JP7224890B2

JP7224890B2 - 装置

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Publication number: JP7224890B2
Application number: JP2018233241A
Authority: JP
Inventors: アハロン・ツルゲマン; ベンジャミン・コーエン
Original assignee: Biosense Webster Israel Ltd
Current assignee: Biosense Webster Israel Ltd
Priority date: 2017-12-14
Filing date: 2018-12-13
Publication date: 2023-02-20
Anticipated expiration: 2038-12-13
Also published as: JP2019103813A; US10575746B2; CA3027142A1; AU2018260827A1; EP3499466B1; IL263221B; EP3499466A1; CN109998534B; CN109998534A; US20190183367A1

Description

（著作権表示）
本特許文献の開示の一部には、著作権保護の対象となる資料が含まれる。著作権者は、特許文献又は特許情報開示のうちの任意のものによる複製に対して、それが特許商標庁特許出願又は記録において明らかであるとき、異議を唱えないが、そうでなければ、たとえ何であっても全ての著作権を保有する。

（発明の分野）
本発明は、身体の生体電気信号の検出、測定、又は記録に関する。より具体的には、本発明は、診断を目的とする心臓の電気信号の解析に関する。

本明細書で使用される特定の頭字語及び略語の意味を表１に示す。

心臓の壁の外表面の機能的電気解剖学的マップを得るための心臓の壁の心外膜マッピングは、ブルガダ症候群などの特定の状態の診断に有用である。この種の典型的なマップとしては、局所興奮到達時間（ＬＡＴ）のマップ、ユニポーラ、バイポーラ、及び電位持続時間マップ（ＰＤＭ）のマップがある。かかるマッピングは心臓の心腔のマッピングと実質的に同じ方法で行うことができるが、この場合ではマッピングカテーテルは心臓の外側に置かれる。

マッピングを行うためには、マッピングカテーテルは心臓の外壁の複数の点に接触させられる。一般的には接触されるのは外壁の一部のみであり、表面積のわずかな部分しか関与しない。高速解剖学的マッピング（ＦＡＭ）アルゴリズムが、心外膜の形状及びマップの着色に使用される取得点をマッピングするために用いられている。高速解剖学的マッピングは、例えば、Ａｌｔｍａｎｎらによる米国特許出願第２０１１／０１５２６８４号に記載されており、その開示内容を本明細書に参照により援用するものである。ＦＡＭ法は、センサ（又は電極）の移動の大きさを規定する表面を自動的に計算する。理想的には、表面は厚さを有さないものであるが、実際には表面が規定するのはその外側ではなく、内側をセンサ（電極）が動かされた、ある体積である。

上記に述べたように、ＦＡＭアルゴリズムは、３次元空間内で湾曲する、心外膜表面を正確に表した理想的な平面は生成せず、それどころか、おおよそ押しつぶしたバナナか又は凹凸レンズのような形の閉じた３次元形状（体積を有する）を生成する。取得された測定値のいくつかは、ＦＡＭにより生成される体積の後ろ向きの表面をマッピングし、他のものは前向きの表面をマッピングする。このため、測定値の空間的表現に歪みが生じる。更に、空間的誤差を含む以外に、ＦＡＭにより生成される体積に基づいた電気解剖学的マップには誤った解釈を生じうる。形状の後ろ向きの部分は前向きの部分によって見えにくくなっている。このため、観測者は、形状の後ろ向きの部分をマッピングする点で計測された測定値によって生成された結果を見ることができず、前向きの点に関する結果のみを見ることになる。この問題は、下記に述べるアルゴリズムによって解決される。

本発明の実施形態によれば、心臓の心膜腔内にカテーテルを挿入することと、第１の位置及び第２の位置を含む心臓の心外膜表面上の位置での電気信号を取得することと、信号から、第１の位置に関する第１の電気解剖学的データと、第２の位置に関する第２の電気解剖学的データを導出することと、心臓の閉じた３次元画像を取得することと、画像を、後ろ向きの三角形及び前向きの三角形を含む３次元の三角形のメッシュとしてモデリングすることと、によって行われる方法が提供される。本方法は、第１の位置及び第２の位置をメッシュと位置合わせして配置することであって、第１の位置が前向きの三角形の第１の部分と整列し、第２の位置が後ろ向きの三角形の部分と整列する、ことと、第２の位置を前向きの三角形の第２の部分上に投影することと、第１の電気解剖学的データを前向きの三角形の第１の部分上に、第２の電気解剖学的データを前向きの三角形の第２の部分上に表示することと、によって、更に行われる。

