(57)【要約】【課題】心房細動に関連する特定の現実世界の技術的問題に対する技術的解決法を開発すること。【解決手段】システムは、電気的インタフェースとプロセッサとを備え、プロセッサは、電気的インタフェースを介して、被験者の心臓の組織と接触する少なくとも１つの電極によって感知される信号を受信することであって、信号は、それぞれが長さＴ１であり、複数の信号点を含む連続する期間にわたる、ことと、期間のそれぞれの閾値を計算することと、期間のそれぞれに関して、期間中で最大振幅の信号点を含む点のセットを選択することであって、最大振幅は時間期間の閾値よりも大きいことを条件とする、ことと、セットから、互いの間隔Ｔ２以内にある選択された点の任意のペアのうち一方を除去することであって、Ｔ２はＴ１未満である、ことと、除去することに続いて、組織のそれぞれの電気的興奮に対応するセット中に残る点に基づくアウトプットを生成することと、を行うように構成されている。【選択図】図１
2019202141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムであって、
電気的インタフェースと、
プロセッサと、を備え、前記プロセッサは、
前記電気的インタフェースを介して、被験者の心臓の組織と接触する少なくとも１つの電極によって感知された信号を受信することであって、前記信号は、それぞれが長さＴ１であり、かつ複数の信号点を含む連続する期間にわたる、ことと、
前記期間のそれぞれの閾値を計算することと、
前記期間のそれぞれに関して、前記期間における最大振幅の信号点を含む点のセットを選択することであって、前記最大振幅は前記期間の前記閾値よりも大きいことを条件とする、ことと、
前記セットから、互いの間隔Ｔ２以内にある前記選択された点の任意のペアのうち一方を除去することであって、Ｔ２はＴ１未満である、ことと、
前記組織のそれぞれの電気的興奮に対応する前記セット中に残る前記点に基づくアウトプットを生成することと、を行うように構成されている、システム。
【請求項２】
前記プロセッサは、前記被験者の前記心臓が心房細動を経験している間に前記信号を受信するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
Ｔ１は、約８０〜約１２０ｍｓである、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
Ｔ２は、約８０〜約１２０ｍｓである、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記間隔は、第１の間隔であり、
前記期間は、第１の期間、前記第１の期間の直後の第２の期間、及び前記第２の期間の直後の第３の期間を含み、
前記点のセットは、前記第１の期間における第１の期間信号点と、前記第２の期間における第２の期間信号点と、を含み、
前記プロセッサは更に、
前記第１の期間信号点から第２の間隔Ｔ３以内の前記信号の第１のグローバル極値を特定し、
前記第２の期間信号点から前記第２の間隔以内の前記信号の第２のグローバル極値を特定するように構成されており、
前記プロセッサは、前記第３の期間の閾値を、（ａ）１未満の係数と、（ｂ）（ｉ）前記第１のグローバル極値の第１のグローバル極値振幅及び（ｉｉ）前記第２のグローバル極値の第２のグローバル極値振幅の、最小値と、の積として計算するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記係数は、約０．１〜約０．５である、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
Ｔ３は、約２５０〜約３５０ｍｓである、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記プロセッサは、互いのＴ２以内であり、それぞれ前記選択された点のうちの任意の他の１つのＴ２以内ではない、前記選択された点の任意のペアから、前記ペアのうちの他方の振幅よりも小さな振幅を有する前記ペアのうちの一方を除去するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記プロセッサは、前記セット中に残る前記点が前記それぞれの電気的興奮に対応することを示すために、前記信号をアノテーションすることによって前記アウトプットを生成するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記プロセッサが、
前記セット中に残る前記点のうちの２つの間の少なくとも１つの時間間隔を計算することによって、前記セット中に残る前記点から電気的興奮サイクルの長さを計算することと、
前記サイクルの長さを表示することと、によって前記アウトプットを生成するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
方法であって、
被験者の心臓の組織と接触する少なくとも１つの電極によって提供される信号を受信することであって、前記信号は、それぞれが長さＴ１であり、かつ複数の信号点を含む連続する期間にわたる、ことと、
前記期間のそれぞれの閾値を計算することと、
前記期間のそれぞれに関して、前記期間における最大振幅の信号点を含む点のセットを選択することであって、前記最大振幅は前記期間の前記閾値よりも大きいことを条件とする、ことと、
