JP4868805B2 - 磁性要素の案内装置 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも一対の案内磁石と、それぞれ放射線源および放射線検出器を含む少なくとも２つの画像撮影装置とを備えた身体内の磁性要素の案内装置に関する。

この種の装置は公知である（特許文献１参照）。この公知の装置は軟磁性材料から作られた継鉄を有し、この継鉄は揺動可能かつ走行可能に支承されている。継鉄の端部には永久磁石が配置されている。軟磁性継鉄および永久磁石は、磁性要素、例えばカテーテルの磁性先端を制御するために、患者の頭部へ運ばれる。磁性要素の動きを監視するために、それぞれ１つのＸ線源および１つのＸ線検出器を含む２つの画像撮影装置が設けられている。この２つの画像撮影装置は、周方向に走行可能でかつ１つの半径方向軸線を中心に揺動可能であるＣアームに互いに直角に取付けられている。

患者の身体内で磁性要素を移動させる場合、磁性継鉄は、磁性要素が磁性継鉄の永久磁石間の間隙に存在するように走行させられる。磁性継鉄の適切な移動によって、磁性要素は磁性継鉄の永久磁石間の磁場によって所望方向に導かれる。

公知の装置の欠点は、装置が特定の身体部分の検査にそれぞれ合わせて構成されなければならないことである。公知の装置は例えば患者の頭部領域の治療をするのに適している。それゆえ、公知の装置では心臓領域、腹部領域または泌尿生殖器領域の検査は不可能である。
米国特許出願公開第６１４８８２３号明細書

本発明の課題は、この従来技術から出発して、フレキシブルに使用可能な磁性要素の案内装置を提供することにある。

本発明によれば、放射線源および放射線検出器が、それぞれ、半径方向軸線を中心に揺動可能なかつ周方向に走行可能なＣアームの対向端部に取付けられ、案内磁石および少なくとも１つの画像撮影装置が共通な作動範囲から運び出し可能である磁性要素の案内装置が提案される。
この磁性要素の案内装置の有利な構成は次の通りである。
（１）案内磁石は、それぞれ、検査すべき身体の支持装置の側面のそばに配置され床に据付けられた磁石収納部内に保持されている。磁石収納部はそれぞれ垂直軸線を中心に揺動可能である。磁石収納部は揺動運動中レールによって案内されている。作動位置における磁石収納部内の案内装置は、共通な長手軸線に対して直角方向に揺動可能である。
（２）一方のＣアームが天井に取付けられ、他方のＣアームが床に据付けられている。天井に取付けられたＣアームは天井に沿って移動可能である。天井に取付けられたＣアームは身体の支持装置の長手軸線に沿って移動可能である。床に据付けられたＣアームは、検査すべき身体の支持装置の長手軸線から離れた作動位置に走行可能である。
（３）検査すべき身体の支持装置は長手軸線に沿って走行可能である。
詳細には、前述の課題は、本発明によれば、作動範囲内における検査すべき身体内の磁性要素を案内する装置であって、
検査すべき身体の寝台を備え、
寝台は、種々の身体範囲が寝台の長手方向へ作動範囲の中および外に移動できるように、作動範囲に沿って寝台の長手方向へ移動可能であり、
身体内の磁性要素をナビゲートするために使われる少なくとも一対の案内磁石を備え、
案内磁石は、寝台の両側に配置され床に据付けられた一対の磁石収納部内に配置され、各磁石収納部は、それぞれ、半円状レールの中心点に取付けられて、該中心点における垂直な回転軸線の周りを独立に揺動することができ、磁石収納部が共通の長手軸線上に整列するように各磁石収納部は独立に半円状レール上を走行して作動範囲の中に運び入れることができ、そして両磁石収納部は半円レール上を走行して作動範囲の外に運び出すことができ、
床に据付けられた第１のＣアームと、天井に取付けられた第２のＣアームとを備え、
床に据付けられた第１のＣアームの対向端部には、第１の画像撮影装置を構成する第１の放射線源および第１の放射線検出器がそれぞれ取付けられ、
天井に取付けられた第２のＣアームの対向端部には、第２の画像撮影装置を構成する第２の放射線源および第２の放射線検出器がそれぞれ取付けられ、
床に据付けられた第１のアームは、天井に取付けられた第２のＣアームに対して独立に、第１のアームの半径方向軸線を中心に揺動可能でありかつ周方向に走行可能であり、
天井に取付けられた第２のＣアームは、床に据付けられた第１のアームに対して独立に、第２のＣアームの半径方向軸線を中心に揺動可能でありかつ周方向に走行可能であり、
床に据付けられた第１のアームは、寝台の頭側端部で床に据付けられ、
天井に取付けられた第２のＣアームは、作動範囲の上に位置し得るように天井に取付けられ、そして、磁石収納部が作動範囲の中にもたらされている間、天井に沿って寝台の長手方向へ作動範囲の外の休止位置に運ばれ、かつ、磁石収納部が作動範囲の外の待機位置にもたらされている間、天井に沿って寝台の長手方向へ作動範囲の中に移動される
ことによって解決される。
本発明の有利な実施態様は次の通りである。
・案内磁石は、磁石収納部内にそれぞれ保持され、該磁石収納部と共に両案内磁石に共通な長手軸線に対して直角方向に延びる回転軸線を中心に揺動して作動位置にもたらされる（請求項２）。
・床に据付けられた第１のアームは、この第１のアームを床に据付ける装置を回転させることによって、寝台の長手軸線から離れた位置に移動可能である（請求項３）。

