JP2024037854A - 信号特性に基づいて信号を表示するシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 電気生理学(EP)信号処理技術を提供すること。【解決手段】 遅延電位又は早期興奮等の信号特性に基づいて信号を表示する、システム、方法及びコンピュータ製品実施形態を開示する。一実施形態は、第1信号モジュールの第1デジタル信号プロセッサ(DSP)により、第1心臓信号に関連する第1パケットにおける心拍を既知の信号特性とマッチングすることにより動作する。本実施形態はまた、第2信号モジュールの第2DSPにより、マッチングに応答して第2心臓信号に関連する第2パケットにおける信号特性を検索する。本実施形態は、第1信号モジュール及び第2信号モジュールに結合された表示モジュールにより、第1心臓信号の一部分を表示する。次いで、本実施形態は、表示モジュールにより、検索に基づき、第1心臓信号の表示された部分に時間同期して、上記信号特性を含む第2心臓信号の一部分を表示する。【選択図】 図2
Description
技術分野
[0001] 本明細書に含まれる実施形態は、概して、心臓電気生理学(EP)信号収集及び記録システムに関する。より詳細には、患者とモニタリング及び治療装置との間で生物医学的信号を伝達するシステム、装置及び方法実施形態を開示する。
[0001] 本明細書に含まれる実施形態は、概して、心臓電気生理学(EP)信号収集及び記録システムに関する。より詳細には、患者とモニタリング及び治療装置との間で生物医学的信号を伝達するシステム、装置及び方法実施形態を開示する。
背景
[0002] カテーテルアブレーションは、心房細動等の不整脈、すなわち、異常伝導によって特徴付けられる心筋の疾患を治療する処置である。問題の重篤さに応じて、有効な結果を達成するために複数のアブレーション処置が必要である場合がある。これは、現電気生理学(EP)技術では、異常の原因である焼灼すべき組織の位置を正確に特定するのに限界があるためである。
[0002] カテーテルアブレーションは、心房細動等の不整脈、すなわち、異常伝導によって特徴付けられる心筋の疾患を治療する処置である。問題の重篤さに応じて、有効な結果を達成するために複数のアブレーション処置が必要である場合がある。これは、現電気生理学(EP)技術では、異常の原因である焼灼すべき組織の位置を正確に特定するのに限界があるためである。
[0003] 従来の診断プロセスは、対象者(たとえば、患者)の皮膚の表面に取り付けられた電極から記録された心電図(ECG)で開始する。医療チームは、ECG信号を評価し、薬物療法及び/又はアブレーションの必要が示されているか否かを判断する。アブレーションの必要が示される場合、EP検査が実施される。患者の頸部又は鼠径部を介して心臓内にカテーテルが挿入され、心臓の電気的活動が記録される。このEP検査に基づき、医療チームが異常な心律動をもたらしていると疑う心臓の領域において、アブレーションが実施される。
[0004] アブレーションカテーテルは、患者の血管に挿入され、心臓における異常な電気的伝播をもたらしている組織の部位に誘導される。カテーテルは、異なるエネルギー源(最も一般的なのは熱又は冷熱)を使用して組織を瘢痕化して、組織の異常な電気パルスを引き起こし及び/又は伝達する能力を低下させることができ、それにより、異常な心律動がなくなる。患者の皮膚上の表面電極からECG信号が記録され、患者の心臓内部のカテーテルから心臓内(IC)信号を取得して、電位図(EGM)として記録することができる。ECG信号及びIC(EGM)信号はともに、調整及び増幅を正確に評価する必要がある小信号である。
[0005] 従来のEPシステムでは、特定の組織部位のアブレーション治療がうまくいくか否かを確認するために、医療チームは、多くの場合、アブレーションプロセスを停止し、モニタリング装置(たとえば、ECGモニタ)から生理学的信号(たとえば、心臓信号)を収集しなければならない。これは、現行のシステムでは、大きいアブレーション信号(約450kHzの周波数で数100ボルト程度)の印加中に、小さい心臓信号(0.1~5mVの範囲の振幅及びDC~1kHzの範囲の周波数)の略リアルタイムでの正確な同時の検出、収集及び隔離が可能ではないためである。
[0006] 具体的には、Francischelliらの米国特許出願公開第2006/0142753A1号は、アブレーションと、焼灼すべき組織に隣接する電極からの脱分極ECG信号をモニタリングすることによりアブレーションの完全性又は貫壁性(transmurality)を評価することとのシステム及び方法を提案している。Francischelliらは、アブレーション装置の電極からのECG信号の測定中の雑音検知問題を最小化するために、測定は、好ましくは、アブレーション電極へのアブレーションエネルギーの送達の中断中に行われることを指摘している。
[0007] 一般に、いくつかの現EP記録システムは、大振幅、低周波信号として現れる、心房粗動及び上室性頻拍等の不整脈の治療を有効に支援することができる。しかしながら、低振幅、高周波信号として特徴付けられる、心房細動及び心室頻拍等のより複雑であり且つ蔓延している不整脈では、すべての関連信号の有効な評価が見つかっていない。
[0008] この信号検出、収集及び特徴抽出は、機器電力線雑音及びペーシング信号によってさらに複雑になる可能性がある。さまざまな電気信号情報からの雑音及びアーチファクトを低減させるために、現EPレコーダは、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ及びノッチフィルタを使用する。不都合なことに、従来のフィルタリング技法は、信号を変更し、心臓モニタリングに固有である可能性がある低振幅、高周波信号(これら信号の視覚化は、心房細動及び心室頻拍の治療に役立つことができる)を見ることを困難又は不可能にする可能性がある。EP環境におけるIC信号及びECG信号の低雑音収集のため等、波形完全性の確実性は、アーチファクト及び雑音による汚染のために以前は達成されていなかったことが、近年認められた。
[0009] 具体的には、Waveform Integrity in Atrial Fibrillation: The Forgotten Issue of Cardiac Electrophysiology (Annals of Biomedical Engineering, April 18, 2017)と題する論文において、Martinez-Iniestaらは、信号収集中、高周波且つ広帯域の機器雑音は「不可避的に記録される」ことと、収集のさらなる複雑化は、50又は60Hz電源電圧、高周波患者筋肉活動、及び呼吸又はカテーテル移動若しくは不安定なカテーテルの接触からの低周波基線変動を含む、種々の他の信号からもたらされることとを指摘している。Martinez-Iniestaらは、規則的なフィルタリングにより、波形及びスペクトル特性の著しい変化とともに不十分な雑音低減がもたらされることをさらに指摘している。しかしながら、30~300Hzの積極的なフィルタリングが、依然として日常的なEP慣例である。
[0010] 従来の慣例は、結果として得られる信号における形態学的特徴を歪ませ、関連する(対象の)信号情報の喪失をもたらし、信号妥当性に影響を与える。Martinez-Iniestaらは、前処理及び雑音除去法を使用する中周波及び高周波雑音の低減のみに対する部分ソフトウェア解決法を提案しているが、ソフトウェアにおける低周波雑音低減コンポーネントをハードウェアにおける雑音低減コンポーネントと組み合わせる解決法は存在しない。EPシステムの所望の特徴は、本来は対象の信号内容を除去するハードウェアフィルタリングを最小限にしながら、信号からの雑音を低減させる(又は高信号対雑音比を促進する)ことができるハードウェア及びソフトウェアの組合せを使用して、元の信号情報の完全性を維持することができることである。
[0011] 目下、発作性及び持続性心房細動のアブレーション治療の有力な手法は、肺静脈隔離術(PVI)であり、そこでは、医療チームが、心臓マッピングシステムを使用して、心臓の幾何学的形状を3Dで再現し、心房細動が生じる肺静脈等の解剖学的場所においてアブレーションを実施する。処置は2~8時間かかり、医師は、左心房から問題をもたらす可能性がある組織を隔離するために、持続性のある焼灼巣/瘢痕を達成しない可能性がある。したがって、患者は、治療を完了するように追加のアブレーション処置のために戻される必要があることが多い。しかしながら、追加のアブレーション処置とあり得る合併症とは、アブレーション中に心臓信号を明確に視覚化し、焼灼巣が貫壁性であるか否かを判断することができることにより、最小限にすることができる。
[0012] 従来のEPシステムには、いくつかの他の限界があり得る。第1に、ユーザは、多くの場合、信号の複数の特徴を略リアルタイムに処理及び表示することを望む。たとえば、医療チームは、異なる信号属性を評価するために、ECG、IC及び他の生理学的信号のさまざまな且つ複数のバージョンを略リアルタイムに同時に表示することを望む可能性がある。しかしながら、従来のEPシステムは、多くの場合、信号の複数のバージョンを略リアルタイムに同時に処理及び表示することができない。
[0013] 第2に、ユーザは、多くの場合、信号に新たなデジタル信号処理機能を、その信号にすでに適用されている他のデジタル信号処理機能に干渉することなく動的に適用することを望む。しかしながら、従来の解決法では、ユーザは、信号に新たなデジタル信号処理機能を、その信号の取込みを停止することなく、又は、その信号にすでに適用されている他のデジタル信号処理機能に干渉することなく、動的に適用することはできない。
[0014] 最後に、ユーザは、多くの場合、略リアルタイムでの複数の信号の処理及び表示を同期させることを望む。たとえば、ユーザは、同じ信号の複数の処理済みバージョンの表示を同期させることを望む場合がある。さらに、医療チームは、ECG、IC及び他の生理学的信号の複数の処理済みバージョンの表示を同期させることを望む場合がある。これは、医療チームが有効な臨床診断を行うことができることが、同じ時点で複数の信号を比較することによって決まるためである。しかしながら、従来の解決法は、略リアルタイムでの複数の処理済み信号の表示を処理し同期させることができない可能性がある。
実施形態の概要
[0015] さまざまな生物医学的用途において雑音及びアーチファクト低減に関して多数の改善を含むEP信号収集及び記録の装置、システム及び方法を開示する。
[0015] さまざまな生物医学的用途において雑音及びアーチファクト低減に関して多数の改善を含むEP信号収集及び記録の装置、システム及び方法を開示する。
[0016] 開示するEPシステムの実施形態は、複数の表示オプションで、且つ低雑音及び大きい入力信号ダイナミックレンジで、生の(変更されていない)心臓信号及び他の生理学的信号を記録することができる。収集モジュールによって収集された生信号は、ハードウェアのフィルタは最小限の使用で(たとえば、ハードウェアフィルタは、交流結合、アンチエイリアシング及び高周波抑制にのみ使用される)、デジタル処理モジュールを使用する付随するソフトウェアでフィルタリング及び処理される。ソフトウェアベースのデジタル信号処理アルゴリズムの使用により、生信号としてリアルタイムに、又は生信号及び処理済み信号の組合せとして同時に単一ウィンドウで若しくは複数ウィンドウでリアルタイムに、信号を表示することができる。さらに、開示するEPシステムの視覚化及び再表示能力により、ユーザは、リアルタイムトレーシング上でアルゴリズムにおいて指定された特徴をマークすることができる。
[0017] 開示するEPシステムにより、2つ以上の信号処理アルゴリズムが適用された信号を同時に表示することができ、これは従来のシステムには見られない特徴である。これにより、ユーザは、所定の理由で複数の方法でフィルタリングされた信号を見ることができる。リアルタイムウィンドウでは、対象の波形を、生信号として、又は生信号及びフィルタリングされた信号の任意の組合せとして表示して、雑音及びアーチファクトが存在するときに信号のより優れた視覚化を可能にすることができる。
[0018] 表示される信号のすべてが時間同期する。ユーザには、リアルタイムトレーシングとは無関係に、さまざまな信号処理アルゴリズムの結果を表示することができるとともに、複数のレビューウィンドウを開くオプションがある。
[0019] 臨床的観点から、開示するEPシステムは、さまざまな医学的療法(アブレーション等)を受けている患者に対して医療チームが判断を行うのに大いに役立つことができ、利点としては、限定されないが、心臓内信号のより明瞭な、より信頼性の高い記録、基線変動の低減及び雑音低減のためのRFエネルギーの抑制;特に、大振幅信号内に一時的に位置する非常に低振幅の信号の、より優れた視覚化のためのダイナミックレンジの改善;元の情報に影響を与えることなく信号フィルタリングを容易にし、アーチファクト及び雑音を低減させる、生信号のリアルタイムデジタル処理及び記録;組織タイプ及びカテーテルの場所の決定に役立つ高品質な単極信号;医療チームが処置転帰を向上させるのを可能にする、信号処理の副産物である波形完全性の向上及びアーチファクトの低減;医療チームがアブレーションのためのより正確なカテーテルチップ位置並びに治療有効性に対する他の治療レベル及び持続時間を提供するのを可能にする、信号情報の改善が挙げられる。
[0020] 遅延電位(late potential)を使用する信号の視覚化のシステムのいくつかの実施形態では、メモリが、第1心臓信号に関連する第1パケットにおける心拍を既知の信号特性とマッチングするように構成された第1デジタル信号プロセッサ(DSP)を含む第1信号モジュールと、マッチングに応答して、第2心臓信号に関連する第2パケットにおける遅延電位を検索するように構成された第2DSPを含む第2信号モジュールとを含む。メモリはまた、第1信号モジュール及び第2信号モジュールに結合された表示モジュールも含み、表示モジュールは、第1心臓信号の一部分を表示し、検索に基づいて、第1心臓信号の表示された部分に時間同期して、遅延電位を含む第2心臓信号の一部分を表示するように構成されている。本システムはまた、メモリに結合され、第1信号モジュール、第2信号モジュール及び表示モジュールを実行するように構成された少なくとも1つのプロセッサも備える。コンピュータシステムによるシステムコンポーネントの実行により、遅延電位を使用して信号を視覚化するさまざまな方法実施形態が実施される。コンピュータシステムは、少なくとも1つのコンピューティングデバイスによって実行されると、その少なくとも1つのコンピューティングデバイスに方法ステップを実現する動作を実施させる、命令が格納されている、非一時的コンピュータ可読デバイスを備える。
[0021] 早期興奮(early activation)を使用する信号の視覚化のシステムのいくつかの実施形態では、メモリが、第1心臓信号に関連する第1パケットにおける心拍を既知の信号特性とマッチングするように構成された第1DSPを含む第1信号モジュールと、第2心臓信号における一致した心拍の前のある期間に早期興奮を検索するように構成された第2DSPを含む第2信号モジュールとを含む。メモリはまた、第1信号モジュール及び第2信号モジュールに結合された表示モジュールも含み、表示モジュールは、第1心臓信号の一部分を表示し、検索に基づいて、第1心臓信号の表示された部分に時間同期して、早期興奮を含む第2心臓信号の一部分を表示するように構成されている。本システムはまた、メモリに結合され、第1信号モジュール、第2信号モジュール及び表示モジュールを実行するように構成された少なくとも1つのプロセッサも備える。早期興奮を使用する信号の視覚化のためのいくつかの方法実施形態及び非一時的コンピュータ可読デバイス実施形態も開示する。
[0022] いくつかの方法及び非一時的コンピュータ可読デバイス実施形態は、体表面誘導に関連する第1心臓信号にアクセスすることと、第1心臓信号の心拍を既知の信号パターンとマッチングすることと、一致した心拍の前及び後のある期間、第2心臓信号における早期興奮又は遅延電位を検索することとを含むステップを実施する。
[0023] ノッチフィルタリングを使用して入力信号から雑音をフィルタリングする、他の方法及び非一時的コンピュータ可読デバイス実施形態は、第1高調波周波数を有し且つ雑音を有する入力信号にアクセスするステップと、入力信号における静穏(quiet)期間を決定するステップと、静穏期間中、入力信号の雑音のサンプルをバッファに格納するステップと、バッファにおける単一サイクルの雑音からのサンプルを入力信号から減算して、フィルタリングされた信号を生成することであって、減算により、入力信号から第1高調波周波数及び高調波周波数が除去され、フィルタリングされた信号における過渡応答の導入が回避される、減算するステップと、決定すること、格納すること、及び減算することを繰り返して、フィルタリングされた信号を精緻化するステップとを実施する。
[0024] 高周波数フィルタリングを使用して入力信号から雑音をフィルタリングする、いくつかの方法及び非一時的コンピュータ可読デバイス実施形態は、雑音及び対象の高周波信号を含む入力信号にアクセスするステップと、入力信号をハイパスフィルタリングしてフィルタリングされた信号を生成するステップと、対象の高周波数信号からフィルタリングされた信号における雑音に関連するアーチファクトを隔離するステップと、任意選択的に、隔離されたアーチファクトに基づいてフィルタを選択するステップと、隔離されたアーチファクトの前及び後の一定期間、フィルタリングされた信号を無効にする(blank)ステップであって、無効にすることにより、隔離されたアーチファクトが除去され、対象の高周波信号の通過が可能になる、ステップとを実施する。
[0025] パターンマッチングのいくつかの方法及び非一時的コンピュータ可読デバイス実施形態は、入力心臓信号にアクセスするステップと、入力心臓信号の一部分を既知の信号パターンとマッチングするステップと、一致の程度の指示を表示するステップとを実施する。パターンマッチングの他の実施形態は、検出閾値に基づいて入力心臓信号の一部分を既知の信号パターンとマッチングし、マッチングに基づいて入力心臓信号の強調表示部分を表示する。
[0026] 雑音のない(clean)単極信号を生成するシステム実施形態であって、心電図(ECG)信号を処理するように構成されたECG回路基板と、複数の心臓内(IC)回路基板であって、各々が対応するIC信号を処理するように構成されているIC回路基板とを備え、ECG回路基板と複数のIC回路基板とが、実質的に同じ回路構成及びコンポーネントを共有し、ECG回路基板が、各IC回路基板がその対応するIC信号を処理するために使用するものと実質的に同じパスを使用して前記ECG信号を処理する、システム実施形態も開示する。
[0027] 電気生理学(EP)処理を実施する他のシステム実施形態であって、ECG信号を処理するように構成されたECG回路基板と、複数のIC回路基板であって、各々が対応するIC信号を処理するように構成されているIC回路基板と、リモートデバイスに通信可能に結合された通信インタフェースと、ECG回路基板、複数のIC回路基板及び通信インタフェースに結合されたプロセッサとを備える、他のシステム実施形態も開示する。こうしたシステム実施形態は、通信インタフェースを介して、リモートデバイスからフィードバックを受信し、通信インタフェースを介して、ECG信号と、IC信号と、リモートデバイスからのフィードバックとに基づいて、リモートデバイスを制御する。
図面の簡単な説明
[0028] 本明細書に組み込まれ本明細書の一部を形成する添付図面は、本実施形態を例示し、記述とともに、本実施形態の原理を説明し、当業者が本実施形態を作成及び使用するのを可能にするのにさらに役立つ。
[0028] 本明細書に組み込まれ本明細書の一部を形成する添付図面は、本実施形態を例示し、記述とともに、本実施形態の原理を説明し、当業者が本実施形態を作成及び使用するのを可能にするのにさらに役立つ。
[0121] 本実施形態の特徴及び利点は、図面と併せて以下に示す詳細な説明からより明らかとなろう。図面を通して、同様の参照符号は対応する要素を識別する。図面において、同様の参照番号は、概して、同一の、機能的に同様の、及び/又は構造的に同様の要素を示す。要素が最初に現れる図面は、対応する参照番号の左端の数字によって示す。
発明の詳細な説明
発明の詳細な説明
[0122] 特に、アブレーション、並びにペーシング及び刺激等、他の同様の大信号擾乱中に収集される可能性のある、低振幅、低周波情報を明確に定義及び記録するために、心臓(たとえば、ECG及びIC)信号及び他の生理学的信号を調整する、一意の増幅器トポロジに関連する装置、システム及び方法を開示する。処置中、カテーテルのチップ(又は他の電極)を、ペーシング、アブレーション及び刺激装置システムに接続して、モード切替なしに視覚化、ペーシング、アブレーション及び刺激を可能にすることができる。たとえば、開示する装置、システム及び方法は、アブレーション中に心臓信号からアブレーション信号を有効に分離しながら、同時に、除細動信号等からの高電圧に対して入力保護を提供することができる。同様に、開示する装置、システム及び方法は、刺激中に生理学的信号から刺激信号を有効に分離することができる。
[0123] 各信号タイプに対して異なるシステム記録要件を同時に満足させることはできないため、システムの各ブロック又はモジュールは、臨床医によって望まれる複数の信号調整要件を達成するように性能を最適化することができる。さまざまな実施形態により、システムは、心臓、ペーシング、アブレーション、除細動、刺激装置及び他の生理学的信号タイプを、対象の信号を検出、調整及び表示することにより、同時に処理して、たとえば、心臓信号に対する進行中の処置の効果をモニタリングすることができる。
[0124] さらに、さまざまな実施形態は、アブレーション及び刺激処置、ペーシング又は除細動中に注入される大信号とは別に、多数の電気雑音源及び環境的干渉が存在する場合に複数の低振幅心臓信号の収集を確実にすることができる。対象の心臓信号を、その信号をリアルタイムに又は略リアルタイムに処理して医師が開始した処置と結果としての心臓信号との包括的な因果関係を表示する一方で、同時発生的に信号アーチファクトを同定して望ましくない雑音を除去することにより、複雑でなく且つ臨床的に関連する方法で表示することができる。本開示は、これらの目的を達成するためにハードウェア実施形態及びソフトウェア実施形態の両方を明らかにする。
[0125] 本開示は、「単極信号」及び「双極信号」の両方を言及し、これらはともにEP記録で広く使用されるが、相補的な目的で使用される。単極信号及び双極信号はともに、たとえばECG信号を測定するためには、患者の身体、特に患者の四肢及び胸部における2つの(又はそれより多くの)異なる分離された電極において、又は別の例としてIC信号を測定するためには、心臓組織に直接配置された2つの(又はそれより多くの)異なる分離された電極において記録された、電位差から取得される。
[0126] 従来、四肢、すなわち、右腕(RA)、左腕(LA)、右脚(RL)及び左脚(LL)と、患者の胸部のさまざまな場所に配置された6つの別個の電極からの6つの前胸部接続部V1~V6との各々への接続部からなる12誘導ECGシステムを使用する。個々のECG電極線は、患者台の端部のターミナルブロックに接続され、そこからデータ収集システムまで配線される。すべての誘導が、従来、除細動電位又は環境からの静電気によってもたらされる、計測装置への損傷を防止する保護回路に接続されている。
[0127] 双極信号は、いくつかのECG測定(誘導I、II、III)に対して標準であるが、IC信号を収集するために心臓表面からも直接得ることができる。双極信号は、心臓又は心臓組織の所定領域に近接して2つ(又はそれより多く)の電極を取り付け、電極の間の電位差を測定することにより得ることができ、損傷を受けた心筋によってもたらされる遅延電位等、局所的な電気的活動に関する情報を提供する。しかしながら、双極IC信号は、電気インパルス伝播方向に関する情報は提供しない。たとえば、目下、双極マッピングの難題の1つは、対象の信号が遠位電極から発生しているか又は近位電極から発生しているかを知ることができないということである。これは、ペーシング及びエネルギー送達が遠位電極によって提供されるため、重要である。
[0128] 単極信号は、IC電位から得られ得るように、一方のIC電極を患者の心臓の表面に配置し、他方の電極を参照信号としての役割を果たすように第1電極から間隔を空けて配置することにより、点源から発生する。IC電極からの単極誘導は、1つの誘導が活性誘導としての役割を果たし、一方で他の誘導が非活性場所又は計算された非活性場所(WCT、後述する)の結果にあるように接続される。このように、活性電極に向かって流れる電極は正の偏向をもたらし、活性電極から離れるように流れる電極は負の偏向をもたらす。これにより、心臓信号伝播方向に関する情報が提供される。単極記録は、心内膜及び心外膜における脱分極経路及び再分極経路の決定における等、方向性情報が望まれる場合に特に有用である。本明細書では、両単極信号の一次導関数を使用する方法を開示する。
[0129] 誘導はまた、四肢にも接続して、「アイントーベンの三角形(Einthoven’s triangle)」と呼ばれる仮想三角形を生成することができる。このように、真の双極誘導は、他の2つのうちの一方への各接続を基準とすることによって得ることができる(たとえば、RAを基準とするLAは誘導Iであり、RAを基準とするLLは誘導IIであり、最後に、LLを基準とするLAは誘導IIIである)。そして、3つの四肢コードRA、LA及びLLの平均が、ゼロ電位点を近似して、参照電極を提供する(WCT、後述する)。ここで、誘導I及び誘導IIIのベクトル和は誘導IIである。
[0130] アイントーベンの三角形の概念を使用すると、ウィルソン結合電極(WCT)は、基準として心臓の電気的中心として作用する不関電極として使用することができる、本技術分野において使用される(且つ本開示においてさらに考察する)電気回路概念である。WCTは、IC信号が単極方式に表示されることが望まれる場合に使用することができる。単極信号のための基準としてWCTを使用する場合、単極信号は、一貫した単極記録のための広く離隔した双極信号を近似することができる。WCTは、追加のカテーテルが、IC信号の単極記録のための基準として使用する必要をなくすことができる。
[0131] 本開示において、「略リアルタイム」とは、EPシステムを通る信号がEPシステムのハードウェア回路の入力において発生する時点からEPシステム表示モニタに最初に表示される時点までの、生の(処理されていない)形態での、又はEPシステム主処理装置(MPU)及び1つ又は複数のデジタル信号処理(DSP)モジュールによって処理された後のいずれかでの、EPシステムを通る信号の収集及び視覚化を指す。生信号に対する「略リアルタイム」は、およそ5ミリ秒未満とすることができ、処理済み信号の場合は、およそ50ミリ秒未満とすることができる。
[0132]図1は、患者接続部及び干渉源を含む従来のEP環境100を表すブロック図である。当業者には理解されるように、患者118は、パルスオキシメータ104と、1つ又は複数のECGユニット106と、輸液ポンプ108と、電気解剖学的マッピングシステム110と、本明細書に開示するEPシステム等のデータ収集システム112と、アブレーション発生器114と、神経刺激器128と、体外式除細動器等の他の診断機器と、いくつかのICカテーテルとに接続することができる。こうした診断機器は、120~240V、50/60HzのAC電源102に接続することができ、且つそうしたAC電源102から電力を供給することができる。実験室診断機器は、その電源接続を通して接地120に接続することができる。
[0133] 患者118に対する接続部の数が増加するに従い、すべての患者接続部から患者118を通って接地120までの漏れ電流122が増加し、干渉及び悪影響の可能性が増大する。こうした機器が接続され同時に動作しているときの総漏れ電流122は、50又は60Hzの基本電源周波数で安全に且つ許容可能に最大数10マイクロアンペアであり得るが、高調波は数1000ヘルツまで広がる。この漏れ電流122は、ECG信号及びIC信号の処理に実質的に干渉する可能性がある。さらに、患者118は、120/240AC電源102に容量的に結合される124とともに、誘導的に結合される126可能性がある。患者118は、さらに、無線ヘッドセット、携帯電話及び無線モニタ等、EP環境に近接する機器からのRF干渉116を拾う可能性がある。
[0134] 参照のために、表1は、望ましいもの望ましくないもの両方の、従来の医療機器/EP環境で見い出される可能性がある信号と、それらの信号特性とを概説する。
[0135] 機器雑音及び他のEP環境干渉の結果として、患者の身体における測定電圧は、50Hzから数10メガヘルツの範囲の周波数スペクトルにわたり1~3V RMS(二乗平均平方根)より高くなる可能性がある。しかしながら、心臓信号の振幅の測定値は、25マイクロボルト~5mVの範囲である可能性がある。雑音を含む環境の中でこれらの信号を表示するために、心臓信号は、従来、たとえば、500kHzで約70V RMSでRFアブレーションエネルギーを送達するか又は最大25mAで心臓刺激を送達しながら、(たとえば、関連情報を逃さないように)詳細の損失なしに且つ(たとえば、信号詳細を隠さないように)最小限の雑音の追加で増幅され表示される。
[0136] こうした環境において対象の心臓信号を適切に収集して同定するために、非常に高い信号対雑音(SNR)比(30dB程度)が望ましいが、ソフトウェア方法により電気的に処理しなければならなくなる前に電気干渉源を最小化するか又はなくす手法なしには、達成可能ではない。こうした雑音を含む環境において信号を調整するために使用される従来のハードウェア手法としては、ケーブルの遮蔽、機器の接地、入力と出力の均衡、差動増幅、フィルタリング、回路インピーダンスの低下、電気的絶縁又は信号強化技法が挙げられる。これらの従来の方法は、十分なSNRを達成するのに限られた効果しかなかった。
[0137] 開示するハードウェア実施形態は、新規な電気回路トポロジを適用して雑音を最小化し、対象のIC信号及びECG信号を隔離し、それらの信号を調整し、望ましくないアーチファクトを除去しながら、干渉を低減させることができる。これは、信号が、電気生理学者に略リアルタイム視覚化及び包括的信号レビューの能力を提供する処理ソフトウェアに渡される前に、行うことができる。本明細書に記載するEPシステムの実施形態は、相当なSNR改善を達成することができる。
[0138] 図2は、いくつかの実施形態による、たとえば、EPワークステーション201及びEPコンソール214を含む、開示するEPハードウェアシステム200を表す、ハードウェアシステムブロック図である。本システムは、ユーザ入力、視覚化及びレビューワークステーション(本明細書では、「EPワークステーション201」)からのEP測定ハードウェアの光インタフェース216を備えたEPコンソール214を含むことができる。EPワークステーション201は、たとえば、キーボード/マウス210と、複数のモニタ202がEP信号視覚化及びレビューソフトウェアに対する多重信号、多重文脈表示能力を提供するのを容易にするモニタ分配器206とともに、従来の実験室PC208を含むことができる。EPワークステーション201はまた、たとえば、USB2.0を介するEPコンソール214からの電気的に隔離されたデータ伝送のためのさらなる光インタフェース212も含むことができる。
[0139] EPコンソール214は、1つ又は複数のECG増幅器218と、単極信号を処理する1つ又は複数のユニポーラ増幅器220と、ECG及びEGMモニタリングユニット224からの双極信号を処理するバイポーラ増幅器222とを含むことができる。EPコンソール214はまた、本線の120/240V、50/60Hz電源電力を診断機器によって使用されるようにDC電力に調整及び変換する、専用AC入力フィルタ234、AC/DC電源236及びDC/DC電源238も含むことができる。ECG及びEGM電極入力232は、保護のためにさらなる入力インピーダンスを提供するヨーク226を通してEPコンソール214に入ることができる。ジャンクションボックス(1及び2)228、230が、EGMモニタリングユニット224による後続する処理のためにICカテーテル入力(図示せず)のための好都合なプラグインインタフェースを提供することができる。
[0140] 図3は、いくつかの実施形態による、ECGボード302及びICボード316を含む、EPハードウェアシステム入力段のマルチチャネルアナログ-デジタル入出力モジュール300を表すブロック図である。ECGボード302及びICボード316は、図2のECG増幅器218、ユニポーラ増幅器220及びバイポーラ増幅器222の一部を表す。ECGボード302及びICボード316は、後述する(図4を参照)複数のEPハードウェアシステム入力段400を含む。図3は、例示的な実施形態による、1つの8チャネルECGボードと1つのマルチチャネルICボードとを示す。いくつかの実施形態は、少なくとも16個のチャネルを有する。他の実施形態は、より多いか又は少ないチャネルを含むことができる。
[0141] 図3において、アナログ入力V1~V6 304は、患者の胸部のさまざまな場所に配置することができる6つの別個のECG(前胸部)電極を表す。アナログ入力LL、RA及びLA306は、それぞれ、左脚、右腕、及び左腕の肢誘導を表す。アナログ出力RL308は、本開示で後に考察するように、右脚を駆動する患者戻りラインを表す。同様に本開示において後に考察する、ECGボード302上のWCT314は、ウィルソン結合電極であり、それもまた、アナログ入力LL、RA及びLA306を使用する。そして、WCT314の出力は、アナログ入力V1~V6 304に対応するEPハードウェアシステム入力段400の各チャネルに入力することができる。デジタル出力V1~V6 310の各々は、それぞれのアナログ入力V1~V6 304の調整され且つデジタル化されたバージョンを表す。例示的な実施形態では、デジタル出力I、II312は、誘導IとしてRAを基準とするLAと、誘導IIとしてRAを基準とするLLとを、調整され且つデジタル化された形態で含むことができる。そして、3つの四肢コードLL、RA及びLA306の平均が、ゼロ電位点を近似して、RL308の生成のための参照レベルを提供することができる。
[0142] 図3において、ICボード316への複数のアナログ入力が、心臓内カテーテルからEPハードウェアシステム入力段400(図4を参照)を通るあり得る接続及びチャネルを表す。ICボード316は、単極又は双極のいずれかであるIC信号を受け入れることができる。INDIF318は、複数の単極不関誘導のための参照を提供する、不関電極を表す。ICUniWCT1、2~N信号320は、WCTを基準とする単極IC信号を表す。ICUniINDIF1、2~N信号322は、各IC単極信号の活性電極を表す。ICDiff1、2~N信号324は、ICカテーテルからの複数の双極差動信号を表す。複数のデジタル出力が、アナログ入力の調整され且つデジタル化されたバージョン、特にICUniWCT1、2~N信号326、ICUniINDIF1、2~N信号328及びICDiff1、2~N信号330を表す。
[0143] 図4は、いくつかの実施形態による、入力保護、信号フィルタリング、検出、フィードバック及び増幅の回路を有する、EPハードウェアシステム入力段400の単一チャネルを表すブロック図である。この回路は、ブロック図において、各々がハードウェアの機能性の一部を表す、番号が付されたブロック1~11によって示されている。ブロックのこの分割及び符号付けは、説明を容易にするためであり、添付の特許請求の範囲によって提供される保護の範囲を限定するようには意図されていない。EPハードウェアシステム入力段400の入力保護及び信号フィルタリングセクションは、後述する差動信号増幅段532のための各入力信号の差動バージョンを生成する対称的な正回路及び負回路を含む。
[0144] 図5Aは、いくつかの実施形態による、本明細書に開示する全体的なEPシステムのブロック図500であり、主システム装置(MSU)(ハードウェアコンポーネント)504から主処理装置(MPU)(ソフトウェアコンポーネント)514へのインタフェースを概して示す。図5Aについては、本開示において後により詳細に考察する。
[0145] 図5Bは、EPハードウェアシステム入力段400の主要セクションを表すブロック図524であり、セクション530、532、534は、EPハードウェアシステム入力段400に示すセクションと相互参照される。
[0146] 図5Bにおいて、アナログ入力保護/フィルタリング段530は、ブロック1-入力保護402a、ブロック2-RFフィルタ404a、ブロック3-バッファ406a、ブロック4-DCブロック408a、ブロック10-低周波数フィードバック420a及びブロック11-シールドドライブ422aを含む。対称的な負回路は、ブロック1-入力保護402b、ブロック2-RFフィルタ404b、ブロック3-バッファ406b、ブロック4-DCブロック408b、ブロック10-低周波数フィードバック420b及びブロック11-シールドドライブ422bを含む。信号増幅段532は、ブロック5-計装増幅器/フィルタ410、ブロック6-差動増幅器1/フィルタ412、ブロック7-差動増幅器2/フィルタ414及びブロック9-大信号検出/高速復帰418を含む、差動回路を含む。A/D変換器段534は、ブロック8-A/D変換器416を含む。A/D変換器段534はまた、いくつかの実施形態ではMPU514によって表されるデジタル処理段528に光ファイバリンク512を介して伝送するために信号をフォーマットすることができる、通信モジュール510(図5Aに示す)も含む。
[0147] 図4の所定のブロック1~11の機能性、すなわち、EPハードウェアシステム入力段400の単一チャネルについては、以下の段落で説明する。
アナログ入力保護/フィルタリング段
[0148] 図5Bに示すEPシステムのアナログ入力保護/フィルタリング段530は、ブロック1-入力保護402a、420b、ブロック2-RFフィルタ404a、404b、ブロック3-バッファ406a、406b、ブロック4-DCブロック408a、408b、ブロック10-低周波数フィードバック420a、420b及びブロック11-シールドドライブ422a、422bを含む。いくつかの実施形態によるこれらの要素について、以下の段落でより詳細に説明する。
