(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】P2023036008
(43)【公開日】2023-03-13
(54)【発明の名称】知覚されるカテーテルの待ち時間の低減
(51)【国際特許分類】
A61M 25/00 20060101AFI20230306BHJP
A61B 34/20 20160101ALI20230306BHJP
【FI】
A61M25/00 650
A61B34/20
【審査請求】未請求
【請求項の数】27
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2022136689
(22)【出願日】2022-08-30
(31)【優先権主張番号】17/462,206
(32)【優先日】2021-08-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(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】エリヤフ・ラブナ
(72)【発明者】
【氏名】アサフ・ゴバリ
(72)【発明者】
【氏名】タル・ハイム・バル-オン
(72)【発明者】
【氏名】エラド・アザリア
(72)【発明者】
【氏名】マイケル・メイデル
(72)【発明者】
【氏名】アロン・ベン・ナタン
【テーマコード(参考)】
4C267
【Fターム(参考)】
4C267AA01
4C267BB02
4C267BB44
4C267EE01
(57)【要約】 (修正有)
【課題】医療システムを提供する。
【解決手段】システム20は、カテーテル40と、カテーテルの遠位端の位置を示す位置信号を経時的に提供するための少なくとも1つの位置センサと、位置信号および第1のフィルタリングレベルに応じて第1のフィルタリングされた位置信号を提供するための第1の平滑化フィルタと、位置信号および第2のフィルタリングレベルに応じて第2のフィルタリングされた位置信号を提供するための第2の平滑化フィルタであって、第2のフィルタリングレベルは第1のフィルタリングレベルよりも高い平滑化をもたらす、第2の平滑化フィルタと、処理回路であって、それぞれ第1のフィルタリングされた位置信号および第2のフィルタリングされた位置信号に応じて、遠位端の第1の位置座標および第2の位置座標を見つけることと、第2の位置座標に応じて身体部分の解剖学的マップを生成することと、ディスプレイ27にレンダリングする。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
システムであって、
生きている対象の身体部分に挿入されるように構成されているカテーテルであって、遠位端を備える、カテーテルと、
経時的に前記カテーテルの前記遠位端の位置を示す少なくとも1つの位置信号を提供するように構成された少なくとも1つの位置センサと、
ディスプレイと、
前記少なくとも1つの位置信号および第1のフィルタリングレベルに応じて少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供するように構成された第1の平滑化フィルタと、
前記少なくとも1つの位置信号および第2のフィルタリングレベルに応じて少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供するように構成された第2の平滑化フィルタであって、前記第2のフィルタリングレベルは、前記第1のフィルタリングレベルよりも高い平滑化を提供する、第2の平滑化フィルタと、
処理回路であって、
前記少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号に応じて、前記遠位端の第1の位置座標を見つけることと、
前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号に応じて、前記遠位端の第2の位置座標を見つけることと、
前記遠位端の前記第2の位置座標に応じて、前記身体部分の解剖学的マップを生成し、前記ディスプレイにレンダリングすることと、
前記第1の位置座標に応じて前記カテーテルの前記遠位端の移動を示す一方で、前記カテーテルの前記遠位端の表現を前記ディスプレイにレンダリングすることと、を行うように構成された、処理回路と、を含むシステム。
【請求項2】
前記第1の平滑化フィルタは、前記少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供する前記第1のフィルタリングレベルに応じて、前記少なくとも1つの位置信号をフィルタリングするように構成されており、
前記第2の平滑化フィルタは、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供する前記第2のフィルタリングレベルに応じて、前記少なくとも1つの位置信号をフィルタリングするように構成されている、請求項1に記載のシステム。
【請求項3】
前記処理回路は、前記少なくとも1つの位置信号に応じて前記遠位端の位置座標を計算することと、前記計算された位置座標に応じて少なくとも1つの位置座標信号を生成することと、を行うように構成されており、
前記第1の平滑化フィルタは、前記少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供する前記第1のフィルタリングレベルに応じて、前記少なくとも1つの位置座標信号をフィルタリングするように構成されており、
前記第2の平滑化フィルタは、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供する前記第2のフィルタリングレベルに応じて、前記少なくとも1つの位置座標信号をフィルタリングするように構成されている、請求項1に記載のシステム。
【請求項4】
前記処理回路は、前記解剖学的マップ内に前記カテーテルの移動を示す一方で、前記カテーテルの遠位端の前記表現および前記解剖学的マップをレンダリングするように構成されている、請求項1に記載のシステム。
【請求項5】
前記処理回路は、ユーザ選択値を受信し、前記ユーザ選択値に応じて前記第1のフィルタリングレベルを設定するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
【請求項6】
前記第1の平滑化フィルタは、前記少なくとも1つの位置信号および第1のカーネル長によって定義される前記第1のフィルタリングレベルに応じて、前記少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供するように構成された第1の有限インパルス応答フィルタを含み、
前記第2の平滑化フィルタは、前記少なくとも1つの位置信号および前記第1のカーネル長よりも長い第2のカーネル長によって定義される前記第2のフィルタリングレベルに応じて、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供するように構成された第2の有限インパルス応答フィルタを含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項7】
前記第2の平滑化フィルタは、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供する一方で、前記第2の平滑化フィルタに入力される少なくとも1つのフィルタリングされていない信号には含まれるが、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号からは前記第2のフィルタリングレベルに従って除外されるピークを少なくとも部分的に保存するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
【請求項8】
前記第2の平滑化フィルタは、Savitzky-Golayフィルタに応じて、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供するように構成されている、請求項7に記載のシステム。
【請求項9】
前記第2の平滑化フィルタは、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号と比べて平滑化の程度が低い少なくとも1つの信号内で前記ピークを検出することと、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供する一方で、前記検出されたピークに応じて、前記少なくとも1つのフィルタリングされていない入力信号には含まれるが、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号からは前記第2のフィルタリングレベルに従って除外される前記ピークを少なくとも部分的に保存することと、を行うように構成されている、請求項7に記載のシステム。
【請求項10】
前記第2の平滑化フィルタは、前記検出されたピークを前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号に追加するように構成されている、請求項9に記載のシステム。
【請求項11】
前記第2の平滑化フィルタは、前記追加されたピークと前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号との間の補間に応じて、前記追加されたピークの周りの前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を調整するように構成されている、請求項10に記載のシステム。
【請求項12】
前記第1の平滑化フィルタは、前記少なくとも1つの位置信号および第1のカーネル長によって定義される前記第1のフィルタリングレベルに応じて、前記少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供するように構成された第1の有限インパルス応答フィルタを含み、
前記第2の平滑化フィルタは、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供する一方で、前記第2の平滑化フィルタに入力される前記少なくとも1つのフィルタリングされていない信号には含まれるが、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号からは前記第2のフィルタリングレベルに従って除外される前記ピークを少なくとも部分的に保存するように構成された第2の有限インパルス応答フィルタを含み、前記第2の有限インパルスフィルタは、前記第1のカーネル長よりも長い第2のカーネル長によって定義される前記第2のフィルタリングレベルを前記少なくとも1つのフィルタリングされていない信号の第1のセクションに適用する一方で、少なくとも1つの第3のカーネル長によって定義される少なくとも1つの第3のフィルタリングレベルを前記少なくとも1つのフィルタリングされていない信号の第2のセクションに適用するように構成されており、前記少なくとも1つの第3のカーネル長は前記第2のカーネル長よりも短く、前記第2のセクションは、前記検出されたピークの領域および前記検出されたピークの周りの境界内の領域を含むように選択されている、請求項9に記載のシステム。
【請求項13】
前記第2の平滑化フィルタは、前記検出されたピークのそれぞれの場所に近づくときには、元の値から所与の最小値へと前記少なくとも1つの第3のカーネル長を徐々に減少させ、前記検出されたピークの前記それぞれの場所から引き続き離れるときには、前記少なくとも1つの第3のカーネル長を前記元の値まで徐々に増加させるように構成されている、請求項12に記載のシステム。
【請求項14】
方法であって、
生きている対象の身体部分に挿入されたカテーテルの遠位端の経時的な位置を示す少なくとも1つの位置信号を提供することと、
前記少なくとも1つの位置信号および第1のフィルタリングレベルに応じて少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供することと、
前記少なくとも1つの位置信号および第2のフィルタリングレベルに応じて少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することであって、前記第2のフィルタリングレベルは、前記第1のフィルタリングレベルよりも高い平滑化を提供する、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することと、
前記少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号に応じて、前記遠位端の第1の位置座標を見つけることと、
前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号に応じて、前記遠位端の第2の位置座標を見つけることと、
前記遠位端の前記第2の位置座標に応じて、前記身体部分の解剖学的マップを生成し、ディスプレイにレンダリングすることと、
前記第1の位置座標に応じて前記カテーテルの前記遠位端の移動を示す一方で、前記カテーテルの前記遠位端の表現を前記ディスプレイにレンダリングすることと、を含む、方法。
【請求項15】
