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(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】P2024177145
(43)【公開日】2024-12-19
(54)【発明の名称】同心の基準電極及び感知電極を有する医療用プローブ
(51)【国際特許分類】
A61B 5/287 20210101AFI20241212BHJP
A61B 18/14 20060101ALI20241212BHJP
A61B 5/367 20210101ALI20241212BHJP
【ＦＩ】
A61B5/287 200
A61B18/14
A61B5/367
【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 2024092865
(22)【出願日】2024-06-07
(31)【優先権主張番号】63/507,154
(32)【優先日】2023-06-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】18/659,258
(32)【優先日】2024-05-09
(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】ババク・エブラヒミ
(72)【発明者】
【氏名】シュバユ・バス
(72)【発明者】
【氏名】ピーター・エメリウス・バン・ニーキルク
【テーマコード（参考）】
4C127
4C160
【Ｆターム（参考）】
4C127AA02
4C127BB05
4C127CC01
4C127HH13
4C127LL08
4C160KK03
4C160KK04
4C160KK16
4C160MM38
(57)【要約】
【課題】カテーテルのエンドエフェクタ用の電極組合せを提供すること。
【解決手段】カテーテルのエンドエフェクタ用の電極組合せは、基準電極と感知電極とを含み得、基準電極は、感知電極が組織と接触している間、基準電極が組織と接触することを阻止されるように、感知電極に対して窪まされるように位置決めされている。基準電極は、遠距離電磁ノイズを検出するように機能することができ、感知電極は、組織から電気信号を受信し、遠距離電磁ノイズからの信号も受信することができる。組織からの電気信号の心電図は、基準電極によって受信された遠距離電磁ノイズに基づいて、感知電極によって受信された遠距離ノイズを減算するか、又は他の方法で補償することによって生成することができる。好ましくは、基準電極及び感知電極は、互いに同じ表面積を有する。
【選択図】図２
【解決手段】カテーテルのエンドエフェクタ用の電極組合せは、基準電極と感知電極とを含み得、基準電極は、感知電極が組織と接触している間、基準電極が組織と接触することを阻止されるように、感知電極に対して窪まされるように位置決めされている。基準電極は、遠距離電磁ノイズを検出するように機能することができ、感知電極は、組織から電気信号を受信し、遠距離電磁ノイズからの信号も受信することができる。組織からの電気信号の心電図は、基準電極によって受信された遠距離電磁ノイズに基づいて、感知電極によって受信された遠距離ノイズを減算するか、又は他の方法で補償することによって生成することができる。好ましくは、基準電極及び感知電極は、互いに同じ表面積を有する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
医療用プローブのためのエンドエフェクタであって、
長手方向軸に沿って延在するフレーム部材と、
前記フレーム部材の前記長手方向軸に対して略直交して配置された第１の電極及び第２の電極であって、前記第１の電極及び前記第２の電極のうちの一方が前記第１の電極及び前記第２の電極のうちの他方に対して窪んでおり、そのような窪んだ電極が組織と接触するのを防止する、第１の電極及び第２の電極と、を備える、エンドエフェクタ。
長手方向軸に沿って延在するフレーム部材と、
前記フレーム部材の前記長手方向軸に対して略直交して配置された第１の電極及び第２の電極であって、前記第１の電極及び前記第２の電極のうちの一方が前記第１の電極及び前記第２の電極のうちの他方に対して窪んでおり、そのような窪んだ電極が組織と接触するのを防止する、第１の電極及び第２の電極と、を備える、エンドエフェクタ。
【請求項2】
前記第１の電極及び前記第２の電極は、前記フレーム部材から離間して前記フレーム部材と接触しない基板に配置されている、請求項１に記載のエンドエフェクタ。
【請求項3】
前記フレーム部材は、前記フレーム部材から前記第１の電極及び前記第２の電極までの間隙を維持するようにポリマー内に封入されている、請求項２に記載のエンドエフェクタ。
【請求項4】
前記第２の電極は、前記第１の電極によって完全に囲まれている、請求項１に記載のエンドエフェクタ。
【請求項5】
前記第１の電極は、前記第２の電極の周囲に配置された複数の弓状セクションを備え、前記複数の弓状セクションは、互いに離間している、請求項１に記載のエンドエフェクタ。
【請求項6】
前記第１の電極は、前記第２の電極の第２の表面積に略等しい第１の表面積を備える、請求項１に記載のエンドエフェクタ。
【請求項7】
前記第１の電極は、組織からの心電図信号を測定するように構成され、前記第２の電極は、遠距離信号を感知するように構成されている、請求項１に記載のエンドエフェクタ。
【請求項8】
凹部を含む第１の側を更に備え、前記第１の電極は、前記第１の側に連結されて前記凹部を囲み、前記第２の電極は、前記凹部内に配置されている、請求項１に記載のエンドエフェクタ。
【請求項9】
複数の双極対を更に備え、前記双極対の各々は、第１の電極組合せ及び第２の電極組合せを含み、前記第１の電極組合せは、前記第１の電極及び前記第２の電極を含み、前記第２の電極組合せは、第４の電極を囲む第３の電極を含み、前記第４の電極は、前記第３の電極に対して垂直に凹んでいる、請求項１に記載のエンドエフェクタ。
【請求項10】
前記エンドエフェクタは、長手方向軸に沿って実質的に平面状である、請求項１に記載のエンドエフェクタ。
【請求項11】
長手方向軸に沿って延在する１つ以上の支柱を含むフレームと、
前記エンドエフェクタの第１の側で前記１つ以上の支柱の間に延在し、周囲環境に露出される、第１の膜であって、前記第１の電極及び前記第２の電極は、前記第２の電極が前記第１の膜の窪み内に配置されるように、前記第１の膜に固定されている、第１の膜と、を更に備える、請求項１に記載のエンドエフェクタ。
前記エンドエフェクタの第１の側で前記１つ以上の支柱の間に延在し、周囲環境に露出される、第１の膜であって、前記第１の電極及び前記第２の電極は、前記第２の電極が前記第１の膜の窪み内に配置されるように、前記第１の膜に固定されている、第１の膜と、を更に備える、請求項１に記載のエンドエフェクタ。
【請求項12】
前記エンドエフェクタは、平面構成に拡張するように構成されており、前記エンドエフェクタは、
前記エンドエフェクタに連結された複数の誘導ループを更に備え、前記複数の誘導ループのうちの各誘導ループは、前記平面構成において前記エンドエフェクタに直交するそれぞれの軸を有する、請求項１に記載のエンドエフェクタ。
前記エンドエフェクタに連結された複数の誘導ループを更に備え、前記複数の誘導ループのうちの各誘導ループは、前記平面構成において前記エンドエフェクタに直交するそれぞれの軸を有する、請求項１に記載のエンドエフェクタ。
【請求項13】
医療用プローブのためのエンドエフェクタであって、
前記エンドエフェクタの第１の側の第１の電極であって、周囲環境に露出され、組織に接触するように構成された第１の表面を備える、第１の電極と、
前記エンドエフェクタの前記第１の側の第２の電極であって、前記第１の電極によって少なくとも部分的に囲まれており、前記周囲環境に露出された第２の表面を備え、前記第２の表面は、前記第１の表面と前記第２の表面との間の第１の垂直間隙によって組織との接触が抑制されている、第２の電極と、を備える、エンドエフェクタ。
前記エンドエフェクタの第１の側の第１の電極であって、周囲環境に露出され、組織に接触するように構成された第１の表面を備える、第１の電極と、
前記エンドエフェクタの前記第１の側の第２の電極であって、前記第１の電極によって少なくとも部分的に囲まれており、前記周囲環境に露出された第２の表面を備え、前記第２の表面は、前記第１の表面と前記第２の表面との間の第１の垂直間隙によって組織との接触が抑制されている、第２の電極と、を備える、エンドエフェクタ。
【請求項14】
前記第１の表面及び前記第２の表面は、平面状表面を含む、請求項１３に記載のエンドエフェクタ。
【請求項15】
前記第１の表面及び前記第２の表面は、長手方向軸に沿って延在し、前記長手方向軸に直交する方を向く、請求項１３に記載のエンドエフェクタ。
【請求項16】
長手方向軸に沿って延在するフレーム部材を更に備え、前記第１の電極及び前記第２の電極は、前記フレーム部材から離間して前記フレーム部材と接触しない基板に配置されている、請求項１３に記載のエンドエフェクタ。
【請求項17】
凹部を含む第１の側を更に備え、前記第１の電極は、前記第１の側に連結されて前記凹部を囲み、前記第２の電極は、前記凹部内に配置されている、請求項１３に記載のエンドエフェクタ。
【請求項18】
前記エンドエフェクタの第１の側に連結され、周囲環境に露出され、組織に接触するように構成された第３の表面を備える第３の電極であって、前記第３の表面は、前記第１の表面と同一平面上にあり、前記第３の表面は、第２の横方向間隙によって前記第１の表面から離間している、第３の電極と、
前記エンドエフェクタの前記第１の側に連結され、前記第３の電極によって囲まれた第４の電極であって、前記第４の電極は、前記周囲環境に露出された第４の表面を備え、前記第４の表面は、前記第３の表面と前記第４の表面との間の第２の垂直間隙によって組織との接触が抑制され、前記第２の垂直間隙は、前記第３の表面に対して実質的に直交し、かつ前記第４の表面に対して直交して測定される、第４の電極と、を更に備える、請求項１３に記載のエンドエフェクタ。
前記エンドエフェクタの前記第１の側に連結され、前記第３の電極によって囲まれた第４の電極であって、前記第４の電極は、前記周囲環境に露出された第４の表面を備え、前記第４の表面は、前記第３の表面と前記第４の表面との間の第２の垂直間隙によって組織との接触が抑制され、前記第２の垂直間隙は、前記第３の表面に対して実質的に直交し、かつ前記第４の表面に対して直交して測定される、第４の電極と、を更に備える、請求項１３に記載のエンドエフェクタ。
【請求項19】
前記第１の電極及び前記第３の電極は、双極対として心電図信号を測定するように構成されている、請求項１８に記載のエンドエフェクタ。
【請求項20】
