、特定の実施形態において、必要としている個体の骨構造および非骨構造を画像化するための触覚感知デバイスであって、該デバイスは:骨構造および非骨構造の画像を視覚化するためのディスプレイスクリーン(1032)(2032)、および、図1A、1B、1C、2A、2Bおよび2Cに示されるように、個体内の標的組織の位置に針を誘導するように動作可能に構成された針ガイド(1002)(2002)を含む。いくつかの実施形態では、触覚感知デバイス(1000)(2000)は、第1と第2の骨構造および非骨構造を画像化する。
いくつかの実施形態では、触覚感知デバイス(1000)はセンサのアレイ(1008)を含む。いくつかの実施形態では、センサアレイ(1008)は触覚センサアレイである。いくつかの実施形態では、センサアレイ(1008)は超音波センサアレイである。いくつかの実施形態では、センサアレイ(1008)は赤外線(IR)センサアレイである。いくつかの実施形態では、センサアレイ(1008)は、ピエゾ抵抗素子のセンサであるセンサを含む。いくつかの実施形態では、センサアレイ(1008)は、圧電センサであるセンサを含む。いくつかの実施形態では、センサアレイ(1008)は、光学センサであるセンサを含む。いくつかの実施形態では、センサアレイ(1008)は、電磁センサであるセンサを含む。いくつかの実施形態では、センサアレイ(1008)は、静電容量センサであるセンサを含む。いくつかの実施形態では、センサアレイ(1008)は、電位差測定センサであるセンサを含む。
いくつかの実施形態では、触覚感知デバイスは標的組織の位置を画像化する。いくつかの実施形態では、望ましい標的組織の位置は骨髄である。いくつかの実施形態では、触覚感知デバイスは、標的組織の位置のまわりの骨構造および非骨構造を画像化する。いくつかの実施形態では、触覚感知デバイスは、腰椎および腰椎を囲む非骨構造を画像化する。いくつかの実施形態では、触覚感知デバイスは、仙椎および仙椎を囲む非骨構造を画像化する。いくつかの実施形態では、触覚感知デバイスは、腰椎と仙椎、および腰椎と仙椎を囲む非骨構造を画像化する。いくつかの実施形態では、触覚感知デバイスは、棘突起および棘突起を囲む非骨構造を画像化する。いくつかの実施形態では、触覚感知デバイスは、L3とL4の棘突起およびL3とL4の棘突起を囲む非骨構造を画像化する。いくつかの実施形態では、触覚感知デバイスは、L5とL5の棘突起およびL4とL5の棘突起を囲む非骨構造を画像化する。いくつかの実施形態では、触覚感知デバイスは、L5とS1の棘突起およびL3とL4の棘突起を囲む非骨構造を画像化する。
図1A、1B、1C、2A、2Bおよび2Cに示されるように、いくつかの実施形態では、触覚感知デバイス(1000)および(2000)は、ユーザーに視覚情報を提供するために、ディスプレイスクリーン(1032)および(2032)を含む。いくつかの実施形態では、ディスプレイスクリーン(1032)(2032)は、触覚感知デバイス(1000)および(2000)に動作可能に連結される。いくつかの実施形態では、ディスプレイスクリーン(1032)(2032)は、コンピュータースクリーン、モバイル機器スクリーンまたはポータブルデバイススクリーンである。いくつかの実施形態では、ディスプレイスクリーン(1032)(2032)はブラウン管(CRT)である。いくつかの実施形態では、ディスプレイスクリーン(1032)(2032)は液晶ディスプレイ(LCD)である。さらなる実施形態では、ディスプレイスクリーン(1032)(2032)は薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ(TFT−LCD)である。いくつかの実施形態では、ディスプレイスクリーン(1032)(2032)は有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイである。様々なさらなる実施形態では、OLEDディスプレイは、パッシブ−マトリクスOLED(PMOLED)またはアクティブ−マトリクスOLED(AMOLED)のディスプレイである。いくつかの実施形態では、ディスプレイスクリーン(1032)(2032)はプラズマディスプレイである。他の実施形態では、ディスプレイスクリーン(1032)(2032)はビデオプロジェクターである。またさらなる実施形態において、ディスプレイスクリーン(1032)(2032)は、本明細書に開示されるものなどのデバイスの組み合わせである。
いくつかの実施形態では、図1A、1Bおよび1Cに示されるように、針ガイド(1002)は触覚感知デバイス(1000)に動作可能に連結される。いくつかの実施形態では、触覚感知デバイス(1000)に動作可能に連結された針ガイド(1002)は、必要としている個体に挿入される針の角度と方向を制御するために使用される。いくつかの実施形態では、針ガイド(1002)は、−45°から45°の頭側の角度で配向され、センサアレイ(1008)の中央に配置された針オリフィス(1038)において終端となり、それによって針を人体に挿入する角度が制御される。いくつかの実施形態では、針ガイド(1002)は、−45°から45°の頭側の角度で配向され、ここで−45°は315°に等しい。いくつかの実施形態では、針ガイドは、約0°から約20°の頭側の角度で個体に針を挿入することを可能にする。
。いくつかの実施形態では、針ガイドカートリッジ(2012)は、350°の頭側の角度で配向される。いくつかの実施形態では、針ガイドカートリッジ(2012)は、351°の頭側の角度で配向される。いくつかの実施形態では、針ガイドカートリッジ(2012)は、352°の頭側の角度で配向される。いくつかの実施形態では、針ガイドカートリッジ(2012)は、353°の頭側の角度で配向される。いくつかの実施形態では、針ガイドカートリッジ(2012)は、354°の頭側の角度で配向される。いくつかの実施形態では、針ガイドカートリッジ(2012)は、355°の頭側の角度で配向される。いくつかの実施形態では、針ガイドカートリッジ(2012)は、356°の頭側の角度で配向される。いくつかの実施形態では、針ガイドカートリッジ(2012)は、357°の頭側の角度で配向される。いくつかの実施形態では、針ガイドカートリッジ(2012)は、358°の頭側の角度で配向される。いくつかの実施形態では、針ガイドカートリッジ(2012)は、359°の頭側の角度で配向される。いくつかの実施形態では、針ガイドカートリッジ(2012)は、360°の頭側の角度で配向される。いくつかの実施形態では、針ガイドカートリッジ(2012)は、開口部で終端となる。いくつかの実施形態では、針ガイドカートリッジ(2012)は、開口部で終端となる。いくつかの実施形態では、センサアレイ(2008)の中心に対して位置する針オリフィス(2038)は、細長いスリットである。
いくつかの実施形態では、触覚感知デバイス(1000)および触覚感知デバイス(2000)はさらに、マルチプレクサを含む。マルチプレクサはセンサ(3016)からの電圧出力信号を選択し、選択された電圧出力信号を単線(single line)へと送る。いくつかの実施形態では、マルチプレクサはアナログマルチプレクサである。いくつかの実施形態では、アナログマルチプレクサは、16:1マルチプレクサまたは8:1マルチプレクサである。いくつかの実施形態では、アナログマルチプレクサは、周波数分割マルチプレクサまたは波長分割マルチプレクサである。様々なさらなる実施形態では、マルチプレクサはデジタルマルチプレクサである。いくつかの例では、デジタルマルチプレクサは時分割マルチプレクサである。いくつかの実施形態では、時分割マルチプレクサは、同期時分割マルチプレクサまたは非同期時分割マルチプレクサである。いくつかの実施形態では、マルチプレクサは、プリント回路基板上へと実装される。
いくつかの実施形態では、触覚感知デバイスはさらに、分圧器を含む。いくつかの実施形態では、分圧器は力感知抵抗器のコンポーネントである。いくつかの実施形態では、力感知抵抗器は、分圧器において、測定抵抗器RMに連結される。いくつかの実施形態では、力感知抵抗器からの出力電圧信号は、分圧器を用いて読み取られる。いくつかの実施形態では、分圧器を用いて読み取られた出力電圧信号は、以下の式1によって記載される。
いくつかの実施形態では、触覚感知デバイス(1000)および触覚感知デバイス(2000)はさらに、コンピューティングデバイスを含む。いくつかの実施形態では、コンピューティングデバイスは、マイクロコントローラである。いくつかの実施形態では、マイクロコントローラは8ビット、16ビット、または32ビットのマイクロコントローラである。いくつかの実施形態では、マイクロコントローラは、8051マイクロコントローラ、プログラマブルインタフェースコントローラ(PIC)、AVRマイクロコントローラすなわちAdvanced Virtual RISCマイクロコントローラ、またはARM(登録商標)マイクロコントローラである。いくつかの実施形態では、マイクロコントローラは、非限定的な例として、Arduino Unoマイクロコントローラ、またはRaspberry Piマイクロコントローラである。
いくつかの実施形態では、触覚感知デバイス(1000)および触覚感知デバイス(2000)はさらに、電圧源を含む。いくつかの実施形態では、電圧源は、電池である。いくつかの実施形態では、電圧源は再充電可能である。いくつかの実施形態では、電圧源は取り外し可能である。いくつかの実施形態では、電圧源は、限定されないが、ニッケルカドミウム(NiCd)電池、ニッケル金属水素(NiMH)電池、ニッケル亜鉛(NiZn)電池、鉛蓄電池、リチウムイオン電池、(リチウムイオン)リチウムイオンポリマー(Li−ionポリマー)電池が挙げられる。
