特表 2024-534814 遠方場干渉の存在下における測定位置の心臓隔離状態を検出する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-09-26

(54)【発明の名称】遠方場干渉の存在下における測定位置の心臓隔離状態を検出する方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/287 20210101AFI20240918BHJP

   A61B 5/33 20210101ALI20240918BHJP

   A61B 5/367 20210101ALI20240918BHJP

   A61B 5/361 20210101ALI20240918BHJP

【ＦＩ】

A61B5/287 100

A61B5/33 100

A61B5/367

A61B5/361

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024510482

(86)(22)【出願日】2022-08-03

(85)【翻訳文提出日】2024-02-20

(86)【国際出願番号】 EP2022071843

(87)【国際公開番号】W WO2023020843

(87)【国際公開日】2023-02-23

(31)【優先権主張番号】21192435.2

(32)【優先日】2021-08-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】519129126

【氏名又は名称】キャスビジョン アーペーエス

【氏名又は名称原語表記】ＣａｔｈＶｉｓｉｏｎ ＡｐＳ

【住所又は居所原語表記】Ｔｉｔａｎｇａｄｅ １１， ２２００ Ｋｏｅｂｅｎｈａｖｎ Ｎ， Ｄｅｎｍａｒｋ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】ルーネ パーマン

(72)【発明者】

【氏名】マス エミル マティーセン

【テーマコード（参考）】

4C127

【Ｆターム（参考）】

4C127AA02

4C127BB05

4C127GG02

4C127GG10

4C127GG16

4C127LL08

(57)【要約】

本発明は、制御システム（３）を介して測定位置（１）のマルチチャネル心内電位図（２）を解析することによって遠方場干渉の存在下での測定位置（１）の心臓隔離状態を判定する方法であって、識別ルーチン（９）において、制御システム（３）が心内電位図（２）の少なくとも２個の異なるチャネル（１１）における少なくとも４００ｍｓの解析ウィンドウ（１０）に活性化探索アルゴリズムを適用し、ここで、活性化探索アルゴリズムは、解析ウィンドウ（１０）内の局所活性化電位（１２）のウィンドウ（Ｗ）を識別し、分類ルーチン（１５）において、制御システム（３）が局所活性化電位（１２）を解析して測定位置（１）の心臓隔離状態を判定する、方法に関する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

制御システム（３）を介して測定位置（１）のマルチチャネル心内電位図（２）を解析することによって遠方場干渉の存在下での測定位置（１）の心臓隔離状態を判定する方法であって、
識別ルーチン（９）において、前記制御システム（３）が、前記心内電位図（２）の少なくとも２個の異なるチャネル（１１）における少なくとも４００ｍｓの解析ウィンドウ（１０）に活性化探索アルゴリズムを適用し、前記活性化探索アルゴリズムは、前記解析ウィンドウ（１０）内の局所活性化電位（１２）のウィンドウ（Ｗ）を識別し、
分類ルーチン（１５）において、前記制御システム（３）が、前記局所活性化電位（１２）を解析して前記測定位置（１）の心臓隔離状態を判定する、
方法。

【請求項2】

前記心内電位図（２）は、心房性不整脈中、特に心房細動中または心房粗動中に記録されたものであり、かつ／または
前記測定位置（１）は、少なくとも部分的に心房（１６）内部、特に左心房（１６）内部に位置しており、好ましくは、前記測定位置（１）は、左心房（１６）の壁（１８）内の島（１７）または肺静脈（１９）の入口の島（１７）であり、かつ／または
前記測定位置（１）は、少なくとも部分的に肺静脈（１９）内に位置している、
請求項１記載の方法。

【請求項3】

前記分類ルーチン（１５）において、前記制御システム（３）が、前記局所活性化電位（１２）のモルフォロジーを解析して前記測定位置（１）の心臓隔離状態を判定し、
好ましくは、前記分類ルーチン（１５）において、前記制御システム（３）が、前記局所活性化電位（１２）をモルフォロジー群（２０）へと分類し、好ましくは、前記群にわたる局所活性化電位（１２）の分布に基づいて前記心臓隔離状態を判定する、
請求項１または２記載の方法。

【請求項4】

前記分類ルーチン（１５）において、前記制御システム（３）が、前記局所活性化電位（１２）の複数の特徴的なピークに基づいて前記局所活性化電位（１２）をモルフォロジー群（２０）へと分類し、
好ましくは、前記制御システム（３）が、少なくとも予め定められた振幅を有するピークおよび／または少なくとも予め定められた勾配を有するピークおよび／または多くとも予め定められた勾配を有するピークおよび／または少なくとも予め定められた最小ピーク距離を有するピークおよび／または多くとも予め定められた最大ピーク距離を有するピークを、ピークモルフォロジーに基づいて、特に最小ピーク角度および／または最大ピーク角度に基づいて、特徴的なピークとして分類する、
請求項３記載の方法。

