JP2002051998A - 心臓電気活動高速マッピング - Google Patents

心臓電気活動高速マッピング

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JP2002051998A JP2001186703A JP2001186703A JP2002051998A JP 2002051998 A JP2002051998 A JP 2002051998A JP 2001186703 A JP2001186703 A JP 2001186703A JP 2001186703 A JP2001186703 A JP 2001186703A JP 2002051998 A JP2002051998 A JP 2002051998A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電位マッピングを作成する。 【解決手段】 心臓の電気活動マッピング方法は、プロ
ーブを心臓の室に挿入することを含み、プローブは少な
くとも一つの位置検出装置と複数の非接触式電極を含
む。電極の位置座標は、少なくとも一つの位置検出装置
を用いて、室の心内膜表面に対する位置として決定さ
れ、電位は決定位置座標において電極を用いて測定され
る。電位は、心内膜表面の複数ポイントにおいて、測定
電位と位置座標を用いて計算することにより、計算電位
に基づき心内膜表面全体の電気活動マップを作成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】本発明は全般としては、体内器官の侵入
的マッピング法（invasive method for mapping of org
ans in the body）、より具体的には、心臓の電気活動
（electrical activity in the heart）マッピングの
ための方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】心臓マッピングは、心臓内部での異常な
電気経路や電流を突き止めたり、心臓の活動（cardiac
activity）の力学その他側面の診断に用いられる。心臓
マッピングの方法、装置は各種記述されてきている。典
型的な方法、装置が、米国特許5,471,982、5,391,199、
PCT公報WO94/06349、WO96/05768、ならびにWO97/24981
に記載されており、その開示内容は言及により本書に組
み込まれる。米国特許5,391,199は、たとえば、心臓の
電気活動を検出するための電極と、外部印加磁場に対す
るカテーテル位置を決定するための小型コイル（miniat
ure coils）の両方を含むカテーテルを記述している。
このカテーテルを使用すれば、心臓医は複数の位置で心
臓の電気活動を測定し、これら位置の空間座標を決定し
て、いくつかの標本採取ポイントから短時間のうちにデ
ータを収集することができる。
【０００３】これらデータに基づいて心臓の三次元マッ
プを作成する方法は、たとえば、欧州特許出願EP 0 074
936、およびこれに対応する米国特許出願09/122,137に
開示されているが、後者は本出願譲受人（assignee）に
譲渡されており、その開示は言及により本書に組み込ま
れる。これら出願に示されるように、まず位置座標（お
よび、任意で電気活動も）を心臓内面（interior surfa
ce of the heart）上の約１０から２０カ所のポイント
で測定する。これらデータポイントは、心臓表面につい
て満足できる質の予備的再現（preliminary reconstruc
tion）すなわちマップ作成に通常は充分である。予備マ
ップはより包括的なマップを作成するために、さらに追
加ポイントで採取したデータと組み合わせることが望ま
しい。臨床場面では、１００またはそれ以上の部位（si
tes）でデータ収集を行って、心室の電気活動の詳細で
包括的なマップを作成することはそれほど珍しくない。
【０００４】データ収集のプロセス迅速化のため、心室
の複数ポイントで電気活動を同時に測定するために多電
極カテーテル（multiple-electrode catheters）が開発
されている。こうしたカテーテルは、たとえば、米国特
許5,487,391および5,848,972に記載されており、その開
