(57)【要約】【課題】  位置センサ及び超音波トランスデューサを有するプローブをキャリブレーションするための装置を提供する。【解決手段】  内部の既知の位置に配置された超音波ターゲットを備えた試験取付け具及びコンピュータを含む装置。このコンピュータは、トランスデューサが超音波ターゲットと整合した状態で位置センサによって生成される位置信号を受け取り、試験取付け具の基準フレームにおけるプローブの向きを決定し、そのプローブの向きに応じてプローブのキャリブレーションデータを決定するように適合されている。【選択図】        図１
2004351214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリブレーションのための方法であって、
位置センサ及び超音波トランスデューサを含むプローブを、内部の既知の位置に配置された超音波ターゲットを含む試験取付け具内に配置するステップと、
前記トランスデューサの出力信号が、前記トランスデューサが前記超音波ターゲットに整合していることを示すまで、前記超音波トランスデューサを作動させながら前記試験取付け具内で前記プローブを操作するステップと、
前記トランスデューサが前記超音波ターゲットに整合した状態で前記位置センサにより生成される位置信号を測定して、前記試験取付け具の基準フレームにおける前記プローブの向きを決定するステップと、
前記プローブの前記向きに応じて前記プローブのキャリブレーションデータを決定するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
キャリブレーションのための方法であって、
超音波トランスデューサを含むプローブを、内部の既知の位置に配置された超音波ターゲットを含む試験取付け具内に配置するステップと、
前記トランスデューサの出力信号が、前記トランスデューサが前記超音波ターゲットに整合していることを示すまで、前記超音波トランスデューサを作動させながら前記試験取付け具内で前記プローブを操作するステップと、
前記トランスデューサが前記超音波ターゲットと整合した状態で、前記試験取付け具の基準フレームにおける前記プローブの向きを機械的に測定するステップと、
前記プローブの前記向きに応じて前記プローブのキャリブレーションデータを決定するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
キャリブレーションのための方法であって、
超音波トランスデューサを含むプローブを、内部に配置された超音波ターゲットを含む試験取付け具内に配置するステップと、
前記トランスデューサの出力信号が、前記トランスデューサが前記超音波ターゲットに整合していることを示すまで、前記超音波トランスデューサを動作させながら前記試験取付け具内で前記超音波ターゲットを移動させるステップと、
前記トランスデューサが前記超音波ターゲットと整合した状態で、前記試験取付け具の基準フレームにおける前記超音波ターゲットの位置を測定して、前記試験取付け具の前記基準フレームにおける前記プローブの向きを決定するステップと、
前記プローブの前記向きに応じて前記プローブのキャリブレーションデータを決定するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
キャリブレーションのための方法であって、
位置センサ及びイメージング装置を含むプローブを、内部の既知の位置に配置されたイメージングターゲットを含む試験取付け具内に配置するステップと、
前記イメージング装置の出力信号が、前記イメージング装置が前記イメージングターゲットに整合していることを示すまで、前記イメージング装置を動作させながら前記試験取付け具内で前記プローブを操作するステップと、
前記イメージング装置が前記イメージングターゲットに整合した状態で、前記位置センサによって生成される位置信号を測定して、前記試験取付け具の基準フレームにおける前記プローブの向きを決定するステップと、
前記プローブの前記向きに応じて前記プローブのキャリブレーションデータを決定するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
位置センサ及び超音波トランスデューサを有するプローブをキャリブレーションするための装置であって、
内部の既知の位置に配置された超音波ターゲットを含む試験取付け具と、
コンピュータとを含み、前記コンピュータが、
前記トランスデューサが前記超音波ターゲットに整合した状態で前記位置センサによって生成される位置信号を受け取り、
前記試験取付け具の基準フレームにおける前記プローブの向きを決定し、
前記プローブの前記向きに応じて前記プローブのキャリブレーションデータを決定するように適合されていることを特徴とする装置。
【請求項６】
超音波トランスデューサを有するプローブをキャリブレーションするための装置であって、試験取付け具及びコンピュータを含み、
前記試験取付け具が、その内部の既知の位置に配置された超音波ターゲットと、前記試験取付け具の基準フレームにおける前記プローブの向きを機械的に測定し、その測定値に応じて向きの信号を生成するように適合された測定装置とを含み、
前記コンピュータが、前記トランスデューサが前記超音波ターゲットに整合した状態で、前記測定装置によって生成される前記向きの信号を受け取り、前記向きの信号に応答して前記プローブのキャリブレーションデータを決定するように適合されていることを特徴とする装置。
【請求項７】
位置センサ及びイメージング装置を有するプローブをキャリブレーションするための装置であって、試験取付け具及びコンピュータを含み、
前記試験取付け具が、その内部の既知の位置に配置されたイメージングターゲットを含み、
前記コンピュータが、前記イメージング装置が前記イメージングターゲットに整合した状態で、前記位置センサによって生成される位置信号を受け取り、前記試験取付け具の基準フレームにおける前記プローブの向きを決定し、
前記プローブの前記向きに応じて前記プローブのキャリブレーションデータを決定するように適合されていることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、診断及び治療システムに関し、特に位置が検出可能な医療用カテーテルシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
言及することを以って本明細書の一部とする、本願の譲渡人に譲渡された特許文献１−６などに、電磁界を用いた体内のプローブすなわちカテーテル先端の位置を決定するための方法及び装置が開示されている。言及することを以って本明細書の一部とする特許文献７及び８にも、電磁式位置決定システムが開示されている。必ずしも医療用ではない他の電磁式追跡システムが、言及することを以って本明細書の一部とする特許文献９−１３に開示されている。
【０００３】
製造誤差により、このような位置決定システムの位置センサに用いられる位置信号を生成するコイルが、プローブの本体に正確に配置されていない場合がある。更に、プローブの先端部からのコイルの距離が正確でない場合があり、また、外部により生成される磁界に応じたコイルの相対利得に僅かなばらつきが存在し得る。言及することを以って本明細書の一部とする、本願の譲渡人に譲渡された特許文献１４に、好ましくは製造時にプローブを予めキャリブレーションして、コイルの位置、向き、および利得のばらつきを測定して補正するための方法及び装置が開示されている。プローブをキャリブレーションするには、機械的ジグによりプローブを１または複数の所定の位置及び向きに保持し、放射器によってジグの近傍に実質的に均一な磁界を発生させる。コイルによって生じる信号を分析し、これを用いて、コイルの利得及び直交性におけるコイルのずれについてのキャリブレーションデータを生成する。
【０００４】
キャリブレーションや識別情報などのプローブについての情報をプローブに保存するための様々な方法及び装置が開示されている。このような装置は通常、プローブ内に組み込まれたマイクロチップを含む。例えば、上記した特許文献１４に、プローブのキャリブレーション情報をストアする超小型回路をプローブへ組み込むことについて開示されている。このような情報には、暗号化されたキャリブレーションコード及び／またはプローブ利用者のプローブの使用を管理する使用コードが含まれ得る。
