JP2002501809A - 多チャンネル回転変圧器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、カテーテル・システムおよびその使用方法を提供する。一実施形態では、本発明は、近位端、遠位端および動作空所を有するカテーテル本体を含むカテーテルを提供する。ドライブ・ケーブルが内腔中に配置され、少なくとも１つのトランスデューサが遠位端の近くでケーブルに接続される。変圧器回転子から間隔をおいて配置された変圧器固定子を含む回転変圧器が含まれる。この回転子は、動作可能にケーブルに接続され、それと共に回転する。回転子はトランスデューサと電気的に結合し、固定子とは磁気的に結合し、ケーブルの回転中にトランスデューサから固定子まで信号が伝送される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （発明の背景） 本発明は一般に、医療用カテーテルの分野に関し、具体的には、超音波撮像医
療用カテーテルに関する。

【０００２】 近年、医学的診断のために超音波システムを使用することが増加し続けている
。超音波システムは、多くの医療分野および広範囲の診断領域で使用されている
。超音波撮像システムを使用したいという欲求が増すにつれて、これらのシステ
ムについての知識レベルも成長している。

【０００３】 医師やスタッフが診断および治療手順を行うのを援助するために、カテーテル
と併せて用いるための多くの超音波撮像システムが設計されてきた。通常、これ
らのシステムは、多くの場合圧電材料からできている単一のトランスデューサ素
子を含み、撮像カテーテルの遠位部分に接続されている。行われる手順に応じ、
撮像カテーテルを患者に挿入し、トランスデューサを患者体内に配置して、患者
の体の所望の領域を撮像する。

【０００４】 所望の領域の画像を受け取るため、多数の単一トランスデューサ撮像カテーテ
ルは、カテーテルの遠位端にあるトランスデューサを回転させる。トランスデュ
ーサから画像を受け取るため、カテーテルの長さに沿って走る伝送ラインがトラ
ンスデューサに連結され、伝送ラインはまた、画像を表示するための電子機器に
連結される。トランスデューサおよび伝送ラインは、高速で回転するため、接続
した撮像システムが使用可能な画像を生成するためには、トランスデューサ信号
を、動く伝送ラインから安定なプラットフォームに移動する手段が必要である。
この連結を行うため、多くのシステムは、回転する伝送ラインとの物理的接触を
行うために、スプリング、コンタクト・ワイヤー、スリップ・リングまたは整流
子をいくつか組み合わせて使用している。通常、トランスデューサで生成された
画像を撮像装置によって受け取らせることには成功しているが、このような接触
、スリップ・リングなどは、雑音および電気信号に悪影響を与えるおそれのある
その他の混信をもたらす傾向がある。このような部品はまた、動く部分と静止し
ている部分との間の摩擦接触によって摩耗しやすく、破損する可能性もある。

【０００５】 したがって、信号の歪みまたは混信の可能性を少なくするような方法で電気信
号をトランスデューサから撮像装置へ移動する方法を提供することが好ましい。
また、物理的接続のみにたよらず信号を伝送するための再利用可能なシステムを
提供することが望まれる。さらに、複数のトランスデューサからの信号を同一の
撮像装置で受け取らせることが望ましい。また、このようなシステムが超音波撮
像カテーテルと併せて使用できることが望ましい。

【０００６】 （発明の概要） 本発明は、カテーテル・システムおよびその使用法を提供する。一態様では、
本発明は、近位端、遠位端および動作空所を有するカテーテル本体を含むカテー
テルを備えている。ドライブ・ケーブルが空所内に配置され、少なくとも１つの
トランスデューサが遠位端の近くでケーブルに接続される。変圧器回転子から間
隔をおいて配置された変圧器固定子を含む回転変圧器も設けられている。この回
転子は、動作可能にケーブルに接続され、それと共に回転する。回転子は電気的
にトランスデューサと結合し、磁気的に固定子と結合し、ケーブルの回転中にト
ランスデューサから固定子へ信号が伝送される。

【０００７】 一態様では、回転変圧器はさらに、回転子の固定子に面する側の複数の同心ス
ロット中に取り付けられた複数の回転子コイルを含む。この回転子コイルはトラ
ンスデューサと結合され、固定子の回転子に面する側に位置する複数の同心スロ
ット中に取り付けられた複数の固定子コイルに面するように配置される。このよ
うに、回転子コイルと固定子コイルは磁気的に結合される。

