JP6568321B2 - ソース誘導誤差の消去のシステムおよび方法 - Google Patents

Description

本開示は、１つまたは複数の診断および／または治療的医療処置を実行するためのシステムおよび方法に関し、本システムは、一部、磁場ベースの医療用測位システムを備える。より詳細には、本開示は、１つまたは複数の診断および／または治療的医療処置を実行するためのシステムの様々な構成要素に関し、構成要素は、磁場ベースの医療用測位システムによって作成される磁場環境において使用するように構成される。

例えば、心臓などの人体構造の異なる部分に関係する様々な医療診断および治療処置の実行を助けるために、いくつかの異なるタイプの医療用測位システムが使用され得る。特に、概して、これらのシステムは、可視化およびナビゲーションの目的のために、例えば、カテーテルおよびシースなどの患者の体内に配設された１つまたは複数の医療デバイスの位置および向き（Ｐ＆Ｏ：ｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）を決定する能力を与え得る。

１つのそのようなタイプの医療用測位システムは、磁場ベースの医療用測位システムである。磁場ベースのシステムは、概して、動作環境中の患者ベッドまたは別の構成要素に接続されるか、または、それの近くに配置される１つまたは複数の磁場生成器を含む。場生成器は、センサ制御された低強度のＡＣ磁場を、注目エリア内に配設される医療デバイスの中または上に配設される１つまたは複数の磁気センサの位置及び向きを決定し、追跡するために利用される注目エリア（即ち、解剖学的領域）内に与えるように構成される。より詳細には、磁気コイルを備えてもよい各磁気センサは、磁場の１つまたは複数の特性を示すそれぞれの信号を検出し、生成するように構成される。医療用測位システムは、次いで、センサ（従って、医療デバイス）に関連する１つまたは複数の位置及び向き読取値を生成するために生成された信号を処理する。医療デバイスの位置及び向きは、その後、磁場に関連して追跡することができる。

上記で簡単に説明したように、そのような医療用測位システムとともに使用され得る医療デバイスは、カテーテルおよびシースなどの細長い医療デバイスを含む。これらの医療デバイスは、概して、近位端部分と、遠位端部分と、遠位端部分または遠位端部分の近くのシャフトの中または上に取り付けられる１つまたは複数のセンサと、を有する細長いシャフトを備える。同じく、上記で簡単に説明したように、医療デバイスのセンサは、システムが、センサ、したがって、拡大すると、医療デバイスの位置及び向きを決定することができるように構成されたコイルの形態の磁気センサを備えてもよい。より詳細には、各センサは、医療デバイスのシャフト内にパッケージングし、かつ、センサの位置及び向きを決定するためにシステムによって使用される磁場中に配置されたときに電流を生成するのに好適であるサイズを有するコイルを形成するために小直径コアの周りに所定の回数巻かれたワイヤのループを備えてもよい。

上記の説明は現在の分野を示すものにすぎず、請求範囲の否認と解釈すべきではない。

様々な実施形態では、本発明は、概して、磁場環境において使用するように構成された医療デバイス・アセンブリを対象とする。

一実施形態では、磁場環境において使用するための医療デバイス・アセンブリは、近位端部分と遠位端部分とを有する細長いシャフトと、シャフトの遠位端部分に沿って配設され、かつ、ツイスト・ペアに電気的に結合される位置センサと、を備えることができる。ツイスト・ペアは、第１のリード線と第２のリード線とを備えることができ、位置センサからシャフトの近位端部分に延びることができる。医療デバイス・アセンブリは、さらに、第１の端部と、第２の端部と、第１の端部に配設される複数の接続点と、を有するデバイス・コネクタを備えることができる。複数の接続点の第１のリード・ピンと第２のリード・ピンとは、それぞれ、第１のリード線と第２のリード線とに電気的に結合することができ、コネクタは、さらに、複数の接続点の第１のデバイス補償ピンを第２のデバイス補償ピンと電気的に接続する誤差ループ・セグメントを備えることができる。第１のデバイス補償接続点と第２のデバイス補償接続点とは、それぞれ、補償ループを形成するためにデバイス・コネクタの第２の端部と嵌合するように構成される相補型ケーブル・コネクタの相補型第１のケーブル補償接続点と相補型第２のケーブル補償接続点と電気的に接続するように構成することができる。

別の実施形態では、接続箱は、磁場環境において医療デバイスとともに使用するように構成することができる。接続箱は、センサ増幅器と、補償増幅器と、減算器と、を備えることができる。センサ増幅器は、センサ信号を受信し、増幅センサ信号を出力するように構成することができる。補償増幅器は、補償信号を受信し、増幅補償信号を出力するように構成することができる。減算器は、センサ増幅器と補償増幅器とに電気的に結合することができ、増幅センサ信号と増幅補償信号とから補正信号を導出し、出力するように構成することができる。

別の実施形態では、医療デバイスの補正センサ信号を出力するためのシステムは、センサ・ツイスト・ペアに結合され、かつ、第１のセンサ信号を送信するように構成されるセンサを備える医療デバイスを備えることができる。センサ・ツイスト・ペアは、医療デバイスの一部分を通って延びることができ、デバイス・コネクタに結合することができる。デバイス・コネクタは、さらに、第１のデバイス補償ピンと、第２のデバイス補償ピンと、誤差ループ・セグメントと、を備えることができる。誤差ループ・セグメントは、第１の補償ピンと第２の補償ピンとに電気的に結合することができる。ケーブルは、第１のケーブル・コネクタと、第２のケーブル・コネクタと、ケーブル・ツイスト・ペアと、補償ツイスト・ペアと、を備えることができる。ケーブル・ツイスト・ペアと補償ツイスト・ペアとは、第１のケーブル・コネクタと第２のケーブル・コネクタとに結合することができる。第１のケーブル・コネクタは、デバイス・コネクタに結合するように構成することができ、第２のケーブル・コネクタは、接続箱に結合するように構成することができる。接続箱は、センサ増幅器と、補償増幅器と、減算器と、を備えることができる。センサ増幅器は、磁気センサによって送信される第１のセンサ信号を受信し、増幅センサ信号を減算器に出力するように構成することができる。補償増幅器は、補償ツイスト・ペアから補償信号を受信し、増幅補償信号を減算器に出力するように構成することができ、減算器は、増幅センサ信号と増幅補償信号とから補正信号を導出し、出力するように構成することができる。

本発明の上記のおよび他の態様、特徴、詳細、効用、および利点は、以下の説明および特許請求の範囲を読み取ること、および添付の図面を検討することから明らかになろう。

１つまたは複数の診断または治療処置を実行するための、磁場ベースの医療用測位システムを備えるシステムの概略図を示す。 図１に示すシステムにおいて使用するように構成される、例えば、カテーテルなどの細長い医療デバイスの一部分の概略図を示す。 図２に示す医療デバイスの電気機械コネクタの代替実施形態の等角図を示す。 図２に示す医療デバイスの電気機械コネクタの代替実施形態の等角図を示す。 図１に示すシステムにおいて使用するように構成される磁場ベースの医療用測位システムの概略図を示す。 ２つの電気機械コネクタが互いに嵌合されるときに２つのコネクタの間に作成される磁気ピックアップ・ループを示す２つの電気機械コネクタ間の従来の接続配置の概略図を示す。 医療デバイスとケーブルとの間の接続配置の一実施形態の等角図を示す。 少なくとも１つのセンサ・リード線ペアと、コネクタの接続点のそれぞれのペア間の誤差補償ループ・セグメントと、に適合するように構成される、例えば、図３Ａに示す電気機械コネクタなどの電気機械コネクタの端部の平面図及び概略図を示す。 少なくとも１つのセンサ・リード線ペアと、コネクタの接続点のそれぞれのペア間の誤差補償ループ・セグメントと、に適合するように構成される、例えば、図３Ａに示す電気機械コネクタなどの電気機械コネクタの端部の平面図及び概略図を示す。 磁気センサから補償信号を受信する誤差補償ループの概略図を示す。 例えば、図１に示すシステムの構成要素を電気的に接続するように構成された電気ケーブルの一実施形態の等角図を示す。 電気ケーブルの電気機械コネクタの代替的で例示的な実施形態の等角図を示す。 電気ケーブルの電気機械コネクタの代替的で例示的な実施形態の等角図を示す。 接続箱の斜視図を示す。 接続箱の一実施形態の概略図を示す。 接続箱の一実施形態の概略図を示す。 磁気送信機アセンブリへのコネクタの近さによるループ信号振幅の量を示すグラフを示す。 磁気送信機アセンブリへのコネクタの近さによって誘起された誤差の量を示すグラフを示す。

本明細書では、様々な装置および／またはシステムの様々な実施形態について説明する。本明細書で説明し、添付の図面に示す実施形態の全体的な構造、機能、製造、および／または使用の完全な理解を与えるために多数の具体的な詳細を記載する。しかしながら、実施形態がそのような具体的な詳細なしに実施され得ることが当業者には理解されよう。他の例では、本明細書で説明する実施形態を不明瞭にしないように、よく知られている動作、構成要素、および要素については詳細に説明しない。本明細書で説明し、図示する実施形態が非限定的な例であることを当業者ならば理解されよう。したがって、本明細書で開示する特定の構造および機能詳細は代表的なものであることがあり、必ずしも実施形態の範囲を限定するとは限らず、それの範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ定義されることを理解されよう。

