(57)【要約】解剖学的マッピングシステムは、各々が電極位置を有し、解剖学的構造内の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た複数のマッピング電極を含む。マッピング処理装置は複数のマッピング電極と関連し、検出された活性化信号を記録し、複数のマッピング電極の一つと記録された活性化信号の各々とを関連付けるように構成される。マッピング処理装置は検出された活性化信号のタイミングと、検出された活性化信号の各々に関連したマッピング電極の電極位置との間の関係に基づいて少なくとも一つの繰り返しパターンを特定するため、記録された活性化信号を解析するようにさらに構成される。
2016501640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
解剖学的構造内の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た複数のマッピング電極を含み、複数の前記マッピング電極の各々は電極位置を有することと、
複数の前記マッピング電極と関連したマッピング処理装置を含み、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前記活性化信号の各々とを関連付けるように構成され、前記マッピング処理装置は検出された前記活性化信号のタイミングと、検出された前記活性化信号の各々に関連した前記マッピング電極の前記電極位置との間の関係に基づいて少なくとも一つの繰り返しパターンを特定するため、記録された前記活性化信号を解析するようにさらに構成されることと
を含む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、前記マッピング処理装置は前記解剖学的構造に対する少なくとも一つの前記繰り返しパターンの位置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３】
請求項１及び２の何れか一項に記載の解剖学的マッピングシステムにおいて、前記マッピング処理装置は少なくとも一つの前記繰り返しパターンが病変を示すか否かを決定するため、少なくとも一つの前記繰り返しパターンを少なくとも一つの病変テンプレートに関連付け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、前記マッピング処理装置は複数の前記マッピング電極のサブセットによって検出された前記活性化信号に基づいて、少なくとも一つの前記繰り返しパターンを少なくとも一つの前記病変テンプレートに関連付けるよう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１〜４の何れか一項に記載の解剖学的マッピングシステムにおいて、前記繰り返しパターンは繰り返し時系列パターンであり、前記マッピング処理装置は少なくとも一つの前記繰り返しパターンを特定するため、検出された前記活性化信号に対して時系列検索アルゴリズムを実行するよう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１〜５の何れか一項に記載の解剖学的マッピングシステムにおいて、前記繰り返しパターンは繰り返し関連パターンであり、前記マッピング処理装置は少なくとも一つの前記繰り返しパターンを特定するため、検出された前記活性化信号に対して位置関連検索アルゴリズムを実行するように構成される解剖学的マッピングシステム。
【請求項７】
内因性心臓活動の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を含み、複数の前記マッピング電極の各々は電極位置を有することと、
複数の前記マッピング電極と関連したマッピング処理装置を含み、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前記活性化信号の各々とを関連付けるように構成され、前記マッピング処理装置は検出された前記活性化信号のタイミングと、検出された前記活性化信号の各々に関連した前記マッピング電極の前記電極位置との間の関係に基づいて少なくとも一つの繰り返しパターンを特定するため、記録された前記活性化信号を解析するようにさらに構成されることと
を含むカテーテルシステム。
【請求項８】
請求項７に記載のカテーテルシステムにおいて、前記マッピング処理装置は前記マッピング電極の前記電極位置、及び、対応する検出された前記活性化信号に基づいた少なくとも一つの出現頻度パターンの位置を決定するようにさらに構成されるカテーテルシステム。
【請求項９】
請求項７及び８の何れか一項に記載のカテーテルシステムにおいて、前記マッピング処理装置は少なくとも一つの前記繰り返しパターンが支配的ロータを示すか否かを決定するため、少なくとも一つの前記繰り返しパターンを少なくとも一つのロータテンプレートに関連付けるようにさらに構成されるカテーテルシステム。
【請求項１０】
