特開 2024-25729 組織表面に投影された高解像度カテーテルの複数の電極の視覚化及びクラスター化

(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】P2024025729

(43)【公開日】2024-02-26

(54)【発明の名称】組織表面に投影された高解像度カテーテルの複数の電極の視覚化及びクラスター化

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/367 20210101AFI20240216BHJP

   A61B 5/33 20210101ALI20240216BHJP

   A61B 5/339 20210101ALI20240216BHJP

   A61B 5/287 20210101ALI20240216BHJP

   A61B 18/12 20060101ALI20240216BHJP

【ＦＩ】

A61B5/367 100

A61B5/33 100

A61B5/339

A61B5/287

A61B18/12

【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 2023129901

(22)【出願日】2023-08-09

(31)【優先権主張番号】17/885,407

(32)【優先日】2022-08-10

(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】ファディ・マサルワ

(72)【発明者】

【氏名】二ヴ・デレック

(72)【発明者】

【氏名】アサフ・コーエン

(72)【発明者】

【氏名】アミラン・シェイナー

(72)【発明者】

【氏名】イリヤ・シュティルバーグ

(72)【発明者】

【氏名】メナヘム・シェクター

【テーマコード（参考）】

4C127

4C160

【Ｆターム（参考）】

4C127AA02

4C127BB05

4C127HH11

4C127HH13

4C127LL08

4C160KK03

4C160MM38

(57)【要約】

【課題】組織に投影された高解像度カテーテルの複数の電極を視覚化するための方法及びシステムを提供すること。
【解決手段】システムは、ディスプレイ及びプロセッサを含む。プロセッサは、（ｉ）信号に基づいて、器官内に配置された複数のそれぞれの電極によって影響を受ける、器官の表面上の組織の複数の領域を推定することと、（ｉｉ）少なくとも電極のサブセットについて、サブセットによって影響を受ける組織の統合領域を計算し、（ｉｉｉ）統合領域を示すマークをディスプレイに表示することと、を行うように構成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

システムであって、
ディスプレイと、
信号を感知するための複数の電極が配置されたカテーテルエンドエフェクタと、
前記ディスプレイ及び前記複数の電極に電気的に接続されたプロセッサであって、
前記信号に基づいて、器官内に配置された複数のそれぞれの電極によって影響を受ける、前記器官の表面上の組織の複数の領域を推定することと、
少なくとも前記電極のサブセットについて、前記サブセットによって影響を受ける前記組織の統合領域を計算することと、
前記統合領域を示すマークを前記ディスプレイに表示することと、を行う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】

前記信号は、前記複数のそれぞれの電極のそれぞれの位置を示す位置信号を含み、前記プロセッサは、前記組織の表面と前記サブセットの前記電極のうちの１つ以上との間の１つ以上の距離をそれぞれ計算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、前記統合領域と前記電極の前記サブセットとの間の距離を示すマークを表示す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】

前記位置信号は、前記電極の第１のサブセット及び第２のサブセットの第１の位置及び第２の位置をそれぞれ示す第１の位置信号及び第２の位置信号を含み、前記プロセッサは、前記第１の位置信号及び前記第２の位置信号に基づいて、（ｉ）前記第１のサブセットと第１の統合領域の第１の表面との間の第１の距離、及び（ｉｉ）前記第２のサブセットと、前記第１の統合領域の前記第１の表面とは異なる第２の統合領域の第２の表面との間の第２の距離を計算するように構成されている、請求項３に記載のシステム。

【請求項5】

前記第１の距離は、前記第２の距離とは異なり、前記プロセッサは、（ｉ）前記第１の統合領域の第１のマップ上に、前記第１の距離を示す第１のマークを表示することと、（ｉｉ）前記第２の統合領域の第２のマップ上に、前記第１のマークとは異なり、前記第２の距離を示す第２のマークを表示することと、を行うように構成されている、請求項４に記載のシステム。

【請求項6】

前記プロセッサは、少なくとも前記第１のマップ及び前記第２のマップを囲む多角形を表示するように構成され、前記多角形の輪郭は前記第１のマーク及び前記第２のマークを含む、請求項５に記載のシステム。

【請求項7】

前記第１のマークは、前記多角形の前記輪郭の第１の部分である第１の線を含み、前記第２のマークは、前記多角形の前記輪郭の第２の部分である第２の線を含む、請求項６に記載のシステム。

【請求項8】

前記第１の線は第１の色を有し、前記第２の線は前記第１の色とは異なる第２の色を有する、請求項７に記載のシステム。

【請求項9】

前記第１の線は実線を含み、前記第２の線は破線を含む、請求項７に記載のシステム。

【請求項10】

前記信号は、前記組織のアブレーションの１つ以上のパラメータを示し、前記プロセッサは、（ｉ）前記信号に基づいて、前記統合領域内の前記サブセットによって形成されることが意図された病変のサイズを計算することと、（ｉｉ）前記統合領域上に、前記病変の前記サイズを示す前記マークを表示することと、を行う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11】

