KR20200050877A - 조직 벽 내의 개구를 알아내기 위한 무선 주파수(rf) 전송 시스템의 사용 - Google Patents

조직 벽 내의 개구를 알아내기 위한 무선 주파수(rf) 전송 시스템의 사용 Download PDF

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안드레스 클라우디오 알트만
바딤 글리너
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Abstract

방법은 전극들을 포함하고 환자의 기관 내의 공동 내부에 위치되는 프로브로부터, (i) 공동의 벽에 대한 전극들의 근접성을 나타내는 근접 신호들, 및 (ii) 공동 내에서의 전극들의 위치들을 나타내는 위치 신호들을 수신하는 단계를 포함한다. 근접 신호들 및 위치 신호들에 기초하여, 공동의 체적의 적어도 일부분이 다수의 구체들을 포함하는 구체-모델에 의해 나타내어진다. 하나 이상의 구체들이 하나 이상의 주변 구체들보다 적어도 주어진 비율만큼 더 크게 되는 방향이 식별된다. 표시된 방향에 기초하여, 공동의 벽 내의 개구의 위치가 추정되고 사용자에게 제시된다.

Description

조직 벽 내의 개구를 알아내기 위한 무선 주파수(RF) 전송 시스템의 사용{USING RADIOFREQUENCY (RF) TRANSMISSION SYSTEM TO FIND OPENING IN TISSUE WALL}
본 발명은 일반적으로 체내 프로브(intra-body probe), 특히 카테터(catheter)를 사용한 심장 전기해부학적 맵핑(cardiac electroanatomical mapping)에 관한 것이다.
공동(cavity) 벽 조직의 해부학적 맵핑을 위한 다양한 기법이 제시되었다. 예를 들어, 미국 특허 출원 공개 제2005/0107718호는, 검사될 조직에 프로브를 적용하여, 프로브가 검사되는 조직의 구역 내에 주변 전기장(electrical fringe field)을 생성하게 하고, 무시할 정도의 방사선이 조직 자체 내로 침투하는 상태에서 그 전기장으로부터 반사된 펄스를 발생시키게 함으로써, 반사된 전기 펄스를 검출함으로써, 그리고 검사되는 조직의 유전 특성들의 표시를 제공하기 위해 적용된 전기 펄스에 대하여 반사된 전기 펄스의 전기 특성들을 비교함으로써, 검사되는 조직의 유전 특성에 따라 조직을 다른 조직과 구별하기 위하여 조직을 검사하기 위한 방법 및 시스템을 기술한다.
다른 예로서, 미국 특허 출원 공개 제2007/0032747호는 효과적인 센서-대-조직 접촉을 위해 설계된, 조직-특성화를 위한 장치를 기술한다. 이 장치는 적어도 하나의 센서가 상부에 배치되는, 선형 단면의 강성 표면을 갖는 요소; 및 힘의 선이 강성 표면과 예각을 이루는 힘을 연조직(soft tissue)에 인가하기 위한 메커니즘을 포함하여, 강성 표면에 대하여 연조직을 신장시키거나 신장시키고 밀어서 조직과 적어도 하나의 센서 사이에 효과적인 접촉을 달성하도록 한다. 결과적으로, 감지의 정확도가 개선된다. 다른 실시예에 따르면, 예를 들어 소규모 컴퓨터 단층촬영법에 의해 조직에 관한 3차원 정보를 제공하기 위하여, 만곡된 요소를 따라 배열된 복수의 센서가 채용된다.
미국 특허 출원 공개 제2006/0116576호는 심장에 대해 카테터를 조종하기 위한 시스템 및 방법을 기술한다. 처치 대상이 되는 심장 조직과 같은 관심있는 해부학적 영역을 나타내는, 점 또는 선과 같은 마크(mark)가 해부학적 신체의 표현 상에 표시된다. 의료용 프로브 및 마크의 위치들은 3차원 좌표계 내에서 결정되며, 이들 위치에 기초하여 의료용 프로브와 마크 사이의 근접성(proximity)이 결정된다. 이러한 근접성은 이어서 예컨대 그래픽, 텍스트, 또는 가청음을 사용하여 사용자에게 표시될 수 있다.
본 발명의 실시예는, 전극들을 포함하고 환자의 기관(organ) 내의 공동 내부에 위치되는 프로브로부터, (i) 공동의 벽에 대한 전극들의 근접성을 나타내는 근접 신호들, 및 (ii) 공동 내에서의 전극들의 위치들을 나타내는 위치 신호들을 수신하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다. 근접 신호들 및 위치 신호들에 기초하여, 공동의 체적의 적어도 일부분이 다수의 구체들을 포함하는 구체-모델(sphere model)에 의해 나타내어진다. 하나 이상의 구체들이 하나 이상의 주변 구체들보다 적어도 주어진 비율만큼 더 크게 되는 방향이 식별된다. 표시된 방향에 기초하여, 공동의 벽 내의 개구의 위치가 추정되고 사용자에게 제시된다.
일부 실시예에서, 방향을 식별하는 단계는, 구체-모델에 기초하여, 벽에 대응하는 표면을 구성하는 단계; 및 표면을 따른 하나 이상의 구체들의 반경들이 이웃하는 구체들의 반경들보다 적어도 주어진 비율만큼 더 큼을 식별하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 방법은 개구의 추정된 위치를 메모리 내에 저장하는 단계를 추가로 포함한다.
