(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人間の心臓の部位を識別するシステムにおいて、前記部位は、前記人間の心臓の心調律異常のソースをコントロールするものに関連付けられ、前記システムが、
処理装置と、
複数の命令を記憶するメモリ装置であって、前記命令は、前記処理装置によって実行されると、前記処理装置に、
前記心臓の前記部位に関連して空間的に配置されるセンサに関連付けられた複数の心臓信号を処理することであって、それにより、時間間隔にわたる前記センサに関連する少なくとも１つの活性化シーケンスを特定する、処理することと、
前記少なくとも１つの活性化シーケンスの回転方向を特定することと、
前記少なくとも１つの活性化シーケンスが、前記時間間隔にわたり、前記回転方向に回転し続ける場合、前記心臓の前記部位を前記ソースをコントロールするものに関連付けられるものとして識別することと、
を含む動作を実行させる、メモリ装置と、
備えることを特徴とするシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記センサが、前記心臓の前記部位の頂点を定義することを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のシステムにおいて、前記部位が、前記頂点によって画定される前記心臓の複数の部位を含み、前記複数の部位が、前記心調律異常の前記ソースをコントロールするものに関連付けられることを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求項３に記載のシステムにおいて、前記心臓の前記部位のうちの１つ又は複数が、ロータを形成することを特徴とするシステム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記回転方向が、時計回り及び反時計回りのうちの一方であることを特徴とするシステム。
【請求項６】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記動作は、前記ソースを制御するものとして、前記心臓の前記部位に関連付けられたインジケータを生成することを更に含むことを特徴とするシステム。
【請求項７】
請求項６に記載のシステムにおいて、前記動作が、前記インジケータを、前記心臓の前記部位に関連して空間的に配置される前記センサに対応させることを更に含むことを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項７に記載のシステムにおいて、前記動作が、前記複数の心臓信号の表現上に前記インジケータを重ねることを更に含むことを特徴とするシステム。
【請求項９】
請求項８に記載のシステムにおいて、前記動作が、前記複数の心臓信号の前記表現上に重ねられるものとして、前記インジケータを表示することを更に含むことを特徴とするシステム。
【請求項１０】
請求項９に記載のシステムにおいて、前記複数の心臓信号の前記表現は、単相性活動電位表現であることを特徴とするシステム。
【請求項１１】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つの活性化シーケンスの前記回転方向を特定する動作が、
前記時間間隔にわたる前記センサに関連する前記少なくとも１つのシーケンスの回転の弧を特定することと、
前記回転の弧の回転方向を特定することと、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のシステムにおいて、前記ソースをコントロールするものに関連付けられたものとして前記心臓の前記部位を識別する動作が、前記回転の弧の前記回転方向が、閾値を超えて前記回転方向であり続けると判断することを含むことを特徴とするシステム。
【請求項１３】
請求項１１に記載のシステムにおいて、前記回転の弧の回転方向を特定する動作が、
前記複数の心臓信号から、第１の心臓信号及び第２の心臓信号を選択することと、
前記時間間隔中の複数の時点での前記第１の心臓信号及び前記第２の心臓信号の間での回転活動のインデックスを特定することと、
前記回転活動のインデックスを結合することであって、それにより、前記回転の弧の前記回転方向を特定する、結合することと、
を含む
ことを特徴とするシステム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のシステムにおいて、前記回転活動のインデックスを特定する動作が、
前記時間間隔の時点での前記第１の心臓信号及び前記第２の心臓信号間の位相差を計算することと、
前記位相差が第１の位相閾値以下であるかどうか、又は前記位相差が第２の位相閾値よりも大きいかどうかを判断することと、
前記位相差が前記第１の位相閾値以下である場合、位相値だけ前記位相差を増分することと、
前記位相差が前記第２の位相閾値よりも大きい場合、前記位相値だけ前記位相差を減分することと、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のシステムにおいて、前記回転活動のインデックスを結合する動作が、前記時間間隔の前記複数の時点において、増分又は減分された計算位相差を合算することを含むことを特徴とするシステム。
【請求項１６】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記動作は、
複数の時間間隔にわたり、処理すること、特定すること、及び識別することを実行することと、
前記少なくとも１つの活性化シーケンスが、前記複数の時間間隔にわたり前記回転方向に回転し続ける場合、前記ソースをコントロールするものとして識別された部位の持続性を特定することと、
を更に含むことを特徴とするシステム。
【請求項１７】
請求項１６に記載のシステムにおいて、前記動作が、前記ソースをコントロールするものとして識別された部位の前記持続性に関連付けられたインジケータを生成することを更に含むことを特徴とするシステム。
【請求項１８】
請求項１７に記載のシステムにおいて、前記動作が、前記インジケータを、前記心臓の前記部位に関連して空間的に配置される前記センサに対応させることを更に含むことを特徴とするシステム。
【請求項１９】
請求項１８に記載のシステムにおいて、前記インジケータを、前記心臓の前記部位に関連して空間的に配置される前記センサに対応させる動作が、前記複数の時間間隔に関連付けられた前記複数の心臓信号の表現上に前記インジケータを重ねることを含むことを特徴とするシステム。
【請求項２０】
請求項１９に記載のシステムにおいて、前記動作が、前記複数の心臓信号の前記表現上に重ねられるものとして、前記インジケータを表示することを更に含むことを特徴とするシステム。
【請求項２１】
請求項１９に記載のシステムにおいて、前記複数の心臓信号の前記表現が、単相性活動電位表現であることを特徴とするシステム。
【請求項２２】
人間の心臓の心調律異常に関連付けられたソースの原因要因を定義するシステムにおいて、
処理装置と、
複数の命令を記憶するメモリ装置であって、前記命令は、前記処理装置によって実行されると、前記処理装置に、
前記心臓の部位に関連して空間的に配置されるセンサに関連付けられた複数の心臓信号を処理することであって、それにより、時間間隔にわたる前記センサに関連する回転弧シーケンスを特定する、処理することと、
前記回転弧シーケンスの回転方向を特定することと、
前記回転弧シーケンスの前記回転方向が、閾値を超えて同じ回転方向であり続ける場合、前記心臓の部位を前記ソースの原因要因として識別することと、
を含む動作を実行させる、メモリ装置と、
を備えることを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、一般的には生物学的調律異常に関する。より詳細には、本願は、心調律異常等の生物学的調律異常に関連付けられたソースの原因要因を定義するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
心臓（心）調律異常は、一般的であり、世界中での疾病及び死亡の大きな原因を示す。心臓内の電気系統の誤作動は、心調律異常の主原因を示す。心調律異常は多くの形態で存在し、そのうちの最も複雑で治療が難しい形態は、心房細動（ＡＦ）、心室頻拍（ＶＴ）、及び心室細動（ＶＦ）である。治療がより単純であるが、臨床的に重大であることもある他の調律異常としては、心房頻拍（ＡＴ）、上室性頻拍症（ＳＶＴ）、心房粗動（ＡＦＬ）、上室期外収縮（ＳＶＥ）、及び心室期外収縮（ＰＶＣ）が挙げられる。正常な状態下では、洞結節は心臓を洞調律に保ち、特定の状態では、正常な洞結節の急速な活性化は、不適切な洞頻脈又は洞結節リエントリーを生じさせることがあり、これらは両方とも、心調律異常を表す。
【０００３】
