JP5927181B2 - 患者体内における1つ以上のカテーテルの配置状態をトラッキングするためのシステムの作動方法およびシステム - Google Patents
患者体内における1つ以上のカテーテルの配置状態をトラッキングするためのシステムの作動方法およびシステム Download PDFInfo
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Description
いくつかの態様では、方法は、多数の電流注入電極であって、該電極のうち少なくともいくつかが臓器内にフィールドを生成するために患者の身体内部の安定な位置に設けられている電流注入電極、の間に電流を流すことを含む。該方法はさらに、電流注入電極によって引き起こされた電流フローに応じて、カテーテルの多数の位置それぞれに関して該カテーテル上の多数の測定電極それぞれにおいて信号を測定することも含む。該方法はさらに、被測定信号に基づいて臓器内の新たな位置での予想される信号を判定すること、および、少なくとも予想された信号に基づいて、カテーテルの測定電極または臓器内の別のカテーテルの測定電極のうち少なくとも1つの配置状態を判定することも含む。
電流注入電極は測定電極を備えたカテーテル上にはない。
予想される信号を判定することは、外部トラッキングシステムからの情報が存在しない状態で、予想される信号を判定することを含みうる。
相対的位置を判定することは、多数の位置のうち異なる位置において測定されたフィールドを相互調整することを含みうる。
相対的位置を判定することは、多数の位置の複数の測定電極の間の並進および回転を判定することを含みうる。
各組の測定結果からの情報は局所フィールドマップとなりうる。
局所フィールドマップを相互調整することは、点、表面、および体積のうち1つ以上について費用最小化関数を使用することを含みうる。
予想される信号を判定することは、被測定信号およびカテーテル上の多数の測定電極間の既知の相対的位置に基づいて、予想される信号を判定することを含みうる。
フィールドマップは可微分関数となりうる。
予想される信号を判定することは、ラプラス方程式、ポアソンの方程式、または多項式推定のうち少なくともいずれかを使用することを含みうる。
電流注入電極は、臓器の内側に固定される1つ以上のカテーテルに搭載される電極および1つ以上の体表面電極の両方を含みうる。
多数の位置において信号を測定することは、臓器内の多数の位置にカテーテルを移動させること、およびカテーテルの多数の位置それぞれについて信号を測定するために測定電極を使用することを含みうる。
多数のモデルの組み合わせ処理は、組み合わされたフィールドのモデルを生成するために同時的に多数のモデルを組み合わせることを含みうる。
みうる。
該方法はさらに、臓器から測定電極を取り外すこと、および、臓器から測定電極を取り外した後に別のカテーテルの測定電極の位置をトラッキングするために予想された信号測定結果を使用すること、を含みうる。
臓器は患者の心臓であってよい。
被測定信号および予想される信号の処理は、臓器に関して安定な位置に配置されたカテーテル電極からの情報を使用することを含みうる。
いくつかのさらなる態様では、システムは、患者の身体内の臓器の中に挿入するために構成されたカテーテルを備え、かつ多数の測定電極を備えている。該システムはさらに、臓器内にフィールドを生成するために患者の身体内部の安定な位置に設けられた多数の電流注入電極を備えている。該システムはさらに、多数の電流注入電極および測定電極に連結された電子制御システムを備えている。電子制御システムは、多数の電流注入電極の間に電流を流して臓器内にフィールドを生成し、かつ該フィールドを測定するように、また、電流注入電極によって引き起こされた電流フローに応じて、カテーテルの多数の位置それぞれに関して多数の測定電極それぞれにおける信号を測定するように、構成される。該システムはさらに、該電子システムに連結された処理システムも備えている。処理システムは、被測定信号に基づいて臓器内の新たな位置で予想される信号を判定するように、かつ、少なくとも予想される信号に基づいて、カテーテルの測定電極または臓器内の別のカテーテルの測定電極のうち少なくともいずれか1つの配置状態を判定するように、構成される。
電流注入電極は、臓器内に固定される1つ以上のカテーテルに搭載されうる。
