JP2018186959A - 心電電気生理手技シュミレーションシステム、心電電気生理手技シュミレーションプログラム - Google Patents

心電電気生理手技シュミレーションシステム、心電電気生理手技シュミレーションプログラム Download PDF

Info

Publication number
JP2018186959A
JP2018186959A JP2017090564A JP2017090564A JP2018186959A JP 2018186959 A JP2018186959 A JP 2018186959A JP 2017090564 A JP2017090564 A JP 2017090564A JP 2017090564 A JP2017090564 A JP 2017090564A JP 2018186959 A JP2018186959 A JP 2018186959A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrical stimulation
electrocardiographic
signal data
practice
information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
JP2017090564A
Other languages
English (en)
Inventor
拓 浅野
Hiroshi Asano
拓 浅野
圭司 江原
Keiji Ehara
圭司 江原
陳　俊傑
Jiun-Jie Chen
俊傑 陳
鋭 剌
Rui La
鋭 剌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Skyjet Medical Co Ltd
DVX Inc
Original Assignee
Skyjet Medical Co Ltd
DVX Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Skyjet Medical Co Ltd, DVX Inc filed Critical Skyjet Medical Co Ltd
Priority to JP2017090564A priority Critical patent/JP2018186959A/ja
Publication of JP2018186959A publication Critical patent/JP2018186959A/ja
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Instructional Devices (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

【課題】生体心臓を使用することなく、電気生理学検査用の心臓電気刺激装置の電気刺激に対する生体の心臓の反応やカテーテルアブレーションの効果を模擬する心電電気生理手技シュミレーションシステムを提供する【解決手段】心内心電信号データを生成する心内心電信号データ生成処理部と、心内心電信号データを経時的に出力する心内心電信号出力部と、アブレーション部位を特定するための診断用心臓電気刺激装置が生成し得る診断用電気刺激情報、および／または、カテーテルアブレーション装置が生成し得るアブレーション情報の入力を受け付ける、操作受付処理部と、操作受付処理部によって受け付けられた、診断用電気刺激情報、および／または、アブレーション情報に基づいて、心内心電信号データの変化応答を演算して、心内心電信号データを更新する応答演算処理部を備えることを特徴とする心電電気生理手技シュミレーションシステム。【選択図】図１