【０００５】
言及することを以って本明細書の一部とする、本願の譲渡人に譲渡された特許文献１５に、複雑でないカテーテルとそのカテーテルの基端部をコンソールに接続するための接続ケーブルとを含むカテーテル組立体が開示されている。このカテーテルは、同じモデルのカテーテルとは異なる、実質的にキャリブレーションなどのカテーテルの情報のみを保持する超小型回路を含む。接続ケーブルは、カテーテルから情報を受け取り、その情報を好適な形式でコンソールに送るアクセス回路を構成している。
【０００６】
言及することを以って本明細書の一部とする特許文献１６に、先端部分に測定装置が取り付けられたガイドワイヤ組立体が開示されている。このガイドワイヤ組立体はまた、測定装置の固有の特徴であるキャリブレーション／温度補正データを保持する情報記憶装置を備えたインターフェイスケーブルも含む。このキャリブレーションデータを測定装置からの未補正の出力と共に用いて正しい測定値を計算する。
【０００７】
言及することを以って本明細書の一部とする、本願の譲渡人に譲渡された特許文献１７に、器具の位置を測定するための位置測定システムを含むイメージ誘導外科システムが開示されている。このイメージ誘導外科システムは試験システムを含む。この試験システムは、位置測定システムを用いて、器具の物体部分をキャリブレーション位置すなわち試験位置にある状態で、器具の基準部分のキャリブレーション位置を測定して器具を測定するように構成されている。
【０００８】
言及することを以って本明細書の一部とする、本願の譲渡人に譲渡された特許文献１８に、磁界発生器をキャリブレーションするための方法が開示されている。この方法によると、磁界センサを既知の位置及び向きでプローブに固定し、磁界発生器近傍の１または複数の既知の位置を選択する。磁界発生器を駆動し、磁界を発生させる。プローブを、それぞれの位置に対して所定の既知の向きに移動し、それぞれの位置でセンサから信号を受信する。この信号を処理して、センサのそれぞれの位置にける磁界の振幅及び方向を求め、磁界発生器の近傍の磁界の振幅及び方向についてのキャリブレーション因子を決定する。
【０００９】
言及することを以って本明細書の一部とする特許文献１９に、セクタースキャン超音波イメージング装置が開示されている。このイメージング装置は、その超音波スキャンヘッドに対して生検針を配置するための生検用取付け具を有する。生検針は、スキャンヘッド座標システムを用いてキャリブレーションする。この座標システムは、スキャンヘッドに対する動作位置の生検針の特定の空間的関係の決定に関係なく、このシステムにおける生検針の座標を決定してスキャンヘッドのセクタースウィープを画定する。キャリブレーション部材は、生検取付け具に取り付けできるように適合されており、キャリブレーションモードの際中にスキャンヘッドによってスキャンされてイメージ表示装置に表示される少なくとも２つの超音波反射領域を含む。このような反射領域の表示により、イメージング装置のハウジングに対するキャリブレーション部材の所定のジオメトリの関係を用いて生検針の座標を決定することができる。
【特許文献１】米国特許第５，３９１，１９９号明細書
【特許文献２】欧州特許第０７７６１７６号明細書
【特許文献３】米国特許第５，８３３，６０８号明細書
【特許文献４】米国特許第６，１６１，０３２号明細書
【特許文献５】米国特許第５，５５８，０９１号明細書
【特許文献６】米国特許第５，７５２，５１３号明細書
【特許文献７】米国特許第５，９１３，８２０号明細書
【特許文献８】米国特許第５，０４２，４８６号明細書
【特許文献９】米国特許第３，６４４，８２５号明細書
【特許文献１０】米国特許第３，８６８，５６５号明細書
【特許文献１１】米国特許第４，０１７，８５８号明細書
【特許文献１２】米国特許第４，０５４，８８１号明細書
【特許文献１３】米国特許第４，８４９，６９２号明細書
【特許文献１４】米国特許第６，２６６，５５１号明細書
【特許文献１５】米国特許第６，３７０，４１１号明細書
【特許文献１６】米国特許第６，２４８，０８３号明細書
【特許文献１７】米国特許第６，１１２，１１３号明細書
【特許文献１８】米国特許第６，３３５，６１７号明細書
【特許文献１９】米国特許第４，５６７，８９６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明のある態様の目的は、位置センサ及びカテーテルに対して超音波トランスデューサをキャリブレーションするための装置及び方法を提供することにある。
【００１１】
本発明のある態様の目的はまた、位置センサ及び超音波トランスデューサを含むカテーテルを用いて実施される処置の正確さを高める装置及び方法を提供することにある。
【００１２】
本発明のある態様の更なる目的は、カテーテルに固定された超音波トランスデューサを用いて、体内の映像化された構造体の位置及び向きの決定をより正確にする装置及び方法を提供することにある。
【００１３】
本発明のある態様の更なる目的は、カテーテルについてのキャリブレーション情報を便利に電子的に保存及び読出しするための装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の好適な実施形態では、人体の体内に挿入するカテーテルを含むカテーテルシステムを提供する。このカテーテルは通常、同軸上にない３つのコイルを含む位置検出装置と、通常は患者の体内の超音波イメージングに用いる超音波トランスデューサとを含む。好ましくは互いに直交した３対の平行な放射器コイルを含むベースに取り付けられたジグなどの試験取付け具を用いて、まず、コイルの利得をキャリブレーションし、次いで、カテーテルに対するコイルのそれぞれの角度方向をキャリブレーションして直交性からのずれを補正する。これらのステップは、特許文献１４に開示されている装置及び方法を用いて行うのが好ましい。更に、ジグを用いて、位置検出装置及びカテーテルに対する超音波トランスデューサの角度方向をキャリブレーションすることができる。このキャリブレーションでは、超音波トランスデューサが、超音波放射を放出し、ジグの既知の固定位置に配置されたターゲットから反射された放射を受け取る。カテーテルの先端部の角度方向を変えて、ターゲットから反射された放射が超音波トランスデューサに対して中心となるようにし、この時点で位置検出装置を用いてターゲットに対するカテーテルの先端部の角度方向を測定する。この向きに基づいて、位置検出装置及びカテーテルに対する超音波トランスデューサの向きを計算する。
【００１５】
このキャリブレーションにより、固定された外部の基準フレームと医療処置中のカテーテルによる超音波イメージキャプチャとの正確な位置合わせが可能になり、カテーテル座標を決定できるという利点がある。その結果、本発明の実施形態により、体内で映像化される構造体の位置及び向きを高精度に決定することができる。本発明の実施形態では、カテーテルに対する超音波トランスデューサの向きを、通常は０．１度以内の範囲でキャリブレーションする。その結果、超音波トランスデューサから５ｃｍ〜７ｃｍ離れた構造体の超音波イメージ上で再生成されたピクセルの位置を１ｍｍ以内の範囲の高精度で決定することができる。
【００１６】
更に、ジグがカテーテルクランプ組立体を含むのが好ましい。このクランプ組立体は、カテーテルの長軸に対するピッチ及びヨーの回転軸において回動できる自在継手を含むクランプベースを含む。自在継手は、既知の位置及び向きで１または複数のジグの放射器コイルに固定されている。ジグは更に、既知の位置に固定された既知のジオメトリ、サイズ、及び材料の超音波ターゲットを含む。ターゲットは、例えば、超音波反射材料からなる小さな泡を含むことができる。
【００１７】
カテーテルは通常、カテーテルの先端部がターゲットの方向を向き、その先端部が溝から所定距離突き出るようにクランプ組立体の溝の中に挿入する。カテーテルをその長軸を中心に回動し、所望の角度に合わせる。
【００１８】
ある適用例では、カテーテル先端に対するコイルの位置ずれをキャリブレーションする。このキャリブレーションは、特許文献１４に開示されているようなジグ（不図示）及び方法を用いて行うのが好ましい。