請求項９に記載のカテーテルシステムにおいて、前記マッピング処理装置は複数の前記マッピング電極のサブセットによって検出された前記活性化信号に基づいて、少なくとも一つの前記繰り返しパターンを少なくとも一つの前記ロータテンプレートに関連付けるように構成されるカテーテルシステム。
【請求項１１】
請求項９及び１０の何れか一項に記載のカテーテルシステムにおいて、前記ロータテンプレートは周期的経路及び曲線経路の少なくとも一方を有する支配的ロータ、ロータコア、及びロータ経路の少なくとも一つの特徴であるカテーテルシステム。
【請求項１２】
請求項７〜１１の何れか一項に記載のカテーテルシステムにおいて、前記マッピング処理装置は少なくとも一つの前記繰り返しパターンを特定するため、検出された前記活性化信号に対して時系列検索アルゴリズムを実行するように構成されるカテーテルシステム。
【請求項１３】
請求項７〜１２の何れか一項に記載のカテーテルシステムにおいて、前記マッピング処理装置は少なくとも一つの前記繰り返しパターンを特定するため、検出された前記活性化信号に対して位置関連検索アルゴリズムを実行するように構成されるカテーテルシステム。
【請求項１４】
請求項７〜１３の何れか一項に記載のカテーテルシステムにおいて、前記マッピング処理装置は少なくとも一つの前記繰り返しパターンを特定するため、検出された前記活性化信号に対して位置関連検索アルゴリズム及び時系列検索アルゴリズムを実行するように構成されるカテーテルシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は心臓マッピングシステムに関する。より具体的には、本願はパターン認識を用いて異常な伝導経路、及び、対応する病巣源を特定するように構成された心臓マッピングシステムに関する。
【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囲の血管系を通した心室内への挿入を伴う。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。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播を表す心電図信号へと処理される。
【０００３】
医師は多くの場合、異常な伝導経路の位置を決定し、不整脈焦点を特定するために伝播経路を調査する。心臓アブレーションは、心房細動、心房粗動、房室回帰性頻脈、心室頻脈等の多くの心拍障害を治療するために用いる介入治療の一つである。無線周波数（ＲＦ）アブレーションカテーテルは一般に、異常な伝導経路を形成する病理伝導組織を破壊するために用いる。アブレーション行為によって異常な伝導経路を周囲の伝導経路から切断し、患者の健康な心拍を取り戻す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願の目的は上記に鑑みて、心臓カテーテルによって感知された内因性心臓活性化信号のパターンを特定するための方法、並びに、そのような方法を採用した解剖学的マッピングシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
心臓カテーテルによって感知された内因性心臓活性化信号のパターンを特定するための方法、並びに、そのような方法を採用した解剖学的マッピングシステムの様々な実施形態が本明細書に開示される。
【０００６】
実施例１において、解剖学的マッピングシステムは、各々が電極位置を有し、解剖学的構造内の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た複数のマッピング電極を含む。マッピング処理装置は複数のマッピング電極と関連し、検出された活性化信号を記録し、複数のマッピング電極の一つと記録された活性化信号の各々とを関連付けるように構成される。マッピング処理装置は検出された活性化信号のタイミングと、検出された活性化信号の各々に関連したマッピング電極の電極位置との間の関係に基づいて少なくとも一つの繰り返しパターンを特定するため、記録された活性化信号を解析するようにさらに構成される。
【０００７】
実施例２では、実施例１に記載の解剖学的マッピングシステムにおいて、マッピング処理装置は解剖学的構造に対する少なくとも一つの繰り返しパターンの位置を決定するようにさらに構成される。
【０００８】
実施例３では、実施例１及び２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、マッピング処理装置は少なくとも一つの繰り返しパターンが病変を示すか否かを決定するため、少なくとも一つの繰り返しパターンを少なくとも一つの病変テンプレートに関連付けるようにさらに構成される。
【０００９】
実施例４では、実施例３に記載の解剖学的マッピングシステムにおいて、マッピング処理装置は複数のマッピング電極のサブセットによって検出された活性化信号に基づいて、少なくとも一つの繰り返しパターンを少なくとも一つの病変テンプレートに関連付けるように構成される。
【００１０】
実施例５では、実施例１〜４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、マッピング処理装置は少なくとも一つの繰り返しパターンを特定するため、検出された活性化信号に対して時系列検索アルゴリズムを実行するように構成される。
