(57)【要約】解剖学的マッピングシステム及び方法は、心臓活動の活性化信号を検出するように構成されたマッピング電極を含む。処理システムは検出された活性化信号を記録し、生理活動の各インスタンス中に検出された各活性化信号に対してベクトル場を生成するように構成される。処理システムは開始時間及び代替開始時間候補を決定し、初期ベクトル場とテンプレートバンクからのベクトル場テンプレートとの間の類似度に基づいて初期ベクトル場テンプレートを特定し、その後、開始時間候補と初期ベクトル場テンプレートとの間の類似度に基づいて各活性化信号に対して最適化開始時間を決定する。
2016518224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
解剖学的構造、あるいはその周辺に配置され、且つ生理活動のインスタンス中に活性化信号を検出するように構成された複数のマッピング電極と、
複数の前記マッピング電極に関連した処理システムを含み、前記マッピング処理装置は検出された前記活性化信号を記録し、且つ複数の前記マッピング電極の一つと記録された各活性化信号とを関連付けるように構成され、前記処理システムは前記生理活動の各インスタンス中に検出された各活性化信号に対してベクトル場を生成し、各活性化信号に対して開始時間及び代替開始時間候補を決定し、生成された前記ベクトル場と少なくとも一つのベクトル場テンプレートパターンとの間の類似度に基づいて各活性化信号に対して初期ベクトル場パターンテンプレートを特定し、且つ対応する前記開始時間候補及び前記初期ベクトル場パターンテンプレートに基づいて各活性化信号に対して最適化開始時間を決定するようにさらに構成される解剖学的マッピングシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の解剖学的マッピングシステムにおいて、前記処理システムは決定された前記開始時間を対応する最適化開始時間で置き換え、且つ前記最適化開始時間に基づいて前記活性化信号の表示装置上への表示を生成するようにさらに構成される解剖学的マッピングシステム。
【請求項３】
請求項１に記載の解剖学的マッピングシステムにおいて、開始時間を決定するため、前記処理システムは検出された前記活性化信号の微分を算出し、且つ検出された各活性化信号に対して最小ピーク値を特定するようにさらに構成される解剖学的マッピングシステム。
【請求項４】
請求項３に記載の解剖学的マッピングシステムにおいて、代替開始時間候補を決定するため、前記処理システムは特定された最小ピーク値の局所的近傍か、対応する前記最小ピーク値の振幅に基づいた振幅閾値の少なくとも一方の範囲内にある微分の検出された前記活性化信号から負側ピーク値を特定するようにさらに構成される解剖学的マッピングシステム。
【請求項５】
請求項１に記載の解剖学的マッピングシステムにおいて、初期ベクトル場パターンテンプレートを特定するため、前記処理システムは生成された各ベクトル場とベクトル場テンプレートパターンバンクの少なくとも一つのベクトル場テンプレートパターンとの間の類似度を決定し、且つ対応するベクトル場との類似度の最大値を有するベクトル場テンプレートパターンを特定するようにさらに構成される解剖学的マッピングシステム。
【請求項６】
請求項１に記載の解剖学的マッピングシステムにおいて、最適化開始時間を決定するため、前記処理システムは各開始時間候補に対してベクトル場候補を生成し、各ベクトル場候補と対応する前記活性化信号に基づいて生成された前記ベクトル場との間の類似度を決定し、且つ前記ベクトル場候補と前記ベクトル場との間の類似度が前記ベクトル場と初期ベクトル場パターンとの間の類似度を超えるか否かを特定するようにさらに構成される解剖学的マッピングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、身体の解剖学的空間にアクセスするための医療装置及び方法に関する。より具体的には、本発明は解剖学的構造の電気的活動のベクトル場マップを生成するための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
心拍障害の診断及び治療は多くの場合、複数のセンサ又はプローブを有するカテーテルの、周辺の血管系を通した心室への挿入を伴う。センサは、心臓内のセンサ位置において心臓の電気的活動を検出する。この電気的活動は一般に、センサ位置における心臓組織を通した信号の伝搬を表す心電図信号の処理に用いられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
システムは、検出された電圧に基づいて、心室で検出された電気信号を活性化マップとして表示するように構成することができる。検出された活性化信号の開始時間の確実で信頼性の高い推定は、基礎となる活動パターンの可視化や、治療、例えば焼灼治療を適用する対象の特定のための鍵となる。従来の方法は、ユニポーラ信号の最急降下点、あるいは微分ユニポーラ信号の最も負側のピーク値のような活性化信号の特性を利用する。このような特性は、ノイズや遠距離場活性化信号、又は互いに隣接する複数の負側ピーク値のような、対象の信号上に重なる他のアーティファクトにより生じる曖昧さの影響を受けやすい。このため、解剖学的マッピングにおける活性化信号の開始時間の検出の信頼性を向上させる必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
実施例１において、解剖学的構造をマッピングするための方法は、解剖学的構造、あるいはその周辺に配置された複数のマッピング電極を用いて生理活動のインスタンス中に活性化信号を検出することと、生理活動の各インスタンス中に検出された各活性化信号に対してベクトル場を生成することと、各活性化信号に対して開始時間及び代替開始時間候補を決定することと、生成されたベクトル場と少なくとも一つのベクトル場テンプレートパターンとの間の類似度に基づいて各活性化信号に対して初期ベクトル場パターンテンプレートを特定することと、対応する開始時間候補及び初期ベクトル場パターンテンプレートに基づいて各活性化信号に対して最適化開始時間を決定することとを含む。
【０００５】
実施例２では、実施例１に記載の方法において、決定された開始時間を対応する最適化開始時間で置き換えることと、最適化開始時間に基づいて活性化信号の表示装置上への表示を生成することとをさらに含む。
【０００６】
実施例３では、実施例１又は２に記載の方法において、開始時間を決定することは、検出された活性化信号の微分を算出することと、検出された各活性化信号に対して最小ピーク値を特定することとをさらに含む。
【０００７】
実施例４では、実施例１〜３の何れかに記載の方法において、代替開始時間候補を決定することは、特定された最小ピーク値の局所的近傍か、対応する最小ピーク値の振幅に基づいた振幅閾値の少なくとも一方の範囲内にある微分の検出された活性化信号から負側ピーク値を特定することをさらに含む。
【０００８】
実施例５では、実施例１〜４の何れかに記載の方法において、初期ベクトル場パターンテンプレートを特定することは、生成された各ベクトル場とベクトル場テンプレートパターンバンクの少なくとも一つのベクトル場テンプレートパターンとの間の類似度を決定することと、対応するベクトル場との類似度の最大値を有するベクトル場テンプレートパターンを特定することとをさらに含む。
