(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022090630
(43)【公開日】2022-06-17
(54)【発明の名称】挿入装置位置決めガイドシステムおよび方法
(51)【国際特許分類】
A61M 39/02 20060101AFI20220610BHJP
A61M 60/122 20210101ALI20220610BHJP
A61J 15/00 20060101ALI20220610BHJP
【ＦＩ】
A61M39/02 112
A61M60/122
A61J15/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】27
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2021195967
(22)【出願日】2021-12-02
(31)【優先権主張番号】63/122,046
(32)【優先日】2020-12-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＳＭＡＬＬＴＡＬＫ
(71)【出願人】
【識別番号】518313607
【氏名又は名称】エンヴィジョン メディカル リミテッド
【氏名又は名称原語表記】ＥＮＶＩＺＩＯＮ ＭＥＤＩＣＡＬ ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】７ Ｈａ’ａｒａｄ Ｓｔｒｅｅｔ Ｔｅｌ Ａｖｉｖ ６９７１０６０ ＩＳＲＡＥＬ
(74)【代理人】
【識別番号】100120662
【弁理士】
【氏名又は名称】川上 桂子
(74)【代理人】
【識別番号】100216770
【弁理士】
【氏名又は名称】三品 明生
(74)【代理人】
【識別番号】100217364
【弁理士】
【氏名又は名称】田端 豊
(72)【発明者】
【氏名】ベッサー、ドロン
(72)【発明者】
【氏名】ベン エズラ、 ガイ
(72)【発明者】
【氏名】コーエン、 ラン
(72)【発明者】
【氏名】ヒルマン、 アイアレット
(72)【発明者】
【氏名】ホフシー、 アネット
【テーマコード（参考）】
4C047
4C066
4C077
【Ｆターム（参考）】
4C047AA21
4C047CC27
4C066AA05
4C066CC10
4C066JJ10
4C077AA04
4C077GG17
4C077JJ30
(57)【要約】 （修正有）
【課題】患者の胴体上に生成された電磁場に干渉し得る埋め込み型装置が埋め込まれた患者内への挿入チューブの挿入をガイドするための装置、システム、および方法が本明細書で提供される。
【解決手段】電磁センサを含む胃腸用チューブの挿入によって生じる電磁場の変化に関連する信号を受信することと、埋め込み型装置およびその電磁場との干渉に関する情報に基づいて、受信された信号を正規化することと、正規化された信号に基づいて胃腸用チューブの位置を決定することと、を含む。
【選択図】図１
【解決手段】電磁センサを含む胃腸用チューブの挿入によって生じる電磁場の変化に関連する信号を受信することと、埋め込み型装置およびその電磁場との干渉に関する情報に基づいて、受信された信号を正規化することと、正規化された信号に基づいて胃腸用チューブの位置を決定することと、を含む。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
チューブ位置決め装置であって、
処理回路を備え、
前記処理回路は、
患者の胴体上に生成される電磁場に干渉し得る患者の埋め込み型装置に関する情報を受信し、
電磁センサを備える胃腸用チューブの挿入によって生じた電磁場の変化に関連する信号を受信し、
埋め込み型装置およびその電磁場との干渉に関する情報に基づいて受信信号を正規化し、
正規化された前記信号に基づいて、胃腸用チューブの位置を決定するよう構成された、
チューブ位置決め装置。
処理回路を備え、
前記処理回路は、
患者の胴体上に生成される電磁場に干渉し得る患者の埋め込み型装置に関する情報を受信し、
電磁センサを備える胃腸用チューブの挿入によって生じた電磁場の変化に関連する信号を受信し、
埋め込み型装置およびその電磁場との干渉に関する情報に基づいて受信信号を正規化し、
正規化された前記信号に基づいて、胃腸用チューブの位置を決定するよう構成された、
チューブ位置決め装置。
【請求項2】
前記埋め込み型装置が補助人工心臓である、請求項１に記載のチューブ位置決め装置。
【請求項3】
埋め込み型装置に関する情報の受信は、埋め込み型装置の非存在下で測定されたベースライン電磁場と比較して、胃腸用チューブの非存在下で前記埋め込み型装置によって生じた電磁場の変化を測定することを含む、請求項１に記載のチューブ位置決め装置。
【請求項4】
前記埋め込み型装置によって生じた前記電磁場の変化の測定は、前記干渉の１つ以上の特性を識別することを含む、請求項３に記載のチューブ位置決め装置。
【請求項5】
前記埋め込み型装置は、周期的に動作する装置である、請求項４に記載のチューブ位置決め装置。
【請求項6】
前記処理回路は、前記干渉の１つ以上の特性に基づいて、前記埋め込み型装置の動作を識別するように構成される、請求項４に記載のチューブ位置決め装置。
【請求項7】
前記埋め込み型装置に関する情報の受信は、埋め込み型装置のタイプに関する情報を受信することを含み、埋め込み型装置の電磁場との干渉は、埋め込み型装置のタイプに基づいて評価される、請求項１に記載のチューブ位置決め装置。
【請求項8】
チューブ位置決め装置であって、
処理回路を備え、
前記処理回路は、
電磁センサを備える胃腸用チューブの挿入によって患者の胴体上に生じる電磁場の変化に関連する信号を受信し、
埋め込み型装置が存在する場合に特徴的な電磁場との干渉に基づいて、受信信号を正規化し、
正規化された前記信号に基づいて、胃腸用チューブの位置を決定するよう構成された、チューブ位置決め装置。
処理回路を備え、
前記処理回路は、
