(57)【要約】  カテーテル追跡システムを使用して、患者に送達中のカテーテルの運動及び／又は位置を追跡することができる。カテーテル追跡システムには、エンコーダと、カテーテルの送達を誘導するガイドローラとを設けることができる。エンコーダは、運動を追跡するか、ガイドローラを位置決めするように構成することができる。エンコーダは、回転式光学式エンコーダ又は磁気位置センサであってもよい。処理ユニットを使用して、カテーテルの運動又は位置を判定することもできる。カテーテル追跡装置はこのほか、カテーテルの運動又は位置を外部装置に伝達するための無線送信機を備えてもよい。
2020521601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カテーテル追跡システムであって、
カテーテルの送達を誘導するように配置されたローラと、
ローラ運動データを取得するように配置されたエンコーダと、
処理ユニットと、
命令を保存するメモリであって、前記命令は、前記処理ユニットによって実行されると、前記カテーテル追跡システムに、
前記ローラ運動データを取得させ、
前記ローラ運動データを使用して、カテーテル運動データを判定させる、メモリにおいて、前記カテーテル運動データは、カテーテル速度、カテーテル方向及びカテーテル位置のうちの少なくとも１つを含む、メモリと、を具備する、カテーテル追跡システム。 
【請求項２】
前記カテーテルは撮像カテーテル又は圧力感知カテーテルである、請求項１に記載のカテーテル追跡システム。
【請求項３】
前記カテーテルは冠動脈内撮像カテーテルである、請求項２に記載のカテーテル追跡システム。
【請求項４】
前記メモリは、前記処理ユニットによって実行されると、前記カテーテル追跡システムに前記カテーテル運動データを表示ユニットに送信させる命令をさらに保存する、請求項１に記載のカテーテル追跡システム。
【請求項５】
前記カテーテル運動データは、前記カテーテル速度、前記カテーテル方向及び前記カテーテル位置のうちの少なくとも２つを含む、請求項１に記載のカテーテル追跡システム。
【請求項６】
前記カテーテル運動データは、前記カテーテル速度、前記カテーテル方向及び前記カテーテル位置を含む、請求項５に記載のカテーテル追跡システム。
【請求項７】
前記カテーテル追跡システムは止血弁に連結される、請求項１に記載のカテーテル追跡システム。
【請求項８】
前記エンコーダは回転式光学エンコーダである、請求項１に記載のカテーテル追跡システム。
【請求項９】
前記回転式光学エンコーダは、回転式光学エンコーダハウジング、回転式エンコーダディスク及びハブを備える、請求項８に記載のカテーテル追跡システム。
【請求項１０】
前記エンコーダは磁気位置センサであり、
前記磁気位置センサは第１の磁石と第２の磁石とを備え、
前記磁気位置センサは、第１の磁石角度データ及び第２の磁石角度データを取得するように構成される、請求項１に記載のカテーテル追跡システム。
【請求項１１】
前記エンコーダは光学センサであり、前記光学センサは光源、レンズ及び画像取得システムを備える、請求項１に記載のカテーテル追跡システム。
【請求項１２】
ヒンジ部材をさらに備え、前記ヒンジ部材は、オフ位置及びオン位置に位置決め可能である、請求項１に記載のカテーテル追跡システム。
【請求項１３】
カテーテルの運動データ及び位置データを判定する方法であって、前記方法は、
前記カテーテルをローラアセンブリに受容するステップであって、前記ローラアセンブリは第１のローラと第２のローラとを備える、ステップと、
第１のローラ運動データを取得するステップと、
第２のローラ運動データを取得するステップと、
前記第１のローラ運動データ及び前記第２のローラ運動データを使用して、カテーテル運動データを判定するステップであって、前記カテーテル運動データは、カテーテル速度、カテーテル方向及びカテーテル位置のうちの少なくとも１つを含む、ステップと、を含む方法。
【請求項１４】
前記カテーテル運動データを表示ユニットに送信するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。      