本方法の更に別の態様によれば、表示することは、第１の位置及び第２の位置の電気解剖学的マップを構築することを含む。

本方法の更に別の態様によれば、第２の位置を投影することは、後ろ向きの三角形の部分にそれぞれ最も近い前向きの三角形を特定することと、第２の位置を最も近い前向きの三角形と関連付けることと、を含む。

本方法の別の態様は、メッシュの重心から三角形のそれぞれまでの第１のベクトルを構築することと、三角形のそれぞれからメッシュの外面に向かう第２のベクトルを構築することと、第１のベクトルと第２のベクトルとのそれぞれの内積を計算することと、内積が正である場合には三角形を前向きの三角形として、負である場合には三角形を後ろ向きの三角形として特定することと、を含む。

本方法の更なる態様は、第２の位置を投影した後に後ろ向きの三角形をメッシュから消去することを含む。

本方法の一態様によれば、閉じた３次元画像を取得することは、高速解剖学的マッピングアルゴリズムを用いて行われる。

本方法の更なる一態様によれば、閉じた３次元画像を取得することは、カテーテルを挿入する前に行われる。

本発明の実施形態によれば、心臓の心膜腔内に挿入されるように適合されたプローブを含む装置が更に提供される。プローブは、細長い本体と、位置センサと、超音波イメージングトランスデューサと、本体の遠位部分に配置された少なくとも１つのマッピング電極と、内部にプログラムが格納されたメモリとを有する。本装置は、ディスプレイと、ディスプレイに接続され、メモリにアクセスしてプログラムを実行するプロセッサとを有する。プロセッサは、少なくとも１つのマッピング電極及び超音波イメージングトランスデューサによって与えられる入力を受信するように接続可能であり、プログラムはプロセッサに、
第１の位置及び第２の位置を含む、心臓の心外膜表面上の位置において少なくとも１つのマッピング電極からの電気信号を取得することであって、第１の位置及び第２の位置は位置センサの指示値から決定される、ことと、信号から、第１の位置に関する第１の電気解剖学的データ及び第２の位置に関する第２の電気解剖学的データを導出することと、超音波イメージングトランスデューサを使用して心臓の閉じた３次元画像を取得することと、画像を、後ろ向きの三角形及び前向きの三角形を含む３次元の三角形のメッシュとしてモデリングすることと、第１の位置及び第２の位置をメッシュと位置合わせして配置することであって、第１の位置が前向きの三角形の第１の部分と整列し、第２の位置が後ろ向きの三角形の部分と整列する、ことと、第２の位置を前向きの三角形の第２の部分上に投影することと、第１の電気解剖学的データを前向きの三角形の第１の部分上に、第２の電気解剖学的データを前向きの三角形の第２の部分上に表示することとを実行するように更にプログラムされている。

本発明をより深く理解するため、本発明の詳細な説明を実例として参照するが、この説明は以下の図面と併せて読むべきものである。図中、同様の要素には同様の参照数字を付してある。
開示されている本発明の実施形態に従って構築されかつ動作する、システムの図である。本発明の一実施形態に係る、心外膜の電気解剖学的マッピングの方法のフローチャートである。本発明の一実施形態に係る、三角形メッシュの概略図である。本発明の一実施形態に係る、心臓の心外膜表面の電気解剖学的マップである。本発明の一実施形態に係る、三角形メッシュを分析するプロセスを示す図である。本発明の一実施形態に係る、ＦＡＭにより生成された体積をモデリングする三角形メッシュの一部を示す一群のダイアグラムである。本発明の一実施形態に係る、図４に示す電気解剖学的マップの隠れた部分の投影を示す図である。本発明の一実施形態に係る、図４に示す電気的マップの補正バージョンの前面図である。本発明の一実施形態に係る、図４に示す表面の後面図である。本発明の一実施形態に係る、アブレーション及び有効現在位置（active current location、ＡＣＬ）回路の概略図である。

以下の説明では、本発明の様々な原理が十分に理解されるように、多くの具体的な詳細について記載する。しかしながら、これらの詳細の全てが本発明を実施する上で必ずしも必要であるとは限らない点は当業者には明らかであろう。この場合、一般的な概念を無用に分かりにくくすることのないよう、周知の回路、制御論理、並びに従来のアルゴリズム及びプロセスに対するコンピュータプログラム命令の詳細については、詳しく示していない。

参照により本明細書に援用される文書は本出願の一体部分と見なされるべきであり、いずれかの用語が、それらの援用された文書内で、本明細書で明示的又は暗示的に行われる定義と相反するように定義される場合を除き、本明細書における定義のみが考慮されるべきである。

