JP2003090702A - 医療装置用位置センサ - Google Patents

医療装置用位置センサ

Info

Publication number
JP2003090702A
JP2003090702A JP2002174806A JP2002174806A JP2003090702A JP 2003090702 A JP2003090702 A JP 2003090702A JP 2002174806 A JP2002174806 A JP 2002174806A JP 2002174806 A JP2002174806 A JP 2002174806A JP 2003090702 A JP2003090702 A JP 2003090702A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
position sensor
sensor
temperature
core
coil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002174806A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4262936B2 (ja
Inventor
Assaf Govari
アッサフ・ゴバリ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Biosense Webster Inc
Original Assignee
Biosense Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Biosense Inc filed Critical Biosense Inc
Publication of JP2003090702A publication Critical patent/JP2003090702A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4262936B2 publication Critical patent/JP4262936B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/20—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • G01D5/2006—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/06—Devices, other than using radiation, for detecting or locating foreign bodies ; determining position of probes within or on the body of the patient
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/06—Devices, other than using radiation, for detecting or locating foreign bodies ; determining position of probes within or on the body of the patient
    • A61B5/061—Determining position of a probe within the body employing means separate from the probe, e.g. sensing internal probe position employing impedance electrodes on the surface of the body
    • A61B5/062—Determining position of a probe within the body employing means separate from the probe, e.g. sensing internal probe position employing impedance electrodes on the surface of the body using magnetic field
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/003—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/30—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温で高精度を維持する小型の位置センサま
たはセンサコイルを提供する。 【解決手段】 医療装置用位置センサは、コバルト、バ
ナジウム及び鉄の混合物を有するWiegand効果材料のよ
うな高透磁性材料からつくられたコアを有する。この位
置センサは、ほぼ０．４ｍｍの外径を有し、ほぼ０．６
７ｍｍの外径を有する医療用装置に使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、目的物追跡装置に
関し、特に医療用装置の位置と方向を追跡するために高
温で高い感度を有する位置センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】多数の医療用処置において、プローブ、
内視鏡、カテーテル、ステント及びタグ／マーカのよう
な装置が患者の身体内に挿入される。このような装置
は、組織のサンプルの切除及び採取のような不可逆性の
外科手術作業を含む広範な手順において使用される。し
たがって、患者の身体内のプローブの位置及び方向の正
確な情報を得る必要がある。
【０００３】システムを決定する電磁気位置決定装置
は、体内の目的物の位置及び方向の正確な情報を受け、
これらの目的物の正確な追跡を可能にする有利な方法を
提供する。このような装置は、米国特許第５，５５８，
０９１号、同第５，３９１，１９９号及び同第５，４４
３，４８９号及び国際特許出願の国際公開第ＷＯ ９４
／０４９３８号及び同第ＷＯ ９６／０５７６８号に示
されており、この内容は、参照によりこの明細書に組み
込まれる。これらの装置は、装置に支持されるホール効
果素子、コイルまたは他のアンテナのような１つの磁界
センサまたは複数の磁界センサを使用して装置の座標を
決定する。この磁界センサは、位置センサとして使用さ
れるトランスジューサであり、通常、装置の遠位端に、
またはそれに隣接して、及び／又は装置の長さに沿って
配置される。したがって、トランスジューサは、装置の
操作性を妨げることなく、またはその寸法を大きく増大
することなく装置に嵌合するようにできるだけ小さくつ
くることが好ましい。
【０００４】米国特許第５，５５８，０９１号は、相互
に直角な、薄い電磁フィルムを有する立方体形状のホー
ル効果センサ組立体を説明している。このセンサ組立体
は、約３ｍｍ×０．７５ｍｍ×０．７５ｍｍの寸法が好
ましい。さらに米国特許第５，５５８，０９１号は、半
導体チップの形態の３つの磁界センサ素子を含む他のホ
ール効果センサ組立体を説明している。各チップは、磁
気抵抗性材料の１つの細長いバーまたは複数の細長いバ
ーを含む。各このようなチップは、バーの方向に磁界成
分に対して感度を有する。この組立体は、０．８ｍｍ以
下の直径を有することが好ましい。しかしながら、この
ようなチップは、非直線性、飽和効果、ヒステリシス及
び温度ドリフトに関して性能が低いという問題がある。
【０００５】したがって、大部分の磁気位置決定装置
は、多数回巻かれた伝導ワイヤを含む小型コイルで形成
されたセンサを使用する。このようなコイルは、例え
ば、ＰＣＴ国際公開ＰＣＴ／ＧＢ９３／０１７３６号、
国際公開第ＷＯ ９４／０４９３８号及び同第ＷＯ ９
６／０５７６８号及び上述した米国特許第５，３９１，
１９９号及びＰＣＴ／ＩＬ９７／００００９号に示され
ており、これは、本出願人の譲受人に譲渡されている。
これらの文献の大部分は、参照によりこの明細書に組み
込まれる。センサコイルの性能は、そのインダクタンス
に依存しており、これは、コイルの断面積におけるコイ
ル巻数の関数である。したがって、外科用装置内で使用
する小型コイルを立案し設計する際に、コイルの性能と
寸法との間で妥協をする必要がある。このようなコイル
は、３つの相互に直角なセンサコイルを有し、０．６ｍ
ｍ×０．６ｍｍ×０．６ｍｍの最も小さい寸法、さらに
