CN108601625B - 消除源诱发误差的系统和方法 - Google Patents

Abstract

医疗设备组件包括医疗设备，其包括具有近端部和远端部的轴杆。该设备还包括位于轴杆的远端部处的传感器，其包括从其延伸至轴杆的近端部的第一和第二引线。该设备还包括机电连接器，其具有在其第一端的多个接点。第一和第二接点分别电气地连接至第一和第二传感器引线。该连接器还包括误差回路段，其电气地耦接至第三和第四接点。误差回路段帮助形成可以用于校正磁噪声的补偿回路。

Description

消除源诱发误差的系统和方法

技术领域

本公开涉及一种用于执行一个或多个诊断和/或治疗医疗程序的系统和方法，该系统特别地包括基于磁场的医疗定位系统。更特别地，本公开涉及用于执行一个或多个诊断和/或治疗医疗程序的该系统的各个部件，其中各个部件被配置用于由基于磁场的医疗定位系统创建的磁场环境中。

背景技术

多种不同类型的医疗定位系统可用于辅助涉及人体解剖学的不同部位(诸如，举例来说，心脏)的各种医疗诊断和治疗程序的执行。除了其他方面，并且一般来说，这些系统可提供用于确定布置于患者体内的一个或多个医疗设备(诸如导管和护套)的位置和方向(P&O)的能力，以用于可视化和导航目的。

一种这样类型的医疗定位系统是基于磁场的医疗定位系统。基于磁场的系统一般包括一个或多个磁场发生器，它们附接至或布置在病床或手术环境中的另一部件附近。场发生器被配置用于在感兴趣区域(即解剖区域)中提供可控的、低强度AC磁场，其用于确定并追踪布置于位于感兴趣区域中的医疗设备中或上的一个或多个磁传感器的P&O。更特别地，每个磁传感器，其可包括电磁线圈，被配置用于检测并生成指示磁场的一个或多个特性的相应信号。医疗定位系统然后处理所生成的信号以产生与传感器(以及因此医疗设备)相关的一个或多个P&O读数。此后可以相对于磁场追踪医疗设备的P&O。

如上所简要描述的，可以与这种医疗定位系统一起使用的医疗设备包括细长医疗设备，诸如导管和护套。这些医疗设备通常包括细长轴杆，其具有近端部、远端部、以及安装在轴杆远端部处或附近的轴杆内或上的一个或多个传感器。也如上所简要描述的，医疗设备的传感器可包括线圈形式的磁传感器，它们被配置为允许该系统确定传感器、以及因此扩展到医疗设备的P&O。更特别地，每个传感器可包括围绕小直径磁芯缠绕预定数量圈数的线圈，以形成具有适于封装在医疗设备的轴杆内的尺寸的线圈，并用于在置于由系统使用的磁场内时生成电流以确定传感器的P&O。

前述论述仅旨在示意当前领域并且不应该作为对权利要求范围的否定。

发明内容

在各个实施方式中，本发明总体上涉及被配置用于磁场环境中的医疗设备组件。

在一个实施方式中，用于磁场环境中的医疗设备组件可以包括具有近端部和远端部的细长轴杆、沿所述轴杆的所述远端部设置并且电气地耦接至双绞线的位置传感器。双绞线可以包括第一引线和第二引线并且从位置传感器延伸至所述轴杆的所述近端部。医疗设备组件还可以包括设备连接器，其具有第一端、第二端、和设置在所述第一端处的多个接点。所述多个接点的第一引线管脚和第二引线管脚可以分别电气地耦接至所述第一和第二引线，所述连接器还可以包括误差回路段，其电气地连接所述多个接点的第一设备补偿管脚和第二设备补偿管脚。第一和第二设备补偿接点可以被配置为分别电气地连接互补电缆连接器的互补第一和第二电缆补偿接点，互补电缆连接器被配置用于匹配所述设备连接器的所述第二端以形成补偿回路。

在另一实施方式中，接线盒可以被配置用于与磁场环境中的医疗设备一起使用。接线盒可以包括传感器放大器、补偿放大器、和减法器。传感器放大器可以被配置用于接收传感器信号并输出放大的传感器信号。补偿放大器可以被配置用于接收补偿信号并输出放大的补偿信号。减法器可以电气地耦接至传感器放大器和补偿放大器并可以被配置用于从放大的传感器信号和放大的补偿信号导出和输出补偿信号。

在另一实施方式中，用于输出医疗设备的被补偿的传感器信号的系统可以包括医疗设备，该医疗设备包括传感器，传感器耦接至传感器双绞线并被配置用于发射第一传感器信号。传感器双绞线可以延伸穿过医疗设备的一部分并可以耦接至设备连接器。设备连接器还可以包括第一设备补偿管脚、第二设备补偿管脚。以及误差回路段。误差回路段可以电气地耦接至第一补偿管脚和第二补偿管脚。电缆可以包括第一电缆连接器、第二电缆连接器、电缆双绞线、以及补偿双绞线。电缆双绞线和补偿双绞线可以耦接至第一电缆连接器和第二电缆连接器。第一电缆连接器可以被配置为耦接至设备连接器，以及第二电缆连接器可以被配置为耦接至接线盒。接线盒可以包括传感器放大器、补偿放大器、和减法器。传感器放大器可以被配置用于接收由磁传感器发射的第一传感器信号并输出放大的传感器信号至减法器。补偿放大器可以被配置用于从补偿双绞线接收补偿信号并输出放大的补偿信号至减法器，以及减法器可以被配置用于从放大的传感器信号和放大的补偿信号导出和输出被补偿的信号。

