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特許7555729カテーテル及び組織の視認性を改善するための表示マーカーの外観制御
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-13
(45)【発行日】2024-09-25
(54)【発明の名称】カテーテル及び組織の視認性を改善するための表示マーカーの外観制御
(51)【国際特許分類】
   A61B 90/90 20160101AFI20240917BHJP
   A61B 5/06 20060101ALI20240917BHJP
   A61B 5/339 20210101ALI20240917BHJP
   A61B 18/12 20060101ALI20240917BHJP
   A61B 34/20 20160101ALI20240917BHJP
【FI】
A61B90/90
A61B5/06
A61B5/339
A61B18/12
A61B34/20
【請求項の数】 8
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2020085739
(22)【出願日】2020-05-15
(65)【公開番号】P2020189089
(43)【公開日】2020-11-26
【審査請求日】2023-04-21
(31)【優先権主張番号】16/415,159
(32)【優先日】2019-05-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【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】アミラム・シャイナー
(72)【発明者】
【氏名】アサフ・コーエン
(72)【発明者】
【氏名】イド・イラン
(72)【発明者】
【氏名】ノーム・セケル・ガフニ
【審査官】段 吉享
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第2003/0074011(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A61B 90/90
A61B 5/06
A61B 5/339
A61B 18/12
A61B 34/20
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
患者の器官内の少なくとも1つのカテーテルの可視化を改善するためのプロセッサの作動方法であって、
前記プロセッサが、前記器官のマップ、及び前記マップ上に重ね合わされた少なくとも1つの第1の視覚マーカーを表示することと、
前記プロセッサが、前記カテーテルの遠位端の、前記マップ内に収まっている位置を受信することと、
前記プロセッサが、(i)受信された前記位置に従う前記カテーテルの前記遠位端を、前記マップ上に表示すると共に、及び(ii)前記第1の視覚マーカーを表示せずに、前記第1の視覚マーカーと比べて、前記マップ及び前記遠位端のうちの少なくとも1つの視認性を増加させる、少なくとも1つの第2の視覚マーカーを、前記マップ上に表示することと、を含み、
前記プロセッサが、前記第1の視覚マーカーを表示せずに、前記第2の視覚マーカーを表示することは、前記遠位端の前記位置が、前記第1の視覚マーカーの位置を基準として所定距離内に存在することを識別することに応答して実行され、
前記第2の視覚マーカーは、半透明視覚マーカーであって、前記遠位端の前記位置が前記所定距離内に存在し、前記第2の視覚マーカーが前記遠位端と重なっても、前記遠位端を前記マップ上で視認でき、
前記第1の視覚マーカーは、不透明視覚マーカーであり、前記遠位端の前記位置が前記所定距離外に存在する場合に、前記第1の視覚マーカーが前記マップ上で前記遠位端と重ならないように表示されるようになっている、プロセッサの作動方法。
【請求項2】
前記プロセッサが、前記遠位端の前記位置がもはや前記所定距離内に存在しないことを識別すると、前記プロセッサが、前記第2の視覚マーカーを表示せずに前記第1の視覚マーカーを再表示することを含む、請求項に記載のプロセッサの作動方法。
【請求項3】
前記プロセッサが、前記第1の視覚マーカーを表示せずに、前記第2の視覚マーカーを表示することが、前記プロセッサが、前記第1の視覚マーカーの少なくとも1つの属性を修正して、前記第2の視覚マーカーを生成することを含む、請求項1に記載のプロセッサの作動方法。
【請求項4】
前記器官が、心臓を含み、前記第1の視覚マーカー及び前記第2の視覚マーカーが、前記心臓の組織に適用される高周波(RF)アブレーションの1つ又は2つ以上のパラメータを示しており、前記1つ又は2つ以上のパラメータは、アブレーションエネルギー、アブレーション持続時間、または、アブレーション温度である、請求項1に記載のプロセッサの作動方法。
