JP2017527369A - 超音波による心臓のゾーンのアブレーションまたはモニタリングのためのシステムおよび関連方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、超音波による心臓のゾーンのアブレーションまたはモニタリングのためのシステムであって、心電図（ＥＣＧ）を獲得するために心臓の電気活動を測定するための手段と、心臓の少なくとも１つの標的ゾーン（Ｚｃ）上で集束超音波信号（Ｆｕｓ）のビームを生成するためのフェーズドアレイと、フェーズドアレイ（ＲＥＳ＿ＵＳ）の位置および方向を考慮に入れることによってフェーズドアレイの画像平面内に投影される経肋骨壁の画像を決定し、経肋骨壁の投影画像の位置に対するフェーズドアレイの要素の位置に従って前記要素を非アクティブ化することを可能にするイメージングシステムと、少なくとも１つの標的ゾーン（Ｚｃ）の位置に対する集束超音波信号（Ｆｕｓ）の少なくとも１つのビームの少なくとも１つの集束ゾーンの位置を制御するようにフェーズドアレイ（ＲＥＳ＿ＵＳ）と結合された位置決めシステムと、標的ゾーン（Ｚｃ）内で温度および組織変形を測定することが可能なモニタリングシステムと、標的ゾーン内でキャビテーションのレベルを測定するためのデバイスとを備えるシステムに関する。

Description

本発明の分野は、集束超音波信号のビームの較正を確立するために、および心臓の異なる領域のアブレーション動作中にアクティブモニタリングを確立するために、前記ビームをモニタするための方法に関する。さらに、本発明の分野は、超音波信号からのアブレーションの方法に関する。そのうえ、本発明の分野は、本発明のプロセスの実施を可能にするシステムに関する。

現在、「心臓不整脈」として知られている心調律障害を治療することを可能にするさまざまな解決策が存在する。心機能障害を引き起こす特定のゾーンを治療するための１つの解決策は、後者のアブレーションを行うことである。

器官のゾーンのアブレーションは、器官へと導入される心腔内カテーテルによって実行され得る。この特殊な場合では、動作は、アブレーション動作を案内するためにイメージングシステムから追従される。この動作が心臓内で行われるとき、欠点は、この動作が、インターベンション環境を無菌に維持するためにかなりの注意を必要とすることである。さらに、この方法は、異なる単一回使用カテーテルを必要とし、したがって、各インターベンションにおけるコストはかなり高い。さらに、この後者の動作はリスクを含み、アブレーションするゾーンのモニタリングは、実施することが困難である。

より最近の別の解決策は、体外手段を使用する器官のゾーンのアブレーションである。１つの解決策は、たとえば、器官の細胞または組織を熱傷させるために加熱ゾーンを発生させるように干渉する信号を特定のパワーで使用することにある。

この解決策は、器官が比較的安定しているとき、較正され得る。一方、この解決策は、動いている器官の上で動作が行われるとき、実施および案内するのがはるかに困難である。モニタリングが実行されない場合、動作は特に影響を受けやすくなり、潜在的に危険である。これは、特に、心臓のゾーン上でのアブレーションの場合である。実際、心臓が動いているので、隣接する欠陥のない組織に損傷を与えない確実性を持って、欠陥のある心臓組織を破壊することは困難である。特に、超音波発生器の使用は、肋骨の骨を回避しながらビームを心臓の領域に集束させることを必要とする。現在、従来技術で引き合いに出される解決策では、経肋骨壁（ｔｒａｎｓｃｏｓｔａｌ ｗａｌｌ）の損傷を引き起こすことなくアブレーションを実行することが可能にならない。

したがって、機能障害を引き起こす心臓の特定のゾーンのアブレーションのための超音波信号の使用は、この段階では、管理が困難である。実際、生成される超音波信号のモニタリングは、治療されるべき正確な領域を決定および治療し、したがって、アブレーションするゾーンに接する領域の望ましくない損傷を回避するために不可欠である。

このために、特許ＵＳ２００６／００５２６５は、心臓の電気活動を測定する心電計とイメージングシステムの結合によってモニタされる超音波による心臓刺激に関する。本特許出願は特に、組織を破壊するために組織を局所的に加熱することによって、超音波ビームによってアブレーションを実行する可能性を引き合いに出す。

一方、この解決策は、アブレーションが関与するゾーンを越える何らかの熱的損傷または機械的損傷を引き起こすことを回避するために、そのようなアブレーションプロセスの実施のために必要なモニタリングに関して沈黙した（ｓｉｌｅｎｔ）ままである。

特許出願ＵＳ２０１３／０１８４６９７に開示されている別の解決策は、超音波信号によって心臓のゾーンのアブレーションを実行することを可能にする。この出願は、患者の上に配置された電極の行列から、心臓不整脈を引き起こす欠陥のあるゾーンをどのようにして電気的に検出するかについて特に説明している。心臓を含む領域の電気的マッピングが、欠陥のあるゾーンを電気的に検出するために実行される。この解決策は、心臓の電気マッピングを再構成するために、電極のセット上での電気活動の測定の逆問題の解決を課す。したがって、この方法は、心臓不整脈を引き起こすゾーンを検出するために、患者上での電極の長い較正とかなりの計算コストを必要とする。

この方法は、温度のモニタリングが実行され得ることを示すが、この方法は、アブレーション動作を安全にし、アブレーションが関与するゾーンに付随するゾーンに引き起こされ得る損傷を制限することを可能にするアブレーション前またはその間での、特定のパラメータのリアルタイムでのモニタリングを可能にしない。

米国特許出願公開第２００６／００５２６５明細書 米国特許出願公開第２０１３／０１８４６９７明細書

本発明は、前述の欠点を克服することを目的とする。

本発明は、完全に安全にアブレーション動作を較正および案内することを可能にするパラメータをモニタするための方法を提案することを目的とする。さらに、本発明は、動作が予想精度に従うことを確認するようなやり方でアブレーションゾーンのアクティブで動的なモニタリングを含むアブレーションプロセスに関する。さらに、本発明のアブレーションプロセスは、アブレーション動作前またはその間にモニタされるパラメータに応じて自動的にビームの特性、パワー、偏向、および持続時間を動的に調整することを可能にする。

本発明の方法は普通に（ｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｙ）、方法またはプロセスと呼ばれる。

本発明の主題は、心臓のゾーンをモニタするための方法に関する。この方法は、以下を含む：
− 心臓の心電図の調律の獲得と、
− 標的ゾーンが位置特定された心臓の領域の少なくとも１つの画像の獲得であって、前記少なくとも１つの画像が、イメージングシステムによって心臓の心電図の調律と同期して獲得される、獲得と、
− 標的ゾーン内に集束された集束超音波信号の第１のビームの生成であって、前記ビームがフェーズドアレイによって放出され、前記信号が、集束ゾーンにおいて少なくとも１つのパルスを生成するように同位相で（ｉｎ ｐｈａｓｅ）構成され、前記少なくとも１つのパルスが心臓の心電図の調律と同期され、パルスが、あらかじめ定義された振幅および持続時間を有する、生成と、
− 標的ゾーンの新しい位置を計算するために、フェーズドアレイに結び付けられた基準フレーム内の心臓の呼吸運動を測定し、それから補償パラメータを推論することを可能にする位置決めシステムによる標的ゾーンの位置に対する集束ゾーンの位置の動的制御であって、前記フェーズドアレイが、ビームを標的ゾーンの新しい位置に偏向させるために位相パラメータを各信号に自動的に適用する、動的制御と、
− イメージングシステムによる集束ゾーンの少なくとも１つの画像の獲得からの、前記ゾーンのレベルにおける温度の決定。

そのような方法の利点は、心臓のゾーンのアブレーション中に適切な振幅および持続時間を生成しながら超音波信号のビームを較正するために、標的ゾーンＺ_Ｃ上で試験を実行することである。

そのような方法の利点は、アブレーション動作中に適切な振幅および持続時間を生成することにより超音波信号のビームを較正するために、標的ゾーン内の温度、組織変形、または電気活動などの特定のパラメータのモニタリングを実行することである。

一実施形態によれば、方法は、以下を含む：
− 第１の集束ビームの少なくとも１つのパルスに応答した、集束ゾーン内での組織変形の決定。

一実施形態によれば、方法は、以下を含む：
− フェーズドアレイの位置および方向を考慮に入れることによって、フェーズドアレイの画像平面内に投影された経肋骨壁の画像を、イメージングシステムにより決定すること、
− 経肋骨壁の投影された画像の位置に対するフェーズドアレイの要素の位置に従って、前記要素を非アクティブ化すること。

一実施形態によれば、方法は、以下を含む：
− 信号の各々に適用された各位相パラメータの計算に応じて、フェーズドアレイの要素の非アクティブ化およびアクティブ化を動的に制御すること。

一実施形態によれば、集束ゾーン内の温度および組織変形が単一イメージングシステムによって決定され、前記イメージングシステムがＭＲＩイメージングシステムであり、ＭＲＩ画像診断システムによって獲得されるデータによって、超音波信号のビームによって生成された超音波圧力によって誘発された局所的な組織変形および超音波信号のビームによって局所的に生成されたエネルギーによって誘発された局所的な温度上昇を推論することが可能になる。

一実施形態によれば、イメージングシステムによって決定された集束ゾーンの位置と位置決めシステムによって決定された標的ゾーンの位置の比較によって、集束ゾーンの位置を標的ゾーンの位置と対応させるようにフェーズドアレイの要素を較正するための少なくとも１つのデータが生成される。

一実施形態によれば、位置決めシステムは特に、以下であってよい：
− 位置が画像処理から計算されるＭＲＩイメージングシステム、
− 超音波を放出する少なくとも１つの放出器と、反射波を検出する複数の超音波センサとを備え、位置が三角測量によって決定される、位置決めシステム。

一実施形態によれば、モニタリング方法は、以下のうちの少なくとも１つのデータに応じて、振幅およびパルス持続時間の少なくとも１つのレベルを含むパラメータを定義することによって、集束ゾーン内で生成された信号を較正することを含む：
− 集束ゾーン内および／もしくは隣接ゾーン内および／もしくは経肋骨壁の肋骨内の温度設定ポイント、
− 集束ゾーン内の組織変形設定ポイント、ならびに／または
− 集束ゾーン内のキャビテーション設定ポイントのレベル、ならびに／または、
− フェーズドアレイに結び付けられた基準ポイントにおける集束ゾーンの移動の検出、ならびに／または
− 集束ゾーン（Ｚ_Ｆ）内の電気活動設定ポイント。

一実施形態によれば、集束信号（Ｆ_ＵＳ）のビームの印加後、
− 各標的ゾーン（Ｚ_Ｃ）の組織変形、または各標的ゾーン（Ｚ_Ｃ）の近くもしくはその中で測定される電気レベル、のどちらかを表す異なる値を確認することであって、前記測定値が所与の閾値と比較される、確認すること
をさらに含むモニタリング方法のステップが、心臓の異なる標的ゾーン（Ｚ_Ｃ）内で実行される。

本発明の別の主題は、集束超音波信号のビームの生成により心臓の所与のゾーンをアブレーションするための方法であって、以下を含むことを特徴とする方法に関する：
− 心臓の心電図の調律の獲得と、
− 心臓内の標的ゾーンの少なくとも１つの位置の決定と、
− 標的ゾーン内の集束超音波信号のビームの生成であって、
− 振幅が連続的であり、値の範囲［１−１００ＭＰａ］に含まれ、
− １ｍｓを上回る期間にわたって印加される集束ビームの印加の持続時間、
生成と、
− 位置決めシステムによってリアルタイムで計算される集束ゾーンの位置に対するビームの集束ゾーンの位置の制御と、
− 画像の獲得からの、集束ゾーンまたは集束ゾーンに隣接するゾーン内で温度をリアルタイムでアクティブモニタリングすること。