【０００９】
実施例６では、実施例１〜５の何れかに記載の方法において、最適化開始時間を決定することは、各開始時間候補に対してベクトル場候補を生成することと、各ベクトル場候補と対応する活性化信号に基づいて生成されたベクトル場との間の類似度を決定することと、ベクトル場候補とベクトル場との間の類似度がベクトル場と初期ベクトル場パターンとの間の類似度を超えるか否かを特定することとをさらに含む。
【００１０】
実施例７において、心臓組織をマッピングするための方法は、心臓、あるいはその周辺に配置された複数のマッピング電極を用いて各心拍中に電気心臓活動の活性化信号を検出することと、各心拍中に検出された各活性化信号に対してベクトル場を生成することと、各活性化信号に対して開始時間及び代替開始時間候補を決定することと、生成されたベクトル場と少なくとも一つのベクトル場テンプレートパターンとの間の類似度に基づいて各活性化信号に対して初期ベクトル場パターンテンプレートを特定することと、対応する開始時間候補及び初期ベクトル場パターンテンプレートに基づいて各活性化信号に対して最適化開始時間を決定することとを含む。
【００１１】
実施例８では、実施例７に記載の方法において、決定された開始時間を対応する最適化開始時間で置き換えることと、最適化開始時間に基づいて心臓の活性化信号の表示装置上への表示を生成することとをさらに含む。
【００１２】
実施例９では、実施例７又は８に記載の方法において、開始時間を決定することは、検出された活性化信号の微分を算出することと、検出された各活性化信号に対して最小ピーク値を特定することとをさらに含む。
【００１３】
実施例１０では、実施例７〜９の何れかに記載の方法において、代替開始時間候補を決定することは、特定された最小ピーク値の局所的近傍か、対応する最小ピーク値の振幅に基づいた振幅閾値の少なくとも一方の範囲内にある微分の検出された活性化信号から負側ピーク値を特定することをさらに含む。
【００１４】
実施例１１では、実施例７〜１０の何れかに記載の方法において、初期ベクトル場パターンテンプレートを特定することは、生成された各ベクトル場とベクトル場テンプレートパターンバンクの少なくとも一つのベクトル場テンプレートパターンとの間の類似度を決定することと、対応するベクトル場との類似度の最大値を有するベクトル場テンプレートパターンを特定することとをさらに含む。
【００１５】
実施例１２では、実施例７〜１１の何れかに記載の方法において、最適化開始時間を決定することは、各開始時間候補に対してベクトル場候補を生成することと、各ベクトル場候補と対応する活性化信号に基づいて生成されたベクトル場との間の類似度を決定することと、ベクトル場候補とベクトル場との間の類似度がベクトル場と初期ベクトル場パターンとの間の類似度を超える場合、開始時間を対応する開始時間候補で更新することとをさらに含む。
【００１６】
実施例１３において、解剖学的マッピングシステムは、解剖学的構造、あるいはその周辺に配置され、且つ生理活動のインスタンス中に活性化信号を検出するように構成された複数のマッピング電極と、複数のマッピング電極に関連した処理システムを含み、マッピング処理装置は検出された活性化信号を記録し、且つ複数のマッピング電極の一つと記録された各活性化信号とを関連付けるように構成され、処理システムは生理活動の各インスタンス中に検出された各活性化信号に対してベクトル場を生成し、各活性化信号に対して開始時間及び代替開始時間候補を決定し、生成されたベクトル場と少なくとも一つのベクトル場テンプレートパターンとの間の類似度に基づいて各活性化信号に対して初期ベクトル場パターンテンプレートを特定し、且つ対応する開始時間候補及び初期ベクトル場パターンテンプレートに基づいて各活性化信号に対して最適化開始時間を決定するようにさらに構成される。
【００１７】
実施例１４では、実施例１３に記載の解剖学的マッピングシステムにおいて、処理システムは決定された開始時間を対応する最適化開始時間で置き換え、且つ最適化開始時間に基づいて活性化信号の表示装置上への表示を生成するようにさらに構成される。
【００１８】
実施例１５では、実施例１３又は１４に記載の解剖学的マッピングシステムにおいて、開始時間を決定するため、処理システムは検出された活性化信号の微分を算出し、且つ検出された各活性化信号に対して最小ピーク値を特定するようにさらに構成される。
【００１９】
実施例１６では、実施例１３〜１５の何れかに記載の解剖学的マッピングシステムにおいて、代替開始時間候補を決定するため、処理システムは特定された最小ピーク値の局所的近傍か、対応する最小ピーク値の振幅に基づいた振幅閾値の少なくとも一方の範囲内にある微分の検出された活性化信号から負側ピーク値を特定するようにさらに構成される。
【００２０】
実施例１７では、実施例１３〜１６の何れかに記載の解剖学的マッピングシステムにおいて、初期ベクトル場パターンテンプレートを特定するため、処理システムは生成された各ベクトル場とベクトル場テンプレートパターンバンクの少なくとも一つのベクトル場テンプレートパターンとの間の類似度を決定し、且つ対応するベクトル場との類似度の最大値を有するベクトル場テンプレートパターンを特定するようにさらに構成される。
【００２１】
実施例１８では、実施例１３〜１７の何れかに記載の解剖学的マッピングシステムにおいて、最適化開始時間を決定するため、処理システムは各開始時間候補に対してベクトル場候補を生成し、各ベクトル場候補と対応する活性化信号に基づいて生成されたベクトル場との間の類似度を決定し、且つベクトル場候補とベクトル場との間の類似度がベクトル場と初期ベクトル場パターンとの間の類似度を超えるか否かを特定するようにさらに構成される。
【００２２】
実施例１９において、解剖学的構造をマッピングするための方法は、解剖学的構造、あるいはその周辺に配置された複数のマッピング電極を用いて生理活動の活性化信号を検出し、各マッピング電極は電極位置を有していることと、各活性化信号に対して開始時間及び代替開始時間候補を決定し、開始時間は生理活動の対応するインスタンス中の対応する電極位置における活性化信号の開始を表すことと、生理活動の対応するインスタンス中の決定された開始時間に基づいて検出された活性化信号の初期特性表現を生成することと、各初期特性表現に対して初期パターンを決定し、初期パターンは生理活動の対応するインスタンス中の活性化信号の特性伝搬パターンを表すことと、対応する代替開始時間候補の各々に基づいて検出された活性化信号の候補特性表現を生成することと、候補特性表現及び初期パターンに基づいて各活性化信号に対して最適化開始時間を決定することとを含む。
【００２３】
実施例２０では、実施例１９に記載の方法において、決定された開始時間を対応する最適化開始時間で置き換えることと、最適化開始時間に基づいて表示装置上への活動パターンの表示を生成することとをさらに含む。
【００２４】
実施例２１では、実施例１９又は２０に記載の方法において、開始時間を決定することは、検出された活性化信号の微分を算出することと、検出された各活性化信号に対して最小ピーク値を特定することとをさらに含む。
【００２５】
