JP2023512693A - 歪み検出へのハイブリッドアプローチ - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、概して、人体内の医療器具の位置特定に関する。より具体的には、本開示は、ハイブリッド磁気追跡およびインピーダンスベース追跡システム内の磁場歪みおよび位置変化歪みを検出することおよびそれらを区別することに関する。
電気生理学(EP)カテーテルは、ますます多くの処置に使用されるようになってきている。例えば、カテーテルは、ほんの数例を挙げると、診断、治療、マッピング、およびアブレーション処置のために使用されている。典型的には、カテーテルは、意図された部位、例えば、患者の心臓内の部位へ、患者の脈管構造を通して操作され、診断、マッピング、アブレーション、または他の治療のために使用することができる1つまたは複数の電極を運ぶ。患者の体内における、カテーテルの正確な位置決め、および正確な位置を把握していることは、処置の成功率を改善するために望ましいことである。
以下の項目は、国際出願時の特許請求の範囲に記載の要素である。
(項目1)
患者内にて医療デバイスをナビゲートするためのハイブリッド磁気およびインピーダンス追跡システムにおける磁場歪みと物理的な動きとを区別するためのシステムであって、
前記患者の身体の外面に接続されるように構成される第1の駆動パッチおよび第2の駆動パッチを備え、前記第1の駆動パッチおよび前記第2の駆動パッチは、前記医療デバイス上の電極を位置特定するための電場を前記身体内に生成するように構成されている、インピーダンス位置特定システムと、
磁場を生成するように構成される磁気位置特定システムと、
前記第1の駆動パッチおよび前記第2の駆動パッチのうち1つに接続され、前記磁気位置特定システムから信号を受信するように構成される磁気センサと、
前記インピーダンス位置特定システムからの駆動パッチ位置データおよび前記磁気位置特定システムからの磁気センサ位置データを受信するように構成される電子制御ユニットと、
を備えており、
前記電子制御回路は、前記磁気センサの位置変化を検出し、前記駆動パッチ位置データおよび前記磁気センサ位置データを用いて、前記磁気センサの検出された前記位置変化が、磁場歪みによって引き起こされるのか、または前記磁気センサの物理的な動きによって引き起こされるのかを決定するように構成される、
システム。
(項目2)
前記磁気センサが、基準信号を出力することをさらに備えており、
前記基準信号は、座標系の原点を確立する、
項目1に記載のシステム。
(項目3)
前記磁気センサが、互いに対して固定された距離および向きで位置する複数のセンサコイルを備えており、
各前記センサコイルが、前記センサコイルの前記向きと同一平面上にある前記磁場を感知し、感知された磁場を示す電気信号を出力するように構成され、配置されている、
項目1に記載のシステム。
(項目4)
前記電子制御ユニットが、磁場歪みまたは前記磁気センサの物理的な動きが生じたかどうかを決定するときに、第1の磁気センサの位置、第2の磁気センサの位置、および磁場歪みセンサベクトルを決定する、
項目1に記載のシステム。
(項目5)
前記電子制御ユニットが、磁場歪みまたは前記磁気センサの物理的な動きが生じたかどうかを決定するときに、インピーダンスベクトルを決定する、
項目1に記載のシステム。
(項目6)
前記電子制御ユニットが、磁場歪みが生じたかどうかを決定するときに、元の磁気センサ位置、測定された磁気センサの位置、元の駆動パッチの位置、および測定された駆動パッチの位置を決定する、
項目1に記載のシステム。
(項目7)
前記電子制御ユニットが、前記磁気センサの物理的な動きが生じたかどうかを決定するときに、元の磁気センサの位置、測定されたセンサの位置、元の駆動パッチの位置、および測定された駆動パッチの位置を決定する、
項目1に記載のシステム。
(項目8)
前記磁気センサが、第1の磁気センサを備えており、
前記システムが、第3の駆動パッチと、前記第3の駆動パッチに接続される第2の磁気センサと、をさらに備える、
項目1に記載のシステム。
(項目9)
前記インピーダンス位置特定システムが、前記医療デバイスの測定された位置を決定するように構成されており、
前記電子制御ユニットが、前記磁場歪みまたは前記磁気センサの前記物理的な動きのため、前記医療デバイスの測定された前記位置を補正するように構成される、
