JP2011505895A - 対象にエネルギーを印加する装置、方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

本発明は、対象２にエネルギーを印加し及び／又は対象２を検知する装置に関する。装置は、光エネルギーを印加し及び／又は検知する光学装置８及び電気エネルギーを印加し及び／又は検知する電気装置１３を有する。対象２に光エネルギーを印加し及び／又は対象２を検知するための少なくとも１つの光学ファイバが、提供され、少なくとも１つの光学ファイバは、光学装置８に接続され、少なくとも１つの光学ファイバは、対象に電気エネルギーを印加し及び／又は対象を検知するための導電体を形成する導電性コーティングを有し、導電体は、電気装置１３に接続される。

Description

本発明は、対象にエネルギーを印加し及び／又は対象を検知する装置、方法及びコンピュータプログラムに関する。本発明は更に、対象にエネルギーを印加し、対象を検知する装置において使用される結合素子及び上記装置を製造する方法に関する。

対象にエネルギーを印加し、対象を検知する装置は、例えば、心房細動の介入治療の分野において使用される。介入プロシージャの間、心臓組織は、温熱療法によって変性される。ラジオ周波数エネルギーが、カテーテルによって心臓組織に印加され、組織の抵抗損失のため、心筋が加熱される。心臓組織の加熱された筋細胞は死滅し、それらの生物学的機能を失い、これは、組織インピーダンスの増加によって測定されることができる。

米国特許出願公開第２００４／０１８１１３９Ａ１号明細書は、対象にエネルギーを印加し、対象を検知する装置を開示している。この装置は、人間の心臓内の電気的検知及び電気的アブレーションのためのカテーテルを有するシステムである。カテーテルは、電気的アブレーション及び電気的検知のためのいくつかのワイヤを有する。カテーテルは制限された空間を提供するので、カテーテル内に位置するワイヤの数が制限され、エネルギーが同時に印加されることができるとともに電気的に検知されることができるアブレーションポイントの数が、制限される。

本発明の目的は、エネルギー印加素子及び検知素子の集積度が増大される、対象にエネルギーを印加し及び／又は対象を検知する装置、方法及びコンピュータプログラムを提供することである。本発明の目的は更に、対象にエネルギーを印加し、対象を検知する装置において使用される対応する結合素子及び上記装置を製造する方法を提供することである。

本発明の一見地において、対象にエネルギーを印加し及び／又は対象を検知する装置であって、光エネルギーを印加し及び／又は検知する光学装置と、電気エネルギーを印加し及び／又は検知する電気装置と、光エネルギーを対象に印加し及び／又は対象を検知するための少なくとも１つの光学ファイバと、を有し、少なくとも１つの光学ファイバが、光学装置に接続され、少なくとも１つの光学ファイバが、対象に電気エネルギーを印加し及び／又は対象を検知するための導電体を形成する導電性コーティングを有し、導電体が電気装置に接続されている、装置が提示される。

本発明は、対象に電気エネルギーを印加し及び／又は対象を電気的に検知するために、光エネルギーを印加し及び／又は検知するためにすでに存在する光学ファイバ上の導電性コーティングが使用されるという考えに基づく。従って、付加のワイヤは必要とされず、電気的印加素子及び電気的センシング素子のために必要とされる空間は低減され、集積度が増大される。更に、光エネルギーの印加及び電気的な検知、又は電気エネルギーの印加及び光学的な検知すなわち光エネルギーの検知は干渉しないので、エネルギーの印加及び検知が、同時に実施されることができる。

装置は、有利には、特にカテーテルのような、光学ファイバがその中に位置するチューブであって、エネルギーが印加されなければならないロケーションに光学ファイバをガイドするチューブを有し、すなわち、装置が、例えば心腔内のアブレーションプロシージャのために使用される場合、導電性コーティングを有する光学ファイバが、人間の心臓に光エネルギーをガイドするためにカテーテル内に位置する。

装置は、有利には、導電性コーティングを有する少なくとも１つの光学ファイバを含むチューブを、特に心腔のような対象の内部空間内の、エネルギーが印加されるべきであるロケーションにステアリングし及び／又はナビゲートするためのガイディング装置を更に有する。

光学ファイバは、有利には、対象の組織に印加されるレーザアブレーションプロシージャのために適応され、導電性コーティングは、有利には、組織を電気的に検知するために適応される。

好適な実施形態において、装置は、導電体を形成する導電性コーティングを有する光学ファイバの複数を有し、光学ファイバ及び導電性コーティングによって形成される導電体は、個別にアドレス可能である。これは、特に同時に、対象のそれぞれ異なるロケーションにエネルギーを印加し、異なるロケーションにおける対象の特性を検知することを可能にする。従って、エネルギーのデリバリは、異なるロケーションにおける、電位のような対象の特性を検知することによって制御されることができる。有利には、装置は、異なるロケーションの検知された特性に依存して、有利には異なるロケーションの検知された特性が予め決められた閾値を越えないように、異なるロケーションにおけるエネルギーデリバリを制御する制御ユニットを更に有する。

