(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の心臓内の心臓組織をアブレーションするための装置であって、
心臓内の所望の位置でアブレーションされるべき心臓組織に接触するように心臓の中に挿入され得るように構成されたカテーテルを含み、このカテーテルが、
カテーテルの先端の位置および配向の各座標を決定する信号を発生する位置センサーを含み、心臓組織のアブレーションの前後において前記位置における１個以上の局所的なパラメータを測定する少なくとも１個のセンサーを含み、さらに
心臓組織をアブレーションするために心臓組織に所定用量のエネルギーを供給するアブレーション装置を含み、
さらに前記装置が、
心臓のマップを表示する表示装置、および
位置センサーにより発生された信号を用いてカテーテルの先端の位置および配向の各座標を決定するコントローラを備えており、このコントローラが、前記少なくとも１個のセンサーにより測定された１個以上の局所的なパラメータに基づいて、前記所定用量のエネルギーに対応して達成される心臓組織のアブレーションの予測される程度と、前記位置および配向の各座標を用いてこの予測される程度に対して比較するための前記心臓組織のアブレーションの後に決定されるアブレーションの実際の程度と、を示すマップを発生することを特徴とする装置。
【請求項２】
コントローラは、位置センサーの出力に応答して、心臓組織の中のカテーテルの侵入の深さおよび心臓組織に対するカテーテルの配向の角度の内の少なくとも一方を決定すること、および前記侵入の深さおよび配向の角度の少なくとも一方に応答してそのアブレーションの程度を予測することに適合していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
コントローラは、カテーテルが心臓内の多数個の位置において心臓組織に接触する時に、位置センサーの出力を処理することにより前記マップを発生することに適合していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記少なくとも１個のセンサーは、さらに電気的なセンサーを含み、この電気的なセンサーが前記多数個の位置における電位を測定することに適合しており、コントローラがそれぞれの測定された電位に基づいて前記マップ上に電気的な活性の指示を行なうことに適合していることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記少なくとも１個のセンサーは、１個以上の超音波トランスデユーサを含み、これらのトランスデユーサが超音波を心臓組織の中に伝達してその組織から反射する超音波に応答して出力信号を発生することに適合していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
コントローラは、前記１個以上の超音波トランスデユーサからの出力信号に応答して心臓組織の中における超音波の伝播速度を測定すること、およびその伝播速度に基づいて前記組織の温度を推定することに適合していることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
コントローラは、前記１個以上の超音波トランスデユーサからの出力信号に応答して前記組織の中の血流を評価することに適合していることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項８】
コントローラは、前記所定用量のエネルギーの供給後に前記１個以上の超音波トランスデユーサからの出力信号に基づいて前記実際のアブレーションの程度を決定することに適合していることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項９】
コントローラは、前記心臓組織に対する前記カテーテルの配向の角度を決定すること、およびその配向の角度に応答して前記アブレーションの程度を予測することに適合していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記１個以上の局所的なパラメータは、前記心臓組織の中のカテーテルの侵入の深さ、前記カテーテルと前記心臓組織との間の電気的なインピーダンス、前記心臓組織の温度および前記心臓組織に付随する血液の流量の内の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
コントローラは、前記マップに応答して前記エネルギーの用量を調節することに適合していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
アブレーション装置は、電極を含み、この電極が前記心臓組織をアブレーションするために高周波（ＲＦ）エネルギーを供給することに適合していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
カテーテルは、前記心臓組織の中における一連の相互に隣接している部位をアブレーションすることに適合しており、コントローラが前記各部位の間における重なりの視覚的な指示を行なうことに適合していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
被験者の心臓内の心臓組織をアブレーションするための装置であって、
アブレーションされるべき心臓組織に接触するように心臓の中に挿入され得るように構成されたカテーテルを含み、このカテーテルが、
カテーテルが接触する心臓組織に対するカテーテルの先端の位置および配向を示す出力を発生する位置センサーを含み、さらに
心臓組織をアブレーションするために心臓組織に所定用量のエネルギーを供給するアブレーション装置を含み、
さらに前記装置が、
心臓のマップを表示する表示装置、および
位置センサーからの出力に基づいてカテーテルの先端の位置および配向の各座標を計算すると共に、前記所定用量のエネルギーに対応して達成されるべき心臓組織のアブレーションの予測される程度を計算するコントローラを備えており、このコントローラが、カテーテルの先端の位置および配向の各座標を用いて、前記用量をその予測に応答して調節可能にすることを特徴とする装置。
【請求項１５】
位置センサーは、外部から供給される磁場に応答して前記位置および配向を示す出力を発生する１個以上のセンサー・コイルを含むことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
コントローラは、カテーテルが心臓の内側の多数個の位置において心臓組織に対して接触する時に、位置センサーの出力を処理してその多数個の位置におけるカテーテルの先端の各位置座標を記録することにより心臓のマップを発生することに適合していることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
コントローラは、前記マップを用いて心臓組織に対するカテーテルの先端の配向の角度を決定することに適合していることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
コントローラは、カテーテルの各位置座標および前記マップに基づいてカテーテルの心臓組織内への進入の深さを決定すること、および、カテーテルの侵入の深さおよび配向の角度に応答してアブレーションの程度を予測することに適合していることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
カテーテルは、カテーテルと心臓組織との間の電気的なインピーダンス、心臓組織の温度および心臓組織に付随する血液の流量から成る局所的なパラメータのリストから選択される少なくとも１個の局所的なパラメータを測定することに適合している１つのセンサーを含み、コントローラは、前記少なくとも１個の局所的なパラメータに応答してアブレーションの程度を予測することに適合していることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項２０】
コントローラは、前記マップに応答して前記エネルギーの用量を調節することに適合していることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項２１】
アブレーション装置は、心臓組織をアブレーションするために高周波（ＲＦ）エネルギーを供給することに適合している電極を含むことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願に対するクロス−リファレンス
本特許出願は２００２年、１０月２１日に出願されている米国特許出願第１０／２７７，０７９号の一部継続出願であり、この特許出願は本特許出願の譲受人に譲渡されていて、その開示は本明細書に参考文献として含まれる。
本発明は一般に体内の種々の器官の最少侵襲性の処置に関連しており、特に、心臓組織に対して適用するアブレーションの処置の予測および評価のための方法および装置に関連している。
【背景技術】
【０００２】
