(57)【要約】組織を切除およびマッピングするシステムは、組織を切除するように適合された独立型の組織切除システムと、組織をマッピングするように適合された独立型の心臓マッピングシステムとを含む。切除システムは、心臓マッピングシステムに動作可能に連結され、それによって、組織および組織に対する切除システムの位置の図画表示を生成するために、心臓マッピングシステムからのマッピングデータが切除システムに提供される。切除システムの運動は、切除システムアクチュエータおよび位置センサーによって提供されるフィードバックに基づいて、モニターされかつ調節され得る。
2014518521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
組織を切除およびマッピングするシステムであって、該システムは、
該組織を切除するように適合された独立型の組織切除システムと、
該組織をマッピングするように適合された独立型の心臓マッピングシステムと
を含み、該切除システムは、該心臓マッピングシステムに動作可能に連結され、それによって、該組織および該組織に対する該切除システムの位置の図画表示を生成するために、該心臓マッピングシステムからのマッピングデータが該切除システムに提供される、
システム。
【請求項２】
前記組織切除システムは、作動可能なカテーテルに基づいた超音波切除システムを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記組織切除システムは、低強度コリメート超音波（ｌｏｗ  ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  ｃｏｌｌｉｍａｔｅｄ  ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ）切除システムを含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記カテーテルは、該カテーテルの遠位部分に隣接した少なくとも１つの感知素子を含み、該少なくとも１つの感知素子は、前記心臓マッピングシステムに動作可能に連結されている、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記心臓マッピングシステムは、空間における前記少なくとも１つの感知素子の位置を決定するように適合され、該心臓マッピングシステムは、ディスプレイデバイスにおいて前記組織の表現に重ね合わせられた、該少なくとも１つの感知素子の該位置を図画表示する、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記１つ以上のセンサーは、前記組織からの心内電位図信号を捕捉するように適合され、該心内電位図信号は、前記心臓マッピングシステムか、前記切除システムかのどちらかによって図画表示される、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記心臓マッピングシステムは、前記組織切除システムにビデオ信号を提供する、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記ビデオ信号は、前記切除システムにおける図画表示のピクチャーインピクチャー表示において図画表示される、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記ビデオ信号は、切除システムモニターとは別個のモニターにおいて図画表示され、該別個のモニターは、前記心臓マッピングシステムからの情報を表示する、請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記心臓マッピングシステムのデータおよび前記切除システムからのデータは、互いに大きさを調整されかつ整列させられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
組織を切除およびマッピングするシステムであって、該システムは、
該組織を切除するように適合された独立型の組織切除システムと、
該組織をマッピングするように適合された独立型の心臓マッピングシステムと
を含み、該切除システムは、該心臓マッピングシステムに動作可能に連結され、それによって、該組織および該組織に対する該切除システムの位置の図画表示を生成するために、該組織切除システムからの該組織を特徴づけるデータが該心臓マッピングシステムに提供される、
システム。
【請求項１２】
前記組織切除システムは、作動可能なカテーテルに基づいた超音波切除システムを含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記組織切除システムは、低強度コリメート超音波（ｌｏｗ  ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  ｃｏｌｌｉｍａｔｅｄ  ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ）切除システムを含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記カテーテルは、該カテーテルの遠位部分に隣接した少なくとも１つの感知素子を含み、該少なくとも１つの感知素子は、前記心臓マッピングシステムに動作可能に連結されている、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記心臓マッピングシステムは、空間における前記少なくとも１つの感知素子の位置を決定するように適合され、該心臓マッピングシステムは、ディスプレイデバイスにおいて前記組織の表現に重ね合わせられた、該少なくとも１つの感知素子の該位置を図画表示する、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記１つ以上のセンサーは、前記組織からの心内電位図信号を捕捉するように適合され、該心内電位図信号は、前記心臓マッピングシステムか、前記切除システムかのどちらかによって図画表示される、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記切除システムは、前記心臓マッピングシステムにビデオ信号を提供する、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
前記ビデオ信号は、前記心臓マッピングシステムにおける図画表示のピクチャーインピクチャー表示において図画表示される、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記ビデオ信号は、心臓マッピングシステムモニターとは別個のモニターにおいて図画表示され、該別個のモニターは、前記切除システムからの情報を表示する、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２０】
前記切除システムからの３次元組織データが、前記心臓マッピングシステムに提供されて、３次元マッピングデータと組み合わせられ、該組み合わせられた３次元データは、ディスプレイにおいて図画で提示される、請求項１５に記載のシステム。
【請求項２１】