導電性コーティングは、電気絶縁コーティングでコーティングされることが好ましい。従って、光学ファイバは、それらの間に距離を有さずに、互いにすぐ近くに配置される。これは更に、集積度を増大し、カテーテルのようなチューブ内の導電性コーティングを有する光学ファイバのために必要とされるスペースを低減する。

更に、装置は、導電性コーティングを有する光学ファイバの複数を有する結合素子を有し、金属コーティングを有する光学ファイバが、保持素子の周囲に巻き付けられることが好ましい。結合素子は、複数の光学ファイバを結合する。導電性コーティングを有する光学ファイバは、保持素子の周囲に巻き付けられるので、導電性コーティングを有する光学ファイバは、保持素子に対して、すなわち巻き付けられた光ファイバによって形成されるらせんに対して、長手方向において互いにすぐ近くに配置され、これは、特に同時に、エネルギーが印加されることができるロケーション間の低減された距離を与える。

装置は、有利には、複数の結合素子を有する。

保持素子は、有利には、ワイヤである。更に、例えば保持素子は、チューブ内にあり、チューブは、保持素子を特定の形状に、例えば線形形状に保持するので、保持素子は、それが強制される形状にない場合に予め決められた形状を有するように、形状記憶効果を有することが好ましい。これは、結合素子がチューブ内で線形の形状にある間、導電性コーティングを有する光学ファイバを、エネルギーが印加されるべきロケーションにガイドすることを可能にする。結合素子が、エネルギーが印加されるべきロケーションにおいてチューブを離れた後、保持素子は、エネルギーの印加のために、結合素子に予め決められた形状を与えることができる。保持素子は、有利には、形状記憶金属合金ワイヤであり、特にニチノールワイヤである。結合素子の予め決められた形状は、有利には、曲がった形状である。

いくつかの結合素子は、チューブの外側では予め決められた形状を有し、それらがチューブ内に位置する場合は強制される形状、特に線形形状、にある機構を構成することができる。この機構は、例えば、傘又はバスケット構造に対応する予め決められた形状を有することができる。

更に、複数の結合素子は、具体的にはバスケット又は傘構造のような機構を形成し、バスケット又は傘構造は、複数の結合素子が互いに平行である畳まれた状態と、複数の結合素子が互いに平行でない畳まれていない状態と、の間で変化しうることが好ましい。具体的には、畳まれていない状態では、バスケット又は傘構造は、畳まれた状態よりも多くのスペースを必要とし、導電性コーティングを有する光学ファイバは、具体的には結合素子によって規定される楕円又は球状ボリュームのようなボリュームの表面上に位置する。これは、結合素子が畳まれた状態である間、チューブ内のエネルギーが印加されるべきロケーションに結合素子をガイドすることを可能にし、エネルギーが印加されるべきロケーションに達した後、結合素子は、チューブを離れることができ、畳まれていない状態に変形されることができる。有利には、畳まれてない状態において、結合素子は、エネルギーを印加し対象を検知するために対象の表面と接触する。

好適な実施形態において、結合素子は、ケーシングを有し、ケーシング内に、導電性コーティングを有する光学ファイバの複数及び保持素子が位置する。ケーシングは、例えば血液が存在する心腔であるケーシング外部から、具体的には導電性コーティングを有する光学ファイバのようなケーシング内部を隔てる。ケーシングは、有利には弾性であり、それにより、特に保持素子が形状記憶効果を有する場合、結合素子は、保持素子の形状に従った形状をとることができる。ケーシングは、有利には、生体適合材料から作られる。更に、ケーシングは、光学及び電気エネルギーがケーシングの内部及び外部の間で交換されることができるように適応されることが好ましく、すなわち、ケーシングは、少なくとも部分的に光学的に透明であり導電性であることが好ましい。

更に、ケーシングは、少なくとも部分的に光学的に透明であって、少なくとも部分的に導電性であるウィンドウを有することが好ましく、この場合、導電性コーティングの少なくとも一部は、ウィンドウが光学的に透明であるロケーションにおいて除去される。これは、ケーシングの内部と外部との間で光を透過することを可能にする。光学ファイバが、クラディング及び可能な他のコーティングを含む場合、更に、このクラディング及び可能な他のコーティングは、これらの位置において除去される。有利には、光をフォースし及び／又はステアリングするためのマイクロレンズが、ウィンドウに加えられることができる。更に、ウィンドウは、ＴｉＯ_２のような光を有利に吸収しない拡散粒子を含むことが好ましい。導電性ウィンドウ又はウィンドウの導電性部分は、有利には、電気信号を受け取り又は印加するべきである光学ファイバの導電性コーティングと電気的に接触する。この接触は、有利には、電気信号が受け取られ又は印加されるべき場所に位置する。

