説明

クロストークを低減する配線構造を有するセンサ・カテーテル

センサ・カテーテルのための改善された配線構造が、電線対電線クロストークを低減するために提供され、そこにおいては、センサ・カテーテルのセンサを処理装置に接続する電線が、それぞれの被覆部材内に含まれる複数の電線束に分割され、そして一緒に撚られた電線束中の複数の電線は、個々の電線間、又は電線束間の電磁干渉を低減する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[発明の背景]
本出願は、複数のセンサの遠端部に電気的配線が接続される当該複数のセンサを有するカテーテルのような医療装置に関する。
【0002】
センサ・カテーテルは、患者を診断及び治療するための医療処置中に情報を収集するため用いられる。例えば、超音波イメージング・カテーテルは、患者の血管の超音波画像を収集するため用いられる。磁気共鳴イメージング、光コヒーレント断層撮影法及び赤外線イメージングのような、代替のイメージング技術も用い得る。或る一定の複数の処理中に、カテーテルは、温度、圧力、pH、流速、及び/又は流量のような多種多様な生理学的パラメータを収集するため用い得る。関心の範囲にわたる生理学的パラメータの勾配又は変化も決定し得る。
【0003】
センサ・カテーテルは、通常、制御及び解析装置に接続され、その制御及び解析装置を用いて、生のイメージング・データから画像を生成し、そして生理学的パラメータを表示し得る。カテーテルの近端部に配設された制御及び解析装置を遠端のカテーテル先端部に配線されたセンサに接続するため、多数の電線を典型的なカテーテルの長手方向に沿って走らさなければならない。
【0004】
多くの場合、電源電圧、接地電位、駆動信号、及び生のセンサ信号をカテーテル・センサへ及びそれから伝送する7本又はそれより多い電線が存在する。これらの電線は、単一のケーブル束として組織化され得る。しかしながら、信号ワイヤ間のクロストーク又は雑音は、センサ測定値を収集するためセンサ・カテーテルを用いるとき干渉源となる。これは、リングダウン(ringdown)性能に悪影響を与え得る。
【0005】
上記に鑑みて、電線対電線クロストークを低減するための改善された配線構造を含むイメージング・カテーテルを提供することが望ましいであろう。
【0006】
[発明の概要]
前述のことに鑑みて、本発明の目的は、電線対電線クロストークを低減するための改善された配線構造を有するセンサ・カテーテルを提供することにある。
【0007】
本発明の原理に従って、電線対電線クロストークを低減する改善された配線構造を有するセンサ・カテーテルが提供される。複数の電線は、関連の信号を搬送するための、複数の電線対又は3又はそれより多い電線のグループのような個々のサブグループにグループ化される。従って、7本の電線のグループは、2つの撚り線対と3つの撚られた電線の1つのグループとに分割され得る。このようにして、電線対電線クロストークが低減される。
【0008】
一例として、超音波イメージング・カテーテルにおいて、センサ信号を超音波イメージング・カテーテルから搬送する2つの電線は、一緒にグループ化され、そして一対として一緒に密接に撚られ得る。その結果、2つの電線間のクロストークは、特に、全ての電線が単一の束に整列されている電線構造と比較して、低減される。その上、超音波駆動信号と関連した電線はまた、一対として一緒にグループ化され得る。同様に、電力供給及びクロック信号(例えば、カテーテルの遠端部におけるマルチプレクサ回路による使用のため)を搬送する複数の電線が、一対として一緒にグループ化され得る。
【0009】
上記の事例は、単なる例示的構成である。本発明によれば、信号送出の様々な必要性及び複数の信号電線を有するセンサ・カテーテルは、異なる電線サブグループ構造を必要とする。その結果生じる電線サブグループ構造は、一緒に撚られて、複数の電線サブグループから形成された単一の電線グループを形成し得る。
【0010】
本発明の更なる特徴、その性質及び様々な利点は、添付図面、及び好適な実施形態の以下の詳細な記載から一層明らかであろう。
