JP6656271B2

JP6656271B2 - インピーダンス・シフトおよびドリフトの検出および補正

Info

Publication number: JP6656271B2
Application number: JP2017565729A
Authority: JP
Inventors: マリニンユーリ; ヒルアンソニー; トンプソンケーブル
Original assignee: セント・ジュード・メディカル，カーディオロジー・ディヴィジョン，インコーポレイテッド
Priority date: 2015-06-19
Filing date: 2016-06-20
Publication date: 2020-03-04
Anticipated expiration: 2036-06-20
Also published as: CN107750148B; JP2018526049A; US20160367323A1; US20200121401A1; US10492869B2; US11944389B2; EP3282944B1; EP3282944A1; CN107750148A; WO2016205809A1

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年６月２０日に出願された、「インピーダンス・シフトおよびドリフトの検出および補正（ＩＭＰＥＤＡＮＣＥＳＨＩＦＴＡＮＤＤＲＩＦＴＤＥＴＥＣＴＩＯＮＡＮＤＣＯＲＲＥＣＴＩＯＮ）」という名称の、整理番号第ＣＤ−１０５４ＵＳ０２（０６５５１３−００１４２５）号の出願に関する。本出願は、ここに、本明細書に完全に記載されているのと同様に参照により組み込まれる、２０１５年６月１９日に出願された、「インピーダンス・シフトおよびドリフトの検出および補正（ＩＭＰＥＤＡＮＣＥＳＨＩＦＴＡＮＤＤＲＩＦＴＤＥＴＥＣＴＩＯＮＡＮＤＣＯＲＲＥＣＴＩＯＮ）」という名称の米国仮特許出願第６２／１８２，２０８号の優先権を主張する。

本開示は一般に、インピーダンス・シフトおよびドリフトの検出および補正に関する。

患者の身体内を移動するカテーテルまたは他の医療デバイスの３次元座標はしばしば、位置特定システム（「マッピング・システム」、「ナビゲーション・システム」、または「位置フィードバック・システム」とも呼ばれることがある）を使用して追跡される。これらのデバイスは、典型的には、その座標を決定するために、磁気源、電気源、超音波源、および他の放射源を使用する。例えば、インピーダンス・ベース位置特定システムは、医療デバイスによって測定された電圧を電場内でのロケーションと解釈することによって、医療デバイスの座標を決定する。

異なるタイプの位置特定システムはそれぞれ、ある特定の利点および欠点をもたらす。例えば、インピーダンス・ベース位置特定システムは、多数の位置特定要素を同時に追跡できる能力をもたらすが、電場の不均一性、ならびに変化するインピーダンス領域および他の外部要因から生じるシフトおよび／またはドリフトの影響を受けやすい。同様に、磁気ベース・システムは、インピーダンス・ベース・システムよりも、均一性が高く、ドリフトが少ないという利点をもたらす。しかし、そのようなシステムでは、位置特定要素として特別なセンサが使用される必要があり、したがって、同時に追跡され得る位置特定要素の数が比較的限られている。

本明細書のさまざまな実施形態は、インピーダンス・ベース座標系におけるインピーダンス・シフトを検出するための方法を提供する。インピーダンス・ベース座標系における電極のインピーダンス・ロケーション、および磁気ベース座標系における磁気位置センサの磁気ロケーションが、受信され得る。磁気位置センサの変換後インピーダンス・ロケーションが、インピーダンス・ベース座標系と磁気ベース座標系との間の電磁レジストレーション（ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ）を使用して計算され得る。磁気位置センサの変換後インピーダンス・ロケーションと磁気位置センサの磁気ロケーションとの間の差が、決定され得る。磁気位置センサのインピーダンス・ロケーションと磁気位置センサの磁気ロケーションとの間の差の大きさが、計算され得る。磁気位置センサの変換後インピーダンス・ロケーションと磁気位置センサの磁気ロケーションとの間の差の統計的有位性が、計算され得る。差の大きさがしきい値を超えるとともに差の統計的有意性がしきい値を超える場合、インピーダンス・シフトが存在するという判定が下され得る。

本明細書のさまざまな実施形態は、インピーダンス・ベース座標系におけるインピーダンス・シフトを補正するための方法を提供する。シフト後インピーダンス・ベース座標系における電極のシフト後インピーダンス・ロケーションが、受信され得る。シフト後インピーダンス・ベース座標系からの電極のシフト後インピーダンス・ロケーションを、磁気ベース座標系における電極のシフト補正後ロケーションに、電磁レジストレーションを使用して変換するために、電磁レジストレーションが適用され得る。

本明細書のさまざまな実施形態は、インピーダンス・ベース座標系におけるインピーダンス・シフトを検出および補正するための命令を記憶する、非一時的コンピュータ可読媒体を提供する。インピーダンス・ベース座標系における電極のインピーダンス・ロケーション、および磁気ベース座標系における磁気位置センサの磁気ロケーションが、受信され得る。磁気位置センサの変換後インピーダンス・ロケーションが、インピーダンス・ベース座標系と磁気ベース座標系との間の第１の電磁レジストレーションを使用して計算され得る。磁気位置センサの変換後インピーダンス・ロケーションと磁気位置センサの磁気ロケーションとの間の差が、決定され得る。磁気位置センサの変換後インピーダンス・ロケーションと磁気位置センサの磁気ロケーションとの間の差に基づいて、インピーダンス・シフトが存在するという判定が下され得る。インピーダンス・シフトが存在するという判定に応答して、シフト後インピーダンス・ベース座標系からの電極のインピーダンス・ロケーションを、磁気ベース座標系における電極のシフト補正後ロケーションに、第２の電磁レジストレーションを使用して変換するために、第２の電磁レジストレーションが適用され得る。

本開示の実施形態による、電磁ナビゲーション・システムの概略ブロック・ダイアグラム図である。

本開示の実施形態による、インピーダンス・シフトおよび／またはドリフトの検出に関連するフロー・ダイアグラムである。

本開示の実施形態による、インピーダンス・シフトおよび／またはドリフトの補正に関連するフロー・ダイアグラムである。

本開示の実施形態による、コンピューティング・デバイスの処理リソースと通信するコンピュータ可読媒体の一例のブロック・ダイアグラムである。

ここで、さまざまな図中の同一または類似の構成要素を識別するために同様の参照番号が使用される図面を参照すると、図１は、磁気位置センサ２８および電極３０を組み込んだガイドワイヤ、カテーテル、イントロデューサ（例えばシース）などの医療デバイスがその中で使用されてよいシステム１０の概略図である。

本開示の実施形態についての詳細な説明を先へ進める前に、そのようなデバイスおよびセンサがその中で使用されてよい例示的環境についての説明をまず記載する。引き続き図１を参照すると、図示のシステム１０は、主電子制御ユニット１２（例えばプロセッサ）を含み、さまざまな入力／出力機構１４、ディスプレイ１６、任意の画像データベース１８、心電図（ＥＣＧ）モニタ２０、医療用測位システム２２などの位置特定システム、医療用測位システム対応の細長い医療デバイス２４、患者基準センサ２６、磁気位置センサ２８、および電極３０を有する。話を簡単にするために、１つの磁気位置センサ２８および１つの電極３０が示されているが、２つ以上の磁気位置センサ２８および／または２つ以上の電極３０がシステム１０内に含まれ得る。

入力／出力機構１４は、コンピュータ・ベース制御ユニットとインターフェースするための従来装置、例えばキーボード、マウス、タブレット、フット・ペダル、スイッチ、および／または同様のもののうちの、１つまたは複数を備えてよい。ディスプレイ１６も、コンピュータ・モニタなどの従来装置を備えてよい。

本明細書に説明するさまざまな実施形態は、関心領域のリアル・タイム画像および／または事前取得画像を使用するナビゲーション用途に使用されてよい。したがって、システム１０は、オプションで、患者の身体に関する画像情報を記憶するための画像データベース１８を含んでよい。画像情報は、例えば、医療デバイス２４の目的部位を取り囲む関心領域および／または医療デバイス２４によって通過されることが企図されるナビゲーション経路に沿った複数の関心領域を含んでよい。画像データベース１８内のデータは、（１）過去のそれぞれの個別の時間に取得された、１つもしくは複数の２次元静止画像、（２）画像取得デバイスからリアル・タイムで得られた複数の関係する２次元画像（例えばｘ線撮像装置からの蛍光透視画像）、この場合、画像データベースはバッファとしての役割を果たす（ライブ蛍光透視）１つもしくは複数の２次元画像、および／または（３）シネ・ループを画定する、関係する２次元画像のシーケンス、この場合、シーケンス中の各画像は少なくとも、それに関連する、ＥＣＧモニタ２０から得られる取得されたリアル・タイムＥＣＧ信号に従ってシーケンスの再生を可能にするのに十分なＥＣＧタイミング・パラメータを有する、関係する２次元画像のシーケンス、を含む、知られている画像タイプを備えてよい。前述の実施形態は例にすぎず、本質的に限定するものではないことを理解されたい。例えば、画像データベースは、３次元画像データを同様に含んでもよい。画像は、現在知られている、または今後開発される、任意の画像診断技術、例えばＸ線、超音波、コンピュータ断層撮影、核磁気共鳴、または同様のものを通じて取得されてよいことを、さらに理解されたい。

