(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
幾何学的構造の電気生理学的マップを生成するシステムであって、
少なくとも１つのセンサを備えるデバイスに結合されるように構成されるコンピュータ・ベースのモデル構築システムを備え、
前記少なくとも１つのセンサは、前記幾何学的構造の表面上の各位置に対応する各オリジナル位置データ点のセットを取得するように構成され、
前記コンピュータ・ベースのモデル構築システムは、
複数の診断ランドマーク点において電気的情報を取得し、
取得済みの前記電気的情報に基づいて、前記診断ランドマーク点の各々に色値を割り当て、
重み付き生理学的メトリックのための浮動小数点数を格納する第１の３次元（３Ｄ）テクスチャ領域を作成し、
トータルの重みのための浮動小数点数を格納する第２の３Ｄテクスチャ領域を作成し、
各診断ランドマーク点について、当該診断ランドマーク点の前記色値を、当該診断ランドマーク点から所定の距離内にある前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルの色値に付加し、
前記第２の３Ｄテクスチャ領域を使用して色付きの前記ボクセルを正規化して、正規化済み３Ｄテクスチャ・マップを生成し、
前記正規化済み３Ｄテクスチャ・マップおよび前記幾何学的構造の前記表面から前記電気生理学的マップを生成し、
生成済みの前記電気生理学的マップを表示するようにさらに構成される、システム。
【請求項２】
前記診断ランドマーク点の前記色値を前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルの色値に付加するために、前記コンピュータ・ベースのモデル構築システムは、前記診断ランドマーク点の前記色値を、３Ｄボリュームにわたって前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルの色値に付加するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記診断ランドマーク点の前記色値を前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルの色値に付加するために、前記コンピュータ・ベースのモデル構築システムは、前記診断ランドマーク点の前記色値を、前記幾何学的構造表面の２Ｄ領域にわたって前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルの色値に付加するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記診断ランドマーク点の前記色値を前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルの色値に付加するために、前記コンピュータ・ベースのモデル構築システムは、前記所定の距離内の各ボクセルについて、
当該ボクセルの重みを計算し、
当該ボクセルのトータルの重みを計算された前記ボクセルの重みによってインクリメントし、
当該ボクセルの加重平均マップ・データを、計算された前記ボクセルの重みと前記診断ランドマーク点に関連する生理学的メトリックとの積によってインクリメントするように構成される、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記診断ランドマーク点の前記色値を前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルの色値に付加するために、前記コンピュータ・ベースのモデル構築システムは、ｋおよびｒに依存する重み付け関数を使用して、前記診断ランドマーク点の前記色値をボクセルの色値に付加するように構成され、
ｋは、変数および定数のうちの１つであり、
ｒは、ボクセルと前記診断ランドマーク点との間の距離である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
第１の３Ｄテクスチャ領域および第２の３Ｄテクスチャ領域を作成するために、前記コンピュータ・ベースのモデル構築システムは、前記重み付き生理学的メトリックと前記トータルの重みの両方のための浮動小数点数を備える単一の３Ｄテクスチャ領域を生成するように構成される、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
幾何学的構造の電気生理学的マップを生成するコンピュータ実施方法であって、
前記幾何学的構造の表面上の各位置に対応する各オリジナル位置データ点のセットを受信するステップと、
受信済みの前記各オリジナル位置データ点に基づいて基準面を生成するステップと、
複数の診断ランドマーク点において電気的情報を取得するステップと、
取得済みの前記電気的情報に基づいて、前記診断ランドマーク点の各々に色値を割り当てるステップと、
重み付き生理学的メトリックのための浮動小数点数を格納する第１の３次元（３Ｄ）テクスチャ領域を作成するステップと、
トータルの重みのための浮動小数点数を格納する第２の３Ｄテクスチャ領域を作成するステップと、
各診断ランドマーク点について、当該診断ランドマーク点の前記色値を、当該診断ランドマーク点から所定の距離内にある前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルの色値に付加するステップと、
前記第２の３Ｄテクスチャ領域を使用して色付きの前記ボクセルを正規化して、正規化済み３Ｄテクスチャ・マップを生成するステップと、
前記正規化済み３Ｄテクスチャ・マップおよび前記幾何学的構造の前記表面から前記電気生理学的マップを生成するステップと、
生成済みの前記電気生理学的マップを表示するステップと、
を備える、方法。
【請求項８】
前記診断ランドマーク点の前記色値を前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルの色値に付加するステップは、前記診断ランドマーク点の前記色値を、３Ｄボリュームにわたって前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルの色値に付加するステップを備える、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記診断ランドマーク点の前記色値を前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルの色値に付加するステップは、前記診断ランドマーク点の前記色値を、前記幾何学的構造表面の２Ｄ領域にわたって前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルの色値に付加するステップを備える、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記診断ランドマーク点の前記色値を前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルの色値に付加するステップは、前記所定の距離内の各ボクセルについて、
当該ボクセルの重みを計算するステップと、
当該ボクセルのトータルの重みを計算された前記ボクセルの重みによってインクリメントするステップと、
当該ボクセルの加重平均マップ・データを、計算された前記ボクセルの重みと前記診断ランドマーク点に関連する生理学的メトリックとの積によってインクリメントするステップと、
を備える、請求項７〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記診断ランドマーク点の前記色値を前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルの色値に付加するステップは、ｋおよびｒに依存する重み付け関数を使用して、前記診断ランドマーク点の前記色値をボクセルの色値に付加するステップを備え、
ｋは、変数および定数のうちの１つであり、
ｒは、ボクセルと前記診断ランドマーク点との間の距離である、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