[0148] 図5Bに示すEPシステムのアナログ入力保護/フィルタリング段530は、ブロック1-入力保護402a、420b、ブロック2-RFフィルタ404a、404b、ブロック3-バッファ406a、406b、ブロック4-DCブロック408a、408b、ブロック10-低周波数フィードバック420a、420b及びブロック11-シールドドライブ422a、422bを含む。いくつかの実施形態によるこれらの要素について、以下の段落でより詳細に説明する。
入力保護回路
[0149] 図6A、図7及び図6Bは、いくつかの実施形態による、開示するEPシステムのアナログ入力保護/フィルタリング段530を含む回路を示す。図6Aは、大きい過渡電圧から、具体的には、たとえば除細動パルスから、他のEPハードウェアシステム入力段400回路を保護することができる、(図4においてブロック1(402a、402b)によって表す)過電圧保護回路600を示す。アナログ入力保護/フィルタリング段530は、回路が実際に処理することができる範囲の外にある入力電圧に対して保護することができる。
[0149] 図6A、図7及び図6Bは、いくつかの実施形態による、開示するEPシステムのアナログ入力保護/フィルタリング段530を含む回路を示す。図6Aは、大きい過渡電圧から、具体的には、たとえば除細動パルスから、他のEPハードウェアシステム入力段400回路を保護することができる、(図4においてブロック1(402a、402b)によって表す)過電圧保護回路600を示す。アナログ入力保護/フィルタリング段530は、回路が実際に処理することができる範囲の外にある入力電圧に対して保護することができる。
[0150] 具体的には、アナログ入力保護/フィルタリング回路530は、患者の身体に接続される、ECG、IC及び他の電極誘導入力における高電圧過渡を、たとえば、EPシステムバッファへの入力において10ボルト未満まで低下させることができる。アナログ入力保護/フィルタリング回路530は、たとえば除細動器からの大信号が、システムの他の部分に損傷を与えるのを抑制することができる。さらに、アナログ入力保護/フィルタリング回路530は、印加される除細動パルスのエネルギーのたとえば10%を超えて低下させることなく、クランピングなしに、又はアブレーション信号が印加される場合は非線形性を追加することなく、これらの機能を実施することができる。
[0151] 図6Aは、高電圧サージ保護を提供するように、300Vを超える電圧等、非常に高い電圧で始動することができる市販のガス放電管(GDT)608を含む、ブロック1の過電圧保護回路600の例示的な実施形態を示す。GDT608は、たとえば、最大5000Vの除細動信号を除去するために、信号をたとえば18Vに逐次クリッピングするように設計された2段のダイオード610、612(及び抵抗器602、604)に結合されている。ダイオード610は、GDT608が完全にオンになるまでGDT608を補助することができる、市販の静電気放電(ESD)電圧抑制器デバイスを表す。ダイオード612は、RFフィルタ(ブロック2)のIn2入力を、図6A及び図7において(a)と符号が付けられているノードにおいて18Vに制限することができる、市販の双方向ESD保護ダイオードを表す。
[0152] 従来、およそ5000Vの除細動信号は、損傷を防止するために±5Vにクランプされる。本開示の場合、除細動信号は同様にクランプすることができるが、たとえば、500kHzでおよそ200Vのアブレーション電圧を有するアブレーション信号は、線形に通過させて、入力抵抗器RCable、602、604及びブロック2(図4、404a、404b)、すなわちRFフィルタ702によって減衰させることができる。
[0153] 図7は、RFフィルタ702及びシールドドライブ730を含む、RFフィルタ/シールドドライブ700を示す。RFフィルタ/シールドドライブ700は、アナログ入力保護/フィルタリング段530を通して信号In12を伝送するために(a)と符号が付けられているノードにおいて、図6Aの過電圧保護回路600に接続している。RFフィルタ/シールドドライブ700のRFフィルタ702については、より詳細に後述する。RFフィルタ/シールドドライブ700のシールドドライブ730についてもまた後述する。
[0154] 入力過電圧保護回路600はアブレーション信号をクランプせず、逆に、アブレーション信号は、不注意で変更されないように、線形に減衰する(たとえば、入力抵抗器RCable、602、604及びRFフィルタ702によって正比例で低減する)。たとえば、アブレーション信号が入力過電圧保護回路600によってクランプされる場合、クランピングを上回るその信号の内容にそれ以上アクセスすることはできない。有利には、開示するEPシステムによるアブレーション信号の線形減衰により、アブレーション中に数ミリボルトの小さい心臓信号を記録することができる。当業者であれば、本明細書に開示する装置、システム及び方法が、対象の信号に影響を与える非線形性の発生を防止するために保護回路を通過させる必要がある(たとえば、クランプされない)他の高周波信号に同様に適用されることが理解されよう。
[0155] 図6Bは、アナログ入力保護/フィルタリング段530の最終セクションにおけるESD入力保護回路620を表す。ESD入力保護回路620は、図7の(b)と符号が付けられているノードにおいてRFフィルタ/シールドドライブ700に結合されている。ESD保護チップ622が、データ線に対して最大30kVのESD保護を提供することができ、ナノ秒で過電圧状態に応答することができる。この目的で、任意の数の市販のESD保護デバイスを使用することができる。
[0156] 過渡電圧抑制器(TVS)ダイオード628、630は、誘導された電圧がそれらの絶縁破壊電圧を超えるときに過度の電流を分流させることにより、16kVを超えるESD保護を提供することができる。TVSダイオード628、630は、それらの絶縁破壊電圧を超える過電圧を抑制する「クランピング」又は制限デバイスとして機能することができ、過電圧が沈下すると自動的にリセットすることができる。TVSダイオード622、630は、他の共通の過電圧保護コンポーネントより高速に過電圧に応答することも可能であり、たとえば、「クランピング」は、約1ミリ秒で発生する。TVSダイオードは、概して、非常に高速な損傷を与える可能性がある電圧過渡に対して保護するために有利であり得る。
[0157] 図8A~図8E及び図9A~図9Eは、例示的な実施形態による、フロントエンド入力保護回路が高電圧過渡及びESDをいかに処理するかを実証するサンプル信号プロットを示す。図8Aは、図6Aにおいて「EP信号」と表示されている入力保護回路の入力に印加される、代表的な除細動器信号、V(Defib)の電圧を示す。実験室環境では、除細動器信号は、32μFコンデンサに5000ボルトを印加し、次いで、患者の上の接続された電極にコンデンサを放電することにより、導出することができる。インダクタンス及び抵抗により、電極において受け取られる振幅は、およそ4500ボルトであり、数10ミリ秒続く。
[0158] 図8B~図8Eは、除細動信号が回路を進むことに応じた異なる電圧レベルを示す。図8BのV(In)は、図6AのGDT608における電圧である。GDTは、オフ状態では非常に低い静電容量(たとえば、1pF未満)と高いインピーダンス(たとえば、100Mオームを超える)とを有する。GDTは、2つの電極の間の間隙として機能する。GDTは、イオン化してオンとなると、大通電容量(たとえば、数10アンペアを通電する)により非常に低い抵抗(たとえば、数オーム)を有することができ、したがって、短絡として作用する。GDTの不都合は、図8BのV(In)のプロットが示すように、オンになるのに幾分かの時間がかかる可能性があるということである。GDTは230Vでトリガするべきであるが、有効にオンになり導通を開始する前に、電圧ははるかに高いレベルまで上昇する。ターンオン時間は、数100ナノ秒である可能性がある。図6Aにおける抵抗器RCableは、GDT608に向かう電流を制限する。これにより、システムにおいて放散される電力を低減させることができ、アナログ入力保護/フィルタリング段530が、患者に意図された相当の電力を分流させることがないことも確実にすることができる。
[0159] 図6AにおけるESD電圧抑制器ダイオード610は、はるかに高速に、たとえばナノ秒以内でオンとなるが、迅速にアクティブになることができるようにより低い電力/エネルギー容量を有することができる。それらは、GDT608が完全にオンとなる間、図8CのV(P1)の信号プロットに示すように、P1で、約30Vまで電圧を保持することができる。GDT608が完全にオンとなると、ESD電圧抑制器ダイオード610はアクティブでなくなる。
[0160] 図6Aにおける次の段は、図8DのV(In12)に対する信号プロットに示すように、In12、すなわちRFフィルタ(ブロック2)への入力における信号を、およそ18Vに制限することができる、双方向の一対のESD保護ダイオード612である。RFフィルタを通過する信号については、RFフィルタ(ブロック2)セクションにおいてさらに後述する。
[0161] 最後に、図6Bに示すように、In13において、信号がブロック1のRFフィルタによってフィルタリングされた後、図8EのV(In13)に対する信号プロットに示すように、ESD保護チップ622は、VDD±ダイオードドロップ(たとえば、±5.7ボルト)で信号をクリッピングすることができる。
[0162] 当業者であれば、GDT608、ダイオード610、ダイオード612、ESD保護チップ622及びTVSダイオード628、630を含む、図6A及び図6Bに示す入力保護回路の組合せが、EP記録システムの回路を保護することが理解されよう。しかしながら、この回路は単独では、アブレーション中に高品質のEP記録を達成するのに不利益である可能性がある。たとえば、アブレーション信号がクリッピングされた場合、引き起こされる非線形性が、雑音をもたらし、対象の心臓信号を隠す可能性がある。医療チームは、アブレーション中に心臓信号を見ることを望む可能性があるため、ブロック2RFフィルタを入力保護回路と一体化することは、従来の解決法に対する改善である。開示する実施形態により、アブレーション信号を線形にフィルタリングし、且つECG信号及びIC信号をモニタリングしながら、望ましくない破壊的であるか又は損害を与える可能性がある信号を減衰させることができる。
[0163] 図9A~図9Eは、図6A、図7及び図6Bの入力保護回路を通るアブレーション信号の伝播を示す信号プロットである。アブレーション入力は、図9AにおけるプロットV(Defib)によって示すように、センサ電極において400Vppである。信号は、入力保護回路の段を前進するに従い、抵抗器RCableによって減衰し(図9BのプロットV(In)として示す)、抵抗器602によって減衰し(図9CのプロットV(P1)として示す)、抵抗器604によって減衰し(図9DのプロットV(In12)として示す)、コンデンサ716(図9EのプロットV(In13)として示す)によって減衰する。アブレーション信号電圧レベルは、図6AのノードInでは100Vppであり、図6AのノードIn12では12Vppであり、図7のRFフィルタの後、ノードIn13では60mVである。アブレーション信号は、保護デバイスをトリガしないが、線形に減衰し、アブレーション中の心臓信号の観察及び/又は記録を可能にする。アブレーション信号は、信号増幅段532(図4、図5B及び図10を参照)のブロック5、6及び7の各々において、且つ、950Hzで100dBローパスフィルタを有するA/D変換器(図4のブロック8)において、さらにフィルタリングすることができる。
低周波数フィードバック及びシールドドライブを含むRFフィルタ回路
[0164] RFフィルタ702は、EPシステム入力においてアブレーション信号をフィルタリングし且つ線形に減衰させる入力保護回路への寄与に加えて、ブロック10の低周波数フィードバック(図4、420a及び420b、並びに図16、1600を参照)と連携して、回路全体が、たとえば、(たとえば、約0.01Hz~約500Hzの周波数範囲を有する)小さい心臓信号を通過させる一方で、心臓モニタリング中、(たとえば、約300kHz~約600kHzの周波数範囲で約200Vの電圧振幅を有する)アブレーション信号の線形減衰を略リアルタイムに続けることができる。
[0164] RFフィルタ702は、EPシステム入力においてアブレーション信号をフィルタリングし且つ線形に減衰させる入力保護回路への寄与に加えて、ブロック10の低周波数フィードバック(図4、420a及び420b、並びに図16、1600を参照)と連携して、回路全体が、たとえば、(たとえば、約0.01Hz~約500Hzの周波数範囲を有する)小さい心臓信号を通過させる一方で、心臓モニタリング中、(たとえば、約300kHz~約600kHzの周波数範囲で約200Vの電圧振幅を有する)アブレーション信号の線形減衰を略リアルタイムに続けることができる。
[0165] RFフィルタ702は、アブレーション信号の振幅を、たとえば、いくつかの実施形態では少なくとも75%、又はさらには他の実施形態では少なくとも90%、線形に減衰させるように設計することができる。RFフィルタ702は、たとえば、5kHz未満の周波数を有する入力信号に対して実質的に減衰を提供しないように設計することができる。このRFフィルタ702はまた、ブロック11のシールドドライブ730(図4、422a及び422b並びに図7を参照)と連携して機能することも可能であり、シールドドライブ730は、RFフィルタ702の入力コンデンサ706、714、716とともに作動して、回路全体の高い入力インピーダンスを維持するのに役立つことができる。この高い入力インピーダンスは、対象の心臓信号の入力損失を最小限にするのに役立つことができる。シールドドライブ730についてはさらに後に考察する。
低周波数フィードバック回路
[0166] ブロック10(図4、420a及び420bを参照)、すなわち低周波数フィードバック回路1600は、ブロック2RFフィルタ(図4、404a及び404b並びに図7、702を参照)に正のフィードバックを提供してEPシステムに対する入力インピーダンスを増大させ、したがって、信号減衰を低減させることができる。これは、心臓信号の周波数範囲におけるEPシステムの入力インピーダンスがRFフィルタ702によって損なわれる可能性があるため、有利である。
[0166] ブロック10(図4、420a及び420bを参照)、すなわち低周波数フィードバック回路1600は、ブロック2RFフィルタ(図4、404a及び404b並びに図7、702を参照)に正のフィードバックを提供してEPシステムに対する入力インピーダンスを増大させ、したがって、信号減衰を低減させることができる。これは、心臓信号の周波数範囲におけるEPシステムの入力インピーダンスがRFフィルタ702によって損なわれる可能性があるため、有利である。
[0167] 具体的には、図10の計装増幅器1001における高い入力インピーダンスを、RFフィルタ702のRLCネットワーク素子706、708、714、716の存在により、入力信号の周波数に応じて大幅に(たとえば、60Hzで100分の1)低減させることができる。RFフィルタ702はアブレーション周波数では有利であるが、低周波数でのインピーダンスの低減により、心臓信号の振幅が低減し、コモンモード除去が影響を受ける可能性がある。RFフィルタ702の影響を軽減しなければ、計装増幅器1001の利点が失われる。
[0168] その損失を軽減し、高いコモンモード除去(たとえば、100dB程度)を維持するために、電源インピーダンスの変動がコモンモード信号を差動信号に変換しないように、電力線周波数で高いインピーダンスを維持することが望ましい。図16に示すブロック10低周波数フィードバック回路1600は、ブロック3バッファ406a、406bからBuf1 1602として対象の信号のバッファリングされたバージョンを受け取る。次いで、低周波数フィードバック回路1600は、演算増幅器1606を適用して、RFフィルタ702のコンデンサ706、714、716のベース(すなわち、下部プレート)においてシールド1 728を駆動する。具体的には、演算増幅器1606は、負荷効果をなくし、信号増幅段532へのアナログ入力保護/フィルタリング段530の高い入力インピーダンスを維持する、駆動回路としての役割を果たす。
[0169] ブロック10低周波数フィードバック回路1600がRFフィルタ702を低周波数で駆動すると、コンデンサ714、716にわたって電圧変動はわずかであるか又はまったくない。したがって、低周波数では、コンデンサ706、714、716は開回路として作用し、高い入力インピーダンスが維持される。しかしながら、より高い周波数では、ブロック10のローパスフィルタリング機能性により、ブロック10低周波数フィードバック回路1600からのフィードバックは低減する。
[0170] 具体的には、演算増幅器1606への反転入力におけるコンデンサ1666及び抵抗器1693の組合せが、高周波数をフィルタリングする。この回路の出力は、入力を追跡しなくなり、Shield1 728(RFフィルタ702の参照ノードでもある)を、高周波信号に関して一定レベルで保持する。これにより、RFフィルタ702の受動RLCネットワーク706、708、710、712、714、716は、高周波信号を減衰させることができる。
[0171] 具体的には、ブロック10低周波数フィードバック回路1600(図4、420a及び420bも参照)は、ブロック3バッファ回路(図4、406a及び406bを参照)からバッファリングされた信号を取得し、図7のShield1 728に補正信号、すなわち、ブロック2(図4、404a及び404bを参照)RFフィルタ702のコンデンサ706、714、716におけるフィードバック信号としての入力の等価信号を生成する。コンデンサ706、714、716へのこのフィードバックは、回路に対する動的電流源として提供される。
[0172] ブロック2 404a、404bのRFフィルタ702は、高周波数でのフィルタリングには有効であるが、ブロック10 420a、420bの低周波数フィードバック回路1600からフィードバックを受け取るとき、低周波数では無効になる。高周波数では、RFフィルタ702におけるコンデンサ706、714、716は、RF周波数で信号を有効に短絡させる分流コンデンサとして機能する。コンデンサ706、714、716のインピーダンスは、周波数が高くなるほど線形に低減する。低周波数フィードバック回路1600は、高周波数ではEPシステムに影響を与えない。
[0173] 低周波数では、低周波フィードバック補正信号、すなわち、ブロック10(図16を参照)からブロック11(図7のシールドドライブ730)へのShield1 728は、コンデンサ706、714、716が入力信号をまねるように、これらのコンデンサの下部プレートを駆動する。これにより、RFフィルタ702の参照ノードが制御される。具体的には、コンデンサ706、714、716のプレートにおける電圧は、互いに同期して変化し、低周波数フィードバック回路1600は、RFフィルタ702のコンデンサ706、714、716の下部プレートを、上部プレートと同じ電圧であるように駆動し、コンデンサ706、714、716のプレートの電圧差がゼロになり、コンデンサ706、714、716が開回路として作用するようにする。
[0174] 低周波数フィードバックの目的は、Shield1 728がBuf1 1602と等しくなるように、Shield1 728とBuf1 1602との差を0にすることである。これが生じると、入力容量をなくすることができる。高周波数では、演算増幅器1606からの正のフィードバックはゼロに低減する。さらに、高周波数では、(たとえば、回路における他のコンデンサより30倍大きい)コンデンサ722は、Shield1 728と接地との間の短絡として作用する。これにより、RFフィルタ702の参照ノードが有効に接地され、RFフィルタ702はRF周波数を完全に減衰させる。したがって、ブロック10低周波数フィードバック回路1600は、ブロック2RFフィルタ702の素子の一意の構成と連携して作動して、ブロック5計装増幅器1001に信号を渡す前にRFフィルタ702の負荷効果を除去する。
[0175] このように、計装増幅器1001は、アブレーション信号が重なることなく心臓信号を調整することができる。その結果、低周波数での回路全体に対する入力は、依然として、EP環境において高忠実度心臓信号を視覚化するのに有利である非常に高い入力インピーダンス(たとえば、数10Mオーム程度)を有することになる。さらに、ブロック10は対称(たとえば、鏡像)回路であり、そのため、信号が回路を伝播するに従い、コモンモード雑音は減じられる。低周波数フィードバック回路1600の別の利点は、その出力Shield1 728を使用して、たとえば、図7のシールドドライブ730のOutS1において、入力ケーブルの外側シールドを駆動することができる、ということである。
シールドドライブ回路
[0176] ブロック11(図4、422a及び422bを参照)、具体的には、図7に示すシールドドライブ730は、ブロック10(図4、420a、420bを参照)の低周波数フィードバック回路1600の出力(図16のShield1 728)を受け取り、OutS1においてケーブルシールドに正のフィードバックを提供し、したがって、入力ケーブルの実効入力容量を低減させる。したがって、ブロック2(図4、404a及び404bを参照)のRFフィルタ702における入力コンデンサ714、716の下部プレートから入力ケーブルのシールドまでの経路は、入力インピーダンスを可能な限り大きくするのにさらに寄与する。この高い入力インピーダンスにより、対象の心臓信号の入力損失が最小限になる。いくつかの実施形態では、シールドドライブ接続部は、シールドドライブが望まれない場合は接地される。
[0176] ブロック11(図4、422a及び422bを参照)、具体的には、図7に示すシールドドライブ730は、ブロック10(図4、420a、420bを参照)の低周波数フィードバック回路1600の出力(図16のShield1 728)を受け取り、OutS1においてケーブルシールドに正のフィードバックを提供し、したがって、入力ケーブルの実効入力容量を低減させる。したがって、ブロック2(図4、404a及び404bを参照)のRFフィルタ702における入力コンデンサ714、716の下部プレートから入力ケーブルのシールドまでの経路は、入力インピーダンスを可能な限り大きくするのにさらに寄与する。この高い入力インピーダンスにより、対象の心臓信号の入力損失が最小限になる。いくつかの実施形態では、シールドドライブ接続部は、シールドドライブが望まれない場合は接地される。
信号バッファリング及びDC阻止回路
[0177] ブロック3(図4、406a及び406b)は、心臓信号の入力損失を最小限にするのに役立つ低雑音ユニティゲインドライバである。具体的には、ブロック3は、心臓信号に対する入力段の負荷を最小限にし、信号増幅段532を駆動する、高い入力インピーダンスを提供することができる。ブロック3において、2つの演算増幅器(回路は図示せず)は、入力をバッファリングし入力に高い入力インピーダンスを与える、ユニティゲインフォロワとしての役割を果たす2つのバッファを形成する。
[0177] ブロック3(図4、406a及び406b)は、心臓信号の入力損失を最小限にするのに役立つ低雑音ユニティゲインドライバである。具体的には、ブロック3は、心臓信号に対する入力段の負荷を最小限にし、信号増幅段532を駆動する、高い入力インピーダンスを提供することができる。ブロック3において、2つの演算増幅器(回路は図示せず)は、入力をバッファリングし入力に高い入力インピーダンスを与える、ユニティゲインフォロワとしての役割を果たす2つのバッファを形成する。
[0178] ブロック4、すなわちDCブロック(図4、408a、408b)は、患者の身体のセンサ/組織インタフェースからの入力オフセットが増幅器利得段に入るのを防止するハイパスモジュール(回路は図示せず)である。ブロック4において、2つのDC阻止コンデンサ(図示せず)が、入力がカテーテルからの大きいオフセットの影響を受けないようにする。
心臓増幅段
[0179] EPシステムの信号増幅段532(図5Bを参照)は、差動回路、すなわち、ブロック5-計装増幅器/フィルタ410、ブロック6-差動増幅器1/フィルタ412、ブロック7-差動増幅器2/フィルタ414及びブロック9-大信号検出/高速復帰回路418を含む。これらの回路について、以下の段落においてより詳細に説明する。
[0179] EPシステムの信号増幅段532(図5Bを参照)は、差動回路、すなわち、ブロック5-計装増幅器/フィルタ410、ブロック6-差動増幅器1/フィルタ412、ブロック7-差動増幅器2/フィルタ414及びブロック9-大信号検出/高速復帰回路418を含む。これらの回路について、以下の段落においてより詳細に説明する。
計装増幅器/フィルタ回路
[0180] ブロック5(図4、410を参照)は、差動信号に対する増幅と、機器実験室又は医療環境からの望ましくない信号、具体的には、電力線雑音及び関連する高調波のコモンモード除去とを提供する、計装増幅器/フィルタである。図10に詳述するブロック5は、その出力に約20の差動利得がある利得段1001を有し、そのRCネットワーク1008、1010、1012、1014を通してRF減衰のさらなるフィルタリングを提供する。たとえば、2つの演算増幅器1006、1016は、心臓信号が増幅される前に、計装増幅器1001への入力において心臓信号を受け取るように設計された、低雑音デバイスである。ブロック5計装増幅器1001からの差動信号は、その後、ブロック6差動増幅器1 1017の精密抵抗器ブロック1018に入る。
[0180] ブロック5(図4、410を参照)は、差動信号に対する増幅と、機器実験室又は医療環境からの望ましくない信号、具体的には、電力線雑音及び関連する高調波のコモンモード除去とを提供する、計装増幅器/フィルタである。図10に詳述するブロック5は、その出力に約20の差動利得がある利得段1001を有し、そのRCネットワーク1008、1010、1012、1014を通してRF減衰のさらなるフィルタリングを提供する。たとえば、2つの演算増幅器1006、1016は、心臓信号が増幅される前に、計装増幅器1001への入力において心臓信号を受け取るように設計された、低雑音デバイスである。ブロック5計装増幅器1001からの差動信号は、その後、ブロック6差動増幅器1 1017の精密抵抗器ブロック1018に入る。
差動増幅器/フィルタ回路
[0181] ブロック6(図4、412を参照)は、コモンモード電圧を基準とするように、ユニティゲインである完全差動出力を生成する差動増幅器1020を有する。ブロック6差動増幅器1 1017は、RF減衰に対してさらなるフィルタリングを提供することができる。完全差動信号パスを維持することは、システムのデジタル部分からの雑音が入るのを低減させるのに役立つ。こうした雑音は、主に、コモンモード雑音として現れ、除去される。信号増幅段532のこの部分はまた、心臓信号のDCバイアスを0から2.5Vまでシフトさせ、その出力を0~5Vに制限する。
[0181] ブロック6(図4、412を参照)は、コモンモード電圧を基準とするように、ユニティゲインである完全差動出力を生成する差動増幅器1020を有する。ブロック6差動増幅器1 1017は、RF減衰に対してさらなるフィルタリングを提供することができる。完全差動信号パスを維持することは、システムのデジタル部分からの雑音が入るのを低減させるのに役立つ。こうした雑音は、主に、コモンモード雑音として現れ、除去される。信号増幅段532のこの部分はまた、心臓信号のDCバイアスを0から2.5Vまでシフトさせ、その出力を0~5Vに制限する。
[0182] コモンモードを基準とする第1完全差動増幅器1020を有するブロック6の出力において、コモンモードレベルは、信号がブロック7差動増幅器2 1021に入る際に2.5Vに設定される。この回路は、ブロック7の出力(B2OutP、B2OutN)へのアブレーション信号のローパスフィルタリングを続ける。ブロック6の差動増幅器1020と同様の第2完全差動増幅器1034を有するブロック7は、約0.5の利得を有し、RF減衰のためのさらなるフィルタリングは、回路素子1022、1024、1026、1028、1030、1032、1036、1038、1040、1042によって提供される。信号増幅段532のこの部分が、完全差動信号パスが雑音の除去を続けるように維持する。
[0183] ブロック7によって導入される利得により、回路は、たとえば、デルタ-シグマ変換器(図示せず)であり得る、A/D変換器、すなわちブロック8(図4、416を参照)の入力制限に信号をクリッピングすることができる。上述したように、ブロック6差動増幅器1 1017は、2.5ボルトのバイアスレベルに対して±2.5ボルトまで各出力信号をクリッピングする。0.5の利得で、ブロック7差動増幅器2 1021の出力は、各出力に対して±1.25ボルトの範囲において2.5ボルトで、又は2.5ボルトのピーク・ツー・ピーク差動電圧で、バイアスされた信号を生成する。これは、いくつかの実施形態では、たとえば、24ビットA/D変換器416の制限を表す。出力制限をクリッピングし整合することにより、A/D変換器416の入力は、過駆動されることが防止される。デルタ-シグマ変換器は、過駆動されると不安点に挙動する可能性があり、スプリアスの結果をもたらす可能性があるため、本実施形態が、A/D変換器への入力の完全な範囲を可能にするがそれを超えないことが有利である。
[0184] 開示するEPシステムの信号増幅段532の全利得は、たとえば、いくつかの実施形態では20以下とすることができ、又は、他の実施形態では50以下とすることができる。たとえば、いくつかの実施形態では、計装増幅器1001の出力における約20の利得と、差動増幅器1 1017の出力におけるユニティゲインと、差動増幅器2 1021の出力における約0.5の利得とにより、A/D変換器416の入力において約10のシステム利得が生成される。概して、信号増幅段532は、出力において利得が1より大きい計装増幅器1001と、出力において利得が約1である差動増幅器1 1017と、出力において利得が1未満である差動増幅器2 1021とを含むことができる。
[0185] システムの雑音を除去する能力が改善されることによるシステムの全体的な低利得により、従来のシステムと比較してさらなる改善が提供される。16ビットA/D変換器を有する従来のシステムでは、より高い振幅信号が存在する場合に不明瞭になる小信号を視覚化するために、高利得が必要である。従来のシステムは、たとえば、最大5000の利得を有する可能性があり、信号の飽和が急速に発生する。さらに、16ビット変換器でより低い利得が使用される場合、量子化雑音が出力結果に悪影響を及ぼす可能性がある。24ビットA/D変換器に結合された、約10の低利得を有する開示するシステムにより、たとえば少なくとも250mVの小信号入力まで飽和が防止され、量子化雑音が回避される。
大信号検出/高速復帰回路
[0186] ブロック6差動増幅器1 1017からの出力は、ブロック7差動増幅器2 1021に渡されることに加えて、ブロック9(図4、418及び図10を参照)、すなわち、図11の大信号検出/高速復帰回路1100にも渡される。大信号検出/高速復帰回路1100は、大信号を除去し、大過渡事象から迅速に復帰することができる。したがって、この回路は、従来達成されていたよりはるかに高速に飽和から復帰する能力が改善されるため、「高速復帰」回路と呼ぶ。
[0186] ブロック6差動増幅器1 1017からの出力は、ブロック7差動増幅器2 1021に渡されることに加えて、ブロック9(図4、418及び図10を参照)、すなわち、図11の大信号検出/高速復帰回路1100にも渡される。大信号検出/高速復帰回路1100は、大信号を除去し、大過渡事象から迅速に復帰することができる。したがって、この回路は、従来達成されていたよりはるかに高速に飽和から復帰する能力が改善されるため、「高速復帰」回路と呼ぶ。
[0187] 具体的には、大信号検出/高速復帰回路1100は、差動入力信号が、少なくとも10ミリ秒の持続時間、たとえば100mVを超えたことを検出することができ、これは、異常な動作範囲として同定される。この状態が検出されると、大信号検出/高速復帰回路1100はブロック4DC阻止段(図4、408a及び408bを参照)の後の時定数を減少させて、心臓信号が飽和した状態であり続けないことを確実にすることができる。しかしながら、大信号検出/高速復帰回路1100には、通常動作下ではごくわずかな効果しかあり得ないたとえば、大信号検出/高速復帰回路1100は、EP環境においてモニタリングし記録すべき対象の信号である可能性があり、且つ概して10ミリ秒未満続く過渡事象を有する可能性があるペーシングによってもたらされる高速過渡事象に、いかなる影響も与えることができない。
[0188] 一実施形態では、大信号検出/高速復帰回路1100の第1段は、たとえば、2つの演算増幅器1108、1112を有する。演算増幅器1108の利得(たとえば、約40)は、アクティブ化閾値、すなわち、大信号検出/高速復帰回路1100が信号を制限する(又は、「ソフトクランプする」)ように動作することができる信号振幅を決定する。このアクティブ化閾値は、大信号検出/高速復帰回路1100がアクティブになり、ノードIn14及びIn24において電圧をコモンモードレベルに向かって引っ張り始める前に、信号がどれくらい大きくなければならないかを決定する。たとえば、約80の利得を有する演算増幅器1108は、約50mVで大信号検出/高速復帰回路1100をアクティブにすることができ、約40の利得を有する演算増幅器1108は、約100mVで大信号検出/高速復帰回路1100をアクティブにすることができ、約20の利得を有する演算増幅器1108は、約200mVで大信号検出/高速復帰回路1100をアクティブにすることができる。信号振幅が、利得によって決まる設定された振幅レベルに達すると、電圧は、大信号検出/高速復帰回路1100をアクティブにするために、ダイオード段の第1対1114、1116のアクティブ化閾値を超えるのに十分となる。
[0189] 演算増幅器1112は、コモンモード(CM)信号をバッファリングするためにユニティゲインを生成し、これは、演算増幅器1108を通して信号に対してコモンモード基準を提供する。演算増幅器1108は、ブロック6(図10を参照)からU4Out1信号及びU4Out2信号を受け取る。したがって、U4Out1信号及びU4Out2信号の平均は、コモンモードノード(図11のCMB)を基準とする。演算増幅器1108から出力される信号は、後続するコンデンサ1120、1124、1128、1132の帯電を制限するダイオード段の第1対1114、1116を通過する。バッファリングされたU4Out1信号及びU4Out2信号からの電荷を蓄積するこれらのコンデンサ1120、1124、1128、1132は、信号U4Out1及びU4Out2の反転バージョン及び非反転バージョンの両方に対して最大正(+)電荷及び最大負(-)電荷を生成する。
[0190] コンデンサ1120、1124、1128、1132は、抵抗器1118、1122、1126、1130とともにノードC、D、E及びFにおいてRCネットワークを形成し、それは、合わせて、時定数を決定するタイミングネットワークとしての役割を果たす。時定数は、大信号検出/高速復帰回路1100がノードIn14及びIn24において電圧をCMに向けて引っ張る前に、信号がどれくらい長くそれらの最大振幅にあり得るかを決定する。このRCネットワークは、以降、「タイミングバンク」1158と称する。タイミングバンク1158のいくつかの実施形態は、たとえば2ミリ秒~10ミリ秒の持続時間のペーシング信号の間の大信号検出/高速復帰回路1100のアクティブ化を防止するように、たとえば、少なくとも10ミリ秒の時定数を生成するように設計することができる。他の実施形態は、少なくとも5ミリ秒の時定数を生成するように設計することができる。
[0191] コンデンサ1120、1124、1128、1132が帯電すると、差が検出され、その信号は、入力をたとえば約±100mVの間に制限する(又は「ソフトクランプする」)、ダイオード段の第2対1146、1148を通過する。これにより、システムは、任意の相当な量の時間(たとえば、100ミリ秒未満)、飽和するのが防止される。ダイオード段の第2対1146、1148はまた、信号が制限を必要とするほど大きく/長くない場合に、大信号検出/高速復帰回路1100とEPシステムとの相互作用がないことも確実にする。言い換えれば、大信号検出/高速復帰回路1100が有益でない場合、ダイオード段の第2対1146、1148は、大信号検出/高速復帰回路1100を切断する。ブロック9大信号検出/高速復帰回路1100は、EPシステムが大信号スパイクによって影響を受けないことを確実にし、たとえば、演算増幅器1108が約40の利得を有する場合、反転U4Out1信号と非反転U4Out2信号との差がたとえば約100mVである場合に、定常応答を可能にする。
[0192] ブロック9大信号検出/高速復帰回路1100は、EPシステムにおいて大信号電圧オフセットを除去する場所に配置される。当業者であれば、大信号検出/高速復帰回路1100は、EPシステムにおける、あり得る大信号スパイクが発生する可能性があり且つそれが望ましくない他の場所に、配置することができることを理解するであろう。当業者であれば、回路アクティブ化レベル及び時間を変更するために、大信号検出/高速復帰回路1100内で、タイミングバンク1158のコンデンサ1120、1124、1128、1132及び抵抗器1118、1122、1126、1130等の電子コンポーネントを取り換えることができることもまた理解されよう。大信号検出/高速復帰回路1100は、当業者であれば理解されるように、他のタイプの電気信号から大信号電圧オフセットを除去するために、他の信号収集及び処理システムのさまざまな実施形態で使用することができる。
[0193] いくつかの実施形態では、ブロック9大信号検出/高速復帰回路1100(図4、418を参照)の出力In14、In24は、ブロック4、すなわちDCブロック(図4、408a及び408b)にフィードバックされる。ブロック4のDC阻止コンデンサ(図示せず)は、入力信号に再度さらなるバイアス(たとえば、補正バイアス)を追加する。したがって、ブロック9大信号検出/高速復帰回路1100からの信号は、ブロック9に供給される信号が大きく(たとえば、100mV以上の程度の振幅を有する)ない限り、ブロック4DCブロックにフィードバックされない。言い換えれば、大信号事象が発生しない限り、ブロック9の出力信号は、ブロック4に入らない。ノードIn14及びIn24は通常切断されている。