「様々な実施形態」、「いくつかの実施形態」、「一実施形態」、「実施形態」、「例示的な実施形態」などへの本明細書全体にわたる言及は、実施形態に関して説明する特定の特徴、構造、または特性が少なくとも１つの実施形態中に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体にわたって所定の位置にある句である「様々な実施形態では」、「いくつかの実施形態では」、「一実施形態では」、「実施形態では」、「例示的な実施形態では」などの出現は、必ずしもすべて同じ実施形態に言及しているとは限らない。さらに、特定の特徴、構造、または特性が、１つまたは複数の実施形態中に任意の好適な方法で組み合わされ得る。したがって、そのような組合せが非論理的でないか、または非機能的でないことを仮定すれば、一実施形態に関して図示し、説明する特定の特徴、構造、または特性は、全体的にまたは部分的に、限定はしないが１つまたは複数の他の実施形態の特徴、構造、または特性と組み合わされ得る。

「近位（ｐｒｏｘｉｍａｌ）」および「遠位（ｄｉｓｔａｌ）」という用語が患者を処置するために使用される器具の一端を操作する臨床医に関して本明細書全体にわたって使用され得ることを理解されたい。「近位」という用語は、臨床医に最も近い器具の部分を指し、「遠位」という用語は、臨床医から最も遠くに位置する部分を指す。さらに、簡潔および明快さのために、「垂直」、「水平」、「上」、および「下」などの空間用語が、図示された実施形態に関して本明細書で使用され得ることを理解されよう。ただし、外科用器具は多くの向きおよび位置で使用され得、これらの用語は、限定するものでも絶対的なものでもない。

次に、様々な図中の同一のまたは同様の構成要素を識別するために同様の参照番号が使用される図面を参照すると、図１に、例えば、心臓などの人体構造の様々な部分に関係する１つまたは複数の診断および／または治療的医療処置を実行するためのシステム１０の一実施形態を示す。明快さおよび例示のために、以下に記載する説明は、心臓関連の適用例のためだけに使用されるシステムに関したものになる。ただし、本開示が、任意の数の他の解剖学関連の適用例に関して実装され、使用され得ることを理解されたい。したがって、本開示は、心臓関連の適用例に限定されるものではない。

一実施形態では、図１を参照すると、システム１０は、医療デバイス１２と医療用測位システム１４とを備える。医療デバイス１２は、例えば、カテーテルまたはシースなどの細長い医療デバイスを備えてもよい。例示および明快さのために、以下の説明は、医療デバイス１２が、カテーテル（カテーテル１２）を備える実施形態に限定する。ただし、本開示が、そのような実施形態に限定されるように意図されておらず、むしろ、他の実施形態では、医療デバイスが、例えば、限定はしないが、シース、イントロデューサなどの他の細長い医療デバイスを備えてもよいことが理解されよう。

引き続き、図１を参照すると、カテーテル１２は、患者の体１６、より詳細には、患者の心臓１８に挿入されるように構成される。カテーテル１２は、ハンドル２０と、近位端部分２４および遠位端部分２６を有するシャフト２２と、カテーテル１２のシャフト２２の中または上に取り付けられる１つまたは複数のセンサ２８と、を含んでもよい。本明細書で使用する、「センサ（ｓｅｎｓｏｒ）２８」または「センサ（ｓｅｎｓｏｒｓ）２８」は、適宜に、一般的に図示のように、１つまたは複数のセンサ２８_１、２８_２〜２８_Ｎを指すことがある。一実施形態では、センサ２８は、シャフト２２の遠位端部分２６に配設される。カテーテル１２は、例えば、限定はしないが、温度センサ、追加のセンサまたは電極、（例えば、ＲＦアブレーション・エネルギーを伝えるためのアブレーション先端電極、高密度焦点式超音波アブレーション要素などの）アブレーション要素などの他の従来の構成要素と、対応する導体またはリード線と、をさらに含んでもよい。一実施形態では、カテーテル１２は、カテーテル１２、特に、それのセンサ２８を、例えば、医療用測位システム１４などのシステム１０の他の構成要素に結合することを可能にするように構成された電気機械コネクタ３０をさらに備える。

シャフト２２の近位端部分２４に配設されるハンドル２０は、臨床医がカテーテル１２を保持するための場所を提供し、さらに、患者の体１６内でシャフト２２を操縦または誘導するための手段を提供してもよい。例えば、ハンドル２０は、シャフト２２を操縦するためにシャフト２２のカテーテル１２を通って遠位端部分２６まで延びた１つまたは複数のステアリング・ワイヤを操作する手段を含んでもよい。ハンドル２０が当技術分野では慣用のものであり、ハンドル２０の構造が変動し得ることを理解されよう。別の実施形態では、カテーテル１２は、ロボットのように駆動または制御されてもよい。したがって、そのような実施形態では、カテーテル１２、特に、それのシャフト２２を操縦または誘導するために臨床医がハンドルを操作するのではなく、カテーテル１２を操作するためにロボットが使用される。

シャフト２２は、体１６内で移動するように構成された細長く、管状の、可撓性のある部材である。シャフト２２は、例えば、限定はしないが、信号処理および調整のために使用される、例えば、センサ２８、関連する導体、および、場合によっては追加の電子機器など、シャフト２２上に取り付けられたセンサおよび／または電極を支持する。シャフト２２は、また、（潅注液、低温アブレーション液、及び、体液を含む）流体、薬品、および／または、外科用ツールまたは器具の移送、送達、および／または、除去を可能にしてもよい。シャフト２２は、ポリウレタンなどの従来の材料から製造されてもよく、電気導体、流体、または外科用ツールを格納および／または移送するように構成される１つまたは複数の管腔を定義する。シャフト２２は、従来のイントロデューサを通して体１６内の血管または他の構造に導入されてもよい。シャフト２２は、次いで、当技術分野でよく知られている手段を使用して心臓１８などの所望のロケーションに体１６を通して操縦または誘導されてもよい。

カテーテル１２のシャフト２２の中または上に取り付けられるセンサ２８は、例えば、限定はしないが、電気生理学的検査、ペーシング、心臓マッピング、およびアブレーションを含む様々な診断および治療目的のために提供されてもよい。一実施形態では、センサ２８のうちの１つまたは複数が、ロケーションまたは位置検知機能を実行するために提供される。より詳細には、以下でより詳細に説明するように、センサ２８のうちの１つまたは複数は、特に、いくつかの時点においてカテーテル１２とシャフト２２の遠位端部分２６とのロケーション（位置および向きまたは「Ｐ＆Ｏ」）に関する情報を与える位置センサとなるように構成される。従って、そのような実施形態では、カテーテル１２が、心臓１８の注目する構造の表面に沿っておよび／または構造の内部の周りを移動するとき、注目する構造の表面および／または中の他のロケーションに対応するロケーション・データ・ポイントを収集するために、センサ２８が使用され得る。これらのロケーション・データ・ポイントは、次いで、例えば、限定はしないが、注目する構造の表面モデルの構造など、いくつかの目的のために使用され得る。明快さおよび例示のために、以下の説明は、カテーテル１２の単一のセンサ２８が位置センサを備える実施形態に関する。ただし、本開示の趣旨および範囲内にとどまる他の実施形態では、カテーテル１２は、２つ以上の位置センサならびに他の診断および／または治療機能を実行するように構成される他のセンサまたは電極を備えてもよいことを理解されよう。以下でより詳細に説明するように、センサ２８は、例えば、医療用測位システム１４などのシステム１０の他の構成要素にセンサ２８を電気的に結合するように構成され、センサ２８の感知要素（例えば、コイル）から延びるリード線３２_１、３２_２のペアを備える。

以下でより詳細に説明するように、電気機械コネクタ３０は、特に、カテーテル１２のセンサ２８のリード線３２_１、３２_２、ならびに、例えば、カテーテル１２とシステム１０の他の構成要素（例えば、医療用測位システム１４、アブレーション生成器、電気生理記録システム、接続箱、刺激システム、組織接触感知システムなど）との間に延びるケーブル３４などのワイヤまたはケーブルに電気的および機械的接続を提供する。一実施形態では、図１に示すように、コネクタ３０は、カテーテル１２のハンドル２０内に配設される。別の実施形態では、ハンドル２０内に、または、ハンドル２０の一部として配設されるのではなく、コネクタ３０は、ハンドル２０から離れて配設される。例えば、図２に示すように、コネクタ３０は、医療デバイス１２のハンドル２０から延びるピグテール３６の端部に配設されてもよい。

