(57)【要約】  本発明は、超音波及び圧力測定を実行するシステム及び方法に関し、更に、関連するトランスデューサユニット及び関連するプロセッサユニットが、関係する。特に、単一のＥＡＰセンサ‐アクチュエータに基づいて、単純な撮像モダリティと組み合わせて血圧及び血流を測定するシステムが、提供される。これに関する実施例の重要な態様は、異なるモダリティの間で切り替わる電子装置である。
2020503948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波及び圧力測定を実行するシステムにおいて、
電気活性ポリマからなるセンサ素子を含むトランスデューサユニットと、
前記トランスデューサユニットに結合され、前記センサ素子により得られたセンサデータを処理するプロセッサユニットと、
を有し、
前記システムが、前記センサ素子を使用して超音波測定及び圧力測定を実行する、
システム。
【請求項２】
前記トランスデューサユニットに結合され、超音波を放射するように前記センサ素子を動作するコントローラユニット、
を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記センサ素子が、受動型可撓性箔に取り付けられ、片側で固定され、
前記コントローラユニットが、前記センサ素子及び前記受動型可撓性箔の組み合わせを変形するように前記センサ素子にオフセット信号を提供する、
請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記センサ素子が、電気活性ポリマからなる活性可撓性箔に取り付けられ、
前記コントローラユニットが、前記センサ素子及び前記活性可撓性箔の組み合わせを変形するように前記活性可撓性箔を制御する、
請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記センサ素子が、事前に湾曲された要素を持つ両側クランプ構成において提供され、
前記コントローラユニットが、前記事前湾曲によって前記センサ素子を移動するように前記センサ素子にオフセット信号を提供する、
請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
前記センサ素子の前記電気活性ポリマ上に、パターン電極構成が、提供される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記超音波測定が、超音波ドップラ測定及び／又は超音波撮像測定を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記電気活性ポリマが、ポリフッ化ビニリデンポリマである、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
超音波及び圧力測定を実行するトランスデューサユニットにおいて、前記トランスデューサユニットが、電気活性ポリマからなるセンサ素子を有し、前記センサ素子が、送信部分及び受信部分を含み、前記受信部分が、前記送信部分からの超音波の送信中の超音波及び圧力測定に対して構成される、トランスデューサユニット。
【請求項１０】
前記センサ素子が、バッキングに取り付けられ、前記受信部分と前記バッキングとの間に、空洞が設けられる、請求項９に記載のトランスデューサユニット。
【請求項１１】
超音波及び圧力測定信号を処理するプロセッサユニットにおいて、
トランスデューサユニットから信号を受信するインタフェースと、
超音波測定信号を処理する超音波処理要素と、
圧力測定信号を処理する圧力処理要素と、
を有し、
前記インタフェースが、受信された信号の一部を前記超音波処理要素又は前記圧力処理要素のいずれかに選択的に転送する、
プロセッサユニット。
【請求項１２】
前記インタフェースが、前記超音波処理要素又は前記圧力処理要素のいずれかに接続するスイッチを含み、
前記インタフェースが、超音波測定信号を前記超音波処理要素に転送するためにハイパスフィルタを含む超音波信号ライン及び圧力測定信号を前記圧力処理要素に転送するためにローパスフィルタを含む圧力信号ラインを含む、
請求項１１に記載のプロセッサユニット。
【請求項１３】
前記圧力処理要素が、絶対圧力値を記憶するメモリを含み、
