JP4245707B2 - 切除カテーテル - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般に心臓治療装置および方法に関し、特に、心内膜切除による心不全治療のためのカテーテル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
心房繊維化は周知の心不全であり、血流力学的作用を低下し、深刻な場合には、塞栓形成、発作、心室不整脈等の致命的併発症を引き起こす。
【０００３】
心房繊維攣縮は心筋内の異常な伝導経路により頻繁に発生する。通常は電気的な活性化信号が、心臓の各鼓動において各点を通過して、正常に心房を介して心室内に流れる。心臓内の異なる場所における電気的活性化信号は心臓の一領域から他の領域への正常な伝播遅延を考慮した場合に高い相関関係がある。局所的な活性化信号に応じて、心筋繊維が適当に同期して収縮することにより、血液を心房に圧し流す。しかしながら、心房繊維攣縮の場合は、この正常な収縮が失われて、空間的に乱れた複合的に変化する小さな波が心房表面を覆って、電気的活性化の不規則なパターンが生じると考えられている。不特定の心筋繊維が各鼓動において多数回収縮するように活性化されて、正常な収縮に繊維攣縮が生じる。
【０００４】
これらの現象はGregory W. Botteron およびJoseph M. Smith の「健全な人間の心臓における心房繊維攣縮中の心房活性化の空間的機構の程度の計測技法（A Technique for Measurement of the Extent of Spatial Organization of Atrial Activation During Atrial Fibrillation in the Intact Human Heart）」（IEEE Transactions on Biomedical Engineering １２（１９９５年６月、第５７９頁〜第５８６頁）と題する文献および「健全な人間の心臓における心房繊維攣縮の空間的機構の定量的評価（Quantitative Assessment of the Spatial Organization of Atrial Fibrillation in the Intact Human Heart）」（Circulation ９３ (１９９６年２月１日、第５１３頁〜第５１８）と題する文献に詳細に記載されている。なお、これらの文献は共に本明細書において参考文献として含まれる。
【０００５】
図１は上記BotteronおよびSmith の記載による心房繊維攣縮の状態の心臓心房組織１０において生じるような異常な活性化経路を概略的に示している。複合的な伝達波１２が組織１０内の循環経路に沿って再入される活性化信号により生じる。各波は複数の空間的領域１４の内の対応する１個を支配しているので、任意の一定領域内において、一般に、活性化信号は相互に高い相関性を有する一方で、異なる領域における信号間では相関関係がほとんど又は全く相関関係がない。また、図において点線で示される各領域１４の間の境界は一般に固定されていないと考えられており、むしろ、伝達波１２の経路および領域１４は時間とともに変化するのが一般的である。
【０００６】
領域１４のいずれか１個の最小の大きさは対応する伝達波１２により表現される円形の最小の円周により制御され、この値は組織の伝導速度およびその不応期の積により与えられる組織の寸法値Ｄ（BotteronおよびSmith により組織波長と称されている）にほぼ等しい。典型的には、Ｄは１８ｍｍ程度である。
【０００７】
従って、同じ領域１４における相互に近接する２個の位置における電気的な活性化信号は一般に高い相関関係があると考えられる。この相関関係は距離の関数として逆比例的に、一般には、指数関数的に降下することが分かっており、心房繊維攣縮状態においては、異なる領域において、より離れた位置における信号は低い相関関係を相互に有している。一方、心臓組織の正常な伝導状態においては、心臓の一定位置と他の位置との間の正常な伝導遅延を考慮した上で、電気的活性化信号は概ね心臓全体にわたって高い相関関係にある。
【０００８】
薬物治療またはペースメーカーの移植が心房繊維攣縮の調整によく利用されているが、これらの方法で効果がない場合に、そのような状態の好ましい治療方法として、心臓内の異常伝導経路を侵襲的に中断する方法がある。好ましくは、ＲＦ切除電極を有するカテーテルが経皮的に血管を介して心臓の心房内に送りこまれる。カテーテル先端部における電極が、異常な伝導経路が通っていると思われる心内膜における１個以上の部位に接触して、当該電極が活性化されてこれらの部位を切除し、望ましくは、その異常経路を破壊する。
【０００９】
しかしながら、一般に、異常な伝導経路を正確に知ることは困難であり、また、不可能な場合もある。さらに、異常経路を一部分で破壊できたとしても、他の異常経路が残っていたり、あるいは、新しい異常経路が別の部位で生じたりする。従って、これらの異常経路が心内膜における１個以上の部位の切除後においても心房繊維攣縮を誘発する可能性がある。この困難さに応ずるために、一部の心臓学者および心臓外科医は、例えば、本明細書に参考文献として含まれる、T. Bruce Fergason, Jr.およびJames L. Coxの「心房繊維攣縮の手術（Surgery forAtrial Fibrillation）」(Cardiac Electrophysiology: From Cell to Bedside,Second Edition, Douglas P. ZipesおよびJose Jalife編集(W.B. Saunders社,１９９５年、第１５６３頁〜第１５７６頁）と題する文献に記載されるような「迷路法」を用いている。この方法においては、多数の細長い片状部分が外科手術的に心房内の所望の正常な伝導方向に概ね平行に切除される。しかしながら、この方法は時間がかかり、異常な経路が選択的に切除できても、必要以上に心内膜に損傷を与えるおそれがある。
【００１０】
本明細書に参考文献として含まれる米国特許第５,４５０,８４６号は心臓の内側に繰返して位置決めできるカテーテルを記載しており、当該カテーテルは、その先端部に配置される切除器と、その先端部の近くの外側の周りに配列された非接触感知電極の複数の対から構成されている。各電極対はそれが面しているカテーテルの側の近くの小領域内における心内膜において発生される局所的な電位図信号を感知する。さらに、これらの電極対により感知される信号の活性化時間の差がカテーテルの近傍における活性化ベクトルの方向を推定するために用いられ、オペレータによる上記切除器の位置決め案内ができる。しかしながら、このようなカテーテルは心臓内の電気的活性化経路が比較的正常である場合にのみ有効であって、一般的に心房繊維攣縮を特徴付ける混乱した活性化経路の場合には有効でない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の一部の態様の目的は被検体の心臓内における異常な伝導経路の診断およびマッピングのための装置および方法を提供することである。
【００１２】
本発明の一部の態様の他の目的は上記のような異常伝導経路を中断するために被検体の心臓組織内の部位を選択的に切除するための装置および方法を提供することである。
【００１３】
本発明の一部の態様のさらに別の目的は異常な伝導経路の近傍における心臓組織の部位を切除して、いずれの経路を中断したかを決定するためにその部位の近傍における心臓内の電位図信号を測定するための装置および方法を提供することである。
【００１４】
本発明の一態様においては、上記異常経路を中断する切除処理の効果が、切除前および切除後の上記部位の両側の２点における電位図信号間の相関関係を観測して比較することにより決定される。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の好ましい実施形態においては、心臓カテーテルが被検体の心室内に挿入される先端部を備えている。さらに、このカテーテルはその先端部の近くに、好ましくはＲＦ切除電極のような、切除装置と、心臓組織内の電位図信号を感知するための、好ましくは二極式（bipolar)電極のような、第１の電極および第２の電極を備えている。好ましくは、上記の一方の電極は上記切除装置の一方の側に一定の適当な距離だけ離間して配置されている。また、カテーテルの基端部は被検体の外側にあって制御コンソールに接続しており、当該制御コンソールは上記電極から信号を受け取り、その信号を解析するための信号処理回路を備えている。さらに、この制御コンソールは使用者の命令に応じて上記切除装置にエネルギーを供給する。
【００１６】
好ましくは、上記第１電極および第２電極はカテーテル上において十分に離間しており、カテーテルの先端部は心内膜に接触状態に適当に配置されており、これによって、正常な伝導状態において第１および第２電極のそれぞれの位置における活性化信号の間に計測可能な伝播遅延が生じる。この正常な伝播遅延は心房繊維攣縮の条件下に生じる遅延とは異なるものである。一方、心房繊維攣縮条件下における上記信号の相関は電極間距離によって指数関数的に減少するので、この相関関係を感知するために当該電極は十分に近接する必要がある。従って、第１および第２電極の間の距離が上記切除装置により心臓組織内に形成される損傷部の幅よりも大きく、上記発明の背景において記載したような組織寸法値Ｄよりも小さいことが好ましい。
【００１７】
本発明の幾つかの好ましい実施形態においては、上記カテーテルはさらに位置センサーを備えており、当該センサーは心臓または他の外部基準フレームに対するカテーテルの先端部の位置および／または切除装置の位置を決定するために用いられる。好ましくは、上記位置センサーは１個以上のコイルから成り、当該コイルは、例えば、本明細書に参考文献として含まれるＰＣＴ国際公開第ＷＯ ９６／０５７６８号および米国特許第５，３９１，１９９号に記載されるような、外部供給される磁場に応じて電位図信号を発生する。あるいは、当該技術分野において知られる他の種類の位置センサーを使用してもよい。
【００１８】
本発明の好ましい実施形態においては、上記カテーテルは異常伝導経路と思われる部位における心内膜に上記切除装置を接触状態で配置するように操縦される。すなわち、心臓の活性化信号に応じて、第１の切除前信号および第２の切除前信号が上記第１電極および第２電極からそれぞれ、好ましくは同時に、または、交互に連続して、受信されて、当該第１切除前信号および第２切除前信号の相関係数が計算される。その後、上記切除装置は起動され、好ましくは、ＲＦエネルギーを上記部位に供給することにより、当該部位における心内膜を切除する。
【００１９】
切除作業が完了すると、切除装置は停止され、第１切除前信号および第２切除後信号がそれぞれ第１電極および第２電極から受け取られて、相関係数が再び計算される。この時、切除前および切除後の相関係数がほぼ同一であれば、その切除処理が異常な伝導経路を中断するのに不充分であったと判断される。すなわち、これは切除装置の近くの組織が完全に切除されていないか、目的の部位が切除されているが、再入された伝達波がその部位の周りで伝播し続けているためである。従って、上記の処理を心内膜における同一部位または他の部位において繰り返し行なう必要がある。一方、切除後の相関係数が切除前の係数に比して実質的に小さいか、あるいは、大きい場合は、上記の切除処理が異常経路の中断に有効であったと判断される。
【００２０】
好ましくは、第１の切除前信号および第２の切除前信号（およびこれらに付随する第１切除前信号および第２切除後信号）の相関係数は、例えば、当該第１信号および第２信号を掛け合わせてその積を１回以上の心臓周期にわたって積分するような、時間−領域相関演算の実行により決定される。さらに好ましくは、切除前相関係数の決定において第１信号および第２信号間に可変時間遅延が導入され、この相関係数を最大にする時間遅延値が決定される。これと同じ時間遅延値を切除後相関係数の決定にも使用するのが好ましい。本発明においても使用可能な同様の技法が上述の文献（Circulation)に記載されている。また、上記第１信号および第２信号が連続的に得られた場合は、これらの信号取得を心臓の鼓動と同期化するのが好ましく、相関演算の実行前に、第２信号が心臓鼓動を整合点として第１信号に対して時間ずれしている。
【００２１】
代わりに、または、付加的に、上記相関係数は第２切除前信号の第１切除前信号に対する、同様に、第２切除後信号の第１切除後信号に対する、時間のずれを決定するために使用できる。この時、切除後の時間ずれが切除前の時間ずれと実質的に異なれば、その切除処理は異常経路の中断に有効であったと判断される。これらの時間ずれは、例えば、第１信号を固定のテンプレートとして用いて、このテンプレートに対して第２信号を可変に位相ずれさせて、さらに、最大係数を与える時間ずれが見つかるまで繰り返して相関係数を計算することにより決定できる。好ましくは、上記信号はまず上記計算を行なう前にフィルター処理され、最も好ましくはバンドパスフィルター処理され、これによって、決定される相関係数の精度を減ずるおそれのある信号成分から高周波活性化信号波形を分離する。
【００２２】
さらに、上記第１の切除前および第２の切除前および切除後信号は、例えば、周知の高速フーリエ変換を用いて上記周波数帯域に変換できる。その後、周波数相関係数が信号間で計算されて、上述のような切除処理の効果を決定するために用いられる。
【００２３】