一般的には、０．８ｍｍ×０．８ｍｍ×０．８ｍｍの寸
法を有する位置センサに使用される。同じタイプの小さ
いコイルは、性能上容認することができず、製造が困難
である。さらに、これらの固定された寸法に関する制限
がある場合、０．６ｍｍ以下の外径を有するセンサコイ
ルはこれまで開発されていない。
【０００６】さらに、これらのタイプの位置センサの場
合、コアを含むことがセンサコイルに共通している。コ
アを使用するこれらの位置センサ（センサコイル）の場
合、コア材料が２つの容認可能な材料から成ることが知
られている。第１の材料は、フェライトであり、コアを
備えたセンサコイルを有する医療用装置のコア材料とし
て成功を収めた。
【０００７】医療用装置のセンサコイルのコア材料とし
て有効と証明されて開発された最近のコア材料は、カル
ボニル鉄である。しかしながら、双方のタイプのコア材
料において、このようなコア材料を使用するセンサコイ
ルは、上述した外径の最小限の寸法に制限される。
【０００８】移動座標及び回転座標の双方を決定するた
めに、上述した国際公開第ＷＯ ９６／０５７６８号に
説明した装置のようなある位置決定装置は、相互に直線
的に独立し、好ましくは、相互に直角な各軸線を有する
３つのセンサコイルを使用している。好ましくは、これ
らの３つのコイルは、センサ組立体を形成するために一
緒に組み込まれ、６次元の位置座標及び方向座標の値を
提供するために使用された。１つのパッケージ内に３つ
のコイルを使用する組立体の使用によって、カテーテル
のような装置にコイルを容易に挿入及び／又は取り付け
ることが可能になる。また、この組立体は、互いに対し
てコイルの正確な位置決めを行い、コイルを使用した位
置決定装置の調整を簡単にする。一般に、コイルは、円
筒形の形状のケースに包囲され、コイルを周囲から保護
する。
【０００９】国際公開ＷＯ９６／０５７６８号の国際公
開された装置において、この組立体は、約６ｍｍの長さ
と、約１．３ｍｍの直径とを有する。コイルの軸線は、
すべての６次元での正確な位置検出を達成するために相
互に直角であることが必要であるので、組立体の寸法を
あまり小さくすることはできない。
【００１０】このコイル組立体は、大部分の医療装置に
組み込まれるが、等価な性能のあるコイルの場合より小
さい幅が望ましい。例えば、本発明の譲受人に譲渡さ
れ、この明細書に組み込まれた米国特許第６，２０３，
４９３号は、内視鏡内で金属装置からコイル組立体を離
すことによって小型位置センサコイルを含む内視鏡の位
置決定の精度を向上する方法が説明されている。もし、
コイル組立体が小さい幅を有するようにつくることがで
きるならば、小型コイルと金属装置との間の分離を増大
し、位置決定装置からさらによい精度を達成することが
できる。
【００１１】参照によりこの明細書に組み込まれる米国
特許第６，２０１，３８７号公報に示されたようにフォ
トリトグラフまたはVLSI処理によってつくられたコイル
は、知られており、これらのコイルは、フォトリソグラ
フ型コイルと称される。フォトリソグラフ型コイルは、
プラスチック、セラミック、または半導体材料の基板に
印刷された螺旋コンダクタの形態につくられる。このよ
うなコイルは、現在使用可能な技術を使用して、従来、
４層までに重なった螺旋層を有する。
【００１２】また、フォトリソグラフコイルまたはアン
テナは、従来技術として知られているような無接触型の
スマートカードに使用される。これらのカードは、カー
ドに埋め込まれたフォトリソグラフコイルまたはアンテ
ナを通してリーダ回路と誘導的に連通し、電力を受け
る。スマートカードは、０．８ｍｍ以下の厚さに制限さ
れるので、それらは、単一のコイルのみを有し、そのコ
イルの軸線は、カードの表面に直角である必要がある。
これらのリーダと連通するために、スマートカードは、
適当な方向でなければならず、コイルの軸線は、適当な
結合を達成するためにリーダによって発生される磁界と
整列する。
【００１３】コイル組立体の幅と外径を低減することに
よって、位置決定装置を幅の狭い装置に使用することが
でき、これは、優れた操作性と、離れた場所への接近の
容易性を有する。別の例として、コイル組立体の幅また
は外径を小さくすることによって、装置の断面積の小さ
い部分を占有することができるようにし、装置に沿って
機能的及び／又は作業通路のためのさらに多くのスペー
スを残す。これまでのところ、上述したセンサより寸法
が小さく、高温で高精度を維持する性能測定を達成する
ことができる外径を有する位置センサまたはセンサコイ
ルはなかった。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、Wiegand効果
材料からつくられたコアと、コアの周りに配置された巻
線とを有する医療用装置用の位置センサに関する。この
位置センサは、位置座標及び／又は方向の座標を決定す
るために使用される。
【００１５】位置センサは、７５℃以上の温度で１ｍｍ
以内の精度を維持する。さらに、位置センサは、８０℃
の温度で１ｍｍ以下の精度を維持することが好ましい。
本発明による位置センサのコアは、ほぼ０．３ｍｍ以下
の外径、好ましくは、コアは、約０．２５ｍｍの外径を
有する。さらに、１つの実施形態において、巻線は、コ
アに取り付けられている。さらに、コアと巻線の組み合
わせは、ほぼ０．５ｍｍ以下の外径及び約０．４ｍｍの
外径を有することが好ましい。
【００１６】本発明による位置センサのコアは、コバル
ト、バナジウム及び鉄を含む。さらに、コアの材料は、
１つの実施形態においてほぼ２０％乃至８０％のコバル
トを有する。本発明の他の実施形態において、コアの材
料は、ほぼ２％乃至２０％のバナジウムを含む。本発明
の他の実施形態において、コアの材料は、２５％乃至５
０％の鉄を含む。本発明の好ましい実施形態において、
コアの材料は、ほぼ５２％のコバルト、１０％のバナジ
ウム及び３８％の鉄を含む。
【００１７】本発明の好ましい実施形態において、位置
センサは、ほぼ０．５ｍｍ以内の精度である。この種の
精度は、高透磁性材料からつくられたコアを有する位置
センサの使用を通して本発明による位置センサによって
達成される。この材料は、外部磁界が加えられるとき極
性を切換え、ほぼ均一な電圧パルスを生じる磁気材料で
ある。
【００１８】本発明による位置センサの他の実施形態に
おいて、コアの材料は、銅、ニッケル及び鉄の合金（Cu
NiFe）を含む。本発明による位置センサの他の実施形態
において、コアの材料は、鉄、クロム、及びコバルトの
合金を含む。また、コア材料の他の実施形態は、本発明
による位置センサの場合、ほぼ０．５ｍｍ内の精度を保
証する。
【００１９】さらに、本発明は、本体と、本体に取り付
けられた位置センサとを有する医療用装置と位置センサ
の組み合わせとを含み、この位置センサは、Wiegand効
果材料からつくられたコアと、そのコアの周囲に配置さ
れた巻線とからなる。上述した位置センサの種々の実施
形態は、本発明による医療用装置と位置センサとの組み
合わせにおいて使用される。
【００２０】本発明による位置センサと、医療用装置及
び位置センサの組み合わせとの双方は、高温で精度を維
持する位置装置及び方向装置に関連して使用される。
【００２１】また、本発明は、医療処置の間、患者の体
内の場所で温度を測定する方法を含む。本発明による方
法は、位置センサを有する医療用装置を用意する工程
と、患者内に医療装置を配置する工程と、この場所に位
置センサを位置決めする工程とを有する患者内のある場
所の温度を測定する方法を含む。位置センサに温度測定
信号が供給され、電圧センサで電圧が測定される。温度
測定信号に基づいて抵抗値が決定され、抵抗値に基づい
て温度値が決定される。本発明による温度を測定する方
法は、位置センサ、医療用装置及び上述した位置センサ
の組み合わせの種々の実施形態を使用する。
【００２２】医療用装置の位置センサの温度、またはそ
れに隣接した温度を決定するために位置装置及び方向装
置によって使用される信号プロセッサのメモリに記憶さ
れたアルゴリズムが使用される。さらに、アルゴリズム
は、本発明によるアルゴリズムによって測定された抵抗
値に加えられる抵抗ドリフト係数を使用する工程を含
む。
【００２３】さらに本発明による温度測定方法は、患者
内の場所でＡＣ磁界のような外部印可磁界を発生するこ
とを含む。この外部磁界は、複数の磁界発生器に送られ
る発生器信号によって生じる。温度測定信号は、発生器
信号とは異なる周波数である。１つの実施形態におい
