JP7109881B2 - 関心領域の局所性発生源の検出 - Google Patents

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Description

(関連出願の相互参照)
本出願は、米国特許仮出願第62/278,676号(2016年1月14日出願)の利益を主張し、この出願が十分に記載されているかのように参照により援用されている。
本出願は、全てが2017年1月12日に出願された、発明の名称が「Region of Interest Focal Source Detection Using Comparisons of R-S Wave Magnitudes and LATs of RS Complexes」である米国特許出願第15/404,228号、発明の名称が「Region of Interest Rotational Activity Pattern Detection」である米国特許出願第15/404,225号、発明の名称が「Identification of Fractionated Signals」である米国特許出願第15/404,244号、発明の名称が「Overall System and Method for Detecting Regions of Interest」である米国特許出願第15/404,226号、及び発明の名称が「Non-Overlapping Loop-Type Or Spline-Type Catheter To Determine Activation Source Direction And Activation Source Type」である米国特許出願第15/404,231号を、これら全体が十分に記載されているかのように参照により援用する。
(発明の分野)
本発明は、心房細動などの心不整脈の治療のためのアブレーションを実施する関心領域を判定するためのシステム及び方法に関するものであり、より具体的には、アブレーションのための心臓の関心領域を判定するために、心房細動の局所性発生源を検出するためのシステム及び方法に関する。
心不整脈としては、様々な種類の異常又は不規則な心拍、例えば、急速かつ不規則な拍動を特徴とする心房細動(AF)等が挙げられる。正常な心臓の状態では、心臓の拍動は、心臓の上腔(つまり、心房)内で発生し、心房を通過し、房室(AV)結節を通って、心臓の一対の下腔(つまり、心室)へと伝わる電気パルス(つまり、シグナル)により生じる。シグナルが心房を通過すると、心房は収縮し、心房から心室へと血液を送り出す。シグナルが、AV結節を通過し、心室へと伝わると、心室は収縮され、心臓から全身へと血液を送り出す。しかしながら、AF状態の間、心房内のシグナルが乱れるため、心臓の不規則な拍動を引き起こす。
AFは、個人の生活の身体的、心理的、及び感情的な質に悪影響を及ぼす場合がある。AFの重症度及び頻度は次第に増すことがあり、治療せずに放置すると、慢性疲労、うっ血性心不全又は脳卒中に至る場合がある。AF治療の一種としては、調律コントロールの薬物適用などの所定の薬剤適用、及び高い脳卒中リスクを抑えるために使用する薬剤適用が挙げられる。これらの薬剤適用は、毎日かつ永久に服用し続けなければならない。別のタイプのAF治療としては、心臓除細動が挙げられ、これは、胸部に配置した電極によって心臓へと電気ショックを与えることにより、正常な心拍の回復を試みるものである。AFの持続的なタイプの中には、心臓除細動が効果的ではないか、又は試すことができないかいずれか一方の場合がある。
AF治療のための最近のアプローチとしては、低侵襲性アブレーション術(例えば、カテーテルアブレーション)が挙げられるが、アブレーション術は、電気経路を終了させるために心臓組織をアブレーションし、心拍の乱れを引き起こす場合がある不完全な電気インパルスをブロックするものである。
心房局所性発生源の検出の方法が提供され、これは、センサを介して、経時的な心電図(ECG)シグナルを検出することを含む。それぞれのECGシグナルは、センサのうち1つを介して検出され、心臓の電気活動を示す。方法はまた、それぞれのECGシグナルについて、局所活性化時間(LAT)を測定することとであって、それぞれの局所活性化時間は、対応するECGシグナルの複数の心房活性化のうち1つの時間を示す、ことと、心臓における活性化の1つ又は2つ以上の局所性発生源区域が、検出されたECGシグナル及び1つ又は2つ以上の局所的なLATに基づいて示されているかどうかを検出することと、を含む。S波は、それぞれの心房活性化のためのモデルを生成し、心房活性化を分類することによって、非S波と区別することができる。マップは、センサ毎に、時間内に隣接するセンサの心房活性化の前に起こる心房活性化の発生のレベルを視覚的に示すことによって生成することができる。
心房の局所性発生源の検出のためのシステムが提供され、これは、複数の心電図(ECG)シグナルを検出するように構成された複数のセンサを含み、それぞれのシグナルは、経時的な心臓の電気活動を示し、複数のセンサのそれぞれは、ECGシグナルのうち1つを検出するように構成されている。このシステムはまた、複数のECGシグナルのそれぞれについて、1つ又は2つ以上の局所活性化時間(LAT)を測定することであって、それぞれのLATは、対応するECGシグナルの活性化の時間を示す、ことと、心臓における活性化の1つ又は2つ以上の局所性発生源区域が、検出されたECGシグナル及び1つ又は2つ以上の局所的なLATに基づいて示されているかどうかを検出することと、を行うように構成されている、1つ又は2つ以上のプロセッサを含む、処理デバイスを含む。
非一過性のコンピュータ可読媒体が提供され、これは、コンピュータに心房の局所性発生源の検出の方法を実行させるための命令を含む。命令は、複数のセンサを介して、経時的な心電図(ECG)シグナルを検出することを含む。それぞれのECGシグナルは、複数のセンサのうち1つを介して検出され、心臓の電気活動を示す。命令はまた、複数のECGシグナルのそれぞれに対して、それぞれが対応するECGシグナルの活性化の時間を示す1つ又は2つ以上の局所活性化時間(LAT)を判定することを含む。命令は、心臓における活性化の1つ又は2つ以上の局所性発生源区域が、検出したECGシグナル及び1つ又は2つ以上の局所的なLATに基づいて示されているかどうかを検出することを更に含む。
添付図面と共に例によって与えられる以下の説明から、より詳細な理解を得ることができる。
本明細書に開示する実施形態で使用されるAFの例示的な分類を示すブロック図である。 本明細書にて開示された実施形態で使用するための、アブレーションに対するAFのROIを判定するために使用される例示的なシステムを示すブロック図である。 実施形態によるアブレーションのためのAFのROIを判定する例示的な方法を示すフローチャートの部分図である。 実施形態によるアブレーションのためのAFのROIを判定する例示的な方法を示すフローチャートの部分図である。 例示的な得られた心電図シグナルの概略図である。 本明細書にて開示した実施形態による波に基づいた検出を示す図である。 本明細書にて開示した実施形態による波に基づいた検出を示す図である 実施形態による例示的な波開始マップ及び例示的な波広がりマップを示す図である。 実施形態による例示的な波開始マップ及び例示的な波広がりマップを示す図である。 例示的なR-S比率計算のためのパラメータを示す図である。 複数の異なる波の種類を示す図である。 本明細書にて開示した実施形態で使用するためのパターンマッチングに使用される例示的な記憶した波を示す図である。 本明細書にて開示した実施形態で使用するためのパターンマッチングに使用される例示的な記憶した波を示す図である。 本明細書にて開示した実施形態で使用するためのパターンマッチングに使用される例示的な記憶した波を示す図である。 本明細書にて開示した実施形態で使用するためのパターンマッチングに使用される例示的な記憶した波を示す図である。 本明細書にて開示した実施形態で使用するためのパターンマッチングに使用される例示的な記憶した波を示す図である。 局所性発生源の検出の例示的な方法を示すフローチャートである。 例示的なエルミート直交多項式の説明図である。 例示的なエルミート直交多項式の説明図である。 例示的なエルミート直交多項式の説明図である。 例示的なエルミート直交多項式の説明図である。 例示的なエルミート直交多項式の説明図である。 例示的なエルミート直交多項式の説明図である。 A~Iは、様々なモデル化された心房拍動を表すグラフ図である。 時間内に隣接する電極の前に起こるS波活性化を視覚的に示す例示的な情報のディスプレイを示す図である。 局所性発生源の一体化の例示的な方法を示すフローチャートである。 本明細書にて開示した実施形態での使用のための例示的な電極構成の図である。 実施形態による記録されたシグナルの一例の図である。