本発明の幾つかの好ましい実施形態においては、上記カテーテルは、例えば、本明細書に参考文献として含まれる米国特許第５，２８１，２１３号に記載されるような、切除前試験装置をその先端部近傍の上記切除装置の近くに備えている。好ましくは、上記試験装置は例えば熱電クーラーのような小形クーラーを備えており、当該クーラーは制御コンソールにより操作されて異常伝導経路と思われる部位を冷却する。上記５，２８１，２１３号特許に記載されるように、心臓組織を５℃程度の温度に冷却するとその中を伝達する活性化信号が可逆的に中断される。冷却等の可逆的試験前後の相関係数が計算され上述のように用いられて、切除装置を起動する前に、目的部位を切除する可能な有効性が評価される。このようにして、心臓組織への損傷が、実際に必要とされ、かつ、異常伝導経路の中断に有効となる程度に制限できる。
【００２４】
本発明の好ましい実施形態は心房繊維攣縮の治療に基づいて本明細書に記載されているが、本発明の原理は、例えば、心房粗動のような他の心不全の治療にも適用できる。さらに、当該技術分野における熟達者であれば、本明細書に記載するようなＲＦ切除処理に代えて、他の異常な心臓組織の治療法、特に、他の組織切除法が使用できることは理解できる。
【００２５】
さらに、本明細書に記載する好ましい実施形態は異常な伝導経路の診断と切除の両用のためのものであるが、本発明の原理は、異常伝導経路の治療を必ずしも行なわずに、心臓における電気的導通の診断および／またはマッピングを行なうために適用することができる。
【００２６】
従って、本発明の好ましい実施形態によれば、心臓内にプローブを挿入する工程と、心内膜における一定の部位にプローブを配置する工程と、上記部位の近傍における心内膜の第１位置および第２位置において、上記プローブを用いて、第１の電気的活性化信号および第２の電気的活性化信号をそれぞれ感知する工程と、上記部位の近傍における異常伝導経路の存在を示す、上記プローブにより感知される第１の電気的活性化信号および第２の活性化信号の相関計測値を決定する工程と、上記プローブによる上記部位における電気的導通を中断する工程とから成る被検体の心臓内の異常伝導経路の治療における有効性を決定するための方法が提供できる。
【００２７】
好ましくは、上記電気的活性化信号を感知する工程が、電気的導通の中断効果を上記電気的導通を中断する工程の後の上記第１の信号および第２の信号の導通中断効果と比較する前に、上記電気的導通中断工程の前の第１信号および第２信号をそれぞれ感知し、さらに、当該電気的導通中断工程の後の第１信号および第２信号を感知する工程を含む。
【００２８】
上記相関計測値が、上記電気的導通中断工程の前の第１信号および第２信号を用いて第１の相関計測値を決定する工程と、上記電気的導通中断工程の後の第１の信号および第２の信号を用いて第２の相関計測値を決定する工程と、第１の相関係数および第２の相関係数を、上記第１の相関計測値および第２の相関計測値の差を計算することにより比較して治療の有効性を決定する工程とにより、比較されるのが好ましい。
【００２９】
好ましくは、上記相関計測値を決定する工程が、時間−領域相関演算を実行する工程を含み、より好ましくは、位相ずれを計算して所望の相関値を与える工程を含む。
【００３０】
代わりに、または、付加的に、上記相関計測値を決定する工程が上記第１信号および第２信号の周波数スペクトルを計算する工程を含む。
【００３１】
好ましくは、上記電気的導通中断工程が、上記プローブと上記部位との間でエネルギーを伝達する工程を含み、より好ましくは、当該部位を切除する工程を含む。さらに、当該部位を切除する工程は、好ましくは、部位の近傍における概ね線形の領域を切除する工程、あるいは、部位の近傍における複雑な形状を有する領域を切除する工程を含む。
【００３２】
さらに、上記プローブと部位との間でエネルギーを伝達する工程は当該部位を冷却する工程を含む。好ましくは、信号相関関係における部位の冷却効果が決定され、当該部位がその効果に応じて切除される。
【００３３】
さらに、本発明の好ましい実施形態によれば、心臓内にプローブを挿入する工程と、心内膜における複数の部位に連続してプローブを配置する工程と、上記複数の部位の各々の近傍における第１の点および第２の点において、上記プローブを用いて、第１の電気的活性化信号および第２の電気的活性化信号をそれぞれ感知する工程と、上記プローブにより感知された信号を処理して上記複数の部位お各々におけるそれぞれの第１の活性化信号および第２の活性化信号の相関計測値を決定する工程と、異常な伝導経路の場所を示す上記相関計測値のマップを作成する工程とから成る被検体の心臓内の電気的活性度をマッピングするための方法が提供できる。
【００３４】
好ましくは、上記方法は、さらに、 上記マップを作成する工程の後に、上記部位の１個の組織において切除された損傷部の近傍にプローブを配置する工程と、切除処理後の損傷部の近傍における少なくとも２個の点から、プローブを用いて、電位図信号を受け取る工程と、上記プローブにより受け取られた信号を処理して切除処理後の損傷部の近傍における点の信号間の相関計測値を決定する工程と、上記切除後に決定された計測値を切除処理前に決定された計測値と比較して当該治療の効果を決定する工程とを含む。
【００３５】
また、本発明の他の好ましい実施形態によれば、組織において切除された損傷部の近傍にプローブを配置する工程と、当該近傍における少なくとも２点から、プローブを用いて、電位図信号を受け取る工程と、上記プローブにより受け取られた信号を処理して上記点における信号間の相関計測値を決定する工程とから成る興奮性組織における切除効果を決定するための方法が提供できる。
【００３６】
好ましくは、上記相関計測値は上記組織の切除前に上記少なくとも２個の点における少なくとも２点から受け取った信号を処理することによって決定された前の相関計測値と比較される。
【００３７】
本発明の好ましい実施形態においては、上記少なくとも２個の点から信号を受け取る工程が複数対の点から信号を受け取る工程を含み、上記信号を処理する工程が切除効果を指示する組織の相関マップを作成する工程を含む。好ましくは、上記電位図信号を受け取る工程が二極式電位図信号を受け取る工程を含む。
【００３８】
さらに好ましくは、上記信号を処理して相関計測値を決定する工程が時間−領域相関演算を実行する工程と、好ましくは、位相ずれを計算して相関値を与える工程を含む。代わりに、または、付加的に、上記信号を処理する工程は上記信号の周波数スペクトルを計算する工程を含む。
【００３９】
また、本発明の好ましい実施形態によれば、被検体の心臓内に挿入するための細長いプローブから成り、当該プローブが先端部と基端部を有し、かつ、心臓組織を切除するための切除装置と当該切除装置の近くの心臓組織における活性化信号を感知するための少なくとも２個の感知電極、好ましくは、二極式電極を備えており、さらに、上記プローブから活性化信号を受けとってそれらの相関計測値を計算する信号アナライザ回路とから成る内視鏡治療用装置が提供できる。
【００４０】
好ましくは、上記プローブは上記切除装置の近くに位置センサーを備えており、当該位置センサーは外部基準フレームに基づいてプローブの位置に応じて信号を発生する。
【００４１】
さらに好ましくは、上記切除装置は切除電極を備えており、上記少なくとも２個の感知電極の１個が当該切除電極を備えている。好ましくは、上記切除装置は上記プローブの外部表面上に配置されてその先端部をほぼ被覆している。
【００４２】
代わりに、若しくは、付加的に、上記切除装置および電極は上記プローブの外側の放射面に沿って配置されており、一方の電極が切除装置の軸方向における基端側にあり、他方の電極が当該切除装置の軸方向における先端側に位置している。好ましくは、上記装置は切除装置の近くの心臓組織を冷却するためのクーラーを供えている。また、このクーラーは上記切除装置に熱的に連結しており、このことによって心臓組織が冷却される。
【００４３】
さらに、本発明の好ましい実施形態によれば、被検体の心臓内に挿入するための細長いプローブから成り、当該プローブが先端部と基端部を有し、かつ、心臓組織における活性化信号を感知するために上記プローブの先端部の近くに配置される少なくとも２個の感知電極、好ましくは、二極式電極を備えており、さらに、上記活性化信号を受けとってそれらの相関計測値を決定し、さらに、治療前に決定した第１の相関計測値と治療後に決定した第２の相関計測値を比較する信号アナライザ回路とから成る被検体の心臓内における異常伝導経路の治療効果を決定するための装置が提供できる。
【００４４】
好ましくは、上記プローブはその先端部近傍に位置センサーを備えており、当該センサーは外部基準フレームに基づいてプローブの位置に応じて信号を発生する。好ましくは、上記プローブは心臓内の複数の位置に配置されており、上記信号アナライザ回路は当該複数の位置において決定された相関係数値のマップを作成する。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図２（Ａ）は本発明の好ましい実施形態に従うカテーテルシステム１８を概略的に示しており、同システムは被検体の心臓内に挿入するためのカテーテル２０と、当該カテーテルの基端部に連結される付属コントロールユニット２２を備えている。その先端部２４の近傍において、カテーテル２０は切除装置２６、好ましくはＲＦ切除装置と、例えば、心内膜における電気的活性化信号を感知するための、２個の電極２８および３０、好ましくは二極式電極を備えている。好ましくは、一方の電極３０は切除装置２６の先端側に配置されており、他方の電極３０はその基端部側に配置されている。
【００４６】
カテーテル２０は同様にその先端部２４の近傍に位置センサー３２を備えているのが好ましい。このセンサー３２は複数のコイルから構成されており、当該コイルは上述のＰＣＴ国際公開第ＷＯ ９６／０５７６８号に記載されるように、外部供給される磁場に応じて信号を発生する。なお、この磁場は被検体（図示せず）の本体の外側のフィールドジェネレータにより発生されるのが好ましい。上記コイルにより発生された信号はカテーテル２０の先端部２４に関する６成分の位置および方向の情報を継続的に決定するために使用される。なお、３次元位置座標および１個または２個の方位角座標を決定できるものであれば、当該技術分野において知られる他の種類の位置センサーも本発明の実施において使用可能である。
【００４７】
上記電極２８および３０により感知される活性化信号および位置センサー３２により発生される位置信号は信号ワイヤ３４を介してコンソール２２内の信号アナライザ回路３６に送られる。この回路３６は電極２８および３０からの信号を処理して後述するような相関係数を計算する。さらに、同回路３６はカテーテル２０の先端部２４の位置を決定する。
【００４８】
また、コンソール２２は表示装置３８およびユーザー制御装置４０を備えているのが好ましく、当該表示装置３８上には、活性化信号および位置情報が使用者に表示される。ユーザー制御装置は必要に応じてＲＦ供給源４２を起動または停止するために使用され、このＲＦ供給源はパワーワイヤ４４を介して電力を切除電極２６に供給する。好ましくは、カテーテル２０およびコンソール２２は、好ましくは、当該コンソールを介して制御される、当業界において知られる、カテーテル２０の先端部２４を操作するための手段を備えている。
【００４９】
図２（Ｂ）はカテーテル２１の先端部を概略的に示しており、この先端部は本発明の別の好ましい実施形態に従ってカテーテル２０の代わりにシステム１８に使用することができる。図示の簡明のために、カテーテル２１の外部構成要素のみが図２（Ｂ）において示されている。しかしながら、カテーテル２１がワイヤ３４および４４を備えており、好ましくは、センサー３２のような位置センサーおよび実質的に上述のような操作装置を含むことが理解できる。カテーテル２１は１ｍｍ乃至３ｍｍの直径であるのが好ましい。切除電極２６はカテーテル２１上の伝導性外部層２３から構成されており、同層２３は長さ２ｍｍ乃至８ｍｍにわたって先端部２４からカテーテルに沿って基端部側に延在している。さらに、環状電極２７が幅１ｍｍ乃至２ｍｍで装置２６の基端部側のカテーテル２１を囲んでおり、装置２６と電極２７との間には約１ｍｍ乃至約２ｍｍの非伝導性ギャップが配されている。さらに、電極２７と同様の２個の環状電極３１および３３がカテーテル２１を囲んでおり、当該電極３１および３３は、好ましくは電極２７から約８ｍｍ乃至約１８ｍｍ、最も好ましくは約１２ｍｍの距離で離間しており、互いに約１ｍｍ乃至約２ｍｍの間隙が空いている。
【００５０】
図２（Ｂ）に示す好ましい実施形態においては、二極式電極２８’は切除電極２６および環状電極２７から構成されており、これらの電極は当該技術分野において知られるような二極式電極の態様において相互に連結されている。第２の二極式電極３０’は同様に環状電極３１および３３から構成されている。システム１８の動作中において、回路３６は電極２８’および３０’から活性化信号を受け取って処理し、装置２６は信号ワイヤ３４を介してこの回路に連結しているために感知電極として機能する。切除処理の間、装置２６はＲＦ供給源４２に連結しており、好ましくは、回路３６と分断しているので、当該装置は切除電極として機能する。以下の本発明の説明においては、電極２８および３０に対する参照番号が、適当であれば、必要な変更を加えて電極２８’および３０’に適用できる。
【００５１】
正常な反復洞（sinus rhythm）条件下において、例えば電極２８および３０を用いる心内膜における２点で計測した電気的活性化信号は一般に高い相関関係を示す。この相関関係は類似の周波数スペクトルを有する２個の信号および１に近い値を有する当該２個の信号の規格化された相関係数Ｃに反映され、この場合、Ｃは以下の式により示される。