コネクタ３０が位置する場所に関わらず、図３Ａおよび図３Ｂに示す実施形態などの実施形態では、コネクタ３０の第１の端部３８は、複数の接続点４０を有し、センサ２８のリード線３２_１、３２_２のペアの各リード線は、接続点４０の１つに電気的におよび機械的に接続または結合される。本明細書で使用する、「接続点４０（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ ４０）」または「接続点４０（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔｓ ４０）」は、適宜に、一般的に図示のように、１つまたは複数の接続点４０_１、４０_２〜４０_Ｎを指すことがある。一実施形態では、接続点の各々は、ピンを備えることができる。第１の端部３８の反対側のコネクタ３０の第２の端部４２は、カテーテル１２、特に、カテーテル１２のセンサ２８と、例えば、医療用測位システム１４または接続箱などのシステム１０の他の構成要素との間の接合部分を提供するように構成される。例えば、図３Ａに示す実施形態などの実施形態では、コネクタ３０の第２の端部４２は、コネクタ３０の第１の端部３８に配設される接続点４０に電気的に結合されるか、または、それを備える複数の接続点４４を有する雄型プラグ・コネクタの形態であってもよい（例えば、接続点４０は、コネクタ３０の第１の端部３８と第２の端部４２とを通って延び得る）。そのような実施形態では、コネクタ３０の第２の端部４２は、コネクタ３０の接続点４４を受け入れるように構成される複数のソケット接点を有する相補型雌型レセプタクル・コネクタと嵌合するように構成される。代替的に、図３Ｂに示すように、コネクタ３０の第２の端部４２は、ケーブルの相補型雄型プラグ・コネクタからの対応する数の接続点を受容するように構成された複数のソケット４６を有する雌型レセプタクル・コネクタの形態であってもよい。

従って、コネクタ３０の特定の形態に関わらず、コネクタ３０は、例えば、医療用測位システム１４などのシステム１０の１つまたは複数の構成要素へのカテーテル１２およびそれのセンサ２８の電気的接続を可能にするように構成される。

これらのタイプの医療デバイスを磁場ベースの医療用測位システムと組み合わせて使用することの１つの欠点は、磁場を受けると、センサとは別個、またはセンサから離れていると見なされるワイヤの任意のループが磁気ピックアップとして作用し得るということである。これは、センサによって生成された信号にノイズまたは干渉が加えられ、それによって、信号に基づく位置及び向きの決定の精度に悪影響を及ぼす（即ち、センサによって生成された信号に基づいて決定されたセンサの位置及び向きに誤差を生じさせる）可能性がある。例えば、コイルを形成するためにコアの周りに複数回巻きつけられたワイヤは、コイルから延びる２つの端部またはリード線を有し得る。これらのリード線は、コイルから医療デバイスのシャフトに沿って通され、センサを、例えば、医療用測位システムの他の構成要素またはそれとの中間にある構成要素（例えば、増幅器、プロセッサなど）に電気的に結合することを可能にする電気コネクタ中で終端される。しかしながら、医療デバイスのシャフト内に配置されるとき、これらの２本のリード線は、磁場を受けるまたは磁場に曝露されるときに電流を生成し得るワイヤのループを形成する働きをし得る。上記で説明したように、これは、センサから送信されている電流信号へのノイズまたは干渉の追加を生じ得る。

カテーテル自体において、上記で説明した問題に対処するために使用される１つの従来の技術は、センサから終端点までのリード線の長さに沿ってツイスト・ペア・パターンでセンサの２本のリード線を配置することである。そのような配置は、ワイヤ中の磁気ピックアップを防止または少なくとも実質的に最小化することが知られている。従って、医療デバイスのシャフトの長さに沿った磁気ピックアップを防止することによって、センサによって生成および送信される信号に悪影響を及ぼし得る干渉またはノイズが、防止または少なくとも実質的に最小化される。しかしながら、この技術は、医療デバイスのシャフトの長さに沿って発生する干渉を制限するのに有用であったが、医療デバイスの他のエリアまたはロケーション、または、医療デバイスが一部であるシステム内の他のエリアまたはロケーションに関する問題を完全には解決しない。一実施形態では、ツイスト・ペアは、ツイスト・ケーブルのペアを備えることができる。別の実施形態では、ツイスト・ペアは、プリント導体を備えることができる。また他の実施形態では、ツイスト・ペアは、当業者に知られている他の方法を備えることができる。これらの実施形態は、本明細書に完全に記載されているかのように参照により本明細書に組み込まれる、２０１５年７月２日に出願された米国出願第１４／７９０，５４１号にさらに記載されている。

上記で説明したように、センサの２本のリード線は、シャフトの近位端部分において、または、近位端部分の近く（例えば、シャフトの近位端部分に近接して位置するデバイスのハンドル内またはそれの近く）に配設され得る電気コネクタにおいて終端される。医療デバイスのハンドル部分、したがって、リード線が結合される電気コネクタは、処置中に患者に近接して配設されるので、電気コネクタとケーブルとは、医療用測位システムによって印加される磁場を受けるか、または、その磁場に曝露され得る。したがって、電気コネクタ及びケーブルは、磁気ピックアップとして働くことができ、したがって、電流が磁場によって誘起され得る。上記で説明したように、そのような生成された電流は、センサによって生成され、送信される信号にノイズまたは干渉をもたらし、そこから決定されるセンサ・ロケーションに有意でない誤差をもたらす可能性がある。

図１および図４を参照して、医療用測位システム１４について説明する。医療用測位システム１４は、カテーテル１２のセンサ２８の位置及び向き、したがって、カテーテル１２の位置及び向きを決定するために提供される。一実施形態では、医療用測位システム１４は、例えば、それらの開示全体が、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第６，４９８，９４４号、第６，７８８，９６７号、および第６，６９０，９６３号のうちの１つまたは複数を参照しながら概して示される、Ｂｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒから利用可能なＣａｒｔｏ（登録商標）システム、またはそれらの開示全体が、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第６，２３３，４７６号、第７，１９７，３５４号、第７，３８６，３３９号のうちの１つまたは複数を参照しながら概して示される、（現在、Ｓｔ．Ｊｕｄｅ Ｍｅｄｉｃａｌ社が所有する）ＭｅｄｉＧｕｉｄｅ社からのＭｅｄｉＧｕｉｄｅ（登録商標）システムなどの磁場ベースのシステムを備えてもよい。代替的に、医療用測位システム１４は、例えば、限定はしないが、同じく、Ｂｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒから利用可能なＣａｒｔｏ ３（登録商標）システムなどの、磁場ベースのシステムと電界ベースのシステムとの組み合わせを備えてもよい。

一実施形態では、一般論的に、医療用測位システム１４は、少なくとも部分的に、位置及び向き決定を行うための磁気送信機アセンブリ（ＭＴＡ）４８と磁気処理コア５０とを備える。ＭＴＡ４８は、図４においてモーション・ボックス５２として指定される予め定義された３次元空間中の患者の胸部空洞中とその周辺で低強度の磁場を生成するように構成される。そのような実施形態では、上記で簡単に説明したように、カテーテル１２は、センサ２８がモーション・ボックス５２内に配設されたときにＭＴＡ４８によって適用される低強度の磁場の１つまたは複数の特性を検出するように構成される磁気センサを備える位置センサ２８を含む。一実施形態では、磁気コイルを備えるセンサ２８は、処理コア５０に電気的に接続され、磁気処理コア５０に与えられた磁場の感知された特性に対応する信号を生成するように構成される。処理コア５０は、検出信号に応答し、センサ２８のための３次元位置及び向き読取値を計算するように構成される。したがって、医療用測位システム１４により、３次元空間中のカテーテル１２の各磁気センサ２８のリアルタイム追跡、したがって、カテーテル１２のリアルタイム追跡が可能になる。

上記で説明したように、カテーテルなどの細長い医療デバイスと併せた磁場ベースの医療用測位システムの使用の１つの欠点は、磁場を受けるとセンサ２８の感知要素（例えば、コイル）とは別個の、異なるものであるワイヤの任意のループが磁気ピックアップとして働き得るということである。したがって、ノイズまたは干渉がセンサ２８によって生成された信号に加えられ、それによって、それらの信号に基づく位置及び向き決定に有意でない誤差がもたらされ得る。例えば、図１〜図３Ｂを参照すると、センサ２８が、コアの周りに複数回巻きつけられたワイヤによって形成される磁気コイルを備える例では、センサ２８のリード線３２_１、３２_２は、コイルからカテーテル１２のシャフト２２に沿ってシャフト２２の近位端まで通され、ここで、それらは、例えば、コネクタ３０などの電気機械コネクタで終端され得る。より詳細には、リード線３２_１、３２_２は、コネクタ３０のそれぞれの接続点４０に（例えば、はんだ付け、圧着などで）結合される。しかしながら、シャフト２２の長さを超えて、リード線３２_１、３２_２は、磁場を受けるまたは磁場に曝露されると磁気ピックアップとして働き得るワイヤのループを形成し、それによって、センサ２８によって生成された信号への干渉を生じ得る。このことが発生するのを防止するために、リード線３２_１、３２_２は、センサ２８の感知要素からコネクタ３０のリード線３２_１、３２_２の終端点の近くの点までのそれの長さに沿ってツイスト・ペア・パターンにおいて配置されてもよい。

