特許 7572364 制限されたインピーダンス測定を通じて組織アブレーションを監視するための方法及びシステム

(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】2024-10-15

(45)【発行日】2024-10-23

(54)【発明の名称】制限されたインピーダンス測定を通じて組織アブレーションを監視するための方法及びシステム

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/0538 20210101AFI20241016BHJP

   A61B 18/12 20060101ALI20241016BHJP

【ＦＩ】

A61B5/0538

A61B18/12

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2021549554

(86)(22)【出願日】2020-04-02

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-05-23

(86)【国際出願番号】 AU2020050325

(87)【国際公開番号】W WO2020198796

(87)【国際公開日】2020-10-08

【審査請求日】2023-03-23

(31)【優先権主張番号】2019901118

(32)【優先日】2019-04-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】AU

(73)【特許権者】

【識別番号】500026418

【氏名又は名称】ザ・ユニバーシティ・オブ・シドニー

(73)【特許権者】

【識別番号】517430978

【氏名又は名称】ウェスタン シドニー ローカル ヘルス ディストリクト

【氏名又は名称原語表記】ＷＥＳＴＥＲＮ ＳＹＤＮＥＹ ＬＯＣＡＬ ＨＥＡＬＴＨ ＤＩＳＴＲＩＣＴ

【住所又は居所原語表記】Ｈａｗｋｅｓｂｕｒｙ Ｒｏａｄ， Ｗｅｓｔｍｅａｄ， Ｎｅｗ Ｓｏｕｔｈ Ｗａｌｅｓ ２１４５ （ＡＵ）

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】チェン，ピエール

(72)【発明者】

【氏名】バリー，マイケル アンソニー

(72)【発明者】

【氏名】マキューアン，アリステア

(72)【発明者】

【氏名】グエン，ドゥク ミン

【審査官】▲高▼木 尚哉

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１９－５００１７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／００６９９２１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００２－０６５６９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５２２６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－０１６７５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５３２４９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５７－１８７５０５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ５／０５－５／０５３８

Ａ６１Ｂ ５／２４－５／３９８

Ａ６１Ｂ １８／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

患者に適用される医療アブレーションプロセスの間における組織損傷の発達を監視するためのシステムであって、前記システムが、
少なくとも１つのカテーテル電極を有するカテーテルアブレーションデバイスであって、
前記デバイスが給電路を介して電気エネルギー源に接続可能であり、標的領域内の組織をアブレートするためのアブレーションエネルギーを印加するように構成されている、カテーテルアブレーションデバイスと、
前記患者の身体への適用のための複数の外部電極と、
アブレーションエネルギーの前記印加がない状態で前記少なくとも１つのカテーテル電極と前記外部電極との間の電流経路のインピーダンスを決定するための測定回路機構と、
前記少なくとも１つのカテーテル電極の異なる組み合わせとのＡＣ電流源の印加を制御するように構成されており、これにより、生じた電圧の測定が、前記それぞれの電極の間の前記患者の前記身体を通る異なる電気経路のインピーダンスの尺度を提供する電気コントローラと、を備え、
前記測定回路機構が、前記電気コントローラの制御下での前記少なくとも１つのカテーテル電極の異なる組み合わせと前記複数の外部電極との間の切り替えのために構成されたスイッチマトリックスを含む、
システム。

【請求項2】

前記電気コントローラが、前記カテーテルアブレーションデバイスを前記電気エネルギー源から切り離すか、又は前記ＡＣ電流源の印加の間のアブレーションエネルギーの前記印加を他の仕方で一時停止するようにさらに構成されている、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記測定回路機構の動作期間の間における前記電気エネルギー源への選択的接続のためのダミー抵抗負荷を含む、請求項１又は２に記載のシステム。

【請求項4】

前記カテーテルアブレーションデバイスが少なくとも２つのカテーテル電極を備え、前記測定回路機構が、前記複数の外部電極の１つと第１のカテーテル電極との間に電流を印加し、前記複数の外部電極の他の１つと第２のカテーテル電極との間の電圧を測定することで、４端子インピーダンス測定法を実施するように構成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項5】

異なる電流経路の同時測定のための複数のアナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）を含む、請求項１～４のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項6】

前記電気エネルギー源がＲＦ発生器である、請求項１～５のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項7】

前記複数の外部電極が、前記患者の身体の外部区域にわたる適用のための電極ドットハーネスとして提供される、請求項１～６のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項8】

対象の組織に適用される断続的なカテーテルアブレーションプロセスに用いられる測定システムの作動方法であって、前記作動方法が、
前記断続的なカテーテルアブレーションプロセスの間であって前記組織にアブレーションが適用されないときに、前記アブレーションによって形成された損傷区域を通過する電流経路のインピーダンスを前記測定システムが測定することを含む測定段階を前記測定システムが遂行することを含み、
前記測定システムは、前記断続的なカテーテルアブレーションプロセスの間における組織損傷の発達を監視するように構成され、前記測定システムは、少なくとも１つのカテーテル電極を有するカテーテルアブレーションデバイスと、患者の身体への適用のための複数の外部電極と、アブレーションエネルギーの印加がない状態で前記少なくとも１つのカテーテル電極と前記外部電極との間の電流経路のインピーダンスを決定するための測定回路機構と、電気コントローラと、を備え、
前記測定段階は、前記電気コントローラ、前記少なくとも１つのカテーテル電極、前記複数の外部電極、及び、前記測定回路機構を用いて実行され、
前記作動方法は、前記測定システムが決定段階を遂行することをさらに含み、当該決定段階において、１つ以上の前記カテーテル電極と１つ以上の前記複数の外部電極との間に電流を順次に印加し、インピーダンスを測定し、当該測定の結果に従って前記測定段階で用いるための電極を選択することによって、１本以上の電流経路が複数の電流経路から選択される、作動方法。

【請求項9】

前記測定段階の間、当該測定段階がなければ前記組織に適用されるアブレーションエネルギーが前記カテーテル電極からダミー負荷へそらされる、請求項８に記載の作動方法。

【請求項10】

前記測定段階の後続する反復に用いられる電極とともに、規定数の電流経路が前記決定段階において選択される、請求項８又は９に記載の作動方法。

【請求項11】

前記電極が、測定された前記電流経路の最も低いインピーダンスに関連付けられたものとして選択される、請求項８～１０のいずれか一項に記載の作動方法。

【請求項12】

前記電極が、前記損傷に隣接した領域への導電性溶液の注入などの、前記患者の前記身体の局所状態変化に最も敏感な前記電流経路に関連付けられたものとして選択される、請求項８～１１のいずれか一項に記載の作動方法。

【請求項13】

前記測定段階において行われた前記測定が、前記カテーテルアブレーションによって形成された損傷のサイズを推定するためのアルゴリズム内で用いられる、請求項８～１２のいずれか一項に記載の作動方法。

