JP2013006070A - カテーテルの移動と複数心拍の統合を含む非接触式心臓マッピング - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(i)複数の、空間的に分布した電極を含むカテーテルを、心内膜表面を有する心臓腔に挿入することと、(ii)心内膜表面から間を置いて配置されたカテーテルにより心臓腔内の電気活動に応答してカテーテル電極での信号を測定することと、(iii)心内膜表面に関する電極の位置と測定された信号とに基づいて心内膜表面の複数箇所で生理学的な情報を決定することと、を含む非接触式心臓マッピング法が開示されている。また、関連するシステムおよびコンピュータ・プログラムも開示されている。
【選択図】 図2
Description
経皮的に配置される。カテーテルは、一旦心室に入ると三次元形状をなすように展開される。非接触電極により検出された信号および、心室の解剖学的構造および相対する電極の位置についての情報を用いて、該システムは、心室中の心内膜に関する生理学的な情報を提供する。非接触式マッピング法では、複合電極カテーテルを用いて同時に信号を得ることができ、よって、心内膜表面で電気活動をより速く再構築可能であるが、カテーテルの複合電極が心内膜表面に接していないので、複合電極により得られる信号の劣化により心内膜からの距離に比例して再構築されたマップの精度のある程度の損失が生じる。なおまた、心内膜表面で再構築済みの情報のうち対応するものを決定するべくカテーテルの電極により得られた信号を変換するために必要とされる複雑な変態の計算にも比較的時間がかかる。また、再構築された情報の精度は、カテーテルに取り付けることができる電極の数により束縛される。
(i)複数の、空間的に分布した電極を含むカテーテルを、心内膜表面を有する心臓腔に挿入すること、
(ii)心内膜表面から間を置いて配置されたカテーテルにより心臓腔内の電気活動に応答してカテーテル電極で信号を測定すること、
(iii)心内膜表面に関する電極の位置と測定された信号とに基づいて心内膜表面の複数箇所で生理学的な情報を決定すること。
当該の方法には、カテーテルが心内膜表面から間を置いて配置されている心臓腔内における複数の異なる位置のそれぞれにカテーテルを動かすことと、異なるカテーテル位置のそれぞれに対して、心内膜表面に関係するカテーテル電極の位置を決定すること、および、心臓腔における電気活動に応答してカテーテル電極での信号を測定することとがさらに含まれうる。さらに、心内膜表面の複数位置での生理学的情報の決定は、カテーテル電極の位置と異なるカテーテル位置で測定された信号に基づく。
心内膜表面の複数位置での生理学的情報の決定には、電気的な心拍周期に応じて異なるカテーテル位置で測定された信号を互いに同期化することが含まれうる。
さらに、心内膜表面の複数位置での生理学的情報の決定には、心臓腔内のカテーテルの異なる位置に対してカテーテル電極によりサンプリングされた全ての位置から同期信号が一度に取得されたかのように同期信号を処理することも含まれうる。
いくつかから測定された信号を、心内膜表面の複数位置での生理学的情報に関係づける。
心内膜表面の表現の作成には、心臓腔の体積表現(ボリュメトリック画像表現)をセグメント化することが含まれうる。
理学的情報の計算を円滑に実施するために適用される数値計算技法に基づいて、その表現を複数の面素にパーティション分割することが含まれうる。複数の要素にパーティション分割された表現には、例えば三角形をなす表面メッシュ、四面体を構成する体積内容を含むメッシュ、且つ又は一般的なデカルト格子などが挙げられる。
心内膜表面の特徴に関係する情報を処理することには、カテーテル電極にて測定された信号を心内膜表面での生理学的情報の推定値に変換するための一つ又は複数の変形関数を部分的に計算することが含まれうる。
いくつかの実施形態では、変形関数がそれぞれ、心臓腔内のカテーテルの異なる位置および配向と関連しうる。
さらに、生理学的情報の決定には、心臓腔にカテーテルを挿入前に、カテーテルの特徴に関係する情報を処理することも含まれうる。
該処理は、心内膜表面の複数位置での生理学的情報を測定された信号から決定する工程を早めるために、心臓腔にカテーテルを挿入前に行いうる。
一つ又は複数の順変形を少なくとも部分的に計算することには、カテーテル上の電極の分布に関係する情報を処理することが含まれうる。
た順変形関数を適用することが含まれうる。順変形の反転には、正則化により未決定の行列反転を再公式化することが含まれうる。さらに、反転する処理には、最小二乗法最小化を行うことが含まれうる。さらにこの反転にはティーホノフ正則化が含まれうる。
さらに、該方法には、心内膜表面の位置の少なくともいくつかに対して決定された生理学的情報のある程度の空間解像度の度合いを示す値を計算することも含まれうる。
さらに、該方法には、心内膜表面の少なくとも一部分を、計算された解像度値の少なくともいくつかを含むように表示することも含まれうる。
さらに、該方法には、複数の表面位置で決定された生理学的情報のうち選択された部分集合を含むように心内膜表面の少なくとも一部分を表示することも含まれうる。ここでいう部分集合は、該計算された解像度値の少なくともいくつかに基づいて選択されている。
さらに、該方法には、心拍周期中に心内膜表面の複数位置で電気活動の周波数描写に電位値を変換することの周波数依存特性を決定することも含まれうる。
周波数表現についての情報には、周波数表現における優位周波数を示す情報が含まれうる。
該治療には、心臓の選択された領域の一つ又は複数を焼灼することが含まれうる。
さらに、該方法には、治療後にカテーテル電極信号の計測と生理学的情報の決定を繰り返すことと、治療に応えて該決定された生理学的情報がどのように変化したかについての情報を含む効果(相違)マップを表示することも含まれうる。
カテーテルは、信号を測定時に心内膜表面から約3ミリメートルを越える間隔で配置されうる。
測定された信号は電気信号でありうる。測定された信号は電位信号でもありうる。
心室中の心内膜表面に関する生理学的情報の非接触式マッピングおよび提示のためのシステムと方法がここに開示されている。特定の実施形態における非接触式マッピングシステムは、心室内の複数位置に変位される可動型複数電極カテーテルを用い、それによって、単一のカテーテルにより得られるデータの解像度および精度を向上させるものである。ユーザに提供される生理学的情報をアセンブリ言語に翻訳する再構築工程を早めるために、生データの信号計測と取得に着手する前に変換関数が計算される。
非接触式マッピング手順の信号取得段階中、カテーテル110が中に挿入されているところの心室内の複数位置に該カテーテル110が変位される。
る。
しかるべく、非接触式マッピングシステム100により行われる計算操作を早めるために、処理ユニット120は、一般に心室内にカテーテルを挿入前、且つ又は、カテーテルの電極による信号の取得が始まる前に、再構築工程を円滑に実施するために実時間で利用できる変形関数を計算できるようになっている。より具体的に、生データに適用される変形関数は、個々の変形成分によって表わすことができる。個々の変形成分の例としては、例えば、心室の解剖学的構造に対応する変形成分、且つ又はカテーテルの幾何学的形状などが挙げられる。よって、心内膜表面の生理学的情報を作成するための再構築手順を早めるために、処理ユニット120は、心室の幾何学的形状且つ又はカテーテルの幾何学的形状に関する変形関数を計算し、そして、当該の成分は、全体的な逆変換関数を形成するために、再構築工程中にその他の変形関数と組み合わせられる。
段階前に計算できなかった当該の変形成分を実時間で計算してから統括的な変換関数(複数可)を得るべく当該の成分を前処理された変形成分の適切なものと組み合わせることによりマッピング手順を迅速に行うことができる。当該の統括的な変形関数は、取得された生データに適用され、それによって逆の再構築操作が行われる。
た上で、非接触式マッピング手順によって、206で、変形関数が事前に計算されるので、後に生理学的情報の再構築中に素早く読み出せるようになり、よって、実時間での再構築変形の計算を早められる。事前処理された変形関数は、参照テーブル(ルックアップテーブル)の形態や、行列の形態、機能表示、またはそれ同等の形態で表現および格納される。個々の変形関数は、電極且つ又は可動型カテーテル110が非接触式マッピング手順中に移動されうる心室内の複数位置の一つ又は複数に対応する。その他の事前に計算された変形は、生理学的情報が決定されるところの様々な心臓形状に対応しうる。事前に計算された変形関数は、処理ユニット120の一部を形成する局部記憶モジュールに格納するようにしても良いし、またはその代わりに記憶装置160に格納するようにしても良い。
位置でのカテーテル110の三次元座標が決定される。よって、210に示される如く、オペレータは、カテーテル110またはそれの電極の一つ又は複数が心内膜表面に接触したと決定されるまでカテーテル110を心室内部で動かす。心内膜表面上におけるその時点でのカテーテル(且つ又はのそれの電極)の三次元空間的座標が決定される。その後、オペレータは心内膜表面上におけるさらなる別の点にカテーテル110を動かし、採用された感知・追跡システムに相対するカテーテル110の三次元座標が、該心内膜表面上におけるさらなる別の点で決定される。当然のことながら、感知・追跡システムの座標系に相対する心内膜表面上の様々な点でのカテーテルの三次元空間的座標は分かっているが、心内膜表面上における該点の恒等(identity)は不明であることは理解されることであろう。言い換えると、カテーテルが心内膜表面に接触する点の(心内膜表面の座標系に関する)実際の座標と恒等の両方が不明である。
メータ変形をもたらす。その後、これらの変形パラメータは、心内膜表面の座標系で表されたカテーテルの位置を得るべくカテーテルの空間的座標を決定するために用いられる感知・追跡システムにより得られた三次元空間的座標に適用される。
ション(例としてHansen Robotics Inc.を参照)など技法を使用す
ることにより、心室内のカテーテル110の動きを自動化しても良い。関心度が他の位置よりも高いと考えられる位置でデータを収集するようにあらかじめ定められた変位路に沿ってカテーテルを移動させるためにカテーテル操作を採用しても良い。例えば、いくつかの実施形態では、異常な心臓活動が存在すると分かっている心室の領域において指定された変位周期でカテーテル110を動かしても良い。
データを収集する必要があるさらなる別の位置が心室内に存在しないと220で決定されると、非接触式マッピングシステムは、臨床的に有用なデータを抽出するべく、再構築された生理学的情報についての後処理操作を222で行う。上で述べたように、いくつかの実施形態における非接触式マッピングシステム100は、生理学的情報の複合且つ再構築された一集合を作成する。後処理操作が、当該の状況下では、再構築された生理学的情報の複合された一集合に行われる。
