JP2020529885A - 血管内超音波撮像システムに沿った信号経路に対して周波数ベースの調整を行うためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

駆動ユニットと血管内超音波撮像システムのカテーテルとの間の導電経路に沿って伝搬する電気信号を調節する為のアダプタは、ハウジングの第１の端部に沿って配置されてカテーテルを受承するように構成されたカテーテルコネクタを備える。駆動ユニットコネクタは、ハウジングの第２の端部に沿って配置され、アダプタを駆動ユニットに連結するように構成される。カテーテル導体インターフェースは、カテーテルのトランスデューサ導体に対して電気的に接続する。駆動ユニット導体インターフェースは、駆動ユニットの導電体に対して電気的に接続する。アダプタ導体は、カテーテル導体インターフェースを駆動ユニット導体インターフェースに電気的に接続する。チューニング要素は、アダプタ導体に対して電気的に接続され、カテーテルに配置されたトランスデューサの動作周波数に少なくとも部分的に基づいてアダプタ導体に沿って伝搬する電気信号を調整するように構成される。

Description

本発明は、血管内超音波撮像システムの分野、ならびに、同システムの作成方法および使用方法に関する。本発明はまた、カテーテルの動作周波数に少なくとも部分的に基づいてシステム内の信号経路を調整するためのアダプタを含む血管内超音波撮像システム、ならびに同アダプタ、同カテーテル、および同システムの製造方法および使用方法に関する。

血管内超音波撮像システム（ＩＶＵＳ）は、さまざまな病気や疾患に対する診断能力が実証されている。たとえば、血管内超音波撮像システムは、閉塞した血管を診断し、医師がステントなどの装置を選択して配置して血流を回復または増加させるのに役立つ情報を生成するための画像診断法として使用される。また、血管内超音波撮像システムは、血管内の特定の部位におけるアテローム性プラークの蓄積を診断するために使用されている。血管内超音波撮像システムは血管内の閉塞または狭窄の存在、ならびに閉塞または狭窄の性質や程度を判断することに使用できる。血管内超音波撮像システムは、動き（例えば拍動する心臓）や１つ以上の構造（例えば、画像化したくない１つ以上の血管）による妨害のせいで血管造影などの別の血管内画像化技術を使用して視覚化することの難しい血管システムの部分を可視化することに使用できる。血管内超音波撮像システムは、血管造影やステントの留置などの実施中の血管内治療をリアルタイム（またはほぼリアルタイム）で監視または評価することに使用できる。さらに、血管内超音波撮像システムは１つ以上の心腔を監視することに使用できる。

血管内超音波撮像システムは、さまざまな病気や疾患を可視化するための診断ツールを提供するために開発されてきた。血管内超音波撮像システムは、制御モジュール（パルス発生器、画像プロセッサ、およびモニタを備える）、カテーテル、およびカテーテル内に配置された１つ以上のトランスデューサを含むことができる。トランスデューサを含むカテーテルは、血管壁または血管壁に近接した患者の組織など、画像化される領域内の、またはそれに近接する管腔またはキャビティ内に配置できる。制御モジュールのパルス発生器は、１つ以上のトランスデューサに搬送されて、患者の組織内を貫通して伝達される音響信号に変換される電気パルスを生成する。伝達された音響信号の反射パルスは、１つ以上のトランスデューサによって吸収されて電気パルスに変換される。変換された電気パルスは画像プロセッサに送られてモニタに表示可能な画像に変換される。

一実施形態において、血管内超音波撮像システムの駆動ユニットとカテーテルとの間の導電経路に沿って伝搬された電気信号を調整するためのアダプタは、第１の端部と第２の端部とを有するハウジングを含む。カテーテルコネクタはハウジングの第１の端部に沿って配置され、カテーテルを受承するように構成される。駆動ユニットコネクタはハウジングの第２の端部に沿って配置され、駆動ユニットにアダプタを接続するように構成される。カテーテル導体インターフェースは、ハウジングの第１の端部に沿って配置され、カテーテルに沿って延びるトランスデューサ導体に対して電気的に接続するように構成される。駆動ユニット導体インターフェースはハウジングの第２の端部に沿って配置され、駆動ユニットの導電体に対して電気的に接続するように構成されている。アダプタ導体は、カテーテル導体インターフェースを駆動ユニット導体インターフェースに電気的に接続する。チューニング要素は、アダプタ導体に電気的に接続される。チューニング要素は、カテーテル内に配置されたトランスデューサの動作周波数に少なくとも部分的に基づいて少なくとも１つのアダプタ導体に沿って伝播する電気信号を調整するように構成されている。

少なくともいくつかの実施形態では、アダプタは、ハウジング内に配置され且つカテーテルコネクタから駆動ユニットコネクタまで延びる回転可能なシャフトをさらに備える。回転可能なシャフトは、カテーテルがカテーテルコネクタに受承されてアダプタが駆動ユニットに接続されると、駆動ユニット内で生成された回転運動をカテーテル内の駆動ケーブルまたは駆動シャフトに伝達するように構成される。少なくともいくつかの実施形態では、少なくとも１つのチューニング要素は、回転可能なシャフト内に完全に配置される。

少なくともいくつかの実施形態では、アダプタは、ハウジング内に配置された回転変圧器をさらに備える。少なくともいくつかの実施形態では、アダプタは、ハウジング内に配置された送信機または受信機をさらに備える。少なくともいくつかの実施形態では、アダプタは、ハウジングに沿って配置されたカテーテル離脱部をさらに備え、カテーテル離脱部は、カテーテルがカテーテルコネクタに受承されている場合に、装置使用者がアダプタからカテーテルを手動で分離できるように構成されている。

少なくともいくつかの実施形態では、少なくとも１つのチューニング要素は少なくとも１つのフィルタを含む。少なくともいくつかの実施形態では、少なくとも１つのチューニング要素は、少なくとも１つのコモンモードチョークを備える。少なくともいくつかの実施形態では、少なくとも１つのチューニング要素は少なくとも１つのチューニング回路を備える。少なくともいくつかの実施形態では、少なくとも１つのチューニング要素は、少なくとも１つのアダプタ導体に沿って伝搬される信号を調整して血管内超音波撮像システムで生成される画像のノイズを低減するように構成され且つ配置される。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つのチューニング要素は、電気信号が第１の周波数範囲にあるカテーテルの少なくとも１つのトランスデューサの動作周波数に対応する場合には、少なくとも１つのアダプタ導体に沿って伝播する電気信号を調整するように構成され且つ配置される。いくつかの実施形態では、第１の周波数範囲は５ＭＨｚより大きく６５ＭＨｚより小さい。いくつかの実施形態では、第１の周波数範囲は５ＭＨｚより大きく３５ＭＨｚより小さい。いくつかの実施形態では、第１の周波数範囲は３５ＭＨｚより大きく６５ＭＨｚより小さい。

別の実施形態では、血管内超音波撮像システム用のカテーテルアセンブリは、長手方向の長さと、遠位部と、近位部とを有するカテーテルを含む。カテーテルは、カテーテルの少なくとも一部に沿って延びるルーメンを画定する。撮像装置のハウジングは、カテーテルの遠位部に沿ってルーメンに配置される。少なくとも１つの超音波トランスデューサは、画像化装置のハウジングに配置される。少なくとも１つの超音波トランスデューサは、付与された電気信号を動作周波数を中心とする周波数帯域幅内の音響信号に変換して、その音響信号を送信し、対応するエコー信号を受信して、受信したそのエコー信号を電気信号に変換するように構成される。少なくとも１つのトランスデューサ導体は、少なくとも１つのトランスデューサに電気的に接続されて、カテーテルの近位端と電気的に通信状態にある。上記アダプタは、カテーテルの近位部に連結可能である。