【請求項１５】
前記カテーテルから画像データを受信するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記カテーテル運動データを前記画像データにマッピングするステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
カテーテル追跡システムであって、
撮像カテーテルの送達を誘導するように配置されたローラであって、前記ローラは第１のローラと第２のローラとを含む、ローラと、
ローラ運動データを取得するように配置されたエンコーダと、
処理ユニットと、
命令を保存するメモリであって、前記命令は、前記処理ユニットによって実行されると、前記カテーテル追跡システムに、
前記ローラ運動データを取得させ、
前記ローラ運動データを使用して、カテーテル速度データ、カテーテル方向データ及びカテーテル位置データが含まれるカテーテル運動データを判定させ、
前記カテーテル運動データを表示ユニットに送信させる、メモリと、を具備する、カテーテル追跡システム。
【請求項１８】
オフ位置及びオン位置に位置決め可能であるヒンジ部材をさらに備える、請求項１７に記載のカテーテル追跡システムであって、
前記カテーテル追跡システムは止血弁に連結される、カテーテル追跡システム。
【請求項１９】
前記エンコーダは、回転式光学エンコーダハウジング、回転式エンコーダディスク及びハブを備える回転式光学エンコーダである、請求項１８に記載のカテーテル追跡システム。
【請求項２０】
前記エンコーダは、第１の磁石及び第２の磁石を備える磁気位置センサであり、
前記磁気位置センサは、第１の磁石角度データ及び第２の磁石角度データを取得するように構成される、請求項１８に記載のカテーテル追跡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、ＰＣＴ国際特許出願として２０１８年５月２５日に出願されており、２０１７年５月２９日に出願された米国仮特許出願第６２／５１２，１４２号の優先権を主張する。この仮特許出願の開示内容は、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
血管を撮像するための血管内カテーテルの使用をはじめとする広範な機能を実行するために、カテーテルが人体に挿入される。血管内カテーテルの正確な位置情報を知ると、組織構造、組織組成及び生理学的機能の空間的変動に関する貴重な情報を操作者に提供することができる。
【０００３】
カテーテル引き戻し装置などのカテーテル付属品が、カテーテルの自動的な運動及び位置の追跡を可能にする。カテーテル引き戻し装置は、概ねかさばって、重く、電力を供給するためにケーブルを必要とする。このような特徴は、臨床環境、特に滅菌バリアを維持するために滅菌ドレープ又は滅菌バッグの使用が必要な滅菌野では問題になる可能性がある。さらに、そのようなカテーテル付属品の使用は、操作者がカテーテル位置を手動で制御することを好む場合がある一般的なカテーテルベースの臨床ワークフローを混乱させる可能性がある。
【０００４】
図１は、患者の心血管系への血管内装置の送達を容易にするために医師が使用することができる従来技術の止血弁１０の断面図である。止血弁１０は、フラッシュポート１２、弁１４及びルアー取付具１６を備えてもよい。患者の血管系内に位置決めされた（図示しない）誘導カテーテルをルアー取付具１６に接続してもよい。生理食塩水を、フラッシュポート内腔１８経由で止血弁１０及び誘導カテーテルに送達してもよい。冠動脈内撮像カテーテルなどの血管内装置を、入口ポート２０、出口ポート２２を介して、患者の血管系の誘導カテーテルに送達することができる。弁１４は、診断中又は介入処置中の失血を最小限にするためのシールを含むＴｕｏｈｙ−Ｂｏｒｓｔ弁設計を有してもよい。
【発明の概要】
【０００５】