高周波（ＲＦ）アブレーション（焼灼または融除）は心臓の不整脈を治療するために広く用いられている。このＲＦアブレーションは一般的に一定のカテーテルを患者の脈管系の中を通して心臓の中に挿入して、そのカテーテルの先端部分をアブレーションする部位においてその心臓組織に対して接触させることにより行なわれている。その後、ＲＦ電流がそのカテーテルの中における幾つかの線を通してそのカテーテルの先端部分における１個以上の電極に伝達され、これらの電極がＲＦエネルギーを心筋層に供給する。さらに、このＲＦエネルギーが組織の中に吸収されて、その組織がその電気的な興奮性を永久に失うまで一定の温度（一般的に約５０℃）にその組織を加熱する。この種の処置が有効であれば、その処置は心臓組織の中に非導電性の外傷部分を形成し、この外傷部分が不整脈を生じている異常な電気的な通路を中断する。
【０００３】
しかしながら、望まれる結果を達成するために一定のアブレーション処置において供給する必要のあるＲＦエネルギーの適当な用量を決定することが困難である場合が多い。この用量が不十分であれば、上記非導電性の外傷部分は異常な伝導部分を中断するために心臓の壁部の中に十分に深く行き渡らず、それゆえ、不整脈はその処置の完了後に存続するか回復する。一方、過剰なＲＦの用量はそのアブレーション部位またはその周囲における組織に対して危険な損傷を生じる可能性がある。さらに、適当なＲＦの用量はカテーテルの形状、心臓壁部の厚さ、カテーテルの電極と心臓壁部との間の電気的な接触の程度、およびアブレーション部位の近くにおける血流（この血流はＲＦエネルギーにより発生する熱を運び去る）等のような種々のファクターに応じてそれぞれの場合により変化することが知られている。
【０００４】
ＲＦアブレーションの処置の精度および一貫性を改善するために、関連の種々の生理学的なパラメータの測定に基づいてそのアブレーションを予測および制御するために種々の試みが行なわれている。この状況において有用であると分かっている一例のパラメータは、例えば、本明細書に参考文献として含まれている、カオ（Cao）他，「ユージング・エレクトリカル・インピーダンス・トゥ・プレディクト・カテーテル−エンドカーディアル・コンタクト・デュアリング・ＲＦ・カーデイアック・アブレーション（Using Electrical Impedance to Predict Catheter-Endocardial Contact During RF Cardiac Ablation）」，ＩＥＥＥ・トランザクションズ・オン・バイオメディカル・エンジニアリング（IEEE Transactions on Biomedical Engineering），４９：３巻，ｐ．２４７−２５３，（２００２年）において記載されているような、カテーテルの電極と心臓内の組織との間の電気的なインピーダンスである。この著者は上記の電極と心臓の内部との接触が二つの態様、すなわち、カテーテルが心筋層の中に挿入される深さおよびそのカテーテルと心筋層の表面との間の角度を含むことを述べている。しかしながら、これらの特性は当業界において知られているカテーテル法において確認することが困難であり、これらはアブレーション処置の間に変化する可能性がある。上記の文献は電気的なインピーダンスの測定によりカテーテルの挿入の深さを予測するための一定の方法を記載している。また、ＲＦアブレーションを制御することにおけるインピーダンスの測定の使用は米国特許第６，３９１，０２４号においても記載されており、この特許文献は本明細書に参考文献として含まれている。
【０００５】
さらに、生理学的な測定に基づいてアブレーションを制御するための種々の別の方法および装置が当業界において知られている。例えば、米国特許出願公開第ＵＳ２００２／０１６９４４５Ａ１号はその開示が本明細書に参考文献として含まれていて、エネルギー配給が流体の流れに関連している一定のＲＦアブレーション・システムを記載している。一定の生物学的な器官の中における流体の流速は一定のＥＣＧ装置または一定のフロー・センサーにより与えられる。さらに、一定のプロセッサがその流速が低いか高いかを評価して、これに従ってＲＦ発生装置を制御する。また、別の例として、米国特許出願公開第ＵＳ２００２／０１２８６３９Ａ１号はその開示も本明細書に参考文献として含まれていて、一定の傷害部分を形成するための一定の装置および方法を記載しており、この場合に、そのアブレーション処理（この場合に、集中型の超音波による）する組織の温度の応答がアブレーション処理に先立って測定される。なお、この温度の応答は組織の厚さ、脂肪および筋肉の量、および問題の領域の中およびその周囲における血流等のような種々のファクターにより影響を受ける。さらに、この組織の温度の応答が分析されて適当なアブレーションの技法が決定される。
【０００６】
上記のＲＦアブレーションを行なうために用いるカテーテルはそのアブレーションの結果を観察するために使用することも可能である。例えば、米国特許第５，５８８，４３２号はその開示が本明細書に参考文献として含まれていて、画像処理、種々の電気的な電位の感知および組織のアブレーションのための種々のカテーテルを記載している。この特許に記載されている一例の実施形態において、カテーテルの先端部分における一定の音波透過性の電極がＲＦアブレーションを行なうために用いられている。さらに、一定の超音波トランスデユーサが、一定の超音波画像を形成するために、超音波信号を上記電極を通して心臓組織の中に伝達するために位置決めされている。このようなカテーテルの画像処理能力は組織に対する特定の変化がアブレーションにより生じているか否かを速やかに決定するために使用できる。すなわち、組織の乾燥はその病巣の位置に相当する超音波画像における領域が明るくなることとしてそれ自体を明示する。この場合に、その明るくなることは超音波信号の反射を増加することに相当する。
【０００７】
【特許文献１】米国特許第６，３９１，０２４号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第ＵＳ２００２／０１６９４４５Ａ１号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第ＵＳ２００２／０１２８６３９Ａ１号明細書
【特許文献４】米国特許第５，５８８，４３２号明細書
【非特許文献１】カオ（Cao）他，「ユージング・エレクトリカル・インピーダンス・トゥ・プレディクト・カテーテル−エンドカーディアル・コンタクト・デュアリング・ＲＦ・カーデイアック・アブレーション（Using Electrical Impedance to Predict Catheter-Endocardial Contact During RF Cardiac Ablation）」，ＩＥＥＥ・トランザクションズ・オン・バイオメディカル・エンジニアリング（IEEE Transactions on Biomedical Engineering），４９：３巻，ｐ．２４７−２５３，（２００２年）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明は体内の組織、特に心臓組織に適用されるアブレーション処置の予測および評価のための方法および装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施形態は体内の組織、特に心臓組織のアブレーションにおいて使用するための方法および装置を提供している。これらの実施形態は、先端部分に一定のアブレーション電極を有していて一定の位置および配向のセンサーを含む、一定のカテーテル等のような一定のプローブにそれぞれ基づいている。このセンサーは上記プローブの位置および配向を継続的に測定して、これにより、アブレーションする組織に対するプローブの先端部分の角度および侵入の深さの正確な測定を行なうために用いられている。
【００１０】
上記の測定した角度および侵入の深さは一定の位置においてカテーテルにより供給される一定用量の放射線に対して予期される組織のアブレーションの程度の予測において用いられる。上記プローブは、インピーダンス等のような二次的な指示手段に依存するのではなく、上記の角度および侵入の深さを直接的に測定することを可能にしており、当業界において知られている種々のシステムにおいて可能な程度よりもさらに正確なアブレーション領域の程度の予測を可能にしている。随意的に、上記プローブは、上記の予測を洗練するために、インピーダンス、温度、組織の種々の特徴および流れ等のような、別の関連の種々の測定を行なうように構成することができる。
【００１１】
本発明の一部の実施形態において、上記プローブは一定の心臓カテーテルを含み、このカテーテルは上記の特許出願（米国特許出願第１０／２７７，０７９号）において記載されているように、心臓の内部の一定のマップを形成するために、組織をアブレーションする前に用いられる。その後、上記マップに基づいて一定の組織に対するカテーテルの位置および配向を決定するために上記位置センサーの読み取り値が用いられる。この結果、予測されたアブレーションの程度が上記マップの一定の図式的な表現において表示され、これにより、そのカテーテルのオペレータはアブレーションする領域を目で見ることができ、その領域を拡大または縮小するためにそのＲＦの用量の増減を調節することが可能になる。
【００１２】