一実施形態によれば、集束ビームの印加の持続時間が、アクティブモニタリングのステップが標的ゾーンの組織の弾性の少なくとも１つの測定を含む、１ｍｓを上回る持続時間の少なくとも１つの微小中断（ｍｉｃｒｏ−ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｏｎ）を含む。

一実施形態によれば、アクティブモニタリングが、集束ゾーン内またはその近くでの超音波周波数のスペクトルを検出する超音波センサによる集束ゾーンのキャビテーションのレベルの測定を含み、キャビテーションのレベルがスペクトル雑音レベルから推論される。

一実施形態によれば、アクティブモニタリングが、組織の弛緩時間の測定から推論される組織の弾性の測定を含み：
− ＭＲＩイメージングシステムの画像から、
− または、エラストメトリー測定による超音波イメージングシステムの画像から
のどちらかの測定である。

一実施形態によれば、微小中断後に印加するおよび／または次の微小中断が生成される時間を決定するために、標的ゾーンの組織の弾性の測定および／またはキャビテーションのレベルの測定によって、集束ビームの持続時間に対応するデータが自動的に決定される。

一実施形態によれば、位置決めシステムによる標的ゾーンの位置に対する集束ゾーンの位置の動的制御は、標的ゾーンの新しい位置を計算するために、フェーズドアレイに結び付けられた基準フレーム内の心臓の呼吸運動を測定し、それから第１の補償パラメータを推論することを可能にし、前記フェーズドアレイは、ビームを集束ゾーンの新しい位置に偏向させるために位相パラメータを各信号に自動的に適用する。

一実施形態によれば、位置決めシステムによる標的ゾーンの位置に対する集束ゾーンの位置の動的制御は、標的ゾーンの新しい位置を計算するために、フェーズドアレイに結び付けられた基準フレーム内のＱＲＳ複合体の発生中の心臓の収縮運動を測定し、それから第２の補償パラメータを推論することを可能にし、前記フェーズドアレイは、ビームを集束ゾーンの新しい位置に偏向させるために位相パラメータを各信号に自動的に適用する。

一実施形態によれば、位置決めシステムは、心臓の収縮に対応するＱＲＳ複合体の発生の瞬間を予測し、以下を生成することを可能にする：
− 収縮の持続時間にわたって少なくとも１つのビームの放出を停止するための設定ポイント、および
− 収縮の終了後に制御されたビームを再アクティブ化するための設定ポイント。

一実施形態によれば、アブレーション方法は、以下を含む：
− フェーズドアレイの位置および方向を考慮に入れることによって、フェーズドアレイの画像平面内に投影された経肋骨壁の画像をイメージングシステムにより決定することと、
− フェーズドアレイの要素から放出された信号が経肋骨壁の投影画像を妨害することが可能であるときの前記要素を非アクティブ化すること。

一実施形態によれば、アクティブモニタリングは、以下を含む：
− フェーズドアレイの要素上の経肋骨壁の投影画像の位置に従ってフェーズドアレイの要素の非アクティブ化およびアクティブ化を動的に制御すること。

一実施形態によれば、集束ゾーンに隣接するゾーンの第２のアクティブモニタリングが実行され、前記第２のアクティブモニタリングは、リアルタイムでの、以下のパラメータの測定を含む：
− 集束ゾーンに隣接する少なくとも１つのゾーン（Ｚ_Ｖ）の温度、および
− 第１の集束ビームの少なくとも１つのパルスに応答した、集束ゾーンに隣接する少なくとも１つのゾーン（Ｚ_Ｖ）内の組織変形、および／または
− 第１の集束ビームの少なくとも１つのパルスに応答した、集束ゾーンに隣接する少なくとも１つのゾーン（Ｚ_Ｖ）内のキャビテーションのレベル。

一実施形態によれば、アブレーション方法はあらかじめ、以下を含む：
− モニタリング方法の実行後の集束ビームの較正と、
− 以下のパラメータを決定することを可能にする前記較正：
− 集束ゾーン内で印加される音圧が連続的であり、値の範囲［１−１００ＭＰａ］に含まれように構成された振幅、
− 微小中断を含むことが可能である、１ｍｓよりも大きい期間にわたって印加される集束ビームの印加の持続時間。

一実施形態によれば、複数のポイントにおける集束超音波信号のビームの生成による心臓の複数の標的ゾーンのアブレーションの方法はあらかじめ、以下を含む：
− モニタリング方法の実行後の集束ビームのマルチポイント較正と、
− 複数の集束ゾーン内で複数のビームを生成するための要素のアレイの構成。

一実施形態によれば、モニタリング方法は、このゾーン内での組織変形または電気活動が所定の閾値よりも小さいことを確認するためにアブレーション方法に引き続いて適用され、その場合、心臓の前記標的ゾーンは「不応答」と示される。

本発明の別の主題は、超音波による心臓のゾーンのアブレーションまたはモニタリングのためのシステムに関し、前記システムは以下を含む：
− 心電図を獲得するために心臓の電気活動を測定するための手段と、
− 心臓の少なくとも１つの標的ゾーン内で集束超音波信号のビームを生成するためのフェーズドアレイと、
− 少なくとも１つの標的ゾーンの位置に対する集束超音波信号の少なくとも１つのビームの少なくとも１つの集束ゾーンの位置を制御するようなやり方でフェーズドアレイに結合された位置決めシステムと、
− 標的ゾーン内で温度および組織変形を測定することが可能なモニタリングシステムと、
− 標的ゾーン内でキャビテーションのレベルを測定するためのデバイス。

有利には、超音波による心臓のゾーンのアブレーションまたはモニタリングのためのシステムは、モニタリング方法およびアブレーション方法のステップを実施することが可能である。

本発明の他の特性および利点は、添付の図を参照しながら以下の詳細な説明を読めば、より明らかになるであろう：

本発明のプロセスの一般的な動作図である。 アブレーション適用のためにビームを較正するための心臓の標的ゾーンの刺激の一例を表す図である。 心臓の標的ゾーンのアブレーションのためのビームの第１の例を表す図である。 心臓の標的ゾーンのアブレーションのためのビームの第２の例を表す図である。 超音波信号のビームの振幅および印加の持続時間に応じて標的ゾーンの温度の進展を表す図である。 心臓の標的ゾーンのアブレーションのためのビームの第３の例を表す図である。

定義および原理の紹介
図１は、本発明のプロセスの一実施形態の一般的な動作図を表す。図１のシステムは、順に説明される機器の異なるアイテムを表す。

説明の残りの部分では、「振幅」および「音圧」という用語は普通に（ｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｙ）使用される。

「パルス」は、信号のレベルにおいて、特定の持続時間にわたっての放出として解釈されてもよいが、この信号によって局所的に誘発された現象として解釈されてもよい。誘発された現象は、超音波放射力から生じる局所的な超音波スラストに対応する。この後者のスラストは、心臓組織に機械的スラストを直接的に及ぼすことが可能である。

「集束ビーム」は、その周波数特性および位相特性が集束ゾーン内で建設的干渉またはコヒーレント干渉を生成することを可能にするフェーズドアレイの異なる要素から来る信号のセットを指す。

フェーズドアレイは、実施形態によれば、フェーズドアレイの各要素の位相の特定の構成のおかげで、心臓内で１つまたは複数の集束ゾーンを定義することを可能にする。異なる集束ゾーンは、フェーズドアレイの異なる要素の信号を異なる点で干渉させることによって取得される。

本発明のプロセスは、集束ビームの印加中に、またはその結果として生じる、組織変形ＡＣＱ＿ＤＥＦ、温度ＡＣＱ＿Ｔ、電気活動ＡＣＱ＿ＡＥ、または心収縮ＡＣＱ＿ＣＯＮＴＲＡＣＴの存在などのモニタリングパラメータの測定を実行することを可能にする。さらに、本発明のプロセスは、集束ゾーン内またはその近くでのキャビテーションの現象を表すレベルＡＣＱ＿ＣＡＶ、ならびに標的ゾーンＺ_Ｃの位置または変位ＡＣＱ＿ＰＯＳの測定値を測定することを可能にする。標的ゾーンＺ_Ｃの変位の測定によって、たとえば、集束ビームの制御における心臓の呼吸運動または収縮を考慮することが可能になる。

「組織変形」および「組織変位」という用語は、心臓組織上で超音波スラストの生成によって引き起こされる影響を説明において説明するために普通に使用される。

フェーズドアレイＲＥＳ＿ＵＳは、１つまたは複数の集束ビームを、１つまたは複数の集束ゾーン内で生成することを可能にする。各集束ゾーンは、たとえばイメージングシステムＩＭＧまたは心腔内プローブまたは潜在的には両方によって保証される、位置決めシステムＳＹＳ＿ＰＯＳによって所定の位置に制御される。

「集束ゾーン」と呼ばれる１つまたは複数の点に集束されるビームの位置の制御は、「標的ゾーン」と呼ばれる位置設定ポイントによって達成される。

標的ゾーン上で集束ビームを制御するための機構は、有利には、ＥＣＧの獲得のおかげで位置決めシステムとフェーズドアレイとの間で同期され、これによって、機器の異なるアイテムに共通の時間基準が構成される。

本発明の複数のプロセスの特殊性は、フェーズドアレイを適切に制御するために、心臓の呼吸運動および／または収縮によって引き起こされる標的ゾーンの位置設定ポイントの変位のパラメータを考慮することを可能にする。次いで、フェーズドアレイに位置設定ポイントを適合させるために、位置決めシステムに結合されたコンピュータによって、新しい標的位置が計算される。

本発明のプロセスによれば、フェーズドアレイは、ビームを偏向させ標的ゾーンＺ_Ｃの新しい位置に集束点Ｚ_Ｆを制御するためにアレイの要素によって放出される各信号に対して位相パラメータを生成することが可能である。

そのうえ、呼吸現象は別として、心臓の収縮運動が、特にＥＣＧのＱＲＳ複合体の間に存在する。標的ゾーン上の集束ゾーンの制御において心臓の収縮運動の影響がないように、集束ビームは、以下のどちらかであってよい：
− ＥＣＧ上で視認可能なＱＲＳ複合体の出現中に中断される、
− または、ＱＲＳ複合体の出現中に心臓の変位を補償するために第２の偏向変更の適用によって完了される。

本発明は、モニタリングプロセス中またはアブレーションプロセス中に２つの解決策を実施することを可能にする。

ＥＣＧの獲得
ＡＣＱ＿ＥＣＧと示される本発明のプロセスの第１のステップは、ＳＹＳ＿ＥＬＥＣ＿１と示される第１の電気システムからの患者または動物の、ＥＣＧと示される心電図の獲得を含む。一実施形態によれば、心電図は、ＡＦＦ＿１と示されるディスプレイ上に表示される、心臓の拍動の調律を獲得することを可能にする。

一実施形態によれば、ＥＣＧの獲得は、患者または動物の身体の表面上に電極を留置することによって実行される。この解決策によって、非侵襲的な様式で心臓の電気活動を測定することが可能になる。一代替実施形態によれば、ＥＣＧは、電極のレイアウトおよび位置決めの知られているモダリティにより１２誘導または１６誘導を使用して獲得されてもよい。

一実施形態によれば、特定のカテーテルが、局所的な電気活動の測定のために心臓の腔内に位置決めされる。この場合、本発明のプロセスは、電気カテーテルおよびＥＣＧを取得することを可能にするデバイスによって獲得された電気活動を比較することも可能にする。この手段は、図１ではＳＹＳ＿ＥＬＥＣ＿２と示されている。

適用の同期
その表示とは別に、ＥＣＧは、機器の異なるアイテムを一緒に同期させるために、本発明のプロセスにより使用される。機器の異なるアイテムの同期は、心臓の１つまたは複数の領域内で動作を同期して生成することを可能にする。