本发明的前述和其他方面、特征、细节、用途和优点将通过阅读下面说明书和权利要求书并通过审阅说明书附图而变得明显。

附图说明

图1是根据本教导的用于执行一个或多个诊断或治疗程序的系统的图解视图，其中所述系统包括基于磁场的医疗定位系统。

图2是被配置用于图1中所示的系统中的细长医疗设备(诸如，举例来说，导管)的一部分的图解视图。

图3a和3b是图2中所示的医疗设备的机电连接器的可替代实施方式的等距视图。

图4是被配置用于图1中所示的系统的基于磁场的医疗定位系统的图解视图。

图5是两个机电连接器之间的常规连接布置的图解视图，其示出了在连接器匹配在一起时在两个连接器之间产生的电磁拾音回路。

图6是在医疗设备和电缆之间的连接布置的一个实施方式的等距视图。

图7A和7B是诸如图3a中所描绘的机电连接器的端部的平面和图解视图，其被配置以适应连接器的相应接点对之间的至少一个传感器引线对和误差补偿回路段。

图8是用于从磁传感器接收被补偿的信号的误差补偿回路的图解视图。

图9是电力电缆的实施方式的等距视图，其被配置用于电气地连接例如图1中所示的系统的各部件。

图10A和10B是电力电缆的机电连接器的可替代示例性实施方式的等距视图。

图11是接线盒的透视图。

图12A和12B是接线盒的两个实施方式的图解视图。

图13A是示出随连接器与MTA的接近程度的回路信号振幅量的曲线图。

图13B是示出随连接器与MTA的接近程度的诱发误差量的曲线图。

具体实施方式

本文针对各个装置和/或系统描述了各种实施方式。阐明了许多具体细节以提供说明书中所描述的以及附图中所示意的各实施方式的整体结构、功能、制造、和/或使用的透彻理解。然而，本领域技术人员应该理解的是，各实施方式可以在没有这些具体细节的情况下实施。在其他情形中，公知的操作、部件、和元件没有详细地进行描述，以便不会晦涩说明书中所描述的各实施方式。本领域那些普通技术人员将理解的是本文所描述和示意的各实施方式是非限制性的示例，并且因此可以意识到的是本文所公开的具体结构和功能细节可以是代表性的并且不会必然地限制各实施方式的范围，本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

整个说明书中针对“各个实施方式”、“一些实施方式”、“一个实施方式”、“实施方式”、“示例性实施方式”等的引用指代的是结合所述实施方式所描述的特定特征、结构、或特性包括在至少一个实施方式中。因此，术语“在各个实施方式中”、“在一些实施方式中”、“在一个实施方式中”、“在实施方式中”、或“在示例性实施方式中”等在整个说明书中各地方的出现并非必须都指代相同的实施方式。此外，特定特征、结构、或特性可以以任何合适方式在一个或多个实施方式中组合。因此，结合一个实施方式中所示意或描述的特定特征、结构或特性可以整体地或部分地与一个或多个其他实施方式的特征、结构、或特性无限制地组合，只要这种组合不是无逻辑的或无功能的。

应该理解的是，术语“近侧”和“远侧”可以在整个说明书中关于操纵用于治疗患者的器械的一端的临床医生使用。术语“近侧”指代最靠近临床医生的器械的部分以及术语“远侧”指代最远离临床医生的部分。还应该理解是是，为了简明和清楚，诸如“垂直”、“水平”、“上”、和“下”的空间术语可以在本文中关于所示意的实施方式使用。然而，医疗器械可以许多方向和位置来使用，并且这些术语不旨在为限制性且绝对的。

现在参照附图，其中相似的附图标记用于识别各视图中相同或相似的部件，图1示出了用于执行关于人体解剖的不同部位(诸如，举例来说，心脏)的一种或多种诊断和/或治疗医疗程序的系统10的一个实施方式。为了清晰和示意目的，下文所述的描述将仅关于用于心脏相关应用的系统。然而，应该理解的是，本公开可结合任意数量的其他解剖相关应用来实施和找到应用。因此，本公开不旨在为限定于心脏相关应用。

在一个实施方式中，并参照图1，系统10包括医疗设备12和医疗定位系统14。医疗设备12可包括细长医疗设备，诸如，举例来说，导管或护套。为了示意和清晰目的，下面的描述将限于其中医疗设备12包括导管(导管12)的实施方式。然而应该理解的是，本公开并不旨在限于该实施方式，而是在其他实施方式中，医疗设备可包括其他细长医疗设备，诸如，例如而非限制性地，护套、导引器等。

继续参照图1，导管12被配置为插入到患者的身体16内，以及更特别地，插入到患者的心脏18内。导管12可包括手柄20、具有近端部24和远端部26的轴杆22、以及安装在导管12的轴杆22内或上的一个或多个传感器28。如本文中所使用的，视情况而定并作为一般示意，“传感器28”可指代一个或多个传感器28₁、28₂、…28_N。在一个实施方式中，传感器28布置在轴杆22的远端部26处。导管12还可包括其他常规部件，诸如，例如而非限制性地，温度传感器、其他传感器或电极、消融元件(例如，用于输送RF消融能量的消融尖端电极、高能量聚焦超声消融元件等)、以及相应导体或导联。在一个实施方式中，导管12还包括机电连接器30，其被配置为允许导管12、以及特别是其传感器28耦接至系统10的其他部件，诸如，举例来说，医疗定位系统14。

手柄20，其布置在轴杆22的近端部24处，提供用于临床医生握持导管12的位置并且还可提供用于在患者身体16内操纵或引导轴杆22的手段。例如，手柄20可包括用于操纵延伸穿过导管12至轴杆22的远端部26的一个或多个转向丝以操纵轴杆22的手段。手柄20在本领域中是常规的并且能够理解的是，手柄20的构造可以变化。在另一实施方式中，导管12可以是机器人驱动或控制的。因此，在这样的实施方式中，不是临床医生操纵手柄来操纵或导引导管12以及由此轴杆22，而是特别地使用机器人来操纵导管12。

