JP5674680B2 - 電気生理学カテーテル - Google Patents

Description

本発明は、電気生理学カテーテル、特にそれからの電気信号の解析に関する。

典型的な電気生理学（ＥＰ）カテーテルは限られた操縦可能性を持ち、通常はカテーテルの遠位端の及ぶ範囲に対して横断する一方向にしか曲げることができない。この曲げをカテーテルのねじり又は回転と併用して、ロール角、従って曲げ方向を調節することは、患者の生体構造を通してカテーテルを操縦するために操作者が使用する手技である。従って、操作者にとって患者の生体構造に対するロール角を制御することは、カテーテル先端を正しい方向に曲げることができるために必要であるため、重要である。

患者の中でカテーテルを操縦することは、例えば磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）などの医用画像診断技術のガイド下で実行されることがあるが、これさえも、操作者が患者の生体構造に対するカテーテルロール角を直接決定することを許さない。先端を観察しながら曲げることは何らかの目安になり得るが、これは曲げがイメージング方向を横断する（すなわち画像面内にある）ロール角にとってのみ決定的となる。

その結果、ロール角情報がＥＰカテーテルの操作者に直接利用可能でないことは欠点である。従って、ロール角情報を提供することができる改良されたカテーテルシステムが有利になり得る。

ＥＰカテーテルがＭＲＩ環境で使用されるときの別の問題は、ＭＲシステムによって生じる測定ＥＰ信号に対するアーチファクトの存在である。切り替え傾斜磁場は電気生理学ＥＰ信号と類似する周波数を含む信号アーチファクトを誘導する。ＭＲＩ装置からの傾斜磁場信号に基づくアーチファクトを減らすためにこれらの信号をフィルタリングすることは、誘導アーチファクトに比例する電気信号の抽出とスケーリングが単純ではないため、面倒である。ＭＲスキャナへのデータ接続が確立されなければならず、読み出された傾斜磁場波形がＥＰ信号と同様にサンプリングされてフィルタリングされなければならない。さらに、実際のアーチファクトに対する傾斜磁場波形の関係はしばしば曖昧である。

その結果、ＭＲＩ環境においてＥＰカテーテルによって測定された信号に対する傾斜磁場誘導アーチファクトが効率的にフィルタリングされることができないことは欠点である。従って、改良された電気信号フィルタリング性能を持つ改良されたカテーテルシステムが有利となり得る。

ＵＳ５，７８８，６９２は、取得した電気生理学信号の空間分解能を改良する目的で分離電極セグメントにセグメント化されるリング電極を持つＥＰカテーテルを開示している。

本発明の第１の目的は、ＥＰカテーテルのロール角情報を決定することで従来技術の上述の問題を解決するシステム、コンピュータプログラム、及び方法を提供することである。

本発明の第２の目的は、ＭＲ‐ＥＰカテーテルで測定されたＥＰ信号に対する傾斜磁場誘導アーチファクトをフィルタリングすることで従来技術の上述の問題を解決するシステム、コンピュータプログラム、及び方法を提供することである。

上記第１の目的は、本発明の第１の態様において、以下を有する電気生理学カテーテルシステムを提供することによって達成されることを意図する。
中心軸を持つ伸長遠位端部を持ち、中心軸を横断する少なくとも１つの方向に曲げられる電気生理学カテーテルであって、
該端部の周囲の２つ以上の長手方向に間隔をあけたバンドに配置される、電気信号を検出するための複数の電気的に絶縁される電極セグメントを有する、電気生理学カテーテルと、
電気生理学カテーテルの遠位端部を通して近位端部までのびる、各々１つの電極セグメントに結合される複数の電極ワイヤと、
そこに結合される電極ワイヤを用いて各電極セグメントによって検出される電気信号を受信するワークステーションであって、各電極セグメントからの電気信号と、１つ以上の他の電極セグメントからの電気信号又は所定閾値との比較により、受信電気信号から組織と接触している電極セグメントを特定するように構成される処理ユニットを有し、遠位端部の曲げ方向又はロール角の別のマーカに関する特定された電極セグメント位置の指標を用いて、特定された電極セグメントを操作者に提示する、ワークステーションとを有する。

以下では、複数の好適な及び／又は随意的な特徴及び要素が本発明の様々な態様と実施形態に関して記載される。一実施形態又は態様に関して記載される特徴又は要素は、適用可能である場合他の実施形態又は態様に組み合わせられるか又は適用され得る。

