(57)【要約】      （修正有）【課題】心臓組織との間の接触力を検知する、アブレーションプローブを提供すること。【解決手段】プローブ２２は、第１及び第２の端部を有する弾性要素５２と、送信機５５と、１つ以上の受信アンテナ６０と、１つ以上の狭帯域増幅器８８と、を含む。送信機は、第１の端部に結合され、所定の周波数範囲内で信号を送信するように構成されている。１つ以上の受信アンテナは、第２の端部に結合され、信号を受信するように構成されている。１つ以上の狭帯域増幅器は、所定の周波数範囲に一致する通過帯域を有し、１つ以上の受信アンテナによって受信された信号をそれぞれ増幅するように構成されている。【選択図】図２
2020022755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブであって、
第１及び第２の端部を有する弾性要素と、
前記第１の端部に結合され、所定の周波数範囲内で信号を送信するように構成されている送信機と、
前記第２の端部に結合され、前記信号を受信するように構成されている１つ以上の受信アンテナと、
１つ以上の狭帯域増幅器であって、前記所定の周波数範囲に一致する通過帯域を有し、前記１つ以上の受信アンテナによって受信された前記信号をそれぞれ増幅するように構成されている、狭帯域増幅器と、を備える、プローブ。
【請求項２】
前記１つ以上の狭帯域増幅器によって増幅された前記信号を受信し、前記受信した信号に基づいて、前記第２の端部における前記弾性要素の長手方向軸に対する前記第１の端部の偏向を推定するように構成されているプロセッサを備える、請求項１に記載のプローブ。
【請求項３】
前記信号が、高周波（ＲＦ）信号を含む、請求項１に記載のプローブ。
【請求項４】
前記送信機が、ダイポール放射体を備える、請求項１に記載のプローブ。
【請求項５】
前記送信機が、１つ以上のコイルを備える、請求項１に記載のプローブ。
【請求項６】
前記１つ以上の受信アンテナが、１つ以上の対応のコイルを備える、請求項１に記載のプローブ。
【請求項７】
前記狭帯域増幅器のそれぞれが、対応の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を備える、請求項１に記載のプローブ。
【請求項８】
前記狭帯域増幅器のそれぞれが、対応の共振回路を備え、前記対応の共振回路が、前記ＦＥＴに結合され、前記所定の周波数範囲に一致する共振周波数を有する、請求項７に記載のプローブ。
【請求項９】
前記狭帯域増幅器のそれぞれが、前記所定の周波数範囲に一致する共振周波数の範囲を有する、対応の共振回路を備える、請求項１に記載のプローブ。
【請求項１０】
プローブを製造する方法であって、
第１及び第２の端部を有する弾性要素を提供することと、
前記第１の端部に、所定の周波数範囲で信号を送信するための送信機を結合することと、
前記第２の端部に、前記信号を受信するための１つ以上の受信アンテナを結合することと、
前記受信アンテナに、１つ以上の対応の狭帯域増幅器を結合することであって、前記狭帯域増幅器は、前記１つ以上の受信アンテナによって受信された前記信号をそれぞれ増幅するための前記所定の周波数範囲に一致する通過帯域を有する、ことと、を含む方法。
【請求項１１】
前記１つ以上の狭帯域増幅器によって増幅された前記信号を受信するために、かつ前記受信された信号に基づいて、前記第２の端部における前記弾性要素の長手方向軸に対する前記第１の端部の偏向を推定するために、プロセッサに、前記１つ以上の受信アンテナを結合することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記信号が、高周波（ＲＦ）信号を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記送信機が、ダイポール放射体を備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記送信機が、１つ以上のコイルを備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記１つ以上の受信アンテナが、１つ以上の対応のコイルを備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記狭帯域増幅器のそれぞれが、対応の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
