JP2010131390A - 高感度の圧力検出プローブ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 医学的プローブは、長手方向の軸及び遠位末端を有する挿入管を包含する。遠位端は、挿入管の遠位末端に配設され、身体組織と接触されるように構成される。ジョイントは、遠位端を挿入管の遠位末端に連結する。プローブ内に含まれるジョイント・センサーは、挿入管の遠位末端に対する遠位端の位置を検知する。ジョイント・センサーは、プローブ内でジョイントの向かい合ったそれぞれの側に配設され、それぞれ1つ以上の磁気変換器を備えた第1及び第2の組み立て部品を含む。
【選択図】 図1
Description
(関連出願の相互参照)
本出願は2007年10月8日出願の米国特許出願第11/868,733号の部分継続出願である。この出願は本出願の譲受人に譲渡され、その開示事項は参照により本願に組み込まれる。
本発明は一般的に侵襲的医学機器に関し、より具体的には、患者の身体に適応されるカテーテルのようなプローブ内のジョイントの移動を検知する方法と器具に関する。
ある診断と治療技術では、カテーテルを心腔内に挿入し、心臓内壁に接触させる。そのような手技では、良好な接触を確実にするために、カテーテルの遠位端が心内膜に十分な圧力で係合することが一般的に重要である。しかしながら、過剰な圧力は、望まれない心臓組織の損傷、更には心臓壁の穿孔を引き起こす可能性がある。
以下に記載される本発明の実施形態は、ジョイントの向かい合った側に位置する、コイルなどの磁気変換器を用いて、磁場を発生して検知することにより、ジョイントの移動を検知する新規な機器と方法を提供する。開示される実施形態は、特に侵襲的な医学的プローブにおいて、この種の検知機器を使用することに関し、この機器はプローブ先端に加えられる圧力の表示を提供する。しかしながら本発明の原理は、ジョイントの移動の正確な検知を必要とする、他の種類の応用においても同様に有用である。
〔実施態様〕
(1) 医学的プローブであって、
長手方向の軸と遠位末端とを有する挿入管と、
前記挿入管の前記遠位末端に配置され、体組織と接触するように構成された遠位端と、
前記挿入管の前記遠位末端に前記遠位端を連結するジョイントと、
前記挿入管の前記遠位末端に対する前記遠位端の位置を検知する、前記プローブ内に含まれるジョイント・センサーと、を備え、前記ジョイント・センサーは、第1と第2の組み立て部品を備え、前記第1と第2の組み立て部品は前記プローブ内で前記ジョイントの向かい合ったそれぞれの側に配設され、それぞれが1つ又は複数の磁気変換器を含む、医学的プローブ。
(2) 前記磁気変換器がコイルを有し、前記第1の組み立て部品が、前記挿入管の前記長手方向の軸と平行である、第1のコイル軸を有する第1のコイルを有し、前記第2の組み立て部品が、前記第1の組み立て部品から軸方向に隔たった前記プローブの区域内において、異なるそれぞれの半径方向の位置に配設された2個以上の第2のコイルを有する、実施態様1に記載のプローブ。
(3) 前記第2のコイルが、前記挿入管の前記長手方向の軸に平行なそれぞれの第2のコイル軸を有する、実施態様2に記載のプローブ。
(4) 前記2つ以上の第2のコイルが、少なくとも3つの第2のコイルを有する、実施態様2に記載のプローブ。
(5) 前記少なくとも3つの第2のコイルが、前記プローブの軸平面内で、前記長手方向の軸に関して、異なるそれぞれの方位角で配設された、実施態様4に記載のプローブ。
(6) 前記ジョイント・センサーが、前記挿入管の前記遠位末端に対する前記遠位端の軸方向の移動と配向を表示する信号を発生するように構成された、実施態様1に記載のプローブ。
(7) 前記第1と第2の組み立て部品のうちの1つは、電流により駆動され少なくとも1つの磁場を放射するように連結され、前記第1と第2の組み立て部品のうちのもう一方は、前記少なくとも1つの磁場に応答して、1つ又は複数の信号を出力するように連結され、前記信号は前記挿入管の前記遠位末端に対する前記遠位端の位置を表示する、実施態様6に記載のプローブ。
(8) 前記プローブから分離された基準系に対する前記プローブの位置座標を検知するための位置センサーを含む、実施態様1に記載のプローブ。
(9) 前記遠位端が、前記組織と電気的接触を行うように構成された電極を含む、実施態様1に記載のプローブ。