前記圧力処理要素が、前記圧力測定信号を処理することにより差圧値を取得し、前記差圧値によって前記絶対圧力値を更新する、
請求項１１に記載のプロセッサユニット。
【請求項１４】
電気活性ポリマからなるセンサ素子を含むトランスデューサユニットを使用して、超音波及び圧力測定を実行する方法において、
前記超音波測定及び前記圧力測定の両方が、前記センサ素子を使用して実行される、
方法。
【請求項１５】
超音波及び圧力測定を実行するソフトウェアにおいて、請求項１１に記載のプロセッサユニット上で実行される場合に、前記プロセッサユニットに、請求項１４に記載の方法のステップを実行させるプログラムコード手段を有する、ソフトウェア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波及び圧力測定を実行するシステム及び方法に関し、更に、関連するトランスデューサユニット及び関連するプロセッサユニットが、関係する。
【背景技術】
【０００２】
流れ及び圧力、より具体的には血流及び血圧の測定に関心がある分野は、狭窄評価である。
【０００３】
狭窄は、動脈疾患の一形式であり、血流が、例えば血管壁に形成されたプラークによる、血管の局所的な狭窄によって制限される。狭窄評価は、局所的な血流又は局所的な血圧のいずれかを測定するガイドワイヤセンサ（ＣＭＵＴ、圧電性結晶、抵抗）を用いてサポートされることが既知である。しかしながら、狭窄の複雑な血行動態は、圧力又は流れのいずれか単独により十分に説明されない。したがって、ワイヤは、複数のセンサとともに開発されている。これは、しかしながら、複雑な装置を生じる。
【０００４】
狭窄を感知した後に、ステント留置のような治療が、適用される。血管内にステントを正確に配置することが重要である（問題の領域に対する長手方向だけでなく、半径方向、すなわち（伸縮の量を含む）狭窄／血管壁との相互作用）。この目的に対して、撮像、例えば血管内撮像は、有用である。
【０００５】
医療データの取得、処理及び提示にわたるユーザ制御に対するシステム及び方法は、ＵＳ２０１４／０１８００８７Ａ１に提供されている。いくつかの実施例は、特に、マルチモダリティ処理システムにおけるマルチモダリティ医療データの表示を制御することを対象とする。一実施例において、医療撮像システムは、第１のセンサを使用して収集された第１のデータサブセット及び第２のセンサを使用して収集された第２のデータサブセットを含む医療データのセットを受信し、第１のセンサ及び第２のセンサは、異なる。第２のデータサブセットとは独立な第１のデータサブセットに適用される表示属性が、受信される。表示属性に基づいて第１のデータサブセットの処理に作用する命令が、生成される。第１のデータサブセットは、前記命令によって処理される。処理された第１のデータサブセットは、表示属性によって表示され、第２のデータサブセットは、表示属性とは独立に表示される。
【０００６】
上記を考慮して、圧力を感知し、流れを感知し、撮像する単一かつ単純な多機能コンポーネントを持つことが、望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、複数のガイドワイヤセンサを含む既知のシステムの複雑さを回避する超音波及び圧力測定を実行する単純な方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様において、超音波及び圧力測定を実行するシステムが、提示され、前記システムは、電気活性ポリマからなるセンサ素子を含むトランスデューサユニットと、前記トランスデューサユニットに結合されたプロセッサユニットとを有し、前記プロセッサユニットは、前記センサ素子により得られたセンサデータを処理するように構成され、前記システムは、前記センサ素子を使用して超音波測定及び圧力測定を実行するように構成される。
【０００９】
本発明の第２の態様において、超音波及び圧力測定を実行するトランスデューサユニットが、提示され、前記トランスデューサユニットは、電気活性ポリマからなるセンサ素子を有し、前記センサ素子は、送信部分及び受信部分を含み、前記受信部分は、前記送信部分からの超音波送信中の超音波及び圧力測定に対して構成される。
【００１０】
