JPH11503630A

JPH11503630A - カテーテルの深さ、位置、及び向きの検出システム

Info

Publication number: JPH11503630A
Application number: JP8531159A
Authority: JP
Inventors: シャピロ，アラン，アール; カイ，ドナルド，エイ
Original assignee: ナヴィオン・バイオメディカル・コーポレイション
Priority date: 1995-04-11
Filing date: 1996-04-11
Publication date: 1999-03-30
Also published as: AU5480096A; AU714148B2; WO1996032060A1; US5645065A; EP0822778A1; CA2218093A1

Abstract

(57)【要約】組織中のセンサを外部的に検出するシステム(10)であり、非平行の長手軸を有する少なくとも第１及び第２の電磁出力コイル(12)を有する外部プローブと、患者の皮膚(7)を貫通し時間と共に変化する磁界を生成するために前記第１及び第２の出力コイルを交互に付勢する出力コイル駆動手段(2)と、長手軸を有し、前記時間と共に変化する磁界に応じて誘導電圧を生成するセンサコイル(30)と、該センサコイル(30)からの誘導電圧に応じて、センサコイル(30)の長手軸と出力コイル(12)の長手軸との間の水平平面内の相対的な角度とは無関係に出力コイル(12)とセンサコイル(30)との間の距離を決定する、距離決定手段と、センサコイル(30)の長手軸が指している前記水平平面内の方向を決定して表示する方向決定手段とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】カテーテルの深さ、位置、及び向きの検出システム発明の分野本発明は、生体組織内のカテーテルの深さ、向き、及び位置を検出するためのシステムに関する。発明の背景今日の医療業務では、カテーテルは、日常的に人体内に配置されることが必要とされるものである。カテーテルは、体内の器官に流体を注入し、または体内の器官から流体を抽出する中空のチューブであることが多い。カテーテルはまた、電気インパルスを供給するための導電ワイヤ(ペースメーカ用ワイヤ等)、または、温度出力、血圧出力、及び心臓出力等の生理学上の関数を検知するための装置を備えることがある。また、カテーテルは、人体の器官の内部を監察するための光ファイバを備えることがある。また、カテーテルは、人体の腔、切り口、または脈管中に別のカテーテルを入れるために用いられる中実のもの（案内用ワイヤ等）とすることがある。一般に、カテーテルは、心臓血管系、消化器系、呼吸系、軟組織、または排泄系等の他の内部系内に配置される。最も典型的な場合、カテーテルの配置は、処置中の案内として及び装置が正しく配置されたことの確認として透視診断法またはＸ線を使用して行われる。しかしながら、装置が高価であるため、透視診断法またはＸ線は、高価な手術設備または特殊処置のための研究室でしか利用できないのが一般的である。更に、カテーテルの配置及びその確認を行う際に放射線を多数回照射させる必要があるため、医者、看護婦、及び技術者が過度の放射線を反復してあびてしまうという点で実際上の問題がある。この問題を解決するための２つの方法が、Van Steenwyck等の米国特許第49056 98号に開示されている。該特許には、カテーテルチューブの先端に埋設された検知用ワイヤコイルを用いたカテーテル検出装置が開示されている。同装置では、２つのコイルワイヤが、カテーテルから外部の増幅及び検出回路へと取り出されている。外部プローブは、２つの電磁コイルを備えており、その一方は皮膚と平行に(一般に患者は仰向け状態にあるので以下では「水平に」と称す)、他方は皮膚と直交する方向に（以下「垂直に」と称す）に配置され、その各プローブは電子発振器により駆動され、両コイルによって高周波数磁界が生成されるようになっている。この装置は、前記コイルの内の一方または両方を交互に付勢するスイッチを有している。カテーテル中の検知コイルは、水平の（皮膚と平行な）外部コイルによって生成された磁界の強度と、垂直の（皮膚と直交する）外部コイルによって生成された磁界の位相とを検知する。検知コイルにおける磁界強度は、水平コイルと検知コイルとの距離と逆の関係にある。垂直コイル駆動信号とその結果として生じる誘導信号との間の相対的な位相は、検知コイルに対する垂直コイルの位置を示すものであり、それらの信号は、垂直コイルが検知コイルの後方に位置する場合に同相となり、また、垂直コイルが検知コイルの前方に位置する場合に位相が異なり、また、垂直コイルが検知コイルの真上に位置する場合にはセンサコイルに誘導信号は生じない。上記のVan Steenwyck等の特許発明の装置は、カテーテルの向き及び位置を比較的精確に決定できるものであるが、幾つかの欠点を有するものであり、このため、医療用装置で使用するのが困難となり、また時間を浪費するものとなる。第１に、該装置は、プローブを、カテーテルの軸に対して平行に移動し、次いで垂直に移動し、次いで回転させる、といった走査を反復して行わなければならないものである。更に、該技法は、センサの位置を確定するために、患者の皮膚上に幾つかの外部プローブの位置をマーキングし、そのマーキング間を接続する線を描くことを必要とする。最後に、該装置は、カテーテルの検知コイルの位置及び方向を確認するために２つの外部コイル間での切り換えを繰り返し行うことを必要とする。カテーテルの位置及び方向を画定するために８〜12の別個のステップが必要となる。更に、Van Steenwyck等の該装置では、深さの定量的な指示は提供されない。皮膚表面下のカテーテルの深さは、指示器に表示された信号強度から、及びレンジ選択スイッチの設定から推測することしかできない。発明の概要従って、本発明の目的は、カテーテルの位置、角方位、及び深さを外部的に決定するための、簡単で容易に使用できるシステムを提供することにある。本発明の更なる目的は、幾つかの異なる方向に繰り返し走査を行う必要のないシステムを提供することにある。本発明の更なる目的は、患者の皮膚に対するプローブ位置のマーキングを必要としないシステムを提供することにある。本発明の更なる目的は、操作者がコイル間の切り換えを行う必要のないシステムを提供することにある。本発明の更なる目的は、カテーテルの配置時におけるＸ線又は透視診断法による案内の必要性を完全になくしたシステムを提供することにある。本発明の更なる目的は、皮膚下のカテーテル位置の深さの数値表示及びカテーテルが指している方向を示す表示を提供するシステムを提供することにある。本発明は、交互に（順次）駆動されて時間と共に変化する磁界を生成する、一対の互いに直交し同一平面を有する水平の（皮膚と平行な）電磁コイルを設けることにより、上記の目的、即ち、効果的であり使用が容易なカテーテル検出システムを達成する。