JP2023123676A - 無線充電を使用する無線デジタル患者インタフェースモジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】IVUS撮像システムの改良の必要性が存在する。【解決手段】腔内超音波撮像に対するシステム、装置及び方法が、提供される。腔内超音波撮像システムは、超音波撮像コンポーネントを有し、患者の身体内腔内に配置される腔内装置と通信する患者インタフェースモジュール(PIM)を含みうる。前記PIMは、前記腔内装置から超音波エコー信号を受信し、差動信号経路に沿って前記超音波エコー信号を送信し、前記超音波エコー信号をデジタル化しうる。前記PIMは、前記超音波を無線で処理システムに送信しうる。前記PIMは、誘導充電ベースのような無線充電システムで電力供給されうる。【選択図】図4
Description
本開示は、広くは、腔内撮像に関し、特には、患者インタフェースモジュール(PIM)で撮像信号を受信及び変換することに関する。PIMは、無線電力システムで電力供給されてもよい。PIMは、処理システムに無線で信号を通信するように構成されてもよい。
血管内超音波(IVUS)撮像は、治療の必要性を決定する、インターベンションをガイドする、及び/又はその有効性を評価するように人体内の動脈のような病変血管を評価する診断ツールとして介入心臓学において幅広く使用される。1以上の超音波トランスデューサを含むIVUS装置は、血管内を通され、撮像領域までガイドされる。トランスデューサは、関心血管の画像を作成するように2MHzより高い周波数を持つ超音波エネルギを放射する。超音波は、(血管壁の様々な層のような)組織構造、赤血球細胞、及び他の関心フィーチャから生じる不連続性により部分的に反射される。反射波からのエコーは、トランスデューサにより受信され、IVUS撮像システムに伝えられる。撮像システムは、受信された超音波エコーを処理して、装置が配置される血管の断面画像を生成する。
IVUSカテーテルは、回転装置を含んでもよい。典型的な回転式IVUSカテーテルに対して、超音波トランスデューサ素子は、関心血管内に挿入されるプラスチックシースの内側で回転する可撓性駆動軸の先端に配置される。トランスデューサ素子は、超音波ビームが組織内に伝搬し、戻るように配向される。トランスデューサは、次いで、様々な組織構造から反射される戻りエコーを聞く。戻りエコーは、一般に、単一のアナログチャネルに沿ってIVUS処理システムに伝達される。これらの伝達は、伝達に関連したIVUS画像の品質を劣化しうる電気的ノイズ及び電磁結合干渉を受ける傾向にあるかもしれない。更に、既存のIVUSシステムは、典型的には、超音波トランスデューサ素子と処理システムとの間で信号を伝達するのに高価かつ複雑なカスタムケーブルを必要とする。加えて、既存のIVUSシステムは、典型的には、携帯性を低減する大きなケーブルにより電力供給される。電力要件は、これらのシステムの多くに対して高いので、これらは、患者を保護する絶縁コンポーネントをも必要とする。
したがって、IVUS撮像システムの改良の必要性が存在する。
腔内超音波撮像に対するシステム、装置及び方法が、提供される。腔内超音波撮像システムは、患者の身体内腔内に配置された腔内装置と通信する患者インタフェースモジュール(PIM)を含んでもよい。前記PIMは、超音波エコー信号を受信し、差動信号経路(differential signal path)に沿って前記超音波エコー信号を伝達し、前記超音波エコー信号をデジタル化してもよい。前記超音波エコー信号は、処理システムに無線で伝達されてもよい。前記PIMは、誘導充電システムのような無線充電システムにより電力供給されてもよい。
本開示の実施例は、処理システムと患者の身体内腔内に配置されるように構成された腔内超音波装置との間に通信可能に配置された患者インタフェースモジュール(PIM)を含んでもよい腔内超音波撮像システムを提供し、前記PIMは、送信器と、アナログ・デジタル変換器(ADC)と、通信装置とを有し、前記PIMは、無線充電システムにより電力供給されるように構成され、前記PIMは、前記送信器で、第1の信号を前記腔内超音波装置に送信し、前記腔内超音波装置から前記第1の信号と関連付けられた超音波エコー信号を受信し、前記ADCで前記超音波エコー信号をデジタル化し、前記通信装置を介して無線で前記処理システムに前記超音波エコー信号を伝達するように構成される。
いくつかの実施例において、前記処理システムは、前記超音波エコー信号を表す腔内超音波画像を生成し、前記処理システムと通信する表示装置上に前記腔内超音波画像を表示するように構成される。前記無線充電システムは、前記PIM内に配置された再充電可能バッテリとQi誘導充電ベースとを含んでもよい。前記PIMは、前記Qi誘導充電ベースに接続されている場合には信号を送信又は受信しなくてもよい。前記PIMは、前記Qi誘導充電ベースに接続されている場合に信号を受信又は送信することを防ぐスイッチを含んでもよい。前記PIMは、更に、充電ケーブルにより電力供給されるように構成されてもよい。
いくつかの実施例において、前記PIMは、前記送信器、前記ADC及び前記通信装置と通信するコントローラを更に有する。前記コントローラは、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)であってもよい。前記腔内超音波装置は、近位部分及び遠位部分を有する回転可能な可撓性細長駆動ケーブルと、前記駆動ケーブルの前記遠位部分に配置され、回転しながら前記身体内腔の撮像データを取得するように構成された超音波素子とを含んでもよい。前記腔内超音波装置は、血管内に配置されるように構成された血管内超音波(IVUS)装置であってもよい。前記超音波エコー信号は、前記PIM内の前記ADCまで差動信号経路上を移動してもよい。前記差動信号経路は、1以上の増幅器及びバンドパスフィルタを含んでもよい。
腔内超音波撮像の方法も提供され、これは、無線充電システムで、腔内超音波装置と前記PIMの処理システムとの間に通信可能に配置された患者インタフェースモジュール(PIM)に電力供給するステップと、前記PIMの送信器を使用して、前記腔内装置が患者の身体内腔内に配置されている間に第1の信号を送信するように前記腔内超音波装置を制御するステップと、前記PIMで、前記腔内超音波装置から前記第1の信号と関連付けられた超音波エコー信号を受信するステップと、前記PIM内のADCで前記超音波エコー信号をデジタル化するステップと、無線通信装置を介して前記デジタル化された超音波エコー信号を前記処理システムに伝達するステップとを含む。
前記方法は、前記処理システムと通信する表示装置で、前記超音波エコー信号を表す腔内超音波画像を表示するステップを含んでもよい。前記方法は、前記PIMにより、前記表示装置の画像表示フォーマットによって前記超音波エコー信号をフォーマット化するステップを含んでもよい。前記無線充電システムは、前記PIM内に配置された再充電可能バッテリと、Qi誘導充電ベースとを含んでもよい。前記方法は、前記PIMが前記Qi誘導充電ベースに接続されている場合に前記PIMによる信号の伝達を防ぐステップを含んでもよい。前記方法は、前記PIM内の前記ADCまで差動信号経路に沿って前記超音波エコー信号を伝達するステップを含んでもよい。
