(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
心臓カテーテルを用いた電気生理学的な検査または手術のための心臓カテーテルシミュレーション装置であって、
モデル心臓の三次元デジタルデータを格納した三次元データベースと、
その三次元デジタルデータにおける所定のポイントに電気生理的なデータを含ませて格納したポイントデータテーブルと、
心臓カテーテルの模擬的な位置および動きをデジタルなカテーテルデータとして入力可能なカテーテル入力手段と、
そのカテーテル入力手段から入力されたカテーテルデータを前記三次元デジタルデータと合成する演算手段と、
その演算手段が合成した合成三次元データを画面出力する出力手段と、
前記モデル心臓に対応した模擬的な心電図を出力させるための模擬ポリグラフ用データを格納した模擬ポリグラフ用データベースと、
その模擬ポリグラフ用データベースの模擬ポリグラフ用データを用いて模擬心電図を出力させるポリグラフ出力手段と、を備え、
前記カテーテルデータには所定の電極が配置されていることとした模擬的な電極位置データを含むこととし、
その電極位置データに対して模擬的な電気的刺激情報を出力可能な模擬スチミュレータと、
その模擬スチミュレータが出力した模擬的な電気的刺激情報と前記ポイントデータテーブルとを用いて当該電気的刺激情報に基づく模擬心電図を作成して出力させるためのデータ演算を行うスチミュレータ演算手段とを備えたことを特徴とする心臓カテーテルシミュレーション装置。
【請求項２】
前記カテーテルデータの所定の部位に対応する三次元デジタルデータの電気生理的なポイントが通電しなくなるというデータに変更するためのアブレーションデータを入力するアブレーション入力手段を備えた模擬アブレーション装置と、
前記アブレーション入力手段によって入力されたアブレーションデータに基づいたポリグラフであるアブレーションポリグラフを出力させるためのポリグラフ用データを作成するアブレーションポリグラフ演算手段と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の心臓カテーテルシミュレーション装置。
【請求項３】
前記カテーテルデータの所定の部位に対応する三次元デジタルデータの電気生理的なポイントが通電しなくなるというデータに変更するためのアブレーションデータを入力するアブレーション入力手段を備えた模擬アブレーション装置と、
前記アブレーション入力手段によって入力されたアブレーションデータに基づいたポリグラフであるアブレーションポリグラフを出力させるためのポリグラフ用データを予め格納しているアブレーションポリグラフ用データベースと、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の心臓カテーテルシミュレーション装置。
【請求項４】
心臓カテーテルを用いた電気生理学的な検査または手術のための心臓カテーテルシミュレーション用のコンピュータプログラムであって、
そのプログラムは、モデル心臓の三次元デジタルデータにおける所定のポイントに電気生理的なデータを含ませてポイントデータテーブルへ予め格納するとともに、前記モデル心臓に対応した模擬的な心電図を出力させるための模擬ポリグラフ用データを模擬ポリグラフ用データベースへ予め格納したコンピュータに対して、
心臓カテーテルの模擬的な位置および動きと所定の電極が配置されていることとした模擬的な電極位置データとをデジタルなカテーテルデータとして入力可能なカテーテル入力手順と、
そのカテーテル入力手順にて入力されたカテーテルデータを前記三次元デジタルデータと合成する演算手順と、
その演算手順にて合成した合成三次元データを画面出力する出力手順と、
前記電極位置データに対して模擬的な電気的刺激情報を出力する電気的刺激情報出力手順と、
その電気的刺激情報出力手順にて出力された模擬的な電気的刺激情報と前記ポイントデータテーブルとを用いて当該電気的刺激情報に基づく模擬心電図を作成して出力させるためのデータ演算を行うスチミュレータ演算手順と、
そのスチミュレータ演算手順が演算したデータを出力する模擬ポリグラフ用データ出力手順と、を実行させることとしたコンピュータプログラム。
【請求項５】