前記心臓マッピングシステムのデータおよび前記切除システムのデータは、互いに大きさを調整されかつ整列させられる、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
組織を切除およびマッピングする統合されたシステムであって、該統合されたシステムは、
該組織を切除するように適合された組織切除システムと、
該組織をマッピングするように適合された心臓マッピングシステムと
を含み、該切除システムは、該心臓マッピングシステムと統合されることにより、１つの統合されたシステムを形成し、該切除システムは、該心臓マッピングシステムに動作可能に連結され、それによって、該組織および該組織に対する該切除システムの位置の図画表示を生成するために、該心臓マッピングシステムからのマッピングデータが該切除システムに提供される、
統合されたシステム。
【請求項２３】
組織を切除およびマッピングする統合されたシステムであって、該統合されたシステムは、
該組織を切除するように適合された組織切除システムと、
該組織をマッピングするように適合された心臓マッピングシステムと
を含み、該切除システムは、該心臓マッピングシステムに動作可能に連結され、それによって、該組織および該組織に対する該切除システムの位置の図画表示を生成するために、組織切除システムからの該組織を特徴づけるデータが該心臓マッピングシステムに提供される、
統合されたシステム。
【請求項２４】
組織を切除およびマッピングするシステムであって、該システムは、
該組織を切除するように適合された独立型の組織切除システムと、
該組織をマッピングするように適合された心臓マッピングシステムと
を含み、該切除システムは、該心臓マッピングシステムに動作可能に連結され、それによって、該心臓マッピングシステムからのマッピングおよび誘導データが該切除システムからの切除療法データと組み合わせられ、該組み合わせられたデータが該システムによって図画表示される、
システム。
【請求項２５】
前記組織切除システムおよび前記心臓マッピングシステムは、各々独立型のシステムである、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記組織切除システムおよび前記心臓マッピングシステムは、１つのシステムに統合されている、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２７】
組織を切除およびマッピングする方法であって、該方法は、
組織切除システムを提供することと、
心臓マッピングシステムを提供することと、
該心臓マッピングシステムを用いて該組織をマッピングすることと、
該マッピングされた組織についてのデータを捕捉することと、
該切除システムを用いて該組織を切除することと、
該切除された組織についてのデータを捕捉することと、
該切除システムからの組織切除データを該心臓マッピングシステムに提供すること、または該心臓マッピングシステムからの心臓マッピングデータを該組織切除システムに提供することと、
該組織切除データを該心臓マッピングデータと組み合わせることと、
該組み合わせられたデータをモニターに図画表示することと
を含む、方法。
【請求項２８】
前記組織をマッピングすることは、該組織に対する前記切除システムの位置をマッピングすることを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記組織をマッピングすることは、該組織の表面をマッピングすることを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記組織を切除することは、低強度コリメート超音波（ｌｏｗ  ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  ｃｏｌｌｉｍａｔｅｄ  ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ）ビームを用いて該組織を超音波切除することを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
前記組織切除データを前記心臓マッピングデータと組み合わせることは、両方のデータ組を調整しかつ整列させることを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３２】
組織を切除する方法であって、該方法は、
組織切除システムを提供することであって、該組織切除システムは、切除カテーテルを含む、ことと、
心臓マッピングシステムを提供することと、
該切除カテーテルにおけるセンサーを用いて、場生成器によって生成された場を感知し、それによって、該切除カテーテルの作用端の位置を決定することと、
該切除カテーテルに動作可能に連結されたアクチュエータを作動させ、それによって、該切除カテーテルの該作用端を対象の治療部位の方へ動かすことと、
該アクチュエータの該位置に関連付けられた動作パラメータを検出することと、
組織切除カテーテルの作用端位置に関するフィードバックを提供するために、該組織切除カテーテルに関連付けられた制御システムに該動作パラメータを提供することと、
該フィードバックに基づいて、該アクチュエータのうちの１つ以上を調節し、それによって、該カテーテルの該作用端を該対象の治療部位に適切に配置することと、
該センサーからの出力を該心臓マッピングシステムに提供して、該切除カテーテルの該作用端の該位置の第二の評価を決定することと、
該位置の第二の評価を該組織切除システムに提供することと、
該作用端が該対象の治療部位により近づくように、該第二の評価に基づいて、該作用端の該位置を再調節することと
を含む、方法。
【請求項３３】
前記組織切除カテーテルを用いて組織を切除することをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記切除カテーテルは、超音波切除カテーテルを含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記動作パラメータを検出することは、前記アクチュエータのうちの１つ以上の力、変位、回転、およびトルクのうちの１つを測定することを含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】
前記センサーは、前記切除カテーテルの遠位部分に配置されている、請求項３２に記載の方法。
【請求項３７】
前記アクチュエータは、前記切除カテーテルの近位部分に隣接して配置されている、請求項３２に記載の方法。
【請求項３８】
組織を切除する方法であって、該方法は、
組織切除システムを提供することであって、該組織切除システムは、切除カテーテルを含む、ことと、
心臓マッピングシステムを提供することと、
該切除カテーテルにおけるセンサーを使用して、外部電源からの電位または外部電源を伴うインピーダンスを測定し、それによって、該切除カテーテルの作用端の位置の第一の評価を決定することと、
該切除カテーテルに動作可能に連結されたアクチュエータを作動させ、それによって、該切除カテーテルの該作用端を対象の治療部位の方へ動かすことと、
該アクチュエータの該位置に関連付けられた動作パラメータを検出することと、
組織切除カテーテルの作用端位置に関するフィードバックを提供するために、該組織切除カテーテルに関連付けられた制御システムに該動作パラメータを提供することと、
