(57)【要約】  本発明は、血管アクセスポート１０と、血管アクセスポートを通して患者の血管に挿入するための血管内デバイス２０と、アンテナ１７を含む近距離無線通信モジュール１５とを含む血管内デバイス装置１を開示する。少なくとも近距離無線通信モジュールのアンテナは、血管アクセスポート内にある。血管内デバイスは、電子デバイス２５と、血管内デバイスが血管アクセスポートを通過する際に、電子デバイスと金距離無線通信モジュールとの間の近距離無線通信リンクを維持するために電子デバイスに通信可能に結合されるアンテナ装置２１とを含む。アンテナ装置は、血管内デバイス２０のシャフトに沿ってあるアンテナ素子２１のアレイを含み、各アンテナ素子は、電子デバイス２５に通信可能に結合される。また、このような血管内デバイス装置１で使用する血管内デバイス２０及び血管アクセスポート１０、このような血管内デバイス装置１を含む血管内介入システム並びにこのような血管内介入システムを動作させる方法も開示される。
2020511256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナを含む近距離無線通信モジュールを含む血管アクセスポートを介して患者の血管に挿入するための血管内デバイスであって、少なくとも前記近距離無線通信モジュールの前記アンテナは、前記血管アクセスポート内にあり、前記血管内デバイスは、電子デバイスと、前記血管内デバイスが前記血管アクセスポートを通過する際に、前記電子デバイスと前記近距離無線通信モジュールとの間の近距離無線通信リンクを維持するために、前記電子デバイスと通信可能に結合されるアンテナ装置とを含み、前記アンテナ装置は、前記血管内デバイスのシャフトに沿って置かれるアンテナ素子のアレイを含み、各アンテナ素子は、前記電子デバイスに通信可能に結合される、血管内デバイス。
【請求項２】
前記電子デバイスと前記アンテナ素子との間に結合される検出素子を更に含み、前記検出素子は、前記血管アクセスポートの近位にある前記アレイのうちのアンテナ素子を検出し、検出された前記アンテナ素子を前記電子デバイスに選択的に接続する、請求項１に記載の血管内デバイス。
【請求項３】
前記検出素子は、どのアンテナ素子が前記血管アクセスポートの近位にあるかを定期的又は継続的にチェックする、請求項２に記載の血管内デバイス。
【請求項４】
前記検出素子は、検出された前記アンテナ素子によって生成される誘導信号の強度に基づいて、前記血管アクセスポートの近位にある前記アレイのうちのアンテナ素子を検出する、請求項２又は３に記載の血管内デバイス。
【請求項５】
前記電子デバイスは、前記患者の組織と相互作用するためのセンサ又はアクチュエータを含む、請求項１乃至４の何れか一項に記載の血管内デバイス。
【請求項６】
血管アクセスポートを介して患者の血管に挿入するための請求項１乃至５の何れか一項に記載の血管内デバイスと、
前記血管内デバイスと通信するための前記血管アクセスポートと、
を含み、
前記血管アクセスポートは、アンテナを含む近距離無線通信モジュールを含み、少なくとも前記近距離無線通信モジュールの前記アンテナは、前記血管アクセスポート内にある、血管内デバイス装置。
【請求項７】
前記近距離無線通信モジュールは、周波数分割多重スキーマで複数の周波数帯域を生成する、請求項６に記載の血管内デバイス装置。
【請求項８】
前記近距離無線通信モジュールを、前記血管内デバイス用のユーザコンソールに接続するための接続ケーブルを更に含む、請求項６又は７に記載の血管内デバイス装置。
【請求項９】
請求項８に記載の血管内デバイス装置と、
前記近距離無線通信モジュールを介して前記電子デバイスと通信するユーザコンソールと、
を含む、血管内介入システム。
【請求項１０】
前記血管アクセスポートを通る前記血管内デバイスの通過中に、前記近距離無線通信モジュールと前記電子デバイスとの間の近距離無線通信リンクを維持するステップを含む、請求項９に記載の血管内介入システムを動作させる、方法。
【請求項１１】
前記近距離無線通信リンクは、
前記電子デバイスから前記近距離無線通信モジュールへの一方向データ通信である、及び／又は、
前記近距離無線通信モジュールから前記電子デバイスへのエネルギー伝達である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記血管アクセスポートの近位にある前記アンテナ素子アレイの前記アンテナ素子を特定するステップを更に含み、前記方法は、特定された前記アンテナ素子を前記電子デバイスに選択的に結合するステップを任意選択的に更に含む、請求項１０又は１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血管アクセスポート及び当該血管アクセスポートを通して患者の血管に挿入するための血管内デバイスを含む血管内デバイス装置と、このような血管内デバイス装置で使用するための血管内デバイス及び血管アクセスポートとに関する。