本発明は特に、限定されないが、操作者にとってＥＰカテーテルのどちら側が壁に触れているかという情報を得るために有利であり、これもやはり操作者が前進するカテーテルをより正確に操縦することを可能にする。これはＥＰカテーテルのより迅速で安全な前進を可能にする。

従って好適な実施形態において、本発明は、遠位端部の曲げ方向又はロール角の別のマーカに関する、組織と接触していると特定された電極セグメントの位置を提示するためのグラフィカルユーザインタフェースをワークステーションが有するという点において、ＥＰカテーテルの方向と位置についての詳細な情報を操作者に提供する。

ワークステーションは好適には、測定部とサンプリング／乗算部を持ち各ワイヤに接続される回路を有し、処理ユニットは好適にはプロセッサによって実行されることができるコンピュータプログラム又はソフトウェアとして実装されるデータ分析アルゴリズムへのアクセスを持つＣＰＵなどのプロセッサを有する。処理ユニットは１つの物理ユニットである必要はなく、異なるタスクを分担するより多くのユニット及びより多くのプロセッサであることができる。

本明細書の文脈において、組織とは、例えば血液とは対照的に血管壁、心室壁などといった接続組織をあらわす。また、電気信号は典型的には電圧又は電流信号であるが、特にインピーダンス、キャパシタンス、リアクタンスなどを決定するためのものであり得る。さらに、任意の１つの電極セグメントによって測定される信号は、共通接地電位（単極）、個別接地電位、又は別の電極セグメント（双極）に関連し得る。

各電極セグメントからの電気信号は典型的には時間の関数であり、比較は各電極セグメントに対して対応する時間に基づいて実行されることが当業者によって理解される。

どの電極セグメントが組織に触れているかは、カテーテルの同じ側に配置される、異なるバンドからの電極セグメントの電極ペア間のインピーダンスを決定することによって決定され得る。こうしたインピーダンス測定は好適にはワイヤからのインピーダンス寄与を除去又は削減するために４ワイヤ法を用いて実行される。その理由はＭＲＩ適応ＥＰカテーテル、いわゆるＭＲ‐ＥＰカテーテルにとってこうしたワイヤが高抵抗性であるためである。

従って、好適な実施形態において、ワークステーションは第１及び第２の電極セグメント間のインピーダンスを測定するための４ワイヤインピーダンス測定セットアップをさらに有し、処理ユニットの比較は第１及び第２の電極セグメントからの検出電気信号から第１及び第２の電極セグメント間のインピーダンスを計算することを有する。

上記実施形態は電気インピーダンス（電流に対する電圧の比）を適用して組織を特徴付ける。当業者はアドミタンス（電圧に対する電流の比）が同等に適用され得ることを理解するだろう。一部の関係においては、電気回路のインピーダンス又はアドミタンスのいずれかに言及するときにイミタンスという語を使用するのが慣習になっている。

第２の態様において、本発明は、組織と接触している電極セグメントを特定するためのコンピュータプログラムを提供し、該コンピュータプログラムは、中心軸を持つ伸長遠位端部を持ち、中心軸を横断する少なくとも１つの方向に曲げられる電気生理学カテーテルであって、該端部の周囲の２つ以上の長手方向に間隔をあけたバンドに配置される電気信号を検出するための複数の電気的に絶縁される電極セグメントを有する、電気生理学カテーテルを有する電気生理学カテーテルシステムのワークステーション内のプロセッサによって実行されるときに以下を提供するソフトウェアアプリケーションを有する。
各電極セグメントからの電気信号を、１つ以上の他の電極セグメントからの電気信号又は所定閾値と比較することによって、受信電気信号から組織と接触している電極セグメントを特定するステップと、
遠位端部の曲げ方向又はロール角の別のマーカに関する特定された電極セグメントの位置の指標を用いて、特定された電極セグメントを操作者に提示するステップ。

