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(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】P2024175681
(43)【公開日】2024-12-18
(54)【発明の名称】無線医療位置追跡
(51)【国際特許分類】
A61B 5/367 20210101AFI20241211BHJP
A61B 34/20 20160101ALI20241211BHJP
【ＦＩ】
A61B5/367 100
A61B34/20
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024091335
(22)【出願日】2024-06-05
(31)【優先権主張番号】18/206,284
(32)【優先日】2023-06-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】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】アンドレス・クラウディオ・アルトマン
(72)【発明者】
【氏名】バディム・グリナー
(72)【発明者】
【氏名】アロン・ボウメンディル
【テーマコード（参考）】
4C127
【Ｆターム（参考）】
4C127AA02
4C127BB05
4C127JJ03
4C127LL08
4C127LL30
(57)【要約】
【課題】ドングル装置を提供すること。
【解決手段】一実施形態では、ドングル装置は、ドングル装置が後付けされた患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）を増強するように構成され、ＰＩＵのインターフェースに物理的に接続されるように構成されたコネクタと、コネクタを介してＰＩＵから少なくとも３つの対応する交流（ＡＣ）信号を受信し、位置パッドの少なくとも３つの対応する磁場発生器コイルの負荷を模倣するように構成された少なくとも３つの負荷回路と、少なくとも３つの負荷回路における少なくとも３つのＡＣ信号の電流振幅及び位相をサンプリングするように構成されたサンプリング回路と、少なくとも３つのＡＣ信号の電流振幅及び位相に関するデータを位置パッドのドライバに無線で送信するように構成された無線通信回路と、を含む。追加の実施形態を本明細書に記載する。
【選択図】図１
【解決手段】一実施形態では、ドングル装置は、ドングル装置が後付けされた患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）を増強するように構成され、ＰＩＵのインターフェースに物理的に接続されるように構成されたコネクタと、コネクタを介してＰＩＵから少なくとも３つの対応する交流（ＡＣ）信号を受信し、位置パッドの少なくとも３つの対応する磁場発生器コイルの負荷を模倣するように構成された少なくとも３つの負荷回路と、少なくとも３つの負荷回路における少なくとも３つのＡＣ信号の電流振幅及び位相をサンプリングするように構成されたサンプリング回路と、少なくとも３つのＡＣ信号の電流振幅及び位相に関するデータを位置パッドのドライバに無線で送信するように構成された無線通信回路と、を含む。追加の実施形態を本明細書に記載する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ドングル装置であって、前記ドングル装置が後付けされた患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）を増強するように構成され、
前記ＰＩＵのインターフェースに物理的に接続されるように構成されたコネクタと、
前記コネクタを介して前記ＰＩＵから少なくとも３つの対応する交流（ＡＣ）信号を受信し、位置パッドの少なくとも３つの対応する磁場発生器コイルの負荷を模倣するように構成された少なくとも３つの負荷回路と、
前記少なくとも３つの負荷回路における前記少なくとも３つのＡＣ信号の電流振幅及び位相をサンプリングするように構成されたサンプリング回路と、
前記少なくとも３つのＡＣ信号の前記電流振幅及び前記位相に関するデータを前記位置パッドのドライバに無線で送信するように構成された無線通信回路と、を備える、ドングル装置。
前記ＰＩＵのインターフェースに物理的に接続されるように構成されたコネクタと、
前記コネクタを介して前記ＰＩＵから少なくとも３つの対応する交流（ＡＣ）信号を受信し、位置パッドの少なくとも３つの対応する磁場発生器コイルの負荷を模倣するように構成された少なくとも３つの負荷回路と、
前記少なくとも３つの負荷回路における前記少なくとも３つのＡＣ信号の電流振幅及び位相をサンプリングするように構成されたサンプリング回路と、
前記少なくとも３つのＡＣ信号の前記電流振幅及び前記位相に関するデータを前記位置パッドのドライバに無線で送信するように構成された無線通信回路と、を備える、ドングル装置。
【請求項2】
クロック値を維持し、クロック周波数で動作するように構成されたクロックと、
前記位置パッドに接続されるように構成されたドライバのリモートクロックを、前記クロック値又は前記クロック周波数のうちの少なくとも１つと同期させるように構成されたクロック同期回路と、を更に備える、請求項１に記載の装置。
前記位置パッドに接続されるように構成されたドライバのリモートクロックを、前記クロック値又は前記クロック周波数のうちの少なくとも１つと同期させるように構成されたクロック同期回路と、を更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項3】
前記少なくとも３つの対応する磁場発生器コイルにおいて生成される信号の位相を、前記少なくとも３つの負荷回路における前記少なくとも３つのＡＣ信号の前記位相と同期させるように構成された位相同期回路を更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項4】
位置パッド装置であって、
ドライバであって、
少なくとも３つの対応する異なる信号周波数を有する少なくとも３つの交流（ＡＣ）信号を生成するように構成された信号生成器と、
前記少なくとも３つのＡＣ信号の電流振幅及び位相に関するデータを患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）と無線で共有するように構成された無線通信回路と、を備える、ドライバと、
異なる向きに配置された少なくとも３つの磁場発生器コイルであって、前記少なくとも３つのＡＣ信号が前記少なくとも３つの磁場発生器コイルにそれぞれ印加されることに応答して、前記位置パッドの周囲の領域に少なくとも３つの対応する交流磁場を生成する、少なくとも３つの磁場発生器コイルと、を備える、位置パッド装置。
ドライバであって、
少なくとも３つの対応する異なる信号周波数を有する少なくとも３つの交流（ＡＣ）信号を生成するように構成された信号生成器と、
前記少なくとも３つのＡＣ信号の電流振幅及び位相に関するデータを患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）と無線で共有するように構成された無線通信回路と、を備える、ドライバと、
異なる向きに配置された少なくとも３つの磁場発生器コイルであって、前記少なくとも３つのＡＣ信号が前記少なくとも３つの磁場発生器コイルにそれぞれ印加されることに応答して、前記位置パッドの周囲の領域に少なくとも３つの対応する交流磁場を生成する、少なくとも３つの磁場発生器コイルと、を備える、位置パッド装置。
【請求項5】
前記少なくとも３つの磁場発生器コイルに印加される前記少なくとも３つのＡＣ信号の前記電流振幅及び位相をサンプリングするように構成されたサンプリング回路を更に備え、前記無線通信回路が、前記電流振幅及び前記位相に関する前記データを前記ＰＩＵに無線で送信するように構成されている、請求項４に記載の装置。
【請求項6】
前記無線通信回路が、前記ＰＩＵ又は前記ドングルから前記電流振幅及び位相に関する前記データを無線で受信するように構成され、
前記信号生成器が、前記電流振幅及び位相に関する前記無線で受信されたデータに応答して前記少なくとも３つのＡＣ信号を生成するように構成されている、請求項４に記載の装置。
前記信号生成器が、前記電流振幅及び位相に関する前記無線で受信されたデータに応答して前記少なくとも３つのＡＣ信号を生成するように構成されている、請求項４に記載の装置。
【請求項7】
前記信号生成器が、前記少なくとも３つのＡＣ信号を前記電流振幅に維持するように構成されている、請求項６に記載の装置。
【請求項8】
前記磁場発生器コイルの回路における前記少なくとも３つのＡＣ信号の電流振幅をサンプリングし、前記サンプリングされた電流振幅を前記信号生成器に提供するように構成されたサンプリング回路を更に備え、前記信号生成器が、前記少なくとも３つのＡＣ信号を前記負荷回路における前記ＡＣ信号の前記振幅に維持するために、前記サンプリングされた電流振幅に基づいて前記少なくともＡＣ信号の前記電流振幅を調整するように構成されている、請求項７に記載の装置。