実施例２２では、実施例１９〜２１の何れかに記載の方法において、代替開始時間候補を決定することは、特定された最小ピーク値の局所的近傍か、対応する最小ピーク値の振幅に基づいた振幅閾値の少なくとも一方の範囲内にある微分の検出された活性化信号から負側ピーク値を特定することをさらに含む。
【００２６】
実施例２３では、実施例１９〜２２の何れかに記載の方法において、初期パターンを決定することは、初期特性表現とパターンテンプレートバンクの複数のパターンテンプレートの各々との間の類似性指標を決定することと、初期特性表現との類似度を最大化するパターンテンプレートを特定することとをさらに含む。
【００２７】
実施例２４では、実施例１９〜２３の何れかに記載の方法において、パターンテンプレートは複数の電極にわたる伝搬の予測されるパターンの特性表現である。
実施例２５では、実施例１９〜２４の何れかに記載の方法において、候補特性表現を生成することは、開始時間を対応する各開始時間候補で置き換えることと、各開始時間候補に基づいて特性表現を生成することとをさらに含む。
【００２８】
実施例２６では、実施例１９〜２５の何れかに記載の方法において、最適化開始時間を決定することは、各候補特性表現と初期パターンとの間の類似度を決定することと、候補特性表現、及び初期パターンとの類似度を最大化する対応する開始時間候補を特定することとをさらに含む。
【００２９】
実施例２７では、実施例１９〜２６の何れかに記載の方法において、複数の電極にわたって検出された活動の特性表現は複数のベクトルからなるベクトル場であり、複数のベクトルの各々は各電極位置における伝搬の方向及び大きさを表す。
【００３０】
実施例２８では、実施例１９〜２７の何れかに記載の方法において、初期パターンテンプレートは、複数の電極で覆われた様々な領域に位置する焦点活動に基づくパターンか、あるいは複数の電極で覆われた様々な領域におけるロータ活動に基づくパターンの少なくとも一方からなる。
【００３１】
複数の実施形態が開示されているが、当業者には、本発明の例示的な実施形態を示して説明した以下の詳細な説明から、本発明のさらに他の実施形態が明らかとなるであろう。従って、図面及び詳細な説明は当然例示としてみなされるべきであり、限定的なものとみなされるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】診断及び治療目的のために体内の標的とする組織領域にアクセスするためのシステムの一実施形態の概略図である。
【図２】図１のシステムに関連して用いるためのバスケット機能要素支持構造を有するマッピングカテーテルの一実施形態の概略図である。
【図３】複数のマッピング電極を含むバスケット機能要素の一実施形態の概略側面図である。
【図４】開始時間の訂正前後における初期ベクトル場及び対応する初期開始時間を示す図である。
【図５】心臓組織をマッピングするための方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明には様々な改変形態及び代替形態の可能性があるが、特定の実施形態が例として図面に示されており、且つ、以下に詳細に説明されている。しかしながら、本発明を記載された特定の実施形態に限定することは意図しない。それどころか、本発明は添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲内にある全ての改変形態、均等形態、及び代替形態を包含することを意図する。
【００３４】
図１は、診断又は治療目的のために体内の標的とする組織領域にアクセスするためのシステム１０の概略図である。図１は一般に、心臓の左心室内に配置されたシステム１０を示している。あるいは、システム１０は左心房、右心房、又は右心室のような心臓の他の領域内に配置することもできる。図示の実施形態は心筋組織を焼灼するために用いられるシステム１０を示しているが、システム１０（及び、本明細書に記載された方法）はあるいは、前立腺、脳、胆嚢、子宮、及び身体の他の領域の組織を焼灼する行為のような、他の組織焼灼用途で用いられるように構成されてもよく、必ずしもカテーテルベースのシステムに限られない。
【００３５】
システム１０は、マッピングプローブ１４及びアブレーションプローブ１６を含む。図１において、それぞれが別々に適切な経皮アクセスを介し、静脈又は動脈（例えば、大腿静脈又は大腿動脈）を通って選択された心臓領域１２に挿入される。あるいは、マッピングプローブ１４及びアブレーションプローブ１６は、心臓領域１２における同時挿入及び同時配置のための一体構造に組み込むことができる。
【００３６】
マッピングプローブ１４は可撓性カテーテル本体１８を有している。カテーテル本体１８の先端は三次元複数電極構造２０を支持している。図示の実施形態において、構造２０は開放された内部空間２２（図２参照）を定義するバスケットの形態をとるが、電極構造及び電極位置の幾何学的構造が知られている他の複数電極構造を用いることもできる。複数電極構造２０は複数のマッピング電極２４を支持しており、その各々が電極位置及びチャンネルを有している。各電極２４は、焼灼行為を実行すべき解剖学的領域内の内因性生理活動を検出するように構成される。いくつかの実施形態において、電極２４は、例えば心臓活動の活性化時間のような解剖学的構造内における内因性生理活動の活性化信号を検出するように構成される。
【００３７】
電極２４は処理システム３２に電気的に接続される。信号線（図示なし）がバスケット構造２０上の各電極２４に電気的に接続される。より詳細に後述するように、信号線はプローブ１４の本体１８を通って延び、各電極２４を処理システム３２の入力へ電気的に接続する。電極２４は解剖学的領域、例えば心筋組織における内因性電気的活動を検出する。検出された活動、例えば活性化信号は、焼灼に適した心臓内の部位を特定するため、解剖学的マップ、例えばベクトル場マップを生成することによって医師を支援するように、処理システム３２により処理される。処理システム３２は検出された活性化信号内において、近距離場信号成分、すなわち、局所的活動に関連し、且つマッピング電極２４に隣接する組織から生じた活性化信号を、その妨害となる遠距離場信号成分、すなわち、非隣接組織から生じた活性化信号から識別する。例えば、心房に関する研究において、近距離場信号成分は心房心筋組織から生じた活性化信号を含み、遠距離場信号成分は心室心筋組織から生じた活性化信号を含む。病変の存在を発見するため、並びに病変治療のための焼灼、例えば焼灼治療に適した位置を決定するため、近距離場活性化信号成分をさらに分析することができる。
【００３８】
処理システム３２は、取得された活性化信号について受信及び処理の少なくとも一方を行うため、専用回路（例えば、個別の論理素子及び一つ以上のマイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、あるいは特別に構成されたプログラマブルデバイス、例えばプログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等）を含む。いくつかの実施形態において、処理システム３２は、受信された活性化信号に関連した情報を受信、解析、及び表示するための命令を実行する汎用マイクロプロセッサ及び専用マイクロプロセッサの少なくとも一方（例えば、活性化信号を処理するために最適化することのできるデジタルシグナルプロセッサ、すなわちＤＳＰ）を含む。このような実施形態においては、処理システム３２は、実行されると、信号処理の一部を実行するようなプログラム命令を含むことができる。プログラム命令は、例えばマイクロプロセッサやマイクロコントローラによって実行されるファームウェア、マイクロコード、又はアプリケーションコードを含むことができる。上述の実施形態は単なる例示であり、読者には処理システム３２が任意の適切な形態をとり得ることが理解されるであろう。