カテーテルに搭載される測定電極は、移動させて臓器内の多数の位置に配置することが可能な電極を含みうる。
電流注入電極は測定電極を備えたカテーテル上にはない。
処理システムは、外部トラッキングシステムからの情報が存在しない状態で予想される信号を判定するようにさらに構成されうる。
処理システムは、費用最小化関数を使用して、多数の位置のうち異なる位置において測定されたフィールドを相互調整するようにさらに構成されうる。
それぞれの位置におけるカテーテルの被測定信号は、対応する一組の測定結果を定義し
、処理システムは、新たな位置での予想される信号を示すフィールドマップを判定するために、異なる組からの情報を組み合わせ処理することにより予想される信号を判定するようにさらに構成されうる。
処理システムは、ラプラス方程式、ポアソンの方程式、または多項式推定のうち少なくともいずれかを使用して予想される信号を判定するように、さらに構成されうる。
処理システムは、別のカテーテルの測定電極の位置をトラッキングするために、予想された信号測定結果を使用するように、さらに構成されうる。
いくつかのさらなる態様では、方法は、多数の電流注入電極であって該電極のうち少なくともいくつかは患者の身体内の安定な位置に設けられている電流注入電極の間に、電流を流すことによりベースラインの信号測定結果を生成して臓器内にフィールドを生成すること、および、該電流フローに応じて、1つ以上の安定な位置に配置された1つ以上の測定電極の信号を測定することを含む。該方法はさらに、ベースラインの信号測定結果を生成することに続いて、多数の電流注入電極の間に電流を流すこと、該電流フローに応じて、1つ以上の測定電極における信号を測定すること、および、被測定信号をベースラインの信号と比較して比較結果を生成することも含む。
該方法はさらに、比較結果に基づいて患者の身体内の多数の電流注入電極の位置が変化したかどうかを判断することも含みうる。
1つ以上の測定電極は1つ以上のECGリード線であってよい。
該方法はさらに、ベースラインの信号測定結果を生成することに続いて、電流フローに応じて、カテーテルの多数の位置それぞれについてカテーテル上の多数の測定電極それぞれにおける信号を測定すること、および、被測定信号に基づいて臓器内の新たな位置における測定電極について予想される信号を判定することも含みうる。
臓器は患者の心臓であってよい。
ベースラインの信号測定結果を生成することは、患者の呼吸および心拍動について補償することを含みうる。
被測定フィールドをベースラインの信号と比較することは、残差ノルムを閾値と比較することを含みうる。
被測定フィールドをベースラインの信号と比較することは、変位軌道を計算することを含みうる。
いくつかの態様では、システムは、1つ以上の安全な位置に配置された1つ以上の測定電極、および、多数の電流注入電極であって該電極のうち少なくともいくつかは臓器内にフィールドを生成するために患者の身体内の安定な位置に設けられている電流注入電極、を備えている。該システムはさらに、多数の電流注入電極および1つ以上の測定電極に連結された電子制御システムも備えている。電子制御システムは、多数の電流注入電極の間に電流を流すように、かつ、電流フローに応じて、1つ以上の測定電極における信号を測定するように、構成される。該システムはさらに、該電子システムに連結された処理システムも備えている。処理システムは、ベースラインの信号測定結果を生成し、ベースラインの信号測定結果の生成に続いて、1つ以上の測定電極からの被測定信号をベースラインの信号と比較して比較結果を生成し、かつ、比較結果に基づいて患者の身体内の多数の電流注入電極の位置が変化したかどうかを判断するように、構成される。
システムはさらに、多数の電流注入電極の位置が変化したと判断されると聴覚的または視覚的表示を提供するように構成された、表示器を備えることもできる。
1つ以上の測定電極は1つ以上の体表面電極であってよい。
システムはさらに、カテーテル上に多数の測定電極を備えることもできる。電子制御システムは、カテーテルの多数の位置それぞれに関してカテーテル上の多数の測定電極それぞれにおける信号を測定するようにさらに構成可能であり、かつ、処理システムは、被測定信号に基づいて臓器内の新たな位置の測定電極について予想される信号を判定するようにさらに構成可能である。
1つ以上の測定電極は、1つ以上の安定な心臓内電極であってよい。