て、温度測定信号は、４ＫＨｚであり、発生器信号は３
ＫＨｚである。
【００２４】さらに本発明は、位置センサを有する医療
用装置の温度に関する感度の調整方法を含み、この方法
は、位置センサを有する医療用装置を用意する工程と、
位置センサの電圧を測定する工程とを含む。測定電圧か
ら抵抗値が決定され、抵抗値に基づいて位置センサで温
度値が決定される。さらに、温度に基づいて位置センサ
の感度が決定され、位置センサによって提供された位置
情報が感度に基づいて調整される。
【００２５】本発明による温度に関する感度を調整する
方法は、上述したような位置センサと位置センサを有す
る医療用装置との組み合わせを使用する。
【００２６】本発明によれば、位置センサから引き出さ
れた位置情報は、位置座標及び／又は方向座標の形態で
ある。本発明によれば、感度アルゴリズムは、位置及び
方向装置の信号プロセッサのメモリに記憶される。温度
に対する感度アルゴリズムは、本発明による位置センサ
を有する医療用装置の温度に対する感度について調整す
る方法によって決定された抵抗値に抵抗ドリフト係数を
かける。
【００２７】さらに、位置センサの感度は、上述した温
度値に感度ドリフト係数をかけることによって決定され
る。感度ドリフト係数は、信号プロセッサのメモリに記
憶される。抵抗ドリフト係数及び感度ドリフト係数は、
抵抗対位置センサの温度プロフィール及び感度対位置セ
ンサの温度プロフィールからそれぞれ引き出される。抵
抗対位置センサの温度プロフィール及び感度対位置セン
サの温度プロフィールは、本発明によって位置及び方向
装置の信号プロセッサのメモリに予め記憶されている。
本発明のこれら及び他の目的は、詳細な説明及び添付し
た図面からさらに容易に明らかになる。
【００２８】
【発明の実施の形態】本発明の説明を目的として、この
明細書で使用される「センサコイル」、「位置センサ」
「場所センサ」という用語は、同じ意味であり、互換性
を有するように使用される。位置センサは、上述した態
様で位置センサの位置及び／又は方向を決定する信号の
形態での位置情報を提供するセンサである。
【００２９】本発明は、図１及び図２に最もよく示すよ
うに、以下詳細に説明するような、ウィガンド効果材料
でつくられたコア１２と、コア１２の周りを包むように
取り付けられる銅線の形態の巻線とを備えたセンサコイ
ル１０を有する位置センサに関する。センサコイル１０
は、図２に示すように医療用装置８０の位置センサとし
て特に有用である。前述したように、センサコイル１０
は、位置座標及び／又は方向座標の形態で位置情報を決
定する位置センサとして使用される。
【００３０】センサコイル１０は、約３．０ｍｍ乃至
４．０ｍｍの長さＬを有することが好ましいが、より長
い長さを有することもできる。ワイヤ１６は、センサコ
イル１０の巻線１４に接続されており、センサコイル１
０に誘導された電圧測定用回路に接続されている。
【００３１】図２に示すように、センサコイル１０のコ
ア１２は、０．３ｍｍ以下の外径（ＯＤ１）及び好まし
くは０．２５ｍｍの外径（ＯＤ１）を有する。センサコ
イル１０の全体の外径（ＯＤ２）は、０．５ｍｍ以下、
約０．４ｍｍ以下が好ましい。本発明によるセンサコイ
ル１０の極端にコンパクトな寸法によって、センサコイ
ル１０は、医療用装置８０の本体８５に収容することが
できる。医療用装置８０は、ほぼ０．６７（２Ｆ）ｍｍ
以下の外径（ＯＤ３）を有する。したがって、センサコ
イル１０は、種々の医療用装置８０の位置センサとして
有効である。例えば、医療用装置８０は、カテーテル、
プローブ、ステント、タグ、またはマーカ等のような装
置を含む。これらの寸法において、本発明によるセンサ
コイル１０を含む医療用装置８０は、患者の体の種々の
組織及び気管で実行される診断及び／又は治療手順のよ
うな種々の医療処置において使用される。
【００３２】本発明によるセンサコイル１０は、位置セ
ンサとして単一のセンサコイルを用いた医療用装置８０
のために特に有能であるが、３つの相互に直角なセンサ
コイルのような複合センサコイル構成を有する位置セン
サにおいて使用することもできる。１つだけのセンサ１
０の構成を使用した医療用装置８０は、「単軸装置」と
称される。本発明によるセンサコイル１０の場合、セン
サコイル１０は、センサコイル１０の外径ＯＤ２の少な
くとも２倍乃至３倍の長さＬを有するが、センサコイル
１０のＯＤ２の６倍以上であることが好ましい。したが
って、本発明によるセンサコイル１０は、フェライトま
たはカルボニル鉄コアを有する従来技術のセンサコイル
よりさらに良好な感度を有する。センサコイル１０の長
さ／ＯＤ比は、センサコイル１０が製造上さらに、容易
であり廉価である。ことを保証する。なぜならば、セン
サコアがもろくなる、同様の長さ／ＯＤを有するフェラ
イト材料からつくられたセンサコイルと比較して機械的
にさらに安定しているからである。
【００３３】コア材料 本発明によれば、コア１２の材料は、ワイヤの形態のWi
egand効果材料のような高透磁性材料及び大きな機械的
可撓性を有する材料である。Wiegand効果材料は、０．
０３ｃｍ（０．０１０インチ）の直径の冷間加工された
強磁性ワイヤによって形成される。このワイヤは、米
国、コネチカット州、ノースヘブン社によって製造され
たコバルト、鉄、及びバナジウムの混合物であるVicall
oyからつくられる。この材料は、特に、加工硬化された
自己殻形性、バイステブル磁性材料であり、これは、ワ
イヤの形態であり、電気的な入力なしに６００ミリボル
トまでのパルスを発生することができる。それは、Bark
hausen Jumpの制御によって作業する。この開示の目的
のために、この明細書で使用する「Wiegand効果材料」
「Wiegand材料」「Wiegand合金」及び「Wiegandワイ
ヤ」は、同じ意味であり、相互に互換性を有するように
使用される。
【００３４】センサコイル１０のコア１２のWiegand効
果材料の使用について、材料は、コバルト、バナジウ
ム、鉄のそれぞれの種々の混合物の組み合わせを有す
る。例えば、センサコイル１０の１つの実施形態におい
て、コア材料は、ほぼ２０％乃至８０％のコバルト及び
残り割合がバナジウムと鉄である。センサコイル１０の
他の実施形態において、コア材料は、ほぼ２％乃至２０
％のバナジウムと、残りの材料の割合は、コバルト及び
鉄を含む。センサコイル１０の他の実施形態において、
コア材料は、ほぼ２５％乃至５０％の間の鉄と、残りの
材料の割合にコバルト及びバナジウムを含む。
【００３５】センサコイル１０のコア１２の好ましい実
施形態において、コア材料は、ほぼ５２％のコバルト、
１０％のバナジウム、３８％の鉄を含む。コア１２のコ
ア材料は、上述したこれらの組み合わせに加えて所望の
組み合わせ及び成分の割合を含んでいてもよい。
【００３６】Wiegand効果材料に使用される冷間加工
は、張力がかかった状態でWiegand材料（wire）のねじ
れ及びデツイストの量を増大するいくつかの工程からな
る。
【００３７】Wiegand効果ワイヤは、冷間加工処理の間
に蓄積されたテンションに保持するために時効硬化され
る。この処理により、Wiegand効果材料を柔らかい磁性
を有する中心部と、「シェル」と呼ばれる高磁性保持力
を有する冷間加工された表面を有する。
【００３８】適当な強度の交番磁界がWiegand材料に加
えられるとき、材料の中心の磁界は、極性を切換え、反
転し、通常、「Wiegandパルス」と呼ばれるほぼ一様な
鋭い電圧パルスを発生する。Wiegand材料を処理するた
めの冷間加工処理は、材料に公知のバルクハウゼンジャ
ンプの断続性を呈する能力を「ロック」する。
【００３９】コア材料としてのWiegand効果材料は、Wie
gand材料が交番する長手方向の磁界が存在するとき磁界
の切換が生じる。なぜならば、結果として生じるシェル
とカテーテルの極性の切換によって生じるバルクハウゼ
ンの断続性として大きな断続性のジャンプを含むからで
ある。Wiegand材料の磁気切換動作は、図７に示すよう
な期間にほぼ１０マイクロ秒のピックアップコイルの巻
線１４に電圧を誘導する。
【００４０】Wiegand材料において、パルス幅は、励起
磁界強度及びその方向に全体としては依存しない。この
コイルが位置センサ１０に使用されるとき、Wiegand材
料を磁化し、起動するために等しい飽和強度の交番する
正と負の磁界が使用される。これらの交番磁界は、交流
電界によって形成される。
【００４１】さらに、Wiegand効果は、−８０℃乃至２
