JP2021512663A - 再分極をマッピング及び調整するためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

本書は、再分極をマッピング及び調整するための方法及び材料について説明している。例えば、本書は、電気刺激ペーシング、アブレーション及び／又は電気穿孔を行うために、心房性及び心室性不整脈を標的にするように、再分極をマッピング及び調整するための方法及び機器に関する。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年２月５日出願の米国仮特許出願第６２／６２６，４４８号の優先権を主張する。先行出願の開示は、本出願の開示の一部であるとみなされ、及びその全体が本出願に援用される。

背景
１．技術分野
本書は、再分極をマッピング及び調整（modulating）するための方法及び材料に関する。例えば、本書は、電気刺激ペーシング、アブレーション、及び／又は電気穿孔を行う（deliver）ために、心房性及び心室性不整脈を標的にするように、再分極をマッピング及び調整するための方法及び機器に関する。

２．背景情報
心再分極の異常、例えば空間的不均一性における一時的なゆらぎ（fluctuations）及び逸脱（aberrations）は、心不整脈の発生、特に心不整脈による突然死、心室細動、及び多形性心室性頻拍に本質的に関連する電気生理的基質の異常を促進させる。現在の心臓マッピング技術、例えば局所電位図の取得は、これらの不整脈による突然死に対する最低限貢献し得る心臓活性化シーケンス及び脱分極に焦点を当てた異常を検出する。

致命的心不整脈の半分以上が、再分極の異常、例えば、トルサード・ド・ポワント（Tosades de Pointes）、誘発性（triggered）心室細動、早期後脱分極、並びに先天性及び後天性ＱＴ延長症候群において見られる様々な不整脈を含む。電気的活性化はマッピングされ且つ表示され得る。電気的活性化は、三次元の電気解剖学的構成（electroanatomic construct）として表示され且つ登録されて、不整脈管理に関するアブレーションのより効果的な記録を可能にし得る。マッピングは、医師が、心脱分極に基づいて、異常を識別及び診断するのを支援し得る。心臓マッピングの複数の方法、並びにアブレーション、調整、及びペーシング技術が、心脱分極のために開発されている。

脱分極マップは、様々な心房性及び心室性不整脈の発生源を見つけ、且つペーシング、アブレーション、及び電気穿孔を含む他のエネルギー供給を用いて、脱分極を調整するために使用され得る。単相性活動電位（ＭＡＰ）が、生体外で記録され得る。薬物及びアブレーション技術は脱分極を重視するが、それらは、電気生理学者には認知できない、より催不整脈性の再分極プロファイルを生じることによって、不整脈の傾向を悪化させ得る。しかしながら、遺伝性及び後天性の双方の、多くの不整脈は、異常な心再分極に依存している、すなわちそれによって引き起こされる。

概要
本書は、再分極をマッピング及び調整するための方法及び材料について説明している。例えば、本書は、電気刺激ペーシング、アブレーション、及び／又は電気穿孔を行うために、心房性及び心室性不整脈を標的とするように、再分極をマッピング及び調整するための方法及び機器に関する。

一態様では、本開示は、心不整脈を治療する方法に関する。方法は、第１の電極から再分極信号を受信することを含み得る。マッピングカテーテルの遠位部分が患者の心臓に挿入されて、第１の電極が第１の位置に置かれている間、電極は、マッピングカテーテルの遠位部分に位置し得る。方法は、第１の電極から受信した再分極信号をフィルタリングすること、第１の電極を介して心臓に刺激を与えること、及び心臓の再分極マップを作成することを含み得る。場合によっては、再分極信号をフィルタリングすることは、再分極信号からの雑音を低減させることを含み得る。場合によっては、再分極信号をフィルタリングすることは、再分極信号の微分を計算すること、及び再分極信号から派生信号を除去することを含み得る。

場合によっては、方法は、心臓に対して外部にある、第２の位置の第２の電極から外部信号を受信すること、及び第１の電極からの再分極信号によって外部信号を較正することを含み得る。場合によっては、第１の位置及び第２の位置は、心臓の同様の領域からの信号を受信し得る。場合によっては、外部信号を較正することは、外部電極を第３の位置へ動かすことを含み得、及び心臓の再分極マップを作成することは、外部信号を使用して再分極マップを作成することを含み得る。場合によっては、外部信号を較正することは、外部信号の一次微分を入手することを含み得る。場合によっては、外部信号を較正することは、基線と交差するＴ波の下に向かう傾斜を測定することを含み得る。

場合によっては、方法は、第１の電極を介して心臓に電気穿孔を行うことを含み得る。場合によっては、方法は、不可逆的な電気穿孔を行うことを含む、電気穿孔を行うことを含み得る。場合によっては、電気穿孔を行うことは、可逆的な電気穿孔を行うことを含み得る。場合によっては、方法は、電気穿孔を行うことによって引き起こされた電気穿孔信号を受信すること、及び再分極信号に対する電気穿孔の予測可能な効果を検出することを含み得る。