処理システムは、ベースラインの信号と被測定信号との間の残差ノルムを使用して被測定フィールドをベースラインの信号と比較するようにさらに構成されうる。
該システムはさらに、臨床医がベースラインの信号測定結果が生成された位置へ電流注
入電極を導くのを可能にする情報を提供するように構成された、表示ユニットを備えることもできる。
変位軌道は、電流注入電極の現在位置の表示、およびベースラインの信号測定結果が生成された位置の表示を提供する、三次元モデルを提供することができる。
別途定義のないかぎり、本明細書において使用される技術用語および科学用語はすべて、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有している。本明細書中に援用された文献と矛盾する場合は、本明細書が優先される。
詳細な説明
本明細書中に開示された実施形態は、心臓空間内の様々な位置におけるフィールドの予想される信号測定結果を提供するフィールドのモデルを生成し、判定されたフィールドのモデルを使用して患者の心臓空間内のカテーテルの配置状態を判定するための、方法およびシステムを含む。
電流注入電極(CIE)を使用し、かつ該フィールドを測定するためにポテンシャル測定電極(PME)を使用する。一般に、CIEは対象とする領域に電流を注入することによりポテンシャル場を生成する素子であってよく、CIEは電流にシンクを提供する素子と対をなし、かつ、PMEはポテンシャル場を測定することができる電極であってよい。しかしながら、本明細書中に記載の方法および手法は、磁場、音場、またはその他の測定可能なフィールドを使用するシステムおよび方法に適用可能である。
に設けられた単一のカテーテル上の電極に搭載された3つのCIE対(例えばCIE1+‐CIE1−;CIE2+‐CIE2−;およびCIE3+‐CIE3−)を示し、これらはフィールド生成デバイスとしての役割を果たす。本明細書中に記載されるように、冠状静脈洞内に配置されるように示される一方で、心腔外側のその他の位置、該臓器自体の内部、または患者の身体の外側のうち少なくともいずれかが、CIE対を固定するために使用されることも考えられる。
58,688号明細書(内容は参照により本願に組み込まれる)に開示された方法のように、センサの位置を判定するために磁場または音場を使用する場合がある。独立したトラッキングシステムを使用する方法とは対照的に、本明細書中に記載された相対的なFMCの位置を判定する方法は、FMC測定結果に対応する局所フィールドモデルを相互調整することを伴う。2つ以上の局所フィールドモデルを相互調整することは、個別のモデルによって記述される体積の共通部分内で、点、表面、体積、またはこれらの組み合わせについて費用関数を最小限にすることを伴う場合がある。モデルの相互調整はさらに、フィールドの予想される特徴またはFMCの形状に関する演繹的な情報を利用することもできる。
キングされる位置に関する所望の回復速度もあるので、そのようなシステムで同時にトラッキング可能な電極の数には制限がある。本明細書中に記載されるシステムおよび方法ではトラッキングされるPMEの性質がパッシブであることから、同時にトラッキング可能なPMEの数には制限がない。
図1に戻ると、図1は、1つ以上のカテーテルに搭載された多数の電流注入電極(CIE)を配置判定するための配列構成の典型的な概略図を示す。CIEは心臓内の安定な場所に位置付けられ、電極と心臓壁との間の相対的移動を最小限にする方法で固定される。これは、カテーテルが解剖学的構造に順応して一定の配置状態にとどまることになる位置(例えば冠状静脈洞、心耳もしくは心尖)を選択することにより、または固定機構(例えばスクリューインリードもしくはバルーン機構)の使用により、行うことができる。
る対が記載されるように心腔の三次元空間に行き渡る限り、トラッキングシステムが作動するためには必要ない。媒質の特性および媒質の不均一性はどのようにもモデル化されず、媒質に関して事前知識は必要ない。
一般に、システムは、FMCによって測定された信号に基づいて1組の予想される信号
を生成する。1組の予想される信号の一例はフィールドマップである。フィールドマップは、生成されたフィールドのスカラーまたはベクター測定結果を、電極およびカテーテルがトラッキングされる体積中の場所に割り当てる。フィールドマップは、関数(例えば可微分関数)として表わすことができる。臓器内のFMCの絶対的な位置が不明である実施形態では、初期測定におけるFMCの位置がフィールドマップの座標フレームの原点および方向を定義することができる。一般に、フィールドは、スカラー値またはベクター値を空間内の点に(例えば空間内のすべての点に)関連付ける任意の測定可能な現象である。PMEは、ポテンシャル場(参照位置に対するポテンシャル差)、インピーダンス場(すべての位置と参照位置との間のインピーダンス)などのような様々な種類のスカラー場を測定することができる。
