(57)【要約】  無線腔内装置１０２並びに患者を治療及び診断する関連したシステムが、提供される。一実施例において、無線腔内装置１０２は、近位部分１０６及び遠位部分１０８を含む可撓性細長部材１５８と、前記可撓性細長部材の前記遠位部分に結合されたセンサアセンブリ１１６と、前記センサアセンブリに結合され、前記可撓性細長部材に沿って延在するケーブル１１７と、前記可撓性細長部材の中に配置され、前記ケーブルを介して前記センサアセンブリと通信する無線送受信器２５２とを含む。無線通信コンポーネント１０４は、センサ測定処理システム１３２における生理学データ生成のために、無線リンクを介して前記センサ測定処理システムに対して前記センサアセンブリにより収集されたセンサ測定を無線で送信する。
2020501626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
近位部分及び遠位部分を含む可撓性細長部材と、
前記可撓性細長部材の前記遠位部分に結合されたセンサアセンブリと、
前記センサアセンブリに結合され、前記可撓性細長部材に沿って延在するケーブルと、
前記可撓性細長部材の中に配置され、前記ケーブルを介して前記センサアセンブリと通信する無線送受信器と、
を有する無線腔内装置。
【請求項２】
前記無線送受信器に通信可能に結合されたアンテナを有する、請求項１に記載の無線腔内装置。
【請求項３】
前記無線送受信器が、前記可撓性細長部材の前記近位部分の中に配置され、前記アンテナが、前記無線送受信器から前記可撓性細長部材の前記近位部分の外面に沿って延在する、請求項２に記載の無線腔内装置。
【請求項４】
前記無線送受信器が、前記近位部分と前記遠位部分との間で前記可撓性細長部材の中央部分の中に配置され、前記アンテナが、前記可撓性細長部材の前記近位部分の外面に沿って延在する、請求項２に記載の無線腔内装置。
【請求項５】
前記無線送受信器が、前記近位部分と前記遠位部分との間の前記可撓性細長部材の中央部分の中に配置され、前記アンテナが、前記可撓性細長部材の前記近位部分の中で延在する、請求項２に記載の無線腔内装置。
【請求項６】
前記無線送受信器が、前記可撓性細長部材の前記遠位部分の中に配置され、前記アンテナが、前記可撓性細長部材の前記近位部分の外面に沿って延在する、請求項２に記載の無線腔内装置。
【請求項７】
前記無線送受信器が、前記可撓性細長部材の前記遠位部分の中に配置され、前記アンテナが、前記可撓性細長部材の前記近位部分の中に沿って延在する、請求項２に記載の無線腔内装置。
【請求項８】
前記可撓性細長部材の前記近位部分に結合された電気インタフェースと、
前記可撓性細長部材の前記近位部分に結合され、前記電気インタフェースに結合された電源を含むコネクタであって、前記電源が、前記センサアセンブリ及び前記無線送受信器に電力供給する、当該コネクタと、
を有する、請求項２に記載の無線腔内装置。
【請求項９】
前記コネクタが、前記可撓性細長部材から取り外し可能である、請求項８に記載の無線腔内装置。
【請求項１０】
前記電気インタフェースが、
前記電源の正端子に結合された第１の電気接点と、
前記電源の負端子に結合された第２の電気接点と、
を含む、請求項８に記載の無線腔内装置。
【請求項１１】
前記電気インタフェースが、前記アンテナに結合された第３の電気接点を含む、請求項１０に記載の無線腔内装置。
【請求項１２】
前記可撓性細長部材の前記近位部分に結合されたコネクタと、
前記コネクタに機械的に結合されたアンテナと、
を有する、請求項１に記載の無線腔内装置。
【請求項１３】
前記センサアセンブリが、圧力センサ又は流れセンサの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の無線腔内装置。
【請求項１４】
近位部分及び遠位部分を含む可撓性細長部材、
前記可撓性細長部材の前記遠位部分に結合されたセンサアセンブリ、
前記センサアセンブリに結合され、前記可撓性細長部材に沿って延在するケーブル、及び
前記可撓性細長部材の中に配置され、前記ケーブルを介して前記センサアセンブリと通信する第１の無線通信コンポーネント、
を有する腔内装置と、
無線リンクを介して前記腔内装置の前記第１の無線通信コンポーネントと通信する第２の無線通信コンポーネントと、
前記第２の無線通信コンポーネントと通信するセンサ測定処理コンポーネントと、
を有する、患者を治療する無線腔内システムにおいて、