ＥＣＧモニタ２０は、心臓器官の電気タイミング信号を、患者の身体の外側に外部から貼り付けられてよい複数のＥＣＧ電極（図示せず）の使用を通じて、絶えず検出するように構成される。タイミング信号は一般に、とりわけ心周期の特定の期に対応する。一般に、ＥＣＧ信号は、制御ユニット１２によって、データベース１８内に記憶されている前もって取り込まれた画像のシーケンス（シネ・ループ）のＥＣＧ同期再生に使用されてよい。ＥＣＧモニタ２０とＥＣＧ電極はどちらも、従来の構成要素を備えてよい。

医療用測位システム２２は、位置特定システムとして働くように、したがって、１つまたは複数の磁気位置センサ２８および／または電極３０に関する位置（位置特定）データを決定し、それぞれのロケーション読取り値を出力するように、構成される。ロケーション読取り値はそれぞれ、ＭＰＳ２２の座標系とすることのできる基準座標系（例えば磁気ベース座標系、インピーダンス・ベース座標系）に対する位置および配向（Ｐ＆Ｏ）の少なくとも一方または両方を含んでよい。いくつかのタイプのセンサの場合、Ｐ＆Ｏは、５自由度（５ＤＯＦ）を用いて、磁場内での磁場発生器もしくは送信機に対する磁気位置センサ２８の、かつ／または印加電場内での電場発生器（例えば１組の電極パッチ）に対する電極３０の、３次元（３Ｄ）位置（例えば３つの直交軸Ｘ、Ｙ、およびＺにおける座標）ならびに２次元（２Ｄ）配向（例えばピッチおよびヨー）として表現されることがある。他のセンサ・タイプの場合、Ｐ＆Ｏは、６自由度（６ＤＯＦ）を用いて、３Ｄ位置（例えばＸ、Ｙ、Ｚ座標）ならびに３Ｄ配向（例えばロール、ピッチ、およびヨー）として表現されることがある。

医療用測位システム２２は、制御された低強度の交流（ＡＣ）磁場内に磁気位置センサ２８が配設されている間にそのセンサから受信された信号、および例えば電極パッチによって発生された制御された電場内に電極３０が配設されている間にその電極から受信された信号を、取り込んで処理することに基づいて、基準座標系におけるそれぞれのロケーション（例えばＰ＆Ｏ）を決定する。

各磁気位置センサ２８および同様のものは、コイルを備えてよく、電磁気的な観点から言うと、変化する磁場またはＡＣ磁場は、コイルが磁場内にあるときコイル内に電流を誘導することができる。したがって磁気位置センサ２８は、磁気位置センサ２８がその中に配設されている磁場の１つまたは複数の特性（例えば磁束）を検出し、それらの特性を示す信号を生成するように構成され、この信号はさらに、磁気位置センサ２８についてのそれぞれのＰ＆Ｏを得るために、医療用測位システム２２によって処理される。電極３０は、いくつかの例では、リング電極を備えてよい。電極３０は、電極３０がその中に配設されている電場の１つまたは複数の特性（例えば電流）を検出し、それらの特性を示す信号を生成するように構成され得、この信号はさらに、複数の電極３０についてのそれぞれのＰ＆Ｏを得るために、医療用測位システム２２によって処理される。

引き続き図１を参照すると、一実施形態では、医療用測位システム２２が、医療用測位システム対応の医療デバイス２４のＰ＆Ｏを、磁気位置センサ２８および電極３０から受信された信号に加えて、電磁位置センサ２８および電極３０のある特定の物理的特性に従って決定してよい。そのような特性には、例えば、センサ２８上のコイルの１つまたは複数の部分のそれぞれの巻き角、コイル部分の数、コイル内に使用されている導体のタイプ、コイル内のループの方向および数を示す、またはそれに対応する、所定の較正データが含まれてよい。加えて、そのような特性には、例えば、電極３０の位置、電極３０の数、電極３０のサイズ、電極３０の形状、および電極を形成する材料のタイプを示す、またはそれに対応する、所定の較正データが含まれてよい。医療用測位システム２２は、予めプログラムされた磁気位置センサ２８および／または電極３０のそのような特性を有してもよく、そのような特性を較正手順から決定してもよく、そのような特性を医療デバイス２４と結合された記憶要素から受信してもよい。

磁気位置センサ２８および電極３０は、医療用測位システム対応の医療デバイス２４に関連付けられてよい。別の医療用測位システム・センサ、すなわち、患者基準センサ（ＰＲＳ）２６（がシステム１０内に設けられていればそれ）は、呼吸により誘発される移動など、患者の身体の移動の動き補償を可能にするために、患者の身体の位置基準を提供するように構成され得る。そのような動き補償については、ここに、本明細書に完全に記載されているのと同様に参照によりその全体が組み込まれる、「内部の位置基準センサを用いた、動いている臓器における動きの補償（ＣｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｏｆＭｏｔｉｏｎｉｎａＭｏｖｉｎｇＯｒｇａｎＵｓｉｎｇａｎＩｎｔｅｒｎａｌＰｏｓｉｔｉｏｎＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳｅｎｓｏｒ）」という名称の米国特許出願第１２／６５０，９３２号に、より詳細に説明されている。ＰＲＳ２６は、患者の胸骨柄（ｍａｎｕｂｒｉｕｍｓｔｅｒｎｕｍ）または他のロケーションに取り付けられてよい。磁気位置センサ２８と同様に、ＰＲＳ２６は、ＰＲＳ２６がその中に配設されている磁場の１つまたは複数の特性を検出するように構成され得、この場合、医療用測位システム２２が、基準座標系におけるＰＲＳの位置および配向を示すロケーション読取り値（例えばＰ＆Ｏ読取り値）を決定する。いくつかの実施形態では、追加のＰＲＳが、追加のＰＲＳがその中に配設されている電場の１つまたは複数の特性を検出するように構成され得、この場合、医療用測位システム２２が、基準座標系におけるＰＲＳの位置および配向を示すロケーション読取り値（例えばＰ＆Ｏ読取り値）を決定する。

本開示の実施形態は、電極３０に関連するインピーダンス・シフトおよび／またはドリフトを検出および補正することができる。例えば、インピーダンス・ベース・ナビゲーション・システムは、多数の生理現象による非線形シフトおよび／またはドリフト（例えば、塩分（ｓａｌｉｎｅ）または病変（ｌｅｓｉｏｎ）、汗／パッチ相互作用、肺充填（ｌｕｎｇｆｉｌｌｉｎｇ）の変化などによる局所導電性の変化）を被ることがある。磁気ナビゲーション・システムは、これらの現象を被らない。最初にインピーダンス・ベース座標系を磁気ベース座標系とレジストレーションしておくことによって、１つまたは複数の磁気位置センサ２８および１つまたは複数の電極３０を備えた医療デバイス上で、インピーダンス・シフトおよび／またはドリフトが検出され得る。検出されたシフトおよび／またはドリフトに基づいて、磁気位置センサ２８および磁気ベース座標系の正確さが、インピーダンス・ベース座標系に導入され得る。いくつかの実施形態では、磁気位置センサ２８は、作製するのに高くつくことがあり、動作するのにより高価な支援機器を必要とすることがある。したがって、インピーダンス・ベース・センサ（例えば電極３０）をナビゲーション目的に使用するインピーダンス・ベース医療デバイスのほうが、磁気位置センサ２８よりも好まれ得る。加えて、インピーダンス・ベース・デバイスのほうが、磁気ベース・デバイスよりも遍在的であり得ることから、インピーダンス・ベース・デバイスの使用が一般に好まれることとなり得る。本開示の実施形態は、磁気ベース・デバイスに付随する精度に匹敵する精度でのインピーダンス・ベース・デバイスのナビゲーションを、可能にすることができる。

加えて、本開示の実施形態は、インピーダンス・シフトおよび／またはドリフトを検出するのに時間を使用する従来方法に勝る、利点をもたらすことができる。例えば、いくつかの従来方法は、時間依存的であり、インピーダンス・シフトおよび／またはドリフトを、電極のインピーダンス・ロケーションの経時的な大きな変化（例えば電極のインピーダンス・ロケーションの突然の変化）に基づいて検出する。したがって、インピーダンス・シフトおよび／またはドリフトを、電極および／または電極を装備したカテーテルの操作と識別することが困難なことがある。例えば、カテーテルは、ある時間期間にわたって急峻に移動されることがある。従来方法は、時間に依存するので、この急峻な移動をシフトとして分類することがある。加えて、時間依存的方法は、電極のインピーダンス・ロケーションに関連するゆっくりとしたシフトおよび／またはドリフトを検出できない場合がある。本開示の実施形態は、時間非依存的なシフトおよび／またはドリフトの検出および／または補正を可能にすることができる。