複数の電極からの信号に基づいて、器官内に配置された複数のそれぞれの電極によって影響を受ける、前記器官の表面上の組織の複数の領域を推定することと、
少なくとも前記複数の電極のサブセットについて、前記サブセットによって影響を受ける前記組織の統合領域を計算することと、
前記統合領域を示すマークを表示することとを含む、方法。

【請求項12】

前記信号は、前記複数のそれぞれの電極のそれぞれの位置を示す位置信号を含み、前記統合領域を計算することは、前記組織の表面と前記サブセットの前記電極のうちの１つ以上との間の１つ以上の距離をそれぞれ計算することを含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記マークは、前記統合領域と前記電極の前記サブセットとの間の距離を示す、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記位置信号は、前記電極の第１のサブセット及び第２のサブセットの第１の位置及び第２の位置をそれぞれ示す第１の位置信号及び第２の位置信号を含み、前記第１の位置信号及び前記第２の位置信号に基づいて、前記統合領域を計算することは、（ｉ）前記第１のサブセットと第１の統合領域の第１の表面との間の第１の距離、及び（ｉｉ）前記第２のサブセットと、前記第１の統合領域の前記第１の表面とは異なる第２の統合領域の第２の表面との間の第２の距離を計算することを含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記第１の距離は、前記第２の距離とは異なり、前記マークを表示することは、（ｉ）前記第１の統合領域の第１のマップ上に、前記第１の距離を示す第１のマークを表示すること、及び（ｉｉ）前記第２の統合領域の第２のマップ上に、前記第１のマークとは異なり、前記第２の距離を示す第２のマークを表示すること、を含む、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

前記第１のマーク及び前記第２のマークを表示することは、少なくとも前記第１のマップ及び前記第２のマップを囲む多角形を表示することを含み、前記多角形の輪郭は前記第１のマーク及び前記第２のマークを含む、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記第１のマークは、前記多角形の前記輪郭の第１の部分である第１の線を含み、前記第２のマークは、前記多角形の前記輪郭の第２の部分である第２の線を含む、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記第１の線は第１の色を有し、前記第２の線は前記第１の色とは異なる第２の色を有する、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記第１の線は実線を含み、前記第２の線は破線を含む、請求項１７に記載の方法。

【請求項20】

前記信号は、前記組織のアブレーションの１つ以上のパラメータを示し、（ｉ）前記統合領域を計算することは、前記信号に基づいて、前記統合領域内の前記サブセットによって形成されることが意図された病変のサイズを計算することを含み、（ｉｉ）前記マークを表示することは、前記統合領域上に、前記病変の前記サイズを示す前記マークを表示することを含む、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、一般に医療装置に関し、特に、組織に投影された高解像度カテーテルの複数の電極を視覚化するための方法及びシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

カテーテル及び対象となる組織を視覚化するための様々な技術が公開されている。

【0003】

例えば、米国特許第１０，３７６，３２０号は、解剖学的構造の解剖学的特徴の位置に関して受信した入力に対応する１つ以上のアンカー部分に対して拘束された解剖学的構造の三次元表面表現を記載している。

【0004】

本開示は、図面と併せて、本開示の実施例の以下の詳細な説明からより完全に理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】本開示の一実施例による、カテーテルベースの追跡及びアブレーションシステムの概略描写図である。

【図2】本開示の一実施例による、組織表面に投影された多電極カテーテル及びその電極の概略描写図である。

【図3】本開示の別の実施例による、クラスター化され、組織表面に投影されたカテーテル電極の概略描写図である。

【図4】本開示の実施例による、複数の電極のクラスターと患者の心臓の組織の表面との間の距離を視覚化する方法を概略的に示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0006】

概要
電気生理学（electrophysiology、ＥＰ）などの一部の医療処置では、ＥＰシステムの１つ以上の多電極カテーテルを患者の心臓に挿入し、電極を使用して心臓内の不整脈を診断及び／又は治療する必要がある。場合によっては、電極と心臓組織の表面との間の距離をシステムのユーザ（例えば、医師）に表示することが重要である。ただし、一部のカテーテルは、互いに近接してグループ化された多数の電極（例えば、約４８個）を有するため、表面からの各電極の距離を表示すると、マークが多すぎる場合があり、これによりユーザが混乱し、処置が妨げられる可能性がある。

【0007】

以下に説明する本開示の実施例は、ＥＰ処置中の複数の電極と組織との間の距離など（ただしこれに限定されない）、多電極カテーテルに関連する様々なパラメータをユーザに表示するための改良された技術を提供する。

【0008】

いくつかの実施例では、不整脈を感知し、治療するためのシステムは、複数（例えば、約４８個）の隣接する電極を有する高解像度カテーテルを含む。本開示の文脈において、「高解像度カテーテル」という用語は、複数の分岐を有するカテーテルを指し、各分岐は複数の電極を含む。例えば、Ｂｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒ Ｉｎｃ．（Ｉｒｖｉｎｅ，Ｃａｌｉｆ．）によって製造されたＯＰＴＲＥＬＬ（商標）カテーテルは、その複数の感知電極を使用して患者の心臓内の不整脈をマッピングするように構成されている。カテーテルは、所定のＸＹＺ座標系におけるカテーテルの位置を示す信号を生成するように構成された１つ以上の位置センサを含む。