【００３９】
いくつかの実施形態において、処理システム３２は、電極２４に隣接する心筋組織における内因性電気的活動を測定するように構成されてもよい。例えばいくつかの実施形態において、処理システム３２は、マッピングされた解剖学的特徴における支配的ロータ、あるいは発散活動パターンに関連した内因性電気的活動を検出するように構成される。研究によって、支配的ロータ、及び発散活動パターンの少なくとも一方が心房細動の開始及び維持において特定の役割を果たし、ロータ経路、ロータコア、及び発散型焦点の少なくとも一つの焼灼が心房細動の停止に有効となり得ることが示されている。何れの場合においても、処理システム３２は、ＡＰＤマップ、ベクトル場マップ、等高線マップ、信頼性マップ、心電図等の関連特性を表示するため、検出された活性化信号を処理する。関連特性は、焼灼治療に適した部位を特定する際に医師に利用されてもよい。
【００４０】
アブレーションプローブ１６は、一つ以上のアブレーション電極３６を支持する可撓性カテーテル本体３４を含む。一つ以上のアブレーション電極３６は、一つ以上のアブレーション電極３６にアブレーションエネルギーを送達するように構成された無線周波数（ＲＦ）発生装置３７に電気的に接続される。アブレーションプローブ１６は構造２０と同様に、治療すべき解剖学的特徴に対して移動可能である。アブレーションプローブ１６は、一つ以上のアブレーション電極３６が治療すべき組織に対して位置決めされるときに、構造２０の複数の電極２４の間に、あるいはこれらに隣接して位置決め可能である。
【００４１】
処理システム３２は、医師によって参照されるため、関連特性の表示を表示装置４０に出力する。図示の実施形態において表示装置４０は、ＣＲＴ、ＬＥＤ、又は他の種類のディスプレイ、あるいはプリンタである。表示装置４０は、関連特性を医師にとって最も有用な形式で表示する。さらに、処理システム３２は、焼灼のために特定された部位において組織に接触するようにアブレーション電極３６を誘導する際に医師を支援するような、表示装置４０上に表示するための位置特定出力を生成することができる。
【００４２】
図２は、図１に示すシステム１０において用いられるのに適した、先端に電極２４を含むマッピングカテーテル１４の一実施形態を示している。マッピングカテーテル１４は可撓性カテーテル本体１８と、マッピング電極又はセンサ２４を支持するように構成された三次元構造２０を支持する先端とを有している。マッピング電極２４は心筋組織において内因性電気的活動、例えば活性化信号を検出し、検出された活動はその後、関連特性の生成及び表示を介して心拍障害又は他の心筋病変を有する部位を特定する際に医師を支援するため、処理システム３２によって処理される。特定された部位に焼灼のような適切な治療を適用するための適切な位置を決定するため、且つ特定された部位に一つ以上のアブレーション電極３６を誘導するため、この情報を用いることができる。
【００４３】
図示の三次元構造２０はベース部材４１及びエンドキャップ４２を含み、その間において可撓性スプライン４４は一般に、周方向に空間を形成した関係で延びている。上述のように、三次元構造２０は開放された内部空間２２を定義するバスケットの形態をとる。いくつかの実施形態において、スプライン４４はニチノール金属又はシリコーンゴムのような弾力性のある不活性材料で形成され、接触する組織表面に沿って曲げられて適合するため、弾力性があり、予め緊張された状態で、ベース部材４１及びエンドキャップ４２の間に接続される。図示の実施形態において、８個のスプライン４４が三次元構造２０を形成している。他の実施形態においては、追加の、又はより少ないスプライン４４を用いることができる。図示のように、各スプライン４４は８個のマッピング電極２４を支持している。三次元構造２０の他の実施形態においては、追加の、又はより少ないマッピング電極２４を各スプライン４４上に配置することができる。図示の実施形態において、三次元構造２０は比較的小さい（例えば、直径４０ｍｍ以下）。代替実施形態においては、三次元構造２０はさらに小さいか、より大きい（例えば、直径４０ｍｍ以上）。
【００４４】
スライド可能なシース５０は、カテーテル本体１８の長軸に沿って移動可能である。シース５０を前方に（すなわち、先端に向かって）移動させることによって、シース５０に三次元構造２０が詰められ、従って構造２０は例えば心臓のような解剖学的構造の内部空間における挿入及び除去に適した、コンパクト且つロープロファイルな状態に潰される。対照的に、シース５０を後方に（すなわち、基端に向かって）移動させることによって、三次元構造２０を解放し、構造２０が弾性的に拡張し、図２に示す予め緊張された状態をとることを許容する。三次元構造２０の実施形態のさらなる詳細は、本明細書においてその全体が参考として取り入れられた「複数電極支持機構（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ）」と題される米国特許第５，６４７，８７０号に開示されている。
【００４５】
信号線（図示なし）は、各マッピング電極２４に電気的に接続される。信号線はマッピングカテーテル２０の本体１８を通ってハンドル５４内に延長され、多ピンコネクタであり得る外部コネクタ５６に接続される。コネクタ５６はマッピング電極２４を処理システム３２に電気的に接続する。マッピングシステム、及び、マッピングカテーテルによって生成された信号処理のための方法のさらなる詳細は、「可動電極要素を複数電極構造体内で誘導するためのシステム及び方法（Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｇｕｉｄｉｎｇ  Ｍｏｖａｂｌｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ  ｗｉｔｈｉｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）」と題される米国特許第６，０７０，０９４号、「心臓マッピング及びアブレーションシステム（Ｃａｒｄｉａｃ  Ｍａｐｐｉｎｇ  ａｎｄ  Ａｂｌａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）」と題される米国特許第６，２３３，４９１号、「体腔の登録マップの精緻化のためのシステム及びプロセス（Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ  ｆｏｒ  Ｒｅｆｉｎｉｎｇ  ａ  Ｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ  Ｍａｐ  ｏｆ  ａ  Ｂｏｄｙ  Ｃａｖｉｔｙ）」と題される米国特許第６，７３５，４６５号に記載されており、これらの開示は本明細書において参考として取り入れられている。