本発明の上記及び他の目的及び利点は、添付図面と共に以下の詳細な説明を考慮すれば明らかになるであろう。その添付図面においては、類似の参照番号は全体を通して類似の構成要素を指す。
【0011】
[好適な実施形態の詳細な説明]
図1を参照すると、前に知られているセンサ・カテーテル10がカテーテル12を備え、当該カテーテル12は、処理装置14に装着された近端部12aと、1又はそれより多いセンサを有するセンサ組立体16を含む遠端部12bとを含む。一例として、センサ組立体16は、温度、圧力、pH、流速及び流量を測定するための温度センサ、圧力センサ、pHセンサ、流速センサ、及び/又は流量センサを含み得る。勿論、センサ組立体16は、上記で列挙したセンサ以外のセンサを含み得る。
【0012】
センサ組立体16はまた、超音波音、磁気共鳴、光コヒーレンス断層撮影法、又は赤外線イメージング・センサのようなイメージング・センサを含み得る。イメージング・センサを通常用いて、外科及び診断処置中に患者の身体の内部の領域からのイメージを収集する。カテーテル12は、心臓病学的又は周辺介入(cardiological or peripheral intervention)のような経皮的処置中に患者の血管の内部から画像を収集するよう構成され得る。超音波応用のため用いられ得る例証的カテーテルは、2002年8月29日に出願され、普通に譲渡された米国特許出願Serial No.10/233,870に記載されている。
【0013】
図2を参照すると、センサ16からの信号は、複数の電線を含む電線束18を介して処理装置14へまたそれから送信される。センサ組立体16は超音波センサを含み得て、当該超音波センサは、信号を処理装置14へ送信し、当該処理装置14は、信号データを処理し、そしてその結果生じた画像を適切なディスプレイ・スクリーンに表示する。代替として、センサ組立体16は、異なる信号を処理装置14へ送信する他のセンサを含み得る。
【0014】
処理装置14はまた、センサ組立体16の動作を制御する信号を送信する。例えば、カテーテル12が超音波イメージング・カテーテルである場合、処理装置14は、センサ組立体16内に配設された1又はそれより多いトランスデューサ素子のための駆動信号を送信する。これらの駆動信号は、トランスデューサ素子に、患者の身体内の目標範囲へ向けられた音響振動を放出させる。
【0015】
電力供給信号及びクロック信号(例えば、センサ組立体16内の回路のタイミングを同期化するため)はまた、処理装置14から電線束18を介してセンサ組立体16へ送信され得る。システム全体の性能を改善するため、送信されている信号のタイプのいかんに拘わらず、異なる電線間のクロストークを低減することが望ましい。
【0016】
ここで図3を参照すると、センサ・カテーテルのための前に知られている配線構造20は、中心電線20bを半径方向に取り囲む6本の個別の電線20aを有する単一の電線束を備える。配線構造20は更に、電線20a及び20bを保持するための外側被覆部材21を備える。この配線構造20は、比較的コンパクトである利点を有するが、しかし比較的高い程度の電線対電線のクロストークを欠点として有する。
【0017】
図4を参照すると、本発明の原理に従って構成されたセンサ・カテーテル12のための配線構造の第1の実施形態が記載されている。配線構造22は、被覆部材25内に含まれた第1の電線束24、被覆部材27内に含まれた第2の電線束26、及び被覆部材29内に含まれた電線束28を備える。第1の電線束24は電線24a及び24bを含み、これら電線24a及び24bは、一緒に撚られて、当該電線を環境から電気的に隔離することを支援することにより、個々の電線間の電磁信号干渉を低減する。同様に、第2の電線束26は、一緒に撚られている電線26a及び26bを含み、そして、第3の電線束28は、一緒に撚られている28a、28b及び28cを含む。3つ全部の電線束24、26及び28は、配線構造22を形成するよう一緒に撚られ、そして外側被覆部材30内に収容される。
【0018】