上記の選択された用量を選択した後に、例えば、超音波画像処理を用いて、アブレーションの実際の程度を測定するためにカテーテルが用いられる。さらに、この実際の測定されたアブレーションの程度が、一般的に上記の予測されたアブレーションの程度の上に比較のために重ねられた状態で、上記マップ上に表示される。その後、上記オペレータはこの視覚的な比較結果を用いて心臓内の同一の部位または別の各部位における後続のアブレーションの工程において投与するＲＦの用量を計画して調節することができる。さらに、または、これに代えて、上記のマッピング処理および予測の機能を実行するカテーテル・コンソールを上記の予測した結果と実際の結果との比較のために用いて後続のそれぞれのアブレーション処理における予測の精度を改善することに適応することができる。
【００１３】
本発明の実施形態によれば、一定の被験者の体内の一定の器官の中の組織をアブレーションするための一定の方法が提供されており、この方法は
体内の一定のプローブをアブレーションする組織に対して接触した状態で一定の位置に導入する処理、
上記組織をアブレーションする前に上記プローブを用いて上記位置における１個以上の局所的なパラメータを測定する処理、
上記１個以上の局所的なパラメータに基づいて、上記プローブにより上記位置において供給される一定用量のエネルギーにおいて達成される組織のアブレーションの一定の予測される程度を示す上記器官の一定のマップを表示する処理、
上記プローブを用いて上記組織をアブレーションするために上記一定用量のエネルギーを供給する処理、
上記組織のアブレーション処理に続いて上記プローブを用いて上記位置におけるアブレーションの実際の程度を測定する処理、および
上記の予測された程度に対して比較するために上記マップの上に上記アブレーションの測定した実際の程度を表示する処理を含む。
【００１４】
開示されている幾つかの実施形態において、上記プローブを一定の位置に導入する処理はプローブが一定の組織に接触している位置におけるそのプローブの各座標を決定するための上記プローブ内における一定の位置センサーを用いる処理を含む。一般的に、上記１個以上の局所的なパラメータを測定する処理は上記位置センサーを用いて一定の組織内におけるプローブの侵入の深さおよびその組織に対するプローブの配向の角度の内の少なくとも一方を測定する処理を含む。加えて、または、これに代えて、上記マップを表示する処理がプローブを一定の器官の中の多数の位置においてその組織に接触させる処理、およびそれらの多数の位置におけるプローブの各位置を記録して一定のマップを発生する処理を含む。さらに、上記マップを表示する処理は上記多数個の位置におけるそれぞれの電位を測定する処理、およびこれらの測定した電位に基づいて上記マップの上に電気的な活性の一定の指示を示す処理を含むことができる。
【００１５】
一部の実施形態において、上記１個以上の局所的なパラメータを測定する処理がプローブの中における１個以上のトランスデユーサを用いて一定の組織から反射する種々の超音波を感知する処理を含む。さらに、一例の実施形態において、上記超音波を感知する処理は上記組織の一定の温度を推定するためにその組織の中の超音波の伝播速度を評価する処理を含む。また、別の実施形態において、上記超音波を感知する処理は上記の反射した超音波に対応して血液の流れを評価する処理を含む。一般的に、上記アブレーションの実際の程度を測定する処理は一定用量のエネルギーを供給した後に１個以上のトランスデユーサを用いて一定の組織から反射する種々の超音波を感知する処理を含む。
【００１６】
一定の開示されている実施形態において、上記１個以上の局所的なパラメータを測定する処理は一定の組織に対するプローブの配向の角度を測定する処理を含み、上記マップを表示する処理は上記配向の角度に応答してアブレーションの程度を予測する処理を含む。
【００１７】
一般的に、上記１個以上の局所的なパラメータを測定する処理は一定の組織の中におけるプローブの侵入の深さ、そのプローブと組織との間の電気的なインピーダンス、その組織の温度およびその組織に伴う血液の流れから成る局所的なパラメータのリストから選択される少なくとも１個の局所的なパラメータを測定する処理を含み、上記マップを表示する処理は上記少なくとも１個のファクターに応答してアブレーションの程度を予測する処理を含む。
【００１８】
上記の方法はまた上記マップに応答してエネルギーの用量を調節する処理も含むことができる。
【００１９】
一定の開示されている実施形態において、上記一定の用量を供給する処理は高周波（ＲＦ）エネルギーをプローブに固定されている一定の電極を通して一定の組織の中に伝達する処理を含む。
【００２０】
さらに別の実施形態において、上記一定の用量を供給する処理は一定の組織の中における一連の相互に隣接している部位をアブレーションする処理、および上記測定した実際のアブレーションの程度を表示する処理は上記各部位の間の重なりにおける一定の視覚的な指示値を与える処理を含む。
【００２１】
一部の実施形態において、上記器官は心臓を含み、この場合に、上記プローブは一定のカテーテルを含む。
【００２２】
また、本発明の一定の実施形態によれば、一定の被験者の体内の一定の器官の中の組織をアブレーションするための一定の方法が提供されており、この方法は
体内の一定のプローブをアブレーションする組織に対して接触させる処理、
上記プローブが接触している組織に対するそのプローブの一定の位置および配向を測定する処理、
上記の測定した位置および配向に応答して上記プローブにより供給される一定用量のエネルギーに対応して達成される組織のアブレーションの程度を予測する処理、および
上記プローブを用いて上記組織をアブレーションするために上記一定用量のエネルギーを供給する処理を含む。
【００２３】
上記の開示されている幾つかの実施形態において、上記の位置および配向を測定する処理は一定のプローブの中の一定の位置センサーを用いてそのプローブの位置および配向の各座標を決定する処理を含む。一般的に、上記位置センサーは１個以上のセンサー・コイルを含み、上記各座標を決定する処理はそれぞれの座標を決定するために各センサー・コイルを用いて一定の外部から供給される磁場を感知する処理を含む。加えて、または、これに代えて、上記の位置および配向を測定する処理は上記プローブを一定の器官の中の多数の位置において一定の組織に接触させる処理、それらの多数個の位置におけるプローブの各座標を記録して上記器官の一定のマップを発生する処理、およびそのマップを用いて上記組織に対する上記プローブの配向の角度を決定する処理を含む。さらに、上記の位置および配向を決定する処理は、上記プローブの各座標および上記マップに基づいて、そのプローブの一定の組織内への侵入の深さを決定する処理を含むことができ、この場合に、上記アブレーションの程度を予測する処理は上記の侵入の深さおよびプローブの配向の角度に応答してそのアブレーションの予測される程度を推定する処理を含む。
【００２４】
本発明の一定の実施形態によれば、一定の被験者の体内の一定の器官の中の組織をアブレーションするための装置がさらに提供されており、この装置は
一定のプローブを備えており、このプローブは上記器官の中の所望の位置においてアブレーションする組織に接触するために体内に挿入されることに適合しており、さらにこのプローブは
少なくとも１個のセンサーを含み、このセンサーは上記組織をアブレーションする前後において上記位置における１個以上の局所的なパラメータを測定することに適合しており、さらに上記プローブは
一定のアブレーション装置を含み、このアブレーション装置は上記組織をアブレーションするために上記組織に対して一定用量のエネルギーを供給することに適合しており、さらに上記装置は
上記器官の一定のマップを表示することに適合している一定の表示装置、および
一定のコントローラを備えており、このコントローラは、上記少なくとも１個のセンサーにより測定される１個以上の局所的なパラメータに基づいて、上記一定用量のエネルギーに対応して達成される組織のアブレーションの一定の予測される程度、およびこの予測される程度に対して比較するための、上記組織のアブレーションに続いて決定されるアブレーションの一定の実際の程度を示す一定のマップを発生することに適合している。
【００２５】
本発明の一定の実施形態によれば、一定の被験者の体内の一定の器官の中の組織をアブレーションするための装置がさらに提供されており、この装置は
一定のプローブを備えており、このプローブはアブレーションする組織に接触するために体内に挿入されることに適合しており、さらにこのプローブは
一定の位置センサーを含み、この位置センサーは上記プローブが接触する組織に対するそのプローブの位置および配向を示す一定の出力を発生することに適合しており、さらに上記プローブは
一定のアブレーション装置を含み、このアブレーション装置は上記組織をアブレーションするために上記組織に対して一定用量のエネルギーを供給することに適合しており、さらに上記装置は
上記器官の一定のマップを表示することに適合している一定の表示装置、および
一定のコントローラを備えており、このコントローラは、上記プローブの位置および配向に基づいて、上記一定用量のエネルギーに対応して達成される組織のアブレーションの一定の程度の予測を計算することに適合しており、上記用量をその予測に対応して調節することを可能にする。
【００２６】
本発明は添付の各図面と共に以下の本発明の幾つかの実施形態の詳細な説明によりさらに完全に理解される。
【発明の効果】
【００２７】
