JPH11155880A - 手術器具支持装置 - Google Patents
手術器具支持装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＭＲ安全性およびＭＲ相容性および／または
撮像装置の作動環境内でのＸ線／ＣＴ透明性を有する手
術ガイドを提供することにある。 【解決手段】 撮像装置の作動環境内での使用に対する
相容性を有する材料で全ての構成部品が作られた、撮像
装置の作動環境内で手術器具を支持する装置（１）。こ
のような材料で作られた装置（１）の構成部品として部
材（３２）があり、該部材（３２）は球形面と、部材の
直径に沿って部材を貫通して延びているボア（５０）と
を有している。グリップ（２６）は、部材（３２）を回
転可能に受け入れる孔を形成するグリップ面を有する。
グリップ（２６）は、周方向経路内で部材（３２）の周
囲に延びておりかつギャップを有している。グリップ
（２６）には、緊締具（３０）が連結されており、該緊
締具（３０）は、ギャップのサイズを変化させ、グリッ
プ内に受け入れられた部材（３２）に加えられる圧縮力
を調節する。
撮像装置の作動環境内でのＸ線／ＣＴ透明性を有する手
術ガイドを提供することにある。 【解決手段】 撮像装置の作動環境内での使用に対する
相容性を有する材料で全ての構成部品が作られた、撮像
装置の作動環境内で手術器具を支持する装置（１）。こ
のような材料で作られた装置（１）の構成部品として部
材（３２）があり、該部材（３２）は球形面と、部材の
直径に沿って部材を貫通して延びているボア（５０）と
を有している。グリップ（２６）は、部材（３２）を回
転可能に受け入れる孔を形成するグリップ面を有する。
グリップ（２６）は、周方向経路内で部材（３２）の周
囲に延びておりかつギャップを有している。グリップ
（２６）には、緊締具（３０）が連結されており、該緊
締具（３０）は、ギャップのサイズを変化させ、グリッ
プ内に受け入れられた部材（３２）に加えられる圧縮力
を調節する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は手術器具支持装置に
関し、より詳しくは、（１）ＭＲ安全性およびＭＲ相容
性および／または（２）撮像装置の作動環境内でのＸ線
／ＣＴ相容性を有する手術器具支持装置に関する。本発
明は、脳神経外科に特定用途を見出すことができ、以
下、特に脳神経外科に関連して説明する。しかしなが
ら、本発明は、器具または装置を目的物に対して正確に
位置決めしなければならない生検手術、内視鏡手術、歯
科矯正手術、他の医療的手術、および産業上の品質コン
トロール措置等に関連する用途を見出すことができる。
関し、より詳しくは、（１）ＭＲ安全性およびＭＲ相容
性および／または（２）撮像装置の作動環境内でのＸ線
／ＣＴ相容性を有する手術器具支持装置に関する。本発
明は、脳神経外科に特定用途を見出すことができ、以
下、特に脳神経外科に関連して説明する。しかしなが
ら、本発明は、器具または装置を目的物に対して正確に
位置決めしなければならない生検手術、内視鏡手術、歯
科矯正手術、他の医療的手術、および産業上の品質コン
トロール措置等に関連する用途を見出すことができる。
【０００２】
【従来の技術】画像案内手術システムは、頭蓋内手術お
よび脊髄手術に特に良く適用される。これらのシステム
は患者の診断画像を使用して、医者の術前計画を補助し
かつ手術中の解剖学的構造および器具使用の位置および
方向に関する情報を提供する。画像ガイド手術システム
は、磁気共鳴（「ＭＲ」）画像およびＸ線断層撮影
（「ＣＴ」）画像並びに他の撮像様式に関連して使用す
るのに特に適している。頭蓋用例では、患者の基準フレ
ームは、患者の頭部に関して固定される３つ以上の点を
用いて定められる。１つの方法によれば、撮像装置が視
認可能な少なくとも３つのマーカが、撮像前に皮膚に取
り付けられる。他の方法によれば、解剖学的基準点が使
用される。第３の方法によれば、例えば「基準移植片を
用いて解剖学的構造の一部の関連画像を得る方法および
装置("Method and Apparatus forProviding Related Im
ages of the Anatomy over time of a Portion of the
Anatomy Using Fiducial Implants")という名称に係るA
llen の１９９１年２月１２日付米国特許第4,991,579
号に開示されているように、基準マーカを頭蓋に取り付
けることができる。同様な技術を使用して、解剖学的構
造の他の部分に関する患者の基準フレームを定めること
ができる。
よび脊髄手術に特に良く適用される。これらのシステム
は患者の診断画像を使用して、医者の術前計画を補助し
かつ手術中の解剖学的構造および器具使用の位置および
方向に関する情報を提供する。画像ガイド手術システム
は、磁気共鳴（「ＭＲ」）画像およびＸ線断層撮影
（「ＣＴ」）画像並びに他の撮像様式に関連して使用す
るのに特に適している。頭蓋用例では、患者の基準フレ
ームは、患者の頭部に関して固定される３つ以上の点を
用いて定められる。１つの方法によれば、撮像装置が視
認可能な少なくとも３つのマーカが、撮像前に皮膚に取
り付けられる。他の方法によれば、解剖学的基準点が使
用される。第３の方法によれば、例えば「基準移植片を
用いて解剖学的構造の一部の関連画像を得る方法および
装置("Method and Apparatus forProviding Related Im
ages of the Anatomy over time of a Portion of the
Anatomy Using Fiducial Implants")という名称に係るA
llen の１９９１年２月１２日付米国特許第4,991,579
号に開示されているように、基準マーカを頭蓋に取り付
けることができる。同様な技術を使用して、解剖学的構
造の他の部分に関する患者の基準フレームを定めること
ができる。
【０００３】これにより、画像の基準フレームをもつ患
者の画像が得られる。画像データ内の３つ以上のマーカ
の位置に基づいて、画像および患者の基準フレームが補
正される。従って、画像内の関心をもつ特徴の位置が、
患者の基準フレームに対して決定される。画像の獲得の
完了後は、患者は所望のままに移動できる。その後、患
者は手術室環境、例えば手術台の上に置かれる。患者お
よび手術室の基準フレームは、手術器具を少なくとも３
つのマーカに接触させることにより、補正すなわち「ゼ
ロ合わせ」される。次に、カメラに対する器具の位置、
従ってマーカの位置が決定される。患者と、手術室と、
画像の基準フレームとの関係を知ることができれば、画
像の基準フレームに対する器具の位置も決定される。こ
れにより、手術器具の位置が表示された適切な画像がモ
ニタ上にディスプレイされる。従って、外科医には、予
め得ている画像に対する手術器具の位置のリアルタイム
表示が提供される。
者の画像が得られる。画像データ内の３つ以上のマーカ
の位置に基づいて、画像および患者の基準フレームが補
正される。従って、画像内の関心をもつ特徴の位置が、
患者の基準フレームに対して決定される。画像の獲得の
完了後は、患者は所望のままに移動できる。その後、患
者は手術室環境、例えば手術台の上に置かれる。患者お
よび手術室の基準フレームは、手術器具を少なくとも３
つのマーカに接触させることにより、補正すなわち「ゼ
ロ合わせ」される。次に、カメラに対する器具の位置、
従ってマーカの位置が決定される。患者と、手術室と、
画像の基準フレームとの関係を知ることができれば、画
像の基準フレームに対する器具の位置も決定される。こ
れにより、手術器具の位置が表示された適切な画像がモ
ニタ上にディスプレイされる。従って、外科医には、予
め得ている画像に対する手術器具の位置のリアルタイム
表示が提供される。
【０００４】手術器具の正確な位置決めを補助するた
め、脳生検のような脳神経外科的手術を行なうことがで
きる。外科医は、ガイドの位置決めおよび配向を補助す
るため、画像ガイド手術システムを使用する。このガイ
ドは、所望の移動経路（trajectory) に沿って生検針ま
たは他の手術器具を案内するのに使用される。手術器具
のCodmanラインの一部として、Johnson and Johnson 社
の系列企業であるJohnson and Johnson Professional,
