JP2023534760A - 外科用ガイドのために磁気マーカーを検出するためのシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
他の実施形態
1. 外科医を外科手術中の関心領域へとガイドするために磁気マーカーを検出する方法であって、
2つ以上の連続する期間の周期的パターンを有する駆動磁場を生成する工程であって、前記駆動磁場は、前記連続する期間それぞれの間に、略一定のゼロでない振幅を有し、前記期間のうちの少なくとも1つの間の前記駆動磁場の前記振幅は、前記期間のうちの他の少なくとも1つの間の前記駆動磁場の前記振幅とは異なっている、工程;
応答磁場を検出する工程;
各サイクルの前記連続する期間それぞれの間に検出された前記応答磁場にそれぞれ対応する複数の感知信号から、少なくとも1つの信号を選択する工程;
選択された前記少なくとも1つの信号を用いて、前記磁気マーカーに対応する検出信号を決定する工程;及び
前記検出信号の強度に基づいて出力信号を生成する工程
を含む、方法。
2. 前記周期的パターンを形成する前記2つ以上の連続する期間が、互いに実質的に連続的であることを特徴とする、実施形態1に記載の方法。
3. 前記連続する期間のうちの少なくとも1つの間の前記駆動磁場の前記振幅が、前記連続する期間のうちの他の少なくとも1つの間の前記駆動磁場の前記振幅に比べて高いことを特徴とする、実施形態1または2に記載の方法。
4. 前記連続する期間のうちの他の少なくとも1つの間の前記駆動磁場の前記振幅が、前記連続する期間のうちの少なくとも1つの間の前記駆動磁場の前記振幅に比べて相対的に低いことを特徴とする、実施形態1~3のいずれかに記載の方法。
5. 前記応答磁場が、前記連続する期間の前記反復パターンの略全体にわたって検出されることを特徴とする、実施形態1~4のいずれかに記載の方法。
6. 前記各サイクル内の前記連続する期間の持続時間が、略同一であるかまたは互いに異なることを特徴とする、実施形態1~5のいずれかに記載の方法。
7. 前記駆動磁場が、全ての前記連続する期間の間、略一定の周波数を有することを特徴とする、実施形態1~6のいずれかに記載の方法。
8. 前記周期的パターンが、2つの連続する期間を含み、前記応答磁場が、第1の周波数の第1の応答成分と、前記第1の周波数とは異なる第2の周波数の第2の応答成分とを含むことを特徴とする、実施形態1~7のいずれかに記載の方法。
9. 磁気マーカーを検出する方法であって、
第1の周波数を有する駆動磁場を生成する工程であって、前記駆動磁場は、第1の期間にわたる第1の振幅と、第2の期間にわたる、前記第1の振幅より小さい第2の振幅とを有する、工程;
前記第1の周波数の第1の応答成分と、前記第1の周波数とは異なる第2の周波数の第2の応答成分とを含む、応答磁場を検出する工程;
前記応答磁場に基づいてプロセッサにより、前記第1の期間中に検出された前記応答磁場に対応する第1の感知信号、及び前記第2の期間中に検出された前記応答磁場に対応する第2の感知信号から、少なくとも1つの信号を選択する工程;
前記プロセッサにより、選択された前記少なくとも1つの信号を用いて、前記磁気マーカーに対応する検出信号を決定する工程;及び
出力のために前記プロセッサにより、前記検出信号の強度に基づいて出力信号を生成する工程
を含む、方法。
10. 前記駆動磁場を生成する工程が、前記第1の振幅と前記第2の振幅との間を交互に入れ替える工程を含むことを特徴とする、実施形態8または9に記載の方法。
11. 前記第1の期間及び前記第2の期間が、1秒間より短いことを特徴とする、実施形態8~10のいずれかに記載の方法。
12. 前記少なくとも1つの信号を選択する工程が、2次磁気源の存在を特定する工程に基づくことを特徴とする、実施形態8~11のいずれかに記載の方法。
13. 前記2次磁気源が液体磁性トレーサーであることを特徴とする、実施形態12に記載の方法。
14. 前記2次磁気源の存在を特定する工程が、前記第1の周波数の前記第1の応答成分と前記第2の周波数の前記第2の応答成分との間の高調波比を計算する工程を含むことを特徴とする、実施形態12または13に記載の方法。
15. 前記2次磁気源の存在を特定する工程が、前記第1の感知信号に基づく第1の高調波比を、前記第2の感知信号に基づく第2の高調波比と比較する工程を含むことを特徴とする、実施形態14に記載の方法。