カテーテルアブレーションに使用する従来の方法及びシステムは通常、皮膚の切開部を通って心臓まで誘導されるカテーテルを挿入することを含む。アブレーションを実施する前に、心臓の様々な区域に配置された電極を介して、心臓の心内心電図(IC ECG)シグナルが得られる。このシグナルを監視及び使用して、心臓の1つ又は2つ以上の区域が不規則な心拍を引き起こしているかどうかを判定するための情報を提供することができる。しかしながら、これらのアブレーション対象区域を判定するために使用する従来の方法及びシステムは、時間がかかり(例えば、数時間)、特定の専門技術を有する医療関係者、及び(典型的には多くの時間の訓練を必要とする)経験に依存している。
本明細書で開示する実施形態では、心臓における活性化の局所性発生源区域(すなわち、局所性発生源)の自動検出を介して、アブレーションの標的とする潜在的な関心領域(ROI)を判定するためのシステム、装置、及び方法を採用する。本明細書で開示する実施形態を使用して、マップの解析及び判読訓練に要する時間を潜在的に減少させ、局所性発生源の隔離及び消滅を目的としたアブレーションなどのためのアブレーションの成功率を増加させることができる。
本明細書にて開示した実施形態は、局所性発生源の検出のための様々な機械学習アルゴリズムの実装を含む。いくつかの実施形態において、S波は、心房活性化のためのモデルを生成し、かつ心房活性化を分類することによって、非S波と区別される。いくつかの実施形態において、マップは、センサ毎に、時間内に隣接するセンサの心房活性化の前に起こる心房活性化の発生レベルを視覚的に示すことによって生成される。
図1は、本明細書にて開示された実施形態で使用されるAFの例示的な分類を示すブロック図である。図1の例示的な分類は、危険性AFと非危険性AF、及びAFの促進因子と永続因子、及びこれらの相対的な時空間的パターンを区別する。
例えば、図1に示すように、AF 102としての特徴を有する不規則な心拍は、危険性104又は非危険性106として分類される。非危険性AF 106の例としては、心臓の拍動が多くの場合、数秒以内又は数時間後にできるだけ早期に正常化する発作性(すなわち、間欠性)の不規則な心拍の発生、及び通常の心臓が拍動の内科治療又は処置(例えば、心臓除細動)により回復することができる持続性のある不規則な心拍発生が挙げられる。危険性AF 104の例としては、心臓が絶えず続くAFの状態にあり、状態が永続的であると考えられる長めの期間(例えば、1年を超えて)継続する長期にわたる持続性のある不規則な心拍発生が挙げられる。
危険性AFは、IC ECGシグナルから誘導することができる特徴(例えば、活性化の領域)に従って分類することができる。活性化の領域は、AFの潜在的な一因となる因子として特定することができる。図1に示すように、危険性AFは、AFの潜在的な促進因子(以下、促進因子)又はAFの潜在的な発生源(以下、発生源)108及び、AFの潜在的な永続因子110(以下、永続因子)を含む、様々な活性化の領域に従って分類される。促進因子108は、電気パルスが発生して、心臓を刺激して収縮させ、例えば、心房の他のエリアへの細動様伝導(fibrillatory conduction)を生み出すことにより、潜在的にAFの一因となり得る(例えば、心房内の)活性化の領域である。永続因子110は、また潜在的にAFの一因となり得る持続した活性化の領域(例えば、電気生理学的プロセス/基質)である。
これらの時空間的発現に従って、促進因子108及び永続因子110を表す(例えば、マッピングする)ことができる。図1に示すとおり、促進因子108及び永続因子110は、局所性発生源(焦点)112、及び局在化回転性活性化(LRA)発生源又は回転性活性化パターン(RAP)発生源114を含む例示的な時空間的発現タイプにより分類される。局所性発生源は、一点から遠心的に広がる、心房の小さい区域を起点にする促進因子の1種である。RAP 114発生源は、電気パルスが中央区域を中心に少なくとも360°回転する心臓の不規則な領域である。
図1はまた、秩序性伝導遅延116を示すあるタイプ、及び無秩序性伝導遅延118を示す別のタイプを含む、様々なタイプの永続因子110を示している。図1に示す別のタイプの永続因子110としては、秩序性伝導遅延116を特徴とする心房粗動(AFL)120、並びに無秩序性伝導遅延118を特徴とする、局在化した不規則な活性化(LIA)122、線状ギャップ124、及びピボット126(すなわち、中央区域を中心に360°未満回転する電気パルス)が挙げられる。また、RAP発生源114は、促進因子108及び永続因子110の両方として示される。促進因子108及び永続因子110は、例えば、別々にマッピングされて、促進因子のタイプ及び/又は永続因子のタイプの特定を容易にし、潜在的なアブレーションのROIを効率的かつ正確に判定することができる。
促進因子108及び永続因子110のマッピング及び特定はまた、潜在的にAFの一因となり得る1つ若しくは2つ以上の更なる因子、又はAF基質を潜在的に特徴付けることができるパラメータ(すなわち、AFプロセスそのもの)及び/若しくはAFプロセスの発現に基づいてもよい。例えば、潜在的な局所性発生源108を特定するために使用するAFパラメータ又はAF因子としては、ある点からの活性化の無指向的な活性化の広がり、早期性(例えば、興奮間隙の後に開始する局所性発生源)、急速な興奮(例えば、短い周期長かつ高い主周波数の)集中点及びブレイクスルー(例えば、PV、自由壁及び経壁、心内膜及び心外膜)等のトリガ、並びに局所性発生源として発現するマイクロリエントリ回路及び中央障害物の特定の異方性構造に応じて促進因子108として発現することができる短半径のリエントリ回路が挙げられる。
RAP発生源114をマッピングし、特定するために使用されるAFパラメータ又はAF因子としては、例えば、反復周期、促進因子源108として発現可能な回転子、(例えば、局在化又は分布した)構造的又は機能的異方性、及び中央障害物の特定の異方性構造に応じて、促進因子108又は永続因子110のいずれか一方として発現可能な短半径のリエントリ回路が挙げられる。
永続因子110をマッピングし、特定するために使用されるAFパラメータ又はAF因子としては、例えば、延長した(増大した)経路長、解剖学的(病理学的)ブロック線、繊維症、安定した機能的ブロック線(例えば、不能状態が持続した区域)、臨界部(例えば、ブロック線周辺の最短の経路>経路長)及び細動伝導因子(例えば、分離した波、リエントリ回路因子)が挙げられる。
図2は、本明細書にて開示した実施形態で使用するための、アブレーションのためのAFのROIを判定するために使用される例示的なシステム200を示すブロック図である。図2に示すように、システム200は、カテーテル202、処理デバイス204、及び表示デバイス206を備える。カテーテル202は、それぞれが、経時的な心臓の区域の電気活動(電気シグナル)を検出するように構成された、カテーテルセンサ(例えば、電極)のアレイを含む。IC ECGを実施する場合、それぞれの電極は、電極と接触した心臓の区域の電気活動を検出する。システム200はまた、心臓の電気生理学的パターンが原因の皮膚上での電気的変化の検出による、心臓の電気活動を検出するように構成された心外センサ210(例えば、患者の皮膚上の電極)を含む。
検出したIC ECGシグナル及び検出した心外シグナルを、処理デバイス204により処理(例えば、経時的に記録、フィルタリング、細分化、マッピング、結合、加工等)し、表示デバイス206上に表示する。
実施形態には、IC ECGシグナル及び心外ECGシグナルを検出するために使用されるセンサを含む、ECGシグナルを検出するために使用される任意の数のセンサ210を含むことができる。簡略化する目的で、本明細書に記載するシステム及び方法は、IC ECGシグナルの検出及び使用について言及する。しかしながら、実施形態では、IC ECGシグナル若しくは心外ECGシグナル、又はIC ECGシグナル及び心外ECGシグナルの両者の組み合わせを利用してもよいことに留意されたい。
処理デバイス204は、それぞれがECGシグナルを処理するように構成されている1つ又は2つ以上のプロセッサを備えることができる。処理デバイス204のそれぞれのプロセッサは、経時的にECGシグナルを記録し、ECGシグナルをフィルタリングし、ECGシグナルをシグナルの構成要素(例えば、傾斜、波、複合体)に細分化し、ECGシグナルをマッピングし、ECGシグナル情報を組み合わせ、マッピングし、マッピング情報を補間する等を行なうように構成することができる。
表示デバイス206は、それぞれが、ECGシグナル、ECGシグナル情報、AFプロセスのマップ、及びAFプロセスの時空間的発現を表すマップを表示するように構成された1つ又は2つ以上のディスプレイを含んでもよい。