リード線３２_１、３２_２のツイスト・ペア配置は、リード線３２_１、３２_２内のそれらの長さに沿ったノイズの生成を防止するのに適しているが、それは、問題に対する完全な解決策をもたらさない。より詳細には、コネクタ３０の接続点４０に接続するために、リード線３２_１、３２_２は、よりを解かれ、次いで、それぞれの接続点４０に接続され得る。例えば、図３Ａおよび図３Ｂに示す実施形態では、リード線３２_１、３２_２は、よりを解かれ、次いで、それぞれ、接続点４０_１、４０_２に結合または接続される。リード線３２_１、３２_２のよりを解かれた部分と、接続点４０（例えば、４０_１、４０_２）の長さと、接続点４０間の比較的長い距離または空間との組合せは、図５に示すように、コネクタ３０が、例えば、ケーブル３４などのケーブルの対応する電気機械コネクタ５６と嵌合するときに磁気ループ５４の形成を生じる。患者ベッドに比較的に近接している、コネクタ３０とコネクタ５６との間の接続のロケーションにより、このループ５４は、ＭＴＡ４８によって印加される磁場を受けるか、またはその磁場に曝露され得、したがって、センサ２８によって生成された信号中にノイズまたは干渉を生成し得る。

信号中のノイズまたは干渉を最小化する１つの方法は、コネクタ３０を相補型コネクタ（例えば、コネクタ５６）に接合し、センサから接続箱まで伸びるリード線のペアによって形成される磁気ループに対してエリアが実質的に等しく、向きが反対である第２の磁気ループ５８を形成することである。したがって、コネクタ３０とコネクタ５６との間の接続が磁場を受けるか、または磁場に曝露されるとき、２つのループ内において誘起される電流は、等しいが、反対方向になり、それによって、電流が互いにオフセットすることとなる。このようにして、センサ２８によって生成され、コネクタ３０、５６を通して送信される信号への干渉が、防止されるか、または少なくとも実質的に最小化される。この方法は、本明細書に完全に記載されているかのように参照により本明細書に組み込まれる、２０１２年７月３１日に出願された米国出願第１３／５６３，２３９号にさらに記載されている。

図６は、ノイズまたは干渉の生成を防止または最小化する別の方法の一実施形態を示す。ケーブル１３４へのコネクタ１３０の接続配置またはアセンブリでのノイズまたは干渉の生成を防止または少なくとも最小化するために、カテーテル・コネクタ１３０に結合することができる相補型ケーブル・コネクタ１３８を備えることができるケーブル１３４を示すシステム１１０が示されている。図示の実施形態では、カテーテル・コネクタ１３０は、カテーテルの近位側から延びることができるピグテール１３６に結合することができる。他の実施形態では、カテーテル・コネクタは、本開示内で説明した方法とは別の、当業者に知られている他の方法でカテーテルに結合することができる。カテーテル・コネクタ１３０が相補型ケーブル・コネクタ１３６と嵌合すると、誤差測定ループとして使用することができる第２の磁気ループを形成することができる。誤差測定ループは、カテーテル・コネクタ１３０、相補型ケーブル・コネクタ１３８、及び、ケーブル１３４の中に生成することができ、システム中に生成されるノイズまたは干渉のうちの一部を除去するために使用することができる。

誤差測定ループを含めることに加えて、一実施形態では、カテーテル・コネクタ１３０及び相補型ケーブル・コネクタ１３８の一方または両方が遮蔽されていてもよい。より詳細には、高い透磁率を有する材料から形成される（図３Ａおよび図１０Ａに最も良く示されている）磁気シールド７７が、コネクタの一方または両方の外部ハウジング上に配置されてもよい。より詳細には、一般に「ミューメタル」（例えば、ニッケル鉄合金）として知られるものから形成される磁気シールドは、カテーテル・コネクタ１３０と相補型ケーブル・コネクタ１３８との両方の上に配置されてもよい。磁気シールドは、電気コネクタの各々が曝露される磁場の強度を効果的に低減するように働く。

図７Ａに、リード線の第１のツイスト・ペア２０３に結合されたコネクタ２０１の一実施形態を示す。コネクタ２０１は、第１の補償ピン２１１と、第２の補償ピン２１２と、誤差ループ・セグメント２１３と、第１のリード・ピン２０９と、第２のリード・ピン２１０と、を備えることができる。第１のリード・ピン２０９は、第１のリード線２０５に結合することができ、第２のリード・ピン２１０は、第２のリード線２０６に結合することができる。誤差ループ・セグメント２１３は、導電性材料を備えることができ、第１の補償ピン２１１と第２の補償ピン２１２とに結合し、それらの間に延びることができ、コネクタの材料内に作成されるノイズまたはアーティファクトを補償するために使用され得る誤差測定ループに２つの接続点を結合することができる。一実施形態では、誤差ループ・セグメントは、ジャンパ・ケーブルを備えることができる。コネクタ２０１は、単一のセンサを備えるカテーテルに第１のツイスト・ペア２０３によって結合することができる。他の実施形態では、カテーテルは、複数のセンサを備えることができ、リード線の複数のツイスト・ペアは、コネクタ２０１に結合することができる。図７Ｂに、リード線の複数のツイスト・ペアに結合されたコネクタの一実施形態が見られる。

図７Ｂに、リード線の３つのツイスト・ペアに結合されたコネクタ２３０の別の実施形態を示す。コネクタ２３０は、第１の補償ピン２４６と、第２の補償ピン２４７と、誤差ループ・セグメント２４９と、第１のリード・ピン２４０と、第２のリード・ピン２４１と、第３のリード・ピン２４２と、第４のリード・ピン２４３と、第５のリード・ピン２４４と、第６のリード・ピン２４５と、を備えることができる。誤差ループ・セグメント２４９は、第１の補償ピン２４６と第２の補償ピン２４７との間に延びることができ、コネクタの材料内に作成されるノイズまたはアーティファクトを補償するために使用することができる誤差測定ループに２つの接続点を結合することができる。コネクタ２３０は、第１のリード線２５１と第２のリード線２５２とを備えることができる第１のツイスト・ペア２３１を通して第１のセンサに結合することができる。コネクタは、さらに、第３のリード線２５３と第４のリード線２５４とを備えることができる第２のツイスト・ペア２３３を通して第２のセンサに結合することができる。コネクタは、さらにまた、第５のリード線２５５と第６のリード線２５６とを備えることができる第３のツイスト・ペア２３５を通して第３のセンサに結合することができる。他の実施形態では、コネクタは、カテーテルの様々な数のセンサまたは他の構成要素に結合することができる。一実施形態では、コネクタは、さらに、少なくとも１つの熱電対に結合することができる。別の実施形態では、コネクタは、カテーテルの遠位端上に配設される１つまたは複数の電極に結合することができる。１つまたは複数の電極は、アブレーション・エネルギーを移送するため、電気信号を感知するために使用するため、または本明細書で説明するように磁気センサの支援を用いてまたは用いることなく電極のロケーションを決定するために使用することができる。

上記で簡単に説明したように、システム１０は、カテーテル１２をシステム１０の１つまたは複数の他の構成要素と接続するために使用され得るケーブル（例えば、上記で説明したケーブル１３４）をさらに備えてもよい。一実施形態では、カテーテル１２とケーブル１３４とは、医療デバイス・アセンブリを形成するために組み合わせてもよく、一方、別の実施形態では、ケーブル１３４は、カテーテル１２が接続されているシステム１０の構成要素の一部であってもよい。

図８に、本明細書で説明するように、ノイズの生成を防止するかまたは最小化するシステムの部分の実施形態を示す。センサ３０３は、センサ・ツイスト・ペア３０６に結合することができる。センサ３０３は、上記で説明したように、カテーテルまたは他の医療デバイス内にあってもよい。センサ・ツイスト・ペア３０６は、第１のセンサ・リード線３０４と第２のセンサ・リード線３０５とを備えることができ、カテーテルまたは他の医療デバイスを通ってデバイス・コネクタ３０８まで延びることができる。

デバイス・コネクタ３０８は、第１のデバイス・センサ・ピン３１０と、第２のデバイス・センサ・ピン３１１と、第１のデバイス補償ピン３１２と、第２のデバイス補償ピン３１３と、誤差ループ・セグメント３１５と、を備えることができる。第１のセンサ・リード線３０４は、第１のデバイス・センサ・ピン３１０に結合することができ、第２のセンサ・リード線３０５は、第２のデバイス・センサ・ピン３１１に結合することができる。誤差ループ・セグメント３１５は、第１のデバイス補償ピン３１２を第２のデバイス補償ピン３１３に結合することができる。デバイス・コネクタ３０８は、第１のケーブル・コネクタ３０９に結合するようにサイズ決定され、かつ、第１のケーブル・コネクタ３０９に結合するように構成することができる。