図２は、本開示の実施形態による、インピーダンス・シフトおよび／またはドリフトの検出に関連するフロー・ダイアグラム４０を示す。いくつかの実施形態では、フロー・ダイアグラム４０は、インピーダンス・シフトおよび／またはドリフトの検出のための方法を表すことができる。この方法は、インピーダンス・シフトおよび／またはドリフトであるように思われるがインピーダンス・シフトおよび／またはドリフトではないイベント間を区別することができる。フロー・ダイアグラム４０は、ボックス４２における、インピーダンス・ベース座標系における電極３０のインピーダンス・ロケーションを受信すること、およびボックス４４における、磁気ベース座標系における磁気位置センサ２８の磁気ロケーションを受信することを含むことができる。いくつかの実施形態では、電極３０および磁気位置センサ２８は、単一カテーテル上に配設され得る。例えば、磁気位置センサ２８は、カテーテルの遠位端上に配設され得、電極３０はカテーテル上に、磁気位置センサ２８に比べて近位に配設され得る。電極３０は、インピーダンス・ベース座標系（例えばインピーダンス場）内に配設されるように、カテーテル上に位置付けられ得、磁気位置センサは、磁気ベース座標系（例えば磁場）内に配設されるように、カテーテル上に位置付けられ得る。

本明細書に論じたように、医療用測位システム２２は、電極３０がその中に配置され得る電場を発生させることができる。電極３０は、電場の強度および電場内での電極３０の位置に基づいて、インピーダンス信号を生成することができる。インピーダンス信号に基づいて、インピーダンス・ベース座標系内で電極３０のインピーダンス・ロケーションが決定され得る。医療用測位システム２２は、磁気位置センサ２８がその中に配置され得る磁場を発生させることもできる。磁気位置センサ２８の磁気ロケーションは、磁気位置センサ２８から受信した信号に基づいて計算され得る。この信号は、磁気位置センサ２８によって、磁場の強度ならびに磁場内での磁気位置センサ２８の位置および／または配向に基づいて生成され得る。

いくつかの実施形態では、ロケーション・データ（例えば電極３０のインピーダンス・ロケーションおよび磁気位置センサ２８の磁気ロケーション）が、ボックス４６においてプルーニングされ得る。一例では、電極３０のインピーダンス・ロケーションが、信頼性のないインピーダンス状態についてプルーニングされ得、または磁気位置センサ２８の磁気ロケーションが、信頼性のない磁気状態についてプルーニングされ得る。信頼性のない状態とは、ハードウェアにおいて検出されることのあるデータ取得エラーおよび／またはソフトウェアにおいて検出されたデータ品質指標（例えばフィルタ・セトリング、カテーテルの過度の速度、シース内電極、人工呼吸器ゲーティング（ｖｅｎｔｉｌａｔｏｒｇａｔｉｎｇ）など）が結びついたものを指すことができる。インピーダンス位置特定の場合、信頼性のない状態の例は、外れてしまったパッチ、シース内電極、過度の雑音、復調前の飽和、および／またはカテーテルの過度の速度とすることができる。磁気位置特定の場合、信頼性のない状態の例は、乏しい収束、モーション・ボックスから外への磁気位置センサの移動、および／または磁場に生じる金属歪（ｍｅｔａｌｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）とすることができる。

いくつかの実施形態では、電極３０のインピーダンス・ロケーションが、電極３０のインピーダンス・ロケーションに関連する信頼測定基準に基づいて、フィルタリングされ得る。電極３０のインピーダンス・ロケーションのフィルタリングは、どこでインピーダンス・ロケーションが磁気ロケーションに正確に変換され得るかという判断基準を提供することができる。信頼測定基準は、電磁レジストレーションのロケーションに対する電極３０のインピーダンス・ロケーションに基づくことができる。いくつかの実施形態では、信頼測定基準は、本明細書に論じるように、電磁レジストレーション全体としての全般的なロケーションに対する、かつ／または電磁レジストレーションの特定の領域に対する、電極３０のインピーダンス・ロケーションに基づくことができる。いくつかの実施形態では、信頼測定基準は、電磁レジストレーションを成す１つまたは複数の個別のレジストレーション点に対する、電極３０のインピーダンス・ロケーションに基づくことができる。一例では、電極３０のインピーダンス・ロケーション（例えば座標）が電磁レジストレーション（例えば関心体積）のロケーション（例えば座標）の外側に位置するとそれに応答して、電極３０のそのインピーダンス・ロケーションに低信頼度が割り当てられ得る。電極３０のそのインピーダンス・ロケーションに割り当てられた低信頼測定基準に応答して、電極３０のそのインピーダンス・ロケーションがフィルタリング除去され得る。いくつかの実施形態では、インピーダンス・ロケーションが電磁レジストレーションから離れて位置する距離が増大するにつれて、信頼測定基準の値が低減され得る。

いくつかの実施形態では、インピーダンス・ベース座標系におけるいくつかのインピーダンス・ロケーションについて、信頼測定基準が計算され得る。信頼測定基準がインピーダンス・ロケーションの対応する磁気ロケーションへの変換に適切であるインピーダンス・ロケーションの場合、適切な信頼測定基準をもつそれらのインピーダンス・ロケーションが位置する領域の周りに、等値面が表示され得る。一例では、心臓の右心房および上大静脈について、電磁レジストレーションが構築され得る。したがって、信頼度は右心房および上大静脈において高くなり得る。しかし、信頼度は、遠位冠状静脈洞においては低くなり得る。いくつかの実施形態では、インピーダンス・ベース座標系における最も近いいくつかのレジストレーション点が識別され得、それらのレジストレーション点が、インピーダンス・ベース座標から磁気ベース座標への線形写像と２次写像の両方の加重最小２乗適合に対する入力として使用され得る。本明細書では、いくつかとは、１つまたは複数を指す。いくつかの実施形態では、最小２乗適合用の加重は、識別される最も遠い隣接点の距離のところでゼロになるようにスケーリングされた距離の関数として選択され得る。いくつかの実施形態では、線形写像の係数ベクトルと２次写像の係数ベクトルとの間の差のユークリッド・ノルムが計算され得る。ユークリッド・ノルムが小さい場合、隣接点は、電極３０のインピーダンス・ロケーションの磁気空間への変換の局所線形化を正確に測定するのに十分なほど密であると判定され得、電極３０のインピーダンス・ロケーションの磁気空間への変換の信頼度は高くなり得る。ユークリッド・ノルムがより大きい場合、（例えばレジストレーション・カテーテルを通じて）追加のレジストレーション点が集められ得る。

いくつかの実施形態では、電磁レジストレーションの外側に位置付けられたロケーション・データが、プルーニングされ得る。一例では、電磁レジストレーションが、いくつかの実施形態では関心体積について計算され得る。例として、電磁レジストレーションは、心臓の左心室（例えば第１の関心体積）または左心室の一部分について生成され得る。したがって、左心室内で収集されたロケーション・データの全てではないがその大部分が、電磁レジストレーション内に位置し得る。しかし、電磁レジストレーションが左心室について生成されていたときにロケーション・データが右心房（例えば第１の関心体積の外側に位置する第２の関心体積）内で収集される場合、右心房ロケーション・データは、左心室について生成された電磁レジストレーションの外側に位置し得る。したがって、シフトを検出する際に右心房から収集されたロケーション・データが使用されるなら、インピーダンス・シフトが発生したという判定が下されるおそれがある。しかし、本開示の実施形態は、（例えば第１の関心体積についての）電磁レジストレーションの外側で収集されるロケーション・データをプルーニングすることができる。

いくつかの実施形態では、電磁レジストレーションが、非線形最小２乗回帰として取り扱われ得、その回帰について信頼区間が計算され得る。いくつかの実施形態では、信頼区間が、電磁レジストレーションのさまざまな領域について計算され得る。信頼区間の各々は、特定の幅を含むことができる。例えば、高信頼領域は、信頼区間幅がしきい値（例えば２ミリメートル幅）未満である領域とすることができる。低信頼領域は、信頼区間幅がしきい値よりも大きい領域とすることができる。

いくつかの実施形態では、磁気位置センサ２８の磁気ロケーションに関連する磁気座標が、どこでロケーション・データが収集されたかを決定するために使用され得る。磁気位置センサ２８はインピーダンス・シフトを被らず、したがって、磁気位置センサ２８から収集されたロケーション・データが、どこからデータが収集されたかを正確に決定するために使用され得る。電極３０と磁気位置センサ２８が同じカテーテル（例えばレジストレーション・カテーテル）上に配設されているので、電極３０のインピーダンス・ロケーションは、磁気位置センサ２８のプルーニング後の磁気ロケーションに基づいてプルーニングされ得る。

いくつかの実施形態では、フロー・ダイアグラム４０は、磁気位置センサ２８の変換後インピーダンス・ロケーションを、インピーダンス・ベース座標系と磁気ベース座標系との間の電磁レジストレーションを使用して計算することを含むことができる。電磁レジストレーションが電極３０のインピーダンス・ロケーションに、ボックス５０において適用され得、電極３０の変換後インピーダンス・ロケーションが、ボックス５２において決定され得る。一例では、インピーダンス・ベース座標系における電極３０のインピーダンス・ロケーションが、磁気ベース座標系における電極３０の変換後インピーダンス・ロケーションに変換され得る。したがって、磁気位置センサ２８の座標と電極３０の変換後インピーダンス・ロケーションの座標がどちらも、磁気ベース座標系内に位置することができ、互いに直接的に比較され得る。

