JP2001070269A - 電気生理マッピング装置 - Google Patents
電気生理マッピング装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】カテーテルをベースにした心臓の電気生理マッ
ピング法と共に進歩しているカテーテルベースの高周波
アブレーション治療において、マッピングデータと心臓
の解剖学的な形態との位置関係（対応付け）を把握し、
アブレーション治療のターゲット部位を正確に特定し、
その場所に正確にナビゲートすること。 【解決手段】カテーテル電極（５）近傍に超音波送信器
（５２）、または受信器（５４）を設け、これと超音波
プローブ（１）の３つ以上の振動子との間の超音波の送
受信の時間差により電極の位置を測定し、互いの位置関
係を対応付けて、心臓の左心室内膜面の３次元投影像に
３次元マッピング像を透明度を持った色で貼り付ける。
これにより、３次元マッピング像の後側に心内膜面が収
縮／拡張を繰り返している様子がリアルタイム表示され
る。
ピング法と共に進歩しているカテーテルベースの高周波
アブレーション治療において、マッピングデータと心臓
の解剖学的な形態との位置関係（対応付け）を把握し、
アブレーション治療のターゲット部位を正確に特定し、
その場所に正確にナビゲートすること。 【解決手段】カテーテル電極（５）近傍に超音波送信器
（５２）、または受信器（５４）を設け、これと超音波
プローブ（１）の３つ以上の振動子との間の超音波の送
受信の時間差により電極の位置を測定し、互いの位置関
係を対応付けて、心臓の左心室内膜面の３次元投影像に
３次元マッピング像を透明度を持った色で貼り付ける。
これにより、３次元マッピング像の後側に心内膜面が収
縮／拡張を繰り返している様子がリアルタイム表示され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は心臓の機能をその電
気的特性、および解剖学的な収縮特性の両面から評価
し、各種心疾患、特に頻脈性不整脈の診断精度を向上
し、ひいては治療成績の向上を目的とする電気生理マッ
ピング装置に関する。
気的特性、および解剖学的な収縮特性の両面から評価
し、各種心疾患、特に頻脈性不整脈の診断精度を向上
し、ひいては治療成績の向上を目的とする電気生理マッ
ピング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】不整脈診療の最も大きな課題は持続性心
室頻拍、あるいは心室細動による突然死である。この致
死的な病態は心室拍動数が異常な高値になり、酸素を含
んだ血液を全身に送り出すのに極度な障害を受けること
がその特徴である。米国では心臓性突然死は年間約３５
万人で、その８０〜９０％は心室頻拍、あるいは心室細
動によると考えられている。米国においては、心室頻拍
の基礎心疾患の殆どが心筋梗塞であり、心筋梗塞で一命
を取り留めても、その約３０％は心筋梗塞発症後１年以
内に心室頻拍を患うリスクを背負っている。なお、日本
では心室頻拍の殆どは非虚血性であり、その罹患率も米
国に比べて低いが、生活習慣の欧米化に伴って、虚血性
心疾患の罹患率の増加と共に、虚血性の心室頻拍の罹患
率も増加するものと予想される。
室頻拍、あるいは心室細動による突然死である。この致
死的な病態は心室拍動数が異常な高値になり、酸素を含
んだ血液を全身に送り出すのに極度な障害を受けること
がその特徴である。米国では心臓性突然死は年間約３５
万人で、その８０〜９０％は心室頻拍、あるいは心室細
動によると考えられている。米国においては、心室頻拍
の基礎心疾患の殆どが心筋梗塞であり、心筋梗塞で一命
を取り留めても、その約３０％は心筋梗塞発症後１年以
内に心室頻拍を患うリスクを背負っている。なお、日本
では心室頻拍の殆どは非虚血性であり、その罹患率も米
国に比べて低いが、生活習慣の欧米化に伴って、虚血性
心疾患の罹患率の増加と共に、虚血性の心室頻拍の罹患
率も増加するものと予想される。
【０００３】現在は抗不整脈薬、埋め込み型除細動器と
いった治療法が主流になっているが、何れも心室頻拍の
根治療法では無い上に、重大な副作用の問題も抱えてい
る。そのため、今後はカテーテルベースで心内膜面の電
気活性化をマッピングして心室頻拍の発生源を特定して
やり、その部位をカテーテルベースの高周波アブレーシ
ョンで焼灼するという、低侵襲性の根治療法への期待が
高まっている。この治療法で使われるのが、電気生理マ
ッピング装置である。マッピング表示としては、外周が
左室基部、内周が心尖部に相当する極座標表示が用いら
れることが多い。体表心電図のＲ波を基準時刻（ゼロ）
として、各点の活動電位が最大となる時刻（Ｒ波からの
時間差）を色分けして表示する。
いった治療法が主流になっているが、何れも心室頻拍の
根治療法では無い上に、重大な副作用の問題も抱えてい
る。そのため、今後はカテーテルベースで心内膜面の電
気活性化をマッピングして心室頻拍の発生源を特定して
やり、その部位をカテーテルベースの高周波アブレーシ
ョンで焼灼するという、低侵襲性の根治療法への期待が
高まっている。この治療法で使われるのが、電気生理マ
ッピング装置である。マッピング表示としては、外周が
左室基部、内周が心尖部に相当する極座標表示が用いら
れることが多い。体表心電図のＲ波を基準時刻（ゼロ）
として、各点の活動電位が最大となる時刻（Ｒ波からの
時間差）を色分けして表示する。
【０００４】カテーテルベースの心臓の電気生理マッピ
ング法は同じくカテーテルベースの高周波アブレーショ
ン治療法と共に発展しつつあるが、現在のところ、両手
法は独自に開発されており、マッピングデータと心臓の
解剖学的な形態との位置関係（対応付け）を把握するこ
とは非常に難しく、アブレーション治療のターゲット部
位を正確に特定し、その場所に正確に治療用のカテーテ
ルをナビゲートすることは容易ではない。
ング法は同じくカテーテルベースの高周波アブレーショ
ン治療法と共に発展しつつあるが、現在のところ、両手
法は独自に開発されており、マッピングデータと心臓の
解剖学的な形態との位置関係（対応付け）を把握するこ
とは非常に難しく、アブレーション治療のターゲット部
位を正確に特定し、その場所に正確に治療用のカテーテ
ルをナビゲートすることは容易ではない。
【０００５】また、心筋の電気的な活性化態様と機械的
な収縮態様の関係について病態生理学的な理解を深める
ことは新しい診断法及び治療法へと発展する可能性があ
るが、現在のところこれを実現させた心臓の機能診断装
置は存在していない。
な収縮態様の関係について病態生理学的な理解を深める
ことは新しい診断法及び治療法へと発展する可能性があ
るが、現在のところこれを実現させた心臓の機能診断装
置は存在していない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の電気
生理マッピング法には、カテーテルベースの高周波アブ
レーション治療法と共に使用する際、アブレーション治
療のターゲット部位を正確に特定することが困難である
欠点がある。
生理マッピング法には、カテーテルベースの高周波アブ
レーション治療法と共に使用する際、アブレーション治
療のターゲット部位を正確に特定することが困難である
欠点がある。
【０００７】本発明の目的は臓器の電気生理マッピング
像と、解剖学的な形態を示す画像との位置関係の把握が
容易になり、その結果、臓器の電気的特性と解剖学的な
収縮特性の双方を、同時にかつ空間的な位置関係を持っ
て、３次元的に評価することが可能になり、各種疾患、
特に頻脈性不整脈の診断精度向上を実現し、さらには治
療成績の向上を実現させる電気生理マッピング装置を提
供することにある。
像と、解剖学的な形態を示す画像との位置関係の把握が
容易になり、その結果、臓器の電気的特性と解剖学的な
収縮特性の双方を、同時にかつ空間的な位置関係を持っ
て、３次元的に評価することが可能になり、各種疾患、
特に頻脈性不整脈の診断精度向上を実現し、さらには治
療成績の向上を実現させる電気生理マッピング装置を提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために、本発明は以下に示す手段を用いてい
る。
達成するために、本発明は以下に示す手段を用いてい
る。
【０００９】（１）本発明の電気生理マッピング装置
は、カテーテルに設けられた電極により臓器の内膜面の
電圧を測定し、臓器の電気的特性データを臓器の形状に
合わせてマッピングする電気生理マッピング手段と、該
臓器の解剖学的特性を示す画像を得る画像作成手段と、
電気生理マッピング手段により得られたマッピング像と
画像作成手段により得られた画像とを位置関係を対応付
けて表示する表示手段と、を具備するものである。
は、カテーテルに設けられた電極により臓器の内膜面の
電圧を測定し、臓器の電気的特性データを臓器の形状に
合わせてマッピングする電気生理マッピング手段と、該
臓器の解剖学的特性を示す画像を得る画像作成手段と、
電気生理マッピング手段により得られたマッピング像と
画像作成手段により得られた画像とを位置関係を対応付
けて表示する表示手段と、を具備するものである。
【００１０】（２）本発明の電気生理マッピング装置
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ電気生理マッピング手段は臓器の内膜面に直
接電極をあてて、内膜面の活動電位を測定する。
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ電気生理マッピング手段は臓器の内膜面に直
接電極をあてて、内膜面の活動電位を測定する。
【００１１】（３）本発明の電気生理マッピング装置
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ電気生理マッピング手段は経皮、経動脈的、
あるいは経静動脈的に心臓内腔に挿入することを目的と
したカテーテルの先端に配置された電極により測定を行
う。
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ電気生理マッピング手段は経皮、経動脈的、
あるいは経静動脈的に心臓内腔に挿入することを目的と
したカテーテルの先端に配置された電極により測定を行
う。
【００１２】（４）本発明の電気生理マッピング装置
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ電気生理マッピング手段は経皮、経動脈的、
あるいは経静脈的に臓器の内腔に挿入することを目的と
したカテーテルの先端に設けられたバスケット形状のア
ームに設けられた複数個の電極により測定を行う。
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ電気生理マッピング手段は経皮、経動脈的、
あるいは経静脈的に臓器の内腔に挿入することを目的と
したカテーテルの先端に設けられたバスケット形状のア
ームに設けられた複数個の電極により測定を行う。
【００１３】（５）本発明の電気生理マッピング装置
は、上記（４）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ電気生理マッピング手段は電気刺激装置をさ
らに具備し、複数個の電極のうちの何れか一つ、または
複数の電極から心臓に電気刺激を与え、心臓のペーシン
