JP2012120563A

JP2012120563A - Ｘ線撮影装置

Info

Publication number: JP2012120563A
Application number: JP2010271302A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Miura; 嘉章三浦; Hiroshi Sawada; 弘澤田
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2010-12-06
Filing date: 2010-12-06
Publication date: 2012-06-28

Abstract

【課題】心筋カテーテルアブレーションをより容易に実行することが可能なＸ線撮影装置を提供する。
【解決手段】第１、第２のフラットパネルディテクタ２２、３２で撮影した心臓および電極カテーテル４１の画像と、そのときに電極カテーテル４１で測定した心電位とに基づいて、心臓の画像と心電位の分布とがあわせて表示されるマッピング画像を作成するマッピング画像作成部５４と、作成されたマッピング画像とアブレーションカテーテル４２の画像とを重ね合わせる重ね合わせ処理部５６と、重ね合わされたマッピング画像およびアブレーションカテーテル４２の画像を表示する表示部５７とを備える。
【選択図】図５

Description

この発明は、心電位を測定するための電極カテーテルと、心臓の組織を局部的に焼灼するためのアブレーションカテーテルとを使用して心筋カテーテルアブレーションを実行するときに使用されるＸ線撮影装置に関する。

従来より、心房の不整脈等の治療法として、心筋カテーテルアブレーションが提案されている。この心筋カテーテルアブレーションは、アブレーションカテーテルを心臓に対して経皮的に挿入し、このアブレーションカテーテルの先端を心内膜に接触させた状態でカテーテルに対して高周波電流を付与することにより、局部的に刺激伝導系であるヒス束の組織を焼灼する治療法である。

この心筋カテーテルアブレーションを実行するときには、焼灼する組織が刺激伝達系の治療に適しているか否か、また、焼灼を行っている範囲が適切か否かの確認が必要となる。この確認を行うためには、心筋カテーテルアブレーションを実際に実行するオペレータの他に、電極カテーテルを使用したポリグラフ装置等の心電位モニター装置に表示される心電図の波形を常時確認する操作者が作業に立ち会い、この操作者が心筋カテーテルアブレーションを実行するオペレータに対して、心電図の波形等の状況を口頭により連絡する必要が生ずる（特許文献１参照）。

また、この特許文献１には、焼灼範囲が適しているか否かの確認を行うため、Ｘ線モニタ装置に表示されるシネ画像を確認することもある旨記載されている。

特開２００３−２６５４２６号公報

上述した特許文献１に記載された心筋カテーテルアブレーションシステムにおいては、電極カテーテルを使用して心電位の波形の計測を行いながら、その位置ごとの変位を測定することにより、焼灼する組織が刺激伝達系の治療に適しているか否か、また、焼灼を行っている範囲が適切か否かの等の確認作業を行っているため、その作業が煩雑なものとなる。

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、心臓の画像と心電位の分布とがあわせて表示されるマッピング画像と、アブレーションカテーテルの画像とを重ね合わせて表示することにより、心筋カテーテルアブレーションをより容易に実行することが可能なＸ線撮影装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、心電位を測定するための電極カテーテルと、心臓の組織を局部的に焼灼するためのアブレーションカテーテルとを使用して心筋カテーテルアブレーションを実行するときに用いるＸ線撮影装置であって、心臓に対してＸ線を照射するＸ線管と、心臓を通過したＸ線を検出するためのＸ線検出器とを備え、心臓を互いに異なる二方向から撮影するＸ線撮影部と、前記Ｘ線撮影部で撮影した心臓および前記電極カテーテルの画像と、そのときに前記電極カテーテルで測定した心電位とに基づいて、心臓の画像と心電位の分布とがあわせて表示されるマッピング画像を作成するマッピング画像作成部と、前記マッピング画像作成部において作成されたマッピング画像と前記アブレーションカテーテルの画像とを重ね合わせる重ね合わせ処理部と、前記重ね合わせ処理部により重ね合わされたマッピング画像および前記アブレーションカテーテルの画像を表示する表示部とを備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記マッピング画像は、心電位に応じて色を変化させた心臓の画像である。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記マッピング画像は、回転可能な立体画像である。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記Ｘ線撮影部は、第１、第２のＸ線管と第１、第２のＸ線検出器とを使用して、心臓を異なる二方向から同時に撮影する。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記マッピング画像作成部は、前記第１のＸ線検出器により検出したＸ線画像と、前記第２のＸ線検出器により検出したＸ線画像と、前記電極カテーテルにより測定した心電位との情報を関連づけて前記マッピング画像を作成する。

請求項６に記載の発明は、請求項４または請求項５に記載の発明において、前記Ｘ線撮影部は、前記第１のＸ線管と前記第１のＸ線検出部とを支持する第１のＣ型アームと、前記第２のＸ線管と前記第２のＸ線検出部とを支持する第２のＣ型アームとを備える。

