用于检测心房纤颤旋转活动模式源的系统和方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年1月14日提交的美国临时申请号62/278,676的权益，该申请以引用方式并入，如同在本申请中完整阐述。本申请如同完整阐述般以引用方式并入如下代理人案卷号：标题为“regionofinterestfocalsourcedetectionusingcomparisonsofr-swavemagnitudesandlatsofrscomplexes”的jnj-bio5643usnp、标题为“identificationoffractionatedsignals”的jnj-bio5643usnp2、标题为“overallsystemandmethodfordetectingregionsofinterest”的jnj-bio5643usnp3和标题为“non-overlappingloop-typeorspline-typecathetertodetermineactivationsourcedirectionandactivationsourcetype”的jnj-bio5643usnp4，以及标题为“regionofinterestfocalsourcedetection”的jnj-bio5643usnp5，所有代理人案卷号均与本申请在同一日期提交。

本发明涉及用于确定待消融以治疗心律失常(例如心房纤颤)的感兴趣区域的系统和方法，更具体地讲，涉及用于检测心房纤颤旋转活动模式(rap)源以确定心脏消融的感兴趣区域的系统和方法。

背景技术：

心律失常包括不同类型的异常或不规律的心律，例如心房纤颤(af)，其特征在于搏动快速而不规律。在正常的心脏状况下，心跳由电脉冲(即，信号)产生，该电脉冲起源于心脏上部腔室(即，心房)，并通过房室(av)结穿过心房传到心脏的一对下部腔室(即，心室)。当信号通过心房时，心房收缩并将血液从心房泵送到心室中。信号通过av结传到心室时，引起心室收缩，从而使血液从心脏泵出至身体。然而，在af状态期间，心房中的信号变得混乱无序，导致心脏不规则跳动。

af可对人生活的身体素质、心理素质和情感素质产生负面影响。af严重程度和频率可逐步增加，如果不及时治疗，则可导致慢性疲劳、充血性心力衰竭或中风。一种类型的af治疗包括处方药，例如节律控制药物和用于控制增加的中风风险的药物。这些药物必须无限期地每天服用。另一种类型的af治疗包括复律，该法尝试通过用放在胸部前的电极为心脏提供电击来恢复正常的心律。在一些持续型af中，心脏复律无效或不能尝试。

近年来，用于治疗心房纤颤的方法包括微创消融手术(例如，导管消融)，在微创消融手术中，心脏组织被消融以终止电通路并阻断可能引起心律紊乱的错误电脉冲。

技术实现要素：

提供了一种心房旋转活动模式(rap)源检测的方法，该方法包括通过多个传感器检测随时间推移的心电图(ecg)信号，每个ecg信号通过该多个传感器中的一个来检测并且指示心脏的电活动。该方法还包括确定该多个ecg信号中的每一个的一个或多个局部激活时间(lat)，每个lat指示对应ecg信号的激活的时间。该方法还包括检测是否基于检测到的ecg信号和该一个或多个局部lat来指示心脏中的激活的一个或多个rap源区域。

提供了一种用于心房旋转活动模式(rap)源检测的系统，该系统包括被配置成检测多个心电图(ecg)信号的多个传感器，其中每个ecg信号指示随时间推移的心脏的电活动。该多个传感器中的每一个被配置成检测该ecg信号中的一个。该系统还包括处理装置，该处理装置包括一个或多个处理器，该一个或多个处理器被配置成：确定该多个ecg信号中的每一个的一个或多个局部激活时间(lat)，每个lat指示对应ecg信号的激活的时间；并且检测是否基于检测到的ecg信号和该一个或多个局部lat来指示心脏中的激活的一个或多个rap源区域。

提供了一种非暂态计算机可读介质，该非暂态计算机可读介质包括用于使计算机执行经由多个传感器检测随时间推移的心电图(ecg)信号这一方法的指令。每个ecg信号通过该多个传感器中的一个来检测，并且指示心脏的电活动。该指令还包括：确定该多个ecg信号中的每一个的一个或多个局部激活时间(lat)，每个lat指示对应ecg信号的激活的时间；并且检测是否基于检测到的ecg信号和该一个或多个局部lat来指示心脏中的激活的一个或多个rap源区域。