[0194] 図11の大信号検出/高速復帰回路1100の例示的な実施形態について、図12、図13A~図13C、図14A~図14D並びに図15A及び図15Bの信号プロットに関して詳細に説明する。サンプル信号が、EPシステムの入力に印加され、そのサンプル信号について、回路を通してさまざまな箇所で説明する。この例では、大信号検出/高速復帰回路1100を実証するために使用される信号は、図6A及び図7のノードIn12において20mVpp信号を印加し、ノードIn22(対象的な負のノード、図示せず)、具体的にはRFフィルタ702の入力においてゼロ入力を印加することによって生成される。10msecの時点で、ノードIn12において信号に200mVステップが追加される。これは、EPシステムを横断するに従い、200mV差動信号になり、これにより、信号は、大部分の従来のモニタリングデバイスの表示範囲外になる可能性がある。こうした200mV信号は、信号をEP環境で見ることができるように、概して除去されるべきである。
[0195] 図12は、大信号検出/高速復帰回路1100が接続されていない場合に、こうした入力信号に発生するものを示す。望ましくない200mVステップアップがあるサンプル入力20mVpp信号が、アナログ入力保護/フィルタリング段530、計装増幅器1001及び差動増幅器1 1017を通過して大信号検出/高速復帰回路1100に達した後、大信号検出/高速復帰回路1100が接続されていない場合、EPハードウェアシステムは、200mVステップ信号から迅速に復帰することができない。こうした低速復帰により、心臓信号の同定が複雑になる。
[0196] 図10の計装増幅器1001の前に位置する抵抗器1002及び1004は、オフセット信号を最終的に接地レベルに引き戻すが、ブロック4のDC阻止コンデンサ(図示せず)と抵抗器1002との積によって、約2.7秒の時定数が生成される。この導入される遅延は、画面外又は飽和信号を回復するには長すぎる。図12は、入力ノードIn14における信号が、約100msecでごくわずかに下方に、約400msec(図示せず)で数ミリボルトのみ移動することを示す。こうした大過渡信号は、大信号検出/高速復帰回路1100なしには、EPシステムの動作に悪影響を与える可能性があり、それは、大過渡事象により、モニタリングされている信号が飽和状態に押しやられ、信号の波形詳細が失われるためである。
[0197] 図13A~図13Cは、接続された大信号検出/高速復帰回路1100を使用する場合の同じ200mV大過渡信号を示す。この例では、図13A及び図13Bに示すように、大信号検出/高速復帰回路1100の両入力ノード、すなわちIn14及びIn24(図11に示す)は、約100mVの振幅であるコモンモード信号V(CMB)(図13Cを参照)に向かって引っ張られる(付勢される)。In14、すなわち、大信号検出/高速復帰回路1100の正の入力ノードは引き下げられ、In24、すなわち、大信号検出/高速復帰回路1100の負の入力ノードは引き上げられる。V(CMB)は、ノードIn14及びIn22における電圧の平均(回路全体への対称的な負の入力)である。所望のバイアスレベルは、ブロック6及び7の差動増幅器(それぞれ、1020及び1034)に直接印加され、それにより、それらの差動増幅器1020、1034においてコモンモード電圧が設定されるため、ノードIn14及びIn24の実際のコモンモードレベルは影響を及ぼさない。
[0198] 図13A及び図13Bのプロットは、ノードIn14及びIn24の電圧が、約50ミリ秒後にモニタリング範囲に引き込まれることを示す。したがって、制限又は「ソフトクランピング」は徐々に実施され、信号収集及び視覚化における不連続性が回避される。他の実施形態は、約100ミリ秒の徐々の「クランピング」を可能にすることができる。
[0199] 図14A~図14Dは、大過渡信号が、大信号検出/高速復帰回路1100のさまざまな内部ノードを横断する際にいかに調整されるかを実証する。図14Aの信号プロットV(A)及び図14Bの信号プロット(B)は、図11における大信号検出/高速復帰回路1100の演算増幅器1108の出力を表す。この例では、演算増幅器1108は、入力に対して約40の利得を有し、図11においてノードA及びBにわたって(40×200mV=)8ボルトの差動信号を生成する。
[0200] 図14CのプロットV(C)に示すように、図11のノードBに続き、負の信号は、図11のノードCにおいて電圧を引き下げる。ここでは、信号は、ノードBにおいて発生する帯域内信号を除去するようにフィルタリングされており、ノードCには低周波制御電圧が残っている。ノードCにおける負電圧は、抵抗器1140、ダイオード1150及び抵抗器1144を通してIn14に接続されている。これにより、In14を、図13Aに示すようなコモンモード電圧に向かって引き下げる電流が生成される。同様に、図14DのプロットV(E)に示すように、ノードAは、In24を、図11のノードE及びJを通してコモンモード電圧に向かって引き上げる。
[0201] 図11の大信号検出/高速復帰回路1100のダイオードは、電流の方向を制御する。ダイオード段の第1対1114、1116(制限ダイオード)は、ノードC、D、E及びFを帯電させ且つ放電するために異なる時定数を可能にする。それらはまた、出力A及びBがダイオード順方向電圧降下未満である場合にノードC、D、E及びFが帯電しない、非動作範囲も提供する。ダイオード段の第2対1146、1148の「クランピング」ダイオード1150、1152、1154、1156は、入力ノードIn14及びIn24が正確な方向に引っ張られることを確実にする。
[0202] 図15A及び図15Bは、図11の大信号検出/高速復帰回路1100のそれぞれ出力In14及びIn24における、抵抗器1144、1142を通る電流の信号プロットを示す。通常動作中、電流は0であり、計装増幅器/フィルタ410回路は影響を受けない。差動レベルが高すぎる場合(すなわち、たとえば、数ミリ秒にわたって100mVを超える大信号が検出された場合)、それらの2つの抵抗器1144、1142における電流は、信号をコモンモード電圧V(CMB)に向かって引き戻すのに役立つ。
A/D変換器
[0203] A/D変換器416、すなわちブロック8(図4を参照)は、回路の残りの部分から差動信号を受け入れるように設計されている完全差動A/D変換器である。いくつかの実施形態では、EPシステム回路モジュールの各々は、A/D変換器416の8つの別個のチャネル内に差動対として供給するように8回複製される。たとえば、TI ADS1278 24ビット、8チャネルデルタ-シグマ変換器を使用することができる。当業者であれば、同様の仕様の他のA/D変換器を選択する可能性がある。
[0203] A/D変換器416、すなわちブロック8(図4を参照)は、回路の残りの部分から差動信号を受け入れるように設計されている完全差動A/D変換器である。いくつかの実施形態では、EPシステム回路モジュールの各々は、A/D変換器416の8つの別個のチャネル内に差動対として供給するように8回複製される。たとえば、TI ADS1278 24ビット、8チャネルデルタ-シグマ変換器を使用することができる。当業者であれば、同様の仕様の他のA/D変換器を選択する可能性がある。
[0204] いくつかの実施形態では、A/D変換器416は、高度に線形であり、デルタ-シグマ変換器の特徴を示す。高度な線形性により、後述するように、正確なデジタル信号処理をソフトウェアで実施することができる。この構成により、RF減衰及びアンチエイリアシングに有利なハードウェアフィルタリングが最小限になり、ソフトウェアでのフィルタリング及び信号処理をより柔軟にすることができる。完全差動A/D変換器を選択する利点は、任意のデジタル回路からのコモンモード雑音信号(たとえば、デジタルクロック信号)が除去されるということである。
ウィルソン結合電極-右脚駆動(WCT-RLD)回路
[0205] 入力コモンモード信号は任意の周波数であり得るが、主要な信号は、概して、たとえば米国では60Hzの電力線周波数である。従来のEP環境では、ECG(及び同様の)機器は、対象の信号より最大100倍大きい可能性がある大量の60Hz雑音を軽減する。さらに、電力線信号における歪みにより、概して最も雑音の覆い高調波である、180Hzの強力な第3高調波があることが多い。より高い高調波及び他のコモンモード信号は、概して、より小さく、及び/又はECG信号及びIC信号に対して対象の周波数帯域を上回る。
[0205] 入力コモンモード信号は任意の周波数であり得るが、主要な信号は、概して、たとえば米国では60Hzの電力線周波数である。従来のEP環境では、ECG(及び同様の)機器は、対象の信号より最大100倍大きい可能性がある大量の60Hz雑音を軽減する。さらに、電力線信号における歪みにより、概して最も雑音の覆い高調波である、180Hzの強力な第3高調波があることが多い。より高い高調波及び他のコモンモード信号は、概して、より小さく、及び/又はECG信号及びIC信号に対して対象の周波数帯域を上回る。
[0206] いくつかの実施形態では、ウィルソン結合電極-右脚駆動(WCT-RLD)回路を使用して、特に60Hz及び180Hzの雑音が、コモンモード除去により、すなわち、電力線信号の第1高調波周波数及び第3高調波周波数を強化し、それらの信号を患者に戻すように選択的に供給してそれらを打ち消すことにより、除去される。図23は、いくつかの実施形態による、改善されたWCT-RLD回路の概略図を示す。
[0207] たとえば、図23のWCT回路2332は、2つ又は3つの大きい抵抗器2334(たとえば、各電極において20キロオーム)を通して結合電極(中心電極)2336に接続された2つ又は3つの肢電極(たとえば、右腕2304及び左腕2306、又は右腕2304、左腕2306及び左脚2308)を合計し平均することにより、仮想接地を提供する。当業者であれば、右腕(RA)2304、左腕(LA)2306及び左脚2308の平均が、右腕(RA)2304及び左腕(LA)2306の平均より、患者2302におけるコモンモード信号のより正確な推定値を提供することが理解されよう。当業者には理解されるように、RA信号及びLA信号は、別法として、RL正(RLP)信号2338及びRL負(RLN)信号2340のバッファリングされた(バッファ2312を参照)バージョンである。WCTは、従来、これらの四肢誘電の正味の電位差をゼロに近づけることにより、全体的な60Hzコモンモード雑音信号を低減させるように設計されている。
[0208] WCT回路2332に、右脚、すなわち「右脚駆動」(RLD)回路2330を介して、アクティブ電流を加えることにより、患者2302を共通増幅器と同じ電圧に駆動することができ、したがって、ECG電極(LA、RA、LL及びV1~V6)の入力におけるコモンモード電圧が低減する。これは、コモンモード信号の反転を生成し、それを右脚への出力として印加することによって、行うことができる。具体的には、右脚駆動は、肢電極RLによって表される。患者2302は、RL電極を通して、患者の体内に存在する干渉を無効にする、RLD出力2310、すなわち、他のICカテーテル信号又はECG電極信号の合計され且つ反転されたバージョンを受け取る。これは、信号増幅段532のコモンモード除去特性と組み合わせて、コモンモード低周波干渉を(たとえば、標準規格IEC60601-2-25によって指定される)許容可能なレベルまで低減させることができる。
[0209] しかしながら、身体のすべての部分において60Hz及び180Hzの雑音は等しくないため、コモンモード除去のみでは雑音のすべてを除去することができない。図23のWCT-RLD回路2300は、システムに入ってくる、電力線周波数におよそ等しい参照信号を提供し、これにより、全体的なコモンモード信号がさらに低減する。したがって、開示するWCT-RLD回路2300及び従来のコモンモード除去の組合せにより、コモンモード信号の低減が有利に改善される。
[0210] WCTを使用する例示的な実施形態では、EPシステム内のWCT入力は、ブロック3バッファ回路(図4、406a及び406bを参照)に、双極正(+)又は負(-)カテーテル入力にとって代わる任意選択的な単極入力を提供することができる。具体的には、WCT-RLD回路2300は、右腕2304、左腕2306及び左脚2308の電極信号を平均する。その結果は、演算増幅器2314によってバッファリングされ、出力WCTBuf2316は、患者が接続されるときはいつでも実施形態で具体的に使用される、EPシステムにおいて望まれる場合はいつでも単極フィードバック信号として、送信される。本明細書に開示するWCT-RLDは、RLD信号を生成する新規な手法により、従来の単極WCT解決法を強化する。
[0211] いくつかの実施形態では、WCT-RLD回路2300における新規な手法は、60Hz電力線周波数又は180Hzの第3高調波周波数でより強力なRLDを生成することができる、「Twin-T型」フィードバックネットワーク2440(図23及び図24を参照)と称する、追加のフィルタ回路を提供することである。これは、アブレーション中に特に有用である。Twin-T型フィードバックネットワーク2440は、60Hz及び180Hz両方で共振するが、有利には、他の周波数でのフィードバックを低減させることにより位相発振を防止する。
[0212] 図24は、いくつかの実施形態による、WCT-RLD回路2300のRLD回路2330とインタフェースするTwin-T型フィードバックネットワーク2440の概略図を示す。図24のTwin-T型フィードバックネットワーク2440は、改善されたノッチフィルタとしての役割を果たす。抵抗器2406、2407、2408、2409、2410、2411及びコンデンサ2401、2402、2403、2404は、60Hzでノッチを生成する、単一のTwin-T型ネットワークを形成する。次の段、すなわち、抵抗器2412、2413、2414、2417、2418、2419及びコンデンサ2415、2416、2420、2421は、同様に、180Hzでノッチを生成する。しかしながら、ネットワークが演算増幅器フィードバックパスにあるとき、逆関数が得られる。
[0213] たとえば、図25のプロット2500において示すように、演算増幅器2425におけるTwin-T型フィードバックネットワーク2440のRLD出力は、2つのピーク、すなわち、60Hzにおけるピーク2510及び180Hzにおけるピーク2520を生成する。10kHz以上等、より高い周波数では、位相変化はゼロに近づく。これにより、発振をもたらす可能性があるこれらのより高い周波数でのRLD回路2330の位相変化が防止される。これらのより高い周波数での最小位相変化により、アブレーション周波数の近くでの発振を防止することができ、これは、本来はフィルタリングで除去することがより困難である。
[0214] Twin-T型回路は電子設計で使用されるが、以前は、本明細書に開示するようにWCT-RLD回路では使用されていなかった。Twin-T型フィードバックネットワーク2440は、電力線信号がより高い周波数では位相応答に影響を与えないように、従来はRLD信号を生成しているときに既知の回路によって渡される電力線信号を除去する。したがって、Twin-T型フィードバックネットワーク2440は、電極誘導からRLD信号を生成するために有利な用途を有する。
[0215] 図23の実施形態では、RLD回路2330は、RLD出力2310を別個の信号として患者2302に戻すように供給することにより、電力線を追跡する。この回路において、別法としてRA信号及びLA信号であり得る、右脚正(+)(RLP)2338及び右脚負(-)(RLN)2340の差動入力信号は、バッファリングされる2312。次いで、Twin-T型フィードバックネットワーク2440は、バッファリングされた右脚信号を60Hz及び180Hzで強化/増幅し、この信号は、RLD回路2330によって反転され再度バッファリングされる。このRLD回路2330は、演算増幅器2328、抵抗器2320、2324、2326及びコンデンサ2318、2322を含む。信号は、RLD回路2330を通過した後、患者の右脚の体表面誘導においてRLD出力2310(RLDrv)として出力される。この効果は、回路全体が電力線を追跡し、回路のコモンモードが電力線雑音を除去するということである。さらに、右脚駆動回路は、およそ1マイクロアンペアより大きいいかなる信号も患者に戻らないように保護する。
[0216] いくつかの実施形態では、両単極信号の一次導関数を使用することにより、医師は、対象の信号が遠位電極から生じているか又は近位電極から生じているかを知ることができる。双極信号は、双極信号のいずれの成分が陰極から発生しているかに対して、双極信号のいずれの成分が陽極から発生しているかを同定するために、色分けされたフォーマットで表示することができる。そして、医師は、対象の主信号が近位電極から発生している場合は、その近位電極まで移動することができる。システムはまた、閉フィードバックループの一部として移動をもたらすロボットシステムとともに自動化することも可能である。
事例
[0217] 以下の事例は、開示するハードウェア回路構成がいかに、EP環境で見い出される信号を調整して、機器及び環境雑音の間で、且つモニタリング環境内に大きい干渉する可能性がある信号を導入する処置中に、改善された心臓モニタリングを可能にするかを示す。
[0217] 以下の事例は、開示するハードウェア回路構成がいかに、EP環境で見い出される信号を調整して、機器及び環境雑音の間で、且つモニタリング環境内に大きい干渉する可能性がある信号を導入する処置中に、改善された心臓モニタリングを可能にするかを示す。
信号事例1-コモンモード60Hz及び帯域内500Hz差動信号
[0218] 信号事例1は、従来のIC誘導から見い出されるような帯域内(1000Hz未満)差動信号を含む典型的なコモンモード60Hz雑音信号を提示する。この例では、開示する回路の例示的なノードにおける信号を表す一例の信号プロットを示す。回路は、差動信号を増幅し、コモンモード信号を除去する。
[0218] 信号事例1は、従来のIC誘導から見い出されるような帯域内(1000Hz未満)差動信号を含む典型的なコモンモード60Hz雑音信号を提示する。この例では、開示する回路の例示的なノードにおける信号を表す一例の信号プロットを示す。回路は、差動信号を増幅し、コモンモード信号を除去する。
[0219] 図17A及び図17Bは、入力ノードIn12(図6Aを参照)及びIn22(負、回路の下方分岐、図示せず)にそれぞれ印加される2Vpp60Hz正弦(電力線)信号の入力信号を示す。In12には、0.2Vpp、500Hz正弦波信号が重なり(図17AのプロットV(In12)を参照)、In22には、-0.2V、500Hz正弦波信号が重なっている(図17BのプロットV(In22)を参照)。これにより、2Vpp、60Hzコモンモード信号と0.4V、500Hz差動信号とがもたらされる。これらの信号は、ブロック2のRFフィルタ702によって影響を受けるには周波数が低すぎる可能性があるため、ブロック3(バッファ406a、406b)の出力において且つブロック4(DCブロック408a、408b)の後に同じ信号が現れる。
[0220] 図17C及び図17Dは、同様に図17A及び図17Bに示す対応する入力信号と同じであるシールド入力信号(Shield1、Shield2)を示す。これらの信号は、ブロック10(低周波数フィードバック回路1600)からRFフィルタ702にフィードバックされて、RFフィルタ702から負荷をなくす(図7のShield1 728を参照。Shield2、すなわち、回路の負の下方分岐は図示せず)。図7におけるRFフィルタ702の上方分岐のコンデンサ714、716、706における電圧変化は、RFフィルタの対称的な下方分岐の対応するコンデンサ(図示せず)とともに、0に近く、低周波数で回路からそれらを有効に除去する。
[0221] 図18A及び図18Bは、Out1及びOut2、すなわち、差動利得が20であるブロック5(図10の計装増幅器1001)の出力を示す。コモンモード信号は1の利得を有し、差動信号は20の利得を有する。この時点での信号は、各出力において2Vpp、60Hz正弦波となり、Out1において4Vpp、500Hz信号が重なり(図18Aを参照)、Out2において-4Vpp、500Hz信号が重なり(図18Bを参照)、8Vpp差動信号をもたらす。
[0222] 図18C及び図18Dは、それぞれ、図10の出力B2OutP及びB2OutNを示す。B2OutP及びB2OutNにおいて、信号は、図10の完全差動演算増幅器(ブロック6及び7、1017、1021)を通過しており、コモンモード信号を削除しており、コモンモード出力電圧、出力の基準をVOCM(2.5Vバイアスレベル)としている。ブロック7の増幅器1034における0.5の利得により、B2OutPにおける2Vppの500Hz信号(図18Cを参照)とB2OutNにおける-2Vpp(図18Dを参照)との最終的な組がもたらされ、それは、4Vpp差動500Hz信号と等価である。入力から出力まで、コモンモード利得は0であり、差動利得は10である。したがって、コモンモード信号は、計装増幅器(ブロック5)と完全差動演算増幅器(ブロック6及び7)との結合された応答を通して削除することができる。
信号事例2-500kHzアブレーション信号
[0223] 信号事例2は、アブレーション処置中に心臓モニタリングが続くに伴うEPシステム入力に印加される典型的な500kHzアブレーション信号を提示する。望ましくないアブレーション信号は、開示する回路のA/D変換器(図4、ブロック8、416を参照)に達する前にフィルタリングされ且つ減衰する。
[0223] 信号事例2は、アブレーション処置中に心臓モニタリングが続くに伴うEPシステム入力に印加される典型的な500kHzアブレーション信号を提示する。望ましくないアブレーション信号は、開示する回路のA/D変換器(図4、ブロック8、416を参照)に達する前にフィルタリングされ且つ減衰する。
[0224] 図19A及び図19Bに示すように、アブレーション信号入力は、In12に印加される0.2Vpp、500kHz正弦波(図19A)と、In22に印加される-0.2Vpp、500kHz正弦波(図19B)とである。これにより、0.4V、500kHz差動信号がもたらされる。この信号は、ブロック2(図4、404a及び404b)のRFフィルタ702によって減衰させるべき周波数範囲にある。
[0225] 図19C及び図19Dは、回路がアブレーション信号を受け取ったときのRFフィルタ702(ブロック2)In13の出力(及び対称的な下方分岐RFフィルタ出力In23)のプロットを示す。図19CのプロットV(In13)及び図19DのプロットV(In23)は、入力と同じスケールで示されている。信号は、数ミリボルトまで減衰していることが分かる。
[0226] 図20A及び図20Bにそれぞれ示すV(Shield1)及びV(Shield2)のプロットは、シールド入力(たとえば、図7のShield1を参照)にわたる同じ信号もまた大きく減衰し、図7のRFフィルタ702の上方分岐のコンデンサ714、716、706と、RFフィルタの対称的な下方分岐の対応するコンデンサ(図示せず)との下部プレートを有効に接地して、RFフィルタが500kHzアブレーション信号を減衰させることができることを示す。
[0227] 図21A及び図21Bは、20の利得で、ブロック5(図10の計装増幅器1001)の出力における、信号V(Out1)及びV(Out2)それぞれのプロットを示す。残りの500kHz信号は、この20倍の利得段を通過するが、この段における(コンデンサ1010及び1012からの)フィルタリングにより、500kHzにおける利得はおよそ1倍に制限される。
[0228] 図21C及び図21Dに示すように、図10のブロック6及び7における連続する完全差動演算増幅器1017、1021(及びそれらの負の下方分岐回路等化物)は、500kHz信号を、B2OutP(図21C)及びB2OutN(図21D)において0.5mV未満になるまでフィルタリングし続ける。残りの信号は、1000Hzを超えて100dB減衰を提供するブロック8A/D変換器(図4、416を参照)にけるフィルタによって除去される。したがって、アブレーション信号は、RFフィルタ(ブロック2)、計装増幅器(ブロック5)及び完全差動演算増幅器(ブロック6及び7)の結合された応答を通して削除される。
ハードウェア/ソフトウェアインタフェース
[0229] 図5Aは、いくつかの実施形態による、開示するEP記録システムのハードウェアとソフトウェアとの関係を示す。主システム装置(MSU)504は、EP記録システムのハードウェア回路を含む。図5Aにおいて、WCT507を含むECGボード506は、図3に示すECGボード302及びWCT314に対応する(相互参照のために、ECGボード302、506のデジタル信号出力は、V1~V6 310及びI~II312である)。同様に、ICボード508は、図3におけるICボード316に対応する(相互参照のために、ICボード316、508のデジタル信号出力IC1…ICNは、ICUniWCT1~ICUniWCT2 326、ICUniINDIF1~ICUniINDIF2 328及びICDiff1…ICDiffN330である)。ECGボード506及びICボード508からのデジタル信号出力を主処理装置(MPU)514のソフトウェアに通信するために、通信モジュール510及び光ファイバリンク512が設けられている。
[0229] 図5Aは、いくつかの実施形態による、開示するEP記録システムのハードウェアとソフトウェアとの関係を示す。主システム装置(MSU)504は、EP記録システムのハードウェア回路を含む。図5Aにおいて、WCT507を含むECGボード506は、図3に示すECGボード302及びWCT314に対応する(相互参照のために、ECGボード302、506のデジタル信号出力は、V1~V6 310及びI~II312である)。同様に、ICボード508は、図3におけるICボード316に対応する(相互参照のために、ICボード316、508のデジタル信号出力IC1…ICNは、ICUniWCT1~ICUniWCT2 326、ICUniINDIF1~ICUniINDIF2 328及びICDiff1…ICDiffN330である)。ECGボード506及びICボード508からのデジタル信号出力を主処理装置(MPU)514のソフトウェアに通信するために、通信モジュール510及び光ファイバリンク512が設けられている。
[0230] いくつかの実施形態によれば、MSU504の通信モジュール510は、独立したデジタル信号を、ECGボード506及びICボード508のA/D変換器416、534から、光ファイバリンク512を介してMPU514に、デジタル信号処理のために送信する。通信モジュール510は、A/D変換器416、534からの出力チャネルをサンプリングし、それらをシリアルフォーマットに変換し、光ファイバリンク512を介してデータを送信する。信号は、MPU514における光ファイバリンク512の受信端においてパラレルフォーマットに戻すように変換される。
[0231] 本明細書では、ECGボード302、506及びICボード316、508は、便宜上このような名称にしている。当業者には理解されるように、ECGボード302、506及びICボード316、508の回路は、ECG電極及びIC電極以外のさまざまなタイプの電極から他の生理学的信号を受け入れることができる。
EP記録システムソフトウェアの説明
[0232] 本明細書には、複数の信号を略リアルタイムに処理及び表示する、システム、装置、デバイス、方法及び/又はコンピュータプログラム製品実施形態、及び/又はそれらのコンビネーション及びサブコンビネーションを提供する。たとえば、実施形態は、複数の生物医学的信号(たとえば、EP信号)を略リアルタイムに処理及び表示することを含むことができる。これらの実施形態のさらなる詳細を説明する前に、デジタル信号処理の簡単な概説を提供する。
[0232] 本明細書には、複数の信号を略リアルタイムに処理及び表示する、システム、装置、デバイス、方法及び/又はコンピュータプログラム製品実施形態、及び/又はそれらのコンビネーション及びサブコンビネーションを提供する。たとえば、実施形態は、複数の生物医学的信号(たとえば、EP信号)を略リアルタイムに処理及び表示することを含むことができる。これらの実施形態のさらなる詳細を説明する前に、デジタル信号処理の簡単な概説を提供する。
[0233] 概要で、デジタル信号処理は、信号において特定の特徴を同定するデジタル処理の使用、又は、元の信号より高い品質の信号を(たとえば、信号から雑音を除去することにより)生成することである。デジタル信号処理は、ある期間にわたる心臓の電気的活動を表すデジタル化された心電図検査(ECG)信号又は心臓内(IC)信号に対して実施することができる。
[0234] アナログ信号に対してデジタル信号処理を実施するために、アナログ信号をデジタル形式に変換する必要がある。当業者には周知であるように、A/D変換器416等のアナログ-デジタル(AD)変換器が、アナログ信号をデジタル信号に変換することができる。
[0235] デジタル信号処理は、デジタル信号処理機能を、ある信号の信号サンプルのシーケンスにおける1つ又は複数の信号サンプルに適用することを含むことができる。デジタル信号処理機能は、数学演算及び計算アルゴリズムのシーケンスであり得る。デジタル信号処理機能は、たとえば、信号サンプルを測定し、フィルタリングし、圧縮し、又は最適化することができる。
[0236] デジタル信号処理は、分析のタイプ及び処理されている信号のタイプに応じて、異なるデジタル信号処理機能を使用することができる。たとえば、デジタル信号処理は、異なるデジタル信号処理機能を使用して、音声信号において特定の語を同定するか、又は、映像信号からモーションブラーを除去することができる。
[0237] デジタル信号処理システムには、オーディオ信号処理、オーディオ圧縮、デジタル画像処理、映像圧縮、音声処理、音声認識、デジタル通信、デジタルシンセサイザ、レーダ、ソナー、金融信号処理及び地震学等、多くの応用がある。しかしながら、従来のデジタル信号処理システムは、多くの場合、生物医学的信号処理等、いくつかの応用では使用することができない。これは、現EP解決法を含む、従来のデジタル信号処理システムが、多くの場合、複数の信号を略リアルタイムに同時に表示することができないためである。さらに、従来の解決法では、ユーザは、ベース信号に新たなデジタル信号処理機能を動的に適用することはできない。また、従来の解決法は、多くの場合、複数の信号の略リアルタイムでの処理及び表示を同期させることはできない。これは、医師が有効な臨床診断を行うことができることが複数の信号を同じ時点で比較することによって決まる可能性があるため、臨床環境では問題があることが多い。最後に、アナログフィルタを使用する従来のEPシステムは、多くの場合、デジタル信号処理を完全に利用することができない。これは、機能がハードウェアで実装される場合、選択肢が大きく制限されるためである。たとえば、機能は除去することができず、したがって、デジタル信号処理の完全な可能性を得ることができない。
[0238] 本明細書に開示するデジタル信号処理(DSP)は、これらの従来のシステムの問題を解決するためにさらに先を行く。複数の信号を略リアルタイムに処理し、時間整合し、表示するために同時の複数のDSPフィルタを使用することに加えて、システムは、オペレータの仕事がより効率的であるように、アブレーション等の生物医学的処置に対する動作終点を明確にする。たとえば、本開示は、加算平均、遅延電位心電図を自動化し且つ作成するために、高忠実度体表面ECG信号を提供する。アブレーション処置は、オペレータがアブレーションのために心臓組織を視覚化することができるように、内部心臓マップを使用する。内部心臓マップが作成されると、マップの妥当性は、体表面加算平均、遅延電位ECGに対するパーセンテージマップによって判断される。言い換えれば、完全なマップが作成される場合、遅延電位を含むすべての心臓内信号は、合計されるとき、高忠実度ECGから、加算平均、遅延電位マップのタイミング及び振幅の両方を再現するべきである。マップの妥当性を表すスコアが表示される。たとえば、50%のスコアは、マッピングカテーテルが、遅延信号の幾分かが、高忠実度の加算平均、遅延電位マップデータを説明するために存在しなければならないために存在する部位に達していないことを意味する。遅延電位のアブレーションに続き、リアルタイムの高忠実度の加算平均、遅延電位ECGは、実際に、異常な遅延電位が改善されたか否かを判断する。改善されていない場合、遅延電位フィルタと誘導のための動的ウィンドウとを使用して、先行してタブが付けられた遅延電位のさらなるアブレーションを実施することができる。開示するシステムは、さらなるアブレーションの必要を低減させるように、オペレータをマップにおける正確な遅延電位領域に仕向けるデータを提供する
[0239] 図26は、いくつかの実施形態による、複数の信号を略リアルタイムに処理及び表示するシステム2600のブロック図である。システム2600は、図5AのMPU(ソフトウェア)514を表し、図5Bのデジタル処理段528を実装することができる。システム2600は、信号パスモジュール2602、構成パスモジュール2620及びモニタリングモジュール2622を含む。信号パスモジュール2602、構成パスモジュール2620及びモニタリングモジュール2622は、図85のプロセッサ8504等の1つのプロセッサ(又は複数のプロセッサ)が実行することができるソフトウェアモジュールであり得る。別法として、複数のプロセッサを使用することができる。
[0240] 信号パスモジュール2602は、入力モジュール2604、タイマ2605、パケッタイザ2606、キューイングモジュール2608、パケットディスパッチャ2610、グローバル信号テーブル2612及び出力モジュール2616を含む。入力モジュール2604、タイマ2605、パケッタイザ2606、キューイングモジュール2608、パケットディスパッチャ2610、グローバル信号テーブル2612及び出力モジュール2616は、プロセッサ5004等の1つのプロセッサ(又は複数のプロセッサ)が実行することができるソフトウェアモジュールであり得る。信号パスモジュール2602は、少なくとも、略リアルタイムでの複数の信号の処理及び表示をいかに同期させるかという技術的問題を解決する。信号パスモジュール2602は、後述するように、パケット化、キューイング及び処理遅延等化を含む、新規な多段プロセスを使用してこの技術的問題を解決する。
[0241] 第1段では、入力モジュール2604は、1つ又は複数のベース信号に対する信号サンプルを受け取ることができる。ベース信号は、いかなるデジタル信号処理も適用される前の信号であり得る。たとえば、ベース信号は、ECG信号又はIC信号等の生物医学的信号であり得る。当業者には理解されるように、ベース信号は、他のさまざまなタイプの信号であり得る。入力モジュール2604は、複数のベース信号に対して信号サンプルを受け取ることができる。たとえば、入力モジュール2604は、IC信号の信号サンプル及びECG信号の信号サンプルを受け取ることができる。
[0242] 入力モジュール2604は、図5のMSU(ハードウェア)504に関連するハードウェアデバイスからベース信号の信号サンプルを受け取ることができる。たとえば、入力モジュール2604は、図3のEGGボード302又はICボード316等のハードウェアデバイスから信号サンプルを受け取ることができる。入力モジュール2604はまた、コンピュータファイルに格納されたデータから信号サンプルを受け取ることも可能である。たとえば、コンピュータファイルは、ハードウェアデバイスから受け取られた先行して記録された信号サンプルを含むことができる。
[0243] 入力モジュール2604は、A/D変換器段534を介してハードウェアデバイスから信号サンプルを受け取ることができる。たとえば、入力モジュール2604は、EGGボード302からベース信号の信号サンプルを受け取ることができる。
[0244] 入力モジュール2604は、ハードウェアデバイスに取り付けられた電極からベース信号の信号サンプルを受け取ることができる。たとえば、入力モジュール2604は、ECGボード302に取り付けられた8つの電極の各々から信号サンプルを受け取ることができる。当業者には理解されるように、入力モジュール2604は、入力モジュール2604に接続されたハードウェアデバイスの数と、各ハードウェアデバイスに取り付けられた電極の数とに応じて、より多いか又は少ない信号サンプルを受け取ることができる。
[0245] 入力モジュール2604は、レビューモジュール2624によって後に分析するために、コンピュータ記憶デバイスに各ベース信号に対する1つ又は複数の信号サンプルを格納することができる。たとえば、入力モジュール2604は、図85のメインメモリ8508又はハードディスクドライブ8512に1つ又は複数の信号サンプルを格納することができる。これにより、ユーザ(たとえば、医師)は、各ベース信号に対する1つ又は複数の信号サンプルをそれらが収集された後に再表示することができる。
[0246] 入力モジュール2604は、各ベース信号に対する1つ又は複数の信号サンプルをパケッタイザ2606にディスパッチすることができる。パケッタイザ2606は、受け取った信号サンプルに対して前処理を実施することができる。パケッタイザ2606は、受け取った信号サンプルに対して前処理を実施して、結果としての信号が信号パスモジュール2602における後の段に適合性があることを確実にする。当業者には理解されるように、パケッタイザ2606が実施する前処理のタイプは、ベース信号のタイプによって決まり得る。たとえば、パケッタイザ2606は、たとえば、ベース信号を表示するために、受け取った信号サンプルの二値をそれらの対応する物理値に変換することができる。
[0247] パケッタイザ2606は、受け取った信号サンプルを前処理した後、ベース信号の1つ又は複数の信号サンプルをパケットに格納することができる。パケットは、同じベース信号に属するN個の信号サンプルの連続したシーケンスであり得る。パケッタイザ2606による信号サンプルのパケットへの格納により、信号パスモジュール2602は、特に非リアルタイムオペレーティングシステムにおいて、略リアルタイムでの複数の信号の処理及び表示を同期させることができる。言い換えれば、パケットは、信号パスモジュール2602における処理の単位である。
[0248] パケッタイザ2606は、タイマ2605に基づいて、1つ又は複数の信号サンプルをパケットに格納することができる。タイマ2605は、高分解能タイマであり得る。たとえば、タイマ2605は、1ミリ秒分解能を有するMicrosoft Windows(登録商標)高分解能タイマであり得る。タイマ2605は、ハードウェアデバイスから又はコンピュータファイルから一定数の信号サンプル(たとえば、N個の信号サンプル)を受け取ることに関する時間の量に設定することができる。信号サンプルの一定数は、パケットに格納することができる信号サンプルの数に対応することができる。