本発明の第３の態様において、超音波及び圧力測定信号を処理するプロセッサユニットが、提示され、前記プロセッサユニットは、トランスデューサユニットから信号を受信するインタフェースと、超音波測定信号を処理する超音波処理要素と、圧力測定信号を処理する圧力処理要素とを有し、前記インタフェースは、受信信号の一部を前記超音波処理ユニット又は前記圧力処理ユニットのいずれかに選択的に転送するように構成される。
【００１１】
本発明の第４の態様において、電気活性ポリマからなるセンサ素子を含むトランスデューサユニットを使用して、超音波及び圧力測定を実行する方法が、提示され、超音波測定及び圧力測定の両方が、前記センサ素子を使用して実行される。
【００１２】
電気活性ポリマ（ＥＡＰ）は、応答性材料の分野内の新興材料である。ＥＡＰは、センサ又はアクチュエータとして機能することができ、容易に様々な形状に製造されることができ、多様なシステムに対する容易な統合を可能にする。
【００１３】
作動応力及び歪のような材料特性は、この１０年で大幅に改良され、技術リスクは、製品開発に対して許容可能なレベルに低減した。ＥＡＰの利点は、低電力要件、小さな形状因子、可撓性、無雑音性、精度、高分解能、速い応答及び可逆的作動を含む。ＥＡＰ材料の改良された性能及び特定の利点は、ＥＡＰモジュールが、機能性能及びシステム統合に対して最適化されるという条件で、新しい優れた応用を可能にする。
【００１４】
電気活性ポリマは、電場駆動型及びイオン駆動型材料に分割されることができる。電場駆動ＥＡＰの例は、誘電エラストマのような電歪ポリマ、ＰＶＤＦベースのリラクサポリマ及び液晶エラストマ（ＬＣＥ）である。イオン駆動型ＥＡＰの例は、共役ポリマ、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）‐ポリマ複合材料及びイオン性ポリマ金属複合材料（ＩＰＭＣ）である。電場駆動型ＥＡＰは、直接的な電気機械的結合によって電場により作動されるのに対し、イオン型ＥＡＰの作動メカニズムは、イオンの拡散を伴う。両方のクラスが、独自の利点及び不利点を各々持つ複数の族要素を持つ。
【００１５】
電場駆動型ＥＡＰの基本的なアクチュエータ応答は、当業者に既知である。２つの可撓性電極の間に設けられたＥＡＰは、印可された電力を用いて前記ＥＡＰにより規定された面内で膨張し、キャリア層の提供（したがって限定的な可撓性）は、電力の印可に対する折り曲げを導入する。
【００１６】
ＥＡＰは、圧電性読み出しを使用するセンサとして使用されることもできる（接触圧力が、電圧出力を生じる）。
【００１７】
この数年で開発されたＰＶＤＦの新しいコポリマ（例えばＰ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ））は、可撓性の３Ｄ形状装置における応用を可能にする。更に、Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）は、広帯域幅、機械的可撓性、組織に対するより良好な音響インピーダンス整合及び低コストを含む、他の材料に対する特定の利点を提供する。これらのポリマを用いて、カテーテルベースの血圧を測定し、例えば（ドップラ）流れ測定（ｋＨｚ範囲）及び生物医学的撮像（ＭＨｚ範囲）に対する超音波を生成及び受信することが、わかった。低温リソグラフィを使用するＰＶＤＦ超音波素子の製造は、潜在的に、カテーテル及びワイヤ応用におけるダウンスケーリングを可能にする。ＰＶＤＦ箔は、外部超音波トランスデューサから音波を取得することにより、装置追跡（インサイチュ）に対して使用されてもよい（このようにして、前記ＰＶＤＦ箔の位置が、計算され、例えば前記外部超音波トランスデューサの画像内に示されることができる）。
【００１８】
ＥＡＰが、多機能性を持ち、例えば、結合された圧力感知及び超音波送受信に対して提供されうることは、発明者により気づかれた。本発明は、特に、単一のＥＡＰセンサ‐アクチュエータに基づいて、単純な撮像モダリティと組み合わせて血圧及び血流を測定するシステムを提供する。これに関する実施例の重要な態様は、異なるモダリティの間で切り替わる電子装置である。
【００１９】
好適な実施例において、コントローラユニットは、前記トランスデューサユニットに結合され、前記コントローラユニットは、超音波を放射するように前記センサ素子を動作するように構成される。