置における各局所フィールドモデルへの信頼度に応じて重み付け平均化することによって、局所フィールドモデルを混成する。第3の手法は、FMC電極の測定結果および位置をすべて(同時に、または順次)使用して、単一のフィールドモデルを生成することである。
FMC付近におけるフィールドの再構築の典型的な方法を支配する物理法則は、簡潔には以下に要約される。均質な媒質の領域内の各点における電荷密度がゼロである場合、ポテンシャル場は式11に示されるようなラプラス方程式を満たす。
包囲表面を定義する。FMCを取り囲む典型的な体積および包囲表面は、例えば図9に示されている。ステップ1006では、システムは、所与の体積ポテンシャルとしてのFMC電極測定結果を用いて表面ポテンシャルについて式22を解くことにより、表面ポテンシャル(例えば、表面Sにおけるポテンシャル分布Vs)を、したがってすべての包囲体積ポテンシャルを、推定する。推定表面ポテンシャルの決定は、逆ラプラス問題を解くことを含みうる。したがって、FMC電極の位置および包囲表面は、行列Aにおける値を見出すために使用され、測定された電極ポテンシャルは体積ポテンシャルφvについて使用される。
釣り合わせる。別の選択は、Lφsが表面ポテンシャルの重み付き勾配を表わすように、行列Lを使用することである。その場合、最小化は、近似誤差を表面全域にわたるポテンシャルの変動と釣り合わせる。いずれの場合も、正則化係数αが2つの誤差項の間の釣り合いを制御する。後者の正則化スキームは、一連の異なる正則化係数αについて滑らかであるが正確な解を与えることが見出されている。正則化係数0.01が一般に有効である。式33の使用の例に加えて、行列計算に関するさらなる詳細は、「カテーテルの移動と複数心拍の統合を含む非接触式心臓マッピング(NON-CONTACT CARDIAC MAPPING, INCLUDING MOVING CATHETER AND MULTI-BEAT INTEGRATION)」という表題が付された2006年
6月13日出願の米国特許出願シリアル番号第11/451,898号明細書(その内容は参照により本願に組み込まれる)に記載されている。
、すなわち:ラプラス方程式を使用する代わりに、ポテンシャル場のより一般的な表現であるポアソンの方程式が使用される。逆ポアソン問題の解決およびフィールドマップの生成のために同様のツールが使用されうる。
上述のように、多数の位置におけるFMCの測定結果(局所フィールドマップ)は対象領域全体にわたるフィールドマップを作出するために組み合わせ処理される。この「大域的」フィールドマップは個別電極または電極集合物のトラッキングのために使用される。大域的フィールドマップを生成するために、システムは、様々な信号測定結果についてFMCの相対的配置状態を決定し、決定された相対的配置状態を使用して多数の個々の局所フィールドモデルを組み合わせ処理する。
れのFMC配置状態の回転および並進を見出すためにモデルと測定結果との間の誤差が最小化される。この場合、以下に式5に示されるように、i番目のフィールドのモデルφiは、想定されるFMC電極位置および測定されるポテンシャルの全てに依存する。
システムは、局所フィールドマップを生成するために様々な方法を使用することができる。局所フィールドモデルまたは大域的フィールドマップのいずれかを生成する典型的な1つの方法は、必要なトラッキングシステムの精度に適合する解像度を備えた3Dグリッドを生成し、次に、測定値に補間技術を適用することである。例えば、グリッド解像度は0.2mmであってよい。三次補間法のような補間アルゴリズムが、グリッド上に測定値を補間するために使用されうる。
対象とする領域を表わしている1組の予想される信号測定結果(例えばフィールドマップ)が構築されてしまえば、該フィールドマップは、その領域内の電極およびカテーテルをトラッキングするために使用されうる。トラッキングされる電極は、FMCカテーテル上のポテンシャル測定電極、または異なるカテーテル上の他のポテンシャル測定電極のうち少なくともいずれかであってよい。フィールドマップを使用すると、多数の電極(1つのカテーテル上または多数の異なるカテーテル上のもの)が同時にトラッキングされうる。