【0009】

いくつかの実施例では、システムは、ディスプレイと、カテーテルから位置信号及び他の信号を受信するように構成されたプロセッサとを含む。プロセッサは、カテーテルの位置センサからの、少なくとも１つの電極（通常は各電極）の距離を含む情報を保持するように構成される。いくつかの実施例では、プロセッサは、カテーテルから受信した情報及び信号に基づいて、心臓の最も近い表面からの各電極の距離を推定するように構成される。プロセッサは更に、電極を複数の隣接電極グループにクラスター化することと、心臓の解剖学的マップ上に、（ｉ）心臓表面上の各電極の投影及び最も近い表面からの各電極の距離の表示、及び（ｉｉ）最も近い表面から同様の距離に位置する隣接する電極のグループ、のうちの１つ又は両方を示すマークを表示することと、を行うように構成されている。

【0010】

一実施例では、カテーテルは、第１のスプライン及び第２のスプラインを含んでもよく、それらの電極は、最も近い心臓表面から互いに異なるそれぞれの第１及び第２の距離に配置される。この実施例では、プロセッサは、第１及び第２の距離を計算することと、心臓の解剖学的（又は電気解剖学的）マップの最も近い表面上に、第１及び第２の距離を示すそれぞれの第１及び第２のマークを表示することと、を行うように構成されている。ＯＰＴＲＥＬＬ（商標）カテーテルの実施例では、プロセッサは、カテーテル遠位端の電極で覆われた領域を囲む多角形を表示するように構成されている。多角形の輪郭は、それぞれ第１の線と第２の線として示される第１のマークと第２のマークを含む。本実施例では、第１の距離は第２の距離よりも小さいため、第１の線は第２の線よりも太く、各線の太さは、心臓の最も近い表面からのそれぞれのスプライン電極の距離を示す。

【0011】

他の実施例では、多角形の第１の線と第２の線とは、色、形状、サイズ、又はそれらの任意の組み合わせにおいて互いに異なっていてもよい。更に、多角形に加えて、又は多角形の代わりに、プロセッサは、心臓の最も近い表面からの第１及び第２のグループの電極の第１及び第２の距離をそれぞれ示す、任意の適切なタイプの第１のマーク及び第２のマークを表示するように構成されている。

【0012】

開示された技術は、医療処置中にユーザに表示される、複数（例えば、数十個）の隣接する電極を有する高解像度カテーテルに関連するデータの表示品質を向上させる。

【0013】

システムの説明
図１は、本開示の一実施例による、カテーテルベースの追跡及びアブレーションシステム２０の概略描写図である。

【0014】

いくつかの実施例では、システム２０は、心臓手術を実施するように構成されたカテーテル２２と、制御コンソール２４とを含む。本明細書に記載の実施例では、カテーテル２２は、電気解剖学的信号を感知すること、及び／又は心臓２６内の組織のアブレーションなど、任意の好適な治療目的及び／又は診断目的で使用することができる。本開示の文脈及び特許請求の範囲において、「アブレーション」という用語は、高周波（radiofrequency、ＲＦ）アブレーション処置又はＲＦアブレーションとは異なる不可逆電気穿孔（irreversible electroporation、ＩＲＥ）処置を指すが、ＲＦアブレーションとＩＲＥとの違いは本開示の本質に影響を及ぼさない。カテーテル２２の構造及び機能については、以下に詳細に説明する。

【0015】

いくつかの実施例では、コンソール２４は、カテーテル２２を介して信号を受信し、本明細書に記載のシステム２０の他の構成要素を制御するための適切なフロントエンド及びインターフェース回路を備えたプロセッサ３３、典型的には汎用コンピュータを含む。コンソール２４は更に、プロセッサ３３から心臓２６のマップ２７などのグラフィック及び／又はテキスト表示項目を受信し、マップ２７を表示するように構成されたユーザディスプレイ３５を含む。

【0016】

いくつかの実施例では、マップ２７は、任意の適切な技術を使用して生成された任意の適切なタイプの三次元（three-dimensional、３Ｄ）解剖学的マップを含むことができる。例えば、解剖学的マップは、適切な医用画像システムを使用することによって生成された解剖学的画像を使用して、又はＢｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒ Ｉｎｃ．（Ｉｒｖｉｎｅ，Ｃａｌｉｆ．）によって製造されたＣＡＲＴＯ（商標）システムで利用可能な高速解剖学的マッピング（fast anatomical mapping、ＦＡＭ）技術を使用して、又は任意の他の適切な技術を使用して、又は上記の任意の適切な組み合わせを使用して、生成されてもよい。

【0017】

いくつかの実施例では、コンソール２４は、ＣＡＲＴＯ（商標）の故障及び／又は特定の電極におけるペーシング不全の場合に記録するように構成された記録ユニット３８と、コンソール２４とシステム２０の複数のエンティティ（例えば、カテーテル２２）との間で信号を交換するように構成された患者インターフェースユニット（ＰＩＵ）４４とを含む。