場合によっては、刺激を与えることは、閾値を下回る第１の組の刺激を与えることを含み得る。場合によっては、刺激を与えることは、第１の組の刺激のパラメータを増加させることを含み得る。場合によっては、刺激を与えることは、キャプチャすなわちデータの捕捉（capture）が行われたことを検出することを含み得る。場合によっては、刺激を与えることは、第１の組の刺激の強度を弱めること、及び第１の組の刺激のパルス間の間隔を変化させることを含み得る。場合によっては、刺激を与えることは、刺激によって患者の心拍数を変化させることを含み得る。場合によっては、患者の心拍数を変化させることによって、患者の再分極信号の変化を引き起こす。

場合によっては、再分極マップを作成することは、磁石を用いたナビゲーション及びポイント入手によって再分極を生じることを含み得る。場合によっては、再分極マップを作成することは、再分極信号における基準点を決定することを含み得る。場合によっては、再分極マップを作成することは、基準点を使用して再分極マップを作成することを含み得る。場合によっては、基準点は、再分極の終了とし得る。場合によっては、方法は、正常な再分極マップからの再分極マップの変異（variants）を決定することを含み得る。場合によっては、再分極マップの変異を決定することは、再分極マップを正常な再分極マップと比較すること、及び再分極マップと正常な再分極マップとの間の差を検出することを含み得る。

別の態様では、本開示は、心不整脈を治療するためのシステムに関する。システムは、第１の電極、コンピュータ実行可能命令を記憶できるメモリ、及びメモリに記憶された実行可能命令の実行を容易にするように構成されているプロセッサーを含み得る。命令によって、プロセッサーに、第１の位置に位置する第１の電極から再分極信号を受信し、電極から受信する再分極信号をフィルタリングし、電極を介して心臓に刺激を与え、及び心臓の再分極マップを作成するようにさせ得る。場合によっては、再分極信号をフィルタリングすることは、再分極信号からの雑音を低減させることを含み得る。場合によっては、再分極信号をフィルタリングすることは、再分極信号の微分を計算すること、及び再分極信号から派生信号を除去することを含み得る。場合によっては、命令によって、プロセッサーに、心臓に対して外部にある、第２の位置の第２の電極からの外部信号を受信し、及び第１の電極からの再分極信号によって外部信号を較正するようにさせ得る。場合によっては、第１の位置及び第２の位置は、心臓の同様の領域からの信号を受信し得る。

場合によっては、心臓の再分極マップを作成することは、外部信号を使用して再分極マップを作成することを含み得る。場合によっては、外部信号を較正することは、外部信号の一次微分を入手することを含み得る。場合によっては、外部信号を較正することは、基線と交差するＴ波の下に向かう傾斜を測定することを含み得る。場合によっては、命令によって、プロセッサーに、第１の電極を介して心臓に電気穿孔を行うようにさせ得る。場合によっては、電気穿孔を行うことは、不可逆的な電気穿孔を行うことを含み得る。場合によっては、電気穿孔を行うことは、可逆的な電気穿孔を行うことを含み得る。

場合によっては、命令によって、プロセッサーに、電気穿孔を行うことによって引き起こされた電気穿孔信号を受信し、及び再分極信号に対する電気穿孔の予測可能な効果を検出するようにさせ得る。場合によっては、刺激を与えることは、閾値を下回る第１の組の刺激を与えることを含み得る。場合によっては、刺激を与えることは、第１の組の刺激のパラメータを増加させることを含み得る。場合によっては、刺激を与えることは、キャプチャが行われたことを検出することを含み得る。場合によっては、刺激を与えることは、第１の組の刺激の強度を弱めること、及び第１の組の刺激のパルス間の間隔を変化させることを含み得る。

場合によっては、刺激を与えることは、刺激によって患者の心拍数を変化させることを含み得る。場合によっては、患者の心拍数を変化させることによって、患者の再分極信号の変化を引き起こす。場合によっては、再分極マップを作成することは、磁石を用いたナビゲーション及びポイント入手によって再分極を生じることを含み得る。場合によっては、再分極マップを作成することは、再分極信号における基準点を決定することを含み得る。場合によっては、再分極マップを作成することは、基準点を使用して再分極マップを作成することを含み得る。場合によっては、基準点は、再分極の終了である。場合によっては、命令によって、プロセッサーに、正常な再分極マップからの再分極マップの変異を決定するようにさせ得る。場合によっては、再分極マップの変異を決定することは、再分極マップを正常な再分極マップと比較すること、及び再分極マップと正常な再分極マップとの間の差を検出することを含み得る。

本書において説明する主題の特定の実施形態は、以下の利点のうちの１つ以上を実現するように実施され得る。機器及び方法は、心不整脈の治療などのために、心臓の電気特性をより良好に特徴づけ得る。さらに、異常な及び正常な心再分極のマッピングは、理解、リスク層別化、並びに多源性心室頻拍及び心室細動などの心不整脈の治療を高め得る。機器及び方法は、心室組織及び心房組織の双方のマッピングに使用され得る。さらに、機器及び方法は、単相性活動電位に関するデータを受信し、心再分極に関する情報を提供し得る。機器及び方法は、カテーテルのチップすなわち先端内に圧力センサーを設けて、近位電極が血液プールに留まり、且つ過度なカテーテルチップ圧力が細胞環境及び関連の再分極特性を歪ませないようにし得る。さらに、機器及び方法は、同時に、心再分極異常を検出し、且つ治療エネルギーを提供し得る。また、機器及び方法は、時間を短縮し且つ労働負担を減少させる一方で、空間分解能を高め得る。