さらに別の実施形態では、血管内超音波撮像システムを使用して患者を撮像する方法は、上記カテーテルアセンブリを形成することを含む。カテーテルアセンブリのアダプタは駆動ユニットに連結される。カテーテルアセンブリのカテーテルの近位部は、アダプタに連結される。カテーテルの遠位部は、患者の血管内に挿入される。カテーテルが患者の血管内に挿入されている間に、カテーテルに配置された少なくとも１つのトランスデューサを使用して、患者の組織が撮像される。駆動ユニットと少なくとも１つのトランスデューサとの間を伝搬する電気信号は、少なくとも部分的に少なくとも１つのトランスデューサの動作周波数に基づいて、アダプタに配置された少なくとも１つのチューニング要素を使用して調整される。少なくとも１つのトランスデューサを使用して患者の組織を撮像している間に生成された画像が表示される。

いくつかの実施形態では、カテーテルアセンブリを形成することには、第１の動作周波数を有するカテーテルを選択することと、電気信号がカテーテルの第１の動作周波数を含む第１の周波数範囲内の少なくとも１つのトランスデューサの動作に対応する場合、駆動ユニットと少なくとも１つのトランスデューサの間を伝播する電気信号を調整するように構成されたアダプタを選択することとが含まれる。

いくつかの実施形態では、アダプタを選択することには、５ＭＨｚより大きく６５ＭＨｚより小さな第１の周波数範囲内で少なくとも１つのトランスデューサの動作に対応する電気信号を調整するように構成されたアダプタを選択することが含まれる。

少なくともいくつかの実施形態では、アダプタを選択することには、５ＭＨｚより大きく３５ＭＨｚより小さな第１の周波数範囲内で少なくとも１つのトランスデューサの動作に対応する電気信号を調整するように構成されたアダプタを選択することが含まれる。

少なくともいくつかの実施形態では、アダプタを選択することには、３５ＭＨｚより大きく６５ＭＨｚより小さな第１の周波数範囲内で少なくとも１つのトランスデューサの動作に対応する電気信号を調整するように構成されたアダプタを選択することが含まれる。

本発明の限定的ではなく、且つ、排他的でない実施形態について以下の図面を参照して説明する。図面では、別段の定めがない場合には、類似する参照符号は複数の図面において類似する要素を示す。

本発明をより理解するために、以下の詳細な説明を参照し、添付の図面と合わせて読まれたい。

本発明に係る血管内超音波撮像システムの実施形態を示す概略図。 本発明に係る血管内超音波撮像システムのカテーテルの一実施形態を示す概略側面図。 本発明に係るカテーテルに画定されたルーメンに配置される撮像コアを備える図２に示すカテーテルの遠位端の一実施形態を示す概略斜視図。 本発明に係る血管内超音波撮像システムの駆動ユニットに連結されるカテーテルの一実施形態を示す概略斜視図。 本発明に係るアダプタを介して図４の駆動ユニットに連結可能な図４のカテーテルの一実施形態を示す概略斜視分解図。 本発明に係るアダプタを介して図４の駆動ユニットに連結可能な図４のカテーテルの一実施形態を示す概略斜視図。 本発明に係る図４のカテーテルと図４の駆動ユニットとの間に配置された図５のアダプタの一実施形態を示す概略側面図。 本発明に係る図５のアダプタの一実施形態を示す概略側面図。 本発明に係る図７Ａのアダプタの一実施形態を示す概略断面図。 本発明に係る図４の駆動ユニットに連結された図７Ａ，７Ｂのアダプタの一実施形態を示す概略断面図。 本発明に係る図４のカテーテルと駆動ユニットとの間に配置されたアダプタの別の実施形態を示す概略側面図。 本発明に係る図４のカテーテルを図９の駆動ユニットに接続するのに適した図９のアダプタの一実施形態を示す概略斜視図。 本発明に係る図１０Ａのアダプタの一実施形態を示す概略断面図。

本発明は、血管内超音波撮像システムの分野、ならびに、同システムを製造する方法および使用する為の方法に関する。本発明はまた、カテーテルの動作周波数に少なくとも部分的に基づいてシステム内の信号経路を調整するためのアダプタを含む血管内超音波撮像システム、ならびに前記アダプタ、前記カテーテル、および前記システムを製造および使用する為の方法に関する。

好適な血管内超音波撮像システム（ＩＶＵＳ）は限定ではないが、患者の体内に経皮的に挿入するために構成され且つ配置されたカテーテルの遠位部に配置された１つ以上のトランスデューサを含む。カテーテルを備える血管内超音波撮像システムの例は、例えば、米国特許第７，３０６，５６１号明細書、米国特許第６，９４５，９３８号明細書、ならびに、米国特許出願公開第２００６０２５３０２８号明細書、米国特許出願公開第２００７００１６０５４号明細書；米国特許出願公開第２００７００３８１１１号明細書；米国特許出願公開第２００６０１７３３５０号明細書；および米国特許出願公開第２００６０１００５２２号明細書に開示され、それらの全体は参照により援用される。

図１は、血管内超音波撮像システム１００の一実施形態を概略的に示す。血管内超音波撮像システム１００は、制御モジュール１０４に接続可能なカテーテル１０２を含む。制御モジュール１０４は、例えば、プロセッサ１０６、パルス発生器１０８、駆動ユニット１１０、および１つ以上のディスプレイ１１２を含みうる。少なくともいくつかの実施形態では、パルス発生器１０８は、カテーテル１０２に配置された１つ以上のトランスデューサ（図３の３１２）に入力される電気信号を生成する。少なくともいくつかの実施形態では、１つ以上のトランスデューサ（図３の３１２）から送信された電気信号は、処理のためにプロセッサ１０６に入力される。１つ以上のトランスデューサ（図３の３１２）からの処理された電気信号は、１つ以上のディスプレイ１１２に１つ以上の画像として表示される。少なくともいくつかの実施形態では、駆動ユニット１１０からの機械的エネルギーは、カテーテル１０２に配置された撮像コア（図３の３０６）を駆動するのに使用される。

プロセッサ１０６は、制御モジュール１０４の１つ以上の別の構成要素の機能を制御することにも使用され得る。例えば、プロセッサ１０６は、パルス発生器１０８から送信される電気信号の周波数または持続時間、または駆動ユニット１１０による撮像コア（図３の３０６）の回転速度、または駆動ユニット１１０による撮像コア（図３の３０６）のプルバック速度または長さ、または１つ以上のディスプレイ１１２上に形成された１つ以上の画像の１つ以上の特性のうちの少なくとも１つを制御するのに使用され得る。

図２は、血管内超音波撮像システム（図１の１００）のカテーテル１０２の一実施形態を示す概略側面図である。カテーテル１０２は、長尺状部材２０３とハブ２０４とを含む。長尺状部材２０３は、近位部２０６と遠位部２０８とを含む。図２では、長尺状部材２０３の近位部２０６は、カテーテルハブ２０４に連結され、長尺状部材の遠位部２０８は、患者の体内に経皮的に挿入する為に構成され且つ配置される。少なくともいくつかの実施形態では、カテーテル１０２は、フラッシュポート２１０などの少なくとも１つのフラッシュポートを画定する。少なくともいくつかの実施形態では、フラッシュポート２１０はハブ２０４に画定される。少なくともいくつかの実施形態では、ハブ２０４は、制御モジュール（図１の１０４）に連結するように構成され且つ配置される。いくつかの実施形態では、長尺状部材２０３およびハブ２０４は、単一体として形成される。別の実施形態では、長尺状部材２０３とハブ２０４は別々に形成された後、組み立てられる。

図３は、カテーテル１０２の長尺状部材２０３の遠位部２０８の一実施形態を示す概略斜視図である。長尺状部材２０３は、シース３０２とルーメン３０４とを含む。撮像コア３０６は、ルーメン３０４内に配置される。撮像コア３０６は、駆動ケーブルまたは駆動シャフト３０９等のトランスデューサ接続システムの遠位端に連結される撮像装置ハウジング３０８を備える。

シース３０２は、患者の体内に挿入することに適した任意の可撓性の生体適合性材料から形成されうる。好適な材料の例には、例えば、ポリエチレン、ポリウレタン、プラスチック、スパイラルカットされたステンレス鋼、ニチノールハイポチューブなど、またはそれらの組み合わせが含まれる。