前記少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供する前記第1のフィルタリングレベルに応じて、前記少なくとも1つの位置信号をフィルタリングすることと、
前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供する前記第2のフィルタリングレベルに応じて、前記少なくとも1つの位置信号をフィルタリングすることと、をさらに含む、請求項14に記載の方法。
【請求項16】
前記少なくとも1つの位置信号に応じて前記遠位端の位置座標を計算することと、
前記計算された位置座標に応じて少なくとも1つの位置座標信号を生成することと、
前記少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供する前記第1のフィルタリングレベルに応じて、前記少なくとも1つの位置座標信号をフィルタリングすることと、
前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供する前記第2のフィルタリングレベルに応じて、前記少なくとも1つの位置座標信号をフィルタリングすることと、をさらに含む、請求項14に記載の方法。
【請求項17】
前記解剖学的マップ内に前記カテーテルの移動を示す一方で、前記カテーテルの遠位端の前記表現および前記解剖学的マップをレンダリングすることをさらに含む、請求項14に記載の方法。
【請求項18】
ユーザ選択値を受信することと、
前記ユーザ選択値に応じて前記第1のフィルタリングレベルを設定することと、をさらに含む、請求項14に記載の方法。
【請求項19】
前記少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供することは、前記少なくとも1つの位置信号および第1のカーネル長によって定義される前記第1のフィルタリングレベルに応じて、第1の有限インパルス応答フィルタによって実施され、
前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することは、前記少なくとも1つの位置信号および前記第1のカーネル長よりも長い第2のカーネル長によって定義される前記第2のフィルタリングレベルに応じて、第2の有限インパルス応答フィルタによって実施される、請求項14に記載の方法。
【請求項20】
前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することは、少なくとも1つのフィルタリングされていない入力信号には含まれるが、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号からは前記第2のフィルタリングレベルに従って除外されるピークを少なくとも部分的に保存する一方で、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することを含む、請求項14に記載の方法。
【請求項21】
前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することは、Savitzky-Golayフィルタに応じて前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することを含む、請求項20に記載の方法。
【請求項22】
前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号と比べて平滑化の程度が低い少なくとも1つの信号内で前記ピークを検出することをさらに含み、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することは、前記検出されたピークに応じて、前記少なくとも1つのフィルタリングされていない入力信号には含まれるが、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号からは前記第2のフィルタリングレベルに従って除外される前記ピークを少なくとも部分的に保存する一方で、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することを含む、請求項20に記載の方法。
【請求項23】
前記検出されたピークを前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号に追加することをさらに含む、請求項22に記載の方法。
【請求項24】
前記追加されたピークと前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号との間の補間に応じて、前記追加されたピークの周りの前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を調整することをさらに含む、請求項23に記載の方法。
【請求項25】
前記少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供することは、前記少なくとも1つの位置信号および第1のカーネル長によって定義される前記第1のフィルタリングレベルに応じて、第1の有限インパルス応答フィルタによって実施され、
前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することは、少なくとも1つのフィルタリングされていない入力信号には含まれるが、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号からは前記第2のフィルタリングレベルに従って除外されるピークを少なくとも部分的に保存する一方で、第2の有限インパルス応答フィルタが前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することを含み、前記方法は、前記第2の有限インパルスフィルタが、少なくとも1つの第3のカーネル長によって定義される少なくとも1つの第3のフィルタリングレベルを前記少なくとも1つのフィルタリングされていない信号の第2のセクションに適用する一方で、前記第1のカーネル長よりも長い第2のカーネル長によって定義される前記第2のフィルタリングレベルを前記少なくとも1つのフィルタリングされていない信号の第1のセクションに適用することをさらに含み、前記少なくとも1つの第3のカーネル長は前記第2のカーネル長よりも短く、前記第2のセクションは、前記検出されたピークの領域および前記検出されたピークの周りの境界内の領域を含むように選択されている、請求項20に記載の方法。
【請求項26】
前記検出されたピークのそれぞれの場所に近づくときには、元の値から所与の最小値へと前記少なくとも1つの第3のカーネル長を徐々に減少させることと、
前記検出されたピークの前記それぞれの場所から引き続き離れるときには、前記元の値まで前記少なくとも1つの第3のカーネル長を徐々に増加させることと、をさらに含む、請求項25に記載の方法。
【請求項27】
プログラム命令が記憶される非一時的なコンピュータ可読媒体を含むソフトウェア製品であって、前記命令が、中央処理装置(CPU)によって読み取られると、前記CPUに、
生きている対象の身体部分に挿入されたカテーテルの遠位端の経時的な位置を示す少なくとも1つの位置信号および第1のフィルタリングレベルに応じて、少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供することと、
前記少なくとも1つの位置信号および第2のフィルタリングレベルに応じて少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することであって、前記第2のフィルタリングレベルは、前記第1のフィルタリングレベルよりも高い平滑化を提供する、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することと、
前記少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号に応じて、前記遠位端の第1の位置座標を見つけることと、
前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号に応じて、前記遠位端の第2の位置座標を見つけることと、
前記遠位端の前記第2の位置座標に応じて、前記身体部分の解剖学的マップを生成し、ディスプレイにレンダリングすることと、
前記第1の位置座標に応じて前記カテーテルの前記遠位端の移動を示す一方で、前記カテーテルの前記遠位端の表現を前記ディスプレイにレンダリングすることと、を行わせる、ソフトウェア製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は医療システムに関し、具体的には、排他的にではないが、カテーテル装置に関する。
【背景技術】
【0002】
広範囲にわたる医療処置は、カテーテルなどのプローブを患者の身体内に配置することを伴う。このようなプローブを追跡するために、ロケーション感知システムが開発されてきた。磁気的なロケーション感知は、当該技術分野において既知の方法のうちの1つである。磁気的なロケーション感知において、磁場発生器は通常、患者の外部の既知の場所に配置される。プローブの遠位端内の磁場センサは、これらの磁場に応答して電気信号を生成し、これらの信号は、プローブの遠位端の座標位置を判定するために処理される。これらの方法およびシステムは、米国特許第5,391,199号、同第6,690,963号、同第6,484,118号、同第6,239,724号、同第6,618,612号、および同第6,332,089号、国際公開第1996/005768号、並びに米国特許出願公開第2002/0065455号、同第2003/0120150号、および同第2004/0068178号に説明されている。場所はまた、インピーダンスまたは電流ベースのシステムを使用して追跡されてもよい。
【0003】
これらのタイプのプローブまたはカテーテルが極めて有用であると証明されている医療処置の1つは、心不整脈の治療におけるものである。心不整脈および特に心房細動は、特に老年人口では、一般的かつ危険な病状として存続している。
【0004】
心不整脈の診断および治療には、心組織、特に心内膜および心容積の電気的特性をマッピングすること、並びにエネルギーの印加によって心臓組織を選択的にアブレーションすることが含まれる。そのようなアブレーションにより、不要な電気信号が心臓のある部分から別の部分へと伝播するのを停止させるかまたは修正することができる。アブレーションプロセスは、非導電性の損傷部を形成することによって望ましくない電気経路を破壊するものである。損傷部を形成するための様々なエネルギー送達様式が開示されており、心臓組織壁に沿って伝導ブロックを形成するためのマイクロ波、レーザー、パルス場の使用が含まれ、またより一般的には、無線周波エネルギーの使用が含まれる。マッピングの後にアブレーションを行う2工程の処置において、通常、1つまたは2つ以上の電気センサを含むカテーテルを心臓内に前進させ、多数のポイントでデータを得ることによって、心臓内の各ポイントにおける電気活動が感知および測定される。次いで、これらのデータを利用して、このアブレーションを行うべき心内膜の標的領域を選択する。
【0005】
電極カテーテルは、長年にわたり医療現場で一般的に使用されている。電極カテーテルは、心臓内の電気活動を刺激およびマッピングし、異常な電気活動が見られる部位をアブレーションするために使用される。使用時には、電極カテーテルは、主要な静脈または動脈、例えば大腿静脈に挿入された後、関心の心臓の心腔内へとガイドされる。典型的なアブレーション処置は、その遠位端に1つまたは2つ以上の電極を有するカテーテルを心腔内に挿入することを伴う。参照電極は、一般的には患者の皮膚にテープで貼り付けられるか、あるいは心臓内または心臓付近に配置されている第2のカテーテルによって提供され得る。RF(radio frequency、高周波)電流をアブレーションカテーテルの先端電極と、参照電極との間に印加し、電極間、つまり血液と組織との間の媒体を通って電流が流れる。電流の分布は、組織より高い導電性を有する血液と比較した場合、組織と接触する電極表面の量に依存する。組織の加熱は、組織の電気抵抗に起因して生じる。組織が十分に加熱されると、心臓組織において細胞破壊が引き起こされ、結果として、心臓組織内に非電導性である損傷部が形成される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の実施形態によれば、システムであって、生きている対象の身体部分に挿入されるように構成されているカテーテルであって、遠位端を備える、カテーテルと、経時的にカテーテルの遠位端の位置を示す少なくとも1つの位置信号を提供するように構成された少なくとも1つの位置センサと、ディスプレイと、少なくとも1つの位置信号および第1のフィルタリングレベルに応じて少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供するように構成された第1の平滑化フィルタと、少なくとも1つの位置信号および第2のフィルタリングレベルに応じて少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供するように構成された第2の平滑化フィルタであって、第2のフィルタリングレベルは、第1のフィルタリングレベルよりも高い平滑化を提供する、第2の平滑化フィルタと、処理回路であって、少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号に応じて、遠位端の第1の位置座標を見つけることと、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号に応じて、遠位端の第2の位置座標を見つけることと、遠位端の第2の位置座標に応じて、身体部分の解剖学的マップを生成し、ディスプレイにレンダリングすることと、第1の位置座標に応じてカテーテルの遠位端の移動を示す一方で、カテーテルの遠位端の表現をディスプレイにレンダリングすることと、を行うように構成された、処理回路と、を含むシステム、が提供される。