前記カテーテルデータの所定の部位に対応する三次元デジタルデータの電気生理的なポイントが通電しなくなるというデータに変更するためのアブレーションデータを入力するアブレーション入力手順と、
そのアブレーション入力手順によって入力されたアブレーションデータに基づいたポリグラフであるアブレーションポリグラフを出力させるためのポリグラフ用データを作成するアブレーションポリグラフ演算手順と、
そのアブレーションポリグラフを出力するアブレーションポリグラフ出力手順と、をコンピュータに実行させることとした請求項４に記載のコンピュータプログラム。
【請求項６】
前記カテーテルデータの所定の部位に対応する三次元デジタルデータの電気生理的なポイントが通電しなくなるというデータに変更するためのアブレーションデータに基づいたポリグラフであるアブレーションポリグラフを出力させるためのポリグラフ用データをアブレーションポリグラフ用データベースに予め格納したコンピュータに対して、
アブレーションデータを入力するアブレーション入力手順と、
そのアブレーションポリグラフを出力するアブレーションポリグラフ出力手順と、を実行させることとした請求項４に記載の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、カテーテルを用いる心臓手術のシミュレーションを可能とするための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現状の技術、背景となっている技術について、図１１から図１４を用いて説明する。
【０００３】
医療行為に用いられるカテーテルは、図１１に示すような構造をなす。 すなわち、ワイヤにてなるカテーテルボディ(3)、そのカテーテルボディ(3)の先端にて操作者の操作によって変形する稼働部位、その稼働部位の先端に備えられるチップ電極(1)、そのチップ電極(1)よりもカテーテルボディ(3)側に位置する複数の電極たるリング電極(3)、そのリング電極(3)や前記チップ電極(1)に電流を送るなどのために備えられるプラグ(4)、前記稼働部位を操作するためのアクチュエータ(5)、カテーテルボディ(3)全体の挿入／引き出しを行うためのハンドル(6)を備えている。
【０００４】
別の説明をする。
【０００５】
外パイプと、その外パイプの内側を貫通するカテーテル本体と、そのカテーテル本体の先端に点固定されるとともに前記外パイプの内側を貫通する操作ワイヤと、前記カテーテル本体の先端を定常状態に保つとともに前記操作ワイヤによって操作された後に定常状態に戻すための弾性部材とを備えている。
【０００６】
特許文献１には、心臓カテ−テルの挿入練習、冠状動脈狭窄部の発見、除去の訓練、血管内視鏡の診断検討、練習等に適した心臓血管模型が開示されている。
【０００７】
しかし、特許文献１では、カテーテル検査中にどのような生体情報が検出されていくのか示されないという問題点があった。
【０００８】
特許文献２では、カテーテルが挿入可能であって、臓器を模擬した臓器モデルと、臓器モデル内に挿入されたカテーテルの位置を判定するカテーテル位置判定手段と、カテーテル位置判定手段によって判定されたカテーテルの位置に対応して模擬的に生体情報データを生成する模擬データ生成手段と、その生体情報データを表示する表示部とを備えたカテーテル検査シミュレーションシステムが開示されている。
【０００９】
この文献では、臓器モデルを用いたシミュレーションが可能であり、特許文献１よりも心臓カテ−テルの挿入練習にリアルな体験が可能である。
【００１０】
【特許文献１】実開平５−５０４７７号公報
【特許文献２】特開２００５−２４１８８３号公報  さて、心臓疾患に対する治療法は、カテーテルの高機能化やその高機能化を支える情報処理技術の発展により、急激に進展した。要求される動きの種類に応じたカテーテルが開発され、さらには、複数箇所に電極を埋め込んで高周波などを利用できるようになった。それらによって「カテーテルアブレーション治療」と呼ばれる治療法も可能となった。その治療に用いられる構成を図１２に示す。
【００１１】
図１２では、患者の患部である心臓に対して、心腔内心電図、体表面心電図を取得しつつ、電極を備えた電極カテーテルを複数本挿入し、アンプを介してスチミュレータ（図１４）、ＥＰ解析システムを備えている。また、患者の背中には対極板を備える。
