(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１回の心臓周期の多数の段階に亘って獲得された、心腔の複数の非ゲート磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）データポイントを受容することと、
前記非ゲートＭＲＩデータポイントを処理することにより前記心腔の疑似表面を構築することと、
前記心腔の表面上の対応するポイントで獲得されたパラメータの測定値を心臓内プローブから受容することと、
前記非ゲートＭＲＩデータポイントから構築された前記疑似表面上に前記測定値を重ね合わせて、前記表面上に前記パラメータのマップを生成することと、
を含み、
前記非ゲートＭＲＩデータポイントを受容することが、前記心臓内プローブが前記心腔内に存在する間、前記プローブの周りにおける関心対象領域内の前記非ゲートＭＲＩデータポイントを獲得することを含み、
前記疑似表面を構築することが、前記獲得された非ゲートＭＲＩデータポイントに基づいて、前記関心対象領域内の前記疑似表面を更新することを含む、
方法。
【請求項２】
前記疑似表面を構築することが、前記心腔に対応する前記非ゲートＭＲＩデータポイントのサブセットを同定することと、前記同定されたサブセットを包囲する前記疑似表面を構築することと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記サブセットを同定することが、前記サブセットに属するポイントを示すユーザ入力を受容することと、前記ユーザ入力に基づいて前記サブセットを決定することと、を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記疑似表面を構築することが、前記同定されたサブセットにボールピボッティングプロセスを適用することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記パラメータの前記マップをユーザに提示することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記測定値を重ね合わせることが、各測定値を前記疑似表面上の対応する位置と関連付けることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記測定値を受容することが、前記測定値が獲得された前記表面上の前記対応するポイントの位置測定値を受容することを含み、前記測定値を重ね合わせることが、対応する位置測定値に基づいて各測定値を重ね合わせることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記パラメータが、前記表面上の電位、前記表面に対して前記プローブにより適用される接触力、前記表面のインピーダンス、心臓信号の相対的な伝播時間、及び切除パラメータからなるタイプの群から選択される少なくとも１つのパラメータタイプを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも１回の心臓周期の多数の段階に亘って獲得された、心腔の複数の非ゲート磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）データポイントを受容するように構成されている第１のインターフェースと、
前記心腔の表面上の対応するポイントで獲得されたパラメータの測定値を、心臓内プローブから受容するように構成されている第２のインターフェースと、
前記非ゲートＭＲＩデータポイントを処理することにより前記心腔の疑似表面を構築し、前記非ゲートＭＲＩデータポイントから構築された前記疑似表面上に前記測定値を重ね合わせて、前記表面上に前記パラメータのマップを生成するように構成されているプロセッサと、
を備え、
前記第１のインターフェースが、前記心臓内プローブが前記心腔内に存在する間、前記プローブの周りにおける関心対象領域内の前記非ゲートＭＲＩデータポイントを獲得するよう構成され、
前記プロセッサが、前記獲得された非ゲートＭＲＩデータポイントに基づいて、前記関心対象領域内の前記疑似表面を更新するように構成されている、装置。
【請求項１０】
前記プロセッサが、前記心腔に対応する前記非ゲートＭＲＩデータポイントのサブセットを同定し、前記同定されたサブセットを包囲する前記疑似表面を構築するように構成されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記プロセッサが、前記サブセットに属するポイントを示すユーザ入力を受容し、前記ユーザ入力に基づいて前記サブセットを同定するように構成されている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記プロセッサが、前記同定されたサブセットにボールピボッティングプロセスを適用することによって、前記疑似表面を構築するように構成されている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記プロセッサが、前記パラメータの前記マップをユーザに提示するように構成されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