【請求項9】
前記ドライバが、
クロック値を維持し、クロック周波数で動作するように構成されたクロックと、
前記クロック値又は前記クロック周波数のうちの少なくとも１つを前記ドングル内に配置されたリモートクロックと同期させるように構成されたクロック同期回路と、を更に含む、請求項４に記載の装置。
クロック値を維持し、クロック周波数で動作するように構成されたクロックと、
前記クロック値又は前記クロック周波数のうちの少なくとも１つを前記ドングル内に配置されたリモートクロックと同期させるように構成されたクロック同期回路と、を更に含む、請求項４に記載の装置。
【請求項10】
前記少なくとも３つのＡＣ信号の位相を前記ドングル内の少なくとも３つのＡＣ信号の位相と同期させるように構成された位相同期回路を更に備える、請求項４に記載の装置。
【請求項11】
前記ドライバが、前記位置パッドに接続されるように構成されている、請求項４に記載の装置。
【請求項12】
前記ドライバが、前記位置パッドに組み込まれている、請求項４に記載の装置。
【請求項13】
位置パッドドライバ装置であって、
位置パッドに物理的に接続されるように構成されたコネクタと、
患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）又は前記ＰＩＵに接続されたドングルで生成された少なくとも３つの第１の交流（ＡＣ）信号の電流振幅及び位相に関するデータを無線で受信するように構成された無線通信回路と、
信号生成器であって、
前記電流振幅及び位相に関する前記無線で受信されたデータに応答して、少なくとも３つの第２のＡＣ信号を生成し、
前記位置パッドの周囲の領域に少なくとも３つの対応する交流磁場を生成するために、前記位置パッドに配置された少なくとも３つの磁場発生器コイルに前記少なくとも３つの第２のＡＣ信号を提供するように構成された、信号生成器と、を備える、位置パッドドライバ装置。
位置パッドに物理的に接続されるように構成されたコネクタと、
患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）又は前記ＰＩＵに接続されたドングルで生成された少なくとも３つの第１の交流（ＡＣ）信号の電流振幅及び位相に関するデータを無線で受信するように構成された無線通信回路と、
信号生成器であって、
前記電流振幅及び位相に関する前記無線で受信されたデータに応答して、少なくとも３つの第２のＡＣ信号を生成し、
前記位置パッドの周囲の領域に少なくとも３つの対応する交流磁場を生成するために、前記位置パッドに配置された少なくとも３つの磁場発生器コイルに前記少なくとも３つの第２のＡＣ信号を提供するように構成された、信号生成器と、を備える、位置パッドドライバ装置。
【請求項14】
前記信号生成器が、前記少なくとも３つの第２のＡＣ信号を前記少なくとも３つの第１のＡＣ信号の前記電流振幅に維持するように構成されている、請求項１３に記載の装置。
【請求項15】
クロック値を維持し、クロック周波数で動作するように構成されたクロックと、
前記クロック値又は前記クロック周波数のうちの少なくとも１つを前記ドングル又は前記ＰＩＵ内に配置されたリモートクロックと同期させるように構成されたクロック同期回路と、を更に備える、請求項１３に記載の装置。
前記クロック値又は前記クロック周波数のうちの少なくとも１つを前記ドングル又は前記ＰＩＵ内に配置されたリモートクロックと同期させるように構成されたクロック同期回路と、を更に備える、請求項１３に記載の装置。
【請求項16】
前記少なくとも３つの第２のＡＣ信号の位相を前記少なくとも３つの第１のＡＣ信号の前記位相と同期させるように構成された位相同期回路を更に備える、請求項１３に記載の装置。
【請求項17】
カテーテル位置追跡システムであって、
患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）であって、
少なくとも１つのカテーテルと、位置パッドに無線で接続されるように構成されたドングルとに接続されるように構成されたインターフェースと、
前記少なくとも１つのカテーテルから受信した信号を処理するように構成された信号処理回路と、を備える、患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）と、
前記ＰＩＵを増強するように構成された前記ドングルであって、
前記ＰＩＵに物理的に接続されるように構成されたコネクタと、
前記コネクタを介して前記ＰＩＵから少なくとも３つの対応する第１の交流（ＡＣ）信号を受信し、位置パッドの少なくとも３つの対応する磁場発生器コイルの負荷を模倣するように構成された少なくとも３つの負荷回路と、
前記少なくとも３つの負荷回路における前記少なくとも３つの第１のＡＣ信号の電流振幅及び位相をサンプリングするように構成されたサンプリング回路と、
前記少なくとも３つの第１のＡＣ信号の前記電流振幅及び前記位相に関するデータを前記位置パッドに無線で送信するように構成された無線通信回路と、を備える、前記ドングルと、
前記位置パッドであって、
前記ＰＩＵから前記少なくとも３つの第１のＡＣ信号の前記電流振幅及び前記位相に関するデータを無線で受信するように構成された無線通信回路を含むドライバと、
前記少なくとも３つの第１のＡＣ信号の前記電流振幅及び前記位相に関する前記データに応答して、少なくとも３つの対応する異なる信号周波数を有する少なくとも３つの第２の交流（ＡＣ）信号を生成するように構成された信号生成器と、
異なる向きに配置された少なくとも３つの磁場発生器コイルであって、前記少なくとも３つの第２の交流信号が前記コイルに印加されることに応答して、前記位置パッドの周囲の領域に少なくとも３つの対応する交流磁場を生成する、少なくとも３つの磁場発生器コイルと、を備える、前記位置パッドと、を備える、カテーテル位置追跡システム。
患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）であって、
少なくとも１つのカテーテルと、位置パッドに無線で接続されるように構成されたドングルとに接続されるように構成されたインターフェースと、
前記少なくとも１つのカテーテルから受信した信号を処理するように構成された信号処理回路と、を備える、患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）と、
前記ＰＩＵを増強するように構成された前記ドングルであって、
前記ＰＩＵに物理的に接続されるように構成されたコネクタと、
前記コネクタを介して前記ＰＩＵから少なくとも３つの対応する第１の交流（ＡＣ）信号を受信し、位置パッドの少なくとも３つの対応する磁場発生器コイルの負荷を模倣するように構成された少なくとも３つの負荷回路と、
前記少なくとも３つの負荷回路における前記少なくとも３つの第１のＡＣ信号の電流振幅及び位相をサンプリングするように構成されたサンプリング回路と、
前記少なくとも３つの第１のＡＣ信号の前記電流振幅及び前記位相に関するデータを前記位置パッドに無線で送信するように構成された無線通信回路と、を備える、前記ドングルと、
前記位置パッドであって、
前記ＰＩＵから前記少なくとも３つの第１のＡＣ信号の前記電流振幅及び前記位相に関するデータを無線で受信するように構成された無線通信回路を含むドライバと、
前記少なくとも３つの第１のＡＣ信号の前記電流振幅及び前記位相に関する前記データに応答して、少なくとも３つの対応する異なる信号周波数を有する少なくとも３つの第２の交流（ＡＣ）信号を生成するように構成された信号生成器と、
異なる向きに配置された少なくとも３つの磁場発生器コイルであって、前記少なくとも３つの第２の交流信号が前記コイルに印加されることに応答して、前記位置パッドの周囲の領域に少なくとも３つの対応する交流磁場を生成する、少なくとも３つの磁場発生器コイルと、を備える、前記位置パッドと、を備える、カテーテル位置追跡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、医療用デバイスに関し、特に、ただし限定することなく、無線位置追跡に関する。
【背景技術】
【0002】
幅広い医療処置では、カテーテルなどのプローブを患者の体内に置くことを伴う。このような類のプローブすなわちカテーテルが極めて有用であることが分かっている１つの医療処置は、心不正脈治療におけるものである。心不整脈及び心房細動は、とりわけ高齢者群ではよくある危険な医学的病気として特に根強く残る。
【0003】