【請求項14】

測定段階ごとに、前記測定の結果が分析され、どの測定を前記アルゴリズム内で用いるべきかに関して選択が行われる、請求項１３に記載の作動方法。

【請求項15】

前記選択が、以前の測定段階以降に選択された前記１本以上の電流経路のインピーダンスの変化に少なくとも部分的に基づいて行われる、請求項１４に記載の作動方法。

【請求項16】

前記決定段階及び／又は前記測定段階が前記対象の呼吸サイクル及び／又は心拍に同期される、請求項８～１５のいずれか一項に記載の作動方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、制限されたインピーダンス測定を通じて組織アブレーションを監視するための方法及びシステムに関する。それは、特に、血管内心臓カテーテルアブレーション治療のリアルタイムの連続評価において適用されるが、種々の他の医学的治療技法にも同等に適用を見出し得る。

【背景技術】

【0002】

無線周波数（ＲＦ：ｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）アブレーションなどの心臓カテーテルアブレーションは、広範な心不整脈を低侵襲性の仕方で治療する能力を有し、介入性心臓病学の急速に成長する分野を構成している。これらの不整脈に関わる心臓の領域は、好適なアブレーションデバイス（ＲＦ放射電極又は他の好適な機器など）を装備したカテーテルを用いた末梢静脈又は動脈からのアクセスを介して到達することができ、アブレーションエネルギーを印加して組織を加熱することによってアブレートすることができる。

【0003】

ＲＦカテーテルアブレーションは、１つ以上の電極カテーテルを通して（３５０ｋＨｚ～１ＭＨｚの範囲内の）高周波交流電流を心筋組織へ送出し、熱損傷を作り出すことを含む。電流が組織を加熱する機構は、電極と直接接触した組織の狭い縁（＜１ｍｍ）の抵抗（オーム）加熱であり、より深い組織領域は伝導によって加熱される。熱は領域から、さらなる熱伝導によって正常温の組織内へ、及び循環する血液プールを介した熱対流によって消散される。

【0004】

小さすぎる損傷は不整脈の治療において効果がなくなる場合があり、その一方で、大きすぎる損傷は好ましくない合併症を伴う場合がある。この区域における過熱は大きな懸案事項であり、刺通及びタンポナーデを含む潜在的リスクを有する。それゆえ、カテーテルアブレーションの成功は、不整脈原性基質の精密な位置確認だけでなく、付随する傷害を生まない、その基質の完全で永久的な除去を必要とする。

【0005】

アブレーション手順の間における損傷の発達を監視する必要性にもかかわらず、これを臨床的に達成するための確実な手段は目下存在しない。カテーテル先端温度及びインピーダンス変化、アブレーションパワー、継続時間、カテーテル先端圧力、並びにアブレーションカテーテル上で記録された心内電位図の減少などの代替尺度が、カテーテル先端が心臓壁に対して適切に配置されていること、及びアブレーションが生じていることの指示を提供することができるが、概して、損傷の形成又は発達の直接的尺度を提示することは全くできない。ＭＲＩは損傷の高分解能画像を、比較的小さい誤差をもって提供することができるが、画像再構成時間が長く（３０分に及ぶ）、したがって、本技法は標準的な臨床手順のために実用的でない。

【0006】

損傷サイズを決定するための以前のシステムは電気インピーダンストモグラフィ（ＥＩＴ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）の使用を含む。ＥＩＴは、空間分解能の低い結果をもたらす不良設定の方法であるため、その従来の実装において欠点を持つ。したがって、ＥＩＴ実装システムは、リアルタイムのカテーテル位置の認識に加えて利用される、治療全体を通じたＣＴ撮像又は位置情報に大きく依存する。

【0007】

ＥＩＴの数値解を用いない、又はＣＴ情報に頼ることを必要としない、カテーテルアブレーションの間における損傷の発達を監視するためのより確実なシステム及び方法が必要とされている。

【0008】

本明細書におけるいかなる従来技術への言及も、この従来技術が任意の管轄体内の共通の一般知識の部分を成すこと、或いはこの従来技術が、当業者の読者によって従来技術の任意の他の部品と組み合わせられることが合理的に期待され得るであろうことの認知又は示唆にならない。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0009】

カテーテルアブレーション手順における電磁放射の送出の間において、抵抗及び伝導加熱に起因する心組織内の温度変化は組織の電気インピーダンスの変化を伴う。理論的には、温度が増大したときに、インピーダンスは降下する。これにより、組織体積の変化したインピーダンスを測定することにより、組織体積内の加熱をリアルタイムで測定できる。

【0010】

第１の態様における本発明によれば、患者に適用される医療アブレーションプロセスの間における組織損傷の発達を監視するためのシステムであって、システムが、
少なくとも１つのカテーテル電極を有するカテーテルアブレーションデバイスであって、
デバイスが給電路を介して電気エネルギー源に接続可能であり、標的領域内の組織をアブレートするためのアブレーションエネルギーを印加するように構成されている、カテーテルアブレーションデバイスと、
患者の身体への適用のための複数の外部電極と、
アブレーションエネルギーの前記印加がない状態で少なくとも１つのカテーテル電極と外部電極との間の電流経路の電気特性を決定するための測定回路機構と、
電気コントローラと、
を備えるシステムが提供される。

【0011】

好ましくは、電気特性は電流経路のインピーダンスである。

【0012】

好ましい形態では、電気コントローラは、少なくとも１つのカテーテル電極の異なる組み合わせと複数の外部電極との間のＡＣ電流源の印加を制御するように構成されており、これにより、生じた電圧の測定が、それぞれの電極の間の患者の身体を通る異なる電気経路のインピーダンスの尺度を提供し、電気コントローラは、カテーテルアブレーションデバイスを電気エネルギー源から切り離すか、又は前記ＡＣ電流源の印加の間のアブレーションエネルギーの前記印加を他の仕方で一時停止するようにさらに構成されている。

【0013】

システムは、前記測定回路機構の動作期間の間における電気エネルギー源への選択的接続のためのダミー抵抗負荷を含み得る。この場合には、エネルギー源をカテーテルアブレーションデバイスから切り離し、それをダミー負荷に結合するように構成されたアブレーション分路が含まれ得る。

【0014】

代替的に、測定が行われている期間に高速にオフに切り替えられ得る、断続的な電気エネルギー源が用いられてもよい。

【0015】

好ましい形態では、測定回路機構は、電気コントローラの制御下での電極の異なる組み合わせの間の切り替えのために構成されたスイッチマトリックスを含む。

【0016】

好ましくは、測定回路機構は、前記電気特性（例えば、インピーダンス）を測定するための４端子測定法を実施するように構成されている。

【0017】

電気コントローラはＰＣを含み得る。好ましい形態では、測定回路機構は、測定された電圧のデジタル表現を提供するための１つ以上のアナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ：ａｎａｌｏｇ－ｔｏ－ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を含む。一実施形態では、異なる電流経路の同時測定のための複数のＡＤＣが含まれ、各ＡＤＣは、電気コントローラの制御下で、異なる選択された外部電極を切り替えられるように構成されている。