電磁センサを備える胃腸用チューブの挿入によって患者の胴体上に生じる電磁場の変化に関連する信号を受信し、
埋め込み型装置が存在する場合に特徴的な電磁場との干渉に基づいて、受信信号を正規化し、
正規化された前記信号に基づいて、胃腸用チューブの位置を決定するよう構成された、チューブ位置決め装置。
【請求項9】
前記埋め込み型装置が補助人工心臓である、請求項８に記載のチューブ位置決め装置。
【請求項10】
胃腸用チューブ位置決めシステムであって、
治療領域を覆う電磁場を生成するように構成された電磁場発生器であって、患者の体外にある電磁場発生器と、
患者の胴体上の１つ以上の解剖学的位置をマークするように構成された位置合わせセンサと、
前記電磁場に変化を生じさせるように構成された電磁センサを備えた胃腸用チューブと、
処理回路とを備え、
前記処理回路は、
登録センサによってマークされた少なくとも１つの解剖学的位置に基づいて、対象者の胴体の解剖学的マップを生成するか、または対象者の胴体を所定の解剖学的マップにマッチングさせ、
胃腸用チューブの挿入によって生じる電磁場の変化に関する信号を受信し、
対象者に埋め込まれた埋め込み型装置に関する情報および前記埋め込み型装置の電磁場との干渉に関する情報に基づいて、受信信号を正規化し、
正規化された前記信号の変化に基づいて、胃腸用チューブ挿入の経路をマップに示すよう構成された、システム。
治療領域を覆う電磁場を生成するように構成された電磁場発生器であって、患者の体外にある電磁場発生器と、
患者の胴体上の１つ以上の解剖学的位置をマークするように構成された位置合わせセンサと、
前記電磁場に変化を生じさせるように構成された電磁センサを備えた胃腸用チューブと、
処理回路とを備え、
前記処理回路は、
登録センサによってマークされた少なくとも１つの解剖学的位置に基づいて、対象者の胴体の解剖学的マップを生成するか、または対象者の胴体を所定の解剖学的マップにマッチングさせ、
胃腸用チューブの挿入によって生じる電磁場の変化に関する信号を受信し、
対象者に埋め込まれた埋め込み型装置に関する情報および前記埋め込み型装置の電磁場との干渉に関する情報に基づいて、受信信号を正規化し、
正規化された前記信号の変化に基づいて、胃腸用チューブ挿入の経路をマップに示すよう構成された、システム。
【請求項11】
前記処理回路は、患者の前記埋め込み型装置に関する情報を受信するように構成される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項12】
埋め込み型装置に関する情報の受信は、埋め込み型装置の非存在下で測定されたベースライン電磁場と比較して、胃腸用チューブの非存在下で前記埋め込み型装置によって生じた電磁場の変化を測定することを含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項13】
前記埋め込み型装置によって生じた前記電磁場の変化を測定することは、前記干渉の１つ以上の特性を識別することを含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項14】
前記埋め込み型装置は、周期的に動作する装置である、請求項１０に記載のシステム。
【請求項15】
前記処理回路は、前記干渉の１つ以上の特性に基づいて、前記埋め込み型装置の動作を識別するように構成される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項16】
埋め込み型装置に関する情報の受信は埋め込み型装置のタイプに関する情報を受信することを含み、埋め込み型装置の電磁場との干渉は、埋め込み型装置のタイプに基づいて評価される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項17】
１つ以上の解剖学的位置が、胸骨上切痕および／または剣状突起を含む、請求項１０～１６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項18】
埋め込み型装置が補助人工心臓である、請求項１０～１７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項19】
胃腸用チューブの対象者への挿入をガイドするための方法であって
外部電磁場発生器を利用して、前記対象者の胴体を覆う電磁場を印加することと、
位置合わせセンサを利用して、対象者の胴体上の少なくとも１つの解剖学的位置をマーキングすることと、
電磁場の変化を生じるように構成された電磁センサを含む胃腸用チューブを対象者に挿入することと、
処理回路を利用して、
登録センサによってマークされた少なくとも１つの解剖学的位置に基づいて、対象者の胴体の解剖学的マップを生成するか、または対象者の胴体を所定の解剖学的マップにマッチングし、
胃腸用チューブの挿入によって生じる電磁場の変化に関する信号を受信し、
埋め込み対象に埋め込まれた装置への情報および埋め込み型装置の電磁場との干渉に関する情報に基づいて、受信信号を正規化し、
正規化された信号の変化に基づいて、胃腸用チューブ挿入の経路をマップに示す、方法。
外部電磁場発生器を利用して、前記対象者の胴体を覆う電磁場を印加することと、
位置合わせセンサを利用して、対象者の胴体上の少なくとも１つの解剖学的位置をマーキングすることと、
電磁場の変化を生じるように構成された電磁センサを含む胃腸用チューブを対象者に挿入することと、
処理回路を利用して、
登録センサによってマークされた少なくとも１つの解剖学的位置に基づいて、対象者の胴体の解剖学的マップを生成するか、または対象者の胴体を所定の解剖学的マップにマッチングし、
胃腸用チューブの挿入によって生じる電磁場の変化に関する信号を受信し、
埋め込み対象に埋め込まれた装置への情報および埋め込み型装置の電磁場との干渉に関する情報に基づいて、受信信号を正規化し、
正規化された信号の変化に基づいて、胃腸用チューブ挿入の経路をマップに示す、方法。
【請求項20】