【０００２】
本発明は更に、このような血管内デバイス装置を含む血管内介入システムに関する。
【０００３】
本発明は更に、このような血管内介入システムを動作させる方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
圧力ワイヤといった血管内デバイスに組み込まれたセンサによって取得されたデータは、通常、デバイスに給電し、デバイスからユーザコンソールにデータを転送して、データを記録し、後処理し、モニタリングし及び／又は視覚化するために有線相互接続を必要とする。心臓専門医といった医療専門家は、ガイドワイヤ及びカテーテルを、患者の血管系の中で血管内デバイスを優しく前進及び回転（トルク）させることにより、人体（例えば心臓）の中をナビゲートする訓練を受けている。
【０００５】
血管内デバイスからのハンドリング及びフィードバック特性は、高速かつ安全なナビゲーションに不可欠である。血管内デバイスへのケーブル又は他の付属品は、このようなナビゲーションを妨げてしまう。この理由から、血管内デバイスは、通常、このような付属品から取り外し可能である。これは、血管内デバイス自体を、当該血管内デバイスを外部ユーザコンソールに接続するワイヤから切断し、また、当該ワイヤに再接続できることを意味する。
【０００６】
しかし、このような取り外し機能を備えている場合でも、センサを含む血管内デバイスのハンドリング能力は、通常、損なわれてしまう。取り外し機能には、通常、かさばるコネクタを必要とし、血管内デバイスをその接続ワイヤから切断したり再接続したりするには時間がかかり、また、信号品質に影響を与えることが多い。これにより、手順に時間がかかり、患者のリスクが高まってしまう。
【０００７】
したがって、血管内デバイスといった介入医療機器への有線接続は、当該機器を使用する医師に人間工学的及びワークフロー上の負担をもたらす。更に、このような介入ツールへの有線コネクタ及びガルバニック接続は、例えば無菌コンポーネントと非無菌コンポーネントとを相互接続する際に、衛生上の問題がある。米国特許出願公開第２０１６／０１８３７９３Ａ１号には、診断カテーテルへの取付けに適応されたワイヤレスカテーテルモジュール（ＷＣＭ）が開示され、ＷＣＭは、取り付けられた診断カテーテル内にあるプローブ電極によってピックアップされた生体電気信号、アナログ信号がＷＣＭ内のＡ／Ｄ変換器によって捕捉及びデジタル化されることを可能にする。その後、デジタル化された信号のパケットが、ＷＣＭから本システムの受信器コンポーネントを形成するリモートワイヤレスベースステーション（ＷＢＳ）にワイヤレス送信される。ＷＢＳは、ＥＰ記録及び心臓刺激システムに動作上接続するために適応されている。ＷＣＭは、診断カテーテルがケーブル等に接続されている必要なく、当該診断カテーテルを使用することを可能にするが、比較的かさばるＷＣＭをその近位端に配置することは、診断カテーテルのナビゲーションを依然として妨げる。
【０００８】
米国特許第５，４８４，４０４号には、患者内への外科的移植のための細長い管状カテーテルホルダを含む交換可能なカテーテルシステムが開示されている。カテーテルホルダは、患者の皮膚のすぐ下のその近位端に開いたネックを有する。カテーテルホルダの遠位端は、患者の体腔内に延在する。手動で交換可能なカテーテルが、カテーテルホルダの開口端上のセルフシールバリアを通して挿入される。交換可能なカテーテルの遠位端は、カテーテルホルダ内をその遠位端を超えて縦方向に延びて、交換可能カテーテル内で運ばれるか又は形成される１つ以上の生理学／化学センサ、組織刺激電極及び／又は流体送達／受容チューブを露出する。センサ及び／又は電極は、カテーテルホルダによって運ばれる信号カプラーに隣接する信号カプラーを含む電子パッケージに電気的に接続される。信号カプラーは埋め込まれた制御デバイスに接続され、これにより、電気信号が、制御デバイスからセンサ及び／又は電極との間で送受信される。しかし、このような電気的接続は、信号カプラーが、通常はカテーテルホルダ内のカテーテルの最終位置において位置合わせされた後にしか確立できない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、血管内デバイス装置の操作者が、患者内で血管内デバイスを自由に操作できるようにする当該血管内デバイス装置を提供すると共に、このような血管内デバイス装置で使用する血管内デバイス及び血管アクセスポートを提供することを目的とする。
【００１０】
本発明は更に、このような血管内デバイス装置を含む血管内介入システムを提供することを目的とする。
【００１１】
本発明は更に、このような血管内介入システムを動作させる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
