(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者（１２）の管又は器官（２）内に配置するための、測定及び／又は治療カテーテル（４）と、前記測定及び／又は治療カテーテルの近傍の前記患者内に配置するための、固定カテーテル（８）とを有しており、前記両カテーテルのうちの１つは、前記固定カテーテルに対して相対的な前記測定及び／又は治療カテーテルを配置するために使用される信号送信手段（１４又は１６）を有する装置において、前記両カテーテルの他の１つは、前記送信手段からの信号を受信するための受信手段（１６又は１４）を有しており、決定ユニット（２６）は、前記固定カテーテルに対して相対的な前記測定及び／又は治療カテーテルの位置を、前記受信信号から決定するように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
固定カテーテルは、信号送信手段を有しており、測定及び／又は治療カテーテルは、受信手段を有している請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記信号送信及び受信手段は、それぞれ少なくとも１つのトリアキシャルコイルシステムを有している請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】
少なくとも１つの前記信号送信及び受信手段は、１つのクロスしたバイアキシャルコイルと、前記バイアキシャルコイルによって分離された、１つのシングルコイルを有している請求項１又は２記載の装置。
【請求項５】
少なくとも１つの前記信号送信及び受信手段は、適切な構成によって分離された、少なくとも３つのシングルコイルを有している請求項１又は２記載の装置。
【請求項６】
前記信号送信又は受信手段は、カテーテルの長手方向に分離された２つのトリアキシャルコイルシステムを有している請求項１〜３までのいずれか１記載の装置。
【請求項７】
前記信号送信手段は、バイアキシャル又はトリアキシャルコイルシステムと、カテーテルの長手方向で前記コイルシステムから分離されたシングルコイルとを有している請求項１〜３までのいずれか１記載の装置。
【請求項８】
送信手段は、異なったコイルによって電磁信号を順次連続的に送信する請求項３〜７までのいずれか１記載の装置。
【請求項９】
送信手段は、異なった送信コイルによって異なった周波数の電磁信号を順次連続的に送信するように構成されている請求項３〜７までのいずれか１記載の装置。
【請求項１０】
信号送信手段及び受信手段は、それぞれのカテーテルの末梢チップ部分内に配置される請求項２〜９までのいずれか１記載の装置。
【請求項１１】
カテーテルの末梢チップ部分は硬い請求項２〜１０までのいずれか１記載の装置。
【請求項１２】
信号送信手段は、３つの超音波トランスジューサを有しており、受信手段は、２つの超音波トランスジューサを有しており、又は、逆であり、前記トランスジューサは、当該トランスジューサのそれぞれのカテーテルに長手方向に沿って分離されている請求項１，２，１０の何れか１記載の装置。
【請求項１３】
固定カテーテルの末梢チップ部は、超音波トランスジューサ用の実質的に等辺三角形の安定した硬いプラットフォームを形成するように湾曲されている請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
固定カテーテル又は測定及び／又は治療用カテーテルの末梢端部は、少なくとも３つの要素の形状の送信又は受信手段を有しており、ヘリカル形状にすることができる請求項１〜１２までのいずれか１記載の装置。
【請求項１５】
測定及び／又は治療用カテーテルのトランスジューサは、超音波のパルスを送信し、固定カテーテルのトランスジューサは、送信された超音波パルスを受信するためのセンサを形成し、又は逆である請求項１２又は１３記載の装置。
【請求項１６】
送信手段のトランスジューサには、順次連続して変化するパルス周波数の変調されたパルストレインが供給される請求項１２〜１５までのいずれか１記載の装置。
【請求項１７】
トランスジューサは、予め湾曲されたワイヤ上に配設され、前記ワイヤは、カテーテルを問題の器官又は管内に挿入する間前記カテーテル内に収容することができ、その後、カテーテルの口を通して押し出される請求項１５又は１６記載の装置。
【請求項１８】
ワイヤは、形状記憶合金を含み、加熱手段によって、前記ワイヤを加熱することによって、当該ワイヤが、所望の形状のプラットフォームを形成するようにする請求項１７記載の装置。
