JPH06502561A

JPH06502561A - 生体系における電気的活動をイメージ化する方法および装置

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Publication number: JPH06502561A
Application number: JP4500848A
Authority: JP
Inventors: コーエン，リチャード・ジェイ
Original assignee: マサチューセッツ・インステチュート・オブ・テクノロジー
Priority date: 1990-10-26
Filing date: 1991-10-23
Publication date: 1994-03-24
Anticipated expiration: 2017-09-30
Also published as: CA2094804A1; WO1992007509A1; ATE171357T1; EP0555394A4; CA2094804C; JP3330597B2; DE69130256T2; EP0555394A1; US5146926A; EP0555394B1; DE69130256D1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】生体系における電気的活動をイメージ化する方法および装置（技術分野）誘発ａｔ、生体系における電気的活動をイメージ化する方法および装置に関する。

（背景技術）ある内蔵系における異常を診断するためには、各瞬間における臓器系統における各領域の電気的な状態をできるだけ知ることを欲する。この電気的な状態を知りたいと思う臓器系統例は、心臓、頭脳および骨格筋を含む。

従前の研究は、頭脳における電気的活動を定位することを試みてきた。Ｆ、　Ｈ。

Ｄｕｆｆｙ等の「頭脳の電気的活動マツピング（ＢＥＡＭ）：喚起された電位ゲータおよびｅｅｇの臨床効果を拡大する方法」　（神経学の分析、第５部、３０９頁、１９７９年）、およびＧ、Ｒａｖｉｖ等の米国特許第４，６４９，４８２号を参照されたい。それらの試みは、頭部の表面にｌかれた多数の電極から記録される電位をビデオ・スクリーン表面上に表示することを含む。Ｇａｌａｍｂｏｓ等の「ラプラシアン電極を使用する純粋なトーン応答の臨床定位Ｊ　（Ｆｅｄｅｒａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ、１２．４８．１９５３年）は、聴覚のトーンに対する頭脳の応答を定位するため、５個の電極セットを用いて頭皮上の１つの場所における表面電位のラプラシアンを計算することを報告した。これら電極はイメージは生じなかった。同様に、Ｈｊｏｒｔｈは「直交電源銹導へのＥＥＧ頭皮電位のオンライン変換」　（電子脳造影および臨床神経生理学、３５．５２６−５３０．１９７５年）において、１９個の広い間隔を置いた単極電極を用いて頭脳の電気的活動を定位するため頭皮表面の電位のラプラシアンを測定しようと試みた。Ｈｊｏｒｔｈはイメージは生成しなかった。Ｒ，５ｒｅｂｒｏもまた「人間において視覚的に喚起される皮質活動の定位Ｊ　（Ｊ、Ｐｈｙｓ　ｉｏ　ｌｏｇｙ、３６０．２３３−２４６．１９８５年）において、単一の場所における表面電位のラプラシアンを計算するため５個の電極（「ラブランアン電極」を構成する）セットを用いて頭脳における皮質性活動を定位した。Ｓ　ｒ　ｃ　ｂ　ｒ　ｏは、この電極セットを異なる場所へ移動して、視覚的刺激に応答する頭脳の活動を測定した。、５ｒｃｂｒｏが測定した低劣な信号対雑音特性の故に、刺激に対する平均応答は僅かに１２８回反復したに過ぎなかった。５ｒｅｂｒｏは、瞬間的な頭脳の電気的活動は定位しなかった。、５ｒｃｂｒｏは、ラプラシアン電極の多数の位置からの記録に基いて固定イメージを形成した。電極の物理的間隔は２．５ｃｍで５ｃｍの有効「ラブランアン電極」径を生じ、これにより僅かに粗な定位をもたらしたに過ぎない。

Ｆ、Ｐｅｒｒｉｎ等の「頭皮電流密度マツピング　電位データからの値と評価」（生医学の工学上のＩＥＥＥトランザクション、３４．２８３−２８８．１９８７年）は、頭皮において測定される電位の２次元ラプラシアンに比例する「頭皮電流密度」の理論的分析を行った。

ＧｅｖＩｎｓは、「人間頭脳の電磁信号の分析・マイルストーン障害物およびゴール」　（生医学の工学上のＩＥＥＥトランザクション、３１，８３３−８５０．１９８４年）において、頭部から記録された表面電位のラプラシアンが頭脳の電気的活動の根源の識別を行うことの改善されたスペクトル解決法を論議した。