附图说明

通过以举例的方式结合附图提供的以下具体实施方式可得到更详细地理解，其中：

图1是示出与本文所公开的实施方案一起使用的af的示例性分类的框图；

图2是示出可用于检测潜在消融roi的rap源的示例性系统的框图；并且

图3a和图3b是示出可用于检测潜在消融roi的rap源的示例性方法的流程图的部分；

图4a和图4b是示出不同心脏位置处的示例性rap的心脏图；

图5示出了根据一个实施方案的可用于检测rap的示例性篮式导管；

图6是示出根据一个实施方案的检测rap源的示例性方法的流程图；

图7是根据图6所示的方法形成电极的波的图示；

图8a和图8b是示出构造示例性简波和示例性复波的图；

图9a至图9d是示出具有不同相似度的波的示例的图；

图10a和图10b是示例性rap的图；

图10c和图10d是模拟示例性rap的图；

图10e是包括用来描绘图10a中示出的示例性rap源的示例性数据的表；

图10f是包括用来描绘图10c中示出的示例性rap源的示例性数据的表；

图11是用于识别激活的波阵面方向以确定旋转激活模式的激活起源的示例性电极配置的图；

图12是来源于导管的记录信号的一个示例的图，该信号基于旋转激活模式的电极激活时间而得；

图13是来源于导管的记录信号的另一个示例的图，该信号基于旋转激活模式的电极激活时间而得。

具体实施方式

用于导管消融的传统方法和系统通常包括将导管插入穿过皮肤中的切口并引导至心脏。进行消融之前，通过放置在不同心脏区域的电极采集心脏的心内心电图(icecg)信号。对信号进行监测，并将其用于提供信息，以确定一个或多个心脏区域是否导致不规律的心律。然而，用于确定这些待消融区域的传统方法和系统不仅耗时(例如，耗费几个小时)，而且还依赖于具有特定专业知识和经验的医疗人员(通常需要培训许多个小时)。

本文所公开的实施方案采用的系统、装置和方法通过自动检测心脏中的激活的rap源区域来确定待靶向消融的潜在感兴趣区域(roi)。本文所公开的实施方案用于潜在地减少对标测图进行分析和解释的培训时间，并且增加消融(诸如旨在隔离和压制rap源的消融)成功率。

本文所公开的实施方案包括用于实时检测rap源的各种机器学习算法的具体实施。例如，rap检测可包括基于激活的算法，诸如根据时空表现分析激活波，并且识别激活源的中心以确定潜在rap源。rap检测算法还可包括使用圆形(如lasso、pentaray)导管来识别外圈到内圈的激活扩散。在一些实施方案中，不同rap检测算法可各自提供rap得分信息(例如，得分值)，该得分信息指示使用该算法检测到潜在rap源的可能性或概率。可提供一个或多个算法的得分信息，并使用这些得分信息来确定潜在消融roi。

本文所公开的实施方案还利用各种标测技术(包括快速解剖标测(fam)，用于标测心腔以检测潜在rap源并且提供标测图以供显示)，这些标测技术用于更有效、更准确地确定潜在消融roi。标测技术利用ecg信号的各种参数(如周期、早期程度、r-s复波)和检测到的局部激活时间(lat)来生成指示潜在rap源的标测信息，并由指示潜在rap源的标测信息提供驱动灶标测图。该驱动灶标测图可与指示潜在维持灶的维持灶标测图合并。除了或替代表示af处理的时空表现的标测图和视频，该标测信息还可用于生成af基质的电物理条件的标测图，以更有效、更准确地确定潜在消融roi。

图1是示出与本文所公开的实施方案一起使用的af的示例性分类的框图；图1中的示例性分类区分关键af和非关键af，并且区分af的驱动灶和维持灶以及它们的相对时空模式。