電極３０の変換後インピーダンス・ロケーションに基づいて、磁気位置センサ２８の変換後インピーダンス・ロケーションが、ボックス５４において決定され得る。一例では、カテーテル上に配設された磁気位置センサ２８と電極３０との間の既知の物理的関係に基づいて、磁気位置センサ２８の変換後インピーダンス・ロケーションが、電極３０の変換後インピーダンス・ロケーションを使用して磁気ベース座標系において決定され得る。例として、カテーテルに関連する仕様（例えば磁気位置センサ２８に対する電極３０の位置について詳述している製造者仕様）を使用して、磁気座標系における磁気位置センサ２８の変換後インピーダンス・ロケーションが決定され得る。いくつかの実施形態では、仕様を使用して、磁気位置センサ２８の変換後インピーダンス・ロケーションが、電極３０の変換後インピーダンス・ロケーションから（例えば製造者の仕様によって規定される）特定の距離だけ離れて位置付けられ得る。かくして、磁気位置センサ２８の変換後インピーダンス・ロケーションが、ボックス５４において決定され得る。

いくつかの実施形態では、磁気位置センサ２８の（例えばそれらが電磁レジストレーション内に位置しているので）ボックス４６およびボックス４８においてプルーニングされなかった磁気ロケーションのサブセットが、ボックス６４において、磁気位置センサの変換後インピーダンス・ロケーションと比較され得る。一例では、磁気位置センサ２８の変換後インピーダンス・ロケーションの座標と、磁気位置センサ２８のプルーニングされなかった磁気ロケーションのそれぞれの座標との間で、差（例えばデルタ（Δ））が決定され得る。いくつかの実施形態では、磁気位置センサ２８の変換後インピーダンス・ロケーションの座標と、磁気位置センサ２８のプルーニングされなかった磁気ロケーションのそれぞれの座標との間の差は、スカラーとすることができ、かつ／または、この差はベクトルとすることができる。いくつかの実施形態では、磁気位置センサ２８の変換後インピーダンス・ロケーションの座標と、磁気位置センサ２８のプルーニングされなかった磁気ロケーションのそれぞれの座標との間のデルタが、既存の任意のインピーダンス・シフトを表すことができる。例えば、磁気位置センサ２８の変換後インピーダンス・ロケーションは、インピーダンス・シフトの影響を受けやすい電極３０の変換後インピーダンス・ロケーションに対する既知の物理的関係に基づいて決定されるので、存在するインピーダンス・シフトが、電極３０の変換後インピーダンス・ロケーションを通じて磁気座標系に変換され得る。

いくつかの実施形態では、フロー・ダイアグラム４０は、ボックス６６における、第１の時間スケールにわたるデルタの平均値（μΔ）を決定すること、およびボックス６８における、第２の時間スケールにわたるデルタの共分散を決定することを含むことができる。いくつかの実施形態では、本明細書に論じたように、磁気位置センサ２８の変換後インピーダンス・ロケーションの座標と、磁気位置センサ２８のプルーニングされなかった磁気ロケーションのそれぞれの座標との間の差は、スカラーとすることができ、かつ／または、この差はベクトルとすることができる。一例では、磁気位置センサ２８の変換後インピーダンス・ロケーションの座標と、磁気位置センサ２８のプルーニングされなかった磁気ロケーションのそれぞれの座標との間の差がベクトルであるとき、デルタの共分散は完全対称行列となり得る。いくつかの実施形態では、第２の時間スケールは、第１の時間スケールよりも長い時間スケールとすることができる。いくつかの実施形態では、ボックス６６における、第１の時間スケールにわたるデルタの平均値の決定、およびボックス６８における、第２の時間スケールにわたるデルタの共分散の決定が、インピーダンス・シフトが継続的であって一時的なインピーダンス・シフトではないかどうかの判定をするために使用され得る。インピーダンス・シフトが一時的である場合、シフトが検出されたことを確立することが望ましくない場合がある。例えば、一時的なシフトの結果としてインピーダンス・シフトが存在することが確立される場合、そのインピーダンス・シフトに対して補正が行われ得るが、それにより、一時的なシフトが消滅したときに、電極３０の誤ったロケーションが計算されるおそれがある。

いくつかの実施形態では、第２の時間スケールにわたるデルタの共分散の決定は、長期共分散を使用してデルタの共分散を決定することを含むことができる。一例では、長期共分散は、任意の時点でどれだけデルタが変化しているかを測定するために使用され得る。デルタを変化させることのある現象には、例えば、患者の呼吸および／または計器の雑音が含まれ得る。これらの発生の結果、いくつかの実施形態では、共分散が増大することがある。一例では、呼吸などのよりゆっくりと動く現象を取り込むために、共分散が３０から１８０秒の範囲内のより長い時間スケールにわたって計算され得る。例えば、より長い時間スケールが使用されない場合、呼吸などのよりゆっくりと動く現象は取り込まれない可能性がある。しかし、インピーダンス・シフトに迅速に応答するために、０．５から１０秒の範囲内のより短い時間スケールが、平均値の決定に使用され得る。

いくつかの実施形態では、第１の時間スケールにわたるデルタの平均値の大きさ（｜μΔ｜）が、ボックス７０において計算され得る。一例では、第１の時間スケールは、第２の時間スケールのより短い時間スケールとすることができる。デルタの平均値の大きさは、インピーダンス・シフトが臨床的に問題を引き起こすのに十分なほど大きいかどうかの判定をするために、計算され得る。一例では、デルタの平均値の大きさは、いくつかの実施形態では、ボックス７２において閾値と比較され得る。いくつかの実施形態では、デルタの平均値の大きさが閾値を超えるかどうかの判定が下され得る。例えば、デルタの平均値の大きさが閾値未満である場合、インピーダンス・シフトが臨床的に有意ではないという判定が下され得、シフトは検出されなくてよい。あるいは、デルタの平均値の大きさが閾値よりも大きい場合、インピーダンス・シフトが臨床的に有意であるという判定が下され得、シフトが検出されてよい。シフトを検出する前に、デルタの平均値の大きさが閾値よりも大きいことを確かにすることによって、医師が受ける注意力低下（ｄｉｓｔｒａｃｔｉｏｎ）がより少なくなり得る。例えば、医師が受ける、シフトが検出されたという指示がより少なくなり得、したがって、医師によって処置が実施されている間に、医師が受ける中断がより少なくなる。いくつかの実施形態では、医師の個人的な好みが医師ごとに異なる場合があるのでそれと合うように、閾値は医師によって調整可能とすることができる。例えば、閾値は、より小さなインピーダンス・シフトの指示が医師に対して表示されるように下げられ得、かつ／またはしきい値は、より大きなインピーダンス・シフトの指示だけが医師に対して表示され得るように上げられ得る。

いくつかの実施形態では、インピーダンス・シフトが臨床的に問題を引き起こすのに十分なほど大きいかどうかの判定をするために、磁気位置センサ２８のインピーダンス・ロケーションおよび磁気位置センサ２８の磁気ロケーションの、ユークリッド・ノルムなどのノルムが、計算され得、かつ／または磁気位置センサ２８のインピーダンス・ロケーションと磁気位置センサ２８の磁気ロケーションとの間の距離が、計算され得る。

いくつかの実施形態では、ボックス７４において、デルタの平均値およびデルタの共分散に基づいて、統計的有意性が計算され得る。統計的有意性（ｐ）は、ｔ−検定を使用して計算され得る。統計的有意性を計算することによって、インピーダンス・シフトが統計的に有意であるかどうかの判定が、ボックス７６において下され得る。一例では、統計的有意性は、いくつかの実施形態では、ボックス７６において、閾値と比較され得る。いくつかの実施形態では、統計的有意性が閾値を超えるかどうかの判定が下され得る。例えば、統計的有意性が閾値未満である場合、インピーダンス・シフトが臨床的に有意ではないという判定が下され得、シフトは検出されなくてよい。あるいは、統計的有意性が閾値よりも大きい場合、インピーダンス・シフトが臨床的に有意であるという判定が下され得、ボックス７８においてシフトが検出されてよい。したがって、統計的有意性は、インピーダンス・シフトが統計的に有意であるか、それとも、通常期待され得るものである雑音（例えば計器雑音）の範囲内にあるかどうかの判定をするために使用され得る。先に論じたように、閾値は医師によって、それ自身の個人的な好みと合うように、調整可能とすることができる。いくつかの実施形態では、差の統計的有意性が、長い時間期間（例えば３０から１８０秒）にわたって計算された差の平均共分散をカイ２乗分布と比較することによって、評価され得る。いくつかの実施形態では、共分散がＸ^２を超える場合、シフトが表明され得る。

いくつかの実施形態では、統計的有意性を決定することは、デルタの平均値をデルタの共分散によって正規化することを含むことができる。平均値および分散がスカラーである場合、平均２乗が分散で除算され得る。デルタがベクトルであるときは、ホテリングのＴ２乗統計量が使用され得、平均値に共分散の逆数が乗算され得、次いでそれに、平均値の転置が乗算され得る。スカラーとベクトルのどちらのケースでも、有意性があるかどうかを検定するために、カイ２乗分布が使用され得る。