前記狭帯域増幅器のそれぞれが、対応の共振回路を備え、前記対応の共振回路が、前記ＦＥＴに結合され、前記所定の周波数範囲に一致する共振周波数を有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記狭帯域増幅器のそれぞれが、前記所定の周波数範囲に一致する共振周波数の範囲を有する、対応の共振回路を備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１９】
方法であって、
プローブ内に配置され、第１及び第２の端部を有する弾性要素の第１の端部に結合された送信機を使用して、所定の周波数範囲で信号を送信することと、
前記第２の端部に結合された１つ以上の受信アンテナを使用して前記信号を受信することと、
前記１つ以上の受信アンテナによって受信された前記信号を、１つ以上の対応の狭帯域増幅器を使用して増幅することであって、前記狭帯域増幅器は、前記所定の周波数範囲に一致する通過帯域を有する、ことと、を含む方法。
【請求項２０】
前記１つ以上の狭帯域増幅器によって増幅された前記信号を受信することと、前記受信された信号に基づいて、前記第２の端部における前記弾性要素の長手方向軸に対する前記第１の端部の偏向を推定することと、を含む、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に医療用プローブに関し、特に、プローブと組織との間の接触力検知を改善するための方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
心臓アブレーションカテーテルなどのいくつかの医療用プローブは、接触力検知能力を有する。
【０００３】
例えば、米国特許出願公開第２０１４／０２４７１５２号は、動作中に無線のフィールドを生成する送信アンテナと、送信アンテナに結合された増幅器と、増幅器に結合された負荷検知回路と、負荷検知回路に結合されたコントローラと、を含む無線電力伝送システムを記載している。モニタリング装置は、１つ以上のセンサ及び固有のユーザＩＤを有する。
【０００４】
米国特許第８，５２７，０４６号は、医療用装置を基板に接続するため、電気インパルスを医療用装置から基板へ供給するため、電気インパルスの基板への供給を停止するため、パルス高周波電界を受信するため、光信号を送受信するため、及びパルス高周波電界によって誘導された電流から基板及び医療用装置を保護するための、装置を含む医療用装置について記載する。医療用装置は、並列共振周波数回路から構成される制御回路を含む。
【０００５】
米国特許出願公開第２００９／００８２６９１号は、ヘテロダイン式のチョッパ安定化増幅器アーキテクチャを利用して、分析のために選択された周波数帯域をベースバンドに変換することができる周波数選択性モニタを記載している。周波数選択性モニタは、医療装置内又は医療用装置に結合されたセンサ内に提供される周波数選択性信号モニタなどの、様々な治療用途及び／又は診断用途において有用であり得る。生理学的信号は、患者治療の送達及び／又は診断情報の記録をトリガするために、１つ以上の選択された周波数帯で分析されてもよい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に記載される本発明の一実施形態は、第１及び第２の端部を有する弾性要素と、送信機と、１つ以上の受信アンテナと、１つ以上の狭帯域増幅器と、を含むプローブを提供する。送信機は、第１の端部に結合され、所定の周波数範囲内で信号を送信するように構成されている。１つ以上の受信アンテナは、第２の端部に結合され、信号を受信するように構成されている。１つ以上の狭帯域増幅器は、所定の周波数範囲に一致する通過帯域を有し、１つ以上の受信アンテナによって受信された信号をそれぞれ増幅するように構成されている。
