JP2013542024A - 心臓の機能を評価するためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
本出願は、2010年11月3日に、発明の名称「SYSTEM AND METHODS FOR ASSESSING HEART FUNCTION(心臓の機能を評価するためのシステムおよび方法)」でファイルされた米国仮特許出願第61/409,714号の優先権の利益を主張するものであり、その全体を本明細書に援用する。
GSIM=平均(RV興奮到達時間)−平均(LV興奮到達時間)
GSISD=RV標準偏差−LV標準偏差
式中、RVおよびLVの表示は、心腔全体または心腔の選択された部分(たとえば、自由壁など)を意味してもよい。
ICIm=ICImLV−ICImRV=[LVにおける全セグメントnに対するABS(SI(n)m−N(n)m)の合計]−[RVにおける全セグメントnに対するABS(SI(n)m−N(n)m)の合計]
ICIsdLV=LVにおける全セグメントnに対するABS(SI(n)sd−N(n)sd)の合計
ICIsdRV=RVにおける全セグメントnに対するABS(SI(n)sd−N(n)sd)の合計
ICIsd=ICIsdLV=ICIsdRV
心室内伝導指数計算機50は、同じく、対応するICI指数を生成する。このICI指数は、ICIM、ICIsdLV、ICIsdRV、ICISDのうちの1つまたは任意の組み合わせを含む。1つまたは複数の対応する指数は、興奮到達時間が対応する間隔に対する指数データ52として格納できる。対応する指数データ52は、複数の異なる拍動および患者の状態ごとに計算できる。
SI(N)M=セグメントNの平均興奮到達時間
同様に、心室内興奮のセグメントの分散は、LVとRVの各々に対して、以下のように求めることができる。
SI(N)SD_LV=LVでの各セグメントNの標準偏差
SI(N)SD_RV=RVでの各セグメントNの標準偏差
SSI指数に対する上記の計算結果は、左心室および右心室のN個のセグメントそれぞれで計算できる。セグメントの分散は、さらに、他のセグメントに比較して、分散の大きいセグメントを特定するのに用いることができる。
SSIM=SSIMLV−SSIMRV=[LVのすべてのセグメントnに対する(SI(n)M×SI(n)W)の合計]−[RVのすべてのセグメントnに対する(SI(n)M×SI(n)W)の合計]
SSISDLV=LVのすべてのセグメントnに対する(SI(n)SD×SI(n)W)の合計
SSISDRV=RVのすべてのセグメントnに対する(SI(n)SD×SI(n)W)の合計
SSISD=心臓全体のすべてのセグメントnに対するSSISDLV+SSISDRV
b.開始から終了までのLV興奮到達時間:最も遅いLV興奮到達時間−最も早いLV興奮到達時間。
c.LV遅延推定:分析システム180は、LV自由壁をセグメントに分割することで、LV自由壁領域全体のLV遅延を推定した後、その大きさを計算できる。その後、領域の大きさを推定する。たとえば、領域の大きさ=全領域のx%(例)である。かつ、最後の領域の時間は、x%LV自由壁興奮までの時間である。これは、LVのどのような割合(%)までであってもよい。
d.QRS波よりあらかじめ定められた割合(%)大きい(たとえば、>50%など)興奮到達時間を有するLV領域の割合(%)を突き止める。例えば、もし、患者が120ミリ秒のQRSを有すれば、分析システム180は、最後の20ミリ秒で興奮する心室の割合を計算することができる(例えば、正常な100ミリ秒より後に、どの位大きな興奮が生じたか、など)。時間の閾値は、プログラムできるし、ユーザーのインプットに反応してセットすることができる。
Claims (34)
- 患者の心臓の機能を評価するための方法であって、
前記心臓の少なくとも1つの空間領域に対応する複数の点に対して、時間に基づく電気的特性を決定し、
前記複数の点を、前記複数の点の各々に対する空間的な位置または前記複数の点の各々に対する前記時間に基づく電気的特性のうちの少なくとも1つに基づいて、少なくとも2つのサブセットにグループ分けし、
前記少なくとも2つのサブセットのそれぞれに対し、決定された時間に基づく電気的特性の比較分析に基づいて、前記心臓に対する同期の指標を定量化することを含む、方法。 - 前記少なくとも2つのサブセットは、前記心臓の異なる腔に対応し、前記方法は、前記異なる腔間の同期を表す少なくとも1つの値を有する指数を計算することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記心臓の前記異なる腔は、左心室と右心室とを含む、請求項2に記載の方法。
- 前記定量化することが、
前記心臓の第1の腔と関連した前記複数の点の各々に対する第1の統計的パラメーターを計算し、
前記心臓の第2の腔と関連した前記複数の点の各々に対する第2の統計的パラメーターを計算し、