일 실시예에서, 위치를 제시하는 단계는 벽의 부분의 해부학적 맵 상에 더해져 놓이는, 개구의 위치를 사용자에게 표시하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 인터페이스 및 프로세서를 포함하는 시스템이 추가로 제공된다. 인터페이스는, 전극들을 포함하고 환자의 기관 내의 공동 내부에 위치되는 프로브로부터, (i) 공동의 벽에 대한 전극들의 근접성을 나타내는 근접 신호들, 및 (ii) 공동 내에서의 전극들의 위치들을 나타내는 위치 신호들을 수신하도록 구성된다. 프로세서는, 근접 신호들 및 위치 신호들에 기초하여, 다수의 구체들을 포함하는 구체-모델에 의해 공동의 체적의 적어도 일부분을 나타내고, 하나 이상의 구체들이 하나 이상의 주변 구체들보다 적어도 주어진 비율만큼 더 크게 되는 방향을 식별하도록 구성되며; 프로세서는 표시된 방향에 기초하여 공동의 벽 내의 개구의 위치를 추정하고, 사용자에게 개구의 위치를 제시하도록 또한 구성된다.
본 발명은 도면과 함께 취해지는, 본 발명의 실시예의 하기의 상세한 설명으로부터 더욱 완전히 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기해부학적 맵핑을 위한 시스템의 개략적인 도식도.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른, 공동 벽 조직 내의 개구에 대해 가깝게 그리고 멀리 근접해 있는 도출된 공동 구체-모델의 개략적인 측면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 공동 벽 내의 개구를 식별하기 위한 방법을 개략적으로 예시하는 흐름도.
개요
기관의 공동의 카테터-기반 해부학적 맵핑의 적용들 중 하나는 개구가 공동의 벽 조직에 존재하는 하나 이상의 위치를 알아내는 것이다. 예를 들어, 심장의 좌심방을 맵핑하는 것은 4개의 폐정맥의 개구들을 알아내는 것을 수반할 수 있다. 그러나, 일부 경우에, 맵핑 기술은, 예를 들어 개구 부근의 해부학적 구조를 따르기 위한 카테터의 어려움으로 인해, 체적 내의 해부학적 개구를 알아내지 못할 수 있다. 생성된 저해상도 맵은, 개구를 식별하기 위해 방사선 전문가 또는 심장병 전문의와 같은 훈련된 자격자를 필요로 할 수 있다. 그러나, 일부 경우에, 심지어 전문가도 카테터 삽입 절차 동안에 개구를 알아내기 위한 시간 소모적인 시행착오 접근법을 필요로 할 수 있다.
공동의 조직 벽 내의 개구를 용이하게 알아내기 위해, 이하에 기술되는 본 발명의 실시예는, 카테터가 개구의 부근에서 해부학적 구조를 밀접하게 따르는 것을 요구하지 않는, 개구를 알아내기 위한 무선주파수(RF) 전송 시스템 및 방법을 제공한다. 개시된 방법은, 특히 1 내지 4 ㎑의 낮은 RF 주파수 범위에서, 혈액보다 더 높은 임피던스(impedance)를 전형적으로 갖는 조직에 의존한다. 따라서, 임피던스의 측정된 값은 전형적으로, 카테터가 공동 벽에 접근함에 따라 증가할 것이다.
일부 실시예에서, 전기해부학적 맵핑 세션 동안에, 개시된 시스템은 공동 내에 위치된 다수의 원위(distal) 전극을 갖는 카테터를 사용하여 임피던스 측정을 수행한다. 측정된 임피던스는 전형적으로, 하나 이상의 RF 주파수 범위에서 양극성(bi-polar) 임피던스(원위 전극들의 쌍들 사이의 임피던스)이다. 프로세서는 측정된 임피던스를 이전의 교정 과정과 함께 사용하여, 공동 벽 내의 개구의 위치를 추정한다.
이러한 목적을 위해 사용될 수 있는 무선주파수(RF) 전송 시스템은, 예를 들어 본 특허 출원의 양도인에게 양도되고 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함된, 발명의 명칭이 "조직 근접성을 알아내기 위한 RF 전송 시스템(RF Transmission System To Find Tissue Proximity)"인, 2018년 9월 25일자로 출원된 미국 특허 출원 제16/141,125호에 기술되어 있다.
일부 실시예에서, 맵핑은 하기의 3개의 스테이지를 수반한다:
데이터 획득 스테이지
일부 실시예에서, 카테터가 심실을 가로질러 이동하는 동안에, 위치 추적 시스템은 카테터 원위 단부의 다양한 위치 P를 측정한다. 시스템은, 예를 들어 카테터의 원위 단부에 설비되는 자기 센서를 사용한다. 센서는, 외부에서 인가되는 자기장에 응답하여, 위치 추적 시스템의 프로세서에 의해 수신되는 위치 신호를 출력한다. 위치 신호에 기초하여, 프로세서는 심실 내부에서의 카테터 위치 P를 도출한다.
동시에, 즉 카테터가 공동을 가로질러 이동하는 동안에, 위치 추적 시스템이, 예를 들어 카테터의 원위 단부에 끼워맞춤되는 자기 센서를 사용하여, 공동 내부에서의 카테터 원위 단부의 각자의 위치 P를 측정한다. 센서는 프로세서, 예를 들어 프로세서가 위치 P를 도출해내는 위치 추적 시스템의 프로세서에 의해 수신되는 위치 신호를 획득한다.