[0249] パケッタイザ2606は、タイマ2605を使用して、各パケットが同じ数の信号サンプルを含むことを確実にすることができる。具体的には、パケッタイザ2606は、ベース信号の所与の数の信号サンプルを受け取ることに関連する時間の量にタイマ2605を設定することができる。言い換えれば、パケッタイザ2606は、タイマ2605がトリガされると特定数の信号サンプルを受け取るように予期することができる。
[0250] パケッタイザ2606は、タイマ2605を始動させることができる。次いで、パケッタイザ2606は、タイマ2605がトリガされるまで、入力モジュール2604から受け取った信号サンプルをパケットに格納することができる。次いで、パケッタイザは、パケットをキューイングモジュール2608にディスパッチすることができる。次いで、パケッタイザ2606は、タイマ2605を再始動させることができる。次いで、パケッタイザ2606は、タイマ2605が再度トリガされるまで、入力モジュール2604から受け取った信号サンプルの新たな組を新たなパケットに格納することができる。
[0251] パケッタイザ2606は、各パケットにタグを割り当てることができる。パケッタイザ2606は、同じ期間に対して異なるベース信号に関連する各パケットに同じタグを割り当てることができる。この割当により、信号パスモジュール2602は、同じ期間に対する異なるベース信号に対してパケットの処理及び表示を同期させることができる。割り当てられたタグは、表示モジュール2618が、異なる信号の出力を同期させるために使用することができる。言い換えれば、表示モジュール2618は、任意の所与の時点で同じタグに対して作業することができる。
[0252] 割り当てられたタグは、対応するパケットにおける信号サンプルが受け取られた期間に対応することができる。具体的には、タグは、対応するパケットにおける第1信号サンプルのサンプル番号に対応することができる。たとえば、パケッタイザ2606は、各パケットに16個の信号サンプルを格納することができる。この場合、パケッタイザ2606は、パケットにおける信号サンプルの第1組を0というタグとともに格納することができる。パケッタイザ2606は、パケットにおける信号サンプルの第2組を15というタグとともに格納することができる。パケッタイザ2606は、パケットにおける信号サンプルの後続する組を、31、47、64等のタグとともに格納することができる。当業者には理解されるように、他のタグ割当の慣例を採用することができる。
[0253] パケッタイザ2606は、パケット化の後、所与のベース信号に関連する各生成されたパケットをキューイングモジュール2608に格納することができる。キューイングモジュール2608を図27に示す。
[0254] 図27は、いくつかの実施形態による、異なるベース信号に関連する各生成されたパケットを格納するキューイングモジュール2608のブロック図である。キューイングモジュール2608は、少なくとも、同じベース信号に対して複数の異なるデジタル信号処理機能をいかに動的に適用するかという技術的問題を解決する。キューイングモジュール2608は、この技術的問題を、各ベース信号に関連する生成されたパケットを、異なる信号モジュール2614によって動的に処理することができる別個のキューに格納することにより、解決する。図27について図26を参照して説明する。
[0255] キューイングモジュール2608は、1つ又は複数のキュー2702を含む。たとえば、図27では、キューイングモジュール2608は、キュー2702-1、キュー2702-2及びキュー2702-Nを含む。各キュー2702に、所与のベース信号を関連付けることができる。キュー2702は、要素をそれらが挿入される順序で格納するキューデータ構造であり得る。たとえば、キュー2702に挿入される最初の要素は、キュー2702から取り出される最初の要素である。言い換えれば、キュー2702は、先入れ先出し(FIFO)データ構造である。当業者には理解されるように、キュー2702は、アレイ、リンクリスト又は他のさまざまなデータ構造で実装することができる。
[0256] パケッタイザ2606は、所与のベース信号に関連する各生成されたパケットを対応するキュー2702に格納することができる。たとえば、パケッタイザ2606は、IC信号に関連する生成されたパケットをキュー2702-1に、ECG信号に関連する生成されたパケットをキュー2702-2に格納することができる。
[0257] パケッタイザ2606は、各パケットを、生成された順序でキュー2702に格納することができる。これにより、生成されたパケットにおける信号サンプルが、ハードウェアデバイスから又はコンピュータファイルから受け取られた順序で処理されることを確実にすることができる。
[0258] 図26に戻ると、パケットディスパッチャ2610は、図27のキュー2702からの生成されたパケットを、デジタル信号処理のためにグローバル信号テーブル2612における1つ又は複数の信号モジュール2614にディスパッチすることができる。パケットディスパッチャ2610は、少なくとも、複数の異なるデジタル信号処理機能を同じベース信号にいかに動的に適用するかという技術的問題を解決する。パケットディスパッチャ2610は、この技術的問題を、各ベース信号に関連する生成されたパケットを、デジタル信号処理のために適切な1つ又は複数の信号モジュール2614に動的にディスパッチすることにより解決する。
[0259] パケットディスパッチャ2610は、キューイングモジュール2608における1つ又は複数のキュー2702を連続的にスキャンすることができる。パケットディスパッチャ2610は、キューイングモジュール2608のキュー2702において利用可能な新たなパケットを検出する度に、キュー2702から新たなパケットを取り出すことができる。次いで、パケットディスパッチャ2610は、その新たなパケットを、デジタル信号処理のためにグローバル信号テーブル2612における1つ又は複数の信号モジュール2614にディスパッチすることができる。パケットディスパッチャ2610は、同じパケットを複数の信号モジュール2614にディスパッチすることができ、それにより、異なるデジタル信号処理機能を使用してベース信号を同時に処理することができる。さらに、パケットディスパッチャ2610は、異なるキュー2702からのパケットを異なる信号モジュール2614にディスパッチすることができるため、異なるデジタル信号処理機能を使用して、異なるベース信号を同時に処理することができる。
[0260] パケットディスパッチャ2610は、キュー2702からの新たなパケットを1つ又は複数の信号モジュール2614にディスパッチすることができる。パケットディスパッチャ2610は、グローバル信号テーブル2612を使用して、新たなパケットを1つ又は複数の信号モジュール2614にディスパッチすることができる。グローバル信号テーブル2612は、固定サイズアレイであり得る。アレイの各要素を、所与のベース信号、したがって所与のキュー2702に関連付けることができる。たとえば、100個のベース信号がある場合、グローバル信号テーブル2612は、100個の要素の固定サイズアレイであり得る。さらに、アレイの各要素に対して、対応するベース信号を処理するように設計された1つ又は複数の信号モジュール2614があり得る。いくつかの実施形態では、アレイの各要素は、固定サイズアレイ自体であり得る。このサブアレイの各要素を、所与の信号モジュール2614に関連付けることができる。たとえば、10個の信号モジュール2614がある場合、このサブアレイは10個の要素を含むことができる。したがって、限定ではなく例として、グローバル信号テーブル2612は100×10アレイであり得る。
[0261] パケットディスパッチャ2610は、新たなパケットのベース信号に関連するサブアレイにおける対応する要素を検査することにより、新たなパケットを信号モジュール2614にディスパッチすることができる。具体的には、パケットディスパッチャ2610は、サブアレイにおける対応する要素が、信号モジュール2614がパケットに関連するベース信号に割り当てられていることを示すか否かを判断することができる。
[0262] いくつかの実施形態では、グローバル信号テーブル2612は、所与の信号モジュール2614が所与のベース信号に割り当てられているか否かを、その所与の信号モジュール2614に関連するサブアレイにおける対応する要素に「0」又は「1」を格納することにより示すことができる。たとえば、グローバル信号テーブル2612は、所与の信号モジュール2614が所与のベース信号に割り当てられていないことを、サブアレイにおける対応する要素に「0」を格納することにより示すことができる。他のいくつかの実施形態では、グローバル信号テーブル2612は、所与の信号モジュール2614が所与のベース信号に割り当てられているか否かを、サブアレイにおける対応する要素に所与の信号モジュール2614への参照を格納することにより示すことができる。当業者には理解されるように、参照は、メモリポインタ、フラグ、ハンドル又は他のタイプの識別子であり得る。
[0263] パケットディスパッチャ2610はまた、ルックアップテーブルを使用して、新たなパケットを1つ又は複数の信号モジュール2614にディスパッチすることも可能である。ルックアップテーブルは、1つ又は複数の信号モジュール2614に所与のキュー2702をマッピングすることができる。パケットディスパッチャ2610は、1つ又は複数の信号モジュール2614が所与のキュー2702に関連するか否かを、ルックアップテーブルを使用して動的に判断することができる。次いで、パケットディスパッチャ2610は、デジタル信号処理のためにそのパケットを1つ又は複数の決定された信号モジュール2614にディスパッチすることができる。
[0264] パケットディスパッチャ2610が、デジタル信号処理のためにパケットを1つ又は複数の信号モジュール2614にディスパッチし始めることができる前に、構成パスモジュール2620が、信号パスモジュール2602を構成することができる。構成パスモジュール2620は、システム2600の初期化中に、又はユーザが信号パスモジュール2602に新たな構成を適用するときに、この構成を実施することができる。構成パスモジュール2620を図28に示す。
[0265] 図28は、いくつかの実施形態による、略リアルタイムでの複数の信号の処理及び表示を同期させるように信号パスモジュール2602を構成する構成パスモジュール2620のブロック図である。構成パスモジュール2620は、少なくとも、1つ又は複数のベース信号に関連する複数の信号の略リアルタイムでの処理及び表示をいかに同期させるかという技術的問題を解決する。構成パスモジュール2620は、この技術的問題を、各信号モジュール2614が同じ対応するパケットの処理をおよそ同時に完了するように、各信号モジュール2614の処理遅延を等化することによって解決する。図28について、図26を参照して考察する。
[0266] 構成パスモジュール2620は、信号構成モジュール2802、信号ファクトリモジュール2804、デジタル信号プロセッサ(DSP)等化器2806及びDSPファクトリモジュール2808を含む。構成パスモジュール2620は、プロセッサ5004等の1つのプロセッサ(又は複数のプロセッサ)が実行することができるソフトウェアモジュールである。構成パスモジュール2620は、信号ファクトリモジュール2804、DSP等化器2806及びDSPファクトリモジュール2808の実行を制御する。信号ファクトリモジュール2804、DSP等化器2806及びDSPファクトリモジュール2808は、プロセッサ5004等の1つのプロセッサ(又は複数のプロセッサ)が実行することができるソフトウェアモジュールであり得る。
[0267] システム2600の初期化中、又はユーザがシステム2600に新たな構成を適用することに応じて、構成パスモジュール2620は、グローバル信号テーブル2612において1つ又は複数の信号モジュール2614を生成し且つ構成することができる。いくつかの実施形態では、構成パスモジュール2620の実行中、信号パスモジュール2602及びモニタリングモジュール2622の実行を一時停止することができる。
[0268] 構成パスモジュール2620は、信号構成モジュール2802を含む。信号構成モジュール2802は、1つ又は複数の信号処理仕様を受け取ることができる。信号処理仕様を使用して、信号モジュール2614を生成し且つ構成することができる。信号処理仕様は、処理すべきベース信号と、信号モジュール2614に対する入力及び出力パケットキューの長さと、ベース信号を処理するために使用すべきデジタル信号処理機能とを指定することができる。信号構成モジュール2802は、コンピュータファイルから1つ又は複数の信号処理仕様を受け取ることができる。このファイルは、ユーザが先行して指定した1つ又は複数の信号処理仕様を含むことができる。信号構成モジュール2802はまた、グラフィカルユーザインタフェース(GUI)を介して信号処理仕様を受け取ることも可能であり、GUIでは、当業者には理解されるように、ユーザは、一連のコンピュータマウス、タッチ、キーボード及び/又は音声認識データ入力技法を使用して、信号処理仕様を入力することができる。
[0269] 1つ又は複数の信号処理仕様を受け取ることに応じて、信号構成モジュール2802は、1つ又は複数の信号処理仕様を信号ファクトリモジュール2804に転送することができる。信号ファクトリモジュール2804は、信号処理仕様に基づいて信号モジュール2614を生成することができる。たとえば、信号ファクトリモジュール2804は、図29に示すように、信号モジュール2614を生成することができる。
[0270] 図29は、いくつかの実施形態による、信号ファクトリモジュール2804によって生成される信号モジュール2614のブロック図である。信号モジュール2614は、ベース信号から処理済み信号を生成することができる。信号モジュール2614は、入力パケットキュー2902、デジタル信号プロセッサ(DSP)2904及び出力パケットキュー2906を含む。図29について、図26及び図28を参照して考察することができる。
[0271] 信号モジュール2614は、入力パケットキュー2902、DSP2904及び出力パケットキュー2906を含む。信号ファクトリモジュール2804は、信号構成モジュール2802からの信号処理仕様に基づいて、入力パケットキュー2902、DSP2904及び出力パケットキュー2906を生成することができる。入力パケットキュー2902は、DSP2904によって処理されるようにパケットディスパッチャ2610からの1つ又は複数のパケットを格納することができる。入力パケットキュー2902は、要素をそれらが挿入される順序で格納するキューデータ構造であり得る。たとえば、入力パケットキュー2902に挿入される最初の要素は、入力パケットキュー2902から取り出される最初の要素である。言い換えれば、入力パケットキュー2902は、先入れ先出し(FIFO)データ構造であり得る。当業者には理解されるように、入力パケットキュー2902は、リンクリスト、アレイ又は他のさまざまなデータ構造を使用して実装することができる。
[0272] 出力パケットキュー2906は、DSP2904によって処理される1つ又は複数のパケットを格納することができる。出力パケットキュー2906は、要素をそれらが挿入される順序で格納するキューデータ構造であり得る。たとえば、出力パケットキュー2906に挿入される最初の要素は、出力パケットキュー2906から取り出される最初の要素である。言い換えれば、出力パケットキュー2906は、先入れ先出し(FIFO)データ構造であり得る。当業者には理解されるように、出力パケットキュー2906は、リンクリスト、アレイ又は他のさまざまなデータ構造を使用して実装することができる。
[0273] 信号ファクトリモジュール2804は、信号構成モジュール2802からの信号処理仕様に基づいてDSP2904を生成することができる。具体的には、信号ファクトリモジュール2804は、DSPファクトリモジュール2808にDSP2904を生成するように要求することができる。DSPファクトリモジュール2808は、信号処理仕様において指定されているデジタル信号処理機能に基づいてDSP2904を生成することができる。DSPファクトリモジュール2808は、さらに、デジタル処理機能に関連する1つ又は複数の信号処理パラメータに基づいてDSP2904を生成することができる。たとえば、DSPファクトリモジュール2808は、信号処理仕様に指定されているローパスフィルタ機能及びカットオフ周波数に基づいてDSP2904を生成することができる。
[0274] DSP2904は、図85のプロセッサ8504等の1つのプロセッサ(又は複数のプロセッサ)が実行することができるソフトウェアモジュールである。DSP2904は、デジタル処理機能を1つ又は複数のパケット、したがって1つ又は複数の信号サンプルに適用することができる。当業者には理解されるように、デジタル処理機能は、1つ又は複数の信号サンプルを入力として取得し、それらを処理し、1つ又は複数の変更された可能性のある信号サンプルを出力として生成する、数学的アルゴリズムであり得る。高速フーリエ変換等の1つ又は複数の数学演算を使用して、デジタル処理機能を実装することができる。当業者には理解されるように、DSP2904は、さまざまなタイプのデジタル処理機能を適用することができる。たとえば、DSP2904は、当業者には理解されるように、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタ、バンドストップフィルタ、ノッチフィルタ、櫛型フィルタ、オールパスフィルタ、又は他のさまざまなフィルタを適用することができる。
[0275] DSP2904はまた、さまざまな特徴に関して信号を分析するデジタル処理機能も適用することができる。たとえば、DSP2904は、信号に雑音異常又は信号パターンが存在するか否かを判断するデジタル処理機能を適用することができる。DSP2904は、信号における繰返しパターンを検出することによってもまた信号を分析することができる。これは、信号を先行して検出された(又は記録若しくは合成された)信号パターンと比較することを含むことができる。
[0276] たとえば、DSP2904は、信号における遅延電位の存在を決定することができる。具体的には、DSP2904は、一致した心拍に対して雑音異常とそれに続く同時に発生する後続する雑音異常との存在を決定することができる。同じ相対位置にある各後続する雑音異常は、遅延電位が位置していた信頼度レベルを増大させることができる。次いで、表示モジュール2618は、遅延電位の指示を表示することができる。
[0277] たとえば、DSP2904による遅延電位のこうした決定は、肺静脈電位フィルタに使用することができる。具体的には、遅延したP波中期後の別個の電位図の、急速伝導に関するフィルタリングとの組合せを使用して、肺静脈電位を隣接する心房及び他の構造とは別個に同定することができる。これらの信号は、入口部(ostia)アブレーションが遅延及び除外を迅速に同定するための終点としての役割を果たすことができる。このシステムは、他の胸部静脈、半月弁の上方の心室遅延電位図、罹患した心筋における遅延電位、並びに冠静脈洞及びマーシャル静脈に使用することができる。
[0278] 同様に、DSP2904は、信号における早期興奮の存在を決定することができる。具体的には、DSP2904は、一致した心拍の基準点の前の所定セグメント内で発生する選択された閾値を超える最早の急峻な心臓内信号の存在を決定することができる。次いで、表示モジュール2618が、早期興奮の指示を表示することができる。
[0279] DSP2904は、相関関数を使用して信号におけるパターンを検出することができる。たとえば、DSP2904は、平均絶対偏差アルゴリズムを使用してパターンを検出することができる。当業者には理解されるように、DSP2904は、他のさまざまなタイプのパターンマッチングアルゴリズムを使用することができる。
[0280] DSP2904は、さまざまな信号特性(信号パターンとも称する)に基づいてパターンを検出することができる。たとえば、DSP2904は、形状、振幅及び時間特性に基づいてパターンを検出することができる。当業者には理解されるように、DSP2904は、他のさまざまなタイプの信号特性に基づいてパターンを検出することができる。
[0281] DSP2904はまた、1つ又は複数の信号処理パラメータを含むことも可能である。信号処理パラメータは、DSP2904がそのデジタル処理機能をいかに適用するかを制御することができる。たとえば、DSP2904は、フィルタリングに対する閾値周波数又は振幅を指定する1つ又は複数の信号処理パラメータを含むことができる。DSP2904はまた、検出すべき信号パターンを指定する1つ又は複数の信号処理パラメータ、又は雑音閾値も含むことができる。
[0282] DSP2904は、入力パケットキュー2902におけるパケットにそのデジタル処理機能を適用することができる。いくつかの実施形態では、DSP2904は、処理すべき新たなパケットに関して入力パケットキュー2902をスキャンすることができる。他のいくつかの実施形態では、DSP2904は、入力パケットキュー2902において新たなパケットが利用可能であるという通知を得ることができる。次いで、DSP2904は、入力パケットキュー2902からパケットを取り出すことができる。
[0283] DSP2904は、取り出したパケットにそのデジタル処理機能を適用することができる。言い換えれば、DSP2904は、パケットにおける1つ又は複数の信号サンプルにそのデジタル処理機能を適用することができる。DSP2904は、その1つ又は複数の信号処理パラメータに基づいて、パケットにおける1つ又は複数の信号サンプルにそのデジタル処理機能をいかに適用するかを制御することができる。パケットを処理した後、DSP2904は、出力モジュール2616によって表示されるためにパケットを出力パケットキュー2906に格納することができる。
[0284] 後述するように、各DSP2904は、関連する処理遅延を有することができる。処置遅延は、DSP2904のデジタル処理機能によってパケットの処理を完了する時間の量を表すことができる。処理遅延は、異なるDSP2904間で異なり得る。異なるDSP2904間の処理遅延のこの相違により、後述するように、DSP2904は、異なる時点で表示するためにパケットを出力することができる。
[0285] 信号ファクトリモジュール2804は、入力パケットキュー2902、DSP2904、出力パケットキュー2906の生成を完了した後、DSP2904の入力に入力パケットキュー2902の出力を接続し、出力パケットキュー2906の入力にDSP2904の出力を接続することができる。信号ファクトリモジュール2804が接続を完了すると、DSP2904は、入力パケットキュー2902から、未処理のベース信号を表すパケットを受け取ることができる。次いで、DSP2904は、そのデジタル処理機能を使用してパケットを処理することができる。DSP2904は、処理済みパケットを出力パケットキュー2906に出力することができる。信号ファクトリモジュール2804は、さらに、信号処理仕様に指定されているベース信号からパケットを受け取るように、入力パケットキュー2902を構成することができる。
[0286] 信号モジュール2614が作成されると、信号ファクトリモジュール2804は、それをグローバル信号テーブル2612に追加することができる。上述したように、グローバル信号テーブル2612は固定サイズアレイであり得る。アレイの各要素に、所与のベース信号を関連付けることができる。さらに、アレイの各要素は、固定サイズアレイ自体であり得る。このサブアレイの各要素に所与の信号モジュール2614を関連付けることができる。
[0287] いくつかの実施形態では、信号ファクトリモジュール2804は、ベース信号に関連する各サブアレイに新たなアレイ要素を追加することにより、作成成された信号モジュール2614をグローバル信号テーブル2612に追加することができる。この新たなアレイ要素は、新たに作成された信号モジュール2614に対応することができる。たとえば、グローバル信号テーブル2612が先行して10個の信号モジュール2614を含んでいた場合、新たに作成された信号モジュール2614は、たとえば、各サブアレイのアレイ番号11に追加することができる。
[0288] 作成された信号モジュール2614がグローバル信号テーブル2612に追加されると、ユーザ(たとえば、医師)は、作成された信号モジュール2614を所与のベース信号に割り当てることができる。いくつかの実施形態では、グローバル信号テーブル2612は、作成された信号モジュール2614が所与のベース信号に割り当てられているか否かを、作成された信号モジュール2614に関連するサブアレイの対応する要素に「0」又は「1」を格納することによって示すことができる。他のいくつかの実施形態では、グローバル信号テーブル2612は、作成された信号モジュール2614が所与のベース信号に割り当てられているか否かを、サブアレイにおける対応する要素に作成された信号モジュール2614に対する参照を格納することによって示すことができる。
[0289] 信号ファクトリモジュール2804は、複数の信号モジュール2614を生成することができる。各信号モジュール2614は、異なるデジタル信号処理機能を適用するDSP2904を有することができる。結果として、各信号モジュール2614は、同じベース信号の異なる処理済みバージョンを生成することができる。これにより、ユーザは、同じベース信号を種々の方法で分析することができる。ユーザはまた、同じベース信号の複数のバージョンの時間整合された出力を分析することを望む場合もある。これにより、ユーザは、同じ時点又は異なる時点で同じ信号の異なるバージョンを比較することができる。
[0290] 上述したように、従来のデジタル信号処理システムは、多くの場合、略リアルタイムでの複数の処理済み信号の表示を同期させることができない。これは、異なるデジタル信号処理機能は異なる処理遅延を有するためであり得る。たとえば、現EPシステムは、同じベース信号に2つの異なるデジタル信号処理機能を適用する場合がある。しかしながら、医療チームは、2つの処理済み信号の表示を同期させることを望む場合がある。たとえば、医療チームは、臨床診断を決定するために、IC信号及びECG信号を同じ時点で比較することを望む場合がある。言い換えれば、医療チームは、第1処理済み信号の遅延を第2処理済み信号の遅延と略リアルタイムに時間整合することを望む場合がある。しかしながら、これは、2つの異なるデジタル処理機能が異なる処理遅延を有するため、可能ではない可能性がある。これは、デジタル処理機能のうちの一方が、他方のデジタル信号処理機能より迅速にベース信号の処理を完了する可能性があるためである。結果として、一方の処理済み信号が他方の処理済み信号より前に表示される可能性がある。
[0291] デジタル処理機能に関連する処理遅延は、機能の複雑性によって決まる可能性がある。たとえば、信号に対してローパスフィルタリングを実施するデジタル処理機能は、相対的に計算集約的でなく、最小限のメモリを使用する可能性がある。結果として、こうしたデジタル処理機能は、短い処理遅延を有する可能性がある。対照的に、別のデジタル処理機能は、特定の信号特性に関して信号を分析する場合がある。この種のデジタル処理機能は、より計算集約的であり、より多くのメモリを使用し、したがって、より長い処理遅延を有する可能性がある。
[0292] 処理遅延が異なるため、1つの処理済み信号が別の処理済み信号より前に表示される可能性がある。この同期ずれは、経時的に大きくなる可能性がある。たとえば、この同期ずれは、複数の信号が略リアルタイムに処理及び表示されている場合に大きくなる可能性がある。これは、2つのデジタル信号処理機能の間の処理遅延の差が、各新たな信号サンプルに伝播する可能性あるためである。
[0293] たとえば、第1デジタル信号処理機能は、所与のベース信号に対して10ミリ秒の処理遅延を有する場合がある。第2デジタル信号処理機能は、同じベース信号に対して20ミリ秒の処理遅延を有する場合がある。第1デジタル信号処理機能は、ベース信号の第1信号サンプルの処理を10ミリ秒で完了する可能性があり、第2デジタル信号処理は、同じ第1信号サンプルの処理を20ミリ秒で処理する可能性がある。したがって、第1デジタル信号処理機能によって処理された第1信号サンプルは、10ミリ秒で表示される可能性があり、第2デジタル信号処理機能によって処理された第1信号サンプルは、20ミリ秒で表示される可能性がある。言い換えれば、第1デジタル信号処理機能によって処理された第1信号サンプルは、第2デジタル信号処理機能によって処理された第1信号サンプルより10ミリ秒前に表示される可能性がある。
[0294] 第2信号サンプルが処理されるとき、この同期ずれは増大する可能性がある。たとえば、第2信号サンプルは、第1デジタル信号処理機能によって処理されるために10ミリ秒の時点で受け取られる場合があり、第2信号サンプルは、第2デジタル信号処理機能によって処理されるために20ミリ秒の時点で受け取られる場合がある。結果として、第1デジタル信号処理機能によって処理された第2信号サンプルは、20ミリ秒で表示される可能性があり、第2デジタル信号処理機能によって処理された第2信号サンプルは、40ミリ秒で表示される可能性がある。言い換えれば、同期ずれは、第2信号サンプルに対して10ミリ秒だけ増大する可能性があり、すなわち、最初に同期ずれは10ミリ秒であり、その後、同期ずれは20ミリ秒である。
[0295] この同期ずれは、デジタル信号処理が非リアルタイムオペレーティングシステムで実施される場合に増大する可能性がある。非リアルタイムオペレーティングシステムとは異なり、リアルタイムオペレーティングシステムは、明確な固定時間制約を有する時間拘束システムである。リアルタイムオペレーティングシステムは、アプリケーションタスクがある一定量の時間で受け入れられ且つ完了することを保証することができる。言い換えれば、リアルタイムオペレーティングシステムは、タスクを完了するためにかかる時間の量に関するあるレベルの一貫性を提供することができる。
[0296] 対照的に、非リアルタイムオペレーティングシステムは、アプリケーションタスクがある一定量の時間で完了するといういかなる保証も提供することができない。たとえば、非リアルタイムオペレーティングシステムは、特定のデジタル信号処理機能の実行がある一定量の時間で完了するという保証を提供することができない。結果として、タスクを完了するためにかかる時間の量に関する高度な変動性がある可能性がある。これは、複数の処理済み信号の処理及び表示を同期させようとする場合に問題となる可能性がある。これは、デジタル処理機能に関連する処理遅延が、各実行で異なる可能性があるためである。たとえば、デジタル信号処理機能は、通常、10ミリ秒で実行を完了する可能性がある。しかしながら、非リアルタイムオペレーティングシステムでは、デジタル信号処理機能が10ミリ秒後に実行を完了するという保証はない可能性がある。たとえば、デジタル処理機能は、30ミリ秒で実行を完了する可能性がある。この処理遅延の変動性は、同期ずれをさらに増大させる可能性がある。
[0297] いくつかの実施形態では、この表示同期問題は、信号モジュール2614の入力パケットキュー2902及び出力パケットキュー2906を使用し、信号サンプルを関連するタグとともにパケットに格納し、1つ又は複数のDSP2904間で処理遅延を等化することにより、多面的に解決される。
[0298] 入力パケットキュー2902及び出力パケットキュー2906は、遅延同期問題を3つの方法で解決することができる。第1に、それらは、パケット、したがって信号サンプルが逐次処理及び表示されるのを確実にする。第2に、出力パケットキュー2906は、既存のパケットが出力モジュール2616によって消費されるまで、さらなるパケットの処理を遮断することにより、パケットの表示を同じ時点で同期させることができる。言い換えれば、出力パケットキュー2906は、DSP2904がさらなるパケットの処理を停止することができるときを示すフィードバック機構をDSP2904に提供することができる。最後に、入力パケットキュー2902は、DSP2904が処理すべきパケットを有することを確実にする。たとえば、入力パケットキュー2902が空であるとき、DSP2904は、さらなるパケットの処理を停止することができる。言い換えれば、入力パケットキュー2902は、処理すべきパケットがないことを示すフィードバック機構をDSP2904に提供することができる。
[0299] DSP遅延等化器2806もまた、1つ又は複数のDSP2904にわたって処理遅延を等化することにより、遅延同期問題を解決することができる。上述したように、異なるデジタル信号処理機能は異なる処理遅延を有し、これにより、処理済み信号が同期せずに表示される可能性がある。したがって、構成パスモジュール2620は、各々に異なるデジタル信号処理機能を有するDSP2904がある複数の信号モジュール2614を生成し、各信号モジュール2614は、異なる処理遅延でパケットの処理を完了することができる。これらの異なる処理遅延により、処理済み信号は、出力モジュール2616によって同期せずに表示される可能性がある。DSP遅延等化器2806は、この問題を、生成された信号モジュール2614にわたって処理遅延を等化することにより解決することができる。
[0300] いくつかの実施形態では、構成パスモジュール2620が1つ又は複数の信号モジュール2614を生成した後、信号ファクトリモジュール2804は、DSP遅延等化器2806を使用して、各信号モジュール2614がその出力パケットキュー2906に処理済みパケットを同じ時点で出力するように、各生成された信号モジュール2614の処理遅延を等化することができる。たとえば、DSP遅延等化器2806は、2つの信号モジュール2614間の相対的な処理遅延を決定することができる。次いで、DSP遅延等化器2806は、決定された相対遅延を使用して、第1信号モジュール2614のDSP2904を、第2信号モジュール2614におけるDSP2904がパケットの処理を完了するように設計されている時点とおよそ同じ時点でパケットの処理を完了するように構成することができる。
[0303] いくつかの実施形態では、DSP遅延等化器2806は、各生成された信号モジュール2614をスキャンすることにより等化を実施することができる。スキャン中、DSP遅延等化器2806は、各信号モジュール2614のDSP2904に関連する処理遅延を要求することができる。DSP遅延等化器2806は、各信号モジュール2614のアプリケーションプログラミングインタフェース(API)を使用して処理遅延を要求することができる。それに応答して、各信号モジュール2614は、その関連する処理遅延を返すことができる。
[0302] 信号モジュール2614は、そのDSP2904に関連する処理遅延を格納することができる。処理遅延は、DSP2904を生成するために使用される信号処理仕様において指定されている事前定義された値であり得る。他のいくつかの実施形態では、DSPファクトリモジュール2808が、DSP2904によって使用されるデジタル処理機能、選択された信号処理パラメータ、並びに、プロセッサ5004等のプロセッサの速度、メモリのサイズ及びI/Oレイテンシ等のハードウェア特性を含む、さまざまな要素に基づいて、DSP2904の処理遅延を計算することができる。
[0303] 各信号モジュール2614におけるDSP2904に関連する処理遅延を決定した後、DSP遅延等化器2806は、信号モジュール2614の間で最大処理遅延を決定することができる。たとえば、DSP遅延等化器2806は、信号モジュール2614-1が10ミリ秒の処理遅延を有することと、信号モジュール2614-2が20ミリ秒の処理遅延を有することと、信号モジュール2614-Nが50ミリ秒の処理遅延を有することとを決定することができる。これに基づき、DSP遅延等化器2806は、信号モジュール2614の間で最大の処理遅延が50ミリ秒であると決定することができる。
[0304] 最大処理遅延を決定した後、DSP遅延等化器2806は、各信号モジュール2614のDSP2904を、最大処理遅延を有するように構成することができる。たとえば、DSP遅延等化器2806は、APIを使用して、各信号モジュール2614のDSP2904の処理遅延を設定することができる。それに応答して、各DSP2904は、そのデジタル処理機能を使用してパケットを処理し、最大処理遅延の最後に、処理済みパケットをその関連する出力パケットキュー2906に出力するように設計することができる。たとえば、いくつかの実施形態では、DSP2904は、最大処理遅延の最後より前にパケットの処理が完了した場合、その出力パケットキュー2906へのその出力を遮断することができる。他のいくつかの実施形態では、DSP2904は、パケットの処理中にアイドル計算サイクルを挿入することができる。当業者には理解されるように、他のさまざまな手法を使用して、DSP2904に、最大処理遅延の最後に処理済みパケットをその出力パケットキュー2906に出力させることができる。
[0305] パケット化及びパケットへのタグの割当は、表示同期問題を解決することができる。上述したように、各生成されたパケットは、一定数の信号サンプルを含むことができる。各パケットはまた、パケットのシーケンスの間のそのパケットの相対位置を示すタグも含むことができる。複数の信号の遅延を同期させるために、表示モジュール2618は、同じタグを有するパケットを表示することができる。言い換えれば、表示モジュール2618は、タグを使用してその表示を同期させることができる。
[0306] 図26に示すように、出力モジュール2616は、1つ又は複数の表示モジュール2618-1~2618-Nと、レビューモジュール2624とを含むことができる。レビューモジュール2624は、プロセッサ5004等の1つのプロセッサ(又は複数のプロセッサ)が実行することができるソフトウェアモジュールであり得る。レビューモジュール2624は、先行する時点で1つ又は複数の信号モジュール2614によって処理された1つ又は複数の信号を表示することができる。表示モジュール2618は、各々、プロセッサ5004等の1つのプロセッサ(又は複数のプロセッサ)が実行することができるソフトウェアモジュールであり得る。表示モジュール2618は、1つ又は複数の信号モジュール2614によって処理された1つ又は複数のライブ信号を表示することができる。各表示モジュール2618は、他の表示モジュール2618とは独立して動作することができる。言い換えれば、各表示モジュール2618は、図85における入出力デバイス8503等、1つ又は複数の表示デバイスに1つ又は複数の信号を同時に表示することができる。いくつかの実施形態では、各表示モジュール2618は、所与の表示デバイスにおいて特定のGUIウィンドウにその関連する1つ又は複数の信号を表示することができる。
