(57)【要約】  心臓不整脈を処置する方法が提供され、本方法は、心電図（ＥＣＧ）ゲート化プロトコルを利用して医用イメージングシステムから心臓デジタルデータを得るステップと、この心臓デジタルデータから、心周期の様々な位相に対応する選択ＥＣＧトリガ点において心腔及びその周辺構造、好ましくは左房及び肺静脈の一連の３Ｄ画像を作成するステップと、これらの３Ｄ画像をインターベンションシステムに登録するステップと、患者からＥＣＧ信号をリアルタイムで取得するステップと、これらのＥＣＧ信号をインターベンションシステムへ送信するステップと、４Ｄ画像を作成するために、登録された３Ｄ画像を送信されたＥＣＧ信号上のトリガ点と同期させると、この４Ｄ画像をインターベンションシステム上にリアルタイムで視覚化するステップと、インターベンションシステム上の４Ｄ画像の上にカテーテルを視覚化するステップと、４Ｄ画像を利用して心腔内でカテーテルを案内するステップと、心腔を好ましくはアブレーションにより処置するために、カテーテルを使用するステップとを有する。
2008523921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
４Ｄイメージングを用いて患者の心臓不整脈を処置する方法であって、
心電図（ＥＣＧ）ゲート化プロトコルを利用して医用イメージングシステムから心臓デジタルデータを得ること、
前記心臓デジタルデータから心周期の様々な位相に対応する選択ＥＣＧトリガ点において心腔及び周辺構造の一連の３次元（３Ｄ）画像を作成すること、
前記３Ｄ画像をインターベンションシステムに登録すること、
前記患者からＥＣＧ信号をリアルタイムで取得すること、
前記ＥＣＧ信号を前記インターベンションシステムへ送信すること、
４Ｄ画像を作成するために、前記登録された３Ｄ画像を前記送信されたＥＣＧ信号上のトリガ点と同期させること、
前記４Ｄ画像を前記インターベンションシステム上にリアルタイムで視覚化すること、
前記インターベンションシステム上の前記４Ｄ画像の上にカテーテルを視覚化すること、
前記４Ｄ画像を利用して前記カテーテルを心腔内へ案内すること、及び
前記心腔を処置するために、前記カテーテルを使用すること
を含む、方法。
【請求項２】
前記医用イメージングシステムはコンピュータトモグラフィ（ＣＴ）システムである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記４Ｄ画像を前記インターベンションシステムのコンピュータワークステーション上に視覚化するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記３Ｄ画像は左房及び肺静脈のものである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記カテーテルは、マッピング及びアブレーションに適合されている、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記心臓デジタルデータから３Ｄ画像を作成することは、左房及び肺静脈の３Ｄイメージングに最適化されたプロトコルを使用することを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記インターベンションシステムはＸ線透過システムである、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記送信されたＥＣＧ信号上の前記トリガ点に対する前記登録された３Ｄ画像の同期をインターベンション処置中に継続的に更新及び調節するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
４Ｄイメージングを用いて患者の心臓不整脈を処置するシステムであって、
心電図（ＥＣＧ）ゲート化プロトコルを利用して心臓デジタルデータを得る医用イメージングシステムと、
前記心臓デジタルデータから心周期の様々な位相に対応する選択ＥＣＧトリガ点において心腔及び周辺構造の一連の３次元（３Ｄ）画像を作成する画像作成システムと、