【0018】

一形態では、電気エネルギー源はＲＦ発生器である。本発明は、マイクロ波アブレーション及び電気穿孔法を含む、他の種類のアブレーションプロセスにも適用され得る。

【0019】

複数の外部電極は、患者の身体の外部区域にわたる適用のための電極ドットハーネスとして提供され得る。

【0020】

第２の態様における本発明によれば、対象の組織に適用されるカテーテルアブレーションプロセスの間における損傷のサイズを監視するためのシステムを動作させる方法であって、本方法が、
（ａ）カテーテル電極へのアブレーションエネルギーの送出を含むアブレーション段階を遂行することと、
（ｂ）アブレーションによって形成された損傷区域を通過する電流経路の電気特性を測定することを含む測定段階を遂行することと、
を含み、
ステップ（ａ）及び（ｂ）が順次に繰り返される、方法が提供される。

【0021】

好ましい形態では、ステップ（ａ）及び（ｂ）は、ステップ（ｂ）において遂行される測定が規定の損傷サイズを指示するまで順次に繰り返される。

【0022】

ステップ（ｂ）において、アブレーションエネルギーはカテーテル電極からダミー負荷へそらされ得る。

【0023】

本発明の第２の態様の方法は本発明の第１の態様のシステムの使用を含み得、ステップ（ａ）は、前記カテーテルアブレーションデバイスを用いて実施され、ステップ（ｂ）は、前記複数の外部電極及び前記測定回路機構を用いて実施され、ステップ（ａ）及び（ｂ）の間の切り替えは前記電気コントローラの制御下で行われる。

【0024】

それゆえ、本方法によれば、測定段階は、１つ以上のカテーテル電極と、患者の身体の外部に適用された複数の電極との間に電流を順次に流し、電気的応答を測定することを含む。結果の分析は最も直近のアブレーション段階の効果の評価を与え、連続した測定段階の結果の分析は所望の損傷サイズの達成に関する予測を可能にする。

【0025】

本方法は、１つ以上のカテーテル電極と、患者の身体に適用された複数の外部電極との間に電流を順次に印加し、電気的応答を測定し、結果に従ってステップ（ｂ）のために用いるための電極を選択することによって、１本以上の電流経路が複数本の電流経路から選択される、初期決定段階を含み得る。

【0026】

好ましくは、規定数の電流経路が決定段階において選択され、関連電極がステップ（ｂ）の後続の反復のために用いられる。

【0027】

一実施形態では、電極は、測定された電流経路の最も低いインピーダンスに関連付けられたものとして選択される。代替的に、電極は、損傷に隣接した領域への導電性溶液の注入などの、患者の身体の局所状態変化に最も敏感な電流経路に関連付けられたものとして選択され得る。

【0028】

インピーダンスの変化は、医師に損傷サイズの尺度を提供するために、（例えば、ルックアップ表内の）以前に決定されたデータと比較されてもよい。本発明の本方法は、ほとんどの適用物においては臨床的に許容可能と見なされる、わずか、深さ１ｍｍ及び長さ３ｍｍ前後の誤差以内で損傷サイズを追跡するために用いることができることが試験によって示唆された。

【0029】

１つの好ましい形態では、本方法は、ステップ（ｂ）において行われた測定を、ステップ（ａ）において形成された損傷のサイズを推定するためのアルゴリズム内で用いることを含む。

【0030】

一実施形態では、測定段階ごとに、測定結果が分析され、どの測定をアルゴリズム内で用いるべきかに関して選択が行われる。

【0031】

この選択は、以前の測定段階以降の関連電流経路の電気特性の変化に少なくとも部分的に基づいて行われ得る。例えば、選択は、介在するアブレーション段階によって引き起こされる最も大きいインピーダンス降下に基づいて行われ得る。

【0032】

好ましい形態では、ステップ（ａ）及び／又はステップ（ｂ）は、比較的安定した点で測定段階を実施するために、対象の呼吸サイクル及び／又は心拍に同期され得る。

【0033】

測定の分析において用いられるアルゴリズムは回帰分析アルゴリズムを含み得る。代替的に、又は加えて、機械学習が、結果を解釈するために用いられてもよい。理解されるように、（特に、測定ごとに用いられる外部電極の位置に基づく）結果の分析は、損傷の寸法、損傷の形状、及び／又は損傷の配向の決定において用いられ得る。

【0034】

したがって、本発明は、アブレーションカテーテル電極と複数の外部電極との間のインピーダンス測定を含む。本明細書及び請求項において、用語「外部電極」は、カテーテルから遠隔にある電極の二次セットを指すために使用される。一般的な適用物では、外部電極は患者の身体の外部に、それと接触して配置される。しかし、それらは、食道、冠静脈洞、又は他の好適な部位などの身体の内部構造内に配置されてもよいことは理解されるであろう。カテーテル電極及び外部電極は、最も臨床的に有意な電流経路を高速且つ確実に見出し、損傷の成長の臨床的に有用な指示を提供することができる、アブレーションの進行に伴うインピーダンス変化の尺度を得るために用いられる。

【0035】

患者の身体上の異なる場所における複数の電極の間の複数のインピーダンス測定の使用は、無論、ＥＩＴの全般的分野において知られている。しかし、ＥＩＴは、医療撮像のためには、肺機能の監視、癌領域の場所特定、脳活動及び胃活動の位置確認などの領域における特定の適用で用いられている。対照的に、本発明は画像再構成ソフトウェアには頼らず、代わりに、アブレーションカテーテルに含まれる電極と複数の外部電極との組み合わせを、特別に構成されたスイッチング手段と共に用いて、（特定の伝導経路に対応する）電極集団のうちのどれを、アブレーションカテーテルの使用の有効性の進行中の監視において用いるべきかを決定し、それらの電流経路の測定された電気特性における応答が、損傷形成の進行の比較的直接的なリアルタイムの指示を提供する。ＥＩＴと同様に、本発明の方法において通例印加される電流は、身体内の著しい神経刺激又はオーム加熱を回避するために、比較的小さく、適度に高い周波数におけるものである。損傷の形成を監視するためのＥＩＴの使用とは異なり、本発明は、複雑な計算解の必要性、並びにまた、ＣＴ撮像又は位置情報に頼る必要性をなくす。

【0036】

カテーテル電極の近接によって、１つ以上の外部電極への生じた電気経路内に、加熱された体積の包含が確立され、本発明によれば、複数の電極にわたって電流の印加を反復し、電圧測定を遂行することによって、最も適切な電流経路が見出される。（算出された最も低いインピーダンス測定値などの）規定の基準が、アブレーション治療の間における損傷の形成の監視のための最も適切な経路の指示として考慮される。