前記プロセッサが、各測定値を前記疑似表面上の対応する位置と関連付けることにより、前記測定値を重ね合わせるように構成されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
前記第２のインターフェースが、前記電位測定値が獲得された前記表面上の前記対応するポイントの位置測定値を受容するよう構成され、前記プロセッサが、対応する位置測定値に基づいて各測定値を重ね合わせるように構成されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
前記パラメータが、前記表面上の電位、前記表面に対して前記プローブにより適用される接触力、前記表面のインピーダンス、心臓信号の相対的な伝播時間、及び切除パラメータからなるタイプの群から選択される少なくとも１つのパラメータタイプを含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１７】
心臓内プローブ及び磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）システムと共に操作されるコンピュータソフトウェア製品であって、内部にプログラム命令が格納された、有形の持続的な、コンピュータ読み取り可能な媒体を含み、前記命令がコンピュータにより読み取られた際、前記命令によって、前記コンピュータが、少なくとも１回の心臓周期の多数の段階に亘って獲得された、心腔の複数の非ゲートＭＲＩデータポイントを前記ＭＲＩシステムから受容し、前記非ゲートＭＲＩデータポイントを処理することにより前記心腔の疑似表面を構築し、前記心腔の表面上の対応するポイントで獲得されたパラメータの測定値を、前記心臓内プローブから受容し、前記非ゲートＭＲＩデータポイントから構築された前記疑似表面上に前記測定値を重ね合わせて、前記表面上に前記パラメータのマップを生成し、前記非ゲートＭＲＩデータポイントを受容することが、前記心臓内プローブが前記心腔内に存在する間、前記プローブの周りにおける関心対象領域内の前記非ゲートＭＲＩデータポイントを獲得することを含み、前記疑似表面を構築することが、前記獲得された非ゲートＭＲＩデータポイントに基づいて、前記関心対象領域内の前記疑似表面を更新することを含む、製品。
【請求項１８】
少なくとも１回の心臓周期の多数の段階に亘って獲得された、心腔の複数の非ゲート磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）データポイントを受容することと、
前記非ゲートＭＲＩデータポイントを処理することにより、前記心腔内で操作される心臓内プローブの付近の組織の疑似容積を構築することと、
前記心臓内プローブの付近の対応するポイントで獲得された前記組織のパラメータの測定値を受容することと、
前記測定値を前記疑似容積上に重ね合わせることと、
を含み、前記非ゲートＭＲＩデータポイントを受容することが、前記心臓内プローブが前記心腔内に存在する間、前記プローブの周りにおける関心対象領域内の前記非ゲートＭＲＩデータポイントを獲得することを含み、前記疑似容積を構築することが、前記獲得された非ゲートＭＲＩデータポイントに基づいて、前記関心対象領域内の前記疑似容積を更新することを含む、方法。
【請求項１９】
前記測定値を受容することが、前記心臓内プローブから前記測定値を受容することを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記測定値を受容することが、前記非ゲートＭＲＩデータポイントを獲得するＭＲＩシステムから前記測定値を受容することを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記パラメータが、組織温度、組織弾力性、瘢痕の徴候及び切除深度からなるタイプの群から選択される少なくとも１つのパラメータタイプを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記疑似容積の少なくとも一部を、前記心腔の表面マップと共に操作者に提示することを含む、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して心臓内電気マッピングに関し、詳細には、電気マッピングのための磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）データの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
広範囲にわたる医療手技では、センサ、チューブ、カテーテル、分配装置、及び移植片等の物体を身体内に配置することが含まれる。位置センサを装着した医療用プローブを身体内に配置するとき、治療される体腔の参照画像がディスプレー上に提示される。この参照画像は、プローブを適切な位置に配置する上で医療専門家を支援するものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本明細書に記載する本発明の一実施形態は、少なくとも１回の心臓周期の多数の段階に亘って獲得された、心腔の複数の磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）データポイントを受容することを含む方法を提供する。ＭＲＩデータポイントを処理することにより、心腔の疑似表面が構築される。心腔の表面上の対応するポイントで獲得されたパラメータの測定値が、心臓内プローブから受容される。ＭＲＩデータポイントから構築された疑似表面上に測定値が重ね合わされて、表面上にパラメータのマップを生成する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