心不整脈の診断及び治療として、心臓組織、とりわけ心内膜及び心臓容積の電気的性質をマッピングすることと、電気印加によって心臓組織を選択的にアブレーションすることとが挙げられる。カテーテルは、このような処置中に心腔内に挿入され、場合により心腔の周囲に挿入される。ほとんどの処置では、複数のカテーテルが患者に挿入される。カテーテルは、マッピングカテーテル、アブレーションカテーテル、温度感知カテーテル、及び画像感知カテーテルを含み得る。いくつかのカテーテルは、解剖学的構造の特定の部分、例えば、冠静脈洞、食道、心房、心室への配置専用である。カテーテルは、複数の電気チャネルを有し、各カテーテルに含まれるセンサ及び電極の数に応じて、いくつかは他のものよりも多い。カテーテルの数及びタイプは、処置及び医師が好むワークフローに依存する。
【図面の簡単な説明】
【0004】
本開示は、添付の図面と併せて、以下の詳細な説明から理解されよう。
【図1】本開示の例示的なモードにしたがって構築され、動作する、カテーテルベースの電気生理学的マッピング及びアブレーションシステムの透視図である。
【図4】内蔵無線通信を有するＰＩＵ及び位置パッドのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0005】
概要
カテーテル及び同様の医療用デバイスの位置追跡は、磁気ベースの追跡を含む、様々な追跡方法を使用して実行されてもよい。磁気ベースの追跡では、交流（ＡＣ）信号が、概して患者の一部の下に位置決めされる位置パッド内の磁場発生器コイルに印加され、様々な磁場が、例えば、カテーテル内の磁気センサ（複数可）を使用して感知される。カテーテル及び位置パッドは、通常、患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）に物理的に接続される。ＰＩＵは、心不整脈を診断及び／又は治療するための医療処置中に動作する複数のデバイスの各々と通信するためのインターフェースを提供する。ＰＩＵは、位置パッド内の磁場発生器コイルを駆動するための信号を生成する。ＰＩＵは更に、カテーテルからの出力をサンプリングし、１つ以上のデバイスに送信される信号を生成し、いくつかの信号処理タスクを実行し、カテーテルの位置を計算するか、又はカテーテルの位置を計算するために別の処理デバイスにデータを送信し得る。カテーテルの位置は、位置パッドの磁場発生器コイル内の信号の電流及び位相を、カテーテル内の磁気センサ（複数可）によって感知された対応する信号と比較することに基づいて計算される。上記の追跡方法は、カテーテルを追跡する安全かつ正確な方法を提供する。
カテーテル及び同様の医療用デバイスの位置追跡は、磁気ベースの追跡を含む、様々な追跡方法を使用して実行されてもよい。磁気ベースの追跡では、交流（ＡＣ）信号が、概して患者の一部の下に位置決めされる位置パッド内の磁場発生器コイルに印加され、様々な磁場が、例えば、カテーテル内の磁気センサ（複数可）を使用して感知される。カテーテル及び位置パッドは、通常、患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）に物理的に接続される。ＰＩＵは、心不整脈を診断及び／又は治療するための医療処置中に動作する複数のデバイスの各々と通信するためのインターフェースを提供する。ＰＩＵは、位置パッド内の磁場発生器コイルを駆動するための信号を生成する。ＰＩＵは更に、カテーテルからの出力をサンプリングし、１つ以上のデバイスに送信される信号を生成し、いくつかの信号処理タスクを実行し、カテーテルの位置を計算するか、又はカテーテルの位置を計算するために別の処理デバイスにデータを送信し得る。カテーテルの位置は、位置パッドの磁場発生器コイル内の信号の電流及び位相を、カテーテル内の磁気センサ（複数可）によって感知された対応する信号と比較することに基づいて計算される。上記の追跡方法は、カテーテルを追跡する安全かつ正確な方法を提供する。
【0006】
上記のシステムの１つの欠点は、ＰＩＵを位置パッドに接続するケーブルが、電気生理学的処置室においてしばしば障害となることである。ケーブルは、事故につながる引き外しの危険性があり得る。場合によっては、ケーブルがＰＩＵ又は位置パッドから切断され、システムの誤動作につながる可能性がある。
【0007】
上記の欠点に対する１つの解決策は、ＰＩＵと位置パッドとの間に無線接続を提供し、ＰＩＵから位置パッドに信号を無線で送信することである。しかしながら、磁場発生器コイルを通る電流振幅は、温度変化に起因して経時的に変化する場合があり、それが次に誘導及び抵抗変化につながるので、ＰＩＵは、コイル内の電流に気付かず、したがってカテーテルの位置を計算することができない場合がある。加えて、多くの場合、ＰＩＵ及び位置パッドを無線システムで交換することは、医療センターに既に設置されている多数のＰＩＵデバイスが、多大な費用をかけて廃棄及び交換されなければならないため、非実用的である。
【0008】
したがって、本開示の例示的なモードは、ＰＩＵ又はＰＩＵに接続された処理デバイスがＰＩＵに接続された１つ以上のカテーテルの位置を計算することを可能にしながら、位置パッドに無線で接続されたＰＩＵを提供する。
【0009】
いくつかの例示的なモードでは、ＰＩＵは、ＰＩＵを増強するためにドングルで後付けされる。位置パッドは、位置パッドを増強するための位置パッドドライバを含み得る。このようにして、レガシーＰＩＵ及び位置パッドは、互いに無線で通信するために使用され得る。いくつかの例示的なモードでは、レガシーＰＩＵの既存のハードウェア及びソフトウェアは全く変更される必要がない。実際に、ＰＩＵは、ＰＩＵと位置パッドがケーブルによって直接接続されたときと同じように動作し得る。場合により、位置パッドはまた、ドライバに後付けされる。
【0010】
ドングルは、ＰＩＵのポートのうちの１つに物理的に接続し、ＰＩＵによって生成された（異なる周波数の）少なくとも３つの対応するＡＣ信号によって駆動され、位置パッドの対応する磁場発生器コイルの負荷を模倣する（位置パッド内の磁場発生器コイルの数に対応する）３つ以上の負荷回路を含む。ドングルは、各ＡＣ信号をサンプリングしてその電流振幅及び位相を決定し、各ＡＣ信号の決定された電流振幅及び位相に関するデータを位置パッドに送信する。
【0011】
位置パッドドライバは、位置パッドに物理的に接続し、例えば、位置パッドに一体化され、ドングルから、ドングル内で生成された各ＡＣ信号の電流振幅及び位相に関するデータを無線で受信する。位置パッドドライバの信号生成器は、受信されたデータに基づいて（すなわち、ＰＩＵに接続されたドングルの負荷回路において生成された信号の電流振幅及び位相に基づいて）、３つ以上（例えば、９つ）のＡＣ信号（位置パッド内の磁場発生器コイルの数に対応する）を生成する。ＡＣ信号は、（位置パッドコイルの温度、インピーダンス、又は抵抗にかかわらず）ＰＩＵ（ドングル）からのデータにおいて受信される電流振幅に等しい定電流で生成される。ＡＣ信号は、位置パッド回路におけるＡＣ信号の電流振幅を監視し、それに応じてＡＣ信号を調整することによって定電流に維持される。ＡＣ信号は、位置パッド磁場発生器コイルを駆動して、位置パッドの周囲の領域に磁場を生成する。
【0012】
ＰＩＵは、カテーテルから受信した信号と、ドングルでサンプリングされたＰＩＵで生成されたＡＣ信号の電流振幅及び位相とに基づいて、ＰＩＵに接続されたカテーテルの位置を計算する。位置パッドの磁気コイル内のＡＣ信号の振幅及び位相がドングル内のＡＣ信号と同じ振幅及び位相に維持されるので、位置パッドドライバ内で生成されたＡＣ信号の電流振幅及び位相がＰＩＵ内で生成された信号と同じであるはずなので、ＰＩＵは、位置パッド内のコイルで何が起こっているかを知る必要がない。
【0013】
いくつかの例示的なモードでは、ドングル及び位置パッドドライバは、断続的に同期されるクロックを含み得る。場合により、ドングル及び位置パッドドライバ内の信号の位相は、通信及び信号処理に関連するクロック及び遅延のタイミング差に起因して、更なる同期を必要とし得る。
【0014】
いくつかの例示的なモードでは、ＰＩＵはドングルの要素を組み込み得、及び／又は位置パッドは、ドングル又は追加のドライバを使用せずにＰＩＵ及び位置パッドに無線機能を構築するために位置パッドドライバの要素を組み込み得る。
【0015】
いくつかの例示的なモードでは、位置パッドは、磁気コイルを駆動するためにＡＣ信号を生成し、位置パッドは、位置パッドの磁場発生器コイルの回路における信号の電流振幅及び位相をサンプリングし、これらの測定値をＰＩＵに無線で送り返す。次いで、ＰＩＵは、磁場発生器コイル内の信号の実際の電流振幅及び位相に基づいて、並びにカテーテル内の位置感知コイルの出力に基づいて、カテーテル（複数可）の位置を計算し得る。
【0016】
システムの説明