複数の双極対を更に備え、前記双極対の各々は、第１の電極組合せ及び第２の電極組合せを含み、前記第１の電極組合せは、前記第１の電極及び前記第２の電極を含み、前記第２の電極組合せは、第４の電極を囲む第３の電極を含み、前記第４の電極は、前記第３の電極に対して垂直に凹んでいる、請求項１３に記載のエンドエフェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２３年６月９日に出願された先行出願の米国仮出願第６３／５０７，１５４号（代理人整理番号ＢＩＯ６８１９ＵＳＰＳＰ１）の優先権を主張し、この出願は、参照により本明細書に全文を記載するように組み込まれる。
本出願は、２０２３年６月９日に出願された先行出願の米国仮出願第６３／５０７，１５４号（代理人整理番号ＢＩＯ６８１９ＵＳＰＳＰ１）の優先権を主張し、この出願は、参照により本明細書に全文を記載するように組み込まれる。
【0002】
（発明の分野）
本開示は、概して、医療デバイスに関し、特に、組織、特に心臓組織の電気信号を測定するように構成された電極カテーテルに関する。
本開示は、概して、医療デバイスに関し、特に、組織、特に心臓組織の電気信号を測定するように構成された電極カテーテルに関する。
【背景技術】
【0003】
心房細動（atrial fibrillation、ＡＦ）などの心臓不整脈は、心臓組織の領域が隣接組織に電気信号を異常に伝導するときに生じる。これは、正常な心周期を混乱させ、非同期的な律動を引き起こす。不整脈を治療するための存在するある特定の処置としては、不整脈の原因となる信号の発生源を外科的に破壊すること、及びそのような信号の伝導経路を破壊することが挙げられる。カテーテルを介してエネルギーを印加して心臓組織を選択的にアブレーションすることによって、心臓の一部分から別の部分への望ましくない電気信号の伝播を停止又は変更することが時に可能である。
【0004】
多くの現在のアブレーションアプローチは、高周波（radiofrequency、ＲＦ）電気エネルギーを利用して組織を加熱する。ＲＦアブレーションは、組織の炭化、焼損、スチームポップ、横隔神経麻痺、肺静脈狭窄、及び食道瘻の原因となり得る熱細胞損傷のリスクが高まるなど、操作者の技能に起因する、特定のまれな欠点を伴う可能性がある。冷凍アブレーションは、ＲＦアブレーションの代替アプローチであり、ＲＦアブレーションと関連する一部の熱リスクを低減するが、かかるデバイスの超低温の性質に起因して、組織損傷を提示し得る。冷凍アブレーションデバイスを操作し、冷凍アブレーションを選択的に適用することは、一般に、ＲＦアブレーションと比較してより困難であり、したがって、冷凍アブレーションは、電気アブレーションデバイスによって到達され得る特定の解剖学的幾何形状では実行可能ではない。
【0005】
非熱アブレーション法を使用して心臓組織をアブレーションするために不可逆的エレクトロポレーション（irreversible electroporation、ＩＲＥ）を使用するアブレーションアプローチが開発されている。ＩＲＥを達成するために、高電圧電気信号の短パルスが組織に送達され、電気信号は細胞膜の回復不可能な透過化をもたらす。多電極カテーテルを使用する組織へのＩＲＥエネルギーの送達は、特許文献において以前に提案された。ＩＲＥアブレーションのために構成されたシステム及びデバイスの例は、米国特許出願公開第２０２１／０１６９５５０（Ａ１）号、同第２０２１／０１６９５６７（Ａ１）号、同第２０２１／０１６９５６８（Ａ１）号、同第２０２１／０１６１５９２（Ａ１）号、同第２０２１／０１９６３７２（Ａ１）号、同第２０２１／０１７７５０３（Ａ１）号、及び同第２０２１／０１８６６０４（Ａ１）号に開示されており、その各々は、参照により本明細書に組み込まれている。その開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、第２０２１／０１６９５５０（Ａ１）号、同第２０２１／０１７７５０３（Ａ１）号、及び同第２０２１／０１８６６０４（Ａ１）号は、優先特許出願第６３／５０７，１５４号の付録に添付されている。
【0006】
心臓組織の領域は、異常な電気信号を識別するためにカテーテルによってマッピングすることができる。同じ又は異なるカテーテルを使用してアブレーションを実行し得る。いくつかのカテーテルアブレーション処置、特に、持続性心房細動を伴うものは、異常電気信号の標的領域への電気生理学（ＥＰ）マッピングを使用して実行され得る。このようなＥＰマッピングは、心臓血管系内の電気信号を監視して、不整脈に関与する異常な導電性組織部位の場所を正確に示すように構成された感知電極の使用を含み得る。ＥＰマッピングシステムの例は、参照により本明細書に組み込まれ、優先特許出願第６３／５０７，１５４号の付録に添付されている米国特許第５，７３８，０９６号に記載されている。ＥＰマッピングカテーテルの例は、米国特許第９，９０７，４８０号、米国特許公開第２０１８／００３６０７８号、同第２０１８／００５６０３８号、同第２０２１０３６９３３９号に記載されており、これらの各々は、参照により本明細書に組み込まれ、米国優先権出願第６３／５０７，１５４号の付録に添付されている。
【0007】
ＥＰマッピングを使用することに加えて、一部のカテーテルアブレーション処置は、画像誘導手術（image guided surgery、ＩＧＳ）システムを使用して実施されてもよい。ＩＧＳシステムにより、医師は、患者内の解剖学的構造の画像に関連して、患者内のカテーテルの位置をリアルタイムで視覚的に追跡することが可能になり得る。いくつかのシステムは、Ｂｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒ，Ｉｎｃ．（カリフォルニア州アーバイン）によるＣＡＲＴＯ（商標）３システムを含む、ＥＰマッピング及びＩＧＳ機能性の組合せを提供し得る。ＩＧＳシステムと共に使用するように構成されたカテーテルの例は、参照により本明細書に組み込まれ、優先特許出願第６３／５０７，１５４号の付録に添付された米国特許第９，４８０，４１６号に開示されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0008】
提示されるカテーテルのエンドエフェクタ用の電極組合せは、基準電極と感知電極とを含み得、基準電極は、感知電極が組織と接触している間、基準電極が組織と接触することを阻止されるように、感知電極に対して窪まされるように位置決めされている。基準電極は、遠距離電磁ノイズを検出するように機能することができ、感知電極は、組織から電気信号を受信し、遠距離電磁ノイズからの信号も受信することができる。組織からの電気信号の心電図は、基準電極によって受信された遠距離電磁ノイズに基づいて、感知電極によって受信された遠距離ノイズを減算するか、又は他の方法で補償することによって生成することができる。好ましくは、基準電極及び感知電極は、互いに同じ表面積を有する。
【0009】
医療用プローブ用の例示的なエンドエフェクタは、第１の電極及び第２の電極を含むことができる。第１の電極は、エンドエフェクタの第１の側に配置することができる。第１の電極は、周囲環境に露出され、組織に接触するように構成された第１の表面を有することができる。第２の電極は、エンドエフェクタの第１の側に配置することができる。第２の電極は、第１の電極によって少なくとも部分的に囲むことができる。第２の電極は、周囲環境に露出された第２の表面を有することができ、第２の表面は、第１の表面と第２の表面との間の第１の垂直間隙によって、組織と接触することを阻止される。
【0010】
医療用プローブ用の別の例示的なエンドエフェクタは、フレーム、第１の電極、及び第２の電極を含むことができる。フレーム部材は、長手方向軸に沿って延在することができる。第１の電極及び第２の電極は、フレーム部材の長手方向軸に対して略直交して配置することができ、第１の電極及び第２の電極のうちの一方は、第１の電極及び第２の電極のうちの他方に対して窪んでおり、そのような窪んだ電極が組織と接触するのを防止する。
【0011】
例示的な医療用プローブは、細長いシャフト、エンドエフェクタ、及び複数の電極組合せを含むことができる。細長いシャフトは、長手方向軸に沿って延在することができる。エンドエフェクタは、シャフトアセンブリの遠位端に連結することができる。複数の電極組合せは、エンドエフェクタに連結することができる。複数の電極組合せの各電極組合せは、それぞれの内側電極と、それぞれの内側電極の少なくとも大部分の周囲に配置され、それぞれの内側電極から垂直方向にオフセットされたそれぞれの外側電極とを含むことができる。それぞれの内側電極及び各それぞれの外側電極の各々は、周囲環境に露出させることができる。
【0012】
遠距離信号を低減する例示的な方法は、当業者が理解するように、様々な順序で、かつインターリーブするステップを用いて行われる、以下のステップを含むことができる。本方法は、第１の電極及び第２の電極の一方が第１の電極及び第２の電極の他方に対して窪むように、第１の電極及び第２の電極を略平面状部材に配置することを含むことができる。本方法は、第１の電極及び第２の電極のうちの窪んだ一方を用いて遠距離信号を感知することを含むことができる。本方法は、第１の電極及び第２の電極のうちの他方を用いて心臓信号を感知することを含むことができる。本方法は、心臓信号から遠距離信号を減算することを含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
本明細書は、本明細書に記載の主題を特に指摘し、かつ明確にその権利を主張する特許請求の範囲で終了するが、その主題は、添付の図面と併せてとられた特定の実施例の以下の説明からよりよく理解されると考えられ、図面において、同様の参照番号は同じ要素を特定する。図は、限定としてではなく単なる例解として、本発明のデバイスの１つ以上の実装形態を描写している。
【図1】例示的なカテーテルベースの電気生理学的マッピング及びアブレーションシステムを示す図である。
【図2】カテーテルの例示的なエンドエフェクタの図である。
【図3A】代替的な電極構成を有する例示的なエンドエフェクタの図である。
【図3B】例示的なエンドエフェクタのフレームの図である。
【図6】フレームの周囲に追加の構造部材を有する例示的なエンドエフェクタの断面図である。
【図7】代替的な電極支持構造を有する例示的なエンドエフェクタの図である。
【図9】例示的なエンドエフェクタの電極組合せを支持するために使用することができる例示的なフレックス回路レイアウトの図である。
【図10】心臓信号を検出するために使用することができる方法ステップのフロー図である。
【図11A】エンドエフェクタの例示的な磁気センサ回路を示す。
【図11B】エンドエフェクタの例示的な磁気センサ回路を示す。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下の詳細な説明は、図面を参照しながら読まれるべきものであり、異なる図面における同様の要素には同一の番号が付けられている。図面は、必ずしも縮尺どおりとは限らず、選択された実施形態を描示しており、また本発明の範囲を限定することを意図していない。詳細な説明は、限定ではなく、例として、本発明の原理を例解する。この説明は、当業者が本発明を作製及び使用することを明らかに可能にし、また本発明を実施するための最良の態様であると現在考えられているものを含めて、本発明のいくつかの実施形態、適応例、変形例、代替物、及び使用を説明する。
