(57)【要約】【課題】  体表面電極を配置するための患者の身体上の位置を判別するための方法及びシステムを提供する。【解決手段】  電極配置方法は、患者の身体の画像を捕捉することを含み、それによって前記身体上に配置されたパッチが前記画像にキャプチャされる。捕捉された画像及びその画像内に現れるパッチに基づいて、患者の内臓に処置を実行する際に使用される１つ以上の各々の電極を配置するための、身体上の１つ以上の好適位置が計算される。その好適位置が手術者に表示される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極を配置するための方法であって、
患者の身体の画像を捕捉することによって、前記身体上に配置されたパッチが前記画像にキャプチャされるようにすることと、
前記捕捉された画像及び前記画像内に現れるパッチに基づいて、前記患者の内臓に処置を実行する際に使用される１つ以上の各々の電極を配置するための、前記身体上の１つ以上の好適位置を計算することと、
手術者に対し前記好適位置を出力することと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記好適位置を計算することが、前記画像に基づいて前記身体の寸法を概算することと、前記身体の前記寸法に応じて前記好適位置を計算することと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記好適位置を計算し出力することが、少なくとも前記身体の前記概算寸法に基づいて、前記１つ以上の各々の電極を配置すべき仮想フレームを計算し出力することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記パッチが既定の物理的サイズを有し、前記身体の前記寸法を概算することが、前記パッチの前記既定の物理的サイズ及び前記画像内の前記パッチの撮像サイズに基づいて前記身体の前記寸法を評価することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記パッチが、前記処置を実行する際に前記１つ以上の各々の電極と共に使用される埋め込み電極を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記処置を実行することが、前記内臓に位置するカテーテルの遠位端と前記電極のうちの少なくとも１つとの間の前記身体のインピーダンスを測定することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記好適位置を計算し出力することが、前記各々の電極のうちの少なくとも１つの周りの、他のパッチを配置してはならない各々の禁制ゾーンを計算し出力することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記各々の禁制ゾーンを計算し出力することが、第１のタイプの電極に応じた第１のサイズを有する第１の禁制ゾーン、並びに前記第１のタイプとは異なる第２のタイプの電極に応じた、前記第１のサイズとは異なる第２のサイズを有する第２の禁制ゾーンを計算し出力することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記好適位置を計算し出力することは、前記身体が異なる各々の位置に現れる少なくとも第１及び第２の画像を受信することと、前記異なる位置を補償する間、前記少なくとも第１及び第２の画像内の前記身体上に前記好適位置をオーバーレイすることと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記電極が前記身体上に置かれた後に、前記身体の別の画像を捕捉することと、前記追加的な画像を用いて前記電極が前記計算された好適位置に準じて配置されたことを自動的に検証することと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
医療器具であって、
患者の身体の画像を捕捉することによって、前記身体上に配置されたパッチが前記画像にキャプチャされるように構成されているカメラと、
プロセッサであって、
前記捕捉された画像及び前記画像内に現れるパッチに基づいて、前記患者の内臓に処置を実行する際に使用される１つ以上の各々の電極を配置するための前記身体上の１つ以上の好適位置を計算し、
手術者に対し前記好適位置を出力するように構成されている、プロセッサと、
を含む、医療器具。
【請求項１２】
前記プロセッサが、前記画像に基づいて前記身体の寸法を概算し、かつ前記身体の前記寸法に応じて前記好適位置を計算するように構成されている、請求項１１に記載の医療器具。
【請求項１３】
前記プロセッサが、少なくとも前記身体の前記概算寸法に基づいて、前記１つ以上の各々の電極を配置すべき仮想フレームを計算し出力するように構成されている、請求項１２に記載の医療器具。
【請求項１４】
前記パッチが既定の物理的サイズを有し、前記プロセッサが、前記パッチの前記既定の物理的サイズ及び前記画像内の前記パッチの撮像サイズに基づいて前記身体の前記寸法を評価するように構成されている、請求項１２に記載の医療器具。
【請求項１５】
前記パッチが、前記処置を実行する際に前記１つ以上の各々の電極と共に使用される埋め込み電極を含む、請求項１１に記載の医療器具。