[0307] 各表示モジュール2618は、1つ又は複数の信号を表示することができる。各表示モジュール2618は、グローバル信号テーブル2612における信号モジュール2614における関連する出力パケットキュー2906からパケットを受け取ることができる。表示モジュール2618は、そのパケットに基づいて信号を表示することができる。
[0308] 図30は、いくつかの実施形態による表示モジュール2618のブロック図である。表示モジュール2618は、ローカル信号テーブル3002、パケットインデックス3004及び表示設定3006を含む。図30について、図29を参照して考察する。
[0309] 上述したように、表示モジュール2618は、信号モジュール2614における関連する出力パケットキュー2906からパケットを受け取ることができる。パケットを受け取るために、表示モジュール2618は、信号モジュール2614における関連する出力パケットキュー2906に対する参照を維持することができる。表示モジュール2618は、複数の信号を表示するように設計されている場合、表示されている各信号に関連する出力パケットキュー2906に対する参照を維持することができる。表示モジュール2618は、そのローカル信号テーブル3002に参照を格納することができる。ローカル信号テーブル3002は、表示されている各信号に関連する出力パケットキュー2906に対する1つ又は複数の参照のリストを含むことができる。表示モジュール2618は、関連する信号モジュール2614がアクティブでなくなると、そのローカル信号テーブル3002から参照を除去することができる。
[0310] いくつかの実施形態では、表示モジュール2618は、新たなパケットに関してその1つ又は複数の関連する出力パケットキュー2906を連続的にスキャンすることができる。表示モジュール2618が単一の出力パケットキュー2906に関連する場合、表示モジュール2618は、新たなパケットを検出する度に、表示デバイスにそのパケットを表示することができる。しかしながら、表示モジュール2618が複数の出力パケットキュー2906に関連する場合、表示モジュール2618は、特定の出力パケットキュー2906において検出された新たなパケットを即座に表示しない場合がある。これは、表示モジュール2618が、複数の信号の表示を同期させるように設計することができるためである。
[0311] いくつかの実施形態では、所与の表示モジュール2618が、複数の信号の表示を同期させるように設計されている場合、その表示モジュール2618は、特定の出力パケットキュー2906に新たなパケットを検出することができる。次いで、表示モジュール2618は、新たなパケットに関連するタグを確定することができる。表示モジュール2618は、この確定したタグを使用して、他の出力パケットキュー2906からの新たなパケットの表示を同期させることができる。たとえば、表示モジュール2618は、同じ確定したタグを有する他の出力パケットキュー2906に新たなパケットを検出する後まで、表示デバイスにいかなるパケットも表示するのを待つことができる。表示モジュール2618は、その、他の関連する出力パケットキュー2906において同じタグを有する新たなパケットを検出すると、その関連する出力パケットキュー2906からのパケットを同時に表示することができる。表示モジュール2618は、重ならない積層型フォーマットで複数の信号を表示することができる。表示モジュール2618が同じタグを有するパケットを表示することができるため、結果としての表示された信号は、時間整合され得る。
[0312] 上述したように、パケッタイザ2606が複数の信号のうちの任意の1つに実施することができる前処理のタイプは、信号のタイプによって決まり得る。いくつかの実施形態では、パケッタイザ2606による信号の前処理の選択は、自動化することができる。これにより、たとえば、雑音を最小化するとともに対象の信号に的を絞るように、最小限のフィルタリングで隣接する信号と近傍界信号に対する遠方界信号の比に基づき、適切な複数のフィルタの自動化配置が可能になる。当業者には理解されるように、この種の自動化は、たとえば、施術者の数が少ない又は中位である場合に処置時間を最小限にするのに有効であり得る。表示モジュール2618は、自動化プロセスから新たなパケットが検出されると、同様に複数の信号を同期させて表示することができる。
[0313] 表示モジュール2618は、表示すべき現アクティブタグをパケットインデックス3004に維持することができる。特定の出力パケットキュー2906に新たなパケットを検出すると、表示モジュール2618は、新たなパケットのタグを確定することができる。次いで、表示モジュール2618は、確定したタグにパケットインデックス3004を設定することができる。
[0314] いくつかの実施形態では、高周波急速伝導信号フィルタを、バスケット又はバルーンベースのカテーテル等を備える複数の電極に適用して、たとえば、遠位プルキンエ及び環状急速伝導組織等、伝導組織を同定することができる。こうした環状組織は、その信号の突出により、アブレーションのために迅速に標的化することができる。パケッタイザ2606からのパケットの動的タグ付けに基づいて、表示モジュール2618は、アブレーションカテーテルの移動を誘導する基準点として信号を視覚化し続けることができ、焼灼中に対象の病原信号が減衰するとと、局所エネルギー送達を終了するために使用することができる。この例に示すように、システムの前処理及び処理の継続により、医師は、焼灼中であっても信号を見続けることができる。
[0315] 表示モジュール2618は、表示設定3006を含むことができる。表示設定3006は、表示モジュール2618がその1つ又は複数の関連する信号をいかに表示するかを制御する1つ又は複数のパラメータを含むことができる。表示設定3006は、1つ又は複数の関連する信号を表示する色を指定することができる。表示設定3006は、後述するようにウォーターフォールビュー、動的ビュー又はトリガビュー等のビューフォーマットを指定することができる。表示設定3006は、1つ又は複数の信号に対するスイープ速度を指定することができる。表示設定3006は、当業者には理解されるように他のさまざまなタイプの表示設定を含むことができる。表示設定3006は、後述するようにユーザが設計することができる。
[0316] レビューモジュール2624は、先行する時点で1つ又は複数の信号モジュール2614によって処理された1つ又は複数の信号を表示することができる。これにより、ユーザ(たとえば、医師)は、1つ又は複数の信号を、それらが生成され且つ表示されてからかなり後に分析することができる。いくつかの実施形態では、レビューモジュール2624は、コマンドに応じて、表示モジュール2618における1つ又は複数の信号の表示を取り込むことができる。たとえば、ユーザは、GUIのボタンをクリックして、表示モジュール2618の現表示を取り込むことができる。取り込まれた表示は、取込時点の1つ又は複数の信号の先行して表示された視覚化を含むことができる。いくつかの実施形態では、表示モジュール2618は、その現表示の取込に応じてその新たなパケットの表示を一時停止することができる。
[0317] いくつかの実施形態では、レビューモジュール2624は、表示モジュール2618の取込構成を決定することにより、表示モジュール2618における1つ又は複数の信号の表示を取り込むことができる。取込構成は、当業者には理解されるように、表示モジュール2618に対する1つ又は複数のアクティブ信号モジュール2614と、取込時間と、表示モジュール2618に対する選択されたビューと、1つ又は複数の表示された信号に対する配色と、他のさまざまな設定とを含むことができる。取込構成を決定した後、レビューモジュール2624は、先行して格納された信号サンプルに取込構成を適用することができる。
[0318] 上述したように、入力モジュール2604は、レビューモジュール2624によって後に分析されるために、各ベース信号に対する1つ又は複数の信号サンプルを記憶装置に格納することができる。レビューモジュール2624は、これらの格納された信号サンプルに決定した取込構成を適用することにより、表示モジュール2618における1つ又は複数の信号の表示を取り込むことができる。具体的には、レビューモジュール2624は、取込構成における取込時点に、格納された信号サンプルを選択することができる。次いで、レビューモジュール2624は、取込構成におけるアクティブ信号モジュール2614を使用して、選択された信号サンプルを処理することができる。レビューモジュール2624はまた、取込構成における選択されたビュー、配色及び他のさまざまな設定を使用して、選択された信号サンプルを表示することも可能である。したがって、レビューモジュール2624により、ユーザは、特定の時点で、特定の構成に従って、表示モジュール2618に対する1つ又は複数の処理済み信号を再表示することができる。
[0319] いくつかの実施形態では、レビューモジュール2624により、ユーザは、表示モジュール2618に対して再表示間隔を変更することができる。たとえば、ユーザは、過去の異なる時点(たとえば、5分前)に「戻る」ことができる。取込時間が変更された後、レビューモジュール2624は、新たな再表示時間インデックスで表示モジュール2618に対する1つ又は複数の処理済み信号を表示することができる。
[0320] 図31は、いくつかの実施形態による、モニタリングモジュール2622のブロック図である。モニタリングモジュール2622は、キューモニタ3102及び報告モジュール3104を含む。キューモニタ3102及び報告モジュール3104は、プロセッサ5004等の1つのプロセッサ(又は複数のプロセッサ)が実行することができるソフトウェアであり得る。
[0321] モニタリングモジュール2622は、信号パスモジュール2602が実行されている間に連続的に実行することができる。たとえば、モニタリングモジュール2622は、プロセッサによる実行の別個のスレッドとして実行することができる。モニタリングモジュール2622は、信号パスモジュール2602の実行において問題があるか否かを判断することができる。
[0322] いくつかの実施形態では、キューモニタ3102は、信号パスモジュール2602におけるキューを周期的にスキャンすることができる。たとえば、キューモニタ3102は、キューイングモジュール2608のキュー2702をスキャンすることができる。キューモニタ3102はまた、1つ又は複数の信号モジュール2614における入力パケットキュー2902及び出力パケットキュー2906もスキャンすることができる。キューモニタ3102は、スキャン中の各キューのステータスを判断することができる。たとえば、キューモニタ3102は、スキャン中の各キューの長さを判断することができる。いくつかの実施形態では、キューモニタ3102は、キューがエラーステータスを有すると判断した場合、報告モジュール3104に、表示デバイスにエラーステータスを表示するように要求することができる。たとえば、キューモニタ3102は、キューの長さが連続的に増大していると判断することができる。それに応じて、キューモニタ3102は、報告モジュール3104に、特定のキューが誤った長さを有することを示すエラーを表示するように要求することができる。
[0323] 図32は、いくつかの実施形態による、表示モジュール2618に対するスイープ速度の調整例を示す。図32は、ライブビュー表示領域3202及びスイープ速度3204を含む。図32について、図26を参照して考察する。
[0324] ライブビュー表示領域3202は、表示モジュール2618の略リアルタイム表示を含むことができる。図32において、ライブビュー表示領域3202は、14個の異なる信号(たとえば、処理済み信号又はベース信号)の略リアルタイム表示を含む。
[0325] スイープ速度3204は、ユーザがライブビュー表示3202に対してスイープ速度を選択するのを可能にするGUIウィジェットであり得る。スイープ速度は、ライブビュー表示領域3202に表示される1つ又は複数の信号の時間尺度を表すことができる。たとえば、スイープ速度は、10mm/秒~1000mm/秒の範囲であり得る。図32において、スイープ速度3204は、50mm/秒であるように選択されているように示されている。当業者には理解されるように、スイープ速度の選択は、表示される詳細のレベルに影響を与える可能性があり、したがって、表示画面のサイズに基づいて設定され得る。
[0326] 図33は、いくつかの実施形態による、表示モジュール2618に対する信号管理を示す。図33は、信号管理ウィンドウ3302を含む。図33について、図26を参照して考察する。
[0327] 信号管理ウィンドウ3302は、利用可能な信号3304及び信号設定3306を含むことができる。利用可能な信号3304は、表示モジュール2618によって表示されるように選択することができる1つ又は複数の信号を含むことができる。たとえば、図33において、利用可能な信号3304は、表示モジュール2618によって表示されるように選択することができる14個の信号を含む。利用可能な信号3304は、各信号の周囲にさまざまな情報を表示することができる。たとえば、利用可能な信号3304は、信号の名称と、その信号が特定の信号モジュール2614によって処理されるか否かとを表示することができる。
[0328] 信号設定3306は、各信号に対して設定することができるさまざまな設定を表示することができる。たとえば、図33において、信号設定3306により、ユーザは、各信号の名称を変更し、又は各信号に特定の色を割り当てることができる。これらの設定は、表示モジュール2618の表示設定3006に格納することができる。信号設定3306により、ユーザはまた、各信号に関連するさまざまな処理パラメータを変更することも可能である。これらの処理パラメータは、所与の信号に関連する信号モジュール2614のDSP2904の1つ又は複数の信号処理パラメータに格納することができる。
[0329] 図34は、いくつかの実施形態による、表示モジュール2618に対するズーム率及びクリップ率の調整例を示す。図34は、ライブビュー表示領域3402及び表示設定ウィンドウ3404を含む。図34について、図26を参照して考察する。
[0330] ライブビュー表示領域3402は、表示モジュール2618の略リアルタイム表示を含むことができる。図34において、ライブビュー表示領域3402は、14個の異なる信号(たとえば、処理済み信号又はベース信号)の略リアルタイム表示を含む。
[0331] 表示設定ウィンドウ3404は、ズーム率3406及びクリップ率3408を含むことができる。ズーム率3406は、ライブビュー表示領域3402における特定の信号に対するズーム率を選択するGUIウィジェットであり得る。選択されたズーム率は、特定の信号のサイズを増減させることができる。たとえば、ズーム率3406は、特定の信号のサイズを0.02から40倍まで増大させることができる。
[0332] クリップ率3408は、ユーザがライブビュー表示領域3402において特定の信号に対するクリップ率を選択するのを可能にするGUIウィジェットであり得る。選択されたクリップ率は、信号が表示画面にわたってどれくらいオーバシュートするかを制御することができる。たとえば、ユーザは、特定の信号が大きい場合に部分的に不可視であるように表示画面全体を越えて広がらないように、その特定の信号が表示される実際の領域を低減させるように、クリップ率を調整することができる。
[0333] 図35は、いくつかの実施形態による、表示モジュール2618に対するパターン検索管理を示す。図35は、ライブビュー表示領域3502及びパターン検索ウィンドウ3504を含む。図35について、図26を参照して考察する。
[0334] ライブビュー表示領域3502は、表示モジュール2618の略リアルタイム表示を含むことができる。パターン検索ウィンドウ3504は、ユーザが、検索する信号パターンをロード又は指定するのを可能にするGUIウィンドウであり得る。たとえば、図35において、ユーザは、1つ又は複数の信号における遅延電位又は早期興奮に対する検索を作成又はロードすることができる。ユーザはまた、当業者には理解されるように、検索間隔、心拍検出信頼度パーセンテージ、検出信頼度パーセンテージ又は他のパラメータ等、検索のためのさまざまなパラメータも指定することができる。検索する信号パターンは、所与の信号に関連する信号モジュール2614のDSP2904の1つ又は複数の信号処理パラメータに格納することができる。
[0335] 図36は、いくつかの実施形態による、表示モジュール2618の表示において強調表示されている遅延電位検索結果を示す。図36は、ライブビュー表示領域3602を含む。図36について、図26を参照して考察する。
[0336] ライブビュー表示領域3602は、遅延電位検索に従う表示モジュール2618の略リアルタイム表示を含むことができる。ユーザは、図35において先行して示したように、遅延電位に対する検索を作成又はロードすることができる。検索が開始すると、ライブビュー表示領域3602は、1つ又は複数の信号に見られる遅延電位を表示することができる。ライブビュー表示領域3602は、見つかった遅延電位を検出信頼度パーセンテージとともに表示することができる。たとえば、図36において、見つかった遅延電位3604は、83%の検出信頼度ともに示されている。ライブビュー表示領域3602はまた、見つかった総遅延電位のタリーも表示することができる。
[0337] 図37Aは、いくつかの実施形態による、ウォーターフォールビューとして構成された表示モジュール3618の使用を示す。図37Aは、ライブビュー表示領域3702を含む。図37Aについて、図26を参照して考察する。
[0338] ライブビュー表示領域3702は、表示モジュール2618の略リアルタイム表示を含むことができる。ライブビュー表示領域3702は、ウォーターフォールビューを使用して、表示モジュール2618の略リアルタイム表示を表示することができる。ウォーターフォールビューでは、信号は、パターンが一致すると、並んで表示し、垂直に積み重ねることができる。具体的には、ユーザは、第1信号においてマッチングするパターン(たとえば、所定の心拍パターン)を選択することができる。第1信号においてそのパターンが検出されると、表示モジュール2618は、第2信号(たとえば、IC信号)の対応する部分の隣にそのパターンに一致する第1信号の部分を表示することができる。ユーザは、表示する第1信号の部分のサイズと第2信号の部分のサイズとを選択することができる。たとえば、ユーザは、時間間隔(たとえば、150ミリ秒)を使用して、第1信号の部分のサイズを選択することができる。
[0339] ウォーターフォールビューでは、第1信号にパターンが検出される度に、表示モジュール2618は、そのパターンと一致する第1信号の各新たな部分を、第2信号の対応する部分とともに垂直に表示することができる。言い換えれば、ウォーターフォールビューでは、表示モジュール2618は、垂直時間軸に沿って信号を表示することができる。
[0340] 図37Aにおいて、ライブビュー表示領域3702は、ウォーターフォールビューにおいて2つの異なる信号(たとえば、V2[P1]及びABl.d)の略リアルタイム表示を示す。図37Aにおいて、信号V2[P1]及びABl.dは、積み重なって並んで表示されている。たとえば、約10秒の時点で、信号部分3704は、信号部分3706と並んで表示されている。信号部分3704は、約10秒の時点において所与のパターン(たとえば、心拍P1、誘導V2)と一致する信号V2[P1]の部分を表すことができる。信号部分3706は、所与のパターンが信号V2[P1]と一致した時点での信号ABl.dの対応する部分を表すことができる。
[0341] ユーザ(たとえば、医師)は、ウォーターフォールビューが有利であることが分かる。第1に、ウォーターフォールビューにより、ユーザは、2つの信号の対応する部分を並んで比較することができる。第2に、ウォーターフォールビューは、信号が垂直に積み重なるため、表示画面上により長く信号を表示することができる。対照的に、信号が左から右に表示される場合、短期間の後、信号が表示画面に表示されなくなるため、ユーザが信号を分析することが困難であることが多い。
[0342] 図37Bは、いくつかの実施形態による、通常の表示モジュール2618とウォーターフォールビューとして構成された表示モジュール2618との信号間の対応を示す。図37Bは、ライブビュー表示領域3708及びウォーターフォールビュー3710を含む。図37Bについて、図26を参照して考察する。
[0343] 図37Bにおいて、ライブビュー表示領域3708は、2つの異なる信号(たとえば、V2[P]及びABl.d)の略リアルタイム表示を示す。ウォーターフォールビュー3710は、信号V2[P]及びABl.dが積み重なって見えるように並んで表示されることを除き、同じ2つの信号の略リアルタイム表示を示す。ウォーターフォールビュー3710では、信号におけるある信号パターンが検出される度に、表示モジュール2618は、その信号パターンに一致する信号の部分を第2信号の対応する部分とともに垂直に表示することができる。
[0344] たとえば、図37Bにおいて、信号V2[P1]の信号部分3712は、ある信号パターンを含む。信号ABl.dの対応する信号部分3714は、検出時点における信号部分3712に対応する。図37Bにおいて、ウォーターフォールビュー3710は、信号V2[P1]にその信号パターンが検出される度に、信号部分3712及び対応する信号部分3714を並んで(たとえば、併せて)表示する。図37Bにおいて、ウォーターフォールビュー3710は、その信号パターンと一致する信号V2[P1]の部分を、信号ABl.dの対応する部分とともに最古のものから最新のものまで表示する。言い換えれば、図37Bにおいて、ウォーターフォールビュー3710は、最上部の最古の心拍及び最下部の最新の心拍と合せてスクロールアップする心拍を表示する。当業者には理解されるように、ウォーターフォールビュー3710は、最上部の最新の心拍及び最下部の最古の心拍等、他のさまざまな方法で心拍を表示することができる。
[0345] 図37Cは、いくつかの実施形態による、動的ビューとして構成された表示モジュール2618の使用を示す。図37Cは、ライブビュー表示領域3716を含む。図37Cについて、図26を参照して考察する。
[0346] ライブビュー表示領域3716は、表示モジュール2618の略リアルタイム表示を含むことができる。ライブビュー表示領域3716は、動的ビューを使用して、表示モジュール2618の略リアルタイム表示を表示することができる。動的ビューでは、ユーザは、信号に対するトリガ(たとえば、格納された心拍との一致)を選択することができる。ユーザは、複数のトリガタイプからトリガを選択することができる。トリガタイプは、対象の二次事象に関連する対象の信号特性であり得る。トリガが発生すると、表示モジュール2618は、信号のオフセットを、基線にピン留めされるように動的に調整することができる。これにより、信号が、表示画面から外れるように進行するのを防止することができる。これは、たとえば、信号ピークの高さが特定のタイプの損傷を示すことができ、信号プラトーがアブレーション焼灼巣の有効性を示すことができる臨床環境において、重要であることが多い。
[0347] 図37Cにおいて、ライブビュー表示領域3716は、基準時点(たとえば、基準時点3724)において単極信号(たとえば、Uni1)で測定された参照心拍を示す。たとえば、これは、アブレーション中に発生する可能性がある。図37Cにおいて、信号3718は初期心拍とすることができ、信号3720は現心拍とすることができ、信号3722は、基準時点3724において信号Uni1が取り込まれてから最大の記録心拍とすることができる。上述したように、動的ビューにおいて、ユーザは、基線にピン留めされる信号の点を決定する基準場所を指定することができる。図37Cにおいて、この点は、信号Uni1に対する画面上のピン留め場所3726(たとえば、0.0mV)にある。これにより、信号Uni1は、ピン留め場所3726にピン留めされるようにオフセットすることができる。
[0348] 図37Dは、いくつかの実施形態による、トリガビューとして構成された表示モジュール2618の使用を示す。図37Dは、ライブビュー表示領域3728及びトリガビュー3730を含む。図37Dについて、図26を参照して考察する。
[0349] ライブビュー表示領域3728は、表示モジュール2618の略リアルタイム表示を含むことができる。図37Dにおいて、トリガビュー3730は、トリガビューを使用するライブビュー表示領域3728の表示を示す。トリガビュー3730では、ユーザは、他の信号(たとえば、II信号3734、Uni Dist信号3736及びUni Prox信号3738)の表示をトリガする第1信号(たとえば、ペーシング信号3732)を選択することができる。ユーザは、第1信号に対する特定のトリガを選択することができる。ユーザは、複数のトリガタイプからトリガを選択することができる。トリガタイプは、対象の二次事象に関連する対象の信号特性であり得る。たとえば、ユーザは、第1信号に対して特定の電圧(たとえば、60ミリボルト)を選択することができる。当業者であれば、他の信号特性を選択することができることが理解されよう。トリガが発生すると、表示モジュール2618は、時間が同期し且つディスプレイに垂直に積み重なって、指定された1つ又は複数の信号を表示することができる。ユーザ(たとえば、医師)は、トリガビューが有利であることが分かる。これは、それにより、ユーザが、事象(たとえば、ペーシング信号3732の開始)に対して発生する事象をより容易に見ることができるためである。
[0350] トリガビュー3730において、ユーザはまた、データが基線にピン留めされている、トリガが発生した後の時点も指定することができる。たとえば、図37Dにおいて、ユーザは、トリガが発生したおよそ70ms後に時間を設定する。図37Dにおいて、ユーザが、トリガが発生したおよそ70ms後に時間を設定することに応じて、Uni Dist信号3736及びUni Prox信号3738はピン留めされ、トリガビュー3730において常に表示される。対照的に、図37Dにおいて、Uni Dist信号3736及びUni Prox信号3738は、ライブビュー表示領域3728では、基線にピン留めされていないため、表示されない。
[0351] 図38は、いくつかの実施形態による、レビューウィンドウとして構成された表示モジュール2618の表示における信号の取込を示す。図38は、ライブビュー表示領域3802及びレビューウィンドウ3804を含む。図38について、図26を参照して考察する。
[0352] ライブビュー表示領域3802は、表示モジュール2618の略リアルタイム表示を含むことができる。レビューウィンドウ3804は、ライブビュー表示領域3802に示す先行する表示を含むことができる。ライブビュー表示領域3802の表示を取り込むために、ユーザは、取込要求を提出することができる。たとえば、図38において、ユーザは、レビューボタン(Review button)3806をクリックすることができる。これに応じて、レビューモジュール2624は、表示モジュール2618の取込構成を決定することができる。取込構成は、当業者には理解されるように、表示モジュール2618に対する1つ又は複数のアクティブ信号モジュール2614、取込時間、表示モジュール2618に対する選択されたビュー、1つ又は複数の表示信号に対する配色、及び他のさまざまな設定を含むことができる。取込構成を決定した後、レビューモジュール2624は、先行して格納された信号サンプルに取込構成を適用し、レビューウィンドウ3802に出力を表示することができる。
[0353] 図39は、いくつかの実施軽チアによる、レビューウィンドウとして構成された表示モジュール2618の表示において実施される振幅測定を示す。図39は、ライブビュー表示領域3902及びレビューウィンドウ3904を含む。図39について、図26を参照して考察する。
[0354] ライブビュー表示領域3902は、表示モジュール2618の略リアルタイム表示を含むことができる。レビューウィンドウ3904は、ライブビュー表示領域3802に示す先行して取り込まれた表示を含むことができる。ユーザは、レビューウィンドウ3904において、垂直キャリパ及び水平キャリパを使用して先行して取り込まれた出力を分析することができる。水平キャリパは、GUI選択ウィジェットであり得る。ユーザは、水平キャリパを使用して、特定の信号に対する振幅をミリボルト(mV)で測定することができる。たとえば、図39に示すように、ユーザは、V1信号の最上部及び最下部をクリックして、2つの水平な線(たとえば、キャリパ線3908及び3910)を生成することができる。次いで、ユーザは、V信号に沿ってカーソルをホバーして、特定の時点に、測定された振幅(たとえば、測定値3906)を表示することができる。同様に、垂直キャリパもまたGUI選択ウィジェットであり得る。ユーザは、垂直キャリパを使用して、ミリ秒での時間又は心拍/分(BPM)を測定することができる。ユーザは、信号に沿って左の点及び右の点においてクリックして、図65に示すように、2つの垂直な線を生成し、2つの垂直の線の間に、測定された時間又は心拍/分を表示することができる。たとえば、垂直キャリパ6502と垂直キャリパ6504との間の時間は、ポップアップボックス6506に示すように、464msec又は129BPMである。
[0355] 複数の信号を略リアルタイムに処理及び表示する以下の方法の説明は、ECG信号及びIC信号の視覚化に関連する実施形態に対して提供する。当業者であれば、これらの方法が、他の小さい生理学的信号の視覚化に等しく適用することができることが理解されよう。
[0356] 図40は、いくつかの実施形態による、複数の信号を略リアルタイムに処理及び表示する方法4000のフローチャートである。
[0357] 方法4000について、図26を参照して説明する。しかしながら、方法4000は、その実施形態例に限定されない。
[0358] 4002において、構成パスモジュール2620が、1つ又は複数の信号モジュール2614を構成する。図41の方法4100により、4002を実施することができる。
[0359] 4004において、入力モジュール2604が、1つ又は複数の信号に対して1つ又は複数の信号サンプルを受け取る。たとえば、入力モジュール2604は、IC信号に対する1つ又は複数の信号サンプルと、ECG信号に対する1つ又は複数の信号サンプルとを受け取ることができる。図44の方法4400により、4004を実施することができる。
[0360] 4006において、入力モジュール2604が、1つ又は複数の信号サンプルをパケッタイザ2606にディスパッチする。
[0361] 4008において、パケッタイザ2606が、1つ又は複数の信号サンプルを1つ又は複数のパケットに変換する。図45の方法4500により、4008を実施することができる。
[0362] 4010において、パケッタイザ2606が、1つ又は複数のパケットをキューイングモジュール2608にディスパッチする。図46の方法により、4010を実施することができる。
[0363] 4012において、パケットディスパッチャ2610が、キューイングモジュール2608からのパケットを、パケットに関連する信号モジュール2614にディスパッチする。図47の方法により、4012を実施することができる。
[0364] 4014において、4012の信号モジュール2614が、DSP2904を使用してパケットを処理する。図48の方法により、4014を実施することができる。
[0365] 4016において、4012の信号モジュール2614に関連する表示モジュール2618が、処理済みパケットを表示画面に表示する。図49の方法4900により、4016を実施することができる。
[0366] 図41は、いくつかの実施形態による、1つ又は複数の信号モジュール2614を構成する方法4100のフローチャートである。
[0367] 方法4100について、図26を参照して説明する。しかしながら、方法4100は、その実施形態例に限定されない。
[0368] 4102において、信号構成モジュール2802が、1つ又は複数の信号処理仕様を受け取ることができる。信号処理仕様は、処理すべきベース信号と、信号モジュール2614に対する入力パケットキュー及び出力パケットキューの長さと、ベース信号を処理すべきデジタル信号処理機能と、デジタル信号処理機能に対する1つ又は複数の関連するパラメータとを指定することができる。いくつかの実施形態では、信号構成モジュール2802は、メモリに格納されたファイルから信号処理仕様を受け取ることができる。他のいくつかの実施形態では、信号構成モジュール2802は、ユーザが信号処理仕様を手動で入力するのを可能にするGUIから、信号処理仕様を受け取ることができる。
[0369] 4104において、信号構成モジュール2802が、1つ又は複数の信号処理仕様を信号ファクトリモジュール2804にディスパッチする。
[0370] 4106において、信号ファクトリモジュール2804が、各信号処理仕様に対して信号モジュール2614を生成する。図42の方法4200により、4106を実施することができる。
[0371] 図42は、いくつかの実施形態による、信号処理仕様から信号モジュール2614を生成する方法4200のフローチャートである。
[0372] 方法4200について、図26を参照して説明する。しかしながら、方法4200は、その実施形態例に限定されない。
[0373] 4202において、信号ファクトリモジュール2804が、図41の4106における信号処理仕様に基づいて、信号モジュール2614の入力パケットキュー2902を生成する。たとえば、信号ファクトリモジュール2804は、信号処理仕様に指定されている長さのキューデータ構造を作成することにより、入力パケットキュー2902を生成する。
[0374] 4204において、信号ファクトリモジュール2804が、信号処理仕様に基づいて信号モジュール2614の出力パケットキュー2906を生成する。たとえば、信号ファクトリモジュール2804は、信号処理仕様に指定されている長さのキューデータ構造を作成することにより、出力パケットキュー2806を生成する。
[0375] 4206において、信号ファクトリモジュール2804が、信号処理仕様に基づいてDSPファクトリモジュール2808を使用して信号モジュール2614のDSP2904を生成する。具体的には、信号ファクトリモジュール2804は、信号処理仕様に指定されている信号処理機能と1つ又は複数の信号処理パラメータとに基づいてDSP2904を生成するように、DSPモジュール2808に要求することができる。たとえば、DSPファクトリモジュール2808は、信号処理仕様に指定されているローパスフィルタ機能及び所定カットオフ周波数に基づいてDSP2904を生成することができる。
[0376] 4207において、信号ファクトリモジュール2804が、信号モジュール2614の入力パケットキュー2902、生成されたDSP2904、及び生成された出力パケットキュー2906を併せて接続する。具体的には、信号ファクトリモジュール2804は、入力パケットキュー2902の出力をDSP2904の入力に接続する。信号ファクトリモジュール2804は、さらに、DSP2904の出力を出力パケットキュー2906の入力に接続する。
[0377] 4210において、信号ファクトリモジュール2804が、パケットディスパッチャ2610からディスパッチされたパケットを受け取るように入力パケットキュー2902を構成する。いくつかの実施形態では、信号ファクトリモジュール2804は、パケットディスパッチャ2610に関連するルックアップテーブルにルールを追加することができる。このルールは、所与の信号に関連するパケットを所与の信号モジュール2614によって処理することができることを指定することができる。
[0378] 4212において、信号ファクトリモジュール2804が、DSP遅延等化器2806を使用して、各信号モジュール2614がその出力パケットキュー2906に処理済みパケットを同じ時点で出力するように、各作成された信号モジュール2614の関連する処理遅延を等化する。図43の方法4300により、4210を実施することができる。
[0379] 図43は、いくつかの実施形態による、1つ又は複数の信号モジュール2614の各DSP2904に関連する処理遅延を等化する方法4300のフローチャートである。
[0380] 方法4300について、図26を参照して説明する。しかしながら、方法4300は、その実施形態例に限定されない。
[0381] 4302において、DSP遅延等化器2806が、1つ又は複数の信号モジュール2614の各DSP2904に関連する処理遅延を要求する。DSP遅延等化器2806は、その関連する信号モジュール2614のAPIを使用してDSP2904の処理遅延を要求することができる。
[0382] 4304において、DSP遅延等化器2806が、1つ又は複数の信号モジュール2614の各々からDSP2904の処理遅延を受け取る。
[0383] 4306において、DSP遅延等化器2806が、1つ又は複数の受け取った処理遅延の間で最大処理遅延を決定する。
[0384] 4308において、DSP遅延等化器2806が、1つ又は複数の信号モジュール2614の各々のDSP2904を最大処理遅延に設定する。たとえば、DSP遅延等化器2806は、APIを使用して、各信号モジュール2614のDSP2904の処理遅延を設定することができる。これに応じて、各DSP2904は、そのデジタル処理機能を使用してパケットを処理し、処理済みパケットを、最大処理遅延の最後に出力パケットキュー2906に出力するように、設計することができる。いくつかの実施形態では、DSP2904は、最大処理遅延の最後より前にそのデジタル処理機能を使用してパケットの処理を完了する場合、出力パケットキュー2906へのその出力を遮断することができる。
[0385] 図44は、いくつかの実施形態による、入力モジュール2604を使用して、1つ又は複数の信号に対する1つ又は複数の信号サンプルを受け取る方法4400のフローチャートである。
[0386] 方法4400について、図26を参照して説明する。しかしながら、方法4400は、その実施形態例に限定されない。
[0387] 4402において、入力モジュール2604が、ハードウェアデバイス(たとえば、患者に取り付けられている電極)又はコンピュータファイルに格納されたデータから、ベース信号に対する信号サンプルを受け取る。たとえば、コンピュータファイルは、ハードウェアデバイスから受け取られた信号サンプルの先行して記録されたセッションを含むことができる。当業者には理解されるように、入力モジュール2604は、複数のベース信号に対する信号サンプルを同時に受け取ることができる。