【請求項5】
患者の器官内の少なくとも1つのカテーテルの可視化を改善するためのシステムであって、
出力デバイスと、
プロセッサと、を備え、前記プロセッサは、
前記出力デバイス上に、前記器官のマップ、及び前記マップ上に重ね合わされた少なくとも1つの第1の視覚マーカーを表示することと、
前記カテーテルの遠位端の、前記マップ内に収まっている位置を受信することと、
(i)受信された前記位置に従う前記カテーテルの前記遠位端を、前記マップ上に表示すると共に、(ii)前記第1の視覚マーカーを表示せずに、前記第1の視覚マーカーと比べて、前記マップ及び前記遠位端のうちの少なくとも1つの視認性を増加させる、少なくとも1つの第2の視覚マーカーを、前記マップ上に表示することと、を行うように構成されており、
前記遠位端の前記位置が、前記第1の視覚マーカーの位置を基準として所定距離内に存在することを識別することに応答して、前記プロセッサが、前記第1の視覚マーカーを表示せずに前記第2の視覚マーカーを表示するように構成されており、
前記第2の視覚マーカーは、半透明視覚マーカーであって、前記遠位端の前記位置が前記所定距離内に存在し、前記第2の視覚マーカーが前記遠位端と重なっても、前記遠位端を前記マップ上で視認でき、
前記第1の視覚マーカーは、不透明視覚マーカーであり、前記遠位端の前記位置が前記所定距離外に存在する場合に、前記第1の視覚マーカーが前記マップ上で前記遠位端と重ならないように表示されるようになっている、システム。
【請求項6】
前記遠位端の前記位置がもはや前記所定距離内に存在しないことを識別すると、前記プロセッサが、前記第2の視覚マーカーを表示せずに前記第1の視覚マーカーを再表示するように構成されていることを含む、請求項に記載のシステム。
【請求項7】
前記プロセッサが、前記第1の視覚マーカーの少なくとも1つの属性を修正することによって、前記第2の視覚マーカーを生成するように構成されている、請求項に記載のシステム。
【請求項8】
前記器官が、心臓を含み、前記第1の視覚マーカー及び前記第2の視覚マーカーが、前記心臓の組織に適用される高周波(RF)アブレーションの1つ又は2つ以上のパラメータを示しており、前記1つ又は2つ以上のパラメータは、アブレーションエネルギー、アブレーション持続時間、または、アブレーション温度である、請求項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、概して、医療デバイスに関し、具体的には、医療処置中の医療デバイス及び組織の視認性を増加させるための方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
心臓アブレーションなどの様々な医療システムは、処置に関連する医療パラメータを示す視覚マーカーを医師に表示する。
【0003】
例えば、米国特許出願公開第2016/0128770号は、損傷形成を表現する情報を表すための方法及びシステムを記載する。このシステムは、電子制御ユニット(electronic control unit、ECU)を含む。ECUは、アブレーション記述パラメータ及び/又は位置信号メトリックの値を取得するように構成され、この値は、組織内の位置に対応する。ECUは、値を評価し、値に対応するパラメータ/メトリックに関連付けられた可視化スキームの視覚的指標をその値に割り当て、取得された値を示すマーカーで、視覚的指標を含むマーカーを生成するように更に構成されている。
【0004】
米国特許出願公開第2018/0064504号は、物体にエネルギーを印加する品質を可視化するための可視化装置を記載する。物体上の場所においてエネルギーを印加する品質は、a)提供された物体の画像、及びb)印加されたエネルギーが物体を修正した深さを示す深さ値である提供された品質値に基づいて、視覚化され、物体上の場所における物体にエネルギーを印加する品質を表現する。
【0005】
米国特許出願公開第2018/0020395号は、血管内可視化によって生体内で捕捉された画像及び治療カテーテルに関する視覚的検出及び/又は感知様式を強化又は促進するための様々な方法及び処理アルゴリズムを利用する、画像処理システムを記載する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0006】
本明細書に記載される本発明の一実施形態は、患者の器官内の少なくとも1つのカテーテルの可視化を改善するための方法を提供し、本方法は、器官のマップ、及びマップ上に重ね合わされた少なくとも1つの第1の視覚マーカーを表示することを含む。カテーテルの遠位端の、マップ内に収まっている位置が、受信される。マップ上に表示されるのは、(i)受信された位置に従うカテーテルの遠位端、及び(ii)第1の視覚マーカーの代わりに、第1の視覚マーカーと比べて、マップ及び遠位端のうちの少なくとも1つの視認性を増加させる、少なくとも1つの第2の視覚マーカーである。