【請求項１６】
前記処置を実行することが、前記内臓に位置するカテーテルの遠位端と前記電極のうちの少なくとも１つとの間の前記身体のインピーダンスを測定することを含む、請求項１１に記載の医療器具。
【請求項１７】
前記プロセッサが、前記各々の電極のうちの少なくとも１つの周りの、他のパッチを配置してはならない各々の禁制ゾーンを計算し出力するように構成されている、請求項１１に記載の医療器具。
【請求項１８】
前記プロセッサが、第１のタイプの電極に応じた第１のサイズを有する第１の禁制ゾーン、並びに前記第１のタイプとは異なる第２のタイプの電極に応じた、前記第１のサイズとは異なる第２のサイズを有する第２の禁制ゾーンを計算し出力するように構成されている、請求項１７に記載の医療器具。
【請求項１９】
前記プロセッサは、前記身体が異なる各々の位置に現れる少なくとも第１及び第２の画像を受信するように構成され、前記異なる位置を補償する間、前記少なくとも第１及び第２の画像内の前記身体上に前記好適位置をオーバーレイするように構成されている、請求項１１に記載の医療器具。
【請求項２０】
コンピュータソフトウェア製品であって、前記製品はプログラム命令が格納される有形の非一時的なコンピュータ可読媒体を含み、前記命令がプロセッサによって読み取られると、前記プロセッサは、
患者の身体の画像を受信することによって、前記身体上に配置されたパッチが前記画像にキャプチャされるようにし、
前記捕捉された画像及び前記画像内に現れるパッチに基づいて、前記患者の内臓に処置を実行する際に使用される１つ以上の各々の電極を配置するための前記身体上の１つ以上の好適位置を計算し、
手術者に対し前記好適位置を出力する、コンピュータソフトウェア製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的に体表面電極に関し、具体的には、体表面電極を配置するための患者の身体上の位置を判別するための方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気生理学（ＥＰ）などの一部の医療処置には、体表面電極（ＢＳＥ）が使用されている。ＢＳＥの位置を利用し判別するための先行技術の例を、以下に示す。
【０００３】
その開示が本明細書において参照により援用されているＰＣＴ国際公開２００８／０３２２９１号は、特にインピーダンスの測定（少なくとも１つの給電電極と少なくとも１つの感知電極とをそれぞれ対で配置させて具備した少なくとも１つの電極パッチを用いた測定）に使用するために、１つの給電電極及び１つの感知電極を単一の電極プレート内に組み込んだ、接着電極パッチアセンブリについて記載している。
【０００４】
その開示が本明細書において参照により援用されている米国特許出願公開第２０１１／０１５２９８７号は、医療用パッチ用の配置装置について記載しており、この配置装置は、第１の解剖学的位置合わせマーカーを有する第１の端部及び第２の解剖学的位置合わせマーカーを有する第２の端部を備えるシャフトを有する位置合わせガイドと、シャフトの方へ及びシャフトから離れてゲートを選択的に旋回させるため、並びにシャフトの両側の間でゲートを回転させるために、シャフトの第１の端部と枢動可能かつ回転可能に連結される揺動ゲートと、を含み、このゲートは第１の主面、第２の主面、及び第１の主面と第２の主面との間でゲートを通って延びる第１の開口部を有する。
【０００５】
その開示が本明細書において参照により援用されている欧州特許出願公開第２３５２４２１号は、患者の電気的活性を感知するためのシステム及び方法について記載している。一実施形態において、センサーアレイシステムは、第１の端部から延在してこの端部から基板材料の長さだけ離間した第２の端部にて終端する、可撓性基板材料の複数の細長いストリップを含み、この基板材料は、離間された側辺を有する。複数の電気伝導性センサーは、複数の細長いストリップのそれぞれに接続され、その長さに沿って分布して、対応するそれぞれのストリップに沿ってセンサーの列を提供する。
【０００６】
その開示が本明細書において参照により援用されている米国特許第８，４７８，３８８号は、心臓の情報にアクセスするための方法について記載しているが、この心臓の情報は、患者の心臓の静脈網内の様々な部位に位置するカテーテルを介して捕捉され、カテーテルの１つ以上の電極に関する時系列的な位置情報を含む。本方法は、位置情報の少なくとも一部に対し主要構成要素解析を実行することと、この主要構成要素解析の少なくとも１つの構成要素を選択することにより心臓座標系の軸を表すことと、を含む。
【０００７】
その開示が本明細書において参照により援用されている米国特許出願公開第２０１４／０１３９４０５号は、ユーザーインタフェースシステムと介護施設ネットワークと医療装置とを含む拡張現実システムについて記載している。このネットワークは、ユーザーインタフェースシステムと連通している。医療装置は、患者と共に使用されるように構成され、ユーザーインタフェースシステムと連通している。このユーザーインタフェースシステムは、介護施設ネットワーク及び医療装置から情報を受信し、その情報をユーザーの視野内に表示する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書に記載されている本発明の一実施形態は、身体上に配置されたパッチが画像にキャプチャされるように、患者の身体の画像を捕捉することを含む、電極配置のための方法を提供するものである。捕捉された画像及びその画像内に現れるパッチに基づいて、患者の内臓に処置を実行する際に使用される１つ以上の各々の電極を配置するための、身体上の１つ以上の好適位置が計算される。その好適位置は手術者に表示される。
