УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАВЛЕНИЯ ИНДУКТИВНЫХ ПОМЕХ
INDUCTIVE DISTURBANCE REDUCTION DEVICE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к устройству для подавления индуктивных помех для снижения индуктивного искажения сигнала, передаваемого по первым соединительным проводникам электрического соединителя, которое вызвано протеканием тока через второй соединительный проводник электрического соединителя. Настоящее изобретение также относится к электрическому соединителю, содержащему устройство для подавления индуктивных помех, и кабелю, содержащему устройство для подавления индуктивных помех. Настоящее изобретение также относится к устройству для изготовления и способу изготовления устройства для подавления индуктивных помех.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
При многих минимально инвазивных вмешательствах используются многоцелевые катетеры, в которых объединены функциональные возможности терапии и мониторинга. Одним из примеров такого многоцелевого катетера является катетер для абляции, содержащий радиочастотный (РЧ-) наконечник для абляции и чувствительные ультразвуковые элементы, т.е. ультразвуковые датчики, которые могут быть использованы для мониторинга, например, глубины поражения в реальном времени. Катетер для абляции содержит сильноточный провод абляции для проведения тока РЧ-абляции от внешнего источника тока абляции к наконечнику катетера для абляции, и проводники сигнала для передачи ультразвуковых сигналов от ультразвуковых элементов, расположенных у наконечника катетера для абляции на внешний блок управления ультразвуком. Внутри катетера для абляции сильноточный провод абляции и сигнальные провода в основном надежно экранированы друг от друга, чтобы магнитное поле, генерируемое сильным током, протекающим через сильноточный провод абляции, не индуцировал значительного индуцированного напряжения в сигнальных проводах. Однако электрический соединитель используется для электрического присоединения сильноточного провода абляции и сигнальных проводов к источнику тока абляции и блоку управления ультразвуком, соответственно, причем, внутри электрического соединителя сигнальные провода часто менее защищены от магнитного поля, генерируемого сильным током абляции, протекающим по сильноточному проводу абляции, что может приводить к индуцированному напряжению в сигнальных проводах, которое создает помехи в передаваемых ультразвуковых сигналах и, следовательно, снижает качество передаваемых ультразвуковых сигналов.
В публикации WO 99/27627 предлагается устройство, содержащее прокладку с конденсаторами, образующую сквозное отверстие, проводящую пластину, присоединенную с примыканием к прокладке с конденсаторами и с электрическим контактом с несколькими конденсаторами на прокладке с конденсаторами, и двумя проводящими контактами, каждый из которых содержит тонкую область, в которой проводящие контакты присоединены к дифференциальной паре сигнальных линий. В публикации WO 2012/087956 A2 предлагается устройство, содержащее первую дифференциальную сигнальную пару и вторую дифференциальную сигнальную пару, причем вторая дифференциальная сигнальная пара расположена около первой дифференциальной сигнальной пары и переключает полярность около средней точки длины пути второй дифференциальной сигнальной пары.
В публикации WO 2011/066445 A2 предлагается система РЧ-абляции, содержащая катетер для абляции с полым проводящим коаксиальным кабелем, соединитель на проксимальном конце кабеля и элемент для абляции на дистальном конце кабеля, предназначенный для приложения РЧ-мощности к целевому участку ткани. Кабель обладает первым внутренним удлиненным электрически проводящим трубчатым элементом с продолжающимся вдоль оси просветом или проходом, вторым удлиненным наружным электрически проводящим элементом, расположенным по существу коаксиально поверх по меньшей мере участка первого электрически проводящего трубчатого элемента, диэлектрическую среду между внутренним и наружным проводящими трубчатыми элементами, и электромагнитный (ЭМ) следящий датчик, расположенный на дистальном конце кабеля. Система РЧ-абляции дополнительно содержит генератор ЭМ-поля для создания ЭМ-поля, которое индуцирует напряжение в следящем ЭМ-датчике, когда следящий ЭМ-датчик находится в созданном ЭМ-поле, и блок обработки сигналов с процессором сигналов, подключенным к соединителю на проксимальном конце кабеля, причем следящий ЭМ-датчик сообщается с процессором сигналов, и процессор сигналов предназначен для обнаружения индуцированного напряжения в следящем ЭМ-датчике и для определения положения и ориентации дистального конца катетера для абляции в теле пациента с использованием индуцированного напряжения.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является обеспечение устройства для подавления индуктивных помех для снижения индуктивного искажения сигнала, передаваемого по первым соединительным проводникам электрического соединителя, которое вызвано протеканием тока по второму соединительному проводнику электрического соединителя. Другой целью настоящего изобретения является обеспечение электрического соединителя, содержащего устройство для подавления индуктивных помех, и кабеля, содержащего устройство для подавления индуктивных помех. Также целью настоящего изобретения является обеспечение устройства для изготовления и способа изготовления устройства для подавления индуктивных помех.
В первом аспекте настоящего изобретения предлагается устройство для подавления индуктивных помех, причем устройство для подавления индуктивных помех предназначено для снижения индуктивного искажения сигнала, передаваемого по первым соединительным проводникам электрического соединителя, которое вызвано протеканием тока РЧ-абляции, используемого для абляции, по второму соединительному проводнику электрического соединителя, причем электрический соединитель предназначен для электрического соединения катетера для абляции с источником тока РЧ-абляции, и устройство для подавления индуктивных помех содержит:
первые проводники для электрического соединения с первыми соединительными проводниками электрического соединителя для передачи сигналов, и
- второй проводник для электрического соединения со вторым соединительным проводником электрического соединителя для передачи тока,
причем первые проводники и второй проводник устройства для подавления индуктивных помех скомпонованы таким образом, чтобы в первых проводниках устройства для подавления индуктивных помех индуцировалось напряжение, когда ток протекает по первому проводнику устройства для подавления индуктивных помех, которое по меньшей мере частично компенсирует напряжение, индуцированное в первых соединительных проводниках электрического соединителя, когда ток протекает по второму соединительному проводнику электрического соединителя.