前記患者からＥＣＧ信号をリアルタイムで取得すると共に、該ＥＣＧ信号をインターベンションシステムへ送信するＥＣＧモニタと、
前記３Ｄ画像を前記インターベンションシステムに登録すると共に、該登録された３Ｄ画像を前記送信されたＥＣＧ信号上のトリガ点と同期させて、前記インターベンションシステム上にリアルタイムで視覚化される４Ｄ画像を作成するワークステーションと、
前記心腔内の選択位置での心臓組織を処置するカテーテル装置であって、それによって、前記インターベンションシステム上の前記４Ｄ画像の上に視覚化されるカテーテルを有するカテーテル装置と
を備える、システム。
【請求項１０】
前記医用イメージングシステムはコンピュータトモグラフィ（ＣＴ）システムである、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記３Ｄ画像は左房及び肺静脈のものである、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記カテーテルは、マッピング及びアブレーションに適合されている、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記画像作成システムは、左房及び肺静脈の３Ｄイメージングに最適化されたプロトコルを利用して前記心臓デジタルデータから前記３Ｄ画像を作成する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記インターベンションシステムはＸ線透過システムである、請求項９に記載のシステム。
【請求項１５】
前記ワークステーションは、前記送信されたＥＣＧ信号上の前記トリガ点に対する前記登録された３Ｄ画像の同期をインターベンション処置中に継続的に更新及び調節する、請求項９に記載のシステム。
【請求項１６】
４Ｄイメージングを用いて患者の心臓不整脈の処置を計画する方法であって、
心電図（ＥＣＧ）ゲート化プロトコルを利用して医用イメージングシステムから心臓デジタルデータを得ること、
前記心臓デジタルデータから心周期の様々な位相に対応する選択ＥＣＧトリガ点において心腔及び周辺構造の一連の３次元（３Ｄ）画像を作成すること、
前記３Ｄ画像をインターベンションシステムに登録すること、
前記患者からＥＣＧ信号をリアルタイムで取得すること、
前記ＥＣＧ信号を前記インターベンションシステムへ送信すること、
４Ｄ画像を作成するために、前記登録された３Ｄ画像を前記送信されたＥＣＧ信号上のトリガ点と同期させること、及び
前記４Ｄ画像を前記インターベンションシステム上にリアルタイムで視覚化すること
を含む、方法。
【請求項１７】
前記医用イメージングシステムはコンピュータトモグラフィ（ＣＴ）システムである、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記心臓デジタルデータから３Ｄ画像を作成することは、左房及び肺静脈の３Ｄイメージングに最適化されたプロトコルを使用することを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記インターベンションシステムはＸ線透過システムである、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
４Ｄイメージングを用いて患者の心臓不整脈の処置を計画するシステムであって、
心電図（ＥＣＧ）ゲート化プロトコルを利用して心臓デジタルデータを得る医用イメージングシステムと、
前記心臓デジタルデータから心周期の様々な位相に対応する選択ＥＣＧトリガ点において心腔及び周辺構造の一連の３次元（３Ｄ）画像を作成する画像作成システムと、
前記患者からＥＣＧ信号をリアルタイムで取得すると共に、該ＥＣＧ信号をインターベンションシステムへ送信するＥＣＧモニタと、
前記３Ｄ画像を前記インターベンションシステムに登録すると共に、該登録された３Ｄ画像を前記送信されたＥＣＧ信号上のトリガ点と同期させて、前記インターベンションシステム上にリアルタイムで視覚化される４Ｄ画像を作成するワークステーションと
