(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】2024-05-08
(54)【発明の名称】神経介入磁気共鳴撮像装置
(51)【国際特許分類】
A61B 5/055 20060101AFI20240426BHJP
H01F 7/02 20060101ALI20240426BHJP
H01F 7/20 20060101ALI20240426BHJP
A61B 34/30 20160101ALI20240426BHJP
【ＦＩ】
A61B5/055 331
A61B5/055 390
H01F7/02 Z
H01F7/20 C
A61B34/30
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023568537
(86)(22)【出願日】2022-05-05
(85)【翻訳文提出日】2023-12-26
(86)【国際出願番号】 US2022072143
(87)【国際公開番号】W WO2022236308
(87)【国際公開日】2022-11-10
(31)【優先権主張番号】63/184,748
(32)【優先日】2021-05-05
(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】523419107
【氏名又は名称】ニューロ４２ インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000659
【氏名又は名称】弁理士法人広江アソシエイツ特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ナセフ，アレクサンダー
(72)【発明者】
【氏名】ヴォーラ，アミット
(72)【発明者】
【氏名】クマール，ディネシュ
(72)【発明者】
【氏名】サドワニ，ニキル
(72)【発明者】
【氏名】アンダーソン，ニオ
【テーマコード（参考）】
4C096
4C130
【Ｆターム（参考）】
4C096AA18
4C096AD08
4C096CA06
4C096CA09
4C096FC20
4C130AA00
4C130AD25
(57)【要約】
磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）装置（１８２０）が開示される。本ＭＲＩ装置は、ハルバッハドーム構造（４００、５００、８００、１０００、１２００、１４００、１５００、１６００）内に固設された複数の磁気素子（６０８、８０８、１００８、１６０８）を含む。ハルバッハドーム構造（４００、５００、８００、１０００、１２００、１４００、１５００、１６００）は、神経介入を可能にするために、患者の頭部（４１０、５１０、１４０４）へのアクセスを許容するように構成されたアクセス開口部（４０２、５０２、８１０、１０１０、１２０２、１４０６、１５０２、１６０２）を画定し、かつ患者の頭部（４１０、５１０、１４０４）を受容するように構成された患者開口を画定する。様々な態様において、ハルバッハドーム（４００、５００、８００、１０００、１２００、１４００、１５００、１６００）は、サイズを調整可能とすることができる複数のアクセス開口部（４０２、１５０２、１６０２）及び／又はギャップ（５０２）を含む。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
磁気共鳴撮像装置であって、ドーム形状として構成された構造ハウジングであって、前記構造ハウジングは、前記ドームの基部において患者の頭部を受容するように構成されており、前記構造ハウジングは、神経介入を可能にするために、前記患者の頭部へのアクセスを許容するように構成されたアクセス開口部を画定する、構造ハウジングと、
ハルバッハ配列で構成された複数の磁気素子であって、前記複数の磁気素子は、前記構造ハウジングの内面に恒久的に固設されている、複数の磁気素子と、を備える、磁気共鳴撮像装置。
【請求項2】
前記アクセス開口部は、直径を画定するホールの形態で構成されている、請求項１に記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項3】
前記ホールの前記直径は、調整可能である、請求項２に記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項4】
前記アクセス開口部は、幅を画定するギャップの形態で構成されている、請求項１に記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項5】
前記ギャップの前記幅は、調整可能である、請求項４に記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項6】
複数のアクセス開口部を備える、請求項１に記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項7】
前記複数のアクセス開口部の各々１つは、ホールの形態である、請求項６に記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項8】
前記複数のアクセス開口部の各々１つは、ギャップの形態である、請求項６に記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項9】
前記複数のアクセス開口部ギャップの各々１つの幅は、調整可能である、請求項８に記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項10】
複数のアクセス開口部を備え、少なくとも１つのアクセス開口部は、ホールの形態であり、少なくとも１つのアクセス開口部は、ギャップの形態である、請求項１に記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項11】
前記構造ハウジングは、前記アクセス開口部が神経介入のための標的位置と位置合わせされるように、回転するように構成されている、請求項１に記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項12】
磁気共鳴撮像装置であって、ドーム形状として構成された構造ハウジングであって、前記構造ハウジングは、前記ドームの基部において患者の頭部を受容するように構成されており、
前記構造ハウジングは、神経介入を可能にするために、前記患者の頭部へのアクセスを許容するように構成されたアクセス開口部を画定する複数のくさびを備える、構造ハウジングと、
ハルバッハ配列で構成された複数の磁気素子であって、前記複数の磁気素子は、前記構造ハウジングの内面に恒久的に固設されている、複数の磁気素子と、を備える、磁気共鳴撮像装置。
【請求項13】
前記アクセス開口部は、前記複数のくさびのうちの少なくとも２つの間の幅を画定するギャップの形態で構成されている、請求項１２に記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項14】
前記ギャップの前記幅は、調整可能である、請求項１３に記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項15】
前記ギャップの前記幅は、前記複数のくさびのうちの少なくとも１つを、長手方向軸に沿って、前記ドーム形状の中心に向かって、又は前記ドーム形状の前記中心から離れるように、移動させることによって調整可能である、請求項１３に記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項16】
複数のアクセス開口部を備える、請求項１２に記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項17】
前記複数のくさびのうちの少なくとも１つは、神経介入を可能にするために、前記患者の頭部へのアクセスを許容するように取り外し可能である、請求項１２に記載の磁気共鳴撮像。
【請求項18】
前記構造ハウジングは、前記アクセス開口部が神経介入のための標的位置と位置合わせされるように、回転するように構成されている、請求項１２に記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項19】
複数のアクセス開口部を備え、少なくとも１つのアクセス開口部は、ギャップの形態であり、少なくとも１つのアクセス開口部は、前記構造ハウジングによって直径を画定するホールの形態である、請求項１２に記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項20】
神経介入システムであって、ハルバッハドーム内に複数の磁気素子を更に備え、前記ハルバッハドームは、神経介入を可能にするために、患者の頭部へのアクセスを許容するように構成されたアクセス開口部を画定する、磁気共鳴撮像装置を備える磁気共鳴撮像システムと、
