(57)【要約】  電気生理学（ＥＰ）研究システム用の構成システムは、ＥＰシステムを利用して実行される特定の処置、とりわけ、処置の臨床目的に基づいて、アブレーション処置、ペーシング処置、または診断処置の実行などを入力または選択する能力を医師に提供する。実行する処置の選択に基づいて、ＥＰシステムは、生理学的信号の様々なフィルタ選択の選択と切り替えを処理し、最小限のユーザの介入、または知識で取得条件に関係なく、臨床的に許容可能な表示を有する最適な信号プロファイルを実現することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気生理学研究に最適な信号プロファイルを構成するためのシステム（２００）であって、
装置インターフェース（２１４）を有する増幅器（２０４）と、
前記増幅器（２０４）に動作可能に接続されたコントローラと、
前記コントローラおよび前記増幅器（２０４）に動作可能に接続された複数の構成可能なノイズフィルタ（２２０〜２２６）と、
患者（１０００）への接続のために前記装置インターフェース（２１４）に動作可能に接続された信号送信装置と、を含み、
前記コントローラは、前記装置を通じて前記患者（１０００）に印加される信号の種類に関する情報が提供されると、ノイズ低減回路の１つまたは複数の信号プロファイルを自動的に選択または修正するように構成される、システム（２００）。
【請求項２】
前記コントローラに動作可能に接続されたユーザ入力をさらに含み、前記装置を介して前記患者（１０００）に印加される前記信号の種類に関する情報が、前記ユーザ入力を介して前記コントローラに提供される、請求項１に記載のシステム（２００）。
【請求項３】
前記コントローラに動作可能に接続されたノイズ識別回路（２３２）をさらに含む、請求項１に記載のシステム（２００）。
【請求項４】
前記ノイズ識別回路（２３２）は、前記コントローラに信号ノイズデータを提供し、前記コントローラは、新しい信号プロファイルを選択すべきかどうか、または前記選択した信号プロファイルを修正すべきかどうかを評価することができる、請求項３に記載のシステム（２００）。
【請求項５】
前記信号送信装置は、前記装置を介して前記患者（１０００）に印加される前記信号の種類に関する情報を前記コントローラに提供する装置識別システム（２３４）を含む、請求項１に記載のシステム（２００）。
【請求項６】
前記ノイズフィルタ（２２０〜２２６）は、ハイパスフィルタ（２２０）、ローパスフィルタ（２２２）、ノッチフィルタ（２２４）、適応フィルタ（２２４）、右脚駆動フィルタ（２２６）、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載のシステム（２００）。
【請求項７】
前記コントローラは、プロセッサと、前記コントローラが前記装置を介して前記患者（１０００）に印加される前記信号の種類の回路プロファイルを選択することを可能にする命令のプログラムを格納するメモリ記憶データベース（２３０）と、を含む、請求項１に記載のシステム（２００）。
【請求項８】
前記コントローラは、前記装置を介して前記患者（１０００）に印加される前記信号の種類の変化に応じて、前記ノイズ低減回路の１つまたは複数の前記信号プロファイルを自動的に選択または修正するように構成される、請求項１に記載のシステム（２００）。
【請求項９】
前記コントローラは、ユーザが選択したマクロ操作に応じて前記信号プロファイルを自動的に修正するように構成される、請求項１に記載のシステム（２００）。
【請求項１０】
電子信号監視研究用に最適化された信号プロファイルを選択するための方法であって、
装置インターフェース（２１４）を有する増幅器（２０４）と、前記増幅器（２０４）に動作可能に接続されたコントローラと、前記コントローラおよび前記増幅器（２０４）に動作可能に接続された複数の構成可能なノイズフィルタ（２２０〜２２６）と、前記装置インターフェース（２１４）に動作可能に接続された信号送信装置と、を含む電子信号監視システムを提供するステップと、
前記装置を介して前記患者（１０００）に印加される信号の種類に関する情報を受信するステップと、
前記コントローラによってアクセス可能な命令のプログラムを介して、前記装置を介して前記患者（１０００）に印加される前記信号の種類に最適な信号プロファイルおよび関連するノイズフィルタ（２２０〜２２６）を選択するステップと、
を含む方法。
【請求項１１】
前記コントローラによってアクセス可能な命令のプログラムを介して、前記装置を介して前記患者（１０００）に印加される前記信号の種類に最適な信号プロファイルおよび関連するノイズフィルタ（２２０〜２２６）を選択する前記ステップは、前記コントローラに動作可能に接続されたノイズ識別回路（２３２）を動作させるステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
電子信号監視研究においてリターン信号を最適化するための方法であって、
装置インターフェース（２１４）を有する増幅器（２０４）と、前記増幅器（２０４）に動作可能に接続されたコントローラと、前記コントローラおよび前記増幅器（２０４）に動作可能に接続された複数の構成可能なノイズフィルタ（２２０〜２２６）と、前記装置インターフェース（２１４）に動作可能に接続された信号送信装置と、を含む電子信号監視システムを提供するステップと、
前記装置を介して前記患者（１０００）に印加される信号の種類に関する情報を受信するステップと、
前記コントローラによってアクセス可能な命令のプログラムを介して、前記装置を介して前記患者（１０００）に印加される前記信号の種類に最適な信号プロファイルおよび関連するノイズフィルタ（２２０〜２２６）を選択するステップと、
前記選択された信号プロファイルを使用して前記増幅器（２０４）の動作により最適化されたリターン信号を取得するステップと、
を含む方法。
【請求項１３】
前記最適な信号プロファイルを選択する前記ステップは、
前記装置を介して前記患者（１０００）に印加される前記信号の種類の変化に関する情報を受信するステップと、