前記処理回路は、患者の前記埋め込み型装置に関する情報を受信するようにさらに構成される、請求項１９に記載の方法。
【請求項21】
埋め込み型装置に関する情報の受信は、埋め込み型装置の非存在下で測定されたベースライン電磁場と比較して、胃腸用チューブの非存在下で前記埋め込み型装置によって生じた電磁場の変化を測定することを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項22】
前記埋め込み型装置によって生じた前記電磁場の変化を測定することは、前記干渉の１つ以上の特性を識別することを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項23】
前記埋め込み型装置は、周期的に動作する装置である、請求項２１に記載のシステム。
【請求項24】
前記処理回路は、前記干渉の１つ以上の特性に基づいて、前記埋め込み型装置の動作を識別するように構成される、請求項１９に記載のシステム。
【請求項25】
埋め込み型装置に関する情報の受信は埋め込み型装置のタイプに関する情報を受信することを含み、埋め込み型装置の電磁場との干渉は、埋め込み型装置のタイプに基づいて評価される、請求項２１に記載のシステム。
【請求項26】
１つ以上の解剖学的位置が、胸骨上切痕および／または剣状突起を含む、請求項１９～２５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項27】
前記埋め込み型装置が補助人工心臓である、請求項１９～２６のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の実施形態は、チューブの位置決めをガイドするための装置、システム、および方法に関し、具体的には、埋め込み可能な装置によって生じる電磁場のノイズ（乱れ）を考慮しながら、生じる電磁場の変化の検出に基づいてチューブの位置決めをガイドするための装置、システム、および方法に関する。
【背景技術】
【0002】
経腸栄養補給は、他の方法では栄養補給ができない患者の栄養補給としてしばしば用いられる。多くの利点が経腸栄養の早期開始と関連しているが、栄養チューブの誤留置は比較的よくあることであり、患者の不快感および合併症をもたらす可能性がある。チューブの挿入が完了した後にのみチューブの位置を確認することは、栄養補給および水分補給または薬物療法の開始を遅らせる。経鼻経腸栄養チューブの誘導配置のためのベッドサイド電磁（ＥＭ）システムが利用可能であり、栄養チューブの誤配置を回避するために、処置中に医療スタッフによって利用される。
【0003】
チューブ挿入のガイドは、補助人工心臓などの様々な種類の埋め込み型装置が埋め込まれた患者では、ガイドにしたがった挿入中に、埋め込み型装置が、使用される電磁場にノイズを生じさせることがあるため、特に複雑になることがある。
【0004】
したがって、埋め込まれた装置によって電磁場へ引き起こされるノイズを考慮しながら、医療処置中の重要なツールを高精度で位置決めするための、信頼性のあるリアルタイム電磁ベースの追跡システムが望まれる。
【発明の概要】
【0005】
電磁位置決めガイドシステムを使用する栄養チューブの挿入にしばしば関連する問題の１つは、典型的には動的である患者環境において信頼性を得ることが困難であることである。この問題は、挿入を追跡するために利用される電磁場にノイズを引き起こす動作をする埋め込み型装置が患者に埋め込まれている場合に、さらに深刻なものとなる。
【0006】
いくつかの実施形態によれば、患者の身体上で、生成された電磁場の変化に基づいて挿入チューブ（例えば、栄養チューブ）の挿入を追跡するように構成された処理回路を備えるチューブ位置決め装置が提供される。処理回路は、患者に埋め込まれた医療装置の動作によって引き起こされる変化は切り捨てる。したがって、本明細書に開示された装置は、ガイドの障害となり得る医療装置が埋め込まれた患者における、挿入の確実かつ効率的なガイドを有利に提供することができる。
【0007】
いくつかの実施形態によれば、処理回路は、患者の埋め込み型装置に関する情報を受信するように構成される。埋め込み型装置は、患者の胴体上に生成される電磁場に干渉する可能性がある。処理回路は、電磁場の変化に関連する信号を受信するようにさらに構成される。この電磁場の変化は、電磁センサを備える胃腸用チューブの挿入によって引き起こされる。処理回路は、埋め込み型装置およびその電磁場との干渉に関する情報に基づいて、受信信号をさらに正規化し、正規化信号に基づいて、胃腸用チューブの位置を決定する。
【0008】
いくつかの実施形態によれば、埋め込み型装置は、補助人工心臓である。
【0009】
いくつかの実施形態によれば、埋め込み型装置に関する情報の受信は、埋め込み型装置の非存在下で測定されたベースライン電磁場と比較して、胃腸用チューブの非存在下で前記埋め込み型装置によって生じた電磁場の変化を測定することを含む。
【0010】
いくつかの実施形態によれば、埋め込み型装置によって引き起こされる電磁場の変化の測定は、干渉の１つ以上の特性を識別することを含む。
【0011】
いくつかの実施形態によれば、埋め込み型装置は、定期的に動作する装置である。
【0012】
いくつかの実施形態によれば、処理回路は、干渉の１つ以上の特性に基づいて、埋め込み型装置の動作を識別するように構成される。
【0013】
いくつかの実施形態によれば、埋め込み型装置に関する情報の受信は、埋め込み型装置のタイプに関する情報を受信することを含み、埋め込み型装置の電磁場との干渉は、埋め込み型装置のタイプに基づいて評価される。
【0014】
いくつかの実施形態によれば、患者の胴体上で生成された電磁場の変化に関連する信号を受信するように構成された処理回路を備えるチューブ位置決め装置が提供される。この変化は、電磁センサを備える胃腸用チューブの挿入によって引き起こされるものである。前記処理回路は、埋め込み可能装置の存在に特徴的な電磁場との干渉に基づいて、受信された信号を正規化し、正規化された信号に基づいて胃腸用チューブの位置を決定する。