いくつかの実施形態では、疑似表面を構築することは、心腔に対応するＭＲＩデータポイントのサブセットを同定することと、同定されたサブセットを包囲する疑似表面を構築することと、を含む。サブセットを同定することは、サブセットに属するポイントを示すユーザ入力を受容することと、ユーザ入力に基づいてサブセットを決定することと、を含んでもよい。一実施形態において、疑似表面を構築することは、同定されたサブセットに、ボールピボッティング（ball-pivoting）・プロセスを適用することを含む。
【０００５】
開示した一実施形態では、方法は、パラメータのマップをユーザに提示することを含む。別の実施形態では、測定値を重ね合わせることは、各測定値を疑似表面上の対応する位置と関連付けることを含む。更なる別の実施形態では、測定値を受容することは、測定値が獲得された表面上の対応するポイントの位置測定値を受容することを含み、測定値を重ね合わせることは、対応する位置測定値に基づいて各測定値を重ね合わせることを含む。いくつかの実施形態において、ＭＲＩデータポイントを受容することは、心臓内プローブが心腔内に存在する間、プローブの周りにおける関心対象領域内のＭＲＩデータポイントを獲得することを含み、疑似表面を構築することは、獲得されたＭＲＩデータポイントに基づいて、関心対象領域内の疑似表面を更新することを含む。
【０００６】
いくつかの実施形態において、パラメータは、表面上の電位、表面に対してプローブにより適用される接触力、表面のインピーダンス、心臓信号の相対的な伝搬時間、及び切除パラメータからなるタイプの群から選択される少なくとも１つのパラメータタイプを含む。
【０００７】
本発明の一実施形態によれば、第１及び第２のインターフェース並びにプロセッサを備える装置が更に提供される。第１のインターフェースは、少なくとも１回の心臓周期の多数の段階に亘って獲得された、心腔の複数のＭＲＩデータポイントを受容するように構成されている。第２のインターフェースは、心腔の表面上の対応するポイントで獲得されたパラメータの測定値を、心臓内プローブから受容するように構成されている。プロセッサは、ＭＲＩデータポイントを処理することにより心腔の疑似表面を構築し、ＭＲＩデータポイントから構築された疑似表面上に測定値を重ね合わせて、表面上にパラメータのマップを生成するように構成されている。
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、心臓内プローブ及びＭＲＩシステムと共に操作されるコンピュータソフトウェア製品であって、内部にプログラム命令が格納された、有形の持続的な、コンピュータ読み取り可能な媒体を含み、前記命令によって、コンピュータが、前記命令がコンピュータにより読み取られた際、少なくとも１回の心臓周期の多数の段階に亘って獲得された、心腔の複数のＭＲＩデータポイントをＭＲＩシステムから受容し、ＭＲＩデータポイントを処理することにより心腔の疑似表面を構築し、心腔の表面上の対応するポイントで獲得されたパラメータの測定値を心臓内プローブから受容し、ＭＲＩデータポイントから構築された疑似表面上に測定値を重ね合わせて、表面上にパラメータのマップを生成する、製品も提供される。
【０００９】
本発明の一実施形態によれば、少なくとも１回の心臓周期の多数の段階に亘って獲得された、心腔の複数のＭＲＩデータポイントを受容することを含む方法が更に提供される。心腔内で操作される心臓内プローブの付近の組織の疑似容積は、ＭＲＩデータポイントを処理することにより構築される。心臓内プローブの付近の対応するポイントで獲得された組織のパラメータの測定値が受容される。測定値は、疑似容積上に重ね合わされる。
【００１０】
一実施形態において、測定値を受容することは、心臓内プローブから測定値を受容することを含む。代替的な実施形態では、測定値を受容することは、ＭＲＩデータポイントを獲得するＭＲＩシステムから測定値を受容することを含む。開示した一実施形態では、パラメータは、組織温度、組織弾力性、瘢痕の徴候及び切除深度からなるタイプの群から選択される少なくとも１つのパラメータタイプを含む。いくつかの実施形態では、疑似容積の少なくとも一部が心腔の表面マップと共に操作者に提示される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
本開示を添付の図面を参照しながらあくまで一例として本明細書において説明する。
【図１】開示した本発明の一実施形態による、非ゲートＭＲＩデータを使用した心臓内電気マッピングのためのシステムの概略描写図。
【図２】開示した本発明の一実施形態による、非ゲートＭＲＩデータを使用した心臓内電気マッピングのためのシステムの要素を概略的に説明するブロック図。
【図３】開示した本発明の一実施形態による、非ゲートＭＲＩデータを使用した心臓内電気マッピングの方法を概略的に説明する流れ図。
【図４】開示した本発明の一実施形態による、非ゲートＭＲＩデータを使用した、心腔の疑似表面を構築するためのプロセスを概略的に示す略図。