Description

本発明は、心臓に対するカテーテルアブレーション治療の手技や、心臓電気生理学検査用の診断用心臓電気刺激装置の手技を支援する心電電気生理手技シュミレーションシステム、および、心電電気生理手技シュミレーションプログラムに関する。
健常な成人の脈拍は、一分間あたりおおよそ６０〜１００回程度である。しかし拍動のリズムが不規則であったり、拍動のペースが多すぎたり、逆に少なすぎたりすることがあり、これを一般に不整脈という。また見かけの脈拍が正常であっても、心電図に異常が現れるものは臨床上、不整脈に含まれる。不整脈は多くの場合無害であるが、突然死を引き起こす重大な疾患が原因である場合もある。
心臓は、心臓内にある刺激伝導系という電気的な興奮を伝える経路を使って電気刺激を心臓全体に伝達し、心臓を拍動させる。この刺激伝導系の異常により不整脈が生じる場合がある。例えば脈拍数が異常に増加して、動悸を感じるような「頻脈性不整脈」は、刺激伝導系に本来無いはずの電気信号の発生源や、伝達経路ができてしまうことが主な原因であり、逆に脈拍数が少なくなり虚血障害を引き起こす「徐脈性不整脈」は、刺激伝導系の働きが悪くなることが原因であることが多い。
不整脈の原因を詳細に調べるための方法の一つに、電気生理学的検査（ＥＰＳ：Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ Ｓｔｕｄｙ）と呼ばれる方法がある。これは血管を介して心臓に電極の付いた細い管（電極カテーテル）を挿入し、心臓内部の電位、すなわち心内電位を記録し、心臓の内側から電気刺激を与えることで生じる心内電位の変化から不整脈の原因を特定する方法である。不整脈の原因については、通常の体表心電図から有用な情報が得られることもあるが、確定診断のためには電気生理学的検査が極めて重要である。
図１２は心臓の電気生理学的検査の概念を説明する説明図である。検査をする医療従事者は、血管を介して心臓の内部に挿入された電極カテーテル８０により、診断用心臓電気刺激装置（スティムレータ）５が生成する電気刺激を、生体心臓９０に与える。このとき例えば電極カテーテル８０は、右心房（ＲＡ）９２や、右心室（ＲＶ）９４に挿入される。診断用心臓電気刺激装置５は、心臓内壁における各部位の電位変化の測定をおこなう心内電位記録装置と一体になっている。
不整脈、特に「頻脈性不整脈」の根治療法としてはカテーテルアブレーションと呼ばれる手技が現在、実施されている。これは心臓内の不整脈を起こす原因となっている異常な電気興奮の発生箇所等を除去する方法である。治療のために除去すべき心筋の部位の特定のためにも、上述した電気生理学的検査が極めて重要である。現在カテーテルアブレーションとしては、除去したい心筋の部位に高周波電流を通電して焼灼する経皮的カテーテル心筋焼灼術が一般的に行われているが、摂氏マイナス４０度〜５０度といった低温にしたワイヤを押し当てることで、除去したい心筋の部位の機能を無くす、いわゆるクライオアブレーション（冷凍焼灼術）も臨床の現場で実施されている。また近年、ＰＤＴ（Ｐｈｏｔｏｄｙｎａｍｉｃ Ｔｈｅｒａｐｙ：光線力学的治療）の応用として、除去したい心筋の部位にレーザーを照射し、異常電気伝導路をブロックするレーザーアブレーションと呼ばれる治療法も研究されている。
図１３は、カテーテルアブレーションについての説明図である。例えば治療対象の疾患がＡＶＮＲＴ（房室結節リエントリー頻拍）である場合には、洞房結節９３と房室結節９５の間の刺激伝導系における房室結節の付近に、ファーストパスウェイＦＰとスローパスウェイＳＰという二重伝導路が形成されることが多い。洞房結節９３とは、心臓の右心房にあり拍動のため心筋に与える電気パルスを生成する部位であり、房室結節９５とは、洞房結節９３から電気パルスを受け取って心室に伝達して心室の収縮を引き起こす部位である。カテーテルアブレーションでは、このスローパスウェイの経路にあたる除去部位９７に、例えば高周波電流を通電することで焼灼し、頻拍の原因である二重伝導を根治する。しかし誤ってファーストパスウェイＦＰや房室結節９５を焼灼してしまうと、完全房室ブロック、すなわち心室に電気刺激が伝わらなくなってしまうという重大な結果を招いてしまう。
特許文献１では、心臓への電極カテーテルの挿入について、Ｘ線透視装置等で、カテーテルの正確な位置を把握しながら手技のトレーニングを行うためのシミュレート技術が開示されている。しかし、心内心電図等が断用心臓電気刺激装置を操作することで、どのような変化をするか等は模擬されず、臨床においておこなう手技の一部しか練習できない。
特許文献２においては、カテーテルアブレーションのシミュレーションをおこなう技術が開示されている。しかしカテーテルアブレーションや電気生理学的検査を模擬するために、電気生理学的なデータを含めた３次元心臓モデルを用いた計算をすると書かれているだけで具体的な計算方法は示されていない。また電気的刺激情報に基づいた模擬心電図の生成方法についても全く示されていない。診断用心臓電気刺激装置についても、コンピュータ上のシミュレーションで仮想的に実現しているだけなので、実際に医療機器として現場で使う診断用心臓電気刺激装置の使い勝手とは異なるため、手術前の練習のためには不十分である。
特許第４６８１２４２号公報 特許第４９６８７３９号公報
電気生理学的検査において医療従事者は、診断用心臓電気刺激装置から、どの程度の大きさの電気刺激を、心臓内のどの部位に、どの程度の周期で与えると頻拍（突然脈拍が速くなる減少）が生じるか等から、必要の無い伝導路や異常な電気興奮の発生箇所の場所を特定する。またカテーテルアブレーションでは、原則として心筋の一部を焼灼し、機能の除去をするという不可逆な行為を行うことから、手技に熟練した医療従事者で構成されたチームでおこなうことが必要である。しかし従来は、臨床での手技終了後のデータ解析や、擬似的に診断用心臓電気刺激装置の操作を繰り返しながら生体反応を想像することでしか、トレーニングを行うことができず、またカテーテルアブレーションの効果自体も担当する医師等の経験から推定する他には、方法がなかった。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、生体心臓を使用することなく、電気生理学検査用の心臓電気刺激装置の電気刺激に対する生体の心臓の反応やカテーテルアブレーションの効果を模擬することで、カテーテルアブレーション手技の支援をする心電電気生理手技シュミレーションシステムを提供することを目的とする。
（１）本発明は、電子計算機を含んで構成され、前記電子計算機は、患者の心電信号のデータである心電信号データを記憶する心電信号データ記憶領域と、患者の心臓に与える電気刺激についての情報である電気刺激情報を受け付ける電気刺激受付処理部と、前記電気刺激情報に基づき、患者の心臓を模擬して、前記心電信号データの変化応答を演算し、前記心電信号データを更新する応答演算処理部と、前記心電信号データを経時的に出力する心電信号出力部と、を備えることを特徴とする心電電気生理手技シュミレーションシステムを提供する。
上記（１）に記載する発明によれば、患者から取得される生体心臓の心電信号データを利用して、電気刺激に対する生体心臓の応答を模擬することができる。したがって患者の実際の生体心臓を用いること無しに、例えば診断用心臓電気刺激装置やアブレーション装置が生体心臓に及ぼし得る効果を、推定することができる。医療従事者としては、患者に危害を及ぼさずに、十分なトレーニングをおこなえるようになるため、手技のレベルが上がって安全になり、且つ、確実な治療効果をあげることができるようになるという極めて顕著な効果を奏し得る。
（２）本発明は、前記電気刺激により仮想的に電気刺激される生体心臓内の部位と、前記電気刺激のタイミングと、前記電気刺激の周期と、前記電気刺激のパルス幅と、前記電気刺激の電圧値と、前記電気刺激の電流値とをパラメータとして含む、前記電気刺激に関するパラメータの集合を、パラメータ群と定義するとき、前記パラメータ群のうち、少なくとも一つのパラメータについての条件から前記電気刺激の有効性を判定する診断用電気刺激判定部と、前記パラメータ群のうち、少なくとも一つのパラメータについての条件から興奮伝導経路を選択する興奮伝導経路判定部と、電気刺激後の所定の期間であって、さらなる別の電気刺激があっても反応をしない期間である不応期が存在することで生じる伝導ブロックが、前記電気刺激によって生じるか否かを判定する伝導ブロック判定部とを更に備えることを特徴とする上記（１）に記載の心電電気生理手技シュミレーションシステムを提供する。
上記（２）に記載の発明によれば、実際の臨床の現場において不整脈の原因を特定する際に用いる診断用心臓電気刺激装置の生成する電気刺激について、電気生理学に従った条件を用いてその電気刺激の効果を判定することができるので、生体心臓の応答を正確に模擬することができるという顕著な効果を奏し得る。
（３）本発明は、前記心電信号データが、多電極の電気生理学的検査カテーテルで患者から測定される実心内心電信号データであることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の心電電気生理手技シュミレーションシステムを提供する。
上記（３）に記載する発明によれば、診断用心臓電気刺激装置やカテーテルアブレーション用のアブレーション装置に対する生体心臓の応答として、患者から実際に取得する実心内心電信号を利用して、心内心電信号を模擬することができる。したがって患者の実際の生体心臓を用いること無しに、診断用心臓電気刺激装置やアブレーション装置が生体心臓に及ぼし得る効果を、推定することができる。医療従事者としては、患者に危害を及ぼさずに、臨床における術前に十分なトレーニングをおこなえるようになるため、手技のレベルが上がって安全になり、且つ、確実な治療効果をあげることができるようになるという極めて顕著な効果を奏し得る。
（４）本発明は、前記心電信号データは、多電極の電気生理学的検査カテーテルで様々な疾患の不整脈の患者から予め測定された典型的な心内心電信号データである典型心内心電信号データ、及び／又は、様々な疾患の不整脈に係る心電信号を模擬する心電シミュレータからの出力である模擬心電信号データであることを特徴とする上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の心電電気生理手技シュミレーションシステム。
上記（４）に記載する発明によれば、様々な心臓疾患について患者から取得した心内心電信号のデータや、心電シミュレータが模擬して生成した心電信号のデータを利用して、電気刺激に対する生体心臓の応答を模擬できるので、操作者は疾患に応じた電気生理学的に的確な応答を観察しながら、手技のトレーニングを行うことができるという優れた効果を奏する。
（５）本発明は、前記電気刺激が、回復可能で一時的影響を心臓に与える検査刺激、及び／又は、回復不可能で永久的遮断を行う焼灼刺激であることを特徴とする上記（１）乃至（４）のうちのいずれかに記載の心電電気生理手技シュミレーションシステムを提供する。
上記（５）に記載する発明によれば、診断用心臓電気刺激装置やカテーテルアブレーション用のアブレーション装置による電気刺激に対する生体心臓の応答を模擬できるので、生体心臓を用いなくても、診断用心臓電気刺激装置やアブレーション装置による手技をシミュレートすることができるという優れた効果を奏する。
（６）本発明は、前記電気刺激情報を模擬して生成する電気刺激模擬部を更に備え、該電気刺激模擬部が生成する模擬電気刺激情報は、電気刺激の強度を示す刺激強度情報を含み、該刺激強度情報は、回復可能で一時的影響を与える電気検査刺激の強度に相当する情報から、回復不可能で永久的遮断を行う焼灼刺激の強度に相当する情報まで、可変に調整されることを特徴とする上記（５）に記載の心電電気生理手技シュミレーションシステムを提供する。
上記（６）に記載する発明によれば、様々な強度の電気刺激を模擬することができるので、電気生理学的検査に使用する診断用電気刺激装置、すなわち、いわゆるスティムレータから、高周波により心筋を凝固させて必要の無い伝導路を遮断するカテーテルアブレーション装置まで模擬することのできる心電電気生理手技シュミレーションシステムを実現できるという優れた効果を奏する。
（７）本発明は、前記電気刺激情報に基づいて、前記心電信号データを解析することで、心電伝導路の焼灼すべき部位と、最適焼灼強度と、焼灼後の心電信号データを求める解析部を更に備え、最適な手技手順を案内する心電電気生理手技ガイダンス手段を有することを特徴とする上記（１）乃至（６）のうちのいずれかに記載の心電電気生理手技シュミレーションシステムを提供する。
上記（７）に記載する発明によれば、患者の生体心臓を使用せずに、心電伝導路の焼灼すべき部位と、最適焼灼強度を推定でき、最適な手技手順の案内がされるので、事前に手技シミュレーションを行うことにより、最終的には臨床上のアブレーション手技を安全に効率化することができるという顕著な効果を奏する。
（８）本発明は、操作者がおこなう入力操作により、模擬される所定の疾患が複数の疾患から選択されるディスプレイと、前記ディスプレイに表示される表示画像情報を生成する画像生成部をさらに有し、前記画像生成部が生成する前記表示画像情報には、前記模擬される所定の疾患を前記複数の疾患から選択する選択情報が表示される選択情報表示区域と、前記心電信号データに基づく心電図が表示される心電図表示区域と、
を含むことを特徴とする上記（１）乃至（７）のうちのいずれかに記載の心電電気生理手技シュミレーションシステムを提供する。
上記（８）に記載する発明によれば、画面上で、模擬対象となる疾患を選択可能なので、診断用心臓電気刺激装置に不慣れな経験の浅い医療従事者でも、簡単に疾患を選んで、診断用心臓電気刺激装置が生成する電気刺激に対して生体心臓が発生することが期待される応答を模擬した心電図を、画像情報として容易に得ることができ、トレーニング効果を高めることができるという優れた効果を奏する。
（９）本発明は、前記画像生成部が生成する前記表示画像情報には、前記心内心電図表示区域に表示される前記模擬心内心電信号が、どのような疾患に関わる信号であるかという回答を操作者が入力するための回答表示区域と、前記回答の正否を表示するトレーニング結果表示区域とを含むことを特徴とする上記（１）乃至（８）のうちのいずれかに記載の心電電気生理手技シュミレーションシステムを提供する。