特に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本発明が関連する当業者によって一般に理解されているものと同じ意味を有する。本明細書で説明されているものと同様又は等価である方法及び材料が、本発明を実施するために使用され得るが、好適な方法及び材料が本明細書で説明されている。本明細書で述べる全ての出版物、特許出願、特許、及び他の参照文献は、それら全体が参照することにより援用される。矛盾する場合には、定義を含め、本明細書が支配する。さらに、材料、方法、及び例は説明にすぎず、限定を意図するものではない。

本発明の１つ以上の実施形態の詳細は、添付図面及び以下の記載において説明される。本発明の他の特徴、目的、及び利点は、説明、図面、及び特許請求の範囲から明らかである。

図面の説明
本明細書で提供されるいくつかの実施形態による、マッピングカテーテルの概略図である。 本明細書で提供されるいくつかの実施形態による、心不整脈を治療するために、再分極時間を測定し且つ最適にする方法である。 本明細書で提供されるいくつかの実施形態による、刺激をもたらし且つ再分極の終了を決定する方法である。

同様の参照符号は、全体を通して対応する部分を表す。

詳細な説明
本書は、再分極をマッピング及び調整するための方法及び材料について説明している。例えば、本書は、電気刺激ペーシング、アブレーション、及び／又は電気穿孔を行うために、心房性及び心室性不整脈を標的とするように、再分極をマッピング及び調整するための方法及び機器に関する。

心再分極の異常、例えば空間的不均一性の一時的なゆらぎ及び逸脱は、心不整脈の発生、特に心不整脈による突然死、心室細動、及び多形性心室性頻拍に本質的に関連する電気生理的基質の異常を促進させる。致命的心不整脈の半分以上は、再分極の異常、例えば、トルサード・ド・ポワント、誘発性心室細動、早期後脱分極、並びに先天性及び後天性ＱＴ延長症候群に見られる様々な不整脈を含む。脱分極は、明確な始点と終点によって簡単にマッピングできる離散的事象であるが、再分極は漸進的であり、マッピングがより難しいとし得る。再分極はまた、より長い期間にわたって発生することがあり、開始時点及び停止時点の決定をより難しくする。さらに、再分極の周波数及び／又は振幅は、電気的雑音と同様とし得る。その結果、再分極信号からバックグラウンドノイズをフィルタリングして取り除くことは、問題があるかもしれない。

本明細書で提供される機器及び方法は、心不整脈の治療などのために、心臓の電気特性をより良好に特徴づけ得る。さらに、機器及び方法は、単相性活動電位に関するデータを収集し得、心再分極に関する情報を提供する。さらに、機器及び方法は、同時に、心再分極異常を検出し、且つ治療エネルギーを提供し得る。機器及び方法は、調整に基づいて、フィードバック電気穿孔及び刺激を提供して、再分極時間を測定し且つ最適にして、悪性心不整脈を予防し得る。

図１を参照すると、マッピングカテーテル１００が示されている。マッピングカテーテル１００は、カテーテルシース１０２及びプローブ１０６を含み得る。場合によっては、プローブ１０６は、チップ部分１０４を含み得る。場合によっては、プローブ１０６は、１つ以上の電極１０８を含み得る。

カテーテルシース１０２は、マッピングカテーテル１００を患者の心臓内へナビゲートするために使用され得る。その結果、カテーテルシース１０２は適切な操作性を有し得る。場合によっては、カテーテルは、心臓の外部への留置に使用され得る。場合によっては、カテーテルシース１０２は、経皮的な静脈又は動脈アクセスによって、心臓に挿入され得る。場合によっては、マッピングカテーテル１００、又はその構成要素は、外部モニタリングシステムに結合され得る。場合によっては、外部モニタリングシステムは、フィルタリング、信号処理、モニタリング、カテーテル位置決定、及びアブレーション能力を提供し得る。場合によっては、外部モニタリングシステムは、ＤＣ及び／又はＡＣ刺激パルスを生じるためにパルス発生器を含み得る。場合によっては、カテーテルシース１０２及び／又はプローブ１０６は、内部ルーメンを含み得る。場合によっては、内部ルーメンは、吸引及び／又は潅注をもたらし得る。場合によっては、潅注は、アブレーションを改良するために使用され得る。場合によっては、内部ルーメンは、アブレーション部位内及びその周辺の血栓及び／又は凝固の少なさに関連付けられ得る。

チップ部分１０４は、心臓の一部分に突っ込まれすなわちプランジされ（plunged）得る。場合によっては、チップ部分１０４は電極とし得る。場合によっては、チップ部分１０４は電極を含み得る。場合によっては、チップ部分１０４は複数の電極を含み得る。任意選択的に、チップ部分１０４は、尖っていない非外傷性チップとし得、心筋と接触するが、心筋への侵入は引き起こさない。場合によっては、１つ以上の電極は、チップ部分１０４上又はその近くに置かれ得る。場合によっては、チップ部分１０４は、単一スポーク、タイン、フック、へリックス、又は組織を突き刺すことができる他の構成要素とし得る。場合によっては、チップ部分１０４は、プローブ１０６及び／又はカテーテルシース１０２のルーメンへのアクセスをもたらす開口部を含み得る。場合によっては、チップ部分１０４は、インピーダンスベースのモニタリング又は電磁場の位置を使用して位置合わせされ（registered）得る。場合によっては、インピーダンスベースのモニタリング又は電磁場の位置は、マッピングカテーテル１００の位置及び／又は向きを決定するために使用され得る。