グを可能とする。
は、上記（４）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ電気生理マッピング手段は電気刺激装置をさ
らに具備し、複数個の電極のうちの何れか一つ、または
複数の電極から心臓に電気刺激を与え、心臓のペーシン
グを可能とする。
【００１４】（６）本発明の電気生理マッピング装置
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ画像作成手段は超音波ビームを２次元的に走
査して臓器の２次元断層像を実時間で得る超音波診断装
置である。
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ画像作成手段は超音波ビームを２次元的に走
査して臓器の２次元断層像を実時間で得る超音波診断装
置である。
【００１５】（７）本発明の電気生理マッピング装置
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ画像作成手段は超音波ビームを３次元的に走
査して臓器の３次元的な形態情報、あるいは運動情報を
実時間で得る超音波診断装置である。
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ画像作成手段は超音波ビームを３次元的に走
査して臓器の３次元的な形態情報、あるいは運動情報を
実時間で得る超音波診断装置である。
【００１６】（８）本発明の電気生理マッピング装置
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ画像作成手段は超音波診断装置であり、表示
手段はカテーテルに設けられた超音波発信器から発信し
た超音波が超音波診断装置の超音波プローブの３つ以上
の振動子で受信された時間の差に基づいて超音波画像と
マッピング像との位置関係を求める。
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ画像作成手段は超音波診断装置であり、表示
手段はカテーテルに設けられた超音波発信器から発信し
た超音波が超音波診断装置の超音波プローブの３つ以上
の振動子で受信された時間の差に基づいて超音波画像と
マッピング像との位置関係を求める。
【００１７】（９）本発明の電気生理マッピング装置
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ画像作成手段は超音波診断装置であり、表示
手段はカテーテルに設けられた超音波受信器を具備し、
超音波診断装置の超音波プローブの３つ以上の振動子か
ら送信され超音波が超音波受信器で受信した時間の差か
ら、超音波画像とマッピング像との位置関係を求める。
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ画像作成手段は超音波診断装置であり、表示
手段はカテーテルに設けられた超音波受信器を具備し、
超音波診断装置の超音波プローブの３つ以上の振動子か
ら送信され超音波が超音波受信器で受信した時間の差か
ら、超音波画像とマッピング像との位置関係を求める。
【００１８】（１０）本発明の電気生理マッピング装置
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ画像作成手段は超音波診断装置であり、電気
生理マッピング手段のカテーテルは一部分に音響特性が
残りの部分とは異なる部材を含み、表示手段は超音波診
断装置で受信した反射信号の中から部材からの反射信号
を抽出しカテーテルの位置を求めることにより超音波画
像とマッピング像との位置関係を求める。
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ画像作成手段は超音波診断装置であり、電気
生理マッピング手段のカテーテルは一部分に音響特性が
残りの部分とは異なる部材を含み、表示手段は超音波診
断装置で受信した反射信号の中から部材からの反射信号
を抽出しカテーテルの位置を求めることにより超音波画
像とマッピング像との位置関係を求める。
【００１９】（１１）本発明の電気生理マッピング装置
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ画像作成手段は超音波診断装置であり、カテ
ーテルは第１の位置センサを具備し、超音波診断装置の
プローブは第２の位置センサを具備し、表示手段は第
１、第２の位置センサの出力に基づいて超音波画像とマ
ッピング像との位置関係を求める。
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ画像作成手段は超音波診断装置であり、カテ
ーテルは第１の位置センサを具備し、超音波診断装置の
プローブは第２の位置センサを具備し、表示手段は第
１、第２の位置センサの出力に基づいて超音波画像とマ
ッピング像との位置関係を求める。
【００２０】（１２）本発明の電気生理マッピング装置
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつカテーテルは複数の電極を有するバスケット
型アームであり、画像作成手段は超音波診断装置であ
り、表示手段は超音波診断装置で受信した反射信号から
バスケット型アームからの反射信号を抽出してアームの
位置を求めることにより超音波画像とマッピング像との
位置関係を求める。
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつカテーテルは複数の電極を有するバスケット
型アームであり、画像作成手段は超音波診断装置であ
り、表示手段は超音波診断装置で受信した反射信号から
バスケット型アームからの反射信号を抽出してアームの
位置を求めることにより超音波画像とマッピング像との
位置関係を求める。
【００２１】（１３）本発明の電気生理マッピング装置
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ電気生理マッピング手段は臓器の内膜面各点
の心拍周期内の最大活動電圧、あるいは活動電圧の傾き
の最大値をマッピングする。
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ電気生理マッピング手段は臓器の内膜面各点
の心拍周期内の最大活動電圧、あるいは活動電圧の傾き
の最大値をマッピングする。
【００２２】（１４）本発明の電気生理マッピング装置
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ電気生理マッピング手段は臓器の内膜面各点
について、基準となる時刻から最大活動電圧、あるいは
活動電圧の傾きの最大値が出現するまでの時間をマッピ
ングする。
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ電気生理マッピング手段は臓器の内膜面各点
について、基準となる時刻から最大活動電圧、あるいは
活動電圧の傾きの最大値が出現するまでの時間をマッピ
ングする。
【００２３】（１５）本発明の電気生理マッピング装置
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ電気生理マッピング手段は心筋の脱分極して
いる範囲と分極している範囲とを区別し、心筋興奮部位
が時間と共に移動する様子をダイナミックに表示する。
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ電気生理マッピング手段は心筋の脱分極して
いる範囲と分極している範囲とを区別し、心筋興奮部位
が時間と共に移動する様子をダイナミックに表示する。
【００２４】（１６）本発明の電気生理マッピング装置
は、上記（１３）乃至（１５）のいずれかに記載した電
気生理マッピング装置であって、かつ表示手段は画像作
成手段により得られた画像とマッピング像とを並べて表
示する。
は、上記（１３）乃至（１５）のいずれかに記載した電
気生理マッピング装置であって、かつ表示手段は画像作
成手段により得られた画像とマッピング像とを並べて表
示する。
【００２５】（１７）本発明の電気生理マッピング装置
は、上記（１３）乃至（１５）のいずれかに記載した電
気生理マッピング装置であって、かつ表示手段は画像作
成手段により得られた画像とマッピング像とを合成して
表示する。
は、上記（１３）乃至（１５）のいずれかに記載した電
気生理マッピング装置であって、かつ表示手段は画像作
成手段により得られた画像とマッピング像とを合成して
表示する。
【００２６】（１８）本発明の電気生理マッピング装置
は、上記（１７）に記載した電気生理マッピング装置で
あって、かつ電気生理マッピング手段は心内膜面の３次
元投影像に電気的特性データを貼り付けマッピング像を
生成し、画像作成手段は心内膜面のリアルタイム３次元
投影像を生成し、表示手段はマッピング像と３次元投影
像とを重畳表示することによりマッピング像の後側に心
内膜面が収縮／拡張を繰り返している様子をリアルタイ
ムに表示する。
は、上記（１７）に記載した電気生理マッピング装置で
あって、かつ電気生理マッピング手段は心内膜面の３次
元投影像に電気的特性データを貼り付けマッピング像を
生成し、画像作成手段は心内膜面のリアルタイム３次元
投影像を生成し、表示手段はマッピング像と３次元投影
像とを重畳表示することによりマッピング像の後側に心
内膜面が収縮／拡張を繰り返している様子をリアルタイ
ムに表示する。
【００２７】（１９）本発明の電気生理マッピング装置
は、上記（１３）乃至（１５）のいずれかに記載した電
気生理マッピング装置であって、かつ電気生理マッピン
グ手段は心内膜面の３次元投影像に電気的特性データを
貼り付けマッピング像を生成し、画像作成手段は心臓の
任意断面の超音波断層像、あるいは２次元心筋パフュー
ジョン画像を求める超音波診断装置であり、表示手段は
マッピング画像と超音波断層像、あるいは２次元心筋パ
フュージョン画像とを合成して表示する。
は、上記（１３）乃至（１５）のいずれかに記載した電
気生理マッピング装置であって、かつ電気生理マッピン
グ手段は心内膜面の３次元投影像に電気的特性データを
貼り付けマッピング像を生成し、画像作成手段は心臓の
任意断面の超音波断層像、あるいは２次元心筋パフュー
ジョン画像を求める超音波診断装置であり、表示手段は
マッピング画像と超音波断層像、あるいは２次元心筋パ
フュージョン画像とを合成して表示する。
【００２８】（２０）本発明の電気生理マッピング装置
は、上記（１３）乃至（１５）のいずれかに記載した電
気生理マッピング装置であって、かつ電気生理マッピン
グ手段は心内膜面の３次元投影像に電気的特性データを
貼り付けマッピング像を生成し、画像作成手段は心臓の
任意断面の超音波断層像、あるいは２次元心筋パフュー
ジョン画像をリアルタイムで求める超音波診断装置であ
り、表示手段はマッピング画像と超音波断層像、あるい
は２次元心筋パフュージョン画像のリアルタイム画像と
を合成して表示する。
は、上記（１３）乃至（１５）のいずれかに記載した電
気生理マッピング装置であって、かつ電気生理マッピン
グ手段は心内膜面の３次元投影像に電気的特性データを
貼り付けマッピング像を生成し、画像作成手段は心臓の
任意断面の超音波断層像、あるいは２次元心筋パフュー