【0018】

次に、挿入図２３を参照する。いくつかの実施例では、アブレーション処置を実施する前に、医師３０は、テーブル２９上に横たわっている患者２８の血管系を通してカテーテル２２などの１つ以上のカテーテルを挿入し、心臓２６の対象となる組織の電気解剖学的（electro-anatomical、ＥＡ）マッピングを実施する。

【0019】

いくつかの実施例では、カテーテル２２は、遠位端アセンブリ又はエンドエフェクタ４０、本実施例ではＯＰＴＲＥＬＬ（商標）カテーテル（以下の図２に示される）を含み、このカテーテルは、Ｂｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒ Ｉｎｃ．（Ｉｒｖｉｎｅ，Ｃａｌｉｆ．）によって製造され、その複数の感知電極を使用して不整脈をマッピングするように構成されている。図２のカテーテルの様々な構成要素は、米国特許出願公開第２０２０－０３４５２６２（Ａ１）号に示され、説明されており、この出願公開が本明細書に完全に記載されているかのように、参照により本出願に組み込まれる。各感知電極は、心臓２６の組織内の電気生理学的（ＥＰ）信号の感知に応答して、感知されたＥＰ信号を示す１つ以上の信号を生成するように構成される。

【0020】

他の実施例では、遠位端アセンブリ又はカテーテルエンドエフェクタ４０は、（ｉ）複数のスプラインを有し、各スプラインが複数の感知電極を有するバスケットカテーテル、（ｉｉ）バルーンの表面上に配置された複数の感知電極を有するバルーンカテーテル、又は（ｉｉｉ）複数の感知電極を有する焦点カテーテル、を含むことができる。感知電極（組織から信号を受信する）は、（電気信号（ＲＦ又はＩＲＥ）を組織に送信することによって）組織をアブレーションするように動作できることに留意されたい。

【0021】

いくつかの実施例では、カテーテル２２の近位端は、特に、ＰＩＵ４４のインターフェース回路（図示せず）に接続され、これらの信号を感知電極又はアブレーション電極からプロセッサ３３に転送して、ＥＡマッピングを実施する。

【0022】

本開示の文脈及び特許請求の範囲において、任意の数値又は範囲について用いられる「約」又は「およそ」という用語は、構成要素の部分又は構成要素の集合が、本明細書に記載されるその意図された目的のために機能することを可能にする適切な寸法公差を示す。

【0023】

他の実施例では、カテーテル２２は、遠位端アセンブリ４０に結合された１つ以上のアブレーション電極（図示せず）を含んでもよい。アブレーション電極は、心臓２６の対象となる組織のＥＡマッピングの分析に基づいて決定される心臓２６の標的位置で組織をアブレーションするように構成される。アブレーション計画を決定した後、医師３０は、例えば、カテーテル２２を操作するためのマニピュレータ３２を使用して、心臓２６内の標的位置にごく近接して遠位端アセンブリ４０をナビゲートする。その後、医師３０は、（選択されたカテーテルの）アブレーション電極のうちの１つ以上を標的組織と接触させ、組織に１つ以上のアブレーション信号を印加する。更に、又は代替的に、医師３０は、前述のアブレーション計画を実施するために、心臓２６の組織をアブレーションするための任意の異なる種類の適切なカテーテルを使用することができる。いくつかの実施形態では、マッピング電極又は感知電極からアブレーション電極を分離することができることに留意されたい。そのような場合、別個のアブレーション電極を使用して組織信号を感知することができるが、そのような感知能力における信号対雑音又は分解能が犠牲になる。

【0024】

いくつかの実施例では、心臓腔内の遠位端アセンブリ４０の位置は、磁気位置追跡システムの位置センサ４２を使用して測定される。位置センサ４２は、米国特許出願公開第２０２０－０３４５２６２（Ａ１）号の図３の要素４２を参照して説明されているような磁気位置センサであってもよい。本実施例では、コンソール２４は、テーブル２９上に横たわっている患者２８の外部の既知の位置、例えば、患者の胴体の下に配置された磁場発生器３６を駆動するように構成された駆動回路４１を含む。位置センサ４２は遠位端に結合されており、磁場発生器３６から感知された外部磁場に応答して位置信号を生成するように構成される。位置信号は、位置追跡システムの座標系におけるカテーテル２２の遠位端の位置を示す。

【0025】

この位置感知方法は、様々な医療用途、例えば、Ｂｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒ Ｉｎｃ．（Ｉｒｖｉｎｅ，Ｃａｌｉｆ．）によって製造されたＣＡＲＴＯ（商標）システムにおいて実施され、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号及び同第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）号及び同第２００４／００６８１７８（Ａ１）号に詳細に記載されており、これらの開示はすべて、参照により本明細書に組み込まれる。

【0026】

いくつかの実施例では、位置追跡システムの座標系は、システム２０及びマップ２７の座標系と位置合わせされており、その結果、プロセッサ３３は、解剖学的マップ又はＥＡマップ（例えば、マップ２７）上に遠位端アセンブリ４０の位置を表示するように構成される。