第３の態様において、本発明は、組織と接触している電極セグメントを特定するように電気生理学カテーテルシステム内のワークステーションを更新するためのコンピュータプログラムを提供し、該コンピュータプログラムは、中心軸を持つ伸長遠位端部を持ち、中心軸を横断する少なくとも１つの方向に曲げられる電気生理学カテーテルであって、該端部の周囲の２つ以上の長手方向に間隔をあけたバンドに配置される電気信号を検出するための複数の電気的に絶縁される電極セグメントを有する、電気生理学カテーテルを有する電気生理学カテーテルシステムの処理ユニット内のプロセッサによって実行されるときに以下を提供するソフトウェアアプリケーションをインストールするための手段を有する。
各電極セグメントからの電気信号を、１つ以上の他の電極セグメントからの電気信号又は所定閾値と比較することによって、受信電気信号から組織と接触している電極セグメントを特定するステップと、
遠位端部の曲げ方向又はロール角の別のマーカに関する特定された電極セグメントの位置の指標を用いて、特定された電極セグメントを操作者に提示するステップ。

本発明の第２及び第３の態様はコンピュータプログラムに関する。こうしたコンピュータプログラムは、それに関連するデータ記憶手段を持つ少なくとも１つのコンピュータを有するコンピュータシステムが、本発明を実行するようにＥＰカテーテルシステム又はその処理ユニットを制御することを可能にする。本発明のこれらの態様は特に、限定されないが、本発明の第１の態様の動作をコンピュータシステムが実行することを可能にするコンピュータプログラムによって本発明が実施され得る点で有利である。従って、いくつかの既知のＥＰカテーテルシステム又はその処理ユニットは、ＥＰカテーテルシステムを制御するコンピュータシステム上にコンピュータプログラムをインストールすることによって本発明に従って動作するように変更され得ることが考慮される。こうしたコンピュータプログラムは、例えば磁気若しくは光学ベースの媒体など、任意の種類のコンピュータ可読媒体上に、又は例えばインターネットなどコンピュータベースのネットワークを通して、提供され得る。

第４の態様において、本発明は、中心軸を持つ伸張遠位端部を持ち、中心軸を横断する少なくとも１つの方向に曲げられる電気生理学カテーテルであって、該端部の周囲の２つ以上の長手方向に間隔をあけたバンドに配置される電気信号を検出するための複数の電気的に絶縁される電極セグメントを有する、電気生理学カテーテルからの電気信号を解析して、もしあればどの電極セグメントが組織と接触しているかの情報を得るための方法を提供し、該方法は、
各電極セグメントからの電気信号を、１つ以上の他の電極セグメントからの電気信号又は所定閾値と比較するステップ、及び、比較の結果として組織と接触している電極セグメントを特定するステップと、
遠位端部の曲げ方向又はロール角の別のマーカに関する特定された電極セグメントの位置の指標を用いて、特定された電極セグメントを操作者に提示するステップとを有する。

第４の態様にかかる方法は従って第１の態様のシステムにおける機能に対応し、第１から第４の態様は全て本発明の第１の目的を達成することを目指す。

本発明の第２の目的は、ＭＲ‐ＥＰカテーテルで測定されるＥＰ信号に対する傾斜磁場誘導アーチファクトをフィルタリングすることで従来技術の問題を解決するシステム、コンピュータプログラム、及び方法を提供することである。

上記第２の目的は、本発明の第５の態様において、ＭＲＩ装置と併用するための電気生理学カテーテルシステムを提供することによって達成されることを意図し、電気生理学カテーテルシステムは、
伸長遠位端部を持つＭＲ‐ＥＰカテーテルであって、
該端部の周囲の２つ以上の長手方向に間隔をあけたバンドに配置される、電気信号を検出するための複数の電気的に絶縁される電極セグメントを有する、ＭＲ‐ＥＰカテーテルと、
電気生理学カテーテルの遠位端部を通して近位端部までのびる、各々１つの電極セグメントに結合される複数の電極ワイヤと、
そこに結合される電極ワイヤを用いて各電極セグメントによって検出される電気信号を受信するワークステーションであって、電極セグメント間の電位差から電極セグメントの電気生理学信号に対する傾斜磁場誘導アーチファクトのための基準信号を決定する処理ユニットを有する、ワークステーションとを有する。

本発明は特に、限定されないが、ＭＲＩ装置の傾斜磁場によって誘導されるアーチファクトが効率的かつ容易に除去されることを可能にする基準信号を得るために有利である。これはＥＰ信号のフィルタリングをより単純化し、その結果ＭＲ‐ＥＰカテーテルシステムのコストと複雑性を減らす。