Inc.により市販されているグリーンバーグアンドブック
ウォルタークランプ（Greenberg and Bookwalter clam
p) は、手術用位置決め装置として使用されている。こ
れらの装置は、予負荷形曲管機構を形成するリンクの中
央を通るケーブルにより圧縮された状態に保持される一
連のリンクからなる。装置の下端部におけるクランプ機
構が、手術台または患者拘束装置に取り付けられる。装
置の上端部におけるクランプ機構が手術器具を保持す
る。装置が種々の器具を保持できるようにするのに、種
々のサイズの幾つかの径違いチューブが使用される。Gr
eenberg の米国特許第4,573,452 号およびMichelson の
米国特許第5,662,300 号には、曲管形手術器具位置決め
装置が開示されており、手術器具位置決め装置にボール
ジョイントを使用することが、Bookwalterの米国特許第
5,320,444 号に開示されている。
め、脳生検のような脳神経外科的手術を行なうことがで
きる。外科医は、ガイドの位置決めおよび配向を補助す
るため、画像ガイド手術システムを使用する。このガイ
ドは、所望の移動経路（trajectory) に沿って生検針ま
たは他の手術器具を案内するのに使用される。手術器具
のCodmanラインの一部として、Johnson and Johnson 社
の系列企業であるJohnson and Johnson Professional,
Inc.により市販されているグリーンバーグアンドブック
ウォルタークランプ（Greenberg and Bookwalter clam
p) は、手術用位置決め装置として使用されている。こ
れらの装置は、予負荷形曲管機構を形成するリンクの中
央を通るケーブルにより圧縮された状態に保持される一
連のリンクからなる。装置の下端部におけるクランプ機
構が、手術台または患者拘束装置に取り付けられる。装
置の上端部におけるクランプ機構が手術器具を保持す
る。装置が種々の器具を保持できるようにするのに、種
々のサイズの幾つかの径違いチューブが使用される。Gr
eenberg の米国特許第4,573,452 号およびMichelson の
米国特許第5,662,300 号には、曲管形手術器具位置決め
装置が開示されており、手術器具位置決め装置にボール
ジョイントを使用することが、Bookwalterの米国特許第
5,320,444 号に開示されている。
【０００５】通常、磁気共鳴撮像スキャナの直ぐ近傍に
おいて行なわれるＭＲガイドまたはＭＲ補助による介入
的（interventional) 手術に対する要望が増大してい
る。しかしながら、これらの手術は、使用される器具が
ＭＲに対して安全性を有すること（これは、スキャナの
磁界および電界により悪影響を受けないことを意味す
る）を必要とする。また、このような手術を、ＭＲスキ
ャナの撮像性能を損なうことなくスキャナの撮像空間内
で行なうためには、装置はＭＲ相容性を有する必要があ
る（これは、装置がスキャナの磁界または電界を乱すこ
とがなくかつ使用される撮像シーケンスにＭＲ信号を発
することがないことを意味する）。Ｘ線、ＣＴまたはＸ
線透視撮像システム等の他の撮像様式では、用語「相容
性」は、装置がこれらの撮像様式の作動環境内に置かれ
たときに、装置が、一般に、画像内で透明であることを
意味する。
おいて行なわれるＭＲガイドまたはＭＲ補助による介入
的（interventional) 手術に対する要望が増大してい
る。しかしながら、これらの手術は、使用される器具が
ＭＲに対して安全性を有すること（これは、スキャナの
磁界および電界により悪影響を受けないことを意味す
る）を必要とする。また、このような手術を、ＭＲスキ
ャナの撮像性能を損なうことなくスキャナの撮像空間内
で行なうためには、装置はＭＲ相容性を有する必要があ
る（これは、装置がスキャナの磁界または電界を乱すこ
とがなくかつ使用される撮像シーケンスにＭＲ信号を発
することがないことを意味する）。Ｘ線、ＣＴまたはＸ
線透視撮像システム等の他の撮像様式では、用語「相容
性」は、装置がこれらの撮像様式の作動環境内に置かれ
たときに、装置が、一般に、画像内で透明であることを
意味する。
【０００６】上記グリーンバーグアンドブックウォルタ
ークランプクランプは、ステンレス鋼で作られる。従っ
て、これらのクランプはＭＲ相容性がなく、磁界および
電界の均一性を攪乱する。これらの装置は磁界の縁で磁
力を受け、従ってＭＲ安全性がない。導電性装置を導入
すると渦電流が誘起され、該渦電流によってＭＲスキャ
ナ内の磁界が有害な影響を受ける。導電性装置を導入す
ることの他の欠点は、当該領域での電気装置の好ましく
ない接続または短絡が生じる傾向が増大することであ
る。この結果、グリーンバーグアンドブックウォルター
クランプはＭＲガイドまたはＭＲ補助による手術に使用
するには適していない。ステンレス鋼とは別に、チタン
で作られた位置決め装置がある。例えば、介入ＭＲ用の
Brookwalter クランプもチタンで作られている。チタン
で作られた装置はＭＲスキャナの磁界による影響を受け
ず、従ってＭＲ安全性を有するが、ＭＲ相容性は有しな
い。また、チタン装置は導電性に関して上述した問題点
を解決できない。チタンで作られる装置の他の欠点は、
製造コストが高いことである。
ークランプクランプは、ステンレス鋼で作られる。従っ
て、これらのクランプはＭＲ相容性がなく、磁界および
電界の均一性を攪乱する。これらの装置は磁界の縁で磁
力を受け、従ってＭＲ安全性がない。導電性装置を導入
すると渦電流が誘起され、該渦電流によってＭＲスキャ
ナ内の磁界が有害な影響を受ける。導電性装置を導入す
ることの他の欠点は、当該領域での電気装置の好ましく
ない接続または短絡が生じる傾向が増大することであ
る。この結果、グリーンバーグアンドブックウォルター
クランプはＭＲガイドまたはＭＲ補助による手術に使用
するには適していない。ステンレス鋼とは別に、チタン
で作られた位置決め装置がある。例えば、介入ＭＲ用の
Brookwalter クランプもチタンで作られている。チタン
で作られた装置はＭＲスキャナの磁界による影響を受け
ず、従ってＭＲ安全性を有するが、ＭＲ相容性は有しな
い。また、チタン装置は導電性に関して上述した問題点
を解決できない。チタンで作られる装置の他の欠点は、
製造コストが高いことである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、（１）ＭＲ
安全性およびＭＲ相容性および／または（２）撮像装置
の作動環境内でのＸ線／ＣＴ透明性を有する手術ガイド
を提供する必要性を満たすことができる支持装置に関す
る。
安全性およびＭＲ相容性および／または（２）撮像装置
の作動環境内でのＸ線／ＣＴ透明性を有する手術ガイド
を提供する必要性を満たすことができる支持装置に関す
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の支持装置は、手
術器具の移動経路を容易に調節できると同時に、種々の
手術器具に使用して安定しかつ正確なガイドを行なうこ
とができる。本発明の特徴を有する支持装置は、手術器
具を支持する手段を有している。この支持手段は、所望
の移動経路に沿って手術器具を位置決めできかつ撮像装
置の作動環境での使用に対する相容性のある材料で作ら
れている。手術器具の位置および移動経路を固定する手
段は、支持手段と係合しかつ撮像装置の作動環境での使
用に対する相容性のある材料で作られている。本発明の
より制限された態様によれば、装置は第１部材を有し、
該第１部材はこれを貫通して延びている第１孔を備えて
いる。該第１孔は、手術器具を受け入れることができ
る。第２部材は第２孔を有し、該第２孔は手術器具を受
け入れることができる。第１部材と第２部材との相対位
置は、第１孔と第２孔との相対位置を変えて手術器具を
固定すべく選択的に調節できる。
術器具の移動経路を容易に調節できると同時に、種々の
手術器具に使用して安定しかつ正確なガイドを行なうこ
とができる。本発明の特徴を有する支持装置は、手術器
具を支持する手段を有している。この支持手段は、所望
の移動経路に沿って手術器具を位置決めできかつ撮像装
置の作動環境での使用に対する相容性のある材料で作ら
れている。手術器具の位置および移動経路を固定する手
