JP2002113004A - 超音波を使用した３次元的復元 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被験者の身体内の構造をマッピングする。 【解決手段】 対象の身体内の腔の表面をマップ化する
装置が、縦軸線を有しそして該腔内への挿入に適合した
遠位の部分を有する細長いプローブを備えている。複数
の音響変換器が該プローブの該遠位の部分上に該縦軸線
に沿って分布させられており、該変換器は、該プローブ
が該腔内にある間に音波を放射するよう個別に駆動され
るよう適合されており、そして更に、該腔の該表面から
の該波の反射の後該音波を受信するよう、そして該受信
波に応じて、該波の飛翔時間を示す電気信号を発生する
よう適合されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般的には３次元的マッ
プ化（three-dimensional mapping）及び復元（reconst
ruction）に関し、特に、心臓の様な、身体器官の内部
のマップ化及び復元に関する。

【０００２】

【従来の技術】心内膜表面（endocardial surface）の
３次元幾何学的マップ化（three-dimensional geometri
cal mapping）と復元とのための方法は当該技術で公知
である。例えば、その開示が引用によりここに組み入れ
られる米国特許第５、７３８、０９６号は心臓の壁上の
多数の場所に接触するようプローブを持って行き、該各
場所での該プローブの位置座標（position coordinat
e）を決定することに基づいて該心内膜（endocardium）
をマップ化する方法を説明している。該位置座標は該心
臓の少なくとも１部分のマップを形成するよう組み合わ
される。これらの方法は有効で精確であるが、それらは
実行するのに実質的に時間と技量とを要する。

【０００３】心内膜の超音波画像形成法（intracardial
ultrasonic imaging）を使用して心内膜表面（endocar
dial surface）の非接触復元をするために種々の方法が
開発されて来た。これらの方法は典型的に組み込み式小
型超音波画像形成用アレー又はスキャナーを有するカテ
ーテル（catheter with built-in, miniaturized ultra
sonic imaging array or scanner）を使用する。例え
ば，その開示が引用によりここに組み入れられるＰＣＴ
特許刊行物第ＷＯ００／１９９０８号は、心内膜の画像
形成用に操向可能な変換器アレー（steerable transduc
er array）を説明している。該アレーはアクチブなアパ
ーチャー（active aperture）により望ましい方向に操
向される超音波ビームを形成する。同様に、又その開示
が引用によりここに組み入れられる米国特許第６、００
４、２６９号はカテーテル内に組み入れられた超音波デ
バイスに基づく音響的画像形成システムを説明してい
る。該超音波デバイスは超音波画像を創生するために心
臓内の内部構造の方へ超音波信号を向ける。

【０００４】心内膜の超音波画像形成法の更に進んだ例
は、その開示が引用によりここに組み入れられる、米国
特許第５、８４８、９６９号及びＰＣＴ特許刊行物第Ｗ
Ｏ９８／１８３８８号に提示されている。これらの刊行
物は拡張可能な画像形成構造体（expandable imaging s
tructure）を使用して内部組織領域（interior tissue
region）の可視化システムと方法とを説明している。該
構造体は該心臓内で１回拡大形状を取る（assume an ex
panded geometry）が、それは付随するプローブ又はア
レーを安定させる。

【０００５】その開示が引用によりここに組み入れられ
る米国特許第５、７９７、８４９号及びＰＣＴ特許刊行
物第ＷＯ９９／５８０５５号は３次元の追跡及び画像形
成システムを使用して医療過程を実行する方法を説明し
ている。身体内のカテーテル又は他のプローブの位置は
追跡され、その近接する周囲に対するその位置が表示さ
れ医者が精密にそれを位置付ける能力を改善する。この
様なプローブを使用する種々の過程がこれらの刊行物に
説明されている。１つのこの様な過程は超音波画像形成
であり、位置センサーを有するプローブが中に配置され
る身体内部の範囲を画像形成するために該身体外に保持
された変換器を有する超音波画像形成ヘッドを使用す
る。

【０００６】超音波画像を向上させ、この様な画像か
ら、３次元輪郭（three-dimensionalcontours）の様な
情報を抽出するための種々の方法が当該技術で公知であ
る。典型的に、この様な方法は、３次元の特徴を規定す
るために多数の２次元画像からの情報を組み合わせる。
例えば、その開示が引用によりここに組み入れられる、
ＰＣＴ特許刊行物第ＷＯ９９／５５２３３号は、異なる
面内の複数の画像を使用して患者の心臓の少なくとも１
部分の３次元的表面を規定する方法を説明している。該
画像は該患者の身体外部の既知の位置及び向きでの超音
波変換器を使用して作られる。解剖学的標識構造（amat
omical landmark）が複数の画像内で手動により識別さ
れる。超音波画像を使用した輪郭抽出と３次元的モデル
化の他の方法が、その開示が引用によりここに組み入れ
られる欧州特許出願第ＥＰ０９６１１３５号及び日本特
許出願第ＪＰ９２８５４６５号に説明されている。もう
１つの例として、その開示が引用によりここに組み入れ
られる、ＰＣＴ特許刊行物第ＷＯ９８／４６１３９号は
被変調非線形マップ化関数（modulated nonlinear mapp
ing function）を使用してドップラー及びＢモード超音
波画像信号（Dopplerand B-mode ultrasonic image sig
nal）を１つの画像に組み合わせる方法を説明してい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の幾つかの側面
の目的は体腔（body cavity）、特に心腔（chamber ofh
eart）の３次元的マップ化と幾何学的復元用の改良され
た方法と装置を提供することである。

【０００８】本発明の好ましい実施例では、心臓カテー
テル（cardiac catheter）は該カテーテルの遠位の部分
に沿って縦方向に分布した複数の音響変換器（acoustic
transducers）を有している。該カテーテルが心腔の内
部にある間、該変換器は、順に、音波、好ましくは超音
波を、放射するよう個別に駆動される。該音波は該腔
（cavity）の心内膜の表面から反射され該変換器により
受信される。該変換器に接続された、処理回路は該受信
音波の飛翔時間（times of flight）を決定し、かくし
て該変換器の各々から該変換器に相対する心内膜表面上
の点又は範囲までの距離の測定を提供する。該距離測定
は該表面の３次元的形状を復元するため組み合わされ、
該形状は幾何学的マップの形式で表示されるのが好まし
い。

【０００９】かくして本発明の好ましい実施例は、典型
的に１つの心拍（heart beat）内に、該全心内膜表面が
急速にマップ化されることを可能にする。この急速なマ
ップ化が達成出来るのは、当該技術で公知の方法に於け
る様に心臓の画像を形成し次いで該画像から幾何学的情
報を抽出する企てより寧ろ、該音波が直接３次元的距離
を測定するため使用されるからである。該距離測定は、
該変換器がフエーズドアレー（phased array）に又は他
の画像形成用構成（other imaging configuration）に
集中される代わりに、該カテーテルに沿って縦に分布さ
れる、該カテーテルのユニークな設計により実現され
る。又本発明の好ましい実施例は測定中に該カテーテル
と心内膜表面との間の物理的接触の必要性を防止してい
る。