【0007】
いくつかの実施形態では、第1の視覚マーカーの代わりに、第2の視覚マーカーを表示することは、遠位端の位置が、第1の視覚マーカーの既定の近傍内にあることを識別することに応答して実行される。他の実施形態では、本方法は、遠位端の位置がもはや既定の近傍内にないことを識別すると、第2の視覚マーカーの代わりに第1の視覚マーカーを再表示することを含む。更に他の実施形態では、第1の視覚マーカーの代わりに第2の視覚マーカーを表示することは、第1の視覚マーカーの少なくとも1つの属性を修正して、第2の視覚マーカーを生成することを含む。
【0008】
一実施形態では、属性は、寸法、形状、不透明度、及び色からなるリストから選択される。別の実施形態では、器官は、心臓を含み、第1及び第2の視覚マーカーは、心臓の組織に適用される高周波(radiofrequency、RF)アブレーションの1つ又は2つ以上のパラメータを示す。
【0009】
本発明の一実施形態によれば、患者の器官内の少なくとも1つのカテーテルの可視化を改善するためのシステムが付加的に提供され、本システムは、出力デバイス及びプロセッサを含む。プロセッサは、(a)出力デバイス上に、器官のマップと、マップ上に重ね合わされた少なくとも1つの第1の視覚マーカーと、を表示するように、(b)カテーテルの遠位端の、マップ内に収まる位置を受信するように、(c)(i)受信された位置に従うカテーテルの遠位端、及び(ii)第1の視覚マーカーの代わりに、第1の視覚マーカーと比べて、マップ及び遠位端のうちの少なくとも1つの視認性を増加させる、少なくとも1つの第2の視覚マーカーをマップ上に表示するように構成される。
【0010】
本発明は、以下の「発明を実施するための形態」を図面と併せて考慮することで、より完全に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】本発明の実施形態による、カテーテルベースの磁気位置追跡及びアブレーションシステムの概略的な描画説明図である。
図2A】本発明の実施形態による、器官のマップ上に重ね合わされたカテーテル及び視覚マーカーの概略的な描画説明図である。
図2B】本発明の実施形態による、器官のマップ上に重ね合わされたカテーテル及び視覚マーカーの概略的な描画説明図である。
図2C】本発明の実施形態による、器官のマップ上に重ね合わされたカテーテル及び視覚マーカーの概略的な描画説明図である。
図3】本発明の一実施形態による、視覚マーカーを有するマップ内の組織及びカテーテルの視認性を増加させるための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】
【0012】
概論
心臓アブレーションシステムなどのいくつかの医療システムは、処置ワークフローを支援するために、操作ディスプレイ上に補足情報を表示してもよい。
【0013】
以下に記載される本発明の実施形態は、アブレーション処置などの侵襲性医療処置中に、医療用カテーテル及び組織の視認性を増加させるための方法及びシステムを提供する。いくつかの実施形態では、患者の心臓内にアブレーションカテーテルを表示するシステムは、アブレーションカテーテルに電気的に結合されたプロセッサと、出力デバイスと、を備える。いくつかの実施形態では、プロセッサは、心臓の少なくとも一部のマップと、マップ上に重ね合わされ、心臓組織に適用される温度、持続時間、及び/又は接触力などのアブレーションパラメータを可視化する1つ若しくは2つ以上の視覚マーカーとを、出力デバイス上に表示するように構成される。マーカーは、典型的には、不透明な物体として表示される。
【0014】
場合によっては、不透明マーカーは、医療用カテーテル及び/又は組織のうちのいくつかの1つ若しくは2つ以上の区分を視覚的に遮る場合があり、これは処置を実行するために必須である。
【0015】
いくつかの実施形態では、プロセッサは、心臓内のカテーテル遠位端の1つ又は2つ以上の位置を示す電気位置信号を受信するように構成され、位置のうちの少なくとも1つは、マップ境界内に収まる。いくつかの実施形態では、プロセッサは、遠位端の現在位置が、不透明視覚マーカーのうちの少なくとも1つの既定の近傍内にあることを識別するように構成され、これは、不透明視覚マーカーが、遠位端の少なくとも1つの区分の視認性を遮る場合があることを意味する。かかる実施形態では、プロセッサは、例えば、不透明視覚マーカーの代わりに半透明(すなわちセミ透明の)視覚マーカーを表示することによって、その不透明視覚マーカーの視覚的外観を修正するように構成される。不透明視覚マーカーを半透明視覚マーカーと置き換えることにより、アブレーションシステムのユーザは、マーカーを通して以前に遮られた区分を見ることができ、アブレーション処置を首尾よく実行することができる。
【0016】