前記第１の無線通信コンポーネントが、前記無線リンクを介して前記第２の無線通信コンポーネントに対して、前記センサ測定処理コンポーネントにおける生理学的データ生成に対して前記センサアセンブリにより収集されたセンサ測定を無線で送信する、
無線腔内システム。  
【請求項１５】
前記無線腔内システムが、前記センサ測定処理コンポーネントと通信する表示コンポーネントを有し、前記センサ測定処理コンポーネントが、前記センサ測定に基づいて生理学的データを生成し、前記表示コンポーネントが、前記生理学的データを表示する、請求項１４に記載の無線腔内システム。
【請求項１６】
前記第２の無線通信コンポーネントが、前記無線リンクを介して前記第１の無線通信コンポーネントに対して、前記生理学的データ生成に対して前記センサアセンブリを制御する命令を無線で送信する、請求項１５に記載の無線腔内システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、広くは、腔内（intraluminal）機能評価に関し、具体的には、機能測定（ＦＭ）腔内装置と表示及び制御に対する感知測定処理システムとの間の無線通信を提供することに関する。
【背景技術】
【０００２】
腔内圧力及び／又は流れ測定により心臓血管及び末梢血管疾患の機能的重要性を評価することは、アテローム動脈硬化症の治療をガイドするのに有益であることができる。機能測定（ＦＭ）能力を持つ腔内装置は、様々なタイプの測定を実行するように開発されている。例えば、腔内装置は、前記腔内装置の先端において圧力センサ及び／又は流れセンサを含んでもよい。前記腔内装置は、患者身体の血管の中に挿入されえ、前記圧力センサ及び／又は前記流れセンサは、前記血管内の圧力及び／又は流れを測定しうる。特に、冠動脈に対して病変を治療する決定において心臓医をガイドする指標が、開発されている。圧力ベースの指標の例は、血流予備量比（ＦＦＲ）及び瞬時血流予備量比（ｉＦＲ、instantaneous wave free ratio）を含みうる。流れベースの指標の例は、冠血流予備能（ＣＦＲ）を含みうる。圧力ベース及び流れベースの指標の組み合わせの例は、充血性狭窄抵抗（ＨＳＲ、hyperemic stenosis resistance）を含みうる。これらの圧力ベース及び／又は流れベースの指標は、血管造影評価単独と比較して、治療決定に対する、より良好なガイドを提供することができる。
【０００３】
腔内装置の動作は、例えば、電力を受け取り、表示及び制御に対するコンソールと通信するために、複数のワイヤ接続を必要としうる。例えば、前記センサは、感知測定を実行するために前記ワイヤ接続を介して電力を受け取ってもよく、前記測定は、前記ワイヤ接続を介して前記コンソールに出力されてもよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
腔内処置は、カテーテル処置室及び診療所（ＯＢＬ、office-based labs）において実行されうる。カテーテル処置室及び診療所における腔内装置の使用は、前記カテーテル処置室及び診療所におけるケーブルの数を増加し、前記カテーテル処置室及び診療所のワークスペースを散らかしうる。加えて、殺菌は、カテーテル処置室又は診療所において手術するときに重要である。殺菌した腔内装置に対する殺菌していないコンソール又は処理システムの接続及び／又は取り外しは、前記カテーテル処置室及び診療所における問題でありうる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の実施例は、無線腔内装置を提供することである。前記無線腔内装置は、可撓性細長部材、前記可撓性細長部材の遠位部分に取り付けられたセンサアセンブリ、及び前記可撓性細長部材の中に様々な構成で構成された無線送受信器を含む。
【０００６】
一実施例において、無線腔内装置は、近位部分及び遠位部分を含む可撓性細長部材、前記可撓性細長部材の前記遠位部分に結合されたセンサアセンブリ、及び前記可撓性細長部材の中に配置された無線送受信器を含み、前記無線送受信器は、ケーブルを介して前記センサアセンブリと通信する。
【０００７】