【0037】

先行する段落において説明された本発明のさらなる態様及び態様のさらなる実施形態が、例として、添付の図面を参照して与えられた、以下の説明から明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0038】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る、患者のＲＦカテーテルアブレーションの間における損傷の発達を監視するためのシステムの概観である。

【図2】図２は、ＲＦ発生器に接続された図１のシステムのアブレーションインターフェースを示す。

【図3】図３は、代替的なシステムのインターフェースを示す。

【図4】図４は、本発明の一実施形態に係る、カテーテルアブレーションの間における損傷の発達を監視するための方法を示すフロー図である。

【図5】図５は、図４に示される方法の測定段階のフロー図である。

【図6】図６は、本発明の代替的な実施形態に係る、カテーテルアブレーションの間における損傷の発達を監視するための方法を示すフロー図である。

【図7】図７は、図６に示される方法の測定段階のフロー図である。

【図8】図８は、１６個の４つの帯状に配列された、６４個のＥＣＧ電極（「ドット電極」）の一実施形態を示す。

【図9】図９は、カテーテルデバイス及びアブレーション損傷の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0039】

本明細書において開示され、定義された本発明は、言及された、又は本文若しくは図面から明らかな個々の特徴のうちの２つ以上の全ての代替的な組み合わせにも適用されることは理解されるであろう。これらの異なる組み合わせの全ては本発明の様々な代替的な態様を構成する。

【0040】

図１に示されるシステム１０は、ＲＦカテーテルアブレーションの間における損傷の発達の監視を提供し、患者１１の心腔内への導入のためのＲＦアブレーションカテーテル３（ＲＦ放射器及びＲＦ電源線を含む）を含む。カテーテル３はカテーテル電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４を設けられており、電極Ｅ１はＲＦアブレーション電極を含み（図９参照）、その一方で、患者帰還電極２が患者の大腿又は他の好適な場所に取り付けられる。以下においてさらに説明されるように、外部表面電極１の帯４が患者の胸の周りに巻かれる。外部電極１は、この場合には電圧を測定するために用いられる、従来のＥＣＧドット電極であり得る。

【0041】

アブレーションカテーテル３は、例えば、３．５ｍｍ Ｆｒ Ｔｈｅｒｍｏｃｏｏｌカテーテル（Ｂｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒ Ｉｎｃ．）、Ｔｈｅｒａｐｙ Ｃｏｏｌ Ｆｌｅｘアブレーションカテーテル、又は当業者に知られた任意の他の好適なデバイスであり得る。アブレーション発生器１２は、例えば、Ｓｔｏｃｋｅｒｔ ７０心臓アブレーション無線周波数発生器Ｓｔ４５２０（Ｂｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒ Ｉｎｃ．）であり得る。

【0042】

電気インターフェースモジュール６（以下においてさらに説明される、本発明の実施形態２に関しては６Ａとしても参照される）が、患者１１の治療のアブレーション及び測定段階を統御するように構成された複数のリレー及びＮ路スイッチ（例えば、インピーダンス測定回路１７／１７Ａ内に含まれるスイッチマトリックス１６／１６Ａ－図２及び図３参照）を含む。

【0043】

切り替え制御は、カスタムコンピュータプログラム（図示せず）を実行するＰＣによって提供される。ＲＦ発生器１２の出力はインターフェースモジュール６／６Ａへの入力５として参照される。さらに、インターフェースモジュール６／６Ａは、リードワイヤ９によって患者帰還電極２に、外部電極リードワイヤ８によって電極帯４の各外部電極１に、及びリードワイヤ７によって、ケーブルコネクタ１３を経由して、カテーテル３の各内部電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４に電気接続されている。

【0044】

加えて、システムはまた、患者の手首の各々の上に配置されたＥＣＧ電極１０１を有するリアルタイムＥＣＧ／ＱＲＳ（心拍）検出器１０２を含み得る。人工呼吸器１００が、アブレーション手順の間に麻酔された患者１１を人工呼吸するために用いられてもよく、この場合には、人工呼吸器１００は、呼吸サイクルの測定がコンピュータプログラムによって受信されるように構成されている。代替的に、患者１１が鎮静状態にあるのみである場合には、別の発信源から受信された呼吸機能、例えば、胸壁インピーダンスの変動を指示する信号が用いられてもよい。

【0045】

実施形態１
図２に、ＲＦ発生器１２に接続された、電気インターフェースモジュール６の回路機構の第１の実施形態が示されている。アブレーション分路２４、リレー１９、及びリレーグループ２０、２１、２２（まとめて、リレーグループ２３）のリレーがインピーダンス測定の位置で示されている。スイッチマトリックス１６のＮ路スイッチは任意の位置に設定されて示されている。しかし、「測定段階」の間は、スイッチは、以下において詳細に説明されるように、複数の位置を周期的に繰り返すことになる。

【0046】

スイッチマトリックス１６は４つのＮ路ステアリングスイッチ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄから成る。例示的な構成では、スイッチ１８Ａ及び１８Ｂは４路スイッチであり、各スイッチの投入（ｔｈｒｏｗ）はカテーテル電極Ｅ１～Ｅ４の各々への接続をもたらす。スイッチ１８Ｃ及び１８Ｄは６４路スイッチであるが、図示しやすくするために、４つの端子のみが示されている。スイッチ１８Ｃ及び１８Ｄの投入は６４個の外部表面電極１の各々への接続をもたらす。合わせて、これらのＮ路ステアリングスイッチ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄは、ＡＣ定電流源１５、及び（ＡＤＣを介した出力を有する）高精度電圧計１４の端子がカテーテル電極Ｅ１～Ｅ４のいずれか一つ及び外部電極１に選択的に接続されることを可能にする。

【0047】

競合する因子に基づいて決定されたとおりの、ＡＣ電流源１５の適切な動作周波数が用いられる。周波数は、組織刺激を回避するため、及び短期間で数サイクルの測定の獲得を可能にするために十分に高いが、カテーテル内の寄生容量の効果を最小限に抑えるため、及びアブレーションエネルギーの印加周波数からのあらゆる干渉を最小限に抑えるために十分に低くなければならない。初期試験において、本発明者らは、５０ｋＨｚ～１００ｋＨｚの範囲内の周波数が好ましいことを見いだした。投入される電流の振幅もまた、競合する因子によって決定されたとおりに、適宜選択される。電流が高いほど、特に、低インピーダンス経路にとっては、より良好な電圧分解能をもたらす。しかし、電流は、電極自体が加熱し始めるほど高くなってはならない。初期試験において、本発明者らは、２～５ｍＡの範囲内の電流が好ましいことを見いだした。

【0048】

それゆえ、測定回路１７は、順次的な４端子インピーダンス測定を遂行するように構成されている。各測定を遂行するために、第１のカテーテル電極Ｅ１／Ｅ２／Ｅ３／Ｅ４と第１の外部電極１との間に電流が供給され、カテーテル電極のうちの第２のものと、第１の外部電極と隣り合った、第２の外部電極との間で、生じた電圧が測定される。生じたインピーダンスは、次に、ＡＤＣ電圧計１４のＵＳＢ出力から外部のＰＣ（図示せず）へ渡される。