【0015】
本明細書で使用される場合、任意の数値又は範囲に対する「約」又は「およそ」という用語は、構成要素の一部又は集合が本明細書に説明される意図された目的のために機能することを可能にする好適な寸法公差を示す。より具体的には、「約」又は「ほぼ」は、列挙された値の±１０％の値の範囲を指し得、例えば、「約９０％」は、８１％～９９％の値の範囲を指し得る。
【0016】
加えて、本明細書で使用される場合、「患者」、「宿主」、「ユーザ」、及び「対象」という用語は、任意のヒト又は動物対象を指し、ヒト患者における本発明の使用が好ましい実施形態を表すが、システム又は方法をヒトの使用に限定することを意図するものではない。同様に、「近位」という用語は、操作者に近い方の位置を示す一方、「遠位」とは、操作者又は医師から更に遠い位置を示す。
【0017】
代替的な装置及びシステムの特徴並びに代替的な方法ステップは、本明細書の例示的な実施形態において提示される。本明細書に提示される各所与の例示的実施形態は、本明細書の異なる例示的実施形態と共に提示される特徴及び／又は方法ステップを含むように修正することができ、そのような特徴及び／又はステップは、当業者によって理解されるように、並びに本明細書に明示的に述べられる場合、所与の実施形態と互換性がある。このような修正例及び変形例は、特許請求の範囲に含まれることが意図される。
【0018】
図１は、例示的なカテーテルベースの電気生理学的マッピング及びアブレーションシステム１０を示す図である。システム１０は、患者の血管系を通じて、心臓１２の腔又は血管構造内に医師２４によって経皮的に挿入される複数のカテーテルを含む。典型的には、送達シースカテーテルは、心臓１２内の所望の場所付近の左心房又は右心房に挿入される。その後、複数のカテーテルを送達シースカテーテルに挿入して、所望の位置に到達させることができる。複数のカテーテルは、心内電位図（Intracardiac Electrogram、ＩＥＧＭ）信号の感知専用のカテーテル、アブレーション専用のカテーテル、及び／又は感知及びアブレーションの両方用に構成されたカテーテルを含み得る。ＩＥＧＭを感知するように構成された例示的なカテーテル１４が本明細書に例解されている。医師２４は、心臓１２の標的部位を感知するために、カテーテル１４のエンドエフェクタ１００を心臓壁と接触させる。アブレーションのために、医師２４は、同様に、アブレーションカテーテルの遠位端をアブレーションのための標的部位に運ぶ。
【0019】
図示されたカテーテル１４は、エンドエフェクタ１００の実質的平面状表面にわたって分布され、ＩＥＧＭ信号を検知するように構成された、電極組合せ１３０として構成されている、１つ、好ましくは複数の電極を含む例示的なカテーテルである。各電極組合せ１３０は、一方の電極が組織と接触することを阻止され、他方の電極が組織と接触するように、互いに垂直にオフセットされた一対の電極を含むことができる。組織と接触している電極は感知電極として機能することができ、組織との接触が阻止されている電極は基準電極として機能することができる。感知電極によって受信される電気信号は、主にＩＥＧＭ信号を含むことができる一方、基準電極によって受信される電気信号は、主に遠距離信号を含むことができる。ＩＥＧＭ信号は、感知電極によって受信された信号から基準電極によって受信された信号を減算することによって、又は基準電極からの信号に基づいて感知電極からの信号中の遠距離ノイズを低減することによって、より正確に測定することができる。複数の電極組合せ１３０によって測定されたＩＥＧＭ信号を使用して、組織を通るＩＥＧＭ信号の空間的関係を決定することができる。
【0020】
カテーテル１４は、エンドエフェクタ１００の位置及び配向を追跡するために、エンドエフェクタ１００の近くのカテーテル１４のシャフト９０に連結された位置センサ２９を更に備えることができる。任意選択的にかつ好ましくは、位置センサ２９は、三次元（three-dimensional、３Ｄ）位置及び配向を感知するための３つの磁気コイルを含む磁気ベースの位置センサである。エンドエフェクタ１００は、当業者によって理解されるように、図１１Ａ及び図１１Ｂに示されるような追加の単軸磁気センサ１７１、１７２、１８１、それらの変形、及びそれらの代替を含み得る。
【0021】
磁気ベースの位置センサ２９、１７１、１７２、１８１は、所定の作業体積内に磁場を生成するように構成された複数の磁気コイル３２を含む位置パッド２５と共に動作し得る。カテーテル１４のエンドエフェクタ１００のリアルタイム位置は、局所パッド２５によって生成され、磁気ベースの位置センサ２９、１７１、１７２、１８１によって感知される磁場に基づいて追跡され得る。磁気ベースの位置感知技術の詳細は、米国特許第５，３９１，１９９号、同第５，４４３，４８９号、同第５，５５８，０９１号、同第６，１７２，４９９号、同第６，２３９，７２４号、同第６，３３２，０８９号、同第６，４８４，１１８号、同第６，６１８，６１２号、同第６，６９０，９６３号、同第６，７８８，９６７号、同第６，８９２，０９１号に記載されており、参照により本明細書に組み込まれる。
【0022】
システム１０は、位置パッド２５の位置基準、並びにシャフト電極２６及び／又はエンドエフェクタ電極組合せ１３０の電極を含む電極のインピーダンスベースの追跡を確立するために、患者２３上の皮膚接触のために位置決めされた１つ以上の電極パッチ３８を含む。インピーダンスベースの追跡のために、電流が電極２６、１３０に方向付けられ、電極皮膚パッチ３８において感知され、それにより、各電極の位置を、電極パッチ３８を介して三角測量することができる。インピーダンスベースの位置追跡技術の詳細は、米国特許第７，５３６，２１８号、同第７，７５６，５７６号、同第７，８４８，７８７号、同第７，８６９，８６５号、及び同第８，４５６，１８２号に記載されており、参照により本明細書に組み込まれる。
【0023】
レコーダ１１は、体表面ＥＣＧ電極１８で捕捉された電位図２１と、カテーテル１４の電極組合せ１３０で捕捉された心内電位図（ＩＥＧＭ）とを表示する。レコーダ１１は、心拍リズムをペーシングするためのペーシング能力を含んでもよく、及び／又は独立型ペーサに電気的に接続されてもよい。
【0024】
システム１０は、アブレーションするように構成されたカテーテルの遠位先端部にある１つ以上の電極にアブレーションエネルギーを伝達するように適合されたアブレーションエネルギー発生器５０を含んでもよい。アブレーションエネルギー発生器５０によって生成されるエネルギーは、不可逆エレクトロポレーション（ＩＲＥ）をもたらすために使用され得るような単極又は双極高電圧ＤＣパルスを含む、無線周波数（ＲＦ）エネルギー若しくはパルス場アブレーション（ＰＦＡ）エネルギー、又はそれらの組合せを含み得るが、それらに限定されない。
【0025】
患者インターフェースユニット（patient interface unit、ＰＩＵ）３０は、カテーテル、電気生理学的機器、電源、及びシステム１０の動作を制御するためのワークステーション５５の間の電気通信を確立するように構成されたインターフェースである。システム１０の電気生理学的機器は、例えば、複数のカテーテル、場所パッド２５、体表面ＥＣＧ電極１８、電極パッチ３８、アブレーションエネルギー発生器５０、及びレコーダ１１を含んでもよい。任意選択的に、かつ好ましくは、ＰＩＵ３０は、カテーテルの場所のリアルタイム計算を実施するため、かつＥＣＧ計算を実行するための処理能力を含む。
【0026】
ワークステーション５５は、メモリと、適切なオペレーティングソフトウェアがロードされたメモリ又は記憶装置を有するプロセッサユニットと、ユーザインターフェース機能とを含む。ワークステーション５５は、複数の機能を提供するように構成することができ、任意選択的に、（１）心内膜解剖学的構造を三次元（３Ｄ）でモデル化し、そのモデル又は解剖学的マップ２０を表示デバイス２７に表示するためにレンダリングすることと、（２）表示デバイス２７上に、記録された電位図２１からコンパイルされた活性化シーケンス（又は他のデータ）を、レンダリングされた解剖学的マップ２０上に重ね合わされた代表的な視覚的印又は画像で表示することと、（３）心腔内の複数のカテーテルのリアルタイムの場所及び配向を表示することと、（４）アブレーションエネルギーが印加されたところなどの関心部位を表示デバイス２７上に表示することとを含む。システム１０の要素を具現化する１つの市販製品は、Ｂｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒ，Ｉｎｃ．，カリフォルニア州アーバイン９２１６８から市販されている、ＣＡＲＴＯ（商標）３システムとして入手可能である。
【0027】
図２は、エンドエフェクタ１００のより詳細な図である。カテーテル１４のシャフト９０は、長手方向軸Ａ－Ａに沿って延在する。エンドエフェクタ１００は、細長いシャフト９０の遠位端に連結されている。エンドエフェクタ１００は、エンドエフェクタ１００の特徴部が、長手方向軸Ａ－Ａに直交する第１の直交軸Ｏ１に直交し、エンドエフェクタの特徴部が、長手方向軸Ａ－Ａと、長手方向軸Ａ－Ａ及び第１の直交軸Ｏ１に直交する第２の直交軸Ｏ２とを含む平面に平行であるような平面構成で示されている。
【0028】
エンドエフェクタ１００は、心臓１２への送達のためにシースカテーテル内に適合する大きさの径に折り畳まれるように構成され、シースカテーテルの遠位端から遠位に押し出されて体液中に吊り下げられたときに平面構成（又は、いくらかの湾曲を有するほぼ平面状）に拡張するように構成されている。例えば、エンドエフェクタ１００は、長手方向軸Ａ－Ａに沿ってエンドエフェクタ１００を螺旋状に巻き付けるために、外側部分１０３を互いに向かって巻くか又は折り畳むことによって折り畳むことができる。エンドエフェクタ１００は、エンドエフェクタが送達シースカテーテルを通して送達されるとき、送達シースカテーテルによってこの折り畳み構成で保持することができる。エンドエフェクタ１００は、シースカテーテルの遠位端の中に近位に引っ張られると、平面構成から折り畳み構成に移動することができる。
【0029】
エンドエフェクタ１００は十分に可撓性であって、組織に押し付けられたときに、エンドエフェクタが組織に適合して、エンドエフェクタの複数の電極が組織と同時に接触するように構成されている。エンドエフェクタ１００は、平面状表面に押し付けられたときに、エンドエフェクタ１００が図２に示すような平面構成をとるように、十分に可撓性である。
【0030】
