JP2022104829A - 電極ワイヤノイズを検出するためのシステム、方法、及びプロセス - Google Patents

Abstract

【課題】電極ワイヤノイズを検出すること。【解決手段】本開示は、プローブの遠位先端の屈曲又は偏向によって引き起こされる電極ワイヤノイズを検出するためのシステム、方法、及びプロセスを提供する。プローブアクチュエータのための変位センサ及びプローブ電極ワイヤと一体化された検知ワイヤを含む、このノイズを検出するための様々なセンサ構成が開示される。【選択図】図１

Description

本出願は、電極ワイヤノイズの検出に関する。

カテーテルなどのプローブは、プローブの場所を把握することが重要である状況を含む、広範囲の用途で使用される。プローブは、外科医が心臓の解剖学的構造に対してプローブの位置を追跡する心臓外科手術などの外科手術中に使用され得る。外科医は、典型的には、プローブのハンドル内に統合されたノブ又はピストンなどのいくつかのタイプのアクチュエータを使用することによって、手術中にプローブの先端を偏向又は屈曲させる必要がある。プローブ内の電子機器の敏感な性質により、プローブの遠位先端のこの変位は、望ましくない干渉又はノイズを引き起こし、この干渉又はノイズは、プローブの遠位先端内の電極から正確な読み取り値を得ることを困難にする。

したがって、プローブの遠位先端の偏向に関連するノイズ又は干渉に関係した問題に対処する解決策を提供することが望ましいであろう。

一態様では、プローブ内の電極ワイヤノイズを検出する方法が開示される。この方法は、プローブ内にセンサを配置することを含み、プローブは、複数の電極ワイヤに接続された複数の電極を有する遠位先端と、遠位先端を変位させるように構成されたアクチュエータと、を含む。この方法は、センサを介して、（ｉ）遠位先端の変位中のアクチュエータの位置、又は（ｉｉ）遠位先端の変位中に複数の電極ワイヤによって生成されたノイズ、のうちの少なくとも１つを検出することを含む。

別の態様では、複数の電極ワイヤに接続された複数の電極を有する遠位先端を画定するプローブと、遠位先端を変位させるように構成されたアクチュエータと、を含むプローブアセンブリが開示される。アセンブリは、（ｉ）遠位先端の変位中のアクチュエータの位置、又は（ｉｉ）遠位先端の変位中に複数の電極ワイヤによって生成されたノイズ、のうちの少なくとも１つを検出するように構成されたセンサを含む。

（ｉ）又は（ｉｉ）のいずれかにおけるセンサからの情報は、次いで、許容できないほど大きいアクチュエータの変位量、又は電極ワイヤからの信号がノイズを経験することになるような、許容できないほど大きい電極ワイヤ内のノイズ量のいずれかが存在する間隔又はエピソードを識別するために、方法及びシステムの両方において使用されるか又は更に処理される。

本方法及びシステムの複数の異なる態様及び構成要素が、本明細書に記載されている。

添付の図面と共に例として与えられる以下の説明から、より詳細な理解が可能になる。
プローブを含む例示的なシステムを示す。 一態様による図１のプローブの遠位先端を示す。 一態様による図１のプローブの概略図を示す。 一態様による図１のプローブの断面図を示す。 図１のプローブ内に実装されたセンサの様々な状態を示す。 図１のプローブ内に実装されたセンサの様々な状態を示す。 図１のプローブ内に実装されたセンサの様々な状態を示す。 別の態様による図１のプローブの断面図である。 別の態様によるセンサを含むプローブの概略図である。 図７のプローブの線ＶＩＩＩ－ＶＩＩＩを通る断面図である。 未処理の偏向検知及びポストフィルタ処理中の電圧測定値を示す。 未処理の偏向検知及びポストフィルタ処理中の電圧測定値を示す。 本開示の一態様によるプロセスを示す。 図１０Ａに示される少なくとも１つのステップによって生成された信号を示す。 図１０Ａに示される少なくとも１つのステップによって生成された信号を示す。 図１０Ａに示される少なくとも１つのステップによって生成された信号を示す。

本明細書に開示されるように、プローブの遠位先端を変位させるためにプローブ内のアクチュエータを係合することに関連する静的摩擦、ノイズ、及び他のタイプの干渉に関係した問題に対処するシステム、装置、及び方法が提供される。

プローブという用語は、本明細書では、カテーテルという用語と互換的に使用されており、当業者は、任意のタイプの検知デバイスを本明細書に開示される構成に実装することができることを理解されよう。

本明細書で使用されるとき、ノイズという用語は、一般に、信号の任意の不必要な乱れを指すために使用される。ノイズは、一般に、電気信号のエラー又は望ましくないランダムな中断を引き起こし得る。

一態様では、開示された主題は、偏向追跡がプローブアセンブリ内に実装される配置を提供する。この追跡に基づいて、任意のノイズ又は干渉が識別され、次いでプローブアセンブリ内の電極によって生成される信号からフィルタで除去され得る。

図１は、開示されている主題の態様を実施するための一実施形態を例示している。図１に示されるとおり、外科医は、患者に対して、プローブ１を操縦しているところである。一実施形態では、外科医は、患者の心臓２内でプローブ１を操縦しているところである。