上記（９）に記載する発明によれば、現実の臨床データ等を用いて、擬似的に電気刺激に対する生体心臓の応答である心電信号が得られるので、生体を使わずに安全にトレーニングが可能になり、診断用心臓電気刺激装置やカテーテルアブレーションに不慣れな経験の浅い医療従事者が操作方法を取得しやすくなり、また電気生理学検査を素早く理解できるようになるという極めて優れた効果を奏する。
（１０）本発明は、上記（１）乃至（８）のうちのいずれかに記載の心電電気生理手技シュミレーションシステムを用いて、当該システムに記憶されている難治性頻脈性不整脈のうち、治療候補患者の病態に近い不整脈の心電信号データから、操作者の心内心電の解読技術を向上させ、治療すべき病変部の位置と、焼灼条件と、焼灼方法を習得させ、誤焼灼すると後戻りできない治療のリスクを極小化させる、難治性頻脈性不整脈処置トレーニング方法を提供する。
上記（１０）に記載する発明によれば、診断用心臓電気刺激装置やカテーテルアブレーションに不慣れな経験の浅い医療従事者が的確な操作方法を取得しやすくなるという優れた効果を奏する。
本発明に係る心電電気生理手技シュミレーションシステムによれば、診断用心臓電気刺激装置が生成する電気刺激に対する生体の心臓の反応が、電気生理学に従って模擬されるので、生体心臓を用いなくても臨床データに基づいた心電信号が模擬的に得られる。そのため安全、且つ、容易に、アブレーション装置や診断用心臓電気刺激装置の操作トレーニング、及び、電気生理学的検査結果の分析のトレーニングが可能になるという極めて優れた効果を奏し得る。
本発明の第一実施形態に係る心電電気生理手技シュミレーションシステムの説明図である。 心電電気生理手技シュミレーションシステムの構成図である。 心電電気生理手技シュミレーションシステムの機能ブロック図である。 心電電気生理手技シュミレーションシステムの詳細構成図である。 本発明の第二実施形態に係る心電電気生理手技シュミレーションシステムの構成図である。 心電電気生理手技シュミレーションシステムの機能ブロック図である。 心電電気生理手技シュミレーションシステムの詳細構成図である。 心電電気生理手技シュミレーションシステムの動作を説明するフローチャートである。 本発明の第三実施形態に係る心電電気生理手技シュミレーションシステムの詳細構成図である。 ディスプレイに表示される心内心電図の説明図である。 本発明の第三実施形態に係る心電電気生理手技シュミレーションシステムの動作を説明するフローチャートである。 電極カテーテルによる電気生理学的検査の説明図である。 アブレーション装置による治療の説明図である。
以下、本考案の実施の形態を添付図面を参照して説明する。図１〜図１１は発明を実施する形態の一例であって、図中、同一の符号を付した部分は同一物を表わす。なお、各図において一部の構成を適宜省略して、図面を簡略化する。そして、部材の大きさ、形状、厚みなどを適宜誇張して表現する。
図１は、心電電気生理手技シュミレーションシステム１の説明図である。被検査者（患者）の生体心臓９０内に電極カテーテル（多電極の電気生理学的検査カテーテル）８０（図１２参照）が挿入され、電気生理学的検査が行われる場面を想定する。心電電気生理手技シュミレーションシステム１は不整脈シミュレータ５とパーソナルコンピュータ２０を備える。
心電電気生理手技シュミレーションシステム１は、アブレーション装置１０と、診断用心臓電気刺激装置１５に接続される。アブレーション装置１０は、例えば高周波電流を、所望の心筋部位に与えて焼灼する経皮的カテーテル心筋焼灼術をおこなうための、いわゆるＲＦアブレーションカテーテルである。また診断用心臓電気刺激装置１５は、心臓内に留置した電極カテーテルによって、心臓内壁における各部位の電位変化の測定をおこなう心内電位記録装置を備える。心電電気生理手技シュミレーションシステム１と、アブレーション装置１０や、診断用心臓電気刺激装置１５は、通常の手技で用いられるアナログケーブルで接続される。診断用心臓電気刺激装置１５の出力端子は、実診断用電気刺激受信端子６２と接続される。実診断用電気刺激受信端子６２は、通常の電気生理学的検査の手技において用いられる、例えば０〜２０Ｖの電圧、０〜３０ｍＶの電流、パルス幅０．５〜１０ｍｓｅｃの電気パルス信号を入力される。また、心電電気生理手技シュミレーションシステム１の実診断用電気刺激応答端子７２は、診断用心臓電気刺激装置１５の入力端子が接続される。実診断用電気刺激応答端子７２は、後述する心電信号データに係るアナログ信号を出力する。
不整脈シミュレータ５とパーソナルコンピュータ２０は、高速大容量のデータ通信をおこなうために、例えばＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ：ローカルエリアネットワーク）ケーブルで接続される。
なおアブレーション装置１０は、いわゆる冷凍焼灼術をおこなうためのクライオアブレーション装置であっても良い。
図２は、本発明の第一実施形態に係る心電電気生理手技シュミレーションシステム１の構成図である。心電電気生理手技シュミレーションシステム１は、不整脈シミュレータ５とパーソナルコンピュータ２０を備え、不整脈シミュレータ５は電子計算機を含んで構成され、記憶部４０と、心電電気生理手技シュミレーションシステム１について全体の制御をする制御部２５と、診断用心臓電気刺激装置１５からの電気刺激信号を入力してデータとするための診断用心臓電気刺激装置用入力Ｉ／Ｆ（インターフェース）３０と、診断用心臓電気刺激装置１５への出力をするための診断用心臓電気刺激装置用出力Ｉ／Ｆ３２と、アブレーション装置１０からの電気刺激信号を入力してデータとするためのアブレーション装置用入力Ｉ／Ｆ３５がバス５０に接続される。
制御部２５は、ＣＰＵ２６、ＲＡＭ２７およびＲＯＭ２８などから構成され、各種制御を実行する。ＣＰＵ２６はいわゆる中央演算処理装置であり、各種プログラムが実行されて様々な機能を実現する。ＲＡＭ２７はＣＰＵ２６の作業領域、記憶領域として使用され、ＲＯＭ２８はＣＰＵで実行されるオペレーティングシステムやプログラムを記憶する。
なお本実施形態において記憶部４０は不整脈シミュレータ５内に設けたが、パーソナルコンピュータ２０内の記憶装置、例えばハードディスクやＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）であっても良い。
記憶部４０は、各種プログラム等を記憶する記憶装置であり、例えばハードディスクやＳＳＤである。記憶部４０は、記憶領域として、患者の心電信号のデータである心電信号データを記憶する心電信号データ記憶領域２４０と、プログラム等を記憶するプログラム等記憶領域２５０を有する。
パーソナルコンピュータ２０は、ディスプレイ６０を備え、心電信号データに係る心電図を表示する。
本第一実施形態における心電信号は、主として電極カテーテル８０によって測定される心臓内の電位である心内心電についての心内心電信号データであるが、体表心電信号についてのデータである体表心電信号データが含まれていても良い。
図３は、心電電気生理手技シュミレーションシステム１において制御部２５やパーソナルコンピュータ２０の制御部（図示省略）によって実現される機能についての機能ブロック図である。心電電気生理手技シュミレーションシステム１の制御部２５によって実現されるのは、次に挙げる機能である。
電気刺激受付処理機能２６０は、患者の心臓に与える電気刺激についての情報である電気刺激情報を受け付ける機能である。心電信号出力機能２７０は、心電信号データを経時的に出力する機能である。応答演算処理機能２８０は、電気刺激情報に基づき、患者の心臓を模擬して、心電信号データの変化応答を演算し、心電信号データを更新する機能である。また、診断用心臓電気刺激装置１５により、仮想的に電気刺激される心臓内の部位と、電気刺激のタイミングと、電気刺激の周期と、電気刺激のパルス幅と、電気刺激の電圧値と、電気刺激の電流値をパラメータとして含む電気刺激に関するパラメータの集合を、パラメータ群と定義するとき、パラメータ群のうち、少なくとも一つのパラメータについての条件から診断用電気刺激の有効性を判定する診断用電気刺激判定機能と、パラメータ群のうち、少なくとも一つのパラメータについての条件から興奮伝導経路を選択する興奮伝導経路判定機能と、診断用電気刺激後の所定の期間であって、さらなる別の診断用電気刺激があっても反応をしない期間である不応期が存在することで生じる伝導ブロックが診断用電気刺激によって生じるか否かを判定する伝導ブロック判定機能を、制御部２５はさらに実現する。
なお診断用電気刺激とは、回復可能で一時的影響を心臓に与える検査刺激である。
電気刺激模擬機能２９０は、電気刺激情報を模擬して生成する。電気刺激模擬機能が生成する模擬電気刺激情報は、電気刺激の強度を示す刺激強度情報を含み、刺激強度情報は、回復可能で一時的影響を与える電気検査刺激の強度に相当する情報から、回復不可能で永久的遮断を行う焼灼刺激の強度に相当する情報まで、可変に調整される。
解析機能３００は、電気刺激情報に基づいて、心電信号データを解析することで、心電伝導路の焼灼すべき部位と、最適焼灼強度と、焼灼後の心電信号データを求める機能である。心電電気生理手技ガイダンス機能３１０は、最適な心電電気生理手技手順を案内する機能である。画像生成機能３２０は、操作者がおこなう入力操作により、模擬される所定の疾患が複数の疾患から選択されるディスプレイに表示される表示画像情報を生成する機能であり、表示画像情報には、模擬される所定の疾患を複数の疾患から選択する選択情報が表示される選択情報表示区域と、心電信号データに基づく心電図が表示される心電図表示区域を含む。
なお上記の機能は、記録装置４０のプログラム等記憶領域２５０に記憶されたプログラムを制御部２５が実行し、ハードウェアが協働することで、それぞれ後述する、電気刺激受付処理部２６５と、心電信号出力部２７５と、応答演算処理部２８５と、診断用電気刺激判定部２８６と、興奮伝導経路判定部２８７と、伝導ブロック判定部２８８と、電気刺激模擬機能２９０と、電気刺激模擬部２９５と、解析部３０５と、心電電気生理手技ガイダンス機能３１０と、画像生成部３２５を実現される（図４参照）。
図４には、心電電気生理手技シュミレーションシステム１の詳細構成図を示す。心電電気生理手技シュミレーションシステム１は、電子計算機を含んで構成され、患者の心電信号のデータである心電信号データを記憶する心電信号データ記憶領域（図２参照）と、患者の心臓に与える電気刺激についての情報である電気刺激情報を受け付ける電気刺激受付処理部２６５と、電気刺激情報に基づき、患者の心臓を模擬して、心電信号データの変化応答を演算し、心電信号データを更新する応答演算処理部２８６と、心電信号データを経時的に出力する心電信号出力部２７５を備える。ここで心電信号データは、多電極の電気生理学的検査カテーテルで患者から測定される実際の心内心電信号のデータである実心内心電信号データである。心電信号データは、多電極の電気生理学的検査カテーテルで様々な疾患の不整脈の患者から予め測定された典型的な心内心電信号データである典型心内心電信号データ、及び／又は、様々な疾患の不整脈に係る心電信号を模擬する心電シミュレータからの出力である模擬心電信号データであってもよい。電気刺激とは、回復可能で一時的影響を心臓に与える検査刺激、及び／又は、回復不可能で永久的遮断を行う焼灼刺激である。
診断用心臓電気刺激装置１５により、仮想的に電気刺激される心臓内の部位と、電気刺激のタイミングと、電気刺激の周期と、電気刺激のパルス幅と、電気刺激の電圧値と、電気刺激の電流値をパラメータとして含む電気刺激に関するパラメータの集合を、パラメータ群と定義するとき、パラメータ群のうち、少なくとも一つのパラメータについての条件から診断用電気刺激の有効性を判定する診断用電気刺激判定部２８６と、パラメータ群のうち、少なくとも一つのパラメータについての条件から興奮伝導経路を選択する興奮伝導経路判定部２８７と、診断用電気刺激後の所定の期間であって、さらなる別の診断用電気刺激があっても反応をしない期間である不応期が存在することで生じる伝導ブロックが診断用電気刺激によって生じるか否かを判定する伝導ブロック判定部２８８を、不整脈シミュレータ５は、更に備える。
また電気刺激情報を模擬して生成する電気刺激模擬部２９５を備え、電気刺激模擬部２９５が生成する模擬電気刺激情報は、電気刺激の強度を示す刺激強度情報を含み、刺激強度情報は、回復可能で一時的影響を与える電気検査刺激の強度に相当する情報から、回復不可能で永久的遮断を行う焼灼刺激の強度に相当する情報まで、可変に調整される。
また心電電気生理手技シュミレーションシステム１は、電気刺激情報に基づいて、前記心電信号データを解析することで、心電伝導路の焼灼すべき部位と、最適焼灼強度と、焼灼後の心電信号データを求める解析部３０５を更に備え、最適な心電電気生理手技手順を案内する心電電気生理手技ガイダンス部を有する。
心電電気生理手技シュミレーションシステム１は、さらに、診断用心臓電気刺激装置１５の出力端子と電気的に接続されて、診断用心臓電気刺激装置１５から、実際の手技時と同等の診断用電気刺激を受け付ける実診断用電気刺激受信端子と、実診断用電気刺激受信端子によって受け付けた診断用電気刺激をデジタル情報に変換して練習時診断用電気刺激情報を生成し、電気刺激受付処理部２６５に送信するアナログデジタル変換装置を備える。すなわち診断用心臓電気刺激装置用入力Ｉ／Ｆ３０は、実診断用電気刺激受信端子と、アナログデジタル変換装置を備える。
心電電気生理手技シュミレーションシステム１は、心電信号データを、生体心臓９０が実際に出力する電気的応答に相当するアナログ信号に変換するデジタルアナログ変換装置と、診断用心臓電気刺激装置１５の入力端子と電気的に接続されて、診断用心臓電気刺激装置１５に対して、電気的応答を出力する実診断用電気刺激応答端子を備える。すなわち診断用心臓電気刺激装置用出力Ｉ／Ｆ３２は、デジタルアナログ変換装置と、実診断用電気刺激応答端子を備える。
なお図示は省略するが、アブレーション装置１０と、診断用心臓電気刺激装置１５は、装置によって入出力の規格が異なるため、装置に合わせた入出力が可能なように、診断用心臓電気刺激装置用入力Ｉ／Ｆ３０と、診断用心臓電気刺激装置用出力Ｉ／Ｆ３２と、アブレーション装置用入力Ｉ／Ｆ３５は、それぞれ入出力を規格化し調整する機能を有する。また画像生成部３２５は、心電信号データ記憶領域（図２参照）に記憶された多電極の電気生理学的検査カテーテルで様々な疾患の不整脈の患者から予め測定された典型的な心内心電信号データである典型心内心電信号データをデータ合成部（図示省略）が合成して作成したデータを用いて、実際の心電信号に近い波形画像を生成することが望ましい。