エンドエフェクタは、エンドエフェクタ１００のための構造的支持を提供し、平面構成へのエンドエフェクタ１００の移動を促進するように構成される、フレーム１５０を含むことができる。エンドエフェクタは、フレーム１５０の支柱間に延在する１つ以上の膜１１０、１２０を含むことができる（図４及び図６も参照）。膜１１０、１２０は、電極組合せ１３０が連結することができる基板を形成することができる。エンドエフェクタは、第１の側１０１ａ及び第２の側１０１ｂを有する（図４及び図６）。各側１０１ａ、１０１ｂは周囲環境に露出され、各電極組合せ１３０の電極は、周囲環境に露出された表面を含む。
【0031】
エンドエフェクタ１００は、エンドエフェクタ１００の可撓性を高めるために開口部１０２、１０５を含むことができる。図示されるように、エンドエフェクタ１００は、シャフト９０の遠位端からエンドエフェクタの遠位端１０６まで測定されて、エンドエフェクタの長さの大部分に延在する外側開口部１０２を含む。外側開口部１０２は、エンドエフェクタの左及び右部分１０３をエンドエフェクタの中央部分１０７から分離する。図示されるように、エンドエフェクタ１００は、エンドエフェクタ１００の長さの半分未満に延在する中央開口部１０５を含む。開口部１０２、１０５は、好ましくは、電極組合せ１３０の列１３８（図３Ａ）の間の長手方向軸Ａ－Ａに沿って細長い。
【0032】
図示のように、中央部分１０７は、フレーム１５０の支柱間に延在する膜１１０、１２０の一部に連結された電極組合せ１３０の列を含む。したがって、エンドエフェクタ１００は、全ての電極組合せ１３０の下にフレーム１５０を含む必要はない。電極組合せ１３０の少なくとも一部は、フレームが電極組合せ１３０の下に延在しないように、膜１１０、１２０に連結することができる。
【0033】
図２の挿入図により詳細に示されるように、各電極組合せは、第１の電極１３１及び第２の電極１３２を含む。第２の電極１３２は、第１の電極１３１によって囲まれている。図示するように、第１の電極１３１は円環状であり、第２の電極１３２は円形状である。例えば、非限定的な例として、以下の代替的な幾何学的形状が企図される。第１の電極１３１は正方形の環状形状を有することができ、第２の電極１３２は正方形形状を有することができる。第１の電極１３１は正多角形環状形状を有することができ、第２の電極１３２は正多角形形状を有することができる。又は、第１の電極１３１は楕円形の環状形状を有することができ、第２の電極１３２は楕円形形状を有することができる。更に、第１の電極１３１は、連続していてもよく、分割されていてもよい。更に、第１の電極１３１は、蛇行環状形状を有し得る、及び／又は第１の電極１３１の可撓性を提供するために環状形状の干渉切込みを含み得る。好ましくは、第２の電極１３２の周囲の大部分は、第１の電極１３１によって囲まれている。
【0034】
電極組合せ１３０は、電極組合せ１３０の一方の電極が感知電極として機能することができ、電極組合せ１３０の他方の電極が基準電極として機能することができるように、２つの電極１３１、１３２を含む。基準電極は、遠距離電磁ノイズを検出するように機能することができ、感知電極は、組織から電気信号を受信し、遠距離電磁ノイズからの信号も受信することができる。組織からの電気信号の心電図は、基準電極によって受信された遠距離電磁ノイズに基づいて、感知電極によって受信された遠距離ノイズを減算するか、又は他の方法で補償することによって生成することができる。
【0035】
電極組合せにおける電極１３１、１３２は、２つの電極１３１、１３２の露出面間の垂直間隙によって、基準電極が組織に接触することを阻止される一方で、検知電極が組織に接触するように、垂直方向にオフセットすることができる。したがって、基準電極は流体（例えば血液）と接触しており、感知電極は組織と接触している。いくつかの例では、第１の電極１３１（外側電極）は検知電極として構成され、第２の電極１３２（内側電極）は基準電極として構成されている。あるいは、エンドエフェクタ１００は、第１の電極１３１が基準電極として機能し、第２の電極１３２が基準電極として機能するように、第２の電極１３２が第１の電極１３１に対して垂直に持ち上げられるように修正することができる。いくつかの例では、エンドエフェクタ１００は、２つのタイプの電極組合せ、すなわち、第１の電極１３１（外側電極）が感知電極として構成され、第２の電極１３２（内側電極）が基準電極として構成される第１のタイプの電極組合せ１３０と、第１の電極１３１（外側電極）が基準電極として構成され、第２の電極１３２（内側電極）が感知電極として構成される第２のタイプの電極組合せ１３０とを含むことができる。
【0036】
電極組合せ１３０は、互いに離間して長手方向対１４１を形成することができる。各長手方向対１４１は、両方ともエンドエフェクタ１００の同じ側１０１ａ、１０１ｂにある２つの電極組合せ１３０を含むことができる。したがって、長手方向対１４１は、長手方向対の各電極組合せ１３０から１つずつ、２つの感知電極を含む。感知電極は、双極対として心電図信号を測定するように構成することができる。例えば、各電極組合せ１３０からの第１の電極１３１は、感知電極として構成することができ、第１の電極１３１は、双極対として心電図信号を測定するように構成することができる。上述したように、電極組合せ１３０における第２の電極１３２は、代替として、感知電極として構成することができ、エンドエフェクタは、第１のタイプの電極組合せ及び第２のタイプの電極組合せ１３０の両方を含むことができる。したがって、長手方向対１４１の双極対機能は、長手方向対１４１における電極組合せのタイプ（複数可）に応じて、２つの外側電極１３１間、２つの内側電極１３２間、又は外側電極１３１と内側電極１３２間であり得る。
【0037】
電極組合せ１３０は、直交対１４２を形成するように位置決めすることができる。各直交対１４２は、エンドエフェクタ１００の第１の側１０１ａ上の第１の電極組合せ１３０と、第１の電極組合せ１３０の反対側のエンドエフェクタ１００の第２の側１０１ｂ上の第２の電極組合せ１３０とを含むことができる。直交対１４２は、遠距離ノイズを更に補償するために使用することができる。一方の電極組合せにおける感知電極が組織と接触している間、その同じ電極組合せにおける基準電極は、組織に直接隣接する遠距離ノイズを検出しており、一方、反対の電極組合せの電極は、組織から離れて面する配向で血液中の遠距離ノイズを検出している。したがって、それぞれの基準電極からの信号を使用して、感知電極によって検出された信号内の遠距離ノイズを補償することに加えて、反対の電極組合せ内の電極から検出された信号を使用して、遠距離ノイズを補償することもできる。
【0038】
エンドエフェクタ１００は、図４に関連してより詳細に説明される、外側封入体として可撓性ポリマー層１６０を更に含むことができる。
【0039】
図３Ａは、代替的な電極構成を有する例示的なエンドエフェクタ１００の図である。電極組合せ１３０は、電極組合せ１３０の行１３７と電極組合せの列１３８とを有する規則的な格子状に離間している。行１３７は、第２の直交軸に沿って位置合わせされている。列１３８は、長手方向軸Ａ－Ａに沿って位置合わせされている。代替的な電極構成は、長手方向対１４１を含まない。代替的な電極構成は、直交対１４２を含む。直交対１４２は、第１の直交軸Ｏ１に沿った中心線ＣＬに沿って垂直に位置合わせされ、したがって、平面構成においてエンドエフェクタ１００に直交する。電極対１３０及び位置合わせについては、図４に関連してより詳細に説明する。
【0040】
図３Ｂは、例示的なエンドエフェクタのフレーム１５０の図である。エンドエフェクタは、エンドエフェクタのための構造的支持を提供し、エンドエフェクタ１００の平面構成への移動を容易にするように構成される、フレーム１５０を含むことができる。フレーム１５０は、弾性材料を含むことができ、ニチノールなどの形状記憶材料を含むことができる。フレーム１５０は、図示されるように長手方向軸Ａ－Ａに対して対称であり得るが、長手方向軸Ａ－Ａに対して対称である必要はない。
【0041】
図４は、図３Ａに示される例示的なエンドエフェクタ１００の断面図である。第１の電極１３１及び第２の電極１３２の上面１３３、１３４はそれぞれ周囲環境に露出される。２つの電極１３１、１３２の上面１３３、１３４は、垂直間隙Ｈ１によって分離されている。垂直間隙Ｈ１によって、第１の電極１３１の上面が組織と接触している間、第２の電極１３２の上面が組織と接触することが阻止される。第１の電極１３１が組織に押し込まれると、組織は、第１の電極１３１の縁部の周囲で下向きに湾曲し、第１の電極１３１の上面１３３を越えて下向きに延在するように、ある程度の弾性を有し得る。垂直間隙Ｈ１は、カテーテル１４の典型的な使用事例中に、組織が下方に延在して第２の電極１３２の上面１３４と接触することを阻止するのに十分な大きさである。
【0042】
図５Ａ、図５Ｂ、及び図５Ｃは、図４に示すエンドエフェクタ１００の電極組合せ１３０の様々な可能な構成の上面図である。図５Ａは、途切れていない円形の環状形状を有する第１の電極１３１と、連続した円形形状を有する第２の電極１３２とを示す。図５Ｂは、中断された円環形状を有する第１の電極１３１と、多角形形状を有する第２の電極１３２とを示す。図５Ｃは、第１の電極１３１の可撓性を高めることができる蛇行連続円形形状を有する第１の電極１３１を示す。これらは、いくつかの可能な電極形状の例である。
【0043】
第１の電極１３１の内径Ｄ３などの寸法は、カテーテル１４の典型的な使用事例中に、組織が第２の電極１３２の上面１３４と接触することを阻止するために必要とされる最小垂直間隙Ｈ１に影響を及ぼし得る。エンドエフェクタ１００が組織に加えるように構成される力の量も、カテーテル１４の典型的な使用事例中に組織が第２の電極１３２の上面１３４と接触することを阻止するために必要とされる最小垂直間隙Ｈ１に影響を及ぼし得る。エンドエフェクタ１００が組織に加えるように構成される力の量は、エンドエフェクタ１００の可撓性によって主に影響され得、この可撓性は、フレーム１５０の可撓性によって主に影響され得る。組織の可撓性も、組織が第２の電極１３２の上面１３４と接触することを阻止するために必要とされる最小垂直間隙Ｈ１に影響を及ぼし得る。
【0044】
図４、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃをまとめて参照すると、第１の電極１３１の上面１３３の第１の表面積は、その寸法（すなわち、外径Ｄ１、内径Ｄ３、環状幅Ｗ１、及び形状）に基づいて計算することができる。第２の電極１３２の上面１３４の第２の表面積は、その寸法（すなわち、外径Ｄ２及び形状）によって計算することができる。好ましくは、第１の表面積は、第２の表面積にほぼ等しい。
【0045】
第１の表面１３３及び第２の表面１３４は、間隙長さＬ１を有する横方向間隙領域１３６によって互いに横方向に離間することができる。横方向間隙領域１３６の表面積は、第１の表面１３３の内径Ｄ３に等しい直径を有する円又は多角形の面積を取得し、第２の表面１３４の外径Ｄ２に等しい直径を有する円又は多角形の面積を差し引くことによって計算することができる。したがって、横方向間隙領域１３６の表面積は、第１の表面１３３に平行であり、第２の表面１３４に平行であり、第１の表面と第２の表面との間で横方向である平面状表面積として計算することができる。横方向間隙領域１３６の表面積は、第１の表面１３３の第１の表面積以下であり、第２の表面１３４の第２の表面積以下であり得る。第１の表面１３３の環状幅Ｗ１は、間隙長さＬ１以上であり得る。第２の表面１３４の外径Ｄ２は、間隙長さＬ１以上であり得る。好ましくは、横方向間隙領域１３６は、第２の表面積及び／又は第１の表面積の約０．８３倍にほぼ等しい表面積を有する。