一態様では、少なくとも１つのセンサ５が患者の身体に直接取り付けられている。一実施形態では、センサ５は、磁気信号及び／又は電気信号を検出するよう、構成されているパッチである。一態様では、センサ５は、センサ５の中からインピーダンスを測定するように構成されている。別の態様では、カテーテル先端に装着された少なくとも１つの単軸磁気センサは、患者パッド（すなわち、患者の下）の少なくとも１つの外部磁気センサと組み合わせて作用するように構成されている。一実施形態では、３つの異なる方向に配向された（すなわち、１２０度離間した）カテーテルに装着され、３つの外部磁気センサと組み合わせて作用するように構成されている、３つの磁気センサが存在する。そのような技術の詳細は、以下の文書に提供されており、これらはそれぞれ参照により本明細書に完全に記載されているかのように組み込まれる：米国特許第５，３９１，１９９号、米国特許第５，４４３，４８９号、米国特許第５，５５８，０９１号、米国特許第６，１７２，４９９号、米国特許第６，１７７，７９２号、米国特許第６，６９０，９６３号、米国特許第６，７８８，９６７号、及び米国特許第６，８９２，０９１号。別の態様では、外部センサなしで使用されるように構成されている、カテーテル上のインピーダンスセンサが提供される。そのような技術の詳細は、以下の文書に提供されており、これらはそれぞれ参照により本明細書に完全に記載されているかのように組み込まれる：米国特許第５，９４４，０２２号、米国特許第５，９８３，１２６号、及び米国特許第６，４５６，８６４号。これらのセンサは、一般に、患者の呼吸サイクルのモデル化、いつ患者の肺が吸気又は呼気しているかの特定、及びプローブの場所の追跡を支援する。

当業者は、本明細書に開示される実施形態が心臓に限定することなく、他のタイプの身体部分又は臓器を分析するために実装され得ることを、本開示に基づいて理解されよう。外科医は、モニタ３上で、呼吸、プローブの運動及び場所、並びにカテーテル－心臓の運動及び場所に関連する様々なデータセット及びモデルを見る。モニタ３は、プローブ及びセンサによって検出された信号に関するデータを表示するように構成され得る。

プローブ１は、本明細書においてプローブアセンブリとも称される。プローブ１は、ハンドル１ａ、遠位先端１ｂ、及びコンピューティングシステム４に接続された近位部分１ｃを含み得る。ハンドル１ａは、プローブ１の遠位先端１ｂで要素を操作するために外科医によって係合されるように構成された、図３、図４、図６、及び図７により明確に示されるアクチュエータ１０を含む。

このコンピューティングシステム４は、本明細書において開示されている、様々なプロセス及びアルゴリズムを実行するよう構成されている。コンピューティングシステム４は、コントロールユニット４ａ、プロセッサ４ｂ及びメモリユニット４ｃを含むことができる。コントロールユニット４ａは、プローブ１及びセンサからの信号を解析して、プローブ１の座標及び位置、並びに様々な他の情報を決定するよう構成され得る。メモリユニット４ｃは様々なタイプとすることができ、一般に、位置データ、呼吸データ、時間データ、並びにプローブ１及びセンサに関する他のタイプのデータを追跡するように構成されている。コンピューティングシステム４は、本明細書において開示されている工程、プロセス、方法、構成、特徴などのいずれかを実行するよう構成され得る。

図２に示すように、プローブ１の遠位先端１ｂは、プローブの複数のアーム２２に沿って配置された複数の電極２０を含む。これらの電極２０は、アーム２２内の電気ワイヤ２１（図２及び図３に示される）を介してコンピューティングシステム４に電気的に接続される。電極２０は、患者内の電気信号を検出するように構成され、より具体的には、電極２０が患者の組織に接触するときに、患者の組織によって生成された電気信号を検出するように構成され得る。当業者は、電極２０の構成が変わり得ることを、本開示に基づいて理解されよう。例えば、電極２０を有する５つのアーム２２が図２に示されているが、当業者は、プローブ１の遠位先端１ｂの正確な形状及び構成が、任意の数のアーム２２を含むように、あるいはバスケット若しくはバルーン形状又は他の形状若しくは形態に配置されるように変わり得ることを認識されよう。

図３は、プローブ１内に統合されたセンサ３０及びアクチュエータ１０を示すためのプローブ１の概略図を示す。アクチュエータ１０が係合又は変位されると、その運動がプローブ１の遠位先端１ｂに付与される。例えば、アクチュエータ１０を係合することにより、心臓解剖学的構造の様々な部分に対してアーム２２を屈曲又は偏向させ得る。この運動を付与するプロセスは、本質的に、プローブ１内のワイヤ２１が張力下に置かれるか、又はそうでなければ操作されることからノイズ又は干渉を引き起こす。このノイズ又は干渉により、電極２０から信号を識別することが困難になる。

図３に示すように、プローブ１（センサ３０を含む）は、コンピューティングシステム４及びその関連する構成要素に接続される。プローブ１及びセンサ３０の先端１ｂの電極２０によって生成された全ての信号は、コンピューティングシステム４によって処理される。

センサ３０は、コンピューティングシステム４、又はセンサ３０とコンピューティングシステム４との間のプローブ１に提供されるプリント回路基板若しくは電気回路１５に直接接続され得るか、又は無線で信号を送信するように構成され得る。当業者は、プローブ１の電気構成要素の特定の構成が変わり得ることを理解されよう。

図３には、アクチュエータ１０が一般的に示されている。当業者は、アクチュエータ１０の正確な形態が変わり得ること、及びアクチュエータ１０に適用される外科医の物理的操作を、プローブ１の遠位先端１ｂ（すなわちアーム２２）に付与される対応する動きに変換するように構成された、ダイヤル、ノブ、スライダ、又は任意の他の構成要素を含み得ることを理解されよう。外科医は、プローブ１のアーム２２が屈曲若しくは偏向されるか、ないしは別の方法で変位されるように、アクチュエータ１０に線形、回転、若しくはねじれ操作を適用する場合がある。センサ３０の形態は、様々なタイプのアクチュエータ１０に実装されるように適合され得る。例えば、アクチュエータ１０がノブ又はダイヤルである場合、センサ３０は、ノブ又はダイヤル上のマーキング、及びマーキングを検出するように構成されている光学検知デバイスを含み得る。同様に、磁気標的構成要素は、ノブ又はダイヤル上に配置され得、磁気検知構成要素は、磁気標的構成要素の位置を検出するように構成され得る。