カテーテルセンサ208及び心外センサ210は、処理デバイス204と有線又は無線で通信することができる。表示デバイス206もまた、処理デバイス204と有線又は無線で通信することができる。
図3A及び図3Bは、潜在的なアブレーションのROIを特定するための例示的な方法300を示すフローチャートの一部である。方法300は、中心部から外側に向かってIC ECG層、前処理層、LAT検出層、マップ分割層、マップ加工層、及びマップ判読層を含むマッピング分類法を用いる。
図3Aは、例示的な方法300の一部を示す。図3Aのブロック302に示すように、方法300は、IC ECG層の一部として、心臓のある区域の電気活動を表すIC ECGシグナルを得ることを含む。ブロック302で得られるIC ECGシグナルは、例えば、心臓の様々な区域と接触する多数の電極のうち1つから得られる。IC ECGを得た(302)後、方法300は、前処理層の一部として、図3Aのブロック302に示すように、得られたECGシグナルを前処理することを含む。前処理は、例えば、心室遠視野(ventricular far field)シグナルの取消、ベースラインの補正、及びノイズ除去等の、1つ又は2つ以上のアルゴリズムの実行を含んでもよい。心室遠視野の検出の例としては、空間平均法(SAM)、時間平均法(TAM)、システム特定法(SIM)、及び主成分解析(PCA)を挙げることができる。
ブロック302で得られたそれぞれのIC ECGシグナルに関して、対応する前処理されたIC ECGシグナルの1つ又は2つ以上のLATがブロック304で検出される。それぞれのシグナルの(図3AでLATQとして示される)LAT品質(LAT quality)は、例示的なLAT検出層の一部としてブロック306で判定される。シグナルの(図3AでCPLXとして示される)AF複雑性(AF complexity)は、ブロック308で判定される。
決定点310で示すように、方法300は、シグナルのLAT品質及びAF複雑性に基づいて、カテーテルを復位するかどうかを判定することを含む。品質の高いIC ECGの典型的な特徴は、ベースラインのうねりがほとんどないこと(例えば、低いベースライン対IC-ECG RMSの振幅、限定された心室遠視野電位対IC-ECG RMSの振幅)である。IC-ECGシグナルの特徴としては、AF中に特定可能な心房複合体(例えば、50~200ms間隔、約150msの中央値である等電性セグメントの反復傾斜(isoelectric segments repeating slopes)により分離された、閉じ込められた(約50ms)複合体)が挙げられる。品質の高い複合体の特徴は通常、複合体内に相当の増幅、及び下方向への急な傾斜(対上方向への傾斜)を有する。IC ECGシグナルの特徴を(例えば、測定可能な0%~100%の値を有する)測定可能な単一の特徴又はパラメータに組み合わせて、LAT品質を規定することができる。LAT品質をAF複雑性と比較して、カテーテルを復位すべきかどうかを判定することができる。
いくつかの実施形態において、AF複雑度に関してAFをマッピングする能力により品質を規定する。カテーテルを復位するかどうかを判定することは、マップを生成し、生成したマップを使用して、マッピング電極の適用範囲の程度が、AF複雑度を満たす(例えば、一致する)かどうかに基づき、AFをマッピングすることができる(例えば、マッピングするのに十分である)かどうかを判定することを含んでもよい。AF複雑度に関してAFをマッピングする能力は、マップの閾値(例えば、十分な程度、信頼できる程度)を満たすことを含んでもよい。単一のパラメータ(すなわち、マッピングの適用範囲)を使用して、マッピング電極の適用範囲の程度を規定する。マッピングの適用範囲を規定するために組み合わせられる特徴の例としては、(1)マッピング電極の接触(例えば、カバーした区域に関係する活性組織(壁)との接触とLATの正確性)、(2)電極の分解能(例えば、平均距離、最小距離及び最大距離を含む電極間の距離及び電極の感度半径)、(3)検出アルゴリズムにより提供されるIC ECGの品質及び関係するアノテーションが挙げられる。
AF複雑性としては、AFが波の分解(ブロック線)、融合及び波の湾曲を生成する間の、活性化の複雑性を挙げることができる。したがって、(例えば、y軸に沿って測定される)あるAF複雑度が所与の場合、(x軸に沿って測定されるシグナル及びアノテーションの品質を含む)マッピング適用範囲が、AF複雑性をマッピングするのに十分である場合に、AFをマッピングするために使用することができる(例えば、信頼できる又は十分な)マップとして、マップを判定してもよい。そうでない場合、マップの信頼性は損なわれるか、又は不十分となり得る。
次に、信頼できるか又は十分なマップを使用してシグナルを解析して、カテーテルを復位すべきかどうかを判定することができる。決定点310にてカテーテルを復位することを判定した場合、カテーテル(例えば、カテーテル202)はブロック312で復位され、ブロック302で新しいIC ECGシグナルが得られる。決定点310でカテーテルを復位すべきであることを判定した場合、方法300は、(図3A及び図3Bに示される)「点A」313へと続く。
図3Aは、簡便化の目的のために、単一のIC ECGシグナルを得ることを示す。しかしながら、実際には、心臓に接触する複数の電極のそれぞれについての複数のシグナルが得られる。ブロック202で得られるそれぞれのIC ECGシグナル、及びシグナル毎にブロック204で検出された1つ又は2つ以上のLATは、「点A」313で受信される。
図3Bは、潜在的なアブレーションのROIを判定するために使用することができる例示的な方法を示す。図3Bに示すように、得られたそれぞれのIC ECGシグナル、及びシグナル毎に検出された1つ又は2つ以上のLATを使用して、(図3BでAF基質314として示される)AF基質の電気物理的状態を含むAFプロセスのマップ、及び例示的なマップ分割層の一部としての、(図3BでAFプロセス316として示される)AFプロセスの時空間的発現を表すマップを生成する。
例えば、図3Bに示すAF基質314に関して、検出した1つ又は2つ以上のLATを使用して、AFの一因となり得る1つ又は2つ以上の因子又はパラメータを独立して判定する。図3Bの左側は、所定の時間窓にわたり情報を収集しながら、後続のLAT318、最初の活性化(早期性)324、並びにRS比320及び細分化322(例えば、細分化した電気記録図)を含むIC ECGの形態的側面の違いに基づく、平均間隔(例えば、周期)を評価することによりAF基質を特徴付ける方法を示す。例えば、検出したLATを使用して、ブロック318にて周期情報(例えば、周期長)を判定し、ブロック324にて早期性情報(例えば、最早期活性化時間、興奮間隙の後に開始する初期の促進因子)を独立して判定する。それぞれのIC ECGシグナルを使用することで、ブロック320にてR-S複合体情報(例えば、S波に対するR波の比率)、並びにブロック322にてIC ECGシグナルの細分化(例えば、傾斜情報、例えば、関係する電極が隣接する電極よりも早く活性化された割合を示すといった、複数の電極のうち1つからの最早期活性化として提示される、発生源の挙動の発生を示す情報)により得られる情報、並びにブロック326にてCVブロック情報(例えば、心臓を通過する電気インパルスの伝導(すなわち、進行)遅延又はブロックを示す情報、例えば、電気パルスが心臓内のある距離を移動する伝導時間(CT)、経路長(すなわち距離)、及び電気パルスのCV)もまた独立して判定される。
図示されるとおり、促進因子マップ328は、周期情報318、早期性情報324、及びR-S複合体情報320から生成される。永続因子マップ330は、CVブロック情報326、及び細分化情報322から生成される。図示されるように、促進因子マップ328の生成に使用した情報と永続因子マップ330の生成に使用した情報を組み合わせて(例えば、1つのマップ、又は1つのディスプレイ区域内での重ねたマップ若しくは隣接するマップ)、組み合わせた促進因子/永続因子マップ334を生成する。次に、組み合わせた促進因子/永続因子マップ334を使用して(例えば、例示的なマップ加工層の一部として加工して)、1つ又は2つ以上のアブレーションのROI 350を判定することができる。
図3Bに示すAFプロセス316に関して、検出した1つ又は2つ以上のLATを使用して、活性化/波マップ336、CVマップ338(例えば、電気パルスのCT、経路長及び/又はCVから生成したマップ)、並びにブロックマップ344(例えば、シグナルの伝導における妨害物を示す情報から生成したマップ)を独立して生成する。
活性化/波マップは、例えば、同一の波により活性化された隣接電極により制限されるものの、隣接電極よりも早く活性化された対応する電極により検出される、活性化波の割合を示すといった、同一の波により制限された複数の電極のうちの1つの最早期活性化を提示する発生源の挙動の発生を表すマップを含んでもよい。活性化波マップはまた、例えば、細動波の開始と関係する電極位置の発生を表すマップを含んでもよい。
