(57)【要約】  医療機器は、細長いシャフトを含む。細長いシャフトは、シャフト長手軸に沿って延びるとともに、シャフト近位部分と、身体への挿入のためにサイズ設定され、かつ構成されたシャフト遠位部分とを含む。シャフト遠位部分内には、能動型磁気位置センサが配置され得る。
2018524054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長いシャフトであって、シャフト長手軸に沿って延びており、シャフト近位部分と、身体への挿入のためにサイズ設定され、かつ構成されたシャフト遠位部分とを含む、細長いシャフトと、
前記シャフト遠位部分内に配置された能動型磁気位置センサと
を含む医療機器。
【請求項２】
前記細長いシャフトは、前記細長いシャフトの遠位端に接続された柔軟な先端アセンブリを含むカテーテルシャフトであり、
前記能動型磁気位置センサは、前記柔軟な先端アセンブリに対して近位に配置される
請求項１に記載の医療機器。
【請求項３】
前記能動型磁気位置センサは、前記医療機器の位置及び方位を示す信号を作り、前記医療機器の前記位置及び方位を示す前記信号は、前記能動型磁気位置センサによる磁場の検出に応じて生成される、請求項１に記載の医療機器。
【請求項４】
前記能動型磁気位置センサは、前記医療機器の前記位置及び方位を示す前記信号を作るために電力を必要とする、請求項３に記載の医療機器。
【請求項５】
前記能動型磁気位置センサによって作られる前記信号は、６自由度を伴う前記医療機器の前記位置及び方位を示す、請求項３に記載の医療機器。
【請求項６】
前記能動型磁気位置センサに電気的に結合された電源と、
前記能動型磁気位置センサに電気的に結合された信号プロセッサと
をさらに含む、請求項５に記載の医療機器。
【請求項７】
前記電源は、前記磁場内に位置決めされることに応じて電力を作る、電力生成集積回路である、請求項６に記載の医療機器。
【請求項８】
前記電力生成集積回路は、前記医療機器の前記細長いシャフト内に配置される、請求項７に記載の医療機器。
【請求項９】
前記電力生成集積回路は、前記医療機器の前記細長いシャフトの外部に配置される、請求項７に記載の医療機器。
【請求項１０】
前記磁場は、磁場ジェネレータによって生成され、前記磁場ジェネレータ及び前記能動型磁気位置センサは、医療測位システムと通信している、請求項３に記載の医療機器。
【請求項１１】
前記医療機器は、ガイドワイヤであって、前記ガイドワイヤは、前記ガイドワイヤの中央を通って前記ガイドワイヤの近位端から前記ガイドワイヤの遠位端まで延びるコアワイヤを含み、
前記能動型磁気位置センサは、前記コアワイヤと前記ガイドワイヤの外側表面との間に配置される、
請求項１に記載の医療機器。
【請求項１２】
細長いシャフトであって、シャフト長手軸に沿って延びるとともに、シャフト近位部分と、身体への挿入のためにサイズ設定さ、かつ構成されたシャフト遠位部分とを含む、細長いシャフトと、
前記細長いシャフトの前記遠位部分内に配置された能動型磁気位置センサと、
前記能動型磁気位置センサに電気的に結合された電源と
を含む医療機器。
【請求項１３】
センサ取付けプラグが、前記シャフト遠位部分内に含まれる、請求項１２に記載の医療機器。
【請求項１４】
前記能動型位置センサは、前記センサ取付けプラグ内に形成された管腔内に配置される、請求項１３に記載の医療機器。
【請求項１５】
前記センサ取付けプラグは、前記細長いシャフトの遠位先端に接続される、請求項１２に記載の医療機器。
【請求項１６】
医療機器の位置及び方位を決定する方法であって、
前記医療機器の細長いシャフト内に配置された能動型磁気位置センサを用いて信号を生成すること、
コンピュータを用いて、前記生成された信号を前記能動型磁気位置センサから受け取ることであって、前記受け取られる信号は、前記能動型磁気位置センサの位置及び方位を示す情報を含む、受け取ること、及び
前記コンピュータを用いて、前記生成された信号に基づいて前記医療機器の前記位置及び方位を決定すること、
を含む方法。
【請求項１７】
前記能動型磁気位置センサに電力を供給することをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記電力は、電力生成集積回路を介して前記能動型磁気位置センサに供給される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記電力は、磁気測位システムによって生成された磁場を介して前記能動型磁気位置センサに供給される、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記位置及び方位を決定することは、６自由度を伴う前記医療機器の前記位置及び方位を決定することを含む、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権の主張
本願は、これによって本明細書に完全に記載されたものとして参照によって組み込まれている、２０１５年６月３日に出願した米国特許仮出願第６２／１７０４６６号の優先権を主張するものである。
【０００２】
本開示は、位置センサを含む医療機器に関する。
【背景技術】
【０００３】
ガイドワイヤ、カテーテル又はイントロデューサといった医療機器であって、デバイスナビゲーション用の電磁コイル型位置センサ又は電極を含むものが、身体内での様々な医療処置に使用される。例えば、位置感知システムが、その６自由度（ＤＯＦ）、即ち３次元（３Ｄ）位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び３Ｄ方位（例えば、ロール、ピッチ、ヨー）を十分に検出し得るように、複数のコイルをカテーテルに装備することが既知である。しかしながら、そのような機能性を提供できるコイルアセンブリの設計は、特に空間的制約に関して、課題を提示する。
【０００４】
一つの既知の電磁位置センサは、管状コア上に対称的に巻かれたコイルを含む。そのようなセンサは、ここで参照によって本明細書に完全に記載されたものとしてその全体が組み込まれている、ソーベに発行された「Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  Ｃａｔｈｅｔｅｒ」と題する、米国特許第７１９７３５４号を参照することによって見ることができる。ソーベは、中空であって、中心軸の回りに対称であり、特定の応用例のために長さ、内径、及び外径においてスケーリングされ得るコアを開示する。コイルは、所望の巻きパターンでコアに巻かれる。コイルは、コアと同様に、中心軸の回りに対称である。このセンサは、システム内で、三つの垂直軸（Ｘ、Ｙ、及びＺ）によって定義される３Ｄ空間内の位置ならびに３軸のうちの二つの回りの回転（例えば、ピッチ及びヨー）を検出するのに使用され得るが、このコイルは、コアの中心軸の回りの回転（例えば、ロール）を検出することができない。したがって、医療機器の中心軸の回りに対称に取り付けられた単一のセンサコイルを組み込んだ医療機器は、５ＤＯＦすなわち、三つの位置パラメータに加えて二つの方位パラメータだけを感知する。ＤＯＦ制限にもかかわらず、それでも、上記の構成の望ましい態様がある。例えば、この構成は、最小限のスペースを使用し、開かれた中央管腔（ｃｅｎｔｒａｌ  ｌｕｍｅｎ）を収容する。
【０００５】
電極マッピングシステム、具体的にはＳｔ．  Ｊｕｄｅ  Ｍｅｄｉｃａｌ社から入手可能なＥｎＳｉｔｅ（商標）Ｖｅｌｏｃｉｔｙ（商標）心臓マッピングシステムは、患者の身体内の医療機器の位置を特定するのに電場を使用する。既知のように、電極は、カテーテルシャフトの軸に沿って離隔された関係で配置され得る。電極は、そのようなシステムによって生成された電場を検出し、これによって、三つの垂直軸（Ｘ、Ｙ、及びＺ）によって定義される３Ｄ空間内の位置ならびに三つの軸のうちの二つの回りの回転（例えば、ピッチ及びヨー）を検出することができるが、これらの電極は、カテーテルシャフトの中心軸の回りの回転（例えば、ロール）を検出することができない。
【発明の概要】
【０００６】
本開示の実施形態は、医療機器を含むことができる。この医療機器は、細長いシャフトを含むことができる。細長いシャフトは、シャフトの長手軸に沿って延びており、シャフト近位部分と、身体への挿入のためにサイズ設定され、かつ構成されたシャフト遠位部分とを含む。シャフト遠位部分内には、能動型磁気位置センサが配置され得る。
【０００７】
本開示の実施形態は、医療機器を含むことができる。この医療機器は、細長いシャフトを含むことができる。細長いシャフトは、シャフトの長手軸に沿って延びており、シャフト近位部分と、身体への挿入のためにサイズ設定され、かつ構成されたシャフト遠位部分とを含む。細長いシャフトの遠位部分内には、能動型磁気位置センサが配置され得る。能動型磁気位置センサには、電源が電気的に結合され得る。
【０００８】