第１のケーブル・コネクタ３０９は、第１のケーブル・センサ・ピン３１６と、第２のケーブル・センサ・ピン３１７と、第１のケーブル補償ピン３１８と、第２のケーブル補償ピン３１９と、を備えることができる。第１のケーブル・センサ・ピン３１６は、第１のケーブル・リード線３２２に結合することができ、第２のケーブル・センサ・ピン３１７は、第２のケーブル・リード線３２３に結合することができる。第１のケーブル・リード線３２２と第２のケーブル・リード線３２３とは、ケーブル・ツイスト・ペア３２１を構成するために一緒に撚り合わされ得る。第１のケーブル・センサ・ピン３１６は、第１のデバイス・センサ・ピン３１０に電気的に接続されるように構成することができる。第２のケーブル・センサ・ピン３１７は、第２のデバイス・センサ・ピン３１１に電気的に接続されるように構成することができる。接続の結果として、センサ３０３からの信号は、センサ・ツイスト・ペア３０６を通り、デバイス・コネクタ３０８、第１のケーブル・コネクタ３０９を通り、ケーブル・ツイスト・ペア３２１に沿って送信することができる。さらに、第１のケーブル補償ピン３１８は、第１の補償リード線３２５に結合することができ、第２のケーブル補償ピン３１９は、第２の補償リード線３２６に結合することができる。第１の補償リード線３２５と第２の補償リード線３２６とは、補償ツイスト・ペア３２４を形成するために一緒に撚り合わされ得る。第１のケーブル補償ピン３１８は、第１のデバイス補償ピン３１２に電気的に接続されるように構成することができる。第２のケーブル補償ピン３１９は、第２のデバイス補償ピン３１３に電気的に接続されるように構成することができる。

上記で説明した接続の結果として、デバイス・コネクタ３０８とケーブル・コネクタ３０９とを通して生成されるノイズは、補償ツイスト・ペア３２４を通して送信することができ、ケーブル・ツイスト・ペア３２１を通して送信される信号からノイズを除去するためにシステムによって使用することができる。ケーブル・ツイスト・ペア３２１は、センサ増幅器３２９に結合することができ、補償ツイスト・ペアは、補償増幅器３３０に結合することができる。センサ増幅器３２９は、ケーブル・ツイスト・ペア３２１からセンサ信号を受信することができる。増幅センサ信号３３２は、センサ増幅器３２９から減算器３３４に送信することができる。補償増幅器は、補償ツイスト・ペア３２４から補償信号を受信することができる。増幅補償信号３３３は、補償増幅器３３０から減算器３３４に送信することができる。減算器３３４は、増幅センサ信号３３２から増幅補償信号３３３を減算することができ、次いで、補正信号３３５を送信することができる。補正信号３３５は、医療用測位システムあるいは他のシステムまたはデバイスに送信することができる。補正信号３３５は、補償ループ３２８を使用して生成することができる。補償ループ３２８は、誤差ループ・セグメント３１５と、第１のデバイス補償ピン３１２と、第２のデバイス補償ピン３１３と、第１のケーブル補償ピン３１８と、第２のケーブル補償ピン３１９と、補償ツイスト・ペア３２４と、補償増幅器３３０と、を備えることができる。一実施形態では、センサ増幅器と補償増幅器と減算器とは、全体を通して説明したようにケーブル内に位置することができる。補正信号は、次いで、接続箱または他のデバイスに出力することができる。別の実施形態では、センサ増幅器と補償増幅器と減算器とは、接続箱または他の要素内に位置することができ、ケーブル・ツイスト・ペアと補償ツイスト・ペアとは、別個のコネクタを通して接続箱または他の要素に接続するように構成することができる。別の実施形態では、センサ増幅器と補償増幅器と減算器とは、ケーブル・コネクタに隣接して、または、ケーブル・コネクタ内に存在することができる。

図８に、単一のセンサと単一の補償ループとを有する実施形態を示す。他の実施形態では、システムは、センサごとに別個のツイスト・ペアを有する複数のセンサを備えることができる。減算器は、補償ループからの補償信号を用いてセンサの各々からの信号を導出することができる。また別の実施形態では、システムは、複数のセンサと複数の補償ループとを備えることができる。減算器は、複数の補償ループのうちの１つからの信号を減算することによって複数のセンサの各々のための補正信号を導出するように構成することができる。また別の実施形態では、システムは、複数の補償ループを備えることができ、減算器は、センサ信号の各々のための補正信号を導出する前に、複数の補償ループから受信された信号を平均化することができる。また別の実施形態では、システムは、少なくとも１つのセンサと複数の補償ループとを備えることができ、減算器は、補償ループの各々およびセンサごとに別個の補正信号を出力することができる。一例として、システムが、単一のセンサと２つの補償ループとを備える場合に、減算器は、第１の補償ループを使用して第１の補正信号を出力し、第２の補償ループを使用して第２の補正信号を出力することができる。また別の実施形態では、誤差ループ・セグメントを補償ループから除去することができ、本体補償ツイスト・ペアをカテーテルまたは他の医療デバイスを通って延ばし、カテーテルまたは他の医療デバイスの細長い本体内に固定することができる。本体補償ツイスト・ペアの遠位端は、導電性セグメントによって一緒に短絡、または、一緒に溶接またはろう接することができる。本体補償ツイスト・ペアを備える補償ループによって生成された任意の信号は、次いで、減算器によって補正信号を導出するために使用することができる。

図９は、第１の端部３５５に、例えば、上記で説明したコネクタ５６などの第１の電気機械コネクタ３５３と、第２の端部３５９に配設された第２の電気機械コネクタ３６１と、を備えるケーブル３５１を示す。ケーブル３５１は、第１のコネクタ３５３と第２のコネクタ３６１との間、したがって、第１の端部３５５と第２の端部３５９との間に延びる、上記の図８で説明した複数の細長い電気導体をさらに備える。カテーテルが単一のセンサを備える一実施形態では、ケーブル３５１は、図８に関して上記で説明したように電気導体の２つのペアを備えていてもよい。ただし、カテーテル１２が複数のセンサ２８を備える一実施形態では、ケーブル３４は、カテーテルのセンサごとに電気導体のペアを備えてもよく、補償ループのための電気導体の少なくとも１つの他のペアを備えてもよい。

カテーテル１２のセンサ・リード線３２と同様に、医療用測位システム１４によって生成される磁場に近接した結果としてケーブル３５１が配設され得る磁気環境を考慮するために、電気導体６４の各ペアは、ケーブル３４の長さに沿ってツイスト・ペア・パターンで配置されてもよい。明快さおよび例示のために、以下の説明は、カテーテル１２が単一のセンサ２８を備える実施形態に関したものであり、したがって、ケーブル３４は、センサ２８のための電気導体６４の単一のペア（即ち、電気導体６４_１、６４_２）と、補償ループのための電気導体６４のペアと、を備える。周知のように、電気導体６４とコネクタ３５３、３６１とに加えて、ケーブル３５１は、１つまたは複数の絶縁層、ならびに電気導体６４を囲む外部シース３５７をさらに備えていてもよい。

図１０Ａおよび図１０Ｂを参照すると、カテーテル１２のコネクタ３０、１３０に関して上記で説明したように、コネクタ４５６、４８０の各々は、第１の端部４８４と第２の端部４８６とを備える。各コネクタ４５６、４８０の第１の端部４８４は、複数の接続点４６２を有し、ケーブル４３４の各電気導体４６４は、各コネクタ４５６、４８０の接続点４６２の各々に電気的におよび機械的に接続または結合される（即ち、各電気導体４６４の１つの端部は、コネクタ４５６のそれぞれのピン４６２に接続され、各電気導体４６４の他端は、コネクタ４８０のそれぞれのピン４６２に接続される）。各コネクタ４５６、４８０の第２の端部４８６は、ケーブル・コネクタ４５６の場合は、ケーブル４３４とカテーテル１２との間に、コネクタ４８０の場合は、ケーブル４３４と、例えば、医療用測位システム１４または接続箱などのシステム１０の別の構成要素との間に接合部分を提供するように構成される。

図１０Ａに示す実施形態などの実施形態では、コネクタ４５６、４８０の一方または両方の第２の端部４８６は、コネクタ４５６、４８０の第１の端部４８４に配設された接続点４６２に電気的に結合されるか、またはそれを備える複数の接続点４８８を有する雄型プラグ・コネクタの形態であってもよい（即ち、接続点４６２はコネクタ４５６、４８０の第１の端部４８４と第２の端部４８６とを通って延びていてもよい）。そのような実施形態では、コネクタ４５６、４８０の第２の端部４８６は、コネクタ４５６、４８０の接続点４８８を受容するように構成された複数のソケット接点を有するそれぞれの相補型雌型レセプタクル・コネクタと嵌合するように構成される。代替的に、図１０Ｂに示すように、コネクタ４５６、４８０の一方または両方の第２の端部４８６は、それぞれの相補型雄型プラグ・コネクタからの対応する数の接続点を受容するように構成された複数のソケット４９０を有する雌型レセプタクル・コネクタの形態であってもよい。

したがって、コネクタ４５６、４８０の特定の形態に関わらず、ケーブル４３４は、カテーテル１２およびセンサ２８の電気的接続、特に、例えば、医療用測位システム１４、または以下でより詳細に説明するように、接続箱などのシステム１０の１つまたは複数の構成要素への電気的接続を可能にするように構成される。