【０００７】
いくつかの実施形態では、プローブは、１つ以上の狭帯域増幅器によって増幅された信号を受信し、受信した信号に基づいて、第２の端部における弾性要素の長手方向軸に対する第１の端部の偏向を推定するように構成されたプロセッサを含む。他の実施形態では、信号は、高周波（ＲＦ）信号を含む。更に他の実施形態では、送信機は、ダイポール放射体を含む。
【０００８】
一実施形態では、送信機は、１つ以上のコイルを含む。別の実施形態では、１つ以上の受信アンテナは、１つ以上のそれぞれのコイルを含む。更に別の実施形態では、狭帯域増幅器のそれぞれは、対応の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含む。
【０００９】
いくつかの実施形態では、狭帯域増幅器のそれぞれは、対応の共振回路を含み、この共振回路は、ＦＥＴに結合され、所定の周波数範囲に一致する共振周波数を有する。他の実施形態では、狭帯域増幅器のそれぞれは、所定の周波数範囲に一致する共振周波数の範囲を有するそれぞれの共振回路を含む。
【００１０】
本発明の一実施形態によれば、プローブを製造する方法が更に提供され、その方法は、第１及び第２の端部を有する弾性要素を提供することを含む。所定の周波数範囲内の信号を送信するための送信機は、第１の端部に結合される。信号を受信するための１つ以上の受信アンテナは、第２の端部に結合される。１つ以上のそれぞれの狭帯域増幅器は、１つ以上の受信アンテナによって受信された信号をそれぞれ増幅するための所定の周波数範囲に一致する通過帯域を有し、受信アンテナに結合される。
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、プローブ内に配置され、第１及び第２の端部を有する弾性要素の第１の端部に結合された送信機を使用して、所定の周波数範囲で信号を送信することを含む方法が更に提供される。信号は、第２の端部に結合された１つ以上の受信アンテナを使用して受信される。１つ以上の受信アンテナによって受信された信号は、１つ以上の対応の狭帯域増幅器を使用して増幅され、これらの狭帯域増幅器は所定の周波数範囲に一致する通過帯域を有する。
【００１２】
いくつかの実施形態では、方法は、１つ以上の狭帯域増幅器によって増幅された信号を受信することと、受信した信号に基づいて、第２の端部における弾性要素の長手方向軸に対する第１の端部の偏向を推定することと、を含む。
【００１３】
本発明は、以下の「発明を実施するための形態」を図面と併せて考慮すると、より完全に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態による、カテーテル法システムの概略描画図である。
【図２】本発明の一実施形態による、接触力センサを備えるカテーテル遠位端の概略描画図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
概論
心臓組織内の高周波（ＲＦ）アブレーションなどのいくつかの医療処置は、カテーテルのアブレーション電極と組織との間の良好な物理的接触を必要とする。
【００１６】
以下に記載される本発明の実施形態は、カテーテル遠位端と患者の心臓組織との間の接触力を検知するための改善された技術を提供する。いくつかの実施形態では、カテーテルは、遠位端アセンブリを備え、この遠位端アセンブリは、１つ以上のＲＦアブレーション電極と、遠位端アセンブリと心臓組織との間に印加される接触力を検知するように構成されている接触力センサと、を備える。
【００１７】
いくつかの実施形態では、接触力センサは、第１及び第２の端部を有するバネ又は他の弾性要素を含む。バネは、第１の端部がカテーテル遠位端に面し、第２の端部がカテーテル近位端に面するように、カテーテルの長手方向軸に沿って取り付けられる。
【００１８】
いくつかの実施形態では、接触力センサは、バネの第１の端部に結合された送信機を含み、所定の周波数で信号を送信するように構成されている。接触力センサは、バネの第２の端部に結合された複数の（例えば、９つの）受信アンテナを更に備え、送信された信号を受信するように構成されている。いくつかの実施形態では、各アンテナは、送信された信号の所定の周波数に一致する共振回路を有するそれぞれの狭帯域増幅器に電気的に結合されたコイルを含む。
