用于在窦性节律期间标测室性/房性早搏的方法与流程

本发明涉及侵入式医疗装置。更具体地，本发明涉及利用侵入式探头来标识心脏腔室的非经常性过早收缩的解剖源。2.
背景技术：
：本文所用的某些首字母缩略词和缩写词的含义在表1中给出。表1-首字母缩略词和缩写词CL周期长度IS诱导信号LAT局部激活时间PM起搏标测PVC室性过早收缩SR窦性节律VT室性心动过速当心脏组织区域向相邻的组织异常地传导电信号时，便发生诸如心房纤颤的心律失常，从而扰乱正常的心动周期并造成心律不同步。用于治疗心律失常的手术包括通过手术扰乱造成心律失常的信号源，以及扰乱用于此类信号的传导通路。通过经由导管施加能量来选择性地消融心脏组织，有时可以终止或更改不利电信号从心脏一部分传播到另一部分。消融方法通过形成非传导的消融灶来破坏不需要的电通路。现在，通常使用包括用于标测心脏电活动的电生理传感器的心脏导管来执行心脏内电位的标测。通常，根据心脏内的位置感测并记录心内膜中的时变电位，然后将其用于标测局部电描记图或局部激活时间。由于通过心肌传导电脉冲所需的时间，心内膜中各点的激活时间不同。在心脏中任何点处的该电传导的方向常规地由激活矢量表示，所述激活矢量垂直于等电激活波前，这两者均可衍生自激活时间的标测图。激活波前通过心内膜中任意点的传播速度可表示为速度矢量。标测激活波前和传导场有助于医师识别并诊断异常情况，诸如由于心脏组织中受损的电传播的区域造成的室性和房性心动过速以及心室和心房纤颤。可通过观察现象，诸如多个激活波前、激活向量的反常集聚或速度矢量的变化或矢量与正常值的偏差来识别心脏的激活信号的传导中的局部缺陷。此类缺陷的例子包括内曲区域，该内曲区域可与称为复杂碎裂电图的信号图像相关联。一旦缺陷通过此类标测进行定位，就可对其进行消融(如果其功能异常)或以其他方式治疗，以便尽可能恢复心脏的正常功能。心肌中电激活时间的标测要求心脏内传感器的位置在每次测量时是已知的。以往，使用心脏内的单个可活动电极传感器来执行此类标测，其中传感器相对于固定的外部参比电极来测量激活时间。然而，该技术需要校正，例如利用对与身体阻抗无关的阻抗的调整进行阻抗校正。此外，使用单个电极来标测电激活时间是一个冗长的过程，该过程通常在荧光成像下进行，并且从而将患者暴露于不期望的电离辐射。此外，在心律不齐的心脏中，单个位置处的激活时间可在连续搏动之间改变。由于单个电极标测的缺点，一些发明者已提出使用多个电极来在心内膜中的不同位置同时测量电位，从而允许更快速和方便地标测激活时间。产生窦性PVC的内曲回路为适合消融治疗的一种病理状况。标识消融线上的最佳点为实际难题，即使利用现代的电解剖标测设备。授予Ciaccio等人的美国专利7,245,962提出了用于标识和定位在窦性节律期间的受检者心脏中的内曲回路峡部的方法和系统。该方法可包括：(a)经由电极接收在窦性节律期间的来自心脏的电描记图信号，(b)基于电描记图信号来产生标测图，(c)基于标测图来确定心脏中的内曲回路峡部的位置，以及(d)显示内曲回路峡部的位置。授予Thiagalingam等人的美国专利申请公布2009/0099468提出通过以下方式来定位待消融的感兴趣区域：记录电描记图数据以及记录电描记图数据的电极的相应空间位置数据；限定包含参考搏动的至少一个参考通道以用于确定时间位置并相对于该时间位置比较所记录的电描记图数据的搏动；检查所记录的电描记图数据；限定所记录的电描记图数据的每次搏动的时间位置，并且生成和分析所记录的电描记图内的搏动的时间位置索引和其他信息。技术实现要素：根据本发明的实施例，提供了一种消融方法，所述方法通过以下方式来执行：将探头插入活体受检者的心脏内；将探头的标测电极推进成与接触心脏的感兴趣区域中的靶组织呈接触关系；以及当检测到心律失常时，利用标测电极来使局部激活时间与感兴趣区域中的第一位置相关联。所述方法还通过以下方式执行：当检测到不存在心律失常并且维持所述接触关系时，通过使局部激活时间与心脏中的第二位置相关联，将第一位置的电数据分配给第二位置；以及通过包括利用第一位置的分配电数据进行显示的至少第二位置来产生心脏的电解剖标测图。