【請求項5】

前記モルフォロジー群（２０）は、単一の特徴的なピークおよび／または正確に２個の特徴的なピークおよび／または正確に３個の特徴的なピークおよび／または４個以上の特徴的なピークおよび／または予め定められた時間で分離された少なくとも２個の特徴的なピークを有する局所活性化電位（１２）についての群を含む、
請求項４記載の方法。

【請求項6】

前記解析ウィンドウ（１０）は、少なくとも４００ｍｓの幅、好ましくは少なくとも８００ｍｓの幅、より好ましくは少なくとも１．２５ｓの幅を有し、かつ／または
前記解析ウィンドウ（１０）は、多くとも３ｓの幅、好ましくは多くとも２ｓの幅、より好ましくは多くとも１．７５ｓの幅を有する、
請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。

【請求項7】

前記解析ウィンドウ（１０）は、各チャネルに対する測定時間にわたって重なり合ったもしくは重なり合わないスライディングウィンドウであり、
好ましくは、チャネルごとに少なくとも２個の局所活性化電位（１２）が抽出され、特に解析ウィンドウ（１０）ごとに少なくとも１個の局所活性化電位（１２）が抽出され、
より好ましくは、前記測定時間は、少なくとも１ｓ、好ましくは少なくとも２．５ｓ、より好ましくは少なくとも１０ｓである、
請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。

【請求項8】

前記制御システム（３）が、前記測定位置（１）の近傍、特にその周囲にアブレーション処置が適用された後に記録された測定位置（１）のマルチチャネル心内電位図（２）に対して前記識別ルーチン（９）および前記分類ルーチン（１５）を実行して、前記測定位置（１）の心臓隔離状態を判定し、
好ましくは、付加的に、前記制御システム（３）が、前記アブレーション処置の前に記録された測定位置（１）のマルチチャネル心内電位図（２）に対して少なくとも前記識別ルーチン（９）を実行し、前記アブレーション処置の前後での局所活性化電位（１２）の比較に基づいて前記心臓隔離状態を判定する、
請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。

【請求項9】

前記活性化探索アルゴリズムは、前記局所活性化電位（１２）およびこれに続いて前記局所活性化電位（１２）のウィンドウ（Ｗ）を見出すピーク検出アルゴリズムを含んでおり、
好ましくは、前記ピーク検出アルゴリズムは、非線形フィルタ、特にウェーブレットフィルタおよび／または前記電位図（２）の変換、特にウェーブレット変換に基づいており、かつ／または、振幅によるピーク検出を含む、
請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。

【請求項10】

前記識別ルーチン（９）において、前記制御システム（３）が、チャネルごとかつ／または解析ウィンドウ（１０）ごとの固定数の、好ましくは時間間隔（２６）ごとの固定数の、特に測定ウィンドウごとの固定数の、局所活性化電位（１２）を識別し、
より好ましくは、前記固定数は、生理学的心拍数および／または測定された心拍数に基づいており、
より好ましくは、前記固定数は、少なくとも５００ｍｓごとの、好ましくは少なくとも８００ｍｓごとの、より好ましくは少なくとも１ｓごとの１個の局所活性化電位（１２）の最大値である、
請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。

【請求項11】

前記制御システム（３）は、識別ステップの前に、干渉信号除去ステップを実行し、前記干渉信号除去ステップは、ペーシングアーチファクトおよび／またはＣＳ電位（１３）および／またはＥＣＧ波（２７）の周囲の時間間隔（２６）および／またはこれらに対して相対的な時間間隔（２６）の完全なもしくは重み付けされたブランキングを含み、
好ましくは、前記ペーシングアーチファクトおよび／またはＣＳ電位（１３）および／またはＥＣＧ波（２７）は、前記マルチチャネル心内電位図（２）とは異なる電位図（２）について検出されたものであり、前記電位図（２）は、冠静脈洞電位図（２）または表面電位図（２）である、
請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。

【請求項12】

前記重み付けされたブランキングは、それぞれの時間間隔（２６）内の前記電位図（２）への種々の重み（２８）の適用であり、好ましくは、前記重み（２８）は、それぞれの前記時間間隔（２６）を完全に除去したセクションと前記電位図（２）の振幅を低減した少なくとも１個のセクションとを含むように予め定められている、
請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法。

【請求項13】

前記制御システム（３）は、品質管理ステップを実行し、前記品質管理ステップでは、前記制御システム（３）が、品質パラメータに基づいて、局所活性化電位（１２）および／または電位図（２）のチャネル（１１）の時間セクションおよび／または電位図（２）のチャネル（１１）を除去し、
好ましくは、前記品質パラメータは、ノイズパラメータ、より好ましくは２乗平均平方根比であり、かつ／または、電力線干渉検出および／またはピーク対ベースライン比に基づいている、
請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。

