(57)【要約】【課題】生体から生理学的データを同時に取得するように、複数の医療用プローブを配置することを含む方法を提供する。【解決手段】そのデータは、それぞれのパケット番号でマークされるデータパケットのそれぞれのシーケンスを無線チャネル上で伝送することによって、複数の医療用プローブから送信される。その複数のプローブに一斉通信される同期信号は、プローブ内で受信される。同期信号の受信に応じて、プローブ内でそれぞれのシーケンス内の後続のデータパケットに割り当てられるパケット番号がリセットされる。【選択図】図１
2013027044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体から生理学的データを同時に取得するように、複数の医療用プローブを配置することと、
それぞれのパケット番号でマークされるデータパケットのそれぞれのシーケンスを無線チャネル上で伝送することによって、前記複数の医療用プローブから前記データを送信することと、
前記複数のプローブに一斉通信される同期信号を前記プローブ内で受信することと、
前記同期信号の受信に応じて、前記プローブ内で前記それぞれのシーケンス内の後続のデータパケットに割り当てられる前記パケット番号をリセットすることと、を含む、方法。
【請求項２】
前記プローブを配置することが、前記同期信号に関係なく自走するそれぞれの内部クロック信号に従って、それぞれのプローブ内で前記データを取得することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記プローブを配置することが、所与のプローブ内の複数のセンサから、所定のサイクルで前記センサをスキャンすることによって、前記データを取得することを含み、前記同期信号の受信に応じて、前記所与のプローブ内の前記サイクルをリセットすることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記プローブでの前記同期信号の受信に応じて、それぞれのプローブから確認応答パケットを伝送することと、前記プローブによって伝送されるそれぞれの確認応答パケットに基づき、前記複数のプローブから送信される前記データを時間同期させることと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記確認応答パケットを伝送することが、それぞれの確認応答パケット内で、前記プローブによって生成されたデータパケットに対する、前記同期信号が前記それぞれのプローブで受信されたそれぞれの時間オフセットを示すことを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記データを時間同期させることが、前記プローブによって伝送される前記確認応答パケット内に示される複数の時間オフセットに基づき、前記データを同期させることを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記データを時間同期させることが、前記プローブによって伝送される前記確認応答パケット内に示される複数の時間オフセットに基づき、前記データが同期されていない期間を推定することと、前記推定される期間に属する前記データを破棄することと、を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記確認応答パケットを伝送することが、それぞれの確認応答パケット内で、前記同期信号の受信の前に前記それぞれのプローブから伝送された、最後のデータパケットのそれぞれの最後のパケット番号を示すことを含み、前記データを時間同期させることが、前記プローブによって伝送される前記確認応答パケット内に示される複数の最後のパケット番号に基づき、前記データを同期させることを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項９】
前記時間同期されたデータをオペレータに提示することを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項１０】
所定の基準を評価することと、前記基準を満足すると前記同期信号を伝送することと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記基準を評価することが、前記受信されたデータパケットに基づき、前記複数のプローブ間の時間差を推定することと、前記時間差を閾値と比較することと、を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記同期信号を伝送することが、前記同期信号を周期的な間隔で送信することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記プローブが心臓内カテーテルを備え、前記センサが心臓内の電気信号を測定する電極を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
同時に動作する一式の複数の医療用プローブで使用するための医療用プローブであって、
前記プローブが接触している生体から生理学的データを取得するように構成される、１つ又は２つ以上のセンサと、
それぞれのパケット番号でマークされるデータパケットのシーケンスを無線チャネル上で伝送することによって、前記プローブからの前記データを送信し、前記複数のプローブに一斉通信される同期信号を受信し、かつ前記同期信号の受信に応じて、前記プローブ内で前記シーケンス内の後続のデータパケットに割り当てられる前記パケット番号をリセットするように構成される、回路と、を備える、プローブ。
【請求項１５】
前記回路が、前記同期信号に関係なく自走する内部クロック信号に従って、前記センサからの前記データをサンプリングするように構成される、請求項１４に記載のプローブ。
【請求項１６】
前記１つ又は２つ以上のセンサが複数のセンサを備え、前記回路が所定のサイクルで前記センサをスキャンすることによって、前記センサから前記データを取得するように構成され、前記同期信号の受信に応じて、前記サイクルをリセットすることを含む、請求項１４に記載のプローブ。