前記装置を介して前記患者（１０００）に印加される前記信号の種類の前記変化に基づいて、前記選択された信号プロファイルを修正するステップと、
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記最適化されたリターン信号を取得する前に、前記最適な信号プロファイルの前記選択を確認するステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記最適な信号プロファイルを選択する前記ステップは、前記ノイズフィルタ（２２０〜２２６）のうちの１つまたは複数の構成を調整するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、患者の研究またはモニタリング中にカテーテルが接続される、血行動態（ＨＥＭＯ）、電気生理学的（ＥＰ）、および他の種類の記録またはマッピングの装置またはシステムに関し、特に、解析される信号のノイズを低減および／または除去するための装置およびシステムの構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＥＭＯ／ＥＰ装置およびシステムは、システムが利用される患者の様々な状態を評価するために、ますます多くの医療処置において使用されている。これらのシステムの多くの用途では、心電図検査（ＥＣＧ）の研究により、不整脈を特定し、測定し、診断するために、心臓の電気的活動と経路が記録される。特に、そのような研究は、各心拍中の心筋の脱分極によって引き起こされる電気的変化を測定する。これを達成するために、ＥＣＧはチャネルに結合された電極を利用し、その出力はリードと呼ばれる。
【０００３】
ＥＣＧリードは、血行動態（ＨＥＭＯ）または電気生理学（ＥＰ）の研究で使用され、これらの研究では、静脈または動脈を介して心臓に配置されたカテーテルを使用して電気的活動を評価する。より具体的には、患者に取り付けられた表面ＥＣＧリードは、カテーテルからの心臓内信号の基準として使用される。すなわち、他のリードによる測定のために、患者に電圧基準を提供する。
【０００４】
これに関連して、ＥＣＧリードは、無線電気装置などの様々なソースからのノイズに遭遇する場合がある。さらに、ＨＥＭＯ／ＥＰの研究は、通常、例えば不整脈を治療するためにカテーテルが高周波エネルギーを使用するアブレーション療法と組み合わされる。様々な医療装置が、ＨＥＭＯ／ＥＰ研究中に患者に取り付けられ、潜在的にノイズを発生させる場合がある。さらに、ＥＣＧリードは、患者からの比較的小さな電気信号（場合によっては２０ｕＶ未満）を測定する必要がある。理解されるように、上記の考慮事項を考えると、許容可能な研究記録を達成することは難しい課題であり得る。
【０００５】
ノイズを減らすために、ＨＥＭＯ／ＥＰ／ＥＣＧシステムは、一般に「駆動右脚」または「右脚駆動」と呼ばれる回路から派生した回路設計トポロジを利用する。右脚駆動（ＲＬＤ）回路を使用して、コモンモード干渉ノイズを除去し、記録システムの接地が患者と確実に追従するようにする。一般に、ＲＬＤ回路は患者の右脚に信号を導入して、電極からのコモンモードノイズをキャンセルする。現在、特定の研究条件に合わせて構成および／または調整されたＲＬＤ回路トポロジがいくつかある。
【０００６】
ＲＬＤに加えて、ノイズを低減するように設計されたＥＣＧおよび／またはＨＥＭＯ／ＥＰシステムの他の特徴は、カテーテル信号を強化する可変利得増幅器、特定の周波数以下の信号ノイズを除去するハイパスフィルタ、特定の周波数以上の信号ノイズを除去するローパスフィルタ、予め設定された狭い周波数範囲または帯域幅で信号ノイズをフィルタ処理するノッチフィルタ、ならびに選択的に変更可能な周波数範囲または帯域幅内の信号ノイズを除去するように調整できる適応フィルタを含む。
【０００７】
しかし、理解されるように、特定の研究条件は、多くの考慮事項の中でも、実行される処置の種類および／または特定の研究の処置で利用される装置／カテーテルに応じて異なるノイズ低減パラメータを必要とすることが多い。これらの変化する状況に対応するために、ＨＥＭＯ／ＥＰシステムは、システムが受信する信号に使用されるノイズ低減要素の構成および／または種類を調整する機能を含むことができる。多くの場合、ＨＥＭＯ／ＥＰシステムには、ＨＥＭＯ／ＥＰシステムに関連付けられている各フィルタのデフォルト構成が設けられている。このデフォルト構成は多くの種類の処置には適さない場合があるため、ＨＥＭＯ／ＥＰシステムの各フィルタ種類は、実行する特定の処置に応じて選択して使用できる複数の設定を提供することができる。このようにして、医師はＨＥＭＯ／ＥＰシステムのフィルタの望ましい構成を選択することができる。
【０００８】
しかし、ＨＥＭＯ／ＥＰシステムのフィルタの設定または構成の組み合わせが多数あるため、医師にとって、フィルタ設定を適切に構成して、ＨＥＭＯ／ＥＰシステムで受信した信号のノイズフィルタリングを最適化するために、ＨＥＭＯ／ＥＰシステムおよび関連するすべての騒音源について必要な知識を有することは非常に困難である。例えば、５つのハイパスフィルタ設定、７つのローパスフィルタ設定、および２つのノッチフィルタ設定を有するＥＰシステムでは、これは、特定の処置のために医師が選択できるＥＰシステムの合計７０の可能なフィルタ設定を示す。さらに、様々な機器が追加または削除されると、処置中に最適な設定が変更される場合がある。
【０００９】
特定の状況では、医師は１つまたは複数のフィルタ設定を変更して、フィルタ設定の変更によってＨＥＭＯ／ＥＰシステムが受信する信号の品質が向上または低下するかどうかを判断することができる。これらの状況では、医師は設定をＨＥＭＯ／ＥＰシステムのプリセットフィルタ構成として保存することができ、その後の処置で医師が再度選択できるようにする。しかし、フィルタ設定のこのプリセット構成は、医師が実行する単純な試行錯誤のセットアップに基づいているため、実行中の処置に対して最適化されていない。さらに、このプリセット構成は特定の処置には十分であり得るが、その構成は別の処置には受け入れられない可能性があり、そのため、別の試行錯誤プロセスがその異なる処置に最小限受け入れられる構成に到達する必要がある。
【００１０】