該磁界は、カテーテル中のセンサによって検出される。該システムは、その水平平面内のプローブ軸とその水平平面内のセンサコイル軸との間の相対的な角度とは無関係にカテーテルの深さを決定する。プローブがセンサの真上に位置している場合には、センサ中に誘導される信号の強度は、プローブの下方のセンサの実際の深さに関係する。本発明は、組織中のセンサを外部的に検出するためのシステムを提供する。該センサは典型的には、患者内部に挿入されるカテーテル中に配設される。該システムは、センサの深さ、カテーテルの先端が指す方向を決定すること、並びにセンサの中央を検出することが可能なものである。これらの特徴は、医者により患者の皮膚上を移動させられる小さなハンドヘルド機器で提供される。該機器は、一実施例では、それがカテーテルの先端内部のセンサの真上に配置された際に可聴信号及び/又は可視信号を提供する。同時に、カテーテルの深さが表示される。またカテーテルの先端が指しているほぼ真の方向も表示される。これにより、センサを支持しているカテーテルの正しい配置をユーザが確認することが可能となる。一実施例では、該システムは、非平行の長手軸を有する少なくとも第１及び第２の電磁出力コイルを有する外部プローブを備えている。本発明の好適実施例では、一対の互いに直交方向に配向された電磁コイルが配設される。該電磁コイルは、水平で（仰向けの患者の皮膚と平行で）同一平面を有し単体の十字形状のコアに巻き付けられたものである。この実施例のシステムは、患者の皮膚の外側に時間と共に変化する磁界を生成するために前記第１及び第２の出力コイルを交互に付勢する出力コイル駆動手段を更に備えている。該システムは更に、カテーテルの先端内に設置された長手軸を有するセンサコイルを備えている。該センサコイルは、外部プローブ内の出力コイルからの時間と共に変化する磁界に応じて誘導電気信号を生成する。該センサコイルにより生成された誘導信号に応じて、水平平面即ち出力コイルの軸と平行な平面に対するセンサコイルの長手軸の投影と出力コイルの長手軸の投影との間の相対的な角度とは無関係に、出力コイルとセンサコイルとの間の距離を決定する距離決定手段が設けられている。従って、深さの決定は、センサコイルの長手軸と両方の出力コイルの長手軸との間の角度に依存しないものとなる。出力コイル駆動手段は、少なくとも２つの出力コイルのそれぞれを高周波駆動信号で交互に付勢することが可能である。一実施例では、出力コイル駆動手段は、事実上回転する磁界を生成するために、高周波駆動電圧で第１の出力コイル及び第２の出力コイルをその順序で順次付勢し、次いで位相を反転させた高周波駆動信号で第１の出力コイル及び第２の出力コイルをその順序で順次付勢する手段を備えている。第２の実施例では、２つの出力コイルが位相反転なしで交互に付勢される。結果として生じるセンサ誘導電圧の２乗の和を計算することにより、センサコイルと出力コイルとの間の距離に依存するがセンサ-プローブ水平方向角度に依存しない値を導出することができる。該システムは更に、外部プローブとセンサとの間の距離を示す出力を提供するための外部プローブに関連する距離表示手段を備えることが可能である。該システムは、センサコイルの長手軸と第１及び第２の電磁出力コイルのうちの少なくとも一方の長手軸との間の相対的な水平方向角度を求める方向決定手段を更に備えているのが好ましい。該方向決定手段は、一方の出力コイルにより生成されたセンサ誘導電圧を他方の出力コイルにより生成されたセンサ誘導電圧で除算することによって角度の正接を計算する手段を備えることができる。該方向決定手段はまた、第１の出力コイルによってセンサ中に誘導された電圧が第１の出力コイルのコイル駆動電圧と同相か異相かを判定する位相比較回路を備えることができる。該位相比較回路はまた、第２の出力コイルによってセンサ中に誘導された電圧が第２の出力コイルのコイル駆動電圧と同相か異相かを判定する。また、センサコイルの長手軸の真の方向を表示する可視表示手段を備えていることが好ましい。この真の方向は、求められた相対的な水平方向角度から導出され、カテーテルの先端が指している実際の方向を示すものとなる。センサコイルを二分すると共に該センサコイルの長手軸と直交する平面の近くまたはその上に外部プローブが位置したときを判定するために、外部プローブは、第１及び第２の電磁コイルの長手軸と交差する長手軸を有する第３の電磁出力コイルを備えることができる。好適には、該第３の電磁出力コイルの長手軸は垂直となる（水平方向のコイルの両方の軸と直交する）。この場合には、出力コイル駆動手段は、患者の皮膚を貫通して更なる電気信号をセンサコイルに誘導する第２の磁界を生成するために、第３の出力コイル用の高周波駆動電圧で第３の出力コイルを駆動する。第３の出力コイル用の高周波駆動電圧、及びセンサコイルに誘導された更なる電圧に基づき、センサコイルを二分すると共に該センサコイルの長手軸と直交する平面に第３の出力コイルの長手軸が接近したときを判定する、センサコイル位置判定手段が設けられる。該センサコイル位置判定手段は、第３の出力コイルの駆動信号が、該第３の出力コイルの磁界により誘導されたセンサコイル電圧と同相であるか異相であるかを判定する位相比較器により達成することができる。該センサコイル位置判定手段による判定結果は、該部プローブに関連する表示手段を用いて表示することが可能であり、かかる表示手段は、プローブに関するセンサコイルの判定された位置を示す出力を提供するものとなる。代替的には、センサコイル位置判定手段は、垂直出力コイルの磁界により誘導されたセンサコイル電圧を判定する電圧判定手段を用いて達成することができる。この実施例の場合、センサコイル位置判定手段は、ピークセンサ誘導電圧を記憶する記憶装置を更に備えることができる。センサコイル位置判定手段はまた、前記の記憶されたピーク電圧よりも小さい電圧しきい値を確立する手段、及び誘導されたセンサ電圧が前記電圧しきい値未満に降下するときを判定する手段を備えることができる。垂直出力コイルによりセンサコイルに誘導される電圧の降下は、センサコイルを二分すると共に該センサコイルの中点で該センサコイルの長手軸と直交する平面に外部プローブが接近した際に生じる。従って、上記構成は、第３の出力コイルの長手軸が、センサコイルを二分する平面に接近したときを判定する。また、センサコイルを二分する平面から第３の出力コイルの長手軸が更に移動されたときを求めるために、センサ誘導電圧が、前記電圧しきい値未満に降下した後、前記電圧しきい値を越えて少なくとも所定の相対量だけ上昇したときを求める手段を備えることもできる。従って、このシーケンスは、プローブが前記平面に接近し該平面を通過したことを示すものとなる。また、センサコイルの中点を不正に判定する可能性を低減させるために、センサ誘導電圧が電圧しきい値未満に降下した後の特定期間内にのみ上記の電圧上昇に関する分析を可能にする手段を備えることもできる。この期間は調節可能であることが好ましい。一実施例では、センサコイルの中点を不正に判定する可能性を低減させるために、記憶されているピーク電圧を全時間にわたり減衰させる手段を備えることができる。