(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
心臓の検知部位での心臓の再発生局所的収縮を示す収縮信号を検知するため音響波を放射して受信するための第１の特性検知ユニットを有するカテーテルと、心臓の第１の特性として、検知された収縮信号から検知部位での心臓の再発生局所的収縮を決定するための第１の特性決定ユニットとを有し、第１の特性決定ユニットが再発生局所的収縮の周期性及びフェーズの少なくとも１つを決定し、前記収縮信号は、第１の特性検知ユニットにより放射され受信された音響波の、心臓による反射に依存する、心臓の特性を決定するための装置。
【請求項２】
前記装置は、再発生基準信号を供給するための基準信号供給ユニットを有し、第１の特性決定ユニットは、前記再発生基準信号に関して再発生局所的収縮の周期性及びフェーズの少なくとも１つを決定する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
第１の特性決定ユニットが再発生局所的収縮の振幅を決定する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
第１の特性検知ユニットは、時間的に異なるポイントで収縮信号を検知し、第１の特性決定ユニットは、時間的に隣接するポイントで、検知された収縮信号の類似性を示す類似性値を得るため、時間的に隣接するポイントで、検知された収縮信号を比較する類似性手法を適用し、前記類似性値を閾値と比較することにより時間的に非類似性のポイントを決定し、決定された時間的に非類似性のポイントから心臓の再発生局所的収縮の周期性及びフェーズの少なくとも１つを決定する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
第１の特性検知ユニットは、心臓内の一つ以上の深度で反射されるための音響波を放射し、反射された音響波を受信するための音響検知ユニットであり、検知された収縮信号が受信された音響波に依存する、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
カテーテルが、検知部位での心臓の他の特性を示す特性信号を検知するための他の特性検知ユニットを有し、前記装置は、検知された特性信号から検知部位での心臓の他の特性を決定するための他の特性決定ユニットを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記カテーテルがエネルギーを心臓に付与するためのエネルギー付与ユニットを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記エネルギー付与ユニットは心臓を切除し、前記装置は、決定された再発生局所的収縮に基づいて切除の経過を決定するための切除経過決定ユニットを有する、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
検知部位の位置を決定するための位置決定ユニットを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
第１の特性検知ユニット及び第１の特性決定ユニットが、心臓の異なる検知部位での再発生局所的収縮を決定し、前記位置決定ユニットが、異なる検知部位の位置を決定し、前記装置は、更に、異なる検知部位で、決定された再発生局所的収縮と、異なる検知部位の決定された位置とに基づいて心臓の収縮マップを生成するためのマップ生成ユニットを更に有し、前記収縮マップが異なる検知部位の位置での再発生局所的収縮を表す、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記カテーテルが検知部位での心臓の他の特性を示す特性信号を検知するための他の特性検知ユニットを有し、前記装置は、検知された特性信号から検知部位での心臓の他の特性を決定するための他の特性決定ユニットを有し、前記他の特性検知ユニット及び前記他の特性決定ユニットは、加えて、心臓の異なる検知部位で他の特性を決定し、前記マップ生成ユニットが、加えて、異なる検知部位で、決定された他の特性と、異なる検知部位の決定された位置とに基づいて、異なる検知部位の位置での他の特性を表わす心臓の収縮マップを生成する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
カテーテルに含まれる第１の特性検知ユニットによって心臓の検知部位での心臓の再発生局所的収縮を示す収縮信号を検知するステップと、第１の特性決定ユニットにより心臓の第１の特性として、検知された収縮信号から検知部位での心臓の再発生局所的収縮を決定するステップとを、コンピュータプログラムが請求項１に記載の装置を制御しているコンピュータ上で機能するとき、前記コンピュータに実施させるためのプログラムコード手段を有する、心臓の特性を決定するためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、心臓の特性を決定するための装置、方法及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
心臓の特性を決定する装置は、例えば、心房細動に対する介入療法の分野で用いられる。介入手順の間、心臓組織は、エネルギーを付与することにより変性される。例えば、無線周波数（ＲＦ）で、カテーテル切除無線周波数エネルギーが、切除カテーテルにより心臓組織に付与され、組織内の抵抗損失のため、心筋は加熱され、心臓組織の加熱された筋細胞が死んでいき、それらの生物学的機能を失う。パワー及び期間のような切除の最適パラメータが局所的心臓壁の厚さ、潅流、血圧等の患者内及び患者間の違いのために大きく変化するので、組織の病変経過の経過を監視し、好ましくは治療部位の組織の厚みに関する病変の深度を監視でき、切除部位での少ない加熱又は過熱により生じる患者に対する損傷を防止することが重要である。従って、実際に用いられる切除カテーテルは、例えば、局所的伝導（エレクトログラム）、組織インピーダンス及び／又は温度を含む、心臓の特性についてのフィードバックを提供する。
【０００３】
米国特許出願公開公報２００４／０１８１１３９Ａ１は、心臓の特性を決定するための装置を開示する。当該装置は、血管／心臓の電気的切除のため、切除部位での組織インピーダンス又は電気的信号強度を決定することにより病変の質を監視するためのカテーテルを有する。しかしながら、心臓のこれらの局所的特性は、病変の経過についての情報、特に、治療部位の組織の厚みに関して病変の深度についての限られた情報を提供するだけである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
心臓のより良好及び／又はより信頼性が高い特徴描写のために使用できる、心臓についての更なる情報を提供する、心臓の特性を決定するための装置、方法及びコンピュータプログラムを提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の態様において、心臓の検知部位での心臓の再発生局所的収縮を示す収縮信号を検知するための第１の特性検知ユニットを有するカテーテルと、心臓の第１の特性として、検知された収縮信号から検知部位での心臓の再発生局所的収縮を決定するための第１の特性決定ユニットとを有する、心臓の特性を決定するための装置が提示される。
【０００６】
第１の特性検知ユニットがカテーテルに含まれ、検知部位で収縮信号を検知するように構成され、第１の特性決定ユニットが、検知された収縮信号から検知部位での心臓の再発生局所的収縮を決定するので、再発生局所的収縮は、人又は動物の心臓内の検知部位で局所的に決定できる。これは、心臓のより良好及び／又はより信頼性が高い特徴描写、特に心臓の反応のより良好及び／又はより信頼性が高い評価を可能にする。