１つ以上のトランスデューサ３１２が撮像装置ハウジング３０８に取り付けられて音響信号を送受信するために使用されてもよい。好ましい実施形態（図３に示す）では、トランスデューサ３１２のアレイが撮像装置ハウジング３０８に取り付けられる。別の実施形態では、単一個のトランスデューサが使用される。さらに別の実施形態では、不規則なアレイの複数のトランスデューサが使用される。任意の数のトランスデューサ３１２を使用することができる。例えば１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１２個、１５個、１６個、２０個、２５個、５０個、１００個、５００個、１０００個、またはそれ以上のトランスデューサが存在し得る。理解し得るであろうが、これ以外の数のトランスデューサも使用できる。

１つ以上のトランスデューサ３１２は、付与された電気信号を１つ以上のトランスデューサ３１２の表面の圧力歪みに変換し、且つ、その逆もできる１つ以上の周知の材料から形成されてもよい。好適な材料の例には、圧電セラミック材料、圧電複合材料、圧電プラスチック、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、メタニオブ酸鉛、ポリフッ化ビニリデンなどが含まれる。

１つ以上のトランスデューサ３１２の表面の圧力歪みは、１つ以上のトランスデューサ３１２の共振周波数に基づく周波数の音響信号を生成する。１つ以上のトランスデューサ３１２の共振周波数は、寸法、形状、および１つ以上のトランスデューサ３１２を形成するために使用される材料によって影響を受け得る。１つ以上のトランスデューサ３１２は、カテーテル１０２内に配置して、１つ以上の選択された方向に所望の周波数の音響信号を伝播するのに適した任意の形状に形成されうる。例えば、トランスデューサは、円盤状、ブロック状、長方形状、楕円形状などであり得る。１つ以上のトランスデューサは、例えば、ダイシング（ｄｉｃｉｎｇ）、ダイスアンドフィル（ｄｉｃｅ ａｎｄ ｆｉｌｌ）、機械加工、微細加工などを含む任意の処理により所望の形状に形成されうる。

一例として、１つ以上のトランスデューサ３１２はそれぞれ、導電性音響レンズと、音響吸収材料（例えば、タングステン粒子を含むエポキシ基体）で形成された導電性裏当て材料との間に挟まれた圧電材料の層を含み得る。動作中、圧電材料の層は、裏当て材と音響レンズの両方によって電気的に励起されて、音響信号の放出をさせ得る。

いくつかの実施形態では、１つ以上のトランスデューサ３１２は、取り囲む空間の径方向の断面画像を形成するために使用される。したがって、例えば、１つ以上のトランスデューサ３１２がカテーテル１０２に配置されて患者の血管内に挿入されると、１つ以上のトランスデューサ３１２を使用して血管壁および血管の周囲の組織からなる画像を形成し得る。

いくつかの実施形態では、撮像コア３０６はカテーテル１０２の長手軸を中心として回転される。撮像コア３０６が回転すると、１つ以上のトランスデューサ３１２は異なる径方向に音響信号を発する。十分なエネルギーを持つ放射された音響信号が、１つ以上の組織の境界などの１つ以上の媒体の境界に遭遇すると、放射された音響信号の一部がエコー信号として放射するトランスデューサに反射される。検出するのに十分なエネルギーでトランスデューサに到達した各エコー信号は、受信トランスデューサにより電気信号に変換される。１つ以上の変換された電気信号は制御モジュール（図１の１０４）に送信され、プロセッサ１０６は電気信号特性を処理して、送信された音響信号と受信されたエコー信号それぞれからの情報に少なくとも部分的に基づいて撮像された領域の表示可能な画像を形成する。いくつかの実施形態では、撮像コア３０６の回転は、トランスデューサ接続システム３０９を介して制御モジュール（図１の１０４）に配置された駆動ユニット１１０によって駆動される。

１つ以上のトランスデューサ３１２が、音響信号を発するカテーテル１０２の長手軸を中心に回転されると、１つ以上のトランスデューサ３１２を囲む領域の一部、例えば、関心のある血管の壁および血管を囲む組織などの径方向の断面画像を集合的に形成する複数の画像が形成される。いくつかの実施形態では、径方向の断面画像を１つ以上のディスプレイ１１２に表示することができる。

いくつかの実施形態では、撮像コア３０６はカテーテル１０２が挿入される血管に沿って軸方向に移動するため、血管の軸方向の長さに沿って複数の断面画像が形成され得る。いくつかの実施形態では、撮像工程中に、１つ以上のトランスデューサ３１２は、カテーテル１０２の長手方向長さに沿って引き込まれる（すなわち、引き戻される）。いくつかの実施形態では、カテーテル１０２は、１つ以上のトランスデューサ３１２の引き戻し中に引っ込めることができる少なくとも１つの伸縮部を備える。いくつかの実施形態では、駆動ユニット１１０は、カテーテル１０２内の撮像コア３０６の引き戻しを駆動する。いくつかの実施形態では、撮像コアの駆動ユニット１１０の引き戻し距離は少なくとも５ｃｍである。いくつかの実施形態では、撮像コアの駆動ユニット１１０の引き戻し距離は少なくとも１０ｃｍである。いくつかの実施形態では、撮像コアの駆動ユニット１１０の引き戻し距離は少なくとも１５ｃｍである。いくつかの実施形態では、撮像コアの駆動ユニット１１０の引き戻し距離は少なくとも２０ｃｍである。いくつかの実施形態では、撮像コアの駆動ユニット１１０の引き戻し距離は少なくとも２５ｃｍである。

１つ以上のトランスデューサ３１２から異なる深さで生成される画像の品質は、例えば、帯域幅、トランスデューサの焦点、ビームパターン、ならびに音響信号の周波数を含む１つ以上の要因によって影響を受け得る。１つ以上のトランスデューサ３１２から出力される音響信号の周波数はまた、１つ以上のトランスデューサ３１２から出力される音響信号の侵入の深さに影響を及ぼし得る。一般に、音響信号の周波数が低下すると、患者の組織内の音響信号の浸入は増大する。いくつかの実施形態では、血管内超音波撮像システム１００は、動作周波数を中心とする音響信号を送信する。動作周波数は通常、５ＭＨｚ〜６０ＭＨｚの範囲内である。音響信号は、動作周波数を含む周波数帯域幅内で送信されうる。

いくつかの実施形態では、１つ以上のトランスデューサ３１２は、撮像コア３０６の遠位部２０８に取り付けられてもよい。撮像コア３０６は、カテーテル１０２のルーメンに挿入されてもよい。いくつかの実施形態では、カテーテル１０２（および撮像コア３０６）は、標的とする撮像位置から離れた部位で、大腿動脈などのアクセス可能な血管を介して患者の体内に経皮的に挿入される。次に、カテーテル１０２は、患者の血管内を通って選択された血管の一部などの標的とする撮像位置まで前進させられ得る。

上記のように、トランスデューサ接続システム３０９は、撮像装置ハウジング３０８を制御モジュール（図１の１０４）に接続する。いくつかの実施形態では、１つ以上のトランスデューサ導体３１４は、トランスデューサ接続システム３０９に沿って延びる。いくつかの実施形態では、１つ以上のトランスデューサ導体３１４は、１つ以上のトランスデューサ３１２を制御モジュール１０４（１０４，図４）に対して電気的に接続する。

駆動ケーブルを使用するトランスデューサ接続システムを設計する際には、駆動ケーブルのねじり剛性を考慮することが有用である。駆動ケーブルは、撮像コアの遠位端にある１つ以上のトランスデューサを回転させるのに十分なトルクを伝えるのに十分なねじり剛性（剛性）を有するが、潜在的に蛇行している患者の血管の中を通って標的とする撮像部位まで１つ以上のトランスデューサを操作するのに十分な可撓性備えるように形成される。駆動ケーブルが駆動ケーブルの長さに沿ってねじれた結果として生じる実質的な「巻き上げ（ｗｉｎｄ−ｕｐ）」を経験することは望ましくない。

