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特表2022-534605強磁性構成要素を有する耳鼻咽喉（ＥＮＴ）でナビゲート可能なシェーバ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-08-02
(54)【発明の名称】強磁性構成要素を有する耳鼻咽喉（ＥＮＴ）でナビゲート可能なシェーバ
(51)【国際特許分類】
A61B 34/20 20160101AFI20220726BHJP
A61B 6/12 20060101ALI20220726BHJP
A61B 6/03 20060101ALI20220726BHJP
A61B 6/00 20060101ALI20220726BHJP
【ＦＩ】
A61B34/20
A61B6/12
A61B6/03 377
A61B6/00 370
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021570847
(86)(22)【出願日】2020-05-11
(85)【翻訳文提出日】2021-12-22
(86)【国際出願番号】 IB2020054417
(87)【国際公開番号】W WO2020240314
(87)【国際公開日】2020-12-03
(31)【優先権主張番号】16/427,833
(32)【優先日】2019-05-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】511099630
【氏名又は名称】バイオセンス・ウエブスター・（イスラエル）・リミテッド
【氏名又は名称原語表記】Ｂｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒ （Ｉｓｒａｅｌ）， Ｌｔｄ．
(74)【代理人】
【識別番号】100088605
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 公延
(74)【代理人】
【識別番号】100130384
【弁理士】
【氏名又は名称】大島 孝文
(72)【発明者】
【氏名】ゴバリ・アサフ
【テーマコード（参考）】
4C093
【Ｆターム（参考）】
4C093AA01
4C093AA22
4C093AA25
4C093CA15
4C093FF17
(57)【要約】
システムは、医療用プローブと、位置追跡システムと、を含む。医療用プローブは、遠位端と、１つ又は２つ以上の遠位磁気位置センサと、を含む。医療用プローブは、近位端アセンブリと、１つ又は２つ以上の近位磁気位置センサと、を更に含む。位置追跡システムは、メモリを含み、当該メモリは、遠位磁気位置センサと近位磁気位置センサとの間の既知の相対位置を示す値を保持するように構成されている。位置追跡システムは、プロセッサを含み、当該プロセッサは、位置追跡システムによって測定される、近位磁気位置センサ及び遠位磁気位置センサの推定位置を示す１つ又は２つ以上の信号を受信し、既知の相対位置と推定位置との間の不一致を検出することに応じて、対応アクションを開始するように構成されている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
システムであって、医療用プローブであって、
遠位端と、
前記遠位端に連結された１つ又は２つ以上の遠位磁気位置センサと、
近位端アセンブリと、
前記近位端アセンブリに連結された１つ又は２つ以上の近位磁気位置センサと、を備える、医療用プローブと、
位置追跡システムであって、
メモリであって、前記遠位磁気位置センサと前記近位磁気位置センサとの間の既知の相対位置を示す値を保持するように構成されている、メモリと、
プロセッサであって、前記位置追跡システムによって測定される、前記近位磁気位置センサ及び前記遠位磁気位置センサの推定位置を示す１つ又は２つ以上の信号を受信し、前記既知の相対位置と前記推定位置との間の不一致を検出することに応じて、対応アクションを開始するように構成されている、プロセッサと、を備える、位置追跡システムと、を備える、システム。
【請求項2】
前記遠位端が、前記遠位端と交差する磁場の変化を生じさせる部分を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記磁場の前記変化を生じさせる前記部分が、強磁性材料を含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項4】
前記遠位位置センサが、前記医療用プローブのシャフトに連結され、前記近位磁気位置センサが、前記医療用プローブのハンドルに連結されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項5】
前記シャフトが回転しており、前記プロセッサが、回転する前記１つ又は２つ以上の遠位磁気位置センサによって生成された値に基づいて、前記不一致を検出するように構成されている、請求項４に記載の装置。
【請求項6】
前記プロセッサが、前記既知の相対位置を示す前記値に基づいて、検出された前記不一致を補正するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項7】