いくつかの実施例において、前記腔内超音波装置は、近位部分及び遠位部分を有する回転可能な可撓性細長駆動ケーブルと、前記駆動ケーブルの前記遠位部分に配置され、回転しながら前記身体内腔の画像データを取得するように構成された超音波素子とを含む。前記腔内超音波装置は、血管内に配置されるように構成された血管内超音波(IVUS)装置であってもよい。
本開示の追加の態様、フィーチャ及び利点は、以下の詳細な記載から明らかになる。
本開示の実例的実施例は、添付の図面を参照して記載される。
本開示の原理の理解を促進する目的で、図面に示される実施例が参照され、特定の言語が、同じものを説明するのに使用される。それにもかかわらず、本開示の範囲の限定が意図されないと理解される。記載された装置、システム及び方法に対する任意の変更及び更なる修正、並びに本開示の原理の更なる応用は、本開示が関連する分野の当業者が通常に思いつくので、完全に予期され、本開示内に含まれる。例えば、1つの実施例に対して記載されたフィーチャ、コンポーネント及び/又はステップが、本開示の他の実施例に対して記載されたフィーチャ、コンポーネント及び/又はステップと組み合わせられてもよいことは、完全に予期される。簡潔さのため、しかしながら、これらの組み合わせの多くの反復は、別々に記載されない。
図1は、本開示のいくつかの実施例による超音波システム100の概略図である。超音波システム100は、患者の内腔の血管内超音波撮像を実行するのに使用されてもよい。システム100は、超音波装置110、患者インタフェースモジュール(PIM)150、超音波処理システム160、及び/又はモニタ170を含んでもよい。超音波装置110は、患者の生体構造102内に配置されるように構造的に構成される(例えば、サイズ及び/又は形状にされる)。超音波装置110は、生体構造102内から超音波撮像データを取得する。超音波処理システム160は、超音波撮像の取得を制御することができ、(PIM150を介して受信された超音波撮像データを使用して)モニタ170上に表示される生体構造102の画像を生成するのに使用されてもよい。
いくつかの実施例において、システム100及び/又はPIM150は、各々が参照により全体的に組み込まれる、2017年10月19日に出願された「DIGITAL ROTATIONAL PATIENT INTERFACE MODULE」と題された米国特許出願第62/574455、10月19日に出願された「INTRALUMINAL DEVICE REUSE PREVENTION WITH PATIENT INTERFACE MODULE AND ASSOCIATED DEVICES, SYSTEMS, AND METHODS」と題された米国特許出願第62/574687、2017年10月20日に出願された「INTRALUMINAL MEDICAL SYSTEM WITH OVERLOADED CONNECTORS」と題された米国特許出願第62/574835、及び2017年10月19日に出願された「HANDHELD MEDICAL INTERFACE FOR INTRALUMINAL DEVICE AND ASSOCIATED DEVICES, SYSTEMS, AND METHODS」と題された米国特許出願第62/574610に記載されたものと同様のフィーチャを含むことができる。
一般に、超音波装置110は、カテーテル、ガイドカテーテル、又はガイドワイヤであることができる。超音波装置110は、可撓性細長部材116を含む。ここで使用される「細長部材」又は「可撓性細長部材」は、生体構造102の内腔104内に配置されるように構造的に構成された(例えば、サイズ及び/又は形状にされた)少なくとも任意の細い、長い、可撓性の構造を含む。例えば、可撓性細長部材116の遠位部分114は、内腔104内に配置され、可撓性細長部材116の近位部分112は、前記患者の体外に配置される。可撓性細長部材116は、長手軸LAを含むことができる。いくつかの例において、長手軸LAは、可撓性細長部材116の中心長手軸であることができる。いくつかの実施例において、可撓性細長部材116は、様々なグレードのナイロン、ペバックス、ポリマ複合材料、ポリイミド、及び/又はテフロンで形成された1以上のポリマ/プラスチック層を含むことができる。いくつかの実施例において、可撓性細長部材116は、編組金属及び/又はポリマストランドの1以上の層を含むことができる。前記編組層は、任意の適切なパー・イン・カウント(pic、per in count)を含む、任意の適切な構成で密に又は緩く編組されることができる。いくつかの実施例において、可撓性細長部材116は、1以上の金属及び/又はポリマコイルを含むことができる。可撓性細長部材116の全て又は一部が、任意の適切な幾何学的断面プロファイル(例えば、円形、卵形、長方形、正方形、楕円等)又は非幾何学的断面プロファイルを持ってもよい。例えば、可撓性細長部材116は、可撓性細長部材116の外径を規定する円形断面プロファイルを持つ概して円筒形のプロファイルを持つことができる。例えば、可撓性細長部材116の外径は、3.5Fr(1.17mm)、5Fr(1.67mm)、7Fr(2.33mm)、8.2Fr(2.73mm)、9Fr(3mm)及び/又はより大きい及びより小さい他の適切な値を含む、約1Fr(0.33mm)乃至約15Fr(5mm)を含む、生体構造102内に配置するのに適した任意の値であることができる。
超音波装置110は、可撓性細長部材116の長さの全て又は一部に沿って延在する1以上の内腔を含んでも、含まなくてもよい。超音波装置110の内腔は、1以上の他の診断及び/又は治療器具を受ける及び/又はガイドするように構造的に構成される(例えば、サイズ及び/又は形状にされる)ことができる。超音波装置110が、内腔を含む場合、前記内腔は、装置110の前記断面プロファイルに対して中心にされる又はオフセットされるかもしれない。図示された実施例において、超音波装置110は、カテーテルであり、可撓性細長部材116の遠位部分114において内腔を含む。ガイドワイヤ140は、入口/出口ポート142と可撓性細長部材116の遠位端118における出口/入口ポートとの間に超音波装置110の前記内腔を通って延在する。一般に、ガイドワイヤ140は、生体構造102の内腔104内に配置されるように構造的に構成される(例えば、サイズ及び/又は形状にされる)細い、長い、可撓性の構造である。診断及び/又は治療処置中に、医療専門家は、典型的には、まず、生体構造102の内腔104内にガイドワイヤ140を挿入し、閉塞106に隣接するような、生体構造102内の所望の場所までガイドワイヤ140を移動する。ガイドワイヤ140は、生体構造102内の前記所望の場所における、超音波装置110を含む、1以上の他の診断及び/又は治療器具の導入及び配置を容易化する。例えば、超音波装置110は、ガイドワイヤ140に沿って生体構造102の内腔104を通って移動する。いくつかの実施例において、超音波装置110の前記内腔は、可撓性細長部材116の全体的な長さに沿って延在することができる。図示された実施例において、出口/入口ポート142は、超音波装置110のコンポーネント130の近位に配置される。いくつかの実施例において、出口/入口ポート142、遠位端118における出口/入口ポート、及び/又は超音波装置110の前記内腔は、コンポーネント130の遠位に配置される。いくつかの実施例において、超音波装置110は、ガイドワイヤとともに使用されず、出口/入口ポート142は、超音波装置110から省略されることができる。
