JPH02501983A - 心室頻拍の覚醒点の位置決め装置 - Google Patents

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】 心室頻拍の覚醒点の位置決め装置 本発明は心臓医療に於で心室頻拍の覚醒点の位置決め装置に係り、これは次に近 づいて捕捉する方法をとり、従来方法の心電図による探索方式に比べ正確性は同 じく、その使用速度、低コスト及び（例えＩｆ動脈瘤を周る）マクローレーエン トリ経路を更に局所化する可能性を特徴とする。

従来の探索と逼って本発明装置は等時値マップの構成を不要とする。

現在まで用いられている技術は手動か自動かでなされ心外膜、心内膜或いは心筋 自体に施される。

＾）　心外膜手動方法： ３極のプローブが心臓表面上を移動ざれその間電極が大動脈基部至近に取付けら れる。

心電図は次のものより成る。

表面心電図トレース 基準心電図と移動プローブとの２本のトレースが、基準電極と移動電極とによっ て識別される消極間に費やした時間（インター１〜１１口こ基づきペーパー上の トレース屈曲部間の水平距離が測定出来るよう【こする。

多数のインターバルの値は消極の拡がりを２現象で与え、等時値のマツプが作ら れる。・ このマツプ上でインターバルの最も短いところの意力ｆ覚醒点と考えられ、この 点は外科除去される。この除去は電気メスζこよる心室外科手術、ヂアテルミ、 或いは冷凍外科技術により行われる。

Ｂ）　心外膜／自動方法： 心外膜ネットが５０本から３００本以上の電極を支持し、各々は測定器増幅器に 接続される。各ルート；ｊ多重化され、サンプル・ブロックされ、そして、デジ タル変換される。プロセサはこれらのデータをとり、これらデータを処理し、モ ニタ或いはプリンタに表或いは像の形態で表示する。

Ｃ）心筋： 多数の電極の装備されたニードルが心筋の厚み方向に於ける覚醒点の深さの情報 を与える。

Ｄ）心内膜／手動方法： カテーテルが心内膜の種々の点に配置ざれる。基準カテーテルに対する最初のイ ンターバルに対応する場所に高周波療法を施す。

Ｅ）　心内膜／自動方法： 数十本の電極を含む膨張式バルーンにより上記Ｂ）に示した捕捉システムを用い て覚醒点の位置決めが出来る本発明による装置の原理は心筋細胞の分極作用打ち 消し（消極作用）或いはこれに直接由来する心臓の収縮の伝播を位置決めするこ とに基づ《。この場所ぎめは操作者により選ばれた心臓上の任意の点から各段階 毎に経路の全体を探り、そして覚醒点と称する源までその経路を辿って戻ると言 うようになされる。

本発明による装置は電子回路に接続されたプローブを具備し、この電子回路はプ ローブにより集められた信号を処理し、そして装Ｍ／操作者インタフェイスを制 纒するようにする。本発明装置は、方位測定プローブと称しこの語はこの場合分 割しないことにする。

用語「プローブ」とはセンサ、この支持体、コネクタをもった結合ケーブノ呟こ れに取り付けた何れかの信号手段との組立体を指すものとする。

プローブは心筋の消極作用（電気化学的現象）或いは心臓収縮作用（消極作用の 結果生ずる機械的現象９に５！８しる２つのセンサの少なくとも１つの組立体よ り構成される。これら２つのセンサの各組立体はほぼ直線軸上に配置される。乙 のセンサは、支持体上に取り付けられ、外心膜或いは内心膜上を操作者が動かす 。

方位測定プローブは次のようなものを測定する。心筋細胞消極作用或いはこれか ら直接生ずる心臓筋肉の収縮作用の伝播の感知。この作用の共通の因は、覚醒点 の活性化にあり、この向きは２つのセンサの軸線により表される方向に沿って測 定きれるが操作者が１つのセンサで活性化電位の到達を知り、もう１つのセンサ で遅れた到達（位相づれ）を知り、そして到達が同時ならば、位相づれがないと 言うようにして測定する。

プローブが２つのプローブ間を通り心臓表面に垂直な軸の周りに回転された時、 上記の位相づれ測定を繰り返し伝播の方向を測定する。

方向については、操作者が最大の位相づれを知った時センサの軸は方向と一致し 、操作者が位相づれがＯと知った時センサの軸はその方向に直角にあると言うよ うにして測定する。