腰椎穿刺の重要な要素は、脳髄脊液の極めて低い圧力によって表わされる頭蓋内圧 (ICP)の記録である。ICPまたは脳脊髄液圧は、典型的には、8−15mmHg(10−20mbar)の範囲内にある。脳脊髄液圧は、典型的には、穿刺針に接続される三方栓弁に取り付けられた2つの部分からなるモノメータを用いて測定される。
いくつかの実施形態では、触覚感知デバイスはさらに、脳髄脊液などの流体を収集するように構成された流体収集システムを具備する。いくつかの実施形態では、流体収集システムは使い捨て可能である。いくつかの実施形態では、流体収集システムは、ダイヤフラム式流体収集システム(5042)である。いくつかの実施形態では、流体収集システムは、水栓式流体収集システム(1006)である。いくつかの実施形態では、流体収集システムは、上部水栓式流体収集システム(6120)である。いくつかの実施形態では、流体収集システムは、スポーク式流体収集システム(7058)である。いくつかの実施形態では、流体収集システムは、レール式流体収集システム(8062)である。
いくつかの実施形態では、図1A、図1B、図1C、図2A、図2B、および図2Cに示されるように、触覚感知デバイス(1000)および触覚感知デバイス(2000)は、フレーム(1018)を具備する。いくつかの実施形態では、フレーム(1018)は、触覚感知デバイスのモジュール部品を支持する基本構造である。いくつかの実施形態では、フレーム(1018)またはフレーム(2018)は、触覚感知デバイスのモジュール部品を保持する。いくつかの実施形態では、フレーム(1018)またはフレーム(2018)は、触覚感知デバイスのモジュール部品からの複数の突出部を用いて満たされる、複数の空隙を有する。いくつかの実施形態では、触覚感知デバイスのモジュール部品は、センサアレイ(1008)、センサアレイ(2008)、およびセンサアレイ(3008)、ダイヤフラム式流体収集システム(5042)、水栓式流体収集システム(6048)、スポーク式流体収集システム(7058)、またはレール式流体収集システム(8062)が挙げられる。いくつかの実施形態では、フレーム(1018)またはフレーム(2018)は、金属材料、プラスチック材料、またはエラストマー材料から構成される。いくつかの実施形態では、フレーム(1018)またはフレーム(2018)は、限定されないが:ポリエチレン;ポリプロピレン;ポリスチレン;ポリエステル;ポリ乳酸(PLA);ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエーテルスルフォン、ポリアクリレート、もしくはアクリルすなわちポリメチルメタクリレート(PMMA);ポリスルホン;ポリエーテルエーテルケトン;熱可塑性エラストマー類、もしくは熱可塑性ウレタン類;または、ポリ−p−キシリレンもしくはパリレンを含む、プラスチックまたはエラストマー材料で作られる。
いくつかの実施形態では、図1A、図1B、および図1Cに示されるように、触覚感知デバイスは、ハンドル(1004)を具備する。いくつかの実施形態では、ハンドル(1004)は、触覚感知デバイス(1000)に動作可能に接続される。いくつかの実施形態では、ハンドル(1004)は、それによって触覚感知デバイス(1000)が保持、制御、搬送、操作、または把持される、触覚感知デバイス(1000)の一部である。いくつかの実施形態では、把持部(1004)は、ユーザーの手を前方へと方向付ける。いくつかの実施形態では、図2A、図2B、および図2Cに示されるように、触覚感知デバイスは、把持部(2020)を具備する。いくつかの実施形態では、把持部(2020)は、触覚感知デバイス(2000)に動作可能に接続される。いくつかの実施形態では、把持部(2020)は、それによって触覚感知デバイス(2000)が保持、制御、搬送、操作、または把持される、触覚感知デバイス(2000)の一部である。いくつかの実施形態では、図2A、図2B、および図2Cに示されるように、把持部(2020)は、触覚感知デバイス(2004)に対する力の印加を増強するように、人間工学的に形成され構成される。いくつかの実施形態では、流体収集システムは、触覚感知デバイス(1000)のハンドルの内部の空隙内に含まれる。いくつかの実施形態では、ハンドル(1004)または把持部(2020)は、限定されないが:ポリエチレン;ポリプロピレン;ポリスチレン;ポリエステル;ポリ乳酸(PLA);ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエーテルスルフォン、ポリアクリレート、もしくはアクリルすなわちポリメチルメタクリレート(PMMA);ポリスルホン;ポリエーテルエーテルケトン(PEEK);熱可塑性エラストマー類、もしくは熱可塑性ウレタン類;または、ポリ−p−キシリレンもしくはパリレンを包含する、プラスチックまたはエラストマー材料を含む。いくつかの実施形態では、ハンドル(1004)または把持部(2020)は、限定されないが:シリコンゴム、天然ゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、水素化アクリロニトリルブタジエンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、フロロシリコーンゴム、ポリアクリレートゴム、エチレンアクリルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ポリエステルウレタンゴム、またはポリエーテルウレタンゴムを含むゴム材料で作られる。
ある実施形態では、必要とする個体における骨構造および非骨構造を画像化するためのシステムが本明細書に開示され、該システムは:個体に対する触覚感知デバイスへの力の適用に起因する電圧信号を検出するための触覚感知デバイスと;触覚感知デバイスによって検出された電圧信号から得られた骨構造および非骨構造の画像を視覚化するためのディスプレイスクリーンと;コンピューティングデバイスであって、触覚感知デバイスに動作可能につながれた少なくとも1つのプロセッサーと;メモリデバイスと;プロセッサーに電圧信号を画像へと変換させる、プロセッサーによって実行可能な命令を含むコンピュータープログラムを備えた、非一時的なコンピューター可読記憶媒体と;を具備するコンピューティングデバイスと;を含む。
いくつかの実施形態では、骨構造および非骨構造を画像化するためのシステムは、第1の骨および第2の骨の非骨構造を画像化する。いくつかの実施形態では、骨構造および非骨構造を画像化するためのシステムは、複数の骨構造および非骨構造を画像化する。いくつかの実施形態では、骨構造は、肋骨である。いくつかの実施形態では、骨構造は関節面である。いくつかの実施形態では、関節面は、脊椎の関節(vertebral articulation)、手の第1骨と手の第2骨の関節、肘関節、橈骨手根関節、肩の第1骨と肩の第2骨の腋窩関節、胸鎖関節、顎関節、仙腸関節、股関節、膝関節、または脚の第1骨と脚の第2骨の関節である。いくつかの例では、脊椎の関節は棘状突起である。いくつかの実施形態では、非骨構造は、皮下組織、筋肉、靱帯、脂肪組織、嚢胞、または腔である。
いくつかの実施形態では、触覚感知デバイス(1000)は、センサアレイ(1008)を具備する。いくつかの実施形態では、センサアレイは、複数のセンサを具備する。いくつかの実施形態では、センサは触覚センサである。いくつかの実施形態では、センサは力感知抵抗器である。いくつかの実施形態では、力感知抵抗器は、適用される圧力の変化に応じて、それらの抵抗値を変化させる。いくつかの例では、力感知抵抗器は、電圧信号を出力する。いくつかの実施形態では、力感知抵抗器のアレイは、18個の力感知抵抗器を具備する6×3アレイである。いくつかの実施形態では、力感知抵抗器のアレイは、32個の力感知抵抗器を具備する8×4アレイである。いくつかの実施形態では、力感知抵抗器のアレイのサイズは、検査される個体の体の表面積に依存する。いくつかの実施形態では、力感知抵抗器のアレイは、個体の骨構造および非骨構造を視覚化するのに十分な方法で構成される。いくつかの実施形態では、図3Aおよび図3Bに示されるように、力感知抵抗器のアレイは、センサアレイプラットフォーム(3022)上へと固定される。いくつかの実施形態では、センサアレイプラットフォーム(3022)は、その上にセンサが接着される円筒形支柱(3026)を具備する。いくつかの実施形態では、センサが接着される円筒形支柱(3026)は、使用されているセンサを適切に支持する任意の形状の支柱またはコネクタである。