実施例によっては、前記無線腔内装置は、前記無線送受信器に通信可能に結合されたアンテナを更に含む。実施例によっては、前記無線送受信器は、前記可撓性細長部材の前記近位部分の中に配置され、前記アンテナは、前記無線送受信器から、前記可撓性細長部材の前記近位部分の外面に沿って延在する。実施例によっては、前記無線送受信器は、前記近位部分と前記遠位部分との間の可撓性細長部材の中央部分の中に配置され、前記アンテナは、前記可撓性細長部材の前記近位部分の外面に沿って延在する。実施例によっては、前記無線送受信器は、前記近位部分と前記遠位部分との間の可撓性細長部材の中央部分の中に配置され、前記アンテナは、前記可撓性細長部材の前記近位部分の中で延在する。実施例によっては、前記無線送受信器は、前記可撓性細長部材の前記遠位部分の中に配置され、前記アンテナは、前記可撓性細長部材の前記近位部分の外面に沿って延在する。実施例によっては、前記無線送受信器は、前記可撓性細長部材の前記遠位部分の中に配置され、前記アンテナは、前記可撓性細長部材の前記近位部分の中に沿って延在する。実施例によっては、前記無線腔内装置は、前記可撓性細長部材の前記近位部分に結合された電気インタフェース、及び前記可撓性細長部材の前記近位部分に結合されたコネクタを更に含み、前記コネクタは、前記電気インタフェースに結合された電源を含み、前記電源は、前記センサアセンブリ及び前記無線送受信器に電力供給する。実施例によっては、前記コネクタは、前記可撓性細長部材から取り外し可能である。実施例によっては、前記電気インタフェースは、前記電源の正端子に結合された第１の電気接点と、前記電源の負端子に結合された第２の電気接点とを含む。実施例によっては、前記電気インタフェースは、前記アンテナに結合された第３の電気接点を含む。実施例によっては、前記無線腔内装置は、前記可撓性細長部材の前記近位部分に結合されたコネクタと、前記コネクタに機械的に結合されたアンテナとを更に含む。実施例によっては、前記センサアセンブリは、圧力センサ又は流れセンサの少なくとも１つを含む。
【０００８】
一実施例において、患者を治療する無線腔内システムは、近位部分及び遠位部分を持つ可撓性細長部材、前記可撓性細長部材の前記遠位部分に結合されたセンサアセンブリ、前記センサアセンブリに結合され、前記可撓性細長部材に沿って延在するケーブル、及び前記可撓性細長部材の中に配置された第１の無線通信コンポーネントであって、前記ケーブルを介して前記センサアセンブリと通信する当該第１の無線通信コンポーネントを含む腔内装置と、無線リンクを介して前記腔内装置の前記第１の無線通信コンポーネントと通信する第２の無線通信コンポーネントと、前記第２の無線通信コンポーネントと通信するセンサ測定処理コンポーネントであって、前記第１の無線通信コンポーネントが、前記無線リンクを介して前記第２の無線通信コンポーネントに対して、前記センサ測定処理コンポーネントにおける生理学的データ生成のために前記センサアセンブリにより収集されたセンサ測定を無線で送信する、当該センサ測定処理コンポーネントとを含む。
【０００９】
実施例によっては、前記無線腔内システムは、前記センサ測定処理コンポーネントと通信する表示コンポーネントを更に含み、前記センサ測定処理コンポーネントは、前記センサ測定に基づいて生理学的データを生成し、前記表示コンポーネントが、前記生理学的データを表示する。実施例によっては、前記第２の無線通信コンポーネントは、前記無線リンクを介して前記第１の無線通信コンポーネントに対して、前記生理学的データ生成に対して前記センサアセンブリを制御する命令を無線で送信する。
【００１０】
本開示の追加の態様、フィーチャ及び利点は、以下の詳細な記載から明らかになる。
【００１１】
本開示の例示的な実施例は、添付の図面を参照して記載される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の態様による、無線機能腔内システムの概略図である。
【図２】本開示の態様による、無線腔内装置アーキテクチャを示す概略図である。
【図３】本開示の態様による、腔内装置の斜視図である。
【図４】本開示の態様による、腔内装置の一部の斜視図である。
【図５】本開示の態様による、無線腔内装置の構成を示す概略図である。
【図６】本開示の態様による、無線腔内装置の構成を示す概略図である。
【図７】本開示の態様による、無線腔内装置の構成を示す概略図である。
【図８】本開示の態様による、無線腔内装置の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本開示の原理の理解を促進する目的で、図面に示される実施例が参照され、特定の用語が、これを記載するのに使用される。それでもなお、本開示の範囲に対する限定が意図されないと、理解される。記載される装置、システム、及び方法に対する任意の変更及び更なる修正、並びに本開示の原理の任意の他の応用が、本開示が関連する分野の当業者に通常に思い浮かばれるように、完全に予期され、本開示に含まれる。特に、一実施例に対して記載されたフィーチャ、コンポーネント及び／又はステップが、本開示の他の実施例に対して記載されたフィーチャ、コンポーネント及び／又はステップと組み合わせられてもよいと、完全に予期される。簡潔さのために、しかしながら、これらの組み合わせの多くの反復は、別々に記載されない。