さらに、動作中に撮像コア３０６の均一な回転を維持するのに十分なトルクを有することが望ましい。例えば、撮像中に撮像コア３０６が引き戻されるとき、撮像コア３０６は、動作中に１つ以上のトランスデューサ３１２の不均一な回転（例えば、ぐらつき、振動、失速など）を引き起こすことなく、カテーテル１０２内で撮像コア３０６の１つ以上の部分を押す可能性のある蛇行性または狭い領域内で操作できることが望ましい。不均一な回転は、その後生成される血管内超音波撮像システムの画像の歪みにつながる可能性がある（例えば、その後生成される血管内超音波撮像システムの画像には、歪み、偽の詳細または特徴など、またはそれらの組み合わせが含まれうる）。

図４は、駆動ユニット４１０に連結されたカテーテル４０２の一実施形態を示す斜視図である。カテーテル４０２は、長尺状部材４０３とハブ４０４とを含む。図４に示すように、カテーテル４０２のハブ４０４は、駆動ユニット４１０から外方に延びる長尺状部材４０３を備えた駆動ユニット４１０に連結される。上記のように、駆動ユニット４１０は、パルス発生器、プロセッサ、ディスプレイなどの血管内超音波撮像システムの１つ以上の別の構成要素に接続できる。

図５Ａに戻ると、駆動ユニットは一般に再利用可能であり、さまざまなカテーテルと互換性を有する。駆動ユニットと互換性を有する異なるカテーテルは、異なる動作周波数で動作するトランスデューサを収容してもよい。例えば、駆動ユニットと連結可能な第１のカテーテルは６０ＭＨｚの動作周波数を有する１つ以上のトランスデューサを収容し得るが、同じ駆動ユニットと連結可能な第２のカテーテルは９ＭＨｚの動作周波数を有する１つ以上のトランスデューサを収容し得る。

いくつかの例では、駆動ユニットは、変更不能な確立された周波数応答を有する。駆動ユニットは、信号経路に沿って、複数の構成要素（たとえば、送信機、受信機、変圧器など）を含み、それらは広範囲のカテーテル周波数（たとえば、９ＭＨｚ〜６０ＭＨｚ）に亘って一貫して動作するには不十分である。例えば、送信機はいくつかの周波数で正弦波パルスを生成し、別の周波数で方形波を生成することにより、高調波信号の数と強度とを潜在的に増加させる場合がある。別例として、変圧器は、約３０ＭＨｚの中心周波数（ｃｅｎｔｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）を有する場合があり、その場合には、変圧器はより高い周波数と１０ＭＨｚ以下で急激に大幅にロールオフする。

したがって、特定の駆動ユニットは、例えば、６０ＭＨｚの動作周波数を有するカテーテルではうまく機能するが、９ＭＨｚの動作周波数を有するカテーテルではうまく機能しない場合があり、または、その逆もあり得る。その結果、ある特定の動作周波数を備えるカテーテルは、例えば、過剰なノイズ、低品質の画像、過剰な放出、低感度、歪み、疑わしい特徴などの機能の低下に悩まされる一方で、別の動作周波数を備えたカテーテルは、比較的よく機能する場合がある。

この問題に対処するための１つの選択肢は、異なる動作周波数のカテーテルに異なる駆動ユニットを使用することであり、この場合、異なる駆動ユニットはそれぞれ、特定の動作周波数または特定の動作周波数範囲での使用に適合する。しかしながら、駆動ユニットは高額である。また、異なる動作周波数を有するカテーテルに異なる駆動ユニットを使用することは、混乱を招いたり、面倒で時間がかかる可能性がある。別の選択肢は、カテーテルに沿ってチューニング要素を配置することである。チューニング要素は、カテーテルの特定の動作周波数で血管内超音波撮像システムの性能を向上させるように構成される。しかしながら、カテーテルは、性能を向上させるために必要なチューニング要素を収容するのに十分な寸法で形成されていない場合がある。したがって、チューニング要素を各カテーテルに組み込むことに関連するコストは、コストの抑制になる可能性がある。

本明細書で説明するように、アダプタは、１つ以上の対応するカテーテルと共に使用される場合、血管内超音波撮像システムの性能を向上させるのに有用である。アダプタは、カテーテルと駆動ユニットの間で連結可能である。いくつかの実施形態では、アダプタは、カテーテルハブと駆動ユニットとの間で接続可能である。いくつかの実施形態では、アダプタは再利用可能である。

アダプタは、駆動ユニットとカテーテル間の信号経路を調整して、カテーテルの動作周波数に対応するトランスデューサの１つ以上の周波数範囲に沿った性能を向上させるように構成される。これにより、アダプタは、広範囲の異なるトランスデューサの周波数の使用を可能にして、様々なカテーテルで使用される広範囲のトランスデューサ周波数の範囲内の一部の周波数を備える駆動ユニットの一貫性のない機能によって引き起こされるカテーテルと駆動ユニット間の信号経路に沿った潜在的な悪影響を犠牲にすることなく画質を向上させることができる。

図５Ａは、カテーテル４０２、駆動ユニット４１０、およびカテーテル４０２と駆動ユニット４１０の間に配置されたアダプタ４２０を示す斜視分解図である。図５Ｂは、カテーテル４０２と駆動ユニット４１０それぞれに連結されたアダプタ４２０を示す斜視図である。図５Ａ〜５Ｂに示すように、いくつかの実施形態では、アダプタ４２０は、対向する両端部に沿ってカテーテルハブ４０４と駆動ユニット４１０とを受承するように構成される。

このアダプタは、特定の周波数または周波数範囲の動作周波数を持つカテーテルで使用される場合に、血管内超音波撮像システムの性能を向上させるように構成されたチューニング要素を備える。したがって、単一の駆動ユニットは、これらの動作周波数の少なくともいくつかに沿って性能を犠牲にすることなく、且つ、各カテーテル内にチューニング要素を配置する必要なしに、異なる動作周波数を有する様々な異なるカテーテルで使用できる。

いくつかの実施形態では、チューニング要素は、ノイズを低減し、画質を改善し、放射を低減し、感度を改善することなどにより、またはそれらの組み合わせにより性能を向上させる。いくつかの実施形態では、チューニング要素は、高調波の結果としてのトランスデューサの望ましくないスプリアス共振を除去する。チューニング要素を追加すると、いくつかの場合には、有用な周波数範囲外の共振を抑制することができる。このようなスプリアス共振の抑制することにより、Ｓ／Ｎ比を低下すること、及び、画像を改善するためにトランスデューサの励起電圧を増加することができる。

いくつかの実施形態では、アダプタは、完全に機能するカテーテルと完全に機能する駆動ユニットを備えた血管内超音波撮像システムの性能を向上させるように構成される。言い換えれば、カテーテルが駆動ユニットに直接結合される場合（つまり、アダプタが間にない場合）であっても、システムは１つ以上の血管内超音波画像を生成するように機能し得る。

図６は、カテーテル４０２と駆動ユニット４１０との間に配置されたアダプタ４２０の一実施形態を示す概略側面図である。図７Ａは、アダプタ４２０の一実施形態を示す側面図である。図７Ｂは、アダプタ４２０の一実施形態を示す断面図である。図８は、駆動ユニット４１０に連結されたアダプタ４２０の一実施形態を示す断面図である。

アダプタ４２０は、第１の端部６２４および第２の端部６２６を有するハウジング６２２を含む。いくつかの実施形態では、第２の端部６２６は第１の端部６２４の反対側にある。カテーテルコネクタ６３０は、ハウジング６２２の第１の端部６２４に沿って配置され、カテーテル４０２のハブ４０４などのカテーテルの近位端を受承するように構成される。いくつかの実施形態では、カテーテルコネクタ６３０は、従来の駆動ユニットのカテーテル受承コネクタと類似する。いくつかの実施形態では、カテーテルコネクタ６３０は、カテーテルハブをカテーテルコネクタ６３０に差し込むことによりカテーテルハブを受承するように構成される。