ウィンドウは、有利には、光学的に透明な部分及び導電性部分を有し、光学的に透明な部分は、導電性ではない。これは、心臓でありえる対象からの電気信号が、ウィンドウの光学的に透明な部分を透過することを妨げる。更に、ウィンドウは、導電性コーティングを有する各々の光学ファイバが光学的及び電気的にアクセス可能であるように、長手方向において寸法を与えられることが好ましい。ウィンドウは、有利には、光学的に透明な材料及び導電性材料の少なくとも２種類の材料を有し、光学的に透明な材料は、光エネルギーが送信されるべきであるロケーションに位置し、導電性材料は、電気エネルギーが送信されるべきであるロケーションに位置する。導電性コーティングが、電気絶縁コーティングで被覆される場合、この電気絶縁コーティングは、電気的検知が実施されるべきであるロケーション、すなわち電気信号が光学ファイバ上の導電性コーティングによって受け取られる導電性ウィンドウのロケーション、において除去される。導電性ウィンドウは、有利には、チタン又はプラチナ−イリジウムを含む。ウィンドウは、有利には、生体適合である。

更に、ウィンドウの少なくとも一部は、ケーシング周囲の、開口が位置付けられるケーシングの位置に配置される管状又は環状の材料によって形成されることが好ましい。これは、まずケーシングを有する結合素子が生成されなければならないので、結合素子の製造プロセスを容易にする。次に、開口は、所望のロケーションに、所望の大きさで作られることができ、その後、管状又は環状の材料が、ケーシング周囲に配置されることができる。ウィンドウの大きさ及び位置についての決定は、製造プロセス内の後期のステップにおいて行われることができる。材料は、有利には、少なくとも部分的に光学的に透明であり及び／又は導電性である。更に、材料は、有利には、所望の位置に材料を固定するための固定素子を有する。材料は、例えば、弾性の特性を有することができ、又は例えば、ケーシングに接着されることができる。

ウィンドウは、有利には、光学的に透明な部分及び導電性部分を交互に有する。これは、あるロケーションにおいて光学又は電気エネルギーを印加するとともに、エネルギーが印加されるロケーションに非常に近い対象の特性を電気的又は光学的に検知することを可能にする。これは、エネルギーの印加の間、対象の特性を監視する品質を改善する。

本発明の他の見地において、請求項１に記載の装置において使用される結合素子であって、結合素子が、導電性コーティングを有する光学ファイバの複数を有し、金属コーティングを有する光学ファイバが保持素子の周囲に巻き付けられる、結合素子が提示される。

本発明の他の見地において、対象にエネルギーを印加し、対象を検知する方法であって、光学装置に接続される少なくとも１つの光学ファイバを使用して、光エネルギーを印加し及び／又は検知するステップと、電気装置に接続される導電体を形成する少なくとも１つの光学ファイバ上の導電性コーティングを使用して、電気エネルギーを印加し及び／又は検知するステップと、を含む方法が提示される。

本発明の他の見地において、請求項１に記載の対象にエネルギーを印加し、対象を検知する装置を製造する方法であって、光エネルギーを印加し及び／又は検知する光学装置と、電気エネルギーを印加し及び／又は検知する電気装置と、対象に光エネルギーを印加し及び／又は対象を検知するための少なくとも１つの光学ファイバと、を準備するステップと、導電性コーティングによって少なくとも１つの光学ファイバをコーティングすることによって、対象に電気エネルギーを印加し及び／又は対象を検知するための少なくとも１つの導電体を形成するステップと、少なくとも１つの光学ファイバを光学装置と接続するステップと、少なくとも１つの導電体を電気装置と接続するステップと、を含む方法が提示される。

本発明の他の見地において、対象にエネルギーを印加し、対象を検知するためのコンピュータプログラムであって、コンピュータプログラムが請求項１に記載の装置を制御するコンピュータ上でランされるとき、コンピュータプログラムは、コンピュータに、請求項１１に記載の方法のステップを実施させるプログラムコード手段を含む、コンピュータプログラムが提示される。

請求項１に記載の装置、請求項１０に記載の結合素子、請求項１１に記載の方法、及び請求項１３に記載のコンピュータプログラムは、特に従属請求項に記載される同様の及び／又は同一の好適な実施形態を有することが理解されるべきである。