(10) 前記ジョイントが、前記遠位端が前記組織に係合したときに、前記遠位端に加えられる圧力に応答して変形するように構成された弾性部材を含む、実施態様1に記載のプローブ。
(11) 前記弾性部材が、伸縮性物質のチューブ状の部品であって、前記部品の長さの一部に沿って前記部品の中を通過する螺旋形の切込みを有する、伸縮性物質のチューブ状の部品を含む、実施態様10に記載のプローブ。
(12) 患者の身体に医学的手技を行うための装置であって、
プローブであって、
長手方向の軸と遠位末端を有する挿入管と、
前記挿入管の前記遠位末端に配設され、前記身体の組織と接触するように構成された遠位端と、
前記挿入管の前記遠位末端に前記遠位端を連結するジョイントと、
前記プローブ内に含まれ前記挿入管の前記遠位末端に対する前記遠位端の位置を検知するジョイント・センサーであって、前記ジョイント・センサーは、第1と第2の組み立て部品を含み、前記第1と第2の組み立て部品は前記プローブ内で前記ジョイントの向かい合ったそれぞれの側に配設され、それぞれが1つ又は複数の磁気変換器を含む、ジョイント・センサーと、
を備える、プローブと、
電流を前記第1と第2の組み立て部品の1つに加え、それにより前記組み立て部品の前記1つに、少なくとも1つの磁場を発生させるように連結されており、また、前記挿入管の前記遠位末端に対する前記遠位端の位置の変化を検出できるように、前記少なくとも1つの磁場に応答して、前記第1と第2の組み立て部品のうちもう一方により出力された1つ以上の信号を受け取り処理するように連結されたプロセッサと、を備える、装置。
(13) 前記磁気変換器がコイルを含み、前記第1の組み立て部品が、前記挿入管の前記長手方向の軸に対して平行な第1のコイル軸を有する第1のコイルを含み、前記第2の組み立て部品が、前記第1の組み立て部品から軸方向に隔たった前記プローブの区域内において、異なったそれぞれの半径方向の位置にある2つ以上の第2のコイルを含む、実施態様12に記載の装置。
(14) 前記プロセッサにより検知される前記遠位端の前記位置の前記変化が、前記遠位端の軸方向の移動及び前記挿入管の前記遠位末端に対する前記遠位端の偏向を含む、実施態様12に記載の装置。
(15) 前記ジョイントが、前記遠位端が前記組織と係合するときに、前記遠位端に加えられる圧力に応答して変形するように構成された弾性部材を含む、実施態様12に記載の装置。
(16) 前記プロセッサが、検知された前記位置の変化に応答可能に、前記遠位端に加えられた前記圧力を表示する出力を発生させるように構成された、実施態様15に記載の装置。
(17) 前記身体近傍に更なる磁場を発生させるための磁場発生器、及び前記更なる磁場に応答して位置信号を発生させるための前記プローブ内の位置センサーを備え、前記プロセッサは、前記プローブから分離された基準系に対する前記プローブの座標を計算するために、前記位置信号を受け取り処理するように連結されている、実施態様12に記載の装置。
(18) 前記位置センサーが、前記第1及び第2の組み立て部品の1つの中に、前記磁気変換器のうち少なくとも1つを備える、実施態様17に記載の装置。
(19) ジョイントを通過する長手方向の軸を有する組み立て品の中の前記ジョイントの動きを検知するための装置であって、
前記組み立て品の中で、前記ジョイントの向かい合ったそれぞれの側に配設され、それぞれ1つ以上の磁気変換器を備えた第1と第2の検知用組み立て部品と、
電流を前記第1と第2の組み立て部品の1つに加え、それにより前記組み立て部品の前記1つに、少なくとも1つの磁場を発生させるように連結されており、また、前記ジョイントの配置の変化を検出できるように、前記少なくとも1つの磁場に対して応答して、前記第1と第2の組み立て部品のうちもう一方により出力された1つ以上の信号を受け取り、処理するように連結されたプロセッサと、を備えた、装置。
(20) 前記磁気変換器はコイルを含み、前記第1の組み立て部品は前記挿入管の前記長手方向の軸に対して平行な第1のコイル軸を有する第1のコイルを備え、前記第2の組み立て部品は前記第1の組み立て部品から軸方向に隔たった前記組み立て品の区域内において、異なったそれぞれの半径方向の位置にある2つ以上の第2のコイルを含む、実施態様19に記載の装置。
(21) 前記プロセッサが、前記1つ以上の信号を処理することにより、前記ジョイントの軸方向の圧縮と、角偏向とを検知するように構成された、実施態様19に記載の装置。