同期される動作は特に、以下を含む：
− 弾道（ｂａｌｌｉｓｔｉｃ）：すなわち、標的ゾーンの位置に対する、もしくはビームの放出の弾道または停止の制御におけるたとえば心臓の収縮の周波数を考慮することによる、集束ゾーンの位置の制御。この同期は、心臓の移動ならびに必要ならば経肋骨壁の回避を考慮する、および／または
− モニタリング：すなわち、ビームの生成中の、またはその結果として生じる、特定のモニタリングパラメータの測定。

ビームの同期
ビームの生成は有利には、心臓組織の脱分極中に同期される。心室の場合、したがって、集束ビームは、ＥＣＧのＱＴ期間中に優先的に生成される。有利には、この同期によって、アブレーション動作中に心臓組織の脱分極および潜在的に心臓の収縮を引き起こすことができる心臓刺激の生成が制限される。

イメージングの同期
少なくとも１つの画像の獲得ＡＣＱ＿ＩＭに関して、それはまた、ＥＣＧと優先的に同期される。すなわち、ＥＣＧの所与の時間に画像が獲得される。ＥＣＧに関する画像獲得時間は、オペレータによって設定されてもよいし、同期設定ポイントに応じて自動的に推論されてもよい。

一実施形態では、心臓の標的ゾーン内での集束超音波信号のビームの生成ＧＥＮ Ｆ_ＵＳおよび画像の獲得ＡＣＱ＿ＩＭＧは、ＥＣＧと同期される。フェーズドアレイの視点から「同期される」ことは、超音波ビームの生成ＧＥＮ Ｆ_ＵＳがＥＣＧの決定された時間にトリガされることを意味するために行われる。この同期は、心臓組織の分極の状態を考慮に入れることによって心臓のゾーン内で所望の生理学的影響を引き起こすことを可能にする。

画像の獲得
ＡＣＱ＿ＩＭＧと示される第２のステップは、ＩＭＧと示されるイメージングシステムによる心臓の領域の少なくとも１つの画像の獲得を含み、イメージングシステム内には、ＡＣＱ＿Ｚ_Ｃと示される標的ゾーンＺ_Ｃが位置特定される。

一実施形態によれば、画像の獲得は、ＭＲＩイメージングシステムによって実行される。原子の磁性に基づいて、ＭＲＩイメージングシステムは、原子核に磁場を印加し、次いで前記原子核を無線周波数によって刺激することにある。次いで、緩和フェーズ中に放出され、電磁センサによって収集された信号から、画像の再構成が可能である。

有利には、コンピュータＫ１と結合されたＭＲＩイメージングシステムは、以下を可能にする：
− 標的ゾーンＺ_Ｃの位置を集束信号のフェーズドアレイを制御するための設定ポイントとして定義する、標的ゾーンＺ_Ｃの位置はまた、別の位置決め機器によって定義されてもよい、
− 集束ゾーンに近いまたはその中での組織変形および／または組織変形の変動を推論する、このモードにおけるＭＲＩは、より一般にはＭＲＩ−ＡＲＦＩとして知られている、ＭＲＩ−ＡＲＦＩは、識別されたゾーン内の温度の上昇の後で組織の硬度または弾性を測定することを可能にする、
− 集束ゾーンに近いまたはその中の温度および／または温度の変動を推論する、このモードにおけるＭＲＩは、より一般にはＭＲＩ−Ｔとして知られている、
− ビームの偏向のパラメータを考慮に入れることによって、骨壁の損傷を引き起こすことが可能なフェーズドアレイの要素をアクティブ化または非アクティブ化するために、フェーズドアレイの画像平面内での患者の経肋骨壁の投影を決定する。

別の実施形態によれば、本発明は、超音波イメージングシステムによる画像の獲得を含む。このシステムは、ＭＲＩイメージングシステムに加えて使用されてもよいし、その代理として組織変位測定のために使用されてもよい。心エコー法と呼ばれる超音波イメージングシステムは、体内での音波の放出に基づく。前記波は、遭遇される解剖学的構造のタイプにより異なるように反射される。放出される波のエコーに対応する収集される信号は、患者または動物の解剖学的構造の一部の画像を再構成することを可能にする。

エコーグラフイメージングシステムは、集束ゾーン内および／または集束ゾーンに隣接するゾーン内の温度を測定するために、ＭＲＩシステムの代替物として使用されてもよい。

別の実施形態によれば、画像の獲得は、Ｘ線イメージングシステムによって実行される。このイメージングシステムは、組織に対するＸ線の放出に基づく。組織によるＸ線の減衰の測定は、たとえば心臓などの解剖学的構造の２Ｄまたは３Ｄで画像を再構成することを可能にする。このシステムは、ＭＲＩイメージングシステムに加えて使用されてもよいし、その代理として弾道測定、すなわち集束ゾーンの位置のために使用されてもよい。標的ゾーンＺ_Ｃは、イメージングシステムから潜在的に定義され得る。

別の実施形態によれば、画像の獲得は、断層シンチグラフィと呼ばれるポジトロン放出型イメージングシステム（ＴＥＰ）によって実行される。このイメージングシステムは、身体に少量注入された放射性物質によって放出されるガンマ放射線の検出に基づいており、それによって、たとえば心臓などの特定の器官の断面における画像を獲得することが可能になる。このシステムは、ＭＲＩイメージングシステムに加えて使用されてもよいし、その代理として弾道測定、すなわち集束ゾーンおよび／または標的ゾーンの位置のために使用されてもよい。標的ゾーンＺ_Ｃは、イメージングシステムから潜在的に定義され得る。

イメージングシステムは、必要とされる場合、診査される器官の可視化を改善するように、注入または摂取された造影剤と結合され得る。

位置決めシステム
位置決めシステムは、さまざまな機能を果たすために本発明のプロセスの実行中に使用される：
− 第１の機能は、到達されることが望まれる標的ゾーンの位置を定義することである。この目的のために、一例によれば、位置決めシステムは、画像上で、識別された標的ゾーンの位置ＡＣＱ＿ＩＭＧを回復するために、イメージングシステムに結合され得る。
− 第２の機能は、本発明のプロセスの機能を実現する各デバイスまたはシステムの弾道を較正することである。したがって、イメージングシステムおよびフェーズドアレイは、位置決めシステムを用いて所定の位置に較正され得る。
− 第３の機能は、標的ゾーンＺ_Ｃの位置に対する集束ゾーンＺ_Ｆの位置の制御である。そうするために、ビームが正確に偏向されるように、設定ポイントがフェーズドアレイに対して生成される。
− 第４の機能は、フェーズドアレイの平面内での経肋骨壁の投影された位置により、フェーズドアレイの要素のアクティブ化または非アクティブ化の設定ポイントを生成することである。この機能は、イメージングシステムによってフェーズドアレイに対して直接的に保証され得る。位置決めシステムの使用は、画像の獲得時間によって制限される必要もなく制御の速度を改善することを可能にし得る。後者の場合、経肋骨壁の投影された画像の位置の計算は、位置決めシステム内で記憶されてよく、患者の位置の変化は、基準位置から計算され得る。

一実施形態によれば、位置決めシステムは、体外の超音波センサと、超音波信号ＡＣＱ＿ＵＳの放出が反射されセンサによって検出される体外の放出器とを備える。心臓の所与の位置は、三角測量によって取得され得る。信号の４つのセンサは、心臓内のゾーンの位置の良好な精度を取得することを可能にする。この解決策の利点は、空間内の位置の制御は、イメージングシステムの使用によるよりも早い可能性があることである。実際、この解決策によって、獲得および処理するために必要とされるデータが少なくなる。受容体は、３Ｄ空間のライン上の変動を獲得する。

一代替実施形態によれば、放出器は、位置決めシステムに専用の放出器である。別の代替実施形態によれば、放出器はたとえば、特に開始位置の較正を確立するために、フェーズドアレイの要素であってよい。

フェーズドアレイの受容体が使用され得る。測定精度を改善するために、位置決めシステムに専用の超音波センサが好ましい。

別の実施形態では、位置決めシステムは、皮膚上に位置決めされたセンサによって実現される。

集束ゾーンＺ_Ｆまたは標的ゾーンＺ_Ｃの位置がイメージングシステムＩＭＧから決定されるとき、例示的な一実施形態によれば、その位置は、画像処理から自動的に認識され得る。このために、画像のピクセルに対するパラメータの変動に基づいたインジケータが、心臓の特定のゾーンを自動的に認識するために生成され得る。別の例示的な実施形態によれば、標的ゾーンＺ_Ｃは、マウスまたはグラフィックポインタを使用する画像処理ツールによって認識され得る。標的ゾーンＺ_Ｃはまた、たとえばフェーズドアレイを案内するように構成されたソフトウェアからの、二次元画像または三次元画像の空間座標の定義によって指定され得る。

一実施形態によれば、標的ゾーンＺ_Ｃの位置は、心臓の心室または心耳へと導入され１つもしくは複数の超音波位置センサまたは１つもしくは複数の電磁位置センサとそれぞれ結合された超音波プローブまたは電磁プローブを含む心腔内カテーテルによって、決定され得る。したがって、前記位置決めシステムは、ＭＲＩイメージングシステムまたは少なくとも１つの超音波プローブまたは少なくとも１つの心腔内センサと関連付けられ得る。一実施形態によれば、超音波プローブによって、集束ビームの位置を制御するために標的ゾーンＺ_Ｃを、したがって集束ゾーンＺ_Ｆを定義することが可能になる。このシステムは、ＭＲＩイメージングシステムに加えて使用されてもよいし、その代理として組織変位測定のために使用されてもよい。

位置決めシステムは、標的ゾーンＺ_Ｃを所定の位置に制御するために、フェーズドアレイまたは超音波信号の発生器に送られる標的ゾーンＺ_Ｃの位置を定義することを可能にする。第二に、および任意選択で、位置決めシステムは、標的ゾーンの位置設定ポイントとの差をそれから推論するために、集束ゾーンＺ_Ｆの位置を回復することが可能である。したがって、位置決めシステムは、コンピュータ内で実施される機能によってイメージングシステム内で統合されてもよいし、イメージングシステムの外部にあり、獲得された画像からデータを抽出するためにそれと関連付けられてもよい。

一実施形態によれば、本発明のプロセスは、１つまたは複数の標的ゾーンＺ_Ｃを識別することを可能にする。このステップは、先に説明されたように、集束ゾーンＺ_Ｆの制御の異なる機能を果たすことを可能にする。

一実施形態によれば、本発明のプロセスによって保証される機能は、組織変形のパラメータおよび／または温度の変動のパラメータを決定するために、心臓内でのモニタリングパルスの放出前後の標的ゾーンＺ_Ｃまたはそれに近いゾーンのイメージングデータの比較を含む。実際、画像の比較が実行されるとき、本発明のプロセスは、画像上の値の勾配、すなわち、たとえば心臓組織の変位を変換する変動および／または温度の変動を識別することを可能にする。これは、イメージングシステムがＭＲＩイメージングシステムであるとき、およびそのシステムがコンピュータに結合されるとき、特に当てはまる。

図１では、ステップＶＥＲＩＦ＿１は、イメージングシステムと位置決めシステムとの間の弾道の較正をモニタすることを可能にする。このモニタリングは、１つのアイテム機器によって評価された空間内のポイントの位置が実際は、機器の別のアイテムによって評価された空間内のポイントの位置に対応することを確認することにある。磁場の印加後、後者は、組織の変位に対する値と温度の変動に対する値とを含むデフェージングパラメータを推論することを可能にする。コンピュータＫ１は、特にモニタリングパラメータを推論するための画像処理演算を行うことを可能にする。

フェーズドアレイ、信号の発生器
ＧＥＮ Ｆ_ＵＳと示される第３のステップは_、標的ゾーンＺ_Ｃ内で集束される集束超音波信号Ｆ_ＵＳの１つまたは複数のビームの生成を含む。

治療用超音波プローブは、標的心臓領域と同一線上にプローブを直接的に位置特定することを可能にする３Ｄ機械的位置決めシステムに取り付けられる。フェーズドアレイ技術のおかげで、超音波ビームは、ショットゾーンの微調整のために焦点の本来の位置の周りに電子的に偏向され得る。これは、たとえば、心臓の異なる領域の同時アブレーションを実行するために、心臓の異なる領域を容易に標的とすることを可能にする。