前記セットから、互いの間隔Ｔ２以内にある前記選択された点の任意のペアのうち一方を除去することであって、Ｔ２はＴ１未満である、ことと、
前記組織のそれぞれの電気的興奮に対応する前記セット中に残る前記点に基づくアウトプットを生成することと、を含む、方法。
【請求項１２】
前記信号を受信することが、前記被験者の前記心臓が心房細動を経験している間に前記信号を受信することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
Ｔ１は、８０〜１２０ｍｓである、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
Ｔ２は、８０〜１２０ｍｓである、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記間隔は、第１の間隔であり、
前記期間は、第１の期間、前記第１の期間の直後の第２の期間、及び前記第２の期間の直後の第３の期間を含み、
前記点のセットを選択することは、前記第１の期間における第１の期間信号点と、前記第２の期間における第２の期間信号点と、を選択することを含み、
前記方法は、
前記第１の期間信号点から第２の間隔Ｔ３以内の前記信号の第１のグローバル極値を特定することと、
前記第２の期間信号点から前記第２の間隔以内の前記信号の第２のグローバル極値を特定することと、を更に含み、
前記第３の期間の閾値を計算することは、前記第３の期間の前記閾値を、（ａ）１未満の係数と、（ｂ）（ｉ）前記第１のグローバル極値の第１のグローバル極値振幅及び（ｉｉ）前記第２のグローバル極値の第２のグローバル極値振幅、の最小値と、の積として計算することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記係数は、約０．１〜約０．５である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
Ｔ３は、約２５０〜約３５０ｍｓである、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記除去することは、互いのＴ２以内であり、それぞれ前記点のうちの任意の他の１つのＴ２以内ではない、前記点の任意のペアから、前記ペアのうちの他方の振幅よりも小さな振幅を有する前記ペアのうちの一方を除去することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記アウトプットを生成することは、前記セット中に残る前記点が前記それぞれの電気的興奮に対応することを示すために、前記信号をアノテーションすることを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
前記アウトプットを生成することは、
前記セット中に残る前記点のうちの２つの間の少なくとも１つの時間間隔を計算することによって、前記セット中に残る前記点から電気的興奮サイクルの長さを計算することと、
前記サイクルの長さを表示することと、を含む、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広義には電気生理学の分野に関し、具体的には心房細動などの心不整脈に関する。
【背景技術】
【０００２】
心房細動は、心房の急速かつ不規則な拍動によって特徴付けられる異常な心臓リズムである。一般的には、心房細動の心電図の形状は、様々な解剖学的部位にわたり、及び／又は記録の期間にわたり変化する。したがって、電位図信号をアノテーションして局所興奮到達時間（ＬＡＴ）を決定する従来の方法は、この種の不整脈には適さない。
【０００３】
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出願公開第２０１５／０２０８９４２号は、生体被験者の心臓内に電極を有するプローブを挿入することと、心臓内の位置における電極のうちの１つからバイポーラ電位図及びユニポーラ電位図を記録することと、バイポーラ電位図の電位の変化率が所定の値を超える、関心窓を定義することと、によって実施される心臓カテーテル法を説明している。アノテーションがユニポーラ電位図内に確立され、アノテーションは、関心窓内のユニポーラ電位図の電位の最大変化率を示す。アノテーションには品質値が割り当てられ、アノテーション値及びその品質値を含む心臓の一部の３次元マップが生成される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者らは、上記の背景技術の項で説明した問題などの、心房細動に関連する特定の現実世界の技術的問題に対する技術的解決法を開発した。本発明者らの技術的解決法（人間には実行不可能である）は、例えば、心房細動の間にマッピングカテーテル（例えば、生体心臓内に配設され得る）から読み取られたバイポーラ信号に適用されると、例えばリアルタイムで、電気生理学的（ＥＰ）処置を実施する医師に対して一貫性のあるアノテーション結果を提供する。本発明の技術的特徴は、ＥＰシステムの機能性を改善し、それによってＥＰ処置を受ける被験者の健康を改善するために、本明細書に記載される実施形態の形態で考案された。
【０００５】