段は、支持手段と係合しかつ撮像装置の作動環境での使
用に対する相容性のある材料で作られている。本発明の
より制限された態様によれば、装置は第１部材を有し、
該第１部材はこれを貫通して延びている第１孔を備えて
いる。該第１孔は、手術器具を受け入れることができ
る。第２部材は第２孔を有し、該第２孔は手術器具を受
け入れることができる。第１部材と第２部材との相対位
置は、第１孔と第２孔との相対位置を変えて手術器具を
固定すべく選択的に調節できる。
【０００９】本発明のより制限された態様によれば、第
１部材は、第１孔に対して偏心して配置された円形の座
ぐりを有する。第２部材は、座ぐり内に回転可能に受け
入れられる。第２孔は、第２部材が座ぐり内に受け入れ
られたときに座ぐりに対して偏心して配置される。本発
明のより制限された態様によれば、撮像装置の作動環境
内での使用に対する相容性を有する材料はポリマ材料で
あり、より制限された態様では、ポリマ材料は、ポリカ
ーボネート、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポ
リフェニルスルホンまたはポリアリールエーテルスルホ
ンである。本発明の他の制限された態様によれば、支持
手段は、該支持手段に対して既知の位置に配置された複
数のマーカを有し、該マーカは、撮像装置の作動環境内
でのマーカの位置を表示する信号を発生する。
１部材は、第１孔に対して偏心して配置された円形の座
ぐりを有する。第２部材は、座ぐり内に回転可能に受け
入れられる。第２孔は、第２部材が座ぐり内に受け入れ
られたときに座ぐりに対して偏心して配置される。本発
明のより制限された態様によれば、撮像装置の作動環境
内での使用に対する相容性を有する材料はポリマ材料で
あり、より制限された態様では、ポリマ材料は、ポリカ
ーボネート、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポ
リフェニルスルホンまたはポリアリールエーテルスルホ
ンである。本発明の他の制限された態様によれば、支持
手段は、該支持手段に対して既知の位置に配置された複
数のマーカを有し、該マーカは、撮像装置の作動環境内
でのマーカの位置を表示する信号を発生する。
【００１０】本発明の他の態様によれば、支持組立体に
器具を固定する装置は第１部材を有し、該第１部材は器
具を受け入れることができる第１孔を備えている。第２
部材はこれを貫通して延びている第２孔を有しかつ器具
を受け入れることができる。第１部材と第２部材との相
対位置は、第１孔と第２孔との相対位置を変えて手術器
具を固定すべく選択的に調節できる。本発明の他の態様
によれば、ＭＲ撮像システムの作動環境内で手術器具を
位置決めする装置は、手術器具を受け入れかつ位置決め
する手術器具ガイドを有している。該手術器具ガイドに
は、磁気共鳴ＲＦコイルが取り付けられている。本発明
のより制限された態様によれば、手術器具ガイドは、Ｍ
Ｒ撮像システムの作動環境内での使用に対する相容性を
有する材料で作られている。
器具を固定する装置は第１部材を有し、該第１部材は器
具を受け入れることができる第１孔を備えている。第２
部材はこれを貫通して延びている第２孔を有しかつ器具
を受け入れることができる。第１部材と第２部材との相
対位置は、第１孔と第２孔との相対位置を変えて手術器
具を固定すべく選択的に調節できる。本発明の他の態様
によれば、ＭＲ撮像システムの作動環境内で手術器具を
位置決めする装置は、手術器具を受け入れかつ位置決め
する手術器具ガイドを有している。該手術器具ガイドに
は、磁気共鳴ＲＦコイルが取り付けられている。本発明
のより制限された態様によれば、手術器具ガイドは、Ｍ
Ｒ撮像システムの作動環境内での使用に対する相容性を
有する材料で作られている。
【００１１】本発明のより制限された他の態様によれ
ば、ＲＦコイルは、手術器具がＲＦコイルを通ることが
できるようになっている。本発明の他の態様によれば、
撮像装置の作動環境内で手術器具を支持する装置は、ポ
リマ材料で作られかつ球形面を備えた部材を有し、該部
材はこの直径に沿って部材を貫通して延びるボアを備え
ている。ポリマ材料で作られたグリップが設けられてお
り、該グリップは孔を形成するグリップ面を備え、孔は
前記部材を回転移動できるように受け入れる。グリップ
は周方向経路内で部材の周囲に延びておりかつ周方向経
路内にギャップを備えている。ポリマ材料で作られた緊
締具はグリップに連結され、かつギャップのサイズを変
化させることにより、グリップ内に受け入れられた部材
に加えられる圧縮力を調節できる。
ば、ＲＦコイルは、手術器具がＲＦコイルを通ることが
できるようになっている。本発明の他の態様によれば、
撮像装置の作動環境内で手術器具を支持する装置は、ポ
リマ材料で作られかつ球形面を備えた部材を有し、該部
材はこの直径に沿って部材を貫通して延びるボアを備え
ている。ポリマ材料で作られたグリップが設けられてお
り、該グリップは孔を形成するグリップ面を備え、孔は
前記部材を回転移動できるように受け入れる。グリップ
は周方向経路内で部材の周囲に延びておりかつ周方向経
路内にギャップを備えている。ポリマ材料で作られた緊
締具はグリップに連結され、かつギャップのサイズを変
化させることにより、グリップ内に受け入れられた部材
に加えられる圧縮力を調節できる。
【００１２】本発明のより制限された態様によれば、グ
リップ面は軸線方向に間隔を隔てた２つの環状側方セグ
メントを備え、各側方セグメントは内面を備えている。
各側方セグメントの内面はグリップ孔の中心からそれぞ
れの半径に位置している。両側方セグメントは中央セグ
メントにより間隔を隔てられており、該中央セグメント
は、側方セグメントの半径より大きい、グリップの中心
からの半径に位置する内面を有している。各側方セグメ
ントは、受け入れられた部材と接触する内方リップを有
している。本発明のより制限された態様によれば、各構
成部品は、他の任意の構成部品とは異なるポリマ材料で
作ることができる。
リップ面は軸線方向に間隔を隔てた２つの環状側方セグ
メントを備え、各側方セグメントは内面を備えている。
各側方セグメントの内面はグリップ孔の中心からそれぞ
れの半径に位置している。両側方セグメントは中央セグ
メントにより間隔を隔てられており、該中央セグメント
は、側方セグメントの半径より大きい、グリップの中心
からの半径に位置する内面を有している。各側方セグメ
ントは、受け入れられた部材と接触する内方リップを有
している。本発明のより制限された態様によれば、各構
成部品は、他の任意の構成部品とは異なるポリマ材料で
作ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の形態を詳細に説明する。図１に示すように、
手術ガイドとして使用する装置１は、支柱１２と、ロッ
ドクランプ組立体１４と、ガイド組立体１６とを有して
いる。支柱１２は、ねじ端部２０およびスポーク２２を
備えた回り止めナット１８を有している。ロッドクラン
プ組立体１４は、支柱１２およびガイド組立体１６の相
対位置を、矢印で示す方向に調節することを可能にす
る。摘まみねじ２４は、ガイド組立体１６を所望位置に
固定することを可能にする。以下により完全に説明する
ように、ガイド組立体１６は、針カラー５６およびロッ
キングカラー７０（分解図で示す）のようなインサート
を受け入れることができる。
明の実施の形態を詳細に説明する。図１に示すように、
手術ガイドとして使用する装置１は、支柱１２と、ロッ
ドクランプ組立体１４と、ガイド組立体１６とを有して
いる。支柱１２は、ねじ端部２０およびスポーク２２を
備えた回り止めナット１８を有している。ロッドクラン
プ組立体１４は、支柱１２およびガイド組立体１６の相
対位置を、矢印で示す方向に調節することを可能にす
る。摘まみねじ２４は、ガイド組立体１６を所望位置に
固定することを可能にする。以下により完全に説明する
ように、ガイド組立体１６は、針カラー５６およびロッ
キングカラー７０（分解図で示す）のようなインサート
を受け入れることができる。
【００１４】図２を参照すると、ガイド組立体１６は、
グリップ２６と、樽形ナット２８と、摘まみねじ３０
と、ピボットボール３２とを有している。摘まみねじ３
０を締め付けると、手術器具の位置および移動経路が、
ガイド組立体１６の構成部品により所定位置に確実に保
持される。図３および図４に最も良く示すように、グリ