生体構造102は、自然及び人工の両方の任意の流体で満たされた又は囲まれた構造を表してもよい。例えば、生体構造102は、患者の身体内であることができる。流体は、生体構造102の内腔104を通って流れることができる。いくつかの例において、超音波装置110は、内腔装置として参照されることができる。生体構造102は、血液が内腔104を通って流れる血管であることができる。いくつかの例において、超音波装置110は、内腔装置として参照されることができる。様々な実施例において、血管は、心臓血管系、末梢血管系、神経血管系、腎血管系、及び/又は体内の他の適切な生体構造/内腔を含む、患者の血管系の動脈又は静脈である。生体構造102は、いくつかの例において、曲がりくねっていることができる。例えば、装置110は、肝臓、心臓、腎臓、胆嚢、膵臓、肺、食道、導管、腸、脳、硬膜嚢、脊髄及び末梢神経を含む神経系構造、尿路、心臓の血液内の弁、心室又は他の部分、及び/又は身体の他のシステムを含む器官を含むがこれらに限定されない、任意の数の解剖学的場所及び組織タイプを検査するのに使用されうる。自然な構造に加えて、装置110は、心臓弁、ステント、シャント、フィルタ、及び他の装置のような人工構造を検査するのに使用されうるが、これらに限定されない。
生体構造102の閉塞106は、一般に、例えば、前記患者の健康に対して有害である形で、内腔104を通る流体の流れに対する制限を生じる任意の妨害物又は他の構造的構成を表す。例えば、閉塞106は、内腔104の断面積及び/又は内腔104を通って流れるのに利用可能な流体に対する空間が減少されるように内腔104を狭くする。生体構造102が、血管である場合、閉塞106は、線維性、線維性脂質(線維性脂肪)、壊死性コア、石灰化(高密度カルシウム)、血液、新しい血栓、及び/又は発達した血栓のようなプラーク成分を限定なしで含む、プラーク蓄積の結果であってもよい。いくつかの例において、閉塞106は、血栓、狭窄、及び/又は病変として参照されることができる。一般に、閉塞106の構成は、評価される生体構造のタイプに依存する。生体構造102の健康な部分は、一様な又は対称的なプロファイル(例えば、円形断面プロファイルを持つ円筒形プロファイル)を持ちうる。閉塞106は、一様又は対称的なプロファイルを持ち得ない。したがって、閉塞106を持つ生体構造102の病変部分は、非対称及び/又は他の形で不規則なプロファイルを持つ。生体構造102は、図1において単一の閉塞106を持つものとして示されるが、ここに記載される装置、システム及び方法が、複数の閉塞を持つ生体構造に対して同様の応用を持つと理解される。
超音波装置110は、可撓性細長部材116の遠位部分114に配置された超音波撮像コンポーネント130を含んでもよい。超音波撮像コンポーネント130は、装置110が内腔104内に配置されている間に生体構造102内に超音波エネルギを放射するように構成されてもよい。いくつかの実施例において、コンポーネント130は、様々な数及び構成を含みうる。例えば、コンポーネント130のいくつかは、超音波パルスを送信するように構成されてもよいのに対し、他のものは、超音波エコーを受信するように構成されてもよい。コンポーネント130は、撮像される組織のタイプ及び使用される撮像のタイプに依存して異なる周波数の超音波エネルギ生体構造102内に放射するように構成されてもよい。
いくつかの実施例において、コンポーネント130は、超音波トランスデューサを含む。例えば、コンポーネント130は、電気信号により作動されるのに応答して生体構造102内に超音波エネルギを生成及び放射するように構成されることができる。いくつかの実施例において、コンポーネント130は、単一の超音波トランスデューサを含む。いくつかの実施例において、コンポーネント130は、1より多い超音波トランスデューサを含む超音波トランスデューサアレイを含む。例えば、超音波トランスデューサアレイは、2、4、36、64、128、500、812、及び/又はより大きい及びより小さい他の値のような、2乃至1000の任意の適切な数の個別のトランスデューサを含むことができる。コンポーネント130を含む前記超音波トランスデューサアレイは、平面アレイ、湾曲アレイ、周辺アレイ、環状アレイ等を含むフェーズドアレイのような、任意の適切な構成であることができる。例えば、コンポーネント130を含む前記超音波トランスデューサアレイは、いくつかの例において、一次元アレイ又は二次元アレイであることができる。
いくつかの例において、超音波撮像コンポーネント130は、2017年10月19日に出願された「DIGITAL ROTATIONAL PATIENT INTERFACE MODULE」と題された米国特許出願第62/574455に記載された回転式超音波装置の一部であってもよい。
いくつかの実施例において、超音波撮像コンポーネント130のアクティブ領域は、一様に又は独立して制御及び作動されることができる超音波要素の1つ以上のトランスデューサ材料及び/又は1つ以上のセグメント(例えば、1つ以上の行、1つ以上の列、及び/又は1つ以上の配向)を含むことができる。コンポーネント130のアクティブ領域は、様々な基本的又は複雑な幾何形状でパターン化又は構造化されることができる。コンポーネント130は、側方視配向(例えば、長手方向軸LAに垂直に及び/又は直交して放射される超音波エネルギ)及び/又は前方視配向(例えば、長手方向軸LAに平行に及び/又は沿って放射される超音波エネルギ)に配置されることができる。いくつかの実施例において、コンポーネント130は、近位方向又は遠位方向に、長手方向軸LAに対して斜めの角度で超音波エネルギを放射及び/又は受信するように構造的に構成される。いくつかの実施例において、超音波エネルギ放射は、アレイ内の超音波撮像コンポーネント130の選択的なトリガにより電子的に操縦されることができる。
コンポーネント130の前記超音波トランスデューサは、圧電性マイクロマシン超音波トランスデューサ(PMUT)、容量性マイクロマシン超音波トランスデューサ(CMUT)、単結晶、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、PZT複合材料、他の適切なトランスデューサタイプ、及び/又はこれらの組み合わせであることができる。トランスデューサ材料に依存して、超音波トランスデューサの製造プロセスは、ダイシング、カーフィング、研削、スパッタリング、ウェハ技術(例えば、SMA、犠牲層堆積)、他の適切なプロセス、及び/又はこれらの組み合わせを含むことができる。