前記指数を得るために、前記第1の統計的パラメーターと前記第2の統計的パラメーターとの差を計算することをさらに含む、請求項2または3に記載の方法。 - 前記少なくとも2つのサブセットは、前記心臓の左側部分と右側部分のそれぞれの中にある複数の異なる空間セグメントに対応し、前記方法は、
前記心臓のそれぞれのセグメント内の前記複数の点に対して決定された前記時間に基づく電気的特性に基づいて、前記心臓の前記左側部分における前記複数のセグメント各々に対する前記同期の評価を定量化し、
前記心臓のそれぞれのセグメント内の前記複数の点に対して決定された前記時間に基づく電気的特性に基づいて、前記右心室における前記複数のセグメント各々に対する前記同期の評価を定量化することをさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記複数のセグメント各々に対する前記評価の各々を重み付けして、前記心臓の機械的な機能に対する各セグメントの寄与を担う、同期の重み付けされたセグメント評価を得ることをさらに含む、請求項5に記載の方法。
- 前記時間に基づく電気的特性は、同一心拍中に同時に取得される電気的な測定結果に基づいて、前記複数の点の各々に対して求められる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記電気的な測定結果は、前記患者に取り付けられるセンサーを非侵襲的に配置して得られる、請求項7に記載の方法。
- 前記時間に基づく電気的特性は、前記複数の点の各々に対して計算される興奮到達時間または再分極時間のうちの少なくとも1つを含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 機械的な機能に寄与しない、前記心臓の領域を特定し、
前記特定された領域を、前記心臓の前記少なくとも1つの空間領域から除外して、前記除外された領域に対応する点が、前記同期の指標を定量化するのに使用されないようにすることをさらに含む、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。 - 前記心臓の前記領域は、イメージングデータまたはその電気的特性の分析結果に基づいて特定される、請求項10に記載の方法。
- 前記電気的特性は、前記心臓の前記少なくとも1つの空間領域にある複数の点の各々に対して得られる前記電気的特性から求められる、請求項11に記載の方法。
- 治療を行う部位または前記心臓に治療を行うためのパラメーターのうちの少なくとも1つを求めるために、前記同期の指標を使用することをさらに含む、請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法。
- 前記治療は、心臓再同期療法である、請求項13に記載の方法。
- 前記治療に反応した前記心臓の動作に対応する電気信号を測定することをさらに含み、前記複数の点の各々に対する前記時間に基づく電気的特性は、前記測定された電気信号から求められる、請求項13または14に記載の方法。
- 治療を行うための部位としてどの位置を設定するかを決定するために、複数の位置の各々でなされた治療に反応した同期の指標を計算し、各同期の指標を評価して、ことをさらに含む、請求項13〜15のいずれか1項に記載の方法。
- 前記同期の指標に基づいて、患者が治療の適用対象になるか否かの指標を決めることをさらに含む、請求項2〜16のいずれか1項に記載の方法。
- 前記心臓の複数のセグメントに対するヒストグラムデータを計算し、
患者の心臓の1つまたは2つ以上の異なるセグメントに対応する前記ヒストグラムデータに基づいて、前記同期の指標を定量化する指数を計算することをさらに含み、
前記複数の点のそれぞれのサブセットは、前記心臓の前記複数のセグメント各々に存在する、請求項1に記載の方法。 - 前記少なくとも2つのサブセットのうちの1つを特定する工程であって、その一つに従って、2つ以上の点が、あらかじめ定められた閾値後に生じる興奮到達時間を有すると判定される工程と、
興奮到達時間が前記あらかじめ定められた閾値の後に生じる前記複数の点の相対量に基づいて、前記同期の指標を遅発性興奮指数として計算する工程とをさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 心臓の図形描写上に前記同期の指標の図形表現を表示する出力を生成することをさらに含む、請求項1〜19のいずれか1項に記載の方法。
- 心臓の膜全体に空間的に分散された複数の点に対する電気信号を表す電気データを含むデータと、機械実行可能な指示と、を格納するためのメモリーと、
前記メモリーにアクセスし、前記指示を実行するためのプロセッサーと、を備え、前記指示は、実行時に、前記プロセッサーに、