【図５】開示した本発明の一実施形態による、心腔の疑似表面上に重ね合わされた電位測定値を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
概論
様々な診断及び治療手技は、心腔の内表面上の電位のマッピングを含む。電気マッピングは、例えばその遠位端に位置センサ及びマッピング電極が装着されている医療用プローブ（例えばカテーテル）を、心腔内に挿入することにより行われてもよい。心腔は、内腔表面上の多数のポイントにプローブを配置することによりマッピングされる。各ポイントで、電極を使用して電位が測定され、位置センサを使用して遠位端の位置が測定される。測定値は、一般に、心腔表面上の電位分布のマップとして提示される。
【００１３】
下記に記載する本発明の実施形態は、心臓内マッピングのための改良された方法及びシステムを提供する。本明細書に記載する実施形態は、主として電位マッピングに言及するが、開示した技術は、様々な他のパラメータのマッピングに使用することができる。開示した技術は、心臓周期にゲートされていない磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）データを使用して、問題の心腔の疑似表面を構築する。疑似表面が利用可能となった後、心臓内プローブから受容された電位測定値がこの表面上に重ね合わされて、心腔の内表面の電気マップが生成される。
【００１４】
疑似表面は、非ゲートＭＲＩデータポイントにより画定される容積を認めた後、この容積の外表面を同定することにより構築される。例示的な実施形態では、表面は、「ボールピボッティング」方法と称される高速マッピング技術を用いて同定される。ＭＲＩデータは、従来の画像化ではなく、疑似表面の構築に使用されるため、ＭＲＩデータを心臓周期の特定の段階に限定する必要はなく、即ちゲーティングは必要としない。非ゲートＭＲＩデータの使用により獲得時間が短縮されるため、疑似表面が急速に生成される。
【００１５】
更に、開示した方法は、肺静脈等の解剖学的フィーチャを予め同定し、電気マップ内に直接配置することを可能にする。更に、非ゲートデータの使用により、動いている身体範囲と動いていない身体範囲とを区別できる可能性がある。身体組織の動きを用いて、解剖学的構造の自動セグメンテーションを補助することができる。
【００１６】
いくつかの実施形態では、リアルタイムでＭＲＩデータポイントを獲得し、疑似表面を更新して、心臓内の心臓内プローブの現在位置の付近を包含（cover）する。開示した別の実施形態では、ＭＲＩデータポイントを使用して、プローブの現在位置の付近の３−Ｄ疑似容積を構築する。様々な組織パラメータをプローブの付近で測定した後、疑似容積上に重ね合わせ、表示してもよい。
【００１７】
システムの説明
図１は、開示した本発明の一実施形態による、非ゲートＭＲＩデータを使用した心臓内電気マッピングのためのシステム２０の概略描写図である。システム２０は、ＭＲＩスキャナ２２と、カテーテル等のプローブ２４と、制御コンソール２６とを備える。下記に記載する実施形態では、プローブ２４は、患者３２の心臓２８の所定の心腔内の電位をマッピングするのに使用される。いくつかの実施形態では、プローブ２４は、心臓切除術を行う等、追加の目的のために使用され得る。代替的に、プローブ２４は、必要な変更を加えて心臓又は他の身体内の臓器において他の治療及び／又は診断目的で使用することもできる。
【００１８】
心臓専門医等の操作者３０は、プローブ２４の遠位端３４がマッピングされる心腔内に入るように、患者３２の血管系を通してプローブ２４を挿入する。コンソール２６は、磁気位置感知を使用して、心臓２８内部の遠位端３４の位置座標を決定する。コンソール２６は駆動回路３６を備えており、この駆動回路３６は、既知の位置、例えば患者の胴体の下方に配置された、典型的にはコイルを含む磁場発生器３８を駆動する。遠位端３４に結合された磁場変換器（位置センサとも称される−図示せず）は、コイルからの磁場に応答して電気信号を生成し、それによりコンソール２６は、心腔内での遠位端３４の位置を決定することができる。本発明の例では、システム２０は磁気に基づくセンサを使用して遠位端３４の位置を測定するが、他の位置追跡技術を用いてもよい（例えば、インピーダンスに基づく技術）。磁気位置追跡技術は、例えば、その開示が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，３９１，１９９号、同第５，４４３，４８９号、同第６，７８８，９６７号、同第６，６９０，９６３号、同第５，５５８，０９１号、同第６，１７２，４９９号、同第６，１７７，７９２号に記載されている。インピーダンスに基づく位置追跡技術は、例えば、その開示が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，９８３，１２６号、同第６，４５６，８６４号、及び同第５，９４４，０２２号に記載されている。
【００１９】
操作者３０は、遠位端３４を心臓の心腔の内表面上の多数の位置に配置し、遠位端３４に結合された電極（図示せず）が、その位置の電位測定値を示すデータポイントを収集する。各位置において、コンソール２６は、上述した技術を用いて遠位端３４の位置座標を測定する。電位測定値は、一般に、位置測定値と相関付けられる。
【００２０】