示は言及により本書に組み込まれる。三次元構造の複数
電極を持つこれらカテーテルは、心臓内部で広がってバ
スケットの形状をとる。このバスケット構造は、これを
配備したとき、電極が心内膜表面に密着するよう設計さ
れたものである。これら特許に開示されるカテーテルの
問題は、製造が難しくかつ高価なことにある。このよう
なカテーテルの電極数が多いことも、データ記録処理の
ためのサブシステムに大きな負担になる。これらカテー
テルの配備、撤去についてもさらに複雑な問題が絡み、
凝固の危険も増す。
【０００５】米国特許4,649,924も言及によりその開示
が本書に組み込まれるが、ここでは心臓内電位場（intr
acardiac potential field）検出のための非接触式方法
を開示している。膨張自在な 遠位端部をもつカテーテ
ルの表面全体は、その表面に一連のセンサ電極が配置さ
れていて、信号検出処理手段に接続するために絶縁電気
導体（insulated electrical conductor）に接続され
る。端部は、電極が心室壁からかなりな間隔をあけて位
置するような寸法および形状になっている。センサ電極
は遠位端部の一連の円周上に、互いに間隔を置いた複数
平面上に位置するように配置させるのが好ましい。これ
ら平面はカテーテル端部の主軸に対して垂直をなす。
【０００６】PCT特許公報WO99/06112も言及によりその
開示が本書に組み込まれるが、ここでは電気生理学的心
臓マッピングシステムと、非接触式、非展開型多電極
（non-expanded multi-electrode）カテーテルによる方
法が記載されている。カテーテル上の電極は、カテーテ
ル表面、心室体積（volume of the heart chamber）内
部の複数ポイントで同時に電位を測定するのに用いられ
る。マップ作成には、これら電気的測定値に、プローブ
と心内膜の相対的な幾何学（relative geometry）につ
いての情報（knowledge）を組み合わせる。この幾何学
情報は、たとえば食道経由による超音波心臓検査法（tr
ansesophageal echocardiography）など、別の理学撮像
法（imaging modality）によって得なければならない。
公知の幾何学を元に、ラプラスの方程式を解くことで心
内膜表面の電位とカテーテル上の電位との関係を求め
る。このマトリックスを反転（inverted）せせて、電極
電位に基づく心内膜電位を決定する。解が正しく収束す
るように、有限要素近似（finite element approximati
on）などのレギュラリゼーション手法を用いなければな
らない。
【０００７】
【発明の要旨】本発明の目的は、体積内部、特に体積を
拘束している（bounding）表面での電位マッピングの改
良方法を提供することにある。
【０００８】本発明のいくつかの側面の目的は、心内膜
電位マッピングの改良方法を提供することにある。
【０００９】本発明のいくつかの側面のさらなる目的
は、心内膜電位のマップ作成速度を向上させる方法を提
供することにある。
【００１０】本発明のいくつかの側面のさらなる目的
は、心内膜との接触を最小限に抑えながら心臓内電位マ
ッピングする改良方法と装置を提供することにある。
【００１１】本発明の好ましい実施例では、マッピング
用プローブ、好ましくはカテーテルを心室内に挿入し、
心室内の心内膜表面上の電気活動マップを作成するのに
用いる。カテーテルは、カテーテル遠位部分に１つまた
はそれ以上の位置センサを具備し、これとともに遠位部
分表面全体に配置した複数の電極を備える。心内膜表面
の幾何学モデルを作成するが、好ましくは、たとえば前
述の米国特許出願09/122,137に記載されるように、カテ
ーテル自体の位置検出能 力を利用する。心室内体積の
電位は、カテーテル表面の電極を用いて測定するが、そ
の位置はカテーテルに設けた位置センサにより正確にわ
かる。測定電位は幾何学モデルと組み合わせて、心内膜
表面における電位マップを作成する。
【００１２】好ましくは、心内膜表面に配置された離散
電気双極子（discrete electric dipoles）によって生
成される場の重ね合わせとして、心室内の電界をモデル
化することによりマップを作成する。このやり方で、カ
テーテル上のそれぞれのポイントにおける電位をそのポ
イントでの双極子場の和として表す方程式の集合が生成
