JP2002511293A

JP2002511293A - 生体内に操作要素を配置および案内するための自己較正システムおよび方法

Info

Publication number: JP2002511293A
Application number: JP2000543047A
Authority: JP
Inventors: ドリンパネスク，; デイビッドケイ．スワンソン，
Original assignee: Boston Scientific Limited
Current assignee: Boston Scientific Limited
Priority date: 1998-04-09
Filing date: 1999-04-05
Publication date: 2002-04-16
Also published as: EP1069859A1; WO1999052430A1; CA2327696A1; AU3550899A

Abstract

(57)【要約】較正されたシステムおよび方法は、身体領域の内部に遊動構造を配置する。身体領域の内部で、電気エネルギー伝達電極と電気基準との間で電界が確立される。ナビゲーション出力が、遊動電極について、遊動構造において感知される電気的特性と、遊動構造と電気エネルギー伝達電極との間の距離と、の関係を表す関数に基づいて得られる。既知の距離で間隔を空けられた第一および第二電極が、電界中に存在する。この関数が既知の距離で少なくとも１つの得られたナビゲーション出力と比較されることにより調整される。このナビゲーション出力は、関数に基づいて第一および第二電極において電気的特性を感知することによって得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（発明の分野）本発明は一般に、身体の内部領域に診断または治療要素を案内または配置する
ためのシステムおよび方法に関する。

【０００２】（発明の背景）医者は、診断および治療の目的のために、身体の内部領域にアクセスを得るた
めの医療手順において、今日ではカテーテルを利用する。医者が、所望の組織配
置に近接して、確実に正確に配置し得ることが重要である。

【０００３】（発明の要旨）本発明は、電気エネルギー伝達電極と電気的基準点との間の身体領域の内部に
確立される電界を利用して、身体領域の内部に遊動構造物を配置するための較正
されるシステムおよび方法を提供する。このシステムと方法は、関数に基づいて
遊動構造物のためのナビゲーション出力を得る。この関数は、遊動構造物におい
て感知される電気的特性と、この遊動構造物と電気エネルギー伝達電極との間の
距離、との間の関係を表現する。このシステムおよび方法は、電界の中で第一お
よび第二電極を既知の距離によって間隔を空けて配置させる。このシステムおよ
び方法は、第一および第二電極における電気的特性を感知することにより、この
関数に基づいて得られた、少なくとも１つの得られたナビゲーション出力と、既
知の距離を比較することにより、この関数を調節する。１つの実施形態において
、第一および第二電極のうちの１つは、電気エネルギー伝達電極を備える。

【０００４】１つの実施形態において、この遊動構造物が、第一および第二電極を有する。
代替の実施形態において、遊動構造物から分離されたナビゲーション構造物が第
一および第二電極を有する。

【０００５】１つの実施形態において、このシステムおよび方法は、既知の距離を確認する
コードを提供する。この実施形態において、このシステムおよび方法は、較正に
おいて使用するコードをアップロードする。

【０００６】１つの実施形態において、このシステムおよび方法は、ある一点の時間におい
て、第一電極における電気的特性を感知し、そして異なる点の時間において第二
電極における電気的特性を感知する。

【０００７】１つの実施形態において、ナビゲーション出力が基く関数は、係数を含む。こ
のシステムおよび方法は、得られるナビゲーション出力と既知の距離との比較に
基づいて、係数を調節する。例えば、得られるナビゲーション出力と既知の距離
との間の相違を最小化する、またはこの係数を最適化することである。

【０００８】本発明の他の特徴および利点は次の説明および図、ならびに添付の特許請求の
範囲に記載される。

【０００９】本発明は、その精神または本質的な特性から逸脱せずに、いくつかの形態で実
現し得る。本発明の範囲は、特許請求の範囲に続く具体的説明においてではなく
、添付の特許請求の範囲において規定される。本特許請求の範囲の解釈に当ては
まりおよび均等の範囲に当てはまる、全ての実施形態は、それゆえ特許請求の範
囲により包含されることが意図される。

【００１０】（好ましい実施形態の説明）図１は、診断、処置、またそうでなければ、患者の標的組織領域の健康管理を
行う、システム１０を示す。

【００１１】システム１０は、診断または治療目的のいずれかのための、身体管腔、房また
は腔内での使用のために十分適合されている。この理由により、このシステム１
０は、生体内でのその使用に関連して記載される。

【００１２】このシステム１０は、また、例えば血管系または消化管を通じて、複雑で侵襲
的な外科手順なしに内部身体領域に接近する、カテーテルベースの手順に適する
。例えば、このシステム１０は、心室性頻脈または心房細動などの心臓内の不整
脈状態の診断および処置の間に使用され得る。このシステム１０はまた、例えば
、血管形成術またはアテレクトミー術と関連して、脈管内疾病の診断または処置
の間に使用され得る。このシステム１０はまた、胃腸管、前立腺（ｐｒｏｓｔｒ
ａｔｅ）、脳、胆嚢、子宮、肝臓および身体の他の領域の疾病の診断または処置
の間に使用され得る。

【００１３】（Ａ．遊動操作要素）このシステム１０は、診断または治療器具１４を含む。この器具１４は、標的
組織領域１２の診断または治療の目的のために使用され得る操作要素１６を有す
る。

【００１４】この操作要素１６は、例えば、超音波変換器または超音波変換器のアレイ、ま
たは光ファイバ要素、またはＣＴまたはＭＲＩスキャナなどの身体組織を画像化
するためのデバイスを備える。あるいは、この操作要素１６は、ニードルまたは
カニューレなどのデバイスを備え得、薬剤または治療材料を身体組織へ送達する
。あるいはさらに、この操作要素１６は、心臓または神経組織における電気的活
性などの、組織内における生理的特性を感知するため、または組織を刺激し、も
しくは切除するためのエネルギーの伝達のための、例えば電極などのデバイスを
備え得る。

【００１５】身体内で配置されるとき、この操作要素１６は、移動可能であり、そして医者
の指示のもとで標的組織領域１２のまわりを遊動し得る。この理由により、この
要素１６はまた、「遊動器具」と呼ばれることもある。

【００１６】標的組織領域１２での遊動配置のために、操作要素１６は、好ましくはカテー
テルチューブ１８の遠位端に設置される。それにもかかわらず、システム１０は
、必ずしもカテーテルベースでないシステムおよび方法、例えばレーザ伝達デバ
イス、アテレクトミーデバイス、経心筋血管再生（ＴＭＲ）、経皮心筋血管再生
（ＰＭＲ）、または携帯手術器具に関連して使用され得ることが理解されるべき
である。

【００１７】（Ｂ．ナビゲーションユニット）システム１０はまた、ナビゲーションユニット２０を含む。このナビゲーショ
ンユニットは、標的組織領域１２内で、遊動操作要素１６の位置をモニターし、
動作を追跡する。

【００１８】（（１）配置プローブ）ナビゲーションユニット２０は、ナビゲーション基準プローブ２２を含む。例
示の実施形態においては、ナビゲーション基準プローブ２２は、ナビゲーション
電極ＮＥ（ｉ）の細長アレイの形態を取り、ここでｉ＝１からｎであり、そして
ここでＮＥ（１）は、基も遠位のナビゲーション電極を示し、そしてＮＥ（ｎ）
は、最も近位の電極を示す。例示の実施形態ではｎ＝５である。

【００１９】例示の実施形態において、ナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）は、電気導電材料（
例えば銅合金、白金またはステンレス鋼）の通常のリングの形態を取り、間隔を
空けてセグメント化された関係で、電気絶縁材料のスリーブのまわりに配置され
る。あるいは、ナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）は、スリーブ上に、通常のコーテ
ィング技術またはイオンビーム補助蒸着（ＩＢＡＤ）プロセスを使用してコーテ
ィングされ得、または導電材料で作製された、間隔を空けられた長さの巻かれた
、螺旋コイルを備える。

【００２０】基準プローブ２２は、異なる形状を呈し得る。例えば、プローブ２２は、ＥＰ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社により販売される、ＣＯＮＳＴＥＬＬＡＴＩＯＮ（
登録商標）Ｃａｔｈｅｔｅｒなどの、バスケット様形状を呈する、３次元配列の
電極を備え得る。

【００２１】その特定の構成にかかわらず、プローブ２２上の電極ＮＥ（ｉ）の間の間隔は
製造中に設定される。好ましくは、ナビゲーション基準プローブ２２のための間
隔の値は、自己較正を可能にするために、ナビゲーションユニットにアクセス可
能となる値であり、以下に詳細を記載する。

【００２２】例示の実施形態において、このナビゲーション基準プローブ２２は、血管系を
通じて標的組織領域１２内に配置されるカテーテルチューブ２４の遠位端におい
て保持される。ナビゲーション基準プローブ２２は、例えば蛍光透視または他の
超音波などの画像化技術を使用して、領域１２内の既知の解剖領域においてまた
はその近くに配置され得る。基準プローブ２２はまた、領域１２のまわりの組織
または血管領域に接触して配置され得る。基準プローブ２２は、また患者身体の
外部における皮膚に接触して配置され得る。後に詳細に記載するように、１以上
の基準プローブ２２が、領域１２内にまたはそのまわりに配置され得、複数−平
面ナビゲーション点を提供し、三角測量を可能にする。

