(57)【要約】本発明は、撮像カテーテルシステムにおいてノイズを低減するためのシステム及び方法を提供する。１実施形態では、カテーテルは、撮像トランスデューサからの信号を受信し、且つ、トランスデューサに向けて信号を送信するために、カテーテルの中に撮像トランスデューサ及び伝送線を備えている。外部干渉に伝送線がさらされることによって発生したノイズを低減するために、チョークバランが、伝送線に接続されている。別の実施形態では、カテーテルの回転撮像トランスデューサからの信号が、スリップリングアセンブリによってモータ駆動ユニットに接続されている。トランスデューサ信号は、スリップリングアセンブリからのノイズを低減するために、スリップリングアセンブリの両端に配置された第１トランス及び第２トランスを通過する。別の実施形態では、カテーテルは、カテーテルの位置を追跡する位置センサを備えている。位置センサは、更にノイズを低減するために、第２チョークバランに接続されている。
2009515607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カテーテルシステムにおいて、
遠位端及び近位端を備えた、カテーテルと、
カテーテルの遠位端の方に位置する、トランスデューサと、
カテーテルの中にあって、トランスデューサに一端で接続された、伝送線と、
伝送線の他端に接続された、チョークバランと、
を備えている、
ことを特徴とする、カテーテルシステム。
【請求項２】
伝送線が、同軸ケーブルを備えている、
請求項１記載の、カテーテルシステム。
【請求項３】
トランスデューサが、超音波トランスデューサを備えている、
請求項１記載の、カテーテルシステム。
【請求項４】
チョークバランが、１以上のフェライト磁心と、該１以上のフェライト磁心に巻かれた同軸ケーブルと、を備えている、
請求項１記載の、カテーテルシステム。
【請求項５】
更に、
チョークバランに接続された、第１トランスと、
第２トランスと、
第１トランスと第２トランスとの間をつなぐ、スリップリングと、
を備えている、
請求項１記載の、カテーテルシステム。
【請求項６】
スリップリングが、水銀スリップリングを備えている、
請求項５記載の、カテーテルシステム。
【請求項７】
更に、
第２トランスに接続された、第２バランを備えている、
請求項５記載の、カテーテルシステム。
【請求項８】
更に、
カテーテルの伝送線に接続可能な、回転ハブを備えており、
チョークバラン及び第１トランスが、回転ハブの中に収納されている、
請求項５記載の、カテーテルシステム。
【請求項９】
更に、
回転ハブに回転可能に接続され、且つ、回転ハブを回転させるように構成された、モータ駆動ユニットを備えている、
請求項８記載の、カテーテルシステム。
【請求項１０】
第２トランスが、モータ駆動ユニットの中に収納されている、
請求項９記載の、カテーテルシステム。
【請求項１１】
更に、
カテーテルの遠位端の方に位置する、位置センサと、
カテーテルの中にあって、位置センサに一端で接続された、第２伝送線と、
第２伝送線の他端に接続された、第２チョークバランと、
を備えている、
請求項１記載の、カテーテルシステム。
【請求項１２】
第２チョークバランが、フェライト磁心と、該フェライト磁心に巻かれたシールド付き伝送線と、を備えている、
請求項１１記載の、カテーテルシステム。
【請求項１３】
第１伝送線が、シールド体を備えており、シールド付き伝送線が、第１伝送線のシールド体に接続されたシールド体を備えている、
請求項１２記載の、カテーテルシステム。
【請求項１４】
第１伝送線が、同軸ケーブルを備えている、
請求項１３に記載の、カテーテルシステム。
【請求項１５】
シールド付き伝送線が、シールド付きツイストペア線を備えている、
請求項１３に記載の、カテーテルシステム。
【請求項１６】
カテーテルシステムにおいて、
遠位端及び近位端を備えた、カテーテルと、
カテーテルの遠位端の方に位置するトランスデューサと、
カテーテルの中にあって、トランスデューサに一端で接続された、伝送線と、
伝送線の他端に接続された、第１トランスと、
第２トランスと、
