特開 2017-185236 無較正の熱電対システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-185236(P2017-185236A)

(43)【公開日】2017年10月12日

(54)【発明の名称】無較正の熱電対システム

(51)【国際特許分類】

   A61B 18/12 20060101AFI20170919BHJP

   G01K 7/02 20060101ALI20170919BHJP

【ＦＩ】

   A61B18/12

   G01K7/02 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-75092(P2017-75092)

(22)【出願日】2017年4月5日

(31)【優先権主張番号】15/091,860

(32)【優先日】2016年4月6日

(33)【優先権主張国】US

(71)【出願人】

【識別番号】511099630

【氏名又は名称】バイオセンス・ウエブスター・（イスラエル）・リミテッド

【氏名又は名称原語表記】Ｂｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒ （Ｉｓｒａｅｌ）， Ｌｔｄ．

(74)【代理人】

【識別番号】100088605

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 公延

(74)【代理人】

【識別番号】100130384

【弁理士】

【氏名又は名称】大島 孝文

(72)【発明者】

【氏名】アサフ・ゴバリ

(72)【発明者】

【氏名】ヤロン・エフラス

(72)【発明者】

【氏名】メイル・バル−タル

【テーマコード（参考）】

4C160

【Ｆターム（参考）】

4C160KK04

4C160KK28

4C160KK47

4C160KK64

4C160MM38

(57)【要約】

【課題】 熱電対信号を扱う回路機構を提供する。
【解決手段】 第１の出力と複数の第１の入力とを有し、アナログ入力信号及びアナログフィードバック信号を受信し、この信号を循環させてシーケンシャル信号グルーピングで第１の出力に転送されるように選択する、マルチプレクサを備える、器具。本器具はまた、マルチプレクサ第１の出力に接続された第２の出力と第２の入力とを有する増幅回路も備える。この増幅回路は、選択された利得を用いアナログ入力信号に対応する信号を増幅することによって、この第２の出力にて各々の増幅アナログ信号を生成する。回路機構は、初期信号グルーピングから各々の増幅アナログ信号の特性を選択し；この特性をアナログフィードバック信号としてマルチプレクサに入力されるようにフィードバックし；後続の信号グルーピングから各々の増幅アナログ信号の後続の特性を選択して；アナログフィードバック信号と後続の特性とが同じ振幅を有するように、増幅回路の利得を調整する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

器具であって、
第１の出力と複数の第１の入力とを有するマルチプレクサであって、複数のアナログ入力信号及びアナログフィードバック信号を受信するように構成され、かつ前記信号を交互に循環させて選択することにより、シーケンシャル信号グルーピングで前記第１の出力に転送するように構成されている、マルチプレクサと、
第２の出力と前記マルチプレクサの第１の出力に接続された第２の入力とを有する増幅回路であって、選択された利得を用い、前記複数のアナログ入力信号に対応する前記信号グルーピングで信号を増幅することによって、前記第２の出力にて各々の増幅アナログ信号を生成するよう構成されている、増幅回路と、
前記増幅回路の第２の出力に接続された第３の入力を有し、前記マルチプレクサの前記第１の入力のうちの１つに連結された第３の出力を有し、かつ制御回路機構を備えるプロセッサであって、前記制御回路機構が、前記各々の増幅アナログ信号の所定の特性を初期信号グルーピングから選択し、前記第３の出力を介して前記アナログフィードバック信号として前記マルチプレクサに入力されるように前記所定の特性をフィードバックし、前記各々の増幅アナログ信号の後続の所定の特性を後続の信号グルーピングから選択して、前記アナログフィードバック信号と前記後続の所定の特性とが同じ振幅を有するように前記増幅回路の前記利得を調整すべく構成されている、プロセッサと、
を備える器具。

【請求項2】

前記増幅回路の総利得が１である、請求項１に記載の器具。

【請求項3】

前記増幅回路が、１を超える利得を有する増幅器を具備し、前記増幅器が、前記シーケンシャル信号グルーピングを受信して増幅するように連結されている、請求項１に記載の器具。

【請求項4】

前記増幅回路が、前記増幅シーケンシャル信号グルーピングを受信してデジタル化するように連結されたアナログ−デジタル変換器を備えている、請求項３に記載の器具。

【請求項5】

前記デジタル化された増幅シーケンシャル信号グルーピングの解析によって前記各々の増幅アナログ信号の前記所定の特性が選択されるように、前記制御回路機構が構成されている、請求項４に記載の器具。

【請求項6】

前記増幅回路が、１未満の利得を有する増幅器を具備し、前記増幅器が、前記複数のアナログ入力信号に対応する前記信号グルーピングで前記増幅信号を受信するように連結されている、請求項１に記載の器具。