いくつかの実施形態では、インピーダンス・シフトが検出される場合、補正措置がとられるべきであるという指示が、医師にもたらされ得る。補正措置は、いくつかの実施形態では、検出されたシフトを補償することのできる新規電磁レジストレーションを作成するために、追加のロケーション・データを収集することを含むことができる。例えば、補正措置は、両方ともここに、参照によりそれらの全体が組み込まれる、２０１６年６月２０日に出願された、「デバイス・ナビゲーション用の電磁動的レジストレーション（ＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＤｙｎａｍｉｃＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎｆｏｒＤｅｖｉｃｅＮａｖｉｇａｔｉｏｎ）」という名称の、整理番号第ＣＤ−９１１ＵＳ０２（０６５５１３−１４２２）号の出願、および２０１６年６月２０日に出願された、「デバイス・ナビゲーション用の電磁動的レジストレーション（ＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＤｙｎａｍｉｃＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎｆｏｒＤｅｖｉｃｅＮａｖｉｇａｔｉｏｎ）」という名称の、整理番号第ＣＤ−９１１ＷＯ０１（０６５５１３−００１４２３）号の出願に詳述されているように、検出されたシフトを補償すべく二次的な電磁レジストレーションを構築するために、追加のロケーション・データを収集することを含むことができる。

図３は、本開示の実施形態による、インピーダンス・シフトおよび／またはドリフトの補正に関連するフロー・ダイアグラム９０を示す。いくつかの実施形態では、シフト後インピーダンス・ベース座標系における電極３０のシフト後インピーダンス・ロケーションが、受信され得る。本明細書に論じたように、さまざまな要因により、インピーダンス・ベース場における電極３０のロケーションが、シフト（例えばシフトおよび／またはドリフト）を受けることがある。いくつかの実施形態では、医師が、インピーダンス・ベース場における電極３０のインピーダンス・ロケーションに基づいて、カテーテルをナビゲーションしている、かつ／または（例えば関心体積をマッピングするために）データ点を収集しているとき、電極３０のインピーダンス・ロケーションは、本明細書に論じたように、シフトを誘発する現象の結果としてシフトされることがある。したがって、電極３０のインピーダンス・ロケーションは、電極３０の実際のロケーションからシフトされることがある。したがって、本開示の実施形態は、インピーダンス・ベース座標系を、シフトの影響を受けにくい磁気ベース座標系とレジストレーションすること、およびこのレジストレーション（例えば電磁レジストレーション）に基づいて、電極３０のシフト後インピーダンス・ロケーションを補正することを含むことができる。

いくつかの実施形態では、シフト後インピーダンス・ベース座標系における電極３０のシフト後インピーダンス・ロケーションが、受信され得る。例えば、電極３０のシフト後インピーダンス・ロケーションは、フロー・ダイアグラム９０内でＮ_Ｋと表され得、ただしＫは任意の時間である。インピーダンス・シフトは、Ｎと表される電極３０のインピーダンス・ロケーションを電極３０のシフト後インピーダンス・ロケーションＮ_Ｋにシフトさせた、インピーダンス・シフト９２によって表され得る。したがって、電極３０のインピーダンス・ロケーションＮに基づくナビゲーションは、電極３０のインピーダンス・シフト９２の結果としてずれる（ｓｋｅｗｅｄ）ことがある。いくつかの実施形態では、シフト後インピーダンス・ロケーションが、インピーダンス・ベース座標系から磁気ベース座標系に、電磁レジストレーション９４−１、９４−２の適用を通じて変換され得る。初期ＥＭＲ９４−２を適用する結果、誤りのあるインピーダンス・ロケーションＮ_Ｋ ^Ｔが得られ、それが、本明細書に論じるように、さらに磁気座標系に写像され得る。いくつかの実施形態では、両方ともここに、参照によりそれらの全体が組み込まれる、２０１６年６月２０日に出願された、「デバイス・ナビゲーション用の電磁動的レジストレーション（ＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＤｙｎａｍｉｃＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎｆｏｒＤｅｖｉｃｅＮａｖｉｇａｔｉｏｎ）」という名称の、整理番号第ＣＤ−９１１ＵＳ０２（０６５５１３−１４２２）号の出願、および２０１６年６月２０日に出願された、「デバイス・ナビゲーション用の電磁動的レジストレーション（ＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＤｙｎａｍｉｃＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎｆｏｒＤｅｖｉｃｅＮａｖｉｇａｔｉｏｎ）」という名称の、整理番号第ＣＤ−９１１ＷＯ０１（０６５５１３−００１４２３）号の出願に詳述されているように、電磁レジストレーションが生成され得、電磁レジストレーションは、電磁動的レジストレーションとすることができる。

いくつかの実施形態では、電磁レジストレーション９４−１、９４−２は、電極３０のインピーダンス・ロケーションを、発生したインピーダンス・シフト９２のために生成される磁気座標系に変換するために、使用され得る。いくつかの実施形態では、電極３０のインピーダンス・ロケーションＮがインピーダンス・シフト９２のためシフトされたとき、新規の直接的な電磁レジストレーション（新規の直接的なＥＭＲ）９６が、電極３０のシフト後インピーダンス・ロケーションＮ_Ｋに関連するインピーダンス・シフト９２に基づいて、シフト後インピーダンス・ベース座標系と磁気ベース座標系との間で生成され得る。一例では、新規の直接的な電磁レジストレーション９６は、二次的な電磁レジストレーションとすることができ、これは、両方ともここに、参照によりそれらの全体が組み込まれる、２０１６年６月２０日に出願された、「デバイス・ナビゲーション用の電磁動的レジストレーション（ＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＤｙｎａｍｉｃＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎｆｏｒＤｅｖｉｃｅＮａｖｉｇａｔｉｏｎ）」という名称の、整理番号第ＣＤ−９１１ＵＳ０２（０６５５１３−１４２２）号の出願、および２０１６年６月２０日に出願された、「デバイス・ナビゲーション用の電磁動的レジストレーション（ＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＤｙｎａｍｉｃＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎｆｏｒＤｅｖｉｃｅＮａｖｉｇａｔｉｏｎ）」という名称の、整理番号第ＣＤ−９１１ＷＯ０１（０６５５１３−００１４２３）号の出願に詳述されているように、追加数の基準点（例えばレジストレーション点）を収集することによって決定され得る。

いくつかの実施形態では、シフト後インピーダンス・ベース座標系からの電極３０のシフト後インピーダンス・ロケーションＮ_Ｋを、磁気ベース座標系における電極３０のシフトしていない磁気ロケーションに、電磁レジストレーションを使用して変換するために、電磁レジストレーションが適用され得る。いくつかの実施形態では、電磁レジストレーションの適用は、シフト後インピーダンス・ロケーションＮ_Ｋに新規の電磁レジストレーションを適用することを含むことができる。したがって、新規の直接的な電磁レジストレーションを適用すると、電極３０のシフト補正後ロケーションＮ^Ｔが計算され得る。一例では、シフト補正後ロケーションＮ^Ｔは、磁気ベース座標系において計算され得、シフト補正後ロケーションＮ^Ｔは、磁気位置センサ２８の磁気ロケーション（Ｍ）に一致し得、かつ／または等しくなり得る（例えばＮ^Ｔ＝Ｍ）。例えば、電極３０のシフト補正後ロケーションＮ^Ｔは、（例えば製造者の仕様に基づいて）磁気位置センサ２８に対して正しいロケーションにおいて表示され得る。

新規の直接的な電磁レジストレーション９６が生成されずに、電極３０のシフト後インピーダンス・ロケーションＮ_Ｋに初期電磁レジストレーション９４−２が適用される場合、（以下に論じる）さらなる処理ステップがなければ、初期電磁レジストレーションはインピーダンス・シフトが起こる前に生成されたものであり、インピーダンス・シフトを補償しないので、変換後インピーダンス・ロケーションＮ_Ｋ ^Ｔは、磁気位置センサ２８の磁気位置Ｍに一致せず、かつ／または等しくならない。

いくつかの実施形態では、インピーダンス・シフト９２に応答して、シフト後インピーダンス・ロケーションＮ_Ｋが電極３０のシフト前インピーダンス・ロケーション（Ｎ）に、電磁レジストレーション（ＥＭＲ）９７を通じて変換され得る。一例では、シフト後インピーダンス・ロケーションＮ_Ｋから、発生したシフトが減算され得、シフト後インピーダンス・ロケーションが、電極３０のシフト前インピーダンス・ロケーションＮに変換され得る。いくつかの実施形態では、本明細書で論じたように、電極３０のシフト前インピーダンス・ロケーションを、Ｎ^Ｔ＝Ｍであるような磁気ベース座標系における電極３０のシフト補正後ロケーションに変換するために、電極３０のシフト前インピーダンス・ロケーションにシフト前電磁レジストレーション（例えば初期電磁レジストレーション９４−１）が適用され得る。いくつかの実施形態では、インピーダンス場における電極３０のシフト後インピーダンス・ロケーションＮ_Ｋが、シフトしていないインピーダンス場に、磁気位置センサ２８がインピーダンス・シフトの影響を受けにくいので磁気位置センサ２８を基準として使用して、また、磁場情報を用いたインピーダンス・ベース医療デバイスのナビゲーションにおけるシフト補正及びドリフト補正（ＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎｏｆＳｈｉｆｔａｎｄＤｒｉｆｔｉｎＩｍｐｅｄａｎｃｅ−ｂａｓｅｄＭｅｄｉｃａｌＤｅｖｉｃｅＮａｖｉｇａｔｉｏｎＵｓｉｎｇＭａｇｎｅｔｉｃＦｉｅｌｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）という名称の出願公開第ＷＯ２０１４０２８１１４号に詳述されているように、逆写像技法を使用して、変換され得る。例えば、Ｎの近似値を得るために、磁気位置センサ２８の磁気ロケーションに初期電磁レジストレーション９４−１の逆数が適用され得る。初期電磁レジストレーション９４−１の逆数がＭ^−Ｔと表される場合、Ｎ_ＫはＭ^−Ｔを通じて変換され得、次いでそれが、