従来、心調律異常−−ＡＦ、ＶＦ、及び多形性ＶＴの特に複雑な調律異常−−の治療は、心調律異常のソースを抱く心臓内の場所を識別することができないため、困難であった。複雑な調律異常がいかに機能するかの様々な学説及びこれらの複雑な調律異常を治療するための臨床応用が存在した。しかし、いずれの応用も、複雑な調律異常の治療で有益であると証明されなかった。
【０００４】
最近、複雑な心調律異常に関連付けられたソースを初めて識別した飛躍的な発見がなされた。この技術的躍進は、患者の心臓に導入されるカテーテルの電極から得られる信号内の心臓活性化情報（開始時間）を再構築し、世界中の心調律異常者の大部分の原因である回転活性化パターン（回転ソース）又は遠心パターン（焦点ソース）の識別に成功した。したがって、心調律異常の治療は、患者の心臓のこれらの回転又は焦点ソースに的を絞り、心調律異常をなくすことができる。そのような治療は、例えば、アブレーションによって首尾良く送達することができる。
【０００５】
複雑な心調律異常の回転又は焦点ソースは、上述したように識別することができるが、ソースの内部メカニズム−−すなわち、回転ソースのコア（恐らくは回転の中心）又は焦点ソースの発端−−は、あまりよく定義されていない。場合によっては、回転ソースは、一般に、主体的な回転中心を中心として回転するように見えるが、患者の心臓の一部を中心として散在的に拡散する傾向を有する１つ又は複数の拡散部分（活性化波面）を有し得る。拡散活性化波面は、複雑な調律異常のソースに関連付けられるが、回転ソースの１つ又は複数の他の活性化波面よりも、心調律異常を生じさせることへの寄与はわずかであり得る。同様に、複雑な心調律異常の遠心発生焦点ソースのコアもあまりよく定義されていない。
【０００６】
心調律異常のソースではない非重要の「受動的」な回転と対比して、回転ソースのコアを識別する方法又は複雑な調律異常にとってソースではなく、二次的であり得る時折の焦点活性化と対比して、真の焦点ソースの発端を識別する方法は、今まで定義されていない。
【０００７】
心調律異常に関連付けられた回転ソースのコア又は焦点ソースの発端を定義する既知のシステム又は方法はない。
【発明の概要】
【０００８】
一実施形態又は一態様によれば、心調律異常に関連付けられたソースの原因要因を識別する方法が開示される。心臓の生物学的活動を表す複数のセンサからのデータにアクセスする。活性化が繰り返され、少なくとも所定数の心拍にわたり心臓の第２の遠位領域をコントロールする心臓の第１の局所領域が識別される。第１の局所領域は、心調律異常のソースの原因要因として割り当てられ、ソースは、第１の局所領域及び第２の遠位領域を含む。
【０００９】
別の実施形態又は態様によれば、心調律異常に関連付けられたソースの原因要因を識別するシステムが開示される。本システムは、プロセッサと、命令を記憶する記憶媒体とを含み、命令は、プロセッサによって実行されると、プロセッサ特定の動作を実行させる。動作は、心臓の生物学的活動を表す複数のセンサからのデータにアクセスすることを含む。動作は、活性化が繰り返され、少なくとも所定数の心拍にわたり心臓の第２の遠位領域をコントロールする心臓の第１の局所領域を識別することも含む。動作は、第１の局所領域を、心調律異常のソースの原因要因として割り当てることを更に含み、ソースは、第１の局所領域及び第２の遠位領域を含む。
【００１０】
更に別の実施形態又は態様によれば、心調律異常のソースをコントロールするものに関連付けられた人間の心臓の部位を識別する方法が開示される。心臓の部位に関連して空間的に配置されるセンサに関連付けられた複数の心臓信号が、処理されて、時間間隔にわたるセンサに関連する少なくとも１つの活性化シーケンスを特定する。少なくとも１つの活性化シーケンスの回転方向が特定される。少なくとも１つの活性化シーケンスが、時間期間にわたり、回転方向に回転し続ける場合、心臓の部位は、ソースをコントロールするものに関連付けられるものとして識別される。
【００１１】
更なる実施形態又は態様によれば、心調律異常のソースをコントロールするものに関連付けられた人間の心臓の部位を識別するシステムが開示される。本システムは、処理装置と、命令を記憶するメモリ装置とを含み、命令は、処理装置によって実行されると、処理装置に特定の動作を実行させる。動作は、心臓の部位に関連して空間的に配置されるセンサに関連付けられた複数の心臓信号を処理することであって、それにより、時間間隔にわたるセンサに関連する少なくとも１つの活性化シーケンスを特定する、処理することを含む。動作は、少なくとも１つの活性化シーケンスの回転方向を特定することも含む。動作は、少なくとも１つの活性化シーケンスが、時間期間にわたり、回転方向に回転し続ける場合、心臓の部位を、ソースをコントロールするものに関連付けられるものとして識別することを更に含む。
【００１２】
更に別の実施形態又は態様によれば、人間の心臓の心調律異常に関連付けられたソースの原因要因を定義する方法が開示される。心臓の部位に関連して空間的に配置されるセンサに関連付けられた複数の心臓信号が、処理され、時間間隔にわたるセンサに関連する回転弧シーケンスが特定される。回転弧シーケンスの回転方向が特定される。回転弧シーケンスの回転方向が、閾値を超えて同じ回転方向であり続ける場合、心臓の部位がソースの原因要因として識別される。
【００１３】
更なる実施形態又は態様によれば、人間の心臓の心調律異常に関連付けられたソースの原因要因を定義するシステムが開示される。本システムは、処理装置と、命令を記憶するメモリ装置とを含み、命令は、処理装置によって実行されると、処理装置に特定の動作を実行させる。動作は、心臓の部位に関連して空間的に配置されるセンサに関連付けられた複数の心臓信号を処理することであって、それにより、時間間隔にわたるセンサに関連する回転弧シーケンスを特定する、処理することを含む。動作は、回転弧シーケンスの回転方向を特定することも含む。動作は、回転弧シーケンスの回転方向が、閾値を超えて同じ回転方向であり続ける場合、心臓の部位をソースの原因要因として識別することを更に含む。
【００１４】
本願のこれら及び他の目的、目標、及び利点が、添付図面に関連して読まれる以下の詳細な説明から明らかになろう。
【００１５】
幾つかの実施形態又は態様は、限定ではなく例として添付図面の図に示される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、心調律異常の局所ソースからの活性化発出を示す回転パターン又は遠心パターンを識別するシステムを示す。
【図２】図２は、図１に示される心臓に関連して位置決めされるセンサによって検知される電気信号に関連する位相−時間曲線例を示す。
【図３】図３は、図１に示される心臓に関連して位置決めされるセンサによって検知される電気信号に関連する位相−時間曲線の別の例を示す。
【図４】図４は、図１に示されるセンサの位置に関連する検知要素を有するグリッドを示す。
【図５】図５は、第１の組の位相値を有する、図４に示されるセンサ要素を示す第１のユニット回路の例を示す。
【図６】図６は、第２の組の異なる異装置を有する、図４に示されるセンサ要素を示す第２のユニット回路の例を示す。
【図７】図７は、時間間隔にわたる、図４に示されるグリッドのエリアに関連付けられた局所原因要因に関連付けられた回転活動又は遠心活動のインデックスを加算（カウント）する方法の一例を示すフローチャートを示す。
【図８】図８は、図７に示されるグリッドのエリア内の原因要因活動のインデックスを加算する方法の一例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、心調律異常のソースに関連付けられた回転原因要因（図示）又は焦点原因要因の持続性を示し、活性化伝搬マップに重ねられる熱マップを示す。
【図１０】図１０は、汎用コンピュータシステムの例示的な一実施形態のブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
心調律異常に関連付けられたソースの原因要因を定義するシステム及び方法が、本明細書に開示される。以下の説明では、説明のために、多くの特定の詳細が記載されて、実施形態例又は態様例の完全な理解を提供する。しかし、開示される全ての特定の詳細なしで、例示的な実施形態が実施可能なことが当業者には明らかであろう。
【００１８】
本開示は、心調律異常に関連付けられたソースの様々な原因要因を定義することに適用可能である。原因要因は、運動（「蛇行」若しくは「歳差運動」）を示し得る中心の回りの持続的な回転活性化又は発端からの持続的な反復活性化で表され得る。本開示は、神経学的発作、食道痙攣、膀胱不安定性、過敏性腸症候群、及び生物学的活性化情報を再構築して、異常の原因又はソースの特定、診断、及び／又は治療を可能にすることができる他の生物学的異常等の他の生物学的調律異常に適用することも可能である。しかし、好都合に治療することができるように、複雑な調律異常のソースに関連付けられた原因要因を見つけるために、複雑な活性化パターンを生じさせる複雑な調律異常において特に有用であり、心房細動、心室細動等の心臓の複雑な調律異常において特に有用である。
