JP2017113566A - 大きい単軸センサとして使用されるカテーテルフレーム部品 - Google Patents
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Abstract
Description
本特許文献の開示の一部は、著作権保護を受ける資料を含む。著作権者は、特許文献又は特許情報開示のうちの任意のものによる複製に対して、それが特許商標庁特許出願又は記録において明らかであるとき、異議を唱えないが、そうでなければ、たとえ何であっても全ての著作権を保有する。
本発明は、診断及び手術を目的とする装置及び処置に関する。より具体的には、本発明は、電磁場のセンサを有する体内プローブに関する。
ここで図面を参照し、開示される本発明の一実施形態に基づいて構築され動作可能である、生体の心臓12に対してアブレーション手術を行うためのシステム10の描図である図1を最初に参照する。システムは、患者の脈管系を通って、心臓12の腔又は脈管構造内に操作者16によって経皮的に挿入されるカテーテル14を備えている。通常は医師である操作者16は、カテーテルの遠位先端部18を、心臓壁、例えば、アブレーション標的部位と接触させる。その開示が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第6,226,542号及び同第6,301,496号、並びに本願発明の譲受人に譲渡された米国特許第6,892,091号に開示される方法に従って、電気的活性化マップが作成され得る。システム10の要素を具現化する1つの市販の製品は、Biosense Webster,Inc.(3333 Diamond Canyon Road,Diamond Bar,CA 91765)より入手可能な、CARTO(登録商標)3システムとして入手可能である。このシステムは、本明細書に説明される本発明の原理を具現化するように、当業者によって変更されてもよい。
ここで図3を参照すると、この図は、本発明の実施形態に従うフレーム枠39(図2)のモデル55を示し、この図では、フレーム枠のループは、六角形57で示されている。しかし、任意の数の辺を有する多角形によって、ループを近似することができる。多角形は、それらの線分がループの形状にほぼ適合する限り、正多角形である必要がなく、同一であることさえ必要ではない。任意のそのような多角形を、下記のような内点を用いて、三角形に分割することができる。
ループ43の図心の場所及び向きの集合によって提供されるものよりもより詳細なカテーテルについての表現を取得することが可能である。このことは、フレーム枠39の構造についての知識、特に、ループ43の形状、及び隣接するループ同士の間の交わりの性質、すなわち、それらが交差するか又は接しているかという性質を利用することによって達成される。
ここで、dA(x,y,z)は、三角形上方の表面要素を表し、
それぞれの三角形の1個の頂点が、六角形の中心で合わさること、
三角形の別の頂点が、六角形の頂点を画定する点で合わさること、
それぞれの六角形からの測定磁束が、それぞれの三角形を通る推定磁束の合計に等しいこと、
ワイヤ交差制約条件、すなわち、三角形が点で、例えば、線分79、83及び線分84、86の交点で交わるという制約条件があること、を含む適合が実行された。
measiは、システムからのi番目の測定信号であり、
locMeasiは、i番目の点の場所である。
項BCARTO(x,y,z)は、上記の米国特許第8,818,486号に記載されたような数学モデルを用いて場所において推定された磁場値である。このことは、値Signaliもまたモデルベースの値
それぞれの三角形の1個の頂点が、六角形の中心で合わさること、
三角形の別の頂点が、六角形の頂点を画定する点で合わさること、
それぞれの六角形からの測定磁束が、それぞれの三角形を通る推定磁束の合計に等しいこと、
六角形は変形されていないこと、及び、
ワイヤ交差制約条件が式
ワイヤフレーム枠の構成は、図2に示す実施形態に限定されない。本発明の原理を、別のフレーム形状及び配列に適用することができる。ここで図10を参照すると、この図は、本発明の代替的な実施形態に従う、カテーテル99を通して展開可能なワイヤフレーム枠97を示す。個々のワイヤは、図2におけるように、軸の周りで螺旋を描き、相互に接触して、閉ループを形成する。螺旋のピッチは同じであってもよいが、必ずしもそうであるわけではない。別の構成が、当業者に想起されて、前述のように適用されてもよい。
