特許 5711382 インターフェース・ユニット、測定システム及びインターフェース・ユニットにおける方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5711382

(24)【登録日】2015年3月13日

(45)【発行日】2015年4月30日

(54)【発明の名称】インターフェース・ユニット、測定システム及びインターフェース・ユニットにおける方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/0215 20060101AFI20150409BHJP

   G01L 9/00 20060101ALI20150409BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/02 331A

   G01L9/00 E

【請求項の数】26

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-538177(P2013-538177)

(86)(22)【出願日】2011年11月9日

(65)【公表番号】特表2014-502857(P2014-502857A)

(43)【公表日】2014年2月6日

(86)【国際出願番号】EP2011069728

(87)【国際公開番号】WO2012062797

(87)【国際公開日】20120518

【審査請求日】2013年5月24日

(31)【優先権主張番号】1150174-9

(32)【優先日】2011年2月25日

(33)【優先権主張国】SE

(31)【優先権主張番号】61/446,568

(32)【優先日】2011年2月25日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/413,012

(32)【優先日】2010年11月12日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】512333663

【氏名又は名称】セント ジュード メディカル システムズ アーベー

【氏名又は名称原語表記】ＳＴ ＪＵＤＥ ＭＥＤＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＢ

(74)【代理人】

【識別番号】100071526

【弁理士】

【氏名又は名称】平田 忠雄

(74)【代理人】

【識別番号】100099597

【弁理士】

【氏名又は名称】角田 賢二

(74)【代理人】

【識別番号】100119208

【弁理士】

【氏名又は名称】岩永 勇二

(74)【代理人】

【識別番号】100124235

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 恵子

(74)【代理人】

【識別番号】100124246

【弁理士】

【氏名又は名称】遠藤 和光

(74)【代理人】

【識別番号】100128211

【弁理士】

【氏名又は名称】野見山 孝

(74)【代理人】

【識別番号】100145171

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 浩行

(72)【発明者】

【氏名】サミュエルソン，マグナス

【審査官】 福田 裕司

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００９−５０４３５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平１０−５０５２６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１３６６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０００−５０４２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２６７７７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０３３３３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１８６１０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／０２１５

Ｇ０１Ｌ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

生体内の生理学的又はその他の変数を測定する血管内測定システムに用いられ、前記変数に対応するセンサ信号を生成するように構成された体外インターフェース・ユニット（８）であって、
生体内に挿入されるように構成され遠位領域に１つ又は多数のセンサ素子を備えたセンサ・ワイヤとインターフェース接続するように構成されたセンサ・インターフェース回路（６）であって、前記変数の測定データをセンサ信号として生成するように構成された測定ユニット（９）を備えるセンサ・インターフェース回路（６）を備え、
前記センサ・インターフェース回路（６）は、少なくとも２箇所の接続点（ＣＰ１，ＣＰ２・・・ＣＰｎ）を介して前記センサ素子に通電し、それぞれ異なる温度特性を有して温度ドリフトにより対称となる温度オフセット電流を出力するように構成された２つの電流源ユニット（ＣＳＵ１，ＣＳＵ２）と切替ユニット（１０）とを備え、前記切替ユニット（１０）は、各接続について略同一の接続時間（Ｔｃ）を有する予め設定されたスイッチング周波数を用いて、前記２つの電流源ユニット（ＣＳＵ１，ＣＳＵ２）と複数の接続点（ＣＰ１，ＣＰ２・・・ＣＰｎ）のうちの少なくとも２箇所との間の接続を交互に切り替えるように構成され、前記測定ユニット（９）は、前記複数の接続点（ＣＰ１，ＣＰ２・・・ＣＰｎ）のうちの２箇所で、前記変数に関連するセンサ変数値（Ｖｄｉｆｆ）を決定するように構成されていることを特徴とするインターフェース・ユニット（８）。

【請求項2】

前記センサ信号は、少なくとも２つの接続時間（Ｔｃ）から得られた前記センサ変数値（Ｖｄｉｆｆ）の平均値に関連する請求項１記載のインターフェース・ユニット（８）。

【請求項3】

前記センサ変数値（Ｖｄｉｆｆ）は、１つの接続時間（Ｔｃ）における、前記接続された複数の接続点（ＣＰ１，ＣＰ２・・・ＣＰｎ）間の電圧差の絶対値である請求項１又は２に記載のインターフェース・ユニット（８）。