【００１９】
複雑な心調律異常は、心房細動、多形性心房頻拍、心室細動、多形性心室頻拍等を含むが、これらに限定されず、通常、読み解くことが極めて難しい活性化パターンを生じさせる。
【００２０】
新規の概念は、心臓の局所領域からの活性化が、複雑な心調律異常の場合であっても、定義上、心調律異常中に周囲組織を活性化するはずであるということである。このコントロールは、局所領域から周囲組織への遠心活性化を介して、又は局所領域から周囲組織への回転（ロータ）活性化により進み得る。複雑な調律異常の局所領域（原因要因）は一般に、部位を占める。本開示は、局所領域内の原因要因が、心臓の遠位領域に影響を及ぼし得るか、又はコントロールし得る回転又は遠心である活性化シーケンスを示し得ることを初めて記載する。
【００２１】
したがって、複雑な心調律異常の局所領域を識別又は定義するために、回転又は遠心原因要因を識別するのみならず、原因要因が心臓の遠位領域での活性化をコントロールすることを保証する必要もあることが重要である。したがって、これらの基準は、心調律異常に関連付けられたソースの原因要因ではない、現行の技術水準では明らかにされない多くの偽又は非重要な「スピン」又は「焦点放電」をなくすのに役立つことができるとともに、従来、局部的な療法が成功してこなかった治療の改善に役立つことができる。
【００２２】
複雑な異常での心拍の正確な活性化情報を特定する能力は、これらの異常のソースに向けられた標的療法が不可能であったように、従来、非常に難しかった。本開示の利点の中には、異常のソースの特定を行い、治療することができるように、識別不可能と言ってもいいほどの検知活性化パターンの渦中にあってさえも回転電気パターンを認識する能力がある。
【００２３】
複雑な調律異常は、局所ソースによって直接生じ、そこから、活性化は、回転電気活動、活性化が遠心的に発生する焦点ソース、又はそれらの組合せを有する渦巻波の形態をとり得る。複数の同時原因要因の複雑性は、乱れた活性化パターン（ソース）を生じさせることがあり、そのパターンは、これらの調律をマッピングしようとする従来の試みを遮ってきた。このようにして、衝突又は二次波面からの受動的な活性化は、異常のソースの検出を一時的に曖昧にさせ得るが、内部原因要因を消しはしない。電気生理学の観点では、これは、原因要因の周囲で活性化シーケンスを一時的に変更するペーシング「同調」（例えば、ウォルフ・パーキンソン・ホワイト症候群又は心房粗動において）と同様であり、同調が停止したときに原因要因が再検出される。本開示は、これが、複雑な調律異常に関連付けられたソースの原因要因を検出する場合にも当てはまることを示す。
【００２４】
したがって、渦巻波（ロータ、リエントリー回路）からの回転電気活動は、回転の程度又は持続時間のいずれかにおいてわずかに見えるか、又は一貫しない回転パターンを有し得る。従来、全ての複雑な調律につきものの、活性化が発端から出ているように見える時折の回転又は単一サイクルの一時的な活性化からソースをいかに区別するかは不明瞭であった。複雑な調律のソースは点ではなく、その中で原因要因が運動し得る（「蛇行」又は「歳差運動」と呼ばれる）限られた空間部位を占める−重力井戸内で回転する物体の運動に類似する−ため、この作業はより困難であった。
【００２５】
本開示は、複雑な調律異常に関連付けられた局所ソース内の持続性回転原因要因又は焦点原因要因を定義又は識別するシステム及び方法を提供する。回転原因要因は、活性化シーケンスが、連続角度をトレースすることを示すか、時間にわたり連続した扇形部を示すことにより、又は位相マッピング、ベクトル分析、及び他の方法を使用することによって定義又は識別することができる。焦点原因要因は、発端から遠心活性化を識別するベクトル、コヒーレンス、相関、位相、及び他の分析方法によって識別することができる。さらに、本開示のシステム及び方法は、識別された位相特異点の強度、一貫性、及び持続時間を示す低質的及び／又は定量的インジケータを提供する。
【００２６】
別の利点は、本開示が、検知装置、例えば、センサを有するカテーテルが、患者内又は患者近傍で使用されている間、素早く実行することができ、後に心臓組織の治療を続けて、異常を改善させ、多くの場合には異常をケアすることができるシステム及び方法を提供する。したがって、治療は、ソースの原因要因の回転電気パターン情報を計算するとすぐに行うことができ、その理由は、電気パターン情報が異常の原因又はソースの位置を示すためである。
【００２７】
図１は、心調律異常のソースに関連付けられた原因要因（心臓の部位）を識別するシステム例１００を示す。システム例１００は、心調律異常のソースの特定に関連して、患者の心臓１２０の検知心臓電気活動に関連付けられた持続性回転又は遠心パターンの形態の原因要因を識別するように構成される。心臓１２０は、右心房１２２、左心房１２４、右心室１２６、及び左心室１２８を含む。
【００２８】
システム例１００は、カテーテル１０２と、信号処理装置１１４と、計算装置１１６と、分析データベース１１８とを含む。カテーテル１０２は、心臓内の心臓電気情報を検出し、無線又は有線接続を介して、検出された心臓電気情報を信号処理装置１１４に送信するように構成される。カテーテルは、プローブ／センサ１０４のアレイを含み、患者の血管を通して心臓に挿入することができる。センサ１０４は、単極及び／又は双極信号を提供し得る。
【００２９】
幾つかの実施形態又は態様では、センサ１０４のうちの１つ又は複数は、患者の心臓１２０に挿入されない。例えば、幾つかのセンサは、患者の表面を介して（例えば、心電図）、又は患者に接触せずにリモートに（例えば、心磁図又は逆解法を介して電気情報を識別する方法）心臓電気情報を検出し得る。別の例として、幾つかのセンサは、非電気検知装置の心臓運動から心臓電気情報を導出することもできる（例えば、心エコー図）。様々な実施形態又は態様では、これらのセンサは、別個に、又は異なる組合せで使用することができ、更なるこれらの別個又は異なる組合せは、患者の心臓１２０に挿入されるセンサと組み合わせて使用することもできる。
【００３０】
センサ１０４は、心臓１２０内又は心臓１２０近傍の組織に隣接するか、又は接触する各センサ位置に位置決めされる。センサ１０４は、センサ位置での心臓電気活動を検出し、対応する検知信号を生成することができ、検知信号は信号処理装置１１４に出力される。センサ１０４は、特にセンサ位置が心臓組織に隣接するか、又は接触するとき、センサ位置において心臓１２０をアブレーションするエネルギーを送達するように更に構成し得る。
【００３１】
信号処理装置１１４は、センサ１０４によって生成される検知信号を処理（例えば、分類して増幅）し、対応する心臓信号を出力するように構成される。計算装置１１６は、心臓信号を受信し（これは受信又はアクセスを指す）、本明細書に開示される方法に従って心臓信号を処理して、心臓信号から回転電気活動（時計回り若しくは反時計回り）又は遠心活動（焦点原因要因を示す）を識別する。さらに、計算装置１１６は、持続性のある原因要因活動のインデックスを識別する。
【００３２】
計算装置１１６は活性化伝搬マップ（ＡＰＭ）ビデオ１５０を表示し、このＡＰＭビデオは、心臓信号の複数の単相活動電位（ＭＡＰ）電圧表現からのデータを結合し、空間的にレイアウトする。ＡＰＭビデオ１５０は、時間間隔にわたる一連の時間増分に関連付けられたＡＰＭフレームシーケンスを含む。矢印１５２は、表示された情報の回転運動を示す。ＭＡＰ表現内の各要素には、センサアレイのうちの各センサ１０４が関連付けられる。ＭＡＰ表現は、電圧（又は電荷）と時間との関係及び他のインデックスを含む。回転原因要因の場合、検出は、回転の円周での回転角度、立体角、角速度、及び接線速度についての情報並びに位相情報も使用し得る。焦点ソースの場合、情報は、遠心インデックス（速度及び加速度等）と、求心インデックス（速度及び加速度等）とも含み得る。求心インデックスは通常、受動的エリア（ソースではない）を示すが、センサから離れて移動するソースを示すこともある。原因要因はソース領域で常に動的に運動し得るため、全てのソースで、定量化は、ドップラーシフト、コアでの乱れ等の動的運動の痕跡と、エントロピーの測定値とを含む。情報は、センサアレイのうちのセンサ１０４によって検知される電気活動に関連付けられた活性化開始時間情報を含むこともできる。ＭＡＰ表現は、時間軸及び電圧軸上の曲線並びに極性プロット及び三次元プロットを含む幾つかの他の表現としてマッピングすることができる。
【００３３】
本明細書で使用される場合、活性化開始時間は、活性化中の他の時点とは対照的に、活性化が細胞又は組織で開始される時点である。活性化は、細胞が不活発（拡張）状態から活性（電気）状態にその働きを開始するプロセスである。
【００３４】