請求項１に記載の発明によれば、心臓の画像と心電位の分布とがあわせて表示されるマッピング画像と、アブレーションカテーテルの画像とを重ね合わせて表示することにより、心筋カテーテルアブレーションをより容易に実行することが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、心電位に応じて色を変化させた心臓の画像をマッピング画像として表示することから、焼灼する組織が刺激伝達系の治療に適しているか否かの等の確認作業を、容易かつ正確に実行することが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、回転可能な立体画像をマッピング画像として表示することから、焼灼する組織が刺激伝達系の治療に適しているか否か、また、焼灼を行っている範囲が適切か否かの等の確認作業を、さらに容易かつ正確に実行することが可能となる。

請求項４に記載の発明によれば、第１、第２のＸ線管と第１、第２のＸ線検出器とを使用して心臓を異なる二方向から同時に撮影することができることから、マッピング画像をより短時間で作成することが可能となる。

請求項５に記載の発明によれば、第１のＸ線検出器により検出したＸ線画像と、第２のＸ線検出器により検出したＸ線画像と、電極カテーテルにより測定した心電位との情報に基づいて、マッピング画像を作成することが可能となる。

請求項６に記載の発明によれば、第１、第２のＣ型アームを操作することにより、心臓を異なる二方向から容易に撮影することが可能となる。

この発明を適用するＸ線撮影装置の概要図である。外側の撮影ユニットを示す斜視図である。内側の撮影ユニットを示す斜視図である。アブレーション機構の概要図である。マッピング機能を実行するための主要な電気的構成を示すブロック図である。この発明に係るＸ線撮影装置による心筋カテーテルアブレーション実行時の動作を模式的に示す説明図である。電極カテーテル４１による検出状態を示す模式図である。表示部５７に表示されたマッピング画像１００の概要図である。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、この発明を適用するＸ線撮影装置の構成について説明する。図１は、この発明を適用するＸ線撮影装置の概要図である。また、図２は、このＸ線撮影装置における外側の撮影ユニットを示す斜視図であり、図３は、このＸ線撮影装置における内側の撮影ユニットを示す斜視図である。

このＸ線撮影装置は、略Ｃ字状の第１のＣ型アーム２３を備えた外側の撮影ユニットと、同じく略Ｃ字状の第２のＣ型アーム３３を備えた内側の撮影ユニットとの一対の撮影ユニットにより、テーブル１９上に横臥した被検者に対してバイプレーン撮影等を可能としたものである。

このＸ線撮影装置における外側の撮影ユニットは、第１のＸ線管２１と、この第１のＸ線管２１から照射されて被検者を通過したＸ線を検出する第１のＸ線検出器としての第１のフラットパネルディテクタ２２と、これらの第１のＸ線管２１および第１のフラットパネルディテクタ２２を支持する第１のＣ型アーム２３と、この第１のＣ型アーム２３をスライド可能に支持する支持部２４とを備える。この支持部２４は、天井に固定された固定部２８に、鉛直方向を向く軸線を中心に回転可能に接続されている。

第１のＣ型アーム２３には、円弧状の案内部２７が形成されており、支持部２４は、この案内部２７と係合することにより、第１のＣ型アーム２３をスライド可能に支持している。そして、第１のＣ型アーム２３は、第１のＸ線管２１と第１のフラットパネルディテクタ２２とを、第１のＸ線管２１から第１のフラットパネルディテクタ２２に至るＸ線の軸線が、案内部２７を形成する円弧の直径と一致する状態で支持している。

また、このＸ線撮影装置における内側の撮影ユニットは、第２のＸ線管３１と、この第２のＸ線管３１から照射されて被検者を通過したＸ線を検出する第２のＸ線検出器としての第２のフラットパネルディテクタ３２と、これらの第２のＸ線管３１および第２のフラットパネルディテクタ３２を支持する第２のＣ型アーム３３と、この第２のＣ型アーム３３をスライド可能に支持する支持部３４と、この支持部３４を旋回させる旋回部３５と、この旋回部３５を床面に対して立設した状態で支持する支持部３６とを備える。

第２のＣ型アーム３３には、円弧状の案内部３７が形成されており、支持部３４は、この案内部３７と係合することにより、第２のＣ型アーム３３をスライド可能に支持している。そして、第２のＣ型アーム３３は、第２のＸ線管３１と第２のフラットパネルディテクタ３２とを、第２のＸ線管３１から第２のフラットパネルディテクタ３２に至るＸ線の軸線が、案内部３７を形成する円弧の直径と一致する状態で支持している。また、旋回部３５は、支持部３４を第２のＣ型アーム３３等とともに、第２のＸ線管３１から第２のフラットパネルディテクタ３２に至るＸ線の軸線と直交する軸を中心に旋回させる。

