JP2014503319A - 心臓マッピングのための拍動の調節および選択 - Google Patents
心臓マッピングのための拍動の調節および選択 Download PDFInfo
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Abstract
Description
基準を演算することは、複数の追加データ信号の各々の、相当する信号テンプレートとの相関を演算することを包含し得る。その相関は相互相関であり得る。
信号を同期化することは、心臓の電気的周期における位相に対して異なるカテーテル位置で測定された信号を整合させることを包含し得る。
信号を同期化することは、複数の追加データ信号を、目的とする典型的な拍動を表すテンプレートと整合させることを包含し得る。複数の追加データ信号を、目的とする典型的な拍動を表すテンプレートと整合させることは、テンプレートとデータ信号とを整合させるべく相互相関を演算することを包含し得る。
複数の追加データ信号とテンプレート組との比較に基づいて複数の追加データ信号の各々に関する基準を演算することは、複数の追加データ信号と、テンプレート組および追加テンプレート組との比較に基づいて、複数の追加データ信号の各々に関する基準を演算することを包含し得る。
生理学的情報を決定することは、測定された信号群の各々を別個に処理することを包含し得る。生理学的情報を決定することは、ラプラス方程式を近似する数学演算子に少なくとも部分的に基づいて生理学的情報を決定することを包含し得る。
生理学的情報は、電気的情報であり得る。
方法はまた、アブレーション処置後に、カテーテル電極信号の測定と、生理学的情報の決定とを反復することを包含し得る。処置としては、細胞療法、遺伝子療法または他の生物学的薬剤の適用を挙げることができる。
全同期化された信号未満の部分集合を選択することは、拍動に関する拍動期間情報を予測拍動期間と比較し、拍動期間が閾値を上回るまたは下回る場合には、全同期化された信号未満の部分集合から信号を除外することを包含し得る。全同期化された信号未満の部分集合を選択することは、拍動に関するエネルギーを予測エネルギーと比較し、そのエネルギーが閾値を上回るまたは下回る場合には、全同期化された信号未満の部分集合から信号を除外することを包含し得る。全同期化された信号未満の部分集合を選択することは、目的とする形態の拍動列における心拍の位置に基づいて信号を選択することを包含し得る。拍動列における心拍の位置に基づいて全同期化信号未満の部分集合を選択することは、心拍が拍動列における最初の心拍である場合、全同期化された信号未満の部分集合から信号を除外することを包含し得る。全同期化された信号未満の部分集合を選択することは、呼吸相に基づいて信号を選択することを包含し得る。全同期化された信号未満の部分集合を選択することは、心腔の機械的構造に基づいて信号を選択することを包含し得る。全同期化された信号未満の部分集合を選択することは、呼吸の位相に基づいて信号を選択することを包含し得る。
処理ユニットは、複数の追加データ信号の各々の、相当する信号テンプレートとの相関を演算するように構成され得る。相関は相互相関であり得る。
方法はまた、1以上の追加データ信号に基づいて、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させることを包含し得る。
全信号未満の部分集合を選択することは、生成された値を閾値と比較し、その値が閾値よりも大きい場合には、拍動に関する部分集合に信号を含めることを包含し得る。値は相関値であり得る。値は2進値であり得る。
方法はまた、全比較結果未満の部分集合に関する比較結果を平均化し、その平均化された比較結果を閾値と比較することを包含し得る。
生理学的情報は、電気的情報であり得る。
処理ユニットは、1以上の追加データ信号に基づいて、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させるように構成され得る。
処理ユニットは、電極により測定された信号を、あたかも同時に得られたように処理するように構成され得る。
処理ユニットは、全比較結果未満の部分集合に関する比較結果を平均化し、その平均化された比較結果を閾値と比較するように構成され得る。
処理ユニットは、心拍が拍動列における最初の心拍である場合、全同期化された信号未満の部分集合から信号を除外することによって、拍動列におけるその心拍の位置に基づいて全同期化された信号未満の部分集合を選択するように構成され得る。処理ユニットは、呼吸相に基づいて全同期化された信号未満の部分集合を選択するように構成され得る。処理ユニットは、心腔の機械的構造に基づいて全同期化された信号未満の部分集合を選択するように構成され得る。処理ユニットは、呼吸の位相に基づいて全同期化された信号未満の部分集合を選択するように構成され得る。処理ユニットは、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得る。
幾つかの態様において、方法は、カテーテルであって1以上の電極を備えるカテーテルを心臓腔内に挿入し;カテーテルを心臓腔内の多数の異なる位置の各々に移動させ;異なるカテーテル位置ごとに、心臓腔内での電気的活動に応答してカテーテル電極で信号を同時に測定して、1以上の追加データ信号を収集し;1以上の追加データ信号の各々と、多数の相当する信号テンプレートとの比較に基づいて、測定された信号ごとに基準を演算することによって、異なるカテーテル位置で測定された信号をグループ化することにより、複数の測定された信号群を生成し、その多数の信号テンプレートが、目的とする多数の異なる典型的な拍動を表しており;測定された信号群の各々を別個に処理することによって、測定された信号群ごとに心内膜表面の多数の位置での生理学的情報を別個に決定することを含む。生理学的情報を決定することは、ラプラス方程式を近似する数学演算子に少なくとも部分的に基づいて生理学的情報を決定することを包含する。