轴杆22是细长、管状柔性构件，其被配置用于在身体16内移动。轴杆22例如但非限制性地支撑安装在其上的传感器和/或电极，诸如，举例来说，传感器28、相关的导体、以及可能的用于信号处理和调节的另外电子器件。轴杆22还可允许流体(包括冲洗液、低温消融液、以及体液)、药物、和/或手术工具或器械的传输、输送、和/或移除。轴杆22可由常规材料制成，诸如聚氨酯，并限定一个或多个管腔，它们被配置用于容纳和/或传输电导体、流体、或手术工具。轴杆22可通过常规导引器引入到身体16内的血管或其他结构中。轴杆22然后可使用本领域公知的手段被操纵或导引穿过身体16至期望位置，诸如心脏18。

安装在导管12的轴杆22内或上的传感器28可提供用于各种诊断和治疗目的，包括，例如但不限于，电生理研究、起搏、心脏标测、和消融。在一个实施方式中，一个或多个传感器28提供用于执行定位或位置感测功能。更特别地，以及如下文将更加详细描述的，一个或多个传感器28被配置为位置传感器，它们提供特定时间点处关于导管12以及因此特别是轴杆22的远端部26的定位(位置和方向，或“P&O”)的信息。因此，在这样的实施方式中，随着导管12沿心脏18的感兴趣结构的表面和/或围绕该结构的内部移动，传感器28可以用于收集对应于感兴趣结构的表面和/或其内部其他位置的定位数据点。这些定位数据点之后可以用于多种目的，诸如，例如但非限制性地，感兴趣结构的表面模型的构造。为了清晰和示意目的，下文的描述将关于其中导管12的单个传感器28包括位置传感器的实施方式。然而，应该理解的是，在仍位于本公开的精神和范围内的其他实施方式中，导管12可包括多于一个位置传感器以及被配置用于执行其他诊断和/或治疗功能的其他传感器或电极。如下文更详细描述地，传感器28包括从其感测元件(例如线圈)延伸的一对引线32₁、32₂，其被配置为电气地将传感器28耦接至系统10的其他部件，诸如，举例来说，医疗定位系统14。

如下文更详细描述的，机电连接器30提供用于除了别的之外的导管12的传感器28的引线32₁、32₂、以及导线或电缆，诸如，举例来说，在导管12和系统10的其他部件(例如，医疗定位系统14、消融发生器、电生理记录系统、接线盒、刺激系统、组织接触感测系统等)之间延伸的电缆34的电气和机械连接。在一个实施方式中，以及如图1中所示的，机电连接器30设置在导管12的手柄20内。在另一实施方式中，不是布置在手柄20内或作为手柄20的一部分，连接器30远离手柄20设置。例如，并如图2中所示，连接器30可布置在从医疗设备12的手柄20延伸的软辫线36的端部处。

不管连接器30位于何处，在诸如图3a和3b所示的实施方式中，连接器30的第一端38具有多个接点40，传感器28的引线对32₁、32₂的每个引线电气和机械地连接或耦接至接点40中的相应一个。如本文中所使用的，根据需要并且如一般示意的，“接点40”可指代一个或多个接点40₁、40₂…40_N。在一个实施方式中，每个接点可以包括管脚。连接器30的与第一端38相反的第二端42被配置为提供导管12与其传感器28(特别是系统10的其他部件，诸如例如医疗定位系统14或接线盒)之间的接口。例如，在诸如图3a所示的一个实施方式中，连接器30的第二端42可采用插头连接器的形式，其具有多个接点44，它们电气地耦接至、或包含布置于连接器30的第一端38处的接点40(例如，接点40可延伸穿过连接器30的第一和第二端38、42)。在这样的实施方式中，连接器30的第二端42被配置为匹配互补的插座连接器，其具有多个插座触点，被配置为接收连接器30的接点44。可替代地，如图3b中所示，连接器30的第二端42可采用插座连接器的形式，其具有多个插座46，其被配置为接收来自电缆的互补插头连接器的相应数量的接点。

因此，不管连接器30采用的特定形式，它被配置为允许导管12及其传感器28与系统10的一个或多个部件(诸如举例来说，医疗定位系统14)的电气连接。

结合基于磁场的医疗定位系统使用这些类型的医疗设备的一个缺点是被认为是间隔于或远离传感器的任意导线回路可以在经受磁场时用作电磁拾音器。这会导致噪声或干扰被添加到由传感器生成的信号，进而可能会不利地影响基于此的P&O确定的精度(即，引起基于由传感器生成的信号确定的传感器的P&O的误差)。例如，围绕磁芯缠绕多次来形成线圈的导线可以具有从线圈延伸的两个端部或引线。这些引线从线圈沿医疗设备的轴杆行进，在那里它们终止于电气连接器，电气连接器允许传感器电气地耦接至例如医疗定位系统的其他部件或中间部件(例如，放大器、处理器等)。然而，在布置于医疗设备的轴杆内时，这两个引线可用于形成导线回路，其可以在经受或暴露至磁场时生成电流。如上所述，这会导致噪声或干扰添加至正在从传感器发射的电流信号。

在导管自身中，用于解决上述问题的一个常规技术是将传感器的两个引线沿从传感器至终点的引线长度以双绞线模式布置。该布置已知为阻止或至少显著地最小化导线中的电磁拾音。因此，通过阻止沿医疗设备的轴杆长度的电磁拾音，阻止了或至少显著地最小化了可能不利地影响由传感器所生成并发射的信号的干扰或噪声。然而，尽管该技术有助于限制沿医疗设备的轴杆长度生成的干扰，但它不能完全解决关于医疗设备或其所属的系统内的其他区域或位置的问题。在一个实施方式中，双绞线可以包括一对绞合电缆。在另一实施方式中，双绞线可以包括印刷导线。在又一其他实施方式中，双绞线可以包括对于本领域普通技术人员来说公知的其他方法。这些实施方式在2015年7月2日提交的美国申请no.14/790,541中进一步描述，其通过引用包含于此，如同在本文中将其完全阐述一样。