によって変換され得、これはＭに等しい。

いくつかの実施形態では、電極のシフト後インピーダンス・ロケーションＮ_Ｋを電極３０のシフト後の変換後インピーダンス・ロケーションＮ_Ｋ ^Ｔに変換するために、シフト後インピーダンス・ロケーションＮ_Ｋにシフト前電磁レジストレーション（例えば初期電磁レジストレーション９４−２）が適用され得、この場合、Ｎ_Ｋ ^Ｔ≠Ｍである。例えば、シフト後インピーダンス・ロケーションＮ_Ｋが、シフト後インピーダンス場から磁気空間におけるシフト後の変換後インピーダンス場に、シフト前電磁レジストレーション９４−２を用いて変換され得る。いくつかの実施形態では、初期レジストレーション９４−１と初期レジストレーション９４−２は、話を簡単にするために別々の矢印として表示されているが、同じレジストレーションとすることができる。いくつかの実施形態では、Ｎ^Ｔ＝Ｍであるような電極３０のシフト補正後ロケーションを決定するために、電極３０のシフト後の変換後インピーダンス・ロケーションに、磁気ベース座標系とシフト後の変換後インピーダンス・ベース座標系との間の写像９８（例えば変換）が適用され得る。

シフト後インピーダンス・ロケーションＮ_ＫはＮ^Ｔ＝ＭであるようなＮ^Ｔに、電磁レジストレーションが初期電磁レジストレーション９４−１、９４−２であろうと新規の直接的な電磁レジストレーション９６であろうと、それを使用して変換され得、したがって、Ｎ^Ｔ＝Ｍとなる。本開示の実施形態は、シフトの追加発生に動的に適応することができる。例えば、追加の補正が計算されて、層状の変換であるかのように一緒に畳み込み積分され得、その結果、電極３０のシフト補正後インピーダンス・ロケーションが決定される。

図４は、本開示の実施形態による、コンピューティング・デバイスの処理リソース１１０と通信するコンピュータ可読媒体１１２の一例のブロック・ダイアグラムを示す。図１に関して論じた主制御部１２は、いくつかの機能を実施するために、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、および／または論理回路を利用することができる。主制御部１２は、いくつかの遠隔コンピューティング・デバイスを含むことができる。

主制御部１２は、ハードウェアといくつかの機能を実施するように構成されたプログラム命令との組合せとすることができる。ハードウェアは、例えば、１つまたは複数の処理リソース１１０、コンピュータ可読媒体（ＣＲＭ）１１２などを含むことができる。プログラム命令（例えばコンピュータ可読命令（ＣＲＩ）１１４）は、ＣＲＭ１１２上に記憶される、所望の機能（例えば、インピーダンス・シフトが存在するという判定に応答して、シフト後インピーダンス・ベース座標系からの電極のインピーダンス・ロケーションを、磁気ベース座標系における電極のシフト補正後ロケーションに、第２の電磁レジストレーションを使用して変換するために、その電磁レジストレーションを適用する、など）を実施すべく処理リソース１１０によって実行可能な、命令を含むことができる。ＣＲＩ１１４はまた、サーバによって管理される遠隔メモリ内に記憶されて、ダウンロード、インストール、および実行され得るインストレーション・パッケージとなり得る。主制御部１２は、メモリ・リソース１１６を含むことができ、処理リソース１１０が、メモリ・リソース１１６に結合され得る。

処理リソース１１０は、内部または外部の非一時的ＣＲＭ１１２上に記憶され得るＣＲＩ１１４を実行することができる。処理リソース１１０は、本明細書に説明する機能を含むさまざまな機能を実施するために、ＣＲＩ１１４を実行することができる。

いくつかのモジュール１１８、１２０、１２２、１２４、１２６は、サブ・モジュールまたは他のモジュールとすることができる。例えば、インピーダンス・ロケーション受信モジュール１１８および変換後インピーダンス・ロケーション計算モジュール１２０は、サブ・モジュールとすることができ、かつ／または単一モジュール内に収められ得る。さらに、このいくつかのモジュール１１８、１２０、１２２、１２４、１２６は、互いに分離し異なる、個別のモジュールを備えることができる。

インピーダンス・ロケーション受信モジュール１１８は、ＣＲＩ１１４を備えることができ、インピーダンス・ベース座標系における電極３０のインピーダンス・ロケーション、および磁気ベース座標系における磁気位置センサ２８の磁気ロケーションを受信すべく、処理リソース１１０によって実行され得る。いくつかの実施形態では、電極３０と磁気位置センサ２８は同じカテーテル（例えばレジストレーション・カテーテル）上に配設され得る。

変換後インピーダンス・ロケーション計算モジュール１２０は、ＣＲＩ１１４を含むことができ、磁気位置センサ２８の変換後インピーダンス・ロケーションを、インピーダンス・ベース座標系と磁気ベース座標系との間の第１の電磁レジストレーションを使用して計算すべく、処理リソース１１０によって実行され得る。磁気位置センサ２８の変換後インピーダンス・ロケーションは、図２に関して論じた様式と類似の様式で計算され得る。例えば、カテーテル上に配設された磁気位置センサ２８と電極３０との間の既知の物理的関係に基づいて、磁気位置センサ２８の変換後インピーダンス・ロケーションが、電極３０の変換後インピーダンス・ロケーションを使用して磁気ベース座標系において決定され得る。

差決定モジュール１２２は、ＣＲＩ１１４を含むことができ、磁気位置センサの変換後インピーダンス・ロケーションと磁気位置センサの磁気ロケーションとの間の差を決定すべく、処理リソース１１０によって実行され得る。いくつかの実施形態は、第１の時間スケールにわたる差の平均値を決定すること、および第２の時間スケールにわたる差の共分散を決定することを含むことができる。いくつかの実施形態では、第１の時間スケールにわたる差の平均値の決定、および第２の時間スケールにわたる差の共分散の決定は、インピーダンス・シフトが継続的であって一時的なインピーダンス・シフトではないかどうかの判定をするために使用され得る。

インピーダンス・シフト判定モジュール１２４は、ＣＲＩ１１４を含むことができ、磁気位置センサの変換後インピーダンス・ロケーションと磁気位置センサの磁気ロケーションとの間の差に基づいて、インピーダンス・シフトが存在するという判定をすべく、処理リソース１１０によって実行され得る。いくつかの実施形態では、差の平均値の大きさが決定され得、磁気位置センサの変換後インピーダンス・ロケーションと磁気位置センサの磁気ロケーションとの間の差の平均値および差の共分散に基づいて、統計的有意性が決定され得る。差の平均値の大きさおよび統計的有意性に基づいて、シフトが存在するかどうかの判定が下され得る。

第２のレジストレーション適用モジュール１２６は、ＣＲＩを含むことができ、インピーダンス・シフトが存在するという判定に応答して、シフト後インピーダンス・ベース座標系からの電極のインピーダンス・ロケーションを、磁気ベース座標系における電極のシフト補正後ロケーションに、第２の電磁レジストレーションを使用して変換するために、その電磁レジストレーションを適用すべく、処理リソース１１０によって実行され得る。いくつかの実施形態では、第１の電磁レジストレーションを、第２の電磁レジストレーションと同じものとすることができ、図３に関して論じたように、電磁レジストレーションを適用する前または適用した後に、シフトが実施され得る。いくつかの実施形態では、図３に関して論じたように、第１の電磁レジストレーションを、シフト前電磁レジストレーションとすることができ、第２の電磁レジストレーションを、新規の直接的な電磁レジストレーションとすることができる。

様々な装置、システム、および方法の様々な実施形態について本明細書で説明した。明細書で説明され、添付図面に示されているように、実施形態の全体的な構造、機能、製造、および使用の完全な理解を提供するために、多数の特定の詳細が示されている。しかしながら、実施形態がそのような特定の詳細なしで実施され得ることは、当業者によって理解されるであろう。他の例では、明細書で説明した実施形態を不明瞭にしないために、周知の動作、構成要素、および要素は、詳細には説明されていない。本明細書で説明し、図示した実施形態が非限定的な例であることは、当業者には明らかであり、したがって、本明細書で開示した特定の構造的および機能的詳細が、典型的なものである場合があり、実施形態の範囲を必ずしも限定せず、その範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ規定されることは、理解され得る。

本明細書を通して、「様々な実施形態」、「いくつかの実施形態」、「一実施形態」、「実施形態」などへの言及は、実施形態に関連して記載された特定の特徴、構造、または特性が少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書を通じた所々の「様々な実施形態」、「いくつかの実施形態」、「一実施形態」、「実施形態」などの語句の表現は、必ずしもすべて同じ実施形態を指しているわけではない。さらに、具体的な特徴、構造、または特性は、１つまたは複数の実施形態において任意の適切な方法で組み合わされる場合がある。したがって、１つの実施形態に関連して図示または説明した具体的な特徴、構造、または特性は、全体または一部において、限定されることなく、そのような組み合わせが非論理的または非機能的ではないことを考慮すると、１つまたは複数の他の実施形態の特徴、構造、または特性と組み合わされる場合がある。