計算装置１１６は、信号表現及びＡＰＭビデオ１５０の受信、アクセス、又は生成を行う。ＡＰＭビデオ１５０及び単相活動電位（ＭＡＰ）の形態での信号表現の生成の一例は、米国特許第８，１６５，６６６号明細書に記載されており、この米国特許を参照により本明細書に援用する。特に、&#8219;６６６号特許の図１１は、ＭＡＰのＡＰＭビデオ１５０を示す。値の他の信号は、雑音のない単極電気記録図及び処理された単極電気記録図を含む。同様に、他のシステム及び方法も、活性化時間、位相情報、及び開始を含むように、心臓又は生物学的活性化情報を再構築することができる。
【００３５】
ＡＰＭビデオ１５０は、回転活動、焦点活動、及び／又は遠心活性化が発出する発端に関連付けられた心臓又は生物学的電気情報の経時的な表示、処理、又は再構築を行い、活性化情報、電気活動、回転活動、及び／又はコアの動的ビデオ表現を生成することができるシステム及び方法によって生成し得る。
【００３６】
一実施形態又は態様では、回転活動は、動的活性化情報が回転運動を示し得る位相特異点による位相マッピングから示される。この場合のＡＰＭビデオ１５０は、フレーム毎に実行される計算によって特定し得る、白点等の位相特異点のインジケータを表示することもできる。各フレームは、フレームの時間に行われた測定に基づく情報を表示する。この実施形態での各回転原因要因での信頼度は、位相特異点の経時的な持続性によって示される。短時間量のみで検出される特異点は、数フレームのみで表示され得、したがって、視覚指示は不可視であり、殆ど見えず、且つ／又はすぐに消える。持続性がある場合、フレーム毎の回転運動が見え、閲覧者が検出可能であり得る。
【００３７】
図２は、位相マッピングを介する回転原因要因検出の好ましい一実施形態での、心調律異常中に得られたＭＡＰ信号の電圧−時間データ（活性化−時間データ）から生成される位相−時間曲線２００を示す。位相−時間データ及び位相時間曲線２００は、ＭＡＰによって表される電圧−時間データを位相−時間データに変換することを、データの雑音低減及び更なる処理と共に含む、ＭＡＰ信号を処理することによって生成される。曲線２００の生成に使用される電圧−時間データから位相−時間データへの変換は、ＭＡＰ信号に沿ってサンプリングされるデータ点（近似し得る）の正規化電圧を２πで乗算することによって実行し得る。位相−時間データは、時間及び位相にそれぞれ対応するｘ−ｙ軸上にプロットされる。電圧−時間データから位相−時間データへの変換は、当業者には理解される。本例で使用される表現は、鋸歯近似である。
【００３８】
近似は、変換前又は変換後に、ＭＡＰ信号に対して実行し得る。図２に示される位相−時間データは、直線を用いてＭＡＰ信号を近似する（実際には、図３に示されるように４つの別個の位相を有するが、三角形を近似する）。検出された活性化開始と検出された再分極の開始との間に延びるＭＡＰ信号の部分は、直線を用いて近似される。同様に、再分極の開始から次の活性化開始までに延びるＭＡＰ信号の部分も、直線を用いて近似される。一方又は両方の近似を使用し得る。
【００３９】
図３は、上述したように、ＭＡＰ信号に関連付けられた電圧−時間データ（活性化−時間データ）から変換され、次に位相−時間データに変換された一例としての位相−時間曲線３００を示す。示されるように、位相−時間曲線３００によって表される位相−時間データを生成するのに、近似は使用されない。
【００４０】
計算装置１１６は、位相−時間データ、位相−時間曲線２００、３００、及び／又はＡＰＭ１５０を生成し、アクセスし、又は受信する。ＡＰＭ１５０は、心臓１２０としての形状を有するモデル等の二元又は三次元表示であり得る表示にＭＡＰを空間的に配置する。空間配置は、心臓１２０に関連する物理的なセンサ位置１０４に相対する。同様に、心臓又は生物学的電気情報を再構築して、活性化開始情報（活性化−時間データ）を有する心臓電気活動の表現することができる他のシステム及び方法を使用して、ＡＰＭビデオ１５０を生成し得る。
【００４１】
図４は、時間間隔内の順次均等離間時間増分（例えば、１ミリ秒（ｍｓｅｃ）毎又は１０ミリ秒毎）に対応する一連のフレーム（例えば、ＡＰＭビデオ１５０）の一例としての二次元ＡＰＭフレーム４００を提供する。時間間隔は、２〜１０秒、又は異なる間隔であることもできる。各ＡＰＭフレーム４００は、時間間隔のうちの時間ｔで、複数のＭＡＰ信号をサンプリングすることによって生成することができる。
【００４２】
ＡＰＭフレーム４００は、１〜８と記される電極参照４０４と、Ａ〜Ｈと記されるスプライン参照４０５とを有するグリッド４０２を含む。電極参照４０４及びスプライン参照４０５は、センサ要素とも呼ばれる６４個の交点要素を有し、交点要素は、センサアレイ（例えば、６４個のセンサ）のうちの各センサ１０４に対応する。例としての４つのセンサ要素４０６、４０８、４１０、４１２は、グリッド４０２上の各交点（１〜８、Ａ〜Ｈ）に対応するとともに、センサアレイのうちの各センサ１０４に更に対応する。特に、センサ要素４０６、４０８、４１０、４１２はそれぞれ、グリッド４０２上の（６，Ｇ）、（６，Ｈ）、（５，Ｈ）、及び（５，Ｇ）と記され得る交点要素に配置される。
【００４３】
グリッド４０２は複数のエリアに分割され、各エリアは少なくとも３個のセンサ要素によって画定されるか、又は区切られる。エリアは、ポリゴン（例えば、三角形、矩形、又は正方形）として構成され、幾つかの事例は、グリッド４０２全体を覆うことができる。各エリアを画定するセンサ要素は、エリアの頂点に位置決めされる。一例としてのエリア４１４は、（６，Ｇ）、（６，Ｈ）、（５，Ｈ）、及び（５，Ｇ）と記され得る交点要素に頂点を有する正方形である。エリア４１４は、正方形（Ｇ〜Ｈ，６〜５）の４つの頂点に位置決めされるセンサ要素４０６、４０８、４１０、４１２によって画定される。示される例では、グリッド４０２全体は、連続した、重なりのない正方向エリアによって覆われ、各正方向エリアは、４つのセンサ要素によって区切られるか、又は画定される。エリア４１４は、センサ要素４０６、４０８、４１０、４１２に対応するセンサ１０４によって画定されるか、又は区切られる心臓１２０の部位に対応する。別の実施形態では、エリアは重複し得る。同様に、一例としての第２のエリアは、各センサ１０４に対応するセンサ要素４１６、４１８、４２０、４２２によって画定される。
【００４４】
ＡＰＭフレーム４００のセンサ要素には、ＭＡＰ信号の電圧（又は電荷）に対応するグレースケールレベルが割り当てられる。センサ要素４０６、４０８、４１０、４１２間に配置される要素のグレースケールレベルは、補間（例えば、各ＭＡＰ信号に基づいて）を使用して特定し得る。&#8219;６６６号特許及び米国特許出願第１３／０８１，４１１号明細書は、参照により本明細書に援用され、一連のＡＰＭフレームを生成するシステム及び方法を記載している。
【００４５】
一連のＡＰＭフレーム４００は、シーケンスで、例えば、ビデオストリーム（ＡＰＭビデオ１５０）として表示し得る。閲覧者は、時間の経過に伴って示される、表現された電圧（又は電荷）の変化を見ることが可能であり得る。この手法は、回転又は焦点原因要因のいずれかを表示し得る。この例では、電圧の変化は、時間の経過に伴う回転パターンを有し、位相特異点がセンサ１０４によって検知されたことを示す。特に、表示される回転パターンは、心調律異常に関連付けられた位相特異点を示さないこともある。心調律異常の原因要因を示す可能性が低い回転パターンは、一貫せず、即座に消え、且つ／又は非持続性であり、回転方向を変え得、且つ／又は回転の程度がごく僅かであり得る。実際に、回転パターンの幾つかは、閲覧者にとって可視になるのに十分な数のフレームにわたって表示されないことがあり、一方、他の回転パターンは可視であり得るが、次に消え得る。この全てに拘わらず、ＡＰＭフレーム４００のＡＭＰビデオ１５０は、時間の経過に伴う動的変化及びグリッド４０２上の回転パターンを含め、有用な情報を外科医に提供することができる。
【００４６】
一実施形態又は態様では、本開示は、時間間隔内の全ての時間増分について、グリッド４０２上の各エリアに関連付けられた回転活動を合算するシステム及び方法を提供する。総和は、そのエリアに配置された位相特異点を示す。しかし、和からは、同じエリアでの逆方向で生じる回転活動と、回転の程度がごく僅かな回転活動とが除外される（例えば、後述する、開示される方法による基準を満たす）。和は、グリッド４０２の各エリアに関連付けられた回転カウンタによって記録される。回転カウンタは、関連付けられたエリアにかなりの程度の回転を有する回転活動が存在する都度、変更、例えば増分される。時間間隔が終了すると、グリッド４０２の各エリアに関連付けられた回転カウンタの大きさは、グリッド４０２の各エリアでの位相特異点の存在及び位相特定点の持続の程度を示す。
【００４７】