【0007】
さらに、本発明の実施形態によれば、第1の平滑化フィルタは、少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供する第1のフィルタリングレベルに応じて少なくとも1つの位置信号をフィルタリングするように構成されており、第2の平滑化フィルタは、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供する第2のフィルタリングレベルに応じて少なくとも1つの位置信号をフィルタリングするように構成されている。
【0008】
さらに、本発明の実施形態によれば、処理回路は、少なくとも1つの位置信号に応じて遠位端の位置座標を計算することと、計算された位置座標に応じて少なくとも1つの位置座標信号を生成することと、を行うように構成されており、第1の平滑化フィルタは、少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供する第1のフィルタリングレベルに応じて、少なくとも1つの位置座標信号をフィルタリングするように構成されており、第2の平滑化フィルタは、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供する第2のフィルタリングレベルに応じて、少なくとも1つの位置座標信号をフィルタリングするように構成されている。
【0009】
加えて、本発明の実施形態によれば、処理回路は、解剖学的マップ内にカテーテルの移動を示す一方で、カテーテルの遠位端の表現および解剖学的マップをレンダリングするように構成されている。
【0010】
さらに、本発明の実施形態によれば、処理回路は、ユーザ選択値を受信し、そのユーザ選択値に応じて第1のフィルタリングレベルを設定するように構成されている。
【0011】
さらに、本発明の実施形態によれば、第1の平滑化フィルタは、少なくとも1つの位置信号および第1のカーネル長によって定義される第1のフィルタリングレベルに応じて、少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供するように構成された第1の有限インパルス応答フィルタを含み、第2の平滑化フィルタは、少なくとも1つの位置信号および第1のカーネル長よりも長い第2のカーネル長によって定義される第2のフィルタリングレベルに応じて、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供するように構成された第2の有限インパルス応答フィルタを含む。
【0012】
さらにまた本発明の実施形態によれば、第2の平滑化フィルタは、第2の平滑化フィルタに入力される少なくとも1つのフィルタリングされていない信号には含まれるが、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号の第2のフィルタリングレベルからは除外されるピークを少なくとも部分的に保存する一方で、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供するように構成されている。
【0013】
加えて、本発明の実施形態によれば、第2の平滑化フィルタは、Savitzky-Golayフィルタに応じて少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供するように構成されている。
【0014】
さらに、本発明の実施形態によれば、第2の平滑化フィルタは、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号と比べて平滑化の程度が低い少なくとも1つの信号内でピークを検出することと、検出されたピークに応じて、少なくとも1つのフィルタリングされていない入力信号には含まれるが、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号の第2のフィルタリングレベルからは除外されるピークを少なくとも部分的に保存する一方で、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することと、を行うように構成されている。
【0015】
さらに、本発明の実施形態によれば、第2の平滑化フィルタは、検出されたピークを少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号に追加するように構成されている。
【0016】
さらにまた本発明の実施形態によれば、第2の平滑化フィルタは、追加されたピークと少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号との間の補間に応じて、追加されたピークの周りの少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を調整するように構成されている。
【0017】
加えて、本発明の実施形態によれば、第1の平滑化フィルタは、少なくとも1つの位置信号および第1のカーネル長によって定義される第1のフィルタリングレベルに応じて、少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供するように構成された第1の有限インパルス応答フィルタを含み、第2の平滑化フィルタは、第2の平滑化フィルタに入力される少なくとも1つのフィルタリングされていない信号には含まれるが、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号の第2のフィルタリングレベルからは除外されるピークを少なくとも部分的に保存する一方で、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供するように構成された第2の有限インパルス応答フィルタを含み、第2の有限インパルス応答フィルタは、少なくとも1つの第3のカーネル長によって定義される少なくとも1つの第3のフィルタリングレベルを少なくとも1つのフィルタリングされていない信号の第2のセクションに適用する一方で、第1のカーネル長よりも長い第2のカーネル長によって定義される第2のフィルタリングレベルを少なくとも1つのフィルタリングされていない信号の第1のセクションに適用するように構成されており、少なくとも1つの第3のカーネル長は第2のカーネル長よりも短く、第2のセクションは、検出されたピークの領域および検出されたピークの周りの境界内の領域を含むように選択されている。
【0018】
さらに、本発明の実施形態によれば、第2の平滑化フィルタは、検出されたピークのそれぞれの場所に近づくときには、元の値から所与の最小値へと少なくとも1つの第3のカーネル長を徐々に減少させ、検出されたピークのそれぞれの場所から引き続き離れるときには、少なくとも1つの第3のカーネル長を元の値へと徐々に増加させるように構成されている。
【0019】
また、本発明の別の実施形態によれば、方法であって、生きている対象の身体部分に挿入されたカテーテルの遠位端の経時的な位置を示す少なくとも1つの位置信号を提供することと、少なくとも1つの位置信号および第1のフィルタリングレベルに応じて少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供することと、少なくとも1つの位置信号および第2のフィルタリングレベルに応じて少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することであって、第2のフィルタリングレベルは第1のフィルタリングレベルよりも高い平滑化を提供する、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することと、少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号に応じて、遠位端の第1の位置座標を見つけることと、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号に応じて、遠位端の第2の位置座標を見つけることと、遠位端の第2の位置座標に応じて、身体部分の解剖学的マップを生成し、ディスプレイにレンダリングすることと、第1の位置座標に応じてカテーテルの遠位端の移動を示す一方で、カテーテルの遠位端の表現をディスプレイにレンダリングすることと、を含む方法、が提供される。
【0020】
さらに、本発明の実施形態によれば、本方法は、少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供する第1のフィルタリングレベルに応じて少なくとも1つの位置信号をフィルタリングすることと、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供する第2のフィルタリングレベルに応じて少なくとも1つの位置信号をフィルタリングすることと、を含む。
【0021】
さらにまた本発明の実施形態によれば、本方法は、少なくとも1つの位置信号に応じて遠位端の位置座標を計算することと、計算された位置座標に応じて少なくとも1つの位置座標信号を生成することと、少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供する第1のフィルタリングレベルに応じて、少なくとも1つの位置座標信号をフィルタリングすることと、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供する第2のフィルタリングレベルに応じて、少なくとも1つの位置座標信号をフィルタリングすることと、を含む。
【0022】
加えて、本発明の実施形態によれば、本方法は、解剖学的マップ内にカテーテルの移動を示す一方で、カテーテルの遠位端の表現および解剖学的マップをレンダリングすることを含む。
【0023】
さらに、本発明の実施形態によれば、本方法は、ユーザ選択値を受信することと、ユーザ選択値に応じて第1のフィルタリングレベルを設定することと、を含む。
【0024】
さらに、本発明の実施形態によれば、少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供することは、少なくとも1つの位置信号および第1のカーネル長によって定義される第1のフィルタリングレベルに応じて、第1の有限インパルス応答フィルタによって実施され、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することは、少なくとも1つの位置信号および第1のカーネル長よりも長い第2のカーネル長によって定義される第2のフィルタリングレベルに応じて、第2の有限インパルス応答フィルタによって実施される。
【0025】
さらにまた本発明の実施形態によれば、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することは、少なくとも1つのフィルタリングされていない入力信号には含まれるが、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号の第2のフィルタリングレベルからは除外されるピークを少なくとも部分的に保存する一方で、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することを含む。
【0026】
加えて、本発明の実施形態によれば、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することは、Savitzky-Golayフィルタに応じて少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することを含む。
【0027】
さらに、本発明の実施形態によれば、本方法は、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号と比べて平滑化の程度が低い少なくとも1つの信号内でピークを検出することをさらに含み、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することは、検出されたピークに応じて、少なくとも1つのフィルタリングされていない入力信号には含まれるが、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号の第2のフィルタリングレベルからは除外されるピークを少なくとも部分的に保存する一方で、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することを含む。
【0028】
さらに、本発明の実施形態によれば、本方法は、検出されたピークを少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号に追加することを含む。
【0029】
さらにまた、本発明の実施形態によれば、本方法は、追加されたピークと少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号との間の補間に応じて、追加されたピークの周りの少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を調整することをさらに含む。
【0030】
加えて、本発明の実施形態によれば、少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供することは、少なくとも1つの位置信号および第1のカーネル長によって定義される第1のフィルタリングレベルに応じて、第1の有限インパルス応答フィルタによって実施され、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することは、少なくとも1つのフィルタリングされていない入力信号には含まれるが、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号の第2のフィルタリングレベルからは除外されるピークを少なくとも部分的に保存する一方で、第2の有限インパルス応答フィルタが少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することを含み、本方法は、第2の有限インパルスフィルタが、少なくとも1つの第3のカーネル長によって定義される少なくとも1つの第3のフィルタリングレベルを少なくとも1つのフィルタリングされていない信号の第2のセクションに適用する一方で、第1のカーネル長よりも長い第2のカーネル長によって定義される第2のフィルタリングレベルを少なくとも1つのフィルタリングされていない信号の第1のセクションに適用することをさらに含み、少なくとも1つの第3のカーネル長は第2のカーネル長よりも短く、第2のセクションは、検出されたピークの領域および検出されたピークの周りの境界内の領域を含むように選択される。
【0031】
さらに、本発明の実施形態によれば、本方法は、検出されたピークのそれぞれの場所に近づくときには、元の値から所与の最小値へと少なくとも1つの第3のカーネル長を徐々に減少させることと、検出されたピークのそれぞれの場所から引き続き離れるときには、少なくとも1つの第3のカーネル長を元の値まで徐々に増加させることと、を含む。
【0032】
また、本発明のさらに別の実施形態によれば、プログラム命令が格納される非一時的なコンピュータ可読媒体を含むソフトウェア製品が提供され、その命令は、中央処理装置(CPU)によって読み取られると、該CPUに、生きている対象の身体部分に挿入されたカテーテルの遠位端の経時的な位置を示す少なくとも1つの位置信号および第1のフィルタリングレベルに応じて、少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供することと、少なくとも1つの位置信号および第2のフィルタリングレベルに応じて少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することであって、第2のフィルタリングレベルは、第1のフィルタリングレベルよりも高い平滑化を提供する、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することと、少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号に応じて、遠位端の第1の位置座標を見つけることと、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号に応じて、遠位端の第2の位置座標を見つけることと、遠位端の第2の位置座標に応じて、身体部分の解剖学的マップを生成し、ディスプレイにレンダリングすることと、第1の位置座標に応じてカテーテルの遠位端の移動を示す一方で、カテーテルの遠位端の表現をディスプレイにレンダリングすることと、を行わせる。
【図面の簡単な説明】
【0033】
本発明は、添付の図面と併せて、以下の詳細な説明から理解されよう。
【
図1】本発明の例示的な実施形態に従って構成され動作するカテーテル追跡システムの概略的絵画図である。
【
図2】
図1のシステムにおける信号処理およびディスプレイへのレンダリングの部分的に絵画的な部分ブロック図である。
【
図3】
図1のシステムの操作方法における各ステップを含むフローチャートである。
【
図4】は、
図1のシステムにおいて生成された例示的な信号である。
【
図5】は、
図1のシステムにおいて生成された例示的な信号である。
【
図6】(は、
図1のシステムにおいて生成された例示的な信号である。
【
図7】
図1のシステムにおいて生成された高アグレッシブフィルタリングされた位置信号の例である。
【
図8】
図1のシステムにおいて生成された低アグレッシブフィルタリングされた位置信号の例である。
【
図9】
図1のシステムにおけるピーク保存を伴う高アグレッシブフィルタリングされた位置信号の例である。
【
図10】
図1のシステムにおけるピーク保存を伴う高アグレッシブフィルタリングされた位置信号の例である。
【
図11】
図1のシステムにおけるピーク保存を伴うフィルタリングの方法の各ステップを含むフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0034】
概論
呼吸、心拍、および他のノイズなどの影響により、ディスプレイ上で見られる被追跡カテーテルの表現は、ひっきりなしに移動する。この移動は、カテーテルを操作する医師にとって気を散らすものとなる。したがって、Biosense-Websterによって製造されているCARTO(登録商標)システムなどの医療追跡システムは、カテーテルが安定しているように見えるようにするために、カテーテルの移動を追跡するために使用される位置信号にフィルタ(例えば、移動平均またはガウスフィルタなどのローパスフィルタ)を適用する。しかしながら、安定性の代償となるのは、医師によるカテーテルの移動と、スクリーン上でその移動を見ることとの間に認められる待ち時間である。
【0035】
1つの解決策は、フィルタのアグレッシブ性を低減することであり、これはカテーテルの移動に見られる待ち時間を少なくすることにつながる。しかしながら、低アグレッシブフィルタリングはまた、同様にカテーテルの移動に基づくものである解剖学的マップの生成にも影響を与える。その結果、解剖学的マップはノイズが多くなり、アーチファクトを含むことになる。
【0036】
本発明の実施形態は、カテーテルの移動を追跡するために使用される位置信号に2つのフィルタリングレベルを適用することによって上記の問題を解決する。1つのフィルタリングレベルは、解剖学的マップを生成する電気生理学的(EP)サブシステムによって使用されるアグレッシブフィルタリングであり、1つのフィルタリングレベルは、カテーテルのリアルタイムの移動を示すためにカテーテル移動追跡サブシステムによって使用される非アグレッシブ(または低アグレッシブ)フィルタリングである。このようにして、ディスプレイ上に見られるカテーテルの表現は、より少ない待ち時間を有するが、カテーテルが移動する解剖学的マップは、適切にフィルタリングされた位置信号に基づいて生成される。ユーザ(例えば、医師)は、カテーテルのリアルタイムの時間移動を示すために使用されるフィルタリングレベルのアグレッシブ性を調整するための選択肢を与えられ得る。
【0037】
いくつかの実施形態では、アグレッシブおよび非アグレッシブフィルタは、有限インパルス応答(FIR)ローパスフィルタを使用して実現され得るものであり、アグレッシブフィルタは非アグレッシブフィルタよりも長いカーネルを有する。
【0038】
場合によっては、上記の解決策は問題を引き起こし得る。アグレッシブフィルタは一般に、位置信号からピークをフィルタリングし、非アグレッシブフィルタは、信号内により多くのピークを残す。したがって、ユーザは、どの「ピーク位置」にカテーテルが現実的に到達したかを確認することが可能となり得るが、解剖学的マップは、アグレッシブフィルタによってフィルタリングされた信号を用いて構築されるため、マップは「ピーク位置」まで延在しないことがあり、ディスプレイ上で見られるカテーテルの移動と、EPシステムによって構築されたマップとの間の不一致につながり得る。例えば、カテーテルが身体部分(例えば、心臓)の壁を通って移動しているように見える場合がある。1つの単純な解決策は、マップ構築目的にも非アグレッシブフィルタを使用することである。しかしながら、これは、前述のように、結果として生じる解剖学的マップに過剰なノイズを招くことになる。
【0039】
本発明の実施形態は、非フィルタリングまたは非アグレッシブフィルタリングされた信号に見られるピークがアグレッシブフィルタリングされた信号に少なくとも部分的に保存されるように、ピーク保存を伴ったアグレッシブフィルタを使用して、EPサブシステムによって使用される位置信号をフィルタリングすることによって上記の問題を解決する。
【0040】
いくつかの実施形態では、Savitzky-Golayフィルタが、アグレッシブフィルタリングされた信号のピークを保存するために使用され得る。いくつかの実施形態では、非アグレッシブフィルタリングされた信号はまた、適切に構成されたSavitzky-Golayフィルタを使用して提供され得る。
【0041】
いくつかの実施形態では、ピークは、非フィルタリングまたは非アグレッシブフィルタリングされた信号において検出され得、アグレッシブフィルタリングされた信号は次いで、検出されたピークに従って、アグレッシブフィルタリングされた信号におけるピーク保存に作用するように処理され得る。いくつかの実施形態では、検出されたピークは、アグレッシブフィルタリングされた信号に追加され得、また任意選択的に、アグレッシブフィルタリングされた信号は、追加されたピークのいずれかの側で、追加されたピークと既存の信号内のポイントとの間で補間するための補間法を使用して補正され得る。
【0042】
いくつかの実施形態では、アグレッシブおよび非アグレッシブフィルタは、FIRローパスフィルタとして設計され得るものであり、アグレッシブフィルタは非アグレッシブフィルタよりも長いカーネルを有する。非アグレッシブフィルタは、非アグレッシブフィルタのカーネルが、ピークが信号に留まるのに十分に短いときに、ピークを検出するために使用され得る。非アグレッシブフィルタによってピークが検出される場合は常に、そのピークはアグレッシブフィルタの結果に「埋め込まれる」ことが可能であり、アグレッシブフィルタはピークの周りの非アグレッシブフィルタと同じ結果を与えることになる。しかし、ピークの外側では、アグレッシブフィルタは強い平滑化を実施する。この状況において、「ピークの周り」は、各ピークの周りの+/-Nサンプルとして定義され得る。したがって、各ピークの周りの+/-Nサンプルは、非アグレッシブフィルタの結果からアグレッシブフィルタの結果にそのままコピーされ得る。それに代わって、ピークの周りの+/-Nサンプルが、同じピークに到達するような方式で補間されてもよい。
【0043】
開示された実施形態では、FIRフィルタは、アグレッシブフィルタとして使用され得る。非アグレッシブフィルタによって検出されたすべてのピークにおいて、アグレッシブフィルタのカーネル長は、ピークの周りからピークに向かって徐々に短縮され得る。例えば、アグレッシブフィルタのカーネルの長さが概ね7である場合、アグレッシブフィルタのカーネル長は、検出された各ピークの周りで7から5へ、次いで3へ、次いで検出されたピークにおいて1へと徐々に減少する。1のカーネル長は、実際には、生のサンプルをそのままコピーすることを意味する。これにより、アグレッシブフィルタの信号と非アグレッシブフィルタから「コピーされた」ピークとの間のより滑らかな遷移がもたらされる。
【0044】
システムの説明
ここで、本発明の例示的な実施形態によるカテーテル追跡システム20の概略絵画図である
図1を参照する。システム20は、生きている対象(例えば、患者28)の身体部分に挿入されるように構成されたカテーテル40を含む。医師30は、挿入
図45に詳細が示されているカテーテル40(例えば、Biosense Webster,Inc.(Irvine,CA,USA)により製造されたバスケットカテーテル)を、挿入管22の近位端29付近のマニピュレータ32および/またはシース23からの偏向を使用して、カテーテル40の挿入管22の偏向可能なセグメントを操作することによって、患者28の心臓26の標的箇所に誘導する。図に見られる実施形態では、医師30が、カテーテル40を使用して、心臓腔の電気解剖学的マッピングを実行する。
【0045】
カテーテル40は、遠位端33を含む。カテーテル40の遠位端33は、少なくとも1つ(例えば、複数)の電極48(簡略化のために一部のみラベル付け)が配設されるアセンブリ35(例えば、
図1に示されるようなバスケットアセンブリもしくはバルーンアセンブリまたは任意の好適な遠位端アセンブリ、例えば、グリッド、フレキシブルスパイン、もしくはフォーカルカテーテル)を含む。アセンブリ35は、挿入管22の遠位に配設され、遠位端33において挿入管22の結合部材を介して挿入管22に接続されてもよい。挿入管22の連結部材は、挿入管22の残りの部分の一体部分として、または挿入管22の残りの部分と接続する別個の要素として形成されてもよい。
【0046】
アセンブリ35は、複数の可撓性ストリップ55(簡略化のために2つのみがラベル付けされている)をさらに備え、その各々に電極48が連結される。アセンブリ35は、任意の好適な数の電極48を含んでもよい。いくつかの実施形態では、アセンブリ35は、10個の可撓性ストリップ55および120個の電極を含み得、12個の電極が各可撓性ストリップ55上に配設される。
【0047】
カテーテル40は、プッシャ37を含む。プッシャ37は、典型的には、挿入管22の内腔内に配設され、挿入管22の近位端29から遠位端33まで及ぶ管である。プッシャ37の遠位端は、典型的にはプッシャ37の連結部材を介して可撓性ストリップ55の遠位端に接続される。プッシャ37の連結部材は、プッシャ37の残りの部分の一体部分として、またはプッシャ37の残りの部分と接続する別個の要素として形成されてもよい。挿入管22の遠位端は、典型的には遠位端33の連結部材を介して可撓性ストリップ55の近位端に接続される。プッシャ37は、一般に、マニピュレータ32を介して制御されて、アセンブリ35を展開し、挿入管22に対するプッシャ37の長手方向の変位に従ってアセンブリ35の楕円率を変更する。実際のバスケットアセンブリ35の構造は、異なっていてもよい。例えば、可撓性ストリップ55は、プリント回路基板(PCB)から、または形状記憶合金から、あるいは任意の好適な材料から作製されてよい。
【0048】
本明細書に記載の実施形態は、単に例として、主にバスケット遠位端アセンブリ35を指す。代替の実施形態では、開示される技術は、バルーンベースの遠位端アセンブリまたは任意の他の好適なタイプの遠位端アセンブリを有するカテーテルと共に使用することができる。
【0049】
カテーテル40は、折り畳まれた構成でシース23を通って挿入され、カテーテル40がシース23を出た後にのみ、カテーテル40はプッシャ37を後退させることによって形状を変更することができる。カテーテル40を折り畳まれた構成で収容することにより、シース23はまた、標的位置へ向かう途中での血管外傷を最小限に抑える働きをする。
【0050】
カテーテル40の遠位端33は、磁気コイルセンサ50Aおよび50Bを備える。磁気コイルセンサ50Aは、挿入
図45において、挿入管22の遠位端(すなわち、バスケットアセンブリ35の近位端)に示されている。センサ50Aは、単軸センサ(Single-Axis Sensor:SAS)、二軸センサ(Double-Axis Sensor:DAS)、または三軸センサ(Triple-Axis Sensor:TAS)であり得る。同様に、センサ50Bは、SAS、DAS、またはTASであってもよい。磁気コイルセンサ50Aおよび50B、並びに電極48は、挿入管22内を通るワイヤによって、コンソール24内の様々な駆動回路に接続される。
【0051】
一部の実施形態では、システム20は、センサ50Aと50Bとの間の距離からバスケットアセンブリ35の伸長を推定することによって、心臓26の心臓腔内において、カテーテル40のバスケットアセンブリ35の楕円率、さらにその伸長/収縮状態を推定する磁気検知サブシステムを備える。患者28は、ユニット43によって駆動される複数の磁場発生器コイル42を含むパッドによって生成された磁場内に配置される。磁場発生器コイル42は、生きている対象(例えば、患者28)の身体部分(例えば、心臓26)が位置する領域に、それぞれの異なる周波数を有するそれぞれの交番磁場を生成するように構成される。磁気コイルセンサ50Aおよび50Bは、それぞれの磁場を検出したことに応答して電気信号を出力するように構成される。例えば、9つのそれぞれの異なる周波数を有する9つのそれぞれの異なる交番磁場を生成する、9つの磁場発生器コイル42が存在する場合、磁気コイルセンサ50によって出力される電気信号は、9つの異なる周波数の交番磁場の成分を含む。磁場の各々の強度は、それぞれの磁場発生器コイル42からの距離と共に変化し、その結果、磁気コイルセンサ50の場所が磁気コイルセンサ50によって感知された磁場から判定され得る。したがって、送信された交番磁場は、センサ50Aおよび50B内で電気信号を生成し、その結果、電気信号が、磁気コイルセンサ50の位置および向きを示す。
【0052】
生成された信号は、コンソール24に送信され、処理回路41への対応する電気的入力となる。処理回路41は、信号を使用して、センサ50Aとセンサ50Bとの間の計算された距離からバスケット楕円率および伸長/後退状態を推定するために、バスケットアセンブリ35の伸長を計算し、また、以下でより詳細に説明されるように、センサ50Aおよび50Bの軸間の相対的な向きを計算し、この相対的な向きに応答して、拡張可能な遠位端アセンブリ35の形状(例えば、バスケット形状)を推定することができる。
【0053】
可撓性ストリップ55の湾曲および/またはカテーテル40上の固定点(挿入管22の遠位先端など)に対する可撓性ストリップ55上の電極48(または他の特徴部)の位置は、磁気センサ50A、50B間の様々な距離、および磁気センサ50A、50B間の様々な相対的な向きの角度について測定されてもよい。例えば、カテーテル40上の固定点に対する電極48の位置は、挿入管22に対するプッシャ37の0.2mmの移動毎に、および磁気センサ50A、50B間の1度毎の相対的な向きについて(アセンブリ35の最大の横方向移動まで)測定されてもよい。各々の異なる距離/相対配向の組み合わせで、磁気センサ50A、50B間の計算された距離および計算された相対的な向きの角度は、電極48の位置データと共に記録される。次いで、このデータを使用して、磁気センサ50A、50B間の計算された距離および相対的な向きの角度に応じて、可撓性ストリップ55の湾曲および/またはカテーテル40上の固定点(挿入管22の遠位先端など)に対する可撓性ストリップ55上の電極48(または他の特徴部)の位置を推定し得る。
【0054】
追加的に、または代替的に、可撓性ストリップ55の湾曲は、以下の仮定に基づいて推定されてもよい:(a)可撓性ストリップ55の各々は、固定の既知の長さである、(b)可撓性ストリップ55の各々は、可撓性ストリップ55の遠位端が、挿入管22の長手方向軸に対して実質的に(プラスまたはマイナス10度以内の誤差で)垂直である状態で、連結部材を介してプッシャ37に接続されている、(c)可撓性ストリップ55の各々は、可撓性ストリップ55の近位端を、挿入管22の長手方向軸58に対して(プラスまたはマイナス10度以内の誤差で)実質的に平行に挿入管22に連結する連結部材を介して挿入管22に接続されている。上記の仮定(a)~(c)に基づいて、および磁気センサ50A、50Bの計算された位置に基づく結合部材の計算された位置に基づいて、可撓性ストリップ55の各々の湾曲は、三次多項式を使用して計算されてもよい。いくつかの実施形態では、可撓性ストリップ55の湾曲および/またはカテーテル40上の固定点(挿入管22の遠位先端など)に対する可撓性ストリップ55上の電極48(または他の特徴部)の位置は、磁気センサ50A、50B間の計算された距離および向き、および、可撓性ストリップ55の機械的特性および寸法に基づいて計算された距離に関して可撓性ストリップ55の湾曲および/または電極48の位置を提供するカテーテル40のモデルに基づいて、計算されてもよい。
【0055】
外部磁場、並びにセンサ50Aおよび50Bなどの磁気コイルセンサを使用する、位置および/または方向を感知する方法は、様々な医療用途、例えば、Biosense-Webster製のCARTO(登録商標)システムにおいて実装されており、米国特許第5,391,199号、同第6,690,963号、同第6,484,118号、同第6,239,724号、同第6,618,612号、および、同第6,332,089号、国際公開第96/05768号、並びに米国特許出願公開第2002/0065455(A1)号、同第2003/0120150(A1)号、および同第2004/0068178(A1)号に詳細に記載されている。
【0056】
いくつかの実施形態では、処理回路41は、電極48または身体表面電極49、および磁気センサ50から受信した位置信号を使用して、心臓腔内部などの身体部分内部のアセンブリ35の位置を推定する。いくつかの実施形態では、処理回路41は、電極48および電極49から受信した位置信号を以前に取得した磁気位置較正位置信号と相関させて、身体部分内部のアセンブリ35の位置を推定する。電極48の位置座標は、他の入力の中でも特に、電極48と身体表面電極49との間で測定されるインピーダンス、電圧、または電流分布の割合に基づいて、処理回路41によって判定されてもよい。
【0057】
電流分布測定値および/または外部磁場を使用する位置感知の方法は、様々な医療用途で、例えば、Biosense Webster Inc.(Irvine,California)により製造されるCarto(登録商標)システムに実装されており、米国特許第5,391,199号、同第6,690,963号、同第6,484,118号、同第6,239,724号、同第6,618,612号、同第6,332,089号、同第7,756,576号、同第7,869,865号、および同第7,848,787号、国際公開第96/05768号、並びに米国特許出願公開第2002/0065455(A1)号、同第2003/0120150(A1)号、および同第2004/0068178(A1)号に詳述されている。
【0058】
Carto(登録商標)3システムは、ハイブリッド電流分布および磁気ベース位置追跡技術である有効電流位置(Active Current Location、ACL)を適用する。いくつかの実施形態では、ACLを使用して、処理回路41は電極48の位置を推定する。いくつかの実施形態では、電極48、49から受信した信号は、電流分布比(または別の電気値)と、磁気位置較正位置信号から以前に取得した位置とをマッピングする電流-位置行列(current-to-position matrix、CPM)と相関される。電流分布比は、電極48から身体表面電極49に流れる電流に関する身体表面電極49の測定値に基づく。
【0059】
いくつかの実施形態では、磁気センサを含まないカテーテルを可視化するために、処理回路41は、独立電流位置(Independent Current Location、ICL)技術と称される電気信号ベースの方法を適用することができる。ICLでは、処理回路41は、カテーテルが可視化される体積の各ボクセルに関する局所スケーリングファクタを計算する。このファクタは、投げ縄状カテーテルのような、既知の空間的関係を有する複数の電極を備えたカテーテルを使用して決定される。しかしながら、ICLは、正確な局所スケーリング(例えば、数ミリメートルにわたる)を生成するものの、サイズがセンチメートルオーダーである心臓腔全体の体積に適用されるときにはさほど正確ではない。電流分布比に基づいて位置が計算されるICL方法は、電流ベースのICL空間の非線形的性質のせいで、誤差を有する可能性があり、歪んだ形状のアセンブリ35を示す場合がある。いくつかの実施形態では、処理回路41は、開示されたICL方法を適用し、例えば、投げ縄状カテーテルの電極間の既知の小スケール距離だけでなく、アセンブリ35の端部における電極48間の既知の距離に基づく大スケール距離に基づいて、ICL空間およびアセンブリ35の形状を正確なものにスケーリングする。
【0060】
典型的には汎用コンピュータの一部である処理回路41は、好適なフロントエンドおよびインターフェース回路44を介してさらに接続されて、身体表面電極49から信号を受信する。処理回路41は、ケーブル39を通って患者28の胸部まで延びる電線によって表面電極49に接続される。カテーテル40は、処理回路41に連結するために挿入管22の近位端29に配設されたコネクタ47を含む。
【0061】
いくつかの実施形態では、処理回路41は、挿入管22および可撓性ストリップ55の計算された位置座標に応じて、(例えば、マッピングプロセスから、あるいはシステム20に以前に登録された身体部分のスキャン(例えば、CTまたはMRI)から)、カテーテル40および身体部分の少なくとも一部分の表現31をディスプレイ27にレンダリングする。
【0062】
処理回路41は、本明細書に記載される機能を実行するために、典型的にはソフトウェアでプログラムされる。ソフトウェアは、例えばネットワーク上で、コンピュータに電子形態でダウンロードすることができる。あるいは、代替的にまたは追加的に、磁気メモリ、光学メモリ、もしくは電子メモリなどの、非一時的実体的媒体上に提供および/または記憶することができる。
【0063】
図1に示される実施例の図は、単に概念を分かりやすくする目的で選択されている。
図1は、簡略化および明確化のために、開示された技術に関する要素のみを示す。システム20は、典型的に、開示される技術には直接関連せず、したがって
図1および対応する説明から意図的に省略されている、追加のモジュールおよび要素を備える。システム20の要素、および本明細書に記載の方法は、例えば、心臓26の組織のアブレーションを制御するために、さらに適用されてもよい。
【0064】
ここで、
図2および
図3を参照する。
図2は、
図1のシステム20における信号処理およびディスプレイ27へのレンダリングの部分的に絵画的な部分ブロック図である。
図3は、
図1のシステム20の動作方法におけるステップを含むフローチャート100である。
【0065】
処理回路41は、カテーテル40の表示の移動を制御するために使用されるフィルタリングレベルを設定するためのユーザ選択値を受信する(ブロック102)ように構成される。処理回路41は、ユーザ選択値に応じて第1のフィルタリングレベルを設定する(ブロック104)ように構成される。
【0066】
カテーテル追跡システム20は、経時的にカテーテル40の遠位端33の位置を示す少なくとも1つの位置信号62を提供するように構成された少なくとも1つの位置センサ60を含む。位置センサ60は、電極48、磁気コイルセンサ50、および/または身体表面電極49のうちのいずれか1つ以上を含み得る。処理回路41は、位置センサ60から位置信号62を受信する(ブロック106)ように構成されている。
【0067】
いくつかの実施形態では、処理回路41は、位置信号62に応じて遠位端33の位置座標を計算する(ブロック108)ことと、計算された位置座標に応じて少なくとも1つの位置座標信号を生成することと、を行うように構成されている。位置座標信号は次いで、以下に記載されるようにフィルタリングされる。いくつかの実施形態では、位置信号62はフィルタリングされ、次いで位置座標が、ブロック112および116のステップで以下に記載されるように、フィルタリングされた位置信号から導出される。
【0068】
処理回路41は、非アグレッシブ平滑化フィルタ64およびアグレッシブ平滑化フィルタ66を含み得る。「非アグレッシブ」および「アグレッシブ」という用語は、非アグレッシブ平滑化フィルタ64がアグレッシブ平滑化フィルタ66よりもアグレッシブでない(すなわち、より少ない平滑化を提供する)ことを伴う相対的な用語である。
【0069】
平滑化フィルタ64は、位置信号62および第1のフィルタリングレベルに応じて、少なくとも1つの非アグレッシブフィルタリングされた位置信号68を提供する(ブロック110)ように構成されている。いくつかの実施形態では、平滑化フィルタ64は、非アグレッシブフィルタリングされた位置信号68を提供する第1のフィルタリングレベルに応じて、位置信号62をフィルタリングするように構成される。他の実施形態では、平滑化フィルタ64は、非アグレッシブフィルタリングされた位置信号68を提供する第1のフィルタリングレベルに応じて、ブロック108のステップにおいて生成された位置座標信号をフィルタリングするように構成される。
【0070】
いくつかの実施形態では、平滑化フィルタ64は、位置信号62(またはブロック108のステップにおいて生成された位置座標信号)および第1のカーネル長によって定義される第1のフィルタリングレベルに応じて非アグレッシブフィルタリングされた位置信号68を提供するように構成された有限インパルス応答フィルタ70を含む。
【0071】
処理回路41は、非アグレッシブフィルタリングされた位置信号68に応じて、遠位端33の(カテーテル移動の表示で使用するための)位置座標72を見つける(例えば、計算する)(ブロック112)ように構成される。
【0072】
平滑化フィルタ66は、位置信号62および第2のフィルタリングレベルに応じて、少なくとも1つのアグレッシブフィルタリングされた位置信号74を提供する(ブロック114)ように構成されている。第2のフィルタリングレベルは、第1のフィルタリングレベルよりも高い平滑化を提供する。いくつかの実施形態では、平滑化フィルタ66は、第2のフィルタリングレベルがアグレッシブフィルタリングされた位置信号74を提供することに応じて、位置信号62をフィルタリングするように構成される。他の実施形態では、平滑化フィルタ66は、第2のフィルタリングレベルがアグレッシブフィルタリングされた位置信号74を提供することに応じて、ブロック108のステップにおいて生成された位置座標信号をフィルタリングするように構成される。
【0073】
いくつかの実施形態では、平滑化フィルタ66は、位置信号62(またはブロック108のステップにおいて生成された位置座標信号)および第1のカーネル長(有限インパルス応答フィルタ70によって使用される)よりも長い第2のカーネル長によって定義される第2のフィルタリングレベルに応じて、非アグレッシブフィルタリングされた位置信号74を提供するように構成された有限インパルス応答フィルタ76を含む。
【0074】
処理回路41は、アグレッシブフィルタリングされた位置信号74に応じて、遠位端33の(マッピングで使用するための)位置座標78を見つける(例えば、計算する)(ブロック116)ように構成されている。処理回路41は、遠位端33の位置座標78に応じて、身体部分の解剖学的マップ80を生成し、ディスプレイ27にレンダリングする(ブロック118)ように構成されている。解剖学的マップ80は、任意の好適な解剖学的マップ生成方法、例えば、限定されるものではないが、高速解剖学的マッピング(Fast Anatomical Mapping、FAM)を使用して生成され得る。FAMは、Cohenらの米国特許第10,918,310号に記載されている。FAMにおいて、平滑シェルが、電極48の計算された電極位置のクラウドなどのデータポイントの3次元(three-dimensional、3D)クラウドにわたって生成される。
【0075】
処理回路41は、位置座標72に応じてカテーテル40の遠位端33の移動を示す一方で、カテーテル40の遠位端33の表現82をディスプレイ27にレンダリングする(ブロック120)ように構成されている。いくつかの実施形態では、処理回路41は、解剖学的マップ80内にカテーテル40の移動を示す一方で、カテーテル40の遠位端33の表現82および解剖学的マップ80をレンダリングするように構成される。
【0076】
ここで、
図1のシステム20で生成された信号の例である
図4~
図6を参照する。
図4は、位置信号62のうちの1つの例を示し、ピーク84を含む。
図5は、アグレッシブフィルタリングされた位置信号74のうちの1つの例を示す。
図5のアグレッシブフィルタリングされた位置信号74は、平滑であるが、
図4に示されるピーク84を欠いている。
図6は、
図5のアグレッシブフィルタリングされた位置信号74と同程度には平滑化されていないが、
図4のピーク84を含む非アグレッシブフィルタリングされた位置信号68のうちの1つの例を示す。前述のように、アグレッシブ平滑化フィルタ66は一般に、位置信号62からピークをフィルタリングするが、非アグレッシブフィルタ64は、信号内のピークのより多くを残す。したがって、ユーザは、どの「ピーク位置」にカテーテル40が実際に到達したかを確認することが可能となり得るが、解剖学的マップ80は、アグレッシブフィルタ66によってフィルタリングされた信号を用いて構築されるため、マップ80は「ピーク位置」まで延在しないことがあり、ディスプレイ27上で見られるカテーテル40の移動と、EPシステムによって構築されたマップ80との間の不一致につながり得る。例えば、カテーテル40が身体部分(例えば、心臓)の壁を通って移動しているように見える場合がある。
【0077】
1つの単純な解決策は、マップ構築目的にも非アグレッシブフィルタ64を使用することである。しかしながら、これは、前述のように、結果として生じる解剖学的マップに過剰なノイズを招くことになる。本発明の実施形態は、フィルタリングされていないまたは非アグレッシブフィルタリングされた信号68に見られるピークがアグレッシブフィルタリングされた信号74に少なくとも部分的に保存されるように、ピーク保存を伴ったアグレッシブフィルタ66を使用して、EPサブシステムによって使用される位置信号をフィルタリングすることによって上記の問題を解決する。
【0078】
ここで、
図7および
図8を参照する。
図7は、
図1のシステム20において生成されたアグレッシブフィルタリングされた位置信号74の例である。
図8は、
図1のシステム20において生成された非アグレッシブフィルタリングされた位置信号68の例である。非アグレッシブフィルタリングされた位置信号68は、ピーク84を含む。ピーク84は、非アグレッシブフィルタリングされた位置信号68において識別され、次いで
図9または
図10を参照してより詳細に説明されるように、アグレッシブフィルタリングされた位置信号74に追加され得る。
図7および
図8の垂直線の上部の小さな円は、左から右へと進行する時間の増加に伴うそれぞれの時間における信号68、74の振幅を表す。
【0079】
ピークは、その振幅が、周囲のPthパーセンタイルを少なくともXRELATIVE%上回る局所最大値、および/または周囲の平均を少なくともXRELATIVE%上回る局所最大値、および/または周囲のPthパーセンタイルを少なくともXABUSOLUTEミリボルト上回る局所最大値、および/または周囲の平均を少なくともXABUSOLUTEミリボルト上回る局所最大値として定義され得る。
【0080】
周囲は、+/-Nの隣接サンプルとして定義され得る。Nは、任意の好適な値であり得る。例えば、信号が毎秒60サンプルでサンプリングされると仮定すると、Nは30として選択され得る。この特定の例では、+/-30サンプルの近傍は、1秒の幅のスライドフィルタリングウィンドウをもたらす。
【0081】
XRELATIVE%は、例えば30%の任意の好適な値を有し得る。XABUSOLUTEミリボルトは、位置センサ60の電圧出力に応じた任意の好適な値、例えば0.1ミリボルトを有し得る。
【0082】
Pは、任意の好適な値、例えば、50、75、または90を有し得る。Pが50である場合、Pthパーセンタイルは中央値である。Pが75である場合、Pthパーセンタイルは第3四分位数である。Pを90に設定することは、外れ値を取り入れることなく最大値を近似するために適切であり得る。
【0083】
いくつかの実施形態では、ピークを検出することは、単にXRELATIVEパーセンテージカットオフを使用し、それによって任意のXABSOLUTE限界を定義する必要性を排除することによって実施され得る。しかしながら、XABSOLUTE限界を用いることなくXRELATIVEパーセンテージのみに基づいてピークを検出することは、偽のピークを検出することになる場合もあり、例えば、信号のほぼゼロのサンプル領域のノイズは、ピークのように見える場合がある。例えば、信号のすべての値がほぼゼロである場合、人間の眼はピークがないことを直ちに把握し得る。しかしながら、すべての値がほぼゼロである場合でも、いくつかの数は、相対的な観点でその周囲よりもはるかに大きくなり得る。この場合、XRELATIVEパーセンテージの観点でピークの高さを分析するシステムは、偽のピークを検出する。XRELATIVE条件といくつかのXABSOLUTE条件とを「AND」すること(すなわち、組み合わせること)は、特に低値で構成されるノイズの多い信号において、ピークの誤検出を低減するという利点を有する。例えば、ピークは、その周囲よりも30%大きい(XRELATIVE=30%)と同時に、その周囲よりも少なくとも0.1ミリボルト高い(XABSOLUTE=0.1ミリボルト)サンプルとして定義され得る。
【0084】
システムは、非アグレッシブフィルタでフィルタリングされた信号、またはアグレッシブフィルタでフィルタリングされた信号、または生の信号(例えば、位置信号62)のいずれかにおいてピークを検索することができる。
【0085】
ここで、
図9および
図10を参照すると、これらは、
図1のシステム20におけるピーク保存を伴った高アグレッシブフィルタリングされた位置信号の例である。
【0086】
図9は、
図8の非アグレッシブフィルタリングされた位置信号68内で検出されたピーク84が、
図9のアグレッシブフィルタリングされた位置信号74にコピーされていることを示す。ピーク84からの隣接するサンプル+1および-1における追加ピーク84の周りのアグレッシブフィルタリングされた位置信号74の振幅は、隣接するサンプル+2および-2(既存のポイント88)におけるピーク84の振幅とアグレッシブフィルタリングされた位置信号74の振幅との間で補間(補間点86)される。この補間は、滑らかな移行効果をもたらすように、任意の好適な数の隣接するサンプルに対して実施され得る。線形、多項式、またはスプライン補間などの任意の好適な補間アルゴリズムが使用され得る。
図9の例は、線形補間を示す。
【0087】
図10は、アグレッシブフィルタリングされた位置信号74が
図2の有限インパルス応答フィルタ76を使用して提供されることを示す。有限インパルス応答フィルタ76によって使用されるカーネル長は、
図2の有限インパルス応答フィルタ70よりも長いが、有限インパルス応答フィルタ76によって使用されるカーネル長は、非アグレッシブフィルタリングされた位置信号68に見られる検出されたピーク84のそれぞれの場所がピークの場所における最小のカーネル長まで、それぞれの場所に(1つの方向、例えば時間が増加する方向から)近づくときに徐々に低減される。カーネル長は次いで、カーネル長の元の値まで、検出されたピーク84のそれぞれの場所から引き続き離れるときに徐々に増加する。
図10の例では、使用されるカーネルの一般的な長さは7である。しかしながら、非アグレッシブフィルタによって検出されたピーク84の周りで、有限インパルス応答フィルタ76のカーネル長は、7から5へ(検出されたピークから+/-2の位置で)、次いで3へ(検出されたピークからの+/-1の位置で)、次いで1へ(検出されたピークで)低減される。1のカーネル長は、実際には、生のサンプルをそのままコピーすることを意味する。カーネル長を徐々に変化させると、検出されたピークとアグレッシブフィルタリングされた位置信号74の残部との間により滑らかな遷移がもたらされる。
図10の例では、検出されたピークの場所における最小カーネル長は1として選択される。いくつかの実施形態では、ピークの位置における最小カーネル長は、非アグレッシブフィルタのカーネル長と同じに設定され得る。これにより、2つの信号におけるピーク値が同じであることが確実となる。例えば、アグレッシブフィルタのカーネル長が60であり、かつ非アグレッシブフィルタのカーネル長が20である場合、またピークの周りの+/-3サンプルに滑らかな遷移効果を生じさせる必要がある場合、概ね60であるアグレッシブフィルタのカーネル長は、ピークの周りで{50、40、30、20、30、40、50}として調整され得る。この特定の例では、20の調整されたカーネル長は、ピークの位置と一致する。この方法で得られる遷移効果は、
図9に記載の補間方法で得られる遷移よりも正確である。
【0088】
ここで、
図1のシステム20のピーク保存を伴ったフィルタリングの方法における各ステップを含むフローチャート200である
図11を参照する。
【0089】
平滑化フィルタ66は、アグレッシブフィルタリングされた位置信号74を提供する(ブロック202)一方で、平滑化フィルタ66に入力されるが、第2のフィルタリングレベルに従ってアグレッシブフィルタリングされた位置信号74からは除外される、フィルタリングされていない信号(例えば、位置信号62)に含まれたピーク84を少なくとも部分的に保存するように構成されている。
【0090】
ブロック202のステップは、平滑化フィルタ66が、適切に構成されたSavitzky-Golayフィルタ(ブロック204)に応じてアグレッシブフィルタリングされた位置信号74を提供するように構成されることを含み得る。例えば、5次の多項式および15のフレーム長を有するSavitzky-Golayフィルタは、等リップル、最小二乗または窓方法を用いて設計されたFIRフィルタよりもピークを良好に保存することができる。
【0091】
いくつかの実施形態では、平滑化フィルタ66は、アグレッシブフィルタリングされた位置信号74と比べて平滑化の程度が低い信号内(例えば、非アグレッシブフィルタリングされた位置信号68または位置信号62内)のピーク84を検出し(ブロック206)、検出されたピーク84に応じて、フィルタリングされていない入力信号内には含まれるが、第2のフィルタリングレベルに従ってアグレッシブフィルタリングされた位置信号74からは除外されるピーク84を少なくとも部分的に保存する一方で、アグレッシブフィルタリングされた位置信号74を提供する(ブロック208)ように構成される。ブロック208のステップは、以下に説明するブロック210および212のサブステップ、またはブロック214のサブステップを含み得る。
【0092】
いくつかの実施形態では、平滑化フィルタ66は、検出されたピーク84をアグレッシブフィルタリングされた位置信号74に追加し(ブロック210)、
図9を参照してより詳細に上述されたように、追加されたピーク84とアグレッシブフィルタリングされた位置信号74との間を補間することに応じて、追加されたピークの周りのアグレッシブフィルタリングされた位置信号74を調整する(ブロック212)ように構成される。
【0093】
いくつかの実施形態では、平滑化フィルタ66の有限インパルス応答フィルタ76は、(平滑化フィルタ66に入力されるフィルタリングされていない信号には含められるが、第2のフィルタリングレベルに従ってアグレッシブフィルタリングされた位置信号74からは除外される)ピーク84を少なくとも部分的に保存する一方で、アグレッシブフィルタリングされた位置信号74を提供するように構成される。ピークの保存は、
図10を参照して上記でより詳細に説明されたように、有限インパルス応答フィルタ76のカーネルを、ピーク84においてまたその周囲で(徐々に)減少するように選択することによって実施される。平滑化フィルタ66は、第1のカーネル長よりも長い第2のカーネル長によって定義される第2のフィルタリングレベルを、アグレッシブフィルタリングされた位置信号74のうちの(ピーク84から離れた)第1のセクションに適用し(ブロック214)、少なくとも1つの第3のカーネル長によって定義される少なくとも1つの第3のフィルタリングレベルを、アグレッシブフィルタリングされた位置信号74の(ピーク84にまたはその周りにある)第2のセクションに適用するように構成されている。第3のカーネル長は、第2のカーネル長よりも短く、したがって、より控えめにフィルタリングを提供し、ピークを保存する。第2のセクションは、
図10を参照してより詳細に説明されたように、検出されたピーク84の領域および検出されたピーク84の周りの境界内の領域を含むように選択される。
【0094】
いくつかの実施形態では、平滑化フィルタ66は、検出されたピーク84のそれぞれの場所に近づくときには、元の値から所与の最小値へと第3のカーネル長を徐々に減少させ、検出されたピーク84のそれぞれの場所から引き続き離れるときには、第3のカーネル長を元の値まで徐々に増加させるように構成される。
【0095】
本明細書で使用される場合、任意の数値または数値の範囲に対する「約」または「およそ」という用語は、構成要素の部分または構成要素の集合が、本明細書において説明されるその意図された目的に沿って機能することを可能にする、好適な寸法の許容誤差を示すものである。より具体的には、「約」または「およそ」は、列挙された値の±20%の値の範囲を指し得、例えば「約90%」は、72%~108%の値の範囲を指し得る。
【0096】
本発明の様々な特徴が、明確性のために別個の実施形態の文脈において記載されているが、これらはまた、単一の実施形態に組み合わされて提供されてもよい。逆に、簡潔にするために単一の実施形態の文脈において記載されている本発明の様々な特徴が、別々にまたは任意の好適な部分的組み合わせで提供されてもよい。
【0097】
上述の実施形態は、例として引用されており、本発明は、上記の明細書に具体的に図示および記載されたものに限定されない。むしろ本発明の範囲は、上記の明細書で説明される様々な特徴の組み合わせおよびその部分的組み合わせの両方、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それらの変形例および修正例を含むものである。
【0098】
〔実施の態様〕
(1) システムであって、
生きている対象の身体部分に挿入されるように構成されているカテーテルであって、遠位端を備える、カテーテルと、
経時的に前記カテーテルの前記遠位端の位置を示す少なくとも1つの位置信号を提供するように構成された少なくとも1つの位置センサと、
ディスプレイと、
前記少なくとも1つの位置信号および第1のフィルタリングレベルに応じて少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供するように構成された第1の平滑化フィルタと、
前記少なくとも1つの位置信号および第2のフィルタリングレベルに応じて少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供するように構成された第2の平滑化フィルタであって、前記第2のフィルタリングレベルは、前記第1のフィルタリングレベルよりも高い平滑化を提供する、第2の平滑化フィルタと、
処理回路であって、
前記少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号に応じて、前記遠位端の第1の位置座標を見つけることと、
前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号に応じて、前記遠位端の第2の位置座標を見つけることと、
前記遠位端の前記第2の位置座標に応じて、前記身体部分の解剖学的マップを生成し、前記ディスプレイにレンダリングすることと、
前記第1の位置座標に応じて前記カテーテルの前記遠位端の移動を示す一方で、前記カテーテルの前記遠位端の表現を前記ディスプレイにレンダリングすることと、を行うように構成された、処理回路と、を含むシステム。
(2) 前記第1の平滑化フィルタは、前記少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供する前記第1のフィルタリングレベルに応じて、前記少なくとも1つの位置信号をフィルタリングするように構成されており、
前記第2の平滑化フィルタは、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供する前記第2のフィルタリングレベルに応じて、前記少なくとも1つの位置信号をフィルタリングするように構成されている、実施態様1に記載のシステム。
(3) 前記処理回路は、前記少なくとも1つの位置信号に応じて前記遠位端の位置座標を計算することと、前記計算された位置座標に応じて少なくとも1つの位置座標信号を生成することと、を行うように構成されており、
前記第1の平滑化フィルタは、前記少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供する前記第1のフィルタリングレベルに応じて、前記少なくとも1つの位置座標信号をフィルタリングするように構成されており、
前記第2の平滑化フィルタは、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供する前記第2のフィルタリングレベルに応じて、前記少なくとも1つの位置座標信号をフィルタリングするように構成されている、実施態様1に記載のシステム。
(4) 前記処理回路は、前記解剖学的マップ内に前記カテーテルの移動を示す一方で、前記カテーテルの遠位端の前記表現および前記解剖学的マップをレンダリングするように構成されている、実施態様1に記載のシステム。
(5) 前記処理回路は、ユーザ選択値を受信し、前記ユーザ選択値に応じて前記第1のフィルタリングレベルを設定するように構成されている、実施態様1に記載のシステム。
【0099】
(6) 前記第1の平滑化フィルタは、前記少なくとも1つの位置信号および第1のカーネル長によって定義される前記第1のフィルタリングレベルに応じて、前記少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供するように構成された第1の有限インパルス応答フィルタを含み、
前記第2の平滑化フィルタは、前記少なくとも1つの位置信号および前記第1のカーネル長よりも長い第2のカーネル長によって定義される前記第2のフィルタリングレベルに応じて、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供するように構成された第2の有限インパルス応答フィルタを含む、実施態様1に記載のシステム。
(7) 前記第2の平滑化フィルタは、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供する一方で、前記第2の平滑化フィルタに入力される少なくとも1つのフィルタリングされていない信号には含まれるが、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号からは前記第2のフィルタリングレベルに従って除外されるピークを少なくとも部分的に保存するように構成されている、実施態様1に記載のシステム。
(8) 前記第2の平滑化フィルタは、Savitzky-Golayフィルタに応じて、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供するように構成されている、実施態様7に記載のシステム。
(9) 前記第2の平滑化フィルタは、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号と比べて平滑化の程度が低い少なくとも1つの信号内で前記ピークを検出することと、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供する一方で、前記検出されたピークに応じて、前記少なくとも1つのフィルタリングされていない入力信号には含まれるが、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号からは前記第2のフィルタリングレベルに従って除外される前記ピークを少なくとも部分的に保存することと、を行うように構成されている、実施態様7に記載のシステム。