例示的な一実施形態によれば、２５６の要素を有するフェーズドアレイが、１ＭＨｚにおける中心周波数とともに使用され得る。幾何学的焦点は１３ｃｍに構成される。

一実施形態では、集束超音波信号Ｆ_ＵＳのフェーズドアレイは、要素トランスデューサなどの要素のセットを含む。フェーズドアレイの構成は、要素のアクティブ化または非アクティブ化、およびビームの偏向を案内することを可能にする各信号の位相のパラメータ化を可能にする。したがって、ビームの焦点の位置は、所与の偏向を定義する各信号の位相のパラメータ化によって決定される。フェーズドアレイの構成は、肋骨または他の器官などの、アレイの要素と心臓との間の障害物を考慮することを可能にする。したがって、障害物を回避しながら１つまたは複数のビームの生成を構成することが可能である。これは、たとえば、患者の肋骨を損傷しないことを可能にする。本発明のアブレーションのプロセスは特に、アレイが、心臓に最も近い胸郭に面して位置決めされるときに効率的である。この構成では、本発明のプロセスは、肋骨に超音波を照射（ｉｎｓｏｎｉｆｙ）し放出された超音波の骨壁内での吸収によって誘発可能である熱傷を回避するためにフェーズドアレイの構成を確立することを可能にする。

この構成は、集束ビームの較正中または心臓の少なくとも１つのゾーンのアブレーション動作中に実現され得る。ビームの偏向は、標的ゾーンの変位を誘発する呼吸運動または心臓の収縮を補償するように制御され得る。標的ゾーンの新しい位置は、先に詳述されたように、位置決めシステムのおかげで、このゾーンの変位の推定によって決定され得る。

標的ゾーンＺ_Ｃは、心臓の基準フレーム内の領域を画定し、したがって、地上（ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ）基準フレーム内で動くことが可能である。したがって、フェーズドアレイＲＥＳ＿ＵＳは、呼吸運動または心臓の収縮によって誘発される心臓の移動を補償しなければならない。これは、標的位置Ｚ_Ｃに対する集束位置Ｚ_Ｆの制御のおかげで達成される。

特に、一実施形態によれば、ビームの偏向は、心臓の呼吸運動の補償のパラメータに対して制御される。実際、呼吸運動は、心周期全体を通して標的ゾーンＺ_Ｃの変位を生成し、本発明のプロセスの実行中に優先的に補償される。

任意選択で、改善された一実施形態によれば、ビームの偏向は、ＱＲＳ複合体中に生じる心臓の収縮運動の補償のパラメータに対して制御され得る。代替案は、たとえば、アブレーションのプロセス中に、心臓の補償されていない運動中に標的ゾーンＺ_Ｃに付随するゾーンの組織に損傷を与えることを回避するために、ＱＲＳ複合体の出現中にビームを自動的にオフにすることである。この場合、ビームの消失は、ＱＲＳ複合体中、収縮の出現の瞬間とビームの消失の瞬間が同期されるように、ＥＣＧの調律に対して制御される。

信号の定義
すべての実施形態では、集束超音波信号Ｆ_ＵＳのビームは、アブレーション動作中に印加される信号のレベルを較正するために心臓組織への機械的損傷および／または熱的損傷のレベルをモニタするように、構成された振幅で、構成された持続時間にわたって生成される。

本発明のモニタリングプロセスによる信号の較正は、信号が１つまたは複数の最適化されたビームを定義するアブレーションフェーズを準備するために実行され得る。最適化は、振幅、パルス持続時間、微小中断の数および持続時間、ならびに集束ビームのパルスの反復を較正することによって実行される。

モニタリングプロセスまたはアブレーションプロセスによって生成されるビームは、有利には、パルスの立ち上がり（ｒｉｓｉｎｇ ｆｒｏｎｔ）が心臓組織の脱分極中に生じるように生成される。したがって、ＥＣＧとの同期は、集束ビームを生成するのにふさわしい瞬間を保証することを可能にする。組織の脱分極中のビームの生成は、心臓の収縮またはそのような収縮に有利である（ｆａｖｏｕｒ）電気活動を誘発することが可能な組織の何らかの刺激を回避することを可能にする。

フェーズドアレイＲＥＳ＿ＵＳの較正は、モニタリングおよびアブレーションのための異なる基準に依存する：年齢、患者の肥満、心臓の大きさ、心臓組織の厚さ、心筋、刺激されるゾーンなど。したがって、フェーズドアレイの較正は、効率的なアブレーションを定義するようにビームを適合させることを可能にする。

アブレーションは、温度が集束ゾーン内で閾値を超えて上昇するときの心臓組織の熱傷、または印加されるビームの振幅のレベルが所与の閾値を上回るときの慣性キャビテーションのどちらかによって、実行され得る。

アブレーションが主に、組織の熱傷または壊死につながる組織の熱的損傷を生成することによって実行されるとき、信号の持続時間は、ビームの所与の振幅に対して較正され得る。

アブレーションが主に、慣性キャビテーションの現象の生成によって機械的損傷を生成することによって実行されるとき、ビームの振幅は、特定の閾値を上回るように構成されなければならない。

アブレーション動作中、熱的損傷および機械的損傷の影響は、一緒に出現することが最も多い。本発明のアブレーションプロセスは、別の影響に対して所与の影響の比率をより著しく取得することを可能にするビームの構成を有効にする。

一実施形態によれば、本発明のプロセスは、器官すなわち心臓への超音波造影剤の注入のステップを含む。

第１の実施形態によれば、超音波造影剤は、超音波ビームを視覚化し、超音波イメージングシステムを使用する治療を採り入れることを可能にする。この実施形態によれば、超音波造影剤は、ＭＲＩ画像の視覚化を改善するために造影剤が使用されるのと同じやり方で、超音波イメージングデバイスと組み合わせて使用され得る。この使用法によって、たとえば健康なゾーンおよび病理学的ゾーンを検出することが可能になる。

このモニタリングは、実行され得る：
− 動作の準備をするために、集束信号の較正の動作の前またはアブレーション動作の前に、
− たとえば、信号を調節するまたは放出を停止するようなやり方で信号のアクティブモニタリングを実行するために、これらの動作中に、または
− たとえばアブレーションが実際に実行されたことを確認するために、動作の後で。

第２の実施形態によれば、超音波造影剤が、集束超音波ビームの作用に有利である（ｆａｖｏｒ）ために使用され得る。造影剤が存在することによって、信号が集束されるとき、微小気泡の生成によってキャビテーションの現象の出現を改善することが可能になる。この現象の出現は有利にされるので、結果は、たとえば心臓の集束ゾーンのアブレーションを可能にする音響信号の振幅の最大値の閾値を減少させることである。このコンテキストでは、造影剤は、心臓のゾーンをアブレーションするために使用される超音波信号のレベルの最小閾値を減少させることを可能にする。したがって、超音波造影剤は、超音波造影剤を用いずにより高いパワーを用いる結果に等しい結果を取得しながら、ビーム発生器によって放出されるパワーレベルを減少させることを可能にする。

この解決策の関心は、放出されたパワーレベルを減少させ、したがって、アブレーションするゾーンの近くの組織の損傷のリスクを減少させることである。別の関心は、ビームの放出によって他の器官または骨に対して引き起こされる損傷を減少させることである。

使用可能なデバイスは、たとえば、Ｂｒａｃｃｏから指定された「ＳｏｎｏＶｕｅ」である。

超音波造影剤の投与は、広範囲の値にわたって注入され得る。ブタ心臓に対して実行される試験によって、超音波造影剤が使用されたとき、より低い音圧パワーレベルを用いて１から２ｃｍのゾーンのアブレーションの改善を検証することが可能になった。これらのデータは、ヒトで取得可能な桁と同じ桁である。一例として、ＳｏｎｏＶｕｅの０．０３から０．２０ｍｌ／ｋｇからに及ぶ注入が、集束ビームの印加による組織のアブレーションの影響を取得するために使用され得る。０．１ｍｌ／ｋｇの値によって、１０から２０ｓの持続時間にわたって２００から３００Ｗのパワーの集束音響信号を用いて行われた試験による最終的結果がもたらされる。

この試験では、消失（ｔｅｒｍｉｎａｌ ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ）半減期は１２分であった（２から３３分に及ぶ）。

超音波造影剤の使用は、数百ＭＰａから数ＭＰａに及ぶ集束ゾーン内で必要とされるパワーレベルの減少を取得することを可能にする。取得される利得は、投与された超音波造影剤の量、造影剤の投与後にビームが放出された期間、および患者または動物に固有の器官の生理学的データに依存する。

別の利点は、超音波造影剤の影響がビームのパルスの持続時間に無関係であるということであり、これによって、一般的な動作モードが保証される。すなわち、造影剤が影響をもたらす期間にわたって生成されるパルスの異なる持続時間にわたって信号の同じ増幅を取得することが可能である。

パラメータのモニタリング
一実施形態では、フェーズドアレイＲＥＳ＿ＵＳは、複数の集束ビームを生成し、したがって、いくつかの標的ゾーンＺ_Ｃ上で複数のパルスを生成するように、同位相で（ｉｎ ｐｈａｓｅ）構成される。本発明のモニタリングプロセス中のマルチゾーン刺激によって、前記ゾーンの電気的応答および／または変形および／または温度を観察し、したがって、アブレーションを実行するためにビームを較正することが可能になる。応答の比較によって、アブレーション動作をスケジュールするために使用される集束ビームを較正することが可能になる。

アブレーションが複数の標的ゾーンＺ_Ｃ上で実行されるとき、アブレーションによって、動作をプールし、したがって時間を稼ぐことが可能になる。

一実施形態では、集束超音波信号Ｆ_ＵＳのビームは、標的ゾーンＺ_Ｃ内で心臓組織を刺激するように、このゾーン内でパルスを生成するように構成される。上記で規定したように、本発明のプロセスは、アブレーションが適切に実行されることをモニタするために、ビームの構成に対するアブレーションの前、またはアブレーション中のどちらかにおいて、前記ゾーン内またはその近くでの電気的応答および／または組織変形および／または温度および／またはキャビテーションのレベルを分析することを可能にする。

利点は、モニタリングエラーが検出されるとき、実施中のアブレーションの自動停止を可能にすることである。一例として、たとえば弾道に対してエラーが生じた場合、アブレーションプロセスは自動的に停止され得る。この場合、本発明のプロセスは、位置決めシステムとフェーズドアレイＲＥＳ＿ＵＳとの間での標的ゾーンの位置の較正を再開することが可能である。

温度のモニタリング
本発明のプロセスは、較正動作またはアブレーション動作中に心臓の１つまたは複数のゾーンをモニタするために、前記ゾーンの温度ＡＣＱ＿Ｔなどの特定のパラメータをモニタすることを可能にする。ディスプレイＡＦＦ＿２は、一実施形態では、断面内で、または３Ｄ内で、心臓またはその少なくとも１つの特定の領域の温度を視覚化することを可能にする。図１は、機器の異なるアイテムの表示をプールする単一ディスプレイＡＦＦ＿２を表す。別の実施形態によれば、本発明のプロセスにおいて、異なるディスプレイが使用され、機器の各アイテムに専用であってよい。

Ｋ１と示されるコンピュータは、心臓の特定のゾーン内の温度を推論するために、ＭＲＩなどのイメージングシステムＩＭＧによって獲得されるデータを抽出することを可能にする。標的ゾーンまたは集束ゾーンの位置の抽出は、このゾーン内またはその近くで温度を識別するために実行され得る。たとえば、コンピュータＫ１は、獲得される画像のデータの分析によって温度の変動を計算し、変動が温度閾値を超過するゾーンを自動的に識別することが可能である。したがって、集束ゾーンの位置は、ＭＲＩ内で獲得された画像のデータの処理によって自動的に推論され得る。

