可植入电极位置选择的制作方法

可植入电极位置选择的制作方法
【专利说明】可植入电极位置选择 相关申请的交叉引用
[0001 ]本申请要求2013年6月12 日提交的题为 "IMPLANTABLE ELECTRODE LOCATION SELECTI0N(可植入电极位置选择)"的美国专利申请S/N. 13/916，377的权益，该专利申请通 过引用整体结合于此。
【背景技术】
[0002] 本文中的公开内容涉及用于可植入电极位置选择的系统、方法和界面。
[0003] 可植入电极可被用在用于患者的医疗的各种系统、设备和方法中。更具体地，可植 入电极可位于患者的组织(例如，心脏组织等)邻近、或与患者的组织(例如，心脏组织等)接 触以向患者的组织递送治疗和/或从患者的组织感测信号。一些电极可比其他电极在递送 治疗方面更有效或是最佳的(例如，由于位置、接触等）。
[0004] 各种起搏治疗（例如，心脏再同步治疗)可向患者的心脏的左心室递送电起搏。用 于递送左心室起搏的可植入电极可位于接近(proximate)患者的左心室的冠状窦的一个或 多个分支中。冠状窦的不同植入部位区域(例如，在一个或多个分支内的位置)在递送起搏 治疗方面可比其他区域更有效，或是最佳的。

【发明内容】

[0005] 本文中所描述的示例性系统、方法和界面可被配置成在用于向患者递送心脏治疗 中的一个或多个可植入电极的位置选择方面辅助用户(例如，医师）。系统、方法和界面可被 描述为非侵入性的。例如，系统、方法和界面可不使用可植入设备(诸如引线、探针、导管等） 来在一个或多个可植入电极的位置选择方面辅助用户。进一步，例如，系统、方法和界面可 不涉及来自在从植入的电极的给定位置起搏期间发生了什么的反馈。换言之，示例性系统、 方法、和界面可针对在植入的电极被植入到、或被放入患者中之前根据非侵入性地 (noninvasively)取得的电测量值和/或机械测量值来选择最佳的可植入电极位置。
[0000]更具体地，示例性系统、方法、和界面可使用机械运动数据结合替代（surrogate) 电激动数据来标识可植入电极的一个或多个候选和/或目标植入部位区域。可使用成像设 备来测量机械运动数据，该成像设备被配置成对患者的心脏的至少一部分(例如，心脏的血 管解剖的一部分)成像。可使用毗邻患者的皮肤定位的一个或多个外部电极(例如，在患者 的身体外部)来测量替代电激动数据。在至少一个实施例中，替代电激动数据可以是对沿着 心脏的短轴(例如，电激动时间在心脏的长轴上可能变化不大)取得的患者的心脏的区域的 局部激动时间（例如，q-LV时间）的非侵入性(non i n vas i ve)估算。
[0007]此外，一个或多个图形用户界面可显示患者的机械运动信息和/或替代电激动信 息以，例如辅助用户选择一个或多个可植入电极的位置，并且随后将该一个或多个可植入 电极导航至这样的位置。示例性系统、方法和界面可被描述为用于向用户提供附加的信息 以帮助可植入电极的位置选择的工具和/或用于标识一个或多个可植入电极的位置的自动 化推荐引擎。
[0008] 用于辅助可植入电极的非侵入性位置选择的一个示例性系统可包括电极设备、成 像设备、显示设备、以及耦合至电极设备、成像设备、和显示设备的计算设备。电极设备可包 括被配置成位于接近患者的组织处的多个外部电极(例如，以阵列定位并且被配置成位于 接近患者的皮肤处的表面电极）。成像设备可被配置成对患者的心脏的血管解剖的至少一 部分(例如，冠状窦的至少一部分)成像。显示设备可包括图形用户界面，该图形用户界面被 配置成描绘患者的心脏的血管解剖的至少一部分(例如，在图形用户界面上显示的患者的 心脏的血管解剖的至少一部分是三维图形化表示）。计算设备可被配置成提供在显示设备 上显示的图形用户界面以辅助用户非侵入性地选择可植入电极(例如，耦合至至少一个引 线的至少一个可植入电极)的位置。计算设备可进一步被配置成:在图形用户界面上显示患 者的心脏的血管解剖的至少一部分;使用成像设备测量患者的心脏的血管解剖的所述至少 一部分的机械运动;基于所测得的机械运动在图形用户界面上显示患者的心脏的血管解剖 的所述至少一部分的一个或多个区域的机械运动信息（例如，根据所测得的机械运动在图 形用户界面上色彩标定(color scale)患者的心脏的血管解剖的所述至少一部分）。