【０００７】
好ましくは、カテーテルは、切除カテーテル又は診断用カテーテルである。その上、心臓は、完全な心臓、例えば、人の全体の心臓であり得るし、又は心室、心房若しくは単に心臓組織の限られた領域のような心臓の一部だけであり得る。
【０００８】
用語「再発生局所的収縮」は、検知部位の心臓の収縮が繰り返し発生する収縮、すなわち、ちょうど一度よりは多く発生する収縮であることを示す。その上、当該用語は、また、収縮が検知部位で局所的に発生することを示し、血液を血管を通じて汲み出すため心臓により実施される広域の収縮ではないことを意味する。更にまた、考察された「再発生局所的収縮」は、自主的であり、すなわち、例えば心臓にエネルギーを付与することにより誘発されないが、心臓自体の機能的な反応により生じる。好ましくは、検知部位の心臓の再発生局所的収縮は、周期的又は実質的に周期的であり、例えば、心臓が、心房細動で苦しんでいる人の心臓である場合、収縮間期間、すなわち検知部位での心臓の２つの連続する再発生局所的収縮の間の期間は、心房細動サイクル長に関係し、特に心房細動サイクル長に等しい。その上、検知部位での心臓の再発生局所的収縮が周期的又は実質的に周期的である場合、再発生局所的収縮自体の期間は、時間とともに変化し、例えば、当該期間は短くなったり長くなったりする。
【０００９】
用語「検知部位」は、限られた領域で又はスポットで、心臓の再発生局所的収縮を示す収縮信号が検知される、心臓のその限られた部位又はそのスポットを示す。
【００１０】
収縮信号は、好ましくは検知部位で心臓の再発生局所的収縮の帯域幅の２倍より高いサンプリングレートで、時間的に複数のポイント（サンプリング時点）で検知される。これは、偽信号効果により生じる再発生局所的収縮の決定におけるエラー又は不正確さを、少なくともある程度まで回避することを可能にする。代わりの例では、収縮信号は、また、時間の経過で連続的に検知され、その後この場合、他の処理のための時間離散的な表現に変換される。
【００１１】
好ましくは、心臓の検知部位での心臓の再発生局所的収縮は、検知された収縮信号の時間的変化に基づいて決定される。
【００１２】
本発明は、例えば、心房細動の治療のための心臓切除の分野で使われ、ここで、電気的インパルスによる心臓組織の発動が、カルシウム濃度の変化を含む細胞内イベントをトリガーし、結果的に心筋細胞の（細胞内のカルシウム依存性の）再発生局所的収縮になる。この効果は、「興奮収縮連関」として知られている。斯様な再発生局所的収縮及びその変化に関する情報を臨床医に提供することは、臨床医による、電気的インパルスに応答した心臓の反応のより良好及び／又はより多くの信頼できる評価を可能にする。
【００１３】
例えば、成功した心臓切除処置の間、心房細動サイクル長は、通常、循環さざ波の低減により増大する（組織基質が不整脈惹起性になりにくいことを示す）。しかしながら、この挙動は局所的電気的発動を測定することにより監視されるが、エレクトログラムは、通常、解釈するのが非常に困難であり、例えば、遠電界ポテンシャル又は無線周波数ノイズにより生じる障害のため必ずしも正確でない。心房細動サイクル長の漸進的な増大が、切除部位での再発生局所的収縮の力及び／又は期間の増大にも反映されるので、切除部位での心臓の再発生局所的収縮の決定は、催不整脈性基質の電気的絶縁の経過、及び組織内の病変経過、好ましくは治療部位での組織の厚みに関する病変の深度の改善された監視を促進する。
【００１４】
加えて、又は代わりに、検知部位での心臓の再発生局所的収縮の決定は、興奮収縮連関の解離、すなわち、検知部位での心臓組織内の電気的パルスが検知部位で局所的収縮に結果としてならない場合を識別するか、又は非収縮瘢痕組織を局所化するのを助ける。興奮収縮連関の解離は、例えば、検知部位で決定された収縮を、検知部位で検知された電気的信号と比較することにより識別できる。検知部位での収縮が後続しない電気的信号が検知部位で検出される場合、興奮収縮連関の解離が検出される。例えば、時間的閾値が事前に決められ、ここで、電気的信号の検出と局所的収縮との間の時間的距離が、事前に決められた時間的閾値より大きい場合、興奮収縮連関の解離が検知部位で存在すると決定される。心臓の決定された再発生局所的収縮からの心室瘢痕組織の位置の識別は、例えば、ペースメーカリード線電極の位置決めのための適切なスポットを見つける際の補助となる。
【００１５】
第１の特性決定ユニットが、再発生局所的収縮の周期性及び／又はフェーズを決定するのに適していることが好ましい。例えば、第１の特性決定ユニットは、再発生局所的収縮の周期及び／又はフェーズそれぞれとして、収縮信号の周期性及び／又はフェーズを決定するのに適している。フェーズは、基準に対して好ましくは決定される。当該基準は、例えば、時間の特定のポイントに対して決定される再発生局所的収縮である。切除処置が実施される場合、当該基準は、例えば、切除処置を始める直前の再発生局所的収縮である。例えば、切除処置の間の心臓の検知部位での心臓の再発生局所的収縮の周期性及び／又はフェーズ（並びにその時間的変化）の決定は、更に詳しく後述されるように、催不整脈性基質の電気的絶縁の経過、及び心臓組織内の病変経過、好ましくは治療部位での心臓組織の厚みに関する病変の深度を監視するために用いられる。
【００１６】
好ましくは、再発生局所的収縮の周期性及び／又はフェーズは、高い正確さで、好ましくは約５０ｍｓ以上の正確さで、より好ましくは約１０ｍｓ以上の正確さで、更により好ましくは約５ｍｓ以上の正確さで決定される。
【００１７】
装置は、再発生基準信号を供給するための基準信号供給ユニットを有し、第１の特性決定ユニットは、前記再発生基準信号に関して再発生局所的収縮の周期性及びフェーズの少なくとも１つを決定することが更に好ましい。これは、再発生基準信号と検知部位での心臓の再発生局所的収縮との間に存在する関係を決定可能にする。よって、基準信号供給ユニットは、心臓の属性に依存する再発生基準信号を供給することが好ましい。例えば、基準信号供給ユニットは、再発生基準信号として心拍及び鼓動を表すＥＣＧ（心電図）信号を測定するための心電計である。このとき、測定されたＥＣＧ信号に関する検知部位での心臓の再発生局所的収縮の周期性及び／又はフェーズの決定は、心周期と再発生局所的収縮との間の関係を決定可能にする。特に、再発生局所的収縮が心臓の種々異なる検知部位で決定される場合、異なる検知部位での再発生局所的収縮と心周期との間の関係についての知識は、心臓の異なる部分が起動するシーケンスを決定可能にする。
【００１８】
好ましくは、第１の特性決定ユニットは、再発生局所的収縮の振幅を決定するのに適している。振幅、すなわち、心臓の検知部位での心臓の再発生局所的収縮の力を決定することは、心臓のより良好及び／又はより信頼性が高い特徴描写を可能にする心臓に関する更なる情報を供給可能にする。例えば、切除処置の間、心臓の検知部位での心臓の再発生局所的収縮の振幅（及びその時間的変化）の決定は、更に詳しく後述されるように、催不整脈性基質の電気的絶縁の経過と、心臓組織内の病変経過、好ましくは治療部位での心臓組織の厚みに関する病変の深度とを監視するために用いられる。
【００１９】
第１の特性決定ユニットが、検知された収縮信号の時間的変化に基づいて再発生局所的収縮を決定することが好ましい。これは、検知部位での心臓の再発生局所的収縮の単純な決定を可能にする。例えば、収縮信号が時間的に複数のポイント（サンプリング時点）で検知される場合、又は代わりに、時間にわたって連続的に検知された後で時間離散的表現に変換される場合、検知部位での心臓の再発生局所的収縮は、時間的に後続するポイント間の収縮信号の変化に基づいて決定される。時間的に後続するポイント間の収縮信号のこれら時間的変化は、時間的に隣接したポイントで収縮信号のサンプリング値間の差を計算することにより、又は相関を計算することにより、好ましくは定量化される。
【００２０】