いくつかの実施例において、コンポーネント130は、閉塞106のような、生体構造102と関連付けられた超音波撮像データを取得するように構成される。超音波撮像コンポーネント130により取得された超音波撮像データは、生体構造102の閉塞106を評価することを含む、前記患者を診断するのに医療専門家により使用されることができる。撮像のために、コンポーネント130は、内腔104及び/又は生体構造102内に超音波エネルギを放射すること、並びに内腔104及び/又は生体構造102の組織及び/又は流体を表す反射超音波エコーを受信することの両方に対して構成されることができる。ここに記載されるように、コンポーネント130は、超音波トランスデューサ及び/又は超音波トランスデューサアレイのような、超音波撮像素子を含むことができる。例えば、コンポーネント130は、コンポーネント130に対する電気信号の伝達に応答して超音波エネルギを生成し、生体構造102内に放射する。撮像のために、コンポーネント130は、生体構造102からの受信された反射超音波エコーを表す電気信号を生成し、(例えば、PIM150及び/又は処理システム160に)伝達してもよい。超音波撮像コンポーネント130により取得された前記IVUS撮像データに基づいて、IVUS撮像システム160は、超音波撮像コンポーネント130の単一の回転中に発生するこれらの数百の超音波パルス/エコー取得シーケンスのシーケンスからの血管断面の二次元画像を集める。
様々な実施例において、超音波撮像コンポーネント130は、血管内超音波(IVUS)撮像、前方視血管内超音波(FL-IVUS)撮像、血管内光音響(IVPA)撮像、心臓内心エコー(ICE)、経食道心エコー(TEE)、及び/又は他の適切な撮像モダリティと関連付けられた撮像データを取得することができる。いくつかの実施例において、装置110は、光学的撮像、光コヒーレンス断層撮影(OCT)等のような、任意の適切な撮像モダリティの撮像コンポーネントを含むことができる。いくつかの実施例において、装置110は、圧力センサ、流れセンサ、温度センサ、光ファイバ、反射体、鏡、プリズム、アブレーション素子、無線周波数(RF)電極、導体、及び/又はこれらの組み合わせを含む、任意の適切な感知コンポーネントを含むことができる。前記撮像及び/又は感知コンポーネントは、超音波コンポーネント130に加えて又は代えて装置10内に実装されることができる。
診断及び/又は撮像に対して、コンポーネント130の中心周波数は、2MHz乃至75MHzであることができ、例えば、2MHz、5MHz、10MHz、20MHz、40MHz、45MHz、60MHz、70MHz、75MHz、及び/又はより大きい又はより小さい他の適切な値を含む。例えば、低い周波数(例えば、2MHz乃至10MHz)は、有利には、生体構造102のより多くが超音波画像において可視であるように、生体構造102内に更に浸透することができる。高い周波数(例えば、50MHz、75MHz)は、内腔104内の流体及び/又は生体構造102のより詳細な超音波画像を生成するのに、より適していることができる。いくつかの実施例において、超音波撮像コンポーネント130の周波数は、調整可能である。撮像に対して、いくつかの例において、コンポーネント130は、前記中心周波数及び/又は前記中心周波数の1以上の高調波と関連付けられた波長を受信するように調整されることができる。いくつかの例において、前記放射された超音波エネルギの周波数は、印可される電気信号の電圧及び/又は超音波撮像コンポーネント130に対するバイアス電圧の印可により修正されることができる。
いくつかの実施例において、超音波撮像コンポーネント130は、可撓性細長部材116の遠位部分に配置される。超音波撮像コンポーネント130は、可撓性細長部材116から長さに沿って延在する1以上の電気導体を含むことができる。前記電気導体は、遠位部分114において超音波撮像コンポーネント130と、近位部分112においてインタフェース156と通信する。前記電気導体は、超音波処理システム160と超音波撮像コンポーネント130との間で電気信号を運ぶ。例えば、作動及び/又は制御信号は、処理システム160から超音波撮像コンポーネント130に前記電気導体を介して伝達されることができる。前記反射超音波エコーを表す電気信号は、超音波撮像コンポーネント130から処理システム160に前記電気導体を介して伝達されることができる。いくつかの実施例において、同じ電気導体が、処理システム160と超音波撮像コンポーネント130との間の通信に対して使用されることができる。
超音波装置110は、可撓性細長部材116の近位部分112においてインタフェース156を含む。いくつかの実施例において、インタフェース156は、ハンドルを含むことができる。例えば、ハンドルは、遠位部分114の偏向のような、装置110の移動を制御する1以上の作動機構を含むことができる。いくつかの実施例において、インタフェース156は、前記内腔を通る装置110の引戻しを可能にする入れ子式機構を含むことができる。いくつかの実施例において、インタフェース156は、装置110の1以上のコンポーネント(例えば、可撓性細長部材116及び超音波撮像コンポーネント130)を回転させる回転機構を含むことができる。いくつかの実施例において、インタフェース156は、医療専門家が超音波撮像コンポーネント130を選択的に作動するためのユーザインタフェースコンポーネント(例えば、1以上のボタン、スイッチ等)を含む。他の実施例において、PIM150、処理システム160及び/又はモニタ170のユーザインタフェースコンポーネントは、医療専門家が超音波撮像コンポーネント130を選択的に作動することを可能にする。例えば、電気導体を含む導管は、インタフェース156とコネクタ108との間に延在する。コネクタ108は、装置110をPIM150に機械的に及び/又は電気的に結合するように構成されることができる。
超音波処理システム160、PIM150、及び/又は血管内超音波装置110(例えば、インタフェース156、超音波撮像コンポーネント130等)は、1以上のコントローラを含むことができる。前記コントローラは、いくつかの実施例において、特定用途向け集積回路(ASIC)のような集積回路であることができる。前記コントローラは、送信及び/又は受信に使用される特定のトランスデューサ素子を選択する、前記選択されたトランスデューサ素子を励起する電気パルスを生成するように送信器回路を作動する送信トリガ信号を提供する、及び/又はコントローラの増幅器を介して前記選択されたトランスデューサ素子から受信された増幅されたエコー信号を受け入れるように構成されることができる。様々な数のマスタ回路及びスレーブ回路を持つ複数のASIC構成は、単一超音波又はマルチ発火超音波装置を作成するのに使用されることができる。
いくつかの実施例において、PIM150は、コンソール又は処理システム160にデータを中継する前に超音波エコーデータの前処理を実行する。このような実施例の例において、PIM150は、前記データの増幅、フィルタ処理、及び/又は集計を実行する。一実施例において、PIM150は、超音波トランスデューサ130と関連付けられた回路を含む装置110の動作をサポートするように高及び低電圧DC電力をも供給する。
いくつかの実施例において、PIM150は、無線充電システムにより電力供給される。前記無線充電システムは、誘導充電システムを含んでもよい。例えば、PIM150は、Qi誘導充電ベースで充電されるバッテリを含んでもよい。これは、携帯型PIM150を可能にする。更に、PIM150の内部バッテリは、電気絶縁コンポーネントが必要とされない十分に低い電流を生成してもよい。他の実施例において、PIM150は、前記内部バッテリに加えて充電ケーブルを含む。この場合、PIM150は、様々な外科的構成において、患者安全要件が1以上の高電圧コンポーネントからの前記患者の物理的及び電気的絶縁を要求するので、絶縁装置であってもよい。