特に、再構築された生理学的情報が電位に関する場合には、再構築された電位を、三次元の心内膜表現上で色分けしたり、重畳したりしうる。等電位マップは、一拍または複数拍の心拍間にサンプリングされたデータ集合の各々すべてに対して計算された再構築された電位である。
)の生成が挙げられる。タイミング・マップは、心臓の電気活動の時間依存挙動についての情報を提供する。特に、活性化マップは、心内膜表面上の特定の点がどの時点に電気活動の変化を経験するかを示す。例えば、活性化マップは、心内膜表面上の特定の細胞が脱分極を経験した時点を同定することもできる。別のタイプのタイミング・マップとしては、特定の細胞組織の活性状態になっている時間量が検出される等期間マップが挙げられる。一拍または複数拍の心拍間に、再構築された電位からタイミング・マップを計算しうる。心内膜表面の表現上の一点又は複数点に対してタイミング・マップを決定且つ表示しうる。
境界構築手順
上記の如く、コヒーレンストモグラフィー(CT)映像法、磁気共鳴映像法(MRI)、且つ又は超音波に基づく映像技術などの技法を使用して得られる体積データを事前に取得して、その体積データから生成される心内膜表面の表現用に生理学的情報が再構築される。
入するようにしても良い。撮像時間中に造影剤が心内膜に存在するように注入時間を設定する。
Region Growing)がある。該アルゴリズムの基本的なアプローチは、セグメント化の対象となるものの内部にあると考えられる初期微小領域(一般に一つ又は複数の立体ピクセル、数学的オブジェクト構築済みのボクセル)から開始することにある。当領域付近のボクセルは、それらがセグメント化の対象となるものの一部としても考えられるべきであるかを決定するために評価される。セグメント化の対象となるものの一部としても考えられるべきである場合、当該の当領域付近のボクセルがその領域に加えられ、新しいピクセルがその領域に追加される限りその工程が継続される。
例えば、GEヘルスケアシステムズ社による「カーディアック++」(Cardiac++)およびマーキュリーコンピュータシステムズ社による「アミーラ」(Amira)、そしてオープンソースの米国立医学図書館による「病識のセグメント化および登録ツールキット」(ITK:Insight Segmentation and Registration Toolkit)などがその例として挙げられる。図3は、得られた高解像度体積データからセグメント化実施後に作成された心内膜表面の合成境界表現の代表的な図解を提示する。図3に示される如く、心内膜表面の三次元境界表現を生成するために、心臓腔の画像スライス4枚を含む典型的な体積データがセグメント方式を用いて処理される。
算の実施を円滑に行えるようにするために心内膜表現の解剖学的な幾何学形状が離散的な面素数にパーティション分割される。面素数ならびにそれの幾何学的形状が、再構築される生理学的情報の最終的なものが達しえる最大解像度を制御する。
上記セグメント化およびパーティション分割の手順が行われた後に残る問題の一つは、心内膜表面の生成済みメッシュ状表現において幾何学的に不連続部が存在するということである。ラプラスの方程式とポアソンの方程式を含む幅広い分類のPDEに対応する楕円方程式が、境界条件が境界上の各々すべての点に関して指定されるところの閉領域(閉ドメイン)に関して解決される。境界条件が境界の何らかの部分に沿って指定されない場合、PDEの解は一意的に定義されない。結果として、指定される条件を満たすように解決されるべき特定のPDEについて、正しい解だけでなく間違った解も得られてしまうことになる。楕円方程式のこのような特性(すなわち、定義されていない境界条件は間違った解をもたらしうるという特性)は、いかなる数値法に内在するものである。よって、いくつかの実施形態における心内膜表面の幾何学的形状は閉鎖型である。よって、例えば三角形状の面素を用いてBEM数値法を適用する場合、心内膜表面ならびにカテーテルの面は、間隔または重複の無いメッシュにより表現されなければならない。
る異なる決定基準を満足するような幾何学的形状を使用しうる。それに加えて、従来開口部が存在していた表現に追加された切片部は、心内膜表面表現に使用されている面素と同じ幾何学的形状を有する面素にパーティション分割される。よって、三角形状の面素を伴うメッシュに心内膜表面をパーティション分割するためにストラング=ペルソン方式が用いられる実施形態では、開口部を覆う表面切片はこの時点で三角形状の面素も含んでいることになる。次に、心内膜表面での再構築された生理学的情報が得られるPDEの解には、開口部を覆う追加切片部に関する情報が含まれることになる。但し、生理学的情報をユーザに提示する際、または心内膜表面を表すグラフィック描写を表示する際に、表面における実際の開口部を覆う追加切片部は除外されるはずである。
1. 閉曲面…上記のように全表面が閉鎖されていること。前のセグメント方式は、静脈および動脈を完全に表すメッシュを作成する。数値法を実施する目的で、静脈および動脈が高品質のメッシュで効率的に閉鎖されていること。再構築された生理学的情報を表示する前にまたはそれ以外の場合として再構築された生理学的な表現でのいかなる使用を行う前に、心内膜表面の派生表現において静脈と動脈を覆っている閉曲面を後で取り除きうる。
上記の如く、再構築変形の計算に関与する計算の中には、複雑で時間のかかるものがいくつかある。従って、好ましくは、医師の対話処理が要求されるような臨床設定においてはそれら全てを行なわない。
係数として定義される。Vcと∂Vc/∂nも同様にカテーテルの表面上の電位およびそれの法線微分係数として定義される。当然のことながら、表面電位に関してPDEを解くことは例示目的に過ぎず、グリーンの第2恒等式の関係は、その他のタイプの生理学的情報に関して解かれうることは理解されることであろう。
の距離である。言い換えると、変数rは、めいめいの積分の評価中に(方程式のそれぞれに対して)異なる値を前提にしているので、結果としてVeおよびVcが異なる値になる。∂Vc/∂n=0であるので、これらの方程式は次のように簡素化される。
→e,Oc→e,Se→c,Oe→c,Sc→c,Oc→cによって置き換えることができる。覚え易くするために、「S」は「Solid angle(立体角)」を意味し、「O」は「One−over−r(r分の1)」を意味し、そして、下付き添字は心内膜表面(「e」)又はカテーテル表面(「c」)のいずれかを指す。よって、めいめいの表面で電位を決定するために行われる積分演算に近似するこれらの離散作用素は、行列として表わすことができる。電位が全要素(例えば、使用される表面の特定の表現の表面要素)の定数であることを前提とするコロケーションタイプのBEMについては、心内膜表面上のj番目の要素に基づいた心内膜表面のi番目の要素での電位に対する作用素Se→eからの寄与は、次のように計算することができる。
要素の中心までの距離である。同様に、その他の作用素を以下の通り表わすことができる。
上記システムにおいて、順変形については、Veが分かっているが、∂Ve/∂nとVcは分かっていない。該システムは、次のものとしてブロック形式に書き換えることができる。
心内膜表面且つ又はカテーテルの独立した幾何学的形状に対応する行列は、非接触式マッピングの再構築段階且つ又は信号の取得の前にあらかじめ計算される。事前に計算された行列は、後で読み出せるように記憶装置116などの記憶装置に格納される。生データが得られた後、例えば、事前に計算されたSe→eとOe→eおよび
可能空間位置の数と当該位置での回転構成の数の積に比例するようになる。
る。
上記の如く、非接触式マッピング手順の重要な態様は、心内膜表面の表現に相対するカテーテルの位置の決定である。心内膜表面の表現に関してのカテーテルの相対位置が、その他の数ある理由の中でも特に、心内膜表面での生理学的情報を計算するための再構築変形関数を計算するために必要とされる。
はまず心室に挿入され、そして(610で)カテーテル且つ又はそれの電極の少なくとも一つが心内膜表面に接触する位置に動かされる。いくつかの実施形態において、オペレータは、カテーテル(又はそれの電極の一つ又は複数)が心内膜表面に接触したと判断するまでカテーテル110を心室内部で動かす。オペレータは、カテーテル110又はそれの電極のいかなるものが心内膜表面の壁に接触していると判断する際に、心室内部のカテーテルの視像を提示する実時間超音波システムや、カテーテルに接続されている光ファイバー素線に連結されたカメラや、蛍光透視、インピーダンス測定、心臓内電位図のサイズおよび形状、カテーテル先端に取り付けられた圧力センサ、などの視覚補助による指標を参照して行っても良い。それに加えて、カテーテルが心内膜壁により働くより高い機械的抵抗に遭遇した時にカテーテルが心内膜表面に接触しているとオペレータが判定し、それによって、カテーテルが心内膜表面にあることをオペレータに警告するようにしても良い。さらに別の実施形態では、オペレータによる介入が最小限の状態で、カテーテルを自動的に心内膜壁に導入しうる。
system and method)」と題される特許文献1と、「カテーテル位置システムと方法(Catheter location system and method)」と題される特許文献2と、「侵略的医療機器の位置と配向を決定するためのシステム(System for determining the location and orientation of an invasive medical instrument)」と題される特許文献3と、「体内マッピングのための機器および方法(Apparatus and method for intrabody mapping)」と題される特許文献4と、「体内マッピングのための機器および方法(Apparatus and method for intrabody mapping)」と題される特許文献5と、「体内マッピングのための機器および方法(Apparatus and method fo intrabody mapping)」と題された特許文献6と、「位置および配向の磁気による決定(Magnetic determination of position and orientation)」と題される特許文献7と、「物体の位置を決定する方法および機器(Method and
apparatus for determing position of object)」と題される特許文献8および、「位置および配向の磁気による決定(Magnetic determination of positon and orientaion)」と題される特許文献9、そして、「心臓におけるカテーテルのナビゲーションおよび位置およびマッピングのための方法および機器(Method and apparatus for catheter navigation and location and mapping in the heart)」と題される米国特許出願公報のいずれを参照されたい。