本開示の実施形態は、医療機器の位置及び方位を決定する方法を含むことができる。この方法は、医療機器の細長いシャフト内に配置された能動型磁気位置センサを用いて信号を生成することを含むことができる。この方法は、コンピュータを用いて、生成された信号を能動型磁気位置センサから受け取ることを含むことができる。受け取られる信号は、能動型磁気位置センサの位置及び方位を示す情報を含む。この方法は、コンピュータを用いて、生成された信号に基づいて医療機器の位置及び方位を決定することを含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一つ又は複数の診断法又は治療法を実行するための例示的なシステムの略図であり、このシステムは、本開示の実施形態による磁場ベースの医療測位システム（ｍｅｄｉｃａｌ  ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）を含む。
【００１０】
【図２Ａ】本開示の実施形態による、能動型磁気位置センサを有するカテーテルの遠位部分を示す側方断面図である。
【００１１】
【図２Ｂ】本開示の実施形態による、能動型磁気位置センサを示す側面図である。
【００１２】
【図３Ａ】本開示の実施形態による、能動型磁気位置センサを有するガイドワイヤの遠位部分を示す側方断面図である。
【００１３】
【図３Ｂ】本開示の実施形態による、ガイドワイヤと共に使用される能動型磁気位置センサの概略側面図である。
【００１４】
【図３Ｃ】本開示の実施形態による、センサ取付けプラグを示す近位端の図である。
【００１５】
【図３Ｄ】本開示の実施形態による、センサ取付けプラグを示す等角側面及び近位端の図である。
【００１６】
【図３Ｅ】本開示の実施形態による、能動型磁気位置センサ及びセンサ取付けプラグを有するガイドワイヤの側方断面図である。
【００１７】
【図４】本開示の実施形態による、医療機器の位置及び方位の決定の方法を示すフロー図である。
【００１８】
【図５】本開示の実施形態による、コンピューティングデバイスの処理リソースと通信しているコンピュータ可読媒体の例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
いくつかの実施形態で、図１を参照すると、システム１０は、医療機器１２及び医療測位システム１４を含むことができる。医療機器１２は、例えばカテーテル、シース、又はガイドワイヤなどの細長い医療機器を含むことができる。例示及び明瞭さのために、下の説明では、医療機器１２が、カテーテル又はガイドワイヤ（例えば、カテーテル１２’、ガイドワイヤ１２’’、１２’’’）を含む実施形態に限定される。しかし、本開示がそのような実施形態に限定されるのではなく、他の例示的実施形態において、医療機器が、例えば、限定なしに、シース、イントロデューサ、ガイドワイヤなどの他の細長い医療機器を含むことができることを了解されたい。
【００２０】
図１の参照を続けると、医療機器１２は、患者の身体１６内に、より具体的には患者の心臓１８内に挿入されるように構成され得る。医療機器１２は、ハンドル２０、近位端部分２４及び遠位端部分２６を有するシャフト２２（例えば、細長いシャフト）、ならびに医療機器１２のシャフト２２の中又はその上に取り付けられた位置センサ２８を含むことができる。図１では、一つの位置センサ２８が示されているが、本開示の実施形態は、複数の位置センサ２８を含むことができる。この例示的な実施形態では、位置センサ２８が、シャフト２２の遠位端部分２６に配置される。医療機器１２は、例えば、限定なしに、温度センサ、追加のセンサ又は電極、アブレーション要素（例えば、ＲＦアブレーションエネルギを配送するアブレーション先端電極（ａｂｌａｔｉｏｎ  ｔｉｐ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）、高密度焦点式超音波アブレーション要素など）、及び対応する導体又はリードなどの他の従来の構成要素をさらに含むことができる。
【００２１】
シャフト２２は、身体１６内での移動のために構成された細長い管状の柔軟な部材とすることができる。例えば、特に限定されないが、シャフト２２は、それに取り付けられたセンサ及び／又は電極（例えば、位置センサ２８、関連付けられた導体、及び信号の処理及び調整に使用される任意付加的な電子機器など）を支持する。シャフト２２はさらに、流体（洗浄液、低温アブレーション液、及び体液を含む）、薬剤、及び／又は手術道具や手術器具の輸送、配送、及び／又は除去を可能にすることができる。シャフト２２は、ポリウレタンなどの従来公知の材料で形成され、電気導体、液、又は手術道具を収容し、及び／又は輸送するように構成された一つ又は複数の管腔を画定することができる。シャフト２２は、従来公知のイントロデューサを介して、血管又は身体１６内の他の構造内に導入され得る。その後、シャフト２２は、当技術分野で周知の手段を使用して、身体１６を通って心臓１８などの所望の箇所に操舵され、又は案内され得る。
【００２２】
医療機器１２のシャフト２２内又はその上に取り付けられた位置センサ２８は、例えば、限定なしに、電気生理学的研究、ペーシング、心臓マッピング、及びアブレーションを含む様々な診断目的及び治療目的のために提供され得る。この例示的な実施形態では、位置センサ２８は、ロケーション又は位置の感知機能を実行することができる。より具体的には、以下でより詳細に説明されるように、位置センサ２８は、ある時点での、医療機器１２のロケーション、具体的にはそのシャフト２２の遠位端部分２６のロケーション（例えば、位置及び方位）に関する情報を提供するように構成され得る。したがって、そのような実施形態では、医療機器１２が心臓１８の関心の構造の表面に沿って及び／又はその構造の内部で移動されるときに、位置センサ２８は、関心の構造の表面及び／又はその中の他のロケーションに対応するロケーションデータ点を収集するのに使用され得る。その後、これらのロケーションデータ点は、例えば、限定なしに、関心の構造の表面モデルの構築など、複数の目的に使用され得る。明瞭さ及び例示のために、以下の説明は、単一の位置センサ２８を有する実施形態に関する。しかし、本開示の趣旨及び範囲の中に留まる他の例示的実施形態では、医療機器１２が、複数の位置センサ２８ならびに他の診断機能及び／又は治療機能を実行するように構成された他のセンサもしくは電極を含むことができることを了解されたい。以下でより詳細に説明されるように、位置センサ２８は、位置センサ２８を例えば医療測位システム１４などのシステム１０の他の構成要素に電気的に結合するように構成された接点リードを含むことができる。
【００２３】
医療測位システム１４は、医療機器１２の位置センサ２８の位置及び／又は方位を、したがって医療機器１２の位置及び／又は方位を決定するために提供され得る。いくつかの実施形態で、及び一般論として、医療測位システム１４は、少なくとも部分的に、物体（例えば、医療機器１２）の追跡のために磁場を生成する装置を含む。この装置は、関心領域内の患者の胸腔の中及び周囲に低強度の磁場を生成するように構成され得、これは、関心領域として指定された３次元空間として定義され得る。そのような実施形態では、上で簡単に説明したように、医療機器１２は、位置センサ２８を含み、この位置センサ２８は、位置センサ２８が関心領域内に配置されたときに、装置によって印加される低強度磁場の一つ又は複数の特性を検出するように構成された磁気位置センサである。位置センサ２８は、例示的実施形態では能動型磁気センサを含むが、能動型磁気センサがさらされた磁場の検知された特性に対応する信号を生成するように構成され得る。処理コアは、検出された信号に応答することができ、位置センサ２８の３次元位置指数及び／又は３次元方位指数を計算するように構成され得る。したがって、医療測位システム１４は、３次元空間内の医療機器１２の各位置センサ２８のリアルタイム追跡を、したがって医療機器１２のリアルタイム追跡を可能にする。いくつかの実施形態では、医療測位システム１４は、例えばＭｅｄｉＧｕｉｄｅ  Ｌｔｄ．社（現在はＳｔ．  Ｊｕｄｅ  Ｍｅｄｉｃａｌ，  Ｉｎｃ．社が所有する）のＭｅｄｉＧｕｉｄｅ（商標）システムなど、その開示全体が参照によって本明細書に組み込まれている米国特許第６２３３４７６号、米国特許第７１９７３５４号、及び米国特許第７３８６３３９号のうちの一つ又は複数を参照して全般的に示される、磁場ベースのシステムを含むことができる。
【００２４】
医療測位システム１４は、定位システムとして働くように、したがって、位置センサ２８に関する位置（定位）データを決定し、それぞれのロケーション指数を出力するように構成される。ロケーション指数は、それぞれ、医療測位システム１４の座標系とすることのできる基準座標系に対する相対的な位置及び方位（Ｐ＆Ｏ）のうちの少なくとも一つ又は両方を含むことができる。Ｐ＆Ｏは、３Ｄ位置（例えば、Ｘ座標、Ｙ座標、及びＺ座標）及び３Ｄ方位（例えば、ロール、ピッチ、及びヨー）として６自由度（６ＤＯＦ）を用いて表現され得る。