本発明による装置は、それぞれ放射線源および放射線検出器を含む少なくとも２つの画像撮影装置を有する。画像撮影装置に付設されたＸ線源およびＸ線検出器は、それぞれ、半径方向軸線を中心に揺動可能なかつ周方向に走行可能なＣアームの端部に取付けられている。更に、案内磁石および少なくとも１つの画像撮影装置は、案内磁石または画像撮影装置が衝突する場合に共通な作動範囲から運び出し可能であるように支承されている。

半径方向軸線を中心に揺動可能でありかつ周方向に走行可能である別々のＣアームが各画像撮影装置に付設されることによって、画像撮影装置の位置の結合が分離されている。両画像撮影装置は患者治療時にフレキシブルに位置決め可能である。同時に、患者の治療または検査を磁場により進行させる必要性があるときには、案内磁石および画像撮影装置に共通な作動範囲が案内磁石だけを使用できるように、画像撮影装置の少なくとも１つを案内磁石の作動範囲から運び出すことができる。逆に、画像撮影装置が自由に移動できるように、案内磁石も共通な作動範囲から運び出すことができる。

１つの実施態様では、案内磁石は患者用寝台の対向する側面に配置されている保持装置に取付けられている。更に、案内磁石は、案内磁石間の間隙に異なる方向に異なる傾斜を持った磁場を設定できるように、案内磁石装置の長手軸線に対して直角方向に少なくとも２つの軸線の周りを揺動可能である。案内磁石は患者用寝台の側面のそばにあるので、案内磁石は基本的に患者用寝台の長手軸線に沿った任意のあらゆる位置にもたらすことができる。それによって患者のほぼあらゆる身体範囲を検査することができる。

他の実施態様では、案内磁石は、それぞれ床に据付けられた１つの保持装置に取付けられ、保持装置はそれぞれ垂直軸線を中心に揺動可能である。それによって装置全体が比較的コンパクトとなる。なぜならば案内磁石の休止位置のために不必要に多くの場所を必要としないからである。

案内磁石の保持装置が患者用寝台とは反対側の端部で回転軸線の周りを揺動可能に支承され、保持装置の患者用寝台側の端部が半円状に延びるレールによって支えられていると好ましい。この種の保持装置は大重量の案内磁石も収納し、大きな力を費やすことなく移動することができる。

案内磁石の保持装置は一般に患者用寝台に沿って移動可能に据付けられていないので、案内磁石間の間隙に種々の身体範囲をもたらすことができるように、患者用寝台は長手方向に移動可能に支承されていると好ましい。

更に、画像撮影装置を支持するＣアームの１つは天井に走行可能に取付けられているとよい。この種のＣアームは、床にある物体を配慮する必要なしに簡単に案内磁石の作動範囲から運び出すことができる。

更に、床に据付けられ、患者用寝台の長手軸線に心合わせした状態から患者用寝台の長手軸線から離れた位置へもたらすことができる他のＣアームを設けるとよい。これは、床に支えられたＣアームの保持装置の傍を通って患者用寝台を送り込むことを可能にするので、患者の腹部範囲または泌尿生殖器範囲も検査できるようになる。

本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する以下の記載から本発明の更なる詳細および利点を明らかにする。
図１は床に据付けられたＣアームを備えていない磁性要素の案内装置の正面図、
図２は天井に取付けられたＣアームを備えていない図１による装置の側面図、
図３は案内磁石が待機位置にある図１および図２による装置の平面図、
図４は案内磁石が作動位置にある図１および図２による装置の平面図を示す。

図１は、患者３の身体２内で磁性要素、例えばカテーテルの磁性先端を案内するために用いられる装置１の正面図を示す。このために装置１は磁石収納部４，５を有する。磁石収納部４，５のハウジング内には案内磁石がある。案内磁石は永久磁石または電磁石であってよい。

更に、装置はＣアーム６を持ち、このＣアーム６の端部７，８にはそれぞれＸ線源９およびＸ線検出器１０が取付けられている。Ｃアーム６は、周方向１２に移動可能であるように保持装置１１に支承されている。Ｘ線源９およびＸ線検出器１０は、アイソセンタ１３を中心に患者用寝台１４の周りを回転する。患者用寝台１４上には患者３が横たわっている。