【0015】
いくつかの実施形態によれば、埋め込み型装置は、補助人工心臓である。
【0016】
いくつかの実施形態によれば、治療領域を覆う電磁場を生成するように構成され、患者の体外に配置される電磁場発生器と、患者の胴体上の１つ以上の解剖学的位置をマークするように構成された位置合わせセンサと、電磁場の変化を引き起こすように構成された電磁センサを備える胃腸用チューブと、処理回路とを備える、胃腸用チューブ位置決めシステムが提供される。
【0017】
いくつかの実施形態によれば、処理回路は、登録センサによってマークされた少なくとも１つの解剖学的位置に基づいて、対象者の胴体の解剖学的マップを生成するか、または対象者の胴体を所定の解剖学的マップにマッチングさせ、電磁場の変化に関連する信号を受信し、胃腸用チューブの挿入によって生じた変化を受信し、対象者に埋め込まれた装置に関する情報および埋め込み型装置の電磁場との干渉に基づいて、受信した信号を正規化し、正規化された信号の変化に基づいて、胃腸用チューブの挿入の経路をマップ上に示すように構成される。
【0018】
いくつかの実施形態によれば、処理回路は、患者の埋め込み型装置に関する情報を受信するように構成される。
【0019】
いくつかの実施形態によれば、埋め込み型装置に関する情報の受信は、埋め込み型装置の非存在下で測定されたベースライン電磁場と比較して、胃腸用チューブの非存在下で前記埋め込み型装置によって生じた電磁場の変化を測定することを含む。
【0020】
いくつかの実施形態によれば、埋め込み型装置によって生じた電磁場の変化の測定は、干渉の１つ以上の特性を識別することを含む。
【0021】
いくつかの実施形態によれば、埋め込み型装置は、定期的に動作する装置である。
【0022】
いくつかの実施形態によれば、処理回路は、干渉の１つ以上の特性に基づいて、埋め込み型装置の動作を識別するように構成される。
【0023】
いくつかの実施形態によれば、埋め込み型装置に関する情報の受信は、埋め込み型装置のタイプに関する情報を受信することを含み、埋め込み型装置の電磁場との干渉は、埋め込み型装置のタイプに基づいて評価される。
【0024】
いくつかの実施形態によれば、１つ以上の解剖学的位置は、胸骨上切痕および／または剣状突起を含む。
【0025】
いくつかの実施形態によれば、埋め込み型装置は、補助人工心臓である。
【0026】
いくつかの実施形態によれば、対象者に胃腸用チューブを挿入するための方法であって、対象者の胴体を覆う電磁場を適用するステップと、登録センサを利用して、対象者の胴体上の少なくとも１つの解剖学的位置をマーキングする外部電磁場発生器を利用するステップと、電磁場の変化を生じるように構成された電磁センサを対象者に挿入するステップと、登録センサによってマーキングされた少なくとも１つの解剖学的位置に基づいて、対象者の胴体の解剖学的マップを生成するステップと、登録センサによってマーキングされた少なくとも１つの解剖学的位置に基づいて、対象者の胴体の解剖学的マップを予め定義された解剖学的マップに一致させるステップと、胃腸用チューブの挿入によって生じた電磁場の変化に関する信号を受信するステップと、対象者に埋め込まれた装置に関する情報および埋め込み型装置と電磁場との干渉に基づいて、受信した信号を正規化するステップと、正規化された信号の変化に基づいて、胃腸用チューブ挿入の経路をマップ上に示すステップとを含む方法が提供される。
【0027】
前記処理回路は、患者の前記埋め込み型装置に関する情報を受信するようにさらに構成される、請求項２２に記載の方法。
【0028】
いくつかの実施形態によれば、埋め込み型装置に関する情報の受信は、埋め込み型装置の非存在下で測定されたベースライン電磁場と比較して、胃腸用チューブの非存在下で前記埋め込み型装置によって生じた電磁場の変化を測定することを含む。
【0029】
いくつかの実施形態によれば、埋め込み型装置によって引き起こされる電磁場の変化の測定は、干渉の１つ以上の特性を識別することを含む。
【0030】
いくつかの実施形態によれば、埋め込み型装置は、定期的に動作する装置である。
【0031】
いくつかの実施形態によれば、処理回路は、干渉の１つ以上の特性に基づいて、埋め込み型装置の動作を識別するように構成される。
【0032】
いくつかの実施形態によれば、埋め込み型装置に関する情報の受信は、埋め込み型装置のタイプに関する情報を受信することを含み、埋め込み型装置の電磁場との干渉は、埋め込み型装置のタイプに基づいて評価される。
【0033】
いくつかの実施形態によれば、１つ以上の解剖学的位置は、胸骨上切痕および／または剣状突起を含む。
【0034】
いくつかの実施形態によれば、埋め込み型装置は、補助人工心臓である。
【0035】
本開示の特定の実施形態は、上記の利点のいくつか、全て、またはいずれも含み得る。１つ以上の技術的利点は、本明細書に含まれる図面、説明、および特許請求の範囲から当業者には容易に明らかになるであろう。さらに、特定の利点が上に列挙されたが、様々な実施形態は列挙された利点のすべてまたはいくつかを含んでもよいし、または全く含まなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0036】
本開示のいくつかの実施形態は、添付の図面を参照して本明細書に記載される。説明は図面と共に、いくつか開示の実施形態がどのように実施され得るかを当業者に明らかにする。図面は説明のためのものであり、本開示の教示の基本的な理解のために必要である程度を超えて詳細に実施形態の詳細を示す試みはなされていない。
【図1】いくつかの実施形態による、挿入装置位置決めガイダンスシステムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0037】
