特開 2023-85236 心外膜及び心内膜の電気解剖学的マップの可視化

(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】P2023085236

(43)【公開日】2023-06-20

(54)【発明の名称】心外膜及び心内膜の電気解剖学的マップの可視化

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/367 20210101AFI20230613BHJP

   A61B 5/339 20210101ALI20230613BHJP

【ＦＩ】

A61B5/367

A61B5/339

【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 2022195431

(22)【出願日】2022-12-07

(31)【優先権主張番号】17/545,387

(32)【優先日】2021-12-08

(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】アンドレス・クラウディオ・アルトマン

(72)【発明者】

【氏名】アサフ・ゴバリ

【テーマコード（参考）】

4C127

【Ｆターム（参考）】

4C127AA02

4C127GG05

4C127HH13

4C127LL08

(57)【要約】

【課題】解剖学的心臓マップを可視化すること。
【解決手段】患者の臓器の壁の少なくとも一部の内面の第１の表現と、臓器の壁の少なくとも一部の外面の第２の表現とを受信することを含む、方法。第１の表現及び第２の表現は、互いに位置合わせされる。第１の表現及び第２の表現から、内面及び外面の両方を示す分解表現が生成される。分解表現は、ユーザに提示される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

システムであって、
患者の臓器の壁の表面の表現を記憶するように構成されたメモリと、
プロセッサであって、
前記患者の前記臓器の前記壁の少なくとも一部の内面の第１の表現と、前記臓器の前記壁の少なくとも前記一部の外面の第２の表現とを受信し、
前記第１の表現及び前記第２の表現を互いに位置合わせし、
前記第１の表現及び前記第２の表現から、前記内面及び前記外面の両方を示す分解表現を生成し、
前記分解表現をユーザに提示するように構成されている、プロセッサと、を備える、システム。

【請求項2】

前記プロセッサは、前記第１の表現及び前記第２の表現のそれぞれの第１及び第２のクリッピングされたビューを生成することと、前記第１及び第２のクリッピングされたビューを所定の方向に沿って互いから変位させることとによって、前記分解表現を生成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】

前記プロセッサは、前記第１及び第２のクリッピングされたビューを互いに重ならないようにすることによって、前記第１及び第２のクリッピングされたビューを互いから変位させるように構成されている、請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

前記内面は心内膜であり、前記外面は心外膜である、請求項１に記載のシステム。

【請求項5】

前記第１の表現及び前記第２の表現は電気解剖学的（ＥＡ）マップである、請求項４に記載のシステム。

【請求項6】

前記ＥＡマップは色分けされたＥＡマップを備える、請求項５に記載のシステム。

【請求項7】

前記ＥＡマップは、局所的活性化時間（ＬＡＴ）マップである、請求項５に記載のシステム。

【請求項8】

前記プロセッサは、ドラッグ可能なオーバーレイを生成することと、前記ドラッグ可能なオーバーレイを使用して、前記内面及び前記外面の対応する領域の並列ビューを表示することとによって、前記分解表現を提示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9】

前記オーバーレイは円形形状を有する、請求項１に記載のシステム。

【請求項10】

前記プロセッサは、ユーザによる前記ドラッグ可能なオーバーレイの位置決めに応答して前記領域を選択するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。

【請求項11】

患者の臓器の壁の少なくとも一部の内面の第１の表現と、前記臓器の前記壁の少なくとも前記一部の外面の第２の表現とを受信することと、
前記第１の表現及び前記第２の表現を互いに位置合わせすることと、
前記第１の表現及び前記第２の表現から、前記内面及び前記外面の両方を示す分解表現を生成することと、
前記分解表現をユーザに提示することと、を含む、方法。

【請求項12】

前記分解表現を生成することは、前記第１の表現及び前記第２の表現のそれぞれの第１及び第２のクリッピングされたビューを生成することと、前記第１及び第２のクリッピングされたビューを所定の方向に沿って互いから変位させることと、を含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記第１及び第２のクリッピングされたビューを互いから変位させることは、前記第１及び第２のクリッピングされたビューを互いに重ならないようにすることを含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記内面は心内膜であり、前記外面は心外膜である、請求項１１に記載の方法。

