JP6501751B2 - 体内のマーカーまたは組織構造を突き止めるためのマイクロ波アンテナ装置、システムおよび方法 - Google Patents

Description

本出願は、外科的処置を支援するための、アンテナ装置、システムおよび方法に関する。特に、本出願は、例えば腫瘍摘出手術の間のような外科的処置または他の処置の間に、患者の体内のタグ、マーカー、病変、および／または、他の体の組織を突き止めるための、マイクロ波アンテナ装置、システムおよび方法に関する。

腫瘍摘出手術などの胸中の病変を除去するための生検または外科的処置の前に、病変の位置を特定しなければならない。例えば、マンモグラフィーまたは超音波イメージングが、処置前の病変の位置を特定および／または確認するために使用される。結果として得られるイメージは、病変の位置を特定して外科医をガイドするための処置中、例えば、病変にアクセスおよび／または病変を除去するための切開中、外科医によって使用される。しかしながら、そのようなイメージは一般的に二次元であり、除去すべき胸部および病変は３次元構造であるため、病変の位置決めのための限定されたガイドしか提供しない。さらに、そのようなイメージは、病変周りの適切なマージンを決定する、すなわち、除去すべき望ましい生検量を定義するためにも、限定されたガイドしか提供しない。

処置の直前における位置決めを促進するために、ワイヤーが、ワイヤーの先端が病変の位置に位置決めされるように、例えば、注射針を介して、胸部中に挿入される。一旦ワイヤーが位置決めされると、例えば、ワイヤーが胸部から出てくる患者の皮膚に適用された包帯またはテープを使用して、所定の位置に固定される。所定の位置に位置決めされて固定されたワイヤーにより、患者は、例えば、生検または腫瘍摘出手術を実行するなど、手術を進めることができる。

位置決めのためにワイヤーを使用する際の１つの問題は、ワイヤーが位置決めの際および外科的処置の際の間で移動することである。例えば、ワイヤーが十分に固定されていない場合、ワイヤーは病変にアクセスするために使用されるトラクトに対し移動し、その結果、先端が病変の位置を不正確に伝えることとなる。これが起きると、その位置にアクセスされたとき、病変は十分に除去されず、および／または、健康な組織が不必要に除去される。また、処置中、外科医は、例えば、ワイヤーが配置されている間に得られるマンモグラムまたは他のイメージに基づき、ワイヤーの先端および病変の位置を単に推定し、他の更なるガイドなしで手術を進める。この場合も、そのようなイメージは２次元であるため、それらは処置または除去されるべき病変を位置決めするために限定されたガイドしか提供しない。

あるいは、処置中に位置決めを提供するために、放射性シードを配置することが示唆される。例えば、胸部を介して注射針を病変に導入して、シードを注射針から展開させることができる。注射針は引き抜かれ、シードの位置はマンモグラフィーを使用して確認される。それに続く外科的処置の間、ハンドヘルドのガンマープローブが、シードの存在する位置を同定するために、胸部上に配置される。切開が行われ、プローブは、シードおよび病変の切除をガイドするために使用される。

シードは直後に除去される注射針を介して供給されるため、シードが位置決めの際および外科的処理の際の間に患者の体内で移動するリスクがある。そのため、位置決めワイヤーを使用する場合と同様に、シードは、特に、一旦配置されたシードを固定するための外部からの方法がないため、病変の位置を正確に同定することができない。さらに、そのようなガンマープローブは、例えば、３次元におけるシードの位置を同定する際所定の正確さを提供することができず、そのため、病変の位置決めに際し限定されたガイドしか提供しない。

従って、外科的処置、診断的方法または他の医学的処置に先立っておよび／またはそれらの最中に、病変または他の組織構造の位置決めをするための装置および方法が有益である。

本発明は、外科的処置または他の医学的処置を実行するための装置、システムおよび方法に向けられている。より具体的には、本発明は、例えば腫瘍摘出手術の前またはその手術中に胸部病変を突き止めるため、外科的処置または他の医学的処置中に患者体内のタグ、ターゲット、マーカー、病変、および／または、他の組織構造の場所を見つけるため、のアンテナ装置、システムおよび方法に向けられている。

ある実施例によれば、患者の体内のターゲットとなる組織領域の場所を見つけるために、１つ以上のマーカーまたはターゲット；および、電磁信号を送信および受信するためのプローブ；を含み、ターゲットがターゲットとなる組織領域に導入されて、プローブがターゲットとなる組織領域の近辺に配置され、および／または、その組織に向けられたのちに、ターゲットを検知するためのシステムが提供される。プローブは、例えばプローブおよびターゲットの間の距離および／または角度方向などの、プローブに対するターゲットの空間的な関係に基づいて、空間情報を提供する、例えばディスプレー、スピーカーなどの１つ以上の装置を含むことができる。任意に、システムは、また、例えばその内部に１つ以上のターゲットを搭載することができる注射針、カニューレ、または、他のチューブ部材を含む、組織内にまたは患者の体内にターゲットを導入するための、１つ以上の供給装置を含むことができる。

典型的な実施例において、ターゲットは、例えばターゲットが受動マーカーを提供するように、プローブからの電磁信号の反射を高めることができる、複数の角度のついた面を含むことができる。例えば、ターゲットは、コア要素と結合して、プローブによる検知を増進する角度がついた面および／またはエッジを含む複数のビードを含む、細長いマーカーとすることができる。コア要素は、例えば波形、テーパーらせん形、円筒らせん形などの、１つ以上の所定形状に偏らせることができ、例えば供給装置へのマーカーの搭載を促進するように、直線にするのにまだ十分な弾力性を有している。他の実施例において、ターゲットは、例えば電磁信号の反射を高める１つ以上の面の特徴を含む、球形状、楕円形状、円板形状または他の形状を含むことができる。

任意に、ターゲットは、例えばターゲットが能動反射マーカーを提供するように、ターゲットの同定を促進するように、プローブからの入力信号を変調する１つ以上の回路、特徴などを含むことができる。例えば、ターゲットは、ターゲットを他のターゲット、組織構造等から区別するように、ターゲットを攻撃するプローブからの信号に位相シフトを与えることができる。他のオプションにおいて、ターゲットは、例えば能動トランスポンダーマーカーを提供するように、ターゲットがプローブからの信号の見地に応じて所定の信号を発生できる回路および電源を含むことができる。

任意に、ターゲットは、細長いフレキシブルなテザーに解放可能なようにまたは実質的に取り外せないように結合されたマーカーを含むことができる。あるいは、ターゲットは、シャフトとシャフトの遠位末端上のマーカーとを含む位置決めワイヤーを含むことができる。

他の実施例によれば、患者の体内のターゲットとなる組織領域の場所を見つけるために、ターゲットとなる組織領域内またはその周囲に植え込むために必要な大きさの１つ以上のマーカーまたはターゲット；および、電磁信号を送信または受信するためのプローブ；を含み、プローブが、ターゲットとなる組織領域の近辺に配置され、および／または、ターゲットとなる組織領域に向けられたとき、ターゲットとなる組織領域内または周囲に植え込まれた１つ以上のマーカーを検知するためのシステムが提供される。

典型的な実施例において、供給装置は、近位端および遠位端を有し、患者の体内の組織を介してターゲットとなる組織領域内に供給するための大きさとされた、シャフトと、その遠位端から到達可能な１つ以上のマーカーと、を含むことができる。例えば、シャフトは内腔を含むことができ、複数のマーカーは、マーカーが実質的にシャフトから供給され、病変または他のターゲットとなる組織領域内またはそれらの周囲の場所に植え込まれるように、対向内に運ばれる。供給装置によって供給される展開的なマーカーは、受動マーカー、能動マーカー、および能動トランスポンダーマーカーを含むことができる。

さらに他の実施例に従って、患者の体内のターゲットとなる組織領域の場所を見つけるための方法であって、マーカーまたは他のターゲットを組織を介してターゲットとなる組織領域内に導入する工程；患者の皮膚に対して、あるいは、ターゲットとなる組織領域の近傍におよび／またはターゲットとなる組織領域に向けて、プローブを設置する工程；および、プローブを駆動する工程；を含み、それにより、プローブが電磁信号をターゲットとなる組織領域に向けて送信し、ターゲットから反射した電磁信号を受信し、または、ターゲットとプローブとの間の空間的関係を提供するために、空間的な情報を提供する方法が提供される。

ある実施例において、ターゲットは、ターゲットを運び、組織を介してターゲットとなる組織領域に導入される位置決めワイヤーとすることができる。他の実施例において、ターゲットは、ターゲットとなる組織領域内に植え込まれた１つ以上のマーカーとすることができる。さらに他の実施例において、ターゲットは、例えばターゲットとなる領域に導入されて、体積または領域を描画するよう展開される、カテーテルまたは他の装置とすることができる。装置は、例えば電磁波プローブを使用して、体積を見つけるおよび／または定義するよう構成された空間的特徴を含むことができる。任意に、ターゲットは、例えば、定位固定、超音波または電磁波に基づくイメージングを用いて、診断、治療および／または外科的処置の前またはそれらの間に設置される。

典型的な実施例において、ターゲットとなる組織領域はその中に病変を有する患者の胸中の領域を含み、ターゲットは病変内またはその周囲に配置される。あるいは、ターゲットとなる組織領域は、例えば腸、卵管などの内部またはその周囲の、体の他の領域に位置付けられる。例えば、ターゲットは、ターゲットとなる組織領域から試料の体積の除去のための所望のマージンを定義するために、病変から離れたターゲットとなる組織領域中に導入される第１のマーカーを含むことができる。任意に、第２のマーカーおよび／または複数の付加的マーカーが、さらに所望のマージンを定義するために、病変および第１のマーカーから離れたターゲットとなる組織領域中に導入される。そのため、必要に応じて、マーカーの３次元アレイが、その位置決めを促進するために、ターゲットとなる組織領域の内部またはその周囲に配置される。病変およびターゲットを含む組織試料は、次に、ターゲットとなる組織領域から除去される。

さらに他の実施例に従って、患者の胸部のターゲットとなる組織領域内の病変を除去するための方法であって、胸部組織を介してターゲットとなる組織領域内にターゲットを導入する工程を含む方法が提供される。プローブはターゲットとなる組織領域に向けて一般的に配向する患者の皮膚の近傍に配置され、プローブは、ターゲットとなる組織領域に向けて電磁信号を送信し、ターゲットから反射された電磁信号を受信し、ターゲットとプローブとの間の空間的な関係を提供するために空間的な情報を提供する。病変およびターゲットを含む組織試料は、ターゲットとなる組織領域から除去される。

さらに他の実施例に従って、患者の胸部のターゲットとなる組織領域内の病変を除去するための方法であって、胸部組織を介してターゲットとなる組織領域内にターゲットを導入する工程；ターゲットとなる組織領域に向けて電磁信号を送信してターゲットから反射された電磁信号を受信するプローブを、例えばターゲットとなる組織領域に向けて一般的に配向する患者の皮膚の近傍に配置する工程；病変の周囲のターゲットとなる組織領域内に所望のマージンを決定するためにプローブを使用する工程；および、所望のマージンによって定義されて病変およびターゲットを含む組織試料をターゲットとなる組織領域から除去する工程；を含む方法が提供される。

さらに他の実施例に従って、患者の体内のターゲットとなる組織領域の場所を見つけるための植え込み可能なマーカーであって、細長いコア部材およびコア部材によって運ばれた複数のビードを含む植え込み可能なマーカーが提供される。任意に、ビードは、マーカーの同定を促進するように電磁信号の反射を強化する複数の表面および／またはエッジを含むことができる。それに加えてあるいはそのほかに、マーカーは、ビードまたはコア部材のいずれかに埋め込まれるかあるいはそれらによって運ばれ、能動リフレクターおよび能動トランスポンダーのいずれかを提供する、電気回路を含むことができる。

ある実施例に従って、体内でマーカーの場所を見つけるための方法が提供される。方法は、送信アンテナによって、送信信号を体内に送信する工程を含むことができる。送信アンテナはプローブの先端に収容される。また、方法は、受信アンテナによって、マーカーから反射した受信信号を受信する工程を含むことができる。送信アンテナと同様に、受信アンテナは、また、プローブの先端に収容される。また、方法は、少なくとも１つのプロセッサーによって、送信信号が送信アンテナによって送られた時から受信信号が受信アンテナによって受信された時までの時間差を計算する工程を含むことができる。さらに、方法は、少なくとも１つのプロセッサーによって、プローブの先端からマーカーまでの距離を時間差の使用により決定する工程を含むことができる。さらにまた、方法は、ディスプレー上に、プローブの先端からマーカーまでの距離を表示する工程を含むことができる。

典型的な実施例において、送信信号はパルス信号とすることができる。また、方法は、さらに、信号発生器によって、振動信号を発生する工程；振動信号を送信アンテナに送る工程；および、送信アンテナ（基本的にバンドパスフィルター（ＢＰＦ）として働く）によって、振動信号をパルス信号に変換する工程；を含むことができる。典型的な実施例において、振動信号は、方形波信号、三角波信号、または、正弦波信号とすることができ、信号発生器は参照オッシレーターとすることができ、および／または、少なくとも１つのプロセッサーはデジタル信号プロセッサー（ＤＳＰ）とすることができる。

ある実施例に従って、送信アンテナはボウタイ型型アンテナ要素とすることができ、受信アンテナはボウタイ型アンテナ要素とすることができる。例えば、送信アンテナおよび受信アンテナの両者が、マルタクロス型アンテナを形成することができる。また、セラミック要素を、インピーダンス整合のため、送信アンテナおよび受信アンテナの頂部に搭載することができる。送信アンテナおよび受信アンテナの両者は、直線偏光および円偏光のいずれであってもよい。受信アンテナの偏光は、送信アンテナの偏光の交差分極とすることができる（例えば、送信アンテナが水平偏光とし、受信アンテナが垂直偏光とすることができる）。送信信号は、送信信号の周波数がスタート周波数からストップ周波数まで所定の増加量でスイープされる。

ある実施例に従って、プローブの先端からマーカーまでの距離の表示は、長さの単位で距離を表す数値を表示することによって行われる。あるいは、または、付加的に、プローブの先端からマーカーまでの距離の表示は、マーカー、プローブおよびプローブの先端からマーカーまでの距離の表示を表すグラフィックイメージを表示することによって行われる。

ある実施例に従って、方法は、さらに、加速度計によって、プローブがマーカーに関して傾く角度を測定する工程を含むことができ、少なくとも１つのプロセッサーによって、時間差およびプローブの傾き角度を使用して、プローブの先端に関してマーカーの位置を決定する工程を含むことができる。典型的な実施例において、方法は、さらに、少なくとも１つのプロセッサーによって、受信した信号の振幅を測定する工程を含むことができ、少なくとも１つのプロセッサーによって、受信した信号の振幅を使用して、マーカーがプローブの先端に関して位置する方向を決定する工程を含むことができる。

他の実施例に従って、体内でマーカーの場所を見つけるためのシステムが提供される。システムは、送信信号を体内に送信するための送信アンテナを含むことができる。送信アンテナは、プローブの先端に収納されることができる。また、システムは、マーカーから反射した受信信号を受信するための受信アンテナを含むことができる。受信アンテナは、プローブの先端に収納されることができる。さらに、システムは、送信信号が送信アンテナによって送られた時間から受信信号が受信アンテナによって受信された時間までの時間差を計算するために、および、時間差を使用して、プローブの先端からマーカーまでの距離を決定するために、少なくとも１つのプロセッサーを含むことができる。さらにまた、システムは、プローブの先端からマーカーまでの距離を表示するディスプレーを含むことができる。

典型的な実施例において、送信信号はパルス信号とすることができる。システムは、さらに、送信アンテナに送られた振動信号を発生する信号発生器であって、振動信号をパルス信号に変換する信号発生器を含むことができる。典型的な実施例において、振動信号は、方形波信号、三角波信号、または、正弦波信号とすることができ、信号発生器は参照オッシレーターとすることができ、および／または、少なくとも１つのプロセッサーはデジタル信号プロセッサー（ＤＳＰ）とすることができる。

ある実施例に従って、送信アンテナはボウタイ型アンテナ要素とすることができ、受信アンテナはボウタイ型アンテナ要素とすることができる。送信アンテナおよび受信アンテナの両者が、マルタクロス型アンテナを形成することができる。システムは、さらに、インピーダンス整合のため、送信アンテナおよび受信アンテナの頂部に搭載されたセラミック要素を含むことができる。送信アンテナおよび受信アンテナの両者は、直線偏光および円偏光のいずれであってもよい。受信アンテナの偏光は、送信アンテナの偏光の交差分極とすることができる。送信信号は、送信信号の周波数がスタート周波数からストップ周波数まで所定の増加量でスイープされる。

典型的な実施例において、プローブの先端からマーカーまでの距離は、長さの単位で距離を表す数値として表示される。付加的に、または、あるいは、プローブの先端からマーカーまでの距離は、マーカー、プローブおよびプローブの先端からマーカーまでの距離の表示を表すグラフィックイメージとして表示される。

ある実施例に従って、システムは、さらに、プローブがマーカーに関して傾く角度を測定する加速度計を含むことができ、少なくとも１つのプロセッサーは、また、時間差およびプローブの傾き角度を使用して、プローブの先端に関してマーカーの位置を決定することができる。少なくとも１つのプロセッサーは、また、受信した信号の振幅を測定することができ、受信した信号の振幅を使用して、マーカーがプローブの先端に関して位置する方向を決定することができる。

さらに他の実施例に従って、体内でマーカーの場所を見つけるためのプローブ装置が提供される。装置は、送信信号を体内に送信するための送信アンテナを含むことができる。送信アンテナは、プローブの先端に収納されることができる。装置は、また、マーカーから反射した受信信号を受信するための受信アンテナを含むことができる。受信アンテナは、プローブの先端に収納されることができる。また、装置は、送信信号が送信アンテナによって送られた時間から受信信号が受信アンテナによって受信された時間までの時間差を計算するために、および、少なくとも時間差の一部に基づき、プローブの先端からマーカーまでの距離を決定するために、少なくとも１つのプロセッサーを含むことができる。

典型的な実施例において、装置は、さらに、送信アンテナに送られた振動信号を発生する信号発生器であって、振動信号をパルス信号に変換する信号発生器を含むことができる。装置は、さらに、インピーダンス整合のため、送信アンテナおよび受信アンテナの頂部に搭載されたセラミック要素を含むことができる。

ある実施例に従って、装置は、さらに、プローブがマーカーに関して傾く角度を測定する加速度計、および、少なくとも時間差の一部およびプローブの傾き角度に基づき、プローブの先端に関してマーカーの位置を決定するための少なくとも１つのプロセッサーを含むことができる。

さらに他の実施例に従って、患者の体内におけるターゲットとなる組織領域の場所を見つけるためのシステムであって、１つ以上の受動タグ、マーカーまたはターゲット；および、ターゲットとなる組織領域中に導入された後ターゲットを検知するために、電磁信号を送信および受信するためのプローブ；を備えるシステムが提供され、プローブは、ターゲットとなる組織領域の近傍および／またはそれに向けて配置される。また、プローブは、例えばターゲットの同定を促進するために、所定の方法で、スイッチを開閉する、あるいは、ターゲットを活性化するよう、ターゲットに対しエネルギーのパルスを供給するための、エネルギー発生器を含む。ある実施例において、エネルギー源は、タグを活性化および／またはタグに電力を供給するために、患者の体内に植え込まれたタグに組織を介して通過する十分な透過率を有する、例えば赤外線などの光を透過可能な光源とすることができる。

任意に、プローブは、例えばプローブとターゲットとの間の距離および／または角度方向などのプローブに対する空間的な関係に基づく空間情報を提供する、例えばディスプレー、スピーカーなどの１つ以上の出力装置を含むことができる。任意に、システムは、また、例えば内部に１つ以上のターゲットを搭載する注射針、カニューレまたは他の管状部材を含む、ターゲットを組織内または患者の体内に導入するための、１つ以上の供給装置を含むことができる。

典型的な実施例において、ターゲットは、プローブによるターゲットの検知を高めるために電磁信号を変調するための電気回路を含む受動タグとすることができる。また、ターゲットは、プローブからの電磁信号の反射を高めるために、角度の付いた複数のビードまたは他の構成物を含むことができる。一般的に、電気回路は、プローブからのエネルギーパルスを電気エネルギーに変換するためのエネルギー変換器または電源、および、電気エネルギーが電源によって発生されるときに開閉動作を行うスイッチ、を含むことができる。典型的な実施例において、タグは、例えば電気回路の１つ以上の部品を活性化させて所定の電圧を発生させる、プローブからの光を電気エネルギーに変換するための１つ以上の感光ダイオードまたは他の部品を含むことができる。ほかの実施例において、プローブは、例えば高周波（ＲＦ）エネルギー、振動エネルギーなどの他の形式のエネルギーを送信することができ、電気回路は、電気回路を活性化するための入射エネルギーを電気エネルギー送信するための装置を含むことができる。

電気回路は、交互にスイッチを開閉してタグで反射してプローブに戻った信号を変調するため、プローブから受け取ったエネルギーパルスを動力源とすることができる、例えば電界トランジスター、ショットキーダイオードなどのスイッチを含むことができる。例えば、回路は、プローブからの信号の相を変化することができ、ターゲットの同定および／または位置決めを強化することができる。例えば、プローブからの信号はパルス状とすることができ、プローブは、実質的に信号対雑音比を増加させてターゲットの同定を強化できる、反射信号の解析を促進するためのサブトラクションを使用できる。