【0027】

いくつかの実施例では、システム２０は、患者２８の胸部の皮膚に結合された外部パッチ電極５１と、通常、患者２８の背中の皮膚に結合された１つ以上の追加の不関電極（図示せず）とを含む。電極５１は、遠位端アセンブリ４０（以下の図２に詳細に示される）の電極と電極５１との間で測定されたインピーダンスを示す信号を感知するように構成される。

【0028】

いくつかの実施例では、プロセッサ３３は、ＤＥＡ４０の電極及び外部パッチ電極５１から受信した信号に基づいて、上述のＸＹＺ座標系におけるＤＥＡ４０の各電極の位置を示す追加の位置信号を生成するように構成されている。位置信号は、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｃａｔｈｅｔｅｒ Ｌｏｃａｔｉｏｎ（ＡＣＬ）カテーテル位置追跡方法を使用して生成される。本実施例では、プロセッサ３３は、ケーブル３７及びＰＩＵ４４を通る電線を介してパッチ電極５１に接続される。

【0029】

いくつかの実施例では、プロセッサ３３は、ＤＥＡ４０の各電極とパッチ電極５１のそれぞれとの間で測定されたインピーダンスに基づいて、ＤＥＡ４０の各電極の位置座標を決定するように構成されている。システム２０を使用する電極位置感知のＡＣＬ方法は、様々な医療用途、例えば、Ｂｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒ Ｉｎｃ．（Ｉｒｖｉｎｅ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）によって製造されたＣＡＲＴＯ（商標）システムにおいて実施され、例えば、米国特許第７，７５６，５７６号、同第７，８６９，８６５号、及び同第７，８４８，７８７号により詳細に記載されている。

【0030】

いくつかの実施例では、プロセッサ３３は、典型的には、本明細書に記載の機能を実行するようにソフトウェアでプログラムされた汎用コンピュータを含む。ソフトウェアは、例えばネットワークを介して電子形式でコンピュータにダウンロードされてもよく、あるいは、代替的又は追加的に、磁気メモリ、光学メモリ、又は電子メモリなどの非一時的な有形媒体に提供及び／又は格納されてもよい。

【0031】

システム２０のこの特定の構成は、本開示の実施例によって対処される特定の問題を示し、そのようなシステムの性能を向上させる際のこれらの実施例の応用を実証するために、例として示される。しかしながら、本開示の実施例は、この特定の種類の例示的なシステムに決して限定されるものではなく、本明細書に記載の原理は、他の種類の医療システムにも同様に適用されてもよい。

【0032】

組織表面へのカテーテルの電極の投影
図２は、本開示の一実施例による、複数の電極５０を有する遠位端アセンブリ４０の概略描写図であり、心臓２６の組織表面に投影された電極５０をマップ２７上に視覚化したものである。

【0033】

いくつかの実施例では、遠位端アセンブリ４０は、複数（例えば、約６つ）のスプライン４６、４６ａ、及び４６ｂと、スプラインのそれぞれに沿って結合され、心臓２６内に配置された複数の電極とを含む。一実施例では、遠位端アセンブリ４０の構成（例えば、約４８個の電極５０）により、心臓２６の組織のそれぞれの部分の高解像度マッピング（及び／又はアブレーション）が可能になる。

【0034】

いくつかの実施例では、プロセッサ３３は、例えば、位置追跡システムから受信した信号に基づいて、各電極５０と心臓２６の表面との間の距離を推定するように構成されている。より具体的には、プロセッサ３３は、（ｉ）位置信号、（ｉｉ）組織の解剖学的マッピング、及び（ｉｉｉ）位置センサ４２と所与の電極５０との間の距離、に基づいて、位置センサ４２からの各電極の距離を含む情報を保持する。（ｉ）位置センサ４２及び上記の図１で説明したＡＣＬシステムから受信した位置信号、（ｉｉ）解剖学的マッピング２６、及び（ｉｉｉ）位置センサ４２と所与の電極５０との間の距離、に基づいて、プロセッサ３３は、所与の電極５０と心臓２６の幾何学的マッピングとの間の距離を推定するように構成されている。

【0035】

本開示の文脈では、幾何学的マッピングという用語は、心臓２６の表面の三次元（３Ｄ）マッピングを指す。本実施例では、心臓表面の部分は、それぞれの電極５０にごく近接して、又は接触して位置する。