一態様では、センサ３０は、（ｉ）アクチュエータ１０の位置、又は（ｉｉ）プローブ１の遠位先端１ｂ内の電極２０に接続された少なくとも１つのワイヤ２１によって生成されるノイズ、のうちの少なくとも１つを検出するように構成されている。一般的な態様では、センサ３０は、電極２０に接続されたワイヤ２１が経験する干渉又はノイズを検出するように構成されている。この構成は、様々な方法で、例えば、アクチュエータ１０の位置若しくは動きを追跡することによって、又は電極２０に接続されたワイヤ２１が直接経験するインパルス、張力、変位、ノイズ、若しくは静電を追跡することによって実装され得る。当業者は、本開示に基づいて、ワイヤ２１が経験するノイズ又は干渉を識別するために他の構成が実装され得ることを認識するであろう。

本明細書に記載のセンサ３０は、様々な方法で実装され得る。例えば、センサ３０は、容量式変位センサ、摺動レジスタ変位センサ、オプティカルエンコーダー、ホール効果センサ、圧電センサ、又は任意の他のタイプのセンサとして実装され得る。一実施形態では、センサ３０は、本明細書でより詳細に説明される電気検知ワイヤからなる。

図４は、プローブ１のハンドル１ａのより詳細な図を示す。図４に配向されるように、プローブ１の遠位先端１ｂは、断面の右側にある。図４では、アクチュエータ１０はピストンとして示されている。図４は、プローブ１のハンドル１ａ内にセンサ３０を実装するための１つの例示的な構成を示す。図４に示すように、センサ３０は、静止構成要素３２及びモバイル構成要素３４を含む。一態様では、モバイル構成要素３４は、アクチュエータ１０に接続される。図４に示すように、アクチュエータ１０をセンサ３０に接続するリンケージ３６が提供される。一実施形態では、モバイル構成要素３４は、アクチュエータ１０に直接接続され得る。別の実施形態では、モバイル構成要素３４とアクチュエータ１０との間のリンケージを提供するために、中間接続要素が提供され得る。

プローブ１のハンドル１ａは、様々なチャンバ又は空洞を含み得る。図４に示すように、センサ３０は、空洞１１ａ内に実装される。他の実施形態では、当業者に理解されるように、センサ３０は、別の空洞１１ｂ、又はプローブ１の任意の他の領域若しくは部分に実装され得る。他の実施形態では、センサ３０は、ハンドル１ａ以外のプローブ１の領域に実装される。

図５Ａ～図５Ｃは、様々な状態３０’、３０’’、及び３０’’’のセンサ３０を示す。これらの図のそれぞれにおいて、モバイル構成要素３４は、静止構成要素３２によって画定されるボアの内側に摺動可能に受容される。一実施形態では、静止構成要素３２及びモバイル構成要素３４は、円筒形構成要素である。当業者は、これらの構成要素の形状が変わり得ることを理解されよう。図５Ａに示すように、リンケージ３６は、静止構成要素３２をプローブ１の本体に接続する第１の部分３６ａを含む。リンケージ３６はまた、モバイル構成要素３４をアクチュエータ１０に接続する第２の部分３６ｂを含む。第１及び第２の部分３６ａ、３６ｂは、図５Ａ～図５Ｃに概略的に示されているが、当業者は、これらの構成要素が変更され得ることを理解されよう。例えば、静止構成要素３２は、プローブ１のハンドル１ａによって画定される空洞内に圧入され得る。別の例では、第２の部分３６ｂは省略可能であり、モバイル構成要素３４は、アクチュエータ１０に直接取り付けられ得る。

図５Ａに示すように、モバイル構成要素３４は、ほぼ完全に静止構成要素３２の内側にある。この状態は、第１の静電容量値Ｃ１に対応する。図５Ｂは、モバイル構成要素３４の約半分が静止構成要素３２の内側にある状態に対応する。図５Ｂは、第２の静電容量値Ｃ２を有する状態に対応する。図５Ｃは、モバイル構成要素３４が、ほぼ完全に静止構成要素３２の外側にある別の状態に対応する。第３の静電容量値Ｃ３は、図５Ｃの配置によって提供される。変化する静電容量値Ｃ１、Ｃ２、及びＣ３に基づいて、アクチュエータの位置を決定することが可能である。一実施形態では、Ｃ１＞Ｃ２＞Ｃ３である。当業者は、図５Ａ～図５Ｃに示される配置が変更され得ることを理解するであろう。

図６は、センサ３０の別の配置を示す。この構成では、センサ３０は、空洞１１ｂ内に、アクチュエータ１０とより直接接触するように提供される。この配置では、センサ３０は、静止構成要素又はプレート１３２、及びアクチュエータ１０に取り付けられたモバイル構成要素１３４を含む。この実施形態では、静止構成要素１３２は、プレートからなり得、より具体的には、銅プレートからなり得る。同様に、モバイル構成要素１３４も銅プレートからなり得る。当業者が本開示に基づいて認識するように、構成要素１３２、１３４を形成するために様々なタイプの材料が使用され得る。これらの構成要素１３２、３４は、電気回路１５又はコンピューティングシステム４に接続される。

一実施形態では、センサ３０は、力を検知する直線型電位差計として実装される。アクチュエータ１０が手動操作により変位すると、アクチュエータ１０は、アクチュエータ１０によって偏向するか、ないしは別の方法で操作されるように構成されたストリップ又はパッドと係合し得る。アクチュエータ１０が移動すると、センサ３０は、アクチュエータ１０の位置を検出し得、次いで、その位置がコンピューティングシステム４に送信される。言い換えれば、センサ３０は、アクチュエータ１０の相対位置を検出し、次いで、抵抗値などの出力信号が、アクチュエータ１０の位置を示すために提供される。