【請求項１９】
決定ユニット（２６）は、各トランスジューサから他のトランスジューサ全て迄の距離を決定して前記各トランスジューサの相対位置を決定するように構成されている請求項１２〜１８までのいずれか１記載の装置。
【請求項２０】
超音波信号の周波数は、１０−３０ＭＨｚの領域内である請求項１２〜１９までのいずれか１記載の装置。
【請求項２１】
信号送信手段は、静磁場を形成するためのコイルと、前記磁場を検出するホール素子又は同様の素子を有している請求項１又は２記載の装置。
【請求項２２】
静磁場をスイッチオンオフして妨害磁場を決定するための手段が設けられている請求項２１記載の装置。
【請求項２３】
信号送信手段は、少なくとも１つの永久磁石を有している請求項１又は２記載の装置。
【請求項２４】
決定ユニット（２６）は、問題の管又は器官の動きの結果を補償するために、ＥＣＧ−信号に同期化されるように構成されている請求項１〜２３までのいずれか１記載の装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、患者の管又は器官内に配置するための、測定及び／又は治療カテーテルと、測定及び／又は治療カテーテルの近傍の患者内に配置するための、固定カテーテルとを有しており、両カテーテルのうちの１つは、固定カテーテルに対して相対的な測定及び／又は治療カテーテルを配置するために使用される信号送信手段を有する装置に関する。
多くの医療用のアプリケーションのために、例えば、血管造影法検査及び心臓診断及び治療の際に、カテーテルを患者内に、配置することができる。
従って、米国特許明細書第５０４２４８６号公報には、管内のカテーテルの実時間表示用の方法が開示されており、この方法によると、カテーテルのチップに配置された、電磁又は音響波用のトランスジューサを用いることができる。これらの波は、患者の外部表面に取り付けられた各受信アンテナによって受信され、電気画像信号に変換される。これらの信号から、各外部アンテナに対する相対的なカテーテルの位置が決められる。この技術の欠点は、患者が、体を曲げたり、屈曲したり、又は呼吸すらできないという点であり、と言うのは、その際、各外部アンテナが相互に及びカテーテルに対して相対的に動き、情報が歪み、その結果、信頼性が損なわれ、精度が劣化することになるからである。
米国特許明細書第５３９１１９９号公報及び第５４４３３８９号公報には、心臓不整脈の治療及び除去方法が記載されている。受信又は送信アンテナを有する基準カテーテルが心臓内に導入され、この基準カテーテルに相対的なマッピング／除去用カテーテルの位置が、外部トランスジューサ又は受信器を用いることによって決められる。検査される構造体、例えば、心臓の基本画像（その上に、カテーテルマップが重畳される）は、適切な方法によって得られる（例えば、Ｘ線によって）。固定カテーテルを用いることによって、位置精度は改善され、管の画像とカテーテル位置マップとの正確な配向及び重畳が容易となる。心臓内に挿入された３つ以上の固定基準カテーテルが使用された場合、患者は動くことができ、自由に呼吸することができ、その際、結果を損なうことはない。従って、外部アンテナを、室内に関して固定することができ、外部アンテナを、患者に関して固定する必要はない。しかし、電磁場の送信用の外部アンテナを、この目的のために用いることは、患者が寝台に横たわっている場合には、困難な点があり、超音波が使用されると、その患者は、有利には、水中に沈められて、患者の外部と内部との間での十分な信号送信を達成する必要がある。従って、この技術は複雑であり、実用的ではない。
本発明の目的は、測定及び／又は治療用カテーテルを、基準として使用する固定カテーテルに対して相対的に患者の管又は器官内に配置するための技術を提供することであり、その技術を用いて、従来技術での解決手段の上述の欠点を除去することである。
この目的は、冒頭に記載したような装置において、両カテーテルの他の１つは、送信手段からの信号を受信するための受信手段を有しており、決定ユニットは、固定カテーテルに対して相対的な前記測定及び／又は治療カテーテルの位置を、受信信号から決定するように構成されていることにより解決される。
従って、本発明では、測定及び／又は治療用カテーテルと固定カテーテルとの間の信号送信を、完全に患者内部で行うことができる。従って、患者の外部と内部との間での信号送信に関する問題は除去され、固定カテーテルを測定及び／又は治療用カテーテルの近くに位置付けることによって、これらのカテーテルは一緒に動き、相互に相対的に動くことはなくなる。その結果、測定結果は、患者の動き又は呼吸によって影響されることはなくなる。従って、本発明によると、患者は、全く自由に動くことができるようになり、患者にとっては重要な利点である。