幾何学的構造の電気生理学的マップを生成する処理装置であって、
前記幾何学的構造の表面上の各位置に対応する各オリジナル位置データ点のセットを受信し、
受信済みの前記各オリジナル位置データ点に基づいて基準面を生成し、
複数の診断ランドマーク点において電気的情報を取得し、
取得済みの前記電気的情報に基づいて、前記診断ランドマーク点の各々に色値を割り当て、
重み付き生理学的メトリックのための浮動小数点数を格納する第１の３次元（３Ｄ）テクスチャ領域を作成し、
トータルの重みのための浮動小数点数を格納する第２の３Ｄテクスチャ領域を作成し、
各診断ランドマーク点について、当該診断ランドマーク点の前記色値を、当該診断ランドマーク点から所定の距離内にある前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルの色値に付加し、
前記第２の３Ｄテクスチャ領域を使用して色付きの前記ボクセルを正規化して、正規化済み３Ｄテクスチャ・マップを生成し、
前記正規化済み３Ｄテクスチャ・マップおよび前記幾何学的構造の前記表面から前記電気生理学的マップを生成し、
生成済みの前記電気生理学的マップを表示するように構成される、処理装置。
【請求項１３】
前記診断ランドマーク点の前記色値を前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルの色値に付加するために、前記診断ランドマーク点の前記色値を、３Ｄボリュームにわたって前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルの色値に付加するように構成される、請求項１２に記載の処理装置。
【請求項１４】
前記診断ランドマーク点の前記色値を前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルの色値に付加するために、前記診断ランドマーク点の前記色値を、２Ｄ領域にわたって前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルの色値に付加するように構成される、請求項１２に記載の処理装置。
【請求項１５】
前記診断ランドマーク点の前記色値を前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルの色値に付加するために、前記所定の距離内の各ボクセルについて、
当該ボクセルの重みを計算し、
当該ボクセルのトータルの重みを計算された前記ボクセルの重みによってインクリメントし、
当該ボクセルの加重平均マップ・データを、計算された前記ボクセルの重みと前記診断ランドマーク点に関連する生理学的メトリックとの積によってインクリメントするように構成される、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願との相互参照
本出願は、本明細書に完全に記載されているかのように参照により本明細書に組み込まれる、２０１５年１０月６日に出願された、米国仮特許出願第６２／２３７，８９７号の利益を主張するものである。
【０００２】
本開示は、幾何学的構造の電気生理学的マップを生成するためのシステムおよび方法に関する。より詳細には、本開示は、心臓内構造などの幾何学的構造の電気生理学的マップを生成するためのコンピュータで実施されるシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
解剖学的構造などの幾何学的構造の多次元表面モデルを生成するために、様々なコンピュータ・ベースのシステムおよびコンピュータで実施される方法を使用できることが知られている。より具体的には、心臓および／またはその特定の部位の多次元表面モデルを生成するために種々のシステムおよび方法が使用されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コンタクト・マップを補間しレンダリングするための少なくともいくつかの周知のアルゴリズムは、ヒューリスティックである。しかしながら、そのようなアルゴリズムは、診断ランドマーク（ＤｘＬ）点間の平均距離が幾何学的点（すなわち、頂点）間の平均距離に近いか、またはそれ未満であるとき、不完全で準最適の三角形分割を生成する可能性がある。特に、ＤｘＬマップは、ファセット・サイズ設定、点収集の順序、および／または補間スライダ設定に基づいて、実質的に異なるように見える領域を有する場合がある。さらに、そのようなアルゴリズムは、多数（たとえば、数千）のＤｘＬ点が収集されるとき、計算上コストが高くなる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態では、本開示は、幾何学的構造の電気生理学的マップを生成するためのシステムを対象とする。システムは、幾何学的構造の表面上の各位置に対応する各オリジナル位置データ点のセットを取得するように構成される少なくとも１つのセンサを備えるデバイスに結合されるように構成されるコンピュータ・ベースのモデル構築システムを備える。コンピュータ・ベースのモデル構築システムは、複数の診断ランドマーク点において電気的情報を取得し、取得済みの電気的情報に基づいて、診断ランドマーク点の各々に色値を割り当て、重み付き生理学的メトリックのための浮動小数点数を格納する第１の３次元（３Ｄ）テクスチャ領域を作成し、トータルの重みのための浮動小数点数を格納する第２の３Ｄテクスチャ領域を作成し、各診断ランドマーク点について、当該診断ランドマーク点の色値を、当該診断ランドマーク点から所定の距離内にある第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルに付加混合し、第２の３Ｄテクスチャ領域を使用して色付きのボクセルを正規化して、正規化済み３Ｄテクスチャ・マップを生成し、正規化済み３Ｄテクスチャ・マップおよび幾何学的構造の表面から電気生理学的マップを生成し、生成済みの電気生理学的マップを表示するようにさらに構成される。
【０００６】
別の実施形態では、本開示は、幾何学的構造の電気生理学的マップを生成するコンピュータ実施方法を対象とする。方法は、幾何学的構造の表面上の各位置に対応する各オリジナル位置データ点のセットを受信するステップと、受信済みの各オリジナル位置データ点に基づいて基準面を生成するステップと、複数の診断ランドマーク点において電気的情報を取得するステップと、取得済みの電気的情報に基づいて、診断ランドマーク点の各々に色値を割り当てるステップと、重み付き生理学的メトリックのための浮動小数点数を格納する第１の３次元（３Ｄ）テクスチャ領域を作成するステップと、トータルの重みのための浮動小数点数を格納する第２の３Ｄテクスチャ領域を作成するステップと、各診断ランドマーク点について、当該診断ランドマーク点の色値を、当該診断ランドマーク点から所定の距離内にある第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルに付加混合するステップと、第２の３Ｄテクスチャ領域を使用して色付きのボクセルを正規化して、正規化済み３Ｄテクスチャ・マップを生成するステップと、正規化済み３Ｄテクスチャ・マップおよび幾何学的構造の表面から電気生理学的マップを生成するステップと、生成済みの電気生理学的マップを表示するステップと、を備える。
【０００７】
別の実施形態では、本開示は、幾何学的構造の電気生理学的マップを生成するための処理装置を対象とする。処理装置は、幾何学的構造の表面上の各位置に対応する各オリジナル位置データ点のセットを受信し、受信済みの各オリジナル位置データ点に基づいて基準面を生成し、複数の診断ランドマーク点において電気的情報を取得し、取得済みの電気的情報に基づいて、診断ランドマーク点の各々に色値を割り当て、重み付き生理学的メトリックのための浮動小数点数を格納する第１の３次元（３Ｄ）テクスチャ領域を作成し、トータルの重みのための浮動小数点数を格納する第２の３Ｄテクスチャ領域を作成し、各診断ランドマーク点について、当該診断ランドマーク点の色値を、当該診断ランドマーク点から所定の距離内にある第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルに付加混合し、第２の３Ｄテクスチャ領域を使用して色付きのボクセルを正規化して、正規化済み３Ｄテクスチャ・マップを生成し、正規化済み３Ｄテクスチャ・マップおよび幾何学的構造の表面から電気生理学的マップを生成し、生成済みの電気生理学的マップを表示するように構成される。