16. 前記2次磁気源の存在を特定する工程が、前記応答磁場のスペクトル分析を、単離された磁気マーカー及び単離された2次源からの、事前に記録された応答と比較する工程に基づくことを特徴とする、実施形態12~15のいずれかに記載の方法。
17. 前記少なくとも1つの信号を選択する工程が、前記第1の感知信号及び/又は前記第2の感知信号の大きさの絶対値に基づくことを特徴とする、実施形態8~16のいずれかに記載の方法。
18. 前記少なくとも1つの信号を選択する工程が、記第1の感知信号及び/又は前記第2の感知信号の大きさの絶対値が所定の閾値を超えるかどうかに基づくことを特徴とする、実施形態17に記載の方法。
19. 外科医を外科手術中の関心領域へとガイドするために磁気マーカーを検出するための磁気検出システムであって、
2つ以上の連続する期間を含む周期的パターンを有する対応する駆動信号に基づいて駆動磁場を生成するよう構成された駆動ユニットであって、前記駆動信号は、前記連続する期間それぞれの間に、略一定のゼロでない振幅を有し、前記期間のうちの少なくとも1つの間の前記駆動信号の前記振幅は、前記期間のうちの他の少なくとも1つの間の前記駆動信号の前記振幅とは異なっている、駆動ユニット;
応答磁場を検出するよう構成された、磁場センサ;
各サイクルの前記連続する期間それぞれの間に検出された前記応答磁場にそれぞれ対応する複数の感知信号から、前記応答磁場に基づいて少なくとも1つの信号を選択し、選択された前記少なくとも1つの信号を用いて、前記磁気マーカーに対応する検出信号を決定し、前記検出信号の強度に基づいて出力信号を生成するよう構成された、プロセッサ
を備える、磁気検出システム。
20. 前記駆動信号の前記周期的パターンを形成する前記2つ以上の連続する期間が、互いに実質的に連続的であることを特徴とする、実施形態19に記載の磁気検出システム。
21. 前記連続する期間のうちの少なくとも1つの間の前記駆動信号の前記振幅が、前記連続する期間のうちの他の少なくとも1つの間の前記駆動信号の前記振幅に比べて高いことを特徴とする、実施形態19または20に記載の磁気検出システム。
22. 前記連続する期間のうちの他の少なくとも1つの間の前記駆動信号の前記振幅が、前記連続する期間のうちの少なくとも1つの間の前記駆動信号の前記振幅に比べて相対的に低いことを特徴とする、実施形態19~21のいずれかに記載の磁気検出システム。
23. 前記応答磁場が、前記連続する期間の前記反復パターンの略全体にわたって検出されることを特徴とする、実施形態19~22のいずれかに記載の磁気検出システム。
24. 前記各サイクル内の前記連続する期間の持続時間が、略同一であるかまたは互いに異なることを特徴とする、実施形態19~23のいずれかに記載の磁気検出システム。
25. 前記駆動信号が、全ての前記連続する期間の間、略一定の周波数を有することを特徴とする、実施形態19~24のいずれかに記載の磁気検出システム。
26. 前記周期的パターンが、2つの連続する期間を含み、前記応答磁場が、第1の周波数の第1の応答成分と、前記第1の周波数とは異なる第2の周波数の第2の応答成分とを含むことを特徴とする、実施形態19~25のいずれかに記載の磁気検出システム。
27. 磁気マーカーを検出するための磁気検出システムであって、
第1の周波数を有する駆動磁場を生成するよう構成された、駆動ユニットであって、前記駆動磁場は、第1の期間にわたる第1の振幅と、第2の期間にわたる、前記第1の振幅より小さい第2の振幅とを有する、駆動ユニット;
前記第1の周波数の第1の応答成分と、前記第1の周波数とは異なる第2の周波数の第2の応答成分とを含む、応答磁場を検出するよう構成された、磁場センサ;
プロセッサ
を備え、前記プロセッサは、
前記第1の期間中に検出された前記応答磁場に対応する第1の感知信号、及び前記第2の期間中に検出された前記応答磁場に対応する第2の感知信号から、前記応答磁場に基づいて少なくとも1つの信号を選択し;
選択された前記少なくとも1つの信号を用いて、前記磁気マーカーに対応する検出信号を決定し;かつ
前記検出信号の強度に基づいて出力信号を生成する
よう構成されることを特徴とする、磁気検出システム。