일부 실시예에서, 측정된 위치 P에 기초하여 그리고 (각자의 위치 P에서 획득되는, 카테터에 대한 벽 조직 근접성을 나타내는) 각자의 임피던스에 기초하여, 프로세서는 공동 구체-모델을 구성한다. 구체-모델은 부분적으로 중첩되는 구체들의 세트 {(P, ρ)}에 의해 공동 체적의 적어도 일부분을 나타낸다. 각각의 구체는 (a) 그의 중심의 알려진 위치 P, 및 (b) 위치 P와 공동 벽 사이의 상대 거리를 나타내는 스케일링되지 않은(unscaled) 반경(ρ)에 의해 묘사된다.
일 실시예에서, (i) 자기적으로 측정된 위치 P는 구체 {(P, ρ)}의 중심 P이고, (ii) 스케일링되지 않은 반경(ρ)은 임피던스가 더 높아짐에 따라 ρ가 더 작아지도록, 전기 임피던스로부터 도출된다. 따라서, 개시된 공동 표현에서, 공동 벽으로부터 더 멀리 떨어진 중심 P를 갖는 구체 (P, ρ)는 공동 벽에 더 가까이 위치된 구체보다 더 크다. 더 큰 직경의 구체로부터 더 작은 직경의 구체로의 전이는 전형적으로 점진적이고 "매끄럽다".
교정 스테이지
반경(ρ)을 절대 값(R)으로 스케일링하기 위해(즉, ρ를 교정하기 위해), 프로세서는 원위 단부가 공동 벽 조직과 물리적으로 접촉할 때의 경우를 사용한다. 전극 쌍이 공동 벽 조직 위의 위치와 물리적으로 접촉할 때, 프로세서는 양극성 신호를, 각자의 위치에 있는 자기 센서와 전극 쌍 사이의 기하학적으로 알려진 거리와 상관시켜, 구체들의 세트 {(P, ρ)}의 반경들을 스케일링하기 위한 기준 구체 (P, R)를 생성한다. 일부 실시예에서, 프로세서는 카테터가 공동 벽(조직)과 물리적으로 접촉한 것으로 알려진 위치에 기초하여 공동의 소정 부분에서 구체-모델의 반경들을 스케일링한다. 위치에서의 물리적 접촉을 검출하기 위해, 시스템은 원위 전극들 및/또는 전용 센서, 예를 들어 접촉-힘 센서, 또는 당업계에 알려진 다른 방법 및 수단을 채용할 수 있다.
개구를 알아내는 스테이지
일단 교정이 수행되었으면, 카테터가 벽 조직 내의 개구에 근접한 경우, 프로세서는 전형적으로, 개구를 나타내는 주변 구체들 중 적어도 일부의 직경들보다 이례적으로 더 큰(예컨대, 주어진 비를 초과하는 크기들의 비를 갖는) 직경들을 갖는 벽 조직의 방향으로의 하나 이상의 구체들을 식별한다. 이에 대응하여, 프로세서는 벽 내의 개구가 위치될 수 있는 곳을 사용자에게 나타낸다.
일부 실시예에서, 프로세서는, 예를 들어 측정된 위치에 대해, 개구가 향하여 존재하는 방향을 알아냄으로써 공동 벽 내의 개구의 위치를 추정한다. 방향을 나타내기 위해, 프로세서는 벽에 대응하는 표면을 구성하는데, 여기서 그 표면을 따른 하나 이상의 구체들의 반경들은 적어도 주어진 비율만큼 이웃 구체들의 반경들보다 더 크다. 표시된 방향은 가능한 개구를 방향이 가리키는 곳에서 상기 표면에 수직이다.
개시된 시스템 및 방법은 카테터의 전극과 벽 조직 사이의 거리와 같은 국소 정보를 제공하기 위해 그리고/또는 전체 공동, 예컨대 전체 심장 공동을 포함할 수 있는 맵과 같은 전역 정보(global information)를 신속하게 획득하기 위해 다양한 유형의 카테터를 이용하여 적용될 수 있다.
개시된 RF 전송 시스템은, (a) RF 기술이 의사가 해부학적 구조를 정확하게 따르도록 카테터를 조직에 대하여 전진시킬 것을 필요로 하지 않기 때문에 그리고 (b) RF 기술이 고주파수(즉, 임의의 생체-생리학적 활성화 주파수를 훨씬 초과함)를 갖는 저전압 양극성 신호를 인가하기 때문에, 심장 조직을 물리적으로 그리고 전기적으로 최소한으로 교란시킨다.
전형적으로, 프로세서는 프로세서가 위에 개괄된 프로세서 관련 단계들 및 기능들 각각을 수행할 수 있게 하는 특정 알고리즘을 포함하는 소프트웨어로 프로그래밍된다.
공동의 벽 조직 내의 개구를 알아내기 위한 개시된 RF 전송 시스템은, 부정맥을 억제하도록 심장 조직을 절제하는 경우와 같은 처치 결정을 지원하기 위해 임상 정보를 얻는 효율적이고 안전한 수단을 의사에게 제공한다. 따라서, 개시된 기술은 심장 카테터 삽입에 요구되는 것과 같은 복잡한 최소 침습 절차를 단순화하고 신속히 처리할 수 있다.
시스템 설명
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기해부학적 맵핑 시스템(20)의 개략적인 도식도이다. 볼 수 있는 바와 같이, 의사(30)는 삽도(inset)(45)에 상세히 보인 펜타레이(PENTARAY)(등록상표) 카테터(40)(미국 캘리포니아주 어바인 소재의 바이오센스-웹스터(Biosense-Webster)에 의해 제조됨)를 카테터의 근위(proximal) 단부 부근의 조작기(32) 및/또는 외피(sheath)(23)로부터의 편향을 사용하여 샤프트(22)를 조작함으로써 환자(28)의 심장(26) 내의 표적 위치로 조종한다.