本発明者らの解決策は、例えば、電位図信号をマッピングするＥＰカテーテル、及びそこから電位図信号が生じる活動中の拍動する心臓上の部位をシステムが探知するのを可能にするＥＰカテーテル上のセンサなど、ＥＰ処置用に特別に設計された様々な構成要素の実装を必要とするため、汎用コンピュータに直接実装することはできないことに留意されたい。例えば、本明細書で説明及び例示される本発明者らの技術的解決策は、心房細動（現実現象）のマッピング及び測定、並びにそれから生じる心内信号をアノテーションする問題を解決する。したがって、本発明者らの技術的解決策は、心房細動に由来する心内信号をマッピング及びアノテーションするために必要な本発明の概念及び技術的特徴に至るにあたり、ＥＰ技術を進歩させる。
【０００６】
その結果、本発明のいくつかの実施形態に従い、電気的インタフェース及びプロセッサを含むシステムが提供される。プロセッサは、電気的インタフェースを介して、被験者の心臓の組織と接触する少なくとも１つの電極によって感知された信号を受信するように構成されており、信号は、それぞれが長さＴ１であり、かつ複数の信号点を含む連続する期間にわたる。プロセッサは、期間のそれぞれの閾値を計算することと、期間のそれぞれに関して、期間における最大振幅の信号点を含む点のセットを選択することであって、最大振幅は期間の閾値よりも大きいことを条件とする、ことと、を行うように更に構成されている。プロセッサは、セットから、互いの間隔Ｔ２以内にある選択された点の任意のペアのうち一方を除去することと（Ｔ２はＴ１未満である）、除去に続いて、組織のそれぞれの電気的興奮に対応するセット中に残る点に基づくアウトプットを生成することと、を行うように更に構成されている。
【０００７】
いくつかの実施形態では、プロセッサは、被験者の心臓が心房細動を経験している間に信号を受信するように構成されている。
【０００８】
いくつかの実施形態では、Ｔ１は、約８０〜約１２０ｍｓである。
【０００９】
いくつかの実施形態では、Ｔ２は、約８０〜約１２０ｍｓである。
【００１０】
いくつかの実施形態では、
間隔は、第１の間隔であり、
期間は、第１の期間、第１の期間の直後の第２の期間、及び第２の期間の直後の第３の期間を含み、
点のセットは、第１の期間における第１の期間信号点と、第２の期間における第２の期間信号点と、を含み、
プロセッサは更に、
第１の期間信号点から第２の間隔Ｔ３以内の信号の第１のグローバル極値を特定し、
第２の期間信号点から第２の間隔以内の信号の第２のグローバル極値を特定するように構成されており、
プロセッサは、第３の期間の閾値を、（ａ）１未満の係数と、（ｂ）（ｉ）第１のグローバル極値の第１のグローバル極値振幅及び（ｉｉ）第２のグローバル極値の第２のグローバル極値振幅、の最小値と、の積として計算するように構成されている。
【００１１】
いくつかの実施形態では、係数は、約０．１〜約０．５である。
【００１２】
いくつかの実施形態では、Ｔ３は、約２５０〜約３５０ｍｓである。
【００１３】
いくつかの実施形態では、プロセッサは、互いのＴ２内であり、それぞれ選択された点のうちの任意の他の１つのＴ２内ではない、選択された点の任意のペアから、ペアのうちの他の１つの振幅よりも小さな振幅を有するペアのうちの一方を除去するように構成されている。
【００１４】
いくつかの実施形態では、プロセッサは、セット中に残る点がそれぞれの電気的興奮に対応することを示すために、信号をアノテーションすることによってアウトプットを生成するように構成されている。
【００１５】
いくつかの実施形態において、このプロセッサは、
セット中に残る点のうちの２つの間の少なくとも１つの時間間隔を計算することによって、セット中に残る点から電気的興奮サイクルの長さを計算することと、
サイクルの長さを表示することと、によってアウトプットを生成するように構成されている。
【００１６】
本発明の一部の実施形態によれば、被験者の心臓の組織と接触する少なくとも１つの電極によって提供される信号を受信することを含む方法であって、信号は、それぞれが長さＴ１であり、かつ複数の信号点を含む連続する期間にわたる、方法が更に提供される。この方法は、期間のそれぞれの閾値を計算することと、期間のそれぞれに関して、期間における最大振幅の信号点を含む点のセットを選択することであって、最大振幅は期間の閾値よりも大きいことを条件とする、ことと、を更に含む。方法は、セットから、互いの間隔Ｔ２以内にある選択された点の任意のペアのうち一方を除去すること（Ｔ２はＴ１未満である）と、組織のそれぞれの電気的興奮に対応するセット中に残る点に基づくアウトプットを生成することと、を更に含む。
【００１７】
本明細書で説明される技術的特徴は、少なくとも心房細動信号を解釈する際の固有の困難さのため、及び／又は本明細書で説明される解決策が実質的にリアルタイムで提供され得るために、心内信号の解釈に熟練する当業者によって提供されることが不可能であることに留意されたい。例えば、信号は、信号の受信から１０秒以内、５秒以内、又は１秒以内にアノテーションされ得る。
【００１８】
本発明は、その実施形態の以下の詳細な説明を図面と併せ読むことによって一層十分な理解がなされるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のいくつかの実施形態による、電位図信号をアノテーションするためのシステムの概略図である。
【図２】本発明のいくつかの実施形態による、電位図信号における興奮点の特定の概略図である。
【図３】本発明のいくつかの実施形態による、電位図信号をアノテーションするための方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