【００２０】
本発明によるシステム又は処理ユニットは、したがって、超音波の放射を制御するように構成されてもよく、本発明のトランスデューサユニットが、例えば別の超音波源により、もとは前記システムの外側で生成された超音波信号を取得するためにのみ使用されることも可能である。
【００２１】
好適な実施例において、前記センサ素子は、受動的な可撓性箔上に取り付けられ、片側で固定され、前記コントローラユニットは、センサ素子及び受動的な可撓性箔の組み合わせを変形するように前記センサ素子にオフセット信号を提供するように更に構成される。
【００２２】
前記センサ素子が片側クランプされる折り曲げ構成において、前記センサ素子が、例えば、前記折り曲げ構成の先端に配置される場合、前記センサ素子の変化する向きによるスキャンを提供することが可能である。
【００２３】
好適な実施例において、前記センサ素子は、電気活性ポリマからなる能動的な可撓性箔上に取り付けられ、前記コントローラユニットは、センサ素子及び能動的な可撓性箔の組み合わせを変形するように前記能動的な可撓性箔を制御するように更に構成される。
【００２４】
前記能動的な可撓性箔は、前記センサ素子のスキャン動作のために、前記受動的な可撓性箔を用いる実施例と同様な形で、使用されてもよく、この場合、折り曲げに応答可能な内部応力は、前記センサ素子（ＤＣオフセット）及び前記能動的な可撓性箔の反対の制御により更に増大されうる。前記能動的な可撓性箔に対する好適な材料（クラス）は、（Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ−ＣＴＦＥ））ターポリマ又は（Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ‐ＣＦＥ））ターポリマである。
【００２５】
好適な実施例において、前記センサ素子は、事前に湾曲された要素を持つ両側クランプ構成で提供され、前記コントローラユニットは、前記事前湾曲によって前記センサ素子を移動するように前記センサ素子に対するオフセット信号を提供するように更に構成される。
【００２６】
事前に湾曲された両側クランプ構成は、組織に対する距離制御のために使用されることができる。非積層センサ素子をＤＣ電圧で作動することにより、前記構成は、前記事前湾曲によって所定の方向に曲がり、これにより、前記組織に対する距離が、非常に正確に制御されることができ、例えば動きアーチファクトの補償、測定品質の微調整、又はスキャン目的のような追加の利点を与える。
【００２７】
好適な実施例において、前記センサ素子の前記電気活性ポリマ上に、パターン電極構成が、設けられる。
【００２８】
前記センサ素子は、パターン電極を持つ電気活性ポリマからなる単一の箔であることができる。前記電極は、例えば、マスクを使用することによりパターン化された、蒸着された、スパッタリングされた薄い導電性フィルムであることができる。これは、低コストを維持しながら撮像（電子スキャン）を可能にする。（圧力）感知に対して何らかの要素及び撮像又はドップラに対して他のものを使用することは、１つのオプションである。
【００２９】
好適な実施例において、前記超音波測定は、超音波ドップラ測定及び／又は超音波撮像測定を含む。
【００３０】
好適な実施例において、前記電気活性ポリマは、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）ポリマ又はＰＶＤＦベースのリラクサポリマ、特にホモポリマ又はＰＶＤＦコポリマ（例えば、Ｐ（ＶＤＦ−トリフルオロエチレン）（Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ））である。
【００３１】
好適な実施例において、前記センサ素子は、バッキング上に取り付けられ、前記受信部分と前記バッキングとの間には、空洞が設けられる。
【００３２】
前記空洞が、超音波感度と干渉することなく静止圧力感知の増幅を可能にする。
【００３３】
好適な実施例において、前記センサ素子と前記プロセッサユニットとの間には、前記プロセッサユニットの前記超音波処理ユニット又は前記圧力処理ユニットのいずれかに接続するスイッチが、設けられ、及び／又は前記センサ素子と前記プロセッサユニットとの間には、前記超音波処理要素に超音波測定信号を転送するためのハイパスフィルタを含む超音波信号ライン及び前記圧力処理要素に圧力測定信号を転送するためのローパスフィルタを含む圧力信号ラインが、設けられる。