ロボットアームを備える誘導式ロボットシステムと、を備え、前記誘導式ロボットシステムは、神経介入のために前記ハルバッハドームの前記アクセス開口部を通して前記ロボットアームを誘導するように構成されている、神経介入システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、２０２１年５月５日に出願された、「ＮＥＵＲＡＬ ＩＮＴＥＲＶＥＮＴＩＯＮＡＬ ＭＡＧＮＥＴＩＣ ＲＥＳＯＮＡＮＣＥ ＩＭＡＧＩＮＧ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ」と題する米国仮特許出願第６３／１８４，７４８号に対して、米国特許法第１１９条（ｅ）に基づく優先権の利益を主張し、その開示全体は、参照により本明細書に援用される。
本出願は、２０２１年５月５日に出願された、「ＮＥＵＲＡＬ ＩＮＴＥＲＶＥＮＴＩＯＮＡＬ ＭＡＧＮＥＴＩＣ ＲＥＳＯＮＡＮＣＥ ＩＭＡＧＩＮＧ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ」と題する米国仮特許出願第６３／１８４，７４８号に対して、米国特許法第１１９条（ｅ）に基づく優先権の利益を主張し、その開示全体は、参照により本明細書に援用される。
【背景技術】
【0002】
本開示は、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）、医療撮像、医療介入、及び外科的介入に関する。ＭＲＩデバイスは、多くの場合、外科的介入を行うことの実現可能性について重大な制約をもたらす、大型でかつ複雑な機械である。これらの制約は、外科医又はロボットのいずれかによる患者への物理的アクセスが制限されること、並びにスキャナの近傍内で電気的及び機械的コンポーネントを使用する際に制限されることを含む多くの形態で生じる。現代のＭＲＩスキャナは、外科用誘導を可能にするようには設計されていないため、これらの制限は、システムの基礎となる設計に本来備わっているものであり、克服することは困難である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0003】
一態様では、本開示は、磁気共鳴撮像装置について記載しており、この装置は、ドーム形状として構成された構造ハウジングであって、構造ハウジングは、ドームの基部において患者の頭部を受容するように構成されており、構造ハウジングは、神経介入を可能にするために、患者の頭部へのアクセスを許容するように構成されたアクセス開口部を画定する、構造ハウジングと、ハルバッハ配列で構成された複数の磁気素子であって、複数の磁気素子は、構造ハウジングの内面に恒久的に固設されている、複数の磁気素子と、を備える。
【0004】
別の態様では、本開示は、磁気共鳴撮像装置について記載しており、この装置は、ドーム形状として構成された構造ハウジングであって、構造ハウジングは、ドームの基部において患者の頭部を受容するように構成され、構造ハウジングは、神経介入を可能にするために、患者の頭部へのアクセスを許容するように構成されたアクセス開口部を画定する複数のくさびを含む、構造ハウジングと、ハルバッハ配列で構成された複数の磁気素子であって、複数の磁気素子は、構造ハウジングの内面に恒久的に固設されている、複数の磁気素子と、を備える。
【0005】
更に別の態様では、本開示は、神経介入システムについて記載しており、この神経介入システムは、神経介入を可能にするために、患者の頭部へのアクセスを許容するように構成されたアクセス開口部を画定するハルバッハドーム内に複数の磁気素子を更に備える磁気共鳴撮像装置を備える磁気共鳴撮像システムと、ロボットアームを備える誘導式ロボットシステムと、を備え、誘導式ロボットシステムは、神経介入のためにハルバッハドームのアクセス開口部を通してロボットアームを誘導するように構成されている。
【0006】
本明細書に記載される様々な態様は、動作の編成及び方法の両方について、それらの更なる目的及び利点とともに、以下の添付図面と併せて、以降の説明を参照して最もよく理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本開示の少なくとも１つの態様による、内部に患者の頭部を受容するように構成されたアクセス開口部を画定する壁構造を有するハルバッハシリンダを示す。
【図2】本開示の少なくとも１つの態様による、アクセス開口部を画定するＣ字形ヨーク状双極子を示す。
【図3】本開示の少なくとも１つの態様による、アクセス開口部を画定する完全ヨーク状双極子を示す。
【図4】本開示の少なくとも１つの態様による、磁気共鳴撮像システムの制御概略図である。
【図5】本開示の少なくとも１つの態様による、ホールの形態でアクセス開口部を画定するハルバッハドームを示し、ここで、ドームは、患者の頭部を受容するように構成され、アクセス開口部は、神経介入を可能にするために、患者の頭部へのアクセスを許容するように構成される。
【図7】本開示の少なくとも１つの態様による、ギャップの形態でアクセス開口部を画定するハルバッハドームを示し、ここで、ハルバッハドームは、患者の頭部を受容するように構成され、アクセスギャップは、神経介入を可能にするために、患者の頭部へのアクセスを許容するように構成される。
【図9】様々な実施形態による、ロボットシステムと関連して使用されるＭＲＩシステムを示す。
【図10】Ａ、Ｂ、及びＣは、本開示の少なくとも１つの態様による、アクセス開口部のないハルバッハドームのラインシミュレーションを示し、それぞれ、等角図、底面図、及び上面図を含む。
【図12】Ａ、Ｂ、及びＣは、本開示の少なくとも１つの態様による、アクセス開口部の直径Ｄ≒１０ｃｍを有するアクセス開口部を画定するハルバッハドームのラインシミュレーションを示し、それぞれ、等角図、底面図、及び上面図を含む。
【図14】Ａ、Ｂ、及びＣは、本開示の少なくとも１つの態様による、アクセス開口部の直径Ｄ≒１６ｃｍを有するアクセス開口部を画定するハルバッハドームの線シミュレーションを示し、それぞれ、等角図、底面図、及び上面図を含む。
【図16】本開示の少なくとも１つの態様による、アクセスギャップ幅Ｗｇａｐ≒１０ｃｍを備えるアクセスギャップを有するハルバッハドームの図である。
【図17】本開示の少なくとも１つの態様による、アクセスギャップ幅Ｗｇａｐ≒１０ｃｍを備えるアクセスギャップを有するハルバッハドームの図である。
【図19】本開示の少なくとも１つの態様による、複数のくさびを含むハルバッハドームの概略図である。
【図21】本開示の少なくとも１つの態様による、複数のアクセス開口部を画定するハルバッハドームの等角図である。
【図22】本開示の少なくとも１つの態様による、複数のアクセス開口部及び調整可能なギャップを画定するハルバッハドームの等角図である。
【図23】本開示の少なくとも１つの態様による、アクセス開口部を画定するハルバッハドームを含むスキャンニングシステムを示す。
【発明を実施するための形態】
【0008】
対応する参照符号は、いくつかの図全体にわたって対応する部分を示す。本明細書に記載される実例は、開示される様々な実施形態を例示し、１つの形態であり、そのような実例は、いかなる方法によってもそれらの範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【0009】
神経介入磁気共鳴撮像デバイスの様々な態様を詳細に説明する前に、説明される例は、添付図面及び明細書に説明される部分の構造及び配置の詳細に対する適用又は使用に限定されるものではないことに留意されたい。説明される例は、他の態様、変形例、及び修正例において実施されるか又は援用されてもよく、様々な方法で実践又は実行されてもよい。更に、特段指示されていない限り、本明細書に使用される用語及び表現は、読者の便宜上、解説される例を説明する目的で選択されており、それらを限定する目的のためではない。また、以下に記載される態様、態様の表現、及び／又は例のうちの１つ以上は、以下に記載される他の態様、態様の表現、及び／又は例のうちの任意の１つ以上と組み合わせることができることが理解されるであろう。
【0010】
様々な態様は、ＭＲＩとの外科的介入及び誘導の統合を許容する神経介入磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）デバイスを対象とする。これには、患者の周りの領域への物理的なアクセス、並びにアクセス開口部を用いた患者の頭部へのアクセスを与えることが含まれる。更に、神経介入磁気共鳴撮像デバイスは、ロボット誘導ツール及び従来の外科用実装例の使用を許容する必要がある。
【0011】