【数１】
上式において、Ｅ1（ｔ）およびＥ2（ｔ）はそれぞれ電極２８および３０により感知された活性化信号であり、Ｔは、好ましくは、心臓周期の数に対応する積分時間であり、ΔはＴよりも短い遅延時間であり、一般には、電極２８の位置における活性化信号の到達時間と電極３０におけるその到達時間との差に対応する。さらに、上記Ｅi（ｔ）については以下の式が成り立つ。
【数２】
【００５２】
上述の図２（Ａ）および図２（Ｂ）に基づく本発明の好ましい実施形態においては、典型的な条件下で、繊維攣縮の非存在下に、上記遅延Δは３ミリ秒乃至２４０ミリ秒となり、この値は電極２８と３０との間の距離（好ましくは１２ｍｍ）を心臓内の局所的伝導速度（一般に０．０５ｍ／秒乃至４ｍ／秒）で割った商として得られる。好ましくは、回路３６は上記Δ値を決定して、２ミリ秒以下の解像度限界までこの値を解像する。このため、同回路３６は帯域フィルター等の相関前信号条件付け回路を備えているのが好ましく、このフィルターは、相関演算の実行に先だって、低周波数のバックグラウンドと上記電極により受信された電位図信号における高周波数過渡領域を除去する。例えば、BotteronおよびSmith による上述の文献に記載されるように、相関演算に先だって、電位図信号を４０Ｈｚ乃至２５０Ｈｚの帯域フィルターを通過した後に、絶対値演算および２０Ｈｚ低域フィルターにかけてもよい。
【００５３】
上述のように、電気的活性化信号の高い相関係数は正常な心筋繊維の協働収縮に特徴的である。しかしながら、心房繊維攣縮の場合のように、心臓内に異常な寄生的収縮経路が存在する場合は、心筋の少なくとも一部においてそのような協働収縮が減少し、場合によっては、完全に消失する。このような条件下においては、心内膜内の２点において感知された活性化信号間の高い相関係数が異常な伝導経路の存在を指示する。
【００５４】
従って、心房繊維攣縮が見られたり、あるいは、疑わしい場合は、まず、カテーテル２０または２１を、好ましくは、切除処理を行なう心房の少なくとも一部分の相関マップを作成するために使用する。心房内の複数の既知の各位置において、回路３６は電極２８および３０から信号を受け取って、それら信号間の相関を決定する。好ましくは、当該相関マッピングは組織の伝導速度と不応期の計測値に基づいて行なわれ、これによって、例えば、本明細書に参考文献として含まれる米国特許出願第０８／４７６，２００号に記載されるようなマップにおける組織寸法値Ｄの局所的値が決定できる。
【００５５】
上記のようなマップにおいては、正常な導電状態の領域は適当な遅延Δにおいて一定の高い相関係数によって特徴づけられる。しかしながら、寄生の導電状態の部位においては、相関係数は一般に極めて不安定であって、かつ／または、信号間の高い相関係数を与える遅延Δが正常な導電状態において期待される値とは異なる。一方、特定の部位において一定に低い相関係数は当該部位領域における導電遮蔽を示す。従って、マップを作成した後は、寄生導電状態の部位が優先的に切除され、正常導電状態の領域または導電遮蔽状態の領域は一般に切除されない。
【００５６】
図３は、例えば、図１に示すような心臓心房内の、心臓組織１０における導電遮蔽部５６の近傍における可能な再入導電経路５２および５４と、これらの経路に関連する心臓組織部分を切除するカテーテル２０の操作を概略的に示している図である。なお、これらの経路５２および５４は小波１２（図１に示すような）に対応する多数の可能な経路の２個のみを示している。このような経路は、上記特許出願に記載されるように、一般に、局所的寸法値Ｄよりも大きな長さと最小半径ａと同等またはそれ以上の曲率を有していることが必要である。経路５２および５４は一般に固定された経路ではなく、むしろ、過渡的経路であり、これらに沿って、活性化信号は遮蔽部５６（経路５４）の周りまたはその近く（経路５２）に伝達される。上述のように、経路５２または５４に沿って移動する活性化信号によって当該経路における筋肉繊維が不適当な時間に活性化されることになり、単一の心臓鼓動周期中に多数の活性化が生じて繊維攣縮が頻繁に引き起こされるようになる。
【００５７】
図３に示される時点において、カテーテル２０は切除線５８（上記特許出願においてΨタイプ切除線と称される）の周囲を既に切除した状態で示されており、この切除線によって経路５２および遮蔽部５６の近傍の他の類似経路が中断される。しかしながら、切除線５８は経路５４のような遮蔽部５６の回りの経路は中断しない。それゆえ、図３において、カテーテル２０は半径方向の（λタイプ）切除線５９に沿って切除する経路に示されている。すなわち、当該カテーテルは切除電極２６が経路５４のような全ての経路が中断されるまで線５９に沿って一連の点を連続して切除できるように配置される。好ましくは、位置センサー３２（図２（Ａ）に示されるが簡単のために図３において省略されている）がカテーテルを所望の位置に配置するため、および、当該カテーテルが心臓内の種々の場所に操作されるときにその位置を追跡するために用いられる。
【００５８】
ＲＦ供給源４２が起動される前に、経路５４に沿って電極２８および３０により感知される信号間の相関係数Ｃは一般に比較的高い値を有している。上述したように、この値は、心房繊維攣縮中の再入伝導電流における変化によって、共通して変動する。好ましくは、上式（１）におけるΔの値はＣの値を最大にするように調節される。
【００５９】
上記ＲＦ供給源４２が起動されると、切除電極２６は当該電極近傍の心臓組織を選択的に切除し、これによって、切除線５９が徐々に延長していく。切除後、信号が再び電極２８および３０によって感知され、相関係数Ｃが、好ましくはΔ値をその切除前の値に維持しながら、計算されて切除前の係数と比較される。この時、上記係数が実質的に変化していなければ、カテーテル２０が再位置決めされ、切除線５９がさらに延長される。切除線５９が十分に延長されると、電極２８および３０からの信号間の相関係数が一般的に実質的に減少する。この相関係数における減少は経路５４が効果的に中断されたことを示す。一方、切除処理の結果として、心臓組織１０内（少なくともカテーテル２０が配置されている組織の部分）に心房繊維攣縮の代わりに正常な導電状態が広がるようになると、その相関係数はΔを適当に選択した場合に１に近い値に増加する。
【００６０】
また、切除線５９が完全に切除された後でも、遮蔽部５６と切除線５８との間に、電極２８および３０における信号間で再入経路を示す実質的な相関が依然として存在することが起こり得る。この場合、カテーテル２０は、例えば、遮蔽部５６の反対側に付加的な半径方向の線を形成するように再位置決めされて、信号相関計測および切除処理が繰り返されるのが好ましい。いずれの場合においても、本発明のカテーテルシステム１８を使用することによって、切除処理の進行がリアルタイムで追跡、評価および調節できるようになり、これによって、心臓組織への不要な損傷を最小にしつつ、心房繊維攣縮の最適な治療が可能になる。
【００６１】
上記の異常な伝導状態の種類や図３における切除線５８および５９の形状は例示的なものにすぎず、本発明の原理は、心房繊維攣縮において起こり、複雑で不規則な形状の経路を含む広範囲な異常伝導経路の治療に使用できる。従って、例えば、カテーテル２０は、異常な経路を完全に切断するために、複雑な形状を画する一群の部位を切除するためにも使用できる。
【００６２】
切除装置２６は標準的な切除電極から構成されており、当該電極は一般に少なくとも１ｃｍの幅の切除損傷部を形成する。この場合、電極２８および３０は約２ｃｍ離れて置かれている。切除前において、心房繊維攣縮の存在下にこれらの電極により感知される信号間の平均の相関係数は一般に０．３と同等かこれ以下である。その理由は、当該相関係数は上述のように距離によって指数関数的に降下するためである。一方、正常な伝導状態の心臓においては、Δの適当な選択によって、相互に離間する点の場合においても、１に近い高い相関係数が得られる。いずれにしても、切除後に生じる相関における変化を観察することは困難である。
【００６３】
この困難さを解消するために、切除装置２６は図３に示すような３ｍｍ乃至５ｍｍ幅程度の薄い傷を残すように切除処理を置こうなう構成になっているのが好ましい。この目的のために、装置２６は例えば、薄い切除電極、または、当該技術分野において知られるような、心臓組織５０にレーザー照射するための光学装置から構成されている。さらに、電極２８および３０は１ｃｍ以下の離間距離で配置されるのが好ましい。このような距離における電極により感知される信号間の平均的相関係数は、心房繊維攣縮条件下において、約０．８となるのが一般的である。従って、相関係数における変化がより容易かつ正確に観察できるようになる。
【００６４】
図３においてはカテーテル２０に基づいて図示および説明したが、図２（Ｂ）に示すようなカテーテル２１もほぼ同様の態様で使用できる。しかしながら、カテーテル２１を使用する際は、二極式電極２８’に近い領域が切除装置２６により切除される。それゆえ、切除後の信号の相関係数を計測するために、カテーテル２１を先端側に進出させて電極２８’および３０’を切除した傷の両側に位置するようにする必要がある。また、カテーテルを基端部側に引き戻して、例えば、その切除処理が傷の基端部側の正常な経路に沿う伝導を高めているかを確認するようにできる。他の場合は、切除前の信号相関係数の計測、切除する部位の異常な伝導状態の確認、および、切除後の計測の省略が十分可能である。
【００６５】
上述の好ましい実施形態においては、固定値のΔにおける相関係数Ｃの大きさが信号Ｅ1 およびＥ2 の間の相関における変化の指示因子として使用されているが、本発明の別の好ましい実施形態においては、他の指示因子を使用することもできる。例えば、切除前のＣの最高値を与える第１の遅延値Δb'を決定し、切除後のＣの最高値を与える第２の遅延値Δa'を決定してこれら２個の遅延値を比較することによりＥ1 およびＥ2 の間の相対的な位相における変化を決定してもよい。また、Ｅ1 およびＥ2 の周波数スペクトル、ε1(ω) およびε2(ω) を、例えば、高速フーリエ変換によって、切除前および切除後にそれぞれ計算してもよい。その後、ε1 およびε2 の相関係数を上式（１）と同様であるが、ｔの代わりに切除前後のωについて積分する式を用いて決定する。この結果、相関係数における変化が調べられて上述のように用いられる。その後、これらスペクトルの当該技術分野において知られるような統計学的特徴を切除の前後において同様に解析かつ比較して当該切除処理の効果を評価する。
【００６６】
好ましくは、信号Ｅ1 およびＥ2 は二極式電極２８および３０から回路３６により同時に受信される。また、これらの信号が上述のような周波数領域において解析可能なものであれば、当該２個の信号を切除処理の前後の両方における、好ましくは連続的な心臓周期において、連続的に受信してもよい。この技法によって、信号取得および電気的成分数の減少が大幅に容易になる。なお、上記の場合、信号取得は、例えば、心電図のＱＲＳ群をトリガーパルスとして用いて鼓動に同期化するのが好ましい。この同期化は、Ｅ1 およびＥ2 相関が上式（１）に基づいて説明したような時間領域において解析可能な場合に一般的に必要となる。しかしながら、上記高速フーリエ変換または他の変換処理が単一心臓鼓動周期よりもはるかに長い周期にわたって行なわれる場合において、上記相関または他の統計的解析がその周波数領域において行なわれる場合には、そのような同期化は省略できるのが普通である。
【００６７】
本発明は、一般的に、当該技術分野において知られる侵襲性手法に比して、医者による異常伝導経路の中断がより迅速に心臓組織への不要な傷害を少なくして行なうことが可能になる。その理由は、切除のために選択された心内膜における各部位の処置の硬化に関する情報を直接把握できるためである。しかしながら、上述の本発明の好ましい実施形態においては、不要に切除される心臓組織における部位が依然として存在している。
【００６８】
図４は本発明の別の好ましい実施形態の断面図を概略的に示しており、同図においては、心臓組織内の異常伝導経路と思われる部位を切除する効果が切除処理前に可逆的に評価できる。図４に示すカテーテル２０は、図１に示されてこれに基づいて説明されたものとほぼ同一であるが、切除電極２６に熱的に連結する熱電クーラー６０が追加されている。このクーラー６０はコンソール２２内の、当該技術分野において知られるような、適当な電力供給源（図示せず）からワイヤ６２を介して電力を受け取る。
【００６９】
既に説明した好ましい実施形態と同様に、図４に示すカテーテル２０は切除電極２６が異常な伝導経路と思われる部位における心内膜に接触するように配置される。さらに、二極式電極２８および３０により感知される活性化信号の相関は信号アナライザ回路３６により計測される。この時、クーラー６０がワイヤ６２を介する電流供給によって起動して、切除電極２６を好ましくは約−１０℃に冷却する。この冷却された電極により、その近くの心臓組織が好ましくは５℃程度の適温に冷やされる。例えば、上述の米国特許第５,２８１,２１３号に記載されるように、心臓組織をこの温度範囲に冷却すると、組織の活性化信号に対する応答または活性化信号の伝導が、あたかも当該組織が切除されたように、阻止される。しかしながら、切除処理とは異なり、クーラーが停止されたり、切除電極２６が当該組織との接触から解除されて、組織の温度が通常の約３７℃に戻ると、当該組織による正常な機能および伝導が回復する。
【００７０】