図1A、図1B、図1C、図2A、図2B、および図2Cに示されるように、いくつかの実施形態では、触覚感知デバイス(1000)、および触覚感知デバイス(2000)は、ユーザーに視覚的情報を提供するために、ディスプレイスクリーン(1032)およびディスプレイスクリーン(2032)を具備する。いくつかの実施形態では、ディスプレイスクリーン(1032)は、触覚感知デバイス(1000)に動作可能に接続される。いくつかの実施形態では、ディスプレイスクリーン(2032)は、触覚感知デバイス(2000)に動作可能に接続される。いくつかの実施形態では、ディスプレイスクリーンは、コンピュータースクリーン、モバイルデバイススクリーン、またはポータブルデバイススクリーンである。いくつかの実施形態では、ディスプレイスクリーンは、陰極線管(CRT)である。いくつかの実施形態では、ディスプレイスクリーンは液晶ディスプレイ(LCD)である。さらなる実施形態では、ディスプレイスクリーンは薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ(TFT−LCD)である。いくつかの実施形態では、ディスプレイスクリーンは、有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイである。様々なさらなる実施形態では、OLEDディスプレイは、パッシブマトリクスOLED(PMOLED)ディスプレイ、またはアクティブマトリクスOLED(AMOLED)ディスプレイである。いくつかの実施形態では、ディスプレイスクリーンはプラズマディスプレイである。他の実施形態では、ディスプレイスクリーンはビデオプロジェクターである。またさらなる実施形態では、ディスプレイスクリーンは、本明細書に開示されるものなどのデバイスの組み合わせである。いくつかの実施形態では、ディスプレイスクリーンを介してユーザーに提供された視覚的情報は、骨構造および非骨構造を表わす圧力マップである。いくつかの実施形態では、圧力マップはヒートマップである。いくつかの実施形態では、ヒートマップは、電圧信号のグラフ表示であり、ここで個々の電圧出力信号は、複数の色、色相、彩度、グラフィカルパターン、陰影(shading)、幾何学的図形、またはそれらの任意の組み合わせとして表わされる。
いくつかの実施形態では、触覚感知デバイスはさらに、コンピューティングデバイスを具備する。いくつかの実施形態では、コンピューティングデバイスは、マイクロコントローラである。いくつかの実施形態では、マイクロコントローラは8ビット、16ビット、または32ビットのマイクロコントローラである。いくつかの実施形態では、マイクロコントローラは、8051マイクロコントローラ、プログラマブルインタフェースコントローラ(PIC)、AVRマイクロコントローラすなわちAdvanced Virtual RISCマイクロコントローラ、またはARM(登録商標)マイクロコントローラである。いくつかの実施形態では、マイクロコントローラは、非限定的な例として、Arduino Unoマイクロコントローラ、またはRaspberry Piマイクロコントローラである。
いくつかの実施形態では、プロセッサーは、電圧信号を第1のコンピューター信号および第2のコンピューター信号へとエンコードする。いくつかの実施形態では、触覚感知デバイスは信号送信器を具備する。いくつかの実施形態では、触覚感知デバイスは信号受信器を具備する。いくつかの実施形態では、送信器は、第1のコンピューター信号を、コンピューティングデバイスに送信するように構成される。いくつかの実施形態では、受信器は、第2のコンピューター信号を、触覚感知デバイスから受信するように構成される。いくつかの実施形態では、第1のコンピューター信号および第2のコンピューター信号は、USB(ユニバーサルシリアルバス)ケーブルを介して送信される。いくつかの実施形態では、第1のコンピューター信号および第2のコンピューター信号は、無線信号である。
いくつかの実施形態では、システムはさらに、針、針ガイド、スタイレット、またはカテーテルを具備する。いくつかの実施形態では、針は、ペンシルポイント型の針としても知られる無外傷性針か、または標準的な針もしくはQuincke型の針として知られる外傷性針である。いくつかの実施形態では、システムはさらに、穿刺針を具備する。いくつかの実施形態では、穿刺針は、Quincke穿刺針、Whitacre穿刺針、またはSprotte穿刺針である。いくつかの実施形態では、システムはさらに硬膜外針を具備する。いくつかの実施形態では、硬膜外針は、Weiss硬膜外針、Tuohy硬膜外針、またはHustead硬膜外針である。いくつかの実施形態では、針は、非限定的な例として、6ゲージの針、8ゲージの針、13ゲージの針、15ゲージの針、17ゲージの針、18ゲージの針、19ゲージの針、20ゲージの針、21ゲージの針、22ゲージの針、23ゲージの針、24ゲージ針、25ゲージ針、26ゲージ針、27ゲージの針、28ゲージの針、29ゲージの針、30ゲージの針、31ゲージの針、および32ゲージの針が挙げられる。いくつかの実施形態では、針は、長さが1−10インチの範囲の穿刺針である。いくつかの実施形態では、針は、オブチュレーターまたは誘導針として知られるスタイレットを含み、スタイレットは、細線か、細い探り針か、または針の先端面取り部と一致するように嵌合される金属ハブを備えた中実ロッドである。診断の腰椎穿刺において、脳髄脊液が、脊髄管から針ハブを通って外に流れることを可能にするように、スタイレットが針から引き出される。
いくつかの実施形態では、システムはさらに、触覚感知デバイスに動作可能に接続され、脳髄脊液などの流体を収集するように構成された流体収集システムを具備する。いくつかの実施形態では、流体収集システムは使い捨て可能である。いくつかの実施形態では、流体収集システムは、ダイヤフラム設計、水栓設計、上部水栓設計、スポーク式設計、またはレール式設計を具備する。いくつかの実施形態では、流体収集システムは滅菌されている。いくつかの実施形態では、流体収集システムはモジュール式である。
いくつかの実施形態では、システムはさらに、触覚感知デバイスに動作可能に接続され、脳脊髄液圧を測定するように構成された圧力センサを具備する。いくつかの実施形態では、圧力センサは、三方弁を介して触覚感知デバイスに動作可能に接続される。いくつかの実施形態では、圧力センサは電子圧力センサである。いくつかの例では、圧力センサは、ピエゾ抵抗センサ、容量センサ、電磁センサ、圧電センサ、光センサ、または電位差測定圧力センサである。いくつかの実施形態では、電子圧力センサにより測定された脳脊髄液圧は、デジタル方式で表示される。いくつかの実施形態では、電子圧力センサにより測定された脳脊髄液圧は、ディスプレイスクリーン上にリアルタイムで表示される。
ある実施形態では、必要とする個体における骨構造および非骨構造を画像化するための方法が本明細書に開示され、該方法は:個体に対して触覚感知デバイスを配置する工程と;個体に対する触覚感知デバイスに力を適用する工程と;個体に対する触覚感知デバイスへの力の適用に起因する、触覚感知デバイスによって検出された電圧信号から得られる、骨構造および非骨構造の画像を、ディスプレイスクリーン上で見る工程と;を含む。図4は、骨構造および非骨構造を画像化するためのこれらの方法を、フローチャートで例証する。いくつかの実施形態では、腰椎穿刺中に、触覚感知デバイスを用いて骨構造および非骨構造を画像化するプロセスは、正中線が識別されるまで、触覚感知デバイスを患者の背中に沿って横方向に移動させることにより、ユーザーに患者の正中線を識別させることで開始する。いくつかの実施形態では、患者の正中線は、骨構造および非骨構造の画像が、ディスプレイスクリーンの中心にある患者の背骨を示すときに識別される。いくつかの実施形態では、一旦触覚感知デバイスが、正確に患者の正中線に沿って整列されれば、ユーザーは、最も正確な読み取り値を得るために、触覚感知デバイスに、かつ患者に対して力が適用されることを確かなものとする(4078)。いくつかの実施形態では、図4に示されるように、電圧信号が触覚感知デバイスによって生成され、その後収集される(4080)。いくつかの実施形態では、収集された電圧信号は、コンピューティングデバイスによって処理され、画像に転換され(4082)、この画像は、ユーザーによってディスプレイスクリーン上で視覚化される(4084)。
いくつかの実施形態において、骨構造及び非骨構造を画像化する方法は、第1及び第2の骨構造及び非骨構造を画像化する工程を含む。いくつかの実施形態において、骨構造及び非骨構造の画像を生成する方法は、第1及び第2の骨構造及び非骨構造の画像を生成する工程を含む。いくつかの実施形態において、骨構造及び非骨構造を画像化する方法は、複数の骨構造及び非骨構造を画像化する。いくつかの実施形態において、骨構造及び非骨構造の画像を生成する方法は、複数の骨構造及び非骨構造を画像化する。いくつかの実施形態において、骨構造及び非骨構造を画像化する方法は、個体に触覚感知デバイスを配する工程を含む。いくつかの実施形態において、個体に触覚感知デバイスを配する工程は、骨構造上に触覚感知デバイスを位置付ける工程を更に含む。いくつかの実施形態において、骨構造は肋骨である。いくつかの実施形態において、骨構造は関節面である。いくつかの実施形態において、関節面は、脊椎関節、手の第1の骨と手の第2の骨との関節、肘関節、手首関節、肩の第1の骨と肩の第2の骨との腋窩関節、胸鎖関節、顎関節、仙腸関節、股関節、膝関節、又は脚の第1の骨と脚の第2の骨との関節である。いくつかの例において、椎骨関節は棘突起である。いくつかの実施形態において、非骨構造は、皮下組織、筋肉、靭帯、脂肪組織、嚢胞、又は腔である。
いくつかの実施形態において、触覚感知デバイス(1000)はセンサアレイ(1008)を含む。いくつかの実施形態において、センサアレイは触覚センサを含む。いくつかの実施形態において、触覚センサは力感知抵抗器を含む。いくつかの実施形態において、力感知抵抗器は、加えられた圧力の変化に応じてそれらの抵抗値を変更する。いくつかの例において、力感知抵抗器は電圧信号を出力する。いくつかの実施形態において、力感知抵抗器のアレイは、18の力感知抵抗器を含む6×3のアレイである。いくつかの実施形態において、力感知抵抗器のアレイは、32の力感知抵抗器を含む8×4のアレイである。いくつかの実施形態において、力感知抵抗器のアレイの大きさは、検査される個体の身体の表面積に依存する。いくつかの実施形態において、力感知抵抗器のアレイは、個体の骨構造及び非骨構造を視覚化するのに十分な方法で構成される。