消極の経路については、心臓の任意の点より出発し、各段階毎に上述したように 向きと方向の測定を行う。続いてプローブの移動は心臓の表面或いは中を経験に より定められた１０程度の距離ずつ今測定したのと逆向き及び方向に動かす。

１１Ｂ点には上述した多数の段階を経て到達する。この覚醒点はこの点から消極 作用が伝播すると言う事実から判定される。この点に於て測定した位相づれは全 て０である。

１回のそして同じ測定中に方位弁別力を改善する目的により、２つのセンサの組 立体は２つり上の方向に基づいて１つのプローブにまとめられる。センサの各組 立体は操作者に伝える情報を発する。方向に関するＣの凡その値は、 ｔ＝１８０７ｎ但し、Ｃは角度 ｎは２つのセンサの群の数 センサの数が増えないようにするため、本装置は２つの直交する軸に配置された ２つのセンサを組とした２つの組立体のみで構成する。組立体各々は１つの位相 づれ信号にまとめられろ２つの信号を発する。各位相づれは直交基準系に伝達さ れる。そしてこの位相づれは本基準系のベクトルの投影であると考えられる。こ のベクトルは消極作用の方位とほぼ一致する。このベクトル１よ測定の次の段階 を実施するためにプローブを動かすのに必要な向き及び方向を示す。

続いて、操作者は前回で決定された場所即ち覚醒点に２つのセンサの組立体を具 備するニードルを次々の段階に従って押しつけろことにより、頻拍の活性化部位 の深さの位置決めをする。

この点は事実操作者が最初に用いたルートに基づく外心膜或いは内心膜の活性部 位の電気的投影点である。活性部位はセンサにより記録された２つの信号間の位 相づれが０であった時に発見される。本装置により方向を決定する必要はない。

と言うのはニードルの軸でその方向は表されているからである。第２段階として 、操作者はこのようにして法められた領域の破壊手段を用い、この操作は本装置 により進められるが、活性部ばニードルに位置している。

例えばこの活性部は高周波ヂアテルミ発生器（電気メス）或いは心臓除細動＃に より発生される電流の流れる電極群、熱抵抗 冷却流体を流すダクト（冷凍手術） であり得る。

本発明による装置はセンサによって作られた信号を処理し、所望の情報（消極の 方位及び覚醒点の位置を送る信号）を作り、場合によっては内蔵されているか或 いは操作者が用意する破壊装置を制御するように設計された電子回路を具備する 。各センサは１１ＦＩＩｉＷ蕾、信号の有用成分を選択するように設計されたフ ィルタ及びアナログ信号を２進のロジック信号に変換するヒステリシス・コンパ レータより成る処理回路へと続く。

この回路は「チャンネル」と称する。

チャンネルは対として群分けされ、夫々の群は２つのセンサの組立体に対応する 。２つの対応するチャンネルはそれらの出力でロジック位相検出部に接続され、 この検出器からの信号は当該０２つのセンサ組立体により発せられた信号間の位 相づれ特性を表す。上述したベクトル処理の場合には、４つのセンサから導き出 された２つの位相づれが合成され所望のベクトルを作り出す。

本装置は患者へ漏洩する電流が法規制内になるよう（例えば、アキュミュレータ による専用電源装置、絶縁増幅器或いは光学カップラを用いる等して）にする。

各増幅響は操作者が同時に用いる他の装置から発生する電圧サージをリミッタに より防護されろ。

心室頻拍が自発性でない場合はこれを誘発せしめるため、電気導体で心臓に接続 された「心臓外部刺激器」として知られるインパルスジェネレータを用いること が必要である。本発明の装置の作動能力を常に維持しておくために刺激器のイン パルスによって制御されるアナログスイッチを測定系に挿入しておくことが必要 である。上述した回路から導き出される全信号は装置と操作者との間のインタ７ 工イス手段に送られるがこのインクフェイス手段は人の生理学的感覚、即ち、視 覚、聴覚、触覚の１つを用いるものであり、 一方、心筋消極が伝播する向きと方向が或いは捕捉の次段階を実施するためプロ ーブを動かさねばならない向きと方向かを送り、また更に全方向の位相づれが好 ましくもない場合、従って覚醒点の位置が丁度プローブの占める位置と一致した 時には方位測定プローブに組み込んだ破壊手段か或いは操作者が用いる外部装置 の破壊手段かの使用を許す。