[0388] 4404において、入力モジュール2604が、受け取った信号サンプルをパケッタイザ2606にディスパッチする。
[0389] 図45は、いくつかの実施形態による、パケッタイザ2606を使用して1つ又は複数の信号サンプルを1つ又は複数のパケットに変換する方法4500のフローチャートである。
[0390] 方法4500について、図26を参照して説明する。しかしながら、方法4500は、その実施形態例に限定されない。
[0391] 4502において、パケッタイザ2606は、入力モジュール2604から1つ又は複数の信号サンプルを受け取る。
[0392] 4504において、パケッタイザ2606は、任意選択的に、1つ又は複数の信号サンプルを前処理することができる。たとえば、パケッタイザ2606は、1つ又は複数の信号サンプルの二値をそれらの対応する物理値に変換することができる。当業者には理解されるように、パケッタイザ2606は、他のさまざまなタイプの前処理を実施することができる。
[0393] 4506において、パケッタイザ2606は、所与のベース信号に対して1つ又は複数の信号サンプルを含むパケットを生成する。パケッタイザ2606は、事前定義された数の信号サンプルをパケットに格納することができる。いくつかの実施形態では、パケッタイザ2606は、タイマ2605を使用して、各パケットが同じ数の信号サンプルを含むことを確実にすることができる。具体的には、パケッタイザ2606は、タイマ2605がトリガされるまで、入力モジュール2604から受け取られた信号サンプルをパケットに格納することができる。
[0394] 4508において、パケッタイザ2606は、生成したパケットにタグを割り当てる。タグは、パケットにおける1つ又は複数の信号サンプルが受け取られた期間に対応することができる。パケッタイザ2606は、各後続するパケットに新たなタグを割り当てることができる。たとえば、パケッタイザ2606は、最初に、所与のベース信号に対して16個の信号サンプルを含むパケットを生成することができる。この場合、パケッタイザ2606は、パケットに信号サンプルの第1組を0というタグとともに格納することができる。パケッタイザ2606は、パケットに信号サンプルの第2組を15というタグとともに格納することができる。パケッタイザ2606は、パケットに信号サンプルの後続する組を31、47、64等のタグとともに格納することができる。
[0395] 図46は、いくつかの実施形態による、1つ又は複数の信号サンプルを含むパケットをキューイングモジュール2608にディスパッチする方法4600のフローチャートである。
[0396] 方法4600について、図26を参照して説明する。しかしながら、方法4600は、その実施形態例に限定されない。
[0397] 4602において、パケッタイザ2606が、新たに生成したパケットに関連するベース信号を決定する。
[0398] 4604において、パケッタイザ2606が、決定したベース信号に関連するキューイングモジュール2608のキュー2702を決定する。パケッタイザ2606は、ルックアップテーブルを使用して、キュー2702が決定したベース信号に関連すると判断することができる。
[0399] 4606において、パケッタイザ2606が、1つ又は複数の信号サンプルを含むパケットを、決定したキュー2702にディスパッチする。
[0400] 図47は、いくつかの実施形態による、キューイングモジュール2608からのパケットをそのパケットに関連する信号モジュール2614にディスパッチする方法4700のフローチャートである。
[0404] 方法4700について、図26を参照して説明する。しかしながら、方法4700は、その実施形態例に限定されない。
[0402] 4702において、パケットディスパッチャ2610が、キューイングモジュール2608におけるキュー2702を連続的にスキャンする。
[0403] 4704において、パケットディスパッチャ2610が、キュー2702に新たなパケットを検出する。
[0404] 4706において、パケットディスパッチャ2610が、新たなパケットを処理するように設計されているグローバル信号テーブル2612における1つ又は複数の信号モジュール2614を決定する。新たなパケットを複数の信号モジュール2614(たとえば、パケットの複数のコピー又は「インスタンス」)にディスパッチすることができるため、そのパケットに関連するベース信号を、信号モジュール2614の異なるデジタル処理機能を使用して同時に処理することができる。
[0405] いくつかの実施形態では、パケットディスパッチャ2610は、グローバル信号テーブル2612を使用して、新たなパケットのインスタンスンを処理するように設計されている1つ又は複数の信号モジュール2614を決定することができる。たとえば、グローバル信号テーブル2612は、固定サイズアレイであり得る。アレイの各要素は、所与のベース信号、したがって所与のキュー2702に関連付けることができる。さらに、アレイの各要素は、固定サイズアレイ自体であり得る。このサブアレイの各要素は、所与の信号モジュール2614に関連付けることができる。したがって、パケットディスパッチャ2610は、新たなパケットのベース信号に関連するサブアレイにおける対応する要素を検査することにより、新たなパケットを処理するように設計されている1つ又は複数の信号モジュール2614を決定することができる。
[0406] 他のいくつかの実施形態では、パケットディスパッチャ2610は、ルックアップテーブルを使用して、新たなパケットを処理するように設計されている1つ又は複数の信号モジュール2614を決定することができる。具体的には、ルックアップテーブルは、1つ又は複数の信号モジュール2614にキュー2702をマッピングすることができる。
[0407] 4706において、パケットディスパッチャ2610が、処理するために、グローバル信号テーブル2612における決定した1つ又は複数の信号モジュール2614に新たなパケットをディスパッチする。具体的には、パケットディスパッチャ2610は、決定した1つ又は複数の信号モジュール2614の入力パケットキュー2902内に新たなパケットを挿入する。
[0408] 図48は、いくつかの実施形態による、パケットに関連する信号モジュール2614を使用してパケットを処理する方法4800のフローチャートである。
[0409] 方法4800について、図26を参照して説明する。しかしながら、方法4800は、その実施形態例に限定されない。
[0410] 4802において、DSP2904が、信号モジュール2614の入力パケットキュー2902に新たなパケットが利用可能であるか否かを検出する。いくつかの実施形態では、DSP2904は、処理すべき新たなパケットに関して入力パケットキュー2902をスキャンすることができる。他のいくつかの実施形態では、DSP2904は、入力パケットキュー2902において新たなパケットが利用可能であるという通知を得ることができる。
[0411] 4804において、DSP2904が、信号モジュール2614の入力パケットキュー2902から新たなパケットを取得する。
[0412] 4806において、DSP2904が、その関連するデジタル信号処理機能を使用して新たなパケットを処理する。具体的には、DSP2904は、パケットにおける1つ又は複数の信号サンプルにそのデジタル処理機能を適用することができる。いくつかの実施形態では、DSP2904は、DSP2904に対して設計された1つ又は複数の信号処理パラメータに基づいて、それがそのデジタル処理機能を使用してパケットをいかに処理するかを制御することができる。
[0413] 4808において、DSP2904が、出力パケットキュー2906に処理済みパケットを出力する。いくつかの実施形態では、DSP2904は、その設計された最大処理遅延に基づき、出力パケットキュー2906に処理済みパケットを出力することができる。
[0414] 図49は、いくつかの実施形態による、表示モジュール2618を使用して表示画面に処理済みパケットを表示する方法4900のフローチャートである。
[0415] 方法4900について、図26を参照して説明する。しかしながら、方法4900は、その実施形態例に限定されない。
[0416] 4902において、表示モジュール2618は、処理済みパケットを表示する1つ又は複数の信号モジュール2614を決定する。いくつかの実施形態では、表示モジュール2618は、1つ又は複数の信号モジュール2614の出力パケットキュー2906に対する参照を維持することにより、処理済みパケットを表示する1つ又は複数の信号モジュール2614を決定することができる。表示モジュール2618は、参照をローカル信号テーブル3002に格納することができる。
[0417] 4904において、表示モジュール2618は、決定した信号モジュール2614のうちの1つの出力パケットキュー2906において新たなパケットが利用可能であることを検出する。
[0418] 4906において、表示モジュール2618は、決定した信号モジュール2614のうちの1つの出力パケットキュー2906から新たなパケットを受け取る。
[0419] 4908において、表示モジュール2618は、新たなパケットに関連するタグを確定する。
[0420] 4910において、表示モジュール2618は、確定したタグに一致する他の出力パケットキュー2906から新たなパケットを受け取る。
[0421] 4912において、表示モジュール2618は、1つ又は複数の決定した信号モジュールに対して受け取った新たなパケットを表示画面に同時に表示する。表示モジュール2618は、同じタグを有する新たなパケットを表示するため、新たなパケットに関連する信号の表示を同期させる。
[0422] 方法4000、4100、4200、4300、4400、4500、4600、4700、4800、4900は、ハードウェア(たとえば、回路、専用論理回路、プログラム可能論理回路、マイクロコード等)、ソフトウェア(たとえば、処理デバイスで実行する命令)、又はそれらの組合わせを含むことができる処理ロジックによって実行することができる。本明細書に提供する開示を実施するために、すべてのステップが必要ではない場合もあることが理解されるべきである。さらに、当業者には理解されるように、ステップのうちのいくつかは、同時に、又は、図40~図49に示すものとは異なる順序で、実施することができる。
[0423] いくつかの実施形態では、DSP2904は、ノッチフィルタに基づくことができる。多数の機器を備える電気生理学実験室は、心臓記録に干渉する実質的な電力線周波数及び高調波(たとえば、雑音)を有する傾向があり得る。北米では、これは、主に、60Hz+高調波であり得る。図50は、いくつかの実施形態による、60Hz雑音5004が重なっている信号の一例(たとえば、三角形スパイク5002)を示す。
[0424] 正確な心臓記録を得るために、多くの場合、対象の信号を維持しながら雑音を除去することが望ましい。60Hz雑音を除去する従来の手法は、60Hzで伝送ゼロのノッチフィルタを使用することを含む。図51は、いくつかの実施形態による、60Hzで伝送ゼロ(単一ノッチ)5102のノッチフィルタを使用して60Hz雑音を除去する従来の手法の一例を示す。
[0425] 図52は、いくつかの実施形態による、図51の従来のフィルタを適用する結果の一例を示す。図52に示すように、入力信号5202から60Hz信号が除去されて、フィルタリングされた信号5204が生成される。しかしながら、従来のフィルタには、複数の問題がある可能性がある。たとえば、大きいスパイク5206の後、従来のフィルタは、信号にオーバシュート及びリンギング(たとえば、過渡応答)を導入する可能性がある。このオーバシュート及びリンギングは、フィルタのアーチファクトであり、元の入力信号の一部ではない可能性がある。これにより、信号記録がより正確でなくなる可能性がある。
[0426] さらに、従来の60Hzノッチフィルタは、60Hzの高調波はいずれも低減させない可能性がある。たとえば、図53に示すように、入力信号5302における干渉が、60Hz及び180HZの両方で評価される場合、180Hz高調波は、従来のフィルタの出力に依然として存在する可能性がある。図53は、いくつかの実施形態による、図51の従来のフィルタの出力において、フィルタリングされた信号5304に依然として存在する180Hz高調波の一例を示す。
[0427] したがって、図53に示すように、従来のノッチフィルタには2つの問題がある可能性がある。第1に、従来のノッチフィルタは、信号にオーバシュート及びリンギング5306を導入する可能性がある。第2に、従来のノッチフィルタは、より高いレベルの高調波のいずれも低減させない可能性がある。
[0428] いくつかの実施形態では、DSP2904は、信号にオーバシュート及びリンギングを導入せず、一次高調波だけでなくより高レベルの高調波を低減させる、ノッチフィルタを適用することができる。DSP2904のノッチフィルタは、従来のノッチフィルタの上記技術的問題を、干渉雑音を抽出し、それを、雑音を含む信号から減算することにより解決することができる。これにより、従来のノッチフィルタに関連するアーチファクト(たとえば、オーバシュート及びリンギング)を生成することなく、干渉を除去することができる。DSP2904のノッチフィルタは、別個のバッファ(サイクルバッファ、ノイズバッファ又はデータバッファとも称する)において1サイクルの干渉信号を複製し、雑音を含む信号からそれを減算して、元のデータを抽出することができる。電力線周波数雑音は、一定又は略一定であり得るため、DSP2904のノッチフィルタは、平均化の何らかの変形を使用して、経時的に推定値を精緻化することができる。周波数は既知であり得るため、バッファサイズは事前に決定することができる。さらに、正確に1サイクルを格納するバッファは、整数の、雑音を含むデータから減算することができるより高周波の高調波もまた格納することができる。図54は、いくつかの実施形態による、60Hz及び180Hzの雑音を含む信号に対する、DSP2904のノッチフィルタリングの一例を示す。電力線周波数雑音は一定であるため、1サイクルの干渉5402を複製し、入力信号における連続サイクルの各サイクル5404から減算することができる。
[0429] 60Hz雑音及び2000サンプル/秒のサンプルレートの場合、バッファに、33と1/3のサンプルを格納することができる。バッファには整数のサンプルがあり得るため、DSP2904のノッチフィルタは、100個のサンプルを使用し、正確に3サイクルの60Hzを格納するように、選択することができる。図55は、いくつかの実施形態による、入力信号5502の100個のサンプルを使用し、正確に3サイクルの60Hz5504を格納する、DSP2904のノッチフィルタの一例を示す。
[0430] 定常雑音をバッファに蓄積するために、波形の「静穏時間」にデータを収集することができる。当業者には理解されるように、静穏時間は、入力信号における、大きいスパイクもエッジもない期間であり得る。静穏時間は、信号の勾配を計算することによって求めることができる。図56は、いくつかの実施形態による、入力信号5602における静穏時間を計算するDSP2904のノッチフィルタの一例を示す。静穏時間5606中、バッファに、3サイクルの雑音データ(干渉)5604を収集することができる。後続するサイクル5608、5610、5612を平均して、干渉5604の正確な複製が構築される。サイクル5606、5608、5610、5612に対してサイクル時間は一定であるため、1つのサイクルの基本周波数及び高調波周波数が蓄積する。他の周波数のサイクルは平均してゼロになる。
[0431] 入来データからサンプリングされる各新たな点に対して、それが信号の「静穏時間」にあるか否かを判断する決定を行うことができる。静穏時間は、信号の勾配を計算することにより求めることができる。勾配が閾値を上回る場合、静穏時間が開始していると判断することができる。新たな点が静穏時間にある場合、それをバッファにおけるその場所における先行して格納されたデータと平均することができる。時間が進むに従い、この平均化プロセスは、雑音の複製を蓄積することができ、それは、雑音を含む信号から減算することができる。静穏時間にないそれらの場所に対して、バッファは更新される可能性はないが、蓄積された信号は依然として減算することができる。図57は、いくつかの実施形態による、静穏時間5702、5704、5706、5708の各々における3サイクルの雑音の複製をバッファに蓄積し、雑音を含む信号からそれを減算することによる、DSP2904のノッチフィルタの一例を示す。バッファの中身5710、5712、5714、5716が、静穏時間5702、5704、5706、5708における雑音データとそれぞれ一致するため、雑音をより正確にモデル化することができ、減算されると、表示信号の雑音分を大幅に低減させることができる。
[0432] バッファに各サンプルが追加されると、平均化により、電力線周波数5802及びすべての高調波(5804、5806等)にピークがあるフィルタをもたらすことができる。これにより、電力線周波数及びすべての高調波を選択的に蓄積し、他のすべての周波数を排除することができ、それにより、DSP2904のノッチフィルタは、固定周波数の付加雑音のみを減算する。図58は、いくつかの実施形態による、DSP2904のノッチフィルタ又はバッファフィルタの結果の一例を示す。図58に示すバッファフィルタを生成するために、たとえば、95%の蓄積された値に5%の新たなサンプルが追加されて、バッファが更新される。実施態様の具体的な状況では、各新たなサンプル及び蓄積された値の他の組み合わされたパーセンテージを組み合わせることができる。
[0433] 図59は、いくつかの実施形態による、入力信号から雑音をノッチフィルタリングする方法5900のフローチャートである。方法5900について、図29を参照して説明する。しかしながら、方法5900はその実施形態例に限定されない。
[0434] 5902において、DSP2904は、第1高調波周波数を有する雑音を含み且つ雑音を有する入力信号にアクセスする。入力信号における雑音の周波数は、実質的に一定であり得る。
[0435] 5904において、DSP2904は、入力信号における静穏期間を決定する。DSP2904は、入力信号の勾配を計算することにより、静穏期間を決定することができる。次いで、DSP2904は、計算した勾配が閾値を下回ることに基づき、静穏期間の存在を決定することができる。
[0436] 5906において、静穏期間中、DSP2904は、入力信号の雑音のサンプルをバッファに格納する。バッファのサイズは、入力信号における雑音の周波数に基づくことができる。
[0437] 格納の一部として、DSP2904は、入力信号のサンプルをバッファにおける雑音の対応するサンプルと平均して、平均サンプルを生成することができる。次いで、DSP2904は、バッファにおける雑音の対応するサンプルを平均サンプルと置き換えることができる。
[0438] 5908において、DSP2904は、入力信号からバッファ内の単一サイクルの雑音を減算してフィルタリングされた信号を生成する。減算により、フィルタリングされた信号における過渡応答(たとえば、リンギング)の導入を回避しながら、入力信号から大高調波周波数及び第2高調波周波数を除去することができる。第1高調波周波数は60Hzとすることができ、第2高調波周波数は120Hz又は180Hzとすることができる。
[0439] 5910において、DSP2904は、5904~5908を繰り返してフィルタリングされた信号を精緻化する。当業者には理解されるように、サンプルは、サイクルの任意の場所にあり得る。さらに、サンプルは、単一サイクルを構成する必要はない。言い換えれば、DSP2904は、入力信号の複数サイクルの雑音をバッファに格納することができる。
[0440] いくつかの実施形態では、DSP2904は、ハイパスフィルタに基づくことができる。心臓のいくつかの領域は、心臓処置中に対象であり得る、非常に低振幅の高周波数信号を発生させる。医師は、多くの場合、雑音及び他のより大きい心臓信号が存在する場合に自身が再検討するためにこれらの信号が強調表示されることを望む。
[0441] これは、ハイパスフィルタを使用して達成することができる。図60は、いくつかの実施形態による、従来のハイパスフィルタ6002の一例を示す。この場合、従来のハイパスフィルタの3db周波数6004は、低周波数を抑制するためにおよそ200Hzであり得る。さらに、対象の周波数が電力線周波数(たとえば、60Hz)を超えることが多いため、従来のハイパスフィルタ手法は、あり得る大きい電力線干渉からの干渉をなくすために、そこにノッチ6006を配置することを含む場合がある。
[0442] しかしながら、心臓内カテーテルからの典型的な信号は、心臓の伝導領域からの高周波信号とともに、さまざまな原因からの急峻な局所スパイクを含む可能性がある。図61は、いくつかの実施形態による、心臓の伝導領域からの高周波信号と、さまざまな原因からの急峻な局所スパイクとの両方を含む信号の一例を示す。図61に示すように、局所近傍界インパルス(たとえば、QRS、局所スパイク、過渡事象等)に類似する急峻なスパイク6102と、高周波(たとえば、300Hz)心臓信号の短いバースト6104とがある。
[0443] 図62は、いくつかの実施形態による、図60のハイパスフィルタを使用して図61の信号をフィルタリングする結果としての出力の一例を示す。図62に示すように、低周波分(たとえば、基線変動)は除去され、要求に応じて、高周波心臓信号6202が強調表示される。しかしながら、ハイパスフィルタの過渡応答により、出力に、望ましくないインパルス(たとえば、アーチファクト)6204及び幾分かのリンギングが残る可能性がある。複合且つより大きい波形の中で、このインパルス6204は、医師により、高周波心臓信号6202と容易に混同される可能性がある。これは、正確な診断及び治療に対して問題である。
[0444] いくつかの実施形態では、DSP2904は、対象の高周波信号の通過を可能にしながらインパルスを除去するハイパスフィルタに基づくことができる。インパルスを除去するために、大きい偏差及び高い信号勾配(たとえば、導関数)に対して入力信号をモニタリングすることができる。これらの状態が存在する場合、その発生の前及び後の一定期間に、出力を無効にすることができ、それにより、表示波形に過渡状態は現れない。図63は、いくつかの実施形態による、対象の高周波心臓信号6304の通過を可能にしながらインパルス6302を除去するハイパスフィルタを使用して、図61の信号をフィルタリングする結果としての出力の一例を示す。
[0445] 図64は、いくつかの実施形態による、入力信号から雑音をハイパスフィルタリングする方法6400のフローチャートである。方法6400について、図29を参照して説明する。しかしながら、方法6400は、その実施形態例に限定されない。
[0446] 6402において、DSP2904は、雑音及び対象の高周波信号を含む入力信号にアクセスする。DSP2904の応用では、急速伝導組織認識フィルタリングを実施して、たとえば、心筋構造からプルキンエ線維、すなわち高等方性/低異方性部分と、罹患組織における優先的伝導経路とを同定することができる。こうした応用では、DSP2904は、雑音が存在する場合に、たとえば、プルキンエ信号、すなわち対象の高周波信号にアクセスすることができる。DSP2904は、ノッチフィルタを使用してこの入力信号をフィルタリングすることができる。
[0447] アーチファクトは、対象の信号において認識されると、明確に導入し特徴付けることができ、それにより、これらの診断された信号をテンプレートとして使用して、取り出された電位図の全体から信号を減算/フィルタリングし又は他の方法で処理するように、フィルタリングの直接自動化を適用することができる。たとえば、本システムは、一定のカテーテル接触及びカテーテル安定性で、カテーテルを通るイリゲーションがあり及びなしで信号を記録することができる。この差がアーチファクトを表すことができ、それは、その後、自動的に特徴付け、テンプレートを作成し、そのテンプレートを、システムのフィルタリング及び加算技法がアーチファクトを除去することがでるようにするために使用することができる。当業者には理解されるように、こうしたシステムは、既存の除細動器におけるとともに、皮下的な植込み型除細動器(ICD)において採用される場合、有益である。
[0448] 6404において、DSP2904は、入力信号をハイパスフィルタリングしてフィルタリングされた信号を生成する。
[0449] 6406において、DSP2904は、フィルタリングされた信号における雑音に関連するアーチファクトを対象の高周波信号から隔離する。たとえば、DSP2904は、インパルス応答を隔離することができる。
[0450] DSP2904は、フィルタリングされた入力の勾配を計算することによりアーチファクトを隔離することができる。次いで、DSP2904は、計算された勾配が閾値を超えることに基づいて、アーチファクトの存在を決定することができる。DSPは、アーチファクトテンプレートでアーチファクトを特徴付けることができる。DSP2904は、任意選択的に、アーチファクトテンプレートをフィルタとして適用することができるように、隔離されたアーチファクトに基づいてフィルタを選択することができる。
[0451] 6408において、DSP2904は、隔離されたアーチファクトの前及び後の一定期間、フィルタリングされた信号を無効にする。DSP2904は、任意選択的に、選択されたフィルタを使用して無効化を実施することができる。この無効化により、隔離されたアーチファクトを除去し、対象の高周波信号の通過を可能にすることができる。DSP2904は、隔離されたアーチファクトの前後の一定期間、フィルタリングされた信号をバッファリングすることができる。
[0452] いくつかの実施形態では、DSP2904は、パターン(又は信号特性)マッチングを実施することができる。心臓信号のパターンマッチングは、相関の何らかのバージョンに基づくことができる。たとえば、相関は、統計的相関関数又は平均絶対偏差であり得る。
[0455] 体表面ECGの場合、多くの場合、一組に12の誘導があり得る。ペースマッチング応用では、12の誘導のすべてを参照心拍の12の誘導すべてに相関させる必要がある。参照心拍は、異常な心拍を示しているときから取得され、電気生理学処置中にカテーテルからのペーシング心拍と比較される、心拍であり得る。他の場合、誘導のサブセットのみを相関させればよい。相関関数の場合、形状の完全な一致は+1とすることができ、正反対は-1とすることができ、振幅類似性の尺度はない可能性がある。MAD関数の場合、完全な一致は0とすることができ、正反対は1とすることができ、振幅の差により、より不十分な一致がもたらされ得る。
[0456] 複数の誘導の比較のために、類似性の何らかの尺度を確立する必要があり得る。これは、その組のすべての誘導に対する、平均、中間値、又は分子及び分母を加算する式1若しくは式2の拡張であり得る。さらに、相対的に振幅が大きい誘導に対して、又は、強調されるべき特徴を表す心拍(たとえば、Q波)の所定範囲に対して、相対的に大きい重みを与えることができる。
[0457] すべての比較において、誘導は、0DCオフセットを有するように正規化することができる。これは、比較において形状(及び振幅)のみが重要であるためであり得る。
[0458] いくつかの実施形態では、垂直キャリパを使用して、パターン(又は信号特性)を選択することができる。垂直キャリパは、GUI選択ウィジェットであり得る。図65は、いくつかの実施形態による、垂直キャリパ6502、6504を使用するデータの範囲(通常、1つの心拍)を選択するレビューウィンドウ6500の一例を示す。
[0459] 次いで、選択されたパターンを、参照心拍(又は、既知の信号パターン)として保存することができる。図66は、いくつかの実施形態による、選択されたパターンを参照心拍として保存する一例を示す。図66に示す新たなパターンを保存(Save New Pattern)ウィンドウ6600により、ユーザは、先行して保存された心拍(たとえば、既知の信号パターン)6602を見て、新たな同定された心拍が、先行して保存された心拍に対して別個に保存するに値するほど十分に一意であるか否かを判断することができる。心拍が格納されると、その心拍に、一意の名称6604、色6606及び/又は説明(すなわち、コメント)6608を与えることができる。
[0460] ユーザは、検索を開始することを望むとき、図65のレビューウィンドウ6500においてパターン選択(Select Patterns)ボタン6510をクリックすることにより、選択可能な検索するパターンのウィンドウを開くことができる。図67は、いくつかの実施形態による、選択可能な検索するパターンの検索するパターンの選択(Select Patterns to Search)ウィンドウ6700の一例を示す。検索するパターンの選択ウィンドウ6700は、格納されたパターンすべてのスクロール可能なリスト6710を表示することができる。各リスト項目の左側のチェックボックス6720により、ユーザは、関連するパターンを選択することができる。選択は、ユーザがそれらの変更を決めるまで有効なままであり得る。ユーザがリスト6710の各パターンをクリックすると、ウィンドウ6730内のリストボックスの下方に対応する信号を表示することができる。ウィンドウ6730はまた、ユーザが、パターンを検出するために使用することができる信頼係数閾値(パターン検出閾値6740とも称する)を入力するのを可能にするフィールドも表示することができる。たとえば、図67において、パターン検出閾値6740は80%に設定されている。
[0461] ユーザは、検索するパターンを選択し、OK6750をクリックした後、検索を開始するようにパターン検索有効/無効(Enable/Disable Patterns search)ボタン6512をクリックすることにより、検索を有効にすることができ、このボタン6512は、図65に示すレビューウィンドウ6500において有効になることができる。このボタンをクリックした後、パターンの検索を開始することができ、参照心拍と一致する心拍(たとえば、信頼度レベルが、選択された信頼係数閾値以上である)が、レビューウィンドウ6500に表示される。見つかったパターンは、図65のレビューウィンドウ6500の2つの異なるモード、すなわち、概要ビュー及び詳細ビューに表示することができる。図68のレビューウィンドウ6800に示すように、ユーザは、ボタン概要(Summary)6802及び詳細(Detail)6804を使用してこれらの2つのモードをトグルすることができる。
[0462] 概要ビューでは、パターンと一致するレビューウィンドウの表示された信号のセグメントを、各パターンに関連する色で強調表示することができる。信号の同じセグメントに複数のパターンが重なることができる。概要ビューでは、各セグメント内でパターンをより認識可能且つ識別可能にするために、重なる部分を異なる色で表示することができる。
[0463] 図68は、いくつかの実施形態による、複数のマッチングパターンが表示されている、図65のレビューウィンドウにおけるパターン検索概要ビューの一例を示す。図68に示すように、レビューウィンドウ6800において、体表面ECG信号の4つの部分6806、6808、6810、6812が強調表示されている。この例では、左側の2つの部分6806、6808が2つの色(又は線種)で表示されており、これは、これらの部分のパターンが重なっていることを意味することができる。右側の2つの部分6810、6812は、パターンP1に割り当てられた色で表示されており、これは、それらの部分においてP1パターンのみが見つかったことを示す。
[0464] 図69は、いくつかの実施形態による、単一のマッチングパターンが表示されているが他のパターンは隠れている、図68のレビューウィンドウにおけるパターン検索概要ビュー6900の一例を示す。一致したパターンセグメントが表示されるとき、右側に小さいウィンドウ6910を表示することができる。このウィンドウにより、ユーザは、各見つかったパターンに関連する一致した部分を示すか又は隠すことができる。その初期状態では、見つかったパターンのすべてをチェックすることができる。ユーザが、各パターン名のそばのチェックボックス6912、6914のチェックを外すと、対応する高調表示された部分は隠される。図69に示すように、パターンP1 6916に関連する一致した部分6810、6812は隠される。したがって、右側にあり、パターンP1とのみ一致した図68の単色部分6810、6812は、図69では表示されていない。しかしながら、パターンP1及びP4が重なっていた左部分6806、6808は、このとき、図69において、パターンP4 6918に関連する色で表示されている。
[0465] 詳細ビューでは、パターン詳細は、一度に1セグメント示すことができる。詳細ビューは、図68のレビュー信号6800において詳細6804を選択することによって有効にすることができる。詳細ビューでは、実際のパターンを、そのパターンに割り当てられた色を使用して、一致したセグメントの上に表示することができる。図70は、いくつかの実施形態による、図65のレビューウィンドウにおける信号に対する詳細図の一例を示す。
[0466] 図70に示すように、詳細ビュー7000は、パターン詳細を一度に1セグメント示すことができる。各部分に対して、複数のパターンが重なる場合、最高信頼係数を有するパターンを最初に示すことができる。しかしながら、ユーザは、他の重なるパターン(たとえば、より低い信頼度値を有する)を、詳細ビューリスト7006におけるそれらの関連するチェックボックス7002、7004をクリックすることにより、見るように選択することができる。この場合、詳細ビュー7000に表示される信号を、新たに選択されたパターンを反映するように自動的に変更することができる。たとえば、図70に示すように、パターンP1 7008は、最高信頼度値(たとえば、87.0%)を有し、したがって、最初に示される。
[0467] 詳細ビューでは、誘導ごとの信頼係数(Confidence Factor Per Lead)テーブル7010における水平バーを使用して、誘導ごとの信頼度値を表示することができ、図70に示すように、それらのバーの上に、実際の信頼度値を提供することができる。たとえば、誘導I7012は、79.6%の信頼度値を示す。ユーザによって設定された信頼度レベルを上回る信頼度値(たとえば、検索されたパターンが選択された場合)は、たとえば、緑色で表示することができ、この閾値を下回る値はオレンジ色で表示することができ、各個々の誘導に対する信頼度レベルがユーザの所望の閾値を満たすか否かを視覚的に示す。ユーザが、誘導ごとの信頼係数テーブル7010において任意の誘導名をクリックすると、対応するパターン及び信号における一致した部分を、誘導ごとの信頼係数テーブル7010の下方に配置されたパターン及び信号トレース(Pattern and Signal Traces)ウィンドウ7014内に表示することができる。このウィンドウの下に、ユーザが、表示されている信号に対して、その信号の形状詳細を正確に見るために、時間7016及び振幅スケール7018を変更することができるようにする、2つのボタンがあり得る。選択された時間7016又は振幅スケール7018により信号が部分的に可視となる場合、ユーザがその信号の任意の部分にアクセスすることができるように、スクロールバーを自動的に表示することができる。
[0468] 詳細ビュー7000はまた、信号セグメントと、括弧7020を使用して表示される関連する一致したパターンとを強調表示することも可能である。これにより、ユーザは、詳細ビュー7000に示されている信号の部分を容易に同定することができる。そのパターンに対する一致信頼係数7022もまた、括弧のうちの1つと並んで示すことができる。
[0469] 図71は、いくつかの実施形態による、誘導によって提供されるパターン一致信頼度値(誘導ごとの信頼係数7102)を有する例としてのウィンドウ7100を示す。図71に示すように、誘導V1 7104及びV2 7106は、信頼度閾値未満であり、オレンジ色で示されている。
[0470] 開示するシステムにより、パターンマッチングにおいて、図64の方法に対して記載したように、所定のアーチファクト生成事象に対するテンプレートを作成する概念もまた使用することができる。たとえば、弁の上及び下並びに冠動脈内で収集される単極信号に関連する弁運動アーチファクトのパターンを使用して、オペレータが、カテーテルが弁の上方にあるか、弁の下方にあるか、又は冠動脈内にあるかを即座に知るためのパターンテンプレートを作成することができる。パターンテンプレート内の冠動脈プロファイルが満たされると、システムは、たとえば、アブレーション処置中にエネルギー送達を可能にしないことにより応答することができる。
[0471] 図72は、いくつかの実施形態による、パターンマッチングの方法7200のフローチャートである。方法7200について、図29を参照して説明する。しかしながら、方法7200はその実施形態例に限定されない。
[0472] 7202において、DSP2904が、入力心臓信号にアクセスする。
[0473] 7204において、DSP2904が、入力心臓信号の一部を既知の信号パターンとマッチングする。この既知の信号パターンは、先行する患者処置又は現患者処置中に取り込み、パターンテンプレートに格納することができる。既知の信号パターンをデータベースに格納することも可能である。
[0474] DSP2904は、相関関数に基づいて、入力心臓信号の一部を既知の信号パターンとマッチングすることができる。DSP2904は、たとえば、平均絶対偏差(MAD)関数に基づいて、入力心臓信号の一部を既知の信号パターンとマッチングすることができる。DSP2904はまた、信頼度値に基づいて、入力心臓信号の一部を既知の信号パターンとマッチングすることも可能である。
[0475] 7206において、表示モジュール2618が、一致の程度の指示を表示する。一致の程度の指示は、心臓ペーシングを行うべき場所を指定することができる。
[0476] 図73は、いくつかの実施形態による、パターンマッチングの方法7300のフローチャートである。方法7300について、図29を参照して説明する。しかしながら、方法7300はその実施形態例に限定されない。
[0477] 7302において、DSP2904が、入力心臓信号にアクセスする。
[0478] 7304において、DSP2904が、検出閾地にアクセスする。
[0479] 7306において、DSP2906が、検出閾値に基づいて入力心臓信号の一部を既知の信号パターンとマッチングする。既知の信号パターンは、先行する患者処置又は現患者処置中に取り込むことができる。既知の信号パターンをデータベースに格納することができる。