如上所描述的，传感器的两个引线终止于可以布置在轴杆的近端部处或附近的电气连接器处(例如，在轴杆的近端部附近定位的设备的手柄内或附近)。由于医疗设备的手柄部以及因此引线所耦接的电气连接器在程序期间靠近患者布置，电气连接器和电缆可能经受或暴露至由医疗定位系统所施加的磁场。因此，电气连接器和电缆可以用作电磁拾音器，并因此，由磁场诱导出电流。如上所述，该生成的电流会导致对于传感器所生成和发送的信号的噪声或干扰，这会引起由此确定的传感器位置的并非不显著的误差。

参照图1和4，现在将描述医疗定位系统14。医疗定位系统14被提供用于确定导管12的传感器28的P&O，以及因此导管12的P&O。在一个实施方式中，医疗定位系统14可包括基于磁场的系统，诸如，举例来说，从Biosense Webster可得的Carto^TM系统，并且如参照美国专利No.6,498,944、6,788,967和6,690,963中的一个或多个所一般示出的，其全部公开内容通过引用包含于此，或来自MediGuide有限公司(现由St.Jude医疗公司所有)的MediGuide^TM系统，且如参照美国专利No.6,233,476、7,197,354和7,386,339中的一个或多个所一般示出的，其全部公开内容通过引用包含于此。可替代地，医疗定位系统14可包括组合的基于磁场的系统和基于电场的系统，诸如，例如但非限制性地，从Biosense Webster可得的Carto 3^TM系统。

在一个实施方式中，并且总体来说，医疗定位系统14至少部分地包括磁发射器组件(MTA)48和用于做出P&O确定的磁处理芯50。MTA 48被配置为生成患者胸腔内或周围以图4中运动框52所指示的预定三维空间的低强度磁场。在该实施方式中，并且如上所简要描述的，导管12包括位置传感器28，其包括磁传感器，其被配置为检测在传感器28布置于运动框52内时由MTA 48所施加的低强度磁场的一个或多个特性。传感器28(其在一个实施方式中包括磁性线圈)电气地连接至处理芯50并被配置为生成对应于提供至磁处理芯50的所感测磁场特性的信号。处理芯50响应于所检测的信号并被配置为计算针对传感器28的三维P&O读数。因此，医疗定位系统14使得能够进行三维空间中导管12的每个磁传感器28的实时追踪，以及因此导管12的实时追踪。

如上所述，结合诸如导管的细长医疗设备使用基于磁场的医疗定位系统的一个缺陷是间隔或远离传感器28的感测元件(例如线圈)的任意导线回路可以在经受磁场时用作电磁拾音器。因此，噪声或干扰可以被添加至由传感器28生成的信号，进而导致并非不显著的误差被引入到基于这些信号的P&O确定。例如，并参照图1-3b，在其中传感器28包括由导线缠绕磁芯多圈而形成的电磁线圈的情形中，传感器28的引线32₁、32₂从线圈沿导管12的轴杆22行进至导管的近端，在那里它们终止于机电连接器，诸如举例来说，连接器30。更特别地，引线32₁、32₂可耦接(例如，焊接、卷接)至连接器30的相应接点40。然而，在轴杆22的长度上，引线32₁、32₂可以形成导线回路，其可在经受或暴露至磁场时用作电磁拾音器，进而导致对由传感器28生成的信号的干扰。为了阻止这发生，引线32₁、32₂可沿从传感器28的感测元件至连接器30处引线32₁、32₂的终点附近处的点的长度以双绞线模式布置。

尽管引线32₁、32₂自身的双绞线布置适于阻止引线32₁、32₂内沿它们长度的噪声生成，但它不提供对该问题的完全解决。更特别地，为了连接至连接器30的接点40，引线32₁、32₂可以解开并且之后连接至相应的接点40。例如，在图3a和3b所示意的实施方式中，引线32₁、32₂被解开并分别耦接至或连接至接点40₁、40₂。引线32₁、32₂的解开部分、接点40(例如40₁、40₂)的长度、以及接点40之间的相对大的距离或空间的组合，如图5中所示意，在连接器30匹配电缆(诸如例如电缆34)的相应机电连接器56时，导致了磁回路54的形成。由于连接器30和连接器56之间的连接位置(其非常靠近病床)，该回路54可能经受或暴露至由MTA 48施加的磁场，并因此，可能生成由传感器28生成的信号中的噪声或干扰。

最小化信号中噪声或干扰的一种方式是将连接器30接合至互补连接器(例如，连接器56)，并形成面积基本相同而在方向上与从传感器至接线盒延伸的引线对形成的磁回路相反的第二磁回路58。这样，当连接器30和连接器56之间的连接经受或暴露至磁场时，两个回路中诱发的电流将相等但相反，进而产生彼此抵消的电流。因此，阻止了或至少显著最小化了对由传感器28生成并通过连接器30、56传输的信号的干扰。该方法在2012年7月31日提交的美国申请no.13/563,239中进一步描述，其通过引用包含于此，如同在本文中将其完全阐述一样。

图6示出了阻止或最小化噪声或干扰的生成的另一方法的一个实施方式。系统110示意地示出了电缆134，其可以包括互补的电缆连接器138，其可以耦接至导管连接器130以阻止或至少最小化连接器130至电缆134的连接布置或组件中的噪声或干扰的生成。在所示实施方式中，导管连接器130可以耦接至可以从导管的近侧延伸的软辫线136。在其他实施方式中，导管连接器可以以本公开中讨论并且对于本领域普通技术人员来说已知的其他方式来耦接至导管。当导管连接器130匹配互补的电缆连接器136时，可以形成可以用作为误差测量回路的第二磁回路。误差测量回路可以在导管连接器130、互补电缆连接器138和电缆134中创建并可以用于移除该系统中产生的一些噪声或干扰。