【０００９】
幾つかの実施形態において、好適位置を計算することは、画像に基づいて身体の寸法を概算することと、身体の寸法に応じて好適位置を計算することと、を含む。他の実施形態において、好適位置を計算し出力することは、少なくとも身体の概算寸法に基づいて、１つ以上の各々の電極を配置すべき仮想フレームを計算し出力することを含む。更に他の実施形態において、パッチは既定の物理的サイズを有し、身体の寸法を概算することは、パッチの既定の物理的サイズ及び画像内のパッチの撮像サイズに基づいて身体の寸法を評価することを含む。
【００１０】
ある実施形態において、パッチは、処置を実行する際に１つ以上の各々の電極と共に使用される埋め込み電極を含む。別の実施形態において、処置を実行することは、内臓に位置するカテーテルの遠位端と電極のうちの少なくとも１つとの間の身体のインピーダンスを測定することを含む。更に別の実施形態において、好適位置を計算し出力することは、各々の電極のうちの少なくとも１つの周りの、他のパッチを配置してはならない各々の禁制ゾーンを計算し出力することを含む。
【００１１】
幾つかの実施形態において、各々の禁制ゾーンを計算し出力することは、第１のタイプの電極に応じた第１のサイズを有する第１の禁制ゾーン、並びに第１のタイプとは異なる第２のタイプの電極に応じた、第１のサイズとは異なる第２のサイズを有する第２の禁制ゾーンを計算し出力することを含む。他の実施形態において、好適位置を計算し出力することは、身体が異なる各々の位置に現れる少なくとも第１及び第２の画像を受信することと、異なる位置を補償する間、少なくとも第１及び第２の画像内の身体上に好適位置をオーバーレイすることと、を含む。更に他の実施形態において、本方法は、電極が身体上に置かれた後に、身体の別の画像を捕捉することと、追加的な画像を用いて、電極が計算された好適位置に準じて配置されたことを自動的に検証することと、を含む。
【００１２】
加えて、本発明の一実施形態による、カメラとプロセッサとを含む医療器具が提供されている。カメラは、患者の身体の画像を捕捉することによって身体上に配置されたパッチが画像にキャプチャされるように、構成されている。プロセッサは、捕捉された画像及び画像内に現れるパッチに基づいて、患者の内臓に処置を実行する際に使用される１つ以上の各々の電極を配置するための身体上の１つ以上の好適位置を計算し、かつ手術者に対し好適位置を出力するように構成されている。
【００１３】
本発明は、図面と総合すれば、以下の発明を実施するための形態からより完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態による、患者の身体上のパッチの配置を判別するためのシステムの概略描写図である。
【図２】本発明の実施形態による、患者の身体上のパッチの配置を判別するためにキャプチャされた画像の概略描写図である。
【図３】本発明の実施形態による、患者の身体上に電極を配置するための位置を判別す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。
【図４】本発明の実施形態による、患者の身体上に電極を配置するための位置を判別す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。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
概要
電気生理学（ＥＰ）のような医療処置は、１つ以上の体表面電極（ＢＳＥ）を患者の身体上に配置することを伴い得る。ＢＳＥの例としては、カテーテルなどの体内装置を位置決めするために使用される心電図（ＥＣＧ）電極、及び先進的電流局在化（ＡＣＬ）電極が挙げられる。各ＢＳＥは通常、医療従事者が患者の胴体の上に配置できるパッチに連結される。
【００１６】
ＡＣＬベースのＥＰ処置では、例えば、医師が患者の心臓にカテーテルを挿入し、複数のＡＣＬ電極を使用して各ＡＣＬ電極とカテーテルの遠位端との間の身体のインピーダンスを測定する。インピーダンス測定値の積算により、遠位端の位置の追跡が可能になる。
【００１７】
例えば、患者の心臓を基準にして正確に患者の胴体の上にパッチを配置することは、処置の精度及び信頼性にとって重要である。時には、少なくとも１つのパッチが正確に配置されておらず、その場合、医療従事者は、患者を手術台から持ち上げ、患者の胴体の上に誤配置されたパッチを再配置する必要がある。パッチを再配置した場合、患者に不快感をもたらし、医療処置を不必要に長引かせてしまい、１人又は２人以上の医療従事者、及び処置が遂行されている手術室（ＯＲ）の占有期間といった高コストのリソースを消費する結果になる。
【００１８】