うな実施形態における電極は、心内膜に相対して、又は心内膜に相対する概知の位置を用いてカテーテル上の位置に相対して、個々に追跡するようにしても良い。電極の追跡には、前述のいかなる追跡法を採用して、カテーテル上の既知の点だけを追跡する代わりに各電極が個々に追跡するようにしても良い。
変形ベクトルが登録手続によってもたらされる。その後、移動するカテーテルの位置を心内膜表面の表現の座標系として得るために位置確認システムにより得られた三次元空間的座標にこの変形を適用することができる。カテーテルの110のマッピングされた位置は、その後、再構築変形を計算するため且つ又は、心内膜表面の表現の座標系で表されたカテーテルの位置を必要とするその他全の計算を行うために使用される。
これは、位置確認システムと心内膜の表面表現のめいめいの座標系の間で幾何学マッピングを構築する際に、登録工程が単一の境界形状に基づいていると、許容誤差が少なくなることを示唆する。
カテーテル且つ又はそれの電極の心内膜境界に相対する位置をもって、電極により測定された信号から心内膜表面での生理学的情報(例えば、電位)への数値変換を計算することができる。
有し、この場合mはカテーテル上の電極の数であり、nは心内膜電位の自由度(通常は表面Seを表すために使用される面素数)である。一般に、m<nである。但し、上記の如く、カテーテルを心室周辺で動かしてから複数位置で得られた信号に対応する生データの複合に適用される再構築変形を計算することにより電極の有効数mを増加させることができ、それによってmとnの間の相違を低減しできるので、計算の精度を向上できる。
一般に順問題と呼ばれるこの関係は、良設定問題であり、高い精度で解くことができる。
最小自乗誤差の手順を行うことに関して困難なことの一つは、行列Aが生理学的信号を減衰させるので逆操作によって信号を増幅する必要があるということである。順操作にお
ける減衰のレベルと反転における増幅のレベルは、カテーテルのサイズと位置および心内膜上の電位の性質に依存する。
図7は、カテーテル110の複数電極により得られた信号からの生理学的情報を再構築するための代表的な手順700のフローチャートを示す図である。
る間、その他の実施形態ではカテーテルの動きが完全に又は部分的に自動化されている。
ここに記載される通り、心内膜表面での生理学的情報の再構築はノイズにより影響される。ノイズが心内膜表面の表現で再構築された情報にもたらす影響を制御するために、いくつかの実施形態ではノイズの二乗平均の三倍となるように正則化パラメータtが選択されるチホノフ正則化法は使用することができる。チホノフ正則化法はノイズによる計算誤差を低減するのに役立つが、この技法は、再構築された情報の空間解像度に悪影響を及ぼす。正則化パラメータが大きいほど、再構築が空間的に円滑(そしてその結果低解像度)なる。従って、再構築を行う時に全ての誤差要因を減らすことが望ましい。カテーテル電極により検出された信号は、干渉を低減するために遮蔽し、低ノイズ入力段階により調節するものとする。
向上させることが可能である。
一般に、生データが得られるカテーテル位置はそれぞれ対応する順変換Abと関連することになる。複数位置において複数の心拍を通じてデータを収集して、各計測ごとの位相sを検出した後、新規の計測ベクトルVcを、同じ(又はほぼ同一の)位相sで行われた電極計測を全て含んだ状態でアセンブリ言語に翻訳することができる。よって、ベクトルVc(s)を次のように表わすことができる。
複合ベクトルVc(s)と複合順変換
周期的な不整脈に対するカテーテル移動の影響は、単一の心拍に複数のカテーテルを有することの影響に類似する。
ここで、(後述の方法で得られた)各計測ごとの再構築解像度Resbと各心拍ごとの
電圧マップ値(VMVb)の両方が分かっている心内膜上の特定の点についてVMVを見つけたいと考えていると仮定する。この時点で、この次式が成り立つVMVに対して新しい加重平均値を割り当てうる。
当然のことながら、平均VMVを決定するためのその他のタイプの平均方式を利用しうることは理解されることであろう。
複数の心拍を通じて得られたデータを処理するためには、電気的周期における特定の位相に相対するデータを整列することが必要である。以下、図12に示されるK信号V1(t)−VK(t)を整列させる方法を説明する。
簡単に言うと、定型信号は同期信号と交差相関している。定型と同期信号間の交差相関が最大に達した時点で基準点が検出される。定型信号自体は、同期信号から前回得られた比較的クリーンな信号、これらの信号の複数の平均でありうる。定型信号は、ユーザにより、又は信号の統計についての演繹的知識を使用するコンピュータ・アルゴリズムにより自動的に、視覚的に選択可能である。
多くの後処理および可視化技法が、臨床的に有意義な方法において再構築された生理学
的情報を表示するために使用されうる。後処理操作のいくつかには以下のものが含まれる。
前述の如く、電位は、心内膜表面からカテーテル電極への途中で大幅に減衰される。
電位があまりにも減衰され、カテーテルに達する時までに、それの値がノイズ・フロアー(ノイズレベル)よりも低くなりうる。この減衰により、カテーテルにより近い部位における心内膜表面の表現上の電位(又はその他のタイプの生理学的情報)が、カテーテルからさらに遠い部位における電位よりも高い精度および空間解像度で再構築されうる。再構築された電位が提供する情報を臨床上の決断の補助として役立たせることができるように該再構築された電位のユーティリティ(使用効果)を増加させるために、再構築の忠実度についての情報を医師に提供することが有益である。
従って、特異ベクトルRiに比例した信号の部分は、αiσiがノイズのレベルを越えた場合に「再構築可能」であるということになる。いくつかの実施形態において、(行列)Aにより変換後もノイズ・ベル以上に留まる特異値成分の合計が合計信号エネルギーの少なくとも60%になる場合に心内膜の信号Veは再構築可能であると見なされる。当該
の点を中心として配置され且つResiの「標準偏差」を有する鐘形の信号が再構築可能である場合に、心内膜上の特定の点iでの解像度はResiであると言われている。
心臓の表面上の特定の要素iからカテーテルの電極に来るエネルギーの平均量は、再構築解像度の良い指標である。カテーテルに達する時までには電圧が大幅に減衰される心臓表面上の部位は、解像度が乏しい状態で再構築されるのと比べ、電圧がさほど減衰されずに達する部位がより正確に再構築される。
図8は、解像度マップを生成する手順800の代表的な実施形態のフローチャートを示す図である。図示の如く、まず最初に、特定のカテーテル位置に対応する順変換Aが、例えば上記技法のいずれかを用いて810で得られる。
て心内膜の表現上に解像度値を表わすことができる。よって、心内膜の表現上のグリッド線は、高解像度の部位においては密集した状態に見える間、低解像度の部位においては目が粗く散在した状態に見えるであろう。同様に、解像度は、心内膜の表現の上に点を重畳することにより表示することができる。この場合、高解像度部位における点の密度が低解像度の部位においてよりも高くなるように(グリッド線の密度の代わりに)点の密度を制御することによって解像度が表示される。
再構築された電位は、所与の瞬間に心内膜表面上の電位分布のスナップ写真を提供する。かかる電位値は色分けされ、心内膜の表現の上に重畳された状態で表示されうる。明確にするために、補間された等しい電位の線を等高線輪郭で示した状態で等電位線を追加しても良い。
タイミング・マップは、その他の容易に検出可能な参照基準事象の発生に相対する特定の事象のタイミングに関する情報を表示する。この情報には、脱分極の開始(活性化)や
再分極と活性化にかかる時間などの時間的な特性が含まれうる。参照基準事象には、特定の心臓内電位図(例えば、冠状静脈洞での電極)における活性化時間やECGのR波が含まれうる。一般に活性化波面伝播を示すためには、タイミング・マップの一種である活性化時間マップ(等時線)が使用される。このタイプのマップにおいて、心内膜上の各点の活性化時間が決定され、それの値が色分けされて心内膜表面に表示される。言い換えると、等時線マップは、心内膜表面上の特定の位置で電位の脱分極が生じた時間インスタンスを同定する。よって、心拍周期中(又はそれ以上)の電気活動を、補間された等しい活性化時間の線を示す単一等時線等高線図に表示される。等時線マップの構築には、再構築された電位から活性化が生じた瞬間を検出ことが要求される。
等時線マップは、単一の画像に活性化伝播を描く際に有用である一方、電位波形、振幅および一心拍につき複数の活性化が存在する部位と関係する情報を廃棄してしまうという点において限定される可能性がある。
D. 電圧マップ
電圧マップは、心内膜表面の所与の部位における電圧振幅の特徴を表示するために使用することができる。電圧マップは、単一又は複数の心拍を通して再構築された電位から計算される。有用な情報としては、最大振幅、又は二乗平均電位値が考えられる。電圧マップは、低振幅(一般に<1mV)の傾向がある梗塞部位の検出に特に役立つ。
ての心室における複数位置で且つ又は心臓周期の異なる位相でとられた複数の計測に対応しうる。
前述の如く、電圧マップに基づく別のタイプの後処理操作としては、相違マップの生成がある。相違マップは、不整脈の症状を向上させるために患者に施される焼灼治療などの臨床治療処置の有効性に関する情報を提供する。相違マップは、特定の臨床治療処置の実施前後に生成された二つ以上の電圧マップから反映される心臓の電気的な挙動を比較する。
細動の機構に関する理解が深まるにつれて、治療の指標として分光分析を使用することがますます強調されてきている。分光分析および周波数マッピングは、細動中に高周波活動の局部を同定するために使用される。これらの部位での焼灼は、細動の変化(また、時には停止)につながり、しかるに不整脈の維持療法におけるそれらの役割を述べる。
心臓組織の電気的な解剖学的構造の特徴のマッピングは、不整脈および心不全を含む多くの疾患に対する治療の指標として有用になりえる。
(その他の実施形態)