【請求項１７】
前記回路が、前記プローブによって伝送されるそれぞれの確認応答パケットに基づき、前記複数のプローブから送信される前記データを時間同期させることができるように、前記同期信号の受信に応じて、確認応答パケットを伝送するように構成される、請求項１４に記載のプローブ。
【請求項１８】
前記回路が、前記プローブによって伝送される前記確認応答パケット内に示される複数の時間オフセットに基づき、前記データを時間同期させることができるように、前記確認応答パケット内で、前記プローブによって生成されたデータパケットに対する、前記同期信号が前記それぞれのプローブで受信された時間オフセットを示すように構成される、請求項１７に記載のプローブ。
【請求項１９】
前記回路が、前記プローブによって伝送される前記確認応答パケット内に示される複数の最後のパケット番号に基づき、前記データを時間同期させることができるように、前記確認応答パケット内で、前記同期信号の受信の前に前記それぞれのプローブから伝送された、最後のデータパケットの最後のパケット番号を示すように構成される、請求項１７に記載のプローブ。
【請求項２０】
前記プローブが心臓内カテーテルを備え、前記センサが心臓内の電気信号を測定する電極を備える、請求項１４に記載のプローブ。
【請求項２１】
システムであって、
複数の医療用プローブであって、プローブのそれぞれは、前記プローブが接触している生体から生理学的データを取得し、それぞれのパケット番号でマークされるデータパケットのシーケンスを無線チャネル上で伝送することによって、前記プローブからの前記データを送信し、前記複数のプローブに一斉通信される同期信号を受信し、かつ前記同期信号の受信に応じて、前記プローブ内で前記シーケンス内の後続のデータパケットに割り当てられる前記パケット番号をリセットするように構成される、複数の医療用プローブと、
前記同期信号を伝送し、前記複数のプローブから前記データパケットの複数のそれぞれのシーケンスを受信し、前記データパケット内の伝送される前記データを時間同期させ、かつ前記時間同期されたデータを出力するように構成される、中央制御ユニットと、を備える、システム。
【請求項２２】
それぞれのプローブが、前記プローブでの前記同期信号の受信に応じて、それぞれの確認応答パケットを伝送するように構成され、前記中央制御ユニットが、前記プローブによって伝送されるそれぞれの確認応答パケットを受信し、かつ前記受信された確認応答パケットに基づき前記データを時間同期させるように構成される、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
それぞれのプローブが、前記それぞれの確認応答パケット内で、前記プローブによって生成されたデータパケットに対する、前記同期信号が前記プローブで受信されたそれぞれの時間オフセットを示すように構成される、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記中央制御ユニットが、前記プローブによって伝送される前記確認応答パケット内に示される複数の時間オフセットに基づき、前記データを時間同期させるように構成される、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
前記中央制御ユニットが、前記プローブによって伝送される前記確認応答パケット内に示される複数の時間オフセットに基づき、前記データが同期されていない期間を推定し、かつ前記推定される期間に属する前記データを破棄するように構成される、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２６】
それぞれのプローブが、前記それぞれの確認応答パケット内で、前記同期信号の受信の前に前記プローブから伝送された、最後のデータパケットのそれぞれの最後のパケット番号を示すように構成され、前記中央制御ユニットが、前記プローブによって伝送される前記確認応答パケット内に示される複数の最後のパケット番号に基づき、前記データを時間同期させるように構成される、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２７】
前記中央制御ユニットが、前記時間同期されたデータをオペレータに提示するように構成される、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２８】
前記中央制御ユニットが、所定の基準を評価し、かつ前記基準を満足すると前記同期信号を伝送するように構成される、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２９】
前記中央制御ユニットが、前記受信されたデータパケットに基づき、前記複数のプローブ間の時間差を推定し、前記時間差を閾値と比較することによって、前記基準を評価するように構成される、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
前記中央制御ユニットが、前記同期信号を周期的な間隔で伝送するように構成される、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３１】
前記プローブが心臓内カテーテルを備え、前記センサが心臓内の電気信号を測定する電極を備える、請求項２１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に医療用プローブに関し、特に、無線医療用プローブを同期させるための方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