パーソナルコンピュータ２０は、操作者がおこなう入力操作により、模擬される所定の疾患が複数の疾患から選択されるディスプレイ６０と、ディスプレイ６０に表示される表示画像情報を生成する画像生成部３２５をさらに有し、画像生成部３２５が生成する表示画像情報には、模擬される所定の疾患を前記複数の疾患から選択する選択情報が表示される選択情報表示区域と、心電信号データに基づく心電図が表示される心電図表示区域を含む。
本発明の第一実施形態に係る心電電気生理手技シュミレーションシステム１によれば、患者から取得される生体心臓の心電信号データを利用して、電気刺激に対する生体心臓の応答を模擬することができる。したがって患者の実際の生体心臓を用いること無しに、例えば診断用心臓電気刺激装置１５やアブレーション装置１０が生体心臓に及ぼし得る効果を、推定することができる。医療従事者としては、患者に危害を及ぼさずに、十分なトレーニングをおこなえるようになるため、手技のレベルが上がって安全になり、且つ、確実な治療効果をあげることができるようになるという極めて顕著な効果を奏し得る。
本発明の第一実施形態に係る心電電気生理手技シュミレーションシステム１によれば、診断用心臓電気刺激装置１５やカテーテルアブレーション用のアブレーション装置１０に対する生体心臓の応答として、患者から実際に取得する実心内心電信号を利用して、心内心電信号を模擬することができる。したがって患者の実際の生体心臓を用いること無しに、診断用心臓電気刺激装置１５やアブレーション装置１０が生体心臓に及ぼし得る効果を、推定することができる。医療従事者としては、患者に危害を及ぼさずに、臨床における術前に十分なトレーニングをおこなえるようになるため、手技のレベルが上がって安全になり、且つ、確実な治療効果をあげることができるようになるという極めて顕著な効果を奏し得る。
本発明の第一実施形態に係る心電電気生理手技シュミレーションシステム１によれば、実際の臨床の現場において不整脈の原因を特定する際に用いる診断用心臓電気刺激装置の生成する電気刺激について、電気生理学に従った条件を用いてその電気刺激の効果を判定することができるので、生体心臓の応答を正確に模擬することができるという顕著な効果を奏し得る。
本発明の第一実施形態に係る心電電気生理手技シュミレーションシステム１によれば、様々な心臓疾患について患者から取得した心内心電信号のデータや、心電シミュレータが模擬して生成した心電信号のデータを利用して、電気刺激に対する生体心臓の応答を模擬できるので、操作者は疾患に応じた電気生理学的に的確な応答を観察しながら、手技のトレーニングを行うことができるという優れた効果を奏する。
本発明の第一実施形態に係る心電電気生理手技シュミレーションシステム１によれば、診断用心臓電気刺激装置１５やカテーテルアブレーション用のアブレーション装置１０による電気刺激に対する生体心臓の応答を模擬できるので、生体心臓を用いなくても、診断用心臓電気刺激装置１５やアブレーション装置１０による手技をシミュレートすることができるという優れた効果を奏する。
本発明の第一実施形態に係る心電電気生理手技シュミレーションシステム１によれば、様々な強度の電気刺激を模擬することができるので、電気生理学的検査に使用する診断用電気刺激装置１５、すなわち、いわゆるスティムレータから、高周波により心筋を凝固させて必要の無い伝導路を遮断するカテーテルアブレーション装置１０まで模擬することのできる心電電気生理手技シュミレーションシステムを実現できるという優れた効果を奏する。
本発明の第一実施形態に係る心電電気生理手技シュミレーションシステム１によれば、患者の生体心臓を使用せずに、心電伝導路の焼灼すべき部位と、最適焼灼強度を推定でき、最適な手技手順の案内がされるので、事前に手技シミュレーションを行うことにより、最終的には臨床上のアブレーション手技を安全に効率化することができるという顕著な効果を奏する。
本発明の第一実施形態に係る心電電気生理手技シュミレーションシステム１によれば、画面上で、模擬対象となる疾患を選択可能なので、診断用心臓電気刺激装置１５に不慣れな経験の浅い医療従事者でも、簡単に疾患を選んで、診断用心臓電気刺激装置が生成する電気刺激に対して生体心臓が発生することが期待される応答を模擬した心電図を、画像情報として容易に得ることができ、トレーニング効果を高めることができるという優れた効果を奏する。
図５は、本発明の第二実施形態に係る心電電気生理手技シュミレーションシステム１の構成図である。心電電気生理手技シュミレーションシステム１は、不整脈シミュレータ５と、パーソナルコンピュータ２０を備え、不整脈シミュレータ５は、制御部２５と、診断用心臓電気刺激装置用入力Ｉ／Ｆ３０と、診断用心臓電気刺激装置用出力Ｉ／Ｆ３２と、アブレーション装置用入力Ｉ／Ｆ３５と、記憶部４０を備え、バス５０を通じてそれぞれの装置が接続される。心電電気生理手技シュミレーションシステム１と診断用心臓電気刺激装置１５は診断用心臓電気刺激装置用入力Ｉ／Ｆ３０、及び、診断用心臓電気刺激装置用出力Ｉ／Ｆ３２を介して接続され、心電電気生理手技シュミレーションシステム１とアブレーション装置１０はアブレーション装置用入力Ｉ／Ｆ３５を介して接続される。
制御部２５は、ＣＰＵ２６、ＲＡＭ２７およびＲＯＭ２８などから構成され、各種制御を実行する。ＣＰＵ２６はいわゆる中央演算処理装置であり、各種プログラムが実行されて様々な機能を実現する。ＲＡＭ２７はＣＰＵ２６の作業領域、記憶領域として使用され、ＲＯＭ２８はＣＰＵで実行されるオペレーティングシステムやプログラムを記憶する。
なお本実施形態において記憶部４０は不整脈シミュレータ５内に設けたが、パーソナルコンピュータ２０内の記憶装置、例えばハードディスクやＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）であっても良い。
記憶部４０は、各種プログラム等を記憶する記憶装置であり、例えばハードディスクやＳＳＤである。記憶部４０は、記憶領域として、実心内心電信号記憶領域４２と、練習履歴記憶領域４４と、典型データ記憶領域４６と、プログラム等記憶領域４８を備える。実心内心電信号記憶領域４２は、電極カテーテル８０により患者から取得される生体心臓９０の実際の心内心電信号データである実心内心電信号データを格納する。練習履歴記憶領域４４は、後述する練習操作受付処理部が受け付けた、患者の実際の生体心臓を用いること無しに、アブレーション部位を特定するための診断用心臓電気刺激装置１５が生成し得る練習時診断用電気刺激情報、および／または、カテーテルアブレーション用のアブレーション装置１０が生成し得る練習時アブレーション情報を格納する。典型データ記憶領域４６は、生体における複数の疾患について、それぞれの疾患で生じる典型的な心内心電信号の情報である典型的実心内心電信号データ、および、過去の臨床例に基づいて典型的実心内心電信号データに紐付けられたパラメータ群のうち少なくとも一つのパラメータについての条件を記憶、格納する。そしてプログラム等記憶領域４８は、心電電気生理手技シュミレーションシステム１全体の制御に係るプログラム等を格納する。
心電電気生理手技シュミレーションシステム１は、診断用心臓電気刺激装置用入力Ｉ／Ｆ３０と、診断用心臓電気刺激装置用出力Ｉ／Ｆ３２と、アブレーション装置用入力Ｉ／Ｆ３５を備える。アブレーション装置１０と、診断用心臓電気刺激装置１５は、装置によって入出力の規格が異なるため、装置に合わせた入出力が可能なように、診断用心臓電気刺激装置用入力Ｉ／Ｆ３０と、診断用心臓電気刺激装置用出力Ｉ／Ｆ３２と、アブレーション装置用入力Ｉ／Ｆ３５は、それぞれ入出力を規格化し調整する機能を有する。
パーソナルコンピュータ２０は、ディスプレイ６０を備え、後述する練習用心内心電信号データに係る心内心電図を表示する。
図６は、心電電気生理手技シュミレーションシステム１において制御部２５やパーソナルコンピュータ２０の制御部（図示省略）によって実現される機能についての機能ブロック図である。心電電気生理手技シュミレーションシステム１の制御部２５によって実現されるのは、次に挙げる機能である。練習用心内心電信号データ生成処理機能１３０は、
電極カテーテル８０により患者から取得される生体心臓９０の実心内心電信号データを利用して、練習用心内心電信号データを生成する。練習操作受付処理機能１３５は、患者の実際の生体心臓８０を用いること無しに、アブレーション部位を特定するための診断用心臓電気刺激装置１５が生成し得る練習時診断用電気刺激情報、および／または、カテーテルアブレーション用のアブレーション装置１０が生成し得る練習時アブレーション情報の入力を受け付ける。応答演算処理機能１４０は、練習操作受付処理機能１３５によって受け付けられた、練習時診断用電気刺激情報、および／または、練習時アブレーション情報に基づいて、練習用心内心電信号データの変化応答を演算して、練習用心内心電信号データを更新する。心電信号出力部である練習用心内心電信号出力機能１４２は、練習用心内心電信号データを経時的に出力する。後述する練習時診断用電気刺激判定機能１４５は、練習時診断用電気刺激の有効性を判定する。後述する興奮伝導経路判定機能１５０は、興奮伝導経路を選択する。伝導ブロック判定機能１５５は、電気刺激後の所定の期間であって、さらなる別の電気刺激があっても反応をしない期間である不応期が存在することで生じる伝導ブロックが、練習時診断用電気刺激によって生じるか否かを判定する。生体における複数の疾患について、それぞれの疾患で生じる典型的な心内心電信号の情報である典型的実心内心電信号データと定義するとき、データ合成機能１６０は、練習用心内心電信号データを典型的実心内心電信号データから合成する。画像生成機能１６５は、ディスプレイ６０に表示される表示画像情報を生成する。練習手技良否判定処理機能１７０は、応答演算処理機能１４０によって更新される練習用心内心電信号データが、適正か否かを判定する。
上記の機能は、記録装置４０のプログラム等記録領域４８に記憶されたプログラム
を制御部２５が実行し、ハードウェアが協働することで、それぞれ後述する、練習用心内心電信号データ生成処理部６６と、練習操作受付処理部７４と、応答演算処理機能部７６と、練習用心内心電信号出力部６８と、練習時診断用電気刺激判定部８２と、興奮伝導経路判定部８４と、伝導ブロック判定部８６と、データ合成部７５と、画像生成部７９と、練習手技良否判定処理部７８を実現する（図７および図９参照）。
図７は、心電電気生理手技シュミレーションシステム１の詳細構成図である。心電電気生理手技シュミレーションシステム１は、不整脈シミュレータ５とパーソナルコンピュータ２０を備える。不整脈シミュレータ５は、診断用心臓電気刺激装置用入力Ｉ／Ｆ３０と、診断用心臓電気刺激装置用出力Ｉ／Ｆ３２と、アブレーション装置用入力Ｉ／Ｆ３５と、練習操作受付処理部７４と、応答演算処理部７６と、練習時診断用電気刺激判定部８２（図示省略）と、興奮伝導経路判定部８４（図示省略）と、伝導ブロック判定部８６（図示省略）、記憶部４０（図示省略）と、練習用心内心電信号データ生成処理部６６と、データ合成部７５と、応答演算処理部７６と、練習手技良否判定処理部７８と、練習用心内心電信号出力部６８を有する。記憶部４０は、実心内心電信号記憶領域４２（図示省略）と、練習履歴記憶領域４４（図示省略）と、典型データ記憶領域４６（図示省略）と、プログラム等記憶領域４８（図示省略）を有する。
すなわち、心電電気生理手技シュミレーションシステム１は、電子計算機を含んで構成され、電子計算機は、電極カテーテル８０により患者から取得される生体心臓９０の実心内心電信号データを格納する実心内心電信号記憶領域４２と、実心内心電信号データを利用して、練習用心内心電信号データを生成する練習用心内心電信号データ生成処理部６６と、練習用心内心電信号データを経時的に出力する練習用心内心電信号出力部６８と、患者の実際の生体心臓９０を用いること無しに、アブレーション部位を特定するための診断用心臓電気刺激装置１５が生成し得る練習時診断用電気刺激情報、および／または、カテーテルアブレーション用のアブレーション装置１０が生成し得る練習時アブレーション情報の入力を受け付ける、練習操作受付処理部７４と、練習操作受付処理部７４によって受け付けられた、練習時診断用電気刺激情報、および／または、練習時アブレーション情報に基づいて、練習用心内心電信号データの変化応答を演算して、練習用心内心電信号データを更新する応答演算処理部７６を備える。
なお本第二実施形態に係る心電電気生理手技シュミレーションシステム１は、前述の第一実施形態に記載した診断用電気刺激判定機能２８２と、興奮伝導経路判定機能２８３と、伝導ブロック判定機能２８４を備えることが望ましい。
また生体における複数の疾患について、それぞれの疾患で生じる典型的な心内心電信号の情報である典型的実心内心電信号データと定義するとき、データ合成部７５は、練習用心内心電信号データを典型的実心内心電信号データから合成する。
心電電気生理手技シュミレーションシステム１は、さらに、診断用心臓電気刺激装置１５の出力端子と電気的に接続されて、診断用心臓電気刺激装置１５から、実際の手技時と同等の診断用電気刺激を受け付ける実診断用電気刺激受信端子と、実診断用電気刺激受信端子によって受け付けた診断用電気刺激をデジタル情報に変換して練習時診断用電気刺激情報を生成し、練習用操作受付処理部７４に送信するアナログデジタル変換装置を備える。すなわち診断用心臓電気刺激装置用入力Ｉ／Ｆ３０は、実診断用電気刺激受信端子と、アナログデジタル変換装置を備える。
心電電気生理手技シュミレーションシステム１は、練習用心内心電信号データを、生体心臓９０が実際に出力する電気的応答に相当するアナログ信号に変換するデジタルアナログ変換装置と、診断用心臓電気刺激装置１５の入力端子と電気的に接続されて、診断用心臓電気刺激装置１５に対して、電気的応答を出力する実診断用電気刺激応答端子を備える。すなわち診断用心臓電気刺激装置用出力Ｉ／Ｆ３２は、デジタルアナログ変換装置と、実診断用電気刺激応答端子を備える。
なお図示は省略するが、アブレーション装置１０と、診断用心臓電気刺激装置１５は、装置によって入出力の規格が異なるため、装置に合わせた入出力が可能なように、診断用心臓電気刺激装置用入力Ｉ／Ｆ３０と、診断用心臓電気刺激装置用出力Ｉ／Ｆ３２と、アブレーション装置用入力Ｉ／Ｆ３５は、それぞれ入出力を規格化し調整する機能を有する。