【0049】

図８に示される例示的な構成では、電極帯４は１６個の外部「ドット」電極１の４つの列から成る。電極「ａ」及び「ｂ」に直接隣接した電極のセットが破線及び点線の外形線によってそれぞれ指示されている。留意されるように、電極「ａ」は（上又は下の列内の他の全ての電極と同様に）、直接隣り合う電極を５つ有し、その一方で、電極「ｂ」は（中央の列内の他の全ての電極と同様に）８つ有する。電極帯４は図８において平坦に示されているが、使用時には、それは患者の胸の周りに巻かれ、これにより、図示された最も左側及び最も右側の電極は相互に隣り合った電極になることは理解されるであろう。

【0050】

例示的な４端子構成として、カテーテル３と電極「ａ」との間の伝導経路内のインピーダンス測定値を得ることは、電流源１５の正端子Ｉ＋をカテーテル電極Ｅ３に、電流源１５の負端子Ｉ－を外部電極「ａ」に、ＡＤＣ電圧計１４の正端子Ｖ＋をカテーテル電極Ｅ２に、及びＡＤＣ電圧計１４の負端子Ｖ－を、電極「ａ」と隣り合った５つの外部電極１のいずれか一つに接続することによって達成される。それゆえ、５つの測定のうちのいずれかが、電極「ａ」に関連付けられたカテーテルへの電流経路の決定をもたらし得、本発明の方法は全ての５つの測定を用いて最も適したものを決定する。同じことが電極帯４の上又は下の列内の任意の電極のために適用される。

【0051】

同様に、電極「ｂ」（又は電極帯４の中央の列のいずれかの内部の任意の他の電極）については、８つの測定のうちのいずれかが、その電極に関連付けられたカテーテルへの電流経路の決定をもたらし得、本発明の方法は全ての８つの測定を用いて最も適したものを決定する。インピーダンス測定は以下において本発明の方法の校正及び測定段階を参照してさらに説明される。

【0052】

図２へ戻ると、アブレーション分路２４は、ＲＦ発生器１２からの電気アブレーションパワーを、カテーテル電極Ｅ１及び帰還電極２を通して、或いは測定が遂行されている間はダミー負荷２５（例えば、１０Ω抵抗器）を通して案内するように同時に動作する、２つのＳＰＤＴ（単極双投形）リレー１９から成る。ＳＰＤＴリレー１９は、例えば、Ｇ６ＥＫ－１３４Ｐ－ＳＴ－ＵＳ－ＤＣ５（Ｏｍｒｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）リレーであり得る。この構成は、高電圧からの、及びＲＦノイズからの測定回路１７及び他の構成部品の保護をもたらす。

【0053】

さらに、アブレーション絶縁リレーグループ２０、２１、２２（まとめてリレーグループ２３として参照される）は、アブレーション分路リレー１９と同期して動作するように構成されている。アブレーションの間は、接地リレー２０がスイッチマトリックス１６のＮ路スイッチの投入をグラウンドに接続する。絶縁リレー２１は外部ドット電極１及びカテーテル電極Ｅ２～Ｅ４を絶縁する。リレー２２はカテーテル先端電極Ｅ１及び帰還電極をアブレーション分路リレーのそれぞれの投入に接続する。

【0054】

（インピーダンス測定を行うことができる）１つの状態では、リレーグループ２０及び２１は共同で、スイッチ１８Ａ、１８Ｂの投入からカテーテル電極Ｅ１～Ｅ４の各々への接続、及びスイッチ１８Ｃ、１８Ｄの投入から外部電極１の各々への接続を可能にし、その一方で、帰還電極２は（図示のように）カテーテル先端電極Ｅ１から切り離される。

【0055】

したがって、アブレーション分路リレー１９、及びリレーグループ２３のアブレーション絶縁リレーは、システムが２つの状態、すなわち、アブレーション状態と測定状態との間で切り替わることを可能にする。本発明の方法は、これらの２つの状態を周期的に繰り返す反復プロセスを含み、その本実施形態は以下において図４を参照して説明される。

【0056】

図４に示されるプロセスは、セットアップ段階、それに続く決定段階、並びにそれに続く、繰り返されるアブレーション及び測定段階を含み、アブレーション及び測定段階は、必要とされる損傷サイズが（電圧／インピーダンス測定を用いて決定されたときに）達成されるまで継続し、その時点で治療は停止される。

【0057】

セットアップ段階
プロセスの第１のステップは、ＡＣ電流源１５及びＡＤＣ電圧計１４を用いて、カテーテル３の２つの電極、及び外部電極１のそれぞれを用いて４端子内部－外部電圧測定を得る、セットアップ段階４１である。セットアップ段階の目的は、内部及び外部電極の間の可能な電気経路の全てについての測定を獲得し、進行中の測定のための最適な経路の決定を可能にすることである。理解されることになるように、既知の電流の注入に対して、測定された電圧は電流経路のインピーダンスの決定をもたらす。

【0058】

上述されたように、カテーテルと外部電極との間の電気経路について、印加された電流から生じた電圧測定が得られる。アブレーションカテーテル（例えば、Ｂｉｏｓｅｎｃｅ Ｗｅｂｓｔｅｒ Ｔｈｅｒｍｏｃｏｏｌアブレーションカテーテル）は、一般的に、４つのカテーテル電極を有する。しかし、４端子電圧測定のためには、２つの内部電極のみが必要とされる。上述された例では、Ｅ２及びＥ３が、測定を遂行するために使用され、Ｅ１はアブレーションのためにのみ使用され、Ｅ４は使用されない。Ｅ４は、本発明者らによって、カテーテル先端から遠く離れすぎていると考えられた。その一方で、実際面では、Ｅ１を用いたインピーダンス測定値は、おそらく、ＲＦ信号からＥ１へのアブレーション分路２４によってもたらされる絶縁の限界のゆえに、不必要にノイズを有する傾向を有することが試験によって示された。

【0059】

再び図２へ戻ると、４端子インピーダンス測定を得るために、Ｉ＋はカテーテル電極Ｅ３に接続され、Ｖ＋はカテーテル電極Ｅ２に接続され、Ｉ－は第１の外部電極１に接続され、Ｖ－は第１の外部電極に隣接した電極の各々のものに順次に接続される。生じた電圧測定が各々のために記録される。次に、Ｉ－は、第２の外部電極１に接続するように切り替えられ、Ｖ－は、その第２の外部電極に隣り合った電極に順次に切り替わる。これが、外部電極の全てのために、電流が印加され、生じた電圧が測定され、記録されるまで継続する。

【0060】

上述されたように、各々のものに隣り合う電極を伴う外部電極１の各々のために、複数の４端子電圧測定が取得される。図８に示される構成（１６個の４つの列の形で配列された６４個の電極から成る帯４）では、合計４１６個のインピーダンス測定及び経路が記録される（上部及び下部の帯内の電極ごとに５つ、及び中央の帯内の電極ごとに８つ）。