このような構成を有するＸ線撮影装置においては、第１のＣ型アーム２３と第２のＣ型アーム３３とを個別に操作することにより、第１、第２のＸ線管２１、３１と第１、第２のフラットパネルディテクタ２２、３２を使用して、心臓を異なる二方向から撮影するバイプレーン撮影を実行することが可能となる。

図４は、このＸ線撮影装置におけるアブレーション機構の概要図である。

このアブレーション機構は、心電位を測定するための電極カテーテル４１と、心臓の組織を局部的に焼灼するためのアブレーションカテーテル４２とを使用して心筋カテーテルアブレーションを実行するものである。電極カテーテル４１は、被検者１０の心臓に対して経皮的に挿入されるものであり、ポリグラフ装置や心臓刺激検査装置等の心電位モニター装置４４と接続されている。この心電位モニター装置４４は、後述する心電位検出部５３とも接続されている。また、アブレーションカテーテル４２も、被検者１０の心臓に対して経皮的に挿入されるものであり、高周波電流を発生する高周波電流発生部を備えたアブレーション装置４５と接続されている。また、このアブレーション装置４５には、アブレーションカテーテル４２と対をなす対電極４３が接続されている。

このアブレーション機構を使用して心筋カテーテルアブレーションを実行するときには、電極カテーテル４１を使用して心電位（心腔内電圧）を測定するとともに、アブレーションカテーテル４２から高周波電流を発生して組織を焼灼する。

次に、この発明の特徴部分であるマッピング機能について説明する。図５は、この発明に係るＸ線撮影装置においてマッピング機能を実行するための主要な電気的構成を示すブロック図である。

このＸ線撮影装置は、第１、第２のフラットパネルディテクタ２２、３２に接続された画像処理部５１と、電極カテーテル４１やアブレーションカテーテル４２の画像や心臓の画像を抽出するための特徴抽出部５２と、電極カテーテル４１に接続された心電位検出部５３と、心臓の画像と心電位の分布とがあわせて表示されるマッピング画像を作成するマッピング画像作成部５４と、記憶部５５と、マッピング画像とアブレーションカテーテル４２の画像とを重ね合わせる重ね合わせ処理部５６と、マッピング画像およびアブレーションカテーテル４２の画像を表示する表示部５７とを備える。

図６は、この発明に係るＸ線撮影装置による心筋カテーテルアブレーション実行時の動作を模式的に示す説明図である。また、図７は、そのときの電極カテーテル４１による検出状態を示す模式図である。

このＸ線撮影装置を利用して心筋カテーテルアブレーションを実行するときには、最初に、電極カテーテル４１を被検者１０の心臓に挿入し、そのときの電極カテーテル４１の位置と心電位との関係を測定する。

このときには、電極カテーテル４１が、被検者１０の心臓とともに、第１、第２のフラットパネルディテクタ２２、３２により一定時間ごとに撮影される。より具体的には、第１のフラットパネルディテクタ２２により電極カテーテル４１のフロンタル（正面）方向の画像Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３・・・Ｆｎが一定のフレーム数（ｆｐｓ）で測定され、また、第２のフラットパネルディテクタ３２により電極カテーテル４１のラテラル（側面）方向の画像Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３・・・Ｌｎが一定のフレーム数（ｆｐｓ）で測定される。この電極カテーテル４１および心臓の画像は、図５に示す画像処理部５１により画像処理され、特徴抽出部５２により抽出される。また、このときの心電位６１が電極カテーテル４１により測定され、図５に示す心電位検出部５３により検出される。

このときには、図７に示すように、経時的に検出される電極カテーテル４１のフロンタル方向の画像Ｆと、ラテラル方向の画像Ｌと、そのときの心電位とから、電極カテーテル４１の三次元的な配置とそのときの心電位との関係が測定される。すなわち、電極カテーテル４１のフロンタル方向の画像Ｆからは電極カテーテル４１の（ｘ、ｙ）座標が、また、ラテラル画像からは電極カテーテル４１の（ｙ、ｚ）座標が、そのときの心電位とともに測定される。そして、電極カテーテル４１を移動させながらバイプレーン撮影と心電位の測定とを継続することにより、電極カテーテル４１および心臓の画像と心電位の分布とが三次元的に測定される。

電極カテーテル４１および心臓の画像情報は、画像抽出部５２からマッピング画像作成部５４に送られる。また、心電位の情報は、心電位検出部５３からマッピング画像作成部５４に送られる。そして、マッピング画像作成部５４においては、これらの情報から、心臓の画像と心電位の分布とがあわせて表示されるマッピング画像を作成する。より具体的には、このマッピング画像作成部５４は、後述するように、マッピング画像として、心電位に応じて色を変化させた心臓の画像を、回転可能な立体画像として作成する。このマッピング画像は、記憶部５５に記憶され、表示部５７に表示される。