６０℃の間の範囲の温度で作用する。したがって、各位
置センサ１０の機能温度範囲は、個々のセンサの種々の
部品のサブ部品に基づいている。
【００４２】さらに、本発明の他の実施形態において、
センサコイル１０のコア１２は、銅、ニッケル及び鉄
（CuNiFe）の混合物を有する合金材料から成る。別の例
として、本発明の他の実施形態は、鉄、クローム、コバ
ルトの混合物、例えば、ArnordEngineering Company
（米国、イリノイ州、マレンゴ、SPC Technologies）の
Rolled Products Divisionによって製造されたARNOKROM
E（商標）を含む合金材料からなるコア１２を使用す
る。これらの材料の双方、例えば、CuNiFe及び鉄、クロ
ム及びコバルト合金は、高い透磁率及び高度に奇形的な
可撓性材料であり、本発明によるセンサコイル１０のコ
ア材料１２として使用される。
【００４３】温度に関する感度の試験 本発明によって、医療用装置８０の位置センサとして１
つのセンサコイル１０を有する位置システム３０（図
６）について、特に、２０００年７月２０日に出願され
た米国特許出願第０９／６２０，３１６号に記載されて
いる単軸システムについての感温アルゴリズムを開発す
るため位置センサ１０について温度に関する感度の試験
が行われた。なお、米国特許出願第０９／６２０，３１
６号は、参照によりこの明細書に組み込まれる。したが
って、温度に関する感度アルゴリズムは、高度な精度、
例えば、本発明によって１ｍｍ以下、好ましくは、０．
５ｍｍ以下の精度を維持しながら、高温で位置センサ１
０を使用するとき温度に関する感度の変化を補償するた
めに位置装置３０（図６参照）、例えば、単軸位置装置
に関連して使用される。
【００４４】本発明による温度に対する感度のアルゴリ
ズムをつくる場合に、添付した表１及び図４及び図５に
最もよく示されるように温度の関数としてWiegand効果
材料でつくられたコア１２を有するセンサコア１０の抵
抗及び感度を試験するために熱回帰試験が行われた。こ
れらの試験は、本発明の位置センサに関する値及び範囲
を確立する。例えば、これらの所定の値は、図４及び添
付した表１に示すセンサ抵抗対温度結果のための大きな
温度範囲（３０℃乃至８０℃）にわたる抵抗ドリフト値
（Ｇｒ）と、図５及び添付した表１に示すセンサ感度対
温度結果のための同じ３０℃乃至８０℃にわたる感度ド
リフト値（Ｇs）とを含む。
【表１】
【００４５】これらの値は、２０のセンサ１０のための
温度感度のセンサコア１２の組成分の効果（Wiegand ef
fect）を試験することによって予め決定される（試験さ
れた全部で２０のセンサ１０を代表する８つの位置セン
サ１０からのデータが添付した表１に示されている）。
この試験において、各位置センサ１０は、Wiegand効果
材料からつくられたコア１２を有する単一のセンサコイ
ル１０からなる。位置センサとしてのセンサコイル１０
の各々の温度に関する感度は、図３に概略的に示される
装置で試験された。したがって、位置センサ（センサコ
イル１０）及び熱電対２２は、ガラス管２４に挿入さ
れ、これは、熱水漕２６に配置される。各センサコイル
１０及び熱電対２２は、それぞれリード線３６及び３８
を有し、これらは、センサ電圧及び温度を測定するため
に器具に取り付けられている。各センサ１０が水中に入
るまでの十分な水準になるまで漕に注がれる。この漕
は、相互に直角な３対のホルツ型コイルから成るヘルム
ホルツ室の内側に配置された。
【００４６】図３は、３対のヘルムホルツ型コイルのう
ち２対のヘルムホルツ型コイルを示しており、第１の対
は、ヘルムホルツ型コイル２８及び３０から成り、第２
の対は、ヘルムホルツ型コイル３２及び３４から成る。
ヘルムホルツ型コイルは、一対のヘルムホルツコイルの
間の距離が、対になったヘルムホルツ型コイルの各々の
半径に等しくなるように配置される。ヘルムホルツ型室
において、ヘルムホルツ型コイルの各対は、同軸的に配
置され、３対のヘルムホルツ型コイルは、３つの相互に
直角な軸線を有する。ヘルムホルツ型室は、室内の磁界
が室の中心からの距離によって相対的に変化しない特性
を有する。それにもかかわらず、位置センサ１０を試験
する際に、室内と同じ点にセンサ１０を配置するための
努力がなされた。ヘルムホルツ型コイルは、３ＫＨｚの
周波数を有する交流で（ＡＣ）で励磁された。センサ電
圧は、３０℃乃至８０℃の温度範囲にわたって、５℃づ
つ増加するように各位置センサにおいて１つのコイル１
０から測定された。測定は２４の位置センサ１０で行わ
れた。センサコイルのコア１２全体は、感度補正Ｓ
（Ｔ）、例えば、位置システム３０の位置及び方向のア
ルゴリズムのためのリアルタイム感度補償アルゴリズム
の部分を確立するために使用される抵抗ドリフトＧｒ、
温度に関する感度ドリフトＧｓ、抵抗ドリフト対温度ス
ロープａ０及び感度ドリフト対温度スロープのようなパ
ラメータを決定するWiegand効果材料からつくられる。
【００４７】センサコイル１０を通して４ＫＨｚの信号
が送られ、コイル１０の電圧が測定される。電圧と４Ｋ
Ｈｚの電流（Ｉ）の比は、抵抗である。４ＫＨｚの信号
は、４ＫＨｚ以下であるシステム３０の他の周波数を乱
さないために使用される。
【００４８】まず、各センサ１０を通して送られる電流
（Ｉ）は、一定で均一（図６に示す位置及び方向決定装
置３０によって送られる４ＫＨから）であり、各温度で
の各センサ１０の電圧は、信号プロセッサ４８によって
抵抗値に変換される。抵抗ドリフト値Ｇｒは、図４及び
添付された表１に示されるような温度について示され
た。抵抗値（オーム）は、選択された温度範囲（３０°
乃至８０°）に沿って各温度で測定され、抵抗の％ドリ
フトとしての勾配値Ｇｒ、すなわち、公式によって８０
°の抵抗に対して温度Ｔでのセンサコイルの百分率の差
異に変換された。
【００４９】
【数１】 Ｇｒは、パーセントにおける勾配値（％ドリフト）とし
ての抵抗ドリフトであり、Ｒ（Ｔ）は、温度Ｔにおける
センサコイル抵抗であり、Ｒ（８０）は、８０℃でのセ
ンサコイル抵抗である。これらの結果に基づいて、全抵
抗ドリフトは、温度範囲全体にわたってほぼ１３％であ
った。図４に示すように、表に示す点によれば、抵抗ド
リフトと温度との間の直線的な関係を示し、この抵抗に
おけるスロープｂ０は、試験されるセンサ１０の全体に
わたってほぼ０．３０％／度で比較的に一定である。し
たがって、抵抗ドリフト係数ｂ０、例えば、０．３０
（抵抗対温度データの傾斜）が予め決定され、設定さ
れ、位置システム３０の信号プロセッサ４８に記憶され
る。
【００５０】さらに、ＫＨｚでＶ／ガウスの感度（Ｓ）
が温度範囲にわたってセンサ１０の各々について測定さ
れ、図５に示すような温度に対して感度ドリフトＧｓが
決定され、点として示された。これらの感度測定値Ｓ
は、温度感度の％ドリフトとして勾配値Ｇｓ、すなわ
ち、次の等式によって８０°Ｃの電圧に対して温度Ｔで
センサコイルの電圧の％の差異に変換された。
【数２】
【００５１】ここでＧｓは、百分率で勾配値として（％
ドリフト）であり、Ｖ（Ｔ）は、温度Ｔでのコイル電圧
であり、Ｖ（８０）は、８０℃でのセンサコイル電圧で
ある。これらの結果に基づいて、感度ドリフト全体は、
温度範囲全体にわたって、１．２４％であり、この感度
ドリフト対温度プロフィールのスロープａ０は、ほぼ
０．０２５％／度である。したがって、感度ドリフト係
数ａ０、例えば、０．２５スロープは、予め決定され
た、設定され、位置システム３０の信号プロセッサ４８
に記憶される定数である。
【００５２】温度に関する感度のアルゴリズム及びその
用法 実施される試験に基づいて、位置システム３０のために
温度感度アルゴリズムが作成された。試験により得られ
たデータは、試験された位置センサ１０の抵抗の変化ｂ
０及び感度の変化ａ０が、添付された表１及び図４及び
図５の結果によって明らかなように一定であることを示
している。これらの定数（ａ０及びｂ０）の双方は、位
置システム３０の信号プロセッサ４８のメモリに記憶さ
れる。
【００５３】さらに、医療用装置８０に使用される各位
置センサ１０は、室温、例えば、各位置センサ１０につ
いて最初の感度Ｓ０及び最初の抵抗Ｒ０を設定するため
に２０℃と２３℃との間の温度範囲で調整される。これ
らの値は、メモリ部分、例えば、EPROMの信号プロセッ
サ４８に記憶される。
【００５４】使用において、位置センサ１０を有する医
療用装置８０は、患者の体内に配置され、患者の外側に
配置される複数の磁界発生器（図示せず）から外側に発