计算设 备可进一步配置成标识患者的心脏的血管解剖的至少一部分的所述一个或多个区域中的 区域;使用电极设备的多个外部电极中的一个或多个外部电极来测量替代电激动时间，所 述一个或多个外部电极接近患者的心脏的血管解剖的所述至少一部分的所标识的区域；以 及在图形用户界面上显示患者的心脏的血管解剖的所述至少一部分的所标识的区域的所 测得的替代激动时间（例如，在图形用户界面上接近患者的心脏的血管解剖的至少一部分 的所述一个或多个区域中的所标识的区域用字母数字描绘所测得的替代激动时间）。
[0009] 用于辅助可植入电极的非侵入性位置选择的一个示例性方法可包括:在图形用户 界面上显示患者的心脏的血管解剖的至少一部分(例如，冠状窦的至少一部分、三维图形化 表示等）；使用成像设备测量患者的心脏的血管解剖的所述至少一部分的机械运动；以及基 于所测得的机械运动在图形用户界面上显示患者的心脏的血管解剖的所述至少一部分的 一个或多个区域的机械运动信息（例如，根据所测得的机械运动在图形用户界面上色彩标 定患者的心脏的血管解剖的所述至少一部分）。示例性方法可进一步包括:标识患者的心脏 的血管解剖的至少一部分的所述一个或多个区域中的区域；以及使用接近患者的心脏的血 管解剖的至少一部分的所述一个或多个区域中的所标识的区域处的一个或多个外部电极 来测量替代电激动时间。该一个或多个外部电极可位于接近患者的组织处(例如，以阵列定 位并且被配置成位于接近患者的皮肤处的表面电极）。示例性方法可进一步包括:在图形用 户界面上显示患者的心脏的血管解剖的至少一部分的所述一个或多个区域中的所标识的 区域的所测得的替代激动时间（例如，在图形用户界面上接近患者的心脏的血管解剖的至 少一部分的所述一个或多个区域中的所标识的区域用字母数字描绘所测得的替代激动时 间）；以及使用图形用户界面将至少一个可植入电极（例如，耦合至至少一个引线的至少一 个可植入电极)导航至患者的心脏的血管解剖的至少一部分的所述一个或多个区域中的所 标识的区域。
[0010] 在一个或多个示例性系统和/或方法中，使用电极设备的多个外部电极中接近患 者的心脏的血管解剖的所述至少一部分的所标识的区域的一个或多个外部电极来测量替 代电激动时间可包括:使用成像设备标识所述多个外部电极相对于患者的心脏的血管解剖 的所述至少一部分的所标识的区域的位置以及使用电极设备的多个外部电极中最靠近患 者的心脏的血管解剖的所述至少一部分的所标识的区域的一个或多个外部电极来测量替 代电激动时间。在至少一个实施例中，可在图形用户界面上显示与多个外部电极相关联的 位置相对于患者的心脏的血管解剖的所述至少一部分的图形化表示。
[0011] 在一个或多个示例性系统和/或方法中，所述多个外部电极可被配置成被用户定 位成接近患者的组织。所述多个外部电极中的每个外部电极可定位在接近患者的与所述多 个外部电极的其他外部电极不同的特定区(area)，并且每个不同的特定区可对应于患者的 心脏的不同区域。进一步，使用电极设备的所述多个外部电极中接近患者的心脏的血管解 剖的所述至少一部分的所标识的区域的一个或多个外部电极来测量替代电激动时间可包 括:使用与患者的心脏的血管解剖的所述至少一部分的所标识的区域对应的电极设备的多 个电极中的一个或多个外部电极来测量替代电激动时间。
[0012] 在一个或多个示例性系统和/或方法中，标识患者的心脏的血管解剖的至少一部 分的所述一个或多个区域中的区域可包括:允许用户使用图形用户界面选择患者的心脏的 血管解剖的至少一部分的所述一个或多个区域中的所述区域。
[0013] 在一个或多个示例性系统和/或方法中，计算设备可被进一步配置成执行以及该 方法可进一步包括:在图形用户界面上显示患者的心脏的血管解剖的至少一部分的所述一 个或多个区域中的所标识的区域的疤痕信息，该疤痕信息指示所标识的区域包括疤痕 (s car)组织的可能性。