超音波処理システム160は、PIM150を用いて超音波撮像コンポーネント130から撮像データ(例えば、前記超音波エコーデータを表す電気信号)を受信する。処理システム160は、プロセッサ及び/又はメモリのような処理回路を含むことができる。超音波処理システム160は、前記生体構造の画像を再構成するように前記データを処理する。処理システム160は、血管の断面IVUS画像のような生体構造102の画像が、モニタ170上に表示されるように、画像データを出力する。処理システム160及び/又はモニタ170は、医療専門家が、超音波撮像コンポーネント130の1以上のパラメータを含む、装置110を制御することを可能にするように、1以上のユーザインタフェース要素(例えば、タッチスクリーン、キーボード、マウス、グラフィックユーザインタフェース上の仮想的ボタン、物理的ボタン等)を含むことができる。
いくつかの実施例において、撮像データは、PIM150から超音波処理システム160に無線で送信される。例えば、PIM150は、無線イーサネット(登録商標)プロトコルで撮像データを伝達するように構成されてもよい。PIM150及び超音波処理システム160は、無線ルータのような、無線送信器及び受信器を含んでもよい。いくつかの実施例において、前記無線ルータは、超音波処理システム160に含まれ、PIM150に含まれない。PIM150は、PIM150が充電している場合、有線及び無線の全ての伝達を停止する機能を含んでもよい。
図2は、PIM150の概略図である。いくつかの実施例において、PIM150は、超音波装置110と処理システム160との間に通信可能に配置される。PIM150は、超音波装置110にコマンド及び信号を伝達し、超音波装置110からの超音波エコー信号を受信、処理及び送信するのに使用されてもよい。いくつかの実施例において、これらの超音波エコー信号は、PIM150内の差動信号経路に沿って伝達され、超音波処理システム160へのイーサネット伝達に対してデジタル化及びフォーマット化される。
PIM150は、外側ハウジング304を含んでもよい。ハウジング304は、無菌環境(すなわち、防水)で使用するのに適していてもよく、手術台上の使用に適切であるようなサイズにされてもよい。いくつかの実施例において、ハウジング304は、様々なコンポーネントを収容するように内部セクションを含む。例えば、ハウジング304は、電力システム340、信号チェーン350、並びにコントローラ310及び関連するコンポーネントを包含するように特定のハウジングセクションを含んでもよい。
PIM150のコントローラ310は、PIM150の他の要素並びに超音波装置110、処理システム160及びモニタ170のような外部装置に信号を伝達するように構成されてもよい。いくつかの実施例において、コントローラ310は、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)である。他の実施例において、コントローラ310は、上で図2に示されるようにコントローラ310を参照してここに記載される動作を実行するように構成された中央処理ユニット(CPU)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、他のハードウェア装置、ファームウェア装置、又はこれらの任意の組み合わせである。
コントローラ310は、メモリ318に接続されてもよい。いくつかの実施例において、前記メモリは、ランダムアクセスメモリ(RAM)である。他の実施例において、メモリ318は、キャッシュメモリ(例えば、コントローラ310のキャッシュメモリ)、磁気抵抗RAM(MRAM)、読取専用メモリ(ROM)、プログラマブル読取専用メモリ(PROM)、消去可能プログラマブル読取専用メモリ(EPROM)、電子消去可能プログラマブル読取専用メモリ(EEPROM)、フラッシュメモリ、半導体メモリ装置、ハードディスクドライブ、他の形式の揮発性及び不揮発性メモリ、又は異なるタイプのメモリの組み合わせである。いくつかの実施例において、メモリ318は、非一時的コンピュータ可読媒体を含んでもよい。メモリ318は、命令を記憶してもよい。前記命令は、プロセッサにより実行される場合に、本開示の実施例に関連してコントローラ310を参照してここに記載された動作を前記プロセッサに実行させる命令を含んでもよい。
コントローラ310は、カテーテルモータ326、EEPROM324、送信器322、及び時間利得補償(TGC)制御320に接続されてもよい。いくつかの実施例において、カテーテルモータ326は、内腔を持つ超音波装置110を移動するように構成される。カテーテルモータ326は、超音波装置110の一部を回転させる回転コンポーネントを含んでもよい。カテーテルモータ326は、前記患者の体内の内腔に沿って超音波装置110を移動するモータを含んでもよい。
送信器322は、超音波装置110に信号を送信する任意のタイプの伝達装置であってもよい。いくつかの実施例において、コントローラ310は、送信器322により信号を送信することにより超音波装置110を制御するように構成される。このようにして、コントローラ310は、超音波装置110による超音波信号の送信を駆動するように構成されてもよい。前記超音波信号の送信の方向及び信号強度は、コントローラ310により制御されてもよい。送信器322は、送信/受信(T/R)スイッチ328に接続されてもよい。いくつかの実施例において、T/Rスイッチ328は、送信モードと受信モードとの間で変化するように構成されてもよい。例えば、コントローラ310は、T/Rスイッチ328が送信モードである間に、超音波装置110に信号を送信してもよい。(超音波エコー信号のような)データは、超音波装置110からPIM150に送り返されてもよい。このデータは、EEPROM324により記憶されてもよい。前記超音波エコー信号が、超音波装置110からPIM150に送り返される場合、T/Rスイッチ328は、前記超音波エコー信号を受信し、正しい信号ルートに沿って向けるように受信モードに設定されてもよい。
前記超音波エコー信号は、PIM150により受信され、差動信号ルートに沿って向けられてもよい。いくつかの実施例において、前記差動信号ルートは、1以上の要素352、354、356、358、360、362を含む信号チェーン350を含んでもよい。前記差動信号ルートは、コモンモードノイズ、特に既存の画像処理システムにおいて生じることができる「白色ノイズ/フリッカ」を相殺するのを助けてもよい。前記差動信号ルート及び関連する信号チェーン350は、よりノイズフリーな信号及び改善された画質を生じうる。信号チェーン350は、フィルタ処理及びプログラマブル利得機能を提供してもよい。いくつかの実施例において、TGC制御320は、PIM150と超音波装置110との間の距離が増加するので、信号損失に対して調整する時間変化利得である。前記利得は、典型的には、近くの反射に対して減少され、離れた反射に対して次第に増大される。距離に対する利得の量は、例えば、PIM150のコントローラ310により、制御されてもよい。いくつかの実施例において、前記TGC制御は、前記受信された超音波エコー信号の信号増幅を制御するように構成されてもよい。TGC制御320は、信号チェーン350に沿った前記超音波エコー信号に対する受信経路を設定するように構成されてもよい。信号チェーン350は、バンドパスフィルタ352、360及び増幅器354、356、358、362を含んでもよい。例えば、超音波装置110からの超音波エコー信号は、第1のバンドパスフィルタ352、第1の固定増幅器354、可変利得増幅器356、第1のバッファ増幅器358、第2のバンドパスフィルタ360、及び第2のバッファ増幅器362を順番に通過されてもよい。いくつかの実施例において、バンドパスフィルタ352、360は、20乃至40MHzの信号を可能にする。他の実施例において、前記バンドパスフィルタは、10乃至50MHz、5乃至60MHz、及び他の範囲のような、他の範囲の信号を可能にする。