카테터(40)는 절첩 구성으로 외피(23)를 통해 삽입되고, 외피(23)가 후퇴된 후에만, 카테터(40)가 그의 의도된 기능적 형상을 회복한다. 카테터(40)를 절첩 구성으로 수용함으로써, 외피(23)는 또한 표적 위치로 가는 도중에 혈관 외상을 최소화하는 역할을 한다.
도 1은 환자(28)의, 공동 벽(48)을 갖는 심장(26)의 공동의 전기해부학적 맵핑을 수행하는, 삽도(25)에 보인 카테터(40)를 사용하는 의사(30)를 도시한다. 일부 실시예에서, 시스템(20)은 후술되는 바와 같이, 심장(26)의 공동에서 카테터(40) 조직에 대한 심벽(48)의 위치 및/또는 근접성을 결정한다.
카테터(40)는 샤프트(22) 상에 자기 센서(50)를 포함한다. 카테터(40)는 삽도(45)에서 볼 수 있는 바와 같이, 하나 이상의 원위 전극(55)이 각각 결합되는, 기계적으로 가요성일 수 있는 하나 이상의 아암(arm)을 추가로 포함한다. 자기 센서(50) 및 원위 전극(55)들은 샤프트(22)를 통해 콘솔(console)(24) 내의 다양한 구동 회로까지 연장되는 와이어들에 의해 연결된다.
일부 실시예에서, 시스템(20)은 심장(26)의 심실 내부에서의 카테터(40)의 위치를 추정하기 위한 자기-감지 하위시스템(magnetic-sensing sub-system)을 포함한다. 환자(28)는 유닛(43)에 의해 구동되는 자기장 생성기 코일(42)을 포함하는 패드에 의해 생성된 자기장 내에 위치된다. 코일(42)에 의해 생성된 자기장은 자기 센서(50)에서 위치 신호를 생성하며, 이러한 위치 신호는 이어서 대응하는 전기 입력으로서 프로세서(41)에 제공되며, 이러한 프로세서는 그들을 사용하여 카테터(40)의 위치를 계산한다.
외부 자기장 및 센서(50)를 사용하는 위치 감지 방법은 다양한 의료 응용에서, 예를 들어 바이오센스-웹스터에 의해 제조된 카르토(CARTO)™ 시스템에서 구현되며, 개시 내용이 모두 본 명세서에 참고로 포함된 미국 특허 제5,391,199호, 제6,690,963호, 제6,484,118호, 제6,239,724호, 제6,618,612호, 및 제6,332,089호, PCT 특허 공개 WO 96/05768호, 및 미국 특허 출원 공개 제2002/0065455 A1호, 제2003/0120150 A1호, 및 제2004/0068178 A1호에서 상세히 설명되어 있다.
프로세서(41), 전형적으로 범용 컴퓨터는 표면 전극(49)들로부터 신호를 수신하기 위해 적합한 프론트 엔드(front end) 및 인터페이스 회로(44)를 통해 추가로 연결된다. 프로세서(41)는 케이블(39)을 통해 환자(28)의 흉부까지 연장되는 와이어에 의해 표면 전극(49)에 연결된다. 일부 실시예에서, 프로세서(41)는 원위 전극(55) 및/또는 표면 전극(49)으로부터 수신된 전기 위치 신호를 이전에 획득된 위치-교정된 전기 신호와 상관시킴으로써 공동 내부에서의 카테터(40)의 위치를 추정한다. 교정된 전기 신호를 사용한 전극 위치 감지 방법은 다양한 의료 응용에서, 예를 들어, 바이오센스-웹스터에 의해 제조된 카르토™ 시스템에서 구현되고, 개시 내용이 모두 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 제7,756,576호, 제7,869,865호, 제7,848,787호, 및 제8,456,182호에서 상세히 설명되어 있다.
일부 실시예에서, 맵핑 절차 동안에, 원위 전극(55)은 무선주파수(RF) 양극성 신호(즉, 원위 전극(55)들의 쌍들 사이의 차동 전기 신호(differential electrical signal))를 획득 및/또는 주입한다. 적어도 부분적으로 벽(48)의 조직을 통해 이동하는 신호는 전형적으로 심장(26)의 혈액을 통해 이동하는 신호보다 더 감쇠된다. 프로세서(41)는, 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이, 전기 인터페이스(44)를 통해 다양한 RF 양극성 근접 신호를 수신하고, 이들 신호에 포함된 생체-임피던스 정보를 사용하여 공동의 전기해부학적 맵(31)을 구축한다. 시술 동안에 그리고/또는 시술 후에, 프로세서(41)는 전기해부학적 근접성 맵(31)을 디스플레이(27) 상에 표시할 수 있다.
일부 실시예에서, 프로세서(41)는 RF 양극성 근접 지시 신호를 알려진 거리와 상관시키기 위해, 측정 동안에 원위 전극(55)들 각각과 심장 공동의 벽(48) 표면 사이의 물리적 접촉의 질을 추정하고 확인하도록 또한 구성된다. 상관된 양극성 근접성 신호, 및 센서(50)에 의해 측정된 각자의 위치들을 사용하여, 프로세서(41)는 예를 들어 벽(48) 내의 개구를 식별하기 위해 사용되는 공동 구체-모델을 구축한다.