ジョン画像をリアルタイムで求める超音波診断装置であ
り、表示手段はマッピング画像と超音波断層像、あるい
は２次元心筋パフュージョン画像のリアルタイム画像と
を合成して表示する。
【００２９】（２１）本発明の電気生理マッピング装置
は、上記（１３）乃至（１５）のいずれかに記載した電
気生理マッピング装置であって、かつ電気生理マッピン
グ手段は心臓の任意断面の断層像に電気的特性データを
貼り付けマッピング像を生成し、画像作成手段は心臓の
任意断面の超音波断層像、あるいは２次元心筋パフュー
ジョン画像を求める超音波診断装置であり、表示手段は
マッピング画像と超音波断層像、あるいは２次元心筋パ
フュージョン画像とを重畳して表示する。
は、上記（１３）乃至（１５）のいずれかに記載した電
気生理マッピング装置であって、かつ電気生理マッピン
グ手段は心臓の任意断面の断層像に電気的特性データを
貼り付けマッピング像を生成し、画像作成手段は心臓の
任意断面の超音波断層像、あるいは２次元心筋パフュー
ジョン画像を求める超音波診断装置であり、表示手段は
マッピング画像と超音波断層像、あるいは２次元心筋パ
フュージョン画像とを重畳して表示する。
【００３０】（２２）本発明の電気生理マッピング装置
は、上記（１３）乃至（１５）のいずれかに記載した電
気生理マッピング装置であって、かつ電気生理マッピン
グ手段は２次元断層像、あるいは３次元投影像に電気的
特性データを貼り付け２次元、または３次元マッピング
像を生成し、画像作成手段は超音波エコー法、あるいは
超音波ドプラ法の超音波診断装置であり、表示手段は超
音波エコー法、あるいは超音波ドプラ法により得られる
心筋局所の収縮能または拡張能を示すパラメータと、２
次元、または３次元マッピング像とを合成して表示す
る。
は、上記（１３）乃至（１５）のいずれかに記載した電
気生理マッピング装置であって、かつ電気生理マッピン
グ手段は２次元断層像、あるいは３次元投影像に電気的
特性データを貼り付け２次元、または３次元マッピング
像を生成し、画像作成手段は超音波エコー法、あるいは
超音波ドプラ法の超音波診断装置であり、表示手段は超
音波エコー法、あるいは超音波ドプラ法により得られる
心筋局所の収縮能または拡張能を示すパラメータと、２
次元、または３次元マッピング像とを合成して表示す
る。
【００３１】（２３）本発明の電気生理マッピング装置
は、上記（５）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ表示手段は電気刺激装置により心臓に電気刺
激を与えている時に、その刺激位置を示すマーカを画像
上に重畳表示する。
は、上記（５）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ表示手段は電気刺激装置により心臓に電気刺
激を与えている時に、その刺激位置を示すマーカを画像
上に重畳表示する。
【００３２】（２４）本発明の電気生理マッピング装置
は、上記（５）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ表示手段は電気刺激装置により心臓に電気刺
激を与える際に、その刺激印加位置を画像上で指定す
る、あるいは刺激印加用デバイスを画像上からナビゲー
トする。
は、上記（５）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ表示手段は電気刺激装置により心臓に電気刺
激を与える際に、その刺激印加位置を画像上で指定す
る、あるいは刺激印加用デバイスを画像上からナビゲー
トする。
【００３３】（２５）本発明の電気生理マッピング装置
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ表示手段は心臓の一部に対して治療を目的と
した非薬物治療行為を行う際に、その治療行為を行う位
置を示すマーカを画像上に重畳表示する。
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ表示手段は心臓の一部に対して治療を目的と
した非薬物治療行為を行う際に、その治療行為を行う位
置を示すマーカを画像上に重畳表示する。
【００３４】（２６）本発明の電気生理マッピング装置
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ表示手段は心臓の一部に対して治療を目的と
した非薬物治療行為を行う際に、既に治療行為を行った
場所を示すマーカを画像上に重畳表示する。
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ表示手段は心臓の一部に対して治療を目的と
した非薬物治療行為を行う際に、既に治療行為を行った
場所を示すマーカを画像上に重畳表示する。
【００３５】（２７）本発明の電気生理マッピング装置
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ表示手段は心臓の一部に対して治療を目的と
した非薬物治療行為を行う際に、その治療行為を行う場
所を画像上で指定する、あるいは治療用のデバイスを画
像上からナビゲートする。
は、上記（１）に記載した電気生理マッピング装置であ
って、かつ表示手段は心臓の一部に対して治療を目的と
した非薬物治療行為を行う際に、その治療行為を行う場
所を画像上で指定する、あるいは治療用のデバイスを画
像上からナビゲートする。
【００３６】（２８）本発明の電気生理マッピング装置
は、上記（２５）乃至（１７）のいずれかに記載した電
気生理マッピング装置であって、かつ非薬物治療は高周
波、レーザー、あるいはマイクロウェーブを用いたアブ
レーションカテーテルにより不整脈の発生原因となって
いる部位を焼灼する。
は、上記（２５）乃至（１７）のいずれかに記載した電
気生理マッピング装置であって、かつ非薬物治療は高周
波、レーザー、あるいはマイクロウェーブを用いたアブ
レーションカテーテルにより不整脈の発生原因となって
いる部位を焼灼する。
【００３７】本発明によれば、臓器の電気生理マッピン
グ像と、解剖学的な形態を示す画像との位置関係の把握
が容易になり、その結果、臓器の電気的特性と解剖学的
な収縮特性の双方を、同時にかつ空間的な位置関係を持
って、３次元的に評価することが可能となる。
グ像と、解剖学的な形態を示す画像との位置関係の把握
が容易になり、その結果、臓器の電気的特性と解剖学的
な収縮特性の双方を、同時にかつ空間的な位置関係を持
って、３次元的に評価することが可能となる。
【００３８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明によ
る電気生理マッピング装置の実施形態を説明する。
る電気生理マッピング装置の実施形態を説明する。
【００３９】図１は本発明の第１実施形態に係る電気生
理マッピング装置の概略構成を示すブロック図である。
カテーテル電極、または電気生理電極（以下、ＥＰ電極
と称する）５を有する電気生理マッピング（ＥＰマッピ
ング）装置本体４と、２次元アレイプローブからなる超
音波プローブ１を有する超音波診断装置本体２とが接続
され、表示部３にて心臓のＥＰマッピング像と超音波画
像とが互いの位置関係が対応付けられて表示される。
理マッピング装置の概略構成を示すブロック図である。
カテーテル電極、または電気生理電極（以下、ＥＰ電極
と称する）５を有する電気生理マッピング（ＥＰマッピ
ング）装置本体４と、２次元アレイプローブからなる超
音波プローブ１を有する超音波診断装置本体２とが接続
され、表示部３にて心臓のＥＰマッピング像と超音波画
像とが互いの位置関係が対応付けられて表示される。
【００４０】図２、図３を参照して、超音波診断装置本
体２、電気生理マッピング装置本体４の詳細を説明す
る。超音波診断装置本体２は通常の３次元スキャン対応
の超音波診断装置本体と同じであり、図２に示すよう
に、３次元スキャンコントローラ１０、パルサ／プリア
ンプスイッチ１１、ビームフォーマー１２、各種プロセ
ッサ（エコープロセッサ１４，ドプラプロセッサ１５，
３Ｄプロセッサ１６，アプリケーションプロセッサ１
７）、ホストＣＰＵ１９、ディスプレイユニット２０か
らなり、アプリケーションプロセッサ１７が電気生理マ
ッピング装置本体４に接続される。パルサ／プリアンプ
スイッチ１１はトランスミッター１１ｂ、送／受信スイ
ッチ１１ａ、プリアンプ１１ｃからなる。なお、超音波
診断装置本体２は２次元スキャン対応のものでもよい。
体２、電気生理マッピング装置本体４の詳細を説明す
る。超音波診断装置本体２は通常の３次元スキャン対応
の超音波診断装置本体と同じであり、図２に示すよう
に、３次元スキャンコントローラ１０、パルサ／プリア
ンプスイッチ１１、ビームフォーマー１２、各種プロセ
ッサ（エコープロセッサ１４，ドプラプロセッサ１５，
３Ｄプロセッサ１６，アプリケーションプロセッサ１
７）、ホストＣＰＵ１９、ディスプレイユニット２０か
らなり、アプリケーションプロセッサ１７が電気生理マ
ッピング装置本体４に接続される。パルサ／プリアンプ
スイッチ１１はトランスミッター１１ｂ、送／受信スイ
ッチ１１ａ、プリアンプ１１ｃからなる。なお、超音波
診断装置本体２は２次元スキャン対応のものでもよい。
【００４１】電気生理マッピング装置本体４は図３に示
すように、ＥＰ電極５１〜５Ｎが接続されるスイッチン
グ回路２５と、スイッチング回路２５で選択されたＥＰ
電極からの活動電位信号が活動電位信号増幅部２６、Ａ
／Ｄ変換部２７を介してマイクロコンピュータ２８に供
給される。マイクロコンピュータ２８には、フィルタ処
理部２９、活動電位解析部３０、レコーダ部３１、表示
部３２、外部入出力部３３も接続され、外部入出力部３
３が超音波診断装置本体２に接続される。外部入出力部
３３からはＥＰ電極毎に電極番号とその活動電位が対に
なって３次元電気生理マッピング像として超音波診断装
置本体２へ供給される。
すように、ＥＰ電極５１〜５Ｎが接続されるスイッチン
グ回路２５と、スイッチング回路２５で選択されたＥＰ
電極からの活動電位信号が活動電位信号増幅部２６、Ａ
／Ｄ変換部２７を介してマイクロコンピュータ２８に供
給される。マイクロコンピュータ２８には、フィルタ処
理部２９、活動電位解析部３０、レコーダ部３１、表示
部３２、外部入出力部３３も接続され、外部入出力部３
３が超音波診断装置本体２に接続される。外部入出力部
３３からはＥＰ電極毎に電極番号とその活動電位が対に
なって３次元電気生理マッピング像として超音波診断装
置本体２へ供給される。
【００４２】ＥＰ電極５１〜５Ｎは電気生理マッピング
装置のカテーテルの先端に折り畳み式でバスケット形状
のアームのそれぞれに複数個の電極が配置されてなる。
しかし、カテーテル先端を順次内膜面に沿って走査すれ
ば、１本のカテーテルの先端に単一の電極を設ける構成
でもよい。バスケット型カテーテルは図４に示すよう
に、大腿動脈より挿入し、腹部大動脈、下行大動脈、上
行大動脈、大動脈弁を経由して、カテーテル先端が左心
室に挿入される。そこで、図５に示すように、カテーテ
ル先端に折り畳まれているバスケット型アームを押出
し、左心室心内膜面にＥＰ電極（図５では図示せず）を
密着させる。そして、各ＥＰ電極５１〜５Ｎで計測され
た活動電位に基づいて心内膜面の電気生理マッピングを
行う。なお、カテーテルは経皮、経動脈的、あるいは経
静脈的のいずれにより臓器の内腔に挿入してもよい。こ
