JP2020054816A - プローブ追跡システム内における追跡ボリュームの拡大 - Google Patents
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Abstract
Description
本特許願は、2018年10月2日出願の米国仮特許出願第62/740,012号の利益を主張するものである。
本発明は、広義には侵襲的医療処置に関し、具体的にはこうした処置に用いられるプローブのナビゲーションに関する。
領域は、患者の胸郭の少なくとも一部を含み、
第1の電極は胸郭に取り付けられ、
第2の電極は患者の大腿部に取り付けられる。
正規化電流値IN=I2/ITを計算することであって、I2は第2の電流値であり、ITは第1の電流値と第2の電流値との合計である、ことと、
線形関数をINに適用することによってプローブの位置を計算することと、によって、プローブの位置を計算するように構成されている。
プローブの位置が第1の領域内にあることを確認し、
確認に応答して、チャネルのうちの1つから第2の電極を切断するように更に構成されている。
スイッチは第1のスイッチであり、
システムは、プローブが領域内にあり、第2の電極がチャネルのうちの特定の1つから切断されている間に、第2の電極をアブレーション信号発生装置に接続するように構成された第2のスイッチを更に含む。
第1のスイッチはコンソールの内部に配設され、
第2のスイッチはアブレーション信号発生装置の内部に配設されている。
領域は、患者の胸郭の少なくとも一部を含み、
第1の電極は胸郭に取り付けられ、
第2の電極は患者の大腿部に取り付けられている。
一部の侵襲性心臓処置の間では、プローブが、例えば、患者の左又は右大腿静脈を介して患者の身体内に挿入され、続いて心臓まで前進させられる。心臓に到達すると、プローブはマッピング及び/又はアブレーションのために使用され得る。
以下の説明において、図面中の同様の要素は、同様の数字により識別され、同様の要素は、必要に応じて識別用の数字に文字を添えることにより区別される。
図3は、本発明の実施形態による、第1の追跡システム21の第1の修正例21Aのための電気接続を示す概略図である。図では、患者28は円及び楕円として概略的に示され、患者に取り付けられたパッチ電極77は、患者の前面で3つのパッチ77A、77B、77C、並びに患者の背面で3つのパッチ77D、77E、及び77Fとして識別されている。
図4は、本発明の一実施形態による、第1の追跡システム21の第2の修正例21Bのための電気接続を示す概略図である。以下に説明する差異を除き、修正例21Bの動作は修正例21A(図3)の動作と概ね同様であり、両方の修正例で同じ参照番号によって示される要素は構造及び動作が概ね同様である。
図5は、本発明の一実施形態による、第1の追跡システム21の第3の修正例21Cのための電気接続を示す概略図である。以下に説明する差異を除き、修正例21Cの動作は修正例21A及び21B(図3及び4)の動作と概ね同様であり、3つの修正例で同じ参照番号によって示される要素は構造及び動作が概ね同様である。
上述のように、プローブがマッピング領域30と追加的マッピング電極との間にある間、追加的マッピング電極からの電流を含む複数の電流がチャネルC77を介して受信される。チャネルを通過した後、電流は、典型的にはコンソール46内に位置するアナログ−デジタル(A/D)変換回路を通過する(図1)。電流は、ノイズ除去回路、及び/又は任意の他の好適な回路を更に通過してもよい。デジタル化された信号は、プロセッサ40によって実行される電流追跡モジュール37(図1)によって受信される。上記を鑑みると、特許請求の範囲を含む本願の文脈では、プロセッサは、プロセッサが信号をその生の形態で受信しない場合であっても、パッチのうちの1つを介して信号を受信すると言うことができることに留意されたい。
IN=m・y+b (2)
式中、mは、IN対yのグラフの勾配であり、
bは、IN対yのグラフの垂直軸切片である。
上記の実験は、正規化電流が、上下軸に沿ったプローブの位置と共に直線的に変化することを実証する。以下に記載されるように、プロセッサ40は、電磁追跡システムを使用すらせずにこの線形関係を学習し、続いて、学習した線形関係を使用してプローブを追跡するように構成される。