される。方程式の集合を反転させて心内膜表面の双極子
強度を求め、そこから活性化電位（activation potenti
als）の強度を決定する。双極子モデルは、有限要素近
似やその他レギュラリゼーション手法の計算による大き
な負担を避けながら、正確な結果を与えることがわかっ
ている。しかし、これに代えて、上述のPCT公報WO99/06
112に記載されるような他の計算方法を用いてもよい。
【００１３】好ましくは、電極はカテーテルの遠位部分
にアレイ状に配列するが、米国特許出願09/506,766に記
載されるように、グリッドアレイがもっとも好ましい。
同特許出願は本発明の譲受人に譲渡されており、その開
示は言及により本書に組み込まれる。さらに好ましく
は、米国特許6,063,022に記載されるように、カテーテ
ルはカテーテル遠位先端近辺と、電極アレイの近位端部
近辺に一つずつ、計２つの位置センサを具備する。同特
許も本特許出願譲受人に譲渡されており、言及により本
書に組み込まれる。最も好ましくは、例えば上述のPCT
公報WO96/05768または米国特許US5,391,199に記載され
るように、位置センサは、電磁波の送受信により位置と
方位座標（position and orientation coordinates）の
決定に用いられる小型コイル（miniature coils）を具
備する。あるいはまた、本技術分野で周知の他の位置検
出システムを使うこともできる。
【００１４】本発明はこのように、非接触式電気測定と
高速マッピングの利点を併せ持つことができる。このた
め、迅速に、かつ心臓への外傷を最小限におさえて行わ
なければならない左心室のマッピングに特に好適であ
る。
【００１５】一方、本発明の方法および装置は、心臓の
他の室のマッピング、ならびに他の窩洞（cavities）内
部の電気的マッピングにも適している。たとえば、本発
明は、心房でよく生じる一過性事象に対応するのに特に
有用である。そうした事象の一つに、一時的、非持続性
の発作性律動（non-sustained paroxysmal rhythm）で
ある心房性頻拍がある。本発明によるプローブは、こう
した疾患に用いられている処置の効果を確認するのに使
える。同様にこのプローブを用いて、心房粗動（atrial
flutter）に対する処置の効果を迅速に確認する、たと
えば、切除線（ablation line）あるいは閉塞線（line
of blockage）が完全でギャップがないことを確かめる
ことができる。
【００１６】したがって、本発明の好ましい実施例によ
れば、位置検出装置を少なくとも一つと、複数の非接触
式電極を含むプローブを心室内に挿入し、該少なくとも
一つの位置検出装置を用いて、心室の心内膜表面に対す
る電極の位置座標を決定し、決定された位置座標におけ
る電位を、該電極を用いて測定し、心内膜表面上の複数
ポイントでの電位を、測定電位と位置座標を用いて計算
し、計算電位に基づいて心内膜全面での電気活動のマッ
プを作成する、ことを含む、心臓の電気活動マッピング
法が提供される。
【００１７】好ましくは、プローブの挿入では、非接触
式電極が心内膜表面と実質的に物理的接触をしないよう
にプローブの位置決めをすることが含まれる。
【００１８】好ましくは、電位の計算には、心内膜表面
上の各ポイントにおける双極子強度を、測定電位に対応
して求めることが含まれる。さらに好ましくは、電気双
極子強度を求める際、心内膜上の複数ポイントそれぞれ
で発生した電気双極子場の重ね合わせによるモデルとし
て、各ポイントの位置座標それぞれに対する電極の決定
位置座標に対応して、測定電位をモデル化することが含
まれる。最も好ましくは、複数ポイントそれぞれにおい
て電気双極子強度を求める際、電気双極子場の重ね合わ
せの関数として測定電位を表す方程式システム（system
of equations）を導き、該式を反転させることが含ま
れる。
【００１９】好ましい実施例においては、電位計算に
は、心内膜表面の幾何学モデルを得て、幾何学モデルに
対応して、心内膜表面上の複数ポイントそれぞれに対す
る各電極の位置を求めることが含まれる。好ましくは、
幾何学モデルを得る際、幾何学モデル生成にプローブを
用いる。最も好ましくは、幾何学モデル生成にプローブ
を用いる際、プローブの遠位先端を心内膜表面の複数場
所（plurality of locations）に接触させて位置検出装