【００１２】
「カテーテルアブレーション治療」とは、心臓疾患である頻拍性不整脈に対して、原因となっている心筋における部位を壊死させて、不整脈の原因となっている電気生理的な組織を電気的に遮断する治療法である。この治療に用いる一般的な高周波発生装置を図１３に示す。前述の電極カテーテルのチップ電極(1)および対極板に高周波電流を流すことでチップ電極付近を温度上昇させることによる。
【００１３】
カテーテルアブレーションを実施するためには、心室における心臓リズム障害の原因の正確な位置測定が必要である。この位置測定は、電気生理学的検査、具体的には図１４に示すスチミュレータを介して行われる。その電気生理学的検査においては、電位が心室内に挿入されたマッピングカテーテルにより位置分析されて検出される。
【００１４】
このカテーテルアブレーション治療を補助するための技術として、たとえば、マッピングデータと心臓の解剖学的な形態との位置関係（対応付け）を把握し、アブレーション治療のターゲット部位を正確に特定し、その場所に正確にナビゲートするための技術として、特許文献３に記載の「電気生理マッピング装置」がある。
【００１５】
【特許文献３】特開２００１−７０２６９号公報  また、カテーテルアブレーション治療を補助するための技術として、特許文献４には、以下のような技術も提供されている。
【００１６】
すなわち、「２Ｄ透視画像を３Ｄマッピングデータとともに登録され、３Ｄマッピングデータが、その都度２Ｄ透視画像と同じパースペクティブで、２Ｄ透視画像またはこの２Ｄ透視画像から導き出された画像内容と並べてまたは重ねて表示可能な技術」である。
【００１７】
【特許文献４】特開２００５−３１２９６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
さて、実際のカテーテルアブレーション治療を行うには、医学的な知識およびカテーテルの操作技術の他に、電気生理的な知識が必要である。しかし、医学的な知識およびカテーテルの操作技術に加えて電気生理的な知識までを備えた医師は多くない。たとえば、カテーテルの電極の位置と心電図との関係からアブレーションを行うべき位置を特定するには、電気生理学の理論と実践とがないと身につけることは困難だからである。
【００１９】
このため、増大しているカテーテルアブレーション治療の要請に応えるには、そのような医師が不足している。したがって、現状では、現実の治療場面に電気生理的な知識と医学的な知識とを備えた技術者が、カテーテルの操作技術を備えた医師を補助する形で進められることが多い。
【００２０】
特許文献２によれば、医学的な知識およびカテーテルの操作技術を学ぶことができる。しかし、電気生理的な知識を実際の治療前に学ぶための装置や方法などは、特許文献３，４などを含め、提供されていない。
【００２１】
本発明が解決しようとする課題は、実際のカテーテルアブレーション治療を行う前に、必要な電気生理的な知識を、カテーテルの操作技術とともに学ぶことができる技術を提供することにある
ここで、請求項１から請求項３に記載の発明の目的は、医学的な知識およびカテーテルの操作技術の他に、電気生理的な知識を実践的に学ぶことができる装置を提供することにある。
【００２２】
また、請求項４から請求項６に記載の発明の目的は、医学的な知識およびカテーテルの操作技術の他に、電気生理的な知識を実践的に学ぶことができるコンピュータプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
（請求項１）
請求項１に記載の発明は、心臓カテーテルを用いた電気生理学的な検査または手術のための心臓カテーテルシミュレーション装置に係る。
【００２４】
すなわち、モデル心臓の三次元デジタルデータを格納した三次元データベースと、 その三次元デジタルデータにおける所定のポイントに電気生理的なデータを含ませて格納したポイントデータテーブルと、 心臓カテーテルの模擬的な位置および動きをデジタルなカテーテルデータとして入力可能なカテーテル入力手段と、 そのカテーテル入力手段から入力されたカテーテルデータを前記三次元デジタルデータと合成する演算手段と、 その演算手段が合成した合成三次元データを画面出力する出力手段と、 前記モデル心臓に対応した模擬的な心電図を出力させるための模擬ポリグラフ用データを格納した模擬ポリグラフ用データベースと、 その模擬ポリグラフ用データベースの模擬ポリグラフ用データを用いて模擬心電図を出力させるポリグラフ出力手段とを備える。