【0061】

アブレーション測定経路の決定
図４に戻ると、次に、プロセスは、セットアップ段階からの結果を分析し、１０本の最も好適なカテーテル－外部電極経路に関する決定を行う決定ステップ４２へ移る。

【0062】

インピーダンスが低いほど、概して、より直接的な経路、及び付随するより低いノイズリスクを指示するため、「最良の」経路は、最も低いインピーダンスの経路となるように選ばれる。しかし、代替的なアプローチでは、他の基準を用いることもできることは理解されるであろう。

【0063】

例えば、カテーテル部位への好適な生理食塩水の導入に対して最も高い感受性を示す経路が選定されてもよい。

【0064】

以下においてさらに説明されるように、単一の内部－外部電極経路を選択するのではなく、ステップ４２は、１０本の経路の決定を含み、これにより、（例えば、肺野の存在のゆえに）経路が信頼できないことが分かった場合には、他の測定経路が利用可能である。熟練した読者が理解するように、任意の数の内部－外部電極経路を選択することができるであろうが、本発明者らは、１０本の経路が、本発明の方法論のために適切で実際的な数の代替案をもたらすと決定した。理解されることになるように、より多数の経路を選択することはより長い監視時間を要することになり、その一方で、より少数の経路を選択することは確率的誤差をもたらし得る。

【0065】

以下において本発明の実施形態２を参照して説明される、代替的なアプローチでは、アブレーション手順の間のインピーダンス測定のための限られた数の経路を決定するのではなく、全ての経路インピーダンスが各測定段階において測定されてもよく、どの経路を分析において使用するべきであるかの決定が規定の基準に従って行われる。

【0066】

アブレーション段階
決定ステップ４２が完了すると、ＲＦアブレーション治療が開始する（アブレーション段階４３）。上述されたように、この段階の間に、アブレーション絶縁リレー２１は－ＰＣの制御下で－カテーテル電極及び外部電極１をインピーダンス測定回路１７から切り離す。アブレーション絶縁接地リレー２０は、カテーテル電極、及びＮ路スイッチ１８の外部電極端子をグラウンドに接続する。

【0067】

アブレーション分路リレー１９及びアブレーション絶縁リレーグループ２２はＲＦ発生器１２からのＲＦアブレーションエネルギーをカテーテル先端放射器電極Ｅ１に提供し、患者帰還電極２は電気帰還経路を提供する。好適な時間にわたるＲＦアブレーションエネルギーの印加は、それゆえ、損傷の形成を始めるよう組織を加熱する。実験試験では、以下においてさらに詳細に説明されるように、患者の呼吸数を含む様々な因子に従って選定された、５．２秒のアブレーション継続時間が選択された。

【0068】

各アブレーション段階の後に、リレー回路を用いて、ＲＦ発生器１２をカテーテル先端電極Ｅ１及び患者帰還電極２からダミー負荷２５へ切り替える。この切り替えが行われている５０ｍｓの休止は、発達中の損傷を包囲する区域が熱的に平衡に達するための時間を与える。この時間の間に、アブレーション段階の間に加熱された末梢静脈又は動脈液／血がカテーテル先端領域から流れ去り、これにより、あらゆる熱変化は損傷内にのみ存在する。

【0069】

測定段階
測定段階４４は、アブレーション治療が進行するのに伴い、すなわち、連続したアブレーションサイクルの合間に、電流が、選択された経路の内部電極から外部電極に印加されたために生じた電圧を測定するために用いられ、これにより、損傷のサイズの尺度を提供する。アブレーション段階の最後における５０ｍｓの遅延の後に、ＲＦ発生器１２はカテーテル先端電極Ｅ１及び患者帰還電極２からダミー負荷２５に切り替えられる。

【0070】

ＰＣの制御下で、スイッチマトリックス１６は、決定段階４２において選択された１０本の測定経路のために、連続した４端子電圧測定が行われることを可能にするための接続を形成する。

【0071】

図５のフロー図は測定段階４４のさらなる詳細を提供する。組織インピーダンスは、組織内のアブレーションに起因する温度の増大と共に降下することになるため、１０個のインピーダンス測定のうちのいずれかが現在及び（セットアップ段階又は最も直近の測定段階のどちらかにおける）最も直近の測定の間のインピーダンスの増大を示す場合には、インピーダンス値は無視されるべきである。インピーダンスの増大は、経路が低い信号対ノイズ比（ＳＮＲ：ｓｉｇｎａｌ ｔｏ ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）を有すること、又は測定値が予期せぬ事象又はノイズによって支配されたことを指示し得る。

【0072】

図５を参照すると、測定段階プロセスは、第１の測定経路、すなわち、経路ｉ＝１に関して開始する（ステップ５０）。ＰＣの制御下で、スイッチマトリックス１６は、意思決定ステップ４２において識別された第１の経路のための単一の４端子電圧測定を取得するように構成されており（ステップ５１）、それを用いてインピーダンスを決定する。次に、決定ステップ５２において、この値を、記憶された以前の値と比較する。第１の経路のためのこの新たなインピーダンス測定が以前の値よりも低い場合には、このとき、その測定を損傷のサイズの指示として用いることになる（ステップ５３）。新たなインピーダンス測定が以前の値よりも高い場合には、その値は放棄される（ステップ５４）。

【0073】

その後、カウントを増加させ（ｉ＝ｉ＋１、ステップ５８）、プロセスを繰り返すことによって、次の経路がインピーダンスの測定及び決定を受ける。決定ステップ５９が、全ての１０本の経路が測定されたかどうかを決定し、その場合には、プロセスは決定ステップ５７へ進む。１０個のインピーダンス値がいずれも、その以前の測定よりも低いと決定されなかった場合には、損傷を以前のサイクルと同じサイズと考え得る（ステップ５５）。これは、アブレーションが失敗し、繰り返される必要があることを指示し得る。しかし、アブレーションプロセスの最後の方では、平衡状態に達し、損傷はもはや著しく成長しない。必然的に、アブレーションの継続に関する決定は、インピーダンス測定結果によって知らされた、心臓病専門医／外科医によって行われることになる。

【0074】

インピーダンス測定のうちの少なくとも１つが使用のためにフラグが付けられたと決定した（すなわち、その特定の経路のためのインピーダンスが減少し、損傷サイズの増大を指示した）場合には（ステップ５７）、このとき、ＰＣはインピーダンス測定を用いて、インピーダンス深さ及び幅曲線の既定のセットを用いて損傷サイズの決定を行う（ステップ５６）。

【0075】

可能な過小予測及び過大予測値を除外するために、０．４５～０．５５の累積確率のための深さ及び幅のセットの分位点が、結果を制限するために用いられる。これらは、少なくとも１つの測定が範囲内にあることが見いだされるまで、０．３５～０．６５、及び次に、最大で０．２５～０．７５に拡大され得る。したがって、最終的な測定損傷寸法が平均深さ及び幅を表すことになる。