一般的に言えば、本開示は、カテーテルの移動の追跡に関する。可能な構成の１つでは、カテーテル追跡システムが１つ又は複数のエンコーダから移動データを取得し、エンコーダデータを分析して、カテーテル移動データを判定する。カテーテル移動データの例には、位置データ、速度データ及び方向データが含まれる。以下の態様を含むが以下の態様に限定されないさまざまな態様が本開示に記載される。
【０００６】
一態様には、カテーテル追跡システムが挙げられる。この態様では、カテーテル追跡システムは、カテーテルの送達を誘導するように配置されたローラ、ローラ運動データを取得するように配置されたエンコーダ、処理ユニット及びメモリを含む。メモリは、処理ユニットによって実行されると、カテーテル追跡システムにローラ運動データを取得させ、ローラ運動データを使用してカテーテル運動データを判定する命令を保存する。カテーテル運動データは、カテーテル速度、カテーテル方向及びカテーテル位置のうちの少なくとも１つを含む。
【０００７】
別の態様には、カテーテルの運動データ及び位置データを判定する方法が挙げられる。この態様では、この方法は、カテーテルをローラアセンブリに受容するステップを含む。ローラアセンブリは、第１のローラ及び第２のローラを備え、第１のローラ運動データを取得し、第２のローラ運動データを取得し、第１のローラ運動データ及び第２のローラ運動データを使用して、カテーテル運動データを判定する。カテーテル運動データは、カテーテル速度、カテーテル方向及びカテーテル位置のうちの少なくとも１つを含む。
【０００８】
さらに別の態様には、カテーテル追跡システムが挙げられる。この態様では、カテーテル追跡システムは、撮像カテーテルの送達を誘導するように配置されたローラであって、第１のローラ及び第２のローラを含むローラと、ローラ運動データを取得するように配置されたエンコーダと、処理ユニットと、メモリとを備える。メモリは、処理ユニットによって実行されると、カテーテル追跡システムに、ローラ運動データを取得させ、ローラ運動データを使用して、カテーテル速度、カテーテル方向及びカテーテル位置が含まれるカテーテル運動データを判定し、カテーテル運動データを表示ユニットに送信させる命令を保存する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、従来技術の止血弁の断面図である。
【図２】図２は、例示的なカテーテル追跡環境の概略図である。
【図３】図３は、止血弁及び図２の環境で使用されるカテーテル追跡システムの一実施形態の部分側面図である。
【図４】図４は、異なる操作位置での図３の止血弁及びカテーテル追跡システムの部分側面図である。
【図５】図５は、図３の止血弁及びカテーテル追跡システムの部分端面図である。
【図６】図６は、図３の止血弁及びカテーテル追跡システムの部分上面図である。
【図７】図７は、図２の環境で使用されるカテーテル追跡システムの一実施形態の断面図である。
【図８】図８は、図７に示す実施形態のカテーテル追跡システム計算部品の概略図である。
【図９】図９は、図２の環境で使用されるカテーテル追跡システムの別の実施形態の断面図である。
【図１０】図１０は、図９に示す実施形態のカテーテル追跡システム計算部品の概略図である。
【図１１】図１１は、図２の環境で使用されるカテーテル追跡システムの別の実施形態の断面図である。
【図１２】図１２は、図１１に示す実施形態のカテーテル追跡システム計算部品の概略図である。
【図１３】図１３は、止血弁及びカテーテル追跡システムの一実施形態の部分側面図である。
【図１４】図１４は、図１１に示す実施形態で使用されるカテーテル追跡システム電子部品の概略図である。
【図１５】図１５は、一実施形態による止血弁、カテーテル追跡システム及びカテーテルの部分上面図である。
【図１６】図１６は、図１３の例示的なシステムを使用してカテーテルの運動データ及び位置データを判定するための例示的な方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
さまざまな実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。ここで、いくつかの図を通して類似の参照番号は類似の部品及びアセンブリを表す。