【請求項15】

前記第１の表現及び前記第２の表現は電気解剖学的（ＥＡ）マップである、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

前記ＥＡマップは色分けされたＥＡマップを備える、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記ＥＡマップは、局所的活性化時間（ＬＡＴ）マップである、請求項１５に記載の方法。

【請求項18】

前記分解表現を提示することは、ドラッグ可能なオーバーレイを生成することと、前記ドラッグ可能なオーバーレイを使用して、前記内面及び前記外面の対応する領域の並列ビューを表示することと、を含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項19】

前記オーバーレイは円形形状を有する、請求項１１に記載の方法。

【請求項20】

ユーザによる前記ドラッグ可能なオーバーレイの位置決めに応答して前記領域を選択することを含む、請求項１１に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、概して、心臓マッピングに関し、特に、解剖学的心臓マップの可視化に関する。

【背景技術】

【0002】

臓器のレンダリングの分析を支援するための様々なグラフィカルツールが文献で提案されている。例えば、Ｔｕｎｇらは、「Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｅｎｄｏｃａｒｄｉａｌ ａｎｄ Ｅｐｉｃａｒｄｉａｌ Ｄｅｌｉｎｅａｔｉｏｎ ｏｆ ３Ｄ Ｒｅｅｎｔｒａｎｔ Ｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ Ｔａｃｈｙｃａｒｄｉａ」と題する論文（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃａｒｄｉｏｌｏｇｙ Ｖｏｌｕｍｅ ７５，Ｉｓｓｕｅ ８，Ｍａｒｃｈ ３，２０２０，Ｐａｇｅｓ ８８４－８９７）において、高分解能同時心内膜及び心外膜マッピングを説明している。著者らは、その中で、心内膜及び心外膜表面の３Ｄ斜視図を使用している。

【0003】

別の例として、米国特許出願公開第２００７／０００３１１９号は、複数のコンピュータ支援検出（ＣＡＤ）検出のための表示及びナビゲーション方法を記載している。医用画像がビューワーに表示され、ＣＡＤ支援ビューイングをインスタンス化するための要求が受信される。ＣＡＤ検出のための時間的提示順序は、所定の順序付け基準に従って自動的に計算される。ＣＡＤ検出ごとに、コンピュータ画面上で浮動する拡張提示用の２次元ウィンドウが、医用画像内のその関連する場所について表示され、拡張提示用ウィンドウは、時間的提示順序に従って表示される。

【図面の簡単な説明】

【0004】

以下の本開示の実施例の詳細な説明を図面と一緒に読むことで、本開示のより完全な理解が得られるであろう。

【図1】本開示の一実施形態による、電気解剖学的（ＥＡ）マッピングのシステムの模式的な描写図である。

【図2】本開示の一実施形態による、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）上に表示される心内膜及び心外膜表面の分解された電気解剖学的（ＥＡ）マップの模式的な画像ボリュームレンダリングを示す。

【図3】本開示の一実施形態による、図２の分解ＥＡマップ及び関連する並列図を生成するための方法を模式的に示したフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0005】

概説
カテーテルベースの電気解剖学的マッピング技術は、心臓の左心房などの臓器の様々なＥＡマップを生成することができる。場合によっては、ＥＡマップを解釈するために、医師は、２つの異なるＥＡマップを比較する必要がある。例えば、心室の心臓ＥＡマッピングの間又は後に、医師は、心室の心外膜表面及び心内膜表面の両方のＥＡマップを見たい場合がある。しかしながら、両方のＥＡマップが互いに重ねられて医師に提示されると、一方のマップが他方を不明瞭にするので、分析作業は困難である。