根据所述方法的方面，检测心律失常和检测不存在心律失常包括经由标测电极获得心电图描记信号、将一系列心电图描记信号保存在缓冲器中、从缓冲器选择第一信号作为心律失常的指示、以及从缓冲器选择第二信号作为不存在心律失常的指示。所述方法的另外方面包括当在导航消融电极时参考电解剖标测图来将消融电极导航到第二位置的分配电数据以对其进行消融。所述方法的另一方面包括在电解剖标测图上显示第一位置以及在产生电解剖标测图的过程中从计算中排除第一位置。根据所述方法的一个方面，检测心律失常包括标识室性过早收缩，其中其周期长度在预先确定的范围内。在所述方法的另一方面，探头具有多个标测电极并且所述方法通过利用标测电极中的相应电极采集第一位置和第二位置的多个实例来执行。所述方法的另一方面通过以下方式执行：起搏标测以及在相应位置处确定在室性心动过速期间产生的信号与由起搏标测产生的信号之间的起搏标测图相关性，并且其中分配电数据包括将第一位置的所述起搏标测图相关性分配给第二位置。根据本发明的实施例，还提供了一种医疗设备，所述医疗设备包括：适于插入心脏内的探头，所述探头包括伸长主体；和设置在主体的远侧部分上的标测电极；其中存储有程序的存储器；显示器；和连接到显示器的处理器，所述处理器被联接以访问存储器从而来执行程序。所述处理器是可连接的以接收由标测电极提供的输入，其中所述程序导致所述处理器执行以下步骤：经由标测电极来从心脏中的靶标获得心电图描记信号；将一系列心电图描记信号保存在缓冲器中；从缓冲器选择第一信号以作为心律失常的指示，所述第一信号在第一时间点处产生；以及从缓冲器选择第二信号以作为不存在心律失常的指示，所述第二信号在第二时间点处产生；在第一时间点将靶标的第一局部激活时间关联在标测电极的第一位置处；在第二时间点将靶标的第二局部激活时间关联在标测电极的第二位置处；将第一位置的电数据分配给第二位置；基于第二位置处的分配电数据来生成电解剖标测图，并将电解剖标测图呈现在显示器上，所述电解剖标测图示出了第一位置和第二位置。附图说明为更好地理解本发明，就本发明的详细说明以举例的方式做出参考。该详细说明要结合以下附图来阅读，其中类似的元件用类似的附图标号来表示，并且其中：图1为用于在活体受检者心脏上执行消融手术的系统的立体说明图，所述系统是根据本发明的实施例构造和操作的；图2为根据本发明的实施例的标测产生室性早搏的致心律失常区域的方法的流程图；图3为根据本发明的实施例的示出心脏的代表性的局部激活时间标测图的屏幕显示；图4为根据本发明的实施例的示出感兴趣点的局部激活时间标测图73的屏幕显示；图5为根据本发明的实施例的示出齿条导管在生成局部激活时间标测图中的作用的显示屏幕；i并且图6为根据本发明的另选实施例的标测产生室性早搏的致心律失常区域的方法的流程图。具体实施方式为了能够全面理解本发明的各种原理，在以下说明中陈述了许多具体细节。然而对于本领域的技术人员将显而易见的是，并非所有这些细节始终都是实施本发明所必需的。在这种情况下，为了不使一般概念不必要地模糊，未详细示出众所周知的电路、控制逻辑以及用于常规算法和进程的计算机程序指令细节。本发明的多个方面可在软件编程代码中体现，所述软件编程代码通常被保持在永久性存储器(诸如，计算机可读介质)中。在客户端/服务器环境中，此类软件编程代码可存储在客户端或服务器上。软件编程代码可体现在与数据处理系统一起使用的多种已知的非暂态介质(诸如软盘、硬盘驱动器、电子介质或CD-ROM)中的任一者上。所述代码可分布于此类介质上，或者可经某种类型的网络从一个计算机系统的存储器或存储装置向其他计算机系统上的存储装置分发给使用者，以便供此类其他系统的使用者使用。定义。术语点的“物理坐标”是指在受检者的身体内的相对于基准点或自然解剖标志来确定的点的坐标。如本文所用，术语点的“标测图坐标”是指相对于电解剖标测图上的基准点的坐标或点。系统说明。现在转到附图，首先参见图1，其为用于在活体受检者的心脏12上执行消融手术的系统10的立体说明图，所述系统是根据本发明的公开实施例构造和操作的。该系统包括导管14，由操作者16将该导管14经由皮肤穿过患者的血管系统插入心脏12的腔室或血管结构中。操作者16(通常为医师)将导管的远侧末端18在消融靶标位点处与心脏壁接触。