生されるＡＣ磁界内に配置される。医療用装置８０を、
例えば、切除処置のような処置において使用するとき
に、位置システム３０によって送られる一定の一様な信
号、例えば、４ＫＨｚの信号として電流（Ｉ）が送られ
る。電圧値は、センサ１０で決定され、公式Ｒ（Ｔ）＝
Ｖ／Ｉによって信号プロセッサ４８によって抵抗値Ｒ
（Ｔ）に変換される。次に、位置センサ１０のリアルタ
イム温度（Ｔ）は、次の公式によって決定される。
【００５５】
【数３】 ここでＲ（Ｔ）は、位置センサ１０で電流すなわち、リ
アルタイム温度で決定される抵抗である。Ｒ０は、調整
処置の間に決定され、信号処理メモリから呼び出される
初期抵抗であり、ｂ０は、メモリから呼びされる抵抗ド
リフト係数である。
【００５６】リアルタイム温度Ｔを計算した後の次の工
程は、次の公式による温度で位置センサ１０の電流、す
なわち、リアルタイム感度Ｓ（Ｔ）を決定することであ
る。
【数４】
【００５７】ここでＳ０は、位置センサ１０の初期感度
であり、ａ０は、感度ドリフト係数であり（双方は、調
整処置中に決定され、メモリからの呼び出される）、Ｔ
は、上述したように計算されるリアルタイム温度であ
る。
【００５８】次の工程において、位置システム３０の位
置及び方向アルゴリズム（位置アルゴリズム）は、リア
ルタイム感度Ｓ（Ｔ）を計算するために調整され、この
感度は、次の公式による位置及び方向アルゴリズムの補
正係数として使用される。
【数５】
【００５９】ここでＢは、位置センサ１０で測定された
計算された磁界であり、Ｖは、位置センサの電圧であ
り、Ｓ（Ｔ）は、リアルタイム時間温度の位置センサ１
０の感度である。新しい磁界測定値Ｂは、位置センサ１
０の場所、例えば、位置及び方向を計算する位置及び方
向のアルゴリズムに使用される。
【００６０】したがって、医療用装置８０及び位置シス
テム３０の使用中に与えられたモーメントで位置センサ
１０から引き出された場所座標と方向座標の精度は、本
発明による温度感度アルゴリズムを通して１ｍｍ以下、
好ましくは、０．５ｍｍ以下の精度に維持される。
【００６１】精度試験 さらに、図６に概略的に示す位置システム３０を含む装
置を使用してシミュレートされた切除条件（高温）で医
療用装置８０の決定された場所でセンサコイルコア成分
の効果を測定するために他の試験が実施された。医療用
装置、例えば、切除カテーテル８０及びリファレンスカ
テーテル８０ａは、試験中にカテーテルの先端の動きを
防止するために水槽４４に堅固に固定される。切除カテ
ーテル８０及びリファレンスカテーテル８０ａの双方
は、位置センサを含む。さらに、切除カテーテル８０
は、その遠位端に４ｍｍ長い切除電極９１を備えてい
る。水槽は、血液を想定するために約１００オームのイ
ンピーダンスを有する食塩水で充填された。カテーテル
８０及び８０ａの近位端は、接続ボックス４６に接合ボ
ックス４６に接続され、この接合ボックス４６を通して
位置センサ及び電極９１からまたそこから受けられ、送
られる。接合ボックス４６は、リファレンスカテーテル
８０ａに対する切除カテーテル先端８０の位置（位置及
び方向座標の形態で）を計算するために信号プロセッサ
４８に接続された。ＲＦ発振器５０は、切除カテーテル
８０の遠位端で切除電極９１にＲＦエネルギーを送るた
めに接合ボックス４６に接続された。ＲＦ発振器リター
ン電極５２も水槽４４に収容され、ＲＦ発振器５０に接
続された。
【００６２】図６の装置は、３つの磁界発生部材、例え
ば、装置（図示せず）の下に配置された中心部の間でほ
ぼ４０ｃｍの三角形に配置された電磁石によって発生さ
れた磁界内に収容された。試験される各カテーテルにお
いて、ＲＦエネルギーをカテーテルの先端の電極９１に
供給する前に１０の位置の値の読みとりが行われた。他
の１０の位置読み取りは、ＲＦエネルギーが７０Ｗの電
力水準で遠位端の電極に供給が開始された後に、行われ
た。いくつかの種類のカテーテルが評価された。カテー
テルの種類は、フェライトを含むセンサコイルコアを備
えた位置センサを有するカテーテルと、カルボニル鉄を
含むセンサコイルコアを備えた位置センサを有するカテ
ーテルと、本発明によるWiegand効果材料からつくられ
るコア１２を備えたセンサコイル１０を備えたカテーテ
ル８０とを含む。本発明のWiegand効果材料を備えたセ
ンサコイル１０を備えたカテーテル８０を試験すると
き、温度に対する感度の補正アルゴリズムが信号プロセ
ッサ４８によって使用された。
【００６３】試験中、カテーテル先端が水槽に堅固に固
定されるので、位置エラーがなく、カテーテル先端部
は、遠位先端電極にＲＦエネルギーを供給する前後にお
いて、同じ場所に配置された。実際のところ、ＲＦエネ
ルギーの供給前及びその間に、先端の場所の間の差異が
観察された。シミュレートされた切除条件の間、センサ
コアの関数としてのカテーテルの平均位置エラー（ＲＦ
エネルギーをカテーテル先端電極に供給する前及びその
間、先端位置の差異の絶対値として定義される）を下の
ように示す。
【００６４】
【表２】 表２に示すように、Wiegand効果材料（Wiegand合金）コ
ア１２を有するセンサコイル１０は、フェライト及びカ
ルボニル鉄コアセンサコイルの双方にわたって感度にお
いて２Ｘの増加を示した。高度な精度、例えば、０．５
ｍｍのみのエラーが維持された。位置及び方向の座標情
報のこの最小限のエラーは、本発明による温度に対する
感度補正の直接の結果である。従って、たとえ本発明に
よる位置センサ１０が７．０Ｖ／ガウス乃至８．０Ｖ／
ガウスの間の範囲の全体の感度を表すとしても、位置セ
ンサ１０は、最小限の位置エラーによって高度の感度を
示した。したがって、本発明による位置センサは、サー
マル切除処置のような８０℃までの高温を呈する医療的
な用途を含む種々の医療処置に特に有効である。さら
に、本発明の一センサ１０のほぼ０．５ｍｍの平均位置
エラー及びこれが非常に接近しており、もし無視できな
いならば、たとえこれらのコイルが低い感度を示しても
カルボニル鉄コアセンサコイルによって観察された位置
エラーに非常に接近している。したがって、本発明の位
置センサ１０によって行われる寸法の大きな増加の変化
による精度の低下は無視できる。これら２つの材料の要
求の取り扱い及び製造によって呈される課題によってそ
のコア材料のようなフェライトまたはカルボニル鉄のい
ずれかを使用する位置センサでは、寸法の利点は達成す
ることができない。これら２つの材料と関連する欠点
は、これらの材料におけるもろさによる特性によるもの
であり、これらは、センサにおいて長さ直径との間の比
の全体の制限を有する。したがって、本発明の位置セン
サ１０は、これらの欠点を解消するので、従来考えられ
るものおよび上述したものよりかなり小さい寸法の装置
に使用することができる。
【００６５】位置センサによる温度測定 また、本発明は、センサコイル１０及び位置及び方向決
定装置３０を使用する医療用装置８０の位置センサ（セ
ンサコイル）１０に隣接した温度を測定する方法を含
む。本発明による医療用装置８０の温度を測定する方法
は、システム３０の電磁界発生器（図示せず）を励起す
るために使用される信号と異なる温度測定信号を確立す
ることを含む。磁界発生信号と同じように、温度測定信
号は、ＡＣ信号である。しかしながら、温度測定信号
は、磁界発生器を駆動するために使用される周波数と異
なる周波数である。
【００６６】温度測定信号は、装置３０によってセンサ
コイル１０に伝達される均一なＡＣ信号である。例え
ば、磁界発生器は、３ＫＨｚを有する磁界発生信号によ
って駆動され、センサコイル１０に送られる温度測定信
号は、４ＫＨｚの周波数を有する。
【００６７】医療用装置８０は、医療処置、例えば、ア
ブレーション処置で使用されるが、装置８０とともに使
用される装置または他の装置によって処置の間に発生さ
れる温度は、装置８０のセンサコイル１０を使用して装
置３０によって監視され、測定される。上述したよう
に、本発明による方法は、装置８０のセンサコイル１０
に隣接する温度を直接測定するために特に有効である。
【００６８】温度を測定する際に、温度測定信号、例え
ば、４ＫＨｚの信号がセンサコイル１０に提供され、セ
ンサコイル１０の電圧は、信号プロセッサ４８を通って
装置３０によって測定される。温度測定信号、例えば、
電流（Ｉ）及び測定電圧は、双方がこの時点で知られ、
信号プロセッサ４８は、これらの２つの値に基づいてセ
ンサコイル１０の抵抗を容易に決定する。
【００６９】上述した本発明の温度による感度アルゴリ