【００２３】ナビゲーションユニット２０はまた、器具１４の上に遊動電極ＲＥ（ｊ）の配
列を含む。ここでｊ＝２からｍであり、そしてここでＲＥ（１）は最も遠位の遊
動電極を示し、そしてＲＥ（ｍ）は、最も近位の遊動電極を示す。例示の実施形
態においては、ｍ＝４である。

【００２４】例示の実施形態において、最も遠位の遊動電極ＲＥ（１）はナビゲーション目
的のために主マーカ電極と呼ばれる。これは以下に詳細に記述する。器具１４上
の残りの遊動電極ＲＥ（２）からＲＥ（４）は較正電極を備える。以下に詳細に
記述するように、この較正電極ＲＥ（２）からＲＥ（４）は、マーカ電極ＲＥ（
１）の物理的および電気的特性および標的身体領域１２の形態に基づいて、ナビ
ゲーションユニット２０を最適化するために使用される。

【００２５】いずれの所与の遊動電極ＲＥ（ｊ）も、主マーカ電極としてまたは較正電極と
してのいずれにも作用することが理解されるべきである。この点において、主マ
ーカ電極は、最遠位遊動電極である必要はなく、器具１４に保持されるいずれの
電極も主マーカ電極になり得る。

【００２６】遊動電極ＲＥ（ｊ）の間の間隔は、製造の間に設定される。間隔の値は、ナビ
ゲーションユニット２０にアクセス可能であり、これは以下で述べるように較正
中にこれらの値を適用する。

【００２７】遊動電極ＲＥ（ｊ）は、厳密にナビゲーション目的のために器具１４に追加さ
れる構成要素であり得る。あるいは、この遊動電極ＲＥ（ｊ）は、ナビゲーショ
ンに追加する目的のために器具１４により使用される構成要素を含み得る。

【００２８】例示の実施形態において、遊動電極ＲＥ（ｊ）は、ナビゲーション電極ＮＥ（
ｉ）のように、導電材料（例えば銅合金、白金、またはステンレス鋼）の通常の
リングの形態を呈し、間隔を空けてセグメント化された関係で、電気絶縁材料の
スリーブの周りに配置される。あるいは、ナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）のよう
に、遊動電極ＲＥ（ｊ）は、通常のコーティング技術またはイオンビーム補助蒸
着（ＩＢＡＤ）プロセスを使用して、スリーブにコーティングされ得、または導
電材料で作製された間隔を空けた長さの巻かれた、螺旋コイルを備える。

【００２９】（（２）信号処理要素）さらに図１を参照すると、ナビゲーションユニット２２は信号処理要素２６を
含む。この信号処理要素２６は、制御バス３２によってホストプロセッサ３０に
結合される発振器２８を含む。このホストプロセッサ３０は、発振器２８を調整
して所定の振幅と周波数でＡＣ波形を生成する。

【００３０】信号処理要素２６はまた、第一電子スイッチ要素またはマルチプレクサ３４を
含む。アドレスバス３６は、ホストプロセッサ３０を第一電子スイッチ要素３４
に結合させ、次いで第一電子スイッチ要素３４は、各ナビゲーション電極ＮＥ（
ｉ）および各遊動電極ＲＥ（ｊ）に結合される。スイッチ要素３４に指令するこ
とにより、ホストプロセッサ３０は、発振器２８のＡＣ出力を所定の様式で、１
つ以上のナビゲーション電極ＮＥ(ｉ）へ、または１つ以上の遊動電極ＲＥ（ｊ
）へのいずれかに分配し得る。

【００３１】信号処理要素２６はまた、データ取込モジュール３８を含む。このデータ取込
モジュール３８は、差動増幅器４０を含む。差動増幅器４０は、第二電子スイッ
チ要素またはマルチプレクサ４２を介して、各ナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）お
よび各遊動電極ＲＥ（ｊ）へ結合される。ホストプロセッサ３０は第二スイッチ
要素４２を第二アドレスバス４４を介して調整し、選択された遊動電極ＲＥ（ｉ
）または選択されたナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）を、差動増幅器４０の反転（
−）入力もしくは非反転入力（＋）のいずれかに結合させる。

【００３２】増幅器４０の出力は、差動ＡＣ電圧信号４６であり、この信号は、処理のため
にホストプロセッサ３０に連絡される。これについては後に記載する。

【００３３】この装置において、信号処理要素２６は、発振器２８をいずれのナビゲーショ
ン電極ＮＥ（ｉ）またはいずれの遊動電極ＲＥ（ｊ）にも結合させ得、エネルギ
ーを伝達させる。この信号処理要素２６は、またいずれのナビゲーション電極Ｎ
Ｅ（ｉ）またはいずれの遊動電極ＲＥ（ｊ）の電位をも感知し得る。

【００３４】例示の実施形態（図１参照）において、データ取込モジュール３８はまた、同
期整流器４８およびピーク検出器５０を含む。整流器４８は、増幅器４０のＡＣ
信号電圧出力を受け、そして発振器２８の出力における位相に対する、その位相
を検知する。検出器５０は、増幅器４０のＡＣ電圧信号出力のピーク振幅を決定
する。

【００３５】検出器５０の出力は、増幅器４０のＡＣ出力のピーク振幅に対応した値を有す
る、アナログ信号５２であり、そして符号（＋または−）はＡＣ電圧出力が発振
器２８と位相が合っている（＋）か、または発振器２８と位相が外れて（−）い
るかを示す。

【００３６】データ取込モジュール３８は、そのとき増幅器４０に結合されている電極に関
連して、このアナログ信号５２をサンプルおよびホールド要素５４に登録する。
アナログからデジタルへの変換器５６は、アナログ信号５２をホストプロセッサ
により処理するために、デジタルの位相およびピーク振幅信号８８へ変換する。

【００３７】好適な制御バス５８は、調整および制御機能のために、データ取込モジュール
３６の構成要素をホストプロセッサ３０に結合させる。このホストプロセッサ３
０は、例えばサンプルおよびホールド要素５４のサンプリング速度、変換器５６
の入力範囲、および増幅器４０の増幅率を設定する。

【００３８】（ａ．ナビゲーションモード）例示の実施形態（図１）においては、ホストプロセッサ３０はナビゲーション
モードにおいて動作できる。このモードにおいては、ホストプロセッサ３０は発
振器２８を調整し、交流電流（ＡＣ）波形を所定の振幅および周波数で生成する
。

【００３９】生体空間内での使用のために、発振器２８の選択された電流振幅は、０．１ｍ
Ａｍｐと約５Ａｍｐとの間で変化し得る。選択された周波数もまた、約５ｋＨｚ
から約１００ｋＨｚまで変化し得る。実質的に約５ｍＡｍｐを越える電流と、そ
して実質的には５ｋＨｚを下回る周波数は、心臓組織が近くにある時は、細動を
誘発する危険を加えるため、避けられるべきである。細動を避けながら使用でき
る最大電流は、周波数の関数であり、以下の式：

【００４０】

【数１】Ｉ＝ｆ×１０で表される。

【００４１】ここでＩは、μＡｍｐ（ＲＭＳ）での電流であり、ｆはｋＨｚでの周波数であ
る。

【００４２】波形もまた変化し得る。例示の好ましい実施形態では、この波形は正弦波であ
る。しかし、容量結合が存在するとき高調波が出るが、矩形波またはパルスもま
た使用され得る。さらに、波形は連続である必要はない。発振器２８はパルス波
形を生成し得る。

【００４３】ホストプロセッサ３０は、第一スイッチ要素３４に、発振器２８より供給され
る電気波形を選択された１つ以上のナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）を通じて伝達
するよう、指令する。中性の（ｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔ）電極６０（例えば患者
の外部にパッチとして保持される）は、電圧帰還を備え、これは次いで電気基準
６２に結合される。例示の実施形態においては、電気基準６２は、隔離されるか
、患者接地されるが、他の基準が使用され得る。あるいは、ナビゲーション電極
ＮＥ（ｉ）は電気波形を伝達する作用をしないが電圧帰還としての作用をし得る
。

【００４４】伝達ナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）から中性電極６０への電気エネルギーの伝
達は、電圧場６４を確立させる。この電圧場６４は、伝達電極から標的組織領域
１２へ延びる。この場６４は、領域１２内に存在する遊動器具１４を囲む。

【００４５】ホストプロセッサ３０は、データ取込モジュール３８を調整し、伝達ナビゲー
ション電極（単数または複数）とマーカ電極ＲＥ（１）との間の場６４内の局所
電圧を感知する。例えば、好ましい実施形態においては、データ取込モジュール
３８は、伝達電極ＮＥ（ｉ）およびマーカ電極ＲＥ（ｊ）における電圧振幅を感
知する。

【００４６】データ取込モジュール３８は、電圧振幅に加えて場６４における他の電気的特
性を感知するために調整され得る。例えば、整流器４８および検出器５０を使用
して、データ取込モジュール３８は、場内の位相の空間的変化または波形の空間
的変化を取込み得る。データ取込モジュール３８は、また伝達ナビゲーション電
極ＮＥ（ｉ）とマーカ（ｍａｒｋｅｔ）電極ＲＥ（１）との間のインピーダンス
の変化を取込み得る。