従って、クーラー６０が起動していて、電極２６の近くの異常と思われる部位における組織が上記の所望の温度に冷却されていると、二極式電極２８および３０により感知される活性化信号の相関が再計測できる。この相関が冷却により実質的に変化したことが分かれば、ＲＦ供給源４２が起動してその部位を永久的に切除して異常経路を中断する。一方、その相関に実質的な変化がみられなければ、その部位を再加温して組織を不要に損傷することなく正常な機能に戻すことができる。
【００７１】
図４は切除電極２６に接触配置されて当該電極を介して心臓組織を冷却する熱電クーラー６０を示しているが、当該技術分野において知られる他の種類のクーラーも使用可能である。さらに、このクーラーは、電極近くの組織を適当に冷却できれば、電極２６の傍の任意の適当な位置に配置可能である。さらに、例えば、新膜内に伝導阻害剤を局所的に注入することによって、組織の電気的伝導を可逆的に中断する他の方法も使用できる。
【００７２】
上述の好ましい実施形態は切除用のＲＦ電極を備えているが、例えば、マイクロ波切除またはアルコール注入のような当該技術分野において知られる他の切除装置および方法も同等に使用可能である。
【００７３】
上記図示および上述の本発明の好ましい実施形態においては、切除電極２６がカテーテル２０の半径方向の外部表面に沿って軸方向に配置され、電極２８および３０が同様に一方が先端側および他方が基端側に配置されている。しかしながら、本発明の他の好ましい実施形態においては、電極２６、２８および３０は任意の適当な形態で配置可能である。
【００７４】
例えば、本明細書に参考文献として含まれ、本特許出願の出願人と出願人を同一にする１９９７年１月８日出願の国際特許出願第ＰＣＴ／ＩＬ９７／００００９号に記載されるように、電極２６，２８および３０をカテーテル２０の先端部における概ね剛体の構造に適当に取り付けることができる。さらに、当該構造体に３個以上の二極式感知電極を取り付けて、これらの電極により受信される活性化信号の相互の相関比較することにより、より高精度な切除電極の位置決めを可能にすることもできる。また、この相関情報を上記国際特許出願第ＰＣＴ／ＩＬ９７／００００９号に記載されるように決定された伝導速度情報と組み合わせることができる。好ましくは、この組合された情報は、本明細書に記載するように、切除処理前の心臓における電気的活性度をマッピングするため、および／または、切除に適する部位を認識して当該部位において行なわれる切除処理の効果を決定するために用いられる。
【００７５】
上記の好ましい実施形態は例示的なものであり、本発明の全範囲は請求の範囲によりのみ限定される。
【００７６】
本発明の具体的な実施態様は以下の通りである。
（Ａ）被検体の心臓内における異常伝導経路の治療効果を評価するための方法において、プローブを心臓における治療部位に配置する工程と、前記部位の近傍における心内膜内の第１および第２の点において、前記プローブにより、それぞれ第１および第２の電気的信号を感知する工程と、前記プローブにより感知された第１および第２信号の相関計測値を決定して、前記部位の近傍における異常伝導経路を検出する工程とから成ることを特徴とする方法。
（Ｂ）被検体の心臓内における電気的活性度をマッピングするための方法において、プローブを心臓における複数の部位に配置する工程と、前記複数の部位の各々の近傍における心内膜内の第１および第２の点において、前記プローブにより、それぞれ第１および第２の電気的信号を感知する工程と、前記プローブにより感知された信号を処理して、前記複数の部位の各々における第１および第２の信号の相関計測値を決定する工程と、前記相関計測値のマップを作成する工程とから成ることを特徴とする方法。
（Ｃ）興奮性組織の切除処理の効果を決定するための方法において、前記組織内において切除処理された損傷部の近傍にプローブを配置する工程と、前記近傍における少なくとも２点から、前記プローブにより、電気的信号を受信する工程と、前記プローブにより受信された信号を処理して前記各点における信号間の相関計測値を決定する工程とから成ることを特徴とする方法。
（Ｄ）被検体の心臓内に挿入するための細長いプローブから成り、当該プローブが先端部と基端部を有しており、かつ、当該プローブの先端部の近くに心臓組織内における信号を感知するための少なくとも２個の感知電極を備えており、さらに、信号アナライザ回路から成り、当該アナライザ回路が前記プローブから信号を受信して当該信号の相関計測値を計算することを特徴とする心臓内装置。
（Ｅ）被検体の心臓内における異常伝導経路の治療効果を決定するための装置において、被検体の心臓内に挿入するための細長いプローブから成り、当該プローブが先端部と基端部を有しており、かつ、当該プローブの先端部の近くに心臓組織内における活性化信号を感知するための少なくとも２個の感知電極を備えており、さらに、信号アナライザ回路から成り、当該アナライザ回路が前記プローブから活性化信号を受信し、それらの相関計測値を決定し、治療前に決定された第１の相関計測値を治療後に決定された第２の相関計測値と比較することを特徴とする装置。
（１）前記相関計測値を決定する工程が時間−領域相関演算を実行する工程から成る実施態様（Ａ）に記載の方法。
（２）前記相関計測値を決定する工程が位相ずれを計算して相関値を与える工程から成る実施態様（Ａ）に記載の方法。
（３）前記相関計測値を決定する工程が前記第１および第２信号の周波数スペクトルを計算する工程から成る実施態様（Ａ）に記載の方法。
（４）前記電気的信号を感知する工程が二極式電位図信号を受信する工程から成る実施態様（Ａ）に記載の方法。
（５）さらに、前記プローブを用いて前記部位における伝導経路を中断する工程から成る実施態様（Ａ）および実施態様（１）乃至（４）のいずれかに記載の方法。
【００７７】
（６）前記電気的信号を感知する工程が前記伝導経路を中断する工程の前に前記それぞれの第１および第２信号を感知する工程から成る実施態様（５）に記載の方法。
（７）前記電気的信号を感知する工程が前記伝導経路を中断する工程の後に前記それぞれの第１および第２信号を感知する工程から成る実施態様（５）に記載の方法。
（８）前記電気的信号を感知する工程が前記伝導経路を中断する工程の前にそれぞれの第１および第２の中断前信号を感知する工程と、当該伝導経路を中断する工程の後にそれぞれの第１および第２の中断後信号を感知する工程と、前記第１および第２の中断前信号の相関計測値と前記第１および第２の中断後信号の相関計測値とを比較する工程から成る実施態様（５）に記載の方法。
（９）前記相関計測値を比較する工程が、
前記第１および第２の中断前信号を用いて第１の相関計測値を決定する工程と、
前記第１および第２の中断後信号を用いて第２の相関計測値を決定する工程と、
前記第１および第２の相関計測値の差を計算して前記治療の効果を決定する工程とから成る実施態様（８）に記載の方法。
【００７８】
（１０）前記伝導経路を中断する工程が前記プローブと部位との間にエネルギーを伝達する工程から成る実施態様（５）に記載の方法。
（１１）前記プローブと部位との間にエネルギーを伝達する工程が当該部位を切除する工程から成る実施態様（１０）に記載の方法。
（１２）前記部位を切除する工程が当該部位の近傍においてほぼ線形の領域を切除する工程から成る実施態様（１１）に記載の方法。
（１３）前記部位を切除する工程が当該部位の近傍において複雑な形状を有する領域を切除する工程から成る実施態様（１１）に記載の方法。
（１４）前記プローブと部位との間にエネルギーを伝達する工程が当該部位を冷却する工程から成る実施態様（１０）に記載の方法。
（１５）さらに、前記信号の相関に関して前記部位を冷却する工程の効果を決定する工程と、当該効果に応じて当該部位を切除する工程とから成る実施態様（１４）に記載の方法。
【００７９】
（１６）前記マップを作成する工程が異常伝導経路の位置を示すマップを作成する工程から成る実施態様（Ｂ）に記載の方法。
（１７）さらに、前記マップを作成する工程の後に、前記部位の１個における組織において切除された損傷部の近傍にプローブを配置する工程と、切除処理後の損傷部の近傍における少なくとも２個の点から、前記プローブにより、電気的信号を受信する工程と、前記プローブにより受信された信号を処理して前記切除後の損傷部の近傍における点の信号間の相関計測値を決定する工程と、切除後に決定された前記計測値を切除前に決定された計測値と比較して前記治療の効果を決定する工程とから成る実施態様（Ｂ）に記載の方法。
（１８）さらに、前記相関計測値と、前記組織を切除する前に少なくとも２個の点から受信した信号を処理することによって決定された前の相関計測値とを比較する工程から成る実施態様（Ｃ）に記載の方法。
（１９）前記少なくとも２点から信号を受信する工程が複数の対の点から信号を受信する工程から成り、前記信号を処理する工程が切除処理の効果を示す組織の相関マップを作成する工程から成る実施態様（Ｃ）に記載の方法。
（２０）前記電位図信号を受信する工程が二極式電位図信号を受信する工程から成る実施態様（Ｂ）、（Ｃ）および実施態様（１６）乃至（１９）のいずれかに記載の方法。
【００８０】
（２１）前記信号を処理して相関係数値を決定する工程が時間−領域相関演算を実行する工程から成る実施態様（Ｂ）、（Ｃ）および実施態様（１６）乃至（１９）のいずれかに記載の方法。
（２２）前記信号を処理して相関係数値を決定する工程が位相ずれを計算して相関値を与える工程から成る実施態様（Ｂ）、（Ｃ）および実施態様（１６）乃至（１９）のいずれかに記載の方法。
（２３）前記信号を処理する工程が当該信号の周波数スペクトルを計算する工程から成る実施態様（Ｂ）、（Ｃ）および実施態様（１６）乃至（１９）のいずれかに記載の方法。
（２４）前記感知電極が二極式電極から成る実施態様（Ｄ）に記載の装置。
（２５）前記プローブが位置センサーを含み、当該センサーが外部基準フレームに基づく前記プローブの位置に応じて信号を発生する実施態様（Ｄ）に記載の装置。
【００８１】
（２６）前記プローブが心臓内の複数の位置に配置され、前記信号アナライザ回路が当該複数の位置において決定された相関計測値のマップを作成する実施態様（Ｄ）に記載の装置。
（２７）前記プローブが当該プローブの先端部の近くに組織切除装置を備えている実施態様（Ｄ）および実施態様（２４）乃至（２６）のいずれかに記載の装置。
（２８）前記切除装置が切除電極から成り、前記少なくとも２個の感知電極の１個が当該切除電極内に備えられている実施態様（２７）に記載の装置。
（２９）前記切除装置が前記プローブの外部表面上に配置されて当該プローブの先端部を概ね被覆している実施態様（２７）に記載の装置。
（３０）前記切除装置および電極が前記プローブの半径方向の外部表面に沿って配置されており、１個の電極が前記切除装置に対して軸方向における基端部側に配置され、他の１個の電極が当該切除装置に対して軸方向における先端部側に配置されている実施態様（２７）に記載の装置。
【００８２】
（３１）さらに、前記切除装置の近傍の心臓組織を冷却するためのクーラーから成る実施態様（２７）に記載の装置。
（３２）さらに、前記切除装置に熱的に連結されて心臓組織を冷却するクーラーから成る実施態様（２７）に記載の装置。
（３３）前記感知電極が二極式電極から成る実施態様（Ｅ）に記載の装置。
（３４）前記プローブが当該プローブの先端部近傍に位置センサーを備えており、当該センサーが外部基準フレームに基づく前記プローブの位置に応じて信号を発生する実施態様（Ｅ）に記載の装置。
（３５）前記プローブが心臓内の複数の位置に配置され、前記信号アナライザ回路が当該複数の位置において決定された相関計測値のマップを作成する実施態様（Ｅ）に記載の装置。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来の侵襲性手法に比して、異常伝導経路の中断処置をより迅速容易に行なうことができ、心臓組織への不要な損傷を最小にしつつ、心房繊維攣縮の治療効果を最大にし得る装置および方法が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理の理解を容易にするための心房繊維攣縮の概略図である。
【図２】（Ａ）は本発明の好ましい実施形態に従うカテーテルシステムの概略図であり、（Ｂ）は本発明の別の好ましい実施形態に従うカテーテルの先端部の概略図である。
【図３】心臓組織における異常な電気的伝導状態の領域に接触している図２（Ａ）のカテーテルの先端部の概略図である。
【図４】本発明の別の好ましい実施形態に従うカテーテルの先端部の概略的断面図である。
【符号の説明】
２０ カテーテル
２２ 付属コントロールユニット
２４ 先端部
２６ 切除装置
２８，３０ 電極（二極式電極）
３２ 位置センサー
【発明の属する技術分野】
本発明は一般に心臓治療装置および方法に関し、特に、心内膜切除による心不全治療のためのカテーテル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
心房繊維化は周知の心不全であり、血流力学的作用を低下し、深刻な場合には、塞栓形成、発作、心室不整脈等の致命的併発症を引き起こす。
【０００３】
心房繊維攣縮は心筋内の異常な伝導経路により頻繁に発生する。通常は電気的な活性化信号が、心臓の各鼓動において各点を通過して、正常に心房を介して心室内に流れる。心臓内の異なる場所における電気的活性化信号は心臓の一領域から他の領域への正常な伝播遅延を考慮した場合に高い相関関係がある。局所的な活性化信号に応じて、心筋繊維が適当に同期して収縮することにより、血液を心房に圧し流す。しかしながら、心房繊維攣縮の場合は、この正常な収縮が失われて、空間的に乱れた複合的に変化する小さな波が心房表面を覆って、電気的活性化の不規則なパターンが生じると考えられている。不特定の心筋繊維が各鼓動において多数回収縮するように活性化されて、正常な収縮に繊維攣縮が生じる。