これらの特徴により、センサコイルから十分に離れた（出力コイルとセンサコイルとの間の距離に起因して誘導信号強度が降下する）場所で生じる可能性のある偽りの読み取りを禁止することが可能となる。好適実施例では、外部プローブは、２つの互いに直交する水平方向に配向され十字形状のコアに巻き付けられたコイルと、第３の垂直方向に配向されたコイルとを備えている。水平方向のコイル対の各コイルは、高周波電圧で交互に駆動されて、時間と共に変化する磁界を生成し、該磁界が、患者に挿入されたカテーテルの先端に対し同軸で極めて近接して巻かれたセンサコイルによって検知される。垂直方向のコイルも高周波電圧で駆動される。コイル駆動電圧及びセンサ誘導電圧が時間的に多重化される場合には、３つのコイルの全てを同一の電圧を用いて駆動することができる。この場合には、センサ誘導電圧は、２つの水平方向のコイル及び１つの垂直コイルの各々によって誘導される独立部分からなる。水平出力コイルにより誘導されるセンサ電圧は、センサ-コイル間距離に関係し、また適当な出力コイルの軸に対するセンサの軸の水平方向の角度にも関係するものとなる。互いに直交する水平コイルにより誘導される電圧を検知し、それらの信号のベクトル和を見出すことによって、その結果として生じる量は、出力コイルの軸に対するセンサの軸の水平方向の角度に依存しないものとなる。従って、センサコイル-出力コイル間距離に関する電圧が生成されるが、該電圧はプローブ及びセンサの相対的な水平方向の角度の配向に依存しないものである。好適実施例では、垂直コイルにより誘導されるセンサ電圧を用いてセンサの中点が検出される際に、水平方向に配向された出力コイルにより誘導されるセンサ電圧が測定され、センサの真の方向が計算されて、最も正確な位置で表示される。図面の簡単な説明当業者であれば、以下の好適実施例の説明及び添付図面より本発明の他の目的、特徴、及び利点が理解されよう。図１は、本発明によるカテーテル検出システムの一実施例の概要を示すブロック図である。図２Ａは、図１のシステムのカテーテルの上方に配置される一対の水平方向の磁界生成用コイルの概要を示す説明図であり、本発明のシステムにより達成されるカテーテルの深さの決定を示すのに有用なものである。図２Ｂは、図１の一対の水平方向の磁界生成コイルにより誘導されるセンサコイル電圧を示すグラフであり、水平方向の磁界生成コイルが患者の皮膚に沿って水平方向に移動される際の４つの異なるカテーテル深さでの値を示している。図３は、図２Ａと類似した図であり、センサコイルの長手軸、２つの水平方向の磁界生成コイルの長手軸、及び個々の出力コイルの駆動電圧の位相に対するセンサ誘導電圧の位相の、相対的な水平方向の角度配向を示す説明図である。図４Ａは、カテーテルと垂直方向に配向された出力コイルを用いた本発明の外部プローブの一実施例との概要を示す説明図である。図４Ｂは、垂直方向に配向された出力コイルを備えた代替的な形態の出力コイルセットを示す斜視図である。図５Ａは、センサを示す説明図であり、センサの中点を二分する平面の縁部を示している。図５Ｂは、「図４の垂直コイルにより誘導されるセンサコイルの出力電圧」対「センサコイルを二分し該センサコイルの長手軸と直交する平面からの垂直コイルの距離」を３つの異なるセンサ深さについて示すグラフである。図６は、本発明のシステムの好適実施例を示す回路図である。図７は、図６の回路のタイミングチャートである。図８は、図６のシステムに関するマルチプレクサ出力を示すグラフであり、基準電圧、バッテリー電圧、センサテスト電圧、及びセンサコイル電圧を示している。図９は、図６のマイクロプロセッサのプログラム及び図６のシステムの動作を示すフローチャートである。図１０Ａは、本発明のシステムのための外部プローブの一形態を示す平面図である。図１０Ｂは、図１０Ａのプローブの距離表示手段を拡大して示す平面図である。図１１は、本発明のシステムの代替的な構成を有する外部プローブを示す平面図である。好適実施例の説明本発明は、組織内のセンサを外部的に検出するシステムにおいて達成される。該センサは典型的には、カテーテルの先端近傍でその内部に配設された誘導コイルとなる。該システムはまた、外部的なハンドヘルド式のプローブを備えており、該プローブは、患者の皮膚を貫通して前記センサのコイルと結合する電磁界を生成する。この誘導されたセンサコイル電圧が検出される。該センサコイル電圧と外部プローブで電磁界を生成するのに用いられる駆動信号とが比較されて、プローブとセンサコイルとの間の距離、及びカテーテルとプローブとの間の水平平面における相対的な角度配向が決定され、及び、センサコイルの中央を二分する平面の真上にまたは同平面に極めて接近してプローブが位置しているときが決定される。従って、ユーザがカテーテルの先端の位置、及び該カテーテルが指している方向を判定することが可能となる。これにより、ユーザは、カテーテルの先端が正しい場所にあり正しい方向を指していることを確認して、正しいカテーテルの配置を確実に行うことが可能となる。患者の体内に配置されたセンサを外部的に検出するための本発明によるシステムを図１に示す。該システム10は、互いに直交する電磁出力コイル対12を有する外部プローブを備えている。コイル対12が皮膚7上を移動されて、皮膚7下に配置されたカテーテル9の末端近傍で該カテーテル9により支持された誘導センサコイル30の深さ及び角度配向が検出される。コイル対12の各コイルは、マイクロプロセッサ50による制御下でコイル駆動電圧生成器2により生成された高周波信号によって駆動される。該コイル駆動電圧は、マイクロプロセッサ50内の信号周波数源を使用して両コイル用の駆動信号を生成することができるように、時間的に多重化されたものであることが好ましい。コイル対12により生成される電磁界は、皮膚7を貫通して、センサコイル30に電圧を誘導する。これらの誘導電圧信号は、変圧／増幅／整流／マルチプレクス回路によってその変圧、増幅、整流、及び多重化が行われる。変圧器は、入力増幅回路から患者を絶縁するために使用される。該回路8のアナログ出力信号は、アナログディジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ48によりディジタル化される。該ディジタル化信号が、マイクロプロセッサ50に送られ、該マイクロプロセッサ50が、それらの信号、及びコイル駆動電圧生成器2に供給される駆動信号から、コイルセット12とセンサコイル30との間の距離と、カテーテル9の末端が指している方向Ｄ（「真の方向」と称すもの）とを決定する。カテーテルの深さは、深さ表示器6により操作者に対して表示される。またカテーテルの真の方向は、方向表示器4により操作者に対して表示される。