駆動ユニットコネクタ６３６は、ハウジング６２２の第２の端部６２６に沿って配置され、アダプタ４２０を駆動ユニット４１０に連結するように構成される。いくつかの実施形態では、駆動ユニットコネクタ６３６は、従来のカテーテルハブの駆動ユニット受承コネクタに類似する。いくつかの実施形態では、駆動ユニットコネクタ６３６が、駆動ユニット４１０に差し込まれる。

図６では、説明を明確にするために、カテーテルコネクタ６３０および駆動ユニットコネクタ６３６の両方がハウジング６２２から外方に延びるように示されている。いくつかの実施形態（および図７Ａ〜８に示す）では、カテーテルコネクタ６３９または駆動ユニットコネクタ６３６のうちの少なくとも一方の少なくとも一部は、ハウジング６２２に対して内方に延びる。

任意のカテーテル離脱部６４０は、ハウジング６２２に沿って配置される。カテーテル離脱部６４０は、カテーテル４０２がアダプタ４２０に接続されると、アダプタ４２０からのカテーテル４０２の離脱を制御する。いくつかの実施形態では、カテーテル４０２は、アダプタ４２０に受承されると、カテーテル４０２は、カテーテル離脱部６４０がカテーテル４０２がアダプタ４２０から除去可能にされるまで、アダプタ４２０に保持される。いくつかの実施形態では、カテーテルがカテーテルコネクタ６３０に受承されると、カテーテル４０２は、装置使用者がアダプタ４２０からカテーテル４０２を手動で取り外すことができるように構成される。

アダプタ４２０は、ハウジング６２２内に配置された回転可能なシャフト６４６を含む。回転可能なシャフト６４６は、駆動ユニット４１０によって（例えば、駆動ユニット駆動シャフト６４８によって）生成された回転をカテーテル４０２の駆動ケーブルまたは駆動シャフト３０９に伝達するのに適している。いくつかの実施形態では、回転可能なシャフト６４６は、カテーテルコネクタ６３０から、ハウジング６２２の第２の端部６２６に沿って、またはそれに近接して配置された駆動シャフトカプラーまで延びる。

アダプタ４２０はまた、１つ以上の電気信号経路が駆動ユニットとカテーテルとの間を延びることを可能にするように構成される。アダプタ４２０は、ハウジング６２２の第１の端部６２４に沿って配置され、カテーテル４０２に沿って延びる少なくとも１つのトランスデューサ導体３０９に電気的に接続されるように構成されたカテーテル導体インターフェース６５２を含む。同様に、駆動ユニット導体インターフェース６５６は、ハウジング６２２の第２の端部６２６に沿って配置され、駆動ユニット４１０の少なくとも１つの導電体６５８に対して電気的に接続するように構成される。カテーテル導体インターフェース６５２、または駆動ユニット導体インターフェース６５６、またはその両方は、ピンヘッダーなどの任意の好適な方法で形成することができる。

図６では、カテーテル導体インターフェース６５２は、回転可能なシャフト６４６内のカテーテルコネクタ６３０に沿って配置されて示されている。カテーテル導体インターフェース６５２は、カテーテルコネクタ６３０に沿って、または、回転可能なシャフト６４６内、または回転可能シャフト６４６の外側における任意の好適な部位に配置できることが理解できる。同様に、図６は、回転可能シャフト６４６内の駆動ユニットコネクタ６３６に沿って配置された駆動ユニット導体インターフェース６５６を示す。駆動ユニット導体インターフェース６５６も同様に、駆動ユニットコネクタ６３６に沿って、または、回転可能シャフト６４６内、または回転可能シャフト６４６の外側における任意の好適な部位に配置できることが理解できる。

いくつかの実施形態では、アダプタ４２０は、複数のカテーテル導体インターフェース６５２を含む。アダプタが複数のカテーテル導体インターフェース６５２を含む場合、カテーテル導体インターフェース６５２はすべて、回転可能なシャフト６４６内、または回転可能なシャフト６４６の外部、または両方の組み合わせであり得る。同様に、いくつかの実施形態では、アダプタ４２０は、複数の駆動ユニット導体インターフェース６５６を含む。アダプタが複数の駆動ユニット導体インターフェース６５６を含む場合には、駆動ユニット導体インターフェース６５６はすべて、回転可能シャフト６４６内に、または、回転可能シャフト６４６の外部に、または、双方の組み合わせにあり得る。

少なくとも１つのアダプタ導体６６２は、アダプタ４２０に沿って延び、カテーテル導体インターフェース６５２を駆動ユニット導体インターフェース６５６に対して電気的に接続する。図６では、アダプタ導体６６２は、回転可能なシャフト６４６を通って延びることが示されている。別の実施形態では、アダプタ導体６６２は、回転可能なシャフト６４６の外部のハウジング６２２に配置される。いくつかの実施形態では、アダプタ導体６６２の第１の部分は、回転可能なシャフト６４６に配置され、アダプタ導体６６２の第２の部分は、ハウジング６２２内であり且つ回転可能なシャフト６４６の外部に配置される。

１つ以上のチューニング要素６６６は、少なくとも１つのアダプタ導体６６２に対して電気的に接続される。チューニング要素６６６は、ハウジング６２２内の任意の適切な部位に配置することができる。いくつかの実施形態では、１つ以上のチューニング要素６６６は、回転可能なシャフト６４６内に少なくとも部分的に配置される。いくつかの実施形態では、１つ以上のチューニング要素６６６は、回転可能なシャフト６４６内に完全に配置される。

チューニング要素６６６は、駆動ユニット４１０とカテーテル４０２との間の少なくとも１つのアダプタ導体６６２に沿って伝播する電気信号を調整して、血管内超音波撮像システムの性能を高めるように構成される。チューニング要素は、例えば、撮像品質の改善、感度の改善、ノイズの低減、放射の低減など、またはそれらの組み合わせを含む、任意の数のさまざまな方法で血管内超音波撮像システムの性能を向上させることができる。

チューニング要素６６６は、コンデンサ、インダクタ（ｉｎｄｕｃｔｏｒｓ）などで形成された１つ以上のチューニング回路、またはフィルタを含み得る。例えば、ＬＣ回路は、チューニング要素として、またはチューニング要素の一部として使用できる。チューニング要素は、例えば、特定のトランスデューサ周波数または周波数範囲にチューニングされた１つ以上のコモンモードチョークを含む血管内超音波撮像システムの性能を向上するための別の要素を含んでもよい。

いくつかの実施形態では、チューニング要素６６６は、少なくとも１つのアダプタ導体６６２に沿って伝播する電気信号を、カテーテルに配置された少なくとも１つのトランスデューサ（３１２，図３）の動作周波数に少なくとも部分的に基づいて調整するように構成される。いくつかの実施形態では、特定のアダプタは、特定の動作周波数を有するカテーテル、または特定の周波数範囲内にある動作周波数を有するカテーテルで動作するように構成される。

カテーテルの動作周波数は、さまざまな要因と所望する用途に応じて異なる。上記のように、血管内超音波撮像システムのカテーテルの動作周波数は、通常５ＭＨｚ〜６０ＭＨｚの範囲である。例えば、血管内超音波撮像システムは、動作周波数６０ＭＨｚの第１のカテーテル、動作周波数４０ＭＨｚの第２のカテーテル、動作周波数３０ＭＨｚの第３のカテーテル、動作周波数１５ＭＨｚの第４のカテーテルなど、動作周波数９ＭＨｚの第５のカテーテルなどの複数の異なるカテーテルを含むことができる。医術者は、選択されたカテーテルの動作周波数に拘わらず、特定の施術の為にこれらの異なるカテーテルのうちの１つを選択して、そのカテーテルとともに同一の駆動ユニットを使用し得る。

いくつかの実施形態では、選択されたカテーテルの動作周波数に基づいて血管内超音波撮像システムの性能を向上させるためにアダプタが選択される。使用するアダプタの選択は、アダプタの１つ以上のチューニング要素の特定の周波数または周波数範囲に基づき得る。