【００１９】
オペレータが遠位端アセンブリを心臓組織と物理的に接触させると、各コイルは、本明細書では「力信号」と称される電気信号を生成する。狭帯域増幅器は、カテーテルの追加の装置を介してプロセッサに伝達される力信号の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を増加させる。原理的には、広帯域増幅器を使用して力信号を増幅することが可能であるが、広帯域増幅器は、力信号に干渉し、それらのＳＮＲを低減するノイズ信号を含む広範な周波数で信号を増幅するように構成されている。したがって、接触力の計算の感度を改善するために、力信号のＳＮＲを増加させることが重要である。
【００２０】
いくつかの実施形態では、プロセッサは、９つのコイル全てから受信した力信号を比較することによって、遠位端アセンブリと組織との間に印加される接触力を計算するように構成されている。プロセッサは、推定接触力をユーザに表示するように更に構成されている。
【００２１】
開示される技術は、カテーテルと当該組織との間の接触力検知の感度を改善することによって、アブレーション及び電位（ＥＰ）マッピングなどの様々な処置の質及び精度を改善する。
【００２２】
システムの説明
図１は、本発明の一実施形態による、カテーテル法システム２０の概略描画図である。システム２０は、本実施例では心カテーテル２２であるプローブと、制御コンソール２４と、を含む。本明細書に述べられる実施形態では、カテーテル２２は、患者の心臓２６内の組織をアブレーションするためなどの任意の適当な治療及び／又は診断目的で使用することができる。
【００２３】
コンソール２４は、カテーテル２２からの信号を受信するため、及び本明細書に記載のシステム２０の他の構成要素を制御するための好適なフロントエンド回路及びインターフェース回路を有する、典型的には汎用コンピュータであるプロセッサ３４を含む。プロセッサ３４は、システムによって使用される機能を実行するようにソフトウェア内にプログラム可能であってよく、プロセッサはソフトウェアのためのデータをメモリ３８に記憶する。このソフトウェアは、例えば、ネットワークを介して電子的形態でコンソール２４にダウンロードされてよく、又は光学的記憶媒体、磁気的記憶媒体、若しくは電子的記憶媒体などの、非一時的有形媒体上で提供されてもよい。あるいは、プロセッサ３４の機能の一部又は全ては、専用の構成要素又はプログラマブルデジタルハードウェア構成要素によって実行されてもよい。
【００２４】
オペレータ３０（介入する心臓専門医など）は、台２９に横たわる患者２８の脈管系を通して、カテーテル２２を挿入する。カテーテル２２は、挿入管と、１つ以上の位置センサ（図示せず）を含む遠位端アセンブリ４０とを含む。オペレータ３０は、挿入図２１に示されるように、カテーテルの近位端付近にあるマニピュレータ３２を用いてカテーテル２２を操作することによって、カテーテル２２のアセンブリ４０を心臓２６の標的領域の近傍で動かす。カテーテル２２の近位端は、プロセッサ３４のインターフェース回路に接続されている。
【００２５】
いくつかの実施形態では、システム２０は、患者２８の身体内の遠位端アセンブリ４０の位置を追跡するように構成されている磁気位置追跡システムを備える。心臓腔内の遠位端アセンブリ４０の位置は、典型的には、磁気位置追跡システムの１つ以上の磁気位置センサを使用して測定される。図１の実施例では、コンソール２４は駆動回路３９を含み、この駆動回路３９は、台２９に横たわる患者２８の体外における既知の位置、例えば患者の胴体の下に位置する磁界発生器３６を駆動する。
【００２６】