【００１９】
本発明の好適な実施形態では、上記した方法に従って決定されるキャリブレーション補正が、好ましくはカテーテルに組み込まれた記憶装置に電子的に保存される。医療処置中に使用するためにカテーテルがコンソールに接続されている場合、この記憶装置はコンソールのコンピュータにアクセス可能である。特許文献１４に開示されているこのような記憶装置のための装置及び方法を用いて、また当分野で周知の他の装置及び方法を用いることができる。
【００２０】
本発明の一実施形態に従ってキャリブレーションのための方法を提供する。この方法は、位置センサ及び超音波トランスデューサを含むプローブを、内部の既知の位置に配置された超音波ターゲットを含む試験取付け具内に配置するステップと、トランスデューサの出力信号が、超音波トランスデューサが超音波ターゲットに整合していることを示すまで、超音波トランスデューサを作動させながら試験取付け具内でプローブを操作するステップと、超音波トランスデューサが超音波ターゲットに整合した状態で位置センサによって生成される位置信号を測定して、試験取付け具の基準フレームにおけるプローブの向きを決定するステップと、そのプローブの向きに応じてプローブのキャリブレーションデータを決定するステップとを含む。
【００２１】
キャリブレーションデータは通常、プローブの軸に対する超音波トランスデューサの整合を含み、キャリブレーションデータを決定するステップがその整合を決定することを含む。これに加えて或いは別法では、キャリブレーションデータは、位置センサに対する超音波トランスデューサの整合を含み、キャリブレーションデータを決定するステップがその整合を決定することを含む。
【００２２】
一実施形態では、プローブが先端部を含み、キャリブレーションデータが、その先端部に対する超音波トランスデューサの位置ずれの程度を含み、キャリブレーションデータを決定するステップがその位置ずれの程度を決定することを含む。
【００２３】
一実施形態では、キャリブレーションデータを決定するステップが、試験取付け具に対する超音波ターゲットの既知の位置及びプローブの向きに応じたプローブのキャリブレーションデータを決定することを含む。
【００２４】
プローブを操作するステップは通常、プローブのロール、ヨー、及びピッチからなる群から選択されるプローブの回転軸を変えることを含む。例えば、プローブを操作するステップは、プローブの長軸を中心にプローブを回転させることを含むことができる。これに加えて或いは別法では、プローブを操作するステップが、トランスデューサが超音波ターゲットに整合していることを出力信号が示すまで、超音波トランスデューサが動作した状態で試験取付け具においてプローブを操作して、超音波ターゲットのイメージを生成することを含む。
【００２５】
ある適用例では、プローブを操作するステップがプローブを手動で操作することを含み、別の適用例では、プローブを操作するステップがプローブを自動で操作することを含む。
【００２６】
一実施形態では、位置信号を測定するステップが、試験取付け具内で少なくとも２つの磁界を生成することを含む。これに加えて或いは別法では、位置センサが少なくとも２つのコイルを含み、位置信号を測定するステップが各コイルのコイル信号を測定することを含む。
【００２７】
ある適用例では、位置信号を測定するステップがプローブの温度を変更するステップを含む。例えば、プローブの温度を変更するステップは、プローブを加熱することまたはプローブを冷却することを含むことができる。
【００２８】
プローブは通常、プログラム可能な超小型回路を含み、キャリブレーションデータを決定するステップが、キャリブレーションデータを超小型回路に記録することを含む。例えば、このキャリブレーションデータの記録が、キャリブレーションコードを暗号化することを含むことができる。
【００２９】
試験取付け具は通常、クランプ組立体を含み、プローブを試験取付け具に配置するステップがプローブをクランプ組立体に配置することを含む。例えば、クランプ取付け具は溝を画定するように形成することができ、プローブを試験取付け具に配置するステップがプローブを溝に配置することを含む。
【００３０】
一実施形態では、試験取付け具が、既知の位置に固定された少なくとも２つの放射器コイルを含み、プローブを配置するステップが、放射器コイルに対して既知の向きにプローブを整合するステップを含み、位置信号を測定するステップが、放射器コイルを駆動させて試験取付け具に既知の磁界を生成するステップと、位置センサによって生成される位置センサキャリブレーション位置信号を測定して、プローブの軸に対する位置センサの位置センサの向きを決定するステップとを含み、キャリブレーションデータを決定するステップが、その位置センサの向きに応じてプローブの位置センサキャリブレーションデータを決定するステップを含む。
【００３１】
この場合、ある適用例では、プローブは先端部を含み、位置センサキャリブレーションデータを決定するステップが、その先端部に対する位置センサの位置ずれの程度を決定するステップを含む。
【００３２】
これに加えて或いは別法では、位置信号を測定するステップが、位置信号を測定して位置センサに対する超音波トランスデューサの向きを決定するステップを含み、プローブのキャリブレーションデータを決定するステップが、位置センサに対する超音波トランスデューサの向き及びプローブの軸に対する位置センサの向きに応じて、プローブの軸に対する超音波トランスデューサの整合を決定するステップを含む。
【００３３】
更に、これに加えて或いは別法では、位置センサが少なくとも２つのコイルを含み、位置センサキャリブレーション位置信号を測定するステップが、各コイルのキャリブレーション信号を測定するステップを含む。この場合、プローブの位置センサキャリブレーションデータを測定するステップが、各コイルの利得をキャリブレーションするステップを含むことができる。これに加えて或いは別法では、プローブの位置センサキャリブレーションデータを決定するステップが、各コイルについて、プローブの軸との整合からのコイルのずれを決定するステップを含む。
【００３４】
更に、本発明の一実施形態に従ったキャリブレーションのための方法を提供する。この方法は、超音波トランスデューサを含むプローブを、内部の既知の位置に配置された超音波ターゲットを含む試験取付け具内に配置するステップと、超音波トランスデューサの出力信号が、超音波トランスデューサが超音波ターゲットに整合していることを示すまで、超音波トランスデューサを作動させながら試験取付け具内でプローブを操作するステップと、超音波トランスデューサが超音波ターゲットに整合した状態で、試験取付け具の基準フレームにおけるプローブの向きを機械的に測定するステップと、そのプローブの向きに応じてプローブのキャリブレーションデータを決定するステップとを含む。
【００３５】
更に、本発明の一実施形態に従って、キャリブレーションのための方法を提供する。この方法は、超音波トランスデューサを含むプローブを、内部に配置された超音波ターゲットを含む試験取付け具内に配置するステップと、超音波トランスデューサの出力信号が、超音波トランスデューサが超音波ターゲットに整合していることを示すまで、超音波トランスデューサを作動させながら試験取付け具内で超音波ターゲットを移動させるステップと、超音波トランスデューサが超音波ターゲットに整合した状態で、試験取付け具の基準フレームにおける超音波ターゲットの位置を測定して、試験取付け具の基準フレームにおけるプローブの向きを決定するステップと、そのプローブの向きに応じてプローブのキャリブレーションデータを決定するステップとを含む。
【００３６】
更に、本発明の一実施形態に従ってキャリブレーションのための方法を提供する。この方法は、位置センサ及びイメージング装置を含むプローブを、内部の既知の位置に配置されたイメージングターゲットを含む試験取付け具内に配置するステップと、イメージング装置の出力信号が、イメージング装置がイメージングターゲットに整合していることを示すまで、イメージング装置を作動させながら、試験取付け具内でプローブを操作するステップと、イメージング装置がイメージングターゲットに整合した状態で、位置センサによって生成される位置信号を測定して、試験取付け具の基準フレームにおけるプローブの位置を決定するステップと、そのプローブの向きに応じてプローブのキャリブレーションデータを決定するステップとを含む。