従って、本発明によれば、体内の組織、特に心臓組織に適用されるアブレーション処置の予測および評価のための方法および装置が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１は本発明の一定の実施形態による一定の被験者の心臓２４の中における心臓のアブレーション処置のための一定のシステム２０の概略的で絵画的な図である。このシステム２０は一定の細長い侵襲性のプローブ、一般的に一定のカテーテル２２を含み、このカテーテルは一定のオペレータ２３により被験者の一定の静脈または動脈の中を通してその心臓の一定の室または房の中に挿入される。このカテーテルは、その先端部において、一定の位置センサー、一定のアブレーション電極等のような少なくとも１個のアブレーション要素、および、一般的に、図２に基づいて以下において説明されているような、１個以上の付加的な生理学的センサーを含む。
【００２９】
上記カテーテル２２は一定のコンソール２１に接続していてこれにより制御され、このコンソール２１は一般的に一定の位置決めシステム・コントロール・ユニット３６、一定のアブレーション出力発生器３８および一定のセンサーのモニターおよびコントロール・ユニット３４を含む。これらの要素は一定の接続箱３２を介してカテーテル２２の基端部にそれぞれ接続している。この接続箱３２は（ａ）各配線および温度センサーの信号をカテーテル２２からアブレーション出力発生装置３８に導くこと、（ｂ）位置センサーの情報をカテーテル２２の中の位置センサーから位置決めシステム・コントロール・ユニット３６に導くこと、および（ｃ）生理学的センサーの信号をカテーテル２２の中の１個以上のセンサーからセンサーのモニターおよびコントロール・ユニット３４に導くことのための経路を構成している。上記ユニット３４はまた一定のＥＣＧ同期化信号をコンソール２１に供給するために、ＥＣＧ電極等のような、１個以上の体表面センサーから信号を受信するために連結することも可能である。
【００３０】
一定のコンピュータ化型コントローラ３０が上記センサーのモニターおよびコントロール・ユニット３４および位置決めシステム・コントロール・ユニット３６からのデータを受信して分析すると共に、アブレーション出力発生装置３８も制御する。さらに、上記コントロール・ユニット３６により供給されるカテーテルの位置および配向の各座標、および上記ユニット３４により供給されるセンサーのデータに基づいて、コントローラ３０は心臓２４の一定の図式的な表示、一般的に一定の三次元のマップ３９を一定の表示装置３７において発生する。このマップは以下において説明されているように、カテーテル２２により心臓２４の組織内に発生するアブレーションの予測および実際の程度を示すために用いられる。
【００３１】
上記位置決めシステム・コントロール・ユニット３６は一組の外部ラジエータ２８を作動し、これらのラジエータ２８は固定された既知の被験者に対して外部の幾つかの位置に配置されている。これらのラジエータ２８は心臓２４の近くにおいて種々の場、一般的に電磁場を発生する。カテーテル２２における（図２において示されているような）位置センサーは上記の場に応答して種々の信号を発生する。その後、これらの信号は位置決めシステム・コントロール・ユニット３６により処理されて上記カテーテルの位置および配向の各座標が決定される。あるいは、上記の場は、上記ラジエータ２８の代わりに、上記カテーテルの中の一定の適合なラジエータにより発生されて、外部の受信機により検出されることも可能である。一部の適用例において、一定の基準の位置センサー（図示されていない）が心臓２４に対して一定の概ね固定されている位置に維持されている。この基準センサーは被験者の身体の外部、あるいは、例えば、内部に配置されるカテーテルの上に取り付けられる一定の基準パッチとすることができる。このような基準センサーの位置に対して上記カテーテル２２の位置を比較することにより、そのカテーテル２２の各座標が被験者の動作に無関係に、心臓に対して正確に決定できる。あるいは、任意の別の適当な方法が上記のような動作を補正するために用いることができる。
【００３２】
上記アブレーション出力発生装置３８はエネルギーを発生し、このエネルギーが心臓組織のアブレーションを行なうためにカテーテル２２により供給される。一般的に、このアブレーション出力発生装置は、当業界において知られているような、ＲＦアブレーションを行なうためのＲＦの電気エネルギーを発生する。あるいは、または、さらに、上記アブレーション出力発生装置はレーザー・アブレーション、低温アブレーション、超音波アブレーション、放射能誘発型アブレーション、または化学誘発型アブレーション等のような当業界において知られている別の種々の技法によりアブレーションを誘発することも可能である。また、上記アブレーション出力発生装置３８は一般的に、以下において説明されているように、カテーテルにより心臓の室または房の組織に供給されるエネルギーおよびそのカテーテルと心臓の壁部との間のインピーダンスも測定する。さらに、このアブレーション出力発生装置は上記の情報を処理および分析のために上記コントローラ３０に送る。
【００３３】
一定の単極型の電極を心臓組織のアブレーションのために用いる場合に、上記システム２０は一般的に被験者の身体を通る電気的な回路を完成するために一定のバック−パッド型の電極２６を含む。このバック−パッド型電極は好ましくは処置中において心臓２４に近接している被験者の背中の皮膚に接触するように配置される。この場合に、発生装置３８はカテーテル先端部の電極とバック−パッド型電極２６との間のインピーダンスを測定する。あるいは、上記カテーテルは二極型または多極型の電極を含むことも可能であり、この場合に、上記の接触インピーダンスはこれらの電極の極の間において測定できる。
【００３４】
心臓のアブレーション処置の前に、上記カテーテル２２が心臓２４の室または房の中に挿入されて、その心臓の室または房の内部表面についての形状および電気的な情報を得て記録するために用いられる。好ましくは、位置および電気的な情報が多数の心臓周期にわたり、心拡張期の時点等のような、一定の容易に認識可能な注意の時点において得られる。さらに、この情報に基づく一定の形状のおよび、随意的に、電気的なマップが当業界において知られている種々のマッピング技法を用いて発生される。この目的のための例示的な技法が米国特許第６，２２６，５４２号および６，３０１，４９６号、および欧州特許公開第ＥＰ１１２５５４９号およびこれに対応する米国特許出願０９／５０６，７６６号、および米国特許第６，４００，９８１号において開示されており、これらの文献の開示はそれぞれ本明細書に参考文献として含まれる。さらに、上記カテーテルの電極からの電気的な信号は米国特許第６，５８４，３４５号において記載されている技法を用いて測定することができ、この文献の開示は同様に本明細書に参考文献として含まれる。あるいは、または、さらに、一定の電気解剖学的な電位振幅マップを得ることができる。
【００３５】
あるいは、または、さらに、前の心臓の特徴付けの処置中に発生した一定の心臓のマップを使用することができ、あるいは、Ｘ線透視、ＭＲＩ、心エコー検査、ＣＴ、シングル−フォトン・コンピュータ連動断層撮影（ＳＰＥＣＴ）、またはポジトロン・エミッション連動断層撮影（ＰＥＴ）等のような一定の画像処理の様式を用いて形成したマップ等の別の供給源から一定の心臓のマップを得ることも可能である。さらに、または、あるいは、本発明の種々の態様を一定の心臓マップの使用を伴わずに実施できる。
【００３６】
図２は本発明の一定の実施形態による心臓組織４２に接触しているカテーテル２２の先端部分を示している概略的で絵画的な図である。このカテーテル２２は少なくとも１個の位置／配向センサー４４および一定の先端電極４８を含み、随意的に１個以上のトランスデユーサ４６および／または一定の温度センサー５０を含む。これらの要素の全ては好ましくは上記カテーテルの先端部分またはその近くに固定されている。温度センサー５０は、例えば、一定の熱電対および／または一定のサーミスタを含むことができる。また、先端電極４８は一定のアブレーション装置として作用するように構成されていて、異常な伝導の各部位をアブレーションするために組織４２に対して電気的な信号を供給する。また、電極４８はトランスデユーサ４６により送信および受信される超音波信号に対して影響しないように、例えば、上記米国特許第５，５８８，４３２号において記載されているような一定の音波透過性の材料を含むことができる。上記電極４８はまた心臓内の各電位のマッピング等のような診断の目的のために電気的な信号を受信するように構成することも可能である。あるいは、または、さらに、別の電極（図示されていない）がマッピンおよび／またはその他の診断の目的のために備えられる。あるいは、または、上記に加えて、上記カテーテル２２の中のアブレーション装置は一定の高出力超音波トランスデユーサのアレイ、または当業界において知られているようなアブレーションを実行するための別の手段を含むことができる。
【００３７】