いくつかの実施形態において、触覚感知デバイスはマルチプレクサを更に含む。マルチプレクサは、力感知抵抗器から電圧出力信号を選択し、選択された電圧出力信号を単線に進める。いくつかの実施形態において、マルチプレクサはプリント回路基盤上に取り付けられる。
いくつかの実施形態において、触覚感知デバイスは電圧分割器を更に含む。いくつかの実施形態において、力感知抵抗器からの電圧信号出力は、分圧器を使用して読み取られる。
いくつかの実施形態において、ディスプレイスクリーンを介してユーザーに提供される骨構造及び非骨構造の画像は、骨構造及び非骨構造を表わす圧力マップである。いくつかの実施形態において、圧力マップはヒートマップである。いくつかの実施形態において、ヒートマップは電圧信号のグラフ表示であり、個々の電圧出力信号は、複数の色、色相、彩度、グラフィカルパターン、陰影、幾何学的図形、又はそれらの任意の組み合わせとして表わされる。いくつかの実施形態において、圧力マップは第2の影像上に重ねられる。
本明細書には、特定の実施形態において、必要とする個体に腰椎穿刺を実行する方法が開示され、該方法は:個体の腰部に触覚感知デバイスを配する工程;腰部に対して触覚感知デバイスに力を加える工程;ディスプレイスクリーン上の、腰部に対する触覚感知デバイスへの力の適用から結果として生じる触覚感知デバイスによって検出された、脊椎関節に対応する電圧信号を見る工程;画像に2つの棘突起を位置付ける工程;個体の第1の棘突起と第2の棘突起との間の間隙を識別する工程;個体の第1及び第2の棘突起の間に、及びクモ膜下腔に針を挿入するために針ガイドを使用する工程;及び脳脊髄液を集める又は治療薬を投与する工程を含む。
本明細書には、特定の実施形態において、必要とする個体の硬膜上腔に治療薬を投与する方法が開示され、該方法は:個体の腰部に触覚感知デバイスを配する工程;腰部に対して触覚感知デバイスに力を加える工程;ディスプレイスクリーン上の、腰部に対する触覚感知デバイスへの力の適用から結果として生じる触覚感知デバイスによって検出された、脊椎関節に対応する電圧信号を見る工程;画像に2つの棘突起を位置付ける工程;個体の第1の棘突起と第2の棘突起との間の間隙を識別する工程;個体の第1及び第2の棘突起の間に、及び個体の硬膜上腔に針を挿入するために針ガイドを使用する工程;及び硬膜上腔に治療薬を注入する工程を含む。
いくつかの実施形態において、治療薬は、腰椎穿刺を介して送達される。いくつかの実施形態において、腰椎穿刺を介して送達された治療薬は、限定されないが:麻酔薬、鎮痛薬、化学療法剤、造影剤、又は色素、鎮痙剤、抗生物質、又はタンパク質を含む。いくつかの実施形態において、腰椎穿刺を介して送達された麻酔薬は、限定されないが:ブピカイン、リドカイン、テトラカイン、プロカイン、ロピバカイン、レボブピバカイン、プリロカイン、及びシンコカインを含む。いくつかの実施形態において、腰椎穿刺を介して送達された鎮痛薬は、限定されないが:モルヒネ、フェンタニル、ヘロイン、ブプレノルフィン、及びペチジン、又はメペリジンなどのオピオイド;及びクロニジンなどの非オピオイドを含む。いくつかの実施形態において、腰椎穿刺を介して送達された化学療法剤は、限定されないが:メトトレキサート、シタラビン、ヒドロコルチゾン、及びチオテパを含む。いくつかの実施形態において、腰椎穿刺を介して送達された造影剤又は色素は、限定されないが:イオヘキソール、メトリザマイド、イオパミドール、イオベルソール、イオプロミド、イオジキサノール、イオトロラン(iolotran)、及びヨードフェニルウンデシル酸を含む。いくつかの実施形態において、腰椎穿刺を介して送達された鎮痙剤はバクロフェンを含む。いくつかの実施形態において、腰椎穿刺を介して送達された抗生物質はゲンタマイシン硫酸塩を含む。いくつかの実施形態において、腰椎穿刺を介して送達されたタンパク質はイデュルスルファーゼを含む。
いくつかの実施形態において、必要性とする個体に腰椎穿刺を行なう方法は、第1及び第2の棘突起の間に、及び個体のくも膜下腔に針を挿入するために針ガイドを使用する工程を含む。いくつかの実施形態において、必要とする個体の硬膜上腔に治療薬を投与する方法は、第1及び第2の棘突起の間に、及び個体の硬膜上腔に針を挿入するために針ガイドを使用する工程を含む。いくつかの実施形態において、第1の棘突起は、第1の腰椎(L1)、L2、L3、又はL4の腰椎の一部であり、第2の棘突起は、L2、L3、L4、又はL5の腰椎の一部である。いくつかの更なる実施形態において、第1及び棘突起は、頚部、胸郭、横腹、仙骨、又は尾骨の椎骨の一部である。
いくつかの実施形態において、システムは、針、針ガイド、スタイレット、又はカテーテルを更に含む。いくつかの実施形態において、針は、ペンシルポイント型の針としても知られる無外傷性針、或いは、古典的な針又はクインケ型の針としても知られる外傷性針である。いくつかの実施形態において、システムは穿刺針を更に含む。いくつかの実施形態において、穿刺針は、クインケ穿刺針、ウイテカー穿刺針、又はスプラット穿刺針である。いくつかの実施形態において、システムは硬膜外針を更に含む。いくつかの実施形態において、硬膜外針は、ワイス硬膜外針、テューイ硬膜外針、又はハステッド(Hustead)硬膜外針である。いくつかの実施形態において、針は、非限定的な例として、6ゲージの針、8ゲージの針、13ゲージの針、15ゲージの針、17ゲージの針、18ゲージの針、19ゲージの針、20ゲージの針、21ゲージの針、22ゲージの針、23ゲージの針、24ゲージの針、25ゲージの針、26ゲージの針、27ゲージの針、28ゲージの針、29ゲージの針、30ゲージの針、31ゲージの針、及び32ゲージの針を含む。いくつかの実施形態において、針は、1−10インチの長さに及ぶ穿刺針である。いくつかの実施形態において、針は、オブチュレーター又は誘導針としても知られるスタイレットを含み、これは、細線、細い探り針、又は針の先端面取り部と一致するように適合された金属ハブを持つ中実ロッドである。診断上の腰椎穿刺において、スタイレットは針から引き抜かれることで、脳脊髄液が脊柱管から針ハブを通って外に流れることを可能にする。
本明細書には、特定の実施形態において、必要とする第2の個体に腰椎穿刺を行う第1の個体をガイドする方法が開示され、該方法は:個体の腰部に触覚感知デバイスを配する工程;腰部に対して触覚感知デバイスに力を加える工程;ディスプレイスクリーン上の、腰部に対する触覚感知デバイスへの力の適用から結果として生じる触覚感知デバイスによって検出された、脊椎関節に対応する電圧信号を見る工程;画像に2つの棘突起を位置付ける工程;個体の第1の棘突起と第2の棘突起との間の間隙を識別する工程;個体の第1及び第2の棘突起の間に、及びクモ膜下腔に針を挿入するために針ガイドを使用する工程;及び脳脊髄液を集める又は治療薬を投与する工程を含む。
本明細書には、特定の実施形態において、必要とする個体に診断上の腰椎穿刺を行うキットが開示され、該キットは:個体の骨構造及び非骨構造を画像化する触覚感知デバイス;触覚感知デバイスにより検出された電圧信号を処理するコンピューター;骨構造及び非骨構造を視覚化するディスプレイスクリーン;脳脊髄液圧を測定する電子圧力センサ;及び脳脊髄液を集める流体収集システムを含む。
いくつかの実施形態において、触覚感知デバイス(1000)はセンサアレイ(1008)を含む。いくつかの実施形態において、センサアレイは複数の触覚センサを含む。いくつかの実施形態において、触覚センサは力感知抵抗器を含む。いくつかの実施形態において、力感知抵抗器は、加えられた圧力の変化に応じてそれらの抵抗値を変更する。いくつかの例において、力感知抵抗器は電圧信号を出力する。いくつかの実施形態において、力感知抵抗器のアレイは、18の力感知抵抗器を含む6×3のアレイである。いくつかの実施形態において、力感知抵抗器のアレイは、32の力感知抵抗器を含む8×4のアレイである。いくつかの実施形態において、力感知抵抗器のアレイの大きさは、検査される個体の身体の表面積に依存する。いくつかの実施形態において、力感知抵抗器のアレイは、個体の骨構造及び非骨構造を視覚化するのに十分な方法で構成される。いくつか実施形態において、図3Aと3Bに示されるように、力感知抵抗器のアレイは、センサアレイプラットフォーム(3022)に固定される。いくつかの実施形態において、センサアレイプラットフォーム(3022)は、センサが付けられる円筒形支柱(3026)を含む。いくつかの実施形態において、センサが付けられる円筒形支柱(3026)は、コネクタである。いくつかの実施形態において、力感知抵抗器は、力フィードバックを増強するように構成された材料で覆われる。いくつかの実施形態において、力感知抵抗器を覆う材料は、半球状のラバーディスクである。
いくつかの実施形態において、触覚感知デバイスは、第1及び第2の骨構造及び非骨構造を画像化する。いくつかの実施形態において、触覚感知デバイスは、複数の骨構造及び非骨構造を画像化する。いくつかの実施形態において、骨構造は肋骨である。いくつかの実施形態において、骨構造は関節面である。いくつかの実施形態において、関節面は、脊椎関節、手の第1の骨と手の第2の骨との関節、肘関節、手首関節、肩の第1の骨と肩の第2の骨との腋窩関節、胸鎖関節、顎関節、仙腸関節、股関節、膝関節、又は脚の第1の骨と脚の第2の骨との関節である。いくつかの例において、椎骨関節は棘突起である。いくつかの実施形態において、非骨構造は、皮下組織、筋肉、靭帯、脂肪組織、嚢胞、又は腔である。