上記で説明したように、ケーブル３４は、カテーテル１２およびセンサ２８を、特に、システム１０の１つまたは複数の他の構成要素に電気的におよび機械的に接続するように構成される。同じく上記で説明したように、ケーブル３４は、システム１０の別の構成要素の相補型電気機械コネクタと嵌合する構成される電気機械コネクタ８０を含む。１つのそのような構成要素は、図４に示した実施形態に示したように、カテーテル１２と、例えば、医療用測位システム１４と、の間に配設された接続箱９４である。

接続箱５９４は、多くの目的を果たしてもよい。例えば、図４に示す実施形態などの実施形態では、接続箱９４は、センサ２８によって生成された信号を増幅するための少なくとも１つの増幅器回路を格納するように構成される。図１１に示す実施形態などの別の実施形態では、接続箱５９４は、少なくとも部分的に、複数のカテーテル１２に対応する複数のケーブル３４を単一のケーブルに統合するように構成されてもよく、単一のケーブルは、次いで、システム１０の１つまたは複数の他の構成要素（例えば、増幅器、医療用測位システム１４、アブレーション生成器、電気生理記録システム、組織接触感知システムなど）に通される。

いずれの場合も、図１１を参照すると、接続箱５９４は、１つまたは複数の構成要素を格納するように構成されたハウジング５９６を備える。ハウジング５９６は、例えば、プラスチックなどのいくつかの材料から構築されてもよい。医療用測位システム１４によって生成される磁場に接続箱が近接することに起因して、接続箱５９４は、磁場シールドをさらに含み得る。例えば、一実施形態では、接続箱５９４は、例えば、ミューメタルなどの材料によって遮蔽されてもよく、その材料は、磁気シールドとして構成され、かつ、ハウジング５９４内の構成要素が曝露される磁場の強度を効果的に除去または実質的に低減するように働く。

接続箱５９４は、それぞれ電気機械コネクタ５９８の形態の１つまたは複数の入力ポートをさらに備えることができ、入力ポートは、例えば、ケーブル３４のコネクタ８０などの、例えば、１つまたは複数のそれぞれの相補型電気機械コネクタと嵌合するように構成されるハウジング５９６の壁中に配設される。一実施形態では、コネクタ５９８の第１の端部は、ハウジング５９６の内部に配設され、複数の接続点を有する。一実施形態では、２つ以上の接続点が、それぞれの電気導体によってハウジング５９６内に配設された回路板のヘッダに電気的に接続される。第１の端部の反対側のコネクタ５９８の第２の端部は、例えば、ケーブル３４のコネクタ８０などの、例えば、１つまたは複数のそれぞれの相補型電気機械コネクタと嵌合し、したがって、カテーテル１２と、センサ２８と、特に、接続箱５９４との間の接合部分を提供するように構成される。

例えば、一実施形態では、コネクタ５９８の第２の端部は、コネクタ５９８の第１の端部に配設された接続点に電気的に結合されるか、またはそれを備える複数の接続点を有する雄型プラグ・コネクタの形態であってもよい。そのような実施形態では、コネクタ５９８の第２の端部は、コネクタ５９８の接続点を受容するように構成された複数のソケット接点を有する、例えば、ケーブル３４のコネクタ８０など、ケーブルの相補型雌型レセプタクル・コネクタと嵌合するように構成される。代替的に、コネクタ５９８の第２の端部は、例えば、ケーブル３４のコネクタ８０などのケーブルの相補型雄型プラグ・コネクタからの対応する数の接続点を受容するように構成された複数のソケットを有する雌型レセプタクル・コネクタの形態であってもよい。

明快さおよび例示のために、以下の説明は、接続箱５９４が単入力ポートコネクタ５９８を有する実施形態に限定する。同じ理由から、以下の説明は、コネクタ５９８の第１の端部が４つの接続点のみを備えるように、コネクタ５９８が単一のセンサ・カテーテルに適応するように構成された実施形態に限定する。ただし、他の実施形態では、接続箱５９４が、任意の数の入力ポートまたはコネクタ５９８、ならびにその上に取り付けられた任意の数のセンサを有するカテーテルに適応するように構成されたコネクタ５９８を備えてもよいことを理解されよう。したがって、接続箱５９４が、２つ以上のコネクタ５９８、または２つ以上のセンサを有するカテーテルに適応するようにそれぞれ構成された１つまたは複数のコネクタ５９８を備える実施形態は、本開示の趣旨および範囲内にとどまる。

一実施形態では、コネクタ５９８もまた遮蔽されていてもよい。より詳細には、高い透磁率をもつ材料から形成された磁気シールド（図示省略）が、コネクタ５９８の外部ハウジング上に配置されていてもよい。より詳細には、例えば、ミューメタルから形成される磁気シールドを、コネクタ５９８上に配置することができる。磁気シールドは、電気コネクタが曝露される磁場の強度を効果的に低減するように働く。

上記の他の場所で説明したように、接続箱５９４の出力ポートの説明が、主に、コネクタが単一のセンサ・カテーテル１２に適応するように構成された実施形態に関するものであったが、本開示が、そのように限定されるように意図されていないことを理解されよう。むしろ、他の実施形態では、接続箱５９４は、１つまたは複数の単一または複数センサ・カテーテルに適応するようにそれぞれ構成された１つまたは複数の出力ポートコネクタを備えていてもよく、そのような実施形態は、本開示の趣旨および範囲内にとどまる。

図１２Ａおよび図１２Ｂは、本開示による、接続箱の２つの実施形態を示す。図１２Ａは、第１の増幅器５０３と、第２の増幅器５０５と、減算器５０７と、を備える接続箱５０１を示す。接続箱５０１は、センサおよび補償ループからの信号を受信することができる。接続箱５０１は、次いで、センサおよび補償ループからの信号を増幅し、増幅信号から補正信号を導出することができる。接続箱５０１は、次いで、補正信号を処理することができる外部構成要素に補正信号を出力することができる。図１２Ｂは、接続箱５１１の別の実施形態を示す。接続箱５１１は、第１の増幅器５１３と、第２の増幅器５１４と、第３の増幅器５１５と、第４の増幅器５１６と、を備えることができる。一実施形態では、第１の増幅器５１３は、第１のセンサ信号を増幅することができ、第２の増幅器５１４は、第２のセンサ信号を増幅することができ、第３の増幅器５１５は、第３のセンサ信号を増幅することができ、第４の増幅器５１６は、補償信号を増幅することができる。接続箱５１１は、次いで、少なくとも１つの補正信号を導出するために増幅信号を処理することができる減算器または他の構成要素に増幅信号を出力することができる。一実施形態では、第１の補正信号と第２の補正信号と第３の補正信号とは、第１の増幅センサ信号と、第２の増幅センサ信号と、第３の増幅センサ信号と、増幅補償信号とから導出することができる。

図１３Ａは、ＭＴＡへのコネクタの近さによって変動するループ信号の振幅を示す。グラフは、コネクタ・ループのみを含む実施形態を示す。図１３Ｂは、ＭＴＡへのコネクタの近さによって変動する誘起誤差の量を示す。グラフは、コネクタ誤差を有するカテーテル・センサを含む実施形態を示す。

本発明の実施形態について、ある程度の特殊性を伴って上記で説明したが、当業者は、本発明の趣旨または範囲から逸脱することなく開示する実施形態に多数の改変を行うことができる。すべての方向についての言及（例えば、上、下、上向き、下向き、左、右、左側、右側、上部、下部、上記、下記、垂直、水平、時計回り、および反時計回り）は、本発明の読者の理解を助ける目的のために使用され、特に、本発明の位置、向き、または使用を制限するものではない。結合についての言及（例えば、取り付けられた、結合された、接続されたなど）は、広く解釈されるべきであり、要素の接続間の中間部材および要素間の相対的な移動を含み得る。したがって、結合についての言及は、必ずしも、２つの要素が直接接続され、互いに固定関係にあることを推論するとは限らない。上記の説明に含まれている、または添付の図面に示されているすべての事物が、限定するものではなく、例示的なものにすぎないと解釈されなければならないものとする。詳細または構造の変更は、添付の特許請求の範囲において定義されている発明の趣旨から逸脱することなく行われ得る。