概論
ここで図面を参照し、開示される本発明の一実施形態に基づいて構築され、動作するシステム２０を示す図である図１を最初に参照する。システム２０は、解剖学的及び電気的データを取得するために、また、カテーテル２２を使用して組織のアブレーションを行うために使用される、プローブ又はカテーテル２２の位置を判定するために使用される。心内膜の電気的マップを取得する際、カテーテル２２は、既知の血管内アプローチを用いて被験者２６の心臓２４の心腔内に配置される。心外膜の電気的マップを得るには、カテーテル２２は、心臓２４を取り囲む心膜腔内に経皮的に挿入され得る。また、心外膜の電気的マップを非侵襲的に得ることもできる。心臓マッピングの例示的な方法及び装置は、米国特許第５，４７１，９８２号、同第５，３９１，１９９号、同第６，２２６，５４２号、同第６，３０１，４９６号、及び同第６，８９２，０９１、並びに国際公開第９４／０６３４９号、同第９６／０５７６８号、及び同第９７／２４９８１号に記載されており、これらの開示内容を参照により本明細書に援用する。例えば、米国特許第５，３９１，１９９号は、心臓の電気的活動を検知するための電極と、外部に印加される磁場に対するカテーテルの位置を判定するための小型コイルの両方を含むカテーテルを記載している。このカテーテルを使用して、複数の位置における電気的活動を測定し、これらの位置の空間座標を決定することにより、サンプリングした一群の点から短時間の内にデータを収集することができる。

カテーテル２２の遠位端４４の電極及びトランスデューサは、カテーテル２２の挿入チューブに通されたケーブルにより、画像プロセッサ２１及びＥＫＧプロセッサ２９を含むシステム２０の他の要素を制御する制御ユニット２８（図１）に接続されている。プロセッサは、メモリにアクセスして、メモリに格納された、下記に詳述する手順を実行するためのプログラムを実行する。制御ユニット２８は、心臓２４の特定のランドマーク又は要素に対するカテーテル２２の位置座標を決定する。制御ユニット２８は、体内のカテーテルの位置を示すディスプレイ４０を駆動する。制御ユニット２８は、カテーテル２２の概ね先端に配置されたアブレーショントランスデューサをも駆動する。

カテーテル２２は、解剖学的画像又は心外膜の電気的マップを生成するために用いられる。カテーテル２２の遠位端は、通常は当該技術分野では周知のトランスデューサのフェーズドアレイである超音波イメージング装置を有している。超音波イメージング装置は、当該技術分野では周知のようにして操作されることで、カテーテルの長手方向軸を含む、走査超音波ビームの平面（「ビーム平面」又は「画像平面」と呼ばれる）内の２次元の「扇形」画像を撮影する。トランスデューサは、ビーム平面内の物体から反射された超音波を受信し、反射波に応じた信号を出力する。典型的には、これらの信号は、カテーテル２２を通るワイヤによって画像プロセッサ２１に送られ、プロセッサはこの信号を処理して超音波画像及び３次元マップを生成して表示する。

特定の実施形態では、カテーテル上の電極を、マッピングを行うため及びアブレーションを行うために交互に使用することができる。システム２０の上記の特徴を具体化した１つのシステムとして、ＢｉｏｓｅｎｓｅＷｅｂｓｔｅｒ，Ｉｎｃ．社（３３ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＤｒｉｖｅ，Ｉｒｖｉｎｅ，ＣＡ９２６１８）より販売されるＣＡＲＴＯ（登録商標）３Ｓｙｓｔｅｍがある。このシステムは、本明細書に説明される本発明の原理を具現化するように、当業者によって変更されてもよい。