【0046】
一例では、第１の電極１３１は、約０．５ｍｍ～約０．６７ｍｍの外径Ｄ１を有し、第２の電極１３２は、約０．４４ｍｍの外径Ｄ２を有する。一例では、第１及び第２の表面積はそれぞれ、約０．１５ｍｍ２である。
【0047】
好ましくは、第１の表面１３３及び第２の表面１３４は、それぞれ平面状であり、長手方向軸Ａ－Ａに沿って延在し、図示されるように長手方向軸Ａ－Ａに直交して面する。
【0048】
図４を参照すると、エンドエフェクタ１００は、フレーム１５０と、エンドエフェクタ１００の第１の側１０１ａ上の第１の膜１１０と、エンドエフェクタ１００の第２の側１０１ｂ上の第２の膜１２０と、第１及び第２の膜１１０、１２０を覆う封入体１６０とを含むことができる。
【0049】
膜１１０、１２０はそれぞれ、窪み又は凹部１１２を含むことができ、その中に基準電極が位置決めされて、感知電極の上面と基準電極の上面との間に垂直間隙Ｈ１を生成する。凹部１１２は、円形凹部として示されているが、電極組合せ１３０の電極１３１、１３２の代替的な形状に従って代替的な形状を有してもよい。
【0050】
図示されるように、内側電極１３２は凹部１１２内に配置され、外側電極１３１は凹部１１２を囲む。代替的に、凹部１１２は、内側電極１３２を囲むように構成され得、外側電極１３１は、凹部内に位置決めされ得、それにより、外側電極１３１は垂直間隙Ｈ１によって組織に接触することを阻止され、基準電極として機能するように構成される一方、内側電極１３２は感知電極として構成される（図８Ｂ）。凹部は、図８Ａに関連してより詳細に図示及び開示されるように、張り出し部を含み得る。
【0051】
膜１１０、１２０は、当該技術分野においてフレキシブルプリント回路基板（ＰＣＢ）又はフレックスＰＣＢとも呼ばれるフレックス回路を含むことができる。膜１１０は、ポリマーフィルムなどの可撓性誘電体フィルムの層と、１つ以上のパターン導電（例えば、金属）層とを含むことができる。したがって、膜１１０、１２０は複数の層を含み得る。いくつかの例において、ポリマーフィルムは、主にポリイミドから作製することができる。他の例では、それは、生体適合性ポリイミド、ガラス強化エポキシ積層材料、銅、又はグラフェンのいずれかを単独であるいは組み合わせて作製され得る。図を簡略化するために、膜１１０、１２０の層は図示されていない。したがって、凹部１１２は、フレックス回路の１つ以上の上層及び／又は所与の膜１１０、１２０の他のポリマーフィルムに開口部を形成することによって構築され得る。図示のように、電極１３１、１３２は、フレックス回路に電気的かつ機械的に連結された導電性ディスクを含むことができる。追加的に又は代替的に、電極１３１、１３２は、導電層が露出した上面１３３、１３４を含むように、導電層の露出部分を含むことができる。
【0052】
図示のように、各直交対１４２内の電極組合せ１３０は、第１の直交軸Ｏ１に沿った中心線ＣＬに沿って垂直に位置合わせされ、中心線ＣＬは、直交対１４２の各電極組合せ１３０の中心点を通過する。直交対１４２の電極組合せ１３０の内側電極は、互いに垂直に位置合わせすることができ、直交対１４２の電極組合せ１３０の外側電極は、互いに垂直に位置合わせすることができる。本発明の範囲は、各電極組合せ１３０が互いに一致する中心線ＣＬを有することを必要としないことに留意されたい。すなわち、第１の膜１１０上の電極組合せ１３０の中心線ＣＬは、第２の膜１２０上の電極組合せ１３０の対応する中心線ＣＬからオフセットさせることができる。直交対１４２は、中心線ＣＬが互いにオフセットされるときに少なくとも部分的に重複する２つの電極組合せを含む。
【0053】
エンドエフェクタ１００は、膜１１０、１２０、及びフレーム１５０を封入する可撓性ポリマー層１６０を更に含むことができる。可撓性ポリマー層１６０は、電極１３１、１３２が周囲環境に露出されるように開口部を含むことができる。いくつかの例では、可撓性ポリマー層１６０は、電極組合せ１３０を囲む薄い部分と、電極組合せ１３０間のほぼ中間点にある厚い部分とを有する外面を含むことができる。これにより、電極１３０が標的生体構造に対してより平坦に位置する能力を向上させることができる。代替的に、可撓性ポリマー層１６０は、電極組合せ１３０を囲むより厚い部分を有する外面を含むことができる。いくつかの例では、フレーム１５０は、膜１１０、１２０のフレキシブル回路とは別に、可撓性ポリマー層１６０に埋め込むことができる。これにより、エンドエフェクタ１００の剛性を高めることができる。いくつかの例では、可撓性ポリマー層１６０は、生体適合性シリコーンを含み得る。他の例では、可撓性ポリマー層１６０は、生体適合性フレキシブルポリマー、熱弾性ポリマー材料、及び誘電材料を含むことができる。可撓性ポリマー層１６０は、任意選択で、レーザ切断を容易にするために着色することができる。
【0054】
図６は、フレーム１５０の周囲に追加の構造部材１５５を有する例示的なエンドエフェクタの断面図である。構造部材１５５は、膜１１０、１２０のフレックス回路の間でフレーム１５０の周囲に配置されて、フレックス回路を取り付けるための平面状表面を提供することができる。構造部材１５５は、ポリマー、金属、半金属、剛性、弾性、又は超弾性材料、及びこれらの組合せなどの群から選択することができる。
【0055】
エンドエフェクタ１００は、フレーム１５０の様々な幾何形状、様々な電極配置、膜１１０、１２０の様々な幾何形状、並びに他の適合する特徴及び変形を含むように更に修正することができる。
【0056】
図７は、代替的な電極支持構造を有する例示的なエンドエフェクタ１００の図である。エンドエフェクタ１００は、電極組合せ１３０のための構造的支持を提供するスパイン１９０を含む。スパイン１９０は、可撓性管状ハウジングと、可撓性管状ハウジングを通って延在する支持フレームとを含み得る。支持フレームは、スパインに構造的支持を提供して、フレーム１５０（図３Ｂ）の構造的機能と同様に、スパインがシースカテーテルを出ると所定の構成に拡張するようにすることができる。管状ハウジングは、様々な構成を有することができる。配線及び他の構成要素は、管状ハウジングの管腔内に配置することができる。例えば、管状ハウジング及びその中に配置された構成要素は、参照により本明細書に組み込まれ、かつ優先権特許出願第６３／５０７，１５４号の付録に添付されている、米国特許公開第２０２１／０３６９３３９に開示されているスパインと同様に構成することができる。
【0057】
電極組合せ１３０は、スパイン１９０、例えばスパイン１９０のポリマー管状ハウジングに固定された膜１１０に取り付けることができる。膜１１０は、本明細書の他の箇所でより詳細に開示されるように構成されたフレックス回路を含むことができる。
【0058】
各膜１１０は、電極組合せ１３０ａ、１３０ｂの長手方向対１４１を含むことができる。各長手方向対１４１は、双極対として構成することができる。したがって、エンドエフェクタ１００は、複数の双極対１４１を含むことができ、双極対の各々は、第１の電極組合せ１３０ａ及び第２の電極組合せ１３０ｂを備え、第１の電極組合せ１３０ａは、感知電極及び基準電極として構成された第１の電極及び第２の電極を含むことができる。第２の電極組合せ１３０ｂは、感知電極及び基準電極として構成された第３の電極及び第４の電極を含むことができる。基準電極は、第１の電極組合せ１３０ａ及び第２の電極組合せ１３０ｂにおいて、感知電極に対して垂直に凹ませることができる。
【0059】
図７の挿入図に示すように、長手方向対１４１は、第１の表面１３３ａを有する第１の（外側）電極と、第２の表面１３４ａを有する第２の（内側）電極と、第３の表面１３３ｂを有する第３の（外側）電極と、第４の表面１３４ｂを有する第４の（内側）電極とを含むことができる。４つの電極は、エンドエフェクタ１００の同じ側に連結されている。第１の電極、したがって第１の表面１３３ａは、第３の電極、したがって第３の表面１３３ｂと長手方向に位置合わせすることができる。第２の電極、したがって第２の表面１３４ａは、第４の電極、したがって第４の表面１３４ｂと長手方向に位置合わせすることができる。図２に示す長手方向対１４１は、同様に、図７に関連して説明したものと同様に構成することができる。
【0060】
第１の表面１３３ａ及び第３の表面１３３ｂの各々は、周囲環境に露出され、組織に接触するように構成されている。第２の表面１３４ａは、第１の表面１３３ａによって囲まれている。第４の表面１３４ｂは、第３の表面１３３ｂによって囲まれている。第２の表面１３４ａ及び第４の表面１３４ｂはそれぞれ、周囲環境に露出されている。
【0061】
長手方向対１４１は、２つの電極組合せを含むことができ、それぞれが感知電極及び基準電極を有する。感知電極は、長手方向に位置合わせすることができる。基準電極も、長手方向に位置合わせすることができる。
【0062】
一例では、第２の表面１３４ａは、第２の表面１３４ａと第１の表面１３３ａとの間の垂直間隙Ｈ１（図８Ａ）によって、組織に接触することが阻止される。第４の表面１３４ｂは、第３の表面１３３ｂと第４の表面１３４ｂとの間の垂直間隙Ｈ１（図８Ａ）によって、組織に接触することを阻止される。垂直間隙は、第１の直交軸Ｏ１に沿って測定される。第３の表面１３３ｂは、好ましくは、第１の表面１３３ａと同一平面上にある。第１の電極及び第３の電極は、双極対として心電図信号を測定するように構成され得る。
【0063】
別の例では、第２の表面１３４ａと第１の表面１３３ａとの間の垂直間隙Ｈ２（図８Ｂ）によって、第１の表面１３３ａが組織に接触することが阻止される。第３の表面１３３ｂは、第３の表面１３３ｂと第４の表面１３４ｂとの間の垂直間隙Ｈ２（図８Ｂ）によって、組織と接触することを阻止される。垂直間隙は、第１の直交軸Ｏ１に沿って測定される。第２の表面１３４ａは、好ましくは、第４の表面１３４ｂと同一平面上にある。第２の電極及び第４の電極は、双極対として心電図信号を測定するように構成され得る。
【0064】
【0065】
長手方向対１４１の電極組合せ１３０は、所定の間隔だけ互いに離間することができる。第３の表面１３３ｂは、第１の表面１３３ａから第３の表面１３３ｂまで縁部間で測定された最短距離である横方向間隙Ｌ５（図７に示されるように）だけ第１の表面１３３ａから離間している。電極組合せ１３０は、各電極組合せ１３０の中心点間、すなわち、第２の表面１３４ａの中心点から第４の表面１３４ｂの中心点まで測定された長手方向間隔Ｌ２だけ互いに離間することができる。長手方向対１４１は、各長手方向対１４１の電極の表面積の中心点又は質量中心から測定される長手方向間隔Ｌ３だけ互いに離間することができる。例えば、長手方向対１４１間の長手方向間隔Ｌ３は、図示されるように、第１の長手方向対１４１ａの電極組合せ１３０間の中心点から第２の長手方向対１４１ｂの電極組合せ１３０間の中心点まで測定することができる。