外科的介入のために改善されるアクセスを達成することができる、神経介入磁気共鳴撮像デバイスの多くの可能な構成が存在する。これらの構成は、Ｃｏｏｌｅｙら（例えば、Ｃｏｏｌｅｙ、Ｃ．Ｚ．、Ｈａｓｋｅｌｌ、Ｍ．Ｗ．、Ｃａｕｌｅｙ、Ｓ．Ｆ．、Ｓａｐｐｏ、Ｃ．、Ｌａｐｉｅｒｒｅ、Ｃ．Ｄ．、Ｈａ、Ｃ．Ｇ．、Ｓｔｏｃｋｍａｎｎ、Ｊ．Ｐ．、＆Ｗａｌｄ、Ｌ．Ｌ．（２０１８）．Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｐａｒｓｅ Ｈａｌｂａｃｈ ｍａｇｎｅｔ ａｒｒａｙｓ ｆｏｒ ｐｏｒｔａｂｌｅ ＭＲＩ ｕｓｉｎｇ ａ ｇｅｎｅｔｉｃ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ．ＩＥＥＥ ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ ｍａｇｎｅｔｉｃｓ， ５４（１），５１００１１２（これらの各々は、参照により、本明細書に援用される））によって教示されているように、一般にハルバッハシリンダ及びハルバッハドームとして知られる、２つの主な設計に基づいて構築される。可能な構成が、以下の図に示される。２０１８年に、ＩＥＥＥ ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｏｎ ｍａｇｎｅｔｉｃｓ、５４（１）、５１００１１２に掲載された、Ｃｏｏｌｅｙらによる記事「Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｐａｒｓｅ Ｈａｌｂａｃｈ ｍａｇｎｅｔ ａｒｒａｙｓ ｆｏｒ ｐｏｒｔａｂｌｅ ＭＲＩ ｕｓｉｎｇ ａ ｇｅｎｅｔｉｃ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ」は、その全体が参照により本明細書に援用される。
【0012】
図１は、本開示の少なくとも１つの態様による、内部に患者の頭部１０４を受容するように構成されたアクセス開口部１０２を画定する壁構造１０６を有するハルバッハシリンダ１００を例示している。例えば、図５～８を参照して本明細書に記載されているような追加のアクセス開口部は、シリンダ１００の壁構造１０６内に画定され得る。ハルバッハシリンダは、ハルバッハ配列に構成された磁気アセンブリ内に複数の磁気素子を備える。ハルバッハ配列は、複数の磁気素子の構成に基づいて、主磁束密度Ｂ０が複数の磁気素子によって生成されるように、構成され得る。様々な態様では、磁気素子は、永久磁石又は電気永久磁石を含む。
【0013】
図２は、本開示の少なくとも１つの態様による、アクセス開口部２０２を画定するＣ字形ヨーク状双極子２００を例示している。このＣ字形ヨーク状双極子２００は、第１の磁気素子２０４及び第２の磁気素子２０６を備え、そこでは、主磁場Ｂ０は、第２の磁気素子２０６の方向にギャップを横切って延びる。様々な態様では、第１の磁気素子２０４及び第２の磁気素子２０６の各々は、単一の磁極として構成され得るか、又は磁気アセンブリ内の複数の磁気素子として構成され得る。Ｃ字形ヨーク状双極子２００は、ハルバッハシリンダ１００と比較して、第１の磁気素子２０４と第２の磁気素子２０６との間の患者により大きなアクセスを提供する。しかしながら、Ｃ字形ヨーク状双極子２００は、ハルバッハシリンダ１００と比較して、主磁場Ｂ０強度、サイズ、及び均一性において制限される。
【0014】
図３は、本開示の少なくとも１つの態様による、アクセス開口部２５２を画定する完全ヨーク状双極子２５０を例示している。この完全ヨーク状双極子２５０は、Ｃ字形ヨーク状双極子２００による制限のうちのいくつかを解決するが、プロセス中のアクセス開口部を減少させる。
【0015】
本開示は、更に、ハルバッハドームについて説明し、これは、主磁場Ｂ０強度、磁場サイズ、磁場の均一性、デバイスサイズ、デバイス重量、及び神経介入のための患者へのアクセスを含むいくつかの要因に基づいて、構成可能なドーム形状を提供する。様々な態様では、ハルバッハドームは、ドームの基部において、外径ｒｅｘｔ及び内径ｒｉｎを備える。ハルバッハドームは、ドームの基部から延びる細長い円筒形部分を備えることができる。一態様では、この細長い円筒形部分は、ドームの基部と同じ外径及び内径を備え、一定の半径で、所定の長さでドームの基部から続いている（図５～７を参照）。別の態様では、細長い円筒形部分は、ドームの基部とは異なる外径及び内径を備える（図１７及び２１を参照）。細長い円筒形部分の異なる外径及び内径は、遷移領域において基部径と同じになる。
【0016】
図４は、ＭＲＩシステム３００の制御概略図を示している。例えば、撮像システム３００は、磁石アセンブリ３０８を含み、これは、様々な例において、ハルバッハシリンダ１００又はハルバッハドーム（例えば、図５～８、１０、１２、１４、及び１９～２３を参照）と同様であってもよい。撮像システム３００はまた、ＲＦ送信コイル３１０及びＲＦ受信コイル３１４も含む。様々な態様では、ＲＦ送信コイル３１０及び／又はＲＦ受信コイルはまた、ＭＲＩスキャナのハウジング内にも位置決めされ得、ある特定の例では、ＲＦ送信コイル３１０及びＲＦ受信コイル３１４は、統合化されたＴｘ／Ｒｘコイルに合体することができる。システム３００はまた、傾斜コイル３２０も含み、それは、傾斜磁場を生成して、視野３１２内の物体の撮像を容易にするように構成されている。
【0017】
ＭＲＩシステム３００はまた、コンピュータ３０２も含み、それは、分光計３０４と信号通信し、コンピュータ３０２と分光計３０４との間で信号を送受信するように構成されている。様々な態様では、主磁場Ｂ０は、磁気アセンブリ３０８によって生成され、磁気アセンブリ３０８から離れるように、かつＲＦ送信コイル３１０から離れるように、撮像視野３１２内に延びる。視野３１２は、ＭＲＩシステム３００によって撮像されている物体を含む。
【0018】
撮像プロセスの間、主磁場Ｂ０は、視野３１２内に延びる。有効磁場（Ｂ１）の方向は、ＲＦ送信コイル３１０からのＲＦパルス及び関連する電気磁場に応答して変化する。例えば、ＲＦ送信コイル３１０は、ＲＦ信号又はパルスを、視野内の物体、例えば、組織に選択的に伝送するように構成され得る。これらのＲＦパルスは、試料（例えば、患者組織）内のスピンによって経験される有効磁場を変化させることができる。
【0019】
更に、視野３１２内の物体がＲＦ送信コイル３１０からのＲＦパルスで励起されたとき、物体の歳差運動により、誘導電流又はＭＲ電流が生じ、それは、ＲＦ受信コイル３１４によって検出される。ＲＦ受信コイル３１４は、励起データをＲＦプリアンプ３１６に送信することができる。ＲＦプリアンプ３１６は、励起データ信号を増強又は増幅し、それらを分光計３０４に送信することができる。分光計３０４は、記憶、分析、及び画像構築のために、励起データをコンピュータ３０２に送信することができる。このコンピュータ３０２は、例えば、複数の記憶された励起データ信号を組み合わせて、画像を作成することができる。
【0020】
分光計３０４からは、信号はまた、ＲＦパワーアンプ３０６を介してＲＦ送信コイル３１０にも中継され得、傾斜パワーアンプ３１８を介して傾斜コイル３２０にも中継され得る。ＲＦパワーアンプ３０６は、信号を増幅し、その信号をＲＦ送信コイル３１０に送信する。傾斜パワーアンプ３１８は、傾斜コイル信号を増幅し、その信号を傾斜コイル３２０に送信する。
【0021】
図５は、本開示の少なくとも１つの態様による、ホール４０２の形態でアクセス開口部を画定するハルバッハドーム４００を例示しており、ここでは、ドーム４００は、患者の頭部４０４を受容するように構成され、アクセスホール４０２は、神経介入を可能にするために、患者の頭部４０４へのアクセスを許容するように構成されている。このハルバッハドーム４００構成は、ドーム４００の上面４０６における単一のアクセスホール４０２、又はドーム４００の構造４０８の周りに複数のアクセス開口部４０２を有して構築することができる。この構成により、磁場への影響を最小限に抑えながら、頭蓋骨の頂部へのアクセスが許容される。アクセスホール４０２の直径Ｄは、小さくてもよく（約２．５４ｃｍ）、又は非常に大きくてもよい（実質的に、ドーム４００の外径ｒｅｘｔ）。ただし、アクセスホール４０２が大きくなるにつれて、図１に示すように、ドーム４００は、ハルバッハシリンダ１００設計に類似し始める。ホール４０２は、ドーム４００の頂上にあることに限定されず、ドーム４００の表面又は構造４０８の任意のどこにでも配置することができる。ドーム４００システム全体は、アクセスホール４０２が患者４１０上の所望の物理的位置と同じ位置に配置することができるように、回転することができる。
【0022】
図６は、本開示の少なくとも１つの態様による、図５に示されたアクセスホール４０２を有するハルバッハドーム４００の断面図である。図６は、アクセスホール４０２の直径Ｄ、ドーム４００の長さＬ、並びにドーム４００の外径ｒｅｘｔ及び内径ｒｉｎなどの、アクセスホール４０２を画定するハルバッハドーム４００の相対的な寸法を示している。ハルバッハドーム４００は、ハルバッハ配列で構成され、かつ磁気アセンブリを構成する複数の磁気素子を備える。この複数の磁気素子は、ハウジング内の外径ｒｅｘｔ及び内径ｒｉｎによって密閉され得る。一態様では、例示的な寸法は、以下のように画定され得る。
ｒｉｎ＝１９．３ｃｍ、
ｒｅｘｔ＝２３．６ｃｍ、