別の実施形態では、センサ３０は、導電性フィルムセンサアセンブリとして実装される。例えば、半導電性材料層がアクチュエータ１０に適用され得る。半導電性材料層は、アクチュエータ１０の周りに収縮包装され得、対応するセンサ３０は、アクチュエータ１０の位置を検出するように配置され得る。

様々な実施形態に開示されるように、一般にアクチュエータ１０の位置を検出するセンサ３０が提供される。アクチュエータ１０の位置に基づいて、コンピューティングシステム４は、アクチュエータ１０の速度を決定するように構成されている。一般に、アクチュエータ１０のスピード又は速度が大きいほど、電極ワイヤ２１が経験する、結果として生じるノイズ又は干渉は大きくなる。

本明細書に開示される配置のいずれか１つにおいて、センサ３０は、加速度計からなり得るか、又は加速度計の形態の二次センサを含み得る。図３に示すように、加速度計４０は、プローブ１に提供され、アクチュエータ１０の運動を検出するように構成されている。当業者は、アクチュエータ１０の運動又は電極ワイヤ２１の動きを追跡するために、追加の検知構成要素がプローブ１に実装され得ることを理解されよう。

本明細書に開示される構成のいずれか１つにおいて、センサ３０は、プローブ１の遠位先端１ｂに提供される電極２０の偏向又は屈曲を制御する、プローブ１のアクチュエータ１０の変位に関する情報を提供する。次いで、この情報は、アクチュエータ１０の速度を決定するために、コンピューティングシステム４によって使用され得る。この情報を使用して、コンピューティングシステム４は、次いで、アクチュエータ１０が閾値速度を超えて変位している期間を識別し得る。アクチュエータ１０が所定の閾値速度を上回って移動している場合、それらの時間間隔中に取得されたデータ又は情報はノイズ又は干渉を受ける可能性が高いため、コンピューティングシステム４は、それらの時間間隔中に取得された信号又はデータをフィルタ処理し得る。一態様では、比較的速い閾値速度は、毎秒１０ｃｍであり、比較的遅い閾値速度は、毎秒０．５～１．０ｃｍである。速い動きの間に検出された信号は、無効化され得るか、又は更に処理され得る。当業者は、これらの値が、カテーテルの設計及び並進移動、並びに張力に応じて変わり得ることを理解されよう。このノイズ又は干渉は、外科医がプローブ１の遠位先端１ｂ内の電極２０によって検出される正確な電気生理学信号を確認することを困難にする。他の態様では、センサ３０は、アクチュエータ１０の加速度を検出するように構成されている。

図７は、プローブ１の遠位先端１ｂを偏向又は屈曲させるアクチュエータ１０の衝撃を識別するための別の態様を示す。図７は、センサ３０が２つの検知ワイヤ３８ａ、３８ｂからなるプローブ１の簡略化された概略図を示す。これらの検知ワイヤ３８ａ、３８ｂは、プローブ１の遠位先端１ｂ内の電極に接続されたワイヤ２１に隣接して位置付けられる。一態様では、検知ワイヤ３８ａ、３８ｂは、リード又はアンテナとして作用する。言い換えれば、検知ワイヤ３８ａ、３８ｂは、電極ワイヤ２１が経験する電圧変動又は他の変化を検出するように構成されている。

図７にケーブルシース１ｅを示し、図８にケーブルシース１ｅをより詳細に示す。ケーブルシース１ｅの内部には、複数の電極ワイヤ２１並びに検知ワイヤ３８ａ、３８ｂが一緒に束ねられる。図８に明確に注釈されていないシース１ｅの内側にある残りのワイヤの全ては、電極ワイヤ２１である。一態様では、ワイヤ２１、３８ａ、３８ｂは、電極ワイヤ２１が経験する任意の張力又は運動が検知ワイヤ３８ａ、３８ｂでも経験されるように、しっかりと束にして詰め込まれる。当業者は、ワイヤ２１、３８ａ、３８ｂを一緒に束ねる必要がなく、検知ワイヤ３８ａ、３８ｂが電極ワイヤ２１と近接しているか、ないしは別の方法で係合される他の配置も可能であることを理解されよう。更に、図８のワイヤの束は、特定の形状及び配置で示されているが、当業者は、形状及び配置が変更され得ることを理解されよう。

ワイヤ２１、３８ａ、３８ｂの全ては、通常、図７に概略的に示される電気回路１５に接続される。電気回路１５は、コンピューティングシステム４に接続される。電気回路１５は、任意の他の構成要素に接続され得、一般に、ワイヤ２１、３８ａ、３８ｂへの信号及びワイヤ２１、３８ａ、３８ｂからの信号を受信、処理、及び／又は送信するように構成され得る。図７の要素１７として概略的に示されるレジスタは、電気回路１５内の検知ワイヤ３８ａと３８ｂとの間に実装され得る。一態様では、レジスタは、プローブ１のハンドル内に位置付けられる。別の実施形態では、レジスタは、ワイヤ３８ａ、３８ｂのうちの１つの中に位置付けられる。電気回路１５は、レジスタ、導電体、コンデンサ、電圧源などの任意の電気構成要素を含み得、電気回路１５は、ワイヤ２１、３８ａ、３８ｂからの負荷、インパルス、力、張力、又は任意の他の信号が検出されるような任意の構成に配置され得る。

検知ワイヤ３８ａ、３８ｂは、プローブ１の遠位先端１ｂによって画定される電極２０のいずれにも接続されず、電極２０から絶縁される。代わりに、検知ワイヤ３８ａ、３８ｂは、電極２０及びアーム２２の先端部の手前のある領域（図６の領域１ｄなど）で終端する。一実施形態では、２つの検知ワイヤ３８ａ、３８ｂが提供される。当業者は、単一の検知ワイヤ３８ａ又は３つ以上の検知ワイヤ３８ａ、３８ｂが使用され得ることを理解されよう。別の構成では、ある地面に対する電位を測定するように構成された単一の検知ワイヤが実装され得る。