心臓カテーテル等の幾つかの体内医療用プローブは、ケーブル配線を削減するために、無線チャネル上でデータを伝送する。そのようなプローブを制御するための幾つかの方法及びシステムが、当該技術分野において既知である。例えば、その開示が参照することによって本明細書に組み込まれる、米国特許出願公開第２０１０／００５６８７１号は、デバイス制御のための方法を記載する。この方法は、複数個の医療用デバイスを患者の体と接触させることを含む。医療用デバイスは、デジタルインターフェースを介してコンソールと通信するように連結される。デジタルインターフェースを通じて、複数個の医療用デバイスによって同時に受信されるメッセージがコンソールから伝送される。医療用デバイスは、メッセージの受信に応答して、相互と同期される。幾つかの実施形態では、信号は、各医療用デバイス内のそれぞれの内部クロックを使用してサンプリングされ、その医療用デバイスは、内部クロックをリセットすることによって同期される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本明細書に記載される本発明の実施形態は、生体から生理学的データを同時に取得するように、複数の医療用プローブを配置することを含む、方法を提供する。データは、それぞれのパケット番号でマークされるデータパケットのそれぞれのシーケンスを無線チャネル上で伝送することによって、複数の医療用プローブから送信される。複数のプローブに一斉通信される同期信号が、プローブ内で受信される。同期信号の受信に応じて、プローブ内でそれぞれのシーケンス内の後続のデータパケットに割り当てられるパケット番号がリセットされる。
【０００４】
幾つかの実施形態では、プローブを配置することは、同期信号に関係なく自走するそれぞれの内部クロック信号に従って、それぞれのプローブ内でデータを取得することを含む。一実施形態では、プローブを配置することは、所定のサイクルでセンサをスキャンすることによって、所与のプローブ内の複数のセンサからデータを取得することを含み、本方法は、同期信号の受信に応じて、所与のプローブ内のサイクルをリセットすることを含む。
【０００５】
幾つかの開示される実施形態では、本方法は、プローブでの同期信号の受信に応じて、それぞれのプローブから確認応答パケットを伝送することと、プローブによって伝送されるそれぞれの確認応答パケットに基づき、複数のプローブから送信されるデータを時間同期させることとを含む。一実施形態では、確認応答パケットを伝送することは、それぞれの確認応答パケット内で、プローブによって生成されたデータパケットに対する、同期信号がそれぞれのプローブで受信されたそれぞれの時間オフセットを示すことを含む。データを時間同期させることは、プローブによって伝送される確認応答パケット内に示される複数の時間オフセットに基づき、データを同期させることを含んでもよい。
【０００６】
開示される実施形態では、データを時間同期させることは、プローブによって伝送される確認応答パケット内に示される複数の時間オフセットに基づき、データが同期されていない期間を推定することと、推定される期間に属するデータを破棄することとを含む。別の実施形態では、確認応答パケットを伝送することは、それぞれの確認応答パケット内で、同期信号の受信の前にそれぞれのプローブから伝送された、最後のデータパケットのそれぞれの最後のパケット番号を示すことを含み、データを時間同期させることは、プローブによって伝送される確認応答パケット内に示される複数の最後のパケット番号に基づき、データを同期させることを含む。
【０００７】
更に別の実施形態では、本方法は、時間同期されたデータをオペレータに提示することを含む。更に別の実施形態では、本方法は、所定の基準を評価することと、基準を満足すると同期信号を伝送することとを含む。基準を評価することは、受信されたデータパケットに基づき、複数のプローブ間の時間差を推定することと、時間差を閾値と比較することとを含んでもよい。一実施形態では、同期信号を伝送することは、同期信号を周期的な間隔で送信することを含んでもよい。開示される実施形態では、プローブは心臓内カテーテルを含み、センサは心臓内の電気信号を測定する電極を含む。
【０００８】
本発明の実施形態によると、同時に動作する一式の複数の医療用プローブで使用するための医療用プローブが更に提供される。プローブは、１つ又は２つ以上のセンサと、回路とを含む。センサは、プローブが接触している生体から生理学的データを取得するように構成される。回路は、それぞれのパケット番号でマークされるデータパケットのシーケンスを無線チャネル上で伝送することによって、プローブからのデータを送信し、複数のプローブに一斉通信される同期信号を受信し、かつ同期信号の受信に応じて、プローブ内でシーケンス内の後続のデータパケットに割り当てられるパケット番号をリセットするように構成される。
【０００９】
また、本発明の実施形態によると、複数の医療用プローブと、中央制御ユニットとを含む、システムも提供される。それぞれのプローブは、プローブが接触している生体から生理学的データを取得するように、それぞれのパケット番号でマークされるデータパケットのシーケンスを無線チャネル上で伝送することによって、プローブからのデータを送信し、複数のプローブに一斉通信される同期信号を受信し、かつ同期信号の受信に応じて、プローブ内でシーケンス内の後続のデータパケットに割り当てられるパケット番号をリセットするように構成される。中央制御ユニットは、同期信号を伝送し、複数のプローブからデータパケットの複数のそれぞれのシーケンスを受信し、データパケット内の伝送されるデータを時間同期させ、かつ時間同期されたデータを出力するように構成される。
【００１０】
本発明は、以下の本発明の実施形態の詳細な説明を以下の図面と併せ読むことでより完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に関わる、複数のカテーテルを使用するカテーテルシステムの概略的な図。
【図２】本発明の実施形態に関わる、複数のカテーテルを使用するカテーテルシステムを概略的に図示するブロック図。
【図３】本発明の実施形態に関わる、複数のカテーテルを同期させるための方法を概略的に図示するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