本発明の装置の有利な実施例によると、信号は、カテーテルの縦方向で離隔された２点から送信される。つまり、このようにして、カテーテルの方向を決めることができる。
送信される信号が電磁信号である本発明の装置の別の有利な実施例によると、磁場の方向を独自に決定するために、受信信号の位相の極性が、送信信号の位相の極性に対して相対的に決定される。この様にして、誘導された磁場
0003853370.tif 000002
及び、固定カテーテルの方向に対して相対的な、測定及び／又は治療用カテーテルチップの方向を決定することができる。
本発明の装置の他の有利な実施例によると、信号は、超音波から形成され、カテーテルの一方から送信されて、他方で受信され、測定及び／又は治療用カテーテルの位置が、受信されたパルスのフライト時間から決定される。この様にして、決定の結果は、受信されたパルスの振幅から独立している。更に、問題のセンサによって受信された第１の信号により、信号送信手段に対する最短距離を決定して、その結果、反射及び散乱のポーズは問題とならない。
本発明の装置のもう一つの有利な実施例によると、超音波パルスは、両カテーテルの一方のものの縦方向で分離された２点から送信され、このパルスは、三角形構成の、他のカテーテル上に配設された（有利には、等辺三角形のコーナーに配置された）センサによって受信され、送信点及びセンサは、３つのセンサの場合に精度を改善するために、異なった平面内に適切に配置されている。この様にして、固定カテーテルに対して相対的な測定及び／又は治療用カテーテルの位置を、正確に決めることができる。勿論、３つ以上のセンサを使用することができ、送信点及びセンサの位置及び個数を相互に変えることができる。理論的には、この装置では、プラットフォーム上に３つのセンサのみを用いる場合には、本当のカテーテル位置をその鏡対称位置から区別することはできない。しかし、実際には、これは問題なく、得られた結果での、その様な理論的な不正確さは、例えば、所定のローブ指向性を持ったセンサを使用することによって取り除くことができる。
本発明の装置の他の有利な実施例によると、測定及び／又は治療カテーテルの末梢チップを動かして、該末梢チップの位置及び方向を、表面をマッピングするように連続的に決める。従って、電磁信号が使用されると、第１の測定点により、固定カテーテルに対して相対的な測定及び／又は治療用カテーテルのカテーテルチップの位置及び方向が認識される。固定カテーテルの位置及び方向は未知なので、この情報は、さほど多くはない。しかし、測定及び／又は治療用カテーテルを動かして測定を繰り返すことによって、表面要素によって加えられ得る、固定カテーテルに対して相対的な新たな位置が得られる。この様にして、例えば、心室の内部表面をマッピングすることができ、その際、測定及び／又は治療用カテーテルチップの方向を含み、モニタ上に３次元画像として示すことができ、その際、各カテーテルの開始位置を知る必要はない。
本発明の装置の他の有利な実施例によると、カテーテルの立体蛍光透視露光又は超音波イメージングを、カテーテルの、患者に対する相対的な位置を決定するのに実行される。それから、得られれた、患者に対して相対的なトポロジカルマップを正確に配向することができる。
本発明の装置の有利な実施例によると、信号送信手段は、２つのトリアキシャルコイルシステム、又は、１つのトリアキシャル又はバイアキシャルコイルシステムと、カテーテルの縦方向によって分離された、１つのシングルコイルを有している。その際、チップ近くのトリアキシャルコイルシステムを有する他のカテーテルに対して相対的なカテーテルの方向を決めることができる。カテーテルチップの方向を決定することは重要であり、と言うのは、送信又は受信手段は、通常、カテーテルチップから所定距離に配置されるからであり、従って、この測定からチップの正確な位置を決定することができるためには、チップ部の方向が分かっている必要がある。送信カテーテル上に２つのトリアキシャルコイルを使用することによって、位置決定の精度及び正確さを増大するために使用することができる装置は不要となる。
本発明の装置の他の有利な実施例によると、送信手段は、異なったコイルによって電磁信号を順次連続して送信するように構成されている。これは、コイルを作動する有利な装置である。しかし、異なった周波数でコイル全てを同時に作動することができ、その後、ピックアップ信号を、バンドパスフィルタを用いて濾波することができる。しかし、そのようなプロシージャーは、一層複雑である。