【０００８】 一態様では、回転子の固定子に面する側は、回転子の遠位側で、固定子の回転
子に面する側は、固定子の近位側である。あるいは、回転子の固定子に面する側
は、回転子の近位側で、固定子の回転子に面する側は、固定子の遠位側である。

【０００９】 別の態様では、カテーテル・システムにはさらに、回転シャフトおよびドライ
ブ・モータ・アセンブリが含まれる。ドライブ・モータ・アセンブリが回転シャ
フトを回転させ、さらに回転子を回転させるように、回転シャフトは回転子をド
ライブ・モータ・アセンブリに結合する。

【００１０】 本発明の別の態様では、ドライブ・ケーブルの近位端を、動作可能に回転シャ
フトに接続する。このように、回転シャフトの回転はドライブ・ケーブルを回転
させる。

【００１１】 別の態様では、カテーテルはさらに、近位端および遠位端を有する伝送ライン
を含む。遠位端は動作可能にトランスデューサに接続され、近位端は動作可能に
回転変圧器に接続され、トランスデューサから変圧器まで信号を伝送させる。一
態様では、伝送ラインは、同軸ケーブルを含む。あるいは、伝送ラインは、ツイ
スト・ペア・ケーブルを含むことができる。

【００１２】 カテーテル・システムの別の態様では、回転子はさらに、伝送ラインの近位端
と回転子コイルの間に動作可能に接続された増幅器を含む。このように、トラン
スデューサから送られた信号は、回転子コイルに到達する前に増幅される。

【００１３】 代替の態様では、固定子はさらに、固定子コイルに動作可能に接続された増幅
器を含む。伝送ラインの近位端が動作可能に回転子コイルに接続されるため、ト
ランスデューサからの信号は、増幅される前に回転子コイルに到達する。

【００１４】 別の態様では、カテーテルはさらに、複数のトランスデューサおよびそれぞれ
近位端および遠位端を有する複数の伝送ラインを含む。それぞれのトランスデュ
ーサは動作可能に伝送ラインの１つの遠位端に接続され、伝送ラインの近位端は
動作可能に回転子に接続される。

【００１５】 さらに別の態様では、それぞれのトランスデューサが動作可能に伝送ラインの
１つの遠位端に接続され、それぞれの伝送ラインの近位端が動作可能に増幅器の
１つに接続されるように、複数の増幅器が動作可能に回転子コイルに接続される
。

【００１６】 本発明はさらに、カテーテル・システムで用いるための回転変圧器システムを
提供する。変圧器システムは、動作可能に変圧器ハウジングに接続された変圧器
固定子を含む。動作可能にカテーテルに接続されるように適合された変圧器回転
子を提供する。回転子が固定子に面して配置されるように、回転子は動作可能に
回転シャフトに接続される。固定子の回転子に面する側に位置する複数の同心ス
ロットは、回転子の固定子に面する側の複数の同心スロットに面するように配置
される。複数のコイルが、固定子および回転子上の同心スロット中に取り付けら
れ、固定子上に取り付けられたコイルは、回転子上に取り付けられたコイルと磁
気的に結合する。

【００１７】 一態様では、回転子の固定子に面する側は、回転子の近位側で、固定子の回転
子に面する側は、固定子の遠位側である。あるいは、回転子の固定子に面する側
は、回転子の遠位側で、固定子の回転子に面する側は、固定子の近位側である。

【００１８】 一態様では、回転子および固定子はそれぞれフェライトを含む。別の態様では
、コイルは銅線を含む。別の態様では、回転子は、固定子に対して回転可能であ
り、回転子の回転中に回転子と固定子の間のギャップを越えて通信信号が送られ
る。

【００１９】 本発明はまた、体腔を撮像する方法を提供する。この方法には、近位端、遠位
端および動作空所を有するカテーテル本体を含むカテーテルを準備するステップ
が含まれる。ドライブ・ケーブルは、空所中に配置され、少なくとも１つのトラ
ンスデューサが遠位端の近くでケーブルに接続される。ドライブ・ケーブルの近
位端は動作可能に回転変圧器に接続される。カテーテルはコントローラに結合さ
れ、カテーテルは、患者に導入され、トランスデューサを体腔内に配置する。ケ
ーブルを回転させることによってトランスデューサを回転させ、トランスデュー
サの付勢が生じる。トランスデューサは反射信号を捕らえ、反射信号は、変圧器
を越えてコントローラに伝送される。この方法には、反射信号に基づく体腔の画
像を生成することが含まれる。