例示目的で、図面を簡略化するために、１つの電極ワイヤ２１のみが図７に示されているが、当業者は、複数の検知ワイヤ２１が提供されることを理解されよう。一実施形態では、プローブ１の遠位先端１ｂ内のそれぞれの電極２０は、対応の電極ワイヤ２１に接続され、したがって、電極ワイヤ２１の数は、プローブ１の遠位先端１ｂの構成に応じて大きく変わり得る。

検知ワイヤ３８ａ、３８ｂによって形成されたセンサ３０は、摩擦によって引き起こされるノイズ、より具体的には、電極ワイヤ２１に関連付けられた静電摩擦によって引き起こされるノイズを追跡し、識別するように構成されている。検知ワイヤ３８ａ、３８ｂは、ハンドル１ａ、遠位先端１ｂ（電極２０の手前）、又は近位部分１ｃを含む、プローブ１の任意の領域に提供され得る。検知ワイヤ３８ａ、３８ｂは電極に接続しないため、検知ワイヤ３８ａ、３８ｂは、患者の組織に関するいかなる局所信号測定も生成しない。代わりに、検知ワイヤ３８ａ、３８ｂは、具体的には、電極ワイヤ２１によって生成されるノイズの影響を受けるように構成されている。偏向中の電極ワイヤ２１の動きによって静電が発生すると、検知ワイヤ３８ａ、３８ｂの電位が変更され、静電放電の存在を検出するために測定及び使用され得る電圧変化が生じる。したがって、この態様では、検知ワイヤ３８ａ、３８ｂは、センサとして機能及び動作する。

一態様では、コンピューティングシステム４は、センサ３０から信号を受信し（どのように実装又は具現化されているか、すなわち、変位センサとしてか、検知ワイヤとしてか、又は任意の他の構成としてかは関係なく）、アクチュエータ１０が係合される一方で、電極ワイヤ２１が張力下にあるか、移動されるか、ないしは別の方法で影響されることによるノイズ又は干渉を識別するように構成されている。

コンピューティングシステム４は、ノイズが所定のノイズ閾値を超える期間中に電極ワイヤ２１によって生成された信号の間隔をフィルタ処理又は無効化するように構成され得る。言い換えれば、コンピューティングシステム４は、許容できないレベルのノイズが存在する間に特定のエピソードを識別するように構成されており、それらのエピソードを自動的にフィルタ処理し得る。当業者が本出願に基づいて理解するように、ノイズの量は回路設計に基づいて変わり得る。

一態様では、比較的低い抵抗（すなわち、１Ω）を有するレジスタが使用される場合、結果として検出される電圧も一般に低くなる。別の態様では、比較的高い抵抗（すなわち、１０ＭΩ）を有するレジスタが使用される場合、レジスタは、電力出口からはるかに大きいノイズを検出する。したがって、一態様では、比較的中程度の抵抗（すなわち、５ＫΩ～５０ＫΩ）を有するレジスタが一般に好ましい。検知構成を本質的に較正するために、臨床設定又は臨床現場でプローブ１を使用することによって、ノイズのベースラインレベルが確立され得る。このプロセスは、手動操作又は移動速度閾値超過のいずれかによって、ノイズを意図的に発生させることにより、ノイズの事象を識別することを伴う。次いで、検知ワイヤ３８ａ、３８ｂによって測定されたノイズを比較することができ、特定のノイズ事象を分析して、特に高いノイズエピソードを拒否又は無効化することができるベースライン又はカットオフ閾値を確立することができる。これらの検知ステップ及びポストフィルタ処理に関連付けられたデータを図９Ａ及び図９Ｂに示す。図９Ａ及び図９Ｂは、試験データを表し、１つの電極は３０ＫΩのレジスタに接続されている。図９Ａは、２本の検知ワイヤ３８ａ、３８ｂから記録された信号を示す。破線は、検知ワイヤ３８ａ、３８ｂからの偏向検知に対応し、実線は、電極からの心電計（ＥＣＧ）信号を示す。両方の線がほとんどの活動を示しているチャートの中間領域は、ＥＣＧ信号がエネルギー（すなわち、偏向ノイズ）を有する期間に対応する。この通電状態の間、検知ワイヤ３８ａ、３８ｂからの信号を表す破線も活動を示している。図９Ｂは、偏向ノイズエネルギーの領域（破線）を識別するために、破線（検知ワイヤ３８ａ、３８ｂの信号に対応する）がどのようにフィルタ処理されるかを示すために提供される。

更なる処理ステップは、アルゴリズム、プロセス、又はコンピューティングシステム４にプログラムされた他の機能によって実行され得る。一態様では、センサによって検出された不要なノイズに対処することは、処理を使用して、例えば二乗平均平方根（ＲＭＳ）関数を介して、検出された信号を整流することを更に含み得る。検出された信号は、ハイパスフィルタ及びローパスフィルタを使用してフィルタ処理され得る。ハイパスフィルタ処理は、局所的な成分を除去し得る。言い換えれば、信号が「浮遊」している（すなわち、零線上にない）場合、ベースラインは除去され得る。ローパスフィルタ処理は、図９Ａ及び図９Ｂの「偏向検知」データとして示される高周波成分を除去することによって信号を平滑にする。

プロセス１０００を一般に示したフロー図を図１０Ａに示す。図１０Ｂ～図１０Ｄは、電極（実線）及び／又はセンサ（破線）からのＥＣＧ信号を示す。

図１０Ａに示すように、ステップ１０１０は、センサ（すなわち、センサ３０）から信号をサンプリングすることを含む。一態様では、センサは、２つの検知ワイヤ（すなわち、ワイヤ３８ａ、３８ｂ）を含む。当業者は、センサが本明細書に開示される他の構成のいずれかを含み得ることを理解するであろう。ステップ１０１０からのデータを図１０Ｂに表す。

