JP5323458B2 - コンプレックス細分化心房電位図を使用した心臓内神経節および叢の位置の決定 - Google Patents
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Description
本出願は、参照して本明細書に組み入れる2007年11月29日出願の、「CFAEを使用した心臓内神経叢(GP)領域の位置の決定(Determining Locations of Ganglia Plexus (GP) Areas in the Heart Using CFAE)」との表題の米国仮特許出願第60/990,961号の利益を主張するものである。本出願は、2007年1月5日出願の「コンプレックス細分化心房電位図のマッピング(Mapping of Complex Fractionated Atrial Electrogram)」との表題の、同時係属の米国特許出願第11/620,370号と開示を共用するものである。
〔発明の分野〕
本発明は、心不整脈の診断および治療に関する。より詳細には、本発明は、催不整脈性領域と関連する心臓内の神経節のある(ganglionated)神経叢のマッピングに関する。
本発明のある実施形態により、生きている患者の心臓における異常な電気活動をマッピングするための方法が提供され、この方法は、心臓のそれぞれの位置から電気信号データを入手し、信号データを自動的に分析して信号データ内のコンプレックス細分化電位図を特定し、1つまたは複数の位置を、1つまたは複数の位置におけるコンプレックス細分化電位図の存在に応じて、神経節のある叢を有していると特定し、コンプレックス細分化電位図および神経節のある叢の空間的分布を含む信号データから心臓の電気解剖学的マップを得、かつ電気解剖学的マップを表示することによって実行される。
以下の説明では、本発明のさまざまな原理を完全に理解できるように、多くの具体的な詳細を明らかにする。しかしながら、これらの詳細のすべてが本発明を実践するために必ずしも常に必要なわけではないことは当業者にとって明らかであろう。この場合、本発明の全体的な概念を不必要に不明瞭にしないように、従来のアルゴリズムおよび処理のための周知の回路、制御論理、およびコンピュータプログラム命令の細部は、詳細には示してない。
添付の図面に移って、まず図1を参照されたい。図1は、本発明の開示した実施形態に従った、生きている患者21の心臓12における異常な電気活動の領域を検出し、アブレーション処置を行うためのシステム10の絵画図である。このシステムは、通常はカテーテル14であるプローブを含む。通常は医師であるオペレーター16が、カテーテル14を、経皮的に挿入し、患者の血管系を通して心室または心臓の血管構造内に送る。オペレーター16は、カテーテルの遠位先端部18を、評価すべき標的部位における心壁に接触させる。次に、参照して全ての開示内容を本明細書に組み入れる、上記した米国特許第6,226,542号および同第6,301,496号、ならびに共有譲渡された米国特許第6,892,091号に開示されている方法に従って、電気活動マップを作成する。
システム10(図1)を用いて、心臓12の心室の電気活動マップを、上記した米国特許第6,892,091号に開示されている方法で作成することができる。本発明の態様に従って変更されたこのような方法のうちの1つについての概要から、本発明の理解が容易になるであろう。ここで図3を参照されたい。図3は、本発明の開示した実施形態に従った、心臓12の右心房52の心内膜表面50に接触しているカテーテル14の遠位端部を示している。電極32は、少なくとも1回の全心周期の間中、現在の接触点54で心内膜表面50との接触が維持される。この間、位置情報がポジションセンサ40(図2)によって連続的に測定されると共に、好ましくは電圧(時間の関数として)である電気情報が、電極32およびアレイ36(図2)の各非接触電極38によって測定される。
CFAEの自動検出は、上記同時係属の米国特許出願第11/620,370号に詳細に説明されている。しかしながら、ここでの簡潔な記述は、本発明のいくらかの態様の理解を容易にするであろう。CFAEは、以下の特徴の1つを呈する領域として名目上定義される。実際には、使用者すなわちオペレーターが、特定の患者に対する使用者の経験および判断に基づいてこれらの特徴を変更することができる。
(1)2つまたはそれ以上の偏りでできている細分化電位図、および/または、10秒の記録期間に亘る長い活動コンプレックス(activation complex)の連続的な偏りによるベースラインの摂動を有する心房の領域、または、
(2)電位図が、10秒の記録期間に対して極めて短い平均サイクル(例えば、120ミリ秒)を有する心房の領域。この記録期間は、それほど重要ではなく、他の長さの記録間隔を用いることもできる。
1.カラースケール10〜40のICL((Interval Confidence Level)間隔信頼水準)マップ
2.最少電圧閾値0.04mV
3.最大電圧閾値0.2mV
4.最少持続期間15ms
5.最大持続期間80ms
心臓における神経節のある叢の正常な位置は周知されている。しかしながら、患者間で解剖学的なばらつきがある。その上、神経節のある叢を含む心臓の領域は、連続的なまたは断続的なCFAEによって特徴づけられるものである。対象となっている領域のCFAEの数が、1つのアプローチにおいて所定の閾値、通常は40を超えれば、神経節のある叢は推定上特定される。別法では、神経節のある叢は、実際のCFAEの数に関係なく、局所的に最大数のCFAE部分を有する対象領域に存在すると考えることもできる。
電気解剖学的機能マップは、例えば上記カートXPEPナビゲーション/アブレーションシステムを使用して作成され、電気解剖学的機能マップ上に、神経節のある叢とCFAEコンプレックスの関連を表示することもできる。図4および図5を参照されたい。これらの図は、それぞれ後前投影および右前斜位投影の電気解剖学的機能マップであり、本発明の開示した実施形態に従ったCFAEおよび神経節のある叢を示す。図4において、区域61、63、65は、神経節のある叢(円66として図示)を含む領域を代表し、比較的多数のCFAEを有するより大きな領域67、69内に位置している。より大きな領域67、69は、破線によって境界を定められている。領域67は、多数のCFAEを有する下後部領域である。領域67は、区域63に左下の神経節のある叢を、区域61に右下の神経節のある叢を含む。左上部の領域69は、多数のCFAEを有し、左上の神経節のある叢を含む。図5において、領域71は右前部の大きな領域であり、区域73に右前の神経節のある叢を含んでいる。心房の左上部の領域75は、左上の神経節のある叢が位置する区域77を含む。方向づけを助けるために、以下の構造体;左上肺静脈79、左下肺静脈81、右下肺静脈83、および右上肺静脈85、が図示されている。僧帽弁輪は領域89を占めている。キー87は任意の領域におけるCFAEの数をコード化する。
(1)生きている患者の心臓における異常な電気活動をマッピングするための方法において、
前記心臓のそれぞれの位置から電気信号データを入手するステップと、
前記信号データを自動的に分析して、前記信号データ内のコンプレックス細分化電位図を特定するステップと、
1つまたは複数の前記位置における前記コンプレックス細分化電位図のうちの特定された電位図に応じて、前記1つまたは複数の前記位置を、神経節のある叢を有していると特定するステップと、
前記コンプレックス細分化電位図および前記神経節のある叢の空間的分布を含む前記信号データから前記心臓の電気解剖学的マップを得るステップと、
前記電気解剖学的マップを表示するステップと、
を含む、方法。
(2)実施態様(1)に記載の方法において、
1つまたは複数の前記位置を特定することは、前記1つまたは複数の前記位置における前記コンプレックス細分化電位図の数が、予め定められた基準と適合することを決定することを含む、方法。
(3)実施態様(2)に記載の方法において、
前記予め定められた基準との適合は、前記位置のうちの、前記コンプレックス細分化電位図が閾値数を超える位置を特定することを含む、方法。
(4)実施態様(2)に記載の方法において、
前記予め定められた基準との適合は、前記位置のうちの、局所的に最大数のコンプレックス細分化電位図を有する位置を特定することを含む、方法。
(5)実施態様(1)に記載の方法において、
神経節のある叢を含むと推定される前記位置のうちの選択された1つを電気的に刺激するステップと、
前記電気的に刺激するステップに応じて、洞調律(sinus rate)の減少、血圧の減少、および不全収縮の期間のうち少なくとも1つを含む心臓血管の反応を記録するステップと、
その後、前記位置のうちの前記選択された1つにおける前記神経節のある叢の存在の確認を報告するステップと、
をさらに含む、方法。
(6)実施態様(1)に記載の方法において、
前記電気解剖学的マップを得ることは、前記それぞれの位置で検出された前記コンプレックス細分化電位図の数に従って、前記電気解剖学的マップをコード化することを含む、方法。
コンピュータプログラム命令が保存されるコンピュータ記憶媒体を含み、
前記命令がコンピュータによって実行されると、前記コンピュータは、前記心臓のそれぞれの位置から入手される電気信号データを入力として受け入れ、前記信号データを自動的に分析して、前記信号データ内のコンプレックス細分化電位図を特定し、1つまたは複数の前記位置における前記コンプレックス細分化電位図のうちの特定された電位図に応じて、前記1つまたは複数の前記位置を、神経節のある叢を有していると特定し、前記コンプレックス細分化電位図および前記神経節のある叢の空間的分布を含む前記信号データから前記心臓の電気解剖学的マップを得、前記電気解剖学的マップを表示する、コンピュータソフトウエア製品。
(8)実施態様(7)に記載のコンピュータソフトウエア製品において、
前記命令によって、前記コンピュータはさらに、前記1つまたは複数の前記位置における前記コンプレックス細分化電位図の数が、予め定められた基準と適合することを決定することによって、前記1つまたは複数の前記位置を特定する、コンピュータソフトウエア製品。
(9)実施態様(8)に記載のコンピュータソフトウエア製品において、
前記予め定められた基準との適合は、前記位置のうちの、前記コンプレックス細分化電位図が閾値数を超える位置の特定を含む、コンピュータソフトウエア製品。
(10)実施態様(8)に記載のコンピュータソフトウエア製品において、
前記予め定められた基準との適合は、前記位置のうちの、局所的に最大数のコンプレックス細分化電位図を有する位置の特定を含む、コンピュータソフトウエア製品。
(11)実施態様(7)に記載のコンピュータソフトウエア製品において、
前記命令によって、前記コンピュータはさらに、前記位置のうちの選択された位置の電気的な刺激に応じて、洞調律の減少、血圧の減少、および不全収縮の期間のうち少なくとも1つを含む心臓血管の反応を記録し、その後、前記位置のうちの前記選択された位置における前記神経節のある叢の存在の確認を報告する、コンピュータソフトウエア製品。
(12)実施態様(7)に記載のコンピュータソフトウエア製品において、
前記命令によって、前記コンピュータはさらに、前記それぞれの位置で検出された前記コンプレックス細分化電位図の数に従って、前記電気解剖学的マップをコード化する、コンピュータソフトウエア製品。
前記心臓のそれぞれの位置からの電気信号データを保存するためのメモリと、
プロセッサであって、前記メモリにアクセスし、かつ前記信号データを自動的に分析して前記位置におけるコンプレックス細分化電位図を特定し、1つまたは複数の前記位置における前記コンプレックス細分化電位図のうちの特定された電位図に応じて、前記1つまたは複数の前記位置を、神経節のある叢を有していると特定し、前記コンプレックス細分化電位図および前記神経節のある叢の空間的分布を含む前記信号データから前記心臓の電気解剖学的マップを得るように動作する、プロセッサと、
前記電気解剖学的マップをオペレーターに提示するディスプレイと、
を含む、装置。
(14)実施態様(13)に記載の装置において、
前記プロセッサは、前記1つまたは複数の前記位置における前記コンプレックス細分化電位図の数が、予め定められた基準と適合することを決定することによって、前記1つまたは複数の前記位置を特定するように動作する、装置。
(15)実施態様(14)に記載の装置において、
前記予め定められた基準との適合は、前記位置のうちの、前記コンプレックス細分化電位図が閾値数を超える位置の特定を含む、装置。
(16)実施態様(14)に記載の装置において、
前記予め定められた基準との適合は、前記位置のうちの、局所的に最大数のコンプレックス細分化電位図を有する位置の特定を含む、装置。
(17)実施態様(13)に記載の装置において、
前記プロセッサは、前記位置のうちの選択された位置の電気的な刺激に応じて、洞調律の減少、血圧の減少、および不全収縮の期間のうち少なくとも1つを含む心臓血管の反応を記録し、かつ、その後、前記位置のうちの前記選択された位置における前記神経節のある叢の存在の確認を報告するように動作する、装置。
(18)実施態様(13)に記載の装置において、
前記プロセッサは、前記それぞれの位置で検出された前記コンプレックス細分化電位図の数に従って、前記電気解剖学的マップをコード化するように動作する、装置。
Claims (6)
- 生きている患者の心臓における異常な電気活動をマッピングするためのコンピュータソフトウエア製品において、
コンピュータプログラム命令が保存されるコンピュータ記憶媒体を含み、
前記命令がコンピュータによって実行されると、前記コンピュータは、前記心臓のそれぞれの位置から入手される電気信号データを入力として受け入れ、前記信号データを自動的に分析して、前記信号データ内のコンプレックス細分化電位図を特定し、1つまたは複数の前記位置における前記コンプレックス細分化電位図のうちの特定された電位図に応じて、前記1つまたは複数の前記位置を、神経節のある叢を有していると特定し、前記コンプレックス細分化電位図および前記神経節のある叢の空間的分布を含む前記信号データから前記心臓の電気解剖学的マップを得、前記電気解剖学的マップを表示し、
前記命令によって、前記コンピュータはさらに、前記1つまたは複数の前記位置における前記コンプレックス細分化電位図の数が、予め定められた基準と適合することを決定することによって、前記1つまたは複数の前記位置を特定し、
前記予め定められた基準との適合は、前記位置のうちの、前記コンプレックス細分化電位図が閾値数を超える位置の特定を含む、コンピュータソフトウエア製品。 - 請求項1に記載のコンピュータソフトウエア製品において、
前記命令によって、前記コンピュータはさらに、前記位置のうちの選択された位置の電気的な刺激に応じて、洞調律の減少、血圧の減少、および不全収縮の期間のうち少なくとも1つを含む心臓血管の反応を記録し、その後、前記位置のうちの前記選択された位置における前記神経節のある叢の存在の確認を報告する、コンピュータソフトウエア製品。 - 請求項1に記載のコンピュータソフトウエア製品において、
前記命令によって、前記コンピュータはさらに、前記それぞれの位置で検出された前記コンプレックス細分化電位図の数に従って、前記電気解剖学的マップをコード化する、コンピュータソフトウエア製品。 - 生きている患者の心臓における電気活動をマッピングするための装置において、
前記心臓のそれぞれの位置からの電気信号データを保存するためのメモリと、
プロセッサであって、前記メモリにアクセスし、かつ、前記信号データを自動的に分析して前記位置におけるコンプレックス細分化電位図を特定し、1つまたは複数の前記位置における前記コンプレックス細分化電位図のうちの特定された電位図に応じて、前記1つまたは複数の前記位置を、神経節のある叢を有していると特定し、前記コンプレックス細分化電位図および前記神経節のある叢の空間的分布を含む前記信号データから前記心臓の電気解剖学的マップを得るように、動作する、プロセッサと、
前記電気解剖学的マップをオペレーターに提示するディスプレイと、
を含み、
前記プロセッサは、前記1つまたは複数の前記位置における前記コンプレックス細分化電位図の数が、予め定められた基準と適合することを決定することによって、前記1つまたは複数の前記位置を特定するように動作し、
前記予め定められた基準との適合は、前記位置のうちの、前記コンプレックス細分化電位図が閾値数を超える位置の特定を含む、装置。 - 請求項4に記載の装置において、
前記プロセッサは、前記位置のうちの選択された位置の電気的な刺激に応じて、洞調律の減少、血圧の減少、および不全収縮の期間のうち少なくとも1つを含む心臓血管の反応を記録し、かつ、その後、前記位置のうちの前記選択された位置における前記神経節のある叢の存在の確認を報告するように動作する、装置。 - 請求項4に記載の装置において、
前記プロセッサは、前記それぞれの位置で検出された前記コンプレックス細分化電位図の数に従って、前記電気解剖学的マップをコード化するように動作する、装置。
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