以下の説明では、本開示の様々な態様が説明される。説明の目的のために、本開示の異なる態様の完全な理解を提供するために、特定の構成および詳細が記載される。しかし、本明細書に特定の詳細を提示することなく、本開示を実施することができることも当業者には明らかであろう。さらに、本開示を曖昧にしないために、周知の特徴は省略または簡略化されてもよい。
【0038】
挿入可能な医療装置（例えば、栄養チューブなどのチューブ）の挿入をガイドするためのシステムおよび方法が、本明細書で開示される。開示されたシステムは、挿入装置位置決めガイダンスシステムとして使用することができる。このシステムは、挿入プロセス中に、挿入医療装置の位置をリアルタイムで追跡し、示すために使用され得る。一例として、本システムは、栄養チューブのガイドに干渉するか、またはガイドにノイズ（乱れ）を生じさせる装置（埋め込み型装置など）を考慮しながら、対象者の体内に挿入されている間の栄養チューブの先端の位置を追跡し、表示することができる。有利には、これは挿入手順をかなり容易かつ安全にし、チューブが正しい位置に挿入されることを確実にする。
【0039】
いくつかの実施形態によれば、挿入装置の位置決めガイダンスシステムが提供される。この位置決めガイダンスシステムは、治療領域を覆う電磁場を生成するように構成された電磁場発生器と、前記治療領域内で、前記対象者の胴体上に位置決めされるように構成された基準センサであって、前記電磁場発生器に対する対象者の胴体の位置および向きを表す基準座標系を画定するように構成された基準センサと、前記基準座標系に対して少なくとも４つの解剖学的位置にマークを付けるように構成された登録センサと、処理回路とを備える。前記処理回路は、前記電磁場発生器を動作させ、前記基準センサおよび前記登録センサから得られた信号を読み取り、前記電磁場発生器に対する位置および向きを計算し、前記対象者の胴体および少なくとも４つの解剖学的位置のうちの第１および第２の解剖学的位置を表す解剖学的マップを生成する。前記処理回路はさらに、前記挿入装置の遠位先端部に位置する先端センサの、前記第１および第２の解剖学的位置に対する位置、方向および経路を、対象者の動きには関係なく、かつ、前記電磁場発生器の位置および／または向きの変位には関係なく、前記解剖学的マップ上で可視化するように構成される。これにより、医療手順を成功裏に決定することが容易になる。任意選択で、システムは、マップを表示するように構成されたモニタをさらに含む。
【0040】
電磁場発生器に対する対象者の胴体の位置および向きを表す基準座標系は、対象者の胴体上の治療領域内に位置決めされるように構成された基準センサによって示され得る。基準センサは、解剖学的マップが対象者の身体輪郭をさらに描写するように、患者の胴体の側面に配置されてもよい。
【0041】
第１の解剖学的位置および第２の解剖学的位置は、基準座標系に対して少なくとも第１の解剖学的位置および第２の解剖学的位置をマークするように構成された登録センサによって示すことができる。任意選択で、登録センサは、手動操作されるように構成されたスタイラスである。任意選択で、第１の解剖学的位置は胸骨上切痕であり、第２の解剖学的位置は剣状突起であり、第１および第２の解剖学的位置に対する胃腸用チューブの経路表示は、挿入の成功を示す。
【0042】
いくつかの実施形態によれば、第１および／または第２の解剖学的位置は、位置合わせセンサによってマークされた他の解剖学的位置に基づいて間接的に導出されてもよく、いくつかの実施形態によれば、他の解剖学的位置は、左鎖骨および右鎖骨であってもよい。いくつかの実施形態によれば、剣状突起とともに左右鎖骨を使用して、対象者の位置、向き、および／または姿勢を計算することができる。いくつかの実施形態によれば、対象者の位置、向き、および／または姿勢を計算することは、登録センサによる剣状突起および左および右鎖骨の登録に基づいて、座標系内で、剣状突起と左鎖骨との間に延在する第１のベクトル（ｖ１）および剣状突起と右鎖骨との間に延在する第２のベクトル（ｖ２）を決定／計算／描画することを含んでもよい。いくつかの実施形態によれば、処理回路は、第１および第２のベクトル（ｖ１およびｖ２）に基づいて、例えば、ｖ１とｖ２との積を計算することによって、第３のベクトル（ｖ３）を決定／計算／描画するように構成されてもよく、第３のベクトルは対象者の断面、向き、および／または姿勢を示す。
【0043】
いくつかの実施形態によれば、電磁場発生器は、患者の外部にあってもよい。いくつかの実施形態によれば、電磁場発生器は、対象者の体内にチューブを配置する処置の持続時間全体にわたって静的であってもよい。そのような場合、電磁場によって覆われる領域は、対象者の体内にチューブを配置するための処置の持続期間中、静的／一定である。有利には、静電磁場がディスプレイの精度に寄与し得る。
【0044】
解剖学的マップは、対象者の正面上面図および／または対象者の側面図および／または対象者の軸方向図を示すことができる。
【0045】
電磁場発生器および１つ以上のセンサを含む、上述の電磁追跡システムとして使用するのに適したハードウェアの一例は、カナダ、オンタリオ州のノーザンデジタル社によるＡｕｒｏｒａ（登録商標）システムである。
【0046】
以下の説明を通して、装置の異なる実施形態の同様の要素は、１００の整数倍だけ異なる要素番号によって参照される。例えば、図１の電磁場発生器は番号１０２によって参照され、図１の電磁場発生器１０２に対応する、図２の電磁場発生器は番号２０２によって参照される。
【0047】
ここで、挿入装置位置決めガイダンスシステム１００のブロック図である図１を参照する。システム１００は少なくとも関心領域１０３ｂ（例えば、患者の胴体などの治療領域）をカバーする電磁場１０３ａを生成するように構成された電磁場発生器１０２と、関心領域１０３ｂ（典型的には、対象者の胴体）の挿入チューブの遠位先端部分内／上に位置するセンサ１０４などの電磁センサとを含む。システム１００はさらに、電磁場発生器を動作させ、センサ１０４から得られた信号を読み取り、そして挿入チューブの位置および／または経路を、埋め込み型装置１０６の存在によって生じる誤差を補正しながら、電磁場発生器１０２の位置および／または方向の変位とは無関係に、かつ、対象者の動きとは無関係に、対象者の胴体を表す解剖学的マップ上に、モニタ１１２において表示するように構成されたプロセッサ１１０を含む。