【００３７】
更に、本発明の一実施形態に従って、位置センサ及び超音波トランスデューサを有するプローブをキャリブレーションするための装置を提供する。この装置は、内部の既知の位置に配置された超音波ターゲットを含む試験取付け具とコンピュータとを含み、このコンピュータが、超音波トランスデューサが超音波ターゲットに整合した状態で位置センサによって生成される位置信号を受け取り、試験取付け具の基準フレームにおけるプローブの向きを決定し、そのプローブの向きに応じてプローブのキャリブレーションデータを決定するように適合されている。
【００３８】
ある適用例では、キャリブレーションデータが、プローブの軸に対する超音波トランスデューサの整合を含み、コンピュータがその整合を決定するように適合されている。これに加えて或いは別法では、キャリブレーションデータが、位置センサに対する超音波トランスデューサの整合を含み、コンピュータがその整合を決定するように適合されている。
【００３９】
一実施形態では、プローブが先端部を含み、キャリブレーションデータが、その先端部に対する超音波トランスデューサの位置ずれの程度を含み、コンピュータがその位置ずれの程度を決定するように適合されている。
【００４０】
これに加えて或いは別法では、コンピュータが、試験取付け具に対する超音波ターゲットの既知の位置及びプローブの向きに応じてプローブのキャリブレーションデータを決定するように適合されている。
【００４１】
一実施形態では、超音波ターゲットが、超音波反射材料を含む泡を含む。
【００４２】
位置センサが、通常は少なくとも２つのコイルを含み、コンピュータがコイルの電流に応じた位置信号を受け取るように適合されている。
【００４３】
ある適用例では、試験取付け具が、プローブを加熱または冷却するように適合された加熱要素を含む。
【００４４】
超音波ターゲットは、通常は試験取付け具内で移動できるように適合されている。
【００４５】
ある適用例では、プローブがプログラム可能な超小型回路を含み、コンピュータが、その超小型回路にキャリブレーションデータを記録できるように適合されている。この場合、コンピュータを、キャリブレーションコードを暗号化するように適合することができる。
【００４６】
試験取付け具は通常、プローブを保持するように適合されたクランプ組立体を含む。クランプ組立体は通常、プローブの回転軸上においてプローブの向きを変えることができるように適合されており、このプローブの回転軸がプローブのロール、ヨー、及びピッチからなる群から選択される。これに加えて或いは別法では、クランプ組立体は、プローブを保持するように適合された溝を画定するように形成されている。更に、これに加えて或いは別法では、クランプ組立体は、プローブを自動で操作できるように適合されている。
【００４７】
一実施形態では、試験取付け具は、既知の位置に固定された少なくとも２つの放射器コイルを含む。試験取付け具は通常、互いに直交した３対の平行な放射器コイルを含む。ある適用例では、放射器コイルが、試験取付け具内でそれぞれの磁界を生成するように適合されており、コンピュータが、その磁界に応答して位置センサによって生成される位置信号を受け取るように適合されている。
【００４８】
一実施形態では、コンピュータは、プローブが放射器コイルに対して既知の位置に整合した状態で位置センサによって生成される位置センサキャリブレーション位置信号を受け取り、プローブの軸に対する位置センサの位置センサの向きを決定し、その位置センサの向きに応じてプローブの位置センサキャリブレーションデータを決定するように適合されている。
【００４９】
この場合、本発明の一実施形態では、プローブが先端部を含み、位置センサキャリブレーションデータが、その先端部に対する位置センサの位置ずれの程度を含み、コンピュータがその位置ずれの程度を決定するように適合されている。
【００５０】
これに加えて或いは別法では、プローブのキャリブレーションデータが、プローブの軸に対する超音波トランスデューサの整合を含み、コンピュータが、位置センサに対する超音波トランスデューサの向きを決定し、位置センサに対する超音波トランスデューサの向き及びプローブの軸に対する位置センサの向きに応じて、プローブの軸に対する超音波トランスデューサの整合を決定するように適合されている。
【００５１】
一実施形態では、位置センサは少なくとも２つのコイルを含み、コンピュータが、それぞれのコイルのコイルキャリブレーション信号を測定するよう適合されている。例えば、コンピュータは、各コイルの利得をキャリブレーションするように適合することができる。これに加えて或いは別法では、コンピュータは、それぞれのコイルについて、プローブの軸との整合からのコイルのずれを決定するように適合されている。
【００５２】
更に、本発明の一実施形態に従って、超音波トランスデューサを有するプローブをキャリブレーションするための装置を提供する。この装置は、試験取付け具及びコンピュータを含み、試験取付け具が、その内部の既知の位置に配置された超音波ターゲットと、試験取付け具の基準フレームにおけるプローブの向きを機械的に測定し、その測定値に応じて向きの信号を生成するように適合された測定装置とを含み、コンピュータが、超音波トランスデューサが超音波ターゲットに整合した状態で、測定装置によって生成された向きの信号を受け取り、その向きの信号に応答してプローブのキャリブレーションデータを決定するように適合されている。
【００５３】
更に本発明の一実施形態に従って、位置センサ及びイメージング装置を有するプローブをキャリブレーションするための装置を提供する。この装置は、試験取付け具及びコンピュータを含み、試験取付け具が、その内部の既知の位置に配置されたイメージングターゲットを含み、コンピュータが、イメージング装置がイメージングターゲットに整合した状態で、位置センサによって生成される位置信号を受け取り、試験取付け具の基準フレームにおけるプローブの向きを決定し、そのプローブの向きに応じてプローブのキャリブレーションデータを決定するように適合されている。
【００５４】
本発明は、添付の図面を参照しながら、後述する好適な実施形態の詳細な説明を読めばより完全に理解できるであろう。
【発明の効果】
【００５５】
位置センサ及びカテーテルに対して超音波トランスデューサをキャリブレーションするための装置及び方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
図１を参照すると、本発明の好適な実施形態に従ったカテーテルシステム１０を例示する簡易絵画図が示されている。このカテーテルシステム１０は、好ましくはカテーテル２０である人体内に挿入するための細長いプローブを含む。後述する好適な実施形態はカテーテルを用いて説明するが、本発明が他のタイプのプローブにも等しく適用できることを理解されたい。
【００５７】
カテーテル２０は、使用者がカテーテルを操作するためのハンドル３０及びそのハンドル上の制御部３２を含むのが好ましい。制御部３２により、カテーテルの先端部分２２を所望の方向に導いたり、その先端部分２２を所望に配置し、かつ／または向きを合わせることができる。
【００５８】
システム１０は更に、コンソール３４を含み、このコンソール３４により、使用者がカテーテル２０を観察してその機能を調節することができる。コンソール３４は、コンピュータ３６、キーボード３８、通常はコンピュータ内部にある単一処理回路４０、及び表示装置４２を含むのが好ましい。単一処理回路４０は通常、カテーテル２０からの信号を受け取り、増幅し、フィルタリングし、デジタル化する。コンピュータ３６が、このようなデジタル化された信号を受け取って、これを用いてカテーテルの位置及び向きを計算する。カテーテル２０は、その基端部がコネクタ４４によってコンソール３４のコンセント４６に接続されている。
【００５９】