【0076】

図９は、組織９１内の損傷９０に近接した電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４を有するカテーテル３の概略図を提供し、損傷の幅及び高さが本発明の方法によって決定される。

【0077】

図４に戻ると、測定段階４４に続いて、最新のアブレーションサイクルの後の損傷サイズの決定が行われる。決定ステップ４５において、損傷が、必要とされるサイズのものであると決定された場合には、アブレーション治療プロセスは終了する。必要とされる損傷サイズがまだ達成されていない場合には、外科医／心臓病専門医は、アブレーションの次の反復を開始すると決定することができ、それゆえ、プロセスはアブレーション段階４３へ戻る。

【0078】

理解されることになるように、アブレーション及びインピーダンス測定サイクルのこの繰り返しの交互が、治療プロセスのリアルタイムの連続監視をもたらすが、ＲＦ電磁界が測定装置と干渉すること（又はその逆）を伴わない。

【0079】

実施形態２
この代替的な実施形態では、図３に、ＲＦ発生器１２Ａに接続された、電気インターフェースモジュール６Ａの回路機構が示されている。アブレーション分路リレー１９Ａ、及びリレーグループ３１及び３２のリレーがインピーダンス測定の位置で示されている。スイッチマトリックス１６ＡのＮ路スイッチは任意の位置に設定されて示されている。しかし、測定段階の間は、スイッチは再び、複数の位置を周期的に繰り返すことになる。

【0080】

スイッチマトリックス１６Ａは複数のＮ路ステアリングスイッチ３０及び３０Ａ～３０Ｘから成る。実施形態１の構成とは異なり、４路スイッチに接続するのではなく、電流源のＩ＋はアブレーション絶縁リレーを介して電極Ｅ２にのみ接続され、Ｖ＋は、同様に、アブレーション絶縁リレーを介して、カテーテル先端電極Ｅ１にのみ接続される。ステアリングスイッチ３０の極は電流源のＩ－端子に接続され、スイッチ３０Ａ～３０Ｘの極は複数のアナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）１４Ａ～１４ＸのＶ－端子に接続される。

【0081】

本実施形態では、－特に、ＲＦ発生器をカテーテルから絶縁するためのより確実な高速スイッチングの提供における－本発明者らによる装置の改良は、（実施形態１の場合とは異なり）カテーテル先端電極Ｅ１をインピーダンス測定電極として採用することができることを意味する。これは、Ｅ１がアブレーションゾーンに最も近いカテーテル電極であるため、好ましい。

【0082】

図示しやすくするために、Ｎ路スイッチの３つの端子のみが示されている。スイッチ３０～３０Ｘの投入は電極帯４の外部ドット電極１～Ｎに接続される。本実施形態では、測定回路１７ＡのＮ路ステアリングスイッチは、４端子インピーダンス測定が並列に行われることを可能にし、それゆえ、インピーダンス経路の全て（本実施形態では、合計で４１６本の経路）を測定するために必要とされる時間の長さを低減する。

【0083】

測定段階の間は、電流源のＩ－端子は外部のドット電極の各々に順次に接続し、その一方で、Ｖ－端子は電流源のＩ－端子の場所の隣り合ったドット電極に接続する。例えば、測定回路１７Ａは、８つのＡＤＣ、ＡＤＣ１～ＡＤＣ８を、８つの対応するＮ路スイッチ３０Ａ～３０Ｈと共に含み、したがって、スイッチマトリックス１６Ａ内に合計９つのＮ路スイッチ（スイッチ３０を含む）を含み得る。理解されることになるように、このように、ＡＣ電流源１５のＩ－端子の位置ごとに、全ての８つの隣り合った電極を同時に測定することができ、それゆえ、全体的なサンプリング時間を著しく短縮する。

【0084】

アブレーション分路リレー１９Ａは、ＲＦ発生器１２Ａからの電気アブレーションパワーを、カテーテル電極Ｅ１及び帰還電極２を通して、或いは測定が遂行されている間はダミー負荷２５Ａ（例えば、１０Ω抵抗器）を通して案内するよう再び同時に動作する、実施形態１において用いられるとおりの、ＳＰＤＴ（単極双投形）リレーである。この構成は、高電圧からの、及びＲＦノイズからの測定回路１７Ａ及び他の構成部品の保護をもたらす。

【0085】

さらに、接地リレー３１は、アブレーション分路リレー１９Ａと同期して動作するように構成されている。したがって、アブレーション分路リレー１９Ａ及び接地リレー３１は、システムが２つの状態、すなわち、アブレーション状態と測定状態との間で切り替わることを可能にする。この場合も、本方法は、以下において図６を参照して説明されるように、これらの２つの状態を周期的に繰り返す反復プロセスを含む。

【0086】

インピーダンス測定におけるＲＦ発生器１２Ａからのノイズを回避するために、リレーグループ３２のリレーは、測定段階の間は、カテーテル電極Ｅ２～Ｅ４をＲＦ発生器から切り離す。しかし、位置の決定は本発明の一部を成してはいないが、アブレーション段階の間に、Ｅ２、Ｅ３、及びＥ４からの信号は、医師によって、カテーテルの位置を確認するために用いられてもよい。

【0087】

以上において実施形態１を参照して説明された１０本の測定経路を選択するプロセスは、測定サイクル時間を低減することを目的とする。これは、インピーダンス測定値が電力線の干渉によって影響を受け得る場合に、特に適切であり、測定継続時間は、このような干渉を考慮するように選択されなければならない。例えば、干渉の効果を低減するためには、５回の電力線サイクルの継続時間が適切になり得る。５０Ｈｚの電源周波数の場合、１つの測定を取得するための時間（測定期間）は、したがって、１００ｍｓ（５×１／５０Ｈｚ）になり得る。電力線の干渉が有意でない状況では、本発明者らは、２．５ｍｓの測定継続時間が適すると決定した。

【0088】

したがって、本実施形態では、より短い測定間隔が、並列スイッチングの使用と相まって、各測定段階において、全てのＮ個の電極が、アブレーション手順の望ましくない途絶を伴うことなく用いられることを可能にする。これが行われる特定の接続パターンは、シーケンサによって、スイッチ位置ごとに最小限の変更数を可能にするように構成され得る。この目的を達成するために、超高速固体スイッチがＮ路スイッチ３０Ａ～３０Ｘのために用いられる。

【0089】

本実施形態では、（経路の事前に選択された部分セットではなく）全ての経路インピーダンスが測定段階において測定されるため、別個のセットアップ段階を遂行する必要がない。図６に、プロセスが示されている。同図は、測定段階６４及びアブレーション段階６３の周期的繰り返しを示し、決定ステップ６５が、アブレーション手順をいつ停止するかを決定するために用いられる。