【００３４】
スイッチを使用することにより、前記システムは、超音波測定又は圧力測定のいずれかに対して使用されることができ、したがって、これに関して時分割多重化を持つ。フィルタ処理の提供は、それぞれの信号が互いから分離されるので、圧力及び超音波信号を同時に測定することを可能にする。
【００３５】
受信された信号のハードウェアだけに基づく分離の代替例において、この分離が、（代わりに又は加えて）デジタルアルゴリズム又はソフトウェアソリューションを用いて提供されることも考えられる。このような場合に、別のライン又はフィルタは、必要とされない。これは、有利には、別のライン又はフィルタ等が設けられる場合でさえも、とにかく、任意のデジタル後処理と組み合わせられてもよい。
【００３６】
好適な実施例において、前記圧力処理要素は、絶対圧力値を記憶するメモリを含み、前記圧力処理要素は、前記圧力測定信号を処理することにより差圧値を得るように、及び前記差圧値によって前記絶対圧力値を更新するように構成される。
【００３７】
繰り返し圧力の絶対値を決定することが可能ではありえない場合でさえ、本発明のこの態様は、圧力変化の観察により前記絶対値の近似を維持することを可能にする。
【００３８】
本発明の他の態様において、超音波及び圧力測定を実行するコンピュータプログラム又はソフトウェアプロダクトが、提示され、前記ソフトウェアプロダクトは、本発明によるプロセッサユニット又はシステム上で実行される場合に、前記プロセッサユニット又はシステムに、本発明による方法のステップを実行させるプログラムコード手段を有する。
【００３９】
請求項１に記載のシステム、請求項９に記載のトランスデューサユニット、請求項１１に記載のプロセッサユニット、請求項１４に記載の方法、及び請求項１５に記載のコンピュータプログラムが、特に、従属請求項に規定されるような、同様の及び／又は同一の好適な実施例を持つと理解されるべきである。
【００４０】
本発明の好適な実施例が、従属請求項又は上記の実施例とそれぞれの独立請求項とのいかなる組み合わせであることもできると理解されるべきである。
【００４１】
本発明のこれら及び他の態様は、以下に記載される実施例を参照して説明され、明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施例による超音波及び圧力測定を実行するシステムを示す。
【図２】本発明の他の実施例による超音波及び圧力測定を実行するシステムの概観を示す
【図３】本発明の更に他の実施例による超音波及び圧力測定を実行するシステムの概観を示す。
【図４】本発明の一実施例によるトランスデューサユニットを概略的に示す。
【図５】本発明の他の実施例によるトランスデューサユニットの態様を概略的に示す。
【図６】本発明の更に他の実施例によるトランスデューサユニットの態様を概略的に示す。
【図７】本発明の実施例による超音波及び圧力測定を実行する方法のフロー図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
図１は、本発明の一実施例による超音波及び圧力測定を実行するシステムを示す。
【００４４】
図１に示されるシステムは、センサ素子として動作するＰＶＤＦ箔１４が取り付けられる可撓性要素１２を有する。センサ素子１４は、信号処理ユニット１８に結合される制御及び駆動ユニット１６に接続される。
【００４５】
制御及び駆動ユニット１６は、センサ素子１４からの受信された信号を信号処理ユニット１８に選択的に転送するように構成され、その実装の詳細は、図２及び３に関連して以下に論じられる。
【００４６】
可撓性要素１２に取り付けられたセンサ素子１４は、ここで、変化する圧力及び／又は流れが存在する、流体で充填された内腔又は空洞２０内に設けられる。その一例は、人間又は動物の体内の血管である。
【００４７】
流体の速度は、矢印２２により示される。
【００４８】
内腔２０内に又は壁内に、特に、超音波反射構造又は部分２４、２６が存在してもよい。
【００４９】
センサ素子１４から放射された超音波信号は、波の概略的表現３０により示される。