遠位端アセンブリ４０は、典型的には、１つ以上の位置センサ、及びこれに結合された、接触力センサ及びアブレーション電極（両方とも以下の図２に示される）など他の装置を備える。オペレータ３０がカテーテル２２をアブレーション部位に誘導した後、遠位端アセンブリを心臓２６の内側表面の組織と接触させる。いくつかの実施形態では、接触力センサは、遠位端アセンブリ４０と心臓２６の組織との間の接触力を示す電気信号を生成するように構成されている。遠位端アセンブリ４０がアブレーション部位に位置付けられ、組織に対して適切な接触力を有するとき、オペレータ３０は、組織をアブレーションするために高周波（ＲＦ）電力を印加する。
【００２７】
アセンブリ４０の様々なセンサ及び電極は、カテーテル近位端でプロセッサ３４内のインターフェース回路に接続されている。オペレータ３０は、ユーザディスプレイ３１上の心臓２６の画像３３で、アセンブリ４０の位置を見ることができる。
【００２８】
この位置検知法は、例えば、Ｂｉｏｓｅｎｓｅ  Ｗｅｂｓｔｅｒ  Ｉｎｃ．（Ｉｒｖｉｎｅ，Ｃａｌｉｆ．）により製造されるＣＡＲＴＯ（商標）システムなどの磁気位置追跡システムで実施されており、また、その開示が全て参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，３９１，１９９号、同第６，６９０，９６３号、同第６，４８４，１１８号、同第６，２３９，７２４号、同第６，６１８，６１２号、及び同第６，３３２，０８９号、国際公開第９６／０５７６８号、並びに米国特許出願公開第２００２／００６５４５５（Ａ１）号、同第２００３／０１２０１５０（Ａ１）号、及び同第２００４／００６８１７８（Ａ１）号で詳述されている。
【００２９】
カテーテル２２のこの特定の構成は、本発明の実施形態によって対処される特定の問題を例示するため、及びこうしたカテーテルの性能を向上させることにおけるこれらの実施形態の適用を実証するため、例として示される。しかしながら、本発明の実施形態は、この特定の種類の例示的な医療用プローブに限定されるものではなく、本明細書に記載される原理は、他の種類のカテーテル法及び位置追跡システムにも同様に適用され得る。
【００３０】
遠位端アセンブリと心臓組織との間での接触力検知
図２は、本発明の一実施形態による、遠位端アセンブリ４０の概略描写図である。いくつかの実施形態では、遠位端アセンブリ４０は、遠位端アセンブリ４０の先端部５８に結合されたアブレーション電極を備え、心臓２６の組織をアブレーションするためのＲＦ電力を伝送するように構成されている。
【００３１】
いくつかの実施形態では、遠位端アセンブリ４０は、灌注孔５６を通じて、ＲＦアブレーション中の組織領域を灌注するように構成されている。上記の図１で説明したように、遠位端アセンブリ４０は、遠位端アセンブリ４０と心臓２６の組織との間に印加される接触力のレベルを検知するように構成されている力センサ５０を備える。
【００３２】
いくつかの実施形態では、力センサ５０は、二重螺旋バネ５２などの弾性要素を含む。いくつかの実施形態では、送信機（Ｔｘ）５５及び受信機（Ｒｘ）６０は、バネ５２の遠位端及び近位端にそれぞれ結合される。
【００３３】
ここで力センサ５０のＴｘ  ５５の概略描画図である挿入図４６を参照する。明確にするために、バネ５２の縁部のみが破線で示されており、これにより、Ｔｘ  ５５の内側構造を示すことに留意されたい。上に示され、破線で示されるように、バネ５２は、Ｔｘ  ５５とＲｘ  ６０との間に結合される。
【００３４】
いくつかの実施形態では、Ｔｘ  ５５は、信号を送信するように構成されているダイポール放射体又はコイル５４を含み、典型的には、フレキシブルプリント基板（ＰＣＢ）などの好適な基板上に印刷される。
【００３５】
いくつかの実施形態では、Ｔｘ  ５５は、選択された周波数で、又はＲＦ周波数の範囲（例えば、１ＫＨｚ〜１００ＭＨｚ）などの所定の周波数範囲で信号を送信するように構成されている。
【００３６】
ここで力センサ５０のＲｘ  ６０の概略描画図である挿入図４８を参照する。力センサ５０は、挿入図４６及び４８においてそれぞれ詳細にＴｘ  ５５及びＲｘ  ６０を描写するために、挿入図４６及び４８内の異なる視点から、示されていることに留意されたい。
【００３７】