【００２５】
医療測位システム１４は、電磁位置センサ２８が例えば制御された低強度交流（ＡＣ）磁場（例えば電磁場）又は制御された低強度直流（ＤＣ）磁場（例えば電磁場）内に配置されている間にそのセンサから受け取られる信号を取り込み、処理することに基づいて、基準座標系内のそれぞれのロケーション（例えば、Ｐ＆Ｏ）を決定する。一つの位置センサ２８だけが図示されているが、ＭＰＳ  ２２が、複数の位置センサ２８のＰ＆Ｏを決定できることに留意されたい。例えば、本明細書で議論される医療機器１２は、医療機器１２に関連する複数の位置点を提供できる複数の能動型磁気位置センサを含むことができる。
【００２６】
図２Ａは、本開示の実施形態による、能動型磁気位置センサ３２を有するカテーテル１２’の遠位部分を示す側方断面図を示す。様々な実施形態では、カテーテル１２’は、柔軟な先端アセンブリ３４を含むことができ、この柔軟な先端アセンブリ３４は、例えば、米国ミネソタ州セントポールのＳｔ．  Ｊｕｄｅ  Ｍｅｄｉｃａｌ，  Ｉｎｃ．社によって製造されるＴｈｅｒａｐｙ（商標）Ｃｏｏｌ  Ｆｌｅｘ（商標）アブレーションカテーテルからの柔軟な先端電極を含むことができる。柔軟な先端電極に関する追加の詳細は、例えば、それぞれがこれによって本明細書に完全に記載されたものとして参照によって組み込まれている、米国特許第ＵＳ  ８１８７２６７  Ｂ２号、米国特許出願公告第ＵＳ  ２０１０／０１５２７３１  Ａ１号、米国特許出願第ＵＳ  １４／７２４１６９号、及び米国特許出願第ＵＳ  １４／２１３２８９号に見出すことができる。しかし、いくつかの実施形態では、カテーテル１２’は、他のタイプの先端アセンブリを含むことができる。柔軟な先端アセンブリ３４は、近位ステム５０に接続され得、近位ステム５０は、細長いカテーテルシャフト５２に接続される。コイル５４が、柔軟な先端アセンブリ３４内に配置され得る。コイル５４は、長手方向に又は事前に曲げられた構成で、柔軟な先端アセンブリ３４を付勢することができる。さらに、流体管腔マニホルド４６が、細長いカテーテルシャフト５２を通って柔軟な先端アセンブリ３４内に延びることができる。
【００２７】
いくつかの実施形態では、能動型磁気位置センサ３２は、能動型デバイスとすることができ、機能してＰ＆Ｏ信号を生成するために、電力を要求することができる。例えば、能動型磁気位置センサ３２は、機能するために一定の電力を必要とする集積回路を含むことができる。例えば、能動型磁気位置センサ３２は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含むことができる。対照的に、受動型磁気位置センサ（例えば、電磁コイル式位置センサ）は、磁場内に配置され得、磁場によってコイル内に直接誘導されるＰ＆Ｏ信号を生成することができ、このＰ＆Ｏ信号は、医療測位システム１４によって受け取られ得る。いくつかの実施形態において、能動型磁気位置センサ３２は、Ｍｅｌｅｘｉｓ社によって製造されるＴｒｉａｘｉｓ（登録商標）センサなどのソフトウェアで規定される磁気センサとすることができる。能動型磁気位置センサ３２は、２０マイクロテスラ（μＴ）から１２０μＴまでの範囲内の磁場強度を有する磁場内で動作することができる。いくつかの実施形態で、能動型磁気位置センサ３２は、１μＴから７０μＴまでの範囲内の磁場強度を有する磁場内で動作することができる。一例では、磁気位置センサ３２は、１μＴから２０μＴまでの範囲内の磁場強度及び３から１５キロヘルツまでの範囲内の周波数を有する磁場内で動作することができる。しかし、能動型磁気位置センサ３２は、使用される能動型磁気位置センサ３２のタイプに応じて、１２０μＴを超える又は１μＴ未満の磁場強度を有する磁場内で動作することができる。例えば、一部の能動型磁気位置センサ３２は、１ミリテスラ（ｍＴ）以上の磁場強度を有する磁場内で動作することができる。能動型磁気位置センサ３２は、医療機器１２のＰ＆Ｏを示す信号を作ることができる。医療機器のＰ＆Ｏを示す信号は、能動型磁気位置センサによる磁場の検出に応じて生成され得る。能動型磁気位置センサ３２は、受動型磁気センサとは対照的に、医療機器のＰ＆Ｏを示す信号を生成するのに電力を要求する可能性がある。
【００２８】
いくつかの実施形態では、能動型磁気位置センサ３２は、特定の磁気抵抗特性を有する特定の材料を含むことができる。そのような材料は、能動型磁気位置センサ３２に関して様々な幾何形状で配置され得る。特定の材料は、磁場に関して異なって反応する異なる磁気抵抗特性を有することができる。いくつかの実施形態で、磁気抵抗特性と磁場との間の反応は、直接測定され得る。磁気抵抗特性と磁場との間の測定された反応は、空間内の能動型磁気位置センサ３２のＰ＆Ｏを、したがって空間内のカテーテル１２’のＰ＆Ｏを計算するのに使用され得る出力を提供することができる。議論されるように、いくつかの実施形態では、特定の材料は、能動型磁気位置センサ３２に関して特定の物理構成で配置され得る。したがって、特定の材料は、特定の物理構成に一意の出力を提供することができる。この出力は、能動型磁気位置センサ３２のＰ＆Ｏを計算するのに使用され得る。
【００２９】
いくつかの実施形態では、能動型磁気位置センサ３２内に含まれる特定の材料は、様々なタイプのホール効果材料、異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）材料、トンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）材料、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）材料、超巨大磁気抵抗（ＣＭＲ）材料、又は異常磁気抵抗（ＥＭＲ）材料を含むことができる。磁気抵抗は、外部磁場が材料に印加されるときにその電気抵抗の値を変化させる、材料の特性と定義することができる。ホール効果磁気抵抗材料のＰ＆Ｏの決定に使用され得る動作の原理は、ローレンツ力に起因する、スピンに無関係な軌道効果とすることができる。ホール効果材料は、電荷密度の非対称分布に関連付けられ得る。ＡＭＲ材料のＰ＆Ｏの決定に使用され得る動作の原理は、強磁性体内で負の磁気抵抗を有することのできる横方向ＡＭＲ平面効果スピン軌道相互作用に関連付けられ得る。代替案では、ＡＭＲ材料のＰ＆Ｏの決定に使用され得る動作の原理は、金属内で正の磁気抵抗を有することのできるシュプニコフ・ド・ハース効果（ＳｄＨ）とすることができる。ＴＭＲ材料のＰ＆Ｏの決定に使用され得る動作の原理は、その間に薄い絶縁体が配置される二つの強磁性体の間の電子トンネリングに関連付けられ得る。強磁性体がその中に存在する磁場は、ＴＭＲ材料のＰ＆Ｏの決定の際にオン及びオフに切り替えられ得る。ＧＭＲ材料のＰ＆Ｏの決定に使用され得る動作の原理は、スピン方位に対する電子散乱に関連付けられ得る。ＧＭＲ材料は、隣接する磁化された強磁性体層を含むことができる。ＣＭＲ材料のＰ＆Ｏの決定に使用され得る動作の原理は、スピン方位を含むことができ、ここで、ＣＭＲ材料の導電率は、磁場がＣＭＲ材料に関連する電子スピンに整列されるときに変化する。ＥＭＲ材料のＰ＆Ｏの決定に使用され得る動作の原理は、ホール効果に関連付けられ得る。
【００３０】
いくつかの実施形態で、能動型磁気位置センサ３２は、カテーテル１２’のＰ＆Ｏを決定するのに使用され得る。例えば、能動型磁気位置センサ３２は、６ＤＯＦを有するカテーテル１２’のＰ＆Ｏを決定することができる。いくつかの実施形態で、６ＤＯＦを有するカテーテル１２’のＰ＆Ｏの決定は、カテーテル１２’に関する力ベクトル決定のための入力として使用され得る。いくつかの実施形態で、能動型磁気位置センサ３２は、６つ未満のＤＯＦを有するカテーテル１２’のＰ＆Ｏを決定することができる。例えば、カテーテル１２’のＰ＆Ｏは、５自由度を伴って決定され得る。
【００３１】
いくつかの実施形態では、能動型磁気位置センサ３２は、カテーテル１２’内に配置され得る。一例では、能動型磁気位置センサ３２は、カテーテル１２’の長手軸に沿って配置され得る。いくつかの実施形態では、能動型磁気位置センサ３２は、長手軸ａａと同軸とされ得る。いくつかの実施形態では、能動型磁気位置センサ３２は、長手軸ａａに関して軸外に配置され得る。例えば、能動型磁気位置センサ３２の細長い軸は、長手軸ａａと平行とすることができ、かつ／又は長手軸ａａと不一致とすることができる。いくつかの実施形態では、能動型磁気位置センサ３２は、受動型磁気位置センサ（例えば、電磁コイル式位置センサ）が配置される場所と同一の場所に配置され得る。例えば、能動型磁気位置センサ３２は、磁気コイルアセンブリ３８と同一の場所に配置され得る。前に議論したように、磁気コイルアセンブリ３８は、カテーテル１２’内に含まれない場合がある。というのは、カテーテル１２’のＰ＆Ｏが、その代わりに能動型磁気位置センサ３２を介して決定され得るからである。
【００３２】