これより図５及び図６を参照して、時間ｔでの回転活動が、回転カウンタの増分を保証する十分な程度の回転を有するか否かを判断する方法を記載する。各時間ｔにおいて、グリッド４０２上の各エリアの位相和が計算される。位相和は、シーケンスのうちの第１のセンサ要素で開始され終了するセンサ要素（４０６、４０８、４１０、４１２）のシーケンス間の最短パスを特定し、最短パスを使用してシーケンス内のセンサ要素間の位相差を計算し、位相差を合算することによって計算される。計算される位相差結果は、０、２π、又は−２πであり得る。位相和＝０は、回転カウンタを増分するのに不十分な回転活動を示し、正味の回転が存在しないことを示す。位相和＝２π又は−２πは、回転カウンタを更新、例えば、それぞれ増分又は減分すべきことを示し、回転が発生したことを示し、正又は負の符号は、回転の時計回りの方向又は反時計回りの方向を示す（例えば、選択される決まりに応じて）。選択される決まりは、正の値に反時計回りのパスが関連付けられ、負の値に時計回りのパスが関連付けられることであり得る。選択される決まりは、逆であってもよく、すなわち、負の値に反時計回りのパスが関連付けられ、正の値に時計回りのパスが関連付けられる。
【００４８】
図５は、図４においてセンサ要素４０６、４０８、４１０、及び４１２によって画定されるエリア４１４の時間ｔでの位相和を計算する方法例を示す。半径１を有する単位円５０２が提供される。センサ要素４０６、４０８、４１０、及び４１２は、各センサ要素４０６、４０８、４１０、及び４１２のそれぞれに関連付けられた位相に従って、単位円５０２の円周上に配置される。各センサ要素４０６、４０８、４１０、及び４１２に関連付けられた位相は、対応する位相−時間曲線、例えば、位相−時間曲線２００又は３００に沿った時間ｔでの位相から得られる。
【００４９】
任意のセンサ要素を第１のセンサ要素に選択し得る。次に、センサ要素は選択されたシーケンスで処理される。シーケンスは、グリッド４０２上の配置に従ってセンサ要素の間をエリア４１４の周囲を反時計回り又は時計回り方向で進み、最初に選択されたセンサ要素から始まり、その第１のセンサ要素で終わることにより、グリッド４０２上のセンサ要素４０６、４０８、４１０、及び４１２の位置に基づき得る。この例では、センサ要素は４０６、４０８、４１０、４１２として順序付けられる。センサ要素４０６は、第１のセンサ要素に選択される。
【００５０】
最短パスが、第１のセンサ要素４０６と第２のセンサ要素４０８との間で特定される。反時計回りの方向でのパス５０４は、時計回り方向での代替パスよりも短い。したがって、パス５０４は、センサ要素４０６と４０８との間の最短パスとして特定される。
【００５１】
最短パス５０４のセンサ要素４０６と４０８との間の位相差５１２が特定される。センサ要素４０６からセンサ要素４０８までの最短パスは、選択された決まりに基づいて反時計回り方向であるため、位相差５１２には正の値が割り当てられる。
【００５２】
最短パス及び位相差は同様に、センサ要素対４０８及び４１０、４１０及び４１２、４１２及び第１のセンサ要素４０６のそれぞれで特定される。最短パスはそれぞれ、全て反時計回り方向で５０６、５０８、及び５１０である。したがって、各位相差５１４、５１６、及び５１８は全て正である。４つの位相差５１２〜５１８を合算して、位相和を特定する。単位円の円周全体が、最短パス５０４〜５１０に沿って反時計回り方向に旋回されるため、全ての位相差は正である。位相和＝２πであり、これは、回転原因要因が存在する可能性を示す。
【００５３】
図５の例は、単位円５０２の全円が、第１のセンサ要素４０６に戻ることを含め、単位円５０２上に配置されたセンサ要素４０６、４０８、４１０、４１２間の最短パスを辿ることによって完成する場合、回転原因要因の指示があることを示す。センサ１０４間の回転が一方向である場合、位相差は全て正であるか、又は全て負であり、互いに相殺されない。これにより、位相和＝２πになり、これは、対応するセンサ１０４で測定される回転活動が、心調律異常の回転原因要因に一致することを示す。
【００５４】
図６は、グリッド４０２の別のエリアの時間ｔでの位相差を計算する別の例を示す。半径１を有する単位円６０２には、単位円６０２の円周上に配置されるセンサ要素４１６、４１８、４２０、及び４２２が提供される。
【００５５】
最短パス６０４が、第１のセンサ要素４１６と第２のセンサ要素４１８との間で特定される。時計回りの方向でのパスは、反時計回り方向での代替パスよりも短い。したがって、最短パスは最短パス６０４として特定される。
【００５６】
最短パス６０４のセンサ要素４１６と４１８との間の位相差６１２が特定される。センサ要素４１６からセンサ要素４１８までの最短パス６０４は、選択された決まりに基づいて時計回り方向で単位円６０２の円周を旋回するため、位相差６１２には負の値が割り当てられる。
【００５７】
最短パス及び位相差は同様に、センサ要素対４１８及び４２０、４２０及び４２２、４２２及び第１のセンサ要素４１６のそれぞれで特定される。最短パスはそれぞれ、６０６、６０８、及び６１０である。最短パス６０６は時計回り方向に向けられる。したがって、位相差６１４は負の値を有する。最短パス６０８及び６１０は反時計回りの方向である。したがって、位相差６１６及び６１８は正の値を有する。位相差６１２及び６１４は位相差６１６及び６１８を相殺し、その理由は、位相差の大きさが等しいが、方向が逆であるためである。したがって、位相差６１２〜６１８の和はゼロ（０）であり、これは、このエリアに位相特異点がないことを示す。
【００５８】
図６の例は、単位円６０２の全円が、第１のセンサ要素４１６に戻ることを含め、単位円６０２上に配置されたセンサ要素４１６、４１８、４２０、４２２間の最短パスを辿ることによって完成することができない場合、回転の指示がないことを示す。センサ１０４間の回転が異なる方向（時計回り及び反時計回り）である場合、幾つかの位相差が正であり、幾つかは負であり、互いに相殺する。これにより、位相和＝０になり、これは、対応するセンサ１０４で測定される回転電気活動が、回転原因要因を示すには不十分であることを示す。
【００５９】
図７及び図８は、時間間隔ＴＩの活性化−時間データを処理して、心調律異常のソースの存在を示すのに十分に大きく且つ持続する回転活性化を検出する方法例を説明する流れ図の例を提供する。
【００６０】
重要なことには、フローチャートは、回転活性化（例えば、回転の特異性又は角度を介して検出される）及び焦点原因要因（例えば、遠心活性化から検出される）のインデックスを合算する方法及びシステムを概説している。両方が共存し得、ソースからの遠心活性化の原理が、ソースに関連付けられた原因要因が焦点であるか、それとも回転であるかに適用可能であるため、これは重要である。したがって、本明細書に含まれる全ての分析は、回転活性化のインデックス、遠心活性化（ソースが運動する場合、遠心であり得る）のインデックスの何れか、又は組合せの経時分析（合算）を含む。
【００６１】
方法は、心調律異常に関連付けられたソースの原因要因の持続性の視覚的な定量的表示を生成することを更に含む。熱マップは、持続性回転に関連付けられたグリッド４０２内の位置及び／又は持続の程度を示す。熱マップは、グリッド４０２のエリアを表示し、そのエリアに関連付けられた回転カウンタの大きさを示す視覚指示（例えば、色、陰影、又は強度）を各エリアに割り当てる。エリアに関連付けられた回転カウンタが、１だけ増分又は減分される場合、そのエリアに関連付けられた視覚指示はそれぞれ、１単位だけ増大又は低減されて、回転カウンタの変化を示す。
【００６２】
視覚指示の単位は、例えば、赤が最高であり、紫が最低であるように、虹のスペクトルに沿ったスペクトル単位、グレーの陰影の単位、又は強度単位であり得る。これらの単位は、無次元であってもよく、ベースライン均一（非回転）伝搬場に対する比率を示してもよく、又は他の次元を有してもよい。これは、考慮している特定の心調律異常及び信号ソースに伴って変わるが、度数（ラジアン）又は持続性回転、幾つかのサイクルにわたって持続する比率（％）、相関値（無次元）、及び他の次元を含み得る。
【００６３】
熱マップは、単一のマップ又は一連のマップを含むビデオを含み得る。熱マップは、独立して表示してもよく、又はＡＰＭフレーム若しくは対応する生物学的構造体、例えば心臓１２０の構造的マップ等の別のマップ上に重ねて（例えば、重ね合わせて）表示してもよい。熱マップが、ＡＰＭビデオ１５０の上に重ねられているなどのＡＰＭフレームの上に重ねられる場合、それらは同期されて、同じ時間増分に関連する情報を表示する。さらに、生物学的構造体（例えば、心臓１２０）を参照して互いに空間的に一致する。
【００６４】
ステップ７０２において、活性化−時間データがアクセスされるか、又は受信される。活性化−時間データは、センサ１０４が検知データを生成する手順中にリアルタイムで、又は手順が完了した後にアクセスし得る。活性化−時間データは、有線又は無線通信を介するなど、計算装置１１６又はリモート装置からアクセスし得る。さらに、幾つかの実施形態又は態様では、そうしてアクセス又は受信された活性化−時間データは、図２及び図３を参照した上記説明に従って、位相−時間データに変換することができる。