基準を演算することは、1以上の追加データ信号の各々の、多数の相当する信号テンプレートとの相関を演算することを包含し得る。相関は相互相関であり得る。
方法はまた、心臓腔の処置を誘導するための、決定された生理学的情報を包含し得る。処置は、心臓の1以上の選択領域のアブレーションを包含し得る。方法はまた、アブレーション処置後に、カテーテル電極信号の測定と、生理学的情報の決定とを反復することを包含し得る。処置としては、細胞療法、遺伝子療法または他の生物学的薬剤の適用を挙げることができる。心内膜表面の多数の位置での生理学的情報の決定は更に、群の信号に変換関数を適用することを包含し得、その変換関数は、心臓腔内でのカテーテルの異なる位置の少なくとも幾つかから測定された信号を、心内膜表面の多数の位置での生理学的情報に関連付ける。心内膜表面の多数の位置での生理学的情報の決定は更に、心内膜表面の多数の位置での生理学的情報を心臓腔内でのカテーテルの異なる位置に関して測定された信号に関連付けるための順変換を算出し、その順変換を反転させることによって変換関数を決定することを包含し得る。反転は、正規化によって劣決定マトリックス反転を再公式化することを包含し得る。反転はまた、最小二乗最小化を包含し得る。
本明細書に一般に開示される方法およびシステムの実施形態は、患者の心臓、肺、脳または肝臓などの患者の身体における器官内での任意の物体の位置を決定するのに適用可能である。
別途定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野に精通するものによって一般的に理解されるものと同一の意味を有する。参照することによって本明細書に組み込まれる文書と矛盾する場合、本文書が支配する。
同様の特性を共有する心拍のみを選択し保持しつつ、多数の心拍にわたって行われた測定を単一の心臓マップに迅速かつ自動的に統合するための方法を提供するシステムおよび方法が本明細書に開示される。
心臓マッピング手順中、多くの様々な信号が収集され、手術医師に提示される。典型的な信号としては、心臓内カテーテルおよび表面ECGリードによって収集される電気信号が挙げられる。信号は、手術医師が見ることができるスクリーン上に実時間で表示される場合が多い。異なる心臓活性化シーケンスは、異なる信号形態を生成する。よって、スクリーン上の信号トレースは、心臓活性化シーケンスに相当し、例えば信号形態に基づいて、患者が経験している調律の種類を医師に確認させることが可能となる。
再び図1を参照すると、複数の拍動にわたって獲得さ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対してデータを整合させることが必要である(230)。
異なる拍動が同定され、整合されて、異なる拍動が時間内に同期化されると、幾つかの実施形態においては、いずれの拍動を心臓マップを生成するために使用すべきかを決定することが好ましい。通常、各同定された拍動の期間中に、1以上のカテーテルからの電気的データおよびこれらカテーテルまたはそれらの電極の位置データなどのデータが収集される。先に述べたように、コヒーレントなマップなどのコヒーレントな生理学的データを生成するために、同様の特性を共有する心拍中に獲得された情報を単に集約することのみが好ましい。
拍動の選択に有用であると確信されている1つのメトリックは、同定された拍動と目的とするテンプレートとの相関グレードを付与するメトリックである(252)。このメトリックは、式1(上述)に記載されるように算出され、幾つかの実施形態においては、整合プロセスの一部として算出される。拍動が同定されたときに判明した最大平均相関を、閾値レベルTと比較することにより、同定された拍動が保存されたテンプレートに対していかに類似しているかが決定される。典型的な閾値レベルは、約0.7よりも大きい(例えば、T=0.7、T=0.75、T=0.8、T=0.85、T=0.9、T=0.95)ものであり得る。閾値についての好ましい値はT=0.9であることが確信されている。演算された相関グレードと閾値との比較に基づき、システムは、拍動の形態が類似しているかどうかを判断する(254)。
自動的な選択機構のために使用可能な更なるメトリックについて以下に説明する。
拍動期間
システムは、時間ドメインにおいて互いに密接すぎる同定された拍動を自動的に拒絶することができる。テンプレートの期間は、予測拍動期間Tの尺度として使用することができ、拍動が生理学的情報の生成に使用されるものである場合の拍動期間は最小(例えば、0.7T、0.75T、0.8T、0.85T)であり得る。許容期間よりも短い期間内に1より多い拍動が同定される場合、より高い相関を有するもののみが許容される。この機構は、疾患のある心臓内で自然に生成され得るか、または臨床手順時に心臓内でのカテーテルの動きによって誘発され得る異所性拍動を拒絶する上で有益であると確信されている。
システムは更に、信号の振幅を考慮し、調査中の拍動のエネルギーを、テンプレートの拍動のエネルギーと比較することができる。相関の算出によって信号が正規化されるため、相関を基準とするメトリックによって信号振幅の変化を検出することができない。振幅を比較する別のメトリックの追加により結果が改善され得ると確信されている。調査中の拍動のエネルギーを、テンプレートの拍動のエネルギーと比較するエネルギーメトリックEを生成するための典型的な方程式が、式2に示されている。
心臓活性化が新たな形態に変更される場合、新たな形態の最初の拍動は遷移拍動であり、心臓の活性化シーケンスおよびその機械的収縮は、その後の心拍のものと異なることが確信されている。そのため、幾つかの実施形態では、目的とする形態の新たな拍動列における最初の拍動を拒絶することが有利であり得る。これは、調査中の現拍動と、同じ形態を共有した以前の拍動との期間を測定することによって同定することができる。時間間隔があまりにも大きい(例えば、1.3T〜1.7T(1.5Tなど)。Tはテンプレートの期間)場合、拍動は新たな列の最初の拍動であると考えられる。