【請求項4】

前記変数は、前記センサ変数値（Ｖｄｉｆｆ）と前記２つの電流源ユニット（ＣＳＵ１，ＣＳＵ２）により生成された電流とに関連する値として決定される請求項１〜３のいずれか１項に記載のインターフェース・ユニット（８）。

【請求項5】

前記スイッチング周波数は、約４００Ｈｚである請求項１〜４のいずれか１項に記載のインターフェース・ユニット（８）。

【請求項6】

前記接続時間（Ｔｃ）は、約２．５秒である請求項１〜５のいずれか１項に記載のインターフェース・ユニット（８）。

【請求項7】

前記測定ユニット（９）は、所定の測定期間を有する前記接続時間（Ｔｃ）のうちの予め設定された部分で、前記センサ変数値（Ｖｄｉｆｆ）を決定するように構成されている請求項１〜６のいずれか１項に記載のインターフェース・ユニット（８）。

【請求項8】

前記接続時間（Ｔｃ）は、複数の測定期間に分割され、各期間に予め設定された作業が指定される請求項１〜７のいずれか１項に記載のインターフェース・ユニット（８）。

【請求項9】

前記測定ユニット（９）は、前記切り替えが行われた後の所定の時間（Ｔｍ）の間に、前記変数に関連する前記センサ変数値（Ｖｄｉｆｆ）を決定するように構成される請求項１〜８のいずれか１項に記載のインターフェース・ユニット（８）。

【請求項10】

前記切り替えが行われた後の前記所定の時間（Ｔｍ）は、前記接続時間（Ｔｃ）の１０％未満である請求項１〜９のいずれか１項に記載のインターフェース・ユニット（８）。

【請求項11】

前記切替ユニット（１０）は、ＭＯＳＦＥＴスイッチである請求項１〜１０のいずれか１項に記載のインターフェース・ユニット（８）。

【請求項12】

前記複数の電流源ユニット（ＣＳＵ１，ＣＳＵ２）は、１００〜１０００μＡの範囲の、好ましくは約２５０μＡの電流をそれぞれ生成するように構成されている請求項１〜１１のいずれか１項に記載のインターフェース・ユニット（８）。

【請求項13】

前記複数の電流源ユニット（ＣＳＵ１，ＣＳＵ２）は、略等しい大きさの電流を生成するように構成された請求項１〜１２のいずれか１項に記載のインターフェース・ユニット（８）。

【請求項14】

前記ユニットは、無線接続を介して前記センサ信号を外部装置に送信するように構成された送受信ユニット内に配置される請求項１〜１３のいずれか１項に記載のインターフェース・ユニット（８）。

【請求項15】

前記ユニットは、ケーブル接続を介して前記センサ信号を外部装置に送信するように構成されたコネクタ・ユニット内に配置される請求項１〜１３のいずれか１項に記載のインターフェース・ユニット（８）。

【請求項16】

生体内の少なくとも１つの生理的又はその他の変数を血管内で測定するための測定システム（１２）であって、
生体内に挿入されるように構成され、遠位領域にセンサ素子を備えたセンサ・ワイヤ（７）と、
測定データを受信するように構成された外部装置（１３）を備え、
前記センサ・ワイヤ（７）の近位端に接続されるように構成された請求項１〜１５のいずれか１項に記載の前記体外インターフェース・ユニット（８）を備えることを特徴とする測定システム（１２）。

【請求項17】

少なくとも２箇所の接続点（ＣＰ１，ＣＰ２・・・ＣＰｎ）を介して測定センサに通電するように構成された２つの電流源ユニット（ＣＳＵ１，ＣＳＵ２）により２つの電流を生成する工程と、
各接続について略同じ接続時間（Ｔｃ）を有する予め設定されたスイッチング周波数を用いて、前記電流源ユニット（ＣＳＵ１，ＣＳＵ２）と前記複数の接続点（ＣＰ１，ＣＰ２・・・ＣＰｎ）の間の接続を切替ユニット（１０）により交互に切り替える工程と、
前記複数の接続点（ＣＰ１，ＣＰ２・・・ＣＰｎ）でセンサ変数値を測定ユニット（９）により決定する工程を含む方法であって、請求項１〜１５に記載の体外インターフェース・ユニット（８）により実行される方法。