프로세서(41)는 전형적으로 본 명세서에서 설명된 기능들을 수행하기 위해 소프트웨어로 프로그래밍된다. 소프트웨어는, 예를 들어 네트워크를 통해, 컴퓨터에 전자 형태로 다운로드될 수 있거나, 이는, 대안적으로 또는 추가적으로, 자기, 광학, 또는 전자 메모리와 같은 비일시적 유형 매체(non-transitory tangible media)에 제공되고/되거나 저장될 수 있다.
특히, 프로세서(41)는 추가로 후술되는 바와 같이, 근접성 및 위치의 계산, 교정, 및 공동 표면의 계산을 포함하는 개시된 단계를 프로세서(41)가 수행할 수 있게 하는 전용 알고리즘을 실행한다.
도 1에 도시된 예시적인 예시는 순전히 개념적인 명료함을 위해 선택된다. 도 1은 간략함 및 명료함을 위해 개시된 기술에 관련된 요소만을 도시한다. 시스템(20)은 전형적으로, 개시된 기술에 직접 관련되지 않고, 이에 따라 도 1로부터 그리고 대응하는 설명으로부터 의도적으로 생략된 추가의 모듈 및 요소를 포함한다. 본 명세서에 기술된 시스템(20)의 요소 및 방법은, 예를 들어 원위 전극(55)들의 일부를 사용하여 심장(26)의 벽(48) 조직의 절제를 제어하기 위해 추가로 적용될 수 있다.
데카나브(DECANAV)(등록상표), 스마트터치(SMARTTOUCH)(등록상표), 및 라쏘(LASSO)(등록상표) 카테터(모두 바이오센스-웹스터에 의해 생산됨)와 같은 다른 유형의 감지 및/또는 치료 카테터가 동등하게 채용될 수 있다.
조직 벽 내의 개구를 알아내기 위한 RF 전송 시스템의 사용
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른, 공동 벽 조직 내의 개구에 대해 가깝게 그리고 멀리 근접해 있는 공동 구체-모델의 개략적인 측면도이다. 도 2a 내지 도 2c에서, 카테터(40)의 원위 단부는 공동 벽(48)의 조직(36)의 가변적인 부근에서 공동 혈액 내에 잠기는 것으로 보인다.
도 2a는 다수의 원위 전극(55)을 포함하는, 데카나브(등록상표) 카테터와 같은 병소(focal) 카테터를 도시한다. 일 실시예에서, 원위 전극(55)들은 상이한 RF 주파수 범위들에서 양극성 전류(곡선형 화살표(60)로 개략적으로 도시됨)를 주입하고 받기 위해 사용된다. 볼 수 있는 바와 같이, 전기 경로들 중 일부는 부분적으로 조직 내에서 통과하는 반면에, 다른 전기 경로는 전적으로 혈액 내에서 통과한다.
일 실시예에서, 이러한 과정은 주입 전극들에 제공되는 전류의 주파수 및 구동 전압과 마찬가지로, 주입 및 수신 전극들이 미리 선택된다는 의미에서 사전설정된다.
일부 실시예에서, 상이한 전기 주파수 범위는 1 내지 4 ㎑ 및 12 내지 100 ㎑의 범위를 포함한다. 2개의 상이한 주파수 범위를 사용하는 이유는 12 내지 100 ㎑ 범위에서의 임피던스가 조직(36)에 실질적으로 둔감한 반면에, 1 내지 4 ㎑ 범위에서의 신호가 조직(36)에 대한 측정가능한 감도를 보이기 때문이다. 고주파를 기준으로 사용하여, 저주파 임피던스의 작은 변화가, 즉 조직의 근접성의 함수로서 정확하게 해결될 수 있다.
데이터 획득 스테이지
일 실시예에서, 카테터(40)가 심장 공동 내에서 이동함에 따라, 프로세서(41)는 원위 전극(55)들의 쌍들 사이에서 측정되는 임피던스 측정치를 수신한다. 각각의 임피던스 측정치는 전송 및 수신 전극들, 주입 주파수 및 전압뿐만 아니라 또한 개재 물질(혈액 및/또는 조직)에 의존한다. 전형적으로, 조직은 특히 더 낮은 주파수 범위에서 혈액보다 더 높은 임피던스를 가져, 임피던스가 일반적으로 전극이 조직(36)의 벽(48)에 근접하면 더 높도록 하며, 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 주파수에 대한 그리고 혈액 및/또는 조직에 대한 임피던스의 의존성은, 일 실시예에서, 위에 인용된 2018년 5월 29일자로 출원된 미국 특허 출원 제15/991,291호에 제공된다.
도 2a에서, 카테터(40)는 공동 벽들로부터 대략 등거리에 있는 공동의 중심에 더 가깝게 위치되는데, 그 이유는 이에 대응하여 프로세서(40)가 모든 방향에서 대략 동일한 직경들을 갖는 공동 구체-모델의 구체(33)들을 구성하기 때문이다.
프로세서(41)는, 위에서 인용된 2018년 9월 25일자로 출원된 미국 특허 출원 제16/141,125호에 기술된 바와 같이, 양극성 임피던스가 측정되는 위치 센서(50)에 의해 측정되는 각자의 위치와 전극 쌍(55)으로 측정된 각각의 임피던스를 상관시킨다.
교정 스테이지
카테터(40)가 공동 벽(48)과 접촉하게 되는 경우에, 프로세서(41)는 각자의 위치에 있는 자기 센서와 전극 쌍 사이의 기하학적으로 알려진 거리와 양극성 신호를 상관시킨다. 물리적 접촉의 발생은 임의의 적합한 센서에 의해, 예를 들어 카테터(40) 내의 힘 센서에 의해 측정된 힘, 및/또는 선택된 원위 전극(55)들 사이의 임피던스의 변화에 의해 결정될 수 있다.