【００４６】
ここで、他の複数電極構造をマッピングカテーテル１４の先端に配置し得ることに留意されたい。また、複数のマッピング電極２４が例えば図２に示す単一のマッピングカテーテル１４ではなく、複数の構造上に配置されてもよいことに留意されたい。例えば、複数のマッピング構造によって左心房内でマッピングされる場合、複数のマッピング電極を支持する冠状静脈洞カテーテルと、左心房内に配置された複数のマッピング電極を支持するバスケットカテーテルとを含む構成が用いられてもよい。他の例として、複数のマッピング構造によって右心房内でマッピングされる場合、冠状静脈洞内に配置するための複数のマッピング電極を支持する１０極カテーテルと、三尖弁輪の周辺に配置するための複数のマッピング電極を支持するループカテーテルとを含む構成が用いられてもよい。
【００４７】
マッピング電極２４はマッピングカテーテル１４のような専用のマッピングプローブによって支持されていると記載されているが、マッピング電極は非マッピング専用プローブ又は多機能プローブ上に支持されてもよい。例えば、アブレーションカテーテル１６のようなアブレーションカテーテルは、カテーテル本体の先端上に配置され、且つ信号処理システム３２及び誘導システム（図示なし）に接続された一つ以上のマッピング電極２４を含むように構成することができる。他の例として、アブレーションカテーテルの先端のアブレーション電極は、マッピング電極としても動作するように、信号処理システム３２に接続されてもよい。
【００４８】
システム１０の動作を説明するため、図３は複数のマッピング電極２４を含むバスケット構造２０の一実施形態の概略側面図を示している。図示の実施形態において、バスケット構造は６４個のマッピング電極２４を含む。マッピング電極２４は、電極２４の８×８の配列を形成するように、８個のスプライン（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、及びＨ）の各々の上の、８個の電極のグループ（１、２、３、４、５、６、７、及び８）に配置されている。６４個のマッピング電極２４の構成がバスケット構造２０上に配置されて示されているが、マッピング電極２４は代わりに（Ｍ個のスプラインの各々の上にＮ個の電極が配置された）電極２４のＭ×Ｎの配列のような、異なる数、異なる構造、及び異なる位置の少なくとも一つにおいて配置されてもよい。また、複数のバスケット構造は異なる解剖学的構造から信号を同時に取得するため、同じ、又は異なる解剖学的構造内に配置することができる。
【００４９】
バスケット構造２０が治療すべき解剖学的構造に隣接して、例えば心臓の左心房又は左心室の内部に直接隣接し、あるいは直接接触するように配置された後、処理システム３２は、解剖学的構造の内因性生理活動に関連した各電極２４のチャンネルからの活性化信号を記録するように構成される。すなわち、電極２４は、解剖学的構造の生理機能に固有の電気的活性化信号を測定する。
【００５０】
いくつかの実施形態において、処理システム３２は、検出された各活性化信号に対して位置から外れたか、位置を誤ったかの少なくとも一方である開始時間を特定するように構成される。重なったアーティファクト信号、例えば遠距離場活性化信号やノイズは、根底にある真の局所的な活性化信号について検出された開始時間を破損させ得る。内因性生理活動の活性化信号がマッピング電極２４によって検出された後、処理システム３２は、電気信号が各心拍中に解剖学的構造の組織、例えば左心房や左心室を通って伝搬されるような、検出された電気的活動の伝搬パターンの特性表現を生成する。特性表現は脈拍ごとに個別に生成するか、隣接する、あるいは後続の複数の脈拍にわたって平均化することができる。一例において特性表現は、（Ｍ個のスプラインの各々の上にＮ個の電極が配置された）Ｍ×Ｎの電極配列にわたるベクトル場とすることができる。ベクトル場は、Ｍ×Ｎ個の各電極における活動の伝搬方向を表すＭ×Ｎ個の各電極におけるベクトルからなる。別の例においては、特性表現は各心拍中のＭ×Ｎの電極配列にわたる活動の伝搬の等高線マップとすることができる。さらに別の例において特性表現は、電圧マップ、活動電位持続時間（ＡＰＤ）マップ、あるいは各拍を取り巻くＴ個のタイムステップにわたる位相マップによって表されるような、Ｍ×Ｎ個の電極にわたる活動の時空的変化とすることができる。
【００５１】
いくつかの実施形態において、特性表現はベクトル場である。ベクトル場は各マッピング電極２４の位置に対応するベクトルのグリッドを有する特性表現であり、各ベクトルは伝搬の局所的方向と、期間中に隣接又は近接する電極２４に対して対応する電極２４において検出された活性化信号の大きさとを表す。処理システム３２は電極位置において活性化信号を検出し、現在の電極位置における活性化信号に関連した開始時間を決定する。伝搬する活性化信号に対応するベクトルを決定するため、処理システム３２は現在の電極位置における活性化信号の開始時間と近接する電極位置における活性化信号の開始時間との間の時間差に従って、隣接又は近接する電極２４において検出された活性化信号の円形平均を算出する。これは、各電極２４に対応するベクトルのグリッドが生成されるまで、全ての電極位置についての全てのマッピング電極２４に対して繰り返される。
【００５２】
開始時間とは、電極位置に到達した活性化信号に関連した電気的活動の開始の検出に対して、処理システム３２が割り当てた時間又はタイムスタンプのことである。Ｍ×Ｎの配列の電極２４は、心拍中の活性化信号、すなわち活動電位の脱分極や心臓組織細胞に関連した電気信号の伝搬を検出する。処理システム３２は各活性化信号の微分に基づいて開始時間を決定する。微分により、活性化信号の振幅の変化を検出する。例えば心拍は、心臓で検出された電気信号の振幅の急激な上昇を誘発する。処理システムは、微分の活性化信号から最小ピーク値を特定する。最小ピーク値は開始時間として特定することができる。上述のように、他のアーティファクトにおける遠距離場活性化信号やノイズにより、開始時間の特定が不適切となり得る。例えば、近接する複数の大きな最小ピーク値や対象とする信号に重なったアーティファクト信号によって、微分信号において位置から外れ、混同を生じた最小ピーク値のような、開始時間を決定する際の曖昧さが生じ得る。処理システム３２は、決定された初期開始時間、すなわち検出された活性化信号に基づいて決定された開始時間に基づいて、例えば初期ベクトル場のような初期特性表現を生成する。
【００５３】
いくつかの実施形態において、処理システムは代替開始時間候補を特定するようにさらに構成される。開始時間候補は、決定された開始時間、又は初期開始時間の直前及び直後の局所的近傍で特定された開始時間とすることができる。局所的近傍は、初期開始時間を取り巻く時間ウィンドウを含むことができる。処理システムは、周囲の開始時間ウィンドウ内に入る他の最小ピーク値を特定することができる。必要に応じて、処理システムは開始時間ウィンドウ内に入るこれらの開始時間候補を、これらの振幅、及び初期開始時間の振幅の少なくとも一方に基づいて限定することができる。例えば、開始時間候補の振幅が対応する初期開始時間の特定の割合の範囲内であれば、処理システムは特定された開始時間候補を、振幅割合閾値に入るとして限定するであろう。割合ベースの閾値ではなく、固定された振幅閾値等の他の閾値も考えられる。