本発明の好適な実施形態は更に、個々の独立請求項の従属請求項との任意の組み合わせでありえることが理解されるべきである。

本発明のこれら及び他の見地は、以下に記述される実施形態から明らかであり、それらを参照して解明される。

本発明による、対象にエネルギーを印加し、対象を検知する装置の実施形態を概略的及び例示的に示す図。 いくつかのコーティングを含む光学ファイバを概略的及び例示的に示す図。 畳まれてない状態の結合素子の機構を概略的及び例示的に示す図。 結合素子の実施形態を概略的及び例示的に示す図。 結合素子の断面を概略的及び例示的に示す図。 結合素子の断面を概略的及び例示的に示す図。 結合素子の実施形態を概略的及び例示的に示す図。 対象にエネルギーを印加し、対象を検知する方法の実施形態を例示的に示すフローチャート。 エネルギーを対象に印加し及び／又は対象を検知する装置を生成する方法の実施形態を例示的に示すフローチャート。

図１は、対象にエネルギーを印加し及び／又は対象を検知する装置１を示している。装置１は、本実施形態においてカテーテル６であるチューブと、エネルギー放出素子及びエネルギー検知素子の機構７とを有する。エネルギー放出素子及び検知素子の機構７は、カテーテル６を介して第１の制御ユニット５に接続される。エネルギー放出素子及び検知素子の機構７を有するカテーテル６は、この実施形態において患者テーブル４上に位置する患者３の心臓である対象２に導入されることができ、カテーテル６は、ガイディング制御ユニット２３によって外部から制御されることができる組み込みガイディング手段（図示せず）によって心腔にステアリングされ、ナビゲートされる。別の実施形態において、カテーテルは、例えば、心臓に受動的にカテーテルをガイドするために、ガイドワイヤを用いてステアリングされ、ナビゲートされることができる。更に、ガイドワイヤは、ガイディング制御ユニット２３によって制御されることができる。

対象２への機構７及びカテーテル６の導入の間、本実施形態において蛍光透視装置であるイメージング装置１２は、対象２及び機構７の画像を生成する。このイメージング装置１２は、有利には、機構７が対象２内に既に位置している場合も、対象２及び機構７の画像を生成する。

他の実施形態において、対象は、例えば、患者の別の中空器官でありえ、又は工業的な対象でありえ、特にその内側表面がエネルギーで処置されなければならない中空の工業的な対象でありえる。

イメージング装置１２、すなわちこの実施形態において蛍光透視装置１２、は、蛍光透視制御ユニット１１によって制御されるＸ線源２及び検出ユニット１０を有する。イメージング装置１２は、対象２及び機構７のＸ線投影画像を知られているやり方で生成する。Ｘ線源９のＸ線は、矢印３５によって概略的に示されている。

蛍光透視装置に代わる別の実施形態において、別のイメージング装置が、対象２及び機構７を有する画像を生成するために使用されることができる。例えば、磁気共鳴イメージング装置、超音波イメージング装置又はコンピュータトモグラフィ装置が、対象２及び機構７の画像を生成するために使用されることができる。

第１の制御ユニット５は、ガイディング制御ユニット２３、光エネルギーを印加し及び／又は検知する光学装置８、及び電気エネルギーを印加し及び／又は検知する電気装置１３を有する。カテーテル６は、対象に光エネルギーを印加し及び／又は対象を検知するための少なくとも１つの光学ファイバを有し、少なくとも１つの光学ファイバは、光学装置８に接続される。

少なくとも１つの光学ファイバは、図２に概略的及び例示的に示されている。

図２に示される光学ファイバ１４は、クラディング２５によって囲まれるファイバコア２４を有する。クラディング２５は、導電性コーティング１５でコーティングされ、導電性コーティング１５は、電気絶縁材料１６でコーティングされる。導電性コーティング１５は、有利には、チタン、銀又は金を含み、電気絶縁材料１６は、有利には、プラスチック又はガラス材料であり、具体的にはパリレン、更に好適にはパリレン−Ｃである。

導電性コーティング１５は、対象に電気エネルギーを印加し及び／又は対象を検知するための導電体を形成し、導電体は、電気装置１３に接続される。

装置は、本実施形態において、光学ファイバ１４の複数を有し、光学ファイバ１４及び導電性コーティング１５によって形成される導電体は、個別にアドレス可能である。例えば、光学装置８は、いくつかのレーザ装置を有し、各々のレーザ装置は、光学ファイバを個別にアドレスするために、単一の光学ファイバに接続される。別の実施形態において、ビームスプリッタ、シャッタ及び光をスイッチングするための他の素子が、異なる光学ファイバを個別にアドレスするために使用されることができる。電気装置１３は、導電性コーティング１５によって別個に形成される各々の導電体に接続されることにより、これらの導電体の各々を独立してアドレスするように適応される。各々の導電体を個別にアドレスするために、電気装置は、専用回路及び／又はラジオ周波数源のような電気エネルギー源の複数を有する。導電体が、例えば対象の電位を検知することのような、電気的検知のために使用される場合、電気装置１３は、導電体の少なくともいくつかが、同時に及び互いから独立して、対象の異なるロケーションを検知するために使用されることができるように適応され、すなわち、電気装置は、導電体によって受け取られる電気信号を検出するための対応する回路及び／又は複数の電気的検出装置を有する。