本明細書に後述されている本発明の実施形態には、患者の胴体の上にＢＳＥを配置するための位置を正確に判別するための改善された技法が提供されている。開示されている技法において、較正パッチを含む画像は、患者の身体上のＢＳＥ位置を判別するための参照画像として機能する。
【００１９】
幾つかの実施形態において、医療従事者は、既定の物理的寸法の較正パッチを、患者の胴体の上に配置する。手術者は、例えば、カメラと、スマートフォン用プロセッサによって実行されるソフトウェアアプリケーションと、を備えたスマートフォンを使用して、胴体及び較正パッチがキャプチャされる参照画像を捕捉する。プロセッサは、参照画像及び既知のパッチ寸法を用いて胴体の寸法を概算し、患者の胴体の上にＢＳＥを配置するための１つ以上の好適位置を判別する。
【００２０】
幾つかの実施形態では、例えば、干渉を低減するために、各ＢＳＥの周りに特定のクリアランスゾーンを維持することが望ましい。ある実施形態において、プロセッサは、好適位置を含む画像をスマートフォンの画面に出力し、拡張現実を用い、少なくとも１つのＢＳＥの周りの各々の仮想クリアランスゾーンを画像に追加する。例示的実施形態において、プロセッサは、各々のＢＳＥのタイプに基づいてクリアランスゾーンの幅を計算するように構成されている。ある実施形態において、プロセッサは、仮想フレーム内の３つの電極の位置を区切り、患者の胴体の画像内に仮想フレームを表示する。
【００２１】
開示されている技法によってＢＳＥの所望位置を演繹的に判別し、上記の不必要な試行錯誤プロセスが排除される。開示されている技法が実行されてから、患者がＯＲに入室し得る。こうすることで、そのような医療処置の所要時間が短縮されるので、医療従事者及びＯＲの占有期間の節減、並びに効率向上が可能になる。
【００２２】
システムの説明
図１は、本発明の実施形態による、患者３０の胴体３１上の好適位置のパッチの配置を判別するためのシステム２０の概略描写図である。図１には更に、患者３０の内臓の画像の捕捉に使用されるＸ線透視撮像システム２３、及び患者３０の心臓（図示せず）の焼灼又はマッピングなどの医療処置において適用される位置追跡システム２１が、解説されている。
【００２３】
挿入図２９に図示されているように、システム２１はカテーテル２５を含み、このカテーテルは、その遠位端上に電極を備え、３つのパッチ２２、２６Ａ及び２６Ｂが胴体３１の上に配置されている。図１の例において、位置追跡システム２１は、３つの各々のパッチ２２、２６Ａ及び２６Ｂに連結された、３つの先進的電流局在化（ＡＣＬ）電極（図示せず）を具備する。システム２１は、カテーテル２５の遠位端にて電極から電流を生成し、パッチ２２、２６Ａ及び２６Ｂ上の電極によってとられる３つのインピーダンス測定値を用いて、患者の心臓における遠位端の位置を判別する。
【００２４】
システム２１は更にコンソール１９を具備し、このコンソールには、プロセッサ４４、ＡＣＬインタフェース５０、Ｘ線透視撮像システム２３への接続用インタフェース４８、入力装置４６、及びディスプレイ４１が装備されている。プロセッサ４４は、測定されたインピーダンスを解析し、それにより患者３０の心臓における遠位端の位置及び配向が心臓病専門医４２に提供されるように、構成されている。この位置追跡方法は、例えば、Ｂｉｏｓｅｎｓｅ  Ｗｅｂｓｔｅｒ  Ｉｎｃ．（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｂａｒ，Ｃａｌｉｆ．）で製造されるＣＡＲＴＯ（商標）システムに実装されており、米国特許第８，４５６，１８２号、及び米国特許出願公開第２０１５／０１４１７９８（Ａ１）号に詳述されているが、これらの開示の全容は本明細書において参照により援用されている。
【００２５】
システム２１を使用する際の課題の１つは、カテーテル２５の遠位端を正確に追跡できるように、パッチ２２、２６Ａ及び２６Ｂを胴体３１の上に正確に配置することである。挿入図２９に描かれているように、医療処置の間、患者３０は、麻酔を受け、胴体が手術用寝台３７に面した状態で置かれるのが通例である。１つ以上のパッチが正確に位置決めされていない場合、心臓病専門医４２は患者３０を寝台から持ち上げ、パッチを最適位置に再配置する必要がある。パッチの再配置は、処置を妨げ長引かせ、手術室（ＯＲ）の効率を低下させる。
【００２６】
本明細書に記載されている本発明の実施形態は、医療処置の準備中に胴体３１の上に正確にパッチ２２、２６Ａ及び２６Ｂを配置するための方法及び器具を提供する。開示されている技法は、ＯＲ及び医療スタッフの時間を節約し、システム２１における遠位端の追跡精度を向上させるものである。
【００２７】
看護師２８などの医療従事者は、既定の寸法（例えば、パッチが丸い場合は直径）を有するパッチ２２を、胴体３１の上に配置する。本明細書において、パッチ２２は較正パッチと呼ばれる。
【００２８】
挿入図３５を参照すると、システム２０（例えば、スマートフォン）は、患者３０の画像３４を捕捉するように構成されるカメラ３２と、ディスプレイ３３と、を具備する。幾つかの実施形態では、胴体３１及びその胴体の上に位置するパッチ２２が、画像３４にキャプチャされる。システム２０はプロセッサ２７を更に備えるが、このプロセッサは、画像３４を受信し、かつパッチ２２の既知の寸法に基づいて胴体３１の寸法を概算するように、構成されている。
【００２９】