Ｌ＝３８．７ｃｍ、及び
２．５４ｃｍ≦Ｄ＜１９．３ｃｍ。
ｒｉｎ＝１９．３ｃｍ、
ｒｅｘｔ＝２３．６ｃｍ、
Ｌ＝３８．７ｃｍ、及び
２．５４ｃｍ≦Ｄ＜１９．３ｃｍ。
【0023】
上記の例示的な寸法に基づいて、アクセス開口部４０２を有するハルバッハドーム４００は、約７２ｍＴの磁束密度Ｂ０、及び約３５ｋｇの全質量で構成することができ、図１２及び１３を参照されたい。寸法は、特定の用途に基づいて選択されて、神経介入アクセスホール４０２の所望の磁束密度Ｂ０及び幾何学的形状を達成することができることが認識されるであろう。
【0024】
様々な態様では、ハルバッハドーム４００は、ドーム４００の構造４０８の周りの任意の場所に配置された複数のアクセス開口部４０２を画定するように構成することができる。これらの複数のアクセス開口部４０２は、ツール（例えば、外科用ツール）又はロボットを使用して、患者の頭部４０４へのアクセスを許容するように構成することができる。
【0025】
様々な態様では、アクセスホール４０２は、調整可能であるように構成することができる。この調整可能な構成は、アクセスホール４０２が、モータ、機械的支援、又は虹彩構成を備える手動システムのいずれかを使用して調整される能力、例えば、アクセスホール４０２の直径Ｄを調整する能力を提供することができる。これにより、アクセスホール４０２が存在しない構成で撮像デバイスドーム４００を取り付けること、撮像スキャンを実行すること、次いで、外科的介入を可能にするためにアクセスホール４０２を含めるように撮像デバイスドームの構成を調整することが許容されることになる。アクセスホール４０２は、２．５４ｃｍのサイズの幅Ｄｈｏｌｅからドーム４００の内径ｒｉｎｔまでの範囲とすることができる。Ｄｈｏｌｅが内径ｒｉｎｔに等しい態様では、ハルバッハドーム４００は、ハルバッハシリンダ１００と同様に構成されることになる。
【0026】
図７は、本開示の少なくとも１つの態様による、ギャップ５０２の形態でアクセス開口部を画定するハルバッハドーム５００を例示しており、そこでは、ドーム５００は、患者の頭部５０４を受容するように構成され、アクセスギャップ５０２は、神経介入を可能にするために、患者の頭部５０４へのアクセスを許容するように構成されている。アクセスギャップ５０２構成を備えるハルバッハドーム５００は、ドーム５００の構造ハウジング５０８によって画定された単一の大きなアクセスギャップ５０２、又は複数のアクセスギャップ５０２を画定することができる。このアクセスギャップ５０２は、それが患者の頭部５０４を、鼻を通って頭部５０４の後ろに二等分するかのように、患者５１０の長手方向軸５１４を通って延在するように示されている。図１及び６に示されたアクセスホール４０２と同様に、図７に示されたアクセスギャップ５０２は、ドーム５００の２．５４ｃｍの幅Ｗｇａｐのサイズから内径（２×ｒｉｎｔ）までの範囲に及ぶことができる。アクセスギャップ５０２は、図７に図示してある平面内にある必要はなく、デバイスの磁石ドーム５００内の任意の配向に配置することができる。ドーム５００システム全体は、矢印５１２によって示されているように、回転可能とすることができ、このため、アクセスギャップ５０２は、患者５１０上の所望の物理的位置と同じ位置に配置することができる。
【0027】
図８は、本開示の少なくとも１つの態様による、図７に示されたアクセスギャップ５０２を有するハルバッハドーム５００の断面図である。図７は、アクセスギャップ５０２の幅Ｗｇａｐ、ドーム５００の長さＬ、並びにドーム５００の外径ｒｅｘｔ及び内径ｒｉｎなどの、アクセスギャップ５０２とのハルバッハドーム５００の相対的な寸法を示している。一態様では、例示的な寸法は、以下のように画定され得る。
ｒｉｎ＝１９．３ｃｍ、
ｒｅｘｔ＝２３．６ｃｍ、
Ｌ＝３８．７ｃｍ、及び
２．５４ｃｍ≦Ｗｇａｐ＜１９．３ｃｍ。
ｒｉｎ＝１９．３ｃｍ、
ｒｅｘｔ＝２３．６ｃｍ、
Ｌ＝３８．７ｃｍ、及び
２．５４ｃｍ≦Ｗｇａｐ＜１９．３ｃｍ。
【0028】
上記の例示的な寸法に基づいて、アクセスギャップ５０２を有するハルバッハドーム５００は、約７２ｍＴの磁束密度Ｂ０、及び約３５ｋｇの全質量で構成することができる。寸法は、特定の用途に基づいて選択されて、所望の磁束密度Ｂ０及び神経介入アクセスギャップ５０２を達成することができることが理解されるであろう。
【0029】
様々な態様では、ドーム５００の構造ハウジング５０８は、ドーム５００の構造ハウジング５０８の周りに複数のギャップ５０２を画定するように構成することができる。これらの複数のアクセスギャップ５０２は、ツール（例えば、外科用ツール）又はロボットを使用して、患者の頭部５０４へのアクセスを許容するように構成することができる。
【0030】
様々な態様では、アクセスギャップ５０２は、調整可能とすることができる。この調整可能な構成は、アクセスギャップ５０２が、モータ、機械的支援、又は手動システムのいずれかを使用して調整される能力を提供することができる。これにより、アクセスギャップ５０２が存在しない構成で撮像デバイスドーム５００を取り付けること、撮像スキャンを実行すること、次いで、外科的介入を可能にするためにアクセスギャップ５０２を含めるように撮像デバイスドームの構成を調整することが許容されることになる。更に、アクセスギャップ５０２の調整は、患者に対する特定の撮像の必要性又は標的位置に従って、磁場にシムすることを許容し得る。様々な態様では、アクセスギャップの長さは、外部の表面距離に沿って、ハルバッハドームの天頂部の中心からドームの基部まで延ばすことができる。
【0031】
図５～８を参照すると、様々な態様では、ハルバッハドームは、アクセスホール４０２とアクセスギャップ５０２との組み合わせで構成することができる。
【0032】
更に、図１に戻って参照すると、様々な態様では、ハルバッハシリンダ１００は、図５及び６に示されたアクセスホール４０２、並びに／又は図７及び８に示されたアクセスギャップ５０２などの、シリンダ１００の壁構造１０６によって画定された複数のアクセス開口部で構成することができる。
【0033】
図９は、様々な実施形態による、ハルバッハドームのアクセス開口部での神経介入のために使用することができるロボットシステム１８００のグラフィカルな説明図を示している。このロボットシステム１８００は、ハルバッハドーム４００を有する磁気撮像装置１８２０、コンピュータシステム１８４０、及びロボットシステム１８６０を含む。例示的な磁気撮像装置１８２０は、ハルバッハドーム４００によって画定されたアクセス開口部を含み得、この開口部は、医療処置中に撮像されている患者の１つ以上の解剖学上の部分へのアクセスを提供する。
【0034】
磁気撮像装置１８２０は、ロボットアームが患者又は標的部位に到達するように延ばすことができるアクセス開口部を含み、他の例では、磁気撮像装置１８２０は、２つ以上のアクセス開口部を含むことができる。各アクセス開口部は、患者及び／又は手術部位へのアクセスを提供することができる。例えば、複数のアクセス開口部の例では、それらの複数のアクセス開口部は、異なる方向及び／又は近位位置からのアクセスを許容することができる。
【0035】
様々な実施形態によれば、ロボットシステム１８６０は、磁気撮像装置１８２０の外部に配置されるように構成される。図９に示すように、ロボットシステム１８６０は、様々な角度で移動するように構成されているロボットアーム１８６２を含むことができる。様々な実施形態によれば、ロボットアーム１８６２は、中空のシャフト１８６４及びエンドエフェクタ１８６６を含む１つ以上の機械的なアーム部分を含み、これは、ロボットアーム１８６２が１つ以上の運動コントローラ１８７０を介して様々な角度で移動、回転、及び旋回することを許容する構成で接続されている。図９の両端曲線矢印は、運動コントローラ１８７０によって生成される回転運動を表している。
【0036】
様々な実施形態によれば、ロボットシステム１８６０のロボットアーム１８６２は、磁気撮像装置１８２０を介して又はその周りで、対象とする様々な解剖学上の部分にアクセスするように構成される。様々な実施形態によれば、アクセス開口部は、医療処置中に、患者の対象とする様々な解剖学上の部分における操作のために、ロボットシステム１８６０のロボットアーム１８６２へのアクセスを提供するように特に設計され、様々な実施形態によれば、アクセス開口部は、ロボットアーム１８６２のサイズを考慮するように設計される。例えば、アクセス開口部は、周縁部であって、本明細書に記載される様々なロボットアームなどの、そこを通るロボットアームを収容するように構成されている周縁部を画定し、様々な実施形態によれば、ロボットシステム１８６０のロボットアーム１８６２は、磁気撮像装置１８２０の側部の周りから患者の様々な解剖学上の部分にアクセスするように構成される。
【0037】