【００１０】本発明の幾つかの好ましい実施例では、該
カテーテルは該心臓内で該カテーテルの位置と方位の座
標（position and orientation coordinates）を決定す
るため使用される１つ以上の位置センサー（position s
ensor）を有する。音響的測定と連携して該位置センサ
ーを使用することは該表面の復元された３次元的形状が
空間内に配置され向けられることを可能にする。又それ
は該復元の精度を向上するために多数の測定が該心臓内
の異なる位置で行われることを可能にする。該位置セン
サーは１つ以上の小型コイルを有しており、それらは、
例えば、引用によりここに組み入れられるＰＣＴ特許刊
行物第ＷＯ９６／０５７６８号又は米国特許第５、３９
１、１９９号に説明されている様に、電磁波を送信又は
受信することにより位置及び方位の座標を決定するため
使用されるのが好ましい。代わりに、又該カテーテル上
の該音響変換器は該身体外の固定位置にある複数の音響
変換器から送信される音波を受信することにより、又は
音波をこれらの外部変換器へ送信することにより、位置
センサーとしても役立つ。これらの波の飛翔時間は該カ
テーテルの位置と方位を決定するために使用される。更
に代替えとして、当該技術で公知の他の種類の位置検出
システムが使用されてもよい。

【００１１】本発明の更に好ましい実施例では、該カテ
ーテルは該音響変換器に加えて複数の電極を有し、心臓
の、幾何学的のみならず電気的マップ化用に使用され
る。最も好ましくは、本特許出願の譲り受け人に譲渡さ
れ、引用によりここに組み入れられる、２０００年６月
２１日出願｛出願人のドケット番号ＢＩＯ９７ＵＳ（ap
plicant's docket no.BIO 97 US）｝の、”心臓内の電
気的活動の急速マップ化（Rapid Mapping of Electrica
l Activity in the Heart）”の名称の米国特許出願で
説明されている様に、該電気的マップ化は非接触電極の
アレーを使用して急速に実施されるのが好ましい。該電
気的及び幾何学的マップは該心臓の機械的及び電気的性
質の統合された見方を提供するため位置合わせ（regist
ered）される。

【００１２】本発明の幾つかの好ましい実施例では、該
カテーテル上の該変換器により受信された該音波の他の
特徴が更に進んだ幾何学的及び診断的情報を提供するた
めに解析される。例えば、１つのこの様な実施例では、
該処理回路は該心内膜と該心外膜と両表面（both the e
ndocardial and the epicardial surfaces）からの反射
を見出すために該反射波を解析する。この仕方で、該両
表面は同時に復元出来て、該心臓壁の厚さがマップ化さ
れ得る。

【００１３】もう１つの実施例では、ドップラーシフト
（Doppler shift）を検出するために該処理回路は該反
射波の、飛翔時間のみならず該周波数を解析する。該ド
ップラー測定は該心臓壁速度（heart wall velocity）
を決定しマップ化するため使用される。かくしてこの方
法は、該心臓壁の相対する又は相互に直角なセグメント
の相対速度が同時に測定されることを可能にする。対照
的に、当該技術で公知のエコードップラー測定（echo D
oppler measurement）の方法は身体外部のプローブを使
用し、従って何れの与えられた時間にも該心臓の唯１つ
の側の壁速度しか測定出来ない。

【００１４】心腔をマップ化するための心臓カテーテル
を参照して好ましい実施例がここで説明されたが、本発
明の他の応用は当業者には明らかである。これらの応用
は、それに限定されないが、冠状動脈（coronary arter
ies）又は胃腸システム（gastrointesinal system）の
様な他の体腔のマップ化及び幾何学的復元を含んでい
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】従って本発明の好ましい
実施例に依ると、対象（subject）の身体内の腔（cavit
y）の表面をマップ化する装置が提供されるが、該装置
は、縦軸線を有し、該腔内への挿入に適合した遠位の部
分を有する、細長いプローブと、該プローブの該遠位の
部分上に該縦軸線に沿って分布された、複数の音響変換
器（acoustic transducers）とを具備しており、該変換
器は該プローブが該腔内にある間に音波を放射するべく
個別に駆動されるよう適合されており、そして更に該腔
の該表面からの該波の反射後該音波を受信するよう、そ
して該受信波に応じて、該波の飛翔時間を示す電気信号
を発生するよう、適合されている。

【００１６】好ましくは、該腔は該対象の心腔（chambe
r of the heart）を含み、該プローブは心内膜カテーテ
ル（intracardiac catheter）を含んでいる。

【００１７】加えて或いは代わりに、該プローブは該身
体内の該プローブの位置座標を示す信号を発生するよう
適合された位置センサーを備えている。好ましくは、該
位置センサーはコイルを有し、該信号は外部的に印加さ
れた磁場により該コイル内に誘導された電流を含むのが
よい。

【００１８】好ましくは、該装置は、該変換器を順に駆
動するよう、そして該飛翔時間に基づいて該腔の該表面
の３次元的形状を復元するために該変換器により発生さ
れる該電気信号を受信し、処理するよう適合された制御
回路を具備するのがよい。更に好ましくは、該飛翔時間
に応じて、該回路は該変換器から該変換器に相対する該
腔の該表面上のそれぞれの点までの距離を決定するよ
う、そして該形状を復元するために該決定された距離を
組み合わせるよう適合されているのがよい。加えて或い
は代わりに、該回路は該腔の該表面からの１回の反射を
受けた該波に応じて発生される該信号を多数回反射を受
けた該波に応じて発生される該信号から区別するよう、
そして該多数回反射を受けた該波による該信号を拒絶す
るよう動作する。

【００１９】好ましくは、該腔は壁を有しており、そし
て該表面は該壁の内面と該壁の外面とを有しており、そ
して該回路は該内面から反射された該波に応じて発生さ
れる該信号を該外面から反射された該波に応じて発生さ
れる該信号から区別するよう適合されているのがよい。
好ましい実施例では、該回路は該内面から反射された該
波と該外面から反射された該波とにより発生される該信
号に応じて該壁の厚さを決定するよう動作する。

【００２０】もう１つの好ましい実施例では、該回路は
該変換器により受信された該音波内のスペクトルシフト
（spectral shift）を検出するよう、そして該スペクト
ルシフトに応じて、該表面の運動速度を決定するよう適
合されている。