【００２０】 この方法の一態様では、反射信号を伝送ラインに沿ってトランスデューサから
変圧器まで伝送する。一態様では、伝送ラインは同軸ケーブルまたはツイスト・
ペア・ケーブルを含む。

【００２１】 この方法の別の態様では、付勢ステップは、付勢された信号を変圧器を越えて
トランスデューサまで伝送することを含む。別の態様では、回転変圧器は、変圧
器固定子および変圧器回転子を含む。反射信号が、回転子と固定子の間のギャッ
プを越えて移動する間、回転子は固定子に対して回転する。

【００２２】 一態様では、回転変圧器はさらに、回転子の近位側の複数の同心スロット中に
取り付けられた複数のコイルを含む。このコイルは、変圧器固定子の遠位側に位
置する複数の同心スロット中に取り付けられた複数のコイルに面するように配置
される。

【００２３】 別の態様では、回転変圧器はさらに、回転子の遠位側上の複数の同心スロット
中に取り付けられた複数のコイルを含む。このコイルは、変圧器固定子の近位側
に位置する複数の同心スロット中に取り付けられた複数のコイルに面するように
配置される。

【００２４】 一態様では、回転子はさらに、伝送ラインの近位端と回転子コイルの間に動作
可能に接続された増幅器を含む。このように、反射信号は、回転子と固定子の間
のギャップを越えて移動する前に増幅される。

【００２５】 さらに別の態様では、カテーテルは、さらに複数のトランスデューサおよび近
位端および遠位端を有する複数の伝送ラインを含む。それぞれのトランスデュー
サは動作可能に伝送ラインの１つの遠位端に接続され、伝送ラインの近位端は、
動作可能に回転変圧器に接続される。伝送ステップは、回転変圧器を越えて複数
の反射信号を伝送し、複数の画像を生成することを含む。

【００２６】 （好ましい実施形態の説明） 本発明は、カテーテル・システムおよびそれらの使用方法を提供する。より具
体的には、本発明は、カテーテル・システムに回転変圧器を組み込む。単一トラ
ンスデューサ撮像カテーテルを含む多種多様な撮像カテーテルにも有用であるが
、本発明の回転変圧器は、環状アレイまたは他の多重トランスデューサ構造を用
いるカテーテルに最大の用途が見いだせる。例えば、同時に出願され、その開示
を参照により本明細書に組み込む、同時係属の米国特許出願第 号（代理
人参照番号１２５５３−００６３００）に開示されている多重トランスデューサ
カテーテルは、本発明が具体的に有用であろうと考えられるようなカテーテルの
１つを示している。

【００２７】 次に、図１を参照して本発明による回転変圧器１０を説明する。回転変圧器１
０は、動作可能に回転シャフト１４に連結された変圧器回転子１２を含む。変圧
器回転子１２には、変圧器回転子１２の近位側１３に位置する一連の同心スロッ
トまたはチャンネル１８が含まれる。それぞれのスロット１８は、多数の回転子
コイル２０を含む。回転子コイル２０は、銅線で作られていることが好ましい。
回転子コイル２０はまた、銀、金などで作られた金属線などの他の導電性金属線
で作られたものでもよい。変圧器回転子１２は、磁場の移動を容易にするために
フェライトを含むことが好ましい。それぞれの回転子コイル２０は、多数の巻き
線すなわち巻きを有し、コイル当たり２から５の間の巻きが好ましい。回転変圧
器１０はさらに、固定子１６を含み、これもまたフェライト材料で作られている
ことが好ましい。固定子１６の遠位側１９には、一連の同心スロット２１が含ま
れ、それぞれ固定子コイル２２を含む。固定子コイル２２は、コイル当たり２か
ら５の間の巻きを有し、銅線で作られていることが好ましい。固定子コイル２２
はまた、銀線、金線などを含むことができる。図２Ａおよび２Ｂと併せてさらに
説明するが、回転子１２および固定子１６の位置は、入れ替えることが可能であ
り、ただし、回転子１２および固定子１６の向かい合った側が、それぞれ回転子
コイル２０および固定子コイル２２を含む。

【００２８】 回転変圧器１０の動作中には、固定子１６は、ハウジング（図１には図示せず
）または他の固定構造に取り付けられる。回転シャフト１４の近位端１５は、回
転シャフト１４を回転させるドライブ・モータ（図示せず）に動作可能に取り付
けられる。回転シャフト１４の回転は、固定子１６に対して回転子１２を回転さ
せる。