置を用いてこれら場所の位置座標を決定し、場所の位置
座標を用いてモデルを生成する。
【００２０】本発明の好ましい実施例によれば、心室内
への挿入用に構成された遠位端部を持つプローブで、遠
位端部近接位置に、少なくとも一つの位置検出装置と、
複数の非接触式電極を含むプローブと、少なくとも一つ
の位置検出装置を用いて心室心内膜表面に対する電極の
位置座標を決定し、電極を用いて決定位置座標における
電位を測定することで、測定電位と位置座標を用いて心
内膜表面上の複数ポイントでの電位を計算するためにプ
ローブに連結されたプロセッサと、プロセッサに連結さ
れて駆動されることにより、計算電位に基づく心内膜表
面上の電気活動のマップを表示するディスプレイ、を含
む心臓の電気活動マッピング装置も提供される。
【００２１】好ましくは、複数の非接触式電極は、遠位
端部近接位置のプローブ表面全体に配置される電 極ア
レイを含むことで、心内膜表面と物理的にほとんど接触
することなく電位を測定する。
【００２２】加えてあるいはこれに代えて、前記少なく
とも一つの位置検出装置は、プローブ遠位端部に隣接す
る第１の位置検出装置と、第１位置検出装置の近接位置
と電極アレイの近接位置にある第２の位置検出装置を含
む。
【００２３】本発明は、以下の好ましい実施例の詳細な
説明と図面からより理解が深まる。
【００２４】
【好ましい実施例の詳細な説明】図１は、被検者２６の
心臓２４における電気活動マップを生成するための、本
発明の好ましい実施例によるマッピングシステム２０を
示す概略図である。システム２０は、好ましくは、使用
者によって被検者の静脈または動脈から心臓の室に挿入
されるカテーテル３０である、伸長プローブからなる。
【００２５】図２および７は、心臓２４に挿入されたカ
テーテル３０の遠位部分を示す概略図である。カテーテ
ル３０は、その外面に非接触式電極４６のアレイを有
し、最も好ましくは図示のようなグリッド配置とする。
これに代えて、電極をリング電極としてもよく、あるい
は図６に示すような、その他好適な表面電極であればそ
の他ほとんどどのようなものでよい。加えて、カテーテ
ルには図２に示すように、典型的にはカテーテル遠位先
端またはその近辺に、一つまたはそれ以上の接触電極４
８を任意で設けてもよい。
【００２６】カテーテル３０は、位置センサ４０，４２
を、好ましくはそのうち一つは遠位先端４４に、もう一
つは電極アレイの近位端部近辺に、具備する。センサは
電磁センサであることが好ましく、ポリウレタン糊（po
lyurethane glue）などを用いるなど、好適な方法でカ
テーテル内に装着する。
【００２７】センサは電磁センサケーブル（図示せず）
に電気的に接続され、ケーブルはカテーテル本体を通っ
てカテーテルのコントロールハンドル内に伸びる。電磁
センサケーブルはプラスチックで覆った套管内に納めら
れた複数ワイヤからなる。カテーテル本体内部では、必
要であれば、センサケーブルを電極４６，４８の鉛線と
ともに保護套管で封入してもよい。コントロールハンド
ルにおいて、センサケーブルのワイヤは回路基板（circ
uit board）（図示せず）に接続され、回路基板は電磁
センサから受信した信号を増幅して、コンソール３４
（図１）に収納されたコンピュータにコンピュータが理
解できる形で送信する。また、カテーテルは使い捨て用
として設計されているため、回路基板はカテーテルの使
用後に回路基板を一旦切る（shut down）EPROMチップを
内蔵する。これにより、カテーテル、あるいは少なくと
も電磁センサが２回使用されるのを防ぐ。
【００２８】好適な電磁センサは、たとえば、言及によ
り本書に組み込まれる米国特許4,391,199に記載されて
いる。好ましい電磁マッピングセンサはBiosense Webst
er (Israel)社（Tirat Hacar mel, Israel）で製造さ
れ、商品名NOGA（TM）として市販されている電磁センサ
を使用するには、例えば磁場生成用の磁場生成器コイル
２８を内蔵するパッドを患者の下に配置することで、患
者を発生磁場内に置く。基準電磁センサ（reference el
ectromagnetic sensor）（図示せず）は、患者に対し
て、例えば患者の背部にテープで固定することが望まし
く、センサ４０，４２を内蔵するカテーテル３０を患者
の心臓内に進める。各センサは好ましくは、磁場内のセ