[0014] 用于辅助可植入电极的非侵入性位置选择的一个示例性系统可包括显示设备和 耦合至该显示设备的计算设备。该显示设备可包括图形用户界面，该图形用户界面被配置 成描绘患者的心脏的血管解剖的至少一部分。计算设备可被配置成提供在显示设备上显示 的图形用户界面以辅助用户非侵入性地选择可植入电极的位置。计算设备可被进一步配置 成:在图形用户界面上显示患者的心脏的血管解剖的至少一部分;在图形用户界面上显示 患者的心脏的血管解剖的所述至少一部分的一个或多个区域的机械运动信息；以及在图形 用户界面上显示患者的心脏的血管解剖的至少一部分的所述一个或多个区域中的被标识 的区域的测得的替代激动时间。
[0015] 用于辅助可植入电极的非侵入性位置选择的一个示例性方法可包括:在图形用户 界面上显示患者的心脏的血管解剖的至少一部分;在图形用户界面上显示患者的心脏的血 管解剖的所述至少一部分的一个或多个区域的机械运动信息；以及在图形用户界面上显示 患者的心脏的血管解剖的至少一部分的所述一个或多个区域中的被标识的区域的测得的 替代激动时间。
[0016] -种示例性非侵入性方法可包括:基于处于专有的"带状"配置的表面ECG引线标 识迟的（late)电激动的区。可从该带推导在固有心律和/或右心室起搏期间的心室激动的 序列。可从所推导的序列确定迟的左心室激动的区域。该数据可与从左心室的机械运动推 导的数据(例如，运动图）结合使用以预选择放置左心室引线的最佳区。
[0017] 一个示例性实施例使用如从表面电极映射的心室激动序列来与查看左心室的机 械运动的其他方法(例如，运动图）结合来预选择左心室引线的最佳位置。来自外部电极引 线的激动数据可被映射至左心室的特定粗略(gross)的区域。例如，来自左前电极的激动可 被映射至前左心室，来自左侧电极的激动可被映射至心室的侧壁，来自后外侧电极的激动 可被映射至左心室的后外侧位置，并且来自左后电极的激动可被映射至左心室的后位置。
[0018] 可基于来自运动图的收缩的最迟的区来选择初步目标位置，并且可选择来自与特 定区对应的外部电极的电激动时间。可对来自与特定解剖区对应的电极的激动时间数据求 平均以表示在该特定区域上的激动时间。如果激动数据指示早期激动（ear Iy activation)，例如，如果激动时间小于如从去极化的开始测得的特定值(例如，可以为约80 毫秒至约100毫秒的值)或如果激动时间小于从外部电极记录的最迟的激动的特定百分位 (例如，其中该百分位可以是从约50%至约75%的任意值），则该位置可被排除作为最佳部 位(例如，由于早期激动时间）。如果外部电极激动数据指示在该区中的迟的激动(例如，该 数据不满足上述早期激动的标准)并且位于对应的解剖区中的外部电极不显示局部疤痕的 体征(signs)(例如，包括分离(fractionations)(多个偏斜(deflections))、由r波跟随的 开始处的小q波，其中q/r比率在20-30%之间，或ST段抬高（ST segment elevation)的体 征），则该初步目标位置可被选择用于植入可植入电极和/或引线。此处描述的结疤 (scarring)的体征在临床上可经常被用于诊断心肌梗塞并且也可被可视地检查。可显示来 自表面电极的激动图以及对应于初步目标区的至少一个心动周期上的运动图。
[0019] 一种示例性方法可将来自电动机械标测(mapping)的数据和疤痕的可能性分数结 合来选择可植入电极和/或引线布置的最佳部位。组合的数据可包括：如从运动图、运动曲 线和运动曲线的特征(例如，目标心室的不同区域中的运动曲线的峰值幅度)确定的目标心 室(例如，左心室)的不同区域的机械收缩的时间、在左心室的不同区域中的电激动数据、以 及来自紧邻于左心室的不同区域的表面电极的电信号，例如，表面心电图信号。示例性方法 可结合所有这些不同片段的信息以提出对最佳目标部位的推荐。
