JP2017534344A - 心臓組織をマッピングするための医療装置 - Google Patents

Abstract

医療装置、並びに医療装置を製造および使用するための方法が開示される。心臓の電気活動をマッピングするための例示的なシステムは、プロセッサを含む。プロセッサは、心臓内に配置された複数の電極により複数の信号を検知し、複数の電極に対応する複数の信号を収集する。複数の信号を収集することは所定の期間にわたって行われる。プロセッサはまた、複数の信号に対応する複数の時間−周波数分布を生成し、複数の信号に対応する複合時間−周波数分布を生成し、複合時間−周波数分布からフィルタを生成し、複数の信号または複数の時間−周波数分布にフィルタを適用することができる。

Description

本開示は、医療装置、および医療装置を製造するための方法に関する。より詳細には、本開示は、心臓組織をマッピングおよび／または切除するための医療装置および方法に関する。

医療用途、例えば血管内の使用などのための様々な体内医療装置が開発されている。これらの装置のうちのいくつかはガイドワイヤ、カテーテルなどを含む。これらの装置は様々な異なる製造方法のうちの任意の１つによって製造され、様々な方法のうちの任意の１つによって使用される。

周知の医療装置および方法の各々は所定の効果および短所を有する。医療装置を製造し使用するための代替方法の他、代替医療装置を提供することに対する継続的なニーズがある。

本開示は、医療装置のための設計、材料、製造方法、および使用の代替物を提供する。心臓の電気活動をマッピングするための例示的なシステムは、プロセッサを含む。プロセッサは、心臓内に配置された複数の電極を使用して複数の信号を感知し、複数の電極に対応する複数の信号を収集することができる。複数の信号の収集が所定の期間にわたって行われる。プロセッサはまた、複数の信号に対応する複数の時間−周波数分布を生成し、複数の信号に対応する複合時間−周波数分布を生成し、複合時間−周波数分布からフィルタを生成し、複数の信号または複数の時間−周波数分布にフィルタを適用することができる。

上記の例に代えて、またはそれに加えて、複数の時間−周波数分布を生成することは、少なくとも１つのフーリエ変換、短時間フーリエ変換および／またはウェーブレット変換を利用する。

上記の例に代えて、またはそれに加えて、複数の時間−周波数分布を生成することは、フーリエ変換と併せて連続ウェーブレット変換を利用することを含む。
上記の例に代えて、またはそれに加えて、複数の時間−周波数分布のそれぞれは、１つ以上の周波数および１つ以上の時点で発生する１つ以上の周波数値を含む。加えて、複合時間−周波数分布を生成することは、各周波数および時点におけるすべての時間−周波数分布のモード、中央値または平均を決定することを含む。

上記の例の代わりに、またはそれに加えて、複合時間−周波数分布からフィルタを生成することは、複合時間−周波数分布の各時点についての支配的な周波数値を識別することを含み、各支配的な周波数値は支配的な周波数特性に対応する。

上記の例に代えて、またはそれに加えて、支配的な周波数特性は、最大周波数値、チャープ、持続最大周波数値、ローカル最大周波数および／または支配的な周波数特性を含む。

上記の例に代えて、またはそれに加えて、複合時間−周波数分布からフィルタを生成することは、バイナリマスクを生成することを含む。
上記の例に代えて、またはそれに加えて、バイナリマスクを生成することは、最大周波数と最小周波数との間に定義される支配的な周波数領域を含む。

上記の例に代えて、またはそれに加えて、バイナリマスクを生成することは、時間に対する各支配的な周波数値のパーセンテージ増加に対応する第１の境界と、時間に対する各支配的な周波数値のパーセンテージ減少に対応する第２の境界との間に画定される支配的な周波数領域を含む。

上記の例に代えて、またはそれに加えて、複合時間−周波数分布からフィルタを生成することは、バイナリマスクに複数の時間−周波数分布のそれぞれを乗算することを含む。
上記の例に代えて、またはそれに加えて、バイナリマスク値を複数の時間−周波数分布のそれぞれに乗算することにより、時間−周波数分布の各々に対応する代替的な時間−周波数分布が生成される。

上記の例に代えて、またはそれに加えて、システムは、視覚的な表示を生成することを含み、視覚的な表示は、少なくとも１つの視覚的インジケータを表示することを含み、視覚的インジケータは、各代替的な時間−周波数分布に対応する。

上記の例に代えて、またはそれに加えて、視覚的表示を生成することは、代替的な時間−周波数分布の各々に対応する少なくとも１つの正弦波を表示することを含む。
上記の例に代えて、またはそれに加えて、少なくとも１つの正弦波を表示することは、各代替的な時間−周波数分布に逆連続波形変換を実行することを含む。

上記の例に代えて、または上記に加えて、視覚的な表示は位相マップを表示することを含み、視覚的インジケータは色、テクスチャ、またはその両方である。
心臓の電気活動をマッピングするための別の例示的なシステムは、カテーテルシャフトと、カテーテルシャフトに結合された複数の電極と、プロセッサとを含む。プロセッサは、心臓内に配置された複数の電極により複数の信号を検知し、複数の電極に対応する複数の信号を収集することができる。複数の信号を収集することは、所定の期間にわたって行われ、その期間は１つ以上の時点を含む。システムはまた、複数の信号に対応する複数の時間−周波数分布を生成し、複数の時間−周波数分布に対応する複合時間−周波数分布を生成することもできる。さらに、複合時間−周波数分布は、期間の各時点における１つ以上の基本周波数値を含む。プロセッサは、複合時間−周波数分布からフィルタを生成し、複数の時間−周波数分布にフィルタを適用することもできる。

上記の例に代えて、またはそれに加えて、複合時間−周波数分布からフィルタを生成することは、基本周波数値に対応するバイナリマスクを生成することを含む。
上記の例に代えて、またはそれに加えて、フィルタを複数の時間−周波数分布に適用することは、バイナリマスクに時間−周波数分布を乗算して、各電極について代替的な時間−周波数分布を生成することをさらに含む。

上記の例に代えて、またはそれに加えて、視覚的表示を生成することは、各電極についての代替的な時間−周波数分布に対応する正弦波を表示することを含む。
心臓の電気活動をマッピングするための例示的な方法は、心臓内にマッピング装置を配置する工程を含む。マッピング装置はプロセッサに結合され、プロセッサは、心臓内に配置された複数の電極により複数の信号を検知し、複数の電極に対応する複数の信号を収集することができる。複数の信号を収集する工程は所定の期間にわたって行われる。この方法は、複数の信号に対応する複数の時間−周波数分布を生成する工程と、複数の信号に対応する複合時間−周波数分布を生成する工程と、複合時間−周波数分布からフィルタを生成する工程と、複数の時間−周波数分布にフィルタを適用する工程とをさらに含む。