【請求項14】

前記マルチチャネル心内電位図（２）は、少なくとも４個のチャネル、好ましくは少なくとも６個のチャネル、より好ましくは少なくとも８個のチャネル（１１）を含み、かつ／または、前記マルチチャネル心内電位図（２）は、アブレーションカテーテル（６）によって記録されたものである、
請求項１から１３までのいずれか１項記載の方法。

【請求項15】

請求項１から１４までのいずれか１項記載の方法を実行するように構成された制御システムであって、
前記制御システム（３）は、マルチチャネル心内電位図（２）を受信するかつ／または測定するように構成されており、
好ましくは、前記制御システム（３）は、アブレーションカテーテル（６）に接続可能である、
制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１記載の遠方場干渉の存在下での測定位置の心臓隔離状態を判定する方法、および請求項１５記載の、当該方法を実行するように適応化された制御システムに関する。

【0002】

本方法は特に、心房細動および心房粗動に関する。電気的には、心房細動は心房の筋細胞の無秩序な活性化である。心房細動中は、心臓の機能への心房の寄与は最小限のみとなる。したがって、心房細動は心拍出量を低下させるが、切迫した危険はない。しかし、慢性化した場合の心房細動は、合併症発生率および死亡率の上昇に相関する。心房細動に対する治療の選択肢の１つに、アブレーション治療がある。アブレーションとは、心房の筋細胞の無秩序な活性化を減少させるための電気波のリエントリを可能にする細胞の破壊である。

【背景技術】

【0003】

心房細動に対して推奨される治療には、肺静脈隔離が含まれる。肺静脈隔離は、高周波アブレーション、低温バルーンアブレーションおよびパルス電界アブレーションを含む様々なアブレーション技術と共に行うことができる。これらの技術ではエネルギが種々異なる形式で適用されるが、その共通のエンドポイントは、肺静脈の電気的活性化を心房の他の部分から隔離することである。

【0004】

一般に、アブレーション治療は、標的部位が心臓の他の部分から電気的に絶縁されている場合に成功する。アブレーション治療の成功を評価するための種々の方法が存在する。これらには、高コストのアブレーションポイントの３Ｄマッピングならびにアブレーション中および電位図解析中の力もしくは温度の測定が含まれる。

【0005】

公知の方法の１つ（欧州特許第３１３９８２８号明細書）は、測定位置の局所活性化電位のモルフォロジー解析に焦点を当てている。この方法では、局所活性化電位がそのピークの数および特性に従って群へと分類されている。モルフォロジー群全体にわたる電位分布を解析することで、測定位置の心臓隔離状態を良好に分類することができる。電気信号に基づく方法は、実装が安価であって容易に利用可能である。さらに、電気波の測定は、２次的な因子でなく、心房細動の基礎となっている実際の身体作用を標的としている。

【0006】

公知の方法は、良好な結果を提供する。しかし、公知の方法では、測定位置の局所活性化電位は、基準ＣＳ電位の検出に基づいて検出される。こうしたＣＳ電位は冠静脈洞カテーテルによって検出される。当該基準ＣＳ電位に基づいて、約２００ｍｓの予め定められたウィンドウが選択される。ここでのウィンドウは、測定位置に関連するチャネルの局所活性化電位を含むものとして定義されている。したがって、公知の方法の信頼性は、洞調律にある患者に依存している。

【0007】

電位図と基準電位からの局所活性化電位の位置に関するアプリオリな知識がなくても利用可能な局所活性化電位の解析とを使用して隔離状態を判定する方法が求められている。これは、例えば、患者が心房細動を起こしている間に患者の心臓隔離状態を判定すべき場合に必要となる。心房細動中は、ＣＳ電位と局所活性化との間の時間的関係が破綻することがある。患者を正常な洞調律へと除細動することのできる手段も存在するが、これは常に望ましいとは限らない。

【0008】

さらに、心電図には局所活性化電位だけでなく遠方場干渉も含まれることも問題である。ＣＳ電位の測定には、典型的には、肺静脈内に配置可能なカテーテルに加えて、別個のＣＳカテーテルも必要となる。単一のカテーテルを用いて実行可能な心臓隔離状態を判定する方法を見きわめることが望まれうる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

したがって、本発明の課題は、局所活性化を検出するための基準ＣＳ電位に依拠できない場合にも利用可能な、遠方場干渉の存在下での心筋隔離状態を検出する方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上述した課題は、請求項１記載の方法によって解決される。

【0011】

本発明の主たる実現形態では、全てのチャネルに対して得られる単一の時間ウィンドウを使用するのでなく、心内電位図の複数のチャネルをそれぞれ独立に解析し、チャネル上の局所活性化電位を探索することによって、心房細動中にも十分な実際の局所活性化電位を見出し、これにより、当該局所活性化電位を解析して測定位置の心臓隔離状態を判定することができる。