を備える、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には心房細動及び他の心臓不整脈を処置する方法及びシステムに関し、特にそのような処置における心臓インターベンション処置及びそのような処置の計画に３Ｄデジタル画像を利用する方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
心調律問題又は心臓不整脈は、主な死亡及び罹患の原因である。臨床診療において見られる様々な調律問題の一例として、心房細動（ＡＦ）、心室頻脈／心室細動（ＶＴ／ＶＦ）による心臓発作又は突然心臓死（ＳＣＤ）、心房粗動並びに他の形態の心房不整脈及び心室不整脈がある。過去２０年間に心臓電気生理学は、これらの心臓不整脈を診断するための臨床ツールに進化した。電気生理学の研究中に、多極カテーテルが心臓内に配置され、心臓の様々な腔から電気記録が行われる。不整脈は、プログラムされた電気刺激を用いて研究所内で開始させることができる。表面ＥＣＧ及び腔内心電図からのデータの注意深い研究が従来、これらの不整脈を処置するために用いられている。しかし、あらゆる心調律問題の管理に重要なのは、その開始及び持続のメカニズムの十分な理解である。したがって、これらの不整脈及びそのメカニズムの短い考察は、問題の複雑さ及び提示する発明が如何にこれらの不整脈の処置を促進する助けとなるのかを理解する上で有用である。
【０００３】
心房細動は、心臓の心房すなわち上室が細動又は痙攣し始める際に収縮を停止する心房の律動不整である。心房細動は、臨床診療において見られる最も一般的な持続性不整脈であり、最近のデータは、最も一般的な不整脈関連の入院の原因であることを示唆している。推定は、米国だけで２２０万人がＡＦを患っており、毎年１６００００件の新たな症例が診断されていることを示している。ＡＦ患者は発作、及び心不全等の合併症を起こし易く、全体的な及び心血管系による死亡率が高くなるという不吉な予後を負う。
【０００４】
最近では、心房期外収縮がトリガとして働きＡＦの発作を開始し得ることが示されている。これらの期外異所性収縮は、主に肺静脈から発生することが示されている。これらのトリガ部位の正確な位置を再現可能に特定できない場合、ＡＦのトリガ部位のカテーテルアブレーションが制限される。ＡＦの生成において肺静脈が重要な役割を果たし、稀で再現不可能な心房期外収縮がトリガ部位のアブレーションを制限するために、肺静脈を左房から切り離すための様々な外科的及び非外科的なカテーテルアブレーション技法が用いられている。開胸手術を受ける患者における様々なエネルギー源を用いた手術中の肺静脈の完全な切り離しにより、８０％を超える患者においてＡＦの停止に成功している。この処置を非外科的に再現しようとすれば長い時間がかかり大きな労働力を要する。通常、２本のカテーテルがＸ線透視法により案内されて左房内に配置される。左房−肺静脈の接合部は見えないため、カテーテルで周囲を走査し、電気信号のみを用いてカテーテルを熱送出位置へ案内する。本当の構造は視覚化されないため、この処置の成功率は低く、限られた数の患者しかこの処置を受けられない。解剖学に基づくモデルに基づき、一連の正確に配置された無線周波数による損傷、又はマイクロ波、凍結融解壊死治療、レーザ等の他の形態のエネルギーを用いる損傷による肺静脈の迅速な包囲を可能にする経静脈カテーテル方法は、手術に対してより低侵襲性の代案を提供する。
【０００５】
突然心臓死（ＳＣＤ）は、心臓が原因の短時間での予期せぬ自然死として定義される。このような死のほとんどの原因はＶＴ／ＶＦである。ＳＣＤは米国だけで毎年約３０００００件の心臓死の原因であると推定される。ＳＣＤは冠動脈疾患の最も一般的で多くの場合に最初の兆候であり、米国における心臓血管疾患による死の約５０％の原因である可能性がある。最も一般的に見られる形態のＶＴは通常、治癒した心筋梗塞の付近で発生する。ＶＴのメカニズムは心筋瘢痕に伴うリエントリーである。しかし、これらのリエントリー回路は、瘢痕の性質のために非常に大きい。ＶＴアブレーションの成功率は、これらの大きなリエントリー回路を横断する損傷を用いてこれらの回路を遮断することができれば大きく高まる。これには、１）瘢痕の縁の正確な特定、２）対象領域を正確に特定しそこへ戻ることができること、及び３）作成した損傷線を視覚化することができることが必要である。心室の正確な構造の図示を可能にする方法がこれを可能にする。
【０００６】
心房粗動、心房頻脈、及び動脈と心室との間の副次的な（accessory）接続を伴う頻脈のようないくつかの他の不整脈も非常に一般的であり、高い罹患率及び死亡率が高くなるいくらかの可能性の原因となる。心房粗動のメカニズムも特定されている。三尖弁輪と下大静脈との間のアブレーションにより、粗動回路の周囲に解剖学的な障壁が形成され、心房粗動を停止させることができる。したがって、この構造の正確な特定は大きく役立つ。同様に、心房頻脈の一般的な発生源である右房内の分界稜等の領域の正確な位置決め及び特定は有用である。
【０００７】
いくつかの新たな技法が、電気生理学の研究中に心臓興奮マップの分解能及び取得を向上させることを対象としている。多くの場合には役立つが、電気生理学的情報を心臓内の特定の解剖学的位置に正確に関係付けできないことは、ＡＴ、ＶＴ及び他の不整脈のような複雑な不整脈を処置する能力を制限する。作成される画像は心腔内の特定位置の構造の正確な復元ではない。画像の分解能の程度は完全に操作者に依存し、データ点を取得するのに利用可能な時間に制限される。
【０００８】
医療診断イメージングにはいくつかの様式が存在する。構造を図示する最も一般的なものとしてコンピュータトモグラフィ（ＣＴ）システム、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）システム及びＸ線システムがある。ＣＴイメージングは、あらゆる臓器の構造を図示するための高速で正確な方法である。大量のデータを短い取得時間で収集できるため、画像の３Ｄ再構成が可能であり、本当の描写及びより理解し易い解剖画像が得られる。
【０００９】
しかし、心調律問題の管理におけるＣＴの役割は、心臓のような拍動構造における動きアーティファクト、及び電気刺激の発生源及び伝導を図示できないことを含むいくつかの理由から、あまり重要でなかった。心臓ゲート化(同期)の使用は、心周期の同位相から連続軸画像を取得することを可能にする。これにより動きアーティファクトを排除することができる。表面レンダリング技法は、あらゆる腔の心内膜（内側）ビュー及び心外膜（外側）ビューの両方を観察することを可能にする。
【００１０】
上記様式により様々な心腔の３Ｄ画像を作成することができるが、これらの画像は、インターベンションシステムに登録できても静的であり、心臓の動きをリアルタイムで再現しない。したがって、収縮期（収縮）又は拡張期（弛緩）等の心臓の動きの様々な側面を評価することはできない。これは、カテーテルの正確な方向付け及び位置決めが静止画では不可能であるために、マッピング及びアブレーションカテーテルを、インターベンション処置が成功を収めるため、及び処置中の心臓の穿孔のような合併症を防止するために適切な部位に案内する必要がある場合に重要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記の欠点及び従来技術の欠陥は、再構成３Ｄ画像が心周期の様々な位相にわたりリアルタイムで見られる４Ｄイメージングの方法及びシステムにより克服される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様は、４Ｄイメージングを用いて患者の心臓不整脈、好ましくは心房細動を処置する方法を提供する。