【０００８】
本開示の前述および他の態様、特徴、詳細、効用および利点は、以下の説明および特許請求の範囲を読むことから、および添付の図面を概観することから明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態による幾何学的構造の多次元表面モデルを生成するためのシステムの概略図である。
【図２】図１に示されたシステムのモデル構築システムの概略的模式図である。
【図３】場所データ点の集合を含む点群の模式図である。
【図４Ａ】図２に示されたモデル構築システムでの使用に適した駆動されるパッチ電極の例示的なダイポール・ペアの模式図である。
【図４Ｂ】図２に示されたモデル構築システムでの使用に適した駆動されるパッチ電極の例示的なダイポール・ペアの模式図である。
【図４Ｃ】図２に示されたモデル構築システムでの使用に適した駆動されるパッチ電極の例示的なダイポール・ペアの模式図である。
【図４Ｄ】図２に示されたモデル構築システムでの使用に適した駆動されるパッチ電極の例示的なダイポール・ペアの模式図である。
【図５】図２に示すシステムを使用して取得された陰影のない電気生理学的マップの例を示す図である。
【図６】公知のアルゴリズムを使用して生成された陰影付き電気生理学的マップの例を示す図である。
【図７】一実施形態による電気生理学的マップを生成するための方法のフローチャートである。
【図８】図７に示す方法のステップのうちの１つの結果を示す図である。
【図９】図７に示す方法を使用して生成された陰影付き電気生理学的マップの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面のいくつかの図を通して、対応する参照文字は対応する部分を示す。
【００１１】
本開示は、（たとえば、心臓の内面の）電気生理学的マップを生成するためのシステムおよび方法を提供する。電気生理学的マップは、本明細書で説明するように、大きい３次元テクスチャ・マップを満たし、色インデックスを正規化し、３次元テクスチャ・マップから直接または間接的に電気生理学的マップをレンダリングするカーネル評価ループを使用して生成される。これは、補間の問題を防ぎ、大きいファセットを含む幾何学的形状を有していても、はるかにより多くの電気生理学的詳細がマッピングされることを可能にし、その少なくともいくつかの公知のアルゴリズムを迅速に動作させる。
【００１２】
ここで、種々の図における同一の構成要素を識別するために同様の参照番号が使用された図面を参照すると、図１には、１つまたは複数の幾何学的構造の多次元表面モデルを生成するためのシステム１０の一例示的実施形態が示されている。以下で説明されるように、本実施形態では、システム１０により生成されるモデルは３次元モデルである。しかしながら、３次元モデルの生成が以下で説明されるが、本開示がそのように限定されないものとすることは理解されよう。むしろ、他の実施形態において、システム１０は３次元以外の多次元モデルを生成するように構成することができ、そのような実施形態は本開示の趣旨および範囲から逸脱しない。
【００１３】
以下の説明では、解剖学的構造、特に心臓の構造のモデルの生成にシステム１０を使用することに主に焦点を当てているが、本開示がそのように限定されないものとすることにさらに留意されたい。むしろ、システム１０、ならびにそれにより使用される方法および技法は、心臓の構造以外の解剖学的構造を含む任意数の幾何学的構造の３次元モデルの生成に適用することができる。しかしながら、例示および説明を簡単にするために、以下の説明は、心臓の構造の３次元モデルの生成にシステム１０を使用することに焦点が当てられる。
【００１４】
引き続き図１を参照すると、本実施形態では、システム１０は、構成要素の中でもとりわけ、医療装置およびモデル構築システム１４を含む。本実施形態では、医療装置はカテーテル１２であり、モデル構築システム１４はその一部において処理装置１６を含む。処理装置１６は、たとえば、カテーテル１２により収集されたデータを用いて心臓内の構造の３次元モデルを構築するように構成された、電子制御ユニットの形態をとることができる。
【００１５】
図１に示されるように、カテーテル１２は患者の体１８に、より詳細には患者の心臓２０に挿入されるように構成される。カテーテル１２は、ケーブル・コネクタまたはインターフェース２２、ハンドル２４、近位端２８および遠位端３０を有するシャフト２６（本明細書で使用される場合、「近位」は臨床医に近いカテーテル１２の部分へ向かう方向を指し、「遠位」は臨床医から離れた、（概ね）患者の体の内部へ向かう方向を指す）、およびカテーテル１２のシャフト２６の中または上に取り付けられた１つまたは複数のセンサ３２（たとえば３２１、３２２、３２３）を含むことができる。本実施形態では、センサ３２は、シャフト２６の遠位端３０に、またはその近くに配置される。カテーテル１２は、他の従来の構成要素、たとえば、限定はしないが、温度センサ、追加のセンサまたは電極、アブレーション素子（たとえばＲＦアブレーション・エネルギーを供給するためのアブレーション先端電極、高密度焦点式超音波アブレーション素子など）、および対応する導体またはリード線をさらに含むことができる。
【００１６】
コネクタ２２は、モデル構築システム１４および／またはシステム１０の他の構成要素（たとえば可視化、ナビゲーション、および／またはマッピング・システム（モデル構築システム１４とは分離し別個である場合）、アブレーション発生器、潅注源など）に延びるケーブル３４、３６などのケーブルに対する機械的、流体的、および電気的接続を提供する。コネクタ２２は、当技術分野における従来のものであり、カテーテル１２の近位端２８、特にそのハンドル２４に配置される。
【００１７】
シャフト２６の近位端２８に配置されたハンドル２４は、臨床医がカテーテル１２を保持するための場所を提供し、患者の体１８内でシャフト２６を操作または誘導するための手段をさらに提供することができる。たとえば、ハンドル２４は、シャフト２６を操作するために、カテーテル１２の中を通りシャフト２６の遠位端３０まで延びる操作ワイヤの長さを変更するための手段を含むことができる。ハンドル２４もまた当技術分野において従来のものであり、ハンドル２４の構造が異なっていてもよいことは理解されよう。他の実施形態では、カテーテル１２はロボットで駆動または制御することができる。したがって、臨床医がハンドルを操作してカテーテル１２およびそのシャフト２６を操作または誘導するのではなく、そのような実施形態では、ロボットを用いてカテーテル１２が操作される。
【００１８】
シャフト２６は、体１８の中で動かせるように構成された細長い管状の可撓性の部材である。シャフト２６は、たとえば、限定はしないが、センサおよび／またはそれに取り付けられた電極、たとえばセンサ３２、関連する導体、および場合により信号処理および調節に使用される追加の電子機器を支持する。また、シャフト２６は、流体（潅注流体、低温アブレーション流体、および体液を含む）、医薬品、および／または手術道具または器具の運搬、供給、および／または除去を可能にしてもよい。シャフト２６は従来の材料、たとえばポリウレタンで作ることができ、導体、流体、または手術道具を収容および／または運搬するように構成された１つまたは複数のルーメンを画定する。シャフト２６は、血管または体１８内の他の構造の中へ従来の導入器を介して導入することができる。そして、シャフト２６は、体１８の中へ所望の場所、たとえば心臓２０まで、当技術分野でよく知られている手段を用いて操作または誘導することができる。
【００１９】