前記信号が、信号チェーン350を通過した後に、これらは、アナログ・デジタル変換器(ADC)330に送信されてもよい。ADC330は、コントローラ310による処理のために前記超音波エコー信号をデジタル化してもよい。前記信号は、次いで、超音波処理システム160に対する送信のために準備されてもよい。いくつかの実施例において、超音波装置110からの前記信号は、超音波処理システム160に対する無線接続により伝達されてもよい。例えば、前記信号は、無線送信器312により送信されてもよい。無線送信器312は、無線信号を送信するように構成された任意のタイプの送信器であってもよい。無線送信器312は、ハウジング304の外面又はハウジング304内に配置されたアンテナを含んでもよい。一般に、無線送信器312は、任意の現在の又は将来開発される無線プロトコルを使用するように構成されてもよい。例えば、前記無線送受信は、WiFi、ブルートゥース、LTE、Z波、ジグビー、WirelessHD、WiGig等を含む無線プロトコルに対して構成されてもよい。いくつかの実施例において、無線送信器312は、無線イーサネット信号を送信するように構成される。この場合、(ADC330によりデジタル化されている)超音波装置110からの信号は、イーサネット物理層(PHY)316に送信される。イーサネットPHYは、イーサネット接続に対して超音波装置110からの信号を変換するように構成されてもよい。前記変換された信号は、次いで、無線送信器312に送られ、超音波処理システム160に送信されてもよい。いくつかの実施例において、無線送信器312は、有線イーサネット接続をも含む。この場合、無線送信器312は、1以上のイーサネットケーブル及び関連したポートを含んでもよい。
他の実施例において、PIM150は、USB(特にUSB3.0)のような他のプロトコルを介して超音波装置110から超音波処理システム160にデータを送信するように構成されてもよい。この場合、PIM150は、無線USB送信器を含んでもよく、超音波装置110からの信号は、USBとともに使用するように構成されてもよい。
PIM150は、撮像データを収集するように内腔を通って超音波装置110を引っ張るのに使用されうる引戻しモータ332を含んでもよい。引戻しモータ322は、一定の速度で超音波装置110を引っ張るように構成されてもよい。引戻しモータ332は、外部引戻しスレッド(sled)334に接続されてもよい。
PIM150は、無線電力システム340を含んでもよい。いくつかの実施例において、この無線電力システムは、誘導充電システムを含んでもよい。前記誘導充電システムは、Qi誘導充電システムのような誘導結合システムを含んでもよい。この電力システム340は、誘導充電ベース342、PIM150内のバッテリ344、及びPIM150の様々なコンポーネントに電力を提供するように構成された電力分配器346を含んでもよい。いくつかの実施例において、誘導充電ベース342は、無線であり、バッテリ344は、再充電可能である。PIM150は、バッテリ344を再充電するように誘導充電ベース342上に配置されてもよい。PIM150と誘導充電ベース342との間の分離により、絶縁コンポーネントは、例えば、PIM150が超音波装置110又は誘導充電ベース342からの絶縁の4mmの最小沿面距離を持つ場合、PIM150内で要求されなくてもよい。他の実施例において、前記最小沿面距離は、2mm、6mm、8mm、又は他の距離であってもよい。他の実施例において、前記無線電力システムは、共鳴誘導結合システム、容量結合システム、又は磁気力学(magnetodynamic)結合システムである。いくつかの実施例において、PIM150は、マイクロ波、レーザ、及び/又は光波から電力を受けるように構成される。
いくつかの実施例において、PIM150は、充電ベース342に接続されている間、全ての伝達を停止するように構成される。これは、患者に対する損傷を引き起こす可能性があるPIM150と(超音波装置110のような)他のコンポーネントとの間を通過される高レベルの電流を防ぐのを助けてもよい。充電中に伝達を停止するこの機能は、PIM150内で必要とされる絶縁コンポーネントの数を減少させうる。いくつかの実施例において、この機能は、PIM150のコネクタ348により提供される。コネクタ348は、ハウジング304の外側部分に配置されてもよく、PIM150が充電ベース342に接続されている間に、PIM150からの伝達を停止するように構成されてもよい。コネクタ348は、誘導充電ベース342にPIM150を効果的に結合するように、ピン、フランジ、突起、拡張、又は他の装置のような機械的フィーチャを含み、接続されるPIM150に信号を提供してもよい。いくつかの実施例において、コネクタ348は、「オン」及び「オフ」モードを持つ、図3と同様のスイッチ349を含む。スイッチ349は、PIM150のコントローラ310に接続されてもよい。PIM150が、充電ベース342に接続されている場合、スイッチ349は、PIM150が超音波装置110のような他の装置に信号を伝達することを防ぎうる「オフ」モードでありうる。PIM150が、充電ベース342から切断されている場合、スイッチ349は、PIM150から他の装置に対する伝達を可能にする「オン」モードである。
いくつかの実施例において、PIM150は、イーサネット(PoE)上の電力により電力供給される。この場合、電力は、送信器312を通して又はPIM150上の他のイーサネット接続を通して入力されてもよい。前記電力は、この場合、電力分配器346によりPIM150全体にわたって分配されてもよい。
図3は、充電ケーブル370に接続されてもよいPIM150の概略図である。この場合、PIM150は、誘導充電ベース342を含む電力システム340又は充電ケーブル370により電力供給されうる。充電ケーブル370は、パワー・オーバー・イーサネット(PoE)装置又はカスタム電力ケーブルのような他のタイプの電力装置であってもよい。充電ケーブル370は、電力分配器346に接続されてもよい。絶縁装置372は、充電ケーブル370と電力分配器346との間に配置されてもよい。
いくつかの実施例において、電力は、PIM150が充電ケーブル370に接続されている場合、絶縁装置372を通過されるのみである。これは、ユーザが、PIM150を使用して、前記患者を高電流レベルから保護しながら、無線バッテリ給電モード又は有線ケーブル充電モードの間で選択することを可能にしうる。この実施例は、有線電力入力に沿って絶縁装置372を含むので、PIM150は、PIM150が充電ケーブル370に接続されている場合でさえ信号を送信及び受信するように構成されうる。