【００６５】
初期化ステップ７０４において、時間カウンタｔは、ｔ＝０を設定することによって初期化される。グリッド４０２の各エリアに関連付けられた回転カウンタも、各回転カウンタ＝０に設定することによって初期化される。さらに、熱マップが、グリッド４０２の各エリアの視覚指示を、そのエリアの回転カウンタ＝０を示す中性視覚指示に設定することにより、初期化される。
【００６６】
ステップ７０６において、外ループ７０８が開始され、時間間隔ＴＩ内の全ての時間増分を反復処理する。ステップ７０６は、所定の時間増分だけｔを増分し、現在の例では、所定の時間増分は１ｍｓｅｃである。ステップ７１０において、内ループ７１２が開始され、グリッド４０２（図４に示される）内に含まれる各エリアを反復処理する。したがって、ループ７０８及び７１０は、各増分時間ｔでグリッド４０２の全てのエリアを処理する。
【００６７】
ステップ７１０において、グリッド４０２の次の未処理エリアが選択される。内ループ７１２を通しての最初のパスでは、第１のエリアが選択される。例えば、第１のエリアは、グリッド交点（８，Ｄ）、（８，Ｅ）、（７，Ｅ）、及び（７，Ｄ）におけるグリッド４０２の左上角に配置されたセンサ要素１０４によって区切られる正方形エリアとして選択し得る。幾つかの実施形態又は態様では、活性化−時間データは、選択されたエリアについて、図２及び図３を参照した上記説明に従って位相−時間データに変換することができる。
【００６８】
第２の選択されたエリアはまた、前に選択されたエリアに隣接し得、以下同様である。したがって、示される例では、内ループ７１２は、グリッド４０２内の提供される４９個のエリアのそれぞれが、現在の時間ｔについて処理されるまで、４９回処理される。エリアを処理する順序は、予め定義し得るが、いかなる特定の順序にも限定されない。
【００６９】
一例として、図４に示されるエリア４１４が処理に選択される。選択されたエリア４１４は、ステップ８００において処理されて、選択されたエリア４１４の原因要因活動のインデックスを計算する。したがって、選択されたエリア４１４を画定するセンサ要素４０６〜４１２のグリッド交点は、入力としてステップ８００に提供される。選択されたエリア４１４の原因要因活動のインデックスが、ステップ８００において特定される。例えば、原因要因活動のインデックスは、図２及び図３に従って変換された位相−時間データに従って、図５及び図６の分析を使用して計算される。ステップ８００は、選択されたエリア４１４の原因要因活動のインデックスを出力し、その後、制御を判断ステップ７１４に渡す。ステップ８００については、図８に関連して更に詳細に後述する。
【００７０】
ステップ７１４において、原因要因活動がサイクル全体に及ぶか否かを判断する。サイクル全体が原因要因を原因とする場合、制御はステップ７１６に渡る。サイクル全体が原因要因を原因とするわけではない場合、制御はステップ７２０に渡る。
【００７１】
ステップ７１６において、現在選択されているエリアに関連付けられた回転カウンタが、１のカウントだけ増分される。ステップ７１８において、熱マップは、選択されたエリアに関連付けられた視覚指示を１単位だけ増分することによって更新される。次に、制御は、内ループ７１２の終わりであるステップ７２４に渡る。
【００７２】
ステップ７２０において、回転カウンタが、１のカウントだけ減分される。ステップ７２２において、熱マップは、選択されたエリアに関連付けられた視覚指示を１単位だけ減分することによって更新される。次に、制御は、内ループ７１２の終わりであるステップ７２４に渡る。
【００７３】
ステップ７２４において、時間＝ｔに関して、全てのエリアが処理されたか否かが判断される。まだ全てのエリアが処理されていない場合、実行はステップ７１０に渡り、内ループ７１２の別のパスが、グリッド４０２の全てのエリアが処理されるまで、次のエリアについて処理される。ステップ７２４での判断が、全てのエリアが時間＝ｔについて処理されたというものである場合、実行は、外ループ７０８の終わりであるステップ７２６に渡り、間隔ＴＩの全てのフレームが処理された（例えば、ｔ≧ＴＩ）か否かを判断する。
【００７４】
ステップ７２６での判断が、ｔ＜ＴＩというものである場合、これは、間隔ＴＩで処理する時間フレーム（増分）がまだあることを意味し、制御はステップ７０６に戻り、外ループ７０８の次のパスが、次の時間増分に関して実行される。ステップ７２６での判断が、ｔ＝ＴＩである場合、これは、間隔ＴＩ内の全てのフレームが処理されたことを意味し、外ループ７０８は終了し、制御はステップ７２８に渡り、方法７００が終了する。
【００７５】
動作に当たり、時間ｔでの外ループ７０８の各反復中、全てのエリアが処理され、各エリアに関連付けられた回転カウンタ及び熱マップの視覚指示が更新され、合算される。したがって、外ループ７０８の各後続反復を用いて、各エリアに関連付けられた回転カウンタは、回転方向に応じて回転カウンタを増分又は減分することによって更新される。同じ回転方向を有する回転原因要因候補が、外ループ７０８の多くの反復においてあるエリアで検出される場合、そのエリアに関連付けられた回転カウンタは連続して増分（又は極性に応じて減分）され、正又は負の方向において比較的大きな大きさを達成し、そのエリアでの反時計回り又は時計回り方向での持続性回転活性化の存在を示す。
【００７６】
他方、逆の回転方向が、外ループ７０８の異なる反復中に発生する場合、回転カウンタは増分されてから減分され（又はこの逆）、大きさ（本明細書では、回転カウンタの絶対値と呼ぶ）の増大を相殺し、持続性回転原因要因がエリアに存在しないことを示す。したがって、各エリアに関連付けられた回転カウンタの大きさは、一貫した回転方向での回転の持続性を示す。
【００７７】
幾つかの実施形態又は態様では、熱マップは、最後のフレームのみを含み得、且つ／又は各エリアの回転カウンタの最後の大きさが報告され得る。各回転カウンタの大きさは、回転が関連付けられたエリアで発生したか否か及び持続性の程度を示す。各エリアに関連付けられた回転カウンタの最後の大きさは、所定の閾値と比較し得る。回転カウンタが閾値を超える場合、関連付けられたエリアで持続性回転が発生したと判断し得る。回転カウンタの最後の大きさは、静的定量的情報を提供するが、最後の熱マップフレームは、回転パターンの存在及び持続性についての静的低質的視覚情報を提供する。
【００７８】
方法７００が実行される他の実施形態又は態様では、時間間隔全体及び／又は全てのエリアの位相−時間データが、ステップ７０４の実行を開始する前に利用可能である場合、例としての方法７００内の実行ステップの幾つか又は全ては、反復とは対照的に、異なる順序、順次、並列、又はそれらの組合せで実行し得る。異なるフレーム及び／又は異なるエリアに関連付けられたステップは、異なる順序、順次、並列、又はそれらの組合せで実行し得る。方法７００はステップ７２８において終了する。
【００７９】
図８を参照して、図７のステップ８００を実行する方法例を示す。方法は、エリアを処理し、エリアの原因要因活動のインデックスを特定する。入力ステップ８０１において、図７のステップ７１０において選択されたエリアの識別情報が、入力として提供される。入力は、選択されたエリアを画定するセンサ要素の識別情報を含む。本例では、選択されたエリアは、センサ要素４０６〜４１２によって画定されるエリア４１４である。
【００８０】
ステップ８０２において、原因要因活動のインデックスが０に初期化される。ステップ８０４において、ループ８０６が、例えば、エリア４１４を画定するセンサ要素４０６〜４１２を順に反復して選択し始める。本例では、センサ要素４０６が、ループ８０６を通る第１のパスに選択される。センサ要素４０８、４１０、及び４１２は、ループ８０６を通る続く各パスに順次選択される。シーケンス例は、エリア４１４の周囲の反時計回りパスを記述する。他のシーケンスを選択することも可能である。
【００８１】
ステップ８０８において、原因要因活動のインデックスが、例えば、選択されたセンサ要素から次のセンサ要素に選択された方向（例えば、時計回り又は反時計回り）に移動して、選択されたセンサ要素と次の順番のセンサ要素との間の選択されたエリアの最新の頂点及び次の頂点に基づいて特定される。なお、選択された同じ方向がループ８０６のすべての反復に使用される。本例では、ループ８０６を通る第１のパス中、センサ要素４０６と４０８との間の原因要因活動のインデックスが特定される。第２、第３、及び第４のパス中、センサ要素間の原因要因活動のインデックスがそれぞれ特定される。ステップ８１０において、回転の弧が同じ方向に続くか否かについて判断される。同じ方向に続かない場合、ステップ８１２が実行され、原因要因活動のインデックスを調整し、例えば、原因要因活動のインデックスから値を減算する。同じ方向に続く場合、ステップ８１４が実行され、原因要因活動のインデックスを調整し、例えば、値を原因要因活動のインデックスに加算する。