本開示の例示的なモードにしたがって構築及び動作する、カテーテルベースの電気生理学的マッピング及びアブレーションシステム１０の透視図である、図１を参照する。システム１０は、患者の血管系を通り、心臓１４の腔又は血管構造内に、医師１２によって経皮的に挿入される複数のカテーテルを含む。通常、送達シースカテーテルは、心臓１４内の所望の位置近傍の左心房又は右心房内に挿入される。その後、１本以上のカテーテルを、送達シースカテーテルに挿入して、心臓１４内の所望の場所に到達させることができる。複数のカテーテルは、心内電位図（Intracardiac Electrogram、ＩＥＧＭ）信号の感知専用のカテーテル、アブレーション専用のカテーテル、及び／又は感知及びアブレーションの両方に専用のカテーテルを含み得る。ＩＥＧＭを感知し、アブレーションを実行するよう構成されている例示的なカテーテル１６が本明細書に例示されている。医師１２は、心臓１４における標的部位を感知するために、カテーテル１６の遠位先端部１８を心臓壁と接触させて置くことができる。アブレーションするため、医師１２は、カテーテル１６の遠位先端部１８を、組織をアブレーションする標的部位に接触させて、同様に置くことができる。
本開示の例示的なモードにしたがって構築及び動作する、カテーテルベースの電気生理学的マッピング及びアブレーションシステム１０の透視図である、図１を参照する。システム１０は、患者の血管系を通り、心臓１４の腔又は血管構造内に、医師１２によって経皮的に挿入される複数のカテーテルを含む。通常、送達シースカテーテルは、心臓１４内の所望の位置近傍の左心房又は右心房内に挿入される。その後、１本以上のカテーテルを、送達シースカテーテルに挿入して、心臓１４内の所望の場所に到達させることができる。複数のカテーテルは、心内電位図（Intracardiac Electrogram、ＩＥＧＭ）信号の感知専用のカテーテル、アブレーション専用のカテーテル、及び／又は感知及びアブレーションの両方に専用のカテーテルを含み得る。ＩＥＧＭを感知し、アブレーションを実行するよう構成されている例示的なカテーテル１６が本明細書に例示されている。医師１２は、心臓１４における標的部位を感知するために、カテーテル１６の遠位先端部１８を心臓壁と接触させて置くことができる。アブレーションするため、医師１２は、カテーテル１６の遠位先端部１８を、組織をアブレーションする標的部位に接触させて、同様に置くことができる。
【0017】
カテーテル１６は、遠位先端部１８に場合によって分布されており、ＩＥＧＭ信号を感知するよう構成されている、１つ以上の電極２０を含む例示的なカテーテルである。カテーテル１６は、遠位先端部１８の位置及び向きを追跡するために、遠位先端部１８内又はその近傍に埋め込まれた位置センサ２２を更に含んでもよい。位置センサ２２は、３次元（３Ｄ）位置及び向きを感知する３つの磁気コイル（ロールを含む）を含む、磁気ベースの位置センサであってもよい。
【0018】
磁気ベースの位置センサ２２は、所定の作業体積内に磁場を生成するように構成されている複数の磁場発生器コイル２６を含む位置パッド２４と共に動作されてもよい。カテーテル１６の遠位先端部１８のリアルタイム位置は、位置パッド２４によって発生され、磁気ベースの位置センサ２２によって感知される磁場に基づいて追跡されてもよい。磁気ベースの位置検知技術の詳細は、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第５，５３９１，１９９号、同第５，４４３，４８９号、同第５，５５８，０９１号、同第６，１７２，４９９号、同第６，２３９，７２４号、同第６，３３２，０８９号、同第６，４８４，１１８号、同第６，６１８，６１２号、同第６，６９０，９６３号、同第６，７８８，９６７号、及び同第６，８９２，０９１号に記載されている。
【0019】
システム１０は、位置パッド２４に関する位置基準及び電極（複数可）２０のインピーダンスベースの追跡を確立するために、患者３０において皮膚接触するよう位置決めされた１つ以上の電極（本体表面）パッチ２８を含み得る。インピーダンスベースの追跡のために、電流が電極（複数可）２０に向けられ、電極本体表面パッチ２８において感知され、その結果、電極パッチ２８を介して、各電極の位置を三角測量することができる（又は、他には計算される）。インピーダンスベースの位置追跡技術の詳細は、米国特許第７，５３６，２１８号、同第７，７５６，５７６号、同第７，８４８，７８７号、同第７，８６９，８６５号、及び同第８，４５６，１８２号に記載されている。
【0020】
レコーダ３２は、本体表面ＥＣＧ電極３６によりキャプチャされた電気記録図３４と、カテーテル１４の電極（複数可）２０によりキャプチャされた心内電位図（ＩＥＧＭ）とを記録して表示する。レコーダ３２は、心臓の律動をペーシングするためのペーシング能力を含み得、及び／又は独立型ペーサに電気的に接続され得る。
【0021】
システム１０は、アブレーションするように構成されたカテーテル１６の遠位先端部１８にある電極２０にアブレーションエネルギーを伝達するように適合されているアブレーションエネルギー発生器３８を含んでもよい。アブレーションエネルギー発生器３８によって発生されるエネルギーは、以下に限定されないが、不可逆的エレクトロポレーション（ＩＲＥ）をもたらすために使用され得る単極又は双極高電圧ＤＣパルスを含む、無線周波数（ＲＦ）エネルギー若しくはパルス場アブレーション（ＰＦＡ）エネルギー、又はそれらの組合せを含んでもよい。
【0022】
患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）４０は、カテーテルと、電気生理学的機器と、電源と、システム１０の動作を制御するワークステーション４２との間の電気通信を確立するように構成されているインターフェースである。システム１０の電気生理学的機器は、例えば、複数のカテーテル、位置パッド２４、本体表面ＥＣＧ電極３６、電極パッチ２８、アブレーションエネルギー発生器３８、及びレコーダ３２を含み得る。場合により、及び好ましくは、ＰＩＵ４０は、カテーテルの位置のリアルタイム計算を実行し、ＥＣＧ計算を実施するための処理能力を更に含む。図１は、ＰＩＵ ４０及び位置パッド２４が、図２から図４を参照して以下でより詳細に説明される無線リンク５０を介して接続されることを示す。システム１０はドングル５６を含み、ドングル５６は、ＰＩＵ ４０のポートのうちの１つに差し込まれ、図２及び図３を参照してより詳細に説明するように、ＰＩＵ ４０と位置パッド２４との間に無線機能を提供する。
【0023】
ワークステーション４２は、メモリと、適切なオペレーティングソフトウェアがその中に記憶されたメモリ又は記憶装置を有するプロセッサユニットと、ユーザインターフェース機能とを含む。ワークステーション４２は、場合により、（１）心内膜解剖学的構造を３次元（３Ｄ）でモデル化し、モデル又は解剖学的マップ４４をディスプレイデバイス４６上に表示するためにレンダリングすることと、（２）記録された電気記録図３４からコンパイルされた活性化シーケンス（又は他のデータ）を、レンダリングされた解剖学的マップ４４上に重ね合わされた代表的な視覚的指標又は画像でディスプレイデバイス４６上に表示すること、（３）心腔内の複数のカテーテルのリアルタイム位置及び向きを表示すること、及び（４）アブレーションエネルギーが印加された場所などの関心部位をディスプレイデバイス４６上に表示することを含む、多数の機能を設けてもよい。システム１０の各要素を具現化する１つの市販製品は、Ｂｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒ，Ｉｎｃ．，３１Ａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄｒｉｖｅ，Ｉｒｖｉｎｅ，ＣＡ ９２６１８、から市販されている、ＣＡＲＴＯ（登録商標）３システムとして入手可能である。
【0024】
【0025】
ドングル５６は、ＰＩＵ ４０を増強するように構成される。ＰＩＵ ４０にドングル５６を後付けする。図３を参照して、ドングル５６についてより詳細に説明する。ＰＩＵ ４０は、カテーテル（複数可）１６、本体表面ＥＣＧ電極３６、電極本体表面パッチ２８、及びドングル５６に接続されるように構成されたポートを有するインターフェース５８を含む。ドングル５６は、図３を参照してより詳細に説明するように、ＰＩＵ ４０を位置パッド２４に（無線リンク５０を介して）無線で接続する。ＰＩＵ ４０はまた、カテーテル（複数可）１６、例えばＩＥＧＭから受信された信号を処理するように、又はカテーテル（複数可）１６の位置を計算するように構成された信号処理回路６０と、図３を参照してより詳細に説明されるドングル５６によって使用される信号を生成するように構成された信号生成器６２とを含む。無線リンク５０は、ＰＩＵ ４０から位置パッド２４への一方向通信のために構成されてもよく、又はＰＩＵ ４０と位置パッド２４との間の双方向通信のために構成されてもよい。
【0026】
位置パッド２４は、位置パッド２４内に異なる向きで配置された少なくとも３つ（通常９つ）の磁場発生器コイル２６を含み、コイル２６にそれぞれ印加される対応するＡＣ信号に応答して、位置パッド２４の周囲の領域に少なくとも３つ（通常９つ）の対応する交流磁場を生成する。位置パッド２４は、３組の３つの磁場発生器コイル２６（すなわち、９つの磁場発生器コイル２６）を含んでもよい。位置パッド２４はまた、位置パッド２４を増強し、位置パッド２４に（可逆的に）接続されるように構成されたドライバ６４を含む。代替的に、ドライバ６４は、位置パッド２４に永久的に繋がれ、及び／又は位置パッド２４に一体化される。場合により、位置パッド２４にはドライバ６４が後付けされる。ドライバ６４は、制御及び／又は処理能力、例えば、ドライバ６４の動作を制御するための処理能力に関連付けられたコントローラを含んでもよい。