一実施形態において、プロセッサ２７は、胴体３１の上にパッチ２６Ａ及び２６Ｂを配置するための各々の好適位置２４Ａ及び２４Ｂが計算されるように、更に構成されている。次いで、プロセッサ２７は、拡張現実を用い画像３４上にオーバーレイされたパッチ２２並びに位置２４Ａ及び２４Ｂを、ディスプレイ３３上に表示する。プロセッサ２７は、パッチを配置するための既定のルール、基準、及び／又は優先順位のセットを適用し得る。これらは、例えば、製造業者のガイドラインに基づいて考案され得る。
【００３０】
画像捕捉中に、胴体３１はシステム２０に対して相対的に移動し得る。例えば、患者３０が動く場合もあれば又は看護師２８の手が動く場合もあるため、そのような動きが補償されるように、表示された位置２４Ａ及び２４Ｂをシフトする必要があり得る。拡張現実の実装形態において、プロセッサ２７は、カメラ３２からストリーミングビデオを受信し処理し、連続的に胴体３１の上の好適位置２４Ａ及び２４Ｂの更新されたオーバーレイ位置を再計算し表示する。換言すれば、このようにして、ユーザー（例えば、看護師２８）は、ディスプレイ３３で、画像内の胴体の動きに関係なく胴体３１の上の同じ位置にオーバーレイされる、好適位置２４Ａ及び２４Ｂのグラフィック表示を見る。
【００３１】
一実施形態において、プロセッサ２７は、画像３４上に追加的に仮想フレーム４０を表示し得る。パッチ２２、２６Ａ及び２６Ｂを配置するための許可区域は、フレーム４０により判別される。つまり、プロセッサ２７は、ユーザーに対し、フレーム４０の外側にパッチを配置しないようにアドバイスする。上述されているように、プロセッサ２７は、拡張現実技法を適用し得るため、仮想フレーム４０の位置は、システム２０に対する胴体３１の動きに関係なく、胴体３１に対して固定位置に表示される。システム２０の上記技法の詳細は、下図２〜４に記述する。
【００３２】
本発明の実施形態は、ＡＣＬ電極と共に使用してもよいし、また除細動電極及び心電図（ＥＣＧ）電極のような他のタイプの体表面電極と共に使用してもよい。単純明快にするため、別途指定した場合を除き、以下の説明はＡＣＬ電極を指す。他のタイプの電極に合わせて、当該のプロセスを準用できる。
【００３３】
図１に図示されているシステム２０の構成は、概念的明確さのみを目的として記述された例示的構成である。代替実施形態では、任意のその他の好適なシステム構成を用いることができる。例えば、開示されている技法は、スマートフォンを用いた実装形態だけに限定されるものではない。一代替実施形態において、画像３４は、スタンドアロンカメラで捕捉され、システム２１にインポートされ得る。次いで、プロセッサ２７の機能がシステム２１のプロセッサ４４で実行され、その結果がディスプレイ４１上に表示され得る。
【００３４】
プロセッサ２７及び／又はプロセッサ４４は通常、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ている汎用プロセッサを含む。そのソフトウェアは、例えば、ネットワークを介して電子形式でプロセッサ（１つ又は複数）にダウンロードすることもできるし、あるいは、代わりに又は加えて、磁気的、光学的若しくは電子的メモリなどの非一時的な有形媒体上に提供及び／又は記憶することもできる。
【００３５】
図２は、本発明の実施形態による、システム２０のディスプレイ３３上に表示される画像３４の概略描写図である。画像３４には、看護師２８が患者３０の胴体３１の上に配置したパッチ２２が表示される。幾つかの実施形態において、パッチ２２は、上述されているように、胴体３１の寸法を概算するための基準（reference）として使用される。幾つかの実施形態において、パッチ２２は、電極２６Ａ及び２６Ｂと共に局在化プロセスに使用されるＡＣＬ電極などの電極を具備し得る。
【００３６】
画像３４には更に、プロセッサ２７により計算された位置２４Ａ及び２４Ｂが表示され、拡張現実を用いて仮想的に表示される。結果として、看護師２８に、パッチ２６Ａ及び２６Ｂを配置するための最適位置が提供される。プロセッサ２７は、カメラ３２から胴体３１及びパッチ２２のリアルタイムビデオストリーミングを受信する。胴体３１がカメラ３１に対して移動した場合、位置２４Ａ及び２４Ｂの前回計算された位置は、不正確になる。一実施形態において、相対的な移動が発生した場合でも、プロセッサ２７は、拡張現実技法を使用して、胴体３１の上の位置２４Ａ及び２４Ｂのオーバーレイ位置をリアルタイムで正確に表示する。このようにして、システムは、胴体３１の上のパッチ２６Ａ及び２６Ｂを配置するための正確な好適位置を、看護師２８に提示する。パッチ２２、２６Ａ及び２６Ｂは、通常は同じタイプの電極（例えば、ＡＣＬ）を含むが、同じ又は異なる電極タイプの任意の好適な組み合わせを含めることもできる。他の実施形態において、パッチ２２は電極を含まないため、較正専用に使用される。
【００３７】
幾つかの実施形態において、プロセッサ２７は、パッチ２２、２６Ａ及び２６Ｂのそれぞれの周りの仮想クリアランスゾーン４２、４４及び４６を画定するように構成されている。各々のクリアランスゾーンの幅は通常、電極のタイプに応じて判別される。クリアランスゾーンは、各々のパッチの周りに、他のパッチを配置してはならない制限区域を画定することによって、各々の電極の最適化された操作を可能にしている。例えば、ＡＣＬ電極の場合、クリアランスゾーンによって、無関係な周囲の干渉信号に曝露されることなしに、遠位端と各々のＡＣＬ電極との間のインピーダンスの測定に使用される信号を検出できる。