ンサ位置を表す弱い電気信号を磁場内で生成することが
できる３つの小型コイルを具備する。固定した基準セン
サと心臓内のセンサ４０、４２が生成する信号は増幅さ
れてコンソール３４に送信され、コンソール３４は信号
を解析した後、モニター３６上に信号を表示する。この
方法により、基準センサに対するカテーテル内のセンサ
の正確な場所を確認して、目で見える形で表示できる
（visually displayed）。センサは、心筋の収縮によっ
て生じるカテーテルのずれを検出することもできる。
【００２９】カテーテル３０とシステム２０の特長のい
くつかはBiosense Webster Inc. から市販されているNO
GA-STAR(TM)カテーテルおよび、やはりBiosense Webste
r Inc. から市販されている上記Biosense-NOGAシステム
として実現されている。
【００３０】カテーテル３０とシステム２０の設計のさ
らなる側面は、全般的に上述の米国特許出願09/506,766
に記載されている。カテーテル３０の詳細な設計と、カ
テーテルとシステム２０を用いて行われる電気的マッピ
ング機能は、しかし本書以下に述べるように、本発明独
自のものである。
【００３１】センサ４０、４２はそれぞれ、上述のPCT
特許公報WO96/05768に記載される非接触式コイル３本か
らなる。コイルは、駆動回路３２（図１）によって駆動
される磁場生成器コイル（field generator coil）２８
によって生成される磁場を検出する。これに代えて、セ
ンサで磁場を発生させ、これをコイル２８で検出しても
よい。システム２０はこのようにして、センサ４０，４
２それぞれについて、位置と配向の６つの寸法情報（si
x dimensions of position and orientation informati
on ）を連続的に生成することができる。これに代え
て、センサの一つまたは両方を単一コイルで構成しても
よく、位置について３つの寸法を、配向について２つの
寸法情報を生成するためであれば、磁場生成器コイル２
８としては、これで充分である。配向の第三次元（thir
d dimension）（代表的なのは、カテーテル３０の長軸
を中心とする回転）が必要であれば、２つのセンサの座
標の比較と、機械的情報から推論することができる。さ
らに別の選択肢として、例えば上述の米国特許5,391,19
9、 米国特許5,443,489または PCT公報WO94/04938に記
載されるような他の位置および／または座標センサでセ
ンサを構成してもよく、あるいは、その他本技術分野で
周知の、ほぼどのような位置／座標検出装置でもよい。
さらに他の選択肢として、あるいは追加として、カテー
テル３０に、エックス線透視装置（fluoroscope）で使
用するラジオパクマーカー（radiopaque marker）な
ど、身体外部から位置を決定できる一つまたはそれ以上
のマーカーで標識してもよい。
【００３２】上記に記したように、カテーテル３０は、
コンソール３４に連結され、ユーザはコンソール３４を
使ってカテーテルを観察したり調整したりできる。コン
ソール３４は、プロセッサ、好ましくは適切な信号処理
回路（通常コンピュータのハウジング内部に収納されて
いる）を持つコンピュータで構成する。プロセッサは駆
動ディスプレイ３６に連結される。信号処理回路は、典
型的には、位置センサ４０，４２および電極４６によっ
て生成される信号を含め、カテーテル３０からの信号を
受信し、増幅し、濾過し、デジタル化する。デジタル化
された信号はコンソールで受信され、カテーテルの位置
および配向を計算し、電極からの電気信号を解析するの
に用いられる。この解析から導かれた情報は、心臓の電
気活動マップ３８作成に用いられる。
【００３３】典型的には、システム２０は他の素子も含
むが、これらは図面の明快さを保つため省略されてい
る。これら素子のいくつかは、上述の米国特許出願09/1
22,137に記載されている。たとえば、システム２０は、
連結して１つまたはそれ以上の身体表面の電極からの信
号を受信し、コンソールにECG同期信号をおくるためのE
CGモニターを含むことができる。上述のように、システ
ムは典型的には、患者の身体の外側に取り付けた外部か
ら添付した（externally-applied）基準パッチ上あるい
は、心臓内に挿入し心臓に対して固定位置に維持する内