【００４７】ホストプロセッサ３０は、電界データ信号４６および８８をホストプロセッサ
３０の中にある、所定のナビゲーションアルゴリズム６６に入力する。アルゴリ
ズム６６は、所定の関数６８を含み、この関数６８は、感知された電界データを
、経験的に得られた数学的係数と重み因子に基き処理し、ナビゲーション出力７
０を生成する。ナビゲーション出力７０は、１つ以上のナビゲーション電極ＮＥ
（ｉ）に対するマーカ電極ＲＥ（１）の位置を示す。ナビゲーション出力７０は
、それによって遊動器具１４の位置の瞬時の表示を提供し、経時的にはまた、標
的組織領域１２内における遊動器具１４の動きを追跡する。

【００４８】例示の実施形態では（図１）、ナビゲーションユニット２０は、ディスプレイ
デバイス９０を含む（例えばＣＲＴ、ＬＥＤディスプレイ、またはプリンタ）。
このデバイス９０は、ナビゲーション出力７０を視覚的様式で表現し、医者が遠
隔で、標的組織領域１２内に器具１４を配置し誘導するのに役立つ。ディスプレ
イデイバイス９０の更なる詳細は後述する。

【００４９】感知された電界データの取込みおよび処理のための技術は、変化し得る。好ま
しい実施形態においては、（図２参照）、アルゴリズム６６は、主マーカ電極Ｒ
Ｅ（１）により感知された電圧場の局所振幅値４６を処理する。この局所電圧振
幅値は、感知電極ＲＥ（ｊ）および伝達電極ＮＥ（ｉ）の間の距離が変化するに
つれ、決定される電圧対距離の関数７２に基き、変化する。

【００５０】電圧振幅データを取込むためには、データ取込モジュール３８が、現在電界を
伝達しているナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）（これはまた「伝達電極」とも呼ば
れる）を調整して、それ自体局所電圧振幅すなわちＶ_NE(i)を感知する。データ
取込モジュール３８はまた、操作要素上の主マーカ電極ＲＥ（１）を調整し、局
所電圧振幅すなわちＶ_RE(1)を感知し、同時にＶ_NE(i)が伝達電極ＮＥ（ｉ）によ
り感知される。Ｖ_RE(1)が各Ｖ_NE(i)に関連して取込まれる。

【００５１】この入力に基づいて、ナビゲーションアルゴリズム６６は、各取込まれたＶ_RE ₍₁₎ およびＶ_NE(i)データセットに対して、Ｖ_N(1,i)と呼ぶ、正規化された検出電
圧値を得る。これは、以下の通りである：

【００５２】

【数２】より一般的に表すと、正規化された検出電圧値Ｖ_Nは、伝達電極（一般的にＶ_T _RANS と呼ぶ）により感知された局所電圧振幅によって、他の非伝達の感知のみの
電極により感知された局所電圧振幅（一般的にＶ_SENSEと呼ぶ）を除算すること
により得られる。すなわち：

【００５３】

【数３】このより一般的な表現を適用すると、ナビゲーションユニット２０は、発振器
２８を任意の遊動電極ＲＥ（ｊ）に結合させることにより、それと中性電極６０
との間の電界を発生させ得、電界データが得られ得る。あるいは、他のエネルギ
ー場を伝達する作用をしない遊動電極ＲＥ（ｊ）、またはナビゲーション電極Ｎ
Ｅ（ｉ）のうちの１つが、電圧帰還として作用し得る。この代替の実施において
、データ取込モジュール３８は、選択されたナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）を（
または順次にいくつかのナビゲーション電極を）個別に調整し、等式（３）の量
Ｖ_SENSEに対応する局所電圧振幅Ｖ_NE(i)を感知する。データ取込モジュール３８
はまた、伝達遊動電極ＲＥ（ｊ）を調整し、それ自体局所電圧振幅Ｖ_RE(j)を感
知し、同時に、各ナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）によりＶ_NE(i)が感知される。
これは、等式（３）における量Ｖ_TRANSに対応する。

【００５４】この装置において、アルゴリズム６６は正規化検出電圧値Ｖ_N(i,j)を各取込ま
れたＶ_RE(j)およびＶ_NE(i)データセットに対して得る。これは以下の通りである
：

【００５５】

【数４】アルゴリズム６６（図２参照）は、電圧−距離関数７２を取込み、それに従っ
て正規化電圧Ｖ_N（すなわちＶ_SENSE／Ｖ_TRANS）は、感知電極（Ｅ_S）と伝達電極
（Ｅ_T）との間の距離［すなわちｄ（Ｅ_S−Ｅ_T）］が増加するにつれ、ゼロへと
減衰する。

【００５６】正規化電圧Ｖ_Nをナビゲーション出力ｄ（Ｅ_S−Ｅ_T）に関連づける電圧対距離
関数７２は、数学的に例えば次のように表現され得る：

【００５７】

【数５】Ｖ_N＝ｆ（λ₁，λ₂，…，λ_x，ｄ（Ｅ_S−Ｅ_T））等式（５）において、ｆは連続単調減少関数である。量λ₁〜_Xは、例えば有限
要素解析によりインビトロまたはインビボにおいて試験されることにより、経験
的に決定されおよび設定された係数であり重み因子である。

【００５８】関数ｆは、連続かつ単調であるため、ナビゲーション出力ｄ（Ｅ_S−Ｅ_T）は、
それ自体、正規化電圧Ｖ_Nの一義の逆関数ｆ^-1として表現される。そして逆係数
および重み因子γ₁〜_nは、例えば次のようである：

【００５９】

【数６】ｄ（Ｅ_S−Ｅ_T）＝ｆ^-1（γ₁，γ₂，…，γ_y，Ｖ_N）等式（６）の逆関数ｆ^-1は、多くの数値的手法を使用して近似され得る。例え
ばテイラー級数による近似が使用され得る。

【００６０】場における感知された電気的状態に基づいて逆関数ｆ^-1を適用することにより
、ナビゲーションアルゴリズム６６は、ｄ（Ｅ_S−Ｅ_T）を表すナビゲーション出
力７０を生成する。

【００６１】ナビゲーションアルゴリズム６６は、経験的電圧対距離関数７２に加えて、距
離と場６４において感知される電圧勾配の空間的分布との間の関係を表現する係
数および重み因子を含む、他の経験的関数７４（図２参照）を適用し得る。例え
ば、ナビゲーションアルゴリズム６６は、ナビゲーション出力７０の生成におい
て、位置の変化を場において感知される位相の変化に関連付ける係数と重み因子
を適用することを含み、これは、１９９４年１０月１１日に提出された同時係属
出願の特許出願第０８／３２０，３０１号、表題「ＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＭ
ｅｔｈｏｄｓｆｏｒＧｕｉｄｉｎｇＭｏｖａｂｌｅＥｌｅｃｔｒｏｄｅ
ＥｌｅｍｅｎｔｓＷｉｔｈｉｎＭｕｌｔｉｐｌｅＥｌｅｃｔｒｏｄｅ
Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ」に開示される。他の、例としてナビゲーションアルゴリ
ズム７４は、ナビゲーション出力７０の生成において、位置の変化を場において
感知される波形の変化に関連付ける係数と重み因子を適用することを含み、これ
は、これは、１９９６年１１月８日に提出された同時係属出願の特許出願第０８
／７４５，７９５号、表題「ＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒ
ＬｏｃａｔｉｎｇａｎｄＧｕｉｄｉｎｇＯｐｅｒａｔｉｎｇＥｌｅｍ
ｅｎｔｓＷｉｔｈｉｎＩｎｔｅｒｉｏｒＢｏｄｙＲｅｇｉｏｎｓ」に開
示される。これらの代替の関数７４のさらなる議論は後に見られる。

【００６２】（ｂ．較正モード）経験的電圧対距離関数７２または経験的電圧勾配対距離関数７４は上記のよう
に、例えば電極における物理的および電気的差異などの手順特有の誤差、ならび
に各患者または胸部形態の差異などの患者特有の誤差を導入し得る。これらの誤
差を最小化するため、ナビゲーションユニット２０は、較正要素７６（図２参照
）を含む。

【００６３】この較正要素７６は、例えば診断または処置手順の開始時に、作動され得る。
較正モードにおいて作動すると、較正要素７６は、電圧振幅情報を取り込み、そ
して繰り返してナビゲーションアルゴリズム６６の電圧対距離関数７２および電
圧勾配対距離関数７４における、係数および重み因子を調節し、理論的状態では
なく、実際の状態により近く反映させる。

【００６４】例示の実施形態においては、ＲＥ（１）（主マーカ電極）、ＲＥ（２）、ＲＥ
（３）、ＲＥ（４）として、４つの遊動電極が示される。上記に開示したように
、遊動電極ＲＥ（１，２，３，４）の間の間隔は製造中に設定され既知である。
図２に示されるように、較正要素７６は、主マーカ電極ＲＥ（１）と他の遊動電
極ＲＥ（２，３，４）との間の確立された間隔値を受けるための入力７８を含む
。