Ｇｅｖｉｎｓは、単極電極アレイを用いるならばこのアレイ周部と対応する点ではラプラシアンが計算でないことを示した。Ｗ、Ｆ、Ｐｏｏ　ｌ　ｅ等は「同心多重電極組により移動復極波から検出された電位をモデル化する方法Ｊ　（ＩＥＥＥ　ＥＭＢＳ　第１１回年次国際会議、１２９７−１２９８．１９８９年）において、同心環状電極により検出された信号を刺激したが、このような電極を用いて生体における生体電源のイメージを記録し表示するための方法あるいは装置は提示していない。

以前の研究もまた心臓の電気的活動の測定に努力を払っていた。周知のように、心筋の電気的活性化（分極）および非活性化（復極）の周期的サイクルは、心筋の機械的な収縮および弛緩を誘発する。心臓の電気的活動における異常の診断のために、各時点における心筋組織の各領域の電気的状態を知りたいと欲する。心臓の電気的活動の穴常に接近する標準的な臨床的手段は、身体表面の心電計を含む２、この手法においては、生体表面における２点間の瞬間的な電位差を記録する。

この電位差は、心臓の電気的活動の故に時間的に変動する。分極および復極状態の組織の各領域間の界面は、等価の電気的双極子を生じる。これら電気的双極子は、電流を生体に流してこれが容積導体として働く。このプロセスは、体内および体表面における電位分布を結果として生じる。この電位分布は、心悸動サイクルの間心臓の分極および復極の状態が生じる時に変化する。

従来の心電計は、時間に対して身体表面の１つ以上の電極に対する電位差を表示することを含む。各対の電極毎に、各時点に心筋における全ての間隔を置いた電気的双極子の影響の総和を表わす信号を得る。多数の電極対を使用することにより、理論的に心臓の中心に置かれる正味の「心臓の双極子」の３つのベクトル成分の各々の瞬間的な大きさを評価することができる。しかし、従来の体表面の心電計では心臓における空間的に分布した双極子源を定位することができない。

心臓の電気的な活動についての空間的情報を得るための試みがなされてきた。

使用された１つの手法は、多数の心電計が体表面（主として胴部）に１かれて、心悸動サイクルにおける異なる時点で体表面における電位分布の輪郭マツプが作られる体表面マツピングである。不都合なことには、心臓内部の電気的な双極子源の分布を識別する点においてこれらの電位マツプを解釈する能力は非常に拙劣なものであった。このため、この手法は日常的な臨床手順には用いられなかった。

体表面の電位から心臓内部の電気的ソース分布を判定することにおける根本的な問題は、心電計の逆位問題の非−意性である。体表面のどこでも任意に電位分布を測定できても、また身体内部の均一な導電性を仮定できても、心臓内部の３次元のソース分布は一意的に決定できないことは数学的に示すことができる。Ｒ。

Ｍ、Ｇｕｌｒａｊａｎｉ等の「心電記録における逆位問題二等価源に関しての解釈」　（生化学工学における臨床観察、１６．１７１−２１４．１９８８年）を参照されたい。心臓の双極子の数および位置を制限することによるＥＣＧ逆位問題の解決の試みもまた一般に不成功であった１、心臓の電気的活動のマツピングは、針電極により心的膜表面、心外膜表面あるいは心筋自体に直接電極を添付することにより、実験動物あるいは患者においで実施することができる３、この試みは、非常に菌侵入性が高く、電位記録、特に双極電極から記録された電位記録が電極の領域に局在化された電気的活動を表わすことから免れない。このため、有限数の地点からのみ記録し、導通が記録域間で進む故に導電経路をマツプすることが困難である。更に、従来の双極電極は記録に指向性バイアスを課すことがある。Ｆ、Ｊ、Ｌ、ｖａｎ　Ｃａｐｅｌｌｅ等の［虚血性の心筋層の伝導」　（心臓における正常および以上伝導、Ａ、　Ｐ、　ｄｅＣａｒｖａｌｈｏ、Ｂ、Ｆ、Ｈｏｆ　ｆｍａｎおよびＭ、Ｌｉｅｂｅｒｍａｎ、Ｅｄｓ、、Ｆｕｔｕｒａ出版、Ｍｏｕｎｔ　Ｋ１５ｃｏ、Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ、　１９８２年）は、心臓表面から電位を直接記録して、電極アレイのラプラシアンを計算した。Ｃａｐｅｌｌｅ等は、これらの測定に基いて単一の「ソース電流」マツプを報告した。