いくつかの実施形態では、Ｒｘ  ６０は、１つ以上のアンテナを含み、本実施例では、９つのそれぞれのコイル６６から作製された９つのアンテナを含む。挿入図４８の例では、コイル６６は、３つのセクションＲｘ  ６０に配置され、それぞれのセクションは、３つのコイル６６を含む。Ｒｘ  ６０は、任意の好適な構成で、任意の他の好適な数のコイル６６の配置を含んでもよいことに留意されたい。
【００３８】
いくつかの実施形態では、各コイル６６は、Ｔｘ  ５５のコイル５４によって送信されたＲＦ信号を受信するように構成されている。ＲＦ信号の受信に応じて、コイル６６は、Ｔｘ  ５５に対するそれぞれのコイル６６の相対位置及び配向を示す、本明細書で「力信号」とも呼ばれる電気信号を生成するように更に構成されている。
【００３９】
いくつかの実施形態では、生成された力信号は、その後処理され（例えば、増幅され、フィルタリングされる）、詳細に後述されるように、プロセッサ３４などのシステム２０の処理ユニットに送信される。いくつかの実施形態では、プロセッサ３４は、一部又は全てのコイル６６から力信号を受信するように構成されている。プロセッサ３４は、それぞれのコイル６６から受信した９つの力信号の大きさに基づいて、バネ５２の第２の端部における（例えば、Ｒｘ  ６０における）カテーテル２２の長手方向軸に対するバネ５２の第１の端部の（例えば、Ｔｘ  ５５における）偏向を推定するように、更に構成されている。
【００４０】
これらの実施形態では、プロセッサ３４は、全てのコイル６６から受信した信号の比較に基づいて、バネ５２に印加された力を推定するように構成されている。代替的な実施形態では、力センサ５０は異なる構成を有してもよく、例えば、Ｒｘ  ６０は単一のコイル６６を備えてもよい。これらの実施形態では、プロセッサ３４は、単一コイルから受信した力信号に基づいてバネ５２に印加された力を推定するように構成されている。
【００４１】
図２の例示的な実施形態では、コイル６６は、Ｒｘ  ６０の同じ平面上に配置される。別の実施形態では、コイル６６は、任意の他の好適な構成で配置されてもよい。
【００４２】
いくつかの実施形態では、コイル６６は、例えば、電界発生器３６によって送信された位置信号を検知するように更に構成されている。検知された位置信号は、上記図１に記載された位置追跡システムの座標系における遠位端アセンブリ４０の位置を示す。Ｔｘ  ５５及び電界発生器３６は、典型的には、それらの間の干渉を防止するために、異なる周波数で信号を送信する。
【００４３】
いくつかの実施形態では、プロセッサ３４は、コイル６６の位置信号を受信し、受信した信号に基づいて、例えば磁気位置追跡システムの座標系内で遠位端アセンブリ４０の位置を推定するように構成されている。
【００４４】
同調増幅器を使用した接触力検知精度の改善
ここで挿入図７０を参照する。いくつかの実施形態では、各コイル６６によって検知される力信号は、それぞれの広帯域増幅器７２を使用して増幅されてもよい。一実施形態では、９つの増幅された信号はフィルタリングされ、プロセッサ３４に送信される。広帯域増幅器は、力信号に干渉するノイズ信号など広範な周波数で信号を増幅するように構成されており、したがって、広帯域増幅器７２に高い信号対ノイズ比（ＳＮＲ）の入力力信号を提供することが重要である。
【００４５】
いくつかの実施形態では、各コイル６６は、コイル６６から受信された、選択された狭帯域の周波数を増幅するように構成されているそれぞれの狭帯域増幅器８８に、１つ以上の線９６を介して電気的に結合される。狭帯域増幅器８８は、コイル６６毎に複製されることに留意されたい。換言すれば、Ｒｘ  ６０は９つの狭帯域増幅器８８を含む。いくつかの実施形態では、狭帯域増幅器８８は、２ｎＶ／√Ｈｚより低いノイズレベル又は任意の他の好適なノイズレベルを有する低ノイズ電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）７４を備える。いくつかの実施形態では、ＦＥＴ  ７４のソース９０は、接地抵抗器７６に電気的に結合され、接地コンデンサ７８に並列に結合される。
【００４６】