項目1に記載のシステム。
(項目10)
前記電子制御ユニットが、磁場歪みが検出されたとき、前記磁気位置特定システムからの情報を無視しながら、前記医療デバイス上の前記電極の位置を出力するように構成される、
項目1に記載のシステム。
(項目11)
患者内にて医療デバイスをナビゲートするためのハイブリッド磁気およびインピーダンス追跡システムにおける磁場歪みと物理的な動きとを区別するためのシステムであって、
磁場を生成するように構成される磁気位置特定システムと、
第1のセンサコイルと、前記第1のセンサコイルに直交して配向される第2のセンサコイルと、前記第1のセンサコイルおよび前記第2のセンサコイルに直交して配向される第3のセンサコイルと、を備え、前記磁気位置特定システムから信号を受信するように構成される磁気センサと、
前記患者の身体内に、医療デバイス上の電極を位置特定するための電場を生成するように構成される複数のインピーダンスパッチと、
前記磁気センサおよび前記複数のインピーダンスパッチから情報を受信するように構成される電子制御ユニットと、
を備えており、
前記電子制御ユニットは、磁気センサベクトルおよびインピーダンスベクトルを決定するように構成されており、
前記電子制御回路が、前記磁気センサの位置変化を検出し、前記磁気センサベクトルおよび前記インピーダンスベクトルを用いて、検出された前記位置変化が、磁場歪みによって引き起こされるのか、または前記磁気センサの物理的な動きによって引き起こされるのかを決定するように構成されており、
前記電子制御ユニットが、補正アルゴリズムを開始するように構成されており、
前記補正アルゴリズムは、前記磁場歪みに基づく、または前記磁気センサの前記物理的な動きによる、前記医療デバイスの位置における変化を補正するように構成されている、
システム。
(項目12)
前記第1のセンサコイル、前記第2のセンサコイル、および前記第3のセンサコイルが、エネルギを受信するように構成および配置されており、
前記エネルギが、磁場強度および前記受信している前記センサコイルと実質的に同軸である磁場向きを示す、
項目11に記載のシステム。
(項目13)
前記磁気センサが、前記複数のインピーダンスパッチのうちの1つに接続される、
項目11に記載のシステム。
(項目14)
前記電子制御ユニットが、磁場歪みまたは前記磁気センサの物理的な動きのしきい値が生じたときに、通知を送出するように構成される、
項目11に記載のシステム。
(項目15)
患者内において医療デバイスをナビゲートするためのハイブリッド磁気およびインピーダンス追跡システムにおける磁場歪みと物理的な動きとを区別するための方法であって、
第1の時間に磁気センサ内の複数のセンサコイルの各々によって感知された磁場を示す1つまたは複数の信号の第1のセットを前記磁気センサから受信するステップと、
座標系内の位置を示す1つまたは複数の信号の第1のセットをインピーダンスセンサから受信するステップと、
第2の時間に各前記センサコイルに感知された前記磁場を示す1つまたは複数の信号の第2のセットを前記磁気センサから受信するステップと、
前記座標系内の位置を示す1つまたは複数の信号の第2のセットを前記インピーダンスセンサから受信するステップと、
磁気センサベクトルを決定するステップと、
インピーダンスベクトルを決定するステップと、
前記磁気センサの位置変化を検出するステップと、
前記磁気センサの検出された前記位置変化が、磁場歪みよって引き起こされるのか、または発生した前記磁気センサの物理的な動きによって引き起こされるのかを決定するために、前記磁気センサベクトルを第1のしきい値と比較し、および前記インピーダンスベクトルを第2のしきい値と比較するステップと、
を備えており、
前記磁気センサベクトルが前記第1のしきい値を超え、かつ、前記インピーダンスベクトルが前記第2のしきい値を下回る場合、検出された前記位置変化は、磁場歪みによって引き起こされており、
前記磁気センサベクトルが前記第1のしきい値を超え、かつ、前記インピーダンスベクトルも前記第2のしきい値を超えた場合、検出された前記位置変化は、前記磁気センサの物理的な動きによって引き起こされている、
方法。
(項目16)
磁場歪みまたは前記磁気センサの物理的な動きが生じたときに、医師に通知するステップをさらに含む、
項目15に記載の方法。
(項目17)
