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図面 (7)

課題

心臓カテーテル法を提供する。

解決手段

心臓カテーテル法は、生存被験者心臓左心房モデルを構成することと、左心房モデルに一致する寸法である球状カテーテルを選択することと、左心房モデル内でカテーテルを描写することと、卵円孔との交点を形成するように左心房モデル内のカテーテルの長さ軸を延長することと、カテーテル挿入用の経中隔穿刺推奨される部位として交点を報告することと、によって実施される。

概要

背景

心房細動などの心不整脈は、罹患及び死亡の重要な原因である。いずれも本明細書に参照により援用されている、共にBen Haimに付与された、本願と同一譲受人に譲渡された米国特許第5,546,951号及び米国特許第6,690,963号、並びに国際公開第96/05768号は、心臓組織電気的特性、例えば、局所興奮到達時間を、心臓内の正確な場所の関数として検知する方法について開示している。データは、遠位先端部に電気及び場所センサを有する、心臓内に進められる、1つ又は2つ以上のカテーテルを用いて取得される。これらのデータに基づいて心臓電気活動マップを作成する方法は、本明細書に参照により援用される、共にReisfeldに付与された、本願と同一譲受人に譲渡された米国特許第6,226,542号及び米国特許第6,301,496号に開示されている。これらの特許に示唆されているように、場所及び電気活動は、通常、心臓の内側表面上の約10〜約20箇所のポイントで最初に測定される。これらのデータポイントは、その後、心臓表面予備的な再構成又はマップを生成するのに概ね充分である。かかる予備的なマップは、心臓の電気活動のより包括的なマップを生成するために、更なる点で採取されたデータと組み合わさられる場合が多い。実際、臨床的な状況において、100以上の部位におけるデータを集積して、心腔の電気活動の詳細な包括的マップを生成することも珍しいことではない。その後、生成された詳細なマップは、心臓の電気活動の伝播を変化させ、正常な心調律回復させるために、治療上の行動指針、例えば、組織アブレーションを決定するための基準となり得る。

心臓表面上の各点の軌跡を判定するために、位置センサを収容したカテーテルが使用されてもよい。かかる軌跡を使用して、組織の収縮力などの運動特性を推測することができる。参照によってその全ての内容が本明細書に組み込まれる、Ben Haimに発行済みの米国特許第5,738,096号に開示されているように、心臓内の十分な数のポイントで軌跡の情報が標本化されると、そのような運動特性を示すマップが構築され得る。

心臓内のある点における電気活動は、通常、多電極カテーテルを進めて、心腔内の複数の点における電気活動を同時に測定することにより測定される。1つ又は2つ以上の電極によって測定されるように、電位に変化を与える時間から導出された記録は、電位図として知られる。電位図は、一極又は双極誘導によって測定され得、例えば、局所興奮到達時間として知られる、あるポイントでの電気伝播の始まりを判定するために使用される。

左心房を評価するとき、バスケットカテーテルなどのカテーテルが、経中隔穿刺を介して経皮的に導入され得る。文書Considerations Regarding the Technique for Transseptal Left Heart Catheterization,J.Ross.Circulation 10/1966;34(3):391.9では、例えば、カテーテル先端部の動き触覚認識の欠如によって引き起こされる、この処置に関する数々の問題を指摘している。結果として、カテーテル先端部によって係合される構造が認識されず、それらに掛けられる圧力の程度を制御できない。例えば、左心房の後壁に対する望ましくない針の接触が起こり得る。更に、中隔の穿刺に最適な部位は、右心房又は左心房の拡大などの考慮点による影響を受ける。

概要

心臓カテーテル法を提供する。 心臓カテーテル法は、生存被験者の心臓の左心房モデルを構成することと、左心房モデルに一致する寸法である球状カテーテルを選択することと、左心房モデル内でカテーテルを描写することと、卵円孔との交点を形成するように左心房モデル内のカテーテルの長さ軸を延長することと、カテーテル挿入用の経中隔穿刺に推奨される部位として交点を報告することと、によって実施される。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

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請求項1

方法であって、生存被験者心臓左心房モデルを構成する工程であって、前記心臓が左心房、心房中隔、及び前記中隔内の卵円孔を有する、工程と、前記左心房モデルに一致する寸法である球状カテーテルを選択する工程であって、前記カテーテルが長さ軸を有する、工程と、前記左心房モデル内で前記カテーテルを描写する工程と、前記左心房モデル内で、前記カテーテルの前記長さ軸を延長して、前記卵円孔との交点を形成する工程と、前記カテーテルの挿入用の経中隔穿刺推奨される部位として、前記交点を報告する工程と、を含む、方法。

請求項2

左心房モデルを構成することが、前記左心房の重心に一致する前記左心房モデルの一点に中心を置いた三次元境界ボックスを形成することを含み、前記境界ボックスが縁、長さ寸法、幅寸法、及び高さ寸法を有し、球状カテーテルを選択することが、既定ボックス適合規準に従って前記境界ボックスに一致する選択されたカテーテルを識別するために、球状カテーテルのデータベースを参照することを含む、請求項1に記載の方法。

請求項3

前記左心房モデル内で前記カテーテルを描写することが、表面と、1つの主半軸及び2つの副半軸を含む半軸と、を有する楕円体へと前記カテーテルを変形させることを含み、球状カテーテルを選択することは、前記楕円体が前記既定のボックス適合規準に従って前記境界ボックスに近似していることを判定することを更に含む、請求項2に記載の方法。

請求項4

前記既定のボックス適合規準が、第1の範囲内にある、前記境界ボックスの前記長さ寸法からの、前記楕円体の前記主半軸の偏差を含む、請求項3に記載の方法。

請求項5

前記既定のボックス適合規準が、第2の範囲内にある、前記境界ボックスの前記高さ寸法及び前記幅寸法の合計からの、前記楕円体の前記2つの副半軸の合計の偏差を含む、請求項3に記載の方法。

請求項6

前記カテーテルの前記長さ軸を延長することが、前記楕円体の前記主半軸を延長することを含み、前記方法が、前記楕円体の前記主半軸を延長する前に、前記境界ボックスの前記長さ寸法、前記幅寸法、及び前記高さ寸法に対して前記楕円体の前記半軸を調節することにより、前記楕円体及び前記境界ボックスの表面位置合わせを実行する工程を更に含む、請求項3に記載の方法。

請求項7

前記楕円体の前記半軸を調節することが、前記楕円体の前記表面と前記境界ボックスの前記縁との間の2乗平均平方根偏差を最小化することを含む、請求項6に記載の方法。

技術分野

0001

著作権情報
本特許の開示は、著作権保護の適用を受ける部分を含む。著作権者は、特許文献又は特許情報開示のうちの任意のものによる複製に対して、それが特許商標特許出願又は記録において明らかであるとき、異議を唱えないが、そうでなければ、たとえ何であっても全ての著作権を保有する。

0002

(発明の分野)
本発明は、心臓生理学に関する。より具体的には、本発明は、心臓における電気伝播の評価に関する。

背景技術

0003

心房細動などの心不整脈は、罹患及び死亡の重要な原因である。いずれも本明細書に参照により援用されている、共にBen Haimに付与された、本願と同一譲受人に譲渡された米国特許第5,546,951号及び米国特許第6,690,963号、並びに国際公開第96/05768号は、心臓組織電気的特性、例えば、局所興奮到達時間を、心臓内の正確な場所の関数として検知する方法について開示している。データは、遠位先端部に電気及び場所センサを有する、心臓内に進められる、1つ又は2つ以上のカテーテルを用いて取得される。これらのデータに基づいて心臓の電気活動マップを作成する方法は、本明細書に参照により援用される、共にReisfeldに付与された、本願と同一譲受人に譲渡された米国特許第6,226,542号及び米国特許第6,301,496号に開示されている。これらの特許に示唆されているように、場所及び電気活動は、通常、心臓の内側表面上の約10〜約20箇所のポイントで最初に測定される。これらのデータポイントは、その後、心臓表面予備的な再構成又はマップを生成するのに概ね充分である。かかる予備的なマップは、心臓の電気活動のより包括的なマップを生成するために、更なる点で採取されたデータと組み合わさられる場合が多い。実際、臨床的な状況において、100以上の部位におけるデータを集積して、心腔の電気活動の詳細な包括的マップを生成することも珍しいことではない。その後、生成された詳細なマップは、心臓の電気活動の伝播を変化させ、正常な心調律回復させるために、治療上の行動指針、例えば、組織アブレーションを決定するための基準となり得る。

0004

心臓表面上の各点の軌跡を判定するために、位置センサを収容したカテーテルが使用されてもよい。かかる軌跡を使用して、組織の収縮力などの運動特性を推測することができる。参照によってその全ての内容が本明細書に組み込まれる、Ben Haimに発行済みの米国特許第5,738,096号に開示されているように、心臓内の十分な数のポイントで軌跡の情報が標本化されると、そのような運動特性を示すマップが構築され得る。

0005

心臓内のある点における電気活動は、通常、多電極カテーテルを進めて、心腔内の複数の点における電気活動を同時に測定することにより測定される。1つ又は2つ以上の電極によって測定されるように、電位に変化を与える時間から導出された記録は、電位図として知られる。電位図は、一極又は双極誘導によって測定され得、例えば、局所興奮到達時間として知られる、あるポイントでの電気伝播の始まりを判定するために使用される。

0006

左心房を評価するとき、バスケットカテーテルなどのカテーテルが、経中隔穿刺を介して経皮的に導入され得る。文書Considerations Regarding the Technique for Transseptal Left Heart Catheterization,J.Ross.Circulation 10/1966;34(3):391.9では、例えば、カテーテル先端部の動き触覚認識の欠如によって引き起こされる、この処置に関する数々の問題を指摘している。結果として、カテーテル先端部によって係合される構造が認識されず、それらに掛けられる圧力の程度を制御できない。例えば、左心房の後壁に対する望ましくない針の接触が起こり得る。更に、中隔の穿刺に最適な部位は、右心房又は左心房の拡大などの考慮点による影響を受ける。

課題を解決するための手段

0007

左心房をマップする1つの方法は、通常は多電極バスケットカテーテルの形状である、球状マッピングカテーテルに基づいており、このカテーテルは一般に卵円窩を介して、心房中隔の穿刺によって左心房に導入される。バスケットカテーテルは、左心房に比べて相対的に大きく、人間の左心房にはうまく適応しない。その結果、マッピングの質が損なわれる。これらのカテーテルは、偏向機能をほとんどもしくはまったく有していない。穿刺の場所は基準点を成し、拘束となるため、特に経中隔穿刺の場所が最適以下である場合、心房標的部位と良好に接触するようにバスケットカテーテルを操作することが困難になるか、又は更には不可能になる。

0008

本発明の開示される実施形態は、左心房内のマッピングカテーテルの到達と、左心房壁に対するカテーテルの接触を最大化するため、球状カテーテルの経中隔の場所を最適化する。

0009

本発明の実施形態によると、生存被験者の心臓の左心房モデルを構成することと、左心房モデルに一致する寸法である球状カテーテルを選択することと、左心房モデル内のカテーテルを描写することと、卵円孔との交点を形成するように左心房モデル内のカテーテルの長さ軸を延長することと、カテーテル挿入用の経中隔穿刺に推奨される部位として交点を報告することと、によって実施される方法が提供される。

0010

方法の一態様によると、左心房モデルを構成することは、左心房の重心に対応する、左心房モデルの一点に中心合わせした三次元境界ボックスを形成することを含み、球状カテーテルを選択することは、既定ボックス適合規準に従って境界ボックスに一致する選択されたカテーテルを識別するため、球状カテーテルのデータベースを参照することを含む。

0011

方法の別の態様によると、左心房モデル内のカテーテルを描写することは、カテーテルを楕円体へと変形させることを含み、球状カテーテルを選択することはまた、楕円体が既定のボックス適合規準に従った境界ボックスに近似していることを判定することを含む。

0012

方法のなお別の態様によると、既定のボックス適合規準は、第1の範囲内にある、境界ボックスの長さ寸法からの、楕円体の主半軸の偏差を含む。

0013

方法の更なる態様によると、既定のボックス適合規準は、第2の範囲内にある、境界ボックスの高さ寸法及び幅寸法の合計からの、楕円体の2つの副半軸の合計の偏差を含む。

0014

方法のなお更なる態様によると、カテーテルの長さ軸を延長することは、楕円体の主半軸を延長することと、楕円体の主半軸を延長する前に、境界ボックスの長さ寸法、幅寸法、及び高さ寸法に対して楕円体の半軸を調節することにより、楕円体及び境界ボックスの表面位置合わせを実行することと、によって実行される。

0015

方法の別の態様によると、楕円体の半軸を調節することは、楕円体の表面及び境界ボックスの縁との間の2乗平均平方根偏差を最小化することを含む。

図面の簡単な説明

0016

本発明をより良く理解するために、一例として、本発明の詳細な説明について言及するが、その説明は以下の図面と併せて読まれるべきであり、図面における同様の要素には、同様の参照数字が与えられている。
本発明の一実施形態による、生体被験者の心臓のカテーテル法を実行するためのシステムの描画図である。
本発明の一実施形態による、心臓用プローブ又はカテーテルと心房中隔との間の接触を最適化する方法のフローチャートである。
本発明の一実施形態による左心房の再構成画像である。
球状カテーテルの変形としての楕円体を示す図である。
本発明の一実施形態による、心臓及び心房の再構成の切り欠き図を含む、複合図である。と、
本発明の一実施形態による、被験者の左心房解剖構造に最もマッチするカテーテルを識別するための方法のフローチャートである。

実施例

0017

以下の説明では、本発明の様々な原理が充分に理解されるように、多くの具体的な詳細について記載する。しかしながら、これら詳細の全てが本発明を実施するうえで必ずしも必要であるとは限らないことは当業者にとって明らかであろう。この場合、一般的な概念無用に分かりにくくすることのないよう、周知の回路制御論理、並びに従来のアルゴリズム及びプロセスに対するコンピュータプログラム命令の詳細については、詳しく示していない。

0018

参照により本明細書に組み込まれる文書は本出願の一体部分と見なされるべきであり、いずれかの用語が、それらの組み込まれた文書内で、本明細書で明示的又は暗示的に行われる定義と相反するように定義される場合を除き、本明細書における定義のみが考慮されるべきである。

0019

ここで、図面を参照し、開示される本発明の一実施形態に従って、構成され、動作する、生存被験者の心臓12に対して医療処置を行うためのシステム10の描図である図1を最初に参照する。このシステムは、被験者の血管系を通じて、心臓12の室又は血管構造内に操作者16によって経皮的に挿入されるカテーテル14を備えている。通常、医師である操作者16は、カテーテルの遠位先端部18を、例えば中隔穿刺の前処理における心房中隔13の選択された部位で、心臓壁と接触させる。カテーテルが手術位置にあるとき、米国特許第6,226,542号及び同第6,301,496号と、開示が本明細書に参照により援用される、本願と同一譲受人に譲渡された米国特許第6,892,091号と、に開示された方法によって、電気活動マップが調製され得る。システム10の要素を具現化する1つの市販品は、Biosense Webster,Inc.(3333 Diamond Canyon Road,Diamond Bar,CA 91765)から市販されているCARTO(登録商標)3 Systemとして入手可能である。このシステムは、本明細書に説明される本発明の原理を具現化するように、当業者によって変更されてもよい。

0020

カテーテル14は、通常、アブレーションを行うために、操作者16が、所望により、カテーテルの遠位端の方向転換位置決め、及び方向決めを行うことを可能にする、好適な制御部を有するハンドル20を備えている。操作者16を補助するため、カテーテル14の遠位部分には、コンソール24内に配置され得るプロセッサ22に信号を供給する位置センサ(図示せず)が収容されている。プロセッサ22は、後述のような幾つかの処理機能を果たすことができる。あるいは、カテーテル14には、電気情報コレクタが供給されてよく、コンソール24内の回路機構は情報を受け入れ、処理することができる。NavX表面電極パッチと共に使用されるEnSite(商標)システムが一例である。実際に、本発明の原理は、心房中隔を介した左心房へのカテーテルの移動を支持する多くのシステム及び方法に適用される。

0021

ワイヤ連結部35は、コンソール24を、体表面電極30、及びカテーテル14の位置座標及び向き座標を測定するための位置決めサブシステムの他の構成要素と連結する。プロセッサ22又は別のプロセッサ(図示せず)は、位置決定サブシステムの要素であってよい。参照により本明細書に組み込まれる、Govariらに発行された米国特許第7,536,218号において教示されているように、電極32及び体表面電極30を使用して、アブレーション部位における組織インピーダンスを測定してもよい。温度センサ(図示せず)、典型的には、熱電対又はサーミスタを、電極32の各々の上に、又は電極32の各々の付近に載置することができる。

0022

コンソール24には通常、1つ又は複数のアブレーション電力発生装置25が収容されている。カテーテル14は、例えば、高周波エネルギー超音波エネルギー、及びレーザー生成光エネルギーなどの任意の周知のアブレーション技術を使用して心臓にアブレーションエネルギーを伝えるように適合させることができる。このような方法は、参照により本明細書に援用される、本願と同一譲受人に譲渡された、米国特許第6,814,733号、同第6,997,924号、及び同第7,156,816号に開示されている。

0023

一実施形態では、位置決めサブシステムは、磁場生成コイル28を使用して、所定の作業体積内に磁場を生成し、磁気センサ(図示せず)内のカテーテルにおけるこれらの磁場を検知することによって、カテーテル14の位置及び向きを判定する磁気位置追跡配置構成を含む。位置決めサブシステムは、本明細書において参照により援用されている米国特許第7,756,576号、及び上記の米国特許第7,536,218号に記載されている。

0024

上述したように、カテーテル14は、コンソール24に連結され、これにより操作者16は、カテーテル14の機能を観察及び調節できる。コンソール24は、プロセッサ、好ましくは適当な信号処理回路を有するコンピュータを含む。プロセッサは、モニター29を駆動するように結合されている。信号処理回路は、通常、カテーテル14内の遠位側に位置する上述した(図示せず)センサ及び複数の場所検知電極によって生成される信号を含むカテーテル14からの信号を、受信、増幅フィルタリング、及びデジタル化する。デジタル化された信号はコンソール24及び位置決めシステムによって受信され、カテーテル14の位置及び向きを計算し、電極からの電気信号分析するために使用される。

0025

簡略化のため図には示されていないが、通常、システム10には、他の要素も含まれる。例えば、システム10は、1つ以上の身体表面電極からの信号を受信してECG同期信号をコンソール24に供給するように連結された心電図(ECG)モニターを含んでもよい。また、上記に述べたように、システム10は通常、患者の身体の外側に取り付けられた外部から貼付された参照パッチ、又は心臓12に挿入され、心臓12に対して固定位置に維持された、体内に配置されたカテーテルのいずれかにおいて参照位置センサをも有する。カテーテル14にアブレーション部位を冷却するための液体を通して循環させるための従来のポンプ及びラインが設けられている。システム10は、MRIユニット等のような外部の画像診断法からの画像データを受信することができ、プロセッサ22によって取り込み又は呼び出し、電気解剖学的マップなどの画像を生成及び表示することができる画像プロセッサを含む。

0026

ここで図2を参照すると、この図は、本発明の一実施形態による、心臓用プローブ又はカテーテルと心房中隔との間の接触を最適化する方法のフローチャートである。プロセスの工程は、説明を分かりやすくするために、特定の線形順序で示されている。しかしながら、それらの幾つかは、並行して、非同期的に、又は異なる順番で実行することが可能であり得る。当業者であれば、プロセスを、例えば、状態図において、多数の相互に関連する状態又は事象としても代替的に表現され得ることを理解するであろう。更に、例示されているプロセスの工程の全てが、かかる方法の実施に必要とされるわけではない。

0027

初期工程37において、プローブは、心臓の右心房の中に経皮的に導入される。次に、工程39において、左心房のモデルが再構成、すなわち、三次元空間に幾何学的に画定される。これは、他の治療様式からの画像の解析、すなわち、心房モデルに位置合わせされている、事前に獲得されたMRI又は傾向透視検査画像の分割によって達成され得る。異なる治療様式によって獲得された又は調製された画像の位置合わせは、例えば、本明細書において参照により援用されている米国特許出願公開第2007/0049817号及び本発明の譲受人に譲渡された、Altmannらに対する米国特許第7,517,318号から判る。再構成を生成する更に別の方法は、本明細書において参照により援用されている、Model Based Reconstruction of the Heart from Sparse Samplesという題名の、本発明の譲受人に譲渡された同時係属出願第14/313,214号に開示される。この方法において、心房の形状は、境界ドメイン内の全てのポイントで画定される磁場関数の等値面として表現される。再構成の他の方法は、当該技術分野において既知であり、例えば、本明細書に参照により援用されている、Reisfeldに対する米国特許第6,226,542号、及び本願と同一譲受人に譲渡された、Govariらによる米国特許出願公開第2009/0177089号に開示された方法で使用され得る。あるいは、上記CARTOシステムのCartoMerge(商標)モジュール及び他の設備が、この工程を達成し得る。

0028

次に、工程41において、心房の重心を演算し、空のシェルとして心房を扱い、肺動脈を除外し、そこから延びる3つの直交軸を画定することにより、再構成された左心房に対する境界ボックスが確立される。例えば、x軸、y軸、及びz軸は、境界ボックスの長さ、幅、及び高さとそれぞれそろうことができ、すなわち、x軸は境界ボックスの長軸とそろう。境界ボックスの中心は、再構成された左心房の重心に対応する。ここで、図3を参照すると、この図は、本発明の一実施形態による、工程39で調製された左心房43の再構成画像である。境界ボックス45が確立されており、左心房43を囲んでいる。参照座標系47は、境界ボックス45の左側に示されている。

0029

次に、工程49において、バスケットカテーテルを含む既知の球状カテーテルモデルのリストが調べられる。工程41で作製された左心房の境界ボックスに最もマッチするカテーテルが、リストから選択される。マッチングは、カテーテルの3つの軸の長さと、境界ボックスのそれらを比較することによって行われる。マッチング手順の詳細は、以下の図6の説明に示されている。

0030

次に、決定工程51において、工程49で選択されたバスケットカテーテルの一部が、境界ボックス内に置かれたときに、既定の距離閾値以上ボックスを超えて延在するかどうかが判定される。この工程の詳細は、図6の説明に記載される。判定が肯定である場合、満足のいくカテーテルは使用可能なカテーテルのリストからは得ることができないと結論付けられる。手順は最後の工程53において失敗に終わる。

0031

決定工程51における判定が否定である場合、制御は工程55に進む。工程49で選択されたバスケットカテーテルは、楕円体にマップされる。

0032

次に、工程57において、最長、中間、及び最短の半軸が、座標系47のx、y、z軸(図3)に、及び工程41で作製された境界ボックス45にそろえられる。

0033

ここで、図4を参照すると、この図は、本発明の一実施形態による、工程49で選択されたカテーテルの変形によって作製された楕円体59を示す図である。主半軸61を有する楕円体59は、境界ボックス45の寸法と位置合わせして配置され、長さ、幅、及び高さの軸にそろえられる。

0034

図2戻り、工程57が実行される。工程57は、工程63及び工程65を含む。工程63において、工程39で生成された心房の像は、楕円体と位置合わせして配置される。これは、楕円体の中心と左心房の重心を重なり合わせ、楕円体の半軸が境界ボックスの軸、すなわち座標系47にそろうまで楕円体を回転させることによって行われる。

0035

工程65では、楕円体の表面と境界ボックスとの間の2乗平均平方根偏差を最小化するように、楕円体の軸が調節される。上記CARTO 3システムのCartoMergeモジュールを使用して、工程65を実行することが可能である。

0036

次に、決定工程67において、工程65で判定された2乗平均平方根偏差が、判定が肯定である場合の既定の閾値を超えるかどうかが判定されてから、最後の工程53へ制御が進み、失敗が報告される。操作者には、経中隔の場所が提供され得ないことが伝えられる。

0037

決定工程67における判定が否定である場合、先行の工程で開発された情報を使用して、経中隔穿刺用最良の場所が演算される。制御は工程69に進む。工程69は、右心房71及び右室73の切り欠き図と、本発明の一実施形態による心房の再構成と、を含む複合の部分的概略図である図5の参照によって理解され得る。図5の左部分は、関連する解剖構造を半図式的に示している。プローブ75は、下大静脈77を通って導入されており、その遠位端は卵円窩79に接近する。図5の右上は、工程57で作製された、再構成された左心房43に楕円体59が重なり合っている図である(図2)。主半軸61は、破線83として卵円窩81を通って延長されている。線83は、右心房71の切り欠き図にも見られ、モニター29上で操作者に提供される(図1)。

0038

最後の工程85において、線83と卵円窩79の交点が推奨される穿刺部位として操作者に報告される。

0039

ここで図6を参照すると、この図は、本発明の一実施形態による、特定の部位の左心房解剖構造に最適なカテーテルがカテーテルのリストから選択される、工程49(図2)の詳細を示すフローチャートである。プロセスは、開始工程87で始まる。工程41(図2)で生成された境界ボックスの長さ(Lbox)が記録される。

0040

次に、工程89において。カテーテルが、使用可能なカテーテルのリストから選択される。選択されたカテーテルの長さは既知である。

0041

次に、工程91において、カテーテルの長さと境界ボックスの長さとの差異(Lbox−Lcath)が記憶される。

0042

境界ボックスの長さから所定の範囲内にある長さを有するカテーテルのみが、更に考慮の対象となる。決定工程93において、工程91で取得した差異が範囲の下限を超え、上限を下回るかどうかが判定される。mm単位の好適な範囲は以下である。
−3<(Sbox−Scath)<+6−

0043

決定工程93における判定が肯定の場合、制御は工程95に進む。現在のカテーテルが、条件付きカテーテルのリストに追加される。

0044

工程95を実行した後、又は、決定工程93での判定が否定である場合、制御は決定工程97に進み、より多くのカテーテルを評価に使用できるかどうかが判定される。決定工程97における判定が肯定の場合、制御は、別のカテーテルを選択する工程89に戻る。

0045

工程95における判定が否定である場合、決定工程99において、条件付きカテーテルのセットが空である、すなわち、条件付きカテーテルが見つからなかったかどうかが判定される。この判定が肯定である場合、制御は最後の肯定101に進み、失敗が報告される。特定の左心房にマッチするカテーテルは見つからなかった。しかしながら、場合によっては、ユーザーが最適以下のモデルを手動で選択できることもある。

0046

決定工程99における判定が肯定の場合、制御は工程103に進む。境界ボックスの2つの短い寸法(幅(y)及び高さ(z))が取得される(Sbox(y)及びSbox(z))。

0047

次に、工程105において、工程95でコンパイルされた条件付きカテーテルのリストからカテーテルが選択される。次いで、工程109において、その2つの副半軸が取得される(Scath(y);Scath(z))。境界ボックスの各軸は、カテーテルの対応する軸に対して評価される。