前記複数の点の第1のサブセットに関連した前記電気データの第1の群を、前記複数の点の第2のサブセットに関連した前記電気データの第2の群との比較分析に基づいて、患者の心臓に対する同期の指標を定量化させる、システム。 - 前記複数の点の前記第1のサブセットは、前記心臓の膜の対応する第1の空間領域に、空間的に連続した点群を画定し、前記複数の点の前記第2のサブセットは、前記心臓の膜の対応する第2の空間領域に、空間的に連続した点群を画定する、請求項21に記載のシステム。
- 前記第1および第2の空間領域の各々は、それぞれ前記心臓の前記左心室および前記右心室に対応し、前記指示は、実行するとさらに、前記プロセッサーに、前記左心室と前記右心室との同期を表す少なくとも1つの値を有する指数を計算させる、請求項22に記載のシステム。
- 第1の空間領域は、前記心臓の第1の腔を含み、前記第2の空間領域は、前記心臓の第2の腔を含み、前記指示は、実行されるとさらに、前記プロセッサーに、
前記心臓の前記第1の腔に関連した前記複数の点の各々に対する興奮到達時間または再分極時間のうちの少なくとも1つの相関として、第1の統計的パラメーターを計算させ、
前記心臓の前記第2の腔に関連した前記複数の点の各々に対する興奮到達時間または再分極時間のうちの少なくとも1つの相関として、第2の統計的パラメーターを計算させ、
対応する指数を得るために、前記第1の統計的パラメーターと前記第2の統計的パラメーターとの差を計算させる、請求項22に記載のシステム。 - 前記第1の空間領域は、前記心臓の左腔内に複数のセグメントを含み、前記第2の空間領域は、前記心臓の右腔内に複数のセグメントを含み、前記指示は、実行されるとさらに、前記プロセッサーに、
前記左腔のそれぞれのセグメント内の前記複数の点に対して決められた興奮到達時間または再分極時間のうちの少なくとも1つに基づいて、前記心臓の左側部分における前記複数のセグメント各々に対する前記同期の評価を定量化させ、
前記右腔のそれぞれのセグメント内の前記複数の点に対して決められた興奮到達時間または再分極時間のうちの少なくとも1つに基づいて、前記右腔における前記複数のセグメント各々に対する前記同期の評価を定量化させる、請求項22に記載のシステム。 - 前記複数のセグメント各々に対する前記評価は、前記心臓の機械的な機能に対するそれぞれのセグメントの期待される寄与に従って重み付けされ、当該重み付けは、各評価が、前記心臓の機械的な機能を担う同期の重み付けされたセグメント評価に対応するようになされる、請求項25に記載のシステム。
- 同一心拍中に前記患者の心臓の電気活動を同時に測定するよう構成されたセンサー群をさらに含み、前記電気データは、前記測定された電気活動から得られる、請求項21に記載のシステム。
- 前記指示は、実行されるとさらに、前記プロセッサーに、
機械的な機能に寄与しない、前記心臓の領域を特定させ、
前記特定された領域に存在する前記複数の点の各々を除外させ、前記除外された点が、前記同期の指標を定量化するのに使用されないようにする、請求項21〜27のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記心臓の前記領域は、前記心臓のイメージングデータに基づいて、あるいは、前記電気データから求められる、その電気的特性の分析結果に基づいて特定される、請求項28に記載のシステム。
- 前記患者の心臓に治療を行うように構成された治療装置をさらに含み、前記指示は、実行されるとさらに、前記プロセッサーに、前記治療装置によってなされた治療に反応した前記同期の指標を表す出力を供給させる、請求項21〜29のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記指示は、実行されるとさらに、前記プロセッサーに、
前記心臓の複数のセグメントに対するヒストグラムデータを計算させ、
患者の心臓の1つまたは2つ以上の異なるセグメントに対応する前記ヒストグラムデータに基づいて、前記同期の指標に対応する指数を計算させる、請求項21に記載のシステム。 - 前記複数の点の前記第1のサブセットは、時間閾値に相対的な、対応する第1の時間内の時間的に連続した点群に対応し、前記複数の点の前記第2のサブセットは、前記時間閾値に相対的な、対応する第2の時間内の時間的に連続した点群に対応し、前記第2の時間は、前記第1の時間とは重ならない、請求項21に記載のシステム。
- 前記指示は、実行されるとさらに、前記プロセッサーに、
前記複数の点の前記少なくとも2つのサブセットのうちの1つを特定する工程であって、その1つに従って、前記点が、計算された時間閾値後に生じる興奮到達時間または再分極時間を有すると判定される工程と、
前記計算された時間閾値後に生じる、興奮到達時間または再分極時間を有すると判定された前記複数の点の相対量に基づいて、遅発性興奮の指数を計算する工程と、を実行させる、請求項32に記載のシステム。 - 前記指示は、実行されるとさらに、前記プロセッサーに、心臓の図形描写上に前記同期の指標の図形表現を表示する出力を生成させる、請求項21〜33のいずれか1項に記載の方法。
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