【００６５】例示の目的のために、これらの設定された間隔値は、ｄ（Ｅ２−Ｅ１）と呼ば
れ得、ＲＥ（１）とＲＥ（２）との間の距離を示し；ｄ（Ｅ３−Ｅ１）はＲＥ（
１）とＲＥ（３）との間の間隔を示し；そしてｄ（Ｅ４−Ｅ１）は、ＲＥ（１）
とＲＥ（４）との間の間隔を示す。入力７８は、例えば、キーボードを備え得、
これを医者が手操作で使用して、器具１４のための操作指示書に示された値に基
づいて間隔値ｄ（Ｅ２−Ｅ１）、ｄ（Ｅ３−Ｅ１）、およびｄ（Ｅ４−Ｅ１）を
入力する。

【００６６】例示の実施形態において、器具１４はコード化構成要素８０を含む。このコー
ド化構成要素８０は、それが保持する遊動電極ＲＥ（ｊ）のために間隔値を含む
、器具１４の選択された物理的特性を一意に特定するコードを保持する。このコ
ード化構成要素８０は、例えば、操作要素を保持するカテーテルチューブ１８の
近位端において装着されるハンドル（図示されず）内に、配置され得る。

【００６７】このコード化構成要素８０は、例えば、集積回路の形態をとり得、ＲＯＭチッ
プ、ＥＰＲＯＭチップ、ＲＡＭチップ、抵抗、キャパシタ、プログラム化された
ロジックデバイス（ＰＬＤ’ｓ）またはダイオード内に、入力のためのコードを
、デジタル形式で表現する。このタイプのカテーテル確認技術の例は、Ｊａｃｋ
ｓｏｎらの米国特許第５，３８３，８７４号に示され、これは本明細書中に援用
される。あるいは、コード化構成要素８０は、異なる抵抗値を有するいくつかの
抵抗を備え得る。異なる独立した抵抗値がコードの数字を表す。

【００６８】構成要素７６は、インタプリタ８４を含み、これは器具１４が入力７８に結合
されるとき、コードを自動的に入力する。このインタプリタ８４は、入力コード
を、例えば、メモリーに含まれるコードの所定のマスターテーブルと比較する。
このマスターテーブルは、各コードに対して、間隔値ｄ（Ｅ２−Ｅ１）、ｄ（Ｅ
３−Ｅ１）、およびｄ（Ｅ４−Ｅ１）を含む、器具１４の物理的特性を列挙する
。

【００６９】間隔値ｄ（Ｅ２−Ｅ１）、ｄ（Ｅ３−Ｅ１）およびｄ（Ｅ４−Ｅ１）は、較正
アルゴリズム８６へ伝達される。アルゴリズム８６は電圧対距離関数７２に基づ
いて、前述の等式（６）などにおけるように、等式の系を形成する。これは例え
ば、以下の通りである：

【００７０】

【数７】ここでｊ＝２からｍ（例示の実施形態ではｍ＝４）である。

【００７１】較正モード中のホストプロセッサ３０のコマンドのもとで、データ取込モジュ
ール３８は主マーカ電極ＲＥ（１）を調整して中性電極６０へ電気エネルギーを
伝達し、それにより電界６４を確立させる。データ取込みモジュール３８はまた
、主マーカ電極ＲＥ（１）を調整して、局所電圧振幅Ｖ_RE(1)を感知する。同時
に、データ取込みモジュール３８は個別に他の遊動電極ＲＥ（２）、ＲＥ（３）
およびＲＥ（４）を調整して、それぞれ、Ｖ_RE(j)、ここでｊ＝２から４であり
、またはＶ_RE(2)、Ｖ_RE(3)およびＶ_RE(4)である、局所電圧振幅を感知する。デ
ータ取込モジュール３８は、感知された局所電圧振幅Ｖ_E(2)、Ｖ_RE(3)およびＶ_R _E(4) を取込む。較正アルゴリズム８６は、正規化された検出電圧値Ｖ_N(2)（すな
わちＶ_RE(2)／Ｖ_RE(1)）；Ｖ_N(3)（すなわちＶ_RE(3)／Ｖ_RE(1)）およびＶ_N(4)（
すなわちＶ_RE(4)／Ｖ_RE(1)）を得る。

【００７２】較正アルゴリズム８６は、等式（７）における係数γ₁〜_yを各正規化された電
圧値Ｖ_N(2)；Ｖ_N(3)およびＶ_N(4)において最適化して、実際の間隔値ｄ（Ｅ２−
Ｅ１）、ｄ（Ｅ３−Ｅ１）、およびｄ（Ｅ４−Ｅ１）に等しいか近い、ナビゲー
ション出力７０を得る。例示の実施形態においては、最適化は、各正規化電圧Ｖ _N(2) 、Ｖ_N(3)、およびＶ_N(4)について、計算された距離（すなわちナビゲーショ
ン出力７０）と既知の間隔距離との間の最小二乗誤差を得る。

【００７３】種々の従来の最適化技術、例えば、最急降下法（ｓｔｅｅｐｅｓｔｄｅｓｃ
ｅｎｔ）、最小平均二乗法（ｌｅａｓｔ−ｍｅａｎ−ｓｑｕａｒｅｓ）、または
最小帰納的二乗法（ｌｅａｓｔ−ｒｅｃｕｒｓｉｖｅｓｑｕａｒｅｓ）が使用
され得る。例示のために、もしδ（Ｅ_j−Ｅ₁）が既知の間隔値（ｊ＝２から４）
を表すために与えられると、以下の量：

【００７４】

【数８】 ξ_j＝（δ（Ｅ_j−Ｅ₁）−ｄ（Ｅ_j−Ｅ₁））² は最小化されなければならない二乗誤差を表す。例示の実施形態において、最も
最適化されるとき、これらの誤差は、ｊ＝２から４に対して、ゼロに等しい。較
正アルゴリズム８６は数値的に、所定の増分または減分において、等式（７）の
係数γ₁〜_yを微分：

【００７５】

【数９】がｊ＝２から４およびｋ＝１からｙ（ここでｙは関数が取込む係数または重み因
子の数である。）に対して最小化されるようにそのもとの値のまわりで、調節す
る。ξ_iがその最小に達するためには、その微分（等式（９））は理論的にゼロ
になるかまたは少なくともゼロに近づく。

【００７６】所定の増分および減分は、最適解を探すための分解能を規定する。もし、増分
値および減分値が小さければ、解はより正確となるが実行するのにより長くかか
る。ホストプロセッサ３０のスピードおよび処理能力ならびに所望の正確さの程
度は増分値および減分値の選択を支配する。

【００７７】一旦、係数γ₁〜_yが最適化されると、較正モードが完了する。最適化された係
数γ₁〜_yが、ナビゲーションアルゴリズム６６による、ナビゲーション出力７０
の続く計算のために、等式（６）において維持される。

【００７８】前述の議論のように、ナビゲーション出力７０を生成するために、１つ以上の
遊動電極によって電界が感知されるとき、代替の較正モードが採用され得、この
較正モードは、データ取込モジュール３８にコマンドを出し、ナビゲーション電
極（例えばＮＥ（ｉ）（遊動電極ではない））を調整して、電気エネルギーを中
性電極６０に伝達し、一方同じナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）を調整して、局所
電圧振幅Ｖ_NE(i)を感知もする。この代替の較正モードにおいて、データ取込モ
ジュール３８は個別に、遊動電極ＲＥ（１）、ＲＥ（２）、ＲＥ（３）、および
ＲＥ（４）を調整して、局所電圧振幅、それぞれＶ_RE(i)、ここでｊ＝１から４
であり、すなわちＶ_RE(1)、Ｖ_RE(2)、Ｖ_RE(3)、およびＶ_RE(4)を感知する。デー
タ取込モジュール３８は感知された局所電圧振幅Ｖ_RE(1〜₄₎を取込む。較正アル
ゴリズム８６は正規化検出電圧値Ｖ_N(1)（すなわちＶ_RE(1)／Ｖ_NE(1)）；Ｖ_N(2) （すなわち（Ｖ_RE(2)／Ｖ_NE(1)）；Ｖ_N(3)（すなわちＶ_RE(3)／Ｖ_NE(1)）；およ
びＶ_N(4)（すなわちＶ_RE(4)／Ｖ_NE(1)）を得る。遊動電極ＲＥ（ｊ）のための間
隔値が既知であるため、較正アルゴリズム８６は、等式（７）における係数γ₁
〜_yを、各正規化された電圧値Ｖ_N(1)；Ｖ_N(2)；Ｖ_N(3)；およびＶ_N(4)において
、遊動電極のための実際の間隔値に対応するナビゲーション出力７０を得る。