【0027】
【0028】
ドングル５６は、コネクタ６６、負荷回路６８、サンプリング回路７０、無線通信回路７２、クロック７４、クロック同期回路７６、及び位相同期回路７８を含む。
【0029】
コネクタ６６は、（例えば、コネクタ６６をインターフェース５８のポート（図示せず）に差し込むことによって）ＰＩＵ ４０のインターフェース５８のポートに（可逆的に）物理的に接続されるように構成される。信号生成器６２は、ドングル５６内の負荷回路６８の各々に対して１つの信号であるＡＣ信号を生成するように構成される。ＡＣ信号は、一般に、異なる負荷回路６８に対して異なる周波数を有する。ドングル５６は、任意の適切な数の負荷回路６８を含み得る。いくつかの例では、ドングル５６は、位置パッド２４内の磁場発生器コイル２６の数に対応する９つの負荷回路６８を含む。負荷回路６８は、コネクタ６６を介してＰＩＵ ４０から（ＰＩＵ ４０の信号生成器６２によって生成された）対応するＡＣ信号を受信するように構成される。負荷回路６８は、位置パッド２４の対応する磁場発生器コイル２６の負荷を模倣するように構成される。各負荷回路６８は、位置パッド２４のコイルを模倣する負荷を提供するために、抵抗器（例えば、ダイヤモンド抵抗器）を有する回路を含み得る。抵抗器は安定であり、冷えたままであるので、抵抗器の両端間の電流は一般に経時的に変化せず、したがって、負荷回路６８内の電流は一般に安定である。
【0030】
サンプリング回路７０は、負荷回路６８内のＡＣ信号の各々の電流振幅及び位相を断続的にサンプリングするように構成される。サンプリング回路７０は、ＡＣ信号をサンプリングするための差動増幅器と、電流振幅及び位相の値をデジタル化するためのアナログデジタル変換器とを含んでもよい。無線通信回路７２は、ＡＣ信号を特徴付けるデータ（例えば、負荷回路６８におけるＡＣ信号のサンプリングされた電流振幅及び位相に関するデータ）を位置パッドドライバ６４に無線で送信するように構成される。
【0031】
クロック７４は、クロック値を維持し、クロック周波数で動作するように構成される。クロック７４は、ＰＩＵ ４０内のクロックと同期していてもよい。クロック同期回路７６は、ドライバ６４のリモートクロックを、ドライバ６４を参照して以下でより詳細に説明するように、クロック７４によって維持されるクロック値及び／又はクロック周波数と同期させるように構成される。クロック同期回路７６は、任意の適切なクロック同期方法を使用し得る。クロック値は、信号の位相をサンプリングするためにサンプリング回路７０によって使用され得る。
【0032】
前述のように、ドライバ６４において生成される信号の位相（以下でより詳細に説明される）は、負荷回路６８における信号の位相と同期されなくてもよい。したがって、位相同期回路７８は、ドライバ６４によって磁場発生器コイル２６内に生成される信号の位相を、負荷回路６８内のＡＣ信号の位相と同期させるように構成される。換言すれば、磁場発生器コイルＡの信号の位相は負荷回路Ａの信号の位相と同期し、磁場発生器コイルＢの信号の位相は負荷回路Ｂの信号の位相と同期し、以下同様である。位相同期については、ドライバ６４を参照して以下でより詳細に説明する。
【0033】
ドライバ６４は、コネクタ８０、無線通信回路８２、クロック８４、クロック同期回路８６、位相同期回路８８、及び信号生成器９０を含む。
【0034】
コネクタ８０は、場合により、位置パッド２４に（可逆的に）物理的に接続されるように構成されてもよい。無線通信回路８２は、データ、例えば、（ドングル５６によって生成された及び／又は信号生成器９０によって生成される）ＡＣ信号の電流振幅及び位相に関連するデータをドングル５６と無線で共有するように構成される。特に、無線通信回路８２は、負荷回路６８におけるＡＣ信号の各々の電流振幅及び位相に関するデータであって、ＰＩＵ ４０の信号生成器６２によって生成されたデータをドングル５６から無線で受信するように構成される。信号生成器９０は、負荷回路６８内のＡＣ信号の電流振幅及び位相に関連し、ＰＩＵ ４０の信号生成器６２によって生成される（ドングル５６から受信される）無線受信データに応答して、対応する異なる信号周波数を有するＡＣ信号を生成するように構成される。信号生成器９０は、位置パッドの周りの領域に対応する交流磁場を生成させるために、コネクタ８０を介して、位置パッド２４に配置されたそれぞれの磁場発生器コイル２６に信号生成器９０によって生成されたＡＣ信号を提供するように構成される。換言すれば、信号生成器９０は、磁場発生器コイルＡのためのＡＣ信号Ａ、及び磁場発生器コイルＢのためのＡＣ信号Ｂなどを生成する。
【0035】
信号生成器９０は、ＡＣ信号を、負荷回路６８内の対応するＡＣ信号の電流振幅に維持するように構成される。換言すれば、磁場発生器コイルＡにおける信号の電流振幅は、負荷回路Ａにおける信号の電流振幅に維持され、磁場発生器コイルＢにおける信号の電流振幅は、負荷回路Ｂにおける信号の電流振幅に維持され、以下同様である。同様に、同じ位相が維持される。位置パッドドライバ６４は、磁場発生器コイル２６の回路におけるＡＣ信号の電流振幅をサンプリングし、サンプリングされた値を信号生成器９０に提供するように構成されたサンプリング回路９２を含み得る。信号生成器９０は、ＡＣ信号を負荷回路６８内のＡＣ信号の振幅に維持するために、サンプリングされた値に基づいてＡＣ信号の電流振幅を調整するように構成される。
【0036】
クロック８４は、クロック値を維持し、クロック周波数で動作するように構成される。クロック８４は、正しい周波数及び位相で信号を生成するために、信号生成器９０によって使用され得る。クロック同期回路８６は、クロック８４のクロック値及び／又はクロック周波数を、ＰＩＵ ４０に接続されたドングル５６内に配置されたリモートクロック７４と同期させるように構成される。クロック同期回路８６は、ドングル５６のクロック同期回路７６にＧｏｎｇ又は同様のメッセージを断続的に（例えば、ミリ秒ごとに）送信することによってクロック同期をし得る。
【0037】
電子的遅延などに起因して、信号生成器９０によって生成された信号と負荷回路６８内の信号との間に位相差が存在し得る。したがって、いくつかの例示的なモードでは、信号生成器９０によって生成される信号の位相を調整し得る。位相同期回路８８は、信号生成器９０によって生成されたＡＣ信号の位相をドングル５６の負荷回路６８内の対応するＡＣ信号の位相と同期させるように構成される。位相同期回路８８は、信号生成器９０によって生成された信号をサンプリングし、無線リンク５０を介してドングル５６の位相同期回路７８に信号のサンプルを送信する。位相同期回路７８は、受信されたサンプルの各々を負荷回路６８からの対応する信号と乗算して、乗算された信号間の位相差を決定するように構成される。乗算の積が０に等しいとき、互いに乗算された２つの信号は同位相である。位相同期回路７８は、各信号の位相差を無線リンク５０を介して位相同期回路８８に送信する。次に、位相同期回路８８は、信号生成器９０によって生成された信号の位相を調整する。
【0038】
実際には、クロック同期回路及び位相同期回路の機能の一部又は全ては、単一の物理的構成要素に組み合わされてもよく、あるいは、複数の物理的構成要素を使用して実装されてもよい。これらの物理的構成要素は、ハードワイヤードデバイス又はプログラム可能なデバイス、あるいはこれら２つの組合せを備えてもよい。いくつかの例では、クロック同期回路及び位相同期回路処理回路の機能の少なくともいくつかは、適切なソフトウェアの制御下でプログラム可能なプロセッサによって実行されてもよい。このソフトウェアは、例えばネットワークを介して電子的形態でデバイスにダウンロードされてもよい。代替的に又は追加的に、このソフトウェアは、光学的メモリ、磁気的メモリ又は電子的メモリなどの有形の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に記憶され得る。
【0039】
【0040】
いくつかの例示的なモードでは、ＰＩＵ １００は、ドングル５６の機能を図３のＰＩＵ ４０に組み合わせることに基づいて実装されてもよい。いくつかの例示的なモードでは、位置パッド１０２は、ドライバ６４の機能を図３の位置パッド２４に組み合わせることに基づいて実装され得る。
【0041】
他の例示的なモードでは、ＰＩＵ １００は、信号処理回路６０と、無線通信回路７２を含むインターフェース５８と、場合により、信号生成器６２と、クロック７４と、クロック同期回路７６とを含み得る。インターフェース５８は、カテーテル（複数可）１６に接続され、無線通信回路７２を介して位置パッド１０２に無線で接続されるように構成される。無線通信回路７２は、ＰＩＵ １００に内蔵され（すなわち、無線通信回路７２は、ドングル又は同様のプラガブルデバイスの一部ではない）、位置パッド１０２と無線通信するように構成される。信号処理回路６０は、カテーテル（複数可）１６から受信した信号を処理するように構成されている。