（発明の概要）生体系における電気的活動をイメージ化するための本発明による方法は、電気信号を生じるため電極アレイを生体系の内表面または外表面に添付することを含む。電極からの信号は、実質的に同時に、即ち所与の短い時間内で多数の空間的位置で表面電位の面微分を計算するため処理される。この処理は、多数の順次の時間繰返され、イメージが各時間毎に表面電位の面微分から構成される。その後、順次の時間に対応する順次のイメージが表示される。望ましい実施態様においては、表面電位の面微分は表面電位の２次元ラプラシアンである。この実施態様では、表面電位の２次元ラプラシアンが、外部環状導体と別の中心導体からなる双極電極を用いることにより得られる。電気的活動は、心臓、頭脳、骨格筋、その他の臓器系において起生ずる。。

心臓の電気的活動は、電極アレイを心臓の重なって位置する前胸壁、心臓に重なって位置する後胸壁、心臓に重なって位置する側胸壁、あるいはこれらの部位の組合わせに添付することにより、イメージ化することができる。あるいはまた、心臓の電気的活動は、電極アレイを心臓の心外膜面あるいは心臓の心内膜に添付することによりイメージ化される。３本発明はまた、電極アレイを頭部表面あるいは頭脳表面に添付することにより頭脳の電気的活動をイメージ化するため実施することもできる。

これらの実施態様のいずれにおいても、イメージは表面電位の面微分から構成される。このイメージは、表面電位の面微分の大きさがグレースケールに基いてコード化されるピクセル・アレイで表示される。あるいはまた、表面電位の面微分の大きさは、カラースケールに基いてコード化される。別の実施態様では、平滑化および補間アルゴリズムを用いてイメージの輪郭を平滑化してビクセル・サイズを縮小する。本発明の方法および装置はまた、筋肉に重なる皮膚に電極アレイを添付することにより骨格筋の活動をイメージ化するため用いることもできる。

実施態様においては、電気信号がディジタル化されてコンピュータ・ディスクに格納され、イメージは８乃至３２フレ一ム／秒で表示するためリアルタイムに表示される。イメージはまた、リアルタイムより遅い速度でコンピュータ・ディスクからオフラインで表示することもできる。また、個々のフレームを一時に１つずつ検査することも考えられる。

本発明の別の特質によれば、電気的活動は電極アレイを生体系の外表面に添付することによりイメージ化される。電極からの信号は、略々同時に複数の空間的位置における表面電位の面微分を計算するため処理され、１つのイメージは電気的活動をイメージ化するため表面電位の面微分から構成される。本発明の菌子侵入性は、電気信号が臓器自体の表面に比較して外表面において弱い大きさであるにも拘わらず有効である。

本文に開示する本発明は、心臓の電気的活動をイメージ化する特定の用途を重要な診断ツールに提供する。本発明の幾つかの実施態様の画工侵入特性は特に重要である。心臓の電気的活動がその機能に非常に密接に関連するため、心臓に関わるほとんど全ての病理学的プロセスがその電気的活動に影響を及ぼす。このような病理学的プロセスは、心臓の導電過程における異常、および心悸動の乱れ（不整脈）、心筋虚血、心筋梗塞、および心室および筋肉量の変調を含む。本発明による心臓の電気的活動を画工侵入的にイメージ化する能力は、空間的寸法を心臓の電気的活動の分析に適合させることになる。現在、臨床的心電計は分散したソースを空間的に分解する能ツノを欠いている。本発明は、現在では得られない非常に重要な情報を提供することになる。例えば、多くの心搏障害は、活動の再入ループの発生を含む。現在では、これらのループは画工侵入的には識別することができない。本発明の心臓の電気的イメージ化によれば、これらループは視覚化することができ、またこれらループの形成に干渉する薬理学剤の能力を直接査定することができる。心臓内部の異常な搏動開始（変位搏動）の場所を直接定位することができる。本発明はまた、人工ペースメーカの設遣を助け、またその機能についてより大きな精度および特性で査定することができる。