前記プロセッサが、検出された前記不一致をユーザに警告するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項8】
前記プロセッサが、前記既知の相対位置を示す前記値と前記推定位置の値とを比較して、前記不一致を検出するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項9】
前記医療用プローブが、耳鼻咽喉（ＥＮＴ）ツールを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項10】
医療用プローブであって、遠位端と、
前記遠位端に連結された１つ又は２つ以上の遠位磁気位置センサと、
近位端アセンブリと、
前記近位端アセンブリに連結された１つ又は２つ以上の近位磁気位置センサと、を備える、医療用プローブ。
【請求項11】
前記遠位端が、前記遠位端と交差する磁場の変化を生じさせる部分を備える、請求項１０に記載の医療用プローブ。
【請求項12】
前記磁場の前記変化を生じさせる前記部分が、強磁性材料を含む、請求項１０に記載の医療用プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、概して、侵襲的医療用プローブに関し、具体的には、患者身体内の医療用プローブを追跡するための方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
患者の器官の腔内部の医療用プローブを追跡するための技術が、特許文献において以前に提案された。例えば、米国特許出願公開第２０１８／０２８００４９号は、使い捨て可能な耳鼻咽喉（Ear-Nose-Throat、ＥＮＴ）ツールと、再使用可能ハンドルと、プロセッサと、を含む、医療用デバイスを記載している。ＥＮＴツールは、患者のＥＮＴ器官内で医療処置を実行するように構成されている。再使用可能ハンドルは、使い捨て可能なＥＮＴツールを保持して制御するように構成されており、かつ再使用可能ハンドルの第１の位置を示す１つ又は２つ以上の位置信号を生成するように構成される位置センサを含む。プロセッサは、位置センサから位置信号を受信し、位置信号に基づき、患者のＥＮＴ器官内の使い捨て可能なＥＮＴツールの第２の位置を推定するように構成されている。
【0003】
別の例として、米国特許第６，２７２，３７１号は、可撓性の細長いプローブを含み、この可撓性の細長いプローブが、対象の身体の中へ挿入するための、可撓性の細長いプローブの遠位端に隣接する遠位部分を有する侵襲的プローブ装置を記載している。遠位部分は、そこに力が加わると所定の湾曲の形態をとる。第１及び第２のセンサが、遠位端に対して既知の位置でプローブの遠位部分に固定され、当該センサは、プローブの屈曲に応じた信号を生成する。信号処理回路は、少なくとも第１のセンサの位置及び配向座標を見つけ、かつプローブの遠位部分の長さに沿った複数の点の場所を判定するために、屈曲部に応じた信号を受信して処理する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の一実施形態は、医療用プローブと、位置追跡システムと、を含む、システムを提供する。医療用プローブは、遠位端と、遠位端に連結された１つ又は２つ以上の遠位磁気位置センサと、を含む。医療用プローブは、近位端アセンブリと、近位端アセンブリに連結された１つ又は２つ以上の近位磁気位置センサと、を更に含む。位置追跡システムは、メモリを含み、当該メモリは、遠位磁気位置センサと近位磁気位置センサとの間の既知の相対位置を示す値を保持するように構成されている。位置追跡システムは、プロセッサを含み、当該プロセッサは、位置追跡システムによって測定される、近位磁気位置センサ及び遠位磁気位置センサの推定位置を示す１つ又は２つ以上の信号を受信し、既知の相対位置と推定位置との間の不一致を検出することに応じて、対応アクションを開始するように構成されている。
【0005】
いくつかの実施形態では、遠位端は、遠位端と交差する磁場の変化を生じさせる部分を含む。いくつかの実施形態では、磁場の変化を生じさせる部分は、強磁性材料を含む。
【0006】
いくつかの実施形態では、遠位位置センサは、医療用プローブのシャフトに連結され、近位磁気位置センサは、医療用プローブのハンドルに連結される。
【0007】
一実施形態では、シャフトは回転しており、プロセッサは、回転する１つ又は２つ以上の遠位磁気位置センサによって生成された値に基づいて、不一致を検出するように構成されている。
【0008】
別の実施形態では、プロセッサは、既知の相対位置を示す値に基づいて、検出された不一致を補正するように構成されている。
【0009】
いくつかの実施形態では、プロセッサは、検出された不一致をユーザに警告するように構成されている。
【0010】
いくつかの実施形態では、プロセッサは、既知の相対位置を示す値と推定位置の値とを比較して、不一致を検出するように構成されている。
【0011】
一実施形態では、医療用プローブは、耳鼻咽喉（ＥＮＴ）ツールを含む。
【0012】