28. 前記駆動ユニットが、前記第1の振幅と前記第2の振幅との間を交互に入れ替えることにより前記駆動磁場を生成するように構成されることを特徴とする、実施形態26または27に記載の磁気検出システム。
29. 前記第1の期間及び前記第2の期間が、1秒間より短いことを特徴とする、実施形態26~28のいずれかに記載の磁気検出システム。
30. 前記プロセッサが、2次磁気源の存在を特定することに基づいて前記少なくとも1つの信号を選択するように構成されることを特徴とする、実施形態26~29のいずれかに記載の磁気検出システム。
31. 前記2次磁気源が液体磁性トレーサーであることを特徴とする、実施形態30に記載の磁気検出システム。
32. 前記2次磁気源の存在を特定することが、前記第1の周波数の前記第1の応答成分と前記第2の周波数の前記第2の応答成分との間の高調波比を計算することを含むことを特徴とする、実施形態30または31に記載の磁気検出システム。
33. 前記2次磁気源の存在を特定することが、前記第1の感知信号に基づく第1の高調波比を、前記第2の感知信号に基づく第2の高調波比と比較することを含むことを特徴とする、実施形態32に記載の磁気検出システム。
34. 前記2次磁気源の存在を特定することが、前記応答磁場のスペクトル分析を、単離された磁気マーカー及び単離された2次源からの、事前に記録された応答と比較することに基づくことを特徴とする、実施形態30~33のいずれかに記載の磁気検出システム。
35. 前記プロセッサが、前記第1の感知信号及び/又は前記第2の感知信号の大きさの絶対値に基づいて前記少なくとも1つの信号を選択するように構成されることを特徴とする、実施形態26~34のいずれかに記載の磁気検出システム。
36. 前記プロセッサが、記第1の感知信号及び/又は前記第2の感知信号の大きさの絶対値が所定の閾値を超えるかどうかに基づいて前記少なくとも1つの信号を選択するように構成されることを特徴とする、実施形態35に記載の磁気検出システム。
Claims (36)
- 外科医を外科手術中の関心領域へとガイドするために磁気マーカーを検出する方法であって、
2つ以上の連続する期間の周期的パターンを有する駆動磁場を生成する工程であって、前記駆動磁場は、前記連続する期間それぞれの間に、略一定のゼロでない振幅を有し、前記期間のうちの少なくとも1つの間の前記駆動磁場の前記振幅は、前記期間のうちの他の少なくとも1つの間の前記駆動磁場の前記振幅とは異なっている、工程;
応答磁場を検出する工程;
各サイクルの前記連続する期間それぞれの間に検出された前記応答磁場にそれぞれ対応する複数の感知信号から、少なくとも1つの信号を選択する工程;
選択された前記少なくとも1つの信号を用いて、前記磁気マーカーに対応する検出信号を決定する工程;及び
前記検出信号の強度に基づいて出力信号を生成する工程
を含む、方法。 - 前記周期的パターンを形成する前記2つ以上の連続する期間が、互いに実質的に連続的であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記連続する期間のうちの少なくとも1つの間の前記駆動磁場の前記振幅が、前記連続する期間のうちの他の少なくとも1つの間の前記駆動磁場の前記振幅に比べて高いことを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 前記連続する期間のうちの他の少なくとも1つの間の前記駆動磁場の前記振幅が、前記連続する期間のうちの少なくとも1つの間の前記駆動磁場の前記振幅に比べて相対的に低いことを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記応答磁場が、前記連続する期間の前記反復パターンの略全体にわたって検出されることを特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記各サイクル内の前記連続する期間の持続時間が、略同一であるかまたは互いに異なることを特徴とする、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記駆動磁場が、全ての前記連続する期間の間、略一定の周波数を有することを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記周期的パターンが、2つの連続する期間を含み、前記応答磁場が、第1の周波数の第1の応答成分と、前記第1の周波数とは異なる第2の周波数の第2の応答成分とを含むことを特徴とする、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