概説
一部の場合では、医師は、各心拍周期中に、電気的興奮の波頭が被験者の心臓組織を通って伝播する方法を理解することを望むことがある。そのような場合、複数の電極を使用して、心臓組織上の異なるそれぞれの部位で電位図信号を感知又は記録することができる。信号のそれぞれについて、医師は、任意の電気的興奮点、すなわち、信号が獲得された部位を波頭が通過したインスタンスに対応する信号内の任意の点を特定することを試みることができる。しかしながら、残念なことに、心房細動又はその他の不整脈の場合、熟練したＥＰ医師であっても、電位図信号の不規則性及び／又は変動性のために、任意の興奮点を特定することは困難である場合がある。例えば、規則的な電位図は、興奮を明確に示す規則的に離間した鋭利なピークを含むが、不規則な電位図は、多種多様な異なる形態を呈する場合があり、また、密接に連続した多数の小ピークを含む場合があり、そのピークのいずれもが興奮を明確に示すものではない。
【００２１】
この課題に対処するために、本発明の実施形態は、心房細動又は他の不整脈挙動を示す電位図であっても興奮点を自動的に特定するための技術を提供する。これらの技術により、プロセッサは、信号を、それぞれが既定の長さＴ１である連続する期間に分割し、典型的にＴ１は最小予想サイクル長（すなわち、電気的興奮サイクルの最小予想長さ）よりもわずかに大きい。各期間において、プロセッサは、その振幅が期間中の任意の他の点の振幅よりも大きく、かつ動的に計算された閾値よりも大きい、正又は負のピークを特定する（但し、こうしたピークが存在する場合）。各ピークが興奮に対応し得るという点で、これらのピークは、本明細書では「候補興奮点」と称される。
【００２２】
次に、プロセッサは、特定された候補興奮点にわたって反復処理を行う。互いの間隔Ｔ２以内にあるこれらの点の任意のペアの場合、Ｔ２は典型的には最小予想サイクル長の周囲にあり、プロセッサは２つの点のうちの１つを破棄する。続いて、残る候補は、異なるそれぞれの興奮に対応する興奮点であると想定される。
【００２３】
最後に、プロセッサは、残る候補点が異なるそれぞれの興奮に対応することを示す信号をアノテーションし、かつ／又は異なるそれぞれの興奮に対応するこれらの点に基づく他のアウトプットを表示する。例えば、プロセッサは、点のそれぞれの時間からサイクル長を計算し、次いで、例えば、電気解剖学的マップ内にサイクル長を含ませることによって、サイクル長を表示してもよい。あるいは、又は更に、組織の異なるそれぞれの領域から取得された複数の信号を処理することによって、プロセッサは、組織の興奮シーケンス、すなわち、各心周期中に領域が興奮させられるシーケンスを計算することができる。
【００２４】
本明細書で任意の数値や数値の範囲について用いる「約」又は「およそ」という用語は、構成要素の部分又は構成要素の集合が、本明細書で述べるその意図された目的に沿って機能することを可能とする、適当な寸法の許容誤差を示すものである。より具体的には、「約」又は「およそ」は、列挙された値の±１０％の値の範囲を指し得、例えば、「約９０％」は、８１％〜９９％の値の範囲を指し得る。更に、本明細書で使用するとき、用語「患者」、「ホスト」、「ユーザ」、及び「被験者」は、任意のヒト又は動物被験体を指し、システム又は方法をヒトにおける使用に限定することを意図していないが、ヒト患者における本発明の使用は、好ましい実施形態を代表するものである。
【００２５】
システムの説明
最初に図１を参照すると、図１は、本発明のいくつかの実施形態による、電位図信号２２をアノテーションするためのシステム２１の概略図である。
【００２６】
図１は、ＥＰカテーテル２９を操作するＥＰ医師２７を示し、ＥＰカテーテル２９の遠位端３１は被検者２５の心臓２３内に配置されている。医師２７が心臓の内面又は心外膜面に沿ってカテーテル２９の遠位端３１を移動させると、心臓の組織と接触しているカテーテルの遠位端にある１つ以上の電極が、組織によって生成された電位図信号２２を感知する。このような信号は、例えば、心臓２３が心房細動、又は心房粗動若しくは心房頻拍などの任意の他の不整脈を経験している間に感知され得る。（場合によっては、不整脈は、処置前に医師によって誘発され得る。）
【００２７】
プロセッサ（ＰＲＯＣ）２８は、ソケット又はポートなどの電気的インタフェース３５を介して信号２２を受信し、これらの信号を、図２を参照して以下で説明されるように処理する。信号の処理に応答して、プロセッサ２８は、典型的にはディスプレイ２６上に表示される視覚的アウトプットを含むアウトプットを生成する。例えば、プロセッサ２８は、信号の興奮点を示すために少なくとも１つの信号２２をアノテーションし、次いで、ディスプレイ２６上にアノテーションされた信号を表示することができる。信号をアノテーションする際、プロセッサ２８は、例えば、各興奮点上にマーカ２４を配置することができる。
【００２８】
一般に、遠位端３１における電極は、円形、線形、又はマルチスプライン構成などの任意の好適な構成で配置されてもよい。典型的には、信号が遠位端３１における対応する電極の対間の電圧を表すという点で、各信号２２はバイポーラ信号である。しかしながら、あるいは、信号が電極のうちの１つと、被験者の外部に結合された参照電極と、の間の電圧を表すという点で、少なくとも１つの信号はユニポーラ信号であり得る。
【００２９】