本発明の他の側面および特徴は、添付の図面とともに以下の記載を考慮することで明らかになる。

本開示のこれらおよび他の特徴、側面および効果は、以下の記載、添付されたクレーム、添付図面に関しより良く理解されるであろう、ここに：
図１は、位置決めワイヤーおよびプローブを含む体内のターゲットとなる組織領域の場所を見つけるためのシステムの典型的な実施例の正面図である。 図２Ａは、例えば腫瘍または他の病変などの胸部内のターゲットとなる組織領域内に挿入された、図１の位置決めワイヤーを示す、患者の体のトルソの正面図である。図２Ｂは、ターゲットとなる組織領域内に配置された位置決めワイヤー上のターゲットを示す、図２Ａの２Ｂ−２Ｂ線に沿ってとられた、胸部の断面図である。 図３は、例えば皮膚から病変までの距離、所望のマージンおよび／または胸部から取り除かれるべき試料の大きさを決定するために、位置決めワイヤーのターゲットに対する第１の距離測定を行うために使用される、図１のプローブを示す、図２Ａおよび２Ｂに示された胸部の断面図である。 図４は、例えば除去されるべき試料に対し所望のマージンに到達するのに十分切開されているか否かを判断するために、第２の距離の測定を行うために使用されるプローブを示す、最初の切開が行われた後の図２Ａ、２Ｂおよび３に示された胸部の断面図である。 図５は、例えば病変の周り望ましいマージンが達成されたことを確認するために、第３の距離の測定を行うために使用されるプローブを示す、図２Ａおよび２Ｂの胸部から取られた切除された組織試料の断面図である。 図６は、例えば胸部内の触診不可能な病変などの、１つ以上の病変の周りに複数のマーカーを供給するために使用される供給装置を示す、胸部の斜視図である。 図７は、病変の周りに配置された複数のマーカーを示す、図６の胸部の断面図である。 図８は、例えばマーカーの１つ以上の位置までの距離を決定するために、距離測定の第１のセットを測定するために使用されるプローブを示す、図６および７に示された胸部の断面図である。 図９は、例えば胸部から除去すべき試料の周りの所望のマージンを定義するために、マーカーまでの切開を促進するために使用されるプローブを示す、図６−８に示された胸部の断面図である。 図１０は、マーカーの場所を決定するための各種システムに含まれるプローブの典型的な実施例を示す線図である。図１０Ａは、図１０に示されたプローブ機器のようなプローブ上に提供された典型的なディスプレー出力である。図１０Ｂは、図１０に示されたような、プローブに設けられたアンテナの断面図である。 図１１は、胸部に植え込まれたマーカーと、マーカーを配置するための携帯プローブおよびプローブに結合されたコントローラーを含むプローブ機器と、を含む、体内のターゲットとなる組織領域の場所を見つけるためのシステムの他の典型的な実施例を示す。 図１２は、病変を含む胸部から組織試料の除去を促進するために、マーカーを配置するために使用される図１１のシステムの側面図である。 図１３は、病変を含む胸部から組織試料の除去を促進するために、マーカーを配置するために使用される図１１のシステムの側面図である。 図１４は、病変を含む胸部から組織試料の除去を促進するために、マーカーを配置するために使用される図１１のシステムの側面図である。図１４Ａは、マーカーを配置しそれにより胸部から除去すべき組織試料のための所望のマージンを同定するために使用されるプローブを示す、図１４からの詳細である。 図１５は、病変を含む胸部から組織試料の除去を促進するために、マーカーを配置するために使用される図１１のシステムの側面図である。図１５Ａは、マーカーを配置しそれにより除去された組織試料のための所望のマージンが達成されたことを確認するために使用されるプローブを示す、図１５からの詳細である。 図１６Ａは、一体型のプローブとプローブに結合したコントローラーとを有する指サックを含むプローブ機器の他の典型的な実施例の斜視図である。図１６Ｂは、その内部に受け入れられた指を示す図１６Ａの指サックの詳細の側面図である。 図１７は、病変を含む組織試料を除去するため、病変の近傍に植え込まれて胸部組織の切開中に図１６Ａおよび１６Ｂのプローブ機器を使用して配置されたマーカーを示す、胸部の断面図である。 図１８は、病変を含む組織試料を除去するため、病変の近傍に植え込まれて胸部組織の切開中に図１６Ａおよび１６Ｂのプローブ機器を使用して配置されたマーカーを示す、胸部の断面図である。 図１９は、プローブを運ぶカニューレとプローブに結合されたコントローラーとを含むプローブ機器のさらに他の典型的な実施例の側面図である。図１９Ａは、その内部にプローブを示す図１９のカニューレの尖った遠位端の詳細である。 図２０は、病変の近傍に植え込まれたマーカーを有し、病変の部位へのアクセスを提供するために胸部中にカニューレを配置するための方法を示す、胸部の断面図である。 図２１は、病変の近傍に植え込まれたマーカーを有し、病変の部位へのアクセスを提供するために胸部中にカニューレを配置するための方法を示す、胸部の断面図である。 図２２は、病変の近傍に植え込まれたマーカーを有し、病変の部位へのアクセスを提供するために胸部中にカニューレを配置するための方法を示す、胸部の断面図である。 図２３Ａは、組織中に植え込まれてプローブを使用して配置された細長いマーカーの第１の典型的な実施例の側面図である。図２３Ｂは、２３Ｂ−２３Ｂ線に沿って得られた図２３Ａのマーカーの断面図である。図２３Ｃは、図２３Ａのマーカーの端面図である。図２３Ｄは、展開構造の波形を有する図２３Ａ−２３Ｃのマーカーの側面図である。 図２４Ａ−２４Ｃは、それぞれ、図２３Ａ−２３Ｄのような植え込み可能なマーカーを作成するために使用するビードの斜視図、端面図および側面図である。 図２５Ａは、プローブを使用して組織内に植え込まれて配置される細長いマーカーの他の実施例の側面図である。図２５Ｂは、マーカーの表面仕上げに組み込まれた特徴を示す図２４Ａのマーカーの詳細である。 図２６Ａ−２６Ｃは、それぞれ、プローブを使用して組織内に植え込まれて配置されるヘリカル構造を有する細長いマーカーのさらに他の実施例の側面図、斜視部および端面図である。 図２７Ａ−２７Ｃは、それぞれ、プローブを使用して組織内に植え込まれて配置される球状マーカーの典型的な実施例の斜視図、端面図および側面図である。 図２８Ａ−２８Ｃは、プローブを使用して組織内に植え込まれて配置される球状マーカーの他の実施例の斜視図である。 図２９Ａおよび２８Ｂは、図２５のマーカーを胸部中に供給するために使用される供給カニューレの典型的な実施例の側面図である。 図３０Ａは、マーカーを供給するための供給カニューレの他の典型的な実施例の側面図である。図３０Ｂは、３０Ｂ−３０Ｂ線に沿って得られた図３０Ａの供給カニューレの断面図である。 図３１Ａは、マーカーを供給した後の図３０Ａおよび３０Ｂの供給カニューレの側面図である。図３１Ｂは、３１Ｂ−３１Ｂ線に沿って得られた図３１Ａの供給カニューレの断面図である。 図３２は、図３０Ａ−３１Ｂの供給カニューレを使用して胸部内に図２５のマーカーを植え込むための方法を示す、胸部の断面図である。図３２Ａは、それぞれ、図３２および３３に示されたように胸部中に植え込まれたマーカーの詳細を示している。 図３３は、図３０Ａ−３１Ｂの供給カニューレを使用して胸部内に図２５のマーカーを植え込むための方法を示す、胸部の断面図である。図３３Ａは、それぞれ、図３２および３３に示されたように胸部中に植え込まれたマーカーの詳細を示している。 図３４Ａおよび３４Ｂは、それぞれ、組織中に植え込まれるためのマーカーのさらに他の典型的な実施例の側面図および底面図である。 図３５は、細長いデザーに結合した図３４Ａおよび３４Ｂのマーカーを含むマーカー装置の他の実施例を示す。 図３６は、図３５のマーカーを供給するための供給装置を示すとともに１つ以上の病変の近傍にマーカーを植え込むために胸部中に供給装置を導入するための方法を示す、胸部の断面図である。 図３７は、図３５のマーカーを供給するための供給装置を示すとともに１つ以上の病変の近傍にマーカーを植え込むために胸部中に供給装置を導入するための方法を示す、胸部の断面図である。 図３８は、図３５のマーカーを供給するための供給装置を示すとともに１つ以上の病変の近傍にマーカーを植え込むために胸部中に供給装置を導入するための方法を示す、胸部の断面図である。 図３９は、図３５のマーカーを供給するための供給装置を示すとともに１つ以上の病変の近傍にマーカーを植え込むために胸部中に供給装置を導入するための方法を示す、胸部の断面図である。 図４０は、図３５のマーカーを供給するための供給装置を示すとともに１つ以上の病変の近傍にマーカーを植え込むために胸部中に供給装置を導入するための方法を示す、胸部の断面図である。 図４１Ａおよび４１Ｂは、それぞれ、組織中に植え込むためのマーカーのさらに他の典型的な実施例の側面図および底面図である。 図４２は、細長いテザーに結合した図３６Ａおよび３６Ｂのマーカーを含むマーカー装置の他の実施例を示す。 図４３は、図４２のマーカーを供給するための供給装置を示すとともに１つ以上の病変の近傍にマーカーを植え込むために胸部中に供給装置を導入するための方法を示す、胸部の断面図である。 図４４は、図４２のマーカーを供給するための供給装置を示すとともに１つ以上の病変の近傍にマーカーを植え込むために胸部中に供給装置を導入するための方法を示す、胸部の断面図である。 図４５は、図４２のマーカーを供給するための供給装置を示すとともに１つ以上の病変の近傍にマーカーを植え込むために胸部中に供給装置を導入するための方法を示す、胸部の断面図である。 図４６は、図４２のマーカーを供給するための供給装置を示すとともに１つ以上の病変の近傍にマーカーを植え込むために胸部中に供給装置を導入するための方法を示す、胸部の断面図である。 図４７は、患者の胃腸系に導入されるマーカーを示す患者の体の断面図である。 図４８は、図４７に示された患者の体内に導入されるマーカーの詳細である。 図４９は、手術をするために患者の胃腸系に導入されたマーカーの位置に少なくとも部分的に基づいて患者の体内に導入される機器を示す、図４７の患者の体の詳細である。 図５０Ａはぶつかってマーカーから反射するプローブからの信号の線図的表示であり、一方、図５０Ｂは入力信号と反射信号との間の位相シフトを示している。 図５１は、マイクロ波アンテナプローブを用いる方法であって、体内のマーカーの場所を見つけるための方法の典型的な実施例のフローチャートである。 図５２は、マーカーの場所を見つけるための図５１の方法などの方法を実行する典型的なマイクロ波アンテナプローブを示す胸部の断面図である。 図５３は、マーカーの場所を見つけるための図５１の方法などの方法を実行する典型的なマイクロ波アンテナプローブを示す胸部の断面図である。 図５４は、例えば図５１の方法を実行する、マーカーの場所を見つけるためのシステムの典型的な構成要素の線図的表示である。 図５５は、図５４のプローブの典型的な構成要素を示すブロック図である。 図５６Ａおよび５６Ｂは、図５４のプローブなどのプローブに設けられるアンテナ構造の典型的な実施例の側面図である。図５６Ｃは、図５４のプローブなどのプローブに設けられる送信アンテナまたは受信アンテナの典型的な実施例である。 図５７は、図５４のプローブなどのプローブに設けられる、マルタクロス型アンテナを形成するために組合わされた送信アンテナおよび受信アンテナを示す斜視図である。 図５８Ａおよび５８Ｂは、図５７に示されたマルタクロス型アンテナの斜視図的詳細である。 図５９Ａおよび５９Ｂは、それぞれ、図５４に示されたようなシステムに含まれるアンテナプローブの他の例の斜視図および側面図である。図５９Ｃは、図５９Ａのプローブを部分的に展開した展開図である。図５９Ｄは、５９Ｄ−５９Ｄ線に沿って得られた図５９Ａのプローブの先端の断面図である。 図６０は、図５９Ａのプローブに含まれるアンテナセブアセンブリーの斜視図である。 図６１Ａ−６１Ｃは、それぞれ、図６０のアンテナサブアセンブリーのアンテナ要素の斜視図、平面図および底面図である。 図６２は、プローブおよび胸部中に植え込まれたターゲットの典型的な実施例の側面図である。 図６３は、図６２のプローブの遠位端の底面図である。 図６４Ａおよび６４Ｂは、図６２に示されたシステムのターゲットとなる受動タグの典型的な実施例の斜視図である。図６４Ｃおよび６４Ｄは、それぞれ、図６４Ａおよび６４Ｂの受動タグの側面図および底面図である。 図６５は、図６４Ａ−６４Ｄの受動タグ中に含まれる回路の線図の典型的な実施例である。 図６６は、図６５の回路のスイッチの操作を実証する線図である。

以下の記載において、システムのより完全な記載を提供するために、数多くの詳細が説明されている。しかしながら、当業者にとって、開示されたシステムがそれらの具体的な詳細なしで実行できることは明らかである。他の事例において、よく知られた特徴は、不必要にシステムを不明瞭にしないように、詳細に記載されていない。

図面を参照すると、図１は、胸部内または体の中の他の場所の、腫瘍、病変または他の組織構造のような患者の体内のターゲットとなる組織領域の位置決めのためのシステム１０の典型的な実施例を示す。システム１０は、一般的に、マーカー装置または位置決めワイヤー２０、および、電磁パルス、波またはレーザーなどの他の信号を使用して、位置決めワイヤー２０の少なくとも部分を検知するためのプローブ３０、を含む。位置決めワイヤー２０は、近位端２２ａ、遠位端２２ｂおよび遠位端２２ｂ上のターゲット２６を含む細長い部材またはシャフトを有してもよい。任意に、システム１０は、位置決めワイヤー２０に加えて、１つ以上の付加的な位置決め決定ワイヤーおよび／またはターゲット（図示せず）を含むことができる。

シャフト２２は、組織を介しての位置決めワイヤー２０の経皮的な導入を促進するために十分なコラム強さを有する、例えば固体ロッドまたは中空の管状体比較的固い材料から形成される。シャフト２２は、例えば約０．５および１０センチメートルの間（０．５−１０ｃｍ）の、患者体外の位置から組織を介してターゲットとなる組織領域まで十分に延びる長さを有することができる。任意に、シャフト２２は、例えば必要に応じてシャフト２２が傾くことができあるいは希望の形状に形成されることができるように、可鍛性を有するかあるいは可塑変形可能とすることができる。

ターゲット２６は、プローブ３０を使用して遠位端２２ｂの位置決めを促進するように、シャフト２２の遠位端２２ｂ上で１つ以上の特徴を含む。ここで示した典型的な実施例において、ターゲット２６は、例えば約０．５および５ミリメートルの間（０．５−５ｍｍ）の、例えばシャフト２２の遠位端２２ｂよりもより大きな直径を有する球状体などの、球状構造とすることができる。任意に、ターゲット２６は、電磁信号の受信および反射を促進するための１つ以上の特徴を含むことができる。例えば、ターゲット２６は、例えば明細書の他の場所に記載されたマーカーと同様に、１つ以上の材料から形成されるか、および／または、レーダーによる同定を高めることができる。別の実施例では、本書の他の実施例と同様に、レーダーの反射および／または検出を向上する１つ以上のコーナーおよび／またはエッジを含む、例えば立方体、三角形、らせん形などの、他の形態および／または形状のものが設けられてもよい。

それに加えてまたはその代わりに、ターゲット２６は、例えば病変４２の周囲の望ましいマージンの特定を促進するために、病変４２のサイズおよび／または形状に近似したサイズおよび／または形状を有することができる。例えば、病変４２のサイズおよび／または形状は前もって決定することができ、ターゲット２６は、サイズおよび／または形状の異なるターゲットのセットから選択することができ、シャフト２２に固定することができる（または各ターゲットはそれ自身のシャフトに設けられる）。それに加えてまたはその代わりに、複数の位置決めワイヤーおよび／またはターゲットが設けられる場合、各ターゲットは、例えばプローブ３０を使用して、ターゲットと他のターゲットとの区別を促進するために、異なる形状および／または特徴を有することができる。

ある実施例において、シャフト２２およびターゲット２６は、同じ材料から一体に形成することができる。また、ターゲット２６は、シャフト２２と異なる材料から形成することができ、ターゲット２６は、例えば、接着剤による接合、溶接、はんだ付け、締りばめ、糸や他の協働連結具などによって、遠位端２２ｂに固定することができる。そのため、この変形例において、ターゲット２６は、シャフト２２に対するレーダーによる同定を高める材料から形成することができる。

任意に、複数のターゲットが植え込まれている場合、各ターゲットは、特定のターゲットを１つ以上の他のターゲットに対し区別可能な、表面、形状および／または付加的な材料の特徴を有することができる。例えば、各ターゲットは、そのターゲットに特定されており、それを一意的に特定するために使用される、特定の電磁信号を、吸収または反射することができる。

他のオプションにおいて、位置決めワイヤー２０は、アンカーエレメント２４が不必要なほど十分にターゲット２６自身が位置決めワイヤー２０を安定化することができたとしても、例えばターゲット２６の近傍の遠位端２２ｂ上に１つ以上のアンカーエレメント２４を含むことができる。

図のように、アンカーエレメント２４は、例えば、ターゲット２６から隣接して離れるように角度つけられた、シャフト２２から横切るように延びる複数返し２４（ここでは２つを示す）を含んでいる。そのため、返し２４は、例えばその後の近位での離脱を防止しながら位置決めワイラー２０が組織を通って遠位方向に前進することを許すように、位置決めワイヤー２０が組織中に挿入された後、位置決めワイヤー２０を所定の位置にアンカーするための構成とすることができる。例えば、返し２４は、例えば前進を促進するように位置決めワイヤー２０のプロファイルを最小にするために、シャフト２２に対して、あるいは、シャフト２２の近傍に、返し２４が圧縮されるのに十分な可とう性を有することができるが、その一方で、図示のように、横断方向に対し外側に戻るように弾性的にバイアスをかけることができる。

プローブ３０は、例えば消費電力の小さいインパルスレーダー（ＭＩＲ）プローブのように、電磁信号送信および受信能力を有する携帯機器とすることができる。例えば、図１に示されているように、プローブ３０は、例えば患者の皮膚またはその下の組織のように、組織に対しまたは組織の近傍に配置されることを意図する第１の端部３０ａと、例えばユーザーによって保持される第２の対向端部３０ｂと、を含む携帯端末とすることができる。図１０を付加的に参照すると、プローブ３０は、例えば送信アンテナ３２および受信アンテナ３４などの１つ以上のアンテナと、１つ以上のプロセッサーまたはコントローラー３６と、ディスプレー３８と、を含むことができる。

図１０に戻ると、プロセッサ３６は、送信アンテナ３２による送信のための信号の生成、および／または、受信アンテナ３４から受信された信号の処理、に必要な、１つ以上のコントローラー、回路、信号発生器、ゲートなど（図示せず）を含むことができる。プロセッサー３６の構成要素は、要望に応じて、個別部品、半導体素子、プログラマブル素子、ソフトウェアコンポーネントなどを含むことができる。例えば、図示のように、プローブ３０は、例えば送信信号を生成するために送信アンテナ３２と結合した、パルス発生器および／または疑似雑音発生器（図示せず）などのインパルス発生器３６ｂ、および、受信アンテナ３４によって検知された信号を受信するためのインパルス受信器３６ｃ、を含むことができる。プロセッサー３６は、アンテナ３２を介して電磁パルス、波または他の信号を送信し、次に、アンテナ３４を介して反射した電磁信号を受信するために、インパルス発生器３６ｂとインパルス受信器３６ｃとを交互に動作させる、マイクロコントローラー３６ａおよびレンジゲートコントロール３６ｄを含むことができる。使用できる典型的な信号は、例えば超低帯域領域における、マイクロインパルスレーダー信号などの、マイクロ波、電磁波を含むことができる。

典型的な実施例において、アンテナ３２、３４のそれぞれは、例えば、ダイヤモンドダイポールアンテナ、シングルエンド形楕円アンテナ（「ＳＥＡ」）、パッチアンテナなど、ホーン状に突出した物理的プロファイル、ダイポールおよびパッチ、または、コプラナーアンテナなどの、ＵＷＢアンテナとすることができる。また、プロセッサー３６は、分離したアンテナ３２、３４の代わりに、送信アンテナおよび受信アンテナ（図示せず）として交互に動作する単一のアンテナを作動させることができる。

例えば、各アンテナ３２、３４は、Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｂ，Ｖｏｌ．１３，５９−７４（２００９）で公開された「超広帯域マイクロ波胸部イメージングのためのＴＥＭホーン形アンテナ」に開示されているような、ＴＥＭホーン形アンテナとすることができる。また、各アンテナ３２、３４は、２００８年３月２０日に公開された米国特許出願公開第２００８／００７１１６９に開示されているような、また、Ｍｉｃｒｏｗａｖｅｓ，Ａｎｔｅｎｎａｓ，＆ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ，ＩＥＴ，Ｖｏｌｕｍｅ １，Ｉｓｓｕｅ ２（２００７年４月），ｐｐ．２７７−２８１で公開された、Ｎｉｌａｖａｌａｎらによる「胸部がん腫瘍発見のための広帯域マイクロストリップパッチアンテナ設計」に開示されているような、パッチアンテナとすることができる。パッチアンテナは、例えばマイクロインパルスレーダーとの使用を促進するために、誘電体材料で満たされた筐体（図示せず）と結合することができる。

