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JP-2026514710-A - 解剖学的経路をマッピングするためのシステム及び方法

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Abstract

医療ネットワークシステムは、身長及び体重などの異なる身体的属性を有する患者内の解剖学的経路に沿って細長い医療デバイスを追跡するために、磁気システムを利用するいくつかの医療デバイス追跡システムと通信可能に結合される。医療ネットワークシステムは、医療デバイス追跡システムから追跡記録を収集し、追跡記録データに機械学習及び／又は人工知能技術を適用して、記録された解剖学的経路を異なる身体的属性と相関させる。医療ネットワークシステムは、医療デバイス追跡システムから特定の患者の身体的属性の患者値セットを受信し、相関及び患者値セットに基づいて、予測された解剖学的経路を提供する。医療デバイス追跡システムは、配置中に、予測された解剖学的経路に対して細長い医療デバイスを追跡する。医療デバイス追跡システムはまた、細長い医療デバイスの配置を追跡するために光ファイバ形状センシングシステムを利用してもよい。

Inventors

  • ソワーズ、ステファン
  • マクラフリン、ウィリアム ロバート

Assignees

  • バード・アクセス・システムズ，インコーポレーテッド

Dates

Publication Date
20260513
Application Date
20240409
Priority Date
20230410

Claims (16)

  1. 患者内の解剖学的経路に沿って前進するように構成された細長い医療デバイスと、 前記患者内の前記細長い医療デバイスを追跡するように構成された追跡システムであって、コンソールを含む追跡システムと、を備え、 前記コンソールは、プロセッサと、ロジックが記憶されたメモリとを含み、前記メモリは、前記ロジックが前記プロセッサによって実行されると、前記メモリに記憶された予測された解剖学的経路に対する、前記細長い医療デバイスの位置を追跡することを含む、動作を実施する、 医療システム。
  2. 前記解剖学的経路は血管経路を含む、 請求項１に記載のシステム。
  3. 前記血管経路は、上大静脈の下部３分の１又は大静脈心房接合部のうちの、少なくとも１つを含む、 請求項２に記載のシステム。
  4. 前記血管経路は奇静脈を含む、 請求項２または３に記載のシステム。
  5. 前記予測される解剖学的経路は、いくつかの患者属性に基づいて画定される、 請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
  6. 前記動作は、前記細長い医療デバイスの前記位置が、前記予測された解剖学的経路から逸脱したときに、通知を提供することを更に含む、 請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム。
  7. 前記動作は、 前記患者属性をネットワークモジュールに送信することと、 前記ネットワークモジュールから、前記予測された解剖学的経路を受信することと、を更に含む、 請求項５に記載のシステム。
  8. 前記動作は、 前記解剖学的経路に沿って前進した後の前記細長い医療デバイスの前記位置の記録を作成することと、 前記記録を前記ネットワークモジュールに送信することと、を更に含む、 請求項７に記載のシステム。
  9. 前記追跡システムは、磁気追跡システムを含み、前記磁気追跡システムは、 前記細長い医療デバイスに沿って配置されたいくつかの磁気要素であって、いくつかの磁場を画定する、いくつかの磁気要素と、 前記患者上に配置され、コンソールと結合された、いくつかの磁力計であって、前記磁場を検出するように構成されている、いくつかの磁力計と、を備え、 前記細長い医療デバイスの前記位置を追跡することは、前記磁力計に対する３次元空間内の前記磁気要素の位置を判定することを含む、 請求項１から８のいずれか一項に記載のシステム。