【請求項7】

複数の熱電対を有するカテーテルを備え、前記熱電対の各々が前記複数のアナログ入力信号を生成する、請求項１に記載の器具。

【請求項8】

前記所定の特性が、前記各々の増幅アナログ信号の最大値、中間値及び最小値のいずれか１つを含む、請求項１に記載の器具。

【請求項9】

方法であって、
第１の出力と複数の第１の入力とを有するマルチプレクサを、複数のアナログ入力信号及びアナログフィードバック信号を受信し、かつ前記信号を交互に循環させて選択することにより、シーケンシャル信号グルーピングで前記第１の出力に転送するように構成することと、
第２の出力と前記マルチプレクサの第１の出力に接続された第２の入力とを有する増幅回路を、選択された利得を用い、前記複数のアナログ入力信号に対応する前記信号グルーピングで信号を増幅することによって前記第２の出力にて各々の増幅アナログ信号を生成するように構成することと、
前記各々の増幅アナログ信号の所定の特性を初期信号グルーピングから選択することと、
前記所定の特性を前記アナログフィードバック信号として前記マルチプレクサに入力されるようにフィードバックすることと、
前記各々の増幅アナログ信号の後続の所定の特性を後続の信号グルーピングから選択することと、
前記アナログフィードバック信号と前記後続の所定の特性とが同じ振幅を有するように、前記増幅回路の前記利得を調整することと、
を含む方法。

【請求項10】

前記増幅回路の総利得が１である、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記増幅回路が、１を超える利得を有する増幅器を具備し、前記増幅器が、前記シーケンシャル信号グルーピングを受信して増幅するように連結されている、請求項９に記載の方法。

【請求項12】

前記増幅回路が、前記増幅シーケンシャル信号グルーピングを受信してデジタル化するように連結されたアナログ−デジタル変換器を備えている、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記デジタル化された増幅シーケンシャル信号グルーピングの解析によって前記各々の増幅アナログ信号の前記最大値を選択することを含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記増幅回路が、１未満の利得を有する増幅器を備え、前記増幅器が、前記複数のアナログ入力信号に対応する前記信号グルーピングで前記増幅信号を受信するように連結されている、請求項９に記載の方法。

【請求項15】

複数の熱電対を有するカテーテルを提供することを含み、前記熱電対の各々が前記複数のアナログ入力信号を生成する、請求項９に記載の方法。

【請求項16】

前記所定の特性が、前記各々の増幅アナログ信号の最大値、中間値及び最小値のいずれか１つを含む、請求項９に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、全般的には回路機構に関し、具体的には熱電対信号を扱う回路機構に関する。

【背景技術】

【0002】

熱電対信号は一般的に、ミリボルト又は更にはマイクロボルトの範囲内であり、熱電対は一般的に、本質的に比較的高いインピーダンスを有する。信号レベルが低いこと、及び信号源インピーダンスが高いこと、の両方の要因により、熱電対からの信号は雑音の影響を極めて受け易くなる。加えて、特に焼灼処置などの医療シナリオでは、極めて重要な測定では患者に対し熱電対が使用される場合があることから、熱電対からの雑音を低減させること、及び熱電対から信号を派生させることによって正確に温度が読み取れるようにすることが、重要となっている。熱電対からの雑音レベルを補償又は低減する方法、及び信号を確実に有効にする方法は、当該技術分野において公知である。

【0003】

例えば、その開示が本明細書において参照により援用されている米国特許第６，４０２，７４２号（Ｂｌｅｗｅｔｔらに付与）は、前立腺及び尿道熱電対に連結された温度測定回路について説明している。本開示はまた、フィルタリングによって雑音を低減するＡＣ線間電圧から動作するコントローラについても説明している。

【0004】

その開示が本明細書において参照により援用されている米国特許第８，６４４，５２３号（Ｃｌｅｍｏｗに付与）は、周囲雑音低減システム用のデジタル回路装置について説明している。本装置は、アナログ信号をサンプルレートでＮビットのデジタル信号に変換してから、変換された信号に対してデジタルフィルタリングを施す。

【0005】

その開示が本明細書において参照により援用されている米国特許第９，２２６，７９１号（ＭｃＣａｒｔｈｙらに付与）は、統合されたカテーテル先端部からデジタル熱電対信号を受信する入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポートを具備し得る、インタフェースモジュールについて説明している。デジタル信号は、アナログ−デジタル変換器により供給される。