加えて、ＭＲＩスキャナ２２は、マッピングされる患者の心臓２８のＭＲＩデータポイント、又は少なくとも心腔のＭＲＩデータポイントを獲得する。スキャナ２２により獲得されるＭＲＩデータは、ゲートされていない。本文脈において、用語「非ゲートＭＲＩデータ」とは、任意の特定の心臓周期の段階と同期されていない、又は別様に関連付けられていないＭＲＩデータを指す。非ゲートＭＲＩデータは一般に、（必ずしもそうではないが）多くの場合に少なくとも１回の心臓周期に亘る、心臓２８の心臓周期の多数の段階において収集される。いくつかの実施形態では、ＭＲＩデータは、患者の呼吸周期にゲートされ得る。
【００２１】
コンソール２６はプロセッサ４０を含み、プロセッサ４０は非ゲートＭＲＩデータを使用して、問題の心腔の疑似内表面を構築する。疑似表面を構築するための例示的な方法を、以下に更に記載する。次いで、プロセッサ４０は、非ゲートＭＲＩデータから生成された疑似表面の上に電位測定値を置く。プロセッサ４０は、その上に電位測定値が置かれた疑似表面の画像４２を、操作者３０にディスプレー４４上で表示するいくつかの実施形態では、操作者３０は、１つ以上の入力デバイス４６を使用して、画像４２を操作することができる。
【００２２】
典型的には、プロセッサ４０は一般用途コンピュータで構成され、コンピュータには、本明細書に記載されている機能を実行するソフトウェアがプログラムされている。そのソフトウェアは、例えば、ネットワークを介して電子形式でプロセッサ４０にダウンロードされてもよく、あるいは、光学的、磁気的又は電子的記憶媒体等の有形の持続的な媒体上で提供されてもよい。代替的に、プロセッサ４０の一部又は全ての機能を、専用の若しくはプログラマブルなデジタル・ハードウェア構成要素で実行してもよく、ハードウェア構成要素及びソフトウェア構成要素の組み合わせを使用してもよい。
【００２３】
図２は、開示した本発明の一実施形態によるコンソール２６の要素を概略的に示すブロック図である。心臓内マッピングモジュール５０は、プローブ２４からの電位測定値及び位置測定値を処理し、収集データポイント（電位測定値と、対応する位置測定値）を心臓データ統合モジュール５２に送信する。ＭＲＩモジュール５６は、ＭＲＩスキャナ２２から非ゲートＭＲＩデータを収集し、このデータをモジュール５２に送信する。モジュール５２は、それぞれモジュール５０及び５６と通信するためのインターフェース５４及び５８を含む。
【００２４】
プロセッサ４０は、インターフェース５８からＭＲＩデータを収集し、高速マッピング技術を適用して、マッピングされる心腔の内表面の疑似表面を構築する。プロセッサ４０は、インターフェース５４から電位データポイントも収集し、これらのデータポイントを、疑似表面上の適切な位置に重ね合わせる。プロセッサ４０は、表面とデータポイントとの統合された画像を、ディスプレー４４上に提示する。
【００２５】
ＭＲＩと電気マッピングデータとの統合
図３は、開示した本発明の一実施形態による、非ゲートＭＲＩデータを使用した心臓内電気マッピングの方法を概略的に説明する流れ図である。ＭＲＩスキャナ２２は、完全心臓周期の多数の段階に亘る心臓２８の非ゲートＭＲＩデータポイントを獲得する。プロセッサ４０は、インターフェース５４を介して、ＭＲＩスキャナ２２から非ゲートＭＲＩデータポイントを受容する（ステップ６０）。プロセッサ４０は、マッピングされる心腔を、ＭＲＩデータ内で同定する。いくつかの実施形態では、プロセッサ４０は、収集データポイントの３次元（３−Ｄ）「クラウド」をディスプレー４４上に提示する。操作者３０は、入力制御４６を使用して、マッピングされる心腔を表すクラウドの３−Ｄ領域を同定する。代替的に、プロセッサ４０は、心腔に対応する容積を自動的に又は半自動的に同定してもよい。例示的な一実施形態では、操作者は、心腔の内部に位置する単一ポイントをマーキングする。次いで、プロセッサ４０は、このポイントを包囲する連続的な心腔容積を決定する。この段階で、プロセッサ４０は、関心対象の心腔に対応するＭＲＩデータポイントのサブセットを同定している。ＭＲＩデータはゲートされていないため、同定された容積は一般に、最大の大きさにある心腔（即ち、心臓周期の弛緩期中）を表す。
【００２６】
プロセッサ４０は、高速マッピング技術を用いて、心腔に対応すると同定された容積の疑似表面を自動的に構築する（ステップ６２）。認識し得るように、この疑似表面は、心腔の内表面（即ち、壁）に対応する。プロセッサ４０は、この目的のために任意の好適なマッピング方法を用いることができる。
【００２７】
プロセッサ４０は、心腔表面上の多数のポイントでプローブ２４により獲得された電位測定値を受容する（ステップ６４）。プロセッサ４０はまた、電位測定値に対応する位置測定値も受容する。電位及び位置測定値は、インターフェース５４を介して受容される。次いで、プロセッサ４０は、非ゲートＭＲＩデータポイントから生成された疑似表面上に電位測定値を重ね合わせる（ステップ６６）。かくして、プロセッサ４０は心腔の電気マップを生成する。電気マップはＭＲＩデータから生成された疑似表面を含み、疑似表面の上に電位測定値が重ね合わされている。一般に、プロセッサ４０は、電位測定値に対応する位置測定値に基づいて、各電位測定値を疑似表面の対応するポイントと関連付ける。例えば、プロセッサ４０は各電位測定値を疑似表面上の最も近いポイントに関連付けてもよい。プロセッサ４０は、重ね合わせ操作の一部として任意の好適な幾何学的調整を適用してもよい。最終的に、プロセッサ４０はディスプレー４４上で電気マップを操作者３０に提示する（ステップ６８）。