いくつかの実用的な場合では、視覚マーカーの表示は、アブレーション処置のワークフローにとって重要であり得る。例えば、不透明な視覚マーカーを表示することは、アブレーション処置を正確に実行するために必須の情報をユーザに提供することができる。いくつかの実施形態では、ユーザが上記の視覚マーカーから離して遠位端を移動させた後、プロセッサは、半透明視覚マーカーに修正された1つ又は2つ以上の不透明視覚マーカーを再表示するように構成される。
【0017】
開示された技術は、処置支援の明確な視覚情報を医師に提供することと、アブレーション処置において使用される組織及びカテーテルの視認性を改善することによって、患者の安全性及びアブレーション処置の品質を改善する。更に、開示された技術は、患者の器官上で実行された任意の種類の医療処置中に、任意の解剖学的マップ上に表示される任意の種類のタグ付け又は他の視覚マーカーに適用されてもよい。
【0018】
システムの説明
図1は、本発明の一実施形態による、カテーテルベースの磁気位置追跡及びアブレーションシステム20の概略的な描画説明図である。システム20は、シャフト遠位端22を有するカテーテル21を備え、カテーテル21は、医師30によって、脈管系を介して患者28の器官、本実施例では心臓26、にナビゲートされる。いくつかの実施形態では、医師30は、カテーテル21の近位端に位置する遠隔操縦器32を使用して、遠位端22を操作しながら、シース23からシャフト遠位端22を挿入する。
【0019】
ここで挿入図25を参照する。いくつかの実施形態では、システム20は、磁気センサ51(本明細書では磁気位置追跡センサ又は簡略化のためセンサ51とも呼ばれる)と、アブレーションカテーテル50とを備え、センサ51及びアブレーションカテーテル50は遠位端22に連結されている。
【0020】
上記の実施形態では、カテーテル21は、例えば、心臓26の電気生理学的(electrophysiological、EP)マッピング及び心臓26の選択された組織をアブレーションするためなどの様々な処置に使用され得る。
【0021】
いくつかの実施形態では、カテーテル21の近位端は、電気リード線及び/又はトレースを介して制御コンソール24に電気的に接続される。一実施形態では、コンソール24は、プロセッサ39及びインターフェース回路38を備え、インターフェース回路38は、プロセッサ39とシステム20の様々な構成要素並びにアセンブリとの間で信号を交換するように構成される。
【0022】
いくつかの実施形態では、インターフェース回路38は、カテーテル21、及びシステム20の他のセンサから電気信号を受信するように構成されている。回路38は、心臓26の組織をアブレーションしたり、システム20の他の構成要素及びアセンブリを制御したりするために、カテーテル21を介して電力を印加するなど、電気信号を、プロセッサ38からシステム20の様々な構成要素及びアセンブリに送信するように更に構成される。
【0023】
いくつかの実施形態では、システム20は、交番磁界を生成するように構成されている複数の(例えば、3つの)磁場発生器36を備える。磁場発生器36は、例えば、患者台29の下など、患者28の外部の既知の位置に配置される。
【0024】
いくつかの実施形態では、コンソール24は、本実施例では、ディスプレイ27において、磁場発生器36及び出力デバイスを駆動するように構成される、駆動回路34を更に備える。
【0025】
医療処置中、医師30は、心臓26内のカテーテル21の遠位端22をナビゲートする。いくつかの実施形態では、磁気センサ51は、磁場発生器36から放たれた磁場に応答して、心臓26内の遠位端22の現在位置を示す、差動信号又は位置信号として本明細書で称される、差動電気信号を生成するように構成される。
【0026】
いくつかの実施形態では、プロセッサ39は、センサ51から受信した差動信号に基づいて、例えば、ディスプレイ27上に、システム20の座標系内の遠位端22の現在位置を表示するように構成される。
【0027】
この位置検出方法は、例えば、Biosense Webster Inc.(Irvine,Calif.)が製造するCARTO(商標)システムにおいて実現されており、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、それらの開示は全てが参照により本明細書に援用される。
【0028】
プロセッサ39は通常、本明細書に記載される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プロセッサを含む。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か、又は代替として、又は更には、磁気メモリ、光学メモリ若しくは電子メモリなどの、非一時的実体的媒体上で提供及び/若しくは記憶されてもよい。
【0029】
心臓マップ上に重ね合わされた視覚マーカーを表示する