あるいは、ＨＥＭＯ／ＥＰシステムには、様々な種類の処置で使用するための特定のセット構成をプリロードすることができる。しかし、これらの一般化されたプリセット構成では、特定の処置の信号ノイズ低減を最適化することはできない。
【００１１】
さらに、他の従来技術の解決策では、ＨＥＭＯ／ＥＰシステムは、システムのフィルタ構成の選択に関するプロンプトをユーザに提供することができる。そのようなシステムの１つは、Ｓｙｓｔｅｍ  Ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙ  Ｓｔｕｄｙ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅという名称の米国特許第９，０７８，５７８号に開示されており、あらゆる目的のために参照によりその全体が本明細書に明示的に組み込まれる。しかし、このシステムでは、使用する適切なフィルタ構成に関する情報がユーザに提供されるが、使用する実際のフィルタ構成の決定は、最終的にユーザが選択する必要がある。
【００１２】
したがって、様々な研究条件でシステム性能を最適化するために、ＥＰシステムのフィルタ設定の構成を自動的かつ動的に調整する機能をＨＥＭＯ／ＥＰシステムに提供することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１６／０１８４０２５号
【発明の概要】
【００１４】
生理学的信号の選択および／または生理学的信号を取得するために実行される研究処置に応じて、ユーザの介入または知識を最小限に抑えて、取得条件に関係なく臨床的に許容可能な表示を達成する、ＨＥＭＯ／ＥＰシステムのノイズフィルタリング構成を自動的かつ動的に調整できるＨＥＭＯ／ＥＰシステムが必要または要望されている。上述の欠点および必要性は、以下の説明において本明細書に記載される実施形態によって対処される。
【００１５】
本発明の例示的な一態様によれば、ＨＥＭＯ／ＥＰシステムを使用して実行する機能または処置の選択に応じて、ＨＥＭＯ／ＥＰシステムのフィルタ設定を自動的に構成するために、自動調整またはフィルタ構成システムが、ＨＥＭＯ／ＥＰマッピングおよび記録システムなどの医療システム／コンピュータ上で採用される。
【００１６】
本発明の別の例示的な実施形態によれば、血行動態（ＨＥＭＯ）または電気生理学（ＥＰ）研究システム用の構成システムは、ＨＥＭＯ／ＥＰシステムを利用して実行される特定の処置、とりわけ、処置の臨床目的に基づいて、アブレーション処置、ペーシング処置、または診断処置の実行などを入力または選択する能力を医師に提供する。実行する処置の選択に基づいて、ＨＥＭＯ／ＥＰシステムは、生理学的信号の様々なフィルタ選択の選択と切り替えを処理し、最小限のユーザの介入、または知識で取得条件に関係なく、臨床的に許容可能な表示を有する最適な信号プロファイルを実現することができる。これらの選択は、通常または非定型の処置のワークフロー内で、必要に応じて自動的に導出され得るか、手動で選択され得るか、ユーザによって上書きされ得る。
【００１７】
本発明の別の態様によれば、電子信号監視研究用に最適化された信号プロファイルを選択するための方法は、装置インターフェースを有する増幅器と、増幅器に動作可能に接続されたコントローラと、コントローラおよび増幅器に動作可能に接続された複数の構成可能なノイズフィルタと、装置インターフェースに動作可能に接続された信号送信装置と、を含む電子信号監視システムを提供するステップと、装置を介して患者に印加される信号の種類に関する情報を受信するステップと、コントローラによってアクセス可能な命令のプログラムを介して、装置を介して患者に印加される信号の種類に最適な信号プロファイルおよび関連するノイズフィルタを選択するステップと、を含む。
【００１８】
本発明のさらなる態様によれば、電子信号監視研究においてリターン信号を最適化するための方法は、装置インターフェースを有する増幅器と、増幅器に動作可能に接続されたコントローラと、コントローラおよび増幅器に動作可能に接続された複数の構成可能なノイズフィルタと、装置インターフェースに動作可能に接続された信号送信装置と、を含む電子信号監視システムを提供するステップと、装置を介して患者に印加される信号の種類に関する情報を受信するステップと、コントローラによってアクセス可能な命令のプログラムを介して、装置を介して患者に印加される信号の種類に最適な信号プロファイルおよび関連するノイズフィルタを選択するステップと、選択された信号プロファイルを使用して増幅器の動作により最適化されたリターン信号を取得するステップと、を含む。
【００１９】
本発明のさらに別の態様によれば、電気生理学研究に最適な信号プロファイルを構成するためのシステムは、装置インターフェースを有する増幅器と、増幅器に動作可能に接続されたコントローラと、コントローラおよび増幅器に動作可能に接続された複数の構成可能なノイズフィルタと、患者への接続のために装置インターフェースに動作可能に接続された信号送信装置と、を含み、コントローラは、装置を通じて患者に印加される信号の種類に関する情報が提供されると、ノイズ低減回路の１つまたは複数の信号プロファイルを自動的に選択または修正するように構成される。
【００２０】
上記の簡単な説明は、詳細な説明でさらに説明される概念の選択を簡略化した形で紹介するために提供されていることを理解されたい。特許請求される主題の重要なまたは本質的な特徴を特定することは意図されておらず、その主題の範囲は詳細な説明に添付される特許請求の範囲によって一義的に定義される。さらに、特許請求される主題は、上記のまたは本開示の任意の部分に記載の欠点を解決する実施態様に限定されない。
【００２１】
図面は、本開示を実施するための現在考えられる最良の形態を示す。図面は以下の通りである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】例示的な一実施形態によるフィルタ構成システムを含むＥＰ記録システムの概略図である。