【００７９】前述した代替のナビゲーション実施形態において、ナビゲーション出力７０は
、１つ以上のナビゲーション電極（１つ以上の遊動電極の替わりに）電界を感知
することにより、生成される。この代替の実施形態に関して、較正モードはデー
タ取込モジュール３８にコマンドを出して、ナビゲーション電極（例えばＮＥ（
１））を調整して、中性電極６０に電気エネルギーを伝達し、一方で同じナビゲ
ーション電極ＮＥ（１）を調整し、局所電圧振幅Ｖ_NE(1)を感知する。この代替
の較正モードにおいて、データ取込みモジュール３８は個別に他のナビゲーショ
ン電極ＮＥ（２）、ＮＥ（３）、ＮＥ（４）、およびＮＥ（５）を調整し、局所
電圧振幅、それぞれＶ_NE(i)、ここでｉ＝２から５、すなわちＶ_NE(2)、Ｖ_NE(3)
、Ｖ_NE(4)、およびＶ_NE(5)を感知する。データ取込モジュール３８は感知された
局所電圧振幅Ｖ_NE(2〜₅₎を取込む。較正アルゴリズム８６は、正規化検出電圧値
Ｖ_N(2)（すなわちＶ_NE(2)／Ｖ_NE(1)）；Ｖ_N(3)（すなわちＶ_NE(3)／Ｖ_NE(1)）；
Ｖ_N(4)（すなわちＶ_NE(4)／Ｖ_NE(1)）、およびＶ_N(5)（すなわちＶ_NE(5)／Ｖ_NE( ₁₎ ）を得る。ナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）に対する間隔値が既知であるため、
較正アルゴリズム８６は、等式（７）における係数γ₁〜_yを各正規化電圧値Ｖ_N( ₂₎ ；Ｖ_N(3)；およびＶ_N(3)において最適化し、ナビゲーション電極のための実際
の間隔値に対応するナビゲーション出力７０を得る。

【００８０】ナビゲーション出力７０が、１つ以上のナビゲーション電極を使用して電界を
感知することにより、生成されるとき、代替の較正モードが使用され得、このモ
ードはデータ取込モジュール３８にコマンドを出し、遊動電極（例えばＲＥ（１
））を調整し、電気エネルギーを中性電極６０へ伝達し、一方でまた、同じ遊動
電極ＲＥ（１）を調整し、局所電圧振幅Ｖ_RE(1)を感知する。同時に、データ取
込みモジュール３８は個別に、ナビゲーション電極ＮＥ（１）、ＮＥ（２）、Ｎ
Ｅ（３）、ＮＥ（４）およびＮＥ（５）を調整し、それぞれ局所電圧振幅Ｖ_NE(i ₎ 、ここでｉ＝１から５、すなわちＶ_NE(1)、Ｖ_NE(2)、Ｖ_NE(3)、Ｖ_NE(4)、およ
びＶ_NE(5)を感知する。データ取込モジュール３８は、感知された局所電圧振幅
Ｖ_NE(1〜₅₎を取込む。較正アルゴリズム８６は、正規化検出電圧値Ｖ_N(1)（すな
わちＶ_NE(1)／Ｖ_RE(1)）；Ｖ_N(2)（すなわちＶ_NE(2)／Ｖ_RE(1)）；Ｖ_N(3)（すな
わちＶ_NE(3)／Ｖ_RE(1)）；Ｖ_N(4)（すなわちＶ_NE(4)／Ｖ_RE(1)）およびＶ_N(5)（
すなわちＶ_NE(5)／Ｖ_NE(1)）を得る。ナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）についての
間隔値が既知であるため、較正アルゴリズム８６は、等式（７）における係数γ ₁ 〜_yを各正規化された電圧値Ｖ_N(2)；Ｖ_N(3)；Ｖ_N(4)；およびＶ_N(5)において、
最適化し得、ナビゲーション電極のための実際の間隔値に対応する、ナビゲーシ
ョン出力７０を得る。

【００８１】前述の議論で示すように、ナビゲーション出力７０が、１つ以上の遊動電極を
使用して感知することにより、または１つ以上のナビゲーション電極を使用して
感知することにより生成され得る。較正モードは、ナビゲーション出力を生成す
るために使用される方法論によって、４つの代替の方法で達成され得る。この４
つの較正モードは次の表に要約される。

【００８２】

【表１】係数は、他のタイプの電界情報に基づいてもまた最適化され得る。例えば、代
替の実施形態において、この較正アルゴリズムは、個別のナビゲーション電極ま
たは遊動電極において感知される電圧を、感知されると期待される電圧Ｖ_Nと比
較することにより、経験的電圧対距離関数７２、すなわち等式（５）に基づいて
これらの係数を最適化し得る。この代替の較正実施形態は、感知される個別の電
圧に依存し、感知された電圧を間隔距離に変換する誘導的なステップを省く。こ
の実施形態において、較正アルゴリズムは、既述の技術の１つを使用して、増加
または減少により係数を最適化し、各個別の電極における感知された電圧と経験
的に期待される電圧との間の差を、ゼロまたは少なくともゼロ近くにさせる。最
初に記載した較正モードにおいて、一旦係数が最適化されると、続くナビゲーシ
ョン出力７０の計算のためにナビゲーションアルゴリズム６６により維持される
。

【００８３】さらに較正モードは、同一時間点における単一のエネルギー場において伝達お
よび感知されることにより達成される必要はない。連続するエネルギー場は、異
なる時間の点において伝達され感知され、較正目的のために使用され得る。電極
間の電圧差異は、例えば（ｉ）時間の第一点において、第一ナビゲーションまた
は遊動電極を使用して第一電圧を感知することにより、（ｉｉ）第二ナビゲーシ
ョンまたは遊動電極において、時間の遅いまたは早い点において発生した電界中
の第二電圧を感知することにより、（ｉｉｉ）時間間隔を空けた電圧差異に基づ
いて、電極間隔距離を計算すること、そして（ｉｖ）計算した電極間隔距離を実
際の間隔距離と比較して、一方で既述の態様で係数を最適化すること、により取
込まれ得る。

【００８４】（Ｃ．ナビゲーション出力の表現）ナビゲーション出力７０の特定の表現は変化し得る。

【００８５】（１．近接指示出力）１つの実施形態において（図３参照）、係数γ₁〜_yは、正規化された電圧振幅
を変換し、ナビゲーション出力７０を電圧値として表現する（Ｖ_{NAVIGATION OUT} _PUT ）。ナビゲーションユニット２０は、入力としてナビゲーション電圧値を受
けるコンパレータ９２を含む。このコンパレータはまた、入力として設定された
ライン電圧９４を受ける。このライン電圧９４は、所定の公称電圧スレッシュホ
ルド値Ｖ_THRESHを構成する。コンパレータ９２は、ナビゲーション出力の電圧の
大きさをＶ_THRESHの大きさと比較する。

【００８６】所定の公称電圧スレッシュホルド値Ｖ_THRESHは、経験的電圧対距離関数に従っ
て、選択されてマーカ電極ＲＥ（１）と所与のナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）と
の間の公称分離距離を確立する。スレッシュホルド電圧値Ｖ_THRESHは、マーカ電
極ＲＥ（１）と所与のナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）との間の（すなわち公称距
離に等しいかそれより小さい）「近接状態」と、マーカ電極ＲＥ（１）と所与の
ナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）（すなわち、公称距離より大きい）との間の「遠
隔状態」とを区別するために作用する。

【００８７】もしナビゲーション出力の電圧ｄ（Ｅ_S−Ｅ_T）がＶ_THRESHと等しいかそれより
大きいと、コンパレータは、ナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）について近接指示出
力を生成し、これはまたＰ_(i)と呼ばれる。所与のナビゲーション電極ＮＥ（ｉ
）のための近接指示出力Ｐ_(i)は、医者に、マーカ電極ＲＥ（１）と特定のナビ
ゲーション電極ＮＥ（ｉ）との間に必要な「近接状態」が存在することを知らせ
る。

【００８８】ナビゲーション出力ｄ（Ｅ_S−Ｅ_T）がＶ_THRESHより小さいとき、コンパレータ
はナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）のための出力を生成しない。特定のナビゲーシ
ョン電極Ｐ（ｉ）のための近接指示出力Ｐ_(i)がないことは、マーカ電極ＲＥ（
１）と特定のナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）との間の、必要なデフォルトの「遠
隔状態」を医者に知らせる。

【００８９】スレッシュホルド値Ｖ_THRESHとして選択された大きさは、マーカ電極ＲＥ（１
）の物理的特性と、ナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）の物理的特性を仮定すると、
「近接状態」および「遠隔状態」の空間的基準を設定する。物理的特性は、電極
の直径と形状および電極が作製される材料（単数または複数）の導電率、ならび
にマーカ電極ＲＥ（１）とナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）との間に存在する導電
性媒体（例えば血液プールまたは組織塊）の電気的特性を含む。

【００９０】Ｖ_THRESHの値は、公称スレッシュホルド距離を表す所望の固定された電圧値に
設定され得る。例示のおよび好ましい実施形態においては（図３参照）、ナビゲ
ーションユニット２０は、入力９６を含み、それにより医者は公称距離のための
値を指定し得る。例えば、医者は１ｍｍから５ｍｍまでの距離の範囲内での公称
距離を指定し得る。ナビゲーションユニット２０は、電圧と距離との間の経験的
に決定された関係を表現する、照合表またはその等価物を含み得る。この表を使
用して、ナビゲーションユニット２０は、入力によって入れられた距離値を、対
応する正規化電圧値へ変換し、この正規化電圧値がＶ_THRESHを構成する。ナビゲ
ーションユニット２０はまた、電圧ライン入力９６を正規化電圧値（Ｖ_THRESH）
へ設定する、電圧レギュレータ９８を含み、それにより近接指示出力Ｐ_(i)に対
する、医者によって確立された空間的感度を達成する。