従って、好適な実施形態において、処理ユニットはさらに、該基準信号を用いる適応フィルタリングによって電極からの電気生理学信号を補正する。

第６の態様において、本発明は傾斜磁場誘導アーチファクトのための基準信号を決定するためのコンピュータプログラムを提供し、該コンピュータプログラムは、伸長遠位端部を持ち、該端部の周囲の２つ以上の長手方向に間隔をあけたバンドに配置される電気信号を検出するための複数の電気的に絶縁される電極セグメントを有する、ＭＲ‐ＥＰカテーテルを有する電気生理学カテーテルシステムの処理ユニット内のプロセッサによって実行されるときに以下を提供するソフトウェアアプリケーションを有する。
電極セグメント間の電位差から電極セグメントの電気生理学信号に対する傾斜磁場誘導アーチファクトのための基準信号を決定する。

第７の態様において、本発明は傾斜磁場誘導アーチファクトのための基準信号を決定するように電気生理学カテーテルシステム内のワークステーションを更新するためのコンピュータプログラムを提供し、該コンピュータプログラムは、伸長遠位端部を持ち、該端部の周囲の２つ以上の長手方向に間隔をあけたバンドに配置される電気信号を検出するための複数の電気的に絶縁される電極セグメントを有する、ＭＲ‐ＥＰカテーテルを有する電気生理学カテーテルシステムの処理ユニット内のプロセッサによって実行されるときに以下を提供するソフトウェアアプリケーションをインストールするための手段を有する。
電極セグメント間の電位差から電極セグメントの電気生理学信号に対する傾斜磁場誘導アーチファクトのための基準信号を決定する。

本発明の第６及び第７の態様はコンピュータプログラムに関する。こうしたコンピュータプログラムは、それに関連するデータ記憶手段を持つ少なくとも１つのコンピュータを有するコンピュータシステムが、本発明を実行するようにＥＰカテーテルシステム又はその処理ユニットを制御することを可能にする。本発明のこれらの態様は特に、限定されないが、本発明の第５の態様の動作をコンピュータシステムが実行することを可能にするコンピュータプログラムによって本発明が実施され得る点で有利である。従って、いくつかの既知のＥＰカテーテルシステム又はその処理ユニットは、ＥＰカテーテルシステムを制御するコンピュータシステム上にコンピュータプログラムをインストールすることによって本発明に従って動作するように変更され得ることが考慮される。こうしたコンピュータプログラムは、例えば磁気若しくは光学ベースの媒体などの任意の種類のコンピュータ可読媒体上に、又は例えばインターネットなどのコンピュータベースのネットワークを通して、提供され得る。

第８の態様において、本発明は、伸長遠位端部を持ち、該端部の周囲の２つ以上の長手方向に間隔をあけたバンドに配置される電気信号を検出するための複数の電気的に絶縁される電極セグメントを有する、ＭＲ‐ＥＰカテーテルからの電気信号を解析して、傾斜磁場誘導アーチファクトのための基準信号を決定するための方法を提供し、該方法は、電極セグメント間の電位差から電極セグメントの電気生理学信号に対する傾斜磁場誘導アーチファクトのための基準信号を決定するステップを有する。

第８の態様にかかる方法は従って第５の態様のシステムにおける機能に対応し、第５から第８の態様は全て本発明の第２の目的を達成することを目指す。

本発明の第１の目的を達成するための基本的アイデアは、電極セグメントによって検出される電気信号は、電極セグメントが接続組織又は血液のみに触れているかどうかに比較的大きく依存するため、これらの信号及び各セグメントの位置の知識が、患者の生体構造に関連するカテーテルのロール角情報を決定するために使用されることができるというものである。

本発明の第２の目的を達成するための基本的アイデアは、ＭＲ‐ＥＰカテーテルの周囲のバンドを形成する隣接電極セグメントが閉ループに匹敵するということである。従って、これらのセグメントの合計電位は傾斜磁場がない場合はゼロに等しくなり、傾斜磁場がある場合のこの条件からの相違が、傾斜磁場誘導アーチファクトを補正するために使用されることができる基準信号を抽出するために使用されることができる。

本発明の個々の態様は他の態様のいずれかと各々組合され得る。本発明のこれらの及び他の態様は記載の実施形態を参照して以下の説明から明らかとなる。

本発明にかかる様々な実施形態は添付の図面に関してより詳細に記載される。図面は本発明を実施する一方法を示すが、添付のクレームセットの範囲内にある他の可能な実施形態に限定しているものと解釈されない。