  10. 前記追跡システムは、前記細長い医療デバイスに沿って延びる光ファイバを備える、光ファイバ形状センシングシステムをさらに含み、 前記光ファイバは、前記コンソールと動作可能に結合され、 前記光ファイバは、いくつかの光ファイバコアを含み、各光ファイバコアは、前記光ファイバ内の歪みを決定するように構成された複数のファイバブラッググレーティングを含み、 前記細長い医療デバイスの前記位置を追跡することは、前記歪みに基づいて前記細長い医療デバイスの３次元形状を判定することを更に含む、 請求項１から９のいずれか一項に記載のシステム。
  11. プロセッサとロジックが記憶されたメモリとを含むコンソールを備える、ネットワークシステムモジュールと通信可能に結合された、いくつかの医療デバイス追跡システムを備え、前記メモリは、前記ロジックが前記プロセッサによって実行されると動作を実施し、 前記動作は、 前記医療デバイス追跡システムから複数の追跡記録を受信することであって、各追跡記録は、 患者のいくつかの身体的属性の各々についての値を有する患者値セットと、 前記患者内の画定された解剖学的経路に沿って配置された細長い医療デバイスの位置であって、前記患者値セットと関連付けられている、細長い医療デバイスの位置と、を含む、複数の追跡記録を受信することと、 前記複数の追跡記録を処理して、前記細長い医療デバイスの前記位置と前記患者値セットとの間の相関を画定することと、を含む、 医療ネットワークシステム。
  12. 各患者値セットは、前記患者のいくつかの身体的属性を含み、前記身体的属性は、身長、体重、性別、年齢、体格指数、人種、又はそれらの任意の組み合わせを含む、 請求項１１に記載のシステム。
  13. 前記動作は、 前記医療デバイス追跡システムのうちの１つから新しい患者値セットを受信することと、 前記医療デバイス追跡システムのうちの１つに、予測された解剖学的経路を送信することと、を更に含み、 前記予測された解剖学的経路は、前記細長い医療デバイスの前記位置と前記患者値セットの間の前記相関と、前記新しい患者値セットとに基づく、 請求項１１または１２に記載のシステム。
  14. 前記予測された解剖学的経路は信頼レベルを含み、前記動作は、 前記医療デバイス追跡システムから追加の追跡記録を受信することと、 前記追加の追跡記録を処理して、前記細長い医療デバイスの前記位置と前記患者値セットとの間の前記相関を更に画定し、それによって前記信頼レベルを高めることと、を更に含む、 請求項１３に記載のシステム。
  15. 前記医療デバイス追跡システムの各々は磁気追跡システムを含み、前記磁気追跡システムは、 前記細長い医療デバイスに沿って配置されたいくつかの磁気要素であって、いくつかの磁場を画定する、いくつかの磁気要素と、 前記患者上に配置され、かつコンソールと結合されたいくつかの磁力計であって、前記磁場を検出するように構成されている、いくつかの磁力計と、を備え、 前記磁場を検出することは、前記磁力計に対する３次元空間における前記磁気要素の位置を判定し、それによって、前記患者内の前記細長い医療デバイスの前記位置を判定する、 請求項１１から１４のいずれか一項に記載のシステム。
  16. 前記医療デバイス追跡システムの各々は、前記細長い医療デバイスに沿って延びる光ファイバを備える光ファイバ形状センシングシステムを含み、 前記光ファイバは前記コンソールと動作可能に結合され、 前記光ファイバはいくつかの光ファイバコアを含み、 各光ファイバコアは、前記光ファイバの歪みを決定するように構成された複数のファイバブラッググレーティングを含み、 前記光ファイバの前記歪みは、前記患者内の前記細長い医療デバイスの３次元形状を決定し、 前記追跡記録は、前記細長い医療デバイスの前記形状を含み、 前記複数の追跡記録を処理して、前記細長い医療デバイスの前記位置と前記患者値セットとの間の相関を画定することは、前記細長い医療デバイスの前記形状と前記患者値セットとの間の相関を画定することを含む、 請求項１１から１５のいずれか一項に記載のシステム。