【００２５】
また、前記カテーテルデータには所定の電極が配置されていることとした模擬的な電極位置データを含むこととし、その電極位置データに対して模擬的な電気的刺激情報を出力可能な模擬スチミュレータと、その模擬スチミュレータが出力した模擬的な電気的刺激情報と前記ポイントデータテーブルとを用いて当該電気的刺激情報に基づく模擬心電図を作成して出力させるためのデータ演算を行うスチミュレータ演算手段とを備えたことを特徴とする。以上のような心臓カテーテルシミュレーション装置である。
【００２６】
（用語説明）
「三次元データ」は、三次元メッシュのピッチを等間隔にして座標を決定するものでもよいが、心臓の大きさは個人差がある一方でその部位はほぼ同じであるので、ある基準点からメッシュの数を特定して座標を決定するモデルを用いたものが、使い勝手の面で優れている。
【００２７】
「カテーテル入力手段」は、パソコン上にバーチャルなカテーテルを用意して、そのカテーテルの操作をマウスやキーボードを使って入力するものでも良いし、実際のカテーテルの物理的な動きをデジタルデータ化して入力する装置が用意できればそれでも良い。
【００２８】
（作用）
三次元データベースには、モデル心臓の三次元デジタルデータが格納されている。また、ポイントデータテーブルには、三次元デジタルデータにおける所定のポイントに電気生理的なデータを含んで格納されている。更に、模擬ポリグラフ用データベースには、前記モデル心臓に対応した模擬的な心電図を出力させるための模擬ポリグラフ用データが格納されている。
【００２９】
操作者がカテーテル入力手段を用いて、心臓カテーテルの模擬的な位置および動きを入力すると、デジタルなカテーテルデータとして入力される。そのカテーテルデータは、演算手段が前記三次元デジタルデータと合成し、出力手段が合成三次元データとして画面出力することができる。ここにおいて、操作者は、モデル心臓に対して、自らが操作した心臓カテーテルの模擬的な位置および動きを、出力手段によって画面で確認できることとなる。そのため、心臓カテーテルの操作の練習になる。
【００３０】
さて、前記カテーテルデータには模擬的な電極位置データを含んでおり、模擬スチミュレータは、その電極位置データに対して模擬的な電気的刺激情報を出力可能としている。更に、もし操作者が、模擬的な電気的刺激情報を模擬スチミュレータによって出力させたとすれば、スチミュレータ演算手段が、前記ポイントデータテーブルを用いて当該電気的刺激情報に基づく模擬心電図を作成して出力させるためのデータ演算を行う。したがって、ポリグラフ出力手段には、当該電気的刺激情報に基づく模擬心電図が出力されることとなる。ここにおいて、操作者は、自らが操作した心臓カテーテルの模擬的な位置にて模擬的な電気的刺激情報を出力させたとすればどのような心電図が得られるかを、画面にて確認することができる。これによって、電気生理的な体験を得ることができ、現実の検査や手術に近い状況での知識の確認が行える。
【００３１】
（請求項２）
請求項２記載の発明は、請求項1に記載の心臓カテーテルシミュレーション装置を限定したものである。
【００３２】
すなわち、前記カテーテルデータの所定の部位に対応する三次元デジタルデータの電気生理的なポイントが通電しなくなるというデータに変更するためのアブレーションデータを入力するアブレーション入力手段を備えた模擬アブレーション装置と、  前記アブレーション入力手段によって入力されたアブレーションデータに基づいたポリグラフであるアブレーションポリグラフを出力させるためのポリグラフ用データを作成するアブレーションポリグラフ演算手段とを備えたことを特徴とする。
【００３３】
「カテーテルデータの所定の部位」とは、一般的には当該カテーテルの先端に位置し、アブレーションを実行する部位となるアブレーション用電極が配置されている部位である。ただし、カテーテルの先端に限らなくても良い。
【００３４】