【００３８】
他の実施形態において、プロセッサ２７は、胴体３１の上にパッチ２２、２６Ａ及び２６Ｂが区切られている区域を画定するフレーム４０を計算する。上述されているように、システム２１は、カテーテル２５の遠位端に位置する電極から電流を生成し、パッチ２２、２６Ａ及び２６Ｂにより測定されたインピーダンス分布を測定する。測定されたインピーダンスは通常、患者の心臓における遠位端の位置を判別する際に使用される。したがって、プロセッサ４４にインピーダンス信号を供給し、患者の心臓における遠位端を正確に計算し追跡できるように、パッチ２２、２６Ａ及び２６Ｂを既定の相互近接範囲内に配置することが重要である。
【００３９】
図３は、本発明の実施形態による、患者３０の胴体３１の上に電極を配置するための方法を概略的に図示した、フローチャートである。本方法は、較正パッチ配置工程１００で開始され、この工程において、看護師２８はパッチ２２を患者３０の胴体３１の上に配置する。幾つかの実施形態では、典型的には患者３０が完全に意識があって看護師２８に協力している間は、工程１００〜１１２が実行されてから、手術室（ＯＲ）に患者３０が入室することになる。
【００４０】
画像捕捉工程１０２では、図１に図示されているように、看護師２８が胴体３１の画像３４をキャプチャするようカメラ３２を向けている間、患者は立った状態で任意に腕を上げることができる。ディスプレイ３３上に表示される画像３４には、胴体３１全体及びその胴体の上に位置するパッチ２２がキャプチャされる（図１の挿入図３５にも図示されている）。
【００４１】
パッチ２２は通常、事前に選択されたタイプの電極（例えば、ＡＣＬ）を具備したものであることもあれば、単なる較正用パッチである場合もある。胴体概算工程１０４において、プロセッサ２７は画像３４を解析し、パッチ２２のサイズに基づいて胴体３１の寸法を概算する。電極選択工程１０６では、電極パッチのタイプ（例えば、パッチ２６Ａ及び２６Ｂ）が選択される。幾つかの実施形態において、タイプは、外部ソース（例えば、ホストコンピュータ）からの入力として事前規定できる。代替実施形態において、看護師２８は、電極のタイプをメニューから選択することもできるし、又は選択されたタイプをパッチ２２と照合することもできる。
【００４２】
パッチ２２、２６Ａ及び２６Ｂ内の電極のタイプに応じて、各々のクリアランスゾーン４２、４４及び４６が判別される。クリアランスゾーンは、他のパッチが存在しない状態に維持すべき各々のパッチの周りの最小面積を画定し、それにより、カテーテル２５の遠位端と各々のパッチとの間のクリアインピーダンス信号を取得し、外部ソースからの干渉信号を最小限に抑える。更に、システム２１のプロセッサ４４が３つの各々のＡＣＬ電極からの入力に基づいて遠位端の位置を計算できるよう、パッチ２２、２６Ａ及び２６Ｂは、既定の相互近接範囲内に（例えば、仮想フレーム４０内に）位置づけられる必要がある。
【００４３】
表示工程１０８において、プロセッサ２７は、計算された胴体３１の寸法に基づいて患者の心臓の位置を計算する。ＡＣＬ電極は通常は、患者の心臓の周りに配置する必要がある。そのため、プロセッサ２７は、各々のパッチ２６Ａ及び２６Ｂを配置するための最適位置２４Ａ及び２４Ｂを計算し、それらの位置をディスプレイ３３上に表示する。幾つかの実施形態において、プロセッサ２７は、拡張現実を用いて、位置２４Ａ及び２４Ｂを画像３４に仮想的に追加してもよい。他の実施形態では、プロセッサ２７は、パッチ２２並びに位置２４Ａ及び２４Ｂの各々の周りの仮想クリアランスゾーン４２、４４及び４６を、画像３４に追加してもよい。更に他の実施形態において、プロセッサ２７は、パッチ２６Ａ及び２６Ｂを配置するための区切られた区域を画定する仮想フレーム４０を、画像３４に追加してもよい。
【００４４】
クリアランスゾーン４２、４４及び４６並びに仮想フレーム４０の寸法は、医療処置に依存するだけでなくパッチ２２、２６Ａ及び２６Ｂ内の選択された電極タイプにも依存し、それにより、医療処置中のシステム２１の最適な動作条件を可能にしている。
【００４５】
ある実施形態において、電極配置工程１１０では、看護師２８が、表示工程１０８に記載されている拡張現実表示に従い、パッチ２６Ａ及び２６Ｂを胴体３１の上に配置する。
【００４６】
位置検証工程１１２では、看護師２８がカメラ３２を胴体３１の方へ向け、任意に第２の画像を捕捉し、システム２０により提案された仮想位置２４Ａ及び２４Ｂを各々、パッチ２２がアンカーとして機能している間にパッチ２６Ａ及び２６Ｂが配置された実際の位置と比較する。加えて、看護師２８は、パッチ２２、２６Ａ及び２６Ｂがフレーム４０内に配置されていることについても検証する。幾つかの実施形態において、プロセッサ２７は、配置偏差を計算し、パッチ２６Ａ及び２６Ｂのうちの少なくとも１つが、仮想位置２４Ａ及び２４Ｂ並びにフレーム４０を基準にして正確に配置されていない場合には、看護師２８に対し警告を出すことができる。プロセッサ２７は、看護師２８に対し、パッチ２２、２６Ａ及び２６Ｂの配置が最適化されるように、少なくとも１つのパッチを再配置することを推奨することができる。