除了包括误差测量回路之外，在一个实施方式中，还可以屏蔽导管连接器130或互补电缆连接器138中一者或两者。更特别地，由具有高导磁率材料形成的磁护罩77(最佳地在图3a和10a中示出)可置于一个或两个连接器的外壳上。更特别地，由通常公知为“磁性合金”(例如，镍铁合金)形成的磁护罩可以置于导管连接器130和互补电缆连接器138二者上。磁护罩用于有效地减少每个电气连接器所暴露到的磁场的强度。

图7A示出了耦接至第一引线双绞线203的连接器201的一个实施方式。连接器201可以包括第一补偿管脚211、第二补偿管脚212、误差回路段213、第一引线管脚209、以及第二引线管脚210。第一引线管脚209可以耦接至第一引线205以及第二引线管脚210可以耦接至第二引线206。误差回路段213可以包括导电材料并且可以耦接至第一补偿管脚211、第二补偿管脚212且可以在第一补偿管脚211和第二补偿管脚212之间延伸，以及可以将这两个接点耦接至误差测量回路，误差测量回路可以用于补偿连接器材料中产生的噪声或伪影。在一个实施方式中，误差回路段可以包括跨接电缆。连接器201可以通过第一双绞线203耦接至包括单个传感器的导管。在其他实施方式中，导管可以包括多个传感器，并且多个引线双绞线可以耦接至连接器201。耦接至多个引线双绞线的连接器的一个实施方式可以在图7B中看出。

图7B示出了耦接至三个引线双绞线的连接器230的另一实施方式。连接器230可以包括第一补偿管脚246、第二补偿管脚247、误差回路段249、第一引线管脚240、第二引线管脚241、第三引线管脚242、第四引线管脚243、第五引线管脚244、以及第六引线管脚245。误差回路段249可以在第一补偿管脚246和第二补偿管脚247之间延伸并且可以将这两个接点耦接至误差测量回路，误差测量回路可以用于补偿连接器材料中产生的噪声或伪影。连接器230可以通过第一双绞线231耦接至第一传感器，第一双绞线231可以包括第一引线251和第二引线252。连接器还可以通过第二双绞线233耦接至第二传感器，第二双绞线233可以包括第三引线253和第四引线254。连接器还可以通过第三双绞线235耦接至第三传感器，第三双绞线235可以包括第五引线255和第六引线256。在其他实施方式中，连接器可以耦接至不同数量的传感器或导管的其他部件。在一个实施方式中，连接器还可以耦接至至少一个热电偶。在另一实施方式中，连接器可以耦接至布置于导管远端的一个或多个电极。在借助于或不借助于如本文中所述的磁传感器的辅助下，一个或多个电极可以用于输送消融能量，感测电信号，或用于确定电极的位置。

如上文简要描述的，系统10还可以包括电缆(例如上述的电缆134)，其可用于将导管12与系统10的一个或多个其他部件连接。在一个实施方式中，导管12和电缆134可组合以形成医疗设备组件，而在另一实施方式中，电缆134可以是系统10中导管10所连接的部件的一部分。

图8示出了如本文中所述的为了阻止或最小化噪声生成的系统的一部分的实施方式。传感器303可以耦接至传感器双绞线306。传感器303可以在导管内或在如上文所述的其他医疗设备内。传感器双绞线306可以包括第一传感器引线304和第二传感器引线305，并且可以延伸穿过导管或其他医疗设备至设备连接器308。

设备连接器308可以包括第一设备传感器管脚310、第二设备传感器管脚311、第一设备补偿管脚312、第二设备补偿管脚313、以及误差回路段315。第一传感器引线304可以耦接至第一设备传感器管脚310以及第二传感器引线305可以耦接至第二设备传感器管脚311。误差回路段315可以将第一设备补偿管脚312耦接至第二设备补偿管脚313。设备连接器308可以被设计尺寸并被配置为耦接至第一电缆连接器309。

第一电缆连接器309可以包括第一电缆传感器管脚316、第二电缆传感器管脚317、第一电缆补偿管脚318、以及第二电缆补偿管脚319。第一电缆传感器管脚316可以耦接至第一电缆引线322以及第二电缆传感器管脚317可以耦接至第二电缆引线323。第一电缆引线322和第二电缆引线323可以绞合在一起以包括电缆双绞线321。第一电缆传感器管脚316可以被配置为电气地连接至第一设备传感器管脚310。第二电缆传感器管脚319可以被配置为电气地连接至第二设备传感器管脚311。由于该连接，来自传感器303的信号可以经由传感器双绞线306、经由设备连接器308、第一电缆连接器309、并沿电缆双绞线321传输。此外，第一电缆补偿管脚318可以耦接至第一补偿引线325以及第二电缆补偿管脚319可以耦接至第二补偿引线326。第一补偿引线325和第二补偿引线326可以绞合在一起来形成补偿双绞线324。第一电缆补偿管脚318可以被配置为电气地连接至第一设备补偿管脚312。第二电缆补偿管脚319可以被配置为电气地连接至第二设备补偿管脚313。