のマッピングと並行して、体表に当てられた超音波プロ
ーブ１により心臓（左心室）のスキャンを行う。
装置のカテーテルの先端に折り畳み式でバスケット形状
のアームのそれぞれに複数個の電極が配置されてなる。
しかし、カテーテル先端を順次内膜面に沿って走査すれ
ば、１本のカテーテルの先端に単一の電極を設ける構成
でもよい。バスケット型カテーテルは図４に示すよう
に、大腿動脈より挿入し、腹部大動脈、下行大動脈、上
行大動脈、大動脈弁を経由して、カテーテル先端が左心
室に挿入される。そこで、図５に示すように、カテーテ
ル先端に折り畳まれているバスケット型アームを押出
し、左心室心内膜面にＥＰ電極（図５では図示せず）を
密着させる。そして、各ＥＰ電極５１〜５Ｎで計測され
た活動電位に基づいて心内膜面の電気生理マッピングを
行う。なお、カテーテルは経皮、経動脈的、あるいは経
静脈的のいずれにより臓器の内腔に挿入してもよい。こ
のマッピングと並行して、体表に当てられた超音波プロ
ーブ１により心臓（左心室）のスキャンを行う。
【００４３】バスケット型カテーテルの具体例としては
次の文献に記載のものを利用することができる。
次の文献に記載のものを利用することができる。
【００４４】Schalji M J，van Rugge F P，Siezenga
M，van der Velde E T, "Endocardialactivation mappi
ng of ventricular tachycardia in patients: first a
pplication of a 32-site bipolar mapping electrode
catheter", Circulation, 1998, 98:2168-2179. ＥＰマッピング像の一例を図６に示す。ここでは、カテ
ーテルは等長の８本の金属アームを有し、各アームには
１〜１．５ｃｍ間隔で４つのバイポーラ電極が設けられ
ているとし、マッピング像は極座標表示により八角形と
して表示される。外周が左室基部、内周が心尖部に相当
する。体表心電図のＲ波を基準時刻（ゼロ）として、各
点の活動電位が最大となる時刻（Ｒ波からの時間差）を
色分けして表示している。この図は洞調律（洞房結果か
ら電気刺激が伝達される正常心リズム）の例で、心内膜
の活性化は中心付近の電極（心室中隔の近く）より始ま
り左室心内膜を放射状に広がっていく様子と、周辺付近
の電極周辺の領域の活性化が遅れている様子がわかる。
M，van der Velde E T, "Endocardialactivation mappi
ng of ventricular tachycardia in patients: first a
pplication of a 32-site bipolar mapping electrode
catheter", Circulation, 1998, 98:2168-2179. ＥＰマッピング像の一例を図６に示す。ここでは、カテ
ーテルは等長の８本の金属アームを有し、各アームには
１〜１．５ｃｍ間隔で４つのバイポーラ電極が設けられ
ているとし、マッピング像は極座標表示により八角形と
して表示される。外周が左室基部、内周が心尖部に相当
する。体表心電図のＲ波を基準時刻（ゼロ）として、各
点の活動電位が最大となる時刻（Ｒ波からの時間差）を
色分けして表示している。この図は洞調律（洞房結果か
ら電気刺激が伝達される正常心リズム）の例で、心内膜
の活性化は中心付近の電極（心室中隔の近く）より始ま
り左室心内膜を放射状に広がっていく様子と、周辺付近
の電極周辺の領域の活性化が遅れている様子がわかる。
【００４５】なお、電気生理マッピング装置本体４に
は、電気刺激装置３４も含まれ、ＥＰ電極５１〜５Ｎを
利用して、心臓に電気刺激を与え、心臓のペーシングも
できるようになっている。一般に、心室頻拍の電気生理
学検査では、心室より頻回刺激または３連発までの期外
刺激を行い、心室頻拍を誘発させる方法がとられる。図
７の（ａ）〜（ｄ）にバスケット電極を介して刺激を与
えた例を示す。星印の電極から刺激を与えた場合を示
す。図７の（ｅ）は（ａ）〜（ｄ）の表示画像に対応す
る電極の配置を示すものであり、これから、電極Ｃ１〜
Ｃ３は梗塞領域に対応し、図７の（ａ）〜（ｄ）の何れ
の場合もこの領域の活性化は遅いことがわかる。
は、電気刺激装置３４も含まれ、ＥＰ電極５１〜５Ｎを
利用して、心臓に電気刺激を与え、心臓のペーシングも
できるようになっている。一般に、心室頻拍の電気生理
学検査では、心室より頻回刺激または３連発までの期外
刺激を行い、心室頻拍を誘発させる方法がとられる。図
７の（ａ）〜（ｄ）にバスケット電極を介して刺激を与
えた例を示す。星印の電極から刺激を与えた場合を示
す。図７の（ｅ）は（ａ）〜（ｄ）の表示画像に対応す
る電極の配置を示すものであり、これから、電極Ｃ１〜
Ｃ３は梗塞領域に対応し、図７の（ａ）〜（ｄ）の何れ
の場合もこの領域の活性化は遅いことがわかる。
【００４６】次に、超音波診断装置本体２のホストＣＰ
Ｕ１９による電気生理マッピング像と超音波断層像との
位置合わせ表示の種々の例を説明する。
Ｕ１９による電気生理マッピング像と超音波断層像との
位置合わせ表示の種々の例を説明する。
【００４７】第１の例はカテーテル（電極の近傍）に超
音波発信器を設け、超音波プローブ１の複数（３以上）
の異なる振動子（振動子グループ）で受信した信号の時
間差から超音波プローブ１の振動子表面と電極との位置
関係を求める。このため、図８に示すように、カテーテ
ル（ここでは、バスケット型アームカテーテルを簡略的
に１本のカテーテルとして示す）５０の先端（または途
中でもよい）のＥＰ電極５の近傍に超音波発信器５２を
設ける。ＥＰ電極５に対する発信器５２の位置関係は既
知である。この発信器５２の位置座標をＰ（ｘ，ｙ，
ｚ）とする。発信器５２から送信された超音波は、超音
波プローブ１の２次元アレイ振動子の３つ以上（ここで
は、３つ）の振動子（あるいは振動子グループでもよ
い）Ｅ１、Ｅ ２、Ｅ３において、図９に示すように振動
子の位置Ｅ１（ｘ１，ｙ１，０）、Ｅ ２（ｘ２，ｙ２，
０）、Ｅ３（ｘ３，ｙ３，０）に応じて異なる時間
ｔ１、ｔ２、ｔ３で受信される。ＥＰ電極５に対する発
信器５２の位置関係が既知であるので、これらの受信時
間ｔ１、ｔ２、ｔ３に基づいて電極により得られたＥＰ
マッピング像と、超音波プローブ１により得られる超音
波断層像との位置関係が分かり、両者を位置関係を対応
付けて表示することができる。
音波発信器を設け、超音波プローブ１の複数（３以上）
の異なる振動子（振動子グループ）で受信した信号の時
間差から超音波プローブ１の振動子表面と電極との位置
関係を求める。このため、図８に示すように、カテーテ
ル（ここでは、バスケット型アームカテーテルを簡略的
に１本のカテーテルとして示す）５０の先端（または途
中でもよい）のＥＰ電極５の近傍に超音波発信器５２を
設ける。ＥＰ電極５に対する発信器５２の位置関係は既
知である。この発信器５２の位置座標をＰ（ｘ，ｙ，
ｚ）とする。発信器５２から送信された超音波は、超音
波プローブ１の２次元アレイ振動子の３つ以上（ここで
は、３つ）の振動子（あるいは振動子グループでもよ
い）Ｅ１、Ｅ ２、Ｅ３において、図９に示すように振動
子の位置Ｅ１（ｘ１，ｙ１，０）、Ｅ ２（ｘ２，ｙ２，
０）、Ｅ３（ｘ３，ｙ３，０）に応じて異なる時間
ｔ１、ｔ２、ｔ３で受信される。ＥＰ電極５に対する発
信器５２の位置関係が既知であるので、これらの受信時
間ｔ１、ｔ２、ｔ３に基づいて電極により得られたＥＰ
マッピング像と、超音波プローブ１により得られる超音
波断層像との位置関係が分かり、両者を位置関係を対応
付けて表示することができる。
【００４８】図１０は発信器５２がＥＰ電極５と同一位
置にあると見なせる場合の、ＥＰ電極５の位置を求める
動作を示すフローチャートである。ステップＳ１１で、
２次元アレイプローブ１内の位置の異なる３つの振動子
を設定し、それらの位置座標Ｅ１（ｘ１，ｙ１，０）、
Ｅ２（ｘ２，ｙ２，０）、Ｅ３（ｘ３，ｙ３，０）を入
力する。ステップＳ１２で、ＥＰ電極５（の近傍）にあ
る発信器５２から送信された超音波の３つの振動子への
到達時間ｔ１、ｔ２、ｔ３を測定する。ステップＳ１３
で次の連立方程式を解いて、ＥＰ電極５の位置Ｐ（ｘ，
ｙ，ｚ）を求める。
置にあると見なせる場合の、ＥＰ電極５の位置を求める
動作を示すフローチャートである。ステップＳ１１で、
２次元アレイプローブ１内の位置の異なる３つの振動子
を設定し、それらの位置座標Ｅ１（ｘ１，ｙ１，０）、
Ｅ２（ｘ２，ｙ２，０）、Ｅ３（ｘ３，ｙ３，０）を入
力する。ステップＳ１２で、ＥＰ電極５（の近傍）にあ
る発信器５２から送信された超音波の３つの振動子への
到達時間ｔ１、ｔ２、ｔ３を測定する。ステップＳ１３
で次の連立方程式を解いて、ＥＰ電極５の位置Ｐ（ｘ，
ｙ，ｚ）を求める。
【００４９】 （ｘ−ｘ１）２＋（ｙ−ｙ１）２＋（ｚ−ｚ１）２＝（ｃ・ｔ１）２ （ｘ−ｘ２）２＋（ｙ−ｙ２）２＋（ｚ−ｚ２）２＝（ｃ・ｔ２）２ （ｘ−ｘ３）２＋（ｙ−ｙ３）２＋（ｚ−ｚ３）２＝（ｃ・ｔ３）２ ここで、ｃは生体内の超音波の音速である。
【００５０】第２の例は第１の例の変形に関し、カテー
テル５０に複数の電極が配置される場合の例である。図
１１に示すように、各電極の近傍に超音波発信器Ｐ
１（ｘｐ １，ｙｐ１，ｚｐ１）、Ｐ２（ｘｐ２，
ｙｐ２，ｚｐ２）、Ｐ３（ｘｐ３，ｙｐ ３，ｚｐ３）、
…を設ける。図１２のように、各発信器を順次駆動すれ
ば、各回の駆動時においては、１個の発信器を設けた第
１の例と同じである。
テル５０に複数の電極が配置される場合の例である。図
１１に示すように、各電極の近傍に超音波発信器Ｐ
１（ｘｐ １，ｙｐ１，ｚｐ１）、Ｐ２（ｘｐ２，
ｙｐ２，ｚｐ２）、Ｐ３（ｘｐ３，ｙｐ ３，ｚｐ３）、
…を設ける。図１２のように、各発信器を順次駆動すれ
ば、各回の駆動時においては、１個の発信器を設けた第
１の例と同じである。
【００５１】第３の例は第１の例とは逆に、カテーテル
（電極の近傍）に超音波受信器を設け、超音波プローブ
１の複数（３以上）の異なる振動子（振動子グループ）
から送信した信号の到達時間差から超音波プローブ１の
振動子表面と電極との位置関係を求めるものである。こ
のため、図１３に示すように、カテーテル（ここでは、
バスケット型アームカテーテルを簡略的に１本のカテー
テルとして示す）５０の先端（または途中でもよい）の
ＥＰ電極５の近傍に超音波受信器５４を設ける。ＥＰ電
極５に対する受信器５４の位置関係は既知である。この
受信器５５の位置座標をＱ（ｘ，ｙ，ｚ）とする。超音
波プローブ１の２次元アレイ振動子の３つ以上（ここで
は、３つ）の振動子（あるいは振動子グループでもよ
い）Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３を順次駆動して超音波を発信する
と、図１４に示すように、この超音波は、振動子の位置
Ｅ１（ｘ１，ｙ１，０）、Ｅ２（ｘ２，ｙ２，０）、Ｅ
３（ｘ３，ｙ３，０）に応じて異なる時間ｔ１、ｔ２、
ｔ３で受信器５４に到達する。ＥＰ電極５に対する受信
器５４の位置関係が既知であるので、これらの受信時間
ｔ１、ｔ２、ｔ３に基づいて電極により得られたＥＰマ
ッピング像と、超音波プローブ１により得られる超音波
断層像との位置関係が分かり、両者を位置関係を対応付
けて表示することができる。
