用于使用相邻的单极电描记图之间的空间相关图的同时心脏基质标测的方法
【技术领域】 本发明涉及用于标测（map)心脏基质的方法和系统。
【背景技术】 心律失常是其中心脏的正常心律被破坏的情况。存在很多类型的心律失常，包括在心 室以上开始的室上性心律失常（诸如房性早搏（PAC)、心房扑动、旁道心动过速、心房颤动 以及房室结折返性心动过速（AVNRT))、开始于心脏的下腔室内的室性心律失常（诸如室性 早搏（PVC)、室性心动过速（VT)、心室颤动以及长QT综合征）以及涉及缓慢心律并且可源 自心脏传导系统内疾病的缓慢型心律失常。进一步，心律失常可被分类为折返性或非折返 性心律失常。在折返性心律失常中，通常遍及心脏的四个腔室系统地传播的生物电的传播 波改为沿心肌路径且围绕着障碍物（折返点）循环，或者自由地在组织内以卷形（scroll) 波或螺旋（在本文中被称为"回旋部（rotor)"）循环。在非折返性心律失常中，正常生物 电波的传播可在异常（异位）位置处被阻滞或启动。 可通过在心内膜上或心外膜上进行的消融（例如，射频（RF)消融、冷冻消融、超声消 融、激光消融等）来治疗特定类型的心律失常，包括室性心动过速和心房颤动。然而，医生 必须首先定位折返点、异位病灶、或异常传导区域来有效地治疗心律失常。不幸的是，已经 证实，即使是对于最有经验的医生而言，定位最佳消融部位也是非常困难的。 经常使用心脏电标测（mapping)(标测与心肌组织的去极化和/或复极化相关联的心 脏电活动）来定位最佳消融部位，例如，折返点、异位病灶或异常心肌部位。然而，可能难以 基于所感测到的电描记图（electrogram)形态来确定心律失常的源。除了自局部心肌发出 的信号外，电描记图形态可包括由于不良电极接触、电极设计或电极附近复杂电活动引起 的分次（fractionation)。这些信号还可包括来自较远组织的"远场"内容（诸如在心房 电极上的心室活动的检测）或者该信号可由于疾病、局部缺血、或组织坏死而被衰减。进一 步，消融一个或多个所标识的部位也可能是有问题的。 至今，这样的消融要求大量的试错（例如，对复杂的分次电描记图的所有源进行消融） 或使用单独的标测和消融设备（利用多电极阵列或多电极篮的复杂标测系统可被用于标 识消融部位，但是不能也被用于消融该组织）。治疗心律失常的长期成功常常依赖于心脏中 引起心律失常的准确组织或触发物的确定以使得可消融出故障的组织并且恢复心脏的正 常心律。如心房颤动（无论阵发性还是慢性的）的心律失常的消融通常涉及利用多电极导 管对心脏组织的区域的同时标测以标识和消融心律失常的组织源或驱动物。 标测通常包括分析所显示的电描记图信号以标识心律失常部位和可能的消融目标。然 而，在复杂的电描记图中，如在具有心房颤动的患者中的那些中，电描记图信号可包括若干 偏转，使得目标组织区域的准确的实时确定麻烦且模糊。
【发明内容】
本发明有利地提供用于标测心脏组织的方法和系统。在示例性实施例中，该方法包括 记录基电极处的基础心电图（base cardiac electrogram)信号达预定时间量。同时地记 录在除了基电极之外的多个电极处的多个心电图信号达预定时间量。将基础心电图信号与 多个心电图信号中的每一个进行比较。确定基础心电图信号和多个心电图信号中的每一个 之间的相似性。至少部分地基于所确定的相似性来标测基电极被定位在的心脏组织的特定 区域。 在另一实施例中，医疗系统包括医疗设备，该医疗设备包括基电极和多个电极。包括与 基电极和该多个电极通信的控制单元，该控制单元是可操作的以：记录基电极处的基础心 电图信号达预定时间量；记录在除了基电极之外的多个电极处的多个心电图信号达预定时 间量；将基础心电图信号与多个心电图信号中的每一个进行比较；确定基础心电图信号和 多个心电图信号中的每一个之间的相似性；以及至少部分地基于所确定的相似性来标测基 电极被定位在的心脏组织的特定区域。 在又一实施例中，提供了用于治疗致心律失常性心脏组织的方法。记录基电极处的基 础心电图信号达预定时间量。记录在除了基电极之外的多个电极处的多个心电图信号达预 定时间量。将基础心电图信号与多个心电图信号中的每一个进行比较。确定与基础心电图 信号和多个心电图信号中的每一个相关联的平均相关系数。至少部分地基于所确定的相似 性来标测基电极被定位在的心脏组织的特定区域。分析该平均相关系数以确定该平均相关 系数是否具有低值。当该平均相关系数具有低值时，心脏组织的特定区域被标识为致心律 失常性心脏组织。提供了包括消融元件的医疗设备。至少部分地基于该平均相关系数来标 识致心律失常性心脏组织和周围的心脏组织之间的封闭边界。该医疗设备被定位成与致心 律失常性心脏组织接触。激活该消融元件并且消融在该边界内的基本上所有的致心律失常 性心脏组织。