例えば、一実施形態では、第１のアダプタは、動作周波数が６０ＭＨｚのカテーテルを有する血管内超音波撮像システムの性能を向上させるように構成され、第２のアダプタは、動作周波数が４０ＭＨｚのカテーテルを有する血管内超音波撮像システムの性能を向上させるように構成され、第３のアダプタは、動作周波数が３０ＭＨｚのカテーテルを備えた血管内超音波撮像システムの性能を向上させるように構成され、第４のアダプタは、動作周波数が１５ＭＨｚのカテーテルを備えた血管内超音波撮像システムの性能を向上させるように構成され、第５のアダプタは、動作周波数が９ＭＨｚのカテーテルを備えた血管内超音波撮像システムの性能を向上させるように構成される。したがって、上記例を使用すると、装置使用者は、第１のカテーテルと使用するために第１のアダプタを選択し、第２のカテーテルと使用するために第２のアダプタを選択し、第３のカテーテルと使用するために第３のアダプタを選択し、第４のカテーテルと使用するために第４のアダプタを選択し、第５のカテーテルと使用するために第５のアダプタを選択し得る。

いくつかの実施形態では、特定のアダプタの１つ以上のチューニング要素は、上記動作周波数の１つ以上を含む特定の周波数範囲に適合させることができる。例えば、いくつかの実施形態では、第１のアダプタは、５ＭＨｚより大きく６５ＭＨｚより小さい、または５ＭＨｚより大きく４５ＭＨｚより小さい、または５ＭＨｚより大きく３５ＭＨｚより小さい、または５ＭＨｚより大きく２０ＭＨｚより小さい、または５ＭＨｚより大きく１５ＭＨｚより小さい、または１０ＭＨｚより大きく６５ＭＨｚより小さい、または１０ＭＨｚより大きく４５ＭＨｚより小さい、または１０ＭＨｚより大きく３５ＭＨｚより小さい、または１０ＭＨｚより大きく２０ＭＨｚより小さい、または２５ＭＨｚより大きく６５ＭＨｚより小さい、または２５ＭＨｚより大きく４５ＭＨｚより小さい、または２５ＭＨｚより大きく３５ＭＨｚより小さい、または３５ＭＨｚより大きく６５ＭＨｚより小さい、または３５ＭＨｚより大きく４５ＭＨｚより小さい動作周波数を有するカテーテルを備える血管内超音波撮像システムの性能を向上するように構成される。したがって、装置使用者は、チューニング要素の周波数の動作範囲内に入る動作周波数を有する任意の数の異なるカテーテルと使用する為に第１のカテーテルを選択し得る。

図９を参照すると、図６〜８を参照して説明した上記アダプタ４２０は、完全に機能的な駆動ユニットで動作するように構成される。この場合、カテーテルと駆動ユニットは、アダプタを使用せずに直接連結して操作できる。いくつかの実施形態では、アダプタは、機能に必要な１つ以上の構成要素を欠く駆動ユニットとともに使用するように構成されるためカテーテルに直接連結されると駆動ユニットが機能しなくなる。いくつかの実施形態では、代わりに、駆動ユニットに欠けている１つ以上の構成要素であって、且つ、駆動ユニットの機能に必要な１つ以上の構成要素が、アダプタに配置される。その場合、アダプタに連結されると駆動ユニットが機能するようになる。図６〜８を参照して説明した上記アダプタと比べると、１つ以上の駆動ユニットの要素をアダプタに組み込んでとアダプタの同調性（ｔｕｎａｂｉｌｉｔｙ）を高めて血管内超音波撮像システムの性能を潜在的に高めることは血管内超音波撮像システムを形成する為に有利であり得る。

上記のように、駆動ユニットは、広範囲のカテーテル周波数（例えば、９ＭＨｚから６０ＭＨｚ）に亘って一貫して動作するには不十分であり得る複数の構成要素（例えば、送信機、受信機、回転変圧器など）を信号経路に沿って含みうる。これらの構成要素は、特定の周波数または周波数範囲で撮像システムの性能を向上させるように適合させることができる。本明細書で説明するように、駆動ユニットに従来配置されていた１つ以上の構成要素（例えば、送信機、受信機、回転変圧器など）を駆動ユニットから除去して、代わりにアダプタに配置することができる。その場合、特定のカテーテルまたはカテーテルのグループに合わせるために、これらの構成要素（例えば、送信機、受信機、回転変圧器など）を特定の周波数または周波数範囲に合わせて調整できる。

いくつかの実施形態では、アダプタは、ともに使用されるカテーテルと同一の中心周波数に合わせて調整され、中心周波数付近の周波数範囲にわたって合理的に可能な限り平坦な応答を有する。例えば、６０ＭＨｚカテーテルの場合では、アダプタを備える駆動ユニットは、最低でも４０ＭＨｚから８０ＭＨｚまで平坦な応答を有し得る。アダプタ内の調整可能な構成要素には、例えば、送信機、受信機、回転変圧器、絶縁変圧器、コモンモードチョーク、およびチューニング回路が含まれる。将来的には、より高い周波数とより広い帯域幅のトランスデューサが実装される可能性があるため、アダプタは、８０ＭＨｚの中心周波数を有して、４０ＭＨｚから１２０ＭＨｚまで平坦な応答を有してもよい。

図９は、カテーテル４０２などのカテーテルを駆動ユニット９１０の別の実施形態に連結するのに適したアダプタ９２０の別の実施形態を示す概略側面図である。図１０Ａは、アダプタ９２０の一実施形態を示す斜視図である。図１０Ｂは、アダプタ９２０を示す断面図である。いくつかの実施形態では、アダプタは再利用可能である。

アダプタ９２０は、第１の端部９２４および第２の端部９２６を有するハウジング９２２を含む。いくつかの実施形態では、第２の端部９２６は第１の端部９２４の対向側にある。カテーテルコネクタ９３０は、ハウジング９２２の第１の端部９２４に沿って配置され、カテーテルハブ４０４などのカテーテルハブを受承するように構成される。いくつかの実施形態では、カテーテルコネクタ９３０は、従来の駆動ユニットのカテーテル受承コネクタに類似する。いくつかの実施形態では、カテーテルコネクタ９３０は、カテーテルをカテーテルコネクタ９３０に差し込むことによりカテーテルハブを受承するように構成される。

駆動ユニットコネクタ９３６は、ハウジング９２２の第２の端部９２６に沿って配置され、アダプタ９２０を駆動ユニット９１０に連結するように構成される。いくつかの実施形態では、駆動ユニットコネクタ６３６は、従来のカテーテルハブの駆動ユニット受承コネクタに類似する。いくつかの実施形態では、駆動ユニットコネクタ９３６は、駆動ユニット９１０に差し込まれる。

図９では、説明を明確にするために、カテーテルコネクタ９３０および駆動ユニットコネクタ９３６は両方とも、ハウジング９２２から外方に延びるように示されている。いくつかの実施形態では、カテーテルコネクタ９３９または駆動ユニットコネクタ９３６の少なくとも一方の少なくとも一部は、ハウジング９２２に対して内方に延びる。

任意のカテーテル離脱部９４０は、ハウジング９２２に沿って配置される。カテーテル離脱部９４０は、カテーテル４０２がアダプタ９２０に連結されている場合には、アダプタ９２０からのカテーテル４０２の離脱を制御する。いくつかの実施形態では、カテーテル４０２がアダプタ９２０に受承されると、カテーテル離脱部９４０が作動されてカテーテル４０２がアダプタ９２０から取り外し可能にされるまで、カテーテル４０２はアダプタ９２０によって保持されたままである。いくつかの実施形態では、カテーテル離脱部９４０は、カテーテルがカテーテルコネクタ９３０に受承されている場合に、装置使用者がカテーテル４０２をアダプタ９２０から手動で分離できるように構成される。

アダプタ９２０は、ハウジング９２２に配置された回転可能なシャフト９４６を含む。回転可能なシャフト９４６は、駆動ユニット９１０によって生成された回転を（例えば、駆動ユニット駆動シャフト９４８によって）カテーテル４０２の駆動ケーブルまたは駆動シャフト３０９に伝達するのに適している。いくつかの実施形態では、回転可能なシャフト９４６は、カテーテルコネクタ９３０から、ハウジング９２２の第２の端部９２６に沿って、またはそれに近接して配置された駆動シャフトカプラーまで延びる。