【0048】
いくつかの実施形態では、モニタ１１２がオールインワンコンピュータの場合のように、プロセッサ１１０と一体化されてもよい。
【0049】
いくつかの実施形態によれば、プロセッサ１１０は例えば、埋め込み型装置から信号を受信することによって、医療装置の検出によって、および／または、例えば、ユーザインターフェースから入力を取得することによって、埋め込み型装置１０６の存在および／または埋め込み型装置１０６のタイプに関する情報を受信するように構成される。いくつかの実施形態によれば、挿入チューブの位置および／または経路の計算は、埋め込み型装置に関して受信された情報に基づく。それに加えて、またはその代わりに、処理ユニットは、埋め込み型装置の有無にかかわらず、センサ１０４から得られた信号を破棄および／または正規化するように構成されてもよい。
【0050】
いくつかの実施形態によれば、システムはさらに、対象者の胴体上に配置されるように構成された参照センサ１０８を含む。基準センサ１０８は、電磁場発生器に対する対象者の胴体の位置および方向を表す基準座標系を規定するように構成される。任意選択的に、基準センサ１０８は、患者の皮膚に、例えば、患者の脇の下などの患者の胴体の側面に取り付けることができる。そのような場合、解剖学的マップは、対象者の身体輪郭をさらに描写する。基準センサ１０８は、例えば、電磁場発生器１０２に対するその位置（ＸＹＺ軸）および姿勢（ロール、ヨー、およびピッチ）の６軸を決定することができる６自由度電磁センサであってもよい。
【0051】
いくつかの実施形態によれば、システムは対象者の身体（例えば、対象者の胴体）の上の解剖学的（胸部）位置に配置され、かつ／またはマークするように構成された登録センサ１０７をさらに含む。使用される処置のタイプ、挿入医療装置のタイプなどに応じて、異なる解剖学的位置をマークすることができる。解剖学的位置のマーキングは、マーカ／基準（ステッカなど）を取り付けるなど、物理的なものであってもよい。あるいは、解剖学的位置のマーキングは、仮想マーカ／基準を位置合わせするなど、仮想的なものであってもよい。実施形態によれば、マーキングは、非限定的な例としては、対象者の胸骨上切痕、および対象者の剣状突起など、対象者の体内または体上の解剖学的位置の識別または指定を容易にすることができる。
【0052】
任意選択的に、位置合わせセンサ１０７は、遠位先端に３自由度センサを有するスタイラスセンサであり、スタイラスは、スタイラスの操作者によって識別された対象者の身体上の少なくとも３つの解剖学的位置をマークするように手動で操作されるように構成される。一例として、スタイラスセンサ１０７が患者の身体上の所望の点の上に配置されると、例えば、ＧＵＩボタンまたは音声起動を押すことによって（ただし、これらに限定されない）、ソフトウェアにそれを示すことでマーキングを行ってもよい。マーキングは、プロセッサ１１０と通信し、プロセッサ１１０によって登録することができる。
【0053】
いくつかの実施形態によれば、本明細書で使用されるように、用語「挿入装置」、「挿入医療装置」および「挿入チューブ」は、交換可能に使用されてもよく、身体内への挿入に適合された任意の装置／ツールを指してもよい。挿入装置は、任意の医療用挿入装置または医療用外科装置であってもよい。挿入医療装置の非限定的な例としては、胃腸用チューブ（例えば、経鼻栄養チューブ）、気管内チューブ、気管切開チューブ、胃チューブ、カテーテルチューブ、または輪状甲状腺切開チューブなどの栄養チューブが挙げられる。挿入装置の他の例は、その他技術分野で周知である。
【0054】
いくつかの実施形態によれば、「処理回路」および「プロセッサ」という用語は、互換的に使用され得る。
【0055】
いくつかの実施形態では、挿入装置はチューブである。いくつかの実施形態では、チューブは栄養チューブである。いくつかの実施形態ではチューブが胃／経腸栄養チューブ、例えば、経鼻胃栄養チューブまたは経鼻経腸栄養チューブであるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態によれば、栄養チューブはその中に、および／またはその上に、例えばその遠位端に、電磁センサを配置されてもよい。
【0056】
ここで、いくつかの実施形態による、挿入チューブの挿入をガイドするための方法２００のフローチャートである図２を参照する。
【0057】
当業者であれば、本方法の少なくとも次のステップの順序は変更することができ、かつ／または並行して実行することができることを理解されよう。
【0058】
いくつかの実施形態によれば、本方法は、プロセッサによって実行されると、プロセッサに本明細書で説明するステップを実行させるソフトウェア命令を記憶した、処理ユニットまたは一時的でないコンピュータ可読媒体によって実現される。
【0059】
ステップ２１０において、患者の胴体上に生成された電磁場に干渉し、かつ／またはノイズを引き起こし得る、患者の埋め込み型装置に関する情報が受信される。いくつかの実施形態によれば、情報を受信することは、それを入力指示として（例えば、ユーザインターフェースを介して）受信すること、埋め込み型装置から信号を受信すること、および／または１つ以上のシグネチャパラメータに基づいて埋め込み型装置の存在および／またはタイプを導出することを含んでもよく、シグネチャパラメータは任意選択で、電磁場に引き起こされる干渉／ノイズのタイプに関連する。いくつかの実施形態によれば、埋め込み型装置に関する情報は、埋め込み型装置のタイプを考慮することができる。いくつかの実施形態によれば、埋め込み型装置に関する情報は、埋め込み型装置によって引き起こされるノイズのタイプ、程度、またはパターンを電磁場に関係付けることができる。いくつかの実施形態によれば、埋め込み型装置は、定期的に動作する装置である。