【００２１】なおもう１つの好ましい実施例では、該装
置は、該腔内の電気的活動（electrical activity）に
応じた電気信号を該回路に伝えるよう適合され、該プロ
ーブの該遠位の部分上に配置された１つ以上の電極を具
備しており、該回路は該電極からの該信号に応じて、該
表面の該３次元的形状の上に該電気的活動の指示を重畳
（superimpose）させるよう適合されている。好ましく
は、該電気的活動の該指示は該表面の該３次元的形状と
位置合わせされた（registered）、該腔の該表面での電
位のマップを含むのがよい。

【００２２】好ましくは、該装置は該３次元的形状の画
像を表示するために該回路によりドライブされるデイス
プレーを具備するのがよい。

【００２３】好ましい実施例では、該装置に於いては、
該身体内へ音波を送信するが、該送信は該波が該プロー
ブ上の該変換器により受信され、該変換器に電気的基準
信号を発生させるように送信するのであり、該送信に適
合された複数の基準変換器を該装置は該身体外に具備し
ており、該回路は該プローブの位置座標を決定するため
に該基準信号を処理するよう適合されている。好ましく
は、該決定された位置座標に応じて、該回路は該身体内
の該３次元的形状の位置を規定するよう適合されている
のがよい。

【００２４】好ましい実施例では、該装置は、該腔の電
気的活動を検出するよう適合され、該プローブの該遠位
の部分上に配置された１つ以上の電極を具備しており、
該１つ以上の電極により検出された該電気的活動は該腔
の該表面での変化する電位を含んでいる。好ましくは、
該１つ以上の電極は、該表面と実質的に接触することな
く該表面での変化する電位を検出するよう適合された、
非接触電極のアレー（array of non-contact electrode
s）を備えるのがよい。

【００２５】又、本発明の好ましい実施例に依ると、対
象の身体内の腔の表面をマップ化する方法が提供される
が、該方法は、プローブを該腔内へ挿入する過程を具備
しており、該プローブは縦軸線を有しており、該方法は
又、該プローブの該縦軸線に沿って分布された複数の点
の各々から該腔内に音波を順に放射する過程と、該腔の
該表面からの該放射波の反射に続いて該点で該音波を受
信する過程と該波の飛翔時間を決定するために該受信波
を解析する過程と、そして該決定された飛翔時間に基づ
いて該腔の該表面の３次元的形状を復元する過程とを具
備している。

【００２６】好ましくは、該方法は該身体内の該プロー
ブの位置座標を決定する過程を具備しており、該３次元
的形状を復元する過程が該座標に応じて該形状を復元す
る過程を備えており、該形状を復元する過程が該座標を
使用して該身体内で該形状の位置を規定する過程を有す
るのがよい。加えて或いは代わりに、該波を放射し、受
信する過程が該腔内の該プローブの複数の異なる位置で
該波を放射し、受信する過程を備えており、該形状を復
元する過程が該異なる位置で決定された該プローブの該
座標を使用して、該異なる位置で受信された該波に基づ
き該形状を復元する過程を備えている。

【００２７】代わりに、該波を放射し、受信する過程は
該プローブが該腔内の１つの場所で実質的に静止して保
持されている間に該波を放射し、受信する過程を備えて
おり、該３次元的形状を復元する過程は実質的に該１つ
の場所で受信される該波だけに基づいて該形状を復元す
る過程を備えている。

【００２８】好ましい実施例では、該方法は該プローブ
上の電気的センサーを使用して該腔内の電気的活動（el
ectrical activity）を検出する過程を具備しており、
該形状を復元する過程が該表面の該復元された３次元的
形状の上に該電気的活動の指示を重畳（superimpose）
する過程を有している。

【００２９】本発明は図面と共に行われる、その好まし
い実施例の下記の詳細な説明からより充分に理解されよ
う。

【００３０】

【実施例】図１は本発明の好ましい実施例に依る、対象
２６の心臓２４の３次元幾何学的マップ化用の、マップ
化システム２０の略図的、絵画的図解である。システム
２０は細長いプローブ、好ましくはカテーテル３０を有
しており、それはユーザー２２により対象の静脈又は動
脈を通して心腔内に挿入される。

【００３１】図２は心臓２４内に挿入されるカテーテル
３０の遠位の部分を示す略図的、絵画的図解である。該
カテーテルは、各々が寸法約０．５ｍｍであり好ましく
は１０から１２個のこの様な変換器がその近位から遠位
の端部４４まで該カテーテルに沿って縦に配列された、
超音波変換器４６のアレーをその外面上に有する。オプ
ションとして、又該カテーテルは下記で説明するように
電極を、そして当該技術で公知の他の診断及び療法の特
徴部（図では示されてない）を有してもよい。

【００３２】カテーテル３０は、最も好ましくは遠位の
先端４４の近くに配置されるのがよい位置センサー４０
を有するのが好ましい。代わりに、１つ以上の追加的位
置センサーが該カテーテル内に、好ましくは変換器アレ
ーの近位の端部の近くに散開されるのがよい。センサー
４０は、何等かの適当な方法により、例えば、ポリウレ
タン糊等を使用して該カテーテル内に設置される電磁的
センサーを有するのが好ましい。該センサーは、該カテ
ーテルボデイを通って該カテーテルの制御ハンドル内に
延びている、電磁的センサーケーブル（示されてない）
に電気的に接続される。該電磁的センサーケーブルはプ
ラスチックのカバーされたシース内に収納された多数の
ワイヤを有する。該カテーテルボデイ内では、該センサ
ーケーブルは、もし望ましければ、変換器４６のリード
ワイヤと共に保護シース内に封じられてもよい。該制御
ハンドル内では、該センサーケーブルの該ワイヤは回路
基板（示されてない）に接続されるが、該基板は該電磁
的センサーから受信した信号を増幅し、それらを、コン
ピユータに理解可能な形式で、コンソール３４（図１）
内に収容されたコンピユータへ伝送する。又、該カテー
テルは単一使用のためのみに設計されているので、該回
路基板は、該カテーテルが使用された後該回路基板をシ
ャットダウン（shuts down）するイーピーロムチップ
（EPROM chip）を含むのが好ましい。これは該カテーテ
ル、又は少なくとも該電磁的センサーが２度使用される
のを防止する。

【００３３】適当な電磁的センサーは、例えば、引用に
よりここに組み入れられる米国特許第５、３９１、１９
９号に説明されている。好ましい電磁的マップ化センサ
ーはバイオセンス社（Biosense Ltd.）｛チラットハカ
ーメル、イスラエル（Tirat Hacarmel,Israel）｝によ
り製造され、取引呼称（trade designation）ノガ（NOG
A）の下で市販されている。