第１トランスと第２トランスとの間をつなぐ、スリップリングと、
を備えている、
ことを特徴とする、カテーテルシステム。
【請求項１７】
伝送線が、同軸ケーブルを備えている、
請求項１６記載の、カテーテルシステム。
【請求項１８】
トランスデューサが、超音波トランスデューサを備えている、
請求項１６記載の、カテーテルシステム。
【請求項１９】
スリップリングが、水銀スリップリングを備えている、
請求項１６記載の、カテーテルシステム。
【請求項２０】
更に、
第２トランスに接続されたバランを備えている、
請求項１６記載の、カテーテルシステム。
【請求項２１】
バランが、第２トランスからの平衡信号をシングルエンド信号に変換するように構成されている、
請求項２０記載の、カテーテルシステム。
【請求項２２】
更に、
カテーテルの伝送線に接続可能な回転ハブを備えており、
第１トランスが、回転ハブの中に収納されている、
請求項１６記載の、カテーテルシステム。
【請求項２３】
更に、
回転ハブに回転可能に接続され、且つ、回転ハブを回転させるように構成された、モータ駆動ユニットを備えている、
請求項２２記載の、カテーテルシステム。
【請求項２４】
第２トランスが、モータ駆動ユニットの中に収納されている、
請求項２３記載の、カテーテルシステム。
【請求項２５】
第１トランスが、伝送線からのシングルエンド信号を平衡信号に変換するように構成されている、
請求項１６記載の、カテーテルシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の技術分野は、医療用撮像システムに関し、より詳しくは、撮像カテーテルシステムにおいてノイズを低減するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
低侵襲的処置を利用する、管腔内の、腔内の、血管内の、並びに、心臓内の、病状の処置及び診断は、医療行為の多くの領域における効果的な道具である。これらの処置は典型的には、撮像及び治療カテーテルを用いて実行される。撮像及び治療カテーテルは、身体内に経皮的に挿入され、大腿動脈のような、診断及び治療されるための血管又は器官から離れた場所で、血管系内のアクセス可能な血管内に挿入される。カテーテルは、それから、血管系の血管を通って、治療されるための身体内の領域に向けて、進められる。カテーテルは、撮像装置を、典型的には超音波撮像装置を、備えていても良い。撮像装置は、動脈の狭窄した部位のような、身体内の病気にかかった部分を見つけて診断するために、用いられる。例えば、特許文献１は、Harnm他に特許されており、特許の開示が参照によりここに組み込まれているが、血管内超音波撮像トランスデューサ（結像変換器）を有するカテーテルを記述している。
【０００３】
図１は、公知技術の撮像トランスデューサアセンブリ（組立部）の１例を示している。撮像トランスデューサ１は、典型的には、（部分的に示されている）ガイドワイヤーの管腔(lumen)６０内にあり、ガイドワイヤーは管状外壁部材５を有している。撮像トランスデューサアセンブリ１は、同軸ケーブル１１０を含んでおり、同軸ケーブル１１０は、中央側導線と、図示せぬ外側シールド線と、を備えている。導線は、およそ５００ミクロンの直径を有しており、同軸ケーブル１１０に巻き付けられており、コイルを形成しており、駆動軸１０として機能する。駆動軸１０の遠位端（先端）にステンレス鋼のハウジング２０が接続されており、ハウジング２０は、撮像トランスデューサアセンブリ１の構造を補強するのに役立っている。銀−エポキシ樹脂３０である導電材料が、ハウジング２０の中で、同軸ケーブル１１０を囲っている。このため、ハウジング２０は、エポキシ樹脂３０を通じて、同軸ケーブル１１０のシールド線に電気的に接続されている。銀−エポキシ樹脂３０の遠位端に、絶縁材料である非導電性エポキシ樹脂３５がある。
【０００４】