また心電電気生理手技シュミレーションシステム１は、パーソナルコンピュータ２０は画像生成部７９と、ディスプレイ６０を備える。
心電電気生理手技シュミレーションシステム１は、応答演算処理部７６によって更新される練習用心内心電信号データが、適正か否かを判定する、練習手技良否判定処理部７８を備える。また練習操作受付処理部７４が受け付けた練習時診断用電気刺激情報、および／または、練習時アブレーション情報を格納する練習履歴記憶領域４４を備える。さらに練習履歴記憶領域４４に格納された練習時診断用電気刺激情報、および／または、練習時アブレーション情報を、臨床時の操作案内情報としてディスプレイ６０に表示する出力装置（図示省略）を備える。
次に、上記した本第二実施形態の動作を説明する。
図８に、心電電気生理手技シュミレーションシステム１の動作を説明するフローチャートを示す。
まず画像生成部７９は、電極カテーテル８０により患者から取得される生体心臓９０の実心内心電信号データを用いてディスプレイ６０の心内心電図表示区域１００に心内心電図を表示する（ステップＳ１）。次に操作者が診断用心臓電気刺激装置１５を操作することで、診断用心臓電気刺激装置用入力Ｉ／Ｆ３０から練習時診断用電気刺激を入力する（ステップＳ２）。すなわち、回復可能で一時的影響を与える電気刺激である検査刺激を模擬心臓に与える。次に心電電気生理手技シュミレーションシステム１は、模擬した疾患の心内心電信号データについての情報、例えば模擬した疾患由来の頻拍を起こす条件を、練習時診断用電気刺激が満たすかどうか等について応答演算処理部７６が判定して、練習用心内心電信号データを更新し、心内心電表示区域１００に表示する（ステップＳ３）。例えば、練習時診断用電気刺激が頻拍の条件を満たすならば、操作者は、疾患の原因が特定できるのでアブレーション装置１０を操作して、アブレーション装置用入力Ｉ／Ｆ３５から練習時アブレーション電流を臨床上適切と考えられる部位に与える処置を模擬して入力する（ステップＳ４）。そして練習手技良否判定処理部７８が、練習手技良否判定処理をおこなう（ステップＳ５）。練習手技が良好であれば、心内心電図表示区域１００に正常洞調律時の心内心電図を表示する（ステップＳ６）。練習手技が良好でない、例えば、焼灼のために必要な電流が、適切な部位に与えられ得なかった場合には、応答演算処理部７６が判定して、練習用心内心電信号データを更新し、心内心電表示区域１００に表示する（ステップＳ３）。
本発明の第二実施形態に係る心電電気生理手技シュミレーションシステム１は次のような効果を奏する。
すなわち、本発明の第二実施形態に係る心電電気生理手技シュミレーションシステム１によれば、患者から取得される生体心臓９０の実心内心電信号データを利用して、模擬心内心電信号である練習用心内心電信号データを生成することができ、さらに診断用心臓電気刺激装置１５やカテーテルアブレーション用のアブレーション装置１０に対する生体心臓９０の応答を模擬することができる。したがって患者の実際の生体心臓９０を用いること無しに、患者固有の情報から診断用心臓電気刺激装置１５やアブレーション装置１０が生体心臓９０に及ぼし得る効果を、術前に推定することができる。医療従事者としては、患者に危害を及ぼさずに、十分なトレーニングをおこなえるようになるため、手技のレベルが上がって安全になり、且つ、確実な治療効果をあげることができるようになるという極めて顕著な効果を奏し得る。
本発明の第二実施形態に係る心電電気生理手技シュミレーションシステム１によれば、医療従事者が本システムを用いてトレーニングとしておこなった診断用心臓電気刺激装置１５やアブレーション装置１０の操作が、適切なものであったかどうか、練習用心内心電信号データの結果を見て判定する練習手技良否判定処理部７８を備えるので、トレーニング効果を向上させることができ、結果として医療従事者の実際の手技の安全性を高める効果を奏し得る。
本発明の第二実施形態に係る心電電気生理手技シュミレーションシステム１によれば、
練習時におこなった操作を制御部２５の練習履歴記憶領域４４に記憶することができるので、医療従事者が練習時に行った間違った操作や、優れた手順を振り返ることができるため、トレーニング効果を向上させ、結果として医療従事者の実際の手技の安全性を高める効果を奏し得る。
本発明の第二実施形態に係る心電電気生理手技シュミレーションシステム１によれば、練習時におこなった操作を臨床時の操作案内情報としてディスプレイ６０に表示して、実際の手技をおこなうときに参考にすることができるので、医療従事者が練習時に行った優れた手順を踏襲可能となり、結果として医療従事者の実際の手技の安全性を高める効果を奏し得る。
本発明の第二実施形態に係る心電電気生理手技シュミレーションシステム１によれば、実際に臨床で使用される診断用心臓電気刺激装置１５とアブレーション装置１０を操作しながら、電気生理学に基づいて適切に模擬された心内心電信号である練習用心内心電信号データを参照できるので、患者の生体心臓を扱うことなく、診断用心臓電気刺激装置１５の操作、および、アブレーション装置１０の手技のトレーニングをすることができるという顕著な効果を奏し得る。
本発明の第二実施形態に係る心電電気生理手技シュミレーションシステム１によれば、実際に臨床で使用される診断用心臓電気刺激装置１５に、電気生理学に従って適切に生体心臓を模擬した練習用心内心電信号データを、生体心臓９０が実際に出力する電気的応答に相当するアナログ信号に変換して送ることができるので、診断用心臓電気刺激装置１５のディスプレイ（図示省略）上にも、実際の手技のときに参照する心内心電図を模擬できる。したがって患者の生体心臓９０を扱うことなく、記診断用心臓電気刺激装置１５の操作、および、アブレーション装置１０の手技のトレーニングを的確に行うことができるという顕著な効果を奏し得る。
すなわち、本発明の第二実施形態に係る心電電気生理手技シュミレーションシステム１によれば、健常者、代表的不整脈患者の電気生理学的検査により取得される心内心電情報を用いて、患者の生体心臓を使用すること無く、診断用心臓電気刺激装置１５による検査と、アブレーション装置１０によるカテーテルアブレーション（例えば焼灼）の模擬操作が可能になるため、これまでにないトレーニングシステム、シミュレーティングシステムが実現するという極めて顕著な効果を奏し得る。
なお、本第二実施形態においては、不整脈シミュレータ５とパーソナルコンピュータ２０は別体として表現したが、一体であっても良い。すなわち不整脈シミュレータ５が、画像生成部７９とディスプレイ６０を備えて良い。また記憶部４０についても、不整脈シミュレータ５が備えても、パーソナルコンピュータ２０が有しても良い。
図９に、本発明の第三実施形態に係る心電電気生理手技シュミレーションシステム１の詳細構成図を示す。第二実施形態との違いは、アブレーション装置１０との接続が想定されていない点である。すなわち、本発明の第三実施形態に係る心電電気生理手技シュミレーションシステム１は、電子計算機を含んで構成され、電子計算機は、練習用心内心電信号データを生成する練習用心内心電信号データ生成処理部６６と、練習用心内心電信号データを経時的に出力する練習用心内心電信号出力部６８と、患者の実際の生体心臓を用いること無しに、疾患を特定するための診断用心臓電気刺激装置１５が生成し得る練習時診断用電気刺激情報の入力を受け付ける練習操作受付処理部７４と、練習操作受付処理部７４によって受け付けられた、練習時診断用電気刺激情報７４の変化応答を演算して、練習用心内心電信号データを更新する応答演算処理部７６を備える。他の構成は第二実施形態と同様なので説明を省略する。
図１０には、ＡＶＮＲＴ（ＳＦ）（房室結節リエントリー頻拍Ｓｌｏｗ―Ｆａｓｔ型）を操作者が選択情報表示区域１１０で選択した際の画像を示す。選択された疾患の表示区域１１２に、模擬されている疾患名が表示される。操作者が診断用心臓電気刺激装置１５を操作して診断用電気刺激を発生させると、その電気刺激の性質（パラメータ）に基づいて、不整脈シミュレータ５が、選択された疾患を有する心臓の応答を模擬し、データ合成部７５で練習用心内心電信号データを合成する。そして練習用心内心電信号データから、画像生成部７９により画像が生成され、心内心電図表示区域１００に表示される、診断用電気刺激に基づく練習用心内心電信号データを経時的に表した図、すなわち心内心電図を生成する。もちろんディスプレイ６０は、心内心電図だけでなく、体表心電図を含めて表示しても良い・
本実施形態において心電電気生理手技シュミレーションシステム１は、不整脈シミュレータ５とパーソナルコンピュータ２０によって構成されるが、不整脈シミュレータ５とパーソナルコンピュータ２０は一体のものであっても良い。画像生成部７９をパーソナルコンピュータ２０内に置いたが、不整脈シミュレータ５内としても良い。不整脈シミュレータ５とディスプレイ６０は、ＶＧＡケーブルやＨＤＭＩ（登録商標）ケーブル等で接続しても良い。応答演算処理部７６を不整脈シミュレータ５内としたが、パーソナルコンピュータ２０内に置いても良い。また心内心電図の表示を、パーソナルコンピュータ２０のディスプレイ６０の他、診断用心臓電気刺激装置１５の表示部（図示省略）でも行うために、不整脈シミュレータ５の練習用心内心電信号出力部６８からの出力は、診断用心臓電気刺激装置１５に接続したが、いわゆるポリグラフシステム等の生体モニターへ出力してもよい。もちろん診断用心臓電気刺激装置１５と不整脈シミュレーティングシステム５が一体であっても良いことは言うまでもない。
次に、上記した本第三実施形態の動作を説明する。
図１１に心電電気生理手技シュミレーションシステム１の動作を説明するフローチャートを示す。
まず心電電気生理手技シュミレーションシステム１の画像生成部６０は、記憶部４０の典型データ記憶領域４６から、例えば正常洞調律時の心内心電信号の波形を読み出し、ディスプレイ６０の心内心電図表示区域１００に正常洞調律時の心内心電図を表示する（ステップＴ１）。次に操作者がディスプレイ６０に表示された選択情報表示区域１１０で選択された模擬すべき疾患の典型波形についての情報を典型データ記憶領域４６から読み込む（ステップＴ２）。そしてデータ合成部７５が練習用心内心電信号データを合成する（ステップＴ３）。練習操作受付処理部７４が、診断用心臓電気刺激装置用入力Ｉ／Ｆ３０から入力された練習用電気刺激から練習用電気刺激情報を受け付ける（ステップＴ４）。
そして応答演算処理部７６と、練習時診断用電気刺激判定部８２と、興奮伝導経路判定部８４と、伝導ブロック判定部８６が、練習時診断用電気刺激が、模擬すべき疾患由来の頻拍を起こす条件を、入力された練習用電気刺激情報が満たすかどうか判定し、応答演算処理部７６等が練習用心内心電信号データを更新する（ステップＴ５）。頻拍の条件を満たさないならば、ディスプレイ６０には、心内心電図表示区域１００に正常洞調律時の心内心電図を表示し続け、新たに診断用電気刺激が診断用心臓電気刺激装置用入力Ｉ／Ｆ３０から入力されるのを待つ（ステップＴ４に戻る）。例えば頻拍の条件を満たすならば、データ合成部７５は、典型データ記憶領域４６から読み込んだ典型波形から頻拍を表す練習用心内心電信号を合成し、さらに合成された練習用心内心電信号データを用いて画像生成部７９が、表示画像情報を生成し、ディスプレイ６０に表示される心内心電図表示区域１００に模擬された疾患に伴う頻拍を含むさらに合成された練習用心内心電信号データを用いて画像生成部７９が、表示画像情報を生成し、ディスプレイ６０に表示される心内心電図表示区域１００に模擬された疾患に伴う典型波形を含む模擬心内心電図を表示する（ステップＴ７）。診断用心臓電気刺激装置用入力Ｉ／Ｆ３０から入力する診断用電気刺激の条件をさらに変化させる場合には、練習用心内心電信号データを合成するステップ（ステップＴ２）に戻り、変化させない場合には終了する（ステップＴ８のＮＯの場合）。
上記、第二実施形態と第三実施形態の特徴をまとめると次の通りである。
（１）電子計算機を含んで構成され、前記電子計算機は、電極カテーテルにより患者から取得される生体心臓の実心内心電信号データを格納する実心内心電信号記憶領域と、前記実心内心電信号データを利用して、練習用心内心電信号データを生成する練習用心内心電信号データ生成処理部と、前記練習用心内心電信号データを経時的に出力する心電信号出力部である練習用心内心電信号出力部と、患者の実際の生体心臓を用いること無しに、疾患を診断するための診断用心臓電気刺激装置が生成し得る練習時診断用電気刺激情報、および／または、カテーテルアブレーション用のアブレーション装置が生成し得る練習時アブレーション情報の入力を受け付ける、練習操作受付処理部と、前記練習操作受付処理部によって受け付けられた、前記練習時診断用電気刺激情報、および／または、前記練習時アブレーション情報に基づいて、前記練習用心内心電信号データの変化応答を演算して、前記練習用心内心電信号データを更新する応答演算処理部と、を備えることを特徴とする心電電気生理手技シュミレーションシステム。
上記（１）に記載する発明によれば、患者から取得される生体心臓の実心内心電信号データを利用して、模擬心内心電信号である練習用心内心電信号データを生成することができ、さらに診断用心臓電気刺激装置やカテーテルアブレーション用のアブレーション装置に対する生体心臓の応答を模擬することができる。したがって患者の実際の生体心臓を用いること無しに、患者固有の情報から診断用心臓電気刺激装置やアブレーション装置が生体心臓に及ぼし得る効果を、推定することができる。医療従事者としては、患者に危害を及ぼさずに、十分なトレーニングをおこなえるようになるため、手技のレベルが上がって安全になり、且つ、確実な治療効果をあげることができるようになるという極めて顕著な効果を奏し得る。
（２）電子計算機を含んで構成され、前記電子計算機は、練習用心内心電信号データを生成する練習用心内心電信号データ生成処理部と、前記練習用心内心電信号データを経時的に出力する練習用心内心電信号出力部と、患者の実際の生体心臓を用いること無しに、アブレーション部位を特定するための診断用心臓電気刺激装置が生成し得る練習時診断用電気刺激情報、および／または、カテーテルアブレーション用のアブレーション装置が生成し得る練習時アブレーション情報の入力を受け付ける、練習操作受付処理部と、前記練習操作受付処理部によって受け付けられた、前記練習時診断用電気刺激情報、および／または、前記練習時アブレーション情報に基づいて、前記練習用心内心電信号データの変化応答を演算して、前記練習用心内心電信号データを更新する応答演算処理部と、を備えることを特徴とする心電電気生理手技シュミレーションシステム。