ップ２６は、ピボットボール３２を受け入れるための全
体として円形の孔３４を有している。特に図５を参照す
ると、ピボット孔３４の第１内面４０の直径は、ピボッ
トボール３２の直径より大きい。第１リップ３６および
第２リップ３８は、ピボットボール３２の直径より小さ
い直径を形成している。組立て時に、ピボットボール３
２はピボット孔３４内に圧入され、その後はピボットボ
ール３２がピボット孔３４内に保持される。リップ３
６、３８により形成される直径は、ピボットボール３２
が、孔３４内で直線運動はできないが、自由に回転でき
るように、ピボットボール３２の対応部分の直径より僅
かに小さくするのが好ましい。
グリップ２６と、樽形ナット２８と、摘まみねじ３０
と、ピボットボール３２とを有している。摘まみねじ３
０を締め付けると、手術器具の位置および移動経路が、
ガイド組立体１６の構成部品により所定位置に確実に保
持される。図３および図４に最も良く示すように、グリ
ップ２６は、ピボットボール３２を受け入れるための全
体として円形の孔３４を有している。特に図５を参照す
ると、ピボット孔３４の第１内面４０の直径は、ピボッ
トボール３２の直径より大きい。第１リップ３６および
第２リップ３８は、ピボットボール３２の直径より小さ
い直径を形成している。組立て時に、ピボットボール３
２はピボット孔３４内に圧入され、その後はピボットボ
ール３２がピボット孔３４内に保持される。リップ３
６、３８により形成される直径は、ピボットボール３２
が、孔３４内で直線運動はできないが、自由に回転でき
るように、ピボットボール３２の対応部分の直径より僅
かに小さくするのが好ましい。
【００１５】グリップ２６はまた、摘まみねじ３０を受
け入れるためのねじ孔４４と、樽形ナット２８を受け入
れるためのナット孔４６とを有する。樽形ナット２８は
全体として円筒状でありかつねじ付き貫通孔（図示せ
ず）を有している。貫通孔は、樽形ナット２８がナット
孔４６内に配置されると、貫通孔がねじ孔４４と一致す
るまで、樽形ナット２８がその長手方向軸線の回りで回
転される。摘まみねじ３０のねじは、樽形ナット２８と
係合する。ギャップ４２は、ピボット孔３４の直径を変
えることを可能にする。より詳しくは、摘まみねじ３０
を締め付けるとギャップ４２を横切る方向に圧縮力が加
えられ、これにより、孔３４の直径が小さくなる。ガイ
ド組立体１６は、ロッドクランプ１４と係合する円筒状
のハンドル部分４８を有している。
け入れるためのねじ孔４４と、樽形ナット２８を受け入
れるためのナット孔４６とを有する。樽形ナット２８は
全体として円筒状でありかつねじ付き貫通孔（図示せ
ず）を有している。貫通孔は、樽形ナット２８がナット
孔４６内に配置されると、貫通孔がねじ孔４４と一致す
るまで、樽形ナット２８がその長手方向軸線の回りで回
転される。摘まみねじ３０のねじは、樽形ナット２８と
係合する。ギャップ４２は、ピボット孔３４の直径を変
えることを可能にする。より詳しくは、摘まみねじ３０
を締め付けるとギャップ４２を横切る方向に圧縮力が加
えられ、これにより、孔３４の直径が小さくなる。ガイ
ド組立体１６は、ロッドクランプ１４と係合する円筒状
のハンドル部分４８を有している。
【００１６】図６および図７に示すように、ピボットボ
ール３２の形状は、全体として球形である。ボール孔５
０は、ピボットボール３２を直径方向に貫通している。
第１平坦面５２ａおよび第２平坦面５２ｂは、ボール孔
５０の長手方向軸線に対して直交している。第１平坦面
５２ａの近くのボール孔５０の端部には、ねじ５４が設
けられている。ボール孔５０内には、種々のインサート
が受け入れられる。図８、図９および図１０に示すよう
に、生検針に使用するのに特に適した針カラー５６は、
ボール孔５０内に受け入れられる円筒状の挿入部分５８
を有している。挿入部分５８のねじ５９は、ボール孔５
０のねじ５４と係合し、これにより針カラー５６が所定
位置に確実に保持される。針カラー５６は、円筒状の挿
入部分５８の中央に配置されたガイド孔６０を有してい
る。ガイド軸線を形成するガイド孔６０は、使用される
生検針に適した直径を有している。針カラー５６の上端
部６４の直径はインサート部分５８の直径より大きくか
つ肩部６６を形成している。また、上端部６４は、ガイ
ド孔６０に対して偏心している座ぐり６８を有してい
る。偏心量は、ガイド孔６０の直径の約１／１０である
のが好ましい。従って、例えば、ガイド孔６０の直径が
1.95mmである場合には、座ぐり６８は0.2mm だけ偏心さ
れる。ノッチ６９は偏心方向を表示する。
ール３２の形状は、全体として球形である。ボール孔５
０は、ピボットボール３２を直径方向に貫通している。
第１平坦面５２ａおよび第２平坦面５２ｂは、ボール孔
５０の長手方向軸線に対して直交している。第１平坦面
５２ａの近くのボール孔５０の端部には、ねじ５４が設
けられている。ボール孔５０内には、種々のインサート
が受け入れられる。図８、図９および図１０に示すよう
に、生検針に使用するのに特に適した針カラー５６は、
ボール孔５０内に受け入れられる円筒状の挿入部分５８
を有している。挿入部分５８のねじ５９は、ボール孔５
０のねじ５４と係合し、これにより針カラー５６が所定
位置に確実に保持される。針カラー５６は、円筒状の挿
入部分５８の中央に配置されたガイド孔６０を有してい
る。ガイド軸線を形成するガイド孔６０は、使用される
生検針に適した直径を有している。針カラー５６の上端
部６４の直径はインサート部分５８の直径より大きくか
つ肩部６６を形成している。また、上端部６４は、ガイ
ド孔６０に対して偏心している座ぐり６８を有してい
る。偏心量は、ガイド孔６０の直径の約１／１０である
のが好ましい。従って、例えば、ガイド孔６０の直径が
1.95mmである場合には、座ぐり６８は0.2mm だけ偏心さ
れる。ノッチ６９は偏心方向を表示する。
【００１７】図１１、図１２および図１３に示すよう
に、ロッキングカラー７０は、針ガイド５６の座ぐり６
８内に受け入れられる（好ましくは僅かなすき間嵌めを
もって受け入れられる）円筒状の挿入部分７２を有して
いる。ロッキングカラー７０は、例えば適当なテーパ、
取付けタブ、取付けリップ等により、座ぐり６８内に回
転可能に取り付けることもできる。しかしながら、ロッ
キングカラー７０は回転可能に取り付けられるとはい
え、針ガイド５６から容易に取り外すことができること
が好ましい。ロッキングカラー７０はロック孔７４を有
し、該ロック孔７４は、挿入部分７２に対して偏心（好
ましくは、ロック孔７４の直径の約１／１０だけ偏心）
している。従って、ロック孔７４の直径が1.95mmである
場合には、ロック孔７４は0.2 mmだけ偏心される。ロッ
キングカラー７０の上端部７６の直径は挿入部分７２の
直径より大きく、肩部７８を形成している。ノッチ８０
は偏心方向を表示する。
に、ロッキングカラー７０は、針ガイド５６の座ぐり６
８内に受け入れられる（好ましくは僅かなすき間嵌めを
もって受け入れられる）円筒状の挿入部分７２を有して
いる。ロッキングカラー７０は、例えば適当なテーパ、
取付けタブ、取付けリップ等により、座ぐり６８内に回
転可能に取り付けることもできる。しかしながら、ロッ
キングカラー７０は回転可能に取り付けられるとはい
え、針ガイド５６から容易に取り外すことができること
が好ましい。ロッキングカラー７０はロック孔７４を有
し、該ロック孔７４は、挿入部分７２に対して偏心（好
ましくは、ロック孔７４の直径の約１／１０だけ偏心）
している。従って、ロック孔７４の直径が1.95mmである
場合には、ロック孔７４は0.2 mmだけ偏心される。ロッ
キングカラー７０の上端部７６の直径は挿入部分７２の
直径より大きく、肩部７８を形成している。ノッチ８０
は偏心方向を表示する。
【００１８】他のインサートを考えることもできる。例
えば、画像ガイド手術システムに関連して使用されるプ
ローブまたはワンド（wand) 等の手術器具を受け入れる
ワンドカラーを適合させることもできる。ワンドカラー
は図８、図９および図１０に示した針カラー５６と同様
であるが、ガイド孔６０は所望のプローブを受け入れる
サイズを有している。同様に、Kelly 凝集器、ドリル、
ドリルシース等の他の手術器具を受け入れるカラーも、
容易に考えることができる。これらのカラーは、ロック
孔が所望の器具を受け入れるように構成された適当なロ