【0006】

本特許出願中に参照により援用される文献は、いずれかの用語がこれらの援用文献において本明細書に明確に又は暗示的になされる定義と矛盾する形で定義されている場合には本明細書中の定義のみが考慮されるべきである点を除いて、本出願の一部とみなされるものとする。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の実施形態は、
第１の出力と複数の第１の入力とを有するマルチプレクサであって、複数のアナログ入力信号及びアナログフィードバック信号を受信するように構成され、かつ信号を交互に循環させて選択することによって、シーケンシャル信号グルーピングで第１の出力に転送するように構成されている、マルチプレクサと；
第２の入力とマルチプレクサの第１の出力に接続された第２の出力とを有する増幅回路であって、選択された利得を用い、複数のアナログ入力信号に対応する信号グルーピングで信号を増幅することによって第２の出力にて各々の増幅アナログ信号を生成するよう構成される、増幅回路と；
増幅回路の第２の出力に接続された第３の入力を有し、マルチプレクサの第１の入力のうちの１つに連結された第３の出力を有し、かつ制御回路機構を備えるプロセッサであって、この制御回路機構が、各々の増幅アナログ信号の所定の特性を初期信号グルーピングから選択し、第３の出力を介してアナログフィードバック信号としてマルチプレクサに入力されるように所定の特性をフィードバックし、後続の信号グルーピングから各々の増幅アナログ信号の後続の所定の特性を選択して、アナログフィードバック信号と後続の所定の特性とが同じ振幅を有するように増幅回路の利得を調整すべく構成されている、プロセッサと；
を備える器具を提供するものである。

【0008】

或る実施形態において、増幅回路は総利得が１である。

【0009】

代替実施形態において、増幅回路は、１を超える利得を有する増幅器から構成され、シーケンシャル信号グルーピングを受信して増幅するように連結されている。増幅回路は、増幅シーケンシャル信号グルーピングを受信してデジタル化するように連結された、アナログ−デジタル変換器を具備し得る。制御回路機構は、デジタル化された増幅シーケンシャル信号グルーピングの解析によって各々の増幅アナログ信号の所定の特性が選択されるように構成できる。

【0010】

更なる代替実施形態において、増幅回路は、１未満の利得を有する増幅器を具備し、この増幅器は、複数のアナログ入力信号に対応する信号グルーピングで増幅信号を受信するように連結されている。

【0011】

更に他の代替実施形態において、器具は、複数の熱電対を有するカテーテルを具備し、これら熱電対の各々は、複数のアナログ入力信号を生成する。

【0012】

開示されている実施形態において、所定の特性は、各々の増幅アナログ信号の最大値、中間値及び最小値のいずれか１つから構成される。

【0013】

更に提供されている方法は、
第１の出力と複数の第１の入力とを有するマルチプレクサを、複数のアナログ入力信号及びアナログフィードバック信号が受信されるように構成し、かつ信号を交互に循環させて選択することによってシーケンシャル信号グルーピングで第１の出力に転送するように構成することと；
第２の出力とマルチプレクサの第１の出力に接続された第２の入力とを有する増幅回路を、複数のアナログ入力信号に対応する信号グルーピングで信号を増幅することによって、選択された利得を用いて第２の出力にて各々の増幅アナログ信号を生成するように構成することと；
各々の増幅アナログ信号の所定の特性を初期信号グルーピングから選択することと；
所定の特性をアナログフィードバック信号としてマルチプレクサに入力されるようにフィードバックすることと；
後続の信号グルーピングから各々の増幅アナログ信号の後続の所定の特性を選択することと；アナログフィードバック信号と後続の所定の特性とが同じ振幅を有するように増幅回路の利得を調整することと；
を含む。

【0014】

以下の本開示の実施形態の詳細な説明を図面と併せ読むことで本開示のより完全な理解が得られるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態による、侵襲性医療処置の概略図である。

【図2A】本発明の実施形態による、プローブの遠位端の概略図である。

【図2B】本発明の実施形態による、プローブの遠位端の概略図である。

【図2C】本発明の実施形態による、プローブの遠位端の概略図である。

【図3】本発明の実施形態による、熱電対からの信号の受信に用いられる自動利得調整回路の基本ブロック図である。

【図4】本発明の実施形態による、図３の回路により実行されるアクションを示すフローチャートである。

【図5】本発明の代替実施形態による、熱電対からの信号の受信に用いられる自動利得調整回路の基本ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

概要
例えば、信号回線における雑音の誘発及び回線に沿った温度変動が原因で、熱電対からの信号は一般的に、不正確かつ／又は不安定になり得る。熱電対の群の場合は、物理的に緊密に近接し得ると共に一般的には概ね同じ温度であることから、不正確かつ／又は不安定になって信号間の不整合を生じ、結果として温度の読み取り値が誤った値になる可能性がある。