図4は、超音波処理システム160に信号を伝達するPIM150の概略図400である。いくつかの実施例において、PIM150は、無線送信器404を含み、超音波処理システム160は、無線受信器406を含む。いくつかの実施例において、無線受信器404は、無線ルータ402に接続される。図4の例において、(超音波エコー信号のような)撮像データは、前記患者の内腔内に配置された超音波装置110からPIM150にケーブル408を通って伝達される。この撮像データは、PIM150によりデジタル化及び処理されてもよい。前記デジタル化されたデータは、次いで、PIM150から超音波処理システム160に無線で伝達されてもよい。この場合、PIM150は、PIM150が携帯型であるようにバッテリにより電力供給されてもよい。上で論じられたように、PIM150内の前記バッテリは、誘導充電ベース342を介して充電可能でありうる。しかしながら、信号の送信及び受信の間に、PIM150は、誘導充電ベース342に接続されないかもしれない。
図5は、誘導充電ベース342に接続されているPIM150の概略図500である。この例において、PIM150は、超音波装置110又は超音波処理システム160のような他の装置から信号を受信又は送信しないかもしれない。図5に示されるように、PIM150は、超音波装置110に接続されず、超音波処理システム160に送信しない。他の実施例において、PIM150が誘導充電ベース342に接続されている場合、信号の無線送信は、有線送信が停止されている間に続行しうる。例えば、PIM150が充電ベース342に接続されている間、PIM150は、超音波処理システム160に無線で送信しうるが、超音波装置110から信号を受信又は送信しない。
図6は、一体化された誘導充電ベース342を含む処理システム160の概略図600である。PIM150は、充電するためにこの誘導充電ベース342上に配置され(及び処理システム160に接続され)てもよい。誘導充電ベース342は、接続されている場合にPIM150が超音波装置110に接続されることを防ぐ装置343を含んでもよい。装置343は、PIM150と超音波装置110との間の接続を防ぐ任意のタイプの機械的又は電気的装置でありうる。例えば、装置343は、(図3で論じられているように)接続を防ぐスイッチを自動的に入れてもよく、又は装置343は、装置343が作動される場合に超音波装置110がPIM150に接続されえないように物理的にプラグを刺すか又は他の形でPIM150との信号の送信及び受信を停止しうる。装置343は、PIM150が誘導充電ベース342に接続されている間、PIM150との信号の送信及び受信を電気的に停止してもよい。
図7は、血管内超音波撮像の方法700を示すフロー図を提供する。図示されるように、方法700は、複数の列挙されたステップを含むが、方法700の実施例は、列挙されたステップの前、後、及び間に追加のステップを含んでもよい。いくつかの実施例において、列挙されたステップの1以上が、省略されてもよく、異なる順序で実行されてもよく、又は同時に実行されてもよい。方法700は、図1乃至6において参照されたシステム及び装置のいずれかを使用して実行されてもよい。
ステップ702において、方法700は、患者の身体内腔内に超音波装置を配置するステップを含みうる。前記超音波装置は、図1乃至6に示される超音波装置110と同様であってもよい。特に、前記超音波装置は、回転駆動ケーブルの遠位部分において1以上の撮像超音波トランスデューサ素子を持つ血管内回転式超音波装置であってもよい。ステップ702は、前記生体構造の内腔内にシース及び前記撮像コア/駆動ケーブルを配置することを含むことができる。前記駆動ケーブルは、前記超音波装置の前記シース内に配置されることができる。
ステップ704において、方法700は、図2及び3に示される電力システム340のような無線充電システムで患者インタフェースモジュール(PIM)に電力を提供するステップを含みうる。前記PIMは、前記PIMが充電していない場合に、前記超音波装置に接続され、前記超音波装置から信号を受信及び信号を送信するように構成される。いくつかの実施例において、前記無線充電システムは、(Qi誘導充電ベースのような)誘導充電ベースと、前記PIM内のバッテリとを含む。前記無線充電システムは、充電しながら、前記超音波装置のような他の装置に対する前記PIMの接続を防ぐ1以上の装置を含んでもよい。
ステップ706において、方法700は、前記超音波装置で第1の超音波信号を前記内腔内に送信するステップを含みうる。前記第1の超音波信号は、前記超音波装置の1以上の超音波素子で送信されうる。いくつかの実施例において、前記第1の超音波信号の送信は、図1乃至6に示されるPIM150のような患者インタフェースモジュール(PIM)により制御されてもよい。例えば、前記PIMのコントローラは、前記超音波装置に信号を送信するのに使用されてもよく、これは、前記超音波装置の前記1以上の超音波素子により前記内腔内に送信されてもよい。ステップ704は、前記超音波装置の前記駆動ケーブル及び前記1以上の超音波素子が前記内腔の内側に配置された前記シース内で回転している間に実行されてもよい。これに関して、方法700は、前記超音波装置及び/又は前記駆動ケーブルを、引戻し装置のような、前記超音波装置を回転及び/又は長手方向に並進移動するように構成される移動装置に接続することを含むことができる。前記第1の超音波信号は、超音波エコーの形で、前記内腔内の生体構造(例えば、組織、血管、プラーク等)に反射され、前記超音波エコーの一部は、第1の超音波素子に向けて戻りうる。これらの超音波エコー信号は、1以上のトランスデューサ素子を持つような前記超音波装置により受信されうる。
ステップ708において、前記第1の超音波信号と関連付けられた超音波エコー信号は、前記PIMに送信されうる。いくつかの実施例において、前記超音波エコー信号は、図2及び3に示されるT/Rスイッチ328のような、送信/受信(T/R)スイッチにより受信される。前記超音波エコー信号は、前記内腔の超音波画像を作成するのに使用する準備において前記PIMにより処理されうる。
ステップ710において、前記超音波エコー信号は、前記PIM内の差動信号経路上で送信されうる。いくつかの実施例において、前記差動信号経路は、ノイズを減少させるのを助けうる。前記差動信号経路は、1以上の増幅器及びバッファを持つ信号チェーンを含んでもよい。いくつかの実施例において、前記差動信号経路は、順番に、第1のバンドパスフィルタ、第1の固定増幅器、可変利得増幅器、第1のバッファ増幅器、第2のバンドパスフィルタ、及び第2のバッファ増幅器を含む。他の実施例において、前記差動信号経路は、要素の他の組み合わせを含む。
ステップ712において、前記超音波エコー信号は、デジタル化されうる。いくつかの実施例において、前記差動信号経路に沿って通過した後に、前記超音波エコー信号は、前記PIM内のADCに送信される。前記ADCは、前記超音波エコー信号をデジタル化するのに使用されうる。前記デジタル化された超音波エコー信号は、次いで、前記PIM内のコントローラに送信されてもよい。
ステップ714において、前記デジタル化された超音波エコー信号は、超音波処理システムのような他の装置に送信するように構成されうる。いくつかの実施例において、これは、前記PIMの前記コントローラで前記デジタル化された超音波エコー信号をイーサネット物理層(PHY)に送信することを含む。ステップ714は、前記超音波エコー信号を無線送信器に送り、前記デジタル化された超音波エコー信号を無線送信に対して構成することを含んでもよい。