(22) 前記ジョイントが、前記組み立て品に加えられた圧力に応答して変形するように構成された弾性部材を含み、前記プロセッサが、検知された前記配置の前記変化に応答して、前記組み立て品に加えられた前記圧力を表示する出力を発生させるように構成された、実施態様19に記載の装置。
(23) 患者の身体内の組織に医学的手技を行うための方法であって、
プローブを前記身体に当てることであって、前記プローブは、挿入管、及び前記挿入管の遠位末端にジョイントで連結された遠位端、前記プローブ内に含まれたジョイント・センサーであって、前記プローブ内で、前記ジョイントの向かい合ったそれぞれの側に配設され、それぞれ1つ以上の磁気変換器を含む第1と第2の組み立て部品を備える、ジョイント・センサー、を備える、プローブを前記身体に当てることと、
前記遠位端が前記組織に係合して、前記組織に圧力を加え、前記挿入管の前記遠位末端に対する前記遠位端の位置に変化を引き起こすように前記プローブを前進させることと、
前記第1と第2の組み立て部品の1つに電流を加え、それにより、前記組み立て部品の前記1つに少なくとも1つの磁場を発生させることと、
前記遠位端の前記位置の前記変化を検知するように、前記少なくとも1つの磁場に応答して前記第1と第2の組み立て部品のうちのもう一方から出力された1つ以上の信号を受け取り、処理することと、を含む、方法。
(24) 前記磁気変換器はコイルを含み、前記第1の組み立て部品は前記挿入管の長手方向の軸に対して平行な第1のコイル軸を有する第1のコイルを備え、前記第2の組み立て部品は前記第1の組み立て部品から軸方向に隔たった前記プローブの区域内に、異なったそれぞれの半径方向の位置にある2つ以上の第2のコイルを含む、実施態様23に記載の方法。
(25) 前記1つ以上の信号の処理が、前記挿入管の前記遠位末端に対する前記遠位端の軸方向の移動及び配向を検知することを含む、実施態様23に記載の方法。
(26) 前記ジョイントが前記遠位端に加えられた圧力に応答して変形するように構成された弾性部材を含み、前記1つ以上の信号の処理が、検知された前記位置の前記変化に応答して、前記遠位端に加えられた前記圧力の表示を発生させることを含む、実施態様23に記載の方法。
(27) 前記身体近傍に更なる磁場を発生させることと、前記プローブから分離された基準系に対する前記プローブの座標を計算するために、前記更なる磁場に応答して前記第1及び第2の組み立て部品の1つから出力される位置信号を検知することと、を含む、実施態様23に記載の方法。
(28) 前記プローブを前進させることが、前記遠位端上の電極を前記組織と電気的に接触させることを含む、実施態様23に記載の方法。
(29) 前記遠位端により係合された前記組織の領域を焼灼するように、電気エネルギーを前記電極に加えることを含む、実施態様28に記載の方法。
(30) 前記挿入管の前記遠位末端に対する前記遠位端の前記位置が前記組織に対する前記遠位端の圧力に応答して変化し、前記電気的エネルギーを加えることが、前記遠位端の前記位置により表示される前記圧力に応答して前記エネルギーの印加を制御することを含み、前記圧力が所望の範囲内にあるときに、前記電気エネルギーが前記電極に加えられる、実施態様29に記載の方法。
Claims (30)
- 医学的プローブであって、
長手方向の軸と遠位末端とを有する挿入管と、
前記挿入管の前記遠位末端に配置され、体組織と接触するように構成された遠位端と、
前記挿入管の前記遠位末端に前記遠位端を連結するジョイントと、
前記挿入管の前記遠位末端に対する前記遠位端の位置を検知する、前記プローブ内に含まれるジョイント・センサーと、を備え、前記ジョイント・センサーは、第1と第2の組み立て部品を備え、前記第1と第2の組み立て部品は前記プローブ内で前記ジョイントの向かい合ったそれぞれの側に配設され、それぞれが1つ又は複数の磁気変換器を含む、医学的プローブ。 - 前記磁気変換器がコイルを有し、前記第1の組み立て部品が、前記挿入管の前記長手方向の軸と平行である、第1のコイル軸を有する第1のコイルを有し、前記第2の組み立て部品が、前記第1の組み立て部品から軸方向に隔たった前記プローブの区域内において、異なるそれぞれの半径方向の位置に配設された2個以上の第2のコイルを有する、請求項1に記載のプローブ。
- 前記第2のコイルが、前記挿入管の前記長手方向の軸に平行なそれぞれの第2のコイル軸を有する、請求項2に記載のプローブ。