PMEのトラッキングは、CIE対の活性化の結果としてPMEによって収集された測定結果を、所与の位置のフィールドマップ中の予想された測定結果と比較する、最適化問
題を解くことにより実施される。電極は、フィールドマップ中の予想されるフィールドと被測定フィールドとの間の誤差を何らかの方法で最小限にする位置を割り当てられる。下記は、トラッキングされるPMEの位置を決定する1つの典型的な方法について記載する。しかしながら、他の方法も可能である。
。留意すべきことは、式11における最適化は、実数値または複素数値のいずれの測定結果にも有効であることである。その結果、振幅および位相の両方がトラッキングの目的で使用されうる。複素導電率の虚部の使用は、誘電率の差異が導電率の差異のそれを上回る材料分布においては特に重要である。
カテーテル上の個々のPMEをトラッキングすることにより、該カテーテルの位置および形状を決定することができる。さらに、多数のPMEからの測定結果がカテーテルのトラッキングに使用されるので、トラッキング精度は単一のPMEで可能なものよりも改善されうる。PMEは下記に記載されるようないくつかの方法でカテーテルによる制約を受ける可能性がある。
心臓の収縮および呼吸は、フィールドが生成されている媒質を変化させることにより、生成されるフィールドを変化させる。換言すれば、実際のフィールドは時間とともに変化している。この問題を扱ういくつかの方法がある。
すべての測定結果に共通である。静止状態のカテーテル(例えばCIEが存在するカテーテル)上の1組のPMEからの測定結果を使用して上記加法的成分を合成し、次に、測定されたポテンシャルから該成分を差し引くことが可能である。その結果、加法的な位相変動値は測定結果から取り除かれる。
上述のように、PMEは、1組の予想された信号(例えばフィールドマップ)と、トラッキングされる電極のPME上で測定された信号との間の比較に基づいて、該フィールドマップを得るため、およびPMEのトラッキングのための信号の生成に使用されたCIEが同じである(かつ同じ位置にある)場合に、トラッキングされる。トラッキングされる電極の配置状態を正確に決定するために、CIEは、フィールドマップが生成されたときにCIEがあったのと同じ位置に維持されるべきである。しかしながら、フィールドマッピングまたはカテーテルトラッキングの間に、FGDが意図せずして変位に至る場合がある。例えば、いくつかのCIEが冠状静脈洞内のカテーテル上に存在する場合、右心房の中を移動しているカテーテルが冠状静脈洞カテーテルと接触して該カテーテルを変位させる可能性がある。FGDを担持しているカテーテルも、患者の呼吸またはその他の患者の動きにより変位せしめられる可能性もある。この問題を克服する1つの手法は、FGD担持カテーテルが安定に配置されるように維持するデバイスまたは方法を使用することである。これは、数多くの固定スキーム、例えば足場形成またはバルーン固定具のうち任意のものを使用することにより遂行可能である。別の手法は、そのような変位を検知して、ユーザが該変位を補正するのを助けることができるサブシステムである。これは、下記に述べるようないくつかの方法で遂行可能である。
ルにおいてトラッキングされうる。フィールドモデルの不正確さは検知される変位に歪みを生じることになるが、それでもなお臨床医に、またはトラッキングアルゴリズムに、有益情報を提供することができる。
、補償可能である。
フィールドマッピング、電極のトラッキング、およびFGDのトラッキングは、9リットルの生理食塩水タンク内で収集された測定結果を使用して生体外(ex vivo)で実証さ
れた。以下に報告されるフィールドマッピングおよび電極トラッキングの結果は、FGDとして2つの市販の10極カテーテル、FMCとして米国特許出願第12/005,975号明細書に記載されているような多電極アレイカテーテル、およびトラッキングされるカテーテルとして市販の10極カテーテル、を使用して収集された。