【００１１】
一般に、本開示は、カテーテル追跡に関する。さらに具体的には、本開示は、医療処置中のカテーテルの移動及び位置の追跡に関連するシステム及び方法を含む。典型的には、カテーテルの移動を追跡するように構成されたシステムには、カテーテル追跡装置が含まれる。場合によっては、システムにはこのほか、心血管介入中のカテーテル送達に使用することができる止血弁を備えることができる。もちろん、本明細書に開示されるシステム及び方法は、心血管介入中のカテーテルの追跡に限定されないことが理解されよう。
【００１２】
図２は、例示的なカテーテル追跡環境５０の概略図である。例示的なカテーテル追跡環境５０は、カテーテル追跡システム５２、弁５４、カテーテル５６及び表示ユニット５８を含む。典型的には、カテーテル追跡環境５０は、医師Ｃと患者Ｐとを含む医療環境である。他の実施形態には、さらに多くの構成要素又はさらに少ない構成要素を含むことができる。
【００１３】
医師Ｃは、例示的カテーテル追跡環境５０のさまざまな構成要素と相互作用する。例えば、医師Ｃは、患者Ｐに対する医療処置中にカテーテル５６を操作することができる。医療処置中、医師Ｃは、表示ユニット５８などの１つ又は複数の装置でデータを見ることができる。データ例には、カテーテル位置データ、カテーテル速度データ及びカテーテル方向データが含まれる。いくつかの実装形態では、医師Ｃは、カテーテル５６からの画像データを表示ユニット５８で見ることができる。いくつかの実装形態では、医師Ｃは、表示ユニット５８にてカテーテル５６からの信号データを見ることができる。本明細書でさらに詳細に考察するように、信号データの一例には圧力データが挙げられる。医師Ｃは通常、訓練を受けた医療専門家である。
【００１４】
カテーテル追跡システム５２は、カテーテル５６の移動データ及び／又は位置データを判定する。次に、カテーテル追跡システム５２は、医師Ｃが見るために移動データ及び／又は位置データを表示ユニット５８に送信することができる。カテーテル追跡システム５２と表示ユニット５８などの外部装置との間の通信を、有線接続又は無線接続を介して実施することができる。カテーテル追跡システム５２は、移動データ及び／又は位置データを局所的に保存したり、及び／又は遠隔地で保存することができる。
【００１５】
例示的な実施形態では、カテーテル追跡システム５２は、カテーテル位置追跡を提供する一方で、軽量である小さな形状因子も有する。カテーテル追跡システム５２はこのほか、無線送信が可能である場合がある。例示的な実施形態では、カテーテル追跡システム５２の使用により、標準的な臨床ワークフローに生じる混乱が最小限に抑えられる。例えば、いくつかの実装形態では、カテーテル追跡システム５２の使用により、医師Ｃによるカテーテル位置の制御が可能になり、滅菌ドレープを使用せずに滅菌野を維持することが可能になる。
【００１６】
カテーテル５６は、撮像カテーテルであり得る。カテーテル５６は、有線接続及び／又は無線接続を介して画像データを表示ユニット５８に送信することができる。場合によっては、移動データ及び／又は位置データを、カテーテル５６によって取得された画像データに関連付けることができる。これにより、特定のフレーム、画像、ビデオの一部などを移動データ又は位置データにマッピングすることができる。
【００１７】
カテーテル５６は、圧力感知カテーテルであり得る。場合によっては、カテーテル５６は、圧力測定からの圧力データを表示ユニット５８に提供することができる。次に、圧力データを、表示ユニット５８によって表示することができる。
【００１８】
表示ユニット５８は、例示的なカテーテル追跡環境５０のさまざまな構成要素からデータを受信して表示する。例えば、表示ユニット５８は、カテーテル追跡システム５２によって送信された移動データを表示する。別の例として、表示ユニット５８は、カテーテル５６によって送信された画像データを表示する。場合によっては、表示ユニット５８はカテーテル追跡システム５２と一体であり、外部装置ではない。