参照により本明細書に組み込まれると言われるいかなる特許、公報、または他の開示資料も、全体的にまたは部分的に、組み込まれた資料が本開示に記載されている既存の定義、記述、または他の開示資料と競合しない限りにおいて本明細書に組み込まれる。したがって、必要な程度まで、本開示は、本明細書に明示的に記載されているように、参照により本明細書に組み込まれる任意の矛盾材料に取って代わる。参照により本明細書に組み込まれると言われているが、本明細書に記載の既存の定義、記述、または他の開示資料と矛盾する任意の材料またはそれの一部分は、その組み込まれた材料と既存の開示資料との間に矛盾を生じない限り組み込まれることになる。以下の項目は、国際出願時の特許請求の範囲に記載の要素である。
［項目１］
磁場環境において使用するための医療デバイス・アセンブリであって、
近位端部分と遠位端部分とを有する細長いシャフトと、
前記シャフトの前記遠位端部分に沿って配設され、かつ、ツイスト・ペアに電気的に結合される位置センサであって、前記ツイスト・ペアは、第１のリード線と第２のリード線とを備えており、前記位置センサから前記シャフトの前記近位端部分に延びている、前記位置センサと、
第１の端部と、第２の端部と、前記第１の端部に配設される複数の接続点と、を有するデバイス・コネクタと、を備え、
前記複数の接続点の第１のリード・ピンと第２のリード・ピンとが、前記第１のリード線と前記第２のリード線とに電気的に結合されており、
前記コネクタは、さらに、
前記複数の接続点の第１のデバイス補償ピンを第２のデバイス補償ピンと電気的に接続する誤差ループ・セグメントであって、前記第１のデバイス補償接続点と前記第２のデバイス補償接続点とが、それぞれ、補償ループを形成するために前記デバイス・コネクタの前記第２の端部と嵌合するように構成される相補型ケーブル・コネクタの相補型第１のケーブル補償接続点と相補型第２のケーブル補償接続点と電気的に接続するように構成される、前記誤差ループ・セグメントを備える、医療デバイス・アセンブリ。
［項目２］
前記医療デバイスは、さらに、
前記シャフトの前記近位端部分に配設されるハンドルを備え、
前記医療デバイスの前記デバイス・コネクタが、前記ハンドル内に配設される、項目１に記載の医療デバイス・アセンブリ。
［項目３］
前記医療デバイスは、さらに、
前記シャフトの前記近位端部分に配設されるハンドルを備え、
前記センサの前記第１のリード線と前記第２のリード線とが、前記ハンドルの少なくとも一部分を通って延び、そこから延びたピグテールを形成し、
前記医療デバイスの前記デバイス・コネクタが、前記ピグテールの端部に配設される、項目１に記載の医療デバイス・アセンブリ。
［項目４］
前記誤差ループ・セグメントが、ジャンパ・ワイヤを備える、項目１に記載の医療デバイス・アセンブリ。
［項目５］
前記医療デバイス・アセンブリは、さらに、
第１の端部と第２の端部とを有する電気ケーブルをさらに備え、
前記ケーブルは、
ツイスト・ペア・パターンで配置され、前記ケーブルの前記第１の端部と前記第２の端部との間に延びる第１のケーブル・リード線および第２のケーブル・リード線と、
ツイスト・ペア・パターンで配置され、前記ケーブルの前記第１の端部と前記第２の端部との間に延びる第１の補償リード線および第２の補償リード線と、
前記ケーブルの前記第１の端部に配設されるケーブル・コネクタと、を備え、
前記ケーブルの前記コネクタが、第１の端部と、第２の端部と、前記第１の端部に配設される複数の接続点と、を備え、
前記第１のケーブル・リード線と前記第２のケーブル・リード線とが、前記ケーブルの前記コネクタの前記複数の接続点の第１のケーブル・センサ・ピンと第２のケーブル・センサ・ピンとに電気的に接続され、
前記第１の補償リード線と前記第２の補償リード線とが、前記ケーブルの前記コネクタの前記複数の接続点の第１のケーブル補償ピンと第２のケーブル補償ピンとに電気的に接続される、項目１に記載の医療デバイス・アセンブリ。
［項目６］
磁場環境において医療デバイスとともに使用するように構成される接続箱であって、
センサ増幅器と、
補償増幅器と、
減算器と
を備え、
前記センサ増幅器が、センサ信号を受信し、増幅センサ信号を出力するように構成され、
前記補償増幅器が、補償信号を受信し、増幅補償信号を出力するように構成され、
前記減算器が、前記センサ増幅器と前記補償増幅器とに電気的に結合され、前記増幅センサ信号と前記増幅補償信号とから補正信号を導出し、出力するように構成される、接続箱。
［項目７］
前記接続箱は、さらに、第３の増幅器を備え、
前記第３の増幅器が、第２のセンサ信号を受信し、第２の増幅センサ信号を出力するように構成される、項目６に記載の接続箱。
［項目８］
前記補正信号が、第１の補正信号であり、
前記減算器が、第２の補正信号を導出し、出力するように構成される、項目７に記載の接続箱。
［項目９］
前記接続箱は、さらに、第４の増幅器を備え、
前記第４の増幅器が、第３のセンサ信号を受信し、第３の増幅センサ信号を出力するように構成され、
前記減算器が、第３の補正信号を導出し、出力するように構成される、項目８に記載の接続箱。
［項目１０］
前記補償増幅器が、第１の補償増幅器であり、
前記増幅補償信号が、第１の増幅補償信号であり、
前記接続箱は、さらに、
第２の補償信号を受信し、第２の増幅補償信号を出力するように構成される第２の補償増幅器を備える、項目６に記載の接続箱。
［項目１１］
前記減算器が、さらに、前記補正信号を導出し、出力する前に、前記第１の増幅補償信号と前記第２の増幅補償信号とから前記信号を平均化するように構成される、項目１０に記載の接続箱。
［項目１２］
医療デバイスの補正センサ信号を出力するためのシステムであって、
センサ・ツイスト・ペアに結合され、かつ、第１のセンサ信号を送信するように構成されるセンサを備える前記医療デバイスであって、前記センサ・ツイスト・ペアが、前記医療デバイスの一部分を通って延び、デバイス・コネクタに結合され、前記デバイス・コネクタが、さらに、第１のデバイス補償ピンと、第２のデバイス補償ピンと、誤差ループ・セグメントと、を備え、前記誤差ループ・セグメントが、前記第１の補償ピンと前記第２の補償ピンとに電気的に結合される、前記医療デバイスと、
第１のケーブル・コネクタと、第２のケーブル・コネクタと、ケーブル・ツイスト・ペアと、補償ツイスト・ペアと、を備えるケーブルであって、前記ケーブル・ツイスト・ペアと前記補償ツイスト・ペアとが、前記第１のケーブル・コネクタと前記第２のケーブル・コネクタとに結合され、前記第１のケーブル・コネクタが、前記デバイス・コネクタに結合するように構成され、前記第２のケーブル・コネクタが、接続箱に結合するように構成される、前記ケーブルと、
センサ増幅器と、補償増幅器と、減算器と、を備える前記接続箱であって、前記センサ増幅器が、前記磁気センサによって送信される前記第１のセンサ信号を受信し、増幅センサ信号を前記減算器に出力するように構成され、前記補償増幅器が、前記補償ツイスト・ペアから補償信号を受信し、増幅補償信号を前記減算器に出力するように構成され、前記減算器が、前記増幅センサ信号と前記増幅補償信号とから補正信号を導出し、出力するように構成される、前記接続箱と、
を備える、システム。
［項目１３］
前記システムは、さらに、
第２のセンサ・ツイスト・ペアに結合され、第２のケーブル・ツイスト・ペアと第２のセンサ増幅器とに第２のセンサ信号を送信するように構成される第２の磁気センサを備え、
前記第２のセンサ増幅器が、前記減算器に第２の増幅センサ信号を出力するように構成され、
前記減算器が、第２の補正信号を導出し、出力するように構成される、項目１２に記載のシステム。
［項目１４］
前記デバイス・コネクタが、さらに、第１のデバイス・センサ・ピンと第２のデバイス・センサ・ピンとを備え、
前記センサ・ツイスト・ペアが、前記第１のデバイス・センサ・ピンと前記第２のデバイス・センサ・ピンとに結合される、項目１２に記載のシステム。
［項目１５］
前記第１のケーブル・コネクタが、さらに、第１のケーブル・センサ・ピンと第２のケーブル・センサ・ピンとを備え、
前記ケーブル・ツイスト・ペアが、前記第１のケーブル・センサ・ピンと前記第２のケーブル・センサ・ピンとに結合される、項目１４に記載のシステム。
［項目１６］
前記第１のケーブル・コネクタが、さらに、第１のケーブル補償ピンと第２のケーブル補償ピンとを備え、
前記補償ツイスト・ペアが、前記第１のケーブル補償ピンと前記第２のケーブル補償ピンとに結合される、項目１５に記載のシステム。
［項目１７］
前記第１のデバイス補償ピンと、前記第２のデバイス補償ピンと、前記誤差ループ・セグメントと、前記補償ツイスト・ペアと、前記補償増幅器とが、第１の補償ループを備え、
前記システムが、さらに、第２の補償ループを備える、項目１２に記載のシステム。
［項目１８］
前記増幅補償信号が、第１の増幅補償信号であり、
前記第２の補償ループが、第２の増幅補償信号を出力するように構成される、項目１７に記載のシステム。
［項目１９］
前記減算器が、前記補正信号を導出し、出力する前に、前記第１の補償信号と前記第２の補償信号とを平均化するように構成される、項目１８に記載のシステム。
［項目２０］
前記補正信号が、第１の補正信号であり、
前記減算器が、前記第１の増幅補償信号と前記第２の増幅補償信号とを利用して、第１の補正信号と第２の補正信号とを出力するように構成される、項目１８に記載のシステム。

Claims (18)