【0017】

本発明の実施形態は、典型的には熱電対の群からの全ての信号を同じ回路を通して処理し、全ての出力信号を確実に整合させることによって、これらの問題を克服するものである。

【0018】

回路はマルチプレクサを含み、このマルチプレクサは、複数のアナログ入力信号及びアナログフィードバック信号を受信して、この信号を信号グルーピングで増幅回路に転送する。増幅回路信号は、選択された利得を用い、複数のアナログ入力信号に対応する信号グルーピングを増幅することによって、各々の増幅アナログ信号を生成する。

【0019】

プロセッサは、増幅アナログ信号を受信するように接続されている。加えて、プロセッサは制御回路機構を具備する。この制御回路機構は、初期信号グルーピングから増幅アナログ信号の最大値を選択してその最大値をアナログフィードバック信号としてマルチプレクサにフィードバックするように、構成される。制御回路機構は、後続の信号グルーピングから増幅アナログ信号の最大値を選択して、アナログフィードバック信号と後続の最大値とが同じ振幅を有するように増幅回路の利得を調整すべく、更に構成される。

【0020】

システムの説明
以下の説明において、図面中の同様の要素は同様の数字により識別され、同様の要素は、必要に応じて識別数字に文字を添えることにより区別される。

【0021】

図１は、本発明の実施形態による、器具１２を用いた侵襲性医療処置の概略図である。処置は医療専門家１４により行われ、一例として、本明細書の以下の説明における処置は、ヒトの患者１８の心臓の心筋１６の一部の焼灼を含むと仮定される。ただし、当然のことながら、本発明の実施形態は、この特定の処置にだけ適用されるとは限らず、生物学的組織又は非生物学的材料に対する実質的に如何なる処置も包含し得る。

【0022】

専門家１４が、焼灼を行うため、プローブハンドル２１を使用してプローブ２０を患者の内腔に挿入すると、プローブの遠位端２２が患者の心臓に入る。遠位端２２は、遠位端の外側上に取り付けられた電極２４を含み、電極は、心筋の各々の部位に接触する。プローブ２０は、近位端２８を有する。以下、図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃを参照しながら、プローブの遠位端２２について更に詳細に説明する。

【0023】

器具１２は、器具の操作コンソール４８内に位置するシステムプロセッサ４６により制御される。コンソール４８は、専門家１４がプロセッサと通信するために使用する制御手段４９を備える。処置の間、プロセッサ４６は、当該技術分野において公知である任意の方法を用いてプローブの遠位端２２の位置及び配向を追跡するのが一般的である。例えば、プロセッサ４６は、患者１８の体外にある磁気送信器が遠位端に位置付けられたコイルで信号を発生させる、磁気追跡方法を使用してもよい。Ｂｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒ（カリフォルニア州Ｄｉａｍｏｎｄ Ｂａｒ）により製造されるＣａｒｔｏ（登録商標）システムは、このような追跡方法を使用する。

【0024】

プロセッサ４６のソフトウェアは、例えば、ネットワークで、電子的な形でプロセッサにダウンロードすることができる。代替的に又は付加的に、このソフトウェアは、例えば、光学的、磁気的、又は電子的記憶媒体のような一時的でない有形の媒体上に提供され得る。遠位端２２の行路が、典型的に画面６２上で患者１８の心臓の３次元表示６０で表示される。

【0025】

器具１２を操作するために、プロセッサ４６は、器具を操作するためにプロセッサにより使用される幾つかのモジュールを有するメモリ５０と通信する。したがって、メモリ５０は、温度モジュール５２と、焼灼モジュール５４とを含む。これらの機能は後述されている通りである。メモリ５０は、典型的に、端部２２にかかる力を測定する力モジュール、プロセッサ４６により使用される追跡方法を操作する追跡モジュール、及びプロセッサが遠位端２２に向けて行われる潅注を制御することを可能にする潅注モジュールなど、他のモジュールも含む。煩雑さをなくすため、ハードウェア要素並びにソフトウェア要素を含むことができるそのような他のモジュールは、図１では例示されていない。

