(57)【要約】  本発明は、介入手順中に対象物を示す超音波データを可視化する超音波データ可視化装置に関する。対象物の基準画像（６５）及び現在画像（６８）が同時に表示され、現在画像は現在時間インターバルに対応し、基準画像は基準時間インターバルに対応し、現在時間インターバル及び基準時間インターバルは介入手順の相異なるフェーズに対応する。故に、基準画像も表示されて、現在画像を基準画像と比較するためにユーザによって使用されることができるので、介入手順の複数の異なるフェーズにわたる概観を依然として提供することができながら、例えば、介入手順によって引き起こされ得る詳細な対象物変化をユーザが観察することを可能にする比較的高い時間分解能で、現在画像を示すことができる。
2015536703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
介入手順中に対象物を示す超音波データを可視化する超音波データ可視化装置であって、
前記対象物の時間依存超音波画像を提供する超音波画像提供ユニットと、
現在時間インターバルに対応する前記時間依存超音波画像の部分に基づいて、前記対象物の現在画像を決定する現在画像決定ユニットと、
基準時間インターバルに対応する前記時間依存超音波画像の部分に基づいて、前記対象物の基準画像を決定する基準画像決定ユニットであり、前記基準時間インターバル及び前記現在時間インターバルは前記介入手順の相異なるフェーズに対応する、基準画像決定ユニットと、
前記基準画像及び前記現在画像を同時に表示するディスプレイと、
を有する超音波データ可視化装置。
【請求項２】
前記介入手順は、エネルギー投与素子を用いて前記対象物にエネルギーを投与することによって前記対象物の或る位置で前記対象物が影響を及ぼされる対象物影響フェーズと、対象物影響前フェーズと、対象物影響後フェーズとを含み、前記基準時間インターバル及び前記現在時間インターバルはこれらのフェーズのうちの相異なるものに対応する、請求項１に記載の超音波データ可視化装置。
【請求項３】
当該超音波データ可視化装置は、前記対象物影響フェーズが開始する時点である開始時間を提供するエネルギー投与時間提供ユニットを有し、前記基準画像決定ユニットは、提供された前記開始時間に応じて前記基準時間インターバルを決定し、且つ該決定した基準時間インターバルに対応する前記時間依存超音波画像の部分に基づいて前記基準画像を決定するように適応される、請求項２に記載の超音波データ可視化装置。
【請求項４】
当該超音波データ可視化装置は、前記対象物影響フェーズが終了する時点である終了時間を提供するエネルギー投与時間提供ユニットを有し、前記基準画像決定ユニットは、提供された前記終了時間に応じて前記基準時間インターバルを決定し、且つ該決定した基準時間インターバルに対応する前記時間依存超音波画像の部分に基づいて前記基準画像を決定するように適応される、請求項２に記載の超音波データ可視化装置。
【請求項５】
前記介入手順中、前記エネルギー投与素子は、前記対象物上の複数の異なる位置に、該複数の異なる位置で前記対象物に影響を及ぼすために移動され、当該超音波データ可視化装置は更に、前記対象物が影響を及ぼされる新たな位置に前記エネルギー投与素子が到達した時を指し示す位置変化信号を提供する位置変化信号提供ユニットを有し、前記基準画像決定ユニットは、提供された前記位置変化信号に応じて、前記新たな位置に前記エネルギー投与素子が到達した直後の時間インターバルを、前記対象物影響前フェーズにおける前記基準時間インターバルとして決定し、且つ該決定した基準時間インターバルに対応する前記時間依存超音波画像の部分に基づいて前記基準画像を決定するように適応される、請求項２に記載の超音波データ可視化装置。
【請求項６】
当該超音波データ可視化装置は更に、ユーザが前記基準時間インターバルを入力することを可能にする入力ユニットを有し、前記基準画像決定ユニットは、該入力された基準時間インターバルに対応する前記時間依存超音波画像の部分に基づいて前記基準画像を決定するように適応される、請求項１に記載の超音波データ可視化装置。
【請求項７】
当該超音波データ可視化装置は更に、前記基準時間インターバル及び前記現在時間インターバルに対応した時間依存の生理学的信号を提供する生理学的信号提供ユニットを有し、前記現在画像決定ユニット及び前記基準画像決定ユニットは、時間依存の現在及び基準画像を決定するように適応され、前記ディスプレイは、提供された前記生理学的信号と前記現在及び基準画像とを同時に表示するように適応され、提供された前記生理学的信号と前記現在及び基準画像とが前記ディスプレイ上で時間的に揃えられる、請求項１に記載の超音波データ可視化装置。
【請求項８】
前記超音波画像提供ユニット及び前記現在画像決定ユニットは、前記現在画像をリアルタイムで提供するように適応される、請求項１に記載の超音波データ可視化装置。
【請求項９】
前記超音波画像提供ユニットは、前記対象物の前記時間依存超音波画像としてＭモード画像を提供するように適応される、請求項１に記載の超音波データ可視化装置。
【請求項１０】
前記現在時間インターバル及び前記基準時間インターバルは、前記現在時間インターバルと前記基準時間インターバルとの間の時間的な距離より小さい、請求項１に記載の超音波データ可視化装置。
【請求項１１】
前記現在画像決定ユニットは、提供された前記時間依存超音波画像、又は提供された前記時間依存超音波画像を処理することによって得られる処理された画像、のうちの前記現在時間インターバルに対応する部分として、前記現在画像を決定するように適応され、前記基準画像決定ユニットは、提供された前記時間依存超音波画像、又は前記処理された画像、のうちの前記基準時間インターバルに対応する部分として、前記基準画像を決定するように適応される、請求項１に記載の超音波データ可視化装置。
【請求項１２】
前記処理された画像は、ｉ）モーション画像、ｉｉ）歪み画像、ｉｉｉ）前記対象物が反復的に動く対象物である場合のゲーティングされた画像、又はｉｖ）特定の画素が前記対象物の特定の部分を表す尤もらしさを指し示す尤度画像である、請求項１１に記載の超音波データ可視化装置。
【請求項１３】
対象物に対して介入手順を実行する介入装置であって、
前記対象物に対して前記介入手順を実行する介入素子と、
対象物の超音波データを可視化する請求項１に記載の超音波データ可視化装置と、
を有する介入装置。
【請求項１４】
介入手順中に対象物を示す超音波データを可視化する超音波データ可視化方法であって、
超音波画像提供ユニットにより、前記対象物の時間依存超音波画像を提供し、
現在画像決定ユニットにより、現在時間インターバルに対応する前記時間依存超音波画像の部分に基づいて、前記対象物の現在画像を決定し、
基準画像決定ユニットにより、基準時間インターバルに対応する前記時間依存超音波画像の部分に基づいて、前記対象物の基準画像を決定し、前記基準時間インターバル及び前記現在時間インターバルは前記介入手順の相異なるフェーズに対応し、
ディスプレイにより、前記基準画像及び前記現在画像を同時に表示する、
ことを有する超音波データ可視化方法。
【請求項１５】
介入手順中に対象物を示す超音波データを可視化するための超音波データ可視化コンピュータプログラムであって、請求項１に記載の超音波データ可視化装置を制御するコンピュータ上で実行されるときに、前記超音波データ可視化装置に、請求項１４に記載の超音波データ可視化方法のステップを実行させるプログラムコード、を有するコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、介入手順中に対象物を示す超音波データを可視化するための、超音波データ可視化装置、超音波データ可視化方法、及び超音波データ可視化コンピュータプログラムに関する。本発明は更に、超音波データ可視化装置を有する介入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
心臓アブレーション術においては、生物の心臓内に焼灼カテーテルが導入される。焼灼カテーテルは先端に、例えば、焼灼すべき心臓組織に無線周波数エネルギーを投与するためのアブレーション電極を有する。また、焼灼カテーテルの先端は、アブレーション手順を超音波により監視するための超音波トランスデューサを有することができる。
【０００３】
アブレーション手順の全体にわたる概観をディスプレイ上に提示するのには、ディスプレイ上に示される超音波データの時間分解能が比較的低く、それにより、アブレーション手順によって生じる詳細な組織変化を医師が超音波監視することが比較的困難にされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の１つの目的は、介入手順の改善された監視を可能にするような、介入手順中に対象物を示す超音波データを可視化するための、超音波データ可視化装置、超音波データ可視化方法、及び超音波データ可視化コンピュータプログラムを提供することである。本発明の更なる１つの目的は、超音波データ可視化装置を有する介入装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様において、介入手順中に対象物を示す超音波データを可視化する超音波データ可視化装置が提示され、当該超音波データ可視化装置は、
対象物の時間依存超音波画像を提供する超音波画像提供ユニットと、
現在時間インターバルに対応する時間依存超音波画像の部分に基づいて、対象物の現在画像を決定する現在画像決定ユニットと、
基準時間インターバルに対応する時間依存超音波画像の部分に基づいて、対象物の基準画像を決定する基準画像決定ユニットであり、基準時間インターバル及び現在時間インターバルは介入手順の相異なるフェーズに対応する、基準画像決定ユニットと、
基準画像及び現在画像を同時に表示するディスプレイと
を有する。
【０００６】
ディスプレイが基準画像及び現在画像を同時に表示し、現在画像は現在時間インターバルに対応し、基準画像は基準時間インターバルに対応し、現在時間インターバル及び基準時間インターバルは介入手順の相異なるフェーズに対応するので、基準画像も表示されて、現在画像を基準画像と比較するために医師によって使用されることができるから、介入手順の複数の異なるフェーズにわたる概観を依然として提供することができながら、比較的高い時間分解能で現在画像を示すことができる。故に、医師は、介入手順の複数の異なるフェーズにわたる概観を依然として有しながら、介入手順によって引き起こされ得る詳細な対象物変化をユーザが観察することができる。
【０００７】
超音波画像提供ユニット及び現在画像決定ユニットは好ましくは、基準画像が不変の画像にされ得る一方で、現在画像を、特に、Ｍモード画像の更新と同様の巻き取り（ラッピング）式に、連続的に更新するように適応される。
【０００８】
一実施形態において、介入手順は、エネルギー投与素子を用いて対象物にエネルギーを投与することによって対象物の或る位置で対象物が影響を及ぼされる対象物影響フェーズと、対象物影響前フェーズ（プレ対象物影響フェーズ）と、対象物影響後フェーズ（ポスト対象物影響フェーズ）とを含み、基準時間インターバル及び現在時間インターバルはこれらのフェーズのうちの相異なるものに対応する。例えば、介入手順は、対象物を焼灼するアブレーション手順とすることができ、基準時間インターバルは、アブレーション前の段階である対象物影響前フェーズに対応することができ、現在時間インターバルは、その間に焼灼エネルギーが対象物に投与されている対象物影響フェーズに対応することができ、あるいは、基準時間インターバルは対象物影響フェーズに対応することができ、現在時間インターバルは、この例ではアブレーション手順が完了したアブレーション後の段階である対象物影響後フェーズに対応することができる。故に、この超音波データ可視化装置を用いることで、アブレーション手順の複数の異なるフェーズにわたる概観を依然として提供することができながら、アブレーション手順中の対象物の変化における細部を観察することができる。アブレーション手順は好ましくは、心臓組織を焼灼する心臓アブレーション手順である。
【０００９】
超音波データ可視化装置は、対象物影響フェーズが開始する時点である開始時間を提供するエネルギー投与時間提供ユニットを有することができ、基準画像決定ユニットは、提供された開始時間に応じて基準時間インターバルを決定し、且つ該決定した基準時間インターバルに対応する時間依存超音波画像の部分に基づいて基準画像を決定するように適応される。具体的には、基準画像決定ユニットは、提供された開始時間の直前の時間インターバルとして、基準時間インターバルを決定するように適応され得る。故に、対象物影響前フェーズの最後の部分に対応する画像を、基準画像として提供することができる。
【００１０】
超音波データ可視化装置はまた、対象物影響フェーズが終了する時点である終了時間を提供するように適応されることができ、基準画像決定ユニットは、提供された終了時間に応じて基準時間インターバルを決定し、且つ該決定した基準時間インターバルに対応する時間依存超音波画像の部分に基づいて基準画像を決定するように適応され得る。具体的には、基準画像決定ユニットは、提供された終了時間の直前の時間インターバルとして、基準時間インターバルを決定するように適応され得る。故に、基準時間インターバルは、対象物影響フェーズの最後の部分に一致し得る。
【００１１】
故に、対象物にエネルギーを投与するプロセスに基づいて自動的に基準時間インターバルを決定することができ、例えば、基準時間インターバルひいては基準画像が、実際のエネルギー投与手順に基づいて自動的に更新され得る。
【００１２】
一実施形態において、介入手順中、エネルギー投与素子は、対象物上の複数の異なる位置に、該複数の異なる位置で対象物に影響を及ぼすために移動され、超音波データ可視化装置は更に、対象物が影響を及ぼされる新たな位置にエネルギー投与素子が到達した時を指し示す位置変化信号を提供する位置変化信号提供ユニットを有し、基準画像決定ユニットは、提供された位置変化信号に応じて、新たな位置にエネルギー投与素子が到達した直後の時間インターバルを、対象物影響前フェーズにおける基準時間インターバルとして決定し、且つ該決定した基準時間インターバルに対応する時間依存超音波画像の部分に基づいて基準画像を決定するように適応される。故に、対象物が影響を及ぼされるべき新たな位置にエネルギー投与素子が移動される都度、対象物上の実際の位置に対応するように基準画像が更新され得る。位置変化信号提供ユニットは、例えば、焼灼カテーテルとし得るエネルギー投与素子のハンドグリップ上に配置され得る押しボタンを有することができ、この押しボタンは、エネルギーが投与される場合に押されることができ、押しボタンが押されたかに応じて位置変化信号が提供され得る。位置変化信号提供ユニットはまた、提供された時間依存超音波画像から自動的に位置変化信号を決定するように適応されてもよい。
【００１３】
超音波データ可視化装置は、ユーザが基準時間インターバルを入力することを可能にする入力ユニットを有していてもよく、基準画像決定ユニットは、該入力された基準時間インターバルに対応する時間依存超音波画像の部分に基づいて基準画像を決定するように適応されてもよい。これは、医師のようなユーザが所望のように基準画像を適応させることを可能にする。
【００１４】
超音波データ可視化装置は更に、基準時間インターバル及び現在時間インターバルに対応した時間依存の生理学的信号を提供する生理学的信号提供ユニットを有することができ、現在画像決定ユニット及び基準画像決定ユニットは、時間依存の現在及び基準画像を決定するように適応され、ディスプレイは、提供された生理学的信号と現在及び基準画像とを同時に表示するように適応され、提供された生理学的信号と現在及び基準画像とがディスプレイ上で時間的に揃えられる。生理学的信号は好ましくは心電図検査信号である。時間的に揃えられた生理学的信号と現在及び基準画像とを表示することは、介入手順の複数の異なるフェーズにおいて、画像内に示された対象物の特徴と、生理学的信号によって表される生理学的特性とを、単にディスプレイを見ることによってユーザが非常に容易に把握することを可能にする。
【００１５】
超音波画像提供ユニット及び現在画像決定ユニットは好ましくは、現在画像をリアルタイムで提供するように適応される。故に、現在画像に示された対象物の特徴にユーザが直ちに反応を示し得るように、ユーザに対して現在画像データが非常に速く示され得る。
【００１６】
現在時間インターバル及び基準時間インターバルは好ましくは、現在時間インターバルと基準時間インターバルとの間の時間的な距離より小さい。例えば、対象物が心臓組織である場合、基準時間インターバルは約２秒とし、現在時間インターバルも約２秒又はそれより数秒長くし得るが、基準時間インターバルと現在時間インターバルとの間の時間距離は１分又は数分となり得る。
【００１７】
好ましくは、基準画像と現在画像とが同じ時間分解能で示される。これは、現在画像と基準画像との間での対象物の細部の容易な比較を可能にする。
【００１８】
一実施形態において、現在画像決定ユニットは、提供された時間依存超音波画像、又は提供された時間依存超音波画像を処理することによって得られる処理された画像、のうちの現在時間インターバルに対応する部分として、現在画像を決定するように適応され、基準画像決定ユニットは、提供された時間依存超音波画像、又は処理された画像、のうちの基準時間インターバルに対応する部分として、基準画像を決定するように適応される。処理された画像は好ましくは、ｉ）モーション画像、ｉｉ）歪み画像、ｉｉｉ）対象物が反復的に動く対象物である場合のゲーティングされた画像、又はｉｖ）特定の画素が対象物の特定の部分を表す尤もらしさを指し示す尤度画像である。特に、超音波データ可視化装置は、対象物の反復運動を指し示す反復信号を提供する反復信号提供ユニットを有することができ、現在画像決定ユニット及び基準画像決定ユニットは、提供された反復信号と、提供された時間依存超音波画像とに基づいて、基準及び現在の時間インターバルのそれぞれに関するゲーティングされた基準及び現在の画像を提供するように適応され得る。ゲーティングされた画像は、静的ゲーティド画像又は動的ゲーティド画像とし得る。これは、元々の時間依存超音波画像内では容易には視認できないことがある現在画像と基準画像との間での対象物の特徴の比較を可能にし得る。
【００１９】
本発明の更なる一態様において、対象物に対して介入手順を実行する介入装置が提示され、当該介入装置は、
対象物に対して介入手順を実行する介入素子と、
対象物の超音波データを可視化する請求項１に記載の超音波データ可視化装置と、
を有する。
【００２０】
本発明の他の一態様において、介入手順中に対象物を示す超音波データを可視化する超音波データ可視化方法が提示され、当該超音波データ可視化方法は、
超音波画像提供ユニットにより、対象物の時間依存超音波画像を提供し、
現在画像決定ユニットにより、現在時間インターバルに対応する時間依存超音波画像の部分に基づいて、対象物の現在画像を決定し、
基準画像決定ユニットにより、基準時間インターバルに対応する時間依存超音波画像の部分に基づいて、対象物の基準画像を決定し、基準時間インターバル及び現在時間インターバルは介入手順の相異なるフェーズに対応し、
ディスプレイにより、基準画像及び現在画像を同時に表示する、
ことを有する。
【００２１】
本発明の他の一態様において、介入手順中に対象物を示す超音波データを可視化するための超音波データ可視化コンピュータプログラムが提示され、当該コンピュータプログラムは、請求項１に記載の超音波データ可視化装置を制御するコンピュータ上で実行されるときに、超音波データ可視化装置に、請求項１４に記載の超音波データ可視化方法のステップを実行させるプログラムコード手段を有する。
【００２２】
理解されるべきことには、請求項１の超音波データ可視化装置、請求項１３のエネルギー投与装置、請求項１４の超音波データ可視化方法、及び請求項１５の超音波データ可視化コンピュータプログラムは、特には従属項に規定されるような、同様及び／又は同質の好適実施形態を有する。
【００２３】
理解されるべきことには、それぞれの独立項との従属項の組み合わせも本発明の一好適実施形態とすることができる。
【００２４】
本発明のこれら及びその他の態様が、以下に記載される実施形態を参照して明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】対象物にエネルギーを投与するエネルギー投与装置の一実施形態を模式的且つ例示的に示す図である。
【図２】図１に示したエネルギー投与装置の焼灼カテーテルの先端の一実施形態を模式的且つ例示的に示す図である。
【図３】心臓壁上の位置にある焼灼カテーテルの先端を模式的且つ例示的に示す図である。
【図４】比較的長いタイムスパンにわたる従来のＭモード画像を例示的に示す図である。
【図５】比較的短いタイムスパンにわたる従来のＭモード画像を例示的に示す図である。
【図６】Ｍモード画像からの基準画像の決定を例示する図である。
【図７】対象物影響前フェーズに対応する基準画像と、対象物影響フェーズに対応する現在画像とを例示的に示す図である。
【図８】対象物影響前フェーズに対応する基準画像と、図７に例示した現在画像の時点と比較して後の時点での対象物影響フェーズに対応する現在画像とを例示的に示す図である。
【図９】対象物影響フェーズの最後の部分に対応する基準画像と、対象物影響後フェーズに対応する現在画像とを例示的に示す図である。
【図１０】異なる超音波トランスデューサによって収集されて心電図信号と時間的に揃えられた基準画像及び現在画像を例示的に示す図である。
【図１１】比較的長いタイムスパンにわたる基準画像及び現在画像を例示的に示す図である。
【図１２】介入手順中に対象物の超音波データを可視化する超音波データ可視化装置の一実施形態を模式的且つ例示的に示す図である。
【図１３】介入手順中に対象物を示す超音波データを可視化する超音波データ可視化方法の一実施形態を例示的に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、対象物に対して介入手順を実行する介入装置の一実施形態を模式的且つ例示的に示している。この実施形態において、介入装置は、対象物にエネルギーを投与するエネルギー投与装置であり、具体的には、心臓組織を焼灼するアブレーション装置である。アブレーション装置１は、焼灼カテーテルであるエネルギー投与素子１１を有している。焼灼カテーテル１１は、患者テーブルのような支持ユニット９の上に横たわる人物７の心臓８に導入されている。図２に、焼灼カテーテル１１の先端１０を、より詳細に模式的且つ例示的に示す。
【００２７】
焼灼カテーテル１１の先端１０は、焼灼カテーテル１１の先端１０に対して正面方向である第１の収集方向１４で第１の超音波データを収集する正面超音波トランスデューサ２０と、横方向である第２、第３及び第４の収集方向５０、１３、１５で第２、第３及び第４の超音波データを収集する３つの側方トランスデューサ（図２では、これらのうち２つのトランスデューサ２１、２２のみが見えている）とを有している。
【００２８】
正面トランスデューサ２０は、第１の収集方向である軸（アキシャル）方向１４で第１の超音波データを収集するアキシャルトランスデューサと見なされ得る。また、この実施形態において、焼灼カテーテル１１の先端１０は断面において実質的に円形であり、それ故に、横方向５０、１３、１５は半径（ラジアル）方向であると見なされることができ、それぞれの側方トランスデューサはラジアルトランスデューサであると見なされ得る。
【００２９】
焼灼カテーテル１１の先端１０は更に、軸方向の開口１６及び横方向の開口１７、１８を有するアブレーション電極５１を有しており、超音波トランスデューサはこれらの開口を通して超音波データを収集することができる。また、アブレーション電極５１は、洗浄（イリゲーション）液が焼灼カテーテル１１内を流れて焼灼カテーテル１１の先端１０を立ち去ることを可能にするイリゲーション開口１９を有している。
【００３０】
医師が焼灼エネルギーの投与を制御することを可能にするため、アブレーション電極５１は、ワイヤのような導電体（明瞭さの理由により、図２には示さず）を用いることによって、アブレーション制御ユニット３７と電気的に接続される。この実施形態において、アブレーション制御ユニット３７は、心臓組織を焼灼するために心臓組織に無線周波数エネルギーを投与する無線周波数源を有する。アブレーション装置１は更に、焼灼カテーテル１１内の洗浄液の流れを制御するための、ひいては、イリゲーション開口１９を通って焼灼カテーテル１１の先端１０を立ち去る洗浄液を制御するための、イリゲーション制御ユニット３８を有している。焼灼カテーテル１１は、イリゲーション制御ユニット３８からイリゲーション開口１９へと流体を導く管腔を有する。イリゲーション制御ユニット３８は好ましくは、流体源と、焼灼カテーテル１１の先端１０に流体を供給するためのポンプとを有する。
【００３１】
アブレーション装置１は更に、焼灼カテーテル１１の先端１０内の超音波トランスデューサに電気配線のような電気接続（明瞭さの理由により、図２には示さず）を介して電気的に接続される超音波制御ユニット１２を有している。超音波制御ユニット１２、及び焼灼カテーテル１１の先端１０内の超音波トランスデューサは、好ましくは、時間に依存した超音波画像として、異なる収集方向でＭモード画像が収集されるように構成される。
【００３２】
アブレーション装置１は、心臓アブレーション手順の実行及び監視を行うために使用される。アブレーション装置１は特に、心不整脈を治療するように適応される。焼灼カテーテル１１の先端１０内の超音波トランスデューサは、電気生理学検査室内の医師が、心臓壁の特定の関連パラメータを内側からリアルタイムで調査することを可能にする。これを、以下、図３を参照して例示的に説明する。
【００３３】
図３は、焼灼カテーテル１１の先端１０が、第１の収集方向でアキシャル正面トランスデューサを用いることによって超音波データを収集することを示している。対応する超音波ビームを、図３中に破線２４によって模式的に指し示す。超音波が心臓壁２７内に送られ、散乱及び／又は反射された超音波が、焼灼カテーテル１１の先端１０にある正面アキシャルトランスデューサによって受け取られる。結果として得られる時間依存の超音波データ、すなわち、この実施形態においては結果として得られるＭモード画像２８を、図３の右上部分に例示的に示す。Ｍモード画像２８は、ミリメートル（ｍｍ）単位での深さｄに依存し且つ秒（ｓ）単位での時間ｔに依存した超音波信号振幅を示している。線３０は、超音波モニタリングの継続時間を指し示しており、線２９、５２は、心臓組織に焼灼エネルギーを投与する期間を指し示している。線３１は焼灼深さを指し示しており、柱状のもの３４は、ブロック３５を用いて心臓壁２７の手前側２６の位置を指し示すとともに、ブロック３６を用いて焼灼深さを指し示している。超音波Ｍモード画像２８の目視検査により、医師は、心臓壁の厚さ、すなわち、心臓壁の手前側２６及び背面側２５の位置を測定することができ、そして、最適なアブレーションパワー、好ましくは生理食塩水の冷却液である洗浄液の最適な流量、及び最適なアブレーション継続時間のような、最良のアブレーションレジームを決定することができる。焼灼エネルギーの投与中に、リージョン（lesion）形成を監視することができ、医師は、リージョンが貫壁性になるときに、すなわち、治療が心臓壁２７の背面側２５に達するときに、アブレーション手順を停止することができる。心臓組織内にスチームポケットが形成される場合、医師は、その形成をＭモード画像２８内で見ることができ、組織の破裂を防止するために、すなわち、所謂“ポップ”を防止するために、アブレーション手順を停止することができる。
【００３４】
図４は、心臓アブレーション術中に取得され得るＭモード画像６０を模式的且つ例示的に示している。図４中、各縦線は、ロー（未加工）ＲＦラインのエンベロープ検出と例えばノイズ抑圧及びコントラスト強調などの更なる処理との後に得られるＡラインである。図４において、縦軸は深さｄを表しており、横軸は時間ｔを表している。時間が進むにつれ、新たなＡラインがＭモード画像６０内の時間カーソル６２の右側に付け足される。図４に示された白線６２の右側の領域もＡラインで充たされると、白線６２すなわち時間カーソルが左に巻かれて、先に収集されたＡラインを上書きする。図４において、アブレーション期間、すなわち、アブレーションパワーが印加される期間は、バー６１によって指し示されている。完全なＭモード画像は、約１分から２分の期間をカバーし得る。図４は、対象物影響前フェーズ、対象物影響フェーズ、及び対象物影響後フェーズにおける時間依存超音波データを示している。対象物影響フェーズにて、この実施形態においては心臓組織である対象物が、当該対象物にエネルギーを投与することによって該対象物の位置で影響を及ぼされる。それぞれの期間が線６１によって指し示される。
【００３５】
図５は、時間カーソル６４を有する更なるＭモード画像６３を例示的に示しており、この例において、Ｍモード画像６３は４秒のタイムスパンをカバーしており、すなわち、図５に例示されたＭモード画像６３は、図４に例示されたＭモード画像６０より遥かに高い時間分解能で示されている。図５に例示されるように比較的短いタイムスパンが選択される場合、遥かに多い詳細部をＭモード画像内で視認することができる。この高レベルの詳細部は、局所的な心臓壁厚さに関係するものである心臓の後壁の変化のような、重要な情報を明らかにすることができる。しかしながら、短いタイムスパンで高度に詳細な情報を検査するとき、医師は、図４のＭモード画像６０に示されるような遥かに長い時間スケールで発生する組織変化を観察することができなくなる。対照的に、図４に示されたＭモード画像６０は、リージョン形成を指し示す組織変化が観察され得るように、アブレーション中にリアルタイムで収集されるデータをアブレーション前のデータと比較する能力を提供する。また、図４に示された長いタイムスパンのＭモード画像６０は、冷却中の心臓組織のセトリングが観察され得るように、アブレーション後にリアルタイムで収集されるデータを、アブレーション前に収集されたデータ及びアブレーションの最終フェーズでのデータと比較する能力を提供する。これらの比較は、図５に例示された短いタイムスパンのＭモード画像６３を用いてでは行われることができない。
【００３６】
アブレーション装置は、故に、アブレーションによって発生する組織変化が介入手順の幾つかのフェーズにわたって依然として観察されることができながら、高度に詳細なＭモード画像の観察を可能にするという、超音波データの可視化を提供するように適応される。
【００３７】
超音波トランスデューサ２０、２１、２２及び超音波制御ユニット１２は、Ｍモード画像である心臓組織の時間依存超音波データを提供する超音波画像提供ユニットであると見なされ得る。このアブレーション装置は、現在の時間インターバルに対応する時間依存超音波データの一部に基づいて対象物の現在画像を決定する現在画像決定ユニット２３と、基準の時間インターバルに対応する時間依存超音波データの一部に基づいて対象物の基準画像を決定する基準画像決定ユニット３６とを有し、これら基準時間インターバル及び現在時間インターバルは、介入手順（この実施形態においては、或る位置にある心臓組織を該心臓組織にエネルギーを投与することによって焼灼するアブレーション手順）の異なるフェーズに対応する。アブレーション装置１は更に、基準画像及び現在画像を同時に表示するディスプレイ４２を有している。
【００３８】
超音波画像提供ユニット１２、２０、２１、２２及び現在画像決定ユニット２３は好ましくは、基準画像は好ましくは少なくとも一定の時間にわたって不変でありながら、Ｍモード画像の更新に関して知られているように巻き取り的に、現在画像を連続的に更新するように適応される。
【００３９】
基準画像及び現在画像は、フェーズは対象物影響前フェーズ、対象物影響フェーズ及び対象物影響後フェーズであるとして、アブレーション手順の異なるフェーズに対応する。例えば、基準時間インターバルは、アブレーション前の段階である対象物影響前フェーズに対応することができ、現在の時間インターバルは、その間に焼灼エネルギーが対象物に投与されている対象物影響フェーズに対応することができる。あるいは、基準時間インターバルは対象物影響フェーズに対応することができ、現在の時間インターバルは、この例ではアブレーション手順が完了したアブレーション後の段階である対象物影響後フェーズに対応することができる。
【００４０】
アブレーション装置１は、対象物影響前フェーズにおいて、すなわち、アブレーションに先立って、例えば２秒といった比較的短いタイムスパンを有する従来からのＭモード画像を示すように適応されることができ、そこでは、図５に例示したように、上述の巻き取り式にてＡラインが付け足される。アブレーションが開始されたとき、アブレーション前のＭモード画像の最後のセグメントが基準画像として好ましく選択される。故に、アブレーション装置は好ましくは、対象物影響フェーズが開始する時点である開始時間を提供するエネルギー投与時間提供ユニットを有し、基準画像提供ユニット３６は、提供された開始時間に応じて基準時間インターバルを決定するとともに、決定した基準時間インターバルに対応する時間依存超音波画像の部分、すなわち、Ｍモード画像の部分に基づいて、基準画像を決定するように適応され得る。特に、基準画像決定ユニット３６は、基準時間インターバルを、提供された開始時間の直前の時間インターバルとして決定するように適応されることができる。これを図６に例示する。
【００４１】
図６は、線６１によって指し示される対象物影響フェーズの前に存在するものである対象物影響前フェーズと、対象物影響フェーズとにおける、例えば２乃至３秒といった比較的短いタイムスパンを有するＭモード画像６６を示している。アブレーション手順を始める開始時間の直前に位置し且つ約２秒のタイムスパンをカバーするＭモード画像６６の最後のセグメント６５が、基準画像として選択される。約２秒という短いタイムスパンは、毎分３０鼓動という想定される最低の心拍数での単一の心拍サイクルに一致するので、この例において好ましいものである。なお、図６はディスプレイ４２上に示されなくてもよい。図６は、ここでは単に、基準画像の決定を例示するために示されている。
【００４２】
この実施形態において、エネルギー投与時間提供ユニットはアブレーション制御ユニット３７であり、アブレーション制御ユニット３７は、心臓組織にエネルギーが投与されるように当該アブレーション制御ユニット３７が焼灼カテーテルを制御する場合に、基準画像決定ユニット３６が基準画像を決定することを促すための信号を、基準画像決定ユニット３６に送信するように適応される。
【００４３】
ディスプレイ４２上で、基準画像６５は、図７に例示されるように、現在画像６８とは別に示される。現在画像は、従来のＭモード画像から知られているように巻き取り的に更新され続ける。対応する時間カーソル線が、図７では参照符号６４によって参照されている。基準画像６５は不変のままである。基準画像６５及びそれ故に基準時間インターバルは対象物影響前フェーズに対応し、現在画像及びそれ故に現在時間インターバルは対象物影響フェーズに対応する。図７中、線６１は、その間に心臓組織にエネルギーが投与されている期間を指し示している。図７にて見て取れるように、心拍数は、アブレーション中、アブレーション前の心拍数に対して高くなっている。
【００４４】
図８は、現在画像６８及びそれ故に現在時間インターバルが依然として対象物影響フェーズに対応している幾らか後の時点で、ディスプレイユニット４２上に示される基準画像６５及び現在画像６８を例示的に示している。図８にて見て取れるように、現在の組織構造は基準画像に示される構造と比較して変化しており、すなわち、局所的な組織の可動性が壊死のために低下している。
【００４５】
基準画像決定ユニット３６は、エネルギーの投与が停止されるとき、この例ではアブレーション期間である対象物影響フェーズの、例えば２秒といった最後の時間セグメントを含むよう、基準画像を更新するように適応される。故に、エネルギー投与時間提供ユニットはまた、好ましくは、対象物影響フェーズが終了する時点である終了時間を提供するように適応され、基準画像決定ユニット３６は、提供された終了時間に応じて基準時間インターバルを決定するとともに、決定した基準時間インターバルに対応する時間依存超音波画像すなわちＭモード画像の部分に基づいて、基準画像を決定するように適応される。特に、基準画像決定ユニットは好ましくは、基準時間インターバルを、提供された終了時間の直前に位置する或る固定の時間期間を有する時間インターバルとして決定するように適応される。この実施形態において、エネルギー投与時間提供ユニットはアブレーション制御ユニット３７であり、これが、基準画像決定ユニット３６に、焼灼エネルギーの投与が停止された時を指し示す信号を提供する。図９は、対象物影響フェーズが終了する直前の時間インターバルに対応するそのような基準画像６９と、現在画像７０とを例示的に示しており、これらがディスプレイ４２上に示され得る。この例において、基準画像は対象物影響フェーズに属し、現在画像は対象物影響後フェーズに属する。他の一実施形態において、基準画像は更新されなくてもよく、すなわち、焼灼エネルギーの投与が停止された後に、基準画像が依然として、アブレーション前のデータを、これらのデータを現在画像により示されるライブデータと比較するために示すようにしてもよい。
【００４６】
基準データのタイムスパン、すなわち、基準画像を定める基準時間インターバルは、焼灼エネルギーの投与の開始に基づいて自動的に決定されることができる。この開始、すなわち、対象物影響フェーズの始まりは、図７を参照して上述したようにアブレーション制御ユニット３７から受信される信号によって指し示されることができる。しかしながら、エネルギー投与時間提供ユニットは、焼灼エネルギーの投与の開始の時間をＭモード画像から検出する別個のユニットであってもよい。また、アブレーション装置１の入力ユニット４１を用いて、焼灼エネルギーの投与の開始の時間をユーザが入力することを可能にし得る。故に、入力ユニット４１も、エネルギー投与時間提供ユニットであるとして見なされ得る。アブレーションの開始、すなわち、対象物影響フェーズが始まる開始時間が指し示された後、基準時間インターバルが、開始時間から始めてその前の例えば２秒といった時間インターバルとして定められ得る。基準時間インターバルひいては基準画像はまた、入力ユニット４１を用いることによって完全に手動で選択されてもよい。対象物影響フェーズが終了する時点である終了時間及びそれに対応する基準画像の決定も、ａ）入力ユニット４１を用いることで手動提供され得る終了時間、ｂ）アブレーション制御ユニット３７によって提供され得る終了時間、又はｃ）Ｍモード画像から決定され得る終了時間に基づき得る。
【００４７】
図４−９は、単一の超音波トランスデューサのみによって収集された超音波データを示している。しかしながら、アブレーション装置１はまた、複数の超音波トランスデューサのうちの２つ以上によって収集される超音波データをディスプレイ４２上に示すように適応されることもできる。例えば、図１０に例示的に示すように、ディスプレイ４２は、ディスプレイ４２の基準領域７１内に、焼灼カテーテル１１の先端１０にある４つの超音波トランスデューサに対応する４つの基準画像７３、…、７６を示すことができる。それに対応して、ディスプレイユニット４２は、ディスプレイ４２のライブデータ領域７２内に、それら４つの超音波トランスデューサに対応する４つの現在画像８０、…、８３を示すことができる。
【００４８】
アブレーション装置１は更に、基準及び現在の時間インターバルに対応する時間依存生理学的信号を提供する生理学的信号提供ユニットを有し、ディスプレイ４２は、提供された生理学的信号と現在画像及び基準画像とを同時に表示するように適応され、提供された生理学的信号と現在画像及び基準画像とがディスプレイ４２上で時間的に揃えられる。この実施形態において、生理学的信号提供ユニットは、人物７の胸部上に配置される心電図検査電極４３を有し、心電図検査電極４３は、電気配線のような電気接続４４を介して心電図検査制御ユニット８７と電気的に接続されている。基準の心電図（ＥＣＧ）データ７７及び現在のＥＣＧデータ８４が、基準及び現在の超音波画像７３、…、７６及び８０、…、８３と時間的に揃えてディスプレイ４２上に示される。故に、特に高速なリフレッシュレートに関して、すなわち、特に比較的短いタイムスパンでの基準及び現在の超音波画像に関して、双方の情報源からの基準及びライブのデータのタイミングがアライメントされるように、超音波データの可視化が、電位図記録の可視化と結び付けられ得る。
【００４９】
ディスプレイ４２は、基準及び現在の超音波画像７３、…、７６及び８０、…、８３と時間的に揃えられた、更なる基準ＥＣＧ又は電位図（ＥＧＭ）データ７８、７９と、対応する更なる現在ＥＣＧ又はＥＧＭデータ８５、８６とを示すように適応されることができる。このＥＣＧデータは、更なる心電図検査電極によって測定されることができ、このＥＧＭデータは、図２に不図示の、焼灼カテーテルの先端上の対応する電極によって測定されることができる。
【００５０】
図１０には４つ全ての超音波トランスデューサの超音波データが示されているが、当然ながら、１つ、２つ又は３つのみの超音波トランスデューサの超音波データをディスプレイ４２が示すことも可能である。どの超音波トランスデューサの超音波データがディスプレイ４２上に示されるかは、入力ユニット４１を介してユーザによって選択可能とし得る。しかしながら、ディスプレイ４２又はアブレーション装置の別のユニットが、その超音波データが表示される１つ又は幾つかの超音波トランスデューサを自動的に選択するように適用されてもよい。
【００５１】
図７−１０において、現在時間インターバル及び基準時間インターバルは比較的短い。例えば、それらはおよそ数秒をカバーし得る。しかし、現在時間インターバルと基準時間インターバルとの間の時間的な距離は比較的大きくなり得る。例えば、アブレーション手順が始められる前の心臓組織を基準画像が示し、且つアブレーション手順の終了時点での心臓組織を現在画像が示す場合、基準時間インターバルと現在時間インターバルとの間の時間距離は約１分又は２分となり得る。
【００５２】
上述の実施形態においては、超音波画像のタイムスパンが、例えばほんの数秒と、比較的短いが、ディスプレイ４２上に示される超音波画像のタイムスパンは、例えば１分又は数分と、もっと長くすることもできる。図１１は、タイムスパンがもっと長いものであるそのような状況を例示的に示している。
【００５３】
図１１には、焼灼エネルギーが心臓組織に投与される前の対象物影響前フェーズに対応する基準超音波画像８７が示されている。また、対象物影響フェーズを表す現在画像８８が示されている。図１１において、線８９、９１は、エネルギーの投与によるリージョン形成を指し示しており、線９０は、焼灼エネルギーが投与される心臓壁の背面側の位置を指し示している。ディスプレイ４２が線８９、９０、９１を示すことを可能にするため、現在画像決定ユニット２３又はアブレーション装置１の別のユニットが、超音波データからリージョン形成及び背面側の位置を自動的に検出するように適応され得る。故に、超音波画像のリフレッシュレートがもっと低速である場合にも、超音波データの解釈を支援するために、ライブデータの隣に基準データを示すことができる。
【００５４】
上述の実施形態においては、現在画像決定ユニット２３は、現在時間インターバルに対応した、提供された時間依存超音波画像の部分として、すなわち、Ｍモード画像の部分として、現在画像を決定するように適応され、基準画像決定ユニットは、基準時間インターバルに対応した、提供された時間依存超音波画像の部分として、基準画像を決定するように適応されている。しかしながら、現在画像決定ユニットはまた、提供された時間依存超音波画像を処理することによって得られた処理画像のうちの現在時間インターバルに対応する部分として、現在画像を決定するように適応されてもよく、また、基準画像決定ユニットは、処理画像のうちの基準時間インターバルに対応する部分として、基準画像を決定するように適用されてもよい。処理された画像は、例えば、モーション画像、歪み画像、ゲーティングされた画像、又は、特定の画素が対象物の特定の部分を表す尤もらしさを指し示す尤度画像である。
【００５５】
例えば、心電図検査電極は、心電図検査制御ユニットと一緒になって、アブレーション対象の心臓の運動を指し示す反復信号として、心電図検査信号を提供することができる。心電図検査電極及び心電図検査制御ユニットの組み合わせは、故に、反復信号提供ユニットであると見なされ得る。他の実施形態において、反復信号はまた、別の手法で提供されてもよく、例えば、Ｍモード画像から決定され得る。故に、反復信号提供ユニットはまた、Ｍモード画像から反復信号を決定する計算ユニットとすることもできる。現在画像決定ユニット及び基準画像決定ユニットは、提供される反復信号と、提供される時間依存超音波画像、すなわち、提供されるＭモード画像とに基づいて、基準及び現在の時間インターバルのそれぞれに関するゲーティングされた基準及び現在の画像を決定するように適応され得る。例えば、心電図検査信号に基づいて、どのＡラインがどの心臓位相に対応するかを決定することができ、特定の心臓位相に関してゲーティングされたＭモード画像を決定するために、その特定の心臓位相に対応するＡライン群が結合され得る。このようにして或る心臓位相に関して決定された、ゲーティングされたＭモード画像は、心サイクルにわたってＭモード画像がどのように変化するかを示すために複数の異なる心臓位相に対応する複数のゲーティングされたＭモード画像をディスプレイ上の同じ位置に時間的に連続して示すことによって好ましく形成される動的ゲーティドＭモード画像と比較して、静的ゲーティドＭモード画像であると見なされ得る。ゲーティングされた静的あるいは動的な基準画像を形成するＡラインは、好ましくは、対象物影響前フェーズ又は対象物影響フェーズに対応し、ゲーティングされた静的あるいは動的な現在画像を形成するＡラインは、別のフェーズ、すなわち、対象物影響フェーズ又は対象物影響後フェーズに対応する。歪み画像に変換されるように超音波画像を処理することには、周知の歪み変換アルゴリズムを用いて、画像内の各位置に局所的な歪み値に対応する階調値が示される画像を生成することができる。モーション画像を生成することには、既知の動き検出アルゴリズムを用いることができ、画像内の各位置が局所的な動きの大きさを表すとともに可能性として動きの方向をも表すように、得られたモーション画像をカラーコード化することができる。尤度画像は、画像内の各位置に特定の組織型と一致する度合いを指し示す階調値が示される画像とし得る。
【００５６】
焼灼カテーテル１１の先端１０は、心臓壁上の第１の位置へと移動されることができ、第１の位置に到達した後に、この位置の心臓組織を焼灼するために心臓組織に焼灼エネルギーが投与され得る。焼灼エネルギーの投与中、医師はディスプレイ４２上で現在画像及び基準画像を見ることができ、医師は、自身の観察に基づいて、好適な時に焼灼エネルギーの投与を停止させることができる。焼灼エネルギーの投与が第１の位置で完了された後、焼灼カテーテル１１の先端１０は、心臓壁上の第２の位置に、この第２の位置でもアブレーション手順を実行するために移動されることができる。その後、焼灼カテーテル１１の先端１０は、更なる位置に、それらの位置でも心臓組織を焼灼するために移動されることができる。
【００５７】
基準画像決定ユニット３６は、エネルギーが投与される時とそれが投与されない時とを知り、故に、対象物影響前フェーズ、対象物影響フェーズ、及び対象物影響後フェーズの間で区別を行うことができる。基準画像決定ユニット３６は、故に、特には対象物影響前フェーズ又は対象物影響フェーズである所望のフェーズに対応するように、基準画像を決定することができる。しかしながら、アブレーション装置１はまた、１つの位置から別の位置への焼灼カテーテル１１の先端１０の移動中に焼灼エネルギーの投与がオフに切り換えられない場合に、基準画像決定ユニットが異なるフェーズ間で区別を行うことを可能にするように構成されてもよい。具体的には、アブレーション装置１は、そこで心臓組織を焼灼すべき新たな位置に焼灼カテーテル１１の先端１０が到達した時を指し示す位置変化信号を提供するための、この実施形態においては押しボタンを有するハンドグリップである位置変化信号提供ユニット４０を有することができ、基準画像決定ユニットは、提供される位置変化信号に応じて、その新たな位置に焼灼カテーテル１１の先端１０が到達した直後の時間インターバルを基準時間インターバルとして決定するとともに、決定した基準時間インターバルに対応する時間依存超音波画像の部分に基づいて基準画像を決定するように適応され得る。故に、アブレーション装置はまた、アブレーションパワーがオンにされたまま医師が異なる瞬間に焼灼カテーテルの先端を移動させて、それにより、重なり合うリージョン又は所謂“リージョン線”を作り出すものである“ドラッグ・アンド・アブレート”と呼ばれるアブレーション手順で使用されるように適応され得る。アブレーション中の異なる時点においてカテーテルの先端が異なる心臓壁位置にあるこの状況においては、第１の心臓壁位置に属する対象物影響前の基準画像は、その意義をほとんど失う。故に、アブレーションパワーの送達中に焼灼カテーテルの先端がまさに次の位置に移動される瞬間でのドラッグ・アンド・アブレートの状況では、基準画像が最新のＡライン群で更新され、焼灼カテーテルの先端が該次の位置に移動された直後には心臓組織は未だ実質的に影響されておらず、それ故に、カテーテルの先端が該次の位置に到達した直後のこの最新のＡライン群が対象物影響前フェーズの最後の部分の基準画像を定めるものと見なされ得ると仮定される。
【００５８】
このような基準画像を決定するためには、基準画像決定ユニットは、焼灼カテーテルの先端が移動される時及びそれが新たな位置で止まる時を知る必要がある。図１に示した実施形態においては、位置変化信号提供ユニット４０が、押しボタンを有するハンドグリップによって形成されており、これが、焼灼カテーテルの先端が新たな位置に到達した時を指し示す位置変化信号を提供する。しかしながら、これに代えて、あるいは加えて、焼灼カテーテルの先端が移動された後に新たな位置で止まる時を別の手法で決定する位置変化信号提供ユニットを用いてもよい。例えば、この位置変化信号提供ユニットは、ライブ超音波データから、すなわち、現在画像から自動的にこの情報を決定するように適応された計算ユニットとし得る。
【００５９】
再び図１を参照するに、アブレーション装置１は更に、人物７内の焼灼カテーテル１１の先端１０の位置を検出する位置検出システム２を有している。この実施形態において、位置検出システム２は、ｘ線透視（フルオロスコピー）システム、特にｘ線Ｃアームシステムである。ｘ線透視システムは、テーブル９上の人物７を横断するｘ線６を生成するｘ線源５を有しており、人物７を横断したｘ線６がｘ線検出器３によって検出される。ｘ線透視システム２は更に、ｘ線源５とｘ線検出器３とを制御するフルオロスコピー制御ユニット４を有している。ｘ線検出器３は、ディスプレイ４２上に示されることが可能な、人物７のｘ線画像を生成する。生成されたｘ線画像上で、焼灼カテーテル１１の先端１０を人物７内で視認することができ、それ故に、ｘ線画像は人物７内の焼灼カテーテル１１の先端１０の位置を示す。他の実施形態においては、電磁センサや超音波センサなどに基づく位置検出システムのような、人物内のカテーテルの先端の位置を検出するための他の位置検出システムが用いられ得る。
【００６０】
アブレーション装置は更に、焼灼カテーテル１１、特にカテーテル先端１０が、人物７内の所望の位置まで操縦されることを可能にするナビゲーションユニット３９を有している。ナビゲーションユニット３９は、ユーザが完全なる手動あるいは半自動で焼灼カテーテル１１を操縦することを可能にするように適応され得る。焼灼カテーテル１１は、ナビゲーションユニット３９によって制御されることが可能な内蔵ガイド手段（図１には図示せず）を有する。焼灼カテーテル１１は、カテーテルの先端１０を人物７内の所望位置まで案内するために、例えば、操舵ワイヤの使用によって操舵あるいは操縦され得る。
【００６１】
超音波トランスデューサ、超音波制御ユニット、現在画像決定ユニット、基準画像決定ユニット、ディスプレイ、エネルギー投与時間提供ユニット、位置変化信号提供ユニット、入力ユニット、及び生理学的信号提供ユニットは、基準画像及び現在画像を決定して表示するために使用され、故に、アブレーション装置と統合される超音波データ可視化装置を形成するものと見なされ得る。しかしながら、超音波データ可視化装置はまた、図１２に模式的且つ例示的に示されるような別個の装置であってもよい。
【００６２】
その超音波データ可視化装置２０１は、この実施形態においては心臓組織のＭモード画像である対象物の時間依存超音波画像を提供する超音波画像提供ユニット２０２を有している。超音波画像提供ユニット２０２は、例えば、受信した超音波信号に基づいてＭモード画像を決定するＭモード画像決定ユニットとすることができ、あるいは、超音波画像提供ユニット２０２は、Ｍモード画像を受信して、受信したＭモード画像を提供する単なる受信ユニットであってもよい。超音波データ可視化装置２０１は更に、対象物影響フェーズが開始する時点である開始時間を提供し、且つ／或いは対象物影響フェーズが終了する時点である終了時間を提供するエネルギー投与時間提供ユニット２０３を有している。また、エネルギー投与時間提供ユニット２０３は、開始時間及び／又は終了時間を指し示す信号を例えばアブレーション制御ユニットから受信して、対応する開始時間及び／又は終了時間を提供する単なる受信ユニットであってもよい。しかしながら、エネルギー投与時間提供ユニット２０３はまた、時間依存超音波画像から、特に提供されたＭモード画像から開始時間及び／又は終了時間を決定するように適応されてもよい。位置変化信号提供ユニット２０４が、そこで心臓組織を焼灼すべき新たな位置に焼灼カテーテルの先端が到達した時を指し示す位置変化信号を提供するように適応される。また、このユニットは単なる受信ユニットであってもよく、その場合、この受信ユニットは、位置変化信号を、例えば、新たな位置に到達した時に医師によって押されることが可能な押しボタンから受信するように適応される。位置変化信号提供ユニット２０４はまた、時間依存超音波画像から、特に提供されたＭモード画像から位置変化信号を決定する計算ユニットとし得る。
【００６３】
超音波データ可視化装置は更に、心電図検査信号のような生理学的信号を対応する測定要素から受信して、受信した生理学的信号を提供するように適応された生理学的信号提供ユニット２０５を有することができる。生理学的信号提供ユニット２０５は更に、例えば生理学的信号内のノイズを低減して信号を強化するために、生理学的信号を処理するように適応され得る。
【００６４】
超音波データ可視化装置２０１は更に、現在画像決定ユニット２０６及び基準画像決定ユニット２０７を有している。現在画像決定ユニット２０６は、現在の時間インターバルに対応する時間依存超音波画像の部分に基づいて、この実施形態においては心臓組織である対象物の現在画像を決定するように適応され、基準画像決定ユニット２０７は、基準の時間インターバルに対応する時間依存超音波画像の部分に基づいて、対象物の基準画像を決定するように適応され、これら基準時間インターバル及び現在時間インターバルは、アブレーション手順の異なるフェーズに対応する。
【００６５】
超音波データ可視化装置２０１は更に、入力ユニット２０８及びディスプレイ２０９を有している。入力ユニット２０８は、例えば、ユーザが基準時間インターバルを入力することを可能にするように適応されることができ、ディスプレイ２０９は、基準画像及び現在画像を同時に表示するように適応される。
【００６６】
以下、図１３のフローチャートを参照して、介入手順中に対象物を示す超音波データを可視化する超音波データ可視化方法の一実施形態を例示的に説明する。
【００６７】
この実施形態において、介入手順はアブレーション手順であり、対象物は心臓壁の心臓組織である。ステップ３０１にて、超音波画像提供ユニットにより、心臓組織の時間依存超音波画像が提供される。この実施形態において、心臓組織のＭモード画像が提供される。ステップ３０２にて、基準時間インターバルに対応するＭモード画像の部分に基づいて、心臓組織の基準画像が決定される。例えば、ステップ３０２で、対象物影響前フェーズ内の基準時間インターバル及び対応する基準画像が決定され得る。ステップ３０３にて、現在時間インターバルに対応するＭモード画像の部分に基づいて、心臓組織の現在画像が決定される。現在時間インターバルは、アブレーション手順のうちの、基準時間インターバルとは別のフェーズ内である。例えば、現在時間インターバルは対象物影響フェーズ内である。基準時間インターバル及び現在時間インターバルの長さは、ディスプレイ上のそれぞれの領域の時間的長さによって定められ得る。ステップ３０４にて、基準画像及び現在画像が同時にディスプレイ上に示される。ステップ３０５にて、ステップ３０３での現在画像を更新するために、Ｍモード画像すなわち対応するＡライン群が更に提供される。故に、ステップ３０３、３０４及び３０５は好ましくは、従来のＭモード画像から知られているように巻き取り式にて現在画像が連続的に更新されるように、ループにて実行される。
【００６８】
上述の実施形態において、介入手順はアブレーション手順であるが、他の実施形態において、超音波データ可視化装置はまた、相異なるフェーズに対応する基準画像と現在画像とが同時に表示され得るように、複数の異なるフェーズを有する別の介入手順中に対象物を示す超音波データを可視化するように適応され得る。
【００６９】
上述の実施形態において、心臓組織が当該心臓組織にエネルギーを投与することによって影響を及ぼされ、超音波データ可視化装置を用いることによって心臓組織へのエネルギーの投与がモニタされているが、他の実施形態において、超音波データ可視化装置はまた、別の対象物の超音波データ、例えば、介入手順が適用される別の器官のような生物の別の部分の超音波データ、を可視化するように適応され得る。
【００７０】
開示した実施形態へのその他の変形が、図面、本開示及び添付の請求項の検討から、請求項に係る発明を実施する当業者によって理解されて実現され得る。
【００７１】
請求項において、用語“有する”はその他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞“ａ”又は“ａｎ”は複数であることを排除するものではない。
【００７２】
単一のユニット又は装置が、請求項に記載される複数のアイテムの機能を果たしてもよい。特定の複数の手段が相互に異なる従属項に記載されているという単なる事実は、それらの手段の組合せが有利に使用され得ないということを指し示すものではない。
【００７３】
１つ若しくは複数のユニット又は装置によって実行される現在画像の決定、基準画像の決定、処理された画像の決定などのような手順は、別の個数のユニット又は装置によって実行されてもよい。超音波データ可視化方法に従った超音波データ可視化装置の手順及び／又は制御は、コンピュータプログラムのプログラムコード手段として、及び／又は専用ハードウェアとして実装され得る。
【００７４】
コンピュータプログラムは、他のハードウェアとともに供給されるか、他のハードウェアの一部として供給されるかする例えば光記憶媒体又は半導体媒体などの好適な媒体にて格納／配布され得るが、例えばインターネット又はその他の有線若しくは無線の遠隔通信システムを介してなど、その他の形態で配布されてもよい。
【００７５】
請求項中の如何なる参照符号も、範囲を限定するものとして解されるべきでない。
【００７６】
本発明は、介入手順中に対象物を示す超音波データを可視化する超音波データ可視化装置に関する。対象物の基準画像及び現在画像が同時に表示され、現在画像は現在時間インターバルに対応し、基準画像は基準時間インターバルに対応し、現在時間インターバル及び基準時間インターバルは介入手順の相異なるフェーズに対応する。故に、基準画像も表示されて、現在画像を基準画像と比較するためにユーザによって使用されることができるので、介入手順の複数の異なるフェーズにわたる概観を依然として提供することができながら、例えば、介入手順によって引き起こされ得る詳細な対象物変化をユーザが観察することを可能にする比較的高い時間分解能で、現在画像を示すことができる。
【図１】
2015536703.tif 000003
【図２】
2015536703.tif 000004
【図３】
2015536703.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2015536703.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2015536703.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2015536703.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成27年4月21日(2015.4.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
介入手順中に対象物を示す超音波データを可視化する超音波データ可視化装置であって、
前記対象物の時間依存超音波画像を提供する超音波画像提供ユニットと、
現在時間インターバルに対応する前記時間依存超音波画像の部分に基づいて、前記対象物の現在画像を決定する現在画像決定ユニットと、
基準時間インターバルに対応する前記時間依存超音波画像の部分に基づいて、前記対象物の基準画像を決定する基準画像決定ユニットであり、前記基準時間インターバル及び前記現在時間インターバルは前記介入手順の相異なるフェーズに対応する、基準画像決定ユニットと、
前記基準画像及び前記現在画像を同時に表示するディスプレイと、
を有し、
前記介入手順は、エネルギー投与素子を用いて前記対象物にエネルギーを投与することによって前記対象物の或る位置で前記対象物が影響を及ぼされる対象物影響フェーズと、対象物影響前フェーズと、対象物影響後フェーズとを含み、前記基準時間インターバル及び前記現在時間インターバルはこれらのフェーズのうちの相異なるものに対応し、
当該超音波データ可視化装置は、前記対象物影響フェーズが開始する時点である開始時間を提供するエネルギー投与時間提供ユニットを有し、前記基準画像決定ユニットは、提供された前記開始時間に応じて前記基準時間インターバルを決定し、且つ該決定した基準時間インターバルに対応する前記時間依存超音波画像の部分に基づいて前記基準画像を決定するように適応される、
超音波データ可視化装置。
【請求項２】
当該超音波データ可視化装置は、前記対象物影響フェーズが終了する時点である終了時間を提供するエネルギー投与時間提供ユニットを有し、前記基準画像決定ユニットは、提供された前記終了時間に応じて前記基準時間インターバルを決定し、且つ該決定した基準時間インターバルに対応する前記時間依存超音波画像の部分に基づいて前記基準画像を決定するように適応される、請求項１に記載の超音波データ可視化装置。
【請求項３】
前記介入手順中、前記エネルギー投与素子は、前記対象物上の複数の異なる位置に、該複数の異なる位置で前記対象物に影響を及ぼすために移動され、当該超音波データ可視化装置は更に、前記対象物が影響を及ぼされる新たな位置に前記エネルギー投与素子が到達した時を指し示す位置変化信号を提供する位置変化信号提供ユニットを有し、前記基準画像決定ユニットは、提供された前記位置変化信号に応じて、前記新たな位置に前記エネルギー投与素子が到達した直後の時間インターバルを、前記対象物影響前フェーズにおける前記基準時間インターバルとして決定し、且つ該決定した基準時間インターバルに対応する前記時間依存超音波画像の部分に基づいて前記基準画像を決定するように適応される、請求項１に記載の超音波データ可視化装置。
【請求項４】
当該超音波データ可視化装置は更に、ユーザが前記基準時間インターバルを入力することを可能にする入力ユニットを有し、前記基準画像決定ユニットは、該入力された基準時間インターバルに対応する前記時間依存超音波画像の部分に基づいて前記基準画像を決定するように適応される、請求項１に記載の超音波データ可視化装置。
【請求項５】
当該超音波データ可視化装置は更に、前記基準時間インターバル及び前記現在時間インターバルに対応した時間依存の生理学的信号を提供する生理学的信号提供ユニットを有し、前記現在画像決定ユニット及び前記基準画像決定ユニットは、時間依存の現在及び基準画像を決定するように適応され、前記ディスプレイは、提供された前記生理学的信号と前記現在及び基準画像とを同時に表示するように適応され、提供された前記生理学的信号と前記現在及び基準画像とが前記ディスプレイ上で時間的に揃えられる、請求項１に記載の超音波データ可視化装置。
【請求項６】
前記超音波画像提供ユニット及び前記現在画像決定ユニットは、前記現在画像をリアルタイムで提供するように適応される、請求項１に記載の超音波データ可視化装置。
【請求項７】
前記超音波画像提供ユニットは、前記対象物の前記時間依存超音波画像としてＭモード画像を提供するように適応される、請求項１に記載の超音波データ可視化装置。
【請求項８】
前記現在時間インターバル及び前記基準時間インターバルは、前記現在時間インターバルと前記基準時間インターバルとの間の時間的な距離より小さい、請求項１に記載の超音波データ可視化装置。
【請求項９】
前記現在画像決定ユニットは、提供された前記時間依存超音波画像、又は提供された前記時間依存超音波画像を処理することによって得られる処理された画像、のうちの前記現在時間インターバルに対応する部分として、前記現在画像を決定するように適応され、前記基準画像決定ユニットは、提供された前記時間依存超音波画像、又は前記処理された画像、のうちの前記基準時間インターバルに対応する部分として、前記基準画像を決定するように適応される、請求項１に記載の超音波データ可視化装置。
【請求項１０】
前記処理された画像は、ｉ）モーション画像、ｉｉ）歪み画像、ｉｉｉ）前記対象物が反復的に動く対象物である場合のゲーティングされた画像、又はｉｖ）特定の画素が前記対象物の特定の部分を表す尤もらしさを指し示す尤度画像である、請求項９に記載の超音波データ可視化装置。
【請求項１１】
対象物に対して介入手順を実行する介入装置であって、
前記対象物に対して前記介入手順を実行する介入素子と、
対象物の超音波データを可視化する請求項１に記載の超音波データ可視化装置と、
を有する介入装置。
【請求項１２】
介入手順中に対象物を示す超音波データを可視化する超音波データ可視化方法であって、
超音波画像提供ユニットにより、前記対象物の時間依存超音波画像を提供し、
現在画像決定ユニットにより、現在時間インターバルに対応する前記時間依存超音波画像の部分に基づいて、前記対象物の現在画像を決定し、
基準画像決定ユニットにより、基準時間インターバルに対応する前記時間依存超音波画像の部分に基づいて、前記対象物の基準画像を決定し、前記基準時間インターバル及び前記現在時間インターバルは前記介入手順の相異なるフェーズに対応し、
ディスプレイにより、前記基準画像及び前記現在画像を同時に表示する、
ことを有し、
前記介入手順は、エネルギー投与素子を用いて前記対象物にエネルギーを投与することによって前記対象物の或る位置で前記対象物が影響を及ぼされる対象物影響フェーズと、対象物影響前フェーズと、対象物影響後フェーズとを含み、前記基準時間インターバル及び前記現在時間インターバルはこれらのフェーズのうちの相異なるものに対応し、
当該方法は、前記対象物影響フェーズが開始する時点である開始時間を提供し、提供された前記開始時間に応じて前記基準時間インターバルを決定し、且つ該決定した基準時間インターバルに対応する前記時間依存超音波画像の部分に基づいて前記基準画像を決定することを有する、
超音波データ可視化方法。
【請求項１３】
介入手順中に対象物を示す超音波データを可視化するための超音波データ可視化コンピュータプログラムであって、請求項１に記載の超音波データ可視化装置を制御するコンピュータ上で実行されるときに、前記超音波データ可視化装置に、請求項１２に記載の超音波データ可視化方法のステップを実行させるプログラムコード、を有するコンピュータプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
アブレーション手順の全体にわたる概観をディスプレイ上に提示するのには、ディスプレイ上に示される超音波データの時間分解能が比較的低く、それにより、アブレーション手順によって生じる詳細な組織変化を医師が超音波監視することが比較的困難にされている。
米国特許出願公開第２００８／０３０４７３０号明細書には、所定の時間フェーズにて収取された超音波画像データに基づいて輪郭検出器が特定の組織の輪郭を検出する超音波撮像装置が記載されている。輪郭追跡部が、各時間フェーズにて収集された超音波画像データ内の特定の組織の輪郭を構成する点群の各々の位置を、各時間フェーズに関するパターンマッチングによって取得する。計算部が、各時間フェーズにおける輪郭を構成する点群の各々の位置に基づいて、各時間フェーズにおける特定の組織の運動状態を指し示すモーション情報を取得する。表示コントローラが、ディスプレイを制御して、時間フェーズごとに、各時間フェーズで収集された超音波画像データに基づく超音波画像を表示する。また、表示コントローラは、ディスプレイを制御して、各時間フェーズの各オケージョンについて、各時間フェーズにおけるモーション情報を表示する。
米国特許出願公開第２００２／００３５３２９号明細書には、超音波で被検体の内側をスキャンして断面画像を取得する超音波診断装置が記載されている。等しい断面積を保持するための基準としての部分が診断中の画像から抽出される基準画像が生成される。基準画像は、モーション画像上に重ね合わされた静止画像として表示される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明の第１の態様において、介入手順中に対象物を示す超音波データを可視化する請求項１に従った超音波データ可視化装置が提示される。当該超音波データ可視化装置は、
対象物の時間依存超音波画像を提供する超音波画像提供ユニットと、
現在時間インターバルに対応する時間依存超音波画像の部分に基づいて、対象物の現在画像を決定する現在画像決定ユニットと、
基準時間インターバルに対応する時間依存超音波画像の部分に基づいて、対象物の基準画像を決定する基準画像決定ユニットであり、基準時間インターバル及び現在時間インターバルは介入手順の相異なるフェーズに対応する、基準画像決定ユニットと、
基準画像及び現在画像を同時に表示するディスプレイと
を有する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
介入手順は、エネルギー投与素子を用いて対象物にエネルギーを投与することによって対象物の或る位置で対象物が影響を及ぼされる対象物影響フェーズと、対象物影響前フェーズ（プレ対象物影響フェーズ）と、対象物影響後フェーズ（ポスト対象物影響フェーズ）とを含み、基準時間インターバル及び現在時間インターバルはこれらのフェーズのうちの相異なるものに対応する。例えば、介入手順は、対象物を焼灼するアブレーション手順とすることができ、基準時間インターバルは、アブレーション前の段階である対象物影響前フェーズに対応することができ、現在時間インターバルは、その間に焼灼エネルギーが対象物に投与されている対象物影響フェーズに対応することができ、あるいは、基準時間インターバルは対象物影響フェーズに対応することができ、現在時間インターバルは、この例ではアブレーション手順が完了したアブレーション後の段階である対象物影響後フェーズに対応することができる。故に、この超音波データ可視化装置を用いることで、アブレーション手順の複数の異なるフェーズにわたる概観を依然として提供することができながら、アブレーション手順中の対象物の変化における細部を観察することができる。アブレーション手順は好ましくは、心臓組織を焼灼する心臓アブレーション手順である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
超音波データ可視化装置は更に、対象物影響フェーズが開始する時点である開始時間を提供するエネルギー投与時間提供ユニットを有し、基準画像決定ユニットは、提供された開始時間に応じて基準時間インターバルを決定し、且つ該決定した基準時間インターバルに対応する時間依存超音波画像の部分に基づいて基準画像を決定するように適応される。具体的には、基準画像決定ユニットは、提供された開始時間の直前の時間インターバルとして、基準時間インターバルを決定するように適応され得る。故に、対象物影響前フェーズの最後の部分に対応する画像を、基準画像として提供することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明の他の一態様において、介入手順中に対象物を示す超音波データを可視化する請求項１２に従った超音波データ可視化方法が提示される。当該超音波データ可視化方法は、
超音波画像提供ユニットにより、対象物の時間依存超音波画像を提供し、
現在画像決定ユニットにより、現在時間インターバルに対応する時間依存超音波画像の部分に基づいて、対象物の現在画像を決定し、
基準画像決定ユニットにより、基準時間インターバルに対応する時間依存超音波画像の部分に基づいて、対象物の基準画像を決定し、基準時間インターバル及び現在時間インターバルは介入手順の相異なるフェーズに対応し、
ディスプレイにより、基準画像及び現在画像を同時に表示する、
ことを有する。
介入手順は、エネルギー投与素子を用いて対象物にエネルギーを投与することによって対象物の或る位置で対象物が影響を及ぼされる対象物影響フェーズと、対象物影響前フェーズと、対象物影響後フェーズとを含み、基準時間インターバル及び現在時間インターバルはこれらのフェーズのうちの相異なるものに対応する。
当該方法は更に、
前記対象物影響フェーズが開始する時点である開始時間を提供し、提供された前記開始時間に応じて前記基準時間インターバルを決定し、且つ該決定した基準時間インターバルに対応する前記時間依存超音波画像の部分に基づいて前記基準画像を決定する
ことを有する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明の他の一態様において、介入手順中に対象物を示す超音波データを可視化するための超音波データ可視化コンピュータプログラムが提示され、当該コンピュータプログラムは、請求項１に記載の超音波データ可視化装置を制御するコンピュータ上で実行されるときに、超音波データ可視化装置に、請求項１２に記載の超音波データ可視化方法のステップを実行させるプログラムコード手段を有する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
理解されるべきことには、請求項１の超音波データ可視化装置、請求項１１の介入装置、請求項１２の超音波データ可視化方法、及び請求項１３の超音波データ可視化コンピュータプログラムは、特には従属項に規定されるような、同様及び／又は同質の好適実施形態を有する。
【国際調査報告】
2015536703.tif 000016
2015536703.tif 000017
2015536703.tif 000018