各IC ECGシグナルを使用して、電圧マップ342及び細分化マップ340を独立して生成する。マップ336~344の生成に使用した情報を組み合わせて、組み合わせたマップ又はビデオ346を提供する。いくつかの実施形態において、活性化/波マップ336及び電圧マップ342の生成に使用した情報を組み合わせて、組み合わせた活性化/波/電圧マップ又はビデオを生成し、CVマップ338、ブロックマップ344、及び細分化マップ340の生成に使用した情報を組み合わせて、組み合わせたCV/ブロック/細分化マップ又はビデオを生成する。ブロック348にて、組み合わせたマップ/ビデオ346を解析(例えば、例示的なマップ判読層の一部として、医療関係者により判読)して、ブロック350でアブレーション対象のROIを判定する。組み合わせたマップ/ビデオ346は、容易に可視化及び判読可能なAFプロセスの時空間的発現を表し、アブレーションのためのROIを判定するための、効率的かつ正確なプロセスを容易にすることができる。判定されたROIを、例えば、色、4Dマップ上の3D断面、アイコン(例えば、動的に変化するアイコン)等により表す(例えば、表示する)ことができる。
いくつかの実施形態において、組み合わせた促進因子/永続因子マップ334と、組み合わせたマップ/ビデオ346の両方を使用して、ブロック350にてアブレーションのためのROIを判定する。いくつかの実施形態において、組み合わせた促進因子/永続因子マップ334又は組み合わせたマップ/ビデオ346のいずれか一方を使用して、ブロック350にてアブレーションのためのROIを判定する。例えば、組み合わせたマップ/ビデオ346を使用する(例えば、見る、解析する)ことなく、組み合わせた促進因子/永続因子マップ334を使用して、ブロック350にてアブレーションのためのROIを判定することができる。
いくつかの実施形態において、品質マップ332もまた、組み合わせた促進因子/永続因子マップ334及び/又は組み合わせたマップ/ビデオ346と組み合わせて使用して、ブロック350にてアブレーションのためのROIを判定する。品質マップ332を使用して、AF基質314に関係する生成されたマップ(例えば、促進因子マップ328、永続因子マップ330、及び促進因子/永続因子マップ334)、並びにAFプロセス316パラメータに関係する生成されたマップ(例えば、活性化/波マップ336、CVマップ338、細分化マップ340、電圧マップ342、及びブロックマップ344)の信頼性を判定する。品質マップの品質が低いと、生成したマップは信頼性が低く、品質マップが、生成したマップの基準として高い品質のシグナル(IC ECG)を示す場合と比較して、アブレーションのROI(350)を指定することは、(例えば、医師による)注意レベルが高いとみなさなければならない。
いくつかの実施形態において、ブロック350でのアブレーションのためのROIを判定することは、アブレーションのための1つ又は2つ以上のROIの判定に使用する1つ又は2つ以上のアブレーション部位の指定又は選択を含む。例えば、促進因子の兆候及び永続因子の兆候からアブレーション部位を指定又は選択(例えば、促進因子マップ328、永続因子マップ330、又は組み合わせた促進因子/永続因子マップ334から判定)してもよく、指定した部位に基づいてROIを判定してもよい。
本明細書にて開示したマップ及びマッピング手法は、潜在的に、(i)AFマップの解析訓練時間を減少させ、(ii)アブレーションのためのROIを判定する時間を減少させ、(iii)AFマップの効率的な判読を容易にし、(iv)促進因子の隔離及び消滅、経路の延長、リエントリ回路、細動伝導、及び細分化した電位の低速化を目的とするアブレーションに対するアブレーションの成功率を増加させる。
対象のアブレーションのROIを判定するための実施形態は、局所性発生源の効率的な視覚特定を容易にするために使用することができる局所性発生源の検出及びマップ(例えば、局所性発生源マップ)の生成を含む。上述したように、局所性発生源は、一点から遠心的に広がる、心房の小さい区域を起点にする促進因子の1種である。最も早いS波を特定することによって、局所性発生源を検出することができる。
局所性発生源の検出の態様は、波に基づいた検出及びモルフォロジーに基づいた検出を含む。局所性発生源の検出の態様は、波開始マップ及び波広がりマップを生成すること、R-S比の検出、局所性発生源の検出のパターンマッチングの態様を含み、更に異なる種類のカテーテル、例えば、バスケット型カテーテル(例えば、2016年1月14日に出願された米国特許仮出願第62/278,676号に記載されるカテーテル)を利用してもよく、かつ多数の重複しない同心円状のループを含み、90°だけ離れた列に配置された極を有するカテーテル、例えば、非仮出願(代理人整理番号BIO5643USNP4)に記載されるカテーテルは、IC ECGシグナル及び各シグナルについてのLATを検出するために使用することができる。
局所性発生源の波に基づいた検出は、例えば、波開始マップ及び波広がりマップの構築を含み、以下により詳細に記載されている。波開始マップ及び波広がりマップの両方とも、異なる電極から得たECGシグナルから取得した情報に基づいている。
図4は、例示的な得られた心電図シグナルの概略図である。図4は、簡便化の目的のための3つのシグナルを示す。しかしながら、波に基づいた検出は、例えば、バスケット型のカテーテルを使用して、心房組織上に配設される任意の数の電極に対応する任意の数のシグナル(例えば、10又は100)からの情報を使用することを含んでもよい。
図4に示すように、ECGシグナル420a、420b、及び420cが(例えば、AFの症状発現中の被験者から)得られる。シグナル420a、420b、及び420cは、例えば、心臓組織の隣接する領域と接触する様々な電極によって得られる。シグナルのそれぞれは、RS複合体422の配列を含む。それぞれのRS複合体は、(「R」で示される)R波、続いて(「S」で示される)S波を含む。図4に示すシグナル420a、420b、及び420cの構成(例えば、傾斜、R波及びS波の強度、RS複合体の頻度、並びに周期長)は、単なる例示的なものである。
図5A、図5B、図6A、及び図6Cは、本明細書にて開示した実施形態による波に基づいた検出を示す図である。図5A、図5B、図6A、及び図6Cで使用される活性化数及び電極数は、例示的なものである。
図5Aは、経時的に記録した活性化を示す図である。図5Aに示すそれぞれの破線502は、時間(例えば、最小数の活性化を有する時間)後の新たな波の開始を示す。それぞれの破線502の後の最初の活性化は、波の開始として判読される。
図5Bは、波開始マップ500であり、同一の波によって活性化され、かつ発生源の種類(フォーカス、BT、マイクロリエントリなど)を開示しない隣接電極によって制限された(マッピングした区域の電極ごとの無音又は休止期間後の)電極ごとの最も早い活性化の発生を示す。波開始マップ500は、8×16の円の列及び円の行の電極マトリクスを含む。図5Bに示すマトリクスの電極数、列数、及び行数は、単に例示的なものである。それぞれの円は、心房組織上に配設された異なる電極から記録したシグナルに対応する。それぞれの円のサイズ(例えば、直径)は、時間(例えば、線502内の時間)内に隣接する電極(すなわち、最も早い活性化)の前に起こる活性化(例えば、活性化の頻度、活性化の割合)の発生レベルを表す。図5Bで使用される円形は、例示的なものである。また、最も早い活性化の発生レベルを示すために使用される円のサイズもまた、例示的なものである。最も早い活性化の発生レベルもまた、他の種類の視覚インジケータ(例えば、色、遮光など)を使用して示すことができる。最も早い活性化の発生レベルの表示はまた、最も早い活性化の所定数(例えば、65)に等しいか又はこれより大きい最も早い活性化の表示も含んでもよい。発生レベルを示すために使用される時間は、偶発的な影響(通常、10秒又は65周期)を打ち消すのに十分長い時間に設定され得る。図5Bに示すように、潜在的な局所性発生源区域は、図5Bの楕円504内の円によって、かつより小さい程度では、図5Bの楕円506内の円によって示される。
図6Aはまた、例示的な波開始マップ600を示し、これはまた、細動波の開始と関係する電極位置の発生も示す。波開始マップ600は、図5Bの波開始マップ500と類似している。それゆえ、その一般的な説明は、図5Bに関して上述したものと同じであり、ここでは省略される。しかしながら、図6Aに示すように、潜在的な局所性発生源区域は、楕円602及び楕円604内の円によって示される。