いくつかの実施形態の上記概要は、本開示の各開示された実施形態またはすべての実施形態を説明することを意図するものではない。図面および後述する詳細な説明は、これらの実施形態をより特定して例示する。

複数の実施形態が開示されるが、本発明の実施形態を示す以下の発明の詳細な説明から、当業者には、本発明のさらなる他の実施形態が明白になるであろう。従って、図面および詳細な説明は本来例示的なものであり、限定的なものではないとみなされる。

図１は、診断および治療目的のために体内の標的組織領域にアクセスするための例示的なカテーテルシステムを示す概略図である。 図２は、図１のシステムに関連付けられて使用されるバスケット機能要素担体構造を有する例示的なマッピングカテーテルを示す概略図である。 複数のマッピング電極を含む例示的な機能要素を示す概略図である。 図４は、時間領域における例示的な電位図信号と、周波数領域における対応する周波数表示の図である。 図５は、単一電極の例示的な時間−周波数表示を示す図である。 図６は、例示的な二次元複合時間−周波数表示を示す図である。 図７は、選択帯域を含む例示的な時間−周波数表示を示す図である。 図８は、選択帯域を含む例示的な時間−周波数表示を示す図である。 図９は、例示的なバイナリマスクを示す図である。 図１０は、例示的なバイナリマスクを示す図である。

本開示は、添付の図面に関する後述する詳細な説明を考慮してより完全に理解される。
本開示は様々な変形および別例の形態に柔軟であるが、その具体例は図面に例示され、詳細に後述する。しかしながら、本発明を所定の実施形態に限定することを意図したものではないものといえる。逆に、本開示の趣旨および範囲内にあるすべての変更、均等物、および別例をカバーするものと意図される。

以下に定義された用語に関して、異なる定義が特許請求の範囲や本明細書の別の部分で示されない限り、これらの定義が適用されるものとする。
すべての数値は、明示的に示されているかを問わず、用語「約」によって修飾されるものと仮定する。用語「約」は、通常記載の値に相当すると当業者が考える（すなわち、同じ機能あるいは結果を有する）数値範囲を示す。多くの実例において、用語「約」は、最も近い有効数字に端数を切り捨てられる数を含む。

終点による数値範囲の記載は、その範囲内のすべての数値を含む（例えば、１乃至５は１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、および５を含む）。
本明細書および添付の特許請求の範囲において使用されるように、単数「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、内容が他の方法で明白に示されない限り、複数の指示物を含む。本明細書および添付の特許請求の範囲において使用されるように、用語「あるいは」は、特に明確な記載がない限り、通常その意味において「および／または」を含んで使用される。

明細書における「一例」、「所定の例」、「別例」などへの参照は、開示される例が、１つ以上の特定の要素、構造体、および／または特性を含むことを示すものといえる。しかしながら、そのような記載は、例のすべてが特定の要素、構造体、および／または特性を含むことを意味するものではない。加えて、所定の特性、構造体、および／または特徴が一例に関して開示される場合、そのような特性、構造体、および／または特徴は、特に明白な反対の記載がない限り、明白な記載がなくても別例と組み合わせてさらに使用されるものといえる。また、特定の特徴、構造、および／または特性が一例に関連して記載されている場合、他の例がすべての組み合わせにおいて開示された特徴、構造および／または特性のすべてより少ないものを含むことは明白である。

以下の詳細な説明は、異なる図面の同様の要素が同じ参照符号を付与される図面を参照して読まれるべきである。図面は、縮尺が必ずしも正確なものではなく、例示的な実施形態を示すものであり、本開示の範囲に記載の発明の範囲を制限するように意図されるものではない。

心臓リズム障害の電気生理学のマッピングには、バスケットカテーテル（例えば、コンステレーション）または複数のセンサを有する他のマッピング／検知装置を心室に導入することがしばしば伴う。センサ、例えば電極は、心臓の電気活動などの生理学的信号をセンサ位置で検知する。センサ位置に対する心臓組織を通る細胞の興奮を正確に表す心電図信号に処理された心臓の電気活動を検知することが望ましい。処理システムは、続いて信号を分析し、その信号をディスプレイ装置に出力する。さらに、処理システムは、静的または動的活性化マップのような処理出力として信号を出力する。医師などのユーザは、処理された出力を使用して診断手順を実行する。

図１は、診断および／または治療目的のために体内の標的組織領域にアクセスするためのシステム１０を示す概略図である。図１は、概して、心臓の左心房に配置されたシステム１０を示す。これに代えて、システム１０は、左心室、右心房、または右心室のような、心臓の他の領域に配置することもできる。図示の実施形態は、心筋組織を切除するために使用されるシステム１０を示しているが、システム１０（および本明細書に記載の方法）は、これに代えて、体の前立腺、脳、胆嚢、子宮、神経、血管および他の領域などの組織を切除するための処置などの他の組織切除の応用に使用されるように構成されてもよく、カテーテルベースではないシステムを含む。

システム１０は、マッピングカテーテルまたはプローブ１４と、アブレーションカテーテルまたはプローブ１６とを含む。適切な経皮的アクセス技術を使用して、静脈または動脈（例えば、大腿静脈または動脈）を介して、選択された心臓領域１２に個別に各プローブ１４／１６を導入する。これに代えて、マッピングプローブ１４および切除プローブ１６は、心臓領域１２への導入および展開を同時に行うために一体的構造に組み立てることができる。

マッピングプローブ１４は、可撓性カテーテル本体１８を含む。カテーテル本体１８の遠位端は、三次元多重電極構造体２０を担持する。図示の実施形態では、構造体２０は、開放された内部空間２２（図２参照）を形成するバスケットの形態をとるが、他の複数の電極構造体を使用することもできる。構造体２０は、構造体２０上の電極位置と導電部材とをそれぞれ有する複数のマッピング電極２４（図１に明示されていないが、図２に示されている）を担持している。各電極２４は、各電極２４に隣接する組織の領域において、例えば電気信号として表される固有の生理活性を検出または検知するように構成される。

加えて、電極２４は、組織構造内の内因性生理活性の活性化信号を検知するように構成される。例えば、内因性心臓電気活動は、活性化事象の開始時に活動の比較的大きなスパイクを伴う電気活動の反復または半反復の波を含む。電極２４は、そのような活性化事象、およびその活性化事象が生じる時間を検知する。一般に、電極２４は、電気活動波が心臓を通って伝搬すると、異なる時間に活性化事象を検知する。例えば、比較的同時の、あるいは比較的小さな時間ウィンドウ内の活性化事象を検知する第１の群の電極２４の近傍で、電波が開始する。電波が心臓を通って伝搬すると、第２の群の電極２４は、第１の群の電極２４よりも遅い時点で、電波の活性化事象を検知する。