Поскольку в устройстве для подавления индуктивных помех индуцируется напряжение, которое по меньшей мере частично компенсирует напряжение, индуцируемое в электрическом соединителе, т.е. поскольку индуцируется напряжение противоположной полярности, так что они по меньшей мере частично уничтожают друг друга, общее индуцированное напряжение уменьшается, в частности, устраняется, что, в свою очередь, приводит к снижению индуктивного искажения сигнала, передаваемого по первым соединительным проводникам электрического соединителя.
Электрический соединитель может содержать два или более первых соединительных проводников для передачи сигналов и один второй соединительный проводник для передачи тока, в частности, два или более проводников, проводящих электрические сигналы, и один проводник, проводящий ток.
Электрический соединитель может быть предназначен для соединения двух кабелей, причем каждый кабель включает коаксиальный кабель для передачи сигналов и один провод для передачи тока. Электрический соединитель может быть предназначен для электрического соединения коаксиальных кабелей, без использования коаксиального соединителя, причем переданные сигналы, тем не менее, искажаются незначительно, за счет компоновки проводников в устройстве для подавления индуктивных помех. Таким образом, может быть обеспечено высококачественное электрическое соединение без необходимости использования технически относительно сложного и дорогостоящего коаксиального соединителя.
Электрический соединитель предназначен для электрического соединения катетера для абляции с источником тока РЧ-абляции, в котором второй проводник устройства для подавления индуктивных помех предназначен для передачи тока РЧ-абляции, используемого для абляции ткани. Кроме того, первые проводники устройства для подавления индуктивных помех предпочтительно предназначены для передачи зарегистрированных ультразвуковых сигналов. Таким образом, электрический соединитель может быть предназначен для электрического соединения катетера для абляции, содержащего электрод для абляции, и ультразвукового датчика на его конце с источником тока абляции и блоком управления ультразвуком, в котором ультразвуковые сигналы незначительно искажаются из-за наводок, вызванных генерируемым магнитным полем, когда ток РЧ-абляции протекает по второму соединительному проводнику, без обязательного требования, например, коаксиального соединителя.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один из первых соединительных проводников электрического соединителя расположен ближе ко второму соединительному проводнику электрического соединителя, чем другой из первых соединительных проводников электрического соединителя, причем первый проводник из первых проводников устройства для подавления индуктивных помех для электрического соединения с первым соединительным проводником электрического соединителя, который ближе ко второму соединительному проводнику электрического соединителя, расположен дальше от второго проводника устройства для подавления индуктивных помех, чем другой из первых проводников устройства для подавления индуктивных помех, для электрического соединения с первым соединительным проводником электрического соединителя, который расположен дальше от второго соединительного проводника электрического соединителя. В частности, первые соединительные проводники и второй соединительный проводник электрического соединителя могут быть по меньшей мере частично прямыми, причем первые проводники и второй проводник устройства для подавления индуктивных помех могут быть по меньшей мере частично прямыми, и прямая часть первого проводника из первых проводников устройства для подавления индуктивных помех для электрического соединения с прямой частью первого соединительного проводника электрического соединителя, который ближе к прямой части второго соединительного проводника электрического соединителя, может быть дальше от прямой части второго проводника устройства для подавления индуктивных помех, чем прямая часть другого первого проводника из первых проводников устройства для подавления индуктивных помех для электрического соединения с прямой частью первого соединительного проводника электрического соединителя, который дальше от прямой части второго соединительного проводника электрического соединителя. Таким образом, электрический соединитель может быть, например, доступным, технически относительно простым и не очень дорогостоящим стандартным некоаксиальным электрическим соединителем или частью этого некоаксиального соединителя, и в устройстве для подавления индуктивных помех первые соединительные проводники могут быть перекручены. Такая комбинация электрического соединителя и устройства для подавления индуктивных помех, следовательно, может быть предусмотрена технически относительно простым способом.
В одном варианте осуществления устройство для подавления индуктивных помех встроено или присоединено к электрическому соединителю. В частности, электрический соединитель содержит первую и вторую отдельные части, которые могут быть соединены для электрического соединения первых проводников для передачи сигналов и вторых проводников для передачи тока, причем устройство для подавления индуктивных помех встроено или присоединено к одной из первой и второй частей. Например, первая часть может быть компонентом соединителя с прямыми проводниками, в котором все первые соединительные проводники и второй соединительный проводник являются прямыми вдоль всей их длины, причем вторая часть, составляющая устройство для подавления индуктивных помех, может представлять собой компонент соединителя из непрямых проводников, в котором не все из первых проводников и вторых проводников являются прямыми вдоль всей их длины. Например, первая и вторая части могут быть предусмотрены таким образом, чтобы они представляли собой отдельные компоненты, которые сцепляются для электрического соединения электрических устройств друг с другом. Например, одна из первой и второй частей может составлять охватываемый элемент, а другая из первой и второй частей может составлять охватывающий элемент, чтобы обеспечить сцепляемые первую и вторую части. Первая часть может быть присоединена к первому электрическому устройству, т.е. напрямую или посредством кабеля, и вторая часть может быть электрически присоединена ко второму электрическому устройству, т.е. напрямую или посредством кабеля, причем затем первое и второе электрические устройства могут быть легко электрически соединены посредством сцепления первой и второй частей электрического соединителя друг с другом.