ズムによれば、温度測定信号と測定された電圧に基づい
て信号プロセッサ４８によって決定される抵抗値が、信
号プロセッサ４８によってドリフト係数（ｂ０）によっ
て調整される。したがって、この調整は、信号プロセッ
サ４８がセンサコイル１０の実際の温度を正確に決定す
ることができるようにする。
【００７０】したがって、本発明による温度測定方法に
おいて、センサコイル１０を有する医療用装置８０は、
患者内に配置され、装置８０によって医療処置を実行す
るために所望の場所に磁界内に配置される。位置及び方
向決定装置３０は、複数の磁界発生器（図示せず）に提
供された発生器信号を通して磁界を発生する。上述した
ように、第１の周波数、例えば、３ＫＨｚの周波数で磁
界発生器信号が磁界発生器に供給され、第２の周波数、
例えば、４ＫＨｚの第２の周波数の測定信号がセンサコ
イル１０に供給される。
【００７１】医療用装置８０は、患者内で外部から加え
られる磁界内の所望の場所で使用されるので、センサコ
イル１０の電圧を測定するために信号プロセッサ４８に
よって電圧測定が行われる。上述したアルゴリズムによ
れば、温度測定信号（Ｉ）及び測定された電圧値は、セ
ンサコイル１０の抵抗値を決定するために信号プロイセ
ッサ４８によって使用される。このアルゴリズムによれ
ば、実際の温度値は、センサコイル１０によって測定さ
れた実際の温度に基づいてリアルタイムで決定される。
【００７２】したがって、実際の温度値によって、シス
テム３０を使用する操作者または移植部材は、適当な動
作をとることができる。例えば、もし、アブレーション
処置のような処置の間に発生される温度が高すぎる、例
えば、８０℃を越える場合には、医師は、処置を停止す
ることを望み、手順を続ける前にその場所の温度を下げ
ることができる。これは、患者にとって安全である。
【００７３】したがって、本発明による温度測定方法
は、医師に大きな柔軟性を与え、温度モニタまたは熱電
対のような温度センサの別の部品を使用する必要性を解
消する。したがって、本発明によるセンサコイル１０を
使用することによって、医療処置の全体のコストが低減
される。
【００７４】本発明の好ましい実施形態を説明したが、
これは例示であることは当業者には明らかである。当業
者によれば、多数の改造、変更、及び置換が本発明から
逸脱することなく行われることは明らかである。したが
って、本発明はクレームの精神及び範囲によってのみ制
限されるものである。
【００７５】この発明の具体的な実施態様は次の通りで
ある。 （１）前記位置センサは、位置座標を決定するために使
用される請求項１に記載の位置センサ。 （２）前記位置センサは、方向座標を決定するために使
用される実施態様（１）に記載の位置センサ。 （３）前記位置センサは、７５℃以上の温度で１ｍｍ以
下の精度を維持する請求項１に記載の位置センサ。 （４）前記位置センサは、８０℃の温度で１ｍｍ以下の
精度を維持する実施態様（３）に記載の位置センサ。 （５）前記コアは、ほぼ０．３ｍｍ以下の外径を有する
請求項１に記載の位置センサ。
【００７６】（６）前記コアは、約０．２５ｍｍの外径
を有する実施態様（５）に記載の位置センサ。 （７）前記巻線は、前記コアに取り付けられている実施
態様（６）に記載の位置センサ。 （８）前記コア及び前記巻線の組み合わせは、ほぼ０．
５ｍｍ以下の外径を有する実施態様（７）に記載の位置
センサ。 （９）前記コア及び前記巻線の組み合わせは、約０．４
ｍｍの外径を有する実施態様（８）に記載の位置セン
サ。 （１０）前記コアの材料は、コバルトを含む実施態様
（９）に記載の位置センサ。
【００７７】（１１）前記コアの材料は、バナジウムを
含む実施態様（１０）に記載の位置センサ。 （１２）前記コアの材料は、鉄を含む実施態様（１１）
に記載の位置センサ。 （１３）前記コアの材料は、ほぼ２０％乃至８０％のコ
バルトを含む実施態様（１２）に記載の位置センサ。 （１４）前記コアの材料は、ほぼ２％乃至２０％のバナ
ジウムを含む実施態様（１２）に記載の位置センサ。 （１５）前記コアの材料は、ほぼ２５％乃至５０％の鉄
を含む実施態様（１２）に記載の位置センサ。
【００７８】（１６）前記コアの材料は、ほぼ５２％の
コバルト、１０％のバナジウム及び３８％の鉄を含む実
施態様（１２）に記載の位置センサ。 （１７）前記巻線は、銅でつくられる実施態様（７）に
記載の位置センサ。 （１８）前記位置センサは、ほぼ０．５ｍｍ以内の精度
を有する実施態様（２）に記載の位置センサ。 （１９）前記コアの周囲に配置された巻線を有する請求
項２に記載の位置センサ。 （２０）前記位置センサは、位置座標を決定するために
使用される請求項２に記載の位置センサ。
【００７９】（２１）前記位置センサは、方向座標を決
定するために使用される実施態様（２０）に記載の位置
センサ。 （２２）前記位置センサは、７５℃以上の温度で１ｍｍ
以下の精度を維持する請求項２に記載の位置センサ。 （２３）前記位置センサは、ほぼ８０℃の温度で１ｍｍ
以下の精度を維持する実施態様（２２）に記載の位置セ
ンサ。 （２４）前記コアは、ほぼ０．３ｍｍ以下の外径を有す
る請求項２に記載の位置センサ。 （２５）前記コアは、約０．２５ｍｍの外径を有する実
施態様（２４）に記載の位置センサ。
【００８０】（２６）前記巻線は、前記コアに取り付け
られている実施態様（２５）に記載の位置センサ。 （２７）前記コア及び前記巻線の組み合わせは、ほぼ
０．５ｍｍ以下の外径を有する実施態様（２６）に記載
の位置センサ。 （２８）前記コア及び前記巻線の組み合わせは、約０．
４ｍｍの外径を有する実施態様（２７）に記載の位置セ
ンサ。 （２９）前記コアの材料は、コバルトを含む実施態様
（２８）に記載の位置センサ。 （３０）前記コアの材料は、バナジウムを含む実施態様
（２９）に記載の位置センサ。
【００８１】（３１）前記コアの材料は、鉄を含む実施
態様（３０）に記載の位置センサ。 （３２）前記コアの材料は、ほぼ２０％乃至８０％のコ
バルトを含む実施態様（３１）に記載の位置センサ。 （３３）前記コアの材料は、ほぼ２％乃至２０％のバナ
ジウムを含む実施態様（３１）に記載の位置センサ。 （３４）前記コアの材料は、ほぼ２５％乃至５０％の鉄
を含む実施態様（３１）に記載の位置センサ。 （３５）前記コアの材料は、ほぼ５２％のコバルト、１
０％のバナジウム及び３８％の鉄を含む実施態様（３
１）に記載の位置センサ。
【００８２】（３６）前記巻線は、銅でつくられる実施
態様（２１）に記載の位置センサ。 （３７）前記位置センサは、ほぼ０．５ｍｍ以内の精度
を有する請求項２に記載の位置センサ。 （３８）前記コアの材料は、銅、ニッケル、及び鉄の合
金（CuNiFe）を有する請求項２に記載の位置センサ。 （３９）前記コアの材料は、鉄、クロム、及びコバルト
の合金を含む請求項２に記載の位置センサ。
【００８３】
【発明の効果】本発明によれば、高温で高精度を維持す
る小型の位置センサまたはセンサコイルを提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による位置センサとして使用するコアを
有するセンサコイルの断面図である。
【図２】医療用装置の本体に取り付けられた位置センサ
として図１のセンサコイルの断面図である。
【図３】本発明による図１及び図２の位置センサ及び医
療用装置の試験装置の図面である。
【図４】温度の関数としての抵抗を示す本発明による位
置センサの熱回帰の実験を示したチャートである。
【図５】温度の関数として感度を示した本発明による位
置センサの熱回帰の実験を示すチャートである。
【図６】本発明による位置センサを使用する他の試験装
置の図面である。
【図７】時間の関数として電圧を示した本発明による位
置センサのWiegand効果材料のパルス出力のグラフであ
る。
【符号の説明】
１０ コイル １２ コア １６ ワイヤ ２２ 熱電対 ２４ ガラス管 ２８ ヘルムホルツ型コイル ３０ 位置システム ３６，３８ リード線 ４８ 信号プロセッサ ８０ 医療用装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｒ 33/02 Ｇ０１Ｒ 33/02 Ｌ (72)発明者 アッサフ・ゴバリ イスラエル国、34400 ハイファ、ビッツ ォ １ Ｆターム(参考） 2F063 AA04 BD15 CA09 CA34 DA01 DA05 GA01 KA02 NA07 PA01 PA10 2G017 AA01 AA03 AD29 BA03 4C061 HH51