前記インピーダンスセンサが、パッチを備える、
項目15に記載の方法。
(項目18)
前記磁気センサが前記インピーダンスセンサに接続される、
項目15に記載の方法。
(項目19)
前記インピーダンスセンサが、医療デバイス上の電極を備える、
項目15に記載の方法。
(項目20)
補正アルゴリズムを実行するステップをさらに備えており、
前記補正アルゴリズムが、前記磁場歪みに基づく、または前記磁気センサの前記物理的な動きによる、前記医療デバイスの位置における変化を補正するように構成される、
項目19に記載の方法。
Claims (20)
- 患者内にて医療デバイスをナビゲートするためのハイブリッド磁気およびインピーダンス追跡システムにおける磁場歪みと物理的な動きとを区別するためのシステムであって、
前記患者の身体の外面に接続されるように構成される第1の駆動パッチおよび第2の駆動パッチを備え、前記第1の駆動パッチおよび前記第2の駆動パッチは、前記医療デバイス上の電極を位置特定するための電場を前記身体内に生成するように構成されている、インピーダンス位置特定システムと、
磁場を生成するように構成される磁気位置特定システムと、
前記第1の駆動パッチおよび前記第2の駆動パッチのうち1つに接続され、前記磁気位置特定システムから信号を受信するように構成される磁気センサと、
前記インピーダンス位置特定システムからの駆動パッチ位置データおよび前記磁気位置特定システムからの磁気センサ位置データを受信するように構成される電子制御ユニットと、
を備えており、
前記電子制御回路は、前記磁気センサの位置変化を検出し、前記駆動パッチ位置データおよび前記磁気センサ位置データを用いて、前記磁気センサの検出された前記位置変化が、磁場歪みによって引き起こされるのか、または前記磁気センサの物理的な動きによって引き起こされるのかを決定するように構成される、
システム。 - 前記磁気センサが、基準信号を出力することをさらに備えており、
前記基準信号は、座標系の原点を確立する、
請求項1に記載のシステム。 - 前記磁気センサが、互いに対して固定された距離および向きで位置する複数のセンサコイルを備えており、
各前記センサコイルが、前記センサコイルの前記向きと同一平面上にある前記磁場を感知し、感知された磁場を示す電気信号を出力するように構成され、配置されている、
請求項1に記載のシステム。 - 前記電子制御ユニットが、磁場歪みまたは前記磁気センサの物理的な動きが生じたかどうかを決定するときに、第1の磁気センサの位置、第2の磁気センサの位置、および磁場歪みセンサベクトルを決定する、
請求項1に記載のシステム。 - 前記電子制御ユニットが、磁場歪みまたは前記磁気センサの物理的な動きが生じたかどうかを決定するときに、インピーダンスベクトルを決定する、
請求項1に記載のシステム。 - 前記電子制御ユニットが、磁場歪みが生じたかどうかを決定するときに、元の磁気センサ位置、測定された磁気センサの位置、元の駆動パッチの位置、および測定された駆動パッチの位置を決定する、
請求項1に記載のシステム。 - 前記電子制御ユニットが、前記磁気センサの物理的な動きが生じたかどうかを決定するときに、元の磁気センサの位置、測定されたセンサの位置、元の駆動パッチの位置、および測定された駆動パッチの位置を決定する、
請求項1に記載のシステム。 - 前記磁気センサが、第1の磁気センサを備えており、
前記システムが、第3の駆動パッチと、前記第3の駆動パッチに接続される第2の磁気センサと、をさらに備える、
請求項1に記載のシステム。 - 前記インピーダンス位置特定システムが、前記医療デバイスの測定された位置を決定するように構成されており、
前記電子制御ユニットが、前記磁場歪みまたは前記磁気センサの前記物理的な動きのため、前記医療デバイスの測定された前記位置を補正するように構成される、
請求項1に記載のシステム。 - 前記電子制御ユニットが、磁場歪みが検出されたとき、前記磁気位置特定システムからの情報を無視しながら、前記医療デバイス上の前記電極の位置を出力するように構成される、
請求項1に記載のシステム。 - 患者内にて医療デバイスをナビゲートするためのハイブリッド磁気およびインピーダンス追跡システムにおける磁場歪みと物理的な動きとを区別するためのシステムであって、
磁場を生成するように構成される磁気位置特定システムと、