【００２９】 変圧器回転子１２および固定子１６は、小さなギャップ１７によって分離され
ている。約０．００２インチと約０．００５インチの間の距離が好ましい。さら
に、変圧器回転子１２の近位側１３にある同心スロット１８および変圧器固定子
１６の遠位側１９にある同心スロット２１は、ギャップ１７を隔てて、互いに面
するように配置される。回転子１２と固定子１６の間のギャップ１７は、回転子
１２の高速回転中でも回転子コイル２０および固定子コイル２２が極めて近接し
たままにする。したがって、変圧器１０の動作中、回転子コイル２０および固定
子コイル２２は磁気的に結合される。その結果、固定子コイル２２に伝送された
電気信号は、相互誘導により回転子コイル２０によって受け取られる。同様に、
回転子コイル２０から固定子コイル２２に電気信号を送ることができる。

【００３０】 図１には、回転子１２および固定子１６に６個のスロット１８、２１を示す。
実際には、スロット数は通常、２と１５の間である。その結果、回転子１２と固
定子１６の間で複数の信号を移動させることができる。したがって、本発明の具
体的に有利な特徴の１つは、カテーテル・システムにこのような回転変圧器を用
いることにより、単一のカテーテルを用いて多重トランスデューサ素子および多
重トランスデューサ信号の伝送に対応できることである。回転変圧器１０はさら
に、物理的接続の必要がなく、回転および静止システム構成要素間で信号の伝送
を可能にする。このように、回転変圧器１０は、このような構成要素間の物理的
接触を用いるシステムに存在する混信または摩耗もなく、回転および非回転構成
要素間で通信信号を伝送する。

【００３１】 次に、図２Ａを参照しながら、本発明によるカテーテル・システム３０を説明
する。図２Ａは、カテーテル３６と結合された図１に記載の回転変圧器を示す。
図示の都合により、カテーテル３６の近位端のみを図示する。前述のように、回
転変圧器は、回転子１２、固定子１６、および回転シャフト１４を含む。固定子
１６の遠位側１９に位置する同心スロット２１および回転子１２の近位側１３に
位置する同心スロット１８は、回転子コイル２０が固定子コイル２２に面して配
置されるように配置される。ドライブ・ケーブル３４は、動作可能に回転シャフ
ト１４に取り付けられる。このように、回転シャフト１４の回転は、変圧器回転
子１２とドライブ・ケーブル３４を共に回転させる。ドライブ・ケーブル３４は
、カテーテル３６内に配置され、患者に挿入できる。カテーテル３６は、ドライ
ブ・ケーブル３４の回転が可能で、同時に、カテーテル３６と固定子１６が取り
付けられる安定プラットフォームを同時に生成するように、動作可能にトランス
デューサハウジング３２に取り付けるように配置されている。

【００３２】 トランスデューサ（図示せず）は、動作可能にドライブ・ケーブル３４の遠位
端に接続され、それと共に回転する。本発明で用いるトランスデューサは、圧電
性複合材、圧電性セラミック材料（ＰＺＴなど）、圧電性プラスチックなどで作
ることができる。これらのトランスデューサを用いて電気エネルギーを機械力に
変換し、超音波信号として体腔またはその周囲の体組織に伝播する。超音波信号
は、反射信号またはエコーとしてもとのトランスデューサに反射し、トランスデ
ューサはそれを電気信号に変換する。伝送ラインはトランスデューサを回転子１
２に動作可能に結合し、かつ、ドライブ・ケーブル３４内に位置することが好ま
しい。あるいは、伝送ラインをドライブ・ケーブル３４の外側に動作可能に接続
することもできる。このように、反射信号は、回転変圧器１０に伝送される。金
属線またはリード線（図示せず）を用いて回転子コイル２０を伝送ラインに結合
し、信号伝送を容易にする。

【００３３】 次に、図２Ｂを参照しながら、本発明によるカテーテル・システム８０の代替
の実施形態を説明する。図２Ｂは、カテーテル８６と結合された回転変圧器を示
す。図示の都合により、カテーテル８６の近位端のみを図示する。図２Ｂに示す
回転変圧器は、回転子６２、固定子６６、および回転シャフト６４を含む。図２
Ａに示すカテーテル・システム３０と図２Ｂに示すカテーテル・システム８０と
の間の主な違いは、システムの回転子および固定子の位置である。