磁気撮像装置については、２０１８年６月０６日に出願された「ＵＮＩＬＡＴＥＲＡＬ ＭＡＧＮＥＴＩＣ ＲＥＳＯＮＡＮＣＥ ＩＭＡＧＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ ＷＩＴＨ ＡＰＥＲＴＵＲＥ ＦＯＲ ＩＮＴＥＲＶＥＮＴＩＯＮＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＯＬＯＧＩＥＳ ＦＯＲ ＯＰＥＲＡＴＩＮＧ ＳＡＭＥ」と題する米国特許出願第１６／００３，５８５号に更に記載されており、これは、その全体が参照により本明細書に援用される。読者は、ロボットシステム１８６０が、本開示の特定の態様において、本明細書に記載される様々なハルバッハドーム及びシリンダと組み合わせて使用することができることを認識するであろう。
【0038】
図１０Ａ～１０Ｃは、アクセス開口部が存在しないハルバッハドーム６００のラインシミュレーションの様々な図を例示している。それらの図は、等角図６０２、底面図６０４、及び上面図６０６を含む。ハルバッハドーム６００は、ハルバッハ配列内に複数の磁気素子６０８を含む。磁気素子６０８は、北極及び南極を用いて示されている。磁気素子は、結果として得られる磁束密度Ｂを生成し、その磁束密度は、図１０Ｃの垂直軸によって示されるように、Ｚ軸に沿って南極から北極への方向を指す。図１０Ａは、ドームの天頂部から基部の中心を通るＸ軸を示しており、図１０Ｂは、垂直軸に沿ったところからのＹ軸を示している。
【0039】
図１１Ａ～１１Ｃは、図１０Ａ～１０Ｃに示されたハルバッハドーム６００のｘ方向、ｙ方向、ｚ方向に沿った磁束密度Ｂを例示している。垂直軸スケールは、Ｂ＝７０ｍＴ～Ｂ＝７５ｍＴの範囲である。第１のグラフ７００は、ｘ軸に沿った磁束密度Ｂ曲線７０２を例示しており、ここで、ｘ＝０において、Ｂ０≒７３．４ｍＴである。第２のグラフ７１０は、ｙ軸に沿った磁束密度Ｂ曲線７１２を例示しており、ここで、ｙ＝０において、Ｂ０≒７３．５ｍＴである。第３のグラフ７２０は、ｚ軸に沿った磁束密度Ｂ曲線７２２を例示しており、ここで、ｚ＝０において、Ｂ０≒７３．４ｍＴである。したがって、この例では、公称磁束密度Ｂ０≒７３．５ｍＴである。
【0040】
ｙ軸に沿った磁束密度Ｂ曲線７１２、及びｚ軸に沿った曲線７２２は、比較的平坦であり、所定の空間内で比較的安定した磁束密度を維持している。様々な態様では、磁気素子の位置及び配向は、均一な磁束密度Ｂを生成するように構成することができる。
【0041】
図１２Ａ～１２Ｃは、本開示の少なくとも１つの態様による、等角図８０２、底面図８０４、及び上面図８０６を含む、アクセス開口部８１０を画定するハルバッハドーム８００のラインシミュレーションの様々な図を例示している。ハルバッハドーム８００は、ハルバッハ配列内に複数の磁気素子８０８を含む。磁気素子８０８は、北極及び南極を用いて示されている。磁気素子は、結果として得られる磁束密度Ｂを生成し、その磁束密度は、図１２Ｃの垂直軸によって示されるように、Ｚ軸に沿って、南極から北極への方向を指す。図１２Ａは、ドームの天頂部から基部の中心を通るＸ軸を示しており、図１２Ｂは、垂直軸に沿ったところからのＹ軸を示している。アクセス開口部８１０は、直径Ｄ≒１０ｃｍを有する。
【0042】
図１３Ａ～１３Ｃは、図１２Ａ～１２Ｃに示されたハルバッハドーム８００のｘ方向、ｙ方向、ｚ方向に対する磁束密度Ｂを例示している。垂直軸スケールは、Ｂ＝７０ｍＴ～Ｂ＝７５ｍＴの範囲である。第１のグラフ９００は、ｘ軸に沿った磁束密度Ｂ曲線９０２を例示しており、ここで、ｘ＝０において、Ｂ０≒７２．５ｍＴである。第２のグラフ９１０は、ｙ軸に沿った磁束密度Ｂ曲線９１２を例示しており、ここで、ｙ＝０において、Ｂ０≒７２．８ｍＴである。第３のグラフ９２０は、ｚ軸に沿った磁束密度Ｂ曲線９２２を例示しており、ここで、ｚ＝０において、Ｂ０≒７２．８ｍＴである。したがって、この例では、公称磁束密度Ｂ０≒７２．７ｍＴである。
【0043】
図１４Ａ～１４Ｃは、本開示の少なくとも１つの態様による、等角図１００２、底面図１００４、及び上面図１００６を含む、アクセス開口部１０１０を画定するハルバッハドーム１０００のラインシミュレーションの様々な図を例示している。アクセス開口部１０１０は、直径Ｄ≒１６ｃｍを有する。磁気素子１００８は、結果として得られる磁束密度Ｂを生成し、その磁束密度は、図１４Ｃの垂直軸によって示されたように、Ｚ軸に沿って、南極から北極への方向を指す。図１４Ａは、ドームの天頂部から基部の中心を通るＸ軸を示しており、図１４Ｂは、垂直軸に沿ったところからのＹ軸を示している。
【0044】
図１５Ａ～１５Ｃは、図１４Ａ～１４Ｃに示されたハルバッハドーム１０００のｘ方向、ｙ方向、ｚ方向に対する磁束密度Ｂ、並びに垂直軸に沿った磁束密度Ｂを例示している。垂直軸スケールは、Ｂ＝７０ｍＴ～Ｂ＝７５ｍＴの範囲である。第１のグラフ１１００は、ｘ軸に沿った磁束密度Ｂ曲線１１０２を例示しており、ここで、ｘ＝０において、Ｂ０≒７０．１ｍＴである。第２のグラフ１１１０は、ｙ軸に沿った磁束密度Ｂ曲線１１１２を例示しており、ここで、ｙ＝０において、Ｂ０≒７０．７ｍＴである。第３のグラフ１１２０は、ｚ軸に沿った磁束密度Ｂ曲線１１２２を例示しており、ここで、ｚ＝０において、Ｂ０≒７０．７ｍＴである。したがって、この例では、公称磁束密度Ｂ０≒７０ｍＴである。
【0045】
図１６は、本開示の少なくとも１つの態様による、ｙｚ平面上にアクセスギャップ１２０２を画定するハルバッハドーム１２００のラインシミュレーションの図であり、図１７は、ｘｚ平面上にアクセスギャップ１２０２を画定するハルバッハドーム１２００のラインシミュレーションの図である。アクセスギャップ１２０２は、ハルバッハドーム１２００内に複数の磁気素子１２０４を支持する構造ハウジングに従って画定されている。磁気素子１２０４は、北極及び南極を用いて示されている。アクセスギャップ１２０２は、幅Ｗｇａｐ≒１０ｃｍを有し、これは、ギャップの幅Ｗｇａｐに沿って取り除かれた１０個の立方体磁気素子を有する閉じたハルバッハドーム構成におおむね等しい。
【0046】
図１８Ａ～１８Ｃは、図１６及び１７に示されたハルバッハドーム１２００のｘ方向、ｙ方向、ｚ方向に対する磁束密度Ｂを例示している。垂直軸スケールは、Ｂ＝７０ｍＴ～Ｂ＝７５ｍＴの範囲である。第１のグラフ１３００は、ｘ軸に沿った磁束密度Ｂ曲線１３０２を例示しており、ここで、ｘ＝０において、Ｂ０≒６８．４ｍＴである。第２のグラフ１３１０は、ｙ軸に沿った磁束密度Ｂ曲線１３１２を例示しており、ここで、ｙ＝０において、Ｂ０≒６８．４ｍＴである。第３のグラフ１３２０は、ｚ軸に沿った磁束密度Ｂ曲線１３２２を例示しており、ここで、ｚ＝０において、Ｂ０≒６８．４ｍＴである。したがって、この例では、公称磁束密度Ｂ０≒６８．５ｍＴである。
【0047】
図１０Ａ～１８Ｃは、異なるハルバッハドーム構成の変動、及びそれらのそれぞれの磁束密度への影響を示している。それらの異なる構成は、アクセス開口部を通る患者へのアクセスを提供しながら、特定の体積内の全体的な磁束密度への影響が驚くほど小さいことを実証した。
【0048】
図１９は、本開示の少なくとも１つの態様による、複数のくさび１４０２を含むハルバッハドーム１４００の概略説明図である。
【0049】
図２０は、本開示の少なくとも１つの態様による、図１９に示されたくさび１４０２を含むハルバッハドーム１４００のトップダウン図である。くさび１４０２は、患者の頭部１４０４を取り囲むように位置決めすることができ、くさび１４０４の間に画定されたアクセス開口部１４０６は、神経介入を可能にするために、患者の頭部１４０４へのアクセスを許容するように構成されている。様々な態様では、くさびは、ハルバッハ配列内に複数の磁気素子を含む構造的なコンポーネントである。一態様では、くさび１４０２を取り除いて、神経介入のための、患者の頭部１４０４へのアクセスを提供することができる。一態様では、各くさびは、それぞれの半径方向の軸１４０８に沿って患者の頭部１４０４の中心に向かって、又は患者の頭部１４０４の中心から離れるよう移動するように構成することができる。くさび１４０２が患者の頭部の中心から離れるように移動すると、アクセス開口部１４０６のサイズが増加する。くさび１４０２が患者の頭部の中心に向かって移動するにつれて、アクセス開口部１４０６のサイズは、くさび間のそれらのギャップが密封されるまで、減少する。各くさび１４０２は、他のくさび１４０２の移動とともに、個別に又は比例して移動されてもよい。
【0050】
図２１は、本開示の少なくとも１つの態様による、複数のアクセス開口部１５０２を画定するハルバッハドーム１５００の等角図である。
【0051】
図２２は、本開示の少なくとも１つの態様による、複数のアクセス開口部１６０２及び調整可能なギャップ１６０４を画定するハルバッハドーム１６００の等角図である。ハルバッハドーム１６００は、固定される位置に複数の磁気素子を保持するエポキシ樹脂などの接着剤１６０６を含む。複数の磁気素子１６０８は、例えば、プラスチック基材などの構造ハウジング１６１０に結合される。様々な態様では、接着剤１６０６及び構造ハウジング１６１０は、非導電性材料又は反磁性材料であってもよい。本態様では、ハルバッハドーム１６００は、２つの構造ハウジング１６１０を含む。様々な態様では、ハルバッハドームは、例えば、図１９及び２０におけるものなどの３つ以上の構造ハウジングを含むことができる。構造ハウジング１６１０内のアクセス開口部１６０２は、患者に対する直接通路を提供し、構造ハウジング１６１０、接着剤１６０６、又は磁気素子１６０８によって妨げられない。アクセス開口部１６０２の位置は、磁気アセンブリ構成内の開放空間内に選択又は構成され得る。