例示のために、カテーテル１２’は、リング電極３６−１、３６−２、３６−３、及び磁気コイルアセンブリ３８と共に図示されている。磁気コイルアセンブリ３８は、一対の相互接続部を介してプリント回路基板４０に接続されて図示されている。プリント回路基板４０は、実装面４２上に取り付けられる。撚り対線４４は、磁気コイルアセンブリ３８を医療測位システム１４に接続する。本開示のいくつかの実施形態では、リング電極３６−１、３６−２、３６−３及び磁気コイルアセンブリ３８は、必要ではない。というのは、カテーテル１２’のＰ＆Ｏが、能動型磁気位置センサ３２を介して検出され得るからである。例えば、能動型磁気位置センサを、カテーテル１２’内に含まれる唯一の位置センサとすることができる。
【００３３】
図２Ｂに示されているように、能動型磁気位置センサ３２は、洗浄チューブ４６の隣で止めチューブ４８に対して近位に配置され得る。いくつかの実施形態で、能動型磁気位置センサ３２は、止めチューブ４８内又は柔軟な先端アセンブリ３４に接続された近位ステム５０内に配置され得る。一例で、溝又は穴などの取り付ける特徴が、止めチューブ４８内又は近位ステム５０内に含まれ得、能動型磁気位置センサ３２は、その穴の中に挿入され得る。しかし、いくつかの実施形態では、能動型磁気位置センサ３２は、カテーテル１２’内の他のロケーションに配置され得る。
【００３４】
本開示の実施形態は、単一のセンサを使用して６ＤＯＦを有するカテーテル１２’のＰ＆Ｏを提示する能動型磁気位置センサ３２を提供することができる。対照的に、従来の手法で使用される多くの単一コイルセンサは、５ＤＯＦに制限される可能性がある。さらに、能動型磁気位置センサ３２は、その小さいサイズに起因して、非常に様々なデバイス内に配置されることが可能となるような形状因子を有することができる。さらに、能動型磁気位置センサ３２は、能動型磁気位置センサ３２の使用に関連する物品のコスト及び能動型磁気位置センサ３２の構築及び設置に関連する労働のコストに関する節約を提供することができる。
【００３５】
図２Ｂは、本開示の実施形態による、能動型磁気位置センサ３２の側面図を示す。いくつかの実施形態では、能動型磁気位置センサ３２は、細長く、カテーテル内におさまるサイズにされ得る。現在の能動型磁気位置センサとは対照的に、能動型磁気位置センサ３２は、カテーテル内におさまることを可能にするためにより小さくすることができる。いくつかの実施形態では、能動型位置センサ３２は、０．００１インチから０．０１５インチまでの範囲内の、線ｂｂによって画定される外径を有することができる。いくつかの実施形態では、能動型磁気位置センサ３２の外径は、０．００３インチから０．０１インチまでの範囲内とすることができる。しかし、いくつかの実施形態では、能動型磁気位置センサ３２の外径は、０．００１インチ未満又は０．０１５インチ超とすることができる。いくつかの実施形態では、線ｃｃによって画定される能動型磁気位置センサ３２の長さは、０．０３インチから０．２インチまでの範囲内とすることができる。いくつかの実施形態では、能動型磁気位置センサ３２の長さは、０．０５インチから０．１インチまでの範囲内とすることができる。しかし、いくつかの実施形態では、能動型磁気位置センサ３２の長さは、０．０３インチ未満又は０．２インチ超とすることができる。いくつかの実施形態では、能動型磁気位置センサ３２は、他の形状の中でも、長方形ブロック又は円筒の形状とすることができる。
【００３６】
能動型磁気位置センサ３２は、接点パッド５６−１、５６−２、５６−３、５６−４を含むことができる。以下では、接点パッド５６−１、５６−２、５６−３、５６−４は、集合的に接点パッド５６と呼ばれる。接点パッド５６は、電力及び／又は能動型磁気位置センサ３２との（例えば、医療測位システム１４との）通信のための接続点（例えば、入力及び出力）を提供することができる。４つの接点パッド５６が図示されているが、能動型磁気位置センサは、４つより少数の接点パッド又は４つより多数の接点パッドを含むことができる。いくつかの実施形態では、能動型磁気位置センサ３２は、クワッドフラットノーリードセンサとすることができ、接点パッド５６を介してプリント回路基板に接続され得る。例えば、能動型磁気位置センサ３２は、一対の相互接続部を介して、図２Ａに示されたプリント回路基板４０などのプリント回路基板及び／又は医療測位システム１４に接続され得る。
【００３７】
いくつかの実施形態では、接点パッド５６は、能動型磁気位置センサ３２からの入力及び出力を提供することができる。例えば、能動型磁気位置センサ３２に関して接点パッド５６を介して、入力電力が供給され得、かつ／又は通信が確立され得、能動型磁気位置センサ３２によって作られた信号の受取が可能になる。電力は、接点パッド５６のうちの一つ又は複数に電気的に結合される電源を介して能動型磁気位置センサ３２に供給され得る。一例では、一つ又は複数の電気リードが、細長いカテーテルシャフト５２を通って能動型磁気位置センサ３２まで延びることができる。いくつかの実施形態では、電力生成集積回路（例えば、電源）が、カテーテル１２’内及び／又は医療測位システム１４によって生成される磁場内に配置され得る。電力生成集積回路は、磁場を捕捉し、電圧／電流を生成することができ、この電圧／電流が、能動型磁気位置センサ３２に供給され得る。いくつかの実施形態では、電力生成集積回路は、能動型磁気位置センサ３２内に含まれ、能動型磁気位置センサ３２に非常に近接して（例えば、シャフト遠位部分内に）又は医療測位システムによって作られる磁場内に位置決めされた細長いカテーテルシャフト５２の別の部分（例えば、シャフト近位部分）内に配置され得る。いくつかの実施形態では、電力生成集積回路は、医療測位システムによって作られる磁場内であるが、細長いカテーテルシャフト５２の外部に位置決めされ得る。電力は、いくつかの実施形態で、接点パッド５６を介して能動型磁気位置センサ３２に供給され得る。いくつかの実施形態で、第１の接点パッド５６−１は、電気的接地として働くことができ、第２の接点パッド５６−２は、電力接続とすることができる。
【００３８】
いくつかの実施形態では、接点パッド５６は、能動型磁気位置センサ３２からの出力を供給することができる。いくつかの実施形態では、信号処理が、信号プロセッサによって能動型磁気位置センサ３２からの出力に対して実行され得る。信号プロセッサは、能動型磁気位置センサによって作られた信号のフィルタリング及び／又は増幅を実行することができ、接点パッドのうちの一つ又は複数（例えば、第３の接点パッド５６−３、第４の接点パッド５６−４）に電気的に結合され得る。いくつかの実施形態では、信号プロセッサは、カテーテル１２’内に配置され得る。いくつかの実施形態では、信号プロセッサは、能動型磁気位置センサ内に含まれ、能動型磁気位置センサ３２に非常に近接して（例えば、シャフト遠位部分内に）又は細長いカテーテルシャフト５２の別の部分（例えば、シャフト近位部分）内に配置され得る。いくつかの実施形態では、信号プロセッサは、細長いカテーテルシャフト５２の外部に（例えば、医療測位システム１４内又は他所に）配置され得る。能動型磁気位置センサ３２に非常に近接して信号プロセッサを位置決めすることは、能動型磁気位置センサ３２と信号プロセッサとを接続する電気リード内で発生する可能性がある信号雑音を減らすことができる。能動型磁気位置センサ３２と信号プロセッサとを接続する電気リードの長さが増えるにつれて、リードを通過する信号が、信号雑音を拾う可能性がある。したがって、能動型磁気位置センサ３２に非常に近接して信号プロセッサを位置決めすることによって、信号は、信号雑音によってより少なく影響される可能性がある。
【００３９】
図２Ｂに示されているように、第１の接点パッド５６−１及び第２の接点パッド５６−２を含む接点パッドの第１のセットは、長手方向に整列され、能動型磁気位置センサ３２の第１の側面に配置される。第３の接点パッド５６−３及び第４の接点パッド５６−４を含む接点パッドの第２のセットは、長手方向に整列され、能動型磁気位置センサ３２の第２の側面に配置され得る。いくつかの実施形態では、接点パッド５６−１、５６−２の第１のセットは、接点パッド５６−３、５６−４の第２のセットに対して、長手方向においてずれており、かつ、径方向において反対側に設けられる。接点パッド５６−１、５６−２の第１のセット及び接点パッド５６−３、５６−４の第２のセットは、能動型磁気位置センサ３２の近位半分に配置され得る。そうすることによって、より少ない配線が、能動型磁気位置センサ３２の接点パッド５６を磁気測位システム１４に電気的に結合するのに使用され得、これは、カテーテル１２’の内部構成要素に関連する容積を減らすことができる。
【００４０】