本発明の装置の他の有利な実施例によると、信号送信手段及び受信手段は、各カテーテルの末梢チップ部内に配設されており、このチップ部は、チップ部のたわみのために測定誤差を生じるのを回避するために硬い。
次に、本発明について、本発明の図示の実施例を用いて詳述する。その際、図１は、各心室内に挿入された測定及び／又は治療用カテーテル及び固定カテーテルの略図を示し、
図２は、本発明の１実施例の方式を示すための２つのトリアキシャルコイルを備えた固定カテーテルの末梢チップ部の略図を示し、
図３は、測定及び／又は治療用カテーテルのチップ部を示し、
図４は、本発明で使用されたトリアキシャルコイルを示し、
図５は、超音波技術を使用した本発明の択一選択的な実施例の略図を示し、
図６は、ヘリカル３次元超音波トランスジューサプラットフォームを示し、
図７−９は、超音波トランスジューサを持ったプラットフォームの択一選択的な実施例を示す。
図１には、心臓２の一部が、心室６の一方内に挿入された測定及び／又は治療用カテーテル４及び他方の心室１０内に挿入された固定カテーテル８と一緒に略示されている。体表面は、１２で示されている。
カテーテル４又は８の一方の末梢チップ部内には、送信手段１６又は１４が設けられており、他のカテーテル８又は４のチップ部内には、受信手段１４又は１６が設けられている。
図示の実施例では、固定カテーテル８は、送信手段１６を作動するために導体２０を介してトランスジューサ１８に接続されている。測定及び／又は治療用カテーテル４の受信手段１４は、カテーテル４内に延在している導電体２２を介して受信器２４に接続されており、この受信器２４は、今度は逆に、固定カテーテル８に対して相対的な、測定及び／又は治療用カテーテル４の位置を受信信号から決定するために信号プロセッサ２６に接続されており、以下、一層詳述する。結果は、ディスプレイ２８上に示すことができる。
信号プロセッサ２６は、図示のように、トランスジューサ１８を制御する。
図２には、本発明の１実施例の方式が図示されている。一層特定すると、固定カテーテルの末梢チップ部３０内に、２つのトリアキシャルコイル３２，３４がマウントされており、２つのトリアキシャルコイル３２，３４は、固定カテーテル３０の縦方向で所定距離ΔＸによって分離されている。トリアキシャルコイル３２，３４は、図４に示されているように、小型交差コイルシステムとして形成されており、各コイルシステムは、作動時に、３つの対角方向磁場を発生する。各コイルは、直径３ｍｍで、１００ターンを有しており、２つのトリアキシャルコイルシステム３２，３４間の距離ΔＸは、典型的には、約５−１５ｍｍにすることができる。
コイルシステム３２，３４間のカテーテル部３０は、コイルシステムの相対位置を一定のままに維持するように硬くする必要がある。部３０の末端チップは、所望の位置にカテーテルを容易に挿入するために、フレキシブル、予め湾曲されているか、又は、操作し易いようにされている。
測定及び／又は治療用カテーテル３６のチップ内には（図３参照）、同様のトリアキシャル受信又はピックアップコイルシステム（図３に明示的に示されていない）がある。カテーテル３６のチップに近い１点に丁度１つのトリアキシャルコイルを有するようにすると有利である。と言うのは、硬いチップ部は、その際必要ないからである。
固定カテーテル３０内のコイル３２，３４は、有利には、順次連続的に作動され、典型的には、それぞれ３３μｓの間、約１０ｍＡの電流、３００ｋＨｚの周波数によって作動される。５ｋＨｚの測定周期の場合のサンプリングレートでは、約１ｋＨｚ迄のプローブチップのダイナミックな記録を達成することができる。
実際には、１００Ｈｚで、恐らく、例えば、心臓の運動の正確なトラッキングには極めて十分であるので、上述の各パラメータでの要求は、さほど厳しいものではなく、測定のために多くの時間が掛かる。
図３の測定及び／又は治療用カテーテル３６のチップ内のトリアキシャルコイルシステムによって、通常のベクトル計算の一般的な式並びに記号を用いて、磁場のベクトル
0003853370.tif 000003
磁場のベクトルの、方向余弦を考慮したスカラー成分Ｂ１，Ｂ２及びＢ３の、コイル軸に沿った投影は、この受信又はピックアップコイルシステムが配設されている点で測定され、その際、
0003853370.tif 000004
及び、その際、
0003853370.tif 000005
以下説明するようにして計算された変数と共に、角度γ１、γ２、γ３から、固定カテーテルに対して相対的な測定及び／又は治療用カテーテルチップ部の方向を導出することができる。