【００３４】 固定子６６には、固定子６６の近位側６９に位置する複数の同心スロット７１
が含まれ、回転子６２には、回転子６２の遠位側６３に位置する複数の同心スロ
ット６８が含まれる。同心スロット７１は多数の固定子コイル７２を含み、同心
スロット６８は多数の回転子コイル７０を含み、回転子コイル７０は固定子コイ
ル７２に面するように配置される。ドライブ・ケーブル８４は、動作可能に回転
シャフト６４に取り付けられる。したがって、回転シャフト６４の回転は、変圧
器回転子６２とドライブ・ケーブル８４を共に回転させる。ドライブ・ケーブル
８４は、カテーテル８６内に配置され、患者に挿入できる。カテーテル８６は、
ドライブ・ケーブル８４の回転が可能で、カテーテル８６と固定子６６が取り付
けられる安定プラットフォームが同時に生成されるように、動作可能にトランス
デューサハウジング８２に取り付けられるように配置されている。

【００３５】 図３は、図２Ａおよび２Ｂに示すカテーテル・システムと併せて用いることが
できる好ましい電子回路の概略を示す。図３に示すように、複数のトランスデュ
ーサ１００が複数の同軸伝送ライン１０２に動作可能に接続される。前述のよう
に、同軸伝送ライン１０２は、図２Ａに示すドライブ・ケーブル３４のようなド
ライブ・ケーブル内に配置されることが好ましい。このように配置することによ
り、ドライブ・ケーブル３４が回転するときにトランスデューサと伝送ラインを
回転させることができる。さらに、トランスデューサ１００の回転は、超音波画
像の生成を助ける。図３に示すように、同軸伝送ライン１０２には、アース端子
１０４が含まれ、伝送ラインは、トランスデューサ１００から戻る電気信号を増
幅する増幅器１０６に接続する。トランスデューサ１００から戻る電気信号は、
回転子コイルおよび固定子コイルと磁気的に結合していることを示す変圧器タッ
プ１１０に続く。電気信号は、変圧器回転子と変圧器固定子の間の回転境界面を
横切る。次いで、電気信号は、患者の体の所望の領域の画像を表示するためにコ
ントローラおよび画像処理装置（図示せず）に送られる。

【００３６】 図３の概略図は、４個のトランスデューサ素子を対応する伝送ライン１０２、
増幅器１０６および変圧器タップ１１０と共に示してある。しかし、電気信号の
伝送に利用可能な変圧器タップ１１０の数に応じて、トランスデューサ素子の数
をこの数より多くも少なくもできることは理解されるであろう。同時に出願され
、その開示を前に参照により組み込んだ、同時係属の米国特許出願第 号
（代理人参照番号１２５５３−００６３００）に開示されているような環状アレ
イは、２と１５の間のトランスデューサ素子を使用するのが好ましい。

【００３７】 図３にさらに示すように、追加の変圧器タップ１１０を用い、増幅器１０６に
動力を供給するために変圧器の回転側に電力信号を送る。この電力信号は、増幅
器１０６へ伝送する前に、信号を交流から直流に変換するブリッジ１２４とレギ
ュレータ１２６を通過する。

【００３８】 追加の変圧器タップ１１０を用い、回転変圧器の回転部分に位置する複数のパ
ルサー１２０に高圧電力を送る。このような電力信号は、変圧器タップ１１０を
横切り、高圧レギュレータ／論理回路１１６に入る前にブリッジ１１４を通過す
る。高圧レギュレータ／論理回路１１６は、パルサー１２０に電力を送り、パル
スの順序を調整する。

【００３９】 カテーテル・システムの動作中、パルサーは励振信号またはダイオード１２２
を通過するパルスを伝送し、同軸伝送ライン１０２を進み、トランスデューサ１
００に入る。励振パルスは、約２７と約１００ボルトの間が好ましい。このよう
なパルスは、トランスデューサを動作させる。多重トランスデューサカテーテル
内のパルサー１２０は連続して動作することが好ましい。言い換えれば、異なる
パルサーによって放出されるパルス間にわずかな時間遅延が存在する。高圧レギ
ュレータ／論理回路１１６は、パルサー１２０によって放出されるパルスを調整
するための論理回路を含むことが好ましい。この遅延は、トランスデューサ１０
０から戻る個々の電気信号の受け取りを容易にする。あるいは、パルサー１２０
は同時にパルスを発することも可能で、トランスデューサ１００内の電気信号の
受け取りは、異なった時間遅延を受け、信号処理を容易にすることができる。