本明細書中に記載された方法およびシステムは、特定のハードウェア構成またはソフトウェア構成に限定されるものではなく、多くのコンピュータ使用環境または処理環境に適用可能性を見出すことができる。該方法およびシステムは、ハードウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの組み合わせにおいて実装されてもよいし、市販のモジュールアプリケーションおよびデバイスから実装されてもよい。本明細書中に記載されたシステムおよび方法の実装が少なくとも部分的にマイクロプロセッサの使用に基づく場合には、該方法およびシステムは1つ以上のコンピュータプログラム内に実装可能であり、ここでコンピュータプログラムは1つ以上のプロセッサ実行命令を含むものと理解されうる。コンピュータプログラムは1または複数のプログラマブルプロセッサ上で実行可能であり、プロセッサによって読取り可能な1つ以上の記憶メディア(揮発性および不揮発性のメモリエレメントかつ/またはストレージエレメントを含む)、1つ以上の入力デバイス、または1つ以上の出力デバイスのうち少なくともいずれかに格納することができる。したがって、プロセッサは、入力データを得るために1つ以上の入力デバイスにアクセスすることが可能であり、出力データを通信するために1つ以上の出力デバイスにアクセスすること
が可能である。入力デバイスまたは出力デバイスのうち少なくともいずれか一方には、下記すなわち:ランダムアクセスメモリ(RAM)、独立ディスク冗長アレイ(RAID)、フロッピー(登録商標)ドライブ、CD、DVD、磁気ディスク、内部ハードドライブ、外部ハードドライブ、メモリスティック、または本明細書中に提供されるようなプロセッサによりアクセス可能な他の記憶デバイス、のうち1つ以上を挙げることが可能であるが、そのような前述の例は網羅的なものではなく、また例証のためであって限定するものではない。
、または「該マイクロプロセッサ(the microprocessor)」および「該プロセッサ(the processor)」に言及する場合、スタンドアロン環境または分散環境で通信可能であり、
よって有線または無線通信を介して他のプロセッサと通信するように構成可能な1または複数のマイクロプロセッサを含むものと理解することが可能であり、そのような1または複数のプロセッサは、類似または異なるデバイスでありうる1つ以上のプロセッサ制御式デバイス上で作動するように構成されうる。さらに、メモリに言及する場合、別段の定めがない限り、1つ以上のプロセッサ読取り可能かつアクセス可能なメモリエレメントまたはメモリコンポーネントのうち少なくともいずれかであって、プロセッサ制御式デバイスの内部にあるもの、プロセッサ制御式デバイスの外部にあるもの、および様々な通信プロトコルを使用して有線または無線ネットワークを介してアクセス可能なものを含むことが可能であり、また、別段の定めがない限り、外部および内部のメモリデバイスの組み合わせであって、そのようなメモリが用途に基づいて隣接かつ/または分割状態であるような組み合わせ、を含むように配置構成されることもできる。従って、データベースに言及する場合、そのような言及が市販のデータベース製品(例えばSQL、Informix(登録商標)、Oracle(登録商標))およびさらには独自仕様のデータベースをも含みうる、また、メモリを関連づけるための他の構造物であって例えばリンク、キュー、グラフ、ツリーなど(そのような構造物は限定のためではなく例示のために提示されている)も含みうる、1つ以上のメモリアソシエーションを含むものとして了解されうる。
Claims (48)
- 患者体内における1つ以上のカテーテルの配置状態をトラッキングするためのシステムの作動方法であって、
電子制御システムが、
多数の電流注入電極のうち少なくともいくつかが患者の身体内部の安定な位置に設けられて臓器内にフィールドを生成するように、前記多数の電流注入電極の間に電流を流すべく信号を送信する工程と、
前記電流注入電極によって引き起こされた電流フローに応じて、カテーテルの多数の位置それぞれに関して該カテーテル上の多数の測定電極それぞれにおいて信号を測定する工程とを行い、
前記電子制御システムに連結された処理システムが、
被測定信号に基づいて臓器内の新たな位置での予想される信号を判定する工程と、
少なくとも予想された信号に基づいて、カテーテルの測定電極または臓器内の別のカテーテルの測定電極のうち少なくとも1つの配置状態を判定する工程とを行い、
