(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠距離場を低減するための装置の作動方法であって、
前記装置は、体内プローブおよびプロセッサを含み、前記プロセッサは、心臓の組織と接触するように構成されている前記体内プローブの電極から電気信号を受信するように構成され、
前記プロセッサは、
心電位図のＱＲＳ群のピークを検出する工程と、
それぞれの検出されたピークを含む所定の時間間隔内に起こる心内電位図の単極拍動を抽出する工程と、
前記抽出された単極拍動を平均化することによって第１の平均単極拍動を構築する工程と、
前記抽出された単極拍動と前記第１の平均単極拍動との間のそれぞれのタイムラグを決定することによって、前記抽出された単極拍動を前記第１の平均単極拍動と相互相関させる工程と、
前記抽出された単極拍動のうち、相互相関が所定の相関閾値を超えるものを承認する工程と、
前記承認された単極拍動から第２の平均単極拍動を構築する工程と、
前記抽出された単極拍動から前記第２の平均単極拍動を差し引くことによって心室遠距離場構成要素を決定する工程と、
前記心内電位図から前記心室遠距離場構成要素を差し引いて、前記心内電位図の局所構成要素を区別する工程と、
前記局所構成要素に対して反応して医療処置を制御する工程と、を実施する、方法。
【請求項２】
前記所定の相関閾値が、１０ミリ秒以下のタイムラグを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記所定の相関閾値が、前記抽出された単極拍動及び前記第１の平均単極拍動のピーク振幅間に１０パーセント以下の差を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の平均単極拍動を構築する工程が、前記抽出された単極拍動を微分することによって中央値導関数拍動を計算することを更に含み、前記相互相関させる工程が、前記抽出された単極拍動と前記中央値導関数拍動との間で実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の平均単極拍動を構築する工程が、前記抽出された単極拍動を整列させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の平均単極拍動を構築する工程が、
前記承認された単極拍動を複数のクラスタに分割することと、
前記クラスタの各々に対してそれぞれのクラスタ固有平均単極拍動を構築することと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記承認された単極拍動を分割することが、前記承認された単極拍動間のユークリッド距離に従うｋ平均法クラスタリングによって実施される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記心室遠距離場構成要素を決定する工程が、
それぞれの承認された単極拍動に対して前記クラスタ固有平均単極拍動のうちの最適なものを選択することと、
前記抽出された単極拍動から前記選択されたクラスタ固有平均単極拍動を差し引くことと、を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
装置であって、
電極を有する体内プローブであって、前記体内プローブが心臓の組織と接触するように構成されている、体内プローブと、
ディスプレイと、
プロセッサであって、前記電極から電気信号を受信して、前記電気信号において、前記電極が接触している前記組織に起因する局所構成要素を、前記電気信号への遠隔場の寄与と区別するように構成され、これは、
心電位図のＱＲＳ群のピークを検出する工程と、
前記電極を介して受信された心内電位図の単極拍動を抽出する工程であって、前記抽出された単極拍動が、それぞれの検出されたピークを含む所定の時間間隔内に起こる、抽出する工程と、
前記抽出された単極拍動を平均化することによって第１の平均単極拍動を構築する工程と、
前記抽出された単極拍動と前記第１の平均単極拍動との間のそれぞれのタイムラグを決定することによって、前記抽出された単極拍動を前記第１の平均単極拍動と相互相関させる工程と、
前記抽出された単極拍動のうち、相互相関が所定の相関閾値を超えるものを承認する工程と、
前記承認された単極拍動から第２の平均単極拍動を構築する工程と、
前記抽出された単極拍動から前記第２の平均単極拍動を差し引くことによって心室遠距離場構成要素を決定する工程と、
前記心内電位図から前記心室遠距離場構成要素を差し引いて、前記心内電位図の前記局所構成要素を区別する工程と、
前記局所構成要素を前記ディスプレイに出力する工程と、を実施することによって行われる、プロセッサと、を備える、装置。
【請求項１０】
前記所定の相関閾値が、１０ミリ秒以下のタイムラグを含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記所定の相関閾値が、前記抽出された単極拍動及び前記第１の平均単極拍動のピーク振幅間に１０パーセント以下の差を含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１の平均単極拍動を構築する工程が、前記抽出された単極拍動を微分することによって中央値導関数拍動を計算することを更に含み、前記相互相関させる工程が、前記抽出された単極拍動と前記中央値導関数拍動との間で実施される、請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記第２の平均単極拍動を構築する工程が、前記抽出された単極拍動を整列させることを含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
前記第２の平均単極拍動を構築する工程が、