他の別の実施例において、各アンテナは、例えば図１０Ｂに示されるような、導波管ホーンとすることができる。図示のように、アンテナ３２’は、第１の端部３２Ｂで閉じて、第２の端部３２Ｃで開放されて、その内部に導波管３２Ｄが搭載された、ケーシング３２Ａを含む。ケーシング３２Ａの壁は、Ｅｍｅｒｓｏｎ ＆ Ｃｕｍｉｎｇ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｎ．Ｖ．ｏｆ Ｗｅｓｔｅｒｌｏ，Ｂｅｌｇｉｕｍによって販売された、Ｅｃｃｏｓｏｒｂ−ＦＧＭ４０のような、広帯域シリコン吸収材料である、吸収材料３２Ｅで裏打ちされている。ケーシング３２Ａの体積は、例えば約１０の比誘電率を有する、誘電体３２Ｆで満たすことができる。典型的な実施例において、アンテナ３２’は、例えば、約１５×１５ミリメートル（１５×１５ｍｍ）の広さを有し、約３０ミリメートル（３０ｍｍ）の第１および第２の端部３２Ｂ−３２Ｃ間の長さを有する、約３および１０ギガヘルツの間（３−１０Ｇｈｚ）の超広帯域周波数（「ＵＷＢ」）で動作するよう構成された四角形の導波管ホーンとすることができる。開放端３２Ｂは、例えば、明細書の他の場所にも記載されているように、そこを介してアンテナ３２’が信号を送信および／または受信することを意図されている組織に接触または組織と結合するように、内部にアンテナ３２’を搭載したプローブから外側に向けることができる。

インパルス受信器３６ｃからの信号は、さらなる処理、ディスプレー、ストレージ、送信などのためのマイクロコントローラー３６ａと通信する前に、例えばリターン信号ディクラッターおよび整形回路３６ｅによって、フィルターにかけられるか処理されてもよい。回路３６ｅは、必要に応じて例えばリターンエコーノイズやクラッターなどの信号をアンテナ３４から受信し、これらの信号をＬＰＦを用いてディクラッターし、および／または、デジタル適合フィルタリングおよび／またはパルス整形を含んでもよい。マイクロコントローラー３６ａは、さらに以下に記載するように、例えばプローブ３０に対するターゲット２６や他の構造の距離、角度、方向などの空間的な関係を同定するために、受信した、および／または、処理した信号を読み取る。プローブ３０内に含まれるプロセッサーおよび／または他の構成要素の典型的な実施例は、ＭｃＥｗａｎに対し発行された米国特許第５，５７３，０１２号および第５，７６６，２０８号に開示されている。

他の実施例において、プローブ３０は、ＭｃＥｗａｎに対し発行された米国特許第６，９１４，５５２号に開示されているように、磁気レーダーシステムとして動作するよう構成することができる。例えば、プローブ３０は、例えばプローブ３０の内部または外部に設けられる、発電機および／または電流コイルドライバー（図示せず）に結合した電磁石（図示せず）などの磁場励起源を含むことができる。例えば、プローブは、距離の測定または位置の調整を行うために、レーダーユニットが同定および／または認識できる特定周波数で極から極への振動を発生する、マーカーまたは他のターゲットに対する磁場を含むことができる。そのようなプローブは、レーダーパルスがターゲットに到達することを弱める、または、反射信号がレーダーアンテナに到達することを弱める、比較的高インピーダンスまたは誘電率を有する、組織、骨、または、体液中に、ターゲットが植え込まれているときに、有益である。

図１０に戻ると、プローブのディスプレー３８は、例えばアンテナ３２、３４を介して得た空間的または画像のデータである情報をプローブ３０のユーザーに表示するための、マイクロコントローラー３６ａに結合されることができる。距離、角度、方向、および／または、例えば、さらに以下に記載するように、プローブ３０に対するターゲット２６の相対的な位置に基づく場合のように所定の基準に基づいたデータを提供するディスプレー３８が、簡単に読み取ることができる。図１０Ａは、矢印のアレイまたは他の表示器３８ａおよび読み取られた距離３８ｂを含むことができる、提供可能なディスプレー３８のための出力の典型的な実施例を示している。例えば、マイクロコントローラー３６ａは、マーカー（図示せず）が位置するのがプローブ３０に対してどの方向かを決定するために受信した信号を解析し、適切な矢印３８ａを作動させ、マーカーまでの距離（例えば、示された「３ｃｍ」）を表示する。そのため、ユーザーは、マーカーがどの方向にどのくらい離れて位置するのかを同定可能となり、それによって、マーカーおよびその内部にマーカーが埋め込まれているターゲットとなる組織領域に対するガイダンスをユーザーに提供することができる。

それに加えてまたはそれに代えて、ディスプレー３８は、例えば、そこにプローブ３０が方向付けられている、言い換えると、第１の端部３０ａ、プローブ３０の操作パラメーターなどを越えたリアルタイムの領域の画像などの他の情報を提供することができる。任意に、プローブ３０は、ディスプレー３８に加えて、またはその代わりに、１以上の出力デバイスを具えてもよい。例えば、プローブ３０は、空間情報、操作パラメーターなどの情報を提供するために、音声出力を提供できる１つ以上のスピーカー（図示せず）、視覚出力を提供できる１つ以上のＬＥＤまたは他の光源などを含むことができる。例えば、スピーカーまたはＬＥＤは、プローブ３０が例えば望ましいマージンなどのマーカーからの所定のしきい値距離に到達したとき動作させることができ、または、連続的により近い距離が達成されたとき動作させることもできる。

任意に、プローブ３０は、１つ以上のユーザーインターフェース、メモリー、送信器、受信器、コネクター、ケーブル、電源など（図示せず）の、他の特徴または構成要素を含むことができる。例えば、プローブ３０は、プローブ３０の構成要素を操作するために、１つ以上のバッテリーまたは他の内部電源を含むことができる。また、プローブ３０は、プローブ３０の構成要素を操作するために、例えば標準的な交流電源などの外部電源に接続されたケーブル（図示せず）を具えてもよい。

図１０に戻ると、ユーザーコントロール３７は、キーパッド、タッチスクリーン、個別ボタンなど（図示せず）の１つ以上の入力装置を含むことができる。ユーザーコントロール３７は、ユーザーが例えばプローブ３０のオン、オフやプローブ３０のリセットなどの単純な操作を行うことを認め、また、プローブ３０のより複雑なコントロールも認めている。例えば、ユーザエーコントロール３７は、プローブ３０の検出感度や他のパラメーターの調整を可能とし、データのキャプチャー、記憶、遠隔通信などを可能とする。

任意に、プローブ３０は、アンテナ３２、３４を介して得られたデータを記録または記憶可能な内部メモリー３６ｆおよび／またはマイクロコントローラー３６ａを含むことができる。例えば、マイクロコントローラー３６ａは、操作中にデータを自動的に記録することができ、または、データを選択的にメモリー３６ｆにセーブするよう指示されることもできる。それに加えてあるいはそれに代えて、マイクロコントローラー３６ａは、例えばストレージ、ディスプレーなどの１つ以上の外部装置にデータを転送することができる。例えば、プローブ３０は、そのようなデータ転送を可能とする１つ以上のケーブル（図示せず）を含むことができ、および／または、プローブ３０は、例えばラジオ周波数、赤外線または他の信号を介して、無線でデータを送信しおよび／またはコマンドを受信するための送信機および／または受信機（図示せず）を含むことができる。

図１および１０に示されているように、プローブ３０のすべての内部構成要素は、プローブ３０が内蔵型となるように、筐体またはケーシング３９内に設けられることができる。例えば、ケーシング３９は、例えばプローブ３０の全体がユーザーの手に保持できるように、比較的小さくてポータブルとすることができる。任意に、図１に示すように、ケーシング３９の第１の端部３０ａは、ケーシング３９の他の部分と同様または異なる材料から形成される。例えば、第１の端部３０ａは、送信アンテナ３２からおよび／または受信アンテナ３４へ、実質的な障害なく、そこを通る電磁信号の通路を簡単に収納する材料から形成されることができる。任意に、その材料は、障害、インピーダンス整合を減少するため、または、プローブ３０を介して患者の体の内部へのあるいはそれから外部への信号の送信および受信を促進するため、選択されることができる。それに加えてあるいはそれに代わって、望むならば、プローブ３０は、プローブ３０の保持あるいは操作を促進するため、ハンドル、フィンガーグリップ、および／または、他の特徴（図示せず）を含むことができる。

また、図１１に示すように、携帯プローブ１３１から離れたケーシング内に１つ以上の構成要素を含む分離コントローラー１３９を含むプローブ機器１３０を設けることができる。例えば、携帯プローブ１３１は、１つ以上のアンテナ１３２を有する先端部１３１ｂを含む細長い筐体１３１ａを含むことができる。コントローラー１３９は、前の実施例と同様に、アンテナ１３２、ディスプレー１３８などをコントロールするための１つ以上のプロセッサーを含むことができる。携帯プローブ１３１は、１つ以上のケーブル１３３によって、コントローラー１３９内のプロセッサーに連結される。例えば、インパルス発生器、インパルス受信器、および／またはゲートコントロールは、コントローラー１３９のケーシングの内部、または、望むならば筐体１３１ａの内部に、設けられる。ある実施例において、ケーブル１３３は、携帯プローブ１３１のアンテナ１３２をコントローラー１３９内の電子機器に電気的に結合するために、コントローラー１３９のコネクター（図示せず）に着脱自在に接続可能とすることができる。そのため、携帯プローブ１３１はディスポーサブルで使い捨て可能な装置とすることができ、一方、コントローラー１３９は、多数の処置の間、新しい携帯プローブ１３１をコントローラー１３９に接続することによって使用されることができ、それは手術野から外側に残すことができるが、さらに後述するように、希望するならば、アクセス可能および／または視聴可能に残すこともできる。

図２Ａ−５に戻ると、図１の位置決めシステム１０は、例えば病変および／または他のターゲットとなる組織領域４１の位置決めを促進するため、および／または、胸部４１または他の体の構造から試料の切開および／または除去を促進するため、例えば乳房生検または腫瘍摘出手術の処置などの医学的処置の間、使用されることができる。システム１０は胸部病変の位置決めに特に有効であると記載されているが、システム１０は、また、例えば明細書のほかの場所に記載のあるように、体の別の領域中の他の対象物の位置決めに使用されることは、理解すべきである。

処置の前に、例えば腫瘍や他の病変などのターゲットとなる組織領域は、従来から知られている方法によって特定される。例えば、図２Ａに示すように、胸部４１内の病変４２が、例えばマンモグラフィーおよび／または他のイメージングを使用して特定され、病変４２を除去するとの決定がなされる。腫瘍４２を囲む点線４４は、例えば処置中に除去すべき望ましい組織試料４６のサイズおよび形状を示す、「クリア」なマージンを定義する。例えば、マージン４４は、試料４６を除去した後残された組織が癌性のセルまたは他の望ましくないセルに対し実質的にクリアであることを保証するために、選択される。典型的な実施例において、病変４２の外側の境界と組織試料４６の外側エッジまたはマージン４４との間の距離は、例えば少なくとも約２ミリメートル（２ｍｍ）または少なくとも約１センチメートル（１ｃｍ）などの、約１および１０ミリメートルの間（１−１０ｍｍ）とすることができる。

図２Ａおよび２Ｂに戻ると、位置決めワイヤー２０は、例えば患者の皮膚４８から介在する組織を介してターゲット２６が病変４２内に位置するまで、組織４０を介して経皮的に導入される。典型的な実施例において、位置決めワイヤー２０は、明細書の他の箇所で図２０−２２を参照して記載されたカニューレ３４０と同様に、注射針および／または拡張器（図示せず）を使用して予め配置された供給シース（図示せず）を介して導入される。例えば、尖った先端部を有するカニューレまたは供給シースは、例えばガイダンスのための超音波またはＸ線イメージングを用いて、皮膚４８および介在する組織４０を介して病変４２中に侵入し、次に、位置決めワイヤー２０は、カニューレを介して前進する。また、尖った先端部を有する注射針は組織を介して前進し、次に、供給シースは、例えば注射針と供給シースとの間の拡張器に沿って、注射針（図示せず）を越えて前進する。一旦、供給シースが、それが皮膚４８から病変４２まで延びるように位置決めされると、注射針および任意の拡張器は取り除かれる。位置決めワイヤー２２の遠位端２２ｂは、次に、ターゲット２６が病変４２内に位置するまで、供給シースを介して前進し、その後供給シースは除去される。任意に、位置決めワイヤー２２は、位置決めワイヤー２２のターゲット２６および／または遠位端２２ｂのイメージングを促進するために、例えばターゲット２６上またはそれに近接する放射線不透過性または音波を発生するマーカーなど、遠位端上に１つ以上のマーカー（図示せず）を含むことができる。外部イメージングは、ターゲット２６が病変４２内に適切に位置決めされたことを保証するために、位置決めワイヤー２０の導入中および／またはその導入後に、使用される。

位置決めワイヤー２０が返し２４などのアンカーエレメントを含む場合、返し２４は、位置決めワイヤー２０が供給シースを介して前進するとき、内側に圧縮される。一旦ターゲット２６が病変４２内に位置決めされると、供給シースは引き出され、その後返し２４は近接する組織内で弾性的に外側に広がる。そのため、シャフト２２の遠位端２２ｂ上の返し２４は、例えばターゲット２６が病変４２内の固定位置に実質的に装着されるように、病変４２に対し位置決めワイヤー２０をアンカーする。それに加えてまたはそれに代えて、包帯、テープなど（図示せず）が、例えば位置決めワイヤー２２の移行を防止するように、患者の皮膚４８に位置決めワイヤー２２の近位端２２ａを装着するために、使用される。

位置決めワイヤー２０が正確に位置決めおよび／または装着された後、プローブ３０の第１の端部３０ａは、例えば通常病変４２上の患者の皮膚４８に近接あるいは接触して配置され、および／または、あるいはターゲット２６の方向に向けられ、図３に示すように動作する。プローブ３０の送信アンテナ３２（図示せず、図１０を参照のこと）は、組織４０を介して伝わってターゲット２６で反射する電磁信号３１を放射する。信号３３は、プローブ３０中で受信アンテナ３４（図示せず、図１０を参照のこと）に反射して戻る。プローブ３０は、次に、例えば信号３１が送られた距離や信号３１の送信と反射信号３３の受信との間の時間の経過などに基づき、例えばターゲット２６とプローブ３０（およびプローブ３０の第１の端部３０ａが接触している場合は患者の皮膚４８）との間の距離５２などの、ターゲット２６とプローブ３０の第１の端部３０ａとの間の空間的な関係を決定することができる。任意に、プローブ３０は、また、例えば切開の正しい方向の決定を促進するために、ターゲット２６と第１の端部３０ａとの間の相対角度を決定することができる。

ある実施例において、プローブ３０のマイクロコントローラー３６ａ（図示せず、図１０を参照のこと）は、例えばターゲット２６のサイズ、形状、および／または、他の側面の認識に基づき、ターゲット２６を特定するために、受信信号にフィルターをかけるか、あるいは、受信信号を解析することができる。そのため、マイクロコントローラー３６ａは、ターゲット２６を自動的に特定することができ、それを患者の体内に存在する他の構成物から区別することができる。また、マイクロコントローラー３６ａは、多分ターゲット２６を特定したであろう、プローブ３０に信号を戻すよう反射するいかなる対象物を、簡単に特定することができる。例えば、マイクロコントローラー３６ａは、プローブ３０の第１の端部３０ａから直角に延びる軸に対する距離５２および／または角度を形成することができ、この空間的な情報をディスプレー３８上に表示することができる。この情報は、例えば病変４２を含むターゲットとなる組織領域にアクセスするための切開の方向および深さを提供することによって、病変４２に横たわる執刀医の切開する組織に対するガイダンスを提供できる、ターゲット２６の位置決め結果として病変４２の位置決めを促進することができる。

それに加えてまたはそれに代えて、他の情報が希望に応じてディスプレー３８上に表示することができる。例えば、ディスプレー３８は、除去すべき組織試料４６のターゲットとしたサイズおよび形状の定義を促進することができる、ターゲット２６とターゲットとなる組織試料４６の外側のマージン４４との間の距離５４を提供することができる。距離５４を決定するために、プローブ３０は、例えば、プローブ３０のプロセッサー３６中にプログラムされたプリセットされたパラメーターに基づき、あるいは、例えばユーザーコントロール３７（図示せず、図１０を参照）を介して処置の直前にユーザーによってマイクロコントローラー３６ａに提供された大きさに基づき、望ましいマージン４４とターゲット４２との間の所定の距離を自動的に減算することができる。

任意に、図３を参照し続けると、プローブ３０は、皮膚４８に対しまたはその近傍のいくつかの場所（および望むならば得られた空間情報）で、位置決めされる。そのような情報は、例えば病変４２までの最も短いパスなどの切開のために最適なアプローチパスを決定する執刀医を補助することができ、あるいは、３次元において病変４２に対する執刀医の方向を補助することができる。患者の皮膚４８とターゲット２６との間の皮膚４８上の望ましい位置からの距離５２が決定された後、図４に示すように、組織４０は、組織試料４６の所定の外側エッジ４４に達するまで切開される。例えば、プローブ３０が配置された場所で切開が患者の皮膚４８中で行われ、介在する組織は、マージン４４に対応する深さが達成されるまで、従来公知の方法で切断される。任意に、切開中いつでも、プローブ３０は露出した組織に対しまたは組織の近傍に配置され、切断のアプローチおよび／または深さを確認するために空間情報を得る。

図４を続けて参照すると、望むならば、一旦執刀医が望ましいマージン４４に達したと考えると、ターゲット２６までの所定の距離５４に到達したことを検証するために、別の距離測定がプローブ３０により行われる。例えば、プローブ３０が切開した組織領域の底面とターゲット２６との間の距離を決定するために、プローブ３０の第１の端部３０ａは切開した組織領域の底面と接触して位置決めすることができ、信号３１は送信アンテナ３２によって送信することができ、信号３３は受信アンテナ３４によって受信することができる。組織試料４６の望ましいマージン４４に到達したことを検証したのち、組織試料４６は、除去された資料４６内に残るターゲット２６とともに、従来の腫瘍摘出手術による処置を使用して、切り取られるかあるいは除去されることができる。望むならば、ターゲット２６は、例えばシャフト２２とターゲット２６との間のコネクター（図示せず）などの接続を外して、シャフト２２の近位端２２ｂを切断することによって、試料４６の除去を促進するために、シャフト２２から分離することができる。

図５に戻り、望むならば、例えば、望ましいマージン４４が、ターゲット２６の周りで結果的に病変４２の周りで、達成されたことを確認するために、プローブ３０は切開された組織試料４６を解析するために使用される。図示したように、送信信号３１はプローブ３０によって送信され、信号３３はターゲット２６で反射され、それにより、プローブ３０は、距離５４および／または他の空間情報を決定して表示することができる。このようにして、所定の組織マージンが達成されたことを検証することができる。

図６−９に戻ると、プローブ３０および複数の植え込み可能なマーカーまたはターゲット１２０を含む、例えば複数の触診不可能な病変１４２のような病変または他の組織構造の場所を特定するためのシステム１１０の他の典型的な実施例が示されている。プローブ３０は、明細書のいずれかに記載された実施例と同様に、電磁信号を送信可能であるとともに反射した信号を受信可能である携帯機器とすることができる。

マーカー１２０は、病変１４２の周りの領域中に組織を介して導入するための大きさを有する、複数の植え込み可能な要素を含むことができる。例えば、マーカー１２０は、図１を参照して上述したターゲット２６と同様に、および／または、例えば図２３Ａ−２８Ｃ、３４Ａ、３４Ｂ、４１Ａおよび４１Ｂを参照して明細書の他の場所に記載されたマーカーと同様に、プローブ３０によって送信された電磁信号の反射を高めるための特徴を例えば有する、複数のストリップ、シリンダー、らせん、球などとして形成される。

図６に示すように、マーカー１２０は、約１／２から４ミリメートル（０．５−４．０ｍｍ）の間の長さ、約１／２から２ミリメートル（０．５−２．０ｍｍ）の間の幅、および、約１／２から３ミリメートル（０．５−３．０ｍｍ）の間の厚さを有する、例えば長方形や他の形状のマーカーなどの細長いストリップとすることができる。マーカー１２０は、例えば所定の誘電率を有する、金属またはプローブ３０による検知を高めることができる他の材料によって、形成することができる。それに加えてあるいはそれに代えて、マーカー１２０は、例えばマーカー１２０が組織内に植え込まれて、次に、例えば何日、何週間、何月をかけて時間の経過とともに組織によって溶解されあるいは吸収されるような、生体吸収性材料から形成できる。

任意に、マーカー１２０は、例えば導入中における、あるいは、処置中の配置後における、あるいは、マーカー１２０が処置後に患者の体内に残った場合はその後における、マーカー１２０イメージングまたはモニタリングを促進することができる、放射線不透過物質、放射性材料および／または音波を発生する材料から、形成することができる。また、望むならば、各マーカー１２０は、明細書の他の箇所に記載されているように、１つ以上のマーカーを他のマーカーと区別可能な、表面の、形状の、および／または、付加的な材料の特徴を有することができる。例えば、各マーカー１２０は、プローブ３０からの入力信号を所定の方法で変調すること、および／または、そのマーカー１２０に特有の特定の電磁信号を吸収または反射することができ、それを一意的に特定するために使用することができる。