場合によっては、電極１０８は、プローブの自由端部（例えば、チップ部分１０４の近く）に置かれ得る。電極１０８は、プローブ１０６に沿って直線状に離間され得る。場合によっては、電極１０８は、データ収集に使用され得る。場合によっては、電極１０８は、刺激をもたらすために使用され得る。場合によっては、電極１０８は、単極電極、双極電極、多極電極などとし得る。場合によっては、電極１０８は、基準電位に対して十分な分離がもたらされ、且つプローブ１０６のチップ部分１０４が、心臓の心内膜面又は心外膜面と接触するように、離間され得る。場合によっては、電極１０８は、チップ部分１０４から離間されて、チップ部分１０４が組織を突き刺すようにし得るが、電極１０８は組織外に留まり得る。

場合によっては、電極１０８は、心臓、又は他の組織の単相性活動電位を記録し得る。場合によっては、電極１０８は、単極及び／又は双極電位図を記録し得る。場合によっては、電極１０８は、単純な電気活動（例えば、心脱分極）を記録し得る。場合によっては、電極１０８は、刺激（例えば、電気穿孔、アブレーションなど）を提供し得る。場合によっては、電極１０８は、フィルタリング、信号処理、及び／又は解読のために、リード線によって、マルチチャンネル中央端末に接続され得る。場合によっては、導体を使用して、電極１０８からの信号を中央処理端末へ送信し得る。場合によっては、信号、又は処理済み信号は、ユーザインターフェースに表示され得る。場合によっては、信号、又は処理済み信号は、ライブでの解読のために表示され得る。場合によっては、マッピングカテーテル１００の位置と信号とが、画像に組み合せられ得る。場合によっては、画像は、心臓活性化、及び／又は再分極特性を示し得る。場合によっては、画像は、単相性活動電位の記録から生じ得る。

場合によっては、マッピングカテーテル１００は、心脱分極、心再分極をマッピングし得る、及び／又は圧力検出のための安定的な基準値を提供し得る。場合によっては、一定な、又は実質的に一定な圧力が、心臓の細胞への損傷を防止又は制限するために使用され得る。さらに、一定な、又は実質的に一定な圧力は、安定的な活動電位反射を維持し得る。場合によっては、マッピングカテーテル１００は、圧力検出部品及び／又は力検出部品を含み得る。場合によっては、圧力及び／又は力検出部品は、チップ部分１０４内に位置し得る。場合によっては、圧力及び／又は力検出部品は、遠位チップ（例えば、チップ部分１０４）とマッピングカテーテル１００の近位部分との間に結合された弾性要素とし得る。

図２を参照すると、心不整脈を治療するために、再分極時間を測定し且つ最適にする方法２００が示されている。方法２００は、２０２においてカテーテルを心臓に入れること、２０４において電極で心臓を突き刺すこと、２０６において電極から受信した信号をフィルタリングすること、２０８において刺激を与えること、２１０において外部信号を較正すること、２１２において電気穿孔を行うこと、２１４において再分極マップを作成すること、及び２１６において正常からの変異を決定することを含み得る。

２０２においてカテーテルを心臓に入れることは、心臓内へカテーテルを位置決めすることを含み得る。場合によっては、カテーテルはマッピングカテーテル１００とし得る。場合によっては、カテーテルは、外部モニタリングシステムを含み得る。外部モニタリングシステムは、可変サンプリング・レートを記録できる。場合によっては、サンプリング・レートは高いとし得る（例えば、５０００Ｈｚを上回る）。場合によっては、外部モニタリングシステムはまた、再分極の時限記録のための可変ダイナミック・レンジを含み得る。場合によっては、ダイナミック・レンジは大きいとし得る（例えば、２〜２０ｄＢ、１００〜２００ｄＢ、又はそれを上回る）。場合によっては、カテーテルは、同時再分極信号を記録して、空間分解能を提供できる。場合によっては、カテーテルは、単一の信号として脱分極及び再分極を記録し得る。

２０４において電極で心臓を突き刺すことは、マッピングカテーテル１００のチップ部分１０４で心臓を突き刺すことを含み得る。２０４において電極で心臓を突き刺すことは、電極から記録を得ることを含み得る。場合によっては、心臓を突き刺すことは、心臓の細胞の破壊を引き起こすことがあり、これが、電極で記録され得る。場合によっては、心臓を突き刺すことによって、細胞の再分極の中断を引き起こすことがあり、これが、電極によって記録され得る。場合によっては、心臓を突き刺すことによって、実際の再分極信号とは異なる再分極アーチファクトを引き起こし得る。場合によっては、乱されていない再分極信号は、中断された再分極信号の持続期間とは異なる持続期間を有する。場合によっては、持続期間のこの差は予測可能とし得、再分極信号が、正常な信号及び電極の突っ込みに起因する信号を反映し得、これは、異なる部分へ分解され得る。場合によっては、突っ込まれた電極に起因する再分極信号は、急激な再分極とし得る。