該フィードバックに基づいて、該アクチュエータのうちの１つ以上を調節し、それによって、該カテーテルの該作用端を該対象の治療部位に適切に配置することと、
該センサーからの出力を該心臓マッピングシステムに提供して、該切除カテーテルの該作用端の該位置の第二の評価を決定することと、
該位置の第二の評価を該組織切除システムに提供することと、
該作用端が該対象の治療部位により近づくように、該第二の評価に基づいて、該作用端の該位置を再調節することと
を含む、方法
【請求項３９】
前記組織切除カテーテルを用いて組織を切除することをさらに含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記切除カテーテルは、超音波切除カテーテルを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
前記動作パラメータを検出することは、前記アクチュエータのうちの１つ以上の力、変位、回転、およびトルクのうちの１つを測定することを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４２】
前記センサーは、前記切除カテーテルの遠位部分に配置されている、請求項３８に記載の方法。
【請求項４３】
前記アクチュエータは、前記切除カテーテルの近位部分に隣接して配置されている、請求項３８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（相互参照）
本願は、米国仮特許出願第６１／４７５，１３０号（代理人事件番号３１７６０−７２１．１０１）（２０１１年４月１３日出願）の非仮特許出願であり、かつその利益を主張し、その全体の内容は、参照によって本明細書中に援用される。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
心房細動（ＡＦ）は、異常な、組織的でない心房の収縮、およびしばしば、不規則な心室の応答の存在によって特徴づけられる。通常の洞調律において、電気インパルスが、右心房に存在する洞房結節（ＳＡ結節）において生じる。心房の心筋の異常な鼓動は、細動として知られ、いくつかの場合、心房の心筋の異常な鼓動は、非特許文献１によって報告されているように、肺静脈（ＰＶ）において生じる電気インパルスによって引き起こされる。
【０００３】
成功の度合が異なるが、この状態に対する複数の薬理学的治療がある。そのうえ、左心房（ＬＡ）における異常な電気信号を制御することを意図された外科的介入（例えば、非特許文献２によって説明されたＣｏｘ−Ｍａｚｅ  ＩＩＩ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）がある。他の関連した刊行物は、非特許文献３と非特許文献４とを含む。
【０００４】
ＡＦの引き金である組織のいくつかを切除または電気的に分離するＡＦの治療のためのカテーテルに基づいたシステムを開発することにおいて相当な努力があった。１つのそのような技術は、無線周波数（ＲＦ）エネルギーを使用する。そのような方法は、Ｈａｉｓｓａｇｕｅｒｒｅらの特許文献１、Ｓｃｈｗａｒｔｚらの特許文献２、Ｍａｇｕｉｒｅらの特許文献３、Ｌｅｓｈの特許文献４、およびＳｔｅｗａｒｔらの特許文献５において説明されている。別のそのような技術は、マイクロ波エネルギーを使用する。そのような方法は、Ｗａｌｉｎｓｋｙの特許文献６、Ｌａｎｇｂｅｒｇの特許文献７、Ｇｒｕｎｄｙらの特許文献８、およびＳｔｅｒｎらの特許文献９、ならびにＭｏｄｙらの特許文献１０、特許文献１１、および特許文献１２において説明されている。
【０００５】
別のカテーテルに基づいた方法は、低温技術を利用し、低温技術において、心房の組織は、−６０℃の温度よりも下で凍らせられる。例示的な低温に基づいたデバイスは、Ｌａｆｏｎｔａｉｎｅの特許文献１３および特許文献１４、ならびにＣｏｘらの特許文献１５において説明されている。
【０００６】
心房細動の治療に関するより最近のアプローチは、超音波エネルギーの使用を含む。肺静脈の周囲の部位の対象の組織は、１つ以上の超音波変換器によって放出される超音波エネルギーを使用して熱せられる。１つのそのようなアプローチは、特許文献１６においてＬｅｓｈらによって説明されている。超音波エネルギーを使用するさらに別のカテーテルデバイスは、非特許文献５によって説明されている。周囲の外傷を生成する超音波エネルギーに基づいた他のデバイスは、Ｍａｇｕｉｒｅらの特許文献１７、特許文献１８、特許文献１９、特許文献２０、特許文献２１、特許文献２２、特許文献２３、および特許文献２４、Ｌｅｓｈの特許文献２５、特許文献２６、特許文献２７、特許文献２８、および特許文献２９、Ｌｅｓｈらの特許文献３０、特許文献３１、特許文献３２、特許文献３３、および特許文献３４、Ｄｉｅｄｅｒｉｃｈらの特許文献３５、特許文献３６、および特許文献３７、Ｆｊｉｅｌｄらの特許文献３８、Ｊｉｍｅｎｅｚらの特許文献３９、Ａｃｋｅｒらの特許文献４０、Ｍａｒｃｕｓらの特許文献４１、ならびにＷｏｎｇらの特許文献４２において説明されている。
【０００７】
そのような切除療法は、単独でうまくいきそうであるが、切除デバイスが誘導システムと共に使用されることが好ましく、その誘導システムは、治療部位に対して超音波アブレータ配置することを助けるために解剖学的構造を表示し、かつ切除エネルギーの配置を誘導する。現在の誘導能力は、種々の技術（単独または超音波映像と共に使用されるＸ線蛍光透視法、典型的な経食道超音波心エコー検査または心臓内超音波心エコー検査（ｉｎｔｒａｃａｒｄｉａｃ  ｅｃｈｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙ、ＩＣＥ）を含む）に頼っている。
【０００８】
より最近は、新たなタイプの心臓マッピングシステム（ＣＭＳ）が、心房におけるカテーテル位置に対する誘導を提供するために、より一般に使用されるようになっている。これらのＣＭＳは、外部に生成されたエネルギー場（通例、電場または磁場）を引き起こし、このエネルギー場は、切除カテーテルの遠位端におけるセンサーによって検出される。それによって、ＣＭＳは、３Ｄ空間内にカテーテルの先端の位置を特定し得る。心房内部でカテーテルの先端を操作する工程を通じて、ＣＭＳは、心房壁および肺静脈に隣接した一連の点を収集し、ＣＭＳは、これらのデータを使用することにより、心房の解剖学的構造を表す形状をレンダリングする。Ｂｅｎ−Ｈａｉｍの特許文献４３は、心臓マップを構築する１つのそのような方法を開示している。
【０００９】
典型的に、心房のこれらのＣＭＳレンダリングされた形状は、切除手順の最初に獲得される。その後、切除が生成されている期間の間、ＣＭＳは、Ｂｅｎ−Ｈａｉｍの特許文献４４に説明されているように、切除カテーテルの遠位端の位置を感知し、カテーテル位置を以前にレンダリングされた解剖学的形状に重ね合わせる。ドットまたは他の図画記号の跡が、独立型のＲＦ生成器がカテーテルを駆動しかつカテーテルの遠位端がＲＦエネルギーを放出する位置に対応して、レンダリングされた解剖学的形状に残される。２つの通例使用されるＣＭＳは、Ｈａｕｃｋらの特許文献４５に説明されているような、Ｓｔ．Ｊｕｄｅ  ＭｅｄｉｃａｌのＥｎＳｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍと、特許文献４６に開示されている、Ｂｉｏｓｅｎｓｅ  Ｗｅｂｓｔｅｒ，ａ  Ｊｏｈｎｓｏｎ＆Ｊｏｈｎｓｏｎ  ｃｏｍｐａｎｙのＣａｒｔｏ  ３  Ｓｙｓｔｅｍである。