圧電性結晶（ＰＺＴ）８０の層が、非導電性エポキシ樹脂３５の遠位端にあって、導電性音響レンズ７０と導電性基材９０との間に「挟まれて」おり、音響的に吸収力のある材料（例えば、タングステン粒子を有するエポキシ基板）から形成されている。音響レンズ７０は、コネクタ４０を通して同軸ケーブル１１０の中央側導線と電気的に一体となっている。コネクタ４０は、非導電性エポキシ樹脂３５によって、銀−エポキシ樹脂３０及び基材９０からは、絶縁されている。基材９０は、ステンレスハウジング２０に接続されている。撮像トランスデューサアセンブリ１は、ソノルセントな（sonolucent：超音波を音源に戻るように反射させることなく、超音波の通過を許容する）媒体によって、囲まれていることが好ましい。このため、ガイドワイヤーの管腔６０も、アセンブリ１の周りで、食塩水で満たされている。駆動軸１０、ハウジング２０、及び音響レンズ７０は、食塩水にさらされている。作動中、ＰＺＴ層８０は、基材９０及び音響レンズ７０の双方によって電気的に励起されている。基材９０は、銀−エポキシ樹脂３０及びステンレスハウジング２０、並びに音響レンズ７０を通じて同軸ケーブル１１０のシールド線１４０から、電荷を受け取る。音響レンズは、銀−エポキシ樹脂３０であってもよいが、コネクタ４０を通して同軸ケーブル１１０の中央側導線１２０から、電荷を受け取る。コネクタ４０も、同様に、銀−エポキシ樹脂３０でもよい。
【０００５】
いくつかの場合には、血管の断面画像だけでなく、同一の血管の３次元の縦断面のような情報を得られることが好ましいかもしれない。そういった追加的な情報を得ることにおける１つの取り組み方は、医療用の測位システムを用いることである。測位システムは、一般的な公知技術である。図２を参照すると、従来技術の測位システム２４０が示されている。システム２４０は、一般に、複数の、送信機及び／又は受信機のノード（接続点）２５０を備えており、複数のノード２５０は、患者の周りに配置することができる。例えば、複数のノード２５０は、患者を囲む塔の骨組み上に配置することができる。システム２４０は、更に、１以上のセンサ２６０を備えている。１以上のセンサ２６０は、電磁気的な又は電気機械的な信号を、送信機及び／又は受信機のノード２５０に向けて送信するように、又は、ノード２５０から受信するように、構成されている。
【０００６】
センサ２６０は、（部分的に示されている）ガイドワイヤーと一体となっているが、患者の身体内の血管内に置くことができる。センサ２６０とノード２５０との間で交換される信号は、航法信号として機能する。この信号は、当業者には明らかであるように、患者の身体内のセンサ２６０の位置を決定するために用いることができる。換言すれば、センサ２６０は、複数のノード２５０に航法信号を送信し、ノード２５０と一体となっている（図示せぬ）プロセッサは、複数のノード２５０によって受信された信号に基づいて、センサ２６０の位置を測定する。代わりに、又は、その上、複数のノード２５０はセンサ２６０に航法信号を送信しても良く、センサ２６０と一体となっている（図示せぬ）プロセッサが、複数のノード２５０によって送信された信号に基づいて、患者の身体内のセンサ２６０の位置を測定してもよい。医療用の測位システム２４０は、センサ２６０が患者の血管内を通って移動するのにつれて、センサ２６０の位置を追跡し且つ記録することができる。このように、測位システム２４０は、血管内の縦断面を提供する。
【０００７】
公知技術であるように、医療用の測位システムのセンサは、トランスデューサ／センサ・アセンブリ３００を形作るために、撮像トランスデューサに結合できる。図２ｂを参照すると、ガイドワイヤー又はカテーテルの（部分的に示されている）アセンブリの遠位端部の内腔３０５における、トランスデューサ／センサ・アセンブリ３００の１例の側断面図が、示されている。ガイドワイヤー又はカテーテルは、管状外壁３０１を有している。トランスデューサ／センサ・アセンブリ３００は、上述されたような、撮像トランスデューサ３４０と、医療用の測位システムのセンサ３２０と、を備えている。センサ３２０の「アンテナ」部分は、絶縁された導線３２５である。導線３２５は、磁性を有しても良い。導線３２５は、同軸ケーブル４１０及び非導電性エポキシ樹脂３３０の遠位端に堅く巻かれている。また、導線３２５は、駆動軸３１０の遠位端にも堅く巻かれており、第２コイル形態を形成している。第２コイル形態は、電磁気信号を送信又は受信する能力を増やすために充電されるときに、センサ３２０のアンテナ部分のためのインダクタンスを、好ましく提供する。トランスデューサ／センサ・複合アセンブリを有するカテーテルのより詳細な説明は、２００３年３月２８日に出願された、特許文献２に備えられており、参照によって、ここに、そっくりそのまま組み込まれている。