カテーテル１２のシャフト２６の中または上に取り付けられたセンサ３２は、種々の診断および治療の目的で、一例であって限定はしないが、電気生理学的研究、ペーシング、心臓マッピング、およびアブレーションなどを目的として設けることができる。本実施形態では、センサ３２のうちの１つまたは複数は、場所または位置検知機能を実行するために設けられる。より詳細には、以下でより詳細に説明されるように、センサ３２のうちの１つまたは複数は、特定の時点におけるカテーテル１２、詳細にはそのシャフト２６の遠位端３０の場所（位置および向き）に関する情報を提供する測位センサとなるように構成される。したがって、カテーテル１２は心臓２０の関心のある構造の表面に沿っておよび／またはその構造の内部で動かされるので、センサ３２を用いて、関心のある構造の表面および／またはその中の他の場所に対応する場所データ点を収集することができる。そして、これらの場所データ点は、たとえば、モデル構築システム１４により、関心のある構造の３次元モデルを構築する際に使用することができ、これは以下でより詳細に説明される。明確化および例示のために、以下の説明では、カテーテル１２の複数のセンサ３２が測位センサを備える実施形態を論じることにする。しかしながら、本開示の趣旨および範囲を逸脱しない他の実施形態では、カテーテル１２は１つまたは複数の測位センサ、ならびに他の診断および／または治療機能を実行するように構成された他のセンサの両方を備えることができることは理解されよう。
【００２０】
上記で簡単に説明されたように、また、以下でより詳細に説明されるように、モデル構築システム１４は、カテーテル１２により収集された場所データを部分的に用いて、心臓内の構造の３次元モデルを構築するように構成される。より詳細には、モデル構築システム１４の処理装置１６は、センサ３２により収集された場所データ点を取得し、場所データ点が対応する構造のモデルを構築または生成する際にこれらの場所データ点を使用するように構成される。本実施形態では、モデル構築システム１４は、センサ３２と共に機能して場所データ点を収集することで場所データ点を取得する。しかしながら、他の実施形態では、モデル構築システム１４は、センサ３２またはシステム１０の他の構成要素、たとえばモデル構築システム１４の一部であるまたはそれによりアクセス可能であるメモリまたは他の記憶装置から、場所データ点の収集に積極的に参加することなく単純に場所データ点を取得することができる。モデル構築システム１４は、収集された場所データ点の一部または全部に基づいて３次元モデルを構築するように構成される。例示および明確化のために、以下の説明は、モデル構築システム１４が、モデルを構築することと、センサ３２と共に機能して場所データ点を収集することで場所データ点を取得することとの両方を行うように構成された実施形態に限定される。しかしながら、モデル構築システム１４が、単に、センサ３２またはシステム１０の他の構成要素から場所データ点を取得し、これに基づいて３次元モデルを構築する他の実施形態が、本開示の趣旨および範囲から逸脱しないことは理解されよう。
【００２１】
したがって、本実施形態では、構造のモデルを構築するのに加えて、モデル構築システム１４は、センサ３２と共に機能して、３次元モデルの構築に使用される場所データ点を収集するように構成される。モデル構築システム１４は、電場ベースのシステム、たとえばＳｔ．Ｊｕｄｅ  Ｍｅｄｉｃａｌ社から市販されている、「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｃａｔｈｅｔｅｒ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｌｏｃａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍａｐｐｉｎｇ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｈｅａｒｔ」と題された、その開示全体が本明細書に引用により組み込まれている、米国特許第７，２６３，３９７号に関して概略的に示された、ＥｎＳｉｔｅ（商標）ＮａｖＸ（商標）システムなどを備えることができる。しかしながら他の実施形態では、モデル構築システム１４は、他のタイプのシステム、たとえば、限定はしないが、磁場ベースのシステム、たとえばＢｉｏｓｅｎｓｅ  Ｗｅｂｓｔｅｒから入手可能であって、開示全体が本明細書に引用により組み込まれた、「Ｉｎｔｒａｂｏｄｙ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ」と題された米国特許第６，４９８，９４４号、「Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ，  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  ａｎｄ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」と題された米国特許第６，７８８，９６７号、および「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｌｏｃａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａｎ  Ｉｎｖａｓｉｖｅ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ」と題された米国特許第６，６９０，９６３号のうちの１つまたは複数を参照して概略的に示されたＣａｒｔｏ（商標）システム、またはＭｅｄｉＧｕｉｄｅ社から入手可能であって、開示全体が本明細書に引用により組み込まれた、「Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題された米国特許６，２３３，４７６号、「Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  Ｃａｔｈｅｔｅｒ」と題された米国特許７，１９７，３５４号、および「Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ａｎｄ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題された米国特許７，３８６，３３９号のうちの１つまたは複数を参照して概略的に示されたｇＭＰＳシステム、電場ベースおよび磁場ベースの組み合わせのシステム、たとえば同じくＢｉｏｓｅｎｓｅ  Ｗｅｂｓｔｅｒから入手可能なＣａｒｔｏ  ３（商標）システム、ならびに他のインピーダンス・ベースのローカリゼーション・システム、音波または超音波ベースのシステム、一般的に入手可能な透視コンピュータ断層撮影（ＣＴ：ｃｏｍｐｕｔｅｄ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）、および磁気共鳴画像（ＭＲＩ：ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｍａｇｉｎｇ）ベースのシステムを備えることができる。
【００２２】
上記で簡単に説明されたように、カテーテル１２のセンサ３２は測位センサを含む。センサ３２は、カテーテルの場所（位置および／または向き）の情報を示す信号を生成する。モデル構築システム１４が電場ベースのシステムである本実施形態では、センサ３２は１つまたは複数の電極を備えることができる。あるいは、モデル構築システム１４が磁場ベースのシステムである一実施形態では、センサ３２は、低強度の磁場の１つまたは複数の特徴を検出するように構成された１つまたは複数の磁気センサを含むことができる。たとえば、一例示的実施形態では、センサ３２は、カテーテル１２のシャフト２６の上または中に配置された磁気コイルを含むことができる。
【００２３】
明確化および例示のために、モデル構築システム１４は、電場ベースのシステム、たとえば上記で特定されたＥｎＳｉｔｅ（商標）ＮａｖＸ（商標）システムなどを含むものとして以下説明される。以下の説明はセンサ３２が１つまたは複数の電極を含む一実施形態に主に限定されているが、他の実施形態では、センサ３２が１つまたは複数の磁場センサ（たとえばコイル）を含むことができることが理解されよう。したがって、以下に記載されるセンサまたは電極以外の測位センサを含むモデル構築システムは、本開示の趣旨および範囲から逸脱しない。