【請求項18】

少なくとも２つの接続時間（Ｔｃ）から前記センサ変数値（Ｖｄｉｆｆ）の平均値に関連するセンサ信号を生成する工程を含む方法であって、請求項１７に記載の体外インターフェース・ユニット（８）により実行される方法。

【請求項19】

１つの接続時間（Ｔｃ）の間に、前記接続された複数の接続点（ＣＰ１，ＣＰ２・・・ＣＰｎ）間の電圧差の絶対値から前記センサ変数値（Ｖｄｉｆｆ）を決定する工程を含む方法であって、請求項１７〜１８のいずれか１項に記載の体外インターフェース・ユニット（８）により実行される方法。

【請求項20】

前記センサ変数値（Ｖｄｉｆｆ）と前記２つの電流源ユニット（ＣＳＵ１，ＣＳＵ２）により生成された電流とに関連する値として生体内の生理学的又はその他の変数を決定する工程を含む方法であって、請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の体外インターフェース・ユニット（８）により実行される方法。

【請求項21】

所定の測定期間を備える前記接続時間（Ｔｃ）のうちの予め設定された部分で、前記センサ変数値（Ｖｄｉｆｆ）を決定する工程を含む方法であって、請求項１７〜２０のいずれか１項に記載の体外インターフェース・ユニット（８）により実行される方法。

【請求項22】

前記接続時間（Ｔｃ）を、複数の測定期間に分割し、各期間に予め設定された作業を指定する工程を含む方法であって、請求項１７〜２１のいずれか１項に記載の体外インターフェース・ユニット（８）により実行される方法。

【請求項23】

前記切り替えが行われた後の所定の時間（Ｔｍ）の間に、前記変数に関連する前記センサ変数値（Ｖｄｉｆｆ）を決定する工程を含む方法であって、請求項１７〜２２のいずれか１項に記載の体外インターフェース・ユニット（８）により実行される方法。

【請求項24】

無線接続を介して前記センサ信号を外部装置に送信する工程を含む方法であって、請求項１７〜２３のいずれか１項に記載の体外インターフェース・ユニット（８）により実行される方法。

【請求項25】

ケーブル接続を介して前記センサ信号を外部装置に送信する工程を含む方法であって、請求項１７〜２３のいずれか１項に記載の体外インターフェース・ユニット（８）により実行される方法。

【請求項26】

前記スイッチング周波数は１００〜１０００Ｈｚの範囲内である請求項１に記載のインターフェース・ユニット（８）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、インターフェース・ユニット、前記インターフェース・ユニットを備えた測定システム及び独立クレームの前文記載のインターフェース・ユニットにおける方法に関する。

【背景技術】

【0002】

多くの医療処置では、体腔内の様々な生理学的状態を監視する必要がある。これら生理学的状態とは、通常は圧力、温度、流体流速など本質的に身体的なものであり、医師又は医療技術者に患者の容体の状況に関する重要な情報を提供する。

【0003】

容体を監視するために広く用いられる装置の１つに、血圧センサがある。血圧センサは患者の血圧の高さを検知し、それを示す電気信号に変換して患者の体外へと送信する。

【0004】

従来技術では、所謂センサ・ワイヤの遠位部にセンサを搭載し、生体の血管内でセンサ・ワイヤを用いてセンサを配置して血圧や体温等の物理的パラメータを検出することが知られている。センサは、直接的又は間接的にパラメータを感知する要素を含んでいる。

【0005】

公知のセンサ・ワイヤの１つは、通常長さが１．５〜２メートルであり、外径が０．２５〜０．５ｍｍの範囲内、通常約０．３５ｍｍであってワイヤの大部分に沿って延びる中空管を有する。心線は管内に配置され、管に沿って延び、多くの場合に管の遠位開口部から出て延びている。好ましくは、単数又は複数のセンサは、例えば、センサ・ワイヤの遠位端において、心線の遠位部と接続して配置される。