【０００４】
これらの現象はGregory W. Botteron およびJoseph M. Smith の「健全な人間の心臓における心房繊維攣縮中の心房活性化の空間的機構の程度の計測技法（A Technique for Measurement of the Extent of Spatial Organization of Atrial Activation During Atrial Fibrillation in the Intact Human Heart）」（IEEE Transactions on Biomedical Engineering １２（１９９５年６月、第５７９頁〜第５８６頁）と題する文献および「健全な人間の心臓における心房繊維攣縮の空間的機構の定量的評価（Quantitative Assessment of the Spatial Organization of Atrial Fibrillation in the Intact Human Heart）」（Circulation ９３ (１９９６年２月１日、第５１３頁〜第５１８）と題する文献に詳細に記載されている。なお、これらの文献は共に本明細書において参考文献として含まれる。
【０００５】
図１は上記BotteronおよびSmith の記載による心房繊維攣縮の状態の心臓心房組織１０において生じるような異常な活性化経路を概略的に示している。複合的な伝達波１２が組織１０内の循環経路に沿って再入される活性化信号により生じる。各波は複数の空間的領域１４の内の対応する１個を支配しているので、任意の一定領域内において、一般に、活性化信号は相互に高い相関性を有する一方で、異なる領域における信号間では相関関係がほとんど又は全く相関関係がない。また、図において点線で示される各領域１４の間の境界は一般に固定されていないと考えられており、むしろ、伝達波１２の経路および領域１４は時間とともに変化するのが一般的である。
【０００６】
領域１４のいずれか１個の最小の大きさは対応する伝達波１２により表現される円形の最小の円周により制御され、この値は組織の伝導速度およびその不応期の積により与えられる組織の寸法値Ｄ（BotteronおよびSmith により組織波長と称されている）にほぼ等しい。典型的には、Ｄは１８ｍｍ程度である。
【０００７】
従って、同じ領域１４における相互に近接する２個の位置における電気的な活性化信号は一般に高い相関関係があると考えられる。この相関関係は距離の関数として逆比例的に、一般には、指数関数的に降下することが分かっており、心房繊維攣縮状態においては、異なる領域において、より離れた位置における信号は低い相関関係を相互に有している。一方、心臓組織の正常な伝導状態においては、心臓の一定位置と他の位置との間の正常な伝導遅延を考慮した上で、電気的活性化信号は概ね心臓全体にわたって高い相関関係にある。
【０００８】
薬物治療またはペースメーカーの移植が心房繊維攣縮の調整によく利用されているが、これらの方法で効果がない場合に、そのような状態の好ましい治療方法として、心臓内の異常伝導経路を侵襲的に中断する方法がある。好ましくは、ＲＦ切除電極を有するカテーテルが経皮的に血管を介して心臓の心房内に送りこまれる。カテーテル先端部における電極が、異常な伝導経路が通っていると思われる心内膜における１個以上の部位に接触して、当該電極が活性化されてこれらの部位を切除し、望ましくは、その異常経路を破壊する。
【０００９】
しかしながら、一般に、異常な伝導経路を正確に知ることは困難であり、また、不可能な場合もある。さらに、異常経路を一部分で破壊できたとしても、他の異常経路が残っていたり、あるいは、新しい異常経路が別の部位で生じたりする。従って、これらの異常経路が心内膜における１個以上の部位の切除後においても心房繊維攣縮を誘発する可能性がある。この困難さに応ずるために、一部の心臓学者および心臓外科医は、例えば、本明細書に参考文献として含まれる、T. Bruce Fergason, Jr.およびJames L. Coxの「心房繊維攣縮の手術（Surgery forAtrial Fibrillation）」(Cardiac Electrophysiology: From Cell to Bedside,Second Edition, Douglas P. ZipesおよびJose Jalife編集(W.B. Saunders社,１９９５年、第１５６３頁〜第１５７６頁）と題する文献に記載されるような「迷路法」を用いている。この方法においては、多数の細長い片状部分が外科手術的に心房内の所望の正常な伝導方向に概ね平行に切除される。しかしながら、この方法は時間がかかり、異常な経路が選択的に切除できても、必要以上に心内膜に損傷を与えるおそれがある。
【００１０】
本明細書に参考文献として含まれる米国特許第５,４５０,８４６号は心臓の内側に繰返して位置決めできるカテーテルを記載しており、当該カテーテルは、その先端部に配置される切除器と、その先端部の近くの外側の周りに配列された非接触感知電極の複数の対から構成されている。各電極対はそれが面しているカテーテルの側の近くの小領域内における心内膜において発生される局所的な電位図信号を感知する。さらに、これらの電極対により感知される信号の活性化時間の差がカテーテルの近傍における活性化ベクトルの方向を推定するために用いられ、オペレータによる上記切除器の位置決め案内ができる。しかしながら、このようなカテーテルは心臓内の電気的活性化経路が比較的正常である場合にのみ有効であって、一般的に心房繊維攣縮を特徴付ける混乱した活性化経路の場合には有効でない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の一部の態様の目的は被検体の心臓内における異常な伝導経路の診断およびマッピングのための装置および方法を提供することである。
【００１２】
本発明の一部の態様の他の目的は上記のような異常伝導経路を中断するために被検体の心臓組織内の部位を選択的に切除するための装置および方法を提供することである。
【００１３】
本発明の一部の態様のさらに別の目的は異常な伝導経路の近傍における心臓組織の部位を切除して、いずれの経路を中断したかを決定するためにその部位の近傍における心臓内の電位図信号を測定するための装置および方法を提供することである。
【００１４】
本発明の一態様においては、上記異常経路を中断する切除処理の効果が、切除前および切除後の上記部位の両側の２点における電位図信号間の相関関係を観測して比較することにより決定される。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の好ましい実施形態においては、心臓カテーテルが被検体の心室内に挿入される先端部を備えている。さらに、このカテーテルはその先端部の近くに、好ましくはＲＦ切除電極のような、切除装置と、心臓組織内の電位図信号を感知するための、好ましくは二極式（bipolar)電極のような、第１の電極および第２の電極を備えている。好ましくは、上記の一方の電極は上記切除装置の一方の側に一定の適当な距離だけ離間して配置されている。また、カテーテルの基端部は被検体の外側にあって制御コンソールに接続しており、当該制御コンソールは上記電極から信号を受け取り、その信号を解析するための信号処理回路を備えている。さらに、この制御コンソールは使用者の命令に応じて上記切除装置にエネルギーを供給する。
【００１６】
好ましくは、上記第１電極および第２電極はカテーテル上において十分に離間しており、カテーテルの先端部は心内膜に接触状態に適当に配置されており、これによって、正常な伝導状態において第１および第２電極のそれぞれの位置における活性化信号の間に計測可能な伝播遅延が生じる。この正常な伝播遅延は心房繊維攣縮の条件下に生じる遅延とは異なるものである。一方、心房繊維攣縮条件下における上記信号の相関は電極間距離によって指数関数的に減少するので、この相関関係を感知するために当該電極は十分に近接する必要がある。従って、第１および第２電極の間の距離が上記切除装置により心臓組織内に形成される損傷部の幅よりも大きく、上記発明の背景において記載したような組織寸法値Ｄよりも小さいことが好ましい。
【００１７】
本発明の幾つかの好ましい実施形態においては、上記カテーテルはさらに位置センサーを備えており、当該センサーは心臓または他の外部基準フレームに対するカテーテルの先端部の位置および／または切除装置の位置を決定するために用いられる。好ましくは、上記位置センサーは１個以上のコイルから成り、当該コイルは、例えば、本明細書に参考文献として含まれるＰＣＴ国際公開第ＷＯ ９６／０５７６８号および米国特許第５，３９１，１９９号に記載されるような、外部供給される磁場に応じて電位図信号を発生する。あるいは、当該技術分野において知られる他の種類の位置センサーを使用してもよい。
【００１８】
本発明の好ましい実施形態においては、上記カテーテルは異常伝導経路と思われる部位における心内膜に上記切除装置を接触状態で配置するように操縦される。すなわち、心臓の活性化信号に応じて、第１の切除前信号および第２の切除前信号が上記第１電極および第２電極からそれぞれ、好ましくは同時に、または、交互に連続して、受信されて、当該第１切除前信号および第２切除前信号の相関係数が計算される。その後、上記切除装置は起動され、好ましくは、ＲＦエネルギーを上記部位に供給することにより、当該部位における心内膜を切除する。
【００１９】
切除作業が完了すると、切除装置は停止され、第１切除前信号および第２切除後信号がそれぞれ第１電極および第２電極から受け取られて、相関係数が再び計算される。この時、切除前および切除後の相関係数がほぼ同一であれば、その切除処理が異常な伝導経路を中断するのに不充分であったと判断される。すなわち、これは切除装置の近くの組織が完全に切除されていないか、目的の部位が切除されているが、再入された伝達波がその部位の周りで伝播し続けているためである。従って、上記の処理を心内膜における同一部位または他の部位において繰り返し行なう必要がある。一方、切除後の相関係数が切除前の係数に比して実質的に小さいか、あるいは、大きい場合は、上記の切除処理が異常経路の中断に有効であったと判断される。
【００２０】
好ましくは、第１の切除前信号および第２の切除前信号（およびこれらに付随する第１切除前信号および第２切除後信号）の相関係数は、例えば、当該第１信号および第２信号を掛け合わせてその積を１回以上の心臓周期にわたって積分するような、時間−領域相関演算の実行により決定される。さらに好ましくは、切除前相関係数の決定において第１信号および第２信号間に可変時間遅延が導入され、この相関係数を最大にする時間遅延値が決定される。これと同じ時間遅延値を切除後相関係数の決定にも使用するのが好ましい。本発明においても使用可能な同様の技法が上述の文献（Circulation)に記載されている。また、上記第１信号および第２信号が連続的に得られた場合は、これらの信号取得を心臓の鼓動と同期化するのが好ましく、相関演算の実行前に、第２信号が心臓鼓動を整合点として第１信号に対して時間ずれしている。
【００２１】
代わりに、または、付加的に、上記相関係数は第２切除前信号の第１切除前信号に対する、同様に、第２切除後信号の第１切除後信号に対する、時間のずれを決定するために使用できる。この時、切除後の時間ずれが切除前の時間ずれと実質的に異なれば、その切除処理は異常経路の中断に有効であったと判断される。これらの時間ずれは、例えば、第１信号を固定のテンプレートとして用いて、このテンプレートに対して第２信号を可変に位相ずれさせて、さらに、最大係数を与える時間ずれが見つかるまで繰り返して相関係数を計算することにより決定できる。好ましくは、上記信号はまず上記計算を行なう前にフィルター処理され、最も好ましくはバンドパスフィルター処理され、これによって、決定される相関係数の精度を減ずるおそれのある信号成分から高周波活性化信号波形を分離する。
【００２２】
さらに、上記第１の切除前および第２の切除前および切除後信号は、例えば、周知の高速フーリエ変換を用いて上記周波数帯域に変換できる。その後、周波数相関係数が信号間で計算されて、上述のような切除処理の効果を決定するために用いられる。
【００２３】
本発明の幾つかの好ましい実施形態においては、上記カテーテルは、例えば、本明細書に参考文献として含まれる米国特許第５，２８１，２１３号に記載されるような、切除前試験装置をその先端部近傍の上記切除装置の近くに備えている。好ましくは、上記試験装置は例えば熱電クーラーのような小形クーラーを備えており、当該クーラーは制御コンソールにより操作されて異常伝導経路と思われる部位を冷却する。上記５，２８１，２１３号特許に記載されるように、心臓組織を５℃程度の温度に冷却するとその中を伝達する活性化信号が可逆的に中断される。冷却等の可逆的試験前後の相関係数が計算され上述のように用いられて、切除装置を起動する前に、目的部位を切除する可能な有効性が評価される。このようにして、心臓組織への損傷が、実際に必要とされ、かつ、異常伝導経路の中断に有効となる程度に制限できる。
【００２４】
本発明の好ましい実施形態は心房繊維攣縮の治療に基づいて本明細書に記載されているが、本発明の原理は、例えば、心房粗動のような他の心不全の治療にも適用できる。さらに、当該技術分野における熟達者であれば、本明細書に記載するようなＲＦ切除処理に代えて、他の異常な心臓組織の治療法、特に、他の組織切除法が使用できることは理解できる。