В другом варианте осуществления устройство для подавления индуктивных помех объединено с кабелем, содержащим первые проводники для передачи сигналов и второй проводник для передачи тока, причем кабель предназначен для присоединения к электрическому соединителю, или кабель присоединен к электрическому соединителю. Устройство для подавления индуктивных помех может быть расположено на конце кабеля или между концами кабеля. Если такой кабель электрически присоединен к электрическому соединителю, общее напряжение, индуцированное в электрическом соединителе и в кабеле с устройством для подавления индуктивных помех, будет уменьшено, в частности устранено.
Первые проводники и второй проводник устройства для подавления индуктивных помех запрессованы друг поверх друга для формирования запрессованного компонента в качестве устройства для подавления индуктивных помех. Однако устройство для подавления индуктивных помех также может быть изготовлено другим способом. Например, устройство для подавления индуктивных помех может быть изготовлено путем использования печатной платы или гибкой фольги, на которой расположены первые проводники и второй проводник устройства для подавления индуктивных помех. Например, устройство для подавления индуктивных помех может содержать печатную плату с компоновкой первых проводников и второго проводника, причем печатная плата может быть припаяна к электрическому соединителю. В частности, печатная плата может содержать дорожку, образующую второй проводник устройства для подавления индуктивных помех и дорожки, образующие первые проводники устройства для подавления индуктивных помех, причем дорожки расположены таким образом, чтобы напряжение, индуцируемое в устройстве для подавления индуктивных помех, обладало полярностью, противоположной полярности напряжения, индуцируемого в электрическом соединителе. Если первые проводники и второй проводник устройства для подавления индуктивных помех расположены на гибкой фольге, гибкая фольга предпочтительно расположена на жесткой опоре. Например, она может быть зафиксирована в трубке катетера, если электрический соединитель используется для присоединения катетера к другим электрическим устройствам, например, к источнику тока РЧ-абляции и одному или нескольким блокам мониторинга, таким как блок ультразвукового мониторинга.
В другом аспекте настоящего изобретения предлагается электрический соединитель, предназначенный для электрического соединения катетера для абляции с источником тока РЧ-абляции, который содержит:
- первые соединительные проводники для электрического соединения первых проводников для передачи сигналов,
- второй соединительный проводник для соединения вторых проводников для передачи тока РЧ-абляции, используемого для абляции ткани, причем в первых соединительных проводниках индуцируется напряжение, когда ток протекает по второму соединительному проводнику,
- устройство для подавления индуктивных помех по п. 1.
В другом аспекте настоящего изобретения предлагается кабель, причем кабель содержит первые проводники для передачи сигналов и второй проводник для передачи тока РЧ-абляции, используемого для абляции ткани, причем кабель предназначен для присоединения к электрическому соединителю, или кабель присоединен к электрическому соединителю, причем электрический соединитель предназначен для электрического соединения катетера для абляции с источником тока РЧ-абляции, и электрический соединитель содержит первые соединительные проводники для электрического соединения первых проводников кабеля для передачи сигналов и второй соединительный проводник для электрического соединения второго проводника кабеля для передачи тока, причем в первых соединительных проводниках индуцируется напряжение, когда ток протекает по второму соединительному проводнику. Кабель дополнительно содержит устройство для подавления индуктивных помех по п. 1.
В другом аспекте настоящего изобретения предлагается устройство для изготовления, причем устройство для изготовления предназначено для изготовления устройства для подавления индуктивных помех по п. 1 для снижения индуктивного искажения сигнала, передаваемого по первым соединительным проводникам электрического соединителя, которое вызвано протеканием тока РЧ-абляции, используемого для абляции ткани, по второму соединительному проводнику электрического соединителя, причем электрический соединитель предназначен для электрического соединения катетера для абляции с источником тока РЧ-абляции, и устройство для изготовления содержит:
- блок обеспечения электрических проводников для обеспечения первых проводников устройства для подавления индуктивных помех, электрически соединяемых с первыми соединительными проводниками электрического соединителя для передачи сигналов, и второго проводника устройства для подавления индуктивных помех, электрически соединяемого со вторым соединительным проводником электрического соединителя для передачи тока,
- блок компоновки для компоновки первых проводников и второго проводника устройства для подавления индуктивных помех, чтобы в первых проводниках устройства для подавления индуктивных помех индуцировалось напряжение, когда ток протекает по первому проводнику устройства для подавления индуктивных помех, которое по меньшей мере частично компенсирует напряжение, индуцируемое в первых соединительных проводниках электрического соединителя, когда ток протекает по второму соединительному проводнику электрического соединителя.
В другом аспекте настоящего изобретения предлагается способ изготовления, предназначенный для изготовления устройства для подавления индуктивных помех по п. 1 для снижения индуктивного искажения сигнала, передаваемого по первым соединительным проводникам электрического соединителя, которое вызвано протеканием тока РЧ-абляции, используемого для абляции ткани, по второму соединительному проводнику электрического соединителя, электрический соединитель предназначен для электрического соединения катетера для абляции с источником тока РЧ-абляции, и способ изготовления включает:
- обеспечение первых проводников устройства для подавления индуктивных помех для электрического соединения с первыми соединительными проводниками электрического соединителя для передачи сигналов и второго проводника устройства для подавления индуктивных помех для электрического соединения со вторым соединительным проводником электрического соединителя для передачи тока посредством блока обеспечения электрических проводников,
- расположение первых проводников и второго проводника устройства для подавления индуктивных помех, чтобы в первых проводниках устройства для подавления индуктивных помех индуцировалось напряжение, когда ток протекает по первому проводнику устройства для подавления индуктивных помех, которое по меньшей мере частично компенсирует напряжение, индуцируемое в первых соединительных проводниках электрического соединителя, когда ток протекает по второму соединительному проводнику электрического соединителя, посредством блока компоновки.