前記承認された単極拍動を複数のクラスタに分割することと、
前記クラスタの各々に対してそれぞれのクラスタ固有平均単極拍動を構築することと、を含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
前記承認された単極拍動を分割することが、前記承認された単極拍動間のユークリッド距離に従うｋ平均法クラスタリングによって実施される、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記心室遠距離場構成要素を決定する工程が、
それぞれの承認された単極拍動に対して前記クラスタ固有平均単極拍動のうちの最適なものを選択することと、
前記抽出された単極拍動から前記選択されたクラスタ固有平均単極拍動をそれぞれ差し引くことと、を含む、請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
プローブおよびプロセッサを含む装置の作動方法であって、
前記プロセッサは、
被験者の心臓内に挿入されており、遠位セグメント及び前記遠位セグメント上に配置された単極心内電極を有する前記プローブの前記単極心内電極で受信された前記心臓のある位置の心内電位図の拍動であって、第２の電極で受信された他方の電位図のＲ波群と整合している前記心内電位図の前記拍動を平均化することによって第１のテンプレートを形成する工程と、
前記心内電位図の前記拍動と前記第１のテンプレートとの間のそれぞれの相関を計算する工程と、
前記それぞれの相関が所定の値を超える、前記心内電位図の拍動を選択する工程と、
前記心内電位図の前記選択された拍動から第２のテンプレートを形成する工程と、
前記第２のテンプレートに基づいて、前記心内電位図の遠距離場構成要素を表す信号を生成する工程と、
前記心内電位図から前記遠距離場構成要素を除去してフィルタ処理された心内電位図を産出する工程と、
前記フィルタ処理された心内電位図を報告する工程と、を実施する、方法。
【請求項１８】
前記第２のテンプレートを形成する工程が、
前記心内電位図の前記選択された拍動を複数のクラスタに分割することと、
前記複数のクラスタのそれぞれに対して複数のクラスタ固有の第２のテンプレートを構築することと、を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記心内電位図の前記選択された拍動を分割することが、前記選択された拍動間のユークリッド距離に従うｋ平均法クラスタリングによって実施される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記生成する工程が、
それぞれの選択された拍動に対して前記複数のクラスタ固有の第２のテンプレートのうちの最適なものを選択することと、
前記選択された拍動から前記最適なテンプレートを差し引くことと、を含む、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は心臓生理学に関する。より具体的には、本発明は、心臓における電気伝搬の評価に関する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書で用いる特定の頭字語及び略語の意味を表１に示す。
【０００３】
【表１】
0006702712.tif 000002
【０００４】
心房細動などの心不整脈は、罹患及び死亡の重大な原因である。共にＢｅｎ  Ｈａｉｍに対して付与された同一出願人による米国特許第５，５４６，９５１号及び同第６，６９０，９６３号、並びにＰＣＴ出願ＷＯ  ９６／０５７６８号は、これらの全てが参照により本明細書に組み込まれ、心臓組織の電気特性、例えば、局所興奮到達時間を、心臓内の正確な位置の関数として検知する方法を開示する。データは、遠位先端部に電気及び位置センサを有し、心臓内に前進する１つ又は２つ以上のカテーテルを用いて取得される。これらのデータに基づいて心臓の電気的活動のマップを作成する方法は、Ｒｅｉｓｆｅｌｄに対して付与された同一出願人による米国特許第６，２２６，５４２号及び同第６，３０１，４９６号に開示され、これらは参照により本明細書に組み込まれる。これらの特許に示唆されているように、位置及び電気的活動は、典型的には、心臓の内部表面上の約１０点〜約２０点で最初に測定される。次いで、これらのデータポイントは一般に、心臓表面の予備復元又はマップを生成するのに十分なものとなる。予備マップは、しばしば、心臓の電気的活動の更に包括的なマップを生成するために、追加された点で得られたデータと組み合わされる。実際、臨床的な状況において、１００以上の部位におけるデータを集積して、心腔の電気的活動の詳細な包括的マップを生成することも珍しいことではない。その後、生成された詳細なマップは、心臓の電気的活動の伝播を変化させるために、また正常な心調律を回復するために、治療上の行動指針、例えば組織焼灼を決定する基準として役立ち得る。
【０００５】
心臓表面上の各点の軌跡を特定するために、位置センサを収容したカテーテルが使用されてもよい。これらの軌跡は、組織の収縮力などの運動特性を推測するために用いられてもよい。Ｂｅｎ  Ｈａｉｍに発行済みの米国特許第５，７３８，０９６号（参照によってその全ての内容が本明細書に組み込まれる）に開示されているように、心臓内の十分な数のポイントで軌跡の情報が標本化されると、そのような運動特性を示すマップが構築され得る。
【０００６】
心臓内の一ポイントでの電気的活動は、通常、心腔の複数のポイントにおける電気的活動を同時に測定するために複数の電極カテーテルを前進させることにより測定される。１つ又は２つ以上の電極で測定された時間的に変化する電位から得られる記録は、電位図として知られている。電位図は単極又は双極のリードで測定することができて、例えば、局所興奮到達時間として知られる、ある点における電気伝搬の開始を特定するために用いられる。