ッキングカラーに使用することもできる。しかしなが
ら、好ましい実施形態では、手術用ワンドおよびKelly
凝集器に使用するカラーは、上記のように偏心させな
い。ガイド孔は、円形断面をもつものを説明したが、例
えば、特定の回転態様をもつ器具を保持するのに望まし
い他の断面形状を考えることもできる。これにより、ガ
イド孔内での器具の回転が防止される。この装置は、例
えば脳へら（brainspatulas) のような、組織を押し退
ける器具に関連して使用することもできる。偏心方向は
ノッチ６９、８０により表示されると説明したが、例え
ば、マーキング、溝、突出部およびその他の幾何学的に
識別できる特徴等の手段により行なうことができること
が理解されよう。
えば、画像ガイド手術システムに関連して使用されるプ
ローブまたはワンド（wand) 等の手術器具を受け入れる
ワンドカラーを適合させることもできる。ワンドカラー
は図８、図９および図１０に示した針カラー５６と同様
であるが、ガイド孔６０は所望のプローブを受け入れる
サイズを有している。同様に、Kelly 凝集器、ドリル、
ドリルシース等の他の手術器具を受け入れるカラーも、
容易に考えることができる。これらのカラーは、ロック
孔が所望の器具を受け入れるように構成された適当なロ
ッキングカラーに使用することもできる。しかしなが
ら、好ましい実施形態では、手術用ワンドおよびKelly
凝集器に使用するカラーは、上記のように偏心させな
い。ガイド孔は、円形断面をもつものを説明したが、例
えば、特定の回転態様をもつ器具を保持するのに望まし
い他の断面形状を考えることもできる。これにより、ガ
イド孔内での器具の回転が防止される。この装置は、例
えば脳へら（brainspatulas) のような、組織を押し退
ける器具に関連して使用することもできる。偏心方向は
ノッチ６９、８０により表示されると説明したが、例え
ば、マーキング、溝、突出部およびその他の幾何学的に
識別できる特徴等の手段により行なうことができること
が理解されよう。
【００１９】ガイド装置１は、所望のＭＲ安全性および
ＭＲ相容性および／またはＸ線／ＣＴ相容性を証明でき
ると同時に、必要な物理的特性が得られるポリマ等の材
料で作るのが好ましい。ＭＲ撮像様式のための好ましい
実施形態では、支柱１２およびロッドクランプ１４は、
例えば G.E. Plastics（マサチューセッツ州、Pittsfie
ld）によりUltem 2300の商標で市販されている３０％ガ
ラス充填材入りポリカーボネートで作られる。他の適当
な材料として、Westlake Plastic（ペンシルバニア州、
Lennie) によりZelux M-GF30の商標で市販されているも
のがある。同じくＸ線／ＣＴ相容性を有する一実施形態
はガラス充填材入りさせることなく製造され、例えば、
G.E. Plastics（マサチューセッツ州、Pittsfield）に
よりUltem 1000の商標で市販されているポリエーテルイ
ミドで作られるグリップ２６およびピボットボール３２
と同じ材料で作ることができる。摘まみねじ３０および
樽形ナット２８は、例えば、Amoco Performance Produc
ts（ジョージア州、Atlanta)によりRadel R の商標で市
販されているポリアリールエーテルスルホンとしても知
られているポリフェニルスルホンで作るのが好ましい。
他の適当な材料として、例えば、E.I. Dupont によりDe
lrinの商標で市販されているポリアセタールがある。種
々の挿入カラーは、上記Radel R の商標で市販されてい
るポリフェニルスルホンで作るのが好ましい。
ＭＲ相容性および／またはＸ線／ＣＴ相容性を証明でき
ると同時に、必要な物理的特性が得られるポリマ等の材
料で作るのが好ましい。ＭＲ撮像様式のための好ましい
実施形態では、支柱１２およびロッドクランプ１４は、
例えば G.E. Plastics（マサチューセッツ州、Pittsfie
ld）によりUltem 2300の商標で市販されている３０％ガ
ラス充填材入りポリカーボネートで作られる。他の適当
な材料として、Westlake Plastic（ペンシルバニア州、
Lennie) によりZelux M-GF30の商標で市販されているも
のがある。同じくＸ線／ＣＴ相容性を有する一実施形態
はガラス充填材入りさせることなく製造され、例えば、
G.E. Plastics（マサチューセッツ州、Pittsfield）に
よりUltem 1000の商標で市販されているポリエーテルイ
ミドで作られるグリップ２６およびピボットボール３２
と同じ材料で作ることができる。摘まみねじ３０および
樽形ナット２８は、例えば、Amoco Performance Produc
ts（ジョージア州、Atlanta)によりRadel R の商標で市
販されているポリアリールエーテルスルホンとしても知
られているポリフェニルスルホンで作るのが好ましい。
他の適当な材料として、例えば、E.I. Dupont によりDe
lrinの商標で市販されているポリアセタールがある。種
々の挿入カラーは、上記Radel R の商標で市販されてい
るポリフェニルスルホンで作るのが好ましい。
【００２０】適当な物理的特性、特に、比較的高い強度
および剛性、生体適合性および殺菌容易性を有する他の
材料を使用することができる。グリップ２６およびピボ
ットボール３２に使用される材料は比較的高い摩擦係数
を有し、一方、摘まみねじ３０および樽形ナット２８に
使用される材料は比較的低い摩擦係数を有することが好
ましい。ガイド装置１をＣＴスキャナ、放射線撮影装
置、Ｘ線透視装置等の装置と組み合わせることが望まれ
る場合には、ガイド装置１は、Ｘ線透過性を有する材料
で作ることもできる。作動に際し、ガイド装置１の支柱
１２が、適当な構造体、例えばＭＲスキャナまたは他の
撮像装置または静止スキャナ部分に螺着される。外科医
は、適当なカラー、例えば上記ワンドカラーを選択す
る。カラーはピボット孔５０内に挿入され、かつカラー
のねじがピボット孔５０のねじ５４と螺合しかつカラー
５６の肩部６６がピボットボール３２の第２面５２ｂ上
に座合するようにして締め付けられる。かくして、カラ
ーは、ピボットボール３２に対して所定位置に確実に保
持される。
および剛性、生体適合性および殺菌容易性を有する他の
材料を使用することができる。グリップ２６およびピボ
ットボール３２に使用される材料は比較的高い摩擦係数
を有し、一方、摘まみねじ３０および樽形ナット２８に
使用される材料は比較的低い摩擦係数を有することが好
ましい。ガイド装置１をＣＴスキャナ、放射線撮影装
置、Ｘ線透視装置等の装置と組み合わせることが望まれ
る場合には、ガイド装置１は、Ｘ線透過性を有する材料
で作ることもできる。作動に際し、ガイド装置１の支柱
１２が、適当な構造体、例えばＭＲスキャナまたは他の
撮像装置または静止スキャナ部分に螺着される。外科医
は、適当なカラー、例えば上記ワンドカラーを選択す
る。カラーはピボット孔５０内に挿入され、かつカラー
のねじがピボット孔５０のねじ５４と螺合しかつカラー
５６の肩部６６がピボットボール３２の第２面５２ｂ上
に座合するようにして締め付けられる。かくして、カラ
ーは、ピボットボール３２に対して所定位置に確実に保
持される。
【００２１】摘まみねじ３０を緩めると、ピボットボー
ル３２がグリップ２６に対して自由に回転できるように
なる。外科医は、画像ガイド手術システムにより追跡で
きるプローブのような器具を、カラーのガイド孔内に挿
入する。次に、例えば患者の表面上にプローブの先端部
を置きかつ所望の移動経路が達成されるまでプローブの
位置および方向を調節することにより、器具の方向を調
節する。もちろん、患者に対するガイド組立体１６の位
置は、ロッドクランプ１４を用いて必要に応じて調節さ
れる。器具が適正に配向されたならば、摘まみねじ３０
が締め付けられる。この結果生じる圧縮力がギャップ４
２を横切る方向に作用し、グリップ孔３４の直径を縮小
する。リップ３６、３８の内縁部がこれらのほぼ全周に
沿ってピボットボール３２と係合し、該ピボットボール
３２に圧縮力を更に加える。この結果、摘まみねじ３０
に小さなトルクを加えるだけで、ピボットボール３２に
充分に大きなクランプ力を作用させることができる。か
くして、ピボットボール３２、従ってガイド軸線および
器具が所定位置に確実に保持される。もちろん、プロー