図８は、表示部５７に表示されたマッピング画像１００の概要図である。このマッピング画像は、心電位に応じて色を変化させた心臓の画像となっている。なお、図８においては、色の違いをハッチングにより模式的に表現している。また、このマッピング画像は、回転可能な立体画像となっており、図８において矢印で示すように、オペレータの操作により、１００ａ、１００ｂ、１００ｃと、順次、回転させることが可能となっている。このため、刺激伝達系の治療に適した焼灼すべき組織を、より適確に認識することが可能となる。

この状態において、アブレーションカテーテル４２を被検者１０の心臓に挿入する。このときにも、このアブレーションカテーテル４２は、被検者１０の心臓とともに、第１、第２のフラットパネルディテクタ２２、３２により一定時間ごとに撮影される。このアブレーションカテーテル４２および心臓の画像は、図５に示す画像処理部５１により画像処理され、特徴抽出部５２により抽出される。

そして、重ね合わせ処理部５６において、マッピング画像作成部５４において作成されたマッピング画像とアブレーションカテーテル４２の画像とが重ね合わされる。このマッピング画像とアブレーションカテーテル４２の画像とは、表示部５７に表示される。このため、アブレーションカテーテル４２を使用して焼灼を行う範囲が適切か否か、また、焼灼を行っている範囲が適切か否かの確認作業を、容易かつ正確に実行することが可能となる。

以上のように、この発明に係るＸ線撮影装置を使用して心筋カテーテルアブレーションを行った場合においては、心臓の画像と心電位の分布とがあわせて表示される心電位に応じて色を変化させた回転可能な立体画像であるマッピング画像と、アブレーションカテーテルの画像とを重ね合わせて表示することにより、焼灼する組織が刺激伝達系の治療に適しているか否か、また、焼灼を行っている範囲が適切か否かの等の確認作業を、容易かつ正確に実行することが可能となる。

１０被検者
１９テーブル
２１第１のＸ線管
２２第１のフラットパネルディテクタ
２３第１のＣ型アーム
３１第２のＸ線管
３２第２のフラットパネルディテクタ
３３第２のＣ型アーム
４１電極カテーテル
４２アブレーションカテーテル
４３対電極
４４心電位モニター装置
４５アブレーション装置
５１画像処理部
５２特徴抽出部
５３画像処理部
５４マッピング画像作成部
５５記憶部
５６重ね合わせ処理部
５７表示部
６１心電位
１００マッピング画像

Claims

心電位を測定するための電極カテーテルと、心臓の組織を局部的に焼灼するためのアブレーションカテーテルとを使用して心筋カテーテルアブレーションを実行するときに用いるＸ線撮影装置であって、
心臓に対してＸ線を照射するＸ線管と、心臓を通過したＸ線を検出するためのＸ線検出器とを備え、心臓を互いに異なる二方向から撮影するＸ線撮影部と、
前記Ｘ線撮影部で撮影した心臓および前記電極カテーテルの画像と、そのときに前記電極カテーテルで測定した心電位とに基づいて、心臓の画像と心電位の分布とがあわせて表示されるマッピング画像を作成するマッピング画像作成部と、
前記マッピング画像作成部において作成されたマッピング画像と前記アブレーションカテーテルの画像とを重ね合わせる重ね合わせ処理部と、
前記重ね合わせ処理部により重ね合わされたマッピング画像および前記アブレーションカテーテルの画像を表示する表示部と、
を備えたことを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項１に記載のＸ線撮影装置において、
前記マッピング画像は、心電位に応じて色を変化させた心臓の画像であるＸ線撮影装置。
請求項１に記載のＸ線撮影装置において、
前記マッピング画像は、回転可能な立体画像であるＸ線撮影装置。
請求項３に記載のＸ線撮影装置において、
前記Ｘ線撮影部は、第１、第２のＸ線管と第１、第２のＸ線検出器とを使用して、心臓を異なる二方向から同時に撮影するＸ線撮影装置。
請求項４に記載のＸ線撮影装置において、
前記マッピング画像作成部は、前記第１のＸ線検出器により検出したＸ線画像と、前記第２のＸ線検出器により検出したＸ線画像と、前記電極カテーテルにより測定した心電位との情報を関連づけて前記マッピング画像を作成するＸ線撮影装置。
請求項４または請求項５に記載のＸ線撮影装置において、
前記Ｘ線撮影部は、前記第１のＸ線管と前記第１のＸ線検出部とを支持する第１のＣ型アームと、前記第２のＸ線管と前記第２のＸ線検出部とを支持する第２のＣ型アームとを備えるＸ線撮影装置。