Следует понимать, что устройство для подавления индуктивных помех по п. 1, электрический соединитель по п. 10, кабель по п. 11, устройство для изготовления по п. 12 и способ изготовления по п. 13 обладают аналогичными и/или идентичными предпочтительными вариантами осуществления, в частности, как определено в зависимых пунктах формулы изобретения.
Следует понимать, что предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения также может представлять собой комбинацию зависимых пунктов формулы изобретения или указанных выше вариантов осуществления с соответствующим независимым пунктом формулы изобретения.
Эти и другие аспекты настоящего изобретения будут очевидны и пояснены со ссылкой на описанные в настоящем документе варианты осуществления.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
НА ЧЕРТЕЖАХ:
на фиг. 1 схематично показан пример варианта осуществления системы для выполнения процедуры абляции,
на фиг. 2 схематично показан пример наконечника катетера для абляции, используемого при процедуре абляции,
на фиг. 3 схематично показан пример электрического соединителя со встроенным устройством для подавления индуктивных помех,
на фиг. 4 схематично показан пример областей соединения электрического соединителя,
на фиг. 5 схематично показан пример электрического соединителя и кабеля с устройством для подавления индуктивных помех,
на фиг. 6 схематично показан пример варианта осуществления устройства для изготовления устройства для подавления индуктивных помех, и
на фиг. 7 приведена блок-схема примера варианта осуществления способа изготовления устройства для подавления индуктивных помех.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
На фиг. 1 схематично показан пример варианта осуществления системы абляции для выполнения процедуры абляции. Система 1 абляции содержит катетер 10 для абляции целевой области в теле пациента 8, расположенного на опоре, аналогичной столу 7 пациента. В этом варианте осуществления дистальный кончик катетера 10 для абляции введен в сердце 9 пациента 8 для абляции ткани сердца в разных местоположениях в пределах сердца 9.
Рентгеноскопическое устройство 2 используется для визуализации дистального кончика катетера 10 для абляции в теле пациента 8 во время процедуры вмешательства. Рентгеноскопическое устройство 2 содержит источник 3 рентгеновского излучения для испускания рентгеновского излучения 6, проходящего через тело пациента 8, лежащего на столе 7 пациента. Рентгеноскопическое устройство 2 дополнительно содержит рентгеновский детектор 5 для регистрации рентгеновского излучения 6, прошедшего через тело пациента 8. Источник 3 рентгеновского излучения и рентгеновский детектор 5 смонтированы на C-образном штативе 4, который поворачивается по отношению к пациенту 8 для облучения пациента 8 в разных направлениях. Кроме того, опора 7 и C-образный штатив 4 могут перемещаться друг относительно друга, чтобы облучать различные части тела пациента 8. Рентгеновский детектор 5 предназначен для генерирования сигналов обнаружения, указывающих на зарегистрированное рентгеновское излучение 6, сигналы обнаружения передаются на блок 15 управления рентгеноскопией, который предназначен для управления C-образным штативом 4, источником 3 рентгеновского излучения и рентгеновским детектором 5 и для получения изображений в двухмерной проекции в зависимости от полученных сигналов обнаружения. Изображения в двухмерной проекции могут быть показаны на дисплее 16.
Катетер 10 для абляции содержит на дистальном кончике 70 электрод 72 для абляции и ультразвуковой датчик 71, схематичный пример которых показан на фиг. 2. Электрод 72 для абляции электрически соединен со вторым проводником 19, который может рассматриваться, как проводник 19 тока абляции, и ультразвуковой датчик 71 электрически соединен с первыми проводниками 22, 23 коаксиального кабеля 20, которые могут рассматриваться как сигнальные проводники.
Катетер 10 для абляции электрически соединен с блоком 12 управления ультразвуком и источником 13 тока абляции посредством электрического соединителя 11, причем блок 12 управления ультразвуком и источник 13 тока абляции могут быть скомпонованы в одном и том же устройстве 14, или они могут быть расположены по отдельности. Блок 12 управления ультразвуком предназначен для приема ультразвуковых сигналов от ультразвукового датчика 71 и генерирования ультразвуковых изображений на основе принятых ультразвуковых сигналов, которые показаны на дисплее 16. Блок 12 управления ультразвуком дополнительно предназначен для управления ультразвуковым датчиком 71 посредством передачи сигналов управления на ультразвуковой датчик 71. Источник 13 тока абляции предназначен для обеспечения тока РЧ-абляции на электрод 72 для абляции ткани в теле пациента 8.
На фиг. 3 схематично показан более детальный пример электрического соединителя 11. Электрический соединитель 11 предназначен для электрического соединения первых проводников 22, 23 коаксиального кабеля 20 с первыми проводниками 33, 34 другого коаксиального кабеля 32, соединенного с устройством 14, чтобы передавать ультразвуковые сигналы на устройство 14, в частности на блок 12 управления ультразвуком. Электрический соединитель 11 дополнительно предназначен для электрического соединения второго проводника 19 катетера 10 со вторым проводником 31, который может рассматриваться как проводник тока абляции, для обеспечения тока РЧ-абляции от источника 13 тока РЧ-абляции. Второй проводник 31 и дополнительный коаксиальный кабель 32 расположены в кабеле 30.
Электрический соединитель 11 содержит первую часть 17 и вторую часть 18. Первая часть 17 включает второй соединительный проводник 24, соединенный со вторым проводником 19 катетера 10, и первые соединительные проводники 25, 26, соединенные с первыми проводниками 22, 23 катетера 10. Вторая часть 18 электрического соединителя 11 образует устройство для подавления индуктивных помех для снижения индуктивного искажения сигнала, передаваемого по первым соединительным проводникам 25, 26 электрического соединителя 11, которое вызвано протеканием тока по второму соединительному проводнику 24 электрического соединителя 11. Вторая часть 18 содержит второй проводник 27, соединенный со вторым проводником 31 кабеля 30, и первые проводники 28, 29, соединенные с первыми проводниками 33, 34 кабеля 30.