測定及び／又は治療用カテーテル３６の受信コイルシステムが、図２のＡに配置されているとした場合、その位置は、以下のようにして決定することができる。
コイル１１（その軸が１−軸に対して平行な位置１のコイル）及びコイル１２（その軸が１−軸に対して平行な位置２のコイル）は、順次連続的に励磁される。その結果得られる、点Ａでの磁場は、
0003853370.tif 000006
その際、Ｎ１は、コイルのターンの回数を示し、Ｉは、コイルへの電流、ｄ２は、コイルの直径を示す。
更に、角度α１１−α１２（図２参照）は、以下の関係式によって与えられる。
１１−α１２＝arctan［tanθ１１］−arctan［tanθ１２／２］
及び
ｒ１２＝（Δｘ）２＋ｒ２２−２・Δｘ・ｒ２・cosθ１２
角度α及びθは、図に示されており、ｒ１及びｒ２は、それぞれ点Ａと位置１及び２との間の距離を示す。
量
0003853370.tif 000007
及びα１１−α１２は、受信コイルシステムを用いて測定され、４つの未知の量ｒ１，ｒ２，θ１１及びθ１２は、上述の４つの式から計算することができる。その結果、これらの式の解により、点Ａの位置が、同心円Ｃ上の、決定されていない点同様に与えられる。
円Ｃに沿った点Ａの位置を決定するために、コイル２１（その軸が２−軸に対して平行な位置１でのコイル）及びコイル２２（その軸が２−軸に対して平行な位置２でのコイル）は、順次連続して励磁される。その際、点Ａで生じる磁場は
0003853370.tif 000008
これら式から、θ２１及びθ２２が算出される。と言うのは、
0003853370.tif 000009
及び
0003853370.tif 000010
は、測定され、ｒ１及びｒ２は、上述のように決定されているからである。
更に、
0003853370.tif 000011
と、２−軸＝θ２１＋arctan（tanθ２１／２）との間の角度
0003853370.tif 000012
と２−軸＝θ２２＋arctan（tanθ２２／２）との間の角度は算出され、従って、Ａの位置は決定される。
実際、コイル２２及び相応の測定は余計であるが、しかし、位置決定の精度を上昇させるのに使用するのが望ましい。同様に、相応の測定を、付加的なコイル３１（その軸が３−軸に対して平行な位置１でのコイル）及びコイル３２（その軸が３−軸に対して平行な位置２でのコイル）を用いて行うと、更に精度を改善するのに所望である。
受信コイルシステム内で誘導される信号の位相の極性が、励磁された送信コイルの位相に対して相対的に測定されると、磁場に対して相対的な、従って、固定されたカテーテルに対して相対的なカテーテルの方向を独自に決定することができる。
測定及び／又は治療用カテーテルの所望の位置及び／又は方向を決定するための最小要件は、固定カテーテル上の３つのコイルを使用する構成によって達成することができる。有利な１実施例は、１つのクロスバイアキシャルコイルシステムとカテーテルに沿って分離されたシングルコイル（上述のような）を用いることを含んでいる。しかし、他の構成も可能であり、例えば、適切な構成形態で構成されたシングル直交トリアキシャルコイルシステム又は３つのシングルコイルで可能である。上述のような２つのトリアキシャルコイルシステムを使用することによって、決定の精度を更に改善することができる。
本発明によると、カテーテルの位置及び方向を決定するのみならず、カテーテルチップの速度及び振幅を決定することができる。カテーテルチップの運動が、１ｋＨｚの周波数限界で決定されると、２ｋＨｚを超過する周波数、例えば、５ｋＨｚでサンプリングする必要がある。少なくとも１０サイクルが、平均値を形成するのに必要であり、３−６個の送信コイルが、順次連続的に励磁するのに使用される場合には、１５０−３００ｋＨｚの信号周波数が必要である。
上述では、コイルの順次連続励磁だけ説明した。しかし、異なった周波数で同時に全てのコイルを励磁して、それから、受信又はピックアップされた信号をバンドパスフィルタを用いてフィルタリングすることもできる。しかし、そのような解決手段は、一層複雑である。
本発明は、例えば、後続のやり方で心室の内部表面をマッピングするために使用することができる（上述のように）。
固定及び測定及び／又は治療用カテーテルは、両者共、心臓内のどこかに配置される（例えば、図１参照）。透視検査は実行されず、カテーテルの位置及び方向は、未知である。