【附图说明】 在结合附图考虑时，参考以下详细描述，将更容易地了解本发明的更完整的理解以及 其所附的优点和特征，其中： 图1是根据本发明的原理构造的医疗系统的示例的图示； 图2是根据本发明的原理构造的医疗设备组件的示例的图示； 图3是根据本发明的原理构造的医疗设备组件的示例的另一图示； 图4是根据本发明的原理构造的医疗设备组件的示例的再一图示； 图5是根据本发明的原理构造的医疗设备组件的示例的又一图示； 图6是根据本发明的原理的电极标测网格的框图； 图7是根据本发明的原理构造的示例性相关图的图； 图8是根据本发明的原理构造的另一示例性心脏相关图的图； 图9是根据本发明的原理的三个不同的电描记图信号的图示； 图10是根据本发明的原理构造的使用正相关系数和负相关系数所创建的又一示例性 相关图的图；以及 图11是示出了使用相邻的单极电描记图之间的空间相关图的心脏基质标测的示例性 方法的流程图。
【具体实施方式】 顺序的或同时的基质标测可被用于标识通常为消融的目标的心律失常电路。顺序标测 可包含使用粗纱导管探针来记录在一时间和心肌内的一点处的电活动，诸如电势、电压和 电描记图，并且随后将导管移动至另一点以记录不同顺序时间的电活动。同时的基质标测 可包含使用多电极篮状导管来在标测区域内的多个点上同时地记录电活动。所记录的电信 息的处理帮助标识心律失常电路。 常规的标测包含通过拾起具有偏转或最陡峭的负斜率的点来提取心脏激活次数并且 将该次数显示在表面（等时图）上。观察在心律失常期间的图案。例如，所观察的图案可 包括回旋部（rotor)，在该回旋部周围，电激活在心房颤动期间旋转。然而，当所记录的电描 记图信号是复杂的并且由多个偏转组成时，激活次数的提取变得困难。用于标识有效信息 的这种电描记图信号的处理还可能是耗时过程，排除了这种方法在标测和消融程序期间的 实时应用。 如AF的心律失常的成功消融依赖于能够有效地且准确地标识适当的消融目标的方 法。例如，与AF相关联的回旋部已经被示为试验中的成功的消融目标。然而，用于标识这 样的回旋部的方法需要大量的电描记图信号预处理，其可阻止这样的方法普遍和/或实时 应用。本公开描述了创建空间相邻的电极之间的电描记图的相关的空间图的方法，这些方 法相比先前方法可能实现更简单。针对标识能够是消融目标的心脏基质，所公开的方法相 比先前方法可能是更普遍适用的。 由此，本发明有利地提供用于使用相邻的单极电描记图之间的空间相关图的同时心脏 基质标测的系统及其使用方法。在示例性实施例中，创建相关系数的二维（"2D"）或三维 ("3D"）空间图。可通过对在定位在一给定点处的电极处所记录的单极电描记图信号和在 空间相邻电极处的同时记录的单极电描记图信号之间的简单皮尔森相关系数求平均来计 算在相关图上的该给定点处的相关系数。可在显示系统上显示所创建的2D或3D相关图， 其中图像包括所计算的相关系数的平均的视觉表示。 可自动地描绘相关图中的区域，其中相关系数值小于预先指定的阈值。高相关区域和 低相关区域之间的边界可被标识为心律失常电路的驱动者（driver)/回旋部的界定边界。 在这样的边界内的低相关区域可被选择为用于终止心律失常的可能的消融目标。可在多个 时期或循环上创建这样的相关图以标识边界（回旋部）的运动。还可在显示系统上描绘在 多个循环上的低和高相关区域之间的边界的轨迹以指示RF/冷冻消融的可能区域。在某些 情况中，信号形态可根据循环而变化。例如，从一个循环到其它循环回旋部可能不是稳定 的，而是可以展示某种空间运动。在那些情况中，在回旋部中/附近的部位处的电描记图的 形态可根据循环而改变。 提供了创建来自属于多电极系统的空间相邻电极的相关电描记图信号的空间图以标 识心律失常电路和可能的消融目标的方法。示例性应用可包含从获得自多电极气囊导管或 星座导管的电记录中标识与心房颤动相关联的回旋部。 现在参见附图，其中类似附图标记指代类似元件，根据本发明的原理所构造的医疗系 统的实施例在图1中示出并且一般被指定为"10"。系统10 -般包括医疗设备12,该医疗 设备12可被耦合至控制单元14或操作控制台。医疗设备12 -般可包括一个或多个诊断 或治疗区域，用于医疗设备12和治疗部位或区域之间的能量、治疗和/或研究性交互。诊 断或治疗区域（多个）可与邻近于治疗区域（多个）的组织区域（包括心脏组织）递送例 如低温治疗、射频能量或其它能量转移。 医疗设备12可包括可通过患者的血管和/或邻近于用于诊断或治疗的组织区域的细 长体16,诸如导管、鞘管（sheath)或血管内导引器。细长体16可限定近端部18和远端部 20,并且可进一步包括设置在细长体16内的一个或多个内腔，藉此提供细长体16的近端部 和细长体16的远端部之间的机械、电和/或流体连通，如下文中更详细讨论的那样。 医疗设备12可包括至少部分地设置在细长体16的一部分内的轴22。轴22可从细长 体16的远端延伸或以其它方式突出，并且在纵向和旋转方向上相对于细长体16可以是可 移动的。即，轴22相对于细长体16可以是可滑动地和/或可旋转地移动的。轴22可进一 步在其中限定内腔24以用于引导线的引入和通过。轴22可包括或以其它方式被耦合至远 端尖端（tip)26,该远侧尖端26限定用于引导线通过那儿的开口和通道。 医疗设备12可进一步包括流体递送导管28,该流体递送导管28横越（traversing)细 长体的至少一部分并朝向远端部。递送导管28可被耦合至细长体16的远端部或以其它方 式从该远端部延伸，并且可进一步