図３Ａは、本開示の実施形態による、能動型磁気位置センサ７２を有するガイドワイヤ１２’’の遠位部分の側方断面図を示す。ガイドワイヤ１２’’は、図３Ｂに示されているように、いくつかの実施形態で偏向可能なガイドワイヤとすることができる。したがって、ガイドワイヤ１２’’は、いくつかの実施形態でコアワイヤ７４を含むことができる。ガイドワイヤ１２’’は、ガイドワイヤ１２’’の内容を囲む外側コーティング７６を有することができる。一例では、コアワイヤ７４は、ガイドワイヤ１２’’の中央を通ってガイドワイヤ１２’’の近位端から遠位端まで延びることができる。いくつかの従来の手法では、磁気コイル７８が、ガイドワイヤ１２’’の遠位端内に配置され得る。例えば、コアワイヤ７４は、いくつかの実施形態で磁気コイル７８の中央を通って延びることができる。例示のために、磁気コイル７８は、ガイドワイヤ１２’’の遠位端内に配置されて図示されている。本開示のいくつかの実施形態では、能動型磁気位置センサ７２がカテーテル１２’のＰ＆Ｏを検出するのに使用され得るので、磁気コイル７８は不要である。
【００４１】
いくつかの実施形態では、本明細書で議論されるように、能動型磁気位置センサ７２を、伝統的な磁気コイル（例えば、受動型磁気位置センサ）より小さくすることができる。例えば、能動型磁気位置センサ７２は、図３Ｂに示されているように、伝統的なコイルの長さの約半分の長さを有することができる。例えば、伝統的な磁気コイルは、線ＤＤによって画定される長さを有することができ、この長さは、０．２から０．２８インチまでの範囲内とすることができる。コイルを接続するための相互接続部を含む伝統的な磁気コイルの長さは、所望の長さより長くなる可能性がある。磁気コイルの所望より長い長さは、コイルがその中に含まれるカテーテルシャフトの柔軟性及び／又は偏向に影響する可能性がある。さらに、磁気コイルの所望より長い長さは、他の構成要素のために使用され得るガイドワイヤの遠位端内の空間領域（ｒｅａｌ  ｅｓｔａｔｅ）を占有する可能性がある。さらに、能動型磁気位置センサ７２は、伝統的な磁気コイルより製造及び設置が安価である可能性がある。
【００４２】
図３Ａに示されているように、能動型磁気位置センサ７２は、ガイドワイヤ１２’’の遠位端内でガイドワイヤの遠位先端８０に対して近位に配置され得る。能動型磁気位置センサ７２は、図２Ａ及び２Ｂに関して議論した能動型磁気位置センサ３２と同一とすることができ、同一の特徴を含むことができる。いくつかの実施形態では、能動型磁気位置センサ７２は、カテーテル１２’より小さい外径を有するガイドワイヤ１２’’内に配置され得る。したがって、いくつかの実施形態では、能動型磁気位置センサ７２は、カテーテル１２’内に配置された能動型磁気位置センサ３２より小さい直径を有することができる。例えば、カテーテル１２’内の空間は、いくつかの実施形態で、能動型磁気位置センサ３２の外径を０．０１５インチまでに制限する可能性がある。しかし、ガイドワイヤ１２’’内の空間は、能動型磁気位置センサ７２の外径を０．００３８インチまでに制限する可能性がある。したがって、能動型磁気位置センサ７２は、いくつかの実施形態で０．００３８インチより小さい外径を有する可能性がある。例えば、能動型磁気位置センサ７２は、いくつかの実施形態で０．００１から０．００３８までの範囲内の外径を有する可能性がある。
【００４３】
いくつかの実施形態では、能動型磁気位置センサ７２は、コアワイヤ７４と外側コーティング７６との間に位置決めされ得る。能動型磁気位置センサ７２の細長い軸は、いくつかの実施形態でガイドワイヤ１２’’の長手軸と平行とすることができる。代替案では、能動型磁気位置センサ７２の細長い軸は、いくつかの実施形態でガイドワイヤ１２’’の長手軸と不一致とすることができる。
【００４４】
図３Ｂは、本開示の実施形態による、ガイドワイヤ１２’’と共に使用される能動型磁気位置センサ７２の側面略図を示す。図３Ｂに示されているように、能動型磁気位置センサ７２は、ガイドワイヤ１２’’の遠位部分内に配置され得る。図３Ｂに示されているように、能動型磁気位置センサ７２は、伝統的な磁気コイルの長さの半分未満とすることができる。これは、例えば、ガイドワイヤ内の空間の節約と、ガイドワイヤ１２’’の変位可能な部分とのより少ない干渉とを可能にすることができる。
【００４５】
いくつかの実施形態では、能動型磁気位置センサ７２は、磁場の検出に関してホール効果物理現象に基づいて動作することができる。しかし、能動型磁気位置センサ７２は、本明細書で議論されるように、磁場の検出に関する他の原理から動作することができる。いくつかの実施形態では、能動型磁気位置センサ７２は、微細電気機械（ＭＥＭ）センサとすることができる。
【００４６】
伝統的な磁気コイルが、磁気位置センサとして使用されるときに、そのコイルは、はんだ付けを介して相互接続部（例えば、ワイヤリード）に接続され得る。このプロセスは、時間集中的かつコスト集中的になる可能性があり、人がコイルと相互接続部とを一緒に手作業ではんだ付けすることを必要とする場合がある。本開示の実施形態は、自動化され得る表面実装技術を介してプリント回路基板に取り付けられ得る能動型磁気位置センサ７２を提供することができる。したがって、能動型磁気位置センサ７２及び能動型磁気位置センサ７２の設置のコストを減らすことができる。
【００４７】
図３Ｂは、３５から４５°として示された特定の角度Θだけ偏向されたガイドワイヤ１２’’の遠位先端を示す。伝統的な磁気コイルを使用する従来の手法では、ガイドワイヤ１２’’の遠位部分の偏向は、磁気コイルが遠位部分内に位置決めされることの結果として、３５から４５°までの範囲内の偏向に制限される可能性がある。しかし、能動型磁気位置センサ７２の使用は、能動型磁気位置センサ７２に関連付けられ得るより短い長さのゆえにガイドワイヤ１２’’のより遠位の部分を偏向させることを可能にし、かつ／又はより大きい角度Θだけガイドワイヤ１２’’を偏向させることを可能にすることができる。例えば、ガイドワイヤ１２’’は、伝統的な磁気コイルの代わりに能動型磁気位置センサ７２が使用されるときに、７５°だけ偏向され得る。これは、ガイドワイヤ１２’’の増やされた長さが、伝統的な磁気コイルを利用するガイドワイヤに関連する長さを超えて偏向されることを可能にすることによって、ガイドワイヤ１２’’の性能を改善することができる。
【００４８】
図３Ｃは、本開示の実施形態による、センサ取付けプラグ９２の近位端９０の図を示す。図３Ｄは、本開示の実施形態による、センサ取付けプラグ９２の等角側面及び近位端９０の図を示す。図示されているように、センサ取付けプラグ９２は、近位端９０及び遠位端９４を含むことができ、長手軸に沿って延びることができる。いくつかの実施形態で、センサ取付けプラグ９２は、様々な構成要素がそれを通過できる中央管腔９６を画定することができる。中央管腔９６は、センサ取付けプラグ９２によって画定される長手軸に沿ってセンサ取付けプラグ９２の中央を通って延びることができる。中央管腔９６は、センサ取付けプラグ９２の中央を通って延びて図示されているが、中央管腔９６は、引張りワイヤを収容するために、いくつかの実施形態でセンサ取付けプラグ９２の中央からオフセットされ得る。いくつかの実施形態では、センサ取付けプラグ９２は、センサ取付け管腔９８を画定することができ、このセンサ取付け管腔９８内に、能動型磁気位置センサ７２が挿入され得る。センサ取付け管腔９８は、センサ取付けプラグ９２を通って延びることができ、センサ取付けプラグ９２の中央からオフセットされ（例えば、中央管腔９６の横に配置され）得る。いくつかの実施形態では、センサ取付け管腔９８は、センサ取付けプラグ９２の長手方向の全長を通って延びることができ（例えば、貫通穴）、あるいは、センサ取付けプラグ９２の縦長さの一部を通って延びることができる（例えば、有底穴）。
【００４９】
いくつかの実施形態では、外側コーティング７６は、センサ取付けプラグ９２の外側円周面に接触し、これに接続され得、これは、ガイドワイヤ１２’’に関してセンサ取付けプラグ９２を固定するのを助けることができる。いくつかの実施形態では、センサ取付けプラグ９２の長手軸は、ガイドワイヤ１２’’の長手軸に整列され得る。いくつかの実施形態では、センサ取付けプラグ９２は、遠位先端８０に接続され得、かつ／又はセンサ取付けプラグ９２及び遠位先端８０は、センサ取付け穴がセンサ取付けプラグ９２の近位端からセンサ取付けプラグ９２の一部を通って遠位に延びる単一の部分として形成され得る。センサ取付けプラグ９２は、遠位先端８０に対して近位に配置され得る。いくつかの実施形態では、センサ取付けプラグ９２は、遠位先端８０に隣接し、遠位先端８０に対して近位に配置され得る。
【００５０】
いくつかの実施形態では、センサ取付けプラグ９２は、図２Ａ及び２Ｂに示されたカテーテルシャフトなどのカテーテルシャフト内に配置され得る。センサ取付けプラグ９２は、三つ以上の管腔を含むことができる。例えば、センサ取付けプラグ９２は、それを通過する複数の管腔を含むことができ、その中に、ワイヤ又は他の構成要素（例えば、洗浄チューブ、コアワイヤ、引張りワイヤなど）を収容することができる。例えば、柔軟な先端アセンブリ３４に関連する構成要素が、センサ取付けプラグ９２内に含まれる管腔を通過することができる。
【００５１】
