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公開番号2024096085
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-11
出願番号2023222373
出願日2023-12-28
発明の名称遠位傾斜の検出を備えたカテーテル
出願人バイオセンス・ウエブスター・(イスラエル)・リミテッド,Biosense Webster (Israel), Ltd.
代理人個人,個人
主分類A61B 5/367 20210101AFI20240704BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】医療装置を提供すること。
【解決手段】医療装置は、生体の身体内へ挿入されるように適合された遠位部と、プローブの遠位部の第1の磁気トランスデューサ及び第2の磁気トランスデューサと、を含むプローブを含む。制御回路は、第1の磁気トランスデューサを駆動して、第1の周波数の第1のAC磁場を発生させ、身体に近接した磁場発生器を駆動して、身体内に第2の周波数の第2のAC磁場を発生させ、第1の周波数の第2の磁気トランスデューサによって出力された第1の信号を処理することによってプローブの遠位部の配設を計算し、また、第2の周波数の第1の磁気トランスデューサ及び第2の磁気トランスデューサのうちの1つによって出力される第2の信号の成分を、第1の周波数の干渉を第2の信号から相殺しながら、処理することによって、プローブの遠位部の位置座標を計算する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
医療装置であって、
プローブであって、生体の身体内へ挿入されるように適合された遠位部を含み、かつ前記プローブの前記遠位部のそれぞれの第1及び第2の位置に配設された第1の磁気トランスデューサ及び第2の磁気トランスデューサを含む、プローブと、
前記プローブの外部に配設され、前記生体の前記身体に近接して配置されるように適合された、少なくとも1つの磁場発生器と、
制御回路であって、
(a)前記プローブの前記第1の磁気トランスデューサを駆動して、第1の周波数の第1のAC磁場を発生させ、
(b)前記プローブの外部の前記少なくとも1つの磁場発生器を駆動して、第2の周波数の第2のAC磁場を発生させ、
(c)前記第1の周波数の前記第2の磁気トランスデューサによって出力された第1の信号を処理することによって、前記プローブの前記遠位部の配設を計算し、
(d)前記第2の周波数の前記第1の磁気トランスデューサ及び前記第2の磁気トランスデューサのうちの1つによって出力された第2の信号の成分を、前記第1の周波数の干渉を前記第2の信号から相殺しながら、処理することによって、前記プローブの前記遠位部の位置座標を計算するように構成された、制御回路と、を備えている、医療装置。
続きを表示(約 1,400 文字)【請求項2】
前記第1の磁気トランスデューサ及び前記第2の磁気トランスデューサが、それぞれ第1のコイル及び第2のコイルを備え、前記制御回路が、前記第1のコイルに前記第1の周波数のAC電流を印加することによって、前記第1の磁気トランスデューサを駆動するように構成されている、請求項1に記載の装置。
【請求項3】
前記プローブの前記遠位部が、前記プローブの前記遠位部によって組織に及ぼされた力に応じて変形するように構成された接合部を備え、前記第1の磁気トランスデューサ及び前記第2の磁気トランスデューサが、前記接合部の両側に配設されている、請求項1に記載の装置。
【請求項4】
前記制御回路が、前記第1の周波数の前記第2の磁気トランスデューサによって出力された前記第1の信号に応じて前記接合部の変形を計算し、計算された前記変形に基づいて、前記プローブの前記遠位部によって前記組織に及ぼされた前記力を測定するように構成されている、請求項3に記載の装置。
【請求項5】
前記第1の磁気トランスデューサが前記接合部の遠位側に配設され、一方で、前記第2の磁気トランスデューサが前記接合部の近位側に配設されている、請求項3に記載の装置。
【請求項6】
前記プローブが、前記第1及び第2の位置の近位の第3の位置に第3の磁気トランスデューサを備え、