「近位」および「遠位」という用語が、本明細書を通して、患者を処置するために使用される器具の一端を操作する臨床医に関して使用される場合があることは理解されよう。「近位」という用語は、臨床医に最も近い器具の部分を指し、「遠位」という用語は、臨床医から最も遠くに位置する部分を指す。簡潔さおよび明瞭さのために、「垂直」、「水平」、「上方」、および「下方」などの空間的用語が図示の実施形態に関して本明細書で使用される場合があることは、さらに理解されよう。しかしながら、外科用器具は、多くの向きおよび位置で使用される場合があり、これらの用語は、限定的で絶対的なものであることを意図されない。

インピーダンス・シフトおよびドリフトの検出および補正に対する少なくとも１つの実施形態について、ある程度の特殊性をもって上記に記載してきたが、当業者であれば、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく、開示の実施形態に対して多数の変更を行うことが可能である。全ての方向に関する言及（例えば、上側、下側、上方向、下方向、左側、右側、左方向、右方向、頂部、底部、上方、下方、垂直、水平、時計方向、および反時計方向）は、単に、読者が本開示を理解するのを助けるため、特定目的で使用されるものであり、特に本開示の位置、向き、または使用に関して、限定を作り出すものではない。接合に関する言及（例えば、貼り付けられた、取り付けられた、連結された、接続されたなど）は、広く解釈されるべきであり、要素の接続部間の中間部材、および要素間の相対移動を含んでもよい。そのため、接合に関する言及は、２つの要素が直接接続され、互いに対して固定されていることを必ずしも暗示するものではない。上述の説明に含まれる、または添付図面に示される全ての事項は、限定ではなく単なる例示として解釈されるべきものとする。添付の特許請求の範囲において定義されるように、本開示の趣旨から逸脱することなく、詳細または構造が変更されてもよい。

参照により本明細書に組み込まれると言われる任意の特許、刊行物、または他の開示資料は、全体または一部において、組み込まれた資料が、本開示に示す既存の定義、声明、または他の開示資料と矛盾しない範囲でのみ本明細書に組み込まれる。そのように、そして必要な程度まで、本明細書に明示的に示された開示は、参照により本明細書に組み込まれるいかなる矛盾する資料よりも優先される。参照により本明細書に組み込まれると言われているが、本明細書に示された既存の定義、声明、または他の開示資料と矛盾する任意の資料またはその一部は、組み込まれる資料と既存の開示資料との間に矛盾が生じない程度でのみ組み込まれることになる。
以下の項目は、国際出願時の請求の範囲に記載の要素である。
（項目１）
コンピュータにより実行される、インピーダンス・ベース座標系におけるインピーダンス・シフトを検出するための方法であって、
インピーダンス・ベース座標系における電極のインピーダンス・ロケーションと、磁気ベース座標系における磁気位置センサの磁気ロケーションと、を受信するステップと、
前記インピーダンス・ベース座標系と前記磁気ベース座標系との間の電磁レジストレーションを用いて、前記磁気位置センサの変換されたインピーダンス・ロケーションを計算するステップと、
前記磁気位置センサの前記変換されたインピーダンス・ロケーションと前記磁気位置センサの前記磁気ロケーションとの間の差を決定するステップと、
前記磁気位置センサの前記インピーダンス・ロケーションと前記磁気位置センサの前記磁気ロケーションとの間の前記差の大きさを計算するステップと、
前記磁気位置センサの前記変換されたインピーダンス・ロケーションと前記磁気位置センサの前記磁気ロケーションとの間の前記差の統計的有意性を計算するステップと、
前記差の前記大きさが閾値を超えるとともに前記差の前記統計的有意性が閾値を超える場合、インピーダンス・シフトが存在すると判定するステップと、
を備える、方法。
（項目２）
前記電極の前記インピーダンス・ロケーションに関連する信頼度測定基準に基づいて、前記電極の前記インピーダンス・ロケーションをフィルタリングするステップをさらに備える、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記信頼度測定基準は、前記電磁レジストレーションのロケーションに対する前記電極の前記インピーダンス・ロケーションに基づく、項目２に記載の方法。
（項目４）
前記電極の前記インピーダンス・ロケーションが前記電磁レジストレーションのロケーションの外側にあるとき、低い信頼度測定基準を割り当てるステップと、
割り当てられた前記低い信頼度測定基準に基づいて、前記電極の前記インピーダンス・ロケーションを除去するステップと、
をさらに備える、項目２に記載の方法。
（項目５）
第１の時間スケールにわたる前記差の平均値を決定するステップと、
第２の時間スケールにわたる前記差の共分散を決定するステップであって、前記第２の時間スケールが前記第１の時間スケールより長い時間スケールである、共分散を決定するステップと、
をさらに備える、項目１に記載の方法。
（項目６）
前記差の前記平均値と前記差の前記共分散とに基づいて、前記統計的有意性を計算するステップを備える、項目５に記載の方法。
（項目７）
前記第１の時間スケールにわたる前記差の前記平均値の大きさを計算するステップを備える、項目５に記載の方法。
（項目８）
前記インピーダンス・シフトの判定に応答して、シフトされたインピーダンス・ベース座標系からの前記電極のシフトされたインピーダンス・ロケーションを、前記磁気ベース座標系における前記電極のシフトされていない磁気ロケーションに、電磁レジストレーションを使用して変換するために、前記電磁レジストレーションを適用するステップをさらに備える、項目５に記載の方法。
（項目９）
前記電磁レジストレーションは、前記インピーダンス・ベース座標系においてカテーテル上に配置された電極のインピーダンス・ロケーションと、前記磁気ベース座標系において前記カテーテル上に配置された磁気位置センサの磁気ロケーションとに基づいて計算される、項目１に記載の方法。
（項目１０）
前記インピーダンス・シフトが存在するという判定に応答して、補正措置をとる指示をユーザに提供するステップをさらに備える、項目１に記載の方法。
（項目１１）
前記電極と前記磁気位置センサは、同じカテーテル上に配置される、項目１に記載の方法。
（項目１２）
インピーダンス・ベース座標系におけるインピーダンス・シフトを補正するための方法であって、
シフトされたインピーダンス・ベース座標系における電極のシフトされたインピーダンス・ロケーションを受信するステップと、
前記シフトされたインピーダンス・ベース座標系からの前記電極の前記シフトされたインピーダンス・ロケーションを、磁気ベース座標系における前記電極のシフト補正されたロケーションに、電磁レジストレーションを使用して変換するために、前記電磁レジストレーションを適用するステップと、
を備える、方法。
（項目１３）
前記電磁レジストレーションを生成するステップを備える、項目１２に記載の方法。
（項目１４）
前記電磁レジストレーションを生成するステップは、前記電極の前記シフトされたインピーダンス・ロケーションに関連するインピーダンス・シフトに基づいて、前記シフトされたインピーダンス・ベース座標系と前記磁気ベース座標系との間で新規の直接的な電磁レジストレーションを生成するステップを備え、
前記電磁レジストレーションを適用するステップは、前記電極の前記シフトされたインピーダンス・ロケーションに前記新規の直接的な電磁レジストレーションを適用するステップを備える、
項目１３に記載の方法。
（項目１５）
前記電極の前記シフトされたインピーダンス・ロケーションを前記電極のシフト前のインピーダンス・ロケーションに変換するステップと、
前記電極の前記シフト前のインピーダンス・ロケーションを前記磁気ベース座標系における前記電極の前記シフト補正されたロケーションに変換するために、前記電極の前記シフト前のインピーダンス・ロケーションにシフト前の電磁レジストレーションを適用するステップと、
を備える、項目１２に記載の方法。
（項目１６）
前記電極の前記シフトされたインピーダンス・ロケーションを前記電極の前記シフト前のインピーダンス・ロケーションに変換するステップは、前記電極の前記シフトされたインピーダンス・ロケーションを、磁気位置センサの磁気ロケーションを使用して変換するステップを備える、項目１５に記載の方法。
（項目１７）
前記電極の前記シフトされたインピーダンス・ロケーションを前記電極のシフトされ変換されたインピーダンス・ロケーションに変換するために、前記電極の前記シフトされたインピーダンス・ロケーションにシフト前の電磁レジストレーションを適用するステップと、
前記磁気ベース座標系における前記電極の前記シフト補正されたロケーションを決定するために、前記電極の前記シフトされ変換されたインピーダンス・ロケーションに、シフト前の変換されたインピーダンス・ベース座標系とシフトされ変換されたインピーダンス・ベース座標系との間の写像を適用するステップと、
を備える、項目１２に記載の方法。
（項目１８）
インピーダンス・ベース座標系におけるインピーダンス・シフトを検出および補正するための手段であって、
インピーダンス・ベース座標系における電極のインピーダンス・ロケーションと、磁気ベース座標系における磁気位置センサの磁気ロケーションと、を受信するように構成されるインピーダンス・ロケーション受信モジュールと、
前記磁気位置センサの変換されたインピーダンス・ロケーションを、前記インピーダンス・ベース座標系と前記磁気ベース座標系との間の第１の電磁レジストレーションを使用して計算するように構成される変換されたインピーダンス・ロケーション計算モジュールと、
前記磁気位置センサの前記変換されたインピーダンス・ロケーションと前記磁気位置センサの前記磁気ロケーションとの間の差を決定するように構成される差決定モジュールと、
前記磁気位置センサの前記変換されたインピーダンス・ロケーションと前記磁気位置センサの前記磁気ロケーションとの間の前記差に基づいて、インピーダンス・シフトが存在することを判定するように構成されるインピーダンス・シフト判定モジュールと、
前記インピーダンス・シフトが存在するという判定に応答して、シフトされたインピーダンス・ベース座標系からの前記電極の前記インピーダンス・ロケーションを、前記磁気ベース座標系における前記電極のシフト補正されたロケーションに、第２の電磁レジストレーションを使用して変換するために、前記第２の電磁レジストレーションを適用するように構成される第２のレジストレーション適用モジュールと、
を備える、手段。
（項目１９）
前記第１の電磁レジストレーションと前記第２の電磁レジストレーションは同じものである、項目１７に記載のコンピュータ可読媒体。
（項目２０）
前記第１の電磁レジストレーションは、シフト前の電磁レジストレーションであり、
前記第２の電磁レジストレーションは、新規の直接的な電磁レジストレーションである、項目１７に記載のコンピュータ可読媒体。