【特許文献１】米国特許番号第５，３６８，０３５号明細書
【特許文献２】米国特許出願番号第１０／４１０，９０１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
撮像カテーテルが一般的に作動する環境は、心電図（ＥＫＧ）システム又は他のモニターのような他の電子装置を、含んでいる。技術者が全ての装置にアクセスするのに都合が良いように、電子装置は、カテーテルのかなり近くに配置される。しかし、これらの装置の各々は電磁場を生み出しており、これらの装置が十分近くに配置されるならば、それぞれの電磁場が、他の装置に信号歪みを引き起こすことがありえる。したがって、改善された撮像システムが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、撮像カテーテルシステムでのノイズを低減するためのシステム及び方法を提供する。１実施形態では、カテーテルは、トランスデューサに向けて又はトランスデューサから、信号を送信するために、カテーテルの中に、撮像トランスデューサと、伝送線と、を備えている。外部干渉に伝送線がさらされることによって発生するノイズを低減するために、伝送線の近位端（基部側の端）に、チョークバランが接続されている。チョークバランは、伝送線内に導入されるノイズを低減させながら、伝送線内に好ましい変換器信号を通過させる。別の実施形態では、伝送線は、シールド体によって囲まれた中央側導体を有する同軸ケーブルからなっている。この実施形態では、チョークバランは、近くの装置からの外部電場によって、同軸ケーブルのシールド体に誘発される不必要な電流を低減する。
【００１０】
別の実施形態では、カテーテルの回転撮像トランスデューサからの信号は、スリップリングアセンブリによってモータ駆動ユニットに接続されている。この実施形態では、変換器信号は、スリップリングアセンブリの両側に位置する第１及び第２トランスを通って、スリップリングアセンブリからの低減されたノイズに、変化する。スリップリングアセンブリは、好ましくは、水銀スリップリングから成っている。
【００１１】
別の実施形態では、バランは、第２トランスデューサに接続されている。このバランは、平衡した変換器信号をシングルエンド信号に変換するために、及び／又は、変換器信号を更に改善するために同相ノイズを拒絶するために、用いられるかもしれない。
【００１２】
別の実施形態では、カテーテルは、カテーテルの位置を追跡するための位置センサを備えている。位置センサは、位置センサに向けて信号を送信するために、且つ、位置センサから信号を受信するために、カテーテルの中で伝送線に接続されている。更にノイズを低減するために、第２チョークバランが、第２伝送線の近位端に接続されている。
【００１３】
本発明の、他の、システム、方法、特徴及び長所は、以下の図面及び詳細な説明を参照すると、当業者にとって、明らかであるか、明らかとなる。当然ながら、そのような全ての追加的な、システム、方法、特徴及び長所は、この説明の中に含まれており、本発明の範囲内にあり、添付の請求の範囲によって保護される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図３を参照すると、好ましい実施形態にしたがう医療用の撮像システム１０００の略図が示されている。システム１０００は、上述したような、撮像カテーテル又はガイドワイヤー１０２０を含んでいる。撮像カテーテル又はガイドワイヤー１０２０は、身体の内腔の中に、及び、好ましくは身体内の血管系の中に、挿入されるように構成されている。撮像カテーテル１０２０は、ハブ１０４０を通して、モータ駆動ユニット（ＭＤＵ）１０１０に着脱可能に接続している。ＭＤＵ１０１０は、信号処理制御装置１０３０に電気的に接続されている。ＭＤＵ１０１０は、トランスデューサを回転させるための、カテーテル１０２０の駆動軸に接続された、（図示せぬ）モータを備えている。ＭＤＵのより詳細な説明が、１９９８年９月２８日に出願された米国特許第６，２６１，２４６号に備えられている。米国特許第６，２６１，２４６号は、参照によって、ここに、そっくりそのまま組み込まれている。