【図２】例示的な実施形態による図１の記録システム用のフィルタ構成システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下の詳細な説明では、本明細書の一部を形成する添付の図面を参照し、例示のために実施可能な特定の実施形態を示す。これらの実施形態は、当業者が実施形態を実施できるように十分詳細に記載されており、他の実施形態も利用することができること、ならびに論理的、機械的、電気的およびその他の変更を、実施形態の範囲から逸脱せずに行うことができることを理解されたい。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で解釈すべきではない。
【００２４】
図１は、患者１０００の体内の心臓内の心電図（ＥＣＧ）研究で使用されるような、血行動態（ＨＥＭＯ）または電気生理学（ＥＰ）マッピングまたはＨＥＭＯ／ＥＰレコーダシステム２００の例示的な一実施形態を示す。これらのシステム２００は、１つまたは複数の信号送信装置またはカテーテル２０２を介して、心臓などの患者１０００の身体の様々な位置に電気信号（例えば、電流）を印加する。システム２００は、米国特許出願公開第２０１３／００３０４８２号に開示されているものと類似であってもよく、その全体が本明細書に明示的に組み込まれる。例示的な実施形態では、システム２００は、信号発生器２０６と適切なコンピュータ、コントローラ、または中央処理装置（ＣＰＵ）２０８との間に動作可能に接続された増幅器２０４を含む。動作中、信号発生器２０６によって生成された信号は、増幅器２０４によってカテーテル２０２に送信される。ＥＣＧ信号などの患者１０００からのリターン信号は、カテーテル２０２または別のカテーテルまたは装置２０５を介して増幅器２０４によって受信され、リターン信号をＣＰＵ２０８に送信する前に増幅器２０４によって処理される。ＣＰＵ２０８は、リターン信号に追加の機能を実行し、リアルタイムディスプレイ２１０およびレビューディスプレイ２１２の一方または両方にリターン信号によって提供される情報を表示する。
【００２５】
増幅器２０４は、記録またはマッピングシステム２００で使用するためにカテーテル２０２を増幅器２０４に接続するために使用されるカテーテルインターフェース２１４も含む。インターフェース２１４は、カテーテル２０２をインターフェース２１４に電気的に結合するために、カテーテル２０２に配置された対応するピン２１８を受け入れるように構成された多数のポールソケット２１６を含み、電気信号がインターフェース２１４とカテーテル２０２との間を通過できるようにする。ピン２１８からのアナログ信号をＡＤＣ回路からＣＰＵ２０８に出力され得るデジタル信号に変換するために、ポールソケット２１６はそれぞれ、カテーテル信号アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）回路（図示せず）および増幅器２０４内の様々な信号フィルタに接続される。
【００２６】
ＣＰＵ２０８は、増幅器２０４といくつかの信号フィルタ２２０〜２２６との間に動作可能に接続され、信号フィルタ２２０〜２２６は、リターン信号のノイズを最小限に抑えるためにカテーテル２０２からのリターン信号を調整するように利用でき、それによりディスプレイ２１０、２１２にリターン信号を適切に表示することができる。信号フィルタ２２０〜２２６は、ハイパスフィルタ２２０、ローパスフィルタ２２２、ノッチフィルタ２２４、適応フィルタ２２４、および右脚駆動フィルタ２２６を含むが、これらに限定されない。信号フィルタ２２０〜２２６の各々は、それぞれのフィルタ２２０〜２２６によってカバーされる周波数範囲内のリターン信号から不要なノイズを除去するように、それぞれのフィルタ２２０〜２２６がリターン信号を調整できるように選択できるいくつかの動作構成を有する。ＣＰＵ２０８をフィルタ２２０〜２２６および増幅器２０４に接続することにより、ＣＰＵ２０８が、フィルタ２２０〜２２６のそれぞれの設定を制御し、増幅器２０４の利得を変更して、ディスプレイ２１０、２１２に表示されるリターン信号を最適化することができる。
【００２７】
ＣＰＵ２０８は、信号構成システム２２８をさらに含む。信号構成システム２２８は、システム２００を使用して実行される特定の臨床目的および／または研究、機能もしくは処置に関連して増幅器２０４および／またはフィルタ２２０〜２２６の複数の動作構成または信号プロファイルが格納されるデータベース２３０に動作可能に接続されたＣＰＵ２０８を含む。構成システム２２８、すなわちＣＰＵ２０８は、システム２００を用いてユーザによって実行される機能または処置を決定するために、キーボード、マウスまたはタッチスクリーン制御などのユーザインターフェース２３２を介してシステム２００のユーザから入力を受け取る。ＣＰＵ２０８は、ＣＰＵ２０８へのリターン信号を最適化する増幅器２０４および／または様々なフィルタ２２０〜２２６の適切な構成にアクセスするために、ユーザによって提供された情報を使用することができる。
【００２８】
例示的な一実施形態では、構成システム２２８は、最初に、実施される研究、機能および／または個々の処置の臨床目的を参照する選択肢のセットをユーザに提供することによって動作する。ユーザによる参照を容易にするために、システム２００のディスプレイ２１２を介してユーザに選択肢を提供することができる。例えば、ディスプレイ２１２は、ユーザが、神経節性神経叢、ヒス束または他の心臓特徴ペーシング、表面マッピング、刺激およびアブレーションを含むがこれらに限定されない処置から選択できるようにすることができる。ユーザからの選択に基づいて、ＣＰＵ２０８はデータベース２３０にアクセスし、増幅器２０４および／またはフィルタ２２０〜２２６の構成または信号プロファイルを選択することができ、それは、研究、機能および／または処置の選択された臨床目的のためにリターン信号を最適化し、それにより、選択された臨床目的に関連する所望の信号取得特性／信号プロファイルを最大化および／または達成する。特定の例示的な実施形態では、ユーザは、システム２００によって使用される信号取得特性／信号プロファイルを手動で確認することができる。
【００２９】