【００２４】
図２を参照すると、処理装置１６に加えて、モデル構築システム１４は、可能な構成要素の中でもとりわけ、複数のパッチ電極３８、多重化スイッチ４０、信号発生器４２、および表示装置４４を含むことができる。他の実施形態では、これらの構成要素の一部または全部は、モデル構築システム１４とは分離し別個のものであるが、モデル構築システム１４に電気的に接続され、これと通信するように構成される。
【００２５】
処理装置１６は、プログラム可能なマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラを含むことができ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含むことができる。処理装置１６は、中央処理装置（ＣＰＵ）と、処理装置１６がパッチ電極３８およびセンサ３２により生成された信号などを含む複数の入力信号を受信することができ、表示装置４４およびスイッチ４０などを制御するおよび／またはこれらにデータを提供するために使用される出力信号などを含む複数の出力信号を生成することができる入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェースとを含むことができる。処理装置１６は、様々な機能、たとえば上記および下記でより詳細に記載される機能などを、適切なプログラミング命令またはコード（すなわちソフトウェア）によって実行するように構成することができる。したがって、処理装置１６は、本明細書に記載の機能を実行するようにコンピュータ記憶媒体に符号化された１つまたは複数のコンピュータ・プログラムによってプログラムされている。
【００２６】
「腹部パッチ（ｂｅｌｌｙ  ｐａｔｃｈ）」と呼ばれるパッチ電極３８Ｂを除いて、パッチ電極３８は、カテーテル１２の位置および向きを決定する際などに使用される電気信号を生成するために設けられる。一実施形態では、パッチ電極３８は、体１８の表面に直交して配置され、体１８内に軸固有の電場を生成するために使用される。たとえば一実施形態では、パッチ電極３８Ｘ１、３８Ｘ２を第１の（ｘ）軸に沿って配置することができる。パッチ電極３８Ｙ１、３８Ｙ２を第２の（ｙ）軸に沿って配置することができ、パッチ電極３８Ｚ１、３８Ｚ２を第３の（ｚ）軸に沿って配置することができる。パッチ電極３８の各々は、多重化スイッチ４０に接続することができる。本実施形態では、処理装置１６は、適切なソフトウェアによって、制御信号をスイッチ４０に与えて電極３８のペアを信号発生器４２に順次接続するように構成される。電極３８の各ペアが励起すると、体１８の中に、および心臓２０などの関心領域の中に電場が発生する。腹部パッチ３８Ｂを基準とした非励起電極３８における電圧レベルは、フィルタリングおよび変換され、基準値として使用できるように処理装置１６に与えられる。
【００２７】
本実施形態では、カテーテル１２のセンサ３２は、処理装置１６に電気的に接続され、位置検知機能を果たすように構成される。より詳細には、センサ３２は、パッチ電極３８を励起させることで体１８内に（たとえば心臓内に）生成される電場内に配置される。明確化および例示だけのために、以下の説明は、単一のセンサ３２が電場内に配置される一実施形態に限定される。しかしながら、本開示の趣旨および範囲から逸脱しない他の実施形態では、複数のセンサ３２を電場内に配置することができ、各センサの位置および向きを後述の技法を用いて決定することができることは理解されよう。
【００２８】
センサ３２は、電場内に配置された場合、パッチ電極３８間での場所と、組織に対するセンサ３２の位置とに依存する電圧を受ける。センサ３２およびパッチ電極３８の間で行われる電圧測定比較を用いて、組織に対するセンサ３２の場所を決定することができる。したがって、特定の関心のある領域または表面の周辺でまたはこれに沿ってカテーテル１２が掃引された場合、処理装置１６は、センサ３２における電圧レベルの変化を反映するセンサ３２からの信号（場所情報）、および非導通のパッチ電極３８からの信号（場所情報）を受信する。そして、処理装置１６は、様々な既知のアルゴリズムを用いて、センサ３２の場所（位置および向き）を決定し、センサ３２の場所、したがってモデル化される関心のある構造の表面上または内部の点に対応する場所データ点４６（本明細書では「データ点４６」とも呼ばれ、図３に示されている）として、処理装置１６に関連付けられたまたはこれによりアクセス可能なメモリまたは記憶装置、たとえばメモリ４７に記録することができる。いくつかの実施形態では、場所を場所データ点として記録する前に、処理装置１６により受信された信号により表される生の場所データを処理装置１６により補正して、既知のまたは今後開発される技法を用いて呼吸、心臓活動、およびその他のアーティファクトを説明することができる。さらに、カテーテル１２の他の部分の場所を、内挿または外挿などによりセンサ３２における測定値から推測することで、さらなる場所データ点４６を生成することができる。いずれにしても、経時的に取得された場所データ点４６（４６１、４６２、．．．、４６ｎ）が収集されると、メモリまたは記憶装置に格納される点群４８（図３に最もよく示されている）が形成される。
【００２９】
上記の説明はここまでは概してパッチ電極３８の直交配置に関するものであるが、本開示はそのように限定される意図はない。むしろ、他の実施形態では、非直交配置を用いて、センサ３２の場所座標を決定することができる。たとえば、大まかに言えば、図４Ａ〜図４Ｄに、座標系５０に設定された複数の例示的な非直交ダイポールＤ０、Ｄ１、Ｄ２、およびＤ３が示されている。図４Ａ〜図４Ｄでは、Ｘ軸パッチ電極はＸＡおよびＸＢと呼ばれ、Ｙ軸パッチ電極はＹＡおよびＹＢと呼ばれ、Ｚ軸パッチ電極はＺＡおよびＺＢと呼ばれる。任意の所望の軸について、所定の駆動（ソース／シンク）構成の組から得られたセンサ３２などの心臓内センサを介して測定された電位を代数的に結合して、直交軸に沿って均一な電流を単に駆動することで得られるのと同じ有効電位を生成することができる。パッチ電極３８Ｘ１、３８Ｘ２、３８Ｙ１、３８Ｙ２、３８Ｚ１、および３８Ｚ２（図２参照）のうちの任意の２つを、腹部パッチ３８Ｂなどの接地基準に対するダイポールのソースおよびドレインとして選択することができ、非励起パッチ電極が接地基準に対する電圧を測定する。また、心臓２０内に配置されたセンサ３２は、電流パルスに関する場にさらされ、接地（たとえば腹部パッチ３８Ｂ）に対して測定される。
【００３０】
他の例示的実施形態では、複数のパッチ電極３８を、共通の軸に沿って直線的に配列することができる。そのような実施形態では、パッチ電極３８のうちの１つとカテーテル１２に取り付けられた電極とを含む電極ペアを励起させると、電場が発生する。そして、非励起パッチ電極３８は、センサ３２の位置を決定するのに使用可能な電位を測定することができる。したがって、そのような実施形態では、異なるパッチ電極３８とカテーテルに取り付けられた電極とを含む複数の電極ペアの励起を用いて、センサ３２の位置を決定することができる。
【００３１】
パッチ電極３８の各々およびセンサ３２からのデータセットは全て、心臓２０内のセンサ３２の場所を決定するために使用される。電圧測定が行われた後、パッチ電極３８の異なるペアが電流源により励起され、残りのパッチ電極３８およびセンサ３２の電圧測定処理が行われる。センサ３２の場所が決定されると、上記で説明されたように、場所はデータ点４６として上記と同じように記録することができる。いくつかの実施形態では、場所を場所データ点として記録する前に、処理装置１６により受信された信号により表される生の場所データを処理装置１６により補正して、既知のまたは今後開発される技法を用いて呼吸、心臓活動、およびその他のアーティファクトを説明することができる。したがって、センサ３２の場所を決定するために、したがってそれに対応するデータ点を収集するために任意数の技法を用いることができ、その各々は本開示の趣旨および範囲から逸脱しないことは理解されよう。
【００３２】