【００１５】
上述のように、一般的な作動環境では、他の電子装置が撮像システム１０００の近くに置かれており、それらの各磁場が撮像システム１０００の信号線の中に歪みをもたらすかもしれない。この問題に対処する１つの取り組み方は、図４に示されている。図４は、ハブ１０４０のための好ましい回路の図を示している。この実施形態では、ハブ１０４０は、測位センサと、図２ｂに示されるトランスデューサ／センサ・アセンブリ３００のような撮像トランスデューサと、の双方を備えた、撮像カテーテル１０２０に、接続されるように構成されている。ハブ１０４０は、９ピン・インターフェイス１１００を通じて撮像カテーテル１０２０を接続する。当業者には明らかであるように、トランスデューサ／センサ・アセンブリ３００を備えたカテーテル１０２０は、一般的に、２つの異なる（図示せぬ）伝送線を備えている。第１伝送線は、撮像トランスデューサ３４０からの信号のためにあり、第２伝送線は、位置センサ３２０からの信号のためにある。一般に、例えば周波数レンジのようなデータ信号の性質のため、第１及び第２伝送線は、種類が異なっている。第１伝送線は、撮像トランスデューサ３４０に接続されており、同軸ケーブルである。第２伝送線は、位置センサ３２０に接続されており、ツイストペア線である。ハブ１０４０は、同軸線１１１０と、シールド付きツイストペア線１１２０と、を備えている。同軸線１１１０は、撮像トランスデューサ３４０のための第１伝送線に接続されている。ツイストペア線１１２０は、位置センサ３２０のための第２伝送線に接続されている。
【００１６】
同軸線１１２５の中央側導体ＣＣは、カテーテルインターフェイス１１００のピン８に接続されている。同軸線１１２５のシールド体ＳＨＬＤは、カテーテルインターフェイス１１００のピン９に接続されている。同軸線１１２５は、第１チョークバラン１１５０を形成するために、２つの並置されたフェライト磁心Ｊに巻かれている。第１チョークバラン１１５０は、以下で更に説明するように、他の装置又は信号処理装置１０３０からの電場による信号歪みの発生を防止する。同軸線１１２５の、中央側導体ＣＣ及びシールド体ＳＨＬＤは、更に、第１印刷回路基板ＰＣＢに接続されている。第１印刷回路基板ＰＣＢは、第１ＲＦトランス１１６０を形成するために、第３フェライト磁心Ｊと、第３フェライト磁心Ｊに巻かれた第１ワイヤーＢＬＵＥ及び第２ワイヤーＹＥＬとを、備えている。第１ワイヤーＢＬＵＥは、両端で、同軸線１１２５の中央側導体ＣＣ及びシールド体ＳＨＬＤに、接続されている。第２ワイヤーＹＥＬは、両端で、同軸線１１００の中央側導体及びシールド体に、接続されている。図４に示されるハブ回路は、ＭＤＵ１０１０の駆動軸によって、カテーテルの、撮像トランスデューサ３４０及び同軸ケーブルと一緒に、回転する。
【００１７】
図５を参照すると、同軸線１１１０内のトランスデューサデータ信号は、スリップリングアセンブリ１１３０を通って、ＭＤＵ１０１０内の第２印刷回路基板（ＰＣＢ）１２００で画定されるトランスデューサ線１２１０に、行く。第２印刷回路基板１２００は、データ信号の送信及び受信をコントロールするための、かつ、ＭＤＵ１０１０内の（図示せぬ）実際のモータをコントロールするための、回路構成要素を備えている。第２印刷回路基板１４００の実際の写真が、図７に示されている。スリップリングアセンブリ１１３０は、ハブ１０４０の回転回路構成要素からＭＤＵ１０１０の回路構成要素１２００に向かう信号に、電気的につながっている。このようにするために、スリップリングアセンブリ１１３０は、ハブ１０４０の回路構成要素に接続され、且つ、ハブ１０４０と一緒に回転する軸上に配置されている、導体リングを備えている。スリップリングアセンブリは、導体リングに電気的に接触し、且つ、ＭＤＵ１０１０の回路構成要素１２００に接続されている、固定導体も、備えている。スリップリングアセンブリの１例が、図９を参照して、以下で与えられている。