２０６において電極から受信した信号をフィルタリングすることは、信号からの雑音を低減させる及び／又は除去することを含み得る。場合によっては、フィルタリングは、再分極の変化の検出を増強させるのを支援し得る。場合によっては、フィルタリングは、生体の心構造（例えば、プルキンエ（Purkinje）、心外膜及び弁上構造）の電気信号の分離を可能にし得る。場合によっては、生体の心構造の電気信号は、個々に又は正常な心内膜から、分離され得る。場合によっては、信号のフィルタリングは、マッピングカテーテル１００上の電極から受信した信号（例えば、電位図）の微分（differential）を計算することを含み得る。場合によっては、微分は、複数の電位図に関して計算され得る。場合によっては、電極は、心筋の複数の側に置かれ得、及び各信号は別々にフィルタリングされ得る。例えば、微分は、広い及び狭い双方のフィルター設定でテストされた電位図で計算され得る。信号のフィルタリングは、２０４において心臓を突き刺すことによって引き起こされた心筋傷害と、再分極間隔を示す電位図とを区別し得る。場合によっては、信号は、派生信号（derivative）の入手中に、同時にフィルタリングされて、派生信号がフィルタリングして取り除かれるようにし得、プランジ電極アーチファクトを除去し、且つ再分極信号を得る。場合によっては、高周波数成分がフィルタリングして取り除かれ得る。場合によっては、高周波数成分は、派生信号が入手されるときに、フィルタリングして取り除かれ得る。

２０８において刺激を与えることは、１組の刺激パルスを出すことを含み得る。場合によっては、２０８において刺激を与えることは、マッピングカテーテル１００上の電極１０８によって刺激を与えることを含み得る。場合によっては、刺激を与えることは、記録と同時に行われ得る。場合によっては、刺激は、第１のサブセットの電極１０８で与えられ得、及び信号は、第２のサブセットの電極１０８で記録され得る。２０８において刺激を与えることは、図３を参照してより詳細に説明される。

２１０において外部信号を較正することは、再分極時間の確立後に行われ得る。場合によっては、外部信号は、外部記録システム、心臓内電極、心臓周囲電極、又は他の電極からの記録を含み得る。場合によっては、外部信号を較正することは、プランジ電極と同様の位置にある外部システムから記録を集めることを含み得る。場合によっては、ひとたびプランジ電極の領域がマッピングされたら、表面電極が動かされて、心臓全体のマップを生成し得る。場合によっては、外部信号を較正することは、信号の一次微分を入手することを含み得る。場合によっては、外部信号を較正することは、基線と交差するＴ波の下に向かう傾斜を測定することを含み得る。場合によっては、外部信号を較正することは、非侵襲的記録及び／又は他の心臓内記録を有効にするために使用され得る。場合によっては、外部信号を較正することは、プランジ電極を展開する位置の数を制限するのを支援し得る。場合によっては、ひとたびプランジ電極及び表面電極（又は他の電極）が較正されたら、プランジ電極を動かすことなく、表面電極が動かされて、心臓のマッピングを決定するために使用され得る。

２１２において電気穿孔を行うことは、細胞にわたって電界パルスを出すことを含み得る。場合によっては、電界パルスは、短（例えば、マイクロ秒）パルスを含み得る。場合によっては、電界パルスは、高強度のパルスを含み得る。場合によっては、電気穿孔は、不可逆的欠損（細孔）が細胞膜脂質層に発生するように、行われ得る。場合によっては、不可逆的な電気穿孔は、細胞恒常性の損失を引き起こすことがあり、アポトーシスから細胞死を生じる。電気刺激によって不可逆的な電気穿孔を行うことによって、非細胞組織構造は影響を受けず、電気穿孔の位置を取り囲む心臓組織への著しい損傷を制限し得る。場合によっては、電気穿孔を行うことは、可逆的な電気穿孔を行うことを含み得る。場合によっては、可逆的な電気穿孔は、膜貫通電流を変化させて、再分極及び脱分極の間隔に影響を及ぼすようにし得る。場合によっては、可逆的な電気穿孔は、再分極及び脱分極に、予測可能な効果を生じ得る。場合によっては、過分極は、様々な結合間隔の電気穿孔によって引き起こされ得る。その結果、可逆的な電気穿孔のさらなる調整（titration）が行われるとき、再分極に対する予測可能な効果は、不可逆的な電気穿孔のエネルギー量（dose）が達成されるまで、検出され得る。場合によっては、電気穿孔は、低電圧（例えば、１０〜２０００ｍＶ）及び長いパルス持続期間（例えば、０．５〜１秒）で行われ得る。場合によっては、電気穿孔は、高電圧（例えば、１０〜５０Ｖ）及び短いパルス持続期間（例えば、０．００１ミリ秒）で行われ得る。

２１４において再分極マップを作成することは、単一の再分極マップ、又は複数の再分極マップを作成することを含み得る。場合によっては、再分極マップを作成することは、三次元のマップ画像を作成することを含み得る。場合によっては、三次元マップは、磁石を用いたナビゲーション及びポイント入手によって作成され得る。場合によっては、三次元の経壁再分極マップは、同時に取得された脱分極マップと重ね合わせられ得る。場合によっては、三次元の経壁再分極マップは、同時に取得された脱分極マップとは別に表示され得る。