心臓の導電過程の異常は、進歩した世界における罹患率および死亡率の主たる原因である。本発明の心臓の電気的イメージ化は、外科医が心臓の導電過程における異常を診断して、これらの異常を画工侵入的に監視し正確に処置することを可能にする。導電過程の主たる障害を越えて、本発明の心臓の電気的イメージ化により示される如き心臓の電気的活動における変化は、心臓の虚血あるいは梗塞の如き他の病理学的条件を診断することを可能にする。従来の心電計は、心臓の虚血および梗塞を診断するために使用されるが、感度および空間的分解能を欠くことにより制約される。その結果、運動テスト中にある空間的定位を行うため放射性核種走査法が用いられる。虚血あるいは梗塞から生じる胸部病を正しく診断する能力は制限され、予防処置として多くの緊急処置室患者の心臓治療装置への搬入を必要とする。本発明の菌子侵入性の心臓の電気的イメージ化法は、更に正確な処方および療法を導く能力を提供する感度および特定性で虚血あるいは梗塞の局部領域を診断することを可能にする。この手法は、高価で不便な同位元素テストの必要を限定し、外科医が処置のため入院を実際に必要とする患者のみを入院させることを可能にする。また、心臓の電気的マツピングを用いて患者の虚血の進行あるいは後退、あるいは梗塞の拡大を監視することができる。

頭脳あるいは心臓のイメージ化に関する前掲の文献はいずれも、略々同時に多くの空間的位置における表面電位の面微分から計算される逐次のイメージを生成して表示することを示していない４、略々同時に多くの位置における表面電位の面微分をマツプして、Ｉｊｉｉ２３系における生体電気ソースのイメージ化の状態を進行させる多（の順次の時間に対するイメージを表示する。

（図面の簡単な説明）図ＩＡは、平用面で囲まれた等方性容積導体中に埋設された、表面と直角をなしＸ軸が表１と平行である双極子に対する表面電位と距離Ｘの関係、および表面電位と距離Ｘの２次元ラプラシアンのグラフ、図ＩＢは、等方性の容積導体に埋設され、Ｘ方向に沿って配向された双極子に対する、表面電位と距離Ｘの関係、および表面電位と距離Ｘの２次元ラプラシアンのグラフ、図２は、双極環状電極の断面図、図３Ａは、積率的な心電図のリード１と対応する２つの電極間で測定された体表面電位の時間に関するグラフ、図３Ｂは、左前胸壁に看かれた双極環状電極から測定された対応する信号のグラフ、図４は、本発明による装置を示す概略図、図５Ａは、体表面電位の分布を示すイメージ、図５Ｂは、体表面電位の２次元ラプラシアンを示すイメージ、（実施例）本発明は、体表面電極あるいは体内電極から臓器系内のソースからの電気的活動をイメージ化するための方法および装置を提供する。この手法は、２次元の電極アレイからは３次元のソース分布を一意的に再形成できないことを明確に示す。

本発明が行うことは、これらソースの２次元面への１形式の投射である２次元イメージを構成することである１、心臓関係では、この２次元イメージは、心悸動サイクルにおいてソースの分布が関わる時変化し、心臓の電気的活動の１種の映画を提供する。本発明により生成されたイメージは、胸部Ｘ線と対比することができる。胸部Ｘ線は、胸部の解剖学的構造の２次元投影を表わす。胸部Ｘ線からは胸部の３次元の解剖学的構造を一意的に再構成することはできない。それにも拘わらず、胸部Ｘ線は胸部の病理学診断においては非常に重要な診断ツールである。

本発明の基本的理論は、容積導体に適用される基礎電磁理論に基（。疑似静的条件下では、但し、２は３次元におけるラプラシアン演算子であり、φは電位、ρは電荷密度、εは誘電率である。電荷密度ρは印加電流Ｊ、の発散に等しいことを示すことができる。Ｒ，Ｐｌｏｎｓｅｙ著「容積導体における電流を管理する法則」　（心電記録の理論上の基礎Ｃ，Ｖ、Ｎｅ１ｓｏｎおよびり、Ｂ、ＧｅｓｅｌｗｉｔｚＥｄｓ、、Ｃ１ａｒｅｄｏｎ　Ｐｒｅｓｓ、０ｘｆｏｒｄ　１６５〜１７４．１９７６年）を参照されたい。生体電気ソースから分離された表面上の電極アレイについて考察する。表面のすぐ内側では、ρ＝０である故に２φに０である。