測定及び／又は治療用カテーテルの末梢チップは、心臓内部の表面上を動き、チップの位置が順次連続的に決定されて、表面がマッピングされる。従って、第１の点を測定する場合、測定及び／又は治療用カテーテルの、固定カテーテルの未知の位置及び方向に対して相対的な距離及び配向が得られる。測定及び／又は治療用カテーテルを動かして、測定を繰り返すことによって、新たな相対位置が得られ、この新たな相対位置は、表面要素によって加えられ得る。このようにして、測定及び／又は治療用カテーテルが配置されている心室の内部表面がマッピングされて、測定及び／又は治療用カテーテルチップの方向と一緒にモニタ上に、カテーテルのスタート位置を知らずにシミュレート３次元表示として示すことができる。
しかし、所望の場合、このトポロジカルマップを患者に対して相対的に正確に配向するために、立体蛍光透視露光を一回行って、２つのカテーテルチップの観測位置をマッピングされたデータに関連付ける必要がある。
一対の測定及び／又は治療用カテーテル及び固定カテーテルは、有利には、製造業者で一緒に較正されるべきであり、と言うのは、各コイル間を完全に直交させて構成することは、実際には得難いからである。較正は、有利には、使用されている周波数が必要とするならば、等張食塩液内で実行される。較正を実行する１つのやり方は、測定及び／又は治療用カテーテルを固定カテーテルに対して相対的に幾つかの点及び角度にロボットにより動かすことであり、測定及び算出された補正値を全てフロッピーディスク上で配給し、このフロッピーディスクは、挿入すべきカテーテルセットと一緒に、診療室のワークステーションに供給される。電流の振幅と送信コイルとの単一の最終的な較正を診療室で行なって、カテーテルを単一の設備内に装着することができる。
カテーテルチップの急速な動きを高速実時間記録する必要がある場合、上述の非直線的な式系を解くことは、ワークステーションにとって余りにも時間が掛かり過ぎることである。その際、予め、膨大な個数の位置で式系を解いてルックアップテーブル内に記憶しておく必要がある。大抵の場合、測定された変数のアレイをメモリ内に記憶し、カテーテルチップを１サンプリング位置から次のサンプリング位置に動かす時間中に計算を実行するのに十分な時間がある。
上述の実施例では、電磁信号を使用する実施例が使用されている。図５には、超音波信号を使用する択一選択的な実施例が示されている。
その際、測定及び／又は治療用カテーテル３８には、位置１及び２での２つの超音波トランスジューサ４０，４２の形式での送信手段が設けられている。固定カテーテル４４には、少なくとも３つのセンサ４６，４８，５０が、３つの超音波トランスジューサの形式で、チップ部内の位置３，４及び５内に設けられている。固定カテーテル４４のチップ部は、位置の場合に、３つのトランスジューサの場合にはトランスジューサ４６，４８，５０に対する三角形プラットフォームとして作用するように制御された安定した手段で湾曲される必要がある。トランスジューサ４６，４８，５０は、一直線に配置してはならず、受信トランスジューサ４６，４８，５０及び送信トランスジューサ４０，４２は、有利には、位置決定精度を改善するために、異なった面内に配置される。
本発明の装置他の有利な実施例は、例えば、二重湾曲ヘリカルチップ部（図６参照）によって実施することができ、つまり、カテーテル末梢端上に形成されていて、プラットフォーム４１上に取り付けられたトランスジューサ４３，４５，４７，４９を有しているヘリカル３次元超音波トランスジューサプラットフォーム４１が示されている。カテーテル末梢端部は、例えば、問題の管又は器官内に挿入された後、カテーテル末梢端部を所望の形状のプラットフォーム４１に形成するために、形状記憶合金から形成することができる。
チップ部（図５ではＤによって示されている）は、トランスジューサ４０及び４２の相対的な位置が変わらないようにするために硬くなければならない。カテーテル３８のチップ部の方向を決定することができるということには関心がないならば、このカテーテルの１つのトランスジューサ、例えば、４０しか必要とせず、チップ部は、完全にフレキシブルであるようにすると有利である。
短い超音波パルスは、セグメント状にトランスジューサ４０，４２から測定され、トランスジューサ４６，４８及び５０迄の、これらのフライト時間が測定されると、これらのフライト時間は、送信及び受信トランスジューサ迄の距離の直接的な測定値である。測定精度を改善するためには、３つ以上のトランスジューサをプラットフォーム上で使用することができる。
超音波信号の周波数は、有利には、１０−３０ＭＨｚの領域内である。