２１６において正常からの変異を決定することは、再分極マップ、及び／又は脱分極マップを使用して、病変部の複数のポイント及び正常からの変異を決定することを含み得る。場合によっては、三次元の再分極マップは、脱分極シーケンスに関する正常及び／又は所望のタイミングのテンプレートと比較され得る。場合によっては、病変部の複数のポイント及び／又は正常からの変異の決定後、電気穿孔が病変部位へ行われ得る（例えば、ステップ２１２に関して説明したように）。場合によっては、電気穿孔は、記録された再分極時間で、リアルタイムで調整され得る。場合によっては、電気穿孔は、供給されるエネルギーが不可逆的なエネルギー量まで増加され得るように、調整され得る。場合によっては、電気穿孔は、有益な効果が発生した場合、不可逆的なエネルギー量に到達する前に、停止され得る。場合によっては、有益な効果は、テンプレートのマップとの比較を介して検出されるような、正常パターンに向かう変化を含み得る。

場合によっては、方法３００はまた、心拍数の変化を含み得る。場合によっては、心拍数の変化は、心拍数を修正するために心臓に刺激を提供することを含み得る。場合によっては、心拍数の変化は、再分極信号を変更し得る。場合によっては、心拍数の変化によって、プランジ電極によって作り出されるパターンが飽和され得る。場合によっては、心拍数は変更され得、及び再分極が、複数の心拍数に対してマッピングされ得る。場合によっては、再分極が、複数の再分極マップにおいて同様の活性を示す場合、マップが実際に再分極を示していると決定され得る。場合によっては、再分極が、複数の再分極マップにおいて同様の活性を示していない場合、新しい再分極基準点が、再分極マップを作成するために、選択され得る。

図３を参照すると、刺激を提供し且つ再分極の終了を決定する方法３００が示されている。方法３００は、３０２において第１の組の刺激を与えること、３０４において刺激強度を強めていくこと、３０６においてキャプチャを決定すること、３０８において刺激を減少させ且つ刺激間隔を変化させること、及び３１０において再分極の終了を決定することを含み得る。場合によっては、方法３００の一部又は全てを、方法２００の２０８における刺激を与えることに使用し得る。

３０２において第１の組の刺激を与えることは、閾値下刺激を与えることを含み得る。場合によっては、第１の組の刺激は、閾値を下回る振幅を有する。場合によっては、第１の組の刺激は、閾値を下回る強度を有する。場合によっては、第１の組の刺激は、刺激パルスを含み得る。場合によっては、第１の組の刺激は、第１の組の電極によって与えられ得る一方、結果として生じる信号は、第２の組の電極から受信され得る。場合によっては、閾値下刺激は、小さい後電位を引き起こし得る（例えば、単相信号において）。場合によっては、後電位は、心臓の不応期が終わるときに、刺激によって引き起こされ得る。場合によっては、閾値下刺激は、再分極時間の期限が切れたときに、後電位を生じ得る。

３０４において刺激強度を強めることは、刺激のパラメータを増加させることを含み得る。場合によっては、刺激強度を強めることは、刺激の振幅を増加させることを含み得る。場合によっては、刺激強度を強めることは、閾値を越えるまで刺激の強度を強くすることを含み得る。場合によっては、刺激強度は、キャプチャが行われるまで強められ得る。場合によっては、キャプチャは、プランジ電極が再分極の終了を決定するのに適切な位置にあるかどうかを決定するために、使用され得る。場合によっては、閾値上刺激は、第２の活動電位を生じ得るが、第２の活動電位は、真の不応期内では生じない。

３０６においてキャプチャを決定することは、刺激強度が閾値を越えるときにキャプチャが行われることを決定することを含み得る。任意選択的に、キャプチャを決定することは、刺激に応答する信号が閾値を越えるときを決定することを含み得る。場合によっては、ステップ３０２〜３０６は、心筋の様々な深さで繰り返され得る。場合によっては、ステップ３０２〜３０６は、心筋の様々な高さで繰り返され得る。

３０８において刺激を減少させ、且つ刺激間隔を変化させることは、刺激の刺激強度を弱めることを含み得る。場合によっては、刺激強度を弱めることは、刺激の振幅を減少させることを含み得る。場合によっては、刺激間隔を変化させることは、刺激パルス間の時間間隔を短くすることを含み得る。場合によっては、刺激間隔を変化させることは、後電位が検出されなくなるまで、刺激パルス間の時間間隔を修正することを含み得る。場合によっては、時間間隔を修正し且つ後電位又はその欠如をチェックすることによって、システムは、再分極信号が、信号からフィルタリングして取り除かれていないことを確認し得る。

３１０において再分極の終了を決定することは、後電位が検出されないときに、再分極の終了を決定することを含み得る。場合によっては、再分極の終了を決定することは、再分極マップを作成するための基準として使用され得る。場合によっては、他の基準点が検出されてもよい。例えば、始点、中間点、又は他の基準点が、再分極の基準点として使用されてもよい。場合によっては、再分極マップは、他の基準点に基づき得る。場合によっては、様々な基準点が決定され且つ比較されて、どの１つ又は複数の基準点が再分極マップの作成により意味があるかを決定し得る。３１０において再分極の終了が決定された後、又は別の基準点が決定された後、図２に関して説明されたような方法２００のステップ２１０において説明したように、信号は、較正され得る。