- 前記2つ以上の第2のコイルが、少なくとも3つの第2のコイルを有する、請求項2に記載のプローブ。
- 前記少なくとも3つの第2のコイルが、前記プローブの軸平面内で、前記長手方向の軸に関して、異なるそれぞれの方位角で配設された、請求項4に記載のプローブ。
- 前記ジョイント・センサーが、前記挿入管の前記遠位末端に対する前記遠位端の軸方向の移動と配向を表示する信号を発生するように構成された、請求項1に記載のプローブ。
- 前記第1と第2の組み立て部品のうちの1つは、電流により駆動され少なくとも1つの磁場を放射するように連結され、前記第1と第2の組み立て部品のうちのもう一方は、前記少なくとも1つの磁場に応答して、1つ又は複数の信号を出力するように連結され、前記信号は前記挿入管の前記遠位末端に対する前記遠位端の位置を表示する、請求項6に記載のプローブ。
- 前記プローブから分離された基準系に対する前記プローブの位置座標を検知するための位置センサーを含む、請求項1に記載のプローブ。
- 前記遠位端が、前記組織と電気的接触を行うように構成された電極を含む、請求項1に記載のプローブ。
- 前記ジョイントが、前記遠位端が前記組織に係合したときに、前記遠位端に加えられる圧力に応答して変形するように構成された弾性部材を含む、請求項1に記載のプローブ。
- 前記弾性部材が、伸縮性物質のチューブ状の部品であって、前記部品の長さの一部に沿って前記部品の中を通過する螺旋形の切込みを有する、伸縮性物質のチューブ状の部品を含む、請求項10に記載のプローブ。
- 患者の身体に医学的手技を行うための装置であって、
プローブであって、
長手方向の軸と遠位末端を有する挿入管と、
前記挿入管の前記遠位末端に配設され、前記身体の組織と接触するように構成された遠位端と、
前記挿入管の前記遠位末端に前記遠位端を連結するジョイントと、
前記プローブ内に含まれ前記挿入管の前記遠位末端に対する前記遠位端の位置を検知するジョイント・センサーであって、前記ジョイント・センサーは、第1と第2の組み立て部品を含み、前記第1と第2の組み立て部品は前記プローブ内で前記ジョイントの向かい合ったそれぞれの側に配設され、それぞれが1つ又は複数の磁気変換器を含む、ジョイント・センサーと、
を備える、プローブと、
電流を前記第1と第2の組み立て部品の1つに加え、それにより前記組み立て部品の前記1つに、少なくとも1つの磁場を発生させるように連結されており、また、前記挿入管の前記遠位末端に対する前記遠位端の位置の変化を検出できるように、前記少なくとも1つの磁場に応答して、前記第1と第2の組み立て部品のうちもう一方により出力された1つ以上の信号を受け取り処理するように連結されたプロセッサと、を備える、装置。 - 前記磁気変換器がコイルを含み、前記第1の組み立て部品が、前記挿入管の前記長手方向の軸に対して平行な第1のコイル軸を有する第1のコイルを含み、前記第2の組み立て部品が、前記第1の組み立て部品から軸方向に隔たった前記プローブの区域内において、異なったそれぞれの半径方向の位置にある2つ以上の第2のコイルを含む、請求項12に記載の装置。
- 前記プロセッサにより検知される前記遠位端の前記位置の前記変化が、前記遠位端の軸方向の移動及び前記挿入管の前記遠位末端に対する前記遠位端の偏向を含む、請求項12に記載の装置。
- 前記ジョイントが、前記遠位端が前記組織と係合するときに、前記遠位端に加えられる圧力に応答して変形するように構成された弾性部材を含む、請求項12に記載の装置。
- 前記プロセッサが、検知された前記位置の変化に応答可能に、前記遠位端に加えられた前記圧力を表示する出力を発生させるように構成された、請求項15に記載の装置。
- 前記身体近傍に更なる磁場を発生させるための磁場発生器、及び前記更なる磁場に応答して位置信号を発生させるための前記プローブ内の位置センサーを備え、前記プロセッサは、前記プローブから分離された基準系に対する前記プローブの座標を計算するために、前記位置信号を受け取り処理するように連結されている、請求項12に記載の装置。
- 前記位置センサーが、前記第1及び第2の組み立て部品の1つの中に、前記磁気変換器のうち少なくとも1つを備える、請求項17に記載の装置。
- ジョイントを通過する長手方向の軸を有する組み立て品の中の前記ジョイントの動きを検知するための装置であって、