由于上述连接，通过设备连接器308和电缆连接器309生成的噪声可以通过补偿双绞线324传输并可以由系统用于移除来自通过电缆双绞线321传输的信号的噪声。电缆双绞线321可以耦接至传感器放大器329并且补偿双绞线可以耦接至补偿放大器330。传感器放大器329可以从电缆双绞线321接收传感器信号。被放大的传感器信号332可以从传感器放大器329传输至减法器334。补偿放大器可以从补偿双绞线324接收补偿信号。被放大的补偿信号333可以从补偿放大器330传输至减法器334。减法器334可以从被放大的传感器信号332减去被放大的补偿信号333，然后可以发送被补偿的信号335。被补偿的信号335可以传输至医疗定位系统或其他系统或设备。被补偿的信号335可以通过使用补偿回路328来生成。补偿回路328可以包括误差回路段315、第一设备补偿管脚312、第二设备补偿管脚313、第一电缆补偿管脚318、第二电缆补偿管脚319、补偿双绞线324、以及补偿放大器330。在一个实施方式中，传感器放大器、补偿放大器、以及减法器可以位于电缆内，如贯穿全文所述。被补偿的信号然后可以输出至接线盒或其他设备。在另一实施方式中，传感器放大器、补偿放大器、以及减法器可以位于接线盒或其他元件内，以及电缆双绞线和补偿双绞线可以被配置为通过单独的连接器连接至接线盒或其他元件。在另一实施方式中，传感器放大器、补偿放大器、以及减法器可以靠近电缆连接器或位于电缆连接器内。

尽管图8示出了具有单个传感器和单个补偿回路的实施方式，但在其他实施方式中，该系统可以包括多个传感器，它们具有针对每个传感器的单独双绞线。减法器可以利用来自补偿回路的补偿信号从每个传感器导出信号。在又一另外实施方式中，系统可以包括多个传感器和多个补偿回路。减法器可以被配置为通过减去来自多个补偿回路中的一个的信号，来针对多个传感器中的每一个导出被补偿的信号。在又一另外实施方式中，系统可以包括多个补偿回路以及减法器可以在针对每个传感器信号导出被补偿的信号之前对从多个补偿回路接收的信号求平均。在又一另外实施方式中，系统可以包括至少一个传感器和多个补偿回路，以及减法器可以针对每个补偿回路和每个传感器输出单独的被补偿信号。作为示例，如果系统包括单个传感器和两个补偿回路，减法器可以使用第一补偿回路输出第一被补偿的信号以及使用第二补偿回路输出第二被补偿的信号。在又一另外实施方式中，误差回路段可以从补偿回路移除，以及主体补偿双绞线可以穿过导管或其他医疗设备延伸并锚固在导管或其他医疗设备的细长主体内。主体补偿双绞线的远端可以通过传导段短接在一起或者焊接或编织在一起。由包括主体补偿双绞线的补偿回路生成的任意信号则可以用于通过减法器导出被补偿的信号。

图9示出了电缆351，其包括在其第一端355处的第一机电连接器353(诸如，举例来说，如上所述的连接器56)，以及在其第二端359处设置的第二机电连接器361。电缆351还包括在第一和第二连接器353、361并因此第一和第二端355、359之间延伸的多个细长电导体，如上图8中所述。在其中导管包括单个传感器的一个实施方式中，电缆351可包括如上关于图8中所描述的两对电导体。然而，在其中导管12包括多个传感器28的实施方式中，电缆34可包括针对导管的每个传感器的一对电导体，和针对补偿回路的至少另一对电导体。

与导管12的传感器引线32一样，为了考虑由于与医疗定位系统14所生成的磁场的接近度产生的其中可以设置电缆351的磁性环境，每对电导体64可沿电缆34的长度以双绞线模式布置。出于清晰和示意目的，下面描述将关于其中导管12包括单个传感器28的实施方式，并且如此，电缆34包括针对传感器28的单对电导体64(即，电导体64₁、64₂)和针对补偿回路的一对电导体64。如本领域所公知的，除了电导体64和连接器353、361之外，电缆351还可包括一个或多个绝缘层，以及围绕电导体64的外护套357。

参照图10a和10b，并如上关于导管12的连接器30、130所描述，每个连接器456、480包括第一端484和第二端486。每个连接器456、480的第一端484具有多个接点462，以及电缆434的每个电导体464电气且机械地连接或耦接至每个连接器456、480的接点462中的相应一个(即，每个电导体464的一端连接至连接器456的相应管脚462，以及每个电导体464的另一端连接至连接器480的相应管脚462)。每个连接器456、480的第二端486被配置为在电缆连接器456的情形中提供电缆434和导管12之间的接口，以及在连接器480的情形中提供电缆434和系统10的另一部件(诸如，举例来说，医疗定位系统14或接线盒)之间的接口。

在一个实施方式中，诸如在图10a中所示意的，连接器456、480中的一者或两者的第二端486可采用插头连接器的形式，其具有多个接点488，多个接点488电气地耦接至或它们包括设置在连接器456、480的第一端484处的接点462(即，接点462可延伸穿过连接器456、480的第一和第二端484、486)。在该实施方式中，连接器456、480的第二端486被配置为匹配相应的互补插座连接器，插座连接器具有多个插座，被配置为接收连接器456、480的接点488。可替代地，如图10b中所示意，连接器456、480中的一者或两者的第二端486可采用插座连接器的形式，插座连接器具有多个插座490，被配置为接收相应互补插头连接器的相应数量的接点。

因此，不管连接器456、480采用的特定形式，电缆434被配置为允许导管12及其传感器28特别地与系统10的一个或多个部件(诸如例如医疗定位系统14或如下文将更详细描述的接线盒)的电气连接。

如上所述，电缆34被配置为电气和机械地连接导管12及其传感器28特别地到系统10的一个或多个其他部件。同样如上文所述，电缆34包括机电连接器80，其被配置为匹配系统10的另一部件的互补机电连接器。一个这样的部件是接线盒94，其如在图4中描述的实施方式中所示意的，设置在导管12和例如医疗定位系统14之间。

接线盒594可用于多个目的。例如，在一个实施方式中，诸如图4中所示意的，接线盒94被配置为容纳至少一个放大器电路，其用于对传感器28生成的信号进行放大。在另一实施方式中，诸如图11中所示意的，接线盒594可被配置为至少部分地将对应于多个导管12的多个电缆34联合为单个电缆，该单个电缆然后行进至系统10的一个或多个其他部件(例如，放大器、医疗定位系统14、消融发生器、电生理记录系统、组织接触感测系统等)。