【００４７】
他の実施形態において、看護師２８は、画像３４内の配置違反を認識することができ、それに応答して各々のパッチのうちの少なくとも１つを指定された位置と適合するように再配置することができる。
【００４８】
位置検証工程１１２の後で、患者３０は、ＯＲに移され、寝台３７の上に置かれる。最終検証工程１１４において、心臓病専門医４２は、システム２１を使用して、パッチ２２、２６Ａ及び２６Ｂが正確に配置されていることを検証する。ある実施形態において、システム２１は、磁気位置決定システム（図示せず）を備え、このシステムは、胴体３１に面した寝台３７の上にロケーションパッド（図示せず）を具備する。心臓病専門医４２は、カテーテル２５を挿入し、ＡＣＬシステム及び磁気位置追跡システムで取得された遠位端の位置を比較して、パッチ２２、２６Ａ及び２６Ｂが胴体３１の上に正確に配置されていることを検証することができる。
【００４９】
図４は、本発明の他の実施形態による、患者３０の胴体３１の上に電極を配置するための方法を概略的に図示した、フローチャートである。本方法は、較正パッチ配置工程１２０にて開始され、この工程において、看護師２８は、図３のパッチ配置工程１００に記載されているように、患者３０の胴体３１の上にパッチ２２を配置する。画像捕捉工程１２２において、図１に図示されかつ上記の画像捕捉工程１０２に記載されているように、看護師２８が胴体３１の画像３４をキャプチャするようカメラ３２を向けている間、患者３０は立った状態で任意に腕を上げることができる。
【００５０】
胴体概算工程１２４において、上記の胴体概算工程１０４に記載されているように、プロセッサ２７は画像３４を解析し、パッチ２２の既知の寸法に基づいて胴体３１の寸法を概算する。許容ゾーン表示工程１２６において、プロセッサ２７は、パッチ２６Ａ及び２６Ｂを配置するための許容ゾーンを計算し、画像３４内の仮想フレーム４０を許容ゾーンとしてマークすることにより、看護師２８がパッチ２６Ａ及び２６Ｂをフレーム４０内に配置するのを可能にしている。
【００５１】
電極配置工程１２８において、看護師２８は、パッチ２６Ａ及び２６Ｂを、患者３０の胴体の上の許容ゾーン表示工程１２６に記載されているフレーム４０内に配置する。ある実施形態では、プロセッサ２７は、クリアランスゾーン４２、４４及び４６を表示することができ、それにより、看護師２８はパッチ２６Ａ及び２６Ｂを相互に又はパッチ２２に近接しすぎて配置せずに済む。
【００５２】
位置検証工程１３０において、看護師２８は、パッチ２２、２６Ａ及び２６Ｂが配置された胴体３１の第２の画像をキャプチャする。ある実施形態において、看護師２８は、パッチ２２、２６Ａ及び２６Ｂがフレーム４０の内側に位置しているかどうかを確認する。別の実施形態において、プロセッサ２７は、パッチ２２、２６Ａ及び２６Ｂの最適な配置を得るため、少なくとも１つのパッチを再配置するように、看護師２８に対し警告を出すことができる。最終検証工程１３２において、心臓病専門医４２は、上記の検証工程１１４に記載されているように、システム２１を使用してパッチ２２、２６Ａ及び２６Ｂが正確に配置されていることを検証する。
【００５３】
上記のプロセスは、単に例証目的に挙げたものである。代替実施形態では、開示されている技法を他の好適な方法で実行できる。上記の例は、患者の胴体の上の３つの電極の配置について言及しているが、開示されている技法は、患者の身体の任意の部分に配置された電極の数を要望通り増減する際に使用できる。
【００５４】
本明細書に記載されている実施形態は、主として心臓学用途に対処するものであるが、皮膚感度試験などの他の用途においても本明細書に記載の方法及びシステムを使用することができる。
【００５５】
したがって、上記に述べた実施形態は、例として引用したものであり、また本発明は、上記に詳細に示し説明したものに限定されないことが認識されよう。むしろ本発明の範囲は、上述の様々な特徴の組み合わせ及びその一部の組み合わせの両方、並びに上述の説明を読むことで当業者により想到されるであろう、従来技術において開示されていない変形及び修正を含むものである。参照により本特許出願に組み込まれた文書は、これらの組み込まれた文書で定義されている任意の用語が、本明細書において明示的又は暗示的になされた定義と相反するような場合を除いて、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検討されるべきである。
【００５６】
〔実施の態様〕
（１）  電極を配置するための方法であって、
患者の身体の画像を捕捉することによって、前記身体上に配置されたパッチが前記画像にキャプチャされるようにすることと、
前記捕捉された画像及び前記画像内に現れるパッチに基づいて、前記患者の内臓に処置を実行する際に使用される１つ以上の各々の電極を配置するための、前記身体上の１つ以上の好適位置を計算することと、
手術者に対し前記好適位置を出力することと、
を含む、方法。
（２）  前記好適位置を計算することが、前記画像に基づいて前記身体の寸法を概算することと、前記身体の前記寸法に応じて前記好適位置を計算することと、を含む、実施態様１に記載の方法。