ΔD(t)=y50C−y50A (6)
(1) プローブ追跡システム内で追跡ボリュームを拡大するためのシステムであって、
複数の導電性チャネルと、
プロセッサであって、
前記導電性チャネルを介して、(i)患者の身体内にあるプローブから、前記身体の領域で前記患者の皮膚に取り付けられている複数の第1の電極を介したそれぞれの第1の電流と、(ii)前記プローブから、前記皮膚に取り付けられかつ前記チャネルのうちの1つに接続されている第2の電極を介した第2の電流と、を受信し、
前記第1の電流のそれぞれの第1の電流値、及び前記第2の電流の第2の電流値を確認し、かつ
前記第1の電流値及び前記第2の電流値に基づいて、前記領域と前記第2の電極との間の前記プローブの位置を計算するように構成された、プロセッサと、を備える、システム。
(2) 前記領域は、前記患者の胸郭の少なくとも一部を含み、
前記第1の電極は前記胸郭に取り付けられ、
前記第2の電極は前記患者の大腿部に取り付けられている、実施態様1に記載のシステム。
(3) 前記プロセッサは、
正規化電流値IN=I2/ITを計算することであって、I2は前記第2の電流値であり、ITは前記第1の電流値と前記第2の電流値との合計である、ことと、
線形関数をINに適用することによって前記プローブの前記位置を計算することと、
によって、前記プローブの前記位置を計算するように構成されている、実施態様1に記載のシステム。
(4) 前記プロセッサは、前記プローブから前記第1の電極及び前記第2の電極を介して受信された複数の初期電流に基づいて、前記線形関数を適用する前に、前記線形関数を学習するように更に構成されている、実施態様3に記載のシステム。
(5) 前記プロセッサは、
前記プローブの前記位置が第1の領域内にあることを確認し、
前記確認に応答して、前記チャネルのうちの前記1つから前記第2の電極を切断するように更に構成されている、実施態様1に記載のシステム。
(7) プローブ追跡システム内で追跡ボリュームを拡大するためのシステムであって、
患者の身体の領域で前記患者の皮膚に取り付けられ、かつ異なるそれぞれの導電性チャネルに接続されている間に、前記身体内に配設されたプローブからそれぞれの第1の電流を受信して、それにより、前記第1の電流が前記チャネル上を通過するように構成された複数の第1の電極と、
前記皮膚に取り付けられている間に、前記プローブから第2の電流を受信するように構成された第2の電極と、
前記プローブが前記領域と前記第2の電極との間にある間に、前記第2の電極を前記チャネルのうちの特定の1つに接続して、それにより、前記第2の電流が前記チャネルのうちの前記特定の1つ上を通過するように構成されたスイッチと、
を備える、システム。
(8) 前記スイッチは、前記第2の電極を前記第1の電極のうちの特定の1つに短絡させることによって、前記第2の電極を前記チャネルのうちの前記特定の1つに接続するように構成されている、実施態様7に記載のシステム。
(9) 前記スイッチは、前記プローブが前記領域内にある間に、前記第2の電極を、前記チャネルのうちの前記特定の1つの代わりにアブレーション信号発生装置に接続するように更に構成されている、実施態様7に記載のシステム。
(10) 前記スイッチは第1のスイッチであり、
前記システムは、前記プローブが前記領域内にあり、前記第2の電極が前記チャネルのうちの前記特定の1つから切断されている間に、前記第2の電極をアブレーション信号発生装置に接続するように構成された第2のスイッチを更に備える、実施態様7に記載のシステム。
前記第2のスイッチは前記アブレーション信号発生装置の内部に配設されている、実施態様10に記載のシステム。
(12) プローブ追跡システム内で追跡ボリュームを拡大するための方法であって、
複数の導電性チャネルを介して、(i)患者の身体内にあるプローブから、前記身体の領域で前記患者の皮膚に取り付けられている複数の第1の電極を介したそれぞれの第1の電流と、(ii)前記プローブから、前記皮膚に取り付けられかつ前記チャネルのうちの1つに接続されている第2の電極を介した第2の電流と、を受信することと、
前記第1の電流のそれぞれの第1の電流値、及び前記第2の電流の第2の電流値を確認することと、
前記第1の電流値及び前記第2の電流値に基づいて、前記領域と前記第2の電極との間の前記プローブの位置を計算することと、