特に、第１の特性検知ユニットは、時間的に異なるポイントで収縮信号を検知し、第１の特性決定ユニットは、時間的に隣接するポイントで、検知された収縮信号の類似性を示す類似性値に結果となる、時間的に隣接するポイントで、検知された収縮信号を比較する類似性手法を適用し、前記類似性値を閾値と比較することにより時間的に非類似性のポイントを決定し、決定された時間的に非類似性のポイントから心臓の再発生局所的収縮の周期性及びフェーズの少なくとも１つを決定することが好ましい。
【００２１】
好ましくは、第１の特性検知ユニットは、心臓内の一つ以上の深度で反射されるための音響波を放射し、反射された音響波を受信するための音響検知ユニットであり、検知された収縮信号は、受信された音響波に依存する。音響検知が、心臓を検知するために、特に心臓組織内の種々異なる深度で心臓を検知するために用いられる。心臓組織内の一つ以上の深度で反射される受信音響波に依存する収縮信号の音響検知は、高品質で検知部位での心臓の再発生局所的収縮を決定することを可能にするために、検知部位での心臓に関する充分な情報を供給する。
【００２２】
好ましくは、心臓の音響検知に使用される音響波の周波数は、心臓の検知部位での心臓の再発生局所的収縮の高品質の決定を可能にする空間解像度を提供するために、２０ＭＨｚより大きい。
【００２３】
音響検知ユニットは、単一要素の超音波振動子又は超音波振動子アレイ（各々が液体レンズを持っている又は持っていない）である、超音波振動子を有することが好ましい。例えば、第１の特性検知ユニットが、単一要素の超音波振動子を有する場合、音響検知ユニットは、超音波の単一のビームを放射し、心臓組織内の一つ以上の深度で反射される超音波の反射を表す収縮信号を検知する。時間的ポイントに対応する収縮信号は、超音波の戻りのために必要とされる時間の関数として反射の振幅を表す、よって、超音波振動子に関する反射心臓組織の深度を表わす「Ａライン」とみなされる。
【００２４】
時間的に複数のポイント（サンプリング時点）で収縮信号を検知することにより、又は代わりに、時間にわたって連続的に検知された後、時間離散的表現に変換することにより、マトリックスを得るために一緒に積み重ねできる複数の「Ａライン」が得られる。検知部位での心臓の再発生局所的収縮は、このとき、このマトリックスの後続する「Ａライン」間の変化を分析することにより決定される。特に、時間的に隣接したポイントで検知された収縮信号の類似性を示す類似性値に結果としてなる、時間的に隣接するポイントで検知された収縮信号を比較するための類似性手法が適用され、時間的に非類似性ポイントが、類似性値を閾値と比較することにより決定される。時間的に決定された非類似性ポイントから、心臓の再発生局所的収縮の周期性及び／又はフェーズが決定される。
【００２５】
音響検知に代わるものとして、第１の特性検知ユニットは、また、他の撮像モダリティを使用できる。例えば、第１の特性検知ユニットは、例えば、レーザー又は他の光源からの可視光又は赤外線での光撮像を使用する光検知ユニットであり得る。このように、音響検知ユニットの代わりに、例えば、赤外線を放射し受信する光検知ユニットが、第１の特性検知ユニットとして用いられ、ここで、収縮信号は、心臓内の種々異なる深度で反射される赤外線の反射を表す。
【００２６】
カテーテルが、検知部位での心臓の他の特性を示す特性信号を検知するための他の特性検知ユニットを有し、前記装置は、検知された特性信号から検知部位での心臓の他の特性を決定するための他の特性決定ユニットを有することが好ましい。これは、心臓のより良好及び／又はより信頼性が高い特徴描写を可能にする心臓に関する更なる情報を提供することを可能にする。例えば、他の特性検知ユニット及び他の特性決定ユニットは、検知部位での心臓の局所的伝導（エレクトログラム）及び／又は組織インピーダンスのような電気的特性を決定するのに適している。加えて、又は代わりに、他の特性検知ユニットは、例えば、検知部位での心臓の温度を示す温度信号を検知するための温度センサを有し、他の特性決定ユニットは、検知された温度信号から検知部位での心臓の温度を決定するのに適している。
【００２７】
好ましくは、カテーテルは、エネルギーを心臓に付与するためのエネルギー付与ユニットを有する。エネルギーを心臓に付与するためのエネルギー付与ユニットを有するカテーテルは、心臓への治療に適用することを可能にする。例えば、カテーテルが、心房細動の治療のための切除処置を実行するために、好ましくは用いられる。エネルギー付与ユニットは、無線周波数エネルギーを心臓組織に付与するための電極を好ましくは有してもよいが、冷却又は焼灼のような他の既知のエネルギー付与方法を利用してもよい。
【００２８】
好ましくは、エネルギー付与ユニットは、検知部位で心臓にエネルギーを付与するのに適合されている。エネルギー付与ユニットは、心臓を切除するのに適していて、装置は、決定された再発生局所的収縮に基づいて切除の経過を決定するための切除経過決定ユニットを有することが好ましい。例えば、催不整脈性基質の電気的絶縁の経過と、心臓組織内の病変経過、好ましくは治療部位での心臓組織の厚みに関する病変の深度とは、決定された再発生局所的収縮の周期性、フェーズ及び／又は振幅に基づいて決定される。例えば、実施例では、切除を進めるにつれ、決定された再発生局所的収縮の振幅が減少すると仮定される。振幅の特定の減少は、例えば、較正手段により特定の切除経過と相関できる。その上、実施例では、決定された再発生局所的収縮の増加期間は、切除の増大経過を示すと仮定される。従って、期間の特定の増大は、特定の切除経過と相関できる。特に、切除経過決定ユニットは、決定された再発生局所的収縮の期間の増大及び／又は振幅の減少が、切除が進行した心臓組織の深度を示すように較正できる。一般に、切除が進行する場合、決定された再発生局所的収縮の周期性、フェーズ及び／又は振幅が変更される。好ましくは、較正手段により、又は切除の経過と決定された再発生局所的収縮の変更との間の既知の関係により、切除経過決定ユニットは、決定された再発生局所的収縮の周期性、フェーズ及び／又は振幅の変更に基づいて切除の経過を決定するのに適している。その上、実施例では、再発生局所的収縮の周期性、フェーズ及び／又は振幅は、心臓組織内の種々異なる深度に対して心臓の検知部位で決定され、ここで、異なる深度のこれらの値の個々の反応が、更に、検知部位での切除経過を決定するために利用できる。
【００２９】
好ましくは、装置は、検知部位の位置を決定するための位置決定ユニットを有する。これは、心臓の解剖学的構造と、心臓の再発生局所的収縮が決定される心臓の検知部位の位置との間に存在する関係を決定することを可能にする。例えば、電気的又は磁気的位置測定又はＧＰＳ（全地球位置測定システム）を使用して、検知部位の位置が決定される。例えば、カテーテルは、カテーテルの位置、特にカテーテル先端部の位置を決定するため外部撮像システムで見ることができる要素を具備できる。実施例では、カテーテル先端部は位置測定コイルを有し、位置測定コイルの位置、よってカテーテルの位置は磁気共鳴映像法システムで決定できる。
【００３０】
特に、心臓の再発生局所的収縮が心臓の種々異なる検知部位で決定され、異なる検知部位の位置が決定される場合、これらの決定された位置は、異なる検知部位の位置に依存して、異なる検知部位での心臓の再発生局所的収縮の類似点、バリエーション及び／又は他の特性を決定可能にする。
【００３１】
好ましくは、検知部位の位置は、基準フレームに関して決定される。斯様な基準フレームは、例えば、局所的若しくはグローバルな、２次元若しくは３次元座標系（当該座標系で心臓のモデルが記録されていてもよい）又は心臓に関する解剖学的情報を供給する心臓の２次元若しくは３次元モデル若しくはマップでもよい。例えば、基準フレームは、心臓の３次元モデルが記録される、又はそれ自体が心臓の３次元解剖学的モデルであるグローバルな３次元座標系である。