また、図６に示すように、システム１１０は、患者の体内にマーカー１２０を導入するための１つ以上の供給装置１６０を含むことができる。例えば、ターゲットとなる組織領域（図示せず）に組織を介して導入するための大きさを有するとともに１つ以上のマーカー１２０を運ぶことができる、近位端１６２ａおよび遠位端１６２ｂを含むシャフト１６２を含む供給装置１６０が提供される。供給装置１６０は、シャフト１６２の近位端１６２ａおよび遠位端１６２ｂと、内腔１６４から連続するかあるいは独立した、１つ以上のマーカー１２０を選択的に供給するための、シャフト内をスライド可能なプッシャー部材１６６と、の間で少なくとも部分的に延びる内腔１６４を含むことができる。

図示のように、シャフト１６２の遠位端１６２ｂは、シャフト１６２が組織を介して直接導入可能なように、傾斜させるかおよび／または尖らせることができる。あるいは、供給装置１６０は、例えば明細書の別の場所に記載されているように、組織を介して事前に配置された、カニューレ、シースまたは他の管状部材（図示せず）を介して導入することができる。任意に、遠位端１６２ｂは、例えば蛍光透視、超音波、電磁信号などを使用して、導入中における遠位端１６２ｂのモニタリングを促進できる、例えば放射線不透過性または音波を発生する材料から形成された、バンドまたは他の特徴を含むことができる。

図示のように、プッシャー部材１６６は、マーカー１２０近傍の内腔１６４内に配置されたピストンまたは他の要素（図示せず）、および、内腔１６４からマーカー１２０を押出すようにピストンを前進させるための、ピストンに結合されたプランジャーまたは他のアクチュエーター１６８、を含む。図示のように、プランジャー１６８は、内腔１６４から連続して１つ以上のマーカー１２０を供給するために、マニュアルで前進することができる。あるいは、例えば遠位端１６２ｂから個々のマーカー１２０を供給するために、各作動において十分にピストンを前進させることができる、トリガー装置または他の自動化されたアクチュエーター（図示せず）は、シャフト１６２の近位端１６２ａ上に設けることができる。

図６−９に戻ると、胸部４１または他の組織構造中の病変または他のターゲットとなる組織領域１４２の位置を特定するために、マーカー１２０およびプローブ３０を使用するための典型的な方法が示されている。図６および７に示すように、マーカー１２０は、摘出すべき組織試料１４６の望ましいマージンまたは体積１４４の輪郭を描くために、組織４０内に植え込まれることができる。例えば、供給装置１６０のシャフト１６２は、患者の皮膚４８を介しておよび介在する組織４０を介して、経皮的に挿入することができ、遠位端１６２ｂは、例えば遠位端１６２ｂを望ましい位置にガイドするための外部イメージングを使用して、病変１４２内またはその周囲に位置決めされる。一旦位置決めされると、プランジャー１６８は、マーカー１２０を組織中に供給するために、前進することができる（またはシャフト１６２がプランジャー１６８に対し取り除かれる）。供給装置１６０は、他の位置にさらに前進することおよび／または胸部４１から完全に取り除かれることができ、例えば１つ以上の付加的なマーカー１２０を供給するために、皮膚４８の他の場所を介してターゲットとなる組織領域に再導入することができる。

あるいは、供給装置１６０は単一のマーカー１２０のみを運ぶことができ、複数の供給装置（図示せず）が各マーカー１２０を供給するために設けられることができる。それに加えてまたはそれに代えて、定位装置（図示せず）は、例えば１つ以上の供給装置を、病変１４２の場所を特定するため、患者の体内の望ましい３次元アレイまたは他の配列中に導入するために、使用されることができる。さらに他の例において、マーカー１２０は、ワイヤー１０と同様の複数の位置決めワイヤーや、連続してまたは同時に供給される１つ以上のカテーテル（図示せず）などと置き換えることができる。任意に、カテーテル、ワイヤーまたは他の装置は、試料体積または領域の拡張および／または位置決めを促進するために、例えば遠位端（図示せず）において、拡張可能とすることができる。

図６および７に示された典型的な実施例において、マーカー１２０は、例えば病変１４２を取り囲む試料体積を取り除くために処置前または処置中に、触診不可能な病変１４２のグループを取り囲む。組織試料１４６の外側エッジ１４４と病変１４２との間の距離１５６は、取り除かれた組織の体積が、上述した方法と同様に、クリアなマージンを保証するのに十分であることを保証するために、選択されることができる。

図７に示すように、マーカー１２０が植え込まれた後、プローブ３０は患者の皮膚４８に対しまたはその近傍に配置することができ（例えば信号を組織４０へおよびそこから送信および受信するために、患者の皮膚４８をプローブ３０に接触させる必要はない）、プローブ３０は、先の実施例と同様に、プローブ３０とマーカー１２０との間の距離１５２（および／または他の空間的情報）を決定するために、使用することができる。特に、プローブ３０によって発せられる信号３１は、マーカー１２０で受信されてプローブ３０中の受信器に信号３３として反射して戻ることができ、プローブ３０は、患者の皮膚４８とマーカー１２０との間の距離１５２を決定するために、信号を使用することができる。

図８に示すように、病変１４２を取り囲む組織４０は、次に、１つのマーカー１２０と遭遇するまで、切開することができる。この点で、他の測定が、適切な切開深さを保証するために、プローブ３０で行われる。プローブ３０は、組織試料１４６の周辺部１４４の周りに他のマーカー１２０を配置するために、図８の幻像に示されたように、再位置決めすることができる。結果としての距離測定が、病変１４２の周りの切開のための望ましいマージン体積を決定するために使用される。このプロセスは、病変１４２の周りの組織試料１４６の切除中、マーカー１２０までの距離に基づいて望ましいマージンの測定を促進するために、望むだけ繰り返すことができる。組織試料１４６は、全てのマーカー１２０が組織試料１４６とともに取り除かれるように、その中にマーカー１２０を含むことができる。あるいは、望ましいマージンは、組織試料１２０が取り除かれた後マーカー１２０が胸部内に残るように、マーカー１２０の内部に定義することができる。この選択肢において、マーカー１２０は、生体吸収性とすることができ、また、患者の胸部４１内に不活性で永久に残るようにすることができる。

図１１−１５に戻ると、胸部４１内に１つ以上の病変１４２の場所を特定するための、および／または、病変１４２を含む組織試料１４６（図１４Ａ−１５Ａに示された）を取り除くための、他の典型的なシステムおよび方法が示されている。先の実施例と同様に、システムは、病変１４２の場所の特定および／または望ましいマージンが胸部４１から取り除かれた組織試料１４６に対し達成されていることの保証を促進できる、１つ以上のマーカー２２０およびプローブ機器１３０を含んでいる。プローブ機器１３０は、上述したように、プローブ１３１の動作をコントロールするための１つ以上のプロセッサーを含むプロセッサー１３９に結合された携帯プローブ１３１を含んでいる。また上述したように、携帯プローブ１３１は、皮膚４８または他の組織に対して配置可能な、および／または、マーカー２２０および／または病変１４２に向けて方向付けが可能な、プローブ１３１の一端上の先端１３１ｂ上またはその内部に１つ以上のアンテナ１３２を含む、細長い筐体１３１ａを含んでいる。

プロセッサー１３９は、先の実施例と同様に、アンテナ１３２、ディスプレー１３８などをコントロールするための１つ以上のプロセッサーを含むことができる。携帯プローブ１３１は１つ以上のケーブル１３３によってプロセッサー１３９と結合することができる。例えば、インパルス発生器、インパルス受信器、および／または、ゲートコントロールは、アンテナ１３２を介して信号を送信および受信するようコントロールされるプロセッサー１３９内に、設けることができる。

任意に、図１４および１４Ａに示すように、携帯プローブ１３１は、例えば筐体１３１ａの先端１３１ｂから延びる、切断機能１３３を含むことができる。ある実施例において、切断機能１３３は、例えば約１０から５０ミリメートル（１０−５０ｍｍ）の長さおよび／または約１から１０ミリメートル（１−１０ｍｍ）の幅を有する、プローブ１３１の先端１３１ｂに固定された比較的平らな鈍的切開器とすることができる。あるいは、切断ン機能１３３は、例えば切断機能１３３が、最初は筐体１３１ａ内に折り畳まれており、マーカー２２０の近傍の組織にアクセスするために組織層の切断を希望するときは選択的に展開するように、折り畳み可能とすることができる。さらに他の例において、切断機能１３３は、患者の皮膚４８および／または組織４０の下位層を介しての切断を促進できる、尖ったブレードまたはエッジを含むことができる。

最初に、図１１に示すように、使用中、１つ以上のマーカー２２０は、例えば明細書の他の箇所に記載されたマーカーおよび／または方法を使用して、ターゲットとなる組織領域内に植え込むことができる。プローブ１３１は、例えばケーブル１３３でプロセッサー１３９に接続され、その先端１３１ｂが皮膚４８に配置される。プローブ１３１は、例えばアンテナ１３２を使用してプローブ１３１の先端１３１ｂからマーカー２２０までの初期の距離測定を得て、それにより病変１４２へのおおよその距離を提供するよう、動作することができる。距離測定は、例えば図１２に示されるように、プロセッサー１３９のディスプレー１３８上に表示することができ、および／または、他の方法でユーザーに提供することができる。それに加えてまたはそれに代えて、上述したように、スピーカーは、距離を特定するために、例えば合成音声、対応する距離を特定するための１つ以上のトーンなどを使用して、距離測定を提供することができる。例えば、プロセッサー１３９は、プローブ１３１の先端１３１ｂからマーカー２２０までの実際の距離を決定するために、受信した信号を解析することができ、スピーカーを介して実際の測定結果を提供することができる。あるいは、スピーカーは、例えば第１のしきい値距離を第１のトーン、第２のしきい値距離を第２のトーン、それよりも近いしきい値距離を複数トーンとすることで、それらがマーカー２２０により近くなっていることをユーザーに示すように、所定のしきい値に対応するトーンを提供することができる。

図１１に示すように、胸部４１の第１の側面上のプローブ１３１により、大きさＬ１を得て、胸部４１の第２の反対の側面上に位置するプローブ１３１’により、Ｌ１より大きい大きさＬ２を得ている。この情報により、医師は、図１２に示すように、それが第２の側面で行うパスよりもより少ない組織切開を要求するより短いパスを提供するため、第１の側面上で切開を行うことを決断することができる。

図１３に戻ると、プローブ１３１は、マーカー２２０の周り結果として病変１４２の周りの望ましいマージンＬ３を特定するために使用することができる。例えば、１センチメートル（１ｃｍ）の望ましいマージンＬ３を希望する場合、プローブ１３１は、ディスプレー１３８上に示されたように、プローブ１３１からマーカーまでの実際の距離Ｌ１を表示または提供することができ、それによりプローブ１３１がマージンＬ３の外側に残っていることを示すことができる。あるいは、プロセッサー１３９が望ましいマージンＬ３を知っている場合、ディスプレー１３８は、実際の距離Ｌ１と望ましいマージンＬ３との間の相違（すなわちＬ１−Ｌ３）を提供することができ、それにより望ましいマージンを達成するために必要な切開深さを医師に伝えることができる。

任意に、図１４および１４Ａに示すように、プローブ１３１が鈍的切開器１４４を含む場合、例えば望ましいマージンＬ３が達成するまで、鈍的切開器１４４は、プローブ１３１の先端１３１ｂから展開することができ（永久に展開しないにせよ）、組織４０を介してマーカー２２０の方向に前進することができる。プローブ１３１は、次に、鈍的切開器１４４を使用して、および／または、１つ以上の付加的な切開器、外科用メス、または他のツール（図示せず）を使用して、マーカー２２０の周りの組織を切開するよう操作することができる。

図１５および１５Ａに示すように、その内部にマーカー２２０および病変１４２を含む組織試料１４６が胸部４１から取り除かれる。任意に、プローブ１３１は、次に、望ましいマージンＬ３がマーカー２２０の周りに達成されたことを確認するために使用することができ、それにより、先の実施例と同様に、十分な組織が胸部４１から取り除かれたことの確認を提供することができる。

図１６Ａおよび１６Ｂに戻ると、１つ以上のマーカー２２０、１つ以上のアンテナ２３２を運ぶ指サック２３１ａを含むプローブ２３１、および、例えばケーブル２３３によってアンテナ２３２に結合されたプロセッサー２３９を含むシステムの更に他の実施例が示されている。指サック２３１ａは、例えば、そこに指９０が挿入される開放端２３１ｂと閉鎖端２３１ｃを含み、指９０を安全に受けるために十分な長さを有する、可とう性スリーブとすることができる。例えば、指９０を受けて収容できるよう広がる一方使用中指サック２３１ａが指９０から滑り落ちないよう内側に圧縮される十分な柔軟性を有する、例えば手術または検査用グローブと同様に、ラテックス、天然または合成ゴムなどの相対的に薄い層のような、弾性材料から構成することができる。

図示のように、アンテナ２３２は閉鎖端２３１ｃの近傍に設けることができる。例えば、アンテナ２３２は、先の実施例と同様に、筐体内に設けられた送信アンテナおよび受信アンテナ（図示せず）を含むことができる。筐体は、例えば接着剤、融解、１つ以上の付加バンド（図示せず）などによる接合によって、閉鎖端２３１ｃの近傍で、指サック２３１ａに装着することができる。

プロセッサー２３９は、先の実施例と同様に、例えばケーブル２３３によってアンテナ２３２に結合されるとともにディスプレー２３８を含む、アンテナ２３２動作させるためおよび／またはアンテナ２３２から受信された信号を処理するための、１つ以上の構成要素を含むことができる。図示した実施例において、プロセッサー２３９は、プロセッサー２３９が、指が指サック２３１ａ中に挿入されたユーザーの腕に着脱自在に装着できるような、１つ以上のクリップ２３９ａ、ストラップ、ベルト、クランプ、または他の器具（図示せず）を含む。例えば、クリップ２３９ａは、ユーザーの前腕の周りに部分的に広がるようカーブさせることができ、クリップ２３９ａは、その中に腕を受けるためにそれを広げることができ、次に、腕の周りに少なくとも部分的に係合するために弾性的に閉じることができるのに十分な可とう性とすることができる。あるいは、プロセッサー２３９は、例えば上述したプロセッサー１３９と同様に、患者および／またはユーザーから離れた位置に置くことができる筐体（図示せず）中に設けることができる。

図１７および１８を付加的に参照すると、使用中、例えば人差し指または親指などの指９０の一部を指サック２３１ａ内に挿入することができ、先の実施例と同様に、プロセッサー２３９は、アンテナ２３２を介して信号を送信および受信するよう動作させることができる。

図１７に示すように、指サック２３１ａに挿入された指９０は、患者の皮膚４８に対し配置することができ、マーカー２２０までの距離を特定するために距離測定が行われる。マーカー２２０を覆う組織が切開されるため、図１８に示すように、ユーザーは生成されたパス内に指９０を挿入することができ、それによって、ユーザーに、指９０に関連してマーカー２２０の位置すなわち病変１４２の位置の直接フィードバックを提供することができる。そのため、プローブ２３１のこの実施例は、距離測定と同様に、内部にマーカー２２０および病変１４２を含む組織試料１４６の切開および／または除去を促進することができる、触覚フィードバックを提供することができる。例えば、図１７に示すように、ユーザーに必要な切開深さの情報を与える、初期の距離測定Ｌ１を得ることができ、一方、図１８に示すように、距離測定Ｌ２を得ることができ（望ましいマージンに対応）、それによって、先の実施例と同様に、ユーザーに、十分な切開が達成されたことおよび組織試料１４６が分離されて取り除かれたことを知らせることができる。

図１９−２２に戻ると、例えば１つ以上の病変１４２を含むターゲットとなる組織領域の場所を特定するためおよび／またはそれを切開するための、更に他のシステムが示されている。一般的に、システムは、先の実施例と同様に、プロセッサー３３９に結合した携帯プローブ３３１を含むプローブ機器３３０を含んでいる。例えば、プローブ３３１は１つ以上のアンテナ３３２を含み、プロセッサー２３８はディスプレー３３８を含んでいる。

また、システムは、近位端３４２、遠位端３４４およびそれらの間の内腔３４６を含む、カニューレまたは他の管状部材３４０を含んでいる。カニューレ３４０は、図１９に示すように、プローブ３３１が内腔３４６内に受けることができるサイズを有する実質的に硬い管状ボディーとすることができる。図示したように、遠位端３４４は、傾斜させるか、尖らせるか、および／または、直接的な組織を介しての前進を促進するよう形成することができる。あるいは、遠位端３４４は、先の実施例と同様に、例えばカニューレ３４０が、注射針が組織４０内に導入される前または後のいずれかに、注射針（図示せず）を越えて前進することができるように、テーパーを付けるかおよび／または丸める（図示せず）ことができる。

図１９を参照すると、使用前に、プローブ３３０は、例えばアンテナ３３２がカニューレ３４０の遠位端３４４の直近に配置されるように、カニューレ３４０の内腔３４６内に挿入することができる。任意に、カニューレ３４０および／またはプローブ３３１は、例えばアンテナ３３２を遠位端３４４の近傍に維持するように、カニューレ３４０に対しプローブ３３１を解放可能に固定し、一方プローブ３３１が望んだときに取り外されることを可能とするため、１つ以上のコネクター（図示せず）を含むことができる。それに加えてあるいはそれに代えて、カニューレ３４０は、プローブ３３１が内腔３４６内に配置されたときおよび／またはプローブ３３１が取り除かれたとき、実質的に流体密封のシールを提供するために、例えば近位端３４２および／または遠位端３４４内に、１つ以上のシール（図示せず）を含むことができる。例えば、内腔３４６を介しての流体の流れを阻止し、その一方で、プローブ３３１または他の機器（図示せず）を、そこを通して受け取り収容するシールを提供できる、止血シール（図示せず）を近位端３４２に設けることができる。

図２０に戻ると、使用中、カニューレ３４０内でプローブ３３１が動作すると、カニューレ３４０の遠位端３４４は、患者の皮膚４８および組織４０を介してマーカー２２０に向かって挿入することができる。図示のように、プローブ３３１は、振動３１を送信することができ、プロセッサー３３９のディスプレー３３８は、アンテナ３３２で受信した反射信号に基づき、アンテナ３３２に対するひいてはカニューレ３４０の遠位端３４４に対するマーカー２２０の相対的な位置の距離測定Ｌ１または他の表示を提供することができる。そのため、カニューレ３４０の侵入の深さおよび／またはその前身の方向は、プローブ３３１およびプロセッサー３３９によって提供された情報に基づき調整することができる。例えば、図２１に示すように、カニューレ３４０は、望ましい距離Ｌ２が達成されるまで前進することができ、それによって、遠位端３４４を、例えば病変１４２近傍のターゲットとなる組織領域内の、マーカー２２０から望ましい距離だけ離れた位置に配置することができる。

図２２に戻ると、病変１４２に対し望ましい位置に配置されたカニューレ３４０の遠位端３４４により、プローブ３３１は、図示のように、カニューレ３４０を所定の位置に残した状態で、取り除くことができる。カニューレ３４０は、それにより、例えば１つ以上の診断および／または治療処置を行うために、ターゲットとなる組織領域を切開するための通路を提供することができる。例えば、注射針や他のツール（図示せず）は、生検を行うためにおよび／または流体または他の診断または理療処置用の材料をターゲットとなる組織領域に供給するために、カニューレの内腔３４６を介して前進することができる。それに加えてまたはそれに代えて、１つ以上の機器（図示せず）は、放射線治療および／または他の処置を供給するため、例えば病変１４２を含む組織試料を取り除くために、カニューレ３４０を介して導入することができる。アクセスがそれ以上必要なくなると、カニューレ３４０は単に取り除くことができる。あるいは、処置の途中でカニューレ３４０を移動させることを望む場合は、プローブ３３１は体腔３４６内に再び導入され、プローブ３３１とともに組織内に移動したカニューレ３４０は付加的なガイダンスを提供することができる。

図１１−２２において、上述したものと同様の方法を使用して、例えば病変１４２内またはその近傍の、組織４０内に植え込まれるか配置されることができる、マーカー２２０が示されている。図示のように、マーカー２２０は、一般的に、球形の端部の間に相対的に狭い中間ステム部を含む細長いボディーである。マーカー２２０は、望ましい材料から形成することができ、および／または、マーカー２２０の位置決めおよび／またはマーカーの他のものとの区別を促進することができる、ここに記載された他のマーカーと同様の表面上の特徴を含むことができる。

図２３Ａ−２８Ｃに戻ると、明細書に記載されたいかなるシステムおよび方法においても使用することができる、マーカーの付加的な実施例が示されている。例えば、図２３Ａ−２３Ｃに戻ると、複数のビードまたはセグメント３２４を運ぶコアワイヤー３２２を含む第１の典型的なマーカー３２０が示されている。コアワイヤー３２２は、約１／２と２ミリメートル（０．５−２ｍｍ）との間の直径または他の最大断面、および、約１と１０ミリメートル（１．０−１０ｍｍ）との間の長さを有する固体または中空構造である、細長い部材とすることができる。コアワイヤー３２２は、さらに以下に説明するように、コアワイヤー３２２が組織中で展開すると所定の形状に偏向するように、例えばステンレススチール、ニチノールなどの、弾性または超弾性材料からおよび／または形状記憶材料から形成されることができる。あるいは、コアワイヤー３２２は、さらに以下に説明するように、マーカー３２０が例えば直線状または曲線状などの固定形状で残るように、実質的に硬くすることができる。