を含む、方法。
(13) 前記領域は、前記患者の胸郭の少なくとも一部を含み、
前記第1の電極は前記胸郭に取り付けられ、
前記第2の電極は前記患者の大腿部に取り付けられている、実施態様12に記載の方法。
(14) 前記プローブの前記位置を計算することが、
正規化電流値IN=I2/ITを計算することであって、I2は前記第2の電流値であり、ITは前記第1の電流値と前記第2の電流値との合計である、ことと、
線形関数をINに適用することによって前記プローブの前記位置を計算することと、
を含む、実施態様12に記載の方法。
(15) 前記プローブから前記第1の電極及び前記第2の電極を介して受信された複数の初期電流に基づいて、前記線形関数を適用する前に、前記線形関数を学習することを更に含む、実施態様14に記載の方法。
前記確認に応答して、前記チャネルのうちの前記1つから前記第2の電極を切断することと、
を更に含む、実施態様12に記載の方法。
(17) 前記第1の電流値及び前記第2の電流値に基づいて前記プローブの偏向角度を計算することを更に含む、実施態様12に記載の方法。
(18) プローブ追跡システム内で追跡ボリュームを拡大するための方法であって、
患者の身体の領域で前記患者の皮膚に取り付けられ、かつ異なるそれぞれの導電性チャネルに接続された複数の第1の電極によって、前記身体内に配設されたプローブからそれぞれの第1の電流を受信して、それにより、前記第1の電流が前記チャネル上を通過することと、
前記皮膚に取り付けられた第2の電極によって、前記プローブから第2の電流を受信することと、
前記プローブが前記領域と前記第2の電極との間にある間に、スイッチを用いて前記第2の電極を前記チャネルのうちの特定の1つに接続して、それにより、前記第2の電流が前記チャネルのうちの前記特定の1つ上を通過することと、
を含む、方法。
(19) 前記領域は、前記患者の胸郭の少なくとも一部を含み、
前記第1の電極は前記胸郭に取り付けられ、
前記第2の電極は前記患者の大腿部に取り付けられている、実施態様18に記載の方法。
(20) 前記第2の電極を前記チャネルのうちの前記特定の1つに接続することは、前記第2の電極を前記第1の電極のうちの特定の1つに短絡させることによって、前記第2の電極を前記チャネルのうちの前記特定の1つに接続することを含む、実施態様18に記載の方法。
(22) 前記スイッチは第1のスイッチであり、
前記方法は、前記プローブが前記領域内にあり、前記第2の電極が前記チャネルのうちの前記特定の1つから切断されている間に、第2のスイッチを用いて、前記第2の電極をアブレーション信号発生装置に接続することを更に含む、実施態様18に記載の方法。
(23) 前記第1のスイッチはコンソールの内部に配設され、
前記第2のスイッチは前記アブレーション信号発生装置の内部に配設されている、実施態様22に記載の方法。
(24) プログラム命令が記憶されている有形の非一時的コンピュータ可読媒体を備えるコンピュータソフトウェア製品であって、前記命令は、プロセッサによって読み取られると、前記プロセッサに、
複数の導電性チャネルを介して、(i)患者の身体内にあるプローブから、前記身体の領域で前記患者の皮膚に取り付けられている複数の第1の電極を介したそれぞれの第1の電流と、(ii)前記プローブから、前記皮膚に取り付けられかつ前記チャネルのうちの1つに接続されている第2の電極を介した第2の電流と、を受信することと、
前記第1の電流のそれぞれの第1の電流値、及び前記第2の電流の第2の電流値を確認することと、
前記第1の電流値及び前記第2の電流値に基づいて、前記領域と前記第2の電極との間の前記プローブの位置を計算することと、を行わせる、
コンピュータソフトウェア製品。
Claims (12)
- プローブ追跡システム内で追跡ボリュームを拡大するためのシステムであって、
複数の導電性チャネルと、
プロセッサであって、
前記導電性チャネルを介して、(i)患者の身体内にあるプローブから、前記身体の領域で前記患者の皮膚に取り付けられている複数の第1の電極を介したそれぞれの第1の電流と、(ii)前記プローブから、前記皮膚に取り付けられかつ前記チャネルのうちの1つに接続されている第2の電極を介した第2の電流と、を受信し、