【００４０】 さらに、パルサー１２０を制御し、トランスデューサ１００に送られる励振信
号を調節することが好ましい。制御信号は、パルサーコントローラ１１８によっ
て高圧レギュレータ／論理回路１１６に伝送される。このようなパルサーコント
ローラ１１８は、追加の回転変圧器タップ１１０によって、または回転式光ファ
イバ、Ｉ／Ｄ回路などの他の手段によって制御信号を伝送する。

【００４１】 図４は、図２Ａおよび２Ｂに示すカテーテル・システムと併せて用いることが
できる電子回路の代替の実施形態の概略を示している。この実施形態の具体的に
顕著な特徴の１つには、シールドされたツイスト・ペア伝送ライン１２８の使用
が含まれる。カテーテル・システムが約１００メガヘルツ（ｍｈｚ）までの外部
混信を受けたときに、シールドされたツイスト・ペア伝送ラインは、同様の外径
を有する同軸伝送ラインに匹敵する性能を備える。

【００４２】 シールドされたツイスト・ペア伝送ライン１２８の使用はまた、平衡増幅器１
３０を回転変圧器で用いることを可能にする。図３で説明した実施形態と同様、
電気パルス信号は、それぞれのトランスデューサ１００に送られ、トランスデュ
ーサ１００から戻った信号は、増幅器１３０を通り、変圧器タップ１１０を越え
て伝送される。変圧器の静止側に位置する画像処理装置は、信号を処理し、超音
波画像を生成する。図３のように、追加の変圧器タップ１１０を用い、回転変圧
器境界面を越えて増幅器１３０およびパルサー１２０に電力を供給する。

【００４３】 図５は、図２Ａおよび２Ｂに示すカテーテル・システムと併せて用いることが
できる電子回路のさらに別の実施形態の概略を示している。図５に示すように、
シールドされたツイスト・ペア伝送ライン１２８を用い、トランスデューサ１０
０へ、およびトランスデューサ１００から信号を伝送する。この実施形態では、
平衡増幅器１３０は回転変圧器の固定子側に位置する。この構成では、パルサー
１２０も変圧器の固定子側に位置し、同一の変圧器タップ１１０を利用して、ト
ランスデューサ１００から電気信号を受け取るために使用するのと同様にトラン
スデューサ１００へパルスを送る。前述のように、画像処理装置は回転変圧器の
非回転側に位置する。この構成は、回転変圧器の回転子側の機械設備および電気
接続の量を軽減する。

【００４４】 図６は、図２Ａのカテーテル３６を含むカテーテル・システム３０の透視図を
示す。システム３０では、カテーテル３６は、前述の回転変圧器（図示せず）を
その中に含むハウジング３２に接続される。ドライブ・モータ３８は、シャフト
１４を回転させるために回転シャフト１４（図１を参照）の近位端１５に接続さ
れる。コントローラ接続４０は、カテーテル・システム３０を画像処理装置（図
示せず）に接続するために用意される。図６に示すように、本発明は、使い捨て
ではないシステムで電子機器を患者の体外に置いたままにできるという利点を備
えている。したがって、このような構成は、変圧器および付属の電子機器を再利
用できる。

【００４５】 図７は、患者の心臓の近くで動脈に挿入された本発明によるカテーテル３６を
示す。カテーテル３６は、患者体内の所望の位置にあらかじめ配置されたガイド
・カテーテル５０を介して挿入することが好ましい。次いで、トランスデューサ
を含む遠位端が患者体内の適当な位置に配置されるまで、カテーテル３６を患者
に挿入する。カテーテル３６に含まれるケーブル３４が回転し、さらにトランス
デューサ１００が回転する。トランスデューサ１００が付勢されると、トランス
デューサは患者からの反射信号を捕らえる。反射信号は、回転変圧器を越えてコ
ントローラおよび付属の画像処理装置（図示せず）に送られる。画像処理装置は
反射信号を用い、当技術分野で知られているように、トランスデューサに近い患
者の体の一部の画像を生成する。したがって、回転変圧器を有するカテーテルの
操作は、多重トランスデューサカテーテル・システムが患者の画像を生成するこ
とを可能にする。

【００４６】 これまで、本発明を詳細に説明した。しかし、ある種の変更および修正が行え
ることは理解されるであろう。したがって、本発明の範囲と内容は、前述の説明
によって制限されるものではない。むしろ、範囲と内容は、首記の請求の範囲に
よって定義されるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による回転変圧器の横断面図である。