【0012】

特に、これにより、心房細動中の測定位置の心臓隔離状態を判定することができる。

【0013】

詳細には、制御システムを介して測定位置のマルチチャネル心内電位図を解析することによって遠方場干渉の存在下での測定位置の心臓隔離状態を判定する方法であって、識別ルーチンにおいて、制御システムが心内電位図の少なくとも２個の異なるチャネルにおける少なくとも４００ｍｓの解析ウィンドウに対して活性化探索アルゴリズムを適用し、ここで、活性化探索アルゴリズムは、解析ウィンドウ内の局所活性化電位のウィンドウを識別し、分類ルーチンにおいて、制御システムが局所活性化電位を解析して測定位置の心臓隔離状態を判定する、方法が提案される。

【0014】

請求項２は、提案の方法のきわめて好ましい適用形態を規定している。特に心房細動または心房粗動の間、局所活性化電位、特に肺静脈の局所活性化電位は、基準電位ＣＳ電位からの時間的位置に関するアプリオリな知識に依拠して検出することはできない。

【0015】

請求項３記載の一実施形態では、分類ルーチンにおいて、制御システムが局所活性化電位のモルフォロジーを解析して心臓隔離状態を判定する。心房細動中にも局所活性化電位のモルフォロジー分類を効果的に行うことができることが判明している。請求項４は、分類ルーチンの好ましい詳細を規定している。一般に、少数の分画されたピークを有するモルフォロジー、低いピーク周波数を有するモルフォロジー、低いピーク鮮鋭度を有するモルフォロジー、および小さい振幅を有するモルフォロジーが、隔離の成功を示す。請求項５は、隔離状態の判定の成功を可能にすることが判明している種々の好ましいモルフォロジー群に関している。

【0016】

請求項６の実施形態は、少なくとも１個の生理学的局所活性化電位が主として各解析ウィンドウ内に存在することが保証されるように選択された、好ましい解析ウィンドウの幅に関している。少なくとも１個の生理学的局所活性化電位が各解析ウィンドウ内に存在するように解析ウィンドウの幅が選択されることが好ましい。これにより、常に局所活性化電位を見出すことができるように活性化探索アルゴリズムを適応化することができる。なぜなら、解析ウィンドウが少なくとも１個の局所活性化電位を含むからである。本アルゴリズムでは、全ての局所活性化電位を見出す必要はない。なお、請求項７記載の一実施形態では、スライディングウィンドウを使用して、チャネルごとに複数の局所活性化電位が見出される。

【0017】

請求項８は、提案の方法を使用してアブレーション処置の成功を検証する手段に関している。アブレーション処置は侵襲的な外科手術であるため、患者を数日間観察してアブレーション処置の成功を判定することは好ましくない。そうでなく、アブレーション処置の成功は介入中に判定されるべきである。

【0018】

活性化探索アルゴリズムは、請求項９記載のピーク検出アルゴリズムを含むことができる。

【0019】

制御システムは、チャネルごとの固定数の局所活性化電位を識別することができる（請求項１０）。当該数は、生理学的に存在する局所活性化電位の数以下とすることができる。このようにすることで、誤って識別される局所活性化電位の数を低減することができる。

【0020】

請求項１１記載の好ましい実施形態では、制御システムが識別ステップの前に干渉信号除去ステップを実行し、特に遠方場干渉信号を除去することができる。請求項１１では、ペーシングアーチファクト、ＣＳ電位およびＥＣＧ波の周囲の信号の除去および／またはこれらに関連する信号の除去が挙げられている。遠方場干渉源に関連する時間ウィンドウを除去することにより、実際の局所活性化電位を検出する機会が大幅に増大される。こうした除去はブランキングと称される。ここでのブランキングは、ブランキング時間フレームと部分的に重なる局所活性化電位を識別できるよう、重み付けによって実行することもできる。ブランキングは、例えば、ブランキングされるべき時間ウィンドウの中央で電位図を完全にもしくはほぼ完全に除去し、縁部で振幅のみを低減するガウス曲線によって重み付け可能である。重み付けプランキングのさらなる詳細は、請求項１２記載の主題である。

【0021】

誤って識別される局所活性化電位の数を低減するために、制御システムは、請求項１３記載の品質管理ステップを実行することができる。電位図のセクションまたはさらには電位図のチャネルを、品質パラメータに基づいて、識別ステップの前または後に考慮対象から除外することができる。

【0022】

請求項１４は、使用される好ましいカテーテルに関している。

【0023】

同等の重要性を有する請求項１５記載の別の教示は、提案の方法を実行するように構成された制御システムに関している。提案の方法に関して記載されている全ての説明を完全に適用することができる。

【0024】

以下に、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図面には次のことが示されている。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】マルチチャネル心内電子図の測定中の提案の制御システムを示す図である。