【００１１】
実施例６では、実施例１〜５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、マッピング処理装置は少なくとも一つの繰り返しパターンを特定するため、検出された活性化信号に対して位置関連検索アルゴリズムを実行するように構成される。
【００１２】
実施例７において、カテーテルシステムは、各々が電極位置を有し、内因性心臓活動の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を含む。マッピング処理装置は複数のマッピング電極と関連し、検出された活性化信号を記録し、複数のマッピング電極の一つと記録された活性化信号の各々とを関連付けるように構成される。マッピング処理装置は検出された活性化信号のタイミングと、検出された活性化信号の各々に関連したマッピング電極の電極位置との間の関係に基づいて少なくとも一つの繰り返しパターンを特定するため、記録された活性化信号を解析するようにさらに構成される。
【００１３】
実施例８では、実施例７に記載のカテーテルシステムにおいて、マッピング処理装置はマッピング電極の電極位置、及び、対応する検出された活性化信号に基づいた少なくとも一つの出現頻度パターンの位置を決定するようにさらに構成される。
【００１４】
実施例９では、実施例７及び８の何れかに記載のカテーテルシステムにおいて、マッピング処理装置は少なくとも一つの繰り返しパターンが支配的ロータを示すか否かを決定するため、少なくとも一つの繰り返しパターンを少なくとも一つのロータテンプレートに関連付けるようにさらに構成される。
【００１５】
実施例１０では、実施例７〜９の何れかに記載のカテーテルシステムにおいて、ロータテンプレートは周期的経路及び曲線経路の少なくとも一方を有する支配的ロータ、ロータコア、及びロータ経路の少なくとも一つの特徴である。
【００１６】
実施例１１では、実施例７〜１０の何れかに記載のカテーテルシステムにおいて、マッピング処理装置は複数のマッピング電極のサブセットによって検出された活性化信号に基づいて、少なくとも一つの繰り返しパターンを少なくとも一つのロータテンプレートに関連付けるように構成される。
【００１７】
実施例１２では、実施例７〜１１の何れかに記載のカテーテルシステムにおいて、マッピング処理装置は少なくとも一つの繰り返しパターンを特定するため、検出された活性化信号に対して時系列検索アルゴリズムを実行するように構成される。
【００１８】
実施例１３では、実施例７〜１２の何れかに記載のカテーテルシステムにおいて、マッピング処理装置は少なくとも一つの繰り返しパターンを特定するため、検出された活性化信号に対して位置関連検索アルゴリズムを実行するように構成される。
【００１９】
実施例１４では、実施例７〜１３の何れかに記載のカテーテルシステムにおいて、マッピング処理装置は少なくとも一つの繰り返しパターンを特定するため、検出された活性化信号に対して位置関連検索アルゴリズム及び時系列検索アルゴリズムを実行するように構成される。
【００２０】
実施例１５において、解剖学的マッピングのための方法は、解剖学的構造に近接して複数のマッピング電極を配置し、複数のマッピング電極の各々は電極位置を有することと、解剖学的構造内の内因性生理活動の活性化信号を検出することと、検出された活性化信号を記録し、複数のマッピング電極の一つと記録された活性化信号の各々とを関連付けることと、検出された活性化信号のタイミングと、検出された活性化信号の各々に関連したマッピング電極の電極位置との間の関係に基づいて少なくとも一つの繰り返しパターンを特定するため、記録された活性化信号を解析することとを含む。
【００２１】
実施例１６では、実施例１５に記載の方法において、解剖学的構造に対する少なくとも一つの繰り返しパターンの位置を決定することをさらに含む。
実施例１７では、実施例１５及び１６の何れかに記載の方法において、少なくとも一つの繰り返しパターンが病変を示すか否かを決定するため、少なくとも一つの繰り返しパターンを少なくとも一つの病変テンプレートに関連付けることをさらに含む。
【００２２】
実施例１８では、実施例１５〜１７の何れかに記載の方法において、少なくとも一つの繰り返しパターンは複数のマッピング電極のサブセットによって検出された活性化信号に基づいて、少なくとも一つの病変テンプレートに関連付けられる。
【００２３】
実施例１９では、実施例１５〜１８の何れかに記載の方法において、少なくとも一つの繰り返しパターンを特定するため、検出された活性化信号に対して時系列検索アルゴリズムが実行される。
【００２４】
実施例２０では、実施例１５〜１９の何れかに記載の方法において、少なくとも一つの繰り返しパターンを特定するため、検出された活性化信号に対して位置関連検索アルゴリズムが実行される。
【００２５】
複数の実施形態が開示されるが、当業者には、本発明の例示的な実施形態を示し、記載する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】