保持装置１１はキャリッジ１５に取付けられている。保持装置１１は、保持装置１１がＣアーム６と一緒に回転軸線１６を中心として回転可能であるように支承されている。Ｘ線源９およびＸ線検出器１０は回転軸線１６を中心として回転する際にアイソセンタ１３の周りを回転する。更にキャリッジ１５は天井１７に取付けられた軌道１８に沿って移動することができる。

磁石収納部４，５も移動することができる。磁石収納部４，５は、大重量であるために、床１９に取付けられており、回転軸線２０，２１を中心とする揺動によって患者用寝台１４に接近することができる。

図２は装置１の他の構成部分、すなわち床１９に据付けられたＣアーム２２を示す。Ｃアーム２２は端部２３，２４にそれぞれＸ線源２５およびＸ線検出器２６を有する。

Ｃアーム２２は、保持装置２７に、Ｃアーム２２が周方向２８に移動可能であるように支承されている。Ｘ線源２５およびＸ線検出器２６はアイソセンタ２９の回りを回転運動する。

保持装置２７は架台３０に取付けられており、保持装置２７はＣアーム２２と一緒に回転軸線３１を中心として回転可能である。Ｘ線源２５およびＸ線検出器２６はアイソセンタ２９の周りを回転運動する。更に架台３０は、台板３２上に、回転軸線３３を中心として回転可能に支承されている。台板３２は他方では回転軸線３４を中心として回転可能に床１９に取付けられている。

図３および図４は異なる運転状態における装置１の平面図を示す。

図３においては磁石収納部４，５が待機位置にもたらされている。天井に取付けられたＣアーム６は患者用寝台１４の近くの作動位置にある。図３に示された事例では、特にアイソセンタ１３，２９は一致させられている。両Ｃアーム６，２２は、患者３をＸ線源９，２５並びにＸ線検出器１０，２６により詳細に検査するために使用することができる。

更に、この運転状態において架台３０を、回転軸線３４を中心とする台板３２の回転によって長手軸線３５から離れた位置にもたらすことが可能である。Ｃアーム２２がその際に取る方向は図３に軸線３６によって示されている。アイソセンタ２９は軸線３６と長手軸線３５との交点３７へ移動する。

患者用寝台１４は長手軸線３５に沿って移動可能であるのみならず、回転軸線３８を中心に揺動可能であるので、図３には、患者用寝台１４が回転軸線３８の周りを回転する際に覆う面を示す輪郭線３９，４０が描かれている。輪郭線３９は、患者用寝台１４の最大揺動時に、患者用寝台１４の足側端部４１によって覆われる面を示す。一方、輪郭線４０は、患者用寝台１４の最大揺動時に、患者用寝台１４の頭側端部４２によって覆われる面を示す。

念のために、図３および図４には、Ｘ線検出器１０，２６によって撮影された画像を治療医師が観察することができるモニタ４３も描かれている。モニタ４３はアーム４５に吊るされている保持装置４４にある。アーム４５は天井に取付けられたレール４７上を走行するキャリッジ４６に取付けられている。

図４は装置１の他の平面図を示す。この装置１では磁石収納部４，５が回転軸線２０，２１を中心とする回転によって作動位置にもたらされている。磁石収納部４，５は回転軸線２０，２１の周りを回転する際に、好ましくは床に埋められて敷設されたレール４８上を走行する。

磁石収納部４，５が作動位置にもたらされている間、天井に取付けられたＣアーム６は休止位置へ運ばれている。

図４に示された作動状態において、Ｘ線源２５およびＸ線検出器２６と磁石収納部４，５内に配置されている案内磁石とにより、患者３の身体２内にある磁性要素が患者３の身体２を通してナビゲートされる。

図４に示された作動位置において、磁石収納部４，５は共通な長手軸線４９上に整列させられている。磁石収納部４，５の内部にありとりわけ永久磁石からなる案内磁石は、長手軸線４９に対して直角方向に揺動可能である。一般に案内磁石は長手軸線４９に対して直角方向に延びる回転軸線を中心に揺動可能である。

上述の図１乃至図４において説明した装置１は高いフレキシビリティを有する。患者３を他のベッドに移すことなく、装置１の個々の構成部分が邪魔になることなしに患者の身体２に種々の検査および治療を実施することができる。例えば、治療医師は２平面を持ったＸ線透視システムを使用可能である。必要な場合に、患者３を他のベッドに移す必要なしに、磁石収納部４，５により磁気式ナビゲーションへ切り換えることができる。医師が新たに２平面透視システムにより位置測定する必要性を判断したとき、これは、磁石収納部４，５をＣアーム６と共に共通な作動範囲から運び出してＣアーム６を共通な作動範囲に運び入れることによって、再び使用することができる。