本発明の特定の実施形態では、心外膜の電気的マップは、そのうちの３個が代表的に示されている体表面電極３１を使用して非侵襲的に得ることができるが、当該技術分野では非侵襲的な方法を使用した場合、正確な心外膜の電気的マップを得るために通常はより多くの電極アレイが必要とされることが知られている。電極３１は、いずれも参照により本明細書に援用するところの以下の文献に記載されているように、多電極チェストパネルに便宜よく実装することができる。すなわち、Ｒａｎｓｂｕｒｙらによる米国特許出願公開第２００４／００１５１９４号、Ｓｉｐｐｅｎｓｇｒｏｅｎｅｗｅｇｅｎによる、米国特許出願公開第２００１／００５６２８９号、２００４年３月１４日発行のＲａｍａｎａｔｈａｎら，ＮｏｎｉｎｖａｓｉｖｅＥｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｉｃＩｍａｇｉｎｇｆｏｒＣａｒｄｉａｃＥｌｅｃｔｒｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙａｎｄＡｒｒｈｙｔｈｍｉａ，ＮａｔｕｒｅＭｅｄｉｃｉｎｅ、及びＭｏｄｒｅらのＡｔｒｉａｌＮｏｎｉｎｖａｓｉｖｅＡｃｔｉｖａｔｉｏｎＭａｐｐｉｎｇｏｆＰａｃｅｄＲｈｙｔｈｍＤａｔａ，Ｊ．Ｃａｒｄｉｏｖａｓｃ．Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ１４：７１２～７１９（２００３年７月）。電極３１は、ケーブル３３により制御ユニット２８に接続され、ＥＫＧプロセッサ２９に連結されている。

また、上記に述べた心膜内の方法を使用して心外膜の電気的マップを生成することもできる。この方法は、心内膜の電気的マップを得るための血管内カテーテル法よりも侵襲性が低い。かかる方法は、カテーテル２２として心外膜の接触プローブを用いており、このカテーテルが既知の導入方法を用いて胸壁を通じて心膜内に挿入される。

いずれの場合も、心外膜の電気的マップは通常は心外膜上の電位を示すが、心内膜の電位を示す場合もある。しかしながら、本明細書では、最も興味深いデータは心臓の外側から得られることから、「心外膜の電気的マップ」なる用語を用いている。

第１の実施形態
次に、本発明の一実施形態に係る心外膜の電気解剖学的マッピングを行うための方法のフロー図である、図２を参照する。図２では、明確に示すために、プロセス工程を特定の線形的順序で示してある。しかしながら、かかる工程の多くは、並行して、非同期的に、又は異なる順序で行われてもよい点は明らかであろう。当業者であれば、プロセスを、例えば、状態図において、多数の相互に関連する状態又は事象としても代替的に表され得ることを理解するであろう。更に、例示されている工程段階の全てが、かかる方法の実施に必要とされるわけではない。

最初のステップ４６において、マッピングカテーテルを心外膜に配置する。ステップ４８において、マッピングされた位置の電気的指示値を、上記に述べたように計測する。

ステップ５０において、心臓の体積を表す閉じた３次元画像を上記に述べたＦＡＭ法を用いて生成する。次に、ステップ５２において、マッピングされた位置を含む心外膜表面を三角形のメッシュとしてモデリングする。次に、本発明の実施形態に係る、点５６を含む三角形メッシュ５４の概略図である、図３を参照する。図３では分かりやすくするために幾何学的なメッシュを示しているが、三角形は、リスト又はアレイとして好適に実現されてもよい。ステップ５２において、各点５６が、心臓２４の心外膜表面と接触する際に登録される（図１）。上記に述べたマッピングの間に典型的には、プロセッサ２１は、磁場発生コイル（図示せず）によって規定される３次元座標系５８内で測定された点５６の３次元座標を最初に記憶する。次いで、プロセッサ２１は、本明細書において３次元頂点とも呼ぶ、点５６の３次元座標を線分６０で結んで、例えば、三角形６２、６４、６６のような接続された一群の３次元三角形を生成する。参照により本明細書に援用するところの、本願と同一譲受人に譲渡された、発明の名称が「ＤｙｎａｍｉｃＦｅａｔｕｒｅＲｉｃｈＡｎａｔｏｍｉｃａｌＲｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｆｒｏｍａＰｏｉｎｔＣｌｏｕｄ」である米国特許出願公開第２０１５０１６４３５６号、及び、発明の名称が「ＨｉｇｈＤｅｆｉｎｉｔｉｏｎＣｏｌｏｒｉｎｇｏｆＨｅａｒｔＣｈａｍｂｅｒｓ」である米国特許出願公開第２０１７０２２１２５４号に記載の方法を用いることによって、メッシュ５４を生成することが可能である。他の好適なアルゴリズムとしては、メッシュ５４を生成するためのボール旋回アルゴリズムが挙げられる。あるいは、メッシュは、ドロネー三角形分割として生成することもできる。メッシュの各要素はそれぞれ３次元座標を有する。

再び図２に戻り、ステップ６８において、ステップ４８で計測された指示値を用いて、メッシュ上に電気的マップ７０が構築される。図４に示されるようなかかるメッシュが表示されると、一方の側、すなわち、前側心外膜表面のみが見え、後側の側面はこの図では見えていない。