【００１９】
表示ユニット５８は、メモリと、１つ又は複数の処理ユニットと、１つ又は複数の内部表示モニタ又は外部表示モニタとを備えることができる。表示ユニット５８は、画像データを位置データにマッピングするなど、カテーテル追跡システム５２及びカテーテル５６から受信したデータを受信して調整することができる。
【００２０】
図３及び図４を参照すると、一実施形態による止血弁１００及び追跡装置２００の部分側面図が示される。止血弁１００は、フラッシュポート１０２、弁１０４及びルアー取付具１０６を含む。患者の血管系内に位置決めされた（図示しない）誘導カテーテルをルアー取付具１０６に接続してもよい。生理食塩水又は放射線不透過性造影剤などの他の流体を、フラッシュポート内腔１０８を介して誘導カテーテルに送達してもよい。冠動脈内撮像カテーテルなどの血管内装置を、入口ポート１１０、出口ポート１１２経由で、患者の血管系の誘導カテーテル内に送達することができる。弁１０４は、診断中又は介入処置中の失血を最小限にするためのシールを含むＴｕｏｈｙ−Ｂｏｒｓｔ弁設計を有してもよい。止血弁１００は、ポリカーボネートなどの生体適合性ポリマーで概ね構成され、最大で９Ｆｒ（外径３ｍｍ）、典型的には７Ｆｒ以下のサイズのカテーテルを受容してもよい。
【００２１】
追跡装置２００は、ヒンジ部材２０２と、第１及び第２のガイドローラ２０４、２０５と、第１及び第２のガイドローラシャフト２０６、２０７と、追跡装置電子機器アセンブリ２２０とを備える。ヒンジ部材２０２によって、操作者が追跡装置２００をオフ位置に位置決め（例えば、図２に示すように下方に位置決め）するか、オン位置に位置決め（例えば、図４に示すように上方に位置決め）することが可能になる。止血弁１００及び追跡装置２００はそれぞれ、追跡装置２００のオン位置への係止を容易にするために反対の極性の（図示しない）磁石を備えてもよい。追跡装置２００がオフ位置にあるとき、操作者は、図１に示す従来技術の止血弁１０とほぼ同じ方法で止血弁１００を使用することができる。
【００２２】
ガイドローラ２０４、２０５は、ポリウレタンなどの生体適合性ポリマーから作成される。ガイドローラ２０４、２０５は、２ｍｍと１０ｍｍとの間、典型的には約６ｍｍの直径を有してもよい。直径６.３５ｍｍ（１／４インチ）のガイドローラの円周は約２０ ｍｍである。ガイドローラシャフト２０６、２０７は概ね硬質であり、ステンレス鋼などの生体適合性材料から作成される。ガイドローラシャフト２０６、２０７の直径は、１ｍｍと６ｍｍとの間、典型的には２ｍｍであってもよい。
【００２３】
ここで図５及び図６を参照すると、部分端面図及び部分上面図がそれぞれ、弁１０４、入口ポート１１０及びガイドローラ２０４、２０５の相対位置を示す。操作者は、カテーテルをガイドローラ２０４、２０５の間及び入口ポート１１０を通して送達することができる。
【００２４】
ここで図７を参照すると、一実施形態による追跡装置２００の断面図が示される。追跡装置電子機器アセンブリ２２０は、ガイドローラ２０４及びガイドローラシャフト２０６に連結された回転式光学エンコーダ２３０を備える。回転式光学エンコーダ２３０は、回転式光学エンコーダハウジング２３２、回転式エンコーダディスク２３４及びハブ２３６を備える。ガイドローラ２０４の回転運動を、回転式光学エンコーダ２３０によって追跡することができる。ここで、（図示しない）光源及び（図示しない）光検出器を用いると、回転式エンコーダディスク２３４の回転を検出することが可能になる。ガイドローラシャフト２０７は、ガイドローラ２０５の低摩擦回転を可能にするハブ２１０に連結される。
【００２５】
ここで図８を参照すると、一実施形態による追跡装置電子機器アセンブリの概略図が示される。追跡装置電子機器アセンブリ２２０は、回転式光学エンコーダ２３０と、マイクロプロセッサ及び無線送信機の統合体２４０と、メモリ２４５と、電池電力システム２５０とを備える。回転式光学エンコーダ２３０は、供給電圧、接地、第１の直交信号及び第２の直交信号のための接続具を含むシングルエンド電気設計であってもよい。必要な供給電圧は、４．５Ｖと５．５Ｖとの間、典型的には５Ｖであり、電池電力システム２５０によって提供される。