部載置カテーテル上に、基準位置センサーを備える。カ
テーテル３０の位置を基準カテーテルと比較すること
で、心臓の動きと無関係に、心臓に対するカテーテル３
０の座標を正確に決定できる。これに代えて、その他好
適な方法を用いて心臓の動きに対して補正することがで
きる。
【００３４】図３に、本発明の好ましい実施例に従っ
て、カテーテル３０の遠位部分が大動脈を介して心臓の
左心室５０に挿入された様子を示す、心臓２４の概略断
面図を示す。電極４６は心内膜５２から、活性化電位
（activation potential）が心壁を通ることで心室体積
に生じる電界に対応する電気信号を受け取る。
【００３５】マップされた心室に独自の解剖学的構造
や、カテーテル３０の遠位端部の構造によっては、先端
部電極４８（図２）ならびに一つまたはそれ以上の電極
４６が実際に心内膜と接触（部分的あるいは全面的接
触）する可能性がある。
【００３６】図２の実施例では、しかし、電極４６によ
る「遠距離場」電気測定（"far field" electrical mea
surement）を、心内膜上の一つまたはそれ以上の特異点
（specific points）での「近距離場」測定（"near fie
ld" measurements）で補う（supplement）ために、カテ
ーテル３０の先端４４にある先端部電極４８を心内膜と
接触させることも可能である。先端部電極 ４８をこの
ように用いることで、遠位先端部４４が心内膜と接触し
ていることを確認し、心室の既知の位置あるいはポイン
トを確定（establish）することも可能になる。さら
に、カテーテル３０には位置検出能力があるため、本書
以下に記述するように、これを心室の幾何学マップ生成
に用いることも可能である。
【００３７】
【外１】
【００３８】図５は、本発明の好ましい実施例に基づき
上述の原理を用いて、心臓２４における電気活動をマッ
ピングする方法を概略的に示すフローチャートである。
幾何学モデル作成ステップ７０では、幾何学モデルまた
は心室５０のマップが得られる。好ましくは、カテーテ
ル３０の先端４４を、心室５０の心内膜５２上の複数場
所に接触させる。各接触場所では、センサ４０を用いて
対応する位置座標を記録する。任意で、後で参照するた
めに表面電気活動をこれらポイントそれぞれで測定す
る。上述の米国特許出願０９／１２２，１３７に記載さ
れる ように、複数場所で得た座標を用いて心臓２４の
幾何学マップを作成する。これに代えて、必ずしもカテ
ーテル３０を使わずに、超音波像などの心臓像、あるい
は別のマッピング方法などを用いることもできる。
【００３９】心内膜５２の表面を、タイル作成ステップ
７２で、タイル６２に分割する。測定ステップ７４で
は、カテーテル３０上で隣接する対の電極４６すべてに
ついてその電位差を決定する。同時に、センサ４０，４
２を用いて、電極すべての位置を決定する。位置および
電位測定は、すべて同一で既定の（known）時間に行う
のが好ましく、最も好ましくは、心臓２４の心拍周期に
対して所定かつ一定時間に行う。さらに好ましくは、位
置および電位の測定は心室５０の異なる場所で数回繰り
返し行う。任意で、心拍周期のうちいくつかの異なる時
間それぞれについて測定を行って、周期中の異なる相で
の心内膜電気活動のマップを作成する。この場合、ステ
ップ７０で得た幾何学モデルは好ましくは動的モデルと
し、これを心臓周期中の心内膜５２の動きにあわせて調
節する。
【００４０】
【外２】
【００４１】双極子強度を計算するには、ステップ７６
で求めた式を、双極子決定ステップ７８で反転させる。
タイル数が測定ポイント数より多くない限り、タイルす
べての双極子強度は完全に決定される。しかし好ましく
は、タイル数よりかなり多い数のポイントで位置および
電位測定を行う。本技術分野で周知の統計学的平均手順
（statistical averaging procedure）を測定結果に応
用して、異常値（outliers）を取り除き誤差をへらす。
このように、測定ポイントの数が多いほど、決定される
双極子強度は正確になる。決定双極子強度（あるいはこ
れに代えて、電位）をマッピングステップ８０で用い
て、心室５０の心内膜５２全面での活性化電位を示すマ
ップ３８を作成する。マップで電位を示すには、技術分
野で周知の形態であれば、等電位線、等時線あるいはピ
ーク電位などの三次元グラフ、あるいはこれらまたはそ