【００２８】
高速マッピングを使用した疑似表面構築
プロセッサ４０は、任意の好適な方法を適用して、非ゲートＭＲＩデータポイントの３−Ｄ「クラウド」に基づいて心腔の疑似内表面を構築することができる。「ボールピボッティング・アルゴリズム」と称される例示的なプロセスは、その開示が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，９６８，２９９号に記載されている。ボールピボッティング・アルゴリズムは、半径ｒのボールをポイントクラウド上で「転がす」ことにより、所定のポイントクラウドを補間する三角形のメッシュを構築する。アルゴリズムは、シード三角形から開始し、最初にシード三角形のエッジの周りにおいてボールを回転させる。回転操作中、ボールはエッジの端点（終点）（即ち、当初はシード三角形の２ポイント）との接触を保ちながら、エッジの周りを周回する。ボールは、ポイントクラウド内の他のポイントに触れる迄回転して、別の三角形を形成する。ボールピボッティング操作は、到達可能な全エッジを試みる迄継続し、その後、ポイントクラウド内の全ポイントが検討される迄、別のシード三角形から開始し、それにより表面の画定が完成する。
【００２９】
図４は、本発明の一実施形態による、上述したボールピボッティング・アルゴリズムを使用して誘導した心臓２８の心腔の疑似表面７０を示す略図である。図は、明確さのために、１２個の三角形７２Ａ．．．７２Ｌを含む心腔表面の小部分のみ示す。１２個の三角形は、１２個のＭＲＩデータポイント７４Ａ．．．７４Ｌを補間している。プロセッサ４０は、ボールピボッティングプロセスを実行する際、最初に、その頂点がＭＲＩデータポイント７４Ａ、７４Ｂ及び７４Ｃである当初のシード三角形７２Ａを同定する。シード三角形７２Ａを同定した後、プロセッサ４０はポイント７４Ｃを内部回転ポイントとして選択する。次いで、プロセッサ４０はポイント７４Ｃを含むエッジに沿ってボールを回転させ、それにより三角形７２Ｂ〜７２Ｆを画定する。回転ポイント７４Ｃの周りにおいて全部の三角形を画定した後、プロセッサ４０は外部ポイント７４Ａ上を回転させ、ポイント７４Ｂを次の内部回転ポイントとして同定し、それにより、前述した方法を用いて、三角形７２Ｇ．．．７２Ｋを画定する。最終的に、プロセッサ４０は外部ポイント７４Ｄ上を回転させて三角形７２Ｋを画定する。表面７０の三角形は、以下のように定義される。
【表１】
0006013065.tif 000002
【００３０】
図５は、開示した本発明の一実施形態による、心臓２８の心腔の疑似表面上に重ね合わされた電位測定値を含む電気マップを示す。３−Ｄポイントクラウド８０は、上記の図３の方法のステップ６０中に収集された心臓２８の多数の非ゲートＭＲＩデータポイントを含む。ポイントクラウド８０内の異なる陰影パターンは、異なる組織タイプを表す。例えば、心筋を含む３−Ｄ領域は、血液（例えば心腔）を含む３−Ｄ領域とは異なる陰影を有してもよい。
【００３１】
領域８４は、入力デバイス４６を使用して操作者３０により選択された心臓２８の心腔に対応する。疑似表面８２は、プロセッサ４０により生成された、心腔８４の内表面を画定する。データポイント８６は電位測定値を含み、前記電位測定値は、収集された後、疑似表面上に重ね合わされる。ディスプレー４４上に電気マップを提示する際、プロセッサ４０はデータポイント８６を表面８４に固定し（おそらくは、必要な任意の幾何学調整を適用すると共に）、それにより心腔とその電気的活動との向上された視覚表示を操作者３０に提供する。
【００３２】
ＭＲＩに基づく疑似表面上に、電気測定値を重ね合わせることによって、操作者３０又はプロセッサ４０は、位置測定値のみを使用して同定するのが困難であり得る、心臓２８の解剖学的フィーチャ、例えば肺静脈を同定することができる。これらのフィーチャは、電気マップ内に直接配置することができる。更に、プロセッサ４０は、非ゲートＭＲＩデータを使用することにより、心臓２８内（又は心臓２８の近辺）の動いている身体範囲と動いていない身体範囲とを区別することができる。プロセッサ４０は、非ゲートＭＲＩデータに基づいて身体組織内の動きを分析して、それらの範囲の自動セグメンテーションを補助することができる。
【００３３】
本明細書に記載した実施形態は、主として侵襲性プローブを使用する心臓内電位マッピングに言及するが、開示した技術は他の生理学的マッピング用途にも用いることができる。開示した技術を用いてマッピングし、重ね合わせ、表示することができる代替的なパラメータとしては、例えば心腔表面に対してプローブにより適用される接触力、表面のインピーダンス、局部賦活時間（local activation time）（即ち、表面上のいくつかの参照ポイントに対する、様々なポイントへの心臓信号の伝播時間）、及び／又は切除パラメータを挙げることができる。開示した技術は、心臓周期に対してゲートされていないＭＲＩデータポイントを使用するが、いくつかの実施形態では、データポイントは患者の呼吸周期に対してゲートされてもよい。本明細書に記載した実施形態は、主として心腔の内表面のマッピングに言及するが、開示した技術は、心臓の外表面上で操作されるプローブにより獲得されたパラメータをマッピングするのに用いられてもよい。
【００３４】