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ウィガンド（Wiegand）効果材料からつ
    くられたコアと、 前記コアの周囲に配置された巻線とを有する医療装置用
    位置センサ。
  2. 【請求項２】 高透磁性材料からつくられたコアを有
    し、前記高透磁性材料は、極性を切り換える磁界を生
    じ、外部から磁界が加えられたときほぼ一様な電圧パル
    スを生じる医療装置用位置センサ。
JP2002174806A 2001-06-15 2002-06-14 医療用位置特定システム Expired - Fee Related JP4262936B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US882125 2001-06-15
US09/882,125 US6992477B2 (en) 2001-06-15 2001-06-15 Medical device with position sensor having core with high permeability material for determining location coordinates of a portion of the medical device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003090702A true JP2003090702A (ja) 2003-03-28
JP4262936B2 JP4262936B2 (ja) 2009-05-13

Family

ID=25379937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002174806A Expired - Fee Related JP4262936B2 (ja) 2001-06-15 2002-06-14 医療用位置特定システム

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6992477B2 (ja)
EP (1) EP1266613B1 (ja)
JP (1) JP4262936B2 (ja)
KR (1) KR100869035B1 (ja)
AU (2) AU784874B2 (ja)
CA (1) CA2390618C (ja)
IL (1) IL149789A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009531706A (ja) * 2006-03-30 2009-09-03 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 温度センサとしての磁気抵抗センサ
JP2021506508A (ja) * 2017-12-21 2021-02-22 サノフイＳａｎｏｆｉ 注射の状態の決定

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4214139C2 (de) * 1992-04-29 2002-01-10 Heidelberger Druckmasch Ag Verfahren zur Feuchtmittelregulierung beim Drucken von einem Formzylinder in einer Offsetdruckmaschine
US7003342B2 (en) * 2003-06-02 2006-02-21 Biosense Webster, Inc. Catheter and method for mapping a pulmonary vein
US7818048B2 (en) * 2003-06-02 2010-10-19 Biosense Webster, Inc. Catheter and method for mapping a pulmonary vein
US7207989B2 (en) * 2003-10-27 2007-04-24 Biosense Webster, Inc. Method for ablating with needle electrode
US7366557B2 (en) 2003-11-07 2008-04-29 Biosense Webster, Inc. Flower catheter
US6995729B2 (en) * 2004-01-09 2006-02-07 Biosense Webster, Inc. Transponder with overlapping coil antennas on a common core
US7596403B2 (en) 2004-06-30 2009-09-29 Given Imaging Ltd. System and method for determining path lengths through a body lumen
WO2007033206A2 (en) 2005-09-13 2007-03-22 Veran Medical Technologies, Inc. Apparatus and method for image guided accuracy verification
US20070066881A1 (en) 2005-09-13 2007-03-22 Edwards Jerome R Apparatus and method for image guided accuracy verification
US20070161888A1 (en) * 2005-12-30 2007-07-12 Sherman Jason T System and method for registering a bone of a patient with a computer assisted orthopaedic surgery system
US20070167741A1 (en) * 2005-12-30 2007-07-19 Sherman Jason T Apparatus and method for registering a bone of a patient with a computer assisted orthopaedic surgery system
US7525309B2 (en) * 2005-12-30 2009-04-28 Depuy Products, Inc. Magnetic sensor array
US8862200B2 (en) * 2005-12-30 2014-10-14 DePuy Synthes Products, LLC Method for determining a position of a magnetic source
US8016749B2 (en) 2006-03-21 2011-09-13 Boston Scientific Scimed, Inc. Vision catheter having electromechanical navigation
US8068648B2 (en) * 2006-12-21 2011-11-29 Depuy Products, Inc. Method and system for registering a bone of a patient with a computer assisted orthopaedic surgery system
US7996057B2 (en) * 2007-01-31 2011-08-09 Biosense Webster, Inc. Ultrasound catheter calibration with enhanced accuracy
AU2008200422B2 (en) * 2007-01-31 2012-11-08 Biosense Webster, Inc. Ultrasound catheter calibration with enhanced accuracy
US8204574B2 (en) * 2008-11-21 2012-06-19 Medtronic, Inc. Stylet for use with image guided systems
US20100130852A1 (en) * 2008-11-21 2010-05-27 Medtronic, Inc. Navigation enabled lead delivery catheter
US20100185083A1 (en) * 2008-11-21 2010-07-22 Medtronic, Inc. Navigation enabled lead delivery catheter
US20120071753A1 (en) 2010-08-20 2012-03-22 Mark Hunter Apparatus and method for four dimensional soft tissue navigation including endoscopic mapping
US8391947B2 (en) 2010-12-30 2013-03-05 Biosense Webster (Israel), Ltd. Catheter with sheet array of electrodes
WO2013126659A1 (en) 2012-02-22 2013-08-29 Veran Medical Technologies, Inc. Systems, methods, and devices for four dimensional soft tissue navigation
US9314299B2 (en) 2012-03-21 2016-04-19 Biosense Webster (Israel) Ltd. Flower catheter for mapping and ablating veinous and other tubular locations
US10537286B2 (en) 2013-01-08 2020-01-21 Biosense Webster (Israel) Ltd. Catheter with multiple spines of different lengths arranged in one or more distal assemblies
US10278775B2 (en) 2013-12-31 2019-05-07 Biosense Webster (Israel) Ltd. Catheter utilizing optical spectroscopy for measuring tissue contact area
US10969214B2 (en) 2013-12-31 2021-04-06 Joral Llc Position sensor with Wiegand wire, position magnet(s) and reset magnet
US9848943B2 (en) 2014-04-18 2017-12-26 Biosense Webster (Israel) Ltd. Ablation catheter with dedicated fluid paths and needle centering insert
US20150305650A1 (en) 2014-04-23 2015-10-29 Mark Hunter Apparatuses and methods for endobronchial navigation to and confirmation of the location of a target tissue and percutaneous interception of the target tissue
US20150305612A1 (en) 2014-04-23 2015-10-29 Mark Hunter Apparatuses and methods for registering a real-time image feed from an imaging device to a steerable catheter
WO2017004271A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 Boston Scientific Scimed Inc. Robust miniature magnetic sensor
WO2017127722A1 (en) * 2016-01-20 2017-07-27 Lucent Medical Systems, Inc. Low-frequency electromagnetic tracking
CN105865383A (zh) * 2016-04-13 2016-08-17 江苏雷特电机股份有限公司 电抗器线圈中电磁线绕线均匀程度的检测系统及检测方法
US11027096B2 (en) 2017-08-21 2021-06-08 Lucent Medical Systems, Inc. Flexible circuit bearing a trackable low-frequency electromagnetic coil
US10695109B2 (en) 2017-12-13 2020-06-30 DePuy Synthes Products, Inc. Intramedullary nail with cannulation access hole
US11234769B2 (en) 2018-03-02 2022-02-01 Lucent Medical Systems, Inc. Wireless electromagnetic navigational element
US11426133B2 (en) 2018-03-13 2022-08-30 Lucent Medical Systems, Inc. Externally placed electromagnetic fiducial element
US20200069218A1 (en) 2018-09-04 2020-03-05 Biosense Webster (Israel) Ltd. Single axis sensor (sas) with hall sensor using external magnet