図2Aは、本発明の実施形態による、心臓26の解剖学マップ55の概略的な描画説明図である。いくつかの実施形態では、プロセッサ39は、本明細書では簡潔さのためにマップ55とも称される、解剖学マップ55上に重ね合わされた、視覚マーカー66A、66B、及び66Cなどの1つ又は2つ以上の視覚マーカーを表示するように構成される。本発明及び「特許請求の範囲」の文脈において、「視覚マーカー」という用語は、以下に詳細に記載されるように、心臓26の組織内の遠位端22をナビゲート及び位置決めすることにおいて、医師30を支援し得る補足情報を医師30に提供するように、例えば、ディスプレイ27上のプロセッサ39によって表示される任意の種類のタグを指す。
【0030】
いくつかの実施形態では、視覚マーカー66A、66B、及び66Cの寸法及び形状は、心臓26の組織をアブレーションすることによって形成された損傷のそれぞれの寸法及び形状を示し得る。かかる実施形態では、色、形状、及び寸法などの視覚マーカー66A、66B、及び66Cの属性は、限定されるものではないが、アブレーションエネルギー、持続時間、接触力、及び温度などの、心臓26の組織に適用されるアブレーションパラメータによって判定されてもよい。
【0031】
いくつかの実施形態では、プロセッサ39は、マップ55内にカテーテル21の遠位端22を表示するように構成される。図2Aの実施例では、視覚マーカー66A、66B、及び66Cは、不透明であり、円形形状を有する。したがって、視覚マーカー66A及び66Bは、遠位端22及び心臓26の少なくとも区分視認性を遮ることができるが、視覚マーカー66Cは、関心の組織及び/又は遠位端22から十分に遠く離れており、したがって不明瞭にならない。電気生理学的(EP)マッピング及び/又は組織アブレーション処置を行うために、医師30が、遠位端22及び心臓26のアブレーションされた組織の両方の高い視認性を有することが重要であることに留意されたい。
【0032】
アブレーション処置中のカテーテル遠位端及び心臓組織の視認性を増加させる
図2Bは、本発明の実施形態による、心臓26の解剖学マップ55の概略的な描画説明図である。いくつかの実施形態では、カテーテル21を患者28の身体に挿入した後、プロセッサ39は、例えば、心臓26内の遠位端22の現在位置を示す位置信号を受信するように構成される。プロセッサ39は、上記の図1に記載されるように、磁気位置追跡システムの位置センサ51から、又は任意の他の好適なソースから位置信号を受信してもよい。
【0033】
いくつかの実施形態では、プロセッサ39は、遠位端22の位置とマップ55上に表示された視覚マーカーの各々との間の距離を推定するように構成される。距離は、遠位端22の最も近い縁部とそれぞれの視覚マーカーとの間の最小距離、又は任意の他の好適な計算距離であってもよい。図2Bの例では、プロセッサ39は、遠位端22と視覚マーカー77Aとの間の最小距離である、距離80Aを推定するように構成されている。同様に、プロセッサ39は、遠位端22と視覚マーカー77Bとの間の距離80B、及び遠位端22と視覚マーカー66Cとの間の距離80Cを推定するように構成される。
【0034】
いくつかの実施形態では、プロセッサ39は、視覚マーカーと遠位端22との間の許容された近接性を示す、閾値距離を保持する。遠位端22の現在位置が視覚マーカーの既定の近傍内にあることを識別することに応答して、プロセッサ39は、遠位端22の視認性を増加させるように、視覚マーカーの少なくとも1つの属性を修正するように構成される。属性は、寸法、形状、不透明度、色、位置、又は任意の他の好適な属性を含んでもよい。
【0035】
例えば、以下の図2Cに図示される寸法の修正は、例えば、心臓26の表面上、及び/又は心臓26の組織の深さにおいて横方向であってもよい。形状は、円形から楕円形、又は任意の他の好適な形状に修正されてもよい。位置の変化は、心臓26の特定の組織(例えば、肺静脈の小孔)又は遠位端22の特定の要素(例えば、アブレーション電極)を可視化するように、1つ又は2つ以上の視覚マーカーにおいて使用されてもよい。不透明度における変化は、以下の実施例で詳細に説明され、図2Bに示される。
【0036】
例えば、距離80A及び80Bは、プロセッサ39に記憶された前述の閾値距離を下回る。いくつかの実施形態では、プロセッサ39は、不透明視覚マーカー66A及び66Bの代わりに半透明視覚マーカー77A及び77Bを表示し、それによって遠位端22及び心臓の組織26の視認性を改善するように構成される。一実施形態では、視覚マーカー66A及び77Aは、実質的に同様の位置、サイズ、及び形状を有するが、異なるレベルの透明性を有し、これにより、視覚マーカー77Aの近傍内にある、遠位端22及び心臓26の組織の視認性の改善を可能にする。
【0037】
距離80Cは、閾値距離よりも大きく、換言すれば、遠位端22は、視覚マーカー66Cの既定の近傍内にないことに留意されたい。この実施形態では、プロセッサ39は、マップ55内に不透明視覚マーカー66Cを表示し続けるように構成される。