場合によっては、方法２００及び３００は、他の電極構成と一緒に使用され得る。場合によっては、電極構成は、多電極バスケットを含み得る。場合によっては、多電極バスケットは、心臓周囲空間又は心臓内に展開され得る。場合によっては、多電極バスケットは、ナノスケールの電極を含み得る。場合によっては、多電極バスケットは、緊張した及び／又は導電性のグラフェン、又はグラフェンのような物質を含み得る。場合によっては、方法２００及び／又は３００を実施するために使用された電極は、心臓外構造に置かれ得る。場合によっては、心臓外構造は、胃腸管、気管支平滑筋、皮膚の電気活動、末梢自律神経系及び中枢神経系の神経活動及び脳活動などを含み得る。

本明細書は、多くの具体的な実施の詳細を含むが、これらは、いずれかの発明の範囲又は特許請求され得るものの範囲に関する限定であるとはみなされず、むしろ、特定の発明の特定の実施形態に特有とし得る特徴の説明であるとみなされる。別個の実施形態の文脈において本明細書で説明されるいくつかの特徴はまた、単一の実施形態において組み合わせて実施され得る。反対に、単一の実施形態の文脈において説明される様々な特徴はまた、複数の実施形態において、別々に、又は任意の好適なサブコンビネーションで実施され得る。さらに、特徴は、いくつかの組み合わせで作用すると本明細書で説明され、且つさらには初めにそのように特許請求され得るが、特許請求される組み合わせの１つ以上の特徴は、場合によっては、組み合わせから削除され得、及び特許請求される組み合わせは、サブコンビネーション又はサブコンビネーションの変形例に関し得る。

同様に、動作は、図面に特定の順序で示されているが、これは、そのような動作が、図示の特定の順序又は順番で実施されること、又は所望の結果を達成するために、全ての図示の動作が実施されることが必要であると理解すべきではない。ある特定の状況では、マルチタスク及び並列処理が好都合とし得る。さらに、本明細書で説明する実施形態における様々なシステムモジュール及びコンポーネントの分離は、全ての実施形態においてそのような分離が必要であると理解すべきではなく、及び説明のプログラムコンポーネント及びシステムは、一般的に、単一の製品に一緒に組み込まれ得るか又は複数の製品内にパッケージされ得ると理解すべきである。

主題の特定の実施形態について説明した。他の実施形態は、以下の特許請求の範囲内にある。例えば、特許請求の範囲で列挙された行為は、異なる順序で実施され、それでも、所望の結果を達成し得る。一例として、添付図面に示すプロセスは、必ずしも、所望の結果を達成するために、図示の特定の順序又は順番を必要としない。いくつかの実装では、マルチタスク及び並列処理が好都合とし得る。

Claims (48)