一態様によれば、アンテナを含む近距離無線通信モジュールを含む血管アクセスポートを介して患者の血管に挿入するための血管内デバイスが提供される。少なくとも近距離無線通信モジュールのアンテナは、血管アクセスポート内にある。血管内デバイスは、電子デバイスと、血管内デバイスが血管アクセスポートを通過する間に、電子デバイスと近距離無線通信モジュールとの間の近距離無線通信リンクを維持するために電子デバイスに通信可能に結合されるアンテナ装置とを含む。アンテナ装置は、血管内デバイスのシャフトに沿って置かれたアンテナ素子のアレイを含み、各アンテナ素子は、電子デバイスに通信可能に結合されている。
【００１３】
本発明は、血管内デバイスがその中を患者へと進む血管アクセスポートにＮＦＣ機能を提供し、血管内デバイスが血管アクセスポート内を進む際に血管アクセスポートと血管内デバイスとの間のＮＦＣリンクを維持できるようにするアンテナ装置を血管内デバイスに提供することによって、血管内デバイスをケーブル又は無線通信モジュールを介してユーザコンソールに接続させる必要なく、臨床医が血管内デバイスを自由に操作することができ、これにより、ＮＦＣプロトコルに関連する固有の距離制限が克服されるという洞察に基づいている。このために、血管内デバイスは、血管内デバイスのシャフトに沿ってといったように、血管内デバイスの伸長方向に沿って分布する複数のアンテナ素子を含むアンテナ装置を含む。これにより、患者に挿入される血管内デバイスの全長に関係なく、血管アクセスポート内のＮＦＣモジュールのアンテナに近接するアンテナ素子が必ずあり、したがって、ＮＦＣモジュールと血管内デバイスとの間のＮＦＣリンクを維持することができる。このようなアンテナ装置は、通常、アンテナ素子のアレイを含み、各アンテナ素子は、電子デバイスに通信可能に結合されている。
【００１４】
好適な実施形態では、血管内デバイスは更に、電子デバイスとアンテナ素子との間に構成可能に結合される検出素子を含む。検出素子は、血管アクセスポートの近位にあるアレイのうちのアンテナ素子を検出し、検出された当該アンテナ素子を電子デバイスに選択的に接続する。これにより、いつでもアレイのアンテナ素子のうちの１つのみが電子デバイスに通信可能に結合され、これにより、血管アクセスポートの近位にある、即ち、ＮＦＣモジュールのアンテナに最も近いアンテナ素子による一次誘導信号と、離れているが依然として当該アンテナの範囲内にあるアンテナ素子による二次誘導信号との干渉のリスクが回避される。
【００１５】
検出素子は、血管アクセスポートの近位にある選択アンテナ素子を定期的に更新することができるように、どのアンテナ素子が血管アクセスポートの近位にあるかを定期的又は連続的にチェックすることができる。これにより、血管内デバイスが血管アクセスポートを進み、前に選択されたアンテナ素子がＮＦＣモジュールのアンテナの範囲から外れた場合に、ＮＦＣモジュールと血管内デバイスの電子デバイスとの間のＮＦＣリンクが（一時的に）失われるリスクが低減される。
【００１６】
一実施形態では、検出素子は、検出されたアンテナ素子によって受信される誘導信号の強度に基づいて、血管アクセスポートの近位にあるアレイのうちのアンテナ素子を検出することができる。これは、血管内デバイスのアンテナ素子のアレイのうちのどのアンテナ素子が、その中を血管内デバイスが動かされて患者に入れられる血管アクセスポートに関連付けられるＮＦＣモジュールのアンテナに最も近いかを検出する特に簡単な方法である。
【００１７】
特定の実施形態では、電子デバイスはセンサを含む。この実施形態では、血管内デバイス（例えば電子デバイス）は、センサデータを、例えばＮＦＣモジュールによって生成された電磁場から血管内デバイスのアンテナ装置によって誘導された電流の変調として、ＮＦＣモジュールに一方向で通信することができる。
【００１８】
別の特定の実施形態では、電子デバイスは、例えば電気エネルギーを機械的運動に変換するために患者の組織と相互作用するためのアクチュエータを含む。このアクチュエータは、生検針といったように、血管内デバイスの遠位先端にある介入ツールを制御するために、又は、組織に刺激を与えるために使用されてよい。この実施形態では、血管内デバイスからＮＦＣモジュールにデータが転送される必要がない。代わりに、ＮＦＣモジュールは、ＮＦＣモジュールに通信可能に結合されたユーザコンソールを介して提供されるユーザーコマンドに応答して、血管内デバイスが患者内に正しく配置されると、アクチュエータの作動を始動することができる。
【００１９】
別の態様によれば、上記血管内デバイスと通信するための血管アクセスポートが提供される。血管アクセスポートは、アンテナを含む近距離無線通信モジュールを含む。少なくとも近距離無線通信モジュールのアンテナは、血管アクセスポート内にあり、これにより、前述したように、血管内デバイスの無線動作が容易にされる。