Description

本発明は、解剖学的経路をマッピングするためのシステム及び方法に関する。 血管系デバイスの配置は、最近、血管構造に沿って前進する間の血管系デバイスの位置を追跡する磁気追跡システムから恩恵を得ている。追跡システムは、臨床医が、配置中に血管系デバイスの位置を視覚的に監視することを可能にし、それにより、臨床医は、任意のそのようなデバイスの不正確な配置の状態を検出し得る。患者に配置された磁気センシングユニットは、デバイスの位置のためのいくつかの解剖学的基準を提供することができる。しかしながら、患者間の著しい生理学的な差に起因して、磁気センシングユニットによって提供される解剖学的基準により、所望の解剖学的経路に対する、デバイスの検出できない誤配置を可能にし得る。このような誤配置は、患者に危害をもたらし、医療費を増加させる可能性がある。 本明細書に開示されるのは、デバイスが所望の解剖学的経路に沿って前進させられるという、より優れた保証を臨床医に提供するために、デバイスのための予測される解剖学的経路を表示するシステム及び方法である。 本明細書に開示されるのは、いくつかの実施形態によれば、（ｉ）患者内の解剖学的経路に沿って前進するように構成された細長い医療デバイスと、（ｉｉ）患者内の細長い医療デバイスを追跡するように構成された追跡システムであって、コンソールを含む追跡システムと、を含む医療システムである。コンソールは、プロセッサと、ロジックが記憶されたメモリであって、ロジックがプロセッサによって実行されると、メモリに記憶された予測された解剖学的経路に対する、細長い医療デバイスの位置を追跡することを含む、医療システムの動作を実施するメモリと、を含む。 いくつかの実施形態では、解剖学的経路は血管経路を含む。 いくつかの実施形態では、血管経路は、上大静脈の下部３分の１又は大静脈心房接合部のうちの少なくとも１つを含む。 いくつかの実施形態では、血管経路は奇静脈を含む。 いくつかの実施形態では、予測される解剖学的経路は、いくつかの患者属性に基づいて画定される。 いくつかの実施形態では、動作は、細長い医療デバイスの位置が、予測された解剖学的経路から逸脱したときに、通知を提供することを更に含む。 いくつかの実施形態では、動作は、患者属性をネットワークモジュールに送信することと、ネットワークモジュールから、予測された解剖学的経路を受信することと、を更に含む。 いくつかの実施形態では、動作は、解剖学的経路に沿って前進した後の細長い医療デバイスの位置の記録を作成することと、記録をネットワークモジュールに送信することと、を更に含む。 いくつかの実施形態では、追跡システムは、細長い医療デバイスに沿って配置されたいくつかの磁気要素を含む磁気追跡システムを含み、磁気要素は、いくつかの磁場を画定する。磁気追跡システムは、患者上に配置され、コンソールと結合された、いくつかの磁力計を更に含み、磁力計は、磁場を検出するように構成されている。そのような実施形態では、細長い医療デバイスの位置を追跡することは、磁力計に対する３次元空間内の磁気要素の位置を判定することを含む。 いくつかの実施形態では、追跡システムは、細長い医療デバイスに沿って延びる光ファイバを含む、光ファイバ形状センシングシステムを含む。光ファイバは、コンソールと動作可能に結合され、光ファイバは、いくつかの光ファイバコアを含み、各光ファイバコアは、光ファイバ内の歪みを決定するように構成された複数のファイバブラッググレーティングを含む。そのような実施形態では、細長い医療デバイスの位置を追跡することは、歪みに基づいて細長い医療デバイスの３次元形状を判定することを更に含む。 また、本明細書では、いくつかの実施形態によれば、ネットワークシステムモジュールと通信可能に結合されたいくつかの医療デバイス追跡システムを含む、医療ネットワークシステムが開示される。ネットワークシステムモジュールは、コンソールであって、プロセッサと、ロジックが記憶されたメモリとを含み、ロジックがプロセッサによって実行されると、医療デバイス追跡システムから複数の追跡記録を受信することを含む動作を実施する、コンソールを含む。各追跡記録は、（ｉ）患者のいくつかの身体的属性の各々についての値を有する患者値セットと、（ｉｉ）患者内の画定された解剖学的経路に沿って配置された細長い医療デバイスの位置とを含み、細長い医療デバイスの位置は、患者値セットと関連付けられている。動作は、複数の追跡記録を処理して、細長い医療デバイスの位置と患者値セットとの間の相関を画定（define）することを更に含む。 ネットワークシステムのいくつかの実施形態では、各患者値セットは、患者のいくつかの身体的属性を含み、身体的属性は、身長、体重、性別、年齢、体格指数、人種、又はそれらの任意の組み合わせを含む。 ネットワークシステムのいくつかの実施形態では、動作は、医療デバイス追跡システムのうちの１つから新しい患者値セットを受信することと、医療デバイス追跡システムのうちの１つに、予測された解剖学的経路を送信することと、を更に含み、予測された解剖学的経路は、細長い医療デバイスの位置と患者値セットとの間の相関と、新しい患者値セットとに基づく。 ネットワークシステムのいくつかの実施形態では、予測された解剖学的経路は信頼レベルを含み、動作は、医療デバイス追跡システムから追加の追跡記録を受信することと、追加の追跡記録を処理して、細長い医療デバイスの位置と患者値セットとの間の相関を更に画定し、それによって信頼レベルを高めることと、を更に含む。 ネットワークシステムのいくつかの実施形態では、医療デバイス追跡システムのうちの少なくとも１つは磁気追跡システムを含み、磁気追跡システムは、細長い医療デバイスに沿って配置されたいくつかの磁気要素であって、いくつかの磁場を画定する、いくつかの磁気要素と、患者上に配置され、かつコンソールと結合されたいくつかの磁力計であって、磁場を検出するように構成されている、いくつかの磁力計と、を含む。