【０００７】
心室内のセンサは、局所電気的活動、即ち、センサ位置で又はセンサ位置の付近で発信している信号を歪める又は覆い隠す可能性がある遠距離場電気的活動、即ち、センサから離れて発信している周囲電気的活動を検出することができる。同一出願人によるＧｏｖａｒｉらの米国特許出願公開第２０１４／０００５６６４号（参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）には、心内電極信号において、電極が接触している組織に起因する局所構成要素を、信号への遠隔場の寄与と区別することが開示され、区別された局所構成要素に対して反応して組織に適用される治療手段を制御することができることが説明されている。
【０００８】
Ｔｈａｋｕｒらの米国特許出願公開第２０１４／０１８７９９１号には、心室内又は心室付近に配置された複数の電極を用いて内因性の生理学的活動の活性化信号を検知することによって心室をマッピングするための方法が提案されている。この方法は、活性化信号中のＲ波イベントを単離することと、Ｒ波イベントに基づく遠距離場活性化信号構成要素を表す遠距離場活性化テンプレートを生成することと、活性化信号から遠距離場活性化テンプレートをフィルタ処理して活性化信号中の近距離場（near-field）活性化信号を特定することと、を含む。
【発明の概要】
【０００９】
心電位図のＱＲＳ群のピークを検出することと、それぞれの検出されたピークを含む所定の時間間隔内に起こる心内電位図の単極拍動を抽出することと、抽出された単極拍動を平均化することによって第１の平均単極拍動を構築することと、抽出された単極拍動と前記第１の平均単極拍動との間のそれぞれのタイムラグを決定することによって、前記抽出された単極拍動を前記第１の平均単極拍動と相互相関させることと、前記抽出された単極拍動のうち、相互相関が所定の相関閾値を超えるものを承認することと、それによって実行される遠距離場の低減の方法が、本発明の実施形態に従って提供される。本方法は、承認された単極拍動から第２の平均単極拍動を構築することと、抽出された単極拍動から第２の平均単極拍動を差し引くことによって心室遠距離場構成要素を決定することと、心内電位図から心室遠距離場構成要素を差し引いて心内電位図の局所構成要素を区別することと、局所構成要素に対して反応して医療処置を制御することと、によって更に実行される。
【００１０】
本方法の一態様に従って、所定の相関閾値は、１０ミリ秒以下のタイムラグを含む。
【００１１】
本方法の別の態様に従って、所定の相関閾値は、抽出された単極拍動及び第１の平均単極拍動のピーク振幅間に１０パーセント以下の差を含む。
【００１２】
本方法の更なる態様に従って、第１の平均単極拍動を構築することは、抽出された単極拍動を微分することによって中央値導関数拍動を計算することを更に含み、相互相関することは、抽出された単極拍動と中央値導関数拍動との間で実施される。
【００１３】
本方法の１つの態様に従って、第２の平均単極拍動を構築することは、抽出された単極拍動を整列させることを含む。
【００１４】
本方法の更なる別の態様に従って、第２の平均単極拍動を構築することは、承認された単極拍動を複数のクラスタに分割することと、クラスタの各々に対してそれぞれのクラスタ固有平均単極拍動を構築することと、を含む。
【００１５】
本方法の追加的態様に従って、承認された単極拍動を分割することは、承認された単極拍動間のユークリッド距離に従うｋ平均法クラスタリングによって実施される。
【００１６】
本方法のなおも別の態様に従って、心室遠距離場構成要素を決定することは、それぞれの承認された単極拍動に対してクラスタ固有平均単極拍動のうちの最適なものを選択することと、抽出された単極拍動から選択されたクラスタ固有平均単極拍動を差し引くことと、を含む。
【００１７】
本発明の実施形態に従って、体内プローブであって、そのプローブが心臓の組織と接触するように適合される、プローブと、ディスプレイと、プロセッサと、を含む装置が、更に提供される。前記プロセッサは、前記プローブの電極から電気信号を受信して、前記電気信号において、電極が接触している前記組織に起因する局所構成要素を、信号への遠隔場の寄与と区別するように構成され、これは、心電位図のＱＲＳ群のピークを検出する工程と、前記電極を介して受信された心内電位図の単極拍動を抽出する工程であって、前記抽出された単極拍動が、それぞれの検出されたピークを含む所定の時間間隔内に起こる、抽出する工程と、前記抽出された単極拍動を平均化することによって第１の平均単極拍動を構築する工程と、前記抽出された単極拍動と前記第１の平均単極拍動との間のそれぞれのタイムラグを決定することによって、前記抽出された単極拍動を前記第１の平均単極拍動と相互相関させる工程と、前記抽出された単極拍動のうち、相互相関が所定の相関閾値を超えるものを承認する工程と、前記承認された単極拍動から第２の平均単極拍動を構築する工程と、前記抽出された単極拍動から前記第２の平均単極拍動を差し引くことによって心室遠距離場構成要素を決定する工程と、前記心内電位図から心室遠距離場構成要素を差し引いて、前記心内電位図の前記局所構成要素を区別する工程と、前記局所構成要素をディスプレイに出力する工程と、を実施することによって行われる。
【００１８】
本発明の実施形態に従って、被験者の心臓内にプローブを挿入することによって実行される方法が、更に提供される。単極心内電極は、プローブの遠位セグメント上に配置される。本方法は、心内電極で心臓内のある位置から心内電位図を受信すると同時に、第２の電極で別の電位図を受信することと、他方の電位図のＲ波群と整合している心内電位図の拍動を平均化することによって第１のテンプレートを形成することと、心内電位図の拍動と第１のテンプレートとの間のそれぞれの相関を計算することと、心内電位図の拍動を選択することであって、そのそれぞれの相関が所定の値を超える、選択することと、心内電位図の選択された拍動から第２のテンプレートを形成することと、第２のテンプレートに基づいて、心内電位図の遠距離場構成要素を表す信号を生成することと、心内電位図から遠距離場構成要素を除去してフィルタ処理された心内電位図を産出することと、選別された心内電位図を報告することと、によって更に実行される。