ここに記載される方法およびシステムは特定のハードウェア又はソフトウェア構成に限定されず、多くの計算環境又は処理環境に適用できる可能性があるものである。該方法とシステムは、ハードウェア又は、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせにおいて実施できる、且つ又は市販のモジュールアプリケーションおよび装置から実施できる。ここに記載されるシステムおよび方法の実施が少なくとも部分的にマイクロプロセッサの使用に基づく場合、該方法およびシステムは、一つ又は複数のコンピュータ・プログラムにおいて実施できる。またこの場合、コンピュータ・プログラムは一つ又は複数のプロセッサにより実行可能な指示を含むものと理解できる。コンピュータ・プログラム(複数可)は、一つ又は複数プログラム可能なプロセッサ上で実行でき、且つ、(揮発性および不揮発性メモリ且つ又は記憶素子を含む)プロセッサにより読取り可能な一つ又は複数の記憶媒体、一つ又は複数の入力装置且つ又は一つ又は複数の出力装置に格納できる。よって、プロセッサは、入力データを得るために一つ又は複数の入力装置にアクセスでき、出力データを通信するために一つ又は複数の出力装置にアクセスできる。ランダムアクセスメモリ(RAM)、レイド(RAID)、フロッピー(登録商標)・ドライブ、CD、DVD、磁気ディスク、内臓ハードドライブ、外部ハードドライブおよびメモリスティック、又はここに提示されるようなプロセッサによりアクセスできるその他の記憶装置の一つ又は複数を、該入力且つ又は出力装置は含み得る。但し、全ての実施例が前記にて網羅されている訳ではなく、かかる前記の実施例は例示の目的で記載されているに過ぎず、本発明の実施形態を限定するものではない。
例示の目的で記載されているに過ぎず、本発明の実施形態を限定するものではない。
Claims (185)
- 空間的に分布された複数の電極を備えるカテーテルを、心内膜表面を備える心臓腔に挿入することと、
心内膜表面から間を置いて配置されるカテーテルを、心臓腔における複数の異なる位置のそれぞれに動かすことと、
異なるカテーテル位置のそれぞれに対して、心内膜表面に対してのカテーテル電極の位置を決定し、且つ心臓腔における電気活動に応答してカテーテル電極での信号を測定すること、
カテーテル電極の決定位置と異なるカテーテル位置での測定信号に基づいて、心内膜表面の複数位置で生理学的情報を決定すること、
を含む方法。 - 信号が測定されて心内膜表面の複数位置での生理学的情報を決定するために使用されるカテーテル位置の数が4箇所以上である、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 心内膜表面の複数位置での生理学的情報を決定するために用いられる信号を測定するべく、心臓腔の径の約3分の1よりも広い範囲でカテーテルが動かされる、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 各カテーテル位置の少なくとも一つの電気的心臓周期に対して信号が測定される、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 心内膜表面の複数位置での生理学的情報の決定には、電気的心拍周期に応じて異なるカテーテル位置で決定された信号を互いに同期化することが含まれる、ことを特徴とする請求項4に記載の方法。
- ECGおよび心臓内電位図の少なくとも一つを含む生理学的データに基づいて測定された信号を同期化する、ことを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 心内膜表面の複数位置での生理学的情報の決定には、あたかも、心臓腔におけるカテーテルの異なる位置に対してカテーテル電極によりサンプリングされた位置の全てから一度に同期信号が得られたかのように同期信号を処理することがさらに含まれる、ことを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 心内膜表面の複数位置での生理学的情報の決定には、同期信号に変形関数を適用することがさらに含まれ、
変形関数が、心臓腔におけるカテーテルの異なる位置の少なくともいくつかから測定された信号を、心内膜表面の複数位置での生理学的情報に関係づける、ことを特徴とする請求項5または請求項7に記載の方法。 - 心内膜表面の複数位置での生理学的情報の決定には、心内膜表面の複数位置での生理学的情報を心臓腔におけるカテーテルの異なる位置に対して測定された信号に関係づけるための順変換の計算を行って、順変換を反転させることにより変形関数を決定することがさらに含まれる、ことを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 該反転には、正規化により劣決定の行列反転を再公式化することが含まれる、ことを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 該反転には、最小二乗最小化が含まれる、ことを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 心内膜表面の複数位置での生理学的情報の決定には、異なるカテーテル位置の少なくともいくつかに対応する測定信号に基づいて、心内膜上の位置の少なくともいくつかのそれぞれに対して生理学的情報の複数の推計を決定することが含まれる、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 生理学的情報の精度を向上させるために複数の推計を処理することをさらに含む、請求項12に記載の方法。
- 複数の推計のさらなる処理には推計の平均算出が含まれる、ことを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 平均算出が加重平均である、ことを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 心内膜表面に対してのカテーテル電極の位置を決定することには、第1の座標系におけるカテーテルの位置を決定するために電界、磁界、蛍光透視および超音波の少なくとも一つを使用することが含まれる、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 心内膜表面に対してのカテーテルの位置を決定することには心内膜表面の表現を登録することがさらに含まれ、該表現が、心臓腔にカテーテルを挿入前に、第1の座標系で得られたものであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 決定された生理学的情報には、
心拍周期の一つ又は複数の異なる位相のそれぞれにおける心内膜表面の複数位置での電位値と、
心内膜表面位置の異なる位置における一つ又は複数の心拍周期の最高電圧振幅と、
心拍周期中の心内膜表面の複数位置での電気活動の周波数表現とのうちの少なくとも一つが含まれ、
心拍周期の異なる位相での心内膜表面の複数位置での電位値および心内膜表面の異なる位置のそれぞれにおける活性化時間に基づいて周波数表現が計算されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 決定された生理学的情報の少なくとも一部分を表示することをさらに含む、請求項18に記載の方法。
- 生理学的情報が決定される心内膜表面上の位置の数が、カテーテル上の電極の数の10倍を超える、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- カテーテルが、信号を測定する際に心内膜表面から約3ミリメートルを越える間隔を空けて配置される、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 複数の表面位置で決定された生理学的情報の少なくともいくつかを含むように心内膜表面の少なくとも一部分を表示することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 測定された信号が電気的信号である、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 測定された信号が電位信号である、ことを特徴とする請求項23に記載の方法。
- 生理学的情報が電気的情報である、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 生理学的情報には、心内膜表面の複数位置での電位が含まれる、ことを特徴とする請求項25に記載の方法。
- カテーテル電極の位置の決定には、心臓腔内のカテーテルの位置と配向の少なくとも一つについての情報を測定することが含まれる、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- カテーテル電極の位置の決定が、さらにカテーテル上の電極の分布についての情報に基づく、ことを特徴とする請求項27に記載の方法。
- 心臓腔内のカテーテルの位置と配向の少なくとも一つについての情報の測定には、心臓腔内の一つ又は複数のカテーテル電極の位置を測定することが含まれる、ことを特徴とする請求項28に記載の方法。
- カテーテル電極の位置の決定には、心臓腔内の各カテーテル電極の位置を直接に測定することが含まれる、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 心臓腔の治療の指標として用いるために、決定された生理学的情報に符号を付けることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 該治療には、心臓の選択領域の一つ又は複数を焼灼することが含まれる、ことを特徴とする請求項31に記載の方法。
- 焼灼治療後にカテーテル電極信号の計測と生理学的情報の決定を繰り返すこと、そして決定された生理学的情報が焼灼治療に反応してどのように変化したかについての情報を含む相違マップを表示すること、をさらに含む、請求項32に記載の方法。
- 該治療には、細胞療法、遺伝子治療、またはその他の生物学的因子の適用が含まれる、ことを特徴とする請求項31に記載の方法。
- 心内膜表面を有する心臓腔に挿入されるように構成され、且つカテーテルが心内膜表面から間を置いて配置される心臓腔における複数の位置のそれぞれに動かせるように構成されるカテーテルであって、心臓腔における電気活動に応答して信号を測定するように構成され且つ空間的に分布した複数の電極を備えるカテーテルと、
異なるカテーテル位置のそれぞれに対して心内膜表面に対してのカテーテル電極の位置を決定するように構成されたセンサ素子と、
カテーテル電極の決定位置および異なるカテーテル位置で測定された信号に基づいて心内膜表面の複数位置での生理学的情報を決定するように構成された処理ユニットと、を含むシステム。 - 電気的な心拍周期に応じて互いに異なるカテーテル位置での測定された信号を同期化するように構成された同期化ユニットをさらに含む、請求項35に記載のシステム。
- さらに処理ユニットが、あたかも心臓腔におけるカテーテルの異なる位置に対してカテーテル電極によりサンプリングされた全ての位置から一度に同期信号が得られたかのように同期信号を処理するように構成される、ことを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- さらに処理ユニットが、同期信号に変形関数を適用するように構成されたことを特徴とし、これにおいて、該変形関数が、心臓腔におけるカテーテルの異なる位置の少なくともいくつかから測定された信号を、心内膜表面の複数位置での生理学的情報に関係づけるこ