【００１４】
ここに開示されるのは、無線腔内装置を提供する様々な実施例である。前記腔内装置は、センサアセンブリ、可撓性細長部材、無線通信コンポーネント、及び取り外し可能バッテリパックを含む。前記可撓性細長部材は、近位部分及び遠位部分を含む。前記センサアセンブリは、前記可撓性細長部材の前記遠位部分に結合される。前記腔内装置は、前記センサアセンブリに結合され、前記可撓性細長部材の長さに沿って延在するケーブルを含む。前記取り外し可能バッテリパックは、前記可撓性細長部材の近位部分に結合される。前記無線通信コンポーネントは、前記センサアセンブリを制御する命令を無線で受信することができる。前記無線通信コンポーネントは、処理システムにおける分析、解釈、及び生理学的データ生成のために、前記センサアセンブリにより収集されたセンサ測定を無線で送信することができる。前記無線通信コンポーネントは、前記腔内装置内の様々な場所に配置されうる、無線送受信器及びアンテナを含む。開示される実施例は、圧力及び／又は流れ感知に関連して記載されるが、開示される実施例は、任意の他の医療感知及び／又は治療応用における使用に適している。
【００１５】
開示される実施例は、有線腔内装置を超えるいくつかの利益を提供しうる。例えば、無線腔内装置の使用は、カテーテル処置室において必要とされるケーブルの数を減少し、したがって、カテーテル処置室ワークスペースの散らかりを減少する。有線腔内システムにおいて、ガルバニック絶縁は、重要であり、典型的には、腔内装置に接続する患者隔離モジュール（ＰＩＭ）において実施される。無線ソリューションは、自動ガルバニック絶縁を提供し、ＰＩＭに対する必要性を除去する。
【００１６】
図１は、本開示の態様による、無線腔内システム１００の概略図である。システム１００は、無線腔内装置１０２、無線通信コンポーネント１３０、コンソール及び／又はコンピュータのような、センサ測定処理システム１３２、及びモニタ１３４を含みうる。腔内装置１０２は、無線通信コンポーネント１０４に結合された、カテーテル、ガイドワイヤ又はガイドカテーテルでありうる、可撓性細長部材１５８を含みうる。
【００１７】
可撓性細長部材１５８は、遠位部分１０８、近位部分１０６、及び遠位部分１０８に隣接して配置されたハウジング１１２を含む。ハウジング１１２は、腔内装置１０２の遠位先端からある距離（例えば、約３センチメートル（ｃｍ））に配置されうる。ハウジング１１２は、血管１２０に関する診断情報を得るように構成される１以上のセンサ、トランスデューサ、及び／又は他の監視素子を含みうるセンサアセンブリ（図３及び４に示される）を含みうる。
【００１８】
腔内装置１０２は、より詳細にここに記載されるように、前記センサアセンブリと無線通信コンポーネント１０４との間の通信を提供するようにハウジング１１２内の前記センサアセンブリに結合されたケーブル（図２及び４に示されるケーブル１１７）を更に含みうる。無線通信コンポーネント１０４は、可撓性細長部材１５８の近位部分１０６に結合されるように図示されるが、無線通信コンポーネント１０４は、より詳細にここに記載されるように、腔内装置１０２の中に様々な構成で構成されうる。
【００１９】
ハイレベルにおいて、前記センサアセンブリは、血管１２０内の流体の圧力及び／又は流れでありうる、生理学的特性を測定し、通信ケーブルは、前記センサ測定を無線通信コンポーネント１０４に転送する。無線通信コンポーネント１０４は、例えば、ＲＦ信号１５０により示されるように、無線周波数（ＲＦ）帯域において、前記センサ測定を搬送するセンサ出力信号を無線で送信する。前記センサ出力信号を受信すると、無線通信コンポーネント１３０は、前記センサ出力信号をセンサ測定処理システム１３２に転送する。センサ測定処理システム１３２は、前記センサ測定を解釈及び分析し、モニタ１３４上の表示する生理学データ、グラフ、読取値及び／又は診断情報を生成する。ハウジング１１２内の前記センサアセンブリ、無線通信コンポーネント１０４、及び信号制御及び転送に対する関連するコンポーネントは、より詳細にここに記載される。
【００２０】