【００１０】
これらのＣＭＳは、心内電位図（ＩＥＧＭ）（心臓内に配置された電極から検出された電位における変化の記録）を収集して表示する手段も提供する。ＣＭＳは、減極が心臓において生じる場所を表示する色分けされたＩＥＧＭ情報と、心臓を通る減極の伝播パターンとを重ね合わせる。ＩＥＧＭは、ＡＦ切除手順の進行および短時間の成功を評価することに有用な補助を提供する。
【００１１】
統合された心臓マッピングシステムを含む切除システムは、ＡＦを治療するためのロボット制御された低強度コリメート超音波（ｌｏｗ  ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  ｃｏｌｌｉｍａｔｅｄ  ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ、ＬＩＣＵ）カテーテルを含む特許文献４７において説明されている。カテーテルによって提供される低強度コリメート超音波エネルギービームは、特許文献４８においてより詳細に説明されている。両方の特許出願の全体の内容は、参照によって本明細書中に援用される。
【００１２】
このＬＩＣＵ切除システムは、ビームが組織にぶつかる場所に外傷を生成するほど十分なエネルギーを用いて、超音波ビームの使用を通じた外傷を形成するために、低強度コリメート超音波を使用する。外傷の形成を誘導するものは、超音波エコーを使用して、心臓内の構造から戻るコリメートビームから導出されたマップである。
【００１３】
ＬＩＣＵ切除システムは、カテーテルと、制御コンソールと、遠隔制御ポッドと、カテーテルを操作するロボットポッドとから構成される。以下のものは、システムの典型的な使用を説明する。カテーテルは、体内への導入および心臓内への最初の配置の間中、手動で操作されて配備される。カテーテルの遠位端が、所望の解剖学的位置にあり、かつロボットポッドによって接続されると、カテーテルの先端は、制御コンソールまたは遠隔制御ポッドにおける医師の入力に応答する。カテーテルの先端は、スキャンパターンに沿って動き、制御コンソールにおけるソフトウェアアルゴリズムは、Ａモード超音波情報を処理することにより、スキャンパターンに沿った対応する位置においてカテーテルの先端と心内膜との間の距離（ギャップ値とも呼ばれる）の評価を生成する。このギャップ情報は、システムソフトウェアによってレンダリングされ、カテーテルの先端に対する心臓壁の解剖学的特徴および／または輪郭が可視化され得るように、ディスプレイにマップとして提示される。
【００１４】
それから、ユーザーは、適切な対象の外傷の軌跡を選択し、その軌跡はギャップラスターディスプレイにおいて重ね合わせられる。最後に、医師は、適切な電力を選択し、システムに心臓壁において指定された軌跡に沿って外傷を生成するように命令する。所望される場合、医師は、異なる軌跡の区分に対して異なる電力レベルおよび／またはスピードを選択し得、システムは、ビームが軌跡のこれらの区分に沿って動くことに従って、出力電力を調節する。外傷が形成されている間、システムは、ギャップ情報のリアルタイムの連続的なモニタリングを提供して、ギャップ情報を以前に得られたスキャン掃引情報と比較し、システムは、患者の動きが生じ得る場合に、オペレータに注意喚起する。
【００１５】
このＬＩＣＵシステムは、心臓内にカテーテルの先端の位置を特定する超音波手段、および任意の形状およびパターンの一貫した外傷を生成する手段によって、同時発生の誘導を提供する。医師が、ＣＭＳ情報に精通し、かつＣＭＳ情報を信頼するようになった場合、ＬＩＣＵをＣＭＳ解決策と組み合わせることは有用である。さらに、統合されたＩＥＧＭ情報は、ＬＩＣＵシステムを使用する臨床医に有用な補助情報を提供する。
【００１６】
そのうえ、統合されたＣＭＳ位置情報は、ＬＩＣＵシステムがカテーテルの遠位端の位置を正確に制御することを助ける。単独で使用される場合、ＬＩＣＵシステムは、カテーテルの近位端におけるか、またはカテーテルの近位端の近くのアクチュエータおよびセンサーを通じてカテーテルの先端を操作し、かつ曲げる。ＬＩＣＵコントローラーは、近位のアクチュエータに応答して、遠位の曲がりを予測する数学的（アルゴリズムの）モデルに従って、これらのアクチュエータを動かす。機械的伝達関数のこれらのモデルは、不完全であり得、これらのモデルは、近位のセンサーから提供されるフィードバックを用いたとしても、意図された運動から逸脱する遠位の曲がりをもたらし得る。ＬＩＣＵシステムがアクチュエータの近位位置と、さらにカテーテルの先端の遠位位置との両方を感知し得る場合に、この遠位端の歪みは、大いに減少させられる。ＣＭＳシステムは、カテーテルの遠位端の位置を目立たないように感知する手段を提供する。位置データを提供されるこのＣＭＳは、近位のアクチュエータの動作を調節し、かつ変更するために使用され、それによって、カテーテルに沿って導入された任意の歪みを補正し得る。工学的意味では、ＣＭＳからの位置データは、ＬＩＣＵシステムにおいて実装される閉ループカテーテル制御システムにおいて動的フィードバックを提供するために使用される。
【００１７】
切除システムおよびマッピングシステムは、典型的に別個のシステムである。１つのユニットにおいて誘導および切除能力を提供することが、特に有用である。さらに、心臓組織のような動く対象において、ＣＭＳによって識別される場合、本来の対象が、動き得、対象外の組織が、切除され得る。従って、同時発生の（またはほぼ同時発生の）誘導および切除が、対象外の組織を切除するリスクを最小にする。そのような誘導は、システムまたはオペレータが、治療部位に対してアブレータを配置すること、治療の進行を評価すること、および対象とされた組織部位のみが切除されることを保証することを助ける。これらの目的のうちの少なくともいくつかが、本明細書中に開示される実施形態によって達成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】米国特許第６，０６４，９０２号明細書
【特許文献２】米国特許第６，８１４，７３３号明細書
【特許文献３】米国特許第６，９９６，９０８号明細書
【特許文献４】米国特許第６，９５５，１７３号明細書
【特許文献５】米国特許第６，９４９，０９７号明細書
【特許文献６】米国特許第４，６４１，６４９号明細書
【特許文献７】米国特許第５，２４６，４３８号明細書
【特許文献８】米国特許第５，４０５，３４６号明細書
【特許文献９】米国特許第５，３１４，４６６号明細書
【特許文献１０】米国特許出願公開第２００２／００８７１５１号明細書
【特許文献１１】米国特許出願公開第２００３／００５０６３１号明細書
【特許文献１２】米国特許出願公開第２００３／００５０６３０号明細書
【特許文献１３】米国特許第６，９２９，６３９号明細書
【特許文献１４】米国特許第６，６６６，８５８号明細書
【特許文献１５】米国特許第６，１６１，５４３号明細書
【特許文献１６】米国特許第６，５０２，５７６号明細書
【特許文献１７】米国特許第６，９９７，９２５号明細書
【特許文献１８】米国特許第６，９６６，９０８号明細書
【特許文献１９】米国特許第６，９６４，６６０号明細書
【特許文献２０】米国特許第６，９５４，９７７号明細書
【特許文献２１】米国特許第６，９５３，４６０号明細書