概論
以下に記載される本発明の実施形態は、複数の無線医療用プローブによって同時に取得される生理学的データを同期させるための改善された方法及びシステムを提供する。開示される実施形態では、複数のプローブが患者の体に挿入される。それぞれのプローブは、１つ又は２つ以上のセンサ、例えば、電極を使用して、データを測定し、測定されたデータをデジタル化し、データを無線チャネル上で中央制御ユニットに伝送する。中央制御ユニットは、それが異なるプローブから受信するデータを同期させ、同期されたデータを出力する。
【００１３】
実施適用例では、プローブは、それぞれが患者の心臓内の様々な点で電気信号を測定する１つ又は２つ以上の電極を含む、心臓カテーテルを含む。測定された電気データは複数のカテーテルから伝送され、中央制御ユニットは、複数の電極（「ＥＣＧチャネル」と称される）からのデータを医師に図式的に表示する。
【００１４】
多くの用途において、複数のプローブから受信されるデータを時間同期させることは、重要である。上記の心臓内電気記録用途では、例えば、複数のＥＣＧチャネルが、相互と同期されて医師に表示される。一方、それぞれのプローブからのデータは、別個の処理及び伝播を受けるため、異なるプローブからのデータは、異なる時間遅延の表示が利用可能である場合がある。
【００１５】
幾つかの実施形態では、それぞれのプローブは、それぞれのパケット番号でマークされたデータパケットのシーケンスでデータを伝送する。中央制御ユニットは、同期信号をプローブに一斉通信することによって、異なるプローブからのデータを同期させる。同期信号を受信すると、それぞれのプローブは、プローブによって後続のデータパケットに割り当てられるパケット番号をリセットする。プローブが、特定の所定のサイクルでサンプリングされ、多重化される複数の電極を含む際、プローブはまた、同期信号に応じて電極サンプリングサイクルもリセットする。それぞれのプローブは、確認応答パケットを伝送することによって同期信号に応答し、中央制御ユニットは、プローブから受信される確認応答パケットに基づき、様々なプローブからのデータを同期させる。
【００１６】
一実施形態では、あらゆるデータパケット内のデータが、プローブ電極の同一の所定のサンプリングパターンから生じる。換言すれば、それぞれのパケット内のデータサンプルが、所定の電極で開始し、所定の多重化順序に従って、場合によっては複数回、電極にわたるサイクルを継続する。したがって、パケット内の所与のデータサンプルの位置は、電極サンプリングパターン内のサンプルの位置、及び具体的には、サンプルが取得された電極を示す。
【００１７】
これらの実施形態では、確認応答パケットは、現在フォーマットされているデータパケットに対する、同期信号がプローブで受信された時間オフセットを示す、オフセットパラメータを含む。異なるプローブから受信されるオフセットパラメータは、中央制御ユニットが異なるプローブからのデータパケットのシーケンスを相互と整合させることを可能にする。一実施形態では、中央制御ユニットは、最大オフセットパラメータ値を識別し、このオフセットよりも先行するいかなるプローブからのいかなるデータも破棄する。同期の後、同期されたデータが出力され、例えば、医師に表示される。
【００１８】
本明細書に記載される方法及びシステムは、データが異なる時間遅延を有し得るとしても、中央制御ユニットが複数の無線プローブからのデータを同期させることを可能にする。典型的には、データを同期させることは、電極をサンプリングするために使用されるプローブの内部クロック信号をリセットすること、ないしは別の方法でそれと干渉することを伴わない。そのように、開示される技法は、実装するのが簡単であり、かつクロック同期によりサンプリング時間を無駄にしない。
【００１９】
システムの説明
図１は、本発明の実施形態に関わる、複数のカテーテルを使用する、カテーテルシステム２０の概略的な図示である。図１の実施例では、システム２０は、２つのカテーテル２８Ａ及び２８Ｂを含む。しかしながら、代替の実施形態では、システムは、任意の他の好適な数のカテーテル又は患者の体内の生理学的データを同時に感知する他の医療用プローブを含んでもよい。
【００２０】
医師２４（又は他のオペレータ）は、カテーテル２８Ａ及び２８Ｂを患者３０の体に挿入する。それぞれのカテーテルは、医師によって扱われる近位端と、患者の体を通り抜けされる遠位端とを有する。カテーテル２８Ａ及び２８Ｂの遠位端はそれぞれ、３６Ａ及び３６Ｂと示される。カテーテル２８Ａ及び２８Ｂは、無線通信を使用して、制御コンソール４４のドライバユニット４８と通信する。本明細書に記載される実施形態では、カテーテルは、患者の心臓に挿入され、心臓内電気記録測定のため、アブレーションのため、及び／又は１つ又は２つ以上の心腔の電気生理学的マップを作成するために使用される。あるいは、カテーテル２８は、心臓内又は他の身体器官内で、他の治療目的及び／又は診断目的のために、必要な変更を加えて使用してもよい。
【００２１】
それぞれのカテーテルの遠位端は、遠位端付近の特定の生理学的データを感知する、１つ又は２つ以上のセンサ、例えば、患者の心臓内の電気信号を感知する電極を含む。本明細書に記載される実施形態は、主として電極に言及するが、開示される技法は、任意の他の好適な種類のセンサと共に使用することができる。
【００２２】
カテーテルは、電極によって感知されたデータを搬送する信号を無線チャネル上で伝送する、無線カテーテルを含む。無線カテーテルの使用は、カテーテルを通って走るケーブル配線のうちの少なくとも幾つかを排除し、したがって、カテーテルの直径を減少させる。図１の実施例では、カテーテルは、もっぱらに無線通信だけを使用して、コンソール４４（console 24）と通信する。代替の実施形態では、カテーテルは更に、例えば、カテーテルの遠位端に電力を伝達するために、又は任意の他の目的のために、ケーブルを使用して、コンソールと接続されてもよい。
【００２３】