図２を参照すると、本発明の好適な実施形態に従ったカテーテル２０の先端部分２２を例示する模式的な絵画図が示されている。先端部分２２は、カテーテルの先端部２６に近接した、診断及び／または治療を実施する機能部分２４を含む。機能部分２４は、通常は患者の体内の超音波イメージに用いられる超音波トランスデューサ５０を含む。別法では、超音波トランスデューサ５０は、ドップラー測定などの他の診断目的または他の治療に用いられる。
【００６０】
カテーテル２０の先端部分２２は更に、体内のカテーテルの位置及び向きを決定するために用いる信号を生成する位置検出装置２８を含む。位置検出装置２８は、機能部分２４に近接しているのが好ましい。位置検出装置２８と機能部分２４の間に固定された位置関係及び向き関係が存在するのが好ましい。
【００６１】
位置検出装置２８は、上記した特許文献２に示されているような同軸上にないコイル６０、６２、及び６４を含むのが好ましい。この位置検出装置２８により、６つの位置及び向きの情報を連続的に得ることができる。コイル６０、６２、及び６４はそれぞれ、軸６６、６８、及び７０を有する。軸６６、６８、及び７０はそれぞれ、絶対ではないが好ましくは図２に示されているように直交するデカルト軸Ｚ、Ｘ、及びＹを画定する。Ｚ軸は、カテーテル２０の長軸に平行であり、Ｘ軸及びＹ軸は、Ｚ軸に直交する平面を画定している。コイルはそれぞれ、互いに対して固定された位置及び向きを有する。
【００６２】
本発明の好適な実施形態は、図２に示され上記した位置信号生成装置を用いて説明するが、本発明の概念を他の位置検出装置を含むプローブに同様に適用できることを理解されたい。例えば、本発明の好適な実施形態は、位置信号を生成するための１つのコイル、または同軸上或いは非同軸上とすることができる２つ以上のそのようなコイルを含むことができる。本発明の別の好適な実施形態は、ホール効果装置などの他のタイプの位置検出装置を含むこともできる。
【００６３】
図２に示されているように、位置検出装置２８は、先端部２６から距離Ｌ離間してカテーテル２０に配置されている。このＬは便宜上、Ｚ軸に沿ったコイル６２の中心軸６８から先端部２６までの距離と定義する。コイル６０の軸６６及びコイル６４の軸７０はそれぞれ、軸６８から距離ｄｙ及びｄｚ離間している。
【００６４】
コンソール３４の信号処理回路４０は、コイルワイヤ７２によってコイル６０、６２、及び６４から信号を受け取り、この信号をコンピュータ３６に送る。次いでコンピュータ３６が、固定された外部座標フレームに対する位置検出装置２８の３次元の位置と軸６６、６８、及び７０の回転方向の向きを計算する。次いで先端部２６の実際の位置及び向きが、軸６８によって画定された位置検出装置２８の中心から先端部２６までの距離Ｌと軸６６、６８、及び７０の向きを考慮して計算される。
【００６５】
カテーテル２０の製造上の誤差により、通常はカテーテル毎に距離Ｌにばらつきがあり、先端部２６の位置計算に誤差が生じることが経験的に分かっている。更に、コイル６０の軸６６は通常、先端部２６を通るカテーテル２０の長軸と完全には整合していない。更に、コイル６２の軸６８及びコイル６４の軸７０はそれぞれ、軸６６に対して厳密には直交していないため、カテーテルの位置及び向きの決定に更なる誤差が生じる。更に、超音波トランスデューサ５０の軸５２は通常、カテーテル２０の長軸及びコイル６０の軸６６との完全な整合からはずれがある。最後に、コイル６０、６２、及び６４のそれぞれの利得並びに距離ｄｙ及びｄｚのばらつきにより、カテーテルの位置及び向きの決定に更なる誤差が生じ得る。
【００６６】
従って、本発明の好適な実施形態では、カテーテルを患者の体内に挿入する前に、位置検出装置２８及び超音波トランスデューサ５０をキャリブレーションする。このキャリブレーションは、図３Ａ‐図３Ｃに示されているような１または複数のジグを用いて行うのが好ましい。
【００６７】
図３Ａ‐図３Ｃを参照すると、ジグ７７の好適な実施形態が示されている。このジグ７７は、コイル６０、６２、及び６４の利得及びそれらの直交性のずれのキャリブレーション、並びにカテーテル２０の長軸及びコイル６０の軸６６との超音波トランスデューサのずれのキャリブレーションに用いられる。ジグ７７は、ベース８５に取り付けられた、互いに直交する３対の平行な放射器コイル７９、８１、及び８３を含む。これらの放射器コイルは放射器駆動回路（不図示）に接続されており、この駆動回路によって駆動され、磁界が生成される。各放射器コイルの対は、その各コイルの対によって画定された平面に実質的に垂直であって、かつ他の２つの放射器コイルの対によって生成された磁界と実質的に直交する磁界を生成する。
【００６８】
放射器コイルは、ジグの中心に近接した領域、すなわち３対の放射器コイル間の中心領域に所定の実質的に均一な磁界を生成するように構成されている。駆動回路は、３対の放射器コイルによって生成されたそれぞれの磁界の振幅が等しくなるように構成されるのが好ましい。
【００６９】
図３Ｂに示されているように、ジグ７７は更に、ジグ内に配置されたカテーテルクランプ組立体８７（図３Ａには不図示）を含む。図３Ｄに示されているように、クランプ組立体８７はクランプベース８９を含む。クランプベース８９は、カテーテル２０の長軸に対するピッチ及びヨーの回転軸において回動できる自在継手１０３を含む。自在継手１０３のベース部分は通常、１または複数の放射器コイル７９、８１、及び８３を既知の位置及び向きに支持するハウジングに固定されている。クランプ組立体８７は、その中に保持されたカテーテルがジグの中心付近の実質的に均一の磁界の領域に位置し、対になった平行な放射器コイルの１つ（例えば、図３Ｂに示されているようなコイル８３）によって画定される平面に対してカテーテルの長軸が実質的に直交するようにジグ７７内に形成されるのが好ましい。クランプカバー９１が、蝶番９３によってクランプベース８９に回動可能に取り付けられている。クランプベース８９及びカバー９１はそれぞれ、カテーテル２０の半径に実質的に等しい半径を有する半円状の溝９５及び９７を有する。これらの溝９５及び９７が協働して円形の溝９４（図３Ｂを参照）を形成する。
【００７０】
図３Ｃに示されているように、ジグ７７は更に、既知の位置に固定された、ジオメトリ、サイズ、及び材料が既知の超音波ターゲット２７を含む。ターゲット２７は、例えば、超音波反射材料からなる小さな泡を含むことができる。ターゲット２７はまた、異なったジオメトリ及び／またはサイズとすることができる。
【００７１】
クランプ組立体８７は、加熱要素９９及び少なくとも１つの温度センサ１０１を含むのが好ましい。これらを用いて、カテーテルを挿入する体温と実質的に同じ温度にカテーテル２０の先端部分２２を加熱し、その先端部分をキャリブレーション中にその体温に維持する。当分野で知られているように、コイル６０、６２、及び６４の磁界に対する応答は温度の関数として変化し得る。例えば、コイルがフェライトコアの周りに巻かれている場合、それらのインダクタンスが温度で変化して、その変化により位置検出装置２８のキャリブレーションに誤差が生じ得る。従って、先端部分２２は通常、キャリブレーション中に３７℃に加熱され維持される。しかしながら、例えば、開放心臓外科手術中に誘導される低体温症の状態でカテーテル２０が用いられる場合、他の温度を選択することもできる。
【００７２】
本発明の好適な実施形態は、図３Ａ‐図３Ｃに示され上記したジグを用いて説明するが、本発明のこれらの実施形態の概念が、代替のジグに対しても同様に適用できることを理解されたい。既知の正確な磁界強度、既知の固定された位置にある超音波ターゲット、及び既知の位置にカテーテル２０を固定する手段を提供できるあらゆるジグをこの目的のために用いることができる。
【００７３】
本発明の好適な実施形態では、ジグ７７をカテーテル２０に対する位置検出装置２８のキャリブレーションに用いる際、先端部分２２がターゲット２７の方向を指すようにカテーテルを溝９５内に挿入する。先端部分２２は、クランプ組立体８７から所定距離突き出るようにそのクランプ組立体８７に挿入するのが好ましい。望ましい距離は、例えば、カテーテルの外面に設けられた基準マーカーまたは他の構造（不図示）によって示すことができる。カテーテルは、所望の回転方向の向きまでその長軸を中心に回動させる。ここで、図２に示されているカテーテルのＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸はそれぞれ、放射器コイルの対８３、７９、及び８１によって画定される磁界の方向に実質的に一致するのが好ましい。または、カテーテル２０がその長軸を中心に回動しても対称である本発明の好適な実施形態では、回転方向の向きは重要ではない。