【0060】
ステップ２２０では、電磁場の変化に関する信号が受信される。いくつかの実施形態によれば、電磁場に対する変化の少なくとも大部分は、患者の胃腸システム内への挿入チューブ（例えば、胃腸用チューブ）の挿入によって引き起こされ、挿入チューブは例えば、その遠位先端に電磁センサを含むことを特徴とする。
【0061】
ステップ２３０において、受信された信号は、埋め込み型装置に関する情報および電磁場との干渉に基づいて正規化される。いくつかの実施形態によれば、正規化は、ノイズ／干渉の強度および／またはパターン（本明細書ではノイズ／干渉のシグネチャとも呼ばれる）を識別するステップを含む。いくつかの実施形態によれば、ノイズ／干渉のシグネチャの識別は、パターン認識アルゴリズムを適用することを含むことができる。いくつかの実施形態によれば、正規化は、埋め込み型装置によって引き起こされる電磁場の変化を推定することを含む。いくつかの実施形態によれば、識別および／または正規化は、機械学習アルゴリズムの適用を含む。いくつかの実施形態によれば、正規化はノイズを除去する。いくつかの実施形態によれば、正規化はノイズを低減する。いくつかの実施形態によれば、正規化は、干渉の１つ以上の特性に基づいて埋め込み型装置の動作を識別するステップを含む。
【0062】
ステップ２４０では、正規化された信号に基づいて胃腸用チューブの位置が決定される。
【0063】
ここで、いくつかの実施形態による、挿入チューブの挿入をガイドするための方法３００のフローチャートである図３を参照する。
【0064】
当業者であれば、本方法の少なくとも次のステップの順序は変更することができ、かつ／または並行して実行することができることを理解されよう。
【0065】
いくつかの実施形態によれば、本方法は、プロセッサによって実行されると、プロセッサに本明細書で説明するステップを実行させるソフトウェア命令を記憶した、処理ユニットまたは非一時的コンピュータ可読媒体によって実現される。
【0066】
ステップ３１０では、電磁場の変化に関連する信号が受信される。いくつかの実施形態によれば、電磁場に対する変化の少なくとも大部分は、患者の胃腸システム内への挿入チューブ（例えば、胃腸用チューブ）の挿入によって引き起こされ、挿入チューブは例えば、その遠位先端に電磁センサを含むことを特徴とする。
【0067】
ステップ３２０では、受信信号が、埋め込み型装置が存在する場合に典型的に引き起こされる情報のノイズ／干渉に基づいて正規化される。いくつかの実施形態によれば、識別および／または正規化は、機械学習アルゴリズムの適用を含む。いくつかの実施形態によれば、正規化は、存在する場合、埋め込み型装置のノイズを排除する。いくつかの実施形態によれば、正規化は、存在する場合、埋め込み型装置のノイズを低減する。いくつかの実施形態によれば、正規化は埋め込み型装置が存在しない場合に、信号に最小限の影響しか及ぼさない。
【0068】
ステップ３３０では、正規化された信号に基づいて胃腸用チューブの位置が決定される。
【0069】
本発明は、システム、方法、および／またはコンピュータプログラム製品とすることができる。コンピュータプログラム製品は、プロセッサに本発明の態様を実行させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラム命令を有するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を含み得る。
【0070】
コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行装置によって使用される命令を保持し記憶することができる有形装置であってもよい。コンピュータ可読記憶媒体は例えば、電子記憶装置、磁気記憶装置、光記憶装置、電磁記憶装置、半導体記憶装置、または前述の任意の適切な組合せとすることができるが、これらに限定されない。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例の非網羅的なリストには、ポータブルコンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ、読出し専用メモリ、消去可能プログラマブル読出し専用メモリ、スタティックランダムアクセスメモリ、ポータブルコンパクトディスク読出し専用メモリ、ディジタル汎用ディスク、メモリスティック、フロッピーディスク、それに命令を記録した機械的にエンコードされた装置、および前述の任意の適切な組み合わせが含まれる。本明細書で使用されるコンピュータ可読記憶媒体は、電波または他の自由に伝播する電磁波、導波管または他の伝送媒体（例えば、光ファイバケーブルを通過する光パルス）を通って伝播する電磁波、またはワイヤを通って伝送される電気信号など、それ自体が一時的な信号であると解釈されるべきではない。むしろ、コンピュータ可読記憶媒体は非一時的な（すなわち、不揮発性の）媒体である。
【0071】
本明細書に記載するコンピュータ読み取り可能なプログラム命令は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体から、またはネットワーク、例えば、インターネット、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワークおよび／または無線ネットワークを介して、外部コンピュータまたは外部記憶装置に、それぞれの演算／処理装置にダウンロードすることができる。ネットワークは、銅線伝送ケーブル、光伝送ファイバ、無線伝送、ルータ、ファイアウォール、スイッチ、ゲートウェイコンピュータ、および／またはエッジサーバを含むことができる。各演算／処理装置内のネットワークアダプタカードまたはネットワークインタフェースは、ネットワークからコンピュータ可読プログラム命令を受信し、それぞれの演算／処理装置内のコンピュータ可読記憶媒体に記憶するために、コンピュータ可読プログラム命令を転送する。