前記第1の電流のそれぞれの第1の電流値、及び前記第2の電流の第2の電流値を確認し、かつ
前記第1の電流値及び前記第2の電流値に基づいて、前記領域と前記第2の電極との間の前記プローブの位置を計算するように構成された、プロセッサと、を備える、システム。 - 前記領域は、前記患者の胸郭の少なくとも一部を含み、
前記第1の電極は前記胸郭に取り付けられ、
前記第2の電極は前記患者の大腿部に取り付けられている、請求項1に記載のシステム。 - 前記プロセッサは、
正規化電流値IN=I2/ITを計算することであって、I2は前記第2の電流値であり、ITは前記第1の電流値と前記第2の電流値との合計である、ことと、
線形関数をINに適用することによって前記プローブの前記位置を計算することと、
によって、前記プローブの前記位置を計算するように構成されている、請求項1に記載のシステム。 - 前記プロセッサは、前記プローブから前記第1の電極及び前記第2の電極を介して受信された複数の初期電流に基づいて、前記線形関数を適用する前に、前記線形関数を学習するように更に構成されている、請求項3に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、
前記プローブの前記位置が第1の領域内にあることを確認し、
前記確認に応答して、前記チャネルのうちの前記1つから前記第2の電極を切断するように更に構成されている、請求項1に記載のシステム。 - 前記プロセッサは、前記第1の電流値及び前記第2の電流値に基づいて前記プローブの偏向角度を計算するように更に構成されている、請求項1に記載のシステム。
- プローブ追跡システム内で追跡ボリュームを拡大するためのシステムであって、
患者の身体の領域で前記患者の皮膚に取り付けられ、かつ異なるそれぞれの導電性チャネルに接続されている間に、前記身体内に配設されたプローブからそれぞれの第1の電流を受信して、それにより、前記第1の電流が前記チャネル上を通過するように構成された複数の第1の電極と、
前記皮膚に取り付けられている間に、前記プローブから第2の電流を受信するように構成された第2の電極と、
前記プローブが前記領域と前記第2の電極との間にある間に、前記第2の電極を前記チャネルのうちの特定の1つに接続して、それにより、前記第2の電流が前記チャネルのうちの前記特定の1つ上を通過するように構成されたスイッチと、
を備える、システム。 - 前記スイッチは、前記第2の電極を前記第1の電極のうちの特定の1つに短絡させることによって、前記第2の電極を前記チャネルのうちの前記特定の1つに接続するように構成されている、請求項7に記載のシステム。
- 前記スイッチは、前記プローブが前記領域内にある間に、前記第2の電極を、前記チャネルのうちの前記特定の1つの代わりにアブレーション信号発生装置に接続するように更に構成されている、請求項7に記載のシステム。
- 前記スイッチは第1のスイッチであり、
前記システムは、前記プローブが前記領域内にあり、前記第2の電極が前記チャネルのうちの前記特定の1つから切断されている間に、前記第2の電極をアブレーション信号発生装置に接続するように構成された第2のスイッチを更に備える、請求項7に記載のシステム。 - 前記第1のスイッチはコンソールの内部に配設され、
前記第2のスイッチは前記アブレーション信号発生装置の内部に配設されている、請求項10に記載のシステム。 - プログラム命令が記憶されている有形の非一時的コンピュータ可読媒体を備えるコンピュータソフトウェア製品であって、前記命令は、プロセッサによって読み取られると、前記プロセッサに、
複数の導電性チャネルを介して、(i)患者の身体内にあるプローブから、前記身体の領域で前記患者の皮膚に取り付けられている複数の第1の電極を介したそれぞれの第1の電流と、(ii)前記プローブから、前記皮膚に取り付けられかつ前記チャネルのうちの1つに接続されている第2の電極を介した第2の電流と、を受信することと、
前記第1の電流のそれぞれの第1の電流値、及び前記第2の電流の第2の電流値を確認することと、
前記第1の電流値及び前記第2の電流値に基づいて、前記領域と前記第2の電極との間の前記プローブの位置を計算することと、を行わせる、
コンピュータソフトウェア製品。
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