【００３４】該電磁的センサーを使用するために、例え
ば、磁場発生のために磁場発生器コイル２８を含むパッ
ドを患者の下に位置させることにより発生された磁場内
に患者は位置させられる。好ましくは基準電磁的センサ
ー（図示せず）が該患者に対し、例えば、該患者の背に
テープ付けされて、固定され、センサー４０を含むカテ
ーテル３０が該患者の心臓２４内に進められる。該セン
サーは該磁場内でのそれらの位置を示す弱い電気信号を
該磁場で発生する３つの小さいコイルを有するのが好ま
しい。該固定基準センサー（fixed reference sensor）
と該心臓内のセンサー４０との両者により発生された信
号は増幅され、コンソール３４に伝送されるが、該コン
ソールは該信号を解析し次いでモニター３６上に該信号
を表示する。この方法により、該基準センサーに対する
該カテーテル内センサーの精密な位置が確認出来て視認
用に表示される。又該センサーは心臓筋肉に収縮（cont
raction of the heart muscle）により引き起こされる
そのカテーテルの変位（displacement）を検出出来る。

【００３５】該カテーテル３０と該システム２０との特
徴の幾つかはバイオセンスウエブスター社（Biosense W
ebster, Inc.）により市販されるノガスターカテーテル
（NOGA-STAR catheter）で、そして又バイオセンスウエ
ブスター社により市販される上記のバイオセンスノガシ
ステム（Biosense-Noga system）で実施される。カテー
テル３０とシステム２０との設計の更に進んだ側面は、
本特許出願の譲り受けに譲渡され、引用によりここに組
み入れられる米国特許出願第０９／５０６、７６６号で
一般的に説明されている。しかしながら、カテーテル３
０の詳細な設計と該カテーテルとシステム２０を使用し
て実行される幾何学的及び電気的マップ化機能は本発明
にユニークなものである。

【００３６】上記で注意した様に、好ましくはセンサー
４０は、上記ＰＣＴ特許刊行物第ＷＯ９６／０５７６８
号で説明されるそれらの様な３つの非同心コイル（non-
concentric coils）を有するのがよい。該コイルはドラ
イバー回路３２（図１）によりドライブされる場発生器
コイル（field generator coils）２８により発生され
る磁場を検出する。代わりに、該センサーはコイル２８
により検出される、場を発生してもよい。かくしてシス
テム２０はセンサー４０に関する６次元の位置及び方位
（orientation）の情報の連続的発生を達成する。代わ
りに、センサー４０（そして、オプションとして、カテ
ーテル３０内の追加的位置センサー）は場発生器コイル
２８と連携して、３次元の位置と２次元の方位の情報を
発生するのに充分である１つのコイルを有してもよい。
方位の第３の次元（典型的にはカテーテル３０のその縦
軸線の周りの回転）は、もし必要ならば、該カテーテル
内で相互に隔てられた位置で提供された２つのこの様な
センサーの座標の比較から及び／又は機械的情報から推
論出来る。

【００３７】更に代わりに、該センサーは、例えば米国
特許第５、３９１、１９９号又は第５、４４３、４８９
号又はＰＣＴ刊行物第ＷＯ９４／０４９３８号で説明さ
れる様な、他の種類の位置及び／又は座標センサー、又
は当該技術で公知の、実質的に如何なる他の適当な種類
の位置／座標検出デバイスを有してもよい。なお更に代
わりに又は追加して、カテーテル３０は、蛍光透視鏡
（fluorscope）で使用するための放射線不透過（radio-
opaque）のマーカーの様な、身体の外からその位置が決
定出来る１つ以上のマーカーでマーク付けされてもよ
い。

【００３８】上記で注意した様に、カテーテル３０は、
ユーザーに該カテーテルの機能を観察、制御させるコン
ソール３４と接続される。コンソール３４はプロセサ
ー、好ましくは適当な信号処理回路（該コンピユータの
筐体内に含まれるのが典型的である）を有するコンピユ
ータを備えるのがよい。該プロセサーはデイスプレー３
６をドライブするよう接続されている。典型的に該信号
処理回路は変換器４６の各々に超音波パルスを順々に放
射させるドライブ信号を発生する。該回路は更に位置セ
ンサー４０及び変換器４６により発生される信号を含
む、カテーテル３０からの信号を受信し、増幅し、フイ
ルターしそしてデジタル化する。該デジタル化された信
号は、該カテーテルの位置と方位を計算するためそして
該心臓内での音波の飛翔時間を抽出するために該コンソ
ールにより受信され、使用される。この解析から得られ
た情報は心臓２４の心内膜表面の３次元幾何学的マップ
３８を復元するため使用される。

【００３９】典型的に、システム２０は他の要素を含ん
でいるが、それらは簡単化のため図では示されていな
い。これらの要素の幾つかは、例えば、本特許出願の譲
受人に譲渡され、その開示が引用によりここに組み入れ
られる米国特許出願第０９／１２２、１３７号で説明さ
れている。例えば、システム２０は、心電図（ECG）同
期信号をコンソール３４へ提供するように、１つ以上の
身体表面電極からの信号を受けるよう接続された、心電
図（ECG）モニターを含んでもよい。上記の様に、又該
システムは患者の身体の外部的に取付られた外部的に印
加される基準パッチ上か、又は心臓２４内に挿入され該
心臓に対し固定位置に保持された内部置きカテーテル
（internally-placed catheter）上か何れかの、基準位
置センサーを有するのが典型的である。カテーテル３０
の位置を該基準カテーテルのそれと比較することによ
り、カテーテル３０の座標は、心臓運動に関係なく、該
心臓に対し正確に決定される。代わりに、心臓運動を補
償する何等かの他の適当な方法が使用されてもよい。

【００４０】図３は心臓２４の略図的、断面図解であ
り、本発明の好ましい実施例に依る、大動脈を通して該
心臓の左心室５０内に挿入されたカテーテル３０の遠位
部分を示している。変換器４６は超音波を心内膜５２の
方へ放射するようコンソール３４によりドライブされ
る。該変換器は該心臓壁から反射され戻る波を受信し、
電気信号を発生するが、該信号は処理と解析用にコンソ
ール３４へ伝えられる。該超音波測定中カテーテル３０
の先端４４又は何等かの他の部分が該心内膜に接触する
必要はない。

【００４１】今度は本発明の好ましい実施例に依る、心
室５０の３次元幾何学的マップ化及び復元用の方法を略
図的に図解する図４と５を参照する。図４は該心室内の
カテーテル３０の詳細を示すが、その中では多数の変換
器４６が下記説明の目的で４６ａ、４６ｂそして４６ｃ
とラベル付けされている。図５は該方法の過程を詳述す
るフローチャートである。この方法は左心室５０のマッ
プ化を参照して説明されるが、それが心臓２４の他の腔
のマップ化のみならず他の体腔のマップ化にも同様に応
用されることは評価されよう。