【0072】
本発明の動作を実行するためのコンピュータ読み取り可能なプログラム命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはＪａｖａ（登録商標）、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｃ＋＋などのオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語または類似のプログラミング言語などの従来の手続き型プログラミング言語を含む、１つ以上のプログラミング言語の任意の組合せで書かれたソースコードまたはオブジェクトコードのいずれかであり得る。コンピュータ読み取り可能なプログラム命令は、ユーザのコンピュータ上で、部分的にはユーザのコンピュータ上で、スタンドアロンのソフトウェアパッケージとして、部分的にはユーザのコンピュータ上で、部分的にはリモートのコンピュータ上で、または全体的にはリモートのコンピュータまたはサーバ上で実行することができる。後者のシナリオでは、遠隔コンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）または広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意のタイプのネットワークを介してユーザのコンピュータに接続されてもよく、または（例えば、インターネットサービスプロバイダを使用してインターネットを介して）外部コンピュータに接続されてもよい。いくつかの実施形態では、例えば、プログラマブル論理回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、またはプログラマブル論理アレイ（ＰＬＡ）を含む電子回路は、本発明の実施形態を実行するために、電子回路をパーソナル化するためにコンピュータ可読プログラム命令の状態情報を利用することによって、コンピュータ可読プログラム命令を実行することができる。
【0073】
本発明の態様は、本発明の実施形態による方法、装置（システム）、およびコンピュータプログラム製品のフローチャート図および／またはブロック図を参照して本明細書で説明される。フローチャート図および／またはブロック図の各ブロック、ならびにフローチャート図および／またはブロック図のブロックの組合せは、コンピュータ可読プログラム命令によって実装できることを理解されたい。
【0074】
これらのコンピュータ可読プログラム命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサに提供されて、コンピュータまたは他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサを介して実行される命令が流れ図および／またはブロック図の１つ以上のブロックで指定された機能／動作を実施するための手段を作成するように、マシンを生成することができる。これらのコンピュータ可読プログラム命令はまた、コンピュータ、プログラマブルデータ処理装置、および／または他の装置が特定の方法で機能するように指示することができるコンピュータ可読記憶媒体に格納されてもよく、その結果、その中に格納された命令を有するコンピュータ可読記憶媒体は、フローチャートおよび／またはブロック図の１つ以上のブロックで指定された機能／動作の態様を実装する命令を含む製造品を備える。
【0075】
コンピュータ可読プログラム命令はまた、コンピュータ、他のプログラマブルデータ処理装置、または他の装置上にロードされて、コンピュータ、他のプログラマブル装置、または他の装置上で実行される命令がフローチャートおよび／またはブロック図の１つ以上のブロックで指定された機能／動作を実装するように、一連の動作ステップをコンピュータ、他のプログラマブル装置、または他の装置上で実行させて、コンピュータ実装プロセスを生成することができる。
【0076】
図中のフローチャートおよびブロック図は、本発明の様々な実施形態による、システム、方法、およびコンピュータプログラム製品の可能な実装のアーキテクチャ、機能、および動作を示す。この点に関して、フローチャートまたはブロック図の各ブロックは、指定された論理機能を実装するための１つ以上の実行可能命令を備える、モジュール、セグメント、または命令の一部を表すことができる。一部の代替実装では、ブロックに記載されている機能は、図に記載されている順序外で発生する場合がある。例えば、連続して示される２つのブロックは、実際には実質的に同時に実行されてもよく、またはブロックが含まれる機能に応じて、時には逆の順序で実行されてもよい。また、ブロック図および／またはフローチャート図の各ブロック、ならびにブロック図および／またはフローチャート図のブロックの組み合わせは、指定された機能または動作を実行するか、または特殊目的ハードウェアおよびコンピュータ命令の組み合わせを実行する特殊目的ハードウェアベースのシステムによって実装され得ることにも留意されたい。
【0077】
本発明の様々な実施形態の説明は、例示の目的で提示されているが、網羅的であることも、開示された実施形態に限定されることも意図されていない。記載された実施形態の範囲および精神から逸脱することなく、多くの修正および変形が可能であることが、当業者には明らかであろう。本明細書で使用される用語は、実施形態の原理、市場で見出される技術に対する実際の適用または技術的改善を最もよく説明するために、または当業者が本明細書で開示される実施形態を理解することを可能にするために選択された。
【0078】
いくつかの例示的な態様および実施形態を上述したが、当業者はそれらの特定の修正、追加、およびサブコンビネーションを理解するであろう。したがって、以下の特許請求の範囲は、それらの真の精神および範囲内にあるようなすべての修正、追加、およびサブコンビネーションを含むものと解釈されることが意図される。
【図1】
【図2】
【図3】
【外国語明細書】