【００１９】
本方法の更に別の態様に従って、第２のテンプレートを形成することは、心内電位図の選択された拍動を複数のクラスタに分割することと、そのクラスタのそれぞれに対して複数のクラスタ固有の第２のテンプレートを構築することと、を含む。
【００２０】
本方法のなおも別の態様に従って、心内電位図の選択された拍動を分割することは、選択された拍動間のユークリッド距離に従うｋ平均法クラスタリングによって実施される。
【００２１】
本方法の更なる態様に従って、生成することは、それぞれの選択された拍動に対してクラスタ固有の第２のテンプレートのうちの最適なものを選択することと、それぞれ、選択された拍動から最適なテンプレートを差し引くことと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
本発明をより良く理解するために、一例として、本発明の詳細な説明について言及するが、その説明は以下の図面と併せて読まれるべきであり、図面における同様の要素には、同様の参照数字が与えられている。
【図１】本発明の実施形態に従う、生体被験者の心臓における電気的活動を検出するためのシステムの描画図である。
【図２】本発明の実施形態に従う、心内単極チャネルからの心室遠距離場作用の除去を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に従う、図２に示されるＴＥＡアルゴリズムの詳細なブロック図である。
【図４】本発明の代替的な実施形態に従う、心内単極チャネルからの心室遠距離場作用の除去を示すブロック図である。
【図５】本発明の代替的な実施形態に従う、図４に示されるＴＥＡアルゴリズムの詳細なブロック図である。
【図６】本発明の代替的な実施形態に従う、図４及び図５に示される方法を実施するときに観察され得る波形の図である。
【図７】本発明の代替的な実施形態に従う、図４及び図５に示される方法を実施するときに観察され得る波形の図である。
【図８】本発明の代替的な実施形態に従う、図４及び図５に示される方法を実施するときに観察され得る波形の図である。
【図９】本発明の代替的な実施形態に従う、図４及び図５に示される方法を実施するときに観察され得る波形の図である。
【図１０】本発明の代替的な実施形態に従う、図４及び図５に示される方法を実施するときに観察され得る波形の図である。
【図１１】本発明の代替的な実施形態に従う、図４及び図５に示される方法を実施するときに観察され得る波形の図である。
【図１２】本発明の代替的な実施形態に従う、図４及び図５に示される方法を実施するときに観察され得る波形の図である。
【図１３】本発明の代替的な実施形態に従う、図４及び図５に示される方法を実施するときに観察され得る波形の図である。
【図１４】本発明の代替的な実施形態に従う、図４及び図５に示される方法を実施するときに観察され得る波形の図である。
【図１５】本発明の代替的な実施形態に従う、図４及び図５に示される方法を実施するときに観察され得る波形の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下の説明では、本発明の様々な原理が完全に理解されるように、多くの具体的な詳細が記載される。しかしながら、これらの全ての詳細が本発明の実施に必ずしも必要ではないことが、当業者には理解されよう。この場合、一般的な概念を不要に覆い隠すことのないよう、周知の回路、制御論理、並びに従来のアルゴリズム及び処理に対するコンピュータプログラム命令の詳細については、詳しく示していない。
【００２４】
システム概要
ここで図面を見て、図１を最初に参照すると、これは、本発明に開示する実施形態に従う、生体被験者２１の心臓１２における電気的活動の領域を検出するためのシステム１０の描画図である。このシステムは、典型的には医師であるオペレータ１６によって経皮的に挿入される、カテーテル１４などのプローブを含み、プローブは、患者の血管系を通って、心臓の心室若しくは血管構造に入る。オペレータ１６は、カテーテルの遠位先端部１８を、診断すべき標的部位において心臓壁と接触させる。ユニポーラ及びバイポーラ電位図は、カテーテルの遠位部分のマッピング電極を用いて記録される。次いで、上記の米国特許第６，２２６，５４２号及び同第６，３０１，４９６号、並びに本発明の同一出願人による同第６，８９２，０９１号（本開示は参照によって本明細書に組み込まれる）に開示される方法に従って、電位図に基づく電気的活性化マップが作成される。
【００２５】
システム１０は、以下に説明する機能を実行するための好適なソフトウェアでプログラムされた汎用又は組込み型コンピュータプロセッサを備えることができる。したがって、システム１０の、本明細書の他の図に示されている部分は、別個の機能ブロックを複数含むものとして示されているが、これらのブロックは必ずしも別個の物体ではなく、むしろ例えば、プロセッサが利用できるメモリに格納されている異なる計算タスク又はデータオブジェクトを表し得る。これらのタスクは、単一のプロセッサ又は複数のプロセッサで動作するソフトウェアで実行することができる。ソフトウェアは、１つ又は複数のプロセッサに、ＣＤ−ＲＯＭ又は不揮発性メモリのような有形の非一時的媒体で提供され得る。あるいは、又は加えて、システム１０は、デジタル信号プロセッサ又は実配線ロジックを含んでもよい。
【００２６】