【0052】
図２３は、本開示の少なくとも１つの態様による、アクセス開口部（この図には示されていない）を画定するハルバッハドーム１７０２を含むスキャンニングシステム１７００を例示している。一態様では、スキャンニングシステム１７００は、例えば、図２１と関連して説明されているように、複数のアクセス開口部１５０２を画定する取捨選択可能なハルバッハドーム１５００を装備することができる。一態様では、スキャンニングシステム１７００は、例えば、図２２と関連して説明されているように、複数のアクセス開口部１６０２、及び調整可能なギャップ１６０４を画定するハルバッハドーム１６００を装備することができる。スキャンニングシステム１７００は、ハルバッハドームの外部に傾斜コイル１７０４を含むことができる。更に、ハルバッハドームの内部は、技師がハルバッハドームの磁束密度を細かく構成することを許容するシムトレイにシム磁石１７０６を備える。
【0053】
本明細書で説明される様々な磁気ドーム構造は、図４に示すように、ＭＲＩシステムとともに利用することができる。ＭＲＩシステムは、例えば、コンピュータ、プログラマブルロジックコントローラ、配電ユニット、及びアンプなどの電気及び電子コンポーネントを収容する補助カートを含むことができる。ＭＲＩシステムはまた、磁気ドーム構造、傾斜コイル、及び送信コイルを収容し、かつ受信コイルを取り付ける磁石カートを含むこともできる。本明細書で説明された主題の様々な追加の態様が、以下の番号付付き実施例に記述される。
【0054】
実施例１：磁気共鳴撮像装置であって、ドーム形状として構成された構造ハウジングであって、構造ハウジングは、ドームの基部において患者の頭部を受容するように構成されており、構造ハウジングは、神経介入を可能にするために、患者の頭部へのアクセスを許容するように構成されたアクセス開口部を画定する、構造ハウジングと、ハルバッハ配列で構成された複数の磁気素子であって、複数の磁気素子は、構造ハウジングの内面に恒久的に固設されている、複数の磁気素子と、を備える、磁気共鳴撮像装置。
【0055】
実施例２：アクセス開口部は、直径を画定するホールの形態で構成されている、実施例１に記載の磁気共鳴撮像装置。
【0056】
実施例３：ホールの直径は、調整可能である、実施例２に記載の磁気共鳴撮像装置。
【0057】
実施例４：アクセス開口部は、幅を画定するギャップの形態で構成されている、実施例１～３のいずれか一例に記載の磁気共鳴撮像装置。
【0058】
実施例５：ギャップの幅は、調整可能である、実施例４に記載の磁気共鳴撮像装置。
【0059】
実施例６：複数のアクセス開口部を備える、実施例１～５のいずれか一例に記載の磁気共鳴撮像装置。
【0060】
実施例７：複数のアクセス開口部の各々１つは、ホールの形態である、実施例６に記載の磁気共鳴撮像装置。
【0061】
実施例８：複数のアクセス開口部の各々１つは、ギャップの形態である、実施例６に記載の磁気共鳴撮像装置。
【0062】
実施例９：複数のアクセス開口部ギャップの各々１つの幅は、調整可能である、実施例８に記載の磁気共鳴撮像装置。
【0063】
実施例１０：複数のアクセス開口部を備えており、少なくとも１つのアクセス開口部は、ホールの形態であり、少なくとも１つのアクセス開口部は、ギャップの形態である、実施例１～９のいずれか一例に記載の磁気共鳴撮像装置。
【0064】
実施例１１：構造ハウジングは、アクセス開口部が神経介入のための標的位置と位置合わせされるように、回転するように構成されている、実施例１～１０のいずれか一例に記載の磁気共鳴撮像装置。
【0065】
実施例１２：磁気共鳴撮像装置であって、ドーム形状として構成された構造ハウジングであって、構造ハウジングは、ドームの基部において患者の頭部を受容するように構成され、構造ハウジングは、神経介入を可能にするたたに、患者の頭部へのアクセスを許容するように構成されたアクセス開口部を画定する複数のくさびを含む、構造ハウジングと、ハルバッハ配列で構成された複数の磁気素子であって、複数の磁気素子は、構造ハウジングの内面に恒久的に固設されている、複数の磁気素子と、を備える、磁気共鳴撮像装置。
【0066】
実施例１３：アクセス開口部は、複数のくさびのうちの少なくとも２つの間の幅を画定するギャップの形態で構成されている、実施例１２に記載の磁気共鳴撮像装置。
【0067】
実施例１４：ギャップの幅は、調整可能である、実施例１３に記載の磁気共鳴撮像装置。
【0068】
実施例１５：ギャップの幅は、複数のくさびのうちの少なくとも１つを、長手方向軸に沿って、ドーム形状の中心に向かって、又はドーム形状の中心から離れるように、移動させることによって調整可能である、実施例１３に記載の磁気共鳴撮像装置。
【0069】
実施例１６：複数のアクセス開口部を備える、実施例１２～１５のいずれか一例に記載の磁気共鳴撮像装置。
【0070】
実施例１７：複数のくさびのうちの少なくとも１つが、神経介入を可能にするために、患者の頭部へのアクセスを許容するように取り外し可能である、実施例１２～１６のいずれか一例に記載の磁気共鳴撮像。
【0071】
実施例１８：構造ハウジングは、アクセス開口部が神経介入のための標的位置と位置合わせされるように、回転するように構成されている、実施例１２～１７のいずれか一例に記載の磁気共鳴撮像装置。
【0072】
実施例１９：複数のアクセス開口部を備えており、少なくとも１つのアクセス開口部が、ギャップの形態であり、少なくとも１つのアクセス開口部が、構造ハウジングによって直径を画定するホールの形態である、実施例１２～１８のいずれか一例に記載の磁気共鳴撮像装置。
【0073】
実施例２０：神経介入システムであって、神経介入を可能にすために、患者の頭部へのアクセスを許容するように構成されたアクセス開口部を画定するハルバッハドーム内に複数の磁気素子を更に備える磁気共鳴撮像装置を備える磁気共鳴撮像システムと、ロボットアームを備える誘導式ロボットシステムと、を備え、誘導式ロボットシステムは、神経介入のためにハルバッハドームのアクセス開口部を通してロボットアームを誘導するように構成されている、神経介入システム。
【0074】
実施例２１：磁気共鳴撮像装置であって、患者の頭部を受容するように構成され、アクセス開口部を画定し、かつ神経介入を可能にするために、患者の頭部へのアクセスを許容するように構成された円筒形構造ハウジングであって、アクセス開口部は、ハルバッハシリンダの壁構造内に画定されている、円筒形構造ハウジングと、ハルバッハ配列内に構成された複数の磁気素子であって、複数の磁気素子は、構造ハウジングの内面に恒久的に固設されている、複数の磁気素子と、を備える、磁気共鳴撮像装置。
【0075】
実施例２２：アクセス開口部は、直径を画定するホールの形態で構成されている、実施例２１に記載の磁気共鳴撮像装置。
【0076】
実施例２３：ホールの直径は、調整可能である、実施例２２に記載の磁気共鳴撮像。
【0077】
実施例２４：アクセス開口部は、幅を画定するギャップの形態で構成されている、実施例２１～２３のいずれか一例に記載の磁気共鳴撮像。
【0078】
実施例２５：ギャップの幅は、調整可能である、実施例２４に記載の磁気共鳴撮像。
【0079】
実施例２６：複数のアクセス開口部を備える、実施例２１～２５のいずれか一例に記載の磁気共鳴撮像。
【0080】
実施例２７：複数のアクセス開口部の各々１つは、ホールの形態である、実施例２６に記載の磁気共鳴撮像。
【0081】
実施例２８：複数のアクセス開口部の各々１つは、ギャップの形態である、実施例２６に記載の磁気共鳴撮像。
【0082】
実施例２９：複数のアクセス開口部を備えており、少なくとも１つのアクセス開口部は、ホールの形態であり、少なくとも１つのアクセス開口部は、ギャップの形態である、実施例２１～２８のいずれか一例に記載の磁気共鳴撮像。
【0083】
いくつかの形態が例示及び説明されているが、添付された特許請求の範囲をそのような詳細に制限又は限定することは、出願人の意図ではない。それらの形態に対する非常に多くの修正、変形、変更、置換、組み合わせ、及び等価物を実施することができ、本開示の範囲から逸脱することなく、当業者にもたらされるであろう。更に、説明された形態に関連付けられた各素要素の構造は、代替的に、その要素によって行われる機能を提供するための手段として説明することができる。また、材料が、ある特定のコンポーネントについて開示される場合、他の材料も使用することができる。したがって、前述の説明及び添付された特許請求の範囲は、開示された形態の範囲内に入るものとして、全てのそのような修正、組み合わせ、及び変形を包含することが意図されていることを理解されたい。添付された特許請求の範囲は、全てのそのような修正、変形、変更、置換、修正、及び等価物を網羅することが意図されている。