前記組み立て品の中で、前記ジョイントの向かい合ったそれぞれの側に配設され、それぞれ1つ以上の磁気変換器を備えた第1と第2の検知用組み立て部品と、
電流を前記第1と第2の組み立て部品の1つに加え、それにより前記組み立て部品の前記1つに、少なくとも1つの磁場を発生させるように連結されており、また、前記ジョイントの配置の変化を検出できるように、前記少なくとも1つの磁場に対して応答して、前記第1と第2の組み立て部品のうちもう一方により出力された1つ以上の信号を受け取り、処理するように連結されたプロセッサと、を備えた、装置。 - 前記磁気変換器はコイルを含み、前記第1の組み立て部品は前記挿入管の前記長手方向の軸に対して平行な第1のコイル軸を有する第1のコイルを備え、前記第2の組み立て部品は前記第1の組み立て部品から軸方向に隔たった前記組み立て品の区域内において、異なったそれぞれの半径方向の位置にある2つ以上の第2のコイルを含む、請求項19に記載の装置。
- 前記プロセッサが、前記1つ以上の信号を処理することにより、前記ジョイントの軸方向の圧縮と、角偏向とを検知するように構成された、請求項19に記載の装置。
- 前記ジョイントが、前記組み立て品に加えられた圧力に応答して変形するように構成された弾性部材を含み、前記プロセッサが、検知された前記配置の前記変化に応答して、前記組み立て品に加えられた前記圧力を表示する出力を発生させるように構成された、請求項19に記載の装置。
- 患者の身体内の組織に医学的手技を行うための方法であって、
プローブを前記身体に当てることであって、前記プローブは、挿入管、及び前記挿入管の遠位末端にジョイントで連結された遠位端、前記プローブ内に含まれたジョイント・センサーであって、前記プローブ内で、前記ジョイントの向かい合ったそれぞれの側に配設され、それぞれ1つ以上の磁気変換器を含む第1と第2の組み立て部品を備える、ジョイント・センサー、を備える、プローブを前記身体に当てることと、
前記遠位端が前記組織に係合して、前記組織に圧力を加え、前記挿入管の前記遠位末端に対する前記遠位端の位置に変化を引き起こすように前記プローブを前進させることと、
前記第1と第2の組み立て部品の1つに電流を加え、それにより、前記組み立て部品の前記1つに少なくとも1つの磁場を発生させることと、
前記遠位端の前記位置の前記変化を検知するように、前記少なくとも1つの磁場に応答して前記第1と第2の組み立て部品のうちのもう一方から出力された1つ以上の信号を受け取り、処理することと、を含む、方法。 - 前記磁気変換器はコイルを含み、前記第1の組み立て部品は前記挿入管の長手方向の軸に対して平行な第1のコイル軸を有する第1のコイルを備え、前記第2の組み立て部品は前記第1の組み立て部品から軸方向に隔たった前記プローブの区域内に、異なったそれぞれの半径方向の位置にある2つ以上の第2のコイルを含む、請求項23に記載の方法。
- 前記1つ以上の信号の処理が、前記挿入管の前記遠位末端に対する前記遠位端の軸方向の移動及び配向を検知することを含む、請求項23に記載の方法。
- 前記ジョイントが前記遠位端に加えられた圧力に応答して変形するように構成された弾性部材を含み、前記1つ以上の信号の処理が、検知された前記位置の前記変化に応答して、前記遠位端に加えられた前記圧力の表示を発生させることを含む、請求項23に記載の方法。
- 前記身体近傍に更なる磁場を発生させることと、前記プローブから分離された基準系に対する前記プローブの座標を計算するために、前記更なる磁場に応答して前記第1及び第2の組み立て部品の1つから出力される位置信号を検知することと、を含む、請求項23に記載の方法。
- 前記プローブを前進させることが、前記遠位端上の電極を前記組織と電気的に接触させることを含む、請求項23に記載の方法。
- 前記遠位端により係合された前記組織の領域を焼灼するように、電気エネルギーを前記電極に加えることを含む、請求項28に記載の方法。
- 前記挿入管の前記遠位末端に対する前記遠位端の前記位置が前記組織に対する前記遠位端の圧力に応答して変化し、前記電気的エネルギーを加えることが、前記遠位端の前記位置により表示される前記圧力に応答して前記エネルギーの印加を制御することを含み、前記圧力が所望の範囲内にあるときに、前記電気エネルギーが前記電極に加えられる、請求項29に記載の方法。
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