【００２６】
【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】図１のシステムに関連して用いるためのアブレーションカテーテルの一実施形態の概略図である。
【図４】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５】バスケット機能要素内の電極によって検出された活性化時間を表す波形を示す図である。
【図６】バスケット機能要素内の複数の電極に対する活性化信号の位置に基づいた繰り返し活動パターンを示す図である。
【図７】バスケット機能要素内の複数の電極に対する活性化信号の経時的な動きに基づいた繰り返し活動パターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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、且つ、以下に詳細に説明される。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。
【００２８】
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を示す。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るシステム１０を示すが、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。
【００２９】
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）を通し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、一体構造に組み込むことができる。
【００３０】
マッピングプローブ１４は可撓性カテーテル本体１８を有する。カテーテル本体１８の先端は三次元複数電極構造２０を支持する。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た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、焼灼行為を実行するべき解剖学的領域における内因性生理活動を感知するように各々が構成された複数の電極２４を支持する。いくつかの実施形態において、電極は解剖学的構造内における内因性生理活動の活性化信号、例えば心臓活動の活性化時間を検出するように構成される。
【００３１】
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）はバスケット構造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を通して延び、各電極２４を処理システム３２のマッピング処理装置３３の入力へと電気的に接続する。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感知する。感知された活動は焼灼に適した心臓内の部位を特定する際に医師を支援するため、マッピング処理装置３３によって処理される。マッピング処理装置３３は少なくとも一つの繰り返しパターン、すなわち、時系列的、位置的、及び時間的の少なくとも一つである繰り返しパターンを特定するため、生理活動データ（例えば、心臓活動の活性化時間）を収集し、検索する。特定された繰り返しパターンは病変の治療のための焼灼に適した位置を決定するための、病変を示す所定のテンプレートに相関する。
【００３２】
いくつかの実施形態において、処理システム３２は電極２４に近接した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、ロータ経路及びロータコアの少なくとも一方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。何れの状況においても、マッピング処理装置３３はアブレーションプローブ１６を用いた焼灼に適した心筋部位の位置を導出するため、感知された活性化時間情報を処理する。所定の病変テンプレートは、支配的ロータ、ロータコア、又はロータ経路を表すように構成される。例えば病変テンプレートは、支配的ロータ、及びそれに対応するロータコアに一般に関連した時計回り、又は反時計回りの周期的パターンを特定するように構成されてもよい。処理システム３２は病変を表す解剖学的構造上、又は解剖学的構造内の位置を、アブレーションプローブ１６によって適用される焼灼治療の候補として分類する。
【００３３】
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、治療する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が治療するべき組織に対して位置決めされるときに、構造２０の電極２４の間に、又は近接して位置決め可能である。
【００３４】