（３）  前記好適位置を計算し出力することが、少なくとも前記身体の前記概算寸法に基づいて、前記１つ以上の各々の電極を配置すべき仮想フレームを計算し出力することを含む、実施態様２に記載の方法。
（４）  前記パッチが既定の物理的サイズを有し、前記身体の前記寸法を概算することが、前記パッチの前記既定の物理的サイズ及び前記画像内の前記パッチの撮像サイズに基づいて前記身体の前記寸法を評価することを含む、実施態様２に記載の方法。
（５）  前記パッチが、前記処置を実行する際に前記１つ以上の各々の電極と共に使用される埋め込み電極を含む、実施態様１に記載の方法。
【００５７】
（６）  前記処置を実行することが、前記内臓に位置するカテーテルの遠位端と前記電極のうちの少なくとも１つとの間の前記身体のインピーダンスを測定することを含む、実施態様１に記載の方法。
（７）  前記好適位置を計算し出力することが、前記各々の電極のうちの少なくとも１つの周りの、他のパッチを配置してはならない各々の禁制ゾーンを計算し出力することを含む、実施態様１に記載の方法。
（８）  前記各々の禁制ゾーンを計算し出力することが、第１のタイプの電極に応じた第１のサイズを有する第１の禁制ゾーン、並びに前記第１のタイプとは異なる第２のタイプの電極に応じた、前記第１のサイズとは異なる第２のサイズを有する第２の禁制ゾーンを計算し出力することを含む、実施態様７に記載の方法。
（９）  前記好適位置を計算し出力することは、前記身体が異なる各々の位置に現れる少なくとも第１及び第２の画像を受信することと、前記異なる位置を補償する間、前記少なくとも第１及び第２の画像内の前記身体上に前記好適位置をオーバーレイすることと、を含む、実施態様１に記載の方法。
（１０）  前記電極が前記身体上に置かれた後に、前記身体の別の画像を捕捉することと、前記追加的な画像を用いて前記電極が前記計算された好適位置に準じて配置されたことを自動的に検証することと、を含む、実施態様１に記載の方法。
【００５８】
（１１）  医療器具であって、
患者の身体の画像を捕捉することによって、前記身体上に配置されたパッチが前記画像にキャプチャされるように構成されているカメラと、
プロセッサであって、
前記捕捉された画像及び前記画像内に現れるパッチに基づいて、前記患者の内臓に処置を実行する際に使用される１つ以上の各々の電極を配置するための前記身体上の１つ以上の好適位置を計算し、
手術者に対し前記好適位置を出力するように構成されている、プロセッサと、
を含む、医療器具。
（１２）  前記プロセッサが、前記画像に基づいて前記身体の寸法を概算し、かつ前記身体の前記寸法に応じて前記好適位置を計算するように構成されている、実施態様１１に記載の医療器具。
（１３）  前記プロセッサが、少なくとも前記身体の前記概算寸法に基づいて、前記１つ以上の各々の電極を配置すべき仮想フレームを計算し出力するように構成されている、実施態様１２に記載の医療器具。
（１４）  前記パッチが既定の物理的サイズを有し、前記プロセッサが、前記パッチの前記既定の物理的サイズ及び前記画像内の前記パッチの撮像サイズに基づいて前記身体の前記寸法を評価するように構成されている、実施態様１２に記載の医療器具。
（１５）  前記パッチが、前記処置を実行する際に前記１つ以上の各々の電極と共に使用される埋め込み電極を含む、実施態様１１に記載の医療器具。
【００５９】
（１６）  前記処置を実行することが、前記内臓に位置するカテーテルの遠位端と前記電極のうちの少なくとも１つとの間の前記身体のインピーダンスを測定することを含む、実施態様１１に記載の医療器具。
（１７）  前記プロセッサが、前記各々の電極のうちの少なくとも１つの周りの、他のパッチを配置してはならない各々の禁制ゾーンを計算し出力するように構成されている、実施態様１１に記載の医療器具。
（１８）  前記プロセッサが、第１のタイプの電極に応じた第１のサイズを有する第１の禁制ゾーン、並びに前記第１のタイプとは異なる第２のタイプの電極に応じた、前記第１のサイズとは異なる第２のサイズを有する第２の禁制ゾーンを計算し出力するように構成されている、実施態様１７に記載の医療器具。
（１９）  前記プロセッサは、前記身体が異なる各々の位置に現れる少なくとも第１及び第２の画像を受信するように構成され、前記異なる位置を補償する間、前記少なくとも第１及び第２の画像内の前記身体上に前記好適位置をオーバーレイするように構成されている、実施態様１１に記載の医療器具。
（２０）  コンピュータソフトウェア製品であって、前記製品はプログラム命令が格納される有形の非一時的なコンピュータ可読媒体を含み、前記命令がプロセッサによって読み取られると、前記プロセッサは、
患者の身体の画像を受信することによって、前記身体上に配置されたパッチが前記画像にキャプチャされるようにし、
前記捕捉された画像及び前記画像内に現れるパッチに基づいて、前記患者の内臓に処置を実行する際に使用される１つ以上の各々の電極を配置するための前記身体上の１つ以上の好適位置を計算し、
手術者に対し前記好適位置を出力する、コンピュータソフトウェア製品。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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