いくつかの実施形態では、本明細書で共振回路８０と称される同調回路は、ＦＥＴ  ７４のドレイン９２に電気的に結合される。一実施形態では、共振回路８０は、誘導コイル８２と、並列に電気的に結合されたコンデンサ８４とを備える並列回路である。いくつかの実施形態では、共振回路８０は、Ｔｘ  ５５から送信された信号の周波数に同調される（例えば、共振周波数が一致する）。
【００４７】
上述のように、Ｔｘ  ５５は、所定の周波数範囲で信号を送信するように更に構成されている。これらの実施形態では、共振回路８０は、所定の周波数範囲に同調される。
【００４８】
いくつかの実施形態では、各誘導コイル８２の品質係数（Ｑ）は、比較的低く、例えば１０又は更に低い。それにもかかわらず、コイル８２の低いＱは、増幅器８８の「β」としても知られる高利得係数によって補償され、これはＱの有効値を増加させる。
【００４９】
いくつかの実施形態では、各コイル６６によって生成される力信号は、狭帯域増幅器８８によって増幅される。増幅された信号は、コイル６６によって生成される生の力信号と比較して、実質的に高いＳＮＲを有する。
【００５０】
いくつかの実施形態では、各コイル６６から受信され、それぞれの狭帯域増幅器８８によって増幅された高ＳＮＲ力信号は、更に増幅するために、１つ以上の線９４を介して広帯域増幅器７２に伝送される。続いて、それぞれの増幅器８８から受信した各力信号は、更に処理され（例えば、フィルタリングされ）、プロセッサ３４に、又はシステム２０の任意の他の好適な処理ユニットに送信されてもよい。
【００５１】
いくつかの実施形態では、それぞれの１つ以上の線９４から受信した各力信号は、上述のように個別に処理されてもよい。他の実施形態では、それぞれの９つの狭帯域増幅器８８から受信した全ての力信号は、例えば、グループ化された力信号でフィルタリングが実行されるように、増幅器８８とプロセッサ３４との間の任意の好適な段階でグループ化（例えば、合計）されてもよい。
【００５２】
図２に示す構成は、単に例として示される。代替的な実施形態では、力センサ５０は、上述の二重螺旋バネの代わりに、又はそれに加えて、任意の他の好適な種類の弾性要素を含んでもよい。他の実施形態では、Ｒｘ  ６０は、コイルから又は任意の他の好適な技術を使用して作製された任意の好適な数のアンテナを含んでもよい。更に、本発明の実施形態は、この特定の種類の例示的な狭帯域増幅器に限定されることを意味するものではなく、本明細書に記載される原理は、同様に、様々な種類の力センサ又は他の医療装置及びシステムに適用される他の種類の増幅器に適用され得る。
【００５３】
本明細書に記載される実施形態では、主として、心臓アブレーション処置における接触力センサを取り扱っているが、本明細書に記載される方法及びシステムは、画像誘導手術などの他の用途にも用いることができる。
【００５４】
したがって、上記に述べた実施形態は、例として引用したものであり、また本発明は、上記に具体的に示し説明したものに限定されないことが理解されよう。むしろ本発明の範囲は、上述の様々な特徴の組み合わせ及びその一部の組み合わせの両方、並びに上述の説明を読むことで当業者により想到されるであろう、また従来技術において開示されていないそれらの変形及び修正を含むものである。参照により本特許出願に援用される文献は、これらの援用文献において、いずれかの用語が本明細書において明示的又は暗示的になされた定義と矛盾して定義されている場合には、本明細書における定義のみを考慮するものとする点を除き、本出願の一部とみなすものとする。
【００５５】
〔実施の態様〕
（１）  プローブであって、
第１及び第２の端部を有する弾性要素と、
前記第１の端部に結合され、所定の周波数範囲内で信号を送信するように構成されている送信機と、
前記第２の端部に結合され、前記信号を受信するように構成されている１つ以上の受信アンテナと、
１つ以上の狭帯域増幅器であって、前記所定の周波数範囲に一致する通過帯域を有し、前記１つ以上の受信アンテナによって受信された前記信号をそれぞれ増幅するように構成されている、狭帯域増幅器と、を備える、プローブ。
（２）  前記１つ以上の狭帯域増幅器によって増幅された前記信号を受信し、前記受信した信号に基づいて、前記第２の端部における前記弾性要素の長手方向軸に対する前記第１の端部の偏向を推定するように構成されているプロセッサを備える、実施態様１に記載のプローブ。