図３は、モデル化される特定の関心のある構造に対応する場所データ点４６１、４６２、．．．４６ｎを含む点群４８を示す。実際には、点群４８は数百から数十万のデータ点４６を一般的に含むことは理解されよう。しかしながら、例示および説明を簡単にするために、以下の説明は、限られた数の場所データ点を有する点群、たとえば場所データ点４６を含む点群４８に限定される。
【００３３】
当業者によって理解されるように、位置データ点４６を使用して、関心対象構造の幾何学的表面モデルを生成できる。さらに、診断ランドマーク（ＤｘＬ）点も収集できる。ＤｘＬ点は、たとえば、電気的情報（たとえば、導電率、ピーク電圧、心拍がその点に達するときの位相情報など）が（たとえば、システム１０（図１に示す）を使用して）測定されるマップ点であってもよい。特に、ＤｘＬ点は、一般に、それらが幾何学的点ではないが、電気的情報が取得される点であるので、位置データ点４６と同一の場所に配置されない。
【００３４】
図５は、システム１０（図１に示す）のような表面モデルを生成するためのシステムを使用して取得された例示的な陰影のない電気生理学的マップ５００である。図５に示すように、陰影のない電気生理学的マップ５００は、複数の幾何学的頂点５０２を含む。表面を生成するために、幾何学的頂点５０２は、複数のファセット５０３を生成するように三角形分割を使用して接続される。陰影のない電気生理学的マップ５００は、複数のＤｘＬ点５０４も含む。各ＤｘＬ点５０４の色は、その点において測定された電気的情報の値（すなわち、生理学的メトリックの値、または色値）に対応する。最終的な電気生理学的マップを生成するため、ＤｘＬ点５０４における値を表すために生成された表面に陰影を付けるように色が適用される。
【００３５】
特に、少なくともいくつかの公知のシステムでは、幾何学的頂点５０２の幾何学的形状に基づいて、陰影のない電気生理学的マップ５００に色が適用される。たとえば、図６は、公知のアルゴリズムを使用して生成された例示的な陰影付き電気生理学的マップ６００を示す。具体的には、陰影付き電気生理学的マップ６００を生成するために、各幾何学的頂点５０２は、三角形６０２を形成する３つの近くのＤｘＬ点５０４の色値の加重平均に基づいて着色される。隣接する幾何学的頂点５０２の色は、介在する空間内を満たすために一緒に混合される。しかしながら、図６に示すように、これは、ＤｘＬ点５０４の（すなわち、生理学的値に対応する）色が不十分に表現される陰影付き電気生理学的マップ６００の比較的汚れた（ｓｍｅａｒｅｄ）スペクトルをもたらす可能性がある。
【００３６】
したがって、本明細書に記載の実施形態では、陰影付き電気生理学的マップは、本明細書で説明するように、比較的大きい３次元テクスチャ・マップを満たし、生理学的メトリックを正規化し、３次元テクスチャ・マップから直接または間接的に陰影付き電気生理学的マップをレンダリングする比較的単純なカーネル評価ループを使用して生成される。これは、補間の問題を防ぎ、大きいファセットを含む幾何学的形状を有していても、はるかにより多くの電気生理学的詳細がマッピングされることを可能にし、その少なくともいくつかの公知のアルゴリズムを迅速に動作させる。
【００３７】
図７は、電気生理学的マップを生成するための方法７００の一実施形態のフローチャートである。例示的な実施形態では、ステップ７０２および７０４において、２つの比較的大きいスカラー３次元テクスチャ領域が作成される。これらの３Ｄテクスチャ領域は、一定の間隔で配置されたボクセルまたは点の格子である。第１の３Ｄテクスチャ領域は、重み付き生理学的メトリック（たとえば、スペクトルから表示色を決定するために色インデックスとして使用される、または表示色を決定するために他の方法で使用されるピーク電圧、導電率、または位相情報）のための浮動小数点数を格納し、第２の３Ｄテクスチャ領域は、トータルの重みのための浮動小数点数を格納する。３Ｄテクスチャ領域は、幾何学的モデル全体（たとえば、陰影のない電気生理学的マップ５００全体）を含むのに十分なくらい大きい。一実施形態では、３Ｄテクスチャ領域は、それらのボリューム全体にわたって０．５ミリメートル（ｍｍ）の解像度を有する。さらに、いくつかの実施形態では、第１および第２の３Ｄテクスチャ・マップは、重み付き生理学的メトリックとトータルの重みの両方のための浮動小数点数を格納する単一の３Ｄテクスチャ領域を生成することによって生成される。
【００３８】
ステップ７０６において、各ＤｘＬ点５０４について、ＤｘＬ点５０４の生理学的値は、重み付け関数に従って第１の３Ｄテクスチャ領域内の近くの点（すなわち、ボクセル）に付加混合される。具体的には、特定のＤｘＬ点５０４の所定の距離内にある第１の３Ｄテクスチャ領域内の各ボクセルについて、重みが計算され、ボクセルのトータルの重みは、その計算された重みによってインクリメントされ、ボクセルの加重平均マップ・データは、その重みとそのＤｘＬ点５０４に関連する生理学的メトリックとの積によってインクリメントされる。各ボクセルは、当業者によって理解される方法に従って、所定の距離内のすべてのＤｘＬ点５０４の加重平均を格納する。所定の距離は、たとえば、補間スライダの設定によって決定され得る。マップの色スペクトルの範囲が［０，１］である場合、得られる生理学的メトリック値は、各位置ｘにおいて［０，ｗ（ｘ）］であり、ここで、ｗ（ｘ）は、その位置におけるトータルの重みテクスチャ（すなわち、第２の３Ｄテクスチャ領域）値の値である。
【００３９】
計算された重みは、そのボクセルからＤｘＬ点５０４までの距離の関数であってもよい。たとえば、重みは、量ｋｒの関数であってもよく、ここで、ｒは、ＤｘＬ点５０４からボクセルまでの（たとえば、ｍｍにおける）距離である。いくつかの実施形態では、ｋは、所定の定数である。他の実施形態では、ｋは、変数であってもよい（たとえば、ｋは、領域特有であってもよく、または各ＤｘＬ点５０４に対して変化してもよい）。たとえば、所与のＤｘＬ点５０４について、ｋは、最も近い隣接ＤｘＬ点５０４までの距離の半分であってもよい。関数は、たとえば、１／（１＋ｋ２ｒ２）、１／（１＋ｋ４ｒ４）、または（１／（１＋ｋ２ｒ２））２であり得る。さらに、｛［０，１／ｋ］内のｒについては１−３ｋ２ｒ２＋２ｋ３ｒ３；それ以外は０｝、または｛［０，１／ｋ］内のｒについては（１−ｋ２ｒ２）３；それ以外は０｝のような、０に混合するスプラインも使用され得る。特に、これは、所定の距離を重み付け関数の半値幅１／ｋに結びつける。
【００４０】
この重みの計算を使用して、近くのＤｘＬ点５０４は、重み付け関数の半値幅に対して非常に近くない限り（たとえば、０．５ｍｍ未満）、互いに混合されるが、互いを隠さない。いくつかの実施形態では、半値幅は、各ＤｘＬ点５０４に対して個別に選択される（たとえば、最も近い隣接ＤｘＬ点５０４までの距離の半分）。
【００４１】
各ＤｘＬ５０４を第１の３Ｄテクスチャ領域内の近くの点に付加混合することは、ＤｘＬ点５０４を第１の３Ｄテクスチャ領域に「ペイントボールすること（ｐａｉｎｔｂａｌｌｉｎｇ）」として直感的に例示され得る。具体的には、生理学的メトリックを第１の３Ｄテクスチャ領域内のボクセルまたは点に「ペイントボールすること」は、（すなわち、各々が異なる量の染料を有する同じ量の液体を有するように）各ペイントボールが同じサイズを有するが、異なる濃度の染料を有するペイントボールを効果的に使用することとみなされてもよい。そのため、第１の３Ｄテクスチャ領域内の各ボクセルまたは点は、そこに着地するペイントは何であっても集めるバイアルとみなされてもよい。ＤｘＬ点５０４のすべてを「ペイントボールした」後、各ボクセルまたは点は、いくつかの「ペイントボール」から異なる量の「液体」を蓄積している場合がある。すなわち、いくつかのボクセルまたは点は、より厚く「ペイントされる」場合がある。したがって、「ペイント」の量は、各ボクセルに送達される「ペイント」の総量に基づいて（すなわち、正規化されていない生理学的メトリックをトータルの重みで除算することによって）正規化される。この実施形態では、この正規化された生理学的メトリックは、表示されるべき対応する色を調べるために使用される。
【００４２】