信号取得特性／信号プロファイルを決定する際、システム２００および／または特定の研究で使用するためにシステム２００に取り付けられるカテーテル２０２の種類を使用して実行される種々の研究のディスプレイ２１０、２１２に表示されるドロップダウンメニューから所望の構成を選択することなどによって、ユーザがシステム２００を使用して実行する検査、機能、または処置を選択すると、フィルタ構成システム２２８が、選択に最適な信号取得特性／信号プロファイルを決定する。この決定を行う際に、システム２００によって利用される特性を定義するプロファイルのいくつかの例は、ダイナミックレンジ、最小の分解可能な信号解像度、信号の予想周波数成分、観測されたノイズの周波数成分、刺激／アブレーション／その他の入力の周期性、とりわけ、信号経路に存在するサードパーティ製のハードウェアを含むが、これらに限定されず、構成システム２２８内のノイズ識別機能または回路２３２を使用して、リターン信号に既知または未知または干渉信号が存在することを考慮して、その信号チャネルの処置機能に関連して選択することができる。特定の例示的な実施形態では、干渉信号の存在を判定し識別するための、この識別機能または回路２３２は、信号取得特性／信号プロファイルの選択に影響を与えるために使用できるノイズプロファイルの検出とフィンガープリントにより、構成システム２２８によって自動的に実行できる。これは、環境ノイズの取り込みによるノイズ識別機能／回路２３２、またはリターン信号内の干渉信号コンテンツを識別するための静止信号解析およびスペクトル解析により達成され得る。ノイズ／干渉信号識別または信号ノイズデータをＣＰＵ２０８に提供することができるノイズ識別機能／回路２３２のプロセスおよびシステムの特定の例示的な実施形態には、限定はしないが、Ｓｙｓｔｅｍ  Ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｏｆ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  Ｉｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙ  Ｓｔｕｄｙという名称の米国特許第８，５５４，３１１号、Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙ  Ｓｔｕｄｙ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅという名称の米国特許第９，０７８，５７８号が含まれるが、これらはすべて、あらゆる目的のために参照によりその全体が本明細書に明示的に組み込まれる。
【００３０】
さらに、臨床目的は、実行中の処置のどの時点でも変化する可能性があるため、すなわち時間に依存する可能性があるため、ユーザが現在実行している検査または処置の更新された選択に基づいて、または、信号発生器２０６によって生成される信号の種類または特性の切り替え、例えばマッピング信号とアブレーション信号との間の切り替えなど、ＣＰＵ２０８によって検出されるシステム２００の特定の動作変化の結果として、ＣＰＵ２０８は、増幅器２０４および／またはフィルタ２２０〜２２６の構成を動的に変更して、他の特性の中でも特に所望の信号プロファイル／信号取得特性の感度および／または信号対雑音比の差に関係なくリターン信号の最適化を維持できる。特定の例示的な実施形態では、ユーザは、システム２００によって使用される更新または変更された信号取得特性／信号プロファイルを手動で確認することができる。
【００３１】
構成システム２２８の例示的な一実施形態では、ＣＰＵ２０８を介して構成システム２２８によって実行されるこの動的構成変更プロセスは、特定の研究、機能および／または処置に対して手続き型マクロ操作またはマクロ、またはデータベース２３０内に格納されたプログラミング命令の結果として自動化することができる。したがって、臨床目的が変更される研究、機能および／または処置の時点で、信号取得特性／信号プロファイルを適宜修正して、例えば、フィルタ２２０〜２２６のうちの１つまたは複数の構成を変更してノイズ除去を増加させることができる、あるいは、リターン信号のノイズの増加を犠牲にして、増幅器２０４内の信号経路開口部を広帯域に開放することにより忠実度を向上させることができる。特定の例示的な実施形態では、ユーザは、システム２００によって使用される更新または変更された信号取得特性／信号プロファイルを手動で確認することができる。
【００３２】
構成システム２２８の別の例示的な実施形態では、構成システム２２８によって実行される動的自動変更プロセスは、システム２００を使用して実行される研究、機能および／または処置の更新された選択によって自動化され得る。例えば、研究においてシステム２００を利用して診断またはマッピング機能を実行した後に、システム２００／カテーテル２０２を使用して実行される新しい機能としてアブレーションまたはアブレーション信号の検出がユーザによって選択される状況では、アブレーションの信号取得特性は、処置のこの部分の間により大きなフィルタ処理を必要とする。その結果、構成システム２２８はＣＰＵ２０８を操作して、増幅器２０４およびフィルタ２２０〜２２６の適切な構成を決定し、増幅器２０４およびフィルタ２２０〜２２６を適切な構成に自動的に配置する。特定の例示的な実施形態では、ユーザは、システム２００によって使用される信号取得特性／信号プロファイルを手動で確認することができる。
【００３３】
構成システム２２８のさらなる例示的な実施形態では、研究、機能または処置において利用され得る異なる切除方法があるため、アブレーションの臨床目的の所望の信号取得特性／信号プロファイルを提供するためにリターン信号に提供されるフィルタリングの程度および種類が提供される。例えば、増幅器２０４および／またはフィルタ２２０〜２２６の構成は、エネルギー種類がユーザによって選択されるか、構成システム２２８による使用中に検出されるかに関わらず、構成システム２２８により、レーザー、極低温、無線周波数、またはマイクロ波周波数エネルギーなどの利用されるアブレーション種類またはエネルギーに対して動的かつ自動的に調整することができる。さらに、アブレーションに使用されるこれらの種類のエネルギーの一部は、ノイズ識別機能／回路２３２に関して上記で説明したように、信号プロファイルの変更を必要としなくてもよいし、あるいは、研究、機能、および／または処置に関する他の考慮の結果としてグローバルに選択された一般的なノイズ低減戦略／プロファイルを必要としてもよい。