任选地，随后可按照美国专利6,226,542和6,301,496以及共同转让的美国专利6,892,091中所公开的方法制备电激活图(诸如局部激活时间标测图)，这些公开内容均以引用方式并入本文中。一种体现系统10的元件的商品可以商品名3系统购自BiosenseWebster，Inc.(3333DiamondCanyonRoad，DiamondBar，CA91765)。该系统可由本领域的技术人员进行修改以体现本文所述的本发明的原理。可以通过施加热能，对例如通过电激活图的评价而确定为异常的区域进行消融，例如通过将射频电流通过导管中的线传导至远侧末端18处的一个或多个电极，这些电极将射频能量施加至心肌。能量被吸收在组织中，从而将组织加热到一定点(通常约50℃)，在该温度下组织会永久性失去其电兴奋性。当手术成功后，在心脏组织中产生非传导性的消融灶，这些消融灶可破坏导致心律失常的异常电通路。本发明的原理可应用于不同的心脏腔室以治疗许多不同的心律失常。导管14通常包括柄部20，在柄部上具有合适的控制器以使操作者16能够按消融所需对导管的远端进行操纵、定位和定向。为了辅助操作者16，导管14的远侧部分包含位置传感器(未示出)，其向位于控制台24中的定位处理器22提供信号。可使消融能量和电信号经由电缆34穿过位于远侧末端18处或附近的一个或多个消融电极32，在心脏12和控制台24之间来回传送。可通过缆线34和电极32将起搏信号和其他控制信号从控制台24传送至心脏12。同样连接至控制台24的感测电极33设置在消融电极32之间并且具有至缆线34的连接部。线连接部35将控制台24与体表电极30和定位子系统的其他部件连接在一起。电极32和体表电极30可用于在消融位点处测量组织阻抗，如授予Govari等人的美国专利7,536,218中所教导的那样，该专利以引用方式并入本文。温度传感器(未示出)，通常为热电偶或热敏电阻器，可安装在电极32的每一个上或附近。控制台24通常包含一个或多个消融功率发生器25。导管14可适于利用任何已知的消融技术例如射频能量、超声能量和激光产生的光能，将消融能量传导到心脏。在共同转让的美国专利6,814,733、6,997,924和7,156,816中公开了此类方法，这些专利以引用方式并入本文。定位处理器22为系统10中定位子系统的元件，其测量导管14的位置和取向坐标。在一个实施例中，定位子系统包括磁定位跟踪构造，该磁定位跟踪构造利用磁场生成的线圈28，通过以预先限定的工作空间生成磁场并感测导管处的这些磁场来确定导管14的位置和取向。定位子系统可采用阻抗测量，如以引用方式并入本文的美国专利7,756,576以及上述美国专利7,536,218中所教导的那样。如上所述，导管14联接到控制台24，该控制台使得操作者16能够观察并调控导管14的功能。控制台24包括处理器，优选地为具有适当信号处理电路的计算机。所述处理器被联接以驱动监视器29。信号处理电路通常接收、放大、过滤并数字化来自导管14的信号，这些信号包括上述传感器和位于导管14内远侧的多个位置感测电极(未示出)所产生的信号。控制台24和定位系统接收并使用数字化信号，以计算导管14的位置和取向并用来分析来自电极的电信号。通常，系统10包括其他元件，但为了简洁起见未在图中示出这些元件。例如，系统10可包括心电图(ECG)监视器，其被联接以接收来自一个或多个体表电极的信号，以向控制台24提供ECG同步信号。如上所述，系统10通常还包括基准位置传感器，其或者位于附接到受检者身体外部的外部施加基准贴片上，或者位于插入心脏12内并相对于心脏12保持在固定位置的内置导管上。设置了用于使液体循环穿过导管14以冷却消融位点的常规泵和管路。系统10在应用于区域消融时导致瞬态心率失常，例如短程PVC，由此呈现某些技术难题。医疗手术涵盖两个阶段，这两个阶段可在相同的或不同的阶段中完成。在任何情况下，在第一阶段中，一个目标是在心脏的致心律失常区域中标识具有最短激活时间的点，所述点在本文称为“PVC点”。通常，在第一阶段期间产生电解剖标测图。尽管本发明的一些方面为方便起见针对PVC进行描述，但其原理同样适用于房性过早收缩。在发生于第一阶段之后的第二阶段中，对围绕PVC点的区域中的组织进行消融。这旨在阻断自发的局部电活动并且从而阻止心律失常的复发。