本発明の一実施形態によれば、患者の器官に医療用プローブを挿入することを含む方法が追加的に提供され、当該医療用プローブは、（ａ）遠位端と、（ｂ）遠位端に連結された１つ又は２つ以上の遠位磁気位置センサと、（ｃ）近位端アセンブリと、（ｄ）近位端アセンブリに連結された１つ又は２つ以上の近位磁気位置センサと、を含む。遠位端は、（ｉ）遠位磁気位置センサと近位磁気位置センサとの間の既知の相対位置を示す値を保持すること、（ｉｉ）位置追跡システムによって測定される、近位磁気位置センサ及び遠位磁気位置センサの推定位置を示す１つ又は２つ以上の信号を受信すること、及び（ｉｉｉ）既知の相対位置と推定位置との間の不一致を検出することに応じて、対応アクションを開始すること、によって、位置追跡システムを使用して追跡される。
【0013】
本発明の一実施形態によれば、遠位端と、１つ又は２つ以上の遠位磁気位置センサと、近位端アセンブリと、１つ又は２つ以上の近位磁気位置センサと、を含む医療用プローブが更に提供される。１つ又は２つ以上の遠位磁気位置センサは、遠位端に連結される。１つ又は２つ以上の近位磁気位置センサは、近位端アセンブリに連結される。
【0014】
本発明は、以下の「発明を実施するための形態」を図面と併せて考慮することで、より完全に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の一実施形態による、ナビゲート可能なシェーバを備える耳鼻咽喉（ＥＮＴ）モジュールを使用したＥＮＴ処置の概略描写図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
概論
いくつかの医療処置は、患者の器官の腔内部で医療用プローブの遠位端をナビゲートすることを必要とする。例えば、耳鼻咽喉（ＥＮＴ）処置は、患者の頭部の副鼻腔に挿入されたＥＮＴでナビゲート可能なシェーバをナビゲートすることを必要とし得る。
いくつかの医療処置は、患者の器官の腔内部で医療用プローブの遠位端をナビゲートすることを必要とする。例えば、耳鼻咽喉（ＥＮＴ）処置は、患者の頭部の副鼻腔に挿入されたＥＮＴでナビゲート可能なシェーバをナビゲートすることを必要とし得る。
【0017】
原則として、プローブの遠位端は、磁気位置追跡システムの複数の位置センサを遠位端に連結することによって、患者身体の内部で追跡され得る。位置測定は、磁気位置追跡システムを使用して、規定の磁場を適用することによって較正され得、プロセッサは、医療処置中に取得される位置信号に基づいて、位置センサの位置を推定し得る。
【0018】
ＥＮＴプローブの遠位端に連結される磁気位置追跡システムの複数の位置センサを有するＥＮＴプローブを備える装置は、２０１８年１月２日に出願された「Ｔｒａｃｋｉｎｇ ａ Ｒｉｇｉｄ Ｔｏｏｌ ｉｎ ａ Ｐａｔｉｅｎｔ Ｂｏｄｙ」という名称の米国特許出願第１５／８５９，９６９号に記載されており、当該特許出願は、本特許出願を譲受された者に譲渡されており、その開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【0019】
しかしながら、いくつかの場合では、器官の腔内部の磁場は、いくつかの機構によって、例えばプローブ自体の遠位端の強磁性部分によって歪められる場合がある。磁場に生じる歪みを考慮していない場合、歪みは、患者の器官内での医療用プローブの追跡精度を低下させ得る。更に、回転する遠位端が存在する場合、遠位位置センサの回転は、それ自体により（例えば回転電場により）、又は更には任意の強磁性部分へと、当該遠位位置センサが生成する位置信号を歪ませる場合がある。
【0020】
下で説明する本発明の実施形態は、患者器官の内部で、遠位端と交差する磁場の変化（例えば、歪み）を生じさせる部分を備えるＥＮＴツールなどの医療用プローブを追跡するための、改善された技術を提供する。いくつかの実施形態では、開示する医療用プローブの近位端（例えば、ハンドル）は、１つ又は２つ以上の近位位置センサを備え、医療用プローブの遠位端は、１つ又は２つ以上の遠位位置センサを備える。
【0021】
遠位端の強磁性部分によってあまり影響を受けないプローブの部分に取り付けられた、１つ又は２つ以上の近位位置センサは、遠位端の位置及び配向の指示を与える。遠位端に嵌合された１つ又は２つ以上の遠位位置センサは、おそらく歪んだ位置信号を生成し、これは、遠位端の正確な位置追跡を妨げる。
【0022】
医療用プローブは、剛性であるので、遠位位置センサの各々は、処置中に、近位位置センサに対して一定の既知の位置を維持する。いくつかの実施形態では、プロセッサは、複数の位置センサの間の幾何学的に既知の相対位置（すなわち、遠位センサと近位センサとの物理的関係）を使用して、近位センサからの指示と共に、遠位センサによって歪んだ測定を検出し、拘束し、かつ補正して、遠位端の位置及び配向の改善された指示を導出する。
【0023】
一実施形態では、１つ又は２つ以上の近位位置センサの位置に対する１つ又は２つ以上の遠位位置センサの位置は、プロセッサによってアクセスされるメモリに記憶される。
【0024】
いくつかの実施形態では、プロセッサは、様々なセンサの結果として生じる推定した相対位置とセンサの幾何学的に既知の相対位置とを比較することによって、位置追跡システムによる歪んだ遠位位置測定値を補正するように構成されている。