図6Bは、例示的な波広がりマップ602を示す。図示されるように、波開始マップ600及び波広がりマップ602はまた、8×16の円の列及び円の行の電極マトリクスを含む。図6A及び図6Bに示すマトリクスの電極数、列数、及び行数もまた、例示的なものである。図6A及び図6Bに示すそれぞれの円は、心房組織上に配置された異なる電極から記録したECG波に対応する。それぞれの円のサイズ(例えば、直径)は、最も早い活性化が同一の波によって制限される活性化の発生のレベル(例えば、活性化の頻度、活性化の割合)を示す。図5Bで使用される円形は、例示的なものである。また、図6Aの右の凡例における円のサイズ及び番号インジケータ(1~9)は、最も早い活性化の発生レベルを示すために使用され、これもまた例示的なものである。
波広がりマップ602は、電極がその隣接電極よりも早く活性化されたが、同一の波によって活性化された隣接電極によって制限された遭遇波の割合を視覚的に示すために、様々な種類のインジケータ(例えば、ハッシュ線)を含む。実施形態は、任意の種類のインジケータ(例えば、色、遮光など)を使用することを含んでもよく、遭遇波の割合を視覚的に示す。図6Bに示すように、より高い割合(すなわち、活性化のより高い割合)が、図6Aの円606に対応する(楕円604内の円にも対応する)電極で示される。図6A及び図6Bに示す視覚情報を、他の情報(例えば、他のマップ)と共に使用することができ、アブレーションの対象となるROIを判定する。
図7Aは、例示的なR-S比率計算のためのパラメータを示す。点702は、特徴点を示す。破線704は、6つの特徴点702間の区分的三次スプライン補間を示す。図7Aは、帯域幅の縮小(LPF250Hz)を更に示す。特徴点702間の距離は、第1の点から第2の点が、tiso、第2の点から第3の点(点R)が、tiso-R、第3の点から第4の点が(点S)が、tRS、第4の点から第5の点が、tS-iso、及び第5の点から第6の点が、tisoとして示される。図7Bは、R、R-S、Rs、rS、及びSについての、複数の異なる種類の単一電位を示し、これらは図7Aに示すパラメータを使用して測定することができる。
図8A~図8Eは、局所性発生源の検出に使用した例示的なパターンマッチングを示す。パターンマッチングは、促進因子マップ、促進因子/永続因子マップと時間的活性化/細分化マップとの組み合わせのような、異なる種類のマップを提供するために使用することができる。図8Aは、複数の異なる記憶した波の種類を示す。例えば、記憶した波の種類は、図8Aの上部に示すように、R-S波158、179、160、165、163、179を含んでもよい。図8B~図8Dは、異なる種類のR-S波を示し、それぞれ、単一電位、短い二重電位、長い二重電位、及びコンプレックス細分化電位図を含む。
図9は、局所性発生源の検出の例示的な方法900を示すフローチャートである。ブロック902に示すように、方法900は、それぞれの対応する心房活性化の複数のパラメータを使用して、複数の心房活性化(すなわち、心房拍動)のそれぞれのためのモデルを生成することを含む。
例えば、それぞれの心房拍動は、
Figure 0007109881000001
(式中、Hはエルミート多項式を意味し、Nはエルミート基底の次数(例えば、24)を意味し、かつσは基底の幅(すなわち、多項式)及びCσ(すなわち、(σ))=Σχ(t)・H(t,σ)の係数)を意味する)としてモデル化される。図10A~図10Fは、例示的なエルミート直交多項式の説明図である。数字(0~5)は、前の多項式の導関数を表す。例えば、図10Bの多項式の説明図は、図10Aに示す多項式の説明図の導関数(すなわち、一次導関数)である。図10Cの多項式の説明図は、図10Bに示す多項式の説明図の導関数(すなわち、二次導関数)である。
パラメータC(σ)、σが選択されて、式:
Figure 0007109881000002
に従って誤差を最小限にする。
それぞれの心房拍動は、心房のアノテーションの場所を中心とする時間窓(例えば、100ミリ秒)によって表される。心房の活動の窓が拡張され、心房の活動は、N次数、エルミート基底の線形結合に分解される。特定のσ値については、合計二乗誤差を最小化することによって係数C(σ)を判定する。(σ)の特定の値については、エルミート多項式の正規直交性特性を使用してC(σ)を算出する。したがって、心房の活動のモデルは、誤差を低減して生成することができる。
図11A~図11Iは、上記式1及び式2を使用してモデル化した異なる心房拍動を表すグラフである。図11A~図11Iに示すように、本来の拍動は実線で示され、モデル化した拍動は破線で示される。図示されるように、本来の拍動とモデル化した拍動との間にはほとんど誤差がない。一般的に、拍動は、少数のエルミート関数でも良好に表される。モデル化のために、相対的に高次の多項式(例えば、N=24)を使用することができる。例えば、多項式内には25個の係数、σ、及び誤差項を含む27個のパラメータがあってもよい。一実施形態において、パラメータの数は11まで減らすことができ、計算を簡素化することができる。心房の活動を説明する一組の係数又はパラメータは、データベースに保存することができる。
ブロック904で示すように、方法900は、複数のS波の心房のアノテーションを受信することを含み、それぞれのアノテーションは、心房活性化を心房活性化に対応する1つ又は2つ以上のパラメータに関連付ける。例えば、時間内(例えば、1秒間)に隣接するセンサの前に起こるそれぞれの電極に対するS波活性化の数が、測定及びアノテーションされる。
ブロック906で示すように、方法900は、心房活性化の1つ又は2つ以上の分類子を生成すること(例えば、訓練すること)を含む。例えば、アノテーションに基づいて、分類子(例えば、ランダムフォレスト分類子、サポートベクターマシン、及び他の分類子)を使用することができ、S波拍動を分類する。ブロック908で示すように、心房活性化はS波シグナルとして分類され、S波拍動と非S波拍動との間を区別する。
ブロック910で示すように、情報が提供されて、電極毎に、時間内にそれぞれのセンサの隣接するセンサの前に起こるS波活性化(すなわち、初期のS波活性化)の数を視覚的に示す。例えば、図12は、例示的なマップ1200を示す図であり、それぞれの電極(A1、A2、~H8)に対する経時的な初期のS波活性化の数を示す。図12に示すように、電極B1及び電極B2に対応するアノテーション1202は、1秒の時間内にそれぞれのセンサの隣接するセンサの前に起こる4回のS波活性化と5回のS波活性化との間を示す。他の情報(例えば、他のマップ)と共に、マップ1200を使用して、アブレーションの対象となるROIを判定することができる。
図12は、電極毎に、時間内に隣接する電極の前に起こるS波活性化の数を視覚的に示す例示的な情報のディスプレイを示す図1200である。(すなわち、心房組織の周囲に配設された)複数の電極は、電極数(A1、A2、~H8)によって示される。横軸は時間(秒)を示す。図12の右側に示すように、バー1202は、1秒の時間内に隣接するセンサの前に起こるそれぞれの電極に対するS波活性化の数を示すために使用される。それぞれの電極に対するS波活性化の数を示すために図12で使用される電極数及び時間は、単に例示的なものである。更に、それぞれの電極に対するS波活性化の数を示すために使用されるインジケータ(例えば、ハッシュ線)の種類も、例示的なものである。実施形態は、任意の種類のインジケータ(例えば、色、遮光など)を使用して、電極毎のS波活性化の数を視覚的に示すことを含んでもよい。図12に示すように、潜在的な局所性発生源は、電極B1及び電極B2で示される。したがって、この表示を他の情報と一緒に使用して、アブレーションの対象となるROIを判定することができる。
図13は、局所性発生源の一体化の例示的な方法1300を示すフローチャート1300である。ブロック1302で示すように、それぞれの発生源は、中心(空間内の3つの軸点)及び半径(デフォルトでXmm)によって定義される。ブロック1304で示すように、2つの発生源は、半径がY%を超えて重複した状態で一体化される。ブロック1306で示すように、新しい発生源点は、質量中心、S波相関、及び初期性に従って定義される。ブロック1308で示すように、新しい半径は、ブロック1306から新しい発生源点の周囲で定義される。一体化に際し、ブロック1302で方法を繰り返すことができる。
上述したように、局所性発生源の検出はまた、円形タイプの(例えば、Lasso、PentaRay)カテーテルを使用して、外円から内円への活性化の広がりの特定も含んでもよい。例えば、多数の重複しない同心円状のループを含み、90°だけ離れた列に配置された極を有するカテーテルは、IC ECGシグナル及びそれぞれのシグナルに対するLATを検出するために使用することができ、これは、本出願と同時に出願され、その全体が参照により援用される、非仮出願(代理人整理番号BIO5643USNP4)に記載されるなどのカテーテルである。