【0026】

プロセッサ４６は一般的に、モジュール５２により取得された温度の測定の結果を使用して、画面６２上に温度分布マップ６４を表示する。

【0027】

図２Ａ、図２Ｂ、及び図２Ｃは、本発明の実施形態に係るプローブ２０の遠位端２２を概略的に例示する。図２Ａは、プローブの長さに沿った断面図である、図２Ｂは、図２Ａにおいてマーキングされる切断部ＩＩＢ−ＩＩＢに沿った横断面図であり、図２Ｃは、遠位端の断面の斜視図である。挿入管７０は、プローブの長さに沿って延在し、その遠位端の終端部に接続され、本明細書において焼灼に使用されるものと想定される伝導性キャップ電極２４Ａに至っている。図２Ｃは、キャップ電極２４Ａの概略斜視図である。キャップ電極２４Ａは、その遠位端にて略平坦な導電面８４を有し、その近位端にて実質的に円形の縁部８６を有する。伝導性キャップ電極２４Ａは、本明細書において焼灼電極とも称される。焼灼電極２４Ａの近位には、典型的に、電極２４Ｂなどの他の電極がある。典型的に、挿入管７０は、可撓性の生体適合性ポリマを含み、一方、電極２４Ａ、２４Ｂは、例えば、金又は白金などの生体適合性金属を含む。焼灼電極２４Ａは、典型的に潅注開口７２のアレイにより穿孔される。

【0028】

導体７４は、高周波（ＲＦ）電気エネルギーを焼灼モジュール５４（図１）から挿入管７０を通って電極２４Ａに伝達し、したがって、電極が接触している心筋組織を焼灼するために電極に通電する。モジュール５４は、電極２４Ａを介して消散されるＲＦ電力のレベルを制御する。焼灼処置中には、開口７２を通って流出する冷却流体で、治療中の組織を灌注することができる。

【0029】

温度センサー７８は一般的に、銅コンスタンタン熱電対であり、本明細書中で熱電対７８とも称される熱電対を具備し、プローブの遠位先端の周辺に配列されている場所にある伝導性キャップ電極２４Ａの内部に、軸方向及び円周方向の両方向に装着される。この実施例において、キャップ２４Ａは６つのセンサーを含み、３つのセンサーからなる一方の群が先端部に近い遠位位置にあり、３つのセンサーからなるもう一方の群が、若干近位位置寄りにある。この分布は単に例として示されるが、より多い、又はより少ないセンサーが、キャップ内の任意の好適な位置に取り付けられてもよい。熱電対７８は、温度信号を温度モジュール５２に供給するため、挿入管７０の長さ全体にわたって延びるリード（線図で図示されていない）で接続される。

【0030】

開示されている実施形態において、キャップ２４Ａは、温度センサー７８と先端部の中央空洞７５の内側の冷却流体との間に所望の断熱が為されるよう、比較的厚い（およそ０．５ｍｍ厚）側壁７３を備える。冷却流体は、開口７２を介して空洞７５を出る。センサー７８は、側壁７３の長手方向の内径部７９に嵌入されるロッド７７上に取り付けられる。ロッド７７は、ポリイミドなど適切なプラスチック材を含むことができ、かつ、エポキシなど適切なセメント８１により、その遠位端にて所定の位置に保持することができる。本明細書において参照により援用されている米国特許出願公開第２０１４／０１７１８２１号は、先述したものと類似の構成で温度センサーが取り付けてあるカテーテルについて説明している。先述した構成は、６つのセンサー７８のアレイを提供するが、センサーの他の構成及び他の数が、当業者に明らかになるであろうが、全てのそのような構成及び数は、本発明の範囲内に含まれる。

【0031】

本明細書における説明において遠位端２２は、ｘｙｚ直交軸線のセットを画定するものと想定され、このセットのｚ軸に対応するのが、遠位端の軸９２である。煩雑さをなくすため、一例として、ｙ軸を紙の平面内にあると想定し、ｘｙ平面を本明細書中の円８６で画定された平面に対応するものと想定し、ｘｙｚの軸の原点を円の中心であると想定する。

【0032】

典型的には、遠位端２２は、他の機能構成要素を含み、これらは、本開示の範囲外であり、したがって煩雑さをなくすため省略されている。例えば、プローブの遠位端は、ステアリングワイヤ、加えて位置センサー及び／又は力センサーなど、他の種類のセンサーを含む場合がある。これらの種類の構成要素を備えるプローブは、例えば、本明細書において参照により援用されている米国特許第８，４３７，８３２号及び米国特許出願公開第２０１１／０１３０６４８号に記載されている。

【0033】

図３は、熱電対７８からの信号の受信に用いられる自動利得調整回路１００を示す基本ブロック図であり、図４は、本発明の実施形態による、回路により実行されるアクションを示すフローチャートである。

【0034】

例えば、信号回線において雑音が誘発されかつその回線に沿って温度が変動するのが原因で、熱電対７８からの信号は一般的に、不正確かつ／又は不安定になり得る。これらの影響が生じた場合でも、回路１００は、信号の所定の特性を選択し、特性のレベルが正確に出力されることを保証するフィードバックメカニズムを提供する。特性以外の信号は特性と同じ回路機構を通して処理されるため、回路からの全ての出力信号が整合することになる。