温度測定がＭＲＩイメージングシステムによって実行されるとき、温度の変化によるデフェージングと局所的な変位によるデフェージングとの固有の差によって、温度変動を弁別することが可能になる。

第１の実施形態によれば、温度のモニタリングは、アブレーション動作中に使用される集束ビームを較正するために本発明のモニタリングプロセスの実行中に実行され得る。

第２の実施形態によれば、温度のモニタリングは、アブレーションプロセスの実行中に実行され得る。この場合、「アクティブモニタリング」という用語が使用される。このアクティブモニタリングは特に、心臓組織が損傷を被ってはならないゾーンの過熱を回避するために、標的ゾーンの加熱を追跡することを可能にする。

温度の変動がスクリーン上で視認可能であるとき、カラーコードは、オペレータが著しい温度上昇を避ける助けとなり得る。

電気活動のモニタリング
一実施形態では、ＡＣＱ＿ＡＥと示される局所的電気活動の測定は、集束ゾーン内でのアブレーションの効率を確認するおよび／または隣接ゾーンが電気的に応答することを確認するようなやり方で、温度の測定に加えて、集束超音波信号のビームの生成ＧＥＮ Ｆ_ＵＳ中および／またはその後で実行され得る。

一実施形態によれば、電気活動のレベルは、心臓の領域：心室または心耳へと導入された電気カテーテルからも測定され得る。これによって、変形しないが、それにもかかわらず導電性であり得る組織をゾーンが含まないことを確認することが可能になる。

他の実施形態によれば、集束ゾーン内またはその近くで電気活動を局所的に測定することを可能にする機器の他のアイテムが使用されてよい。この機器は、図１ではＳＹＳ＿ＥＬＥＣＴ＿２と示される。それは、局所的な電気活動のレベルを変換する信号を獲得するＡＣＱ＿ＡＥことを可能にする。コンピュータＫ２はシステムに追加され得る。それは、電気活動のレベルを基準レベルと比較することによって、または電気活動のレベルの値を組織変形ＡＣＱ＿ＤＥＦの測定値と調和させるために、本発明の一実施形態の実施を可能にする。値のこれらの相関／比較は、たとえばコンピュータＫ２によって実行される、図１の機能ＣＯＭＰによって表される。状態のメッセージＶＥＲＩＦ＿２は、比較の結果で終わることを可能にする。本発明の別の実施形態によれば、コンピュータＫ２の機能は、コンピュータＫ１によって実現されてよい。

各標的ゾーンＺ_Ｃの電気的応答時間も測定され得る。

本発明のモニタリングプロセスによって、較正パルスから、組織を壊死させるまたは破壊するために組織の損傷を引き起こすことを可能にする電気刺激閾値を定義することが可能になる。測定された組織変形のレベルに応じて生成される理論的電気活動のレベルを推論することが可能である。

集束ゾーンの電気活動が所定の閾値より小さいとき、集束ゾーンは「不応答」と考えられ、アブレーション動作が終了することができる。集束ゾーンが不応答と考えられるとき、アブレーションプロセス中のモニタリングまたはアクティブモニタリングのプロセスによって、不整脈を生じさせるゾーンのアブレーションが成功し、終了したことを確認することが可能になる。

モニタリングプロセスは、所与の集束ゾーン内での集束ビームの印加中に測定される電気活動のレベルと組織の変位のレベルとの間の対応ルールを確立することを可能にする較正に有利になり得る。この較正は、このゾーン内の温度に対する応答も考慮し得る。相関は特に、所与の標的ゾーンの心臓組織の機械−電気活動のインジケータを決定することを可能にする。

モニタリングプロセスまたはアブレーションプロセス中、この較正が、組織変形レベルを一意に測定し、誘発された電気活動を推論し、標的ゾーンのアブレーションを行うのに適した振幅および持続時間を有するビームを構成することを可能にし得る。

組織変形の測定値、または組織の弾性に固有の特性が低い、またはゼロですらあるとき、電気活動が生成されないことを推論することが可能である。したがって、本発明のプロセスは有利には、非侵襲性であり得る。標的ゾーン内の局所的な電気活動ＡＣＱ＿ＡＥが、たとえば電極によって取得されるＥＣＧからモニタおよび推論され得ることに留意されたい。この後者の特定の場合、図１の電気システムＳＹＳ＿ＥＬＥＣ＿１およびＳＹＳ＿ＥＬＥＣ＿２は、機器の単一アイテムのみを形成し得る。特に、パルスが本発明のモニタリングプロセスによって生成されるとき、および心室または心耳の全体的脱分極が生じるとき、モニタリングプロセスによって誘発される電気活動は、ピークの存在によってＥＣＧ上で視認可能である。この場合、電気カテーテルは、ＥＣＧから推論された電気活動の測定値を相関させるため、またはより正確な測定値を取得するために潜在的に使用され得る。

これらの手段は、不応答を仮定されるゾーンを迅速に検出することを可能にし得、次いで、このゾーンは、局所的に電気的または機械的に試験される。

心収縮の存在のためのモニタリング
最後に、本発明のモニタリングプロセスおよびアブレーションプロセスは、心収縮の存在の確認のステップを含み得る。機械的収縮の確認は、心臓の収縮を測定するために、血圧プローブによって、たとえば心臓パルスの測定によって、または大動脈内プローブによって、実行され得る。機械的収縮を測定するためのこの機器は、図１ではＣＡＰ＿ＣＯＮＴＲＡＣＴと示され、測定はＡＣＱ＿ＣＯＮＴＲＡＣＴと示される。

キャビテーションのモニタリング
一実施形態によれば、本発明のモニタリングプロセスならびにアブレーションプロセスは、集束ゾーン内のキャビテーションのレベルを計算するステップを含む。キャビテーションの現象は、放出された超音波の振動によって生成された集束領域内の気泡の発生の現象に基づく。発生し得る２つのキャビテーションは区別され得る：
− 安定キャビテーション。集束ゾーン内またはその近くでの気泡の発生の現象に対応する。気泡は潜在的に、組織の変位に有利である。
− 慣性キャビテーション。安定キャビテーションの連続である。気泡が蒸発または破裂し、これによって、組織の損傷が発生可能であるが、ゾーンを刺激することもできる。慣性キャビテーションの現象は、局所的に特定の閾値を超えた陰圧の生成によって生じる。

キャビテーションの現象は、キャビテーションのレベルを測定するためのデバイスによって決定され得る。例示的な一実施形態によれば、そのデバイスは、図１ではＳＹＳ＿ＣＡＶと示される、集束ゾーン内またはその近くでのキャビテーションのレベルＡＣＱ＿ＣＡＶの検出のための超音波デバイスであってよい。このデバイスは、１つまたはいくつかの超音波のセンサと、集束ゾーン内またはその近くで反射される超音波のスペクトル分析ＡＣＱ＿ＵＳを実行するコンピュータとを備える。

一実施形態によれば、コンピュータＫ１は、機器の異なるアイテムによって実行された、キャビテーションのレベルＡＣＱ＿ＣＡＶ、組織変形ＡＣＱ＿ＤＥＦ、温度ＡＣＱ＿Ｔのさまざまな測定値を集中化させることを可能にする。測定値は、閾値と潜在的に比較される。これらの測定値のあらかじめ定義された閾値が超過されたことにより、アラームがリアルタイムで生成され得る。ディスプレイＡＦＦ＿２は、機器の異なるアイテムおよびこれらの値によって獲得された画像を表示することを潜在的に可能にする。

別の実施形態によれば、機器の各アイテムは、専用コンピュータおよび専用ディスプレイに結合され得る。

スペクトルが大きく広がるほど、すなわち、集束ゾーン内またはその近くのノイズが多いほど、重要と決定されるキャビテーションの現象が多い。閾値は、アブレーションに関する刺激のために特に使用される信号の振幅および持続時間の値を較正するために、本発明のモニタリングプロセスから定義および決定され得る。一実施形態によれば、アブレーションのプロセス中に実行されるアクティブモニタリングは、キャビテーションの現象の重要性を表すレベルをリアルタイムで検出する。アブレーションプロセスは、測定されるレベルを動的に考慮し得る：
− レベルが高すぎる場合、ビームを停止するため、
− または、代わりにビームの印加の残りの持続時間を構成するための振幅設定ポイントによって焦点で生成される圧力のレベルを自動的に構成するため。

第１の実施形態によれば、アブレーションプロセスは、振幅が第１のキャビテーション閾値よりも小さく持続時間が第２のキャビテーション閾値を上回るビームを用いて構成される。ビームの振幅レベルは、２から５Ｍｐａの、焦点に印加される圧力に対して構成され得る。この実施形態では、アブレーションプロセスは、安定キャビテーションの現象の形成を回避するように構成され、この現象は、回避されることが求められる心臓の刺激に有利であることができる。実際、アブレーションプロセス中に心臓の刺激の危険は、たとえば弾道制御の問題を引き起こし得る電気的脱分極の発生に有利であることである。したがって、本発明のアブレーションプロセスは、熱的損傷の発生によって、すなわち、管理された信号振幅を有する持続時間の長いパルスのおかげで、標的ゾーンが優先的に損傷される構成を含む。

ビームは、Ｔ波の前に、たとえばＥＣＧのＱＴ間隔内に優先的に生成される。この場合、ビームは、有利には、心臓の標的ゾーン内で電気刺激を発生させない。

第２の実施形態によれば、アブレーションプロセスは、持続時間の短いパルスの間に１から１００ＭＰａと振幅が高いビームを用いて構成される。ビームの印加の持続時間は、超音波振動の数個の周期に相当する数百ミリ秒程度である。時間値の範囲は１ｍｓから５０ｍｓである。好ましい一実施形態では、５ｍｓから１０ｍｓのパルス持続時間は、安定キャビテーションおよび慣性キャビテーションの現象の出現を最小にすることを可能にする。５から１０ｍｓのパルスと８から１２ＭＰａの振幅の一例は、集束ゾーンを電気的に刺激することを回避しながら標的ゾーンをアブレーションすることを可能にする。

この実施形態では、アブレーションプロセスは、心臓の刺激に有利になる慣性キャビテーションの現象の形成と、標的ゾーン内またはその近くでの心臓組織の損傷を回避するように構成される。実際、アブレーションプロセス中に心臓の刺激の危険は、たとえば弾道制御の問題を引き起こし得る電気的脱分極の発生に有利であることである。したがって、本発明のアブレーションプロセスは、機械的損傷の発生によって、すなわち、かなりの局所的放射力強度を有する持続時間の短いパルスによって、標的ゾーンが優先的に損傷される構成を含む。

ビームは、Ｔ波の前に、たとえばＥＣＧのＱＴ間隔内に優先的に生成される。この場合、ビームは、有利には、心臓の標的ゾーン内で電気刺激を発生させない。

第３の実施形態では、組織の損傷を引き起こす慣性キャビテーションの現象を管理しながら、アブレーションプロセスが実行される。実際、アブレーションは、慣性キャビテーションの現象によって発生される組織の損傷を管理することによって実行され得る。一方、この実施形態のリスクは、弾道エラーを引き起こす特に心臓の収縮の発生によってアブレーションプロセスの円滑な進捗を混乱させ得る心臓のゾーンの刺激を生成することである。このリスクを制限するために、パルスは、心臓組織の脱分極中、たとえば心室のＥＣＧのＱＴ期間中に生成される。

前記の実施形態と組み合わせ可能な別の実施形態によれば、キャビテーションのレベルの測定値は第１の閾値と比較され、組織変形の測定値は第２の閾値と比較される。

第１の代替実施形態によれば、閾値は、集束ゾーンに隣接するゾーンの組織の損傷のリスクの検出に対応する閾値であってよい。実際、アブレーション動作中、アブレーションゾーンに接するゾーンが損傷を被らないことを監視および保証することが必要である場合がある。したがって、閾値の超過は、アブレーションするゾーンに接するゾーンの損傷のリスクを示し得る。