Claims

コンピュータにより実行される、インピーダンス・ベース座標系におけるインピーダンス・シフトを検出するための医療システムの作動方法であって、
前記コンピュータが、
インピーダンス・ベース座標系における電極のインピーダンス・ロケーションと、磁気ベース座標系における磁気位置センサの磁気ロケーションと、を受信するステップと、
前記電極の前記インピーダンス・ロケーションが、前記インピーダンス・ベース座標系と前記磁気ベース座標系との間の電磁レジストレーションの内部に位置するとき、前記電磁レジストレーションを用いて、前記磁気位置センサの変換されたインピーダンス・ロケーションを計算するステップと、
前記磁気位置センサの前記変換されたインピーダンス・ロケーションと前記磁気位置センサの前記磁気ロケーションとの間の差を決定するステップと、
前記磁気位置センサの前記変換されたインピーダンス・ロケーションと前記磁気位置センサの前記磁気ロケーションとの間の前記差の大きさを計算するステップと、
前記磁気位置センサの前記変換されたインピーダンス・ロケーションと前記磁気位置センサの前記磁気ロケーションとの間の前記差の統計的有意性を計算するステップと、
前記差の前記大きさが閾値を超えるとともに前記差の前記統計的有意性が閾値を超える場合、インピーダンス・シフトが存在すると判定するステップと、
を実行する、方法。
前記コンピュータが、前記電極の前記インピーダンス・ロケーションに関連する信頼度測定基準に基づいて、前記電極の前記インピーダンス・ロケーションをフィルタリングするステップをさらに実行する、請求項１に記載の医療システムの作動方法。
前記信頼度測定基準は、前記電磁レジストレーションのロケーションに対する前記電極の前記インピーダンス・ロケーションに基づく、請求項２に記載の医療システムの作動方法。
前記コンピュータが、
前記電極の前記インピーダンス・ロケーションが前記電磁レジストレーションのロケーションの外側にあるとき、低い信頼度測定基準を割り当てるステップと、
割り当てられた前記低い信頼度測定基準に基づいて、前記電極の前記インピーダンス・ロケーションを除去するステップと、
をさらに実行する、請求項２又は３に記載の医療システムの作動方法。
前記コンピュータが、
第１の時間スケールにわたる前記差の平均値を決定するステップと、
第２の時間スケールにわたる前記差の共分散を決定するステップであって、前記第２の時間スケールが前記第１の時間スケールより長い時間スケールである、共分散を決定するステップと、
をさらに実行する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の医療システムの作動方法。
前記統計的有意性を計算するステップは、前記差の前記平均値と前記差の前記共分散とに基づいて、前記統計的有意性を計算する、請求項５に記載の医療システムの作動方法。
前記コンピュータが、前記インピーダンス・シフトの判定に応答して、シフトされたインピーダンス・ベース座標系からの前記電極のシフトされたインピーダンス・ロケーションを、前記磁気ベース座標系における前記電極のシフトされていない磁気ロケーションに、電磁レジストレーションを使用して変換するために、前記電磁レジストレーションを適用するステップをさらに実行する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の医療システムの作動方法。
前記電磁レジストレーションは、前記インピーダンス・ベース座標系においてカテーテル上に配置された電極のインピーダンス・ロケーションと、前記磁気ベース座標系において前記カテーテル上に配置された磁気位置センサの磁気ロケーションと、に基づいて計算される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の医療システムの作動方法。
前記コンピュータが、前記インピーダンス・シフトが存在するという判定に応答して、補正措置をとる指示をユーザに提供するステップをさらに実行する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の医療システムの作動方法。
前記電極と前記磁気位置センサは、同じカテーテル上に配置される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の医療システムの作動方法。
インピーダンス・ベース座標系におけるインピーダンス・シフトを補正するための医療システムの作動方法であって、
コンピュータが、
シフトされたインピーダンス・ベース座標系における電極のシフトされたインピーダンス・ロケーションを受信するステップと、
前記シフトされたインピーダンス・ベース座標系からの前記電極の前記シフトされたインピーダンス・ロケーションを、磁気ベース座標系における前記電極のシフト補正されたロケーションに、電磁レジストレーションを使用して変換するために、前記電磁レジストレーションを適用するステップと、
前記電極の前記シフトされたインピーダンス・ロケーションを前記電極のシフト前のインピーダンス・ロケーションに変換するステップと、
前記電極の前記シフト前のインピーダンス・ロケーションを前記磁気ベース座標系における前記電極の前記シフト補正されたロケーションに変換するために、前記電極の前記シフト前のインピーダンス・ロケーションにシフト前の電磁レジストレーションを適用するステップと、
を実行する、医療システムの作動方法。
前記コンピュータが、前記電磁レジストレーションを生成するステップを実行する、請求項１１に記載の医療システムの作動方法。
前記電磁レジストレーションを生成するステップは、前記電極の前記シフトされたインピーダンス・ロケーションに関連するインピーダンス・シフトに基づいて、前記シフトされたインピーダンス・ベース座標系と前記磁気ベース座標系との間で新規の直接的な電磁レジストレーションを生成するステップを備え、
前記電磁レジストレーションを適用するステップは、前記電極の前記シフトされたインピーダンス・ロケーションに前記新規の直接的な電磁レジストレーションを適用するステップを備える、
請求項１２に記載の医療システムの作動方法。
前記電極の前記シフトされたインピーダンス・ロケーションを前記電極の前記シフト前のインピーダンス・ロケーションに変換するステップは、前記電極の前記シフトされたインピーダンス・ロケーションを、磁気位置センサの磁気ロケーションを使用して変換するステップを備える、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の医療システムの作動方法。
前記コンピュータが、
前記電極の前記シフトされたインピーダンス・ロケーションを前記電極のシフトされ変換されたインピーダンス・ロケーションに変換するために、前記電極の前記シフトされたインピーダンス・ロケーションにシフト前の電磁レジストレーションを適用するステップと、
前記磁気ベース座標系における前記電極の前記シフト補正されたロケーションを決定するために、前記電極の前記シフトされ変換されたインピーダンス・ロケーションに、シフト前の変換されたインピーダンス・ベース座標系とシフトされ変換されたインピーダンス・ベース座標系との間の写像を適用するステップと、
を実行する、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の医療システムの作動方法。
インピーダンス・ベース座標系におけるインピーダンス・シフトを検出および補正するための手段であって、
インピーダンス・ベース座標系における電極のインピーダンス・ロケーションと、磁気ベース座標系における磁気位置センサの磁気ロケーションと、を受信するように構成されるインピーダンス・ロケーション受信モジュールと、
前記電極の前記インピーダンス・ロケーションが、前記インピーダンス・ベース座標系と前記磁気ベース座標系との間の第１の電磁レジストレーションの内部に位置するとき、前記第１の電磁レジストレーションを使用して、前記磁気位置センサの変換されたインピーダンス・ロケーションを計算するように構成される変換されたインピーダンス・ロケーション計算モジュールと、
前記磁気位置センサの前記変換されたインピーダンス・ロケーションと前記磁気位置センサの前記磁気ロケーションとの間の差を決定するように構成される差決定モジュールと、
前記磁気位置センサの前記変換されたインピーダンス・ロケーションと前記磁気位置センサの前記磁気ロケーションとの間の前記差に基づいて、インピーダンス・シフトが存在することを判定するように構成されるインピーダンス・シフト判定モジュールと、
前記インピーダンス・シフトが存在するという判定に応答して、シフトされたインピーダンス・ベース座標系からの前記電極の前記インピーダンス・ロケーションを、前記磁気ベース座標系における前記電極のシフト補正されたロケーションに、第２の電磁レジストレーションを使用して変換するために、前記第２の電磁レジストレーションを適用するように構成される第２のレジストレーション適用モジュールと、
を備える、手段。
前記第１の電磁レジストレーションと前記第２の電磁レジストレーションは同じものである、請求項１６に記載のインピーダンス・シフトを検出および補正するための手段。
前記第１の電磁レジストレーションは、シフト前の電磁レジストレーションであり、
前記第２の電磁レジストレーションは、新規の直接的な電磁レジストレーションである、請求項１６に記載のインピーダンス・シフトを検出および補正するための手段。