これは、特に同時に、対象の異なるロケーションにエネルギーを印加し、異なるロケーションにおける対象の特性を検知することを可能にする。従って、エネルギーの印加は、異なるロケーションにおける、電位のような対象の特性を検知することによって制御されることができる。装置１は更に、異なるロケーションの検知された特性に依存して、有利には異なるロケーションの検知された特性が予め決められた閾値を越えないように、異なるロケーションにおけるエネルギーの印加を制御する第２の制御ユニット２６を有する。第２の制御ユニット２６は、有利には、イメージング装置１２を制御するように更に適応される。

図３は、エネルギー放出素子及び検知素子の機構７を概略的及び例示的に示している。機構７は、以下において図４を参照して説明されるいくつかの結合素子１８を含む。

各々の結合素子１８は、導電性コーティング１５を有する光学ファイバ１４の複数を有し、導電性コーティング１５を有する光学ファイバ１４は、保持素子１７の周囲に巻き付けられる。本実施形態において、例えば保持素子１７は、保持素子１７を特定の形状に、例えば線形形状に保つカテーテル６内にあるので、保持素子は、それが強制される形状にない場合は予め決められた形状を有するようなメモリ形状効果を有するワイヤである。保持素子１７は、本実施形態においてニチノールワイヤである。

結合素子１８は、ケーシング１９を有し、ケーシング内には、導電性コーティング１５を有する光学ファイバ１４の複数及び保持素子１７が位置する。ケーシング１９は、有利には、保持素子１７を囲む光学ファイバ１４の束をコーティングすることによって生成される。ケーシング１９は、例えば血液が存在する心腔であるケーシング１９の外部から、特に導電性コーティング１５を有する光学ファイバ１４のようなケーシング１９の内部を隔てる。特に保持素子１７が形状記憶効果を有する場合、結合素子１８が保持素子１７の形状に従った形状をとるように、ケーシング１９は弾性である。ケーシング１９は、有利には、生体適合材料から作られる。ケーシング１９は、有利には、ポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）及び／又はポリエーテルブロックアミド（ＰＥＢＡ）から作られる。

ケーシング１９は、少なくとも部分的に光学的に透明であり、少なくとも部分的に導電性であるウィンドウ２０を有する。ファイバコア２４内をガイドされる光が、ファイバコア２４を離れ、ウィンドウ２０を透過して、対象に光エネルギーを印加することを可能にするために、導電性コーティング１５の少なくとも一部が、ウィンドウ２０が光学的に透明であるロケーションにおいて除去される。本実施形態において、光学ファイバは、導電性コーティング１５だけでなく、クラディング２５及び電気絶縁材料１６をも有するので、これらの材料もまた、光がファイバコア２４を離れ、ウィンドウ２０を透過するロケーションにおいて、ファイバコア２４から除去される。

図５は、結合素子１８の断面図を概略的及び例示的に示しており、光がファイバコア２４を去り、ウィンドウ２０を通り抜けるウィンドウ２０のロケーションにおいて、クラディング２５、電気絶縁材料１６及び導電性コーティング１５が、具体的には研削によって除去される。

ウィンドウ２０は、有利には、光をフォーカスし及び／又はステアリングするためのマイクロレンズを有する。更に、ウィンドウ２０は、ＴｉＯ_２のような光を有利に吸収しない拡散粒子を含むことが好ましい。

電気信号が、対象からウィンドウ２０を通じて、導電性コーティング１５によって形成される導電体によって受け取られるべきであるロケーションにおいて、絶縁材料１６が、導電性コーティング１５から除去されることにより、導電性コーティング１５が、電気信号を受け取り、電気信号が、導電体を介して電気装置１３に転送されることが可能になる。導電性ウィンドウ２０又はウィンドウ２０の導電性部分は、有利には、電気信号が受け取られるべきであるロケーションにおいて、光学ファイバ１４の導電性コーティング１５と電気的に接触する。

図６は、結合素子１８'の断面図を概略的及び例示的に示しており、電気信号が受け取られるべきであるウィンドウ２０のロケーションにおいて、絶縁材料１６が除去されている。ウィンドウ２０は、このロケーションに導電性リング２１を有し、導電性リング２１は、検知の間対象の表面と接触するべきであり、対象の表面から導電性コーティング１５を介して電気装置に電気信号を送信するために導電性コーティング１５と接触する。