개구를 알아내는 스테이지
일 실시예에서, 카테터(40)가 공동 벽(48)에 더 가깝게 공동을 가로질러 이동함에 따라, 공동 구체-모델은 이러한 근접성을 반영한다. 도 2b에서 볼 수 있는 바와 같이, 벽(48)의 방향으로의 구체(60)들은 구체(33)들보다 더 작다. 구체-모델의 그러한 특성에 기초하여, 프로세서(41)는 도 2b에 도시된 벽(48)의 국소 해부학적 형상을, 예로서 선형 윤곽(75B)으로서 생성한다.
윤곽(75B)(윤곽(57B)은 벽(48)을 국소적으로 나타냄)을 따른 모든 구체(60)는 모두 대략 동일한 크기인데, 즉 대략 동일한 반경(61)이므로, 생성된 해부학적 맵 형상은 상당히 균일하여, 실질적으로 변화되지 않은 공동 벽을 나타낸다.
다른 한편, 도 3c에서 볼 수 있는 바와 같이, 카테터(40)가 공동 벽(48) 내의 개구(58)에 더 가깝게 이동될 때, 공동 구체-모델은 벽(48)의 방향으로 하나 이상의 이례적으로 크기설정된 구체들을 포함한다. 볼 수 있는 바와 같이, 개구의 방향으로의 구체(66)는 윤곽(75C)을 따라 위치되는 이웃하는 구체(60)들보다 적어도 주어진 비율만큼 이례적으로 더 크다. 다시 말하면, 이웃하는 구체들의 반경(71) 대 반경(61)의 비는 주어진 최소치 초과이다. 볼 수 있는 바와 같이, 화살표(70)는 프로세서(41)에 의해 도출되는 방향을 나타내고, 이를 따라 프로세서는 개구(58)가 공동 벽(48) 위에 위치되는 것으로 추정한다. 도 2c에서, 선형 윤곽(75C)은 예로서 화살표(70)에 국소적으로 수직인 표면을 나타낸다.
도 2a 내지 도 2c의 예시는 순전히 개념적인 명료함을 위해 제공된다. 예를 들어, 도시된 구체들 중 일부는 제시의 명확성을 위해 정확히 축척에 맞게 도시되지 않을 수 있다. 일 실시예에서, 구체(66)와 구체(60) 사이의 반경들의 주어진 비는 최소 기준으로 사용되는데, 최소 기준 초과에서는 프로세서(41)는 개구(58)가 공동 벽(48) 내에 존재하는 것으로 추정한다(즉, 이웃하는 구체(66, 60)들 사이의 반경들의 주어진 비가 주어진 최소치를 초과함).
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 공동 벽 내의 개구를 식별하기 위한 방법을 개략적으로 예시하는 흐름도이다. 전형적으로, 프로세서(41)는 이러한 알고리즘의 다양한 단계들을 수행하는 소프트웨어로 프로그래밍된다.
데이터 획득 스테이지(100)(단계 80 내지 82)
이러한 과정은, 근접 데이터 획득 단계(80)에서, 의사(30)가 자기 센서(50)가 설비된 카테터(40)를 심장 공동 내부에서 이동시켜 다수의 자기 위치 신호 및 양극성 전기 근접 신호를 획득하는 것으로 시작된다.
동시에, 물리적 접촉 표시를 획득하는 단계(82)에서, 심장 공동 벽과의 물리적 접촉을 검출하기 위한 수단을 포함하는 카테터(40)는, 카테터(40)가 벽 조직과 이루는 물리적 접촉을 프로세서(41)에 때때로 표시한다.
위치 및 스케일링되지 않은 근접성 계산 단계(84)에서, 위치 신호 및 각자의 근접 신호에 기초하여 그리고 전용 알고리즘을 사용하여, 프로세서(41)는 위치 및 각자의 상대적(즉, 스케일링되지 않은) 근접성을 계산한다. 다음으로, 국소 구체-모델 구축 단계(86)에서, 프로세서(41)는 심장 공동의 일부분을 구체 {(P, ρ)}로 나타낸다.
교정 스테이지(110)
다음으로, 교정 단계(88)에서, 부근에서의, 즉 단계(82)에서의 물리적 접촉의 표시에 기초하여, 프로세서(41)는 구체-모델을 알려진 반경의 구체의 모델 {(P, R)}로 교정한다. 단계 80 내지 단계 88은 전형적으로 공동 벽의 충분한 부분이 맵핑될 때까지 N 회 반복된다.
개구를 알아내는 스테이지(120)
프로세서(41)는, 개구 식별 단계(90)에서, 예를 들어 공동 벽에 대한 일 방향으로의 하나 이상의 구체가 이웃하는 구체들과 비교하여 이례적으로 더 큰 반경(ρ)들을 가짐을 식별하는 것에 기초하여, 카테터(40) 부근에서 공동 벽(48) 내에 개구가 있음을 판단하기 위해 모델을 분석한다.
다음으로, 개구 위치 추정 단계(92)에서, 단계(90)에서의 추정된 방향 및 구체-모델에 기초하여, 프로세서(41)는 공동의 벽 조직 내의 개구(예컨대, 개구)의 위치를 추정한다. 프로세서(41)는, 저장 단계(94)에서, 가능한 개구의 위치를 메모리(47) 내에 저장한다. 마지막으로, 표시 단계(96)에서, 프로세서(41)는 디스플레이(27) 상에서, 사용자에게 알아낸 후보 개구를 제시한다. 일 실시예에서, 프로세서는, 벽의 일부분의 해부학적 맵 상에 더해져 놓이는, 개구의 위치를 사용자에게 표시함으로써 위치를 제시한다.