【００９１】近接感知のこの態様の更なる詳細は、１９９７年９月２６日提出の同時係属特
許出願第０８／９３８，２９６号、表題「ＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＭｅｔｈｏ
ｄｓｆｏｒＧｅｎｅｒａｔｉｎｇＰｒｏｘｉｍｉｔｙ−Ｉｎｄｉｃａｔｉ
ｎｇＯｕｔｐｕｔｆｏｒＬｏｃａｔｉｎｇａｎｄＧｕｉｄｉｎｇＯ
ｐｅｒａｔｉｖｅＥｌｅｍｅｎｔｓｗｉｔｈｉｎＩｎｔｅｒｉｏｒＢｏ
ｄｙＲｅｇｉｏｎｓ」に見られる。

【００９２】（２．３次元ナビゲーション出力（差動位相解析））ナビゲーションユニット２０はまた、場６４の他の電気的特性を感知し、１つ
以上のナビゲーション基準プローブ２２に対してマーカ電極ＲＥ（１）の配向に
関しての３次元方向情報を評価し得る。

【００９３】例えば、データ取込ユニット３８により生成された位相およびピーク振幅入力
信号８８（図１参照）は、またナビゲーションアルゴリズム６６により処理され
得、ナビゲーション基準プローブ２２の水平方向に上もしくは下に、または所与
のナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）の水平方向に左もしくは右にマーカ電極ＲＥ（
１）の配置を示し得る。

【００９４】もしスイッチオンされたナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）がマーカ電極ＲＥ（１
）の位置の上に配置されると、増幅器４０の出力電圧信号は、発振器５８の位相
に対して、位相が外れ（これはスイッチオンされたナビゲーション電極ＮＥ（ｉ
）において感知される）；つまり、サンプルおよびホールド要素５４により受け
られたアナログ信号は、（−）符号を有する。逆に、もしスイッチオンされたナ
ビゲーション電極ＮＥ（ｉ）がマーカ電極ＲＥ（１）の位置の下に配置されると
、増幅器４０の出力電圧信号は、発振器５８の位相に対して位相が合う。

【００９５】経験的係数と重み因子を使用して、ナビゲーションアルゴリズム６６は、ピー
ク検出器５０の出力が、（−）から（＋）へまたはその逆へ変えることにより、
どこで符号を変化させるか、を決定する。この遷移点は、ナビゲーション基準プ
ローブ２２に対するマーカ電極ＲＥ（１）の水平方向の上または下の方向を固定
する。

【００９６】同様に、ナビゲーション基準プローブ２２の軸に沿った、増幅器４０の出力電
圧信号の位相と発振器２８の位相との同期は、マーカ電極ＲＥ（１）が、所与の
ナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）の水平に左または右にあるかを示す。差動位相比
較は、マーカ電極ＲＥ（１）が所与のナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）に対して長
手方向に配向されないとき、位相外れ状態を導く。逆に、差動位相解析は、マー
カ電極ＲＥ（１）が、スイッチオンされたナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）が伝達
する等電位面内に配向されるとき、位相合致状態を導く。位相の同期はこのよう
に、マーカ電極ＲＥ（１）が、所与のナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）に関連する
等電位面の水平方向に左または右にあるかを示す。

【００９７】ＡＣ電圧信号４６のように、検出器５０により検出されたピーク振幅はまた、
マーカ電極ＲＥ（１）に対する選択されたナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）の近接
性により、変化する。

【００９８】複数の電界パラメータを感知することにより、３次元ナビゲーション出力を提
供し、それに合わせて、水平に上もしくは下配向、左もしくは右、および半径方
向に近いもしくは遠い配向を表す座標因子を提供する。更なる詳細は、１９９４
年１０月１１日に提出された、同時係属特許出願第０８／３２０,３０１号、表
題「ＳｙｓｔｅｍａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒＧｕｉｄｉｎｇＭｏｖ
ａｂｌｅＥｌｅｃｔｒｏｄｅＥｌｅｍｅｎｔｓＷｉｔｈｉｎＭｕｌｔｉ
ｐｌｅＥｌｅｃｔｒｏｄｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓ」に見られる。

【００９９】（３．３次元ナビゲーション出力（差動波形解析））他の例として、データ取込モジュール３８は、ホストプロセッサ３０によりコマンドを出され得、マーカ電極ＲＥ（１）により感知された波形データ、およ
びスイッチオンナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）により感知された波形データを供
給し得る。経験的係数および重み因子を適用することにより、ナビゲーションア
ルゴリズム６６は波形データを処理し、波形の位相を差動的に評価する。

【０１００】差動波形比較は、マーカ電極ＲＥ（１）が所与のナビゲーション電極ＮＥ（ｉ
）に対して長手方向に配向されないとき、位相外れ状態を導く。逆に、差動波形
解析は、マーカ電極ＲＥ（１）が、スイッチオンされたナビゲーション電極ＮＥ
（ｉ）が伝達する等電位面内に配向されるとき、位相合致状態を導く。波形の同
期はこのようにマーカ電極ＲＥ（１）が所与のナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）の
水平に左または右かを示す。

【０１０１】この解析の更なる詳細は、１９９６年１１月８日に提出された、同時係属中特
許出願第０８／７４６，７９５号、表題「ＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＭｅｔｈｏ
ｄｓｆｏｒＬｏｃａｔｉｎｇａｎｄＧｕｉｄｉｎｇＯｐｅｒａｔｉｎ
ｇＥｌｅｍｅｎｔｓＷｉｔｈｉｎＩｎｔｅｒｉｏｒＢｏｄｙＲｅｇｉ
ｏｎｓ」に見られる。

【０１０２】（４．複数ナビゲーションマーカプローブ）図４は、３次元ナビゲーションシステム２００の代表的実施を示し、内部身体
領域Ｒ内に配置された、３つのナビゲーション基準プローブ２０４、２０６およ
び２０８を含む。各プローブ２０４、２０６、および２０８は、上述したように
ナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）のアレイを保持する。

【０１０３】操作要素２０２は、領域Ｒ内で移動するために配置される。この操作要素２０
２は、既述のようにマーカ電極ＲＥ（１）、および２つの較正電極ＲＥ（２）と
ＲＥ（３）を有する。

【０１０４】ナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）および遊動電極ＲＥ（ｊ）は、図１に示す同じ
態様でナビゲーションユニット２０に結合される。前述した態様で、ナビゲーシ
ョンユニット２０により制御されて、ナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）は電界Ｆを
伝達する。また、ナビゲーションユニット２０の制御のもとで、ナビゲーション
電極ＮＥ（ｉ）およびマーカ電極ＲＥ（１）は場における差動電極状態を感知す
る。感知された電界情報が処理である後、ナビゲーションユニット２０は、操作
要素２０２を配置するためにナビゲーション出力７０を提供する。

【０１０５】図４に示されるように、３つの基準プローブ２０４、２０６および２０８が、
意図的に領域Ｒ内に配置され、操作要素２０２を配置するための間隔を空けられ
たナビゲーション点を提供する。さらに、プローブ２０４、２０６および２０８
は好ましくは、異なる座標平面に、プローブ軸が互いに非平行関係に延びるよう
に配置され、３次元ナビゲーショングリッドを作製し、三角測量を可能にする。

【０１０６】プローブ２０４、２０６および２０８は個別に、例えば蛍光透視法または他の
超音波などの画像化技術を使用して、領域Ｒ内の既知の解剖的領域にまたはその
近くに配置されることが理解されるべきである。操作要素２０２を配置するため
の基準のナビゲーション点を確立する目的のために、単一の配置プローブまたは
複数の配置プローブが領域Ｒ内の本質的に任意の領域にまたは、領域Ｒを取り囲
む組織もしくは血管領域に接触して、配置され得る。蛍光透視または他の画像化
技術により画像化され得る身体に関した配置の領域は、潜在的ナビゲーションサ
イトとして選択され得る。配置の領域は、それゆえ特に固定した解剖サイトを表
す必要がない。ナビゲーションプローブは患者身体の外側に配置されさえし得る
。

【０１０７】空間Ｓ内に配置された複数のナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）のシステム２００
を使用して場Ｆ内の感知された電気信号データの取込みおよび処理は、確実な３
次元ナビゲーション出力７０を提供する。

【０１０８】（Ｄ．ナビゲーション出力を表示）例示の実施形態において（図１および５）、システム１０はナビゲーション出
力７０を表すために、ホストプロセッサ３０に結合された出力ディスプレイデバ
イス９０を含む。ディスプレイデバイス９０は、様々な方法でナビゲーション出
力７０を表示し得る。

【０１０９】例えば、例示の実施形態において（図５参照）、デバイス９０は近接−指示出
力Ｐ_(i)（前述）が存在するかしないかを、視覚的またはグラフィック的に表し
、これは医者が遠隔で操作器具１４を配置し、およびナビゲーション基準プロー
ブ２２（単数または複数）に対して誘導するために、役立つ。