システム２０は、カテーテル２８Ａ及び２８Ｂから伝送される無線信号を受信する、中央制御ユニット（ＣＣＵ）４６を含む。ユニット４６は、受信した信号からデータを抽出し、医師２４に対してディスプレイ５２上にデータを表示する。本実施例では、ディスプレイ５２は、カテーテル２８Ａ及び２８Ｂ内の複数の電極によって取得される、複数のＥＣＧチャネルを示す。具体的に、中央制御ユニット４６は、以下に詳細に説明される方法を使用して、異なるカテーテルから受信されるデータを同期させる。ユニット４６は、ディスプレイ５２を使用して、同期されたデータ（本実施例では、ＥＣＧチャネル）を医師２４に表示する。
【００２４】
図２は、本発明の実施形態に関わる、システム２０の特定の要素の詳細を概略的に図示する、ブロック図である。図には、中央制御ユニット４６と通信する３つの無線カテーテルの遠位端３６Ａ．．．３６Ｃが示される。遠位端３６Ａは、明確化のために、より詳細に示される。他のカテーテルの遠位端は、典型的には、同様の構成を有する。
【００２５】
遠位端３６Ａは、複数の電極を含む。本実施例では、遠位端は、患者のＥＣＧを感知する、３つのＥＣＧ電極４８Ａ．．．４８Ｃを含む。代替の実施形態では、遠位端は、任意の所望の数の電極、又は更には単一の電極を含んでもよい。電気信号電極を使用することに加えて、又はその代替として、任意の他の好適な種類の電極を使用することができる。図２に示される電極４８Ａ．．．４８Ｃの場所及び機械的構成は、単に一例としてのみ選択され、任意の他の好適な構成を使用することができる。それぞれの電極は、感知されるパラメータを示すアナログ値（電圧又は電流）を生成する。
【００２６】
電極に加えて、カテーテルの遠位端は、本実施例では、マルチプレクサ（ＭＵＸ）５２と、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）５６と、コントローラ６０と、伝送器６４と、受信器６８と、アンテナ７２とを含む、回路を含む。例示的な実施形態では、これらの要素のうちの幾つか又は全てが、単一のプリント基板（ＰＣＢ）上、単一の集積回路（ＩＣ）内、又は任意の他の好適な構成内に実装されてもよい。
【００２７】
ＭＵＸ  ５２は、電極間で交互に切り替え、それらが生成するアナログ値を多重化する。ＡＤＣ  ５６は、デジタルサンプルを生成するように、多重化されたアナログ値をデジタル化する。したがって、ＡＤＣは、電極間で交互に切り替わるデータストリームを生成する。コントローラ６０は、ＡＤＣ  ５６によって生成されるデータストリームを処理する。具体的には、コントローラ６０は、データパケットのシーケンス内のデータをフォーマットし、データパケットを伝送器６４に提供する。伝送器６４は、データパケットを搬送する無線周波数（ＲＦ）信号を生成し、アンテナ７２を介してＲＦ信号をユニット４６に伝送する。
【００２８】
中央制御ユニット４６は、アンテナ７６と、受信器８０と、伝送器８４と、プロセッサ８８とを含む。受信器８０は、アンテナ７６を介して、異なるカテーテルからＲＦ信号を受信する。受信器８０は、受信したＲＦ信号からデータパケットを抽出し、データパケットをプロセッサ８８に提供する。プロセッサ８８は、データパケットからデータを抽出し、異なるカテーテル（本実施例では、ＥＣＧチャネル）から取得されるデータをディスプレイ５２上に表示する。
【００２９】
ユニット４６内の伝送器８４（Transmitter 80）及び複数のカテーテル内の受信器６８は、以下に詳細に記載される同期プロセスの一環として、同期信号をユニット４６からカテーテルに一斉通信するために使用される。
【００３０】
図１及び図２に示されるシステム２０、中央制御ユニット４６、並びにカテーテル２８Ａ及び２８Ｂの構成は、単に概念的明確化のために選択される、例示的な構成である。代替の実施形態では、任意の他の好適な構成を使用することができる。プロセッサ８８は、典型的には、本明細書に記載される機能を実行するようにソフトウェアでプログラムされる、汎用プロセッサを含む。そのソフトウェアは、例えば、ネットワークを通じて電子形式でプロセッサ８８にダウンロードしてもよく、あるいは、光学的、磁気的又は電子的記憶メディア等の非一時的な有形の媒体上で提供されてもよい。例えば、ユニット４６は、ＭｉｃｒｏｓｏｆｔのＷｉｎｄｏｗｓ等の好適なオペレーティングシステムで実行されるパーソナルコンピュータ（ＰＣ）上に実装されてもよい。別の方法として、プロセッサ８８の機能の一部又は全てが、専用の、又はプログラム可能なデジタルハードウェア構成要素によって実行されてもよい。
【００３１】
複数のカテーテルの同期
実際の実装では、異なるカテーテルから到着するデータパケットは、プロセッサ８８への配送中に異なる時間遅延を経験する場合がある。時間遅延の差は、例えば、カテーテルの要素（例えば、伝送器６４及びコントローラ６０）における異なる処理遅延によって、ユニット４６の要素（例えば、受信器８０及びプロセッサ８８）における異なる処理遅延によって、又は任意の他の理由のために生じる場合がある。
【００３２】
一方、多くの用途では、異なるカテーテルからのデータを相互に時間同期させることは、例えば、それらを同期された様式で医師２４に表示するために、重要である。幾つかの実施形態では、システム２０は、ユニット４６によって異なるカテーテルから受信されるデータを同期させる、同期プロセスを実行する。
【００３３】
典型的には、それぞれのカテーテル内の伝送器６４は、データパケットのシーケンスでデータをユニット４６に伝送する。シーケンス内のデータパケットは、それぞれのパケット番号、例えば、順次増加する番号でマークされる。それぞれのデータパケットは、複数のカテーテル電極にわたってＭＵＸ  ５６の１回又は２回以上のサイクルから取得されるデータを搬送する。例示的な実施形態では、カテーテルは、１０個の電極を含み、それぞれのデータパケットは、電極にわたる２０回の連続する多重化サイクルから生じる２００のサンプルを搬送する。幾つかの実施形態では、あらゆるデータパケット内のデータは、電極のサンプリングパターン内の同一の点から開始する。換言すれば、あらゆるパケット内のデータサンプルは、所定の電極で開始し、所定の多重化順序に従って、電極にわたるサイクルを継続する。