【００３２】
第１の特性検知ユニット及び第１の特性決定ユニットが、心臓の異なる検知部位での再発生局所的収縮を決定し、前記位置決定ユニットが、異なる検知部位の位置を決定し、前記装置は、更に、異なる検知部位で、決定された再発生局所的収縮と、異なる検知部位の決定された位置とに基づいて心臓の収縮マップを生成するためのマップ生成ユニットを更に有し、前記収縮マップが異なる検知部位の位置での再発生局所的収縮を表すことが好ましい。
【００３３】
斯様な収縮マップは、心臓の反応のより良好及び／又はより信頼性が高い評価を可能にする心臓に関する情報を供給可能にする。例えば、心臓の収縮マップは、興奮収縮連関、すなわち、検知部位での心臓組織の電気的パルスが検知部位で局所的短縮に結果としてならない場合の解離を識別するか、又は非収縮瘢痕組織を位置決めすることを助ける。決定された局所的収縮パターンからの心室瘢痕組織の位置の識別は、例えば、ペースメーカリード線電極の位置決めのための適切なスポットを見つける際の助けとなる。
【００３４】
前記カテーテルが検知部位での心臓の他の特性を示す特性信号を検知するための他の特性検知ユニットを有し、前記装置は、検知された特性信号から検知部位での心臓の他の特性を決定するための他の特性決定ユニットを有し、前記他の特性検知ユニット及び前記他の特性決定ユニットは、加えて、心臓の異なる検知部位で他の特性を決定し、前記マップ生成ユニットが、加えて、異なる検知部位で、決定された他の特性と、異なる検知部位の決定された位置とに基づいて、異なる検知部位の位置での他の特性を表わす心臓の収縮マップを生成することが好ましい。
【００３５】
更に心臓の他の特性を表す収縮マップは、心臓のより良好及び／又はより信頼性が高い特徴描写を可能にする心臓に関する他の情報を提供することを可能にする。
【００３６】
他の本発明の態様において、カテーテルに含まれる第１の特性検知ユニットによって心臓の検知部位での心臓の再発生局所的収縮を示す収縮信号を検知するステップと、第１の特性決定ユニットにより心臓の第１の特性として、検知された収縮信号から検知部位での心臓の再発生局所的収縮を決定するステップとを有する、心臓の特性を決定する方法が提供される。
【００３７】
他の本発明の態様において、コンピュータプログラムが請求項１に記載の装置を制御しているコンピュータ上で機能するとき、請求項１３に記載の方法のステップを前記コンピュータに実施させるためのプログラムコード手段を有する、心臓の特性を決定するためのコンピュータプログラムが提供される。
【００３８】
他の本発明の態様において、心臓の検知部位の異なる位置での心臓の再発生局所的収縮を表す心臓の収縮マップが提供される。好ましくは、収縮マップは、種々異なる検知部位での再発生局所的収縮及び異なる検知部位の決定された位置に基づいて生成される。異なる検知部位の位置は、位置決定ユニットにより好ましくは決定され、再発生局所的収縮は、心臓の再発生局所的収縮を示す収縮信号から第１の特性決定ユニットにより、異なる検知部位で好ましくは決定される。好ましくは、収縮信号は、カテーテルに含まれる第１の特性検知ユニットにより検知される。
【００３９】
請求項１の装置、請求項１３の方法、請求項１４のコンピュータプログラム及び請求項１５の収縮マップは、特に、従属請求項に定義されるように同様の及び／又は同一の好ましい実施例を持つと理解されるべきである。
【００４０】
本発明の好ましい実施例が、従属請求項とそれぞれの独立請求項との任意の組合せでもあり得ることは、理解されるべきである。
【００４１】
本発明のこれらの及び他の態様は、これ以降説明される実施例を参照して明らかに説明されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、心臓の特性を決定するための装置の実施例を模式的に例示的に示す。
【図２】図２Ａ、図２Ｂは、心臓の特性を決定するための装置での使用のためのカテーテルの先端の２つの実施例を模式的に例示的に示す。
【図３】図３は、第１の特性検知ユニットにより心臓の検知部位での心臓の再発生局所的収縮を示す収縮信号の検知を模式的に例示的に示す。
【図４】図４は、第１の特性検知ユニットにより心臓の検知部位で検知された心臓の再発生局所的収縮を示す収縮信号の時間的挙動を模式的に例示的に示す。
【図５】図５Ａ乃至図５Ｃは、検知された収縮信号から心臓の検知部位での心臓の再発生局所的収縮の決定を例示するために役に立つ。
【図６】図６は、第１の特性検知ユニットにより心臓の検知部位で検知された心臓の再発生局所的収縮を示す収縮信号の時間的挙動を模式的に例示的に示す。
【図７】図７Ａ、図７Ｂは、心臓の特性を決定するための装置での使用のためのカテーテルの先端の２つの実施例を模式的に例示的に示す。
【図８】図８は、心臓の収縮マップの実施例を模式的に例示的に示す。
【図９】図９は、心臓の特性を決定する方法の実施例を例示しているフローチャートを示す。
【図１０】図１０は、心臓に付与される切除の間、切除の経過を決定する方法の実施例を例示しているフローチャートを示す。
【図１１】図１１は、心臓の収縮マップを生成する方法の実施例を例示しているフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
図１は、患者３の心臓２の特性を決定するための装置１を模式的に例示的に示す。患者３は、患者テーブル４上に位置する。装置１は、心臓２の検知部位での心臓２の再発生局所的収縮を示す収縮信号を検知するための第１の特性検知ユニットを有するカテーテル５を有する。本実施例では、第１の特性検知ユニットは、カテーテル５の先端６に位置する。第１の特性検知ユニットを有するカテーテル５の先端６は、以下に更に詳細に説明されるだろう。
【００４４】
心臓２の特性を決定するための装置１は、更に、心臓２の第１の特性として収縮信号から検知部位での心臓２の再発生局所的収縮を決定するための第１の特性決定ユニット８を有するカテーテル制御ユニット７を有する。
【００４５】
カテーテル制御ユニット７は、更に、心臓２の検知部位へカテーテル５の先端６をガイドするための案内制御ユニット９を有する。案内制御ユニット９は、本実施例では、カテーテル５の内蔵ガイド手段（図１に示されていない）を制御する。他の実施例では、カテーテル５は、例えば、心臓２内の所望の位置へカテーテル５の先端６を受動的にガイドするために、ステアリングワイヤを用いて操縦されナビゲートできる。また、ステアリングワイヤは、案内制御ユニット９により制御できる。代わりに、心臓２の検知部位へのカテーテル５の先端６の磁気的ガイド又は他のガイドが使用できる。
【００４６】
心臓２の検知部位へのカテーテル５の先端６のガイドの間、また好ましくは収縮信号を検知する間、蛍光透視装置６０は、患者３内、特に心臓２内のカテーテル５の先端６の位置を撮像する。蛍光透視装置６０は、カテーテル５、特にカテーテル５の先端６が存在する患者３の領域を横断する図１に図式的に示されるＸ線ビーム１６を生成するＸ線源１５を有する。Ｘ線ビーム１６が患者３を横断した後、Ｘ線ビーム１５はＸ線検知器１７により検知される。Ｘ線源１５及びＸ線検知器１７は、蛍光透視画像を示すためのディスプレイも好ましくは有する蛍光透視制御ユニット１８により制御される。
【００４７】
他の実施例では、蛍光透視装置の代わりに、他の撮像装置、例えば、磁気共鳴撮像装置、超音波撮像装置又はコンピュータ断層撮影撮像装置が、患者３内、特に心臓２内でカテーテル５の先端６の位置を撮像するために用いられる。
【００４８】
図２Ａは、心臓２の特性を決定するための装置１用のカテーテル５の先端６の実施例を模式的に例示的に示す。図の類似の参照符号は、同様の要素を示す。
【００４９】