【0025】
いくつかの実施形態では、プロセッサは、近位位置センサに対する遠位位置センサの既知の位置と推定位置との間の不一致を検出することに応じて、医師に警告することなどの好適な対応アクションを開始するように構成されている。
【0026】
典型的には、プロセッサは、プロセッサが、上で概略を述べたプロセッサ関連工程及び機能の各々を実施することを可能にする、特定のアルゴリズムを含むソフトウェアにプログラム化されている。
【0027】
開示される技術は、関与するプローブの位置を追跡する際の精度を損なうことなく、強磁性部分を備える医療用プローブの磁気位置追跡を可能にすることによって、低侵襲医療処置の向上した品質を可能にする。
【0028】
システムの説明
図１は、本発明の一実施形態による、ナビゲート可能なシェーバを備えるＥＮＴモジュール２８を使用した耳鼻咽喉（ＥＮＴ）処置の概略描写図である。いくつかの実施形態では、ＥＮＴモジュール２８を備えるＥＮＴシステム２０は、患者２２の１つ又は２つ以上の副鼻腔４８から感染症を処置するなどの、ＥＮＴ処置を実施するように構成されている。
図１は、本発明の一実施形態による、ナビゲート可能なシェーバを備えるＥＮＴモジュール２８を使用した耳鼻咽喉（ＥＮＴ）処置の概略描写図である。いくつかの実施形態では、ＥＮＴモジュール２８を備えるＥＮＴシステム２０は、患者２２の１つ又は２つ以上の副鼻腔４８から感染症を処置するなどの、ＥＮＴ処置を実施するように構成されている。
【0029】
いくつかの実施形態では、ＥＮＴモジュール２８は、医師２４が患者２２の鼻２６の中へ挿入するシェーバツールをその遠位端に備える（シェーバツールは示さず）、ＥＮＴ遠位端３８を備える。モジュール２８は、医師２４が患者２２の頭部４１内の遠位端３８をナビゲートするのを支援するように構成された、遠位端３８の近位端に連結されたハンドヘルド近位端アセンブリ３０を更に備える。
【0030】
一実施形態では、システム２０は、頭部４１内の、及びその近傍の複数の位置センサの位置を追跡するように構成された、磁気位置追跡システムを更に備える。磁気位置追跡システムは、磁場発生器４４と、下の図２に示される複数の位置センサと、を備える。位置センサは、下で説明するように、磁場発生器４４によって生成された外部磁場を検知することに応じて、位置信号を生成し、それによって、プロセッサ３４が、各センサの位置を推定することを可能にする。
【0031】
この位置検知方法は、様々な医療用途で、例えばＢｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒ社（Ｉｒｖｉｎｅ、ＣＡ）によって生産されるＣＡＲＴＯ（商標）システムで実施されており、また、米国特許第５，３９１，１９９号、同第６，６９０，９６３号、同第６，４８４，１１８号、同第６，２３９，７２４号、同第６，６１８，６１２号、及び同第６，３３２，０８９号において、国際公開第９６／０５７６８号において、並びに米国特許出願公開第２００２／００６５４５５（Ａ１）号、同第２００３／０１２０１５０（Ａ１）号、及び同第２００４／００６８１７８（Ａ１）号において詳細に記載されており、これらの開示は全て、参照により本明細書に組み込まれる。
【0032】
システム２０は、フレーム４６に固定された磁場発生器４４を備える位置特定パッド４０を更に備える。図１に示される例示的な構成では、パッド４０は、５つの磁場発生器４４を備えるが、代替的に、任意の他の好適な数の発生器４４を備え得る。パッド４０は、発生器４４が頭部４１の外部の固定された既知の位置に位置決めされるように、患者２２の頭部４１の下に配置された枕（図示せず）を更に備える。
【0033】
いくつかの実施形態では、システム２０は、コンソール３３を備え、当該コンソールは、メモリ４９と、頭部４１の周囲の空間内の規定の作業容積内に磁場を生成するために、ケーブル３７を介して好適な信号で磁場発生器４４を駆動するよう構成された駆動回路４２と、を備える。
【0034】
いくつかの実施形態では、コンソール３３は、プロセッサ３４、典型的に汎用コンピュータを備え、当該汎用コンピュータは、ケーブル３２を介して連結された複数の磁気センサ（下の図２に示す）を有するＥＮＴモジュール２８からの信号を受信するための、並びに本明細書で説明するシステム２０の他の構成要素を制御するための、好適なフロントエンド及びインターフェース回路を備える。
【0035】
いくつかの実施形態において、プロセッサ３４は、各位置センサの位置を推定するように構成されている。プロセッサ３４は、センサの推定位置に基づいて、磁気位置追跡システムの座標系の遠位端３８の位置及び配向を導出するように構成されている。
【0036】
いくつかの実施形態では、プロセッサ３４は、インターフェース（図示せず）を介して、外部のコンピュータトモグラフィ（computerized tomography、ＣＴ）システム（図示せず）を使用して取得された、頭部４１のそれぞれのセグメント化された二次元（two-dimensional、２Ｄ）スライスを表すＣＴ画像などの、１つ又は２つ以上の解剖学的画像を受信するように構成されている。「セグメント化された」という用語は、ＣＴシステムにおいて、組織のそれぞれの減衰を測定することによって、各スライスにおいて識別される様々なタイプの組織を表示することを指す。