呼吸運動は、電気解剖学的マッピング手順における誤差の主要な根源であると確信されている。心臓は肺の体積変化と共に胸腔内で運動するため、心臓の解剖学的構造は、呼吸サイクルの様々な位相で異なる。呼吸サイクルの位相を決定するために様々な方法を使用することができる。胸部ベルトを患者に取り付けて、胸部の体積に相当する信号を付与し、それにより呼吸相を付与することができる。別の選択肢は、心臓内でのカテーテル(例えば、冠状静脈洞内でのカテーテル)の位置表示にローパスフィルタを適用することである。このようなフィルタは、適切に調整されると(例えば、カットオフ周波数0.2Hzを有する)、心臓収縮によって引き起こされる高周波を拒絶し、呼吸による心臓の動きに相当するクリーンな信号を残す。呼吸信号は、選別メトリックとして使用することができ、拍動の時間での呼吸信号の値に基づいて同定された各拍動に値を割り当てる。適切な閾値は、同じ呼吸サイクルを共有する拍動のみを許容するように構成され得る。
心腔の機械的構造の変化は、例えば、キャビティ内に収容される血液の電気伝導度の測定を用いて、コンダクタンスカテーテルを使用することによって検出することができる。この目的のため、電流注入電極および電位測定電極を含むカテーテルが、腔内電界を生成し、かつ、結果として生じる電圧勾配を測定するために使用される。測定された伝導度は、心腔の体積に影響を受けるが、機械的収縮を測定するためのプロキシである。心腔の体積は、各心拍中に測定することができ、測定された値を閾値と比較することによって、メトリックを形成することができる。更に、体積の連続する測定を得、信号トレースとして使用することができる。テンプレートが規定される間に、そしてまた、マッピングデータが獲得される間に、信号を収集することができる。先に述べた同じ相関方法をこの信号に適用することにより、同様の電気的形態を共有するが機械的な心臓収縮シーケンスの点で異なる拍動同士を区別することができる。
幾つかの更なる実施形態において、様々な拍動形態の多数のテンプレートを規定することができる(各テンプレートは、それに関するデータが収集されるチャネルごとに多数の典型的な信号を包含し得る)。このような場合、データは全てのテンプレートと比較され、様々な形態に従って拍動がグループ化される。これにより、様々な拍動を分類し、様々な形態のマップを簡単かつ迅速に生成することが可能になる。図7は、拍動をそれらの形態に従ってグループ化するための典型的なプロセスを示している。図7に示すプロセスは、図1のブロック300の代わりとなり得る。
図8は、非接触システム100の典型的な実施形態の概略図を示している。非接触システム100は、空間的に分散された多数の電極を有する可動式カテーテル110を包含する。非接触マッピング手順の信号獲得段階時、カテーテル110は、カテーテル110が挿入される心腔内の多数の位置に移動される。
本明細書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もしくはソフトウェア構成に限定されず、多くのコンピューティングまたは処理環境における適用性が見出され得る。方法およびシステムは、ハードウェアまたはハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせに実現することができ、ならびに/または市販されるモジュールアプリケーションおよびデバイスから実現することができる。本明細書に記載されるシステムおよび方法の実施が、マイクロプロセッサの使用に少なくとも部分的に基づく場合、方法およびシステムは、1つ以上のコンピュータプログラムにて実現することができ、コンピュータプログラムは、命令を実行可能な1つ以上のプロセッサを含むと理解することができる。コンピュータプログラム(単数または複数)は、1つ以上のプログラム可能なプロセッサ上で実行することができ、プロセッサが可読な1つ以上の記憶媒体(揮発性および不揮発性メモリならびに/または記憶要素を含む)上、1つ以上の入力デバイス上、および/または1つ以上の出力デバイス上に記憶することができる。プロセッサはしたがって、入力データを取得するために、1つ以上の入力デバイスにアクセスすることができ、また、出力データを通信するために、1つ以上の出力デバイスにアクセスすることができる。入力および/または出力デバイスは、ランダムアクセスメモリ(RAM)、レイド(RAID:Redundant Array of Independent Disks)、フロッピー(登録商標)ドライブ、CD、DVD、磁気ディスク、内蔵ハードドライブ、外付けハードドライブ、メモリスティック、または本明細書に提供されるプロセッサがアクセスすることができる他の記憶装置のうちの1つ以上を含むことができ、そのような前述の例は、包括的ではなく、例であり、制限ではない。
Claims (145)
- カテーテルであって1以上の電極を備える該カテーテルを心臓腔内に挿入することと、
カテーテルを心臓腔内の多数の異なる位置の各々に移動させることと、
異なるカテーテル位置ごとに、心臓腔内での電気的活動に応答してカテーテル電極で信号を同時に測定して、複数の追加データ信号を収集することと、
目的とする典型的な拍動時に収集された複数の追加データ信号に関連する情報を含むテンプレート組を規定することと、
複数の追加データ信号とテンプレート組との比較に基づいて複数の追加データ信号の各々に関する基準を演算することと、
複数の演算された基準に基づいて単一の同期化オフセットを算出することにより、異なるカテーテル位置で測定された信号を心拍周期に従って互いに同期化させることと、