【0036】

ＤＥＡ４０の実施例では、スプライン４６、４６ａ、及び４６ｂは可撓性であり、したがって、各電極５０と心臓２６の最も近い表面との間の距離は、電極５０間で異なり得ることに留意されたい。例えば、スプライン４６ａがスプライン４６ｂよりも心臓２６の表面に向かって曲がっている場合、スプライン４６ａのそれぞれの電極５０は、スプライン４６ｂの電極５０と比較して心臓２６の表面により近くなると予想される。いくつかの実施例では、プロセッサ３３は、位置センサ４２から受信した位置信号に基づいてＤＥＡ４０の位置を推定することができる。しかしながら、位置センサ４２の信号に加えて、各電極５０とパッチ電極５１との間で測定されたインピーダンスを示すＡＣＬシステムからの信号に基づいて、プロセッサ３３は、ＸＹＺ座標系における約４８個の電極５０のそれぞれの位置を推定するように構成される。心臓２６の幾何学的マッピング、及びＸＹＺ座標系における各電極５０の位置に基づいて、プロセッサ３３は、各電極５０と心臓２６の最も近い表面との間の距離を推定するように構成される。

【0037】

いくつかの実施例では、プロセッサ３３は、各電極５０と心臓２６の表面との間の距離を示すマークを、例えば、マップ２７上に表示するように構成される。図２の実施例では、プロセッサ３３は、心臓２６の組織の表面上のスプライン４６ｂの電極５０の投影を示す複数のマークのアレイ４９を表示するように構成される。本実施例では、マークは様々な直径を有する円の形であってもよく、直径が小さいほど円の中心にある電極が心臓組織に近いことを示し、直径が大きいほど電極が心臓組織から遠いことを示す。このようなマークの例については、以下の図３でより詳細に説明する。

【0038】

更に、又は代替的に、少なくとも上述の信号に基づいて、プロセッサ３３は、マップ２７上に、遠位端アセンブリ４０のそれぞれの電極５０の影響を受ける、心臓２６の表面上の組織の複数の領域を表示するように構成される。例えば、それぞれの電極によって影響を受ける領域を表すアレイ４９（又は任意の他のマークのアレイ）は、各電極５０によって心臓２６の組織表面上のそれぞれの領域に加えられることが意図された接触力及びエネルギー量を示すことができる。

【0039】

本実施例では、遠位端アセンブリ４０のスプラインのうち、スプライン４６ａは、心臓２６の組織の表面に最も近接して配置されている。プロセッサ３３は、心臓２６の表面に投影されたスプライン４６、及び４６ａのそれぞれの電極５０を示すマークのアレイ４８を表示するように構成されている。

【0040】

組織表面に投影されたカテーテルの電極のクラスター化
図３は、本開示の別の実施例による、マップ２７上の電極５０の投影及びクラスター化を示す概略描写図である。

【0041】

いくつかの実施例では、プロセッサ３３は、遠位端アセンブリ４０（上記の図２に示される）のすべてのスプラインの電極５０の投影をマップ２７上に表示するように構成される。図３の実施例では、プロセッサ３３は、心臓２６の組織の表面に対するそれぞれの電極５０の近接を示すマーク５５のアレイ６６を表示する。より具体的には、マーク５５ａ、５５ｂ、及び５５ｃは、組織表面からのそれぞれの電極５０の距離を示す。

【0042】

いくつかの実施例では、電極５０の数が多い（例えば、約４８個）ため、アレイ６６のいくつかのマーク５５（例えば、マーク５５ａ及び５５ｂ）が互いに重なり合う可能性がある。図２に示される重なりは、医師３０及びシステム２０の他のユーザを混乱させる可能性のある視覚的ノイズを生み出す可能性がある。

【0043】

次に、マーク５５ａ及び５５ｃをそれぞれ示す挿入図５６及び５８を参照する。いくつかの実施例では、マーク５５ａは外側の円６０と内側の円６２ａを含み、マーク５５ｂは外側の円６０と内側の円６２ｂを含む。

【0044】

一実施例では、内側の円６２は、それぞれの電極５０の位置と、心臓２６の表面上のその投影の中心とを示す。したがって、内側の円６２は通常、すべてのマーク５５に対して一定のサイズを有する。外側の円６０ａ及び６０ｂは、それぞれの電極５０によって影響を受ける心臓２６の表面上のそれぞれの領域を示す。

【0045】

本開示の文脈及び特許請求の範囲において、「影響を受ける」という用語は、遠位端アセンブリ４０を使用して実施される医療処置の１つ以上のパラメータを指し、これらは心臓２６のそれぞれの組織に関連する。本明細書で使用される場合、「それぞれの電極によって影響を受ける」という用語は、それぞれの電極５０が、ＥＣＧを記録するため、又は組織にエネルギーを送達するために、心臓組織と接触しているか、又は心臓組織にごく近接していることを意味する。例えば、外側の円６０ａ及び６０ｂのサイズ（例えば、直径）は、所与の電極５０と、心臓組織が所与の電極５０によって「影響を受ける」心臓２６の組織表面との間の近接度を示す。本実施例では、投影がマーク５５ｃで示される電極は、投影がマーク５５ａで示される電極と比較して、心臓２６の表面により近いように見える。上記の図２で説明したように、遠位端アセンブリ４０のスプラインのうち、スプライン４６ａは、心臓２６の組織の表面に最も近接して配置されている。そのような実施例では、プロセッサ３３は、マーク５５ｃにおいて円６２と同じ直径を有する円６０ａを表示するように構成され、一方、マーク５５ｂにおいて、円６０ｂは円６２の直径と比較してより大きな直径を有する。より一般的に言えば、所与のマーク５５の内側の円６２と外側の円６０との間の直径の差は、それぞれの電極５０と心臓２６の表面との間の距離を示す。