いくつかの実施形態において、触覚感知デバイスはコンピューティングデバイスを更に含む。いくつかの実施形態において、コンピューティングデバイスはマイクロコントローラである。いくつかの実施形態において、マイクロコントローラは、8ビット、16ビット、又は32ビットのマイクロコントローラである。いくつかの実施形態において、マイクロコントローラは、8051マイクロコントローラ、プログラマブルインタフェースコントローラ(PIC)、AVR又はアドバンスドバーチャルRISCマイクロコントローラ、又はARM(登録商標)マイクロコントローラである。いくつかの実施形態において、マイクロコントローラは、非限定的な例として、アルドゥイーノ・ウノ・マイクロコントローラ、又はラズベリーパイ・マイクロコントローラである。
図1A、1B、1C、2A、2B、及び2Cに示されるように、いくつかの実施形態において、触覚感知デバイス(1000)(2000)は、ユーザーに視覚情報を提供するためのディスプレイスクリーン(1032)(2032)を含む。いくつかの実施形態において、ディスプレイスクリーン(1032)は触覚感知デバイス(1000)に動作自在に接続される。いくつかの実施形態において、ディスプレイスクリーン(2032)は触覚感知デバイス(2000)に動作自在に接続される。いくつかの実施形態において、ディスプレイスクリーンは、コンピュータースクリーン、モバイルデバイスクリーン、又はポータブルデバイススクリーンである。いくつかの実施形態において、ディスプレイスクリーンはブラウン管(CRT)である。いくつかの実施形態において、ディスプレイスクリーンは液晶ディスプレイ(LCD)である。更なる実施形態において、ディスプレイスクリーンは薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ(TFT−LCD)である。いくつかの実施形態において、ディスプレイスクリーンは有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイである。様々な更なる実施形態において、OLEDディスプレイは、パッシブマトリクスOLED(PMOLED)又はアクティブマトリクスOLED(AMOLED)のディスプレイである。いくつかの実施形態において、ディスプレイスクリーン(1032)(2032)はプラズマディスプレイである。他の実施形態において、ディスプレイスクリーンはビデオプロジェクターである。また更なる実施形態において、ディスプレイスクリーンは、本明細書に開示されるものなどのデバイスの組み合わせである。
いくつかの実施形態において、図1A、1B、及び1Cに示されるように、針ガイド(1002)が触覚感知デバイス(1000)に動作自在に接続される。いくつかの実施形態において、触覚感知デバイス(1000)に動作自在に接続された針ガイド(1002)は、必要とする個体に挿入される針の角度と方向を制御するために使用される。いくつかの実施形態において、針ガイド(1002)は、−45°と45°の間の頭側の角度に配向され、センサアレイ(1008)の中心に位置付けられる針オリフィス(1038)にて終端となり、それにより針が人体に挿入される角度を制御する。いくつかの実施形態において、針ガイド(1002)は15°の頭側の角度で配向される。いくつかの実施形態において、センサアレイ(1008)の中心に位置付けられる針オリフィス(1038)は、細長いスリットである。いくつかの実施形態において、針ガイド(1002)は、複数の列を備えた細長いスリットにより形成された複数の開口部にて終端となる。様々な更なる実施形態において、図2A、2B、及び2Cに示されるように、針ガイドカートリッジ(2012)が触覚感知デバイス(2000)に動作自在に接続される。いくつかの実施形態において、針ガイドカートリッジ(2012)は、−45°と45°の間の頭側の角度に配向され、センサアレイ(2008)の正中線に沿って位置付けられる針オリフィス(2038)にて終端となり、それにより針が人体に挿入される角度を制御する。いくつかの実施形態において、針ガイドカートリッジ(2012)は15°の頭側の角度で配向される。いくつかの実施形態において、針ガイドカートリッジ(2012)は開口部にて終端となる。いくつかの実施形態において、センサアレイ(2008)の中心に位置付けられる針オリフィス(2038)は、細長いスリットである。
いくつかの実施形態において、触覚感知デバイスは、触覚感知デバイスに動作自在に接続され、且つ脳脊髄液圧を測定するように構成された圧力センサを更に含む。いくつかの実施形態において、圧力センサは、三方弁(2014)を介して触覚感知デバイスに動作自在に接続される。いくつかの実施形態において、圧力センサは電子圧力センサである。いくつかの例において、圧力センサは、ピエゾ抵抗素子、容量性、電磁気、圧電気、視覚、又は電位差の圧力センサである。いくつかの実施形態において、電子圧力センサで測定された脳脊髄液圧はデジタル表示される。いくつかの実施形態において、電子圧力センサで測定された脳脊髄液圧は、リアルタイムでディスプレイスクリーンに表示される。
いくつかの実施形態において、触覚感知デバイスは、触覚感知デバイスに動作自在に接続され、且つ脳脊髄液などの流体を集めるように構成された流体収集システムを更に含む。いくつかの実施形態において、流体収集システムは使い捨てである。いくつかの実施形態において、流体収集システムは、ダイヤフラム、水栓、スポーク、又はレールの設計を含む。いくつかの実施形態において、流体収集システムは無菌である。いくつかの実施形態において、流体収集システムはモジュール式である。
方程式2:h=tan(θ)*d;
式中、hは調節レベルであり;dは組織深さを指し;および、θは、針が挿入される際の頭側の角度である。いくつかの実施形態では、この方程式中で用いられる深さは、肥満度指数(BMI)の広域スペクトルを有する腰椎モデルに強く適用されるように、実験的に判定される:ユーザーが、下にある脂肪層における減衰を克服するためにかなりの力を加えるならば、棘突起に対する残りの深さは、場合によってはかなり均一になる。
図3Bに示されるように、人工の腰椎モデル(3028)上の触覚感知デバイス(1000)の機能性を実証するために、ここに選択したデータが示される。記録は、コンピューティングデバイスでの信号の取得と処理の組み合わせを用いて取得された。図9Aは、加えられる力(9076)の変化と、1cm単位で動かされたときの単一のセンサにわたる電圧の変化を示す。太い水平線(9070)は、下層の人工の棘突起(3030)を表わす。電圧上昇(9072)は、これらの人工棘突起の上に位置するセンサにとって明らかである。検出電圧値は、触覚感知デバイス(1000)の下に人工棘突起が存在しない場合、最低値(9074)である。図9Bは、中心間距離が1センチメートルの6つのセンサの列が設計されているのを例証する。各センサにわたる電圧を6回の試行で記録し、毎回列を1センチメートル移動させた。再び、電圧の上昇(9072)は、人工棘突起(3030)(「骨」として記され、図9Bにおける太い水平線(9070)によって例示される)の上のセンサにとって明らかである。図9Bによって示された結果は、触覚感知デバイスを用いる人工骨の検出が6つの試行すべてにわたって正確かつ一貫していたことを実証する。
肥大した被験体に対して腰椎穿刺を実施する医療従事者は、被験体の腰部に触覚感知デバイスを配置する。医療従事者によってヒートマップとして観察された圧力マップが、触覚感知デバイス(1000)および(2000)のディスプレイスクリーン(1032)および(2032)に現われる。ヒートマップは、骨構造、この場合は腰椎の棘突起、を赤色ベースで表現することによって示し、非骨構造を青色ベースで表現することによって示す。触覚感知デバイスは、同時に針の突出を演算し、圧力マップにそれを表示する。医療従事者は、触覚感知デバイスの針ガイド角度を、頭側の角度が−45度と45度との間であるように調整する。2つの腰椎(例えばL2、L3)の間の空隙を特定した後、医療従事者は触覚感知デバイスの針ガイドへと穿刺針を挿入する。医療従事者は、針ガイドと、画面上の針の突出およびヒートマップとを使用して、クモ膜下腔に針を誘導する。次いで、医療従事者は、触覚感知デバイス(1000)のモジュール流体収集システム(1006)を用いて、脳脊髄液(CSF)を収集する。CSFサンプルがすべて収集されると、医療従事者は、CSF圧力CSF流量が検出されたことを自動的に表示する触覚感知デバイス(1000)の電気圧力センサを使用して、被験体の頭蓋内圧を読み出して記録する。
妊娠している患者への麻酔薬の硬膜外投与を実施する医療従事者、妊娠している患者の腰部に触覚感知デバイスを配置する。医療従事者によってヒートマップとして観察された圧力マップが、触覚感知デバイス(1000)および(2000)のディスプレイスクリーン(1032)および(2032)に現われる。ヒートマップは、骨構造、この場合は腰椎の棘突起、を赤色ベースで表現することによって示し、非骨構造を青色ベースで表現することによって示す。触覚感知デバイスは、同時に針の突出を演算し、圧力マップにそれを表示する。医療従事者は、触覚感知デバイスの針ガイド角度を、頭側の角度が−45度と45度との間であるように調整する。2つの腰椎(例えばL2、L3)の間の空隙を特定した後、医療従事者は触覚感知デバイスの針ガイドへと穿刺針を挿入する。医療従事者は、針ガイドと、画面上の針の突出およびヒートマップとを使用して、針を硬膜外腔に誘導し、麻酔薬を注入する。