引き続き図２を参照すると、ステップ７２において、メッシュの三角形は分析及び分類される。観測者の視点からは、三角形の一部のものは、前向きである（すなわち概ね観測者の方向を向いている）のに対して、他のものは観測者から離れる方向を向いている。後者は、後ろ向きの三角形と呼ばれる。本明細書において「後ろ向き」及び「前向き」という用語は、メッシュ内の三角形の異なる向きを区別するため、任意に使用される。これらの用語は、メッシュの実際の構成に関して物理的な意味は有さない。

次いで、ステップ７４において、後ろ向きの三角形に対してマッピングされた各測定点について、その点に最も近い前向きの点を特定する。

図５は、ステップ７４のプロセスの各態様を示す。三角形メッシュ７６は、ＦＡＭアルゴリズムにより生成された心外膜を表す心臓体積をモデリングする。メッシュ７６は、重心８２を含む外面によって取り囲まれ、更に、メッシュ７６の反対側に観測者９２を有する。ベクトル７８、８０は、重心８２からメッシュ７６上の三角形８４、８６に向かっている。法線ベクトル８８、９０が、三角形８４、８６から体積の外面に向かって（例えば時計回りに動きながら）引かれる。メッシュ７６を含むディスプレイ画面を見ている観測者９２には前向きの三角形８４は見えるが、後ろ向きの三角形８６はメッシュ７６の前向きの表面によって邪魔されているために見えない。

後ろ向きの三角形にマッピングされた点の前向きの三角形上への投影が、ＦＡＭにより生成された体積をモデリングした三角形メッシュの一部の１組のダイアグラムとして図６に示されている。４つのフェーズがダイアグラム９４、９６、９８、９９に示されている。ダイアグラム９４において、後ろ向きの三角形１００、１０２、１０４、及び前向きの三角形１０６、１０８、１１０がステップ７２で特定される（図２）。２群の三角形は、ＦＡＭによって生成された体積の内面１１２によって分離されている。測定点１１４、１１６は、それぞれ後ろ向きの三角形１００、１０４に対してマッピングされている。測定点１１８は、前向きの三角形１０８に対してマッピングされている。ダイアグラム９４では、点１１８に関連付けられた疑似色が、例えばディスプレイ４０などのディスプレイ上に見える（図１）。点１１４、１１６に関連付けられた疑似色はディスプレイ上では見えない。

ダイアグラム９６において、前向きの三角形１０６、１１０が、それぞれ点１１４、１１６に最も近い前向きの三角形としてステップ７４において特定される（図２）。後ろ向きの三角形は、測定点に最も近い三角形を見つけるためにこの探索では省略される。

ダイアグラム９８において、点１１４、１１６及びそれらのデータは、ここでそれぞれ前向きの三角形１０６、１１０に関連付けられている。前向きの三角形１０６、１１０はここで、後ろ向きの三角形１００、１０４にその前に示された疑似色で示されている。

ダイアグラム９９では、後ろ向きの三角形１００、１０２、１０４は取り除かれている。前向きの三角形１０６、１０８、１１０は、ここで湾曲した平面として心外膜表面をモデリングしており、心外膜の一部の完全な電気的マップを表示する。これは、図２にステップ１２２として示されており、図７、図８、及び図９を参照することで理解できる。ステップ１２２において、体積の後ろ向きの表面上の指示値から計測されたマップの部分が前面上に投影される。これは図７において、領域１２４（破線で囲われている）として示されている。図８において、前向きの三角形に関連付けられた色は、後ろ向きの三角形の投影された点の色と組み合わされて図８の補正されたマップを形成しており、このマップでは、後ろ向きの三角形に対応した領域は、見えにくくなっているのではなく、重ね合わされている。図８の利点は、前向き及び後ろ向きの三角形の両方に対応した領域を一目で認識することができる点である。測定点は、領域１２４の外側である領域１２０により示されるように、全ての後ろ向きの三角形を包含する必要はない。

特定の実施形態では、最後のステップ１２６が実施される。図９は、メッシュの後ろ向きの三角形に対応した領域１２０を含んでいる、マップ７０の後面図である。後ろ向きの三角形は、ダイアグラム９９（図６）に示すようにメッシュから取り除かれている。メッシュに残っている前向きの三角形は、ここで、有意な厚みを有さない湾曲した平面をモデリングしており、これよりも前には隠れていたデータを含む電気的マップの表示をここでは示している。