異なるゾーンが監視されるときに第１の代替実施形態と組み合わせ得る第２の代替実施形態によれば、閾値は、たとえばアブレーションするゾーンの壊死のパーセンテージを表す壊死のインジケータに対応する閾値であってよい。したがって、閾値の超過は、アブレーションを終了させるように集束信号を印加するための残り時間を示し得る。

隣接する損傷のリスクまたはアブレーションするゾーンの壊死のレベルを考慮することを可能にするアルゴリズムは、たとえば放出される超音波信号を自動的に中断することによってアブレーション手順を停止するための設定ポイントを生成することを可能にする。関心は、隣接するゾーンが健康なままであることを保証しながらゾーンをアブレーションすることを目的としてインターベンションを左右する安全性手順を強化することである。

最後に、別の関心は、２つの異なる手段による、損傷のリスクまたは壊死のインジケータのどちらかの二重評価に基づいて経時的に二重インジケータを取得する可能性にある。実際、キャビテーションのレベルを測定する超音波センサは、毎秒１０から５０００の間の信号を獲得し得るが、たとえばＭＲＩを使用する組織変形センサは、毎秒０．５から１０の信号の獲得リフレッシュレートを必要とすることになる。したがって、キャビテーションのレベルの第１の測定を実行し、この測定値を閾値と比較することを可能にする計算手段を備えるシステムを利用可能にすることが可能である。変形のレベルの第２の測定は、キャビテーションの測定に引き続いて実行され得る。変形のレベルの進展の検出が、識別される第１のリスクの検出に引き続く時間枠において分析され得る。したがって、監視されるゾーンが集束ゾーンに隣接するゾーンである場合、安全性の理由で可能な限り早く集束信号の中断を引き起こすこと、またはアブレーションを終了させるために残っている時間を推定するために集束ゾーン内で簡易測定を実行することが可能である。

そのうえ、集束ゾーン内または隣接するゾーン内で、キャビテーションのレベルの第１の超過は、それでも第２の閾値が超過されることなく組織変形の進展を分析することにつながり得る。その場合、その分析は、変形する組織の傾向に関したものであり、第２の所与の閾値の超過に関するものではない。したがって、本発明のプロセスにより、測定の分析に応じて信号の生成を中断または維持することが可能である。

一代替形態によれば、キャビテーションのレベルの測定値は、もはや組織変形の測定値と相関されず、集束ゾーン内またはその近くでの電気活動と相関される。後者の場合、同じ処置が、特に経時的に機器の異なるアイテムによる信号の分析に関して、これらの２つの測定値に適用され得る。

アルゴリズムはまた、隣接するゾーンのモニタリング中に２つの閾値が超過されるとき、超音波信号の中断の発生を一意に可能にし得る。第１の閾値はキャビテーションのレベルに関し、第２の閾値は、たとえば、組織の変形に関する。このオプションは、たとえばＭＲＩまたは超音波デバイスなどの測定装置のうちの１つの測定誤差を考慮することを可能にする。

したがって、本発明のプロセスは、アブレーションするゾーンに隣接するゾーンまたはアブレーションするゾーンをモニタするための異なる方策を定義することを可能にする。

第１の方策は、最大安全度を保証することに相当し得る。この場合、隣接するゾーン内での閾値の単一超過は、信号のビームの中断を引き起こすことを可能にする。第２の方策は、測定誤差の除去を保証することに相当し得る。この場合、プロセスは、機器の異なるアイテムの測定値の２つの閾値が超過された場合、隣接するゾーン内で損傷が生じることを確認することを可能にする。

機器の異なるアイテムを用いて測定される量に対応する複数の測定にプロセスが適用されることに留意されたい。したがって、３つのタイプの信号の相関は、３つの閾値に対する比較を行うことによって実行され得る。たとえば、キャビテーションのレベルは第１の閾値と比較され、組織変形は第２の閾値と比較され、電気活動は第３の閾値と比較される。隣接するゾーンをモニタするための方策は、３つのうち２つの閾値を超過すれば、超音波信号の中断を引き起こすのに十分であるというものであり得る。この解決策は、安全性の増加（３つのうち２つの装置がリスクを検出した）と測定誤差を考慮すること（３つのうち１つの装置が何も検出しない）の折り合いをつけることを可能にする。他の可能性は、最大安全性に有利である構成が望ましいかどうか：少なくとも１つの閾値が超過されることが、ビームの中断につながる、に応じて決められてもよいし、測定誤差が考慮される構成が望ましいかどうか：ビームの中断をもたらすためには、３つの閾値が超過されなければならない、に応じて決められてもよい。

組織変形のモニタリング
組織変形は、心臓組織の弾性の状態を確認するためにモニタリングプロセスの実行中に局所的に測定され得る。組織変形は、心臓不整脈を引き起こすゾーンの組織の特性を評価するために、したがって標的ゾーンのアブレーション動作を検証するために、使用され得る。

超音波信号のビームの生成ＧＥＮ Ｆ_ＵＳは、集束ゾーンＺ_Ｆ内と、組織の変位によっておそらくこのゾーンのかなり近くで局所化された超音波スラストを、生成することを可能にする。

アブレーションの場合、組織の変形の測定は、本発明のモニタリングプロセスによって圧力レベルを局所的に較正し、熱作用を誘発することなく弾道を確認する働きをする。

実際、組織変形が、イメージングシステムによって、すなわち、ＭＲＩによって、または超音波によってのどちらかで位置特定されるとき、位置のデータを位置決めシステムのデータと相関させることが可能である。一般的には、組織の弾性応答が位置決めシステムＳＹＳ＿ＰＯＳを用いて識別した標的ゾーンの位置ＡＣＱ＿ＰＯＳと比較されるゾーン。この比較はまた、イメージングシステム、ＭＲＩ、または超音波と、位置決めシステムによって所定の位置に案内されたフェーズドアレイとの間で位置特定された位置を較正することを可能にする。

最後に、組織の変形の測定は、たとえば標的ゾーン内で凝固壊死が終了したことを示すために、アブレーションプロセス中に標的ゾーン内の組織の弾性のレベルを較正することを可能にする。アブレーション中の弾性のレベルとあらかじめ実行された測定との比較によって、到達するレベルに応じてアブレーションされたゾーンの比率を定量化する、またはビームの印加の残りの持続時間を定量化することが可能になる。

組織変形は、先に規定したように、ＭＲＩイメージングシステムから測定され得る。他のイメージングシステムによって、組織の変形または弾性をモニタすることが可能になるとき、他のイメージングシステムが使用されてよい。別の実施形態によれば、組織変形は、組織変形を測定する集束ゾーン（Ｚ_Ｆ）の近くに導入された超音波プローブを備えるカテーテルによって測定され得る。任意選択で、圧力プローブを備えるカテーテルが、組織変形を推論するために集束ゾーンの近くで使用され得る。

標的ゾーン内のキャビテーションの現象は、本発明のプロセスによっても測定され得る：
− この現象によって本質的に生成される組織変形の外挿によって、
− または、先に指定されたように、反射された信号のスペクトル分析によって、体外の超音波センサによって、
− または、標的ゾーンの近くに位置決めされた心腔内超音波センサによって。

心臓組織の破壊の現象
したがって、本発明のアブレーションプロセスは、組織を壊死または熱傷させるように集束ゾーン内で心臓組織の損傷を生じさせるように構成され得る。

損傷は、以下のように引き起こされ得る：
− 振幅が制限され、考慮されるゾーンの加熱をもたらすのに十分なほど印加の持続時間が長いたとえばパルスを用いて、特定の温度閾値を上回るように組織を加熱することによる、熱傷の現象によって、
− 高い振幅を有する非常に短いパルスを構成することによる、機械的損傷の現象によって、
− 集束ビームの特定のパワーまたは所与の振幅に対して取得される慣性キャビテーションの現象によって。

３つの現象は、心臓組織内で熱的損傷および機械的損傷および慣性キャビテーションを発生させるように組み合わされてよい。本発明のアブレーションプロセスは、特に以下を回避するために、各現象に結び付けられた損傷を管理する目的を有する構成を可能にする：
− 隣接するゾーンに損傷を与えること、
− 標的ゾーンに、必要以上に損傷を与えること、
− アブレーションプロセス中に心臓刺激を生じさせること、心臓収縮を生じさせること、または／すなわち心周波数を変更すること、
− アブレーションが関与するゾーン以外のゾーンの熱傷を引き起こし得る弾道制御の損失、
− 経肋骨壁の骨を熱傷させること。

試験によって、アブレーション動作中に拍動していた、重量４５Ｋｇ±５Ｋｇのブタ心臓において本発明のプロセスを検証することが可能になった。この例によれば、２５６セルすなわち２５６のトランスデューサのアレイを含むフェーズドアレイが使用された。構成は、１３ｍの焦点距離および１３ｃｍの開口に対して取得されることが可能になった。放出は、１．５テスラの磁場内で発生された。この実験によれば、本発明のプロセスにより、１５ｓのパルス持続時間と集束ゾーン内の３００Ｗのパワーを用いて試験され、その場合、１から２ｃｍ^３の心臓のゾーンのアブレーションを取得することが可能であった。そのようなアブレーションは、器官内部で心筋壁から数ミリメートルまたは数センチメートルのところで実行され得る。集束ゾーン内またはその近くでの最大温度上昇が２１℃＋／−１．１℃程度であったことが観察され得る。

心臓の複数のゾーンがアブレーションされ得る：
− パルス持続時間を各ショットに対して実質的に等しく較正することによって異なるゾーン内で方向付けられた一連のパルスによって連続的に、または
− ３つの集束ゾーンがビーム発生器のフェーズドアレイによって照準を定められたとき同時に、のどちらか。

図２Ａから図２Ｃの説明
図２Ａは、標的ゾーンのモニタリングのためのパルスを表す図である。振幅Ａ_１および持続時間Ｄ_１で集束ビームＦ_ＵＳによって生成されるパルス、印加の総持続時間はＤ_{ＳＩＧＮＡＬ}と指定される。信号の振幅Ａ_１は、集束ゾーンの組織に対して及ぼされる超音波放射力を表す。

心臓の標的ゾーンＺ_Ｃ内で生成されるパルスの振幅Ａ_１および持続時間Ｄ_１は、接するゾーンを保護しながら機械的損傷および熱的損傷を最適化するように選定される。

図２Ａに表されるパルスは、さまざまな目的で使用されてよい：
− 標的ゾーンＺ_Ｃに隣接するゾーンに損傷を与えることなくアブレーション動作を実行するためのビームの較正
− 同じ位置基準フレーム上のフェーズドアレイＲＥＳ＿ＵＳおよび位置決めシステムを較正することを可能にする、弾道の較正。

一実施形態では、パルスは、心臓の電気活動ならびに／または心臓の標的ゾーンＺ_Ｃ内のパルスによって誘発される組織変形および／もしくは温度を測定することを目的として、超音波信号Ｆ_ＵＳのビームの較正のためのモニタリングのステップ中に心臓組織の再分極中に心臓の標的ゾーンＺ_Ｃ内で印加される。電気的応答、測定された変形および／または温度により、超音波信号Ｆ_ＵＳのビームの較正が実行される。

別の実施形態では、パルスは、期外収縮を生じさせることのない弾道のモニタリングのために、心臓組織の脱分極中に心臓の標的ゾーンＺ_Ｃ内に印加される。これによって、心臓の集束ゾーンＺ_Ｆと標的ゾーンＺ_Ｃが合併されているまたはかなり近いことを確認することが可能になる。

図２Ｂおよび図２Ｃはそれぞれ、心臓の標的ゾーンＺ_Ｃのアブレーションのためのビームの２つの例を表す３１および３２である。前記アブレーションは、振幅Ａ_１において印加の総持続時間Ｄ_{ＳＩＧＮＡＬ}にわたって印加された超音波信号Ｆ_ＵＳの少なくとも１つのビームによって実行される。印加の総持続時間Ｄ_{ＳＩＧＮＡＬ}は、図２Ｂのビームには、Ｍ_Ｃと呼ばれる１つの微小中断を、図２Ｃの場合は５つの微小中断を含む。