図２Ａに示される実施例では、カテーテル５は、心臓２の検知部位２２での心臓２の再発生局所的収縮を示す収縮信号を検知するための第１の特性検知ユニット２１を有する。第１の特性検知ユニット２１は、第１の特性検知ユニット２１から第１の特性決定ユニット８まで収縮信号を伝達することに適している接続部２３を介して、図１に示される第１の特性決定ユニット８に接続可能である。接続部２３は、例えば、電気的接続部又は光接続部であり得る。
【００５０】
本実施例では、第１の特性検知ユニット２１は、心臓２内の一つ以上の深度で反射されるための音響波２４を放射し、反射された音響波２４を受信するための音響検知ユニットである。検知された収縮信号は、受信音響波２４に依存する。他の実施例では、第１の特性検知ユニット２１は、他の撮像モダリティも使用できる。例えば、第１の特性検知ユニット２１は、例えば、レーザーから又は他の光源からの可視光又は赤外線での光撮像を使用する光検知ユニットであり得る。このように、音響検知ユニットの代わりに、例えば、赤外線を放射し受信する光検知ユニットは、収縮信号が心臓２内の異なる深度で反射される赤外線の反射を表す、第１の特性検知ユニット２１として用いられる。
【００５１】
本実施例では音響検知ユニットである第１の特性検知ユニット２１は、超音波振動子２５、特に本実施例では、単一の要素超音波振動子２５を有する。斯様な単一の要素超音波振動子は、超音波のビーム、すなわち音響波２４を放射し受信できる。他の実施例では、第１の特性検知ユニット２１は、更に、液レンズを有する、又は超音波振動子２５は超音波振動子アレイであり得る。液レンズを持つ単一の要素超音波振動子、又は超音波振動子アレイの使用は、より大きい検知レンジにわたって心臓２を検知可能にする。他の実施例では、第１の特性検知ユニット２１は、幾つかの超音波振動子も有し得る、すなわち第１の特性検知ユニット２１は、単一の超音波振動子又は幾つかの超音波振動子を有し得る。
【００５２】
音響波２４、特に超音波２４の送信を可能にするために、カテーテル５は、固体又は液体（図２Ａに示されていない）、例えば冷却液体又は他の液体のような送信媒体で好ましくは満たされる。
【００５３】
図２Ａに示される実施例では、カテーテル５は、エネルギーを心臓２に付与するためのエネルギー付与ユニット２６を有する。エネルギー付与ユニット２６は、カテーテル電極２７、特に、本実施例では、（図２Ａに示されていない）コンタクトリード線を介して、心臓２の特性を決定するための装置１の図１に示されたカテーテル制御ユニット７に含まれる電気的エネルギー源１０に接続可能である無線周波数カテーテル電極２７を有する。このように、電気的エネルギー、本実施例では、無線周波数エネルギーは、カテーテル５のエネルギー付与ユニット２６を介して心臓２に付与される。カテーテル電極２７、特に本実施例では、無線周波数カテーテル電極２７は、音響的に透過な電極、例えば、前面側上に薄い金属被覆を持つＴＰＸ電極、又はドーピングされたポリマーのような他の音響的に透過な物質でできている電極である。他の実施例では、エネルギー付与ユニット２６は、レーザー、クライオサーミイ（ｃｒｙｏｔｈｅｒｍｙ）エネルギー源、高い強度の超音波又はマイクロ波のような他のエネルギー源も使用できる。
【００５４】
本実施例では、エネルギー付与ユニット２６は、心臓２を切除するのに適している。装置１、特にカテーテル制御ユニット７は、心臓２の検知部位２２での心臓２の決定された再発生局所的収縮に基づいて切除の経過を決定するために、図１に示される切除経過決定ユニット１１を有する。好ましくは、決定された再発生局所的収縮の周期性、フェーズ及び／又は振幅は、切除の経過を決定するために用いられる。例えば実施例では、切除の経過に伴って、決定された再発生局所的収縮の振幅が減少すると仮定される。振幅の特定の減少は、このとき、例えば較正手段により特定の切除経過と相関できる。その上、実施例では、決定された再発生局所的収縮の増大期間は切除の増大経過を示すと仮定される。従って、当該期間の特定の増大は、特定の切除経過と相関できる。特に、決定された再発生局所的収縮の期間の増大及び／又は振幅の減少が、切除が進行した心臓組織の深度を示すように、切除経過決定ユニットは、較正できる。一般に、切除が進行する場合、決定された再発生局所的収縮の周期性、フェーズ及び／又は振幅は修正される。好ましくは、較正手法により、又は切除の経過と決定された再発生局所的収縮の修正との間の既知の関係により、切除経過決定ユニットは、決定された再発生局所的収縮の周期性、フェーズ及び／又は振幅の修正に基づいて切除の経過を決定するのに適している。その上、再発生局所的収縮の周期性、フェーズ及び／又は振幅は、心臓組織内での種々異なる深度に対する心臓の検知部位で決定され、異なる深度でのこれらの値の個別の挙動が、更に、検知部位での切除経過を決定するために利用され得る。
【００５５】
図２Ｂは、心臓２の特性を決定するための装置１用のカテーテル５の先端６の他の実施例を模式的に例示的に示す。
【００５６】
図２Ｂに示される実施例では、エネルギー付与ユニット２６に含まれるカテーテル電極２７、特に本実施例では、無線周波数カテーテル電極２７が、円環電極であるという点で、カテーテル５は図２Ａに示されるものと異なる。環状カテーテル電極２７及び第１の特性検知ユニット２１は、一緒に一種のチャネルを形成し、当該チャネルを通じて音響波２４が送信される。第１の特性検知ユニット２１の前に空気及び／又は血液の存在を回避するために、チャネルは、潅流液体（図２Ｂに示されていない）、例えば、カテーテル５の内腔を通してポンプ圧送され開口部５０を通じて内腔を離れることができる食塩液で好ましくは満たされる。内腔は、潅流液体により完全に満たされるか、又はチューブが、カテーテル５の内腔内に存在でき、チューブは、潅流液体が開口部５０を通じてカテーテル５を出て行くように開口部５０に接続されている。
【００５７】
図３は、第１の特性検知ユニット２１により心臓２の検知部位２２での心臓２の再発生局所的収縮を示す収縮信号の検知を模式的に例示的に示す。
【００５８】
第１の特性検知ユニット２１、本実施例では音響検知ユニットは、音響波２４を放射して受信し、検知された収縮信号は、心臓２内の一つ以上の深度で反射される音響波２４の反射を表す。時間的なポイントに対応する検知された収縮信号は、２次元の「Ａモード」画像として図３に視覚化され、画像の水平軸Ｄは、放射され反射された音響波２４の戻りのために必要とされる時間を表わし、よって、第１の特性検知ユニット２１に関して、反射している心臓組織の深度を表し、垂直軸Ａは反射の振幅を表す。代わりに、同じ情報が一次元の「Ｂモード」画像として視覚化でき、画像の一つの軸は第１の特性検知ユニット２１に関して反射している心臓組織の深度を表し、反射の振幅は輝度値としてコード化される。図３に示される収縮信号は、心臓２の前壁２８及び背壁２９で目立つピークを特徴とする。前壁２８と背壁２９との間にある小さなピークは、心臓組織の不均質を反映する。
【００５９】
図４は、第１の特性検知ユニット２１により心臓２の検知部位２２で検知される心臓２の再発生局所的収縮を示す収縮信号の時間的挙動を模式的に例示的に示す。
【００６０】
本実施例では、収縮信号の時間的挙動は、２次元の「Ｍモード」画像として図４に視覚化され、画像の水平軸Ｔは時間を表し、画像の垂直軸Ｄは、画像の最上位に位置されるべきと考えられる第１の特性検知ユニット２１に関して、反射している心臓組織の深度を表し、反射の振幅は輝度値Ｂとしてコード化される。２次元の「Ｍモード」画像が、本実施例では、２０Ｈｚのサンプリング周波数で時間的に複数のポイントで収縮信号を先ず検知することにより生成される。他の実施例では、時間にわたって連続的に検知された後で、収縮信号は時間離散的表現に変換され得る。その上、必要であれば、より高いサンプリング周波数、例えば１００Ｈｚより大きいサンプリング周波数が用いられてもよい。時間的に各ポイントに対応する収縮信号（「Ａライン」）は、例えば、ヒューバートフィルタを使用して好ましくはフィルタリングされ、フィルタリングの後の絶対振幅値は、２次元の「Ｍモード」画像を得るために一緒に重ねられる一次元の「Ｂモード」画像に変換される。