図６及び図７において、導電性コーティングでもありえる開口における導電性リング２１は、有利には、１つの光学ファイバ１４の導電性コーティングと接触する。

本実施形態において、ウィンドウ２０は、光学的に透明な部分及び導電性部分を有し、光学的に透明な部分は導電性ではない。ウィンドウ２０は、光学ファイバ１４の各々のファイバコア２４と光学ファイバ１４の導電性コーティング１５によって形成される各々の導電体とがそれぞれ光学的及び電気的にアクセス可能であるように、光学的に透明な部分及び導電性部分が配置されるように、長手方向において寸法を与えられる。導電性部分は、有利には、チタン又はプラチナ−イリジウムを含む。ウィンドウ２０は、生体適合である。ウィンドウ２０の光学的に透明な部分は、有利には、プラスチック又はガラス材料で作られ、有利にはパリレン、更に有利にはパリレン−Ｃから作られる。有利には、特にカテーテルのようなチューブ及び人体内に置かれることができる装置１の各々の素子もまた、生体適合である。

図２に示される光学ファイバ及び図４及び図７に示される結合素子は、光学ファイバ及び結合素子の左側が開いているように図示されている。開いた左側は、光学ファイバ内及び結合素子内の素子の機構を説明するために示されているにすぎず、実際に、図２、図４及び図７に示される左側は、有利には、すべての光エネルギーが反射されるように閉じており、更に、電気絶縁材料でコーティングされる。図４及び図７に示される右側は、有利には、特に差し込みによって、光学装置及び電気装置に接続される。

例えば図４及び図７に示されるケーシングは、コーティングでありえる。更に、光学ファイバは、有利にはそれらが外部絶縁コーティングを含む場合又はそれらが導電性でない場合、保持素子の周囲に直接巻き付けられることができ、又は保持素子まで距離を有して巻き付けられることができる。後者の場合、スペーサがファイバ間に配置されることができ、又はケーシングが、概して互いから隔てられているルーメンを含むことができ、この場合、光学ファイバは、ルーメン内に位置しており、エネルギー放出を形成し及び／又はロケーションを検知するために必要とされる場合は接続状態になる。

図３を再び参照して、複数の結合素子１８は、機構７を形成し、機構７は、複数の結合素子１８が互いに平行である畳まれた状態と、図３に示される複数の結合素子１８が互いに平行でない畳まれていない状態と、の間で変化可能である。畳まれていない状態において、結合素子１８のウィンドウ２０は、有利には、特に結合素子１８によって規定される楕円又は球状のボリュームのようなボリュームの表面上に位置する。これは、結合素子１８が畳まれた状態である間、カテーテル６内のエネルギーが印加されるべきであるロケーションまで結合素子１８をガイドすることを可能にし、エネルギーが印加されるべきロケーションに達した後、結合素子１８は、カテーテル６を離れ、図３に示される畳まれてない状態に変形されることができる。カテーテル６及び機構７は、本実施形態において、結合素子１８のウィンドウ２０の少なくともいくつかが、エネルギーを印加し対象を検知するために、対象の表面と接触するように、ガイドされる。

結合素子１８の一端は、リング素子２７に取り付けられ、結合素子１８の他端は、シャフト２８に取り付けられる。

結合素子１８は、シャフト２８において一緒に固定される。有利には、結合素子１８は、接着することによって、一緒に束ねられる。更に、結合素子１８は、リング素子２７を使用して、末端において固定される。別の実施形態において、別の素子が、末端において結合素子１８を固定するために使用されることができ、例えばキャップが使用されることができる。

結合素子の他の実施形態が、図７に概略的及び例示的に示されており、図４及び図７の同様の素子は、同様の参照符号を有する。

図４及び図７には、ファイバコア及び光学ファイバの導電性コーティングのみが示されている。しかしながら、有利には、図４及び図７に示される各々の光学ファイバは、図２に示される異なるコーティングを含む。

図７は、ケーシング１９を有する結合素子１８'を示す。ウィンドウ２０'は、ケーシング１９に開口を作ることによって及び環状の材料２１、２２によって開口を被覆することによって形成される。環状の材料２１、２２は、ケーシング１９を囲み、環状の材料２１は、導電性であり、環状の材料２２は、光学的に透明である。導電性材料が配置されるロケーションにおいて、少なくとも１つの光学ファイバ１４の絶縁材料１６が、電気信号を受け取ることを可能にするために除去され、光学的に透明な材料２２が位置するロケーションにおいて、絶縁材料１６、導電性コーティング１５及びクラディング２５が、ファイバコア２４から除去され、それにより、光がファイバコア２４を去り、光学的に透明な材料２２を通っていくことを可能にする。

絶縁材料１６が除去される光学ファイバ１４のロケーション、及び特に環状の材料２１であるウィンドウの導電性材料は、２又はそれ以上ファイバの導電性材料の間に短絡がないように、すなわち電気的に光学ファイバの導電性材料と接触するウィンドウの導電性領域が、非導電性領域によって、別の光学ファイバの導電性材料と電気的に接触するウィンドウの別の導電性領域から隔てられるように、配置される。特に、環状の材料２１の各々は、ただ１つの光学ファイバとのみ接触し、すなわちただ１つの光学ファイバの導電性材料とのみ接触する。