【００１８】
スリップリングアセンブリ１１３０は、ハブ１０４０とＭＤＵ１０１０との間のインターフェイスを提供する。ＭＤＵ１０１０は、ハブ１０４０と、カテーテル１０２０内の撮像トランスデューサ３４０とを、回転させる。従来のスリップリングアセンブリは、ハブと回転モータとの間の機械的な接続を提供する。しかし、機械的な接続は、一般に、ノイズ及び高インピーダンス回路を持ち込む。ノイズ及び高インピーダンス回路は、当業者には明らかなように、一般に、超音波信号及び高周波信号の伝送にとっての問題を引き起こしうる。１つの解決は、水銀スリップリングアセンブリ１１３０を備えることである。水銀スリップリングアセンブリ１１３０は、導体リングと固定導体との間に、導電性液体水銀のポケットを提供する。このように、導体間のデータ伝送は液体水銀を通過する。このことが、従来の機械的接続よりも実質的に低インピーダンスの連結と、低ノイズとを、もたらす。実際の水銀スリップリングアセンブリ１１３０の外側ケーシングの写真が、図６に示されている。他の実施形態は、ブラシリングスリップアセンブリを備えており、そこで、導電性毛ブラシが、２つの導体間で利用されている。
【００１９】
ＭＤＵ１０１０内の第２ＰＣＢ１２００は、伝送線１２１０に接続された第２ＲＦトランス１２２０を備えている。第２ＲＦトランス１２２０は、多くの特徴を備えている。例えば、第２ＲＦトランス１２２０は、システム１０００の電位から、カテーテル１０２０の電気信号を、電気的に絶縁している。このことは、公知技術である好ましい「患者の隔離」をもたらしている。第２ＲＦトランス１２２０は、好ましくは、ガラス繊維の領域上に置かれる。第２ＰＣＢ１２００は、第２ＲＦトランス１２２０及び（図示せぬ）ＭＤＵの電子機器に接続された、１以上のバランを含むこともできる。
【００２０】
トランスデューサ信号通過のためのノイズ低減回路構成要素の作動が、今から、図８を参照して説明されるであろう。図８は、ノイズ低減回路構成要素の単純化された回路図を示している。
【００２１】
上述のように、撮像トランスデューサ３４０からの信号は、中央側導線ＣＣと中央側導線ＣＣを囲うシールド体ＳＨＬＤとからなる同軸ケーブル４１０を経由して、カテーテルに送られる。同軸ケーブル４１０は、一端で撮像トランスデューサ３４０に繋がれ、他端でノイズ低減回路構成要素に繋がれている。同軸ケーブル４１０内のトランスデューサ信号は、中央側導体ＣＣ内を流れる電流を発生させると共に、シールド体ＳＨＬＤ内で反対方向に同じ大きさで流れる電流を発生させる。トランスデューサ信号の電流の合計がゼロであるので、トランスデューサ信号は、わずかな減衰又は減衰無しで、第１チョークバラン１１５０を通過することができる。同軸ケーブルのシールド体ＳＨＬＤは、近くの装置からの外部干渉を拾うアンテナとしても機能する。これらの装置からの電場は、シールド体ＳＨＬＤの外表面に、信号歪みを引き起こす不要な電流を生じさせる。第１チョークバラン１１５０は、この不要なシールド電流に対する高インピーダンスを与える。それによって、第１チョークバラン１１５０は、不要なシールド電流を低減し、結果として生じる信号歪みを低減する。不要なシールド電流のそばで見られるインピーダンスは、第１チョークバラン１１５０を形成する、同軸線１１２５がフェライト磁心Ｊに巻かれる巻きの数を、増大させることによって、増加させることができる。
【００２２】
第１チョークバラン１１５０を通過した後、トランスデューサ信号は、第１ＲＦトランス１１６０によって、平衡信号に変換される。平衡トランスデューサ信号は、送信線１２１０の分かれた線１２１０−１、１２１０−２を行く、２つの逆の信号からなっている。平衡トランスデューサ信号は、スリップリングアセンブリ１１３０の一対のスリップリング１５２５によって、第２ＲＦトランス１２２０に接続されている。平衡トランスデューサ信号は、以下で説明するように、スリップリングアセンブリ１１３０によって信号の中に持ち込まれた同相ノイズの排除を、容易にする。