図5を参照すると、本発明の原理に従って構成されたセンサ・カテーテル12のための配線構造の第2の実施形態が記載されている。配線構造32は、被覆部材35内に含まれた第1の電線束34、被覆部材37内に含まれた第2の電線束36、及び被覆部材39内に含まれた第3の電線束38を備える。第1の電線束34は電線34a及び34bを含み、当該電線34a及び34bは、一緒に撚られて、当該電線を環境から電気的に隔離することを支援することにより、個々の電線間の電磁信号干渉を低減する。同様に、第2の電線束36は、一緒に撚られている電線36a及び36bを含み、そして、第3の電線束38は、一緒に撚られている電線38a、38b及び38cを含む。図4の実施形態とは異なって、図5の実施形態の電線束34、36及び38は、撚られてなく、そして外側被覆部材内に保持されてない。
【0019】
図6を参照すると、本発明のセンサ・カテーテル12のための配線構造の第3の実施形態が記載されている。配線構造42は、被覆部材45内に含まれた第1の電線束44、被覆部材47内に含まれた第2の電線束46、及び被覆部材49内に含まれた第3の電線束48を備える。電線の第1の対は、電線44a、44b及び44cを含み、これらの電線44a、44b及び44cは、一緒に一緒に撚られて、当該電線を環境から電気的に隔離することを支援することにより、個々の電線間の電磁信号干渉を低減する。同様に、第2の電線束46は、一緒に撚られている電線46a、46b及び46cを含み、そして、第3の電線束48は、一緒に撚られている48a、48b及び48cを含む。3つ全部の電線束44、46及び48は、配線構造42を形成するよう一緒に撚られ、そして外側被覆部材50内に収容される。
【0020】
電線束における電線を撚ることを観察して、電線間の電磁干渉を低減することが分かった。或る実施形態においては、電線は、時計方向に撚られるのに対して、他の実施形態では、電線は、反時計方向に撚られ得る。代替として、異なる電線束内の電線は、センサ・カテーテルの応用に応じて異なる方向に撚られ得る。更に、複数の電線束が、単一の電線グループを形成するよう一緒に撚られ得る。複数の電線束から単一の電線グループを形成するとき、電線束を撚る方向は、個々の電線が複数の電線束を形成するとき撚られる方向と反対の方向であることが好ましい。
【0021】
図4から図6の配線構造は単なる例示である。当業者により認められるように、本発明の範囲を逸脱することなしに、多くの異なる配線構造が可能である。例えば、配線構造は、それぞれの電線束が2又はそれより多い個々の電線を含む、2又はそれより多い電線束を含み得る。
【0022】
本発明の好適な例示的実施形態が上記で説明されたが、本発明から逸脱することなしに、様々な変化及び変更を行い得ることが当業者に明らかであろう。本発明の真の趣旨及び範囲内に入る全てのそのような変化及び変更を含むことが添付の特許請求の範囲において意図されている。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】図1は、前に知られているセンサ・カテーテル・システムの側面図である。
【図2】図2は、図1の前に知られているセンサ・カテーテルの側方断面図である。
【図3】図3は、センサ・カテーテルのための前に知られている電線束の断面図である。
【図4】図4は、本発明の原理に従って構成されたセンサ・カテーテルのための配線構造の第1の実施形態の断面図である。
【図5】図5は、本発明の原理に従って構成されたセンサ・カテーテルのための配線構造の第2の実施形態の断面図である。
【図6】図6は、本発明のセンサ・カテーテルのための配線構造の第3の実施形態の断面図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
近端部と遠端部とを有するカテーテルであって、前記カテーテルの近端部が処理装置と結合されるよう適合されている、前記カテーテルと、
前記カテーテルの遠端部に配設されたセンサと、
前記カテーテルの近端部から前記カテーテルの遠端部まで延在する複数の電線であって、前記センサに結合されている前記複数の電線と、を備え、
前記複数の電線が、第1及び第2の電線束に分割されており、
前記第1及び第2の電線束の中の複数の電線のそれぞれが、一緒に撚られて、それら電線束同士間の電磁干渉を低減し、
前記第1及び第2の電線束のそれぞれが、それぞれの被覆部材の中に収容されている
センサ・カテーテル。
【請求項2】