[0020] 例如，可基于电激动时间和机械收缩时间的特定阈值来标识可能的候选区域的子 集。比所有目标区域之中的最迟的电激动时间的特定百分比电激动的晚并且比所有目标区 域之中的最迟的机械收缩时间的特定百分比机械收缩的晚的区域可被选择为用于引线布 置的潜在候选部位。特定百分比可在70%和约100%之间。接着，例如，可基于一个或多个标 准和过程给来自该子集的每个区域分配0-2的症痕风险分数(scar risk score)。例如，最 初，可为所有区域分配〇的疤痕风险分数并且评估以下标准：与一区域对应的运动曲线的 峰-峰幅度小于在所有目标区域之中的最大峰-峰幅度的所选百分比（例如，〇%至约50%， 诸如10%)可向该区域的疤痕风险分数添加1。在该区域处或接近于该区域的电信号(例如， 表面心电图电极)示出包括ST段抬高、分离、低峰-峰幅度(例如，〈ImV)的结疤的一个或多个 体征可向该区域的疤痕风险分数添加1。一旦完成对疤痕风险分数的评估，可按疤痕风险分 数的降序对候选区域排序。具有最低的疤痕风险分数的区域可被选择为引线的最终部位。 如果所有部位都处于最高疤痕风险分数(例如，2)处，则可通过使阈值中的每一个降低所选 的量(例如，约1 〇 %至约20 % )来选择新的候选部位。例如，如果最初所选的百分比为75 %， 则每个新的经降低的百分比可以为65%。在一个实施例中，代替使用百分位阈值，绝对阈值 可被用于感兴趣的变量中的一个或多个(例如，大于或等于在约50毫秒和约150毫秒之间的 所选的值的电激动时间）。
[0021 ] -种示例性方法可包括:在心窦(CS)静脉解剖的三维模型上标识用于左心室(LV) 引线植入的候选部位;重建身体-表面标记并发现紧邻该候选部位的标记;确定紧邻先前发 现的标记的表面心电图（ECG)电极(例如，单极电极），以及在与3D模型/运动图集成的显示 模块(例如，监视器/屏幕等)上显示电激动时间（例如，q-LV时间）的估算或替代。进一步，可 从根据来自先前标识的表面电极的ECG信号所确定的估算的或替代激动时间中估算局部电 激动时间（例如，q-LV时间）。
[0022] -种示例性方法可包括:确定基线心律期间（例如，从目标静脉的运动图数据）目 标部位处的机械收缩时间；经由从表面心电图（ECG)带获取的替代电激动时间（例如，q-LV 时间）来确定基线心律期间目标部位中的电激动时间；从经标测的部位之中标识位于最迟 的机械收缩的阈值(例如，75%)内且位于最迟的电激动时间的给定阈值(例如，75%)内的 候选部位;从候选部位中的每一个的运动/应变曲线和表面ECG信号评估疤痕风险分数;和/ 或将最佳部位标识为具有最低疤痕风险分数的候选部位。
[0023] 以上
【发明内容】
并不旨在描述本公开的每个实施例或每种实现方式。通过参照下面 详细的描述以及权利要求书并结合附图，更完整的理解将变得明显和可理解。
【附图说明】
[0024] 图1是包括电极设备、成像设备、显示设备、和计算设备的示例性系统的示图。
[0025] 图2是描绘了患者的心脏的一部分的机械运动信息的示例性图形用户界面。
[0026] 图3A-3B是用于测量躯干表面电势的示例性外部电极设备的示图。
[0027] 图4是映射至患者的心脏的植入部位区域的患者的示例性表面位置的示图。
[0028] 图5是描绘了使用外部电极测得的患者的后外侧表面位置中的迟的替代激动时间 的示图。
[0029]图6是描绘了与一个或多个外部电极相关联的外部标记的位置的示图。
[0030]图7是描绘了血管解剖、其机械运动信息、以及图6的外部标记的位置的示例性图 形用户界面。
[0031 ]图8是辅助可植入电极的非侵入性位置选择的示例性方法的框图。
[0032]图9A-9B是配置成允许用户选择患者心脏的植入部位区域的描绘了血管解剖的示 例性图形用户界面。
[0033] 图10是描绘了包括血管解剖的患者的心脏的区域、机械运动信息和替代电激动信 息的示例性图形用户界面。
[0034] 图11是辅助可植入电极的非侵入性位置选择的另一示例性方法的框图。
[0035] 图12是非侵入性地确定患者的心脏的可植入部位区域的疤痕风险的示例性方法 的框图。
[0036] 图13示出了患者的心脏的四个不同的可植入部位区域的机械运动信息的曲线图。
[0037] 图14示出了图13的患者的心脏的四个不同的可植入部位区域的替代电信息的曲 线图。
[0038] 图15是包括示例性可植入医疗设备（Bffi