図３Ｅは、本開示の実施形態による、能動型磁気位置センサ７２’及びセンサ取付けプラグ９２’を有するガイドワイヤ１２’’’の側方断面図を示す。図３Ｅは、センサ取付けプラグ９２が追加されているが磁気コイルが図示されていない、図３Ａに関して議論されたものに類似する特徴を有するガイドワイヤ１２’’’を示す。ガイドワイヤ１２’’’は、いくつかの実施形態でコアワイヤ７４’を含むことができる。ガイドワイヤ１２’’’は、ガイドワイヤ１２’’’の内容を囲む外側コーティング７６’を有することができる。一例では、コアワイヤ７４’は、ガイドワイヤ１２’’’の中央を通ってガイドワイヤ１２’’’の近位端から遠位端まで延びることができる。
【００５２】
図３Ｅに示されているように、能動型磁気位置センサ７２’は、ガイドワイヤ１２’’’の遠位端に、ガイドワイヤガイドワイヤ１２’’’の遠位先端８０’に対して近位に配置され得る。能動型磁気位置センサ７２’は、図２Ａ及び２Ｂに関して議論された能動型磁気位置センサ３２と同一とすることができ、同一の特徴を含むことができる。いくつかの実施形態では、能動型磁気位置センサ７２’は、ガイドワイヤ１２’’’内に配置され得、このガイドワイヤ１２’’’は、カテーテル１２’より小さい外径を有する。したがって、いくつかの実施形態で、能動型磁気位置センサ７２’は、カテーテル１２’内に配置される能動型磁気位置センサ３２より小さい直径を有することができる。例えば、カテーテル１２’内の空間は、いくつかの実施形態で、能動型磁気位置センサ３２の外径を０．０１５インチまでに制限する可能性がある。しかし、ガイドワイヤ１２’’内の空間は、能動型磁気位置センサ７２’の外径を０．００３８インチまでに制限する可能性がある。したがって、能動型磁気位置センサ７２’は、いくつかの実施形態で０．００３８インチ未満の外径を有する可能性がある。例えば、能動型磁気位置センサ７２’は、いくつかの実施形態で０．００１から０．００３８までの範囲内の外径を有する可能性がある。
【００５３】
いくつかの実施形態では、能動型磁気位置センサ７２’は、コアワイヤ７４’と外側コーティング７６’との間に位置決めされ得る。能動型磁気位置センサ７２’の細長い軸は、いくつかの実施形態でガイドワイヤ１２’’’の長手軸と平行とすることができる。代替案では、能動型磁気位置センサ７２’の細長い軸は、いくつかの実施形態でガイドワイヤ１２’’’の長手軸と不一致とすることができる。
【００５４】
能動型磁気位置センサ７２’は、センサ取付けプラグ９２’によって画定されるセンサ取付け管腔９８’内に収容され得る。図示されているように、センサ取付けプラグ９２’は、長手軸に沿って延びることができる。いくつかの実施形態では、センサ取付けプラグ９２’は、様々な構成要素がそれを通過することのできる中央管腔（例えば、中央管腔９６）を画定することができ、この中央管腔は、いくつかの実施形態で、センサ取付けプラグ９２’によって画定される長手軸に沿って、センサ取付けプラグ９２の中央を通って延びることができ、かつ／又は、センサ取付けプラグ９２’の中央からオフセットされ得る。いくつかの実施形態では、センサ取付けプラグ９２’は、センサ取付け管腔９８’を画定することができ、このセンサ取付け管腔９８’内に、能動型磁気位置センサ７２’が挿入され得る。センサ取付け管腔９８’は、センサ取付けプラグ９２’を通って延びることができ、センサ取付けプラグ９２’の中心長手軸からオフセットされ得る。カテーテル及び／又はガイドワイヤ内に存在することができる制限された空間に起因して、センサ取付けプラグ９２’によって画定される管腔は、接続され得る（例えば、スロットを形成することができる）。例えば、図３Ｃ及び図３Ｄを参照すると、内壁が、中央管腔９６とセンサ取付け管腔９８との間に図示され、外壁が、センサ取付け管腔９８とセンサ取付けプラグ９２の外側表面との間に図示されている。対照的に、図３Ｅは、中央管腔とセンサ取付け管腔９８’との間の壁及びセンサ取付け管腔９８’とセンサ取付けプラグ９２’の外側表面との間の壁を示さず、効果的に、その中に能動型位置センサ７２’が配置されるスロットを形成する。いくつかの実施形態では、カテーテル内でガイドワイヤ内より多くの空間が使用可能である可能性があり、したがって、センサ取付け管腔９８’及びセンサ取付けプラグ９２’によって画定される様々な他の管腔は、壁がそれらの間に配置された別々の管腔のままであることができる。いくつかの実施形態では、センサ取付け管腔９８’は、センサ取付けプラグ９２’の長手方向の全長を通って延びることができ（例えば、貫通穴）、あるいは、センサ取付けプラグ９２’の縦の長さの一部を通って延びることができる（例えば、有底穴）。
【００５５】
いくつかの実施形態では、外側コーティング７６’は、センサ取付けプラグ９２’の外側円周面に接触し、これに接続され得、これは、ガイドワイヤ１２’’’に関してセンサ取付けプラグ９２’を固定するのを助けることができる。いくつかの実施形態では、センサ取付けプラグ９２’の長手軸は、ガイドワイヤ１２’’’の長手軸に整列され得る。いくつかの実施形態では、センサ取付けプラグ９２’は、遠位先端８０’に接続され得、かつ／又はセンサ取付けプラグ９２’及び遠位先端８０’は、センサ取付け穴がセンサ取付けプラグ９２’の近位端からセンサ取付けプラグ９２’の一部を通って遠位に延びる単一の部分として形成され得る。センサ取付けプラグ９２’は、遠位先端８０’に対して近位に配置され得る。いくつかの実施形態では、センサ取付けプラグ９２’は、遠位先端８０’に隣接し、遠位先端８０’に対して近位に配置され得る。
【００５６】
いくつかの実施形態では、センサ取付けプラグ９２’は、図２Ａ及び図２Ｂに示されたカテーテルシャフトなどのカテーテルシャフト内に配置され得る。センサ取付けプラグ９２’は、三つ以上の管腔を含むことができる。例えば、センサ取付けプラグ９２’は、それを通過する複数の管腔を含むことができ、その中に、ワイヤ又は他の構成要素（例えば、洗浄チューブ、コアワイヤ、引張りワイヤなど）を収容することができる。例えば、柔軟な先端アセンブリ３４に関連する構成要素が、センサ取付けプラグ９２’内に含まれる管腔を通過することができる。
【００５７】
図４は、本開示の実施形態による、医療機器のＰ＆Ｏを決定する方法のフロー図を示す。いくつかの実施形態では、この方法は、方法フローのボックス１１０で、医療機器の細長いシャフト内に配置された能動型磁気位置センサを用いて信号を生成することを含むことができる。能動型磁気位置センサは、磁場ジェネレータによって生成され得る磁場内に配置されることに応じて信号を生成することができる。いくつかの実施形態では、磁場ジェネレータは、磁気測位システムと通信しているものとすることができる。
【００５８】
この方法は、方法フローのボックス１１２で、コンピュータを用いて、生成された信号を能動型磁気位置センサから受け取る（受信する）ことであって、受け取られる信号は、能動型磁気位置センサのＰ＆Ｏを示す情報を含む、受け取ることを含むことができる。いくつかの実施形態では、コンピュータは、磁気測位システムと通信しているかその一部とされ得る。信号は、本明細書で前に議論したように磁気測位システムを用いて受け取られ得る。受動タイプのセンサであり、電力を必要としない伝統的な磁気コイルとは対照的に、能動型磁気位置センサは、電力を供給され得る。電力は、能動型磁気位置センサに電気的に結合される、電力生成集積回路を介して能動型磁気位置センサに供給され得る。いくつかの実施形態では、電力は、能動型磁気位置センサに電気的に結合される磁気測位システムを介して能動型磁気位置センサに供給され得る。能動型磁気位置センサへの電力の供給は、能動型磁気位置センサが磁場内の特定のＰ＆Ｏを示す信号を作ることを可能にする。
【００５９】
いくつかの実施形態では、この方法は、方法フローのボックス１１４で、コンピュータを用いて、生成された信号に基づいて医療機器のＰ＆Ｏを決定することを含むことができる。一例では、コンピュータは、磁気測位システムに関連付けられ又はこれと通信しているものとすることができ、６自由度を有する医療機器のＰ＆Ｏを決定することができる。医療機器のＰ＆Ｏは、６自由度を伴って決定されるが、Ｐ＆Ｏは、６つ未満の自由度（例えば、３自由度、５自由度）を伴って決定され得る。
【００６０】
図５は、本開示の実施形態による、コンピューティングデバイスの処理リソースと通信しているコンピュータ可読媒体の例のブロック図を示す。図１に関して議論されるコンピュータシステム１２０は、複数の機能を実行するのにソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、及び／又は論理を利用することができる。コンピュータシステム１２０は、複数のリモートコンピューティングデバイスを含むことができる。
【００６１】