とを特徴とする、請求項36に記載のシステム。 - さらに処理ユニットが、心内膜表面の複数位置での生理学的情報を心臓腔におけるカテーテルの異なる位置に対して測定された信号に関係づけるための順変換の計算を行って該順変換を反転させることにより変形関数を決定するように構成された、ことを特徴とする請求項38に記載のシステム。
- 心内膜表面の複数位置での生理学的情報を決定するように構成された処理ユニットが、異なるカテーテル位置の少なくともいくつかに対応する測定信号に基づいて、心内膜上の位置の少なくともいくつかのそれぞれに対して生理学的情報の推計を複数決定するように構成される、ことを特徴とする請求項35に記載のシステム。
- 心内膜表面に対するカテーテルの位置を決定するように構成されるセンサ素子がさらに、心内膜表面の表現を登録するように構成され、該表現が、心臓腔にカテーテルを挿入する前に第1の座標系で得られたものであることを特徴とする請求項35に記載のシステム。
- 決定された生理学的情報の少なくとも一部分を表示するように構成された表示素子をさらに含み、
決定された生理学的情報には、
心拍周期の一つ又は複数の異なる位相のそれぞれにおける心内膜表面の複数位置での電位値と、
心内膜表面位置の異なる位置における一つ又は複数の心拍周期の最高電圧振幅と、
心拍周期中の心内膜表面の複数位置での電気活動の周波数表現の少なくとも一つが含まれており、
周波数表現が、心拍周期の異なる位相における心内膜表面の複数位置での電位値および心内膜表面のそれぞれの異なる位置に関する活性化時間に基づいて計算されることを特徴とする、請求項35に記載のシステム。 - 空間的に分布された複数の電極を備えるカテーテルを、心内膜表面を備える心臓腔に挿入することと、
心内膜表面から間を置いて配置されたカテーテルにより心臓腔における電気活動に応答してカテーテル電極での信号を測定することと、
心内膜面に対する位置と測定信号とに基づいて心内膜表面の複数位置での生理学的情報を決定することと、を含み、
信号が、複数の電気的心拍周期の間に測定されることを特徴とし、且つ、
生理学的情報が、異なる心拍周期の信号から派生した情報を組み合わせることにより少なくとも部分的に決定されることを特徴とする、方法。 - 心内膜表面から間を置いて配置されるカテーテルを、心臓腔における複数の異なる位置のそれぞれに動かすことと、
異なるカテーテル位置のそれぞれに対して、心内膜表面に対してのカテーテル電極の位置を決定し、且つ心臓腔における電気活動に応答してカテーテル電極での信号を測定することと、
をさらに含み、
心内膜表面の複数位置での生理学的情報の決定が、さらに異なるカテーテル位置でのカテーテル電極位置および測定信号に基づくことを特徴とする、特許請求43の方法。 - 該組み合わせ処理には、電気的心拍周期の共通位相に対して信号から派生した情報を統合することが含まれる、ことを特徴とする請求項43に記載の方法。
- 統合された情報には、複数の電気的心臓周期の共通位相に対する心内膜表面上の統合された電位が含まれる、ことを特徴とする請求項45に記載の方法。
- 異なる心拍周期の信号から派生した情報には、心内膜表面位置の異なる位置における異なる心拍周期それぞれの最高電圧振幅が含まれる、ことを特徴とする請求項43に記載の方法。
- 該組合せ処理には、異なる心拍周期の最高電圧振幅をともに平均することが含まれる、ことを特徴とする請求項47に記載の方法。
- 該平均算出が加重平均であることを特徴とする請求項48に記載の方法。
- 決定された生理学的情報には、
心拍周期の一つ又は複数の異なる位相それぞれにおける心内膜表面の複数位置での電位値と、
心内膜表面位置の異なる位置における一つ又は複数の心拍周期の最高電圧振幅と、
心拍周期中の心内膜表面の複数位置での電気活動の周波数表現と、
の少なくとも一つが含まれており、
周波数表現が、心拍周期の異なる位相における心内膜表面の複数位置での電位値および心内膜表面のそれぞれの異なる位置に関する活性化時間に基づいて計算されることを特徴とする、請求項43に記載の方法。 - 決定された生理学的情報の少なくとも一部分を表示することをさらに含む請求項50に記載の方法。
- 心内膜表面を有する心臓腔に挿入されるように構成されたカテーテルであって、心内膜表面から間を置いて配置されたカテーテルで心臓腔における電気活動に応答して信号を測定するように構成され且つ空間的に分布した複数の電極を備えるカテーテルと、
心内膜表面に対する電極の位置と測定信号に基づいて、心内膜表面の複数位置での生理学的情報を決定するように構成された処理ユニットと、をさらに含み、
複数の電気的心拍周期の間に信号が測定されることを特徴とし、且つ、
生理学的情報を決定するように構成された処理ユニットがさらに、異なる心拍周期の信号から派生した情報を少なくとも部分的に組み合わせるように構成されていることを特徴とする、システム。 - 心内膜表面に対するカテーテル電極の位置を決定するための処理ユニットと交信するように構成されたセンサ素子をさらに含み、
カテーテルが心内膜表面から間を置いて配置される心臓腔における複数の異なる位置のそれぞれに動くようにさらにカテーテルが構成されていることを特徴とし、且つ、
異なるカテーテル位置のそれぞれに対して、心内膜表面に対するカテーテル電極の位置を決定するようにセンサ素子が構成され、且つ、心臓腔における電気活動に応答してカテーテル電極での信号を測定するようにカテーテル電極が構成されることを特徴とし、且つ、
異なるカテーテル位置でのカテーテル電極の位置および測定信号に基づいて心内膜表面の複数位置での生理学的情報を決定するように処理ユニットがさらに構成されることを特徴とする、システム。 - 情報を組み合わせるように構成された処理ユニットがさらに、電気的心拍周期の共通位相の信号から派生した情報を統合するように構成されている、ことを特徴とする請求項5
2に記載のシステム。 - 統合された情報には、複数の電気的心臓周期の共通位相に対する心内膜表面上の統合された電位が含まれる、ことを特徴とする請求項54に記載のシステム。
- 異なる心拍周期の信号から派生した情報には、心内膜表面位置の異なる位置における異なる心拍周期それぞれの最高電圧振幅が含まれる、ことを特徴とする請求項52に記載のシステム。
- 情報を組み合わせるように構成された処理ユニットがさらに、異なる心拍周期に対する最高電圧振幅をともに平均するように構成されている、ことを特徴とする請求項56に記載のシステム。
- 平均するように構成された処理ユニットがさらに、加重平均操作を行うように構成されている、ことを特徴とする請求項57に記載のシステム。
- 決定された生理学的情報の少なくとも一部分を表示するように構成された表示素子をさらに含み、
決定された生理学的情報には、
心拍周期の一つ又は複数の異なる位相それぞれにおける心内膜表面の複数位置での電位値と、
心内膜表面位置の異なる位置での一つ又は複数の心拍周期の最高電圧振幅と、
心拍周期中の心内膜表面の複数位置での電気活動の周波数表現の少なくとも一つが含まれており、
周波数表現が、心拍周期の異なる位相における心内膜表面の複数位置での電位値および心内膜表面のそれぞれの異なる位置に関する活性化時間に基づいて計算されることを特徴とする、請求項52に記載のシステム。 - 空間的に分布された複数の電極を備えるカテーテルを、心内膜表面を備える心臓腔に挿入することと、
患者の心臓腔の心内膜表面の表現を、心臓腔にカテーテルを挿入前に生成することと、
カテーテルが心臓腔に挿入された後に心内膜表面に相対するカテーテル電極の位置を決定するために使用される第1の座標系で心内膜表面の表現を登録することと、
心内膜表面から間を置いて配置されたカテーテルにより心臓腔における電気活動に応答してカテーテル電極での信号を測定することと、
測定された信号、心内膜表面に相対するカテーテル電極の位置、および心内膜表面の登録されている表現に基づいて、心内膜表面の複数位置での生理学的情報を決定することと、を含む方法。 - 心内膜表面から間を置いて配置されるカテーテルを、心臓腔における複数の異なる位置のそれぞれに動かすことと、
異なるカテーテル位置のそれぞれに対して、心内膜表面に対するカテーテル電極の位置を決定し、心臓腔における電気活動に応答してカテーテル電極での信号を測定することと、を含み、
心内膜表面の複数位置での生理学的情報の決定がさらに、カテーテル電極の位置、異なるカテーテル位置で測定された信号および心内膜表面の登録済み表現に基づく、ことを特徴とする請求項60に記載の方法。 - 心内膜表面の表現の生成には、心臓腔の体積表現をセグメント化することが含まれることを特徴とする請求項60に記載の方法。
- 体積表現が、コヒーレンストモグラフィー(CT)映像と核磁気共鳴映像法(MRI)による映像および超音波映像の少なくとも一つから得られることを特徴とする請求項62に記載の方法。
- 体積表現が、心内膜表面の実質的に閉曲した面の表現にセグメント化されることを特徴とする請求項62に記載の方法。
- 心内膜表面の表現の生成は、心内膜表面での生理学的情報および心内膜表面の特徴の計算を円滑に実施するために適用される数値計算法のうちの少なくとも一つに基づいて該表現を複数の表面素子にパーティション分割することが含まれる、ことを特徴とする請求項60に記載の方法。
- 複数の要素にパーティション分割された表現が、三角形を構成する表面メッシュと四面体を構成する体積メッシュおよび一般的なデカルト格子の少なくとも一つを含んでいる、ことを特徴とする請求項65に記載の方法。
- 心内膜表面の複数の点を第1の座標系に確立するべく、複数位置での心内膜表面にカテーテルを接触させることをさらに含む、請求項60に記載の方法。
- 第1の座標系におけるカテーテルの位置を決定するべく、電界、磁界、蛍光透視および超音波の少なくとも一つを使用して、カテーテルが心内膜表面に複数の位置で接触した時にカテーテルの位置を決定することをさらに含む、請求項67に記載の方法。
- 該登録処理には、心内膜表面の確立された点を第1の座標系に適合させるために表面の表現を第1の座標系に翻訳および適応することが含まれる、ことを特徴とする請求項67に記載の方法。
- 決定された生理学的情報には、
心拍周期の一つ又は複数の異なる位相のそれぞれにおける心内膜表面の複数位置での電位値と、
心内膜表面位置の異なる位置における一つ又は複数の心拍周期のための最高電圧振幅と、
心拍周期中の心内膜表面の複数位置での電気活動の周波数表示の少なくとも一つが含まれており、
周波数表現が、心拍周期の異なる位相における心内膜表面の複数位置での電位値および心内膜表面のそれぞれの異なる位置に関する活性化時間に基づいて計算されることを特徴とする、請求項60に記載の方法。 - 決定された生理学的情報の少なくとも一部分を表示することをさらに含む、請求項70に記載の方法。