【特許文献２２】米国特許第６，６５２，５１５号明細書
【特許文献２３】米国特許第６，５４７，７８８号明細書
【特許文献２４】米国特許第６，５１４，２４９号明細書
【特許文献２５】米国特許第６，９５５，１７３号明細書
【特許文献２６】米国特許第６，０５２，５７６号明細書
【特許文献２７】米国特許第６，３０５，３７８号明細書
【特許文献２８】米国特許第６，１６４，２８３号明細書
【特許文献２９】米国特許第６，０１２，４５７号明細書
【特許文献３０】米国特許第６，８７２，２０５号明細書
【特許文献３１】米国特許第６，４１６，５１１号明細書
【特許文献３２】米国特許第６，２５４，５９９号明細書
【特許文献３３】米国特許第６，２４５，０６４号明細書
【特許文献３４】米国特許第６，０２４，７４０号明細書
【特許文献３５】米国特許第６，３８３，１５１号明細書
【特許文献３６】米国特許第６，１１７，１０１号明細書
【特許文献３７】国際公開第９９／０２０９６号
【特許文献３８】米国特許第６，６３５，０５４号明細書
【特許文献３９】米国特許第６，７８０，１８３号明細書
【特許文献４０】米国特許第６，６０５，０８４号明細書
【特許文献４１】米国特許第５，２９５，４８４号明細書
【特許文献４２】国際公開第２００５／１１７７３４号
【特許文献４３】米国特許第５，７３８，０９６号明細書
【特許文献４４】米国特許第６，６９０，９６３号明細書
【特許文献４５】米国特許第７２６３，３９７号明細書
【特許文献４６】米国特許第６，７８８，９６７号明細書
【特許文献４７】米国特許出願第１２／９０９，６４２号明細書
【特許文献４８】米国特許出願公開第２００７／０２６５６０９号明細書
【非特許文献】
【００１９】
【非特許文献１】Ｍ．Ｈａｉｓｓａｇｕｅｒｒｅら、「Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ  Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ａｔｒｉａｌ  Ｆｉｂｒｉｌｌａｔｉｏｎ  ｂｙ  Ｅｃｔｏｐｉｃ  Ｂｅａｔｓ  Ｏｒｉｇｉｎａｔｉｎｇ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｐｕｌｍｏｎａｒｙ  Ｖｅｉｎｓ」、ｔｈｅ  Ｎｅｗ  Ｅｎｇｌａｎｄ  Ｊ  Ｍｅｄ．、Ｖｏｌ．３３９：６５９−６６６
【非特許文献２】Ｊ．Ｌ．Ｃｏｘら、「Ｔｈｅ  ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｍａｚｅ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  ｏｆ  ａｔｒｉａｌ  ｆｉｂｒｉｌｌａｔｉｏｎ」、Ｓｅｍｉｎａｒｓ  ｉｎ  Ｔｈｏｒａｃｉｃ＆Ｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒ  Ｓｕｒｇｅｒｙ、２０００；１２：２−１４
【非特許文献３】Ｊ．Ｌ．Ｃｏｘら、「Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃ  ｂａｓｉｓ，ｓｕｒｇｉｃａｌ  ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ａｎｄ  ｃｌｉｎｉｃａｌ  ｒｅｓｕｌｔｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｍａｚｅ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ  ｆｏｒ  ａｔｒｉａｌ  ｆｌｕｔｔｅｒ  ａｎｄ  ａｔｒｉａｌ  ｆｉｂｒｉｌｌａｔｉｏｎ」、Ａｄｖａｎｃｅｓ  ｉｎ  Ｃａｒｄｉａｃ  Ｓｕｒｇｅｒｙ、１９９５；６：１−６７
【非特許文献４】Ｊ．Ｌ．Ｃｏｘら、「Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｍａｚｅ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ  ｆｏｒ  ａｔｒｉａｌ  ｆｌｕｔｔｅｒ  ａｎｄ  ａｔｒｉａｌ  ｆｉｂｒｉｌｌａｔｉｏｎ．ＩＩ，Ｓｕｒｇｉｃａｌ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｍａｚｅ  ＩＩＩ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ」、ｔｈｅ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｔｈｏｒａｃｉｃ＆Ｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒ  Ｓｕｒｇｅｒｙ、１９９５；２１１０：４８５−９５
【非特許文献５】Ｇｅｎｔｒｙら、「Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃａｔｈｅｔｅｒ  ｆｏｒ  ３−Ｄ  Ｉｎｔｒａｃａｒｄｉａｃ  Ｅｃｈｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙ  ａｎｄ  Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ  Ａｂｌａｔｉｏｎ」、ｔｈｅ  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ，Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ，ａｎｄ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ、Ｖｏｌ．５１、Ｎｏ．７、ｐｐ７９９−８０７
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本願は、心臓マッピングシステム（ＣＭＳ）を低強度コリメート超音波（ＬＩＣＵ）切除システムと組み合わせる数多くの方法を開示している。結果として生じる統合は、医師により完全な解決策を提供し、その解決策は、１つのシステムにおいて、カテーテルナビゲーション、電気生理学情報、外傷形成、および外傷確認を提供する。例示的な実施形態は、ヒトの組織において切除区域を生成するための誘導および療法の統合を例証している。より具体的には、本開示は、超音波を使用する心臓の心房細動の治療を改善するシステムおよび方法の設計を関連し、より詳しくは、心臓における特定の位置に組織外傷を生成するために使用される医療デバイスに関連する。
【００２１】
本発明の第一の局面において、組織を切除およびマッピングするシステムは、組織を切除するように適合された独立型の組織切除システムと、組織をマッピングするように適合された独立型の心臓マッピングシステムとを含む。切除システムは、心臓マッピングシステムに動作可能に連結され、それによって、組織および組織に対する切除システムの位置の図画表示を生成するために、心臓マッピングシステムからのマッピングデータが切除システムに提供される。
【００２２】