【０１１０】図５が示すように、出力ディスプレイデバイス９０は、グラフィカルユーザー
インターフェース（ＧＵＩ）９８を備え得る。例示の実施形態においては、この
ＧＵＩ９８は、外部マイクロプロセッサベースのコンピュータ制御内にあるグラ
フィカル制御プログラム１００により実行される。このコンピュータとしては、
キーボード１６６、ディプレイスクリーン１６８およびマウス１７０を有するラ
ップトップコンピュータ１６４などがある。このラップトップコンピュータ１６
４は、ホストプロセッサ３０に、ＲＳ２３２またはＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標
）接続などの通信ポート１７２を介して結合される。

【０１１１】ホストプロセッサ３０は、ＧＵＩグラフィカル制御プログラム１００を調整し
て、ディスプレイスクリーン１６８上に、身体領域１２内に配置した特定のナビ
ゲーションプローブ２２（単数または複数）の形状をモデル化した、理想化した
グラフィック画像１７４を生成する。ナビゲーションプローブの画像１７４は、
例えば、モデル化されたワイヤ−フレームイメージとして、ナビゲーション電極
ＮＥ（ｉ）が空間的に配置されて、ノード１８０として現れ得る。

【０１１２】ＧＵＩ制御プログラム１００は、モデル画像１７４上のノード１８０を、指定
された色または陰影にて初期化する。所与のノード１８０に対する初期化された
色または陰影は、医者に対して、操作器具１４（および特にマーカ電極ＲＥ（１
））が、関連するナビゲーション電極に対して「遠隔状態」である、という視覚
的信号を構成する。

【０１１３】所与のナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）に対する、ナビゲーションアルゴリズム
６６によって生成された、近接指示出力Ｐ_(i)は、制御プログラム１００に伝達
される。制御プログラム１００は、ノード１８０をスイッチ「オン」し、指定さ
れた色または陰影（図５に示されるように）を変化させることにより、画像１７
４における所与のナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）の配置をマーキングする。ノー
ド１８０は、スイッチ「ＯＮ］されたとき、緑などの異なる色または陰影を表示
し、操作器具１４が、対応するナビゲーション電極ＮＥに対して「近接状態」で
あることを、医者に視覚的に合図する。

【０１１４】前出のＧＵＩ９８および実行制御プログラムは、公開文献に開示された通常の
グラフィックソフトウェアと共に、ＭＳＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）アプリケ
ーションおよびＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）発展キット、により提供される標準
的制御を使用して、実行され得る。ＧＵＩ９８の他の詳細は、１９９７年９月２
６日提出の同時係属中特許出願第０８／９３８，７２１号、表題「Ｓｙｓｔｅｍ
ｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒＧｅｎｅｒａｔｉｎｇＩｍａｇｅｓ
ｏｆＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓＤｅｐｌｏｙｅｄＷｉｔｈｉｎＩｎｔｅｒｉ
ｏｒＢｏｄｙＲｅｇｉｏｎｓ」に見られる。

【０１１５】本発明の種々の特徴が前出の特許請求の範囲に記載される。

【図面の簡単な説明】

【図１】標的身体領域内に配置された器具の位置を評価および追跡するためのナビゲー
ション出力を発生する、ナビゲーションユニットの概略図である。

【図２】図１に示すナビゲーションユニットのナビゲーション機能および、較正機能の
概略図である。

【図３】標的身体領域内に配置されたナビゲーション電極への、配置された器具の近接
を示すナビゲーション出力を提供する、ナビゲーションアルゴリズムの概略図で
ある。

【図４】標的身体領域内に配置された器具の位置を評価および追跡する、標的身体領域
内の複数のナビゲーション基準プローブの配置の概略図である。

【図５】図１に示されるナビゲーションユニットのナビゲーション出力を表すために使
用される、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）の概略図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年３月２８日（２０００．３．２８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００１】本発明は、請求項１の前特徴部に従った、較正されたシステムに関する。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】医者は、診断および治療の目的のために、身体の内部領域にアクセスを得るた
めの医療手順において、今日ではカテーテルを利用する。身体内部にカテーテル
を配置する方法および装置を提供する試みは、欧州特許公開公報第０８２９２２
９Ａ１号に開示され、分析ユニットを使用する測定システムを較正して、発信体
からの信号を分析し、そして受信しカテーテルの位置を決定する点が記載される
。医者が、所望の組織配置に近接して、確実に正確に配置し得ることが重要であ
る。本発明によれば、このことは請求項１の特徴部の特徴によって達成される。有
利な更なる実施形態が、従属請求項において記載される。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】本発明は、電気エネルギー伝達電極と電気的基準点との間の身体領域の内部に
確立される電界を利用して、身体領域の内部に遊動構造物を配置するための較正
されたシステムを提供する。このシステムは、関数に基いて遊動構造物のための
ナビゲーション出力を得る。この関数は、遊動構造物において感知される電気的
特性と、この遊動構造物と電気エネルギー伝達電極との間の距離、との間の関係
を表現する。このシステムは、電界の中で第一および第二電極を基地の距離によ
って間隔を空けて配置させる。このシステムは、第一および第二電極における電
気的特性を感知することにより、この関数に基いて得られた、少なくとも１つの
得られたナビゲーション出力と、既知の距離を比較することにより、この関数を
調節する。１つの実施形態において、第一および第二電極のうちの１つは、電気
エネルギー伝達電極を備える。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】１つの実施形態において、このシステムは、既知の距離を確認するコードを提
供する。この実施形態において、このシステムは、較正において使用するコード
をアップロードする。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】１つの実施形態において、このシステムは、ある一点の時間において、第一電
極における電気的特性を感知し、そして異なる点の時間において第二電極におけ
る電気的特性を感知する。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】本発明は、その本質的な特性から逸脱せずに、いくつかの形態で実現し得る。
本発明の範囲は、特許請求の範囲に続く具体的説明においてではなく、添付の特
許請求の範囲において規定される。本特許請求の範囲の解釈に当てはまりおよび
均等の範囲に当てはまる、全ての実施形態は、それゆえ特許請求の範囲により包
含されることが意図される。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】ナビゲーションユニット２０はまた、器具１４の上に遊動電極ＲＥ（ｊ）の配
列を含む。ここでｊ＝１からｍであり、そしてここでＲＥ（１）は最も遠位の遊
動電極を示し、そしてＲＥ（ｍ）は、最も近位の遊動電極を示す。例示の実施形
態においては、ｍ＝４である。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２９】（（２）信号処理要素）さらに図１を参照すると、ナビゲーションユニット２０は信号処理要素２６を
含む。この信号処理要素２６は、制御バス３２によってホストプロセッサ３０に
結合される発振器２８を含む。このホストプロセッサ３０は、発振器２８を調整
して所定の振幅と周波数でＡＣ波形を生成する。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３７】好適な制御バス５８は、調整および制御機能のために、データ取込モジュール
３８の構成要素をホストプロセッサ３０に結合させる。このホストプロセッサ３
０は、例えばサンプルおよびホールド要素５４のサンプリング速度、変換器５６
の入力範囲、および増幅器４０の増幅率を設定する。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４０】

【数１】Ｉ＝ｆ×１０（１）で表される。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５２】

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５３】

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５５】

【手続補正１４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５７】

【数５】Ｖ_N＝ｆ（λ₁，λ₂，…，λ_x，ｄ（Ｅ_S−Ｅ_T））（５）等式（５）において、ｆは連続単調減少関数である。量λ₁〜_Xは、例えば有限
要素解析によりインビトロまたはインビボにおいて試験されることにより、経験
的に決定されおよび設定された係数であり重み因子である。

【手続補正１５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５９】

【数６】ｄ（Ｅ_S−Ｅ_T）＝ｆ^-1（γ₁，γ₂，…，γ_y，Ｖ_N）（６）等式（６）の逆関数ｆ^-1は、多くの数値的手法を使用して近似され得る。例え
ばテイラー級数による近似が使用され得る。

【手続補正１６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６１】ナビゲーションアルゴリズム６６は、経験的電圧対距離関数７２に加えて、距
離と場６４において感知される電圧勾配の空間的分布との間の関係を表現する係
数および重み因子を含む、他の経験的関数７４（図２参照）を適用し得る。例え
ば、ナビゲーションアルゴリズム６６は、ナビゲーション出力７０の生成におい
て、位置の変化を場において感知される位相の変化に関連付ける係数と重み因子
を適用することを含む。他の、例としてナビゲーションアルゴリズム７４は、ナ
ビゲーション出力７０の生成において、位置の変化を場において感知される波形
の変化に関連付ける係数と重み因子を適用することを含み、これは、１９９６年
１１月８日に提出された米国特許第５，９４１，２５１号、表題「Ｓｙｓｔｅｍ
ｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒＬｏｃａｔｉｎｇａｎｄＧｕｉｄｉ
ｎｇＯｐｅｒａｔｉｎｇＥｌｅｍｅｎｔｓＷｉｔｈｉｎＩｎｔｅｒｉｏ
ｒＢｏｄｙＲｅｇｉｏｎｓ」に開示される。これらの代替の関数７４のさら
なる議論は後に見られる。