- 生理学的情報が決定される心内膜表面上の位置の数が、カテーテル上の電極の数の10倍を超えることを特徴とする請求項60に記載の方法。
- カテーテルが、信号を測定する際に心内膜表面から約3ミリメートルを越える間隔を空けて配置されることを特徴とする請求項60に記載の方法。
- 複数の表面位置で決定された生理学的情報の少なくともいくつかを含むように心内膜表面の少なくとも一部分を表示することを特徴とする請求項60に記載の方法。
- 測定された信号が電気的信号であることを特徴とする請求項60に記載の方法。
- 測定された信号が電位信号であることを特徴とする請求項60に記載の方法。
- 生理学的情報が電気的情報であることを特徴とする請求項60に記載の方法。
- 生理学的情報が、心内膜表面の複数位置での電位を含むことを特徴とする請求項77に記載の方法。
- カテーテル電極の位置の決定には、心臓腔内のカテーテルの位置と配向の少なくとも一つについての情報を測定することが含まれる、ことを特徴とする請求項61に記載の方法。
- カテーテル電極の位置の決定が、さらにカテーテル上の電極の分布についての情報に基づく、ことを特徴とする請求項79に記載の方法。
- 心臓腔内のカテーテルの位置と配向の少なくとも一つについての情報の測定には、心臓腔内の一つ又は複数のカテーテル電極の位置を測定することが含まれる、ことを特徴とする請求項80に記載の方法。
- カテーテル電極の位置の決定には、心臓腔内の各カテーテル電極の位置を直接に測定することが含まれる、ことを特徴とする請求項61に記載の方法。
- 決定された生理学的情報を心臓腔の治療の指標として使用することをさらに含む請求項60に記載の方法。
- 該治療には、心臓の選択領域の一つ又は複数を焼灼することが含まれる、ことを特徴とする請求項83に記載の方法。
- 焼灼治療後にカテーテル電極信号の計測と生理学的情報の決定を繰り返すこと、
決定された生理学的情報が焼灼治療に反応してどのように変化したかについての情報を含む相違マップを表示すること、をさらに含む請求項84に記載の方法。 - 該治療には、細胞療法、遺伝子治療またはその他の生物学的因子の適用が含まれることを特徴とする請求項83に記載の方法。
- 心内膜表面を有する心臓腔に挿入されるように構成されたカテーテルであって、心内膜表面から間を置いて配置されたカテーテルで心臓腔における電気活動に応答して信号を測定するように構成され且つ空間的に分布した複数の電極を備えるカテーテルと、
患者の心臓腔の心内膜表面の表現を生成し、且つカテーテルが心臓腔に挿入された後に心内膜表面に相対するカテーテル電極の位置を決定するために使用される第1の座標系で心内膜表面の表現を登録するように構成された画像取得・準備モジュールと、
測定された信号、心内膜表面に対する電極の位置および心内膜表面の登録済み表現に基づいて、心内膜表面の複数位置での生理学的情報を決定するように構成された処理ユニットと、を含むシステム。 - 心内膜表面に対するカテーテル電極の位置を決定するように構成されたセンサ素子をさらに含み、
カテーテルが心内膜表面から間を置いて配置される心臓腔における複数の異なる位置の
それぞれに動くようにさらにカテーテルが構成されていることを特徴とし、且つ、
異なるカテーテル位置のそれぞれに対して、センサ素子が心内膜表面に対するカテーテル電極の位置を決定するように構成され、カテーテル電極が心臓腔における電気活動に応答してカテーテル電極での信号を測定するように構成されることを特徴とし、且つ、
処理ユニットが、さらにカテーテル電極の位置、異なるカテーテル位置で測定された信号および心内膜表面の登録済み表現に基づいて、心内膜表面の複数位置での生理学的情報を決定するように構成されることを特徴とする、請求項87に記載のシステム。 - 表現を生成するように構成された画像取得・準備モジュールがさらに、心臓腔の体積表現をセグメント化するように構成されている、ことを特徴とする請求項86に記載のシステム。
- 体積表現が、コヒーレンストモグラフィー(CT)映像と核磁気共鳴映像法(MRI)映像および超音波映像の少なくとも一つから得られる、ことを特徴とする請求項89に記載のシステム。
- 画像取得・準備モジュールがさらに、体積表現を、心内膜表面の実質的に閉曲した面の表現にセグメント化するように構成されている、ことを特徴とする請求項89に記載のシステム。
- 心内膜表面の表現を生成するように構成された画像取得・準備モジュールがさらに、心内膜表面での生理学的情報および心内膜表面の特徴の計算を円滑に実施するために適用される数値計算技法のうちの少なくとも一つに基づいて該表現を複数の表面素子にパーティション分割するように構成されていている、ことを特徴とする請求項87に記載のシステム。
- 複数の要素にパーティション分割された表現には、三角形を構成する表面メッシュ、四面体を構成する体積メッシュおよび一般的なデカルト格子が含まれている、ことを特徴とする請求項92に記載のシステム。
- カテーテルがさらに、第1の座標系における心内膜表面の複数の点を確立するべく、複数位置での心内膜表面と接触するように構成されたている、ことを特徴とする請求項28に記載のシステム。
- 画像取得・準備モジュールがさらに、第1の座標系におけるカテーテルの位置を決定するために、電界、磁界、蛍光透視および超音波の少なくとも一つを使用して、カテーテルが複数位置での心内膜表面と接触した時にカテーテルの位置を決定するように構成されている、ことを特徴とする請求項94に記載のシステム。
- 心内膜表面の表現を登録するように構成された画像取得・準備モジュールがさらに、心内膜表面の確立している点を第1の座標系に適合させるために表面の表現を第1の座標系に翻訳且つ適応するように構成されている、ことを特徴とする請求項94に記載のシステム。
- 決定された生理学的情報の少なくとも一部分を表示するように構成された表示素子をさらに含み、
決定された生理学的情報には、
心拍周期の一つ又は複数の異なる位相のそれぞれにおける心内膜表面の複数位置での電位値と、
心内膜表面位置の異なる位置における一つ又は複数の心拍周期のための最高電圧振幅と
、
心拍周期中の心内膜表面の複数位置での電気活動の周波数表示の少なくとも一つが含まれており、
周波数表現が、心拍周期の異なる位相における心内膜表面の複数位置での電位値および心内膜表面のそれぞれの異なる位置に関する活性化時間に基づいて計算されることを特徴とする、をさらに含む、請求項87に記載のシステム。 - 空間的に分布された複数の電極を備えるカテーテルを、心内膜表面を備える心臓腔に挿入することと、
カテーテル電極が心内膜表面から間を置いて配置された時に、心臓腔における電気活動に応答してカテーテル電極での信号を測定することと、
測定された信号に基づいて心内膜表面の複数位置での生理学的情報を決定することと、を含み、
該決定には、心臓腔にカテーテルを挿入前に心内膜表面の特徴に関連する情報を処理することが含まれることを特徴とする、方法。 - 心内膜表面から間を置いて配置されるカテーテルを、心臓腔における複数の異なる位置のそれぞれに動かすことと、
異なるカテーテル位置のそれぞれに対して、心内膜表面に対するカテーテル電極の位置を決定し、心臓腔における電気活動に応答してカテーテル電極での信号を測定することと、をさらに含み、
心内膜表面の複数位置での生理学的情報の決定が、さらに異なるカテーテル位置でのカテーテル電極位置および測定信号に基づくことを特徴とする、請求項98に記載の方法。 - 心内膜表面の特徴に関連する情報の処理には、カテーテル電極で測定された信号を心内膜表面での生理学的情報の推計に変換するための一つ又は複数の変形関数を部分的に計算することが含まれる、ことを特徴とする、請求項98または請求項99に記載の方法。
- 各変形関数が心臓腔内の異なる位置と関連することを特徴とする請求項100に記載の方法。
- 各変形関数が心臓腔内のカテーテルの異なる位置および配向と関連することを特徴とする請求項100に記載の方法。
- 各変形関数が心臓腔内におけるカテーテル電極のめいめいの位置と関連することを特徴とする請求項100に記載の方法。
- 生理学的情報の決定にはさらに、心臓腔にカテーテルを挿入前にカテーテルの特徴に関連する情報を処理することが含まれる、ことを特徴とする請求項98に記載の方法。
- 心内膜表面の特徴が心内膜表面の事前に取得された表現から派生することを特徴とする請求項98に記載の方法。
- カテーテルを心臓腔に挿入する前の処理は、測定された信号からの心内膜表面の複数位置での生理学的情報の決定を早めるためのものである、ことを特徴とする請求項98に記載の方法。
- 変形関数が逆変形関数であることを特徴とし、且つ、
一つ又は複数の逆変形関数の部分的な計算には、心内膜表面の複数位置での生理学的情報からカテーテル電極で測定された信号を決定するための一つ又は複数の順変形関数の少
なくとも部分的に計算することが含まれ、且つ各順変形関数が、心臓腔内の一つ又は複数のカテーテル電極の位置と関連することを特徴とする、請求項100に記載の方法。 - 各順変形関数がさらに、心臓腔内のカテーテルの配向と関連することを特徴とする請求項107に記載の方法。
- カテーテルが空洞であることを特徴とする請求項108に記載の方法。
- 一つ又は複数の順変形を少なくとも部分的に計算することには、心内膜表面の形状に関連する情報を処理することが含まれる、ことを特徴とする請求項107に記載の方法。
- 一つ又は複数の順変形を少なくとも部分的に計算することには、カテーテル上の電極の分布に関連する情報を処理することが含まれる、ことを特徴とする請求項107に記載の方法。
- 一つ又は複数の順変形を少なくとも部分的に計算することには、少なくとも心内膜表面の形状に関連する情報に基づいて一つ又は複数の順変形を完全に計算することが含まれる、ことを特徴とする請求項107に記載の方法。
- 測定された信号からの生理学的情報の決定には、信号を測定するために使用されるカテーテルの位置と関連する順変形関数を反転させて、逆順変形関数を測定された信号に適用することが含まれる、ことを特徴とする請求項107に記載の方法。
- 該反転には、正規化により劣決定の行列反転を再公式化することが含まれる、ことを特徴とする請求項113に記載の方法。
- 該反転には、最小二乗最小化が含まれる、ことを特徴とする請求項114に記載の方法。
- 該反転には、チホノフの正則化がさらに含まれる、ことを特徴とする請求項113に記載の方法。
- 一つ又は複数の変形関数を一つ又は複数の行列として表わすことができる、ことを特徴とする請求項100に記載の方法。
- 決定された生理学的情報には、
心拍周期の一つ又は複数の異なる位相のそれぞれにおける心内膜表面の複数位置での電位値と、
心内膜表面位置の異なる位置における一つ又は複数の心拍周期のための最高電圧振幅と、