（電極の近傍）に超音波受信器を設け、超音波プローブ
１の複数（３以上）の異なる振動子（振動子グループ）
から送信した信号の到達時間差から超音波プローブ１の
振動子表面と電極との位置関係を求めるものである。こ
のため、図１３に示すように、カテーテル（ここでは、
バスケット型アームカテーテルを簡略的に１本のカテー
テルとして示す）５０の先端（または途中でもよい）の
ＥＰ電極５の近傍に超音波受信器５４を設ける。ＥＰ電
極５に対する受信器５４の位置関係は既知である。この
受信器５５の位置座標をＱ（ｘ，ｙ，ｚ）とする。超音
波プローブ１の２次元アレイ振動子の３つ以上（ここで
は、３つ）の振動子（あるいは振動子グループでもよ
い）Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３を順次駆動して超音波を発信する
と、図１４に示すように、この超音波は、振動子の位置
Ｅ１（ｘ１，ｙ１，０）、Ｅ２（ｘ２，ｙ２，０）、Ｅ
３（ｘ３，ｙ３，０）に応じて異なる時間ｔ１、ｔ２、
ｔ３で受信器５４に到達する。ＥＰ電極５に対する受信
器５４の位置関係が既知であるので、これらの受信時間
ｔ１、ｔ２、ｔ３に基づいて電極により得られたＥＰマ
ッピング像と、超音波プローブ１により得られる超音波
断層像との位置関係が分かり、両者を位置関係を対応付
けて表示することができる。
【００５２】図１５は受信器５４がＥＰ電極５と同一位
置にあると見なせる場合の、ＥＰ電極５の位置を求める
動作を示すフローチャートである。ステップＳ２１で、
２次元アレイプローブ１内の位置の異なる３つの振動子
を設定し、それらの位置座標Ｅ１（ｘ１，ｙ１，０）、
Ｅ２（ｘ２，ｙ２，０）、Ｅ３（ｘ３，ｙ３，０）を入
力する。ステップＳ２２で、各振動子Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３
から順次超音波を送信し、ＥＰ電極５（の近傍）にある
受信器５４への到達時間ｔ１、ｔ２、ｔ３を測定する。
ステップＳ２３で第１の例と同様な連立方程式（図１０
のステップＳ１３に記載）を解いて、ＥＰ電極５の位置
Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）を求める。
置にあると見なせる場合の、ＥＰ電極５の位置を求める
動作を示すフローチャートである。ステップＳ２１で、
２次元アレイプローブ１内の位置の異なる３つの振動子
を設定し、それらの位置座標Ｅ１（ｘ１，ｙ１，０）、
Ｅ２（ｘ２，ｙ２，０）、Ｅ３（ｘ３，ｙ３，０）を入
力する。ステップＳ２２で、各振動子Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３
から順次超音波を送信し、ＥＰ電極５（の近傍）にある
受信器５４への到達時間ｔ１、ｔ２、ｔ３を測定する。
ステップＳ２３で第１の例と同様な連立方程式（図１０
のステップＳ１３に記載）を解いて、ＥＰ電極５の位置
Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）を求める。
【００５３】第４の例は第３の例の変形に関し、カテー
テル５０に複数の電極が配置される場合の例である。図
１６に示すように、各電極の近傍に超音波受信器Ｑ
１（ｘｐ １，ｙｐ１，ｚｐ１）、Ｑ２（ｘｐ２，
ｙｐ２，ｚｐ２）、Ｑ３（ｘｐ３，ｙｐ ３，ｚｐ３）、
…を設ける。図１７のように、各振動子Ｅ１、Ｅ２、Ｅ
３を順次駆動して、超音波を送信することは第３例と同
様である。ただし、この場合は、解くべき連立方程式が
受信器Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の分だけ３組に増えた点が第３
の例と異なる。
テル５０に複数の電極が配置される場合の例である。図
１６に示すように、各電極の近傍に超音波受信器Ｑ
１（ｘｐ １，ｙｐ１，ｚｐ１）、Ｑ２（ｘｐ２，
ｙｐ２，ｚｐ２）、Ｑ３（ｘｐ３，ｙｐ ３，ｚｐ３）、
…を設ける。図１７のように、各振動子Ｅ１、Ｅ２、Ｅ
３を順次駆動して、超音波を送信することは第３例と同
様である。ただし、この場合は、解くべき連立方程式が
受信器Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の分だけ３組に増えた点が第３
の例と異なる。
【００５４】第５の例は超音波の性質を利用して電極の
位置を求めるものである。周知のように、超音波は異な
る媒質の境界面で反射を起こす。超音波断層像法はこの
超音波が反射する特性を利用している。図１８に示すよ
うに、異なる媒質の境界面に垂直に超音波が入射する
と、超音波の一部は反射し、エコー信号となり、残りは
透過してさらに伝播していくが、その反射率Ｒは次のよ
うに求められる。
位置を求めるものである。周知のように、超音波は異な
る媒質の境界面で反射を起こす。超音波断層像法はこの
超音波が反射する特性を利用している。図１８に示すよ
うに、異なる媒質の境界面に垂直に超音波が入射する
と、超音波の一部は反射し、エコー信号となり、残りは
透過してさらに伝播していくが、その反射率Ｒは次のよ
うに求められる。
【００５５】Ｒ＝（ｚ２‐ｚ１）／（ｚ１＋ｚ２） ここで、ｚ１、ｚ２は媒質１、２の音響インピーダンス
で次のように与えられる。
で次のように与えられる。
【００５６】ｚ１＝ρ１・ｃ１ ｚ２＝ρ２・ｃ２ ρ１、ρ２は媒質１、２の密度、ｃ１、ｃ２は媒質１、
２の音速である。
２の音速である。
【００５７】したがって、音響インピーダンスｚ１とｚ
２の差が大きい程、反射率Ｒが大きくなり、エコー信号
の強度が増加する。これは、超音波断層像上では高輝度
な境界線（面）として表示されることを意味する。媒質
１を心臓の壁（心筋）、あるいは心腔内血液、媒質２を
カテーテルとし、さらに媒質２の一部分を音響特性イン
ピーダンスｚ３＝ρ３・ｃ３の媒質３で置き換えるとす
る。図１９にカテーテル５０（音響インピーダンスＺ２
の媒質２）のＥＰ電極の近傍、あるいは電極そのものを
音響インピーダンスＺ３の媒質３で構成する場合を示
す。
２の差が大きい程、反射率Ｒが大きくなり、エコー信号
の強度が増加する。これは、超音波断層像上では高輝度
な境界線（面）として表示されることを意味する。媒質
１を心臓の壁（心筋）、あるいは心腔内血液、媒質２を
カテーテルとし、さらに媒質２の一部分を音響特性イン
ピーダンスｚ３＝ρ３・ｃ３の媒質３で置き換えるとす
る。図１９にカテーテル５０（音響インピーダンスＺ２
の媒質２）のＥＰ電極の近傍、あるいは電極そのものを
音響インピーダンスＺ３の媒質３で構成する場合を示
す。
【００５８】 媒質１と媒質２との反射率：Ｒ１２＝（ｚ２‐ｚ１）／（ｚ１＋ｚ２） 媒質１と媒質３との反射率：Ｒ１３＝（ｚ３‐ｚ１）／（ｚ１＋ｚ３） 媒質３は電気生理マッピング用電極、あるいはその近傍
に配置された部材であるとする。カテーテルアームの材
料（媒質２）はできるだけ音響特性インピーダンスが心
筋、血液等の生体軟部組織の音響特性インピーダンスに
近いものを選び、反射率を下げ、透過率を上げてやるこ
とが望ましい。反射率が高く、透過率が低いと、その先
に超音波が透過せず、音響陰影の問題が起こる。一方、
電気生理電極、あるいはその近傍に点状の生体軟部組織
とは音響特性インピーダンスが十分異なる材料（媒質
３）を用いることで、図２０に示すように、その点から
の超音波の反射が周囲に比べて十分大きくなり、画像上
ではそれが輝点となって表示される。
に配置された部材であるとする。カテーテルアームの材
料（媒質２）はできるだけ音響特性インピーダンスが心
筋、血液等の生体軟部組織の音響特性インピーダンスに
近いものを選び、反射率を下げ、透過率を上げてやるこ
とが望ましい。反射率が高く、透過率が低いと、その先
に超音波が透過せず、音響陰影の問題が起こる。一方、
電気生理電極、あるいはその近傍に点状の生体軟部組織
とは音響特性インピーダンスが十分異なる材料（媒質
３）を用いることで、図２０に示すように、その点から
の超音波の反射が周囲に比べて十分大きくなり、画像上
ではそれが輝点となって表示される。
【００５９】したがって、この媒体３からの特徴的なエ
コー信号（図２０の輝点）を抽出して画像処理すること
により、ＥＰ電極の位置を知ることができ、結果とし
て、ＥＰマッピング像と超音波断層像との位置関係を対
応づけることができる。
コー信号（図２０の輝点）を抽出して画像処理すること
により、ＥＰ電極の位置を知ることができ、結果とし
て、ＥＰマッピング像と超音波断層像との位置関係を対
応づけることができる。
【００６０】第６の例は，図２１に示すように、カテー
テル（電極の近傍）５０と超音波プローブ１の振動子面
に位置センサ（磁気センサ）Ｓ１、Ｓ２を配置し、これ
とは別に、空間的に異なる位置に３個の磁場発生コイル
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を配置する。コイルの配置例を図２２
に示す。図２２はコイルＬ１、Ｌ２を寝台の天板内に埋
め込んだ場合を示している。コイルＬ３は図示を省略し
ているが、同様に天板内に設けられる。コイルＬ１、Ｌ
２、Ｌ３から発生された磁場を磁気センサＳ１、Ｓ２に
より計測し、その減衰の度合いからセンサＳ１とコイル
Ｌ１〜Ｌ３との各距離Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ１３、及びセ
ンサＳ２とコイルＬ１〜Ｌ３の各距離Ｄ ２１、Ｄ２２、
Ｄ２３を求める。これから、ＥＰ電極と超音波プローブ
の振動子面との位置関係が分かるので、ＥＰマッピング
像と超音波断層像との位置関係を対応づけることができ
る。
テル（電極の近傍）５０と超音波プローブ１の振動子面
に位置センサ（磁気センサ）Ｓ１、Ｓ２を配置し、これ
とは別に、空間的に異なる位置に３個の磁場発生コイル
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を配置する。コイルの配置例を図２２
に示す。図２２はコイルＬ１、Ｌ２を寝台の天板内に埋
め込んだ場合を示している。コイルＬ３は図示を省略し
ているが、同様に天板内に設けられる。コイルＬ１、Ｌ
２、Ｌ３から発生された磁場を磁気センサＳ１、Ｓ２に
より計測し、その減衰の度合いからセンサＳ１とコイル
Ｌ１〜Ｌ３との各距離Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ１３、及びセ
ンサＳ２とコイルＬ１〜Ｌ３の各距離Ｄ ２１、Ｄ２２、
Ｄ２３を求める。これから、ＥＰ電極と超音波プローブ
の振動子面との位置関係が分かるので、ＥＰマッピング
像と超音波断層像との位置関係を対応づけることができ
る。
【００６１】磁気センサーを用いた心内膜マッピング・
カテーテルとしては、次の文献に記載ものを利用するこ
とができる。
カテーテルとしては、次の文献に記載ものを利用するこ
とができる。
【００６２】(1) Gepstein L, Hayam G, Ben-Haim S A,
"A novel method for nonfluoroscopic catheter-base
d electroanatomical mapping of the heart: in vitro
and in vivoaccuracy results", Circulation, 1997,