図２４Ａ−２４Ｃにおいて最もよくわかるように、ビード３２４は、例えば各々が一般的に円筒形または球形の形状の部分を定義するように、複数の単独の輪状体を含むことができる。ビード３２４は、例えば、ステンレススチール、ニチノール、チタン等の金属、プラスチック材料などの、先の実施例と同様な望ましい材料から形成することができる。ビード３２４は、ベースメタルの射出成形、機械加工、切断、研削などによって形成することができる。また、望ましい仕上げ加工は、例えばサンドブラスト、エッチング、蒸着などにより、モールディングまたはキャスティング処理中に、ビード３２４に対し適用することができる。

図２４Ｂにおいて最もよくわかるように、各ビード３２４は、そこを通ってコアワイヤー３２２を受けるための（図示せず、例えば図２３Ａ−２３Ｃを参照）、そこを通る通路３２６を含むことができる。ビード３２４は、コアワイヤー３２２上に装着されるとビード３２４が少なくとも部分的に近傍の他のものと入れ子になることを可能とし、一方、例えばコアワイヤー３２２が形状を変化させると、マーカー３２０が形状を変えることを可能とする、形状および／または表面特徴を含むことができる。また、ビード３２４は、例えば、約４５と１３５度との間（４５−１３５°）または約９０度（９０°）の、急峻な角度を定義する近傍表面を有する複数の表面を含む、ビードの周辺に１つ以上の溝を含む、例えばレーダーなどの電磁波の反射を高めるような表面形状を含む。例えば、図２４Ｃにおいて最もよくわかるように、各ビード３２４は、第１の凸部または球状の端部３２４ａおよび平面３２４ｄを含む第２の凹端部３２４ｂを含むことができる。図２５Ｂに示すように、近傍のビード３２４’は、第１のビード３２４の凹端部３２４ｂ’上の第１の表面３２４ｄ’および近接するビード３２４’の球状の端部３２４ａ’上の表面３２４ｅ’の間の水３２４ｃ’を定義することができる。表面３２４ｄ’および３２４ｅ’は、例えば約９０度（９０°）の角度の定義のように、レーダーを使用した検知を高めることができる、それらの間の急峻なコーナーを定義することができる。

任意に、図２５Ａおよび２５Ｂに示すように、ビード３２４’は、電磁信号がビード３２４’の表面に衝突するとき発生する反射信号をカスタマイズすることを意図した、望ましい表面仕上げ３２４ｆを含むことができる。例えば、表面仕上げ３２４ｆはビード３２４’中に形成されて望ましい直径および／または深さを有する複数の孔またはディンプルを含むことができる。上で説明したように、明細書のほかの場所に記載されたプローブおよびプロセッサーは、例えば複数のマーカーが患者の体内に植え込まれるか配置されたとき、特定のマーカーを個別に同定するような反射信号を解析することができる。

図２３Ａ−２３Ｃに戻ると、アセンブリー中、複数のビード３２４は、完成マーカー３２０を提供するために、コアワイヤー３２２を超えて配置できるとともにそれに対し装着することができる。例えば、コアワイヤー３２２は、ビード３２４がコアワイヤー３２２の端部の間で実質的に広がるまで、ビード３２４中の通路３２６を介して連続して挿入される。ビード３２４は、例えば、個々のビード３２４をコアワイヤー３２２上に圧着する、十分なビード３２４上を滑らせた後コアワイヤー３２２の端部を圧着するか拡張する、接着剤で接合する、溶融するなどによって、コアワイヤー３２２に装着することができる。そのため、ビード３２４は、例えばコアワイヤー３２２ひいてはマーカー３２０の曲げ加工または形状形成を促進でき、ビード３２４が動かずまたビード３２４がコアワイヤー３２２上で自由に動くように、コアワイヤー３２２に実質的かつ永久に装着することができる。

あるいは、マーカー３２０は、例えば図２３Ａに示されたビード３２４によって定義される形状および表面は、ワーク中で形成することができる。この代替例において、コアワイヤー３２２は除去することができ、また、通路は、コアワイヤー３２２を受けるためにワークを介して形成することができる。

ある実施例において、マーカー３２０は、例えば、図２３Ａおよび２３Ｂに示すような直線形状または図２３Ｄおよび２６Ａ−２６Ｃに示すような曲線形状の、実質的に固定された形状を定義することができる。例えば、マーカー３２０のコアワイヤー３２２は、例えば、マーカー３２０は、供給装置中へのマーカー３２０のロードおよび／またはマーカー３２０の供給を促進するために、直線状になることができ、一方マーカー３２０は曲線状または他の非直線形状に偏移できるように、十分にフレキシブルとすることができる。

図２３Ｄに示すように、マーカー３２０は、例えば平面内に横たわる曲がりくねった形状または他の曲線状の形状の、ウェーブ構成を仮想するよう偏移することができる。例えば、コアワイヤー３２２が、ウェーブ構成に対しては偏移し、一方、リニア構成に対しては弾性的に直線状となるようにセットされた形状であるコアワイヤー３２２は、弾性材料または超弾性材料から形成することができる。ビード３２４は、例えば供給装置中へのマーカー３２０のロードおよび／またはマーカー３２０の体内への導入を促進するために、ビード３２４がリニア構成およびウェーブ構成との間でコアワイヤー３２２の変化の実質的に邪魔にならないように、空間を開けることができ、あるいは、入れ子にすることができる。

あるいは、図３４Ａおよび３４Ｂに示すように、例えばテーパー状の端部領域３２０ｂ’’’の間の相対的に広い中間領域３２０ａ’’’を含む、テーパー状のらせん形状を仮想するよう偏移したマーカー３２０’’’が提供されている。実質的に均一ならせん形状を仮想するよう偏移したマーカー３２０’’’’の他の別の実施例は、図４１Ａおよび４１Ｂに示されている。マーカー３２０’’’および３２０’’’’の効果の１つは、それらが、プローブ（図示せず）のアンテナに対するマーカー３２０’’’および３２０’’’’の反射角および／または位置に関係なく、相対的に一定および／または一貫したレーダークロスセクション（ＲＣＳ）を提供できる点にある。例えば、図３４Ｂおよび４１Ｂに示されたように、マーカー３２０’’’および３２０’’’’をらせん軸に沿って見た場合であっても、例えば図３４Ａおよび４１Ａに示すように、マーカー３２０’’’および３２０’’’’は、らせん軸に対し横方向に見たときと実質的に同等のＲＣＳを提供することができる。

任意に、ここに記載されたマーカーのいずれもが、受動マーカー、能動マーカー、能動反射器または能動トランスポンダーとして提供することができる。例えば、図２３Ａ−２３Ｄを参照すると、マーカー３２０は単に「受動反射器」とすることができ、すなわち、マーカー３２０は単にマーカー３２０と衝突する入射波または信号を反射することができる。入射信号は、マーカー３２０の種々の表面および／またはエッジで反射され、明細書の他の箇所にさらに記載されているように、例えばそれによってプローブによって検知される反射した波または信号を提供することができる。受動マーカーの効果の１つは、レーダークロスセクション（ＲＣＳ）が、プローブのアンテナのアスペクト角、および、マーカー３２０から反射した戻り信号の強度の変化を起こすことができるマーカー３２０に基づき、変化可能である点である。

あるいは、マーカー３２０は、「能動反射器」、すなわち、反射した信号に対し外部エネルギーまたはパワーを加えることなく、所定の方法でマーカー３２０に衝突した信号を変調する１つ以上の電気回路を含むマーカー３２０、を提供するための１つ以上の特徴を含むことができる。そのようなマーカーは、例えば１つ以上の極小パワーのダイオードおよび／または極小電流で動作するＦＥＴトランジスターを含み、変調ダイポールまたは他のタイプの能動反射アンテナを含む、能動反射電波素子を含むことができる。能動反射器は、プローブによって検出して同定することができる、埋め込まれた組織環境中において実質的に単一のレーダー信号の痕跡を提供する。また、能動反射器は、プローブに戻る比較的大きい信号を提供でき、例えばそれによって、アンテナの性状を問わずターゲットとなるＲＣＳを維持する。

例えば、マーカー３２０は、プローブからの入射波または入射信号を変調できる、マーカー３２０に結合されるかその中に埋め込まれた、１つ以上の回路または他の素子（図示せず）を含むことができる。典型的な実施例において、それ自身のエネルギー源を含まず、そのため、信号が受信されマーカー３２０で反射されたときに単に信号を処理して変調する、ナノスケール半導体チップは、マーカー３２０によって運ばれる。マーカ上に設けることができ能動反射器の典型的な実施例は、米国特許第６，４９２，９３３号において開示されている。

図５０Ａおよび５０Ｂは、能動反射器を使用して達成できる、入射信号Ａに対する反射信号Ｂの変調の例を示す。入射信号Ａは、明細書の他の個所に記載されているように、プローブ（図示せず）によって伝達された波または信号を表すことができる。図５０Ａに示すように、入射信号Ａは、例えばここに記載されたいずれのマーカーの表面に衝突して反射されることができ、その結果反射信号Ｂとなる。受動反射器で、マーカーの表面は単に入射信号Ａを反射することができ、そのため、反射信号Ｂは、例えば、帯域幅、相などにおいて、入射信号Ａと近似した性質を持つことができる。

その一方、能動反射器で、マーカーは、例えば反射信号Ｂの周波数および／または相を変えるなど、所定の方法で入射信号Ａを変調することができる。例えば、図５０Ｂに示すように、マーカー上の回路は、超広帯域のレーダー入射信号Ａを、例えば、所定の相シフトを含む約１および１０ギガヘルツの間（１−１０ＧＨｚ）の、比較的狭帯域の反射信号Ｂに変更することができる。比較的狭帯域の信号Ｂは、マーカーのＲＣＳを高めることができ、それによりプローブによる検出を高めることができる。

また、図５０Ｂに示すように、反射信号Ｂの相は、入射信号Ａに対し９０度（９０°）だけ変調することができる。マーカーがこの相シフトに特有であれば、相シフトは、他の構造から、例えば異なる相シフト、組織構造などを有する他のマーカーから、プローブがマーカーを同定して区別する助けとなる。例えば、複数のマーカーが患者の体内に植え込まれている場合、各マーカーの回路は、反射信号中における、異なる相シフト（例えば、＋９０°、＋１８０°、−９０°など）および／または帯域幅を重畳するよう構成することができる。そのため、プローブは、患者の体内において、他のマーカーからおよび／または他の構造物から、マーカーを容易に同定して区別することができる。

能動反射器の１つの効果は、回路がそれ自身の電源を必要としない点にある。そのため、回路のサイズは実質的に小さくすることができ、望むならば、マーカーは、延長されたまたは不定期の期間、患者の体内に植え込むことができ、あるいは、マーカーは、マーカーの位置の特定および／または同定を促進するために、プローブからの信号に応答することができる。

さらに他の例において、参照エネルギーの励起に応じて検出可能なエネルギーを発生する１つ以上の特徴を含む「能動マーカー」が提供される。そのような能動マーカーの例は、米国特許第６，３６３，９４０号に開示されている。

さらに他の例において、例えば、埋め込まれた組織環境において、レーダー信号の痕跡に特異性を提供するＭＩＲプローブのエネルギーを再送信または「中継」する能動トランスポンダーが提供される。能動トランスポンダーは、マーカー内に埋め込まれるかそれによって運ばれる、例えば１つ以上のバッテリー、キャパシターなどの内部エネルギー源を含む１つ以上の電気回路を含むことができる。典型的な実施例において、能動トランスポンダーは、マイクロ波受信器および／または送信器、データ処理および記憶素子、および、戻り信号のための変調システムを含むことができる。能動トランスポンダーは、例えば受動マーカーのみで可能な信号よりもより大きい信号をプローブに戻すため、プローブによって出射された励起マイクロ波エネルギーに応じてマイクロ波エネルギーを発生することができる。例えば、マーカーは、プローブからの特異なレーダー痕跡および／または周波数に応じて、フォーマットされたデータを含むＲＦエネルギーを発生することができる。典型的な実施例において、能動トランスポンダーは、ＭＩＲレーダーのアッパーサイドバンド（「ＵＳＢ」）またはローワーサイドバンド（「ＬＳＢ」）のいずれかの形でシングルサイドバンド（「ＳＳＢ」）信号を出射するよう方形に変調される。そのようなトランスポンダーは、ＲＦスペクトラムを横断したマルチチャンネル操作の可能性を提供することができる。

図２９Ａおよび２９Ｂに戻ると、組織を介して例えば胸部４１内などのターゲットとなる組織領域に導入するための大きさとした、近位端２６２ａおよび遠位端２６２ｂを含むとともにマーカー３２０（または任意に複数のマーカー、図示せず）を運ぶ、シャフト２６２を含む供給装置２６０が提供される。供給装置２６０は、シャフト２６２の近位端２６２ａおよび遠位端２６２ｂの間に延びる内腔２６４、および、内腔２６４から図２３Ａ−２３Ｄのマーカー３２０を供給するためのシャフト２６２内をスライド可能なプッシャー部材２６６、を含むことができる。図示のように、シャフト２６２の遠位端２６２ｂは、シャフト２６２が直接組織を介して導入されるように、傾斜する形状および／または尖った形状とすることができる。あるいは、供給装置２６０は、例えば明細書他の箇所に記載されているように、組織を介して配置されたカニューレ、シースまたは他の管状部材（図示せず）を介して導入することができる。任意に、遠位端２６２ｂは、明細書の他の箇所に記載されているように、導入中の遠位端２６２ｂのモニタリングを促進できるように、例えば放射性不透過材料、音波発生材料、または他の材料で形成された、バンドまたは他の特徴を含むことができる。

図２９Ａに示すように、プッシャー部材２６６は、マーカー３２０近傍の内腔２６４内に配置された遠位端２６７および内腔２６４からマーカー３２０を押すために遠位端２６７を前進させるためのプランジャーまたは他のアクチュエーター２６８を含む。図２９Ｂに示すように、一旦供給装置２６０の遠位端２６４が組織４０内の望ましい位置まで前進すると、シャフト２６２は、内腔２６４から連続してマーカー３２０を押出すために、プランジャー２６８に対し引っ込めることができる。あるいは、トリガー装置または他の自動アクチュエーター（図示せず）は、遠位端２６２ｂからマーカー３２０を供給するために、シャフト２６２の近位端２６２ｂ上に提供することができる。

図２６Ａ−２６Ｃに戻ると、例えば複数のビード３２４’’を運ぶコアワイヤー３２２’’を含む、図２３Ａ−２３Ｄに示されたマーカー３２０と一般的に近似したマーカー３２０’’の他の実施例が示されている。しかしながら、マーカー３２０とは異なり、コアワイヤー３２２’’は、マーカー３２０’’が図示したようならせん構造に偏向するように、らせん形状に偏向される。そのため、マーカー３２０’’は、図２９Ａおよび２９Ｂに示された供給装置２６０のように、例えば供給装置中へのローディングを促進するために、直線形状とすることができ、一方、弾性的にらせん構造に戻すよう変更させることもできる。

他の実施例において、マーカー３２０、３２０’または３２０’’のいずれも、例えばマーカーがターゲットとする温度まで加熱されたとき所定の構造となるよう偏向できるように、少なくとも部分的に形状記憶材料から形成することができる。例えば、図２４のマーカー３２０を参照すると、コアワイヤー３２２は、コアワイヤー３２２が、例えば摂氏２０度（２０℃）またはそれ未満の大気温度またはそれ以下でマルテンサイト状態となり、摂氏３７度（３７℃）またはそれ以上の体温またはそれ以上でオーステナイト状態となる、例えばニチノールなどの、形状記憶材料から形成することができる。マルテンサイト状態において、コアワイヤー３２２は、例えばマーカー３２０が直線形状で図２９Ａおよび２９Ｂの供給装置２６０中にロードできるように、比較的柔らかくて可鍛性を有することができる。コアワイヤー３２２の形状記憶は、コアワイヤー３２２がターゲットとなる温度まで加熱されると、コアワイヤー３２２が波状、らせん状、または他の非直線状の形状に偏向できるように、材料中で温度設定またはプログラムすることができる。そのため、たとえマーカー３２０がマルテンサイト状態においてその望ましい展開構造から変形した曲がった形状または直線形状であったとしても、マーカー３２０は、一旦ターゲットとする温度まで加熱した患者の体または他の部分に導入されると、展開構造となるよう自動的に偏向することができる。

図２７Ａ−２７Ｃに戻ると、マーカー４２０の他の典型的な実施例が示されている。マーカー３２０と同様に、マーカー４２０は複数のビードまたはセグメント４２４を運ぶコアワイヤー４２２を含む。ビード４２４のそれぞれは、明細書の他の箇所に記載されているように、例えばプローブ（図示せず）からの信号の反射を高めるために、複数の溝４２４ｃを含む。コアワイヤー４２２およびビード４２４は、例えばビード４２４が、コアワイヤー４２２上で自由に回転するように、あるいは、コアワイヤー４２２に固定されるように、先の実施例と同様に、製造および組み立てをすることができる。溝４２４ｃは、先の実施例と同様に、各ビード４２４で完全に形成することができ、あるいは、近接するビード（図示せず）の表面を協働させることによって定義することもできる。溝４２４は、レーダー検出を高めることができるコーナーを定義する急峻なエッジと整合する平面または曲面を実質的に定義することができる。

任意に、図２８Ａ−２８Ｃに示すように、異なる形状および／または構造を有する溝５２４ｃ、５２４ｃ’、５２４ｃ’’を含む球状のマーカー５２０、５２０’、５２０’’の他の実施例が示されている。溝５２４ｃ、５２４ｃ’、５２４ｃ’’は、例えば以下に示すように、プローブのプロセッサーが異なる反射信号に基づき異なるマーカーを区別できるように、実質的に互いに異なる反射信号を発生することができる。

図２８Ａ−２８Ｃに示す実施例において、マーカー５２０、５２０’、５２０’’は、材料の単一の部分品から形成されており、コアワイヤーおよび複数のビードを含んでいない。コアワイヤーおよび複数のビードが、望むならば、マーカー５２０、５２０’、５２０’’に対し提供できること、および／または、図２７Ａ−２７Ｃのマーカー４２０が、望むならば、材料の単一の部分品から形成されること、は理解される。

図３０Ａ−３１Ｂに戻ると、明細書の他の箇所に記載されたいずれのマーカーとすることもできる、図２３Ａ−２３Ｄに示されたマーカー３２０のように、マーカー３２０を供給するために使用することができる供給装置３６０の他の実施例が示されている。一般的に、供給装置３６０は、例えば胸部４１内のターゲットとなる組織領域に組織を介して導入するための大きさとした、近位端３６２ａおよび遠位端３６２ｂを含む、注射針または他の管状シャフト３６２、および、近位端３６２ａと遠位端３８２ｂとの間に延びる内腔３６４、を含む。供給装置３６０は、また、内腔３６４からマーカー３２０を供給するため、シャフト３６２内をスライド可能なプッシャー部材３６６を含む。図示のように、シャフト３６２の遠位端３６２ｂは、シャフト３６２が直接組織を介して導入されるように、傾斜する形状および／または尖った形状とすることができる。あるいは、供給装置３６０は、例えば明細書他の箇所に記載されているように、組織を介して配置されたカニューレ、シースまたは他の管状部材（図示せず）を介して導入することができる。任意に、遠位端３６２ｂは、明細書の他の箇所に記載されているように、例えばＸ線または超音波イメージングなどを使用した、導入中の遠位端３６２ｂのモニタリングを促進できるように、例えば放射性不透過材料、音波発生材料、または他の材料で形成された、バンドまたは他の特徴を含むことができる。

図３０Ｂおよび３１Ｂに戻ると、プッシャー部材３６６は、例えば図３０Ｂに示すように初期にマーカー３２０の近傍の内腔３６４内に設けられた遠位端３６７を含む。プッシャー部材は３６６は、供給装置３６０のハンドル３７０に対し実質的に固定され、一方、以下にさらに記載するように、例えばマーカー３２０を露出するため、シャフト３６２は引き込み可能とすることができる。例えば、図３０Ｂに示すように、プッシャー部材３６６の近位端３６６ａは、ハンドル３７０内に搭載されたプッシャー部材３７２に固定することができる。

シャフト３６２は、ハンドル３７０内でスライド可能なシャフトホルダー３７４に結合することができる。例えば、シャフトホルダー３７４は、図３０Ｂに示された第１または遠位位置から図３１Ｂに示された第２または近位位置まで、軸方向にスライド可能とすることができる。そのため、第１位置のシャフトホルダー３７４により、プッシャー部材３６６の遠位端３６７はシャフト３６２の遠位端３６２ｂの近くにオフセットされ、それにより、図３０Ｂに示されるように、マーカー３２０を受けるためのシャフト内腔３６４内に十分なスペースを提供する。シャフトホルダー３７４が第２位置に導かれると、シャフト３６２は、例えば図３１Ｂに示されるように、シャフト３６２の遠位端３６２ｂがプッシャー部材３６６の遠位端３６７近傍に配置されるまで、引き込まれる。プッシャー部材３６６の遠位端３６７は、マーカー３２０がシャフト３６２の引き込み動作の間において近くへ移動することを防止し、その結果、マーカー３２０は、図３３および３３Ａに示されているように、シャフト３６２の内腔３６４から結局展開される。