コンピュータシステム１２０は、複数の機能を実行するように構成された、ハードウェアとプログラム命令との組合せとすることができ、いくつかの実施形態で、磁気測位システム１４を表すものとすることができる。ハードウェアは、例えば、一つ又は複数の処理リソース１２２、コンピュータ可読媒体（ＣＲＭ）１２４などを含むことができる。プログラム命令（例えば、コンピュータ可読命令（ＣＲＩ）１２６）は、ＣＲＭ１２４上に記憶され、所望の機能を実施する（例えば、信号に基づいて医療機器のＰ＆Ｏを決定するなど）ために処理リソース１２２によって実行可能な命令を含むことができる。ＣＲＩ１２６は、サーバによって管理されるリモートメモリ内に記憶された、ダウンロードされ、インストールされ、実行され得るインストールパッケージを表すこともできる。コンピュータシステム１２０は、メモリリソース１２８を含むことができ、処理リソース１２２は、メモリリソース１２８に結合され得る。
【００６２】
処理リソース１２２は、内部又は外部の非一時的ＣＲＭ１２４に記憶され得るＣＲＩ１２６を実行することができる。処理リソース１２２は、図１から図４に関して説明された機能を含む様々な機能を実行するためにＣＲＩ１２６を実行することができる。
【００６３】
複数のモジュール１３０、１３２、１３４は、サブモジュール又は他のモジュールとすることができる。例えば、生成モジュール１３０及び受取モジュール１３２は、サブモジュールとすることができ、かつ／又は単一のモジュール内に含まれ得る。さらに、複数のモジュール１０３、１３２、１３４は、別々で互いとは別個の個々のモジュールを含むことができる。
【００６４】
表面モデル受取モジュール６７は、ＣＲＩ６６を含むことができ、心周期の拡張末期に対応する心臓１０の表面モデルを受け取るために処理リソース３２によって実行され得る。心臓１０の表面モデルは、電極１７から受け取られたロケーションデータから形成され得、基準心臓相（例えば、拡張末期）に対応することができる。代替案では、心臓１０の表面モデルは、以前に生成され、コンピュータシステム２０を介して受け取られ得る。
【００６５】
生成するモジュール１３０は、ＣＲＩ１２６を含むことができ、医療機器の細長いシャフト内に配置された能動型磁気位置センサを用いて信号を生成するために処理リソース１２２によって実行され得る。本明細書で議論されるように、能動型磁気位置センサは、能動型磁気位置センサの、したがって医療機器のＰ＆Ｏを示す信号を生成することができる。いくつかの実施形態では、能動型磁気位置センサは、磁場に配置されることに応じて信号を生成することができる。
【００６６】
受け取るモジュール１３２は、ＣＲＩ１２６を含むことができ、コンピュータを用いて、能動型磁気位置センサから生成された信号を受け取るために処理リソース１２２によって実行され得、受け取られる信号は、能動型磁気位置センサのＰ＆Ｏを示す情報を含む。いくつかの実施形態では、能動型磁気位置センサは、磁気測位システムと通信している（例えば、有線又は無線）ものとすることができる。磁気測位システムは、いくつかの実施形態で、生成された信号を受け取ることができる。
【００６７】
決定モジュール１３４は、ＣＲＩ１２６を含むことができ、コンピュータを用いて、生成された信号に基づいて医療機器のＰ＆Ｏを決定するために処理リソース１２２によって実行され得る。本明細書で議論されるように、医療機器のＰ＆Ｏは、６自由度を伴って決定され得る。
【００６８】
様々な装置、システム、及び／又は方法の実施形態が、本明細書で説明される。本明細書で説明され、添付図面に示された実施形態の全体的な構造、機能、製造、及び使用の完全な理解を提供するために、多数の特定の詳細が示される。しかし、実施形態が、そのような特定の詳細なしで実践され得ることが、当業者によって理解されよう。他の場合には、本明細書で説明される実施形態を不明瞭にしないように、周知の動作、構成要素、及び要素は、詳細には説明されなかった。当業者は、本明細書で説明され、図示された実施形態が、非限定的な例であることを理解し、したがって、本明細書で開示される特定の構造的詳細及び機能的詳細が、代表的であって必ずしも実施形態の範囲を限定しない可能性があり、実施形態の範囲が、添付の特許請求の範囲のみによって定義されることが、了解され得る。
【００６９】
本明細書全体での「様々な実施形態」、「いくつかの実施形態」、「一実施形態」、もしくは「実施形態」などの言及は、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、又は特性が、少なくとも一つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体の所々での「様々な実施形態で」、「いくつかの実施形態で」、「一実施形態で」、もしくは「実施形態で」などの句の出現は、必ずしもすべて同一の実施形態に言及するものではない。さらに、特定の特徴、構造、又は特性が、一つ又は複数の実施形態で任意の適切な形で組み合わされ得る。したがって、一実施形態に関連して図示され又は説明される特定の特徴、構造、又は特性は、全体的に又は部分的に、限定なしに一つ又は複数の他の実施形態の特徴、構造、又は特性と組み合わされ得る（そのような組合せが非論理的又は機能不能ではない限り、そのようにし得る）。
【００７０】
「近位」及び「遠位」という用語が、患者を治療するのに使用される器具の一端を操作する臨床医を参照して本明細書全体で使用される場合があることを了解されたい。「近位」という用語は、器具のうちで臨床医に最も近い部分を指し、「遠位」という用語は、臨床医から最も遠くに配置された部分を指す。簡潔さ及び明瞭さのために、「垂直」、「水平」、「上」、及び「下」などの空間用語が、図示の実施形態に関して本明細書で使用される場合があることをさらに了解されたい。しかし、手術器具が、多数の方位及び位置で使用される可能性があり、これらの用語は、限定的で絶対的であることを意図されたものではない。
【００７１】
能動型磁気位置センサの少なくとも一つの実施形態が、ある度合の詳細を伴って上で説明されたが、当業者は、本開示の趣旨又は範囲から逸脱せずに、開示された実施形態に対して多数の変更を行うことができる。すべての方向参照（例えば、上側、下側、上向き、下向き、左、右、左向き、右向き、最上部、最下部、上、下、垂直、水平、時計回り、及び反時計回り）は、本開示の読者による理解を助けるために同定目的のために使用されるのみであって、特にデバイスの位置、方位、又は使用に関する限定を作成するものではない。結合参照（例えば、固定された、取り付けられた、結合された、接続されたなど）は、広義に解釈されるべきであり、要素の接続の間の中間部材と要素の間の相対移動とを含むことができる。したがって、結合参照は、二つの要素が直接接続され、互いに対する固定された関係にあることを必ずしも推論しない。上の説明に含まれ又は添付図面に示されたすべての物事が、例示的であるのみであって限定的ではないものとして解釈されなければならないことが意図されている。詳細又は構造の変更が、添付の特許請求の範囲で定義される本開示の趣旨から逸脱せずに行われ得る。
【００７２】
参照によって本明細書に組み込まれると言われるすべての特許、公告、又は他の開示材料は、全体的に又は部分的に、組み込まれた材料が本開示で示される既存の定義、言明、又は他の開示材料と衝突しない範囲に限って本明細書に組み込まれる。したがって、必要な範囲まで、本明細書で明示的に示される開示は、参照によって本明細書に組み込まれたすべての衝突する材料に取って代わる。参照によって本明細書に組み込まれると言われるが、本明細書で示される既存の定義、言明、又は他の開示材料と衝突するすべての材料又はその一部は、組み込まれる材料と既存の開示材料との間に衝突が生じない範囲に限って組み込まれる。
【図１】
2018524054.tif 000003
【図２Ａ】
2018524054.tif 000004
【図２Ｂ】
2018524054.tif 000005
【図３Ａ】
2018524054.tif 000006
【図３Ｂ】
2018524054.tif 000007
【図３Ｃ】
2018524054.tif 000008
【図３Ｄ】
2018524054.tif 000009
【図３Ｅ】
2018524054.tif 000010
【図４】
2018524054.tif 000011
【図５】
2018524054.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月17日(2018.1.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長いシャフトであって、シャフト長手軸に沿って延びており、シャフト近位部分と、身体への挿入のためにサイズ設定され、かつ構成されたシャフト遠位部分とを含む、細長いシャフトと、
前記シャフト遠位部分内に配置された能動型磁気位置センサと
を含む医療機器。
【請求項２】
前記細長いシャフトは、前記細長いシャフトの遠位端に接続された柔軟な先端アセンブリを含むカテーテルシャフトであり、
前記能動型磁気位置センサは、前記柔軟な先端アセンブリに対して近位に配置される