【0006】

以下に説明される本開示のいくつかの例は、患者の臓器の壁の少なくとも一部の内面の第１の表現と、臓器の壁の少なくとも一部の外面の第２の表現とを受信するプロセッサを提供する。プロセッサは、各表現を他の表現と位置合わせし、両方の表面を示す分解表現を生成する。

【0007】

この目的のために、プロセッサは、第１の表現及び第２の表現の第１及び第２のクリッピングされたビューをそれぞれ生成し、クリッピングされたビューを所定の方向に沿って変位させる。変位により、第１及び第２のクリッピングされたビューは互いに重ならない。

【0008】

いくつかの例では、受信された第１の表現及び第２の表現は、それぞれ、心室の同じ部分の心外膜表面及び心内膜表面のＥＡマップである。一例において、プロセッサは、１つの表面３Ｄ再構成（通常、心内膜の解剖学的構造を表す）を生成する。心外膜表面は、心内膜表面におけるマッピングカテーテル位置から投影された心外膜電気情報に従って着色される。マップの内側は、心内膜電気信号に従って着色される。可視化のための変位されたクリッピングビューは、いずれかのＥＡマップが選択された部分で不明瞭になることを防止する。

【0009】

別の例では、プロセッサは、ドラッグ可能な閾値を有するカラースケールを使用して、同じ領域における心内膜電気特性と心外膜電気特性とを区別する。

【0010】

別の例では、プロセッサは、マップの内部に仮想カメラを配置して心内膜情報を表示することによって、心内膜表面及びそれぞれの心外膜表面を可視化する。

【0011】

一実装形態では、プロセッサは、外面のみを使用し、１つのテクスチャ内に心外膜情報を表示し、別のテクスチャ内に心内膜情報を表示する。このようにして、相関活性化及び非相関活性化が直ちに可視化される。

【0012】

典型的には、プロセッサは、プロセッサが、上で概略されるプロセッサ関連工程及び機能の各々を実施することを可能にする特定のアルゴリズムを含むソフトウェアにプログラム化されている。

【0013】

開示された技術は、心外膜及び心内膜ＥＡマップの解釈において医師を支援することができる。このように、開示される技術は、診断カテーテル法で必要とされるものなどの複雑な診断タスクの品質を促進し、改善することができる。

【0014】

システムの説明
図１は、本発明の一実施形態による、電気解剖学的（ＥＡ）マッピングのシステム２１の模式的な描写図である。図１は、患者２５の心臓２３のＥＡマッピングを行うために、ＥＡ Ｐｅｎｔａｒａｙ（登録商標）カテーテル２９を使用している医師２７を示す。カテーテル２９は、その遠位端に、機械的に可撓性であり得る１つ以上のアーム２０を備え、各アームに１つ以上の電極２２が連結されている。マッピング処理中に、電極２２は、心臓２３の組織から及び／又は心臓２３の組織への単極信号及び／又は双極信号を取得及び／又は注入する。プロセッサ２８は、電気インタフェース３５を介してこれらの信号を受信し、これらの信号に含まれる情報を使用して、ＥＰ値（例えば、ＬＡＴ値）、プロセッサ２８がメモリ３３に記憶する色分けされた心内膜及び心外膜表面を含む分解ＥＡマップ３１などの分解表現３１を構築する。処置中及び／又は処置後に、プロセッサ２８は、ディスプレイ２６上にＥＡマップ３１を表示してもよい。

【0015】

いくつかの例では、分解ＥＡマップ３１は、図２に示すように、分解ＥＡマップ３１の同じ領域の心内膜表面及び心外膜表面の並列ビューを表示するために、ドラッグ可能な円形オーバーレイ領域を含む。