【0038】
更に、アブレーション処置中に、医師30は、遠位端22を視覚マーカー77A及び77Bから離れるように移動させることができる。いくつかの実施形態では、遠位端22の現在位置が、もはや視覚マーカー77A及び77Bの既定の近傍内に存在しないと識別すると、プロセッサ39は、半透明視覚マーカー77A及び77Bの代わりに不透明視覚マーカー66A及び66Bのうちの少なくとも1つを再表示するように構成される。
【0039】
図2Cは、本発明の代替的な実施形態による、心臓26の解剖学マップ55の概略的な描画説明図である。いくつかの実施形態では、上記の図1に示されるように、遠位端22の視認性を遮る視覚マーカー66A及び66Bを表示する代わりに、プロセッサ39は、同じそれぞれの位置に、視覚マーカー88A及び88Bを表示するように構成される。
【0040】
上記の図2Aの視覚マーカー77A及び77Bについて説明されたように、図2Cの実施例では、視覚マーカー88A及び88Bは、1つ又は2つ以上の属性の修正を有する視覚マーカー66A及び66Bに基づいてもよい。
【0041】
いくつかの実施形態では、視覚マーカー88Aは、視覚マーカー66Aと同様であるが、そこからより小さい直径の円形形状を有してもよい。視覚マーカーの直径を減少させることにより、遠位端22の縁部と視覚マーカー88Aとの間の最小距離90Aは、上記の図2Bに記載される既定の閾値よりも大きい。この構成では、遠位端22は、視覚マーカー88Aの既定の近傍内にはなく、視覚マーカー66Aと比べて、心臓26のマップ及び遠位端22のうちの少なくとも1つの視認性を増加させる。いくつかの実施形態では、プロセッサ39は、重心(center of gravity、COG)89Aと遠位端22の最も近い縁部との間の距離を推定し、推定された距離に基づいて、プロセッサ39に記憶された所定の閾値距離以上の距離90Aを有するように、視覚マーカー88Aの直径を調節するように構成される。
【0042】
いくつかの実施形態では、プロセッサ39は、COG89B及び視覚マーカー88Bの直径を設定することによって、マップ55上に視覚マーカー88Bを表示するように構成され、そのため遠位端22と視覚マーカー88Bとの間の最小距離90Bは、プロセッサ39に記憶された既定の閾値距離よりも大きい。
【0043】
上記の図2Bに記載されているように、視覚マーカー66Cは、遠位端22から十分に離れ、したがってプロセッサ39は、視覚マーカー66Cの代わりに別の視覚マーカーを表示しなくてもよい。
【0044】
図2Cに示される例示的な構成では、視覚マーカー88A、88B、及び66Cは、視覚マーカー66A及び66Bと比べて、マップ55及び遠位端22のうちの少なくとも1つの視認性を増加させるために、丸い形状であるが、異なるそれぞれの直径を有する。他の実施形態では、プロセッサ39は、心臓26の組織内の表示された視覚マーカーの貫入深さを修正するように構成される。深さの変化は、医師30が、異なる視点から心臓26の組織を見るために、マップ55を回転させ得るとき、前述の視認性を改善し得る。かかる実施形態では、プロセッサ39は、視覚マーカーの対称的円形形状を設定するように構成されているか、又は選択された寸法で、心臓26の特定の組織又は遠位端22の特定の要素を視覚化するための楕円形状の視覚マーカーを形成してもよい。
【0045】
他の実施形態では、プロセッサ39は、マップ55上に重ね合わされた全ての視覚マーカーに同様の直径を設定するように構成される。例えば、図2Cの構成では、プロセッサは、視覚マーカー88Aの直径を、視覚マーカー88B及び66Cにも設定してもよい。
【0046】
付加的に又は代替的に、プロセッサ39は、マップ55内に表示された視覚マーカーのうちの1つ若しくは2つ以上の形状、及び/又は不透明度、並びに/若しくはCOGを修正するように構成される。更に、プロセッサ39は、マップ55から1つ又は2つ以上の視覚マーカーを一時的に除去するように構成される。視覚マーカーのうちの少なくともいくつかは、医療処置のワークフロー内で使用されるため、プロセッサ39は、医療処置のワークフローに必須である任意の視覚マーカーを除去又はシフトし得ないことに留意されたい。
【0047】
付加的に又は代替的に、プロセッサ39は、マップ55を横切る遠位端22の移動方向を横切ることができる、視覚マーカーのCOGを一時的にシフトするように構成される。視覚マーカーが医療処置のワークフローに必須である場合、プロセッサ39は、マップ55からそれぞれの視覚マーカーをシフト又は一時的に除去しなくてもよいことに留意されたい。
【0048】