【００２０】
近距離無線通信モジュールは、周波数分割多重スキーマで複数の周波数帯域を生成することができ、これにより、ＮＦＣ通信リンクと、血管内デバイス装置が使用されている空間内の他の信号との干渉のリスクが最小限に抑えられる。
【００２１】
近距離無線通信モジュールは、任意の適切なやり方で（例えば無線接続を使用して）ユーザコンソールに接続されてよい。或いは、血管アクセスポートは更に、近距離無線通信モジュールを血管内デバイス用のユーザコンソールに接続するための接続ケーブルを含んでよい。
【００２２】
更なる態様によれば、上記血管内デバイス及び上記血管アクセスポートを含む血管内デバイス装置が提供される。これにより、血管内デバイスの患者内への無線操作（例えば挿入）を容易にする完全な解決策が提供される。
【００２３】
別の態様によれば、本明細書に説明される実施形態の何れかの血管内デバイス装置と、近距離無線通信モジュールを介して電子デバイスと通信するユーザコンソールとを含む血管内介入システムが提供される。このような血管内介入システムは、例えば血管内デバイスへの接続を必要とする無線通信モジュールを使用して、血管内デバイスとユーザコンソールとの間の有線又は直接の無線接続を必要とすることなく、臨床医が操作することができる。これにより、例えば血管内デバイスが血管アクセスポートを進む際に、患者内での血管内デバイスの操作の容易さが向上される。
【００２４】
更に別の態様によれば、上記血管内介入システムを動作させる方法が提供される。方法は、血管アクセスポートを血管内デバイスが通過する間、近距離無線通信モジュールと電子デバイスとの間の近距離無線通信リンクを維持するステップを含む。この結果、血管内デバイスとユーザコンソールとの間の有線又は専用無線接続を必要とすることなく、血管内デバイスとユーザコンソールとの間の通信を維持することができる。これにより、前述したように、患者内での血管内デバイスの使い易さが向上される。幾つかの実施形態における近距離無線通信リンクは、電子デバイスから近距離無線通信モジュールへの一方向データ通信であっても、及び／又は、近距離無線通信モジュールから電子デバイスへのエネルギー伝達であってもよい。
【００２５】
好適な実施形態では、方法は更に、血管アクセスポートの近位にあるアンテナ素子のアレイのうちのアンテナ素子を特定するステップを含み、これにより、血管内デバイスが血管アクセスポートを進む際に、ＮＦＣモジュールと血管内デバイスとの間のＮＦＣリンクを自動的に維持することができる。これは、好適には、特定されたアンテナ素子を電子デバイスに選択的に結合するステップを含み、これにより、特定されたアンテナ素子で生成される誘導電流とＮＦＣモジュールのアンテナの範囲内の他のアンテナ素子によって生成される誘導電流との干渉が回避される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
本発明の実施形態は、添付の図面を参照して、より詳細にかつ非限定的な例として説明される。
【００２７】
【図１】図１は、例示的な実施形態による血管内デバイス装置を概略的に示す。
【図２】図２は、例示的な実施形態による血管内デバイス装置を回路図形式で概略的に示す。
【図３】図３は、血管内デバイスの例示的な実施形態を概略的に示す。
【図４】図４は、血管内デバイスの別の例示的な実施形態を概略的に示す。
【図５】図５は、本発明の実施形態による血管内デバイス装置を含む血管内介入システムの例示的実施形態を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
なお、図面は単なる概略図であり、縮尺通りに描かれていないことを理解されたい。また、同じ又は類似の部品を示すために、図面全体を通して同じ参照番号が使用されることも理解されたい。
【００２９】
図１は、例示的な実施形態による血管内デバイス装置１を概略的に示す。血管内デバイス装置１は、血管アクセスポート１０を含む。血管アクセスポート１０は、臨床医によって患者の身体部分３に当てはめられて、患者の血管５（例えば動脈、静脈等）へのアクセスを提供することができ、これ自体はよく知られている。例えば血管アクセスポート１０は、カテーテル又はガイドワイヤといった血管内デバイス２０のために、血管５へのアクセスを提供することができる。血管内デバイス３０は、臨床医によって血管アクセスポート１０内のチャネル１３を通して血管５内に挿入される。挿入後、臨床医は、ブロック矢印で示されるように、血管内デバイス２０を操作して（例えば押し込む、引き抜く及び／又はねじる（トルクさせる））、血管内デバイス２０を患者の体内の所望の位置（例えば患者の心臓）に移動させることができる。これは、例えば遠位先端が関心の所望の位置のセンサ測定値を得るためのセンサといった電子デバイスを含む場合、又は、遠位先端が例えば生検サンプルを取得する若しくは介入手順を行う介入ツールを作動させるためのアクチュエータを含む場合に、例えば血管内デバイス２０の遠位先端を所望の位置へと操作するために臨床医によって行われてよい。