第1のセンサコイルと、前記第1のセンサコイルに直交して配向される第2のセンサコイルと、前記第1のセンサコイルおよび前記第2のセンサコイルに直交して配向される第3のセンサコイルと、を備え、前記磁気位置特定システムから信号を受信するように構成される磁気センサと、
前記患者の身体内に、医療デバイス上の電極を位置特定するための電場を生成するように構成される複数のインピーダンスパッチと、
前記磁気センサおよび前記複数のインピーダンスパッチから情報を受信するように構成される電子制御ユニットと、
を備えており、
前記電子制御ユニットは、磁気センサベクトルおよびインピーダンスベクトルを決定するように構成されており、
前記電子制御回路が、前記磁気センサの位置変化を検出し、前記磁気センサベクトルおよび前記インピーダンスベクトルを用いて、検出された前記位置変化が、磁場歪みによって引き起こされるのか、または前記磁気センサの物理的な動きによって引き起こされるのかを決定するように構成されており、
前記電子制御ユニットが、補正アルゴリズムを開始するように構成されており、
前記補正アルゴリズムは、前記磁場歪みに基づく、または前記磁気センサの前記物理的な動きによる、前記医療デバイスの位置における変化を補正するように構成されている、
システム。 - 前記第1のセンサコイル、前記第2のセンサコイル、および前記第3のセンサコイルが、エネルギを受信するように構成および配置されており、
前記エネルギが、磁場強度および前記受信している前記センサコイルと実質的に同軸である磁場向きを示す、
請求項11に記載のシステム。 - 前記磁気センサが、前記複数のインピーダンスパッチのうちの1つに接続される、
請求項11に記載のシステム。 - 前記電子制御ユニットが、磁場歪みまたは前記磁気センサの物理的な動きのしきい値が生じたときに、通知を送出するように構成される、
請求項11に記載のシステム。 - 患者内において医療デバイスをナビゲートするためのハイブリッド磁気およびインピーダンス追跡システムにおける磁場歪みと物理的な動きとを区別するための方法であって、
第1の時間に磁気センサ内の複数のセンサコイルの各々によって感知された磁場を示す1つまたは複数の信号の第1のセットを前記磁気センサから受信するステップと、
座標系内の位置を示す1つまたは複数の信号の第1のセットをインピーダンスセンサから受信するステップと、
第2の時間に各前記センサコイルに感知された前記磁場を示す1つまたは複数の信号の第2のセットを前記磁気センサから受信するステップと、
前記座標系内の位置を示す1つまたは複数の信号の第2のセットを前記インピーダンスセンサから受信するステップと、
磁気センサベクトルを決定するステップと、
インピーダンスベクトルを決定するステップと、
前記磁気センサの位置変化を検出するステップと、
前記磁気センサの検出された前記位置変化が、磁場歪みよって引き起こされるのか、または発生した前記磁気センサの物理的な動きによって引き起こされるのかを決定するために、前記磁気センサベクトルを第1のしきい値と比較し、および前記インピーダンスベクトルを第2のしきい値と比較するステップと、
を備えており、
前記磁気センサベクトルが前記第1のしきい値を超え、かつ、前記インピーダンスベクトルが前記第2のしきい値を下回る場合、検出された前記位置変化は、磁場歪みによって引き起こされており、
前記磁気センサベクトルが前記第1のしきい値を超え、かつ、前記インピーダンスベクトルも前記第2のしきい値を超えた場合、検出された前記位置変化は、前記磁気センサの物理的な動きによって引き起こされている、
方法。 - 磁場歪みまたは前記磁気センサの物理的な動きが生じたときに、医師に通知するステップをさらに含む、
請求項15に記載の方法。 - 前記インピーダンスセンサが、パッチを備える、
請求項15に記載の方法。 - 前記磁気センサが前記インピーダンスセンサに接続される、
請求項15に記載の方法。 - 前記インピーダンスセンサが、医療デバイス上の電極を備える、
請求項15に記載の方法。 - 補正アルゴリズムを実行するステップをさらに備えており、
前記補正アルゴリズムが、前記磁場歪みに基づく、または前記磁気センサの前記物理的な動きによる、前記医療デバイスの位置における変化を補正するように構成される、
請求項19に記載の方法。
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