他の実施形態では、図2A図2Cに示される視覚マーカーは、上記のアブレーションパラメータ以外の任意のパラメータを示し得る。例えば、遠位端22上に取り付けられた電極によって、心臓26の組織内で感知された電位、又は心臓26に適用されるべきアブレーションパラメータ、若しくは任意の他の好適なパラメータに基づく、推定された損傷サイズである。かかる実施形態では、視覚マーカーの表示を修正することによって、プロセッサ39は、心臓26の密に予めアブレーションされた組織における、遠位端22のナビゲーション及び配置で医師30を支援してもよい。
【0049】
他の実施形態では、プロセッサ39又はシステム20に接続された任意の他のプロセッサは、ディスプレイ27以外の任意の出力デバイス上に視覚マーカーを表示してもよい。例えば、医師30は、マップ55及び/又は心臓26の任意の好適な解剖学的画像上に重ね合わされた視覚マーカー及び/又は関連情報を表示するように構成された、拡張現実(augmented reality、AR)ゴーグルを使用してもよい。追加的に又は代替的に、視覚マーカーの表示は、任意の他の好適な技術を使用して実装されてもよい。
【0050】
表示された視覚マーカーのこの特定の構成は、本発明の実施形態によって対処される特定の問題を示すため、及び遠位端22並びに心臓26の選択された組織の可視化を強化するこれらの実施形態の適用を実証するために、例として図2A図2Cに示される。しかしながら、本発明の実施形態は、この特定の種類の例示的な構成に限定されるものではなく、本明細書に記載される原理は、他の種類のユーザインターフェース及び表示システムにも、同様に適用され得る。
【0051】
電気生理学的処置中のカテーテル遠位端の可視化を改善するための方法
図3は、本発明の実施形態による、電気生理学的処置中の、心臓26及びカテーテル21の遠位端55の視認性を増加させるための方法を模式的に示すフローチャートである。
【0052】
本方法は、プロセッサ39が、ディスプレイ27などの出力デバイス上に、心臓26のマップ55、又は患者28の任意の他の器官を表示する、第1の表示工程100で開始する。いくつかの実施形態では、プロセッサ39は、マップ55上の視覚マーカー66A~66Cなどの1つ又は2つ以上の視覚マーカーを重ね合わせる。
【0053】
位置受信工程102において、プロセッサ39は、磁気位置追跡システムのセンサ51から、医師30によって、又はシステム20の任意の他の好適な操作者によってナビゲートされる、遠位端22の現在位置を示す信号を受信する。いくつかの実施形態では、信号の少なくともいくつかは、マップ55の境界内に収まる1つ又は2つ以上の位置を示す。
【0054】
近接識別工程104において、プロセッサ39は、遠位端22の既定の近傍内の視覚マーカー66A及び66Bなどの、1つ又は2つ以上の視覚マーカーを識別してもよい。いくつかの実施形態では、プロセッサ39は、閾値距離又は一式の基準及び/若しくは前述の既定の近傍を判定するアルゴリズムを保持してもよい。
【0055】
視覚マーカー修正工程106において、プロセッサ39は、工程104で識別された視覚マーカーの少なくともいくつかの視覚的外観を修正してもよい。例えば、プロセッサ39は、不透明視覚マーカー66A及び66Bの代わりに半透明視覚マーカー77A及び77Bを表示してもよく、これは、別様に医療処置のワークフローに必須である遠位端22又は心臓26の組織の少なくとも1つの区分を不明瞭にし得る。
【0056】
本発明の文脈及び「特許請求の範囲」では、「視覚マーカーのうちの少なくともいくつかの視覚的外観を修正する」、「不透明視覚マーカー66A及び66Bの代わりに半透明視覚マーカー77A及び77Bを表示する」という文、及び「第1の視覚マーカーの代わりに、第2の視覚マーカーを表示すること」という請求項の記載は、例えば、上記の図2Bに記載されるように、遠位端22及び心臓26の組織の可視化を改善するために、プロセッサ39によって視覚マーカー66A及び66Bに適用される同じ技術を指す。
【0057】
方法を完結する第2の表示工程108において、遠位端22がマップ55から離れるように移動され、したがって、もはや修正された視覚マーカーの既定の近傍内になくなった後、プロセッサ39は、上記の工程100に記載されるように、視覚マーカーを再表示してもよい。換言すれば、遠位端55が1つ又は2つ以上の所与の視覚マーカーに近接しているとき、プロセッサ39は、上記工程106に記載されるように、1つ又は2つ以上の所与の視覚マーカーの視覚的外観(例えば、不透明度及びサイズ)を修正してもよいが、遠位端22が所与の視覚マーカーから十分に大きい距離を移動した後、プロセッサ39は、1つ又は2つ以上の所与の視覚マーカーの元の視覚的外観を再表示してもよい。例えば、視覚マーカーのうちの少なくとも1つであってもよい。
【0058】