アダプタ９２０はまた、電気信号経路が駆動ユニットとカテーテルとの間を延びることを可能にするように構成される。アダプタ９２０は、ハウジング９２２の第１の端部９２４に沿って配置され、カテーテル４０２に沿って延びる少なくとも１つのトランスデューサ導体３０９に対して電気的に接続するように構成されたカテーテル導体インターフェース９５２を含む。同様に、駆動ユニット導体インターフェース９５６は、ハウジング９２２の第２の端部９２６に沿って配置され、駆動ユニット９１０の少なくとも１つの導電体９５８に対して電気的に接続するように構成される。カテーテル導体インターフェース９５２、または駆動ユニット導体インターフェース９５６、または両方は、ピンヘッダーなどの任意の好適な方法で形成することができる。

図９は、回転可能なシャフト９４６内にカテーテルコネクタ９３０に沿って配置されたカテーテル導体インターフェース９５２を示す。カテーテル導体インターフェース９５２は、回転可能なシャフト９４６の内部または外部のいずれかで、カテーテルコネクタ９３０に沿った任意の適切な位置に配置できることが理解できる。同様に、図９は、回転可能なシャフト９４６内に駆動ユニットコネクタ９３６に沿って配置された駆動ユニットインターフェース９５６を示す。同様に、駆動ユニット導体インターフェース９５６も、回転可能なシャフト９４６の内部または外部のいずれかで、駆動ユニットコネクタ９３６に沿った任意の適切な位置に配置できることが理解できる。

いくつかの実施形態では、アダプタは、複数のカテーテル導体インターフェース９５２を含む。アダプタが複数のカテーテル導体インターフェース９５２を含む場合、カテーテル導体インターフェース９５２は、すべて、回転可能なシャフト９４６内、または回転可能なシャフト９４６の外部、または両方の組み合わせにあり得る。同様に、いくつかの実施形態では、アダプタは複数の駆動ユニット導体インターフェース９５６を含む。アダプタが複数の駆動ユニット導体インターフェース９５６を含む場合、駆動ユニット導体インターフェース９５６は、すべて、回転可能なシャフト９４６内、または回転可能なシャフト９４６の外部、または両方の組み合わせにあり得る。

少なくとも１つのアダプタ導体９６２は、アダプタ９２０に沿って延び、カテーテル導体インターフェース９５２を駆動ユニット導体インターフェース９５６に対して電気的に接続する。図９には、回転可能なシャフト９４６の中を通過して延びるアダプタ導体９６２が示されている。別の実施形態では、アダプタ導体９６２は、回転可能なシャフト９４６の外部のハウジング９２２内に配置されている。いくつかの実施形態では、アダプタ導体９６２の第１の部分は、回転可能なシャフト９４６内に配置され、アダプタ導体９６２の第２の部分は、ハウジング９２２内であり且つ回転可能なシャフト９４６の外部に配置される。

１つ以上のチューニング要素９６６は、少なくとも１つのアダプタ導体９６２に対して電気的に接続される。チューニング要素９６６は、ハウジング９２２内の任意の適切な位置に配置することができる。いくつかの実施形態では、１つ以上のチューニング要素９６６は、回転可能なシャフト９４６内に少なくとも部分的に配置される。１つ以上のチューニング要素９６６は、回転可能なシャフト９４６内に完全に配置される。

チューニング要素９６６は、駆動ユニット９１０とカテーテル４０２との間の少なくとも１つのアダプタ導体９６２に沿って伝播する電気信号を調整して、血管内超音波撮像システムの性能を向上させるように構成される。チューニング要素は、例えば、撮像品質の改善、感度の改善、ノイズの低減、放射の低減など、またはそれらの組み合わせを含む、任意の数のさまざまな方法で血管内超音波撮像システムの性能を向上させることができる。

チューニング要素９６６は、コンデンサ、インダクタなどで形成された１つ以上のチューニング回路またはフィルタを含み得る。チューニング要素は、例えば、１つ以上のコモンモードチョークを含む、血管内超音波撮像システムの性能を向上させるための別の要素を含み得る。

いくつかの実施形態では、チューニング要素９６６は、少なくとも１つのアダプタ導体９６２に沿って伝播する電気信号を、カテーテルに配置された少なくとも１つのトランスデューサ（図３の３１２）の動作周波数に少なくとも部分的に基づいて調整するように構成される。いくつかの実施形態では、特定のアダプタは、特定の動作周波数を有するカテーテル、または特定の周波数範囲内にある動作周波数を有するカテーテルで動作するように構成される。

いくつかの実施形態では、１つ以上のチューニング要素９６６は、１つ以上のトランスデューサ３１２の動作周波数帯域幅の少なくともサブセットにわたって、１つ以上のトランスデューサ導体３１４の電気インピーダンスを１つ以上のトランスデューサ３１２に一致またはほぼ一致させるように構成される。いくつかの実施形態では、１つ以上のトランスデューサ３１２の周波数帯域幅の少なくともサブセットにわたって、１つ以上のトランスデューサ導体３１４の電気インピーダンスを１つ以上のトランスデューサ導体３１２に一致またはほぼ一致させることにより、１つ以上のトランスデューサ導体３１４に沿った信号の伝搬効率を改善して、血管内超音波撮像システムの性能を潜在的に向上させ得る。

カテーテルの動作周波数は、さまざまな要因と望ましい用途に応じて異なる。上記のように、血管内超音波撮像システムのカテーテルの動作周波数は、一般に５ＭＨｚ〜６０ＭＨｚの範囲である。例えば、血管内超音波撮像システムは、６０ＭＨｚの動作周波数を有する第１カテーテル、４０ＭＨｚの動作周波数を有する第２カテーテル、３０ＭＨｚの動作周波数を有する第３カテーテル、１５ＭＨｚの動作周波数を有する第４カテーテル、および、９ＭＨｚの動作周波数を有する第５のカテーテルなど、複数の異なるカテーテルを含むことができる。医術者は、特定の手順のためにこれらの異なるカテーテルの１つを選択して、選択したカテーテルの動作周波数に関係なく、そのカテーテルに同一の駆動ユニットを使用することができる。

いくつかの実施形態では、選択されたカテーテルの動作周波数に基づいて血管内超音波撮像システムの性能を向上させるためにアダプタが選択される。使用するアダプタの選択は、アダプタの１つ以上のチューニング要素の特定の周波数または周波数範囲に基づいてもよい。

例えば、一実施形態では、第１のアダプタは、動作周波数が６０ＭＨｚのカテーテルを有する血管内超音波撮像システムの性能を向上させるように構成され、第２のアダプタは、動作周波数が４０ＭＨｚのカテーテルを有する血管内超音波撮像システムの性能を向上させるように構成され、第３のアダプーは、動作周波数が３０ＭＨｚのカテーテルを有する血管内超音波撮像システムの性能を向上させるように構成され、第４のアダプタは、動作周波数が１５ＭＨｚのカテーテルを有する血管内超音波撮像システムの性能を向上させるように構成され、第５のアダプタは動作周波数９ＭＨｚのカテーテルを有する血管内超音波撮像システムの性能を向上するように構成される。したがって、上記例を使用すると、装置使用者は、第１のカテーテルと使用する際には第１のアダプタを選択し、第２のカテーテルと使用する際には第２のアダプタを選択し、第３のカテーテルと使用する際には第３のアダプタを選択し、第４のカテーテルと使用する際には第４のアダプタを選択し、第５のカテーテルと使用する際には第５のアダプタを選択し得る。