カテーテル１４は、典型的には、焼灼のために、オペレータ１６がカテーテルの遠位端部を所望の通りに方向転換、位置決め、及び方向決めすることを可能にする好適なハンドル制御を有するハンドル２０を備える。オペレータ１６を補助するために、カテーテル１４の遠位部分は、コンソール２４内に位置する位置決めプロセッサ２２に信号を提供する位置センサ（図示されず）を含む。カテーテル１４は、同一出願人による米国特許第６，６６９，６９２号（参照によりその開示が本明細書に組み込まれる）に記載の焼灼カテーテルから準用して適合されてもよい。コンソール２４は、典型的には、ＥＣＧプロセッサ２６及びディスプレイ３０を含む。
【００２７】
位置決めプロセッサ２２は、カテーテル１４の位置及び配向座標を測定する。一実施形態では、システム１０は、カテーテル１４の位置及び配向を決定する磁気式位置追跡システムを含む。システム１０は通常、磁場生成コイル２８などの１組の外部ラジエータを備えており、それらの外部ラジエータは、患者の体外の一定の既知の位置に配置されている。コイル２８は、心臓１２の近辺に電磁場を生成させる。これらの電磁場は、カテーテル１４内に位置する磁場センサによって検知される。
【００２８】
簡略化のため図には示されていないが、通常、システム１０には、他の要素も含まれる。例えば、システム１０は、ＥＣＧ同期信号をコンソール２４に提供するために、１つ又は２つ以上の体表面電極から信号を受信するように連結される心電図（ＥＣＧ）モニタを備えることができる。また、システム１０は通常、被験者の身体の外面に取り付けられた、外部から貼付された基準パッチ、又は心臓１２に対して一定の位置に維持された、心臓１２の中に挿入され内部に配置されたカテーテル、のいずれかの上に基準位置センサを含む。焼灼部位を冷却するためにカテーテル１４を通して液体を循環させるための従来のポンプ及びラインが、提供されてもよい。
【００２９】
システム１０の上記の特徴を具体化する１つのシステムは、Ｂｉｏｓｅｎｓｅ  Ｗｅｂｓｔｅｒ，Ｉｎｃ．（３３３３  Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｃａｎｙｏｎ  Ｒｏａｄ，Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｂａｒ，ＣＡ  ９１７６５）から入手可能な、ＣＡＲＴＯ（登録商標）３  Ｓｙｓｔｅｍである。このシステムは、本明細書に記載されている本発明の原理が具現化されるように、当業者が修正をほどこすことができる。ユニポーラ及びバイポーラ電位図を得るための好適な多電極バスケット並びにスプラインカテーテルは既知である。このようなスプラインカテーテルの例は、Ｐｅｎｔａｒａｙ（登録商標）ＮＡＶカテーテルであり、Ｂｉｏｓｅｎｓｅ  Ｗｅｂｓｔｅｒから入手可能である。
【００３０】
心室遠距離場の解除
第１の実施形態
心室遠距離場作用を除去するための時間アンサンブル平均化（ＴＥＡ）アルゴリズムの一実施形態は、以下のように要約され得る：
１．Ｒピーク検出アルゴリズムを使用して、ＢＳ  ＥＣＧチャネル（リードＩＩ又はＶ２）のうちの一方にＱＲＳ群を特定する。
２．Ｒピーク検出タイムスタンプ辺りで単極ＩＣチャネル（ＵＥＧＭＮ）上に記録された単極拍動を抽出する。
３．全ての抽出された拍動を単一平均拍動に平均化する。
４．抽出された拍動とタイムラグの関数としての単一平均拍動（テンプレート）との間の類似性の測定を決定するように、抽出された拍動をその平均と相互相関させる。
５．整列させ選択する：平均拍動ピーク位置に対する相互相関に従って関連する抽出された拍動を整列させる。
６．相互相関最大差が１０ミリ秒よりも小さく、相互相関ピーク振幅が９０％を超える、即ち、平均拍動のピーク振幅と抽出された拍動との間の差が１０％未満である場合に、拍動を承認する。
７．整列して承認された拍動の平均を再計算する。
８．各Ｒピーク検出タイムスタンプで拍動を複製することによって、ＵＥＧＭｎの推定ＶＦＦ投射を構築する。
９．単極チャネルからＶＦＦ’ｅｓｔを差し引くことによってＵＥＧＭｎチャネルから推定されたＶＦＦを低減させる。
【００３１】
工程２〜９を、全てのＵＥＧＭチャネルで実行する。
【００３２】
ここで図２を参照すると、同図は、本発明の実施形態に従う、心内単極チャネルからの心室遠距離場作用の除去を示すブロック図である。本明細書の図２及び他の図面は、いくつかの別個の機能的なブロックを示す。これらのブロックは、例えば、電子論理回路又はデジタル信号プロセッサなどの指示された措置を行う物理的な実体を表してもよい。あるいは、ブロックは、プロセッサ２２（図１）などのプロセッサにアクセス可能なメモリ内に記憶された異なる計算タスク又はデータオブジェクトを表してもよい。これらのタスクは、単一のプロセッサ又は複数のプロセッサで動作するソフトウェアで実行することができる。ソフトウェアは、１つ又は複数のプロセッサに、ＣＤ−ＲＯＭ又は不揮発性メモリのような有形の非一時的媒体で提供され得る。
【００３３】
図２に示される順序は、複数の電極を有するマッピングカテーテルのそれぞれの関連する電極に対して繰り返される。ブロック３２は、時間アンサンブル平均化アルゴリズム（ＴＥＡ）として本明細書に参照されるプロセスを表し、それは、２つの入力信号：典型的には別のＥＣＧチャネルからであるが、体表面ＥＣＧチャネル（ＢＳＥＣＧ）からである必要のない、第１の入力３４、及び単極心内電極信号（ＵＥＧＭｎ）である第２の入力３６を承認する。他のＥＣＧチャネルは、例えば、食道のＥＣＧリード、又は更には別の心内カテーテルＥＣＧであり得る。入力３６は、カテーテル上の２つ以上の隣接する電極からの信号を含み得る。テンプレートは、複数の電極からの信号を蓄積することによって作成される。典型的には、５００〜６００の拍動を評価する。複数の電極を同時に使用することによって、時間を節約し、正確性を増加させる。隣接する電極は、典型的に、互いに２〜４ｍｍ内に存在する。しかしながら、この距離は、必須ではない。ブロック３２は、入力３６の心室遠距離場構成要素の推定値である推定された心室遠距離場出力３８（ＶＦＦ’ｅｓｔ）を有する。ブロック４０は、入力４２から出力３８を差し引く加算器である。ブロック４０は、実質的に心室遠距離場作用を含まない信号４４として入力４２のフィルタ処理されたバージョンを出力する。