例如，如图1所示，被表征为af102的不规律心律被归类为关键104或非关键106。非关键af106的示例包括不规律心律的阵发性(即，间歇性)发作，其中心跳往往在几秒钟内或在几个小时后迅速归于正常，以及不规则心律的持续发作，其中正常心脏可通过节律药物治疗或规程(例如，心脏复律法)恢复。关键af104的示例包括持续时间较长(例如，一年以上)的长程持续性不规律心律发作，其中心脏处在恒定af状态，并且该状况被认为是永久性的。

关键af可根据可来源于icecg信号的特征(例如，激活的区域)分类。激活的区域可被识别为潜在的af成因。如图1所示，关键af是根据激活的不同区域来分类的，包括af的潜在驱动灶(下称“驱动灶”)或af的潜在源(下称“源”)108，以及af的潜在维持灶110(下称“维持灶”)。驱动灶108是(例如，心房中的)激活区域，电脉冲起源于该区域以刺激心脏收缩，这有可能例如通过产生颤动传导至心房的其他地区而导致af。维持灶110是持续激活区域(例如，电生理学过程/基质)，它也有可能导致af。

驱动灶108和维持灶110可根据其时空表现表示(例如，标测)。如图1所示，驱动灶108和维持灶110按示例性时空表现类型归类，包括局灶性源(灶)112和局部旋转激活(lra)源或旋转激活模式(rap)源114。局灶性源是指起源于心房的从单点离心扩散的小区域的一种驱动灶类型。rap114源是心脏的一个不规则区域，其中电脉冲围绕中心区域旋转至少360度。

图1还示出了不同类型的维持灶110，包括表现出有组织传导延迟116的一种类型和表现出无组织传导延迟118的另一类型。图1所示维持灶110的另一种类型包括心房扑动(afl)120，其特征在于有组织的传导延迟116，还包括局部不规则激活(lia)122、线性间隙124和枢轴126(即，围绕中心区域旋转小于360度的电脉冲)，其特征在于无组织的传导延迟118。此外，rap源114既被示为驱动灶108，又被示为维持灶110。驱动灶108和维持灶110被例如分别标测，以便于识别驱动灶和/或维持灶的类型，并且提供对于潜在消融roi的有效而准确的确定。

驱动灶108和维持灶110的标测与识别也可基于一个或多个额外因素，这些因素可能潜在地有助于af，或有助于可潜在地表征af基质(即，af处理本身)和/或af处理表现的参数。例如，用于识别潜在灶性源108的af参数或af因素包括，从点开始激活的全向激活扩散，早期程度(例如，在可激发间隙之后开始的灶性源)，触发物诸如快速击发的(例如，周期长度短且主频率高的)焦点和突破(例如肺静脉(pv)，自由壁和透壁，心内膜和心外膜)和微再入电路，其表现为灶性源和短半径再入电路，后者可以根据中心障碍物的具体各向异性结构表现为驱动灶108。

用于标测和识别rap源114的af参数或af因素包括，例如：重复周期，可表现为驱动灶源108的转动区域，结构或功能各向异性(例如，局部或分布式的)，以及短半径再入电路，其根据中央障碍物的具体各向异性结构可表现为驱动灶108或维持灶110。

用于标测和识别维持灶110的af参数或af因素包括，例如扩展(增长的)路径长度、解剖学(病理性)阻滞线、纤维变性、稳定的功能性阻滞线(例如，延长耐药性的区域)、关键性(例如，围绕阻滞线的最短路径>路径长度)和颤动传导因子(例如解离波，再入电路因子)。

图2是示出与本文公开的实施方案一起使用的示例性系统200的框图，该系统用于确定用于消融的afroi。如图2所示，系统200包括导管202、处理装置204和显示装置206。导管202包括导管传感器(例如，电极)阵列，每个导管传感器被配置成检测随时间推移的心脏区域的电活动(电信号)。当进行icecg时，每个电极检测与该电极接触的心脏区域的电活动。该系统200还包括心外传感器210(例如，患者皮肤上的电极)，该心外传感器被配置成通过检测因心脏的电生理模式而引起的皮肤上的电变化来检测心脏的电活动。