【0037】
コンソール３３は、コンソールの操作を制御するための入力デバイス３９と、ユーザディスプレイ３６とを更に備え、ユーザディスプレイ３６は、プロセッサ３４から受信したデータ（例えば、画像）を表示するように、及び／又は、入力デバイス３９を使用してユーザ（例えば、医師２４）によって挿入された入力を表示するように、構成されている。
【0038】
いくつかの実施形態では、プロセッサ３４は、画像３５などのＣＴ画像から１つ又はモードスライスを選択し、選択されたスライスをユーザディスプレイ３６に表示するように構成されている。図１の実施例において、画像３５は患者２２の１つ又は２つ以上の洞４８の前断面図を示す。
【0039】
図１は、簡潔性及び明瞭性のために、本開示の技術に関する要素のみを示す。システム２０は、典型的に、開示する技術に直接関連しない追加のモジュール及び要素を備えており、したがって、それらは、図１から、及び対応する説明から意図的に省略されている。
【0040】
プロセッサ３４は、システムによって使用される機能を実行するように、かつソフトウェアによって処理されるか、又は別様に使用されるデータをメモリ４９に格納するようにプログラムされ得る。このソフトウェアは、例えば、ネットワークを介して電子的形態でプロセッサにダウンロードされてもよく、又は光学的、磁気的、若しくは電子的メモリ媒体など、非一時的な有形媒体上に提供されてもよい。代替的に、プロセッサ３４の機能のいくつか又は全ては、専用の又はプログラマブルデジタルハードウェア構成要素によって実行され得る。具体的には、下で更に説明するように、プロセッサ３４は、開示するステップをプロセッサ３４が実行することを可能にする、図３に含まれる本明細書に開示する専用のアルゴリズムを実行する。
【0041】
【0042】
いくつかの実施形態では、ＥＮＴモジュール２８は、ハンドヘルド近位端アセンブリ３０の上の既知の位置に連結された、１つ又は２つ以上の近位磁気位置センサ、本実施例では、５０及び５２で表される２つのセンサを備える。遠位端３８は、例えばシャフト５８の縦軸５６に沿って、遠位端３８の上の既知の位置で連結された、１つ又は２つ以上の遠位磁気位置センサ、本実施例では、５１、５３、及び５５で表される３つのセンサを備える。示される実施形態では、ナビゲーションシェーバのシャフト５８は、強磁性材料を含む。
【0043】
本開示の文脈では、「既知の位置」という用語は、システム２０の規定の座標系に対するセンサ５０及び５２の実際の位置を指す。
【0044】
一実施形態では、例えば図２に示されるように、遠位端３８は、直線形態を有し得る。センサ５０及び５２に対する遠位位置センサ５１、５３、５５の幾何学的に既知の位置は、一組のベクトル７０によって画定され得、センサ５５と５０の間の、そのうちの１つのベクトルが図２に示されている。
【0045】
他の実施形態において、既知の相対位置を得るために、任意の他の好適な定義及び測定が適用されてもよい。例えば、遠位端が湾曲形状又は不定形状を有する場合、湾曲形状に沿った遠位センサの相対位置は、遠位位置をより良好に推定するために使用され得る。
【0046】
いくつかの実施形態では、近位センサ５０及び５２に対する遠位位置センサ５１、５３、及び５５の既知の相対位置は、システム２０のメモリ４９に記憶されている。既知の相対位置は、例えば、ＥＮＴモジュール製造業者によって提供され得る。
【0047】
いくつかの実施形態では、ＥＮＴ処置中に、磁場発生器４４は、磁場線６２によって示される磁場６０を印加する。プロセッサ３４は、位置センサ５１、５３、及び５５から受信された信号に基づいて、磁気位置追跡システムの座標系で、遠位位置センサ５１、５３、及び５５の各々の位置を推定する。
【0048】
しかしながら、シャフト５８の強磁性材料のため、（図２において破線で示す）シャフトの近傍の磁場線６２は、湾曲した磁場線７２へと局所的に歪む。近位位置センサ５０及び５２は、歪んだ磁場線７２に影響を受けず、したがって、それらの位置は、システム２０によって正確に測定される。
【0049】
いくつかの実施形態では、プロセッサ３４は、推定した遠位位置に基づいて、センサ５０及び５２の測定位置に対するセンサ５１、５３、及び５５のそれぞれの推定位置を計算するように構成されている。推定した相対位置は、例えば、ＥＮＴモジュール２８の幾何学形状から分かるベクトル７０として定義され得る。
【0050】
いくつかの実施形態では、プロセッサ３４は、ベクトル７０などの所与の既知のベクトルと、誤っている対応する推定したベクトルとの間に不一致が存在するかどうかを判定するための閾値を、ベクトル７０’などの歪んだ線７２のため、センサ５５の位置が５５’として誤って推定されたものとして（メモリ４９に、又はプロセッサ３４のメモリに）記憶する。閾値の実施例は、ノルム｜｜７０－７１’｜｜に等しい距離７１などのノルム、及び／又は角度であり得る。不一致を判定する閾値は、既知のベクトルのうちの少なくとも２つの間で異なり得るか、又は代替的に、全ての既知のベクトルについて同様であり得る。