【図2】例示的な適用における提案の方法を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

提案の方法は、制御システム３を介して測定位置１のマルチチャネル心内電位図２を解析することによって遠方場干渉の存在下での測定位置１の心臓隔離状態を判定するために使用される。心臓隔離状態は、バイナリでのイエス／ノー判定または測定位置１の隔離確率のパーセンテージであってよい。マルチチャネル心内電位図２は、好ましくは、複数の電極５、例えば１０個の電極５を含む心内カテーテル４によって測定される。これらの電極５はある程度の空間的広がりを有する。したがって、測定位置１もある程度の空間的広がりを有する。ただし、測定カテーテル６の全ての電極５を測定位置１に配置する必要はない。例えば、測定カテーテル６がアブレーションされる病変７の境界を横断するように配置されるケースもありうる。

【0027】

図１に示されているように、制御システム３は、プロセッサ、場合によってはユーザインタフェースなどを備えたローカルユニット８であってよい。また、一実施形態では、制御システム３はクラウドプロセッサを含むこともできる。したがって、制御システム３を単一の装置に限定する必要はない。

【0028】

識別ルーチン９では、制御システム３が、心内電位図２の少なくとも２個の異なるチャネル１１における少なくとも４００ｍｓの解析ウィンドウ１０に対して活性化探索アルゴリズムを適用する。チャネル１１は、少なくとも２個の電極５間の測定値として定義されている。提案の方法は、高い信頼性で基準ＣＳ電位１３に対する局所活性化電位１２の位置が得られない場合に心臓隔離状態を判定するのに役立つ。このことは特に心房細動中に真となる。

【0029】

活性化探索アルゴリズムは、解析ウィンドウ１０内の局所活性化電位１２のウィンドウＷを識別する。ここでの局所活性化電位１２のウィンドウＷは、チャネル１１間の時間的位置に関して異ならせることができ、かつ基準電位１４のタイミングに関して全てのチャネル１１に対して等しく設定されていないことが重要である。したがって、これらのウィンドウＷの探索フィールドは、少なくとも４００ｍｓの幅となるように選択される。一般に、局所活性化電位１２のウィンドウＷは、各局所活性化電位１２の関連する波形の全てもしくは大部分を含むべきである。活性化探索アルゴリズムは、ウィンドウＷを直接に探索するアルゴリズムであってもよいし、または局所活性化電位１２に割り当てられた単一の時点を探索するアルゴリズムであってもよく、そこからウィンドウＷが導出される。

【0030】

基準タイミングなしで局所活性化電位１２を探索することにより、基準タイミングが全く既知でなくても心臓隔離状態を判定することが可能となる。

【0031】

図２には、マルチチャネル心内電位図２への識別ルーチン９の適用とこれによって得られる局所活性化電位１２のウィンドウＷとが示されている。この場合、好ましくは、局所活性化電位１２のウィンドウＷは、多くとも２５０ｍｓの幅、好ましくは多くとも２００ｍｓの幅、より好ましくは多くとも１７５ｍｓの幅、より好ましくは多くとも１５０ｍｓの幅を有する。ここでは、ウィンドウＷは約１２８ｍｓの幅を有する。好ましくは、局所活性化電位１２のウィンドウＷの幅は、少なくとも５０ｍｓである。

【0032】

分類ルーチン１５では、制御システム３が、測定位置１の心臓隔離状態を判定するために、局所活性化電位１２を解析する。分類ルーチン１５は、参照により本明細書に組み込まれる欧州特許第３１３９８２８号明細書のアルゴリズムを使用することができる。

【0033】

上述したように、好ましくは、心内電位図２は、心房性不整脈中、特に心房細動中または心房粗動中に記録されたものである。提案の方法は、このようなケースにおいても心臓隔離状態を判定することができる。

【0034】

図１に概略的に示されているように、測定位置１は、少なくとも部分的に、心房１６の内部、特に左心房１６の内部に位置しうる。測定位置１は、左心房１６の壁１８内の島１７または肺静脈１９の入口の島１７でありうる。アブレーションの標的となりうる部位には様々な箇所がある。主な標的は、左心房１６への肺静脈１９の入口である。肺静脈１９の有効な隔離は、アブレーション治療の標的となりうる。したがって、測定位置１を少なくとも部分的に肺静脈１９内に配置することができる。

【0035】

一般に、提案の方法は、アブレーション治療前、アブレーション治療中および／またはアブレーション治療後に使用することができる。これは、アブレーションの潜在的な標的の隔離状態を判定するために使用することができ、このケースでは、隔離状態は、測定位置１が電気的活性化の伝導にどのように関与しているかに関する情報を含むことができる。この場合、好ましくは、心臓隔離状態は、アブレーション治療が測定位置１を心臓の残りの部分からどの程度良好に隔離しているかに関する情報を含む。この場合、好ましくは、提案の方法は、アブレーション治療中および／またはアブレーション治療後に使用される。この場合、測定位置１は、進行中のまたは終了したアブレーション治療の標的でありうる。