【００３４】
ここで図３を参照すると、同図は、本発明の実施形態に従う、ブロック３２（図２）に示されるＴＥＡアルゴリズムの詳細なブロック図である。この手順は、ブロック４６においてＢＳＥＣＧ入力３４のＲ波ピークの検出から開始される。Ｒ波群は、ピーク検出に基づいて時刻記録され、ブロック４８に伝達される。この移動は、タイムスタンプ信号５０として表される。
【００３５】
ブロック４８は、タイムスタンプ信号５０及びＵＥＧＭｎ入力３６を承認する。ＵＥＧＭｎチャネルの拍動は、参照としてタイムスタンプ信号５０を用いて抽出される。ブロック４８は、ブロック５４、５６への入力を形成する心内電極信号５２を出力する。
【００３６】
いくつかの心内拍動は、ブロック５４で平均化されるが、そこでは、移動平均を表す最新のｍ心内拍動の移動平均からなるテンプレート信号５８を生成する。ｍの値は、オペレータによって設定される。３０秒の時間間隔にわたって拍動を平均化することが、好適である。
【００３７】
心内電極信号５２の拍動は、相関情報を含む心内電極信号６０を出力するブロック５６内のテンプレート信号５８と相関させられる。テンプレート信号５８との高相関を有する信号は、−３〜＋３ｍｓの範囲の最良の相関を得るように保持され、テンプレートと整列する。高相関を示していない信号は、破棄される。
【００３８】
心内電極信号６０は、更なるプロセスにむけて心内拍動を整列させ選択するブロック６２に入力される。ブロック６２では、心室活動、即ち、心室遠距離場活動を示していない拍動は、それらのテンプレート信号５８との相関が乏しいため、拒絶される。拒絶された拍動は、典型的に、心房活動のみを示す。ブロック６２は、テンプレート信号５８を高度に相関されている心内拍動信号６４を出力する。
【００３９】
心内拍動信号６４は、最新のｎ心内拍動の移動平均を生成し、ブロック６２で選択された拍動の移動平均を表すテンプレート信号６８を出力するブロック６６への入力である。ｎの値は、設定可能である。通常、値ｎは、心臓活動の３０秒から選択される拍動を表す。
【００４０】
ＵＥＧＭｎ入力３６の心室遠距離場構成要素を推定する時間依存性信号は、ブロック７０で生成され、推定された心室遠距離場出力３８として出力される。
【００４１】
第２の実施形態
心室遠距離場作用を除去するための時間アンサンブル平均化（ＴＥＡ）アルゴリズムの別の実施形態は、以下のように要約され得る：
１．Ｒピーク検出タイムスタンプ辺りで単極ＩＣチャネル（ＵＥＧＭＮ）及びその隣接する電極上に記録された単極拍動を抽出する。
２．電極Ｎからの全ての抽出された拍動を単一拍動に平均値平均化して基準のテンプレートを生成する。
３．電極Ｎ及びその隣接する電極からの全ての抽出された拍動導関数において中央値フィルタを計算する。
４．全ての抽出された拍動導関数と中央値導関数テンプレートとの間の相互相関を計算する。
５．相関閾値未満の全ての拍動を拒絶する。
６．ｋ平均法アルゴリズムを動作して残りの拍動間のユークリッド距離に基づいて残りの拍動をｋクラスタに分割する。
７．各クラスタ拍動をｋテンプレートに平均値平均化する。
８．テンプレートとの相互相関及びテンプレートを用いた低減後の最小ＲＭに基づいて電極Ｎの各拍動当たりのＶＦＦ低減に対して最良のテンプレートを選択する。
９．選択されたテンプレートを使用して低減のための推定された（ＶＦＦ’ｅｓｔ）信号を構築する。
１０．単極チャネルからＶＦＦ’ｅｓｔを差し引くことによってＵＥＧＭＮチャネルから推定されたＶＦＦを低減させる。
【００４２】
ここで図４を参照すると、同図は、本発明の代替的な実施形態に従う、心内単極チャネルからの心室遠距離場作用の除去を示すブロック図である。図５に示される信号のうちのいくつかは、図３のものと同一である。これらの信号の詳細は、簡略にするため繰り返さない。
【００４３】
時間アンサンブル平均のバージョンは、入力３６及びタイムスタンプ信号５０（図３）を承認するブロック７２で実施される。ブロック７２の出力は、ブロック７６（１０Σ）の入力４２（図３）から差し引かれる推定された心室遠距離場信号７４である。ブロック７６は、実質的に心室遠距離場作用を含まない信号７８として入力４２のフィルタ処理されたバージョンを出力する。
【００４４】
ここで図５を参照すると、同図は、本発明の代替的な実施形態に従う、ブロック７２（図４）に示されるＴＥＡアルゴリズムの詳細なブロック図である。ブロック８０は、上述のようにタイムスタンプ信号５０及び入力３６を承認する。ＵＥＧＭｎチャネルの拍動が、抽出される。しかしながら、ここで２つの出力が存在する：（１）信号８２は、入力３６から選択された単一の電極からの心内拍動を構成する。入力３６がカテーテル上の２つ以上の隣接する電極からの信号を用いることが、想起され、（２）信号８４は、信号８２に対して選択された電極を中心に集中する９つの隣接する電極からの心内拍動を構成する。それぞれの電極に起因する信号８４の構成要素は、任意の好適な通信プロトコルを用いて連続して又は同時に通信することができる。
【００４５】
信号８２は、ブロック８６の平均値平均化に供されてテンプレート信号８８を形成する。テンプレート信号８８は、以下に説明されるブロック１１０においてプロセスされる。典型的に、テンプレート信号８８は、記録間隔中の１つの電極の全ての拍動の平均を表し、典型的に、約５００の拍動を含む。
【００４６】
信号８４は、時間に関して微分され、９つの電極のうちのそれぞれの導関数はブロック９０内で中央値の平均化処理を受ける。中央値の平均化処理から生成される中央値テンプレート信号９２は、ブロック９０からの出力である。