【００６１】
図３及び図４に示される状況で、心臓２が検知部位２２での再発生局所的収縮を見せず、第１の特性検知ユニット２１が収縮信号の検知の間、心臓２に関して固定位置のままであるので、時間的に異なるポイントに対応する「Ｂライン」は、２次元の「Ｍモード」画像において変化せず、結果的に前壁２８及び背壁２９が明らかに認識可能である「ストライプのような」画像になる。
【００６２】
図５Ａ乃至図５Ｃは、心臓２の検知部位２２で再発生局所的収縮を心臓２が呈する状況を示す。これらの図は、検知された収縮信号から心臓２の検知部位２２での心臓２の再発生局所的収縮の決定を例示するのに役に立つ。
【００６３】
図５Ａは、第１の特性検知ユニット２１により心臓２の検知部位２２で検知された心臓２の再発生局所的収縮を示す収縮信号の時間的挙動を示す。収縮信号は、図４を参照して説明されている２次元の「Ｍモード」画像として視覚化される。心臓２が、本実施例では、検知部位２２で再発生局所的収縮を呈するので、心臓組織の対応する再発生局所的変位は、２次元の「Ｍモード」画像において認識できる。収縮信号は、本実施例では、心臓２と直接接触してないカテーテル５の先端６で感知された。
【００６４】
心臓２の検知部位２２での心臓２の再発生局所的収縮は、図１に示される第１の特性決定ユニット８により、検知された収縮信号の時間的変更に基づいて決定される。本実施例では、再発生局所的収縮は、以下の通りに決定される。
【００６５】
時間的に複数のポイントで、検知された収縮信号に対応する個別の「Ａライン」が、マトリクスＡを形成するために一緒に重ねられる。マトリクスＡは、列ベクトルＡ１、Ａ２、．．．、ＡＮから構成され、ここで、
0005676575.tif 000002
のＡＮは要素Ａｎ１、Ａｎ２、．．．、ＡｎＭを持つ「Ａライン」であり、ここで、
0005676575.tif 000003
のＡｎｍは心臓組織内の深度ｍでの音響波の反射の振幅である。単一の行からのマトリクスエントリ、例えば、マトリクスＡに含まれる時間的に全てのポイントを交差する単一の深度に対応するＡ１１、Ａ２１、．．．、ＡＮ１が、時間的に隣接するポイントで検知された収縮信号の類似性の手法として、差の絶対値ｄ１１＝｜Ａ１１−Ａ２１｜、ｄ２１＝｜Ａ２１−Ａ３１｜、．．．、ｄ（Ｎ−１）１＝｜Ａ（Ｎ−１）１−ＡＮ１｜を計算することにより比較される。これにより小さな絶対差は、検知された収縮信号が時間的に考慮された隣接するポイントで、考慮された深度で、非常に類似していることを示すのに対し、大きな絶対差は、検知された収縮信号が時間的に考慮された隣接するポイントで、考慮された深度で、むしろ非類似であることを示す。最大絶対差の例えば２／３に等しい閾値ｄｔｈｒｅｓｈが採用され、計算された類似値ｄ１１、ｄ２１、．．．、ｄ（Ｎー１）１が閾値ｄｔｈｒｅｓｈより大きい、１≦ｋ≦（Ｎ−１）の時間Ｔｋ１での非類似ポイントが見つけられる。これは、ｍの全ての値に対して、すなわち心臓組織内の全ての異なる深度に対して繰り返され、閾値ｄｔｈｒｅｓｈが心臓組織内の深度ｌで越えられる１≦ｌ≦Ｍの時間Ｔｋｌの非類似性ポイントを作る。時間Ｔｋｌの非類似ポイントの１次元ヒストグラムＨｋが採用され、ここで、時間Ｔｋｌの非類似ポイントの深度ｌは無視される。ヒストグラムＨｋのピークは、心臓の再発生局所的収縮の周期性及び／又はフェーズを決定するために使われる時間のポイントとして採用される。
【００６６】
これは、図５Ｂに示され、心臓２の検知部位２２での心臓２の再発生局所的収縮が決定された時間的ポイントは白い垂直線によりマークされている。これらの時間的ポイントは、対応する「バイナリのモード」のプロット画像で図５Ｃにも示され、振幅が、本実施例では、再発生局所的収縮の振幅と相関しない点に留意されたい。
【００６７】
図５Ｃに示される「バイナリのモード」のプロット画像から、心臓２の検知部位２２での心臓２の再発生局所的収縮のサイクル長、周期性及び／又はフェーズ（並びにその変化）は、容易に引き出される。
【００６８】
心臓２の特性を決定するための装置１は、本実施例では、更に、再発生基準信号を供給するために、図１に示される基準信号供給ユニット１２を有する。本実施例では、基準信号供給ユニット１２は、再発生基準信号として心臓２の心拍数及び鼓動を表すＥＣＧ（心電図）信号を測定するための心電計である。心臓２の検知部位２２での心臓２の再発生局所的収縮の周期性及び／又はフェーズは、再発生基準信号に関して決定される。これは、心臓２の種々異なる検知部位２２での心周期と再発生局所的収縮との間の関係を決定可能にする。種々異なる検知部位２２での再発生局所的収縮と心周期との間の関係についての知識は、心臓２の異なる部分が活性化するシーケンスを決定することを可能にする。
【００６９】
心臓２の検知部位２２での再発生局所的収縮の周期性及び／又はフェーズが深度にかかわりなく上述された方法で決定される一方、これらの値も心臓組織内の異なる深度又は深度範囲に対して別々に決定できる。これは、例えば、各考慮される深度又は深度範囲に対して、心臓組織内で考慮された深度又は深度範囲内にある時間Ｔｋｌのそれら非類似のポイントの別々の一次元ヒストグラムＨｋを採用することにより、達成され、ここで、時間Ｔｋｌのこれら非類似のポイントの深度ｌは再び無視される。ヒストグラムＨｋのピークは、心臓の再発生局所的収縮の周期性及び／又はフェーズを決定するために使われる時間的ポイントとして採用される。
【００７０】
代わりに、又は周期性及び／又はフェーズの決定に加えて、心臓２の検知部位２２での心臓２の再発生局所的収縮の期間及び／又は振幅、すなわち力（並びにその変化）が決定できる。これは、例えば、時間的に種々異なるポイントで前壁２８又は背壁２９のような心臓組織の認識可能な部分の深度を抽出するために、図５Ａに示される２次元の「Ｍモード」の画像に、縁検知アルゴリズムを適用することによりできる。再発生局所的収縮の振幅は、時間的に異なるポイントでの心臓組織の抽出された認識可能な部分の最小深度と最大深度との間の差として計算できる。同様に、例えば、心臓２の検知部位２２での心臓２の再発生局所的収縮の期間は、心臓組織の抽出された認識可能な部分の最大深度を一時的に囲んでいる心臓組織の抽出された認識可能な部分の最小深度間の最小の時間的距離から決定できる。検知部位２２での心臓２の再発生局所的収縮の振幅及び期間のうちの少なくとも１つは、心臓組織の認識可能な一部を抽出することにより、心臓組織内の異なる深度に対して決定できる。
【００７１】
心臓２の検知部位２２での心臓２の再発生局所的収縮の決定が、図５Ａ及び図５Ｂに示される２次元の「Ｍモード」の画像と、図５Ｃに示される対応する「バイナリプロット」の画像とを参照して明確に説明されてきたが、これらの画像が再発生局所的収縮の特定のパラメータ、例えば、周期性及び／又はフェーズを決定するために必ずしも生成される必要があるというわけではないことは明確であるべきである。その上、時間的に隣接するポイントでの類似性尺度の類似性値として隣接する「Ａライン」の差を計算し評価する代わりに、再発生局所的収縮を決定する他の態様が、追加的に又は代替的に利用されてもよい。例えば、時間的に隣接するポイントで検知された収縮信号の類似性値を生成するための他の類似性手法として、隣接する「Ａライン」間の相関が計算され、閾値と比較され得る。閾値より低い相関値は、時間的に非類似性ポイント、すなわち、心臓２の検知部位２２での再発生局所的収縮を心臓２が呈した時間的ポイントを示す。
【００７２】
図６は、第１の特性検知ユニット２１により心臓２の検知部位２２で検知される心臓２の再発生局所的収縮を示す収縮信号の時間的挙動を模式的及び例示的に示す。
【００７３】