概して、プロセッサ２８は、単一のプロセッサとして具現化されてもよく、又は連携してネットワーク化若しくはクラスター化された一組のプロセッサ群として具現化されてもよい。いくつかの実施形態では、本明細書で説明されるプロセッサ２８の機能は、例えば、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を使用して、専らハードウェアでのみ実装される。他の実施形態では、プロセッサ２８の機能は、少なくとも部分的にソフトウェアで実装される。例えば、いくつかの実施形態では、プロセッサ２８は、少なくとも中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含むプログラム済みデジタルコンピューティングデバイスとして具体化される。ソフトウェアプログラムを含むプログラムコード、及び／又はデータは、ＣＰＵによる実行及び処理のためにＲＡＭに読み込まれる。プログラムコード及び／又はデータは、例えば、ネットワークを介して、電子形態でプロセッサ２８にダウンロード可能である。あるいは又は更に、プログラムコード及び／又はデータは、磁気、光学、又は電子メモリなどの非一時的有形媒体上に提供及び／又は記憶されてもよい。このようなプログラムコード及び／又はデータは、プロセッサ２８に提供されると、本明細書で説明されるタスクを実施するように構成された、機械又は専用コンピュータを実現する。
【００３０】
ここで、本発明のいくつかの実施形態による、電位図信号における興奮点の特定の概略図である図２を参照する。
【００３１】
一般的に、各信号２２を処理する際、プロセッサ２８は信号が及ぶ合計期間を連続する小期間に分割し、小期間はそれぞれ長さＴ１である（例えば１００ｍｓ）。（したがって、信号が及ぶ第１の期間は０〜時間Ｔ１にわたり、第２の期間はＴ１〜２Ｔ１にわたる、などである。）プロセッサ２８は、以下で詳述するように、期間のそれぞれの閾値を更に計算する。（言い換えれば、プロセッサ２８は、各期間で更新される単一の閾値を計算すると言うことができる。）プロセッサ２８は、各期間に関して、期間における最大振幅の点（又は「ピーク」）を含む候補興奮点のセットを更に選択するが、但し、最大振幅は、期間の閾値よりも大きく、またノイズ閾値線３６によって図２に示される既定のノイズ閾値（例えば０．０５ｍＶ）よりも大きいことを条件とする。（典型的には、候補興奮点のセットは、最大振幅の点以外の点を含まない。）最終的に、以下で更に説明するように、プロセッサ２８は、候補興奮点のセットから、互いの間隔Ｔ２以内にある候補点の任意のペアのうちの１つを除去し、Ｔ２はＴ１未満である（例えば、８０ｍｓ）。次いで、セット中に残る点が興奮点であると想定される。
【００３２】
典型的には、プロセッサ２８は、シーケンス内の期間を処理する。各期間に関して、プロセッサ２８は、期間内又はその付近の信号のグローバル極値に基づいて閾値を計算する。例えば、任意の３つの連続する期間の場合、第１の２つの期間のそれぞれからそれぞれの候補興奮点を選択することに続いて、第３の期間の閾値ＴはＴ＝Ｃ＊分（ＧＥ１、ＧＥ２）として計算することができ、式中、Ｃは１未満（例えば、約０．３）の係数であり、ＧＥ１は第１の候補興奮点からの間隔Ｔ３以内の信号のグローバル極値であり、Ｔ３はＴ１よりも大きく（例えば、約２５０ｍｓ）、ＧＥ２は、第２の候補興奮点からのＴ３以内の信号のグローバル極値である。次いで、プロセッサ２８は、この点の振幅が閾値Ｔ及び既定のノイズ閾値の両方より大きいという条件で、第３の期間から別の候補興奮点を選択する。
【００３３】
例えば、図２に示す例示的な信号を処理する際は、
（ｉ）プロセッサ２８は、信号の開始時間（すなわち０）からＴ３以内の信号のグローバル極値３０を特定する。換言すると、プロセッサ２８は、間隔０〜Ｔ３以内の、この間隔以内の全ての他のピークと比較して最大の振幅を有する信号の正又は負のピーク（すなわち、最大又は最小）を特定する。
（ｉｉ）プロセッサ２８は、極値３０の振幅に係数Ｃを乗算することによって第１の閾値を計算する。
（ｉｉｉ）プロセッサ２８は、その振幅が第１の閾値より大きく、また、既定のノイズ閾値よりも大きい、第１の期間（０〜Ｔ１）における最大振幅の点を特定する。この場合、極値３０は第１の期間（０〜Ｔ１）内の時間Ｔ０ａで達成されるため、プロセッサ２８は、第１の期間の候補興奮点として極値３０を特定する。
（ｉｖ）プロセッサ２８は、Ｔ０ａからのＴ３以内の（すなわち、Ｔ０ａ〜Ｔ０ａ＋Ｔ３）信号のグローバル極値３２を特定する。グローバル極値３２は時間Ｔ０ｃで達成される。
（ｖ）プロセッサ２８は、極値３２の振幅に係数Ｃを乗算することによって第２の閾値を計算する。
（ｖｉ）プロセッサ２８は、第１の閾値及び第２の閾値の最小値を取ることによって、第２の期間（Ｔ１〜２Ｔ１）の閾値を計算する。次いで、プロセッサ２８は、点３４の振幅が、第２の期間の閾値及び既定のノイズ閾値の両方より大きい場合は、第２の期間の時間Ｔ０ｂで達成された最大振幅点３４を候補興奮点として選択する。
【００３４】
次いで、プロセッサ２８は、第３の期間（２Ｔ１〜３Ｔ１）に対して工程（ｉｖ）〜（ｖｉ）を繰り返す。つまり、プロセッサ２８は、Ｔ０ｂからのＴ３以内の（すなわち、Ｔ０ｂ〜Ｔ０ｂ＋Ｔ３）信号のグローバル極値を特定し、この極値の振幅にＣを乗算することによって第３の閾値を計算し、第３の期間の閾値を第２の閾値及び第３の閾値の最小値に設定し、次いで、その振幅が第３の期間の閾値及び既定のノイズ閾値の両方より大きい第３の期間内の最大振幅点を選択する。この点が極値３２である。