【0084】
前述の詳細な説明は、ブロック図、フロー図、及び／又は例の使用を介して、デバイス及び／又はプロセスの様々な形態について記述している。そのようなブロック図、フロー図、及び／又は例が１つ以上の機能及び／又は動作を包含する限り、そのようなブロック図、フロー図、並びに／又は例内の各機能及び／若しくは動作は、広範囲のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの実質上任意の組み合わせによって、別々にかつ／又は集合的に実施することができることは、当業者によって理解されるであろう。当業者は、本明細書に開示された形態のいくつかの態様が、全体的に又は部分的に、１つ以上のコンピュータ上で実行する１つ以上のコンピュータプログラムとして（例えば、１つ以上のコンピュータシステム上で実行する１つ以上のプログラムとして）、１つ以上のプロセッサ上で実行する１つ以上のプログラムとして（例えば、１つ以上のマイクロプロセッサ上で実行する１つ以上のプログラムとして）、ファームウェアとして、又はそれらの事実上の任意の組み合わせとして、集積回路に等価的に実装することができることと、回路を設計すること、並びにソフトウェア及び又はファームウェアのためのコードを記述することが、この開示の観点から十分に当業者の技術範囲内であることと、を認識するであろう。更に、当業者は、本明細書に説明された主題のメカニズムが様々な形態で１つ以上のプログラム製品として配布されることが可能であることと、いかなる特定のタイプの信号伝達媒体が使用されたとしても、本明細書に説明された主題の例示的な形態がその配布を実際に実行するように適用されることと、を理解するであろう。
【0085】
様々な開示された態様を実行するためのロジックをプログラムするために使用される命令は、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、キャッシュ、フラッシュメモリ、又は他の記憶装置などの、システム内のメモリ内に記憶され得る。更に、命令は、ネットワークを介して、又は他のコンピュータ可読媒体を経由して配布することができる。したがって、機械可読媒体としては、機械（例えば、コンピュータ）によって読み取り可能な形態で情報を記憶又は送信するための任意のメカニズム、すなわち、フロッピーディスケット、光ディスク、コンパクトディスク、読み取り専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、及び磁気光ディスク、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、磁気若しくは光カード、フラッシュメモリ、又は、電気的、光学的、音響的、若しくは他の形態の伝播信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号等）を介してインターネット上の情報伝達に使用される有形の機械可読記憶装置が挙げられ得るが、これらに限定されない。したがって、非一時的コンピュータ可読媒体には、機械（例えば、コンピュータ）によって読み取り可能な形態で、電子的な命令又は情報を記憶又は伝達するために適切な任意のタイプの有形の機械可読媒体が含まれる。
【0086】
本明細書の任意の態様で使用される場合、「制御回路」という用語は、例えば、固定配線回路、プログラマブル回路（例えば、１つ以上の別々の命令処理コア、処理ユニット、プロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロコントローラユニット、コントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）、又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を含むコンピュータプロセッサ）、状態機械回路、プログラマブル回路によって実行される命令を格納するファームウェア、及び／又はそれらの任意の組み合わせを指し得る。制御回路は、集合的に又は別々に、より大規模なシステムの一部、例えば、集積回路（ＩＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、システムオンチップ（ＳｏＣ）、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、サーバ、スマートフォン等を形成する回路として具現化することができる。したがって、本明細書で使用される場合、「制御回路」には、少なくとも１つの個別の電気回路を有する電気回路、少なくとも１つの集積回路を有する電気回路、少なくとも１つの特定用途向け集積回路を有する電気回路、コンピュータプログラムによって構成された汎用コンピューティングデバイス（例えば、本明細書に説明されたプロセス及び／若しくはデバイスを少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムによって構成された汎用コンピュータ、又は本明細書に説明されたプロセス及び／若しくはデバイスを少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムによって構成されたマイクロプロセッサ）を形成する電気回路、メモリデバイス（例えば、ランダムアクセスメモリの形態）を形成する電気回路、及び／又は通信デバイス（例えば、モデム、通信スイッチ、若しくは光電気機器）を形成する電気回路が含まれるが、これらに限定されない。当業者は、本明細書に説明された主題がアナログ若しくはデジタル方式、又はそれらのいくつかの組み合わせで実装することができることを認識するであろう。
【0087】
本明細書の任意の態様で使用される場合、「ロジック」という用語は、前述の動作のいずれかを実行するように構成されたアプリ、ソフトウェア、ファームウェア、及び／又は回路を指し得る。ソフトウェアは、ソフトウェアパッケージ、コード、命令、命令セット、及び／又は非一時的コンピュータ可読記憶媒体上に記録されたデータとして具現化することができる。ファームウェアは、メモリデバイス内にハードコード化された（例えば、不揮発性である）コード、命令若しくは命令セット、及び／又はデータとして具現化することができる。
【0088】
本明細書の任意の態様で使用される場合、「コンポーネント」、「システム」、「モジュール」などの用語は、制御回路コンピュータに関連するエンティティ、すなわち、ハードウェア、ハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェアか、又は実行中のソフトウェアのいずれかを指し得る。
【0089】
本明細書の任意の態様で使用される場合、「アルゴリズム」は、所望の結果をもたらすステップの、自己矛盾のないシーケンスを指し、ここで、「ステップ」とは、物理量及び／又は論理状態の操作を指し、その操作は、必ずしも必要ではないが、記憶、転送、組み合わせ、比較、ないし操作されることを可能にする電気信号又は磁気信号の形態をとることができる。これらの信号を、ビット、値、要素、記号、文字、用語、番号などとして参照することは、一般的な使用法である。これら及び類似の用語は、適切な物理量に関連付けることができ、単に、これらの量及び／又は状態に適用された便利なラベルである。
【0090】
ネットワークは、パケット交換ネットワークを含むことができる。通信デバイスは、選択されたパケット交換ネットワーク通信プロトコルを使用して、互いに通信することができ得る。１つの例示的な通信プロトコルは、伝送制御プロトコル／インターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）を使用して、通信を許可することができ得るイーサネット通信プロトコルを含むことができる。イーサネットプロトコルは、２００８年１２月に公開された「ＩＥＥＥ８０２．３標準規格」と題する、米国電気電子工学会（ＩＥＥＥ）により公開されたイーサネット標準規格、及び／又はこの標準規格の後継版に準拠し得るか、又は互換性があり得る。代替的に又はこれに加えて、通信デバイスは、Ｘ．２５通信プロトコルを使用して、互いに通信することができ得る。Ｘ．２５通信プロトコルは、国際電気通信連合電気通信標準化部門（ＩＴＵ－Ｔ）によって公布された標準規格に準拠し得るか、又は互換性があり得る。代替的に又はこれに加えて、通信デバイスは、フレームリレー通信プロトコルを使用して、互いに通信することができ得る。このフレームリレー通信プロトコルは、国際電信電話諮問委員会（ＣＣＩＴＴ）及び／又は米国規格協会（ＡＮＳＩ）によって公布された標準規格に準拠し得るか、又は互換性があり得る。代替的に又はこれに加えて、送受信機は、非同期転送モード（ＡＴＭ）通信プロトコルを使用して、互いに通信することができ得る。ＡＴＭ通信プロトコルは、２００１年８月に公開された「ＡＴＭ－ＭＰＬＳネットワークインターワーキング２．０」と題する、ＡＴＭフォーラムにより公開されたＡＴＭ標準規格、及び／又はこの標準規格の後継版に準拠し得るか、又は互換性があり得る。もちろん、異なる、かつ／又は後に開発されたコネクション指向のネットワーク通信プロトコルが、本明細書では、同様に企図される。