【００２６】
第１及び第２の直交信号は、回転式光学エンコーダ２３０からマイクロプロセッサ及び無線送信機の統合体２４０に送信される。電池電力システム２５０は、マイクロプロセッサ（例えば、ＡＲＭ  Ｃｏｒｔｅｘマイクロコントローラ）及び無線送信機の統合体２４０に２．７Ｖと３．６Ｖとの間、典型的には３．３Ｖであり得る入力／出力供給電圧を提供する。電池電力システム２５０は、マイクロプロセッサ及び無線送信機の統合体２４０に３．０Ｖと４．３Ｖとの間、典型的には３．６Ｖであり得る電池供給電圧をさらに提供してもよい。
【００２７】
マイクロプロセッサ及び無線送信機の統合体２４０は、回転式光学エンコーダ２３０から第１及び第２の直交信号を受信し、カテーテルベースの撮像システムなどの（図示しない）外部装置に無線で情報を送信する前に直交信号をさらに処理してもよい。回転式光学エンコーダ２３０は、ガイドローラ２０４の３２ポジションと５０００ポジションとの間を追跡することができる。例示的な実施形態では、直径６．３５ｍｍのガイドローラ及び２０００ポジションの分解能を有する回転式光学エンコーダが、約１０μｍほどの小さいカテーテル位置の変化を追跡することができる。マイクロプロセッサ及び無線送信機の統合体２４０は、Ｗｉ−Ｆｉ（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１）又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの一般的な無線規格によって情報を送信してもよい。
【００２８】
メモリ２４５は、本明細書で説明される１つ又は複数のプロセスを実行するように構成された１つ又は複数のアプリケーションを保存する。メモリ２４５は、物理メモリ及び／又は本開示の教示に従ってプログラムされたコンピュータ可読記憶媒体を含む。ソフトウェア技術の当業者には明らかなように、本開示の教示に基づいて、熟練したプログラマーによって適切なソフトウェアコーディングを容易に準備することができる。
【００２９】
いくつかの実施形態では、本開示は、本発明のプロセスのいずれかを実行するためにコンピュータをプログラムするのに使用することができる命令が保存された非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であるコンピュータプログラム製品を含む。記憶媒体の例には、フロッピー（登録商標）ディスク、光ディスク、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、マイクロドライブ、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＤＲＡＭ、ＶＲＡＭ、フラッシュメモリ装置、磁気カード又は光学カード、（分子メモリＩＣをはじめとする）ナノシステム、あるいは命令やデータの非一時的な保存に適した他の種類の保存媒体又は保存装置が挙げられるが、ここに挙げたものに限定されない。
【００３０】
ここで図９及び図１０を参照すると、別の実施形態では、光学技術の代わりに磁気位置検知技術を使用して、装置の位置及び運動を追跡する。追跡装置２００は、第１及び第２のガイドローラ２０４、２０５、第１のガイドローラシャフト２６２、第２のガイドローラシャフト２７２、第１の磁石２６４、第２の磁石２７４及び追跡装置電子機器アセンブリ２２２を備える。第１及び第２の磁石２６４、２７４は、直径方向に磁化され、直径が２ｍｍと６ｍｍとの間、一般に４ｍｍであるネオジムディスク磁石であってもよい。第１及び第２の磁石２６４、２７４はそれぞれ、第１及び第２のガイドローラシャフト２６２、２７２に連結される。
【００３１】