本方法は、（１）心電図（ＥＣＧ）ゲート化プロトコルを利用して医用イメージングシステムから心臓デジタルデータを得るステップと、（２）この心臓デジタルデータから心腔及びその周辺構造の一連の３次元（３Ｄ）画像を作成するステップであって、データは心周期の様々な位相と対応関係を有する選択ＥＣＧトリガ点において同期される、作成するステップと、（３）これらの３Ｄ画像をインターベンションシステムに登録するステップと、（４）患者からＥＣＧ信号をリアルタイムで取得するステップと、（５）これらのＥＣＧ信号をインターベンションシステムへ送信するステップと、（６）登録された３Ｄ画像を送信されたＥＣＧ信号上の特定の対応するトリガ点と同期させるステップであって、それにより、心周期の様々な位相をカバーする４Ｄ画像を作成する、同期させるステップと、（７）この４Ｄ画像をインターベンションシステム上にリアルタイムで視覚化するステップと、（８）同じくインターベンションシステム上の４Ｄ画像の上にカテーテルを視覚化するステップと、（９）４Ｄ画像を利用して心腔内でカテーテルを案内するステップと、次に、（１０）カテーテルを使用するステップであって、それによって、心腔を好ましくはアブレーションにより処置する、使用するステップとを有する。
【００１３】
望ましい一実施の形態において、医用イメージングシステムはコンピュータトモグラフィ（ＣＴ）システムである。イメージングシステムは磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）システム又は超音波を利用するシステムであることも好ましい。本方法はまた、４Ｄ画像をインターベンションシステムのコンピュータワークステーション上に視覚化するステップを含むことが最も望ましい。
【００１４】
１つの非常に好ましい実施の形態では、３Ｄ画像が左房及び肺静脈のものである。カテーテルがマッピング及びアブレーションに適合されていることがより好ましい。心臓デジタルデータから３Ｄ画像を作成するステップは、左房及び肺静脈の３Ｄイメージングに最適化されたプロトコルを使用することが最も好ましい。
【００１５】
特定の例示的な実施の形態において、インターベンションシステムはＸ線透視システムである。送信されたＥＣＧ信号上のトリガ点に対する登録された３Ｄ画像の同期をインターベンション処置中に継続的に更新及び調整する追加ステップを有する実施の形態も非常に望ましい。
【００１６】
本発明の別の態様は、患者の心臓不整脈の処置を提供するシステムを見つける。本システムは、心電図（ＥＣＧ）ゲート化プロトコルを利用して心臓デジタルデータを得る医用イメージングシステムと、心臓デジタルデータから心周期の様々な位相に対応する選択ＥＣＧトリガ点において心腔及び周辺構造の一連の３次元（３Ｄ）画像を作成する画像作成システムと、患者からＥＣＧ信号をリアルタイムで取得すると共に、これらのＥＣＧ信号をインターベンションシステムへ送信するＥＣＧモニタと、３Ｄ画像をインターベンションシステムに登録すると共に、その後、これらの登録された３Ｄ画像を送信されたＥＣＧ信号上のトリガ点と同期させて、インターベンションシステム上にリアルタイムで視覚化される４Ｄ画像を作成するようにするワークステーションと、心腔内の選択位置での心臓組織を処置するカテーテル装置であって、インターベンションシステム上の４Ｄ画像上に視覚化されるカテーテルを有する、カテーテル装置とを有する。
【００１７】
好ましい実施の形態では、医用イメージングシステムはコンピュータトモグラフィ（ＣＴ）システムである。３Ｄ画像が左房及び肺静脈のものであることも好ましい。カテーテルがマッピング及びアブレーションに適合していることが最も好ましい。非常に好ましい場合には、画像作成システムが、左房及び肺静脈の３Ｄイメージングに最適化されたプロトコルを利用して心臓デジタルデータから３Ｄ画像を作成する。
【００１８】
特定の望ましい実施の形態において、インターベンションシステムはＸ線透視システムである。ワークステーションは送信されたＥＣＧ信号上のトリガ点に対する登録された３Ｄ画像の同期をインターベンション処置中に継続的に更新及び調整することが最も望ましい。
【００１９】
本発明の別の態様において、患者の心臓不整脈の処置を計画する方法が提供される。本方法は、（１）心電図（ＥＣＧ）ゲート化プロトコルを利用して医用イメージングシステムから心臓デジタルデータを得るステップと、（２）心臓デジタルデータから心周期の様々な位相に対応する選択ＥＣＧトリガ点において心腔及び周辺構造の一連の３次元（３Ｄ）画像を作成するステップと、（３）３Ｄ画像をインターベンションシステムに登録するステップと、（４）患者からＥＣＧ信号をリアルタイムで取得するステップと、（５）ＥＣＧ信号をインターベンションシステムへ送信するステップと、（６）４Ｄ画像を作成するために、登録された３Ｄ画像を送信されたＥＣＧ信号上のトリガ点と同期させるステップと、（７）４Ｄ画像をインターベンションシステム上にリアルタイムで視覚化するステップとを含む。
【００２０】
本発明のさらに別の態様は、心臓不整脈の処置を計画するシステムである。本システムは、心電図（ＥＣＧ）ゲート化プロトコルを利用して心臓デジタルデータを得る医用イメージングシステムと、心臓デジタルデータから心周期の様々な位相に対応する選択ＥＣＧトリガ点において心腔及びその周辺構造の一連の３次元（３Ｄ）画像を作成する画像作成システムと、患者からＥＣＧ信号をリアルタイムで取得すると共に、ＥＣＧ信号をインターベンションシステムへ送信するＥＣＧモニタと、３Ｄ画像をインターベンションシステムに登録すると共に、登録された３Ｄ画像を送信されたＥＣＧ信号上のトリガ点と同期させて、インターベンションシステム上にリアルタイムで視覚化される４Ｄ画像を作成するワークステーションとを備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図面は、本発明による、４Ｄイメージングを使用して患者の心臓不整脈を処置するシステム及び方法の実施形態を示す。図示の実施形態は、電気生理学者、心臓内科医及び／又は外科医が、心房細動アブレーション等のインターベンション処置をより単純且つより効果的にし、合併症の危険性を低減するように事前に計画し、後にその処置を行うことを可能にする。
【００２２】
当該技術分野において既知のイメージングシステムを使用して、左房等の心腔及びその隣接する肺静脈に関して３Ｄ画像が得られる。これらの画像は、腔の詳細な３Ｄモデル及び心内膜ビュー（すなわち、ナビゲータ又は内側からのビュー）を含む。これらの画像は次に、Ｘ線透視システム等のインターベンションシステム上のリアルタイムの心臓の動きに登録及び同期されて、４Ｄ画像が作成される。このように、インターベンション処置前に心周期の様々な位相において取得された詳細な３Ｄ画像が、処置中にリアルタイムで連続して視覚化することのできる心腔の変位プロファイルを構築する。
【００２３】
また、カテーテルの方向付け及び位置決めがより良く理解され、処置中の心臓の穿孔等の合併症が防止されるように、これらの画像上でマッピング／アブレーションカテーテルを見ることができ、医師がカテーテルを左房内の左房−肺静脈接合部のような戦略的な位置に案内することができるようになっている。
【００２４】
例示する実施形態はＣＴイメージングシステムの文脈で説明されるが、心臓の３Ｄ画像を作成するための心臓デジタルデータを得ることに関して、当該技術分野において既知の、ＭＲＩ及び超音波等の他のイメージングシステムも意図されることが理解される。同様に、インターベンションシステムはＸ線透視法及び関連するコンピュータワークステーションの文脈で説明されるが、他のインターベンションシステムも意図される。左房を観察することに加えて、他の心腔の構造もイメージング、登録及び視覚化することができる。
【００２５】
図１には、本発明による、患者の心臓不整脈を処置する例示的なシステム１０の概略図が示される。システム１０は、スキャナ１４と、心周期の様々な位相に対応するＥＣＧトリガ点をスキャナインタフェースボード１８を介して、ＥＣＧゲート化プロトコルを利用してスキャナ１４へ出力する第１のＥＣＧモニタ１６とを有するＣＴイメージングシステム１２を備える。スキャナインタフェースボード１８の適切な例はＧａｎｔｒｙインタフェースボードである。したがって、スキャナ１４は、ＥＣＧゲート化取得を利用して、心臓を心周期の様々な位相において、例えば心臓の動きがない時及び心臓の拡張期位相に、並びに複数の収縮期位相及び拡張早期位相にイメージングする。
【００２６】
スキャナ１４は、ゲート化プロトコルにより生成される関連するＥＣＧ信号タイムスタンプを含む心臓デジタルデータ２０を画像作成システム２２へ出力する。画像作成は、左房及び肺静脈のような周辺構造の心臓デジタルデータの自動画像分割用の１つ又は複数の最適化された３Ｄプロトコルを用いて行われる。したがって、選択されたＥＣＧトリガ点に対応する、左房の輪郭、向き及び厚さ等の定量特徴を有し、左房と肺静脈との間の開口領域の心内膜ビュー又は「イマーシブルな（immersible）」ビューを提供する一連のゲート化３Ｄ画像２４が作成される。３Ｄ画像２４は、ワイヤメッシュ幾何学モデル、一組の表面輪郭、２値画像の分割ボリューム、及び放射線治療ＤIＣＯＭオブジェクト規格を用いるＤＩＣＯＭ（医用デジタル画像と通信）オブジェクトを含むがこれらに限定されるものではないいくつかのフォーマットのいずれであってもよい。
【００２７】
３Ｄ画像２４は、画像作成システム２２からエクスポートされ、Ｘ線透視システム２８のワークステーション２６に登録される。ＥＣＧ信号３０が第２のＥＣＧモニタ３２により生成され、このＥＣＧモニタ３２によりワークステーション２６へ送信される。ＥＣＧ信号３０は、患者に対してリアルタイムで行われているＥＣＧをインターベンション処置中にＥＣＧモニタ３２を用いて参照可能なデータを含む。
【００２８】
ワークステーション２６は、ＥＣＧ信号３０を３Ｄ画像２４と通信可能に配置する患者インタフェース部３４を含む。インタフェース部３４は、画像上のＥＣＧ信号タイムスタンプを認識し、それらをリアルタイムＥＣＧ上の対応する点と照合することによってＥＣＧ信号３０を分析すると共に３Ｄ画像２４を患者のリアルタイムの心周期と同期化させる処理部である。これらの２つの値間のゼロの時間差がワークステーション２６により、同期化を促進するために計算される。こうして、左房の４Ｄ画像４０がインターベンションシステム上のディスプレイコンソール３５に視覚化される。
【００２９】
心内膜すなわち内側ビューを含む左房及び肺静脈の詳細な３Ｄモデルを図２Ａに示す。肺静脈及び他の戦略的領域の距離及び向きは、このような画像から事前に計算することができる。このタイプの３Ｄ画像は、本発明による４Ｄイメージングを作成し、それによって、アブレーション処置中に使用するロードマップを作成するために用いられる。
【００３０】
インターベンション処置中、マッピング／アブレーションカテーテル３８を有するカテーテル装置３６が、通常は経中隔カテーテル法を用いて左房に送達される。カテーテル３８はＸ線透視システム２８上で継続的に定位され、それにより、カテーテル３８は４Ｄ画像４０上に視覚化される。カテーテル３８を４Ｄ画像４０の上にリアルタイムで見えるようにすることで、医師は、カテーテル３８を左房及びその周辺構造内の適切な部位に安全且つ正確に案内し、そこで、無線周波数エネルギーを送出して心房細動の処置において心臓組織をアブレーションすることができる。図２Ｂは、インターベンションシステムに登録される左房の心内膜ビュー上の標準的なマッピング及びアブレーションカテーテルの定位を示す。
【００３１】
図３は、本発明による、４Ｄイメージングを用いて心臓不整脈を処置する方法の概略図を示す。ステップ１００に示すように、ＣＴスキャンシステムを用いて心臓デジタルデータを得る。ＣＴイメージングシステムは、患者の心臓の連続データシーケンスを取得するように自動化されている。高速スキャナを用いるより短いスキャン時間と、選択トリガ点における患者のゲート化ＥＣＧ信号に対するＣＴスキャンの同期とにより、心臓のような拍動器官における動きアーティファクトが低減され、心周期の様々な位相における心臓の変位プロファイルが提供される。大量のデータを短い取得時間で収集できるため、心臓画像をより正確な幾何学的描写で再構成することが可能であり、よって心臓画像がより理解し易くなる。