電極２４は、処理システム３２に電気的に結合される。信号線（図示しない）は、構造体２０上の各電極２４に電気的に結合される。信号線は、プローブ１４の本体１８を通して延在し、各電極２４を処理システム３２の入力に電気的に結合する。電極２４は、心臓内の物理的位置に隣接する組織の領域、例えば、心筋組織における心臓の電気活動を検知する。検知された心臓の電気活動（例えば、心臓によって生成された、活性化信号を含む電気信号）は、処理システム３２によって処理され、処理された出力、例えば、組織のマップ（例えば、ベクトルフィールドマップ、活性化時間マップ）またはヒルベルト変換図などを生成することによってユーザ、例えば医師を支援し、アブレーション処置などの診断および／または治療処置に適した心臓内の１つ以上の部位を識別する。例えば、処理システム３２は、近接場信号成分（例えば、マッピング電極２４に隣接する細胞組織に由来する活性化信号）または閉塞性遠方場信号成分（例えば、非近接組織に由来する活性化信号）を識別する。構造体２０が心臓の心房に配置されているこのような例では、図１に示すように、近接場信号成分は、心房心筋組織に由来する活性化信号を含むが、遠方場信号成分は、心室心筋組織に由来する活性化信号を含む。近接場活性化信号成分は、病理の存在を見出し、病理の治療（例えば、アブレーション療法）のためのアブレーションに適した位置を決定するために、さらに分析される。

処理システム３２は、取得された生理学的活動を受信および／または処理するための専用回路（例えば、個別論理素子および１つ以上のマイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、または例えばプログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）やフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などの特別に構成されたプログラマブルデバイス）を含む。いくつかの例では、処理システム３２は、受信した生理学的活動に関連付けられる情報を受信し、分析し、表示するための命令を実行する汎用マイクロプロセッサおよび／または専用マイクロプロセッサ（例えば、活性化信号を処理するために最適化されるデジタル信号プロセッサまたはＤＳＰ）を含む。そのような例では、処理システム３２は、実行されると信号処理の一部を実行するプログラム命令を含み得る。プログラム命令は、例えば、マイクロプロセッサまたはマイクロコントローラによって実行されるファームウェア、マイクロコードまたはアプリケーションコードを含むことができる。上述の実施形態は単なる例示であり、処理システム３２は、電気信号を受信し、受信した電気信号を処理するための任意の適切な形態を取ることができることが理解されるであろう。

加えて、処理システム３２は、電極２４に隣接する心筋組織における検知された心臓の電気活動を測定するように構成される。例えば、処理システム３２は、マッピングされている組織の要素における支配的なローターまたは発散的な活性化パターンに関連付けられる心臓の電気活動を検知するように構成される。支配的なローターおよび／または発散的な活性化パターンは、心房細動の開始および維持において役割を有し、ローター経路、ローターコアおよび／または発散フォーカスのアブレーションは、心房細動の終了に効果的である。処理システム３２は、検知された心臓の電気活動を処理して、関連特性の表示を生成する。そのような処理された出力は、アイソクロナスマップ、活性化時間マップ、位相マップ、活動電位持続時間（ＡＰＤ）マップ、ヒルベルト変換図、ベクトル場マップ、等高線マップ、信頼性マップ、電位記録図、心臓活動電位などを含む。関連する特性は、アブレーション治療に適した部位をユーザが識別するのを支援する。

アブレーションプローブ１６は、１つ以上のアブレーション電極３６を担持する可撓性を備えたカテーテル本体３４を含む。１つ以上のアブレーション電極３６は、アブレーションエネルギーを１つ以上のアブレーション電極３６に送達するように構成された高周波（ＲＦ）生成器３７に電気的に接続される。アブレーションプローブ１６は、構造体２０の他、治療される組織要素に対して移動可能である。アブレーションプローブ１６は、１つ以上のアブレーション電極３６が治療される組織に対して配置されると、構造体２０の電極２４の間に、または電極２４に隣接して配置可能である。

処理システム３２は、ユーザに関連する情報を表示する適切な装置、例えば表示装置４０にデータを出力する。いくつかの例では、装置４０は、ＣＲＴ、ＬＥＤ、あるいは他のタイプのディスプレイ、またはプリンタである。装置４０は、ユーザに有用なフォーマットで関連特性を提示する。加えて、処理システム３２は、ユーザがアブレーション電極３６をアブレーション用に識別された部位の組織に接触させることを支援する装置４０に表示するための位置識別出力を生成する。

図２は、マッピングカテーテル１４を示し、図１に示すシステム１０での使用に適した、遠位端の電極２４を示す。マッピングカテーテル１４は、可撓性を備えるカテーテル本体１８を含み、その遠位端は、マッピング電極またはセンサ２４を有する三次元多重電極構造体２０を担持する。マッピング電極２４は、心筋組織における活性化信号を含む心臓の電気活動を検知する。検知された心臓の電気活動は、処理システム３２によって処理され、生成されて表示された関連特性を介して心臓リズム障害または他の心筋病理を有する１つ以上の部位をユーザが特定することを支援する。この情報は、アブレーションなどの適切な治療を識別された部位に適用するための適切な位置を決定し、１つ以上のアブレーション電極３６を識別された部位にナビゲートすることに続いて使用可能である。

図示の三次元多重電極構造体２０は、基部部材４１と端部キャップ４２とを含み、基部部材４１と端部キャップ４２との間を可撓性を備えたスプライン４４が周方向に離間した関係で概して延びる。本明細書で論じるように、構造体２０は、開放された内部空間２２を画定するバスケットの形態を取る。いくつかの例では、スプライン４４は、ニチノールなどの弾性不活性材料、他の金属、シリコーンゴム、適切なポリマーなどで形成され、基部部材４１と端部キャップ４２との間に弾性的な予張力のある状態で接続される。スプライン４４は、それらが接触する組織表面に対して屈曲し、順応する。図２に示す例では、８つのスプライン４４が、三次元多重電極構造体２０を形成する。追加のまたはより少ないスプライン４４を他の例で使用することができる。図示のように、各スプライン４４は８つのマッピング電極２４を担持する。三次元多重電極構造体２０の他の例では、追加のまたはより少ないマッピング電極２４を各スプライン４４上に配置することができる。図２に示す例では、構造体２０は比較的小さい（例えば、直径４０ｍｍ以下）。代替的な例では、構造体２０はさらに小さくても大きくてもよい（例えば、直径が４０ｍｍより小さいか、またはそれよりも大きい）。