シャフトホルダー３７２およびシャフト３６２は、第２位置に偏向させることができるが、例えば供給装置３６０を使用してマーカー３２０がその内部にロードされることおよび供給されることを可能とするため、選択的に第１位置に保持されることもできる。例えば、図３０Ｂおよび３１Ｂに示すように、ハンドル３７０は、筐体の溝３７８で受け取られ、シャフトホルダー３７４に隣接する、スプリングまたは他のメカニズムを含む。第１位置において、図３０Ｂに示すように、スプリング３７６は圧縮され、一方、第２位置において、図３１Ｂに示すように、スプリング３７６は解放される低潜在エネルギー状態となる。

ハンドル３７０は、また、第１位置でシャフトホルダー３７４およびシャフト３６２を選択的に保持および解放するためのアクチュエーターを含む。例えば、図３０Ｂに示すように、第１位置のシャフトホルダー３７４により、シャフトホルダー３７４は、シャフトホルダー３７４の近位端３７４ａがプッシャーホルダー３７２の遠位端３７２ａに近接または係合するまで、ハンドル３７０内で回転することができる。あるいは、ハンドル３７０は、第１位置のシャフトホルダー３７４を選択的に係合できる、１つ以上の他の特徴（図示せず）を含むことができる。図３１Ｂに示すように、シャフトホルダー３７４が、プッシャーホルダー３７２の遠位端３７２ａの近位端３７４ａに対する係合を解くために、ハンドル３７０内で回転する場合、近位端３７２ａは、ハンドル３７０内を近接して自由に移動することができる。そのため、一旦シャフトホルダー３７４が回転すると、スプリング３７６が自動的にシャフトホルダー３７４を近くに導くことができ、それによってマーカー３２０を展開する。例えば解放できるデントやロックなどの他のアクチュエーターが、前進した位置でシャフト３６２を解放可能に装着して、アクチュエーターが動作するときシャフト３６２が自動的に待避することを可能とするよう相互作用できる、ハンドル３７０および／またはシャフトホルダー３７４上に設けられることは理解できるであろう。

図３２および３３に戻ると、供給装置３６０は、先の実施例と同様に、例えば１つ以上の内腔１４２を含む、ターゲットとなる組織領域内の胸部４０または他の組織構造中にマーカー３２０を供給するために使用される。一旦マーカー３２０が供給されると、マーカー３２０は、例えば明細書の他の箇所に記載されたシステムおよび方法のいずれかを使用して、ターゲットとなる組織領域の場所を見つけ出すために使用される。

図３５に戻ると、テザーまたは他の細長い要素６３０と結合したマーカー６２０を含むマーカー装置６１０のさらに他の実施例が示されている。テザー６３０は、マーカーがターゲットとなる組織領域中に導入されたとき、患者の体から延びる十分な長さを有する、例えば生体吸収性または非吸収性材料から形成される縫合糸、例えば可とう性、硬質または可鍛性材料から形成されるワイヤーなどとすることができる。マーカー６２０は、図３４Ａおよび３４Ｂに示されたマーカー３２０’’または明細書の他の箇所に記載された他の実施例のいずれかと同様とすることができ、例えば明細書の他の箇所に記載されている位置決めワイヤーと同様に、テザー６３０の遠位端６３４に、解放可能または実質的に永久に装着することができる。マーカー６２０から延びる細長いテザー６３０の付加は、組織内に植え込まれたときマーカー６２０の位置の付加的な参照を提供することができる。例えば、テザー６３０は、腫瘍摘出手術中マーカー６２０の正確な位置に執刀医を導く助けとすることができ、および／または、取り除いた腫瘍体積内のマーカー６２０の存在を確認することができる。テザー６３０は、また、ターゲットとなる組織領域中でのマーカー６２０の方向を同定する助けとなるタグを配置するために使用することができ、望むならば、所定の場所に残すか取り除くこともできる。

図３６−４１に戻ると、例えばマーカー６２０を胸部４１内の触診不可能な病変１４２内に植え込むための、ターゲットとなる組織領域中にマーカー装置６１０を植え込むための供給装置６６０および方法が示されている。先の実施例と同様に、供給装置６６０は、近位端２６２ａと遠位端２６２ｂを含み、例えば胸部４１内のターゲットとなる組織領域に組織を介して導入される大きさとした、マーカー装置６１０を運ぶ、シャフト２６２を含んでいる。供給装置６６０は、少なくとも部分的にシャフト６６２の近位端６６２ａと遠位端６６２ｂとの間に延びる内腔６６４、および、内腔６６４からマーカー６２０を供給するためのシャフト６６２内をスライド可能なプッシャー部材６６６、を含むことができる。図示のように、シャフト６６２の遠位端６６２ｂは、シャフト６６２が組織を介して直接導入可能なように、傾斜させるかおよび／または尖らせることができる。あるいは、供給装置６６０は、例えば明細書の別の場所に記載されているように、組織を介して配置された、カニューレ、シースまたは他の管状部材（図示せず）を介して導入することができる。任意に、遠位端６６２ｂは、明細書の他の箇所に記載されているように、例えば導入中における遠位端６６２ｂのモニタリングを促進できる、例えば放射線不透過性または音波を発生するまたは他の材料から形成された、バンドまたは他の特徴を含むことができる。

図３６に示すように、プッシャー部材６６６は、そこを通ってテザー６３０をスライド可能に受けるための内腔６６７を含む。そのため、製造中または使用前のいつでも、マーカー装置６１０は、マーカー６２０が遠位端６６２ｂ近傍の内腔６６４内に配置されて、テザー６３０がプッシャー部材６６６の内腔６６７を介して、プッシャー部材６６６に結合したプランジャー６６８から延びるように、供給装置６６０内にロードすることができる。マーカー６２０がらせん形状または他の形状に偏向している場合、マーカー６２０は、図３６に示すように、それがシャフト６６２中にロードされるように、直線形状とすることができる。マーカー装置６１０は、ワイヤー位置決め処置に変えて、腫瘍摘出手術前にあるいは生検のときに、植え込むことができる。あるいは、マーカー装置６１０は、コアニードル生検機器または真空コアニードルシステム（図示せず）を介して、供給することもできる。

例えば処置中、図３６に示すように、遠位端６６２ｂは、例えば病変１４２内のターゲットとなる組織領域に組織を介して挿入することができる。一旦供給装置６６０の遠位端６６２ｂが組織内の望ましい位置まで前進すると、図３７に示すように、シャフト６６２は、内腔６６４からマーカー６２０を供給するため、プッシャー部材６６６に結合したプランジャー６６８に対し引き込むことができる。図示のように、マーカー６２０は、例えば図３７に示されたテーパーを有するらせん形状に戻るように、展開により自動的および／または弾性的に形状を変化させることができる。図３８に戻ると、供給装置６６０は、例えば病変１４２内などのターゲットとなる組織領域内にマーカー６２０を残したまま、患者の体から引き出すことができる。テザー６３０は、図３９に示すように、端部が胸部４１から露出するまで、プッシャー部材６６６を介して簡単にスライドすることができる。

任意に、図４０に示すように、テザー６３０は、マーカー６２０を病変１４２内の位置に残したまま、マーカー６２０から分離することができる。例えば、テザー６３０は、所定の張力の適用により破壊する、マーカー６２０直近の弱い領域（図示せず）を含むことができる。あるいは、テザー６３０は、マーカー６２０から遠位端６３４の糸を抜くようにテザー６３０を回転することによって、マーカー６２０から解放される、糸を通した遠位端６３４または他のコネクターを含むことができる。さらに他の例において、テザー６３０は、以降の腫瘍摘出手術または他の処置中マーカー６２０に装着されたまま残ることができる。

図４２に戻ると、マーカー装置６１０と一般的に近似した、すなわち、テザー６３０およびマーカー６２０’を含む、マーカー装置６１０’の他の典型的な実施例が示されている。しかしながら、マーカー装置６１０’は、図４１Ａおよび４１Ｂに示されたマーカー３２０’’’’と近似したものとすることもできる。図４３−４６は、図３６−４０に示されたものと一般的に近似した、マーカー装置６１０’を植え込むための、供給装置６２０’および方法の典型的な実施例を示す。

上述したシステムおよび方法は胸部内の病変に関するものであるが、１つ以上のマーカーまたはターゲットは、上述したプローブ３０などのプローブを使用した次の位置決定のために、患者の体の他の領域に植え込まれまたは導入されることができる。例えば、１つ以上のターゲットは、次の位置決めのために、胆管、大腿動脈または静脈、卵管または他の体の内腔の内部または近傍に配置することができる。ターゲットは、カテーテル、ワイヤーまたは他の供給装置により体の内腔内に運ぶことができ、例えばカテーテルまたはワイヤーを固定することによって、または、マーカーを体の内腔の壁にあるいはその内部にあるいはそれを介してまたは体の内腔内に固定することによって、その内部に装着することができる。

例えば、図４７は、１回以上の診断および／または治療が実行される患者の胃腸管３を示している。図示のように、マーカー２を運ぶカテーテル１は、例えば口または直腸を介して、患者の胃腸管３内に導入することができる。図４８からわかるように、カテーテル１は、例えば明細書の他の箇所で記載された他のマーカーと近似したマーカー２を含むことができる。例えば、マーカー２は、図２３Ａ−２３Ｃに示されて上述されている１つ以上のビード３２０に近似した特徴を含むことができる。カテーテル１およびマーカー２は、例えばＸ線透視装置、超音波または他の外部イメージングを使用して、胃腸管３内の望ましい位置まで前進することができる。

明細書の他の箇所で記載されたプローブのいずれかのようなプローブは、次に、マーカー２の場所を見つけて、それにより胃腸管３内の位置を決めるために使用することができる。他の体の内腔が、例えば患者の体の外部からの侵襲の少ない方法で、例えば体の内腔へのアクセスを促進するために、同様の方法で位置決めできることは理解できるであろう。例えば、図４９に示すように、マーカー２は、例えば壁の穿刺を促進して、クリップ、カット、結紮ために、体の内腔に入るようにあるいは体の内腔を閉じるように、胃腸管３内の特定の位置の場所を見つけるために使用することができる。図４９は、例えば従来の腹腔鏡処置を使用する、送気された腹腔４の断面図である。明細書の他の場所で記載されたプローブのいずれかと近似するプローブ５は、カテーテル１上のマーカー２の位置をスキャンおよび／または検出するために、アクセスカニューレ６を介して挿入することができる。腹腔鏡７は、次に、マーカー２に対するプローブ５の位置を視覚化するために使用することができる。一旦マーカー２が位置決めされると、アクセスシース８は、例えば１回以上の診断および／または治療を行うために、望ましい位置での胃腸管３へのアクセスを起こすために使用することができる。マーカー２およびカテーテル１は、一旦アクセスが達成されると、あるいは望むならば処置が終了した後に、取り除くことができる。

典型的な実施例において、マーカーはカテーテルを使用して卵管内に導入することができ、次に、注射針または他の装置は、例えば結紮、麻痺のため卵管にアクセスするためあるいは卵管を分離または閉止するため、マーカー上の患者の皮膚および組織を穿刺するなどの侵襲の少ない方法で、導入することができる。あるいは、マーカーが胆管内に配置された場合、内視鏡的なアクセスは、例えば患者の腸内での処置を行うなど胆管にアクセスするために、プローブ３０のガイドのもとで使用することができる。さらに他の例において、マーカーは、収容の対象となる大腿動脈、静脈または他の管の長さと連通するブランチに配置することができ、次に、プローブ３０は、近傍の管から分離されて収容すべき管の長さを許すよう、例えば核ブランチがカット、結紮、麻痺および／または分離されるために、管外部のブランチの各々の場所を見つけ出すために使用することができる。

さらに他の例において、１つ以上のマーカーは、明細書に記載されたシステムを使用する位置決めされた治療のために、ターゲットとなる組織構造内に植え込むことができる。例えば、マーカーは、それらが植え込まれているターゲットとなる組織領域の内部または周囲に延長時間を超えて解放できる、１つ以上の薬物、放射性物質または他の治療剤を運ぶことができる。例えば治療剤が実質的かつ完全に使い果たされたあるいは十分に供給された後などの、十分な時間が経過した後、プローブ３０は、例えば侵襲の少ない方法でマーカーの回復および／または除去を促進するために、マーカーの場所を見つけ出すために使用することができる。

図５１に戻ると、マイクロ波アンテナを用いる、体内のマーカーの場所を見つけ出すための方法５１０の典型的な実施例のフローチャートが示されている。方法５１０の開始において、送信アンテナは、高周波（ＲＦ）送信信号を体内に送信する：５２０。次に、受信アンテナは、マーカーから反射されたＲＦ受信信号を受信する：５３０。受信信号が受信された後、少なくとも１つのプロセッサーが、送信信号が送信アンテナによって送られた時から受信信号が受信アンテナによって受信された時までの時間の差を計算する：５４０。一旦プロセッサーが時間差を形成すると、少なくとも１つのプロセッサーが、計算された時間差を使用して、（送信アンテナおよび受信アンテナの両者を収容する）プローブの先端からマーカーまでの距離を決定する：５５０。一旦距離が決定されると、プローブの先端からマーカーまでの距離がディスプレー上に表示される：５６０。距離が表示された後、方法５１０は終了する：５７０。

図５２および５３に戻ると、マーカー５２１の場所を見つけ出すため図５１の方法５１０を実行する典型的なマイクロ波アンテナプローブ５３１を含む、胸部４１の断面図が示されている。方法５１０は、胸部以外の体の他の領域に配置されたマーカーの場所を見つけ出すためにも使用できることは注意すべきである。特に、図５２は、その送信アンテナ５１１を介して送信信号５０１を送信するためのマイクロ波アンテナプローブ５３１を示し、図５３は、その受信アンテナ５１２を介して受信信号５０２を受信するためのマイクロ波アンテナプローブ５３１を示している。

図５２に戻ると、先に詳細に議論したように、マーカー５２１は、例えば超音波セッションの間に、外科的に取り除かれる病変（または腫瘍）１４２近傍の胸部４１の組織４０中に、皮膚４８を介して、埋め込むことができる。マーカー５２１は、図２３Ａ−２８Ｃに示されたマーカーなどの、いかなるタイプのマーカーとすることができる。典型的な実施例において、マーカー５２１は、複数のビードまたはセグメントを運ぶ内部コアワイヤーから主として構成することができる。内部コアワイヤーは、例えばステンレススチール、ニチノールなどの、弾性材料、超弾性材料および／または形状記録材料から形成することができ、その結果、明細書の他の実施例と同様に、内部コアワイヤーは、組織４０内で展開されたとき、所定の形状（例えばコイル形状）を形成するよう偏向することができる。マーカー５２１のビードまたはセグメントは、例えば、ステンレススチール、ニチノール、チタンまたは複合材料などの金属などの、電磁反射特性を有する材料から形成することができる。ビードまたはセグメントは、ビードまたはセグメントの表面に衝突する電磁信号を反射するようカスタマイズされた表面仕上げを含むことができる。

マーカー５２１が組織４０中に展開された後、患者が手術中、マイクロ波アンテナプローブ５３１は、胸部４１内のマーカー５２１の場所を見つけ出すために使用することができる。マーカー５２１の位置は、執刀医に、胸部４１から取り除かれる病変１４２の一般的な位置を示す。マイクロ波アンテナプローブ５３１の動作中、マイクロ波アンテナプローブ５３１の送信アンテナ５１１は、胸部４１の組織４０を介して、送信信号５０１を送信することができる。例えば、送信信号５０１は一連のパルスから構成することができる。また、送信信号５０１は、スタート周波数（例えば１．５ＧＨｚ）からストップ周波数（例えば４．５ＧＨｚ）まで、所定の周波数増分（例えば１００ＭＨｚ増分）で、スイープすることができる。スタート周波数はストップ周波数よりも低い周波数とすることができ、それとは逆に、スタート周波数はストップ周波数よりも高い周波数とすることができる。所定の増分は、大きさにおいて均一とすることができ、あるいは、大きさにおいて不均一とすることができる。

図５３に戻ると、一旦送信信号５０１がマーカー５２１に衝突すると、送信信号５０１は、マーカー５２１のビードまたはセグメントの少なくとも１つの、少なくとも１つの反射面で反射する。反射された信号（すなわち受信信号）５０２は、マイクロ波アンテナプローブ５３１に向かって戻るように伝播する。マイクロ波アンテナプローブ５３１の受信アンテナ５１２は、一連のパルスで構成される受信信号５０２を受信することができる。

マイクロ波アンテナプローブ５３１は、バヨネットまたは他のコネクター５３３で互いに接続される、アコーディオン部５３４およびバヨネット５３５を含むことができる。マイクロ波アンテナプローブ５３１は、また、バヨネット５３５の他の端部に接続されたアンテナ部５３２を備えることができる。例えば、アンテナ部５３２の先端は、例えば以下に更に記載するように、送信アンテナ５１１および受信アンテナ５１２の両者を含むことができる。

マイクロ波アンテナプローブ５３１の受信アンテナ５１２が受信信号５０２を受信した後、マイクロ波アンテナプローブ５３１またはディスプレーユニット５３６内に含まれることができる、少なくとも１つのプロセッサー（例えばデジタル信号プロセッサー（ＤＳＰ））（図示せず）は、送信信号５０１が送信アンテナ５１１によって送信された時間（Ｔ１）と受信信号５０２が受信アンテナ５１２によって受信された時間（Ｔ２）との間の時間の差（Ｔ）（すなわちＴ＝Ｔ２−Ｔ１）を計算することができる。プロセッサーが時間の差（Ｔ）を計算した後、少なくとも１つのプロセッサー（例えばＤＳＰ）は、時間の差（Ｔ）を使用して、プローブの先端からマーカー５２１までの距離（Ｌ１）を決定することができる（すなわち、プロセッサーは、信号反応の計算した時間の遅延（Ｔ）を使用することによって、距離（Ｌ１）のための距離計算を行うことができる）。

一旦プロセッサーがプローブ５３１の先端からマーカー５２１までの距離（Ｌ１）を決定すると、プロセッサーは、距離情報（Ｌ１）を、ケーブル３３３を介してディスプレーユニット５３６に送ることができる。典型的な実施例において、ケーブル３３３は、ＲＳ２３２同軸ケーブルなどの同軸ケーブルとすることができる。ある実施例において、距離情報（Ｌ１）は、例えばプローブ５３１内の送信器（図示せず）によって、無線でディスプレーユニット５３６に送ることができることに注意すべきである。ディスプレーユニット５３６が距離情報（Ｌ１）を受信した後、ティスプレーユニット５３６は、例えば執刀医にマーカー５２１の位置を伝えるように、そのディスプレースクリーン５３７上に距離情報（Ｌ１）を表示することができる。距離情報は、例えばインチ（ｉｎ．）またはセンチメートル（ｃｍ）などの長さの単位で距離を表す数値として、表示することができる。例えば、ディスプレースクリーン上で「３ｃｍ」と表示される。長さの単位に代えてまたはそれに加えて、ディスプレースクリーン５３７は、マーカー、マイクロ波アンテナプローブ５３１、マイクロ波アンテナプローブ５３１の先端からマーカーまでの距離、および／または、マーカーを含む体の部分の生理学的絵画（例えば胸部）を表す、グラフィックイメージ（例えば２次元または３次元イメージ）を表示することができる。

ある実施例によれば、マイクロ波アンテナプローブ５３１の受信アンテナ５１２が受信信号５０２を受信した後、マイクロ波アンテナプローブ５３１またはディスプレーユニット５３６内に含まれる、少なくとも１つのプロセッサー（例えばＤＳＰ）（図示せず）は、受信信号５０２の振幅を測定することができる。プロセッサーが受信信号５０２の振幅を測定した後、少なくとも１つのプロセッサー（例えばＤＳＰ）は、受信信号５０２の振幅を使用することによって、マーカー５２１がマイクロ波アンテナプローブ５３１の先端に関して配置された方向を決定することができる。

例えば、執刀医が、マーカー５２１に向けるあるいはそこから離れる異なる角度で、マイクロ波アンテナプローブ５３１を移動させるとき、受信信号５０２の振幅は、マーカー５２１に向けるあるいはそこから離れる方向にマイクロ波アンテナプローブ５３１が向いているかどうかに従って、増加するかまたは減少する。マイクロ波アンテナプローブ５３１がマーカー５２１の方向に向く角度で保持されているときは、受信信号５０２の振幅は増加し；マイクロ波アンテナプローブ５３１がマーカー５２１から離れる方向に向く角度で保持されているときは、受信信号５０２の振幅は減少する。そのように、受信信号５０２の相対的または絶対的な振幅は、マイクロ波アンテナプローブ５３１の先端に関してマーカー５２１の位置を決定するために、プロセッサーによって、使用することができる。

他の実施例によれば、マイクロ波アンテナプローブ５３１のアンテナ部５３２は、加速度計（図示せず）を含むことができる。加速度計は、マイクロ波アンテナプローブ５３１がマーカー５２１に関し傾く角度（すなわち「傾斜角」）を測定することができる。マイクロ波アンテナプローブ５３１の受信アンテナ５１２が受信信号５０２を受信した後、マイクロ波アンテナプローブ５３１またはディスプレーユニット５３６内に含まれる、少なくとも１つのプロセッサー（例えばＤＳＰ）（図示せず）は、マイクロ波アンテナプローブ５３１の時間の差（Ｔ）および傾斜角度を使用することによって、マイクロ波アンテナプローブ５３１に関しマーカー５２１の位置を決定することができる。