【0042】
他の例示的なモードでは、位置パッド１０２は、無線通信回路８２、信号生成器９０、磁場発生器コイル２６、サンプリング回路１０４、並びに場合により、クロック８４、及びクロック同期回路を含み得る。無線通信回路８２は、位置パッド１０２に内蔵されている（すなわち、無線通信回路８２は、ドングル又は同様のプラガブルデバイスの一部ではない）。
【0043】
信号生成器９０は、（少なくとも３つ、例えば９つの）対応する異なる信号周波数を有する（少なくとも３つ、例えば９つの）ＡＣ信号を生成するように構成される。磁場発生器コイル２６は、信号生成器９０によって磁場発生器コイル２６にそれぞれ印加されるＡＣ信号に応答して、位置パッド１０２の周囲の領域に（少なくとも３つ、例えば９つの）対応する交流磁場を生成するように構成される。
【0044】
コントローラ及び／又はサンプリング回路１０４は、磁場発生器コイル２６のうちの対応する１つに印加されるＡＣ信号の各々の電流振幅及び位相をサンプリングするように構成される。無線通信回路８２は、磁場発生器コイル２６に印加されるＡＣ信号のサンプリングされた電流振幅及び位相に関するデータを、ＰＩＵ １００と（例えば、ＰＩＵ １００に）無線で共有する（例えば、データを送信する）ように構成される。次いで、ＰＩＵ １００は、カテーテル（複数可）１６の磁気センサ（複数可）から受信した信号と、位置パッド１０２から受信したデータ（磁場発生器コイル２６内の信号の振幅及び位相を示す）とを処理して、カテーテル（複数可）１６の位置を計算し得る。
【0045】
本明細書で使用される場合、任意の数値又は数値範囲に対する「約」又は「ほぼ」という用語は、構成要素の一部又は構成要素集合を、本明細書に説明されるその意図された目的に沿って機能させるのに好適な寸法の許容誤差を示すものである。より具体的には、「約」又は「略」は、挙げた値の±２０％の値の範囲を指す場合があり、例えば「約９０％」は、７２％～１０８％の値の範囲を指す場合がある。
【実施例0046】
実施例１：ドングル装置であって、ドングル装置が後付けされた患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）を増強するように構成され、ＰＩＵのインターフェースに物理的に接続されるように構成されたコネクタと、コネクタを介してＰＩＵから少なくとも３つの対応する交流（ＡＣ）信号を受信し、位置パッドの少なくとも３つの対応する磁場発生器コイルの負荷を模倣するように構成された少なくとも３つの負荷回路と、少なくとも３つの負荷回路における少なくとも３つのＡＣ信号の電流振幅及び位相をサンプリングするように構成されたサンプリング回路と、少なくとも３つのＡＣ信号の電流振幅及び位相に関するデータを位置パッドのドライバに無線で送信するように構成された無線通信回路と、を備える、ドングル装置。
【0047】
実施例２：クロック値を維持し、クロック周波数で動作するように構成されたクロックと、位置パッドに接続されるように構成されたドライバのリモートクロックを、クロック値又はクロック周波数のうちの少なくとも１つと同期させるように構成されたクロック同期回路と、を更に備える、実施例１に記載の装置。
【0048】
実施例３：少なくとも３つの対応する磁場発生器コイルにおいて生成された信号の位相を、少なくとも３つの負荷回路における少なくとも３つのＡＣ信号の位相と同期させるように構成された位相同期回路を更に備える、実施例１及び２のうちのいずれか１つに記載の装置。
【0049】
実施例４：位置パッド装置であって、ドライバであって、少なくとも３つの対応する異なる信号周波数を有する少なくとも３つの交流（ＡＣ）信号を生成するように構成された信号生成器と、少なくとも３つのＡＣ信号の電流振幅及び位相に関するデータを患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）と無線で共有するように構成された無線通信回路と、を備える、ドライバと、異なる向きに配置された少なくとも３つの磁場発生器コイルであって、少なくとも３つのＡＣ信号が少なくとも３つの磁場発生器コイルにそれぞれ印加されることに応答して、位置パッドの周囲の領域に少なくとも３つの対応する交流磁場を生成する、少なくとも３つの磁場発生器コイルと、を備える、位置パッド装置。
【0050】
実施例５：少なくとも３つの磁場発生器コイルに印加される少なくとも３つのＡＣ信号の電流振幅及び位相をサンプリングするように構成されたサンプリング回路を更に備え、無線通信回路が、電流振幅及び位相に関するデータをＰＩＵに無線で送信するように構成されている、実施例４に記載の装置。
【0051】
実施例６：無線通信回路が、ＰＩＵ又はドングルから電流振幅及び位相に関するデータを無線で受信するように構成され、信号生成器が、電流振幅及び位相に関する無線で受信されたデータに応答して少なくとも３つのＡＣ信号を生成するように構成されている、実施例４及び５又は実施例のうちのいずれか１つに記載の装置。
【0052】
実施例７：信号生成器が、少なくとも３つのＡＣ信号を電流振幅に維持するように構成されている、実施例６に記載の装置。
【0053】
実施例８：磁場発生器コイルの回路における少なくとも３つのＡＣ信号の電流振幅をサンプリングし、サンプリングされた電流振幅を信号生成器に提供するように構成されたサンプリング回路を更に備え、信号生成器が、少なくとも３つのＡＣ信号を負荷回路におけるＡＣ信号の振幅に維持するために、サンプリングされた電流振幅に基づいて少なくともＡＣ信号の電流振幅を調整するように構成されている、実施例７に記載の装置。
【0054】
実施例９：ドライバが、クロック値を維持し、クロック周波数で動作するように構成されたクロックと、クロック値又はクロック周波数のうちの少なくとも１つをドングルに配置されたリモートクロックと同期させるように構成されたクロック同期回路と、を更に含む、実施例４から８のうちのいずれか１つに記載の装置。
【0055】
実施例１０：少なくとも３つのＡＣ信号の位相をドングル内の少なくとも３つのＡＣ信号の位相と同期させるように構成された位相同期回路を更に備える、実施例４から９のうちのいずれか１つに記載の装置。
【0056】
実施例１１：ドライバが、位置パッドに接続されるように構成されている、実施例４から１０のうちのいずれか１つに記載の装置。
【0057】
実施例１２：ドライバが、位置パッドに組み込まれている、実施例４から１１のうちのいずれか１つに記載の装置。
【0058】
実施例１３：位置パッドドライバ装置であって、位置パッドに物理的に接続されるように構成されたコネクタと、患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）又はＰＩＵに接続されたドングルにおいて生成された少なくとも３つの第１の交流（ＡＣ）信号の電流振幅及び位相に関するデータを無線で受信するように構成された無線通信回路と、信号生成器であって、電流振幅及び位相に関する無線で受信されたデータに応答して少なくとも３つの第２のＡＣ信号を生成し、位置パッドの周囲の領域に少なくとも３つの対応する交流磁場を生成するために、位置パッドに配置された少なくとも３つの磁場発生器コイルに少なくとも３つの第２のＡＣ信号を提供するように構成された、信号生成器と、を備える、位置パッドドライバ装置。
【0059】
実施例１４：信号生成器が、少なくとも３つの第２のＡＣ信号を少なくとも３つの第１のＡＣ信号の電流振幅に維持するように構成されている、実施例１３に記載の装置。
【0060】
実施例１５：クロック値を維持し、クロック周波数で動作するように構成されたクロックと、クロック値又はクロック周波数のうちの少なくとも１つをドングル又はＰＩＵ内に配置されたリモートクロックと同期させるように構成されたクロック同期回路と、を更に備える、実施例１３及び１４のうちのいずれか１つに記載の装置。
【0061】
実施例１６：少なくとも３つの第２のＡＣ信号の位相を少なくとも３つの第１のＡＣ信号の位相と同期させるように構成された位相同期回路を更に備える、実施例１３から１５のうちのいずれか１つに記載の装置。
【0062】