도 3에 예시된 흐름도는 명료함을 위해 매우 단순화된다. 예를 들어, 일 실시예에서, 단계(84)에서의 분석은, 알아내는 것의 신뢰성을 증가시키기 위해, 공동 벽에서의 전형적인 개구로부터의 알려진 해부학적 구조에 기초하여 예상되는 것들과 구체들의 크기들을 비교할 수 있다.
본 명세서에 기술된 실시예가 주로 심장 응용을 다루지만, 본 명세서에 기술된 방법 및 시스템은 또한 신장 응용에서와 같은 다른 응용에 사용될 수 있다.
따라서, 전술된 실시예는 예로서 인용된다는 것이, 그리고 본 발명은 특히 본 명세서에서 전술되고 도시된 것으로 제한되는 것은 아니라는 것이 이해될 것이다. 오히려, 본 발명의 범주는 본 명세서에서 전술된 다양한 특징들의 조합 및 하위조합 둘 모두 뿐만 아니라, 전술한 설명을 읽을 때 당업자에게 떠오를 것이고 종래 기술에서 개시되지 않은 본 발명의 변형 및 수정을 포함한다. 본 특허 출원에 참고로 포함되는 문헌은, 임의의 용어가 이러한 포함되는 문헌에서 본 명세서에 명시적으로 또는 암시적으로 이루어진 정의와 상충되는 방식으로 정의되는 경우에, 본 명세서 내의 정의만이 고려되어야 한다는 점을 제외하고는, 본 출원의 필요불가결한 부분으로 고려되어야 한다.

Claims (8)

  1. 방법으로서,
    전극들을 포함하고 환자의 기관(organ) 내의 공동(cavity) 내부에 위치되는 프로브(probe)로부터, (i) 상기 공동의 벽에 대한 상기 전극들의 근접성(proximity)을 나타내는 근접 신호들, 및 (ii) 상기 공동 내에서의 상기 전극들의 위치들을 나타내는 위치 신호들을 수신하는 단계;
    상기 근접 신호들 및 상기 위치 신호들에 기초하여, 다수의 구체(sphere)들을 포함하는 구체-모델에 의해 상기 공동의 체적의 적어도 일부분을 나타내는 단계;
    하나 이상의 구체들이 하나 이상의 주변 구체들보다 적어도 주어진 비율만큼 더 크게 되는 방향을 식별하는 단계;
    표시된 방향에 기초하여, 상기 공동의 상기 벽 내의 개구의 위치를 추정하는 단계; 및
    사용자에게 상기 개구의 상기 위치를 제시하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 방향을 식별하는 단계는, 상기 구체-모델에 기초하여, 상기 벽에 대응하는 표면을 구성하는 단계; 및 상기 표면을 따른 하나 이상의 구체들의 반경들이 이웃하는 구체들의 반경들보다 적어도 상기 주어진 비율만큼 더 큼을 식별하는 단계를 포함하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 개구의 추정된 위치를 메모리 내에 저장하는 단계를 포함하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 위치를 제시하는 단계는 상기 벽의 부분의 해부학적 맵 상에 더해져 놓이는, 상기 개구의 상기 위치를 상기 사용자에게 표시하는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 시스템으로서,
    전극들을 포함하고 환자의 기관 내의 공동 내부에 위치되는 프로브로부터, (i) 상기 공동의 벽에 대한 상기 전극들의 근접성을 나타내는 근접 신호들, 및 (ii) 상기 공동 내에서의 상기 전극들의 위치들을 나타내는 위치 신호들을 수신하도록 구성되는 인터페이스; 및
    프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는,
    상기 근접 신호들 및 상기 위치 신호들에 기초하여, 다수의 구체들을 포함하는 구체-모델에 의해 상기 공동의 체적의 적어도 일부분을 나타내고,
    하나 이상의 구체들이 하나 이상의 주변 구체들보다 적어도 주어진 비율만큼 더 크게 되는 방향을 식별하고,
    표시된 방향에 기초하여, 상기 공동의 상기 벽 내의 개구의 위치를 추정하고,
    사용자에게 상기 개구의 상기 위치를 제시하도록 구성되는, 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 구체-모델에 기초하여, 상기 벽에 대응하는 표면을 구성하고, 상기 표면을 따른 하나 이상의 구체들의 반경들이 이웃하는 구체들의 반경들보다 적어도 상기 주어진 비율만큼 더 큼을 식별함으로써 상기 방향을 식별하도록 구성되는, 시스템.
  7. 제5항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 개구의 추정된 위치를 메모리 내에 저장하도록 또한 구성되는, 시스템.
  8. 제5항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 벽의 부분의 해부학적 맵 상에 더해져 놓이는, 상기 개구의 상기 위치를 상기 사용자에게 표시함으로써 상기 위치를 제시하도록 구성되는, 시스템.
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Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5078714A (en) * 1990-03-02 1992-01-07 Jefferson Katims Method and apparatus for placement of a probe in the body and the medical procedure for guiding and locating a catheter or probe in the body
US5391199A (en) 1993-07-20 1995-02-21 Biosense, Inc. Apparatus and method for treating cardiac arrhythmias
ATE188108T1 (de) 1994-08-19 2000-01-15 Biosense Inc Medizinisches diagnose-, behandlungs- und darstellungssystem
US6690963B2 (en) 1995-01-24 2004-02-10 Biosense, Inc. System for determining the location and orientation of an invasive medical instrument
NL1001890C2 (nl) 1995-12-13 1997-06-17 Cordis Europ Catheter met plaatvormige elektrode-reeks.