の他電気活動の側面を示す心壁の二次元射影（two-dime
nsional projection）など、ほとんどどのような形でも
よい。これらマッピング方法やデータの視覚化の変形は
本技術分野の熟練者には明白である。
【００４２】図６は、本発明のもう一つの好ましい実施
例による、カテーテル１３０の遠位部分を示す概略図で
ある。カテーテル１３０は、ポイント電極４６の代わり
に、アレイ状のリング電極１ ３２を持つこと以外は、
構成、使用法ともに本書上記で詳述したカテーテル３０
とほぼ同じである。例示的な実施例において、カテーテ
ルは、0.5mm間隔に設けた３２個のリング電極を持つ。
【００４３】上述の好ましい実施例は左心室５０のマッ
ピングに関するが、本発明の方法を心臓の他の室に適用
できることは明白である。本技術分野の熟練者であれ
ば、本発明の原理を他の器官や窩洞にも応用できること
がわかるであろう。従って、上記の好ましい実施例は一
例として挙げたものであって、本発明は本書上記で具体
的に示したり説明したものに限定されないことが理解さ
れる。むしろ、本発明の範囲には、上記様々な特長の組
み合わせやサブコンビネーション、ならびに本書の説明
から本技術分野熟練者が思いつくことができ、従来技術
では開示されないような、本発明の変形および修正も含
まれる。
【００４４】本発明の特徴、態様を示せば以下の通りで
ある。 １．心臓の電気活動マッピング方法であって、少なくと
も一つの位置検出装置と複数の非接触型電極を具備する
プローブを心室内に挿入し、該少なくとも一つの位置検
出装置を用いて、室の心内膜表面に対する電極の位置座
標を決定し、該電極を用いて、決定された位置座標にお
ける電位を測定し、測定電位と位置座標を用い、心内膜
表面上の複数ポイントそれぞれでの電気双極子強度を測
定電位に対応して求めることにより、心内膜表面上の複
数ポイントでの電位を計算し、計算電位に基づいて心内
膜表面全体の電気活動マップを作成する、ことからなる
心臓の電気活動マッピング方法。 ２．プローブ挿入が、非接触式電極が心内膜表面とほと
んど物理的に接触しないようにプローブを位置決めする
ことからなる、上記１に記載の方法 ３．双極子強度を求めることが、複数ポイントそれぞれ
の位置座標に対する電極の決定位置座標に対応して、心
内膜表面の複数ポイントにおいて生成されたそれぞれの
電気双極子場の重ね合わせによるものとして、測定電位
をモデル化することからなる、上記２に記載の方法。 ４．複数ポイントそれぞれにおける電気双極子強度を求
めることが、電気双極子場の重ね合わせの関数として測
定電位を表す式システムを導き、これら式を反転させる
ことからなる、上記３に記載の方法。 ５．電位の計算が、心内膜表面の幾何学モデルを取得
し、幾何学モデルに対応して、心内膜表面上の複数ポイ
ントそれぞれに対する各電極の位置を求めることからな
る、上記１に記載の方法。 ６．幾何学モデルの取得が、プローブを用いて幾何学モ
デルを生成することからなる、上記５に記載の方法。 ７．プローブを用いて幾何学モデルを生成することが、
プローブの遠位先端部を心内膜表面の複数場所に接触さ
せて、位置検出装置を用いて場所の位置座標を決定し、
場所の位置座標を用いてモデルを生成することからな
る、上記６に記載の方法。 ８．心臓の電気活動マッピングのための装置であって、
心室への挿入を目的として構成された遠位端部を持ち、
遠位端部に近接して少なくとも一つの位置検出装置と複
数の非接触型電極を具備するプローブと、プローブに連
結され、該少なくとも一つの位置検出装置を用いて心室
の心内膜表面に対する電極の位置座標を決定し、電極を
用いて決定位置座標における電位を測定することで、測
定電位と位置座標を用いて心内膜表面上の複数ポイント
での電位を計算するためのプロセッサであって、測定電
位に対応して、複数ポイントそれぞれにおける電気双極
子強度を計算できるようにしたプロセッサと、プロセッ
サに連結されて、駆動され、計算電位に基づき心内膜表
面全体での電気活動マップを表示するためのディスプレ
イ、からなる心臓の電気活動マッピングのための装置。 ９．複数の非接触式電極が、プローブ遠位端部に近接し
てプローブ表面全体に配置されたアレイ状の電極からな
ることで、心内膜表面とほぼ物理的接触なしに電位を測
定する、上記８に記載の装置． １０．該少なくとも一つの位置検出装置が、プローブの