【００４２】位置付け過程６０では、カテーテル３０は
心室（ventricle）５０内に挿入され望ましい位置と向
きでユーザー２２により位置付けされる。好ましくは、
位置センサー４０は、上記説明の様に、心臓内での該カ
テーテルの遠位の部分の位置と方位の座標を決定するた
め使用されるのがよい。しかしながら、代わりに、位置
検出を止め、心内膜５２が特定の位置基準なしに幾何学
的に復元されてもよい。この様な位置から独立した復元
は、該心臓が、該測定中、すなわち１回の心拍（single
heart beat）より可成り短い時間の間、静止している
と考えられ得るように充分短い期間内で全ての必要な信
号が変換器４６から集められる限り、可能である。この
様な速やかな測定が、下記でより詳細に説明する様に、
システム２０を使用して実行可能である。

【００４３】変換器のフアイアリング過程（transducer
firing step）６２で、カテーテル３０上の変換器の最
初の１つ、すなわち４６ａがコンソール３４からの信号
により駆動される。該駆動は該変換器に超音波パルス
を、好ましくは約５−９ＭＨｚの周波数で、約１μｓの
持続時間で放射させる。放射された該超音波は好ましく
は２０度より小さく、最も好ましくは約３度の狭い発散
角（divergence angle）を有するビームを形成するのが
好ましい。該ビームは変換器４６ａに直角に相対する位
置で心内膜５２上の直径約４ｍｍの範囲上に衝突する。
該心内膜上で該ビームの寸法は該心内膜からの該変換器
の距離により決定され、該距離は該心臓の寸法により、
典型的には約２−３ｃｍである。

【００４４】該変換器４６ａにより放射される波は心内
膜５２の内面で跳ね返り変換器４６ａへそしてカテーテ
ル３０上の他の変換器へ戻るよう反射される。反射が拡
散及び正反射性の両成分（both diffuse and specular
components）を有すると仮定して、該反射エネルギー
は、図４に示す様に、主として変換器４６ａとそれの近
くの変換器４６ｂの様な隣接物に集中される。これらの
波は反射受信過程６４で変換器４６により受信され、コ
ンソール３４により処理される電気信号を発生する。該
コンソールは、該電気信号の到着時刻を変換器４６ａの
駆動時刻と比較することにより該変換器の各々で受信さ
れる波の飛翔時間（time of flight）を見出す。この飛
翔時間は、心内膜５２へそして変換器４６ａ又は４６ｂ
へ戻るため横断された通路の長さに比例する。かくして
該飛翔時間情報から決定された通路長さは下記で説明さ
れる様に心室５０の幾何学的形状を復元することに使用
される。典型的心臓の寸法に基づくと、該飛翔時間は概
ね５０μｓより短い。

【００４５】変換器４６ａにより放射された超音波は心
内膜５２、すなわち心室５０の内面から最も強く反射さ
れる。しかしながら、又該心室の心外膜（epicardium）
から及び該心室の近くの他の構造体からの反射もある。
従って、過程６４で飛翔時間を決定するために、コンソ
ール３４は好ましくは、該反射波を受けた時該変換器に
より発生される信号の中の第１の強いピーク（the firs
t strong peak）の到着時刻を測定するのがよい。この
ピークは心内膜５２からの反射に対応する。オプション
として、又該コンソールは、典型的に該心外膜からの反
射に対応する、各信号内の第２ピークの到着時刻を検出
し、測定してもよい。該第１及び第２ピークの到着時刻
の間の差は該心臓壁の局部的厚さの大きさ（measure）
を与える。

【００４６】更に進んだオプションとして、コンソール
３４は変換器４６での反射波の到着時刻を決定するのみ
ならず、当該技術で公知の様に、該波の周波数スペクト
ル（frequency spectra）を見出す。該変換器が駆動さ
れる時にもし該心臓壁が変換器４６ａの方へ又はそれか
ら離れる方へ運動中であれば、該反射波はドップラーシ
フト（Doppler shift）を受ける。従って、該周波数ス
ペクトルは該カテーテルに対する心臓壁の速度（the ve
locity of the heart wall）を示す。好ましくは、コン
ソール３４は、該壁速度を測定するために、飛翔時間に
より提供される距離情報と連携して、このスペクトル情
報（spectral information）を解析するのがよい。

【００４７】又心室５０内の多数回反射（multiple ref
lections）は図解されている様に、例えば、図４に示す
変換器４６ａから変換器４６ｃへの２回弾み通路（two-
bounce path）によっても起こる。変換器４６ｃで受信
される波についてこの場合測定される通路長さは従って
心室５０に関する混乱させる幾何学的情報を提供し、無
視されるべきである。多数回弾み信号（multiple-bounc
e signals）により混乱させられることを避けるため
に、コンソール３４は、多数回反射フイルター過程（mu
ltiple reflection filtering step）６６で、変換器４
６ｃから受信された信号を拒絶する。好ましくはこの様
な信号は変換器４６ａから何れか他の変換器への最大飛
翔時間を設定し、この最大値を超える測定値を捨てるこ
とにより検出されるのがよい。

【００４８】過程６２，６４そして６６のプロセスは順
に次の変換器４６、すなわち変換器４６ｂを駆動するこ
とにより繰り返される。該繰り返しは充分な数の変換器
４６が駆動され、最終の反射された波が受信され飛翔時
間が決定されるまで続く。該波の短い飛翔時間を考慮す
ると、１０又は１２個の変換器４６の全てが約１０ｍｓ
以内で順に駆動出来る。代わりに、該変換器の２つ以上
は、それらが発生する音声信号が、例えば周波数の差
で、区別可能である限り、同時に駆動されてもよい。該
変換器が順々に駆動されても又は同時に駆動されても、
１回の心拍（single heart beat）より可成り短い時間
内に該変換器から心内膜５２全体上に又はその実質的部
分上に分布された多数の点までの距離を測定することが
出来る。

【００４９】形状復元過程（shape reconstruction ste
p）６８で、コンソール３４は心室５２の３次元幾何学
的マップを作るために該測定飛翔時間から推論（deduce
d）された距離データを組み合わせる。各飛翔時間は該
信号を発生したカテーテル３０上の該受信変換器から該
送信及び受信変換器の位置により決定された該心内膜上
の点までの距離と方向を与える。もし位置センサー４０
が使用されるならば、該距離と該方向とは該心内膜表面
の点の絶対座標を決定するため使用出来る。そうでない
なら、該点の座標は該カテーテルの（未知の）位置によ
り任意に決定される基準フレーム（frame of referenc
e）内に見出される。何れの場合も、該全測定からの全
ての点は３次元空間内に置かれ、そして表面がマップ３
８を発生するために該点に填められる。好ましくは、該
復元は、欧州特許出願第ＥＰ０９７４９３６号又は上記
の米国特許出願第０９／１２２１３７号で説明される方
法を使用して実行されるのがよい。代わりに、当該技術
で公知の様に、幾何学的復元の他の方法が使用されても
よい。