【0051】
いくつかの実施形態では、ツール３８は、初期不一致レベルを最小にするために、典型的に処置を実行する前に、１つ又は２つ以上の規定の磁場に関して較正される。
【0052】
いくつかの実施形態では、プロセッサ３４は、ノルム｜｜７０－７１’｜｜が所与の閾値を超える値を有する場合などの、推定距離と既知の距離との間の不一致を検出した場合に、対応アクションを開始し得る。
【0053】
一実施形態では、対応アクションを適用する際に、プロセッサ３４は、ＥＮＴ処置を遅延させるために、医師２４に、例えばディスプレイ３６に警告メッセージを表示し得る。
【0054】
いくつかの実施形態では、プロセッサ３４は、遠位センサ５１、５３、及び５５の歪んだ位置測定を補正した後に、例えばユーザディスプレイ３６に、歪んだ位置測定がうまく補正され、それにより、医師２４がＥＮＴ処置を続行することができる旨のメッセージを表示する。
【0055】
システムＥＮＴモジュール２８の構成は、概念の明瞭性のために、一例として表されている。他の実施形態では、医療的要件、制限的要件、又は技術的要件などの様々な要件を満たすために、任意の代替の構成、例えば遠位位置センサ及び近位位置センサの数が使用され得、位置センサの各組の間の距離及び方向は、変動し得る。
【0056】
図３は、本発明の一実施形態による、患者の頭部４１内の図２のＥＮＴモジュール２８の遠位端３８を追跡するための方法及びアルゴリズムを概略的に示すフローチャートである。本方法は、物理的測定ステップ１００から開始し、例えば、技術者は、ＥＮＴ処置を実行する前に、ＥＮＴモジュール２８を通じて、上で図２に表したベクトル７０などの、近位位置センサ５０及び５２の位置に対する遠位位置センサ５１、５３、及び５３の位置を幾何学的に測定する。いくつかの実施形態では、技術者又は別のユーザは、ベクトル７０をコンソール３３のメモリ４９に記憶する。
【0057】
ツールナビゲーションステップ１０２で、医師２４は、ＥＮＴ遠位端３８に嵌合されたナビゲーションシェーバを患者の頭部４１に挿入し、位置追跡システムによって測定された信号に基づいて、プロセッサ３４からセンサ５１、５３、及び５５の推定位置を受信する。
【0058】
比較工程１０４で、プロセッサ３４は、専用の開示するアルゴリズム、計算されたベクトル７０’、及び測定されたベクトル７０を使用して（すなわち、遠位位置と近位位置とを比較して）、近位センサに対する遠位センサの位置に関連する不一致がある（例えば、１つ又は２つ以上の規定の閾値を超えている）かどうかを検出する。
【0059】
他の実施形態では、プロセッサ３４は、既知のベクトルと推定したベクトルとを比較するのではなく、任意の他の好適な技法を使用して、センサ５１、５３及び５５の測定された遠位位置と推定した相対位置とを比較し得る。
【0060】
不一致検出ステップ１０６で、プロセッサ３４は、メモリ４９に記憶された測定された（すなわち、既知の）相対的な位置の値のいずれかと、位置追跡システムによって測定されたセンサ５１、５３、及び５５の位置に基づいて取得された推定した相対的な位置の値との間の不一致を確認する。
【0061】
いかなる不一致も検出されなかった場合、本方法は、ナビゲーション完了ステップ１０８に進み、ナビゲーション完了ステップ１０８では、プロセッサ３４又は医師２４は、医師２４がナビゲート可能なシェーバを適用して、ＥＮＴ処置を実施し得るように、ＥＮＴ遠位端３８が頭部４１内の標的位置に位置付けられているかどうかを確認する。
【0062】
不一致が検出された場合、本方法は、対応アクションステップ１１２にルーティングされ、対応アクションステップ１１２では、プロセッサ３４は、検出された不一致を医師２４に通知し、随意に、上で図２において説明したように、センサ５１によって実行される歪んだ位置測定を補正するなどの、１つ又は２つ以上の補正アクションを実行する。
【0063】
他の実施形態では、プロセッサ３４は、好適なメッセージを表示することによって、ユーザにアクションを提案し得、及び／又は医師２４は、ステップ１１２で実行される対応アクションの一部として、処置を終了して、患者２２の身体からＥＮＴ遠位端３８を後退させるように決定し得る。
【0064】
プロセッサ３４が、センサ５１、５３、及び５５によって実行された歪んだ位置測定を補正する場合、本方法は、検出ステップ１０６に戻り、検出ステップ１０６では、プロセッサ３４は、ステップ１０６で検出された全ての不一致が補正されたか、例えば現在、規定の閾値よりも低いかどうかを確認する。
【0065】
全ての不一致が補正された場合、本方法は、ナビゲーション完了ステップ１０８にルーティングされて、ＥＮＴ遠位端３８が標的位置に位置付けられているかどうか、又は本方法がナビゲーションステップ１０２にループバックするかどうかを確認する。
【0066】
ナビゲーションが終了した場合、本方法は、本方法を終了するＥＮＴ処置ステップ１１０にルーティングされる。ステップ１１０で、ナビゲート可能なシェーバは、頭部４１（例えば、副鼻腔４８）の標的位置に位置付けられ、医師２４は、副鼻腔４８の感染している部分を除去するためにＥＮＴでナビゲート可能なシェーバを適用するなどの、ＥＮＴ処置を実施し得る。