（作用）
操作者の操作によってカテーテルデータである位置情報が固定され、その結果、カテーテルデータの所定の部位も特定される。
【００３５】
操作者は、ポリグラフの出力を確認するなどして模擬アブレーション装置を操作することとしたら、アブレーション入力手段を用いてアブレーションデータを入力する。すると、そのアブレーションデータに基づいたポリグラフであるアブレーションポリグラフを出力させるためのポリグラフ用データが、アブレーションポリグラフ演算手段によって作成される。そして、そのアブレーションポリグラフがポリグラフ出力手段によって出力される。ここにおいて、操作者は、アブレーションが適切であったかどうかを確認できる。
【００３６】
（請求項３）
請求項３に記載の発明は、請求項1に記載の心臓カテーテルシミュレーション装置を限定したものである。
【００３７】
すなわち、請求項２において備えるとしたアブレーションポリグラフ演算手段の代わりに、前記アブレーション入力手段によって入力されたアブレーションデータに基づいたポリグラフであるアブレーションポリグラフを出力させるためのポリグラフ用データを予め格納しているアブレーションポリグラフ用データベースとを備えたことを特徴とする。
【００３８】
請求項２に係るアブレーションポリグラフ演算手段は、入力されたアブレーションデータに基づいて演算をしなければならないが、請求項３に記載の心臓カテーテルシミュレーション装置では、アブレーションポリグラフ用データベースから必要なアブレーションポリグラフ用データを呼び出すだけなので、演算に関わるハードウェアの負担を軽減することができる。
【００３９】
（請求項４）
請求項４に記載の発明は、 心臓カテーテルを用いた電気生理学的な検査または手術のための心臓カテーテルシミュレーション用のコンピュータプログラムに係る。
【００４０】
そのプログラムは、モデル心臓の三次元デジタルデータにおける所定のポイントに電気生理的なデータを含ませてポイントデータテーブルへ予め格納するとともに、前記モデル心臓に対応した模擬的な心電図を出力させるための模擬ポリグラフ用データを模擬ポリグラフ用データベースへ予め格納したコンピュータに対して、
心臓カテーテルの模擬的な位置および動きと所定の電極が配置されていることとした模擬的な電極位置データとをデジタルなカテーテルデータとして入力可能なカテーテル入力手順と、  そのカテーテル入力手順にて入力されたカテーテルデータを前記三次元デジタルデータと合成する演算手順と、  その演算手順にて合成した合成三次元データを画面出力する出力手順と、  前記電極位置データに対して模擬的な電気的刺激情報を出力する電気的刺激情報出力手順と、  その電気的刺激情報出力手順にて出力された模擬的な電気的刺激情報と前記ポイントデータテーブルとを用いて当該電気的刺激情報に基づく模擬心電図を作成して出力させるためのデータ演算を行うスチミュレータ演算手順と、  そのスチミュレータ演算手順が演算したデータを出力する模擬ポリグラフ用データ出力手順と、を実行させるコンピュータプログラムである。
【００４１】
（請求項５）
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のコンピュータプログラムを限定したものである。
【００４２】
すなわち、前記カテーテルデータの所定の部位に対応する三次元デジタルデータの電気生理的なポイントが通電しなくなるというデータに変更するためのアブレーションデータを入力するアブレーション入力手順と、  そのアブレーション入力手順によって入力されたアブレーションデータに基づいたポリグラフであるアブレーションポリグラフを出力させるためのポリグラフ用データを作成するアブレーションポリグラフ演算手順と、  そのアブレーションポリグラフを出力するアブレーションポリグラフ出力手順と、をコンピュータに実行させることとしたことを特徴とするコンピュータプログラムである。
【００４３】
（請求項６）
請求項６に記載の発明は、請求項４に記載のコンピュータプログラムを限定したものである。
【００４４】
すなわち、前記カテーテルデータの所定の部位に対応する三次元デジタルデータの電気生理的なポイントが通電しなくなるというデータに変更するためのアブレーションデータに基づいたポリグラフであるアブレーションポリグラフを出力させるためのポリグラフ用データをアブレーションポリグラフ用データベースに予め格納したコンピュータに対して、