[0480] DSP2904は、相関関数に基づいて、入力心臓信号の一部を既知の信号パターンをマッチングすることができる。DSP2904は、たとえば、平均絶対偏差(MAD)関数に基づいて、入力心臓信号の一部を既知の信号パターンをマッチングすることができる。
[0481] DSP2904は、既知の信号パターンの重み特定領域に基づいて、入力心臓信号の一部を既知の信号パターンとマッチングすることができる。DSP2904は、入力心臓信号の一部を既知の信号パターンと第1マッチングすることができる。DSP2904は、第1マッチングに基づいて第1信頼度値を決定することができる。DSP2904は、入力心臓信号の一部を既知の信号パターンと第2マッチングすることができる。DSP2904は、第2マッチングに基づいて第2信頼度値を決定することができる。DSP2904は、第1信頼度値と第2信頼度値とを平均して、平均信頼度値を作成することができる。次いで、DSP2904は、平均信頼度値が検出閾値を上回ると判断することができる。
[0482] 7308において、表示モジュール2618が、マッチングに基づいて入力心臓信号の強調表示部分を表示する。表示モジュール2618は、たとえば、既知の信号パターンに関連する色に基づいて、入力心臓信号の強調表示部分を表示することができる。
[0483] いくつかの実施形態では、DSP2904は、遅延電位及び早期興奮の検出を実施することができる。通常のフィルタ及び遅延電位フィルタとは無関係に表示される、期興奮部位からの信号データを検出された遅延興奮部位からの信号データに補間することにより、システムは、伝導遅延部位を推測することができる。その部位(又は領域)は、任意の互換性のある3次元マッピングシステムによってブロック強調表示することができ、それにより、医師は、カテーテル配置を誘導し、その部位における低速伝導を記録し、アブレーションに対してその部位を標的とすることができる。これらの特徴は、小信号に利得を適用するときに飽和するシステムでは、達成することが不可能でないとしても非常に困難であり、したがって、低速伝導部位は、本来は、医師には不可視のままである可能性がある。
[0484] 本明細書の実施形態は、早期興奮部位からのデータを検出された遅延興奮部位のデータを補間し、通常のフィルタ及び遅延電位フィルタとは無関係にそのデータを表示する、システムの高いダイナミックレンジにより、利益を得る。こうした実施形態は、リアルタイムに(たとえば、ライブで)且つセッション再生中に、主信号表示ウィンドウにおいて遅延電位及び早期興奮を検出することができる。主信号表示ウィンドウにおいて「検索を作成及び管理(create and manage searches)」ボタンをクリックすることにより、ユーザは、遅延電位又は早期興奮の検索基準を作成し、検索を起動し、既存の検索を管理することができる。
[0485] 図74は、いくつかの実施形態による、遅延電位及び早期興奮の検索を作成及び管理する検索定義ウィンドウ7400の一例を示す。主信号表示ウィンドウに遅延電位検索を追加するために、ユーザは、検索定義ウィンドウ(図74の検索定義(Search Definitions)ウィンドウ7400)内で「遅延電位検索を追加(Add Late Potentials Search)」ボタン7402をクリックすることができる。これに応じて、遅延電位検出構成ウィンドウを表示することができ、ユーザにより、さまざまな検索パラメータを定義することができる。図75は、いくつかの実施形態による、遅延電位に対するさまざまな検索パラメータを定義する遅延電位検出構成ウィンドウ7500の一例を示す。
[0486] ユーザは、遅延電位検索を実施する少なくとも1つのパターンを作成することができる。ユーザは、さまざまなタイプの検索を可能にするさまざまな遅延電位検索パラメータを指定することができる。図75に示すように、ユーザは、以下のパラメータのうちの1つ又は複数を定義することができる。すなわち、検索の名称(7502)、検索に使用される心拍パターンの選択(7504)、検索の開始のための基準点(7506)、心拍検出に使用されるECG誘導の選択(7508)、遅延電位検出に使用される心臓内誘導の選択(7510)、パターン参照からの開始時点及び長さを使用する検索間隔(7512)、パーセンテージとしての心拍検出信頼度閾値(たとえば、80%)(7514)、パーセンテージとしての遅延電位検出信頼度閾値の選択(たとえば、80%)(7516)及び遅延電位振幅閾値の選択(たとえば、0.015mV)(7518)である。当業者には理解されるように、ユーザは、他のさまざまなパターンを定義することができる。
[0487] すべてのパラメータが定義されると、検索を起動することができる。遅延電位が検出されると、信号表示ウィンドウは、それらの検出信頼度に沿って遅延電位の位置を示すことができる。図76は、いくつかの実施形態による、遅延電位7602、7604、7606、7608、7610の位置をそれらの検出信頼度とともに示す、例としての信号表示ウィンドウ7600を示す。レビューウィンドウもまた、検索結果タブの下に検出される遅延電位のすべても表示することができる。検索定義ウィンドウ(たとえば、図74の検索定義ウィンドウ7400)内に、新たに作成された遅延電位検索を列挙することができる。新たに作成された遅延電位検索は、検索定義ウィンドウ内の現在定義されている検索セクションの下に列挙することができる。
[0488] ユーザは、遅延電位検索と同様の方法で早期興奮検索を追加することができる。ユーザは、さまざまなタイプの検索を可能にするさまざまな早期興奮検索パラメータを指定することができる。それらのパラメータは、遅延電位検索パラメータと同等であり得る。相違は、検索が、基準線の前に画定された検索間隔で発生する可能性があるということである。図77は、いくつかの実施形態による、早期興奮に対するさまざまな検索パラメータ(図75に記載したものと同様)を定義する早期興奮検出構成ウィンドウ7700の一例を示す。
[0489] 早期興奮検出構成ウィンドウ7700においてすべてのパラメータが定義されると、検索を起動することができる。早期興奮が検出されると、信号表示ウィンドウは、早期興奮の位置を、それらの検出信頼度及び長さとともに示すことができる。図78は、いくつかの実施形態による、早期興奮7802、7804、7806の位置をそれらの検出信頼度とともに示す、例としての信号表示ウィンドウ7800を示す。レビューウィンドウもまた、検索結果タブの下に、検出されるすべての早期興奮を表示することができる。検索定義ウィンドウ(たとえば、図74の検索定義ウィンドウ7400)内に、新たに作成された早期興奮検索を列挙することができる。新たに作成された早期興奮検索は、検索定義ウィンドウ内の現在定義されている検索セクションの下に列挙することができる。
[0490] ユーザは、検索定義ウィンドウを使用して、すでに定義された遅延電位及び早期興奮検索を管理することができる。図79は、いくつかの実施形態による、すでに定義された遅延電位及び早期興奮検索を管理する検索定義ウィンドウ7900の一例を示す。
[0491] 検索定義ウィンドウ7900において、現在定義されている検索(Currently Defined Searches)ウィンドウ7902内に、有効な検索のすべてを列挙することができ、ユーザは、それらの検索を実行し、停止、削除し、又は変更することができる。検索が停止した場合、ユーザは、「実行」ボタン7904をクリックすることにより、検索の実行を再開することができる。たとえば、図79に示すように、検索EA1は停止しており7906、検索LP1は実行中である7908。この場合、ユーザは、EA1検索の実行を再開し、LP1検索の実行を停止する7910か又は他のオプションを使用する(たとえば、削除する7912及び変更する7914)ことができる。
[0492] 図80は、いくつかの実施形態による、早期興奮又は遅延電位を検出する方法8000のフローチャートである。方法8000について、図29を参照して説明する。しかしながら、方法8000はその実施形態例に限定されない。
[0493] 8002において、第1DSP2904が、体表面誘導に関連する第1心臓信号にアクセスする。
[0494] 8004において、第1DSP2904が、第1心臓信号の心拍を既知の心臓パターンとマッチングする。第1DSP2904は、相関関数に基づき、第1心臓信号の心拍を既知の心臓パターンとマッチングすることができる。第1DSP2904は、たとえば、平均絶対偏差(MAD)関数に基づき、第1心臓信号の心拍を既知の心臓パターンとマッチングすることができる。第1DSP2904は、信頼度値に基づき、第1心臓信号の心拍を既知の心臓パターンとマッチングすることができる。信頼度値は、ユーザが定義することができる。
[0495] 8006において、第2DSP2904が、一致した心拍の前及び後のある期間、第2心臓信号における早期興奮又は遅延電位を検索する。この期間は、ユーザが定義した期間であり得る。
[0496] 第2DSP2904は、早期興奮又は遅延電位に関して第2心臓信号の部分を含むバッファを検索することができる。第2DSP2904は、振幅閾値に基づいて早期興奮を検索することができる。
[0497] 早期興奮又は遅延電位を使用して、システムは、早期興奮の部位におけるカテーテルからの信号データを遅延電位の部位の信号データに補間することができる。システムは、通常のフィルタ及び遅延電位フィルタとは無関係にその信号データを表示することができる。補間された信号データを使用して、システムは、伝導遅延部位を推測することができる。システムはまた、3次元マッピングシステムと組み合わせて、ある部位における補間された信号データを使用して、さらなるカテーテルの配置を誘導し、その部位における低速伝導を記録し、又はアブレーションに対してその部位を標的とすることができる。
[0498] いくつかの実施形態では、表示モジュール2618は、ウォーターフォールビュー(たとえば、図37A及び図37Bのウォーターフォールビュー)を使用して1つ又は複数の信号を表示することができる。ウォーターフォールビューウィンドウは、所定のECG誘導の選択されたパターンと一致する心拍を垂直に積み重ねることができ、各検出された心拍と並んで、ユーザが選択した心臓内信号を示すことができる。このユーザが選択した心臓内信号は、心拍パターン内で基準点に対してユーザが定義した間隔で示すことができる。
[0499] ウォーターフォールビューのためのパラメータを設定するために、ユーザは、主信号表示ツールバーに位置する「ウォーターフォールビューウィンドウを作成(create waterfall view window)」ボタンをクリックすることができる。これに応じて、ウォーターフォール表示構成ウィンドウを表示することができる。図81は、いくつかの実施形態による、ウォーターフォール表示構成ウィンドウ8100の一例を示す。
[0500] 図81に示すように、ユーザは、以下のパラメータのうちの1つ又は複数を定義することができる。ユーザは、検索する心拍パターン8102を選択することができる(たとえば、ウォーターフォールビューで使用されるすでに保存された心拍パターンから選択することができる)。ユーザは、表示間隔に対して使用される心拍パターンにおける基準点8104を定義することができる。基準点がまだ選択されていない場合、ユーザは、心拍パターンのリストの下に位置する心拍パターン表示ウィンドウをクリックすることにより、基準点を追加することができる。同様に、心拍パターン表示ウィンドウをクリックすることにより、既存の基準点の位置を変更することができる。ユーザは、心拍検出のための体表面ECG誘導8106を選択することができる。ユーザは、ECG誘導に対する表示間隔8108(たとえば、パターン基準点を基準とする開始点及び長さ)を定義することができる。ユーザは、検索のための心臓内チャネル8110を選択することができる。ユーザは、心臓内誘導に対する表示間隔8112(たとえば、パターン基準点を基準とする開始点及び長さ)を定義することができる。ユーザはまた、時間又は心拍等、垂直スクロールモード8114も選択することができる。
[0501] 図82は、いくつかの実施形態による、時間モードを使用するウォーターフォールビュー8200の一例を示す。垂直スクロールモード8114が時間モードに設定されると、一致した信号は、時間によって連続的にスクロールアップすることができる。したがって、選択されたパターンと一致する心拍が検出されないとき、時間モードは、心拍の間の間隙8202を示すことができる。時間モードでは、ウィンドウの左下隅に、最後の心拍タイムスタンプ8204を示すことができる。
[0502] 垂直スクロールモード8114が心拍モードに設定されると、ウォーターフォールビューウィンドウの垂直自動スクロールを無効にすることができ、選択されたパターンと一致する新たな心拍が検出される場合にのみ、心拍をスクロールアップすることができる。図83は、いくつかの実施形態による、心拍モードを使用するウォーターフォールビュー8300の一例を示す。心拍モードでは、各個々のビートにタイムスタンプを付すことができる8302。
[0503] ユーザによりウォーターフォールビューに関するパラメータのすべてが定義されると、図82及び図83の両方に示すように、ウォーターフォールビューウィンドウは2つの信号を並べて表示することができる。ウォーターフォールビューウィンドウは、時間モード又は心拍モードのいずれかを用いて信号を表示することができる。誘導の名称8304、8306は、ウィンドウの最上部に示すことができる。心拍パターン名8208もまた、ECG誘導名8206と並んで示すことができる。
[0504] たとえば、ウォーターフォールビューウィンドウのツールバー内に、ボタン、すなわち、ウォーターフォールパラメータボタン8210及び表示パラメータボタン8212があり得る。ウォーターフォールパラメータボタン8210により、ユーザは、ウォーターフォールビューウィンドウが開いている間に表示パラメータを調整することができる。たとえば、ユーザは、当業者には理解されるように、表示間隔、垂直スクロールモード、又は任意のパラメータを変更することができる。
[0505] ユーザは、この特徴を無効にすることができる。図84は、いくつかの実施形態による、表示パラメータウィンドウ8400の一例を示す。表示パラメータウィンドウ8400により、ユーザは、さまざまな表示パラメータを変更することができる。たとえば、ユーザは、各誘導に対するズーム8402、8404を調整することができ、デフォルトにリセットする8416、8418をオプションがある。ユーザは、クリッピングを追加する8406か又は除去する8408ことができる。ユーザは、各誘導又は誘導のサブセットに対して色8410、8412を変更することができる。ユーザは、表示された心拍のフェージングを無効にする8414ことができる。いくつかの実施形態では、表示される心拍は、ウォーターフォールビューウィンドウの上方部分に向かって移動するに従い、フェードすることができる。
[0506] いくつかの実施形態では、EPハードウェアシステムは、いくつかの実施形態により、雑音のない(clean)単極信号を生成することができる。EPハードウェアシステムは、それが、実質的に同じ回路構成及びコンポーネントを共有するECG回路基板及び複数のIC回路基板を有することと、ECG回路基板が、各IC回路基板がその対応するIC信号を処理するために使用するものと実質的に同じパスを有するECG信号を処理することとに基づいて、雑音のない単極信号を生成することができる。ECG回路基板及び複数のIC回路基板に対して、単一のウィルソン結合電極(WCT)信号を使用することができる。
[0507] いくつかの実施形態では、EPハードウェアシステムは、他のすべてのシステムに対する中央処理システムとして作用することができる。EPハードウェアシステムは、ECG信号を受け取るように構成されたECG回路基板と、各々がIC信号を受け取るように構成された複数のIC回路基板と、リモートデバイスに通信可能に結合された通信インタフェースと、ECG回路基板、複数のIC回路基板及び通信インタフェースに結合されたプロセッサとを含むことができる。EPハードウェアシステムは、そのプロセッサに、通信インタフェースを介してリモートデバイスからフィードバックを受け取らせ、通信インタフェースを介して、ECG信号、IC信号、及びリモートデバイスからのフィードバックに基づいてリモートデバイスを制御させることにより、中央処理システムとして作用することができる。
[0508] EPハードウェアシステムは、限定されないが、超音波装置、高周波(RF)発生器、刺激装置、3次元撮像デバイス、心腔内心エコー(ICE)装置、X線透視装置及び除細動器からなる群から選択されたリモートデバイスからフィードバックを受信し、且つそうしたリモートデバイスを制御することができる。当業者には理解されるように、リモートデバイスは、他のさまざまなタイプのデバイスであり得る。EPハードウェアシステムは、限定されないが、医療におけるデジタル撮像及び通信(Digital Imaging and Communications in Medicine)(DICOM)、イーサネット、ユニバーサルシリアルバス(USB)及び米国電気電子学会(Institute of Electrical and Electronics Engineers)(IEEE)802.11からなる群から選択された通信プロトコルを使用して、リモートデバイスに結合された通信インタフェースを介してリモートデバイスと通信することができる。当業者には理解されるように、EPハードウェアシステムは、他のさまざまな通信プロトコルを使用してリモートデバイスと通信することができる。
コンピュータシステムの実装
[0509] たとえば、図85に示すコンピュータシステム8500等、1つ又は複数の周知のコンピュータシステムを使用して、さまざまな実施形態を実装することができる。たとえば、1つ又は複数のコンピュータシステム8500を使用して、本明細書で考察した実施形態のうちの任意のものとともに、そのコンビネーション及びサブコンビネーションを実装することができる。
[0509] たとえば、図85に示すコンピュータシステム8500等、1つ又は複数の周知のコンピュータシステムを使用して、さまざまな実施形態を実装することができる。たとえば、1つ又は複数のコンピュータシステム8500を使用して、本明細書で考察した実施形態のうちの任意のものとともに、そのコンビネーション及びサブコンビネーションを実装することができる。
[0510] コンピュータシステム8500は、プロセッサ8504等、1つ又は複数のプロセッサ(中央処理装置、すなわちCPUとも称する)を含むことができる。プロセッサ8504は、通信インフラストラクチャ又はバス8506に接続することができる。
[0511] コンピュータシステム8500は、モニタ、キーボード、ポインティングデバイス等、ユーザ入出力デバイス8503も含むことができ、それは、ユーザ入出力インタフェース8502を介して通信インフラストラクチャ8506と通信することができる。
[0512] プロセッサ8504のうちの1つ又は複数は、グラフィックス処理装置(GPU)であり得る。一実施形態では、GPUは、数学集約的なアプリケーションを処理するように設計された専用電子回路であるプロセッサであり得る。GPUは、コンピュータグラフィックスアプリケーション、画像、映像等に共通する数学集約的データ等、大きいデータブロックの並列処理に効率的な並列構造を有することができる。
[0513] コンピュータシステム8500は、ランダムアクセスメモリ(RAM)等のメインメモリ又は一次メモリ(主記憶装置)8508も含むことができる。メインメモリ8508は、1つ又は複数のレベルのキャッシュを含むことができる。メインメモリ8508は、制御ロジック(たとえば、コンピュータソフトウェア)及び/又はデータを格納することができる。
[0514] コンピュータシステム8500は、1つ又は複数の補助記憶装置又は二次メモリ8510も含むことができる。二次メモリ8510は、たとえば、ハードディスクドライブ8512又はリムーバブルストレージデバイス若しくはドライブ8514を含むことができる。リムーバブルストレージドライブ8514は、フロッピディスクドライブ、磁気テープドライブ、コンパクトディスクドライブ、光ストレージドライブ、テープバックアップデバイス又は他の任意のストレージデバイス/ドライブであり得る。
[0515] リムーバブルストレージドライブ8514は、リムーバブルストレージユニット8518とインタラクトすることができる。リムーバブルストレージユニット8518は、コンピュータソフトウェア(制御ロジック)又はデータが格納されているコンピュータ使用可能又は可読記憶デバイスを含むことができる。リムーバブルストレージユニット8518は、フロッピディスク、磁気テープ、コンパクトディスク、DVD、光記憶ディスク又は他の任意のコンピュータ記憶デバイスであり得る。リムーバブルストレージドライブ8514は、リムーバブルストレージユニット8518に対して読出し又は書込みを行うことができる。
[0516] 二次メモリ8510は、コンピュータプログラム又は他の命令若しくはデータがコンピュータシステム8500によってアクセスされるのを可能にする、他の手段、デバイス、コンポーネント、媒介(instrumentality)又は他の手法を含むことができる。こうした手段、デバイス、コンポーネント、媒介又は他の手法としては、たとえば、リムーバブルストレージユニット8522及びインタフェース8520を挙げることができる。リムーバブルストレージユニット8522及びインタフェース8520の例としては、プログラムカートリッジ及びカートリッジインタフェース(ビデオゲーム装置において見られるもの等)、リムーバブルメモリチップ(EPROM又はPROM等)及び関連するソケット、メモリスチック及びUSBポート、メモリカード及び関連するメモリカートスロット、又は他の任意のリムーバブルストレージユニット及び関連するインタフェースを挙げることができる。
[0517] コンピュータシステム8500は、通信又はネットワークインタフェース8524をさらに含むことができる。通信インタフェース8524は、コンピュータシステム8500が、外部デバイス、外部ネットワーク、外部エンティティ等(個々に且つまとめて参照番号8528で参照する)の任意の組合せと通信及びインタラクトすることができる。たとえば、通信インタフェース8525により、コンピュータシステム8500は、通信経路8526を介して外部又はリモートデバイス8528と通信することができ、通信経路8526は、有線又は無線(又はそれらの組合せ)とすることができ、LAN、WAN、インターネット等の任意の組合せを含むことができる。制御ロジック又はデータは、通信経路8526を介してコンピュータシステム8500に且つコンピュータシステム8500から伝送することができる。
[0518] コンピュータシステム8500はまた、いくつか非限定的な例を挙げると、携帯情報端末(PDA)、デスクトップワークステーション、ラップトップ若しくはノートブックコンピュータ、ネットブック、タブレット、スマートフォン、スマートウォッチ若しくは他のウェアラブル、アプライアンス、モノのインターネット(Internet-of-Things)の一部、若しくは組込みシステムのうちの任意のもの、又はそれらの任意の組合せでもあり得る。
[0519] コンピュータシステム8500は、限定されないが、リモート若しくは分散クラウドコンピューティングソリューション;ローカル若しくはオンプレミスソフトウェア(「オンプレミス」クラウドベースソリューション);「サービスとしての(as a service)」モデル(たとえば、サービスとしてのコンテンツ(content as a service)(CaaS)、サービスとしてのデジタルコンテンツ(digital content as a service)(DCaas)、サービスとしてのソフトウェア(software as a service)(SaaS)、サービスとしてのマネージドソフトウェア(managed software as a service)(MSaaS)、サービスとしてのプラットフォーム(platform as a service)(PaaS)、サービスとしてのデスクトップ(desktop as a service)(DaaS)、サービスとしてのフレームワーク(framework as a service)(FaaS)、サービスとしてのバックエンド(backend as a service)(BaaS)、サービスとしてのモバイルバックエンド(mobile backend as a service)(MBaaS)、サービスとしてのインフラストラクチャ(infrastructure as a service)(IaaS)等);又は、上述した例又は他のサービス若しくはデリバリパラダイムの任意の組合せを含むハイブリッドモデルを含む、任意のデリバリパラダイムを通して任意のアプリケーション又はデータにアクセスするか又はそれらをホストする、クライアント又はサーバであり得る。
[0520] コンピュータシステム8500における任意の適用可能なデータ構造、ファイルフォーマット及びスキーマは、限定されないが、JavaScript Object Notation(JSON)、Extensible Markup Language(XML)、Yet Another Markup Language(YAML)、 Extensible Hypertext Markup Language(XHTML)、Wireless Markup Language(WML)、MessagePack、XML User Interface Language(XUL)、又は単独で若しくは組み合わせて他の任意の機能的に同様の表現を含む標準から導出することができる。別法として、プロプライエタリデータ構造、フォーマット又はスキーマを、排他的に、又は既知の若しくはオープン標準と組み合わせて使用することができる。
[0521] いくつかの実施形態では、本明細書では、制御ロジック(ソフトウェア)が格納されている有形の非一時的コンピュータ使用可能又は可読媒体を含む、有形の非一時的装置又は製品もまた、コンピュータプログラム製品又はプログラムストレージデバイスと称することができる。これには、限定されないが、コンピュータシステム8500、メインメモリ8508、二次メモリ8510、並びにリムーバブルストレージユニット8518及び8522とともに、上述したものの任意の組合せを具現化する有形の製品が含まれる。こうした制御ロジックは、1つ又は複数の処理デバイス(コンピュータシステム8500等)によって実行されると、こうしたデータ処理デバイスを、本明細書に記載したように動作させることができる。
[0522] 本開示に含まれる教示に基づき、図85に記載するもの以外のデータ処理デバイス、コンピュータシステム又はコンピュータアーキテクチャを使用して本開示の実施形態を作成及び使用する方法が当業者には明らかとなろう。特に、実施形態は、本明細書に記載したもの以外のソフトウェア、ハードウェア及び/又はオペレーティングシステム実施態様で動作することができる。
結論
[0523] 本明細書に開示するEP記録システムは、生の小信号の関連する成分を保存しながら、すなわち、EP環境における元の情報の完全性を維持しながら、有効に雑音を除去し、望ましくない大信号を除去又は隔離する。従来のEPシステムは、雑音をうまくフィルタで除去することはできるが、医療チームが見ることを望む、雑音を含む信号成分もまたフィルタで除去する可能性がある。従来のEPシステムはまた、善意のソフトウェアフィルタリングアルゴリズムにより、生信号に本来存在していなかった追加の雑音及び望ましくないアーチファクトも生成及び導入する可能性がある。従来のEPシステムは、最新の雑音低減手段を利用する場合であっても、除細動及びアブレーション等、同時の大信号処置が存在する場合、高忠実度で雑音のない小信号を有効に収集することはできない。これは、従来のEPシステムが、関連周波数範囲、すなわち、低い(たとえば、0~100Hz)、中間(たとえば、約100Hz~300kHz未満)及び高い(たとえば、300kHz以上)にわたって、包括的な信号収集及びフィルタリング解決法を有しておらず、数100又は数1000桁異なる同時信号を有効に処理することができないためである。対照的に、本明細書に開示するEP記録システムは、新規なハードウェア回路構成、ソフトウェア方法及びシステムトポロジを統合し且つ適用して、望ましくない信号を除去するが、EP環境において見られる信号に対して関連する周波数にわたり元の信号波形を保存する。
[0523] 本明細書に開示するEP記録システムは、生の小信号の関連する成分を保存しながら、すなわち、EP環境における元の情報の完全性を維持しながら、有効に雑音を除去し、望ましくない大信号を除去又は隔離する。従来のEPシステムは、雑音をうまくフィルタで除去することはできるが、医療チームが見ることを望む、雑音を含む信号成分もまたフィルタで除去する可能性がある。従来のEPシステムはまた、善意のソフトウェアフィルタリングアルゴリズムにより、生信号に本来存在していなかった追加の雑音及び望ましくないアーチファクトも生成及び導入する可能性がある。従来のEPシステムは、最新の雑音低減手段を利用する場合であっても、除細動及びアブレーション等、同時の大信号処置が存在する場合、高忠実度で雑音のない小信号を有効に収集することはできない。これは、従来のEPシステムが、関連周波数範囲、すなわち、低い(たとえば、0~100Hz)、中間(たとえば、約100Hz~300kHz未満)及び高い(たとえば、300kHz以上)にわたって、包括的な信号収集及びフィルタリング解決法を有しておらず、数100又は数1000桁異なる同時信号を有効に処理することができないためである。対照的に、本明細書に開示するEP記録システムは、新規なハードウェア回路構成、ソフトウェア方法及びシステムトポロジを統合し且つ適用して、望ましくない信号を除去するが、EP環境において見られる信号に対して関連する周波数にわたり元の信号波形を保存する。
[0524] 開示するEPシステムは、従来のEPシステムが行わなければならないトレードオフを行う必要がない。逆に、開示するEPシステムにより、同時に(1)小信号を見るために高利得で増幅器を作動させ、(2)同時に大信号を見るために、ハードウェアにおける破壊的な大信号フィルタリングを最小限にすることにより、クリッピング及び飽和の両方を防止し、(3)信号を、独立した表示において互いに分離し、いかなる残りの雑音も除去し、分離された信号を同期させることにより処理し、最後に(4)ユーザが、信号アーチファクト及び事象を正確に時間及び事象相関させることができるように、大信号及び小信号の両方を処理及び分析することができるようにするために、ハードウェア及びソフトウェアの態様が連携して実行することができるようにする。
[0525] 図22A及び図22Bの例示的な信号2200は、これらの概念を示し、本明細書に開示するEPシステムによって収集され、フィルタリングされ且つ処理された後に、大過渡事象、アブレーション信号、除細動信号及びEP環境雑音が存在する場合のECG又はIC心臓信号の視覚化の改善を示す。図22Aは、小信号及び大信号両方からの雑音の除去と、大信号の処理におけるクリッピングの回避とを示す。従来のEPシステムは、雑音を含む心臓信号2203を提供し、飽和の影響を回避するために表示信号の振幅を制限するように信号2202を人工的にクリッピングする場合がある。開示するEPシステムは、弱信号2214及び強信号2205両方を収集するとともに明確に表示する。開示するEPシステムにより、人工的なクリッピングは不要であり、強信号2204は完全に画定される(クリッピングされない)。
[0526] 図22Bは、EPシステムが、雑音及び大信号処置が存在する場合に、低振幅心臓信号とEP信号の関連するランダムアーチファクトの微小成分とを明らかにすることができることを示す。ウィンドウ2216は、開示するEPシステムによって明らかにされる所望の信号の高振幅及び低振幅両方の微小成分2206を含む、雑音を含む信号2208を示す。対照的に、ウィンドウ2218に示すように、従来のEPシステムは、所望の信号の低振幅及び高振幅両方の微小成分はうまく明らかにすることができない。より雑音の多い信号では、従来のEPシステムでは、所望の信号の低振幅微小成分2210は、明らかにすることはできるが、雑音2212の間でより失われやすい。所望の信号の高振幅成分2211は、従来のEPシステムでは人工的クリッピングによって失われる可能性がある。
[0527] 図22Cは、開示するEPシステムが、元の波形2224に属する60Hz信号の成分2222を保存しながら、飽和も遅延復帰もなしに、60Hz雑音2220を除去することができることを示す。具体的には、アーチファクト2220として同時に発生する、元の波形2224の成分2222は失われない。言い換えれば、大信号が小信号に同時に重なるとき、開示するEPシステムは、両方を明確に同定し、収集し且つ処理することができる。
[0528] 特許請求の範囲を解釈するために、詳細な説明セクションは使用されるように意図され、他のいかなるセクションも使用されるように意図されていないことが理解されるべきである。他のセクションは、本発明者によって企図される1つ又は複数の例示的な実施形態を示すが、すべての例示的な実施形態は示していない可能性があり、したがって、本開示又は添付の特許請求の範囲をいかなるようにも限定するようには意図されていない。
[0529] 本開示は、例示的な分野及び応用に対する例示的な実施形態について記載しているが、本開示はそれに限定されないことが理解されるべきである。他の実施形態及びそれに対する変更形態が可能であり、本開示の範囲及び趣旨にある。たとえば、このパラグラフの一般性を限定することなく、実施形態は、図に例示するか又は本明細書に記載するソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア又はエンティティに限定されない。さらに、実施形態は(本明細書に明示的に記載されていてもいなくても)、本明細書に記載する例を越えた分野及び応用に対して著しい有用性がある。
[0530] 本明細書では、実施形態について、明記した機能及びその関連の実施態様を例示する機能的構成単位を用いて説明した。これらの機能的構成単位の境界は、本明細書では、説明の便宜上任意に定義されている。明記した機能及び関係(又はその均等物)が適切に実施される限り、代替的な境界を定義することができる。また、代替実施形態は、本明細書に記載したものとは異なる順序を用いて、機能的ブロック、ステップ、動作、方法等を実施することができる。本開示はまた、本明細書における開示したハードウェア及びソフトウェアの特徴を使用するか又は他の方法で実装することに関連する方法まで広がる。
[0531] 本明細書における「1つの実施形態」、「一実施形態」、「例示的な実施形態」又は同様の言い回しに対する言及は、記載する実施形態が、特定の特徴、特徴又は特性を含み得るが、すべての実施形態が、必ずしもその特定の特徴、構造又は特性を含み得るとは限らないことを示す。さらに、こうした言い回しは、必ずしも同じ実施形態を指すものではない。さらに、ある実施形態に関連して特定の特徴、構造又は特性が記載されている場合、本明細書に明示的に言及又は記載がされていてもいなくても、こうした特徴、構造又は特性を他の実施形態に組み込むことは当業者の知識の範囲内にある。さらに、いくつかの実施形態について、「結合され」及び「接続され」という表現をそれらの派生語とともに使用して記載されている場合がある。これらの用語は、必ずしも、互いに対して同義語として意図されていない。たとえば、いくつかの実施形態は、2つ以上の要素が互いに直接物理的に又は電気的に接触していることを示すために「接続され」又は「結合され」という用語を使用して記載されている場合がある。しかしながら、「結合され」という用語は、2つ以上の要素が、互いに直接接触していないが、依然として互いに協働又は相互作用することも意味し得る。
[0532] 本開示の広さ及び範囲は、上述した例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、以下の特許請求の範囲及びそれらの均等物のみに従って定義されるべきである。
Claims (111)
- 信号視覚化システムであって、
メモリであって、
第1心臓信号に関連する第1パケットにおける心拍を既知の信号特性とマッチングするように構成された第1デジタル信号プロセッサ(DSP)を含む第1信号モジュールと、
前記マッチングに応答して、第2心臓信号に関連する第2パケットにおける遅延電位を検索するように構成された第2DSPを含む第2信号モジュールと、
前記第1信号モジュール及び前記第2信号モジュールに結合された表示モジュールであって、
前記第1心臓信号の一部分を表示し、
前記検索に基づいて、前記第1心臓信号の前記表示された部分に時間同期して、前記遅延電位を含む前記第2心臓信号の一部分を表示する
ように構成された表示モジュールと、
を含むメモリと、
前記メモリに結合され、前記第1信号モジュール、前記第2信号モジュール及び前記表示モジュールを実行するように構成された少なくとも1つのプロセッサと、
を備える、システム。 - 前記表示モジュールが、
前記第1心臓信号の前記部分と前記第2心臓信号の前記部分とを並べて表示する
ようにさらに構成されている、請求項1に記載のシステム。 - 前記表示モジュールが、
前記第1心臓信号の前記表示された部分に対応する前記第2心臓信号の前記部分を表示するようにさらに構成され、前記第1心臓信号の前記部分と前記第2心臓信号の前記部分とが垂直に積み重なって表示される、請求項1に記載のシステム。 - 前記表示モジュールが、前記既知の信号特性に基づいて前記第1心臓信号のオフセットを調整し、それにより、前記第1心臓信号を基線にピン留めするようにさらに構成されている、請求項3に記載のシステム。
- 信号を視覚化するコンピュータ実装方法であって、
第1信号モジュールの第1デジタル信号プロセッサ(DSP)を実行する少なくとも1つのプロセッサにより、第1心臓信号に関連する第1パケットにおける心拍を信号特性とマッチングすることと、
第2信号モジュールの第2DSPを実行する前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記マッチングに応答して、第2心臓信号に関連する第2パケットにおける遅延電位を検索することと、
前記第1信号モジュール及び前記第2信号モジュールに結合された表示モジュールを実行する前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記第1心臓信号の一部分を表示することと、
前記第1信号モジュール及び前記第2信号モジュールに結合された前記表示モジュールを実行する前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記検索に基づいて、前記第1心臓信号の前記表示された部分に時間同期して、前記遅延電位を含む前記第2心臓信号の一部分を表示することと、