【0066】
電極は、エンドエフェクタ１００ｂのスパインに沿って列状に配置することができる。スパインは、電極の列が列間隔Ｌ４によって分離されるように、列間隔Ｌ４によって分離される。
【0067】
図８Ａ、図８Ｂ、及び図８Ｃは、電極組合せ１３０の断面図である。図８Ａは、第２の電極１３２が第１の電極１３１に対して窪んでいる第１のタイプの電極組合せ１３０の図である。図８Ｂは、第１の電極１３１が第２の電極１３２に対して窪んでいる第２のタイプの電極組合せ１３０の図である。図８Ｃは、第２の電極１３２が第１の電極１３１に対して窪み、第１の電極１３１が張り出し長さＬ６だけ第２の電極１３２から張り出している第１のタイプの電極組合せ１３０の図である。
【0068】
図８Ａに示すように、膜１１０は、窪んだ電極が張り出し部を有する凹部１１２内に位置決めされ、凹部１１２の上部周囲１１４が凹部の底部周囲１１５に張り出すように成形することができる。電極組合せ１３０の幾何学的形状が図示のように円形である場合、凹部１１２の底部周囲１１５は、上部周囲１１４の直径Ｄ５よりも大きい直径Ｄ５を有することができる。したがって、凹部１１２の底部表面積は、凹部１１２の上部表面積よりも大きくすることができ、底部表面積は、底部周囲１１５内の表面積として定義され、上部表面積は、上部周囲１１４を有する表面積として定義される。同様に、図４及び図６に示される膜１１０、１２０は、凹部１１２内にそのような張り出し部を含んでもよい。同様に、図８Ｂに示されるような電極組合せ１３０は、第１の電極１３１の上に張り出し部を含むように修正することができる。更に、代替的な幾何形状を有する基準電極は、張り出し部を有する代替的に成形された窪み内に位置決めされ得る。張り出し部は、感知電極が組織と接触しているときに、基準電極が組織と接触するのを阻止することができる。
【0069】
あるいは、図８Ｂに示すように、膜１１０は、窪んだ電極の上に張り出し部を含む必要はない。この例では、窪み１１２は、第１の直交軸Ｏ１に沿って実質的に均一な幅Ｄ７を有し、第２の電極１３２は、第１の直交軸Ｏ１に沿って実質的に均一な幅Ｄ６を有するメサに配置される。
【0070】
代替的に、図８Ｃに示すように、膜１１０は、窪んだ電極が張り出し部を有する凹部１１２内に配置され、凹部１１２の上部周囲１１４が凹部の底部周囲１１５に張り出すように成形することができる。張り出し部は、第１の電極１３１が第２の電極１３２と重複長さＬ６だけ重複するようにすることができる。この構成により、第１の電極１３１の直径Ｄ１を大きくすることなく、第１の電極の幅Ｗ１を大きくすることによって、第１の電極１０３の接触面積を大きくすることが可能になる。有効表面積１３２は、図８Ａ及び８Ｃの両方において、第２の電極１３２が上面１３３の同じ表面積を有する、図８Ａに示されるものと同様の電極組合せ設計と比較して、ほぼ同じままであり得る。
【0071】
図９は、例示的なエンドエフェクタ１００の電極組合せ１３０を支持するために使用することができるフレックス回路レイアウトを有する例示的な膜１１０の図である。本明細書でより詳細に説明されるように、フレックス回路は、複数の層を含むことができ、１つ以上のパターン導電層１４３を含むことができる。図９は、フレックス回路の導電層のパターンを示す。第１の長手方向対１４２ａの電極組合せ１３０間の長手方向間隙Ｌ２が示されている。第１の長手方向対１４１ａと第２の長手方向対１４１ｂとの間の長手方向間隙Ｌ３が示されている。
【0072】
図１０は、心臓信号を検出するために使用することができる方法ステップのフロー図２００である。ブロック２０２において、第１の電極及び第２の電極は、第１の電極及び第２の電極のうちの一方が第１の電極及び第２の電極のうちの他方に対して窪むように略平面状部材に配置することができる。第１の電極と第２の電極は、電極組合せ１３０で構成することができる。ブロック２０４において、遠距離信号は、第１の電極と第２の電極のうちの窪んだ電極を用いて感知することができる。ブロック２０６において、心臓信号は、第１の電極と第２の電極のうちの他方を用いて感知することができる。ブロック２０８において、遠距離信号を心臓信号から減算することができる。
【0073】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、エンドエフェクタ１００の例示的な磁気センサ回路を示す。エンドエフェクタ１００は、複数の誘導コイル又はループ１７１、１７２、１８１を含むことができ、各々は、平面構成においてエンドエフェクタ１００に直交するそれぞれの軸を有する。図示されるように、エンドエフェクタ１００は、第１の誘導ループ１８１、第２の誘導ループ１７１、及び第３の誘導ループ１７３を含む。第１の誘導ループ１８１は、エンドエフェクタ１００の遠位端に近接して配置されている。第２の誘導ループ１７１の大部分及び第３の誘導ループ１７２の大部分は、第１の誘導ループ１８１に対して近位方向に配置されている。第２の誘導ループ１７１及び第３の誘導ループ１７２は、長手方向軸に沿って細長くすることができ、長手方向軸を中心として互いの鏡像として位置決めすることができる。第１の誘導ループ１８１は、矩形であり得る。ループ１７１、１７２、１８１は、互いに同一平面上にあり得る。可撓性ポリマー層１６０は、コイル１７１、１７２、１８１の幾何学的完全性及び感知能力を維持しながら、エンドエフェクタ１００をより可撓性にするために、コイル１７１、１７２、１８１の内側で除去された層を有することができる。ループ１７１、１７２、１８１は、図１に関連してより詳細に説明されるように、磁気位置センサとして使用することができる。磁気センサ回路は、第１のループ１８１と、第１のループ１８１によって感知された電気信号をＰＩＵ３０（図１）に送達するように構成された近位トレース導体１８２とを含む第１のループ回路１８０を含むことができる。磁気センサ回路は、第２のループ１７１と、第３のループ１７２と、第２及び第３のループ１７１、１７２によって感知された電気信号をＰＩＵ３０に送達するように構成された近位トレース導体１７３とを含む第２のループ回路１７０を含むことができる。磁気センサ回路は、第１の膜１１０及び／又は第２の膜１２０のフレックス回路のパターン導体層に含まれ得る。
【0074】
本発明に含まれる主題の例示的な実施形態について図示及び説明したが、本明細書に記載の方法及びシステムの更なる適合は、特許請求の範囲から逸脱することなく適切な修正によって達成することができる。例えば、参照により本明細書に組み込まれる参考文献及び／又は優先特許出願第６３／５０７１５４号の付録に添付される参考文献に開示されるカテーテルは、当業者によって理解されるように、本明細書に開示される１つ以上の電極組合せ１３０又はその配置を含むように修正されることができる。更に、上記の方法及びステップが特定の順序で発生する特定の事象を示す場合、特定のステップは、説明された順序で実行される必要はなく、ステップが、実施形態がそれらの意図された目的のために機能することを可能にする限り、任意の順序で実行されることが意図される。したがって、本開示の趣旨の範囲内であるか、又は特許請求の範囲に見出される本発明と同等である本発明の変形例が存在する限り、本特許はそれらの変形例も包含することが意図されている。一部のそのような修正は、当業者には明らかであるはずである。例えば、上述の実施例、実施形態、幾何学的形状、材料、寸法、比率、ステップなどは、例示的なものである。したがって特許請求の範囲は、明細書及び図面に記載される構造及び操作の特定の詳細に限定されるべきではない。
【0075】
以下の条項は、本開示の非限定的な実施形態を列挙する。
条項１．医療用プローブ用のエンドエフェクタであって、エンドエフェクタの第１の側の第１の電極であって、周囲環境に露出され、組織と接触するように構成された第１の表面を備える、第１の電極と、エンドエフェクタの第１の側の第２の電極であって、第１の電極によって少なくとも部分的に囲まれており、第２の電極は、周囲環境に露出された第２の表面を含み、第１の表面と第２の表面との間の第１の垂直間隙によって組織との接触が抑制されている、第２の電極と、を含む、エンドエフェクタ。
条項１．医療用プローブ用のエンドエフェクタであって、エンドエフェクタの第１の側の第１の電極であって、周囲環境に露出され、組織と接触するように構成された第１の表面を備える、第１の電極と、エンドエフェクタの第１の側の第２の電極であって、第１の電極によって少なくとも部分的に囲まれており、第２の電極は、周囲環境に露出された第２の表面を含み、第１の表面と第２の表面との間の第１の垂直間隙によって組織との接触が抑制されている、第２の電極と、を含む、エンドエフェクタ。
【0076】
条項２．医療用プローブのためのエンドエフェクタであって、長手方向軸に沿って延在するフレーム部材と、フレーム部材の長手方向軸に対して略直交して配置された第１の電極及び第２の電極であって、第１の電極及び第２の電極のうちの一方が、第１の電極及び第２の電極のうちの他方に対して窪んでおり、そのような窪んだ電極が組織と接触することを防止する、第１の電極及び第２の電極と、を備えるエンドエフェクタ。
【0077】
条項３．第１の電極及び第２の電極は、フレーム部材から離間してフレーム部材と接触しない基板に配置されている、条項２に記載のエンドエフェクタ。
【0078】
条項４．フレーム部材は、フレーム部材から第１の電極及び第２の電極までの間隙を維持するようにポリマー内に封入されている、条項３に記載のエンドエフェクタ。
【0079】
条項５．第２の電極は、第１の電極によって完全に囲まれている、条項１～４のいずれか１つに記載のエンドエフェクタ。
【0080】
条項６．第１の電極は、第２の電極の周囲に配置された複数の弓状セクションを備え、複数の弓状セクションが互いに離間している、第１～４項のいずれか１つに記載のエンドエフェクタ。
【0081】
条項７．第１の電極は、環状形状又は分割された環のうちの１つを有し、第２の電極は、円形形状又は多角形のうちの１つを有する、条項１～６のいずれか１つに記載のエンドエフェクタ。
【0082】
条項８．第１の電極は、約０．５ｍｍ～約０．６７ｍｍの第１の外径を有する、条項７に記載のエンドエフェクタ。
【0083】
条項９．第２の電極は、約０．４４ｍｍの第２の外径を備える、条項７又は８に記載のエンドエフェクタ。
【0084】
条項１０．第１の電極は、第２の電極の第２の表面積に略等しい第１の表面積を備える、条項１～９のいずれか１つに記載のエンドエフェクタ。
【0085】
条項１１．第１の電極は、約０．１５ｍｍ２の第１の表面積を有する、条項１～１０のいずれか１つに記載のエンドエフェクタ。
【0086】
条項１２．第２の電極は、約０．１５ｍｍ２の第２の表面積を有する、条項１～１０のいずれか１つに記載のエンドエフェクタ。
【0087】