センサ測定処理システム１３２は、プロセッサ及びメモリを含むことができる。センサ測定処理システム１３２は、ここに記載されるシステム１００のフィーチャを容易化するように動作可能であることができる。例えば、前記プロセッサは、非一時的有形コンピュータ可読媒体に記憶されたコンピュータ可読命令を実行することができる。
【００２１】
実施例によっては、無線通信コンポーネント１０４及び１３０は、実質的に同様の機能コンポーネントを含んでもよいが、異なる物理的形状因子及び構成を有してもよい。無線通信コンポーネント１０４及び１３０は、数キロビット毎秒（ｋｂｐｓ）の範囲のデータレートで動作しうる。機能測定を転送するのに適した無線通信プロトコルのいくつかの例は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｚｉｇｂｅｅ及びウルトラワイドバンド（ＵＷＢ）を含みうる。
【００２２】
図２は、本開示の態様による、無線腔内装置１０２アーキテクチャを示す概略図である。図２は、腔内装置１０２の内部コンポーネントのより詳細なビューを提供する。図示されるように、腔内装置１０２は、１以上のセンサ２１０、電源２４０、及び無線通信コンポーネント１０４を含む。センサ２１０は、圧力及び／又は流れセンサ並びに関連した電子装置（例えば低雑音増幅器（ＬＮＡ））を含みうる。センサ２１０は、ハウジング１１２の中に収容された前記センサアセンブリの一部であってもよい。電源２４０は、バッテリパック、スーパーキャパシタ、又はセンサ２１０及び無線通信コンポーネント１０４に電力供給する他の適切な電気エネルギ貯蔵部であってもよい。センサ２１０、無線通信コンポーネント１０４、及び前記電源は、ケーブル１１７を介して結合されてもよい。通信は、腔内装置１０２を動作する制御信号及びセンサ２１０により収集されたセンサ測定の転送を含む双方向でありうる。加えて、無線通信コンポーネント１０４及びセンサ２１０は、ケーブル１１７を介して電源２４０から電力を受けてもよい。
【００２３】
無線通信コンポーネント１０４は、送受信器（Ｔｘ／Ｒｘ）２５２及びアンテナ２５４を含む。送受信器２５２は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｚｉｇｂｅｅ又はＵＷＢのような、所定の無線通信プロトコルによって、データフレーミング、データ符号化／復号、スクランブル／デスクランブル、変調／復調、及び／又はエラー符号化／復号を実行するように構成されたハードウェア及び／又はソフトウェアを含んでもよい。実施例によっては、送受信器２５２は、アナログ‐デジタル変換器（ＡＤＣ）及びデジタル‐アナログ変換器（ＤＡＣ）を含んでもよい。アンテナ２５４は、金属薄膜又は金属細線から構成されてもよい。アンテナ２５４は、いかなる適切な寸法を有してもよく、使用する無線技術及び特定の設計に依存して異なってもよい。実施例によっては、アンテナ２５４は、約３０ミリメートル（ｍｍ）乃至約６０ｍｍの長さを有してもよい。送受信器２５２及びアンテナ２５４は、より詳細にここに記載される、腔内装置１０２内の様々な構成において配置されてもよい。
【００２４】
図示されないが、腔内装置１０２は、腔内装置１０２の動作を容易化する、電圧信号変換器、ＡＤＣ、ＤＡＣ、ラインドライバ、増幅器、符号化器／復号器論理回路のような、他のコンポーネント及び／又は回路を含んでもよい。
【００２５】
動作時に、腔内装置１０２は、患者の血管１２０のような血管の中に挿入され、センサ２１０は、前記血管の環境と流体連通していてもよい。センサ２１０は、前記血管内の前記流体の圧力及び／又は速度を直接的に測定してもよい。一実施例において、無線通信コンポーネント１０４は、無線通信コンポーネント１３０からセンサ制御信号を受信しうるい。無線通信コンポーネント１０４は、センサ２１０に前記センサ制御信号を転送しうる。前記センサ制御信号は、センサ２１０を起動又は停止しうる。一度センサ２１０が起動されると、センサ２１０は、現在の動作周波数において圧力測定を連続的に報告しうる。他の実施例において、センサ２１０は、一度電源２４０がセンサ２１０に電力を提供するように起動されると、起動されうる。前記測定を有するセンサ出力信号は、典型的には、比較的弱い（例えば低電力レベル）。したがって、送受信器２５２は、センサ測定処理システム１３２に対する送信の前に前記センサ出力信号を調整する追加の回路を含んでもよい。信号調整は、アナログ及び／又はデジタル処理を含んでもよい。信号調整は、フィルタ処理及び／又は増幅を含んでもよい。
【００２６】