それぞれの位置におけるカテーテルの前記被測定信号は、対応する一組の測定結果を定義し、前記予想される信号を判定する工程は、新たな位置での予想される信号を示すフィールドマップを判定するために異なる組からの情報を組み合わせ処理することを含んでなる、方法。 - 電流注入電極は測定電極を備えたカテーテル上にはない、請求項1に記載の方法。
- 前記予想される信号を判定する工程は、外部トラッキングシステムからの情報が存在しない状態で、予想される信号を判定することを含んでなる、請求項1に記載の方法。
- 前記予想される信号を判定する工程は、被測定信号に基づいて、臓器内の多数の位置のうち異なる位置における複数の測定電極の相対的位置を判定することを含んでなる、請求項1に記載の方法。
- 前記相対的位置を判定することは、多数の位置のうち異なる位置において測定されたフィールドを相互調整することを含んでなる、請求項4に記載の方法。
- 前記フィールドを相互調整することは、点、多数の点、表面、および体積のうち1つ以上について費用最小化関数を使用することを含んでなる、請求項5に記載の方法。
- 前記相対的位置を判定することは、多数の位置における複数の測定電極の間の並進および回転を判定することを含んでなる、請求項4に記載の方法。
- 組み合わせ処理は、カテーテル上の測定電極の既知の相対的位置に基づいてカテーテルの様々な位置を説明するために、異なる組からの情報を位置合わせすることを含んでなる、請求項1に記載の方法。
- 各組の測定結果からの情報は局所フィールドマップを含んでなる、請求項1に記載の方法。
- 前記予想される信号を判定する工程は、多数の位置からの局所フィールドマップを相互調整することを含んでなる、請求項9に記載の方法。
- 前記局所フィールドマップを相互調整することは、点、表面、および体積のうち1つ以上について費用最小化関数を使用することを含んでなる、請求項10に記載の方法。
- 前記局所フィールドマップを相互調整することは、複数の局所フィールドマップの間の並進および回転を判定することを含んでなる、請求項10に記載の方法。
- 前記予想される信号を判定する工程は、被測定信号およびカテーテル上の多数の測定電極間の既知の相対的位置に基づいて、予想される信号を判定することを含んでなる、請求項1に記載の方法。
- 前記予想される信号はフィールドマップを含んでなる、請求項1に記載の方法。
- 前記フィールドマップは可微分関数を含んでなる、請求項14に記載の方法。
- 前記予想される信号を判定する工程は、ラプラス方程式を使用することを含んでなる、請求項1に記載の方法。
- 前記予想される信号を判定する工程は、ポアソンの方程式を使用することを含んでなる、請求項1に記載の方法。
- 前記予想される信号を判定する工程は、多項式推定を使用することを含んでなる、請求項1に記載の方法。
- 前記電流注入電極は、臓器の内側に固定される1つ以上のカテーテルに搭載される、請求項1に記載の方法。
- 前記電流注入電極は、臓器の内側に固定される1つ以上のカテーテルに搭載される電極および1つ以上の体表面電極の両方を含んでなる、請求項1に記載の方法。
- 前記信号を測定する工程はポテンシャルの測定を含んでなる、請求項1に記載の方法。
- 前記予想される信号を判定する工程は、
多数の位置について、多数の、フィールドの一部のモデルを生成するために、1つ以上の測定電極からの被測定信号を使用してフィールドの一部をモデル化する工程、および、
組み合わせフィールドモデルを生成するために多数のモデルを組み合わせ処理する工程を含んでなる、請求項1に記載の方法。 - 前記多数のモデルの組み合わせ処理は、組み合わされたフィールドのモデルを生成するために連続的に多数のモデルを組み合わせることを含んでなる、請求項22に記載の方法。
- 前記多数のモデルの組み合わせ処理は、組み合わされたフィールドのモデルを生成するために同時的に多数のモデルを組み合わせることを含んでなる、請求項22に記載の方法。
- 前記組み合わせフィールドモデルは、多数の、フィールドの一部のモデルの、加重平均を含んでなる、請求項22に記載の方法。
- 前記電流注入電極は少なくとも3組の電流注入電極を含んでなり、電流フローを引き起こすことは、前記電流注入電極の各組の間に電流を流すことを含んでなる、請求項1に記載の方法。
- 前記臓器は患者の心臓である、請求項1に記載の方法。
- 配置状態の判定は、多数の測定電極を備えたカテーテルとは別個のカテーテルである別のカテーテルを用いて、別のカテーテルの測定電極の配置状態を判定することを含んでなる、請求項1に記載の方法。