本明細書に記載される実施形態は、主に電気生理学的(EP)マッピング及び心臓アブレーション処置に対処するが、本明細書に記載される方法及びシステムはまた、視覚マーカーによって遮られる、関心領域に位置する組織及び/又は医療用具を有する任意の他の低侵襲性医療用途において使用することもできる。更に、本明細書に記載される実施形態は、任意の所与の空間を通してナビゲートし、及び1つの特定の狭い関心領域内で動作を実行しようと試みる操作者を有する任意の用途において使用されてもよい。開示された技術は、関心領域に関する任意の視覚的障害物に適用され得る。
【0059】
したがって、上記に述べた実施形態は、例として引用したものであり、また本発明は、上文に具体的に示し説明したものに限定されないことが理解されよう。むしろ本発明の範囲は、上述の様々な特徴の組み合わせ及びその一部の組み合わせの両方、並びに上述の説明を読むことで当業者により想到されるであろう、また従来技術において開示されていないそれらの変形及び修正を含むものである。参照により本特許出願に援用される文献は、これらの援用文献においていずれかの用語が本明細書において明示的又は暗示的になされた定義と矛盾して定義されている場合には、本明細書における定義のみを考慮するものとする点を除き、本出願の一部とみなすものとする。
【0060】
〔実施の態様〕
(1) 患者の器官内の少なくとも1つのカテーテルの可視化を改善するための方法であって、
前記器官のマップ、及び前記マップ上に重ね合わされた少なくとも1つの第1の視覚マーカーを表示することと、
前記カテーテルの遠位端の、前記マップ内に収まっている位置を受信することと、
(i)受信された前記位置に従う前記カテーテルの前記遠位端、及び(ii)前記第1の視覚マーカーの代わりに、前記第1の視覚マーカーと比べて、前記マップ及び前記遠位端のうちの少なくとも1つの視認性を増加させる、少なくとも1つの第2の視覚マーカーを、前記マップ上に表示することと、を含む、方法。
(2) 前記第1の視覚マーカーの代わりに、前記第2の視覚マーカーを表示することは、前記遠位端の前記位置が、前記第1の視覚マーカーの既定の近傍内にあることを識別することに応答して実行される、実施態様1に記載の方法。
(3) 前記遠位端の前記位置がもはや前記既定の近傍内にないことを識別すると、前記第2の視覚マーカーの代わりに前記第1の視覚マーカーを再表示することを含む、実施態様2に記載の方法。
(4) 前記第1の視覚マーカーの代わりに、前記第2の視覚マーカーを表示することが、前記第1の視覚マーカーの少なくとも1つの属性を修正して、前記第2の視覚マーカーを生成することを含む、実施態様1に記載の方法。
(5) 前記属性が、寸法、形状、不透明度、及び色からなるリストから選択される、実施態様4に記載の方法。
【0061】
(6) 前記器官が、心臓を含み、前記第1の視覚マーカー及び前記第2の視覚マーカーが、前記心臓の組織に適用される高周波(RF)アブレーションの1つ又は2つ以上のパラメータを示している、実施態様1に記載の方法。
(7) 患者の器官内の少なくとも1つのカテーテルの可視化を改善するためのシステムであって、
出力デバイスと、
プロセッサと、を備え、前記プロセッサは、
前記出力デバイス上に、前記器官のマップ、及び前記マップ上に重ね合わされた少なくとも1つの第1の視覚マーカーを表示することと、
前記カテーテルの遠位端の、前記マップ内に収まっている位置を受信することと、
(i)受信された前記位置に従う前記カテーテルの前記遠位端、及び(ii)前記第1の視覚マーカーの代わりに、前記第1の視覚マーカーと比べて、前記マップ及び前記遠位端のうちの少なくとも1つの視認性を増加させる、少なくとも1つの第2の視覚マーカーを、前記マップ上に表示することと、を行うように構成されている、システム。
(8) 前記遠位端の前記位置が前記第1の視覚マーカーの既定の近傍内にあることを識別することに応答して、前記プロセッサが、前記第1の視覚マーカーの代わりに前記第2の視覚マーカーを表示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) 前記遠位端の前記位置がもはや前記既定の近傍内にないことを識別すると、前記プロセッサが、前記第2の視覚マーカーの代わりに前記第1の視覚マーカーを再表示するように構成されていることを含む、実施態様8に記載のシステム。
(10) 前記プロセッサが、前記第1の視覚マーカーの少なくとも1つの属性を修正することによって、前記第2の視覚マーカーを生成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。
【0062】
(11) 前記プロセッサが、寸法、形状、不透明度、及び色からなるリストから前記属性を選択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) 前記器官が、心臓を含み、前記第1の視覚マーカー及び前記第2の視覚マーカーが、前記心臓の組織に適用される高周波(RF)アブレーションの1つ又は2つ以上のパラメータを示している、実施態様7に記載のシステム。
図1
図2A
図2B
図2C
図3