上記の方法は、心内膜の指示値から計測されたマップを前面上に投影するために使用することもできる。

上記に述べたアルゴリズムを、リスト１の疑似コードに示す。

リスト１
メッシュの重心を特定する。

メッシュの各三角形について、｛
三角形の重心からベクトル

を構築する。
重心から遠ざかる方向を向き、三角形の表面に垂直な方向ベクトル

を構築する。
内積

三角形は前向きである。隠れた測定点に最も近い三角形を探索していると見なされる。
｝
内積

／^＊三角形は後ろ向きである^＊／
この三角形を投影する考慮対象から外し、次の再構成をマッピングする。
｝
｝
後ろ向きの三角形に対してマッピングする測定点について｛
最も近い三角形を探す／^＊後ろ向きの三角形は探索から除外されているため、三角形は前向きである^＊／。
測定点を最も近い前向きの三角形上に投影して、測定点と関連付けられたデータに基づいて最も近い前向きの三角形上に新たな色を生成する。
｝
投影された点に基づいてマップを再着色する。

第２の実施形態
一般的には、ＦＡＭにより生成される体積は、心外膜の指示値が計測される患者セッションの間に生成される。この実施形態では、ＦＡＭにより生成される体積は、心外膜の指示値から異なる時点で予め取得された画像から生成される。次に心外膜の指示値の位置を、例えば、参照により本明細書に援用するところの、本願と同一譲受人に譲渡された、発明の名称が「ＩｎｔｅｇｒａｔｉｖｅＡｔｒｉａｌＦｉｂｒｉｌｌａｔｉｏｎＡｂｌａｔｉｏｎ」である米国特許出願公開第２０１３０１２３７７３号、発明の名称が「ＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎｏｆＣｏｒｏｎａｒｙＳｉｎｕｓＣａｔｈｅｔｅｒＩｍａｇｅ」である同第２０１６０３５４０４９号、及び発明の名称が「ＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎＭａｐｓＵｓｉｎｇＩｎｔｒａ－ＣａｒｄｉａｃＳｉｇｎａｌｓ」である同第２０１６０１２０４２６号に記載される方法などの既知の方法によってＦＡＭによる生成される体積と位置合わせして配置する。次いで、ステップ５２で始まる図２の考察で述べたプロセスを、ＦＡＭにより生成される体積を用いて実施することができる。

実施の詳細
次に、図１に示されるシステムと共に使用するためのアブレーション及び有効現在位置（ＡＣＬ）回路２４４の概略図である、図１０を参照する。この構成は、参照により本明細書に援用される、Ｇｏｖａｒｉらによる米国特許出願公開第２００６／０１７３２５１号、及びＯｓａｄｃｈｙによる米国特許出願公開第２００７／００３８０７８号に記載されているものと同様である。構成は、本発明の原理に従って動作するように変更され得る。説明の便宜上、以下に簡潔に記載する。（ＡＣＬ）回路２４４を使用して、ステップ４８（図２）においてマッピングされた位置を判定することができる。

接着皮膚用パッチであり得る、身体表面の複数の電極２４６は、被験者２５０の身体表面２４８（例えば、皮膚）に結合される。身体表面の電極２４６は、本明細書で「パッチ」と称されることがある。心臓用途では、身体表面の電極２４６は、通常、心臓を取り囲むように、３つが被験者の胸に、３つが背中に割り振られる。しかしながら、身体表面の電極２４６の数は重要ではなく、それらは医療処置部位付近全体の、身体表面２４８上の便利な位置に定置してよい。

制御ユニット２５２は、電流測定回路２５４、及びそれぞれの動作周波数で１つ以上の電極２４６を通して１つ以上の身体表面の電極２４６に電流を駆動するための、１つ以上のカテーテル電極伝送器２５６を含む。制御ユニット２５２は、位置決めプロセッサ（図１）に連結される。制御ユニット２５２は、少なくとも１つのアブレーション発生器２６０を備えるアブレータ２５８に連結される。身体表面の電極２４６及びアブレータ本体表面の電極２６２を通る電流は、アブレーション発生器２６０を有する回路内を流れ、本明細書では「パッチ測定回路」と称されることもある、身体電極受信器２６４内に配置されるそれぞれの電流測定回路によって測定される。身体電極受信器２６４は、通常、制御ユニット２５２に組み込まれる。あるいは、それらは、身体表面の電極２４６に貼り付けられてもよい。カテーテル電極は、測定電極２６６（円）及び二重目的用電極２６８（楕円）として表される。二重目的用電極２６８はアブレーション電極として機能し、また測定電極の１つとしての役割も果たす。