检测到的icecg信号和检测到的心外信号由处理装置204处理(例如，随时间推移记录、过滤、碎裂、标测、组合、插补等)，并在显示装置206上显示。

实施方案包括任意数量的用于检测ecg信号的传感器210，其中包括用于检测icecg信号的传感器，以及检测心外ecg信号的传感器。出于简化目的，本文所述系统和方法是指检测和使用icecg信号。然而，应注意，实施方案可利用icecg信号或心外ecg信号，或者icecg信号和心外ecg信号两者的组合。

处理装置204可以包括一个或多个处理器，其中每个处理器被配置成处理ecg信号。处理装置204的每个处理器可被配置成记录一段时间内的ecg信号，对ecg信号进行过滤，将ecg信号分成信号分量(例如，斜率、波形、复波)，标测ecg信号，结合ecg信号信息，标测并插补标测信息等。

显示装置206可包括一个或多个显示器，这些显示器被配置成显示ecg信号、ecg信号的信息、af处理的标测图和表示af处理的时空表现的标测图。

导管传感器208和心外传感器210可与处理装置204有线或无线通信。显示装置206也可与处理装置204有线或无线通信。

图3a和图3b是示出用于确定潜在消融roi的示例性方法300的流程图的部分。该方法300采用标测分类法，其从核心向外依次包括：icecg层、预处理层、lat检测层、标测图分割层、标测图内插层和标测图解释层。

图3a示出了示例性方法300的一部分。如图3a中的块302所示，方法300包括获取表示心脏区域电活动的icecg信号作为icecg层的一部分。在框302处获取的icecg信号是例如从与不同心脏区域接触的多个电极中的一个获得的。获取icecg(302)后，方法300包括预处理所获取的ecg信号作为预处理层的部分，如图3a的框302所示。所述预处理可包括执行一个或多个算法，诸如心室远场信号消除、基线校正和噪声降低。心室远场检测可包括，例如，空间平均法(sam)、时间平均法(tam)、系统识别法(sim)和主成分分析(pca)。

对于在框302处获得的每个icecg信号，在框304处检测到相应预处理icecg信号的一个或多个lat。在框306处确定每个信号的lat质量(示出为图3a中的latq)作为示例性lat检测层的一部分。在框308处确定信号的af复杂性(示出为图3a中的cplx)。

如决定点310处所示，方法300包括确定是否重新定位基于信号lat质量和af复杂性的导管。高品质icecg的典型特征为极少的基线漂移(例如，低基线对icecgrms幅度、有限心室远场电位对icecgrms幅度)。icecg信号特征包括在af期间可辨识的心房复波，例如，由等电片段重复斜率(50-200ms间隔；中位数为约150ms)分隔的受限(～50ms)复波。高品质复波特征通常在复波内具有内相当大的振幅和陡峭的向下斜率(相对于向上斜率)。icecg信号的特征可组合成单个可测量特征或参数(例如，具有0％-100％的可测量值)来定义lat质量。可对比lat质量与af复杂性，以确定是否重新定位导管。

在一些实施方案中，质量由标测af的af复杂性水平的能力来定义。确定是否重新定位导管可包括生成标测图以及基于标测电极的覆盖水平是否符合(例如，匹配)af复杂性水平而确定所生成的标测图是否(例如，足够)可用于af。标测af的af复杂性水平的能力可包括满足标测图阈值水平(例如，足够水平，可靠水平)。使用单个参数(即，标测覆盖)定义标测电极的覆盖水平。被组合以定义标测覆盖的特征示例包括：(1)标测电极的接触(例如，与活性组织(壁)的接触，所述活性组织与覆盖区域lat准确性相关)；(2)电极的分辨率(例如，电极之间的距离和电极灵敏度半径，包括平均距离、最小距离和最大距离)；以及(3)由检测算法提供的icecg质量和相关联的注释。

af复杂性可包含af期间创建波解离(阻滞线)、融合和波曲率的激活复杂性。因此，如果达到一定水平的af复杂性(例如，沿y轴测量的)，标测覆盖(包括信号和沿x轴测量的注释质量)足以标测af复杂性，这时标测图可被确定为(例如，可靠或足够的)可用于标测af的标测图。否则，在标测图的可信度可变得受损或不足。