【００３５】
次いで、プロセッサ２８は、第４の期間に対して工程（ｉｖ）〜（ｖｉ）を繰り返し、そのため、時間Ｔ０ｄで達成される別の候補興奮点３８を選択する。期間の残部も同様に処理される。
【００３６】
上述したように、候補興奮点のセットの選択に続いて、プロセッサ２８は、互いの間隔Ｔ２以内にある任意の候補の対のうちの１つを除去することによって、セットをプルーニングする。例えば、互いのＴ２以内であり、それぞれ候補のうちの任意の他の１つのＴ２以内ではない、任意の候補興奮点のペアの場合、プロセッサ２８は、ペアのうちの他方の振幅よりも小さい振幅を有するペアのうちの１つを除去することができる。特定の候補が、先行候補及び後続候補の両方のＴ２以内にある場合は、特定の候補の振幅が、２つの隣接する候補のそれぞれの振幅より大きい場合であっても、プロセッサ２８は、特定の候補を除去することができる。したがって、例えば、図２に示す事例では、Ｔ０ｃがＴ０ｂ及びＴ０ｄの両方のＴ２以内にある場合、極値３２は候補のセットから除去され得る。プルーニング後に残った候補点は、対応する星形マーカによって図２に示される。これらの星形マーカ、及び／又は任意の他の好適なマーカ（例えば、円又は矢印）は、図１を参照して上述したように、ＥＰカテーテルを介して得られた心内信号に対する「アノテーション」としてグラフィカルディスプレイ上でＥＰ医師に対して提供されてもよい。
【００３７】
典型的には、Ｔ１は最小予想サイクル長よりわずかに大きく、例えば、Ｔ１は８０〜１２０ｍｓであってもよい。Ｔ１がこれよりも小さい場合、プロセッサ２８は、比較的多数の誤った候補興奮点、すなわち、実際には興奮に対応していない候補点を選択している可能性がある。逆に、Ｔ１がこれよりも大きい場合、プロセッサ２８は、いくつかの興奮を見逃している可能性がある。
【００３８】
典型的には、Ｔ２は最小予想サイクル長とほぼ等しく、例えば、Ｔ２も８０〜１２０ｍｓであってもよい。このようなＴ２の値は、真の興奮点を除去する大きなリスクを伴わずに、誤った候補興奮点を除去することを容易にする。
【００３９】
典型的には、Ｔ３は最大予想サイクル長とほぼ等しく、例えば、Ｔ３は２５０〜３５０ｍｓであってもよい。このようなＴ３の値は、各期間に関して、期間付近の信号の挙動を反映する閾値を計算することを容易にする。
【００４０】
一般に、係数Ｃの好適な値は、実験によって得ることができる。本発明者らは、０．１〜０．５の値が、少なくともバイポーラ信号に対しては概ね有効であることを見出した。
【００４１】
セットのプルーニングに続いて、プロセッサ２８は、組織のそれぞれの興奮に対応するセット中に残る点に基づくアウトプットを生成する。例えば、図１を参照して上述し、星形マーカによって図２で更に示したように、プロセッサ２８は、セット中に残る点が組織のそれぞれの興奮に対応することを示す信号をアノテーションすることができる。
【００４２】
あるいは又は更に、セット中に残る点のうちの２つの間の少なくとも１つの時間間隔を計算することによって、プロセッサ２８は、セット中に残る点からサイクル長を計算することができる。例えば、プロセッサ２８は、２つの連続する点間の時間間隔、又は複数のそのような間隔の平均若しくは中央値を計算することができる。（例えば、図２に示す場合では、プロセッサ２８は、Ｔ０ｂ−Ｔ０ａ又は（Ｔ０ｃ−Ｔ０ａ）／２のサイクル長を計算し得る。）プロセッサ２８は、次いで、計算されたサイクル長をディスプレイ２６上に表示することができる。
【００４３】
いくつかの実施形態では、プロセッサ２８は、組織の異なるそれぞれの領域に位置する異なるそれぞれの電極によって感知された複数の信号のそれぞれに対して、上述の興奮点選択技術を実行する。このような実施形態では、プロセッサ２８は、上述したように組織の各領域のサイクル長を計算し、次いで、これらのサイクル長を領域の電気解剖学的マップ上に示すことができる。例えば、プロセッサ２８は、既定のカラースケールに従って、異なるそれぞれのサイクル長を有する領域を異なるそれぞれの色に色付けすることができる。
【００４４】
あるいは又は更に、プロセッサ２８は、興奮が発生する信号全体の順序に基づいて、異なる領域の興奮シーケンスを特定することができる。例えば、プロセッサ２８は、（ｉ）組織の第１の領域と接触している第１の電極によって感知された、図２に示す第１の信号、及び（ｉｉ）組織の第２の領域と接触している第２の電極によって感知された第２の信号、を受信することができる。上記のように第２の信号を処理することによって、プロセッサ２８が、Ｔ０ａ、Ｔ０ｂ、及びＴ０ｄのわずか後（例えば、８０ｍｓ未満後）に発生する興奮をそれぞれ特定する場合は、プロセッサ２８は、各サイクル中で第１の領域の後に第２の領域が興奮化したことを確認することができる。逆に、プロセッサ２８が、Ｔ０ａ、Ｔ０ｂ、及びＴ０ｄのわずか前に発生する興奮をそれぞれ特定する場合、プロセッサ２８は、各サイクル中で第１の領域の前に第２の領域が興奮化したことを確認することができる。
【００４５】