条項１３．第１の表面は、第１の表面積及び／又は第２の表面積とほぼ等しい表面積を有する第１の横方向間隙領域によって第２の表面から横方向に離間しており、第１の横方向間隙領域は、第１の表面に平行であり、第２の表面に平行であり、かつ第１の表面と第２の表面との間の平面状表面領域である、条項１～１２のいずれか１つに記載のエンドエフェクタ。
【0088】
条項１４．第１の表面は、第１の表面積とほぼ等しいか又はそれ未満であり、かつ第２の表面積とほぼ等しいか又はそれ未満である第１の横方向間隙領域によって第２の表面から横方向に離間しており、第１の横方向間隙領域は、第１の表面に平行であり、第２の表面に平行であり、かつ第１の表面と第２の表面との間の平面状表面領域であり、第１の表面は、第１の横方向間隙領域の環状幅以上の環状幅を備え、第２の表面は、第１の横方向間隙領域の環状幅以上の直径を備える、条項１～１３のいずれか１つに記載のエンドエフェクタ。
【0089】
条項１５．第１の横方向間隙領域の環状幅は、第２の表面積の０．８３倍及び／又は第１の表面積の０．８３倍にほぼ等しい、条項１４に記載のエンドエフェクタ。
【0090】
条項１６．第１の電極は、組織からの心電図信号を測定するように構成され、第２の電極は、遠距離信号を感知するように構成されている、条項１～１５のいずれか１つに記載のエンドエフェクタ。
【0091】
条項１７．第１の表面及び第２の表面は、平面状表面を有する、条項１～１６のいずれか１つに記載のエンドエフェクタ。
【0092】
条項１８．第１の表面及び第２の表面は、長手方向軸に沿って延在し、長手方向軸に直交する方を向く、条項１～１７のいずれか１つに記載のエンドエフェクタ。
【0093】
条項１９．凹部を含む第１の側を更に備え、それにより、第１の電極が第１の側に連結されて凹部を囲み、第２の電極が凹部内に配置されている、条項１～１８のいずれか１つに記載のエンドエフェクタ。
【0094】
条項２０．第２の電極は、凹部の底部において第１の側に連結され、凹部は、凹部の上部における直径と比較して、底部においてより大きい直径を有する、条項１９に記載のエンドエフェクタ。
【0095】
条項２１．エンドエフェクタの第１の側に連結され、周囲環境に露出され、組織に接触するように構成された第３の表面を含む第３の電極であって、第３の表面は第１の表面と同一平面上にあり、第３の表面は第２の横方向間隙によって第１の表面から離間されている、第３の電極と、エンドエフェクタの第１の側に連結され、第３の電極によって囲まれ、第４の電極は、周囲環境に露出され、第３の表面と第４の表面との間の第２の垂直間隙によって組織に接触することが抑制された第４の表面を含み、第２の垂直間隙は、第３の表面に対して実質的に直交し、第４の表面に対して直交して測定される、第４の電極と、を更に含む、条項１～２０のいずれか１つに記載のエンドエフェクタ。
【0096】
条項２２．第１の電極及び第３の電極は、双極対として心電図信号を測定するように構成されている、条項２１に記載のエンドエフェクタ。
【0097】
条項２３．第２の表面は、第２の表面の中心点から第４の表面の中心点まで測定して、約０．８５ｍｍだけ第４の表面から横方向に離間している、条項２１又は２２に記載のエンドエフェクタ。
【0098】
条項２４．第１の電極は、第３の電極と長手方向に位置合わせされ、第２の電極は、第４の電極と長手方向に位置合わせされている、条項２１～２３のいずれか１つに記載のエンドエフェクタ。
【0099】
条項２５．複数の双極対を更に備え、双極対の各々は、第１の電極組合せ及び第２の電極組合せを備え、第１の電極組合せは、第１の電極及び第２の電極を含み、第２の電極組合せは、第４の電極を囲む第３の電極を含み、第４の電極は、第３の電極に対して垂直に凹んでいる、条項２１～２４のいずれか１つに記載のエンドエフェクタ。
【0100】
条項２６．複数の双極対は、第１の双極対の表面積の中心点又は質量中心と第２の双極対の表面積の中心点又は質量中心とから測定して、約２．４ｍｍだけ第１の双極対から離間した第２の双極対を含む、条項２５に記載のエンドエフェクタ。
【0101】
条項２７．複数の双極対は、６～２４個の双極対を含む、条項２５又は２６に記載のエンドエフェクタ。
【0102】
条項２８．エンドエフェクタの、第１の側とは反対方向を向く第２の側に連結され、周囲環境に露出される第５の表面を備え、第５の表面が第１の電極の第１の表面と垂直に位置合わせされる、第５の電極と、第２の側に連結され、第５の電極によって囲まれ、周囲環境に露出される第６の表面であって、周囲環境に露出され、第３の垂直間隙が第５の表面に直交し、第６の表面に直交して測定されるように、第５の表面と第６の表面との間に第３の垂直間隙で離間される第６の表面を備える、第６の電極と、を更に備える、条項１～２７のいずれか１つに記載のエンドエフェクタ。
【0103】
条項２９．第５の電極は、第１の電極に対する基準電極として構成されている、条項２８に記載のエンドエフェクタ。
【0104】
条項３０．エンドエフェクタは、長手方向軸に沿って実質的に平面状である、条項１～２９のいずれか１つに記載のエンドエフェクタ。
【0105】
条項３１．長手方向軸に沿って延在する１つ以上の支柱を備えるフレームと、エンドエフェクタの第１の側で１つ以上の支柱間に延在し、周囲環境に露出される第１の膜であって、第１の電極及び第２の電極は、第２の電極が第１の膜の窪み内に配置されるように第１の膜に取り付けられる、第１の膜とを更に備える、条項１～３０のいずれか１つに記載のエンドエフェクタ。
【0106】
条項３２．第１の膜に取り付けられ、電極アレイの行及び列を形成する複数の第１の電極組合せを更に備え、複数の第１の電極組合せの各電極組合せは、周囲環境に露出され、組織に接触するように構成されたそれぞれの第１の表面を備えるそれぞれの第１の電極と、周囲環境に露出され、それぞれの第１の表面とそれぞれの第２の表面との間のそれぞれの第１の垂直間隙によって組織に接触することが抑制されたそれぞれの第２の表面を備えるそれぞれの第２の電極とを備え、それぞれの第１の垂直間隙は、それぞれの第１の表面に直交し、かつそれぞれの第２の表面に直交して測定される、第３１項に記載のエンドエフェクタ。
【0107】
条項３３．フレームの少なくとも一部が第１の膜と第２の膜との間にあるように１つ以上の支柱の間に延在する第２の膜であって、第２の膜が周囲環境に露出される、第２の膜と、複数の第２の電極組合せの各第２の電極組合せが、複数の第１の電極組合せのそれぞれの電極組合せに実質的に対向して配置され、互いに離間されるように第２の膜に取り付けられた複数の第２の電極組合せであって、複数の第２の電極組合せの各電極組合せは、周囲環境に露出され、組織に接触するように構成されたそれぞれの第１の表面を含むそれぞれの第１の電極と、周囲環境に露出され、それぞれの第１の表面とそれぞれの第２の表面との間のそれぞれの第１の垂直間隙によって組織に接触することが抑制されたそれぞれの第２の表面を含むそれぞれの第２の電極とを含み、それぞれの第１の垂直間隙は、それぞれの第１の表面に直交し、かつそれぞれの第２の表面に直交して測定される、条項３２に記載のエンドエフェクタ。
【0108】
条項３４．エンドエフェクタは、平面構成に拡張するように構成され、エンドエフェクタは、複数の誘導ループのうちの各誘導ループが平面構成においてエンドエフェクタに直交するそれぞれの軸を備えるようにエンドエフェクタに連結された複数の誘導ループを更に備える、条項１～３３のいずれか１項に記載のエンドエフェクタ。
【0109】
条項３５．複数の誘導ループは、第１の誘導ループ、第２の誘導ループ、及び第３の誘導ループを含み、第１の誘導ループは、エンドエフェクタの遠位端に近接して配置され、第２の誘導ループの大部分及び第３の誘導ループの大部分は、第１の誘導ループに対して近位方向に配置されている、条項３４に記載のエンドエフェクタ。
【0110】
条項３６．第２の誘導ループは、第３の誘導ループの鏡像に位置決めされている、条項３５に記載のエンドエフェクタ。
【0111】
条項３７．医療用プローブであって、長手方向軸に沿って延在する細長いシャフトと、細長いシャフトの遠位端に連結されたエンドエフェクタと、エンドエフェクタに連結された複数の電極組合せであって、複数の電極組合せの各電極組合せは、それぞれの内側電極と、それぞれの内側電極の少なくとも大部分の周囲に配置され、それぞれの内側電極から垂直にオフセットされたそれぞれの外側電極とを備え、各それぞれの内側電極及び各それぞれの外側電極は、周囲環境に露出されている、複数の電極組合せと、を備える、医療用プローブ。
【0112】
条項３８．それぞれの内側電極の各々は、それぞれの外側電極がそれぞれの内側電極から垂直にオフセットされることによって、組織に接触することを阻止されている、条項３７に記載の医療用プローブ。
【0113】
条項３９．それぞれの第１の電極の各々は、組織からの心電図信号を測定するように構成され、それぞれの第２の電極の各々は、遠距離信号を感知するように構成されている、条項３７又は３８に記載の医療用プローブ。
【0114】
条項４０．エンドエフェクタは、複数の電極組合せのうちの２つの電極組合せを備える双極対を備え、双極対は、双極対の２つの電極組合せのそれぞれの外側電極間の電圧差を検出するように構成されている、条項３７～３９のいずれか１つに記載の医療用プローブ。
【0115】
条項４１．心臓内マッピングのために取得される遠距離信号を低減する方法であって、第１の電極及び第２の電極の一方が第１の電極及び第２の電極の他方に対して窪むように、第１の電極及び第２の電極を略平面部材に配置することと、第１の電極及び第２の電極のうちの窪んだ一方を用いて遠距離信号を感知することと、第１の電極及び第２の電極のうちの他方を用いて心臓信号を感知することと、心臓信号から遠距離信号を減算することと、を含む方法。
【0116】
条項４２．第１の電極は第１の表面積を含み、第２の電極は第１の表面積と実質的に等しい第２の表面積を含む、条項４１に記載の方法。
【0117】
条項４３．第１の電極は、第２の電極を少なくとも部分的に囲んでいる、条項４１に記載の方法。
【0118】
本発明に含まれる主題の例示的な実施形態について図示及び説明したが、本明細書に記載の方法及びシステムの更なる適合は、特許請求の範囲から逸脱することなく適切な修正によって達成することができる。更に、上記の方法及びステップが特定の順序で発生する特定の事象を示す場合、特定のステップは、説明された順序で実行される必要はなく、ステップが、実施形態がそれらの意図された目的のために機能することを可能にする限り、任意の順序で実行されることが意図される。したがって、本開示の趣旨の範囲内であるか、又は特許請求の範囲に見出される本発明と同等である本発明の変形例が存在する限り、本特許はそれらの変形例も包含することが意図されている。一部のそのような修正は、当業者には明らかであるはずである。例えば、上述の実施例、実施形態、幾何学的形状、材料、寸法、比率、ステップなどは、例示的なものである。したがって特許請求の範囲は、明細書及び図面に記載される構造及び操作の特定の詳細に限定されるべきではない。