同期化された信号を処理することによって、異なるカテーテル位置で測定された信号に基づいて、心内膜表面の多数の位置での生理学的情報を決定することと、
を含む、方法。 - 前記基準を演算することが、複数の追加データ信号の各々の、相当する信号テンプレートとの相関を演算することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記相関が相互相関を含む、請求項2に記載の方法。
- 前記同期化された信号を処理することが、あたかも同時に得られたように、同期化された信号を処理することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記信号を同期化することが、心臓の電気的周期における位相に対して異なるカテーテル位置で測定された信号を整合させることを含む、請求項1に記載の方法。
- 目的とする典型的な拍動を表すテンプレートを生成することを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記信号を同期化することが、複数の追加データ信号を、目的とする典型的な拍動を表すテンプレートと整合させることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記複数の追加データ信号を目的とする典型的な拍動を表すテンプレートと整合させることが、テンプレートとデータ信号とを整合させるべく相互相関を演算することを含む、請求項7に記載の方法。
- 前記複数の追加データ信号が、多数の生理学的データ信号を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記複数の追加データ信号と相当する信号テンプレートとの比較に基づいて基準を演算することが、追加データ信号ごとに、相互相関の算出を用いてテンプレートと追加データ信号とを整合させることにより、時間オフセット因子を生成することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記信号を同期化することが、相互相関の算出ごとの時間オフセット因子を平均化することにより、平均時間オフセット因子を決定することを更に含む、請求項10に記載の方法。
- 前記複数の追加データ信号が、多数のECG信号を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記複数の追加データ信号が、少なくとも1つのECG信号と、少なくとも1つの心臓間電位図信号とを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記複数の追加データ信号が、心臓ペーシング信号と、少なくとも1つの生理学的データ信号とを含む、請求項1に記載の方法。
- 異なる典型的な目的拍動時に収集された複数の追加データ信号の追加テンプレート組を規定することを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記複数の追加データ信号と、テンプレート組との比較に基づいて複数の追加データ信号の各々に関する基準を演算することが、複数の追加データ信号と、テンプレート組および追加テンプレート組との比較に基づいて、複数の追加データ信号の各々に関する基準を演算することを更に含む、請求項15に記載の方法。
- テンプレート組と追加テンプレート組の各々とに関して、演算された基準に基づいて、異なるカテーテル位置で測定された信号をグループ化することを更に含む、請求項16に記載の方法。
- 前記生理学的情報を決定することが、測定された信号群の各々を別個に処理することを含み、かつ、ラプラス方程式を近似する数学演算子に少なくとも部分的に基づいて生理学的情報を決定することを含む、請求項17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更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記生理学的情報が電気的情報である、請求項1に記載の方法。
- 決定された生理学的情報を使用することによって心臓腔の処置を誘導することを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記処置が、心臓の1以上の選択領域のアブレーションを含む、請求項21に記載の方法。
- アブレーション処置後に、カテーテル電極信号の測定と、生理学的情報の決定とを反復することを更に含む、請求項22に記載の方法。
- 前記処置が、細胞療法、遺伝子療法または他の生物学的薬剤の適用を含む、請求項21に記載の方法。
- 前記心内膜表面の多数の位置での生理学的情報の決定が、同期化された信号に変換関数を適用することを更に含み、該変換関数が、心臓腔内でのカテーテルの異なる位置の少なくとも幾つかから測定された信号を、心内膜表面の多数の位置での生理学的情報に関連付けるものである、請求項1に記載の方法。
- 前記心内膜表面の多数の位置での生理学的情報の決定が、心内膜表面の多数の位置での生理学的情報を、心臓腔内でのカテーテルの異なる位置に対して測定された信号に関連付けるための順変換を算出し、該順変換を反転させることによって変換関数を決定することを更に含む、請求項25に記載の方法。
- 前記反転が、正規化によって劣決定マトリックス反転を再公式化することを含む、請求項26に記載の方法。
- 前記反転が、最小二乗最小化を更に含む、請求項27に記載の方法。
- 請求項1に記載の方法は複数の追加データ信号に関連する演算された基準に基づいて電極により測定された全信号未満の部分集合を選択することを更に含み、かつ