本発明にかかる様々な実施形態の一部を成すＥＰカテーテルシステムの遠位端部の図である。 本発明にかかる様々な実施形態の一部を成すＥＰカテーテルシステムの遠位端部の図である。 本発明にかかるＥＰカテーテルシステムの一実施形態の図である。 本発明の実施形態にかかる方法を説明するフローチャート、及び本発明の実施形態にかかるコンピュータプログラムの動作のアウトラインをあらわす略システムチャートである。 本発明の一実施形態にかかる測定セットアップの図である。

本発明の様々な実施形態で使用するための基本ハードウェアが図１から図３に関連して以下に記載される。

図１は本発明の様々な実施形態にかかるＥＰカテーテル９の遠位端部１を示す。遠位端部の中心軸は破線６で図示される。カテーテルの遠位端部は通常、患者内での前進中にカテーテルの操縦を容易にするために曲げることができる。矢印７は中心軸６を横断する遠位端部１の曲げ方向を図示する。

患者の生体構造内の電気生理学信号を検出し、そしてマップするために、電極セグメント３（３'，３"）が端部周囲のバンド２に配置される。こうしたＥＰカテーテルの周囲に例えば約２０バンドの多くのバンドを持つことが慣習になっている。電極セグメントはそれらを互いに電気的に絶縁するためにスリット４によって分離される。

好適には、カテーテル周囲に電極被覆のない不感領域を避けるためにこうしたスリット４は狭い。そのために、図２に示す通り中心軸６に対して斜めに、すなわち非平行にスリット４を配置することもまた好適であり得る。

各電極セグメント３は、ここで図３を見ると、遠位端部１を通して近位端部１０まで、及び電気生理学カテーテルシステム２０のワークステーション１１までのびる電極ワイヤ５に結合される。

図３は主要部品としてＥＰカテーテル９とワークステーション１１を有するＥＰカテーテルシステム２０の一実施形態を図示する。ワークステーション１１は専用ＥＰワークステーション、ＭＲＩワークステーション、他の医用画像ワークステーション、又はこれらのいずれかの複合ワークステーションであり得る。ワークステーションは、様々な電気器具用のケーブル、処理ユニット、ディスプレイ、ユーザインタフェースなどの機器、及びこうした機器用の電源と接続を、実用的で強固な可搬ケーシングにまとめる機能を果たす。典型的にはワークステーションは、ワイヤ５とは異なる、例えばネットワーク接続１７、ＣＤ ＲＯＭドライブ（不図示）など、データとソフトウェアを受信する手段もホストする。

好適な実施形態において、ワークステーションの処理ユニット１３は、プロセッサ１２と、プロセッサによって実行されるコンピュータプログラム、すなわちソフトウェアを保持するためのメモリ１４を持つコンピュータに相当する。ワークステーション１１は通常、ディスプレイ１５上のグラフィカルユーザインタフェースにおいて、測定及び／又は解析データを操作者へ提示することができる。

また、ワークステーションは、増幅器、サンプラ、乗算器、フィルタ、電流源などの部品を有する、電極セグメントからの電気信号の測定に関する専用回路１６を含むことができる。

以下において、ロール角に関する情報の決定に関する本発明の異なる態様に関する実施形態が記載される。

好適な実施形態において、処理ユニット１３は、図１に示す通り接続組織から成る壁８と接触している電極セグメント３を特定する。これは各電極セグメントからの電気信号を１つ以上の他の電極セグメントからの電気信号又は所定閾値と比較することによって実現されることができる。

図１に示す状況において、バンド２及び２'からの電極３は組織８に触れているが、バンド２及び２'からの電極３'及び３"は血液中に浮いている。電気記録図（時間の関数としての電極セグメントからの電気信号）は、これらが心臓壁に触れている電極セグメント（電極３からの"壁信号"）、又は血液中に浮いている電極セグメント（電極３'及び３"からの"血液信号"）から生じるかで異なり、これらは熟練した電気生理学者による目視検査によって区別されることができる。

どちらが"壁信号"で、どちらが"血液信号"であるかを決定するための電極セグメントからの電気信号の比較は、例えば以下のような複数の異なるシナリオによって単独で又は組み合わせて実行されることができる。