いくつかの実施形態では、特定のアダプタの１つ以上のチューニング要素は、上記動作周波数の１つ以上を含む特定の周波数範囲に適合させることができる。例えば、いくつかの実施形態では、第１のアダプタは、５ＭＨｚより大きく６５ＭＨｚより小さい、または５ＭＨｚより大きく４５ＭＨｚより小さい、または５ＭＨｚより大きく３５ＭＨｚより小さい、または５ＭＨｚより大きく２０ＭＨｚより小さい、または５ＭＨｚより大きく１５ＭＨｚより小さい、または１０ＭＨｚより大きく６５ＭＨｚより小さい、または１０ＭＨｚより大きく４５ＭＨｚより小さい、または１０ＭＨｚより大きく３５ＭＨｚより小さい、または１０ＭＨｚより大きく２０ＭＨｚより小さい、または２５ＭＨｚより大きく６５ＭＨｚより小さい、または２５ＭＨｚより大きく４５ＭＨｚより小さい、または２５ＭＨｚより大きく３５ＭＨｚより小さい、または３５ＭＨｚより大きく６５ＭＨｚより小さい、または３５ＭＨｚより大きく４５ＭＨｚより小さい動作周波数を有するカテーテルを備える血管内超音波撮像システムの性能を向上させるように構成される。したがって、装置使用者は、チューニング要素の周波数の動作範囲内に動作周波数を有する任意の数の異なるカテーテルと使用するために第１のアダプタを選択することが可能である。

上記のように、図９〜１０Ｂを参照して説明した上記アダプタ９２０の実施形態は、血管内超音波撮像システムの性能を改善するために、駆動ユニットではなくアダプタ内に配置された場合に、カテーテルの動作周波数に基づいて適合させることができる（例えば、調整することができる）駆動ユニットの１つ以上の必須要素を含む。いくつかの実施形態では、駆動ユニットの１つ以上の必須であり且つ調整可能な要素をアダプタに移動することにより、駆動ユニットが異なる動作周波数を備えた広範囲のカテーテルに対して汎用性を維持することを可能にしつつ、アダプタ９２０は特定の動作周波数、または動作周波数の範囲に基づいて選択可能になる。

いくつかの実施形態では、回転変圧器９７０は、アダプタ９２０のハウジング９２２に配置される。回転変圧器９７０は、回転駆動軸と静止電子機器との間など、互いに対して回転する構成要素間で電気信号をカップルするように構成される。回転変圧器９７０を駆動ユニット９１０のかわりにアダプタ９２０上に配置することにより、回転変圧器９７０を駆動ユニット内に配置する場合よりも回転変圧器９７０の帯域幅をカテーテルの動作周波数によりよく一致するように適合させることができ、一般に、カテーテルの動作周波数が与えられた場合に必要とされるよりも広範囲の動作周波数で動作するように形成される。

いくつかの実施形態では、送信機／受信機９７４は、アダプタ９２０のハウジング９２２に配置される。送信機／受信機９７４は、トランスデューサに入力または受信される電気パルスを生成または受信する。送信機／受信機９７４を駆動ユニット９１０ではなくアダプタ９２０に配置することにより、送信機／受信機９７４は、駆動ユニットに配置された送信機／受信機よりもカテーテルの動作周波数によりよく一致するように適合させることができ、一般に、カテーテルの動作周波数が与えられた場合に必要とされるよりも広範囲の動作周波数で動作するように形成される。

上記の仕様、例、およびデータは、本発明の構成の製造および使用の説明を提供する。本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、本発明の多くの実施形態を作成することができるため、本発明は、以下の添付の特許請求の範囲にも存在する。

Claims (15)

1. 駆動ユニットと血管内超音波撮像システムとの間の導電経路に沿って伝搬される電気信号を調整するためのアダプタにおいて、前記アダプタは、
   第１の端部と第２の端部とを備えるハウジングと、
   前記ハウジングの第１の端部に沿って配置されて、カテーテルを受承するカテーテルコネクタと、
   前記ハウジングの第２の端部に沿って配置されて、前記アダプタを前記駆動ユニットに連結する駆動ユニットコネクタと、
   前記ハウジングの第１の端部に沿って配置されて、前記カテーテルに沿って延びる少なくとも１つのトランスデューサ導体に対して電気的に接続されるカテーテル導体インターフェースと、
   前記ハウジングの第２の端部に沿って配置されて、前記駆動ユニットの少なくとも１つの電気伝導体に対して電気的に接続される駆動ユニット導体インターフェースと、
   前記カテーテル導体インターフェースを前記駆動ユニット導体インターフェースに対して電気的に接続される少なくとも１つのアダプタ導体と、
   前記少なくとも１つのアダプタ導体に対して電気的に接続され、前記カテーテルに配置された少なくとも１つのトランスデューサの動作周波数に少なくとも部分的に基づいて前記少なくとも１つのアダプタ導体に沿って伝搬する電気信号を調整する少なくとも１つチューニング要素と、
   を備えるアダプタ。
2. 前記ハウジングに配置されて、前記カテーテルコネクタから前記駆動ユニットコネクタまで延びる回転可能なシャフトをさらに備え、前記回転可能なシャフトは、前記カテーテルが前記カテーテルコネクタに受承されて前記アダプタが前記駆動ユニットに連結されている場合に、前記カテーテル内の駆動ケーブルまたは駆動シャフトに対して前記駆動ユニット内で生成された回転を伝達する、請求項１に記載のアダプタ。
3. 前記少なくとも１つのチューニング要素は、前記回転可能なシャフト内に全体的に配置される、請求項２に記載のアダプタ。
4. 前記ハウジング内に配置された回転変圧器をさらに備える、請求項２または３に記載のアダプタ。
5. 前記ハウジング内に配置された送信機または受信機をさらに備える請求項１〜４のいずれか一項に記載のアダプタ。
6. 前記ハウジングに沿って配置されたカテーテル離脱部をさらに備え、前記カテーテル離脱部は、前記カテーテルが前記カテーテルコネクタに受承されている場合に、前記カテーテルを前記アダプタから手動で離脱できるように構成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のアダプタ。
7. 前記少なくとも１つのチューニング要素は、少なくとも１つのフィルタを備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載のアダプタ。
8. 前記少なくとも１つのチューニング要素は、少なくとも１つのコモンモードチョークを備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載のアダプタ。
9. 前記少なくとも１つのチューニング要素は、少なくとも１つのチューニング回路を備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載のアダプタ。
10. 前記少なくとも１つのチューニング要素は、前記少なくとも１つのアダプタ導体に沿って伝搬される信号を調整して、前記血管内超音波撮像システムで生成される画像のノイズを低減する、請求項１〜９のいずれか一項に記載のアダプタ。
11. 前記少なくとも１つのチューニング要素は、電気信号が第１の周波数範囲に入る前記カテーテルの前記少なくとも１つのトランスデューサの動作周波数に対応する場合、前記少なくとも１つのアダプタ導体に沿って伝搬する電気信号を調節する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のアダプタ。
12. 前記第１の周波数範囲は、５ＭＨｚより大きく６５ＭＨｚより小さい、請求項１１に記載のアダプタ。
13. 前記第１の周波数範囲は、５ＭＨｚより大きく３５ＭＨｚより小さい、請求項１１に記載のアダプタ。
14. 前記第１の周波数範囲は、３５ＭＨｚより大きく６５ＭＨｚより小さい、請求項１１に記載のアダプタ。
15. 一定の長手方向の長さと、遠位部と、近位部とを有するカテーテルであって、前記カテーテルの少なくとも一部に沿って延びるルーメンを画定する前記カテーテルと、
    前記カテーテルの前記遠位部に沿って前記ルーメンに配置される撮像装置のハウジングと、
    前記撮像装置のハウジングに配置された少なくとも１つの超音波トランスデューサであって、付与された電気信号を動作周波数を中央に置く周波数帯域幅の範囲内の聴覚信号に変換して、前記聴覚信号を伝達して、対応するエコー信号を受信して、受信した前記エコー信号を電気信号に変換する前記少なくとも１つの超音波トランスデューサと、
    前記少なくとも１つのトランスデューサに電気的に対して接続されて前記カテーテルの近位端に対して電気的に通信状態にある少なくとも１つのトランスデューサ導体と、
    前記カテーテルの前記近位部に連結可能な請求項１の前記アダプタと、
    からなる、血管内超音波撮像システム用カテーテルアセンブリ。