В первой части 17 электрического соединителя 11 первые соединительные проводники 25, 26 и второй соединительный проводник 24 скомпонованы таким образом, чтобы первое напряжение, индуцируемое в первых соединительных проводниках 25, 26, когда ток протекает по второму соединительному проводнику 24, и во второй части 18 электрического соединителя 11 первые проводники 28, 29 и второй проводник 27 скомпонованы таким образом, чтобы в первых проводниках 28, 29 индуцировалось второе индуцируемое напряжение, когда ток протекает по второму проводнику 27, которое по меньшей мере частично компенсирует первое индуцируемое напряжение.
Первые соединительные проводники 25, 26 и второй соединительный проводник 24 первой части 17 вложены в изолирующий материал 82, и первые проводники 28, 29 и второй проводник 27 второй части 18 вложены в изолирующий материал 81. В этом варианте осуществления первая и вторая части 17, 18 предусмотрены, как отдельные компоненты, которые сцепляются для электрического соединения электрических устройств 10, 14 друг с другом. В частности, вторая часть 18 может представлять собой охватываемый компонент, содержащий выступы 80 для приема соответствующими углублениями во второй части 17, образующей охватывающий компонент. На фиг. 3 первая и вторая части 17, 18 показаны в сцепленном состоянии.
В первой части 17 все первые соединительные проводники 25, 26 и второй соединительный проводник 24 являются прямыми вдоль всей длины. Они могут быть сформированы прямыми штырьками. Первая часть 17 может рассматриваться как компонент соединителя с прямыми проводниками. Она может представлять собой, например, компонент стандартного некоаксиального электрического соединителя.
Во второй части 18 первые проводники 28, 29 перекручены. Это приводит к компоновке, в которой первый проводник 29 второй части 18, т.е. устройства 18 для подавления индуктивных помех, который электрически соединен с первым соединительным проводником 26 первой части 17, который ближе ко второму соединительному проводнику 24 электрического соединителя 11, чем первый соединительный проводник 25, находится дальше от второго проводника 27 второй части 18, чем другой первый проводник 28 второй части 18, который электрически соединен с первым соединительным проводником 25 первой части 17, который дальше от второго соединительного проводника 24 первой части 17. Эта компоновка приводит к противоположно направленному индуцированному напряжению в первой и второй частях 17, 18, чтобы общее индуцированное напряжение снижалось в первых соединительных проводниках 25, 26 первой части 17 и первых проводниках 28, 29 второй части 18.
В другом варианте осуществления вторая часть 18 может представлять собой печатную плату с дорожками, образующими второй проводник 27 и первые проводники 28, 29 соответственно. Эта вторая часть 18, сформированная печатной платой с дорожками, может быть припаяна к первой части 17, чтобы обеспечивалась электрическая схема, описанная выше со ссылкой на фиг. 3, чтобы индуцировалось индуцируемое напряжение в первых проводниках 28, 29 второй части 18, которое по меньшей мере частично устраняло индуцированное напряжение, индуцированное в первых соединительных проводниках 25, 26 первой части 17. В другом варианте осуществления вторая часть 18 может быть сформирована гибкой фольгой, на которой могут быть расположены первые и второй проводники 27, 28, 29 второй части 18, как схематично показано на примере по фиг. 3. Гибкая фольга может быть расположена на жесткой опоре, например на трубке катетера 10 для абляции.
Вторая часть 18, образующая устройство для подавления индуктивных помех, присоединена к кабелю 30. Таким образом, устройство для подавления индуктивных помех 18 может не только рассматриваться как объединенное с электрическим соединителем 11, но оно также может рассматриваться как объединенное с кабелем 30.
На фиг. 4 схематично показан пример областей 35, 36, 37 соединения, в которых различные компоненты электрически соединены друг с другом. В этих областях 35, 36, 37 провода или другие электрические проводники могут быть расположены недостаточно управляемым образом, так что в этих областях соединения могут быть индуцированы электрические сигналы, которые могут быть неполностью компенсированы. Следовательно, предпочтительно эти области как можно меньше, чтобы снизить разброс значения наводок для разных компонентов. Предпочтительно эти области обладают таким размером, чтобы напряжение, индуцированное в этих областях, было меньше 10 процентов от напряжения, индуцированного в первых соединительных проводниках 25, 26 первой части 17 электрического соединителя 11. В одном варианте осуществления каждая из этих областей соединения может обладать длиной меньше 5 мм. На фиг. 4 дополнительно показано магнитное поле 60, создаваемое током, протекающим по второму соединительному проводнику 24 первой части 17 и по второму проводнику 27 второй части 18.
На фиг. 5 схематично показан пример варианта осуществления электрического соединителя 111, содержащего первую часть 117, которая отделена от второй части 118, образующей устройство для подавления индуктивных помех. Компоновка электрических проводов в первой и второй частях 117, 118 аналогична компоновке, описанной выше со ссылкой на фиг. 3. Однако в этом варианте осуществления второй соединительный проводник 24 первой части 117 и второй проводник 27 второй части 118 соединены посредством промежуточного соединительного проводника 75 и первые соединительные проводники 25, 26 первой части 117 и первые проводники 28, 29 соединены посредством промежуточных соединительных проводников 77, 76. Промежуточные соединительные проводники 75, 76, 77 могут быть предусмотрены припаиванием второй части 118 к первой части 117. В этом варианте осуществления вторая часть 118 предпочтительно сформирована в виде печатной платы или гибкой фольги на жесткой опоре, причем на печатной плате или на гибкой фольге предусмотрены первые и второй проводники 27, 28, 29 второй части 118.