アブレーションデータを入力するアブレーション入力手順と、  そのアブレーションポリグラフを出力するアブレーションポリグラフ出力手順と、を実行させることとしたコンピュータプログラムである。
【００４５】
請求項４から請求項６に記載のコンピュータプログラムを、記録媒体へ記憶させて提供することもできる。ここで、「記録媒体」とは、それ自身では空間を占有し得ないプログラムを担持することができる媒体である。例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＭＯ（光磁気ディスク）、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ-ＲＷ、フラッシュメモリなどである。また、この発明に係るプログラムを格納したコンピュータから、通信回線を通じて他の端末装置へ伝送することも可能である。
【発明の効果】
【００４６】
請求項１から請求項３に記載の発明によれば、医学的な知識およびカテーテルの操作技術の他に、電気生理的な知識を実践的に学ぶことができる装置を提供することができた。
【００４７】
また、請求項４から請求項６に記載の発明によれば、医学的な知識およびカテーテルの操作技術の他に、電気生理的な知識を実践的に学ぶことができるコンピュータプログラムを提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、図面および実施形態を用いて、本願発明を更に具体的に説明する。ここで使用する図面は図１から図１０である。
【００４９】
（図１）
図１に示すのは、本実施形態のハードウェア構成図であり、図２は対応するソフトウェア構成図である。
【００５０】
現実のカテーテル（図中にはカテーテル６本）の動きをデジタル化するためのデジタル変換装置、モデルとなる心臓の形状や動きをデジタルデータ（以下、３次元心臓モデル）として保存しているパーソナルコンピュータ（ＰＣ１）を備える。そのＰＣ１は、前記アクチュエータからのデジタルデータ出力と、モデル心臓の形状および動きのデジタルデータをと合成してモニタ（Ｍ１，Ｍ２）に映像出力が可能であるように演算および出力する。
【００５１】
モニタ（Ｍ１，Ｍ２）を複数備えることとしているのは、以下のような理由による。まず、モデル心臓およびカテーテルが三次元である一方、モニタが出力できるのは二次元画像であるため、異なる角度からの映像を出力する、といった使い方を可能とするためである。また、カテーテルを多数挿入しなければならない場合に、全てを表示するために必要な場合もある。
【００５２】
前記のアクチュエータとは、実際のカテーテルの動き（全体の挿入量、本体の回転量、先端の曲げ量）をアクチュエータが測定容易な動作に変換し、更にその測定容易な動作に変換された物理量をデジタル化する装置である。
【００５３】
カテーテルの操作スティックなどは現実のものと同じであるが、アクチュエータ内の構成はやや異なる模擬カテーテルである。また、その模擬カテーテルには、やはり模擬のカテーテル電極が備えられている。この電極は、先端と、それ以外の数カ所に設けられていることとしており、その電極が３次元心臓モデルにおけるどの位置に存在するか、計算によって算出可能となっている。
【００５４】
そのほかの詳細については省略する。
【００５５】
ＰＣ２は、ポリグラフを表示するためのものであり、記憶装置（ハードディスクドライブ）には、モデル心臓における予め用意されたポリグラフ用データが格納されている。
【００５６】
心臓の形状を三次元の座標に変換するために合理的なモデルとして、「ウェイ・ハルミモデル」を用いる。このモデルは、縦横それぞれを５６ドット、高さ方向を９０ドットとした座標である。
【００５７】
また、前記のアクチュエータに用いる模擬カテーテルのカテーテル電極が位置した場所（二カ所のペア）に応じた心内電位を算出するための心内電位データテーブルも格納されている。前述の三次元座標を用い、基準点（０，０，０）との電位差をテーブルとして予め用意している。
【００５８】
