心脏导管检查装置、心脏导管检查系统以及心脏导管检查方法与流程

本发明涉及一种能够识别心律失常病灶位置的心脏导管检查装置、心脏导管检查系统、以及心脏导管检查方法。

背景技术：

已知的是，当诸如室性早搏的心律失常发生时，通过使用心脏导管对导致心律失常的异常活动位点选择性地进行消融以治疗心律失常。为了进行所述治疗，重要的是正确地识别导致心律失常的病灶的位置。例如，下面的专利文献1公开了一种具有识别导致心律失常的病灶的位置的功能的装置。

在通过使用专利文献1中公开的装置进行消融治疗的情况下，医生首先将电极贴附至在心脏导管检查室中的床上处于仰卧姿势的患者，并且测量患者的心电图。根据测量中获得的心电图，获取患者心脏中自发发生的心律失常的信号波形。在导管治疗期间，将获取的心律失常的信号波形与对心脏进行电刺激(起博)的响应波形进行比较，从而识别患者心脏中导致心律失常的病灶的位置，并且医生在该位置进行消融。

引用列表

专利文献

ptl1：日本专利no.5,160,245

技术实现要素：

技术问题

当患者接受消融治疗时，治疗前的患者趋向于处于高度紧张状态。因此，可能发生在治疗前有限的时间阶段内无法获取心律失常的信号波形的情况。在这样的情况下，难以识别心律失常病灶的位置，并且不能进行消融治疗。为了解决该问题，可以计划通过使用例如能够由患者携带的霍尔特心电图仪(holterelectrocardiograph)在导管检查室外预先获取长期心电图，并且在消融治疗中使用包含在所述长期心电图中的心律失常的信号波形。

然而，即使将通过使用霍尔特心电图仪等获取的长期心电图中包含的心律失常的信号波形与起博的响应波形相比较，也不能正确地识别心律失常病灶的位置，并且长期心电图不能在消融治疗中原样地使用。

本发明提供一种心脏导管检查装置、心脏导管检查系统、以及心脏导管检查方法，其能够通过使用在导管检查室外测量的心电图正确地识别心律失常病灶的位置，并且使得能够进行消融治疗。

问题的解决方法

为了实现上述目标，本发明能够采取的一个方面是一种心脏导管检查装置，其包括：获取部，该获取部被构造为，在置于导管检查室外的测量装置测量的第一心电图中，获取窦性节律期间心搏的第一波形和心律失常期间的心律失常波形；测量部，该测量部被构造为通过附接至在导管检查室中等候的患者的电极，测量第二心电图；第一计算部，该第一计算部被构造为，基于第一波形和第二心电图中窦性节律期间心搏的第二波形，计算用于统计地将第一心电图与第二心电图互相匹配的校正系数；波形生成部，该波形生成部被构造为，基于包含在第一心电图中的心律失常波形和校正系数，生成用作与由心脏导管执行的起博的响应波形相比较的对象的比较波形；以及第二计算部，该第二计算部构造为计算响应波形和比较波形的匹配率。

并且，本发明能够采取的另一方面是一种心脏导管检查系统，其包括：测量装置，该测量装置置于导管检查室外；心电图分析装置，该心电图分析装置构被造为，获取并分析通过测量装置测量的第一心电图，被构造为从心电图提取窦性节律期间心搏的第一波形以及心律失常期间的心律失常波形，并且被构造为向外部输出第一波形和心律失常波形；以及根据上述方面的心脏导管检查装置。

并且，本发明能够采取的又一方面是一种心脏导管检查方法，其包括以下步骤：通过置于导管检查室外的测量装置，测量包含窦性节律期间心搏的第一波形和心律失常期间的心律失常波形的第一心电图；通过附接至在导管检查室中等候的患者的电极，测量第二心电图；基于第一波形和第二心电图中窦性节律期间心搏的第二波形，计算用于统计地将第一心电图和第二心电图互相匹配的校正系数；基于包含在第一心电图中的心律失常波形和校正系数，生成用作与由心脏导管执行的起博的响应波形相比较的对象的比较波形；以及计算响应波形和比较波形的匹配率。