【手続補正１７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６２】（ｂ．較正モード）経験的電圧対距離関数７２または経験的電圧勾配対距離関数７４は上記のよう
に、例えば電極における物理的および電気的差異などの手順特有の誤差、ならび
に各患者の胸部形態における差異などの患者特有の誤差を導入し得る。これらの
誤差を最小化するため、ナビゲーションユニット２０は、較正要素７６（図２参
照）を含む。

【手続補正１８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６７】このコード化構成要素８０は、例えば、集積回路の形態をとり得、ＲＯＭチッ
プ、ＥＰＲＯＭチップ、ＲＡＭチップ、抵抗、キャパシタ、プログラム化された
ロジックデバイス（ＰＬＤ’ｓ）またはダイオード内に、入力のためのコードを
、デジタル形式で表現する。このタイプのカテーテル確認技術の例は、Ｊａｃｋ
ｓｏｎらの米国特許第５，３８３，８７４号に示される。あるいは、コード化構
成要素８０は、異なる抵抗値を有するいくつかの抵抗を備え得る。異なる独立し
た抵抗値がコードの数字を表す。

【手続補正１９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７０】

【手続補正２０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７１】較正モード中のホストプロセッサ３０のコマンドのもとで、データ取込モジュ
ール３８は主マーカ電極ＲＥ（１）を調整して中性電極６０へ電気エネルギーを
伝達し、それにより電界６４を確立させる。データ取込みモジュール３８はまた
、主マーカ電極ＲＥ（１）を調整して、局所電圧振幅Ｖ_RE(1)を感知する。同時
に、データ取込みモジュール３８は個別に他の遊動電極ＲＥ（２）、ＲＥ（３）
およびＲＥ（４）を調整して、それぞれ、Ｖ_RE(j)、ここでｊ＝２から４であり
、またはＶ_RE(2)、Ｖ_RE(3)およびＶ_RE(4)である、局所電圧振幅を感知する。デ
ータ取込モジュール３８は、感知された局所電圧振幅Ｖ_RE(2)、Ｖ_RE(3)およびＶ _RE(4) を取込む。較正アルゴリズム８６は、正規化された検出電圧値Ｖ_N(2)（す
なわちＶ_RE(2)／Ｖ_RE(1)）；Ｖ_N(3)（すなわちＶ_RE(3)／Ｖ_RE(1)）およびＶ_N(4) （すなわちＶ_RE(4)／Ｖ_RE(1)）を得る。

【手続補正２１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７４】

【数８】 ξ_j＝（δ（Ｅ_j−Ｅ₁）−ｄ（Ｅ_j−Ｅ₁））² （８）は最小化されなければならない二乗誤差を表す。例示の実施形態において、最も
最適化されるとき、これらの誤差は、ｊ＝２から４に対して、ゼロに等しい。較
正アルゴリズム８６は数値的に、所定の増分または減分において、等式（７）の
係数γ₁〜_yを微分：

【手続補正２２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７５】

【手続補正２３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００９１

【補正方法】削除

【手続補正２４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００９４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００９４】もしスイッチオンされたナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）がマーカ電極ＲＥ（１
）の位置の上に配置されると、増幅器４０の出力電圧信号は、発振器２８の位相
に対して、位相が外れ（これはスイッチオンされたナビゲーション電極ＮＥ（ｉ
）において感知される）；つまり、サンプルおよびホールド要素５４により受け
られたアナログ信号は、（−）符号を有する。逆に、もしスイッチオンされたナ
ビゲーション電極ＮＥ（ｉ）がマーカ電極ＲＥ（１）の位置の下に配置されると
、増幅器４０の出力電圧信号は、発振器２８の位相に対して位相が合う。

【手続補正２５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００９８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００９８】複数の電界パラメータを感知することにより、３次元ナビゲーション出力を提
供し、それに合わせて、水平に上もしくは下配向、左もしくは右、および半径方
向に近いもしくは遠い配向を表す座標因子を提供する。

【手続補正２６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１０１

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１０１】この解析の更なる詳細は、１９９６年１１月８日に提出された、米国特許第５
，９４１，２５１号、表題「ＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒ
ＬｏｃａｔｉｎｇａｎｄＧｕｉｄｉｎｇＯｐｅｒａｔｉｎｇＥｌｅｍ
ｅｎｔｓＷｉｔｈｉｎＩｎｔｅｒｉｏｒＢｏｄｙＲｅｇｉｏｎｓ」に見
られる。

【手続補正２７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１０４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１０４】ナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）および遊動電極ＲＥ（ｊ）は、図１に示す同じ
態様でナビゲーションユニット２０に結合される。前述した態様で、ナビゲーシ
ョンユニット２０により制御されて、ナビゲーション電極ＮＥ（ｉ）は電界Ｆを
伝達する。また、ナビゲーションユニット２０の制御のもとで、ナビゲーション
電極ＮＥ（ｉ）およびマーカ電極ＲＥ（１）は場における差動電極状態を感知す
る。感知された電界情報が処理された後、ナビゲーションユニット２０は、操作
要素２０２を配置するためにナビゲーション出力７０を提供する。

───────────────────────────────────────────────────── 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，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者スワンソン，デイビッドケイ．アメリカ合衆国カリフォルニア 94040，マウンテンビュー，ヘザーストーンウェイナンバー705 877 Ｆターム(参考） 4C167 AA01 BB02 BB39 BB40 BB42 BB51 BB62 BB63 CC08 CC12 CC19 CC20 CC22 CC23 CC25 CC26 DD10 GG22 GG23 HH08 HH22 HH30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気エネルギー伝達電極と電気基準との間の身体領域（１２
）の内部に確立された電界（６４）を使用して、身体領域（１２）の内部に遊動
構造（１６）を配置するための較正されたシステム（１０）であって、該システ
ムは以下：既知の距離によって間隔を空けられた第一および第二電極；遊動構造（１６）のためのナビゲーション出力（７０）を得る処理要素（２６
）；を備え、該較正されたシステム（１０）は、さらに以下：処理要素（２６）により使用されナビゲーション出力（７０）を導く関数（６
８）であって、ここで該関数（６８）は、該遊動構造（１６）で感知される電気
的特性、および該遊動構造（１６）と該電気エネルギー伝達電極との間の距離の
、関係を表し、係数を含む関数；および較正要素（７６）であって、該既知の距離を、該電界（６４）内に配置される
ときの該第一および第二電極における電気的特性を感知することにより該関数（
６８）に基づいて該処理要素（２６）により得られる、少なくとも１つの得られ
たナビゲーション出力（７０）と比較することにより、該関数（６８）の該係数
を調節する、較正要素、を含むことを特徴とする較正されたシステム。
【請求項２】前記遊動構造（１６）をさらに含み、該遊動構造（１６）は
、第一および第二電極を保持する、請求項１に記載の較正されたシステム（１０
）。
【請求項３】前記電気エネルギー伝達電極をさらに含み、前記第一および
第二電極のうちの１つが、該電気エネルギー伝達電極を含む、請求項２に記載の
較正されたシステム（１０）。
【請求項４】前記遊動構造（１６）が、前記既知の距離を確認するコード
を含み、そして前記較正要素（７６）が該コードをアップロードする入力（７８）を含む、請
求項２に記載の較正されたシステム（１０）。
【請求項５】前記遊動構造（１６）から分離された、ナビゲーション構造
（２２）をさらに含み、該ナビゲーション構造が第一および第二電極を有する、
請求項１に記載の較正されたシステム（１０）。
【請求項６】前記電気エネルギー伝達電極をさらに含み、前記第一および
第二電極のうちの１つが、該電気エネルギー伝達電極を含む、請求項５に記載の
較正されたシステム（１０）。
【請求項７】前記ナビゲーション構造（２２）が前記既知の距離を確認す
るコードを含み、そしてここで前記較正要素（７６）が該コードをアップロードするための入力（７８
）を含む、請求項５に記載の較正されたシステム（１０）。
【請求項８】前記関数（６８）が電圧対距離関数（７２）を含む、請求項
１に記載の較正されたシステム（１０）。
【請求項９】前記関数（６８）が電圧勾配対距離関数（７４）を含む、請
求項１に記載の較正されたシステム（１０）。
【請求項１０】前記関数（６８）がさらにインピーダンス対距離関数を含
む、請求項１に記載の較正されたシステム（１０）。
【請求項１１】前記較正要素（７６）が、所定の増分または減分にて前記
係数を反復して調節して、前記得られたナビゲーション出力（７０）および前記
既知の距離の間の偏差を最小化する、請求項１に記載の較正されたシステム（１
０）。
【請求項１２】前記処理要素（２６）が、前記第一および第二電極のうち
のいずれか１つで感知された電気的特性を、前記電気エネルギー伝達電極により
感知された対応する電気的特性で除算することにより、正規化電気特性を得、そ
して、ここで前記関数（６８）が該正規化電気特性と、該１つの電極と該電気エネル
ギー伝達電極との間の距離との間の関係を表現する、請求項１に記載の較正され
たシステム（１０）。
【請求項１３】前記処理要素（２６）が前記ナビゲーション出力（７０）
とスレッシュホルド値との間の相違に基づいて、近接−指示出力を生成する、請
求項１に記載の較正されたシステム（１０）。
【請求項１４】前記ナビゲーション出力（７０）をディスプレイするため
のデバイス（９０）をさらに含む、請求項１に記載の較正されたシステム（１０
）。