【００３０】
臨床医が患者の体内で血管内デバイス２０をできるだけ自由に操作できることを保証するために、血管内デバイス装置１は、血管アクセスポート１０と血管内デバイス２０との間で近距離無線通信（ＮＦＣ）プロトコルを実施する。これにより、血管内デバイス２０は、血管内デバイス２０とそれに接続されたユーザコンソールとの間の通信を容易にするために、無線通信モジュール又はケーブルに接続される必要がない。このために、チャネル１３がその中を延在する血管アクセスポート１０のハウジング１１は、以下により詳細に説明するように、血管内デバイス２０上のアンテナ装置と通信するためのアンテナ１７に結合されたＮＦＣモジュール１５を含む。ＮＦＣモジュール１５は、例えば無線方式で又は有線接続１８（例えばケーブル１８）を介してユーザコンソールに結合されてよい。有線接続１８は、ＮＦＣモジュール１５を、以下により詳細に説明するように、血管内デバイス装置１を含む血管内介入システムのユーザコンソールに接続するための任意の適切な接続素子１９（例えばプラグ等）を含んでよい。血管アクセスポート１０のハウジング１１は、ポリマー材料、ステンレス鋼、チタン等といった任意の適切な（生体適合性）材料で作られてよい。ＮＦＣモジュール１５は、当業者には容易に理解されるように、ハウジング１１に任意の適切なやり方で組み入れられてよい。したがって、この組み込みについては、簡潔さだけを目的として更に詳細には説明しない。
【００３１】
或いは、ＮＦＣモジュール１５のアンテナ１７のみが血管アクセスポート１０内に置かれ、ＮＦＣモジュール１５自体は、血管アクセスポート１０の外側、例えば血管アクセスポート１０の外面上に置かれてもよい。というのは、ＮＦＣモジュール１５と血管内デバイス２０との間にＮＦＣリンクが確立するには、アンテナ１７のみが血管アクセスポート１０内にあればよいからである。
【００３２】
図２は、例示的な実施形態による血管内デバイス装置１の回路図を概略的に示す。血管内デバイス装置１は、血管アクセスポート１０内のＮＦＣモジュール１５と、上述したように血管アクセスポート１０を通過する血管内デバイス２０とを含む。血管内デバイス２０は、血管内デバイス２０に組み込まれ、血管内処置又は調査を支援する電子デバイス２５を含む。このような電子デバイスは、血管内デバイス２０に例えばセンサ機能を提供することができる。一実施形態では、センサは圧力センサであるが、異なるタイプのセンサも等しく実現可能であることを理解されたい。更に、電子デバイス２５は、センサに限定されない。代替実施形態では、電子デバイス２５は、例えば組織を刺激するために、電流といったエネルギーを組織に印加する素子、又は、例えば生検針等である組織と機械的に相互作用する素子のアクチュエータである。例えば電子デバイス２５がセンサである場合、「前方視」検知機能を提供するために、電子デバイス２５は、血管内デバイス２０の遠位先端といった血管内デバイス２０の任意の適切な位置に置かれてよい。
【００３３】
幾つかの実施形態では、ＮＦＣモジュール１５は、送信段１５０及び受信段１６０を含む。代替実施形態では、例えば電子デバイス２５がアクチュエータである場合、例えばＮＦＣモジュール１５が電子デバイス２５に給電しかしなければ、受信段１６０は省略されてもよい。送信段１５０は、入力電力１５２によって駆動される。入力電力は、例えば接続ケーブル１８内の１つ以上のワイヤを介して、血管アクセスポート１０に結合されたユーザコンソールから受信されてよい。ＮＦＣモジュール１５は、任意の適切なデザインであってよい。例えばＮＦＣモジュール１５は、発振器１５１、電力増幅器１５３及び整合回路１５５を含んでよい。発振器１５１は、所望の周波数出力、例えばＮＦＣ通信への干渉を低減するために、ＦＤＭＡといった周波数分割多重化スキーマのための複数の周波数帯域を含む周波数スペクトルを生成することができ、これ自体はよく知られている。発振器信号は、電力増幅器１２４によって増幅される。これもそれ自体はよく知られているので、簡潔さだけを目的として更には説明しない。整合回路１５５は、高調波又は他の不所望の周波数を除去し、ＮＦＣモジュール１５のインピーダンスをアンテナ１７に整合させるために含まれてよい。なお、上記は、送信段１５０の例示的な実施形態を説明したものであり、例えば明示的に説明されてはいないが、例えば追加のコンポーネントを含む代替実施形態も同様に実行可能であることを理解されたい。
【００３４】