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1369902A (en) 1971-08-31 1974-10-09 Wiegand J R Multiple pulse generator
JPS599865B2 (ja) * 1975-04-07 1984-03-05 株式会社リコー 磁界測定方法
US4247601A (en) * 1978-04-18 1981-01-27 The Echlin Manufacturing Company Switchable magnetic device
JPS5672368A (en) * 1979-11-16 1981-06-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Magnetic sensor
DE3008581A1 (de) 1980-03-06 1981-09-10 Fa. Dr. Eugen Dürrwächter DODUCO, 7530 Pforzheim Induktiver weggeber
US4327416A (en) * 1980-04-16 1982-04-27 Sangamo Weston, Inc. Temperature compensation system for Hall effect element
DE3128031A1 (de) * 1981-07-16 1983-02-03 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Magnetischer polarisationssprunggeber
US4427943A (en) * 1981-08-05 1984-01-24 Innovatum, Inc. Apparatus and method for locating and tracking magnetic objects or sources
US4437963A (en) * 1981-09-10 1984-03-20 Yeoman David R Apparatus for electrolyzing water
DE3406871A1 (de) * 1984-02-25 1985-09-05 Doduco KG Dr. Eugen Dürrwächter, 7530 Pforzheim Magnetfeldsensor unter verwendung von wiegand-draehten oder aehnlichen drahtfoermigen bistabilen magnetischen elementen
JPS6432583A (en) * 1987-07-28 1989-02-02 Toshiba Corp Teletext receiver
US4972839A (en) 1988-12-22 1990-11-27 Angelsen Bjorn A J Miniaturized mechanically-steerable ultrasonic probe
US5638418A (en) * 1993-02-05 1997-06-10 Dallas Semiconductor Corporation Temperature detector systems and methods
US5200697B1 (en) * 1991-11-27 1996-06-18 Ntn Toyo Bearing Co Ltd Hub and bearing assembly with integrated rotation sensor including a tone ring and annular transducer
DE4224129A1 (de) 1992-07-22 1994-01-27 Duerrwaechter E Dr Doduco Induktiver Drehimpulsgeber
WO1994004938A1 (en) 1992-08-14 1994-03-03 British Telecommunications Public Limited Company Position location system
IL116699A (en) 1996-01-08 2001-09-13 Biosense Ltd Method of building a heart map
US5391199A (en) * 1993-07-20 1995-02-21 Biosense, Inc. Apparatus and method for treating cardiac arrhythmias
US5558091A (en) * 1993-10-06 1996-09-24 Biosense, Inc. Magnetic determination of position and orientation
WO1995010978A1 (en) * 1993-10-19 1995-04-27 Ep Technologies, Inc. Segmented electrode assemblies for ablation of tissue
CA2197986C (en) 1994-08-19 2008-03-18 Shlomo Ben-Haim Medical diagnosis, treatment and imaging systems
JPH08138919A (ja) * 1994-11-04 1996-05-31 Nhk Spring Co Ltd 感磁性ワイヤとその製造方法および製造装置
IL119262A0 (en) 1996-02-15 1996-12-05 Biosense Israel Ltd Locatable biopsy needle
US6203493B1 (en) * 1996-02-15 2001-03-20 Biosense, Inc. Attachment with one or more sensors for precise position determination of endoscopes
US5727553A (en) * 1996-03-25 1998-03-17 Saad; Saad A. Catheter with integral electromagnetic location identification device
US6201387B1 (en) * 1997-10-07 2001-03-13 Biosense, Inc. Miniaturized position sensor having photolithographic coils for tracking a medical probe
US6147480A (en) * 1997-10-23 2000-11-14 Biosense, Inc. Detection of metal disturbance
GB2331807B (en) * 1997-11-15 2002-05-29 Roke Manor Research Catheter tracking system
US5980472A (en) * 1998-02-20 1999-11-09 Seyl; V. Craig Joint movement monitoring system
AU3493699A (en) 1998-04-22 1999-11-08 Hid Corporation Wiegand effect linear position sensor
US6229300B1 (en) * 1998-12-03 2001-05-08 Hid Corporation Wiegand tilt sensor
DE60038332T2 (de) 1999-05-27 2009-04-30 Radi Medical Systems Ab Verfahren zur Temperaturkompensation in einem kombinierten Druck- und Temperatursensor
US6569160B1 (en) * 2000-07-07 2003-05-27 Biosense, Inc. System and method for detecting electrode-tissue contact
US20030040670A1 (en) 2001-06-15 2003-02-27 Assaf Govari Method for measuring temperature and of adjusting for temperature sensitivity with a medical device having a position sensor

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009531706A (ja) * 2006-03-30 2009-09-03 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 温度センサとしての磁気抵抗センサ
JP2021506508A (ja) * 2017-12-21 2021-02-22 サノフイＳａｎｏｆｉ 注射の状態の決定
US11559629B2 (en) 2017-12-21 2023-01-24 Sanofi Determining a status of an injection
US11878152B2 (en) 2017-12-21 2024-01-23 Sanofi Determining a status of an injection

Also Published As

Publication number Publication date
AU782217B2 (en) 2005-07-14
CA2390618C (en) 2012-11-13
EP1266613A1 (en) 2002-12-18
IL149789A0 (en) 2002-11-10
JP4262936B2 (ja) 2009-05-13
CA2390618A1 (en) 2002-12-15
US6992477B2 (en) 2006-01-31
AU4439502A (en) 2002-12-19
KR100869035B1 (ko) 2008-11-17
EP1266613B1 (en) 2016-03-30
AU4065502A (en) 2003-10-30
IL149789A (en) 2009-11-18
AU784874B2 (en) 2006-07-13
KR20030006980A (ko) 2003-01-23
US20030006759A1 (en) 2003-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4286493B2 (ja) 温度を測定するシステム及び温度に関する感度を調整するシステム
JP4307018B2 (ja) 医療用装置
JP4262936B2 (ja) 医療用位置特定システム
KR102287648B1 (ko) 수술 유도를 위한 자기 마커를 감지하는 시스템 및 방법
EP1530057B1 (en) Magnetic determination of position and orientation
JP2001505071A (ja) 位置測定のための装置および方法
JP2021523751A (ja) 外科的ガイダンスのための磁気マーカー
WO1999018852A1 (en) Magnetically directable remote guidance systems, and methods of use thereof
JP2005535385A (ja) トリミング可能なコンデンサを有するｍｒｉ機能強化血管内装置
CN114423374A (zh) 热疗植入物及加热该植入物的方法和系统
JP2005534418A (ja) 自己同調コイルを使用した体内医用ｍｒ撮像の方法および装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050428

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071009

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20071126

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20080109

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20080115

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20080207

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080327

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090113

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090210

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120220

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4262936

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120220

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130220

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130220

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140220

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees