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JP6203951B2 - 局所一致を使用する高解像度マッピング用の医療用デバイス - Google Patents

局所一致を使用する高解像度マッピング用の医療用デバイス Download PDF

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Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）項の下で、２０１３年１０月３１日出願の米国仮出願第６１／８９８，３１２号に対する優先権を主張するものであり、この全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
（発明の分野）
本開示は、医療用デバイス及び医療用デバイスを製造するための方法に関する。より具体的には、本開示は、他の構造体と接続される管状部材を含む細長い体内医療用デバイス、並びにかかるデバイスを製造及び使用するための方法に関する。
様々な種類の体内医療用デバイスが、医療的使用、例えば、血管内使用のために開発されている。これらのデバイスのうちのいくつかは、ガイドワイヤ、カテーテルなどを含む。これらのデバイスは、様々な異なる製造方法のうちのいずれかによって製造され、様々な方法のうちのいずれかに従って使用され得る。既知の医療用デバイス及び方法のうち、各々は、ある利点及び不利点を有する。代替の医療用デバイス、並びに医療用デバイスを製造及び使用するための代替の方法を提供する必要性が依然として存在する。
本開示は、医療用デバイスの設計、材料、製造方法、及び使用代替案を提供する。医療用デバイスが開示される。該医療用デバイスは、
複数の電極が連結されたカテーテルシャフトと、
プロセッサであって、
第１の位置から第１の組の信号を収集することと、
第２の位置から第２の組の信号を収集することと、
第１の期間にわたって第１の組の信号を特徴付けることと、
第２の期間にわたって第２の組の信号を特徴付けることと、
第１の組の信号を第２の組の信号と比較することと、
第１の組の信号からの第１の信号を第２の組の信号からの第２の信号と一致させることと、を行うことができる、プロセッサと、を備える。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１及び第２の組の信号を収集することは、前記第１及び第２の期間にわたって電位の変化を感知することを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１又は第２の期間にわたって電位の変化を感知する際に、複数の電極のうちの１つ又は２つ以上を使用すること。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１又は第２の信号を収集することは、心臓に複数の電極を配置することを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、複数の電極は、バスケット電極構造体上に配置される。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、複数の電極は、プロセッサに連結される。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の組の信号を特徴付けることは、第１の固有の信号パターンを生成することを含み、第２の組の信号を特徴付けることは、第２の固有の信号パターンを生成することを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の組の信号を特徴付けることは、第１の期間にわたる第１の固有の信号パターンの第１の発生数を判定することを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の組の信号を特徴付けることは、第１の期間内の第１の固有の信号パターンの第１の周波数を計算することを更に含み、第１の固有の信号パターンの第１の周波数は、第１の固有の信号パターンの第１の発生数を第１の期間で除することによって判定される。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第２の組の信号を特徴付けることは、第２の期間内の第２の固有の信号パターンの第２の発生数を判定することを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第２の組の信号を特徴付けることは、第２の期間内の第２の固有の信号パターンの第２の周波数を計算することを更に含み、第２の固有の信号パターンの第２の周波数は、第２の固有の信号パターンの第２の発生数を第２の期間で除することによって判定される。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の組の信号からの第１の信号を第２の組の信号からの第２の信号と一致させることは、第１の周波数を第２の周波数と一致させることを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、追加の固有の信号パターンを一致させることと、一致した信号パターンを使用して、高解像度マップを生成することと、を含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の組の信号からの第１の信号を第２の組の信号からの第２の信号と一致させることは、第１の固有の信号パターンを第２の固有の信号パターンと整合させることを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の固有の信号パターンを第２の固有の信号パターンと整合させることは、第１の固有の信号パターンと第２の固有の信号パターンとの間の重複領域を特定することを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の固有の信号パターンを第２の固有の信号パターンと整合させることは、第１の固有の信号パターンの第１の活性勾配を判定することと、それを第２の固有の信号パターンの第２の活性勾配と一致させることと、を含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の組の信号を特徴付けることは、第１の期間内の第１の固有の信号パターンの第１の発生数を判定することを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の組の信号を特徴付けることは、第１の期間内の第１の固有の信号パターンの第１の周波数を計算することを更に含み、第１の固有の信号パターンの周波数は、第１の固有の信号パターンの第１の発生数を第１の期間で除することによって判定される。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第２の組の信号を特徴付けることは、第２の期間内の第２の固有の信号パターンの第２の発生数を判定することを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第２の組の信号を特徴付けることは、第２の期間内の第２の固有の信号パターンの第２の周波数を計算することを更に含み、第２の固有の信号パターンの第２の周波数は、第２の固有の信号パターンの第２の発生数を第２の期間で除することによって判定される。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の組の信号からの第１の信号を第２の組の信号からの第２の信号と一致させることは、第１の周波数を第２の周波数と一致させることを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、追加の固有の信号パターンを一致させることと、一致した信号パターンを使用して、高解像度マップを生成すること。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の組の信号からの第１の信号を第２の組の信号からの第２の信号と一致させることは、第１の固有の信号パターン及び第２の固有の信号パターンを信号テンプレートと一致させることを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の組の信号を特徴付けることは、第１の期間内の第１の固有の信号パターンの第１の発生数を判定することを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の組の信号を特徴付けることは、第１の期間内の第１の固有の信号パターンの第１の周波数を計算することを更に含み、第１の固有の信号パターンの周波数は、第１の固有の信号パターンの第１の発生数を第１の期間で除することによって判定される。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第２の組の信号を特徴付けることは、第２の期間内の第２の固有の信号パターンの第２の発生数を判定することを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第２の組の信号を特徴付けることは、第２の期間内の第２の固有の信号パターンの第２の周波数を計算することを更に含み、第２の固有の信号パターンの第２の周波数は、第２の固有の信号パターンの第２の発生数を第２の期間で除することによって判定される。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の組の信号からの第１の信号を第２の組の信号からの第２の信号と一致させることは、第１の周波数を第２の周波数と一致させることを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、追加の固有の信号パターンを一致させることと、一致した信号パターンを使用して、高解像度マップを生成することと、を更に含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の期間は、第２の期間と同じ継続時間である。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の期間は、第２の期間とは異なる。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、１つ又は２つ以上の追加の期間にわたって、１つ又は２つ以上の追加の位置における１つ又は２つ以上の組のデータを収集することを更に含む。
医療用デバイスを送達するための方法が開示される。本方法は、
請求項１〜３２のいずれか一項に記載の医療用マッピングデバイスを患者の心臓の中へ送達することを含む。
医療用デバイスを送達するための方法が開示される。本方法は、第１の位置から第１の組の信号を収集することと、
第２の位置から第２の組の信号を収集することと、
第１の期間にわたって第１の組の信号を特徴付けること、
第２の期間にわたって第２の組の信号を特徴付けることと、
第１の組の信号を第２の組の信号と比較することと、
第１の組の信号からの第１の信号を第２の組の信号からの第２の信号と一致させることと、を含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１及び第２の組の信号を収集することは、第１及び第２の期間にわたって電位の変化を感知することを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１又は第２の期間にわたって電位の変化を感知する際に、複数の電極のうちの１つ又は２つ以上を使用することを更に含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１又は第２の信号を収集することは、心臓に複数の電極を配置することを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、複数の電極は、バスケット電極構造体上に配置される。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、複数の電極は、プロセッサに連結される。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の組の信号を特徴付けることは、第１の固有の信号パターンを生成することを含み、第２の組の信号を特徴付けることは、第２の固有の信号パターンを生成することを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の組の信号を特徴付けることは、第１の期間にわたる第１の固有の信号パターンの第１の発生数を判定することを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の組の信号を特徴付けることは、第１の期間内の第１の固有の信号パターンの第１の周波数を計算することを更に含み、第１の固有の信号パターンの第１の周波数は、第１の固有の信号パターンの第１の発生数を第１の期間で除することによって判定される。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第２の組の信号を特徴付けることは、第２の期間内の第２の固有の信号パターンの第２の発生数を判定することを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第２の組の信号を特徴付けることは、第２の期間内の第２の固有の信号パターンの第２の周波数を計算することを更に含み、第２の固有の信号パターンの第２の周波数は、第２の固有の信号パターンの第２の発生数を第２の期間で除することによって判定される。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の組の信号からの第１の信号を第２の組の信号からの第２の信号と一致させることは、第１の周波数を第２の周波数と一致させることを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、追加の固有の信号パターンを一致させることと、一致した信号パターンを使用して、高解像度マップを生成することと、を更に含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の組の信号からの第１の信号を第２の組の信号からの第２の信号と一致させることは、第１の固有の信号パターンを第２の固有の信号パターンと整合させることを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の固有の信号パターンを第２の固有の信号パターンと整合させることは、第１の固有の信号パターンと第２の固有の信号パターンとの間の重複領域を特定することを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の固有の信号パターンを第２の固有の信号パターンと整合させることは、第１の固有の信号パターンの第１の活性勾配を判定することと、それを第２の固有の信号パターンの第２の活性勾配と一致させることと、を含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の組の信号を特徴付けることは、第１の期間内の第１の固有の信号パターンの第１の発生数を判定することを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の組の信号を特徴付けることは、第１の期間内の第１の固有の信号パターンの第１の周波数を計算することを更に含み、第１の固有の信号パターンの周波数は、第１の固有の信号パターンの第１の発生数を第１の期間で除することによって判定される。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第２の組の信号を特徴付けることは、第２の期間内の第２の固有の信号パターンの第２の発生数を判定することを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第２の組の信号を特徴付けることは、第２の期間内の第２の固有の信号パターンの第２の周波数を計算することを更に含み、第２の固有の信号パターンの第２の周波数は、第２の固有の信号パターンの第２の発生数を第２の期間で除することによって判定される。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の組の信号からの第１の信号を第２の組の信号からの第２の信号と一致させることは、第１の周波数を第２の周波数と一致させることを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、追加の固有の信号パターンを一致させることと、一致した信号パターンを使用して、高解像度マップを生成することと、を更に含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の組の信号からの第１の信号を第２の組の信号からの第２の信号と一致させることは、第１の固有の信号パターン及び第２の固有の信号パターンを信号テンプレートと一致させることを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の組の信号を特徴付けることは、第１の期間内の第１の固有の信号パターンの第１の発生数を判定することを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の組の信号を特徴付けることは、第１の期間内の第１の固有の信号パターンの第１の周波数を計算することを更に含み、第１の固有の信号パターンの周波数は、第１の固有の信号パターンの第１の発生数を第１の期間で除することによって判定される。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第２の組の信号を特徴付けることは、第２の期間内の第２の固有の信号パターンの第２の発生数を判定することを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第２の組の信号を特徴付けることは、第２の期間内の第２の固有の信号パターンの第２の周波数を計算することを更に含み、第２の固有の信号パターンの第２の周波数は、第２の固有の信号パターンの第２の発生数を第２の期間で除することによって判定される。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の組の信号からの第１の信号を第２の組の信号からの第２の信号と一致させることは、第１の周波数を第２の周波数と一致させることを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、追加の固有の信号パターンを一致させることと、一致した信号パターンを使用して、高解像度マップを生成することと、を更に含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の期間は、第２の期間と同じ継続時間である。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、第１の期間は、第２の期間とは異なる。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、１つ又は２つ以上の追加の期間にわたって、１つ又は２つ以上の追加の位置における１つ又は２つ以上の組のデータを収集することを更に含む。
医療用デバイスを送達するための方法が開示される。本方法は、
第１の電極、及び第１の電極に隣接する複数の追加の電極を有する、カテーテルを提供することと、
第１の電極で、及び追加の電極で、ある期間にわたって、１つ又は２つ以上の信号を感知することと、
その期間にわたって、第１の電極と、複数の電極のうちの１つ又は２つ以上との間の１つ又は２つ以上のレイテンシを計算することと、
１つ又は２つ以上のレイテンシを使用して、第１の電極と、複数の電極のうちの１つ又は２つ以上との間の１つ又は２つ以上の信号の１つ又は２つ以上の方向を判定することと、
１つ又は２つ以上の方向から主方向信号を判定することと、を含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、１つ又は２つ以上のレイテンシを計算することは、固定座標系に対する複数の電極の位置を判定することを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、主方向信号を判定することは、１つ又は２つ以上の信号の１つ又は２つ以上の方向の合計を判定することを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、合計は、１つ又は２つ以上の信号の１つ又は２つ以上の方向の発生数を含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、主方向信号を判定することは、周波数を判定することを含み、周波数は、合計を期間で除することによって判定される。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、ディスプレイ上に主方向を表示することを更に含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、主方向を表示することは、矢印を表示することを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、矢印を表示することは、矢印を長くすることを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、矢印を表示することは、矢印を広くすることを含む。
上の実施形態のうちのいずれかの代替として、又はそれに加えて、矢印を表示することは、矢印を濃くすることを含む。
本開示は、添付の図面に関連して、以下の発明を実施するための形態を考慮してより完全に理解され得る。
診断及び治療目的で、身体の標的組織領域にアクセスするためのカテーテルシステムの一実施形態の概略図である。 図１のシステムと関連する使用のための構造を担持するバスケット機能要素を有するマッピングカテーテルの一実施形態の概略図である。 複数のマッピング電極を含むバスケット機能要素の一実施形態の概略図である。 ３つのベクトル場パターンにわたって延在する例示的な主回転子信号パターンの概略図である。 細胞活性化波面伝播を表す細胞活性化ベクトル矢印の例示的な概略図示である。 細胞活性化波面伝播を表す細胞活性化ベクトル矢印の例示的な概略図示である。 細胞活性化波面伝播を表す細胞活性化ベクトル矢印の例示的な概略図示である。
本開示は、種々の修正及び代替の形態が可能であるが、これらの細目は、図面において例として示されており、詳細に説明される。しかしながら、その意図は、本発明を説明される特定の実施形態に限定しないことであることが理解されるべきである。反対に、その意図は、本開示の趣旨及び範囲内にある全ての修正、同等物、及び代替物を網羅することである。
以下の定義される用語に関して、異なる定義が、特許請求の範囲又は本明細書のいずれかの箇所において与えられない限り、これらの定義が適用されるのもとする。
全ての数値は、明確に示されるかどうかにかかわらず、「約」という用語によって修正されることが想定される。「約」という用語は、一般的に、当業者が、記載される値と同等（すなわち、同じ機能又は結果を有する）と見なすであろう様々な範囲の数を指す。多くの例において、「約」という用語は、最も近い有効数字に四捨五入される数を含み得る。
終点による数値範囲の記載は、その範囲内の全ての数を含む（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５を含む）。
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される際、「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」という単数形は、別途文脈が明確に指示しない限り、複数の指示対象を含む。本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される際、「又は（若しくは）」という用語は、一般的に、別途文脈が明確に指示しない限り、「及び（並びに）／又は（若しくは）」を含む、その意味において採用される。
「実施形態」、「一部の実施形態」、「他の実施形態」などへの本明細書における言及は、説明される実施形態が、１つ又は２つ以上の特定の特徴、構造、及び／又は特性を含み得ることを示すということに留意されたい。しかしながら、かかる記載は、全ての実施形態が、特定の特徴、構造、及び／又は特性を含むということを必ずしも意味しない。加えて、特定の特徴、構造、及び／又は特性が一実施形態と関連して説明されるとき、かかる特徴、構造、及び／又は特性はまた、明確に矛盾して記載されない限り、他の実施形態と関連して使用され得ることが理解されるべきである。
以下の発明を実施するための形態は、異なる図面における類似の要素が、同じように付番される図面を参照して読まれるべきである。図面は、必ずしも縮尺に従っておらず、例示的な実施形態を描写し、本発明の範囲を限定するようには意図されていない。
心拍障害の電気生理現象をマッピングすることは、しばしば、コンステレーションカテーテル又は複数のセンサを有する他のマッピング／感知デバイスの心室の中への導入を含む。センサは、センサ位置における心臓の電気的活性を検出する。電気的活性を処理させ、センサ位置に対する心臓組織を通じた細胞励起を正確に表す心電図信号として表示されることが望ましくあり得る。次いで、処理システムは、信号を分析し、ディスプレイデバイスに出力し得る。医師は、表示された情報を使用して、診断手技を実施し得る。しかしながら、一部の場合において、感知電極は、心臓の電気的活性を正確に検出することができない場合がある。例えば、センサは、完全に信号を検出することができない場合があるか、又はそれらは、遠距離場電気的活性及び／若しくは電気的アーチファクトを検出し得る。
処理システムは、心筋組織の電気的活性によって生成され、かつ隣接する電極によって感知される様々な活性化信号を検出するように構成され得る。しかしながら、コンステレーションカテーテル又は他のマッピング／感知デバイス上の比較的限られた数の電極は、活性化パターン感知の解像度を制限し得る。したがって、電極の総数及び／又は電極間の間隔を低減し、より小さい、集中的な心臓位置から電気信号データを収集することが望ましくあり得る。更に、電極間の距離を低減することは、高解像度データの収集を可能にし得る。しかしながら、この高解像度データは、小さい、局所心臓領域からのみ収集され得る。本明細書において開示される方法及びシステムは、低解像度の標準的な活性マッピングの制限のうちの少なくともいくつかを克服するように設計される。例えば、本明細書において開示される方法のうちのいくつかは、局所領域からの高解像度データを収集し、組み合わせて、心室の高解像度マップを作成することを含み得る。他の方法及び医療用デバイスも開示される。
図１は、診断及び／又は治療目的のために、身体の標的組織領域にアクセスするためのシステム１０の概略図である。図１は、概して、心臓の左心房において展開されるシステム１０を示す。あるいは、システム１０は、左心室、右心房、又は右心室等の心臓の他の領域において展開させることができる。図示された実施形態は、心筋組織をアブレーションするために使用されているシステム１０を示すが、システム１０（及び本明細書において説明される方法）は、その代替として、前立腺、脳、胆嚢、子宮、神経、血管、及びカテーテルによって典型的にアクセスされない身体領域を含む、身体の他の領域における組織をアブレーションするための手技等の他の組織のアブレーション用途における使用のために構成され得る。
システム１０は、マッピングプローブ１４及びアブレーションプローブ１６を含み得る。図１において、それぞれは、選択された心臓領域１２内に、好適な経皮手段によって血管又は動脈（大腿静脈又は動脈など）を通して別個に導入される。あるいは、マッピングプローブ１４及びアブレーションプローブ１６は、心臓領域１２における同時導入及び展開のために、一体化構造で組み立てられ得る。
マッピングプローブ１４は、可撓性カテーテル本体１８を有し得る。カテーテル本体１８の遠位端は、３次元多電極構造体２０を担持し得る。図示された実施形態において、構造体２０は、開放内部空間２２を画定するバスケットの形態をとる（図２を参照されたい）が、電極構造体の幾何学的形状及び電極位置が既知であり得る他の多電極構造体が使用されてもよい。多電極構造体２０は、電極位置及びチャネルを各々有する複数のマッピング電極２４（図１には明確に示されていないが、図２に示されている）を担持する。各電極２４は、解剖学的領域における固有の生理学的活性を感知するように構成され得る。一部の実施形態において、電極２４は、解剖学的構造内の固有の生理学的活性の活性化信号、例えば、心臓活性の活性化時間を検出するように構成され得る。
電極２４は、処理システム３２に電気的に連結され得る。信号線（図示せず）は、バスケット構造体２０上の各電極２４に電気的に連結され得る。信号線は、以下に詳細に記載されるように、プローブ１４の本体１８を通って延在し、各電極２４を処理システム３２の入力に電気的に連結する。電極２４は、心筋組織などの、解剖学的領域内の固有の電気的活性を感知する。感知された活性、例えば、活性化信号は、解剖学的マップ、例えば、ベクトル場マップを生成することによって、医師が、診断及び／又は処置手技、例えば、アブレーション手技のために適切な心臓内の部位（１つ若しくは複数）を特定することを支援するように、処理システム３２によって処理される。例えば、処理システム３２は、近距離信号成分、すなわち、マッピング電極２４に隣接する細胞組織からの活性化信号、又は妨害的な遠距離場信号成分、すなわち、隣接しない組織からの活性化信号を特定し得る。例えば、近距離信号成分が心房心筋組織からの活性化信号を含み得る一方で、遠距離場信号成分は、心室心筋組織からの活性化信号を含み得る。近距離活性化信号成分は、病変の存在を見つけるために、かつ病変の処置、例えば、アブレーション治療のためのアブレーションに好適な位置を判定するために、更に分析され得る。
処理システム３２は、専用回路（例えば、個別論理要素及び１つ又は２つ以上のマイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、又は、取得した活性化信号を受信及び／若しくは処理するための、例えば、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）若しくはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等の特別に構成されたプログラマブルデバイス）を含む。一部の実施形態では、処理システム３２は、受信された活性化信号に関連する情報を受信し、分析し、及び表示する命令を実行する汎用マイクロプロセッサ及び／又は特殊マイクロプロセッサ（例えば、活性化信号を処理するのに最適化され得る、デジタル信号プロセッサ、すなわちＤＳＰ）を含む。このような実装形態では、処理システム３２は、実行されるときに、信号処理の一部を行うプログラム命令を含み得る。プログラム命令は、例えば、マイクロプロセッサ又はマイクロコントローラによって実行されるファームウェア、マイクロコード、又はアプリケーションコードを含み得る。上述の実装形態は、例示的であるに過ぎない。他のプログラム命令が企図される。
一部の実施形態では、処理システム３２は、電極２４に隣接する心筋組織内の固有の電気的活性を測定するように構成され得る。例えば、一部の実施形態では、処理システム３２は、マップ化されている解剖学的特徴内の主回転子又は発散活性化パターンと関連する固有の電気的活性を検知するように構成される。例えば、主回転子及び／又は発散活性化パターンは、心房細動の開始及び持続に関与し得、回転子経路、回転子コア、及び／又は発散の中心のアブレーションは、心房細動を終結させる上で効果的であり得る。いずれの状況においても、処理システム３２は、感知された活性化信号を処理して、ＡＰＤマップ、ベクトル場マップ、等高線マップ、信頼度マップ、心電図、心臓活動電位など等の関連特性の表示を生成する。関連特性は、アブレーション治療に好適な部位を特定するために医師によって使用され得る。
アブレーションプローブ１６は、１つ又は２つ以上のアブレーション電極３６を担持する可撓性カテーテル本体３４を含み得る。１つ又は２つ以上のアブレーション電極３６は、１つ又は２つ以上のアブレーション電極３６にアブレーションエネルギーを送達するように構成され得る無線周波数発生器（ＲＦ）３７に電気的に接続され得る。アブレーションプローブ１６は、処置されるべき解剖学的特徴、並びに構造体２０に対して移動可能であり得る。アブレーションプローブ１６は、１つ又は２つ以上のアブレーション電極３６が、処置されるべき組織に対して位置付けられる際に、構造体２０の電極２４との間に、又はそれに隣接して位置付け可能であり得る。
処理システム３２は、医師が見ることができるように、関連特性の表示をデバイス４０に出力し得る。図示された実施形態において、デバイス４０は、ＣＲＴ、ＬＥＤ、若しくは他のタイプのディスプレイ、又はプリンタである。デバイス４０は、医師にとって最も有用な形式で関連特性を提示し得る。加えて、処理システム３２は、装置４０への表示のための位置特定出力を生成し得、この出力は、医師が、アブレーションのために特定された部位における組織と接触するところにアブレーション電極３６を案内するのに役立つ。
図２は、遠位端に電極２４を含むマッピングカテーテル１４の実施形態を図示し、図１に示されるシステム１０における使用に好適であり得る。マッピングカテーテル１４は、可撓性カテーテル本体１８を有し、その遠位端は、マッピング電極又はセンサ２４を担持するように構成される３次元構造体２０を担持する。マッピング電極２４は、心筋組織における固有の電気的活性、例えば、活性化信号を感知し、次いで、感知された活性は、処理システム３２によって処理されて、医師が、生成及び表示された関連特性を介して、心拍障害又は他の心筋病変を有する部位（１つ若しくは複数）を特定するのを支援する。この情報を使用して、アブレーション等の適切な治療を特定された部位に適用するための適切な位置を判定し、かつ／又は１つ若しくは２つ以上のアブレーション電極３６の特定された部位への誘導を支援することができる。
図示された３次元構造体２０は、基部部材４１及び端部キャップ４２を含み、それらの間を可撓性スパイン４４が周方向に離間した関係で概ね延在する。上記のように、３次元構造体２０は、開放内部空間２２を画定するバスケットの形態をとる。一部の実施形態では、スパイン４４は、ニチノールメタル又はシリコーンゴムなどの、弾性不活性材料から作られ、及び接触する組織表面に曲げる又は一致させるように、基部部材４１と端部キャップ４２との間で、弾性の予め緊張された状態で接続される。図示された実施形態では、８つのスパイン４４が、３次元構造体２０を形成する。追加的な又はより少ないスパイン４４が、他の実施形態において使用され得る。図示されるように、各スパイン４４は、８つのマッピング電極２４を担持する。追加的な又はより少ないマッピング電極２４が、３次元構造体２０の他の実施形態において、各スパイン４４上に配置され得る。図示された実施形態において、３次元構造体２０は、比較的小さい（例えば、直径４０ｍｍ以下）。代替の実施形態において、３次元構造体２０は、更により小さい又はより大きい（例えば、直径４０ｍｍ以上）。
摺動可能なシース５０は、カテーテル本体１８の主要軸に沿って移動可能である。シース５０を前方に（すなわち、遠位端に向かって）移動させることにより、シース５０が３次元構造体２０の上を移動し、これにより、構造体２０が折り畳まれ、例えば、心臓などの解剖学的構造の内部空間への導入及び／又は内部空間からの除去に好適な小型で薄型の形状状態になる。対照的に、シース５０を後方に（すなわち、近位端に向かって）移動させることにより、３次元構造体２０が露出して、構造体２０が弾性的に拡張され、図２に図示される予め緊張した位置を想定させる。
信号線（図示せず）は、各マッピング電極２４に電気的に連結される。信号線は、マッピングカテーテル２０の本体１８を通ってハンドル５４内に延在し、そこで、それらは、複数のピンコネクタであり得る外部コネクタ５６に連結される。コネクタ５６は、マッピング電極２４を処理システム３２に電気的に連結する。マッピングカテーテルによって生成される信号を処理するためのマッピングシステム及び方法に関する更なる詳細は、米国特許第６，０７０，０９４号、発明の名称「Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｇｕｉｄｉｎｇ Ｍｏｖａｂｌｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈｉｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ」、米国特許第６，２３３，４９１号、発明の名称「Ｃａｒｄｉａｃ Ｍａｐｐｉｎｇ ａｎｄ Ａｂｌａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ」、及び米国特許第６，７３５，４６５号、発明の名称「Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｆｏｒ Ｒｅｆｉｎｉｎｇ ａ Ｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ Ｍａｐ ｏｆ ａ Ｂｏｄｙ Ｃａｖｉｔｙ」に論じられており、これらの開示は、参照により本明細書に明確に組み込まれる。
システム１０の動作を図示するために、図３は、複数のマッピング電極２４を含むバスケット構造体２０の概略側面図である。図示された実施形態において、バスケット構造体は、６４のマッピング電極２４を含む。マッピング電極２４は、（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、及びＨにラベル付けされた）８つのスパイン部の各々上の（１、２、３、４、５、６、７、及び８にラベル付けされた）８つの電極のグループに配置される。６４のマッピング電極２４の配置が、バスケット構造体２０上に配設されるように図示されているが、あるいはマッピング電極２４は、異なる数、異なる構造体、及び／又は異なる位置で配置されてもよい。加えて、複数のバスケット構造体は、異なる解剖学的構造から信号を同時に得るために、同じ又は異なる解剖学的構造に展開されてもよい。
バスケット構造体２０が、処置されるべき解剖学的構造（例えば、心臓の左心房、左心室、右心房、若しくは右心室）に隣接して位置付けられた後、処理システム３２は、解剖学的構造の生理学的活性に関連する各電極２４チャネルからの活性化信号を記録するように構成される、すなわち、電極２４は、解剖学的構造の生理機能に固有の電気的活性化信号を測定する。生理学的活性の活性化信号は、固有の生理学的活性に応答して、又は複数の電極２４のうちの少なくとも１つによって設けられる既定のペーシングプロトコルに基づいて、感知することができる。
コンステレーションカテーテル又は他のマッピング／感知デバイスに沿った電極の配設、サイズ、間隔、及び／若しくは位置は、標的解剖学的構造の幾何学的形状と組み合わせて、感知電極が、標的細胞組織の電気的活性を収集及び伝送する精度に寄与し得る。例えば、電極の総数及び／又は電極間の距離がコンステレーションカテーテル又は他の感知デバイス上で減少する場合、カテーテル／デバイスから取得されるデータの解像度が低減し得る。更に、マッピング電極２４によって感知される活性化信号の解像度は、バスケット構造体２０上のマッピング電極２４の特定の間隔、配設、及び位置、並びに／又は特定の心室内のバスケット構造体２０の位置によって変動し得る。図３は、間隔が感知された活性化信号の特定の解像度に相関し得るように位置付けられた６４の電極を図示する。しかしながら、相対位置、形状、配設、及び／又はマッピング電極２４間の距離の変更が、異なる程度の解像度に相関し得ることが理解され得る。加えて、バスケット構造体２０の全体的なサイズ、形状、及び／又は位置の減少も、感知された活性化信号の解像度における変化に相関し得る。更に、マッピング電極２４及びバスケット構造体２０の両方の相対サイズ、間隔、位置、形状、及び／又は配設の両方の変更は、感知された活性化信号の異なる解像度をもたらし得る。
示されるように、多電極構造体２０のサイズ及び／又は寸法の低減は、マッピング電極２４間の空間を低減し得る。更に、多電極構造体２０のサイズの低減は、特定の期間中にマッピングされ得る細胞組織の低減された「標的エリア」をもたらし得る。しかしながら、マッピング電極２４間の間隔の低減は、感知された電気的活性、例えば、活性化信号の解像度を増加させ得る。したがって、一部の実施形態において、標的エリアにおける低減にもかかわらず、多電極構造体２０の全体的なサイズ及び／又は寸法を低減することが望ましくあり得る。より小さい標的エリアは、増加された解像度（より小さいエリアにわたって）を有し得、したがって、より小さい多電極構造体を使用して、いくつかの低減された標的エリア位置からの「より高い解像度」の電気的活性データを組み合わせることが望ましくあり得る。更に、高解像度「グローバル」心室マップが、いくつかの小さい高解像度マップを組み合わせることによって生成され得る。したがって、いくつかの局所的な高解像度心臓マップを、単一のグローバル高解像度心臓マップの中へ組み合わせるための技術に対する必要性が存在し得る。
第１の組の信号からの第１の信号を第２の組の信号からの第２の信号と一致させて、心室内の局所領域から収集される電気的活性化データの高解像度マップを生成することは、領域内の特定の活性化パターンが所与の期間にわたって発生する周波数に従って、信号を一致させることを含み得る。記載されるように、処理システム３２は、マッピング電極２４に隣接する心筋組織内の固有の電気的活性を測定するように構成され得る。更に、処理システム３２は、細胞の波動励起伝播の複数の「固有の」活性化パターン、例えば、主回転子又は発散活性化パターンと関連付けられる、固有の電気的活性を検出するように構成され得る。活性化パターンの例示的な表示としては、ベクトル場パターン、等高線マップ、等時線、活性化電位表示、及び／又は位相マップが挙げられ得るが、これらに限定されない。主回転子又は発散活性化パターンは、処理システム３２によって検出され得る固有の電気的活性のいくつかの例示的な固有のパターンのうちの１つを図示する。更に、処理システム３２に接続される電極構造体２０は、ある期間にわたって発生する複数の固有の活性パターンを感知し得る。処理システム３２は、特定の心臓位置において発生する各固有の信号パターンを区別及びカテゴリ化することができ得る。加えて、処理システム３２は、特定の期間にわたって、特定の心臓位置における各固有の信号パターン発生を判定することができ得る。したがって、所与の位置における各固有の信号パターンの「周波数」又は普及度は、特定の期間にわたる各固有の信号パターンの発生の数で除することによって計算され得る。固有の信号パターンの周波数は、心室内の任意の数の位置において感知される固有の信号パターンに対して計算され得る。更に、サンプリングが発生する位置は、重複する場合があるか、又はしない場合があり、多電極構造体２０が電気的活性を収集する（すなわち、サンプリングする）期間は、複数の心臓位置にわたって同じ若しくは異なり得る。しかしながら、サンプリングが発生する期間は、固有の信号パターンの普及度を構築するために十分に長くあり得るが、電気的活性を細胞活性化配列にわたって安定していると見なすことができるように、十分に短くあり得る。例示的な期間としては、１〜２分、１〜５分、１〜１０分、５〜１０分、又は５〜２０分が挙げられ得る。
計算された周波数は、標的領域（すなわち、心室）内の複数のサンプリング位置にわたって比較され得る。例えば、多電極構造体２０は、第１の位置において心室に配置され得、第１の期間、データを感知し得る。感知された活性化信号は、収集された、カテゴリ化された固有の信号パターン（例えば、第１の位置において収集及び特徴付けられる）であり得、周波数が計算され得る。次いで、多電極構造体２０は、第２の位置において心室内に配置され得、第２の期間、データを感知し得る。第２の位置は、第１の位置と重複する場合があるか、又はしない場合がある。第１の期間は、第２の期間と同じである場合があるか、又は同じではない場合がある。感知された活性化信号は、固有の信号パターンとして収集され、カテゴリ化され得（例えば、第２の位置において収集及び特徴付けられる）、周波数が計算され得る。第１の位置において計算される周波数は、第２の位置において計算される周波数と比較され得る。
本開示の目的上、同じ若しくはほぼ同じ周波数で発生する固有の信号パターンは、同じ活性化信号の一部であることが想定される。更に、第１の位置における固有の信号パターンは、それらのそれぞれの周波数の類似性に基づいて、第２の位置における固有の信号パターンと一致され得る。周波数の類似性は、「類似の」周波数が相関閾値内にあるかどうかを判定することによって評価され得る。相関値を使用して、標的周波数と「一致している」と見なされ得る周波数の範囲を計算することができる。相関値は、数値割合（％）であり得る。例えば、相関値は、１０％（例えば、約１０％以下以内）に設定され得る。したがって、第１の位置における５０の例示的な周波数は、別の位置における４５〜５５の別の例示的な周波数に一致していると見なされ得る。１０％の相関値が好適であり得るが、これは、制限するようには意図されていない。約２５〜２０％、又は約１〜２０％、又は約２〜１０％、又は約２〜２０％、又は約５〜１０％、又は約２０％以下以内、又は約１５％以下以内、又は約１０％以下以内、又は約５％以下以内等の他の相関値が利用されてもよい。
第１の位置からの周波数と第２の位置からの周波数を一致させた後、これらの周波数に相関する対応する固有の信号パターンが一致され得る。更に、心室内の複数の位置からの固有の信号パターンが感知され、他の固有の信号パターンと比較され（それらのそれぞれの周波数に基づいて）、「類似の周波数」の固有の信号パターンと一致され得る。固有の信号パターンの感知、比較、及び一致は、心室のスパン全体にわたって発生し得る。例えば、複数の位置は、左若しくは右心房又は心室全体にわたる位置を含み得る。更に、心室にわたるいくつかの局所領域からの高解像度データの「類似の周波数」の固有の信号パターンの一致は、心室全体からの細胞活性の高解像度グローバル活性化マップを生成し得る。
様々なアルゴリズム、動作、論理ルール、プロセス、及び／又は演算を利用して、複数の位置から計算される周波数を比較することができることが理解され得る。記載されるように、一例は、固有の信号パターンが領域にわたって一致されるべきかどうかを定義する閾値相関値を特定することを含み得る。更に、その相関値を有する周波数が見つけられない場合、ある領域からの固有の信号パターンの「対」が合計され、他の領域からの他の固有の信号パターンの周波数と比較され得る。処理システム３２は、反復プロセスを実装し得、ここでは、一致した信号パターンが一致プロセスから排除され、残りの周波数が同じ又は異なる相関値に基づいて比較される。
別の実施形態において、第１の組の信号からの第１の信号を第２の組の信号からの第２の信号と一致させて、心室内の局所領域から収集される電気的活性化データの高解像度マップを生成することは、固有の信号パターンの視覚的表示を整合させることによって一致させることを含み得る。例えば、図４は、３つの例示的なベクトル場マップ６０、６２、６４にわたって延在する、概略的な主回転子信号パターン６１を図示する。様々な視覚的表示としては、等高線マップ、等時線、活性化電位表示、及び／又は位相マップが挙げられ得るが、これらに限定されないことが理解され得る。固有の信号パターンは、利用されている特定のパターンに固有の特定の特性に基づいて整合され得る。例えば、図４は、ベクトル場マップ６０から交点６６をわたってベクトル場マップ６２内に延在する、ベクトル６８の概略的な視覚的表示を図示する。ベクトル６８は、心臓内の特定の位置において、電極によって感知される、例示的な細胞波面伝播の規模及び方向を表す。図４は、「視覚的表示」が、ディスプレイ上で具体的なピクセル又は視覚的成分によって表され得ることを更に図示する。ピクセル及び／又は視覚的成分は、ベクトルが交点６６をわたって延在するときに整合され得る。更に、図４は、ベクトル場マップが、固有の信号パターン（例えば、主回転子パターン）を視覚的に表す、１つ又は２つ以上のベクトルを含み得ることを図示する。したがって、いくつかの視覚的特性の整合は、固有の信号パターンの視覚的表示を正確に整合させるために利用され得ることが理解され得る。また、固有の信号パターンは、１つ又は２つ以上の視覚的表示にわたって延在し得、１つ又は２つ以上の交点にわたって整合され得ることも理解され得る。
少なくとも一部の実施形態において、固有の信号パターンは、重複し得る。固有の信号パターンを整合させる一方法は、信号パターンの重複領域を特定することであり得る。重複領域は、ピクセル領域、視覚的インジケータ、照明エリア、表示要素、画像要素、又は視覚的表示（例えば、ベクトル場表示）の重複した部分を整合させることによって、固有の信号パターンが整合されることを可能にする、類似の視覚的特性を含み得る。また、固有の信号パターン特性（例えば、ベクトル矢印）が、連続した様式で整合され得る（例えば、隣接して位置付けられるときに、交点をわたって延在する）か、重複構成に位置付けられるとき、特性の同一要素を重複させることによって整合され得るか、又は連続した様式及び重複した様式の両方で整合され得ることも企図される。
別の実施形態において、固有の信号パターンは、重複しない場合がある。重複しない固有の信号パターンを整合させる一方法は、パターンが互いに隣接して位置付けられる領域を特定することを含み得る。パターンが互いに隣接する領域は、ピクセル領域、視覚的インジケータ、照明エリア、表示要素、画像要素、又は視覚的表示（例えば、ベクトル場表示）の重複した部分を整合させることによって、固有の信号パターンが整合されることを可能にする、類似の視覚的特性を含み得る。更に、重複しない固有の信号パターンを整合させることは、活性勾配を一致させることを含み得る。活性勾配を一致させることは、パターンが互いに隣接する領域（例えば、ピクセル領域）における伝播の方向を含み得る。活性勾配を判定することは、伝播の方向を得ることを含み得る。伝播の方向は、時間微分を使用して判定され得る。
第１の組の信号からの第１の信号を第２の組の信号からの第２の信号と一致させて、心室内の局所領域から収集される電気的活性化データの高解像度マップを生成することは、固有の信号パターンを１つ又は２つ以上のグローバルテンプレートパターンと比較することを含み得る。例示的なグローバルテンプレートパターンとしては、発散場、渦場、又は層流場パターンが挙げられ得るが、これらに限定されない。グローバルテンプレートパターンは、処理システム３２によって特定及び記憶され得る。しかしながら、グローバルシグネチャパターンは、処理システム３２と接続及び／又は関連付けられていない場合がある他の媒体において、記憶、アクセス、処理、取り出し、及び／又は利用され得ることが企図される。固有の信号パターンが多電極構造体２０によって感知された後、固有の信号パターンは、例示的な第１のグローバルテンプレートパターン又はパターンの組と比較され得る。少なくとも一部の実施形態において、グローバルテンプレートは、既定のもの、又はそうでなければ臨床医に既知のものであってもよい。グローバルテンプレートパターンに対する固有の信号パターンの類似性は、グローバルテンプレートパターンの投影に基づき得る。次いで、固有の信号パターンは、残りのグローバルテンプレートパターンと反復的に比較され得る。
第１の組の信号からの第１の信号を第２の組の信号からの第２の信号と一致させて、心室内の局所領域から収集される電気的活性化データの高解像度マップを生成することは、領域における特定の活性化パターンが所与の期間にわたって発生する周波数に従って一致させること、１つ又は２つ以上のグローバルテンプレートパターンに対する固有の信号パターンによって一致させること、及び／又は固有の信号パターンの視覚的表示を整合させることによって一致させることの任意の組み合わせを含み得る。例えば、固有の信号パターンの周波数は、パターンの視覚的表示を整合させることによって、固有の信号パターンを最初に一致させた後に計算され得る。整合によって一致させた後に周波数を計算することは、整合による一致のあるレベルの「信頼性」を確立し得る。同様に、固有の信号パターンの周波数は、固有の信号パターンを１つ又は２つ以上のグローバルテンプレートパターンと比較することによって最初に一致される固有の信号パターンに対して、あるレベルの「信頼性」を確立するように計算され得る。
別の実施形態において、局部的な解剖学的フィンガープリントが生成されてもよい。局所心臓領域の局部的なフィンガープリントは、後に、全心臓領域マップの再構築の際に使用されてもよい。フィンガープリンティングは、マッピングのために標的化される基礎的な生体構造を記録することを含む。例示的な工程は、各領域のインピーダンスマップを生成することを含み得る。別の例示的な工程は、各領域の等高線マップを生成することを含み得る。
別の実施形態において、データを感知及び収集するための期間（例えば、サンプリング継続時間）は、固有の信号パターンがそれ自体繰り返すまで延長され得る。期間はまた、最大閾値を含み得る。
別の実施形態において、グローバル心房活性を使用して、固有の信号パターンを一致させることができる。例えば、ｐ波形態は、心臓領域マップを構築するために一致し得る活性化信号を特定するように、一連の心拍にわたって比較され得る。更に、ｐ波形態のタイミングを用いて、心臓領域マップを構築することができる。
別の実施形態において、いくつかのより小さい高解像度伝播マップを組み合わせることは、高解像度細胞波面伝播マップを生成し得る。図５は、３×３の電極分布において配設される９つの電極７２の方向において伝播する概略的な細胞活性化波面を図示する。各電極の３次元座標は、磁気及び／又はインピーダンスに基づく感知システムを使用して感知され得る。図５における電極構成は、コンステレーションカテーテル、バスケット構造体、又は類似の感知デバイス上に配設される９つの電極を表し得る。図５は、概して、９つの電極７２に向かって移動する、波面７０による細胞発火の方向を図示する。任意の電極下にある細胞が、電気膜電位の変化に応答して、脱分極する際に、電極は、「活性化事象」、すなわち、細胞の静止状態電位に対する電位の変化を「感知」し得る。更に、電極は、電位データの変化を収集し、信号をディスプレイ４０に出力し得る処理システム３２に送信し得る。同様に、隣接する細胞が、隣接する細胞の電位の変化に応答して発火する場合、波面は、隣接する電極に伝播し得る。次いで、隣接する電極は、類似の様式で電位の変化を感知し得る。任意の電極間の細胞発火の電位の変化の感知間の時間差は、それらの電極間のレイテンシ時間間隔として特徴付けられる。レイテンシ時間間隔を使用して、波面伝播の方向を計算することができる。更に、上で示されるように、波面伝播の方向は、例えば、ベクトル場パターン上のベクトルとして視覚的に表示され得る。
図５Ａは、９つの電極分布７２における中央電極上に位置する概略的なベクトル７４を図示する。上で示されるように、ベクトル矢印７４の規模及び方向は、中央電極と周辺電極との間のレイテンシ時間間隔を計算することによって判定され得る。更に、レイテンシ時間間隔を使用して、全ての９つの電極にわたる活性化波面７０の伝播の「主」方向を計算することができる。主方向電極は、それが９つの電極分布７２の集合体上を通過する際に、波面伝播の一般方向を表し得る。一部の実施形態において、主方向は、矢印又は表示として表され得る。任意の数及び構成の電極分布が可能であることが企図される。更に、主方向を計算するために利用される電極は、互いに隣接してもよいか、又はしなくてもよい。ベクトル７４は、波面７２の伝播の主方向を表し得る。図５Ａに図示されるように、ベクトル７４を表すために使用される矢印は、ある長さ及び濃さを有する。長さ及び／又は濃さは、処理システム３２が主方向ベクトルを計算した「信頼性」に相関し得る。更に、「信頼性」は、ある期間にわたってその特定の方向において発生する細胞活性化の総数に直接比例し得る。例えば、図５Ｂに図示されるように、視覚的表示上の主方向を表す矢印７８は、主方向において感知される活性化の数の増加に応答して、長くなり得る。図５Ｃは、ベクトル矢印７８が、主方向において感知される活性化の数の増加に応答して、広くなる又は濃くなる、別の実施形態を図示する。任意の視覚的表示の任意の属性（例えば、ベクトル矢印）が、あるレベルの信頼性を反映するように変更され得る（例えば、色、形状、透明性）ことが企図される。主方向表示の計算値は、心室内の多くのサンプリング位置で生成され得る。サンプリング位置は、重複し得る。重複するサンプリング位置からの情報を分析することは、信頼性レベルの増加を提供し得る。局所的な主方向表示は、全心室の高解像度伝播マップを生成するように組み合され得る。
本開示は、多くの点において、例示的であるに過ぎないことが理解されるべきである。本開示の範囲を超えることなく、詳細、特に、形状、サイズ、及び工程の配設に関して、変更が行われ得る。これは、適切な範囲で、他の実施形態において使用されている１つの例示的な実施形態の特性のうちのいずれかの使用を含み得る。本発明の範囲は、当然のことながら、添付の特許請求の範囲が明示される言語において定義される。

Claims (14)

  1. 医療用デバイスであって、
    第１の位置からの第１の組の信号及び第２の位置からの第２の組の信号を感知するように構成された複数の電極が連結されているカテーテルシャフトと、
    プロセッサであって、
    感知された前記第１の位置からの前記第１の組の信号を受信し、
    感知された前記第２の位置からの前記第２の組の信号を受信し、
    第１の期間にわたって前記第１の組の信号を特徴付け、
    第２の期間にわたって前記第２の組の信号を特徴付け、
    特徴付けられた前記第１の組の信号を、特徴付けられた前記第２の組の信号と比較し、
    特徴付けられた前記第１の組の信号と特徴付けられた前記第２の組の信号との比較に基づき、前記第１の組の信号からの第１の信号を前記第２の組の信号からの第２の信号と一致させ、さらに
    前記第１の信号及び前記第２の信号を含む波面伝播であって、方向と、前記第２の信号と重複しない前記第１の信号の少なくとも一部とを含む波面伝播を表すマップを生成するように構成されたプロセッサと
    を備える、医療用デバイス。
  2. 前記第１及び第２の組の信号を感知するために、前記複数の電極は電位の変化を感知するように構成されている、請求項１に記載の医療用デバイス。
  3. 前記複数の電極が、バスケット電極構造体上に配置される、請求項１又は２に記載の医療用デバイス。
  4. 前記第１の組の信号を特徴付けるために、前記プロセッサは第１の固有の信号パターンを生成するように構成されており、前記第２の組の信号を特徴付けるために、前記プロセッサは第２の固有の信号パターンを生成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医療用デバイス。
  5. 前記第１の組の信号を特徴付けるために、前記プロセッサは前記第１の期間にわたる前記第１の固有の信号パターンの第１の発生数を判定するように構成されている、請求項４に記載の医療用デバイス。
  6. 前記第１の組の信号を特徴付けるために、前記プロセッサは前記第１の期間内の前記第１の固有の信号パターンの第１の周波数を計算するように構成されており、前記第１の固有の信号パターンの前記第１の周波数が、前記第１の固有の信号パターンの前記第１の発生数を前記第１の期間で除することによって判定される、請求項５に記載の医療用デバイス。
  7. 前記第２の組の信号を特徴付けるために、前記プロセッサは前記第２の期間にわたる前記第２の固有の信号パターンの第２の発生数を判定するように構成されている、請求項４〜６のいずれか一項に記載の医療用デバイス。
  8. 前記第２の組の信号を特徴付けるために、前記プロセッサは前記第２の期間内の前記第２の固有の信号パターンの第２の周波数を計算するように更に構成されており、前記第２の固有の信号パターンの前記第２の周波数が、前記第２の固有の信号パターンの前記第２の発生数を前記第２の期間で除することによって判定される、請求項７に記載の医療用デバイス。
  9. 前記第１の組の信号からの第１の信号を前記第２の組の信号からの第２の信号と一致させるために、前記プロセッサは前記第１の周波数を前記第２の周波数と一致させるように構成されている、請求項８に記載の医療用デバイス。
  10. 前記第１の組の信号からの前記第１の信号を前記第２の組の信号からの前記第２の信号と一致させるために、前記プロセッサは前記第１の固有の信号パターンを前記第２の固有の信号パターンと整合させるように構成されている、請求項４〜９のいずれか一項に記載の医療用デバイス。
  11. 前記第１の固有の信号パターンを前記第２の固有の信号パターンと整合させるために、前記プロセッサは前記第１の固有の信号パターンと前記第２の固有の信号パターンとの間の重複領域を特定するように構成されている、請求項１０に記載の医療用デバイス。
  12. 前記第１の固有の信号パターンを前記第２の固有の信号パターンと整合させるために、前記プロセッサは前記第１の固有の信号パターンの第１の活性勾配を前記第２の固有の信号パターンの第２の活性勾配と一致させるように構成されている、請求項１０又は１１に記載の医療用デバイス。
  13. 前記プロセッサは、追加の固有の信号パターンを一致させ、一致した信号パターンを使用して、高解像度マップを生成するように更に構成されている、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の医療用デバイス。
  14. 前記複数の電極は、１つ又は２つ以上の追加の期間にわたって、１つ又は２つ以上の追加の位置における１つ又は２つ以上の組のデータを感知するように構成されている、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の医療用デバイス。
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