ステップ１０２０は、フィルタ処理ステップを含む。一態様では、フィルタ処理ステップは、電力線ノイズをフィルタ処理することを含む。フィルタは、５０Ｈｚ及び／又は６０Ｈｚのエネルギー及び関連する高調波を減衰させるように構成された櫛形フィルタタイプであり得る。このステップは、偏向に敏感であるように構成及び較正される。ステップ１０３０は、ステップ１０２０からの信号に絶対フィルタを適用する。ステップ１０４０は、ハイパス（すなわち、０．５Ｈｚ）及び／又は局所平均信号を減算するか、若しくはベースラインを除去する局在化フィルタなどの追加のフィルタを適用することを含む。図１０Ｃは、ステップ１０２０、１０３０、及び１０４０の後の残りの信号を示す。図１０Ｃは、１ｍＶの振幅ベースラインを示すが、当業者は、ベースラインが０ｍＶに近くなり得ることを理解されよう。

ステップ１０５０は、１秒間の実行平均などの所定の設定を有するローパスフィルタを適用することを含む。このプロセスは、図１０Ｄの信号によって示されるように、本質的に小さいスパイクを平滑にし、平均エネルギー値を提示する。センサ信号（破線で示される）は、ＥＣＧ信号（実線）にエネルギーがない中間期間で低くなっている。

ステップ１０６０は、ノイズの閾値を設定することを含む。当業者は、ステップ１０６０が、本明細書に記載のステップのうちのいずれか１つ以上の前に実行され得ることを理解されよう。ステップ１０７０は、検出された信号が閾値を超えているかどうかをチェックすることを含む。ステップ１０７０において検出された信号が閾値を超えていると判定された場合、ステップ１０８０は、偏向を検出することを含む。一実施形態では、センサによって検出された閾値信号が所定の期間（すなわち、１００ｍｓ）を超えたときに警告がトリガされ得る。当業者は、本明細書に開示される概念を使用して、異なる警告システム又は監視システムが実装され得ることを理解されよう。

一態様では、開示された主題は、電極ワイヤ２１からの生信号にフィルタを適用するだけでなく、代わりに、センサ３０によって収集された追加の情報又は信号を使用して、アクチュエータ１０によって引き起こされるノイズ及び電極ワイヤ２１のその偏向が考慮されるように電極ワイヤ信号を分析する。

一態様では、センサ３０がアクチュエータ１０の変位及び速度を検出するように構成されている場合、コンピューティングシステム４は、具体的に、アクチュエータ１０が所定の速度閾値を超えて移動している間隔中に生成された信号を無効化又はフィルタ処理するように構成され得る。コンピューティングシステム４はまた、電極２０及びセンサ３０によって受信された信号に、ハイパス若しくはローパスフィルタ又は平滑化フィルタ若しくは機能を適用するように構成され得る。一態様では、センサ３０によって検出された信号は、モニタ３又は他の表示手段を介して外科医又は医師に提供され得、フィルタ処理又は無効化は必要とされない。

本明細書に開示される主題は、本質的に電極ワイヤ２１が影響を受ける原因となる、プローブ１の遠位先端１ｂを偏向又は屈曲させることによって生じる問題に対処する。アクチュエータ１０又は電極ワイヤ２１を監視することにより、開示された主題に従ってプローブ１の遠位先端１ｂの偏向又は屈曲の影響を受けるモーメント及び信号を特定することが可能である。

本明細書において開示されている主題は、以下のＢｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒ，Ｉｎｃのコンポーネント又はインターフェース：ＣＡＲＴＯ（登録商標）３ Ｓｙｓｔｅｍ Ｑｍｏｄｅ＋Ｓｏｆｔｗａｒｅ、Ｑｄｏｔ Ｃａｔｈｅｔｅｒ、ｎＭＡＲＱ（商標）ＲＦ発生器及びクールフローポンプ、ＶＩＳＩＴＡＧ（登録商標）モジュール、及びＰｅｎｔａｒａｙ Ｎａｖ Ｃａｔｈｅｔｅｒのうちのいずれか１つ以上を使用して実行することができる。当業者は、開示されている主題は、様々な他の構成要素及びインターフェースを用いて実装され得ることを理解されよう。

開示されている主題は、ヒト患者、又は患者の心臓と関連して使用することに限定されない。開示されている主題は、腔などの任意のタイプの対象物の特徴を解析するために、様々な用途に使用することができる。更に、検知構成は、非医療用途で使用することができる。

本明細書に記載される機能及び方法はいずれも、汎用コンピュータ、プロセッサ、又はプロセッサコアに実装されることができる。好適なプロセッサとしては、例えば、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来型プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（digital signal processor、ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと関連する１つ又は２つ以上のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit、ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array、ＦＰＧＡ）回路、任意のその他のタイプの集積回路（integrated circuit、ＩＣ）、及び／又は状態機械が挙げられる。

そのようなプロセッサは、処理されたハードウェア記述言語（hardware description language、ＨＤＬ）命令及びネットリストなどのその他の中間データ（そのような命令は、コンピュータ可読媒体に記憶させることが可能である）の結果を使用して製造プロセスを構成することにより、製造することが可能である。そのような処理の結果はマスクワークであり得、このマスクワークをその後半導体製造プロセスにおいて使用して、本開示の特徴を実装するプロセッサを製造する。

本明細書に記載される機能及び方法はいずれも、非一時的コンピュータ可読記憶媒体に組み込まれるコンピュータプログラム、ソフトウェア、又はファームウェアにおいて実装されて、汎用コンピュータ又はプロセッサによって実行されることができる。