事実上回転する磁界を生成するために異相信号で同時に駆動される水平方向の互いに直交する出力コイル対を備えた外部プローブと、該出力コイルにより生成された磁界に応じて誘導電気信号が生じるセンサコイルと、該センサコイルの軸と両方の出力コイルの軸との相対的な水平方向の角度配向にかかわらず出力コイルとセンサコイルとの間の距離を前記誘導信号から決定する距離決定手段とを用いることについては、1991年9月4日出願の同時係属中の米国特許出願第07/75502 4号に開示されている。なお、本引用を持ってその開示内容を本明細書中に包含させたものとし、その詳細な説明は省略する。好適な形態のコイル対12を図２Ａに一層詳細に説明する。コイル対12は、互いに直交する同一平面を有するコイル103,105が巻かれた十字形のコイル型13を有している。該コイル型13は、磁性材料であっても磁性材料でなくてもかまわない。図２Ａにおいて、コイル103の長手軸はＸ軸に沿っており、コイル105の長手軸はＹ軸に沿っている。便宜上、場合によっては、コイル103を「Ｘコイル」と称し、コイル105を「Ｙコイル」と称することとする。図２Ａでは、コイル12は、カテーテル9のセンサコイル30のほぼ真上に示されている。コイル103の長手軸Ｘは、コイル105の長手軸Ｙと非平行になっている。好適にはそれらの軸は互いに直交する。センサコイル30の長手軸Ｂは、軸Ｘに対して角度Ａをなしている。また、軸Ｂ上の矢頭の方向は、カテーテル9の末端が指している方向（真の方向）を示している。コイル103,105は、図１のコイル駆動電圧生成器2により生成されるＸ駆動電圧及びＹ駆動電圧によってそれぞれ別個に駆動される。図１に示すコイル駆動電圧生成器2及びマイクロプロセッサ5が協働してコイル103,105を交互に付勢する。図１に示す距離決定手段は、変圧／増幅／整流／マルチプレクス回路8、Ａ／Ｄコンバータ48、及びマイクロプロセッサ50を備えたものであり、それらが協働して、センサコイル30に誘導された電圧から、センサコイル30とコイル103,105との間の距離を決定する。好適には、システム10の構成要素のうちカテーテル9を除いた全てが、外部プローブ（図示せず）によって支持されることになる。コイル103,105は、交互に付勢されて、時間と共に変化する磁界を生成し、該磁界が患者の皮膚を貫通する。一実施例では、時間と共に変化する磁界は、最初にＸコイル103を、次いでＹコイル105を、同一の高周波電圧で駆動することにより、生成される。次いで、コイル103,105は、再び同一電圧で周期的に駆動されるが、該電圧は、最初のコイル駆動に用いた電圧に対して位相が反転されたものである。この方法により、0,90,180,270を順次指す軸を有する磁界が生成される。このパターンは、実質的に回転する磁界を生成するためにように何度も繰り返し行われる。また、別の実施例、即ち、本明細書の好適実施例の説明における残りの部分で採用する好適実施例では、コイル103,105は、上述の位相反転を用いることなく同一の駆動電圧で交互に駆動される。この場合に生成される磁界は、0,90,0,90…を指す軸を有するものとなる。位相反転なしでコイル103,105が交互に駆動されるため、コイル30に誘導される電圧は、センサ-コイル間距離、並びにＸコイル103の軸ＸとＹコイル105の軸Ｙとに対するセンサ軸Ｂの水平角度Ａに関係するものとなる。コイル103の磁界によりセンサコイル30に誘導される電圧をＶ_sxと規定し、コイル105の磁界によりセンサコイル30に誘導される電圧をＶ_syと規定すれば、それらの値は次の式により決定することができる。 (1) Ｖ_sx＝ｋcosＡ／ｄ³ (2) Ｖ_sy＝ｋsinＡ／ｄ³ ここで、Ｖ_sx＝Ｘコイルの磁界により誘導されたセンサ電圧Ｖ_sy＝Ｙコイルの磁界により誘導されたセンサ電圧ｋ＝定数Ａ＝センサコイルの軸の突出と、Ｘコイル及びＹコイルの軸と平行な平面へのＸコイルの軸の突出との間の水平角ｄ＝センサと出力コイルとの間の距離従って、Ｖ_sxは、Ａ＝０のとき最大となり、Ａ＝90のとき最小となる。これとは逆に、Ｖ_syは、Ａ＝90のとき最大となり、Ａ＝０のとき最小となる。Ｖ_sx及びＶ_syのベクトル和は、角度Ａに依存しないものとなる。このベクトル和をＶ_shとすれば、次式は「真」を維持する。 (3) Ｖ_sh＝［Ｖ_sx ²＋Ｖ_sy ²］^1/2 Ｖ_sh ²が、それ自体角度Ａに依存しない量であるため、式(3)で行っているように２乗の和の平方根を計算する必要はない。平方根の計算を行わないことにより、図のマイクロプロセッサ50により必要とされる計算の数が削減され、このため、マイクロプロセッサ50により行われるべき他の計算に一層多くの時間を割り当てることが可能となる。マイクロプロセッサ50は、増幅され整流された電圧Ｖ_sx及びＶ_syを読み出して格納し、及び式(1)〜(3)の計算を行って、Ｖ_sh ²またはＶ_shを求める。以下で説明するように、次いでマイクロプロセッサ50は、ディジタル情報を出力して深さ表示器6を駆動する。図２Ｂは、「機器の位置」対「Ｖ_sh」を示すグラフである。垂直軸の電圧値が対数であることに留意されたい。同図は、コイル対12の下方2.5cm,5cm,10cm,15c mでセンサコイルについて行った測定値を示している。これら測定値は、図２Ｂの上から下に向かって順に対応している。コイル対12は、センサコイルの真上（ 0cm）から、センサコイルの長手軸から何れかの方向に20cmの距離まで、センサコイルの長手軸に対して90度の角度で移動された。同グラフから分かるように、図２Ｂは、出力コイルがセンサコイルの真上に位置した際に、センサ誘導電圧が最大になることを示している。コイル対が、センサコイル軸に対して直角をなして水平方向に直線移動されると、センサ誘導電圧は同グラフに示すように減少していく。カテーテルの先端が指している真の方向Ｄを決定することもまた、本発明のシステムにとって望ましいことである。この真の方向Ｄは、図２Ａの矢印Ｂであり、軸Ｘまたは軸Ｙの方向に関連して決定することができる。図３に示すように、センサコイルの長手軸Ｂの方向（真の方向）は、該軸Ｂとコイル103の軸Ｘとの間の角度Ａによって規定することができる。マイクロプロセッサ50は、次式に従って角度Ａを計算する。 (4) tanＡ＝Ｖ_sy／Ｖ_sx ここで、Ａはセンサ軸ＢとＸコイル軸Ｘとの間の水平角として規定される。角度Ａは、Ｘ軸及びＹ軸により規定される四象限のうちの何れかに位置することができる。カテーテルの先端が指している真の方向を決定するために、角度Ａの正接を計算するだけでなく、センサコイル30がどの象限を指しているかを決定する必要がある。この決定は、Ｘコイル103の駆動に用いられる電圧と電圧Ｖ_sx, Ｖ_syとの間の位相を測定することにより行われる。センサコイル30がＹ軸の正のＸ側を指している場合には、Ｘコイルの駆動電圧と電圧Ｖ_sxとの間の位相差は0 度である。また、センサコイル30がＹ軸の負のＸ側を指している場合には、Ｘコイルの駆動電圧と電圧Ｖ_sxとの間の位相差は180度である。同様に、センサコイル30がＸ軸の正のＹ側を指している場合には、コイル105の駆動に用いられるＹコイル駆動電圧と該Ｙコイルの磁界によりセンサコイルに誘導される電圧とが同相になる。