しかし、表面に対して深いソースの２次元（非幾何学的）投影は、φの２次元ラプラシアンを計算することにより得られる。即ち、φの２次元ラプラシアンのプロットは、φ（ｘＸｙ）のプロットよりもソースのはるかに鮮鋭なイメージを生じる。これは、図ＩＡおよび図ＩＢに示され、これにおいては実線が表面電位対Ｘの２次元ラプラシアンのプロットを示し、破線は表面電位φ自体と距離のプロットを表わしている。このため、表面上で測定された電位の２次元ラプラシアンを計算して適当に表示することにより、心臓の電気的ソースのイメージを構成することができる。

規則的に間隔を置いた単極電極のＭＸＮアレイを設定して、下式の如き数式を用いて２次元ラプラシアンを確立することにより、２次元ラプラシアンを測定することができる。即ち、但し、φ１，１は点ｉ・（ＤＸ）＋ｊ　−（ＤＹ）に位置する電極における電位である。しかし、本例においては、２次元ラプラシアンは場所（Ｍ〜２）・　（Ｎ−２）でのみ決定される。このため、（Ｍ−Ｎ）個の電極および（Ｍ−Ｎ）個の信号を処理できる関連する装置が、２次元ラプラシアンが測定される（Ｍ−２）・（Ｎ−２）個の場所のみを生じる。また、このような条件下では、単極電極アレイにおいて使用される５個の電極のいずれにおけるノイズも、所与の場所における２次元ラプラシアンの評価値を破壊することになる。

２次元ラプラシアンを評価するための改善された方法は、双極の環状電極の使用を含む。図２において、双極環状電極ｌＯが外径ｄ１と内径ｄ２を持つ外側環状導体１２を含む。外側環状導体１２は、絶縁体１６により分離された直径ｄ３の内側円形導体１４を包囲している。双極電極１０における外側環状導体１２と内側円形導体１４間で測定される電位は、表面電位の２次元ラプラシアンを表わす。（Ｍ−Ｎ）個の信号を処理できる（Ｍ−Ｎ）個の双極電極のアレイおよび関連する装置は、２次元ラプラシアンが測定される（Ｍ−Ｎ）個の場所を生じる。

信号対雑音比が双極電極において高くなるため、これら電極の外径は、より良好な局在状態を生じる結果となる１組の単極電極から構成される「ラプラシアン電極」におけるよりも小さくなり得る。図３Ａは、標準的な心電図のリードＩと対応する２個の電極間で測定される体表面電位の時間的なプロットであり、図３Ｂは左前方の胸壁に雪かれた双極環状電極から測定される対応信号のプロットである。

上記の分析は表面電位の２次元ラプラシアン差が最適であることを示唆するが、表面電位の他の面差も用いることができる。例えば、形態の微分は異方性導電性を勘案する（本例では、βは０と１の間にある）。同様に、２以外の微分次数を含む面微分が用いられる。

表面電位の２次元ラプラシアンまたは他の何機分列が一旦得られると、イメージを構成することができる。イメージを表示する簡単な方法は、グレースケールあるいはカラースケールで列状の各電極からの各信号をコード化することである。

従って各信号は、イメージの１つのビクセルに対応する。必要に応じてイメージをモ滑化するため、適当な平滑化および補間アルゴリズムを使用することができる。

心臓の電気的活動をイメージ化するための本発明の望ましい実施態様が図４に示される。電極パッド２０は、図示の如（、規則的に間隔を置いた８×８アレイ− の６４個の双極電極１０を含む４．各電極ｌＯは、図２に示される如き円形電極を包囲する環状リングを有する１１本例においては、電極１０の外径は１．５ｃｍであり、１つの電極の中心から次の電極の中心までの間隔は２．５ｃｍである。このパッドは、人間２２の心臓に重なる前胸壁上に置かれる。この設置は、心臓の前方部分に位置する電気的ソースを強調することになる。心臓に重なる胸部の後方へのパッド２０の設置は、心臓の後方に位置する電気的ソースを強調することになる。心臓に重なる左側方の胸部におけるパッド２０の設置は、心臓の左側方部分に位置するソースを強調することになる。専用パッドもまた、心臓の心内膜あるいは心外膜に直接添付することができる。