いくつかの実施形態では、ＭＲＩモジュール５６は、プローブ２４が心腔を通して移動するときに、リアルタイムでＭＲＩデータポイントを獲得する。ＭＲＩデータポイントはプローブの現在位置の付近で収集され、プロセッサ４０がこれらのデータポイントを使用して疑似表面を更新する。一実施形態において、心腔の全疑似表面は、獲得されたＭＲＩデータポイントを用いてリアルタイムで更新される。この技術を用いて、プローブの周りにおける直近の関心対象領域の最新のＭＲＩ画像が操作者３０に提供される。一実施形態において、疑似表面、及び／又は疑似表面により包含される容積は、このプローブの付近の即時の提示のためのみに表示される。この技術は、例えば切除中の組織変化を検出するために、及び／又は切除の前後に組織を比較するために用いられ得る。
【００３５】
いくつかの実施形態では、プロセッサ４０は、ＭＲＩデータポイントを使用して、プローブの現在位置付近の組織の疑似容積をリアルタイムで構築する。プロセッサ４０は、この疑似容積上に様々な組織パラメータの測定値を重ね合わせて、操作者３０に表示し得る。この技術を用いて、プローブの現在位置の周囲における容積内の様々なポイントで獲得された所定の組織パラメータの３−Ｄマップが操作者に提供される。
【００３６】
獲得され、疑似容積上に重ね合わされ、及び表示され得る組織パラメータのタイプには、例えば、組織温度、組織弾力性、瘢痕の徴候、切除深度、及び／又は任意の他の好適なパラメータが挙げられる。組織パラメータは、プローブにより、及び／又はＭＲＩデータポイントを提供するＭＲＩシステムにより獲得され得る。
【００３７】
様々な実施形態において、組織パラメータの３−Ｄマップ、又はマップの一部は、単独で、疑似容積上に重ねあわされて、及び／又は心腔の疑似表面と共に、操作者に表示され得る。
【００３８】
以下の特許請求の範囲における機能的要素に加えて、すべての手段又はステップの対応する構造、材料、作用、及び等価物は、明示的に特許請求される他の特許請求要素と組み合わせてそれらの機能を実施するための任意の構造、材料、又は作用を包含することを意図したものである。本開示の説明は、例示及び説明の目的で提示されているが、開示した形態における開示内容に対して包括的又は限定的となることを意図したものではない。多くの修正形態及び変形形態が、本開示の範囲及び趣旨から逸脱することなく、当業者には明らかとなろう。その実施形態は、本開示の原理及び実際的な応用について最良に説明するため、並びに、当業者が、種々の修正形態を伴う様々な実施形態に関する開示内容を、企図される特定の用途に適するものとして理解できるようにするために、選択し説明したものである。
【００３９】
添付の特許請求の範囲は、本開示の趣旨及び範囲に含まれる開示内容のすべての特徴及び利点を網羅することが意図されている。多数の修正及び変更が当業者には容易に思い付くため、この開示内容は、本明細書で説明した限られた数の実施形態に限定されことが意図されている。したがって、すべての好適な変形物、修正物、等価物が、本開示の趣旨及び範囲に含まれるものとして分類され得ることが明らかとなろう。
【００４０】
〔実施の態様〕
（１）  少なくとも１回の心臓周期の多数の段階に亘って獲得された、心腔の複数の磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）データポイントを受容することと、
前記ＭＲＩデータポイントを処理することにより前記心腔の疑似表面を構築することと、
前記心腔の表面上の対応するポイントで獲得されたパラメータの測定値を心臓内プローブから受容することと、
前記ＭＲＩデータポイントから構築された前記疑似表面上に前記測定値を重ね合わせて、前記表面上に前記パラメータのマップを生成することと、
を含む、方法。
（２）  前記疑似表面を構築することが、前記心腔に対応する前記ＭＲＩデータポイントのサブセットを同定することと、前記同定されたサブセットを包囲する前記疑似表面を構築することと、を含む、実施態様１に記載の方法。
（３）  前記サブセットを同定することが、前記サブセットに属するポイントを示すユーザ入力を受容することと、前記ユーザ入力に基づいて前記サブセットを決定することと、を含む、実施態様２に記載の方法。
（４）  前記疑似表面を構築することが、前記同定されたサブセットにボールピボッティングプロセスを適用することを含む、実施態様２に記載の方法。
（５）  前記パラメータの前記マップをユーザに提示することを含む、実施態様１に記載の方法。
（６）  前記測定値を重ね合わせることが、各測定値を前記疑似表面上の対応する位置と関連付けることを含む、実施態様１に記載の方法。
（７）  前記測定値を受容することが、前記測定値が獲得された前記表面上の前記対応するポイントの位置測定値を受容することを含み、前記測定値を重ね合わせることが、対応する位置測定値に基づいて各測定値を重ね合わせることを含む、実施態様１に記載の方法。
（８）  前記ＭＲＩデータポイントを受容することが、前記心臓内プローブが前記心腔内に存在する間、前記プローブの周りにおける関心対象領域内の前記ＭＲＩデータポイントを獲得することを含み、前記疑似表面を構築することが、前記獲得されたＭＲＩデータポイントに基づいて、前記関心対象領域内の前記疑似表面を更新することを含む、実施態様１に記載の方法。