IL125757A (en) 1996-02-15 2003-09-17 Biosense Inc Medical procedures and apparatus using intrabody probes
EP0891152B1 (en) 1996-02-15 2003-11-26 Biosense, Inc. Independently positionable transducers for location system
US6086532A (en) 1997-09-26 2000-07-11 Ep Technologies, Inc. Systems for recording use of structures deployed in association with heart tissue
US6239724B1 (en) 1997-12-30 2001-05-29 Remon Medical Technologies, Ltd. System and method for telemetrically providing intrabody spatial position
US7594913B2 (en) 1998-12-14 2009-09-29 Medwaves, Inc. Radio-frequency based catheter system and method for ablating biological tissues
US6484118B1 (en) 2000-07-20 2002-11-19 Biosense, Inc. Electromagnetic position single axis system
US6773402B2 (en) 2001-07-10 2004-08-10 Biosense, Inc. Location sensing with real-time ultrasound imaging
US7729742B2 (en) 2001-12-21 2010-06-01 Biosense, Inc. Wireless position sensor
US6813515B2 (en) 2002-01-04 2004-11-02 Dune Medical Devices Ltd. Method and system for examining tissue according to the dielectric properties thereof
US8116845B2 (en) 2005-08-04 2012-02-14 Dune Medical Devices Ltd. Tissue-characterization probe with effective sensor-to-tissue contact
US20040068178A1 (en) 2002-09-17 2004-04-08 Assaf Govari High-gradient recursive locating system
AU2003286047A1 (en) * 2002-11-27 2004-06-18 Z-Tech (Canada) Inc. Eliminating interface artifact errors in bioimpedance measurements
EP1599232B1 (en) * 2003-02-21 2013-08-14 Electro-Cat, LLC System for measuring cross-sectional areas and pressure gradients in luminal organs
US7003342B2 (en) 2003-06-02 2006-02-21 Biosense Webster, Inc. Catheter and method for mapping a pulmonary vein
US10258285B2 (en) * 2004-05-28 2019-04-16 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Robotic surgical system and method for automated creation of ablation lesions
US20060116576A1 (en) 2004-12-01 2006-06-01 Scimed Life Systems, Inc. System and use thereof to provide indication of proximity between catheter and location of interest in 3-D space
US7869865B2 (en) 2005-01-07 2011-01-11 Biosense Webster, Inc. Current-based position sensing
US7848787B2 (en) 2005-07-08 2010-12-07 Biosense Webster, Inc. Relative impedance measurement
US7756576B2 (en) 2005-08-26 2010-07-13 Biosense Webster, Inc. Position sensing and detection of skin impedance
US7610078B2 (en) 2005-08-26 2009-10-27 Boston Scientific Scimed, Inc. System and method of graphically generating anatomical structures using ultrasound echo information
US20090125022A1 (en) * 2007-11-12 2009-05-14 Voyage Medical, Inc. Tissue visualization and ablation systems
US20090306643A1 (en) * 2008-02-25 2009-12-10 Carlo Pappone Method and apparatus for delivery and detection of transmural cardiac ablation lesions
US8532734B2 (en) * 2008-04-18 2013-09-10 Regents Of The University Of Minnesota Method and apparatus for mapping a structure
US8456182B2 (en) 2008-09-30 2013-06-04 Biosense Webster, Inc. Current localization tracker
US20100179632A1 (en) * 2009-01-12 2010-07-15 Medtronic Vascular, Inc. Robotic Fenestration Device Having Impedance Measurement
US20120158011A1 (en) 2010-12-16 2012-06-21 Sandhu Kulbir S Proximity sensor interface in a robotic catheter system
US20120323134A1 (en) * 2011-02-28 2012-12-20 Nervonix, Inc. Method and system for determining a location of nerve tissue in three-dimensional space
US8644917B2 (en) 2011-09-20 2014-02-04 Albert Einstein Healthcare Network Cardio mapping system and method for cardio mapping
US20130241929A1 (en) * 2012-03-13 2013-09-19 Fady Massarwa Selectably transparent electrophysiology map
WO2014047281A1 (en) * 2012-09-20 2014-03-27 Boston Scientific Scimed Inc. Nearfield ultrasound echography mapping
JP6170616B2 (ja) * 2013-06-11 2017-07-26 セント・ジュード・メディカル・エイトリアル・フィブリレーション・ディヴィジョン・インコーポレーテッド マルチ電極インピーダンス・センシング
US9576107B2 (en) * 2013-07-09 2017-02-21 Biosense Webster (Israel) Ltd. Model based reconstruction of the heart from sparse samples
WO2015077348A1 (en) * 2013-11-20 2015-05-28 Boston Scientific Scimed, Inc. Ablation medical devices and methods for making and using ablation medical devices
US9795315B2 (en) * 2014-01-28 2017-10-24 John Bullinga Catheter system for mapping of the left atrium, right atrium and coronary sinus
AU2017235224A1 (en) * 2016-03-15 2018-11-08 Epix Therapeutics, Inc. Improved devices, systems and methods for irrigated ablation
US20170354338A1 (en) 2016-06-09 2017-12-14 Biosense Webster (Israel) Ltd. Dual-function sensors for a basket catheter
CN110461227B (zh) * 2017-02-09 2022-07-19 纳维斯国际有限公司 通过电气自感测的体内探针导航
US11583202B2 (en) * 2017-08-17 2023-02-21 Navix International Limited Field gradient-based remote imaging

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