図３は、本開示の態様による、腔内装置１０２の斜視図である。図４は、本開示の態様による、腔内装置１０２の一部の斜視図である。腔内装置１０２は、内部センサ取り付け部１１０、外部ハウジング１１２、センサアセンブリ１１６、近位可撓性部材１１４、遠位可撓性部材１１８、及び近位電気インタフェース１２２を含む。
【００２７】
近位電気インタフェース１２２は、センサ測定処理システム１３２に信号を通信するために、センサアセンブリ１１６、無線通信コンポーネント１０４、及び電源２４０を電気的に接続するように構成される。これによると、電気インタフェース１２２は、センサアセンブリ１１６と電気通信する。電気インタフェース１２２は、より詳細にここに記載されるように、コネクタ上の対応する接点と係合及び通信する外面上の一連の導電性接点を含んでもよい。
【００２８】
センサアセンブリ１１６は、１以上のセンサ２１０を含んでもよい。センサアセンブリ１１６は、患者の生理学的特性を測定するように配置及び構成される。腔内装置１０２上で使用される場合に、センサアセンブリ１１６は、血管のような、管自体の生理学的特性を測定するように配置及び構成される。一実施例において、前記センサアセンブリは、血管１２０の内腔内の圧力を監視するように構成された圧力監視素子を含んでもよい。前記圧力監視素子は、ピエゾ抵抗圧力センサ、圧電圧力センサ、容量性圧力センサ、電磁圧力センサ、光学的圧力センサ、及び／又はこれらの組み合わせの形を取ることができる。一部の例において、前記圧力監視素子の１以上のフィーチャは、半導体及び／又は他の適切な製造技術を使用して製造された半導体コンポーネントとして実装される。
【００２９】
他の実施例において、前記センサアセンブリは、血管１２０の内腔内の流れを監視するように構成された流れ監視素子を含んでもよい。前記流れ監視素子は、流速センサ又は流量センサでありうる。他の実施例において、前記センサアセンブリは、血管１２０の内腔内の温度を監視するように構成された温度センサを含んでもよい。
【００３０】
他の実施例において、センサアセンブリ１１６は、前記患者の１以上の特性を検出し、前記検出された生理学的特性に関するフィードバック又は情報を提供するように構成された複数のセンサを含む。センサアセンブリ１１６は、例えば、腔内装置１０２の最遠位端１７４から約５ｃｍ未満に配置されうる。一実施例においてセンサアセンブリ１１６は、腔内装置１０２の最遠位端１７４から約３ｃｍに配置される。
【００３１】
腔内装置１０２は、センサアセンブリ１１６から近位電気インタフェース１２２まで延在するケーブル１１７を含む。ケーブル１１７は、センサアセンブリ１１６と近位電気インタフェース１２２との間で信号及び／又は電力を運ぶように構成された電気ケーブル又はワイヤでありうる導体を含んでもよい。実施例によっては、前記導体は、コアワイヤ１１９と一体化され、コアワイヤ１１９とともに腔内装置１０２の長さに沿って延在することができる。実施例によっては、３つの導体が、提供され、しかしながら、特定の実施例における導体の数は、腔内装置１０２の中に配置されたセンサのタイプ又は数にある程度依存しうる。例えば、前記導体の数は、約１乃至２０の導体、１乃至１０の導体、１乃至５の導体、１乃至４の導体、１乃至３の導体等の範囲内であることができる。
【００３２】
外部ハウジング１１２は、近位可撓性部材１１４と遠位可撓性部材１１８との間に配置され、センサアセンブリ１１６をカバー及び保護するように構成される。一実施例において、センサアセンブリ１１６は、エポキシを使用して、短い管又はハイポチューブでありうる内部センサ取り付け部１１０の中に取り付けられうる。
【００３３】
近位可撓性部材１１４は、内部センサ取り付け部１１０から近位電気インタフェース１２２に向けて近位方向に延在する。近位可撓性部材１１４は、ポリマ管、コイル埋め込みポリマ管、又はコイルでありうる。遠位可撓性部材１１８は、近位可撓性部材１１４と同様であり得、放射線不透過コイルを含みうる。腔内装置１０２は、最遠位端１７４を更に含む。最遠位端１７４は、腔内装置１０２が患者の血管を通ってフィードされるので、組織に対して滑らかにスライドすることができる丸められた端部であってもよい。
【００３４】
図５乃至８は、無線腔内装置１０２の中に電源２４０及び無線通信コンポーネント１０４を配置又は位置決めするいくつかの構成を示す。電源２４０は、腔内装置１０２の近位端に結合されたコネクタ２６０の中に配置されることができる。一実施例において、電源２４０は、約５ミリアンペア時（ｍＡｈｒ）乃至約２００ｍＡｈｒの蓄電容量を有しうる。実施例によっては、電源２４０は、５ファラッド（Ｆ）より大きい容量を持つスーパーキャパシタを含んでもよい。電源２４０の寸法は、電源２４０が存在するコネクタ２６０の容量及び構造に依存して異なってもよい。