В следующем варианте осуществления устройство для изготовления устройства 18 для подавления индуктивных помех будет описано со ссылкой на фиг. 6. Устройство 42 для изготовления содержит блок 40 обеспечения электрических проводников для обеспечения первых проводников 28, 29 и второго соединительного проводника 27, используемых устройством 18 для подавления индуктивных помех. Устройство 40 для изготовления дополнительно содержит блок 41 компоновки для формирования устройства 18 для подавления индуктивных помех путем компоновки первых проводников 28, 29 и второго проводника 27, чтобы в первых проводниках 28, 29 индуцировалось напряжение, если устройство 18 для подавления индуктивных помех электрически соединено с первой частью 17 электрического соединителя 11, и когда ток протекает по второму проводнику 27 устройства 18 для подавления индуктивных помех, которое по меньшей мере частично компенсирует индуцируемое напряжение, индуцированное в первых соединительных проводниках 25, 26 первой части 17. Устройство для изготовления также дополнительно может быть предназначено для создания первой части 17. Однако первая часть 17 также может быть в виде некоаксиального электрического соединителя, который может быть электрически соединен с полученной второй частью 18, т.е. с устройством 18 для подавления индуктивных помех, для обеспечения электрического соединителя 11. Вместо создания второй части 18, описанной со ссылкой на фиг. 3, блок 41 компоновки также может быть предназначен для компоновки проводников на печатной плате или гибкой фольге.
Далее в качестве примера описан способ изготовления устройства 18 для подавления индуктивных помех со ссылкой на блок-схему, показанную на фиг. 7.
В этом варианте осуществления способ изготовления предназначен для создания второй части 18, т.е. устройства 18 для подавления индуктивных помех, только электрического соединителя 11. Однако в другом варианте осуществления способ изготовления может дополнительно включать также создание первой части 17 электрического соединителя 11. На этапе 201 первые проводники 28, 29 и второй проводник 27 обеспечиваются блоком 40 обеспечения электрических проводников. На этапе 202 формируется вторая часть 18 электрического соединителя, в которой первые проводники 28, 29 и второй проводник 27 скомпонованы за счет блока 41 компоновки таким образом, что в первых проводниках 28, 29 индуцируется напряжение, если вторая часть 18 электрически соединена с первой частью 17, и ток течет по второму проводнику 27, которое по меньшей мере частично компенсирует напряжение, индуцируемое в первых соединительных проводниках 25, 26 первой части 17.
При многих минимально инвазивных вмешательствах используются многоцелевые катетеры, в которые встроены функциональные возможности терапии и мониторинга. Одним из примеров такого многоцелевого катетера является описанный выше катетер 10 для абляции, содержащий наконечник для РЧ-абляции и один или несколько чувствительных ультразвуковых элементов, т.е. ультразвуковых датчиков, которые могут быть использованы для мониторинга, например, глубины поражения в реальном времени. Однако в известных катетерах это объединение функциональных возможностей терапии и мониторинга создает проблемы в виде наводок. В частности, присутствие сигналов абляции большой мощности, т.е. сильных токов абляции, вблизи от ультразвуковых каналов может снизить характеристики ультразвуковых сигналов. Эта ситуация даже хуже, если используются дешевые соединители. Выбор коаксиальных соединителей хорош с точки зрения электрических параметров, но они технически относительно сложны и, следовательно, относительно дороги. Известные некоаксиальные соединители подразумевают, что каждая пара неэкранированных штырьков, используемых для передачи ультразвукового сигнала, образует петлю, которая делает канал передачи ультразвуковых сигналов чувствительным к магнитным полям, создаваемым сильноточным проводом абляции. Таким образом, если передающие ультразвуковые сигналы провода и высокоточный провод абляции скомбинированы в известном некоаксиальном соединителе, будут индуцироваться наводки. Кроме того, если некоаксиальный соединитель содержит только одиночный провод тока абляции, как в основном в случае применения абляции, когда некоаксиальный соединитель должен передавать только прямой ток, в то время как возвратный ток идет по другому пути, по кабельной сборке будет протекать ненулевой общий ток, так что магнитные поля неизбежны.
Следовательно, электрический соединитель, описанный выше со ссылкой, например, на фиг. 3, специально предназначен для введения дополнительной наводки, которая обладает противоположной полярностью, чтобы устранить воспринимаемую наводку. Предпочтительно используются два сигнальных проводника, т.е. два сигнальных провода, для формирования пути полученного сигнала, и предпочтительно используется один проводник тока, в частности, один провод абляции, для передачи сильных токов. Сигнальные проводники и проводник тока, т.е. соответствующие пути сигнала и тока, проходят через электрический соединитель, который является некоаксиальным соединителем. Внутри электрического соединителя в первой части соответствующие первые соединительные проводники и второй соединительный проводник проходят параллельно на некоторое расстояние. Проводник тока генерирует довольное сильное магнитное поле вокруг, если ток абляции протекает по второму соединительному проводнику, причем это магнитное поле генерирует индуцированный сигнал, т.е. индуцированное напряжение, в петле, сформированной первыми соединительными проводниками. Мощность этого индуцированного сигнала зависит от мощности тока во втором соединительном проводнике в первой части и от геометрии петли, сформированной первыми соединительными проводниками в первой части. В частности, мощность индуцированного сигнала может зависеть от расстояния от первых соединительных проводников до второго соединительного проводника в первой части, ориентации первых соединительных проводников и расстояния между первыми соединительными проводниками. Первые соединительные проводники в первой части могут быть скомпонованы таким образом, чтобы минимизировать индуцированный сигнал. Однако из-за ограничений конструкции соединителя прямые первые соединительные проводники в первой части, в частности, сигнальные штырьки, не могут быть размещены идеально, так что полностью устранить наводки нельзя. Поэтому электрический соединитель содержит вторую часть, т.е. устройство для подавления индуктивных помех, в котором по существу те же самые наводки индуцируются в сигнале, передаваемом по сигнальным проводникам, но противоположной полярности, чтобы устранить индуцированный сигнал, генерируемый в первой части. Таким образом, первые проводники во второй части предпочтительно образуют дополнительную петлю, создающую те же самые наводки, но противоположной полярности, чтобы по существу устранить общие индуцированные наводки.