【００３４】
ここで重要な要素は、構成システム２２８によって決定された信号取得特性／信号プロファイルが、フィルタスイッチの起動のためのユーザ指示（ＵＩ）ではないことである。信号取得特性／信号プロファイルの選択は、選択された調査、機能および／または処置、および信号に存在するノイズによって定義されるように、グローバルまたは単一チャネルの要件に基づくことができる。したがって、例えば、構成システム２２８は、あらゆる種類の研究、機能、および／または処置において電力線ノイズに対応することを目的とした単一のＵＩとは対照的に、システム２００によって導入される一般的な電力線ノイズの低減を、検査対象の信号種類に関連する増幅器２０４および／またはフィルタ２２０〜２２６の異なる構成で異なる方法で実施できるように動作することができる。
【００３５】
前述の任意の適切な方法でノイズ識別機能／回路２３２によって取得されたグローバルな破壊的条件の構成システム２２８内の知識は、その後に、構成システム２２８によって固有の信号ごとの方法で対処され、各リターン信号の適切な信号取得特性／信号プロファイルを提供することができる。例えば、医師が特定のリターン信号の広帯域表示を選択した場合、自動的かつ動的に選択された信号取得特性／信号プロファイルは、ユーザによってオーバーライドされ得る。したがって、実際に臨床目的を混乱させる可能性がある１つまたは複数のフィルタ２２０〜２２６の設定の任意の選択ではなく、ユーザ要件に関連して構成システム２２８によって多くの異なる戦略を採用することができる。取得研究、機能、および／または処置の条件が、前述の方法でノイズ識別機能２３２によって検出される浮遊干渉信号によって影響を受ける場合、信号取得特性／信号プロファイルを自動的に選択することもできる。特定の例示的な実施形態では、ユーザは、システム２００によって使用される信号取得特性／信号プロファイルを手動で確認することができる。
【００３６】
構成システム２２８の例示的な一実施形態では、構成システム２２８は、望ましくない、干渉するノイズ／信号を削減または除去しながら、信号取得特性／信号プロファイルを自動的に選択して、関心対象のリターン信号を維持する増幅器２０４および／またはフィルタ２２０〜２２６の設定を含めることができる。特定の例示的な実施形態では、ユーザは、システム２００によって使用される信号取得特性／信号プロファイルを手動で確認することができる。
【００３７】
構成システム２２８の別の例示的な実施形態では、検出された信号ノイズに照らして、構成システム２２８は、現在の研究、機能および／または処置に最適な提案された信号取得特性／信号プロファイルを識別することができ、それはユーザによって最初に選択されるか、構成システム２２８によって動的に決定される。特定の例示的な実施形態では、ユーザは次に、システム２００による使用のために提案された信号取得特性／信号プロファイルを手動で確認することができる。
【００３８】
さらに別の例示的な実施形態では、構成システム２２８は、ヒューリスティックネットワーク（図示せず）への入力としてノイズ識別機能２３２による干渉信号の肯定的な決定および特性評価を利用して、ユーザから提供される臨床目的を、とりわけ、使用される特定のカテーテル、信号経路に存在するサードパーティの機器、患者の鎮静、投薬状況などの、ノイズプロファイルに影響するシステム変数についてユーザからのさらなる入力と一致させることができる。
【００３９】
ユーザおよび／またはノイズ識別機能２３２によって構成システム２２８に提供される情報に加えて、別の例示的な実施形態では、構成システム２２８はカテーテル２０２から直接入力をさらに受信して、適切な信号取得特性／信号プロファイルの自動選択を支援することができる。例示的な一実施形態では、カテーテル２０２には、Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｃａｔｈｅｔｅｒ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ａｎｄ  Ｓｅｌｆ−Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍという名称の米国特許出願公開第２０１６／０１８４０２５号に開示されているような装置／カテーテル識別システム２３４が設けられており、上記特許の全体はあらゆる目的のために参照により本明細書に組み込まれる。カテーテル２０２に配置された識別システム２３４は、システム２００と係合されたカテーテル２０２の種類に関して構成システム２２８に情報を提供することができ、構成システム２２８は、増幅器２０４および／またはフィルタ２２０〜２２６の信号取得特性／信号プロファイルを自動的に選択する際に、ユーザ入力およびノイズ識別機能／回路２３２からの情報に加えてその情報を利用できる。
【００４０】
ＥＰシステム２００内で構成システム２２８およびノイズ識別機能２３２を使用する際、いくつかの基本的な臨床的問題がユーザからの入力を必要とせずに動的かつ自動的に対処され、それは、１）増幅器２０４、フィルタ２２０〜２２６、またはフィルタ２２０〜２２６のセットの設定を選択して、患者の生理学的信号のノイズを除去すること、２）干渉ノイズ信号の識別されたノイズ特性に関連する増幅器２０４／フィルタ２２０〜２２６のグループ化を提供して、信号取得特性／信号プロファイルを提供し、その結果、研究、機能、および／または処置の条件下で最適な信号が取り込まれること、３）一組のフィルタスイッチ設定ではなく、臨床言語を利用して信号取得特性／信号プロファイルを特定すること、４）研究、機能および／または処置の現在のステップに関連するマクロを使用して、信号取得特性／信号プロファイルの選択と活性化を自動化すること、を含む。例えば、診断モードからアブレーションに切り替えるときに、構成システム２２８は、アブレーションエネルギーによって妨害される可能性のあるフィルタ２２０〜２２６の設定を選択解除する信号取得特性／信号プロファイルを自動的かつ動的に選択し、フィルタ２２０〜２２６のためのより適切な設定を選択することができる。