JP6818464B2 - 心臓興奮の時系列マッチング及びトラッキング - Google Patents
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Description
本出願は、2015年8月11日に出願された米国仮出願第62/203,422号の利益を主張する。同仮出願は、参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は、心電図(ECG)信号の分析に関し、より詳細には当該信号の群の分析に関する。
単一の心拍から得られ、被験者の心臓内のカテーテルの複数の電極のそれぞれで生成される心電図(ECG)信号の第1群を受信することと、
前記ECG信号の前記第1群のアノテーション時間に関連するテンプレートを構築し、前記テンプレートにインデックスを割り当てることと、
次の単一の心拍から得られ、前記複数の電極で生成されるECG信号の第2群を受信することと、
前記ECG信号の前記第2群のアノテーション時間を計算することと、
前記テンプレートと、前記第2群の前記アノテーション時間を比較することと、
前記比較により、前記第2群の前記アノテーション時間が前記テンプレートに対応することが示された場合、前記インデックスを前記ECG信号の前記第2群に割り当て、前記心臓からの心拍を表すタイムラインに対する前記テンプレートの発生をグラフとしてディスプレイに提示することを含む。
被験者の心臓内に配置されたカテーテルであって、
単一の心拍から得られ、前記カテーテルの複数の電極のそれぞれで生成される心電図(ECG)信号の第1群を受信し、
次の単一の心拍から得られ、前記複数の電極で生成されるECG信号の第2群を受信するように構成されている、カテーテルと、
プロセッサであって、
前記ECG信号の前記第1群のアノテーション時間に関連するテンプレートを構築し、前記テンプレートにインデックスを割り当て、
前記ECG信号の前記第2群のアノテーション時間を計算し、
前記テンプレートと、前記第2群の前記アノテーション時間を比較し、
前記比較により、前記第2群の前記アノテーション時間が前記テンプレートに対応することが示された場合、前記インデックスを前記ECG信号の前記第2群に割り当てるように構成されている、プロセッサと、
前記心臓からの心拍を表すタイムラインに対する前記テンプレートの発生をグラフとして提示するように構成されているディスプレイと、を含む。
心房頻拍(AT)マッピングに対して、冠状静脈洞(CS)興奮の時間パターンが有用となり得る。CS興奮の時間パターンの分析により、マクロリエントリー型ATである可能性の高さによる階層化、順序付けが迅速に可能となり、更に分析はフォーカル型ATの推定された起源を示唆する。
1.緒言
図1は、本発明の一実施形態による、信号分析アルゴリズムの動作を示す概略的ブロック図である。同アルゴリズム動作は、多数の心電図(ECG)信号を冠状静脈洞(CS)内の基準カテーテル先端14から受信するプロセッサ10により実行され、動作結果はプロセッサによりシステムのディスプレイ18に提示されてもよい。動作結果は、心臓のマップ21に組み込まれてもよく、更に/或いはグラフ24の形態であってもよく、いずれの形態の結果も以下に示す。一実施形態において、カテーテル先端14は、略直線状で、先端に沿って等間隔で配置された10個の電極を有する。いくつかの実施形態では、電極は複数の組として配置される。
複数のCS基準チャネルの時間パターンを計算するため、プロセッサは、所定の心拍(当該心拍を含む所定の期間)annUniChn(k,ti)(kはアノテーション群を形成するチャネルのインデックス)の各チャネルにアノテーションを付ける。そして、プロセッサは、以下の式(1)により、アノテーション群の加重平均wAverage(ti)を計算する。
annUniChn(k,ti)はk番目のECG信号のアノテーションであり、
そして、
kはチャネルの総数、即ちCSカテーテル先端の電極総数である。
プロセッサ10は、トラッカーブロック22(図1)を使用して、上述のテンプレートトラッキング(TT)モード及びテンプレートマッチング(TM)モードの2つのモードの1つでアルゴリズムを動作させる。通常、TTモードが最初に実施される。
Mはステップ30で受信したアノテーション群のチャネル数である。いくつかの実施形態では、全てのチャネルがアノテーションを提供するわけではないのでM≦Kとなる。