【００２３】
スリップリングアセンブリは、近くの装置からの外部干渉を拾い上げる、外部ケーシング１５５０及び／又は他の部分を、含むことができる。外部干渉は、そのとき、２つのスリップリング１５２５と外部ケーシング１５５０との間の静電結合によって、平衡トランスデューサ信号の中に導入されるかもしれない。静電結合は、図８のコンデンサ１５５５によって、視覚的に示されている。外部干渉が、双方逆の平衡トランスデューサ信号に等しく影響を及ぼすと仮定すると、外部干渉は、第２ＲＦトランス１２２０によって抑制される。このことは、第２ＲＦトランス１２２０が、同相ノイズを、すなわち、双方逆の平衡信号に共通するノイズを、抑えるためである。このように、スリップリングアセンブリ１１３０の両端に位置する第１及び第２トランス１１６０、１２２０が、平衡トランスデューサ信号を提供し、且つ、スリップリングアセンブリ１１３０によって導入されたノイズを抑制するように作動する。
【００２４】
第２トランス１２２０を通過した後、トランスデューサ信号は、別のバラン１２３０を通過することができる。バラン１２３０は、平衡信号を、ＭＤＵ１０１０の電子機器への入力用のシングルエンド信号に、変換するために用いることができる。図８は、シングルエンド信号が、増幅及び更なる処理のためにＭＤＵ１０１０のアンプに入力された例を、示している。バラン１２３０は、更に同相信号を排除することによって、信号を改善するために、１以上の同相排除チョークバランを、含むことができる。
【００２５】
図４に戻って、ノイズ低減回路構成要素は、更に、カテーテルのツイストペア線に接続されたツイストペア線１１２０を備えている。ツイストペア線は、位置センサ３２０に向けて、信号を伝える。ツイストペア線の第１線ＢＬＵＥ及び第２線ＧＲＮは、カテーテルインターフェイスのピン５及びピン６に、それぞれ、接続されている。ツイストペア線１１２０は、更に、シールド付きツイストペア線を提供するために、同軸線１１１０のシールド体ＳＨＬＤを共有している。シールド付きツイストペア線は、第１ＰＣＢに接続されており、ハブ１０４０の中で第２チョークバラン１１７０を形成する第４フェライト磁心に６回巻かれている。第１チョークバラン１１５０のように、第２チョークバラン１１７０は、近くの電子機器又は信号処理装置１０３０からの外部干渉によって、ツイストペア線に導入された、信号歪みを防止する。第２チョークバラン１１７０も、カテーテルの同軸ケーブルのシールド体ＳＨＬＤで発生し、シールド付きツイストペア線に導入された、不要なシールド電流を、抑制する。シールド付きツイストペア線１１２０は、スリップリングアセンブリ１１３０によって信号処理装置１０３０に接続されている。位置センサのためのノイズ低減回路構成要素は、位置センサを使用しないカテーテルにとっては、必要ではない。
【００２６】
図９は、スリップリングアセンブリ１１３０の１例の略図を示している。例示のスリップリングは、ＭＤＵの軸１６３０上にある４つの導体リング１６１０、１６２０と、それぞれ対応する４つの固定導体１６１５、１６２５と、を備えている。水銀スリップリングアセンブリ１１３０の中で、各々の導体リングは、液体水銀によって、対応する固定導体に、電気的に接続されている。２つの導体リング１６１０は、ＭＤＵ１０１０にトランスデューサ信号をつなぐために用いられており、一方、残りの２つの導体リング１６２０は、ＭＤＵ１０１０に位置センサ信号をつなぐために用いられている。導体リング１６１０、１６２０の互いに対する近さは、導体リング間の静電結合を発生させるかもしれない。この静電結合は、図９のコンデンサ１６３５によって視覚的に示されている。トランスデューサ信号及び位置センサ信号は、一般的に、多くの異なる周波数レンジで作動するので、互いに干渉することはない。しかし、シールド付きツイストペア線は、導体リング１６１０、１６２０間の静電結合１６３５によって、トランスデューサ信号に導入されうる、トランスデューサ信号の周波数レンジ内の外部干渉を、伝達させてしまうかもしれない。第２チョークバラン１１７０は、外部干渉の伝達を、外部干渉を抑えることによって妨げる。すなわち、第２チョークバラン１１７０は、外部干渉がスリップリングアセンブリ１１３０に到達する前に、シールド付きツイストペア線内に、シールド電流を発生させる。