また、センサコイル30がＸ軸の負のＹ側を指している場合には、コイル105の駆動に用いられるＹコイル駆動電圧と該Ｙコイルの磁界によりセンサコイルに誘導される電圧とが異相（180度）になる。従って、２つの位相比較を行うことにより、当該象限が決定され、これにより長手軸Ｘに対する長手軸Ｂの方向が完全に規定され、従って、カテーテルの末端の真の方向が決定される。図４Ａは、本発明のシステムの好適実施例としての外部プローブ220及びセンサコイル30を備えたカテーテル9を示す断面図である。同図は、本発明のシステムの好適実施例の更なる思想を示すものである。ハンドヘルド型プローブ220は、図２Ａ及び図３に関して上述した水平コイル対12を備えている。該プローブ22 0はまた、「垂直方向の」長手軸123、即ち、コイル103,105の軸と平行な平面と交差する軸に沿って配設された、垂直方向に配向された電磁コイル122を備えている。また、図４Ｂは、垂直方向に配向されたコイル122a及び水平コイル103a,1 05aを備えたコイルセット12aの代替的な構成態様を示すものである。その使用時には、プローブ220は、その丸められたプローブ先端223が皮膚表面221上に又は皮膚表面221に隣接して位置するように保持される。以下で説明するように、該プローブは、カテーテル9の末端近傍のセンサコイル30を検出するために、皮膚表面221を横切って移動される。コイルセット12及び垂直コイル122により生成された磁界によってコイル30に誘導された信号を伝達するために、２本のワイヤ12 5がカテーテル9からプローブ220へと引かれる。以下、プローブ220に取り付けられたオペレータ表示器222について一層詳細に説明する。図４Ａの垂直コイル122は、図５Ａに示す平面Ｐ上に、又は該平面Ｐに近接してプローブ先端223が位置したときを判定するために用いられる。ここで、前記平面Ｐは、センサコイル30を二分し、及び該センサコイル30の長手軸124と直交する平面である。このシステムの実施例はセンサコイル位置決定手段を備えている。該センサコイル位置決定手段は、垂直出力コイル駆動電圧、及び該垂直出力コイル駆動電圧によりセンサコイル30に誘導される電圧から、垂直コイル122の長手軸123が平面Ｐに近接したときを決定する。これは、プローブ220に対するセンサコイル30の位置を一層正確に決定するものとなる。この決定は２つの方法で行うことが出来る。第１の方法は、センサ誘導電圧の位相変化を測定することである。垂直コイル122が平面Ｐの一方の側から他方の側へと移動する際に、センサコイル30に誘導される電圧の位相が、コイル122の駆動に用いられる高周波駆動信号の位相に対して、0(同相)から180(異相)へと変化する。例えば、図５に示すように、コイル122が平面Ｐの一方の側の位置122ａにある場合には、前記２つの信号は同相となる。また、コイル122が平面Ｐの他方の側の位置122cにある場合には、前記２つの信号は異相となる。また、コイル122が位置122bにあり、該コイル122の長手軸123が平面Ｐ内に位置している場合には信号は生じない。しかしながら、実際には、この場合のセンサ誘導電圧は、出力コイル駆動信号に対して同相状態と異相状態との間で極めて迅速に交番するものとなる。これは、操作者の手の動きに起因するものであり、患者内のセンサコイルの僅かな動きにより、コイル122が平面Ｐ上の中央に正確に維持されることは決してない。また、プローブ220に対するセンサコイル30の位置を決定するための第２の方法は、センサ誘導電圧の振幅の変化を測定することである。垂直コイルにより生成された磁界によって生じたセンサ誘導電圧の振幅は、該垂直コイルが平面Ｐの真上（位置122ｂ）に位置したときに最小すなわち０まで落ちる。図５Ｂに示すように、センサ誘導電圧Ｖ_svは、コイル122が平面Ｐに位置した際に０近くまで落ちる。10cmのセンサコイル深さでは、センサ誘導電圧は、垂直コイルが図５Ａに示す軸124に沿って平面Ｐから約５cmだけ水平方向に移動された際に約40mVまで上昇する。したがって、センサコイルに対する垂直コイルの位置は、センサコイルの出力電圧から決定することが出来る。したがって、平面Ｐの検出は、垂直コイル駆動電圧とその結果として誘導される誘導電圧との間の位相変化、または零センサ電圧の検出に基づくものとすることができる。好適実施例としての零センサ電圧の検出について、図６ないし図９に関連して説明する。図６は、本発明のシステムの好適実施例の概要を示す回路図である。水平出力コイル103,105は十字型コア12上に巻かれている。同図には、垂直に配向されたコイル122も示されている。これらのコイルは、図７に示すように順次駆動される。信号Ｆは、分周器70を用いてマイクロプロセッサ50のクロック周波数を分周することにより導出された高周波駆動電圧である。一実施例では、マイクロプロセッサ50のクロック周波数は２MHz、分周比は32であり、結果的に生じる信号の周波数はＦ= 62.5kHzとなる。コイルの駆動シーケンスは、マイクロプロセッサ50、分周器70 、排他ＯＲ回路72、及び増幅器74,76,78,80を備えた出力コイル駆動手段により確立される。マイクロプロセッサ50はまた、図７に示すように制御出力X,Y,Vを有している。それらの制御信号が排他ＯＲ回路72に供給され、その結果として、多重化された高周波駆動信号が生成される。該高周波駆動信号が増幅されて、図７に示すＸコイル電流、Ｙコイル電流、及びＶコイル電流として、適当なコイルに供給される。したがって、垂直コイルは、ＸコイルまたはＹコイルが付勢される度、その後に付勢される。結果的にセンサコイル30に誘導される電圧もまた図７に示されている。この例では、Ｘコイル電流により誘導されたセンサ電圧は、Ｙコイル電流により誘導されたセンサ電圧よりも大きくなっている。他のセンサコイルの方向では、Ｘコイル電流により誘導されたセンサ電圧は、Ｙコイル電流により誘導されたセンサ電圧と等しくなり、またはＹコイル電流により誘導されたセンサ電圧よりも小さくなる。センサ誘導電圧は、絶縁変圧器32を介して増幅器34、バンドパスフィルタ35、全波整流器36、ローパスフィルタ38、およびＤＣ増幅器40に接続されている。ゼロ調節器39は、センサに実質的に０Ｖが誘導されることになるポイントに３つのコイルの全てから離れてセンサが位置決めされた際に増幅器40の出力が０Ｖになることを確実にする。増幅器40の出力はマルチプレクサ46に接続され、該マルチプレクサ 46のタイミングは、マイクロプロセッサ50からの信号Ｍ1,Ｍ2により制御される。好適な多重化機構について図９に関連して以下で説明する。マルチプレクサの出力は、利得1を有する増幅器47に接続される。これらの要素により、変圧器／増幅器／整流器／マルチプレクス回路8aが構成される。整流されフィルタリングされた増幅器40の出力信号を図７のグラフの一番下に示す。図８は、マルチプレクサ46の出力を示すグラフである。