上記（２）に記載する発明によれば、模擬心内心電信号である練習用心内心電信号データを生成することができ、さらに診断用心臓電気刺激装置やカテーテルアブレーション用のアブレーション装置に対する生体心臓の応答を模擬することができる。したがって患者の実際の生体心臓を用いること無しに、診断用心臓電気刺激装置やアブレーション装置が生体心臓に及ぼし得る効果を、推定することができる。医療従事者としては、患者に危害を及ぼさずに、臨床における術前に十分なトレーニングをおこなえるようになるため、手技のレベルが上がって安全になり、且つ、確実な治療効果をあげることができるようになるという極めて顕著な効果を奏し得る。
（３）前記応答演算処理部によって更新される前記練習用心内心電信号データが、適正か否かを判定する、練習手技良否判定処理部を備える事を特徴とする上記（１）または上記（２）に記載の心電電気生理手技シュミレーションシステム。
上記（３）に記載する発明によれば、医療従事者が本システムを用いてトレーニングとしておこなった診断用心臓電気刺激装置やアブレーション装置の操作が、適切なものであったかどうか、練習用心内心電信号データの結果を見て判定する練習手技良否判定処理部を備えるので、トレーニング効果を向上させることができ、結果として医療従事者の実際の手技の安全性を高める効果を奏し得る。
（４）前記練習操作受付処理部が受け付けた前記練習時診断用電気刺激情報、および／または、前記練習時アブレーション情報を格納する練習履歴記憶領域を備えることを特徴とする上記（１）乃至（３）のうちのいずれかに記載の心電電気生理手技シュミレーションシステム。
上記（４）に記載する発明によれば、練習時におこなった操作を記憶することができるので、医療従事者が練習時に行った間違った操作や、優れた手順を振り返ることができるため、トレーニング効果を向上させ、結果として医療従事者の実際の手技の安全性を高める効果を奏し得る。
（５）前記練習履歴記憶領域に格納された前記練習時診断用電気刺激情報、および／または、前記練習時アブレーション情報を、臨床時の操作案内情報としてディスプレイに表示する出力装置を備えることを特徴とする上記（１）乃至（４）のうちのいずれかに記載の心電電気生理手技シュミレーションシステム。
上記（５）に記載する発明によれば、練習時におこなった操作を臨床時の操作案内情報としてディスプレイに表示して、実際の手技をおこなうときに参考にすることができるので、医療従事者が練習時に行った優れた手順を踏襲可能となり、結果として医療従事者の実際の手技の安全性を高める効果を奏し得る。
（６）診断用心臓電気刺激装置の出力端子と電気的に接続されて、前記診断用心臓電気刺激装置から、実際の手技時と同等の診断用電気刺激を受け付ける実診断用電気刺激受信端子と、前記実診断用電気刺激受信端子によって受け付けた前記診断用電気刺激をデジタル情報に変換して前記練習時診断用電気刺激情報を生成し、前記練習用操作受付処理部に送信するアナログデジタル変換装置と、を備えることを特徴とする上記（１）乃至（５）のうちのいずれかに記載の心電電気生理手技シュミレーションシステム。
上記（６）に記載する発明によれば、実際に臨床で使用される診断用心臓電気刺激装置を操作して、電気生理学に基づいて適切に模擬された心内心電信号である練習用心内心電信号データを参照できるので、患者の生体心臓を扱うことなく、診断用心臓電気刺激装置の操作、および、アブレーション装置の手技のトレーニングをすることができるという顕著な効果を奏し得る。
（７）前記練習用心内心電信号データを、生体心臓が実際に出力する電気的応答に相当するアナログ信号に変換するデジタルアナログ変換装置と、診断用心臓電気刺激装置の入力端子と電気的に接続されて、前記診断用心臓電気刺激装置に対して、前記電気的応答を出力する実診断用電気刺激応答端子とを備えることを特徴とする、上記（１）乃至（６）のうちのいずれかに記載の心電電気生理手技シュミレーションシステムを提供する。
上記（７）に記載する発明によれば、実際に臨床で使用される診断用心臓電気刺激装置に、電気生理学に従って適切に生体心臓を模擬した練習用心内心電信号データを、生体心臓が実際に出力する電気的応答に相当するアナログ信号に変換して送ることができるので、診断用心臓電気刺激装置のディスプレイ上に、実際の手技のときに参照する心内心電図を模擬できる。したがって患者の生体心臓を扱うことなく、診断用心臓電気刺激装置の操作、および、アブレーション装置の手技のトレーニングを的確に行うことができるという顕著な効果を奏し得る。
（８）練習時診断用電気刺激により、仮想的に電気刺激される生体心臓内の部位と、前記練習時診断用電気刺激のタイミングと、前記練習時診断用電気刺激の周期と、前記練習時診断用電気刺激のパルス幅と、前記練習時診断用電気刺激の電圧値と、前記練習時診断用電気刺激の電流値をパラメータとして含む、前記練習時診断用電気刺激に関するパラメータの集合を、パラメータ群と定義するとき、前記パラメータ群のうち、少なくとも一つのパラメータについての条件から前記練習時診断用電気刺激の有効性を判定する練習時診断用電気刺激判定部と、前記パラメータ群のうち、少なくとも一つのパラメータについての条件から興奮伝導経路を選択する興奮伝導経路判定部と、電気刺激後の所定の期間であって、さらなる別の電気刺激があっても反応をしない期間である不応期が存在することで生じる伝導ブロックが、前記練習時診断用電気刺激によって生じるか否かを判定する伝導ブロック判定部とを備えることを特徴とする上記（１）乃至（７）のうちのいずれかに記載の心電電気生理手技シュミレーションシステム。
上記（８）に記載する発明によれば、実際の臨床の現場において不整脈の原因を特定する際に用いる診断用心臓電気刺激装置の生成する電気刺激について、電気生理学に従った条件を用いてその電気刺激の効果を判定することができるので、生体心臓の応答を正確に模擬することができるという顕著な効果を奏し得る。
（９）生体における複数の疾患について、それぞれの疾患で生じる典型的な心内心電信号の情報である典型的実心内心電信号データ、および、過去の臨床例に基づいて該典型的実心内心電信号データに紐付けられた前記パラメータ群のうち、少なくとも一つのパラメータについての条件を記憶する典型データ記憶領域と、前記練習用心内心電信号データを前記典型的実心内心電信号データから合成するデータ合成部とを、さらに備えることを特徴とする上記（８）に記載の心電電気生理手技シュミレーションシステム。
上記（９）に記載する発明によれば、生体における複数の疾患について、過去の臨床例から得られた心内心電信号の情報と、診断用心臓電気刺激装置が発生する電気刺激のパラメータについて、過去の臨床例から得られた心内心電信号の情報に紐付けられた条件を用いることができ、また臨床の現場で得られたそれぞれの疾患で生じる典型的実心内心電信号データから練習用心内心電信号データを合成できるので、実際の生体の応答と類似した模擬心内心電信号を観察しながら医療従事者が術前トレーニングをすることができるという極めて優れた効果を奏する。
（１０）操作者がおこなう入力操作により、模擬される所定の疾患が前記複数の疾患から選択されるディスプレイと、前記ディスプレイに表示される表示画像情報を生成する画像生成部をさらに有し、前記画像生成部が生成する前記表示画像情報には、前記模擬される所定の疾患を前記複数の疾患から選択する選択情報が表示される選択情報表示区域と、前記データ合成部で合成された前記練習用心内心電信号データに基づく練習時心内心電図が表示される心内心電図表示区域を含むことを特徴とする請求項９に記載の心電電気生理手技シュミレーションシステム。
上記（１０）に記載する発明によれば、画面上で、模擬対象となる疾患を選択可能なので、診断用心臓電気刺激装置に不慣れな経験の浅い医療従事者でも、簡単に疾患を選んで、診断用心臓電気刺激装置が生成する電気刺激に対して生体心臓が発生することが期待される応答を模擬した心内心電図を、画像情報として容易に得ることができ、トレーニング効果を高めるという優れた効果を奏する。
（１１）練習時診断用電気刺激により、仮想的に電気刺激をする生体心臓内の部位と、練習時診断用電気刺激のタイミングと、練習時診断用電気刺激の周期と、練習時診断用電気刺激の電圧値と、練習時診断用電気刺激の電流値をパラメータとして含むパラメータの集合を、練習時診断用電気刺激のパラメータ群と定義するとき、電極カテーテルにより患者から取得される生体心臓の実心内心電信号データを格納する実心内心電信号記憶機能と、前記実心内心電信号データを利用して、練習用心内心電信号データを生成する練習用心内心電信号データ生成処理機能と、前記練習用心内心電信号データを経時的に出力する練習用心内心電信号出力機能と、患者の実際の生体心臓を用いること無しに、アブレーション部位を特定するための診断用心臓電気刺激装置が生成し得る練習時診断用電気刺激の情報である練習時診断用電気刺激情報、および／または、カテーテルアブレーション用のアブレーション装置が生成し得る練習時アブレーション情報の入力を受け付ける、練習操作受付処理機能と、前記練習操作受付処理部によって受け付けられた、前記練習時診断用電気刺激情報、および／または、前記練習時アブレーション情報に基づいて、前記練習用心内心電信号データの変化応答を演算して、前記練習用心内心電信号データを更新する応答演算処理機能と、前記パラメータ群のうち、少なくとも一つのパラメータについての条件から前記練習時診断用電気刺激の有効性を判定する練習時診断用電気刺激判機能と、前記パラメータ群のうち、少なくとも一つのパラメータについての条件から興奮伝導経路を選択する興奮伝導経路判定機能と、電気刺激後の所定の期間であって、さらなる別の電気刺激があっても反応をしない期間である不応期が存在することで生じる伝導ブロックが、前記練習時診断用電気刺激によって生じるか否かを判定する伝導ブロック判定機能と、をコンピュータに実行させるための心電電気生理手技シュミレーションプログラム。
上記（１１）に記載する発明によれば、診断用心臓電気刺激装置が生成する電気刺激に対する生体の心臓の応答を、患者の心内心電データも用いて、電気生理学的に正確に模擬することができるという、著しく優れた効果を奏する。
（１２）本発明は、練習時診断用電気刺激により、仮想的に電気刺激をする生体心臓内の部位と、練習時診断用電気刺激のタイミングと、練習時診断用電気刺激の周期と、練習時診断用電気刺激の電圧値と、練習時診断用電気刺激の電流値をパラメータとして含むパラメータの集合を、練習時診断用電気刺激のパラメータ群と定義するとき、練習用心内心電信号データを生成する練習用心内心電信号データ生成処理機能と、前記練習用心内心電信号データを経時的に出力する練習用心内心電信号出力機能と、患者の実際の生体心臓を用いること無しに、アブレーション部位を特定するための診断用心臓電気刺激装置が生成し得る練習時診断用電気刺激の情報である練習時診断用電気刺激情報、および／または、カテーテルアブレーション用のアブレーション装置が生成し得る練習時アブレーション情報の入力を受け付ける、練習操作受付処理機能と、前記練習操作受付処理部によって受け付けられた、前記練習時診断用電気刺激情報、および／または、前記練習時アブレーション情報に基づいて、前記練習用心内心電信号データの変化応答を演算して、前記練習用心内心電信号データを更新する応答演算処理機能と、前記パラメータ群のうち、少なくとも一つのパラメータについての条件から前記練習時診断用電気刺激の有効性を判定する練習時診断用電気刺激判機能と、前記パラメータ群のうち、少なくとも一つのパラメータについての条件から興奮伝導経路を選択する興奮伝導経路判定機能と、電気刺激後の所定の期間であって、さらなる別の電気刺激があっても反応をしない期間である不応期が存在することで生じる伝導ブロックが、前記練習時診断用電気刺激によって生じるか否かを判定する伝導ブロック判定機能をコンピュータに実行させるための心電電気生理手技シュミレーションプログラム。
上記（１２）に記載する発明によれば、診断用心臓電気刺激装置が生成する電気刺激に対する生体の心臓の応答を、電気生理学的に正確に模擬することができるという、著しく優れた効果を奏する。
尚、本発明に係る心電電気生理手技シュミレーションシステムと心電電気生理手技シュミレーションプログラムは、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
１ 心電電気生理手技シュミレーションシステム
５ 不整脈シミュレータ
１０ アブレーション装置
１５ 診断用心臓電気刺激装置
２０ パーソナルコンピュータ
２５ 制御部
２６ ＣＰＵ
２７ ＲＡＭ
２８ ＲＯＭ
３０ 診断用心臓電気刺激装置用入力Ｉ／Ｆ
３２ 診断用心臓電気刺激装置用出力Ｉ／Ｆ
３５ アブレーション装置用入力Ｉ／Ｆ
４０ 記憶部
４２ 実心内心電信号記憶領域
４４ 練習履歴記憶領域
４６ 典型データ記憶領域
４８ プログラム等記憶領域
５０ バス
６０ ディスプレイ
６２ 実診断用電気刺激受信端子
６４ アナログデジタル変換装置
６６ 練習用心内心電信号データ生成処理部
６８ 練習用心内心電信号出力部
７０ デジタルアナログ変換装置
７２ 実診断用電気刺激応答端子
７４ 練習操作受付処理部
７５ データ合成部
７６ 応答演算処理部
７８ 練習手技良否判定処理部
７９ 画像生成部
８０ 電極カテーテル
８２ 練習時診断用電気刺激判定部
８４ 興奮伝導経路判定部
８６ 伝導ブロック判定部
９０ 生体心臓
９２ 右心房
９３ 洞房結節
９４ 右心室
９５ 房室結節
９７ 除去部位
１００ 心内心電表示区域
１１０ 選択情報表示区域
１１２ 選択された疾患名
１２０ 練習用心内心電図
２４０ 心電信号データ記憶領域
２５０ プログラム等記憶領域
２６０ 電気刺激受付処理機能
２６５ 電気刺激受付処理部
２７０ 心電信号出力機能
２７５ 心電信号出力部
２８０ 応答演算処理機能
２８５ 応答演算処理部
２８６ 診断用電気刺激判定部
２８７ 興奮伝導経路判定部
２８８ 伝導ブロック判定部
２９０ 電気刺激模擬機能
２９５ 電気刺激模擬部
３００ 解析機能
３０５ 解析部
３１０ 心電電気生理手技ガイダンス機能
３１５ 心電電気生理手技ガイダンス部
３２０ 画像生成機能
３２５ 画像生成部