【0035】

信号の所定の特性は、当該の特性の任意の測定可能な信号（例えば、信号の最大値、信号の中間値又は信号の最小値）であり得る。図４及び回路１００のフローチャートに関する下記説明を簡素化する目的から、所定の特性に信号の最大値を含めることが想定される。当業者であれば、当該の記述を、その最大値以外の信号特性に合うように修正して準用できるであろう。

【0036】

回路１００は、コンソール４８内の温度モジュール５２に組み込まれるのが一般的であるが、幾つかの実施形態においてこの回路はプローブ２０のハンドル２１に組み込まれる。下記説明において、例えば、回路１００の要素は、回路に組み込まれた専用プロセッサ１３０の全面的な制御下に置かれるものと想定され、同様にプロセッサも、回路をスタンドアロンユニットとして機能できるように作動させるため、ハードウェア及び／又はソフトウェアで実装することの可能な制御回路機構１３２を有するものと想定される。言うまでもなく、プロセッサ４６などの任意のプロセッサで要素の制御及び操作を行うことが可能であり、当業者であれば、過度の実験（undue experimentation）なしに、本明細書中の記述を当該の事例に合うように適合させることができる。

【0037】

下記説明では、明確さを期して、回路１００が６つの熱電対７８からの入力を受信するものと想定されているが、当然のことながら、本発明の実施形態は、６つ前後の熱電対から入力を受信するように実装できる。

【0038】

初期工程１５０に図示してあるように、マルチプレクサ１０２は、６つの熱電対７８からの並列信号を、６つの基底帯域アナログ電位信号として受信する。同様に、第７の基底帯域アナログ電位信号も、マルチプレクサに受信される。この信号は、回路１００の構成要素によって生成されたフィードバック信号である。マルチプレクサ１０２は、その７つのアナログ入力をそれぞれ順番に循環させて選択することにより、それらの選択された入力を順次に信号グルーピングとして低域フィルタ１０４に出力する。開示されている実施形態，において、フィルタ１０４は、１０Ｈｚ〜５０Ｈｚのカットオフ周波数を有する。回路を通過した以前の信号グルーピングからは、フィードバック信号が派生する。フィードバック信号の生成については、以下に詳述されている。

【0039】

フィルタリング及び増幅工程１５２では、フィルタ１０４がトラバースされた後に、アナログ信号のグルーピングが増幅器１０６に入力され、これにより、その増幅信号がアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１０８に出力される。増幅器１０６は、増幅器の出力がＡ／Ｄ変換器１０８の動的範囲内に収まるように選択された、プリセット利得を有する。増幅器１０６は、およそ１００の利得を有するのが一般的である。

【0040】

デジタル化工程１５４において、Ａ／Ｄ変換器１０８は、増幅器１０６から受信した７つのアナログ信号に対応する７つのデジタル信号を生成する。この７つのデジタル信号は、熱電対７８から派生した６つのデジタル信号と、１つのデジタルフィードバック信号とから構成される。

【0041】

第１の解析工程１５６において、回路機構１３２は、熱電対からの６つのデジタル信号を解析して、最大値ＤＩＧＩＴＡＬ ＭＡＸ ＴＣを有する信号を見出す。プロセッサはまた、デジタルフィードバック信号ＤＩＧＩＴＡＬ ＦＢの値を記録する。図３において、解析及び記録操作は、破線付きブロック１１０により図式的に例証されている。

【0042】

変換工程１５８において、Ａ／Ｄ変換器１０８からのデジタル信号（熱電対信号に対応する６つのデジタル信号）は、デジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換器１１２で元通りアナログ信号に変換され、このアナログ信号は出力増幅器１１４に入力される。増幅器１１４は、回路機構１３２で設定できる可変利得を有し、この回路機構は一般的に、増幅器から出力された信号振幅が、増幅器１０６に入力された信号振幅と類似の値を有するように構成される。換言すれば、増幅器１０６はその出力信号がその入力信号よりも大きくなるように構成されるのが一般的であるが、増幅器１１４にはその逆が当てはまる。すなわち、その出力信号はその入力信号よりも小さくなる。

【0043】

フィードバック生成工程１６０において、回路機構１３２は、熱電対信号に対応する増幅器１１４の６つの出力から、増幅器への入力であるＤＩＧＩＴＡＬ ＭＡＸ ＴＣから派生した最大アナログ信号に対応するアナログ出力を選択する。選択されたアナログ出力（本明細書中でＡＮＡＬＯＧ ＭＡＸ ＴＣと称される）は、マルチプレクサに入力されるフィードバック信号として、マルチプレクサ１０２にフィードバックされる。図３では、選択及びフィードバック操作が、破線付きブロック１１６及びフィードバック回線１１８により図式的に例証されている。マルチプレクサに入力されたフィードバック信号は、マルチプレクサにより選択された７つのアナログ信号の後続のグルーピングに組み込まれる。