前記第1及び第2の電線束が、一緒に撚られ、且つ外側被覆部材内に配設されている請求項1記載のセンサ・カテーテル。
【請求項3】
前記複数の電線が更に、第3の電線束に分割され、
前記第3の電線束の中の複数の電線のそれぞれが、一緒に撚られて、それら電線間の電磁干渉を低減し、
前記第3の電線束が、被覆部材の中に収容されている
請求項1記載のセンサ・カテーテル。
【請求項4】
前記第1の電線束が1対の電線を含む請求項1記載のセンサ・カテーテル。
【請求項5】
前記1対の電線が一緒に時計方向に撚られている請求項4記載のセンサ・カテーテル。
【請求項6】
前記1対の電線が一緒に反時計方向に撚られている請求項4記載のセンサ・カテーテル。
【請求項7】
前記第2の電線束が1対の電線を含む請求項1記載のセンサ・カテーテル。
【請求項8】
前記第3の電線束が3つの電線を含む請求項3記載のセンサ・カテーテル。
【請求項9】
3つの電線束の全てが、一緒に撚られ、且つ外側被覆部材内に配設されている請求項3記載のセンサ・カテーテル。
【請求項10】
前記第1の電線束の中の複数の電線が、一緒に第1の方向に撚られ、
前記第2の電線束の中の複数の電線が、一緒に実質的に反対の第2の方向に撚られる
請求項1記載の配線構造。
【請求項11】
前記第1の電線束の中の複数の電線が、一緒に第1の方向に撚られ、
前記第2の電線束の中の複数の電線が、一緒に第1の方向に撚られ、
前記第1及び第2の電線束が、一緒に、第1の方向に対して実質的に反対の第2の方向に撚られる
請求項2記載の配線構造。
【請求項12】
近端部と遠端部とを有するカテーテルであって、前記カテーテルの近端部が処理装置と結合されるよう適合されている、前記カテーテルと、
前記カテーテルの遠端部に配設されたセンサと、
前記カテーテルの近端部から前記カテーテルの遠端部まで延在する複数の電線であって、前記センサに結合されている前記複数の電線と、を備え、
前記複数の電線が、第1及び第2の電線束に分割されており、
前記第1及び第2の電線束の中の複数の電線のそれぞれが、一緒に撚られて、前記第1の電線束及び第2の電線束の中の複数の電線間の電磁干渉を低減し、
前記第1及び第2の電線束のそれぞれが、それぞれの被覆部材の中に収容されている
センサ・カテーテル。
【請求項13】
前記第1及び第2の電線束が、一緒に撚られ、且つ外側被覆部材内に配設されている請求項12記載のセンサ・カテーテル。
【請求項14】
前記複数の電線が更に、第3の電線束に分割され、
前記第3の電線束の中の複数の電線のそれぞれが、一緒に撚られ、
前記第3の電線束が、被覆部材の中に収容されている
請求項12記載のセンサ・カテーテル。
【請求項15】
前記第1の電線束の中の複数の電線が一緒に時計方向に撚られている請求項12記載のセンサ・カテーテル。
【請求項16】
前記第2の電線束の中の複数の電線が一緒に反時計方向に撚られている請求項15記載のセンサ・カテーテル。
【請求項17】
前記第1及び第2の電線束のうちの1つが1対の電線を含む請求項12記載のセンサ・カテーテル。
【請求項18】
前記第3の電線束が3つの電線を含む請求項14記載のセンサ・カテーテル。
【請求項19】
3つの電線束の全てが、一緒に撚られ、且つ外側被覆部材内に配設されている請求項14記載のセンサ・カテーテル。
【請求項20】
前記第1の電線束の中の複数の電線が、一緒に第1の方向に撚られ、
前記第2の電線束の中の複数の電線が、一緒に第1の方向に撚られ、
前記第1及び第2の電線束が、一緒に、第1の方向に対して実質的に反対の第2の方向に撚られる
請求項12記載の配線構造。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
近端部と遠端部とを有するカテーテルであって、前記カテーテルの近端部が処理装置と結合されるよう適合されている、前記カテーテルと、
前記カテーテルの遠端部に配設されたセンサと、
前記カテーテルの近端部から前記カテーテルの遠端部まで延在する複数の電線であって、前記センサに結合されている前記複数の電線と、を備え、
前記複数の電線が、第1及び第2の電線束に分割されており、
前記第1及び第2の電線束の中の複数の電線のそれぞれが、一緒に撚られて、前記電線束同士間の電磁干渉を低減する