生理学的情報を決定することが、電極により測定された信号の選択された部分集合を処理することを含む、方法。 - 前記複数の追加データ信号が、複数の生理学的データ信号を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記演算された基準が、複数の追加データ信号と信号テンプレートとの類似性を表す値を含む、請求項1に記載の方法。
- 値と閾値とを比較し、該値が閾値よりも大きい場合には、拍動に関する部分集合に信号を含めることによって、全信号未満の部分集合を選択することを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記値が相関値を含む、請求項32に記載の方法。
- 前記値が2進値を含む、請求項32に記載の方法。
- 前記全信号未満の部分集合を選択することが、
演算された基準に基づき、全同期化された信号未満の部分集合に、心拍に関する信号を含めるか否かを決定することを含む、請求項29に記載の方法。 - 少なくとも幾つかの追加データ信号に関して演算された基準を平均化し、
該平均化された基準の結果を閾値と比較することを更に含む、請求項35に記載の方法。 - 全演算された基準未満の部分集合に関して演算された基準を平均化し、
該平均化された基準の結果を閾値と比較することを更に含む、請求項35に記載の方法。 - 前記全同期化された信号未満の部分集合を選択することが、
拍動に関する拍動期間情報を予測拍動期間と比較し、
拍動期間が閾値を下回る場合には、全同期化された信号未満の部分集合から信号を除外することを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記全同期化された信号未満の部分集合を選択することが、
拍動に関するエネルギーを予測エネルギーと比較し、
該エネルギーが閾値を上回る場合には、全同期化された信号未満の部分集合から信号を除外することを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記全同期化された信号未満の部分集合を選択することが、目的とする形態の拍動列における心拍の位置に基づいて信号を選択することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記拍動列における心拍の位置に基づいて全同期化された信号未満の部分集合を選択することが、該心拍が拍動列における最初の心拍である場合、全同期化された信号未満の部分集合から信号を除外することを含む、請求項40に記載の方法。
- 前記全同期化された信号未満の部分集合を選択することが、呼吸相に基づいて信号を選択することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記全同期化された信号未満の部分集合を選択することが、心腔の機械的構造に基づいて信号を選択することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記全同期化された信号未満の部分集合を選択することが、呼吸の位相に基づいて信号を選択することを含む、請求項1に記載の方法。
- 表面を有する心臓腔内での電気的活動に応答して信号を測定するように構成されている1以上の電極と、
追加データ信号を測定するように構成されている1以上の追加装置と、
処理ユニットと、を備えるシステムにおいて、
該処理ユニットが、
目的とする典型的な拍動時に収集された複数の追加データ信号から構成されているテンプレート組を規定し、
複数の追加データ信号とテンプレート組との比較に基づいて複数の追加データ信号の各々に関する基準を演算し、
複数の演算された基準に基づいて単一の同期化オフセットを算出することによって、心拍周期に従って、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させ、かつ
同期化された信号を処理することによって、異なるカテーテル位置で測定された信号に基づいて、心内膜表面の多数の位置での生理学的情報を決定するように構成されている、
システム。 - 前記処理ユニットが更に、複数の追加データ信号の各々の、相当する信号テンプレートとの相関を演算するように構成されている、請求項45に記載のシステム。
- 前記相関が相互相関を含む、請求項46に記載のシステム。
- 前記処理ユニットが更に、あたかも同時に得られたように、同期化された信号を処理するように構成されている、請求項45に記載のシステム。
- 前記処理ユニットが更に、心臓の電気的周期における位相に対して異なるカテーテル位置で測定された信号を整合させるように構成されている、請求項45に記載のシステム。
- 前記処理ユニットが更に、複数の追加データ信号を、目的とする典型的な拍動を表すテンプレートと整合させるように構成されている、請求項45に記載のシステム。
- 前記複数の追加データ信号を、目的とする典型的な拍動を表すテンプレートと整合させる構成が、テンプレートとデータ信号とを整合させるべく相互相関を演算する構成を含む、請求項50に記載のシステム。
- 前記複数の追加データ信号が、多数の生理学的データ信号を含む、請求項45に記載のシステム。
- 前記複数の追加データ信号が、多数のECG信号を含む、請求項45に記載のシステム。
- 前記複数の追加データ信号が、少なくとも1つのECG信号と、少なくとも1つの心臓間電位図信号とを含む、請求項45に記載のシステム。
- 前記複数の追加データ信号が、心臓ペーシング信号と、少なくとも1つの生理学的データ信号とを含む、請求項45に記載のシステム。
- 前記処理ユニットが更に、異なる典型的な目的拍動時に収集された複数の追加データ信号の追加テンプレート組を規定するように構成されている、請求項45に記載のシステム。
- 前記処理ユニットが更に、複数の追加データ信号と、テンプレート組および追加テンプレート組と、の比較に基づいて、複数の追加データ信号の各々に関する基準を演算するように構成されている、請求項56に記載のシステム。