上記位置／配向センサー４４（以後、一定の「位置センサー（position sensor）」として簡単に呼ばれている）は心臓の室または房の中のカテーテル２２の位置および配向を決定するために用いる種々の信号を発生する。図１において示されている実施形態において、センサー４４は１個以上の感知用のコイル４５を含み、これらのコイルは交流（ＡＣ）磁場の受信機として作用して、ラジエータ２８（これらのラジエータはまた磁場送信機または場の発生装置としても呼ばれている）により発生される交流の磁場を感知する。すなわち、各ラジエータ２８は一定の固定した基準フレームを定めるために交流の磁場を発生する。さらに、これらの磁場に応答して、各コイル４５は信号を発生し、これらの信号が線によりコントロール・ユニット３６（図１）に送られる。このコントロール・ユニットはこれらの信号を分析して、上記カテーテルの先端部分の位置および配向を決定する。上記のカテーテル２２およびシステム２０の一部の位置の感知およびマッピングの特徴はバイオセンス・ウェブスター社（Biosense Webster, Inc.）により販売されているノガ−スター（NOGA-STAR）カテーテルおよびノガ（NOGA）（商標）およびカルト（CARTO）（商標）の各システムにおいて実施される。さらに、上記のカテーテル２２およびシステム２０の設計の別の態様が上記の米国特許出願第０９／５０６，７６６号および米国特許第５，３９１，１９９号において概略的に記載されており、これらの開示はそれぞれ本明細書に参考文献として含まれる。
【００３８】
あるいは、または、さらに、別の種類の位置センサーを上記感知用のコイル４５の代わりに用いることもできる。例えば、本発明の目的のために使用可能である無線方式の位置センサーが米国特許出願第１０／０２９，４７３号および１０／０２９，５９５号（それぞれ、米国特許出願公開第ＵＳ２００３／０１２０１５０号およびＵＳ２００２／０１０７４４５号として公開されている）において記載されており、これらの開示はそれぞれ本明細書に参考文献として含まれる。また、当業界において知られているような、種々の超音波感知用の装置も上記の位置の感知のために使用することができる。あるいは、または、さらに、上記カテーテル２２は１個以上のマーカー（標識）により標識することができ、これらのマーカーの位置は身体の外部から決定できる。適当なマーカーはＸ線透視による測定を容易にするための放射線不透過性のマーカーを含む。
【００３９】
上記センサー４４は図２において示されているように３個の感知コイル４５を含むことができ、あるいは、このセンサーは一定の空心のコアまたは一定のコア材料の周りに巻かれている１個、２個またはそれ以上の数のセンサー・コイルを代替的に含むことができる。上記の図において示されている実施形態において、各コイル４５は相互に直交している軸を有しており、これらの内の１個が上記カテーテル２２の長手軸に対して便宜的に整合している。同心状に配置されているか、少なくともそれぞれの軸が交差している３個のコイルを含む従来技術の位置センサー（別の用途のために用いられている）とは異なり、本発明の実施形態における３個のコイルはカテーテル２２のカテーテル２２の長手軸に沿って密接しているためにセンサー４４の直径を削減しており、それゆえ、これらのセンサーのカテーテル２２内（このカテーテルはまたこのカテーテルの中において動作用のチャンネルまたは管路としての一定の内孔部も含むことができる）への組み込みを適当にしている。
【００４０】
上記ラジエータ２８の配置、ならびに、それぞれの寸法および形状は本発明の適用例に従って変更可能である。上記システム２０において、ラジエータ２８は一定の同一平面状で三角形の配列における外径（Ｏ．Ｄ．）が約２乃至２０ｃｍで厚さが約０．５乃至２ｃｍの巻かれた状態のコイルを含み、この場合に、これらのコイルのそれぞれの中心は約２乃至３０ｃｍだけ離れている。この場合に、棒形の送信機、あるいは、三角形または正方形のコイルも上記のような種々の医療用途において有用になる可能性がある。図１において示されているように、患者がうつ伏せである場合に、各ラジエータ２８は処置が行なわれている被験者の体の部分の下方で、その被験者が存在している面（手術台等）の中またはその上に位置決めできる。
【００４１】
上記ラジエータ２８はこれらが一定の基準フレームに関して固定されていて、それぞれのラジエータのコイルが重なり合っていない（すなわち、同一の位置および配向を有する２個のコイルが存在しない）限りにおいて、任意の都合の良い位置および配向に配列できる。上記位置決めシステムのコントロール・ユニット３６により駆動される時に、各ラジエータ２８は多数の識別可能な交流の磁場を発生し、これらの磁場は上記センサー４４の中のそれぞれの感知コイル４５により感知される組み合わされた磁場を形成する。これらの磁場はそれぞれの磁場における信号の周波数、位相またはこれらの両方に関して識別可能である。また、時間の多重化も可能である。
【００４２】
上記システム２０の中のセンサー４４は上記カテーテル２２の先端部および先端側の部分の６個の位置および配向の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚの各方向、および縦揺れ、横揺れおよび回転の各配向）を決定するために用いられる。この目的のために、少なくとも２個の感知コイルが上記位置センサーにおいて一般的に必要とされる。上記の実施形態において、上述したように、位置の測定の精度および信頼性を高めるために３個の感知コイル４５が用いられている。あるいは、１個のみの感知コイルを用いる場合に、上記システム２０は５個の位置および配向の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚの各方向および縦揺れおよび横揺れの各配向）だけを決定できるようになる。単一の感知コイルを伴う一定の位置追跡システム（単一軸システムとしても呼ばれている）の特定の特徴および機能が共通譲渡されている米国特許第６，４８４，１１８号において記載されており、この開示は本明細書に参考文献として含まれる。
【００４３】
本発明の一例の実施形態において、それぞれの感知コイル４５は０．５ｍｍの一定の内径を有しており、１６μｍの直径の８００回の巻き線により構成されていて、１乃至１．２ｍｍの直径の全体としてのコイルを形成している。この場合の感知コイルの有効な捕獲面積は約４００ｍｍ2 である。なお、上記の各寸法が一定のかなりの範囲にわたり変更可能であるが、特定の実施形態における典型的な範囲のみを示していることが理解されると考える。特に、それぞれの感知コイルの大きさは０．３ｍｍ程度に小さくすることができ（感度の一部の損失を伴う）、あるいは、２ｍｍ程度またはそれ以上の大きさにすることも可能である。また、上記感知コイルの巻線の直径は、その巻線の最大の許容可能な大きさおよび直径に応じて、一般的に１０乃至３１ｍｍの範囲にすることができ、その巻き数は３００乃至２６００にできる。上記有効捕獲面積は実行可能な限り大きくして、全体の寸法の要求条件に一致させることが有利になると考えられる。図２において示されているコイル４５は円筒形であるが、別の形状も使用可能である。例えば、一定の樽型のコイルは同一の直径のカテーテル２２において一定の円筒形のコイルよりも多くの巻き数を有することができる。あるいは、正方形のコイルまたは別の種々の形状のコイルもカテーテル２２の形状に応じて有用になる可能性がある。
【００４４】
上述したように、カテーテル２２はコンソール２１に連結しており（図１）、このコンソール２１はその使用者がカテーテルの機能を観察および調整することを可能にする。上記位置決めシステム・コントロール・ユニット３６の中のまたはコントローラ３０の中の信号処理回路は一般的に上記位置センサー４４により発生される信号を含む上記カテーテル２２からの信号を受信、増幅、フィルタ処理およびデジタル化する。その後、これらのデジタル化した信号がコントローラ３０により受信されてカテーテルの位置および配向を計算してマップ３９を発生するために用いられる。上記位置センサー４４はマップ３９および／または別の手段により作成した予め得られている画像またはマップに基づいて、カテーテルが心筋組織４２に接触している時間および角度の両方を決定するために使用することもできる。図２において示されている例において、カテーテル２２は、軸４１により示されているように、心臓壁部の一定の内面部４０が一定の配向を有する（マップ３９による）一定の位置においてその内表面部に対して接触する。このカテーテル２２の配向はカテーテルの長手軸４２が表面４０に対して一定の角度αを形成している状態として、上記センサー４４により決定される。さらに、この位置および配向の情報は以下においてさらに説明されているように、電極４８により供給される一定用量のＲＦエネルギーによるアブレーションの予測される程度を推定する場合に上記コンソールにより用いられる。なお、上記の情報は超音波エネルギーまたはその他の手段が組織をアブレーションするために用いられる場合に同様に適用可能である。
【００４５】
上記超音波トランスデユーサ４６は一般的に上記カテーテル２２の軸に沿う一定の前向きの方向に向けられている一定のフェーズド・アレイの中に配列されている。一般的に、このアレイは少なくとも１０個のトランスデユーサを含み、これらのトランスデユーサのそれぞれは０．５ｍｍ以上交差していない。上記センサーのモニターおよびコントロール・ユニット３４は上記トランスデユーサ４６を一般的に１５乃至２０ＭＨｚの範囲内の高周波数で駆動する。例えば、これらの条件下における１６個のトランスデユーサの一定のアレイが約０．１ｍｍの解像度を伴って組織４２の画像（ドップラー画像を含む）を作成できる。この結果、上記のトランスデユーサはアブレーションの前に組織４２の厚さおよびその他の特性を決定すると共に、そのアブレーション処置の進行および結果を評価するために上記の様式で使用できる。
【００４６】