心拍周期中の心内膜表面の複数位置での電気活動の周波数表示の少なくとも一つが含まれており、
周波数表現が、心拍周期の異なる位相における心内膜表面の複数位置での電位値および心内膜表面のそれぞれの異なる位置に関する活性化時間に基づいて計算されることを特徴とする、ことを特徴とする請求項98に記載の方法。 - 決定された生理学的情報の少なくとも一部分を表示することをさらに含む、請求項118に記載の方法。
- 心内膜表面を有する心臓腔に挿入されるように構成されたカテーテルであって、心内膜
表面から間を置いて配置されたカテーテルで心臓腔における電気活動に応答して信号を測定するように構成され且つ空間的に分布した複数の電極を備えるカテーテルと、
測定された信号に基づいて心内膜表面の複数位置での生理学的情報を決定するように構成された処理ユニットと、を含み、
生理学的情報を決定するように構成された処理ユニットがさらに、心臓腔の中にカテーテルが挿入される前に心内膜表面の特徴に関連する情報を処理するように構成されている、ことを特徴とするシステム。 - 心内膜表面に対するカテーテル電極の位置を決定するように構成されたセンサ素子をさらに含み、
カテーテルが心内膜表面から間を置いて配置される心臓腔における複数の異なる位置のそれぞれに動くようにさらにカテーテルが構成されていることを特徴とし、且つ、
異なるカテーテル位置のそれぞれに対して、センサ素子が心内膜表面に対するカテーテル電極の位置を決定するように構成され、カテーテル電極が心臓腔における電気活動に応答してカテーテル電極での信号を測定するように構成されることを特徴とし、且つ、
異なるカテーテル位置でのカテーテル電極の位置および測定信号で基づいて心内膜表面の複数位置での生理学的情報を決定するように処理ユニットがさらに構成されることを特徴とする、請求項120に記載のシステム。 - 心内膜表面の特徴に関連する情報を処理するように構成された処理ユニットが、カテーテル電極での測定された信号を心内膜表面での生理学的情報の推計に変換するための一つ又は複数の変形関数を部分的に計算するように構成されている、ことを特徴とする請求項121に記載のシステム。
- 各変形関数が心臓腔内の異なる位置と関連する、ことを特徴とする請求項122に記載のシステム。
- 心内膜表面の特徴が心内膜表面の事前に取得された表現から派生する、ことを特徴とする請求項120に記載のシステム。
- 心臓腔の中にカテーテルが挿入される前に心内膜表面の特徴に関連する情報を処理するように構成された処理ユニットが、測定された信号からの心内膜表面の複数位置での生理学的情報の決定を早めるように構成されている、ことを特徴とする請求項120に記載のシステム。
- 変形関数が逆変形関数であることを特徴とし、且つ、一つ又は複数の逆変形関数を部分的に計算するように構成された処理ユニットが、心内膜表面の複数位置での生理学的情報からカテーテル電極で測定された信号を決定するための一つ又は複数の順変形関数を少なくとも部分的に計算するように構成され、且つ各順変形関数が心臓腔内の一つ又は複数のカテーテル電極の位置と関連することを特徴とする、請求項122に記載のシステム。
- 一つ又は複数の順変形を少なくとも部分的に計算するように構成された処理ユニットがさらに、心内膜表面の形状に関連する情報を処理するように構成されている、ことを特徴とする請求項126に記載のシステム。
- 測定された信号から生理学的情報を決定するように構成された処理ユニットがさらに、信号を測定するために使用されるカテーテルの位置と関連する順変形関数を反転させて逆順変形関数を測定された信号に適用するように構成されている、ことを特徴とする請求項126に記載のシステム。
- 順変形関数を反転させるように構成された処理ユニットがさらに、正規化により劣決定の行列反転を再公式化するように構成されている、ことを特徴とする請求項128に記載のシステム。
- 反転を行うように構成された処理モジュールがさらに、最小二乗最小化を行うように構成されている、ことを特徴とする請求項129に記載のシステム。
- 決定された生理学的情報の少なくとも一部分を表示するように構成された表示素子をさらに含み、
決定された生理学的情報には、
心拍周期の一つ又は複数の異なる位相のそれぞれにおける心内膜表面の複数位置での電位値と、
心内膜表面位置の異なる位置における一つ又は複数の心拍周期のための最高電圧振幅と、
心拍周期中の心内膜表面の複数位置での電気活動の周波数表示の少なくとも一つが含まれており、且つ、
周波数表現が、心拍周期の異なる位相における心内膜表面の複数位置での電位値および心内膜表面のそれぞれの異なる位置に関する活性化時間に基づいて計算されることを特徴とする、請求項120に記載のシステム。 - 空間的に分布された複数の電極を備えるカテーテルを、心内膜表面を備える心臓腔に挿入することと、
心内膜表面から間を置いて配置されたカテーテルにより心臓腔における電気活動に応答してカテーテル電極での信号を測定することと、
心内膜表面に対するカテーテル電極の位置と測定信号に基づいて心内膜表面の複数位置での生理学的情報を決定することと、
心内膜表面の位置の少なくともいくつかに対して決定された生理学的情報の空間解像度の度合いを示す値を計算することと、を含む方法。 - 心内膜表面から間を置いて配置されるカテーテルを、心臓腔における複数の異なる位置のそれぞれに動かすことと、
異なるカテーテル位置のそれぞれに対して、心内膜表面に対するカテーテル電極の位置を決定し、心臓腔における電気活動に応答してカテーテル電極での信号を測定することと、
をさらに含み、
心内膜表面の複数位置での生理学的情報の決定が、さらに異なるカテーテル位置でのカテーテル電極位置および測定信号に基づくことを特徴とする、請求項132に記載の方法。 - 計算値が少なくとも部分的に心内膜表面の複数位置での生理学的情報をカテーテル電極により測定された信号に関係づける変形関数から派生する、ことを特徴とする請求項132に記載の方法。
- 計算された解像度値の少なくともいくつかを含むように心内膜表面の少なくとも一部分を表示することをさらに含む、請求項132に記載の方法。
- 複数の表面位置での決定された生理学的情報の少なくともいくつかを、表示素子にオーバーレイする(重ねて表示させる)ことをさらに含む、請求項135に記載の方法。
- 複数の表面位置で決定された生理学的情報の選択された部分集合を含むように心内膜表
面の少なくとも一部分を表示することをさらに含み、
計算された解像度値の少なくともいくつかに基づいてサブセットが選択される、ことを特徴とする請求項136に記載の方法。 - 決定された生理学的情報には、心内膜表面の複数位置の隣接する位置の集合に対応する等電位線または等電位帯が含まれる、ことを特徴とする請求項132に記載の方法。
- 等電位線の少なくともいくつかを含むように心内膜表面の少なくとも一部分を表示することをさらに含む、請求項138に記載の方法。
- 該表示には、心拍周期のそれぞれの異なる位相に対して等電位線を提示することが含まれることを特徴とする請求項139に記載の方法。
- 決定された生理学的情報が、心拍周期の異なる位相における心内膜表面の複数位置での電位値を含むことを特徴とし、且つ、
該方法には、電位値についての情報を含むように心内膜表面の少なくとも一部分を表示することがさらに含まれることを特徴とする、請求項140に記載の方法。 - 電位値について表示する情報としては、心内膜表面の異なる位置の心拍周期中の最大電位と心内膜表面の異なる位置の心拍周期中の電位の根二乗平均の少なくとも一つが含まれる、ことを特徴とする請求項141に記載の方法。
- 決定された生理学的情報には、心内膜表面の異なる位置のそれぞれの活性化時間が含まれることを特徴とする請求項132に記載の方法。
- 活性化時間を示す画像表現を含むように心内膜表面の少なくとも一部分を表示することをさらに含む、請求項143に記載の方法。
- 共通する活性化時間の範囲内の活性化時間が共通する色でまたは可視化指標で表示されることを特徴とする請求項144に記載の方法。
- 生理学的情報が決定される心内膜表面上の位置の数がカテーテル上の電極の数の10倍を超えることを特徴とする請求項132に記載の方法。
- カテーテルが、信号を測定する際に心内膜表面から約3ミリメートルを越える間隔を空けて配置されることを特徴とする請求項132に記載の方法。
- 複数の表面位置で決定された生理学的情報の少なくともいくつかを含むように心内膜表面の少なくとも一部分を表示することを特徴とする請求項132に記載の方法。
- 測定された信号が電気的信号であることを特徴とする請求項132に記載の方法。
- 測定された信号が電位信号である、ことを特徴とする請求項132に記載の方法。
- 生理学的情報が電気的情報である、ことを特徴とする請求項132に記載の方法。
- 生理学的情報には、心内膜表面の複数位置での電位が含まれる、ことを特徴とする請求項151に記載の方法。
- カテーテル電極の位置の決定には、心臓腔内のカテーテルの位置と配向の少なくとも一
つについての情報を測定することが含まれる、ことを特徴とする請求項133に記載の方法。 - カテーテル電極の位置の決定が、さらにカテーテル上の電極の分布についての情報に基づく、ことを特徴とする請求項153に記載の方法。
- 心臓腔内のカテーテルの位置と配向の少なくとも一つについての情報の測定には、心臓腔内の一つ又は複数のカテーテル電極の位置を測定することが含まれる、ことを特徴とする請求項154に記載の方法。
- カテーテル電極の位置の決定には、心臓腔内の各カテーテル電極の位置を直接に測定することが含まれる、ことを特徴とする請求項133に記載の方法。
- 決定された生理学的情報を心臓腔の治療の指標として使用することをさらに含む、請求項132に記載の方法。
- 該治療には、心臓の選択領域の一つ又は複数を焼灼することが含まれる、ことを特徴とする請求項157に記載の方法。
- 焼灼治療後にカテーテル電極信号の計測と生理学的情報の決定を繰り返すこと、そして決定された生理学的情報が焼灼治療に反応してどのように変化したかについての情報を含む相違マップを表示すること、をさらに含む、請求項158に記載の方法。
- 該治療には、細胞療法、遺伝子治療、またはその他の生物学的因子の適用が含まれる、ことを特徴とする請求項157に記載の方法。
- 空間的に分布された複数の電極を備えるカテーテルを、心内膜表面を備える心臓腔に挿入することと、
心内膜表面から間を置いて配置されたカテーテルにより心臓腔における電気活動に応答してカテーテル電極での信号を測定することと、
心内膜表面に対するカテーテル電極の位置と測定信号に基づいて心内膜表面の複数位置での生理学的情報を決定することと、
心内膜表面の位置の少なくともいくつかに対して決定された生理学的情報の空間解像度の度合いを示す値を計算することと、