【0016】

処置中に、追跡システムを使用して感知電極２２のそれぞれの位置を追跡することで、信号のそれぞれと信号が取得された位置とを関連付けることができる。例えば、米国特許第８，４５６，１８２号で説明され、その開示が参照により本明細書に組み込まれるＢｉｏｓｅｎｓｅ－Ｗｅｂｓｔｅｒ（Ｉｒｖｉｎｅ Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）製のＡｃｔｉｖｅ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｌｏｃａｔｉｏｎ（ＡＣＬ）システムが使用されてもよい。ＡＣＬシステムでは、プロセッサは、感知電極２２のそれぞれと患者２５の皮膚に連結されている複数の表面電極２４との間で測定されたインピーダンスに基づいて電極のそれぞれの位置を推定する。例えば、３つの表面電極２４を患者の胸部に連結し、別の３つの表面電極を患者の背部に連結してもよい。例示しやすいように、１本の表面電極のみを図１に示す。患者の心臓２３内部の電極２２と表面電極２４との間に電流が流される。プロセッサ２８は、表面電極２４で測定して得られた電流振幅間（又はこれらの振幅によって示されるインピーダンス間）の比及び患者の身体上の電極２４の既知の位置に基づいて、患者の心臓内の全ての電極２２の推定される場所を計算する。こうして、プロセッサは、電極２２から受信した任意の所与のインピーダンス信号と信号が取得された場所とを関連付けることができる。

【0017】

図１に示す例示的な図は、純粋に、概念を分かりやすくするために選択されたものである。電圧信号の測定に基づく方法など、その他の追跡方法を使用することができる。Ｌａｓｓｏ（登録商標）カテーテル（Ｂｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒ製）などの他の種類の検出カテーテルが、同等に用いられてもよい。接触センサは、ＥＡカテーテル２９の遠位端に取り付けられてもよい。上述したように、アブレーションに使用される電極などの他のタイプの電極が、必要な位置データを取得するための電極２２に取り付けられて同様の方法で利用されてもよい。したがって、この場合、位置データを収集するために使用されるアブレーション電極が、感知電極と見なされる。任意選択的な例では、プロセッサ２８は、測定中に電極２２のそれぞれと心室の内面との間の物理的接触の質を示すように更に構成されている。

【0018】

プロセッサ２８は、典型的には、本明細書に記載されている機能を実行するようにプログラムされたソフトウェアと共に汎用コンピュータを備える。特に、プロセッサ２８は、図３に含まれている本明細書に開示される専用のアルゴリズムを実行し、これは、以下で更に記載のように、プロセッサ２８が本開示の工程を行うことを可能にする。このソフトウェアは、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、代替的に又は追加的に、磁気メモリ、光学メモリ若しくは電子メモリなどの、非一過性有形媒体上に提供及び／又は記憶することができる。

【0019】

１つの３Ｄ電気解剖学的マップ上の心外膜及び心内膜ビュー
図２は、本開示の一実施形態による、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）２００上に表示される心内膜及び心外膜表面の分解された電気解剖学的（ＥＡ）マップ２０２の模式的な画像ボリュームレンダリングを示す。

【0020】

見て分かるように、プロセッサは、心内膜表面２１６及び心外膜表面２１８のレンダリングされたクリッピングされたビューを生成している。更に、プロセッサは、クリッピングされたビューの各々を１つの所定の方向２１５に沿って、及び第２の所定の方向２１７に沿って変位させている。図２では、方向２１５は「ＳＵＰビュー」と名付けられ、方向２１７は「ＰＡ－ＬＬビュー」と名付けられている。

【0021】

別の例では、プロセッサは、それぞれ心内膜表面２１６及び心外膜表面２１８の形態で、第１の表現２１６及び第２の表現２１８を受信する。

【0022】

更に見て分かるように、図２はドラッグ可能な円形オーバーレイ２１０を示す。別個のウィンドウ２０４は、円形オーバーレイ２１０によって画定された同じ領域について、心内膜表面の色分けされた円形領域ＥＡマップ２０６と心外膜表面の色分けされた円形領域ＥＡマップセクション２０８とを対応させて並べて示す。医師は、例えばマーカ２２５を使用して円形オーバーレイ２１０を移動させて円をドラッグすることができ、また円形オーバーレイ２１０の半径を変更することができる。オーバーレイ２１０を使用して、医師は、例えば、２つのＥＡマップ間での切り替え（すなわち、トグル）を行わずに心臓組織領域が完全に非活動状態であるか否かを迅速に確認することができる。