そのような実施形態では、磁場を検出することは、磁力計に対する３次元空間における磁気要素の位置を判定し、それによって、患者内の細長い医療デバイスの位置を判定する。 いくつかの実施形態では、医療デバイス追跡システムのうちの少なくとも１つは光ファイバ形状センシングシステムを含み、光ファイバ形状センシングシステムは、細長い医療デバイスに沿って延びる光ファイバを含む。光ファイバはコンソールと動作可能に結合され、光ファイバはいくつかの光ファイバコアを含み、各光ファイバコアは、光ファイバの歪みを決定するように構成された複数のファイバブラッググレーティングを含む。光ファイバの歪みは、患者内の細長い医療デバイスの３次元形状を判定し、追跡記録は、細長い医療デバイスの形状を含み、複数の追跡記録を処理して、細長い医療デバイスの位置と患者値セットとの間の相関を画定することは、細長い医療デバイスの形状と患者値セットとの間の相関を画定することを含む。 また、本明細書では、いくつかの実施形態によれば、いくつかの医療デバイス追跡システムから複数の追跡記録を収集することを含む、細長い医療デバイスの解剖学的経路をマッピングするシステム方法が開示される。各追跡記録は、患者のいくつかの身体的属性のそれぞれに対する値を有する患者値セットと、患者内の画定された解剖学的経路に沿って配置された細長い医療デバイスの位置と、を含み、細長い医療デバイスの位置は、患者値セットに関連付けられている。システム方法は、（ｉ）複数の追跡記録を処理して、細長い医療デバイスの位置と患者値セットとの間の相関を画定することと、（ｉｉ）医療デバイス追跡システムのうちの１つから新しい患者値セットを受信することと、（ｉｉｉ）相関及び新しい患者値セットに基づいて、予測される解剖学的経路を画定することと、を更に含む。 いくつかの実施形態では、システム方法は、（ｉ）医療デバイス追跡システムから追加の追跡記録を収集することと、（ｉｉ）追加の追跡記録を処理することと、（ｉｉｉ）追加の追跡記録に従って相関を更新することと、を更に含む。 システム方法のいくつかの実施形態では、医療デバイス追跡システムは磁気追跡システムを含み、磁気追跡システムは、細長い医療デバイスに沿って配置されたいくつかの磁気要素であって、いくつかの磁場を画定する、磁気要素と、患者に配置されたいくつかの磁力計であって、磁場を検出するように構成されている、磁力計とを含む。そのような実施形態では、磁場を検出することは、磁力計に対する３次元空間における磁気要素の位置を判定し、それによって、患者内の細長い医療デバイスの位置を判定する。 システム方法のいくつかの実施形態では、医療デバイス追跡システムは、細長い医療デバイスに沿って延びる光ファイバを含む、光ファイバ形状センシングシステムを含む。光ファイバはいくつかの光ファイバコアを含み、各光ファイバコアは、光ファイバの歪みを判定するように構成された複数のファイバブラッググレーティングを含み、更に、光ファイバの歪みは、患者内の細長い医療デバイスの３次元形状を判定する。そのような実施形態では、追跡記録は細長い医療デバイスの形状を含み、複数の追跡記録を処理して、細長い医療デバイスの位置と患者値セットとの間の相関を画定することは、細長い医療デバイスの形状と患者値セットとの間の相関を画定することを含む。 本明細書において提供されるコンセプトのこれら及びその他の特徴は、そのようなコンセプトの特定の実施形態をより詳細に説明する添付された図面及び以下の説明を考慮すると、当業者にとってより明白になるであろう。 いくつかの実施形態による、医療デバイス追跡システムを示す。いくつかの実施形態による、患者に対して使用されている、図１の医療デバイス追跡システムを示す。いくつかの実施形態による、患者の解剖学的経路に沿って前進させられた図１の細長い医療デバイスを示す。いくつかの実施形態による、医療ネットワークシステムを示す。いくつかの実施形態による、図４Ａの医療ネットワークシステムのデータベーステーブルを示す。いくつかの実施形態による、図４Ａの医療ネットワークシステムによって画定された、予測された解剖学的経路を示す、図１の医療デバイス追跡システムのスクリーンショットを示す。いくつかの実施形態による、図４Ａの医療ネットワークシステムのシステム方法のブロック図を示す。 いくつかの特定の実施形態についてより詳細に開示される前に、本明細書において開示されている特定の実施形態は、本明細書において提供されているコンセプトの範囲を限定しないことが理解されるべきである。本明細書において開示されている特定の実施形態は、特定の実施形態から容易に分離でき、本明細書において開示されている他のいくつかの実施形態のいずれかと任意に組み合わせるまたは置き換えることができる特徴を有し得ることも理解されるべきである。 本明細書において用いられている用語に関して、用語はいくつかの特定の実施形態を説明することを目的とするものであり、用語は本明細書において提供されているコンセプトの範囲を限定しないことも理解されるべきである。序数（例えば第１、第２、第３など）は一般的に、特徴や段階のグループ内の異なる特徴や段階を区別もしくは識別するために用いられ、連続性や数値による制限を提供しない。例えば、「第１」、「第２」、および「第３」の特徴や段階はその順序で現れる必要はなく、そのような特徴や段階を含む特定の実施形態がその３つの特徴や段階に制限される必要もない。「左」、「右」、「頂」、「底」、「前」、「後」等の表記やそれらに似た語句は便宜上用いられ、例えば、特定の決められた位置、方角、方向等を意味することは意図していない。むしろ、そのような表