(10) 前記第2の平滑化フィルタは、前記検出されたピークを前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号に追加するように構成されている、実施態様9に記載のシステム。
【0100】
(11) 前記第2の平滑化フィルタは、前記追加されたピークと前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号との間の補間に応じて、前記追加されたピークの周りの前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を調整するように構成されている、実施態様10に記載のシステム。
(12) 前記第1の平滑化フィルタは、前記少なくとも1つの位置信号および第1のカーネル長によって定義される前記第1のフィルタリングレベルに応じて、前記少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供するように構成された第1の有限インパルス応答フィルタを含み、
前記第2の平滑化フィルタは、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供する一方で、前記第2の平滑化フィルタに入力される前記少なくとも1つのフィルタリングされていない信号には含まれるが、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号からは前記第2のフィルタリングレベルに従って除外される前記ピークを少なくとも部分的に保存するように構成された第2の有限インパルス応答フィルタを含み、前記第2の有限インパルスフィルタは、前記第1のカーネル長よりも長い第2のカーネル長によって定義される前記第2のフィルタリングレベルを前記少なくとも1つのフィルタリングされていない信号の第1のセクションに適用する一方で、少なくとも1つの第3のカーネル長によって定義される少なくとも1つの第3のフィルタリングレベルを前記少なくとも1つのフィルタリングされていない信号の第2のセクションに適用するように構成されており、前記少なくとも1つの第3のカーネル長は前記第2のカーネル長よりも短く、前記第2のセクションは、前記検出されたピークの領域および前記検出されたピークの周りの境界内の領域を含むように選択されている、実施態様9に記載のシステム。
(13) 前記第2の平滑化フィルタは、前記検出されたピークのそれぞれの場所に近づくときには、元の値から所与の最小値へと前記少なくとも1つの第3のカーネル長を徐々に減少させ、前記検出されたピークの前記それぞれの場所から引き続き離れるときには、前記少なくとも1つの第3のカーネル長を前記元の値まで徐々に増加させるように構成されている、実施態様12に記載のシステム。
(14) 方法であって、
生きている対象の身体部分に挿入されたカテーテルの遠位端の経時的な位置を示す少なくとも1つの位置信号を提供することと、
前記少なくとも1つの位置信号および第1のフィルタリングレベルに応じて少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供することと、
前記少なくとも1つの位置信号および第2のフィルタリングレベルに応じて少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することであって、前記第2のフィルタリングレベルは、前記第1のフィルタリングレベルよりも高い平滑化を提供する、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することと、
前記少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号に応じて、前記遠位端の第1の位置座標を見つけることと、
前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号に応じて、前記遠位端の第2の位置座標を見つけることと、
前記遠位端の前記第2の位置座標に応じて、前記身体部分の解剖学的マップを生成し、ディスプレイにレンダリングすることと、
前記第1の位置座標に応じて前記カテーテルの前記遠位端の移動を示す一方で、前記カテーテルの前記遠位端の表現を前記ディスプレイにレンダリングすることと、を含む、方法。
(15) 前記少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供する前記第1のフィルタリングレベルに応じて、前記少なくとも1つの位置信号をフィルタリングすることと、
前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供する前記第2のフィルタリングレベルに応じて、前記少なくとも1つの位置信号をフィルタリングすることと、をさらに含む、実施態様14に記載の方法。
【0101】
(16) 前記少なくとも1つの位置信号に応じて前記遠位端の位置座標を計算することと、
前記計算された位置座標に応じて少なくとも1つの位置座標信号を生成することと、
前記少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供する前記第1のフィルタリングレベルに応じて、前記少なくとも1つの位置座標信号をフィルタリングすることと、
前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供する前記第2のフィルタリングレベルに応じて、前記少なくとも1つの位置座標信号をフィルタリングすることと、をさらに含む、実施態様14に記載の方法。
(17) 前記解剖学的マップ内に前記カテーテルの移動を示す一方で、前記カテーテルの遠位端の前記表現および前記解剖学的マップをレンダリングすることをさらに含む、実施態様14に記載の方法。
(18) ユーザ選択値を受信することと、
前記ユーザ選択値に応じて前記第1のフィルタリングレベルを設定することと、をさらに含む、実施態様14に記載の方法。
(19) 前記少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供することは、前記少なくとも1つの位置信号および第1のカーネル長によって定義される前記第1のフィルタリングレベルに応じて、第1の有限インパルス応答フィルタによって実施され、
前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することは、前記少なくとも1つの位置信号および前記第1のカーネル長よりも長い第2のカーネル長によって定義される前記第2のフィルタリングレベルに応じて、第2の有限インパルス応答フィルタによって実施される、実施態様14に記載の方法。
(20) 前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することは、少なくとも1つのフィルタリングされていない入力信号には含まれるが、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号からは前記第2のフィルタリングレベルに従って除外されるピークを少なくとも部分的に保存する一方で、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することを含む、実施態様14に記載の方法。
【0102】
(21) 前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することは、Savitzky-Golayフィルタに応じて前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することを含む、実施態様20に記載の方法。
(22) 前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号と比べて平滑化の程度が低い少なくとも1つの信号内で前記ピークを検出することをさらに含み、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することは、前記検出されたピークに応じて、前記少なくとも1つのフィルタリングされていない入力信号には含まれるが、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号からは前記第2のフィルタリングレベルに従って除外される前記ピークを少なくとも部分的に保存する一方で、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することを含む、実施態様20に記載の方法。
(23) 前記検出されたピークを前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号に追加することをさらに含む、実施態様22に記載の方法。
(24) 前記追加されたピークと前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号との間の補間に応じて、前記追加されたピークの周りの前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を調整することをさらに含む、実施態様23に記載の方法。
(25) 前記少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供することは、前記少なくとも1つの位置信号および第1のカーネル長によって定義される前記第1のフィルタリングレベルに応じて、第1の有限インパルス応答フィルタによって実施され、
前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することは、少なくとも1つのフィルタリングされていない入力信号には含まれるが、前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号からは前記第2のフィルタリングレベルに従って除外されるピークを少なくとも部分的に保存する一方で、第2の有限インパルス応答フィルタが前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することを含み、前記方法は、前記第2の有限インパルスフィルタが、少なくとも1つの第3のカーネル長によって定義される少なくとも1つの第3のフィルタリングレベルを前記少なくとも1つのフィルタリングされていない信号の第2のセクションに適用する一方で、前記第1のカーネル長よりも長い第2のカーネル長によって定義される前記第2のフィルタリングレベルを前記少なくとも1つのフィルタリングされていない信号の第1のセクションに適用することをさらに含み、前記少なくとも1つの第3のカーネル長は前記第2のカーネル長よりも短く、前記第2のセクションは、前記検出されたピークの領域および前記検出されたピークの周りの境界内の領域を含むように選択されている、実施態様20に記載の方法。
【0103】
(26) 前記検出されたピークのそれぞれの場所に近づくときには、元の値から所与の最小値へと前記少なくとも1つの第3のカーネル長を徐々に減少させることと、
前記検出されたピークの前記それぞれの場所から引き続き離れるときには、前記元の値まで前記少なくとも1つの第3のカーネル長を徐々に増加させることと、をさらに含む、実施態様25に記載の方法。
(27) プログラム命令が記憶される非一時的なコンピュータ可読媒体を含むソフトウェア製品であって、前記命令が、中央処理装置(CPU)によって読み取られると、前記CPUに、
生きている対象の身体部分に挿入されたカテーテルの遠位端の経時的な位置を示す少なくとも1つの位置信号および第1のフィルタリングレベルに応じて、少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号を提供することと、
前記少なくとも1つの位置信号および第2のフィルタリングレベルに応じて少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することであって、前記第2のフィルタリングレベルは、前記第1のフィルタリングレベルよりも高い平滑化を提供する、少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号を提供することと、
前記少なくとも1つの第1のフィルタリングされた位置信号に応じて、前記遠位端の第1の位置座標を見つけることと、
前記少なくとも1つの第2のフィルタリングされた位置信号に応じて、前記遠位端の第2の位置座標を見つけることと、
前記遠位端の前記第2の位置座標に応じて、前記身体部分の解剖学的マップを生成し、ディスプレイにレンダリングすることと、
前記第1の位置座標に応じて前記カテーテルの前記遠位端の移動を示す一方で、前記カテーテルの前記遠位端の表現を前記ディスプレイにレンダリングすることと、を行わせる、ソフトウェア製品。
【外国語明細書】