在任意情形中，并参照图11，接线盒594包括外壳596，其被配置为容纳一个或多个部件。外壳596可由多种材料构成，诸如举例来说，塑料。由于接线盒与由医疗定位系统14生成的磁场的接近，接线盒594还可包括磁场屏蔽。例如，在一个实施方式中，接线盒594可由诸如举例来说磁性合金的材料来屏蔽，其被配置作为磁屏蔽并用于有效地消除或显著地减少外壳594内的部件被暴露至的磁场的强度。

接线盒594还可以包括一个或多个输入端口，每个输入端口以机电连接器598的形式，设置在外壳596的壁中，该一个或多个输入端口被配置为匹配例如一个或多个相应的互补机电连接器，诸如，举例来说，电缆34的连接器80。在一个实施方式中，连接器598的第一端设置在外壳596内部并具有多个接点。在一个实施方式中，两个或更多个接点通过相应的电导体电气地连接至设置于外壳596内的电路板的座。连接器598的与第一端相反的第二端被配置为匹配例如一个或多个相应的互补机电连接器，诸如，举例来说，电缆34的连接器80，并且因此来提供导管12及其传感器28特别地与接线盒594之间的接口。

例如，在一个实施方式中，连接器598的第二端可采用插头连接器的形式，其具有多个接点，它们电气地耦接至或它们包括设置在连接器598的第一端处的接点。在该实施方式中，连接器598的第二端被配置为匹配电缆的互补插座连接器，诸如举例来说，电缆34的连接器80，其具有多个插座触点，被配置为接收连接器598的接点。可替代地，连接器598的第二端可采用插座连接器的形式，插座连接器具有多个插座，被配置为接收电缆的互补插头连接器、诸如举例来说电缆34的连接器80的相应数量的接点。

为了清楚和示意目的，下文描述将限于其中接线盒94具有单输入端口连接器598的实施方式。出于相同原因，下文描述将进一步限于其中连接器598被配置为适应单传感器导管的实施方式，以使得连接器598的第一端仅包括四个接点。然而，将意识到的是，在其他实施方式中，接线盒594可包括任意数量的输入端口或连接器598，以及连接器598被配置为适应具有安装于其上的任意数量的传感器的导管。因此，以下实施方式仍位于本公开的精神和范围内：其中接线盒594包括两个或更多个连接器598或一个或多个连接器598，连接器598各自被配置为适应具有多于一个传感器的导管。

在一个实施方式中，还可以屏蔽连接器598。更特别地，由具有高导磁率的材料形成的磁屏蔽(未示出)可置于连接器598的外壳上。更特别地，由例如磁性合金形成的磁护罩可以置于连接器598上。磁护罩用于有效地减少电气连接器所暴露至的磁场的强度。

如上其他地方所描述的，可以意识到的是，尽管接线盒594的输出端口的描述主要是关于其中连接器被配置为适应单传感器导管12的实施方式，本公开并不旨在如此限制。而是，在其他实施方式中，接线盒594可以包括一个或多个输出端口连接器，每个被配置为适应一个或多个单传感器或多传感器导管，并且这些实施方式保持在本公开的精神和范围内。

图12A和12B示出了根据本公开的接线盒的两个实施方式。图12A示出了接线盒501，其包括第一放大器503、第二放大器505、以及减法器507。接线盒501可以从传感器和补偿回路接收信号。接线盒501然后可以将来自传感器和补偿回路的信号放大并从放大的信号导出补偿信号。接线盒501然后可以输出被补偿的信号到可以处理被补偿信号的外部部件。图12B示出了接线盒511的另一实施方式。接线盒511可以包括第一放大器513、第二放大器514、第三放大器515、以及第四放大器516。在一个实施方式中，第一放大器513可以放大第一传感器信号，第二放大器514可以放大第二传感器信号，第三放大器515可以放大第三传感器信号，以及第四放大器516可以放大补偿信号。接线盒511然后可以输出被放大的信号至减法器或可以处理放大信号的其他部件，从而导出至少一个被补偿的信号。在一个实施方式中，第一被补偿的信号、第二被补偿的信号、以及第三被补偿的信号可以从第一被放大的传感器信号、第二被放大的传感器信号、第三被放大的传感器信号、和被放大的补偿信号来导出。

图13A示出了随连接器与MTA的接近程度而变化的回路信号振幅。该曲线图示出了仅包括连接器回路的实施方式。图13B示出了随连接器与MTA的接近程度而变化的诱发误差量。该曲线图示出了包括具有连接器误差的导管传感器的实施方式。

虽然上面以一定程度的特殊性描述了本发明的实施方式，本领域技术人员可以在不偏离本发明的精神或范围的情况下对所公开的实施方式做出多种改变。所有的方向参考(例如，上、下、向上、向下、左、右、向左、向右、顶、底、上面、下面、垂直、水平、顺时针、以及逆时针)仅用于标识目的以帮助阅读者理解本发明，且特别地对本发明的位置、方向、或用途不产生限制。结合参考(例如，附接、耦合、连接、等)应该广义地解释并可包括元件的连接之间的中间构件和元件之间的相对移动。这样，结合参考并非必然指的是两个元件彼此直接地连接并处于固定关系。目的是上面描述中所包含的或附图中所示出的所有事物应该被解释为仅说明性的而非限制性的。可以在不偏离由所附权利要求书限定的本发明的精神的情况下做出细节或结构上的改变。