受信段１６０は、送信段１５０で生成された周波数出力の変調バージョンを受信することができる。変調は、血管内デバイス２０の電子デバイス２５の変調段２８で行われていてよい。当該変調は、例えばセンサである電子デバイス２５で取得されたセンサデータのＮＦＣモジュール１５の送信段１５０により生成される周波数出力への変調を含んでよい。このために、オンオフキーイング（ＯＯＫ）といった任意の適切なタイプの変調プロトコルを使用することができる。よく知られているＮＦＣ原理に従って、このような変調は、電子デバイス２５によって生成されたバイナリデータ値が長期間にわたって変化しない場合に、電子デバイス２５への給電が確実に中断されないために、例えばパルス間隔エンコーディング（ＰＩＥ）又はマンチェスターエンコーディングである符号化形式を取ることができる。受信段１６０は、送信段１５０によって生成された周波数出力から変調を抽出するために、整合回路１６１、増幅器１６３及び復調器１６２を含んでよい。変調は、出力信号１６２として、例えば接続ケーブル１８を介して血管アクセスポート１０に接続されているユーザコンソールに提供され、この変調によって表されるように、電子デバイス２５で取得されたデータが処理及び視覚化される。
【００３５】
このシナリオは、例えば血管内デバイス２０が受動モードで動作する場合に展開することができる。或いは、血管内デバイス２０は、能動ＮＦＣデバイスとして構成されてもよい。この場合、第１の期間中は、血管内デバイス２０はＮＦＣモジュール１５を使用して給電され、第１の期間に続く第２の期間中は、血管内デバイス２０は、ＮＦＣモジュール１５によって受信される送信信号を生成する時分割多重化スキーマが展開されてよい。当該送信信号は、通常、電子デバイス２５（例えばセンサ等）で収集されたデータを含む。このような能動シナリオでは、血管内デバイス２０は更に、それ自身の送信段（図示せず）を含んでもよい。当該送信段は、コンデンサ、充電式バッテリ等といったエネルギー蓄積デバイス２６によって給電されてよい。エネルギー蓄積デバイス２６は、上記第１の期間中にＮＦＣモジュール１５から提供されるエネルギーを獲得する。エネルギー蓄積デバイス２６は更に、電子デバイス２５に結合されて、電子デバイス２５がデータ転送期間、即ち、上記第２の期間中のその動作を継続することを保証することができる。このような実施形態では、血管内デバイス２０は更に、電子デバイス２５からのデータが記憶されるデータストレージ素子（図示せず）を含んでもよい。記憶されたデータは、上記第２の期間中に転送される。これは、例えば電子デバイスが第１の期間中に（また、第２の期間中にも）データを収集し、第１の期間中に収集されたデータをＮＦＣモジュール１５に転送する前に、当該データをデータストレージデバイスに一時的に記憶することができるので有利である。或いは、電子デバイス２５が第２の期間中にしかデータを生成しなくてよい場合、データストレージ素子は省略されてもよい。この場合、データは、ＮＦＣモジュール１５へのＮＦＣリンクを介して直ちに転送される。
【００３６】
当業者には理解されるように、エネルギー蓄積デバイス２６はまた、血管内デバイス２０が、例えば電子デバイス２５への給電を平滑化するために受動ＮＦＣデバイスとして動作すべき場合に、血管内デバイス２０のデザインに含まれてもよい。血管内デバイス２０は更に、ＮＦＣモジュール１５で生成された周波数信号を処理するために、整合回路２２及び整流器２４といった任意の適切な回路素子を含んでよい。このために、血管内デバイス２０は、例えば図２に概略的に示される１つ以上の更なる回路コンポーネントを介して、電子デバイス２５に結合されるアンテナ装置２１を含む。アンテナ装置２１は、血管内デバイス２０が血管アクセスポート１０に入れられたり出されたりして動かされる際、ＮＦＣモジュール１５と血管内デバイス２０との間のＮＦＣ通信を維持できるように構成されている。
【００３７】
本発明の実施形態によって取り組まれる特定の課題は、ＮＦＣ技術が（通常１０ｃｍ未満の距離にわたる）短距離通信技術であり、臨床医によって、血管内デバイス２０が例えば患者の体内に挿入され又は引き出されて動かされて、ＮＦＣモジュール１５の送信アンテナ１７と血管内デバイス２０の任意のアンテナ素子との間の距離が変わる場合に、血管アクセスポート１０内のＮＦＣモジュール１５と血管内デバイス２０との間のＮＦＣリンクを維持することが簡単ではない点である。具体的には、距離が長くなると、ＮＦＣリンクは失われ、電子デバイス２５の動作や、電子デバイス２５からＮＦＣモジュール１５へのデータ送信（該当する場合）が中断される可能性がある。
【００３８】