【0006】

本発明は、例えば、上述したタイプのセンサ・ワイヤに対して適用可能である。

【0007】

一応用において、上述したタイプのセンサ・ワイヤは、血管内、特に心臓の冠状血管内の圧力の測定、例えば、冠状血管の収縮を確認するために用いられる。これは、いわゆる血管の冠血流予備量比を決定することによって実施することができる。通常、センサ・ワイヤは、挿入カテーテルを用いて、順次、大腿静脈又は橈骨動脈を介して挿入され、挿入したカテーテルにより測定部位まで誘導される。

【0008】

センサに電力を供給し、測定した生理学的変数を示す信号を外部生理機能モニタに通信するために、一本以上の信号送信用ケーブル又はリード線（マイクロケーブルの場合が多い）がセンサに接続され、センサ・ワイヤに沿って、血管から物理的ケーブル又は無線を介して外部生理機能モニタまで配設される。

【0009】

センサ素子は、一般的にホイートストン・ブリッジ型の配置で、薄膜上に設けられた１つ又はいくつかの圧電抵抗素子に接続された電気回路を更に備える。当分野で周知のように、周囲の媒体から薄膜にかかる一定の圧力が、薄膜の一定の伸張又は撓みに対応し、その上に実装された圧電抵抗素子の一定の抵抗となり、そして、センサ素子からの一定の出力となる。

【0010】

その全体が本願に組み込まれ、本譲受人に譲渡された米国特許出願公開第２００６／０００９８１７Ａ１号は、かかるセンサ及びガイド・ワイヤ・アセンブリの例を開示する。そのシステムは、体内に位置するように配置されたセンサと、体外に位置するように配置された制御ユニットと、センサと制御ユニットの間の有線接続を備え、制御ユニットからセンサに電圧を供給し、それらの間で信号の通信を行う。制御ユニットは、受信したセンサ信号を変調する変調器と、変調信号の無線通信のための通信インターフェースを更に有する。

【0011】

その全体が本願に組み込まれ、本譲受人に譲渡された米国特許第７７２４１４８Ｂ２号は、かかる圧力測定装置の他の例を開示する。圧力センサ・ワイヤは、その近位端で、外部装置と接続するように配置された通信ユニットと通信信号により無線通信するように構成された送受信ユニットに接続されるように構成されている。

【0012】

その全体が本願に組み込まれ、本譲受人に譲渡された米国特許第６１１２５９８Ａ号と、米国特許第７２０７２２７Ｂ２号は、そのようなセンサ及びガイド・ワイヤ・アセンブリの更なる例を開示する。

【0013】

このように、本発明に係るインターフェース・ユニット、システム及び方法は、上記で参照した特許及び特許出願に開示されるようなセンサ・ワイヤ・アセンブリに適用可能である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

上述したような送受信ユニット、例えば、Ａｅｒｉｓ^TM（出願人保有の商標）トランスミッタに接続するように配置される現在の使い捨て無線センサ・インターフェース回路は、ブリッジ型回路内において電圧源で励起される高精度に整合した一対の抵抗器を用いている。しかし、これらの抵抗器は高価であり、容易に単一のチップインタフェース回路に一体化することができない。

【0015】

本発明の目的は、単一のチップ構成に一体化することができ、よって安価で物理的サイズが大幅に低減した測定精度の高い改良型血管内センサ用インターフェース回路を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0016】

上記の目的は、独立請求項に係る本発明により達成される。

【0017】

好適な実施形態が、従属請求項に記載される。

【0018】

第１の態様によれば、本発明は、生体内の生理学的又はその他の変数を測定する血管内測定システムに用いられ、変数に対応するセンサ信号を生成するように構成された体外インターフェース・ユニットに関する。インターフェース・ユニットは、生体内に挿入されるように構成され遠位領域に１つ又は多数のセンサ素子を備えたセンサ・ワイヤとインターフェース接続するように構成されたセンサ・インターフェース回路を備える。更に、センサ・インターフェース回路は、変数の測定データをデジタル・センサ信号として生成するように構成された測定ユニットを備える。センサ・インターフェース回路は、少なくとも２箇所の接続点ＣＰ１，ＣＰ２・・・ＣＰｎを介してセンサ素子に通電するように構成された２つの電流源ユニットＣＳＵ１，ＣＳＵ２と切替ユニットとを備え、この切替ユニットは、各接続について略同一の接続時間を有する予め設定されたスイッチング周波数を用いて、複数の電流源（電源）ユニットと複数の接続点のうちの少なくとも２箇所との間の接続を交互に切り替えるように構成されている。測定ユニットは、接続点ＣＰ１，ＣＰ２・・・ＣＰｎのうちの２箇所で、変数に関連する差動電圧Ｖ_ｄｉｆｆを介してセンサ変数値を決定するように構成されている。