【００５４】
処理システム３２は、パターンテンプレートバンクから初期特性表現に最も類似する初期パターンテンプレートを決定又は特定するように構成され、各パターンテンプレートは過去に観察されたか、発生が予測される特性伝搬パターンを表す。特性パターンがベクトル場である例において、パターンテンプレートバンクは様々な渦巻パターン、発散パターン、層状パターン、及びベクトル場内の様々な位置において様々な角度で配向されたパターンのような、複数の特性伝搬パターンを含むことができる。同様の伝搬パターンは、テンプレートパターンが例えば等高線マップ、電圧マップ、ＡＰＤマップ、位相マップ等の特性伝搬パターンに対応するような、他の特性表現のために用いることができる。初期パターンテンプレートを決定するため、処理システム３２は生成された初期ベクトル場（初期開始時間に基づいて生成されたベクトル場）を、パターンテンプレートベクトル場バンクに格納された各パターンテンプレートベクトル場と比較する。パターンテンプレートは、単位ベクトルの観点で表された理想的なベクトル場を得るため、例えばフロベニウスノルムに従って正規化することができ、記載された方法に基づいて各特性表現と比較することができる。
【００５５】
比較によって、初期ベクトル場又は初期特性表現と、それと比較されるパターンテンプレートとの間の類似性又は非類似性に基づいた類似性指標又は類似度を得ることができる。最も類似度の高いパターンテンプレートが初期パターンテンプレート又はシグネチャパターンテンプレートとして特定され、対応する類似性指標が初期類似性指標として特定される。従って、処理システム３２は、候補開始時間とともに初期開始時間を決定することができ、初期テンプレートパターン及び対応する初期類似性指標が特定される初期特性表現を生成することができる。
【００５６】
パターンテンプレートバンクは、処理システム３２内のメモリにローカルに記憶されたデータベースや配列、又は複数のベクトルテンプレートとすることができ、あるいは遠隔地に記憶され、ネットワークやインターネット接続を介してアクセス可能なものとすることができる。各パターンテンプレートは、先験的に予測される対象のパターン（例えば、渦巻、発散、又は層状パターン）や、各パターンに関連した位置、方向、及び角度の少なくとも一つを表す。一例では、パターンテンプレートは、心房細動に関連した支配的ロータ及び発散活動パターンの少なくとも一方を特定することに関連し得る。各パターンテンプレートは固有の位置を有する固有のパターンを表してもよく、パターンは例えば、コア位置を有するロータコア及びロータ経路の少なくとも一方を含むロータ活動を表し得る渦巻パターン、あるいは焦点位置を有する焦点活動を表す発散パターンを含む。パターンテンプレートは、ベクトル場、等高線マップ、時間依存電圧マップ、又は位相マップ、活動電位持続時間マップ、あるいは対象とする解剖学的構造を通って伝搬されるときの検出された活性化信号及び電気的活動の少なくとも一方を表すために用いることのできる任意の特性表現を表し得る。
【００５７】
初期開始時間と複数の代替開始時間候補の内の一つの何れの開始時間が対応する活性化信号の正確な開始時間であるかを特定するため、処理システム３２は、初期開始時間を対応する代替開始時間候補で反復的に置き換え、各反復に対して、すなわち候補特性表現が生成される開始時間候補の各々に対して、候補特性表現を生成する。各候補特性表現は初期パターンテンプレートと比較され、それらの間の類似度が決定される。候補特性表現と初期テンプレートパターンとの間の類似度が初期特性パターンと初期テンプレートパターンとの間の類似度より大きい場合、初期候補特性表現は、初期類似性指標より大きい類似性指標を有する候補特性表現に対応する開始時間候補と更新される。従って、処理システム３２は、候補特性表現と初期パターンテンプレートとの間の比較に基づいて、各活性化信号時間に対する最適化された開始を決定する。
【００５８】
ベクトル場特性表現の例において、処理システム３２は初期開始時間を対応する開始時間候補で反復的に置き換え、その開始時間候補に基づいて候補ベクトル場を生成する。各候補ベクトル場は初期パターンテンプレートと比較され、類似性指標が決定される。現在の類似性指標が初期類似性指標より大きい場合、初期開始時間は候補開始時間と更新又は置き換えられ、初期ベクトル場は新しい初期開始時間と更新される。また、初期類似性指標は現在の類似性ベクトルによって更新又は置き換えられる。処理システム３２は各初期開始時間に対して最適化開始時間が決定されるまで、各開始時間候補に対してこの方法を繰り返す。開始時間候補について初期類似性指標より大きい類似性指標が現れない場合には、初期開始時間が活性化信号についての最適化開始時間となり得ることに留意されたい。
【００５９】
いくつかの実施形態において、決定された特性表現を予め決定されたテンプレートパターンと比較することは、検出された活性化信号を人為的にバイアスし、特性表現をユーザの先験的予測へと繋げるために適切でないかもしれない。あるいは処理システム３２は、選択された数の生成された初期特性表現を平均化し、結果として得られる平均化された特性表現をパターンテンプレートとして利用することができる。この場合、パターンテンプレートは、各対象及び検出された活性化信号のセットの少なくとも一方に固有のデータである。対象から検出された活性化信号に基づいて初期パターンテンプレートを決定することによって、他の対象や理想的な状況から生成することのできるパターンテンプレートバンクを用いた場合の先験的予測や期待によって人為的にパターンを強制するリスクが回避される。ユーザ又は医師は、初期特性表現に近接した先行する、あるいは後続のいくつかの特性表現を、平均化され、且つ初期パターンテンプレートとして表される候補として選択することができる。
【００６０】
初期特性表現とパターンテンプレートとの間の比較は、それらの間の類似度を決定するいくつかの類似性決定方法を介して行うことができる。例えば、類似性指標は相互相関尺度を介して生成することができる。別の例では、各特性表現は単一のベクトル、すなわちスーパーベクトルとして扱うことができ、類似性指標又は尺度を導出するため、線形代数による標準的なベクトル比較方法を用いることができる。例えばＭ×Ｎ個の電極にわたるベクトル場は、Ｍ×Ｎ×２次元空間内のスーパーベクトルとして扱うことができる。あるいは、ＡＰＤマップ、電圧マップ、又は位相マップのようなＴ個のタイムステップにわたる時空間の特性表現もまた、ＭｎＮ×Ｔ次元空間内のスーパーベクトルとして扱うことができる。
【００６１】
処理システム３２は、各初期特性表現から導出されたスーパーベクトルの、各パターンテンプレートから導出されたスーパーベクトル上への投影を決定する。処理システム３２は、類似性の尺度又は指標として用いることのできるスーパーベクトルの投影からの投影エネルギーを決定する。類似性指標の算出は、対応する初期パターンテンプレートに対する類似性の観点からパターンテンプレートを順位付けする類似性アルゴリズムに基づくことができる。初期特性表現を最も正確に表すパターンテンプレートを特定する他のアルゴリズムには、非類似性アルゴリズム、相関アルゴリズム、距離アルゴリズム、オブジェクト検出アルゴリズム、画像処理、及びそれらの任意の組み合わせ等の内の任意の一つを含むことができる。最大又は最適な類似度を有するパターンテンプレートが決定された後、処理システム３２は初期投影として対応する投影を特定する。初期投影は初期類似性指標として知られており、どの開始時間が検出された活性化信号と関連付けるための最も正確な開始時間であるかを決定するために用いることができる。