図５４は、図５１の方法５１０を実行できるシステムの典型的な部品の線図的表示である。方法５１０で使用される部品は、供給装置５６１、マーカー５２１、マイクロ波アンテナプローブ５３１およびディスプレーユニット５３６を一般的に含んでいる。供給装置５６１は、図２９Ａ−３１Ｂで示されて明細書の他の箇所で記載されたような、いかなるタイプの供給装置とすることができる。一般的に、供給装置５６１は、組織を介してのターゲットとなる組織領域内（例えば胸部内）へ導入するため、および、マーカー５２１をターゲットとなる組織領域内に投入するため、ハンドル５６３およびシャフト５６２を含むことができる。先に説明したように、マーカー５２１は、図２３Ａ−２８Ｃで示されて明細書の他の箇所で記載されたような、いかなるタイプのマーカーとすることができる。例えば、マーカー５２１は、複数のビードまたはセグメントを運ぶ内部コアワイヤーから構成することができる。

マイクロ波アンテナプローブ５３１は、非無菌の再利用可能な部分５３１Ａおよび無菌の使い捨てで再利用不可能な部分５３１Ｂの２つの主要部を含むことができる。非無菌の再利用可能な部分５３１Ａは、送信信号の発生のためにおよび受信信号の処理のために使用される電子部品を含むことができる。しかしながら、これらの電子部品は、ディスプレーユニット５３６内などの、マイクロ波アンテナプローブ５３１以外のどこかに配置することができることに注意すべきである。再利用可能な部分５３１Ａに収容された電子部品は、例えば図５５の記載などの明細書の他の箇所でさらに議論される。

無菌の使い捨てで再利用不可能な部分５３１Ｂは、アンテナ部５３５、バヨネット５３５、バヨネットコネクター５３３およびアコーディオンシース５３４を含むことができる。アンテナ部の内部の詳細は、図５６Ａ−５８の記載でさらに議論される。アンテナ部５３５の一端は、バヨネット５３５に接続することができる。バヨネット５３５は、バヨネットコネクター５３３を介して、アコーディオンシース５３４に接続することができる。マイクロ波アンテナプローブ５３１の操作の前に、無菌の使い捨てで再利用不可能な部分５３１Ｂのアコーディオンシース５３４は、非無菌の再利用可能な部分５３１Ａを超えてスライド可能とすることができ、それにより、２つのユニット５３１Ａおよび５３１Ｂがマイクロ波アンテナプローブ５３１となる単一のユニット５３１を形成するために互いに接合される。マイクロ波アンテナプローブ５３１の操作の後、無菌の使い捨てで再利用不可能な部分５３１Ｂは非無菌の再利用可能な部分５３１Ａから除去することができ、無菌の使い捨てで再利用不可能な部分５３１Ｂは、再び再利用しないように、廃棄することができる。非無菌の再利用可能な部分５３１Ａは、消毒され、殺菌され、他の処置で再び使用するための準備をすることができる。

非無菌の再利用可能な部分５３１Ａの一端は、ケーブル３３３（例えばＲＳ−２３２同軸ケーブル）を介してディスプレーユニット５３６に接続することができる。ディスプレーユニット５３６は、マイクロ波アンテナプローブ５３１の先端からマーカー５２１までの距離および／または他の情報を表示するための、ディスプレースクリーン５３７を含むことができる。距離情報は、長さの単位（例えば図５４に示されているように１０．０ｃｍ）に関し、ディスプレースクリーン５３７上に表示することができる。また、受信信号５０２の振幅は、バーグラフ５３８あるいは数値測定値（図示せず）によって、ディスプレースクリーン５３７上に表示することができる。ディスプレーユニット５３６は、また、少なくとも１つの音声スピーカー５３９を含むことができる。音声スピーカー５３９は、マイクロ波アンテナプローブ５３１の先端に関しマーカー５２１の位置を示すために、可聴ノイズおよび／または言葉を発生することができる。

図５５は、図５４のマイクロ波アンテナプローブ５３１の典型的な構成要素を示すブロックダイアグラム６００である。非無菌の再利用可能な部分５３１Ａは、信号発生器６２０、増幅器６４０、アナログツーデジタル（Ａ／Ｄ）変換器６５０およびデジタル信号プロセッサー（ＤＳＰ）６６０を含むことができる。例えば参照オッシレーターなどの信号発生器６２０は、方形波信号、三角波信号または正弦波信号などの振動信号を発生する。

例えば、方形波信号６２５は、信号発生器６２０からマイクロ波アンテナプローブ５３１のアンテナ部５３２の送信アンテナ５１１に送ることができる。方形波信号６２５が送信アンテナ５１１を通過すると、送信アンテナ５１１は、バンドパスフィルター（「ＢＰＦ」）として動作し、方形波信号６２５を一連のパルス６３０に変換する。そのようにして、送信アンテナ５１１から送信された送信信号５０１は一連のパルス６３０を含む。送信信号５０１は、組織中に送信することができ、マーカー５２１から反射することができる。一旦送信信号５０１がマーカー５２１から反射されると、反射された信号（すなわち受信信号５０２）は一連の減衰したパルス６３５を含む。

マイクロ波アンテナプローブ５３１のアンテナ部５３２の受信アンテナ５１２は、受信信号５０２を受信することができる。一連の減衰したパルス６３５を含む受信信号５０２は、パルス６３５のゲインを増幅するために、増幅器６４０に入力することができる。増幅器６４０の出力は、増幅したアナログ信号をデジタル信号に変換するために、Ａ／Ｄ変換器６５０に入力することができる。Ａ／Ｄ変換器６５０から出力されたデジタル信号は、処理のためにＤＳＰ６６０に入力することができる。先に説明したように、ＤＳＰ６６０は、限定されるものでないが、送信信号５０１が送られた時から受信信号５０２が受信された時までの時間の差の計算、マイクロ波アンテナプローブ５３１の先端からマーカー５２１までの距離の決定、マイクロ波アンテナプローブ５３１の先端位監視マーカーの位置の決定、受信信号５０２の振幅の測定、および／または、マーカー５２１がマイクロ波アンテナプローブ５３１の先端に関し配置された方向の決定、を含む数多くの機能を実行することができる。ＤＳＰ６６０の出力は、ワイヤー（例えばケーブル３３３）または無線によって、ディスプレーユニット５３６に送ることができる。

マイクロ波アンテナプローブ５３１のための電源（図示せず）は、ディスプレーユニット５３６内に含むことができる。例えば、マイクロ波アンテナプローブ５３１のための電源は、バッテリーとすることもでき、および／または、電源コードによって供給することもできる。あるいは、マイクロ波アンテナプローブ５３１のための電源は、マイクロ波アンテナプローブ５３１自身の内部に含むことができる。

図５６Ａ−５６Ｃは、図５４のプローブ５３１の送信アンテナ５１１または受信アンテナ５１２のいずれかあるいは両方のために使用することができる、アンテナサブユニット７００の典型的な実施例を示す。図５６Ｂおよび５６Ｃに戻ると、マイクロ波アンテナプローブ５３１は、送信アンテナ５１１のための一つのアンテナサブユニット７００および受信アンテナ５１２のための一つのアンテナユニット７００とならかる、図示された２つのアンテナサブユニット７００を収容することができる。図５６Ｂに示されたアンテナサブユニット７００が図５６Ｃに示されたアンテナサブユニット７００と同じであることに注意すべきである。図５６Ｃは、単に、図５６Ｂのアンテナサブユニット７００の異なる図を示している。

アンテナサブユニット７００は、アンテナユニット部７１０、外側同軸部７２０、サブミニチュアバージョンＡ（ＳＭＡ）コネクター７３０の部分、を含むことができる。アンテナユニット部７１０は、外側同軸部７２０を介してＳＭＡコネクター７３０に接続することができる。アンテナサブユニット７００は、マイクロ波アンテナプローブ５３１の無菌の使い捨てで再利用不可能な部分５３１Ｂの、アンテナ部５３２、バヨネット部５３５およびバヨネットコネクター部５３３内に収容することができる（図示せず、例えば図５４を参照）。

図５６Ａに戻ると、アンテナユニット部７１０は、ナイロンチューブ７５０内に収容できるボータイ型アンテナ７４０とすることができる。ナイロンチューブ７５０は、同様に、真鍮チューブ７６０内に収容することができる。真鍮チューブ７６０の端部は、アンテナサブユニット７００の外側同軸部７２０に接続することができる。アンテナユニット部７１０は、例えば明細書の他の箇所に記載されているように、パッチ型アンテナ、ホーン型アンテナ、らせん型アンテナなどの、ボータイ型アンテナ７４０以外の他のタイプのアンテナを含むことができる。アンテナユニット部７１０によって用いられるアンテナの偏光は、用いるアンテナのタイプに応じて、直線偏光（例えば水平方向または垂直方向への）とすることができ、または、円偏光（例えば右円偏光（ＲＨＣＰ）または左円偏光（ＬＨＣＰ））とすることができる。

図５６Ｃに戻ると、ボータイ型アンテナ７４０は、ストリップライン７４６によって分離される、２つの三角型アンテナ７４５ａ、７４５ｂから形成することができる。三角型アンテナ７４５ａ、７４５ｂは、例えば金属または複合材料などの電磁反射特性を有する材料から製造することができる。図５６Ｃに示された２つの三角型アンテナ７４５ａ、７４５ｂは、垂直方向に偏光されている。図５６Ｃに示された２つの三角型アンテナ７４５ａ、７４５ｂが９０度（９０°）回転する場合、２つの三角波アンテナ７４５ａ、７４５ｂは水平方向に偏光するであろう。

先に説明したように、マイクロ波アンテナプローブ５３１は、１つのアンテナサブユニット７００が送信アンテナ５１１のためであり、もう１つのアンテナサブユニット７００が受信アンテナ５１２のためである、２つのアンテナサブユニット７００を収容することができる。送信アンテナ５１１のための１つのアンテナサブユニット７００は、水平方向に偏光したボータイ型アンテナ７４０を含むことができ、受信アンテナ５１２のための他のアンテナサブユニット７００は、垂直方向に偏光したボータイ型アンテナ７４０を含むことができる。そのため、送信アンテナは、受信アンテナの偏光（例えば、垂直偏光）の交差分極である偏光（例えば、水平偏光）を有することができる。マイクロ波アンテナプローブ５３１の動作中、水平方向に偏光した送信アンテナ５１１が水平方向に偏光した送信信号５０１を送信すると、水平方向に偏光した送信信号５０１はマーカー５２１と衝突し、垂直方向に偏光した受信信号５０２として反射されて戻る。垂直方向に偏光した受信アンテナ５１２は、次に、水平方向に偏光した受信信号５０２を受信することができる。

図５７は、マルタクロス型アンテナ８００を形成するために組み合わされた、図５４のプローブ５３１の送信アンテナ５１１および受信アンテナ５１２を示す線図的表示である。マルタクロス型アンテナ８００を形成するために、送信アンテナ５１１のためのボータイ型アンテナ７４０（図５７において８００として示される）は、受信アンテナ５１２のためのボータイ型アンテナ７４０（図５７において８１０として示される）と組み合わすことができる。マルタクロス型アンテナ８００は、マイクロ波アンテナプローブ５３１の無菌の使い捨てで再利用不可能な部分５３１Ｂのアンテナ部５３２の先端内に収容することができる（図示せず、例えば図５４を参照）。図５７に戻ると、送信アンテナ５１１および受信アンテナ５１２の両者のための外側同軸部７２０ａ、７２０ｂは、マイクロ波アンテナプローブ５３１の無菌の使い捨てで再利用不可能な部分５３１Ｂのバヨネット部５３５内に収容することができ、送信アンテナ５１１および受信アンテナ５１２の両者のためのＳＭＡコネクター部７３０ａ、７３０ｂは、マイクロ波アンテナプローブ５３１の無菌の使い捨てで再利用不可能な部分５３１Ｂのバヨネットコネクター部５３３内に収容することができる（図示せず、例えば図５４を参照）。

図５８Ａおよび５８Ｂは、図５７のマルタクロス型アンテナ８００の詳細を示している。セラミック材料９００は、インピーダンス整合のために、マルタクロス型アンテナ８００の表面に搭載することができる。空気の誘電率が約ワン（１）であり、組織の誘電率が約テン（１０）であるため、アンテナの性能を高めるために（すなわち、送信アンテナ５０１の有効等方性放射パワー（ＥＩＲＰ）を改善するために）、組織の誘電率と近似した約テン（１０）の誘電率を持つセラミック材料９００が、マルタクロス８００の表面に搭載される。セラミック材料９００の付加は、それが空気を介して組織中に伝播するため、送信信号５０１の減衰を防止するか減少することができる。

図５９Ａ−５９Ｄに戻ると、明細書の他の箇所で記載されたシステムおよび方法のいずれでも使用できる、アンテナプローブ９３０の他の典型的な実施例が示されている。一般的に、プローブ９３０は、筐体９４０、アンテナサブアセンブリー９５０およびシールディング９８０を含む。任意に、汚染、露出を減少させるため、および／または、プローブ９３０の内部部品を保護するため、例えば筐体９４０内の開口を取り囲む、プローブ９３０の１つ以上の部品を取り囲む、外側スリーブまたはカバー（図示せず）を含むことができる。

図６０を付加的に参照すると、アンテナサブアセンブリー９５０は、通常明細書の他の実施例と同様に、マルタクロス型アンテナを形成するために組合わされた、それぞれがボータイ型構造を有する、送信アンテナ９６０ｔおよび受信アンテナ９６０ｒを含む。図６１Ａ−６１Ｃに示すように、各アンテナ９６０は、誘電材料９６４のディスクまたは他のベース上に、互いに９０度（９０°）オフセットした、１対のアンテナ素子９６２を含む。各アンテナ素子９６２は、別々に形成されて次にディスク９６４に装着することができ、または、ディスク９６４の上面の上に直接堆積させることもできる。典型的な実施例において、アンテナ素子９６２は、ディスク９６４の上面の上に堆積した銀フィルムまたは他の材料から形成することができる。

回路９７０は、例えば１つ以上のトランス９７４および適当なリードによって各アンテナ素子９６２に結合したコネクター９７６がその上に設けられたＰＣＢ９７２を含む、アンテナ９６０に結合することができる。同軸ケーブル９７８は、明細書の他の箇所に記載された他の実施例と同様に、アンテナ９６０がシステムの他の部品と結合することを可能とするために、コネクター９７６に結合することができる。

図６１Ａ−６１Ｃでよくわかるように、ディスク９６４は、アンテナ素子９６２の間に複数の放射状スロット９６６を含む、そのため、アンテナ素子９６２は、スロット９６６内の空気によって互いに実質的に分離することができ、それにより、感度を増加させることができ、クロストークおよび／またはノイズなどを減少することができる。あるいは、スロット９６６は、例えば、アンテナ素子９６２を互いに実質的に分離するために望ましい相対的に低い誘電率を有するフォームなど（図示せず）の、他の絶縁材料で満たすことができる。

図５９Ｄでよくわかるように、ディスク９６４は、例えば、接着剤による接合、超音波溶接、融着、共働コネクター（図示せず）などの１つ以上によって、同様に、筐体９４０の先端９４２に結合されたシールディング９８０内に搭載することができる。図示のように、シールディング９８０は、ファラデーシールドを提供するために、例えば銅または他の材料から形成された相対的に薄い外側シールド９８４によって囲まれた、例えばナイロンまたは他のポリマー材料のカラーから形成された、内側絶縁層を含む。典型的な実施例において、銅テープの層は、互いの固定端部で、内側シールド９８２の周りにラップすることができる。あるいは、外側シールド９８４は、例えば接着剤による接合、締りばめ、などによって、その中に内側シールド９８２が挿入されて装着されている、シールド材料のスリーブとすることができる。

図５９Ｄに示すように、シールディング９８０は、ディスク９６４の厚さ「ｔ」より実質的に大きい長さを有することができる。例えば、内側シールド９８２は、例えば締りばめ、接着剤による接合、などによって、その中にディスク９６４が挿入されて装着されている、環状の溝９８６を含むことができる。図示のように、ディスク９６４の底面は、明細書の他の箇所に記載されているように、使用中にディスク９６４が組織と接触するよう、シールディング９８０の遠位端と実質的に同一平面にすることができる。任意に、マイラーフィルムまたは他の相対的に薄い材料の層（図示せず）は、例えば、流体または他の材料が先端に侵入することを防止し、汚染を減少し、および／または、プローブ９３０の先端を保護するために、ディスク９６４および／またはシールディング９８０の底面全体にけることができる。

図５９Ｄを連続して参照すると、ディスク９６４の上面（その上にアンテナ素子９６２を有する、図示せず）は、シールディング９８０内で空気の領域に露出することができる。空気の低い誘電率のため、送信アンテナ９６０ｔからの送信は、遠心にすなわちディスク９６４と接触する組織方向に、集中する。組織の誘電率と実質的にマッチするよう選択されたディスク９６４の材料により、組織中への送信の深さは拡大することができる。ディスク９６４の背後の空気は、そうでなければ送信アンテナ９６０ｔによって組織から離れて出射するエネルギー損失を最小限にすることができる。同様に、ディスク９６４は、組織に向く受信アンテナ９６０ｒの感度を合わせることができる。シールド９８０内（同様にアンテナ素子９６２間のスロット９６６内）のディスク９６４の背後の空気は、クロストークやノイズを最小にすることができ、あるいはプローブ９３０の操作を拡大することができる。

図６２に戻ると、例えば胸部内の腫瘍、病変または他の組織構造などの患者の体内のターゲットとなる組織領域、または、体内の他の位置、の場所を見つけ出すための、システム１０１０の他の典型的な実施例が示されている。システム１０１０は、一般的に、例えば明細書の他の実施例と同様に、タグ、マーカーまたはターゲット１０４０、および、電磁パルス、電磁波またはレーダーなどの他の信号を使用して、タグ１０２０を検出および／または位置決めするためのプローブ１０２０、を含む。任意に、システム１０１０は、タグ１０４０に加えて１つ以上の付加的なターゲット（図示せず）を含むことができる。

プローブ１０２０は、明細書の他の実施例と同様に、例えば低消費電力のインパルスレーダー（ＭＩＲ）プローブなどの、電磁信号の出射および受信能力を有する携帯装置とすることができる。例えば、図６２に示すように、プローブ１０２０は、例えば患者の皮膚またはその下の組織などの組織に対しまたはその近傍に配置することを意図されている、第１または遠位端１０２４と、例えばユーザーによって保持される第２または近位端１０２２とを含む、手持ちサイズの装置とすることができる。一般的に、プローブ１０２０は、明細書の他の実施例と同様に、例えばセラミックディスク１０３２（図６３に示されている）の上に搭載された送信アンテナおよび受信アンテナ（図示せず）などの、１つ以上のアンテナ、１つ以上のプロセッサーまたはコントローラー、および、ディスプレー（図示せず）、を含む。

また、プローブ１０３０は、図６２に示すように、例えば胸部組織９０などの遠位端１０２４と接触する組織内に、光パルス（図６２において１０３８ａに破線によって表されている）を送信するよう構成された、例えば複数の光ファイバー１０３８（図６３に示される）などの光送信器を含む。光ファイバー１０３８は、光源からの光がプローブ１０２０の遠位端１０２４から光ファイバー１０３８を通過するように、例えばカップリング１０３９によって、光源（図示せず）に結合することができる。典型的な実施例において、光源は、例えば８００から９５０ナノメートルの間（８００−９５０ｎｍ）の波長の近赤外線光を供給することができる、赤外線光源である。任意に、光ファイバーは、プローブ１０３０の中心軸と実質的に平行に延びる相対的に狭いビームとしてあるいはより広いビームとしてなどの望ましい方法で、プローブ１０２０によって送信された光の焦点を合わせるための、望ましくは、レンズ、フィルターなど（図示せず）の１つを含むことができる。

あるいは、プローブ１０２０は、光送信器１０３８の代わりに他のエネルギー源を含むことができる。例えば、電磁エネルギー、高周波（ＲＦ）エネルギー、振動エネルギーなどの（図示せず）源は、明細書の他の箇所に記載されているように、タグ１０４０を動作させるようにエネルギーパルスを供給するために、プローブ１０２０の遠位端１０２４上に設けることができる。エネルギー源は、明細書の他の箇所に記載されているように、例えばタグ１０４０の回路を交互に動作状態と非動作状態とするような、所定の方法でパルス状とすることができる。

プローブ１０２０は、送信アンテナによって送信するための信号を発生するため、および／または、受信アンテナから受信された信号を処理するため、に必要とされる、１つ以上のコントローラー、回路、信号発生器、ゲートなど（図示せず）を含むプロセッサーを含むことができる。プロセッサーの部品は、望みに応じて、個別部品、半導体素子、プログラム可能な装置、ソフトウェアコンポーネントなどを含むことができる。例えば、プローブ１０２０は、送信信号を発生するために送信アンテナと結合した、例えばパルス発生器および／または疑似雑音発生器（図示せず）などの、インパルス発生器、および、受信アンテナによって検出された信号を受信するためのインパルス受信器、を含むことができる。プロセッサーは、明細書の他の実施例と同様に、送信アンテナを介して、電磁パルス、電磁波、または、他の信号を送信して、次に、受信アンテナを介して、いかなる反射した電磁信号をも受信するように、高度にインパルス発生器およびインパルス受信器を動作させる、マイクロコントローラーおよびレンジゲートコントロールを含むことができる。使用できる典型的な信号は、例えば超低帯域幅の領域におけるマイクロインパルスレーダー信号のような、マイクロ波、高周波を含む。