【0091】
前述の開示が明らかであるように、特段の記述がない限り、前述の開示全体にわたって、「処理すること」、「演算すること」、「計算すること」、「決定すること」、「表示すること」などの用語を使用する説明は、コンピュータシステム又は類似の電子演算デバイスの動作及びプロセスを指し、その動作及びプロセスは、コンピュータシステムのレジスタ及びメモリ内の物理的（電子的）量として表されるデータを、コンピュータシステムのメモリ若しくはレジスタ内、又は他のそのような情報記憶、送信、若しくは表示のデバイス内の物理的（電子的）量として同様に表される他のデータに操作及び変換する。
【0092】
１つ以上のコンポーネントは、本明細書では、「～するように構成される」、「～するように構成可能である」、「～するように動作可能な／動作可能である」、「～するように適合される／適合可能である」、「～することができる」、「～するように適合可能である／適合される」等として参照され得る。当業者は、文脈が特段指示していない限り、「するように構成される」とは、一般に、起動状態のコンポーネント及び／若しくは非起動状態のコンポーネント、並びに／又はスタンバイ状態のコンポーネントを包含することができることを認識するであろう。
【0093】
「近位」及び「遠位」という用語は、本明細書では、外科用器具のハンドル部分を操作する臨床医を基準として使用される。「近位」という用語は、臨床医に最も近い部分を指し、「遠位」という用語は、臨床医から最も離れて配置された部分を指す。利便性及び明瞭性のために、「垂直」、「水平」、「上」、及び「下」などの空間的な用語は、本明細書では、図面を基準にして使用され得ることが更に認識されるであろう。しかしながら、外科用器具は、多くの配向及び位置で使用され、これらの用語は、限定され、かつ／又は絶対的であることを意図されていない。
【0094】
当業者は、一般に、本明細書で、特に添付の特許請求の範囲（例えば、添付の特許請求の範囲の本文）で使用される用語は、概して「オープン」用語として意図されていることを認識するであろう（例えば、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、「含むが、これに限定されない」ものとして解釈されるべきであり、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、「少なくとも有する」ものとして解釈されるべきであり、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」という用語は、「含むが、これに限定されない」ものとして解釈されるべきである等）。導入された請求項の記述の特定の数が意図される場合には、そのような意図は、その請求項中に明示的に記述されること、また、そのような記述が存在しない場合には、そのような意図は、存在しないことが、当業者によって更に理解されるであろう。例えば、理解を助けるために、以下の添付された特許請求の範囲は、導入語句「少なくとも１つの」及び「１つ以上の」の使用を含めて、請求項の記述を導入することができる。しかしながら、そのような語句の使用は、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」による請求項の記述の導入が、そのような導入された請求項の記述を含む任意の特定の請求項を、そのような記述を１つだけ含む請求項に限定していることを暗示するものと解釈されるべきではなく、同じ請求項が導入語句「１つ以上の」又は「少なくとも１つの」及び不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」を含む場合であっても（例えば、「ａ」及び／又は「ａｎ」は、典型的には、「少なくとも１つの」又は「１つ以上の」を意味すると解釈されるべきである）、その同じ請求項は、請求項の記述を導入するために使用される定冠詞の場合に依然として当てはまる。
【0095】
加えて、導入された請求項の記述の特定の数が明示的に記述されている場合であっても、当業者は、そのような記述が、典型的には、少なくともその記述された数を意味すると解釈されるべきであることを認識するであろう（例えば、「２つの記述」の、他の修飾語を有さない裸の記述は、典型的には、少なくとも２つの記述、又は２つ以上の記述を意味する）。更に、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つ等」に似た慣例が使用される例では、概して、そのような構造は、当業者がその慣例を理解するであろうという意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ及びＢともに、Ａ及びＣともに、Ｂ及びＣともに、並びに／又はＡ、Ｂ、及びＣともに等を有するシステムを含むが、それらに限定されない）。「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの少なくとも１つ等」に似た慣例が使用される例では、概して、そのような構造は、当業者がその慣例を理解するであろうという意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ及びＢともに、Ａ及びＣともに、Ｂ及びＣともに、並びに／又はＡ、Ｂ、及びＣともに等を有するシステムを含むが、それらに限定されない）。明細書、特許請求の範囲、又は図面におけるかどうかにかかわらず、２つ以上の代替用語を示す典型的な離接語及び／又は語句は、文脈が特段指示していない限り、その用語のうちの１つ、その用語のうちのいずれか、又はその用語の両方を含む可能性を意図すると理解されるべきであることが、当業者によって更に理解されるであろう。例えば、「Ａ又はＢ」という語句は、典型的には、「Ａ」又は「Ｂ」又は「Ａ及びＢ」の可能性を含むことが理解されるであろう。
【0096】
添付の特許請求の範囲に関しては、当業者は、その中の記述された動作が概して任意の順序で行われ得ることを理解するであろう。また、様々な動作フロー図が順番に提示されているが、様々な動作は、例示されている順序とは異なる他の順序で行われてもよく、又は同時に行われてもよいことを理解されたい。そのような交替の順序付けの例としては、文脈が特段指示していない限り、重複、交互配置、割り込み、並べ替え、増分、準備、補足、同時、逆、又は他の異なる順序が挙げられ得る。更に、「に応答する」、「に関連する」、又は他の過去時制の形容詞のような用語は、文脈が特段指示していない限り、一般に、そのような変形を排除することを意図されていない。
【0097】
「一態様」、「ある態様」、「例証」、「一例証」などへの任意の言及は、その態様と関連して説明される特定の特徴、構造、又は特性が少なくとも１つの態様に含まれることに留意する価値がある。したがって、明細書全体を通じて、「一態様では」、「ある態様では」、「例証では」、及び「一例証では」という語句が様々な場所に出現することは、必ずしも全て同じ態様に言及しているわけではない。更に、特定の特徴、構造、又は特性は、１つ以上の態様において、任意の適切な方法で組み合わせることができる。
【0098】
この明細書で言及され、かつ／又は任意の出願データシートに列挙された任意の特許出願、特許、非特許公開、又は他の開示資料は、援用された資料が本明細書と矛盾していない限り、参照により本明細書に援用される。したがって、必要な範囲で、本明細書に明示的に記載される開示は、参照により本明細書に援用される任意の相反する資料に優先する。参照により本明細書に援用されるとされるが、本明細書に記載される既存の定義、記述、又は他の開示資料と矛盾する任意の資料、又はその一部は、その援用された資料と既存の開示資料との間に矛盾が生じない範囲でのみ援用される。
【0099】
要約すると、本明細書に記載の概念を採用することから生じる多くの利点が記載されている。１つ以上の形態についての前述の説明は、例示及び説明の目的で提示されたものである。本開示は、開示された正確な形態に対して網羅的であること又は限定的であることを意図されていない。上記の教示を考慮して、修正又は変形が可能である。１つ以上の形態は、原理及び実際の応用を例示するために選択及び説明され、それにより、当業者は、想定される特定の用途に適するように、様々な形態を利用し、様々な修正を加えて利用することが可能になる。本明細書に提出される特許請求の範囲は、全体的な範囲を定義することが意図される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【国際調査報告】