【0090】

測定段階
測定段階６４において、選択されたカテーテル電極（この場合には、Ｅ１及びＥ２）と全ての外部電極１との間の電気経路のために、印加された電流から生じた電圧測定が得られ、記録される。

【0091】

上述されたように、外部ドット電極１の各々のために、全ての隣り合った電極を参照して複数の４端子電圧測定が取得される。図８の構成（１６個の４つの列の形で配列された６４個の電極から成る帯４）では、合計４１６個のインピーダンス測定及び経路が記録される（上部及び下部の帯内の電極ごとに５つ、及び中央の帯内の電極ごとに８つ）。８つのＡＤＣが用いられる場合には、外部ドット電極１に隣り合った全ての８つの電極が単一のサイクル内で測定され得る。それゆえ、２．５ｍｓの単一の測定継続時間に対して、全測定サイクルの継続時間は１６０ｍｓになる（２．５ｍｓ×６４＝１６０ｍｓ）。理解されることになるように、このシナリオでは、８つのＡＤＣのうちの３つは上部及び下部の列の電極のためにヌルの測定を記録することになり、これらのヌルの測定は記録／分析から自動的に除外される。

【0092】

図７のフロー図は測定段階６４のさらなる詳細を提供する。理解されることになるように、このプロセスのステップの多くは、以上において図６を参照して説明されたのと同じである（及びここでは詳細に説明されない）。しかし、実施形態２では、経路の事前に選択された部分セットではなく、全てのインピーダンス経路が測定され、処理される。

【0093】

測定がインピーダンスの減少を示す電流経路のための結果のみが用いられるが（ステップ５４Ａ）、インピーダンス経路の測定の増大もまた、追加の情報を提供するために処理され得ることに留意されたい。例えば、このような結果は、連続した測定の合間にカテーテルが動いたことを表し得る。

【0094】

ステップ７１において、各測定の以前のＺ_{ｉ ｓｔａｒｔ}と現在のＺ_{ｉ ｃｕｒｒｅｎｔ}との差を計算する、ΔＺ_ｉ。アブレーションの最初の３０秒について、平均勾配ΔＺ／Δｔ_{３０ｓｅｃ}（オーム／秒単位で測定）が測定される。ステップ７２において、次式を用いて各測定値を校正する：

【数1】

【0095】

次に、さらなる好適な処理（特に、回帰分析）が、損傷サイズ（及び他の特性）の決定を行うために結果に対して実施される。具体的には、次に、校正された測定値のうちの一部又は全てが、ステップ７３において、損傷のサイズ及び配向を決定するために用いられる。各サイクルからの測定値が時間に対して回帰させられ、損傷サイズの決定に用いるための対数温度上昇曲線をもたらす。配向は、損傷サイズを外部ドット電極の位置と相関させることによって決定され得る。このアプローチは、以上において実施形態１を参照して説明されたとおりの既知のインピーダンス対深さ及びインピーダンス対幅曲線の必要性を取り除く。

【0096】

理解されることになるように、取得された全てのインピーダンス測定のうち、処理のための特定のインピーダンス測定（及び分析のための特定の校正された測定）の選択は種々の異なる因子に依存することになる。この選択は、コンピュータソフトウェアの制御下で規定の基準に従って（所望の場合には動的な方式で）行うことができる。

【0097】

図６に概略的に示されるように、決定ステップ６５において、最新のアブレーションサイクルの後の損傷サイズの決定が行われると、アブレーション治療プロセスは、（損傷が、必要とされるサイズのものであると決定された場合には）終了するか、或いは（決定されなかった場合には）アブレーション及び測定の次の反復が開始される。理解されるように、決定ステップ６５は、初期測定段階の後において、アブレーション治療が全く適用されていないうちは、迂回されてもよい。

【0098】

アブレーションが中断されると、インピーダンス値の跳ね返りを監視するためにインピーダンス測定段階のさらなるサイクルが実施され得る。組織組成及び構造の変化に起因するインピーダンス変化は永久的であるが、温度に起因するものはそうでない。したがって、このアブレーション後の監視は、遂行されたアブレーションの機序及び特性に関する有用な情報を提供する、インピーダンス回復曲線の生成及び分析を可能にする。

【0099】

本発明の上述の適例は、低インピーダンスの感知において都合よいアプローチであり、接触及び／又は配線抵抗に起因する測定誤差を回避する、４端子インピーダンス測定技法を含む。しかし、当業者の読者は、本発明は、２又は３端子のアプローチなどの、他の技法を用いて実施されてもよいことを理解するであろう。

【0100】

さらに、上述された実施形態のいずれにおいても、インピーダンス測定は、比較的安定した点で測定が取得されることをもたらすために、患者の呼吸サイクル及びＥＣＧに同期され得る。この点に関して、安定した点とは、人工呼吸器１００からの「肺が空」の指示の後の最初のＱＲＳの２００ｍｓ後の時点であると考えられる。具体的には、アブレーション段階の後に、次の安定した点において、発生器１２はカテーテルから切り離され、ダミー負荷２５へ切り替えられ、そうすると、インピーダンス測定が行われる。典型的なアブレーション段階の継続時間は３～５ｓ（１呼吸サイクル以内）であり得る。患者の呼吸数が１２／ｍ（すなわち、５ｓ）前後であり、典型的なアブレーション手順が３０～９０秒を要する場合、これは、６～１８回前後のアブレーション／測定サイクルを含むことになるであろう。熟練した読者が理解するように、代替的なアプローチが可能である。例えば、呼吸サイクルごとに、理想的には患者のＥＣＧに同期させて、複数の測定を（全てのインピーダンス経路のために）行うことができる。

【0101】

本明細書の他の箇所で述べられているように、説明及び図示された実施形態は、電流伝導端子を提供するために、患者の身体の外部に適用された電極を都合よく用いるが、患者の身体の内部の他の部位も、それらがカテーテル電極から十分に遠く離れており、患者と接触している限り、適し得る。例えば、これらの「外部」電極は必要に応じて食道及び／又は冠静脈洞内に位置付けられてもよい。このようなアプローチの使用時には、電気解剖マッピングシステムが、解剖学的体積内のこれらの「外部電極」部位の位置を正確に決定するためにＣＴ／ＭＲＩ撮像と統合され得る。

【0102】

さらに、上述の説明はＲＦアブレーションを含むが、本アプローチはまた、マイクロ波放射アブレーションなどの、他のカテーテルアブレーション技法でも採用することができる。このような実施形態では、マイクロ波放射カテーテルは、生理食塩水電極又は従来の金属電極などの、１つ以上の適切に位置付けられた電極を装備していてもよい。

【0103】

本明細書で使用するとき、文脈が別途要求する場合を除いて、用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、並びに「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、及び「備えられる（ｃｏｍｐｒｉｓｅｄ）」などの、その用語の変化形は、さらなる付加物、構成要素、整数、又はステップを除外することを意図されない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】