Claims (10)

  1. 電子計算機を含んで構成され、
    前記電子計算機は、
    患者の心電信号のデータである心電信号データを記憶する心電信号データ記憶領域と、
    患者の心臓に与える電気刺激についての情報である電気刺激情報を受け付ける電気刺激受付処理部と、
    前記電気刺激情報に基づき、患者の心臓を模擬して、前記心電信号データの変化応答を演算し、前記心電信号データを更新する応答演算処理部と、
    前記心電信号データを経時的に出力する心電信号出力部と、
    を備えることを特徴とする心電電気生理手技シュミレーションシステム。
  2. 前記電気刺激により仮想的に電気刺激される生体心臓内の部位と、
    前記電気刺激のタイミングと、
    前記電気刺激の周期と、
    前記電気刺激のパルス幅と、
    前記電気刺激の電圧値と、
    前記電気刺激の電流値と
    をパラメータとして含む、前記電気刺激に関するパラメータの集合を、パラメータ群と定義するとき、
    前記パラメータ群のうち、少なくとも一つのパラメータについての条件から前記電気刺激の有効性を判定する診断用電気刺激判定部と、
    前記パラメータ群のうち、少なくとも一つのパラメータについての条件から興奮伝導経路を選択する興奮伝導経路判定部と、
    電気刺激後の所定の期間であって、さらなる別の電気刺激があっても反応をしない期間である不応期が存在することで生じる伝導ブロックが、前記電気刺激によって生じるか否かを判定する伝導ブロック判定部と
    を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の心電電気生理手技シュミレーションシステム。
  3. 前記心電信号データは、多電極の電気生理学的検査カテーテルで患者から測定される実心内心電信号データであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の心電電気生理手技シュミレーションシステム。
  4. 前記心電信号データは、多電極の電気生理学的検査カテーテルで様々な疾患の不整脈の患者から予め測定された典型的な心内心電信号データである典型心内心電信号データ、及び／又は、様々な疾患の不整脈に係る心電信号を模擬する心電シミュレータからの出力である模擬心電信号データであることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか一項に記載の心電電気生理手技シュミレーションシステム。
  5. 前記電気刺激は、
    回復可能で一時的影響を心臓に与える検査刺激、及び／又は、回復不可能で永久的遮断を行う焼灼刺激であることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか一項に記載の心電電気生理手技シュミレーションシステム。
  6. 前記電気刺激情報を模擬して生成する電気刺激模擬部を更に備え、
    該電気刺激模擬部が生成する模擬電気刺激情報は、電気刺激の強度を示す刺激強度情報を含み、
    該刺激強度情報は、回復可能で一時的影響を与える電気検査刺激の強度に相当する情報から、回復不可能で永久的遮断を行う焼灼刺激の強度に相当する情報まで、可変に調整されることを特徴とする請求項５に記載の心電電気生理手技シュミレーションシステム。
  7. 前記電気刺激情報に基づいて、前記心電信号データを解析することで、心電伝導路の焼灼すべき部位と、最適焼灼強度と、焼灼後の心電信号データを求める解析部を更に備え、
    最適な手技手順を案内する心電電気生理手技ガイダンス手段を有することを特徴とする
    請求項１から請求項６のうちのいずれか一項に記載の心電電気生理手技シュミレーションシステム。
  8. 操作者がおこなう入力操作により、模擬される所定の疾患が複数の疾患から選択されるディスプレイと、
    前記ディスプレイに表示される表示画像情報を生成する画像生成部をさらに有し、
    前記画像生成部が生成する前記表示画像情報には、
    前記模擬される所定の疾患を前記複数の疾患から選択する選択情報が表示される選択情報表示区域と、
    前記心電信号データに基づく心電図が表示される心電図表示区域と、
    を含むことを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか一項に記載の心電電気生理手技シュミレーションシステム。
  9. 前記画像生成部が生成する前記表示画像情報には、
    前記心内心電図表示区域に表示される前記模擬心内心電信号が、どのような疾患に関わる信号であるかという回答を操作者が入力するための回答表示区域と、
    前記回答の正否を表示するトレーニング結果表示区域と、
    を含むことを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか一項に記載の心電電気生理手技シュミレーションシステム。
  10. 請求項１から請求項８のうちのいずれか一項に記載の心電電気生理手技シュミレーションシステムを用いて、当該システムに記憶されている難治性頻脈性不整脈のうち、治療候補患者の病態に近い不整脈の心電信号データから、操作者の心内心電の解読技術を向上させ、治療すべき病変部の位置と、焼灼条件と、焼灼方法を習得させ、誤焼灼すると後戻りできない治療のリスクを極小化させる、難治性頻脈性不整脈処置トレーニング方法。
JP2017090564A 2017-04-28 2017-04-28 心電電気生理手技シュミレーションシステム、心電電気生理手技シュミレーションプログラム Ceased JP2018186959A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017090564A JP2018186959A (ja) 2017-04-28 2017-04-28 心電電気生理手技シュミレーションシステム、心電電気生理手技シュミレーションプログラム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017090564A JP2018186959A (ja) 2017-04-28 2017-04-28 心電電気生理手技シュミレーションシステム、心電電気生理手技シュミレーションプログラム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018186959A true JP2018186959A (ja) 2018-11-29