身体表面の電極２４６は、アブレーション及び除細動電流からシステムを保護するパッチボックス２７０を介して身体電極受信器２６４に接続される。典型的には、システムは、６つの身体電極受信器２６４を備えて構成される。パッチボックスの寄生インピーダンス２７２（Ｚ）は、製造中に測定されるため、事前に知られている。これらのインピーダンスについて以下で論じる。

典型的には、便宜上２つの測定電極２６６のみが示されているが、約８０個の測定電極がインピーダンス測定に用いられる。典型的には、１つ又は２つのアブレーション電極が存在する。身体内部のカテーテルの座標は、カテーテル上の電極と身体表面の電極２４６との間に電流を通すことにより、位置決めシステムで判定される。

制御ユニット２５２はまた、アブレータ２５８を有するアブレーション回路、及び二重目的用電極２６８を制御し得る。アブレータ２５８は、通常、制御ユニット２５２の外部に配置され、アブレーション発生器２６０を内蔵する。アブレーション発生器２６０は、アブレータ本体表面の電極２６２、及びこの例では制御ユニット２５２内に示される、アブレータフィルタ２７６と接続している。ただし、この位置は、必須ではない。スイッチ２７８は、以下に記載される様々な動作モードのためのアブレータ回路を構成する。電圧測定回路が、カテーテル電極伝送器２５６の出力を決定するために提供される。点検より、アブレーション回路がカテーテル電極伝送器２５６のうちの１つに接続されていることが分かるであろう。

当業者であれば、本発明が上記で具体的に図示及び記載されたものに限定されない点を理解するであろう。むしろ、本発明の範囲は、上述の様々な特徴の組み合わせ及び部分的組み合わせ、並びに上記の説明を読むことで当業者には想到されるであろう、先行技術にはない上述の特徴の変形例及び改変例をも含むものである。

〔実施の態様〕
（１）心臓の心外膜表面上の第１の位置における第１の電気解剖学的データ及び第２の位置における第２の電気解剖学的データを取得することと、
前記心外膜表面の閉じた３次元画像を取得することと、
前記画像を、後ろ向きの三角形及び前向きの三角形を含む３次元の三角形のメッシュとしてモデリングすることと、
前記第１の位置及び前記第２の位置を前記メッシュと位置合わせして配置することであって、前記第１の位置が第１の前向きの三角形と整列し、前記第２の位置が後ろ向きの三角形と整列する、ことと、
前記第２の位置を第２の前向きの三角形上に投影することと、
前記第１の電気解剖学的データを前記第１の前向きの三角形上に、前記第２の電気解剖学的データを前記第２の前向きの三角形上に表示することと、を含む、方法。
（２）前記表示することは、前記第１の位置及び前記第２の位置の電気解剖学的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）前記第２の位置を投影することは、
前記後ろ向きの三角形にそれぞれ最も近い前向きの三角形を特定することと、
前記第２の位置を前記最も近い前向きの三角形と関連付けることと、を含む、実施態様１に記載の方法。
（４）前記メッシュは重心及び外面を有し、
前記重心から前記三角形のそれぞれまでの第１のベクトルを構築することと、
前記三角形のそれぞれから前記メッシュの前記外面に向かう第２のベクトルを構築することと、
前記第１のベクトルと前記第２のベクトルとのそれぞれの内積を計算することと、
前記内積が正である場合には前記三角形を前向きの三角形として、負である場合には前記三角形を後ろ向きの三角形として特定することと、を更に含む、実施態様１に記載の方法。
（５）前記第２の位置を投影した後に前記後ろ向きの三角形を前記メッシュから消去することを更に含む、実施態様１に記載の方法。