摺動可能なシース５０は、カテーテル本体１８の主軸に沿って移動可能である。シース５０をカテーテル本体１８に対して遠位方向に移動させることにより、シース５０は構造体２０上を移動する。これにより構造体２０は、例えば、心臓のような組織の構造体の内部空間への導入および／または内部空間からの取り払いに適した小型で薄型の形態に折り畳まれる。対照的に、シース５０をカテーテル本体に対して近位方向に移動させると、構造体２０が露出され、これにより構造体２０は弾性的に拡張し、図２に示す予張力を受ける。

信号線（図示しない）は、各マッピング電極２４に電気的に結合する。信号線は、マッピングカテーテル１４の本体１８を通って（または本体１８を通っておよび／または本体１８に沿って）ハンドル５４内に延在し、多重ピンコネクタである外部コネクタ５６に結合される。コネクタ５６は、マッピング電極２４を処理システム３２に電気的に結合する。これらの記述は単なる例に過ぎないことを理解されたい。マッピングカテーテルによって生成された信号を処理するためのこれらおよび他の例示的なマッピングシステムおよび方法に関するいくつかの追加の詳細は、米国特許第６，０７０，０９４号、第６，２３３，４９１号、および第６，７３５，４６５号明細書に開示され、これらはその全体がここに開示されたものとする。

図３は、システム１０の動作を説明するための、複数のマッピング電極２４を含むバスケット構造体２０の一例を示す概略側面図である。図示の例では、バスケット構造体は６４のマッピング電極２４を含む。マッピング電極２４は、８つのスプライン（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、およびＨと符号が付与される）の各々に８つの電極の群（１、２、３、４、５、６、７、および８）で配置される。バスケット構造体２０上に配置された６４個のマッピング電極２４の配置が示されているが、マッピング電極２４はこれに代えて異なる数（より多くのまたはより少ないスプラインおよび／または電極）、異なる構造体および／または異なる位置に配置されてもよい。加えて、異なる組織の構造体から信号を同時に得るために、複数のバスケット構造体を同じか異なる組織の構造体に配置することができる。

バスケット構造体２０が治療される組織の構造体（例えば、心臓の左心房、左心室、右心房、または右心室）に隣接して配置された後に、処理システム３２は、各電極２４チャネルから心臓の電気活動を記録するように構成される。さらに、記録された心臓の電気活動は、隣接する組織の構造体の生理学的活動に関連する。例えば、電極２４によって検知された心臓電気活動は、生理学的活動の開始（例えば、心臓の収縮）を示す活性化信号を含む。さらに、生理学的活動に対応する心臓電気活動は、内因性の生理学的活動（例えば、内因的に生成された電気信号）に応答して、あるいは複数の電極２４のうちの少なくとも１つによってもたらされる所定のペーシングプロトコル（例えば、ペーシング装置によって送られる送信電気信号）に基づいて検知される。

ここでの議論の多くは、心臓内でのシステム１０の使用に関するものであるが、場合によっては、システム１０は、計算、シミュレートおよび／または理論計算に加えて、身体の他の領域で利用することもできることに留意されたい。例えば、実施形態は、神経活動、心内膜および／または心外膜の活動、単極測定、双極測定、単極測定および双極測定の両者などに適用される。換言すれば、開示された実施形態および／または技術は、実際のまたは計算された任意の電気的測定および／または任意の電気活動に適用される。

コンステレーションカテーテルまたは他のマッピング／検知装置に沿った電極の配置、寸法、間隔および位置は、目的の組織構造体の特定の幾何学的形状と組み合わされて、電極２４の検知、測定、細胞組織の電気活動の収集および伝達の性能（または不能）に貢献する。上述したように、マッピングカテーテル、コンステレーションカテーテルまたは他の同様の検知装置のスプライン４４は、湾曲可能であるため、様々な形状および／または構成の特定の組織領域に適合する。さらに、組織領域内の任意の所与の位置において、構造体２０は、１つ以上のスプライン４４が隣接する細胞組織と接触しないように操作される。例えば、スプライン４４は互いに捻れたり、屈曲したり、寝かされたりしてスプライン４４を近傍の細胞組織から分離する。加えて、電極２４は１つ以上のスプライン４４上に配置されるので、隣接する細胞組織との接触を維持しない。細胞組織との接触を維持しない電極２４は、電気活動情報を感知、検知、測定、収集および／または伝達することができない。さらに、電極２４は電気活動情報を感知、検知、測定、収集および／または送信することができないので、処理システム３２は診断情報および／または処理された出力を正確に表示することができない。例えば、必要な情報の一部が見つからない、および／または不正確に表示される。

上述したことに加えて、電極２４は、他の理由のために隣接する細胞組織と接触しない。例えば、マッピングカテーテル１４を操作すると、電極２４が動かされ、これにより電極から組織への接触が悪くなる。さらに、電極２４は、繊維状、死んだ、あるいは機能的に不応性の組織に隣接して配置されてもよい。繊維状、死んだ、あるいは機能的に不応性の組織に隣接して配置された電極２４は、繊維状、死んだ、あるいは機能的に不応性の組織が電位の変化に対して脱分極および／または応答できないため、電位の変化を検知することができない。最後に、遠方場の心室事象および電気線ノイズは、組織活動の測定を歪めることがある。

しかしながら、健常な反応性細胞組織に接触する電極２４は、増殖する細胞活性化波面の電圧電位の変化を検知する。細胞組織の電位の変化は、検知され、収集され、電位図として表示される。電位図は、経時的な細胞組織の電圧電位の変化を視覚的に表したものである。加えて、電位図の特定の特性を電気信号の「基準点」として定義することが望ましい。本開示の目的のために、基準点は、細胞活性化の同定特徴として利用され得る電位図の特徴として理解される。基準点は、ピークの大きさ、傾きの変化、および／または電気信号の偏向に対応する。基準点は、診断および／または処理された出力を生成するために使用される電位図または他の信号の他の特性を含むことが考えられる。さらに、基準点は、医師によって手動で、かつ／または処理システム３２によって自動的に識別される。

経時的な電圧電位の変化を表す電位図は、「時間領域」における電気信号を視覚的に表示するものとして定義される。しかしながら、一般的には、任意の電気信号は、「周波数領域」において相応の表示を有することが理解される。所望に応じて、時間領域と周波数領域との間で信号を変換するために、変換（例えば、フーリエ、高速フーリエ、ウェーブレット、ウィグナー・ヴィル）が利用される。また、電気信号は、ヒルベルト変換のような変換によって得られる分析領域内に相応の表示を有する。