【００３４】
幾つかの実施形態では、中央制御ユニット４６のプロセッサ８８は、伝送器８４及びアンテナ７６を使用して同期信号をカテーテルに一斉通信することによって、カテーテル２８を同期させる。それぞれのカテーテル内では、受信器６８によって、アンテナ７２を介して同期信号が受信される。それぞれのカテーテル内で、受信器６８は、同期信号が受信されたことをコントローラ６０に通知する。通知は、例えば、ハードウェア割込み又は任意の他の好適な機構を使用して実施されてもよい。
【００３５】
通知を受信すると、プロセッサ６０は、幾つかのアクションを実行する。プロセッサは、後続のデータパケットに割当てられるパケット番号をリセットする。例示的な実施形態では、プロセッサは、パケット番号をゼロにリセットする、即ち、再びゼロから始まるパケット番号を後続のデータパケットに割当てる。更に、プロセッサ８８は、ＭＵＸ  ５２による電極のサンプリングサイクルをリセットする。加えて、プロセッサ６０は、伝送器６４及びアンテナ７２を使用して、確認応答パケットをユニット４６に伝送する。確認応答パケットのパケット番号は、依然として、以前の番号シーケンス、即ち、リセットする前の番号シーケンスに従って割り当てられる。
【００３６】
典型的には、確認応答パケットは、同期信号がカテーテルによって確かに受信されたことの指示、並びに１つ又は２つ以上の同期パラメータを含む。幾つかの実施形態では、確認応答パケットは、現在フォーマットされているデータパケットのタイミング（例えば、開始）に対する、同期信号がカテーテルで受信された時間を示す、オフセットパラメータを含む。
【００３７】
上述されるように、あらゆるデータパケットは、サンプリングパターンが同じ様相−例えば、同一の電極からのデータサンプルで開始する。したがって、オフセットパラメータは、同期信号の到着時にどの電極がサンプリングされたかを示す。例えば、オフセットパラメータをサンプリングパターンの長さで除算し、余りを取ることによって、最も最近サンプリングされた電極を見つけることができる。代替の実施形態では、任意の他の好適な同期パラメータが使用されてもよい。
【００３８】
ユニット４６のプロセッサ８８は、アンテナ７６及び受信器８０を介して、異なるカテーテルから確認応答パケットを受信する。プロセッサは、確認応答パケットに基づいたデータを使用して（using based on the acknowledgement packets）、複数のカテーテルからの後続のデータパケットを同期させる。幾つかの実施形態では、プロセッサ８８は、全てのカテーテルから確認応答パケットが受信されるまで待機し、次いで、受信したデータをバッファリングするために使用されるキュー又は他のデータ構造を消去する。
【００３９】
一実施形態では、プロセッサ８８は、確認応答パケットからオフセットパラメータを抽出し、後続のデータパケットが無効であり得るまでの時間を判定するために、これらのパラメータを使用する。例示的な実施形態では、プロセッサ８８は、確認応答パケットのパケット番号の間の最高パケット番号を識別する。プロセッサは、この確認応答パケットからオフセットパラメータを抽出する。この値を使用して、プロセッサは、どのデータパケットが無効であり得るか、即ち、非同期であるかを判定する。
【００４０】
プロセッサ８８は、無効なデータパケットを破棄し、上記の時間より後のデータパケットのみの記憶及び表示を開始する。この点から、同期信号に対するデータの厳密な時間オフセットが既知であるため、プロセッサ８８は、異なるカテーテル内の異なる電極によって取得されるデータを整列させることができる。
【００４１】
幾つかの実施形態では、それぞれのカテーテルは、内部クロック信号に従って、電極出力をデジタル化する。例えば、それぞれのカテーテルは、内部クロック信号を生成する内部クロック源（図には示されておらず、コントローラ６０の一部として導入されてもよい）を含んでもよい。このクロック信号は、例えば、ＭＵＸ  ５２及びＡＤＣ  ５６を計時するために使用される。本明細書に記載される同期プロセスは、カテーテルの内部クロック信号をリセットすること、又は別の方法でそれと干渉することを伴わない。換言すれば、カテーテルクロック信号は、一般的には同期信号の受信又は同期プロセスに関係なく、自走のままであってもよい。この特徴は、複雑なクロック操作の回路の必要性を排除するため、カテーテル実装を大幅に簡単化する。
【００４２】
プロセッサ８８は、任意の好適な基準に従って同期信号を生成することを決定してもよい。幾つかの実施形態では、プロセッサは、同期信号を周期的に生成する。連続する同期信号間の持続時間は、カテーテルの内部クロックがドリフトすると予期される速度に依存してもよい。別の実施例として、プロセッサ８８は、異なるカテーテルのデータパケット間のタイミングドリフトが特定の閾値を超えることを検出する際に同期信号を生成するように決定してもよい。この検出は、例えば、異なるカテーテルから到着するデータパケットのパケット番号を比較することに基づくことができる。幾つかの実施形態では、中央制御ユニットは、２つの上記の基準を組合わせてもよい、即ち、所定の持続時間毎に、並びにカテーテル間のタイミング差が閾値を超える際に同期信号を伝送する。
【００４３】
同期方法の説明
図３は、本発明の実施形態に関わる、複数のカテーテルを同期させるための方法を概略的に図示する、フローチャートである。本方法は、一斉通信工程１００において、中央制御ユニット（ＣＣＵ）４６が全てのカテーテルに同期信号を一斉通信することから開始する。
【００４４】
それぞれのカテーテルは、同期受信工程１０４において、受信器６８を使用して同期信号を受信する。同期信号に応じて、カテーテル内のコントローラ６０は、パケット番号リセット工程１０８において、後続のデータパケットに割り当てられるパケット番号をリセットする。加えて、コントローラ６０は、サイクルリセット工程１１２において、カテーテルの電極が多重化されるサンプリングサイクルをリセットする。コントローラ６０は、確認応答フォーマット工程１１６において、確認応答パケットを同期信号にフォーマットする。上述されるように、確認応答パケットは、同期信号の受信を確認応答する「一斉通信指示」と、オフセットパラメータ等の１つ又は２つ以上の同期パラメータとを含む。