【００７４】
カテーテル２０を溝９５に挿入してその溝に適切に整合したら、カバー９１を下げてカテーテルを所定の位置に保持する。この方式では、カテーテルが、放射器コイル７９、８１、及び８３によって生成された磁界に対して、及びターゲット２７に対して既知の向きに固定される。
【００７５】
次いでカテーテルコイル６０、６２、及び６４のそれぞれの利得及び角度方向を、放射器コイルの対７９、８１、及び８３を順に駆動して所定の既知の磁界を生成し、カテーテルコイルによって生成される信号の振幅を測定してキャリブレーションする。
【００７６】
まず、コイルの利得をキャリブレーションするために、各カテーテルコイルの信号の振幅の合計を、各コイルの対に応答して各カテーテルコイル６０、６２、及び６４によって生成される信号の振幅の二乗を合計して求める。コイル６０、６２、及び６４の近傍の磁界が、コイルの各軸６６、６８、及び７０に沿った等しい実質的に均一の成分を有するため、合計の信号の振幅は、各コイル６０、６２、及び６４の向き及び位置と無関係であり、それぞれのコイルの利得にのみ依存する。従って、測定された信号の振幅の合計を用いて、測定された振幅を推定標準値で除してコイル６０、６２、及び６４のそれぞれの標準化因子を決定することができる。次いで、これらのコイルから受け取った信号の振幅をそれぞれの標準化因子で乗じて、利得のばらつきを補正することができる。
【００７７】
更にジグ７７を用いて、直交性のずれを補正するために、カテーテル２０に対するコイル６０、６２、及び６４のそれぞれの角度方向をキャリブレーションする。それぞれの磁界に応答して各コイル６０、６２、及び６４によって生成される信号の標準化された振幅は、それぞれのコイルの軸６６、６８、または７０と加えられた磁界の方向との間の角度のコサインに比例する。放射器コイルの対７９、８１、及び８３によって加えられた３つの直交する磁界の方向に一致するこのような３つの角度のコサインを、カテーテルコイル６０、６２、及び６４のそれぞれについて求めることができる。上記したように、カテーテルのＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸が３つの直交する磁界の方向に実質的に整合するようにカテーテル２０がクランプ組立体８７内に保持されているため、カテーテルの軸に対するコイルの向きを決定することができる。
【００７８】
本発明の好適な実施形態では、この場合は放射器コイルの対８３に一致するＺ軸の磁界が生成される場合、コイル６０から受け取った信号の標準化された振幅すなわちＳ６０（Ｚ）を受け取り測定する。Ｘ軸の磁界及びＹ軸の磁界も同様に生成され、対応する標準化された信号Ｓ６０（Ｘ）及びＳ６０（Ｙ）を受け取る。Ｓ６０（Ｘ）、Ｓ６０（Ｙ）、及びＳ６０（Ｚ）を用いて、コイル６０についてのコイルの角度のキャリブレーション因子を計算し、これらの因子をカテーテル２０に記録し、カテーテルの位置及び向きの決定に用いる。同様の方法でコイル６２及び６４をキャリブレーションする。
【００７９】
コイルの対７９、８１、及び８３によって生成される磁界は実質的に直交して等しい振幅であるが、コイルの対の不正確な巻きにより、直交性及び同等性が僅かにずれることがある。これらのずれを補正しないと、カテーテル２０のキャリブレーションに誤差が生じ得る。従って、本発明の好適な実施形態では、好ましくは上記した特許文献１４に開示されているように、主コイル（不図示）を用いてジグ７７をキャリブレーションする。カテーテル２０をキャリブレーションするためにそのカテーテル２０をジグ７７に配置したら、好ましくは、初めにコイルの対７９、８１、及び８３のキャリブレーション因子についてコイル６０、６２、及び６４から受け取った信号を補正し、次いで、上記したカテーテルの利得の標準化及び角度のキャリブレーション因子を決定する。
【００８０】
本発明の好適な実施形態では、更にジグ７７を用いて、位置検出装置２８及びカテーテル２０に対する超音波トランスデューサ５０の角度方向をキャリブレーションする。超音波トランスデューサ５０が超音波放射を放出し、ターゲット２７から反射された超音波放射に応答して出力信号を生成する。出力信号が、超音波トランスデューサ５０がターゲット２７に適切に整合していることを示すまで、カテーテル２０の先端部分２２の角度方向のローリング、ヨーイング、及び／またはピッチングが変化する。この整合は、ターゲットの映像化を用いるのが好ましい。別法では、この整合を、本明細書の開示を読んだ当業者には明らかな他の方法を用いて行うこともできる。ターゲットにおけるホーニング（honing）の方法も当業者には明らかであろう。カテーテルの角度方向の操作は、手動または自動手段を用いて行うことができる。
【００８１】
溝９４（図３Ｂ）の中心からターゲット２７に延在する固定された既知の軸２９に対する先端部分２２のヨー角及びピッチ角を測定する。この測定は、位置検出装置２８を用いて、ターゲットに整合している位置検出装置２８の電流の向きを、超音波トランスデューサをターゲットに整合させる前の位置検出装置２８の電流の向きと比較して行うのが好ましい。別法では、この測定は、当分野で周知の機械的手段を用いて行う。超音波トランスデューサ５０の先端部と溝９４の中心との間の距離、超音波トランスデューサ５０の先端部とターゲット２７との間の距離、超音波トランスデューサ５０の先端部と位置検出装置２８との間の距離は既知であるため、測定した角度及びこれらの距離を用いて、位置検出装置２８に対する超音波トランスデューサ５０の軸５２の正確な向き、及びカテーテル２０の長軸に対する軸５２の正確な向きを容易に計算することができる。自在継手１０３の回動による先端部２６とターゲット２７との間の距離のすべての変化を容易に計算して補正することができる。
【００８２】
カテーテル２０の製造誤差によりカテーテル先端２６に対する超音波トランスデューサ５０の位置ずれに有意なばらつきがある適用例では、この位置ずれをキャリブレーションする。好ましくは、上記した方法を用いてこのキャリブレーションを行う。本発明の好適な実施形態では、超音波トランスデューサ５０に対するコイル６０、６２、及び６４のそれぞれの角度方向を直接計算する。この実施形態では、カテーテル２０に対するコイルの向きのキャリブレーションの中間ステップを行わない。このキャリブレーション技術は、カテーテル２０が超音波トランスデューサ以外に診断要素や治療要素を含まない適用例で特に有利である。なぜなら、このような適用例では、処置中にカテーテルの正確な向きを知る必要がないからである。
【００８３】
ある適用例では、超音波トランスデューサ５０を、カテーテル２０の長軸に対して平行ではなく垂直に配置する。上記したキャリブレーション技術を適宜変更する。
【００８４】
本発明の好適な実施形態では、カテーテル２０がキャリブレーション中にジグの固定位置に保持された状態で、超音波トランスデューサ５０がターゲットと整合するまで超音波ターゲット２７をジグ内で移動させる。
【００８５】
本発明の好適な実施形態では、カテーテル先端２６に対するコイル６０、６２、及び６４の位置ずれをキャリブレーションする。このキャリブレーションは、上記した特許文献１４に開示されているようなジグ（不図示）及び方法を用いて行うのが好ましい。
【００８６】
本発明の好適な実施形態では、上記した方法に従って決定されるキャリブレーション補正を、カテーテル２０に組み込まれた記憶装置に電子的に保存するのが好ましい。カテーテルがコンソール３４に接続されている場合、この記憶装置はコンソールのコンピュータ３６にアクセス可能である。このような記憶装置の使用を可能にするには、上記した特許文献１４に開示されている装置及び方法を用いてもよいし、また当分野で周知の他の装置及び方法を用いてもよい。
【００８７】