ブの移動経路は、必要に応じて再調節することができ
る。
ル３２がグリップ２６に対して自由に回転できるように
なる。外科医は、画像ガイド手術システムにより追跡で
きるプローブのような器具を、カラーのガイド孔内に挿
入する。次に、例えば患者の表面上にプローブの先端部
を置きかつ所望の移動経路が達成されるまでプローブの
位置および方向を調節することにより、器具の方向を調
節する。もちろん、患者に対するガイド組立体１６の位
置は、ロッドクランプ１４を用いて必要に応じて調節さ
れる。器具が適正に配向されたならば、摘まみねじ３０
が締め付けられる。この結果生じる圧縮力がギャップ４
２を横切る方向に作用し、グリップ孔３４の直径を縮小
する。リップ３６、３８の内縁部がこれらのほぼ全周に
沿ってピボットボール３２と係合し、該ピボットボール
３２に圧縮力を更に加える。この結果、摘まみねじ３０
に小さなトルクを加えるだけで、ピボットボール３２に
充分に大きなクランプ力を作用させることができる。か
くして、ピボットボール３２、従ってガイド軸線および
器具が所定位置に確実に保持される。もちろん、プロー
ブの移動経路は、必要に応じて再調節することができ
る。
【００２２】器具ガイド組立体１６およびピボットボー
ル３２が所定位置に固定されたならば、ガイド装置１
は、患者の解剖学的構造に対する種々の器具の適用を案
内するのに使用できる。例えば、第１器具をガイド孔か
ら取外して、ドリルシースおよび関連する手術用ドリル
等の別の器具に置換できる。しかしながら、この場合
も、器具の移動経路は維持される。ピボットボール３２
には、種々のカラーを挿入できる。従って、例えばワン
ドカラーを取り外して針カラー５６に置換できる。この
場合には、ロッキングカラー７０が針カラー５６の座ぐ
り６８内に挿入される。ロッキングカラー７０のノッチ
８０と針カラー５６のノッチ６９とが整合するようにロ
ッキングカラー７０を回転させると、それぞれのロック
孔７４とガイド孔６０とがほぼ整合する。所望の器具
（例えば生検針）が両孔７４、６０に自由に通され、患
者に適用される。器具が所望深さに到達すると、ロッキ
ングカラー７０が座ぐり６８内で回転される。ロッキン
グカラー７０および針カラー５６の偏心が、それぞれの
孔７４、６０の不整合を引き起こし、これにより、器具
を所望深さにロックする。従って、ガイド装置１は、種
々の器具の適用を補助すると同時に、患者に対する所望
の移動経路を維持させるのに使用できる。
ル３２が所定位置に固定されたならば、ガイド装置１
は、患者の解剖学的構造に対する種々の器具の適用を案
内するのに使用できる。例えば、第１器具をガイド孔か
ら取外して、ドリルシースおよび関連する手術用ドリル
等の別の器具に置換できる。しかしながら、この場合
も、器具の移動経路は維持される。ピボットボール３２
には、種々のカラーを挿入できる。従って、例えばワン
ドカラーを取り外して針カラー５６に置換できる。この
場合には、ロッキングカラー７０が針カラー５６の座ぐ
り６８内に挿入される。ロッキングカラー７０のノッチ
８０と針カラー５６のノッチ６９とが整合するようにロ
ッキングカラー７０を回転させると、それぞれのロック
孔７４とガイド孔６０とがほぼ整合する。所望の器具
（例えば生検針）が両孔７４、６０に自由に通され、患
者に適用される。器具が所望深さに到達すると、ロッキ
ングカラー７０が座ぐり６８内で回転される。ロッキン
グカラー７０および針カラー５６の偏心が、それぞれの
孔７４、６０の不整合を引き起こし、これにより、器具
を所望深さにロックする。従って、ガイド装置１は、種
々の器具の適用を補助すると同時に、患者に対する所望
の移動経路を維持させるのに使用できる。
【００２３】上記のように、ガイド装置に関連して使用
される１つ以上の器具が画像ガイド手術システムにより
追跡可能であると考えられた。或いは、複数の赤外線発
生装置のような位置信号発生装置をピボットボール３２
に取り付けることができる。ガイド軸線に対する位置信
号発生装置の位置は既知であるので、ピボットボール３
２の位置および方向が、別の追跡器具を用いることなく
追跡されかつ調節される。特定のローカライザーシステ
ムの条件に基づいて、反射要素、（超）音波または電磁
波送信器または受信器等の他の位置信号発生装置を使用
できる。位置信号発生装置はグリップ２６に取り付ける
ことができる。この構成ではピボットボール３２の方向
に関する情報は得られないが、グリップ２６の位置およ
び方向に関する情報は得ることができる。ピボットボー
ル３２はグリップ２６内に回転可能に保持されるので、
ガイド軸線に沿う点、すなわちピボットボール３２の中
心に位置する点の位置は知られている。この構成は、器
具の先端部に対する既知の位置を有する赤外線発生器の
ような位置信号発生装置を備えた器具に関連して有効に
使用できる。かくして、ピボットボール３２の中心の既
知の位置に関連する、器具の赤外線発生器の位置は、器
具の位置および方向をユニークに定めるのに使用でき
る。
される１つ以上の器具が画像ガイド手術システムにより
追跡可能であると考えられた。或いは、複数の赤外線発
生装置のような位置信号発生装置をピボットボール３２
に取り付けることができる。ガイド軸線に対する位置信
号発生装置の位置は既知であるので、ピボットボール３
２の位置および方向が、別の追跡器具を用いることなく
追跡されかつ調節される。特定のローカライザーシステ
ムの条件に基づいて、反射要素、（超）音波または電磁
波送信器または受信器等の他の位置信号発生装置を使用
できる。位置信号発生装置はグリップ２６に取り付ける
ことができる。この構成ではピボットボール３２の方向
に関する情報は得られないが、グリップ２６の位置およ
び方向に関する情報は得ることができる。ピボットボー
ル３２はグリップ２６内に回転可能に保持されるので、
ガイド軸線に沿う点、すなわちピボットボール３２の中
心に位置する点の位置は知られている。この構成は、器
具の先端部に対する既知の位置を有する赤外線発生器の
ような位置信号発生装置を備えた器具に関連して有効に
使用できる。かくして、ピボットボール３２の中心の既
知の位置に関連する、器具の赤外線発生器の位置は、器
具の位置および方向をユニークに定めるのに使用でき
る。
【００２４】患者の解剖学的構造上の基準点を定めるの
に使用されるマーカに似たマーカをピボットボール３２
またはグリップ２６に取り付けることができる。この場
合、スキャナを用いてガイドを撮像できる。マーカは画
像中に視認できる物質を含有しているので、マーカは、
ピボットボール３２またはグリップ２６の位置に関する
情報を発生する。ガイドは、走査された画像中に視認で
きる器具に関連して使用することもできる。この場合、
器具の位置は、画像に関連して直接見ることができる。
上記構成は、ガイド装置１および患者の両者が、共通の
支持体に対して所定位置に固定されている場合に特に有
効である。位置決め装置には、ガイドの位置および方向
の視覚表示を外科医に与える機械的ゲージシステムまた
はマーキングを設けることもできる。このような構成
は、ガイド装置が慣用的な定位機器に使用される場合に
特に有効である。
に使用されるマーカに似たマーカをピボットボール３２
またはグリップ２６に取り付けることができる。この場
合、スキャナを用いてガイドを撮像できる。マーカは画
像中に視認できる物質を含有しているので、マーカは、
ピボットボール３２またはグリップ２６の位置に関する
情報を発生する。ガイドは、走査された画像中に視認で
きる器具に関連して使用することもできる。この場合、
器具の位置は、画像に関連して直接見ることができる。
上記構成は、ガイド装置１および患者の両者が、共通の
支持体に対して所定位置に固定されている場合に特に有
効である。位置決め装置には、ガイドの位置および方向
の視覚表示を外科医に与える機械的ゲージシステムまた
はマーキングを設けることもできる。このような構成
は、ガイド装置が慣用的な定位機器に使用される場合に
特に有効である。
【００２５】図１４に示すように、ガイド装置１には、
スキャナ装置の患者支持体のような適当な構造体に取り
付けられるアダプタプレート８２を設けることができ
る。アダプタプレート８２には、頭部クランプ８４のよ
うな患者保持装置を取り付けることができる。このよう
な構成は、容易に運搬できる剛性組立体を提供する。別