根据本发明的心脏导管检查装置、心脏导管检查系统、以及心脏导管检查方法，能够通过使用在导管检查室外测量的心电图正确地识别心律失常病灶的位置，并且能够进行消融治疗。

附图说明

图1是本发明的实施例的心脏导管检查系统的简图。

图2是示出生成第二心律失常波形的过程的视图。

图3是示出心脏导管检查系统的操作的流程图。

具体实施方式

以下，将参考附图描述本发明的实施例。

如图1所示，心脏导管检查系统1包括霍尔特心电图仪(测量装置的示例)10、心电图分析装置20、以及心脏导管检查装置30。

霍尔特心电图仪10是能够由患者携带，并且能够在日常起居期间测量心电图的装置。心电图测量第一心电图，该第一心电图是例如尚未接受心脏导管治疗的患者的24小时心电图。第一心电图是ml导联心电图。ml导联(mason-likarlead)是以下的12导联：通过在躯干的标准12导联电极中定位四肢电极(r、l、f、rf)，能够通过该12导联获得对应于标准12导联的心电图。该导联通常在四肢移动的同时记录心电图的情况下使用。放置于患者床侧的床旁监护仪可以用作测量装置。在此情况下，测量标准12导联心电图。

心电图分析装置20分析霍尔特心电图仪10测量的ml导联的第一心电图。心电图分析装置20从第一心电图提取作为窦性节律期间心博的波形的第一窦性节律波形(第一波形的示例)以及作为心律失常发生时的波形的第一心律失常波形。心电图分析装置20可通信地连接至心脏导管检查装置30，并且从输出端子向外部输出提取的第一窦性节律波形和第一心律失常波形。

心脏导管检查装置30包括获取部31、测量部32、系数计算部(第一计算部的示例)33、波形生成部34、电刺激产生部35，以及相关性计算部(第二计算部的示例)36。

获取部31获取从心电图分析装置20输出的12导联的第一窦性节律波形和12导联的第一心律失常波形。另外，获取部31能够由获取的12导联的第一窦性节律波形生成衍生18导联心电图。

测量部32测量作为心脏导管治疗期间患者的心电图的第二心电图。通过连接至心脏导管检查装置30的生物电极a测量第二心电图。在实施例中，用于测量标准12导联心电图的胸部电极和四肢电极用作生物电极a。生物电极a附接至处于心导管检查室中治疗台上获得的姿势(仰卧姿势)的患者的身体表面。

测量部32从第二心电图提取作为窦性节律期间心博的波形的第二窦性节律波形(第二波形的示例)。测量部32可以由第二窦性节律波形生成衍生18导联心电图。在治疗期间，测量部32进一步提取由心脏导管b进行的起博产生的响应波形(伪波形)。心脏导管b连接至电刺激产生部35，并且插入到例如患者股区的血管中。

系数计算部33通过使用第一窦性节律波形和第二窦性节律波形而进行矩阵计算以计算使波形的相关性大体上相互一致的校正系数。由通过使用例如六个电极测量的12导联的窦性节律波形，分别计算校正系数。如此计算的十二个校正系数用作统计地相互匹配第一心电图和第二心电图的校正系数。

波形生成部34通过使用系数计算部33计算的校正系数对12导联的第一心律失常波形进行矩阵计算，以生成假定为从接收心脏导管治疗的患者获取的心律失常波形的第二心律失常波形。在实施例中，由于使用了12导联心电图，相对于每个第一心律失常波形计算第二心律失常波形，并且因此总共生成十二个波形。第二心律失常波形用作将与起博的响应波形比较的比较波形。

电刺激产生部35产生用于进行起博的电刺激信号。从电刺激产生部35输出的电刺激信号供应至心脏导管b。电刺激从插入到患者心脏中的心脏导管b的末端中的电极施加至心肌，由此人工地诱发心肌兴奋，并且在心电图中产生起博的响应波形。