0048

次に、決定工程111において、値Scath(y)−Sbox(y)及びScath(z)−Sbox(z)が両方ともmm単位の許容可能範囲であるかどうかが判定される。範囲は、−3mm〜+3mmであり得る。

0049

決定工程111における判定が否定である場合、制御は工程113に進む。現在のカテーテルは、条件付きカテーテルのリストから削除され、更なる考慮から外される。

0050

決定工程111における判定が肯定である場合、工程114において、現在のカテーテルに対する値Sbox(y)−Scath(y))+(Sbox(z)−Scath(z))+(Lbox−Lcath)が演算される。

0051

工程113又は工程114の実行後、決定工程114において、条件付きカテーテルのリストの他のメンバー評価対象として残っているかどうかが判定される。判定が肯定の場合、制御は工程105に戻る。

0052

決定工程115における判定が否定の場合、制御は最終工程117に進む。左心房に最も接近しているカテーテル、すなわち、工程114で計算された値Sがゼロに最も近いカテーテルが、操作者に報告される。次に最もマッチするいくつかが任意で報告されてもよい。

0053

当業者であれば、本発明が上記で具体的に図示及び記載されたものに限定されない点を理解するであろう。むしろ、本発明の範囲は、上述した様々な特徴の組み合わせ及び部分的組み合わせ、並びに上記の説明を読むことで当業者が想到するであろう、先行技術にはない特徴の変形例及び改変例をも含むものである。

0054

〔実施の態様〕
(1) 方法であって、
生存被験者の心臓の左心房モデルを構成する工程であって、前記心臓が左心房、心房中隔、及び前記中隔内の卵円孔を有する、工程と、
前記左心房モデルに一致する寸法である球状カテーテルを選択する工程であって、前記カテーテルが長さ軸を有する、工程と、
前記左心房モデル内で前記カテーテルを描写する工程と、
前記左心房モデル内で、前記カテーテルの前記長さ軸を延長して、前記卵円孔との交点を形成する工程と、
前記カテーテルの挿入用の経中隔穿刺に推奨される部位として、前記交点を報告する工程と、を含む、方法。
(2) 左心房モデルを構成することが、前記左心房の重心に一致する前記左心房モデルの一点に中心を置いた三次元境界ボックスを形成することを含み、前記境界ボックスが縁、長さ寸法、幅寸法、及び高さ寸法を有し、
球状カテーテルを選択することが、既定のボックス適合規準に従って前記境界ボックスに一致する選択されたカテーテルを識別するために、球状カテーテルのデータベースを参照することを含む、実施態様1に記載の方法。
(3) 前記左心房モデル内で前記カテーテルを描写することが、表面と、1つの主半軸及び2つの副半軸を含む半軸と、を有する楕円体へと前記カテーテルを変形させることを含み、球状カテーテルを選択することは、前記楕円体が前記既定のボックス適合規準に従って前記境界ボックスに近似していることを判定することを更に含む、実施態様2に記載の方法。
(4) 前記既定のボックス適合規準が、第1の範囲内にある、前記境界ボックスの前記長さ寸法からの、前記楕円体の前記主半軸の偏差を含む、実施態様3に記載の方法。
(5) 前記既定のボックス適合規準が、第2の範囲内にある、前記境界ボックスの前記高さ寸法及び前記幅寸法の合計からの、前記楕円体の前記2つの副半軸の合計の偏差を含む、実施態様3に記載の方法。

0055

(6) 前記カテーテルの前記長さ軸を延長することが、前記楕円体の前記主半軸を延長することを含み、前記方法が、
前記楕円体の前記主半軸を延長する前に、前記境界ボックスの前記長さ寸法、前記幅寸法、及び前記高さ寸法に対して前記楕円体の前記半軸を調節することにより、前記楕円体及び前記境界ボックスの表面位置合わせを実行する工程を更に含む、実施態様3に記載の方法。
(7) 前記楕円体の前記半軸を調節することが、前記楕円体の前記表面と前記境界ボックスの前記縁との間の2乗平均平方根偏差を最小化することを含む、実施態様6に記載の方法。

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