【００４７】
中央値テンプレート信号９２として出力される導関数は、ブロック９４の電極信号８４のそれぞれの心内拍動と相関される。この相関は、９つの電極のうちのそれぞれからの信号を積算することを含む。相関結果は、信号９６としてブロック９８に出力されるが、ここで、所定の閾値未満の相関係数を有する心内拍動が、除外される。このような相関が乏しい拍動は、典型的には、心房活動の高い構成要素を有し、単離された心室遠距離場構成要素を得るためには不要なものである。信号８４の残りの心内拍動は、信号１００として出力される。
【００４８】
この信号１００は、選別された心内拍動がｋ平均法クラスタリングを用いてｋ群に分類され、各群の持続時間が５０ミリ秒である、ブロック１０２への入力である。ｋの値は、現行の実施形態において３である。ｋ平均法クラスタリングは、メートル法としてユークリッド距離を用いて観察されたデータを、相互に排他的なクラスタｋに分割し、そのクラスタの指数を、クラスタが割り当てられたそれぞれの観察に戻す分割方法である。ｋ群は、ｋクラスタ信号１０４として出力される。平均は、ブロック１０６でｋ群のそれぞれに対して計算される、Ｋテンプレート及び個々の選別された拍動は、信号１０８として出力される。
【００４９】
個々の拍動及びそのクラスタ割り当てを伴うｋ−テンプレート信号１０８及びテンプレート信号８８は、それぞれの選別された拍動が、ｋ−テンプレート信号１０８又はテンプレート信号８８のｋテンプレートのうちの最も好適な１つと関連し、信号１１２として出力される、選択ブロック１１０に入力される。心室遠距離場推定値は、信号１１２を用いてブロック１１４で１拍動基準当たりに発生し、ブロック７６（図５）においてプロセスされる推定された心室遠距離場信号７４として出力される。
【００５０】
ここで図６〜図１５を参照すると、これらの図は、本発明の実施形態に従う、図４及び図５の方法を実施するときに観察され得る波形の図である。
【００５１】
図６は、入力３６の単一心内電位図（ＵＥＧＭｎ）を表す。
【００５２】
図７は、Ｒ波群を中心とする拍動の抽出後の、複数の電極からの信号８４を表す。
【００５３】
図８は、テンプレート信号８８（図５）として最も良く理解される基準のテンプレートを表す。
【００５４】
図９は、ブロック８０で生成された抽出された拍動の導関数の中央値平均化から得られるテンプレートである、中央値テンプレート信号９２を表す。
【００５５】
図１０は、ブロック９４の相関プロセスの出力である信号９６を表す。
【００５６】
図１１は、ブロック９８で実施された選別及び選択の出力である信号１００を表す。
【００５７】
図１２は、ｋ−クラスタ信号１０４を表す。これは、ブロック１０２で実施された選別された拍動のｋ平均法クラスタリングを表す３つの波形図を含む。
【００５８】
図１３は、ｋ−クラスタ信号１０４からブロック１０６によって形成された３つのテンプレートであるｋ−テンプレート信号１０８を表す。
【００５９】
図１４は、ブロック１１４で生成された推定された心室遠距離場信号７４を表す。
【００６０】
図１５は、最終出力：即ち心室遠距離場構成要素を取り除いた心内電位図である信号７８を表す。
【００６１】
本発明が本明細書で具体的に示され説明されている内容に限定されるものではないことが当業者に理解されよう。むしろ、本発明の範囲は、以上で述べた様々な特徴の組み合わせ及び一部の組み合わせ、並びに上記の説明を読むことで当業者が想到するであろう、従来技術にはない特徴の変形及び改変をも含むものである。
【００６２】
〔実施の態様〕
（１）  遠距離場を低減する方法であって、
心電位図のＱＲＳ群のピークを検出する工程と、
それぞれの検出されたピークを含む所定の時間間隔内に起こる心内電位図の単極拍動を抽出する工程と、
前記抽出された単極拍動を平均化することによって第１の平均単極拍動を構築する工程と、
前記抽出された単極拍動と前記第１の平均単極拍動との間のそれぞれのタイムラグを決定することによって、前記抽出された単極拍動を前記第１の平均単極拍動と相互相関させる工程と、
前記抽出された単極拍動のうち、相互相関が所定の相関閾値を超えるものを承認する工程と、
前記承認された単極拍動から第２の平均単極拍動を構築する工程と、
前記抽出された単極拍動から前記第２の平均単極拍動を差し引くことによって心室遠距離場構成要素を決定する工程と、
前記心内電位図から前記心室遠距離場構成要素を差し引いて、前記心内電位図の局所構成要素を区別する工程と、
前記局所構成要素に対して反応して医療処置を制御する工程と、を含む、方法。
（２）  前記所定の相関閾値が、１０ミリ秒以下のタイムラグを含む、実施態様１に記載の方法。
（３）  前記所定の相関閾値が、前記抽出された単極拍動及び前記第１の平均単極拍動のピーク振幅間に１０パーセント以下の差を含む、実施態様１に記載の方法。
（４）  第１の平均単極拍動を構築する工程が、前記抽出された単極拍動を微分することによって中央値導関数拍動を計算することを更に含み、相互相関させる工程が、前記抽出された単極拍動と前記中央値導関数拍動との間で実施される、実施態様１に記載の方法。
（５）  第２の平均単極拍動を構築する工程が、前記抽出された単極拍動を整列させることを含む、実施態様１に記載の方法。
【００６３】
（６）  第２の平均単極拍動を構築する工程が、
前記承認された単極拍動を複数のクラスタに分割することと、
前記クラスタの各々に対してそれぞれのクラスタ固有平均単極拍動を構築することと、を含む、実施態様１に記載の方法。
（７）  前記承認された単極拍動を分割することが、前記承認された単極拍動間のユークリッド距離に従うｋ平均法クラスタリングによって実施される、実施態様６に記載の方法。
（８）  心室遠距離場構成要素を決定する工程が、