非一時的コンピュータ可読ストレージ媒体の例としては、読み取り専用メモリ（read only memory、ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（random-access memory、ＲＡＭ）、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、磁気媒体、例えば、内蔵ハードディスク及びリムーバブルディスク、磁気光学媒体、並びに光学媒体、例えば、ＣＤ－ＲＯＭディスク及びデジタル多用途ディスク（digital versatile disk、ＤＶＤ）が挙げられる。

本明細書の開示に基づいて多くの変更例が可能であることを理解されたい。特徴及び要素が特定の組み合わせで上に説明されているが、各特徴又は要素は、他の特徴及び要素を用いずに単独で、又は他の特徴及び要素を用いて若しくは用いずに他の特徴及び要素との様々な組み合わせで使用されてもよい。

〔実施の態様〕
（１） プローブアセンブリであって、
複数の電極ワイヤに接続された複数の電極を有する遠位先端、及び前記遠位先端を変位させるように構成されたアクチュエータを含むプローブと、
センサであって、
（ｉ）前記遠位先端の変位中の前記アクチュエータの位置、又は
（ｉｉ）前記遠位先端の変位中に前記複数の電極ワイヤによって生成されたノイズ、のうちの少なくとも１つを検出するように構成されたセンサと、を備える、プローブアセンブリ。
（２） 前記センサは、前記複数の電極ワイヤによって生成された前記ノイズを検出するように構成された少なくとも１本の検知ワイヤを含む、実施態様１に記載のプローブアセンブリ。
（３） 前記少なくとも１本の検知ワイヤは、前記プローブアセンブリのハンドル本体内に位置付けられている、実施態様２に記載のプローブアセンブリ。
（４） 前記少なくとも１本の検知ワイヤは、前記複数の電極ワイヤも含むプローブケーブルアセンブリ束内に位置付けられ、前記少なくとも１本の検知ワイヤは、前記遠位先端の前で終端し、前記少なくとも１本の検知ワイヤ及び前記複数の電極ワイヤは、共通の電気回路に接続されている、実施態様２に記載のプローブアセンブリ。
（５） 前記少なくとも１本の検知ワイヤは、前記複数の電極から絶縁されている、実施態様２に記載のプローブアセンブリ。

（６） 前記アクチュエータの前記位置に基づいて、前記アクチュエータの速度を決定するように構成されたプロセッサを更に備える、実施態様１に記載のプローブアセンブリ。
（７） 前記プロセッサは、前記アクチュエータの前記速度が所定の速度閾値を超える間隔を識別するように更に構成されている、実施態様６に記載のプローブアセンブリ。
（８） （ｉ）前記アクチュエータの速度が所定の速度閾値を超えるか、又は（ｉｉ）前記遠位先端の変位中に前記複数の電極ワイヤによって生成された前記ノイズが所定のノイズ閾値を超える期間中に取得された信号を無効化するか又は該信号をフィルタ処理するように構成されたプロセッサを更に備える、実施態様１に記載のプローブアセンブリ。
（９） 前記センサは、前記アクチュエータに取り付けられた第１のセンサ構成要素と、前記プローブの本体に取り付けられた第２のセンサ構成要素とを含み、そのため、前記第１のセンサ構成要素は、前記プローブの前記本体に対して移動可能であり、前記第２のセンサ構成要素は、前記プローブの前記本体に対して静止している、実施態様１に記載のプローブアセンブリ。
（１０） 前記センサは、容量式変位センサ、加速度計、ホール効果センサ、光センサ、レジスタ変位センサ、又は磁気センサのうちの少なくとも１つを含む、実施態様１に記載のプローブアセンブリ。

（１１） プローブ内の電極ワイヤノイズを検出する方法であって、前記方法は、
複数の電極ワイヤに接続された複数の電極を有する遠位先端を含むプローブ内にセンサを配置することであって、前記プローブは、前記遠位先端を変位させるように構成されたアクチュエータを含む、ことと、
前記センサを介して、
（ｉ）前記遠位先端の変位中の前記アクチュエータの位置、又は
（ｉｉ）前記遠位先端の変位中に前記複数の電極ワイヤによって生成されたノイズ、のうちの少なくとも１つを検出することと、を含む、方法。
（１２） 前記センサは、前記複数の電極ワイヤによって生成された前記ノイズを検出するように構成された少なくとも１本の検知ワイヤを含む、実施態様１１に記載の方法。
（１３） 前記少なくとも１本の検知ワイヤは、前記プローブアセンブリのハンドル本体内に位置付けられている、実施態様１２に記載の方法。
（１４） 前記少なくとも１本の検知ワイヤは、前記複数の電極ワイヤも含むプローブケーブルアセンブリ束内に位置付けられており、前記少なくとも１本の検知ワイヤは、前記遠位先端の前で終端し、前記少なくとも１本の検知ワイヤ及び前記複数の電極ワイヤは、共通の電気回路に接続されている、実施態様１２に記載の方法。
（１５） 前記少なくとも１本の検知ワイヤは、前記複数の電極から絶縁されている、実施態様１２に記載の方法。

（１６） プロセッサを介して、（ｉ）前記アクチュエータの速度が所定の速度閾値を超えるか、又は（ｉｉ）前記遠位先端の変位中に前記複数の電極ワイヤによって生成された前記ノイズが所定のノイズ閾値を超える期間中に取得された信号を無効化するか、又は該信号をフィルタ処理することを更に含む、実施態様１１に記載の方法。
（１７） プロセッサを介して、前記アクチュエータの前記位置に基づいて、前記アクチュエータの速度を決定することを更に含む、実施態様１１に記載の方法。
（１８） 前記プロセッサを介して、前記アクチュエータの前記速度が所定の速度閾値を超える間隔を識別することを更に含む、実施態様１７に記載の方法。
（１９） 前記センサは、前記アクチュエータに取り付けられた第１のセンサ構成要素と、前記プローブの本体に取り付けられた第２のセンサ構成要素とを含み、そのため、前記第１のセンサ構成要素は、前記プローブの前記本体に対して移動可能であり、前記第２のセンサ構成要素は、前記プローブの前記本体に対して静止している、実施態様１１に記載の方法。
（２０） 前記センサは、容量式変位センサ、加速度計、ホール効果センサ、光センサ、レジスタ変位センサ、又は磁気センサのうちの少なくとも１つを含む、実施態様１１に記載の方法。