プローブ１０２０は、例えばアンテナを介して得られた空間的またはイメージ的なデータなどの、プローブ１０２０のユーザーに対する情報を表示するために、例えばケーブル１０３６によって、ディスプレー（図示せず）に結合することができる。任意に、プローブ１０２０は、１つ以上のユーザーインターフェース、メモリー、送信器、受信器、コネクター、ケーブル、電源など（図示せず）の、他の特徴または構成部品を含むことができる。例えば、プローブ１０２０は、プローブ１０２０の部品を動作するために、１つ以上のバッテリーまたは他の内部電源を含むことができる。あるいは、プローブ１０２０は、プローブ１０２０の部品を動作するために、例えば標準的なＡＣ電源などの外微電源と結合できる１つのケーブル１０３６などのケーブルを含むことができる。

図６２に示すように、プローブ１０２０の内部部品は、プローブ１０２０が内蔵できるように、筐体またはケーシング内に提供することができる。例えば、ケーシングは、例えばプローブ１０２０の全体がユーザーの手で保持できるように、相対的に小さくポータブルにすることができる。任意に、例えば、遠位端１０２４の近傍の部分などのプローブ１０２０の部分は廃棄可能とすることができ、または、廃棄可能なカバー、スリーブなど（図示せず）は、望むならば明細書の他の実施例と同様に、プローブ１０２０の少なくとも近位の部分が再利用可能となるように、提供することができる。あるいは、例えば１つ以上のケーブル１０３６によってプローブ１０２０に結合されるように、手持ちサイズのプローブ１０２０から離れた１つ以上の部品を含む分離コントローラー（図示せず）を設けることができる。この他の例において、プローブ１０２０全体が廃棄可能で単一の使用用途の装置とすることができ、一方、コントローラーは、望むならば手術野の外部に残るがアクセス可能および／または視覚可能に残ることができる、新しいプローブ１０２０をコントローラーに接続することによって、複数の処置の間使用することができる。プローブ１０２０の構造および／または操作に関する付加的な情報は、明細書の他の箇所で特性された応用例に見つけることができる。

図６４Ａ−６４Ｄに戻ると、図６２に示すように胸部９０内などの患者の体内に植え込むことができる受動タグ１０４０の典型的な実施例が示されている。一般的に、タグ１０４０は、任意に１つ以上のビードまたは他の要素（図示せず）を運ぶことができる、１対のワイヤー１０４４に結合した電子パッケージ１０４２を含む。

例えば、明細書の他の箇所に記載された実施例や明細書の他の箇所で特定された応用例と同様に、ワイヤー１０４４は、タグ１０４０の検出を高めるために、複数の表面、角度および／またはエッジを含む、複数のビードまたはセグメント（図示せず）を運ぶコアワイヤーを提供することができる。また、明細書の他の箇所に記載されているように、ワイヤー１０４４は、アンテナとして動作すること、および／または、電子パッケージ１０４２内の電子部品と協働すること、ができる。

典型的な実施例において、各ワイヤー１０４４は、約１／２から２ミリメートルの間（０．５−２ｍｍ）の直径または他の最大断面と約１および１０ミリメートルの間（１．０−１０ｍｍ）の長さを有する例えば固体または中空構造の細長い部材とすることができる。ワイヤー１０４４は、例えばステンレススチール、ニチノールなどの、弾性または超弾性材料および／または形状記憶材料から形成することができ、明細書の他の箇所で説明されているように、ワイヤー１０４４は、組織内で展開すると所定の形状に偏向するが、例えば供給を促進するために直線形状または弾性的に変形した形状となることができる。あるいは、ワイヤー１０４４は実質的に剛体とすることができ、タグ１０４０は例えば直線または曲線などの実質的に固定した形状で残る。

典型的な実施例において、ビードは、それぞれが通常円筒形状または球形状の部分を定義する、複数の管状体を含むことができる。ビードは、明細書で特定された応用例で記載されているように、例えば、ステンレススチール、ニチノール、チタンなどの金属、プラスチック材料または複合材料などの望ましい材料から形成することができる。アセンブリー中、複数のビードは、明細書の他の箇所にさらに記載されているように、例えばワイヤー１０４４を電子パッケージに装着する前後に、ワイヤー１０４４に配置して装着することができる。あるいは、ビードは除外することができる。

図６４Ａ−６４Ｄに示すように、タグ１０４０は、中央の縦軸１０４８の周りに、例えばらせん形状、蛇行形状または他の曲面形状などの曲線形状を想定するよう偏向することができる。例えば、ワイヤー１０４４は、ワイヤー１０４４が示されたらせん構造に偏向するが実質的に直線構造になるため弾性的に直線状となることができる形状である、弾性または超弾性材料から形成することができる。ビード（図示せず）は、間隔を開けるか入れ子にすることができ、それにより、ビードは、例えば供給装置へのタグ１０４０のロードおよび／または患者の体へのタグ１０４０の導入を促進するため、直線構造とらせん構造との間のワイヤー１０４４の変形に実質的に邪魔になることはない。

図６５を付加的に参照すると、タグ１０４０は、プローブ１０２０からの入力信号を変調するよう構成された電子パッケージ１０４２中に入れられるか埋め込まれた、１つ以上の回路または他の電子部品１０５０を含むことができる。典型的な実施例において、半導体チップ（図示せず）は、例えばそれらと衝突する入力光（例えば赤外線光）を電子エネルギー（例えば、最小電圧）に変換することができる複数の感光性ダイオード、および、ダイオードが電子エネルギーを発生するとき解放状態および停止状態となることができるスイッチ１０５４、などの、電圧源または電力源あるいは他の電力変換装置１０５２を含む、パッケージ１０４２内に運ぶことができる。

図示のように、ダイオード１０５２の複数対は直接に接続することができ、それらはパッケージ１０４２内で互いに直角に空間的に配置することができる。例えば、感光性ダイオードが指向性であるとすると、例えば、ダイオードの少なくとも１対が、植え込まれた後のプローブ１０２０に関するタグ１０４０の方向にかかわらず、プローブ１０２０の光送信器からの光を受け取ることができるように、ダイオード１０５２の少なくとも２対は、１８０度（１８０°）オフセットしてまたは互いに関連して、パッケージ１０４２内に搭載することができる。パッケージ１０４２は少なくとも部分的に透明とすることができ、あるいは、パッケージ１０４２に向く光がダイオード１０５２によって受信できるように、ダイオード１０５２は露出することができる。

他の実施例において、電源は、外部エネルギーを望ましい電圧に変換することができる他の部品とすることができる。例えば、プローブ１０２０が、例えばＥＭＦ、ＲＦまたは振動エネルギーの源などの他の電源を含む場合、電源１０５２は、ピックアップコイル、アンテナ、または、例えばキャパシターおよび／または望ましい電圧をスイッチ１０５４に供給するよう設けられた他の部品を含む、入力エネルギーを望ましい電圧に変換することができる他の装置、を含むことができる。赤外線エネルギーの１つの有利な点は、図６２に示すように、患者の皮膚に対し配置されたプローブ１０２０が、例えば胸部９０などの患者の体内に数インチ離れて植え込まれた相対的に小さいタグ１０４０を動作させるのに十分なエネルギーを供給することができるように、それが組織を介して十分に通過することができる点である。

図６５に示す実施例において、スイッチ１０５４は、例えば接合型電界効果トランジスター（ＪＦＥＴ）などの電界効果トランジスター（ＦＥＴ）とすることができ、ダイオード１０５２の一端はゲート（Ｇ）に結合されるとともにその他端はソース（Ｓ）に結合されており、抵抗１０５６が両端の間に結合されている。また図示のように、例えばワイヤー１０４４がタグ１０４０に対する効果的なアンテナを提供するように、ソース（Ｓ）は１つのワイヤー１０４４に電気的に結合することができ、ドレイン（Ｄ）は他のワイヤー１０４４に結合することができる。他の実施例において、スイッチ１０５４は、例えばダイオードの反対側の端部がワイヤー１０４４と結合するダイオード１０５２（または他の電源）に結合した、ショットキーダイオードとすることができる。例えば、回路１０５０の部品は、部品が図６５の線図で結合されている以外は互いに電気的に絶縁されるように、パッケージ１０５２内に搭載することができる。ワイヤー１０４４は、ワイヤー１０４４の端部が図示のようにスイッチ１０５４に電気的に結合されるように、パッケージ１０５２に接合または装着することができる。

各ダイオード１０５２は、開くために光に曝されたとき、十分な電圧（例えば０．５Ｖ）を発生することができ、ほとんどまたは全く負荷がないとき（電流引き込み）、スイッチ１０５４を閉じることができる。回路１０５０はただ単にプローブ１０２０からの信号を変調することを意図されているだけであるため、ほとんどまたは全く電流を必要とせず、そのため、ダイオード１０５２から（および結果にはプローブ１０２０から）必要とされる電力は最小限とすることができ、それによって、システム１０１０の電力需要を減少させる。

図６５に示された配置において、断続的にダイオード１０５２と衝突する光は、図６６に示されているように、スイッチ１０５４を開閉することができるコントロール信号を提供するために、ゲート（Ｇ）およびソース（Ｓ）を横切る電圧を発生することができる。そのため、受動タグ１０４０が、タグ１０４０の中央に、高周波スイッチと同等のものを含む結果となる。閉じた状態から開いた状態へスイッチ１０５４を変化させることができることにより、ワイヤー１０４４によって提供されたアンテナの反射特性は、かなり変化することができる。例えば、スイッチ１０５４は、極性を変化することができ、または、スイッチ１０５４が開いた状態および閉じた状態となることで、タグ１０４０から反射された信号を変調することができる。

使用中、プローブ１０２０は、その内部にタグ１０４０が植え込まれている例えば図６２の胸部９０などの患者の皮膚に対して、配置することができる。プローブ１０２０のアンテナからの信号は、タグ１０４０が信号を受信してプローブ１０２０に戻すように反射することでスイッチ１０５４を開いた状態から閉じた状態にするため、光源からのパルス信号とともに供給することができる。例えば、タグ１０４０などの近傍の患者の体内のプローブアンテナ、組織または他の構造体のために、プローブ１０２０によって受信される実質的なクラッター、クロストークまたは他のノイズがある場合、２つの状態（スイッチ１０５４が開いた状態および閉じた状態）からの反射信号は互いに除算することができ、実質的に他のノイズを除去することができ、プローブ１０２０がタグ１０４０を特定および／または位置決めすることを可能とする。そのため、プローブ１０２０は、信号の信号対雑音比を増加させるために、変調された反射信号を使用することができる。

明細書の他の箇所に記載された実施例および明細書の他の箇所で特定された応用例と同様に、図６２のシステム１０１０は、例えば、病変または他のターゲットとなる組織領域の位置決めを促進するために、および／または、胸部９０または他の体の構造からの試料の切開および／または除去を促進するために、乳房生検または腫瘍摘出手術中における医療処置の間、使用することができる。例えば明細書の他の箇所に記載されているように、システム１０１０が胸部病変の位置決めに特に有効であると記載されているが、システム１０１０は、また、体の他の領域の他の対象物の位置決めにも使用できることは、注意すべきである。

処置の前に、例えば腫瘍または他の病変などのターゲットとなる組織領域は、従来の方法を使用して、特定することができる。例えば、胸部９０内の病変（図示せず）は、例えばマンモグラフィーおよび／または他のイメージングを使用して、特定することができ、決定は病変を除去するために行われる。タグ１０４０は、例えば、病変内またはその近傍のタグ４０まで、介在組織を介して患者の皮膚から経皮的に導入された、注射針または他の供給装置（図示せず）を使用して、ターゲットとなる病変近傍の胸部９０内に植え込むことができる。例えば、図６４Ａ−６４Ｄのタグ１０４０のワイヤー１０４４は、実質的に直線状とすることができ、供給装置内にロードすることができる。明細書で特定された応用例に記載されているように、タグ１０４０はターゲットとなる位置で露出されおよび／またはそこに供給されるため、ワイヤー１０４４は、検出を促進するために、移動のリスクを減少させることができおよび／またはタグ１０４０の断面を増加させることができる、緩やかな曲線構造に弾性的に戻ることができる。

タグ１０４０が望み通り植え込まれた後、プローブ１０２０の遠位端１０２４は、例えば通常病変上の患者の皮膚の近傍あるいはそれに接触して配置すること、および／または、通常病変およびタグ１０４０に向けること、ができ、作動する。プローブ１０２０の送信アンテナ（図示せず）は、組織中を移動してタグ１０４０で反射する電磁信号１０３４Ｔを出射することができる。戻り信号１０３４Ｒは、プローブ１０２０中の受信アンテナ（図示せず）に戻るよう反射することができ、それは、次に、執刀医のための切開の正しい方向の決定を促進するために、例えば距離および／または配向角などの、タグ１０４０とプローブ１０２０の遠位端１０２４との間の空間的な関係を決定することができる。

また、実質的に同時に、プローブ１０２０は、ダイオード１０５２によって受信される、光パルス１０３８ａを送信することができる。ダイオード１０５２は、スイッチ５４を開いた状態および閉じた状態とする電圧を交互に発生することができる。このことは、タグ４０にプローブ１０２０に反射して戻った信号の相を変えさせ、タグ１０４０および結果的にはターゲットとなる病変を特定および／または位置決めするために、例えば減算を行うことによって、信号を処理することができる。

組織は、次に、例えば患者の皮膚で切開を行うことにより、および、病変の周りのターゲットとなるマージンに対応する望ましい深さまで介在する組織を切開することにより、切開することができる。組織試料は、明細書の他の実施例と同様に、例えば除去された資料１０４６内に残るタグ１０４０とともに、従来の腫瘍摘出手術の処理を使用して、摘出または除去することができる。

明細書のいずれの実施例で示された要素および部品は、特定の実施例に対し典型的なものであり、明細書に記載された他の実施例においてあるいはそれらと組み合わせて使用できることは理解すべきである。

本発明は各種の変更および代替形式を受け入れることができるが、その具体例の例は、図面中に表されており、明細書中に詳細に記載されている。しかしながら、本発明は記載された特的の形式または方法に限定されるべきでなく、それとは反対に、本発明は、添付された特許請求の範囲内に入る、全ての変形例、同等物および代替物をカバーするものであることは、理解すべきである。

Claims (22)

1. 患者の体内のターゲットとなる組織領域内への導入のための大きさとした受動タグであって：
   タグに衝突する光パルスを電気エネルギーに変換するためのエネルギー変換器と；
   光パルスがスイッチを開閉させるように、エネルギー変換器に結合したスイッチと；および、
   アンテナを提供するために、スイッチに結合された１つ以上の細長いコア部材と；
   を備え、
   スイッチが、信号のソースに戻るようアンテナで反射される信号を変調するために開閉動作するよう構成されている
   ことを特徴とする受動タグ。
2. 患者の体内のターゲットとなる組織領域内への導入のための大きさとした受動タグであって：
   タグに衝突する赤外光パルスを電気エネルギーに変換するためのエネルギー変換器と；
   赤外光パルスがスイッチを開閉させるように、エネルギー変換器の結合したスイッチと；および、
   アンテナを提供するために、スイッチに結合された１つ以上の細長いコア部材と；
   を備え、
   スイッチが、信号のソースに戻るようアンテナで反射される信号を変調するために開閉動作するよう構成されており、
   前記エネルギー変換器が、スイッチを開閉するための電圧を発生するために、赤外光パルスを変換するよう構成された１つ以上の感光性ダイオードを備えることを特徴とする受動タグ。
3. スイッチが電界効果トランジスター（ＦＥＴ）またはショットキーダイオードを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の受動タグ。
4. タグが、アンテナを提供するために、ＦＥＴまたはショットキーダイオードのターミナルと結合した１対の細長い部材を備えることを特徴とする請求項３に記載の受動タグ。
5. エネルギー変換器が、スイッチを開閉するための電圧を発生するために、光源から受け取った光パルスを変換するよう構成された１つ以上の感光性ダイオードを備えることを特徴とする請求項１に記載の受動タグ。
6. 患者の体内のターゲットとなる組織領域内への導入のための大きさとした受動タグであって：
   電界効果トランジスター（ＦＥＴ）と；
   ＦＥＴを開閉するための電圧を発生するために、光源から受け取った光パルスを変換するように、ＦＥＴのソースおよびゲートを横断して直接に結合された１つ以上の感光性ダイオードと；および、
   アンテナを提供するために、ＦＥＴのドレインおよびソースに結合された１対の細長いコア部材と；
   ＦＥＴが、信号のソースに戻るようアンテナで反射される信号を変調するために開閉動作するよう構成されている
   ことを特徴とする受動タグ。
7. １つ以上の感光性ダイオードが、互いに直角に配置された複数のダイオードを備えることを特徴とする請求項２、５または６に記載の受動タグ。
8. コア部材に結合された複数のビードであって、ビードが、タグの同定を促進するために電磁信号の反射を高める複数の表面およびエッジを備えている、複数のビードをさらに備えることを特徴とする請求項１−７のいずれか一項に記載の受動タグ。
9. スイッチが電界効果トランジスター（ＦＥＴ）を備えており、細長いコア部材が、アンテナを提供するために、ＦＥＴのターミナルに結合した１対のワイヤーを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の受動タグ。
10. 患者の体内のターゲット領域を同定し又は見つけ出すためのシステムであって、
    患者の体内に電磁信号を送信し、当該患者の体内から戻る信号を受信するための１つ以上のアンテナと、前記電磁信号と同時に前記患者の体内に光パルスを供給するための光源とを備えるプローブと、
    請求項１−５及び９のいずれか一項に記載のタグと、
    を備えており、
    前記プローブからの前記光パルスが前記タグのスイッチを開閉させることで、前記プローブから送信された電磁信号に応答して前記タグのアンテナによって送信される信号を変調し、前記プローブが、変調された信号を前記タグのアンテナから受信し、前記患者の体内のタグを同定し又は見つけ出すよう構成されていることを特徴とするシステム。
11. 患者の体内のターゲットとなる組織領域の場所を見つけ出すためのシステムであって：
    電磁信号を患者の体内に送信するとともに患者の体内からの反射信号を受信するための１つ以上のアンテナを備えるプローブであって、プローブがさらに前記電磁信号と同時に光パルスを患者の体内に供給するための光源を備えるプローブと；および、
    患者の体内に植え込むための大きさとした受動タグであって、タグが、エネルギー源からの光パルスを電気エネルギーに変換するよう構成されたエネルギー変換器と、エネルギーパルスが、タグで反射したプローブからの電磁信号を変調するためにスイッチの開閉を行うように、エネルギー変換器に結合されたスイッチと、アンテナを提供するために前記スイッチに接続された１つ以上の細長いコア部材と、を備える受動タグと；
    を備えており、
    前記タグで反射される前記プローブからの前記電磁信号を変調するために、前記光パルスによって前記スイッチを開閉動作するよう構成されていることを特徴とするシステム。
12. 前記光源が赤外光パルスを送信するよう構成されており、
    前記エネルギー変換器が、前記光パルスを受信するよう構成された１つ以上の感光性ダイオードを備えており、前記１つ以上の感光性ダイオードに衝突する断続的な光によって、前記１つ以上の感光性ダイオードが前記スイッチを開閉するための電圧を発生させ、これにより、前記アンテナの反射特性を変えることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のシステム。
13. 前記プローブが、前記スイッチの開いた状態と閉じた状態から成る２つの状態の前記アンテナからの信号を受信し、受信した２つの状態の信号を互いに除算して、前記タグを同定し又は見つけ出すよう構成されていることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
14. スイッチが電界効果トランジスター（ＦＥＴ）またはショットキーダイオードを備えることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
15. タグが、アンテナを提供するために、ＦＥＴまたはショットキーダイオードのターミナルと結合した１対の細長い部材を備えることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
16. エネルギー変換器が、スイッチを開閉するための電圧を発生するために、光源からの光を変換するよう構成された１つ以上の感光性ダイオードを備えることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
17. １つ以上の感光性ダイオードが、互いに直角に配置された複数のダイオードを備えることを特徴とする請求項１６に記載のシステム。
18. プローブが：
    組織に接触するための先端を含む筐体と；
    先端が組織と接触して配置されたとき、組織に接触するための第１の表面を備える先端に装着されたセラミックディスクと；
    送信信号を体内に送信するための送信アンテナおよびターゲットから反射される受信信号を受信するための受信アンテナであって、送信および受信アンテナが、第１の表面と反対側のセラミックディスクの第２の表面上にマルタクロス型として設けられたアンテナ素子を備える送信および受信アンテナとを備える１つ以上のアンテナと；および、
    送信および受信アンテナをシールドするための、先端上のファラデーシールドと；
    を備えることを特徴とする請求項１０−１７のいずれか１項に記載のシステム。
19. アンテナ素子が、互いに９０°だけオフセットした２対のアンテナ素子を備え、セラミックディスクが、アンテナ素子を実質的に互いに分離するために、近接するアンテナ素子間にスロットを備えることが特徴とする請求項１８に記載のシステム。
20. 第１の表面に接触した組織から逃げるエネルギーのロスを最小にするよう構成された第２の表面に近接して空気で満たされた領域をさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
21. セラミックディスクが、アンテナ素子を実質的に互いに分離するために、近接するアンテナ素子間にスロットを備えることを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
22. プローブがマーカーに対し傾いた角度を測定するために、プローブ内に加速度計をさらに備え、少なくとも１つのプロセッサーが、時間の差およびプローブの傾斜角度の差を使用して、プローブの先端に対するマーカーの位置を決定するようさらに構成されていることを特徴とする請求項１０−２１のいずれか一項に記載のシステム。

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