誘導システム３８は処理システム３２及びアブレーションカテーテル１６に電気的に接続される。誘導システム３８は、処理システム３２によって焼灼治療の候補として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位置特定出力を提供する。誘導システム３８は表示装置４０に、特定された焼灼部位に対するアブレーションカテーテルの現在の位置を出力する。
【００３５】
図示の実施形態において、誘導システム３８は出力表示装置４０（例えば、ＣＲＴ、ＬＥＤディスプレイ、又はプリンタ）を含む。表示装置４０はバスケット構造２０内においてアブレーション電極３６を遠隔誘導するために医師にとって最も有用なリアルタイム形式で位置特定出力を表示する。
【００３６】
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の一実施形態を示す。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する。マッピング電極２４は心筋組織内の内因性電気的活動を感知し、感知された活動は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及び誘導システム３８によって処理される。このプロセスは一般に、マッピングと呼ばれる。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、また、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。
【００３７】
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を形成する。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を支持する。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はより大きい（例えば、直径４０ｍｍ以上）。
【００３８】
スライド可能なシース５０はカテーテル本体３０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は例えば心臓内のような内部空間への挿入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位置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。
【００３９】
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３０を通してハンドル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及び誘導システム３８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（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。
【００４０】
他の複数電極構造を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とともに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とともに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。
【００４１】
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３８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及び誘導システム３８に接続されてもよい。
【００４２】
図３は、図１のシステムに関連して用いるためのアブレーションカテーテル１６の一実施形態の概略図である。説明のため、図１はカテーテル本体３４の先端に支持された単一のアブレーション電極３６を示す。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「曲線状電極を使用した体組織における大型損傷形成システム及び方法（Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｆｏｒｍｉｎｇ  Ｌａｒｇｅ  Ｌｅｓｉｏｎｓ  ｉｎ  Ｂｏｄｙ  Ｔｉｓｓｕｅ  Ｕｓｉｎｇ  Ｃｕｒｖｉｌｉｎｅａｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ）」と題される米国特許第５，５８２，６０９号に記載されているように、複数のアブレーション電極を用いた他の構成が可能である。
【００４３】
ハンドル６０はカテーテル本体３４の基端に取り付けられる。ハンドル６０及びカテーテル本体３４は、図３に示す矢印のようにその長さに沿ってカテーテル本体３４を選択的に曲げるか屈曲させるためのステアリング機構６２を支持する。図示の実施形態において、ステアリング機構６２は外部ステアリングレバー６４を備える回転カムホイールを含む。ステアリングレバー６４の動きは電極３６を心内膜組織に適合し、密着させるため、本体３４の先端を屈曲させる。一つの例示的なステアリング機構が、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米国特許第５，２５４，０８８号に示され、且つ、記載されている。