【００４５】
カテーテルは、確認応答の伝送工程１２０において、伝送器６４を使用して、確認応答パケットを中央制御ユニットに伝送する。工程１０４〜１２０は、同期信号を受信すると、いずれのカテーテルによっても実行される。
【００４６】
中央制御ユニット４６は、確認応答の受信工程１２４において、異なるカテーテルから確認応答パケットを受信する。一実施形態では、中央制御ユニット内のプロセッサ８８は、処理に先立って全てのカテーテルから確認応答パケットを受信するまで待機する。確認応答パケットを受信すると、プロセッサ８８は、キュー消去工程１２８において、カテーテルから受信されるデータパケットを記憶するために使用されるキュー及び／又は他のデータ構造を消去する。
【００４７】
幾つかの実施形態では、上述されるように、プロセッサ８８は、パケット番号及びオフセットパラメータを使用して、カテーテル間の相対的遅延の最大値を推定する。この最大遅延から、プロセッサ８８は、到着するデータパケットが非同期であり得る期間を判定し、そのような中間パケットを破棄する。
【００４８】
この段階から、プロセッサ８８は、同期工程１３２において、異なるカテーテルから受信されるデータを受信し、同期させ、出力する。典型的には、プロセッサ８８は、異なるカテーテルからデータパケットを受信し、パケット番号及びオフセットパラメータに基づいて、異なるカテーテルのデータパケットを共通の時間基準に対して同期させ、データを同期された様式で医師２４に表示する。
【００４９】
上述した実施形態は一例として記載されたものであり、本発明は、本明細書において上に具体的に図示及び説明した内容に限定されないことが明らかとなろう。むしろ、本発明の範囲には、上で説明した様々な特徴の組合わせと部分的組合わせの両方、並びにそれらの変形形態及び修正形態が含まれ、これらは、上述の説明を読むことによって当業者には想到されるであろうものであり、先行技術では開示されていないものである。参照により本特許出願に組み込まれる文書は、いずれかの用語が、それらの組み込まれた文書内で、本明細書で明示的又は暗黙的に行なわれる定義と相反するように定義される場合を除き、本出願の一体部分と見なされるべきであり、本明細書における定義のみが考慮されるべきである。
【００５０】
〔実施の態様〕
（１）  生体から生理学的データを同時に取得するように、複数の医療用プローブを配置することと、
それぞれのパケット番号でマークされるデータパケットのそれぞれのシーケンスを無線チャネル上で伝送することによって、前記複数の医療用プローブから前記データを送信することと、
前記複数のプローブに一斉通信される同期信号を前記プローブ内で受信することと、
前記同期信号の受信に応じて、前記プローブ内で前記それぞれのシーケンス内の後続のデータパケットに割り当てられる前記パケット番号をリセットすることと、を含む、方法。
（２）  前記プローブを配置することが、前記同期信号に関係なく自走するそれぞれの内部クロック信号に従って、それぞれのプローブ内で前記データを取得することを含む、実施態様１に記載の方法。
（３）  前記プローブを配置することが、所与のプローブ内の複数のセンサから、所定のサイクルで前記センサをスキャンすることによって、前記データを取得することを含み、前記同期信号の受信に応じて、前記所与のプローブ内の前記サイクルをリセットすることを含む、実施態様１に記載の方法。
（４）  前記プローブでの前記同期信号の受信に応じて、それぞれのプローブから確認応答パケットを伝送することと、前記プローブによって伝送されるそれぞれの確認応答パケットに基づき、前記複数のプローブから送信される前記データを時間同期させることと、を含む、実施態様１に記載の方法。
（５）  前記確認応答パケットを伝送することが、それぞれの確認応答パケット内で、前記プローブによって生成されたデータパケットに対する、前記同期信号が前記それぞれのプローブで受信されたそれぞれの時間オフセットを示すことを含む、実施態様４に記載の方法。
（６）  前記データを時間同期させることが、前記プローブによって伝送される前記確認応答パケット内に示される複数の時間オフセットに基づき、前記データを同期させることを含む、実施態様５に記載の方法。
（７）  前記データを時間同期させることが、前記プローブによって伝送される前記確認応答パケット内に示される複数の時間オフセットに基づき、前記データが同期されていない期間を推定することと、前記推定される期間に属する前記データを破棄することと、を含む、実施態様５に記載の方法。
（８）  前記確認応答パケットを伝送することが、それぞれの確認応答パケット内で、前記同期信号の受信の前に前記それぞれのプローブから伝送された、最後のデータパケットのそれぞれの最後のパケット番号を示すことを含み、前記データを時間同期させることが、前記プローブによって伝送される前記確認応答パケット内に示される複数の最後のパケット番号に基づき、前記データを同期させることを含む、実施態様４に記載の方法。
（９）  前記時間同期されたデータをオペレータに提示することを含む、実施態様４に記載の方法。
（１０）  所定の基準を評価することと、前記基準を満足すると前記同期信号を伝送することと、を含む、実施態様１に記載の方法。
【００５１】
（１１）  前記基準を評価することが、前記受信されたデータパケットに基づき、前記複数のプローブ間の時間差を推定することと、前記時間差を閾値と比較することと、を含む、実施態様１０に記載の方法。
（１２）  前記同期信号を伝送することが、前記同期信号を周期的な間隔で送信することを含む、実施態様１０に記載の方法。
（１３）  前記プローブが心臓内カテーテルを備え、前記センサが心臓内の電気信号を測定する電極を備える、実施態様１に記載の方法。