【００５０】オプションとして、より高い精度のため
に、カテーテル３０は場所変え過程（repositioning st
ep）７０で場所変えされ（repositioned）、そして過程
６０から６８までが繰り返される。好ましくは、この過
程で見出される該心内膜表面上の追加点は前の繰り返し
で発生されたマップ３８を精細化（refine）し修正（co
rrect）するため使用されるのがよい。該カテーテルの
多数の異なる位置での測定はこの仕方で実行され、組み
合わされてもよい。

【００５１】コンソール３４が該飛翔時間の検出に連携
して他の情報を集める程度に、同様にこの情報はマップ
３８内に示されるのが好ましい。例えば、該マップは心
内膜面と心外膜面の両者を示すのがよく、かつ、該壁の
厚さが可視化出来るように該心臓を通る望ましい面での
断面を示すオプションを有するのが好ましい。もしドッ
プラー測定がなされるならば、該マップは壁速度を位置
の関数として、例えばカラーコーデイング（color codi
ng）で、示すのが好ましい。該速度情報は該心臓収縮強
さ（heart's contraction strength）又は効率（effici
ency）の大きさ（measure）を計算するため使用されて
もよい。又該幾何学的マップは、下記で説明する様に、
電気的情報を表示してもよい。

【００５２】図６は本発明のもう１つの好ましい実施例
に依る、心臓２４の幾何学的マップ化用システム７５の
略図的、絵画的図解である。システム７５は、心臓２４
内のカテーテル３０の位置を決定するそのモードを除け
ば、図１に示し、上記で説明したシステム２０と実質的
に同一である。カテーテル３０内のセンサー４０を使用
した磁気的位置決定の代わりに、システム７５は該カテ
ーテルの位置を超音波的に決定するために該カテーテル
３０上の変換器４６を使用する。

【００５３】この目的で、概ね球形又は半球形の形状を
有するのが好ましい、多数の超音波送信器（ultrasonic
transmitters）７８が患者２６の身体の外部に位置付
けされ、心臓２４の周辺を超音波で照射する。本実施例
では、該送信器は該患者の背の下に位置付けされる。送
信器７８はそれらの超音波を放射するために超音波ドラ
イバー７６により順に駆動されるのが好ましい。該波は
カテーテル３０上の変換器４６により受信され、そして
該波の飛翔時間は該カテーテル上の選択された点と該送
信器の既知の位置との間の距離を決定するために測定さ
れる。（代わって、送信器７８の代わりに、該身体の外
部の固定受信器により検出されるように、変換器４６が
信号を放射してもよい。）該距離は、該心臓内の該カテ
ーテルの位置座標を見出すために３角測量（triangulat
ed）される。

【００５４】かくして、図６の実施例では、変換器４６
は位置センサー及びマップ化検出器（position sensor
and mapping detector）として働く。その結果、システ
ム７５はコストでシステム２０より一般に安い。磁気的
位置検出は超音波式位置検出より精密であるのが典型的
であるが、本実施例の超音波検出モードは該システムの
より多くの応用に好適であり、それはカテーテル３０と
心臓２４の相対的位置のみを決定する必要があり、絶対
的位置でないからである。

【００５５】図７は、本発明のなおもう１つの好ましい
実施例に依る、システム２０又はシステム７５で使用す
るためのカテーテル８０の略図的、絵画的図解である。
カテーテル８０はカテーテル３０と大部分は同様である
が、上記で詳細に説明した幾何学的マップ化機能と連携
して、電気生理学的測定（electrophysiological measu
rements）を行うのにも適合している。この目的で、カ
テーテル８０は、変換器４６に加えて、該カテーテルの
遠位の端部４４の近くに分布した非接触電極のアレー８
２を有する。これらの電極は、最も好ましくは”心臓内
電気的活動の急速マップ化（Rapid Mapping of Electri
cal Activity in the Heart）”の名称の上記米国特許
出願で説明される様に、心内膜５２の急速な電気的マッ
プ化を実行するため使用されるのが好ましい。代わり
に、又は追加的に、カテーテル８０は１つ以上の接触電
極８８を有する。好ましくは、追加の位置センサー８４
が、全電極８２の位置が精確に決定され得るよう提供さ
れるのがよい。

【００５６】動作時、コンソール３４は変換器４６から
の音声信号と電極８２からの電気信号と両者を受信す
る。該音声信号は上記説明の様に心室５０の３次元幾何
学的形状を復元するため使用される。該コンソールは、
該心室の表面５２での電位の３次元的マップを発生する
ため、該電気信号と共に、この幾何学的情報を使用す
る。例えば、該心室の統合された、電気的及び機械的絵
画を提供するために、該電気的マップは輪郭線（contou
r line）かカラーコーデイング（color coding）の形式
で、幾何学的マップ３８上に重畳されるのが好ましい。

【００５７】非接触変換器４６と電極８２を使用したこ
の急速な音響的及び電気的マップ化は特定の点での向上
した精度のために接触測定で補足されてもよい。例え
ば、カテーテル８０の遠位の先端にあるオプションの電
極８８が該心内膜上の点と接触するよう持って来られて
これらの点の電位を測定してもよい。その間、位置セン
サー４０は電極８８の位置座標の精確な読みを提供す
る。この仕方で集められた追加的データ点はマップ３８
上にマーク付けされるのが好ましい。代わりに、例え
ば、より早いマップ化段階で検出された不整脈（arrtyt
hmias）を治療するために該心内膜表面の範囲を切除（a
blate）するよう電極８８が駆動されてもよい。本発明
により提供される該マップ化及び復元機能と連携して、
当該技術で公知の様に、又他のモードの療法（other mo
des of therapy）も適当に構成されたカテーテルにより
投与されてよい。

【００５８】心腔２４のマップ化用に、心臓カテーテル
３０又は７５を参照して好ましい実施例がここで説明さ
れたが、本発明の原理の他の応用は当業者には明らかで
ある。これらの応用には、それらに限定はされないが、
冠状動脈（coronary arteries）又は胃腸システム（gas
trointestinal system）の様な他の体腔のマップ化と幾
何学的復元も含んでいる。

【００５９】かくして上記説明の好ましい実施例は例と
して引用されており、本発明は上記で特に示され説明さ
れたものに限定されないことは評価されるところであ
る。寧ろ、本発明の範囲は、上記説明の種々の特徴の組
み合わせとサブコンビネーション（subcombination）と
の両者のみならず、前記説明を読むと当業者に惹起し、
従来技術で開示されてないその変更と変型も含んでい
る。