- 磁気マーカーを検出する方法であって、
第1の周波数を有する駆動磁場を生成する工程であって、前記駆動磁場は、第1の期間にわたる第1の振幅と、第2の期間にわたる、前記第1の振幅より小さい第2の振幅とを有する、工程;
前記第1の周波数の第1の応答成分と、前記第1の周波数とは異なる第2の周波数の第2の応答成分とを含む、応答磁場を検出する工程;
前記応答磁場に基づいてプロセッサにより、前記第1の期間中に検出された前記応答磁場に対応する第1の感知信号、及び前記第2の期間中に検出された前記応答磁場に対応する第2の感知信号から、少なくとも1つの信号を選択する工程;
前記プロセッサにより、選択された前記少なくとも1つの信号を用いて、前記磁気マーカーに対応する検出信号を決定する工程;及び
出力のために前記プロセッサにより、前記検出信号の強度に基づいて出力信号を生成する工程
を含む、方法。 - 前記駆動磁場を生成する工程が、前記第1の振幅と前記第2の振幅との間を交互に入れ替える工程を含むことを特徴とする、請求項8または9に記載の方法。
- 前記第1の期間及び前記第2の期間が、1秒間より短いことを特徴とする、請求項8~10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの信号を選択する工程が、2次磁気源の存在を特定する工程に基づくことを特徴とする、請求項8~11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記2次磁気源が液体磁性トレーサーであることを特徴とする、請求項12に記載の方法。
- 前記2次磁気源の存在を特定する工程が、前記第1の周波数の前記第1の応答成分と前記第2の周波数の前記第2の応答成分との間の高調波比を計算する工程を含むことを特徴とする、請求項12または13に記載の方法。
- 前記2次磁気源の存在を特定する工程が、前記第1の感知信号に基づく第1の高調波比を、前記第2の感知信号に基づく第2の高調波比と比較する工程を含むことを特徴とする、請求項14に記載の方法。
- 前記2次磁気源の存在を特定する工程が、前記応答磁場のスペクトル分析を、単離された磁気マーカー及び単離された2次源からの、事前に記録された応答と比較する工程に基づくことを特徴とする、請求項12~15のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの信号を選択する工程が、前記第1の感知信号及び/又は前記第2の感知信号の大きさの絶対値に基づくことを特徴とする、請求項8~16のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの信号を選択する工程が、記第1の感知信号及び/又は前記第2の感知信号の大きさの絶対値が所定の閾値を超えるかどうかに基づくことを特徴とする、請求項17に記載の方法。
- 外科医を外科手術中の関心領域へとガイドするために磁気マーカーを検出するための磁気検出システムであって、
2つ以上の連続する期間を含む周期的パターンを有する対応する駆動信号に基づいて駆動磁場を生成するよう構成された駆動ユニットであって、前記駆動信号は、前記連続する期間それぞれの間に、略一定のゼロでない振幅を有し、前記期間のうちの少なくとも1つの間の前記駆動信号の前記振幅は、前記期間のうちの他の少なくとも1つの間の前記駆動信号の前記振幅とは異なっている、駆動ユニット;
応答磁場を検出するよう構成された、磁場センサ;
各サイクルの前記連続する期間それぞれの間に検出された前記応答磁場にそれぞれ対応する複数の感知信号から、前記応答磁場に基づいて少なくとも1つの信号を選択し、選択された前記少なくとも1つの信号を用いて、前記磁気マーカーに対応する検出信号を決定し、前記検出信号の強度に基づいて出力信号を生成するよう構成された、プロセッサ
を備える、磁気検出システム。 - 前記駆動信号の前記周期的パターンを形成する前記2つ以上の連続する期間が、互いに実質的に連続的であることを特徴とする、請求項19に記載の磁気検出システム。