の構成として、取付け支柱１２を、患者保持装置８４に
直接取り付けることもできる。図１５に示すように、ガ
イド装置１には、磁気共鳴を励起する無線周波数励起信
号を送信しまたは無線周波数磁気共鳴信号を受信（また
はこれらの信号を送受信）するＲＦコイル８６を設ける
ことができる。ＲＦコイル８６には、付加的にまたは交
互にスポイラコイルを設けることができる。
スキャナ装置の患者支持体のような適当な構造体に取り
付けられるアダプタプレート８２を設けることができ
る。アダプタプレート８２には、頭部クランプ８４のよ
うな患者保持装置を取り付けることができる。このよう
な構成は、容易に運搬できる剛性組立体を提供する。別
の構成として、取付け支柱１２を、患者保持装置８４に
直接取り付けることもできる。図１５に示すように、ガ
イド装置１には、磁気共鳴を励起する無線周波数励起信
号を送信しまたは無線周波数磁気共鳴信号を受信（また
はこれらの信号を送受信）するＲＦコイル８６を設ける
ことができる。ＲＦコイル８６には、付加的にまたは交
互にスポイラコイルを設けることができる。
【００２６】好ましい実施形態では、ＲＦコイル８６
は、例えばねじによりピボットボール３２の下面取り付
けられ、ピボットボールと一緒に移動することができ
る。好ましくは、コイル８６は、ピボットボール３２の
運動と干渉しないように、ピボットボール３２およびグ
リップ２６から間隔を隔てて配置される。ＲＦコイル８
６の孔（図示せず）はガイド軸線と一致して配置され、
手術器具を孔に通すことができるようにする。別の構成
として、グリップ２６と一緒に移動できるように、ＲＦ
コイル８６をグリップ２６の下面に取り付けることがで
きる。手術器具ガイドが使用されるとき、ＲＦコイル８
６は、常時、特に関心のある患者の解剖学的構造領域の
近くに配置され、これにより、患者およびガイドがＭＲ
スキャナの撮像領域内に配置されるとき、解剖学的構造
領域の撮像が容易になる。ＲＦコイル８６をピボットボ
ール３２に取り付けることにより、ガイド軸線（図１５
では、直交するものとして示されている）に対するコイ
ルの方向を知ることができる。
は、例えばねじによりピボットボール３２の下面取り付
けられ、ピボットボールと一緒に移動することができ
る。好ましくは、コイル８６は、ピボットボール３２の
運動と干渉しないように、ピボットボール３２およびグ
リップ２６から間隔を隔てて配置される。ＲＦコイル８
６の孔（図示せず）はガイド軸線と一致して配置され、
手術器具を孔に通すことができるようにする。別の構成
として、グリップ２６と一緒に移動できるように、ＲＦ
コイル８６をグリップ２６の下面に取り付けることがで
きる。手術器具ガイドが使用されるとき、ＲＦコイル８
６は、常時、特に関心のある患者の解剖学的構造領域の
近くに配置され、これにより、患者およびガイドがＭＲ
スキャナの撮像領域内に配置されるとき、解剖学的構造
領域の撮像が容易になる。ＲＦコイル８６をピボットボ
ール３２に取り付けることにより、ガイド軸線（図１５
では、直交するものとして示されている）に対するコイ
ルの方向を知ることができる。
【００２７】ガイド装置１はＭＲスキャナの主磁界Ｂ0
に対して任意に配置できるので、３直交モードでの共鳴
信号の励起および／または検出をサポートする多モード
表面コイル（multimode surface coil) が好ましい。こ
のようなコイルは、本件出願人に係る「ＭＲ撮像用多モ
ードコイルシステムの任意配置（Arbitrary Placement
Multimode Coil System for MR Imaging) 」という名称
の日本国特許出願（第9-326774号）に記載されており、
該日本国出願の全記載は本願に援用する。本発明の手術
器具ガイドは、Ｘ線、ＣＴおよびＸ線透視撮像システム
等のＭＲおよび／または他の撮像様式に対し、安全性お
よび相容性を有している。これらの環境における相容性
のある装置は、撮像システムによる影響を受けずかつ撮
像システムに対する大きな透明性を有するものでなくて
はならない。ガイドはまた、目立たなく、容易に使用で
き、かつ種々の手術器具に使用することができる。
に対して任意に配置できるので、３直交モードでの共鳴
信号の励起および／または検出をサポートする多モード
表面コイル（multimode surface coil) が好ましい。こ
のようなコイルは、本件出願人に係る「ＭＲ撮像用多モ
ードコイルシステムの任意配置（Arbitrary Placement
Multimode Coil System for MR Imaging) 」という名称
の日本国特許出願（第9-326774号）に記載されており、
該日本国出願の全記載は本願に援用する。本発明の手術
器具ガイドは、Ｘ線、ＣＴおよびＸ線透視撮像システム
等のＭＲおよび／または他の撮像様式に対し、安全性お
よび相容性を有している。これらの環境における相容性
のある装置は、撮像システムによる影響を受けずかつ撮
像システムに対する大きな透明性を有するものでなくて
はならない。ガイドはまた、目立たなく、容易に使用で
き、かつ種々の手術器具に使用することができる。
【００２８】本発明の１つの長所は、器具の支持装置
が、撮像装置の作動環境での使用における安全性および
相容性を有し、これにより、装置により得られる画像に
影響を与えることなく介入的手術を行なうことができる
ことである。本発明の他の長所は、手術器具を変形させ
ることなく、手術器具を支持部材内に確実にロックでき
ることである。本発明の更に別の長所は、容易かつ確実
に支持部材を所望位置にロックできることである。以
上、唯一の例示実施形態に関連して、本発明の特定の特
徴を説明したが、このような特徴は、任意の所与の特定
用途に適合するように、他の実施形態の１つ以上の特徴
と組み合わせることができる。
が、撮像装置の作動環境での使用における安全性および
相容性を有し、これにより、装置により得られる画像に
影響を与えることなく介入的手術を行なうことができる
ことである。本発明の他の長所は、手術器具を変形させ
ることなく、手術器具を支持部材内に確実にロックでき
ることである。本発明の更に別の長所は、容易かつ確実
に支持部材を所望位置にロックできることである。以
上、唯一の例示実施形態に関連して、本発明の特定の特
徴を説明したが、このような特徴は、任意の所与の特定
用途に適合するように、他の実施形態の１つ以上の特徴
と組み合わせることができる。
【００２９】本発明の上記説明から、当業者ならば、種
々の改善および変更に気づくであろう。当業者がなし得
るこのような改善および変更は、特許請求の範囲に包含
されるものである。
々の改善および変更に気づくであろう。当業者がなし得
るこのような改善および変更は、特許請求の範囲に包含
されるものである。
【図１】本発明の一実施形態による一部を分解した斜視
図である。
図である。
【図２】図１の実施形態に使用するためのガイド組立体
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図３】図２に示すガイド組立体の一部を示す斜視図で
ある。
ある。
【図４】図２に示すガイド組立体の一部を示す平面図で
ある。
ある。
【図５】図４の５−５線に沿う、グリップの断面図であ
る。
る。
【図６】ガイド組立体に使用するピボットボールを示す
斜視図である。
斜視図である。
【図７】図６の７−７線に沿う、ピボットボールの断面
図である。
図である。
【図８】ピボットボールに使用する手術器具ガイドカラ
ーを示す斜視図である。
ーを示す斜視図である。
【図９】ピボットボールに使用する手術器具ガイドカラ
ーを示す平面図である。
ーを示す平面図である。
【図１０】ピボットボールに使用する手術器具ガイドカ
ラーを示す側面図である。
ラーを示す側面図である。
【図１１】図８、図９および図１０に示す手術器具ガイ
ドカラーに使用するロッキングカラーを示す斜視図であ
る。
ドカラーに使用するロッキングカラーを示す斜視図であ
る。
【図１２】図８、図９および図１０に示す手術器具ガイ
ドカラーに使用するロッキングカラーを示す側面図であ
る。
ドカラーに使用するロッキングカラーを示す側面図であ
る。
【図１３】図８、図９および図１０に示す手術器具ガイ
ドカラーに使用するロッキングカラーを示す平面図であ
る。
ドカラーに使用するロッキングカラーを示す平面図であ
る。
【図１４】患者の頭部クランプに使用するガイド装置が