Claims (20)

1. プローブアセンブリであって、
   複数の電極ワイヤに接続された複数の電極を有する遠位先端、及び前記遠位先端を変位させるように構成されたアクチュエータを含むプローブと、
   センサであって、
   （ｉ）前記遠位先端の変位中の前記アクチュエータの位置、又は
   （ｉｉ）前記遠位先端の変位中に前記複数の電極ワイヤによって生成されたノイズ、のうちの少なくとも１つを検出するように構成されたセンサと、を備える、プローブアセンブリ。
2. 前記センサは、前記複数の電極ワイヤによって生成された前記ノイズを検出するように構成された少なくとも１本の検知ワイヤを含む、請求項１に記載のプローブアセンブリ。
3. 前記少なくとも１本の検知ワイヤは、前記プローブアセンブリのハンドル本体内に位置付けられている、請求項２に記載のプローブアセンブリ。
4. 前記少なくとも１本の検知ワイヤは、前記複数の電極ワイヤも含むプローブケーブルアセンブリ束内に位置付けられ、前記少なくとも１本の検知ワイヤは、前記遠位先端の前で終端し、前記少なくとも１本の検知ワイヤ及び前記複数の電極ワイヤは、共通の電気回路に接続されている、請求項２に記載のプローブアセンブリ。
5. 前記少なくとも１本の検知ワイヤは、前記複数の電極から絶縁されている、請求項２に記載のプローブアセンブリ。
6. 前記アクチュエータの前記位置に基づいて、前記アクチュエータの速度を決定するように構成されたプロセッサを更に備える、請求項１に記載のプローブアセンブリ。
7. 前記プロセッサは、前記アクチュエータの前記速度が所定の速度閾値を超える間隔を識別するように更に構成されている、請求項６に記載のプローブアセンブリ。
8. （ｉ）前記アクチュエータの速度が所定の速度閾値を超えるか、又は（ｉｉ）前記遠位先端の変位中に前記複数の電極ワイヤによって生成された前記ノイズが所定のノイズ閾値を超える期間中に取得された信号を無効化するか又は該信号をフィルタ処理するように構成されたプロセッサを更に備える、請求項１に記載のプローブアセンブリ。
9. 前記センサは、前記アクチュエータに取り付けられた第１のセンサ構成要素と、前記プローブの本体に取り付けられた第２のセンサ構成要素とを含み、そのため、前記第１のセンサ構成要素は、前記プローブの前記本体に対して移動可能であり、前記第２のセンサ構成要素は、前記プローブの前記本体に対して静止している、請求項１に記載のプローブアセンブリ。
10. 前記センサは、容量式変位センサ、加速度計、ホール効果センサ、光センサ、レジスタ変位センサ、又は磁気センサのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のプローブアセンブリ。
11. プローブ内の電極ワイヤノイズを検出する方法であって、前記方法は、
    複数の電極ワイヤに接続された複数の電極を有する遠位先端を含むプローブ内にセンサを配置することであって、前記プローブは、前記遠位先端を変位させるように構成されたアクチュエータを含む、ことと、
    前記センサを介して、
    （ｉ）前記遠位先端の変位中の前記アクチュエータの位置、又は
    （ｉｉ）前記遠位先端の変位中に前記複数の電極ワイヤによって生成されたノイズ、のうちの少なくとも１つを検出することと、を含む、方法。
12. 前記センサは、前記複数の電極ワイヤによって生成された前記ノイズを検出するように構成された少なくとも１本の検知ワイヤを含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記少なくとも１本の検知ワイヤは、前記プローブアセンブリのハンドル本体内に位置付けられている、請求項１２に記載の方法。
14. 前記少なくとも１本の検知ワイヤは、前記複数の電極ワイヤも含むプローブケーブルアセンブリ束内に位置付けられており、前記少なくとも１本の検知ワイヤは、前記遠位先端の前で終端し、前記少なくとも１本の検知ワイヤ及び前記複数の電極ワイヤは、共通の電気回路に接続されている、請求項１２に記載の方法。
15. 前記少なくとも１本の検知ワイヤは、前記複数の電極から絶縁されている、請求項１２に記載の方法。
16. プロセッサを介して、（ｉ）前記アクチュエータの速度が所定の速度閾値を超えるか、又は（ｉｉ）前記遠位先端の変位中に前記複数の電極ワイヤによって生成された前記ノイズが所定のノイズ閾値を超える期間中に取得された信号を無効化するか、又は該信号をフィルタ処理することを更に含む、請求項１１に記載の方法。
17. プロセッサを介して、前記アクチュエータの前記位置に基づいて、前記アクチュエータの速度を決定することを更に含む、請求項１１に記載の方法。
18. 前記プロセッサを介して、前記アクチュエータの前記速度が所定の速度閾値を超える間隔を識別することを更に含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記センサは、前記アクチュエータに取り付けられた第１のセンサ構成要素と、前記プローブの本体に取り付けられた第２のセンサ構成要素とを含み、そのため、前記第１のセンサ構成要素は、前記プローブの前記本体に対して移動可能であり、前記第２のセンサ構成要素は、前記プローブの前記本体に対して静止している、請求項１１に記載の方法。
20. 前記センサは、容量式変位センサ、加速度計、ホール効果センサ、光センサ、レジスタ変位センサ、又は磁気センサのうちの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載の方法。

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