【0067】
本明細書で説明する実施形態は、主にＥＮＴ処置に対処するが、本明細書に説明される方法及びシステムはまた、強磁性材料を含む医療用デバイスの位置及び／又は配向を磁気的に追跡することを必要とする、耳鼻咽喉学、心臓学、又は神経学などの他の用途でも使用することができる。
【0068】
したがって、上述の実施形態は、例として引用したものであり、本発明は、上記の明細書に具体的に示し、かつ説明したものに限定されないことが理解されよう。むしろ、本発明の範囲は、上記の明細書に記載される様々な特徴の組み合わせ及び部分的組み合わせの両方、並びに前述の説明を読むことで当業者に想到されるであろう、先行技術において開示されていないそれらの変形例及び修正例を含むものである。参照により本特許出願に組み込まれる文献は、これらの組み込まれる文献において、いずれかの用語が本明細書において明示的又は暗示的になされた定義と矛盾して定義されている場合には、本明細書における定義のみを考慮するものとする点を除き、本出願の不可欠な部分と見なすものとする。
【0069】
〔実施の態様〕
（１） システムであって、
医療用プローブであって、
遠位端と、
前記遠位端に連結された１つ又は２つ以上の遠位磁気位置センサと、
近位端アセンブリと、
前記近位端アセンブリに連結された１つ又は２つ以上の近位磁気位置センサと、を備える、医療用プローブと、
位置追跡システムであって、
メモリであって、前記遠位磁気位置センサと前記近位磁気位置センサとの間の既知の相対位置を示す値を保持するように構成されている、メモリと、
プロセッサであって、前記位置追跡システムによって測定される、前記近位磁気位置センサ及び前記遠位磁気位置センサの推定位置を示す１つ又は２つ以上の信号を受信し、前記既知の相対位置と前記推定位置との間の不一致を検出することに応じて、対応アクションを開始するように構成されている、プロセッサと、を備える、位置追跡システムと、を備える、システム。
（２） 前記遠位端が、前記遠位端と交差する磁場の変化を生じさせる部分を備える、実施態様１に記載のシステム。
（３） 前記磁場の前記変化を生じさせる前記部分が、強磁性材料を含む、実施態様２に記載のシステム。
（４） 前記遠位位置センサが、前記医療用プローブのシャフトに連結され、前記近位磁気位置センサが、前記医療用プローブのハンドルに連結されている、実施態様１に記載のシステム。
（５） 前記シャフトが回転しており、前記プロセッサが、回転する前記１つ又は２つ以上の遠位磁気位置センサによって生成された値に基づいて、前記不一致を検出するように構成されている、実施態様４に記載の装置。
（１） システムであって、
医療用プローブであって、
遠位端と、
前記遠位端に連結された１つ又は２つ以上の遠位磁気位置センサと、
近位端アセンブリと、
前記近位端アセンブリに連結された１つ又は２つ以上の近位磁気位置センサと、を備える、医療用プローブと、
位置追跡システムであって、
メモリであって、前記遠位磁気位置センサと前記近位磁気位置センサとの間の既知の相対位置を示す値を保持するように構成されている、メモリと、
プロセッサであって、前記位置追跡システムによって測定される、前記近位磁気位置センサ及び前記遠位磁気位置センサの推定位置を示す１つ又は２つ以上の信号を受信し、前記既知の相対位置と前記推定位置との間の不一致を検出することに応じて、対応アクションを開始するように構成されている、プロセッサと、を備える、位置追跡システムと、を備える、システム。
（２） 前記遠位端が、前記遠位端と交差する磁場の変化を生じさせる部分を備える、実施態様１に記載のシステム。
（３） 前記磁場の前記変化を生じさせる前記部分が、強磁性材料を含む、実施態様２に記載のシステム。
（４） 前記遠位位置センサが、前記医療用プローブのシャフトに連結され、前記近位磁気位置センサが、前記医療用プローブのハンドルに連結されている、実施態様１に記載のシステム。
（５） 前記シャフトが回転しており、前記プロセッサが、回転する前記１つ又は２つ以上の遠位磁気位置センサによって生成された値に基づいて、前記不一致を検出するように構成されている、実施態様４に記載の装置。
【0070】
（６） 前記プロセッサが、前記既知の相対位置を示す前記値に基づいて、検出された前記不一致を補正するように構成されている、実施態様１に記載のシステム。
（７） 前記プロセッサが、検出された前記不一致をユーザに警告するように構成されている、実施態様１に記載のシステム。
（８） 前記プロセッサが、前記既知の相対位置を示す前記値と前記推定位置の値とを比較して、前記不一致を検出するように構成されている、実施態様１に記載のシステム。
（９） 前記医療用プローブが、耳鼻咽喉（ＥＮＴ）ツールを備える、実施態様１に記載のシステム。
（１０） 方法であって、
患者の器官に医療用プローブを挿入することであって、前記医療用プローブが、
遠位端と、
前記遠位端に連結された１つ又は２つ以上の遠位磁気位置センサと、
近位端アセンブリと、
前記近位端アセンブリに連結された１つ又は２つ以上の近位磁気位置センサと、を備える、挿入することと、