95:1611-1622. (2) Kornowski R, Hong M K, Gepstein L, Goldstein
S, Ellahham S, Ben-HaimS A, Leon M B, "Preliminary
animal and clinical experiences using an electrom
echanical endocardial mapping procedure to disting
uish infarcted from healthy myocardium", Circulati
on, 1998, 98:1116-1124. (3) Kornowski R, Hong M K, Leon M B, "Comparison b
etween left ventricular electromechanical mapping
and radionuclide perfusion imaging for detection o
f myocardial viability", Circulation, 1998, 98:183
7-1841. 第７の例はバスケット型アームを有するカテーテルの場
合、図２３に示すように、超音波断層像からバスケット
型アームからの反射信号を抽出し、その形状から各電極
の位置を求めるものである。
"A novel method for nonfluoroscopic catheter-base
d electroanatomical mapping of the heart: in vitro
and in vivoaccuracy results", Circulation, 1997,
95:1611-1622. (2) Kornowski R, Hong M K, Gepstein L, Goldstein
S, Ellahham S, Ben-HaimS A, Leon M B, "Preliminary
animal and clinical experiences using an electrom
echanical endocardial mapping procedure to disting
uish infarcted from healthy myocardium", Circulati
on, 1998, 98:1116-1124. (3) Kornowski R, Hong M K, Leon M B, "Comparison b
etween left ventricular electromechanical mapping
and radionuclide perfusion imaging for detection o
f myocardial viability", Circulation, 1998, 98:183
7-1841. 第７の例はバスケット型アームを有するカテーテルの場
合、図２３に示すように、超音波断層像からバスケット
型アームからの反射信号を抽出し、その形状から各電極
の位置を求めるものである。
【００６３】次に、電気生理マッピングの例を説明す
る。
る。
【００６４】図２４は心房頻拍のactivation mapと呼ば
れるもので、電気的興奮の早い部位を赤、遅い部位を
紫、その中間は黄、黄緑、青の順で表示する。持続する
頻拍中にＥＰ電極を心腔内で移動させながら３次元マッ
ピングを行うと、立体心臓画像（２次元投影像）上に不
整脈中の興奮伝播過程が表示され、最早期興奮部は赤で
示される。これにより、頻拍の最早期興奮やリエントリ
ー回路が認識される。
れるもので、電気的興奮の早い部位を赤、遅い部位を
紫、その中間は黄、黄緑、青の順で表示する。持続する
頻拍中にＥＰ電極を心腔内で移動させながら３次元マッ
ピングを行うと、立体心臓画像（２次元投影像）上に不
整脈中の興奮伝播過程が表示され、最早期興奮部は赤で
示される。これにより、頻拍の最早期興奮やリエントリ
ー回路が認識される。
【００６５】図２５は心房頻拍のsubstrate (voltage)
mapと呼ばれるもので、マッピングにより各部位で記録
された心内電位の大きさを測定し、立体画像上に表示す
る方法である。伝導途絶部位やリエントリー回路の緩除
伝導部位などでは心筋細胞が傷害されており、このよう
な場所では心内心電図が低電位になる。したがって、低
電位組織の心臓内分布を求めることにより、不整脈発生
機除として重要な傷害心筋、緩除伝導部位、伝導途絶部
位、さらに心臓手術による瘢痕組織、上下大動脈などの
局在を正確に把握することが出来る。瘢痕組織、手術時
の心房切開線痕などが低電位であり、立体心臓画像上で
は赤で表示される。
mapと呼ばれるもので、マッピングにより各部位で記録
された心内電位の大きさを測定し、立体画像上に表示す
る方法である。伝導途絶部位やリエントリー回路の緩除
伝導部位などでは心筋細胞が傷害されており、このよう
な場所では心内心電図が低電位になる。したがって、低
電位組織の心臓内分布を求めることにより、不整脈発生
機除として重要な傷害心筋、緩除伝導部位、伝導途絶部
位、さらに心臓手術による瘢痕組織、上下大動脈などの
局在を正確に把握することが出来る。瘢痕組織、手術時
の心房切開線痕などが低電位であり、立体心臓画像上で
は赤で表示される。
【００６６】図２６はdynamic propagation mapと呼ば
れるもので、心筋の脱分極（興奮）している範囲を赤、
分極（静止）している範囲を青で示し、心筋興奮部位が
時間と共に移動する様子（矢印が興奮が伝播する方向を
示す）をダイナミックに表示する画像である。
れるもので、心筋の脱分極（興奮）している範囲を赤、
分極（静止）している範囲を青で示し、心筋興奮部位が
時間と共に移動する様子（矢印が興奮が伝播する方向を
示す）をダイナミックに表示する画像である。
【００６７】上述のマッピングは心内膜面の活動電位そ
のものを表示したが、図２７に示すように、内膜面各点
の心拍周期内の最大活動電圧max V、あるいは活動電圧
の傾きの最大値max dV/dtをマッピングしたり、基準と
なる時刻（Ｒ波のタイミング）から最大活動電圧が出現
するまでの時間、あるいは活動電圧の傾きの最大値が出
現するまでの時間をマッピングしてもよい。
のものを表示したが、図２７に示すように、内膜面各点
の心拍周期内の最大活動電圧max V、あるいは活動電圧
の傾きの最大値max dV/dtをマッピングしたり、基準と
なる時刻（Ｒ波のタイミング）から最大活動電圧が出現
するまでの時間、あるいは活動電圧の傾きの最大値が出
現するまでの時間をマッピングしてもよい。
【００６８】次に、ＥＰマッピング像と超音波画像とを
位置関係を対応付けて表示する具体例を説明する。
位置関係を対応付けて表示する具体例を説明する。
【００６９】図２８は極座標表示のＥＰマッピング像と
臓器の形態情報、あるいは運動情報を示す超音波２次元
断層像を並べて表示するものであり、図２９は図２８の
ＥＰマッピング像と超音波２次元断層像との位置関係を
示すものであり、超音波画像にはＥＰ電極の位置を示す
マークを、ＥＰマッピング像には超音波を走査している
断面を示すマークを示す。ここでは、超音波は電極Ｂ１
〜Ｂ４、Ｆ４〜Ｆ１を含む断面に沿って走査している。
図３０は３次元投影像表示のＥＰマッピング像と臓器の
形態情報、あるいは運動情報を示す超音波３次元投影像
を並べて表示するものであり、図３１は図３０のＥＰマ
ッピング像と超音波３次元投影像との位置関係を示すも
のである。なお、超音波３次元投影像とともに、任意断
面の断層像（ここでは、心臓の左室短軸像）も表示され
る。超音波３次元投影像とＥＰマッピング像には、左室
短軸像に対応する断面を示すマークが表示される。
臓器の形態情報、あるいは運動情報を示す超音波２次元
断層像を並べて表示するものであり、図２９は図２８の
ＥＰマッピング像と超音波２次元断層像との位置関係を
示すものであり、超音波画像にはＥＰ電極の位置を示す
マークを、ＥＰマッピング像には超音波を走査している
断面を示すマークを示す。ここでは、超音波は電極Ｂ１
〜Ｂ４、Ｆ４〜Ｆ１を含む断面に沿って走査している。
図３０は３次元投影像表示のＥＰマッピング像と臓器の
形態情報、あるいは運動情報を示す超音波３次元投影像
を並べて表示するものであり、図３１は図３０のＥＰマ
ッピング像と超音波３次元投影像との位置関係を示すも
のである。なお、超音波３次元投影像とともに、任意断
面の断層像（ここでは、心臓の左室短軸像）も表示され
る。超音波３次元投影像とＥＰマッピング像には、左室
短軸像に対応する断面を示すマークが表示される。
【００７０】図３２は臓器の形態、あるいは動きを示す
３次元画像と、ＥＰマッピング像を合成して１枚の３次
元画像として表示する例である。ここでは、ＥＰマッピ
ング像としては、Ｒ波のタイミングから最大活動電圧が
出現するまでの時間のactivation mapを使う。一方、超
音波画像としては心臓の投影像を用いる。そして、超音
波画像から心臓の左心室内膜面を自動抽出し、拡張末期
の心内膜面の投影像にＥＰマッピング像を透明度を持っ
た色で貼り付ける。この投影像は所定心拍毎に更新する
のが好ましい。その結果、ＥＰマッピング像の後側に心
内膜面が収縮／拡張を繰り返している様子が投影像とし
てリアルタイム表示される。
３次元画像と、ＥＰマッピング像を合成して１枚の３次
元画像として表示する例である。ここでは、ＥＰマッピ
ング像としては、Ｒ波のタイミングから最大活動電圧が
出現するまでの時間のactivation mapを使う。一方、超
音波画像としては心臓の投影像を用いる。そして、超音
波画像から心臓の左心室内膜面を自動抽出し、拡張末期
の心内膜面の投影像にＥＰマッピング像を透明度を持っ
た色で貼り付ける。この投影像は所定心拍毎に更新する
のが好ましい。その結果、ＥＰマッピング像の後側に心
内膜面が収縮／拡張を繰り返している様子が投影像とし
てリアルタイム表示される。
【００７１】図３３は図３２のＥＰマッピング像に、心
臓の任意断面の超音波断層像（あるいは超音波造影剤と
超音波断層像との組み合わせで得られる２次元心筋パフ
ュージョン画像）を合成して表示する例を示す。超音波
断層像、あるいは２次元心筋パフュージョン画像はある
時点での画像の表示ではなく、リアルタイム表示するこ
とが好ましい。また、断面の位置は任意に可変である。
臓の任意断面の超音波断層像（あるいは超音波造影剤と
超音波断層像との組み合わせで得られる２次元心筋パフ
ュージョン画像）を合成して表示する例を示す。超音波
断層像、あるいは２次元心筋パフュージョン画像はある
時点での画像の表示ではなく、リアルタイム表示するこ
とが好ましい。また、断面の位置は任意に可変である。
【００７２】図３４は２次元の合成表示例である。その
ため、心臓の任意断面の超音波断層像（あるいは超音波
造影剤と超音波断層像との組み合わせで得られる２次元
心筋パフュージョン画像）と、Ｒ波のタイミングから最
大活動電圧が出現するまでの時間のactivation map表示
をこの断面に投影した画像を合成して表示する。
ため、心臓の任意断面の超音波断層像（あるいは超音波
造影剤と超音波断層像との組み合わせで得られる２次元
心筋パフュージョン画像）と、Ｒ波のタイミングから最
大活動電圧が出現するまでの時間のactivation map表示
をこの断面に投影した画像を合成して表示する。
【００７３】図３５は図３２のようなactivation mapか
らなるＥＰマッピング像に超音波エコー法、あるいは超