SynviscOne(登録商標)などのヒアルロナン注入を変形性関節症に苦しむ患者の膝関節に投与する医療従事者は、正確に針配置を局在化するために、従来の触診およびペンマーキングアプローチの代わりに、触覚感知デバイスを用いる。正確な針配置は、偶発的に膝の軟骨を突くことを回避し、さらなる損傷を引き起こさないようにするために重要である。医療従事者は患者の膝に触覚感知デバイス(1000)、(2000)を配置する。医療従事者によってヒートマップとして観察された圧力マップが、触覚感知デバイス(1000)および(2000)のディスプレイスクリーン(1032)および(2032)に現われる。ヒートマップは、骨構造、この場合は膝蓋骨、大腿骨および脛骨、を赤色ベースで表現することによって示す。ヒートマップは、非骨構造、この場合は膝の滑液包、を青色ベースで表現することによって示す。触覚感知デバイス(1000)、(2000)は、同時に針の突出を演算し、圧力マップにそれを表示する。医療従事者は、触覚感知デバイス(1000)(2000)の針ガイド角度を、頭側の角度が−45度と45度との間であるように調整する。膝蓋骨上滑液包を特定した後、医療従事者は触覚感知デバイス(1000)(2000)の針ガイドへと穿刺針を挿入する。医療従事者は、針ガイドと、画面上の針の突出およびヒートマップとを使用して、針を膝蓋骨上滑液包に誘導し、ヒアルロナンを注入する。
Claims (137)
- 必要としている個体の標的組織の位置を画像化するための触覚感知デバイスであって、該触覚感知デバイスは:
a)個体へと針を誘導するために構成された、近位開口部と遠位開口部を有する針ガイド;および
b)加えられた圧力を検出するために構成された少なくとも1つのセンサを含むセンサアレイ、
を含む、触覚感知デバイス。 - 必要としている個体の標的組織の位置を画像化するための触覚感知デバイスであって、該触覚感知デバイスは:
a)少なくとも2つの針ガイドを含む針ガイドカートリッジであって、各針ガイドは側部開口部と遠位開口部を有し、および各針ガイドは個体へと針を誘導するために構成される、針ガイドカートリッジ;および
b)加えられた圧力を検出するために構成された少なくとも1つのセンサを含むセンサアレイ、
を含む、触覚感知デバイス。 - 必要としている個体の標的組織の位置を画像化するための触覚感知デバイスであって、該触覚感知デバイスは:
a)加えられた圧力を検出するために構成された少なくとも1つのセンサを含むセンサアレイ;
b)ディスプレイスクリーン;および
c)標的組織の位置をマークするマーキングツール、
を含む、触覚感知デバイス。 - 必要としている個体の標的組織の位置を画像化するための触覚感知デバイスであって、該触覚感知デバイスは:
a)加えられた圧力を検出するために構成された少なくとも1つのセンサを含むセンサアレイ;
b)ディスプレイスクリーンへの接続部;および
c)標的組織の位置をマークするマーキングツール、
を含む、触覚感知デバイス。 - 針ガイドカートリッジは、複数のレベルで針を個体に挿入することを可能にする、請求項2に記載の触覚感知デバイス。
- 針ガイドは、複数の角度で針を個体に挿入することを可能にする、請求項1−4のいずれか1つに記載の触覚感知デバイス。
- 角度は約−45度から約45度の頭側の角度である、請求項6に記載の触覚感知デバイス。
- 角度は15度の頭側の角度である、請求項7に記載の触覚感知デバイス。
- センサアレイはセンサアレイホルダーに装填されるように構成される、請求項1−4のいずれか1つに記載の触覚感知デバイス。
- フレームをさらに含む、請求項1−4のいずれか1つに記載の触覚感知デバイス。
- フレームは、針ガイドを運ぶ細長い部分、ハンドルとして働く下向きに曲がった部分、およびハンドルから遠ざかるように位置づけられたセンサアレイホルダーをさらに含む、請求項10に記載の触覚感知デバイス。
- センサアレイの真上に配置されたディスプレイスクリーンをさらに含む、請求項1または2に記載の触覚感知デバイス。
- ディスプレイスクリーンは、標的組織の位置、および個体に挿入される針を表示するように構成される、請求項3、4、または12のいずれか1つに記載の触覚感知デバイス。
- ディスプレイスクリーンは、コンピュータースクリーン、モバイルデバイススクリーン、液晶ディスプレイ(LCD)、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ(TFT−LCD)、または有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイである、請求項3、4、または12のいずれか1つに記載の触覚感知デバイス。
- 針ガイドの開口部を通って挿入されるように構成される、針につながる針ハブコネクタをさらに含む、請求項1−4のいずれか1つに記載の触覚感知デバイス。
- 針ガイドの開口部は、針ガイドの近位開口部または針ガイドのノブ開口部である、請求項15に記載の触覚感知デバイス。
- 針ハブコネクに連結される、または針ハブコネクタから伸長するノブをさらに含む、請求項1−4のいずれか1つに記載の触覚感知デバイス。
- ノブは側部開口部またはスリットから突出する、請求項17に記載の触覚感知デバイス。
- 弁をさらに含む、請求項1−4のいずれか1つに記載の触覚感知デバイス。
- 弁は三方弁または三方コック弁である、請求項19に記載の触覚感知デバイス。
- 弁は、針ガイドのノブ開口部を通って挿入されるように構成される、請求項19に記載の触覚感知デバイス。
- 弁は針ガイドカートリッジ上に固定される、請求項19に記載の触覚感知デバイス。
- 弁は、針ハブコネクタ、流体コネクタ、流体ポート、圧力計コネクタ、圧力計ポート、またはその組み合わせを含む、請求項19に記載の触覚感知デバイス。
- 流体収集システムをさらに含む、請求項1−4のいずれか1つに記載の触覚感知デバイス。
- 流体収集システムは、水栓式流体収集システム、レール式流体収集システム、ダイヤフラム式流体収集システム、またはスポーク式流体収集システムである、請求項24に記載の触覚感知デバイス。
- 水栓式流体収集システムは、少なくとも1つの収集チューブ、フレームから下方に伸長する中心ロッド、中心ロッドから下方に伸長する水栓基部、および回転運動を起こすための回転ハンドルを含み、前記回転ハンドルは水栓基部に連結され、少なくとも1つの収集チューブは水栓基部上にある、請求項25に記載の触覚感知デバイス。
- レール式流体収集システムは、針ガイドカートリッジの下に伸長する1対のガイドレールを含み、前記ガイドレールは摺動レール式プラットフォームを受けるように構成され、前記摺動レール式プラットフォームは少なくとも1つの開口部を含み、前記開口部は少なくとも1つの収集チューブを保持するように構成される、請求項25に記載の触覚感知デバイス。
- ダイヤフラム式流体収集システムは、少なくとも1つの収集チューブ、少なくとも1つのダイヤフラム、ダイヤフラムの開閉を可能にする少なくとも1つの回転バンド、および第1の収集チューブ上に固定されるように構成された1つのキャップを含む、請求項25に記載の触覚感知デバイス。
- スポーク式流体収集システムは、中心ハブ;中心ハブの側表面に配置された少なくとも1つの中心ハブ開口部であって、少なくとも1つの収集チューブにつながるように構成された中心ハブ開口部;および中心ハブの正面から外側に伸長するスポークコネクタを含む、請求項25に記載の触覚感知デバイス。
- 針はクモ膜下穿刺針、硬膜外針または生検針である、請求項1−4のいずれか1つに記載の触覚感知デバイス。
- センサアレイは18のセンサを含む6×3センサアレイである、請求項1−4のいずれか1つに記載の触覚感知デバイス。
- センサアレイは32のセンサを含む8×4アレイである、請求項1−4のいずれか1つに記載の触覚感知デバイス。
- センサアレイはプラットフォーム上に固定される、請求項1−4のいずれか1つに記載の触覚感知デバイス。
- プラットフォームは、上にセンサが取り付けられた突出部を含む、請求項33に記載の触覚感知デバイス。
- 突出部は支柱またはコネクタである、請求項34に記載の触覚感知デバイス。
- センサは、力フィードバックを高めるように構成された物質で覆われている、請求項1−4のいずれか1つに記載の触覚感知デバイス。
- センサは力感知抵抗器である、請求項31−36のいずれか1つに記載の触覚感知デバイス。
- マーキングツールは、光、インク、ヒドロゲル、ナノ粒子である、請求項3または4に記載の触覚感知デバイス。
- 光はレーザー光または発光ダイオード(LED)である、請求項38に記載の触覚感知デバイス。
- インクは、パーマネントインク、ゲンチアナバイオレットインク、水性インク、油性インク、液体インク、またはゲルインクである、請求項38に記載の触覚感知デバイス。
- ヒドロゲルはさらに造影剤を含む、請求項38に記載の触覚感知デバイス。
- ナノ粒子はさらに造影剤を含む、請求項38に記載の触覚感知デバイス。
- マルチプレクサをさらに含む、請求項1−4のいずれか1つに記載の触覚感知デバイス。
- 分圧器をさらに含む、請求項1−4のいずれか1つに記載の触覚感知デバイス。
- 電圧源をさらに含む、請求項1−4のいずれか1つに記載の触覚感知デバイス。
- 触覚感知デバイスに動作可能に連結され、および頭蓋内圧を測定するように構成された圧力センサをさらに含む、請求項1−4のいずれか1つに記載の触覚感知デバイス。
- 圧力センサは、ピエゾ抵抗素子の圧力センサ、静電容量圧力センサ、電磁気圧力センサ、圧電気圧力センサ、光学圧力センサ、または電位差計圧力センサである、請求項46に記載の触覚感知デバイス。
- 必要としている個体の標的組織の位置を画像化するためのシステムであって、該システムは:
a)請求項1−47のいずれか1つに記載の触覚感知デバイス;および
b)コンピューティングデバイスであって:
i)触覚感知デバイスに動作可能に連結された少なくとも1つのプロセッサー;
ii)記憶装置;および
iii)プロセッサーに電圧信号を画像へと変換させる、プロセッサーによって実行可能な命令を含むコンピュータープログラムを備えた非一時的コンピューター可読可能記憶媒体、
を含むコンピューティングデバイス、
を含むシステム。 - コンピューティングデバイスはマイクロコントローラである、請求項48に記載のシステム。
- コンピューティングデバイスは、プロセッサーに電圧信号を第1のコンピューター信号と第2のコンピューター信号へとエンコードさせる、プロセッサーによって実行可能な命令を含む第2のコンピュータープログラムをさらに含む、請求項48に記載のシステム。
- 第1のコンピューター信号をコンピューティングデバイスに送信するように構成された送信器をさらに含む、請求項50に記載のシステム。
- 触覚感知デバイスから第2のコンピューター信号を受信するように構成された受信器をさらに含む、請求項50に記載のシステム。
- 第1および第2のコンピューター信号は、遠隔で、直接的に、無線通信で、または有線通信で送信される、請求項50に記載のシステム。
- 第1のコンピューター信号と第2のコンピューター信号は無線信号である、請求項50に記載のシステム。
- コンピューティングデバイスはモバイルデバイスである、請求項48に記載のシステム。
- コンピューティングデバイスは、突出した針の位置をプロセッサーに計算させ、およびディスプレイスクリーンに表示させる、プロセッサーによって実行可能な命令を含む第3のコンピュータープログラムをさらに含む、請求項50に記載のシステム。
- コンピューティングデバイスは、プロセッサーに、
a)第一の要件として、触覚感知デバイスによって検出された標的組織位置の位置を判定させ;および
b)突出した針の位置に接近するために機械学習の応用に基づいて予測分析を行なわせる、
プロセッサーによって実行可能な命令を含む第4のコンピュータープログラムをさらに含む、請求項56に記載のシステム。 - 必要としている個体の標的組織の位置を画像化するための方法であって、該方法は:
a)請求項1−47のいずれか1つに記載の触覚感知デバイスを個体に配置する工程;
b)個体に向かって触覚感知デバイスに力を加える工程;および
c)個体に向かって触覚感知デバイスに力を加えた結果としてもたらされた、触覚感知デバイスによって生成された、ディスプレイスクリーン上の、電圧信号から得られた標的組織の位置の画像を見る工程、
を含む方法。 - 必要としている個体の標的組織の位置の画像を生成するための方法であって、該方法は:
a)個体に向かって触覚感知デバイスに力を加えた結果として、請求項1−47のいずれか1つに記載の触覚感知デバイスによって生成された複数の電圧信号を収集する工程;
b)電圧信号を数学的アレイに変換する工程;
c)数学的アレイを設計し直す工程;および
d)設計し直された数学的アレイを、個体の標的組織の位置の画像に変換する工程、
を含む方法。 - 標的組織の位置は骨構造である、請求項58または59に記載の方法。
- 骨構造は関節面である、請求項60に記載の方法。
- 関節面は、脊椎の関節、手の第1骨と手の第2骨の関節、肘関節、橈骨手根関節、肩の第1骨と肩の第2骨の腋窩関節、胸鎖関節、顎関節、仙腸関節、股関節、膝関節、または脚の第1骨と脚の第2骨の関節である、請求項61に記載の方法。
- 脊椎の関節は棘突起である、請求項62に記載の方法。
- 標的組織の位置は、皮下組織、筋肉、靱帯、脂肪組織、嚢胞、腔、または腫瘤である、請求項58または59に記載の方法。
- 触覚感知デバイスを個体に配置する工程は、骨構造に触覚感知デバイスを配置する工程をさらに含む、請求項58に記載の方法。
- 骨構造は個体の脊柱である、請求項65に記載の方法。
- 複数の電圧信号を収集する工程は、マルチプレクサ経由でデータを送信する工程をさらに含む、請求項59に記載の方法。
- 複数の電圧信号を収集する工程は、分圧器経由でデータを送信する工程をさらに含む、請求項59に記載の方法。
- 複数の電圧信号を変換する工程は、複数の電圧信号の取得、処理、およびコンピュータープロセッサーを使用した画像への変換を含む、請求項59に記載の方法。
- 画像は標的組織の位置を表わす圧力マップである、請求項70に記載の方法。
- 圧力マップは脊柱の構造的画像の上に重ねられる、請求項70に記載の方法。
- 必要としている個体に腰椎穿刺を行なう方法であって、該方法は:
a)請求項1−47のいずれか1つに記載の触覚感知デバイスを個体の腰部に配置する工程;
b)腰部に向かって触覚感知デバイスに力を加える工程;
c)ディスプレイスクリーンで脊椎の関節の画像を見る工程であって;ここで、腰部に向かって触覚感知デバイスに力を加えた結果として、触覚感知デバイスにより画像が生成される、工程;
d)画像上で2つの棘突起の位置を特定する工程;
e)個体の第1の棘突起と第2の棘突起との間の間隙を識別する工程;
f)個体の第1と第2の棘突起の間に、およびクモ膜下腔に、針を挿入するために針ガイドを使用する工程;および
g)脳脊髄液を収集する工程または治療薬を投与する工程、
を含む方法。 - 治療薬は、鎮痛剤、麻酔薬、化学療法薬、または造影剤ないし染料である、請求項72に記載の方法。
- 必要としている個体の硬膜上腔に治療薬を投与する方法であって、該方法は:
a)請求項1−47のいずれか1つに記載の触覚感知デバイスを個体の腰部に配置する工程;
b)腰部に向かって触覚感知デバイスに力を加える工程;
c)ディスプレイスクリーンで脊椎の関節の画像を見る工程であって;ここで、腰部に向かって触覚感知デバイスに力を加えた結果として、触覚感知デバイスにより画像が検出される、工程;
d)画像上で2つの棘突起の位置を特定する工程;
e)個体の第1の棘突起と第2の棘突起との間の間隙を識別する工程;
f)第1と第2の棘突起の間に、および個体の硬膜上腔に針を挿入するために針ガイドを使用する工程;および
g)硬膜上腔に治療薬を注入する工程、
を含む方法。 - 治療薬は、鎮痛剤、麻酔薬、造影剤ないし染料、化学療法薬、またはステロイドである、請求項74に記載の方法。
- 第1の棘突起は、L1、L2、L3またはL4腰椎の一部であり、および第2の棘突起は、L2、L3、L4またはL5腰椎の一部である、請求項72または74に記載の方法。
- 針は、外傷性針または無外傷性針である、請求項72または74に記載の方法。
- 針と併せてスタイレットまたはカテーテルを使用する工程をさらに含む、請求項72または74に記載の方法。
- 必要としている第2の個体に腰椎穿刺を行う第1の個体を誘導するための方法であって、該方法は:
a)請求項1−47のいずれか1つに記載の触覚感知デバイスを個体の腰部に配置する工程;
b)腰部に向かって触覚感知デバイスに力を加える工程;
c)ディスプレイスクリーンで脊椎の関節の画像を見る工程であって、腰部に向かって触覚感知デバイスに力を加えた結果として触覚感知デバイスによって画像が生成される、工程;
d)画像上で2つの棘突起の位置を特定する工程;
e)個体の第1の棘突起と第2の棘突起との間の間隙を識別する工程;
f)個体の第1と第2の棘突起の間に、およびクモ膜下腔に、針を挿入するために針ガイドを使用する工程;および
g)脳脊髄液を収集する工程または治療薬を投与する工程、
を含む方法。 - 必要としている第2の個体の硬膜上腔に治療薬を投与する第1の個体を誘導するための方法であって、該方法は:
a)請求項1−47のいずれか1つに記載の触覚感知デバイスを個体の腰部に配置する工程;
b)腰部に向かって触覚感知デバイスに力を加える工程;
c)ディスプレイスクリーンで脊椎の関節の画像を見る工程であって、腰部に向かって触覚感知デバイスに力を加えた結果として触覚感知デバイスによって画像が生成される、工程;
d)画像上で2つの棘突起の位置を特定する工程;
e)個体の第1の棘突起と第2の棘突起との間の間隙を識別する工程;
f)第1と第2の棘突起の間に、および個体の硬膜上腔に針を挿入するために針ガイドを使用する工程;および
g)硬膜上腔に治療薬を注入する工程、
を含む方法。 - 必要としている個体の標的組織の位置を画像化するための方法であって、該方法は:
a)個体に触覚感知デバイスを配置する工程;
b)個体に向かって触覚感知デバイスに力を加える工程;および
c)個体に向かって触覚感知デバイスに力を加えた結果としてもたらされた、触覚感知デバイスによって生成された、ディスプレイスクリーン上の、電圧信号から得られた標的組織の位置の画像を見る工程、
を含む方法。 - 必要としている個体の標的組織の位置の画像を生成するための方法であって、該方法は:
a)個体に向かって触覚感知デバイスに力を加えた結果として、触覚感知デバイスによって生成された複数の電圧信号を収集する工程;
b)電圧信号を数学的アレイに変換する工程;
c)数学的アレイを設計し直す工程;および
d)設計し直された数学的アレイを、個体の標的組織の位置の画像に変換する工程、
を含む方法。 - 標的組織の位置は骨構造である、請求項81または82に記載の方法。
- 骨構造は関節面である、請求項83に記載の方法。
- 関節面は、脊椎の関節、手の第1骨と手の第2骨の関節、肘関節、橈骨手根関節、肩の第1骨と肩の第2骨の腋窩関節、胸鎖関節、顎関節、仙腸関節、股関節、膝関節、または脚の第1骨と脚の第2骨の関節である、請求項84に記載の方法。
- 脊椎の関節は棘突起である、請求項85に記載の方法。
- 標的組織の位置は、皮下組織、筋肉、靱帯、脂肪組織、嚢胞、腔、または腫瘤である、請求項81または82に記載の方法。