一例の実施形態において、上記トランスデユーサ４６は温度センサー５０により行なうことのできる温度測定に加えて、あるいは、その代わりに、アブレーションの程度の一定の測定として組織４２の温度を決定するために用いられる。上記温度を決定するために、組織４２の一定の表層５２の中における超音波の伝播速度が評価され、この評価はその層５２の遠い表面部分から反射してトランスデユーサ４６に戻る音波の往復時間を測定することにより行なわれる。一般に、超音波の伝播速度は組織の温度と共に高まる。例えば、水中において、超音波の速度は１度ごとに約２／秒だけ変化する。それゆえ、上記の温度は上記層の５２がその下層の各層に対して薄くなるほど知覚されるようになり、この理由は、超音波が比較的に短い時間でトランスデユーサ４６に反射して戻るからである。このようなＲＦアブレーションの適用の前後における上記層５２の見かけ上の厚さを測定して比較することにより、その組織の温度の変化、従って、そのアブレーションの程度が評価できる。例えば、上記トランスデユーサ４６が１０乃至１５ＭＨｚの範囲内の周波数で超音波を発信および受信する場合に、０．１ｍｍまたはそれ以下の程度における見かけ上の厚さの変化が数度の程度における温度変化に対応して上記の様式において決定できる。
【００４７】
別の実施例において、上記トランスデユーサ４６はアブレーション中の空洞化による組織４２の中における微小気泡の形成を観察するために用いることができる。この微小気泡の数は一般的に組織の温度と共に増加する。これらの微小気泡は各トランスデユーサ４６により形成される連続的な画像を差し引く（比較する）ことにより最も明瞭に観察することができ、この場合に、経時的な微小気泡の密度の規則的な増加および減少がその超音波画像における背景のノイズから微小気泡を区別するために用いることができる。従って、このように観察される微小気泡の密度はその組織の温度の一定の測定手段を与える。
【００４８】
さらに別の例として、上記トランスデユーサ４６は組織４２の比較的に深い層５３の中の血流の速度を測定するために一定のドップラー（Doppler）画像処理モードで用いることができる。表層５２等のような上層の層のアブレーションはさらに深い層の中の欠陥の遮断を生じて、これにより、その血流の速度に変化を生じると予測される。従って、アブレーションの程度がそのアブレーション処置により生じる速度の変化を測定することにより評価される。
【００４９】
あるいは、または、さらに、組織の温度を測定してアブレーションした組織の程度を評価するための別の方法が当業界において知られているように使用可能である。例えば、上記カテーテル２２は一定の小形の核磁気共鳴（ＮＭＲ）センサーを含むことができ、このセンサーはカテーテルの先端部の近くにおけるアブレーションの程度をマッピングするために使用できる。
【００５０】
図３は本発明の一定の実施形態によるシステム２０を用いて一定のアブレーション処置を計画および実行するための一定の方法を概略的に示しているフロー・チャートである。先ず、一定のカテーテル位置決め工程６０において、カテーテル２２が図２において示されているような組織４２の内面部４０に接触して、このカテーテルの先端部分の位置および配向が測定される。これらの位置および配向の測定値は表面４０に対するカテーテルの先端部分の角度αおよび侵入の深さを評価することにおいて用いられる。その後、オペレータ２３はカテーテルが所望の位置および配向において組織４２に係合するまでそのカテーテルを操作できるようになる。
【００５１】
上記カテーテル２２の中の各センサーはその後、一定のアブレーション前の評価工程６２において、組織４２のアブレーション前の特徴を測定するために用いられる。例えば、カテーテルの先端部分から組織４２の裏面５４までの距離により与えられるような心臓壁部の厚さを測定するために超音波トランスデユーサ４６を用いることができる。また、これらの超音波トランスデユーサはドップラー技法を用いて組織の中およびその周囲における血流を測定するため、および上述したようなアブレーション前の組織の温度およびその他の特性を評価するために使用することも可能である。加えて、または、あるいは、上記電極４８とバック・パッド２６（図１）との間のインピーダンスがそのカテーテルの電極と組織４２との間の電気的な接触の質を決定するために測定できる。
【００５２】
次に、上記の侵入の深さ、角度および組織の特徴が、一定の予測工程６４において、一定のＲＦ用量に対して予測されるアブレーションの予測される程度の推定において上記コントローラ３０により適用される。このコントローラは上記の目的のために有限要素計算法等のような当業界において知られている任意の適当な予測方法を用いることができる。この結果、上記アブレーションの予測される程度が一般的に表示装置３７上に図式的に示される。オペレータ２３は異なるＲＦの用量を入力することができ、この場合に、コントローラ３０は上記の予測されるアブレーションを再計算してこれに従って表示を更新することにより、オペレータが最適なＲＦの用量を選択することを可能にする。あるいは、このオペレータは所望のアブレーションの深さ（この値は組織４２の圧力に一般的に依存する）等のような所望のアブレーションの結果を入力することができる。この場合に、コントローラ３０はこれらの結果を生じるＲＦの用量を決定する。適当な用量が決定されると、一定の組織アブレーション工程６６において、アブレーションの出力発生装置３８が作動してＲＦエネルギーを電極４８に供給する。
【００５３】
ＲＦエネルギーの供給後に、一定のアブレーション後の評価工程６８において、カテーテル２２は生じたアブレーションを測定する。この段階において行なわれる測定は上記トランスデユーサ４６を用いる種々の温度測定および超音波画像処理および／または上述したようなドップラー測定を含む。加えて、または、あるいは、上記電極４８またはその他のカテーテル２２の上における電極は組織４２のインピーダンスおよび組織内の電気生理学的な電位の両方を含む電気的な諸特性における変化を測定するために用いることができる。これらの測定結果はコントローラ３０により用いられ、上記工程６６において達成された実際のアブレーションの程度を決定する。
【００５４】
上記の実際のアブレーションは、一定の比較工程７０において、上記の予想されたアブレーションの程度に対して比較される。この比較は図４において以下に示されているように表示装置３７の上に図式的に表示できる。加えて、または、あるいは、コントローラ３０はその比較結果を用いて上記工程６４において適用する予測のパラメータを調節して、後続の予測（その患者またはその他の患者における予測）を実際の結果にさらに近づけるようにすることが可能である。上記の測定したアブレーションの程度に基づいて、オペレータ２３は一定の完了の評価工程７２において上記部位における組織が一定の十分な温度および／または深さまでアブレーションされているか否かを決定する。十分にアブレーションされている場合には、オペレータはカテーテル２２を次のアブレーションの部位に移動し、あるいは、その処置が終了している場合には、そのカテーテルを身体から除去する。一方、上記の部位においてさらにアブレーションが必要とされている場合には、上記の処置を工程６０から再び始めて繰り返すことができる。
【００５５】
図４は本発明の一定の実施形態による心臓２４の中のカテーテル２２により処理される一定のアブレーションの部位の三次元的な詳細なマップ８０を示している概略的で絵画的な図である。このマップは点線の外形線８６の形態で一定のＲＦ用量に対応して上記工程６４において計算された予測されたアブレーションの程度を示している。さらに、上記工程６８において決定された実際のアブレーションの領域が組織４２の中の一定の局所的な凹部８８として示されている。これらの視覚化の手段は例示的にこの場合に示されており、一般的にカラー・コード化を用いている別の視覚化の方法も当該技術分野における熟練者において明らかになる。上記マップ８０に基づいて、オペレータ２３は（この例において）実際のアブレーションの程度が予測される程度よりも小さかったこと、および裏面部５４に到る組織４２の全体の厚さに及ぶアブレーションの傷害部分を作成するためにその部位におけるさらに別のアブレーションが必要とされる可能性があることを決定できる。
【００５６】
図５Ａおよび図５Ｂはそれぞれ本発明の一定の実施形態による心臓組織４２の中においてカテーテル２２により作られた一列のアブレーションの外傷部分９０の概略的な正面図および断面図である。この種の隣接しているアブレーションの各スポットの列およびリングは共に不整脈を治療することにおいて用いられる。例えば、カテーテル２２は一定の肺静脈の中における不整脈の発生源を分離するために一定のリングの中に各部位をアブレーションするように用いることができる。この場合に、各外傷部分９０が組織４２の中に十分な深さまで侵入して、互いに重なり合うことにより全ての伝導性の経路がその線またはリングを介して中断されることが重要である。しかしながら、図５において示されている例において、一定の隙間９２が２個の外傷部分の間の組織４２の中に残っている。本発明の方法は上述したように、これらの隙間が表示装置３７において視覚化することを可能にしている。その後、位置センサー４４およびトランスデユーサ４６はオペレータがカテーテル２２をその適当な位置に戻して適当なアブレーションの用量を供給してその隙間９２のアブレーションを完了することを可能にする。