Первая часть может составлять охватываемую часть, а вторая часть может составлять охватывающую часть электрического соединителя, который является некоаксиальным соединителем. Соединение охватываемой и охватывающей частей предпочтительно бесшовное. Вторая часть электрического соединителя содержит компенсирующую компоновку, т.е. компоновку первых проводников и второго проводника, чтобы напряжение, индуцированное в первой части, компенсировалось напряжением, индуцированным во второй части. Чтобы получить вторую часть, первые проводники и второй проводник могут быть расположены и сформированы требуемым образом, а затем запрессованы. Это позволяет расположить первые проводники и вторые проводники во второй части с любым требуемым пространственным расположением, даже с любым требуемым трехмерным расположением, чтобы реализовать, например, требуемое перекручивание проводников.
Например, может быть предусмотрена матрица, содержащая сформованные каналы для приема проводов, изгибаемых требуемым образом. Для изгибания проводов они могут быть вставлены в каналы матрицы. Матрицу можно открыть, чтобы изогнутые повода можно было вынуть из матрицы, причем затем изогнутые провода можно запрессовать для создания второй части. Матрица также может содержать жесткие пластмассовые трубки, изготовленные из пластмассы с температурой плавления ниже температуры плавления пластмассы, используемой для запрессовки. Провода могут быть вставлены в жесткие пластмассовые трубки, чтобы получить нужную компоновку проводов. Пластмасса с более высокой температурой плавления затем может быть запрессована на матрицу с пластмассовыми трубками, чтобы две пластмассы были расплавлены вместе вокруг проводов.
В одном варианте осуществления печатная плата с требуемой схемой проводников, образующих вторую часть, т.е. устройство для подавления индуктивных помех, электрического соединителя может быть непосредственно припаяна на первую часть электрического соединителя. Печатная плата может содержать дорожку для присоединения ко второму соединительному проводнику первой части и к первому проводнику кабеля для передачи тока РЧ-абляции, и дорожки для ультразвуковых каналов, т.е. для соединения с первыми соединительными проводникам первой части и с сигнальными проводниками, т.е. первыми проводниками кабеля, передающего сигналы. Эти дорожки на печатной плате предпочтительно расположены таким образом, чтобы индуцированный сигнал в петле, сформированной соединительными дорожками сигнала, был тем же самым, но с противоположной полярностью, что и сигнал, индуцированный в первой части. Поскольку дорожки могут быть относительно произвольно расположены на печатной плате, первые соединительные проводники и второй соединительный проводник, в частности, соответствующие штырьки в первой части, могут быть расположены произвольно, причем результирующие наводки в первой части все-таки будут компенсироваться за счет расположения дорожек на печатной плате соответствующим образом. Таким образом, первая часть может содержать любую компоновку штырьков. Если вместо печатной платы используется гибкая фольга, произвольное изгибание гибкой фольги предпочтительно ограничено, в частности, за счет присоединения гибкой фольги к жесткому или полужесткому элементу, такому как трубка катетера.
Электрический соединитель предпочтительно является некоаксиальным соединителем для применений, в которых чувствительные каналы сигналов направлены по тому же соединителю, что и сильноточные сигналы. Например, электрический соединитель может быть предназначен для использования для применений с катетерами для абляции или иглами абляции с встроенным датчиком, таким как электрический или электромагнитный датчик.
В одном варианте осуществления первые проводники и второй проводник устройства для подавления индуктивных помех могут обладать любой формой, т.е. они могут иметь любое положение и/или форму в трехмерном пространстве, которые обеспечивают снижение, в частности, устранение, индуктивного искажения сигнала, передаваемого по первым соединительным проводникам электрического соединителя, которое вызывается, когда ток РЧ-абляции, используемый для абляции ткани, протекает по второму соединительному проводнику электрического соединителя. Например, если в одном варианте осуществления первые проводники устройства для подавления индуктивных помех меняют свое положение на противоположное или обратное относительно второго проводника, противоположное или измененное на обратное положение необязательно соответствует средней точке всего пути сигнала, образованного электрическими проводниками, передающими зарегистрированные сигналы аналогично первым соединительным проводникам электрического соединителя, первым проводникам устройства для подавления индуктивных помех и другим проводникам, к которым присоединены первые соединительные проводники электрического соединителя и первые проводники устройства для подавления индуктивных помех. Кроме того, в одном варианте осуществления трехмерная компоновка первых проводников устройства для подавления индуктивных помех и первых соединительных проводников электрического соединителя не является симметричной по отношению к положению, измененному на противоположное или обратное, т.е. на фиг. 3 проводники 27, 28, 29 устройства 18 для подавления индуктивных помех могут не обладать прямыми участками с расстоянием друг от друга, которое соответствует расстояниям друг от друга проводников 24, 25, 26 в части 17 электрического соединителя. Например, прямые участки проводников 27, 28, 29 могут обладать другим расстоянием друг от друга, и/или проводники 27, 28, 29 могут обладать другой формой и положением в трех измерениях, чтобы снижать индуктивные помехи.