図８は、一実施形態におけるステップ７０６の結果を示す図８００である。図８に示すように、各ＤｘＬ点５０４に隣接する格子点は、最も近いＤｘＬ点５０４の生理学的値と最も近いＤｘＬ点５０４からのそれらのそれぞれの距離とに基づいて着色される。
【００４３】
ステップ７０８において、重み付き生理学的メトリック（すなわち、正規化されていない生理学的メトリック）は、各位置におけるトータルの重みを使用して［０，１］に再正規化される。すなわち、ステップ７０８において、「ペイントボールされた」第１の３Ｄテクスチャ・マップは、加重平均色を作成するために第２の３Ｄテクスチャ・マップで除算される。これは、１つのＤｘＬ点５０４にのみ近い領域が一定の色を有することを可能にし、また、同じファセット５０３内に複数のＤｘＬ点５０４が存在するとしても、ファセット・サイズに関係なく、すべてのＤｘＬ点５０４が最終マップに影響を及ぼすことを保証することを促進する。
【００４４】
電気生理学的マップを生成するために、ステップ７１０において、幾何学的モデルの三角形が、正規化された３Ｄテクスチャ・マップへのインデックスとして各幾何学的頂点５０２を使用して描画される。すなわち、幾何学的頂点５０２は、正しい生理学的メトリックを現在のマップ色スペクトルに得るために、テクスチャ座標として使用される。いくつかの実施形態において、比較的明確な丸いエッジを有する電気生理学的マップを生成するために、２次元（ｓ，ｔ）テクスチャ空間において、生理学的メトリックは、ｓテクスチャ座標として使用され、各幾何学的頂点５０２から最も近いＤｘＬ点５０４までの距離は、ｔテクスチャ座標として使用される。すなわち、各幾何学的頂点５０２における正規化されたマップ・データは、別個の色の１次元テクスチャ・マップ、または他のインデックスが距離である２次元テクスチャ・マップへのインデックスとして使用されてもよい。
【００４５】
レンダリング速度を改善することを促進するために、ステップ７０６について、いくつかの実施形態では、付加混合することは、完全な３Ｄではなく、幾何学的モデルを取り囲む比較的薄い２次元領域において適用され得る。別の実施形態では、表面モデルと交差するテクスチャ・ボクセルが着色される必要がある唯一のテクスチャ点であるので、幾何学的形状は、最初に、表面モデルと交差するテクスチャ・ボクセルのビットフィールドを作成するために空の３Ｄテクスチャ・マップにレンダリングされ得る。さらに別の実施形態では、レンダリング速度を増加させるために、実際の３Ｄ重み付けテクスチャは、ビットフィールドを−１．０に初期化し、表面と交差するボクセルを０．０の初期重みに設定するようにレンダリングした後、ビットフィールドとして使用され得る。
【００４６】
ステップ７１２において、生成された電気生理学的マップが（たとえば、ディスプレイ４４（図２に示す）上で）ユーザに表示される。図９は、方法７００を使用して生成された例示的な陰影付き電気生理学的マップ９００である。特に、マップ９００およびマップ６００は、両方共マップ５００から生成される。マップ６００は、公知の方法を使用して生成され、マップ９００は、本明細書に記載のシステムおよび方法を使用して生成される。しかしながら、マップ６００と比較して、マップ９００は、ＤｘＬ点５０４の色をはるかにより正確に表す。さらに、マップ６００とは異なり、マップ９００は、汚れた色パレットを含まない。
【００４７】
上述のモデル構築システム１４、特に処理装置１６は、全てが本明細書に記載の機能に従って作動する、関連付けられたメモリに格納された事前にプログラムされた命令を実行可能な、当技術分野で知られている従来の処理装置を含むことができることは理解されたい。本発明の実施形態の方法ステップを限定なしで含む、本明細書に記載の方法が、いくつかの実施形態でプログラムされ、結果のソフトウェアが関連付けられたメモリに格納され、またそのように記載された場合、そのような方法を実行するための手段を構成することもできることが企図されている。前述の実施可能な程度の記載を考慮したソフトウェアでの本発明の実装は、当業者によるプログラミング技術の日常的な使用を求めるにすぎない。さらにそのようなシステムは、ソフトウェアを格納することができ、なおかつ動的に生成されたデータおよび／または信号を格納および処理できるように、ＲＯＭ、ＲＡＭの両方、不揮発性および揮発性（修正可能）メモリの組み合わせを有する種類のものとすることができる。
【００４８】
本開示の特定の実施形態について、ある程度の特殊性をもって上記に記載してきたが、当業者であれば、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく、開示の実施形態に対して多数の変更を行うことが可能である。全ての方向に関する言及（例えば、上側、下側、上方向、下方向、左側、右側、左方向、右方向、頂部、底部、上方、下方、垂直、水平、時計方向、および反時計方向）は、単に、読者が本開示を理解するのを助けるため、特定目的で使用されるものであり、特に本開示の位置、向き、または使用に関して、限定を作り出すものではない。接合に関する言及（例えば、取り付けられた、連結された、接続されたなど）は、広く解釈されるべきであり、要素の接続部間の中間部材、および要素間の相対移動を含んでもよい。そのため、接合に関する言及は、２つの要素が直接接続され、互いに対して固定されていることを必ずしも暗示するものではない。上述の説明に含まれる、または添付図面に示される全ての事項は、限定ではなく単なる例示として解釈されるべきものとする。添付の特許請求の範囲において定義されるように、本開示の趣旨から逸脱することなく、詳細または構造が変更されてもよい。
【００４９】
本開示またはその好ましい実施形態の要素を紹介する際、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、および「ｓａｉｄ」は、その要素が１つまたは複数存在することを意味するものとする。「備える」、「含む」、および「有する」という用語は、包括的であって、列挙した要素以外の追加の要素が存在し得ることを意味するものとする。
【００５０】
本開示の範囲から逸脱することなく、上述の構造に様々な変更を行うことができるので、上述の説明に含まれる、または添付図面に示される全ての事項は、限定の意味ではなく例示として解釈されるべきものとする。
以下の項目は、国際出願時の請求の範囲に記載の要素である。
（項目１）
幾何学的構造の電気生理学的マップを生成するシステムであって、
少なくとも１つのセンサを備えるデバイスに結合されるように構成されるコンピュータ・ベースのモデル構築システムを備え、
前記少なくとも１つのセンサは、前記幾何学的構造の表面上の各位置に対応する各オリジナル位置データ点のセットを取得するように構成され、
前記コンピュータ・ベースのモデル構築システムは、
複数の診断ランドマーク点において電気的情報を取得し、
取得済みの前記電気的情報に基づいて、前記診断ランドマーク点の各々に色値を割り当て、
重み付き生理学的メトリックのための浮動小数点数を格納する第１の３次元（３Ｄ）テクスチャ領域を作成し、
トータルの重みのための浮動小数点数を格納する第２の３Ｄテクスチャ領域を作成し、
各診断ランドマーク点について、当該診断ランドマーク点の前記色値を、当該診断ランドマーク点から所定の距離内にある前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルに付加混合し、
前記第２の３Ｄテクスチャ領域を使用して色付きの前記ボクセルを正規化して、正規化済み３Ｄテクスチャ・マップを生成し、
前記正規化済み３Ｄテクスチャ・マップおよび前記幾何学的構造の前記表面から前記電気生理学的マップを生成し、
生成済みの前記電気生理学的マップを表示するようにさらに構成される、システム。
（項目２）
前記診断ランドマーク点の前記色値を前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルに付加混合するために、前記コンピュータ・ベースのモデル構築システムは、前記診断ランドマーク点の前記色値を、３Ｄボリュームにわたって前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルに付加混合するように構成される、項目１に記載のシステム。
