(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022025027
(43)【公開日】2022-02-09
(54)【発明の名称】生物医学的システム及び方法のための仮想接地との可視化及び記録システムインターフェース
(51)【国際特許分類】
A61B 5/308 20210101AFI20220202BHJP
A61B 8/12 20060101ALI20220202BHJP
A61B 5/367 20210101ALI20220202BHJP
A61B 5/333 20210101ALI20220202BHJP
A61B 5/343 20210101ALN20220202BHJP
【FI】
A61B5/308
A61B8/12
A61B5/367 100
A61B5/333
A61B5/343
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2021114828
(22)【出願日】2021-07-12
(31)【優先権主張番号】16/928,614
(32)【優先日】2020-07-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.BLUETOOTH
(71)【出願人】
【識別番号】511099630
【氏名又は名称】バイオセンス・ウエブスター・(イスラエル)・リミテッド
【氏名又は名称原語表記】Biosense Webster (Israel), Ltd.
(74)【代理人】
【識別番号】100088605
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 公延
(74)【代理人】
【識別番号】100130384
【弁理士】
【氏名又は名称】大島 孝文
(72)【発明者】
【氏名】アンドレス・クラウディオ・アルトマン
(72)【発明者】
【氏名】バディム・グリナー
(72)【発明者】
【氏名】イスラエル・ジルバーマン
【テーマコード(参考)】
4C127
4C601
【Fターム(参考)】
4C127AA02
4C127FF01
4C127FF02
4C127HH13
4C601DD15
4C601FE01
4C601FE04
4C601FF08
(57)【要約】 (修正有)
【課題】医療処置を改善するためのシステム、装置、及び方法を提供する。
【解決手段】アナログセンサ信号及びアナログ基準信号はアナログ-デジタル変換器によって受信され、それぞれのデジタル化バージョンを生成する。それぞれのデジタル化バージョンがデジタルフィルタリングされ、それぞれのフィルタリングされたデジタル化バージョンを生成する。フィルタリングされたデジタル化バージョンが視覚化システムに出力され、そのリアルタイム表示を提供する。フィルタリングされたデジタル化バージョンがデジタル-アナログ変換器に通信され、アナログセンサ信号のフィルタリングされたデジタル化バージョンのアナログバージョンを生成する。アナログセンサ信号のフィルタリングされたデジタル化バージョンのアナログバージョンがアナログ基準信号と共に記録システムに出力され、その補足的な処理及び記憶を提供する。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
生体データの可視化を、そのようなデータの記録と併せて容易にする方法であって、
アナログ-デジタル変換器によって複数のアナログセンサ信号及びアナログ基準信号を受信して、前記アナログセンサ信号のそれぞれのデジタル化バージョンを生成することと、
前記アナログセンサ信号の前記それぞれのデジタル化バージョンをデジタルフィルタリングして、前記アナログセンサ信号のそれぞれのフィルタリングされたデジタル化バージョンを生成することと、
前記アナログセンサ信号の前記フィルタリングされたデジタル化バージョンを視覚化システムに出力して、そのリアルタイム表示を提供することと、
前記アナログセンサ信号の前記フィルタリングされたデジタル化バージョンをデジタル-アナログ変換器に通信して、前記アナログセンサ信号の前記フィルタリングされたデジタル化バージョンのアナログバージョンを生成することと、
前記アナログセンサ信号の前記フィルタリングされたデジタル化バージョンの前記アナログバージョンを前記アナログ基準信号と共に記録システムに出力して、前記生体データの補足的な処理及び記憶を提供することと、を含む、方法。
【請求項2】
前記複数のアナログセンサ信号を受信することが、心電図を生成するために、肢部電極からウィルソン結合電極信号を受信することを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記アナログ基準信号を受信することが、前記記録システムに出力される、右脚電極からの右脚信号を受信することを含む、請求項2に記載の方法。
【請求項4】
前記複数のアナログセンサ信号を受信することが、カテーテル、超音波トランスデューサ及び位置特定パッドのうちの少なくとも1つから生体データ信号を受信することを含む、請求項2に記載の方法。
【請求項5】
更に、
複数のデジタルセンサ信号を受信することと、
前記デジタルセンサ信号をデジタルフィルタリングして、前記デジタルセンサ信号のそれぞれのフィルタリングされたバージョンを生成することと、
前記デジタルセンサ信号の前記フィルタリングされたバージョンを、前記アナログセンサ信号の前記フィルタリングされたデジタル化バージョンと共に前記視覚化システムに出力して、そのリアルタイム表示を提供することと、
前記デジタルセンサ信号の前記フィルタリングされたバージョンを前記デジタル-アナログ変換器に通信して、前記デジタルセンサ信号の前記フィルタリングされたバージョンのアナログバージョンを生成することと、
前記デジタルセンサ信号の前記フィルタリングされたバージョンの前記アナログバージョンを、前記アナログセンサ信号の前記フィルタリングされたデジタル化バージョンの前記アナログバージョンと共に前記記録システムに出力することと、を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記複数のデジタルセンサ信号を受信することが、カテーテル、超音波トランスデューサ及び位置特定パッドのうちの少なくとも1つから生体データ信号を受信することを含む、請求項5に記載の方法。
【請求項7】
前記複数のアナログセンサ信号を受信することが、心電図を生成するために、肢部電極からウィルソン結合電極信号を受信することを含む、請求項6に記載の方法。
【請求項8】
前記アナログ基準信号を受信することが、前記記録システムに出力される、右脚電極からの右脚信号を受信することを含む、請求項7に記載の方法。
【請求項9】
前記複数のアナログセンサ信号を受信することが、カテーテル、超音波トランスデューサ及び位置特定パッドのうちの少なくとも1つから生体データ信号を受信することを含む、請求項6に記載の方法。
【請求項10】
前記アナログ基準信号を受信することが、前記記録システムに出力される、右脚電極からの右脚信号を受信することを含む、請求項9に記載の方法。
【請求項11】
生体データの可視化を、そのようなデータの記録と併せて容易にする装置であって、
複数のアナログセンサ信号及びアナログ基準信号を受信して、前記アナログセンサ信号のそれぞれのデジタル化バージョンを生成するように構成されたアナログ-デジタル変換器と、
前記アナログセンサ信号の前記それぞれのデジタル化バージョンをフィルタリングして、前記アナログセンサ信号のそれぞれのフィルタリングされたデジタル化バージョンを生成するように構成されたデジタルフィルタリング回路であって、
前記デジタルフィルタリング回路が、前記アナログセンサ信号の前記フィルタリングされたデジタル化バージョンを視覚化システムに出力して、そのリアルタイム表示を提供するように構成されており、
前記デジタルフィルタリング回路が、前記アナログセンサ信号の前記フィルタリングされたデジタル化バージョンをデジタル-アナログ変換器に通信するように構成されており、
前記デジタル-アナログ変換器が、前記アナログセンサ信号の前記フィルタリングされたデジタル化バージョンのアナログバージョンを生成するように構成されている、デジタルフィルタリング回路と、
前記アナログセンサ信号の前記フィルタリングされたデジタル化バージョンの前記アナログバージョンを前記アナログ基準信号と共に記録システムに出力して、その補足的な処理及び記憶を提供するように構成されたアナログ信号出力部と、を備える、装置。
【請求項12】
前記アナログ-デジタル変換器が、心電図を生成するために、肢部電極からウィルソン結合電極信号を受信するように構成されている、請求項11に記載の装置。
【請求項13】
前記アナログ-デジタル変換器が、前記記録システムに出力される、右脚電極からの右脚信号を前記アナログ基準信号として受信するように構成されている、請求項12に記載の装置。
【請求項14】
前記アナログ-デジタル変換器が、カテーテル、超音波トランスデューサ及び位置特定パッドのうちの少なくとも1つから生体データ信号を受信するように構成されている、請求項12に記載の装置。
【請求項15】
前記デジタルフィルタリング回路が、デジタルセンサのデジタルセンサ信号を受信及びフィルタリングして、前記デジタルセンサ信号のそれぞれのフィルタリングされたバージョンを生成するように構成されており、
前記デジタルフィルタリング回路が、前記デジタルセンサ信号の前記フィルタリングされたバージョンを、前記アナログセンサ信号の前記フィルタリングされたデジタル化バージョンと共に前記視覚化システムに出力して、そのリアルタイム表示を提供するように構成されており、
前記デジタルフィルタリング回路が、前記デジタルセンサ信号の前記フィルタリングされたバージョンを前記デジタル-アナログ変換器に通信して、前記デジタルセンサ信号の前記フィルタリングされたバージョンのアナログバージョンを生成するように構成されており、
前記デジタル-アナログ変換器が、前記デジタルセンサ信号の前記フィルタリングされたバージョンの前記アナログバージョンを、前記アナログセンサ信号の前記フィルタリングされたデジタル化バージョンの前記アナログバージョンと共に前記記録システムに出力するように構成されている、請求項11に記載の装置。
【請求項16】
前記デジタルフィルタリング回路が、カテーテル、超音波トランスデューサ及び位置特定パッドのうちの少なくとも1つから生体データ信号を受信するように構成されている、請求項15に記載の装置。
【請求項17】
前記アナログ-デジタル変換器が、心電図を生成するために、肢部電極からウィルソン結合電極信号を受信するように構成されている、請求項16に記載の装置。
【請求項18】
前記アナログ-デジタル変換器が、前記記録システムに出力される、右脚電極からの右脚信号を前記アナログ基準信号として受信するように構成されている、請求項17に記載の装置。
【請求項19】
前記アナログ-デジタル変換器が、カテーテル、超音波トランスデューサ及び位置特定パッドのうちの少なくとも1つから生体データ信号を受信するように構成されている、請求項16に記載の装置。
【請求項20】
前記アナログ-デジタル変換器が、前記記録システムに出力される、右脚電極からの右脚信号を前記アナログ基準信号として受信するように構成されている、請求項19に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、医療処置を改善するためのシステム、装置、及び方法を提供する。
【背景技術】
【0002】
心不整脈(例えば、心房細動(atrial fibrillation、AF))などの医学的状態は、体内処置を介して診断及び治療されることが多い。例えば、左心房(left atrial、LA)体からの電気肺静脈隔離(pulmonary vein isolation、PVI)は、AFを治療するためのアブレーションを使用して行われる。肺静脈隔離及び多くの他の低侵襲性カテーテル法は、体内表面の可視化及びマッピング、並びに様々なセンサによってキャプチャされた様々な生体パラメータの表示及び/又は記録を必要とする。
【0003】
体内構造の可視化は、蛍光透視法、コンピュータ断層撮影(CT)及び磁気共鳴映像法(MRI)、並びに他の技術などによる活性化波の伝播をマッピングすることによって実行されることができる。外科処置のために、体内構造及び他の生物医学的データ内のリアルタイムカテーテル位置の表示は、カテーテルなどを使用する非侵襲性医療処置の性能を医師に支援する。比較的リアルタイムの表示システムを提供することに加えて、生体センサデータを選択的に処理及び記憶するために、記録システムが一般に提供される。非侵襲性外科処置を支援するために使用されるシステムの例は、Biosense Websterにより販売されているCarto(登録商標)システムである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
医療処置のための方法、装置、及びシステムが本明細書に開示される。
【0005】
一実施例では、生体データの可視化を、そのようなデータの記録と併せて容易にする方法が提供される。アナログ-デジタル変換器によって複数のアナログセンサ信号及びアナログ基準信号が受信されて、アナログセンサ信号のそれぞれのデジタル化バージョンを生成する。アナログセンサ信号のそれぞれのデジタル化バージョンがデジタルフィルタリングされて、アナログセンサ信号のそれぞれのフィルタリングされたデジタル化バージョンを生成する。アナログセンサ信号のフィルタリングされたデジタル化バージョンが視覚化システムに出力されて、そのリアルタイム表示を提供する。アナログセンサ信号のフィルタリングされたデジタル化バージョンがデジタル-アナログ変換器に通信されて、アナログセンサ信号のフィルタリングされたデジタル化バージョンのアナログバージョンを生成する。アナログセンサ信号のフィルタリングされたデジタル化バージョンのアナログバージョンがアナログ基準信号と共に記録システムに出力されて、その補足的な処理及び記憶を提供する。
【0006】
したがって、最初に受信されたアナログ基準信号は、デジタル-アナログ変換器からの劣化したアナログ基準の代わりに、記録システムに通信されるアナログセンサ信号のフィルタリングされたデジタル化バージョンのアナログバージョンの仮想接地として機能する。
【0007】
例示的な方法は、複数のデジタルセンサ信号を受信することを含むことができる。そのような場合、デジタルセンサ信号は、フィルタリングされてデジタルセンサ信号のそれぞれのフィルタリングされたバージョンを生成し、アナログセンサ信号のフィルタリングされたデジタル化バージョンと共に視覚化システムに出力されて、そのリアルタイム表示を提供する。デジタルセンサ信号のフィルタリングされたバージョンはまた、デジタル-アナログ変換器に通信されて、デジタルセンサ信号のフィルタリングされたバージョンのアナログバージョンを生成する。デジタルセンサ信号のフィルタリングされたバージョンのアナログバージョンは、アナログセンサ信号のフィルタリングされたデジタル化バージョンのアナログバージョンと共に記録システムに出力される。
【0008】
本方法は、カテーテル、超音波トランスデューサ、位置特定パッド、又は他の生体センサからの複数のアナログ又はデジタルセンサ信号を受信することを含んでもよい。本方法は、心電図を生成し、アナログ基準信号として右脚電極からの右脚信号を受信するために、肢部電極からのウィルソン結合電極信号などのアナログ信号を受信することを含んでもよい。
【0009】
生体データの可視化を、そのようなデータの記録と併せて容易にする例示的な装置は、アナログ-デジタル変換器と、デジタルフィルタリング回路と、デジタル-アナログ変換器とを含む。アナログ-デジタル変換器は、複数のアナログセンサ信号及びアナログ基準信号を受信し、アナログセンサ信号のそれぞれのデジタル化バージョンを生成するように構成されている。デジタルフィルタリング回路は、アナログセンサ信号のそれぞれのデジタル化バージョンをフィルタリングして、アナログセンサ信号のそれぞれのフィルタリングされたデジタル化バージョンを生成するように構成されている。デジタルフィルタリング回路は、アナログセンサ信号のフィルタリングされたデジタル化バージョンを視覚化システムに出力して、そのリアルタイム表示を提供するように更に構成されている。デジタルフィルタリング回路は、アナログセンサ信号のフィルタリングされたデジタル化バージョンをデジタル-アナログ変換器に通信するように更に構成されている。デジタル-アナログ変換器は、アナログセンサ信号のフィルタリングされたデジタル化バージョンのアナログバージョンを生成するように構成されている。アナログ信号出力部は、アナログセンサ信号のフィルタリングされたデジタル化バージョンのアナログバージョンをアナログ基準信号と共に記録システムに出力して、その補足的な処理及び記憶を提供するように提供される。
【0010】
例示的な装置は、デジタルフィルタリング回路が、デジタルセンサのデジタルセンサ信号を受信及びフィルタリングして、デジタルセンサ信号のそれぞれのフィルタリングされたバージョンを生成するように構成されるように提供されることができる。そのような場合、デジタルフィルタリング回路は、デジタルセンサ信号のフィルタリングされたバージョンを、アナログセンサ信号のフィルタリングされたデジタル化バージョンと共に視覚化システムに出力して、そのリアルタイム表示を提供するように構成されている。デジタルフィルタリング回路はまた、デジタルセンサ信号のフィルタリングされたバージョンをデジタル-アナログ変換器に通信して、デジタルセンサ信号のフィルタリングされたバージョンのアナログバージョンを生成するように構成されている。次いで、デジタル-アナログ変換器は、デジタルセンサ信号のフィルタリングされたバージョンのアナログバージョンを、アナログセンサ信号のフィルタリングされたデジタル化バージョンのアナログバージョンと共に記録システムに出力するように構成されている。
【0011】
アナログ-デジタル変換器及びデジタルフィルタリング回路は、カテーテル、超音波トランスデューサ、位置特定パッド、又は他のタイプのセンサからそれぞれのアナログ及びデジタル生体データ信号を受信するように構成されることができる。具体的には、アナログ-デジタル変換器は、心電図を生成するために、肢部電極からのウィルソン結合電極信号を受信し、右脚電極からの右脚信号をアナログ基準信号として受信するように構成されることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
添付の図面と共に一例として与えられた以降の説明から、より詳細な理解が可能になる。
【
図1】本開示の主題の1つ以上の特徴が実施され得る例示的なシステムの図である。
【
図2】フィルタリングされたセンサ信号のデジタル及びアナログバージョンを出力するためにセンサ信号を処理するデータインターフェースの一部の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
開示された主題の実施によれば、医療処置、診断、マッピング又は他の目的のために被験体内でカテーテルを使用することなどによって、非侵襲性医療処置を実施するための装置及び方法が提供される。体内構造及びカテーテル配置の本質的にリアルタイムの視覚化は、データを検知及び収集することと、被験体の身体内のカテーテル位置を反映する画像内にデータ処理し、ビデオモニタに連続画像を表示することを含み、その結果、カテーテルの移動を制御している医師又は他の操作者がビデオ画像を使用して、カテーテルの遠位端を移動又は別の方法で操作するのを支援することができる。同じ及び/又は追加の検知データもまた収集され、後の時間に使用するために記録システムに記憶される。記録システムからのデータは、リアルタイムのカテーテルの動き又は他の目的のためのコンテキストを提供するためにリアルタイム視覚化システムによって取得及び使用されることができる。
【0014】
一例のシステムでは、デジタル化されたセンサデータを利用するリアルタイム視覚化システムが提供される。視覚化システムに提供されるデジタル化されたセンサデータのアナログバージョンを含むアナログセンサデータを受信するセンサデータ記録システムも提供され、また、心電図(「ECG」)を生成するために、肢部電極からのウィルソン結合電極(「WCT」)信号などの直接アナログ信号を受信してもよい。あるいは、WCT信号は、視覚化システムによってデジタル化され、その後、記録システムへの送信のためにアナログに再変換されることができる。
【0015】
従来、アナログセンサ信号は、処理のための接地信号又は他の基準信号と比較される。例えば、WCT信号は、従来、右脚(「RL」)センサから接地として受信される信号と比較される。しかしながら、デジタル化されたセンサ信号が記録システムへの送信のためにアナログ信号に再変換される例示的なシステムでは、生成される基準信号は劣化する。
【0016】
記録システムは、視覚化システムから離れていることができ、記録システムに送信されるアナログ信号は、送信における追加のノイズを拾い上げてもよい。記録システムはまた、今日の当該技術の状態に対するフィルタリング能力によって制限される。視覚化システムによって利用されるデジタルデータと記録システムに記憶されたデータとの間の改善されたデータ記録及び互換性を提供するために、仮想接地基準信号と共に、フィルタリングされたデジタル化されたセンサデータのアナログバージョンを記録システムに渡すインターフェース構成要素が提供される。
【0017】
図1は、本開示の主題の1つ以上の例示的な特徴が実装されることができる例示的な視覚化システム20の図である。視覚化システム20は、本発明の例示的な実施形態にかかる、生体データ又は超音波スライスを取得するように構成された(挿入
図25に示される)カテーテル40a及び超音波トランスデューサ40bなどのデバイスを含んでもよい。図示される例示的なカテーテル40aは、ポイントカテーテルであり、本発明の例示的な実施形態を実施するために他のカテーテルが使用され得ることが理解されるであろう。例示的な視覚化システム20は、医療専門家30によって、ベッド29上に横になっている患者28の、心臓26などの身体部分内にナビゲートされることができる、シャフト22a及び22bを有するプローブ21を含む。本発明の例示的な実施形態によれば、第1のプローブがカテーテル40aと接続し、異なるプローブが超音波トランスデューサ40bと接続するように、複数のプローブが提供され得る。しかしながら、簡潔さのために、処理インターフェース38にプローブ信号を結合するためにケーブル22を有する単一のプローブ21が本明細書に記載されているが、プローブ21は複数のプローブを表してもよいことが理解されるであろう。
【0018】
図1に示されるように、医療専門家30は、カテーテル40a及び/又は超音波トランスデューサ40bの近位端部近傍のマニピュレータ32及び/又はシース23からの偏向部を使用して、シャフト22a及び/又は22bの遠位端部を操作しながら、シース23を通してシャフト22a及び/又は22bを挿入してもよい。挿入
図25に示されるように、カテーテル40a及び/又は超音波トランスデューサ40bは、それぞれシャフト22a及び22bの遠位端部に取り付けられてもよい。カテーテル40a及び/又は超音波トランスデューサ40bは、折りたたまれた状態でシース23を通して挿入され得、次いで、心臓26内で拡張され得る。
【0019】
本発明の例示的な実施形態によれば、超音波トランスデューサ40bは、心臓26の心腔の超音波スライスを得るように構成され得る。差し込み
図45は、心臓26の心腔内部の、超音波トランスデューサ40bを拡大視で示す。図示されるように、超音波トランスデューサ40bは、シャフト22bに取り付けられ得る。
【0020】
本発明の例示的な実施形態によれば、カテーテル40aは、心臓26の心腔の生体データを取得するように構成され得る。差し込み
図45は、心臓26の心腔内部の、カテーテル40aを拡大視で示す。図示されるように、カテーテル40は、カテーテルの本体に結合された点要素48を含んでもよい。本発明の他の例示的な実施形態によれば、複数の要素は、カテーテル40aの形状を形成するスプラインを介して接続され得る。要素48は、生体データを取得するように構成された任意の要素であってもよく、電極、トランスデューサ、又は1つ若しくは2つ以上の他の要素であってもよい。
【0021】
本発明の例示的な実施形態によれば、生体データは、LAT、電気的活性、トポロジー、双極マッピング、卓越周波数、インピーダンスなどのうちの1つ又は2つ以上を含んでもよい。局所活性化時間は、正規化された初期開始点に基づいて計算された、局所活性化に対応する閾値活動の時点であり得る。電気活動は、1つ以上の閾値に基づいて測定され得る任意の適用可能な電気信号であってよく、信号対ノイズ比及び/又はその他のフィルタに基づいて、検知及び/又は拡張され得る。トポロジーは、身体部分又は身体部分の一部の物理的構造に対応し得、身体部分の異なる部分に関する、又は異なる身体部分に関する物理的構造における変化に対応し得る。主要周波数は、身体部分の一部に行き渡る周波数又は周波数範囲であってもよく、同じ身体部分の異なる部分において異なっていてもよい。例えば、心臓の肺静脈の主要周波数は、同じ心臓の右心房の主要周波数と異なり得る。インピーダンスは、身体部分の所与の領域における抵抗測定値であり得る。
【0022】
図1に示すように、プローブ21、超音波トランスデューサ40b、及びカテーテル40aは、コンソール24に接続され得る。コンソール24は、カテーテル40a及び超音波トランスデューサ40bに信号を送信し、カテーテル及び超音波トランスデューサから信号を受信するため、並びに、マッピングシステム20の他の構成要素を制御するための、好適なフロントエンド及びインターフェース回路38を備える汎用コンピュータなどのプロセッサ41を含んでもよい。一般に、インターフェース回路38は、デジタルセンサデータをプロセッサ41に渡す。
【0023】
いくつかのタイプのセンサは、アナログ信号を出力し、他のタイプのセンサはデジタル信号を出力する。インターフェース回路38は、双方のタイプのセンサから生体データを受信するように構成されている。アナログセンサデータを伝達する様々なセンサの場合、インターフェース回路38は、フィルタリングされたデジタル化センサデータを可視化処理のためにプロセッサに渡すための適切なアナログ-デジタル変換器及びデジタルフィルタを含む。
【0024】
本発明のいくつかの例示的な実施形態では、プロセッサ41は、フィルタリングされたデジタル化センサデータに基づいて、グローバルビュー及びローカルビュー用のレンダリングデータを生成するように構成される。本発明の例示的な実施形態によれば、レンダリングデータは、医療専門家30に、ディスプレイ27上の1つ又は2つ以上の身体部分のレンダリング、例えば、身体部分レンダリング35を提供するために使用され得る。本発明の例示的な実施形態によれば、プロセッサは、コンソール24の外部にあってもよく、例えば、カテーテル、外部デバイス、モバイルデバイス、クラウドベースのデバイスに位置してもよく、又はスタンドアロン型プロセッサであってもよい。本発明の例示的な実施形態によれば、超音波トランスデューサ40bは、本明細書で更に開示されるように、メモリ42に記憶され得る超音波スライスを提供し得る。超音波トランスデューサ40bは、超音波スライスをメモリ42に直接提供してもよいか、又は超音波スライスは、プロセッサ41に提供されてもよく、プロセッサ41は、超音波スライスをメモリ42に提供してもよい。
【0025】
上記のとおり、プロセッサ41は、汎用コンピュータを含んでよく、このコンピュータは、本明細書に記載されている機能を実行するためにソフトウェア内でプログラムされ得る。ソフトウェアは、例えば、ネットワーク上で、汎用コンピュータに電子形態でダウンロードされてよく、又は代替的に若しくは追加的に、磁気メモリ、光学メモリ、若しくは電子メモリなどの、非一時的有形媒体上で提供及び/若しくは記憶されてもよい。
図1に示す例示的な構成は、本発明の例示的な実施形態を具現化するために修正され得る。本発明の開示される例示的な実施形態は、他のシステム構成要素及び設定を使用して、同様に適用し得る。更に、視覚化システム20は、生体患者データを検知するための要素、有線又は無線コネクタ、処理及びディスプレイデバイスなどの追加的な構成要素を含んでもよい。
【0026】
本発明の例示的な実施形態によれば、プロセッサ(例えばプロセッサ41)に接続されたディスプレイは、別個の病院又は別個の医療提供者ネットワークなどの遠隔場所に位置してもよい。更に、視覚化システム20は、心臓などの患者の器官の解剖学的測定値及び電気的測定値を取得し、心臓アブレーション処置を実行するように構成された、外科用システムの一部であってもよい。かかる外科用システムの例は、Biosense Websterにより販売されているCarto(登録商標)システムである。
【0027】
視覚化システム20はまた、及び任意に、超音波、コンピュータ断層撮影(computed tomography、CT)、磁気共鳴映像法(magnetic resonance imaging、MRI)、又は当該技術分野において既知のその他の医療撮像技術を使用して、患者の心臓の解剖学的測定値などの生体データを取得してもよい。視覚化システム20は、カテーテル、心電図(electrocardiogram、EKG)、又は心臓の電気特性を測定するその他のセンサを使用して電気測定値を取得してもよい。次いで、解剖学的測定値及び電気的測定値を含む生体データは、
図1に示されるように、視覚化システム20のメモリ42内に記憶されてもよい。
【0028】
制御コンソール24は、ケーブル39によって身体表面電極43に接続されてよく、身体表面電極は、患者28に貼り付けられる接着性皮膚パッチを含み得る。電流追跡モジュールと連動するプロセッサは、患者の身体部分(例えば、心臓26)内部のカテーテル40a及び超音波トランスデューサ40bの位置座標を判定し得る。位置座標は、カテーテル40a及び超音波トランスデューサ40bの場所及び配向を含んでもよい。位置座標は、身体表面電極43と、カテーテル40aの電極48又は他の電磁構成要素との間で測定されたインピーダンス又は電磁場に基づき得る。同様に、位置座標は、身体表面電極43と超音波トランスデューサ40bとの間で測定されたインピーダンス又は電磁場に基づき得る。付加的に又は代替的に、位置特定パッドがベッド29の表面上に配置されてもよく、またベッド29とは別個であってもよい。位置座標は、電極48及び/又は超音波トランスデューサ40bの構成要素間で測定されたインピーダンス又は電磁場に基づき得る。
【0029】
制御コンソール24はまた、入力/出力(input/output、I/O)通信インターフェースを含んでもよく、これは、制御コンソールが、電極48及び/若しくは超音波トランスデューサ40b及び電極43若しくは場所パッドから信号を伝達し、並びに/又はこれらに信号を伝達することを可能にする。電極48、超音波トランスデューサ40b、及び/又は電極43から受信された信号に基づいて、プロセッサ41は、ディスプレイ27などのディスプレイが身体部分レンダリング35などの身体部分をレンダリングすることを可能にするレンダリングデータを生成し得る。
【0030】
処置中、プロセッサ41は、ディスプレイ27上に医療専門家30への身体部分レンダリング35及び/又は超音波スライス37の提示を容易にし、メモリ42に身体部分レンダリング35及び超音波スライス37を表すデータを記憶し得る。メモリ42は、ランダムアクセスメモリ又はハードディスクドライブなどの任意の好適な揮発性メモリ及び/又は不揮発性メモリを備えてもよい。本発明のいくつかの例示的な実施形態では、医療専門家30は、タッチパッド、マウス、キーボード、ジェスチャ認識装置などの1つ又は2つ以上の入力デバイスを使用して、身体部分レンダリング35及び/又は超音波スライス37を操作することが可能であり得る。例えば、入力デバイスは、本明細書に開示されるように、レンダリング35が更新され、異なる超音波スライス37が更新された位置に基づいて提供されるように、カテーテル40aの位置を変更するために使用され得る。本発明の代替的な例示的な実施形態では、ディスプレイ27は、グローバルビュー及びローカルビューを含む身体部分レンダリング35及び超音波37を提示することに加えて、医療専門家30からの入力を受け入れるように構成され得るタッチスクリーンを含み得る。
【0031】
本発明の例示的な実施形態によれば、超音波トランスデューサは、体内臓器内の様々な位置で超音波スライスを捕捉するように構成され得る。超音波トランスデューサは、
図1の超音波トランスデューサ40bと同じ又は同様であってもよい。超音波トランスデューサは、
図1の心臓26などの体内臓器内に挿入され得る。より具体的には、超音波トランスデューサは、心臓26の心腔などの体内臓器の腔内に挿入され得る。超音波トランスデューサは、所定の時間間隔(例えば、1ミリ秒当たり1つの超音波スライス)で超音波スライスを自動的に捕捉するように構成され得るか、又は超音波トランスデューサの位置及び/又は移動に基づいて超音波スライスを捕捉するように構成され得る。例えば、超音波トランスデューサは、超音波トランスデューサの位置ごとに所与の数の超音波スライス(例えば、3つの超音波スライス)を捕捉するように構成され得る。したがって、超音波トランスデューサは、各超音波トランスデューサ位置について複数の超音波スライスを捕捉するように構成され得る。本発明の例示的な実施形態によれば、
図1のプロセッサ41などのプロセッサは、同じ超音波位置で複数の超音波スライスから単一の超音波スライスを選択するように構成され得る。プロセッサは、超音波スライス品質、超音波スライスが収集されている間の超音波トランスデューサ安定性、信号対雑音比などの1つ又は2つ以上の要因に基づいて単一の超音波スライスを選択し得る。一例として、超音波スライスの品質は、スライス内の臓器の自由空間(例えば、血液プール)と比較されるときに、スライス内の臓器の検出された境界に基づいて判定され得る。第1の超音波スライスは、本明細書に記載の選択及び要因に基づいて、同じ超音波位置についての第2の超音波によって置き換えられ得る。
【0032】
本明細書で適用されるとき、超音波位置は、本明細書で更に説明するように、超音波トランスデューサ位置又は超音波スライス位置のいずれかに対応し得る。超音波トランスデューサ位置は、所与の超音波スライスが捕捉されたときの超音波トランスデューサの位置であってもよい。超音波トランスデューサ位置は、本明細書で更に開示されるように、超音波トランスデューサ場所(例えば、座標)及び超音波トランスデューサ配向(例えば、角度)を含み得る。超音波スライス位置は、超音波スライスによって占有される領域、体積、又はボクセルに対応し得る。本明細書で適用されるとき、カテーテル位置は、カテーテル場所(例えば、座標)及び配向(例えば、角度)のいずれかに対応し得るか、又は本明細書で更に開示されるように、カテーテルスライス位置に対応し得る。
【0033】
本発明の例示的な実施形態によれば、超音波トランスデューサ位置又はカテーテル位置は、対応する超音波トランスデューサ又はカテーテルの場所及び配向の両方を含んでもよい。場所(すなわち、超音波トランスデューサ位置又はカテーテル位置)は、デカルト座標、極座標、ボクセル座標、又は任意の他の適用可能な座標、又はこれらの組み合わせとして表され得る座標として記憶されてもよく、又はこれらを含んでもよい。場所は、身体の内部、体内臓器の内部、体内臓器の内部、体内臓器腔の内部、又は身体の外部であってもよい基準点に対して相対的であってもよい。場所は、超音波トランスデューサ、カテーテル、身体表面電極(例えば、
図1の身体表面電極43)、位置特定パッド、又は他の場所ベースの構成要素からの信号(例えば、電磁信号)に基づいて判定され得る。
【0034】
配向は、配向が超音波トランスデューサ及び/又はカテーテルの基準点が向いている方向を示すように、超音波トランスデューサ又はカテーテルの基準点(例えば、先端)に基づき得る。基準点が本明細書に具体的に記載されているが、基準点は、線などの点の集合であってもよいことが理解されるであろう。基準点は、遠位点、近位点、又は任意の他の適用可能な点などの超音波トランスデューサ又はカテーテルの任意の部分であってもよい。配向は、角度、位相、方向、軸、仰角、又はこれらの組み合わせが記憶されても、又はこれらを含んでもよい。
【0035】
視覚化システム20を補足するために、記録システム60が提供される。インターフェース回路38からプロセッサ41に送信されたデジタル化フィルタリングされたセンサデータはまた、カップリング62を介してアナログ形式の記録システム60に渡される。好ましくは、カップリング62はまた、視覚化システム20によって使用するために記録システム60からの記憶されたデータを提供するように構成されている。
【0036】
カップリング62は、ハードワイヤード接続、又はイントラネット、ローカルエリアネットワーク(local area network、LAN)、広域ネットワーク((wide area network、WAN)、メトロポリタンエリアネットワーク(metropolitan area network、MAN)、直接接続若しくは一連の接続、セルラ電話ネットワーク、又は視覚化システム20と記録システム60との間の通信を容易にすることが可能な任意のその他のネットワーク若しくは媒体などの、当該技術分野で一般に知られているネットワーク若しくはその他のシステムを介するものであってもよい。カップリング62は、有線、無線、又はこれらの組み合わせであってもよい。有線接続は、イーサネット、ユニバーサルシリアルバス(Universal Serial Bus、USB)、RJ-11、又は当該技術分野において一般的に知られている任意のその他の有線接続を使用して実装することができる。無線接続は、Wi-Fi、WiMAX、及びBluetooth、赤外線、セルラネットワーク、衛星、又は当該技術分野において一般的に知られている任意のその他の無線接続方法を使用して実装することができる。更に、いくつかのネットワークは、カップリング62内の通信を容易にするために、単独で又は互いに通信して動作してもよい。
【0037】
場合によっては、記録システム60は、物理的サーバとして実装されてもよい。他の場合では、記録システム60は、コンピューティングプロバイダのパブリッククラウドにおける仮想サーバ(例えば、Amazon Web Services(AWS)(登録商標))として実装されてもよい。
【0038】
図2を参照すると、視覚化システム20のプロセッサ41にデジタルデータ出力を及び記録システム60にアナログセンサ出力を提供するインターフェース回路38の一部のより詳細な例が提供される。インターフェース回路38は、マルチリードデジタルセンサ信号入力201、アナログセンサ信号入力205、及びアナログ基準信号(又は接地)リード207を含む。インターフェース回路38はまた、マルチリードデジタルセンサ信号出力221、アナログセンサ信号出力225、及びデジタル基準信号リード227を含む。
【0039】
1つ以上のセンサからのデジタル信号は、デジタルセンサ信号入力201のリードを介してデジタルフィルタリング構成要素212に入力される。デジタルフィルタリング構成要素212は、ハードウェア、ソフトウェア、及び/又はそれらの組み合わせで実装されてもよい。1つ以上のセンサからのアナログ信号は、アナログセンサ信号入力205のリードを介してアナログ-デジタル変換器214に入力される。1つの構成では、アナログ信号は、ECGデータを提供するためのWTC信号を含む。WCT信号に関連して使用される右脚表面電極のRL接地信号などのアナログ基準信号は、アナログ基準信号リード207を介してアナログ-デジタル変換器214に提供される。これらの入力により、アナログ-デジタル変換器214は、マルチリードカップリング215を介してデジタルフィルタリング構成要素212にそれぞれのデジタル化センサ信号を、並びにリード217を介してデジタルフィルタリング構成要素212にデジタル化基準信号を提供する。
【0040】
デジタルフィルタリング構成要素212は、各信号が受信されるセンサの種類に基づいて、様々なセンサから導出されたそれぞれのデジタル信号を適切にフィルタリングし、デジタルセンサ信号出力221を介してそれぞれのフィルタリングされたデジタル信号を出力するように構成されている。デジタルフィルタリング構成要素212からのこれらの出力信号は、したがって、デジタルセンサ信号のフィルタリングされたバージョンと共に、インターフェース回路38に入力されたアナログセンサ信号のフィルタリングされたデジタル化バージョンを含む。
【0041】
デジタルセンサ信号出力221は、それぞれのフィルタリングされたデジタル信号を視覚化システム20のプロセッサ41に通信し、また、それらの信号をデジタル-アナログ変換器224に入力する。デジタルフィルタリング構成要素212はまた、デジタル基準信号リード227を介して、デジタル基準信号を視覚化システム20のプロセッサ41に、またデジタル-アナログ変換器224に通信する。
【0042】
これらの入力により、デジタル-アナログ変換器224は、アナログセンサ信号出力225を介して、インターフェース回路38から記録システム60を有するカップリング62にフィルタリングされたデジタルセンサ信号のアナログバージョンを提供する。インターフェース回路38からフィルタリングされたデジタルセンサ信号のアナログバージョンを出力することと併せて、インターフェース回路38は、アナログ基準信号リード207を介してアナログ基準信号を記録システム60を有するカップリング62に出力し、それによって、記録信号に仮想接地を提供する。
【0043】
デジタル-アナログ変換器224の接地出力229からのアナログ基準信号は、インターフェース回路38から出力されない。リード207を介して受信されたアナログ基準信号は、デジタル-アナログ変換器接地出力229からの劣化したアナログ基準の代わりに、記録システムに通信されるアナログセンサ信号のフィルタリングされたデジタル化バージョンのアナログバージョンの仮想接地として機能する。
【0044】
本明細書に記載される機能及び方法はいずれも、汎用コンピュータ、プロセッサ、又はプロセッサコアに実装されることができる。好適なプロセッサとしては、例として、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来型プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(digital signal processor、DSP)、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと関連する1つ又は2つ以上のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit、ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array、FPGA)回路、任意のその他のタイプの集積回路(integrated circuit、IC)、及び/又は状態機械が挙げられる。そのようなプロセッサは、処理されたハードウェア記述言語(hardware description language、HDL)命令及びネットリスト等の他の中間データ(そのような命令は、コンピュータ可読媒体に記憶することが可能である)の結果を用いて製造プロセスを構成することにより、製造することが可能である。そのような処理の結果はマスクワークであり得、このマスクワークをその後半導体製造プロセスにおいて使用して、本開示の特徴を実装するプロセッサを製造する。
【0045】
本明細書に記載される機能及び方法はいずれも、非一時的コンピュータ可読記憶媒体に組み込まれるコンピュータプログラム、ソフトウェア、又はファームウェアにおいて実装されて、汎用コンピュータ又はプロセッサによって実行されることができる。非一時的コンピュータ可読記憶媒体の例としては、読み取り専用メモリ(read only memory、ROM)、ランダムアクセスメモリ(random access memory、RAM)、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、磁気媒体、例えば、内蔵ハードディスク及びリムーバブルディスク、磁気光学媒体、並びに光学媒体、例えば、CD-ROMディスク及びデジタル多用途ディスク(digital versatile disk、DVD)が挙げられる。
【0046】
本明細書の開示に基づいて多くの変更例が可能であることを理解されたい。特徴及び要素が特定の組み合わせで上に説明されているが、各特徴又は要素は、他の特徴及び要素を用いずに単独で、又は他の特徴及び要素を用いて若しくは用いずに他の特徴及び要素との様々な組み合わせで使用されてもよい。
【0047】
〔実施の態様〕
(1) 生体データの可視化を、そのようなデータの記録と併せて容易にする方法であって、
アナログ-デジタル変換器によって複数のアナログセンサ信号及びアナログ基準信号を受信して、前記アナログセンサ信号のそれぞれのデジタル化バージョンを生成することと、
前記アナログセンサ信号の前記それぞれのデジタル化バージョンをデジタルフィルタリングして、前記アナログセンサ信号のそれぞれのフィルタリングされたデジタル化バージョンを生成することと、
前記アナログセンサ信号の前記フィルタリングされたデジタル化バージョンを視覚化システムに出力して、そのリアルタイム表示を提供することと、
前記アナログセンサ信号の前記フィルタリングされたデジタル化バージョンをデジタル-アナログ変換器に通信して、前記アナログセンサ信号の前記フィルタリングされたデジタル化バージョンのアナログバージョンを生成することと、
前記アナログセンサ信号の前記フィルタリングされたデジタル化バージョンの前記アナログバージョンを前記アナログ基準信号と共に記録システムに出力して、前記生体データの補足的な処理及び記憶を提供することと、を含む、方法。
(2) 前記複数のアナログセンサ信号を受信することが、心電図を生成するために、肢部電極からウィルソン結合電極信号を受信することを含む、実施態様1に記載の方法。
(3) 前記アナログ基準信号を受信することが、前記記録システムに出力される、右脚電極からの右脚信号を受信することを含む、実施態様2に記載の方法。
(4) 前記複数のアナログセンサ信号を受信することが、カテーテル、超音波トランスデューサ及び位置特定パッドのうちの少なくとも1つから生体データ信号を受信することを含む、実施態様2に記載の方法。
(5) 更に、
複数のデジタルセンサ信号を受信することと、
前記デジタルセンサ信号をデジタルフィルタリングして、前記デジタルセンサ信号のそれぞれのフィルタリングされたバージョンを生成することと、
前記デジタルセンサ信号の前記フィルタリングされたバージョンを、前記アナログセンサ信号の前記フィルタリングされたデジタル化バージョンと共に前記視覚化システムに出力して、そのリアルタイム表示を提供することと、
前記デジタルセンサ信号の前記フィルタリングされたバージョンを前記デジタル-アナログ変換器に通信して、前記デジタルセンサ信号の前記フィルタリングされたバージョンのアナログバージョンを生成することと、
前記デジタルセンサ信号の前記フィルタリングされたバージョンの前記アナログバージョンを、前記アナログセンサ信号の前記フィルタリングされたデジタル化バージョンの前記アナログバージョンと共に前記記録システムに出力することと、を含む、実施態様1に記載の方法。
【0048】
(6) 前記複数のデジタルセンサ信号を受信することが、カテーテル、超音波トランスデューサ及び位置特定パッドのうちの少なくとも1つから生体データ信号を受信することを含む、実施態様5に記載の方法。
(7) 前記複数のアナログセンサ信号を受信することが、心電図を生成するために、肢部電極からウィルソン結合電極信号を受信することを含む、実施態様6に記載の方法。
(8) 前記アナログ基準信号を受信することが、前記記録システムに出力される、右脚電極からの右脚信号を受信することを含む、実施態様7に記載の方法。
(9) 前記複数のアナログセンサ信号を受信することが、カテーテル、超音波トランスデューサ及び位置特定パッドのうちの少なくとも1つから生体データ信号を受信することを含む、実施態様6に記載の方法。
(10) 前記アナログ基準信号を受信することが、前記記録システムに出力される、右脚電極からの右脚信号を受信することを含む、実施態様9に記載の方法。
【0049】
(11) 生体データの可視化を、そのようなデータの記録と併せて容易にする装置であって、
複数のアナログセンサ信号及びアナログ基準信号を受信して、前記アナログセンサ信号のそれぞれのデジタル化バージョンを生成するように構成されたアナログ-デジタル変換器と、
前記アナログセンサ信号の前記それぞれのデジタル化バージョンをフィルタリングして、前記アナログセンサ信号のそれぞれのフィルタリングされたデジタル化バージョンを生成するように構成されたデジタルフィルタリング回路であって、
前記デジタルフィルタリング回路が、前記アナログセンサ信号の前記フィルタリングされたデジタル化バージョンを視覚化システムに出力して、そのリアルタイム表示を提供するように構成されており、
前記デジタルフィルタリング回路が、前記アナログセンサ信号の前記フィルタリングされたデジタル化バージョンをデジタル-アナログ変換器に通信するように構成されており、
前記デジタル-アナログ変換器が、前記アナログセンサ信号の前記フィルタリングされたデジタル化バージョンのアナログバージョンを生成するように構成されている、デジタルフィルタリング回路と、
前記アナログセンサ信号の前記フィルタリングされたデジタル化バージョンの前記アナログバージョンを前記アナログ基準信号と共に記録システムに出力して、その補足的な処理及び記憶を提供するように構成されたアナログ信号出力部と、を備える、装置。
(12) 前記アナログ-デジタル変換器が、心電図を生成するために、肢部電極からウィルソン結合電極信号を受信するように構成されている、実施態様11に記載の装置。
(13) 前記アナログ-デジタル変換器が、前記記録システムに出力される、右脚電極からの右脚信号を前記アナログ基準信号として受信するように構成されている、実施態様12に記載の装置。
(14) 前記アナログ-デジタル変換器が、カテーテル、超音波トランスデューサ及び位置特定パッドのうちの少なくとも1つから生体データ信号を受信するように構成されている、実施態様12に記載の装置。
(15) 前記デジタルフィルタリング回路が、デジタルセンサのデジタルセンサ信号を受信及びフィルタリングして、前記デジタルセンサ信号のそれぞれのフィルタリングされたバージョンを生成するように構成されており、
前記デジタルフィルタリング回路が、前記デジタルセンサ信号の前記フィルタリングされたバージョンを、前記アナログセンサ信号の前記フィルタリングされたデジタル化バージョンと共に前記視覚化システムに出力して、そのリアルタイム表示を提供するように構成されており、
前記デジタルフィルタリング回路が、前記デジタルセンサ信号の前記フィルタリングされたバージョンを前記デジタル-アナログ変換器に通信して、前記デジタルセンサ信号の前記フィルタリングされたバージョンのアナログバージョンを生成するように構成されており、
前記デジタル-アナログ変換器が、前記デジタルセンサ信号の前記フィルタリングされたバージョンの前記アナログバージョンを、前記アナログセンサ信号の前記フィルタリングされたデジタル化バージョンの前記アナログバージョンと共に前記記録システムに出力するように構成されている、実施態様11に記載の装置。
【0050】
(16) 前記デジタルフィルタリング回路が、カテーテル、超音波トランスデューサ及び位置特定パッドのうちの少なくとも1つから生体データ信号を受信するように構成されている、実施態様15に記載の装置。
(17) 前記アナログ-デジタル変換器が、心電図を生成するために、肢部電極からウィルソン結合電極信号を受信するように構成されている、実施態様16に記載の装置。
(18) 前記アナログ-デジタル変換器が、前記記録システムに出力される、右脚電極からの右脚信号を前記アナログ基準信号として受信するように構成されている、実施態様17に記載の装置。
(19) 前記アナログ-デジタル変換器が、カテーテル、超音波トランスデューサ及び位置特定パッドのうちの少なくとも1つから生体データ信号を受信するように構成されている、実施態様16に記載の装置。
(20) 前記アナログ-デジタル変換器が、前記記録システムに出力される、右脚電極からの右脚信号を前記アナログ基準信号として受信するように構成されている、実施態様19に記載の装置。
【外国語明細書】