【0019】

本発明は、現在使用されている複数の抵抗器に代えて複数の電流源を使用するという考えに基づいている。複数の電流源を使用することにより、所定のセンサ電流に対する電圧出力感度が高められ、コスト及び物理的サイズを低減したシングル・チップ・インターフェース回路用のＣＭＯＳに容易に実装できる。精密なインターフェース回路に必要な測定、即ち、２つの電流源で存在し得る異なる温度係数の観察に必要な高精度を実現するために、電流源の温度ドリフトを、血管内センサ用インターフェース回路とユニットに適用される方法でキャンセルする。

【0020】

第２の態様によれば、本発明は更に、かかる体外インターフェース・ユニットを備える測定システムに関する。

【0021】

第３の態様によれば、本発明は、体外インターフェース・ユニットにおける方法に関する。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１は、整合した一対の抵抗器を用いた公知のセンサ・インターフェース回路を示す。

【図2】図２は、複数の電流源を用いたセンサ・インターフェース回路を示す。

【図3】図３は、本発明に係るインターフェース・ユニット内に配置されるように構成されたセンサ・インターフェース回路を示す。

【図4】図４は、本発明に係るインターフェース・ユニットを概略的に示すブロック図である。

【図5】図５は、インターフェース・ユニットの連続した２回の接続時間を示すサンプリング・スキームである。

【図6】図６は、送受信ユニット内に配置されたインターフェース・ユニットを備えた本発明に係る測定システムを示す。

【図7】図７は、コネクタ・ユニット内に配置されたインターフェース・ユニットを備えた本発明に係る測定システムを示す。

【図8】図８は、インターフェース・ユニットにおける方法を概略的に示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

図１は、定電圧源３により励起されるホイートストン・ブリッジ型回路内に一対の整合した抵抗器２を用いた公知のセンサ・インターフェース回路１を示す。センサ・インターフェース回路１は、例えば、送受信ユニット内に配置されるように構成され、この送受信ユニットは、生体内の変数を測定するためのセンサを遠位端に備えたセンサ・ワイヤ５（図１に概略的に図示）の近位端に接続点４を介して接続されるように構成される。ホイートストン・ブリッジ型回路は、一対の整合した抵抗器２（Ｒ_Ｂ，Ｒ_Ｂ）と、能動抵抗器Ｒ_Ａと、受動抵抗器Ｒ_Ｐを備える。センサ素子は、薄膜上に実装された複数の圧電抵抗素子を備え、図１に示すホイートストン・ブリッジ型回路に接続される。センサ素子が体腔内に流体連通して配置されると、周囲の媒体から薄膜にかかる一定の圧力が、薄膜の一定の伸張又は撓みに対応し、その上に実装された圧電抵抗素子の一定の抵抗に対応し、そして、センサ素子からの一定の出力となる。

【0024】

図２は、２つの電流Ｉ_１，Ｉ_２を生成し、２箇所の接続点ＣＰ１，ＣＰ２を介してセンサ・ワイヤ７のセンサ素子（図示せず）に通電するように構成された２つの電流源を用いたセンサ・インターフェース回路６を示す。

【0025】

Ｒ_Ａ＝Ｒ_Ａ＋ｒａかつＲ_Ｐ＝Ｒ_Ｐ＋ｒｐであれば、Ｖ_ｄｉｆｆ＝Ｉ_１Ｒ_Ａ−Ｉ_２Ｒ_Ｐ（ｒｃによる電圧がキャンセルされるため）である。

【0026】

温度ドリフトに起因する対称オフセット電流Ｉ_１及びＩ_２を代入する。
Ｉ_１＝Ｉ_１＋ΔＩ
Ｉ_２＝Ｉ_２−ΔＩ
したがって、Ｖ_ｄｉｆｆ＝Ｒ_ＡＩ_１−Ｒ_ＰＩ_２（Ｒ_Ａ＋Ｒ_Ｐ）ΔＩとなる。