- 前記処理ユニットが更に、テンプレート組と、追加テンプレート組の各々と、に関して演算された基準に基づいて、異なるカテーテル位置で測定された信号をグループ化するように構成されている、請求項57に記載のシステム。
- 前記処理ユニットが更に、ラプラス方程式を近似する数学演算子に少なくとも部分的に基づいて生理学的情報を決定するように構成されている、請求項58に記載のシステム。
- 前記処理ユニットが更に、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ている、請求項45に記載のシステム。
- カテーテルであって1以上の電極を備える該カテーテルを心臓腔内に挿入することと、
心臓腔内の多数の異なる位置の各々にカテーテルを移動させることと、
異なるカテーテル位置ごとに、心臓腔内での電気的活動に応答してカテーテル電極で信号を同時に測定して、1以上の追加データ信号を収集することと、
1以上の追加データ信号に関連する複数の演算された基準に基づいて電極により測定された全信号未満の部分集合を選択することと、
電極により測定された信号の部分集合を処理することによって、異なるカテーテル位置で電極により測定された信号の部分集合に基づいて、心内膜表面の多数の位置での生理学的情報を決定することと、
を含む、方法。 - 1以上の追加データ信号に基づいて、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させることを更に含む、請求項61に記載の方法。
- 前記測定された全信号未満の部分集合を選択することが、全同期化された測定信号未満の部分集合を選択することを含む、請求項62に記載の方法。
- 前記電極により測定された信号を処理することが、該電極により測定された信号を、あたかも同時に得られたように処理することを含む、請求項61に記載の方法。
- 前記全信号未満の部分集合を選択することが、拍動に関する1以上の追加データ信号を、目的とする典型的な拍動を表す1以上のテンプレートと比較することを含む、請求項61に記載の方法。
- 前記演算された基準が、拍動に関する1以上の追加データ信号と1以上のテンプレートとの類似性を表す値を含む、請求項65に記載の方法。
- 前記全信号未満の部分集合を選択することが、生成された値を閾値と比較し、該値が閾値よりも大きい場合には、拍動に関する部分集合に信号を含めることを含む、請求項66に記載の方法。
- 前記値が相関値を含む、請求項66に記載の方法。
- 前記値が2進値を含む、請求項66に記載の方法。
- 前記全信号未満の部分集合を選択することが、
複数のチャネルから1以上の追加データ信号を収集し、
複数のチャネルからの追加データ信号の各々を、関連するテンプレートと比較することによって比較結果を生成し、かつ
該比較結果に基づいて全信号未満の部分集合に、心拍に関する信号を含めるか否かを決定することを含む、請求項61に記載の方法。 - 少なくとも幾つかの追加データ信号に関する比較結果を平均化し、
該平均化された比較結果を閾値と比較することを更に含む、請求項70に記載の方法。 - 全比較結果未満の部分集合に関する比較結果を平均化し、かつ
該平均化された比較結果を閾値と比較することを更に含む、請求項70に記載の方法。 - 前記全同期化された信号未満の部分集合を選択することが、
拍動に関する拍動期間情報を予測拍動期間と比較し、かつ
該拍動期間が閾値を下回る場合には全同期化された信号未満の部分集合から信号を除外することを含む、請求項61に記載の方法。 - 前記全同期化された信号未満の部分集合を選択することが、
拍動に関するエネルギーを予測エネルギーと比較し、該エネルギーが閾値を上回る場合には、全同期化された信号未満の部分集合から信号を除外することを含む、請求項61に記載の方法。 - 前記全同期化された信号未満の部分集合を選択することが、目的とする形態の拍動列における心拍の位置に基づいて信号を選択することを含む、請求項61に記載の方法。
- 前記拍動列における心拍の位置に基づいて全同期化された信号未満の部分集合を選択することが、該心拍が拍動列における最初の心拍である場合に、全同期化された信号未満の部分集合から信号を除外することを含む、請求項75に記載の方法。
- 前記全同期化された信号未満の部分集合を選択することが、呼吸相に基づいて信号を選択することを含む、請求項61に記載の方法。
- 前記全同期化された信号未満の部分集合を選択することが、心腔の機械的構造に基づいて信号を選択することを含む、請求項61に記載の方法。
- 前記全同期化された信号未満の部分集合を選択することが、呼吸の位相に基づいて信号を選択することを含む、請求項61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更に含む、請求項61に記載の方法。
- 前記生理学的情報が電気的情報である、請求項61に記載の方法。
- 決定された生理学的情報を使用することによって心臓腔の処置を誘導することを更に含む、請求項61に記載の方法。
- 前記処置が、心臓の1以上の選択領域のアブレーションを含む、請求項82に記載の方法。
- アブレーション処置後に、カテーテル電極信号の測定と、生理学的情報の決定とを反復することを更に含む、請求項83に記載の方法。
- 前記処置が、細胞療法、遺伝子療法または他の生物学的薬剤の適用を含む、請求項82に記載の方法。
- 前記心内膜表面の多数の位置での生理学的情報の決定が、同期化された信号に変換関数を適用することを更に含み、該変換関数が、心臓腔内でのカテーテルの異なる位置の少なくとも幾つかから測定された信号を、心内膜表面の多数の位置での生理学的情報に関連付けるものである、請求項61に記載の方法。
- 前記心内膜表面の多数の位置での生理学的情報の決定が、心内膜表面の多数の位置での生理学的情報を心臓腔内でのカテーテルの異なる位置に関して測定された信号に関連付けるための順変換を算出し、該順変換を反転させることによって変換関数を決定することを更に含む、請求項86に記載の方法。