【0036】

分類ルーチン１５に移ると、当該分類ルーチン１５では、制御システム３が、測定位置１の心臓隔離状態を判定するために、局所活性化電位１２のモルフォロジーを解析するケースが生じうる。隔離状態に関する情報は、局所活性化電位１２の複雑性および振幅に含まれることが判明している。局所活性化電位１２のモルフォロジーは、この電位が大域的な心臓活性化の伝播によって引き起こされたものであるかまたは局所的なペーシングイベントによって引き起こされたものであるか、また全体論的な電気的状況が心房細動による場合と同様に無秩序であるかどうかに依存している。

【0037】

分類ルーチン１５では、制御システム３は、局所活性化電位１２をモルフォロジー群２０へと分類することができ、好ましくは、群全体にわたる局所活性化電位１２の分布に基づいて心臓隔離状態を判定する。この場合、特に有利には、ノイズまたは遠方場干渉によって引き起こされうる誤って識別された局所活性化電位１２が、多くの場合に、隔離されていない位置または隔離された位置に由来する局所活性化電位１２のモルフォロジーから区別されるモルフォロジーを示すため、これらの誤った検出を無視できるようになる。

【0038】

制御システム３は、局所活性化電位１２の特徴的なピークの数に基づいて、局所活性化電位１２をモルフォロジー群２０へと分類することができる。このために、必ずしも電位図２内の全てのプラトーを特徴的なピークとしてカウントしなければならないわけではない。好ましくは、制御システム３は、少なくとも予め定められた振幅を有するピークおよび／または少なくとも予め定められた勾配を有するピークおよび／または多くとも予め定められた勾配を有するピークおよび／または少なくとも予め定められた最小ピーク距離を有するピークおよび／または多くとも予め定められた最大ピーク距離を有するピークを、ピークモルフォロジーに基づいて、特に最小ピーク角度および／または最大ピーク角度に基づいて、特徴的なピークとして分類する。また、特徴的なピークとしての分類は、予め定められたピーク周波数を有するピークおよび／または予め定められたピーク鮮鋭度を有するピークに基づいて行うこともできる。

【0039】

この場合、好ましくは、モルフォロジー群２０は、単一の特徴的なピークすなわち「単相２１」を有する局所活性化電位１２の群、および／または正確に２個の特徴的なピークすなわち「２相２２」および／または正確に３個の特徴的なピークすなわち「３相２３」および／または４個以上の特徴的なピークすなわち「多相２４」を有する局所活性化電位１２の群を含む。モルフォロジー群２０はさらにもしくは代替的に、予め定められた時間で分離された少なくとも２個の特徴的なピークすなわち「２重電位２５」を有する局所活性化電位１２の群を含みうる。これらはさらに、例えばノイズまたは遠方場干渉のいずれかに起因して誤って検出された局所活性化電位１２に関連するモルフォロジーを示す局所活性化電位１２の群を含みうる。

【0040】

好ましくは、解析ウィンドウ１０は、少なくとも１個の生理学的局所活性化電位１２が存在する可能性が高くなるようにまたは確実に存在するように選択される。このために、解析ウィンドウ１０は、少なくとも４００ｍｓの幅、好ましくは少なくとも８００ｍｓの幅、より好ましくは少なくとも１．２５ｓの幅を有することができる。好ましい実施形態では、解析ウィンドウ１０は、多くとも３ｓの幅、好ましくは多くとも２ｓの幅、より好ましくは多くとも１．７５ｓの幅を有することができる。ここでは、解析ウィンドウ１０の幅は１．５ｓである。

【0041】

好ましくは、各チャネル１１から複数の局所活性化電位１２が抽出されて、局所活性化電位１２、特にそのモルフォロジー群２０の良好な統計解析が可能となる。この場合、好ましくは、合計で少なくとも２個、好ましくは少なくとも５個、特に多くとも１０個の局所活性化電位１２が抽出される。チャネルごとに複数の局所活性化電位１２を抽出するために、解析ウィンドウ１０は、各チャネルに対する測定時間にわたって重なり合うもしくは重なり合わないスライディングウィンドウであってよい。好ましくは、少なくとも２個の局所活性化電位１２がチャネル１１ごとに抽出され、ここでは特に少なくとも１個の局所活性化電位１２が解析ウィンドウ１０ごとに抽出可能である。測定時間は、少なくとも１ｓ、好ましくは少なくとも２．５ｓ、より好ましくは少なくとも５ｓとなるように選択可能である。測定時間は、多くとも１０ｓとなるように選択可能である。

【0042】

上述したように、制御システム３は、測定位置１の心臓隔離状態を判定するために、測定位置１の近傍、特にその周囲に適用されたアブレーション処置の後に記録された測定位置１のマルチチャネル心内電位図２に対して識別ルーチン９および分類ルーチン１５を実行することができる。これにより、制御システム３はアブレーション処置の成功を評価することができる。