【図２Ａ】 本発明によるカテーテル・システムの横断面図である。

【図２Ｂ】 本発明によるカテーテル・システムの横断面図である。

【図３】 図２Ａおよび２Ｂのカテーテル・システムに組み込むことができる電子回路の
一実施形態の概略図である。

【図４】 図２Ａおよび２Ｂのカテーテル・システムに組み込むことができる電子回路の
別の実施形態の概略図である。

【図５】 図２Ａおよび２Ｂのカテーテル・システムに組み込むことができる電子回路の
さらに別の実施形態の概略図である。

【図６】 本発明によるカテーテル・システムの透視図である。

【図７】 患者に挿入された本発明によるカテーテルを示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ， ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，Ｌ Ｔ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ， ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，Ｕ Ａ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 近位端、遠位端および動作空所を有するカテーテル本体を含
   むカテーテルであって、ドライブ・ケーブルが空所中に配置され、少なくとも１
   つのトランスデューサが遠位端の近くで前記ケーブルに接続されているカテーテ
   ルと、 変圧器回転子から間隔をおいて配置された変圧器固定子を含む回転変圧器であ
   って、回転子が、動作可能にケーブルに接続されてそれと共に回転し、回転子が
   電気的にトランスデューサと結合し、磁気的に固定子と結合し、前記ケーブルの
   回転中にトランスデューサから固定子に信号が伝送される回転変圧器と を含むカテーテル・システム。
2. 【請求項２】 回転変圧器がさらに、回転子の固定子に面する側の複数の同
   心スロット中に取り付けられた複数の回転子コイルを含み、回転子コイルがトラ
   ンスデューサに結合し、回転子コイルが、固定子の回転子に面する側に位置する
   複数の同心スロット中に取り付けられた複数の固定子コイルに面するように配置
   されている請求項１に記載のカテーテル・システム。
3. 【請求項３】 回転子の固定子に面する側が回転子の近位側となり、固定子
   の回転子に面する側が固定子の遠位側となる請求項２に記載のカテーテル・シス
   テム。
4. 【請求項４】 回転子の固定子に面する側が回転子の遠位側となり、固定子
   の回転子に面する側が固定子の近位側となる請求項２に記載のカテーテル・シス
   テム。
5. 【請求項５】 回転シャフトおよびドライブ・モータ・アセンブリをさらに
   含み、回転シャフトが回転子を前記ドライブ・モータ・アセンブリに結合し、ド
   ライブ・モータ・アセンブリが回転シャフトを回転させて回転子を回転させる請
   求項１に記載のカテーテル・システム。
6. 【請求項６】 ドライブ・ケーブルの近位端が、動作可能に回転シャフトに
   接続されている請求項５に記載のカテーテル・システム。
7. 【請求項７】 カテーテルがさらに、近位端および遠位端を有する伝送ライ
   ンを含み、遠位端が動作可能にトランスデューサに接続され、近位端が動作可能
   に回転変圧器に接続され、トランスデューサから変圧器まで信号が伝送される請
   求項２に記載のカテーテル・システム。
8. 【請求項８】 伝送ラインが同軸ケーブルを含む請求項７に記載のカテーテ
   ル・システム。
9. 【請求項９】 伝送ラインがツイスト・ペア・ケーブルを含む請求項７に記
   載のカテーテル・システム。
10. 【請求項１０】 回転子がさらに、伝送ラインの近位端と回転子コイルの間
    に動作可能に接続された増幅器を含む請求項７に記載のカテーテル・システム。
11. 【請求項１１】 固定子がさらに、動作可能に固定子コイルに接続された増
    幅器を含み、伝送ラインの近位端が、動作可能に回転子コイルに接続されている
    請求項７に記載のカテーテル・システム。
12. 【請求項１２】 カテーテルがさらに、複数のトランスデューサおよびそれ
    ぞれが近位端および遠位端を有する複数の伝送ラインを含み、それぞれのトラン
    スデューサが、動作可能に伝送ラインの遠位端の１つに接続され、伝送ラインの
    近位端が動作可能に回転子に接続されている請求項１に記載のカテーテル・シス
    テム。
13. 【請求項１３】 カテーテルがさらに、複数のトランスデューサ、それぞれ
    が近位端および遠位端を有する複数の伝送ライン、および動作可能に回転子コイ
    ルに接続された複数の増幅器を含み、それぞれのトランスデューサが、動作可能