本発明の実施形態は超音波トランスデューサを用いて説明してきたが、ここに記載した装置及び方法が他のイメージ方式を実行するカテーテル上の装置に対しても等しく適用できることを理解されたい。更に、本発明の実施形態は、コイルの利得のキャリブレーションのステップ、カテーテルに対する各コイルの角度方向のキャリブレーションのステップ、カテーテル先端に対するコイルの位置ずれのキャリブレーションのステップを含むと記載したが、これらのステップを省略することもできる。更に、本発明の実施形態はコイルを用いた位置センサについて説明してきたが、ここに開示した技術はコイルを用いない位置センサについても同様に適用できる。
【００８８】
当業者であれば、本発明が上記した説明及び図面に限定されるものではないことを理解できよう。むしろ、本発明の範囲は、当業者が本開示を読めば容易に相当するような、上記した様々な特徴の組み合わせ及び部分的な組み合わせ、並びに従来技術ではない本発明の変更形態及び改良形態を含むものである。
【００８９】
本発明の実施態様は以下の通りである。
（１）前記キャリブレーションデータが、前記プローブの軸に対する前記超音波トランスデューサの整合を含み、前記キャリブレーションデータを決定する前記ステップが前記整合を決定するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
（２）前記キャリブレーションデータが、前記位置センサに対する前記超音波トランスデューサの整合を含み、前記キャリブレーションデータを決定する前記ステップが前記整合を決定するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
（３）前記キャリブレーションデータが、前記位置センサに対する前記超音波トランスデューサの整合及び前記プローブの軸に対する前記超音波トランスデューサの整合を含み、前記キャリブレーションデータを決定する前記ステップが前記各整合を決定するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
（４）前記プローブが先端部を含み、前記キャリブレーションデータが、前記先端部に対する前記超音波トランスデューサの位置ずれの程度を含み、前記キャリブレーションデータを決定する前記ステップが前記位置ずれの程度を決定するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
（５）前記キャリブレーションデータを決定する前記ステップが、前記試験取付け具に対する前記超音波ターゲットの前記既知の位置及び前記プローブの前記向きに応じて前記プローブのキャリブレーションデータを決定するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【００９０】
（６）前記プローブを操作する前記ステップが、前記プローブのロール、ヨー、及びピッチからなる群から選択される前記プローブの回転軸を変えるステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
（７）前記プローブを操作する前記ステップが、前記トランスデューサが前記超音波ターゲットと整合していることを前記出力信号が示すまで、前記超音波トランスデューサを作動させながら前記試験取付け具内で前記プローブを操作して、前記超音波ターゲットのイメージを生成するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
（８）前記プローブを操作する前記ステップが前記プローブを手動で操作するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
（９）前記プローブを操作する前記ステップが前記プローブを自動で操作するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
（１０）前記位置信号を測定する前記ステップが、前記試験取付け具内で少なくとも２つの磁界を生成するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【００９１】
（１１）前記位置センサが少なくとも２つのコイルを含み、前記位置信号を測定する前記ステップが、前記各コイルについてコイル信号を測定するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
（１２）前記プローブを操作する前記ステップが、前記プローブをその長軸を中心に回動させるステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
（１３）前記位置信号を測定する前記ステップが前記プローブの温度を変更するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
（１４）前記プローブの温度を変更する前記ステップが前記プローブを加熱するステップを含むことを特徴とする実施態様（１３）に記載の方法。
（１５）前記プローブの温度を変更する前記ステップが、前記プローブを冷却するステップを含むことを特徴とする実施態様（１３）に記載の方法。
【００９２】
（１６）前記プローブがプログラム可能な超小型回路を含み、前記キャリブレーションデータを決定する前記ステップが前記超小型回路に前記キャリブレーションデータを記録するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
（１７）前記キャリブレーションデータを記録する前記ステップがキャリブレーションコードを暗号化するステップを含むことを特徴とする実施態様（１６）に記載の方法。
（１８）前記試験取付け具がクランプ組立体を含み、前記プローブを前記試験取付け具内に配置する前記ステップが、前記プローブを前記クランプ組立体内に配置するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
（１９）前記クランプ組立体が溝を画定するように形成されており、前記プローブを前記試験取付け具内に配置する前記ステップが前記プローブを前記溝に配置するステップを含むことを特徴とする実施態様（１８）に記載の方法。
（２０）前記試験取付け具が、既知の位置に固定された少なくとも２つの放射器コイルを含み、前記プローブを配置する前記ステップが、前記放射器コイルに対して既知の向きに前記プローブを整合させるステップを含み、前記位置信号を測定する前記ステップが、前記放射器コイルを駆動させて前記試験取付け具内で既知の磁界を生成するステップと、前記位置センサによって生成される位置センサキャリブレーション位置信号を測定して、前記プローブの軸に対する前記位置センサの位置センサの向きを決定するステップとを含み、前記キャリブレーションデータを決定する前記ステップが、前記位置センサの前記向きに応じて前記プローブの位置センサキャリブレーションデータを決定するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【００９３】
（２１）前記プローブが先端部を含み、前記位置センサキャリブレーションデータを決定する前記ステップが、前記先端部に対する前記位置センサの位置ずれの程度を決定するステップを含むことを特徴とする実施態様（２０）に記載の方法。
（２２）前記位置信号を測定する前記ステップが、前記位置信号を測定して前記位置センサに対する前記超音波トランスデューサの向きを決定するステップを含み、前記プローブのキャリブレーションデータを決定する前記ステップが、前記位置センサに対する前記超音波トランスデューサの前記向き及び前記プローブの前記軸に対する前記位置センサの向きに応じて、前記プローブの前記軸に対する前記超音波トランスデューサの整合を決定するステップを含むことを特徴とする実施態様（２０）に記載の方法。
（２３）前記位置センサが少なくとも２つのコイルを含み、前記位置センサキャリブレーション位置信号を測定する前記ステップが、前記各コイルのコイルキャリブレーション信号を測定するステップを含むことを特徴とする実施態様（２０）に記載の方法。
（２４）前記プローブの前記位置センサキャリブレーションデータを決定する前記ステップが、前記各コイルの利得をキャリブレーションするステップを含むことを特徴とする実施態様（２３）に記載の方法。