バンド内の異なる電極セグメントからの電気信号の大きさを比較。

異なるバンド内の遠位部の同じ側に位置する電極セグメントなど、異なるバンド内の電極セグメントからの電気信号の大きさを比較。

各電極セグメントからの電気信号の大きさを所定閾値と比較。

あるいは、側面が壁に触れているかどうかを決定するために各電極ペア（３‐３，３'‐３'，３"‐３"）間のインピーダンスが測定されることができる。血液中に浮いている電極間の抵抗は、壁に触れている電極間の抵抗よりも小さい。それにより、電極信号を比較するための別のシナリオは、電極セグメントのペアからの電気信号の大きさを比較して、こうした電極セグメントペア間のインピーダンスなどのモダリティを決定すること、及びこのインピーダンスを異なるペア間のインピーダンス又は閾値と比較することである。

ワイヤ５が高抵抗性であるＭＲ‐ＥＰカテーテルの場合特に、好適には４ワイヤインピーダンス測定セットアップを使用する。これは典型的には、そこに結合される電極ワイヤを用いて第１及び第２の電極セグメント間の電流駆動信号を供給するために接続される交流電流源と、該第１及び第２の電極セグメント間の電気電圧信号を検出するためのインピーダンス測定回路とを有し、これは電極に結合される追加ワイヤセットを利用する。

結果として、カテーテル９がどちら側で壁８に触れるかが決定されることができ、この情報は、曲げ方向又はロール角の他のマーカに関する特定された電極セグメントの位置の指標を用いて操作者に提示されることができる。

遠位部は一又は二方向にしか曲げられないため、これは重要である。図１の状況において、カテーテルは矢印７で示される通り壁８に近づいたり離れたりする方向に曲げられることができる。"壁信号"は電極３から検出されるので、これは操作者に、その方向に（すなわち図１では右へ）先端を曲げるとカテーテルを壁８の方へ導くことになり、壁に直角の方向にカテーテルを操縦するようにカテーテルのロール角が変更されなければならなくなることを伝える。カテーテルを右方向に曲げることは、難しい形態、例えばＰＶ口と付属器官の間の境目におけるガイドに極めて役立つことができる。

前述の通り、様々な態様は処理ユニット１３のプロセッサ上で実行するコンピュータプログラム、又はこうしたプログラムを実行するようワークステーション１１を更新するプログラムを用いて実施されることができる。図４はこうしたソフトウェア製品の一実施形態の可能なアーキテクチャを図示するフローチャート３０をあらわす。加えて、フローチャート３０は本発明の別の態様にかかる組織と接触する電極セグメントの情報を得るために電気信号部分を解析するための方法の一実施形態を図示する。

ボックス３１において、電極セグメントによって検出される電気信号が受信される。随意に、信号は前述の通り専用回路１６による前処理を受けている。ボックス３２において受信電気信号が比較される、すなわち前記シナリオの１つを用いて、どれが（もしあれば）"壁信号"で、どれが"血液信号"であるかを決定する。ボックス３３において、特定された"壁信号"がどの電極セグメントから生じるかを決定することによって、接続組織と接触している電極セグメント（もしあれば）が特定される。ボックス３４において、特定された電極セグメントが、曲げ方向又はロール角の別のマーカに関するその位置の指標を用いて、操作者に提示される。

以下では、基準信号の決定に関する本発明の異なる態様に関する実施形態が記載される。

ＭＲＩ環境で使用されるＥＰカテーテルは、それらがＭＲ画像上に（多過ぎる又は大き過ぎる）アーチファクトを生じないことを確実にするように構成される。他方で、ＭＲＩ装置からの切り替え傾斜磁場は測定ＥＰ信号にアーチファクトを誘導し、これは電気生理学ＥＰ信号と類似する周波数を含み、従って区別及び／又は除去することが難しい。従って、測定電気信号はＵ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}＝Ｕ_ＥＰ＋Ｕ_{ａｒｔｅｆａｃｔ}とあらわされることができ、Ｕ_{ａｒｔｅｆａｃｔ}は既知である。これらのアーチファクトをフィルタリングするために、Ｕ_{ａｒｔｅｆａｃｔ}と類似する"基準信号"を決定し、測定信号から基準信号を引くことでＥＰ信号が決定されることができるようにすることが有用である。好適な実施形態において、処理ユニット１３はＥＰカテーテルによって測定される電気生理学信号に対するこうした傾斜磁場誘導アーチファクトのための基準信号を決定するように構成される。