    に伝送ラインの遠位端の１つに接続され、それぞれの伝送ラインの近位端が、動
    作可能に増幅器の１つに接続されている請求項２に記載のカテーテル・システム
    。
14. 【請求項１４】 カテーテル・システムで使用するための回転変圧器システ
    ムであって、前記変圧器システムが、 動作可能に変圧器ハウジングに接続された変圧器固定子、 動作可能にカテーテルに接続されるように調整された変圧器回転子であって、
    回転子が動作可能に回転シャフトに接続され、回転子が固定子に面するように配
    置された変圧器回転子、 回転子の固定子に面する側の複数の同心スロットに面するように配置された固
    定子の回転子に面する側の複数の同心スロット、および 固定子および回転子上の同心スロット中に取り付けられた複数のコイルであっ
    て、固定子に取り付けられたコイルが、回転子に取り付けられたコイルと磁気的
    に結合しているコイル を含む変圧器システム。
15. 【請求項１５】 回転子の固定子に面する側が回転子の遠位側であり、固定
    子の回転子に面する側が固定子の近位側である請求項１４に記載の回転変圧器シ
    ステム。
16. 【請求項１６】 回転子の固定子に面する側が回転子の近位側であり、固定
    子の回転子に面する側が固定子の遠位側である請求項１４に記載の回転変圧器シ
    ステム。
17. 【請求項１７】 回転子および固定子がそれぞれフェライトを含む請求項１
    ４に記載の回転変圧器システム。
18. 【請求項１８】 コイルが銅線を含む請求項１４に記載の回転変圧器システ
    ム。
19. 【請求項１９】 回転子が固定子に対して回転可能であり、回転子の回転中
    に回転子と固定子の間のギャップを越えて通信信号が移動される請求項１４に記
    載の回転変圧器システム。
20. 【請求項２０】 近位端、遠位端および動作空所を有するカテーテル本体を
    含むカテーテルであって、ドライブ・ケーブルが空所中に配置され、少なくとも
    １つのトランスデューサが遠位端の近くで前記ケーブルに接続されているカテー
    テルを準備するステップと、 カテーテルをコントローラに結合するステップと、 カテーテルを患者に導入し、体腔内にトランスデューサを配置するステップと
    、 トランスデューサを付勢するステップと、 反射信号を捕らえながらトランスデューサを回転するステップと、 変圧器を越えて、反射信号をコントローラに伝送するステップと、 反射信号に基づいて体腔の画像を生成するステップと を含む体腔を撮像する方法。
21. 【請求項２１】 トランスデューサからの反射信号を伝送ラインに沿って変
    圧器に送ることをさらに含む請求項２０に記載の方法。
22. 【請求項２２】 伝送ラインが同軸ケーブルを含む請求項２１に記載の方法
    。
23. 【請求項２３】 伝送ラインがツイスト・ペア・ケーブルを含む請求項２１
    に記載の方法。
24. 【請求項２４】 付勢ステップが、変圧器を越えて付勢信号をトランスデュ
    ーサに伝送することを含む請求項２０に記載の方法。
25. 【請求項２５】 回転変圧器が、変圧器固定子および変圧器回転子を含み、
    回転子と固定子の間のギャップを越えて反射信号を移動させる間に、固定子に対
    して回転子を回転させることをさらに含む請求項２１に記載の方法。
26. 【請求項２６】 回転変圧器がさらに、回転子の固定子に面する側の複数の
    同心スロット中に取り付けられた複数のコイルを含み、コイルが、固定子の回転
    子に面する側に配置された複数の同心スロット中に取り付けられた複数のコイル
    に面するように配置される請求項２５に記載の方法。
27. 【請求項２７】 回転子の固定子に面する側が、回転子の近位側であり、固
    定子の回転子に面する側が、固定子の遠位側である請求項２６に記載の方法。
28. 【請求項２８】 回転子の固定子に面する側が、回転子の遠位側であり、固
    定子の回転子に面する側が、固定子の近位側である請求項２６に記載の方法。
29. 【請求項２９】 回転子がさらに、伝送ラインの近位端と回転子コイルの間
    に動作可能に接続された増幅器を含み、反射信号が回転子と固定子の間のギャッ
    プを越えて移動する前に反射信号を増幅するステップをさらに含む請求項２６に
    記載の方法。
30. 【請求項３０】 カテーテルがさらに、複数のトランスデューサおよび近位
    端および遠位端を有する複数の伝送ラインを含み、それぞれのトランスデューサ
    が、動作可能に伝送ラインの遠位端の１つに接続され、伝送ラインの近位端が、
    動作可能に回転変圧器に接続され、伝送ステップが、回転変圧器を越えて複数の
    反射信号を伝送し、複数の画像を生成することを含む請求項２０に記載の方法。