(1) 装置であって、
生体の心臓の中に挿入されるように適合されたプローブであって、前記プローブは、遠位端部を有する、プローブと、
前記遠位端部に配設されたフレーム枠であって、前記フレーム枠は、腔を画定する複数の導電性ワイヤループを備え、前記ループは、独立して受信機に接続可能である、フレーム枠と、
を備える、装置。
(2) 前記ワイヤループは、3〜8本のループを備える、実施態様1に記載の装置。
(3) 前記ワイヤループは、6〜7本のループを備える、実施態様1に記載の装置。
(4) 前記ワイヤループは、軸の周りに螺旋を形成する、実施態様1に記載の装置。
(5) 前記ワイヤループは、カテーテルルーメンを通って展開するように変形可能である、実施態様1に記載の装置。
(7) 方法であって、
生体の心臓の中にプローブを挿入する工程であって、前記プローブは、遠位端部を有して、前記遠位端部にフレーム枠が配設されており、前記フレーム枠は、腔を画定する複数の導電性ワイヤループを備え、前記ループは、独立して受信機に接続されている、工程と、
前記ワイヤループをそれぞれの多角形としてモデル化する工程と、
前記多角形を複数の三角形に細分化する工程と、
前記ワイヤループをそれぞれの周波数の磁束に曝す工程と、
前記それぞれの周波数の磁束に応じて前記ワイヤループから信号を読み取る工程と、
前記多角形における理論上の磁束を、それの前記三角形における理論上の磁束のそれぞれの合計として計算する工程と、
前記フレーム枠の場所及び向きを、前記計算された理論上の磁束を前記信号に関連付けることによって決定する工程と、を含む、方法。
(8) 前記多角形は、六角形である、実施態様7に記載の方法。
(9) 前記多角形を複数の三角形に細分化する工程は、
前記三角形の局所座標を局所座標系において識別する工程と、
前記三角形の前記局所座標を磁気位置追跡システムの座標に変換する工程と、を含む、実施態様7に記載の方法。
(10) 前記局所座標を変換する工程は、費用関数を最適化することによって実行されている、実施態様9に記載の方法。
(12) 前記ワイヤループをモデル化する工程は、第1の制約条件を適用する工程を更に含み、隣接する多角形の前記三角形の線分が交わることを必要とする、実施態様7に記載の方法。
(13) 前記ワイヤループをモデル化する工程は、第2の制約条件を適用する工程を更に含み、1個の多角形のそれぞれの三角形の頂点は、前記1個の多角形の隣接する三角形の頂点と一致する、実施態様7に記載の方法。
(14) 前記ワイヤループをモデル化する工程は、第3の制約条件を適用する工程を更に含み、隣接する多角形が、ちょうど2個の点で相互に接触する、実施態様7に記載の方法。
(15) 前記ループは、3〜8本のループを備える、実施態様7に記載の方法。
(17) 前記ループは、軸の周りに螺旋を形成する、実施態様7に記載の方法。
(18) 前記ワイヤループは変形可能であり、前記フレーム枠を前記プローブのルーメンを通して展開させる工程を更に含む、実施態様7に記載の方法。
(19) 前記ループのうちの1本は、前記ループのうちの少なくとも1本の別のものと接触する、実施態様7に記載の方法。
Claims (6)
- 装置であって、
生体の心臓の中に挿入されるように適合されたプローブであって、前記プローブは、遠位端部を有する、プローブと、
前記遠位端部に配設されたフレーム枠であって、前記フレーム枠は、腔を画定する複数の導電性ワイヤループを備え、前記ループは、独立して受信機に接続可能である、フレーム枠と、
を備える、装置。 - 前記ワイヤループは、3〜8本のループを備える、請求項1に記載の装置。
- 前記ワイヤループは、6〜7本のループを備える、請求項1に記載の装置。
- 前記ワイヤループは、軸の周りに螺旋を形成する、請求項1に記載の装置。
- 前記ワイヤループは、カテーテルルーメンを通って展開するように変形可能である、請求項1に記載の装置。
- 前記ワイヤループのうちの1本は、前記ワイヤループのうちの少なくとも1本の別のものと接触する、請求項1に記載の装置。
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