【００８２】
ループ８０６の終わりであるステップ８１８において、選択されたエリア４１４の全ての頂点（例えば、センサ要素４０６〜４１２が処理されたか否かが判断される。まだ全ては処理されてない場合、制御はステップ８０４に戻り、次の順番のセンサ要素を選択し、新たに選択されたセンサ要素を用いてループ８０６を実行する。ループ８０６の最後の反復後、ステップ８１８において、全てのセンサ要素が選択された処理されたか否かが判断される。全てのセンサ要素が選択され処理された場合、ステップ８２０において、原因要因活動のインデックスが出力され、制御は図７のステップ７１４に渡る。
【００８３】
これより図７を参照すると、計算装置１１６によって生成された熱マップが、ＡＰＭフレームに重ねられる。熱マップは、外ループ７０８の各反復に関連付けられた時間増分に対応する一連のフレームを含み得る。熱マップは、色、強度、又はグレーの陰影等の視覚指示を使用して、グリッド４０２の各エリアに関連付けられた回転カウンタの大きさを示す。回転カウンタの大きさが大きいほど、検出された回転活性化エリアの持続性が強い。
【００８４】
異なる色又はグレーの陰影は、様々な回転カウンタの大きさに割り当て得る。熱マップの色及び陰影は半透明であり得、それにより、別のマップ、グラフィック、テキスト等に重ねられたとき、下にある情報を見ることができる。マルチカラー構成では、例えば、暖色をより大きい回転カウンタの大きさに割り当て得、寒色をより小さな回転カウンタの大きさに割り当て得（例えば、虹のスペクトルに基づいて）、赤は最高の大きさを示し、紫は最低を表す。グレースケール構成では、例えば、明るい陰影をより大きな大きさに割り当て得、暗い陰影をより小さな大きさに割り当て得、白は最高の大きさを示し、黒は最低の大きさを示す。
【００８５】
現在の例では、赤等の単色が使用され、色の強度は、回転カウンタの大きさに伴って増大する。回転カウンタ＝０の場合、色は表示されない。
【００８６】
外ループ７０８の反復が処理され、回転カウンタが更新されるにつれ、熱マップは、フレーム毎に更新される。したがって、熱マップの各フレームは、前のフレームの合算を表す。合算全体を通して、回転カウンタの大きさの増大は、検出された回転パターンの存在及び持続性を示す。ステップ７２８に達すると、熱マップの最後のフレームが生成され、熱マップが完成する。最後のフレームは、前の全てのフレームの合算を示し、持続性回転、グリッド４０２上の持続性回転の位置、及び持続性の程度をグラフィカルに示す。
【００８７】
表示された熱マップは、持続性回転パターン（原因要因）の位置を閲覧者、例えば外科医に示す。外科医はその情報を使用して、心調律異常に関連付けられたソースを識別し得る。したがって、外科医は、ソースにある心臓組織、及び／又はソースを駆動する回転パターン（原因要因）、又は心調律異常を抑制するか、若しくはなくすために組織の可能なマージン内の心臓組織を処理し得る。
【００８８】
熱マップの一連のフレームは、記憶し再生し得る。情報は、外ループ７０８の各反復を用いてグリッド４０２の全てのエリアで合算されるため、熱マップビデオの一連のフレームが再生される際、持続性の視覚指示は動的であり、示される持続性回転は強度を増し、すぐに消える回転又は雑音は見えないか、又は短時間だけ可視であり、次に消えるか、若しくは色褪せる。
【００８９】
グリッド４０２は、優先値に関して正規化し得る。優先値は、最上位値を１に設定するように使用し得、その他の値は０と１との間の範囲をとる。代替的には、グリッド４０２は、検出された位相特異点が存在する時間の割合を反映する、分析された値に関して正規化し得る。
【００９０】
図９は、ＡＭＰフレーム９０３に重ねられた熱マップフレーム９０２を含むフレーム９００を示す。ＡＭＰフレーム９０３は、単一の独立したフレームであってもよく、又は一連のＡＭＰフレーム、例えば、ビデオ１５０に属してもよい。熱マップ９０２ビデオがＡＭＰビデオに重ねられる場合、フレーム９０２及び９０３が同じ時間増分に対応するように、マップを同期することができる。代替的には、同期しなくてもよい。
【００９１】
例としてのＡＭＰ９０３は、前のフレームを再生する際に見られるように、中心点を中心として移動する電気活動９０６のエリアを含む。単一のフレームで集められる情報に基づいて、中心点は、白点９０４で示される活性化を繰り返す領域として識別されている。熱マップ９０２は、ここでは最小強度から最高強度に列挙される、強度が様々なエリア９１０、９１２、９１４を含む赤色エリア９０８を含む。赤色エリア９０８は、熱マップ９０２のその部分に関連付けられた回転カウンタが増分され、赤色エリア９０８の強度が、回転カウンタの大きさに従ってエリア９１２及び９１４において増大することを示す。最も強度の高いエリア９１４は、回転カウンタの計算された最高の大きさに対応する。回転カウンタの計算された最高の大きさ及び最も強度の高いエリア９１４は、電気活動９０６の中心（原因要因）を示し得、心調律異常のソースを示し得る。ここで、最も強度の高いエリア９１４は、ＡＭＰ９０３の白点９０４の近傍に配置される。したがって、ＡＭＰ９０３の白点９０４は、熱マップ９０２の強度の高い赤色エリア９１４に一致する。
【００９２】
例としてのエリア９１８は、熱マップ９０２上に示され、その境界は点線で示される。エリア９１８は、より小さな要素９２０を含み得る。エリア９１８に関連付けられた視覚指示は、エリア９１８内で様々であり得、異なる要素９２０は、異なる視覚指示を有するように見える。補間等の方法及び計算を使用して、エリア９１８内の異なる要素９２０の視覚指示を変更し得る。さらに、同じ視覚指示を有する２つの要素９２０の視覚指示の外観は、下にある画像、例えば、ＡＭＰ９０３に起因して異なり得る。
【００９３】
熱マップ９０２は、ビデオの過程にわたって蓄積された情報を合算したものを提供して、持続性パターンを表示し、相当量の関連付けられた回転を有さないイベントをフィルタリングして除去する。情報の組合せは、ロバストな情報、動的情報、及び位置情報の組合せを閲覧者に提供する。
【００９４】
追加又は代替として、熱マップ９０２は、センサ位置及び／又は生体構造の画像にセンサ１０４が位置決めされる画像上に重ねるか、又は重ね合わせ得る。画像のこの組合せは、持続性位相特異点の位置をセンサ１０４の位置に関連付ける追加の位置情報を提供し得る。
【００９５】
図１０は、汎用計算システム１０００の例示的な一実施形態のブロック図である。計算システム１０００は、実行されて、計算システム１０００に、本明細書に開示される方法又はコンピュータベースの機能の任意の１つ又は複数を実行させることができる命令セットを含むことができる。計算システム１０００又はその任意の部分は、スタンドアロン装置として動作してもよく、又は例えば、ネットワーク１０２４又は他の接続を使用して、他の計算システム又は周辺機器に接続してもよい。
【００９６】
計算システム１０００は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレットＰＣ、個人情報端末（ＰＤＡ）、モバイル装置、パームトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、通信装置、制御システム、ウェブアプライアンス、又は機械がとるべき動作を指定する命令セットを実行する（順次又は他の様式で）ことが可能な任意の他の機械等の様々な装置として実施してもよく、又は様々な装置に組み込まれてもよい。さらに、単一の計算システム１０００が示されるが、「システム」という用語は、１つ又は複数のコンピュータ機能を実行する１つ又は複数の命令セットを個々に、又はまとめて実行するシステム又はサブシステムの任意の集まりを含むようにも解釈されるものとする。
【００９７】
図１０に示されるように、計算システム１０００は、プロセッサ１００２、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）、又は両方を含み得る。さらに、計算システム１０００は、バス１０２６を介して互いに通信することができるメインメモリ１００４及び静的メモリ１００６を含み得る。示されるように、計算システム１０００は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、フラットパネルディスプレイ、固体状態ディスプレイ、又は陰極線管（ＣＲＴ）等のビデオ表示ユニット１０１０を更に含み得る。さらに、計算システム１０００は、キーボード等の入力装置１０１２と、マウス等のカーソル制御装置１０１４とを含み得る。計算システム１０００は、ディスクドライブユニット１０１６、スピーカ又はリモート制御装置等の信号生成装置１０２２、及びネットワークインタフェース装置１００８を含むこともできる。