上述の電気回路によりなされる機能は他の変型に於ては増幅の後でセンサから導 き出された信号を受けるコンピュータにより実施され同し機能を果す。このコン ピュータはアナログ−デジタル変換及び操作者とのインタフェイスのための周辺 装置を具備する。

第１図に於ては２つのセンサ（１）及び（２）より成るプローブが例示され、こ れらはほぼ直線の軸線（３）上に配置されろ。そしてこれら２つのセンサは支持 体（７）に取り付けられ、２本の導体（４）及び（５）が引き出され、これら導 体はケーブル（６）にまとめられて本装置の電子回路で利用される信号を送る。

第２図は心筋（８）の一部を断面で示し、心室頻拍の活性部位その心ガ膜（９） 及び心内膜（９゛）への電気的の投影点（１２’）　（１２”）即ち覚醒点を示 す。

締（１０）は活性部位から心筋消極に沿った経路の例である。

第３図ａは心ｊｉ（１５１を示し、これは外心膜覚醒点（１２’）をもち、中心 に向かう消極！（１３）を作るがとのｗａ（１３１は局所、局所の導電状態によ ってその速度が変わる。点（１２’ｌから消極程度の等しい点を結んだ曲線は等 時値１ｆ！（１４）として知られている。

第３図すは第３図ａの詳細を示し、本発明による装置が用いられた時の任意の出 発点（１６）及びこの出発点から距ＩＩ（１ｇ）にある第１段（１７）を示す。

この距離（１８）は操作者の経験により定められる。初心者ではこの距離は小さ く数ミリメートルであろう。点（１７）の（１６）に対する方向（オリエンテー シ璽ン）は装置が（１６）にある時の指示により決定される。

次の説明は本発明装置を実施した時の例である。プローブの作動端を第４図に示 す。

センサ（１）　（２）及び（１’）　（２’）の２つの組立体が支持体（７）上 の２本の軸線（１９）及び（２０）に従って直角に並べられる。両センサ間の距 離は５０ミリメートル以下に保たれている。この距離はプローブに許される大き さくこ基づき、信号の位相づれを弁別する回路の能力に反比例し、装置に要求さ れる精度に比例する。この場合には各センサは２つの電極より構成せられ、各々 は測定器増幅器の入力に接続され、入力インピーダンスは可調である。電極の間 隔及びインピーダンスは心筋により発生されるリモート電位からローカル電位を 分離するのに十分小さくしなけらばならないが、余り小さすぎると記録するには 不完全な信号となる。種々の寸法センサ（１）　（２１及び（１″ｌ　（２’） から引き出された信号は第５図に於て（２３）（２４）及び（２６）　（２７） として示され、対にしてこれらは位相比較され、位相づれ信号（２５）　（２ｇ ）を得る。

第６図に於ては、これら位相づれの数値が直交座標（３０）及び（３］）におか れる。これら２つのセグメントはベクトル（２９）としてプローブ支持体（７） の平面に於ける投射を表し、このベクトルは心筋消極の方向及び向きに重畳され る。正方向の軸（２９）とのなす角ａは次のように計算される。

ａ＝Ａｒａ　ｔａｎ　ｒ、／１２ 但し、τ、＝２３の遅れ、−一２６の遅れそして（τ１．τ２）　ε　Ｒ２ 角ａはプローブがおかれた点に於ける消極の所Ｅｌｒ方位（ＡＺＴ＆ＩＵＴＨ） 　Ｊである。

第８図に於て、信号はセンサ（１）或いは（２）についてアナログ・デジタル電 子回路により処理される。乙の回路は次のものより成る。

信号を次に続く回路と同じ電圧及びインピーダンスにする増幅器（３４）或いは （３４’）。

信号の有用部分を選択するフィルタ（３５）或いは（３５′）。

信号をロジック回路に利用できるような形態に変換するヒステリシスコンパレー タ（３６）或いは（３６’）。

２つの出力（３７）と（３８）とは位相検出器（３９）で比較され、センサ（１ ）及び（２）で検出した状態間の位相づれ特性をもつ信号（４０）を作る。

２本の線（３７）及び（３８）は第５図に示した信号（２３）　（２４）を送る が、線（４０）は第５図に示した遅れ（２５）に対応するインパルスを送り出す 。この遅れはミリセコンド単位で測られ、（２４）が（２３）に対して進みか遅 れかにより定まる符号を有する。

第８図に示す回路はセンサ（１′）及び（２′）から引き出された信号の処理を するため同じ回路が用いられ、結局は位相づれ信号（４０）及び（４０’）の２ つの信号が得られる。

第１０因に於ては、操作者（４４）が２つのコンパレータ（３９）及び（３９′ ）から引き出された位相づれ信号（４０）及び（４０”）を集める。

インクフェイス手段（４３）による方位指示を得る模様を示す。

このインクフェイスの簡単な例は第１４図ａに示す。信号（３８）は５０部にセ ットされた。単安定回路（５３）を経て送られ、パルスの立ち上がり及び下降点 でトリガされ、信号（３７）はフリップフロップＤを制御し、乙の相補的出力Ｑ 及びＱは入力に於ける信号の出現の順に０或いは１を出力する。４つのＬ　Ｅ　 Ｄ　（５５）　（５６）　（５７）及び（５８）の中の２つが発光し消極が始ま った点からの方位を示す。操作者は、この方向及び向きに基づきプローブを動か し次の探索段へと進む。

第９図に於ては、この回路が用いられる場合を示し、入力（４２）に直接に接続 された外部の心臓刺激器が用いられ、プローブから発する信号をブロックしたり するアナログゲー）　（４１１を制御する。インパルスがない時には、ゲート（ ４１）は閉じられセンサ（１）から発する信号を通す。インパルス時間中はゲー ）　（４１）は開かれ、心臓により導出されるインパルスに相応する信号が装置 の動作を妨害しないようにする。

第１２図に於ては、増＠＃　（３４）がリミタ（４５）により保護されている模 様を示す。これは操作者がプローブの近くで他の装置ｔ（例えば電気メスや除細 動器等）を使った場合これから誘起される電圧サージから防護するものである。

第１３図は例えば心室頻拍の活性化の部位（］２）の破壊手段の作用部（５Ｉ） であるニードル（３２）の位置を示す。

第１１図に示す装置の変型に於ては、電子回路はプログラムロジック技術を用い て構成され、配線式の場合と同じ作用を果す。第１１図回路は次のように構成さ れる。

センサ（］）　（２１（１”）　（２′）は増幅１！　（３４１（３４′）及び （３４−）　（３４”）に接続され、続いてサンプリング・プロフキングユニッ ト（４６）　（４６’ｌ及び（４６−）　（４６″′）を装備したアナログ−デ ジタル変換器、更にプログラムプロセサ（４７）へと続く。このプロセサ（４７ ）に於ては、信号を捕捉し、フィルタし、そして認知し、これらを比較し、イン タフェイス（４８）　（４ｇ’）を経て操作者に覚醒点に至る手順を指示するも のである。又このプロセサ（４７）は適当な場合には、信号の処理中の刺激的な インパルスの除去をも行う。４つの変換系（４６）　（４ｓ’）　＜４６″）及 び（４６＃′）は４つのサンプリング・プロフキングユニット、アナログ・マル チプレフサ、続いてアナログ−デジタル変換器という構成に置換えてもよい。