1. 磁場環境において使用するための医療デバイス・アセンブリであって、
   近位端部分と遠位端部分とを有する細長いシャフトと、
   前記シャフトの前記遠位端部分に沿って配設され、かつ、ツイスト・ペアに電気的に結合される位置センサであって、前記ツイスト・ペアは、第１のリード線と第２のリード線とを備えており、前記位置センサから前記シャフトの前記近位端部分に延びている、前記位置センサと、
   第１の端部と、第２の端部と、前記第１の端部に配設される複数の接続点と、を有するデバイス・コネクタと、を備え、
   前記複数の接続点の第１のリード・ピンと第２のリード・ピンとが、前記第１のリード線と前記第２のリード線とに電気的に結合されており、
   前記コネクタは、さらに、
   前記複数の接続点の第１のデバイス補償ピンを第２のデバイス補償ピンと電気的に接続する誤差ループ・セグメントであって、前記第１のデバイス補償ピンと前記第２のデバイス補償ピンとが、それぞれ、補償ループを形成するために前記デバイス・コネクタの前記第２の端部と嵌合するように構成される相補型ケーブル・コネクタの相補型第１のケーブル補償接続点と相補型第２のケーブル補償接続点と電気的に接続するように構成される、前記誤差ループ・セグメントを備える、医療デバイス・アセンブリ。
2. 前記医療デバイスは、さらに、
   前記シャフトの前記近位端部分に配設されるハンドルを備え、
   前記医療デバイスの前記デバイス・コネクタが、前記ハンドル内に配設される、請求項１に記載の医療デバイス・アセンブリ。
3. 前記医療デバイスは、さらに、
   前記シャフトの前記近位端部分に配設されるハンドルを備え、
   前記センサの前記第１のリード線と前記第２のリード線とが、前記ハンドルの少なくとも一部分を通って延び、そこから延びたピグテールを形成し、
   前記医療デバイスの前記デバイス・コネクタが、前記ピグテールの端部に配設される、請求項１に記載の医療デバイス・アセンブリ。
4. 前記誤差ループ・セグメントが、ジャンパ・ワイヤを備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の医療デバイス・アセンブリ。
5. 前記医療デバイス・アセンブリは、さらに、
   第１の端部と第２の端部とを有する電気ケーブルをさらに備え、
   前記ケーブルは、
   ツイスト・ペア・パターンで配置され、前記ケーブルの前記第１の端部と前記第２の端部との間に延びる第１のケーブル・リード線および第２のケーブル・リード線と、
   ツイスト・ペア・パターンで配置され、前記ケーブルの前記第１の端部と前記第２の端部との間に延びる第１の補償リード線および第２の補償リード線と、
   前記ケーブルの前記第１の端部に配設されるケーブル・コネクタと、を備え、
   前記ケーブルの前記コネクタが、第１の端部と、第２の端部と、前記第１の端部に配設される複数の接続点と、を備え、
   前記第１のケーブル・リード線と前記第２のケーブル・リード線とが、前記ケーブルの前記コネクタの前記複数の接続点の第１のケーブル・センサ・ピンと第２のケーブル・センサ・ピンとに電気的に接続され、
   前記第１の補償リード線と前記第２の補償リード線とが、前記ケーブルの前記コネクタの前記複数の接続点の第１のケーブル補償ピンと第２のケーブル補償ピンとに電気的に接続される、請求項１から４のいずれか一項に記載の医療デバイス・アセンブリ。
6. 磁場環境において医療デバイスとともに使用するように構成される接続箱であって、
   センサ増幅器と、
   補償増幅器と、
   減算器と
   を備え、
   前記センサ増幅器が、センサ信号を受信し、増幅センサ信号を出力するように構成され、
   前記補償増幅器が、補償信号を受信し、増幅補償信号を出力するように構成され、
   前記減算器が、前記センサ増幅器と前記補償増幅器とに電気的に結合され、前記増幅センサ信号と前記増幅補償信号とから補正信号を導出し、出力するように構成され、
   前記補償増幅器が、第１の補償増幅器であり、
   前記増幅補償信号が、第１の増幅補償信号であり、
   前記接続箱は、さらに、
   第２の補償信号を受信し、第２の増幅補償信号を出力するように構成される第２の補償増幅器を備え、
   前記減算器が、さらに、前記補正信号を導出し、出力する前に、前記第１の増幅補償信号と前記第２の増幅補償信号とを平均化した平均化増幅補償信号を算出し、前記増幅センサ信号と前記平均化増幅補償信号とから前記補正信号を導出し、出力するように構成される、接続箱。
7. 前記接続箱は、さらに、第３の増幅器を備え、
   前記第３の増幅器が、第２のセンサ信号を受信し、第２の増幅センサ信号を出力するように構成される、請求項６に記載の接続箱。
8. 前記補正信号が、第１の補正信号であり、
   前記減算器が、第２の補正信号を導出し、出力するように構成される、請求項７に記載の接続箱。
9. 前記接続箱は、さらに、第４の増幅器を備え、
   前記第４の増幅器が、第３のセンサ信号を受信し、第３の増幅センサ信号を出力するように構成され、
   前記減算器が、第３の補正信号を導出し、出力するように構成される、請求項８に記載の接続箱。
10. 医療デバイスの補正センサ信号を出力するためのシステムであって、
    センサ・ツイスト・ペアに結合され、かつ、第１のセンサ信号を送信するように構成される磁気センサを備える前記医療デバイスであって、前記センサ・ツイスト・ペアが、前記医療デバイスの一部分を通って延び、デバイス・コネクタに結合され、前記デバイス・コネクタが、さらに、第１のデバイス補償ピンと、第２のデバイス補償ピンと、誤差ループ・セグメントと、を備え、前記誤差ループ・セグメントが、前記第１の補償ピンと前記第２の補償ピンとに電気的に結合される、前記医療デバイスと、
    第１のケーブル・コネクタと、第２のケーブル・コネクタと、ケーブル・ツイスト・ペアと、補償ツイスト・ペアと、を備えるケーブルであって、前記ケーブル・ツイスト・ペアと前記補償ツイスト・ペアとが、前記第１のケーブル・コネクタと前記第２のケーブル・コネクタとに結合され、前記第１のケーブル・コネクタが、前記デバイス・コネクタに結合するように構成され、前記第２のケーブル・コネクタが、接続箱に結合するように構成される、前記ケーブルと、
    センサ増幅器と、補償増幅器と、減算器と、を備える前記接続箱であって、前記センサ増幅器が、前記磁気センサによって送信される前記第１のセンサ信号を受信し、増幅センサ信号を前記減算器に出力するように構成され、前記補償増幅器が、前記補償ツイスト・ペアから補償信号を受信し、増幅補償信号を前記減算器に出力するように構成され、前記減算器が、前記増幅センサ信号と前記増幅補償信号とから補正信号を導出し、出力するように構成される、前記接続箱と、
    を備える、システム。
11. 前記システムは、さらに、
    第２のセンサ・ツイスト・ペアに結合され、第２のケーブル・ツイスト・ペアと第２のセンサ増幅器とに第２のセンサ信号を送信するように構成される第２の磁気センサを備え、
    前記第２のセンサ増幅器が、前記減算器に第２の増幅センサ信号を出力するように構成され、
    前記減算器が、第２の補正信号を導出し、出力するように構成される、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記デバイス・コネクタが、さらに、第１のデバイス・センサ・ピンと第２のデバイス・センサ・ピンとを備え、
    前記センサ・ツイスト・ペアが、前記第１のデバイス・センサ・ピンと前記第２のデバイス・センサ・ピンとに結合される、請求項１０又は１１に記載のシステム。
13. 前記第１のケーブル・コネクタが、さらに、第１のケーブル・センサ・ピンと第２のケーブル・センサ・ピンとを備え、
    前記ケーブル・ツイスト・ペアが、前記第１のケーブル・センサ・ピンと前記第２のケーブル・センサ・ピンとに結合される、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記第１のケーブル・コネクタが、さらに、第１のケーブル補償ピンと第２のケーブル補償ピンとを備え、
    前記補償ツイスト・ペアが、前記第１のケーブル補償ピンと前記第２のケーブル補償ピンとに結合される、請求項１３に記載のシステム。
15. 前記第１のデバイス補償ピンと、前記第２のデバイス補償ピンと、前記誤差ループ・セグメントと、前記補償ツイスト・ペアと、前記補償増幅器とが、第１の補償ループを備え、
    前記システムが、さらに、第２の補償ループを備える、請求項１０から１４のいずれか一項に記載のシステム。
16. 前記増幅補償信号が、第１の増幅補償信号であり、
    前記第２の補償ループが、第２の増幅補償信号を出力するように構成される、請求項１５に記載のシステム。
17. 前記減算器が、前記補正信号を導出し、出力する前に、前記第１の補償信号と前記第２の補償信号とを平均化した平均化増幅補償信号を算出し、前記増幅センサ信号と前記平均化増幅補償信号とから前記補正信号を導出し、出力するように構成される、請求項１６に記載のシステム。
18. 前記補正信号が、第１の補正信号であり、
    前記減算器が、前記第１の増幅補償信号と前記第２の増幅補償信号とを利用して、第１の補正信号と第２の補正信号とを出力するように構成される、請求項１６に記載のシステム。

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