ポリグラフを表示するためのモニタＭ３，Ｍ４と二つが用意されているのは、心腔内心電図および体表面心電図を取得し、その両方を同時に出力しなければならない場合に対応する。
【００５９】
ＰＣ３は、スチミュレータ（電気刺激装置）の操作を司っている。実際のスチミュレータとは、カテーテルに配されたカテーテル電極に電流を流して心臓に刺激を与えるための装置である。電気的な刺激を与えることによって変化する心電図（ポリグラフ）から、アブレーションを施すべき部位を特定するために用いる。
【００６０】
しかし、本実施形態にて用いるのは、模擬カテーテルに配されたカテーテル電極に電流を流すということを擬似的に行ったように見せる、模擬スチミュレータである。
【００６１】
図８に示すように、スチミュレータを模擬した画面出力を行わせるとともに、模擬的に電流を流した旨の情報を、ＰＣ２のジャンクションボックスサーバに送信し、ポリグラフ上に再現させる。また、図９に示すようなチャンネル設定画面も出力可能である。
【００６２】
ＰＣ４は、アブレーションの操作を司っている。実際のアブレーションとは、カテーテルの先端の電極と患者の背面部分に位置させた対電板との間に高周波電流を流してカテーテルの先端部分の摂氏約６０度に上昇させることで、当該部位を壊死させる高周波発生装置である。
【００６３】
しかし、本実施形態にて用いるのは、模擬カテーテルの先端に配された電極の位置に高周波電流を流す、ということを擬似的に行ったように見せる模擬高周波発生装置である。
【００６４】
図１０に示すように、高周波発生装置を模擬した画面出力を行わせるとともに、模擬的に高周波を発生させた旨の情報を、ＰＣ２のジャンクションボックスサーバに送信し、ポリグラフ上に再現させる。
【００６５】
（作用）
以下、図３から図７を用いて、本実施形態の作用を説明する。括弧内の数字は、図中の順番に対応させたものである。
【００６６】
（図３）
まず、カテーテルを操作することによって生じた物理的な動きを、デジタル変換装置にてデジタルデータに変換し、そのデジタルデータを操作情報としてＰＣ１に送信する（１）。送信された操作情報は、アクチュエータＩ／Ｆが受信し（２）、３次元心臓モデルに予め格納された３次元心臓モデルデータとともに合成され、モニタに出力される（３）。図３において、「バーチャルＸ線」と図示しているのは、患者が存在しないのにもかかわらず、３次元の心臓モデルと、その心臓モデルに挿入されたカテーテルの動きとがモニタに表示されるからである。
【００６７】
なお、ＰＣ１では、カテーテルの位置を特定する電極座標を算出し、電極座標データとしてＰＣ２に送信する（４）。
【００６８】
（図４）
図４に示すように、電極座標データを受信したＰＣ２のジャンクションボックスは（５）、その電極座標データを用いて心内電位計算を実行し（６）、電位データを計算してジャンクションボックスに戻す（７）。そこで計算された電位データを用いて、ポリグラフを表示出力する（８）。
【００６９】
（図５）
図５には、アブレーションを実行するための部位を特定するための模擬スチミュレータに関する情報のやりとり（ＰＣ３とＰＣ２）を示している。
【００７０】
模擬スチミュレータは、図８に示すような模擬スチミュレータの画面を操作者が確認しながら刺激情報を、ＰＣ２に送信する（９）。送信された刺激情報はジャンクションボックスサーバが受信してジャンクションボックスに送られる（１０）。そして、心内電位計算のために用いられる（１１）。
【００７１】
心内電位計算が済むと計算結果の電位データがジャンクションボックスに戻され（１２）、その電位データをポリグラフに表示する（１３）。
【００７２】
操作者は、図５による操作によって出力されたポリグラフや、バーチャルＸ線として出力されたカテーテルの位置を確認しながら、カテーテルの位置を修正したり、先端形状を調整したりする。そして、図５に示す刺激情報の送信を繰り返す。このときに、操作者は、カテーテルの操作の練習、および電気生理学的な知識の確認が行えることとなる。
【００７３】
（図６）
図６には、アブレーションをもぎ的に実行した場合に関する情報のやりとり（ＰＣ４とＰＣ２）を示している。
【００７４】