図14は、活性化の波頭方向を特定して、局所性活性化パターンの活性化の起点を判定するために使用可能な、例示的な電極構成1400の図である。本例では、波頭1410がカテーテルに接近すると、最も内側の電極A4、B4、C4、及びD4が波頭1410を検出し、ほぼ同時に活性化する。電極A4、B4、C4、及びD4の活性化は、システム内で記録シグナルとして記録される。波頭1410が進行し続けると、電極A3、B3、C3、及びD3が波頭1410を検出し、ほぼ同時に活性化する。電極A3、B3、C3、及びD3の活性化は、システム内で記録シグナルとして記録される。電極A3、B3、C3、及びD3の活性化に続いて、電極A2、B2、C2、及びD2が波頭1410を検出し、ほぼ同時に活性化する。電極A2、B2、C2、及びD2の活性化は、システム内で記録シグナルとして記録される。電極A2、B2、C2、及びD2の活性化に続いて、電極A1、B1、C1、及びD1が波頭1410を検出し、ほぼ同時に活性化する。電極A1、B1、C1、及びD1の活性化は、システム内で記録シグナルとして記録される。
図15は、例えば、非仮出願(代理人整理番号BIO5643USNP4)に記載されるとおり、十字形のスプライン構造を形成するために構成されたカテーテルからの記録シグナル1500の一例の図である。本例におけるカテーテルからの記録シグナル1500は、局所性活性化パターンに対する電極活性化時間に基づいている。カテーテルからの記録シグナルは特定の構成に配列され、容易に活性化の波頭方向を特定して、活性化の起点を判定することが可能となる。記録シグナルは、ユーザにより手動で変更することができるか、又は電極の列のそれぞれに沿う活性化の配列に基づき最適な構成を表示するためのアルゴリズムを使用することにより、システムにより自動でアップデートすることができる、所定のテンプレート又は構成に従って配列することができる。
図15を参照すると、記録シグナル1500は、電極活性化時間に基づいて配列され、ディスプレイ上に表示することができる。電極セットA1510は、電極A1、A2、A3、及びA4を含む。電極セットB1520は、電極B1、B2、B3、及びB4を含む。電極セットC1530は、電極C1、C2、C3、及びC4を含む。電極セットD1540は、電極D1、D2、D3、及びD4を含む。電極セットA1510、電極セットB1520、電極セットC1530、及び電極セットD1540の電極活性化パターンは、波頭1410が内側の電極から外側の電極へと移動していることを示す。この情報、及び記録シグナル1500の配列に基づいて、システムは、波頭1410が局所性活性化パターンであること、及びカテーテルが活性化の起点にあることを判定することができる。
波頭のタイプの判定に加えて、記録シグナルの配列を使用して、活性化の起点の方向を判定することができる。システムは、活性化の方向を示すように構成することができる。例えば、ユーザは、起点となる活性化の示した方向に向かって新しい場所へカテーテルを移動させることができる。表示の例としては、最早期活性化のカテーテルの電極を強調及び表示すること、最早期活性化を有するIC ECGチャネルを、EGMのリアルタイムモニタで強調及び表示すること、又は心房の解剖マップ及び/若しくは画像上で活性化の波頭を表示することが挙げられるが、これらに限定されない。新しい場所において、システムは、活性化の起点の方向を再び判定して、ユーザが次の移動を判定することができることとなる。その後、ユーザは、活性化の起点に到達し、判定するまで、カテーテルを移動させ続けることができる。活性化の起点は、予め規定された活性化パターン、例えば、図13に示す局所性活性化パターンにより特定することができる。場所の判定、及び活性化の起点のメカニズム(すなわち、トリガ)の特定は、システムにより自動的に実施され、その場所において記録シグナルの配列を視覚的に確かめることにより確認することができる。カテーテル上での電極の配列及び密度により、局所性活性化、回転性活性化の正確な場所の特定、及びリエントリ経路の判定が可能となる。
本明細書における開示に基づき多くの変更が可能であると理解されるべきである。特定の組み合わせにおける特徴及び構成要素を上述したが、それぞれの特徴又は構成要素は、他の特徴及び構成要素なしで単独で、又は他の特徴及び構成要素と種々に組み合わせて、若しくは組み合わせることなく使用することができる。
提供した方法は、汎用コンピュータ、プロセッサ、又はプロセッサコアへの実装を含む。好適なプロセッサとしては、例として、汎用プロセッサ、特殊用途のプロセッサ、従来のプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、複数個のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つ若しくは2つ以上のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)、現場でプログラミング可能なゲートアレイ(FPGA)回路、任意の他の種類の集積回路(IC)、及び/又はステートマシンが挙げられる。かかるプロセッサは、処理したハードウェア記述言語(HDL)の命令の結果、及びネットリストを含む他の仲介データ(コンピュータの可読媒体に保管可能なかかる命令)を使用する製造プロセスを構成することにより製造することができる。かかる処理の結果は、続いて、本明細書に記載の方法に基づいて稼働するプロセッサを製造するための、半導体製造プロセスで使用されるマスクワークとすることができる。
本明細書において提供する方法又はフローチャートは、汎用コンピュータ若しくはプロセッサにより実行するための、非一過性のコンピュータ可読記憶媒体に組み込まれるコンピュータプログラム、ソフトウェア、又はファームウェアで実装することができる。非一過性のコンピュータ可読記憶媒体の例としては、ROM、ランダムアクセスメモリ(RAM)、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体記憶装置、内部ハードディスク及び取り外し可能なディスク等の磁気媒体、磁気光学媒体、並びにCD-ROMディスク、及びデジタル汎用ディスク(DVD)等の光学媒体が挙げられる。
〔実施の態様〕
(1) 心房の局所性発生源の検出の方法であって、該方法は、
複数のセンサを介して、経時的な心電図(ECG)シグナルを検出することであって、それぞれのECGシグナルは、該複数のセンサのうち1つを介して検出され、心臓の電気活動を示す、ことと、
該複数のECGシグナルのそれぞれについて、局所活性化時間(LAT)を測定することであって、それぞれのLATは、対応するECGシグナルの複数の心房活性化のうち1つの時間を示す、ことと、
該心臓における活性化の1つ又は2つ以上の局所性発生源区域が、該検出されたECGシグナル及び該1つ又は2つ以上の局所的なLATに基づいて示されているかどうかを検出することと、を含む、方法。
(2) 活性化の前記検出された1つ又は2つ以上の局所性発生源区域に基づいて、前記心臓における活性化の前記検出された1つ又は2つ以上の局所性発生源区域のマッピング情報を生成することと、
前記心臓の前記電気活動及び前記心臓の前記電気活動の時空間的発現のうち少なくとも一方を表す1つ又は2つ以上のマップのための該マッピング情報を提供することと、を更に含む、実施態様1に記載の方法。
(3) 前記マッピング情報を提供することは、センサ毎に、時間内に隣接するセンサの心房活性化の前に起こる前記心房活性化の発生レベルを視覚的に示すことを更に含む、実施態様2に記載の方法。
(4) 前記マッピング情報を生成することは、細動波の開始と関係する電極位置の発生を示す電極マトリクスを作製することを更に含み、
前記心房活性化の前記発生レベルは、該電極マトリクスを使用して視覚的に示される、実施態様3に記載の方法。
(5) 前記マッピング情報を提供することは、センサが同一の心房活性化によって活性化された隣接するセンサより早く活性化される遭遇波の割合を視覚的に示すことを更に含む、実施態様2に記載の方法。
(6) それぞれの対応する心房活性化の複数のパラメータを使用して、前記複数の心房活性化のそれぞれのためのモデルを生成することと、
複数のS波の心房のアノテーションを受信することであって、それぞれのアノテーションは、心房活性化を該心房活性化に対応する該1つ又は2つ以上のパラメータに関連付ける、ことと、
該アノテーションを使用して、該心房活性化の1つ又は2つ以上の分類子を生成することと、
前記複数の心房活性化を、S波シグナルとして該1つ又は2つ以上の分類子に従って分類することと、
センサ毎に、時間内にそれぞれのセンサの隣接するセンサの前に起こるS波活性化の数を視覚的に示す情報を提供することと、を更に含む、実施態様1に記載の方法。
(7) 前記モデルは、複数の直交エルミート多項式に基づいて生成され、
前記複数のパラメータは、一組の係数及びそれぞれの多項式の幅を含み、