- 前記反転が、正規化によって劣決定マトリックス反転を再公式化することを含む、請求項87に記載の方法。
- 前記反転が、最小二乗最小化を更に含む、請求項88に記載の方法。
- 測定された信号ごとに、1以上の追加データ信号と目的とする典型的な拍動を表す相当する信号テンプレートとの比較に基づいて基準を演算することによって、異なるカテーテル位置で測定された信号を心拍周期に従って互いに同期化させることを更に含む、請求項61に記載の方法。
- 目的とする典型的な拍動を表すテンプレートを生成することを更に含む、請求項90に記載の方法。
- 前記信号を同期化することが、追加データ信号を、目的とする典型的な拍動を表すテンプレートと整合させることを含む、請求項62に記載の方法。
- 前記追加データ信号を、目的とする典型的な拍動を表すテンプレートと整合させることが、テンプレートと追加データ信号とを整合させるべく相互相関を演算することを含む、請求項92に記載の方法。
- 前記1以上の追加データ信号が、多数の生理学的データ信号を含む、請求項61に記載の方法。
- 前記1以上の追加データ信号が、多数のECG信号を含む、請求項61に記載の方法。
- 前記1以上の追加データ信号が、少なくとも1つのECG信号と、少なくとも1つの心臓間電位図信号とを含む、請求項61に記載の方法。
- 前記1以上の追加データ信号が、心臓ペーシング信号と、少なくとも1つの生理学的データ信号とを含む、請求項61に記載の方法。
- 表面を有する心臓腔内での電気的活動に応答して信号を測定するように構成されている1以上の電極と、
処理ユニットと、を備える、システムにおいて、
該処理ユニットが、
1以上の追加データ信号に関連する複数の演算された基準に基づいて電極により測定された全信号未満の部分集合を選択し、かつ
電極により測定された信号の部分集合を処理することによって、異なるカテーテル位置で電極により測定された信号の部分集合に基づいて、心内膜表面の多数の位置での生理学的情報を決定するように構成されている、システム。 - 前記処理ユニットが更に、1以上の追加データ信号に基づいて、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させるように構成されている、請求項98に記載のシステム。
- 前記処理ユニットが更に、全同期化された測定信号未満の部分集合を選択するように構成されている、請求項99に記載のシステム。
- 前記処理ユニットが更に、電極により測定された信号を、あたかも同時に得られたように、処理するように構成されている、請求項98に記載のシステム。
- 前記処理ユニットが、拍動に関する1以上の追加データ信号を、目的とする典型的な拍動を表す1以上のテンプレートと比較するように更に構成されている、請求項98に記載のシステム。
- 前記演算された基準が、拍動に関する1以上の追加データ信号と1以上のテンプレートとの類似性を表す値を含む、請求項102に記載のシステム。
- 前記処理ユニットが更に、生成された値を閾値と比較し、該値が閾値よりも大きい場合には、拍動に関する部分集合に信号を含めるように構成されている、請求項103に記載のシステム。
- 前記値が相関値を含む、請求項103に記載のシステム。
- 前記値が2進値を含む、請求項103に記載のシステム。
- 前記処理ユニットが更に、
複数のチャネルから1以上の追加データ信号を収集し、
複数のチャネルからの追加データ信号の各々を、関連するテンプレートと比較することによって比較結果を生成し、かつ
該比較結果に基づいて全信号未満の部分集合に、心拍に関する信号を含めるか否かを決定するように構成されている、請求項98に記載のシステム。 - 前記処理ユニットが更に、
少なくとも幾つかの追加データ信号に関する比較結果を平均化し、かつ
該平均化された比較結果を閾値と比較するように構成されている、請求項107に記載のシステム。 - 前記処理ユニットが更に、
全比較結果未満の部分集合に関する比較結果を平均化し、かつ
該平均化された比較結果を閾値と比較するように構成されている、請求項107に記載のシステム。 - 前記処理ユニットが更に、
拍動に関する拍動期間情報を予測拍動期間と比較し、かつ
該拍動期間が閾値を下回る場合には、全同期化された信号未満の部分集合から信号を除外するように構成されている、請求項98に記載のシステム。 - 前記処理ユニットが更に、拍動に関するエネルギーを予測エネルギーと比較し、該エネルギーが閾値を上回る場合には、全同期化された信号未満の部分集合から信号を除外することによって、全同期化された信号未満の部分集合を選択するように構成されている、請求項98に記載のシステム。
- 前記処理ユニットが更に、目的とする形態の拍動列における心拍の位置に基づいて信号を選択することによって、全同期化された信号未満の部分集合を選択するように構成されている、請求項98に記載のシステム。
- 前記処理ユニットが更に、心拍が拍動列における最初の心拍である場合、全同期化された信号未満の部分集合から信号を除外することによって、拍動列における心拍の位置に基づいて全同期化された信号未満の部分集合を選択するように構成されている、請求項112に記載のシステム。
- 前記処理ユニットが更に、呼吸相に基づいて全同期化された信号未満の部分集合を選択するように構成されている、請求項98に記載のシステム。
- 前記処理ユニットが更に、心腔の機械的構造に基づいて全同期化された信号未満の部分集合を選択するように構成されている、請求項98に記載のシステム。
- 前記処理ユニットが更に、呼吸の位相に基づいて全同期化された信号未満の部分集合を選択するように構成されている、請求項98に記載のシステム。