電極パッド２０の電極ｌＯからの信号は、多心ケーブル２４で増幅器バンク２６へ送られ、ここで増幅されて、マルチプレクサおよびアナログ／ディジタル・コンバータ・カードが設けられたコンピュータ２８において１０００Ｈｚ／チヤンネルの速度でディジタル化される前に折り返し雑音除去フィルタへ送られる。

コンピュータ２８はまた、電極アレイ２０からの信号から構成されたイメージの電子的表示を生成する。構成されたイメージは、各信号を電極アレイ２０から８ ×８７レイの略々実寸法（例えば、直径が１．５ｃｍ）の方形ビクセルへ割当てることにより、ビデオ・ディスプレイ端末３０において表示される。電極アレイ２０の電極１０からの電圧は、全てスケール変更されて６４レベルのグレースケールで表わされ、最も暗いレベルは最大の負信号と対応し、最も明るいレベルは最大の正信号と対応する。イメージの輪郭を平滑化して大きさあるいは更に線形寸法だけビクセル寸法を縮小するため、種々の平滑化および補間アルゴリズムを用いることができる。ビデオ表示端末３０におけるビデオ・イメージは、毎秒８乃至３２個の均等間隔のフレーム間に表示することによりリアルタイムで見ることができる。より微細な一時的分解能を得るためには、フレームをリアルタイムより遅い速度で記憶域からオフラインで表示することができ、例えば、毎ミリ秒毎に得るフレームを１６フレ一ム／秒の速度で表示することができる。デー列マ、必要に応じて長期の格納のため、ｌＸ−ド・ディスクからディジタル・テープあるいは光ディスクへオフロードすることができる。空間的分解能を改善するため蕃こは、２５６個あるいは更に１，０２４個の電極の電極、（ラドが望ましもＸｏこのような場合、電極は更に小さくする必要があり、例えば、直径をそれぞれ０．７゛５または０．３７５ｃｍにする必要がある。頭部あるいは骨格筋などの器官からの電気的活動をイメージ化するためには、電極パッド２０をこれら器官に重なる皮膚に点できることが容易に理解されよう。本文に用いられる如き表面電位の面微分とは、表面に沿った座標に関する表面電位の導関数を含む関数である。また、本文に用いられる如き語句「順次の時間」とは必ずしも密に続く時間を意味しない。

単極記録のアレイに用いられる如き方法により提供される改善された分解能の一例は図５に示される。図５Ａは、ＱＲ３複素数における一時点においてグレースケールでプロットされた前脚部における体表面電位を示している。比較におＬ）て、図５Ｂは、高度に局在化されたソース分布が図５Ａの全体的にやや散漫な体表面電位の生成に供し得ることを示す、この電位の２次元ラプラシアンを示している。

浄書（内容に変更なし）手続補正帯平成　５年　６月７７日ｆ′″″′！″８１１　“　童１、事件の表示ＰＣＴ／ＵＳ９１１０７９９４２、発明の名称生体系における電気的活動をイメージ化する方法および装置３、補正をする者事件との関係　特許出願人住所名　称　マサチューセッツ・インステチュート・オブ・テクノロジー４、代理人住　所　東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手町ビル　２０６区５、補正の対象（１）出願人の代表貴名を記載した国内書面（２）委任状及び翻訳文（３）図面翻訳文の浄書国際調査報告 −一一一−＆−一一−ｋ　ＰＣＴ１０ｓ９１１０７９９４＋−ｍｍ−ｍ　ａ−ａ＋−ｍｐｃｒＡＩＳ９１１０７９９４