【００５７】
上記の実施形態は心臓組織のＲＦアブレーションに対して特定的に関連しているが、本発明の原理は超音波アブレーション、化学的アブレーションおよび冷温アブレーション等のような別のアブレーション技法に対して同様に適用可能である。超音波アブレーションを用いる場合に、上記カテーテルと組織との間の接触角度を決定するための本発明の各実施形態により提供される能力は超音波のビームを組織の中に向ける必要のある角度を決定することにおいて特に有用である。また、上記のような組織の超音波画像処理が超音波アブレーションと共に有利に使用可能であることも注目されたい。さらに、上記の方法および装置は心臓内のみでなく、身体の別の種々の器官におけるアブレーション処置において、例えば、特に（ただし、独占的ではないが）肝臓、腎臓および前立腺の腫瘍等のような種々の腫瘍のアブレーションを行なうために使用することに適合できる。
【００５８】
従って、上記の各実施形態が例示のために記載されていること、および本発明が上記において特定的に図示および説明されている内容に限定されないことが認識されると考える。むしろ、本発明の範囲は上記の種々の特徴の種々の組み合わせおよび副次的な組み合わせ、ならびに、上記の説明を読むことにより当該技術分野における熟練者において考え出せて従来技術において開示されていない上記の特徴およびこれらの種々の組み合わせの種々の変形例および変更例を含む。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は体内の組織、特に心臓組織のアブレーションにおいて使用するための方法および装置に適用できる。これらの装置は、先端部分に一定のアブレーション電極を有していて一定の位置および配向のセンサーを含む、一定のカテーテル等のような一定のプローブにそれぞれ基づいている。このセンサーは上記プローブの位置および配向を継続的に測定して、これにより、アブレーションする組織に対するプローブの先端部分の角度および侵入の深さの正確な測定を行なうために用いられている。
【００６０】
本発明の具体的な実施態様は以下のとおりである。
（１）一定の被験者の体内における一定の器官の中の組織をアブレーションするための方法において、
一定のプローブをアブレーションする組織に接触する一定の位置まで体内に導入する処理、
前記組織をアブレーションする前に前記プローブを用いて前記位置における１個以上の局所的なパラメータを測定する処理、
前記プローブを用いて前記位置に供給される一定用量のエネルギーに対応して達成される組織のアブレーションの一定の予測される程度を前記１個以上の局所的なパラメータに基づいて示す前記器官の一定のマップを表示する処理、
前記プローブを用いて前記組織をアブレーションするために前記一定用量のエネルギーを供給する処理、
前記組織のアブレーションに続いて前記プローブを用いて前記位置における実際のアブレーションの程度を測定する処理、
前記測定した実際のアブレーションの程度を前記予測された程度に対して比較するために前記マップ上に表示する処理を含む方法。
（２）前記プローブを前記位置の中に導入する処理が前記プローブが前記組織に接触する位置におけるそのプローブの各座標を決定するための当該プローブの中における一定の位置センサーを用いる処理を含む実施態様１に記載の方法。
（３）前記１個以上の局所的なパラメータを測定する処理が前記位置センサーを用いて前記組織内のプローブの侵入の深さおよび前記組織に対するプローブの一定の配向の角度の内の少なくとも一つを測定する処理を含む実施態様２に記載の方法。
（４）前記マップを表示する処理が前記器官の内側の多数個の位置において前記プローブを前記組織に接触させる処理、および前記マップを発生するために前記多数個の位置における前記プローブの各座標を記録する処理を含む実施態様２に記載の方法。
（５）前記マップを表示する処理がさらに前記多数個の位置におけるそれぞれの電位を測定する処理、およびそれぞれの測定した電位に基づいて前記マップ上に電気的な活性の一定の指示を示す処理を含む実施態様４に記載の方法。
【００６１】
（６）前記１個以上の局所的なパラメータが前記プローブの中の１個以上のトランスデユーサを用いて前記組織から反射される超音波を感知する処理を含む実施態様１に記載の方法。
（７）前記超音波を感知する処理が前記組織の一定の温度を推定するために前記組織の中の超音波の一定の伝播速度を評価する処理を含む実施態様６に記載の方法。
（８）前記超音波を感知する処理が前記反射した超音波に応答して血液の流量を評価する処理を含む実施態様６に記載の方法。
（９）前記実際のアブレーションの程度を測定する処理が前記一定用量のエネルギーの供給後に前記１個以上のトランスデユーサを用いて前記組織から反射した超音波を感知する処理を含む実施態様６に記載の方法。
（１０）前記１個以上の局所的なパラメータを測定する処理が前記組織に対する前記プローブの一定の配向の角度を測定する処理を含み、前記マップを表示する処理が前記配向の角度に応答して前記アブレーションの程度を予測する処理を含む実施態様１に記載の方法。
【００６２】
（１１）前記１個以上の局所的なパラメータを測定する処理が前記組織の中のプローブの一定の侵入の深さ、前記プローブと前記組織との間の一定の電気的なインピーダンス、前記組織の一定の温度および前記組織に付随する血液の流量から成る局所的なパラメータの一定のリストから選択される少なくとも１個の局所的なパラメータを測定する処理を含み、前記マップを表示する処理が前記少なくとも１個のファクターに応答して前記アブレーションの程度を予測する処理を含む実施態様１に記載の方法。
（１２）さらに、前記マップに応答して前記エネルギーの用量を調節する処理を含む実施態様１に記載の方法。
（１３）前記一定用量を供給する処理が前記プローブに固定されている一定の電極を介して前記組織の中に高周波（ＲＦ）エネルギーを伝達する処理を含む実施態様１に記載の方法。
（１４）前記一定用量を供給する処理が前記組織の中の一連の相互に隣接している部位をアブレーションする処理を含み、前記測定した実際のアブレーションの程度を表示する処理がそれぞれの部位の間の重なりの一定の視覚的な指示を行なう処理を含む実施態様１に記載の方法。
（１５）前記器官が一定の心臓を含み、前記プローブが一定のカテーテルを含む実施態様１に記載の方法。
【００６３】
（１６）一定の被験者の体内における一定の器官の中の組織をアブレーションするための方法において、
一定のプローブをアブレーションする組織に接触する一定の位置まで体内に導入する処理、
前記プローブが接触している組織に対するそのプローブの一定の位置および配向を測定する処理、
前記測定した位置および配向に応答して前記プローブにより供給される一定用量のエネルギーに対応して達成される組織のアブレーションの程度を予測する処理、および
前記プローブを用いて前記組織をアブレーションするために前記一定用量のエネルギーを供給する処理を含む方法。
（１７）前記位置および配向を測定する処理が前記プローブの中の一定の位置センサーを用いてそのプローブの位置および配向の各座標を決定する処理を含む実施態様１６に記載の方法。
（１８）前記位置センサーが１個以上のセンサー・コイルを含み、前記各座標を決定する処理がそれぞれの座標を決定するために前記センサー・コイルを用いて一定の外部から供給される磁場を感知する処理を含む実施態様１７に記載の方法。
（１９）前記位置および配向を測定する処理が前記プローブを前記器官の内側の多数個の位置において組織に対して接触させる処理、前記多数個の位置におけるプローブの各座標を記録して前記器官の一定のマップを発生する処理、およびこのマップを用いて前記組織に対するプローブの配向の角度を決定する処理を含む実施態様１７に記載の方法。
（２０）前記位置および配向を決定する処理がさらに前記プローブの各座標および前記マップに基づいてそのプローブの前記組織の中への進入の深さを決定する処理を含み、前記アブレーションの程度を予測する処理が前記プローブの侵入の深さおよび配向の角度に応答して前記アブレーションの予測される程度を推定する処理を含む実施態様１９に記載の方法。
【００６４】
（２１）前記アブレーションの程度を予測する処理が前記プローブと前記組織との間の一定の電気的なインピーダンス、前記組織の一定の温度および前記組織に付随する血液の一定の流量から成る局所的なパラメータの一定のリストから選択される少なくとも１個の局所的なパラメータを測定する処理、および前記少なくとも１個の局所的なパラメータに応答して前記アブレーションの予測される程度を推定する処理を含む実施態様１６に記載の方法。
（２２）さらに、前記マップに応答して前記エネルギーの用量を調節する処理を含む実施態様１６に記載の方法。
（２３）前記一定用量を供給する処理が前記プローブに固定されている一定の電極を介して前記組織の中に高周波（ＲＦ）エネルギーを伝達する処理を含む実施態様１６に記載の方法。
（２４）前記器官が一定の心臓を含み、前記プローブが一定のカテーテルを含む実施態様１６に記載の方法。
（２５）一定の被験者の体内における一定の器官の中の組織をアブレーションするための装置において、
一定のプローブを備えており、このプローブが前記器官の中の所望の位置においてアブレーションする組織に接触するために前記体内に挿入することに適合しており、さらにこのプローブが