図５に図示される通り、バンド２に配置される電極セグメント３，３'，３"，３'''は各々その位置における電磁条件に特徴的な電気信号をピックアップする。バンド内の全電極セグメントの電位の合計は、傾斜磁場がないときにはゼロに等しいと仮定することができる。従っていかなる残りの信号もアーチファクトと特定されることができ、アーチファクトのための基準信号が決定されることができる。

図５の具体的実施例において、４つの異なる電圧が測定されることができる。
Ｖ_Ｉ＝Ｕ−Ｕ'
Ｖ_ＩＩ＝Ｕ'−Ｕ"
Ｖ_ＩＩＩ＝Ｕ"−Ｕ'''
Ｖ_ＩＶ＝Ｕ'''−Ｕ

さらに、Ｖ_Ｉ＋Ｖ_ＩＩ＋Ｖ_ＩＩＩ＋Ｖ_ＩＶ＝０があてはまらなければならず、測定されたこれらの電圧の合計がゼロに等しくない場合、これはアーチファクトの指標となる。従ってこの合計はアーチファクトのための基準信号として使用されることができ、又は０からの偏差自体が基準信号として使用されることができる。

決定された基準信号は、例えば適応フィルタを適用してアーチファクトを補正するために使用されることができる。しかし他の非常に単純な減算フィルタリング法もまたＥＰ信号品質を改良するために使用されることができる。

随意に、セグメント３'，３"及び３'''によってピックアップされるＥＰ信号が、これらが壁に触れていないために著しく減少する場合は、電圧Ｖ_ＩＩ又はＶ_ＩＩＩは既に傾斜磁場誘導アーチファクトのためのよい基準信号になっている。同じことは、組織に触れていないカテーテルの側にある異なるリング（２，２'）内の電極間で測定される両極性信号にあてはまる。

前述の通り、様々な態様は処理ユニット１３のプロセッサ１２上で実行するコンピュータプログラム、又はこうしたプログラムを実行するようにワークステーション１１を更新するプログラムを用いて実施されることができる。図４はこうしたソフトウェア製品の一実施形態の可能なアーキテクチャを図示するためのフローチャート３０もあらわす。加えて、フローチャート３０は本発明の別の態様にかかる基準信号を決定するための方法の一実施形態を図示する。

ボックス３１において、電極セグメントによって検出される電気信号が受信される。随意に、信号は前述の通り専用回路１６による前処理を受けている。ボックス３２において、バンド内の電極セグメント間の電位差が計算される。ボックス３３において基準信号が決定される。ボックス３４のさらなる随意的なステップにおいて、好適には組織と接触しているバンド内の電極からの電気生理学信号が、例えば適応フィルタリングによって、決定された基準信号を用いて補正される。

本発明の実施形態の個別要素は、例えば単一ユニット、複数のユニット、又は別の機能ユニットの一部として、任意の適切な方法で物理的に、機能的に、及び論理的に実施され得る。本発明は単一ユニットに実施されるか、又は異なるユニット及びプロセッサ間に物理的及び機能的に分配され得る。

本発明は特定の実施形態に関して記載されているが、提示された実施例に決して限定されるものと解釈されてはならない。本発明の範囲は添付のクレームセットを考慮して解釈されるものとする。クレームの文脈において、"ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ"又は"ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ"という語は他の可能な要素又はステップを除外しない。また、"ａ"又は"ａｎ"などの言及は複数を除外するものと解釈されてはならない。図に示される要素に関するクレーム中の参照符号の使用もまた、本発明の範囲を限定するものと解釈されてはならない。さらに、異なるクレームで言及される個々の特徴は場合により有利に組み合わされてもよく、異なるクレームでのこれらの特徴の言及は特徴の組み合わせが可能で有利でないことを除外しない。

Claims (6)