【００５０】
制御及び駆動ユニット１６は、超音波を送信し、高周波圧力変動（反射された超音波エコー、又は外部トランスデューサからの超音波）を感知し、流体圧力を測定するように低周波圧力変動（Ｈｚ、特に０乃至３Ｈｚ、例えば血圧）を感知するように（パルス化）高周波（Ｍｈｚ）ＡＣ信号をＰＶＤＦ箔１４に連続して加えるように構成される。
【００５１】
信号処理ユニット１８は、超音波画像（例えばＡライン）を生成し、及び／又はドップラシフトから流体速度を決定し、センサ素子１４の出力に基づいて血圧（差）を計算するように構成される。
【００５２】
ＰＶＤＦ箔又はセンサ素子１４は、ホモポリマ又はＰＶＤＦ−ＴｒＦＥコポリマであることができる。
【００５３】
下で更に詳細に論じられるように、前記制御及び駆動ユニットの電子装置の構成は、前記圧力測定の低周波信号と前記超音波の高周波信号との間で分離する切り替え状態、及び／又は受信された高周波（超音波）と低周波（圧力）信号との間で分離するフィルタ技術を有してもよい。
【００５４】
図２は、本発明の他の実施例による超音波及び圧力測定を実行するシステムの概観を示す。
【００５５】
前記システムは、プロセッサユニット３２に結合されたセンサ素子１４を含み、センサ素子１４は、組織２８に超音波を送信し、超音波エコーを受信しうる。
【００５６】
処理ユニット３２は、センサ素子１４及び処理ユニット３２の他の回路を接続するスイッチ３４を含む。特に、処理ユニット３２は、（オプションの）増幅器を含むラインによりインタフェース３３のスイッチ３４に接続されたコントローラユニット３６を含む。更に、超音波処理要素３８及び（更新可能な絶対圧力値を記憶するメモリ４１を含む）圧力処理要素４０が、設けられ、これらも、（オプションの）増幅器を含むラインによりスイッチ３４に接続される。スイッチ３４の設定の制御のためにスイッチ３４に対する制御ライン４２が、更に設けられる。
【００５７】
この実施例は、三状態スイッチ３４を使用することに基づく（代わりに、例えば、２つの別のスイッチを使用することに基づくソリューションが、同様に使用されることができる）。（超音波送信と超音波受信との間を切り替えるスイッチと比較して）追加の切り替え状態は、準静的（ｑｓ）測定が行われることを要求される場合（例えば血圧（変化））、起動されることができる。
【００５８】
スキャン又はサンプリングレートは、異なってもよく、すなわち、第３の切り替え状態は、ＵＳ情報の受信ほど頻繁に起動されないが、例えば要求に応じて又は固定（又は可変）時間スキームによってのみ起動されてもよい。
【００５９】
図３は、本発明の更に他の実施例による超音波及び圧力測定を実行するシステムの概観を示す。
【００６０】
図３に示される実施例は、上で論じられ、図２に示されたものと同様であり、プロセッサユニット４４の場合に、インタフェース４５において、二状態スイッチ４６のみが設けられ、更に、スイッチ４６から超音波処理要素３８までのライン及び圧力処理要素４０までのラインにおいて、ハイパスフィルタ４８及びローパスフィルタ５０が、それぞれ設けられる。
【００６１】
図３の実施例は、（ＵＳ受信器に対する）ハイパスフィルタ及び（例えば血圧（変化）のような準静的（ｑｓ）測定に対する）ローパスフィルタを用いて受信経路を分割することを利用する。前記フィルタは、受動型又は能動型ソリューションのいずれかに基づいて、異なる形で実現されることができる。バンドパスフィルタは、要求された周波数帯域を更に制限し、信号対雑音性質を改善するのに使用されることができる。このようなフィルタベースのアプローチの利益は、両方の受信機能が、同時に（並列に）使用されうることである。特別な場合に、前記ローパスフィルタは、例えば高周波信号が受信されることができない場合に、使われなくてもよい。更に、他のオプションは、ソフトウェア又はアルゴリズムベースの分離であってもよく、すなわち、ハードウェア実施分離ではない信号の仮想的な分離を提供してもよい。
【００６２】
図２及び図３の実施例の議論は、受信経路を高周波（超音波）及び低周波（血圧）信号に分割する典型的なソリューションに取り組む。組み合わせ及び代替ソリューションは、当業者により理解される。
【００６３】