音波ドプラ法により得られる心筋局所の収縮または拡張
異常の領域（壁運動異常領域）を重畳して合成表示する
例である。
らなるＥＰマッピング像に超音波エコー法、あるいは超
音波ドプラ法により得られる心筋局所の収縮または拡張
異常の領域（壁運動異常領域）を重畳して合成表示する
例である。
【００７４】図３６は電気刺激装置３４を電気生理マッ
ピング装置と併用する場合の表示例である。マッピング
のための電位測定中に、ＥＰ電極の１つから心臓に電気
刺激を与えるが、その際、その刺激印加電極を示すマー
カ（黒星印）を図３２のようなactivation mapと超音波
３次元投影像との合成画像上に重畳表示することによ
り、刺激の印加と興奮の伝播の因果関係を把握すること
ができ、診断に有用である。この位置表示も、図８〜図
２３に示したような電極の位置測定により実現する。
ピング装置と併用する場合の表示例である。マッピング
のための電位測定中に、ＥＰ電極の１つから心臓に電気
刺激を与えるが、その際、その刺激印加電極を示すマー
カ（黒星印）を図３２のようなactivation mapと超音波
３次元投影像との合成画像上に重畳表示することによ
り、刺激の印加と興奮の伝播の因果関係を把握すること
ができ、診断に有用である。この位置表示も、図８〜図
２３に示したような電極の位置測定により実現する。
【００７５】図３７は、図３６とは逆に、画面上で電気
刺激印加位置を指定、あるいは刺激印加電極を適切な位
置へナビゲートする機能を示す。すなわち、図３２のよ
うなactivation mapと超音波３次元投影像との合成画像
上である点を指定すると、指定場所に最も近い位置にあ
るＥＰ電極から電気刺激が印加されるように、電気生理
マッピング装置本体４のスイッチング回路２５は制御さ
れる。あるいは、刺激印加用デバイスの挿入位置を画像
上からナビゲートしてもよい。すなわち、マウス等で超
音波画像上に軌跡を描くと，その通り、ＥＰカテーテル
５０が自動挿入されてもよい。
刺激印加位置を指定、あるいは刺激印加電極を適切な位
置へナビゲートする機能を示す。すなわち、図３２のよ
うなactivation mapと超音波３次元投影像との合成画像
上である点を指定すると、指定場所に最も近い位置にあ
るＥＰ電極から電気刺激が印加されるように、電気生理
マッピング装置本体４のスイッチング回路２５は制御さ
れる。あるいは、刺激印加用デバイスの挿入位置を画像
上からナビゲートしてもよい。すなわち、マウス等で超
音波画像上に軌跡を描くと，その通り、ＥＰカテーテル
５０が自動挿入されてもよい。
【００７６】次に、電気生理マッピング装置によりＥＰ
マッピングの後、非薬物治療、例えばは高周波、レーザ
ー、あるいはマイクロウェーブを用いたアブレーション
カテーテルにより不整脈の発生原因となっている部位を
焼灼する治療を行う場合に、その治療行為を行う位置を
示すマーカを画像上に重畳表示する例を説明する。
マッピングの後、非薬物治療、例えばは高周波、レーザ
ー、あるいはマイクロウェーブを用いたアブレーション
カテーテルにより不整脈の発生原因となっている部位を
焼灼する治療を行う場合に、その治療行為を行う位置を
示すマーカを画像上に重畳表示する例を説明する。
【００７７】図３８は治療用デバイス（アブレーション
カテーテル）の先端位置を図８〜図２３に示したような
電極の位置測定と同様な測定により求め、治療行為を行
う位置を示すマーカ（黒星）を図３２のようなＥＰマッ
ピング像と超音波３次元投影像との合成画像上に重畳表
示する例である。
カテーテル）の先端位置を図８〜図２３に示したような
電極の位置測定と同様な測定により求め、治療行為を行
う位置を示すマーカ（黒星）を図３２のようなＥＰマッ
ピング像と超音波３次元投影像との合成画像上に重畳表
示する例である。
【００７８】図３９は既に治療を行った場所を示すマー
カ（黒丸）と、治療用デバイスの先端位置である治療行
為を行う位置を示すマーカ（黒星）を図３２のようなＥ
Ｐマッピング像と超音波３次元投影像との合成画像上に
重畳表示する例である。
カ（黒丸）と、治療用デバイスの先端位置である治療行
為を行う位置を示すマーカ（黒星）を図３２のようなＥ
Ｐマッピング像と超音波３次元投影像との合成画像上に
重畳表示する例である。
【００７９】図４０は治療用デバイスの先端位置である
治療行為を行う位置を示すマーカ（黒星）を図３２のよ
うなＥＰマッピング像と超音波３次元投影像との合成画
像上に重畳表示するとともに、画面上で治療用デバイス
の移動先を指定、あるいは刺激印加電極を適切な位置へ
ナビゲートする例を示す。すなわち、治療用デバイスは
画面上で二重丸のマーカで指定された場所に自動的に移
動する。
治療行為を行う位置を示すマーカ（黒星）を図３２のよ
うなＥＰマッピング像と超音波３次元投影像との合成画
像上に重畳表示するとともに、画面上で治療用デバイス
の移動先を指定、あるいは刺激印加電極を適切な位置へ
ナビゲートする例を示す。すなわち、治療用デバイスは
画面上で二重丸のマーカで指定された場所に自動的に移
動する。
【００８０】以上説明したように本実施形態によれば、
被検体の臓器の電気的特性データのマッピング像を得る
電気生理マッピング装置のカテーテル（そのＥＰ電極）
と、臓器の解剖学的データを示す画像を得る超音波診断
装置の超音波プローブとの相対的な位置関係を知ること
ができるので、マッピング像と超音波画像を両者の位置
関係を対応づけて表示することができる。このため、カ
テーテルベースの高周波アブレーション治療において、
ターゲット部位を正確に特定し、その場所に正確に治療
用のカテーテルをナビゲートすることができる。さら
に、心筋の電気的な活性化態様と機械的な収縮態様の関
係について病態生理学的な理解を深めることができ、新
しい診断法及び治療法の開発、研究に有用である。
被検体の臓器の電気的特性データのマッピング像を得る
電気生理マッピング装置のカテーテル（そのＥＰ電極）
と、臓器の解剖学的データを示す画像を得る超音波診断
装置の超音波プローブとの相対的な位置関係を知ること
ができるので、マッピング像と超音波画像を両者の位置
関係を対応づけて表示することができる。このため、カ
テーテルベースの高周波アブレーション治療において、
ターゲット部位を正確に特定し、その場所に正確に治療
用のカテーテルをナビゲートすることができる。さら
に、心筋の電気的な活性化態様と機械的な収縮態様の関
係について病態生理学的な理解を深めることができ、新
しい診断法及び治療法の開発、研究に有用である。
【００８１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、臓
器の電気生理マッピング像と、解剖学的な形態を示す画
像との位置関係の把握が容易になり、その結果、臓器の
電気的特性と解剖学的な収縮特性の双方を、同時にかつ
空間的な位置関係を持って、３次元的に評価することが
可能になり、各種疾患、特に頻脈性不整脈の診断精度向
上を実現し、さらには治療成績の向上を実現させる電気
生理マッピング装置を提供することができる。
器の電気生理マッピング像と、解剖学的な形態を示す画
像との位置関係の把握が容易になり、その結果、臓器の
電気的特性と解剖学的な収縮特性の双方を、同時にかつ
空間的な位置関係を持って、３次元的に評価することが
可能になり、各種疾患、特に頻脈性不整脈の診断精度向
上を実現し、さらには治療成績の向上を実現させる電気
生理マッピング装置を提供することができる。
【図１】本発明による電気生理マッピング装置の第１の
実施形態の概略構成を示すブロック図。
実施形態の概略構成を示すブロック図。
【図２】図１の超音波診断装置本体の詳細構成を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図３】図１の電気生理マッピング装置本体の詳細構成
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図４】ＥＰカテーテルによる電気生理マッピングの手
技を説明するための図。
技を説明するための図。
【図５】超音波スキャンの概略を説明するための図。
【図６】ディスプレイ上に表示した中間画像（ＥＰマッ
ピング像の一例）を示す写真。
ピング像の一例）を示す写真。
【図７】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はディスプレ
イ上に表示した中間画像（ＥＰマッピング像の他の例）
を示す写真、（ｅ）はＥＰマッピング像と電極の関係を
示す図。
イ上に表示した中間画像（ＥＰマッピング像の他の例）
を示す写真、（ｅ）はＥＰマッピング像と電極の関係を
示す図。
【図８】ＥＰ電極の位置を求めてＥＰマッピング像と超
音波画像との位置合わせの一例の原理を示す図。
音波画像との位置合わせの一例の原理を示す図。
【図９】位置合わせの一例における超音波の発信／受信
タイミングを示す図。
タイミングを示す図。
【図１０】位置合わせの一例の手順を示すフローチャー
ト。
ト。
【図１１】ＥＰ電極の位置を求めてＥＰマッピング像と
超音波画像との位置合わせの第２例の原理を示す図。
超音波画像との位置合わせの第２例の原理を示す図。
【図１２】位置合わせの第２例における超音波の発信／
受信タイミングを示す図。
受信タイミングを示す図。
【図１３】ＥＰ電極の位置を求めてＥＰマッピング像と
超音波画像との位置合わせの第３例の原理を示す図。
超音波画像との位置合わせの第３例の原理を示す図。
【図１４】位置合わせの第３例における超音波の発信／
受信タイミングを示す図。
受信タイミングを示す図。
【図１５】位置合わせの第３例の手順を示すフローチャ
ート。
ート。
【図１６】ＥＰ電極の位置を求めてＥＰマッピング像と
超音波画像との位置合わせの第４例の原理を示す図。
超音波画像との位置合わせの第４例の原理を示す図。
【図１７】位置合わせの第４例における超音波の発信／
受信タイミングを示す図。
受信タイミングを示す図。
【図１８】ＥＰマッピング像と超音波画像との位置合わ
せの第５例の原理を示す図。
せの第５例の原理を示す図。
【図１９】位置合わせの第５例に用いられるカテーテル
を示す図。
を示す図。
【図２０】位置合わせの第５例の表示画像を示す図。
【図２１】ＥＰマッピング像と超音波画像との位置合わ
せの第６例の原理を示す図。
せの第６例の原理を示す図。
【図２２】位置合わせの第５例における磁場発生コイル
の配置を示す図。
の配置を示す図。
【図２３】ＥＰマッピング像と超音波画像との位置合わ
せの第７例の原理を示す図。
せの第７例の原理を示す図。
【図２４】ディスプレイ上に表示した中間画像（ＥＰマ
ッピング像の一例としてのactivation map画像）を示す
写真。
ッピング像の一例としてのactivation map画像）を示す
写真。
【図２５】ディスプレイ上に表示した中間画像（ＥＰマ
ッピング像の第２例としてのsubstrate map画像）を示
す写真。
ッピング像の第２例としてのsubstrate map画像）を示
す写真。
【図２６】ディスプレイ上に表示した中間画像（ＥＰマ
ッピング像の第３例としてのdynamic propagation map
画像）を示す写真。
ッピング像の第３例としてのdynamic propagation map
画像）を示す写真。
【図２７】ＥＰマッピングするパラメータの他の例とし
ての最大活動電位、活動電位の微分値、およびそれらが