本実施例では、収縮信号は、図４を参照して説明された２次元の「Ｍモード」の画像として視覚化される。心臓２が検知部位２２での再発生局所的収縮を呈するので、心臓組織の対応する再発生局所的変位は、２次元の「Ｍモード」の画像において認識できる。しかしながら、図５Ａに示される２次元の「Ｍモード」の画像とは対照的に、収縮信号は、心臓２と直接接触しているカテーテル５の先端６で検知された。これは、図２Ａ又は図２Ｂに示されるようにカテーテル５での切除処置の間に通常適用する構成である。心臓２の検知部位２２での心臓２の再発生局所的収縮は、上述の方法に従って検知された収縮信号から決定できる。
【００７４】
図７Ａは、心臓２の特性を決定するための装置１での使用のためのカテーテル５の先端６の実施例を模式的及び例示的に示す。
【００７５】
図７Ａに示される実施例では、カテーテル５は第１の特性検知ユニット２１を有し、第１の特性検知ユニット２１は、心臓２の検知部位２２での心臓２の再発生局所的収縮を示す収縮信号を検知するため、本実施例では単一の要素超音波振動子２５を有する音響検知ユニットである。第１の特性検知ユニット２１は、第１の特性検知ユニット２１から第１の特性決定ユニット８まで収縮信号を伝達することに適している接続部２３を介して、図１に示される第１の特性決定ユニット８に接続可能である。接続部２３は、例えば、電気的接続部又は光接続部であり得る。
【００７６】
カテーテル５は、本実施例では、心臓２の検知部位２２での心臓２の他の特性を示す特性信号を検知するための他の特性検知ユニット３１を有する。他の特性検知ユニット３１は、本実施例では、心臓２の検知部位２２での心臓２の伝導及び／又はインピーダンスのような電気的特性を検知するための少なくとも一つの電極３２を有する。電極３２は、音響的に透過な電極、例えば、前側に薄い金属的被覆を持つＴＰＸ電極又はドーピングしたポリマーのような他の音響的に透過な物質でできている電極である。加えて又は代わりに、他の特性検知ユニット３１は、温度を検知するための温度センサ、又は心臓２の検知部位２２での心臓２の適切な他の特性を検知するための他の任意のセンサも有することができる。他の特性検知ユニット３１は、他の特性検知ユニット３１から他の特性決定ユニット１３まで特性信号を伝達するために適切である接続部（図７Ａに示されていない）を介して、心臓２の特性を決定するための装置１の図１に示されるカテーテル制御ユニット７に含まれる他の特性決定ユニット１３に接続可能である。当該接続部は、例えば電気的接続部又は光接続部であり得る。
【００７７】
心臓２の特性を決定するための装置１、特に本実施例では、カテーテル５は、検知部位２２の位置を決定するための位置決定ユニット３３を更に有する。例えば、検知部位２２の位置は、電気的若しくは磁気位置測定又はＧＰＳを使用してカテーテル５の先端６の位置を決定することにより、カテーテル５の先端６の決定された位置から検知部位２２の位置を得ることにより決定できる。実施例では、位置決定ユニット３３は、ＬｏｃａＬｉｓａ（商標）又はＲｅａｌ―Ｔｉｍｅ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ（商標）のようなシステムであり得る。代わりに、カテーテル５の先端６の位置、よって検知部位２２の位置は、蛍光透視、磁気共鳴撮像、超音波撮像又はコンピュータ断層撮影撮像のようなリアルタイム画像データから抽出できる。リアルタイム画像データは、例えば、図１に示される蛍光透視装置により供給できる。
【００７８】
第１の特性検知ユニット２１及び第１の特性決定ユニット８は、本実施例では、心臓２の種々異なる検知部位２２での心臓２の再発生局所的収縮を決定するのに適していて、位置決定ユニット３３は、異なる検知部位２２の位置を決定するのに適している。例えば、カテーテル５の先端６は、心臓２の異なる検知部位２２で心臓２の再発生局所的収縮を決定し、異なる検知部位２２の位置を決定するために、心臓２の異なる検知部位２２にガイドできる。
【００７９】
その上、心臓２の特性を決定する装置１、特にカテーテル制御ユニット７は、異なる検知部位２２で決定された再発生局所的収縮と異なる検知部位２２の決定された位置とに基づいて、心臓２の収縮マップを生成するために、図１に示されるマップ生成ユニット１４を有する。収縮マップは、異なる検知部位２２の位置での心臓２の再発生局所的収縮を表す。
【００８０】
本実施例では、他の特性検知ユニット３１及び他の特性決定ユニット１３は、加えて、心臓２の異なる検知部位２２での心臓２の他の特性を決定するのに適していて、マップ生成ユニット１４は、加えて、異なる検知部位２２の決定された他の特性と、異なる検知部位２２の決定された位置とに基づいて、異なる検知部位２２の位置での心臓２の他の特性を表す心臓２の収縮マップを生成するのに適している。
【００８１】
図７Ｂは、心臓２の特性を決定するための装置１での使用のためのカテーテル５の先端６の他の実施例を模式的及び例示的に示す。
【００８２】
図７Ｂに示される実施例では、カテーテル５は、他の特性検知ユニット３１に含まれる電極３２が円環電極であるという点で、図７Ａに示されるものと異なる。円環電極３２及び第１の特性検知ユニット２１は、一緒に一種のチャネルを形成し、当該チャネルを通じて音響波２４が送信される。第１の特性検知ユニット２１の前に空気及び／又は血液の存在を回避するために、チャネルは、潅流液体（図７Ｂに示されていない）、例えば、カテーテル５の内腔を通してポンプ圧送され開口部５０を通じて内腔を離れることができる食塩液で好ましくは満たされる。内腔は、潅流液体により完全に満たされるか、又はチューブが、カテーテル５の内腔内に存在でき、チューブは、潅流液体が開口部５０を通じてカテーテル５を出て行くように開口部５０に接続されている。
【００８３】
図８は、心臓２の収縮マップ４０の実施例を模式的及び例示的に示す。収縮マップ４０は、心臓２の異なる位置で、黒丸２２により示されるような図８の複数の検知部位２２を呈示する。収縮マップ４０は、心臓２の検知部位２２の異なる位置での心臓２の再発生局所的収縮を表す。この情報は、例えば、心臓２の検知部位２２の異なる位置での心臓２の再発生局所的収縮の周期性、フェーズ及び／又は振幅を色分け及び／又は濃淡分けすることにより、任意の適切な態様で臨床医のようなユーザに提示できる。収縮マップ４０は、例えば、ディスプレイ上に視覚化できる。
【００８４】
好ましくは、収縮マップ４０は、加えて、心臓２の検知部位２２の異なる位置での心臓２の他の特性を表す。当該他の特性は、例えば、心臓２の検知部位２２の心臓２の伝導及び／又はインピーダンスのような電気的特性であり、又は温度若しくは心臓２の検知部位２２での心臓２の他の任意の適切な特性である。他の特性は、例えば、異なる濃度、色及び／又は成形したマーカー等を用いて、収縮マップ４０に表わされ得る。
【００８５】
図９は、心臓２の特性を決定するための方法の実施例を例示しているフローチャートを示す。
【００８６】
ステップ１０１では、心臓２の検知部位２２での心臓２の再発生局所的収縮を示す収縮信号は、カテーテル５に含まれる第１の特性検知ユニット２１によって検知される。
【００８７】
ステップ１０２では、心臓２の検知部位２２での心臓２の再発生局所的収縮は、第１の特性決定ユニット８による心臓２の第１の特性として、検知された収縮信号から決定される。
【００８８】
図１０は、心臓２に付与される切除の間、切除の経過を決定するための方法の実施例を例示しているフローチャートを示す。
【００８９】
切除が初期化ステップ２０１で開始する前に、心臓２の検知部位２２での心臓２の再発生局所的収縮を示す収縮信号が、カテーテル５に含まれる第１の特性検知ユニット２１によって検知され、心臓２の検知部位２２での心臓２の再発生局所的収縮が、第１の特性決定ユニット８により、心臓２の第１の特性として検知された収縮信号から決定される。初めに決定された心臓の再発生局所的収縮は、切除の開始前に心臓２の検知部位２２での心臓２の再発生局所的収縮を表す基準値を供給する。
【００９０】