【００４４】
アブレーション電極３６に電気的に接続された信号線（図示なし）はカテーテル本体３４を通してハンドル６０内に延び、外部コネクタ６６に電気的に接続される。図１及び３を参照すると、コネクタ６６はアブレーション電極３６をＲＦ発生装置３７及び誘導システム３８に接続する。焼灼行為の間、焼灼のために誘導システム３８によって特定された部位において心筋組織に接触するように医師はアブレーション電極３６を配置する。ひとたび位置決めされると、医師はアブレーション電極に所定量のアブレーションエネルギーを供給するようにＲＦ発生装置３７に指示する。応答として、アブレーション電極３６は接触する組織を焼灼し、異常な電気的経路を破壊するため、アブレーションエネルギーを放出する。
【００４５】
システム１０の動作を説明するため、図４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す。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るが、マッピング電極２４はあるいは異なる数、異なる構造、及び異なる配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に配置することができる。
【００４６】
バスケット構造２０が治療するべき解剖学的構造（例えば、心臓の左心房、左心室、右心房、又は右心室）に近接して位置決めされた後、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電極２４からの活性化信号を受信する。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。マッピング処理装置３３は例えば支配的ロータ、ロータ経路、及びロータコアの少なくとも一つのような病変について特定及び表示の少なくとも一方を行うため、検出された活性化信号からパターン、例えば時系列的、位置的、及び時間的の少なくとも一つであるパターンを検出するように構成される。
【００４７】
マッピング処理装置３３は検出された活性化信号を時系列パターン検索のためにアルゴリズム的に検索するように構成される。いくつかの実施形態において、活性化信号は各電極位置において検出され、順序付けられた時系列配列として記録される。例えば、図５はバスケット構造２０内の複数の電極によって検出された活性化信号を示す複数の波形を示す。図示の実施形態において、４個の電極Ａ１、Ａ２、Ａ３、及びＡ４からの信号が示される。示すように、電極Ａ１〜Ａ４は＜Ａ２、Ａ１、Ａ３、Ａ２、Ａ４、Ａ２、Ａ３、Ａ１、Ａ４、Ａ３、Ａ１、Ａ２、Ａ３＞の順序で活性化信号を感知する。マッピング処理装置３３は検出された活性化信号のタイミングと検出された活性化信号の電極位置との間の相関関係に基づいて少なくとも一つの繰り返し時系列パターンを特定するため、時系列検索アルゴリズムを実行するように構成される。
【００４８】
パターンを有する活動シーケンスを説明するため、図６は回転パターンで順次活性化信号を感知するバスケット構造２０からの４個の電極Ｂ４、Ｂ５、Ｃ４、及びＣ５を示す。具体的には図示の電極は、電極が時間的に離間した活性化信号を感知するときに、＜Ｃ４、Ｃ５、Ｂ５、Ｂ４＞の周期的な時系列パターンを感知する。活動シーケンスはまた、＜Ｃ４、Ｃ５、Ｂ５、Ｂ４＞、＜Ｃ５、Ｂ５、Ｂ４、Ｃ４＞、＜Ｂ５、Ｂ４、Ｃ４、Ｃ５＞、又は＜Ｂ４、Ｃ４、Ｃ５、Ｂ５＞としても特定することができる。いくつかの実施形態において、マッピング処理装置３３が図示の時系列パターン表現の何れか一つの実体を複数検出したときに、マッピング処理装置はその時系列パターンを繰り返し時系列パターンとして特定する。他の実施形態においては、特定の時系列パターンの出現頻度は偶然に期待される頻度と比較することができる。例えば、４個の電極の間では２４通りの順序シーケンスが可能であり、４個の電極に対する任意の時系列パターンは等しく１００／２４％の確率で出現する可能性がある。いくつかの実施形態において、特定された繰り返し時系列パターンは、特定された繰り返し時系列パターンが病変を示すか否かを決定するため、少なくとも一つの病変テンプレートに相関する。例えば、周期的又は曲線時系列パターンは心房細動イベントの存在を示し得るロータコア又はロータ経路をそれぞれ示すことができる。
【００４９】
別の例では、図７は電極Ｂ４、Ｂ５、Ｃ４、及びＣ５、並びに、電極に対して移動する活性化信号の波面を示す。この場合において、曲線ロータ経路が示されており、隣接又は近接するマッピング電極２４の活動の間の時間間隔はそれらのロータ経路に対する配向を示す。例えば電極Ｂ５及びＣ４のようにロータ経路に平行な電極は実質的に同時に対応する活性化信号を検出する一方で、例えば電極Ｂ４及びＣ５のようにロータ経路に直行する電極は待ち時間の後に対応する活性化信号を検出するであろうが、これは活性化信号の伝導速度、及び、電極間の距離に従って推定することができる。