（３）  前記信号が、高周波（ＲＦ）信号を含む、実施態様１に記載のプローブ。
（４）  前記送信機が、ダイポール放射体を備える、実施態様１に記載のプローブ。
（５）  前記送信機が、１つ以上のコイルを備える、実施態様１に記載のプローブ。
【００５６】
（６）  前記１つ以上の受信アンテナが、１つ以上の対応のコイルを備える、実施態様１に記載のプローブ。
（７）  前記狭帯域増幅器のそれぞれが、対応の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を備える、実施態様１に記載のプローブ。
（８）  前記狭帯域増幅器のそれぞれが、対応の共振回路を備え、前記対応の共振回路が、前記ＦＥＴに結合され、前記所定の周波数範囲に一致する共振周波数を有する、実施態様７に記載のプローブ。
（９）  前記狭帯域増幅器のそれぞれが、前記所定の周波数範囲に一致する共振周波数の範囲を有する、対応の共振回路を備える、実施態様１に記載のプローブ。
（１０）  プローブを製造する方法であって、
第１及び第２の端部を有する弾性要素を提供することと、
前記第１の端部に、所定の周波数範囲で信号を送信するための送信機を結合することと、
前記第２の端部に、前記信号を受信するための１つ以上の受信アンテナを結合することと、
前記受信アンテナに、１つ以上の対応の狭帯域増幅器を結合することであって、前記狭帯域増幅器は、前記１つ以上の受信アンテナによって受信された前記信号をそれぞれ増幅するための前記所定の周波数範囲に一致する通過帯域を有する、ことと、を含む方法。
【００５７】
（１１）  前記１つ以上の狭帯域増幅器によって増幅された前記信号を受信するために、かつ前記受信された信号に基づいて、前記第２の端部における前記弾性要素の長手方向軸に対する前記第１の端部の偏向を推定するために、プロセッサに、前記１つ以上の受信アンテナを結合することを含む、実施態様１０に記載の方法。
（１２）  前記信号が、高周波（ＲＦ）信号を含む、実施態様１０に記載の方法。
（１３）  前記送信機が、ダイポール放射体を備える、実施態様１０に記載の方法。
（１４）  前記送信機が、１つ以上のコイルを備える、実施態様１０に記載の方法。
（１５）  前記１つ以上の受信アンテナが、１つ以上の対応のコイルを備える、実施態様１０に記載の方法。
【００５８】
（１６）  前記狭帯域増幅器のそれぞれが、対応の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を備える、実施態様１０に記載の方法。
（１７）  前記狭帯域増幅器のそれぞれが、対応の共振回路を備え、前記対応の共振回路が、前記ＦＥＴに結合され、前記所定の周波数範囲に一致する共振周波数を有する、実施態様１６に記載の方法。
（１８）  前記狭帯域増幅器のそれぞれが、前記所定の周波数範囲に一致する共振周波数の範囲を有する、対応の共振回路を備える、実施態様１０に記載の方法。
（１９）  方法であって、
プローブ内に配置され、第１及び第２の端部を有する弾性要素の第１の端部に結合された送信機を使用して、所定の周波数範囲で信号を送信することと、
前記第２の端部に結合された１つ以上の受信アンテナを使用して前記信号を受信することと、
前記１つ以上の受信アンテナによって受信された前記信号を、１つ以上の対応の狭帯域増幅器を使用して増幅することであって、前記狭帯域増幅器は、前記所定の周波数範囲に一致する通過帯域を有する、ことと、を含む方法。
（２０）  前記１つ以上の狭帯域増幅器によって増幅された前記信号を受信することと、前記受信された信号に基づいて、前記第２の端部における前記弾性要素の長手方向軸に対する前記第１の端部の偏向を推定することと、を含む、実施態様１９に記載の方法。
【図１】
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【図２】
2020022755.tif 000004
【外国語明細書】
2020022755000001.pdf