【0044】

工程１６０が実行されている間、比較工程１６２において制御回路機構は、工程１５６で特定されたＤＩＧＩＴＡＬ ＭＡＸ ＴＣ値とＤＩＧＩＴＡＬ ＦＢ値とを比較する。それらの値が異なる場合、利得調整工程１６４において回路機構は、出力増幅器１１４の利得を、値の差分が少なくなるように変更する。ＤＩＧＩＴＡＬ ＭＡＸ ＴＣ＞ＤＩＧＩＴＡＬ ＦＢの場合、回路機構は利得を減分し；ＤＩＧＩＴＡＬ ＭＡＸ ＴＣ＜ＤＩＧＩＴＡＬ ＦＢの場合、回路機構は利得を増分する。工程１６２及び１６４は一般的に、繰り返し実行される。図３において、利得の調整は、利得回線１２０により図式的に例証されている。

【0045】

比較工程１６２においてＤＩＧＩＴＡＬ ＭＡＸ ＴＣ値とＤＩＧＩＴＡＬ ＦＢ値とが同一の場合、最終の工程１６６において出力増幅器の利得が未変更のままになり、その６つのアナログ信号が増幅器により出力される。

【0046】

幾つかの実施形態において、マルチプレクサ１０２の後の回路１００の要素は、少なくとも幾つかのフィルタ１０４と、増幅器１０６と、Ａ／Ｄ１０８と、Ｄ／Ａ１１２と、増幅器１１４とを備え、増幅回路１３６として実装され得る。信号増幅が増幅器１０６により実行され、かつ信号の「増幅解除」が増幅器１１４により実行されるため、増幅回路１３６の総利得がおよそ１に等しいことが理解されるであろう。

【0047】

図５は、本発明の実施形態、本発明の代替実施形態による、熱電対７８からの信号の受信に用いられる自動利得調整回路２００の基本ブロック図である。以下に説明する差異を除き、回路２００の動作は回路１００（図３）の動作と概ね同様であり、回路１００及び２００の双方において同じ参照番号によって示される要素は構成及び動作が概ね同様である。

【0048】

回路１００とは対照的に、回路２００では、各熱電対信号がフィルタ及び増幅器に入力され、増幅器の出力がマルチプレクサ１０２に入力される。ゆえに、本明細書中で想定されている６つの熱電対信号用に、６つのフィルタとその次に６つの増幅器が存在する。加えて、（ブロック１１６及びフィードバック回線１１８の例を挙げることにより例証されている）フィードバック信号は、フィルタ及び増幅器を通して給送され、その後、後者の出力がマルチプレクサに供給される。各フィルタはフィルタ１０４と概ね同様であり、各増幅器は増幅器１０６と概ね同様である。煩雑さをなくすため、回路２００は、６つの熱電対入力のうちの２つに対応する、フィルタ２０４Ａとその次の増幅器２０６Ａ、及びフィルタ２０４Ｆとその次の増幅器２０６Ｆだけに限定して、例証されている。同様に例証されているように、フィルタ２０４Ｇとその次の増幅器２０６Ｇはフィードバック信号を受信し、その増幅器出力がマルチプレクサ１０２に給送される。

【0049】

回路２００は、回路１００として概ね機能し、また、先に図４のフローチャートに関して記載されているようにも概ね機能する。当業者であれば、２つの回路間の差異を考慮に入れ、図４のフローチャートの記述を準用できる。

【0050】

上記に述べた実施形態は、一例として引用したものであって、本発明は上記に具体的に図示及び述べたものに限定されないことが認識されるであろう。むしろ、本発明の範囲は、上記されている種々の特徴の組み合わせ及び部分的組み合わせと、前述の説明を読むことに基づいて当業者が想起するであろう、先行技術に開示されていない変形例及び修飾との両方を含む。