対応する係数は、幅毎に、合計二乗誤差を使用して求められる、実施態様6に記載の方法。
(8) 心房の局所性発生源の検出のためのシステムであって、該システムは、
複数の心電図(ECG)シグナルを検出するように構成された複数のセンサであって、それぞれのシグナルは、経時的な心臓の電気活動を示し、該複数のセンサのそれぞれは、該ECGシグナルのうち1つを検出するように構成されている、センサと、
処理デバイスであって、
該複数のECGシグナルのそれぞれについて、1つ又は2つ以上の局所活性化時間(LAT)を測定することであって、それぞれのLATは、対応するECGシグナルの活性化の時間を示す、ことと
該心臓における活性化の1つ又は2つ以上の局所性発生源区域が、該検出されたECGシグナル及び該1つ又は2つ以上の局所的なLATに基づいて示されているかどうかを検出することと、を行なうように構成されている、1つ又は2つ以上のプロセッサを含む、処理デバイスと、を含む、システム。
(9) 前記1つ又は2つ以上のプロセッサは、
活性化の前記検出された1つ又は2つ以上の局所性発生源区域に基づいて、前記心臓における活性化の前記検出された1つ又は2つ以上の局所性発生源区域のマッピング情報を生成することと、
前記心臓の前記電気活動及び前記心臓の前記電気活動の時空間的発現のうち少なくとも一方を表す1つ又は2つ以上のマップのための該マッピング情報を提供することと、を行なうように更に構成されている、実施態様8に記載のシステム。
(10) 前記1つ又は2つ以上のプロセッサは、センサ毎に、時間内に隣接するセンサの心房活性化の前に起こる前記心房活性化の発生レベルを視覚的に示すことによって前記マッピング情報を提供するように更に構成されている、実施態様9に記載のシステム。
(11) 前記1つ又は2つ以上のプロセッサは、細動波の開始と関係する電極位置の発生を示す電極マトリクスを作製することによって、前記マッピング情報を生成するように更に構成され、
前記心房活性化の前記発生レベルは、該電極マトリクスを使用して視覚的に示される、実施態様10に記載のシステム。
(12) 前記1つ又は2つ以上のプロセッサは、センサが同一の心房活性化によって活性化された隣接するセンサより早く活性化される遭遇波の割合を視覚的に示すことによって前記マッピング情報を提供するように更に構成されている、実施態様9に記載のシステム。
(13) 前記1つ又は2つ以上のプロセッサは、
それぞれの対応する心房活性化の複数のパラメータを使用して、前記複数の心房活性化のそれぞれのためのモデルを生成することと、
複数のS波の心房のアノテーションを受信することであって、それぞれのアノテーションは、心房活性化を該心房活性化に対応する該1つ又は2つ以上のパラメータに関連付ける、ことと、
該アノテーションを使用して、前記心房活性化の1つ又は2つ以上の分類子を生成することと、
前記複数の心房活性化を、S波シグナルとして該1つ又は2つ以上の分類子に従って分類することと、
センサ毎に、時間内にそれぞれのセンサの隣接するセンサの前に起こるS波活性化の数を視覚的に示す情報を提供することと、を行なうように更に構成されている、実施態様8に記載のシステム。
(14) 前記モデルは、複数の直交エルミート多項式に基づいて生成され、
前記複数のパラメータは、一組の係数及びそれぞれの多項式の幅を含み、
対応する係数は、幅毎に、合計二乗誤差を使用して求められる、実施態様13に記載のシステム。
(15) コンピュータに心房の局所性発生源の検出の方法を実行させるための命令を含む非一過性のコンピュータ可読媒体であって、該命令は、
複数のセンサを介して、経時的な心電図(ECG)シグナルを検出することであって、それぞれのECGシグナルは、該複数のセンサのうち1つを介して検出され、心臓の電気活動を示す、ことと、
該複数のECGシグナルのそれぞれについて、1つ又は2つ以上の局所活性化時間(LAT)を測定することであって、それぞれのLATは、対応するECGシグナルの活性化の時間を示す、ことと、
該心臓における活性化の1つ又は2つ以上の局所性発生源区域が、該検出されたECGシグナル及び該1つ又は2つ以上の局所的なLATに基づいて示されているかどうかを検出することと、を含む、コンピュータ可読媒体。
(16) 前記命令は、
活性化の前記検出された1つ又は2つ以上の局所性発生源区域に基づいて、前記心臓における活性化の前記検出された1つ又は2つ以上の局所性発生源区域のマッピング情報を生成することと、
前記心臓の前記電気活動及び前記心臓の前記電気活動の時空間的発現のうちの少なくとも一方を表す1つ又は2つ以上のマップのための該マッピング情報を提供することと、を更に含む、実施態様15に記載のコンピュータ可読媒体。
(17) 前記命令は、センサ毎に、時間内に隣接するセンサの心房活性化の前に起こる前記心房活性化の発生レベルを視覚的に示すことによって、前記マッピング情報を提供することを更に含む、実施態様16に記載のコンピュータ可読媒体。
(18) 前記命令は、センサが同一の心房活性化によって活性化された隣接するセンサより早く活性化される遭遇波の割合を視覚的に示すことによって、前記マッピング情報を提供することを更に含む、実施態様16に記載のコンピュータ可読媒体。
(19) 前記命令は、
それぞれの対応する心房活性化の複数のパラメータを使用して、前記複数の心房活性化のそれぞれのためのモデルを生成することと、
複数のS波の心房のアノテーションを受信することであって、それぞれのアノテーションは、心房活性化を該心房活性化に対応する該1つ又は2つ以上のパラメータに関連付ける、ことと、
該アノテーションを使用して前記心房活性化の1つ又は2つ以上の分類子を生成することと、
前記複数の心房活性化を、S波シグナルとして該1つ又は2つ以上の分類子に従って分類することと、
センサ毎に、時間内にそれぞれのセンサの隣接するセンサの前に起こるS波活性化の数を視覚的に示す情報を提供することと、を更に含む、実施態様16に記載のコンピュータ可読媒体。
(20) 前記モデルは、複数の直交エルミート多項式に基づいて生成され、
前記複数のパラメータは、一組の係数及びそれぞれの多項式の幅を含み、
対応する係数は、幅毎に、合計二乗誤差を使用して求められる、実施態様16に記載のコンピュータ可読媒体。

Claims (17)

  1. 心房の局所性発生源の検出のためのシステムの作動方法であって、該システムは、
    複数の心電図(ECG)シグナルを検出するように構成された複数のセンサであって、それぞれのシグナルは、経時的な心臓の電気活動を示し、該複数のセンサのそれぞれは、該ECGシグナルのうち1つを検出するように構成されている、センサと、
    1つ又は2つ以上のプロセッサを備える処理デバイスと、を備え、
    前記作動方法は、
    前記処理デバイスが、
    該複数のECGシグナルのそれぞれについて、局所活性化時間(LAT)を測定することであって、それぞれのLATは、対応するECGシグナルの複数の心房活性化のうち1つの時間を示す、ことと、
    該心臓における活性化の1つ又は2つ以上の局所性発生源区域が、該検出されたECGシグナル及び該1つ又は2つ以上の局所的なLATに基づいて示されているかどうかを検出することと、を実行し
    前記1つ又は2つ以上のプロセッサが、
    それぞれの対応する心房活性化の複数のパラメータを使用して、前記複数の心房活性化のそれぞれのためのモデルを生成することと、
    複数のS波の心房のアノテーションを受信することであって、それぞれのアノテーションは、心房活性化を該心房活性化に対応する該1つ又は2つ以上のパラメータに関連付ける、ことと、
    該アノテーションを使用して、該心房活性化の1つ又は2つ以上の分類子を生成することと、
    前記複数の心房活性化を、S波シグナルとして該1つ又は2つ以上の分類子に従って分類することと、
    センサ毎に、時間内にそれぞれのセンサの隣接するセンサの前に起こるS波活性化の数を視覚的に示す情報を提供することと、を実行する、
    方法。
  2. 前記1つ又は2つ以上のプロセッサが、
    活性化の前記検出された1つ又は2つ以上の局所性発生源区域に基づいて、前記心臓における活性化の前記検出された1つ又は2つ以上の局所性発生源区域のマッピング情報を生成することと、
    前記心臓の前記電気活動及び前記心臓の前記電気活動の時空間的発現のうち少なくとも一方を表す1つ又は2つ以上のマップのための該マッピング情報を提供することと、を実行する、請求項1に記載の方法。
  3. 前記マッピング情報を提供することは、センサ毎に、時間内に隣接するセンサの心房活性化の前に起こる前記心房活性化の発生レベルを視覚的に示すことを更に含む、請求項2に記載の方法。
  4. 前記マッピング情報を生成することは、細動波の開始と関係する電極位置の発生を示す電極マトリクスを作製することを更に含み、