【００２５】
さらに、本明細書に記載する好ましい実施形態は異常な伝導経路の診断と切除の両用のためのものであるが、本発明の原理は、異常伝導経路の治療を必ずしも行なわずに、心臓における電気的導通の診断および／またはマッピングを行なうために適用することができる。
【００２６】
従って、本発明の好ましい実施形態によれば、心臓内にプローブを挿入する工程と、心内膜における一定の部位にプローブを配置する工程と、上記部位の近傍における心内膜の第１位置および第２位置において、上記プローブを用いて、第１の電気的活性化信号および第２の電気的活性化信号をそれぞれ感知する工程と、上記部位の近傍における異常伝導経路の存在を示す、上記プローブにより感知される第１の電気的活性化信号および第２の活性化信号の相関計測値を決定する工程と、上記プローブによる上記部位における電気的導通を中断する工程とから成る被検体の心臓内の異常伝導経路の治療における有効性を決定するための方法が提供できる。
【００２７】
好ましくは、上記電気的活性化信号を感知する工程が、電気的導通の中断効果を上記電気的導通を中断する工程の後の上記第１の信号および第２の信号の導通中断効果と比較する前に、上記電気的導通中断工程の前の第１信号および第２信号をそれぞれ感知し、さらに、当該電気的導通中断工程の後の第１信号および第２信号を感知する工程を含む。
【００２８】
上記相関計測値が、上記電気的導通中断工程の前の第１信号および第２信号を用いて第１の相関計測値を決定する工程と、上記電気的導通中断工程の後の第１の信号および第２の信号を用いて第２の相関計測値を決定する工程と、第１の相関係数および第２の相関係数を、上記第１の相関計測値および第２の相関計測値の差を計算することにより比較して治療の有効性を決定する工程とにより、比較されるのが好ましい。
【００２９】
好ましくは、上記相関計測値を決定する工程が、時間−領域相関演算を実行する工程を含み、より好ましくは、位相ずれを計算して所望の相関値を与える工程を含む。
【００３０】
代わりに、または、付加的に、上記相関計測値を決定する工程が上記第１信号および第２信号の周波数スペクトルを計算する工程を含む。
【００３１】
好ましくは、上記電気的導通中断工程が、上記プローブと上記部位との間でエネルギーを伝達する工程を含み、より好ましくは、当該部位を切除する工程を含む。さらに、当該部位を切除する工程は、好ましくは、部位の近傍における概ね線形の領域を切除する工程、あるいは、部位の近傍における複雑な形状を有する領域を切除する工程を含む。
【００３２】
さらに、上記プローブと部位との間でエネルギーを伝達する工程は当該部位を冷却する工程を含む。好ましくは、信号相関関係における部位の冷却効果が決定され、当該部位がその効果に応じて切除される。
【００３３】
さらに、本発明の好ましい実施形態によれば、心臓内にプローブを挿入する工程と、心内膜における複数の部位に連続してプローブを配置する工程と、上記複数の部位の各々の近傍における第１の点および第２の点において、上記プローブを用いて、第１の電気的活性化信号および第２の電気的活性化信号をそれぞれ感知する工程と、上記プローブにより感知された信号を処理して上記複数の部位お各々におけるそれぞれの第１の活性化信号および第２の活性化信号の相関計測値を決定する工程と、異常な伝導経路の場所を示す上記相関計測値のマップを作成する工程とから成る被検体の心臓内の電気的活性度をマッピングするための方法が提供できる。
【００３４】
好ましくは、上記方法は、さらに、 上記マップを作成する工程の後に、上記部位の１個の組織において切除された損傷部の近傍にプローブを配置する工程と、切除処理後の損傷部の近傍における少なくとも２個の点から、プローブを用いて、電位図信号を受け取る工程と、上記プローブにより受け取られた信号を処理して切除処理後の損傷部の近傍における点の信号間の相関計測値を決定する工程と、上記切除後に決定された計測値を切除処理前に決定された計測値と比較して当該治療の効果を決定する工程とを含む。
【００３５】
また、本発明の他の好ましい実施形態によれば、組織において切除された損傷部の近傍にプローブを配置する工程と、当該近傍における少なくとも２点から、プローブを用いて、電位図信号を受け取る工程と、上記プローブにより受け取られた信号を処理して上記点における信号間の相関計測値を決定する工程とから成る興奮性組織における切除効果を決定するための方法が提供できる。
【００３６】
好ましくは、上記相関計測値は上記組織の切除前に上記少なくとも２個の点における少なくとも２点から受け取った信号を処理することによって決定された前の相関計測値と比較される。
【００３７】
本発明の好ましい実施形態においては、上記少なくとも２個の点から信号を受け取る工程が複数対の点から信号を受け取る工程を含み、上記信号を処理する工程が切除効果を指示する組織の相関マップを作成する工程を含む。好ましくは、上記電位図信号を受け取る工程が二極式電位図信号を受け取る工程を含む。
【００３８】
さらに好ましくは、上記信号を処理して相関計測値を決定する工程が時間−領域相関演算を実行する工程と、好ましくは、位相ずれを計算して相関値を与える工程を含む。代わりに、または、付加的に、上記信号を処理する工程は上記信号の周波数スペクトルを計算する工程を含む。
【００３９】
また、本発明の好ましい実施形態によれば、被検体の心臓内に挿入するための細長いプローブから成り、当該プローブが先端部と基端部を有し、かつ、心臓組織を切除するための切除装置と当該切除装置の近くの心臓組織における活性化信号を感知するための少なくとも２個の感知電極、好ましくは、二極式電極を備えており、さらに、上記プローブから活性化信号を受けとってそれらの相関計測値を計算する信号アナライザ回路とから成る内視鏡治療用装置が提供できる。
【００４０】
好ましくは、上記プローブは上記切除装置の近くに位置センサーを備えており、当該位置センサーは外部基準フレームに基づいてプローブの位置に応じて信号を発生する。
【００４１】
さらに好ましくは、上記切除装置は切除電極を備えており、上記少なくとも２個の感知電極の１個が当該切除電極を備えている。好ましくは、上記切除装置は上記プローブの外部表面上に配置されてその先端部をほぼ被覆している。
【００４２】
代わりに、若しくは、付加的に、上記切除装置および電極は上記プローブの外側の放射面に沿って配置されており、一方の電極が切除装置の軸方向における基端側にあり、他方の電極が当該切除装置の軸方向における先端側に位置している。好ましくは、上記装置は切除装置の近くの心臓組織を冷却するためのクーラーを供えている。また、このクーラーは上記切除装置に熱的に連結しており、このことによって心臓組織が冷却される。
【００４３】
さらに、本発明の好ましい実施形態によれば、被検体の心臓内に挿入するための細長いプローブから成り、当該プローブが先端部と基端部を有し、かつ、心臓組織における活性化信号を感知するために上記プローブの先端部の近くに配置される少なくとも２個の感知電極、好ましくは、二極式電極を備えており、さらに、上記活性化信号を受けとってそれらの相関計測値を決定し、さらに、治療前に決定した第１の相関計測値と治療後に決定した第２の相関計測値を比較する信号アナライザ回路とから成る被検体の心臓内における異常伝導経路の治療効果を決定するための装置が提供できる。
【００４４】
好ましくは、上記プローブはその先端部近傍に位置センサーを備えており、当該センサーは外部基準フレームに基づいてプローブの位置に応じて信号を発生する。好ましくは、上記プローブは心臓内の複数の位置に配置されており、上記信号アナライザ回路は当該複数の位置において決定された相関係数値のマップを作成する。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図２（Ａ）は本発明の好ましい実施形態に従うカテーテルシステム１８を概略的に示しており、同システムは被検体の心臓内に挿入するためのカテーテル２０と、当該カテーテルの基端部に連結される付属コントロールユニット２２を備えている。その先端部２４の近傍において、カテーテル２０は切除装置２６、好ましくはＲＦ切除装置と、例えば、心内膜における電気的活性化信号を感知するための、２個の電極２８および３０、好ましくは二極式電極を備えている。好ましくは、一方の電極３０は切除装置２６の先端側に配置されており、他方の電極３０はその基端部側に配置されている。
【００４６】
カテーテル２０は同様にその先端部２４の近傍に位置センサー３２を備えているのが好ましい。このセンサー３２は複数のコイルから構成されており、当該コイルは上述のＰＣＴ国際公開第ＷＯ ９６／０５７６８号に記載されるように、外部供給される磁場に応じて信号を発生する。なお、この磁場は被検体（図示せず）の本体の外側のフィールドジェネレータにより発生されるのが好ましい。上記コイルにより発生された信号はカテーテル２０の先端部２４に関する６成分の位置および方向の情報を継続的に決定するために使用される。なお、３次元位置座標および１個または２個の方位角座標を決定できるものであれば、当該技術分野において知られる他の種類の位置センサーも本発明の実施において使用可能である。
【００４７】
上記電極２８および３０により感知される活性化信号および位置センサー３２により発生される位置信号は信号ワイヤ３４を介してコンソール２２内の信号アナライザ回路３６に送られる。この回路３６は電極２８および３０からの信号を処理して後述するような相関係数を計算する。さらに、同回路３６はカテーテル２０の先端部２４の位置を決定する。
【００４８】
また、コンソール２２は表示装置３８およびユーザー制御装置４０を備えているのが好ましく、当該表示装置３８上には、活性化信号および位置情報が使用者に表示される。ユーザー制御装置は必要に応じてＲＦ供給源４２を起動または停止するために使用され、このＲＦ供給源はパワーワイヤ４４を介して電力を切除電極２６に供給する。好ましくは、カテーテル２０およびコンソール２２は、好ましくは、当該コンソールを介して制御される、当業界において知られる、カテーテル２０の先端部２４を操作するための手段を備えている。
【００４９】
図２（Ｂ）はカテーテル２１の先端部を概略的に示しており、この先端部は本発明の別の好ましい実施形態に従ってカテーテル２０の代わりにシステム１８に使用することができる。図示の簡明のために、カテーテル２１の外部構成要素のみが図２（Ｂ）において示されている。しかしながら、カテーテル２１がワイヤ３４および４４を備えており、好ましくは、センサー３２のような位置センサーおよび実質的に上述のような操作装置を含むことが理解できる。カテーテル２１は１ｍｍ乃至３ｍｍの直径であるのが好ましい。切除電極２６はカテーテル２１上の伝導性外部層２３から構成されており、同層２３は長さ２ｍｍ乃至８ｍｍにわたって先端部２４からカテーテルに沿って基端部側に延在している。さらに、環状電極２７が幅１ｍｍ乃至２ｍｍで装置２６の基端部側のカテーテル２１を囲んでおり、装置２６と電極２７との間には約１ｍｍ乃至約２ｍｍの非伝導性ギャップが配されている。さらに、電極２７と同様の２個の環状電極３１および３３がカテーテル２１を囲んでおり、当該電極３１および３３は、好ましくは電極２７から約８ｍｍ乃至約１８ｍｍ、最も好ましくは約１２ｍｍの距離で離間しており、互いに約１ｍｍ乃至約２ｍｍの間隙が空いている。
【００５０】
図２（Ｂ）に示す好ましい実施形態においては、二極式電極２８’は切除電極２６および環状電極２７から構成されており、これらの電極は当該技術分野において知られるような二極式電極の態様において相互に連結されている。第２の二極式電極３０’は同様に環状電極３１および３３から構成されている。システム１８の動作中において、回路３６は電極２８’および３０’から活性化信号を受け取って処理し、装置２６は信号ワイヤ３４を介してこの回路に連結しているために感知電極として機能する。切除処理の間、装置２６はＲＦ供給源４２に連結しており、好ましくは、回路３６と分断しているので、当該装置は切除電極として機能する。以下の本発明の説明においては、電極２８および３０に対する参照番号が、適当であれば、必要な変更を加えて電極２８’および３０’に適用できる。
【００５１】
正常な反復洞（sinus rhythm）条件下において、例えば電極２８および３０を用いる心内膜における２点で計測した電気的活性化信号は一般に高い相関関係を示す。この相関関係は類似の周波数スペクトルを有する２個の信号および１に近い値を有する当該２個の信号の規格化された相関係数Ｃに反映され、この場合、Ｃは以下の式により示される。
【数１】
【数２】
上述の図２（Ａ）および図２（Ｂ）に基づく本発明の好ましい実施形態においては、典型的な条件下で、繊維攣縮の非存在下に、上記遅延Δは３ミリ秒乃至２４０ミリ秒となり、この値は電極２８と３０との間の距離（好ましくは１２ｍｍ）を心臓内の局所的伝導速度（一般に０．０５ｍ／秒乃至４ｍ／秒）で割った商として得られる。好ましくは、回路３６は上記Δ値を決定して、２ミリ秒以下の解像度限界までこの値を解像する。このため、同回路３６は帯域フィルター等の相関前信号条件付け回路を備えているのが好ましく、このフィルターは、相関演算の実行に先だって、低周波数のバックグラウンドと上記電極により受信された電位図信号における高周波数過渡領域を除去する。例えば、BotteronおよびSmith による上述の文献に記載されるように、相関演算に先だって、電位図信号を４０Ｈｚ乃至２５０Ｈｚの帯域フィルターを通過した後に、絶対値演算および２０Ｈｚ低域フィルターにかけてもよい。