さらに、正常に機能する心臓では、心筋細胞の放電は、系統的な線形様式で生じる。したがって、細胞励起波面の非線形伝播の検知は、異常な様式での細胞発火を示す。例えば、回転パターンにおける細胞発火は、支配的なローターおよび／または発散活性化パターンの存在を示す。さらに、局所的な標的組織領域にわたって異常な細胞発火の存在が生じるので、電気活動は、罹患した細胞組織または異常な細胞組織の周囲、内部、組織間、または組織に隣接して伝播すると、形状、強度または方向を変化させる可能性がある。これらの罹患した組織または異常な組織の局部的領域の識別は、治療および／または診断処置を行う場所をユーザに提供する。例えば、リエントラント電流またはローター電流を含む領域の特定は、罹患した細胞組織または異常な細胞組織の領域を示す。罹患した細胞組織または異常な細胞組織は、切除処置の目的とされる。上記のような様々な処理された出力を使用して、円形、接着性、ローターまたは他の異常な細胞励起波面伝播の領域を識別する。

少なくともいくつかの実施形態では、処理された出力を生成するプロセスは、構造体２０上の６４個の電極２４のうちの１つ以上から信号を収集することによって開始する。上述したように、検知された信号は、時間領域において収集されるとともに表示される。しかし、少なくとも一実施形態では、時間領域において表示された信号は、処理された出力をさらに生成するために周波数領域に変換される。上述したように、時間領域と周波数領域との間で信号を変換するために、フーリエ変換、高速フーリエ変換、または信号の周波数および電力情報を生成する他の変換などの変換が利用される。図４は、時間領域６０における例示的な電位図信号を、周波数領域６２におけるその対応する周波数表示とともに示す。

加えて、場合によっては、時間間隔にわたって周波数表示を分析することが望ましい場合がある。例えば、収集された信号データを時間−周波数表示として分析することが望ましい。場合によっては、時間−周波数表示をスペクトログラムと呼ぶことがある。本開示の目的のために、時間−周波数表示およびスペクトログラムという用語は、互換的に使用される。

スペクトログラムは、細胞の組織応答が時間（または他の変数）とともに変化すると、それに対応する周波数の大きさを表す。いくつかの例では、フーリエ変換、短時間フーリエ変換、ウェーブレット変換（例、Ｍｏｒｌｅｔ）変換、または信号に対して周波数および電力情報を生成する他の変換などの変換を利用して、スペクトログラムが生成される。

加えて、場合によっては、スペクトログラムを生成するために１つ以上の変換を組み合わせておよび／または利用することが望ましい場合がある。例えば、ウェーブレット変換をフーリエ変換と併用することができる。具体的には、Ｍｏｒｌｅｔウェーブレットなどの連続ウェーブレット変換をフーリエ変換と組み合わせて使用してもよい。ウェーブレットおよび変換の特定の組み合わせ（例えば、連続ウェーブレット変換およびフーリエ変換など）を利用することにより、従来の方法と比較してスペクトログラムを生成するより効率的な方法が提供される。

図５は、例示的なスペクトログラム５８の三次元視覚的表示を示す。スペクトログラム５８は、複数の電極構造体２０上の例示的な電極２４に対応する。スペクトログラム５８は、図５に視覚的に表示されているが、処理システム３２は、スペクトログラムの視覚的表示を実際に生成することなくスペクトログラムを再構成するのに必要なデータを生成してもよい。さらに、処理システム３２は、スペクトログラムを視覚的に表示することとは無関係に、収集されたデータを利用してもよい。

図５に示すように、スペクトログラムは、周波数範囲６２にわたって大きさが変化する周波数スペクトル６０を表示する。実際には、周波数範囲６２は、元の収集された電気信号に含まれる周波数および／またはユーザによって選択された周波数範囲に対応する。加えて、処理システム３２は、構造体２０上の６４個の電極２４から収集された１つ以上の信号から、データが利用される周波数範囲を選択する。例えば、３乃至７Ｈｚの周波数範囲は、異常な心臓電気活動が起こる周波数範囲である（経験的に）ように示されている。例えば、心房細動は、主に３乃至７Ｈｚの周波数範囲で生じる。この周波数範囲内で他の異常な心房事象も発生することが想定される。しかし、３乃至７Ｈｚ以外の周波数範囲で異常な心臓活動が起こる可能性があることを理解すべきである。

加えて、選択および／またはフィルタリングされた周波数範囲は、３乃至７Ｈｚよりも大きくても小さくてもよい（例えば、各限界はプラスマイナス２乃至１０Ｈｚで変更可能である）ことを理解されたい。特定の周波数範囲内のデータを選択するか無視することにより（例えば、特定のアプリケーションに期待される範囲に応じて）、本明細書で開示される実施形態の技術および／または処理された出力が改善される。例えば、周波数範囲は、より狭い範囲（例えば、３乃至７Ｈｚ、２乃至１０Ｈｚ、５乃至２０Ｈｚ）であってもよいし、より広い範囲（例えば、０乃至６０Ｈｚ、５乃至１００Ｈｚ、０乃至２００Ｈｚ）であってもよい。

図５に示すように、周波数スペクトル６０は、元の電気信号が検知されるとともに収集される時間間隔の一部に対応する。さらに、時間間隔にわたって周波数スペクトルが変化してもよい。例えば、第２の周波数スペクトル６４は、（周波数スペクトル６２に対応する時間間隔と比較して）第２の時間間隔で発生する。図示のように、周波数スペクトル６４は周波数スペクトル６０と異なる。周波数スペクトル６４と周波数スペクトル６０との間の差異は、経時的な周波数値に対するスペクトルの大きさの変化に起因する。さらに、経時的な周波数値に対するスペクトルの大きさの変化は、元の検知されるとともに収集された電気信号の基礎となる変化する細胞組織応答に対応する。

図５に表示されたものに加えて、図６には、二次元スペクトログラム６６が示されている。図６に示すように、スペクトログラム６６は、スペクトログラム５８と同じ情報を伝える。しかし、情報は異なる形式で提示されてもよい。例えば、図６では、時間間隔はＸ軸に表示され、周波数範囲はＹ軸に表示される。さらに、各周波数の大きさの値を視覚的に伝達する。例えば、大きさの値は、カラースペクトルによって伝えられてもよい。すなわち、色の範囲は、所与の周波数の相対的な大きさを示す。本明細書に開示された実施例は単なる例示に過ぎず、スペクトログラム（時間に対する周波数変動を含む）および／または所与の周波数の大きさを表示するための他の方法が考えられる。例えば、大きさの値はテクスチャによって示されてもよい。