- 触覚感知デバイスを個体に配置する工程は、骨構造に触覚感知デバイスを配置する工程をさらに含む、請求項81に記載の方法。
- 骨構造は個体の脊柱である、請求項88に記載の方法。
- 触覚感知デバイスは力感知抵抗器のアレイを含む、請求項81または82に記載の方法。
- 力感知抵抗器のアレイは18の力感知抵抗器を含む6×3アレイである、請求項90に記載の方法。
- 力感知抵抗器のアレイは32の力感知抵抗器を含む8×4アレイである、請求項90に記載の方法。
- 力感知抵抗器のアレイはプラットフォーム上に固定される、請求項90に記載の方法。
- プラットフォームは、上に力感知抵抗器が取り付けられている突出部を含む、請求項93に記載の方法。
- 突出部は支柱またはコネクタである、請求項94に記載の方法。
- 力感知抵抗器は、力フィードバックを高めるように構成された物質で覆われている、請求項95に記載の方法。
- 力フィードバックを高めるように構成された物質は、半球のゴムディスクである、請求項96に記載の方法。
- 複数の電圧信号を収集する工程は、マルチプレクサ経由でデータを送信する工程をさらに含む、請求項82に記載の方法。
- 複数の電圧信号を収集する工程は、分圧器経由でデータを送信する工程をさらに含む、請求項82に記載の方法。
- 複数の電圧信号を変換する工程は、複数の電圧信号の取得、処理、およびコンピュータープロセッサーを使用した画像への変換を含む、請求項82に記載の方法。
- 画像は標的組織の位置を表わす圧力マップである、請求項100に記載の方法。
- 圧力マップは脊柱の構造的画像の上に重ねられる、請求項101に記載の方法。
- 必要としている個体に腰椎穿刺を行なう方法であって、該方法は:
a)個体の腰部に触覚感知デバイスを配置する工程;
b)腰部に向かって触覚感知デバイスに力を加える工程;
c)ディスプレイスクリーンで脊椎の関節の画像を見る工程であって;ここで、腰部に向かって触覚感知デバイスに力を加えた結果として、触覚感知デバイスにより画像が生成される、工程;
d)画像上で2つの棘突起の位置を特定する工程;
e)個体の第1の棘突起と第2の棘突起との間の間隙を識別する工程;
f)個体の第1と第2の棘突起の間に、およびクモ膜下腔に、針を挿入するために針ガイドを使用する工程;および
g)脳脊髄液を収集する工程または治療薬を投与する工程、
を含む方法。 - 治療薬は、鎮痛剤、麻酔薬、化学療法薬、または造影剤ないし染料である、請求項103に記載の方法。
- 必要としている個体の硬膜上腔に治療薬を投与する方法であって、該方法は:
a)個体の腰部に触覚感知デバイスを配置する工程;
b)腰部に向かって触覚感知デバイスに力を加える工程;
c)ディスプレイスクリーンで脊椎の関節の画像を見る工程であって;ここで、腰部に向かって触覚感知デバイスに力を加えた結果として、触覚感知デバイスにより画像が検出される、工程;
d)画像上で2つの棘突起の位置を特定する工程;
e)個体の第1の棘突起と第2の棘突起との間の間隙を識別する工程;
f)第1と第2の棘突起の間に、および個体の硬膜上腔に針を挿入するために針ガイドを使用する工程;および
g)硬膜上腔に治療薬を注入する工程、
を含む方法。 - 治療薬は、鎮痛剤、麻酔薬、造影剤ないし染料、化学療法薬、またはステロイドである、請求項105に記載の方法。
- 第1の棘突起は、L1、L2、L3またはL4腰椎の一部であり、および第2の棘突起は、L2、L3、L4またはL5腰椎の一部である、請求項103または105に記載の方法。
- 針は、外傷性針または無外傷性針である、請求項103または105に記載の方法。
- 針と併せてスタイレットまたはカテーテルを使用する工程をさらに含む、請求項103または105に記載の方法。
- 針ガイドは、−45°から45°の頭側の角度で配向され、および触覚感知デバイスの中央に配置された開口部において終端となり、それによって針を人体に挿入する角度が制御される、請求項103または105に記載の方法。
- 触覚感知デバイスの中央に配置された開口部は、細長いスリットである、請求項110に記載の方法。
- 針ガイドは15°の頭側の角度で配向される、請求項103または105に記載の方法。
- 針ガイドは、複数の列を備えた細長いスリットによって形成された複数の開口部において終端となる、請求項103または請求項105に記載の方法。
- −45°から45°の頭側の角度で配向され、および触覚感知デバイスの正中線に沿って配置された複数の開口部において終端となる複数の針ガイドを使用し、それによって針を人体に挿入する角度が制御される工程をさらに含む、請求項103または105に記載の方法。
- 15°の頭側の角度で配向される複数の針ガイドを使用する工程をさらに含む、請求項103または105に記載の方法。
- 複数の針ガイドは開口部において終端となる、請求項115に記載の方法。
- 開口部は細長いスリットである、請求項116に記載の方法。
- 必要としている第2の個体に腰椎穿刺を行う第1の個体を誘導するための方法であって、該方法は:
a)個体の腰部に触覚感知デバイスを配置する工程;
b)腰部に向かって触覚感知デバイスに力を加える工程;
c)ディスプレイスクリーンで脊椎の関節の画像を見る工程であって、腰部に向かって触覚感知デバイスに力を加えた結果として触覚感知デバイスによって画像が生成される、工程;
d)画像上で2つの棘突起の位置を特定する工程;
e)個体の第1の棘突起と第2の棘突起との間の間隙を識別する工程;
f)個体の第1と第2の棘突起の間に、およびクモ膜下腔に、針を挿入するために針ガイドを使用する工程;および
g)脳脊髄液を収集する工程または治療薬を投与する工程、
を含む方法。 - 必要としている第2の個体の硬膜上腔に治療薬を投与する第1の個体を誘導するためのであって、該方法は:
a)個体の腰部に触覚感知デバイスを配置する工程;
b)腰部に向かって触覚感知デバイスに力を加える工程;
c)ディスプレイスクリーンで脊椎の関節の画像を見る工程であって、腰部に向かって触覚感知デバイスに力を加えた結果として触覚感知デバイスによって画像が生成される、工程;
d)画像上で2つの棘突起の位置を特定する工程;
e)個体の第1の棘突起と第2の棘突起との間の間隙を識別する工程;
f)第1と第2の棘突起の間に、および個体の硬膜上腔に針を挿入するために針ガイドを使用する工程;および
g)硬膜上腔に治療薬を注入する工程、
を含む方法。 - 必要としている個体の標的組織の位置を画像化するための触覚感知デバイスであって、該触覚感知デバイスは:
a)個体へと針を誘導するために構成された、近位開口部と遠位開口部を有する針ガイドであって;前記針ガイドは、針が個体に約15°の頭側の角度で挿入されることを可能にする、針ガイド;
b)その表面に加えられる力の変化に応じて信号を出力するように構成された少なくとも1つのセンサを含むセンサアレイ;および
c)ハンドル内に位置する水栓式流体収集システムであって、少なくとも1つの収集チューブ、フレームから下方に伸長する中心ロッド、中心ロッドから下方に伸長する水栓基部、および回転運動を起こすための回転ハンドルを含み、前記回転ハンドルは水栓基部に連結され、少なくとも1つの収集チューブは水栓基部上にある、水栓式流体収集システム、
を含む触覚感知デバイス。 - 針ガイドは、約10°から約20°の頭側の角度で個体に針を挿入することを可能にする、請求項120に記載の触覚感知デバイス。
- センサアレイはセンサアレイホルダーに装填されるように構成される、請求項120に記載の触覚感知デバイス。
- センサは力感知抵抗器である、請求項120に記載の触覚感知デバイス。
- フレームをさらに含む、請求項120に記載の触覚感知デバイス。
- フレームは、針ガイドを運ぶ細長い部分、ハンドルとして働く下向きに曲がった部分、およびハンドルから遠ざかるように位置づけられたセンサアレイホルダーをさらに含む、請求項124に記載の触覚感知デバイス。
- 信号は圧力マップに変換される、請求項120に記載の触覚感知デバイス。
- 圧力マップは個体の標的組織の位置を表わす、請求項126に記載の触覚感知デバイス。
- 圧力マップは、皮膚レベルにおける針の位置、および突出した針の位置を表示する、請求項126に記載の触覚感知デバイス。
- 針ガイドの近位開口部を介して挿入され、および針ガイド内で保持されるように構成された三方弁を含み、三方弁は針ハブコネクタ、流体ポートおよび圧力計コネクタをさらに含む、請求項120に記載の触覚感知デバイス。
- 針ハブコネクタは針につながる、請求項129に記載の触覚感知デバイス。
- 流体ポートは、それを通って流体が自由に流れるオープンポートである、請求項129に記載の触覚感知デバイス。
- 圧力計コネクタは圧力センサにつながるように構成される、請求項129に記載の触覚感知デバイス。
- 圧力センサは頭蓋内圧を測定する、請求項132に記載の触覚感知デバイス。
- 圧力センサは、ピエゾ抵抗素子の圧力センサ、静電容量圧力センサ、電磁気圧力センサ、圧電気圧力センサ、光学圧力センサ、または電位差計圧力センサである、請求項132に記載の触覚感知デバイス。
- 針ハブコネクに連結される、または針ハブコネクタから伸長するノブをさらに含む、請求項120に記載の触覚感知デバイス。
- ノブは側部開口部またはスリットから突出する、請求項135に記載の触覚感知デバイス。
- 流体収集システムは、水栓式流体収集システム、レール式流体収集システム、ダイヤフラム式流体収集システム、またはスポーク式流体収集システムである、請求項120に記載の触覚感知デバイス。
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