同図に示すように、マルチプレクサは好適には、測定サイクルの大部分にわたり、増幅器40の出力電圧を増幅器47へ、次いでＡ/Ｄコンバータ48へと接続するようにタイミング管理される。マルチプレクサ46は、バッテリー電圧Ｖ_BAT及び高精度ＤＣ基準電圧Ｖ_REF へ、及びセンサテスト電圧Ｖ_TSへと周期的に接続される。一実施例では、これらの３つの電圧が順に３つの連続する動作サイクルにわたり１秒に１回測定される。マイクロプロセッサ50は、バッテリー電圧Ｖ_BATが所定のしきい値未満に降下した場合にローバッテリーインジケータのライトをオンにするようにプログラムされている。マイクロプロセッサ50はまた、高精度基準電圧Ｖ_REFの電圧源の値が小さな許容範囲を越えて変化した場合に機器の電源をオフにするようプログラムされているのが好ましい。図６のセンサ130は、３つの出力コイル全てに隣接して位置決めされる小さな誘導コイルからなる。典型的には(必ずしも必要ではないが)、その長手軸は３つの出力コイルの全ての長手軸と45度の角度をなす。３つの出力コイルの各々からの磁界により、テストセンサに電圧が誘導され、該電圧が、増幅器132によって増幅され、整流器134によって整流され、及びローパスフィルタ 136によってフィルタリングされる。その結果として生じる電圧Ｖ_TSが、マイクロプロセッサ50によって周期的に読み出される。出力コイルが壊れた場合、又はコイル駆動電流が不足し若しくは所定の限界を越えて減少した場合には、それに従ってテストセンサ出力電圧Ｖ_TSが変化することになる。マイクロプロセッサ50 は、これを検知して機器の電源をオフにするようにプログラムされており、これにより、正しく動作している場合にのみ機器の電源がオンになることが確実となる。Ａ/Ｄコンバータ48のディジタル出力は、マイクロプロセッサ50に接続される。マイクロプロセッサ50は、３つの電圧レベルＶ_sx,Ｖ_sy,Ｖ_svを格納し、及びセンサの深さ（出力コイル103,105からセンサコイル30までの距離）と図２Ａ及び図３の角度Ａから上述のように決定される真の方向とを決定するための適当な計算を実行するように、プログラムされる。次いで計算された値が、操作者への出力として表示される。その好適な出力形態を図６並びに図１０Ａないし図１１に示す。センサの深さを確立するデータは、４つのデータラインを介してデコーダ駆動回路52及びバイナリー７セグメントデコーダ駆動回路62に供給される。デコーダ駆動回路52は、イネーブルにされてライトバー表示器48を駆動する。該ライトバー表示器48は、図２Ｂに示すように、センサ誘導電圧Ｖ_shの強度を示すことができるものである。上記の同時係属中の米国特許出願に記載のように、図１０Ａ及び図１０Ｂのライトバー表示器48aは、ハンドヘルド型プローブ220aの上面に取り付け可能なものであり、多数のセグメント（典型的にはＬＥＤ）を備えており、その側部にはセンチメートル単位のスケールが付されている。ピーク信号強度に対応する最小距離が継続的に更新され、それに対応するＬＥＤが、現在検知されている距離を表すＬＥＤと共に点灯されるのが好ましく、これにより、プローブがセンサコイルに最も近接したとき又はセンサコイルの真上に位置したときを操作者に一層良好に知らせることが可能となる。代替的には、図１１に表示器66aとしても図示されている図６の数値表示器66を用いて、深さをセンチメートルまたはインチで直接示すことも可能である。該システムは、図６のマイクロプロセッサ50における距離ルックアップテーブルにアドレスする変数の値を用いることにより、Ｖ_sh（又はＶ_sh ² ）を距離に変換することが可能である。該距離ルックアップテーブルは、深さに変換する数値を（インチ、センチメートル、又は音響周波数で）記憶している。マイクロプロセッサ50はまた、センサ誘導電圧に関係し増幅器42の駆動に使用される可変周波数を生成する。該増幅器42は、音量制御回路43を介してスピーカ 44を駆動するものである。これにより、センサ誘導電圧に関して周波数が変化する音が提供される。この特徴についても上記の同時係属中の米国特許出願に一層詳細に記載されている。この実施例における方向表示器78は、図１０Ａに方向表示器78aとして示すように環状に配列された８つのＬＥＤからなる。これらのＬＥＤはデコーダ駆動回路76によって駆動される。該デコーダ駆動回路76は、マイクロプロセッサ50からのディジタル情報を変換して、図１０ＡのＬＥＤ227等の適当な方向指示ＬＥＤを付勢する。この方向表示器は、カテーテルの末端がＬＥＤ227の方向を指していることを示している。これは、カテーテルの末端が指している真の方向である。この情報は、図２及び図３に関して上述したように角度Ａの決定に基づいて導出される。図９は、マイクロプロセッサ50中に存在するプログラムの好適実施例を示すフローチャートであり、上述の３つの出力コイルの駆動、センサ電圧レベルの収集、必要な計算並びに比較の実行、及び可聴表示器及び可視表示器の駆動に用いられる各ステップを詳述するものである。開始ステップ300は、全ての記憶レジスタ及びタイマをゼロまたは適当な開始値に初期化する。ステップ301で、マルチプレクサ46が、ＤＣ基準電圧Ｖ_REFを選択し、次いで増幅され整流されたテストセンサ130の出力Ｖ_TSを選択し、続いて図６に示すＡ/Ｄコンバータ48と接続するように、マイクロプロセッサ50によって設定される。２つの電圧の値が所定の限界内にある場合には、動作はステップ 302へと続く。また、２つの電圧の値が所定の限界内にない場合には、オンＬＥＤとバッテリーローＬＥＤとを15 秒間だけ交互に閃光させることにより失敗が示される。次いで機器がシャットオフされる。ステップ302では、マイクロプロセッサ50によってマルチプレクサ46 がバッテリー電圧Ｖ_BATに接続される。該バッテリー電圧Ｖ_BATが所定のレベル未満である場合には、ローバッテリーインジケータ即ちＬＥＤがマイクロプロセッサ50によって活動状態にされる。動作は次いでステップ303へと続く。ステップ303では、マイクロプロセッサ50がＸコイル105を駆動するために図６に示すラインＸを選択する。マルチプレクサ46がイネーブルにされて、増幅器40 の出力における増幅され整流されたセンサ誘導電圧を選択し、該センサ誘導電圧がディジタル化されてマイクロプロセッサ50内のメモリに格納される。ステップ 304,305,306は、マイクロプロセッサ50からのラインＶを選択することにより垂直コイルについて処理を行い、マイクロプロセッサ50からのラインＹを選択することによりＹコイルについての処理を行い、及び垂直コイルについての２回目の処理を行う、といった具合に各処理を繰り返す。ステップ307では、Ｘコイル及びＹコイルにより誘導された信号がマイクロプロセッサ50により２乗され加算されて、センサー出力コイル間の水平角度にかかわらず、センサにおけるＸ磁界及びＹ磁界の強度に基づく値が生成される。ステップ308では、マイクロプロセッサ50が、上述の計算を用いてデコーダ駆動回路5 2,62を駆動するために、そのルックアップテーブルからディジタル情報を出力する。