【００５３】
上述のように、電気的活性化信号の高い相関係数は正常な心筋繊維の協働収縮に特徴的である。しかしながら、心房繊維攣縮の場合のように、心臓内に異常な寄生的収縮経路が存在する場合は、心筋の少なくとも一部においてそのような協働収縮が減少し、場合によっては、完全に消失する。このような条件下においては、心内膜内の２点において感知された活性化信号間の高い相関係数が異常な伝導経路の存在を指示する。
【００５４】
従って、心房繊維攣縮が見られたり、あるいは、疑わしい場合は、まず、カテーテル２０または２１を、好ましくは、切除処理を行なう心房の少なくとも一部分の相関マップを作成するために使用する。心房内の複数の既知の各位置において、回路３６は電極２８および３０から信号を受け取って、それら信号間の相関を決定する。好ましくは、当該相関マッピングは組織の伝導速度と不応期の計測値に基づいて行なわれ、これによって、例えば、本明細書に参考文献として含まれる米国特許出願第０８／４７６，２００号に記載されるようなマップにおける組織寸法値Ｄの局所的値が決定できる。
【００５５】
上記のようなマップにおいては、正常な導電状態の領域は適当な遅延Δにおいて一定の高い相関係数によって特徴づけられる。しかしながら、寄生の導電状態の部位においては、相関係数は一般に極めて不安定であって、かつ／または、信号間の高い相関係数を与える遅延Δが正常な導電状態において期待される値とは異なる。一方、特定の部位において一定に低い相関係数は当該部位領域における導電遮蔽を示す。従って、マップを作成した後は、寄生導電状態の部位が優先的に切除され、正常導電状態の領域または導電遮蔽状態の領域は一般に切除されない。
【００５６】
図３は、例えば、図１に示すような心臓心房内の、心臓組織１０における導電遮蔽部５６の近傍における可能な再入導電経路５２および５４と、これらの経路に関連する心臓組織部分を切除するカテーテル２０の操作を概略的に示している図である。なお、これらの経路５２および５４は小波１２（図１に示すような）に対応する多数の可能な経路の２個のみを示している。このような経路は、上記特許出願に記載されるように、一般に、局所的寸法値Ｄよりも大きな長さと最小半径ａと同等またはそれ以上の曲率を有していることが必要である。経路５２および５４は一般に固定された経路ではなく、むしろ、過渡的経路であり、これらに沿って、活性化信号は遮蔽部５６（経路５４）の周りまたはその近く（経路５２）に伝達される。上述のように、経路５２または５４に沿って移動する活性化信号によって当該経路における筋肉繊維が不適当な時間に活性化されることになり、単一の心臓鼓動周期中に多数の活性化が生じて繊維攣縮が頻繁に引き起こされるようになる。
【００５７】
図３に示される時点において、カテーテル２０は切除線５８（上記特許出願においてΨタイプ切除線と称される）の周囲を既に切除した状態で示されており、この切除線によって経路５２および遮蔽部５６の近傍の他の類似経路が中断される。しかしながら、切除線５８は経路５４のような遮蔽部５６の回りの経路は中断しない。それゆえ、図３において、カテーテル２０は半径方向の（λタイプ）切除線５９に沿って切除する経路に示されている。すなわち、当該カテーテルは切除電極２６が経路５４のような全ての経路が中断されるまで線５９に沿って一連の点を連続して切除できるように配置される。好ましくは、位置センサー３２（図２（Ａ）に示されるが簡単のために図３において省略されている）がカテーテルを所望の位置に配置するため、および、当該カテーテルが心臓内の種々の場所に操作されるときにその位置を追跡するために用いられる。
【００５８】
ＲＦ供給源４２が起動される前に、経路５４に沿って電極２８および３０により感知される信号間の相関係数Ｃは一般に比較的高い値を有している。上述したように、この値は、心房繊維攣縮中の再入伝導電流における変化によって、共通して変動する。好ましくは、上式（１）におけるΔの値はＣの値を最大にするように調節される。
【００５９】
上記ＲＦ供給源４２が起動されると、切除電極２６は当該電極近傍の心臓組織を選択的に切除し、これによって、切除線５９が徐々に延長していく。切除後、信号が再び電極２８および３０によって感知され、相関係数Ｃが、好ましくはΔ値をその切除前の値に維持しながら、計算されて切除前の係数と比較される。この時、上記係数が実質的に変化していなければ、カテーテル２０が再位置決めされ、切除線５９がさらに延長される。切除線５９が十分に延長されると、電極２８および３０からの信号間の相関係数が一般的に実質的に減少する。この相関係数における減少は経路５４が効果的に中断されたことを示す。一方、切除処理の結果として、心臓組織１０内（少なくともカテーテル２０が配置されている組織の部分）に心房繊維攣縮の代わりに正常な導電状態が広がるようになると、その相関係数はΔを適当に選択した場合に１に近い値に増加する。
【００６０】
また、切除線５９が完全に切除された後でも、遮蔽部５６と切除線５８との間に、電極２８および３０における信号間で再入経路を示す実質的な相関が依然として存在することが起こり得る。この場合、カテーテル２０は、例えば、遮蔽部５６の反対側に付加的な半径方向の線を形成するように再位置決めされて、信号相関計測および切除処理が繰り返されるのが好ましい。いずれの場合においても、本発明のカテーテルシステム１８を使用することによって、切除処理の進行がリアルタイムで追跡、評価および調節できるようになり、これによって、心臓組織への不要な損傷を最小にしつつ、心房繊維攣縮の最適な治療が可能になる。
【００６１】
上記の異常な伝導状態の種類や図３における切除線５８および５９の形状は例示的なものにすぎず、本発明の原理は、心房繊維攣縮において起こり、複雑で不規則な形状の経路を含む広範囲な異常伝導経路の治療に使用できる。従って、例えば、カテーテル２０は、異常な経路を完全に切断するために、複雑な形状を画する一群の部位を切除するためにも使用できる。
【００６２】
切除装置２６は標準的な切除電極から構成されており、当該電極は一般に少なくとも１ｃｍの幅の切除損傷部を形成する。この場合、電極２８および３０は約２ｃｍ離れて置かれている。切除前において、心房繊維攣縮の存在下にこれらの電極により感知される信号間の平均の相関係数は一般に０．３と同等かこれ以下である。その理由は、当該相関係数は上述のように距離によって指数関数的に降下するためである。一方、正常な伝導状態の心臓においては、Δの適当な選択によって、相互に離間する点の場合においても、１に近い高い相関係数が得られる。いずれにしても、切除後に生じる相関における変化を観察することは困難である。
【００６３】
この困難さを解消するために、切除装置２６は図３に示すような３ｍｍ乃至５ｍｍ幅程度の薄い傷を残すように切除処理を置こうなう構成になっているのが好ましい。この目的のために、装置２６は例えば、薄い切除電極、または、当該技術分野において知られるような、心臓組織５０にレーザー照射するための光学装置から構成されている。さらに、電極２８および３０は１ｃｍ以下の離間距離で配置されるのが好ましい。このような距離における電極により感知される信号間の平均的相関係数は、心房繊維攣縮条件下において、約０．８となるのが一般的である。従って、相関係数における変化がより容易かつ正確に観察できるようになる。
【００６４】
図３においてはカテーテル２０に基づいて図示および説明したが、図２（Ｂ）に示すようなカテーテル２１もほぼ同様の態様で使用できる。しかしながら、カテーテル２１を使用する際は、二極式電極２８’に近い領域が切除装置２６により切除される。それゆえ、切除後の信号の相関係数を計測するために、カテーテル２１を先端側に進出させて電極２８’および３０’を切除した傷の両側に位置するようにする必要がある。また、カテーテルを基端部側に引き戻して、例えば、その切除処理が傷の基端部側の正常な経路に沿う伝導を高めているかを確認するようにできる。他の場合は、切除前の信号相関係数の計測、切除する部位の異常な伝導状態の確認、および、切除後の計測の省略が十分可能である。
【００６５】
上述の好ましい実施形態においては、固定値のΔにおける相関係数Ｃの大きさが信号Ｅ1 およびＥ2 の間の相関における変化の指示因子として使用されているが、本発明の別の好ましい実施形態においては、他の指示因子を使用することもできる。例えば、切除前のＣの最高値を与える第１の遅延値Δb'を決定し、切除後のＣの最高値を与える第２の遅延値Δa'を決定してこれら２個の遅延値を比較することによりＥ1 およびＥ2 の間の相対的な位相における変化を決定してもよい。また、Ｅ1 およびＥ2 の周波数スペクトル、ε1(ω) およびε2(ω) を、例えば、高速フーリエ変換によって、切除前および切除後にそれぞれ計算してもよい。その後、ε1 およびε2 の相関係数を上式（１）と同様であるが、ｔの代わりに切除前後のωについて積分する式を用いて決定する。この結果、相関係数における変化が調べられて上述のように用いられる。その後、これらスペクトルの当該技術分野において知られるような統計学的特徴を切除の前後において同様に解析かつ比較して当該切除処理の効果を評価する。
【００６６】
好ましくは、信号Ｅ1 およびＥ2 は二極式電極２８および３０から回路３６により同時に受信される。また、これらの信号が上述のような周波数領域において解析可能なものであれば、当該２個の信号を切除処理の前後の両方における、好ましくは連続的な心臓周期において、連続的に受信してもよい。この技法によって、信号取得および電気的成分数の減少が大幅に容易になる。なお、上記の場合、信号取得は、例えば、心電図のＱＲＳ群をトリガーパルスとして用いて鼓動に同期化するのが好ましい。この同期化は、Ｅ1 およびＥ2 相関が上式（１）に基づいて説明したような時間領域において解析可能な場合に一般的に必要となる。しかしながら、上記高速フーリエ変換または他の変換処理が単一心臓鼓動周期よりもはるかに長い周期にわたって行なわれる場合において、上記相関または他の統計的解析がその周波数領域において行なわれる場合には、そのような同期化は省略できるのが普通である。
【００６７】
本発明は、一般的に、当該技術分野において知られる侵襲性手法に比して、医者による異常伝導経路の中断がより迅速に心臓組織への不要な傷害を少なくして行なうことが可能になる。その理由は、切除のために選択された心内膜における各部位の処置の硬化に関する情報を直接把握できるためである。しかしながら、上述の本発明の好ましい実施形態においては、不要に切除される心臓組織における部位が依然として存在している。
【００６８】
図４は本発明の別の好ましい実施形態の断面図を概略的に示しており、同図においては、心臓組織内の異常伝導経路と思われる部位を切除する効果が切除処理前に可逆的に評価できる。図４に示すカテーテル２０は、図１に示されてこれに基づいて説明されたものとほぼ同一であるが、切除電極２６に熱的に連結する熱電クーラー６０が追加されている。このクーラー６０はコンソール２２内の、当該技術分野において知られるような、適当な電力供給源（図示せず）からワイヤ６２を介して電力を受け取る。
【００６９】
既に説明した好ましい実施形態と同様に、図４に示すカテーテル２０は切除電極２６が異常な伝導経路と思われる部位における心内膜に接触するように配置される。さらに、二極式電極２８および３０により感知される活性化信号の相関は信号アナライザ回路３６により計測される。この時、クーラー６０がワイヤ６２を介する電流供給によって起動して、切除電極２６を好ましくは約−１０℃に冷却する。この冷却された電極により、その近くの心臓組織が好ましくは５℃程度の適温に冷やされる。例えば、上述の米国特許第５,２８１,２１３号に記載されるように、心臓組織をこの温度範囲に冷却すると、組織の活性化信号に対する応答または活性化信号の伝導が、あたかも当該組織が切除されたように、阻止される。しかしながら、切除処理とは異なり、クーラーが停止されたり、切除電極２６が当該組織との接触から解除されて、組織の温度が通常の約３７℃に戻ると、当該組織による正常な機能および伝導が回復する。
【００７０】
従って、クーラー６０が起動していて、電極２６の近くの異常と思われる部位における組織が上記の所望の温度に冷却されていると、二極式電極２８および３０により感知される活性化信号の相関が再計測できる。この相関が冷却により実質的に変化したことが分かれば、ＲＦ供給源４２が起動してその部位を永久的に切除して異常経路を中断する。一方、その相関に実質的な変化がみられなければ、その部位を再加温して組織を不要に損傷することなく正常な機能に戻すことができる。
【００７１】
図４は切除電極２６に接触配置されて当該電極を介して心臓組織を冷却する熱電クーラー６０を示しているが、当該技術分野において知られる他の種類のクーラーも使用可能である。さらに、このクーラーは、電極近くの組織を適当に冷却できれば、電極２６の傍の任意の適当な位置に配置可能である。さらに、例えば、新膜内に伝導阻害剤を局所的に注入することによって、組織の電気的伝導を可逆的に中断する他の方法も使用できる。
【００７２】
上述の好ましい実施形態は切除用のＲＦ電極を備えているが、例えば、マイクロ波切除またはアルコール注入のような当該技術分野において知られる他の切除装置および方法も同等に使用可能である。
【００７３】
上記図示および上述の本発明の好ましい実施形態においては、切除電極２６がカテーテル２０の半径方向の外部表面に沿って軸方向に配置され、電極２８および３０が同様に一方が先端側および他方が基端側に配置されている。しかしながら、本発明の他の好ましい実施形態においては、電極２６、２８および３０は任意の適当な形態で配置可能である。