(1) 方法であって、
単一の心拍から得られ、被験者の心臓内のカテーテルの複数の電極のそれぞれで生成される心電図(ECG)信号の第1群を受信することと、
前記ECG信号の前記第1群のアノテーション時間に関連するテンプレートを構築し、前記テンプレートにインデックスを割り当てることと、
次の単一の心拍から得られ、前記複数の電極で生成されるECG信号の第2群を受信することと、
前記ECG信号の前記第2群のアノテーション時間を計算することと、
前記テンプレートと、前記第2群の前記アノテーション時間を比較することと、
前記比較により、前記第2群の前記アノテーション時間が前記テンプレートに対応することが示された場合、前記インデックスを前記ECG信号の前記第2群に割り当て、前記心臓からの心拍を表すタイムラインに対する前記テンプレートの発生をグラフとしてディスプレイに提示することと、を含む、方法。
(2) 前記第1群及び前記第2群を使用して、前記心臓の共通マップを構築することを含む、実施態様1に記載の方法。
(3) 前記比較により、前記第2群の前記アノテーション時間が前記テンプレートに対応しないことが示された場合、前記ECG信号の前記第2群の前記アノテーション時間に関する更なるテンプレートを構築し、更なるインデックスを前記更なるテンプレートに割り当て、前記タイムラインに対する前記更なるテンプレートの更なる発生をグラフとして前記ディスプレイに提示することを更に含む、実施態様1に記載の方法。
(4) 前記第1群を使用して前記心臓の第1マップを構築し、前記第2群を使用して、前記心臓の前記第1マップと異なる第2マップを構築することを含む、実施態様3に記載の方法。
(5) チャネルアノテーションのストリームを受信することと、前記ストリームをそれぞれの心拍に対応する区間にスライシングすることと、前記ストリームの前記区間の前記チャネルアノテーションの平均、加重平均、又は中央値のいずれかとして基準アノテーションを推定することと、前記基準アノテーションを前記テンプレートの構築に適用することと、を含む、実施態様1に記載の方法。
(7) 前記カテーテルは、前記心臓の冠状静脈洞内に配置される、実施態様1に記載の方法。
(8) 前記複数の電極は、前記カテーテルに沿って等間隔に配置されている、実施態様1に記載の方法。
(9) 前記カテーテルは、直線状である、実施態様1に記載の方法。
(10) 前記テンプレートは第1種の不整脈に割り当てられ、前記方法は、ECG信号の次の群を受信することと、前記次の群の前記アノテーション時間が前記テンプレートに対応せず、したがって前記ECG信号の次の群が前記第1種と異なる第2種の不整脈に対応することを示すかを観察することと、を更に含む、実施態様1に記載の方法。
被験者の心臓内に配置されたカテーテルであって、
単一の心拍から得られ、前記カテーテルの複数の電極のそれぞれで生成される心電図(ECG)信号の第1群を受信し、
次の単一の心拍から得られ、前記複数の電極で生成されるECG信号の第2群を受信するように構成されている、カテーテルと、
プロセッサであって、
前記ECG信号の前記第1群のアノテーション時間に関連するテンプレートを構築し、前記テンプレートにインデックスを割り当て、
前記ECG信号の前記第2群のアノテーション時間を計算し、
前記テンプレートと、前記第2群の前記アノテーション時間を比較し、
前記比較により、前記第2群の前記アノテーション時間が前記テンプレートに対応することが示された場合、前記インデックスを前記ECG信号の前記第2群に割り当てるように構成されている、プロセッサと、
前記心臓からの心拍を表すタイムラインに対する前記テンプレートの発生をグラフとして提示するように構成されているディスプレイと、を含む、装置。
(12) 前記プロセッサは、前記第1群及び前記第2群を使用して、前記心臓の共通マップを構築するように構成されている、実施態様11に記載の装置。
(13) 前記比較により、前記第2群の前記アノテーション時間が前記テンプレートに対応しないことが示された場合、前記プロセッサが、前記ECG信号の前記第2群の前記アノテーション時間に関する更なるテンプレートを構築し、更なるインデックスを前記更なるテンプレートに割り当て、前記タイムラインに対する前記更なるテンプレートの更なる発生をグラフとして前記ディスプレイに提示するよう構成されていることを更に含む、実施態様11に記載の装置。