ステップ309では、マイクロプロセッサ50が、ステップ307で導出された値を、スピーカ44を駆動する可変周波数に変換する。ステップ310ないしステップ317は、センサコイル位置決定ステップ及び方向表示ステップである。ステップ310で、マイクロプロセッサ50は、垂直出力コイル1 22により生成された磁界によって誘導されたセンサコイル電圧の値を読み出す。ステップ311は、図５Ｂに示すように出力におけるゼロを検出するためのマイクロプロセッサゼロ検出サブルーチンを構成するものである。マイクロプロセッサ 50は、垂直出力コイル122の磁界により誘導されたセンサコイル電圧のピーク値を周期的に読み出して記憶する。マイクロプロセッサ50は、該センサコイル電圧のピーク値の特定のパーセンテージのしきい値を内部に確立している。典型的には、このしきい値はピーク電圧の１／４に設定される。該ピーク電圧が継続的にリフレッシュされるため、該しきい値は変化するものとなる。検知された電圧がこのしきい値未満に降下すると、マイクロプロセッサは、第２の状態（状態２と称す）に移行する。該状態２に入った後、垂直誘導電圧が再び前記しきい値よりも所定量だけ高く、例えば該しきい値よりも50％だけ高く上昇した場合に、ステップ311で状態３に移行する。該状態３に入ると、ステップ312でＶ_sh ²の値が読み出される。Ｖ_sh ²から求められたセンサコイル-出力コイル間距離がプリセット値（この場合は18cm）よりも大きい場合には、方向表示器が禁止される。これにより、大きなノイズ成分を有しており不精確である可能性のある弱い誘導信号に基づいて方向の計算が行われることが防止される。ステップ313で、マイクロプロセッサは、Ｖ_sh ²のピーク値を４で除算した値をＶ_sh ²が越えているか否かを判定する。Ｖ_sh ²のピーク値を４で除算した値をＶ_sh ²が越えている場合には、ステップ314で角度Ａの正接が計算され、センサコイルが指している象限がステップ315で決定され、ステップ3 16で適当な方向指示ＬＥＤが点灯され、ステップ317で「センサ発見」可聴ビープが生成される。これは、センサが発見されたことを操作者に示すものである。方向の計算は、Ｖ_sv＝０が検出された場合（状態３）にのみ行われる。これにより、ＸＹ出力コイル対がセンサに最も近接しており及び該センサの中点の平面上又はその近傍に位置している場合にのみtanＡが計算されることが確実となる。該位置は、正接の計算が最も精確に行われる位置である。図５Ｂから分かるように、垂直コイル122を備えたプローブ220が、電圧Ｖ_sv＝０となる二分平面から水平方向に約15〜20cm離れた位置に保持された状態で比較的迅速に前後に動かされると、擬似的なゼロがシミュレートされる可能性がある。即ち、電圧Ｖ_svが、しきい値未満に降下した後に再び該しきい値よりも所定パーセンテージだけ上昇する。かかる擬似的なゼロが決定される可能性を低減させるために、状態２に入ってから所定の時間内に状態３が発生することを必要とし、それ以外の場合にはゼロ決定を禁止するように、マイクロプロセッサ50をプログラムすることが好ましい。この状態２から状態３までの時間は、ピーク電圧の強度と共に変更可能であることが好ましい。センサコイル-出力コイル間距離（深さ）が大きい場合には、ピーク信号は弱くなり、ゼロの範囲が広くなる。即ち、電圧は、垂直コイルが平面Ｐに接近するにつれて比較的ゆるやかに降下する。かかる場合には、操作者が機器を状態３に達するよう十分な距離だけ移動させることを可能にするために比較的長い時間が必要となる。一方、深さが浅い場合には、ゼロは急激で幅の狭いものとなる。即ち、出力コイルが平面Ｐに極めて近接している場合には、電圧は、極めて迅速に降下する。この場合には、状態３に達するためにプローブが移動しなければならない距離が短いため、前記時間は短くすることができる。図５Ｂは、かかる概念を３つの異なるカテーテル深さについて示すものである。深さ10cmの場合には、プローブは、状態３に入るために点Ａから点Ｂまで移動しなければならない。これは約３cmの距離に等しい。プローブが典型的に10cm／秒で移動される場合には、状態３に達するまでの時間は約0.3秒となる。また、深さ20cmの場合には、点Ｃから点Ｄまでの距離は約7cmであり、0.7秒が必要となる。したがって、前記時間は少なくとも0.7秒とすべきである。また、浅い深さ５cmの場合には、点Ｅから点Ｆまで上記速度で移動するために0.15秒しか必要とされない。したがって、状態２に入った後に状態３に入らなければならない時間は、0.15秒から1.0秒まで変更可能であることが好ましい。該時間は、マイクロプロセッサ中のソフトウェアにより、電圧Ｖ_svのピーク値に従い、ルックアップテーブルを用いて確立することが可能である。更に、格納されたＶ_sh ²及びＶ_svのピーク値は、特定の時定数（典型的には0.3 〜2.0秒）で減衰するように作成されるのが好ましい。Ｖ_svのピーク値の減衰は、センサから離れた距離でしきい値を継続的に減少させることによる擬似ゼロ決定の低減に資するものとなる。かかる減衰時間が短すぎると、操作者が機器をあまりにも低速で移動させた場合にゼロ決定が禁止される可能性がある。また、減衰時間が長すぎると、操作者が機器をセンサコイルからおそらくは15〜20cmの水平距離で前後に移動させた場合に擬似ゼロが示される可能性がある。好適には、Ｖ_sh ²のピーク値も上記と同様の態様で減衰されて、操作者が機器をセンサから僅かに垂直方向に移動させた場合にゼロ検出が禁止されないことが確実となる。これにより、Ｖ_svを低減させると共に同一のしきい値電圧を維持することが可能になる。本発明の特定の特徴を幾つかの図面に示したが、これはあくまで説明の便宜上のものである。何故なら、それらの各特徴は、本発明による何れかの又は全ての他の特徴と組み合わせ可能なものだからである。当業者であれば上記とは別の実施例を実施することが可能であり、それらの実施例もまた以下の請求の範囲に包含されるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＡＭ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＥＥ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．組織中のセンサを外部的に検出するシステムであって、 A)互いに非平行の第１及び第２の出力コイル軸をそれぞれ有する少なくとも第１及び第２の出力コイルを備えた外部プローブと、 B)組織を貫通し第１及び第２の時間と共に変化する磁界を生成するように前記第１及び第２の出力コイルを交互に付勢する出力コイル駆動回路と、 C)センサコイル軸を有し、前記第１及び第２の時間と共に変化する磁界に応じて第１及び第２のセンサ信号を生成する、センサコイルと、 D)前記第１及び第２の出力コイル軸と平行な平面に対する前記センサコイル軸の投影と前記第１及び第２の出力コイルの軸の投影との間の相対的な角度とは無関係に、前記第１及び第２のセンサ信号から前記センサコイルと前記出力コイルとの間の距離を決定し、該決定された距離を表す距離信号を生成する、距離決定手段とを備えていることを特徴とする、組織中のセンサを外部的に検出するシステム。