実施例１７：カテーテル位置追跡システムであって、患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）であって、少なくとも１つのカテーテルと、位置パッドに無線で接続されるように構成されたドングルとに接続されるように構成されたインターフェースと、少なくとも１つのカテーテルから受信した信号を処理するように構成された信号処理回路と、を備える、患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）と、ＰＩＵを増強するように構成されたドングルであって、ＰＩＵに物理的に接続されるように構成されたコネクタと、コネクタを介してＰＩＵから少なくとも３つの対応する第１の交流（ＡＣ）信号を受信し、位置パッドの少なくとも３つの対応する磁場発生器コイルの負荷を模倣するように構成された少なくとも３つの負荷回路と、少なくとも３つの負荷回路における少なくとも３つの第１のＡＣ信号の電流振幅及び位相をサンプリングするように構成されたサンプリング回路と、少なくとも３つの第１のＡＣ信号の電流振幅及び位相に関するデータを位置パッドに無線で送信するように構成された無線通信回路と、を備える、ドングルと、位置パッドであって、ＰＩＵから少なくとも３つの第１のＡＣ信号の電流振幅及び位相に関するデータを無線で受信するように構成された無線通信回路を含むドライバと、少なくとも３つの第１のＡＣ信号の電流振幅及び位相に関するデータに応答して、少なくとも３つの対応する異なる信号周波数を有する少なくとも３つの第２の交流（ＡＣ）信号を生成するように構成された信号生成器と、異なる向きに配置された少なくとも３つの磁場発生器コイルであって、少なくとも３つの第２の交流信号がコイルに印加されることに応答して、位置パッドの周囲の領域に少なくとも３つの対応する交流磁場を生成する、少なくとも３つの磁場発生器コイルと、を備える、位置パッドと、を備える、カテーテル位置追跡システム。
【0063】
本開示の様々な特徴が、明確性のために別個の実施例の文脈において記載されているが、これらはまた、単一の実施例に組み合わされて提供されてもよい。逆に、簡潔にするために単一の実施例の文脈において記載されている本開示の様々な特徴が、別々に又は任意の好適な部分的組み合わせで提供されてもよい。
【0064】
上述の実施例は、例として引用されており、本開示は、上記の明細書に具体的に図示及び記載されたものに限定されない。むしろ本開示の範囲は、上記の明細書で説明される様々な特徴の組合せ及びその部分的組合せの両方、並びに上述の説明を読むことで当業者に想到されるであろう、従来技術において開示されていないそれらの変形例及び修正例を含むものである。
【0065】
〔実施の態様〕
（１） ドングル装置であって、前記ドングル装置が後付けされた患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）を増強するように構成され、
前記ＰＩＵのインターフェースに物理的に接続されるように構成されたコネクタと、
前記コネクタを介して前記ＰＩＵから少なくとも３つの対応する交流（ＡＣ）信号を受信し、位置パッドの少なくとも３つの対応する磁場発生器コイルの負荷を模倣するように構成された少なくとも３つの負荷回路と、
前記少なくとも３つの負荷回路における前記少なくとも３つのＡＣ信号の電流振幅及び位相をサンプリングするように構成されたサンプリング回路と、
前記少なくとも３つのＡＣ信号の前記電流振幅及び前記位相に関するデータを前記位置パッドのドライバに無線で送信するように構成された無線通信回路と、を備える、ドングル装置。
（２） クロック値を維持し、クロック周波数で動作するように構成されたクロックと、
前記位置パッドに接続されるように構成されたドライバのリモートクロックを、前記クロック値又は前記クロック周波数のうちの少なくとも１つと同期させるように構成されたクロック同期回路と、を更に備える、実施態様１に記載の装置。
（３） 前記少なくとも３つの対応する磁場発生器コイルにおいて生成される信号の位相を、前記少なくとも３つの負荷回路における前記少なくとも３つのＡＣ信号の前記位相と同期させるように構成された位相同期回路を更に備える、実施態様１に記載の装置。
（４） 位置パッド装置であって、
ドライバであって、
少なくとも３つの対応する異なる信号周波数を有する少なくとも３つの交流（ＡＣ）信号を生成するように構成された信号生成器と、
前記少なくとも３つのＡＣ信号の電流振幅及び位相に関するデータを患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）と無線で共有するように構成された無線通信回路と、を備える、ドライバと、
異なる向きに配置された少なくとも３つの磁場発生器コイルであって、前記少なくとも３つのＡＣ信号が前記少なくとも３つの磁場発生器コイルにそれぞれ印加されることに応答して、前記位置パッドの周囲の領域に少なくとも３つの対応する交流磁場を生成する、少なくとも３つの磁場発生器コイルと、を備える、位置パッド装置。
（５） 前記少なくとも３つの磁場発生器コイルに印加される前記少なくとも３つのＡＣ信号の前記電流振幅及び位相をサンプリングするように構成されたサンプリング回路を更に備え、前記無線通信回路が、前記電流振幅及び前記位相に関する前記データを前記ＰＩＵに無線で送信するように構成されている、実施態様４に記載の装置。
（１） ドングル装置であって、前記ドングル装置が後付けされた患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）を増強するように構成され、
前記ＰＩＵのインターフェースに物理的に接続されるように構成されたコネクタと、
前記コネクタを介して前記ＰＩＵから少なくとも３つの対応する交流（ＡＣ）信号を受信し、位置パッドの少なくとも３つの対応する磁場発生器コイルの負荷を模倣するように構成された少なくとも３つの負荷回路と、
前記少なくとも３つの負荷回路における前記少なくとも３つのＡＣ信号の電流振幅及び位相をサンプリングするように構成されたサンプリング回路と、
前記少なくとも３つのＡＣ信号の前記電流振幅及び前記位相に関するデータを前記位置パッドのドライバに無線で送信するように構成された無線通信回路と、を備える、ドングル装置。
（２） クロック値を維持し、クロック周波数で動作するように構成されたクロックと、
前記位置パッドに接続されるように構成されたドライバのリモートクロックを、前記クロック値又は前記クロック周波数のうちの少なくとも１つと同期させるように構成されたクロック同期回路と、を更に備える、実施態様１に記載の装置。
（３） 前記少なくとも３つの対応する磁場発生器コイルにおいて生成される信号の位相を、前記少なくとも３つの負荷回路における前記少なくとも３つのＡＣ信号の前記位相と同期させるように構成された位相同期回路を更に備える、実施態様１に記載の装置。
（４） 位置パッド装置であって、
ドライバであって、
少なくとも３つの対応する異なる信号周波数を有する少なくとも３つの交流（ＡＣ）信号を生成するように構成された信号生成器と、
前記少なくとも３つのＡＣ信号の電流振幅及び位相に関するデータを患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）と無線で共有するように構成された無線通信回路と、を備える、ドライバと、
異なる向きに配置された少なくとも３つの磁場発生器コイルであって、前記少なくとも３つのＡＣ信号が前記少なくとも３つの磁場発生器コイルにそれぞれ印加されることに応答して、前記位置パッドの周囲の領域に少なくとも３つの対応する交流磁場を生成する、少なくとも３つの磁場発生器コイルと、を備える、位置パッド装置。
（５） 前記少なくとも３つの磁場発生器コイルに印加される前記少なくとも３つのＡＣ信号の前記電流振幅及び位相をサンプリングするように構成されたサンプリング回路を更に備え、前記無線通信回路が、前記電流振幅及び前記位相に関する前記データを前記ＰＩＵに無線で送信するように構成されている、実施態様４に記載の装置。
【0066】
（６） 前記無線通信回路が、前記ＰＩＵ又は前記ドングルから前記電流振幅及び位相に関する前記データを無線で受信するように構成され、
前記信号生成器が、前記電流振幅及び位相に関する前記無線で受信されたデータに応答して前記少なくとも３つのＡＣ信号を生成するように構成されている、実施態様４に記載の装置。
（７） 前記信号生成器が、前記少なくとも３つのＡＣ信号を前記電流振幅に維持するように構成されている、実施態様６に記載の装置。
（８） 前記磁場発生器コイルの回路における前記少なくとも３つのＡＣ信号の電流振幅をサンプリングし、前記サンプリングされた電流振幅を前記信号生成器に提供するように構成されたサンプリング回路を更に備え、前記信号生成器が、前記少なくとも３つのＡＣ信号を前記負荷回路における前記ＡＣ信号の前記振幅に維持するために、前記サンプリングされた電流振幅に基づいて前記少なくともＡＣ信号の前記電流振幅を調整するように構成されている、実施態様７に記載の装置。
（９） 前記ドライバが、
クロック値を維持し、クロック周波数で動作するように構成されたクロックと、
前記クロック値又は前記クロック周波数のうちの少なくとも１つを前記ドングル内に配置されたリモートクロックと同期させるように構成されたクロック同期回路と、を更に含む、実施態様４に記載の装置。
（１０） 前記少なくとも３つのＡＣ信号の位相を前記ドングル内の少なくとも３つのＡＣ信号の位相と同期させるように構成された位相同期回路を更に備える、実施態様４に記載の装置。