床に据付けられたＣアームを備えていない本発明による装置の実施例を示す正面図 天井に取付けられたＣアームを備えていない図１の装置の側面図 案内磁石が待機位置にある図１および図２の装置の平面図 案内磁石が作動位置にある図１および図２の装置の平面図

符号の説明

１ 装置
２ 身体
３ 患者
４ 磁石収納部
５ 磁石収納部
６ Ｃアーム
７ 端部
８ 端部
９ Ｘ線源
１０ Ｘ線検出器
１１ 保持装置
１２ 周方向
１３ アイソセンタ
１４ 患者用寝台
１５ キャリッジ
１６ 回転軸線
１７ 天井
１８ 軌道
１９ 床
２０ 回転軸線
２１ 回転軸線
２２ Ｃアーム
２３ 端部
２４ 端部
２５ Ｘ線源
２６ Ｘ線検出器
２７ 保持装置
２８ 周方向
２９ アイソセンタ
３０ 架台
３１ 回転軸線
３２ 台板
３３ 回転軸線
３４ 回転軸線
３５ 長手軸線
３６ 軸線
３７ 交点
３８ 回転軸線
３９ 輪郭線
４０ 輪郭線
４１ 足側端部
４２ 頭側端部
４３ モニタ
４４ 保持装置
４５ アーム
４６ キャリッジ
４７ レール
４８ レール
４９ 長手軸線

Claims (3)

1. 作動範囲内における検査すべき身体内の磁性要素を案内する装置であって、
   検査すべき身体（２）の寝台（１４）を備え、
   寝台（１４）は、種々の身体範囲が寝台（１４）の長手方向へ作動範囲の中および外に移動できるように、作動範囲に沿って寝台（１４）の長手方向へ移動可能であり、
   身体（２）内の磁性要素をナビゲートするために使われる少なくとも一対の案内磁石を備え、
   案内磁石は、寝台（１４）の両側に配置され床に据付けられた一対の磁石収納部（４，５）内に配置され、各磁石収納部（４，５）は、それぞれ、半円状レール（４８，４８）の中心点に取付けられて、該中心点における垂直な回転軸線（２０，２１）の周りを独立に揺動することができ、磁石収納部（４，５）が共通の長手軸線（４９）上に整列するように各磁石収納部（４，５）は独立に半円状レール（４８，４８）上を走行して作動範囲の中に運び入れることができ、そして両磁石収納部（４，５）は半円レール（４８，４８）上を走行して作動範囲の外に運び出すことができ、
   床に据付けられた第１のＣアーム（２２）と、天井に取付けられた第２のＣアーム（６）とを備え、
   床に据付けられた第１のＣアーム（２２）の対向端部（２３，２４）には、第１の画像撮影装置を構成する第１の放射線源（２５）および第１の放射線検出器（２６）がそれぞれ取付けられ、
   天井に取付けられた第２のＣアーム（６）の対向端部（７，８）には、第２の画像撮影装置を構成する第２の放射線源（９）および第２の放射線検出器（１０）がそれぞれ取付けられ、
   床に据付けられた第１のアーム（２２）は、天井に取付けられた第２のＣアーム（６）に対して独立に、第１のアーム（２２）の半径方向軸線（３１）を中心に揺動可能でありかつ周方向（２８）に走行可能であり、
   天井に取付けられた第２のＣアーム（６）は、床に据付けられた第１のアーム（２２）に対して独立に、第２のＣアーム（６）の半径方向軸線（１６）を中心に揺動可能でありかつ周方向（１２）に走行可能であり、
   床に据付けられた第１のアーム（２２）は、寝台（１４）の頭側端部（４２）で床（１９）に据付けられ、
   天井に取付けられた第２のＣアーム（６）は、作動範囲の上に位置し得るように天井（１７）に取付けられ、そして、磁石収納部（４，５）が作動範囲の中にもたらされている間、天井に沿って寝台（１４）の長手方向へ作動範囲の外の休止位置に運ばれ、かつ、磁石収納部（４，５）が作動範囲の外の待機位置にもたらされている間、天井に沿って寝台（１４）の長手方向へ作動範囲の中に移動される
   ことを特徴とする磁性要素の案内装置。
2. 案内磁石は、磁石収納部（４，５）内にそれぞれ保持され、該磁石収納部（４，５）と共に両案内磁石に共通な長手軸線（４９）に対して直角方向に延びる回転軸線（２０，２１）を中心に揺動して作動位置にもたらされることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 床に据付けられた第１のアーム（２２）は、この第１のアーム（２２）を床（１９）に据付ける装置（３０，３２）を回転させることによって、寝台（１４）の長手軸線（３５）から離れた位置に移動可能であることを特徴とする請求項１記載の装置。

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