興奮シーケンスを特定する代わりに、又はそれに加えて、プロセッサ２８は、特定の心周期に関して特定された最初及び最後の興奮間の間隔、又は複数の心周期にわたるこの間隔の平均若しくは中央値を計算することによって、興奮波頭が組織の複数領域を通って伝播するのに必要な伝播時間を計算することができる。例えば、（ｉ）Ｔ０ａで発生する、第１の領域における第１の興奮、（ｉｉ）Ｔ０ａから１５ｍｓ後に発生する、第２の領域における第２の興奮、及び（ｉｉｉ）Ｔ０ａから３０ｍｓ後に発生する、第３の領域における第３の興奮、を前提とすると、プロセッサ２８は３０ｍｓの伝播時間を計算することができる。プロセッサ２８は更に、１つ以上の信号のサイクル長を伝播時間と比較することができる。サイクル長に対する伝播時間の分画が既定の閾値よりも大きい場合、プロセッサ２８は、可能な循環性興奮（rotational activation）を示すアウトプットを生成することができる。
【００４６】
ここで、本発明のいくつかの実施形態による、電位図信号をアノテーションするための方法４０のフローチャートである、図３を参照する。方法４０は、任意の好適なソフトウェアプログラムの実行を介してプロセッサ２８（図１）によって実施され得る。
【００４７】
方法４０は、第１の閾値変数ＴＨ１及び第２の閾値変数ＴＨ２の２つの変数の初期化から開始する。この初期化を実行するために、プロセッサ２８は、最初に、第１のグローバル極値特定工程４２で、信号の開始時間からＴ３以内の信号のグローバル極値を特定する。次に、ＴＨ１計算工程４４で、プロセッサ２８は、特定されたグローバル極値からＴＨ１を計算する。例えば、図２を参照して上述したように、プロセッサ２８は、特定されたグローバル極値に既定の係数を乗算することによってＴＨ１を計算することができる。次に、ＴＨ２設定工程４６で、プロセッサ２８はＴＨ２をＴＨ１と等しく設定する。
【００４８】
続いて、プロセッサ２８は、信号が及ぶ期間を反復的に処理することによって、候補興奮点のセットを構築する。期間選択工程４８における各反復の開始時に、プロセッサ２８は、信号の次の期間を選択する。次いで、プロセッサ２８は、第１のチェック工程５０で、選択された期間における信号の最大振幅（すなわち、絶対値）が、既定のノイズ閾値、並びにＴＨ１及びＴＨ２の最小値の両方より大きいかどうかをチェックする。「はい」の場合、点追加工程５２で、プロセッサ２８は、候補興奮点のセットに最大振幅の点を追加する。次いで、ＴＨ２設定工程４６で、プロセッサ２８は第２の閾値ＴＨ２を第１の閾値ＴＨ１と等しく設定する。続いて、第２のグローバル極値特定工程５６で、プロセッサ２８は、最大振幅の時点からＴ３以内の信号のグローバル極値を特定する。次いで、プロセッサ２８は、新たに特定されたグローバル極値を使用して、ＴＨ１計算工程４４でＴＨ１を更新する。
【００４９】
ＴＨ１の更新に続いて、又はプロセッサ２８が第１のチェック工程５０で好適な候補興奮点を特定しない場合は、プロセッサ２８は、第２のチェック工程６０で、任意の期間が残っているかどうかをチェックする。「はい」の場合、プロセッサ２８は、期間選択工程４８に戻り、次いで、信号の次の時間周期を処理する。
【００５０】
最後の期間の処理に続いて、除去工程６２で、プロセッサ２８は、図２を参照して上述したように、余分な候補興奮点をセットから除去する。最後に、マーキング工程６４で、プロセッサ２８は、残る候補興奮点をそれぞれの興奮に対応するものとしてマーキングする。図２を参照して上述したように、プロセッサ２８は、代替的に又は追加的に、残る候補興奮点のそれぞれが、それぞれの興奮に対応するとみなす任意の他の種類のアウトプットを生成してもよい。
【００５１】
本発明が、本明細書に具体的に示されて記載されたものに限定されない点は、当業者により理解されよう。むしろ、本発明の実施形態の範囲は、本明細書に記載されている様々な特徴の組み合わせ及び部分的組み合わせの両方、並びに上記の説明を一読すると当業者には想起されると思われる、従来技術には存在しない特徴の変更例及び改変例を含む。例えば、方法及び工程が特定の順序で実行されるものとして上述されている場合、方法及び工程は、記載された順序で実行される必要はないことが意図され、むしろ、実施形態がそれらの意図される目的のために機能することを可能にする任意の順序が、本発明の範囲に含まれる。
【００５２】
参照により本特許出願に援用される文献は、これらの援用文献において、いずれかの用語が本明細書において明示的又は暗示的になされた定義と矛盾して定義されている場合には、本明細書における定義のみを考慮するものとする点を除き、本出願の一部とみなすものとする。
【００５３】
〔実施の態様〕
（１）  システムであって、
電気的インタフェースと、
プロセッサと、を備え、前記プロセッサは、
前記電気的インタフェースを介して、被験者の心臓の組織と接触する少なくとも１つの電極によって感知された信号を受信することであって、前記信号は、それぞれが長さＴ１であり、かつ複数の信号点を含む連続する期間にわたる、ことと、
前記期間のそれぞれの閾値を計算することと、
前記期間のそれぞれに関して、前記期間における最大振幅の信号点を含む点のセットを選択することであって、前記最大振幅は前記期間の前記閾値よりも大きいことを条件とする、ことと、
前記セットから、互いの間隔Ｔ２以内にある前記選択された点の任意のペアのうち一方を除去することであって、Ｔ２はＴ１未満である、ことと、
前記組織のそれぞれの電気的興奮に対応する前記セット中に残る前記点に基づくアウトプットを生成することと、を行うように構成されている、システム。
（２）  前記プロセッサは、前記被験者の前記心臓が心房細動を経験している間に前記信号を受信するように構成されている、実施態様１に記載のシステム。