本発明の別の局面において、組織を切除およびマッピングするシステムは、組織を切除するように適合された独立型の組織切除システムと、組織をマッピングするように適合された独立型の心臓マッピングシステムとを含む。切除システムは、心臓マッピングシステムに動作可能に連結され、それによって、組織および組織に対する切除システムの位置の図画表示を生成するために、組織切除システムからの組織を特徴づけるデータが心臓マッピングシステムに提供される。
【００２３】
組織切除システムは、作動可能なカテーテルに基づいた超音波切除システム（例えば、低強度コリメート超音波切除システム）を含み得る。カテーテルは、カテーテルの遠位部分に隣接した少なくとも１つの感知素子を含み得る。少なくとも１つの感知素子は、心臓マッピングシステムに動作可能に連結され得る。
【００２４】
心臓マッピングシステムは、空間における少なくとも１つの感知素子の位置を決定するように適合され得る。心臓マッピングシステムは、ディスプレイデバイスにおける組織の表現に重ね合わせられた、少なくとも１つのセンサーの位置を図画表示し得る。１つ以上のセンサーは、組織からの心内電位図信号を捕捉するように適合され得、心内電位図信号は、心臓マッピングシステムか、切除システムかのどちらかによって図画表示され得る。心臓マッピングシステムが、組織切除システムにビデオ信号を提供し得るか、または切除システムが、心臓マッピングシステムにビデオ信号を提供し得る。ビデオ信号は、切除システムまたは心臓マッピングシステムにおける図画表示のピクチャーインピクチャー表示において図画表示され得る。ビデオ信号は、切除システムモニターとは別個のモニターにおいて図画表示され得る。別個のモニターは、心臓マッピングシステムからの情報を表示し得る。ビデオ信号は、心臓マッピングシステムモニターとは別個のモニターにおいて図画表示され得る。別個のモニターは、切除システムからの情報を表示し得る。心臓マッピングシステムからの３次元データは、センサーの位置を示し得、このデータは、切除システムに提供されて、３次元切除システムデータと組み合わせられ得る。切除システムからの３次元組織データは、心臓マッピングシステムに提供されて、３次元マッピングデータと組み合わせられ得る。組み合わせられた３次元データは、ディスプレイにおいて図画で提示され得る。心臓マッピングシステムのデータおよび切除システムのデータは、互いに大きさを調整されかつ整列させられ得る。
【００２５】
本発明の別の局面において、組織を切除およびマッピングする統合されたシステムは、組織を切除するように適合された組織切除システムと、組織をマッピングするように適合された心臓マッピングシステムとを含む。切除システムは、心臓マッピングシステムと統合されることにより、１つの統合されたシステムを形成する。切除システムは、心臓マッピングシステムに動作可能に連結され、それによって、組織および組織に対する切除システムの位置の図画表示を生成するために、心臓マッピングシステムからのマッピングデータが切除システムに提供される。
【００２６】
本発明のさらに別の局面において、組織を切除およびマッピングする統合されたシステムは、組織を切除するように適合された組織切除システムと、組織をマッピングするように適合された心臓マッピングシステムとを含む。切除システムは、心臓マッピングシステムに動作可能に連結され、それによって、組織および組織に対する切除システムの位置の図画表示を生成するために、組織切除システムからの組織を特徴づけるデータが心臓マッピングシステムに提供される。
【００２７】
本発明のさらに別の局面において、組織を切除およびマッピングするシステムは、組織を切除するように適合された独立型の組織切除システムと、組織をマッピングするように適合された心臓マッピングシステムとを含む。切除システムは、心臓マッピングシステムに動作可能に連結され、それによって、心臓マッピングシステムからのマッピングおよび誘導データが切除システムからの切除療法データと組み合わせられ、組み合わせられたデータが、システムによって図画表示される。
【００２８】
組織切除システムおよび心臓マッピングシステムは、各々独立型のシステムであり得るか、または１つのシステムに統合され得る。
【００２９】
本発明の別の局面において、組織を切除およびマッピングする方法は、組織切除システムを提供することと、心臓マッピングシステムを提供することとを含む。組織をマッピングすることは、心臓マッピングシステムを用いて行われ、マッピングされた組織についてのデータが、捕捉される。組織は、切除システムを用いて切除され、切除された組織についてのデータが、捕捉される。切除システムからの組織切除データが、心臓マッピングシステムに提供されるか、または心臓マッピングシステムからの心臓マッピングデータが、組織切除システムに提供される。組織切除データは、心臓マッピングデータと組み合わせられる。それから、組み合わせられたデータは、モニターに表示される。
【００３０】
組織をマッピングすることは、組織に対する切除システムの位置をマッピングすることを含み得る。組織をマッピングすることは、組織の表面をマッピングすることを含み得る。組織を切除することは、低強度コリメート超音波ビームを用いて組織を超音波切除することを含み得る。組織切除データを心臓マッピングデータと組み合わせることは、両方のデータ組の大きさを調整しかつ整列させることを含み得る。
【００３１】
本発明の別の局面において、カテーテルの先端を正確に曲げかつ配置する方法は、心臓マッピングシステムが位置データを組織切除システムに提供することを含む。位置データは、ロボット制御されたカテーテルにフィードバックを提供するために使用されることにより、遠位先端の運動の意図されたパターンにおける歪みを減少させる。
【００３２】
本発明のさらに別の局面において、組織を切除する方法は、切除カテーテルを含む組織切除システムを提供することと、心臓マッピングシステムを提供することと、切除カテーテルにおけるセンサーを用いて、場生成器によって生成された場を感知し、それによって、切除カテーテルの作用端の位置を決定することとを含む。方法はまた、切除カテーテルに動作可能に連結されたアクチュエータを作動させ、それによって、切除カテーテルの作用端を対象の治療部位の方へ動かすことと、アクチュエータの位置に関連付けられた動作パラメータを検出することと、組織切除カテーテルの作用端位置に関するフィードバックを提供するために、組織切除カテーテルに関連付けられた制御システムに動作パラメータを提供することとを含む。方法はまた、フィードバックに基づいて、アクチュエータのうちの１つ以上を調節し、それによって、カテーテルの作用端を対象の治療部位に適切に近い所望の位置に配置することと、センサーからの出力を心臓マッピングシステムに提供して、切除カテーテルの作用端の位置の第二の評価を決定することとを含む。組織切除システムに、位置の第二の評価が提供され、それから、作用端が対象の治療部位に対して適切に置かれるように、カテーテルの作用端は、再調節される。
【００３３】
方法は、組織切除カテーテルを用いて組織を切除することをさらに含み得る。切除カテーテルは、超音波切除カテーテルを含み得る。動作パラメータを検出することは、アクチュエータのうちの１つ以上の力、変位、回転、およびトルクのうちの１つを測定することを含み得る。センサーは、切除カテーテルの遠位部分に配置され得、アクチュエータは、切除カテーテルの近位部分に隣接して配置され得る。
【００３４】