- 被測定信号および予想される信号は呼吸および心拍動を説明するために処理される、請求項1に記載の方法。
- 被測定信号および予想される信号の処理は、臓器に関して安定な位置に配置されたカテーテル電極からの情報を使用することを含んでなる、請求項29に記載の方法。
- 安定な位置は冠状静脈洞を含んでなる、請求項30に記載の方法。
- 患者の身体内の臓器の中に挿入するために構成され、かつ多数の測定電極を含んでなるカテーテルと、
臓器内にフィールドを生成するために患者の身体内部の安定な位置に設けられた多数の電流注入電極と、
電子制御システムであって、多数の電流注入電極および測定電極に連結され、かつ、
多数の電流注入電極の間に電流を流して臓器内にフィールドを生成し、かつ該フィールドを測定するように、
電流注入電極によって引き起こされた電流フローに応じて、カテーテルの多数の位置それぞれに関して多数の測定電極それぞれにおける信号を測定するように、
構成された電子制御システムと、
処理システムであって、前記電子システムに連結され、かつ、
被測定信号に基づいて臓器内の新たな位置で予想される信号を判定するように、かつ、
少なくとも予想される信号に基づいて、カテーテルの測定電極または臓器内の別のカテーテルの測定電極のうち少なくともいずれか1つの配置状態を判定するように、
構成された処理システムと、
を含んでなり、
それぞれの位置におけるカテーテルの前記被測定信号は、対応する一組の測定結果を定義し、前記処理システムは、新たな位置での予想される信号を示すフィールドマップを判定するために、異なる組からの情報を組み合わせ処理することにより予想される信号を判定するようにさらに構成される、システム。 - 前記電流注入電極は、臓器内に固定される1つ以上のカテーテルに搭載される、請求項32に記載のシステム。
- カテーテルに搭載される測定電極は、移動させて臓器内の多数の位置に配置することが可能な電極を含んでなる、請求項32に記載のシステム。
- 前記電流注入電極は少なくとも3組の電流注入電極を含んでなる、請求項32に記載のシステム。
- 前記電流注入電極は測定電極を備えたカテーテル上にはない、請求項32に記載のシステム。
- 前記処理システムは、外部トラッキングシステムからの情報が存在しない状態で予想される信号を判定するようにさらに構成される、請求項32に記載のシステム。
- 前記処理システムは、前記被測定信号に基づいて、臓器内の多数の位置のうち異なる位置における複数の測定電極の相対的位置を判定するようにさらに構成される、請求項32に記載のシステム。
- 前記処理システムは、費用最小化関数を使用して、多数の位置のうち異なる位置において測定されたフィールドを相互調整するようにさらに構成される、請求項38に記載のシステム。
- 前記処理システムは、多数の位置の複数の測定電極の間の並進および回転を判定するようにさらに構成される、請求項32に記載のシステム。
- 前記処理システムは、カテーテル上の測定電極の既知の相対的位置に基づいてカテーテルの様々な位置を説明するために、異なる組からの情報を位置合わせすることにより該異なる組からの情報を組み合わせ処理してフィールドマップを判定するように、さらに構成される、請求項32に記載のシステム。
- 前記予想される信号はフィールドマップを含んでなる、請求項32に記載のシステム。
- 前記処理システムは、ラプラス方程式を使用して予想される信号を判定するようにさらに構成される、請求項32に記載のシステム。
- 前記処理システムは、ポアソンの方程式を使用して予想される信号を判定するようにさらに構成される、請求項32に記載のシステム。
- 前記処理システムは、多項式推定を使用して予想される信号を判定するようにさらに構成される、請求項32に記載のシステム。
- 前記電流注入電極は、臓器内に固定される1つ以上のカテーテルに搭載される電極および1つ以上の体表面電極の両方を含んでなる、請求項32に記載のシステム。
- 前記処理システムは、別のカテーテルの測定電極の位置をトラッキングするために、予想された信号測定結果を使用するようにさらに構成される、請求項32に記載のシステム。
- 前記処理システムは、呼吸および心拍動を説明するために被測定信号および予想される信号を処理するようにさらに構成される、請求項32に記載のシステム。
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