(14) 前記第1群を使用して前記心臓の第1マップを構築し、前記第2群を使用して、前記心臓の前記第1マップと異なる第2マップを構築することを含む、実施態様13に記載の装置。
(15) チャネルアノテーションのストリームを受信し、前記ストリームをそれぞれの心拍に対応する区間にスライシングし、前記ストリームの前記区間の前記チャネルアノテーションの平均、加重平均、又は中央値のいずれかとして基準アノテーションを推定し、前記基準アノテーションを前記テンプレートの構築に適用するように、前記プロセッサを構成することを含む、実施態様11に記載の装置。
(17) 前記カテーテルは、前記心臓の冠状静脈洞内に配置されている、実施態様11に記載の装置。
(18) 前記複数の電極は、前記カテーテルに沿って等間隔に配置されている、実施態様11に記載の装置。
(19) 前記カテーテルは、直線状である、実施態様11に記載の装置。
(20) 前記テンプレートは第1種の不整脈に割り当てられ、前記プロセッサは、ECG信号の次の群を受信し、前記次の群の前記アノテーション時間が前記テンプレートに対応せず、したがって前記ECG信号の次の群が前記第1種と異なる第2種の不整脈に対応することを示すかを観察するように構成されている、実施態様11に記載の装置。
Claims (8)
- 装置であって、
被験者の心臓内に配置されたカテーテルであって、
単一の心拍から得られ、前記カテーテルの複数の電極のそれぞれで生成される心電図(ECG)信号の第1群を受信し、
前記単一の心拍以降の単一の心拍から得られ、前記複数の電極で生成されるECG信号の第2群を受信するように構成されている、カテーテルと、
プロセッサであって、
前記第1群のそれぞれの局所興奮伝達時間と、所定の期間における前記ECG信号の前記第1群の局所興奮伝達時間の加重平均との差分に基づき、前記局所興奮伝達時間に関連するテンプレートを構築し、前記テンプレートにインデックスを割り当て、
前記ECG信号の前記第2群の局所興奮伝達時間を計算し、
前記テンプレートと、前記第2群のそれぞれの局所興奮伝達時間と、前記所定の期間における前記第2群の前記局所興奮伝達時間の加重平均との差分と、を比較し、
前記比較により、前記第2群の前記局所興奮伝達時間が前記テンプレートに対応することが示された場合、前記インデックスを前記ECG信号の前記第2群に割り当てるように構成されている、プロセッサと、
前記心臓からの心拍の発生を表すタイムラインにおいて、前記心拍の発生と前記テンプレートのインデックスとの対応を提示するように構成されているディスプレイと、を含む、装置。 - 前記プロセッサは、前記第1群及び前記第2群を使用して、前記心臓の共通マップを構築するように構成されている、請求項1に記載の装置。
- 前記比較により、前記第2群の前記局所興奮伝達時間が前記テンプレートに対応しないことが示された場合、前記プロセッサが、前記ECG信号の前記第2群の前記局所興奮伝達時間に関する更なるテンプレートを構築し、更なるインデックスを前記更なるテンプレートに割り当て、前記タイムラインにおいて、前記心拍の発生と、前記更なるインデックスとの対応を前記ディスプレイに提示するよう構成されていることを更に含む、請求項1に記載の装置。
- 前記第1群を使用して前記心臓の第1マップを構築し、前記第2群を使用して、前記心臓の前記第1マップと異なる第2マップを構築することを含む、請求項3に記載の装置。
- チャネルの局所興奮伝達時間のストリームを受信し、前記ストリームをそれぞれの心拍に対応する区間にスライシングし、前記ストリームの前記区間の前記チャネルの局所興奮伝達時間の平均、加重平均、又は中央値のいずれかとして基準局所興奮伝達時間を推定し、前記基準局所興奮伝達時間を前記テンプレートの構築に適用するように、前記プロセッサを構成することを含む、請求項1に記載の装置。
- 前記複数の電極は、前記カテーテルに沿って等間隔に配置されている、請求項1に記載の装置。
- 前記カテーテルは、直線状である、請求項1に記載の装置。
- 前記プロセッサは、前記テンプレートを第1種の不整脈に割り当て、ECG信号の次の群を受信し、前記次の群の前記局所興奮伝達時間が前記テンプレートに対応せず、したがって前記ECG信号の次の群が前記第1種と異なる第2種の不整脈に対応することを示すかを観察するように構成されている、請求項1に記載の装置。
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