５）製造業者からの構成システム２２８を介して関連するフィルタ構成を含む信号取得特性／信号プロファイルをカテーテル識別システム２３４などにより提供して、新しい取得またはアブレーション装置種類をサポートし、例えば、肺静脈アブレーションカテーテル（ＰＶＡＣ）、マルチアレイ中隔カテーテル（ＭＡＳＣ）、マルチアレイアブレーションカテーテル（ＭＡＡＣ）などのマルチサイト同時焼きアブレーションカテーテルタイプ用の２００〜２２０Ｈｚフィルタを含む信号取得特性／信号プロファイルを提供すること、ならびに、６）カテーテル識別システム２３４を介して特定の装置種類の知識を利用して、様々なアブレーションエネルギー種類を備えた装置に対して、構成システム２２８を介して関連するフィルタ構成を含む信号取得特性／信号プロファイルを提供すること、構成システム２２８のマクロから解釈された情報を、フィルタ選択に関連するエネルギータイプに使用して、信号取得特性／信号プロファイルの選択を自動化すること。
【００４１】
構成システム２２８はまた、特定の技術的利点を提供し、それは、限定はしないが、１）システム２００およびカテーテル２０２が、使用される臨床処置ステップに関連する最適な設定で動作することを保証すること、２）システム２００の操作言語が手続き的であるか技術的であるかにより、必要な機器の習熟度が低減されること、３）フィルタ２２０〜２２６の組み合わせを組み合わせて、ユーザによるフィルタ設定の大幅な介入と手動設定を必要とせずに、ユーザによる複雑な信号取得の問題を解決できること、４）フィルタの組み合わせは、構成システム２２８内に格納されたマクロを介して自動的にリンクされ、ユーザが選択された方法で処置の動作をナビゲートできること、ならびに、５）フィルタの組み合わせをチャネルごとに適用できるため、ユーザは特定のチャネルの機能、例えば、アブレーション、ＨＩＳのバンドルなどに関連する視覚化を最適化できることを含む。
【００４２】
構成システム２２８はまた、特定の商業的利点も提供し、それは、限定はしないが、１）構成システム２２８が、処置の実行中にシステム２００の設定を調整する際の医師の負担を軽減すること、２）構成手続きが、システム２００の効果的な動作のために医師の学習時間を短縮すること、３）構成システム２２８が、処置中に信号取得特性／信号プロファイルおよび対応するフィルタ構成の動的かつ自動調整を提供し、現在の取得条件、現在の取得タスク、およびチャネルごとのセットアップに対して信号特性を最適化すること、ならびに、４）構成システム２２８が、処置中の医師のデバッグをより良くサポートするために、様々なノイズ検出および識別ツール、回路または機能２３２と容易に整合することができることを含む。
【００４３】
本明細書は、本発明を開示するために実施例を用いており、最良の形態を含んでいる。また、いかなる当業者も本発明を実施することができるように実施例を用いており、任意の装置またはシステムを製作し使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含んでいる。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、特許請求の範囲の文言との差がない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言との実質的な差がない均等な構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にあることを意図している。
［実施態様１］
電気生理学研究に最適な信号プロファイルを構成するためのシステム（２００）であって、
装置インターフェース（２１４）を有する増幅器（２０４）と、
前記増幅器（２０４）に動作可能に接続されたコントローラと、
前記コントローラおよび前記増幅器（２０４）に動作可能に接続された複数の構成可能なノイズフィルタ（２２０〜２２６）と、
患者（１０００）への接続のために前記装置インターフェース（２１４）に動作可能に接続された信号送信装置と、を含み、
前記コントローラは、前記装置を通じて前記患者（１０００）に印加される信号の種類に関する情報が提供されると、ノイズ低減回路の１つまたは複数の信号プロファイルを自動的に選択または修正するように構成される、システム（２００）。
［実施態様２］
前記コントローラに動作可能に接続されたユーザ入力をさらに含み、前記装置を介して前記患者（１０００）に印加される前記信号の種類に関する情報が、前記ユーザ入力を介して前記コントローラに提供される、実施態様１に記載のシステム（２００）。
［実施態様３］
前記コントローラに動作可能に接続されたノイズ識別回路（２３２）をさらに含む、実施態様１に記載のシステム（２００）。
［実施態様４］
前記ノイズ識別回路（２３２）は、前記コントローラに信号ノイズデータを提供し、前記コントローラは、新しい信号プロファイルを選択すべきかどうか、または前記選択した信号プロファイルを修正すべきかどうかを評価することができる、実施態様３に記載のシステム（２００）。
［実施態様５］
前記信号送信装置は、前記装置を介して前記患者（１０００）に印加される前記信号の種類に関する情報を前記コントローラに提供する装置識別システム（２３４）を含む、実施態様１に記載のシステム（２００）。
［実施態様６］
前記ノイズフィルタ（２２０〜２２６）は、ハイパスフィルタ（２２０）、ローパスフィルタ（２２２）、ノッチフィルタ（２２４）、適応フィルタ（２２４）、右脚駆動フィルタ（２２６）、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、実施態様１に記載のシステム（２００）。
［実施態様７］
前記コントローラは、プロセッサと、前記コントローラが前記装置を介して前記患者（１０００）に印加される前記信号の種類の回路プロファイルを選択することを可能にする命令のプログラムを格納するメモリ記憶データベース（２３０）と、を含む、実施態様１に記載のシステム（２００）。
［実施態様８］