実施形態３１および３２では、集束ビームＦ_ＵＳは、集束ゾーンＺ_Ｆ内の音圧Ａ_１が、持続時間の範囲［１−１２０ｓ］に含まれる印加の総持続時間Ｄ_{ＳＩＧＮＡＬ}にわたって［１−１０ＭＰａ］の圧力範囲に含まれるように構成される。これよりも長い持続時間が構成されてもよい。

この場合、信号の印加の持続時間は、持続時間の範囲［１ｍｓ−１ｓ］に含まれる少なくとも１つの微小中断Ｍ_Ｃと交わる。印加の持続時間Ｄ_{ＳＩＧＮＡＬ}は、持続時間Ｄ_１と微小中断Ｍ_Ｃの持続時間の合計である。微小中断の持続時間は、たとえばＭＲＩイメージングによるアクティブモニタリングの実行を可能にするように構成される。

すべての実施形態では、微小中断Ｍ_Ｃの持続時間は、標的ゾーンＺ_Ｃのモニタリングを実行するように構成される。特に、集束ゾーンＺ_Ｆの機械的損傷および／または熱的損傷は、集束ゾーン内の組織の変形または電気活動の測定から推論され得る。たとえば、これらの測定は、先に指定されたように、ＭＲＩイメージングシステムによって実行されてもよいし、超音波プローブを備えるカテーテルまたは電気カテーテルによって実行されてもよい。

組織の変形の測定によって、たとえば組織の弾性または組織の弛緩もしくはその収縮の持続時間の測定を推論することが可能になる。

さらに、集束ゾーン内の温度の測定によって、この温度が、熱的損傷の確率を示すあらかじめ定義された閾値を上回る場合、熱的損傷の予想される存在を評価することが可能になる。

一実施形態では、機械的損傷および／または熱的損傷のレベルの評価は、標的ゾーンＺ_Ｃのアブレーションを継続するように、超音波信号Ｆ_ＵＳのビームの振幅および印加の持続時間を選択するために使用され得る。したがって、微小中断Ｍ_Ｃに続いて、音圧または超音波信号Ｆ_ＵＳのビームが印加される持続時間は、前記音圧力および／または前記印加の持続時間を次の微小中断Ｍ_Ｃまで増加させることによって、または逆に、これを減少せることによって、調整され得る。

アブレーションの終了中に損傷をより正確に局所化させるために、より短いパルスを選定し、主にキャビテーションの現象の出現に有利にすることが可能である。この解決策によって、標的ゾーンに接するゾーン内での損傷を制限するために、ビームの印加の持続時間を減少させることが可能になる。

すべての実施形態では、標的ゾーンＺ_Ｃのアクティブモニタリングは、標的ゾーンＺ_Ｃに損傷を与えないように、心臓の標的ゾーンＺ_Ｃの電気活動の測定および／または組織変形の測定および／または温度の測定によって実行され得る。

すべての実施形態では、集束ゾーンＺ_Ｆに隣接するゾーンのアクティブモニタリングは、標的ゾーンＺ_Ｃに隣接するゾーンに損傷を与えないように、心臓の標的ゾーンＺ_Ｃに隣接するゾーンの電気活動の測定および／または組織変形の測定および／または温度の測定によって実行され得る。

実際、隣接するゾーンの電気活動および／または組織変形および／または温度が所定の閾値を超過するとき、超音波信号のビームは以下のように構成される：
− ビームのパワー、すなわち、その振幅を減少させ、集束ゾーン内の音圧、慣性キャビテーションの現象の出現、および温度の減少をもたらす、
− または、ビームを自動的に中断する、のどちらか。

図３は、振幅Ａおよび持続時間Ｄのパルス６１が集束ビームＦ_ＵＳの形成によって局所的に生成される時間に応じて、標的ゾーンＺ_Ｃの温度６０の進展を表すグラフを含む。

一実施形態によれば、超音波信号Ｆ_ＵＳのビームは、１ｓを上回る持続時間Ｄ_{ＳＩＧＮＡＬ}にわたって、［１−１０ＭＰａ］の間に含まれる振幅Ａで心臓の標的ゾーンＺ_Ｃに印加される。

有利には、信号の持続時間は、１ｓから６００ｓの間に含まれる。一実施形態によれば、信号の持続時間は、１ｓから１２０ｓの間に含まれる。微小中断の数Ｎは、集束ゾーン内で組織のパラメータを測定し、計算を実行するように、この期間中の集束ビームの生成を非アクティブ化するようにプログラムされ得る。

ビームの印加の持続時間Ｄの終了時に、標的ゾーンＺ_Ｃの測定温度がモニタされ、実質的に温度Ｔ_{ＡＢＬＡＴＩＯＮ}に維持される。この温度は、隣接組織の破壊が観察される温度閾値Ｔ_ＭＡＸよりも低いままでありながら、集束ゾーン内の心臓組織を破壊または壊死させることを可能にする。

本発明のモニタリングプロセスは、実行された測定から、所与の集束ビームに対する温度Ｔ_ＭＡＸおよびＴ_{ＡＢＬＡＴＩＯＮ}を推論することを可能にする。これらの後者の推論は、以下の間の計算器または対応表によって取得され得る：
− 一方は、モニタリングプロセス中に観察された組織変形の測定レベルまたは電気活動のレベルと、
− 他方は、モニタリングプロセス中に観察されたアブレーション前に集束ゾーン内で測定された温度レベル。

図４は、微小中断Ｍ_Ｃ（１）、Ｍ_Ｃ（２）中に測定された標的ゾーンＺ_Ｃの弾性に応じて選定された振幅で持続時間にわたって印加された集束ビームＦ_ＵＳによる心臓の標的ゾーンＺ_Ｃのアブレーションの一例を表す図である。前記微小中断の持続時間は、１ｍｓを上回る。以下の特定のパラメータ：温度、組織変形、キャビテーションのレベルに関して実行された計算によれば、微小中断の持続時間は、より長い持続時間、たとえば５ｍｓまたは１０ｍｓに構成され得る。これより長い微小中断が行われてもよい。

一実施形態では、超音波信号Ｆ_ＵＳの第１のビームは、振幅Ａ_１で持続時間Ｄ_１にわたって生成される。

Ｄ_１が終了すると、第１の微小中断Ｍ_Ｃ（１）が実行され、この間、Ｋと示されるコンピュータが、組織変形および温度を測定するためのシステムに接続されている。一例として、圧力プローブおよび／またはイメージングシステムが使用され得る。集束ゾーンＺ_Ｆの組織の組織変形ｄｏｍ（Ｍ）および潜在的には温度ｄｏｍ（Ｔ°）の測定は、集束ゾーンＺ_Ｆ内の組織の弾性のレベルの計算のために決定される。

図４のコンピュータは、一実施形態によれば、すべての計算が単一コンピュータ上でプールされるとき、図１のコンピュータＫ１に対応することに留意されたい。

前記集束ゾーンＺ_Ｆの組織の弾性の測定から、コンピュータＫは、集束ゾーンＺ_Ｆ内での第２の集束ビームＦ_ＵＳの印加のための、振幅Ａ_２および印加の持続時間Ｄ_２に対応するデータを自動的に決定する。フェーズドアレイによるビームの生成は、図４では、ＧＥＮ Ｆ_ＵＳと示される。

さらに、コンピュータＫ１は、有利には、先行する微小中断Ｍ_Ｃ（１）で測定された弾性のレベルにより、新しい微小中断Ｍ_Ｃ（２）が生じる時間を自動的に決定し得る。

図４では、微小中断の生成の関係性はＧＥＮ Ｍ_Ｃ（２）と示されている。

集束ビームの第２のパルスの持続時間Ｄ_２が終了すると、微小中断Ｍ_Ｃ（２）が、集束ゾーンＺ_Ｆ内の組織の特性に対するパラメータを再度測定するために実行され得る。この例では、第２の微小中断Ｍ_Ｃ（２）は、第１の微小中断Ｍ_Ｃ（１）よりも長い。一実施形態によれば、キャビテーションのレベルの測定は、この第２の微小中断Ｍ_Ｃ（２）中に実行される。

たとえば、この後者のキャビテーションの測定は、案内され得る：
− 振幅のレベルすなわち焦点ゾーン内で生成される放射力の強度が特定の閾値を超過する瞬間から、次の微小中断Ｍ_Ｃ（２）におけるキャビテーションのレベルの監視のインジケータを生成することを可能にする、第１の微小中断Ｍ_Ｃ（１）中の温度の測定によって。

別の実施形態によれば、キャビテーションのレベルの測定が、各微小中断において自動的に生成され得る。

図４の例では、第２の微小中断Ｍ_Ｃ（２）が終了すると、組織の弾性の測定が、コンピュータＫによって実行される計算によって、特定の閾値を超える弾性的性質を組織が依然として有することを示す場合、アブレーションは終了されない。この場合、アブレーションのプロセスは、微小中断Ｍ_Ｃ（２）が終了すると、振幅Ａ_３および持続時間Ｄ_３の超音波信号Ｆ_ＵＳの第３のビームを生成ＧＥＮ Ｆ_ＵＳする。振幅Ａ_３および持続時間Ｄ_３のレベルは、この第３のビームの終了時にアブレーションを完結するために推定され得る。

この動作は、組織の弾性のレベルの閾値が計算されるまで更新され得る。この場合、標的ゾーンＺ_Ｃのアブレーションのプロセスは終了することができる。

アブレーションプロセス全体を通じて、標的ゾーンに対するビームの位置の制御が実行される。図４では、たとえば、ビームをアクティブ化または非アクティブ化するために心臓の収縮運動が考慮されるときのビームの中断は表されていない。この特殊な場合、フェーズドアレイＲＥＳ＿ＵＳが常に、心臓の運動すなわち呼吸運動および収縮運動に対して制御されることが仮定される。

Claims (21)