（９）  前記パラメータが、前記表面上の電位、前記表面に対して前記プローブにより適用される接触力、前記表面のインピーダンス、心臓信号の相対的な伝播時間、及び切除パラメータからなるタイプの群から選択される少なくとも１つのパラメータタイプを含む、実施態様１に記載の方法。
（１０）  少なくとも１回の心臓周期の多数の段階に亘って獲得された、心腔の複数の磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）データポイントを受容するように構成されている第１のインターフェースと、
前記心腔の表面上の対応するポイントで獲得されたパラメータの測定値を、心臓内プローブから受容するように構成されている第２のインターフェースと、
前記ＭＲＩデータポイントを処理することにより前記心腔の疑似表面を構築し、前記ＭＲＩデータポイントから構築された前記疑似表面上に前記測定値を重ね合わせて、前記表面上に前記パラメータのマップを生成するように構成されているプロセッサと、
を備える、装置。
【００４１】
（１１）  前記プロセッサが、前記心腔に対応する前記ＭＲＩデータポイントのサブセットを同定し、前記同定されたサブセットを包囲する前記疑似表面を構築するように構成されている、実施態様１０に記載の装置。
（１２）  前記プロセッサが、前記サブセットに属するポイントを示すユーザ入力を受容し、前記ユーザ入力に基づいて前記サブセットを同定するように構成されている、実施態様１１に記載の装置。
（１３）  前記プロセッサが、前記同定されたサブセットにボールピボッティングプロセスを適用することによって、前記疑似表面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。
（１４）  前記プロセッサが、前記パラメータの前記マップをユーザに提示するように構成されている、実施態様１０に記載の装置。
（１５）  前記プロセッサが、各測定値を前記疑似表面上の対応する位置と関連付けることにより、前記測定値を重ね合わせるように構成されている、実施態様１０に記載の装置。
（１６）  前記第２のインターフェースが、前記電位測定値が獲得された前記表面上の前記対応するポイントの位置測定値を受容するよう構成され、前記プロセッサが、対応する位置測定値に基づいて各測定値を重ね合わせるように構成されている、実施態様１０に記載の装置。
（１７）  前記第１のインターフェースが、前記心臓内プローブが前記心腔内に存在する間、前記プローブの周りにおける関心対象領域内の前記ＭＲＩデータポイントを獲得するよう構成され、前記プロセッサが、前記獲得されたＭＲＩデータポイントに基づいて、前記関心対象領域内の前記疑似表面を更新するように構成されている、実施態様１０に記載の装置。
（１８）  前記パラメータが、前記表面上の電位、前記表面に対して前記プローブにより適用される接触力、前記表面のインピーダンス、心臓信号の相対的な伝播時間、及び切除パラメータからなるタイプの群から選択される少なくとも１つのパラメータタイプを含む、実施態様１０に記載の装置。
（１９）  心臓内プローブ及び磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）システムと共に操作されるコンピュータソフトウェア製品であって、内部にプログラム命令が格納された、有形の持続的な、コンピュータ読み取り可能な媒体を含み、前記命令がコンピュータにより読み取られた際、前記命令によって、前記コンピュータが、少なくとも１回の心臓周期の多数の段階に亘って獲得された、心腔の複数のＭＲＩデータポイントを前記ＭＲＩシステムから受容し、前記ＭＲＩデータポイントを処理することにより前記心腔の疑似表面を構築し、前記心腔の表面上の対応するポイントで獲得されたパラメータの測定値を、前記心臓内プローブから受容し、前記ＭＲＩデータポイントから構築された前記疑似表面上に前記測定値を重ね合わせて、前記表面上に前記パラメータのマップを生成する、製品。
（２０）  少なくとも１回の心臓周期の多数の段階に亘って獲得された、心腔の複数の磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）データポイントを受容することと、
前記ＭＲＩデータポイントを処理することにより、前記心腔内で操作される心臓内プローブの付近の組織の疑似容積を構築することと、
前記心臓内プローブの付近の対応するポイントで獲得された前記組織のパラメータの測定値を受容することと、
前記測定値を前記疑似容積上に重ね合わせることと、
を含む、方法。
【００４２】
（２１）  前記測定値を受容することが、前記心臓内プローブから前記測定値を受容することを含む、実施態様２０に記載の方法。
（２２）  前記測定値を受容することが、前記ＭＲＩデータポイントを獲得するＭＲＩシステムから前記測定値を受容することを含む、実施態様２０に記載の方法。
（２３）  前記パラメータが、組織温度、組織弾力性、瘢痕の徴候及び切除深度からなるタイプの群から選択される少なくとも１つのパラメータタイプを含む、実施態様２０に記載の方法。
（２４）  前記疑似容積の少なくとも一部を、前記心腔の表面マップと共に操作者に提示することを含む、実施態様２０に記載の方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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