然后，可使用可靠或足够的标测图分析信号，以确定导管是否应该重新定位。如果在决定点310处确定重新定位导管，则在框312处(例如，导管202)重新定位导管并在框302处获取新的icecg信号。如果在决定点310处确定导管应该重新定位，则该方法300继续到“a点”313(图3a和图3b中示出)。

出于简化目的，图3a示出获取单个icecg信号。然而，实际上，对于接触心脏的多个电极中的每一者获取到多个信号。在“点a”313处接收在框202处获取的每个icecg信号以及在框204处对每个信号检测的一个或多个lat。

图3b示出了可用于确定潜在消融roi的示例性方法。如图3b所示，每个获得的icecg信号和对每个信号检测的一个或多个lat被用于生成af处理的标测图，包括af基质(表示为图3b中的af基质314)的电生理状况的标测图以及表示af处理(表示为图3b中的af处理316)的时空表现的标测图，作为示例性标测图分割层的部分。

例如，对于图3b中所示的af基质314，一个或多个所测lat被用于独立地确定可能导致af的一个或多个因素或参数。图3b的左侧示出了表征af基质的方法，该方法通过在预定时间窗内收集信息并同时基于随后lat的差异评估平均时间间隔(周期)318、第一激活(早期程度)324和icecg的包括rs比320和碎裂322(例如，碎裂电描记图)的形态学方面来表征af基质。例如，所测lat用于独立地确定框318处的周期信息(例如，周期长度)和框324处的早期程度信息(例如，最早的激活时间，可激活间隙之后开始的早期驱动灶)。每个icecg信号还用于独立地确定框320处的r-s复波信息(例如，r波与s波之比)和框322处的icecg信号的碎裂获得的信息(例如，斜率信息，指示源行为发生率的信息，所述源行为表示为来自多个电极中一者的最早激活，诸如示出相关联电极比相邻电极更早激活的百分比)和框326处的cv阻滞信息(例如，指示电脉冲通过心脏时减慢或阻滞的传导(即，进展)，诸如电脉冲在心脏中行进一定距离的传导时间(ct)、路径长度(即距离)以及电脉冲的cv的信息)。

如图所示，驱动灶标测图328生成自周期信息318、早期程度信息324和rs复波信息320。维持灶标测图330产生自cv阻滞信息326和碎裂信息322。如图所示，用于生成驱动灶标测图328的信息和用于生成维持灶标测图330的信息组合在一起(例如，一个显示区域中的单个标测图、层叠标测图或相邻标测图)，生成组合后的驱动灶/维持灶标测图334。然后可使用组合的驱动灶/维持灶标测图334(例如，作为示例性标测图内插层的一部分而被内插)来确定一个或多个消融roi350。

对于图3b所示的af处理316，使用一个或多个检测到的lat来独立地生成激活/波标测图336、cv标测图338(例如，由ct、路径长度和/或电脉冲的cv生成标测图)和阻滞标测图344(如，由指示信号传导中的阻滞的信息生成标测图)。

激活/波标测图可例如包括表示源行为的发生率的标测图，该源行为表示由相同波限定的多个电极中的一个的最早激活，诸如指示由早于相邻电极所激活的相应电极检测到的但由相同波所激活的相邻电极限制的激活波的百分比。激活波标测图还可例如包括表示与纤颤波开始相关联的电极位置发生率的标测图。