【0023】

図２は、円形オーバーレイを示しているが、オーバーレイは、例えば、心室の上の位置と共に変化する等角図を提供するものなど、別の形状を有してもよい。更に、開示される技術は、３つ以上のオーバーレイ領域を含むマルチビューマップを作成するために使用されてもよく、追加情報は、例えば、領域における心臓壁の厚さを示すオーバーレイなどの、心内膜及び心外膜表面情報の上に示される。

【0024】

図３は、本開示の一実施形態による、図２の分解ＥＡマップ２０２及び関連する並列ビューウィンドウ２０４を生成するための方法を模式的に示したフローチャートである。

【0025】

アルゴリズムは、提示された例によれば、ＥＡデータ受信工程７０において、プロセッサ２８が左心房４０などの心室の同じ領域の心内膜及び心外膜表面のＥＡデータを受信することから始まるプロセスを実行する。一例では、プロセッサは、図１に示すように、カテーテル２９によって取得されたマッピングデータＥＡをインタフェース回路３５を介して受信する。別の例では、プロセッサは、システム２１のメモリ３３からＥＡデータをアップロードする。

【0026】

次に、ＥＡマップ生成工程７２において、プロセッサ２８は、ＥＡデータから別個の心内膜及び心外膜ＥＡマップを生成する。代替実施形態では、プロセッサは、それぞれ別個の心内膜ＥＡマップ及び心外膜ＥＡマップである第１の表面及び第２の表面を受信する。

【0027】

次に、分解ＥＡマップ導出工程７４において、プロセッサ２８は、心内膜ＥＡマップ部分と心外膜ＥＡマップ部分の両方を示す分解ＥＡマップを導出する。プロセッサは、図２で説明した方法、例えば、ビュー２０２を提供することによって、又は分解図を使用するなどの他の方法によって、分解マップを生成することができる。

【0028】

マップ提示工程７６において、プロセッサ２８は、ビュー２０２のように、分解マップをディスプレイ上でユーザに提示する。

【0029】

オーバーレイ生成工程７８において、プロセッサ２８は、分解ＥＡマップ上にドラッグ可能なオーバーレイ２１０を配置して、ウィンドウ２０４上に心内膜及び心外膜のＥＡマップの同じ領域のクリッピングされたビュー（２１６、２１８）の並列ビューを表示する。

【0030】

最後に、工程８０において、ユーザがマーカ２２５を移動させることに応答して、プロセッサ２８は、ウィンドウ２０４に示されるように、ユーザがビュー２０２の異なる領域にズームインすることを可能にするために、ビュー２０２上に並列ウィンドウ２０４をドラッグする。

【0031】

図３に示されている例示的なフローチャートは、純粋に概念を明確にする目的で選択されたものである。任意選択的な例では、例えば、医用画像などの追加の層を自動的に位置合わせするため、また追加の層の対応のオーバーレイを生成及び表示するために、様々な追加の工程が実行されてもよい。

【実施例0032】

患者の臓器の壁の少なくとも一部の内面の第１の表現と、臓器の壁の少なくとも一部の外面の第２の表現とを受信することを含む、方法。第１の表現及び第２の表現は、互いに位置合わせされる。分解表現（２０２）は、第１の表現及び第２の表現から生成され、内面及び外面の両方を示す。分解表現は、ユーザに提示される。

【実施例0033】

分解表現（２０２）を生成することは、第１の表現及び第２の表現のそれぞれの第１及び第２のクリッピングされたビュー（２１６、２１８）を生成することと、第１及び第２のクリッピングされたビューを所定の方向に沿って互いから変位させることとを含む、実施例１に記載の方法。