Хотя в описанных выше вариантах осуществления электрический соединитель предназначен для соединения двух сигнальных проводников, т.е. двух первых проводников 22, 23, первого кабеля 20 с двумя сигнальными проводниками, т.е. двумя первыми проводниками 33, 34, второго кабеля 30, в других вариантах осуществления электрический соединитель также может быть предназначен для электрического соединения более двух пар сигнальных проводников друг с другом.
Хотя в описанных выше вариантах осуществления электрический соединитель предназначен для электрического соединения двух сигнальных проводников первого кабеля с двумя сигнальными проводниками второго кабеля для передачи ультразвуковых сигналов одиночного ультразвукового датчика через электрический соединитель, в других вариантах осуществления электрический соединитель может быть предназначен для обеспечения передачи сигналов нескольких датчиков через электрический соединитель. Поэтому электрический соединитель может быть мультисигнальным электрическим соединителем для электрического соединения нескольких сигнальных проводников первого кабеля с несколькими сигнальными проводниками второго кабеля, причем несколько сигнальных проводников передают сигналы, генерируемые разными датчиками, например, ультразвуковым датчиком, датчиком электрической активности, термоэлектрическим датчиком, датчиком давления и т.д. Электрический соединитель также может использоваться для передачи зарегистрированных сигналов от нескольких датчиков одного и того же типа, например, для передачи зарегистрированных сигналов, генерируемых несколькими ультразвуковыми датчиками. В одном варианте осуществления электрический соединитель содержит до четырнадцати первых соединительных проводников, в частности, для использования электрического соединителя для передачи зарегистрированных сигналов от нескольких датчиков. Например, электрический соединитель может быть предназначен для электрического соединения катетера для мониторинга абляции сердца, содержащего несколько датчиков, встроенных в кончик катетера для мониторинга абляции сердца, таких как ультразвуковые датчики, термопары, электроды для мониторинга электрической активности и т.д. Таким образом, вместо использования соответствующего соединителя с несколькими коаксиальными соединениями для электрического соединения катетера для мониторинга абляции сердца, содержащего несколько датчиков, может быть использован технически менее сложный электрический соединитель, который дешевле, и который даже может быть использован в качестве одноразового электрического соединителя, который может быть постоянно присоединен к одноразовому кабелю или другому одноразовому электрическому компоненту.
Хотя в описанных выше вариантах осуществления электрические проводники расположены на одиночной печатной плате или одиночной гибкой фольге, т.е. в одной плоскости, в других вариантах осуществления электрические проводники также могут быть расположены в нескольких плоскостях путем расположения нескольких электрических проводников на нескольких слоях печатных плат или гибких фольг.
Хотя в описанных выше вариантах осуществления второй соединительный проводник первой части и второй проводник второй части являются прямыми проводниками, в других вариантах осуществления второй соединительный проводник первой части и/или второй проводник второй части также могут быть изогнуты. Например, во второй части электрического соединителя второй проводник может быть изогнут, чтобы индуцировать напряжение в первых проводниках второй части электрического соединителя, которое по меньшей мере частично компенсирует напряжение, индуцированное в первых соединительных проводниках первой части.
Хотя в описанных выше вариантах осуществления первые проводники устройства для подавления индуктивных помех предназначены для передачи ультразвуковых зарегистрированных сигналов, в других вариантах осуществления первые проводники устройства для подавления индуктивных помех могут быть предназначены для передачи других типов зарегистрированных сигналов, например, сигналов температурных датчиков, зарегистрированных сигналов, генерируемых электрической активностью ткани и т.д.
Устройство для подавления индуктивных помех также может представлять собой компонент, не встроенный в электрический соединитель, а, например, компонент, объединенный с кабелем, или отдельное устройство может быть напрямую или опосредованно электрически соединено с электрическим соединителем. Также, в этом случае устройство для подавления индуктивных помех может содержать печатную плату или гибкую фольгу, причем устройство для подавления индуктивных помех является жестким или по меньшей мере полужестким, чтобы предусмотреть геометрию проводников в пределах устройства для подавления индуктивных помех, которая по меньшей мере частично обеспечивает устранение индуцированного напряжения, генерируемого в электрическом соединителе.
Другие изменения описанных вариантов осуществления могут быть понятны и очевидны для специалистов в этой области при осуществлении заявленного изобретения, по изучению чертежей, описания и заявленной формулы изобретения.
В формуле изобретения слово "содержащий" не исключает других элементов или этапов, и единственное число не исключает множественного числа.
Одиночный блок или устройство может осуществлять функции нескольких позиций, упомянутых в формуле изобретения. Простой факт, что некоторые величины упомянуты в разных взаимозависимых пунктах формулы не указывает, что для получения преимущества нельзя использовать комбинацию этих величин.
Любые ссылочные символы в формуле изобретения не следует рассматривать, как ограничивающие объем изобретения ими. Настоящее изобретение относится к устройству для подавления индуктивных помех для снижения индуктивного искажения сигнала, например, ультразвукового сигнала, передаваемого по первым соединительным проводникам электрического соединителя, которое вызывается протеканием тока абляции по второму соединительному проводнику электрического соединителя. Устройство для подавления индуктивных помех предназначено для индуцирования напряжения, которое по меньшей мере частично компенсирует напряжение, индуцируемое в электрическом соединителе, чтобы снизить индуктивное искажение сигнала, передаваемого по первым соединительным проводникам электрического соединителя. Поскольку индуктивные помехи снижаются, можно обеспечить высокое качество электрического соединения без необходимости использовать, например, технически относительно сложный и дорогостоящий коаксиальный соединитель. Устройство для подавления индуктивных помех может быть встроено, например, в часть электрического соединителя или в кабель.