Family

ID=64477445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017090564A Ceased JP2018186959A (ja) 2017-04-28 2017-04-28 心電電気生理手技シュミレーションシステム、心電電気生理手技シュミレーションプログラム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2018186959A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113712537A (zh) * 2021-08-09 2021-11-30 南京润楠医疗电子研究院有限公司 一种人体微震信号模拟方法和装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5482472A (en) * 1993-11-17 1996-01-09 Board Of Regents, The University Of Texas System Electrical signal generator interface with three-dimensional electrical pathway and transparent heart and method of visually simulating cardiac waveforms in three dimensions
JP2001070269A (ja) * 1999-09-06 2001-03-21 Toshiba Corp 電気生理マッピング装置
JP2009162921A (ja) * 2007-12-28 2009-07-23 Macroware Co Ltd 心臓カテーテルシミュレーション装置およびコンピュータプログラム
JP2013257563A (ja) * 2012-06-12 2013-12-26 Biosense Webster (Israel) Ltd 物理的心臓シミュレータ
JP2017040812A (ja) * 2015-08-20 2017-02-23 テルモ株式会社 心臓シミュレーション装置、心臓シミュレーション装置の制御方法及び心臓シミュレーション装置の制御プログラム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5482472A (en) * 1993-11-17 1996-01-09 Board Of Regents, The University Of Texas System Electrical signal generator interface with three-dimensional electrical pathway and transparent heart and method of visually simulating cardiac waveforms in three dimensions
JP2001070269A (ja) * 1999-09-06 2001-03-21 Toshiba Corp 電気生理マッピング装置
JP2009162921A (ja) * 2007-12-28 2009-07-23 Macroware Co Ltd 心臓カテーテルシミュレーション装置およびコンピュータプログラム
JP2013257563A (ja) * 2012-06-12 2013-12-26 Biosense Webster (Israel) Ltd 物理的心臓シミュレータ
JP2017040812A (ja) * 2015-08-20 2017-02-23 テルモ株式会社 心臓シミュレーション装置、心臓シミュレーション装置の制御方法及び心臓シミュレーション装置の制御プログラム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113712537A (zh) * 2021-08-09 2021-11-30 南京润楠医疗电子研究院有限公司 一种人体微震信号模拟方法和装置
CN113712537B (zh) * 2021-08-09 2023-12-01 南京润楠医疗电子研究院有限公司 一种人体微震信号模拟方法和装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Duchateau et al. Performance and limitations of noninvasive cardiac activation mapping
EP3795078A1 (en) Guiding cardiac ablation using machine learning (ml)
JP6200590B2 (ja) 電気生理学的マップを生成するためのシステムおよび方法
Berger et al. Single-beat noninvasive imaging of cardiac electrophysiology of ventricular pre-excitation
EP2982293B1 (en) Wavefront analysis based on ablation parameters
US20160331262A1 (en) Combined Electrophysiological Mapping and Cardiac Ablation Methods, Systems, Components and Devices
EP3021743B1 (en) System for generating electrophysiology maps
JP6152474B2 (ja) 電気生理学的マップを生成するためのシステムおよび方法
US20200261024A1 (en) Oesophageal electrode probe and device for cardiological treatment and/or diagnosis
Zhou et al. Prospective assessment of an automated intraprocedural 12-lead ECG-based system for localization of early left ventricular activation
RU2758750C1 (ru) Повторное аннотирование электроанатомической карты
EP1684629B1 (en) Method and device for determining the presence of an ischemic area in the heart of a human being or an animal
JP5417658B2 (ja) 体表面心電図を解析し、ｔ波交互脈または心房細動波に関する２次元機能図を生成する心電図解析装置
US11482338B2 (en) Simulation of heart pacing for modeling arrhythmia
JP2021084023A (ja) 洞調律の心周期及び非洞調律の心周期の局所興奮到達時間のマッピング
JP2018186959A (ja) 心電電気生理手技シュミレーションシステム、心電電気生理手技シュミレーションプログラム
EP4123659A1 (en) Survival decision tree graphs for personalized treatment planning
US11553867B2 (en) Systems and methods for displaying EP maps using confidence metrics
RU2264786C1 (ru) Способ определения основных функциональных показателей миогемодинамики сердца
Griffiths et al. Catheter ablation of premature ventricular contractions from the anterior papillary muscle of the tricuspid valve: A case report of a combined ECG imaging and remote magnetic navigation approach
Skadsberg et al. Cardiac mapping technology
EP4079223A1 (en) Visualization of ventricular tachycardia causing reentrant circuits via pseudo-activation maps
Dawoud Using inverse electrocardiography to image myocardial infarction
EP3970613A1 (en) Systems and methods for clustering wavefront signals in electrophysiological maps
EP3544536B9 (en) Determining ablation location using probabilistic decision-making

Legal Events

Date Code Title Description
A625 Written request for application examination (by other person)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625

Effective date: 20200428

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200619

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210309

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210510

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210907

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210907

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211005

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20211101

A045 Written measure of dismissal of application [lapsed due to lack of payment]

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045

Effective date: 20220222