相关性计算部36计算起博的响应波形和第二心律失常波形的匹配率。对12导联的每个波形计算匹配率。

接着，将参考图2描述第二心律失常波形的生成过程。

图2中的w1示出作为12导联的一部分的波形示例并且由霍尔特心电图仪10测量的第一心电图的第一窦性节律波形的示例。图2中的w2示出作为12导联的一部分的波形示例并且由生物电极a测量的第二心电图的第二窦性节律波形的示例。

心电图能够通过使用以心脏为中心的电动势向量表示。因此能够通过下列数学式1表示第一心电图和第二心电图之间的关系。

[数学式1]

其中v'表示第二心电图的波形，v表示第一心电图的波形，

i表示第二心电图的12导联的每个导联，

j表示第一心电图的12导联的每个导联，并且

{ai,j}表示矩阵计算。

系数计算部33将第一窦性节律波形和第二窦性节律代入数学式1并且进行矩阵计算，以计算作为使波形的相关性大体上相互一致的校正系数的{ai,j}。

图2中的w3示出作为12导联的一部分的波形示例并且由霍尔特心电图仪10测量的第一心电图的第一心律失常性心律波形的示例。

波形生成部34通过使用作为校正系数的{ai,j}对第一心律失常波形进行矩阵计算，以获得心律失常波形w4，如图2所示。如此获得的心律失常波形是假定为通过生物电极a测量的第二心律失常波形w4。

接着，将参考图3描述使用心脏导管检查系统1的心脏导管检查方法。

在治疗前患者趋于未处于高度紧张状态的情况下，即，患者在日常生活状态下，首先，通过由患者携带的霍尔特心电图仪10在心导管检查室外预先测量包含患者的第一窦性节律波形和第一心律失常波形的第一心电图(步骤s101)。

在测量之后，心电图分析装置20读取霍尔特心电图仪10测量的第一心电图，从第一心电图提取第一窦性节律波形和第一窦性节律波形，并且将提取的波形输出至心脏导管检查装置30(步骤s102)。

通过心脏导管检查装置30的获取部31获取从心电图分析装置20输出的第一窦性节律波形和第一心律失常波形(步骤s103)。

接着，通过测量部32测量在检查室中治疗台上处于仰卧姿势的等待心脏导管治疗的患者的第二心电图，并且从第二心电图提取第二窦性节律波形(步骤s104)。

然后，通过使用步骤s103获取的12导联的第一窦性节律波形以及步骤s104中提取的12导联的第二窦性节律波形进行矩阵计算，并且针对每个导联，通过系数计算部33计算使第一和第二窦性节律波形的相关性大体上相互一致的校正系数(步骤s105)。

然后，通过使用步骤s105中计算的校正系数对步骤s103中获取的12导联的第一心律失常波形进行矩阵计算，并且通过波形生成部34生成分别对应于第一心律失常波形的第二心律失常波形(比较波形)(步骤s106)。

然后，通过使用插入到患者心脏中的心脏导管b进行起博。由测量部32通过生物电极a测量由起博诱发的心肌兴奋，作为第二心电图中包含的响应波形，并且由测量部32从第二心电图提取响应波形。通过相关性计算部36计算提取的12导联的响应波形和步骤s106中生成的12导联的第二心律失常波形的匹配率(步骤s107)。

起博产生的响应波形、响应波形和第二心律失常波形的匹配率等显示于心脏导管检查装置30中设置的显示部(未示出)。在检查显示于显示部上的响应波形、匹配率等的同时，重复进行通过心脏导管b的起博。基于起搏模式中计算的12导联的标准心电图的匹配率，综合确定最高匹配率的响应波形。然后，识别产生确定的响应波形的位置作为产生心律失常的源头(病灶)(步骤s108)。对识别的病灶部分进行消融治疗。