Claims

【特許請求の範囲】

１．生体系における電気的活動をイメージ化する方法において、生体系の内表面または外表面に電極アレイを添付して信号を生成し、前記電極からの信号を処理して、所与の時間内に複数の空間的位置における表面電位の面微分を計算し、複数の時間に対して前記処理を反復し、順次の時間に対して前記表面電位の面徴分からイメージを構成し、順次の時間と対応する順次のイメージを表示する、ステップを含むことを特徴とする方法。
２．前記表面電位の面徴分が表面電位の２次元ラプラシアンであることを特徴とする請求の範囲１記載の方法。
３．前記電極アレイにおける電極が、１つの外側環状導体と別個の中心導体とを有する双極であり、これにより前記表面電位の前記２次元ラプラシアンが得られることを特徴とする請求の範囲２記載の方法。
４．イメージ化された前記電気的活動が心臓部に生じることを特徴とする請求の範囲１記載の方法。
５．イメージ化された前記電気的活動が頭脳に生じることを特徴とする請求の範囲１記載の方法。
６．イメージ化された前記電気的活動が骨格筋に生じることを特徴とする請求の範囲１記載の方法。
７．心臓の電気的活動が、前記電極アレイを心臓に重なる前胸壁に対して添付することによりイメージ化されることを特徴とする請求の範囲４記載の方法。
８．心臓の電気的活動が、前記電極アレイを心臓に重なる後胸壁に対して添付することによりイメージ化されることを特徴とする請求の範囲１記載の方法。
９．心臓の電気的活動が、前記電極アレイを心臓に重なる側方胸壁に対して添付することによりイメージ化されることを特徴とする請求の範囲４記載の方法。
１０．心臓の電気的活動が、前記電極アレイを心臓の心外膜に対して添付することによりイメージ化されることを特徴とする請求の範囲４記載の方法。
１１．心臓の電気的活動が、前記電極アレイを心臓の心内膜に対して添付することによりイメージ化されることを特徴とする請求の範囲４記載の方法。
１２．頭脳の電気的活動が、前記電極アレイを頭部表面に対して添付することによりイメージ化されることを特徴とする請求の範囲５記載の方法。
１３．頭脳の電気的活動が、前記電極アレイを頭脳表面に対して添付することによりイメージ化されることを特徴とする請求の範囲５記載の方法。
１４．前記イメージがピクセル・アレイ上に表示され、表面電位の面微分の大きさがグレースケールに基いてコード化されることを特徴とする請求の範囲１記載の方法。
１５．前記イメージがピクセル・アレイ上に表示され、表面電位の面徴分の大きさがカラースケールに基いてコード化されることを特徴とする請求の範囲１記載の方法。
１６．前記イメージの輪郭を平滑化してピクセル・サイズを縮小するため用いられる平滑化および補間アルゴリズムの使用を更に含むことを特徴とする請求の範囲１記載の方法。
１７．骨格筋の電気的活動が、電極アレイを筋肉に重なる皮膚上に添付することによりイメージ化されることを特徴とする請求の範囲６記載の方法。
１８．前記電極から記録される信号がディジタル化されて格納されることを特徴とする請求の範囲１記載の方法。
１９．前記イメージが８乃至３２フレーム／秒で表示することによりリアルタイムに表示されることを特徴とする請求の範囲１記載の方法。
２０．前記イメージがリアルタイムより遅い速度でオフラインに表示されることを特徴とする請求の範囲１記載の方法。
２１．生体系における電気的活動をイメージ化するための装置において、前記生体系の内表面または外表面に対して添付するための電極アレイと、前記電極からの信号を処理して、所与の時間内に複数の空間的位置における表面電位の面徴分を計算し、この処理を複数の時間に対して反復する装置とを設け、該装置が更に、順次の時間に対する表面電位の面徴分からイメージを構成し、順次の時間と対応する順次のイメージを表示する表示装置を、設けてなることを特徴とする装置。
２２．前記表面電位の面徴分が表面電位の２次元ラプラシアンであることを特徴とする請求の範囲２１記載の装置。
２３．前記アレイにおける電極が、外側の環状導体と別個の中心導体とを有する双極であることを特徴とする請求の範囲２２記載の装置。
２４．イメージ化された前記電気的活動が心臓部に生じることを特徴とする請求の範囲２１記載の装置。
２５．イメージ化された前記電気的活動が頭脳部に生じることを特徴とする請求の範囲２１記載の装置。