被描述为整体或部分地通过引用包含于此的任何专利、公开、或其他公开材料仅以不与本文所阐明的现有定义、声明、或其他公开材料冲突的程度包含到本文中。这样，以及至所需程度，本文中所明确阐明的公开内容替代通过引用包含于此的任意冲突的材料。被描述为通过引用包含于此，但与本文所阐明的现有定义、声明、或其他公开材料冲突的任意材料或其部分仅以所包含材料与现有公开材料之间不发生冲突的程度被包含。

Claims (14)

1.一种用于磁场环境中的医疗设备组件，包括：

细长轴杆，其具有近端部和远端部；

位置传感器，其沿所述轴杆的所述远端部设置并电气地耦接至双绞线，其中所述双绞线包括第一引线和第二引线并从所述位置传感器延伸至所述轴杆的所述近端部；以及

设备连接器，其具有第一端、第二端、和设置在所述第一端处的多个接点，其中所述多个接点的第一引线管脚和第二引线管脚分别电气地耦接至所述第一和第二引线，所述连接器还包括：

误差回路段，其电气地连接所述多个接点的第一设备补偿管脚与第二设备补偿管脚；

其中所述第一设备补偿管脚和所述第二设备补偿管脚被配置为分别电气地连接互补的电缆连接器的互补的第一和第二电缆补偿接点，所述电缆连接器被配置用于匹配所述设备连接器的所述第二端以形成补偿回路。

2.根据权利要求1所述的医疗设备组件，其中所述医疗设备组件还包括手柄，其设置于所述轴杆的所述近端部，并且此外其中所述医疗设备组件的所述设备连接器设置于所述手柄内。

3.根据权利要求1所述的医疗设备组件，其中所述医疗设备组件还包括手柄，其设置于所述轴杆的所述近端部，以及所述双绞线的所述第一和第二引线延伸穿过所述手柄的至少一部分并形成从其延伸的软辫线，以及此外其中所述医疗设备组件的所述设备连接器设置于所述软辫线的端部处。

4.根据权利要求1所述的医疗设备组件，其中所述误差回路段包括跨接线。

5.根据权利要求1所述的医疗设备组件，还包括具有第一端和第二端的电力电缆，所述电缆还包括：

第一电缆引线和第二电缆引线，它们以双绞线模式布置并在所述电缆的所述第一端和所述第二端之间延伸；

第一补偿引线和第二补偿引线，它们以双绞线模式布置并在所述电缆的所述第一端和所述第二端之间延伸；以及

电缆连接器，其设置于所述电缆的所述第一端处，所述电缆连接器包括：

第一端、第二端、以及设置于所述第一端的多个接点，其中所述第一和第二电缆引线电气地连接至所述电缆连接器的所述多个接点的第一电缆传感器管脚和第二电缆传感器管脚，以及其中所述第一和第二补偿引线电气地连接至所述电缆连接器的所述多个接点的第一电缆补偿接点和第二电缆补偿接点。

6.一种用于输出医疗设备的被补偿的传感器信号的系统，包括：

医疗设备，所述医疗设备包括传感器，所述传感器耦接至传感器双绞线并被配置用于发射第一传感器信号，其中所述传感器双绞线延伸穿过所述医疗设备的一部分并耦接至设备连接器，所述设备连接器还包括第一设备补偿管脚、第二设备补偿管脚、以及误差回路段，其中所述误差回路段电气地耦接至所述第一设备补偿管脚和所述第二设备补偿管脚；

电缆，其包括第一电缆连接器、第二电缆连接器、电缆双绞线、和补偿双绞线，其中所述电缆双绞线和补偿双绞线耦接至第一电缆连接器和第二电缆连接器，其中所述第一电缆连接器被配置为耦接至所述设备连接器，以及其中所述第二电缆连接器被配置为耦接至接线盒；以及

所述接线盒，其包括传感器放大器、补偿放大器、和减法器，其中所述传感器放大器被配置用于接收由所述传感器发射的所述第一传感器信号并输出放大的传感器信号至所述减法器，以及其中所述补偿放大器被配置用于从所述补偿双绞线接收补偿信号并输出放大的补偿信号至所述减法器，以及其中所述减法器被配置用于从所述放大的传感器信号和所述放大的补偿信号导出和输出被补偿的信号。

7.根据权利要求6所述的系统，还包括第二磁传感器，其耦接至第二传感器双绞线并被配置用于传输第二传感器信号至第二电缆双绞线和第二传感器放大器，其中所述第二传感器放大器被配置用于输出第二被放大的传感器信号至所述减法器，以及其中所述减法器被配置用于导出和输出第二被补偿的信号。

8.根据权利要求6所述的系统，其中所述设备连接器还包括第一设备传感器管脚和第二设备传感器管脚，以及其中所述传感器双绞线耦接至所述第一设备传感器管脚和所述第二设备传感器管脚。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述第一电缆连接器还包括第一电缆传感器管脚和第二电缆传感器管脚，以及其中所述电缆双绞线耦接至所述第一电缆传感器管脚和所述第二电缆传感器管脚。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述第一电缆连接器还包括第一电缆补偿管脚和第二电缆补偿管脚，以及其中所述补偿双绞线耦接至所述第一电缆补偿管脚和所述第二电缆补偿管脚。

11.根据权利要求6所述的系统，包括第一补偿回路，所述第一补偿回路包括所述第一设备补偿管脚、所述第二设备补偿管脚、所述误差回路段、所述补偿双绞线、以及所述补偿放大器，以及所述系统还包括第二补偿回路。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述放大的补偿信号是第一放大的补偿信号，以及其中所述第二补偿回路被配置用于输出第二放大的补偿信号。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述减法器被配置用于在导出并输出所述被补偿的信号之前对所述第一放大的补偿信号和所述第二放大的补偿信号进行平均。

14.根据权利要求12所述的系统，其中所述被补偿的信号是第一被补偿的信号，以及其中所述减法器被配置为使用所述第一放大的补偿信号和所述第二放大的补偿信号来输出第一被补偿的信号和第二被补偿的信号。

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