本発明の別の局面において、組織を切除する方法は、切除カテーテルを有する組織切除システムを提供することと、心臓マッピングシステムを提供することと、切除カテーテルにおけるセンサーを使用して、外部電源からの電位または外部電源を伴うインピーダンスを測定し、それによって、切除カテーテルの作用端の位置の第一の評価を決定することとを含む。方法はまた、切除カテーテルに動作可能に連結されたアクチュエータを作動させ、それによって、切除カテーテルの作用端を対象の治療部位の方へ動かすことと、アクチュエータの位置に関連付けられた動作パラメータを検出することとを含む。動作パラメータは、組織切除カテーテルの作用端位置に関するフィードバックを提供するために、組織切除カテーテルに関連付けられた制御システムに提供される。フィードバックに基づいて、アクチュエータのうちの１つ以上を調節することは、カテーテルの作用端を対象の治療部位に適切に配置する。それから、センサーからの出力は、心臓マッピングシステムに提供されて、切除カテーテルの作用端の位置の第二の評価が、決定され得る。位置の第二の評価は、組織切除システムに提供され、カテーテルの作用端の位置は、作用端が対象の治療部位により近づくように、第二の評価に基づいて、再調節される。
【００３５】
これらおよび他の実施形態は、添付の図面と関連付けられる以下の説明においてさらに詳細に説明される。
【００３６】
（参照による援用）
本明細書において言及されたすべての刊行物、特許、および特許出願は、各個々の刊行物、特許、または特許出願が、参照によって援用されることを明確にかつ個々に示された場合と同じ程度まで、参照によって本明細書中に援用される。
【００３７】
（図面の簡単な説明）
本発明の新しい特徴は、添付の特許請求の範囲において詳細に明記される。本発明の特徴および利点のより良い理解は、本発明の原理が利用される例証的な実施形態を明記している以下の詳細な説明および添付の図面への参照によって得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、独立型のＬＩＣＵ切除システムとつながれた独立型のＣＭＳの概略図であり、統合された情報は、ＬＩＣＵシステムにおいて表示される。
【図２】図２は、独立型のＬＩＣＵ切除システムとつながれた独立型のＣＭＳの概略図であり、統合された情報は、ＣＭＳにおいて表示される。
【図３】図３は、ＬＩＣＵ切除システム内に統合されたＣＭＳの概略図である。
【図４】図４は、ＣＭＳ内に統合されたＬＩＣＵ切除システムの概略図である。
【図５】図５は、動的なカテーテル先端位置データをＬＩＣＵ切除システムに明示するＣＭＳシステムのブロック線図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
（発明の詳細な説明）
以下の例示的な実施形態は、体組織の切除を誘導する医療システムを例証し、そのシステムは、心臓マッピングシステム（ＣＭＳ）の利益を低強度コリメート超音波（ＬＩＣＵ）切除システムと組み合わせる。各々がＣＭＳとＬＩＣＵシステムとを結合させる異なるアプローチを含むいくつかの構成が、含まれ、その結果、データは、共有され得、それによって統合された解決策の利益を具体化する。
【００４０】
図１は、独立型の心臓マッピングシステム（ＣＭＳ）２０につながれたＬＩＣＵ切除システム１０を概略的に示している。カテーテルハンドル４０と、カテーテル本体５０と、遠位端６０とから構成されるカテーテル３０は、矢印４５によって示されているように、ＬＩＣＵ１０に動作可能に接続され、かつＬＩＣＵ１０によって制御され、ＬＩＣＵ１０は、カテーテルを操作する機械的手段と、遠位端６０から超音波を駆動し、かつ感知する電気的手段との両方を提供する。１つ以上の感知素子（例えば、カテーテルの遠位端６０に置かれた電極（示されていない））は、矢印４７によって示されているように、ＣＭＳ２０に動作可能に接続される。ＣＭＳ２０は、通常のＣＭＳ技術を使用して、空間における遠位端６０の感知リード線の位置を決定し、ＣＭＳディスプレイ８０において心房の図画表現に重ね合わせられたその位置を表示する。ＣＭＳはまた、ＩＥＭＧ信号を導出し、遠位端６０における電極から検出されたＩＥＭＧ信号の電位を表示し得る。
【００４１】
ＣＭＳ２０導出情報をＬＩＣＵシステム１０に統合する数多くの異なる方法がある。１つのアプローチは、矢印８５によって示されているように、ＣＭＳディスプレイ８０において示された情報を含むビデオ信号をＬＩＣＵ１０に送信することであり、ＬＩＣＵ１０は、今度は、ＬＩＣＵディスプレイ７０のＰＩＰ（ピクチャーインピクチャー）領域においてビデオ信号を表示する。ビデオ処理の当業者は、１つのビデオ画像を第二のビデオ画像の領域の上に表示する技術に精通している。簡単化されたアプローチは、第二のディスプレイモニターをＬＩＣＵシステム１０の一部として提供し、このモニターをＣＭＳ供給情報を表示すること専用にすることである。
【００４２】
あるいは、ＣＭＳ２０は、心臓内の３つの空間（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に置かれた遠位端６０におけるセンサーの導出されたＸ，Ｙ，Ｚ位置を含む３−Ｄデータ組を提供する。この３−Ｄデータは、ＬＩＣＵ１０に送信され、ＬＩＣＵ１０において、３−Ｄデータは、ＬＩＣＵ  ３−Ｄデータと組み合わせられて、ディスプレイ７０に提示される。
【００４３】
３−Ｄデータの２つの組の１つの統合された表示を使用するために、データの２つの組は、大きさを調整されかつ整列させられる必要がある。１つのアプローチにおいて、ＬＩＣＵシステム１０は、基準点として３つの空間における複数（少なくとも３つ）の異なる位置へカテーテルの遠位端６０を動かす。各基準点において、ＬＩＣＵシステム１０は、ＣＭＳ２０が検出された３−Ｄ位置を提供することを問い合わせる。これらの基準データ点は、ＬＩＣＵシステム１０が、完全なＣＭＳ  ３−Ｄデータ組をＬＩＣＵ  ３−Ｄデータ組に合わせて大きさを調整しかつ整列させるほど十分な情報を提供する。それから、２つの３−Ｄデータ組は、組み合わせられて、ディスプレイ７０に提示され得る。当業者は、３−Ｄデータの２つの組の大きさを調整しかつ整列させる代替方法を提供し得る。
【００４４】
図２は、ＬＩＣＵ切除システム１０ａにつながれた独立型の心臓マッピングシステム（ＣＭＳ）２０ａを概略的に示している。カテーテルハンドル４０と、カテーテル本体５０と、遠位端６０とから構成されるカテーテル３０は、矢印４５ａによって示されているように、ＬＩＣＵ１０ａに動作可能に連結され、かつＬＩＣＵ１０ａによって制御され、ＬＩＣＵ１０ａは、カテーテルを操作する機械的手段と、遠位端６０から超音波を駆動し、かつ感知する電気的手段との両方を提供する。１つ以上の感知素子（例えば、カテーテルの遠位端６０に置かれた電極（示されていない））は、矢印４７ａによって示されているように、ＣＭＳ２０ａに動作可能に接続される。ＣＭＳ２０ａは、通常のＣＭＳ技術を使用して、空間における遠位端６０の感知リード線の位置を決定し、ＣＭＳディスプレイ８０ａにおいて心房の図画表現に重ね合わせられたその位置を表示する。ＣＭＳはまた、ＩＥＭＧ信号を導出し、遠位端６０における電極から検出されたＩＥＭＧ信号の電位を表示し得る。
【００４５】