２６．イメージ化された前記電気的活動が骨格筋に生じることを特徴とする請求の範囲２１記載の装置。
２７．心臓の電気的活動が、前記電極アレイを心臓に重なる前胸壁に対して添付することによりイメージ化されることを特徴とする請求の範囲２４記載の装置。
２８．心臓の電気的活動が、前記電極アレイを心臓に重なる後胸壁に対して添付することによりイメージ化されることを特徴とする請求の範囲２４記載の装置。
２９．心臓の電気的活動が、前記電極アレイを心臓に重なる側胸壁に対して添付することによりイメージ化されることを特徴とする請求の範囲２４記載の装置。
３０．心臓の電気的活動が、前記電極アレイを心臓の心外膜に対して添付することによりイメージ化されることを特徴とする請求の範囲２４記載の装置。
３１．心臓の電気的活動が、前記電極アレイを心臓の心内膜に対して添付することによりイメージ化されることを特徴とする請求の範囲２４記載の装置。
３２．心臓の電気的活動が、前記電極アレイを頭部表面に対して添付することによりイメージ化されることを特徴とする請求の範囲２５記載の装置。
３３．心臓の電気的活動が、前記電極アレイを頭脳表面に対して添付することによりイメージ化されることを特徴とする請求の範囲２５記載の装置。
３４．前記イメージがピクセル・アレイ上に表示され、前記表面電位の面徴分の大きさがグレースケールに基いてコード化されることを特徴とする請求の範囲２１記載の装置。
３５．前記イメージがピクセル・アレイ上に表示され、前記表面電位の面徴分の大きさがカラースケールに基いてコード化されることを特徴とする請求の範囲２１記載の装置。
３６．前記イメージの輪郭を平滑化するため、平滑化および補間アルゴリズムが用いられることを特徴とする請求の範囲２１記載の装置。
３７．骨格筋の電気的活動が、前記電極アレイを筋肉に重なる皮膚に対して添付することによりイメージ化されることを特徴とする請求の範囲２１記載の装置。
３８．前記ディジタル化された信号が記憶媒体に格納されることを特徴とする請求の範囲２１記載の装置。
３９．前記イメージが８乃至３２フレーム／秒で表示することによりリアルタイムに表示されることを特徴とする請求の範囲２１記載の装置。
４０．前記イメージがリアルタイムより遅い速度で記憶媒体からオフラインで表示されることを特徴とする請求の範囲２１記載の装置。
４１．生体系における電気的活動をイメージ化するための方法において、電極アレイを前記生体系の外表面に対して添付し、電極から記録された信号を処理して、実質的に同時に複数の空間的位置における表面電位の面徴分を計算し、前記表面電位の面徴分からイメージを構成するステップを含むことを特徴とする方法。
４２．イメージ化された前記電気的活動が心臓部に生じることを特徴とする請求の範囲４１記載の方法。
４３．イメージ化された前記電気的活動が頭脳に生じることを特徴とする請求の範囲４１記載の方法。
４４．イメージ化された前記電気的活動が骨格筋に生じることを特徴とする請求の範囲４１記載の方法。
４５．前記電気的活動表面電位の面微分が表面電位の２次元ラプラシアンであることを特徴とする請求の範囲４１記載の方法。
４６．前記電極アレイにおける電極が、１つの外側感情導体と別個の中心導体とを有する双極であり、これにより表面電位の２次元ラプラシアンが得られることを特徴とする請求の範囲４５記載の方法。
４７．生体系における電気的活動をイメージ化するための装置において、前記生体系の外面に対して添付される電極アレイと、前記電極からの信号を処理して実質的に同時に複数の空間的位置における表面電位の面徴分を計算する装置と、前記表面電位の面微分からイメージを構成する装置と、を設けてなることを特徴とする装置。
４８．前記表面電位の面徴分が表面電位の２次元ラプラシアンであることを特徴とする請求の範囲４７記載の装置。
４９．前記アレイにおける電極が、外側の環状導体と別個の中心導体とを有する双極であることを特徴とする請求の範囲４８記載の装置。
５０．前記順次のイメージの表示が映画を生成することを特徴とする請求の範囲１記載の方法。
５１．前記順次のイメージが一時に一回表示されることを特徴とする請求の範囲１記載の方法。
５２．順次のイメージが映画を生成するように表示されることを特徴とする請求の範囲２１記載の方法。
５３．順次のイメージが一時に一回表示されることを特徴とする請求の範囲２１記載の装置。