【００６０】本発明の特徴及び態様を示せば以下の通り
である。

【００６１】１．対象の身体内の腔の表面をマップ化す
る装置に於いて、縦軸線を有し、該腔内への挿入に適合
した遠位の部分を有する、細長いプローブと、該プロー
ブの該遠位の部分上に該縦軸線に沿って分布された、複
数の音響変換器とを具備しており、該変換器は該プロー
ブが該腔内にある間に音波を放射するべく個別に駆動さ
れるよう適合されており、そして更に該腔の該表面から
の該波の反射後該音波を受信するよう、そして該受信波
に応じて、該波の飛翔時間を示す電気信号を発生するよ
う、適合されていることを特徴とする対象の身体内の腔
の表面をマップ化する装置。

【００６２】２．上記１の装置に於いて、該腔は該対象
の心腔を含み、該プローブは心臓内カテーテルを含むこ
とを特徴とする装置。

【００６３】３．上記１の装置に於いて、該プローブは
該身体内の該プローブの位置座標を示す信号を発生する
よう適合された位置センサーを備えることを特徴とする
装置。

【００６４】４．上記３の装置に於いて、該位置センサ
ーはコイルを有し、該信号は外部的に印加された磁場に
より該コイル内に誘導された電流を含むことを特徴とす
る装置。

【００６５】５．上記１の装置が、該変換器を順に駆動
するよう、そして該飛翔時間に基づいて該腔の該表面の
３次元的形状を復元するために該変換器により発生され
る該電気信号を受信し、処理するよう適合された制御回
路を具備することを特徴とする装置。

【００６６】６．上記５の装置に於いて、該飛翔時間に
応じて、該回路は該変換器から該変換器に相対する該腔
の該表面上のそれぞれの点までの距離を決定するよう、
そして該形状を復元するために該決定された距離を組み
合わせるよう適合されていることを特徴とする装置。

【００６７】７．上記５の装置に於いて、該回路は該腔
の該表面からの１回の反射を受けた該波に応じて発生さ
れる該信号を多数回反射を受けた該波に応じて発生され
る該信号から区別するよう、そして該多数回反射を受け
た該波による該信号を拒絶するよう動作することを特徴
とする装置。

【００６８】８．上記５の装置に於いて、該腔は壁を有
しており、そして該表面は該壁の内面と該壁の外面とを
有しており、そして該回路は該内面から反射された該波
に応じて発生される該信号を該外面から反射された該波
に応じて発生される該信号から区別するよう適合されて
いることを特徴とする装置。

【００６９】９．上記８の装置に於いて、該回路は該内
面から反射された該波と該外面から反射された該波とに
より発生される該信号に応じて該壁の厚さを決定するよ
う動作することを特徴とする装置。

【００７０】１０．上記５の装置に於いて、該回路は該
変換器により受信された該音波内のスペクトルシフトを
検出するよう、そして該スペクトルシフトに応じて、該
表面の運動速度を決定するよう適合されていることを特
徴とする装置。

【００７１】１１．上記５の装置が、該腔内の電気的活
動に応じた電気信号を該回路に伝えるよう適合され、該
プローブの該遠位の部分上に配置された１つ以上の電極
を具備しており、該回路は該電極からの該信号に応じ
て、該表面の該３次元的形状の上に該電気的活動の指示
を重畳させるよう適合されていることを特徴とする装
置。

【００７２】１２．上記１１の装置に於いて、該電気的
活動の該指示は該表面の該３次元的形状と位置合わせさ
れた、該腔の該表面での電位のマップを含むことを特徴
とする装置。

【００７３】１３．上記５の装置が、該３次元的形状の
画像を表示するために該回路によりドライブされるデイ
スプレーを具備することを特徴とする装置。

【００７４】１４．上記５の装置に於いて、該身体内へ
音波を送信するが、該送信は該波が該プローブ上の該変
換器により受信され、該変換器に電気的基準信号を発生
させるように送信するのであり、該送信に適合された複
数の基準変換器を該装置は該身体外に具備しており、該
回路は該プローブの位置座標を決定するために該基準信
号を処理するよう適合されていることを特徴とする装
置。

【００７５】１５．上記１４の装置に於いて、該決定さ
れた位置座標に応じて、該回路は該身体内の該３次元的
形状の位置を規定するよう適合されていることを特徴と
する装置。

【００７６】１６．上記１の装置が、該腔の電気的活動
を検出するよう適合され、該プローブの該遠位の部分上
に配置された１つ以上の電極を具備することを特徴とす
る装置。

【００７７】１７．上記１６の装置に於いて、該１つ以
上の電極により検出された該電気的活動は該腔の該表面
での変化する電位を含むことを特徴とする装置。

【００７８】１８．上記１７の装置に於いて、該１つ以
上の電極は、該表面と実質的に接触することなく該表面
での変化する電位を検出するよう適合された、非接触電
極のアレーを備えていることを特徴とする装置。

【００７９】１９． 対象の身体内の腔の表面をマップ
化する方法に於いて、プローブを該腔内へ挿入する過程
を具備しており、該プローブは縦軸線を有しており、該
方法は又、該プローブの該縦軸線に沿って分布された複
数の点の各々から該腔内に音波を順に放射する過程と、
該腔の該表面からの該放射波の反射に続いて該点で該音
波を受信する過程と該波の飛翔時間を決定するために該
受信波を解析する過程と、そして該決定された飛翔時間
に基づいて該腔の該表面の３次元的形状を復元する過程
とを具備することを特徴とする対象の身体内の腔の表面
をマップ化する方法。

【００８０】２０．上記１９の方法に於いて、該腔は該
対象の該心腔を含んでおり、そして該プローブは心臓内
カテーテルを含むことを特徴とする方法。

【００８１】２１．上記１９の方法が、該身体内の該プ
ローブの位置座標を決定する過程を具備しており、該３
次元的形状を復元する過程が該座標に応じて該形状を復
元する過程を備えることを特徴とする方法。

【００８２】２２．上記２１の方法に於いて、該形状を
復元する過程が該座標を使用して該身体内で該形状の位
置を規定する過程を有することを特徴とする方法。

【００８３】２３．上記２１の方法に於いて、該波を放
射し、受信する過程が該腔内の該プローブの複数の異な
る位置で該波を放射し、受信する過程を備えており、該
形状を復元する過程が該異なる位置で決定された該プロ
ーブの該座標を使用して、該異なる位置で受信された該
波に基づき該形状を復元する過程を備えることを特徴と
する方法。