（６）前記閉じた３次元画像を取得することは、高速解剖学的マッピングアルゴリズムを用いて行われる、実施態様１に記載の方法。
（７）装置であって、
心臓の心膜腔内に挿入されるように適合されたプローブであって、細長い本体と、位置センサと、超音波イメージングトランスデューサと、前記本体の遠位部分に配置された少なくとも１つのマッピング電極とを有するプローブと、
内部にプログラムが格納されるメモリと、
ディスプレイと、
前記ディスプレイに接続され、前記メモリにアクセスして前記プログラムを実行するように結合されたプロセッサであって、前記少なくとも１つのマッピング電極及び前記超音波イメージングトランスデューサによって与えられる入力を受信するように接続可能なプロセッサと、を有し、前記プログラムは前記プロセッサに、
前記プローブから、前記心臓の心外膜表面上の第１の位置における第１の電気解剖学的データ及び第２の位置における第２の電気解剖学的データを取得することと、
前記心外膜表面の閉じた３次元画像を取得することと、
前記画像を、後ろ向きの三角形及び前向きの三角形を含む３次元の三角形のメッシュとしてモデリングすることと、
前記第１の位置及び前記第２の位置を前記メッシュと位置合わせして配置することであって、前記第１の位置が第１の前向きの三角形と整列し、前記第２の位置が後ろ向きの三角形と整列する、ことと、
前記第２の位置を第２の前向きの三角形上に投影することと、
前記ディスプレイにより、前記第１の電気解剖学的データを前記第１の前向きの三角形上に、前記第２の電気解剖学的データを前記第２の前向きの三角形上に表示することと、を実行させる、装置。
（８）前記表示することは、前記第１の位置及び前記第２の位置の電気解剖学的マップを構築することを含む、実施態様７に記載の装置。
（９）前記第２の位置を投影することは、
前記後ろ向きの三角形にそれぞれ最も近い前向きの三角形を特定することと、
前記第２の位置を前記最も近い前向きの三角形と関連付けることと、を含む、実施態様７に記載の装置。
（１０）前記メッシュは重心及び外面を有し、前記プロセッサは、
前記重心から前記三角形のそれぞれまでの第１のベクトルを構築することと、
前記三角形のそれぞれから前記メッシュの前記外面に向かう第２のベクトルを構築することと、
前記第１のベクトルと前記第２のベクトルとのそれぞれの内積を計算することと、
前記内積が正である場合には前記三角形を前向きの三角形として、負である場合には前記三角形を後ろ向きの三角形として特定することと、を実行するように更にプログラムされている、実施態様７に記載の装置。

（１１）前記プロセッサは、前記第２の位置を投影した後に前記後ろ向きの三角形を前記メッシュから消去するように更にプログラムされている、実施態様７に記載の装置。
（１２）前記閉じた３次元画像を取得することは、高速解剖学的マッピングアルゴリズムを用いて行われる、実施態様７に記載の装置。

Claims

装置であって、
心臓の心膜腔内に挿入されるように適合されたプローブであって、細長い本体と、位置センサと、超音波イメージングトランスデューサと、前記本体の遠位部分に配置された少なくとも１つのマッピング電極とを有するプローブと、
内部にプログラムが格納されるメモリと、
ディスプレイと、
前記ディスプレイに接続され、前記メモリにアクセスして前記プログラムを実行するように結合されたプロセッサであって、前記少なくとも１つのマッピング電極及び前記超音波イメージングトランスデューサによって与えられる入力を受信するように接続可能なプロセッサと、を有し、前記プログラムは前記プロセッサに、
前記プローブから、前記心臓の心外膜表面上の第１の位置における第１の電気解剖学的データ及び第２の位置における第２の電気解剖学的データを取得することと、
前記心外膜表面の閉じた３次元画像を取得することと、
前記画像を、３次元の三角形のメッシュとしてモデリングすることと、
前記メッシュの重心から前記三角形のそれぞれの重心までのベクトルを構築することと、
前記三角形のそれぞれの表面から前記メッシュの前記重心から遠ざかる方向に向かう法線ベクトルを構築することと、
前記ベクトルと前記法線ベクトルとのそれぞれの内積を計算することと、
前記内積が正である場合には前記三角形を前向きの三角形として、負である場合には前記三角形を後ろ向きの三角形として特定することと、
前記第１の位置及び前記第２の位置を前記メッシュと関連付けることであって、前記第１の位置を第１の前向きの三角形に関連付け、前記第２の位置を後ろ向きの三角形に関連付けする、ことと、
前記第２の位置を前記後ろ向きの三角形にそれぞれ最も近い前向きの三角形である第２の前向きの三角形と関連付けることと、
前記ディスプレイにより、前記第１の電気解剖学的データを前記第１の前向きの三角形上に、前記第２の電気解剖学的データを前記第２の前向きの三角形上に表示することと、を実行させる、装置。
前記表示することは、前記第１の位置及び前記第２の位置の電気解剖学的マップを構築することを含む、請求項１に記載の装置。
前記プロセッサは、前記第２の位置を前記第２の前向きの三角形と関連付けた後に前記後ろ向きの三角形を前記メッシュから消去するように更にプログラムされている、請求項１に記載の装置。
前記閉じた３次元画像を取得することは、高速解剖学的マッピングアルゴリズムを用いて行われる、請求項１に記載の装置。