いくつかの例では、電極２４によって検知されるとともに収集される電気信号は、所与の時間間隔にわたって同じか非常に類似した周波数特性を示す。例えば、電極２４によって検知されるとともに収集される電気信号は、所与の時間間隔にわたって所与の周波数で同一または類似の大きさを示す。言い換えれば、所与の電極は、所定の時間間隔にわたって所与の周波数で一定の大きさを示す電気信号を検知するとともに収集する。さらに、スペクトログラム上で同様の周波数特性を表示、再生および／または識別する。例えば、スペクトログラムは、所定の時間間隔にわたって所与の周波数で一致する大きさの値を伝達する。

さらに、上述の実施形態は、複数の電極構造体２０上の１つ以上の電極２４に適用可能であることが理解される。例えば、場合によっては、複数の電極構造体２０上の１つ以上の電極２４のスペクトログラムを生成することが望ましい場合がある。さらに、１つ以上のスペクトログラムにわたって１つ以上の統計分析技術を適用して、電極２４によって検知される基礎となる電気情報をよりよく理解および／または表示することが望ましい。場合によっては、複数の電極構造体２０上の１つ以上の電極２４にわたる特定の周波数特性に統計解析技術を適用することが望ましい。

様々な周波数特性を使用して、複数の電極構造体２０上の電極２４のスペクトログラムを比較することが考えられる。例えば、特定の周波数特性は、最大振幅を有する周波数値（以下「最大周波数値」と呼ぶ）、チャープ、最大振幅を有する持続周波数値（以下「持続最大周波数値」と呼ぶ）、最大振幅を有するローカル周波数値（以下「ローカル最大周波数値」と呼ぶ）および／または他のユニークな支配的な周波数特性である。これらは例に過ぎない。他の特性も考えられる。場合によっては、特定の周波数特性を「モード」と呼んでもよい。他の例では、モードを「支配的な特性」と呼ぶ。支配的な特性は、「支配的な周波数」と呼ばれる周波数および「支配的な時点」と呼ばれる時点で発生する。さらに、場合によっては、モードを「支配的な周波数値」と呼んでもよい。加えて、他のユーザ定義の支配的な周波数値をモードとして定義してもよいと考えられる。いくつかの例では、単一電極の単一のスペクトログラムは、処理システム３２によって識別される１つ以上のモードを示す。

上述したように、いくつかの例では、複数の電極構造体２０上の１つ以上の電極２４の特定の周波数特性に統計解析技術を適用することが望ましい。例えば、処理システム３２は、構造体２０上の６４個の電極２４の各々から収集された１つ以上の信号に共通の「複合」スペクトログラムを構築、決定、または計算する。複合スペクトログラムは、構造体２０上の６４個の電極２４から収集された１つ以上の信号を含む１つ以上の数学的、統計的または計算的演算を実行することによって構築、決定または計算する。図６は、例示的な複合スペクトログラム６６を示す。図６は、構造体２０上の６４個の電極２４に対応する複数（例えば、全て）の６４個のスペクトログラムにわたる各周波数および時点の中央振幅および／または電力値（例えば統計的中央値）を計算することによって生成される複合スペクトログラム６６を示す。上述したように、スペクトログラム６６は、大きさの値がカラースペクトル、テクスチャ、パターンなどによって伝えられる二次元スペクトログラムである。換言すれば、所定の範囲の色／パターンは、所与の周波数および時点における相対的な大きさを示す。１つ以上のスペクトログラムにわたるすべての周波数および時点の統計的中央値の計算は、処理システム３２が複合スペクトログラムを構築、決定、または計算するために利用する多くの可能な方法論の１つである。例えば、処理システム３２は、平均、中央値、モードまたは任意の他の数学的、統計的または計算的演算を利用して、複合スペクトログラムを構築、決定、または計算する。

加えて、いくつかの例では、処理システム３２は、複合スペクトログラム６６の特定の周波数特性および／またはモードを決定、探索および／または追跡する。例えば、処理システム３２は、複合スペクトログラム６６にわたる各周波数および時点について最大電力値６８（図６にクロスハッチングで示す）を決定する。さらに、特定の最大電力値が生じる周波数および時点は、「支配的な周波数」および「支配的な時点」を表す。いくつかの例では、複合スペクトログラム６６の期間に及ぶモードの系列および／または集合（例えば、最大周波数値６８）は、「基本周波数トラック」または「支配的な周波数トラック」と呼ばれる。図６は、例えば、１２０ｍｓの時間間隔にわたる基本周波数トラック７０（収集および／または一連の最大電力値６８を含む）を示す。二次元スペクトログラムでは、基本周波数トラック７０は、複合スペクトログラム６６を横断する線として現れる。

上述したように、処理システム３２は、複合スペクトログラムを構成、決定または計算するために、任意の数学的、統計的または計算的演算（例えば、平均、中央値、モードなど）を利用する。加えて、周波数値は、様々な計算操作から導き出す。さらに、処理システム３２は、周波数特性、基本周波数、基本周波数トラックなどを生成、決定、選択、または導出するために複合スペクトログラムを計算する必要がないことを理解されたい。むしろ、複合スペクトログラムを決定することとは無関係に、構造体２０上の６４個の電極２４から収集された１つ以上の信号からデータを分析することによって、処理システム３２が固有のスペクトログラム特性を決定することが可能である。

ある場合には、複合スペクトログラムに対応するフィルタを生成することが望ましい場合がある。例えば、複合スペクトログラムをフィルタリングすることは、望ましい周波数値を選択し、他の望ましくない周波数値を排除するフィルタリングプロセスおよび／または方法を利用することによって達成される。特定の信号処理技術、特にウェーブレット変換を組み込んだ技術では、周波数の単位は、「スケール」と呼ばれる対応する単位を有することを理解されたい。したがって、本明細書で開示される実施形態は、「周波数」（およびその単位）を「スケール」と互換的に参照すると理解される。

図７は、例示的な複合スペクトログラム６６から所望の周波数値をフィルタリングするためのフィルタリング方法を示す。この例示的フィルタリング方法論では、処理システム３２は、基本周波数トラック７０の最大および最小周波数に対応する周波数範囲に基づいて望ましい周波数値をフィルタリングする。例えば、フィルタリング方法は、基本周波数トラック７０を「包囲する」最大周波数境界と最小周波数境界との間の周波数を有するすべての周波数値を「選択」する。図７において、最大周波数境界（太線７２で示す）は、４．２５Ｈｚにほぼ等しい。同様に、最小周波数境界（太線７４で示す）は、３．２５Ｈｚにほぼ等しい。したがって、処理システムは、３．２５乃至４．２５Ｈｚの間の全ての周波数値を「選択」することによって複合スペクトログラム６６をフィルタリングする。全ての残りの周波数値は、フィルタリングされてもよい（例えば無視される）。いくつかの例では、図に示すフィルタリング処理は、「矩形」帯域フィルタリング処理および／または方法と呼ぶ。