少なくとも１個のセンサーを含み、このセンサーが前記組織のアブレーションの前後において前記位置における１個以上の局所的なパラメータを測定することに適合しており、さらに
一定のアブレーション装置を含み、このアブレーション装置が前記組織をアブレーションするためにその組織に一定用量のエネルギーを供給することに適合しており、さらに前記装置が
前記器官の一定のマップを表示することに適合している一定の表示装置、および
一定のコントローラを備えており、このコントローラが、前記少なくとも１個のセンサーにより測定された１個以上の局所的なパラメータに基づいて、前記一定用量のエネルギーに対応して達成される組織のアブレーションの一定の予測される程度、およびこの予測される程度に対して比較するための前記組織のアブレーションの後に決定される実際のアブレーションの程度を示すマップを発生することに適合している装置。
【００６５】
（２６）前記少なくとも１個のセンサーが一定の位置センサーを含み、この位置センサーが前記体内のプローブの各座標を示す一定の出力を供給することに適合している実施態様２５に記載の装置。
（２７）前記コントローラが前記位置センサーの出力に応答して前記組織の中のプローブの侵入の深さおよび前記組織に対するプローブの配向の角度の内の少なくとも一方を決定すること、および前記侵入の深さおよび配向の角度の少なくとも一方に応答してそのアブレーションの程度を予測することに適合している実施態様２６に記載の装置。
（２８）前記コントローラが、前記プローブが前記器官の内側の多数個の位置において前記組織に接触する時に、前記位置センサーの出力を処理することにより前記マップを発生することに適合している実施態様２６に記載の装置。
（２９）前記少なくとも１個のセンサーがさらに一定の電気的なセンサーを含み、この電気的なセンサーが前記多数個の位置における電位を測定することに適合しており、前記コントローラがそれぞれの測定された電位に基づいて前記マップ上に電気的な活性の一定の指示を行なうことに適合している実施態様２８に記載の装置。
（３０）前記少なくとも１個のセンサーが１個以上の超音波トランスデユーサを含み、これらのトランスデユーサが超音波を前記組織の中に伝達してその組織から反射する超音波に応答して一定の出力信号を発生することに適合している実施態様２５に記載の装置。
【００６６】
（３１）前記コントローラが前記１個以上の超音波トランスデユーサからの出力信号に応答して前記組織の中における超音波の伝播速度を測定すること、およびその伝播速度に基づいて前記組織の一定の温度を推定することに適合している実施態様３０に記載の装置。
（３２）前記コントローラが前記１個以上の超音波トランスデユーサからの出力信号に応答して前記組織の中の血流を評価することに適合している実施態様３０に記載の装置。
（３３）前記コントローラが前記一定用量のエネルギーの供給後に前記１個以上の超音波トランスデユーサからの出力信号に基づいて前記実際のアブレーションの程度を決定することに適合している実施態様３０に記載の装置。
（３４）前記コントローラが前記組織に対する前記プローブの配向の角度を決定すること、およびその配向の角度に応答して前記アブレーションの程度を予測することに適合している実施態様２５に記載の装置。
（３５）前記１個以上の局所的なパラメータが前記組織の中のプローブの侵入の深さ、前記プローブと前記組織との間の一定の電気的なインピーダンス、前記組織の一定の温度および前記組織に付随する血液の一定の流量の内の少なくとも一つを含む実施態様２５に記載の装置。
【００６７】
（３６）前記コントローラが前記マップに応答して前記エネルギーの用量を調節することに適合している実施態様２５に記載の装置。
（３７）前記アブレーション装置が一定の電極を含み、この電極が前記組織をアブレーションするために高周波（ＲＦ）エネルギーを供給することに適合している実施態様２５に記載の装置。
（３８）前記プローブが前記組織の中における一連の相互に隣接している部位をアブレーションすることに適合しており、前記コントローラが前記各部位の間における重なりの視覚的な指示を行なうことに適合している実施態様２５に記載の装置。
（３９）前記器官が一定の心臓を含み、前記プローブが一定のカテーテルを含む実施態様２５に記載の装置。
（４０）一定の被験者の体内における一定の器官の中の組織をアブレーションするための装置において、
一定のプローブを備えており、このプローブが前記アブレーションする組織に接触するために前記体内に挿入することに適合しており、さらにこのプローブが
一定の位置センサーを含み、このセンサーが前記プローブが接触する組織に対するそのプローブの一定の位置および配向を示す一定の出力を発生することに適合しており、さらに
一定のアブレーション装置を含み、このアブレーション装置が前記組織をアブレーションするためにその組織に一定用量のエネルギーを供給することに適合しており、さらに前記装置が
前記器官の一定のマップを表示することに適合している一定の表示装置、および
一定のコントローラを備えており、このコントローラが、前記プローブの位置および配向に基づいて、前記一定用量のエネルギーに対応して達成される組織のアブレーションの一定の予測される程度を計算して、前記用量をその予測に応答して調節可能にすることに適合している装置。
【００６８】
（４１）前記位置センサーが１個以上のセンサー・コイルを含み、これらのセンサー・コイルが外部から供給される一定の磁場に応答して前記位置および配向を指示する出力を発生することに適合している実施態様４０に記載の装置。
（４２）前記コントローラが、前記プローブが前記器官の内側の多数個の位置において前記組織に対して接触する時に、前記位置センサーの出力を処理してその多数個の位置における前記プローブの各位置座標を記録することにより前記器官の一定のマップを発生することに適合している実施態様４０に記載の装置。
（４３）前記コントローラが前記マップを用いて前記組織に対する前記プローブの一定の配向の角度を決定することに適合している実施態様４２に記載の装置。
（４４）前記コントローラが前記プローブの各位置座標および前記マップに基づいてそのプローブの前記組織内への進入の深さを決定すること、および前記プローブの侵入の深さおよび配向の角度に応答して前記アブレーションの程度を予測することに適合している実施態様４３に記載の装置。
（４５）前記プローブが一定のセンサーを含み、このセンサーが前記プローブと前記組織との間の一定の電気的なインピーダンス、前記組織の一定の温度および前記組織に付随する血液の一定の流量から成る局所的なパラメータの一定のリストから選択される少なくとも１個の局所的なパラメータを測定することに適合しており、前記コントローラが前記少なくとも１個の局所的なパラメータに応答して前記アブレーションの程度を予測することに適合している実施態様４０に記載の装置。
【００６９】
（４６）前記コントローラが前記マップに応答して前記エネルギーの用量を調節することに適合している実施態様４０に記載の装置。
（４７）前記アブレーション装置が一定の電極を含み、この電極が前記組織をアブレーションするために高周波（ＲＦ）エネルギーを供給することに適合している実施態様４０に記載の装置。
（４８）前記器官が一定の心臓を含み、前記プローブが一定のカテーテルを含む実施態様４０に記載の装置。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一定の実施形態による心臓組織をアブレーションするための一定のシステムの概略的で絵画的な図である。
【図２】本発明の一定の実施形態による心臓内の組織に対して接触している一定のカテーテルの先端部分を示している概略的で絵画的な図である。
【図３】本発明の一定の実施形態による組織をアブレーションするための一定の方法を概略的に示している一定のフロー図である。
【図４】本発明の一定の実施形態による心臓組織のアブレーションおよびそのアブレーションの予測および測定されたそれぞれの結果の一定の図式的な表示を示している概略的で絵画的な図である。
【図５】Ａは本発明の一定の実施形態による心臓組織内の一定のカテーテルにより形成される一列のアブレーションの外傷部分の概略的な正面図であり、Ｂは本発明の一定の実施形態による心臓組織内の一定のカテーテルにより形成される一列のアブレーションの外傷部分の概略的な断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
２０  システム
２１  コンソール
２２  カテーテル
２３  オペレータ
２４  心臓
２６  電極
２８  外部ラジエータ
３０  コントローラ
３２  接続箱
３４  センサーのモニターおよびコントロール・ユニット
３６  位置決めシステムのコントロール・ユニット
３７  表示装置
３８  出力発生装置
３９  マップ
４２  心臓組織
４４  位置／配向センサー
４５  感知コイル
４６  トランスデユーサ
４８  先端電極
５０  温度センサー
５２  表層
５３  深層
５４  裏層
８０  マップ
８６  外形
８８  地形図的な凹み
９０  アブレーションの外傷部分
９２  隙間
【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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