位置追跡システムを使用して前記遠位端を追跡することであって、
前記遠位磁気位置センサと前記近位磁気位置センサとの間の既知の相対位置を示す値を保持すること、
前記位置追跡システムによって測定される、前記近位磁気位置センサ及び前記遠位磁気位置センサの推定位置を示す１つ又は２つ以上の信号を受信すること、及び
前記既知の相対位置と前記推定位置との間の不一致を検出することに応じて、対応アクションを開始すること、によって、追跡することと、
を含む、方法。
（７） 前記プロセッサが、検出された前記不一致をユーザに警告するように構成されている、実施態様１に記載のシステム。
（８） 前記プロセッサが、前記既知の相対位置を示す前記値と前記推定位置の値とを比較して、前記不一致を検出するように構成されている、実施態様１に記載のシステム。
（９） 前記医療用プローブが、耳鼻咽喉（ＥＮＴ）ツールを備える、実施態様１に記載のシステム。
（１０） 方法であって、
患者の器官に医療用プローブを挿入することであって、前記医療用プローブが、
遠位端と、
前記遠位端に連結された１つ又は２つ以上の遠位磁気位置センサと、
近位端アセンブリと、
前記近位端アセンブリに連結された１つ又は２つ以上の近位磁気位置センサと、を備える、挿入することと、
位置追跡システムを使用して前記遠位端を追跡することであって、
前記遠位磁気位置センサと前記近位磁気位置センサとの間の既知の相対位置を示す値を保持すること、
前記位置追跡システムによって測定される、前記近位磁気位置センサ及び前記遠位磁気位置センサの推定位置を示す１つ又は２つ以上の信号を受信すること、及び
前記既知の相対位置と前記推定位置との間の不一致を検出することに応じて、対応アクションを開始すること、によって、追跡することと、
を含む、方法。
【0071】
（１１） 前記遠位端が、前記遠位端と交差する磁場の変化を生じさせる部分を備える、実施態様１０に記載の方法。
（１２） 前記磁場の前記変化を生じさせる前記部分が、強磁性材料を含む、実施態様１１に記載の方法。
（１３） 前記遠位位置センサが、前記医療用プローブのシャフトに連結され、前記近位磁気位置センサが、前記医療用プローブのハンドルに連結されている、実施態様１０に記載の方法。
（１４） 前記不一致を検出することが、回転しているシャフトに連結されている前記１つ又は２つ以上の遠位磁気位置センサによって生成された値に基づいて、前記不一致を検出することを含む、実施態様１３に記載の方法。
（１５） 前記対応アクションを開始することが、前記既知の相対位置を示す前記値に基づいて、検出された前記不一致を補正することを含む、実施態様１０に記載の方法。
（１２） 前記磁場の前記変化を生じさせる前記部分が、強磁性材料を含む、実施態様１１に記載の方法。
（１３） 前記遠位位置センサが、前記医療用プローブのシャフトに連結され、前記近位磁気位置センサが、前記医療用プローブのハンドルに連結されている、実施態様１０に記載の方法。
（１４） 前記不一致を検出することが、回転しているシャフトに連結されている前記１つ又は２つ以上の遠位磁気位置センサによって生成された値に基づいて、前記不一致を検出することを含む、実施態様１３に記載の方法。
（１５） 前記対応アクションを開始することが、前記既知の相対位置を示す前記値に基づいて、検出された前記不一致を補正することを含む、実施態様１０に記載の方法。
【0072】
（１６） 前記対応アクションを開始することが、検出された前記不一致をユーザに警告することを含む、実施態様１０に記載の方法。
（１７） 前記不一致を検出することが、前記既知の相対位置を示す前記値と前記推定位置の値とを比較することを含む、実施態様１０に記載の方法。
（１８） 前記医療用プローブが、耳鼻咽喉（ＥＮＴ）ツールを備え、前記磁気位置センサが、前記ＥＮＴツールの縦軸に沿って連結されている、実施態様１０に記載の方法。
（１９） 医療用プローブであって、
遠位端と、
前記遠位端に連結された１つ又は２つ以上の遠位磁気位置センサと、
近位端アセンブリと、
前記近位端アセンブリに連結された１つ又は２つ以上の近位磁気位置センサと、を備える、医療用プローブ。
（２０） 前記遠位端が、前記遠位端と交差する磁場の変化を生じさせる部分を備える、実施態様１９に記載の医療用プローブ。
（１７） 前記不一致を検出することが、前記既知の相対位置を示す前記値と前記推定位置の値とを比較することを含む、実施態様１０に記載の方法。
（１８） 前記医療用プローブが、耳鼻咽喉（ＥＮＴ）ツールを備え、前記磁気位置センサが、前記ＥＮＴツールの縦軸に沿って連結されている、実施態様１０に記載の方法。
（１９） 医療用プローブであって、
遠位端と、
前記遠位端に連結された１つ又は２つ以上の遠位磁気位置センサと、
近位端アセンブリと、
前記近位端アセンブリに連結された１つ又は２つ以上の近位磁気位置センサと、を備える、医療用プローブ。
（２０） 前記遠位端が、前記遠位端と交差する磁場の変化を生じさせる部分を備える、実施態様１９に記載の医療用プローブ。
【0073】
（２１） 前記磁場の前記変化を生じさせる前記部分が、強磁性材料を含む、実施態様１９に記載の医療用プローブ。
【図1】
【図2】
【図3】
【国際調査報告】