ステップ716において、前記デジタル化された超音波信号は、前記処理システムに無線で送信されうる。前記処理システムは、図1に示される超音波処理システム160であってもよい。ステップ716は、前記PIMにおける無線送信器及び前記処理システムにおける無線受信器を使用することにより実行されてもよい。送信される前記無線信号は、無線イーサネット信号であってもよい。前記処理システムは、前記デジタル化された超音波エコー信号を更に処理して、前記患者の内腔の超音波画像を生成するのに使用されてもよい。
ステップ718において、前記超音波エコー信号を表す超音波画像は、オプションとして、表示装置上に表示されうる。前記表示装置は、図1に示されるモニタ170と同様であってもよい。例えば、前記画像は、血管のIVUS画像であることができる。
当業者は、上記の装置、システム及び方法が、様々な形で修正されることができることを認識する。本開示において、主に腔内超音波装置、腔内超音波システム及び腔内超音波撮像方法が参照されるが、前記装置は、体内の測定(例えば、圧力、流れ速度、電気活性化信号のような生理学的測定)を提供するように構成された任意の感知装置、対応する感知システム及び感知方法であってもよい。前記感知装置は、これらの代替実施例に対してここに開示されたシステム及び方法における腔内超音波装置を置き換える。したがって、当業者は、本開示に含まれる実施例が、上記の特定の典型的な実施例に限定されないことを理解する。これに関して、実例的な実施例が、図示及び記載されているが、幅広い修正、変更及び置換が、穿孔する開示において考えられる。このような変形が、本開示の範囲から逸脱することなしに前述のものになされうると理解される。したがって、添付の請求項が、本開示と一貫した形で幅広く解釈されると理解される。
100:超音波システム
102:生体構造
104:内腔
106:閉塞
108:コネクタ
110:超音波装置
112:近位部分
114:遠位部分
116:可撓性細長部材
118:遠位端
130:超音波装置のコンポーネント
140:ガイドワイヤ
142:出口/入口ポート
150:患者インタフェースモジュール
156:インタフェース
160:超音波処理システム
170:モニタ
304:ハウジング
310:コントローラ
312:無線送信器
316:イーサネット物理層(PHY)
318:メモリ
320:時間利得補償(TGC)制御
322:送信器
324:EEPROM
326:カテーテルモータ
328:送信/受信(T/R)スイッチ
330:アナログ・デジタル変換器(ADC)
332:引戻しモータ
334:外部引戻しスレッド
340:電力システム
342:誘導充電ベース
343:装置
344:バッテリ
346:電力分配器
348:コネクタ
349:スイッチ
350:信号チェーン
370:充電ケーブル
372:絶縁装置
400:PIMの概略図
402:無線ルータ
404:無線送信器
406:無線受信器
408:ケーブル
500:PIMの概略図
600:処理システムの概略図
700:血管内超音波撮像の方法
102:生体構造
104:内腔
106:閉塞
108:コネクタ
110:超音波装置
112:近位部分
114:遠位部分
116:可撓性細長部材
118:遠位端
130:超音波装置のコンポーネント
140:ガイドワイヤ
142:出口/入口ポート
150:患者インタフェースモジュール
156:インタフェース
160:超音波処理システム
170:モニタ
304:ハウジング
310:コントローラ
312:無線送信器
316:イーサネット物理層(PHY)
318:メモリ
320:時間利得補償(TGC)制御
322:送信器
324:EEPROM
326:カテーテルモータ
328:送信/受信(T/R)スイッチ
330:アナログ・デジタル変換器(ADC)
332:引戻しモータ
334:外部引戻しスレッド
340:電力システム
342:誘導充電ベース
343:装置
344:バッテリ
346:電力分配器
348:コネクタ
349:スイッチ
350:信号チェーン
370:充電ケーブル
372:絶縁装置
400:PIMの概略図
402:無線ルータ
404:無線送信器
406:無線受信器
408:ケーブル
500:PIMの概略図
600:処理システムの概略図
700:血管内超音波撮像の方法
Claims (12)
- 処理システムと血管内撮像装置との間に通信可能に配置された患者インタフェースモジュール(PIM)、及び
前記処理システム、
を有するシステムにおいて、前記PIMが、
電源と、
送信器であって、動作モードにおいて、前記電源は、前記血管内撮像装置が患者の血管内に配置されている間に前記血管内撮像装置によって取得された血管内撮像データを、前記処理システムに無線で送信するように前記送信器に電力供給するように構成される、前記送信器と、
前記処理システムが、
前記動作モードにおいて前記PIMの前記送信器によって送信された前記血管内撮像データを無線で受信するように構成された受信器と、
前記血管内撮像データに基づいて前記血管の血管内画像を生成するように構成されたプロセッサと、
前記処理システムと一体化された充電ベースであって、充電モードにおいて、前記PIMが前記充電ベース上に配置されている間に前記PIMの前記電源を充電するように構成される前記充電ベースと、
を有する、システム。 - 前記血管内撮像装置、
を更に有する、請求項1に記載のシステム。 - 前記血管内撮像装置が、血管内超音波(IVUS)撮像装置又は光コヒーレンス断層撮影(OCT)撮像装置の少なくとも1つを有する、請求項2に記載のシステム。
- 前記充電モードにおいて、前記充電ベースが、前記PIMと前記血管内撮像装置との間の通信を防ぐように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記PIMが、スイッチを有し、
前記充電ベースが、前記PIMと前記血管内撮像装置との間の通信を防ぐように前記スイッチと連動するように構成される、
請求項4に記載のシステム。 - 前記PIMが、前記血管内撮像装置に関連付けられたコネクタを有し、
前記充電ベースが、前記PIMと前記血管内撮像装置との間の通信を防ぐように前記コネクタに物理的にプラグを刺すように構成される、
請求項4に記載のシステム。 - 前記充電ベースが、前記PIMと前記血管内撮像装置との間の通信を電気的に使用不可にするように構成される、請求項2に記載のシステム。
- 前記充電モードにおいて、前記充電ベースが、前記PIMと前記処理システムとの間の通信を防ぐように構成される、請求項2に記載のシステム。
- 前記充電ベースが、誘導充電ベースを有する、請求項1に記載のシステム。
- 前記誘導充電ベースが、Qi誘導充電ベースを有する、請求項9に記載のシステム。
- 前記PIMの前記電源が、再充電可能バッテリを有する、請求項1に記載のシステム。
- 前記充電ベースが、共鳴誘導結合、容量結合、又は磁気力学結合を使用して前記PIMの前記電源に充電するように構成される、請求項1に記載のシステム。
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