- 前記連続する期間のうちの少なくとも1つの間の前記駆動信号の前記振幅が、前記連続する期間のうちの他の少なくとも1つの間の前記駆動信号の前記振幅に比べて高いことを特徴とする、請求項19または20に記載の磁気検出システム。
- 前記連続する期間のうちの他の少なくとも1つの間の前記駆動信号の前記振幅が、前記連続する期間のうちの少なくとも1つの間の前記駆動信号の前記振幅に比べて相対的に低いことを特徴とする、請求項19~21のいずれか一項に記載の磁気検出システム。
- 前記応答磁場が、前記連続する期間の前記反復パターンの略全体にわたって検出されることを特徴とする、請求項19~22のいずれか一項に記載の磁気検出システム。
- 前記各サイクル内の前記連続する期間の持続時間が、略同一であるかまたは互いに異なることを特徴とする、請求項19~23のいずれか一項に記載の磁気検出システム。
- 前記駆動信号が、全ての前記連続する期間の間、略一定の周波数を有することを特徴とする、請求項19~24のいずれか一項に記載の磁気検出システム。
- 前記周期的パターンが、2つの連続する期間を含み、前記応答磁場が、第1の周波数の第1の応答成分と、前記第1の周波数とは異なる第2の周波数の第2の応答成分とを含むことを特徴とする、請求項19~25のいずれか一項に記載の磁気検出システム。
- 磁気マーカーを検出するための磁気検出システムであって、
第1の周波数を有する駆動磁場を生成するよう構成された、駆動ユニットであって、前記駆動磁場は、第1の期間にわたる第1の振幅と、第2の期間にわたる、前記第1の振幅より小さい第2の振幅とを有する、駆動ユニット;
前記第1の周波数の第1の応答成分と、前記第1の周波数とは異なる第2の周波数の第2の応答成分とを含む、応答磁場を検出するよう構成された、磁場センサ;
プロセッサ
を備え、前記プロセッサは、
前記第1の期間中に検出された前記応答磁場に対応する第1の感知信号、及び前記第2の期間中に検出された前記応答磁場に対応する第2の感知信号から、前記応答磁場に基づいて少なくとも1つの信号を選択し;
選択された前記少なくとも1つの信号を用いて、前記磁気マーカーに対応する検出信号を決定し;かつ
前記検出信号の強度に基づいて出力信号を生成する
よう構成されることを特徴とする、磁気検出システム。 - 前記駆動ユニットが、前記第1の振幅と前記第2の振幅との間を交互に入れ替えることにより前記駆動磁場を生成するように構成されることを特徴とする、請求項26または27に記載の磁気検出システム。
- 前記第1の期間及び前記第2の期間が、1秒間より短いことを特徴とする、請求項26~28のいずれか一項に記載の磁気検出システム。
- 前記プロセッサが、2次磁気源の存在を特定することに基づいて前記少なくとも1つの信号を選択するように構成されることを特徴とする、請求項26~29のいずれか一項に記載の磁気検出システム。
- 前記2次磁気源が液体磁性トレーサーであることを特徴とする、請求項30に記載の磁気検出システム。
- 前記2次磁気源の存在を特定することが、前記第1の周波数の前記第1の応答成分と前記第2の周波数の前記第2の応答成分との間の高調波比を計算することを含むことを特徴とする、請求項30または31に記載の磁気検出システム。
- 前記2次磁気源の存在を特定することが、前記第1の感知信号に基づく第1の高調波比を、前記第2の感知信号に基づく第2の高調波比と比較することを含むことを特徴とする、請求項32に記載の磁気検出システム。
- 前記2次磁気源の存在を特定することが、前記応答磁場のスペクトル分析を、単離された磁気マーカー及び単離された2次源からの、事前に記録された応答と比較することに基づくことを特徴とする、請求項30~33のいずれか一項に記載の磁気検出システム。
- 前記プロセッサが、前記第1の感知信号及び/又は前記第2の感知信号の大きさの絶対値に基づいて前記少なくとも1つの信号を選択するように構成されることを特徴とする、請求項26~34のいずれか一項に記載の磁気検出システム。
- 前記プロセッサが、記第1の感知信号及び/又は前記第2の感知信号の大きさの絶対値が所定の閾値を超えるかどうかに基づいて前記少なくとも1つの信号を選択するように構成されることを特徴とする、請求項35に記載の磁気検出システム。
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