前記制御回路が、前記第2の信号を処理すること、及び前記第2の周波数の前記第3の磁気トランスデューサによって出力された第3の信号を処理すること、の両方によって、前記プローブの前記遠位部の前記位置座標を計算するように構成されている、請求項3に記載の装置。
【請求項7】
前記プローブの前記遠位部が、バスケットアセンブリを備え、前記バスケットアセンブリが、複数のスパイン及び電極を含み、前記電極が前記スパインに沿って配設され、かつ前記身体の空洞内の組織に接触するように構成されている、請求項1に記載の装置。
【請求項8】
前記制御回路が、前記第1の周波数の前記第2の信号における前記干渉の振幅を測定し、前記第1の周波数の測定された前記振幅を有する第3の信号を発生させ、前記第2の信号から前記第3の信号を減算することによって、前記干渉を相殺するように構成されている、請求項1に記載の装置。
【請求項9】
前記制御回路が、前記第2の信号をデジタル化して、前記第1の周波数のデジタル化された前記第2の信号の要素の振幅及び位相を抽出することによって、前記干渉の前記振幅を測定し、前記第1の周波数のデジタル化された前記第2の信号の前記要素とは逆位相の測定された前記振幅のデジタル信号として前記第3の信号を発生させて、前記デジタル信号をアナログ干渉相殺信号に変換し、前記アナログ干渉相殺信号と前記第2の信号とのアナログ加算によって、前記第2の信号から前記第3の信号を減算するように構成されている、請求項8に記載の装置。
【請求項10】
前記第1の磁気トランスデューサが前記第1のAC磁場を発生させるように駆動されている間、前記第2の信号が、前記第1の磁気トランスデューサによって出力される、請求項9に記載の装置。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、侵襲性医療デバイスに関し、具体的には、患者の身体に適用されるカテーテルなどのプローブの遠位部の変位を検知するための方法及びデバイスに関する。
続きを表示(約 2,800 文字)【背景技術】
【0002】
一部の診断と治療技術では、カテーテルを心腔内に挿入し、心臓内壁に接触させる。そのような手技において、カテーテルの遠位先端部が、良好な接触を確実にするように十分な圧力で心内膜と係合することが一般に重要である。しかしながら、過剰な圧力は、望ましくない心臓組織の損傷、更には心臓壁の穿孔を引き起こす可能性がある。
【0003】
組織接触を検知するための一体型圧力センサを備えたカテーテルが特許文献に記載されている。1つの例として、開示が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第8,535,308号は、長手方向軸を有し、かつ遠位端を有する、挿入チューブを含む医療用プローブを記載している。遠位先端部は、挿入チューブの末端に配設され、かつ身体組織と接触するように構成されている。接合部が、遠位先端部を挿入チューブの遠位端に結合する。プローブ内に含まれる接合部センサが、挿入チューブの遠位端に対する遠位先端部の位置を検知する。接合部センサは、プローブ内の接合部の反対側のそれぞれの側に配設され、各々が1つ又は2つ以上の磁気トランスデューサを含む、第1のサブアセンブリ及び第2のサブアセンブリを含む。
【0004】
本開示は、図面と併せて、本開示の実施例の以下の詳細な説明からより完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0005】
本開示の一実施例による、カテーテルベースの電気生理学的マッピング及びアブレーションシステムの概略描画図である。
本開示の一実施例による、カテーテルの遠位端のバスケットアセンブリを示す概略詳細図である。
本開示の一実施例による、カテーテルの遠位部の詳細を示す概略断面図である。
本開示の一実施例による、カテーテルと関連付けられた検知及び信号処理回路を概略的に示すブロック図である。
本開示の一実施例による、位置検知の方法を概略的に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0006】
概論