- 前記処理ユニットが更に、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ている、請求項98に記載のシステム。
- 前記生理学的情報が電気的情報である、請求項98に記載のシステム。
- カテーテルであって1以上の電極を備える該カテーテルを心臓腔内に挿入することと;
カテーテルを心臓腔内の複数の異なる位置の各々に移動させることと;
異なるカテーテル位置ごとに、心臓腔内での電気的活動に応答してカテーテル電極で信号を同時に測定して、1以上の追加データ信号を収集することと;
1以上の追加データ信号の各々と、相当する多数の信号テンプレートであって目的とする多数の異なる典型的な拍動を表する該信号テンプレートと、の比較に基づいて、測定された信号ごとに基準を演算することによって、異なるカテーテル位置で測定された信号をグループ化することにより、複数の測定された信号群を生成することと;
測定された信号群の各々を別個に処理することによって、測定された信号群ごとに心内膜表面の多数の位置での生理学的情報を別個に決定することと、
を含み、
生理学的情報を決定することが、ラプラス方程式を近似する数学演算子に少なくとも部分的に基づいて生理学的情報を決定することを含む、方法。 - 前記基準を演算することが、1以上の追加データ信号の各々の、相当する多数の信号テンプレートとの相関を演算することを含む、請求項119に記載の方法。
- 前記相関が相互相関を含む、請求項120に記載の方法。
- 前記各信号群を別個に処理することが、あたかも同時に得られたように、各群の信号を処理することを含む、請求項119に記載の方法。
- 前記信号をグループ化することが、
拍動に関する追加データ信号と第1のテンプレートとの比較に基づいて全信号未満の第1の部分集合を選択し、かつ
拍動に関する追加データ信号と、該第1のテンプレートとは異なる第2のテンプレートとの比較に基づいて全信号未満の第2の部分集合を選択することを含む、請求項119に記載の方法。 - 前記第1の部分集合に含まれる信号が、第1の心臓活性化タイプと関連し、第2の部分集合に含まれる信号が、該第1の心臓活性化タイプとは異なる第2の心臓活性化タイプと関連している、請求項123に記載の方法。
- 前記同期化された信号の部分集合を処理することが、第1の信号部分集合を処理することによって心内膜表面の多数の位置での第1の生理学的情報組を決定することを含み、かつ、
前記方法が、
第2の信号部分集合を処理することによって心内膜表面の多数の位置での第2の生理学的情報組を決定することを更に含む、請求項123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更に含む、請求項119に記載の方法。
- 前記生理学的情報が電気的情報である、請求項119に記載の方法。
- 決定された生理学的情報を使用することにより、心臓腔の処置を誘導することを更に含む、請求項119に記載の方法。
- 前記処置が、心臓の1以上の選択領域のアブレーションを含む、請求項128に記載の方法。
- アブレーション処置後に、カテーテル電極信号の測定と、生理学的情報の決定とを反復することを更に含む、請求項119に記載の方法。
- 前記処置が、細胞療法、遺伝子療法または他の生物学的薬剤の適用を含む、請求項128に記載の方法。
- 前記心内膜表面の多数の位置での生理学的情報の決定が、群の信号に変換関数を適用することを更に含み、該変換関数が、心臓腔内でのカテーテルの異なる位置の少なくとも幾つかから測定された信号を、心内膜表面の多数の位置での生理学的情報に関連付けるものである、請求項119に記載の方法。
- 前記心内膜表面の多数の位置での生理学的情報の決定が、心内膜表面の多数の位置での生理学的情報を心臓腔内でのカテーテルの異なる位置に関して測定された信号に関連付けるための順変換を算出し、該順変換を反転させることによって変換関数を決定することを更に含む、請求項132に記載の方法。
- 前記反転が、正規化によって劣決定マトリックス反転を再公式化することを含む、請求項133に記載の方法。
- 前記反転が、最小二乗最小化を更に含む、請求項132に記載の方法。
- 心臓の電気的周期における位相に対して信号を整合させることを更に含む、請求項119に記載の方法。
- 目的とする典型的な拍動を表すテンプレートを生成することを更に含む、請求項119に記載の方法。
- 目的とする典型的な拍動を表すテンプレートと追加データ信号を整合させることによって、信号を同期化させることを更に含む、請求項119に記載の方法。
- 前記生理学的データ信号を、目的とする典型的な拍動を表すテンプレートと整合させることが、テンプレートと追加データ信号との相互相関を演算することを含む、請求項138に記載の方法。
- 前記1以上の追加データ信号が、多数の生理学的データ信号を含む、請求項119に記載の方法。
- 前記1以上の追加データ信号と、相当する信号テンプレートとの比較に基づいて基準を演算することが、生理学的データ信号ごとに、相互相関の算出を用いてテンプレートと生理学的データ信号とを整合させることによって、時間オフセット因子を生成することを含む、請求項119に記載の方法。
- 前記信号を同期化させることが、相互相関の算出ごとの時間オフセット因子を平均化することによって、平均時間オフセット因子を決定することを更に含む、請求項141に記載の方法。
- 前記1以上の追加データ信号が、多数のECG信号を含む、請求項119に記載の方法。
- 前記1以上の追加データ信号が、少なくとも1つのECG信号と、少なくとも1つの心臓間電位図信号とを含む、請求項119に記載の方法。
- 前記1以上の追加データ信号が、心臓ペーシング信号と、少なくとも1つの生理学的データ信号とを含む、請求項119に記載の方法。
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