1. 心臓のゾーン内で印加するために集束信号を較正するための方法であって、
   − 心臓の心電図（ＥＣＧ）の少なくとも１つの周波数の獲得と、
   − 標的ゾーン（Ｚ_Ｃ）が位置特定された心臓の領域の少なくとも１つの画像の獲得であって、前記少なくとも１つの画像が、心臓の心電図（ＥＣＧ）から獲得された周波数と同期してイメージングシステムにより獲得される、獲得と、
   − 標的ゾーン（Ｚ_Ｃ）内での集束超音波信号の第１のビーム（Ｆ_ＵＳ）の生成であって、前記ビームがフェーズドアレイ（ＲＥＳ＿ＵＳ）によって放出され、前記信号が、集束ゾーン（Ｚ_Ｆ）において少なくとも１つのパルスを生成するように同位相で構成され、前記少なくとも１つのパルスが、心臓の心電図（ＥＣＧ）から獲得された周波数と同期され、パルスが、あらかじめ定義された振幅および持続時間を有する、生成と、
   − 標的ゾーンの新しい位置を計算するために、フェーズドアレイ（ＲＥＳ＿ＵＳ）に結び付けられた基準フレーム内の心臓の呼吸運動に結び付けられた変位を測定し、それから補償パラメータを推論することを可能にする位置決めシステム（ＳＹＳ＿ＰＯＳ）による標的ゾーン（Ｚ_Ｃ）の位置に対する集束ゾーン（Ｚ_Ｆ）の位置の動的制御であって、前記フェーズドアレイ（ＲＥＳ＿ＵＳ）が、ビームを標的ゾーン（Ｚ_Ｃ）の新しい位置に偏向させるために位相パラメータを各信号に自動的に適用する、動的制御と、
   − イメージングシステムによる前記ゾーンの少なくとも１つの画像の獲得からの集束ゾーン（Ｚ_Ｆ）のレベルにおける温度の決定であって、パルスの振幅および／または持続時間が、測定温度が温度設定ポイントを超過しないように構成される、決定と
   を含むことを特徴とする、方法。
2. − 第１の集束ビーム（Ｆ_ＵＳ）の少なくとも１つのパルスに応答した、集束ゾーン（Ｚ_Ｆ）内での組織変形の決定
   を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. − フェーズドアレイ（ＲＥＳ＿ＵＳ）の位置および方向を考慮に入れることによって、フェーズドアレイの画像平面内に投影された経肋骨壁の画像をイメージングシステムにより決定することと、
   − 経肋骨壁の投影された画像の位置に対するフェーズドアレイの要素の位置に従って前記要素を非アクティブ化することと
   を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. − 信号の各々に適用された各位相パラメータの計算に応じて、フェーズドアレイ（ＲＥＳ＿ＵＳ）の要素の非アクティブ化およびアクティブ化を動的に制御すること
   を含むことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 集束ゾーン（Ｚ_Ｆ）内の温度および組織変形が単一イメージングシステムによって決定され、前記イメージングシステムがＭＲＩイメージングシステムであり、ＭＲＩイメージングシステムによって獲得されるデータによって、超音波信号のビームによって生成された超音波圧力によって誘発された局所的な組織変形および超音波信号のビームによって局所的に生成されたエネルギーによって誘発された局所的な温度上昇を推論することが可能になることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. イメージングシステムによって決定された集束ゾーン（Ｚ_Ｆ）の位置と位置決めシステムによって決定された標的ゾーン（Ｚ_Ｃ）の位置の比較によって、集束ゾーンの位置を標的ゾーンの位置と対応させるようにフェーズドアレイの要素を較正するための少なくとも１つのデータが生成されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. 位置決めシステムが、
   − 位置が画像処理から計算されるＭＲＩイメージングシステムである、
   − または、超音波を放出する少なくとも１つの放出器と、反射波を検出する複数の超音波センサとを備え、位置が三角測量によって決定される、位置決めシステムからのものである、
   のどちらかであることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. − 集束ゾーン（Ｚ_Ｆ）内および／もしくは隣接ゾーン内および／もしくは経肋骨壁の肋骨内の温度設定ポイント、
   − 集束ゾーン（Ｚ_Ｆ）内の組織変形設定ポイント、ならびに／または
   − 集束ゾーン（Ｚ_Ｆ）内のキャビテーション設定ポイントのレベル、ならびに／または、
   − フェーズドアレイに結び付けられた基準ポイントにおける集束ゾーンの移動の検出、ならびに／または
   − 集束ゾーン（Ｚ_Ｆ）内の電気活動設定ポイント
   のうちの少なくとも１つのデータに応じて、振幅（Ａ）およびパルス持続時間（Ｄ_１）の少なくとも１つのレベルを含むパラメータの定義により、集束ゾーン（Ｚ_Ｆ）内で生成された信号を較正することを含むことを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 集束信号（Ｆ_ＵＳ）のビームの印加後、
   − 各標的ゾーン（Ｚ_Ｃ）の組織変形、または各標的ゾーン（Ｚ_Ｃ）の近くもしくはその中で測定される電気レベル、のどちらかを表す異なる値を確認することであって、前記測定値が所与の閾値と比較される、確認すること
   をさらに含むモニタリング方法のステップが、心臓の異なる標的ゾーン（Ｚ_Ｃ）内で実行されることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
10. 集束超音波信号（Ｆ_ＵＳ）のビームの生成により心臓の所与のゾーンをアブレーションするための方法であって、
    − 心臓の心電図（ＥＣＧ）の少なくとも１つの周波数の獲得と、
    − 心臓内の標的ゾーン（Ｚ_Ｃ）の少なくとも１つの位置の決定と、
    − 標的ゾーン（Ｚ，）内の集束超音波信号（Ｆ_ＵＳ）のビームの生成であって、
    − 振幅が連続的であり、値の範囲［１−１００ＭＰａ］に含まれ、
    − 集束ビーム（Ｆ_ＵＳ）の印加の持続時間が、１ｍｓを上回る期間にわたって印加される、
    生成と、
    − 位置決めシステムによってリアルタイムで計算される標的ゾーン（Ｚ_Ｃ）の位置に対するビームの集束ゾーン（Ｚ_Ｆ）の位置を制御することと、
    − 画像の獲得からの、集束ゾーン（Ｚ_Ｆ）または集束ゾーン（Ｚ_Ｆ）に隣接するゾーン（Ｚ_Ｖ）内の温度をリアルタイムでアクティブモニタリングすることと
    を含むことを特徴とする、方法。
11. 集束ビーム（Ｆ_ＵＳ）の印加の持続時間が、アクティブモニタリングのステップが標的ゾーン（Ｚ_Ｃ）の組織の弾性の少なくとも１つの測定を含む、１ｍｓよりも長い持続時間の少なくとも１つの微小中断（Ｍ_Ｃ）を含むことを特徴とする、請求項１０に記載のアブレーション方法。
12. アクティブモニタリングが、集束ゾーン内またはその近くでの超音波周波数のスペクトルを検出する超音波センサによる集束ゾーンのキャビテーションのレベルの測定を含み、キャビテーションのレベルがスペクトル雑音レベルから推論されることを特徴とする、請求項１０または１１に記載のアブレーション方法。
13. アクティブモニタリングが、
    − ＭＲＩイメージングシステムの画像から、
    − または、エラストメトリー測定による超音波イメージングシステムの画像から
    のどちらかの、組織の弛緩時間の測定から推論される組織の弾性を測定することを含むことを特徴とする、請求項１０から１２のいずれか一項に記載のアブレーション方法。
14. 微小中断（Ｍ_Ｃ）後に印加するおよび／または次の微小中断（Ｍ_Ｃ）が生成される時間を決定するために、標的ゾーン（Ｚ_Ｃ）の組織の弾性の測定および／またはキャビテーションのレベルの測定によって、集束ビーム（Ｆ_ＵＳ）の持続時間に対応するデータが自動的に決定されることを特徴とする、請求項１２または１３に記載のアブレーション方法。
15. 位置決めシステム（ＳＹＳ＿ＰＯＳ）による標的ゾーン（Ｚ_Ｃ）の位置に対する集束ゾーン（Ｚ_Ｆ）の位置の動的制御が、フェーズドアレイ（ＲＥＳ＿ＵＳ）に結び付けられた基準フレーム内の心臓の呼吸運動に結び付けられた変位を測定することと、標的ゾーンの新しい位置を計算するためにそれから第１の補償パラメータを推論することとを含み、前記フェーズドアレイ（ＲＥＳ＿ＵＳ）が、ビームを集束ゾーン（Ｚ_Ｆ）の新しい位置に偏向させるために位相パラメータを各信号に自動的に適用することを特徴とする、請求項１０から１４のいずれか一項に記載のアブレーション方法。
16. 位置決めシステム（ＳＹＳ＿ＰＯＳ）による標的ゾーン（Ｚ_Ｃ）の位置に対する集束ゾーン（Ｚ_Ｆ）の位置の動的制御が、フェーズドアレイ（ＲＥＳ＿ＵＳ）に結び付けられた基準フレーム内のＱＲＳ複合体の発生中の心臓の収縮運動を測定し、標的ゾーンの新しい位置を計算するためにそれから第２の補償パラメータを推論することを可能にし、前記フェーズドアレイ（ＲＥＳ＿ＵＳ）が、ビームを集束ゾーン（Ｚ_Ｆ）の新しい位置に偏向させるために位相パラメータを各信号に自動的に適用することを特徴とする、請求項１０から１５のいずれか一項に記載のアブレーション方法。
17. − フェーズドアレイ（ＲＥＳ＿ＵＳ）の位置および方向を考慮に入れることによって、フェーズドアレイの画像平面内に投影された経肋骨壁の画像をイメージングシステムにより決定することと、
    − フェーズドアレイの要素から放出された信号が経肋骨壁の投影画像を妨害することが可能であるときに前記要素を非アクティブ化することと
    を含むことを特徴とする、請求項１０から１６のいずれか一項に記載のアブレーション方法。
18. アクティブモニタリングが、
    − フェーズドアレイ（ＲＥＳ＿ＵＳ）の要素上の経肋骨壁の投影画像の位置に従ってフェーズドアレイ（ＲＥＳ＿ＵＳ）の要素の非アクティブ化およびアクティブ化を動的に制御すること
    を含むことを特徴とする、請求項１７に記載のアブレーション方法。
19. 集束ゾーン（Ｚ_Ｆ）に隣接するゾーン（Ｚ_Ｖ）の第２のアクティブモニタリングが実行され、前記第２のアクティブモニタリングが、リアルタイムで、以下のパラメータ、すなわち、
    − 集束ゾーン（Ｚ_Ｆ）に隣接する少なくとも１つのゾーン（Ｚ_Ｖ）の温度、
    − 第１の集束ビーム（Ｆ_ＵＳ）の少なくとも１つのパルスに応答した、集束ゾーン（Ｚ_Ｆ）に隣接する少なくとも１つのゾーン（Ｚ_Ｖ）内の組織変形、および／または
    − 第１の集束ビーム（Ｆ_ＵＳ）の少なくとも１つのパルスに応答した、集束ゾーン（Ｚ_Ｆ）に隣接する少なくとも１つのゾーン（Ｚ_Ｖ）内のキャビテーションのレベル
    を測定することを含むことを特徴とする、請求項１０から１８のいずれか一項に記載のアブレーション方法。
20. 超音波による心臓のゾーンのアブレーションまたはモニタリングのためのシステムであって、
    − 心電図（ＥＣＧ）を獲得するために心臓の電気活動を測定するための手段と、
    − 心臓の少なくとも１つの標的ゾーン（Ｚ_Ｃ）上に集束された集束超音波信号（Ｆ_ＵＳ）のビームを生成するためのフェーズドアレイと、
    − フェーズドアレイ（ＲＥＳ＿ＵＳ）の位置および方向を考慮に入れることによってフェーズドアレイの画像平面内に投影される経肋骨壁の画像を決定し、経肋骨壁の投影画像の位置に対する前記要素の位置に従ってフェーズドアレイの要素を非アクティブ化することを可能にするイメージングシステムと、
    − 少なくとも１つの標的ゾーン（Ｚ_Ｃ）の位置に対する集束超音波信号（Ｆ_ＵＳ）の少なくとも１つのビームの少なくとも１つの集束ゾーンの位置を制御するようなやり方でフェーズドアレイ（ＲＥＳ＿ＵＳ）に結合された位置決めシステムと、
    − 標的ゾーン（Ｚ_Ｃ）内で温度および組織変形を測定することが可能なモニタリングシステムと、
    − 標的ゾーン内でキャビテーションのレベルを測定するためのデバイスと
    を含む、システム。
21. 超音波による心臓のゾーンのアブレーションまたはモニタリングのためのシステムであって、
    − 心電図（ＥＣＧ）の獲得のために心臓の電気活動を測定するための手段と、
    − 心臓の少なくとも１つの標的ゾーン（Ｚ_Ｃ）上に集束された集束超音波信号（Ｆ_ＵＳ）のビームを生成するためのフェーズドアレイと、
    − 少なくとも１つの標的ゾーン（Ｚ_Ｃ）の位置に対する集束超音波信号（Ｆ_ＵＳ）の少なくとも１つのビームの少なくとも１つの集束ゾーンの位置を制御するようなやり方でフェーズドアレイ（ＲＥＳ＿ＵＳ）に結合された位置決めシステムと、
    − 標的ゾーン（Ｚ_Ｃ）内で温度および組織変形を測定することが可能なモニタリングシステムと、
    − 標的ゾーン内でキャビテーションのレベルを測定するためのデバイスと
    を含み、
    請求項１から１９のいずれか一項に記載の方法のステップを実施することを特徴とする、システム。

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