【0043】

好ましくは、アブレーション処置の前後でのデータの比較が行われうる。したがって、制御システム３が付加的にアブレーション処置の前に記録された測定位置１のマルチチャネル心内電位図２に対して少なくとも識別ルーチン９を実行し、アブレーション処置の前後での局所活性化電位１２の比較に基づいて心臓隔離状態を判定することが行われうる。アブレーション処置の前後の測定位置１は全く同一とする必要はなく、合理的な一致率で十分であるとすることができる。

【0044】

活性化探索アルゴリズムは、局所活性化電位１２を見出し、続いて局所活性化電位１２のウィンドウＷを見出すためのピーク検出アルゴリズムを含みうる。ピーク検出アルゴリズムは、非線形のフィルタ、特にウェーブレットフィルタに基づいていてよく、かつ／または電位図２の変換、特にウェーブレット変換に基づいていてよい。ピーク検出アルゴリズムは、振幅によるピーク検出を含むことができる。例えば、所与の時間フレーム内での最大振幅をピークとして検出することができる。

【0045】

生理学的条件下での局所活性化電位１２の周波数を考慮することによる局所活性化電位１２の検出に戻ると、識別ルーチン９では、制御システム３が、チャネル１１ごとの固定数のかつ／または解析ウィンドウ１０ごとの固定数の局所活性化電位１２を識別することができる。好ましくは、制御システム３は、識別ルーチン９において、時間間隔ごとの固定数の局所活性化電位１２を識別することができる。当該時間間隔は測定ウィンドウでありうる。当該固定数は、生理学的心拍および／または測定された心拍に基づくものでありうる。当該固定数は、少なくとも５００ｍｓごとに多くとも１個の、好ましくは少なくとも８００ｍｓごとに多くとも１個の、より好ましくは少なくとも１ｓごとに多くとも１個の局所活性化電位１２でありうる。任意の所与の時間ウィンドウ内、例えば８００ｍｓ内で単一の局所活性化電位１２を検出するのみで、活性化探索アルゴリズムが常に現実の局所活性化電位１２を見出す手段を有することを保証することができる。

【0046】

図２を参照して、特に遠方場干渉に起因する干渉信号の除去につき詳細に説明する。制御システム３は、識別ステップの前に干渉信号除去ステップを実行することができる。干渉信号除去ステップは、ペーシングアーチファクトおよび／またはＣＳ電位１３および／またはＥＣＧ波２７の周囲でのかつ／またはこれらに対して相対的な、時間間隔２６の完全なもしくは重み付けされたブランキングを含みうる。ＥＣＧ波２７は、心房および心室の活性に関連付け可能なＰ波、ＱＲＳ波および／またはＴ波を含む。一般に、他のアーチファクトもブランキング可能である。こうした重み付け形態でのブランキングが図２に示されている。

【0047】

単純な実施形態では、ブランキングは、電位図２の一部を除去すること、または電位図２の対応する部分にゼロを乗算することと捉えることができる。この場合、好ましくは、全てのチャネル１１にブランキングが適用される。重み付け形態では、電位図２のブランキング時間間隔２６には、ゼロが完全には乗算されない。特に、遠方場干渉がさほど大きくないと予想される時間間隔２６の縁部およびその近傍では、振幅のみが低減されうる。これにより、ブランキング時間間隔２６と部分的に重なり合った局所活性化電位１２を見出すことができる。

【0048】

ペーシングアーチファクトおよび／またはＣＳ電位１３および／またはＥＣＧ波２７は、マルチチャネル心内電位図２とは異なる電位図２上で検出することができ、当該電位図２は冠静脈洞または表面電位図２であってもよい。これらは一般に、潜在的に隔離された肺静脈１９の電位図２よりも、例えば心房および心室の活性化に関連付けられるＣＳ電位１３ならびにＰ波、ＱＲＳ波およびＴ波などのＥＣＧ波２７を識別することに適している。

【0049】

ＣＳ電位１３およびＥＣＧ波２７は、公知のアルゴリズムにより、例えば表面電位図２のピーク検出を使用することによって検出することができる。ピーク振幅検出および／または勾配解析によってペーシングアーチファクトを検出することができる。

【0050】

干渉信号除去ステップの一部として、または独立したステップとして、干渉信号の分類を行って前記干渉信号のブランキングに使用することができる。この場合、好ましくは、干渉信号は、ペーシングアーチファクトおよび／または遠方場干渉および／または不安定な活性化電位および／またはノイズを有する活性化電位のうちの少なくとも１つとして分類される。検出された干渉信号は、局所活性化電位１２として識別されたものから除外することができる。