消融治疗前的患者趋于处于高度紧张状态。因此，由于上述影响，可能发生在治疗前有限的时间阶段内无法获取患者自发地产生的心律失常的信号波形的情况。在存在多个心律失常的病灶的情况下，需要基于各个病灶获取自发地产生的心律失常的信号波形。然而，存在在治疗前有限的时间阶段内难以基于所有病灶获取自发地产生的心律失常的信号波形的情况。在不可能使用心脏导管获取用作与起博的响应波形比较的对象的心电图波形的情况下，难以正确地识别心律失常病灶的位置，并且不能进行消融治疗。

因此，可以计划通过使用例如霍尔特心电图仪在导管检查室外预先获取长期心电图，并且在消融治疗中使用包含在所述长期心电图中的心律失常的信号波形。然而，在使用霍尔特心电图仪的心电图测量和在导管检查室中进行的心电图测量之间，用于获取心电图的电极施加的位置以及测量心电图时患者的姿势不同，因此在两种测量中获取的心电图波形的形状不总能互相相同。因此，即使当将使用霍尔特心电图仪获取的长期心电图中包含的心律失常波形与起博的响应波形比较时，也不能正确地识别心律失常病灶的位置。在常规技术中，如上所述，在消融治疗中不能原样使用长期心电图。

与此相反，在实施例中，根据心脏导管检查系统1、心脏导管检查装置30、以及心脏导管检查方法，通过使用在导管检查室外预先测量的24小时第一心电图中包含的第一窦性节律波形和第一心律失常波形的计算过程，针对每个导联生成假定为在导管检查期间产生的第二心律失常波形。

即使当导管检查室中等候的患者处于高度紧张状态并且因此不能获取自发心律失常的波形时，也能够获取窦性节律期间患者的心跳波形(第二窦性节律波形)。因此，由第二窦性节律波形和预先测量的第一窦性节律波形，计算使波形的相关性大体上相互一致的校正系数。然后，通过使用校正系数，对预先测量的第一心律失常波形进行计算，并且生成假定为在导管检查期间产生的第二心律失常波形。因此，即使当测量第一心电图和第二心电图的条件互不相同，诸如用于获取心电图的12导联的电极施加的位置以及测量心电图时患者的姿势互不相同，也能够不受这些差异的影响而生成与导管检查期间自发地产生的患者的心律失常波形高度相关的第二心律失常波形。当通过使用由此生成的第二心律失常波形进行起博时，能够精确地和正确地识别进行消融治疗的位置。

在实施例中，相对于12导联心电图的每个导联中的波形获得校正系数，并且针对每个导联生成第二心律失常波形。因此，能够精确地识别进行消融治疗的位置。

当使用构造为便携装置的霍尔特心电图仪10时，能够获取包括活动和非活动(诸如睡眠)时间的长期的心电图。可替换地，可以使用床旁监护仪。在替换例中，例如，能够预先获取住院患者的长期心电图。因此，能够预先且确实地获取患者的心律失常波形。即使在存在心律失常的多个病灶的情况下，当使用长期心电图时，也能够没有遗漏地预先获取基于各个病灶自发地产生的心律失常波形。

即使在导管检查室中等候的患者处于高度紧张状态并且因此不能获取心律失常波形的情况下，当如上所述检查生成的第二心律失常波形和起博的响应波形的匹配率时，医生能够在心脏导管治疗中正确地识别心律失常病灶的位置，并且确实地通过消融治疗病灶。

本发明不限于上述实施例，并且可以适当地进行修改、改进等。此外，只要能够实现本发明，上述实施例的构件的材料、形状、尺寸、数值、形式、数量、位置等是任意的并且不受限制。

虽然，在上文中已经描述了例如使用包含12导联或者18导联的多个心跳波形的心电图的实施例，但是本发明不限于该实施例。本发明能够应用于任意心电图，只要该心电图包括至少一个心跳波形。

在实施例的心脏导管检查系统1中，能够任意地选择将系统的功能配置到装置的方式。例如，系统可以构造为使得心脏导管检查装置30具有从第一心电图提取第一窦性节律波形和第一心律失常波形的功能。

本发明基于2015年1月9日提交的日本专利申请no.2015-003225，该专利的全文作为参考并入本申请。