矢印８５ａによって示されているように、ＬＩＣＵシステム１０ａ導出情報をＣＭＳ２０ａに統合する数多くの異なる方法がある。１つのアプローチは、ＬＩＣＵディスプレイ７０ａにおいて示された情報を含むビデオ信号をＣＭＳ２０ａに送信することであり、ＣＭＳ２０ａは、今度は、ＣＭＳディスプレイ８０ａのＰＩＰ（ピクチャーインピクチャー）領域においてビデオ信号を表示する。ビデオ処理の当業者は、１つのビデオ画像を第二のビデオ画像の領域の上に表示する技術に精通している。簡単化されたアプローチは、第二のディスプレイモニターをＣＭＳ２０ａの一部として提供し、このモニターをＬＩＣＵ供給情報を表示すること専用にすることである。
【００４６】
あるいは、ＬＩＣＵシステム１０ａは、ＬＩＣＵ表示情報に対応するＸ，Ｙ，Ｚ位置を含む３−Ｄデータ組を提供する。この３−Ｄデータは、ＣＭＳ２０ａに送信され、ＣＭＳ２０ａにおいて、３−Ｄデータは、ＣＭＳ  ３−Ｄデータと組み合わせられて、ディスプレイ８０ａに提示される。
【００４７】
３−Ｄデータの２つの組の１つの統合された表示を使用するために、データの２つの組は、大きさを調整されかつ整列させられる必要がある。１つのアプローチにおいて、ＬＩＣＵシステム１０ａは、基準点として３つの空間における複数（少なくとも３つ）の異なる位置へカテーテルの遠位端６０を動かす。各基準点において、ＬＩＣＵシステム１ａは、その３−Ｄ位置を捕捉して、ＣＭＳ２０ａに知らせることにより、対応する３−Ｄ位置を同様に捕捉する。これらの基準データ点は、ＣＭＳ２ａが、完全なＬＩＣＵ  ３−Ｄデータ組をＣＭＳ  ３−Ｄデータ組に合わせて大きさを調整しかつ整列させるほど十分な情報を提供する。それから、２つの３−Ｄデータ組は、組み合わせられて、ディスプレイ８０ａに提示され得る。当業者は、３−Ｄデータの２つの組の大きさを調整しかつ整列させる代替方法を提供し得る。
【００４８】
図３は、矢印４５ｂによって図示されているように、カテーテル３０に動作可能に連結された、完全に統合された心臓マッピングシステム（ＩＣＭＳ）２０ｂを有するＬＩＣＵシステム１０ｂを概略的に示している。ＩＣＭＳ２０ｂは、独立型のＣＭＳ２０または２０ａから導出された統合されたハードウェアおよびソフトウェアである。あるいは、特徴は、既存のＬＩＣＵシステムハードウェアおよびソフトウェアを変更することによって、ＬＩＣＵシステム１０ｃ（図４を参照）に直接実装され得る。あるいは、ＩＣＭＳとＬＩＣＵシステムハードウェアおよびソフトウェアとの両方のハイブリッドが、使用され得る。あるいは、完全に統合されたＬＩＣＵシステム１０または１０ａは、第三者（ＯＥＭ）納入業者（例えば、３−Ｄトラッキングデバイスを提供するＡｓｃｅｎｓｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｍｉｌｔｏｎ，ＶＴ））によって提供されるモジュールを使用し得る。これらのモジュールは、特に、既存の医療システムに統合されるように設計される。この統合された解決策は、手術室においてより少ない場所をとり、かつ１人のオペレータによって制御され得るという点で、図１および図２に示されているシステムを上回る利点を有する。
【００４９】
図４は、矢印４５ｃによって示されているように、カテーテル３０に動作可能に連結された、完全に統合されたＬＩＣＵ切除システム１０ｃを有するＣＭＳ２０ｃを概略的に示している。統合されたＬＩＣＵシステム１０ｃは、独立型のＬＩＣＵシステム１０または１０ａから導出された統合されたハードウェアおよびソフトウェアであり得るか、または特徴は、既存のハードウェアおよびソフトウェアまたは両方の組み合わせを変更することによって、ＣＭＳシステム２０ｃに直接実装され得る。あるいは、完全に統合されたＣＭＳ２０ｃは、ＬＩＣＵ切除システムに匹敵する機能性を提供する、第三者（ＯＥＭ）納入業者によって提供されるモジュールを使用し得る。この完全に統合された解決策は、手術室においてより少ない場所をとり、かつ１人のオペレータによって制御され得るという点で、図１および図２に示されているシステムを上回る利点を有する。ビデオモニターのようなディスプレイ７０ｃは、解剖学的マッピング、カテーテル位置、および切除情報を図画で図示する。
【００５０】
図５は、カテーテルの遠位端の精密な制御を提供するための構成要素の例示的な実施形態を示している。当業者は、位置を決定しかつ制御する他の方法がまた、（例えば、後で論じられるようにインピーダンスを使用することによって）使用され得ることを認識する。カテーテル３０は、遠位端６０と、カテーテル本体５０と、カテーテルハンドル４０とから成る。遠位端６０は、ＣＭＳ場生成器２５によって生成された場を検出することに適切なセンサーを含む。カテーテルハンドル４０は、ＬＩＣＵコンソール８０から制御されるアクチュエータ７１を含むカテーテルポッド７０ｄ（「ロボット」としても知られる）内へ連結される。アクチュエータ７１は、カテーテルハンドル４０における機械的部材に力を与え、その力は、最終的に、遠位端６０の曲がりまたは操舵運動に変換される。センサー７２は、アクチュエータの力または変位または回転またはトルクを検出し、アクチュエータが、当業者に周知のフィードバック制御システムを使用して制御された態様で動くように、センサー７２は、フィードバックを提供する。遠位端６０におけるセンサーの出力は、カテーテルハンドル４０からケーブル２７によってＣＭＳシステム２０ｄに接続される。ＣＭＳシステム２０ｄは、遠位端６０の位置情報を計算して、ＬＩＣＵコンソール８０にそのデータを提供し、ＬＩＣＵコンソール８０において、そのデータは、カテーテル先端位置制御システムにおける別のフィードバックチャンネルとして使用される。カテーテルハンドル４０における追加のセンサーは、カテーテルポッド７０ｄにおけるセンサー７２を増大させ得るか、または取り替え得る。
【００５１】
図５において上記で説明された実施形態の代替実施形態において、場生成器を使用することに代わりに、システムは、カテーテル３０の遠位端６０の位置情報を決定するために電位を使用する。これは、患者の上に対の皮膚パッチを（好ましくは、３つの直交軸に３対のパッチを）配置することによって成し遂げられる。低振幅の電気信号が、パッチから放出され、かつセンサー（例えば、カテーテルの遠位端６０における電極）によって受信される。それから、遠位端６０位置は、カテーテルによって電位または電場の強度を測定することによって決定される。これは、対応するインピーダンスを測定または計算することによっても成し遂げられ得る。システムの他の局面は、概して、上記図５に関して以前に説明された形態と同じ形態をなす。
【００５２】
本発明の好ましい実施形態が、本明細書中に示されかつ説明されてきたが、そのような実施形態が、例示のみの目的で提供されることが当業者に明白である。数多くの変化、変更、および置換は、本発明から逸脱することなしに、すぐに当業者が思い浮かぶ。本明細書中に説明された本発明の実施形態の種々の代案が、本発明を実施する場合に用いられ得ることが、理解されるはずである。以下の特許請求の範囲が本発明の範囲を定義すること、およびこれらの特許請求の範囲の範囲内の方法および構造ならびにそれらの均等物が特許請求の範囲に含まれることが意図される。
【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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【国際調査報告】
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