それぞれの承認された単極拍動に対して前記クラスタ固有平均単極拍動のうちの最適なものを選択することと、
前記抽出された単極拍動から前記選択されたクラスタ固有平均単極拍動を差し引くことと、を含む、実施態様６に記載の方法。
（９）  装置であって、
電極を有する体内プローブであって、前記プローブが心臓の組織と接触するように構成されている、体内プローブと、
ディスプレイと、
プロセッサであって、前記電極から電気信号を受信して、前記電気信号において、前記電極が接触している前記組織に起因する局所構成要素を、前記信号への遠隔場の寄与と区別するように構成され、これは、
心電位図のＱＲＳ群のピークを検出する工程と、
前記電極を介して受信された心内電位図の単極拍動を抽出する工程であって、前記抽出された単極拍動が、それぞれの検出されたピークを含む所定の時間間隔内に起こる、抽出する工程と、
前記抽出された単極拍動を平均化することによって第１の平均単極拍動を構築する工程と、
前記抽出された単極拍動と前記第１の平均単極拍動との間のそれぞれのタイムラグを決定することによって、前記抽出された単極拍動を前記第１の平均単極拍動と相互相関させる工程と、
前記抽出された単極拍動のうち、相互相関が所定の相関閾値を超えるものを承認する工程と、
前記承認された単極拍動から第２の平均単極拍動を構築する工程と、
前記抽出された単極拍動から前記第２の平均単極拍動を差し引くことによって心室遠距離場構成要素を決定する工程と、
前記心内電位図から前記心室遠距離場構成要素を差し引いて、前記心内電位図の前記局所構成要素を区別する工程と、
前記局所構成要素を前記ディスプレイに出力する工程と、を実施することによって行われる、プロセッサと、を備える、装置。
（１０）  前記所定の相関閾値が、１０ミリ秒以下のタイムラグを含む、実施態様９に記載の装置。
【００６４】
（１１）  前記所定の相関閾値が、前記抽出された単極拍動及び前記第１の平均単極拍動のピーク振幅間に１０パーセント以下の差を含む、実施態様９に記載の装置。
（１２）  第１の平均単極拍動を構築する工程が、前記抽出された単極拍動を微分することによって中央値導関数拍動を計算することを更に含み、相互相関させる工程が、前記抽出された単極拍動と前記中央値導関数拍動との間で実施される、実施態様９に記載の装置。
（１３）  第２の平均単極拍動を構築する工程が、前記抽出された単極拍動を整列させることを含む、実施態様９に記載の装置。
（１４）  第２の平均単極拍動を構築する工程が、
前記承認された単極拍動を複数のクラスタに分割することと、
前記クラスタの各々に対してそれぞれのクラスタ固有平均単極拍動を構築することと、を含む、実施態様９に記載の装置。
（１５）  前記承認された単極拍動を分割することが、前記承認された単極拍動間のユークリッド距離に従うｋ平均法クラスタリングによって実施される、実施態様１４に記載の装置。
【００６５】
（１６）  心室遠距離場構成要素を決定する工程が、
それぞれの承認された単極拍動に対して前記クラスタ固有平均単極拍動のうちの最適なものを選択することと、
前記抽出された単極拍動から前記選択されたクラスタ固有平均単極拍動をそれぞれ差し引くことと、を含む、実施態様１４に記載の装置。
（１７）  方法であって、
被験者の心臓内にプローブを挿入する工程であって、前記プローブが、遠位セグメント及び前記遠位セグメント上に配置された単極心内電極を有する、挿入する工程と、
前記心内電極で前記心臓のある位置から心内電位図を受信すると同時に、第２の電極で別の電位図を受信する工程と、
他方の電位図のＲ波群と整合している前記心内電位図の拍動を平均化することによって第１のテンプレートを形成する工程と、
前記心内電位図の前記拍動と前記第１のテンプレートとの間のそれぞれの相関を計算する工程と、
前記それぞれの相関が所定の値を超える、前記心内電位図の拍動を選択する工程と、
前記心内電位図の前記選択された拍動から第２のテンプレートを形成する工程と、
前記第２のテンプレートに基づいて、前記心内電位図の遠距離場構成要素を表す信号を生成する工程と、
前記心内電位図から前記遠距離場構成要素を除去してフィルタ処理された心内電位図を産出する工程と、
前記フィルタ処理された心内電位図を報告する工程と、を含む、方法。
（１８）  第２のテンプレートを形成する工程が、
前記心内電位図の前記選択された拍動を複数のクラスタに分割することと、
前記クラスタのそれぞれに対して複数のクラスタ固有の第２のテンプレートを構築することと、を含む、実施態様１７に記載の方法。
（１９）  前記心内電位図の前記選択された拍動を分割することが、前記選択された拍動間のユークリッド距離に従うｋ平均法クラスタリングによって実施される、実施態様１８に記載の方法。
（２０）  生成する工程が、
それぞれの選択された拍動に対して前記クラスタ固有の第２のテンプレートのうちの最適なものを選択することと、
前記選択された拍動から前記最適なテンプレートを差し引くことと、を含む、実施態様１８に記載の方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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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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【図１２】
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【図１３】
0006702712.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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