追跡装置電子機器アセンブリ２２２は、第１の磁気位置センサ２６０、第２の磁気位置２７０、マイクロプロセッサ及び無線送信機の統合体２８０、メモリ２８５及び電池電力システム２９０を備える。第１及び第２の磁気位置センサ２６０、２７０はそれぞれ、第１及び第２の磁石２６４、２７４の角度をそれぞれ検出するために少なくとも１つのホールセンサ、典型的には４つのホールセンサを含んでもよい。第１及び第２の磁気位置センサ２６０、２７０はそれぞれ、第１及び第２の磁石２６４、２７４の角度を計算するための別のデジタル信号処理の前にアナログホール効果センサ信号をデジタル化するアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）をさらに含んでもよい。第１及び第２の磁気位置センサ２６０、２７０は、第１及び第２の磁石２６４、２７４の角度をマイクロプロセッサ及び無線送信機の統合体２８０に送信する。磁気位置センサ２６０、２７０は、８ビット（１回転当たり２５６ポジション）と１４ビット（１回転当たり１６，３８４ポジション）との間の分解能を有することができる。例示的な実施形態では、１２ビットの磁気位置センサ及び直径６．３５ｍｍのガイドローラが、約５μｍほどの小さいカテーテル位置の変化を追跡することができる。１つだけではなく２つのセンサが存在するため、エラーチェックによりローラとカテーテルと間の滑りを検出可能になる。電池電力システム２９０は、第１及び第２の磁気位置センサ２６０、２７０に、２．７Ｖと３．６Ｖとの間、典型的には３．３Ｖの供給電圧を提供してもよい。電池電力システム２９０は、マイクロプロセッサ及び無線送信機の統合体２８０に、３．０Ｖと４．３Ｖとの間、典型的には３．３Ｖの供給電圧をさらに提供してもよい。
【００３２】
マイクロプロセッサ及び無線送信機の統合体２８０は、Ｗｉ−Ｆｉ（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１）又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの一般的な無線規格によって情報を送信してもよい。メモリ２８５は、本明細書で説明される１つ又は複数のプロセスを実行するように構成された１つ又は複数のアプリケーションを保存する。メモリ２８５は、物理メモリ及び／又は本開示の教示に従ってプログラムされたコンピュータ可読記憶媒体を含む。ソフトウェア技術の当業者には明らかなように、本開示の教示に基づいて、熟練したプログラマーによって適切なソフトウェアコーディングを容易に準備することができる。
【００３３】
いくつかの実施形態では、本開示は、本発明のプロセスのいずれかを実行するためにコンピュータをプログラムするのに使用することができる命令が保存された非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であるコンピュータプログラム製品を含む。記憶媒体の例には、フロッピー（登録商標）ディスク、光ディスク、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、マイクロドライブ、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＤＲＡＭ、ＶＲＡＭ、フラッシュメモリ装置、磁気カード又は光学カード、（分子メモリＩＣをはじめとする）ナノシステム、あるいは命令やデータの非一時的な保存に適した他の種類の保存媒体又は保存装置を挙げることができるが、ここに挙げたものに限定されない。
【００３４】
ここで図１１及び図１２を参照すると、さらに別の実施形態では、光学ナビゲーション技術を使用して、装置の位置及び運動を追跡する。いくつかの実施形態では、光学ナビゲーション技術は、光学マウス装置にみられる技術に類似する。ガイドローラ２０４の回転運動を、テクスチャードディスク２６６の運動の検出を可能にする光学センサ２６３によって追跡することができる。ここで、テクスチャードディスク２６６は凹凸のある表面を有する。いくつかの実施形態では、光学センサ２６３は、（発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイなどの）光源と、レンズと、テクスチャードディスクの顕微鏡表面画像を取得する画像取得システムとを備える。