請求項１に記載の医療機器。
【請求項３】
前記能動型磁気位置センサは、前記医療機器の位置及び方位を示す信号を作り、前記医療機器の前記位置及び方位を示す前記信号は、前記能動型磁気位置センサによる磁場の検出に応じて生成される、請求項１又は２に記載の医療機器。
【請求項４】
前記能動型磁気位置センサは、前記医療機器の前記位置及び方位を示す前記信号を作るために電力を必要とする、請求項３に記載の医療機器。
【請求項５】
前記能動型磁気位置センサによって作られる前記信号は、６自由度を伴う前記医療機器の前記位置及び方位を示す、請求項３又は４に記載の医療機器。
【請求項６】
前記能動型磁気位置センサに電気的に結合された電源と、
前記能動型磁気位置センサに電気的に結合された信号プロセッサと
をさらに含む、請求項５に記載の医療機器。
【請求項７】
前記電源は、前記磁場内に位置決めされることに応じて電力を作る、電力生成集積回路である、請求項６に記載の医療機器。
【請求項８】
前記電力生成集積回路は、前記医療機器の前記細長いシャフト内に配置される、請求項７に記載の医療機器。
【請求項９】
前記電力生成集積回路は、前記医療機器の前記細長いシャフトの外部に配置される、請求項７に記載の医療機器。
【請求項１０】
前記磁場は、磁場ジェネレータによって生成され、前記磁場ジェネレータ及び前記能動型磁気位置センサは、医療測位システムと通信している、請求項３から９のいずれか一項に記載の医療機器。
【請求項１１】
前記医療機器は、ガイドワイヤであって、前記ガイドワイヤは、前記ガイドワイヤの中央を通って前記ガイドワイヤの近位端から前記ガイドワイヤの遠位端まで延びるコアワイヤを含み、
前記能動型磁気位置センサは、前記コアワイヤと前記ガイドワイヤの外側表面との間に配置される、
請求項１に記載の医療機器。
【請求項１２】
細長いシャフトであって、シャフト長手軸に沿って延びるとともに、シャフト近位部分と、身体への挿入のためにサイズ設定さ、かつ構成されたシャフト遠位部分とを含む、細長いシャフトと、
前記細長いシャフトの前記遠位部分内に配置された能動型磁気位置センサと、
前記能動型磁気位置センサに電気的に結合された電源と
を含む医療機器。
【請求項１３】
センサ取付けプラグが、前記シャフト遠位部分内に含まれる、請求項１２に記載の医療機器。
【請求項１４】
前記能動型位置センサは、前記センサ取付けプラグ内に形成された管腔内に配置される、請求項１３に記載の医療機器。
【請求項１５】
前記センサ取付けプラグは、前記細長いシャフトの遠位先端に接続される、請求項１２に記載の医療機器。
【請求項１６】
医療機器の位置及び方位を決定する方法であって、
前記医療機器の細長いシャフト内に配置された能動型磁気位置センサを用いて信号を生成すること、
コンピュータを用いて、前記生成された信号を前記能動型磁気位置センサから受け取ることであって、前記受け取られる信号は、前記能動型磁気位置センサの位置及び方位を示す情報を含む、受け取ること、及び
前記コンピュータを用いて、前記生成された信号に基づいて前記医療機器の前記位置及び方位を決定すること、
を含む方法。
【請求項１７】
前記能動型磁気位置センサに電力を供給することをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記電力は、電力生成集積回路を介して前記能動型磁気位置センサに供給される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記電力は、磁気測位システムによって生成された磁場を介して前記能動型磁気位置センサに供給される、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記位置及び方位を決定することは、６自由度を伴う前記医療機器の前記位置及び方位を決定することを含む、請求項１６から１９のいずれか一項に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
参照によって本明細書に組み込まれると言われるすべての特許、公告、又は他の開示材料は、全体的に又は部分的に、組み込まれた材料が本開示で示される既存の定義、言明、又は他の開示材料と衝突しない範囲に限って本明細書に組み込まれる。したがって、必要な範囲まで、本明細書で明示的に示される開示は、参照によって本明細書に組み込まれたすべての衝突する材料に取って代わる。参照によって本明細書に組み込まれると言われるが、本明細書で示される既存の定義、言明、又は他の開示材料と衝突するすべての材料又はその一部は、組み込まれる材料と既存の開示材料との間に衝突が生じない範囲に限って組み込まれる。
本開示には、下記の各項目に記載された実施形態が含まれる。
［項目１］
細長いシャフトであって、シャフト長手軸に沿って延びており、シャフト近位部分と、身体への挿入のためにサイズ設定され、かつ構成されたシャフト遠位部分とを含む、細長いシャフトと、
前記シャフト遠位部分内に配置された能動型磁気位置センサと
を含む医療機器。
［項目２］
前記細長いシャフトは、前記細長いシャフトの遠位端に接続された柔軟な先端アセンブリを含むカテーテルシャフトであり、
前記能動型磁気位置センサは、前記柔軟な先端アセンブリに対して近位に配置される
項目１に記載の医療機器。
［項目３］
前記能動型磁気位置センサは、前記医療機器の位置及び方位を示す信号を作り、前記医療機器の前記位置及び方位を示す前記信号は、前記能動型磁気位置センサによる磁場の検出に応じて生成される、項目１に記載の医療機器。
［項目４］
前記能動型磁気位置センサは、前記医療機器の前記位置及び方位を示す前記信号を作るために電力を必要とする、項目３に記載の医療機器。
［項目５］
前記能動型磁気位置センサによって作られる前記信号は、６自由度を伴う前記医療機器の前記位置及び方位を示す、項目３に記載の医療機器。
［項目６］
前記能動型磁気位置センサに電気的に結合された電源と、
前記能動型磁気位置センサに電気的に結合された信号プロセッサと
をさらに含む、項目５に記載の医療機器。
［項目７］
前記電源は、前記磁場内に位置決めされることに応じて電力を作る、電力生成集積回路である、項目６に記載の医療機器。
［項目８］
前記電力生成集積回路は、前記医療機器の前記細長いシャフト内に配置される、項目７に記載の医療機器。
［項目９］
前記電力生成集積回路は、前記医療機器の前記細長いシャフトの外部に配置される、項目７に記載の医療機器。
［項目１０］
前記磁場は、磁場ジェネレータによって生成され、前記磁場ジェネレータ及び前記能動型磁気位置センサは、医療測位システムと通信している、項目３に記載の医療機器。
［項目１１］
前記医療機器は、ガイドワイヤであって、前記ガイドワイヤは、前記ガイドワイヤの中央を通って前記ガイドワイヤの近位端から前記ガイドワイヤの遠位端まで延びるコアワイヤを含み、
前記能動型磁気位置センサは、前記コアワイヤと前記ガイドワイヤの外側表面との間に配置される、
項目１に記載の医療機器。
［項目１２］
細長いシャフトであって、シャフト長手軸に沿って延びるとともに、シャフト近位部分と、身体への挿入のためにサイズ設定さ、かつ構成されたシャフト遠位部分とを含む、細長いシャフトと、
前記細長いシャフトの前記遠位部分内に配置された能動型磁気位置センサと、
前記能動型磁気位置センサに電気的に結合された電源と
を含む医療機器。
［項目１３］
センサ取付けプラグが、前記シャフト遠位部分内に含まれる、項目１２に記載の医療機器。
［項目１４］
前記能動型位置センサは、前記センサ取付けプラグ内に形成された管腔内に配置される、項目１３に記載の医療機器。
［項目１５］
前記センサ取付けプラグは、前記細長いシャフトの遠位先端に接続される、項目１２に記載の医療機器。
［項目１６］
医療機器の位置及び方位を決定する方法であって、
前記医療機器の細長いシャフト内に配置された能動型磁気位置センサを用いて信号を生成すること、
コンピュータを用いて、前記生成された信号を前記能動型磁気位置センサから受け取ることであって、前記受け取られる信号は、前記能動型磁気位置センサの位置及び方位を示す情報を含む、受け取ること、及び
前記コンピュータを用いて、前記生成された信号に基づいて前記医療機器の前記位置及び方位を決定すること、
を含む方法。
［項目１７］
前記能動型磁気位置センサに電力を供給することをさらに含む、項目１６に記載の方法。
［項目１８］
前記電力は、電力生成集積回路を介して前記能動型磁気位置センサに供給される、項目１７に記載の方法。
［項目１９］
前記電力は、磁気測位システムによって生成された磁場を介して前記能動型磁気位置センサに供給される、項目１７に記載の方法。
［項目２０］
前記位置及び方位を決定することは、６自由度を伴う前記医療機器の前記位置及び方位を決定することを含む、項目１６に記載の方法。
【国際調査報告】
2018524054.tif 000013
2018524054.tif 000014
2018524054.tif 000015