【0027】

したがって、図２に示すセンサ・インターフェース回路６においては、Ｖ_ｄｉｆｆが、電流源の温度ドリフト（ΔΙ）に起因するオフセット電流の影響を受ける。

【0028】

図３は、体外インターフェース・ユニット内に配置されるように構成された本発明の好適な一実施形態に係るセンサ・インターフェース回路６を示す。センサ・インターフェース回路６は、少なくとも２箇所の接続点ＣＰ１，ＣＰ２を介して、生体内の生理学的又はその他の変数を測定するためのセンサを遠位端に備えたセンサ・ワイヤ７の近位端に接続されるように構成されている。センサ・インターフェース回路６は、接続が２箇所の接続点ＣＰ１，ＣＰ２の間で交互に切り替えられる（図３に点線で示される）、第１及び第２の電流Ｉ_１，Ｉ_２を生成する２つの電流源ＣＳＵ１，ＣＳＵ２を備え、連続した複数のスイッチング状態の間の平均測定値Ｖ_ｄｉｆｆを取得することにより、温度ドリフトに起因するオフセット電流の影響がキャンセルされる。

【0029】

図３に示すセンサ・インターフェース回路６において、Ｒ_Ａ＝Ｒ_Ａ＋ｒａかつＲ_Ｐ＝Ｒ_Ｐ＋ｒｐであるとする。複数のスイッチを用いることにより、２箇所の分岐間で複数の電流源を交互に用いる。連続した２つのスイッチング状態の平均出力電圧は、

となり、

とすることができる。

【0030】

温度ドリフトに起因する対称オフセット電流Ｉ_１及びＩ_２を代入する。
Ｉ_１＝Ｉ_１＋ΔＩ
Ｉ_２＝Ｉ_２−ΔＩ
したがって、

となり、

に約され、これは、Ｖ_ｄｉｆｆがオフセット電流の温度ドリフト（ΔＩ）に依存しないことを意味する。

【0031】

本発明に係る体外インターフェース・ユニット８を概略的に示すブロック図を、図４に示す。体外インターフェース・ユニット８は、変数に対応するデジタル・センサ信号を生成するように構成されている。インターフェース・ユニット８は、生体内に挿入されるように構成され遠位領域に１つ又は多数のセンサ素子を備えたセンサ・ワイヤ（図示せず）とインターフェース接続するように構成されたセンサ・インターフェース回路６を備える。更に、センサ・インターフェース回路６は、変数の測定データをデジタル・センサ信号として生成するように構成された測定ユニット９を備える。センサ・インターフェース回路６は、少なくとも２箇所の接続点ＣＰ１，ＣＰ２・・・ＣＰｎを介してセンサ素子に通電するように構成された２つの電流源ユニットＣＳＵ１，ＣＳＵ２と、切替ユニット１０を備え、切替ユニット１０は、各接続について略同一の接続時間Ｔ_ｃを有する予め設定されたスイッチング周波数を用いて、電流源ユニットＣＳＵ１，ＣＳＵ２と接続点ＣＰ１，ＣＰ２・・・ＣＰｎのうちの少なくとも２箇所との間の接続を交互に切り替えるように構成されている。測定ユニット９は、接続点ＣＰ１，ＣＰ２・・・ＣＰｎのうちの２箇所における変数に関連するセンサ変数値Ｖ_ｄｉｆｆを決定するように構成されている。図４に示すように、インターフェース・ユニット８は、インターフェース・ユニット８に通電するためのエネルギー源１１も備える。

【0032】

一実施形態によれば、測定ユニット９は、切り替えが行われた後の所定の時間Ｔ_ｍの間に、センサ変数値Ｖ_ｄｉｆｆを決定するように構成されている。

【0033】

一実施形態において、切り替えが行われた後の所定の時間Ｔ_ｍは、接続時間Ｔ_ｃの１０％未満である。しかし、切り替えが行われた後の所定の時間Ｔ_ｍは、接続時間Ｔ_ｃの１０％以上でもよい。Ｔ_ｍは、測定が初期化される前に切替手順が終了するように選択される。