【0051】

〔実施の態様〕
（１） 器具であって、
第１の出力と複数の第１の入力とを有するマルチプレクサであって、複数のアナログ入力信号及びアナログフィードバック信号を受信するように構成され、かつ前記信号を交互に循環させて選択することにより、シーケンシャル信号グルーピングで前記第１の出力に転送するように構成されている、マルチプレクサと、
第２の出力と前記マルチプレクサの第１の出力に接続された第２の入力とを有する増幅回路であって、選択された利得を用い、前記複数のアナログ入力信号に対応する前記信号グルーピングで信号を増幅することによって、前記第２の出力にて各々の増幅アナログ信号を生成するよう構成されている、増幅回路と、
前記増幅回路の第２の出力に接続された第３の入力を有し、前記マルチプレクサの前記第１の入力のうちの１つに連結された第３の出力を有し、かつ制御回路機構を備えるプロセッサであって、前記制御回路機構が、前記各々の増幅アナログ信号の所定の特性を初期信号グルーピングから選択し、前記第３の出力を介して前記アナログフィードバック信号として前記マルチプレクサに入力されるように前記所定の特性をフィードバックし、前記各々の増幅アナログ信号の後続の所定の特性を後続の信号グルーピングから選択して、前記アナログフィードバック信号と前記後続の所定の特性とが同じ振幅を有するように前記増幅回路の前記利得を調整すべく構成されている、プロセッサと、
を備える器具。
（２） 前記増幅回路の総利得が１である、実施態様１に記載の器具。
（３） 前記増幅回路が、１を超える利得を有する増幅器を具備し、前記増幅器が、前記シーケンシャル信号グルーピングを受信して増幅するように連結されている、実施態様１に記載の器具。
（４） 前記増幅回路が、前記増幅シーケンシャル信号グルーピングを受信してデジタル化するように連結されたアナログ−デジタル変換器を備えている、実施態様３に記載の器具。
（５） 前記デジタル化された増幅シーケンシャル信号グルーピングの解析によって前記各々の増幅アナログ信号の前記所定の特性が選択されるように、前記制御回路機構が構成されている、実施態様４に記載の器具。

【0052】

（６） 前記増幅回路が、１未満の利得を有する増幅器を具備し、前記増幅器が、前記複数のアナログ入力信号に対応する前記信号グルーピングで前記増幅信号を受信するように連結されている、実施態様１に記載の器具。
（７） 複数の熱電対を有するカテーテルを備え、前記熱電対の各々が前記複数のアナログ入力信号を生成する、実施態様１に記載の器具。
（８） 前記所定の特性が、前記各々の増幅アナログ信号の最大値、中間値及び最小値のいずれか１つを含む、実施態様１に記載の器具。
（９） 方法であって、
第１の出力と複数の第１の入力とを有するマルチプレクサを、複数のアナログ入力信号及びアナログフィードバック信号を受信し、かつ前記信号を交互に循環させて選択することにより、シーケンシャル信号グルーピングで前記第１の出力に転送するように構成することと、
第２の出力と前記マルチプレクサの第１の出力に接続された第２の入力とを有する増幅回路を、選択された利得を用い、前記複数のアナログ入力信号に対応する前記信号グルーピングで信号を増幅することによって前記第２の出力にて各々の増幅アナログ信号を生成するように構成することと、
前記各々の増幅アナログ信号の所定の特性を初期信号グルーピングから選択することと、
前記所定の特性を前記アナログフィードバック信号として前記マルチプレクサに入力されるようにフィードバックすることと、
前記各々の増幅アナログ信号の後続の所定の特性を後続の信号グルーピングから選択することと、
前記アナログフィードバック信号と前記後続の所定の特性とが同じ振幅を有するように、前記増幅回路の前記利得を調整することと、
を含む方法。
（１０） 前記増幅回路の総利得が１である、実施態様９に記載の方法。

【0053】

（１１） 前記増幅回路が、１を超える利得を有する増幅器を具備し、前記増幅器が、前記シーケンシャル信号グルーピングを受信して増幅するように連結されている、実施態様９に記載の方法。
（１２） 前記増幅回路が、前記増幅シーケンシャル信号グルーピングを受信してデジタル化するように連結されたアナログ−デジタル変換器を備えている、実施態様１１に記載の方法。
（１３） 前記デジタル化された増幅シーケンシャル信号グルーピングの解析によって前記各々の増幅アナログ信号の前記最大値を選択することを含む、実施態様１２に記載の方法。
（１４） 前記増幅回路が、１未満の利得を有する増幅器を備え、前記増幅器が、前記複数のアナログ入力信号に対応する前記信号グルーピングで前記増幅信号を受信するように連結されている、実施態様９に記載の方法。
（１５） 複数の熱電対を有するカテーテルを提供することを含み、前記熱電対の各々が前記複数のアナログ入力信号を生成する、実施態様９に記載の方法。

【0054】

（１６） 前記所定の特性が、前記各々の増幅アナログ信号の最大値、中間値及び最小値のいずれか１つを含む、実施態様９に記載の方法。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4】

【図5】

【外国語明細書】

2017185236000001.pdf