心臓の心腔内へ挿入するためのカテーテルなどの特定のタイプの医療用プローブは、患者の身体内のプローブの遠位部をナビゲートする際に使用される磁気位置センサを含む。磁気位置センサは、磁気トランスデューサ、すなわち、磁気エネルギーを電気信号に、又はその逆に変換するデバイスを備えている。患者の身体に近接した磁場発生器は、特定の周波数の交流(alternating-current、「AC」)又は時変磁場を身体内に生成し、この周波数で磁気トランスデューサによって出力された信号を処理して、プローブの遠位部の位置座標を計算する。典型的には、磁気トランスデューサは、1つ又は2つ以上のコイルを備えているが、代替的に、ホールセンサなどの他のタイプのトランスデューサが、この目的のために使用され得る。
【0007】
いくつかのプローブは、偏向可能な遠位アセンブリを備えている。例えば、いくつかの心臓カテーテルは、それらの遠位端にバスケットアセンブリを備えており、心臓内の組織に接触するように、バスケットアセンブリのスパインに沿って電極が分配されている。これらの種類のカテーテルにおいて位置を検知するために使用される磁気トランスデューサは、一般に、カテーテル挿入チューブの遠位端の近くに位置付けられ、一方で、バスケットアセンブリは、挿入チューブの遠位端から離れて遠位に延在する。バスケットアセンブリは、バスケットアセンブリによって組織に及ぼされた力に起因して、挿入チューブの軸に対して横方向に偏向し得る。偏向がかなりのものであるとき、例えば数度を超えたとき、磁気トランスデューサによって与えられる位置座標は、バスケットアセンブリ上の電極の位置の正確な読み取り値を提供しない。
【0008】
偏向可能な遠位アセンブリを備えたいくつかのプローブは、遠位アセンブリによって身体内の組織に及ぼされた力を測定するための力センサを含む。例えば、上述した種類の心臓カテーテルは、挿入チューブの遠位端とバスケットアセンブリとの間に接合部を備え得る。接合部は、バスケットアセンブリによって組織に及ぼされた力に応じて変形する。変形を測定するために、したがって、力を推定するために、カテーテルの接合部の両側に磁気トランスデューサが配設されている。トランスデューサのうちの1つ、例えば接合部の遠位側のトランスデューサは、特定の周波数のAC磁場を発生させるように駆動され、接合部の他方の側の1つのトランスデューサ(又は複数のトランスデューサ)は、この磁場に応じて、これと同じ周波数の信号を出力する。制御回路は、信号を処理して、接合部の偏向を計算し、したがって、力の大きさ及び方向を見出す。
【0009】
本開示では、力センサ内の磁気トランスデューサのうちの少なくとも1つ、例えば接合部の遠位側の磁気トランスデューサはまた、患者の身体の外部にある磁場発生器によって生成されるAC磁場を検知する、位置センサとしての役割を果たす。制御回路は、身体内のプローブの遠位部の位置座標を計算するために、磁場発生器の周波数の磁気トランスデューサによって出力された信号成分を処理する。具体的には、接合部の遠位側の磁気トランスデューサは、この目的のために使用されるときには、偏向可能な遠位アセンブリと共に偏向し、したがって、偏向にかかわらず電極の位置の正確な読み取り値を提供する。プローブの遠位部の位置を見出す際の精度を高めるために、力センサの磁気トランスデューサから取得される信号が、挿入チューブの遠位端の磁気トランスデューサによって提供される信号と共に使用され得る。
【0010】
しかしながら、このアプローチには、依然として、接合部のすぐ近くでは、力を検知するために磁気トランスデューサのうちの1つによって送信される磁場が、身体の外部にある磁場発生器によって生成される磁場よりもはるかに強いという問題が残っている。その結果、磁場発生器の周波数の信号成分は、力センサの周波数の信号成分よりもはるかに弱く、また、力を検知するために送信される信号のゲインに起因して、力センサ内の磁気トランスデューサが磁場発生器から取り出す信号を検知するための増幅器が飽和する。この問題を軽減し、したがって、位置座標を計算する目的に有用な信号を抽出するために、制御回路は、力センサ内の磁気トランスデューサによって取得される位置信号から、力センサの周波数の干渉を相殺する。
(【0011】以降は省略されています)

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