1. 電気生理学カテーテルシステムであって、
   中心軸を持ち、前記中心軸を横断する少なくとも１つの方向に曲げられる、伸長遠位端部を持つ電気生理学カテーテルであって、
   前記端部の周囲の２つ以上の長手方向に間隔をあけたバンドに配置される、電気信号を検出するための複数の電気的に絶縁される電極セグメントを有する、電気生理学カテーテルと、
   前記電気生理学カテーテルの前記遠位端部を通して近位端部までのびる、各々１つの電極セグメントに結合される複数の電極ワイヤと、
   そこに結合される前記電極ワイヤを用いて各電極セグメントによって検出される電気信号を受信するワークステーションであって、各電極セグメントからの前記電気信号と、１つ以上の他の電極セグメントからの電気信号又は所定閾値との比較により、前記受信電気信号から組織と接触している電極セグメントを特定する処理ユニットを有し、前記遠位端部の曲げ方向又はロール角の別のマーカに関する前記特定された電極セグメントの位置の指標を用いて、前記特定された電極セグメントを操作者に提示する、ワークステーションとを有する、電気生理学カテーテルシステム。
2. 前記ワークステーションが、第１及び第２の電極セグメント間のインピーダンスを測定するための４ワイヤインピーダンス測定セットアップをさらに有し、前記処理ユニットの前記比較が、前記第１及び第２の電極セグメントからの前記検出された電気信号から前記第１及び第２の電極間のインピーダンスを計算するステップを有する、請求項１に記載の電気生理学カテーテルシステム。
3. 前記ワークステーションが、前記遠位端部の曲げ方向又はロール角の別のマーカに関する、組織と接触していると特定された電極セグメントの位置を提示するためのグラフィカルユーザインタフェースを有する、請求項１に記載の電気生理学カテーテルシステム。
4. 組織と接触している電極セグメントを特定するためのコンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムは、
   中心軸を持ち、前記中心軸を横断する少なくとも１つの方向に曲げられる、伸長遠位端部を持つ電気生理学カテーテルであって、前記端部の周囲の２つ以上の長手方向に間隔をあけたバンドに配置される電気信号を検出するための複数の電気的に絶縁される電極セグメントを有する、電気生理学カテーテルを有する電気生理学カテーテルシステムの処理ユニット内のプロセッサによって実行されるとき、
   各電極セグメントからの電気信号を、１つ以上の他の電極セグメントからの電気信号又は所定閾値と比較することによって、前記受信電気信号から組織と接触している電極セグメントを特定するステップと、
   前記遠位端部の曲げ方向又はロール角の別のマーカに関する前記特定された電極セグメントの位置の指標を用いて、前記特定された電極セグメントを操作者に提示するステップとを提供するソフトウェアアプリケーションを有する、コンピュータプログラム。
5. 組織と接触している電極セグメントを特定するよう、電気生理学カテーテルシステム内のワークステーションを更新するためのコンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムは、
   中心軸を持ち、前記中心軸を横断する少なくとも１つの方向に曲げられる、伸長遠位端部を持つ電気生理学カテーテルであって、前記端部の周囲の２つ以上の長手方向に間隔をあけたバンドに配置される電気信号を検出するための複数の電気的に絶縁される電極セグメントを有する、電気生理学カテーテルを有する電気生理学カテーテルシステムの処理ユニット内のプロセッサによって実行されるとき、
   各電極セグメントからの電気信号を、１つ以上の他の電極セグメントからの電気信号又は所定閾値と比較することによって、前記受信電気信号から組織と接触している電極セグメントを特定するステップと、
   前記遠位端部の曲げ方向又はロール角の別のマーカに関する前記特定された電極セグメントの位置の指標を用いて、前記特定された電極セグメントを操作者に提示するステップとを提供するソフトウェアアプリケーションをインストールするための手段を有する、コンピュータプログラム。
6. 中心軸を持ち、前記中心軸を横断する少なくとも１つの方向に曲げられる、伸長遠位端部を持つ電気生理学カテーテルであって、前記端部の周囲の２つ以上の長手方向に間隔をあけたバンドに配置される電気信号を検出するための複数の電気的に絶縁される電極セグメントを有する、電気生理学カテーテルからの電気信号を解析して、もしあればどの電極セグメントが組織と接触しているかの情報を得るための方法であって、前記方法は、
   各電極セグメントからの電気信号を、１つ以上の他の電極セグメントからの電気信号又は所定閾値と比較するステップと、
   前記比較の結果として、組織と接触している電極セグメントを特定するステップと、
   前記遠位端部の曲げ方向又はロール角の別のマーカに関する前記特定された電極セグメントの位置の指標を用いて、前記特定された電極セグメントを操作者に提示するステップとを有する、方法。

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