出現する時間を示す図。
ての最大活動電位、活動電位の微分値、およびそれらが
出現する時間を示す図。
【図２８】ディスプレイ上に表示した中間画像（並べて
表示されるＥＰマッピング像（極座標表示）と超音波２
次元断層像）を示す写真。
表示されるＥＰマッピング像（極座標表示）と超音波２
次元断層像）を示す写真。
【図２９】図２８のＥＰマッピング像と超音波２次元断
層像との位置関係を示す図。
層像との位置関係を示す図。
【図３０】ディスプレイ上に表示した中間画像（並べて
表示されるＥＰマッピング像（３次元投影像）と超音波
３次元断層像）を示す写真。
表示されるＥＰマッピング像（３次元投影像）と超音波
３次元断層像）を示す写真。
【図３１】図３０のＥＰマッピング像と超音波２次元断
層像との位置関係を示す図。
層像との位置関係を示す図。
【図３２】ＥＰマッピング像と超音波画像の合成表示の
第１例を示す図。
第１例を示す図。
【図３３】ＥＰマッピング像と超音波画像の合成表示の
第２例を示す図。
第２例を示す図。
【図３４】ＥＰマッピング像と超音波画像の合成表示の
第３例を示す図。
第３例を示す図。
【図３５】ＥＰマッピング像と超音波画像の合成表示の
第４例を示す図。
第４例を示す図。
【図３６】ＥＰマッピング像と超音波画像の合成表示の
第５例を示す図。
第５例を示す図。
【図３７】ＥＰマッピング像と超音波画像の合成表示の
第６例を示す図。
第６例を示す図。
【図３８】ＥＰマッピング像と超音波画像の合成表示の
第７例を示す図。
第７例を示す図。
【図３９】ＥＰマッピング像と超音波画像の合成表示の
第８例を示す図。
第８例を示す図。
【図４０】ＥＰマッピング像と超音波画像の合成表示の
第９例を示す図。
第９例を示す図。
１…２次元アレイプローブ ２…超音波診断装置本体 ３…表示部 ４…電気生理マッピング装置本体 ５…ＥＰ電極 ３４…電気刺激装置
Claims (28)
- 【請求項１】 カテーテルに設けられた電極により臓器
の内膜面の電圧を測定し、臓器の電気的特性データを臓
器の形状に合わせてマッピングする電気生理マッピング
手段と、 該臓器の解剖学的特性を示す画像を得る画像作成手段
と、 前記電気生理マッピング手段により得られたマッピング
像と前記画像作成手段により得られた画像とを位置関係
を対応付けて表示する表示手段と、を具備することを特
徴とする電気生理マッピング装置。 - 【請求項２】 前記電気生理マッピング手段は臓器の内
膜面に直接電極をあてて内膜面の活動電位を測定するこ
とを特徴とする請求項１に記載の電気生理マッピング装
置。 - 【請求項３】 前記電気生理マッピング手段は経皮、経
動脈的、あるいは経静動脈的に心臓内腔に挿入すること
を目的としたカテーテルの先端に配置された電極により
測定を行うことを特徴とする請求項１に記載の電気生理
マッピング装置。 - 【請求項４】 前記電気生理マッピング手段は経皮、経
動脈的、あるいは経静脈的に臓器の内腔に挿入すること
を目的としたカテーテルの先端に設けられたバスケット
形状のアームに設けられた複数個の電極により測定を行
うことを特徴とする請求項１に記載の電気生理マッピン
グ装置。 - 【請求項５】 前記電気生理マッピング手段は電気刺激
装置をさらに具備し、前記複数個の電極のうちの何れか
一つ、または複数の電極から心臓に電気刺激を与え、心
臓のペーシングを可能とすることを特徴とする請求項４
に記載の電気生理マッピング装置。 - 【請求項６】 前記画像作成手段は超音波ビームを２次
元的に走査して臓器の２次元断層像を実時間で得る超音
波診断装置であることを特徴とする請求項１に記載の電
気生理マッピング装置。 - 【請求項７】 前記画像作成手段は超音波ビームを３次
元的に走査して臓器の３次元的な形態情報、あるいは運
動情報を実時間で得る超音波診断装置であることを特徴
とする請求項１に記載の電気生理マッピング装置。 - 【請求項８】 前記画像作成手段は超音波診断装置であ
り、 前記表示手段は前記カテーテルに設けられた超音波発信
器から発信した超音波が前記超音波診断装置の超音波プ
ローブの３つ以上の振動子で受信された時間の差に基づ
いて超音波画像とマッピング像との位置関係を求めるこ
とを特徴とする請求項１に記載の電気生理マッピング装
置。 - 【請求項９】 前記画像作成手段は超音波診断装置であ
り、 前記表示手段は前記カテーテルに設けられた超音波受信
器を具備し、前記超音波診断装置の超音波プローブの３
つ以上の振動子から送信され超音波が前記超音波受信器
で受信した時間の差から、超音波画像とマッピング像と
の位置関係を求めることを特徴とする請求項１に記載の
電気生理マッピング装置。 - 【請求項１０】 前記画像作成手段は超音波診断装置で
あり、 前記電気生理マッピング手段のカテーテルは一部分に音
響特性が残りの部分とは異なる部材を含み、 前記表示手段は前記超音波診断装置で受信した反射信号
の中から前記部材からの反射信号を抽出し前記カテーテ
ルの位置を求めることにより超音波画像とマッピング像
との位置関係を求めることを特徴とする請求項１に記載
の電気生理マッピング装置。 - 【請求項１１】 前記画像作成手段は超音波診断装置で
あり、 前記カテーテルは第１の位置センサを具備し、 前記超音波診断装置のプローブは第２の位置センサを具
備し、 前記表示手段は前記第１、第２の位置センサの出力に基
づいて超音波画像とマッピング像との位置関係を求める
ことを特徴とする請求項１に記載の電気生理マッピング
装置。 - 【請求項１２】 前記カテーテルは複数の電極を有する
バスケット型アームであり、 前記画像作成手段は超音波診断装置であり、 前記表示手段は前記超音波診断装置で受信した反射信号
から前記バスケット型アームからの反射信号を抽出して
前記アームの位置を求めることにより超音波画像とマッ
ピング像との位置関係を求めることを特徴とする請求項
１に記載の電気生理マッピング装置。 - 【請求項１３】 前記電気生理マッピング手段は臓器の
内膜面各点の心拍周期内の最大活動電圧、あるいは活動
電圧の傾きの最大値をマッピングすることを特徴とする
請求項１に記載の電気生理マッピング装置。 - 【請求項１４】 前記電気生理マッピング手段は臓器の
内膜面各点について、基準となる時刻から最大活動電
圧、あるいは活動電圧の傾きの最大値が出現するまでの
時間をマッピングすることを特徴とする請求項１に記載
の電気生理マッピング装置。 - 【請求項１５】 前記電気生理マッピング手段は心筋の
脱分極している範囲と分極している範囲とを区別し、心
筋興奮部位が時間と共に移動する様子をダイナミックに
表示することを特徴とする請求項１に記載の電気生理マ
ッピング装置。 - 【請求項１６】 前記表示手段は前記画像作成手段によ
り得られた画像と前記マッピング像とを並べて表示する
ことを特徴とする請求項１３乃至請求項１５のいずれか
一項に記載の電気生理マッピング装置。 - 【請求項１７】 前記表示手段は前記画像作成手段によ
り得られた画像と前記マッピング像とを合成して表示す
ることを特徴とする請求項１３乃至請求項１５のいずれ
か一項に記載の電気生理マッピング装置。 - 【請求項１８】 前記電気生理マッピング手段は心内膜
面の３次元投影像に電気的特性データを貼り付けマッピ
ング像を生成し、 前記画像作成手段は心内膜面のリアルタイム３次元投影
像を生成し、 前記表示手段は前記マッピング像と３次元投影像とを重
畳表示することによりマッピング像の後側に心内膜面が
収縮／拡張を繰り返している様子をリアルタイムに表示
することを特徴とする請求項１７に記載の電気生理マッ
ピング装置。 - 【請求項１９】 前記電気生理マッピング手段は心内膜
面の３次元投影像に電気的特性データを貼り付けマッピ
ング像を生成し、 前記画像作成手段は心臓の任意断面の超音波断層像、あ
るいは２次元心筋パフュージョン画像を求める超音波診
断装置であり、 前記表示手段は前記マッピング画像と超音波断層像、あ
るいは２次元心筋パフュージョン画像とを合成して表示
することを特徴とする請求項１３乃至請求項１５のいず
れか一項に記載の電気生理マッピング装置。 - 【請求項２０】 前記電気生理マッピング手段は心内膜
面の３次元投影像に電気的特性データを貼り付けマッピ
ング像を生成し、 前記画像作成手段は心臓の任意断面の超音波断層像、あ
るいは２次元心筋パフュージョン画像をリアルタイムで
求める超音波診断装置であり、 前記表示手段は前記マッピング画像と超音波断層像、あ
るいは２次元心筋パフュージョン画像のリアルタイム画
像とを合成して表示することを特徴とする請求項１３乃
至請求項１５のいずれか一項に記載の電気生理マッピン
グ装置。 - 【請求項２１】 前記電気生理マッピング手段は心臓の
任意断面の断層像に電気的特性データを貼り付けマッピ
ング像を生成し、 前記画像作成手段は心臓の任意断面の超音波断層像、あ
るいは２次元心筋パフュージョン画像を求める超音波診
断装置であり、 前記表示手段は前記マッピング画像と超音波断層像、あ
るいは２次元心筋パフュージョン画像とを重畳して表示
することを特徴とする請求項１３乃至請求項１５のいず
れか一項に記載の電気生理マッピング装置。 - 【請求項２２】 前記電気生理マッピング手段は２次元
断層像、あるいは３次元投影像に電気的特性データを貼
り付け２次元、または３次元マッピング像を生成し、 前記画像作成手段は超音波エコー法、あるいは超音波ド
プラ法の超音波診断装置であり、 前記表示手段は超音波エコー法、あるいは超音波ドプラ
法により得られる心筋局所の収縮能または拡張能を示す
パラメータと前記２次元、または３次元マッピング像と
を合成して表示することを特徴とする請求項１３乃至請
求項１５のいずれか一項に記載の電気生理マッピング装
置。 - 【請求項２３】 前記表示手段は前記電気刺激装置によ
り心臓に電気刺激を与えている時に、その刺激位置を示
すマーカを画像上に重畳表示することを特徴とする請求
項５に記載の電気生理マッピング装置。 - 【請求項２４】 前記表示手段は前記電気刺激装置によ
り心臓に電気刺激を与える際に、その刺激印加位置を画
像上で指定する、あるいは刺激印加用デバイスを画像上
からナビゲートすることを特徴とする請求項５に記載の
電気生理マッピング装置。 - 【請求項２５】 前記表示手段は心臓の一部に対して治
療を目的とした非薬物治療行為を行う際に、その治療行
為を行う位置を示すマーカを画像上に重畳表示すること
を特徴とする請求項１に記載の電気生理マッピング装
置。 - 【請求項２６】 前記表示手段は心臓の一部に対して治
療を目的とした非薬物治療行為を行う際に、既に治療行
為を行った場所を示すマーカを画像上に重畳表示するこ
とを特徴とする請求項１に記載の電気生理マッピング装
置。 - 【請求項２７】 前記表示手段は心臓の一部に対して治
療を目的とした非薬物治療行為を行う際に、その治療行
為を行う場所を画像上で指定する、あるいは治療用のデ
バイスを画像上からナビゲートすることを特徴とする請
求項１に記載の電気生理マッピング装置。 - 【請求項２８】 前記非薬物治療は高周波、レーザー、
あるいはマイクロウェーブを用いたアブレーションカテ
ーテルにより不整脈の発生原因となっている部位を焼灼
することを特徴とする請求項２５乃至請求項２７のいず
れか一項に記載の電気生理マッピング装置。
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