（項目３）
前記診断ランドマーク点の前記色値を前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルに付加混合するために、前記コンピュータ・ベースのモデル構築システムは、前記診断ランドマーク点の前記色値を、前記幾何学的構造表面の２Ｄ領域にわたって前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルに付加混合するように構成される、項目１に記載のシステム。
（項目４）
前記診断ランドマーク点の前記色値を前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルに付加混合するために、前記コンピュータ・ベースのモデル構築システムは、前記所定の距離内の各ボクセルについて、
当該ボクセルの重みを計算し、
当該ボクセルのトータルの重みをインクリメントし、
当該ボクセルの加重平均マップ・データをインクリメントするように構成される、項目１に記載のシステム。
（項目５）
前記診断ランドマーク点の前記色値を前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルに付加混合するために、前記コンピュータ・ベースのモデル構築システムは、ｋおよびｒに依存する重み付け関数を使用して、前記診断ランドマーク点の前記色値をボクセルに付加混合するように構成され、
ｋは、変数および定数のうちの１つであり、
ｒは、ボクセルと前記診断ランドマーク点との間の距離である、項目１に記載のシステム。
（項目６）
第１の３Ｄテクスチャ領域および第２の３Ｄテクスチャ領域を作成するために、前記コンピュータ・ベースのモデル構築システムは、前記重み付き生理学的メトリックと前記トータルの重みの両方のための浮動小数点数を備える単一の３Ｄテクスチャ領域を生成するように構成される、項目１に記載のシステム。
（項目７）
幾何学的構造の電気生理学的マップを生成するコンピュータ実施方法であって、
前記幾何学的構造の表面上の各位置に対応する各オリジナル位置データ点のセットを受信するステップと、
受信済みの前記各オリジナル位置データ点に基づいて基準面を生成するステップと、
複数の診断ランドマーク点において電気的情報を取得するステップと、
取得済みの前記電気的情報に基づいて、前記診断ランドマーク点の各々に色値を割り当てるステップと、
重み付き生理学的メトリックのための浮動小数点数を格納する第１の３次元（３Ｄ）テクスチャ領域を作成するステップと、
トータルの重みのための浮動小数点数を格納する第２の３Ｄテクスチャ領域を作成するステップと、
各診断ランドマーク点について、当該診断ランドマーク点の前記色値を、当該診断ランドマーク点から所定の距離内にある前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルに付加混合するステップと、
前記第２の３Ｄテクスチャ領域を使用して色付きの前記ボクセルを正規化して、正規化済み３Ｄテクスチャ・マップを生成するステップと、
前記正規化済み３Ｄテクスチャ・マップおよび前記幾何学的構造の前記表面から前記電気生理学的マップを生成するステップと、
生成済みの前記電気生理学的マップを表示するステップと、
を備える、方法。
（項目８）
前記診断ランドマーク点の前記色値を前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルに付加混合するステップは、前記診断ランドマーク点の前記色値を、３Ｄボリュームにわたって前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルに付加混合するステップを備える、項目７に記載の方法。
（項目９）
前記診断ランドマーク点の前記色値を前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルに付加混合するステップは、前記診断ランドマーク点の前記色値を、前記幾何学的構造表面の２Ｄ領域にわたって前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルに付加混合するステップを備える、項目７に記載の方法。
（項目１０）
前記診断ランドマーク点の前記色値を前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルに付加混合するステップは、前記所定の距離内の各ボクセルについて、
当該ボクセルの重みを計算するステップと、
当該ボクセルのトータルの重みをインクリメントするステップと、
当該ボクセルの加重平均マップ・データをインクリメントするステップと、
を備える、項目７に記載の方法。
（項目１１）
前記診断ランドマーク点の前記色値を前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルに付加混合するステップは、ｋおよびｒに依存する重み付け関数を使用して、前記診断ランドマーク点の前記色値をボクセルに付加混合するステップを備え、
ｋは、変数および定数のうちの１つであり、
ｒは、ボクセルと前記診断ランドマーク点との間の距離である、項目７に記載の方法。
（項目１２）
幾何学的構造の電気生理学的マップを生成する処理装置であって、
前記幾何学的構造の表面上の各位置に対応する各オリジナル位置データ点のセットを受信し、
受信済みの前記各オリジナル位置データ点に基づいて基準面を生成し、
複数の診断ランドマーク点において電気的情報を取得し、
取得済みの前記電気的情報に基づいて、前記診断ランドマーク点の各々に色値を割り当て、
重み付き生理学的メトリックのための浮動小数点数を格納する第１の３次元（３Ｄ）テクスチャ領域を作成し、
トータルの重みのための浮動小数点数を格納する第２の３Ｄテクスチャ領域を作成し、
各診断ランドマーク点について、当該診断ランドマーク点の前記色値を、当該診断ランドマーク点から所定の距離内にある前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルに付加混合し、
前記第２の３Ｄテクスチャ領域を使用して色付きの前記ボクセルを正規化して、正規化済み３Ｄテクスチャ・マップを生成し、
前記正規化済み３Ｄテクスチャ・マップおよび前記幾何学的構造の前記表面から前記電気生理学的マップを生成し、
生成済みの前記電気生理学的マップを表示するように構成される、処理装置。
（項目１３）
前記診断ランドマーク点の前記色値を前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルに付加混合するために、前記診断ランドマーク点の前記色値を、３Ｄボリュームにわたって前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルに付加混合するように構成される、項目１２に記載の処理装置。
（項目１４）
前記診断ランドマーク点の前記色値を前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルに付加混合するために、前記診断ランドマーク点の前記色値を、２Ｄ領域にわたって前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルに付加混合するように構成される、項目１２に記載の処理装置。
（項目１５）
前記診断ランドマーク点の前記色値を前記第１の３Ｄテクスチャ領域のボクセルに付加混合するために、前記所定の距離内の各ボクセルについて、
当該ボクセルの重みを計算し、
当該ボクセルのトータルの重みをインクリメントし、
当該ボクセルの加重平均マップ・データをインクリメントするように構成される、項目１２に記載の処理装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ−４Ｄ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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