【００６２】
ベクトル場の例に戻ると、処理システム３２は各開始時間を代替開始時間候補の一つで反復的に置き換える。新しい候補ベクトル場特性表現が各反復中に生成され、その後、特定されたパターンテンプレートと比較され、従って、現在の類似性指標も各反復中に決定される。現在の類似性指標の各々は、初期パターンテンプレートを特定するのに用いられた初期類似性指標と比較される。現在の指標が類似性の点において初期指標を超えている場合、初期ベクトル場特性表現は、開始時間候補に基づいて生成されたベクトル場に対応する開始時間候補と更新される。また、現在の類似性指標は初期類似性指標を置き換え、後続の反復のための初期類似性指標として用いられる。従って、初期ベクトル場特性表現は、最も正確な、あるいは最適化された開始時間、すなわち最初に決定された開始時間又は初期開始時間、あるいは代替開始時間候補の一つと反復的に更新される。開始時間候補の全てが用い尽くされると、結果として得られるベクトル場特性表現は、各電極位置において検出された各活性化信号についての最も正確な、あるいは最適化された開始時間と更新されるであろう。
【００６３】
いくつかの実施形態において、特定された初期パターンテンプレートは、全ての後続の反復にわたって一定に維持することができる。あるいは、全ての反復の後、更新された開始時間、及び各反復の終了後に最適化された初期特性パターンに基づいて、新しい初期パターンテンプレートが特定されることも意図される。この実施形態において処理システムは、初期開始時間及び初期ベクトル場特性表現が完全に異なるパターンテンプレートにバイアスされていたとしても、異なるパターンテンプレート、又は初期パターンテンプレートを潜在的に見出すことができる。従って、初期パターンテンプレートは静的に保持されず、むしろ各反復において動的に更新又は最適化される。
【００６４】
いくつかの実施形態において、処理システム３２はどの開始時間が最も正確な開始時間であるかを決定するため、初期及び現在の少なくとも一方の特性表現の対応するスーパーベクトルとパターンテンプレートとの間の角度又は距離を計算する。現在の角度又は距離がそれぞれ初期の角度又は距離より小さい場合、処理システムは初期開始時間を対応する現在の開始時間で更新する。
【００６５】
いくつかの実施形態において、処理システムは、位置から外れたか、位置を誤った開始時間を特定するようにさらに構成される。重なったアーティファクト信号（例えば、遠距離場活性化信号）やノイズは、微分信号におけるピーク値を異なる時間的位置において識別させ得る。上述のように開始時間及び代替開始時間候補を特定した後、処理システム３２は、単独の決定された初期開始時間、すなわち孤立した開始時間に関連した代替開始時間候補のない活性化信号を特定する。一実施形態において、初期ベクトル場特性表現は決定された初期開始時間に基づいて各活性化信号に対して生成される。各初期ベクトル場についての初期パターンテンプレートは、上述のように対応する初期類似性指標とともに特定される。処理システムは孤立した開始時間の各々を反復的に削除し、各反復中に現在のベクトル場を生成する。現在の類似性指標は、初期ベクトル場に対する現在のベクトル場の各々の比較に基づいて決定される。現在の類似性指標の各々は、初期パターンテンプレートを特定するために用いられた初期類似性指標と比較される。現在の類似性指標が初期類似性指標を超えた場合、初期ベクトル場は対応する孤立した開始時間なしで更新される。従って、孤立した開始時間が活性化信号に正確に対応しない場合、初期ベクトル場はそれらが削除された状態で反復的に更新される。位置から外れたか、位置を誤った孤立した開始時間の全てが反復的に削除されると、結果として得られるベクトル場は、各電極位置において検出された各活性化信号についての最も正確な開始時間で更新又は最適化されるであろう。
【００６６】
図４は、妨げとなったか、位置を誤った開始時間の訂正前の決定された開始時間を示す。初期ベクトル場において丸で囲まれた領域６０、６２で示すように、いくつかのベクトルは完全に欠けており（６０）、いくつかのベクトルは位置を誤っている（６２）。右側に示す訂正後の開始時間において、初期開始時間は識別可能でなかったが、その後にいくつかの開始時間は回復され（６６）、最も正確な開始時間を明らかにするため、いくつかの開始時間は変更されている（６４）。
【００６７】
図５は、生体内の心臓組織をマッピングするための方法を詳細に示す。マッピングプローブ１４が心室に挿入された後、処理システム３２は、各心拍中に生成された心臓組織の電気的活動の活性化信号を、処理システム３２の先端に配置された複数のマッピング電極２４で検出する。処理システム３２は、各心拍中において心臓組織全体に伝搬するときの検出された電気的活動又は活性化信号のベクトル場を生成する。各活性化信号に対して、処理システム３２は対応する活性化信号の微分信号において特定されたピーク値に従って開始時間を決定する。心臓、あるいはその周辺にノイズが存在する場合、決定された開始時間は完全には正確でない可能性がある。従って、代替開始時間候補が各開始時間に対して決定される。これらの候補は、決定された開始時間、あるいはその周辺における局所的なピーク値に従って特定することができる。
【００６８】
過去に観測されたか、発生が予測される特性伝搬パターンを表すパターンテンプレートバンクは、初期ベクトル場パターンテンプレートを特定するために用いられる。生成されたベクトル場の各々は、それらの間の類似度を決定するため、各パターンテンプレートと比較される。最も類似する、あるいは最も高い類似度を有するパターンテンプレートは、ベクトル場に対応する初期ベクトル場パターンテンプレートとして特定される。初期ベクトル場パターンテンプレートは、対応する開始時間候補、及び特定された初期ベクトル場パターンテンプレートに関連した開始時間に基づいて、各活性化信号に対する最適化開始時間を決定するために用いることができる。最適化開始時間が初期開始時間と異なる場合、初期開始時間は対応する最適化開始時間と更新又は置き換えられる。処理システム３２は各心拍、及び各心拍に対応する検出された活動に対してこのプロセスを繰り返す。ベクトル場、又は心臓の解剖学的マップは、最適化開始時間に基づいて生成及び表示することができる。
【００６９】
記載された例示的な実施形態に対して本発明の範囲から逸脱することなく、様々な修正及び追加を行うことができる。例えば、上述の実施形態は特定の特徴について述べているが、本発明の範囲にはまた、異なる特徴の組み合わせを有する実施形態、及び記載された特徴の全てを含まない実施形態も含まれる。従って、本発明の範囲は、その全ての均等形態とともに、特許請求の範囲内に入るような全ての代替、修正、及び変形形態を包含することを意図する。
【図２】
2016518224.tif 000003
【図３】
2016518224.tif 000004
【図１】
2016518224.tif 000005
【図４】