対象の表面を電気的に検知するために、ウィンドウ２０'の導電性材料２１が、対象の表面と接触し、更に、光学ファイバ１４の導電性コーティング１５によって形成される導電体が、ウィンドウ２０'の導電性材料２１と接触することにより、特に心臓組織のような対象の表面からの電気信号が、導電性材料２１及び単一のファイバの導電性コーティング１５を介して、電気信号及び特に電位を測定するための電気装置１３に、送信される。例えば、心臓の左心房に発生する電気信号が、測定されることができる。導電性コーティング１５の好適な厚さは、以下の式によって与えられる：

上式において、Ｒは、コーティングの必要とされる抵抗を示し、Ｄ_ｆは、ファイバコア２４及びクラディング２５の組み合わせの直径を示し、ｌは、カテーテル内のコーティングされた光学ファイバの長さを示し、ρは、導電性コーティング１５の材料の特定の電気抵抗を示し、ｄは、導電性コーティング１５の厚さを示す。

例えば、導電性コーティング１５が、直径Ｄ_ｆ＝１００×１０^−６ｍ及び長さｌ＝１．２ｍを有し、Ｒ＝１５０Ωの抵抗を達成することができる銅コーティング（ρ＝１．７×１０^−８Ωｍ）である場合、導電性コーティング１５の厚さは、約ｄ＝４×１０^−９ｍである。

以下において、対象にエネルギーを印加し、対象を検知する方法が、図８に示されるフローチャートに関して説明される。

ステップ１０１において、機構７は、畳まれた状態であり、カテーテル６内に位置し、カテーテル６は、ガイディング制御ユニット２３を使用することによって対象内の所望のロケーションにガイドされる。

ステップ１０２において、ガイディング制御ユニット２３を使用することによって、機構７は、カテーテル６を離れ、図３に示される畳まれてない状態に変形される。ここでバスケット構造を有する畳まれてない機構７は、それがエネルギーが印加されるべきである対象２のロケーションと接触するように、ガイドされる。機構７は、光エネルギーを印加することができるいくつかの光学ファイバ１４を有し、各々の光学ファイバ１４は、対象を電気的に検知するための導電性コーティング１５を有するので、マルチポイントのエネルギー印加及び検知が、実施されることができる。

ステップ１０３において、光学装置８は、複数のロケーションにおいて光学ファイバ１４を介して光エネルギーを印加し、同時に、対象は、光エネルギーの印加を監視するために、これらの異なるロケーションにおいて電気的に検知される。

光エネルギーの印加及び監視は、第２の制御ユニット２６によって制御され、第２の制御ユニット２６が、対象の検知された特性が予め規定されたレンジ外にあると検出する場合、第２の制御ユニット２６は、ステップ１０４において、エネルギーの印加がステップ１０５において止められなければならないと判定する。更に、第２の制御ユニット２６が、光学ファイバが対象と接触してないことを検出する場合、少なくともこの光学ファイバを介するエネルギーの印加が、止められることが好ましい。

更に、ユーザが、第２の制御ユニット２６に、エネルギーの印加が止められなければならないことを入力する場合、ガイディング制御ユニット２３は、エネルギーの印加を止める。

対象２内で機構７を有するカテーテル６をガイドすることは、イメージング装置１２によって監視される。

以下において、対象にエネルギーを印加し、対象を検知する装置を製造する方法が、図９に示されるフローチャートを参照して、例示的に説明される。ステップ２０１において、光エネルギーを印加し及び／又は検知する光学装置８、電気エネルギーを印加し及び／又は検知する電気装置１３、及び対象に光エネルギーを印加し及び／又は対象を検知するための少なくとも１つの光学ファイバ１４が、準備される。

ステップ２０２において、少なくとも１つの光学ファイバ１４上に、対象に電気エネルギーを印加し及び／又は対象を検知するための少なくとも１つの導電体を形成する導電性コーティング１５が、設けられる。本実施形態において、更に、導電性コーティング１５は、電気絶縁コーティング１６でコーティングされる。

ステップ２０３において、少なくとも１つの光学ファイバ１４は、光学装置８と接続され、少なくとも１つの導電体は、電気装置１３と接続される。

上述の実施形態において、光エネルギーが、対象に印加され、対象が、電気的に検知される。別の実施形態において、電気エネルギーが、電気装置及び光学ファイバの導電性コーティングによって形成される導電体を使用して、対象に印加されることができ、対象が、光学装置及び光学ファイバを使用して、光学的に検知されることができる。この場合、電気装置は、有利には、複数の電気エネルギー源であり、光学装置は、有利には、分光器である。

対象にエネルギーを印加する装置１は、例えば、周囲アブレーション及び／又は区域アブレーション及び／又は単一ポイントアブレーションのために使用されることができる。

本発明は、図面及び前述の記述に詳しく図示され記述されているが、このような図示及び記述は、説明的又は例示的なものであり、制限的なものとして考えられるべきではない。本発明は、開示された実施形態に制限されない。