ステップ２０２では、エネルギーが、検知部位で心臓組織を切除するためのカテーテル５に含まれるエネルギー付与ユニット２６によって、心臓２の検知部位２２で、心臓２に付与される。
【００９１】
ステップ２０３では、心臓２の検知部位２２の切除中又は切除後の心臓２の再発生局所的収縮を示す収縮信号が、カテーテル５に含まれる第１の特性検知ユニット２１によって検知される。
【００９２】
ステップ２０４では、心臓２の検知部位２２の切除中又は切除後の心臓２の再発生局所的収縮が、第１の特性決定ユニット８による心臓２の第１の特性として、検知された収縮信号から決定される。
【００９３】
ステップ２０３及び２０４は、切除の開始後に実行され、切除の現在の状態で心臓２の検知部位２２での心臓２の再発生局所的収縮を表す現在の値を提供する。基準値及びそれぞれの現在の値は、例えば、心臓２の検知部位２２での心臓２の再発生局所的収縮の周期性、フェーズ、振幅及び／又は期間であり得る。
【００９４】
ステップ２０５では、切除の経過は、例えば、差を計算することにより、それぞれの現在の値と基準値とを比較することにより、決定された再発生局所的収縮に基づいて、決定される。例えば、切除の開始前に、例えば、収縮の基準周期性、基準フェーズ、基準振幅及び／又は基準期間等である基準値が決定できる。この基準値は、例えば、再発生局所的収縮の増大している期間又は再発生局所的収縮の減少している振幅を決定するため、検知部位で心臓の再発生局所的収縮の変化を決定するために、切除の間又は切除が実施された後、決定されるそれぞれの現在の値と比較される。この変化が、切除経過を監視するために、好ましくは用いられる。
【００９５】
ステップ２０６では、所望の程度の切除経過が到達されたかどうかが決定される。もし到達されたならば、現在の検知部位で、切除はステップ２０７で止まり、全体の切除処置は終了されるか、又はカテーテル５は他の検知部位にガイドされ、これらの新規な検知部位で、ステップ２０１〜２０６が繰り返される。切除の程度が充分でないと決定される場合、方法はステップ２０２で続く。切除の程度が充分であるかどうかを決定するために、ステップ２０５で決定される変化は、閾値と比較され、決定された変化が閾値を超える場合、切除の程度が充分であると決定される。
【００９６】
ステップ２０２〜２０６は、他の論理シーケンスで実施され得る。更にまた、幾つかのステップ、例えばステップ２０２及び２０３、２０４は、同時に実施できる。
【００９７】
図１１は、心臓２の収縮マップ４０を生成するための方法の実施例を例示しているフローチャートを示す。
【００９８】
ステップ３０１では、心臓２の検知部位２２での心臓２の再発生局所的収縮を示す収縮信号が、カテーテル５に含まれる第１の特性検知ユニット２１によって検知される。
【００９９】
ステップ３０２では、心臓２の検知部位２２での心臓２の再発生局所的収縮が、第１の特性決定ユニット８により、心臓２の第１の特性として、検知された収縮信号から決定される。
【０１００】
ステップ３０３では、検知部位２２の位置が、位置決定ユニット３３によって決定される。
【０１０１】
ステップ３０１〜３０３は、心臓２の所望の数の異なる検知部位２２に対して繰り返される。その後、当該方法は、ステップ３０４に続く。
【０１０２】
ステップ３０１、３０２及びステップ３０３は、同時に実施できるか又は他の任意の順で実施できる。例えば、ステップ３０３は、ステップ３０１及び３０２を実施する前に実施できる。
【０１０３】
ステップ３０４では、心臓２の収縮マップ４０が、マップ生成ユニット１４によって、種々異なる検知部位２２で決定された再発生局所的収縮と、異なる検知部位２２の決定された位置とに基づいて生成され、収縮マップ４０は、異なる検知部位２２の位置での再発生局所的収縮を表す。
【０１０４】
ステップ３０１及び３０２では、検知部位２２での心臓２の他の特性が、他の特性検知ユニット３１及び他の特性決定ユニット１３を用いて決定できる。例えば、心臓２の検知部位２２での心臓２の伝導、インピーダンス及び／又は温度が決定できる。ステップ３０４では、また、これらの決定された他の特性が、異なる濃度、色及び／又は成形されたマーカーを用いて収縮マップ４０に表わされる。
【０１０５】
エネルギー付与ユニットを有するカテーテル及び他の特性検知ユニットを有するカテーテルが異なる実施例として説明されてきたが、本発明は、また、複合カテーテルにおいて、すなわち、エネルギー付与ユニット及び他の特性検知ユニット両方を有するカテーテルで使用されてもよい。幾つかの実施例では、同じユニットが、エネルギーを心臓に付与するためと、心臓の検知部位での心臓の他の特性を決定するためとの両方に用いられてもよい。
【０１０６】
上述された実施例では、カテーテル先端部の要素の特定のアレンジメントが、図２Ａ、図２Ｂ、図７Ａ、図７Ｂに模式的に例示的に説明されてきたが、本発明は、カテーテル先端部のこれらの構成に限定されない。例えば、円環電極２７が用いられる場合、カテーテル先端部は、また、潅流手段なしで製造できる。その上、また、図２Ａ及び図７Ａに示されるカテーテル先端部は、潅流手段を有し得る。カテーテル先端部が、第１の特性検知ユニット、好ましくは電極を持たない超音波振動子を有することも可能である。心臓の検知部位での心臓の再発生局所的収縮を示す収縮信号を検知するための第１の特性検知ユニットを有するカテーテルと、心臓の第１の特性として検知された収縮信号から、検知部位での心臓の再発生局所的収縮を決定するための第１の特性決定ユニットとを有する心臓の特性を決定するための任意の装置が、本発明の範囲内にある。
【０１０７】
収縮マップは、同じ位置で、又は異なる位置で再発生局所的収縮及び他の特性を表すことができ、例えば他の特性は、再発生局所的収縮が決定される検知部位の位置と異なる位置で決定でき、収縮マップは、それぞれの位置で他の特性及び再発生局所的収縮を示す。更に、他の特性及び再発生局所的収縮が同じ検知部位で検知される場合であっても、収縮マップは検知部位の位置で再発生局所的収縮及び他の特性を並べて示すことができる。
【０１０８】
本発明は図面及び上述の記述で詳細に説明されてきたが、斯様な例示及び記述が図示的及び例示的であって限定的ではないと考えられるべきである。本発明は、開示された実施例に限定されない。開示された実施の形態に対する他の変形例は、図面、開示及び添付の特許請求の範囲の研究から、特許請求された発明を実践する際に当業者によって理解され、もたらされ得る。
【０１０９】
特許請求の範囲において、「有する」という語は他の構成要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「a」又は「an」は複数を排除するものではない。
【０１１０】
単一のユニット又はデバイスが、特許請求の範囲において列挙されている幾つかの要素の機能を果たし得る。互いに異なる従属請求項において幾つかの方策が列挙されているという単なる事実は、これらの方策の組み合わせが有利に用いられることができないことを示してはいない。
【０１１１】
上述の実施例において異なるユニットにより実現された幾つかの機能は、任意の数のユニット、また単一のユニットによっても実現できる。
【０１１２】
コンピュータプログラムは、他のハードウェアとともに又は他のハードウェアの一部として与えられる光記憶媒体又はソリッドステート媒体のような適切な媒体に記憶／配布され得るが、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムを介してのような他の形態でも配信され得る。
【０１１３】
特許請求の範囲におけるいかなる参照符号もが、範囲を限定するように解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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