【0046】

他の実施例では、マーク５５は、円６０及び６２の代わりに、又はそれらに加えて、楕円、長方形、又は正方形などの他の任意の適切な形状を含んでもよい。例えば、マーク５５は、円と正方形を含んでもよく、あるいは円は、異なる太さ、及び／又は異なる色、及び／又は異なるテクスチャ（例えば、実線と破線）を有してもよい。

【0047】

代替の実施例では、マーク５５の外側の円６０は、それぞれの電極５０が心臓２６の表面に近づくとより大きく見える場合がある。

【0048】

次に、上記の図２の全体図を再び参照する。図２の実施例では、アレイ４９のマーク５５はアレイ４８のマーク５５から離れているように見えるが、両方のアレイは遠位端アセンブリ４０のマーク５５の投影である。次に、図３の全体図を再び参照する。いくつかの実施例では、プロセッサ３３は、遠位端アセンブリ４０のすべてのマーク５５を単一のアレイ（例えば、アレイ６６）にクラスター化するように構成される。しかしながら、隣接する電極５０間の近接度（例えば、ＯＰＴＲＥＬＬ（商標）カテーテルでは約３ｍｍ未満）により、２つ以上の隣接するマーク５５間に重なりが生じる可能性がある。図３に示されるように、マーク５５の円の重なり及び混合は医師３０を混乱させる可能性があり、したがってマーク５５の誤った解釈を引き起こす可能性がある。

【0049】

いくつかの実施例では、プロセッサ３３は、少なくともアレイ６６のサブセットについて、心臓２６の表面からそれぞれ異なる第１及び第２の距離に位置するそれぞれの第１及び第２のアレイ電極５０を示すマーク５５の第１及び第２のクラスターを計算するように構成される。図３の実施例では、プロセッサ３３は、心臓２６の表面へのそれぞれの電極５０の投影及び近接レベルを示すマーク５５を囲む多角形９９を表示するように構成される。

【0050】

本実施例では、多角形９９は線７７及び８８を含み、それぞれがアレイ６６の異なるセクションを表す。線８８は、マーク５５を示し、そのそれぞれの電極５０が、線７７によって表される電極５０と比較して、心臓２６の表面により近い。図３の実施例では、線８８は、線７７よりも太く見える。太さが大きいほど、電極５０のそれぞれのクラスターが心臓２６の表面により近接していることを示す。例えば、マーク５５ｃは、マーク５５ａによって表される第２の電極と比較して、心臓２６の表面により近い位置にある第１の電極５０を示す。したがって、プロセッサ３３は、マーク５５ｃの近くに（太い）線８８を表示し、マーク５５ａ及び５５ｂの近くに（細い）線７７を表示するように構成され、また、追加の線、例えば、島状又は半島状の線（図示せず）を多角形９９によって囲まれた領域内に表示することもできる。島又は半島は、心臓２６の表面からある距離に位置する追加の電極５０のクラスターを示す可能性があり、これは、線７７及び８８の近くの電極５０のクラスターとは異なる。医師３０（又はシステム２０の任意の他のユーザ）は、プロセッサ３３に、（ｉ）マーク５５と多角形９９の線の両方を同時に表示させるか（図３に示されるように）、（ｉｉ）線７７及び８８の一方のみ若しくは両方を表示させるか、又は（ｉｉｉ）マーク５５の一部のみ若しくは全部を表示させるか否かを選択できることに留意されたい。更に、システム２０のユーザは、医療処置中に上記のオプションを切り替えることができる。

【0051】

他の実施例では、多角形９９の線７７と線８８（及び／又は他のマーク）との間の太さの差の代わりに、又はそれに加えて、プロセッサ３３は、それぞれの電極５０と心臓２６の表面との間の近接度を示す他の任意の適切な線又はマークを表示するように構成される。例えば、（ｉ）破線と実線、（ｉｉ）異なる色の線、及び（ｉｉｉ）それらの任意の適切な組み合わせ、が挙げられる。