【００３２】
ステップ１２０において、ＣＴイメージングシステムにより取得されたデータセットを分割し、左房及び肺静脈の一連の３Ｄ画像をこれらの構造に最適化されたプロトコルを用いて作成する。３Ｄ画像は、心周期の選択点において左房の所望のビューを特定及び視覚化する。
【００３３】
ステップ１４０に示すように、３Ｄ画像を次にエクスポートし、Ｘ線透視法を用いるようなインターベンションシステムに登録する。３Ｄモデル及びナビゲータビューを含む３Ｄ画像の転送は、ＤＩＣＯＭフォーマット又はＤＩＣＯＭオブジェクト及び幾何学的ワイヤメッシュモデル等のいくつかのフォーマットで行うことができる。登録方法は、ＣＴ画像の座標をＸ線透視システムの座標に変換する。ＣＴスキャンシステムにより取得される情報はこのように、Ｘ線透視システムによる左房のイメージングとリアルタイムで一体化される。これらの座標が３Ｄ画像とＸ線透視ビューとの間で固定されると、３Ｄモデル及びナビゲータビューをＸ線透視システム上で異なる視点から見ることができる。
【００３４】
ステップ１６０において、インターベンション処置時に患者からＥＣＧ信号を取得する。これらの信号を、インターベンションシステムへ送信し、患者インタフェース部を介して３Ｄ画像と通信させる。ステップ１８０において、インタフェース部は、受信したＥＣＧ信号を分析し、これらの信号をゲート化３Ｄ画像と同期させて４Ｄ画像を作成する。いくつかのトリガ点がリアルタイムＥＣＧ上及びＥＣＧタイムスタンプ付き３Ｄ画像上の両方で認識され、これらの値間のゼロの時間差を計算する。
【００３５】
ステップ２００から分かるように、左房の複数のビューを含むこの４Ｄ画像を次に、インターベンションシステム上でリアルタイムで見られる心周期の様々な位相と同期した状態で順次観察することができる。好ましくは、リアルタイムＥＣＧ信号との３Ｄ画像の同期はインターベンション処置中に継続的に更新及び調整される。
【００３６】
また、ステップ２２０に示すように、本発明はさらに、Ｘ線透視システム上での、特に左房及び周辺構造の登録された４Ｄ画像上でのマッピング／アブレーションカテーテルの位置決めを含む。カテーテルはその場合、患者の心臓不整脈の処置中に必要なアブレーション処置を行うために、危険性が低く効率的な方法で左房内の適切な部位に案内される。
【００３７】
図４は、左室の弛緩（拡張期）及び収縮（収縮期）を描写する３Ｄ画像の一例である。異なる変位プロファイルがＥＣＧ信号と同期されて示され、異なるトリガ点が、横線で示される心周期の様々な位相を横断する細い線として示される。
【００３８】
本発明をその特定の実施形態に関して説明してきたが、多くの代替形態、修正形態及び変形形態が当業者には自明であろうことは明らかである。したがって、特許請求の範囲の精神及び広い範囲に入るそのような代替形態、修正形態及び変形形態をすべて網羅することが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明による心臓不整脈処置システムの概略図である。
【図２Ａ】左房の３Ｄ心臓画像を示す図である。
【図２Ｂ】インターベンションシステムに登録される左房の心内膜ビュー上での標準的なマッピング及びアブレーションカテーテルのリアルタイムでの定位を示す図である。
【図３】本発明による心房細動及び他の心臓不整脈の処置方法のフロー図である。
【図４】心周期の収縮期（収縮）位相及び拡張期（弛緩）位相に同期されて描写される左室の３Ｄ画像の一例である。
【図１】
2008523921.tif 000003
【図２Ａ】
2008523921.tif 000004
【図２Ｂ】
2008523921.tif 000005
【図３】
2008523921.tif 000006
【図４】
2008523921.tif 000007
【国際調査報告】
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