【００３５】
腔内装置１０２の操縦性は、重要なので、コネクタ２６０は、取り外し可能であるように構成されうる。例えば、医師は、取り外されたコネクタ２６０を用いて患者身体内の関心場所の中に腔内装置１０２（例えば、可撓性細長部材１５８）を操縦してもよい。医師は、腔内装置１０２が前記関心場所に来た後にコネクタ２６０を接続してもよい。例えば、腔内装置１０２の電気インタフェース１２２は、腔内装置１０２が感知測定を実行する場合に、電力を輸送するために電源２４０と電気接触してもよい。医師が電源２４０及びコネクタ２６０の重量なしで腔内装置１０２を操縦することを可能にすることに加えて、腔内装置１０２は、典型的には、単回使用装置であるので、取り外し可能コネクタ２６０は、コネクタ２６０の再使用を可能にする。取り外し可能コネクタ２６０は、各使用の後に殺菌されうる。
【００３６】
無線通信コンポーネント１０４のアンテナ２５４及び送受信器２５２は、腔内装置１０２及び／又はコネクタ２６０内の様々な場所に配置されうる。一実施例において、アンテナ２５４及び送受信器２５２は、コネクタ２６０の中に配置されうる。このような実施例において、センサアセンブリ１１６と無線通信コンポーネント１０４との間のセンサ制御及び出力信号の転送は、電気インタフェース１２２を渡る。電気インタフェース１２２は、ノイズを導入する可能性があり、コネクタ２６０の取り付け及び取り外しが電気インタフェース１２２に汚れ（例えば、血液及び生理食塩水流体）を導入しうるので、信号インテグリティを劣化する。センサ出力信号は、典型的には、低電力信号であり、したがって、ノイズに敏感でありうる。このように、少なくとも送受信器２５２は、電気インタフェース１２２を越えてセンサ出力信号を転送することを防ぐように可撓性細長部材１５８の中に配置されてもよい。実施例によっては、可撓性細長部材１５８は、約０．０１０"乃至約０．０５０"の寸法を有してもよく、一部の特定の実施例は、約０．０１４"、約０．０１８"、又は約０・０３５"を有する。送受信器２５２は、可撓性細長部材１５８の中にフィットする形状因子を持つ集積チップ（ＩＣ）であってもよい。
【００３７】
図５は、本開示の態様による、無線腔内装置１０２の構成５００を示す概略図である。構成５００において、センサ２１０を含むセンサアセンブリ１１６は、遠位端の近くで可撓性細長部材１５８の遠位部分１０８に配置される。電源２４０は、取り外し可能コネクタ２６０の中に配置される。電気インタフェース１２２は、ケーブル１１７を電源２４０に結合するように構成される。電気インタフェース１２２は、電気接点１２４及び１２６を含む。例えば、電気接点１２４及び１２６は、コネクタ２６０の電気接点を介して、それぞれ、電源２４０の正端子（例えばソース電圧レベル）及び負端子（例えば、接地電圧レベル）に結合される。構成５００において、送受信器２５２は、可撓性細長部材１５８の近位部分１０６の中に及び電気インタフェース１２２に隣接して遠位に配置される。例えば、送受信器２５２は、腔内装置１０２の最近位端から約１ｃｍ乃至約３０ｃｍの距離に配置されうる。一部の特定の実施例において、送受信器２５２は、腔内装置１０２の最近位端から約１ｃｍ乃至約３ｃｍの距離に配置されうる。送受信器２５２は、ケーブル１１７に電気的に結合されうる。
【００３８】
アンテナ２５４は、無線送受信器２５２から可撓性細長部材１５８の外面に沿って延在する。例えば、アンテナ２５４は、アンテナ２５４の面又は一部が環境にさらされるように前記外面に沿って延在してもよい。代わりに、アンテナ２５４は、可撓性細長部材１５８の外面の近くに配置されてもよいが、アンテナ２５４が環境にさらされないようにコーティング又はポリマ層により密閉される。アンテナ２５４は、遠位端及び／又は近位端に向かって延在してもよい。アンテナ２５４は、平らな位置又は可撓性細長部材１５８の周りに巻き付けられる構成でありうる。送受信器２５２及びセンサアセンブリ１１６は、電源２４０からケーブル１１７を介して電力を受け取ってもよい。見られることができるように、送受信器２５２は、電気インタフェース１２２を渡ることなしにセンサアセンブリ１１６と通信してもよい。したがって、構成５００は、敏感な低電力センサ出力信号のロバストな送信を提供することができる。
【００３９】