を含む、方法。 - 前記表示モジュールを実行する前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記第1心臓信号の前記部分と前記第2心臓信号の前記部分とを並べて表示すること
をさらに含む、請求項5に記載の方法。 - 前記表示モジュールを実行する前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記第1心臓信号の前記表示された部分に対応する前記第2心臓信号の前記部分を表示することであって、前記第1心臓信号の前記部分と前記第2心臓信号の前記部分とが垂直に積み重なって表示される、表示すること
をさらに含む、請求項5に記載の方法。 - 前記表示モジュールを実行する前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記既知の信号特性に基づいて前記第1心臓信号のオフセットを調整し、それにより、前記第1心臓信号を基線にピン留めすること
をさらに含む、請求項7に記載の方法。 - 少なくとも1つのコンピューティングデバイスによって実行されると、前記少なくとも1つのコンピューティングデバイスに、
第1信号モジュールの第1デジタル信号プロセッサ(DSP)により、第1心臓信号に関連する第1パケットにおける心拍を既知の信号特性とマッチングすることと、
第2信号モジュールの第2DSPにより、前記マッチングに応答して、第2心臓信号に関連する第2パケットにおける遅延電位を検索することと、
前記第1信号モジュール及び前記第2信号モジュールに結合された表示モジュールにより、前記第1心臓信号の一部分を表示することと、
前記第1信号モジュール及び前記第2信号モジュールに結合された表示モジュールにより、前記検索に基づいて、前記第1心臓信号の前記表示された部分に時間同期して、前記遅延電位を含む前記第2心臓信号の一部分を表示することと、
を含む動作を実施させる命令が格納されている、非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記動作が、
前記表示モジュールにより、前記第1心臓信号の前記部分と前記第2心臓信号の前記部分とを並べて表示すること
をさらに含む、請求項9に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記動作が、
前記表示モジュールにより、前記第1心臓信号の前記表示された部分に対応する前記第2心臓信号の前記部分を表示することであって、前記第1心臓信号の前記部分と前記第2心臓信号の前記部分とが垂直に積み重なって表示される、表示すること
をさらに含む、請求項9に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記動作が、
前記表示モジュールにより、前記既知の信号特性に基づいて前記第1心臓信号のオフセットを調整し、それにより、前記第1心臓信号を基線にピン留めすること
をさらに含む、請求項11に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 信号視覚化システムであって、
メモリであって、
第1心臓信号に関連する第1パケットにおける心拍を既知の信号特性とマッチングするように構成された第1デジタル信号プロセッサ(DSP)を含む第1信号モジュールと、
第2心臓信号における一致した心拍の前のある期間に早期興奮を検索するように構成された第2DSPを含む第2信号モジュールと、
前記第1信号モジュール及び前記第2信号モジュールに結合された表示モジュールであって、
前記第1心臓信号の一部分を表示し、
前記検索に基づいて、前記第1心臓信号の前記表示された部分に時間同期して、前記早期興奮を含む前記第2心臓信号の一部分を表示する
ように構成された表示モジュールと、
を含むメモリと、
前記メモリに結合され、前記第1信号モジュール、前記第2信号モジュール及び前記表示モジュールを実行するように構成された少なくとも1つのプロセッサと、
を備える、システム。 - 前記表示モジュールが、
前記第1心臓信号の前記部分と前記第2心臓信号の前記部分とを並べて表示する
ようにさらに構成されている、請求項13に記載のシステム。 - 前記表示モジュールが、
前記第1心臓信号の前記表示された部分に対応する前記第2心臓信号の前記部分を表示するようにさらに構成され、前記第1心臓信号の前記部分と前記第2心臓信号の前記部分とが垂直に積み重なって表示される、請求項13に記載のシステム。 - 前記表示モジュールが、前記既知の信号特性に基づいて前記第1心臓信号のオフセットを調整し、それにより、前記第1心臓信号を基線にピン留めするようにさらに構成されている、請求項15に記載のシステム。
- 信号を視覚化するコンピュータ実装方法であって、
第1信号モジュールの第1デジタル信号プロセッサ(DSP)を実行する少なくとも1つのプロセッサにより、第1心臓信号に関連する第1パケットにおける心拍を既知の信号特性とマッチングすることと、
第2信号モジュールの第2DSPを実行する前記少なくとも1つのプロセッサにより、第2心臓信号における一致した心拍の前のある期間に早期興奮を検索することと、
前記第1信号モジュール及び前記第2信号モジュールに結合された表示モジュールを実行する前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記第1心臓信号の一部分を表示することと、
前記第1信号モジュール及び前記第2信号モジュールに結合された表示モジュールを実行する前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記検索に基づいて、前記第1心臓信号の前記表示された部分に時間同期して、前記早期興奮を含む前記第2心臓信号の一部分を表示することと、
を含む、方法。 - 前記表示モジュールを実行する前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記第1心臓信号の前記部分と前記第2心臓信号の前記部分とを並べて表示すること
をさらに含む、請求項17に記載の方法。 - 前記表示モジュールを実行する前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記第1心臓信号の前記表示された部分に対応する前記第2心臓信号の前記部分を表示することであって、前記第1心臓信号の前記部分と前記第2心臓信号の前記部分とが垂直に積み重なって表示される、表示すること
をさらに含む、請求項17に記載の方法。 - 前記表示モジュールを実行する前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記既知の信号特性に基づいて前記第1心臓信号のオフセットを調整し、それにより、前記第1心臓信号を基線にピン留めすること
をさらに含む、請求項19に記載の方法。 - 少なくとも1つのコンピューティングデバイスによって実行されると、前記少なくとも1つのコンピューティングデバイスに、
第1信号モジュールの第1デジタル信号プロセッサ(DSP)により、第1心臓信号に関連する第1パケットにおける心拍を既知の信号特性とマッチングすることと、
第2信号モジュールの第2DSPにより、第2心臓信号における一致した心拍の前のある期間に早期興奮を検索することと、
前記第1信号モジュール及び前記第2信号モジュールに結合された表示モジュールにより、前記第1心臓信号の一部分を表示することと、
前記第1信号モジュール及び前記第2信号モジュールに結合された表示モジュールにより、前記検索に基づいて、前記第1心臓信号の前記表示された部分に時間同期して、前記早期興奮を含む前記第2心臓信号の一部分を表示することと、
を含む動作を実施させる命令が格納されている、非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記動作が、
前記表示モジュールにより、前記第1心臓信号の前記部分と前記第2心臓信号の前記部分とを並べて表示すること
をさらに含む、請求項21に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記動作が、
前記表示モジュールにより、前記第1心臓信号の前記表示された部分に対応する前記第2心臓信号の前記部分を表示することであって、前記第1心臓信号の前記部分と前記第2心臓信号の前記部分とが垂直に積み重なって表示される、表示すること
をさらに含む、請求項21に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記動作が、
前記表示モジュールにより、前記既知の信号特性に基づいて前記第1心臓信号のオフセットを調整し、それにより、前記第1心臓信号を基線にピン留めすること
をさらに含む、請求項23に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - コンピュータ実装方法であって、
少なくとも1つのプロセッサにより、体表面誘導に関連する第1心臓信号にアクセスすることと、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記第1心臓信号の心拍を既知の信号パターンとマッチングすることと、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、一致した心拍の前及び後のある期間、第2心臓信号における早期興奮又は遅延電位を検索することと、
を含む、方法。 - 前記期間が、ユーザが定義した期間である、請求項25に記載の方法。
- 前記検索することが、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、振幅閾値に基づいて前記早期興奮を検索すること
をさらに含む、請求項25に記載の方法。 - 前記検索することが、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記早期興奮又は前記遅延電位に関して前記第2心臓信号の一部分を含むバッファを検索すること
をさらに含む、請求項25に記載の方法。 - 前記マッチングすることが、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、相関関数に基づいて前記第1心臓信号の前記心拍を前記既知の信号パターンとマッチングすること
をさらに含む、請求項25に記載の方法。 - 前記マッチングすることが、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、平均絶対偏差(MAD)関数に基づいて前記第1心臓信号の前記心拍を前記既知の信号パターンとマッチングすること
をさらに含む、請求項25に記載の方法。 - 前記マッチングすることが、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、信頼度値に基づいて前記第1心臓信号の前記心拍を前記既知の信号パターンとマッチングすること
をさらに含む、請求項25に記載の方法。 - 前記信頼度値が、ユーザによって定義される、請求項31に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記早期興奮の部位におけるカテーテルからの信号データを前記遅延電位の部位における信号データに補間すること
をさらに含む、請求項25に記載の方法。 - 前記少なくとも1つのプロセッサにより、遅延電位フィルタとは無関係に、前記カテーテルからの前記信号データを表示すること
をさらに含む、請求項33に記載の方法。 - 前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記早期興奮の前記部位と前記遅延電位の前記部位との間の伝導遅延の部位を推測すること
をさらに含む、請求項33に記載の方法。 - 少なくとも1つのコンピューティングデバイスによって実行されると、前記少なくとも1つのコンピューティングデバイスに、
体表面誘導に関連する第1心臓信号にアクセスすることと、
前記第1心臓信号の心拍を既知の信号パターンとマッチングすることと、
一致した心拍の前及び後のある期間、第2心臓信号における早期興奮又は遅延電位を検索することと、
を含む動作を実施させる命令が格納されている、非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記期間が、ユーザが定義した期間である、請求項36に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。
- 前記検索することが、
振幅閾値に基づいて前記早期興奮を検索すること
をさらに含む、請求項36に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記検索することが、
前記早期興奮又は前記遅延電位に関して前記第2心臓信号の一部分を含むバッファを検索すること
をさらに含む、請求項36に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記マッチングすることが、
相関関数に基づいて前記第1心臓信号の前記心拍を前記既知の信号パターンとマッチングすること
をさらに含む、請求項36に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記マッチングすることが、
平均絶対偏差(MAD)関数に基づいて前記第1心臓信号の前記心拍を前記既知の信号パターンとマッチングすること
をさらに含む、請求項36に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記マッチングすることが、
信頼度値に基づいて前記第1心臓信号の前記心拍を前記既知の信号パターンとマッチングすること
をさらに含む、請求項36に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記信頼度値が、ユーザによって定義される、請求項42に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。
- 前記動作が、
前記早期興奮の部位におけるカテーテルからの信号データを前記遅延電位の部位における信号データに補間すること
をさらに含む、請求項36に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記動作が、
遅延電位フィルタとは無関係に、前記カテーテルからの前記信号データを表示すること
をさらに含む、請求項44に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記動作が、
前記早期興奮の前記部位と前記遅延電位の前記部位との間の伝導遅延の部位を推測すること
をさらに含む、請求項44に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 入力信号から雑音をフィルタリングするコンピュータ実装方法であって、
少なくとも1つのプロセッサにより、第1高調波周波数を有し且つ前記雑音を有する前記入力信号にアクセスすることと、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記入力信号における静穏期間を決定することと、
前記静穏期間中、前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記入力信号の前記雑音のサンプルをバッファに格納することと、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記バッファにおける単一サイクルの前記雑音からの前記サンプルを前記入力信号から減算して、フィルタリングされた信号を生成することであって、前記減算により、前記入力信号から前記第1高調波周波数及び第2高調波周波数が除去され、前記フィルタリングされた信号における過渡応答の導入が回避される、減算することと、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記決定すること、前記格納すること、及び前記減算することを繰り返して、前記フィルタリングされた信号を精緻化することと、
を含む、方法。 - 前記決定することが、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記入力信号の勾配を計算することと、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記勾配が閾値を下回ると判断し、それにより前記静穏期間の存在を決定することと、
をさらに含む、請求項47に記載の方法。 - 前記格納することが、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記入力信号のサンプルを前記バッファにおける前記入力信号の前記雑音の対応するサンプルと平均して、平均サンプルを作成することと、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記バッファにおける前記入力信号の前記雑音の前記対応するサンプルを前記平均サンプルに置き換えることと、
をさらに含む、請求項47に記載の方法。 - 前記第1高調波周波数が60ヘルツであり、前記第2高調波周波数が120ヘルツ又は180ヘルツである、請求項47に記載の方法。
- 前記入力信号の前記雑音の周波数が実質的に一定である、請求項47に記載の方法。
- 前記バッファのサイズが、前記入力信号の前記雑音の前記周波数に基づく、請求項51に記載の方法。
- 少なくとも1つのコンピューティングデバイスによって実行されると、前記少なくとも1つのコンピューティングデバイスに、
第1高調波周波数を有し且つ雑音を有する入力信号にアクセスすることと、
前記入力信号における静穏期間を決定することと、
前記静穏期間中、前記入力信号の前記雑音のサンプルをバッファに格納することと、
前記バッファにおける単一サイクルの前記雑音からの前記サンプルを前記入力信号から減算して、フィルタリングされた信号を生成することであって、前記減算により、前記入力信号から前記第1高調波周波数及び第2高調波周波数が除去され、前記フィルタリングされた信号における過渡応答の導入が回避される、減算することと、
前記決定すること、前記格納すること、及び前記減算することを繰り返して、前記フィルタリングされた信号を精緻化することと、
を含む動作を実施させる命令が格納されている、非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記決定することが、
前記入力信号の勾配を計算することと、
前記勾配が閾値を下回ると判断し、それにより前記静穏期間の存在を決定することと、
をさらに含む、請求項53に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記格納することが、
前記入力信号のサンプルを前記バッファにおける前記入力信号の前記雑音の対応するサンプルと平均して、平均サンプルを作成することと、
前記バッファにおける前記入力信号の前記雑音の前記対応するサンプルを前記平均サンプルに置き換えることと、
をさらに含む、請求項53に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記第1高調波周波数が60ヘルツであり、前記第2高調波周波数が120ヘルツ又は180ヘルツである、請求項53に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。
- 前記入力信号の前記雑音の周波数が実質的に一定である、請求項53に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。
- 前記バッファのサイズが、前記入力信号の前記雑音の前記周波数に基づく、請求項53に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。
- 入力信号から雑音をフィルタリングするコンピュータ実装方法であって、
少なくとも1つのプロセッサにより、前記雑音及び最小の高周波信号を含む前記入力信号にアクセスすることと、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記入力信号をハイパスフィルタリングしてフィルタリングされた信号を生成することと、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記対象の高周波信号から前記フィルタリングされた信号における前記雑音に関連するアーチファクトを隔離することと、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記隔離されたアーチファクトの前及び後の一定期間、前記フィルタリングされた信号を無効にすることであって、前記無効にすることにより、前記隔離されたアーチファクトが除去され、前記対象の高周波信号の通過が可能になる、無効にすることと、
を含む、方法。 - 前記少なくとも1つのプロセッサにより、ノッチフィルタを使用して前記入力信号をフィルタリングすること
をさらに含む、請求項59に記載の方法。 - 前記アーチファクトを隔離することが、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記フィルタリングされた入力信号の勾配を計算することと、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記勾配が閾値を上回ると判断し、それにより前記アーチファクトの存在を決定することと、
をさらに含む、請求項59に記載の方法。 - 前記アーチファクトを隔離することが、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記アーチファクトをアーチファクトテンプレートにおいて特徴付けることであって、前記無効にすることが、前記フィルタリングされた信号における前記隔離されたアーチファクトにわたって前記選択されたフィルタとして前記アーチファクトテンプレートを適用する、特徴付けること
をさらに含む、請求項59に記載の方法。 - 前記雑音と前記対象の高周波信号とを含む前記入力信号にアクセスすることが、プルキンエ信号にアクセスすることをさらに含む、請求項59に記載の方法。
- 前記雑音と前記対象の高周波信号とを含む前記入力信号にアクセスすることが、急速伝導組織認識フィルタリングを実施することからもたらされる、請求項59に記載の方法。
- 前記アーチファクトを隔離することが、前記少なくとも1つのプロセッサにより、インパルス応答を隔離することをさらに含む、請求項59に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記隔離されたアーチファクトの前及び後の前記一定期間、前記フィルタリングされた信号をバッファリングすること
をさらに含む、請求項59に記載の方法。 - 前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記隔離されたアーチファクトに基づいてフィルタを選択することと、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記選択されたフィルタを適用して前記フィルタリングされた信号における前記隔離された信号を無効にすることと、
をさらに含む、請求項59に記載の方法。 - 少なくとも1つのコンピューティングデバイスによって実行されると、前記少なくとも1つのコンピューティングデバイスに、
雑音及び対象の高周波信号を含む入力信号にアクセスすることと、
前記入力信号をハイパスフィルタリングしてフィルタリングされた信号を生成することと、
前記対象の高周波数信号から前記フィルタリングされた信号における前記雑音に関連するアーチファクトを隔離することと、
前記隔離されたアーチファクトの前及び後の一定期間、前記フィルタリングされた信号を無効にすることであって、前記無効にすることにより、前記隔離されたアーチファクトが除去され、前記対象の高周波信号の通過が可能になる、無効にすることと、
を含む動作を実施させる命令が格納されている、非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記動作が、
ノッチフィルタを使用して前記入力信号をフィルタリングすること
をさらに含む、請求項68に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記隔離することが、
前記フィルタリングされた入力信号の勾配を計算することと、
前記勾配が閾値を上回ると判断し、それにより前記アーチファクトの存在を決定することと、
をさらに含む、請求項68に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記隔離することが、
前記アーチファクトをアーチファクトテンプレートにおいて特徴付けることであって、前記無効にすることが、前記フィルタリングされた信号における前記隔離されたアーチファクトにわたって前記選択されたフィルタとして前記アーチファクトテンプレートを適用する、特徴付けること
をさらに含む、請求項68に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記雑音と前記対象の高周波信号とを含む前記入力信号にアクセスすることが、プルキンエ信号にアクセスすることをさらに含む、請求項68に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。
- 前記雑音と前記対象の高周波信号とを含む前記入力信号にアクセスすることが、急速伝導組織認識フィルタリングを実施することからもたらされる、請求項68に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。
- 前記アーチファクトを隔離することが、インパルス応答を隔離することをさらに含む、請求項68に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。
- 前記動作が、
前記隔離されたアーチファクトの前及び後の前記一定期間、前記フィルタリングされた信号をバッファリングすること
をさらに含む、請求項68に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記動作が、
前記隔離されたアーチファクトに基づいてフィルタを選択することと、
前記選択されたフィルタを適用して前記フィルタリングされた信号における前記隔離された信号を無効にすることと、
をさらに含む、請求項68に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - コンピュータ実装方法であって、
少なくとも1つのプロセッサにより、入力心臓信号にアクセスすることと、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記入力心臓信号の一部分を既知の信号パターンとマッチングすることと、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記一致の程度の指示を表示することと、
を含む、方法。 - 前記既知の信号パターンが、先行する患者処置又は現患者処置の間に取り込まれ、パターンテンプレートに格納される、請求項77に記載の方法。
- 前記既知の信号パターンがデータベースに格納される、請求項77に記載の方法。
- 前記マッチングすることが、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、相関関数に基づいて前記入力心臓信号の前記部分を前記既知の信号パターンとマッチングすること
をさらに含む、請求項77に記載の方法。 - 前記マッチングすることが、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、平均絶対偏差(MAD)関数に基づいて前記入力心臓信号の前記部分を前記既知の信号パターンとマッチングすること
をさらに含む、請求項77に記載の方法。 - 前記マッチングすることが、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、信頼度値に基づいて前記入力心臓信号の前記部分を前記既知の信号パターンとマッチングすること
をさらに含む、請求項77に記載の方法。 - 前記一致の程度の前記指示が、心臓ペーシングを行うべき場所を指定する、請求項77に記載の方法。
- 少なくとも1つのコンピューティングデバイスによって実行されると、前記少なくとも1つのコンピューティングデバイスに、
入力心臓信号にアクセスすることと、
前記入力心臓信号の一部分を既知の信号パターンとマッチングすることと、
前記一致の程度の指示を表示することと、
を含む動作を実施させる命令が格納されている、非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記既知の信号パターンが、先行する患者処置又は現患者処置の間に取り込まれ、パターンテンプレートに格納される、請求項84に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。
- 前記既知の信号パターンがデータベースに格納される、請求項84に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。
- 前記マッチングすることが、
相関関数に基づいて前記入力心臓信号の前記部分を前記既知の信号パターンとマッチングすること
をさらに含む、請求項84に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記マッチングすることが、
平均絶対偏差(MAD)関数に基づいて前記入力心臓信号の前記部分を前記既知の信号パターンとマッチングすること
をさらに含む、請求項84に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記マッチングすることが、
信頼度値に基づいて前記入力心臓信号の前記部分を前記既知の信号パターンとマッチングすること
をさらに含む、請求項84に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記一致の程度の前記指示が、心臓ペーシングを行うべき場所を指定する、請求項84に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。
- コンピュータ実装方法であって、
少なくとも1つのプロセッサにより、入力心臓信号にアクセスすることと、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、検出閾値にアクセスすることと、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記検出閾値基づいて、前記入力心臓信号の一部分を既知の信号パターンとマッチングすることと、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記マッチングに基づき、前記入力心臓信号の強調表示部分を表示することと、
を含む、方法。 - 前記既知の信号パターンが、先行する患者処置又は現患者処置の間に取り込まれる、請求項91に記載の方法。
- 前記既知の信号パターンがデータベースに格納される、請求項91に記載の方法。
- 前記マッチングすることが、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、相関関数に基づいて前記入力心臓信号の前記部分を前記既知の信号パターンとマッチングすること
をさらに含む、請求項91に記載の方法。 - 前記マッチングすることが、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、平均絶対偏差(MAD)関数に基づいて前記入力心臓信号の前記部分を前記既知の信号パターンとマッチングすること
をさらに含む、請求項91に記載の方法。 - 前記マッチングすることが、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記入力心臓信号の前記部分を前記既知の信号パターンと第1マッチングすることと、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記第1マッチングに基づき第1信頼度値を決定することと、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、第2入力信号の一部分を前記既知の信号パターンと第2マッチングすることと、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記第2マッチングに基づき第2信頼度値を決定することと、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記第1信頼度値及び前記第2信頼度値を平均して、平均信頼度値を作成することと、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記平均信頼度値が前記検出閾値を上回ると判断することと、
をさらに含む、請求項91に記載の方法。 - 前記表示することが、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記既知の信号パターンに関連する色に基づき、前記入力心臓信号の前記強調表示部分を表示すること
をさらに含む、請求項91に記載の方法。 - 前記マッチングすることが、
前記少なくとも1つのプロセッサにより、前記既知の信号パターンの重み特定領域に基づいて前記入力心臓信号の前記部分を前記既知の信号パターンとマッチングすること
をさらに含む、請求項91に記載の方法。 - 少なくとも1つのコンピューティングデバイスによって実行されると、前記少なくとも1つのコンピューティングデバイスに、
入力心臓信号にアクセスすることと、
検出閾値にアクセスすることと、
前記検出閾値基づいて、前記入力心臓信号の一部分を既知の信号パターンとマッチングすることと、
前記マッチングに基づき、前記入力心臓信号の強調表示部分を表示することと、
を含む動作を実施させる命令が格納されている、非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記既知の信号パターンが、先行する患者処置又は現患者処置の間に取り込まれる、請求項99に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。
- 前記既知の信号パターンがデータベースに格納される、請求項99に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。
- 前記マッチングすることが、
相関関数に基づいて前記入力心臓信号の前記部分を前記既知の信号パターンとマッチングすること
をさらに含む、請求項99に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記マッチングすることが、
平均絶対偏差(MAD)関数に基づいて前記入力心臓信号の前記部分を前記既知の信号パターンとマッチングすること
をさらに含む、請求項99に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記マッチングすることが、
前記入力心臓信号の前記部分を前記既知の信号パターンと第1マッチングすることと、
前記第1マッチングに基づき第1信頼度値を決定することと、
第2入力信号の一部分を前記既知の信号パターンと第2マッチングすることと、
前記第2マッチングに基づき第2信頼度値を決定することと、
前記第1信頼度値及び前記第2信頼度値を平均して、平均信頼度値を作成することと、
前記平均信頼度値が前記検出閾値を上回ると判断することと、
をさらに含む、請求項99に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記表示することが、
前記既知の信号パターンに関連する色に基づき、前記入力心臓信号の前記強調表示部分を表示すること
をさらに含む、請求項99に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 前記マッチングすることが、
前記既知の信号パターンの重み特定領域に基づいて前記入力心臓信号の前記部分を前記既知の信号パターンとマッチングすること
をさらに含む、請求項99に記載の非一時的コンピュータ可読デバイス。 - 雑音のない単極信号を生成するシステムであって、
心電図(ECG)信号を処理するように構成されたECG回路基板と、
複数の心臓内(IC)回路基板であって、各々が対応するIC信号を処理するように構成されているIC回路基板と、
を備え、
前記ECG回路基板と前記複数のIC回路基板とが、実質的に同じ回路構成及びコンポーネントを共有し、
前記ECG回路基板が、各IC回路基板がその対応するIC信号を処理するために使用するものと実質的に同じパスを使用して前記ECG信号を処理する、システム。 - 前記ECG回路基板及び前記複数のIC回路基板に対して、単一のウィルソン結合電極(WCT)信号が使用される、請求項107に記載のシステム。
- 電気生理学(EP)処理を実施するシステムであって、
心電図(ECG)信号を処理するように構成されたECG回路基板と、
複数の心臓内(IC)回路基板であって、各々が対応するIC信号を処理するように構成されているIC回路基板と、
リモートデバイスに通信可能に結合された通信インタフェースと、
前記ECG回路基板、前記複数のIC回路基板及び前記通信インタフェースに結合され、
前記通信インタフェースを介して、前記リモートデバイスからフィードバックを受信し、
前記通信インタフェースを介して、前記ECG信号と、各対応するIC信号と、前記リモートデバイスからの前記フィードバックとに基づいて、前記リモートデバイスを制御する
ように構成されているプロセッサと、
を備える、システム。 - 前記リモートデバイスが、超音波装置、高周波(RF)発生器、刺激装置、3次元撮像デバイス、心腔内心エコー(ICE)装置、X線透視装置及び除細動器からなる群から選択される、請求項109に記載のシステム。
- 前記通信インタフェースが、医療におけるデジタル撮像及び通信(DICOM)、イーサネット、ユニバーサルシリアルバス(USB)及び米国電気電子学会(IEEE)802.11からなる群から選択された通信プロトコルを使用して、前記リモートデバイスに結合される、請求項109に記載のシステム。
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