前記コントローラは、前記装置を介して前記患者（１０００）に印加される前記信号の種類の変化に応じて、前記ノイズ低減回路の１つまたは複数の前記信号プロファイルを自動的に選択または修正するように構成される、実施態様１に記載のシステム（２００）。
［実施態様９］
前記コントローラは、ユーザが選択したマクロ操作に応じて前記信号プロファイルを自動的に修正するように構成される、実施態様１に記載のシステム（２００）。
［実施態様１０］
電子信号監視研究用に最適化された信号プロファイルを選択するための方法であって、
装置インターフェース（２１４）を有する増幅器（２０４）と、前記増幅器（２０４）に動作可能に接続されたコントローラと、前記コントローラおよび前記増幅器（２０４）に動作可能に接続された複数の構成可能なノイズフィルタ（２２０〜２２６）と、前記装置インターフェース（２１４）に動作可能に接続された信号送信装置と、を含む電子信号監視システムを提供するステップと、
前記装置を介して前記患者（１０００）に印加される信号の種類に関する情報を受信するステップと、
前記コントローラによってアクセス可能な命令のプログラムを介して、前記装置を介して前記患者（１０００）に印加される前記信号の種類に最適な信号プロファイルおよび関連するノイズフィルタ（２２０〜２２６）を選択するステップと、
を含む方法。
［実施態様１１］
前記装置を介して前記患者（１０００）に印加される信号の種類に関する情報を受信する前記ステップは、前記コントローラに動作可能に接続されたユーザ入力を介して前記情報を受信するステップを含む、実施態様１０に記載の方法。
［実施態様１２］
前記装置を介して前記患者（１０００）に印加される信号の種類に関する情報を受信する前記ステップは、前記装置上の装置識別システム（２３４）を介して前記情報を受信するステップを含む、実施態様１０に記載の方法。
［実施態様１３］
前記装置を介して前記患者（１０００）に印加される信号の種類に関する情報を受信する前記ステップは、前記装置を介して前記患者（１０００）に印加される前記信号の種類の変化に関する情報を受信するステップを含む、実施態様１０に記載の方法。
［実施態様１４］
前記コントローラによってアクセス可能な命令のプログラムを介して、前記装置を介して前記患者（１０００）に印加される前記信号の種類に最適な信号プロファイルおよび関連するノイズフィルタ（２２０〜２２６）を選択する前記ステップは、前記コントローラに動作可能に接続されたノイズ識別回路（２３２）を動作させるステップをさらに含む、実施態様１０に記載の方法。
［実施態様１５］
電子信号監視研究においてリターン信号を最適化するための方法であって、
装置インターフェース（２１４）を有する増幅器（２０４）と、前記増幅器（２０４）に動作可能に接続されたコントローラと、前記コントローラおよび前記増幅器（２０４）に動作可能に接続された複数の構成可能なノイズフィルタ（２２０〜２２６）と、前記装置インターフェース（２１４）に動作可能に接続された信号送信装置と、を含む電子信号監視システムを提供するステップと、
前記装置を介して前記患者（１０００）に印加される信号の種類に関する情報を受信するステップと、
前記コントローラによってアクセス可能な命令のプログラムを介して、前記装置を介して前記患者（１０００）に印加される前記信号の種類に最適な信号プロファイルおよび関連するノイズフィルタ（２２０〜２２６）を選択するステップと、
前記選択された信号プロファイルを使用して前記増幅器（２０４）の動作により最適化されたリターン信号を取得するステップと、
を含む方法。
［実施態様１６］
前記システムは、前記コントローラに動作可能に接続されたノイズ識別回路（２３２）をさらに含み、前記方法は、前記ノイズ識別回路（２３２）によって識別された信号ノイズに基づいて前記選択された信号プロファイルを修正するステップをさらに含む、実施態様１５に記載の方法。
［実施態様１７］
前記最適な信号プロファイルを選択する前記ステップは、
前記装置を介して前記患者（１０００）に印加される前記信号の種類の変化に関する情報を受信するステップと、
前記装置を介して前記患者（１０００）に印加される前記信号の種類の前記変化に基づいて、前記選択された信号プロファイルを修正するステップと、
をさらに含む、実施態様１５に記載の方法。
［実施態様１８］
前記最適化されたリターン信号を取得する前に、前記最適な信号プロファイルの前記選択を確認するステップをさらに含む、実施態様１５に記載の方法。
［実施態様１９］
前記最適な信号プロファイルを選択する前記ステップは、前記ノイズフィルタ（２２０〜２２６）のうちの１つまたは複数の構成を調整するステップを含む、実施態様１５に記載の方法。
［実施態様２０］
前記ノイズフィルタ（２２０〜２２６）は、ハイパスフィルタ（２２０）、ローパスフィルタ（２２２）、ノッチフィルタ（２２４）、適応フィルタ（２２４）、右脚駆動フィルタ（２２６）、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、実施態様１９に記載の方法。
【符号の説明】
【００４４】
２００  電気生理学（ＥＰ）マッピングシステム、ＨＥＭＯ／ＥＰレコーダシステム、記録またはマッピングシステム
２０２  カテーテル
２０４  増幅器
２０５  別のカテーテルまたは装置
２０６  信号発生器
２０８  ＣＰＵ
２１０  リアルタイムディスプレイ
２１２  レビューディスプレイ
２１４  カテーテルインターフェース
２１６  ポールソケット
２１８  ピン
２２０〜２２６  信号フィルタ
２２０  ハイパスフィルタ
２２２  ローパスフィルタ
２２４  ノッチフィルタ、適応フィルタ
２２６  右脚駆動フィルタ
２２８  信号構成システム、フィルタ構成システム
２３０  データベース
２３２  ノイズ識別機能または回路、ユーザインターフェース
２３４  カテーテル識別システム
１０００  患者
【図１】
2020526248.tif 000003
【図２】
2020526248.tif 000004
【国際調査報告】
2020526248.tif 000005
2020526248.tif 000006