【００８４】２４．上記２１の方法に於いて、該位置座
標を決定する過程が該プローブ内の位置センサーを使用
して該座標を決定する過程を有することを特徴とする方
法。

【００８５】２５．上記２４の方法に於いて、該位置セ
ンサーはコイルを有しており、そして該座標を決定する
過程は外部的に印加された磁場により該コイルに誘導さ
れた電流を検出する過程を有することを特徴とする方
法。

【００８６】２６．上記２１の方法に於いて、該位置座
標を決定する過程が該身体外の基準点と該プローブ上の
該点との間で基準音波を送信し受信する過程と、該基準
点と該プローブ上の該点との間の距離を見出すため、し
かして該位置座標を決定するために、該受信された基準
波を解析する過程を備えることを特徴とする方法。

【００８７】２７．上記１９の方法に於いて、該波を放
射し、受信する過程は該プローブが該腔内の１つの場所
で実質的に静止して保持されている間に該波を放射し、
受信する過程を備えており、該３次元的形状を復元する
過程は実質的に該１つの場所で受信される該波だけに基
づいて該形状を復元する過程を備えることを特徴とする
方法。

【００８８】２８．上記１９の方法に於いて、該形状を
復元する過程は、該プローブに沿う該点から該プローブ
に沿う該点と概ね相対する該腔の該表面上の対応する点
までの距離を、該飛翔時間に応じて、決定する過程と、
そして該形状を復元するために該決定された距離を組み
合わせる過程とを備えることを特徴とする方法。

【００８９】２９．上記２８の方法に於いて、該距離を
決定する過程は該腔の該表面から１回の反射の後該プロ
ーブに沿う該点で受信された該波を多数回反射の後受信
された該波から区別する過程と、そして該多数回反射の
後受信された該波を拒絶する過程とを有することを特徴
とする方法。

【００９０】３０．上記２８の方法に於いて、該腔は壁
を有し、該表面は該壁の内面と該壁の外面とを有してお
り、そして該距離を決定する過程は該内面からの反射の
後該プローブに沿う該点で受信された該波を該外面から
の反射の後受信された該波から区別する過程を有するこ
とを特徴とする方法。

【００９１】３１．上記３０の方法に於いて、該形状を
復元する過程は該内面からの反射の後受信された該波の
飛翔時間を該外面からの反射の後受信された該波のそれ
らと比較することにより該壁の厚さを決定する過程を備
えることを特徴とする方法。

【００９２】３２．上記１９の方法が、該受信された波
を、その中のスペクトルシフトを検出するために、解析
する過程を具備しており、該解析は該スペクトルシフト
に応じて、該表面の運動速度を決定するためであること
を特徴とする方法。

【００９３】３３．上記３２の方法に於いて、該形状を
復元する過程が該表面の種々の範囲の該運動速度の指示
を含む該腔のマップを発生する過程を備えることを特徴
とする方法。

【００９４】３４．上記１９の方法が、該プローブ上の
電気的センサーを使用して該腔内の電気的活動を検出す
る過程を具備することを特徴とする方法。

【００９５】３５．上記３４の方法に於いて、該形状を
復元する過程が該表面の該復元された３次元的形状の上
に該電気的活動の指示を重畳する過程を備えることを特
徴とする方法。

【００９６】３６．上記３５の方法に於いて、該電気的
活動の該指示を重畳する過程が該腔の該表面での電位の
マップを発生する過程と、そして該マップを該表面の該
３次元的形状と位置合わせする過程とを有することを特
徴とする方法。

【００９７】３７．上記３４の方法に於いて、該電気的
活動を検出する過程が該プローブ上の該電気的センサー
と該表面との間の接触を実質的に有さずに該腔の該表面
での変化する電位を検出する過程を備えることを特徴と
する方法。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい実施例に依る、心臓の幾何学
的マップ化用システムの略図的、絵画的図解である。

【図２】本発明の好ましい実施例に依る、図１のシステ
ムで使用するためのカテーテルの遠位の部分の略図的、
絵画的図解である。

【図３】本発明の好ましい実施例に依る、図２のカテー
テルが挿入される心臓の略図的切り欠き図解である。

【図４】本発明の好ましい実施例に依る、心腔の内面か
らの音波の反射を図解する、図３の心臓及びカテーテル
の略図的詳細図である。

【図５】本発明の好ましい実施例に依る、心臓の内面の
３次元的復元を発生する方法を略図的に図解するフロー
チャートである。

【図６】本発明のもう１つの好ましい実施例に依る、心
臓の幾何学的マップ化用システムの略図的、絵画的図解
である。

【図７】本発明の好ましい実施例に依る、心臓の幾何学
的及び電気的マップ化で使用するカテーテルの遠位の部
分の略図的、絵画的図解である。

【符号の説明】

２０ マップ化システム ２２ ユーザー ２４ 心臓 ２６ 対象 ２８ 磁場発生器コイル ３０ カテーテル ３２ ドライバー回路 ３４ コンソール ３６ モニター ３８ ３次元幾何学的マップ ４０ 位置センサー ４４ 遠位の端部又は先端 ４６、４６ａ、４６ｂ、４６ｃ 超音波変換器 ５０ 左心室 ５２ 心内膜 ７５ 幾何学的マップ化システム ７６ 超音波ドライバー ７８ 多数の超音波送信器 ８０ カテーテル ８２ 非接触電極のアレー ８４ 位置センサー ８８ 接触電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象の身体内の腔の表面をマップ化する
   装置に於いて、 縦軸線を有し、該腔内への挿入に適合した遠位の部分を
   有する、細長いプローブと、 該プローブの該遠位の部分上に該縦軸線に沿って分布さ
   れた、複数の音響変換器とを具備しており、該変換器は
   該プローブが該腔内にある間に音波を放射するべく個別
   に駆動されるよう適合されており、そして更に該腔の該
   表面からの該波の反射後該音波を受信するよう、そして
   該受信波に応じて、該波の飛翔時間を示す電気信号を発
   生するよう、適合されていることを特徴とする対象の身
   体内の腔の表面をマップ化する装置。
2. 【請求項２】 対象の身体内の腔の表面をマップ化する
   方法に於いて、 プローブを該腔内へ挿入する過程を具備しており、該プ
   ローブは縦軸線を有しており、該方法は又、該プローブ
   の該縦軸線に沿って分布された複数の点の各々から該腔
   内に音波を順に放射する過程と、 該腔の該表面からの該放射波の反射に続いて該点で該音
   波を受信する過程と、 該波の飛翔時間を決定するために該受信波を解析する過
   程と、そして該決定された飛翔時間に基づいて該腔の該
   表面の３次元的形状を復元する過程とを具備することを
   特徴とする対象の身体内の腔の表面をマップ化する方
   法。