【0034】

好適な一実施形態において、切替ユニット１０は、ＭＯＳＦＥＴスイッチである。しかし、その他の任意の固体半導体スイッチ又はスイッチとして使用できる半導体素子を用いてもよい。

【0035】

センサ変数値Ｖ_ｄｉｆｆは、１回の接続時間Ｔ_ｃの間における、接続された複数の接続点ＣＰ１，ＣＰ２・・・ＣＰｎ間の電圧差の絶対値である。変数は、センサ変数値Ｖ_ｄｉｆｆと電流源ＣＳＵ１，ＣＳＵ２により生成された電流に関連する値として決定される。

【0036】

好適な一実施形態において、センサ信号は、少なくとも２つの接続時間Ｔ_ｃから得たセンサ変数値Ｖ_ｄｉｆｆの平均値に関連する。接続時間Ｔ_ｃを、連続的な時間周期としてもよい。よって、Ｖ_ｄｉｆｆは、複数の接続時間Ｔ_ｃから決定してもよく、

によって与えられ、ここでｎは、１回の測定期間の間のＶ_ｄｉｆｆを計算するために用いられる偶数の接続時間Ｔ_ｃであることが好ましい。

【0037】

ｘ[ｉ]が、時間離散デジタル・センサ信号Ｖ_ｄｉｆｆであるとする。平均信号ｙ[ｉ]は、

で与えられる移動平均フィルタを介してｘ[ｉ]を実行することにより生成することができる。

【0038】

かかる構成は、オフセット電流ドリフトをキャンセルするだけでなく、平滑化低域フィルタとして作用して、デジタル・センサ信号ｘ[ｉ]の不要なノイズを低減する。かかるフィルタの周波数応答は、ｆが相対周波数であるところの

により与えられる。

【0039】

周波数応答とそれに伴うノイズ低減量は、フィルタ長ｎを選択することにより選ぶことができる。好ましくは、ｎの値は偶数として選ばれ、通常２〜１２８の間である。

【0040】

印加圧力に対する典型的なセンサ応答は、Ｒ_Ａ＝Ｒ_Ａ０（１＋ＰＣ_ＲＡ（ｐ−ｐ_０））により与えられ、ここで、Ｒ_Ａ０は圧力ｐ＝ｐ_０での絶対抵抗であり、ＰＣ_ＲＡはセンサ素子の圧力感度であり、ｐは絶対印加圧力であり、ｐ_０は絶対基準圧力（通常は大気圧）である。

【0041】

Ｖ_ｄｉｆｆはＲ_Ａの直接代表値であり、印加圧力の代表値でもある。

【0042】

好適な一実施形態によれば、スイッチング周波数は約４００Ｈｚであり、約２．５秒の所定の接続時間Ｔ_ｃに対応する。しかし、１００〜１０００Ｈｚの範囲内の別のスイッチング周波数を用いてもよい。

【0043】

測定ユニット９は、所定の測定期間を有する接続時間Ｔ_ｃのうちの予め設定された部分で、センサ変数値Ｖ_ｄｉｆｆを決定するように構成される。図５は、インターフェース・ユニットの連続した２つの接続時間Ｔ_ｃを示すサンプリング・スキームを示す。接続時間Ｔ_ｃは、複数の測定期間に分割されてもよく、それぞれ予め設定された作業が指定される。例えば、２つ以上のセンサが用いられる場合、各センサには個別の測定期間が指定される。図面には、３つの異なる測定期間Ｍ_１，Ｍ_２及びＭ_３が示されている。測定は、切り替えが行われた後の所定の時間Ｔ_ｍの間に行われ、Ｔ_ｍは上述した切替手順に関連する。

【0044】

全ての接続期間毎に測定を行う必要はない。場合によっては、第２、第３又は第４の接続期間毎に測定を行えば十分であり、測定の間の期間が更に長くてもよい。これは当然、測定される変数の性質によって決まる。例えば、温度が測定される場合、多くの場合、圧力を測定する場合より少ない回数の測定で十分である。通常、温度は圧力より遥かにゆっくりと変化するからである。図４は、どの変数を測定するかによって複数の接続点ＣＰ１，ＣＰ２・・・ＣＰｎを切り替えるように構成された測定切替ユニット１５を示す。