【0119】
〔実施の態様〕
（１） 医療用プローブのためのエンドエフェクタであって、
長手方向軸に沿って延在するフレーム部材と、
前記フレーム部材の前記長手方向軸に対して略直交して配置された第１の電極及び第２の電極であって、前記第１の電極及び前記第２の電極のうちの一方が前記第１の電極及び前記第２の電極のうちの他方に対して窪んでおり、そのような窪んだ電極が組織と接触するのを防止する、第１の電極及び第２の電極と、を備える、エンドエフェクタ。
（２） 前記第１の電極及び前記第２の電極は、前記フレーム部材から離間して前記フレーム部材と接触しない基板に配置されている、実施態様１に記載のエンドエフェクタ。
（３） 前記フレーム部材は、前記フレーム部材から前記第１の電極及び前記第２の電極までの間隙を維持するようにポリマー内に封入されている、実施態様２に記載のエンドエフェクタ。
（４） 前記第２の電極は、前記第１の電極によって完全に囲まれている、実施態様１に記載のエンドエフェクタ。
（５） 前記第１の電極は、前記第２の電極の周囲に配置された複数の弓状セクションを備え、前記複数の弓状セクションは、互いに離間している、実施態様１に記載のエンドエフェクタ。
（１） 医療用プローブのためのエンドエフェクタであって、
長手方向軸に沿って延在するフレーム部材と、
前記フレーム部材の前記長手方向軸に対して略直交して配置された第１の電極及び第２の電極であって、前記第１の電極及び前記第２の電極のうちの一方が前記第１の電極及び前記第２の電極のうちの他方に対して窪んでおり、そのような窪んだ電極が組織と接触するのを防止する、第１の電極及び第２の電極と、を備える、エンドエフェクタ。
（２） 前記第１の電極及び前記第２の電極は、前記フレーム部材から離間して前記フレーム部材と接触しない基板に配置されている、実施態様１に記載のエンドエフェクタ。
（３） 前記フレーム部材は、前記フレーム部材から前記第１の電極及び前記第２の電極までの間隙を維持するようにポリマー内に封入されている、実施態様２に記載のエンドエフェクタ。
（４） 前記第２の電極は、前記第１の電極によって完全に囲まれている、実施態様１に記載のエンドエフェクタ。
（５） 前記第１の電極は、前記第２の電極の周囲に配置された複数の弓状セクションを備え、前記複数の弓状セクションは、互いに離間している、実施態様１に記載のエンドエフェクタ。
【0120】
（６） 前記第１の電極は、前記第２の電極の第２の表面積に略等しい第１の表面積を備える、実施態様１に記載のエンドエフェクタ。
（７） 前記第１の電極は、組織からの心電図信号を測定するように構成され、前記第２の電極は、遠距離信号を感知するように構成されている、実施態様１に記載のエンドエフェクタ。
（８） 凹部を含む第１の側を更に備え、前記第１の電極は、前記第１の側に連結されて前記凹部を囲み、前記第２の電極は、前記凹部内に配置されている、実施態様１に記載のエンドエフェクタ。
（９） 複数の双極対を更に備え、前記双極対の各々は、第１の電極組合せ及び第２の電極組合せを含み、前記第１の電極組合せは、前記第１の電極及び前記第２の電極を含み、前記第２の電極組合せは、第４の電極を囲む第３の電極を含み、前記第４の電極は、前記第３の電極に対して垂直に凹んでいる、実施態様１に記載のエンドエフェクタ。
（１０） 前記エンドエフェクタは、長手方向軸に沿って実質的に平面状である、実施態様１に記載のエンドエフェクタ。
（７） 前記第１の電極は、組織からの心電図信号を測定するように構成され、前記第２の電極は、遠距離信号を感知するように構成されている、実施態様１に記載のエンドエフェクタ。
（８） 凹部を含む第１の側を更に備え、前記第１の電極は、前記第１の側に連結されて前記凹部を囲み、前記第２の電極は、前記凹部内に配置されている、実施態様１に記載のエンドエフェクタ。
（９） 複数の双極対を更に備え、前記双極対の各々は、第１の電極組合せ及び第２の電極組合せを含み、前記第１の電極組合せは、前記第１の電極及び前記第２の電極を含み、前記第２の電極組合せは、第４の電極を囲む第３の電極を含み、前記第４の電極は、前記第３の電極に対して垂直に凹んでいる、実施態様１に記載のエンドエフェクタ。
（１０） 前記エンドエフェクタは、長手方向軸に沿って実質的に平面状である、実施態様１に記載のエンドエフェクタ。
【0121】
（１１） 長手方向軸に沿って延在する１つ以上の支柱を含むフレームと、
前記エンドエフェクタの第１の側で前記１つ以上の支柱の間に延在し、周囲環境に露出される、第１の膜であって、前記第１の電極及び前記第２の電極は、前記第２の電極が前記第１の膜の窪み内に配置されるように、前記第１の膜に固定されている、第１の膜と、を更に備える、実施態様１に記載のエンドエフェクタ。
（１２） 前記エンドエフェクタは、平面構成に拡張するように構成されており、前記エンドエフェクタは、
前記エンドエフェクタに連結された複数の誘導ループを更に備え、前記複数の誘導ループのうちの各誘導ループは、前記平面構成において前記エンドエフェクタに直交するそれぞれの軸を有する、実施態様１に記載のエンドエフェクタ。
（１３） 医療用プローブのためのエンドエフェクタであって、
前記エンドエフェクタの第１の側の第１の電極であって、周囲環境に露出され、組織に接触するように構成された第１の表面を備える、第１の電極と、
前記エンドエフェクタの前記第１の側の第２の電極であって、前記第１の電極によって少なくとも部分的に囲まれており、前記周囲環境に露出された第２の表面を備え、前記第２の表面は、前記第１の表面と前記第２の表面との間の第１の垂直間隙によって組織との接触が抑制されている、第２の電極と、を備える、エンドエフェクタ。
（１４） 前記第１の表面及び前記第２の表面は、平面状表面を含む、実施態様１３に記載のエンドエフェクタ。
（１５） 前記第１の表面及び前記第２の表面は、長手方向軸に沿って延在し、前記長手方向軸に直交する方を向く、実施態様１３に記載のエンドエフェクタ。
前記エンドエフェクタの第１の側で前記１つ以上の支柱の間に延在し、周囲環境に露出される、第１の膜であって、前記第１の電極及び前記第２の電極は、前記第２の電極が前記第１の膜の窪み内に配置されるように、前記第１の膜に固定されている、第１の膜と、を更に備える、実施態様１に記載のエンドエフェクタ。
（１２） 前記エンドエフェクタは、平面構成に拡張するように構成されており、前記エンドエフェクタは、
前記エンドエフェクタに連結された複数の誘導ループを更に備え、前記複数の誘導ループのうちの各誘導ループは、前記平面構成において前記エンドエフェクタに直交するそれぞれの軸を有する、実施態様１に記載のエンドエフェクタ。
（１３） 医療用プローブのためのエンドエフェクタであって、
前記エンドエフェクタの第１の側の第１の電極であって、周囲環境に露出され、組織に接触するように構成された第１の表面を備える、第１の電極と、
前記エンドエフェクタの前記第１の側の第２の電極であって、前記第１の電極によって少なくとも部分的に囲まれており、前記周囲環境に露出された第２の表面を備え、前記第２の表面は、前記第１の表面と前記第２の表面との間の第１の垂直間隙によって組織との接触が抑制されている、第２の電極と、を備える、エンドエフェクタ。
（１４） 前記第１の表面及び前記第２の表面は、平面状表面を含む、実施態様１３に記載のエンドエフェクタ。
（１５） 前記第１の表面及び前記第２の表面は、長手方向軸に沿って延在し、前記長手方向軸に直交する方を向く、実施態様１３に記載のエンドエフェクタ。
【0122】
（１６） 長手方向軸に沿って延在するフレーム部材を更に備え、前記第１の電極及び前記第２の電極は、前記フレーム部材から離間して前記フレーム部材と接触しない基板に配置されている、実施態様１３に記載のエンドエフェクタ。
（１７） 凹部を含む第１の側を更に備え、前記第１の電極は、前記第１の側に連結されて前記凹部を囲み、前記第２の電極は、前記凹部内に配置されている、実施態様１３に記載のエンドエフェクタ。
（１８） 前記エンドエフェクタの第１の側に連結され、周囲環境に露出され、組織に接触するように構成された第３の表面を備える第３の電極であって、前記第３の表面は、前記第１の表面と同一平面上にあり、前記第３の表面は、第２の横方向間隙によって前記第１の表面から離間している、第３の電極と、
前記エンドエフェクタの前記第１の側に連結され、前記第３の電極によって囲まれた第４の電極であって、前記第４の電極は、前記周囲環境に露出された第４の表面を備え、前記第４の表面は、前記第３の表面と前記第４の表面との間の第２の垂直間隙によって組織との接触が抑制され、前記第２の垂直間隙は、前記第３の表面に対して実質的に直交し、かつ前記第４の表面に対して直交して測定される、第４の電極と、を更に備える、実施態様１３に記載のエンドエフェクタ。
（１９） 前記第１の電極及び前記第３の電極は、双極対として心電図信号を測定するように構成されている、実施態様１８に記載のエンドエフェクタ。
（２０） 複数の双極対を更に備え、前記双極対の各々は、第１の電極組合せ及び第２の電極組合せを含み、前記第１の電極組合せは、前記第１の電極及び前記第２の電極を含み、前記第２の電極組合せは、第４の電極を囲む第３の電極を含み、前記第４の電極は、前記第３の電極に対して垂直に凹んでいる、実施態様１３に記載のエンドエフェクタ。
（１７） 凹部を含む第１の側を更に備え、前記第１の電極は、前記第１の側に連結されて前記凹部を囲み、前記第２の電極は、前記凹部内に配置されている、実施態様１３に記載のエンドエフェクタ。
（１８） 前記エンドエフェクタの第１の側に連結され、周囲環境に露出され、組織に接触するように構成された第３の表面を備える第３の電極であって、前記第３の表面は、前記第１の表面と同一平面上にあり、前記第３の表面は、第２の横方向間隙によって前記第１の表面から離間している、第３の電極と、
前記エンドエフェクタの前記第１の側に連結され、前記第３の電極によって囲まれた第４の電極であって、前記第４の電極は、前記周囲環境に露出された第４の表面を備え、前記第４の表面は、前記第３の表面と前記第４の表面との間の第２の垂直間隙によって組織との接触が抑制され、前記第２の垂直間隙は、前記第３の表面に対して実質的に直交し、かつ前記第４の表面に対して直交して測定される、第４の電極と、を更に備える、実施態様１３に記載のエンドエフェクタ。
（１９） 前記第１の電極及び前記第３の電極は、双極対として心電図信号を測定するように構成されている、実施態様１８に記載のエンドエフェクタ。
（２０） 複数の双極対を更に備え、前記双極対の各々は、第１の電極組合せ及び第２の電極組合せを含み、前記第１の電極組合せは、前記第１の電極及び前記第２の電極を含み、前記第２の電極組合せは、第４の電極を囲む第３の電極を含み、前記第４の電極は、前記第３の電極に対して垂直に凹んでいる、実施態様１３に記載のエンドエフェクタ。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【外国語明細書】