図８は、例示的な複合スペクトログラム６６から所望の周波数値をフィルタリングする別の例示的なフィルタリング方法を示す。この例では、処理システム３２は、基本周波数トラック７０に含まれる個々の周波数値から計算された最大および最小周波数境界に対応する周波数範囲に基づいて望ましい周波数値をフィルタリングする。例えば、（図７に関して説明したような）最大および最小周波数範囲は、基本周波数トラック７０の各周波数値に対応する周波数のパーセンテージとして計算される。例えば、１０％をオフセットのパーセントとして使用すると、４Ｈｚで発生する周波数値の最大および最小周波数範囲は、３．６Ｈｚ乃至４．４Ｈｚになる。最大および最小周波数範囲は、基本周波数帯域７０に含まれる各周波数値に対応する各周波数に同じパーセント・オフセットが一様に適用された場合、図８に示す結果が得られる。図８において、最大境界は太線７６で示され、最小境界は最小境界７８で示されている。いくつかの例では、図８に示すフィルタリング処理は、「エンベロープ」帯域フィルタリング処理および／または方法と呼ぶ。

エンベロープ帯域フィルタリング処理に関して、１０％のオフセットは単なる例示に過ぎない。他のオフセット・パーセンテージ、オフセット・アルゴリズムおよび／またはオフセット方法が評価される。例えば、基本周波数トラックの周波数値に対応する各周波数に、固定の周波数値またはスケールを適用する。加えて、図７に関して説明した方法と同様に、図８のフィルタリング方法は、基本周波数トラック７０を「包囲する」最大周波数境界と最小周波数境界との間の周波数を有するすべての周波数値を「選択」する。

処理システム３２は、複合スペクトログラム６６の望ましくない周波数値から所望の周波数値をフィルタリングするためにフィルタリングプロセスおよび／または方法を利用することに加えて、バイナリマスクを生成する。バイナリマスクは、図７および図８に関して上述したフィルタリングされた複合スペクトログラムに対応するバイナリ入力、値および／または表示の集合（例えば、「０」または「１」）を含む。いくつかの例では、バイナリマスクを生成することは、最大周波数と最小周波数との間に定義される支配的な周波数領域を含む。他の例では、バイナリマスクを生成することは、経時的な各支配的な周波数値のパーセンテージの増加に対応する第１の境界と、経時的な各支配的な周波数値のパーセンテージの減少に対応する第２の境界との間に定義される支配的な周波数領域を含む。

例えば、含まれる周波数値（例えば、最小および最大周波数範囲内の望ましい周波数値）には、１のバイナリ値を割り当てる。これに対応して、フィルタリング方法によって除外された周波数値に０のバイナリ値を割り当てる。

図９および図１０は、図７および図８それぞれに記載されたフィルタリングされた複合スペクトルに対応するバイナリマスク８０／８２の描写を示す。図９および図１０に示すように、最大および最小周波数範囲内の周波数値には「１」の整数値が割り当てられ、最大および最小周波数範囲外の周波数値には「０」の周波数値が割り当てられている。いくつかの例では、図９に示すバイナリマスク８０は、「矩形バイナリマスク」と呼ばれ、図１０に示すバイナリマスク８２は、「エンベロープバイナリマスク」と呼ばれる。

上記の議論では、時間−周波数マスク（例えば、本明細書で開示するバイナリマスク）を生成し、そのマスクを所定の時間−周波数分布（例えば、検知信号から得られるスペクトログラム）に適用することを考慮しているが、同じ処理が時間領域における同等の表示に適用されてもよいものといえる。例えば、時間−周波数マスクは、時間で変化する時間−領域フィルタと同等の表示を有する。同様に、時間−周波数分布（例えば、スペクトログラム）は、同等の時間−領域表示を有する。したがって、時間−周波数マスクを時間−周波数表示に適用することに関して本明細書で開示されるものと同様に、時間−変化する時間−領域フィルタを時間−領域表示に適用する。

本明細書に記載された実施形態のいずれかに加えて、電極２４によって検知される基礎となる電気情報をよりよく理解および／または表示するために、電極２４に対応する元の検知された信号から生成された、６４個のスペクトログラム（またはスペクトログラムの同等の時間−領域表示）のうちの１つ以上を単純化し、かつ／またはフィルタリングすることが望ましい。フィルタリングされたスペクトログラムは、「代替スペクトログラム」と呼ばれる。いくつかの例では、６４個全ての電極２４の代替スペクトログラムは、（図６乃至１０に関して上述したように）複合スペクトログラムから生成されたバイナリマスクによって元のスペクトログラムの各々を乗算することによって生成する。

加えて、処理システム３２が、個々の代替スペクトログラム（および延長により、６４個の電極２４すべて）に対応する診断表示を生成することが望ましい。場合によっては、各代替スペクトログラムに対応するスペクトル−時間的パターンおよび／または位相値を表示することによって、診断表示を生成する。場合によっては、スペクトル−時間的パターンは、時間で変化する周波数を示す正弦波信号および／またはパターンを含む。さらに、正弦波信号および／またはパターンの周波数は、元のスペクトログラムからフィルタリングされた支配的な周波数またはスケールの範囲内（例えば、本明細書で開示される最小周波数境界と最大周波数境界との間）で変化する。周波数の時間変化は、複数のモードおよび近接したモードの潜在的な相互作用を示す。複数のモードおよび近接したモードに関するいくつかのさらなる詳細は、発明の名称が「心臓組織のマッピングのための医療システム」である米国特許出願（代理人番号第１００１．３６２０１００号）および発明の名称が「心臓組織のマッピングのための医療システム」である米国特許出願（代理人番号第１００１．３６２１１００号）に開示され、これらはその全体がここに開示されたものとする。