このために、少なくとも幾つかの実施形態では、血管内デバイス２０は、図３に概略的に示されるように、アンテナ素子２１のアレイを含む。アンテナ素子２１は、血管内デバイス２０のシャフトに沿ってといったように、血管内デバイス２０の伸長方向に沿って分布している。結果として、分散アンテナ素子２１のこのような配置は、血管アクセスポート１０の近位にある、即ち、少なくとも部分的に血管アクセスポート内にあるアンテナ素子２１が血管内デバイス２０上に必ずあることを保証する。血管アクセスポートのチャネル１３は、当該アンテナ素子２１が少なくとも部分的に血管アクセスポート１０内にある場合に、当該アンテナ素子とＮＦＣモジュール１５との間の距離が、ＮＦＣモジュール１５と電子デバイス２５との間にＮＦＣリンクを確実に確立するのに十分小さいような寸法にされる。
【００３９】
任意の適切なタイプのアンテナ素子２１をこのために使用することができる。例えば各アンテナ素子２１は、空芯やフェライト芯といった物理芯を含むループアンテナとして構成されてよい。ＮＦＣモジュール１５と血管内デバイス２０との間のエネルギー伝達は、送信アンテナ１７の近接場からのエネルギーを、少なくとも部分的に血管アクセスポート１０内にある受信アンテナ素子２１に結合することにより生じる。各アンテナ素子２１は、アンテナ素子のインダクタンス及びキャパシタンスに基づいた共振周波数を有してよい。例えばアンテナ素子２１がループアンテナである場合、インダクタンスは通常ループによって作成される一方で、１つ以上のコンデンサ（図示せず）をループアンテナのインダクタンスに追加して、所望の共振周波数における共振構造が作成される。
【００４０】
アンテナ素子２１は、血管アクセスポート１０に対する血管内デバイス２０の位置がどこであっても、ＮＦＣモジュール１５と血管内デバイス２０（即ち、電子デバイス２５）との間のＮＦＣリンクが維持可能であるように、１つのアンテナ素子２１が少なくとも部分的に血管アクセスポート１０内に必ずあることを保証するために、互いの間に最小の間隔で離間されてよい。しかし、これは、少なくとも部分的に血管アクセスポート１０内にあるアンテナ素子２１の隣接アンテナ素子２１もまた、ＮＦＣモジュール１５によってその送信アンテナ１７を介して生成された電磁場を感知する状況をもたらす可能性があり、これは、血管アクセスポート１０に近位にあるアンテナ素子２１による一次誘導に加えて、これらの隣接アンテナ素子２１による二次誘導につながる可能性がある。
【００４１】
このような一次誘導と二次誘導との干渉は、例えば前述したように、電子デバイス２５で生成されたデータを用いて誘導電流が変調される場合に問題となる可能性があり、当該干渉を回避するために、血管内デバイス２０は更に、電子デバイス２５とアンテナ素子２１との間に構成可能に結合された検出素子２３を含んでよい。検出素子２３は、血管アクセスポート１０の近位にある、即ち、少なくとも部分的に血管アクセスポート１０内にあるアンテナ素子アレイのうちのアンテナ素子２１を検出する。例えば検出素子２３は、ＮＦＣモジュール１５によって生成された電磁場から検出アンテナ素子２１によって生成された誘導信号の強度に基づいて、血管アクセスポートの近位にあるアレイのうちのアンテナ素子を検出する。このために、検出素子２３は、各アンテナ素子２１が電子デバイス２５（及び血管内デバイス２０の前述の他の回路素子のいずれか）に選択的に接続することができるように、接続状態と切断状態とを切り替えることができる１つ以上のスイッチを含んでよい。検出素子２３は、ＮＦＣモジュール１５によって生成された電磁場からアンテナ素子２１で誘導された電流によって給電され、どのアンテナ素子２１が少なくとも部分的に血管アクセスポート１０内にあるかを定期的にチェックして、これにより、前述したように、血管アクセスポート１０内を血管内デバイス２０が移動したときに、検出素子２３が選択アンテナ素子２１を変更することができる。この定期チェックを行うために任意の適切な周波数を使用することができる。例えば周波数Ｆは、血管アクセスポート１０を通る血管内デバイス２０の典型的な最大移動速度Ｖ（ｍ／ｓ）と、アンテナ素子２１間の間隔Ｓ（ｍ）とに基づいていてよい（例えばＦ＝Ｖ＊Ｓ）。
【００４２】
或いは、検出素子２３は、加速度計又はジャイロスコープといった運動センサ（図示せず）に反応する素子でもよい。運動センサは、前述されたように、血管内デバイス２０のアンテナ装置によって誘導される電流によって給電されてよい。検出素子２３は、血管内デバイス２０が血管アクセスポート１０を通り患者に挿入される又は患者から引き抜かれたことを示しうる血管内デバイス２０の変位を運動センサが検出すると、どのアンテナ素子２１が血管アクセスポート１０の近位にあるかのみを再調査する。
【００４３】
図３では、各アンテナ素子２１が、検出素子２３に個別に接続されている。しかし、図４に概略的に示す代替実施形態では、アンテナ素子２１はグループに分けられてもよい。アンテナ素子２１の各グループが、検出素子２３に直列に接続される。この実施形態では、各グループにおける隣接アンテナ素子２１間の間隔は、グループのアンテナ素子２１の１つが少なくとも部分的に血管アクセスポート１０内にあるときに、当該グループにおけるその隣接アンテナ素子のどのアンテナ素子も、血管アクセスポート１０の近位にあるアンテナ素子２１による一次誘導電流と干渉するほど強い二次誘導電流を生成するほど近くないような間隔である。後者の実施形態は、血管内デバイス２０に沿って延在するアンテナ素子２１と検出モジュール２３との相互接続点の数が少なくて済むという利点を有する。これは、血管内デバイス２０の形状因子が特に重要である応用分野において有益である。