在第二阶段中，将消融电极导航到PVC点，所述PVC点为位于具有此前确定的最短局部激活时间的电解剖标测图上的位置。通常，在消融已完成时，患者已恢复到窦性节律(SR)。本文为方便起见，将术语“窦性节律”用作稳定心脏节律的例子。应当重申，就具有非经常性室性过早收缩的患者而言，源自心室的异常心率非经常性地并且以短脉冲的形式出现(1-3次搏动)。心脏主要呈窦性节律，例外情况是偶尔出现短PVC脉冲。当产生由PVC位点及其相关激活时间构成的标测图时，在标测图的点(PVC几何形状)的位置与导航导管的位置之间可能存在偏差，因为消融导管位置主要以窦性节律进行显示。因此，经消融的区域将并非最适于校正患者的心律失常。据信，心脏在窦性心律期间的几何形状相比于其在室性心动过速运行期间的几何形状不同。在任何情况下，希望在初始确定PVC点的物理位置之后精确地标识此位置。在本发明的实施例中，下述程序适用于记录标测期间的信号：对每个标测电极记录大约2.5秒，并且采集搏动缓冲器中的PVC综合波，所述搏动缓冲器保存并且以图形方式显示了由心电图记录的后几次搏动。通常，将10次搏动保存在搏动缓冲器中。搏动缓冲器的检测允许自动地、或者利用操作者辅助设备自动地、或者由操作者手动地识别异常搏动，例如PVC。此阶段可根据操作者选择的周期长度范围(可用于上文指出的CARTO系统的程序)而为自动化的。作为另外一种选择，操作者可在每当注意到PVC发生时就手动地采集点和相关的搏动缓冲器。操作。现在参见图2，其为根据本发明的实施例的标测当受检者处于窦性节律时产生室性早搏的致心律失常区域的方法的流程图。下述附图使用CARTO3系统来获得，并且为了方便而被呈现。然而，所述方法可利用其他成像和标测系统来执行。在初始步骤37，利用已知的方法来将具有标测电极和位置传感器的心导管插入受检者的心脏内。得自BiosenseWebster的导管(诸如NAV、或)适用于初始步骤37中。将导管导航到异常区域39(图3)。假设受检者正经历自发发生的或按照上述方式诱导的瞬态PVC。在步骤41观察PVC的出现。接着，在步骤43，利用PVC和SR搏动填充搏动缓冲器，并且冻结搏动缓冲器以阻止PVC和SR搏动被新的搏动替换。所述方法利用步骤45来继续进行。在搏动缓冲器上标识出显示具有认定的电异常(例如，PVC)的搏动。此步骤可自动地执行或由操作者来执行。接下来，在步骤47处，基于在步骤45中选择的搏动缓冲器中的搏动来自动地采集区域39中的点，为方便起见称为“PVC点”。任选地，仅当所选择的搏动落入预先确定的范围内时才采集PVC点。点的采集包括(1)通常利用位置传感器来确定标测电极的位置，由此来确定点的位置；(2)从标测电极获得有关点的电数据，尤其是其LAT；以及(3)将点显示在标测图(例如，LAT标测图)上。当使用具有多个标测电极的导管(例如，齿条导管或套索导管)时，可同时采集多个点。理想的是，PVC点在异常区域内具有最早的局部激活时间；然而，这并非必需的；可采集和显示整个区域39(图3)上的点。接下来，在步骤49，从搏动缓冲器选择第二搏动(SR搏动)。第二搏动表示患者的正常窦性节律。然后，在步骤51，在与PVC点相同的标测图上采集和显示第二点(SR点)。一般来讲，PVC点和SR点在标测图上的位置不同，如上所述。接下来，在步骤53，通过将信息分配给SR点在单个代表性显示器中使在步骤47中建立的PVC点的电信息(例如，局部激活时间(LAT))与SR点相关联。接下来，在步骤55，将PVC点指定为“浮点”，这意味着PVC点的位置可在LAT标测图上标明以指示出心脏在经历PVC和SR时的几何形状的差异。然而，PVC点在产生此类标测图过程中从计算中被排除，并且不产生标测图几何形状及其电信息。因此，在窦性节律期间产生的LAT标测图反映出处于窦性节律的心脏的几何形状，所述几何形状包括SR点的位置。然而，调节标测图以将PVC点的电信息关联在SR点的位置处。然后，在步骤57，重新产生或调节LAT标测图以反映SR点的新数据。换句话讲，利用PVC电数据来呈现SR标测图。这种型式称为SR-PVC标测图。如上所述，SR-PVC标测图反映出心脏在窦性节律期间的几何形状，但具有经历PVC时的心脏的激活时间。可同时利用例如齿条导管或套索导管中的不同标测电极来执行步骤41-57。