何度かの修正や調整によって、アブレーションを実行するための部位が特定されたとする。すると、図１０に示すような模擬高周波発生装置の操作画面を、操作者が確認しながらアブレーション情報をＰＣ２に送信する（１４）。送信されたアブレーション情報はジャンクションボックスサーバが受信してジャンクションボックスに送られる（１５）。そして、アブレーションが実行され、所定の部位が焼き切れた状態に変化することとなる。その場合における心内電位計算のために、アブレーション情報が用いられる（１６）。
【００７５】
心内電位計算が済むと計算結果の電位データがジャンクションボックスに戻され（１７）、その電位データをポリグラフに表示する（１８）。もし、焼き切られた部位が、処置を施すべき患部であるとすれば、このときに出力されるポリグラフは、手術成功の時の波形を表示するはずである。
【００７６】
（図７）
図７には、チャンネル設定画面を用いた場合の情報のやりとり（ＰＣ１とＰＣ２）を示している。
【００７７】
操作者が図９に示すようなポリグラフを見ながら、チャンネル設定を変更したとする。そのチャンネル情報はジャンクションボックスからジャンクションボックスサーバを介してＰＣ１に送信される（１９）。そして、変更されたチャンネル情報に基づく電極座標がジャンクションボックスサーバに戻される（２０）。戻された電極座標は、ジャンクションボックスを介して心内電位計算がなされ（２１）、計算された電位データを用いてポリグラフへの波形出力がなされる（２２）。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本願発明は、心臓カテーテルに限られない。電気生理学的な知識が必要な医療シミュレーションであれば、たとえば脳カテーテルの医療シミュレーションにも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施形態にかかるハードウェア構成図である。
【図２】本発明の実施形態にかかるソフトウェア構成図である。
【図３】本発明の実施形態にかかるソフトウェアにおける情報伝達の動きを示す図である。
【図４】本発明の実施形態にかかるソフトウェアにおける情報伝達の動きを示す図である。
【図５】本発明の実施形態にかかるソフトウェアにおける情報伝達の動きを示す図である。
【図６】本発明の実施形態にかかるソフトウェアにおける情報伝達の動きを示す図である。
【図７】本発明の実施形態にかかるソフトウェアにおける情報伝達の動きを示す図である。
【図８】本発明の実施形態に用いる模擬スチミュレータの画面構成図である。
【図９】本発明の実施形態に用いる模擬スチミュレータにおけるチャンネル設定の画面構成図である。
【図１０】本発明の実施形態に用いる模擬高周波発生装置の画面構成図である。
【図１１】一般のカテーテルを説明するための図である。
【図１２】一般のアブレーション用検査または手術に用いられるハードウェア構成図である。
【図１３】一般のアブレーションに用いられる高周波発生装置の正面図である。
【図１４】一般のアブレーションに用いられるスチミュレータの正面図である。
【符号の説明】
【００８０】
ＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３，ＰＣ４ ； パーソナルコンピュータ
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４ ； モニタ
【図２】
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【図３】
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【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１４】
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【図１】
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【図１２】
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【図１３】
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