上述したように、処理システム３２は、構造体２０上の電極２４から収集された代替スペクトログラムに相関した正弦波パターン表示および／または位相値を決定する。例えば、各個々の代替スペクトログラムに逆連続ウェーブレット変換を適用して、各電極２４について正弦波パターンおよび／または位相値を生成する。さらに、対応する位相オフセットを有する導出された各正弦波パターンを利用して、代替スペクトログラムが導出された特定の電極に対応する動的「映画」または「動的マップ」を生成する。映画または動的マップは、要約特性（例えば、活性化時間、位相など）を介して、特定の病理の波面伝播および／または焦点インパルスのより良好な視覚化を可能にする媒体を提供する。いくつかの実施形態では、視覚的表示（例えば、映画、動的マップ、位相マップなど）は、関心のある心室の組織の表示上に描かれてもよい。加えて、視覚的表示（例えば、映画、動的マップ、位相マップなど）は、複数の心拍および／または様々な心臓領域または心房にわたって変化する第１および／または第２の支配的な周波数値に対応する。正弦波表示から動的位相マップを生成することに関するいくつかの追加の詳細は、発明の名称が「心臓組織マッピング医療装置」である米国特許出願（代理人番号第１００１．３５６２１００号）に記載され、これはその全体がここに開示されたものとする。

処理システム３２は、本明細書で開示される技術および／または実施形態を実行する前に、収集された信号のいくつかを選択的に排除することを理解されたい。例えば、電気的に接触していないか、または電気的接触が不十分である電極によって収集された信号を、心臓の興奮性細胞組織で排除することが有益である。そのような信号は、有用な情報を提供することができず、上述の技術の結果を歪める可能性がある。

代替的に、処理システム３２は、有用な情報を提供していない収集された信号を除去することに代えて、そうでなければ望ましい情報を提供しない信号の値を補間または推定する。処理システム３２は、補完されたデータまたは推定されたデータ（例えば、信号データ）を利用して、有用な処理済みデータをより正確に計算、決定または生成し、かつ／またはより望ましい方法で処理済みデータを平滑化、再調整、あるいは呈示する。

開示された方法のいずれも、複数の拍動、興奮または心臓ペーシング時間間隔にわたって実施されてもよいと考えられる。さらに、複数の心拍および／または興奮にわたって収集されたデータは、統計的方法を使用して分析され、開示された方法に適用される。例えば、活性化時間は、一連の心拍および／またはパルスにわたって収集される。収集された活性化時間の統計的分布を計算し、分析し、開示された方法に組み込む。

本開示は単に多くの点において例示に過ぎないものといえる。変更が、特に本発明の範囲を逸脱することなく形状、寸法、および工程の構成に関して詳細になされてもよい。これは、適切である程度まで、他の実施形態において使用される一例の実施形態の任意の要素の使用を含む。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲に示される言語に定義される。

様々な変更および付加を、本発明の範囲から逸脱することなく上述した例示的な実施形態になすことができる。例えば、上述した実施形態は所定の特徴を示すが、本発明の範囲は、上記特徴のすべてを含まない特徴および実施形態の異なる組み合わせを有する実施形態をさらに含む。したがって、本発明の範囲は、特許請求の範囲内にあたるような代替、変更、および変形を、そのすべての均等物とともに包含するように意図される。

Claims (15)

1. 心臓の電気活動をマッピングするためのシステムであって、
   プロセッサを備え、同プロセッサは、
   心臓内に配置された複数の電極により複数の信号を検知する工程と、
   前記複数の電極に対応する複数の信号を収集する工程であって、前記複数の信号を収集する工程は所定の期間にわたって行われる、信号を収集する工程と、
   前記複数の信号に対応する複数の時間−周波数分布を生成する工程と、
   前記複数の信号に対応する複合時間−周波数分布を生成する工程と、
   前記複合時間−周波数分布からフィルタを生成する工程と、
   前記複数の信号または前記複数の時間−周波数分布に前記フィルタを適用する工程とを行うことができることを特徴とする心臓の電気活動をマッピングするためのシステム。
2. 前記複数の時間−周波数分布を生成する工程は、少なくとも１つのフーリエ変換、短時間フーリエ変換、および／またはウェーブレット変換を利用することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記複数の時間−周波数分布を生成する工程は、フーリエ変換と併せて連続ウェーブレット変換を利用する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載のシステム。
4. 前記複数の時間−周波数分布の各々は、１つ以上の周波数および１つ以上の時点で発生する１つ以上の周波数値を含み、前記複合時間−周波数分布を生成する工程は、各周波数および時点におけるすべての前記時間−周波数分布のモード、中央値、あるいは平均を決定する工程を含むことを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載のシステム。
5. 前記複合時間−周波数分布からフィルタを生成する工程は、前記複合時間−周波数分布の各時点における支配的な周波数値を特定する工程を含み、各支配的な周波数値は、支配的な周波数特性に対応することを特徴とする請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載のシステム。
6. 前記支配的な周波数特性が、最大周波数値、チャープ、持続最大周波数値、ローカル最大周波数および固有の支配的な周波数特性のうちの少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載のシステム。
7. 前記複合時間−周波数分布から前記フィルタを生成する工程は、バイナリマスクを生成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載のシステム。
8. 前記バイナリマスクを生成する工程は、最大周波数と最小周波数との間に規定される支配的な周波数領域を含むことを特徴とする請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載のシステム。
9. 前記バイナリマスクを生成する工程は、経時的な各支配的な周波数値のパーセンテージの増加に対応する第１の境界と、経時的な各支配的な周波数値のパーセンテージの減少に対応する第２の境界との間に画定される支配的な周波数領域を含むことを特徴とする請求項１乃至８のうちのいずれか一項に記載のシステム。
10. 前記複合時間−周波数分布から前記フィルタを生成する工程は、前記バイナリマスクに前記複数の時間−周波数分布の各々を乗算する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至９のうちのいずれか一項に記載のシステム。
11. 前記バイナリマスクを前記複数の時間−周波数分布の各々に乗算する工程は、前記時間−周波数分布の各々に対応する代替の時間−周波数分布を生成することを特徴とする請求項１乃至１０のうちのいずれか一項に記載のシステム。
12. 視覚的表示を生成する工程をさらに含み、前記視覚的表示は、少なくとも１つの視覚的インジケータを表示することを含み、前記視覚的インジケータは、各代替の時間−周波数分布に対応することを特徴とする請求項１乃至１１のうちのいずれか一項に記載のシステム。
13. 視覚的表示を生成する工程は、前記代替の時間−周波数分布の各々に対応する少なくとも１つのスペクトル−時間的パターンを表示する工程を含むことを特徴とする請求項１乃至１２のうちのいずれか一項に記載のシステム。
14. 少なくとも１つのスペクトル−時間的パターンを表示する工程は、各代替の時間−周波数分布に逆連続波形変換を実行する工程を含むことを特徴とする請求項１乃至１３のうちのいずれか一項に記載のシステム。
15. 前記視覚的表示は、位相マップを表示することを含み、前記視覚的インジケータは、色、テクスチャ、またはその両方であることを特徴とする請求項１乃至１４のうちのいずれか一項に記載のシステム。