【００５０】
いくつかの実施形態において、マッピング処理装置３３は、検出された活性化信号のタイミングと検出された活性化信号の電極位置との間の相関関係に基づいて少なくとも一つの繰り返し関連パターンを特定するため、位置関連検索アルゴリズムを実行する。マッピング処理装置３３は実質的に同時の活性化信号に従って繰り返し関連パターンを特定する。すなわち、空間的及び時間的の少なくとも一方において近くで検出された活性化信号は関連するとして特定される。繰り返し関連パターンの出現頻度は、マッピング電極２４の小さなサブセットに対する関連パターンのランダムな発生の期待値と比較される。繰り返し関連パターンは、特定された繰り返し時系列パターンが病変を示すか否かを決定するため、少なくとも一つの病変テンプレートに相関する。例えば、周期的又は曲線時系列パターンはロータコア又はロータ経路をそれぞれ示すことができる。
【００５１】
いくつかの実施形態において、マッピング処理装置３３は時系列検索アルゴリズムを実行する。時系列検索アルゴリズムは位置関連検索アルゴリズムと協調して、又は、位置関連検索アルゴリズムの代わりに実行してもよい。それぞれのアルゴリズムの結果は特定された病変の信頼性指数を決定するために関連付けられる。高い信頼性指数を有する特定された病変は、焼灼治療に適していると考えられる。時系列及び位置関連検索アルゴリズムは計算コスト及び時間の少なくとも一方を削減するため、マッピング電極２４の全て、又はサブセットによって取得された活性化信号に対して実行し得ることに留意されたい。
【００５２】
処理システム３２は、病変を示す時系列及び関連の少なくとも一方における特定された繰り返しパターンに関連したマッピング電極２４の位置に基づいて、少なくとも一つの病変位置７０を決定する。病変位置７０は、病変位置７０を表示装置４０に出力する誘導システム３８に出力される。医師はアブレーション電極３６がバスケット構造２０に近接する治療するべき病変位置７０に近接して、又は対向して配置されるまで、アブレーションカテーテル１６のアブレーション電極３６をバスケット構造２０に対して指向させる。アブレーション電極３６は治療するべき解剖学的構造に到達するため、バスケット構造２０の内部空間２２を通過してもよい。例えば、図４に示す実施形態において、アブレーション電極３６は病変位置７０を治療するため、マッピング電極Ｂ３、Ｂ４、Ｃ３、及びＣ４の間に解剖学的構造に対して配置される。アブレーション電極３６が所望の位置に配置されたときに、解剖学的構造の標的とする組織を焼灼するため、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してもよい。
【００５３】
例示的な実施形態において、マッピング電極２４は処理システム３２に提供される心臓の心房内のロータに関連した活性化信号を感知し、提供するように構成される。マッピング処理装置３３は繰り返し活動パターン、すなわち、時系列検索アルゴリズム及び位置関連検索アルゴリズムの少なくとも一方に従った時系列パターン及び位置関連パターンの少なくとも一方のために受信された活性化信号を検索する。マッピング処理装置３３は繰り返しパターンが支配的ロータ、ロータコア、及びロータ経路の少なくとも一つを示すことを特定するため、特定された繰り返しパターンとロータテンプレートとを関連付ける。ロータテンプレートは一般に支配的ロータを示す周期的又は曲線繰り返しパターンの特徴である。処理システム３２は特定された繰り返しパターンに対応するマッピング電極２４の位置に従って支配的ロータを示す特定された繰り返しパターンのロータ位置７０を決定する。処理システム３２はロータ位置７０を誘導システム３８に提供する。誘導システム３８はアブレーション電極３６を所望の位置に配置する際に医師を支援するため、アブレーション電極３６の位置に対するロータ位置７０を表示装置４０に出力する。所望の位置にあるときに、ロータ経路又はロータコアを焼灼するため、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ことができる。
【００５４】
記載された代表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む。従って、本発明の範囲は、その全ての均等物とともに、特許請求の範囲内に入るような全ての代替、修正、及び変形物を包含することを意図する。
【図２】
2016501640.tif 000003
【図３】
2016501640.tif 000004
【図４】
2016501640.tif 000005
【図５】
2016501640.tif 000006
【図６】
2016501640.tif 000007
【図１】
2016501640.tif 000008
【図７】
2016501640.tif 000009
【国際調査報告】
2016501640.tif 000010
2016501640.tif 000011
2016501640.tif 000012
2016501640.tif 000013