図６は、本開示の態様による、無線腔内装置１０２の構成６００を示す概略図である。構成５００と同様に、センサアセンブリ１１６は、可撓性細長部材１５８の遠位端の近くに配置され、送受信器２５２は、可撓性細長部材１５８の中に及び電気インタフェース１２２に隣室して遠位に配置される。しかしながら、アンテナ２５４は、可撓性細長部材１５８内又は可撓性細長部材１５８の表面上の代わりにコネクタ２６０の中に配置される。アンテナ２５４を可撓性細長部材１５８内の送受信器２５２に結合するように、電気インタフェース１２２は、アンテナ２５４及び送受信器２５２に結合された電気接点１２８を更に含む。したがって、アンテナ２５４は、ケーブル１１７を介して送受信器２５２と通信しうる。アンテナ２５４と送受信器２５２との間の通信は、電気インタフェース１２２を渡るが、送受信器２５２は、電気インタフェース１２２を渡らずにセンサアセンブリ１１６から弱いセンサ出力信号を受信することができる。アンテナ２５４と送受信器２５２との間の信号は、典型的には、前記センサ出力信号より高いパワーを有する。したがって、コネクタ２６０の中にアンテナ２５４を配置することは、送信性能に対してほとんどインパクトを持たないかもしれない。構成６００は、近位端において限られた空間を持つ腔内装置の利益になりうる。
【００４０】
図７は、本開示の態様による、無線腔内装置１０２の構成７００を示す概略図である。構成５００と同様に、センサアセンブリ１１６は、可撓性細長部材１５８の遠位端の近くに配置され、送受信器２５２は、可撓性細長部材１５８の中に配置される。しかしながら、送受信器２５２は、可撓性細長部材１５８の近位端の近くの代わりに可撓性細長部材１５８の中央部分に配置される。例えば、中央部分１０１は、腔内装置１０２の最近位端及び最遠位端の両方から少なくとも３０ｃｍでありうる。一部の特定の実施例において、送受信器２５２は、腔内装置１０２の最遠位端から約２５ｃｍ乃至約４５ｃｍの距離に配置されてもよい。アンテナ２５４は、腔内装置１０２が使用中である場合にアンテナ２５４が患者身体の外のままでありうるように、構成５００と同じ場所（例えば近位部分１０６）に配置される。図示されるように、アンテナ２５４は、電気インタフェース１２２に隣接して遠位に配置され、ケーブル１１７に結合される。アンテナ２５４は、ケーブル１１７から可撓性細長部材１５８の外面に沿って延在する。センサアセンブリ１１６と送受信器２５２との間の腔内装置１０２の相互接続（例えば、ケーブル１１７）は、信号劣化又は信号損失に寄与しうる。したがって、センサアセンブリ１１６の近くに送受信器２５２を配置することにより、センサアセンブリ１１６の弱いセンサ出力信号は、送受信器２５２に到達するようにケーブル１１７上の短い距離にわたって転送されうる。したがって、構成７００は、構成５００と比較した場合に送信性能を改善しうる。アンテナ２５４が、例えば、前記近位端における空間が限定されるが、送信性能が損なわれうる場合、構成６００のようにコネクタ２６０の中に配置されてもよいことに注意されるべきである。
【００４１】
図８は、本開示の態様による、無線腔内装置１０２の構成８００を示す概略図である。構成８００は、構成７００と同様であるが、送受信器２５２は、中央部分１０１の代わりに細長い部材１５８の遠位部分１０８に配置される。図示されるように、送受信器２５２は、センサアセンブリ１１６に隣接して配置される。したがって、センサアセンブリ１１６と送受信器２５２との間の距離は、構成７００から更に減少される。したがって、構成８００は、構成７００と比較した場合に更なる性能改善を提供しうる。
【００４２】
当業者は、上に記載された装置、システム及び方法が、様々な形で修正されることができると認識する。これに応じて、当業者は、本開示に含まれる実施例は、上に記載された特定の典型的な実施例に限定されない。これに関して、例示的な実施例が、図示及び記載されているが、幅広い範囲の修正、変更及び置換が、先行する開示において考えられる。このような変更は、本開示の範囲から逸脱することなしに先行する記載に対して行われうると理解される。したがって、添付の請求項が、本開示と一貫した形で広く解釈されることは、適切である。
【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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【国際調査報告】
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