複数の表面位置で決定された生理学的情報の少なくともいくつかおよび計算された解像度値の少なくともいくつかを含むように心内膜表面の少なくとも一部分を表示することと、を含む方法。 - 心内膜表面を有する心臓腔に挿入されるように構成されたカテーテルであって、心内膜表面から間を置いて配置されたカテーテルで心臓腔における電気活動に応答して信号を測定するように構成され且つ空間的に分布した複数の電極を備えるカテーテルと、
心内膜面に関する位置と測定信号とに基づいて心内膜表面の複数位置での生理学的情報を決定し、心内膜表面の位置の少なくともいくつかに対して決定された生理学的情報の空間解像度の度合いを示す値を計算するように構成された処理ユニットと、を含むシステム。 - 心内膜表面に対するカテーテル電極の位置を決定するように構成されたセンサ素子をさらに含み、
カテーテルが心内膜表面から間を置いて配置される心臓腔における複数の異なる位置のそれぞれに動くようにさらにカテーテルが構成されていることを特徴とし、且つ、
異なるカテーテル位置のそれぞれに対して、センサ素子が心内膜表面に対するカテーテル電極の位置を決定するように構成され、カテーテル電極が心臓腔における電気活動に応答してカテーテル電極での信号を測定するように構成されることを特徴とし、且つ、
異なるカテーテル位置でのカテーテル電極の位置および測定信号で基づいて心内膜表面の複数位置での生理学的情報を決定するように処理ユニットがさらに構成されることを特徴とする、請求項162に記載のシステム。 - 処理ユニットがさらに、心内膜表面の複数位置での生理学的情報をカテーテル電極により測定された信号に関係づける変形関数を計算するように構成されることを特徴とし、且つ、
決定された生理学的情報の空間解像度を度合いを示す計算値が少なくとも部分的に変形関数から派生する、請求項162に記載のシステム。 - 計算された解像度値の少なくともいくつかを含むように心内膜表面の少なくとも一部分を表示するように構成された表示素子をさらに含む、請求項162に記載のシステム。
- 表示素子がさらに、複数の表面位置での決定された生理学的情報の少なくともいくつかを表示素子に重ねて表示させるように構成される、ことを特徴とする請求項165に記載のシステム。
- 複数の表面位置で決定された生理学的情報の選択された部分集合を含むように心内膜表面の少なくとも一部分を表示するように構成された表示素子をさらに含み、
計算された解像度値の少なくともいくつかに基づいてサブセットが選択されることを特徴とする、請求項162に記載のシステム。 - 決定された生理学的情報の少なくとも一部分を表示するように構成された表示素子をさらに含み、
決定された生理学的情報には、
選択された範囲に等しい電位値または選択された範囲内の電位値を有する心内膜表面の複数位置の隣接する位置の集合に対応する等電位線または等電位帯と、
心拍周期の異なる位相における心内膜表面の複数位置での電位値と、
心拍周期中の心内膜表面の複数位置での電気活動の周波数表現のうちの少なくとも一つが含まれ、
周波数表現が、心拍周期の異なる位相における心内膜表面の複数位置での電位値および心内膜表面のそれぞれの異なる位置に関する活性化時間に基づいて計算されることを特徴とする、請求項162に記載のシステム。 - 心内膜表面を有する心臓腔に挿入されるように構成されたカテーテルであって、心内膜表面から間を置いて配置されたカテーテルで心臓腔における電気活動に応答して信号を測定するように構成され且つ空間的に分布した複数の電極を備えるカテーテルと、
心内膜面に関する位置と測定信号とに基づいて心内膜表面の複数位置での生理学的情報を決定し、心内膜表面の位置の少なくともいくつかに対して決定された生理学的情報の空間解像度の度合いを示す値を計算するように構成された処理ユニットと、
複数の表面位置での決定された生理学的情報の少なくともいくつかおよび計算された解像度値の少なくともいくつかを含むように心内膜表面の少なくとも一部分を表示するように構成された表示素子と、を含むシステム。 - 空間的に分布された複数の電極を備えるカテーテルを、心内膜表面を備える心臓腔に挿入することと、
心内膜表面から間を置いて配置されたカテーテルにより心臓腔における電気活動に応答
してカテーテル電極での信号を測定することと、
心内膜表面に対するカテーテル電極の位置と測定信号に基づいて心内膜表面の複数位置での生理学的情報を決定することと、
を含み、
決定された生理学的情報には、心拍周期の異なる位相における心内膜表面の複数位置での電位値が含まれることを特徴とし、且つ、
該方法には、心拍周期中の心内膜表面の複数位置における電気活動の周波数表現に電位値を変換することの周波数依存特性を決定することがさらに含まれることを特徴とする、方法。 - 心内膜表面から間を置いて配置されるカテーテルを、心臓腔における複数の異なる位置のそれぞれに動かすことと、
異なるカテーテル位置のそれぞれに対して、心内膜表面に対するカテーテル電極の位置を決定し、心臓腔における電気活動に応答してカテーテル電極での信号を測定することと、
をさらに含み、
心内膜表面の複数位置での生理学的情報の決定が、さらに異なるカテーテル位置でのカテーテル電極位置および測定信号に基づくことを特徴とする、請求項170に記載の方法。 - 心内膜表面の対応する位置での周波数表現についての情報を含むように心内膜表面の少なくとも一部分を表示することをさらに含む、請求項170に記載の方法。
- 該周波数表現についての情報には、周波数表現における卓越振動数を示す情報が含まれることを特徴とする請求項172に記載の方法。
- 心内膜表面を有する心臓腔に挿入されるように構成されたカテーテルであって、心内膜表面から間を置いて配置されたカテーテルで心臓腔における電気活動に応答して信号を測定するように構成され且つ空間的に分布した複数の電極を備えるカテーテルと、
心内膜面に関する位置および測定信号に基づいて心内膜表面の複数位置での生理学的情報を決定するように構成された処理ユニットと、を含み、
決定された生理学的情報には、心拍周期の異なる位相における心内膜表面の複数位置での電位値が含まれることを特徴とし、且つ、
生理学的情報を決定するように構成された処理ユニットがさらに、心拍周期中の心内膜表面の複数位置での電気活動の周波数表現に電位値を変換することにより、周波数依存特性を決定するように構成されることを特徴とする、システム。 - 心内膜表面に対するカテーテル電極の位置を決定するように構成されたセンサ素子をさらに含み、
カテーテルが心内膜表面から間を置いて配置される心臓腔における複数の異なる位置のそれぞれに動くようにさらにカテーテルが構成されていることを特徴とし、且つ、
異なるカテーテル位置のそれぞれに対して、センサ素子が心内膜表面に対するカテーテル電極の位置を決定するように構成され、カテーテル電極が心臓腔における電気活動に応答してカテーテル電極での信号を測定するように構成されることを特徴とし、且つ
異なるカテーテル位置でのカテーテル電極の位置および測定信号で基づいて心内膜表面の複数位置での生理学的情報を決定するように処理ユニットがさらに構成されることを特徴とする、請求項174に記載の方法。 - 心内膜表面の対応する位置での周波数表現についての情報を含むように心内膜表面の少なくとも一部分を表示するように構成された表示素子をさらに含む、請求項174に記載
のシステム。 - 該周波数表現についての情報には、周波数表現における卓越振動数を示す情報が含まれることを特徴とする請求項176に記載のシステム。
- 空間的に分布された複数の電極を備えるカテーテルを、心内膜表面を備える心臓腔に挿入することと、
心内膜表面から間を置いて配置されたカテーテルにより心臓腔における電気活動に応答してカテーテル電極での信号を測定することと、
心内膜表面に対するカテーテル電極の位置と測定信号に基づいて心内膜表面の複数位置での生理学的情報を決定することと、
治療後にカテーテル電極信号の計測と生理学的情報の決定を繰り返すことと、決定された生理学的情報が治療に反応してどのように変化したかについての情報を含む相違マップを表示することと、を含む方法。 - 心内膜表面から間を置いて配置されるカテーテルを、心臓腔における複数の異なる位置のそれぞれに動かすことと、
異なるカテーテル位置のそれぞれに対して、心内膜表面に対するカテーテル電極の位置を決定し、心臓腔における電気活動に応答してカテーテル電極での信号を測定することと、をさらに含み、
心内膜表面の複数位置での生理学的情報の決定が、さらに異なるカテーテル位置でのカテーテル電極位置および測定信号に基づくことを特徴とする、請求項178に記載の方法。 - 該治療には、心臓の領域のうち選択された一つ又は複数を焼灼することが含まれることを特徴とする請求項178に記載の方法。
- 決定された生理学的情報を心臓腔の治療の指標として使用することをさらに含む、請求項178に記載の方法。
- 心内膜表面を有する心臓腔に挿入されるように構成されたカテーテルであって、心内膜表面から間を置いて配置されたカテーテルで心臓腔における電気活動に応答して信号を測定するように構成され且つ空間的に分布した複数の電極を備えるカテーテルと、
心内膜面に関する位置および測定信号に基づいて心内膜表面の複数位置での生理学的情報を決定するように構成された処理ユニットと、
心臓腔の治療を行うように構成された心臓治療装置を含み、
電極がさらに治療実行前後に信号を測定するように構成されており、また、処理ユニットがさらに治療実行前後に測定された信号の対応する集合を決定するように構成されていることを特徴とし、且つ、
該システムには、決定された生理学的情報が治療に反応してどのように変化したかについての情報を含む相違マップを表示するように構成された表示素子がさらに含まれることを特徴とする、システム。 - 心内膜表面に対するカテーテル電極の位置を決定するための処理ユニットと交信するように構成されたセンサ素子をさらに含み、
カテーテルが心内膜表面から間を置いて配置される心臓腔における複数の異なる位置のそれぞれに動くようにさらにカテーテルが構成されていることを特徴とし、且つ、
異なるカテーテル位置のそれぞれに対して、センサ素子が心内膜表面に対するカテーテル電極の位置を決定するように構成され、カテーテル電極が心臓腔における電気活動に応答してカテーテル電極での信号を測定するように構成されることを特徴とし、且つ
異なるカテーテル位置でのカテーテル電極の位置および測定信号で基づいて心内膜表面の複数位置での生理学的情報を決定するように処理ユニットがさらに構成されることを特徴とする、請求項182に記載のシステム。 - 該治療には、心臓の領域のうち選択された一つ又は複数を焼灼することが含まれることを特徴とする請求項182に記載のシステム。
- 心臓治療装置が、処理ユニットにより決定された生理学的情報に基づいて心臓腔の治療を行うように構成されることを特徴とする請求項182に記載のシステム。
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