【0052】

他の実施例では、マーク５５、線７７及び８８、並びに他のタイプのマークを使用して、電極５０によって影響を受ける心臓２６の組織の領域を視覚化することができる。例えば、組織内の心電図（electrocardiogram、ＥＣＧ）信号を感知する場合、所与の電極５０と組織との間の距離は、所与の電極５０が心臓２６内のＥＣＧ信号の感知に応答して生成する信号の特性に影響を与える。更に、電極５０が組織にアブレーションパルスを印加するように構成される場合、アブレーションされた組織に形成された病変の特性は、前述のマーク及び線によって視覚化できる様々なパラメータに依存する。例えば、組織に加えられる電極－組織の接触力とエネルギー量（例えば、アブレーションパルスの出力と持続時間）は、形成された病変のサイズに影響を与える可能性がある。本実施例では、多角形９９の線の太さ及び／又は色及び／又はテクスチャは、多角形９９によって囲まれた領域内のそれぞれのセグメント又はセクションにおける病変のサイズを示し得る。換言すれば、プロセッサ３３は、少なくとも電極５０のサブセットについて（通常は多角形９９によって囲まれた領域内の異なるセクションに対して）、電極５０のサブセットによって影響を受ける心臓２６の組織の統合領域を計算するように構成される。本開示の文脈及び特許請求の範囲において、「統合領域」という用語は、複数のそれぞれの電極５０によって影響を受ける領域の境界を定める外周曲線を指す。線７７及び８８の実施例では、線８８は、マーク５５を示し、そのそれぞれの電極５０が、線７７によって表される電極５０と比較して、心臓２６の表面により近い。更に、プロセッサ３３は、マップ２７上にマーク及び／又は線を表示して、心臓２６の組織に対する、電極５０のそれぞれの１つ以上のサブセットを使用して実施される操作の効果の定量的メトリックを視覚化するように構成される。

【0053】

図４は、本開示の実施例による、複数の電極のクラスターと心臓２６の組織の表面との間の距離を視覚化する方法を概略的に示すフローチャートである。

【0054】

この方法は、カテーテル挿入ステップ１００で始まり、上記の図１～図３で詳細に説明したように、医師３０は（カテーテル２２の）遠位端アセンブリ４０及びその電極５０を心臓２６に挿入し、電極５０を心臓２６の表面近くに配置する。

【0055】

信号受信及び推定ステップ１０２において、プロセッサ３３は、カテーテル２２から、限定されないが電極５０のうちの１つ以上の位置を示す信号などの信号を受信し、その位置は、（例えば、上記の図１で説明した位置追跡システムのＸＹＺ座標系における）絶対位置、又は、上記の図１及び図２で説明したように、心臓２６の表面に対する電極５０の位置であってもよい。いくつかの実施例では、プロセッサ３３は、受信した信号に基づいて、電極５０の１つ以上のサブセットと、心臓２６の表面上の組織の１つ以上のそれぞれの領域との間の距離を推定するように構成される。

【0056】

他の実施例では、アブレーション処置において、信号は、（ｉ）電極５０と心臓２６の表面上の組織のそれぞれの領域との間の接触力、（ｉｉ）組織に印加されることが意図されたアブレーションパルスのエネルギー（例えば、出力及び持続時間）、及び（ｉｉｉ）アブレーション処置に関連する任意の他のパラメータ、のうちの少なくとも１つを示すことができる。そのような実施例では、プロセッサ３３は、信号に基づいて、心臓２６内に配置された電極５０の１つ以上のそれぞれのサブセットによって影響を受ける心臓組織の複数の領域を推定するように構成される。

【0057】

計算ステップ１０４において、プロセッサ３３は、上記の図３で詳細に説明したように、電極５０の各サブセットについて、電極５０のサブセットと組織の統合領域との間の距離を計算するように構成される。更に、又は代替的に、プロセッサ３３は、電極５０のサブセットによって影響を受ける心臓２６の組織の統合領域を計算するように構成される。

【0058】

この方法を終了する表示ステップ１０６において、上記のステップ１０４の計算に基づいて、プロセッサ３３は、例えばディスプレイ３５上に、（ｉ）サブセットの電極５０と心臓２６のそれぞれの領域の組織表面との間の距離、及び（ｉｉ）心臓２６の組織のそれぞれの統合領域に対する、電極５０のサブセットを使用して実施される操作の効果、の一方又は両方を示す１つ以上のマーク（例えばマーク５５）及び／又は線（例えば線７７及び８８）を表示するように構成される。

【0059】

本明細書に記載の実施例は主に患者の心臓内で実施される電気生理学的処置に対処するものであるが、本明細書に記載の方法及びシステムは、患者の心臓又は任意の他の標的器官に挿入される多電極カテーテル又はプローブを使用する任意のカテーテル挿入処置など、他の用途においても使用することができる。

【実施例0060】

信号を感知するための複数の電極を有するカテーテルエンドエフェクタ（４０）を備えたディスプレイ（３５）と、ディスプレイ及びエンドエフェクタの電極に接続されプロセッサであって、（ｉ）信号に基づいて、器官（２６）内に配置された複数のそれぞれの電極（５０）によって影響を受ける、器官（２６）の表面上の組織の複数の領域（５５ａ、５５ｂ、５５ｃ）を推定することと、（ｉｉ）少なくとも電極（５０）のサブセットについて、サブセットによって影響を受ける組織の統合領域（９９）を計算することと、（ｉｉｉ）統合領域（９９）を示すマーク（７７、８８）をディスプレイ（３５）に表示することと、を行うように構成された、プロセッサ（３３）とを備える、システム（２０）。

【実施例0061】

信号は、複数のそれぞれの電極のそれぞれの位置を示す位置信号を含み、プロセッサは、組織の表面とサブセットの電極のうちの１つ以上との間の１つ以上の距離をそれぞれ計算するように構成されている、実施例１に記載のシステム。