６個の距離ｒ１３，ｒ１４，ｒ１５，ｒ２３，ｒ２４及びｒ２５のうちの５個が決定されると、測定及び／又は治療用カテーテル３８の位置及び方向が決定される。
位置は、トランスジューサが３つしかプラットフォーム上で利用されない場合、又は、３つより多くのセンサが同一面内に配置された場合には、鏡面対称に配置することができるので、独自には決定されない。しかし、実際には、これは何ら問題がない（上述のように）。
センサ４６，４８，５０によって受信された第１の信号は、送信トランスジューサ４０，４２からの最短距離を決定するので、反射及びスキャッタリングは、どちらも問題となることはない。
この装置の有利な特徴は、測定が、超音波信号の振幅とは関係ないという事実にある。
トランスジューサ４０，４２から、一定周波数の短いパルスを送信する代わりに、順次連続して周波数が変化する変調されたパルス列、所謂チャープドパルストレイン、又は、他の種類の以前に公知の技術による変調されたパルスを送信するように励起することができる。
図７−９には、トランスジューサ用のプラットフォームの択一選択的な実施例が示されている。図７の実施例では、トランスジューサ５２，５４及び５６は、２本のワイヤ５８，６０上にマウントされており、カテーテル６４を問題の体の管又は器官内に挿入した後、このワイヤをカテーテル６４の口６２から押し出すことができる。
図８及び９には、ループ及びバスケットカテーテル６６及び６８が示されており、ループ及びバスケットカテーテル６６及び６８では、トランスジューサ７０，７２，７４及び７６，７８，８０，８２，８４，８６が、ワイヤ８８，９０及び９２，９４，９６，９８にそれぞれマウントされており、ワイヤ８８，９０及び９２，９４，９６，９８は、それぞれループ及びバスケットを形成しており、ループ及びバスケットは、カテーテルの挿入のためにカテーテル６６，６８内に収納することができ、カテーテル６６，６８が、その位置に達した場合に、カテーテルの口１００，１０２から押し出すことができる。ワイヤ９２，９４，９６，９８は、約９０°離して配設されており、その結果、センサ７６，７８，８０，８２，８４，８６は、３次元体積体を測定検出することができる。
ワイヤ５８，６０，８８，９０，９２，９４，９６及び９８は、予め湾曲しておくことができ、又は、択一選択的に、例えば、ＮｉＴｉ形状記憶合金から形成し、適当な加熱手段を用いて、ワイヤを所望の形状に延ばして、トランスジューサ５２，５４，５６，７０，７２，７４，７６，７８，８０，８２，８４用のプラットフォームを形成することができる。
プラットフォームが延ばされたり、又は、所望の形状にされたりした場合には、トランスジューサ４６，４８，５０及び５２，５４，５６及び７０，７２，７４及び７６，７８，８０，８２，８４全ての各位置は、それぞれ、必要ならば、各トランスジューサからプラットフォーム上の他のトランスジューサ全て迄の距離を測定することによって決定することができる（上述のようにして）。それから、その距離から、他のカテーテルの位置を決定するのに必要な基礎であるプラットフォームの正確な形状を計算することができる。このようにして、プラットフォームの形状が、測定中変わらないことを確認することができる。
更に、他の択一選択的な静磁場を、本発明のカテーテル位置を決定するために使用することができる。それから、カテーテルの送信手段は、一定電流が給電されるコイル又は永久磁石を有しており、受信手段は、例えば、ホール素子又は同様の装置を有しており、それにより、直流磁場が検出され、それから、相対位置を決定することができる。地球の磁場及び他の妨害磁場を補償するために、送信器コイルに給電される電流は、スイッチオンオフされて、このようにして得られる相異点からの妨害磁場を決定して補正することができる。
本発明の上述の説明から、送信器及び受信手段の位置を、それぞれ、電磁信号の実施例及び超音波信号の実施例の場合に、相互に交換することができ、即ち、送信手段を固定基準カテーテル上にも即位及び治療用カテーテル上にマウントしてもよく、逆に受信手段の場合にも同様にすることができる。
【図１】
0003853370.tif 000013
【図２】
0003853370.tif 000014
【図３】
0003853370.tif 000015
【図４】
0003853370.tif 000016
【図５】
0003853370.tif 000017
【図６】
0003853370.tif 000018
【図７】
0003853370.tif 000019
【図８】
0003853370.tif 000020
【図９】
0003853370.tif 000021