図１乃至３に示された実施例は、一般に、相対的な圧力変化を測定するのに有用である。絶対静止圧力が必要とされる場合、追加の測定が行われてもよい。特に、電荷ベースの静止圧力感知に対して、追加の測定は、絶対静止圧力が正確に測定されることを保証するように行われてもよく、すなわち、ＵＳ送信モードに対する切り替えの前に、絶対圧力が、電子装置において記録及び記憶される。感知モードに戻すように切り替えた後に、電荷は、ゼロにリセットされ、差圧が、感知エピソードの開始時から測定される。前記差圧は、この場合、以前に記憶された絶対圧力に加えられ、実際の絶対圧力を算出する。
【００６４】
前記スイッチが送信モードにセットされる時に、低周波圧力降下が小さく、これにより、絶対圧力測定の精度が維持されることが、仮定される。
【００６５】
代わりに、低い圧力測定は、共鳴ベースであり、この場合、図２の図示とともに上で説明された前記三状態スイッチアプローチが好ましい。
【００６６】
図１に示される実施例において、前記可撓性要素は、カテーテルであってもよい。前記ＰＶＤＦセンサ‐アクチュエータは、局所的な血圧及び流れ速度を測定するのに使用されてもよい。加えて、前記ＰＶＤＦセンサ‐アクチュエータは、例えばプラーク若しくは血管壁の厚さ、又はステントの位置、又はステント配置後の血管の半径方向の拡張を調査するように、局所的な血管内撮像（生体顕微鏡検査）に対して使用されることができる。
【００６７】
図４は、本発明の一実施例によるトランスデューサユニット５２を示す。
【００６８】
トランスデューサユニット５２は、（電極５８を持つ）感知に対する領域５６（受信部分）及び（電極６６を持つ）作動に対する領域６４（送信部分）を持つ単一のＰＶＤＦ箔５４を含む。空洞７０は、感知領域５６の下のバッキング７１内に構成され、これが、ＵＳ圧力感度と干渉することなしに静止圧力感知を増幅することがわかった。
【００６９】
感知に対する電極５８は、ライン６０に結合され、作動に対する電極６６は、ライン６８に結合される。
【００７０】
ＰＶＤＦ（コ）ポリマ箔５４は、したがって、並行ＵＳ送信及び感知並びに低周波感知に対する送信器及びセンサとして構成されることができる。送信器態様は、ＵＳ信号を生成するように構成され、受信器態様は、例えば上で論じられたような、前記フィルタ及び受信電子装置を使用して、静止圧力及び高周波ＵＳ圧力を連続的に測定するように構成される。
【００７１】
電気的に分離された感知の利点は、電荷ベースの感知方法が、切り替え電子装置を使用する場合に累積的な差測定から静止圧力を計算する必要なしに連続的な静止測定に対して使用されることができることである。
【００７２】
図４において、２つの送信部分及び１つの単一受信部分が、例えば図２又は図３の図示と対照的に、示される。本発明が、（高度に）パターン化された電極構成だけ、したがって、場合により、より多数のそれぞれの送信部分及び受信部分で実装されてもよいことに注意されたい。特に、電気活性ポリマの同じシート又は箔内に、１より多い（別々の）受信部分を持つことも可能であり、このような受信部分の１つは、超音波信号を受信するのに使用されてもよく、他のものは、圧力測定に対して使用されてもよい。
【００７３】
更に、一般的に、図面に示された信号ラインは、１つだけより多い物理的信号ラインからなってもよいことに注意されたい。同様に、これは、図示されたスイッチをも生じ、（左／入力における）唯一の極を持つ代わりに、ＰＶＤＦから来る各物理的信号ラインは、前記スイッチの専用の極において終端してもよい。
【００７４】
図５は、本発明の他の実施例によるトランスデューサユニットの態様を概略的に示す。
【００７５】
前記センサ素子を形成するＰＶＤＦ箔１４は、受動型バッキング箔７２をかぶせられる。高電圧ＤＣオフセット（ランプ関数）は、超音波が異なる方向（スキャン）に放射されることができるようにサポート７８と協働してＰＶＤＦ箔１４を折り曲げるために超音波送信を駆動する高周波ＡＣ信号に重畳されることができる。このようにして、２Ｄ画像が、構成されることができる。
【００７６】
この実施例において、受動型バッキング箔７２は、センサ素子１４の先端部分が折り曲げられないように、可撓性部分７６及び剛体部分７４を含む（又は代わりに他の剛体要素が、追加されてもよい）。
【００７７】
図６は、本発明の更に他の実施例によるトランスデューサユニットの態様を概略的に示す。