【００４４】
ここで、血管アクセスポート１０及び血管内デバイス２０は、血管内デバイス装置１の一部として説明されているが、血管アクセスポート１０と血管内デバイス２０とは、別個の実体としてされてもよいことを理解されたい。
【００４５】
図５は、上記血管内デバイス装置１と、ここでは接続ケーブル１８を介してＮＦＣモジュール１５に通信可能に結合されるユーザコンソール３０とを含む血管内介入システム１００を概略的に示す。なお、例えばＮＦＣモジュール１５とユーザコンソール３０との間の無線通信結合である他の適切な通信結合も同様に考えられることを理解されたい。ユーザコンソール３０は、ＮＦＣモジュール１５から受信した信号（例えば圧力センサといったセンサである電子デバイス２５によって提供されるセンサ信号）を処理する信号プロセッサといった１つ以上のプロセッサを含むプロセッサ配置３２を含んでよい。ユーザコンソール３０は更に、ＮＦＣモジュール１５だけでなくユーザインターフェース３３からも受信する処理済み信号の視覚化のために、プロセッサ配置３２の制御下の表示デバイス３１を含むか、当該表示デバイス３１に接続されてよい。ユーザインターフェース３３は、例えばＮＦＣモジュール１５から受信した処理済み信号の特定の視覚化モードを選択するために、プロセッサ配置３２を制御するように血管内介入システム１００のユーザによって使用されてよい。プロセッサ配置３２は更に、例えばＮＦＣモジュール１５の送信段１５０及び／又は受信段１６０に、上でより詳細に説明したように、これらの各段の各素子の動作を制御するための制御信号を提供するように、ＮＦＣモジュール１５を制御することができる。
【００４６】
血管内介入システム１００は、通常、本発明の少なくとも１つの実施形態による方法に従って動作可能であり、ＮＦＣモジュール１５と血管内デバイス２０との間のＮＦＣリンクは、上でより詳細に説明したように、血管内デバイス２０が血管アクセスポート１０を進む（挿入される又は引き抜かれる）間に維持される。好適な実施形態におけるＮＦＣリンクは、上でより詳細に説明したように、電力がＮＦＣモジュール１５から血管内デバイス２０に転送される一方向リンクであり、また、データ転送が必要である場合は、血管内デバイス２０からＮＦＣモジュール１５への一方向データ転送である。誤解を避けるために繰り返し説明するが、このような一方向データ転送は、前述したように、血管内デバイス２０が受動ＮＦＣデバイスであっても、能動ＮＦＣデバイスであっても達成することができる。
【００４７】
ＮＦＣモジュール１５と血管内デバイス２０との間のＮＦＣリンクを維持するために、方法は更に、血管アクセスポート１０の近位にある、即ち、少なくとも部分的に血管アクセスポート１０内にある血管内デバイス２０のアンテナ素子アレイのアンテナ素子２１を特定するステップと、例えばアンテナ素子２１と電子デバイス２５との間のスイッチ配置を使用して、特定されたアンテナ素子２１を電子デバイス２５に選択的に結合するステップとを含んでよい。このスイッチ配置は、前述したように、検出素子２３内にあってもよい。
【００４８】
上記実施形態は本発明を限定するのではなく例示するものであり、当業者は添付の特許請求の範囲から逸脱することなく多くの代替実施形態をデザインできることに留意されたい。請求項では、括弧の間に置かれた参照符号は、請求項を制限するものとして解釈されるべきではない。「含む」との用語は、請求項に記載されているもの以外の要素又はステップの存在を排除しない。素子に先行する単語「ａ」又は「ａｎ」は、複数のそのような素子の存在を排除しない。本発明は、幾つかの別個の素子を含むハードウェアによって実施することができる。幾つかの手段を列挙するデバイスの請求項では、これらの手段の幾つかは、ハードウェアの同一のアイテムによって具体化することができる。特定の手段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、これらの手段の組み合わせが有利に使用できないことを示すものではない。
【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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【国際調査報告】
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