【００３５】
追跡装置電子機器アセンブリ２２４は、光学センサ２６３、マイクロプロセッサ及び無線送信機の統合体２４１、メモリ２４７及び電池電力システム２５１を備える。光学センサ２６３は、テクスチャードディスク２６６の相対運動を検出する。光学センサ２６３は、テクスチャードディスク２６６の連続的な表面画像を取得し、移動の方向及び大きさを判定する。テクスチャードディスクの移動の方向と大きさは、マイクロプロセッサ及び無線発信機の統合体２４１に送信される。上記で考察したメモリ２４５及びメモリ２８５とほぼ同じ構成要素及び機能を有するメモリ２４７が、本明細書で説明される機能を可能にするアプリケーションを保存する。
【００３６】
例示的な実施形態では、光学センサ２６６は、１インチ当たり８００カウント（又は約３０μｍ）の解像度を有し、最大毎秒１４インチ（又は約３５ｃｍ／秒）の運動を追跡することができる。電池電力システム２５１は、光学センサ２６３に４．２５Ｖと５．５Ｖとの間、典型的には５．０Ｖである供給電圧を提供してもよい。電池電力システム２９０は、マイクロプロセッサ及び無線送信機の統合体２４１に、３．０Ｖと４．３Ｖとの間、典型的には３．３Ｖの供給電圧をさらに提供してもよい。
【００３７】
ここで図１３及び図１４を参照すると、さらに別の実施形態では、電池駆動の無線設計の代わりに電気配線設計を含む。追跡装置２０１には、ヒンジ部材２０２、第１及び第２のガイドローラ２０４、２０５、第１及び第２のガイドローラシャフト２０６、２０７、追跡装置電子機器アセンブリ２１２及びケーブル３００が含まれる。追跡装置電子機器アセンブリ２１２は、磁気位置センサ２６０及び電気コネクタ２１３を備える。電気コネクタ２１３は、少なくとも供給電圧を提供し、磁気位置センサ２６０の磁石の角度の信号を転送するカテーテルベースの撮像システムなどの外部医療機器に接続するために、使用することができる。
【００３８】
図１６は、カテーテルの運動及び位置を追跡するための例示的な方法５００を示す。図１５は、カテーテル追跡システムの一部の概略図であり、第１のガイドローラ２０４及び第２のガイドローラ２０５を備えるローラアセンブリを通して送達されるカテーテル４００を含む。図１５と図１６については以下で同時に考察する。
【００３９】
例示的な方法５００は、ローラアセンブリを介してカテーテル４００を受容するステップから始まる（動作５１０）。ここで、ローラアセンブリは、第１のガイドローラ２０４及び第２のガイドローラ２０５を備える。操作者、典型的には医師が、カテーテル４００を、ローラアセンブリを通して止血弁１００の入口ポート１１０内に送達する。カテーテル４００が止血弁１００内に送達されると、第１のガイドローラ２０４は時計回りに回転し、第２のガイドローラ２０５は反時計回りに回転する。
【００４０】
カテーテル４００が送達されると、ローラアセンブリから運動データ及び位置データが取得される（動作５１２）。場合によっては、運動データ及び位置データを取得するステップ（動作５１２）には、ローラ２０４又は２０５の一方の運動及び位置に関するデータを受信するステップが含まれる。他の例では、運動データ及び位置データを取得するステップ（動作５１２）には、両方のローラ２０４及び２０５の運動及び位置に関するデータを受信するステップが含まれる。
【００４１】
ローラアセンブリから得られた運動データ及び位置データを使用して、カテーテル運動データを判定する（動作５１４）。カテーテル動作データには、カテーテル速度、カテーテル方向及びカテーテル位置を含めることができる。次に、カテーテル運動データを装置に送信する（動作５１６）。典型的には、装置はカテーテル運動データを受信して表示することができる外部装置である。例示的な装置には、カテーテルベース撮像システムの表示ユニットが挙げられる。  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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