【００７８】
図５に示される実施例とは異なって、ＰＶＤＦ箔１４、すなわち前記センサ素子が、活性バッキング箔８０、例えば（Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ−ＣＦＥ））ターポリマをかぶせられる。活性箔８０の作動は、２Ｄ画像構成に対するスキャン機能を提供するためにＰＶＤＦ箔１４の折り曲げ（又は代わりに変位）を誘導する。
【００７９】
また、この実施例において、サポート７８は、可撓性部分８２及び剛体部分８４と一緒に設けられる。活性箔８０の膨張又は圧縮は、サポート７８、可撓性部分８２及び剛体部分８４の構成と協働して、折り曲げなしでセンサ素子１４の方向の変更を可能にする。
【００８０】
図７Ａ及び７Ｂは、本発明の実施例による超音波及び圧力測定を実行する方法のフロー図を示す。
【００８１】
本発明によると、電気活性ポリマからなる（単一の又は一体的な）センサ素子を含むトランスデューサ素子が、超音波及び圧力測定を実行するのに使用される。
【００８２】
図７Ａは、順に、超音波の送信１０１、超音波の受信１０２及び圧力測定１０３が実行される、実施例のフロー図を示す。
【００８３】
図７Ｂは、並行して、一方で超音波の送信１０４及び、順に並行して、超音波の受信１０５及び圧力測定１０６が実行される、実施例のフロー図を示す。
【００８４】
本発明は、図面及び先行する記載において詳細に図示及び説明されているが、このような図示及び説明は、限定的ではなく、実例的又は典型的であると見なされるべきであり、本発明は、開示された実施例に限定されない。
【００８５】
開示された実施例に対する他の変形例は、図面、開示及び添付の請求項の検討から、請求された発明を実施する際に当業者により理解及び達成されることができる。
【００８６】
例えば、マルチプレクサ及び／又は段階的遅延アプローチを使用することにより、１Ｄライン又は２Ｄアレイが、実現されることができる。
【００８７】
更に、高周波信号から低周波刺激を作成する他の態様が、小さい周波数差を持つ２つのより高い周波数を組み合わせることを含みうる（差周波数において振幅包絡線を作成する）。前記低周波の取得を強化するようにこのような刺激周波数を作成する（すなわち例えば０−１０Ｈｚからの差周波数をスキャンし、所要の周波数における応答において変化（例えば低下）を探す）際に利点が存在しうる。これは、ここで、ただ１つの（より複雑な）エミッタ及び単一の受信器を要求するが、高周波応答と低周波応答との間の区別を可能にする。
【００８８】
請求項において、単語「有する」は、他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、複数を除外しない。
【００８９】
単一のプロセッサ、装置又は他のユニットが、請求項に記載された複数のアイテムの機能を満たしてもよい。特定の方策が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの方策の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。
【００９０】
制御、測定、感知、計算及び記憶のような動作は、コンピュータプログラムのプログラムコード手段及び／又は専用ハードウェアとして実装されることができる。
【００９１】
コンピュータプログラムは、他のハードウェアと一緒に又は一部として提供される、光記憶媒体又は半導体媒体のような適切な媒体に記憶及び／又は分配されてもよいが、インターネット又は他の有線若しくは無線電気通信システムを介するような他の形で分配されてもよい。
【００９２】
請求項におけるいかなる参照符号も、範囲を限定すると解釈されるべきではない。
【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７Ａ）】
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【図７Ｂ）】
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【国際調査報告】
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