２．前記距離信号を受信し、該距離信号によって表される人間によって知覚可能な距離指示を生成する、距離指示手段を更に備えている、請求項１に記載のシステム。３．内部にセンサコイルが取り付けられたカテーテルを更に備えている、請求項１に記載のシステム。４．組織中のセンサを外部的に検出するシステムであって、 A)互いに非平行の第１及び第２の出力コイル軸をそれぞれ有する少なくとも第１及び第２の出力コイルを備えた外部プローブと、 B)組織を貫通し第１及び第２の時間と共に変化する磁界を生成するように前記第１及び第２の出力コイルを交互に付勢する出力コイル駆動回路と、 C)センサコイル軸を有し、前記第１及び第２の時間と共に変化する磁界に応じて第１及び第２のセンサ信号を生成する、センサコイルと、 D)前記第１及び第２の出力コイル軸と平行な平面に対する前記センサコイル軸の投影と前記第１及び第２の出力コイルの軸の投影との間の相対的な角度とは無関係に、前記第１及び第２のセンサ信号から前記センサコイルと前記出力コイルとの間の距離を決定し、該決定された距離を表す距離信号を生成する、距離決定手段と、 E)前記第１及び第２の出力コイル軸と平行な平面に対する前記センサコイル軸の投影と前記第１及び第２の出力コイルの軸の内の少なくとも一方の投影との間の相対的な角度を前記第１及び第２のセンサ信号から決定し、該決定された角度を表す角度信号を生成する、方向決定手段とを備えていることを特徴とする、組織中のセンサを外部的に検出するシステム。５．前記方向決定手段が、前記第１及び第２のセンサ信号の比に比例する量を計算することにより前記相対的な角度を決定する、請求項４に記載のシステム。６．A)前記出力コイル駆動回路が、時間と共に変化する信号であって該信号に対して前記第１及び第２のセンサ信号が相対的な位相を有している信号で前記第１及び第２の出力コイルを駆動し、 B)前記方向決定手段が、更にそれらの相対的な位相に従って前記相対的な角度を決定する、請求項５に記載のシステム。７．前記角度信号を受信し、該角度信号によって表される人間によって知覚可能な角度指示を生成する、方向指示手段を更に備えている、請求項４に記載のシステム。８．内部にセンサコイルが取り付けられたカテーテルを更に備えている、請求項４に記載のシステム。９．組織中のセンサを外部的に検出するシステムであって、 A)互いに非平行の第１及び第２の出力コイル軸をそれぞれ有する少なくとも第１及び第２の出力コイルを備えると共に、前記第１及び第２の出力コイル軸に平行な平面と交差する第３の出力コイル軸を有する第３の出力コイルを備えている、外部プローブと、 B)組織を貫通し第１及び第２の時間と共に変化する磁界を生成するように前記第１及び第２の出力コイルを交互に付勢すると共に、組織を貫通し第３の時間と共に変化する磁界を生成するように前記第３の出力コイルを付勢する、出力コイル駆動回路と、 C)センサコイル軸を有し、前記第１、第２、及び第３の時間と共に変化する磁界に応じて第１、第２、及び第３のセンサ信号を生成する、センサコイルと、 D)前記第１及び第２の出力コイル軸と平行な平面に対する前記センサコイル軸の投影と前記第１及び第２の出力コイルの軸の投影との間の相対的な角度とは無関係に、前記第１及び第２のセンサ信号から前記センサコイルと前記出力コイルとの間の距離を決定し、該決定された距離を表す距離信号を生成する、距離決定手段と、 E)前記センサコイルの中点における前記センサコイル軸と直交する二分平面に対して前記第３の出力コイルの軸が近接しているか否かを前記第３のセンサ信号から判定し、その判定結果を表す近接信号を生成する、センサーコイル位置決定手段とを備えていることを特徴とする、組織中のセンサを外部的に検出するシステム。 10．前記距離信号を受信し、該距離信号によって表される人間によって知覚可能な距離指示を生成する、距離指示手段を更に備えている、請求項９に記載のシステム。 11．A)前記第１及び第２の出力コイル軸と平行な平面に対する前記センサコイル軸の投影と前記第１及び第２の出力コイルの軸の内の少なくとも一方の投影との間の相対的な角度を前記第１及び第２のセンサ信号から決定し、該決定された角度を表す角度信号を生成する、方向決定手段と、 B)前記角度信号を受信し、該角度信号によって表される人間によって知覚可能な角度指示を生成する、方向指示手段を更に備えている、請求項９に記載のシステム。 12．前記近接信号を受信し、該近接信号によって表される人間によって知覚可能な近接指示を生成する、近接指示手段を更に備えている、請求項９に記載のシステム。 13．内部にセンサコイルが取り付けられたカテーテルを更に備えている、請求項９に記載のシステム。 14．前記センサ-コイル位置決定手段が、前記第３のセンサ信号の大きさに相対的なゼロが生じたことを判定することにより、前記第３の出力コイルの軸が前記二分平面に近接していることを判定する、請求項９に記載のシステム。 15．組織中のセンサを外部的に検出するシステムであって、 A)出力コイルを備えた外部プローブと、 B)組織を貫通し時間と共に変化する磁界を生成するように前記出力コイルを付勢する出力コイル駆動回路と、 C)センサコイル軸を有し、前記時間と共に変化する磁界に応じてセンサ信号を生成する、センサコイルと、 D)前記センサ信号の大きさのピーク値の数分の一に等しい第１のしきい値を確立し、前記センサ信号に相対的なゼロが生じたか否かを判定することにより、前記センサコイルの中点におけるセンサコイル軸と直交する平面に前記出力コイルの軸が近接しているか否かを前記センサ信号から判定し、その判定結果を表す近接信号を生成し、該近接信号が、前記センサ信号の大きさが前記第１のしきい値未満に低下した場合にのみ前記相対的なゼロが生じたことを示す、センサ-コイル位置決定手段とを備えていることを特徴とする、組織中のセンサを外部的に検出するシステム。 16．前記センサ-コイル位置決定手段が、前記第１のしきい値よりも大きい第２のしきい値を確立し、前記センサ信号の大きさが前記第１のしきい値未満に低下した後に前記第２のしきい値よりも高く上昇した場合にのみ前記相対的なゼロが生じたことを判定する、請求項15に記載のシステム。 17．前記センサ-コイル位置決定手段が、前記センサ信号の大きさが前記第１のしきい値未満に低下した後に所定時間内に前記第２のしきい値よりも高く上昇した場合にのみ前記相対的なゼロが生じたことを判定する、請求項16に記載のシステム。 18．前記センサ-コイル位置決定手段が全時間にわたり前記第１のしきい値を低下させる、請求項15に記載のシステム。 19．内部にセンサコイルが取り付けられたカテーテルを更に備えている、請求項 15に記載のシステム。