除此之外或作为另外一种选择，步骤41-57可进行迭代以在标测图上提供具有重新分配的PVC数据的多个SR点。程序在最终步骤59处结束。如果合适的话，可利用显示在SR位置中的消融导管来在经数据调节的SR点执行消融。在此类情况下，可通过在步骤57中制备的SR-PVC标测图来引导消融电极的导航。实例。现在参见图3，其为示出根据本发明的实施例的在步骤43执行期间获得的心脏65的局部激活时间标测图63的屏幕显示61。利用标测导管的用于产生局部激活时间标测图的程序为已知的，因此其细节在本文中未进行讨论。通常利用伪彩色来对局部激活时间进行编码。在图3中，利用根据图例67的图案来对局部激活时间信息进行编码。这些图案模拟实际功能标测图的伪彩色。区域39具有相对较短的LAT，并且可由操作者自动地标记或选择为异常的。区域39被具有相对较长局部激活时间的区域69外接。现在参见图4，其为根据本发明的实施例的示出感兴趣点的局部激活时间标测图73的屏幕显示71。标测图73示出了根据上文参考图2描述的程序获得的PVC点75和SR点77的位置。利用圆包围点75、77以提供改善的可视性。选自搏动缓冲器以便采集点75、77的搏动示于具有感兴趣间隔窗口81的右窗格79中。右窗格79还在右下部分中的标度83上示出了PVC点75和SR点77的激活时间。所选择的搏动分别为由圆85、87标明的SR和PVC点。换句话讲，将利用在PVC期间(步骤45)和窦性节律期间(步骤49)的搏动缓冲器从感兴趣区域采集的等时点分别在标测图73上示为点75、77。点75、77是基于搏动缓冲器中的不同搏动在不同时间进行测量的，并且因此与不同的时间戳相关联。显而易见的是，它们具有不同的标测图位置。具体地，LAT标测图显示SR点的物理坐标，所述SR点的相关激活时间数据是在不同时间获得的。现在参见图5，其为根据本发明的实施例的示出齿条导管在产生局部激活时间标测图91中的作用的屏幕显示89。齿条导管93，例如上文指出的PentarayNAV导管，已进行导航，使得齿条中的一个(齿条95)的电极接触在各处均具有异常短激活时间的着色区域97上的点。通过齿条导管93的适当重新定位，则PVC点和SR点可利用一个或多个齿条来自动地采集，并且可根据上文参照图2所述的方法进行处理。另选实施例。本发明的另一个实施例涉及例如利用PaSoTM软件来进行起搏标测。起搏标测是用于标识室性心动过速病灶的诊断技术。这涉及以室性心动过速速率起搏心室，然后将在起搏期间采集的体表12导联ECG与在临床心律失常期间记录(诱发的或此前记录的)的ECG进行比较。在该实施例中，利用标测阶段来标识起搏标测图相关性，即，在室性心动过速期间产生的信号与通过起搏标测产生的信号之间的相关性(称为起搏标测-诱导信号(PM-IS)相关性)，如授予Stolarski等人的共同转让的美国专利7,907,994所教导的那样，该专利以引用方式并入本文。起搏节律点充当发起PVC的PVC点。在起搏期间产生标测图以与此前实施例中在窦性节律期间产生的标测图相同的方式起作用。现在参见图6，其为根据本发明的前述另选实施例的当受检者处于窦性节律时标测产生室性早搏的致心律失常区域的方法的流程图。图6中的一些步骤以与图2中的步骤相同的方式来执行。为了简洁，它们的描述不再进行重复。在执行初始步骤37之后，在步骤99进行起搏。然后在步骤101采集点，并且随后在步骤103中断起搏。接下来，在步骤105，利用起搏-标测(PM)搏动和SR搏动来填充搏动缓冲器。接下来，在步骤107处，从搏动缓冲器选择PM搏动。然后，在执行如上所述的步骤47、49和51之后，在步骤109，将基于在步骤47中采集的PM点的起搏标测相关性分配给在步骤51中选择的SR点位置。接下来，在步骤111，将PM点呈现为浮点。接下来，在步骤113，利用PM-IS相关性数据来呈现SR标测图，称为SR-PM标测图。然后，在最终步骤115，根据SR-PM标测图来执行消融。本领域的技术人员会认识到，本发明并不限于已经在上文中具体示出和描述的内容。相反，本发明的范围包括上文所述各种特征的组合与子组合，以及这些特征的不在现有技术内的变型和修改，这些变型和修改是本领域技术人员在阅读上述说明后可想到的。当前第1页1 2 3