【００９８】
図１０に示されるように、特定の実施形態又は態様では、ディスクドライブユニット１０１６は、１つ又は複数の組の命令１０２０、例えば、ソフトウェアを埋め込み、符号化し、又は記憶することができる機械可読又はコンピュータ可読媒体１０１８を含み得る。さらに、命令１０２０は、本明細書に記載される方法又は論理のうちの１つ又は複数を実施し得る。特定の実施形態又は態様では、命令１０２０は完全に又は少なくとも部分的に、計算システム１０００による実行中、メインメモリ１００４、静的メモリ１００６、及び／又はプロセッサ１００２内に存在し得る。メインメモリ１００４及びプロセッサ１００２は、コンピュータ可読媒体を含むこともできる。
【００９９】
代替の実施形態又は態様では、特定用途向け集積回路、プログラマブル論理アレイ、及び他のハードウェア装置等の専用ハードウェア実施態様は、本明細書に記載される方法のうちの１つ又は複数を実施するように構築することができる。様々な実施形態又は態様の装置及びシステムを含み得る用途は、様々な電子システム及び計算システムを広く含むことができる。本明細書に記載される１つ又は複数の実施形態又は態様は、モジュール間若しくはモジュールを通して通信することができる関連する制御信号及びデータ信号を用いて、２つ以上の特定の相互接続されたハードウェアモジュール若しくは装置を使用して、又は特定用途向け集積回路の部分として、機能を実施し得る。したがって、本システムは、ソフトウェア、ファームウェア、及びハードウェアの実施を包含する。
【０１００】
様々な実施形態又は態様によれば、本明細書に記載される方法は、プロセッサ可読媒体に有形に具現されるソフトウェアプログラムによって実施し得、プロセッサによって実行し得る。さらに、一例では、非限定的な実施形態又は態様では、実施態様は、分散処理、構成要素／オブジェクト分散処理、及び並列処理を含むことができる。代替的には、仮想計算システム処理は、本明細書に記載される方法又は機能のうちの１つ又は複数を実施するように構築することができる。
【０１０１】
コンピュータ可読媒体が、命令１０２０を含むか、又は伝搬信号に応答して、命令１０２０を受信して実行し、それにより、ネットワーク１０２４に接続された装置が、ネットワーク１０２４を介して音声、ビデオ、又はデータを通信することができることも考えられる。さらに、命令１０２０は、ネットワークインタフェース装置１００８を介してネットワーク１０２４を経由して送信又は受信し得る。
【０１０２】
コンピュータ可読媒体は、単一の媒体であるものとして示されるが、「コンピュータ可読媒体」という用語は、中央又は分散データベース、及び／又は１つ又は複数の命令セットを記憶する関連付けられたキャッシュ及びサーバ等の単一の媒体又は複数の媒体を含む。「コンピュータ可読媒体」という用語は、プロセッサによって実行される命令セットを記憶若しくは符号化可能であるか、又は計算システムに、本明細書に開示される方法若しくは動作の任意の１つ若しくは複数を実行させる任意の有形媒体を含むものとする。
【０１０３】
特定の非限定的な実施形態又は態様の例では、コンピュータ可読媒体は、１つ又は複数の不揮発性読み取り専用メモリを収容するメモリカード又は他のパッケージ等の個体状態メモリを含むことができる。さらに、コンピュータ可読媒体は、ランダムアクセスメモリ又は他の揮発性書換可能メモリであることができる。さらに、コンピュータ可読媒体は、ディスク、テープ、又は伝送媒体を介して通信される信号等の搬送波信号を捕捉し記憶する他の記憶装置等の磁気光学媒体又は光学媒体を含むことができる。電子メールへのデジタルファイル添付物又は他の自己完結的な情報アーカイブ若しくはアーカイブセットは、有形記憶媒体と均等な配布媒体と見なし得る。したがって、コンピュータ可読媒体又は配布媒体及びデータ又は命令を記憶し得る他の均等物及び後継媒体の任意の１つ又は複数が、本明細書において包含される。
【０１０４】
様々な実施形態又は態様によれば、本明細書に記載される方法は、コンピュータプロセッサで実行中の１つ又は複数のソフトウェアプログラムとして実施し得る。特定用途向け集積回路、プログラマブル論理アレイ、及び他のハードウェア装置を含むが、これらに限定されない専用ハードウェア実施態様も同様に、本明細書に記載される方法を実施するように構築することができる。さらに、分散処理若しくは構成要素／オブジェクト分散処理、並列処理、又は仮想マシン処理を含むが、これらに限定されない代替のソフトウェア実施態様も、本明細書に記載される方法を実施するように構築することができる。
【０１０５】
開示される方法を実施するソフトウェアが、任意選択的に、ディスク若しくはテープ等の磁気媒体、ディスク等の磁気光学媒体若しくは光学媒体、又はメモリカード若しくは１つ若しくは複数の読み取り専用（不揮発性）メモリ、ランダムアクセスメモリ、若しくは他の書換可能（揮発性）メモリを収容する他のパッケージ等の個体状態媒体等の有形記憶媒体に記憶してもよいことにも留意されたい。電子メールへの記憶されたデジタルファイル添付物又は他の自己完結的な情報アーカイブ若しくはアーカイブセットは、有形記憶媒体と均等な配布媒体と見なされる。したがって、本明細書において列挙される有形記憶媒体又は配布媒体並びに本明細書でのソフトウェア実施態様を記憶し得る他の均等物及び後継媒体が、本明細書において包含される。
【０１０６】
したがって、生物学的調律異常に関連付けられた理論的なソースを定義するシステム及び方法、そのような心調律異常、について本明細書に記載した。特定の実施形態例又は態様例について説明したが、本発明のより広い範囲から逸脱せずに、様々な変形及び変更をこれらの実施形態又は態様に行い得ることが明らかになろう。したがって、本明細書及び図面は、限定の意味ではなく例示の意味で考えられるべきである。本明細書の一部をなす添付図面は、限定ではなく例として、主題を実施し得る特定の実施形態又は態様を示す。示される実施形態又は態様は、当業者が本明細書に開示される教示を実施できるようにするのに十分に詳細に説明されている。本開示の範囲から逸脱せずに、構造的及び論理的な置換及び変更を行い得るように、他の実施形態又は態様も利用することができ、導出することができる。したがって、この詳細な説明は、限定の意味で解釈されるべきではなく、様々な実施形態又は態様の範囲は、添付の特許請求の範囲と、そのような特許請求の範囲が権利を有する全範囲の均等物とによってのみ規定される。
【０１０７】
本発明の主題のそのような実施形態又は態様は個々に且つ／又は集合的に、本明細書では、単に便宜のために、且つ自主的に本願の範囲をいかなる単一の発明又は２つ以上が実際に開示される場合には発明の概念にも限定する意図なく、「発明」という用語で呼ばれ得る。したがって、特定の実施形態又は態様が、本明細書に示し説明したが、同じ目的を達成するように計算された任意の構成で、示される特定の実施形態又は態様を置換し得ることを理解されたい。本開示は、様々な実施形態又は態様のありとあらゆる適合形態又は変形形態を包含することが意図される。本明細書に特に記載されない上記実施形態又は態様及び他の実施形態又は態様の組合せが、上記説明を検討した上で当業者に明らかになろう。
【０１０８】
要約書は、米国特許規則１．７２（ｂ）に準拠するために提供され、読み手が技術的開示の性質及び要旨を素早く解明できるようにする。要約書は、特許請求の範囲の範囲又は意味を解釈又は限定するために使用されないという了解の下で提出されている。
【０１０９】
実施形態又は態様の上記説明では、本開示を簡素化するために、様々な特徴を一緒にグループにして単一の実施形態にしている。開示のこの方法は、特許請求される実施形態又は態様が、各請求項で明示的に記載されるよりも多くの特徴を有することを反映するものとして解釈されるべきではない。むしろ、以下の特許請求の範囲が反映するように、発明の主題は、単一の開示される実施形態又は態様の全ての特徴未満にある。したがって、それにより、以下の特許請求の範囲は詳細な説明に組み込まれ、各請求項は、別個の実施形態例又は態様例としてそれ自体を主張する。本明細書に記載される様々な実施形態又は態様が、詳細な説明で明示的に記されていない異なる組合せで結合又はグループ化可能なことが考えられる。さらに、そのような異なる組合せを包含する請求項が同様に、詳細な説明に組み込むことができる別個の実施形態例又は態様例としてそれ自体を主張可能なことが更に考えられる。
【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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【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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