Ｆｉｇ、　４ａ　Ｆｉｇ、−４ｂ 国際調査報告 一一−ｍｌ　４Ｂ−”ｋ　ＰＣＴ／Ｆ−ＲＥ！８１００５２５国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．心臓医療に於ける心室頻拍の覚醒点を位置決めするようにした装置に於て ａ）５０ミリメートルに以下の距離で離れた２つのセンサ（１）及び（２）の少 なくとも１つの組立体であって、ほぼ直線軸（３）上に並んで心臓と接触するよ うにしたセンサ組立体、 ｂ）電子的モニタ、 ｃ）上記装置と操作者のインタフェイスを構成する信号ユニットとを具備して成 り、消極源としての覚醒点（（１２′）或いは（１２′））をもつ心筋の消極経 路（１０）の拡がりに関し、上記２つのセンサ（１）及び（２）により記録され た物理的大きさである位相づれの測定によって上記軸線（３）で表される方向に 沿った向きを決定し、且つ検査されるべき心臓表面（９）あるいは（９′）に垂 直な軸（１１）に基づく回転による上述の多数回の位相測定により方向も決定し 、然して求められた方向は上記２つにセンサ（１）（２）により記録された信号 間の最大の位相づれに対応し、これは即ち位相づれが０となる方向に対し垂直で あり、上記検査はすべての方向の位相づれが０となる覚醒点に到達するまで向き 及び方向の測定を順次の段階を追って経路を辿ってなされることを特徴とする心 室頻拍の覚醒点位置決め装置２．軸線上に並んだ２つのセンサ（１）及び（２） の組立体が２つ以上の方向（１９）（２０）（２１）及び（２２）に基づき同一 のプローブ上に結合され、１回のそして同じ測定中心筋の消極方位をより正しく 弁別するようにしたことを特徴とする請求項１記載の装置。 ３．２本の垂直軸線（１９）及び（２０）に基づき配置された２つのセンサより 成る２つの組立体が２つの位相づれ信号（２５）及び（２８）を作りこれらをベ クトル（２９）の２つの座標軸（１９）及び（２０）カーテシアン座標（３０） 及び（３１）に投影し、このベクトルが心筋消極の方向及び向きを表すようにし 、然してこのベクトルは消極の方位として本装置対操作者インタフェイス（４３ ）により再構成することを特徴とする前記請求項１或いは２に記載の装置。 ４．２つのセンサ（１）及び（２）がニードル（３２）に配置され、これが心筋 に徐々に挿入された時、心筋の厚み方向に於ける活性化部位の位置決めが出来る ようにし、この場合、方向についてはニードルの向き（３３）により表されてい るので方向についての探査は行わないいことを特徴とする前記請求項１記載の装 置。 ５．プローブが覚醒点の破壊手段（５１）及び（５２）を具備しこれらがインタ ーフェイス（４３）により指令され、操作者により制御されることを特徴とする 前記請求項４記載の装置。 ６．電子的モニタがセンサ（１）或いは（２）と同数の増幅器（３４）を具備し 、各々の増幅器の次にフイルタ（３５）が続きこれは信号の有用成分を選択する ように設計されており次にヒステリシスコンパレータ（３６）が続き、これはロ ジック信号を作るように構成され、然してこのロジック信号は対（３７）及び（ ３８）に群分けされ、ロジック位相検出器（３９）により比較され信号（１４０ ）を発し、この信号（４０）は上記２つのセンサより発せられた信号間の位相づ れを表し、然して本装置の回路は患者への漏浅電流を法規制内に留めるように設 計されていることを特徴とする前記請求項１記載の装置。 ７．増幅器（３４）が操作者により用いられる装備品により発生される電圧サー ジからリミタ（４５）により保護されるてとを特徴とする前記請求項６に記載の 装置。 ８．心筋を経て、心臓刺激器から発する信号がアナログスイッチ（４１）により 除去され、該アナログスイッチ（４１）は刺激器から（４２）に於て導き出され たインパルスにより制御されることを特徴とする前記請求項６に記載の装置。 ９．信号ユニットが水装置対操作者インタフェイス手段（４３）を具備し、これ は人が与えられる生理的感覚即ち視覚、聴覚、触覚の１つを用いており、心筋消 極が伝播する向き及び方向線（２９）か、同じ方向でありながら向きが反対の縁 （２９′）かがプローブの移動の場所を示し、次の段階の捕捉を実施するように し、且つ、全方向の位相づれがなくなった状態に於けるプローブの下に覚醒点（ （１２′）或いは（１２−））の位置を示し、然してこの情報は手段（５１）及 び（５２）による部位の破壊を指示することを特徴とする前記請求項１記載の装 置。 １０．増幅器（３４）（３４′）（３４−）（３４′′′）の後の信号の処理は コンピュータ（４７）の手段により行われ、このコンピュータ（４７）はサンプ リング・ブロツキング周辺装置及びアナログーデジタル変換周辺装置（４６）（ ４６′）（４６−）（４６′′′）及び操作者に対するインタフェイス（４８） 及び（４８′）とを具備することを特徴とする前記請求項各項の何れかに記載の 装置。