【００２７】
上述の詳細な説明において、本発明は、それについての特定の実施形態を参照して、記載されている。しかし、本発明の幅広い精神と範囲から離れることなく、ここに、様々な修正や変化をなしうることは、明白である。例えば、読者は、ここで記述されるプロセスアクションの特定の順序や組み合わせが、単に実例であり、本発明が、異なる又は追加的なプロセスアクションや、異なる順序や組み合わせのプロセスアクションを用いて実施できることを、理解できる。例えば、本発明は、医療用の撮像装置を含んでいる用途に特に適しているが、撮像装置を含む大方のどのような設計にも、用いることができる。更なる例として、１実施形態の各々の特徴は、他の実施形態で示される他の特徴と組み合わせることができる。その上、そして明らかに、特徴は、望むように追加したり除いたりできる。例えば、記述された実施形態は、トランスデューサ／センサ・アセンブリ３００を備えているにもかかわらず、トランスデューサ３４０（及び対応する回路構成要素）のみを備える装置、又は、センサ３２０（及び対応する回路構成要素）のみを備える装置が、常に、本発明の範囲内に収まっている。したがって、本発明は、添付の請求の範囲及びそれらの等価物を考慮する以外に、制限されることはない。
【００２８】
本発明の、前述かつ他の、長所及び目的がどうやって得られるかをより理解するために、上述で簡単に記述された本発明のより詳しい説明が、それについての明細書の実施形態を参照することにより、与えられるだろう。実施形態は、添付の図面に示されている。当然ながら、図面の内容物が縮尺通りである必要はなく、その代わりに、本発明の原理を示す上で、強調が施されている。その上、図面には、参照符号等が、異なる図を通じて、対応する部品を示している。しかし、部品等は、常に、参照符号等を有しているわけではない。その上、全ての図面は概念を伝えることを意図しており、相対的な、サイズ、形、他の詳細な特性が、文字通りに、又は、正確に、というよりもむしろ、模式的に、示されているかもしれない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１ａ】公知技術の撮像トランスデューサの側断面図である。
【図２ａ】従来技術の医療用測位システムの説明図である。
【図２ｂ】公知技術の撮像トランスデューサアセンブリの側断面図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態にしたがう医療用撮像システムの略図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態にしたがう回路の略図である。
【図５】本発明の好ましい実施形態にしたがう回路の略図である。
【図６】本発明の好ましい実施形態にしたがうスリップリングアセンブリの写真である。
【図７】本発明の好ましい実施形態にしたがう印刷回路基板の写真である。
【図８】本発明の好ましい実施形態にしたがうノイズ低減回路の回路図である。
【図９】本発明の好ましい実施形態にしたがうスリップリングアセンブリの１例の略図である。
【図１】
2009515607.tif 000003
【図２ａ】
2009515607.tif 000004
【図２ｂ】
2009515607.tif 000005
【図３】
2009515607.tif 000006
【図４】
2009515607.tif 000007
【図５】
2009515607.tif 000008
【図６】
2009515607.tif 000009
【図７】
2009515607.tif 000010
【図８】
2009515607.tif 000011
【図９】
2009515607.tif 000012
【国際調査報告】
2009515607.tif 000013
2009515607.tif 000014
2009515607.tif 000015