前記信号生成器が、前記電流振幅及び位相に関する前記無線で受信されたデータに応答して前記少なくとも３つのＡＣ信号を生成するように構成されている、実施態様４に記載の装置。
（７） 前記信号生成器が、前記少なくとも３つのＡＣ信号を前記電流振幅に維持するように構成されている、実施態様６に記載の装置。
（８） 前記磁場発生器コイルの回路における前記少なくとも３つのＡＣ信号の電流振幅をサンプリングし、前記サンプリングされた電流振幅を前記信号生成器に提供するように構成されたサンプリング回路を更に備え、前記信号生成器が、前記少なくとも３つのＡＣ信号を前記負荷回路における前記ＡＣ信号の前記振幅に維持するために、前記サンプリングされた電流振幅に基づいて前記少なくともＡＣ信号の前記電流振幅を調整するように構成されている、実施態様７に記載の装置。
（９） 前記ドライバが、
クロック値を維持し、クロック周波数で動作するように構成されたクロックと、
前記クロック値又は前記クロック周波数のうちの少なくとも１つを前記ドングル内に配置されたリモートクロックと同期させるように構成されたクロック同期回路と、を更に含む、実施態様４に記載の装置。
（１０） 前記少なくとも３つのＡＣ信号の位相を前記ドングル内の少なくとも３つのＡＣ信号の位相と同期させるように構成された位相同期回路を更に備える、実施態様４に記載の装置。
【0067】
（１１） 前記ドライバが、前記位置パッドに接続されるように構成されている、実施態様４に記載の装置。
（１２） 前記ドライバが、前記位置パッドに組み込まれている、実施態様４に記載の装置。
（１３） 位置パッドドライバ装置であって、
位置パッドに物理的に接続されるように構成されたコネクタと、
患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）又は前記ＰＩＵに接続されたドングルで生成された少なくとも３つの第１の交流（ＡＣ）信号の電流振幅及び位相に関するデータを無線で受信するように構成された無線通信回路と、
信号生成器であって、
前記電流振幅及び位相に関する前記無線で受信されたデータに応答して、少なくとも３つの第２のＡＣ信号を生成し、
前記位置パッドの周囲の領域に少なくとも３つの対応する交流磁場を生成するために、前記位置パッドに配置された少なくとも３つの磁場発生器コイルに前記少なくとも３つの第２のＡＣ信号を提供するように構成された、信号生成器と、を備える、位置パッドドライバ装置。
（１４） 前記信号生成器が、前記少なくとも３つの第２のＡＣ信号を前記少なくとも３つの第１のＡＣ信号の前記電流振幅に維持するように構成されている、実施態様１３に記載の装置。
（１５） クロック値を維持し、クロック周波数で動作するように構成されたクロックと、
前記クロック値又は前記クロック周波数のうちの少なくとも１つを前記ドングル又は前記ＰＩＵ内に配置されたリモートクロックと同期させるように構成されたクロック同期回路と、を更に備える、実施態様１３に記載の装置。
（１２） 前記ドライバが、前記位置パッドに組み込まれている、実施態様４に記載の装置。
（１３） 位置パッドドライバ装置であって、
位置パッドに物理的に接続されるように構成されたコネクタと、
患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）又は前記ＰＩＵに接続されたドングルで生成された少なくとも３つの第１の交流（ＡＣ）信号の電流振幅及び位相に関するデータを無線で受信するように構成された無線通信回路と、
信号生成器であって、
前記電流振幅及び位相に関する前記無線で受信されたデータに応答して、少なくとも３つの第２のＡＣ信号を生成し、
前記位置パッドの周囲の領域に少なくとも３つの対応する交流磁場を生成するために、前記位置パッドに配置された少なくとも３つの磁場発生器コイルに前記少なくとも３つの第２のＡＣ信号を提供するように構成された、信号生成器と、を備える、位置パッドドライバ装置。
（１４） 前記信号生成器が、前記少なくとも３つの第２のＡＣ信号を前記少なくとも３つの第１のＡＣ信号の前記電流振幅に維持するように構成されている、実施態様１３に記載の装置。
（１５） クロック値を維持し、クロック周波数で動作するように構成されたクロックと、
前記クロック値又は前記クロック周波数のうちの少なくとも１つを前記ドングル又は前記ＰＩＵ内に配置されたリモートクロックと同期させるように構成されたクロック同期回路と、を更に備える、実施態様１３に記載の装置。
【0068】
（１６） 前記少なくとも３つの第２のＡＣ信号の位相を前記少なくとも３つの第１のＡＣ信号の前記位相と同期させるように構成された位相同期回路を更に備える、実施態様１３に記載の装置。
（１７） カテーテル位置追跡システムであって、
患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）であって、
少なくとも１つのカテーテルと、位置パッドに無線で接続されるように構成されたドングルとに接続されるように構成されたインターフェースと、
前記少なくとも１つのカテーテルから受信した信号を処理するように構成された信号処理回路と、を備える、患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）と、
前記ＰＩＵを増強するように構成された前記ドングルであって、
前記ＰＩＵに物理的に接続されるように構成されたコネクタと、
前記コネクタを介して前記ＰＩＵから少なくとも３つの対応する第１の交流（ＡＣ）信号を受信し、位置パッドの少なくとも３つの対応する磁場発生器コイルの負荷を模倣するように構成された少なくとも３つの負荷回路と、
前記少なくとも３つの負荷回路における前記少なくとも３つの第１のＡＣ信号の電流振幅及び位相をサンプリングするように構成されたサンプリング回路と、
前記少なくとも３つの第１のＡＣ信号の前記電流振幅及び前記位相に関するデータを前記位置パッドに無線で送信するように構成された無線通信回路と、を備える、前記ドングルと、
前記位置パッドであって、
前記ＰＩＵから前記少なくとも３つの第１のＡＣ信号の前記電流振幅及び前記位相に関するデータを無線で受信するように構成された無線通信回路を含むドライバと、
前記少なくとも３つの第１のＡＣ信号の前記電流振幅及び前記位相に関する前記データに応答して、少なくとも３つの対応する異なる信号周波数を有する少なくとも３つの第２の交流（ＡＣ）信号を生成するように構成された信号生成器と、
異なる向きに配置された少なくとも３つの磁場発生器コイルであって、前記少なくとも３つの第２の交流信号が前記コイルに印加されることに応答して、前記位置パッドの周囲の領域に少なくとも３つの対応する交流磁場を生成する、少なくとも３つの磁場発生器コイルと、を備える、前記位置パッドと、を備える、カテーテル位置追跡システム。
（１７） カテーテル位置追跡システムであって、
患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）であって、
少なくとも１つのカテーテルと、位置パッドに無線で接続されるように構成されたドングルとに接続されるように構成されたインターフェースと、
前記少なくとも１つのカテーテルから受信した信号を処理するように構成された信号処理回路と、を備える、患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）と、
前記ＰＩＵを増強するように構成された前記ドングルであって、
前記ＰＩＵに物理的に接続されるように構成されたコネクタと、
前記コネクタを介して前記ＰＩＵから少なくとも３つの対応する第１の交流（ＡＣ）信号を受信し、位置パッドの少なくとも３つの対応する磁場発生器コイルの負荷を模倣するように構成された少なくとも３つの負荷回路と、
前記少なくとも３つの負荷回路における前記少なくとも３つの第１のＡＣ信号の電流振幅及び位相をサンプリングするように構成されたサンプリング回路と、
前記少なくとも３つの第１のＡＣ信号の前記電流振幅及び前記位相に関するデータを前記位置パッドに無線で送信するように構成された無線通信回路と、を備える、前記ドングルと、
前記位置パッドであって、
前記ＰＩＵから前記少なくとも３つの第１のＡＣ信号の前記電流振幅及び前記位相に関するデータを無線で受信するように構成された無線通信回路を含むドライバと、
前記少なくとも３つの第１のＡＣ信号の前記電流振幅及び前記位相に関する前記データに応答して、少なくとも３つの対応する異なる信号周波数を有する少なくとも３つの第２の交流（ＡＣ）信号を生成するように構成された信号生成器と、
異なる向きに配置された少なくとも３つの磁場発生器コイルであって、前記少なくとも３つの第２の交流信号が前記コイルに印加されることに応答して、前記位置パッドの周囲の領域に少なくとも３つの対応する交流磁場を生成する、少なくとも３つの磁場発生器コイルと、を備える、前記位置パッドと、を備える、カテーテル位置追跡システム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【外国語明細書】