【００７４】
例えば、本明細書に参考文献として含まれ、本特許出願の出願人と出願人を同一にする１９９７年１月８日出願の国際特許出願第ＰＣＴ／ＩＬ９７／００００９号に記載されるように、電極２６，２８および３０をカテーテル２０の先端部における概ね剛体の構造に適当に取り付けることができる。さらに、当該構造体に３個以上の二極式感知電極を取り付けて、これらの電極により受信される活性化信号の相互の相関比較することにより、より高精度な切除電極の位置決めを可能にすることもできる。また、この相関情報を上記国際特許出願第ＰＣＴ／ＩＬ９７／００００９号に記載されるように決定された伝導速度情報と組み合わせることができる。好ましくは、この組合された情報は、本明細書に記載するように、切除処理前の心臓における電気的活性度をマッピングするため、および／または、切除に適する部位を認識して当該部位において行なわれる切除処理の効果を決定するために用いられる。
【００７５】
上記の好ましい実施形態は例示的なものであり、本発明の全範囲は請求の範囲によりのみ限定される。
【００７６】
本発明の具体的な実施態様は以下の通りである。
（Ａ）被検体の心臓内における異常伝導経路の治療効果を評価するための方法において、プローブを心臓における治療部位に配置する工程と、前記部位の近傍における心内膜内の第１および第２の点において、前記プローブにより、それぞれ第１および第２の電気的信号を感知する工程と、前記プローブにより感知された第１および第２信号の相関計測値を決定して、前記部位の近傍における異常伝導経路を検出する工程とから成ることを特徴とする方法。
（Ｂ）被検体の心臓内における電気的活性度をマッピングするための方法において、プローブを心臓における複数の部位に配置する工程と、前記複数の部位の各々の近傍における心内膜内の第１および第２の点において、前記プローブにより、それぞれ第１および第２の電気的信号を感知する工程と、前記プローブにより感知された信号を処理して、前記複数の部位の各々における第１および第２の信号の相関計測値を決定する工程と、前記相関計測値のマップを作成する工程とから成ることを特徴とする方法。
（Ｃ）興奮性組織の切除処理の効果を決定するための方法において、前記組織内において切除処理された損傷部の近傍にプローブを配置する工程と、前記近傍における少なくとも２点から、前記プローブにより、電気的信号を受信する工程と、前記プローブにより受信された信号を処理して前記各点における信号間の相関計測値を決定する工程とから成ることを特徴とする方法。
（Ｄ）被検体の心臓内に挿入するための細長いプローブから成り、当該プローブが先端部と基端部を有しており、かつ、当該プローブの先端部の近くに心臓組織内における信号を感知するための少なくとも２個の感知電極を備えており、さらに、信号アナライザ回路から成り、当該アナライザ回路が前記プローブから信号を受信して当該信号の相関計測値を計算することを特徴とする心臓内装置。
（Ｅ）被検体の心臓内における異常伝導経路の治療効果を決定するための装置において、被検体の心臓内に挿入するための細長いプローブから成り、当該プローブが先端部と基端部を有しており、かつ、当該プローブの先端部の近くに心臓組織内における活性化信号を感知するための少なくとも２個の感知電極を備えており、さらに、信号アナライザ回路から成り、当該アナライザ回路が前記プローブから活性化信号を受信し、それらの相関計測値を決定し、治療前に決定された第１の相関計測値を治療後に決定された第２の相関計測値と比較することを特徴とする装置。
（１）前記相関計測値を決定する工程が時間−領域相関演算を実行する工程から成る実施態様（Ａ）に記載の方法。
（２）前記相関計測値を決定する工程が位相ずれを計算して相関値を与える工程から成る実施態様（Ａ）に記載の方法。
（３）前記相関計測値を決定する工程が前記第１および第２信号の周波数スペクトルを計算する工程から成る実施態様（Ａ）に記載の方法。
（４）前記電気的信号を感知する工程が二極式電位図信号を受信する工程から成る実施態様（Ａ）に記載の方法。
（５）さらに、前記プローブを用いて前記部位における伝導経路を中断する工程から成る実施態様（Ａ）および実施態様（１）乃至（４）のいずれかに記載の方法。
【００７７】
（６）前記電気的信号を感知する工程が前記伝導経路を中断する工程の前に前記それぞれの第１および第２信号を感知する工程から成る実施態様（５）に記載の方法。
（７）前記電気的信号を感知する工程が前記伝導経路を中断する工程の後に前記それぞれの第１および第２信号を感知する工程から成る実施態様（５）に記載の方法。
（８）前記電気的信号を感知する工程が前記伝導経路を中断する工程の前にそれぞれの第１および第２の中断前信号を感知する工程と、当該伝導経路を中断する工程の後にそれぞれの第１および第２の中断後信号を感知する工程と、前記第１および第２の中断前信号の相関計測値と前記第１および第２の中断後信号の相関計測値とを比較する工程から成る実施態様（５）に記載の方法。
（９）前記相関計測値を比較する工程が、
前記第１および第２の中断前信号を用いて第１の相関計測値を決定する工程と、
前記第１および第２の中断後信号を用いて第２の相関計測値を決定する工程と、
前記第１および第２の相関計測値の差を計算して前記治療の効果を決定する工程とから成る実施態様（８）に記載の方法。
【００７８】
（１０）前記伝導経路を中断する工程が前記プローブと部位との間にエネルギーを伝達する工程から成る実施態様（５）に記載の方法。
（１１）前記プローブと部位との間にエネルギーを伝達する工程が当該部位を切除する工程から成る実施態様（１０）に記載の方法。
（１２）前記部位を切除する工程が当該部位の近傍においてほぼ線形の領域を切除する工程から成る実施態様（１１）に記載の方法。
（１３）前記部位を切除する工程が当該部位の近傍において複雑な形状を有する領域を切除する工程から成る実施態様（１１）に記載の方法。
（１４）前記プローブと部位との間にエネルギーを伝達する工程が当該部位を冷却する工程から成る実施態様（１０）に記載の方法。
（１５）さらに、前記信号の相関に関して前記部位を冷却する工程の効果を決定する工程と、当該効果に応じて当該部位を切除する工程とから成る実施態様（１４）に記載の方法。
【００７９】
（１６）前記マップを作成する工程が異常伝導経路の位置を示すマップを作成する工程から成る実施態様（Ｂ）に記載の方法。
（１７）さらに、前記マップを作成する工程の後に、前記部位の１個における組織において切除された損傷部の近傍にプローブを配置する工程と、切除処理後の損傷部の近傍における少なくとも２個の点から、前記プローブにより、電気的信号を受信する工程と、前記プローブにより受信された信号を処理して前記切除後の損傷部の近傍における点の信号間の相関計測値を決定する工程と、切除後に決定された前記計測値を切除前に決定された計測値と比較して前記治療の効果を決定する工程とから成る実施態様（Ｂ）に記載の方法。
（１８）さらに、前記相関計測値と、前記組織を切除する前に少なくとも２個の点から受信した信号を処理することによって決定された前の相関計測値とを比較する工程から成る実施態様（Ｃ）に記載の方法。
（１９）前記少なくとも２点から信号を受信する工程が複数の対の点から信号を受信する工程から成り、前記信号を処理する工程が切除処理の効果を示す組織の相関マップを作成する工程から成る実施態様（Ｃ）に記載の方法。
（２０）前記電位図信号を受信する工程が二極式電位図信号を受信する工程から成る実施態様（Ｂ）、（Ｃ）および実施態様（１６）乃至（１９）のいずれかに記載の方法。
【００８０】
（２１）前記信号を処理して相関係数値を決定する工程が時間−領域相関演算を実行する工程から成る実施態様（Ｂ）、（Ｃ）および実施態様（１６）乃至（１９）のいずれかに記載の方法。
（２２）前記信号を処理して相関係数値を決定する工程が位相ずれを計算して相関値を与える工程から成る実施態様（Ｂ）、（Ｃ）および実施態様（１６）乃至（１９）のいずれかに記載の方法。
（２３）前記信号を処理する工程が当該信号の周波数スペクトルを計算する工程から成る実施態様（Ｂ）、（Ｃ）および実施態様（１６）乃至（１９）のいずれかに記載の方法。
（２４）前記感知電極が二極式電極から成る実施態様（Ｄ）に記載の装置。
（２５）前記プローブが位置センサーを含み、当該センサーが外部基準フレームに基づく前記プローブの位置に応じて信号を発生する実施態様（Ｄ）に記載の装置。
【００８１】
（２６）前記プローブが心臓内の複数の位置に配置され、前記信号アナライザ回路が当該複数の位置において決定された相関計測値のマップを作成する実施態様（Ｄ）に記載の装置。
（２７）前記プローブが当該プローブの先端部の近くに組織切除装置を備えている実施態様（Ｄ）および実施態様（２４）乃至（２６）のいずれかに記載の装置。
（２８）前記切除装置が切除電極から成り、前記少なくとも２個の感知電極の１個が当該切除電極内に備えられている実施態様（２７）に記載の装置。
（２９）前記切除装置が前記プローブの外部表面上に配置されて当該プローブの先端部を概ね被覆している実施態様（２７）に記載の装置。
（３０）前記切除装置および電極が前記プローブの半径方向の外部表面に沿って配置されており、１個の電極が前記切除装置に対して軸方向における基端部側に配置され、他の１個の電極が当該切除装置に対して軸方向における先端部側に配置されている実施態様（２７）に記載の装置。
【００８２】
（３１）さらに、前記切除装置の近傍の心臓組織を冷却するためのクーラーから成る実施態様（２７）に記載の装置。
（３２）さらに、前記切除装置に熱的に連結されて心臓組織を冷却するクーラーから成る実施態様（２７）に記載の装置。
（３３）前記感知電極が二極式電極から成る実施態様（Ｅ）に記載の装置。
（３４）前記プローブが当該プローブの先端部近傍に位置センサーを備えており、当該センサーが外部基準フレームに基づく前記プローブの位置に応じて信号を発生する実施態様（Ｅ）に記載の装置。
（３５）前記プローブが心臓内の複数の位置に配置され、前記信号アナライザ回路が当該複数の位置において決定された相関計測値のマップを作成する実施態様（Ｅ）に記載の装置。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来の侵襲性手法に比して、異常伝導経路の中断処置をより迅速容易に行なうことができ、心臓組織への不要な損傷を最小にしつつ、心房繊維攣縮の治療効果を最大にし得る装置および方法が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理の理解を容易にするための心房繊維攣縮の概略図である。
【図２】（Ａ）は本発明の好ましい実施形態に従うカテーテルシステムの概略図であり、（Ｂ）は本発明の別の好ましい実施形態に従うカテーテルの先端部の概略図である。
【図３】心臓組織における異常な電気的伝導状態の領域に接触している図２（Ａ）のカテーテルの先端部の概略図である。
【図４】本発明の別の好ましい実施形態に従うカテーテルの先端部の概略的断面図である。
【符号の説明】
２０ カテーテル
２２ 付属コントロールユニット
２４ 先端部
２６ 切除装置
２８，３０ 電極（二極式電極）
３２ 位置センサー
Claims (10)
- 心臓内装置において、
被検体の心臓内に挿入するための細長いプローブであって、先端部と基端部を有し、かつ、当該プローブの先端部の近くに心臓組織内における信号を感知するための少なくとも２個の感知電極を備える細長いプローブと、
前記プローブから信号を受信し、それら信号から決定された相関計測値に基づいて相関係数を計算する信号アナライザ回路と、を備え、さらに、
組織切除装置を備え、前記プローブが心臓内の複数の位置に配置され、前記信号アナライザ回路が当該複数の位置において決定された相関計測値のマップを作成するとともに、当該組織切除装置は、前記相関計測値が電気的な異常を示した場合に、選択的に心臓組織を切除することを特徴とする、心臓内装置。 - 前記感知電極が二極式電極を含む請求項１に記載の心臓内装置。
- 前記プローブが位置センサーを含み、当該センサーが外部基準フレームに基づく前記プローブの位置に応じて信号を発生する、請求項１または２に記載の心臓内装置。
- 前記プローブが当該プローブの先端部の近くに前記組織切除装置を備えている、請求項１から３のいずれか一項に記載の心臓内装置。
- 前記切除装置が切除電極を有し、前記少なくとも２個の感知電極の１個が当該切除電極内に備えられている、請求項４に記載の心臓内装置。
- 前記切除装置が前記プローブの外部表面上に配置されて、当該プローブの先端部を概ね被覆している、請求項４または５に記載の心臓内装置。
- 前記切除装置および電極が前記プローブの半径方向の外部表面に沿って配置されており、１個の電極が前記切除装置に対して軸方向における基端部側に配置され、他の１個の電極が当該切除装置に対して軸方向における先端部側に配置されている、請求項４から６のいずれか一項に記載の心臓内装置。
- 前記切除装置の近傍に、心臓組織を冷却するためのクーラーを備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の心臓内装置。
- 前記切除装置が、幅が５ｍｍ以下の損傷部を切除するように構成されている、請求項１から８のいずれか一項に記載の心臓内装置。
- 前記少なくとも２個の感知電極が、心臓組織の切除前および切除後の連続的な心臓周期の信号を感知可能に構成されている、請求項１から９のいずれか一項に記載の心臓内装置。
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