    前記心房活性化の前記発生レベルは、該電極マトリクスを使用して視覚的に示される、請求項3に記載の方法。
  5. 前記マッピング情報を提供することは、センサ毎に、心房活性化によって各センサと隣接するセンサよりも早く活性化されたが、同一の心房活性化によって活性化された隣接するセンサによって制限された状態の割合を視覚的に示すことを更に含む、請求項2に記載の方法。
  6. 前記モデルは、複数の直交エルミート多項式に基づいて生成され、
    前記複数のパラメータは、一組の係数及びそれぞれの多項式の幅を含み、
    対応する係数は、幅毎に、合計二乗誤差を使用して求められる、請求項1に記載の方法。
  7. 心房の局所性発生源の検出のためのシステムであって、該システムは、
    複数の心電図(ECG)シグナルを検出するように構成された複数のセンサであって、それぞれのシグナルは、経時的な心臓の電気活動を示し、該複数のセンサのそれぞれは、該ECGシグナルのうち1つを検出するように構成されている、センサと、
    処理デバイスであって、
    該複数のECGシグナルのそれぞれについて、1つ又は2つ以上の局所活性化時間(LAT)を測定することであって、それぞれのLATは、対応するECGシグナルの活性化の時間を示す、ことと
    該心臓における活性化の1つ又は2つ以上の局所性発生源区域が、該検出されたECGシグナル及び該1つ又は2つ以上の局所的なLATに基づいて示されているかどうかを検出することと、を行なうように構成されている、1つ又は2つ以上のプロセッサを含む、処理デバイスと、を含み、
    前記1つ又は2つ以上のプロセッサは、
    それぞれの対応する心房活性化の複数のパラメータを使用して、前記複数の心房活性化のそれぞれのためのモデルを生成することと、
    複数のS波の心房のアノテーションを受信することであって、それぞれのアノテーションは、心房活性化を該心房活性化に対応する該1つ又は2つ以上のパラメータに関連付ける、ことと、
    該アノテーションを使用して、前記心房活性化の1つ又は2つ以上の分類子を生成することと、
    前記複数の心房活性化を、S波シグナルとして該1つ又は2つ以上の分類子に従って分類することと、
    センサ毎に、時間内にそれぞれのセンサの隣接するセンサの前に起こるS波活性化の数を視覚的に示す情報を提供することと、を行なうように更に構成されている、
    システム。
  8. 前記1つ又は2つ以上のプロセッサは、
    活性化の前記検出された1つ又は2つ以上の局所性発生源区域に基づいて、前記心臓における活性化の前記検出された1つ又は2つ以上の局所性発生源区域のマッピング情報を生成することと、
    前記心臓の前記電気活動及び前記心臓の前記電気活動の時空間的発現のうち少なくとも一方を表す1つ又は2つ以上のマップのための該マッピング情報を提供することと、を行なうように更に構成されている、請求項7に記載のシステム。
  9. 前記1つ又は2つ以上のプロセッサは、センサ毎に、時間内に隣接するセンサの心房活性化の前に起こる前記心房活性化の発生レベルを視覚的に示すことによって前記マッピング情報を提供するように更に構成されている、請求項8に記載のシステム。
  10. 前記1つ又は2つ以上のプロセッサは、細動波の開始と関係する電極位置の発生を示す電極マトリクスを作製することによって、前記マッピング情報を生成するように更に構成され、
    前記心房活性化の前記発生レベルは、該電極マトリクスを使用して視覚的に示される、請求項9に記載のシステム。
  11. 前記1つ又は2つ以上のプロセッサは、センサ毎に、心房活性化によって各センサと隣接するセンサよりも早く活性化されたが、同一の心房活性化によって活性化された隣接するセンサによって制限された状態の割合を視覚的に示すことによって前記マッピング情報を提供するように更に構成されている、請求項8に記載のシステム。
  12. 前記モデルは、複数の直交エルミート多項式に基づいて生成され、
    前記複数のパラメータは、一組の係数及びそれぞれの多項式の幅を含み、
    対応する係数は、幅毎に、合計二乗誤差を使用して求められる、請求項7に記載のシステム。
  13. コンピュータに心房の局所性発生源の検出の方法を実行させるための命令を含む非一過性のコンピュータ可読媒体であって、該命令は、
    複数のセンサを介して、経時的な心電図(ECG)シグナルを検出することであって、それぞれのECGシグナルは、該複数のセンサのうち1つを介して検出され、心臓の電気活動を示す、ことと、
    該複数のECGシグナルのそれぞれについて、1つ又は2つ以上の局所活性化時間(LAT)を測定することであって、それぞれのLATは、対応するECGシグナルの活性化の時間を示す、ことと、
    該心臓における活性化の1つ又は2つ以上の局所性発生源区域が、該検出されたECGシグナル及び該1つ又は2つ以上の局所的なLATに基づいて示されているかどうかを検出することと、を含み、
    前記命令は、
    活性化の前記検出された1つ又は2つ以上の局所性発生源区域に基づいて、前記心臓における活性化の前記検出された1つ又は2つ以上の局所性発生源区域のマッピング情報を生成することと、
    前記心臓の前記電気活動及び前記心臓の前記電気活動の時空間的発現のうちの少なくとも一方を表す1つ又は2つ以上のマップのための該マッピング情報を提供することと、を更に含む、
    前記命令は、
    それぞれの対応する心房活性化の複数のパラメータを使用して、前記複数の心房活性化のそれぞれのためのモデルを生成することと、
    複数のS波の心房のアノテーションを受信することであって、それぞれのアノテーションは、心房活性化を該心房活性化に対応する該1つ又は2つ以上のパラメータに関連付ける、ことと、
    該アノテーションを使用して前記心房活性化の1つ又は2つ以上の分類子を生成することと、
    前記複数の心房活性化を、S波シグナルとして該1つ又は2つ以上の分類子に従って分類することと、
    センサ毎に、時間内にそれぞれのセンサの隣接するセンサの前に起こるS波活性化の数を視覚的に示す情報を提供することと、を更に含む、
    コンピュータ可読媒体。
  14. 前記命令は、センサ毎に、時間内に隣接するセンサの心房活性化の前に起こる前記心房活性化の発生レベルを視覚的に示すことによって、前記マッピング情報を提供することを更に含む、請求項13に記載のコンピュータ可読媒体。
  15. 前記命令は、センサ毎に、心房活性化によって各センサと隣接するセンサよりも早く活性化されたが、同一の心房活性化によって活性化された隣接するセンサによって制限された状態の割合を視覚的に示すことによって、前記マッピング情報を提供することを更に含む、請求項13に記載のコンピュータ可読媒体。
  16. 前記モデルは、複数の直交エルミート多項式に基づいて生成され、
    前記複数のパラメータは、一組の係数及びそれぞれの多項式の幅を含み、
    対応する係数は、幅毎に、合計二乗誤差を使用して求められる、請求項13に記載のコンピュータ可読媒体。
  17. 心房の局所性発生源の検出のためのシステムの作動方法であって、該システムは、
    複数の心電図(ECG)シグナルを検出するように構成された複数のセンサであって、それぞれのシグナルは、経時的な心臓の電気活動を示し、該複数のセンサのそれぞれは、該ECGシグナルのうち1つを検出するように構成されている、センサと、
    1つ又は2つ以上のプロセッサを備える処理デバイスと、を備え、
    前記作動方法は、
    前記処理デバイスが、
    該複数のECGシグナルのそれぞれについて、局所活性化時間(LAT)を測定することであって、それぞれのLATは、対応するECGシグナルの複数の心房活性化のうち1つの時間を示す、ことと、
    該心臓における活性化の1つ又は2つ以上の局所性発生源区域が、該検出されたECGシグナル及び該1つ又は2つ以上の局所的なLATに基づいて示されているかどうかを検出することと、を実行し
    前記1つ又は2つ以上のプロセッサが、
    活性化の前記検出された1つ又は2つ以上の局所性発生源区域に基づいて、前記心臓における活性化の前記検出された1つ又は2つ以上の局所性発生源区域のマッピング情報を生成することと、
    前記心臓の前記電気活動及び前記心臓の前記電気活動の時空間的発現のうち少なくとも一方を表す1つ又は2つ以上のマップのための該マッピング情報を提供することと、を実行し
    前記マッピング情報を提供することは、センサ毎に、心房活性化によって各センサと隣接するセンサよりも早く活性化されたが、同一の心房活性化によって活性化された隣接するセンサによって制限された状態の割合を視覚的に示すことを更に含む、方法。
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