【0051】

ペーシングアーチファクトは、心臓ペーシングの方法によって生成される信号である。電圧特性、特にチャネル１１の勾配を解析することによって、当該ペーシングアーチファクトを分類することができる。局所活性化電位１２は、それぞれのチャネル１１と当該チャネルに関連付けられた現実の位置との間での生理学的遅延を示している。したがって、制御システム３は、多数のもしくは全てのチャネル１１内の予め定められた短い時間ウィンドウ内部で発生する信号をペーシングアーチファクトとして分類することができる。代替的に、制御システム３は、外部ペーシングタイミングのための入力を有してもよい。

【0052】

遠方場干渉は、例えばＰ波、ＱＲＳ波および／またはＴ波でのＥＣＧの描出により、表面ＥＣＧからのＱＲＳ活性化のタイミングを決定することによって分類可能であり、ここで、各波は、特定の心房または心室の活性化に関連付けられるものでありうる。

【0053】

不安定な活性化電位とは、十分に位置決定されていない、ベースライン偏差および／または大きな波ごとの振幅偏差を有するエネルギを有する活性化電位でありうる。こうした不安定な活性化電位は、さらなる解析から、特にブランキングによって除外することができる。不安定な活性化電位は、表面ＥＣＧおよび／または心内電位図２の予測波形に基づいて分類可能である。代替的に、不安定な活性化電位を分類ルーチン１５において識別することもできる。

【0054】

ノイズを有する活性化電位とは、ノイズスペクトルが関連する形式で生理学的スペクトルに重なり合う活性化電位のことである。ノイズ推定のために公知の方法を使用することができる。

【0055】

この場合、好ましくは、重み付けブランキングは、各時間間隔２６内の電位図２にそれぞれ異なる重み２８を適用することである。好ましくは、重み２８は、各時間間隔２６を完全に除去するセクション、例えばゼロを乗算するセクションと、電位図２の振幅を低減する少なくとも１個のセクションと、を含むように予め定められている。重み付けブランキングは、乗算とは異なる方法で適用することができる。重み２８の例はガウス曲線でありうる。

【0056】

重み付けブランキングは、特にブランキングされる干渉信号の分類に基づいて、ブランキングの重みおよび／または長さに関してパラメータ化可能である。このようにすることで、心房細動中でも明瞭な信号を示す確率が高い局所活性化電位１２を検出することが可能となり、これにより、心房細動中の局所活性化電位の解析が可能となる。

【0057】

一例として、ペーシングアーチファクトは開始時から完全に抑制可能となり、開始後の定められた期間でブランキングが低減される。長さおよび／または低減量は、制御システム３と共に使用されるハードウェアまたはソフトウェアのフィルタ設定に固有であってよい。

【0058】

ＱＲＳ波は、直近の幾つかの心拍への関連影響から、ダイナミクス上のペナルティを受けて推定されうる。本発明のアプローチにより、多くの場合に隔離の危機的瞬間に発生する、ＱＲＳタイミングを徐々に遅延させ重なり合わせる局所活性化電位１２を追跡することができる。したがって、本発明のアプローチにより、患者を正常な洞調律へと除細動する必要なく、隔離処置中および心房細動中に心臓隔離状態を判定することができる。

【0059】

図２には、ここでのケースのＣＳ電位１３に対する時間間隔２９のブランキングについての別の例が示されている。ここでは、時間間隔２９における信号の完全なブランキングを、ゼロの乗算によって実行することができる。

【0060】

特にブランキングによる干渉信号除去ステップは、心内電位図２についての識別ステップに対して実行可能であり、一方、分類ルーチン１５は、識別に使用される種々のタイプの干渉信号除去を行わない、心内電位図２における局所活性化電位１２の解析に基づくものであってよい。

【0061】

制御システム３はさらに、品質管理ステップを実行することもできる。品質管理ステップでは、制御システム３は、品質パラメータに基づいて、局所活性化電位１２および／または電位図２のチャネル１１の時間セクションおよび／または電位図２のチャネル１１自体を除去する。品質パラメータは、ノイズパラメータ、好ましくは２乗平均平方根比であってよく、かつ／または電力線干渉検出に基づいていてよく、かつ／またはノイズパラメータがピーク対ベースライン比であってよい。

【0062】

図１に関して、マルチチャネル電位図２は、少なくとも４個の、好ましくは少なくとも６個の、より好ましくは少なくとも８個のチャネル１１を含みうる。マルチチャネル電位図２はアブレーションカテーテル６によって記録されたものであってよい。他の手段として、例えば円形カテーテル６またはマルチスプラインカテーテル６も挙げられる。マルチチャネル電位図２はバイポーラ電位図であってもよい。好ましい代替形態においては、マルチチャネル電位図２はユニポーラ電位図である。

【0063】

同等に重要な別の教示によれば、提案の方法を実行するように構成された制御システム３が提案される。提案の方法に関して記載されている全ての説明を完全に適用することができる。制御システム３は、マルチチャネル電位図２を受信および／または測定するように構成されている。制御システム３は、好ましくはアブレーションカテーテル６に接続可能である。

【図1】

【図2】

【国際調査報告】