遠位端部に隣接する第１の位置検出装置と、第１位置検
出装置に近接し、アレイ状の電極に近接する第２の位置
検出装置からなる、上記９に記載の装置。 １１．プロセッサが、複数ポイントそれぞれの位置座標
に対する電極の決定位置座標に対応して、複数ポイント
で生成された各電気双極子場の重ね合わせによるものと
して、測定電位をモデル化するようになっている、上記
８に記載の装置。 １２．プロセッサが、測定電位を双極子場の重ね合わせ
の関数として表す式システムを求め、式を反転させるこ
とで電気双極子強度を計算するようになっている、上記
１１に記載の装置。 １３．プロセッサが、心内膜表面の幾何学モデルを取得
し、幾何学モデルに対応して、心内膜表面上の複数ポイ
ントそれぞれに対する電極それぞれの位置を求めるよう
になっている、上記８に記載の装置。 １４．プロセッサが、プローブを用いて幾何学モデルを
生成するようになっている、上記１３に記載の装置。 １５．幾何学モデルを生成するために、プローブの遠位
端部を心内膜表面の複数場所に接触させて、位置検出装
置を用いて場所の位置座標を決定し、プロセッサは、場
所の位置座標を用いてモデルを生成するようになってい
る、上記１４に記載の装置。 １６．カテーテルの遠位端部に少なくとも一つの接触電
極を含む、上記８に記載の装置。 １７．非接触式電極がリング電極である、上記９に記載
の装置。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施例による、心臓の電気活
動マッピングのためのシステムを示す概略図。
【図２】図１の本発明の好ましい実施例によるシステム
で用いられる、カテーテルの遠位端部を示す概略図。
【図３】本発明の好ましい実施例に従い、 図２のカテ
ーテルが挿入された心臓を示す概略断面図。
【図４】本発明の好ましい実施例による、心臓の電気活
動マッピング方法を理解する上で有用な、図３のカテー
テルと心内膜表面の細部を示す概略図。
【図５】本発明の好ましい実施例による心臓の電気活動
マッピング方法を概略的に示すフローチャート。
【図６】本発明の好ましい実施例に従い、図１のシステ
ムで用いられるカテーテル遠位部分を示す概略図。
【図７】本発明の好ましい実施例に従い、図１のシステ
ムで用いられるカテーテルを示す概略図。
【符号の説明】
２０ マッピングシステム ２４ 心臓 ２６ 被検者 ２８ コイル ３０ カテーテル ３４ コンソール ４０ 位置センサ ４２ 位置センサ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 心臓の電気活動マッピング方法であっ
    て、 少なくとも一つの位置検出装置と複数の非接触型電極を
    具備するプローブを心室内に挿入し、 該少なくとも一つの位置検出装置を用いて、室の心内膜
    表面に対する電極の位置座標を決定し、 該電極を用いて、決定された位置座標における電位を測
    定し、測定電位と位置座標を用い、心内膜表面上の複数
    ポイントそれぞれでの電気双極子強度を測定電位に対応
    して求めることにより、心内膜表面上の複数ポイントで
    の電位を計算し、 計算電位に基づいて心内膜表面全体の電気活動マップを
    作成する、ことからなる心臓の電気活動マッピング方
    法。
  2. 【請求項２】 心臓の電気活動マッピングのための装置
    であって、 心室への挿入を目的として構成された遠位端部を持ち、
    遠位端部に近接して少なくとも一つの位置検出装置と複
    数の非接触型電極を具備するプローブと、 プローブに連結され、該少なくとも一つの位置検出装置
    を用いて心室の心内膜表面に対する電極の位置座標を決
    定し、電極を用いて決定位置座標における電位を測定す
    ることで、測定電位と位置座標を用いて心内膜表面上の
    複数ポイントでの電位を計算するためのプロセッサであ
    って、測定電位に対応して、複数ポイントそれぞれにお
    ける電気双極子強度を計算できるようにしたプロセッサ
    と、 プロセッサに連結されて、駆動され、計算電位に基づき
    心内膜表面全体での電気活動マップを表示するためのデ
    ィスプレイ、からなる心臓の電気活動マッピングのため
    の装置。
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