（３）  Ｔ１は、約８０〜約１２０ｍｓである、実施態様１に記載のシステム。
（４）  Ｔ２は、約８０〜約１２０ｍｓである、実施態様１に記載のシステム。
（５）  前記間隔は、第１の間隔であり、
前記期間は、第１の期間、前記第１の期間の直後の第２の期間、及び前記第２の期間の直後の第３の期間を含み、
前記点のセットは、前記第１の期間における第１の期間信号点と、前記第２の期間における第２の期間信号点と、を含み、
前記プロセッサは更に、
前記第１の期間信号点から第２の間隔Ｔ３以内の前記信号の第１のグローバル極値を特定し、
前記第２の期間信号点から前記第２の間隔以内の前記信号の第２のグローバル極値を特定するように構成されており、
前記プロセッサは、前記第３の期間の閾値を、（ａ）１未満の係数と、（ｂ）（ｉ）前記第１のグローバル極値の第１のグローバル極値振幅及び（ｉｉ）前記第２のグローバル極値の第２のグローバル極値振幅の、最小値と、の積として計算するように構成されている、実施態様１に記載のシステム。
【００５４】
（６）  前記係数は、約０．１〜約０．５である、実施態様５に記載のシステム。
（７）  Ｔ３は、約２５０〜約３５０ｍｓである、実施態様５に記載のシステム。
（８）  前記プロセッサは、互いのＴ２以内であり、それぞれ前記選択された点のうちの任意の他の１つのＴ２以内ではない、前記選択された点の任意のペアから、前記ペアのうちの他方の振幅よりも小さな振幅を有する前記ペアのうちの一方を除去するように構成されている、実施態様１に記載のシステム。
（９）  前記プロセッサは、前記セット中に残る前記点が前記それぞれの電気的興奮に対応することを示すために、前記信号をアノテーションすることによって前記アウトプットを生成するように構成されている、実施態様１に記載のシステム。
（１０）  前記プロセッサが、
前記セット中に残る前記点のうちの２つの間の少なくとも１つの時間間隔を計算することによって、前記セット中に残る前記点から電気的興奮サイクルの長さを計算することと、
前記サイクルの長さを表示することと、によって前記アウトプットを生成するように構成されている、実施態様１に記載のシステム。
【００５５】
（１１）  方法であって、
被験者の心臓の組織と接触する少なくとも１つの電極によって提供される信号を受信することであって、前記信号は、それぞれが長さＴ１であり、かつ複数の信号点を含む連続する期間にわたる、ことと、
前記期間のそれぞれの閾値を計算することと、
前記期間のそれぞれに関して、前記期間における最大振幅の信号点を含む点のセットを選択することであって、前記最大振幅は前記期間の前記閾値よりも大きいことを条件とする、ことと、
前記セットから、互いの間隔Ｔ２以内にある前記選択された点の任意のペアのうち一方を除去することであって、Ｔ２はＴ１未満である、ことと、
前記組織のそれぞれの電気的興奮に対応する前記セット中に残る前記点に基づくアウトプットを生成することと、を含む、方法。
（１２）  前記信号を受信することが、前記被験者の前記心臓が心房細動を経験している間に前記信号を受信することを含む、実施態様１１に記載の方法。
（１３）  Ｔ１は、８０〜１２０ｍｓである、実施態様１１に記載の方法。
（１４）  Ｔ２は、８０〜１２０ｍｓである、実施態様１１に記載の方法。
（１５）  前記間隔は、第１の間隔であり、
前記期間は、第１の期間、前記第１の期間の直後の第２の期間、及び前記第２の期間の直後の第３の期間を含み、
前記点のセットを選択することは、前記第１の期間における第１の期間信号点と、前記第２の期間における第２の期間信号点と、を選択することを含み、
前記方法は、
前記第１の期間信号点から第２の間隔Ｔ３以内の前記信号の第１のグローバル極値を特定することと、
前記第２の期間信号点から前記第２の間隔以内の前記信号の第２のグローバル極値を特定することと、を更に含み、
前記第３の期間の閾値を計算することは、前記第３の期間の前記閾値を、（ａ）１未満の係数と、（ｂ）（ｉ）前記第１のグローバル極値の第１のグローバル極値振幅及び（ｉｉ）前記第２のグローバル極値の第２のグローバル極値振幅、の最小値と、の積として計算することを含む、実施態様１１に記載の方法。
【００５６】
（１６）  前記係数は、約０．１〜約０．５である、実施態様１５に記載の方法。
（１７）  Ｔ３は、約２５０〜約３５０ｍｓである、実施態様１５に記載の方法。
（１８）  前記除去することは、互いのＴ２以内であり、それぞれ前記点のうちの任意の他の１つのＴ２以内ではない、前記点の任意のペアから、前記ペアのうちの他方の振幅よりも小さな振幅を有する前記ペアのうちの一方を除去することを含む、実施態様１１に記載の方法。
（１９）  前記アウトプットを生成することは、前記セット中に残る前記点が前記それぞれの電気的興奮に対応することを示すために、前記信号をアノテーションすることを含む、実施態様１１に記載の方法。
（２０）  前記アウトプットを生成することは、
前記セット中に残る前記点のうちの２つの間の少なくとも１つの時間間隔を計算することによって、前記セット中に残る前記点から電気的興奮サイクルの長さを計算することと、
前記サイクルの長さを表示することと、を含む、実施態様１１に記載の方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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