2016518224.tif 000006
【図５】
2016518224.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成28年1月12日(2016.1.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
解剖学的構造、あるいはその周辺に配置され、且つ生理活動のインスタンス中に活性化信号を検出するように構成された複数のマッピング電極と、
複数の前記マッピング電極に関連した処理システムを含み、前記処理システムは検出された前記活性化信号を記録し、且つ複数の前記マッピング電極の一つと記録された各活性化信号とを関連付けるように構成され、前記処理システムは前記生理活動の各インスタンス中に検出された各活性化信号に対してベクトル場を生成し、各活性化信号に対して開始時間及び代替開始時間候補を決定し、生成された前記ベクトル場と少なくとも一つのベクトル場テンプレートパターンとの間の類似度に基づいて各活性化信号に対して初期ベクトル場パターンテンプレートを特定し、且つ対応する前記開始時間候補及び前記初期ベクトル場パターンテンプレートに基づいて各活性化信号に対して最適化開始時間を決定するようにさらに構成される解剖学的マッピングシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の解剖学的マッピングシステムにおいて、前記処理システムは決定された前記開始時間を対応する最適化開始時間で置き換え、且つ前記最適化開始時間に基づいて前記活性化信号の表示装置上への表示を生成するようにさらに構成される解剖学的マッピングシステム。
【請求項３】
請求項１に記載の解剖学的マッピングシステムにおいて、開始時間を決定するため、前記処理システムは検出された前記活性化信号の微分を算出し、且つ検出された各活性化信号に対して最小ピーク値を特定するようにさらに構成される解剖学的マッピングシステム。
【請求項４】
請求項３に記載の解剖学的マッピングシステムにおいて、代替開始時間候補を決定するため、前記処理システムは特定された最小ピーク値の局所的近傍か、対応する前記最小ピーク値の振幅に基づいた振幅閾値の少なくとも一方の範囲内にある微分の検出された前記活性化信号から負側ピーク値を特定するようにさらに構成される解剖学的マッピングシステム。
【請求項５】
請求項１に記載の解剖学的マッピングシステムにおいて、初期ベクトル場パターンテンプレートを特定するため、前記処理システムは生成された各ベクトル場とベクトル場テンプレートパターンバンクの少なくとも一つのベクトル場テンプレートパターンとの間の類似度を決定し、且つ対応するベクトル場との類似度の最大値を有するベクトル場テンプレートパターンを特定するようにさらに構成される解剖学的マッピングシステム。
【請求項６】
請求項１に記載の解剖学的マッピングシステムにおいて、最適化開始時間を決定するため、前記処理システムは各開始時間候補に対してベクトル場候補を生成し、各ベクトル場候補と対応する前記活性化信号に基づいて生成された前記ベクトル場との間の類似度を決定し、且つ前記ベクトル場候補と前記ベクトル場との間の類似度が前記ベクトル場と初期ベクトル場パターンとの間の類似度を超えるか否かを特定するようにさらに構成される解剖学的マッピングシステム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
実施例１３において、解剖学的マッピングシステムは、解剖学的構造、あるいはその周辺に配置され、且つ生理活動のインスタンス中に活性化信号を検出するように構成された複数のマッピング電極と、複数のマッピング電極に関連した処理システムとを含み、処理システムは検出された活性化信号を記録し、且つ複数のマッピング電極の一つと記録された各活性化信号とを関連付けるように構成され、処理システムは生理活動の各インスタンス中に検出された各活性化信号に対してベクトル場を生成し、各活性化信号に対して開始時間及び代替開始時間候補を決定し、生成されたベクトル場と少なくとも一つのベクトル場テンプレートパターンとの間の類似度に基づいて各活性化信号に対して初期ベクトル場パターンテンプレートを特定し、且つ対応する開始時間候補及び初期ベクトル場パターンテンプレートに基づいて各活性化信号に対して最適化開始時間を決定するようにさらに構成される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
信号線（図示なし）は、各マッピング電極２４に電気的に接続される。信号線はマッピングカテーテル１４の本体１８を通ってハンドル５４内に延長され、多ピンコネクタであり得る外部コネクタ５６に接続される。コネクタ５６はマッピング電極２４を処理システム３２に電気的に接続する。マッピングシステム、及び、マッピングカテーテルによって生成された信号処理のための方法のさらなる詳細は、「可動電極要素を複数電極構造体内で誘導するためのシステム及び方法（Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｇｕｉｄｉｎｇ  Ｍｏｖａｂｌｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ  ｗｉｔｈｉｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）」と題される米国特許第６，０７０，０９４号、「心臓マッピング及びアブレーションシステム（Ｃａｒｄｉａｃ  Ｍａｐｐｉｎｇ  ａｎｄ  Ａｂｌａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）」と題される米国特許第６，２３３，４９１号、「体腔の登録マップの精緻化のためのシステム及びプロセス（Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ  ｆｏｒ  Ｒｅｆｉｎｉｎｇ  ａ  Ｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ  Ｍａｐ  ｏｆ  ａ  Ｂｏｄｙ  Ｃａｖｉｔｙ）」と題される米国特許第６，７３５，４６５号に記載されており、これらの開示は本明細書において参考として取り入れられている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
初期特性表現とパターンテンプレートとの間の比較は、それらの間の類似度を決定するいくつかの類似性決定方法を介して行うことができる。例えば、類似性指標は相互相関尺度を介して生成することができる。別の例では、各特性表現は単一のベクトル、すなわちスーパーベクトルとして扱うことができ、ここで類似性指標又は尺度を導出するため、線形代数による標準的なベクトル比較方法を用いることができる。例えばＭ×Ｎ個の電極にわたるベクトル場は、Ｍ×Ｎ×２次元空間内のスーパーベクトルとして扱うことができる。あるいは、ＡＰＤマップ、電圧マップ、又は位相マップのようなＴ個のタイムステップにわたる時空間の特性表現もまた、Ｍ×Ｎ×Ｔ次元空間内のスーパーベクトルとして扱うことができる。
【国際調査報告】
2016518224.tif 000008
2016518224.tif 000009
2016518224.tif 000010