センサ・カテーテル。
【請求項2】
前記第1及び第2の電線束が、一緒に撚られ、且つ外側被覆部材内に配設されている請求項1記載のセンサ・カテーテル。
【請求項3】
前記複数の電線が更に、第3の電線束に分割され、
前記第3の電線束の中の複数の電線のそれぞれが、一緒に撚られて、前記電線束同士間の電磁干渉を低減する
請求項1記載のセンサ・カテーテル。
【請求項4】
前記第1の電線束が1対の電線を含む請求項1記載のセンサ・カテーテル。
【請求項5】
前記1対の電線が一緒に時計方向に撚られている請求項4記載のセンサ・カテーテル。
【請求項6】
前記1対の電線が一緒に反時計方向に撚られている請求項4記載のセンサ・カテーテル。
【請求項7】
前記第2の電線束が1対の電線を含む請求項1記載のセンサ・カテーテル。
【請求項8】
前記第3の電線束が3つの電線を含む請求項3記載のセンサ・カテーテル。
【請求項9】
3つの電線束の全てが、一緒に撚られ、且つ外側被覆部材内に配設されている請求項3記載のセンサ・カテーテル。
【請求項10】
前記第1の電線束の中の複数の電線が、一緒に第1の方向に撚られ、
前記第2の電線束の中の複数の電線が、一緒に実質的に反対の第2の方向に撚られる
請求項1記載の配線構造。
【請求項11】
前記第1の電線束の中の複数の電線が、一緒に第1の方向に撚られ、
前記第2の電線束の中の複数の電線が、一緒に第1の方向に撚られ、
前記第1及び第2の電線束が、一緒に、第1の方向に対して実質的に反対の第2の方向に撚られる
請求項2記載の配線構造。
【請求項12】
近端部と遠端部とを有するカテーテルであって、前記カテーテルの近端部が処理装置と結合されるよう適合されている、前記カテーテルと、
前記カテーテルの遠端部に配設されたセンサと、
前記カテーテルの近端部から前記カテーテルの遠端部まで延在する複数の電線であって、前記センサに結合されている前記複数の電線と、を備え、
前記複数の電線が、第1及び第2の電線束に分割されており、
前記第1及び第2の電線束の中の複数の電線のそれぞれが、一緒に撚られて、前記第1の電線束及び第2の電線束の中の複数の電線間の電磁干渉を低減する
センサ・カテーテル。
【請求項13】
前記第1及び第2の電線束が、一緒に撚られ、且つ外側被覆部材内に配設されている請求項12記載のセンサ・カテーテル。
【請求項14】
前記複数の電線が更に、第3の電線束に分割され、
前記第3の電線束の中の複数の電線のそれぞれが、一緒に撚られている
請求項12記載のセンサ・カテーテル。
【請求項15】
前記第1の電線束の中の複数の電線が一緒に時計方向に撚られている請求項12記載のセンサ・カテーテル。
【請求項16】
前記第2の電線束の中の複数の電線が一緒に反時計方向に撚られている請求項15記載のセンサ・カテーテル。
【請求項17】
前記第1及び第2の電線束のうちの1つが1対の電線を含む請求項12記載のセンサ・カテーテル。
【請求項18】
前記第3の電線束が3つの電線を含む請求項14記載のセンサ・カテーテル。
【請求項19】
3つの電線束の全てが、一緒に撚られ、且つ外側被覆部材内に配設されている請求項14記載のセンサ・カテーテル。
【請求項20】
前記第1の電線束の中の複数の電線が、一緒に第1の方向に撚られ、
前記第2の電線束の中の複数の電線が、一緒に第1の方向に撚られ、
前記第1及び第2の電線束が、一緒に、第1の方向に対して実質的に反対の第2の方向に撚られる
請求項12記載の配線構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公表番号】特表2006−500117(P2006−500117A)
【公表日】平成18年1月5日(2006.1.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−538362(P2004−538362)
【出願日】平成15年9月22日(2003.9.22)
【国際出願番号】PCT/US2003/029739
【国際公開番号】WO2004/026135
【国際公開日】平成16年4月1日(2004.4.1)
【出願人】(504237957)ヴォルケイノウ・コーポレーション (10)
【Fターム(参考)】