開示された実施形態に対する他の変更は、図面、開示及び添付の請求項の研究から、本発明を実施する当業者によって理解され、達成されることができる。

請求項において、「含む、有する」なる語は、他の構成要素又はステップを除外せず、「a」又は「an」なる不定冠詞は、複数性を除外しない。単一のプロセッサ又は他のユニットは、請求項に列挙されるいくつかのアイテムの機能を果たすことができる。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。

コンピュータプログラムは、例えば他のハードウェアと共に又はその一部として供給される光学記憶媒体又はソリッドステート媒体のような適切な媒体に記憶された／分配されることができるが、インターネット又は他のワイヤード又はワイヤレス通信システムを介するような、他の形式でも分配されることができる。

請求項における任意の参照符号は、本発明の範囲を制限するものとして解釈されるべきでない。

Claims (13)

1. 対象にエネルギーを印加し及び／又は対象を検知する装置であって、
   光エネルギーを印加し及び／又は検知する光学装置と、
   電気エネルギーを印加し及び／又は検知する電気装置と、
   前記対象に光エネルギーを印加し及び／又は前記対象を検知するための少なくとも１つの光学ファイバと、を有し、
   前記少なくとも１つの光学ファイバは、前記光学装置に接続され、
   前記少なくとも１つの光学ファイバは、前記対象に電気エネルギーを印加し及び／又は前記対象を検知するための導電体を形成する導電性コーティングを有し、
   前記導電体は、前記電気装置に接続されている、装置。
2. 前記装置は、導電体を形成する導電性コーティングを有する光学ファイバの複数を有し、前記光学ファイバ及び前記導電性コーティングによって形成される前記導電体は、個別にアドレス可能である、請求項１に記載の装置。
3. 前記導電性コーティングは、電気絶縁コーティングでコーティングされている、請求項１に記載の装置。
4. 前記装置は、前記導電性コーティングを有する前記光学ファイバの複数を有する結合素子を有し、
   前記導電性コーティングを有する前記光学ファイバは、保持素子の周囲に巻き付けられている、請求項１に記載の装置。
5. 前記結合素子は、ケーシングを有し、前記ケーシング内に、前記導電性コーティングを有する前記光学ファイバの前記複数及び前記保持素子が位置する、請求項４に記載の装置。
6. 前記ケーシングは、少なくとも部分的に光学的に透明であり、少なくとも部分的に導電性であるウィンドウを有し、
   前記導電性コーティングの少なくとも一部は、前記ウィンドウが光学的に透明であるロケーションにおいて除去されている、請求項５に記載の装置。
7. 前記ウィンドウは、光学的に透明な部分及び導電性部分を有し、前記光学的に透明な部分は導電性でない、請求項６に記載の装置。
8. 前記ウィンドウの少なくとも一部は、前記ケーシングの周囲の、開口が位置する前記ケーシングの位置に配置される管状又は環状の材料によって形成される、請求項６に記載の装置。
9. 前記ウィンドウは、光学的に透明な部分及び導電性部分を交互に有する、請求項６に記載の装置。
10. 請求項１に記載の装置において用いられる結合素子であって、前記結合素子は、導電性コーティングを有する光学ファイバの複数を有し、前記導電性コーティングを有する前記光学ファイバは、保持素子の周囲に巻き付けられている、結合素子。
11. 対象にエネルギーを印加し及び／又は対象を検知する方法であって、
    光学装置に接続される少なくとも１つの光学ファイバを使用して、光エネルギーを印加し及び／又は検知するステップと、
    電気装置に接続される導電体を形成する前記少なくとも１つの光学ファイバ上の導電性コーティングを使用して、電気エネルギーを印加し及び／又は検知するステップと、
    を含む方法。
12. 請求項１に記載の装置を製造する方法であって、
    光エネルギーを印加し及び／又は検知する光学装置、電気エネルギーを印加し及び／又は検知する電気装置、及び対象に光エネルギーを印加し及び／又は対象を検知するための少なくとも１つの光学ファイバを準備するステップと、
    前記少なくとも１つの光学ファイバを導電性コーティングでコーティングすることによって、前記対象に電気エネルギーを印加し及び／又は前記対象を検知するための少なくとも１つの導電体を形成するステップと、
    前記少なくとも１つの光学ファイバを前記光学装置と接続するステップと、
    前記少なくとも１つの導電体を前記電気装置と接続するステップと、
    を含む方法。
13. 対象にエネルギーを印加し及び／又は対象を検知するためのコンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムは、前記コンピュータプログラムが請求項１に記載の装置を制御するコンピュータ上でランされるとき、前記コンピュータに、請求項１１に記載の方法の各ステップを実行させるプログラムコード手段を含む、コンピュータプログラム。

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