（１４）  同時に動作する一式の複数の医療用プローブで使用するための医療用プローブであって、
前記プローブが接触している生体から生理学的データを取得するように構成される、１つ又は２つ以上のセンサと、
それぞれのパケット番号でマークされるデータパケットのシーケンスを無線チャネル上で伝送することによって、前記プローブからの前記データを送信し、前記複数のプローブに一斉通信される同期信号を受信し、かつ前記同期信号の受信に応じて、前記プローブ内で前記シーケンス内の後続のデータパケットに割り当てられる前記パケット番号をリセットするように構成される、回路と、を備える、プローブ。
（１５）  前記回路が、前記同期信号に関係なく自走する内部クロック信号に従って、前記センサからの前記データをサンプリングするように構成される、実施態様１４に記載のプローブ。
（１６）  前記１つ又は２つ以上のセンサが複数のセンサを備え、前記回路が所定のサイクルで前記センサをスキャンすることによって、前記センサから前記データを取得するように構成され、前記同期信号の受信に応じて、前記サイクルをリセットすることを含む、実施態様１４に記載のプローブ。
（１７）  前記回路が、前記プローブによって伝送されるそれぞれの確認応答パケットに基づき、前記複数のプローブから送信される前記データを時間同期させることができるように、前記同期信号の受信に応じて、確認応答パケットを伝送するように構成される、実施態様１４に記載のプローブ。
（１８）  前記回路が、前記プローブによって伝送される前記確認応答パケット内に示される複数の時間オフセットに基づき、前記データを時間同期させることができるように、前記確認応答パケット内で、前記プローブによって生成されたデータパケットに対する、前記同期信号が前記それぞれのプローブで受信された時間オフセットを示すように構成される、実施態様１７に記載のプローブ。
（１９）  前記回路が、前記プローブによって伝送される前記確認応答パケット内に示される複数の最後のパケット番号に基づき、前記データを時間同期させることができるように、前記確認応答パケット内で、前記同期信号の受信の前に前記それぞれのプローブから伝送された、最後のデータパケットの最後のパケット番号を示すように構成される、実施態様１７に記載のプローブ。
（２０）  前記プローブが心臓内カテーテルを備え、前記センサが心臓内の電気信号を測定する電極を備える、実施態様１４に記載のプローブ。
【００５２】
（２１）  システムであって、
複数の医療用プローブであって、プローブのそれぞれは、前記プローブが接触している生体から生理学的データを取得し、それぞれのパケット番号でマークされるデータパケットのシーケンスを無線チャネル上で伝送することによって、前記プローブからの前記データを送信し、前記複数のプローブに一斉通信される同期信号を受信し、かつ前記同期信号の受信に応じて、前記プローブ内で前記シーケンス内の後続のデータパケットに割り当てられる前記パケット番号をリセットするように構成される、複数の医療用プローブと、
前記同期信号を伝送し、前記複数のプローブから前記データパケットの複数のそれぞれのシーケンスを受信し、前記データパケット内の伝送される前記データを時間同期させ、かつ前記時間同期されたデータを出力するように構成される、中央制御ユニットと、を備える、システム。
（２２）  それぞれのプローブが、前記プローブでの前記同期信号の受信に応じて、それぞれの確認応答パケットを伝送するように構成され、前記中央制御ユニットが、前記プローブによって伝送されるそれぞれの確認応答パケットを受信し、かつ前記受信された確認応答パケットに基づき前記データを時間同期させるように構成される、実施態様２１に記載のシステム。
（２３）  それぞれのプローブが、前記それぞれの確認応答パケット内で、前記プローブによって生成されたデータパケットに対する、前記同期信号が前記プローブで受信されたそれぞれの時間オフセットを示すように構成される、実施態様２２に記載のシステム。
（２４）  前記中央制御ユニットが、前記プローブによって伝送される前記確認応答パケット内に示される複数の時間オフセットに基づき、前記データを時間同期させるように構成される、実施態様２３に記載のシステム。
（２５）  前記中央制御ユニットが、前記プローブによって伝送される前記確認応答パケット内に示される複数の時間オフセットに基づき、前記データが同期されていない期間を推定し、かつ前記推定される期間に属する前記データを破棄するように構成される、実施態様２３に記載のシステム。
（２６）  それぞれのプローブが、前記それぞれの確認応答パケット内で、前記同期信号の受信の前に前記プローブから伝送された、最後のデータパケットのそれぞれの最後のパケット番号を示すように構成され、前記中央制御ユニットが、前記プローブによって伝送される前記確認応答パケット内に示される複数の最後のパケット番号に基づき、前記データを時間同期させるように構成される、実施態様２２に記載のシステム。
（２７）  前記中央制御ユニットが、前記時間同期されたデータをオペレータに提示するように構成される、実施態様２２に記載のシステム。
（２８）  前記中央制御ユニットが、所定の基準を評価し、かつ前記基準を満足すると前記同期信号を伝送するように構成される、実施態様２１に記載のシステム。
（２９）  前記中央制御ユニットが、前記受信されたデータパケットに基づき、前記複数のプローブ間の時間差を推定し、前記時間差を閾値と比較することによって、前記基準を評価するように構成される、実施態様２８に記載のシステム。
（３０）  前記中央制御ユニットが、前記同期信号を周期的な間隔で伝送するように構成される、実施態様２８に記載のシステム。
【００５３】
（３１）  前記プローブが心臓内カテーテルを備え、前記センサが心臓内の電気信号を測定する電極を備える、実施態様２１に記載のシステム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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