所定位置にあるところを示す斜視図である。
所定位置にあるところを示す斜視図である。
【図１５】本発明の他の実施形態を示す斜視図である。
１ ガイド装置 １２ 支柱 １４ ロッドクランプ組立体 １６ ガイド組立体 ２４、３０ 摘まみねじ ２６ グリップ ２８ 樽形ナット ３２ ピボットボール ５６ 針カラー ７０ ロッキングカラー ８２ アダプタプレート ８４ 頭部クランプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディヴィッド モーリノークス アメリカ合衆国 オハイオ州 44060 メ ントー カーター ブールヴァード 6454 (72)発明者 ディヴィッド ランプマン アメリカ合衆国 オハイオ州 44095 イ ーストレイク リッジウッド ドライヴ 436
Claims (16)
- 【請求項１】 撮像装置の作動環境内で手術器具を支持
する装置において、手術器具を、所望の移動経路に沿う
所望位置に支持するための手段（３２）を有し、該支持
手段（３２）は撮像装置の作動環境内での使用に対する
相容性を有する材料で作られ、支持手段（３２）を固定
する手段（２６）を更に有し、該固定手段（２６）は撮
像装置の作動環境内での使用に対する相容性を有する材
料で作られていることを特徴とする装置。 - 【請求項２】 前記支持手段（３２）は第１部材（５
６）を有し、該第１部材（５６）は、これを貫通して延
びておりかつ手術器具を受け入れることができる第１孔
（６０）を備え、前記支持手段（３２）は第２部材（７
０）を有し、該第２部材（７０）は、これを貫通して延
びておりかつ手術器具を受け入れることができる第２孔
（７４）を備え、第１部材（５６）と第２部材（７０）
との相対位置は、第１孔（６０）と第２孔（７４）との
相対位置を変えて手術器具を固定すべく選択的に調節で
きることを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 前記手術器具は生検針であり第１および
第２孔は生検針を受け入れることができることを特徴と
する請求項２に記載の装置。 - 【請求項４】 前記第１部材（５６）は第１孔（６０）
の一端に円形の座ぐり（６８）を有し、該座ぐり（６
８）は第１孔（６０）に対して偏心して配置されてお
り、第２部材（７０）は第１部材（５６）の座ぐり（６
８）内に回転可能に受け入れられ、第２孔（７４）は、
第２部材（７０）が座ぐり（６８）内に受け入れられた
ときに座ぐり（６８）に対して偏心して配置されること
を特徴とする請求項２または３に記載の装置。 - 【請求項５】 前記撮像装置の作動環境内での使用に対
する相容性を有する材料はポリマ材料であることを特徴
とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。 - 【請求項６】 前記ポリマ材料は、ポリカーボネート、
ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポリフェニルス
ルホンまたはポリアリールエーテルスルホンであること
を特徴とする請求項５に記載の装置。 - 【請求項７】 前記支持手段は、該支持手段に対して既
知の位置に配置された複数のマーカを有し、該マーカ
は、撮像装置の作動環境内でのマーカの位置を表示する
信号を発生することを特徴とする請求項１〜６のいずれ
か１項に記載の装置。 - 【請求項８】 前記支持手段または固定手段の少なくと
も一方に取り付けられた磁気共鳴ＲＦコイル（８６）を
有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に
記載の装置。 - 【請求項９】 前記ＲＦコイルは、支持手段内に受け入
れられた手術器具がＲＦコイルを通ることを可能にする
ことを特徴とする請求項８のいずれか１項に記載の装
置。 - 【請求項１０】 前記支持手段は球形面を備えた部材
（３２）を有し、該部材（３２）はこの直径に沿って部
材を貫通して延びるボア（５０）を備え、前記固定手段
はポリマ材料で作られたグリップ（２６）を有し、該グ
リップ（２６）は孔（３４）を形成するグリップ面を備
え、孔（３４）は前記部材（３２）を移動できるように
受け入れ、前記グリップ（２６）は周方向経路内で部材
（３２）の周囲に延びており、グリップ（２６）は周方
向経路内にギャップ（４２）を備え、前記固定手段は更
に、ポリマ材料で作られかつグリップに連結された緊締
具（２８、３０）を有し、該緊締具（２８、３０）は、
ギャップのサイズを変化させかつグリップ内に受け入れ
られた部材に加えられる圧縮力を調節できることを特徴
とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。 - 【請求項１１】 前記グリップ面は軸線方向に間隔を隔
てた２つの環状側方セグメント（３６、３８）を備え、
各側方セグメントは関連する内面を備え、各側方セグメ
ントの内面はグリップ孔（３４）の中心からそれぞれの
半径に位置しており、両側方セグメントは、各側方セグ
メントの半径より大きい半径を有する内面（４２）をも
つ中央セグメントにより間隔を隔てられており、これに
より、各側方セグメントに、受け入れられた部材と接触
する関連内方リップを形成することを特徴とする請求項
１０に記載の装置。 - 【請求項１２】 ポリマ材料で作られたガイドカラー
（５６）を有し、該ガイドカラー（５６）はこれを貫通
して延びているガイド孔を備え、ガイドカラーはその一
端に座ぐりを備え、該座ぐりはガイド孔に対して偏心し
て配置されており、ガイドカラーは前記ボア内に固定し
て受け入れられ、ポリマ材料で作られたロッキングカラ
ー（７０）を更に有し、該ロッキングカラーはガイドカ
ラーの座ぐり内に移動可能に受け入れられ、ロッキング
カラーはロック孔を備え、該ロック孔は、ロッキングカ
ラーが座ぐり内に受け入れられたときに座ぐりに対して
偏心して配置されることを特徴とする請求項１０または
１１に記載の装置。 - 【請求項１３】 前記座ぐりの偏心量は、ガイド孔の直
径の約１／１０であることを特徴とする請求項１２に記
載の装置。 - 【請求項１４】 前記ガイドカラーおよびロッキングカ
ラーの各々の偏心方向を表示する、前記各カラーに設け
られたノッチを有することを特徴とする請求項１２また
は１３に記載の装置。 - 【請求項１５】 前記ロック孔の偏心量は、ロック孔の
直径の約１／１０であることを特徴とする請求項１２〜
１４のいずれか１項に記載の装置。 - 【請求項１６】 前記部材、ガイドカラー、ロッキング
カラー、グリップおよび緊締具の少なくとも１つは、こ
れらの部材、ガイドカラー、ロッキングカラー、グリッ
プおよび緊締具の少なくとも１つの他のものとは異なる
ポリマ材料で作られることを特徴とする請求項１２〜１
５のいずれか１項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US6010397P | 1997-09-26 | 1997-09-26 | |
| US60/060103 | 1997-09-26 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11155880A true JPH11155880A (ja) | 1999-06-15 |
| JPH11155880A5 JPH11155880A5 (ja) | 2005-11-10 |
| JP4248631B2 JP4248631B2 (ja) | 2009-04-02 |
Family
ID=22027386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27269598A Expired - Lifetime JP4248631B2 (ja) | 1997-09-26 | 1998-09-28 | 手術器具支持装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6079681A (ja) |
| EP (1) | EP0904741B1 (ja) |
| JP (1) | JP4248631B2 (ja) |
| DE (1) | DE69828011T2 (ja) |
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