【0045】

電流源（電源）ユニットＣＳＵ１，ＣＳＵ２は、１００〜１０００μＡの範囲の、好ましくは、約２５０μＡの電流をそれぞれ生成するように構成される。電流源ユニットＣＳＵ１，ＣＳＵ２は、略等しい大きさの電流を生成するように構成される。

【0046】

一実施形態によれば、図６に示すように、インターフェース・ユニットは、無線接続を介してセンサ信号を外部装置１３に送信するように構成された送受信ユニット１６内に配置される。

【0047】

別の実施形態において、図７に示すように、インターフェース・ユニット８は、ケーブル接続１８を介してセンサ信号を外部装置１３に送信するように構成されたコネクタ・ユニット１７内に配置される。

【0048】

図６は、生体内の生理学的又はその他の変数のうち少なくとも１つを血管内で測定するための測定システム１２を、概略的に示す。測定システム１２は、生体内に挿入されるように構成され、遠位領域にセンサ素子（図示せず）を備えたセンサ・ワイヤ７と、測定データを受信するように構成された外部装置１３とを備える。測定システム１２は、センサ・ワイヤ７の近位端１４に接続されるように構成された体外インターフェース・ユニット８を備える。図６に示すように、インターフェース・ユニット８は、変数に対応するセンサ信号を生成するように構成され、測定データは、外部装置１３に送信される。図６では、インターフェース・ユニット８は送受信ユニット１６内に配置され、測定データは無線リンクで送信される。しかし、上述したように、センサ信号は、図７に示すようにケーブル接続を介して外部装置１３に送信してもよい。

【0049】

更なる態様によれば、本発明は、図８に概略的に示される体外インターフェース・ユニット８における方法にも関し、
少なくとも２箇所の接続点ＣＰ１，ＣＰ２・・・ＣＰｎを介して測定センサに通電するように構成された２つの電流源ユニットＣＳＵ１，ＣＳＵ２により生成された２つの電流を導入し、
各接続について略同一の接続時間Ｔ_ｃを有する予め設定されたスイッチング周波数を用いて電流源ユニットＣＳＵ１，ＣＳＵ２と複数の接続点ＣＰ１，ＣＰ２・・・ＣＰｎの間の接続を交互に切り替え、
複数の接続点ＣＰ１，ＣＰ２・・・ＣＰｎでセンサ変数値を決定する工程を含む。

【0050】

好適な一実施形態において、前記の方法は、少なくとも２つの接続時間（Ｔ_ｃ）のセンサ変数値（Ｖ_ｄｉｆｆ）から平均値に関連するセンサ信号を生成する工程を含む。

【0051】

一実施形態において、前記の方法は、１つの接続時間（Ｔ_ｃ）における、接続された複数の接続点（ＣＰ１，ＣＰ２・・・ＣＰｎ）間の電圧差の絶対値から前記センサ変数値（Ｖ_ｄｉｆｆ）を決定する工程を含む。

【0052】

更なる実施形態において、前記の方法は、センサ変数値（Ｖ_ｄｉｆｆ）と前記電流源（ＣＳＵ１，ＣＳＵ２）により生成された複数の電流とに関連する値として前記変数を決定する工程を含む。

【0053】

一実施形態において、前記の方法は、所定の測定期間を有する前記接続時間（Ｔ_ｃ）のうちの予め設定された部分で、前記センサ変数値（Ｖ_ｄｉｆｆ）を決定する工程を含む。

【0054】

更に、前記の方法は、前記接続時間（Ｔ_ｃ）を複数の測定期間に分割し、各期間に予め設定された作業を指定する工程を含んでもよい。

【0055】

一実施形態によれば、前記の方法は、前記切り替えが行われた後の所定の時間（Ｔ_ｍ）の間に、前記変数に関連する前記センサ変数値（Ｖ_ｄｉｆｆ）を決定する工程を含む。

【0056】

一実施形態において、前記の方法は、無線接続を介して前記センサ信号を外部装置に送信する工程を含む。

【0057】

別の実施形態によれば、前記の方法は、ケーブル接続を介して前記センサ信号を外部装置に送信する工程を含む。

【0058】

本発明は、上記の好適な実施形態に限定されない。様々な代替、変形、均等物を用いてもよい。従って、上記の実施形態が、添付の請求項に規定する発明の範囲を限定するものとみなされるべきではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】