（２５）前記プローブの前記位置センサキャリブレーションデータを決定する前記ステップが、前記各コイルについて、前記プローブの前記軸との整合からの前記コイルのずれを決定するステップを含むことを特徴とする実施態様（２３）に記載の方法。
【００９４】
（２６）前記キャリブレーションデータが、前記プローブの軸に対する前記超音波トランスデューサの整合を含み、前記コンピュータが前記整合を決定するように適合されていることを特徴とする請求項５に記載の方法。
（２７）前記キャリブレーションデータが、前記位置センサに対する前記超音波トランスデューサの整合を含み、前記コンピュータが前記整合を決定するように適合されていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
（２８）前記キャリブレーションデータが、前記位置センサに対する前記超音波トランスデューサの整合及び前記プローブの軸に対する前記超音波トランスデューサの整合を含み、前記コンピュータが前記各整合を決定するように適合されていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
（２９）前記プローブが先端部を含み、前記キャリブレーションデータが、前記先端部に対する前記超音波トランスデューサの位置ずれの程度を含み、前記コンピュータが前記位置ずれの程度を決定するように適合されていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
（３０）前記コンピュータが、前記試験取付け具に対する前記超音波ターゲットの前記既知の位置及び前記プローブの前記向きに応じて前記プローブの前記キャリブレーションデータを決定するように適合されていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【００９５】
（３１）前記超音波ターゲットが、超音波反射材料を含む泡を含むことを特徴とする請求項５に記載の装置。
（３２）前記位置センサが少なくとも２つのコイルを含み、前記コンピュータが前記コイルの電流に応答して前記位置信号を受け取るように適合されていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
（３３）前記試験取付け具が、前記プローブを加熱するように適合された加熱要素を含むことを特徴とする請求項５に記載の装置。
（３４）前記超音波ターゲットが、前記試験取付け具内で移動できるように適合されていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
（３５）前記プローブがプログラム可能な超小型回路を含み、前記コンピュータが、前記超小型回路に前記キャリブレーションデータを記録するように適合されていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【００９６】
（３６）前記コンピュータが、キャリブレーションコードを暗号化するように適合されていることを特徴とする実施態様（３５）に記載の装置。
（３７）前記試験取付け具が、前記プローブを保持するように適合されたクランプ組立体を含むことを特徴とする請求項５に記載の装置。
（３８）前記クランプ組立体が、前記プローブの回転軸において前記プローブの向きを変えることができるように適合されており、前記プローブの前記回転軸が、前記プローブのロール、ヨー、及びピッチからなる群から選択されることを特徴とする実施態様（３７）に記載の装置。
（３９）前記クランプ組立体が、前記プローブを保持するように適合された溝を画定するように形成されていることを特徴とする実施態様（３７）に記載の装置。
（４０）前記クランプ組立体が、前記プローブを自動で操作できるように適合されていることを特徴とする実施態様（３７）に記載の装置。
【００９７】
（４１）前記試験取付け具が、既知の位置に固定された少なくとも２つの放射器コイルを含むことを特徴とする請求項５に記載の装置。
（４２）前記試験取付け具が、互いに直交した３対の平行な放射器コイルを含むことを特徴とする実施態様（４１）に記載の装置。
（４３）前記放射器コイルが、前記試験取付け具内でそれぞれの磁界を生成するように適合されており、前記コンピュータが、前記磁界に応答して前記位置センサによって生成される前記位置信号を受け取るように適合されていることを特徴とする実施態様（４１）に記載の装置。
（４４）前記コンピュータが、前記プローブが前記放射器コイルに対して既知の位置に整合した状態で前記位置センサによって生成される位置センサキャリブレーション位置信号を受け取り、前記プローブの軸に対する前記位置センサの位置センサの向きを決定し、前記位置センサの前記向きに応じて前記プローブの位置センサキャリブレーションデータを決定するように適合されていることを特徴とする実施態様（４１）に記載の装置。
（４５）前記プローブが先端部を含み、前記位置センサキャリブレーションデータが、前記先端部に対する前記位置センサの位置ずれの程度を含み、前記コンピュータが、前記位置ずれの程度を決定するように適合されていることを特徴とする実施態様（４４）に記載の装置。
【００９８】
（４６）前記プローブの前記キャリブレーションデータが、前記プローブの前記軸に対する前記超音波トランスデューサの整合を含み、前記コンピュータが、前記位置センサに対する前記超音波トランスデューサの向きを決定し、前記位置センサに対する前記超音波トランスデューサの前記向き及び前記プローブの前記軸に対する前記位置センサの前記向きに応じて、前記プローブの前記軸に対する前記超音波トランスデューサの整合を決定するように適合されていることを特徴とする実施態様（４４）に記載の装置。
（４７）前記位置センサが少なくとも２つのコイルを含み、前記コンピュータが、前記各コイルのコイルキャリブレーション信号を測定するように適合されていることを特徴とする実施態様（４４）に記載の装置。
（４８）前記コンピュータが前記各コイルの利得をキャリブレーションするように適合されていることを特徴とする実施態様（４７）に記載の装置。
（４９）前記コンピュータが、前記各コイルについて、前記プローブの前記軸との整合からの前記コイルのずれを決定するように適合されていることを特徴とする実施態様（４７）に記載の装置。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の好適な実施形態に従った、カテーテルを含むシステムの簡易絵画図である。
【図２】本発明の好適な実施形態に従った、図１のカテーテルの先端部の模式的な絵画図である。
【図３Ａ】本発明の好適な実施形態に従った、カテーテルのキャリブレーションに有用なジグの斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ａのジグの模式的な側面図である。
【図３Ｃ】図３Ｂとは異なった側面から見た、図３Ａのジグの模式的な側面図である。
【図３Ｄ】本発明の好適な実施形態に従った、図３Ａのジグと共に用いるカテーテルクランプの斜視図である。
【符号の説明】
【０１００】
１０    カテーテルシステム
２０    カテーテル
２２    先端部分
２４    機能部分
２６    先端部
２７    超音波ターゲット
２８    位置検出装置
３０    ハンドル
３２    制御部
３４    コンソール
３６    コンピュータ
３８    キーボード
４０    単一処理回路
４２    表示装置
４４    コネクタ
５０    トランスデューサ
５２    トランスデューサの軸
６０、６２、６４    コイル
６６、６８、７０    コイルの軸
７７    ジグ
７９、８１、８３    放射器コイル
８５    ベース
８７    クランプ組立体
８９    クランプベース
９１    クランプカバー
９３    蝶番
９４    溝
１００    自在継手
【図１】
2004351214.tif 000003
【図２】
2004351214.tif 000004
【図３Ａ】
2004351214.tif 000005
【図３Ｂ】
2004351214.tif 000006
【図３Ｃ】
2004351214.tif 000007
【図３Ｄ】
2004351214.tif 000008
【外国語明細書】
2004351214000001.pdf