1. 心不整脈を治療する方法であって、
   マッピングカテーテルの遠位部分が患者の心臓に挿入されて、第１の電極が第１の位置に置かれている間に、前記マッピングカテーテルの前記遠位部分上の前記第１の電極から再分極信号を受信することと、
   前記第１の電極から受信した前記再分極信号をフィルタリングすることと、
   前記第１の電極を介して前記心臓に刺激を与えることと、
   前記心臓の再分極マップを作成することと、
   を含む方法。
2. 前記再分極信号をフィルタリングすることは、前記再分極信号からの雑音を低減させることを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記再分極信号をフィルタリングすることは、
   前記再分極信号の微分を計算することと、
   前記再分極信号から派生信号を除去することと、
   を含む、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記心臓に対して外部にある、第２の位置の第２の電極から外部信号を受信することと、
   前記第１の電極からの前記再分極信号によって前記外部信号を較正することと、
   をさらに含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記第１の位置及び前記第２の位置は、前記心臓の同様の領域からの信号を受信する、請求項４に記載の方法。
6. 前記外部信号を較正することは、前記外部電極を第３の位置へ動かすことをさらに含み、及び、前記心臓の前記再分極マップを作成することは、前記外部信号を使用して前記再分極マップを作成することを含む、請求項４又は５に記載の方法。
7. 前記外部信号を較正することは、前記外部信号の一次微分を入手することを含む、請求項４〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記外部信号を較正することは、基線と交差するＴ波の下に向かう傾斜を測定することを含む、請求項４〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記第１の電極を介して前記心臓に電気穿孔を行うことをさらに含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. 電気穿孔を行うことは、不可逆的な電気穿孔を行うことを含む、請求項９に記載の方法。
11. 電気穿孔を行うことは、可逆的な電気穿孔を行うことを含む、請求項９又は１０に記載の方法。
12. 電気穿孔を行うことによって引き起こされた電気穿孔信号を受信することと、前記再分極信号に対する電気穿孔の予測可能な効果を検出することと、をさらに含む、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 刺激を与えることは、閾値を下回る第１の組の刺激を与えることを含む、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 刺激を与えることは、前記第１の組の刺激のパラメータを増加させることをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
15. 刺激を与えることは、キャプチャが行われたことを検出することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
16. 刺激を与えることは、前記第１の組の刺激の強度を弱めること、及び前記第１の組の刺激のパルス間の間隔を変化させることをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
17. 刺激を与えることは、前記刺激によって前記患者の心拍数を変化させることをさらに含む、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方法。
18. 前記患者の前記心拍数を変化させることによって、前記患者の前記再分極信号の変化を引き起こす、請求項１７に記載の方法。
19. 前記再分極マップを作成することは、磁石を用いたナビゲーション及びポイント入手によって前記再分極を生じることを含む、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の方法。
20. 前記再分極マップを作成することは、前記再分極信号における基準点を決定することを含む、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の方法。
21. 前記再分極マップを作成することは、前記再分極マップを作成するために前記基準点を使用することを含む、請求項２０に記載の方法。
22. 前記基準点は、再分極の終了である、請求項２０又は２１に記載の方法。
23. 正常な再分極マップからの前記再分極マップの変異を決定することをさらに含む、請求項１〜２２のいずれか１項に記載の方法。
24. 前記再分極マップの変異を決定することは、前記再分極マップを前記正常な再分極マップと比較することと、前記再分極マップと前記正常な再分極マップとの間の差を検出することと、を含む、請求項２３に記載の方法。
25. 心不整脈を治療するためのシステムであって、
    第１の電極と、
    コンピュータ実行可能命令を記憶できるメモリと、
    メモリに記憶された前記実行可能命令の実行を容易にするように構成されているプロセッサーであって、前記命令は、前記プロセッサーに、
    第１の位置に位置する第１の電極から再分極信号を受信し、
    前記電極から受信する前記再分極信号をフィルタリングし、
    前記電極を介して前記心臓に刺激を与え、及び、
    前記心臓の再分極マップを作成する、
    ようにさせる、プロセッサーと、
    を含む、システム。
26. 前記再分極信号をフィルタリングすることは、前記再分極信号からの雑音を低減させることを含む、請求項２５に記載のシステム。
27. 前記再分極信号をフィルタリングすることは、
    前記再分極信号の微分を計算することと、
    前記再分極信号から派生信号を除去することと、
    を含む、請求項２５又は２６に記載のシステム。
28. 前記命令は、さらに、前記プロセッサーに、
    前記心臓に対して外部にある、第２の位置の第２の電極からの外部信号を受信し、及び、
    前記第１の電極からの前記再分極信号によって前記外部信号を較正する、
    ようにさせる、請求項２５〜２７のいずれか１項に記載のシステム。
29. 前記第１の位置及び前記第２の位置は、前記心臓の同様の領域からの信号を受信する、請求項２８に記載のシステム。
30. 前記心臓の前記再分極マップを作成することは、前記外部信号を使用して前記再分極マップを作成することを含む、請求項２８又は２９に記載のシステム。
31. 前記外部信号を較正することは、前記外部信号の一次微分を入手することを含む、請求項２８〜３０のいずれか１項に記載のシステム。
32. 前記外部信号を較正することは、基線と交差するＴ波の下に向かう傾斜を測定することを含む、請求項２８〜３１のいずれか１項に記載のシステム。
33. 前記命令は、さらに、前記プロセッサーに、前記第１の電極を介して前記心臓に電気穿孔を行うようにさせる、請求項２５〜３２のいずれか１項に記載のシステム。
34. 電気穿孔を行うことは、不可逆的な電気穿孔を行うことを含む、請求項３３に記載のシステム。
35. 電気穿孔を行うことは、可逆的な電気穿孔を行うことを含む、請求項３３又は３４に記載のシステム。
36. 前記命令は、さらに、前記プロセッサーに、電気穿孔を行うことによって引き起こされた電気穿孔信号を受信し、及び前記再分極信号に対する電気穿孔の予測可能な効果を検出するようにさせる、請求項３３〜３５のいずれか１項に記載のシステム。
37. 刺激を与えることは、閾値を下回る第１の組の刺激を与えることを含む、請求項２５〜３６のいずれか１項に記載のシステム。
38. 刺激を与えることは、前記第１の組の刺激のパラメータを増加させることをさらに含む、請求項３７に記載のシステム。
39. 刺激を与えることは、キャプチャが行われたことを検出することをさらに含む、請求項３８に記載のシステム。
40. 刺激を与えることは、前記第１の組の刺激の強度を弱めることと、前記第１の組の刺激のパルス間の間隔を変化させることと、をさらに含む、請求項３９に記載のシステム。
41. 刺激を与えることは、前記刺激によって前記患者の心拍数を変化させることをさらに含む、請求項２５〜４０のいずれか１項に記載のシステム。
42. 前記患者の前記心拍数を変化させることによって、前記患者の前記再分極信号の変化を引き起こす、請求項４１に記載のシステム。
43. 前記再分極マップを作成することは、磁石を用いたナビゲーション及びポイント入手によって前記再分極を生じることを含む、請求項２５〜４２のいずれか１項に記載のシステム。
44. 前記再分極マップを作成することは、前記再分極信号における基準点を決定することを含む、請求項２５〜４３のいずれか１項に記載のシステム。
45. 前記再分極マップを作成することは、前記再分極マップを作成するために前記基準点を使用することを含む、請求項４４に記載のシステム。
46. 前記基準点は、再分極の終了である、請求項４４又は４５に記載のシステム。
47. 前記命令は、さらに、前記プロセッサーに、正常な再分極マップからの前記再分極マップの変異を決定するようにさせる、請求項２５〜４６のいずれか１項に記載のシステム。
48. 前記再分極マップの変異を決定することは、前記再分極マップを前記正常な再分極マップと比較することと、前記再分極マップと前記正常な再分極マップとの間の差を検出することと、を含む、請求項４７に記載のシステム。

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