每个icecg信号被用于独立地生成电压标测图342和碎裂标测图340。用于产生标测图336-344的信息经组合以提供组合的标测图或视频346。在一些实施方案中，用于产生激活/波标测图336和电压标测图342的信息经组合以生成组合的激活/波/电压标测图或视频，并且用于产生cv标测图338的信息、阻滞标测图344和碎裂标测图340的信息经组合以产生组合的cv/阻滞/碎裂标测图或视频。在框348处分析该组合的标测图/视频346(例如，由医疗人员解释以作为示例性标测图内插层的一部分)，从而确定将在框350处消融的roi。组合的标测图/视频346表示af处理的时空表现，可轻松观看和解释该处理，从而有利于高效准确地确定用于消融的roi。所确定的roi可以例如用颜色、用4-d标测图上的3-d等值线、用图标(例如，动态变化的图标)等表示(例如，显示)。

在一些实施方案中，组合的驱动灶/维持灶标测图334和组合的标测图/视频346用于确定框350处消融的roi。在一些实施方案中，组合的驱动灶/维持灶标测图334或组合的标测图/视频346用于确定框350处消融的roi。例如，组合的驱动灶/维持灶标测图334可用于确定框350处消融的roi，而不使用(例如，查看、分析)组合的标测图/视频346。

在一些实施方案中，质量标测图332还与组合的驱动灶/维持灶标测图334和/或组合的标测图/视频346结合使用，以确定框350处消融的roi。质量标测图332用于例如有利于确定所生成的与af基质314有关的标测图(如驱动灶328、维持灶330和驱动灶/维持灶标测图334)以及所生成的与af处理316参数有关的标测图(如激活/波标测图336、cv标测图338、碎裂标测图340、电压标测图342和阻滞标测图344)的置信水平或信赖水平。如果质量标测图的质量低，则所生成的标测图不大可信，因此与质量标测图指示高质量信号(icecg)时相比，消融roi350的指定必须(例如，由医生)以提高的护理水平作为所生成的标测图的基础。

在一些实施方案中，在框350处确定消融的roi包括指定或选择一个或多个消融位点，用于确定一个或多个消融roi。例如，消融位点可指定或选择自驱动灶证据和维持灶证据(例如确定自驱动灶标测图328、维持灶标测图330或组合的驱动灶/维持灶标测图334)，roi可基于指定的位点而确定。

本文所公开的标测图和标测技术可：(i)减少af标测图分析培训时间；(ii)减少确定消融roi的时间；(iii)促进对af标测图的有效解释；以及(iv)增加旨在隔离和压制驱动灶、延长路径长度、延缓再入电路、颤动传导和碎裂电位的消融的消融成功率。

如上所述，本文所公开的实施方案采用的系统、装置和方法通过自动检测心脏中的激活的rap源区域来确定待靶向消融的潜在roi。图4a和图4b是示出不同心脏位置处的示例性rap404和408的心脏402的图400。例如，图4a的图400a示出了围绕心脏402旋转的rap404。驱动灶可将信号不定期地发送到心脏402的不同位置406处的rap。图4b的图400b示出了在心脏402的右心房410区域处循环旋转的rap408。驱动灶将信号不定期地发送到心脏402的位置412处的rap408。图4a和图4b中rap404和408的大小、形状和位置以及位置406和412的的大小、形状和位置仅仅是示例性的。rap事件可由最小数量的转动或旋转定义。rap的强度可由基于转动数量的值定义。

rap检测可包括：基于激活的算法，其遵循根据时空分析的激活波；使用圆形(如lasso、pentaray)导管来识别外圈到内圈的激活扩散；识别稳定形态(如周期长度(cl)和形态)。

基于激活的算法

图5示出了根据一个实施方案的可用于检测rap的示例性篮式导管500；例如，如图5所示，篮式导管500包括多个电极502。指示患者心脏的电活动并与每个电极502对应的ecg信号可被检测。医疗人员(如医生)可将电极502a和502b识别为具有用于注释的相似时间戳。医生可识别任意数量的具有相似注释的电极502。识别电极502a和502b之后，预定范围内的其他相邻电极(如具有相似注释且为2厘米的那些电极)被识别。示例性范围由图5中的圆圈504示出。可计算相邻电极的参数(如计算平均数)以识别rap的一系列激活的中心。

图6是示出根据一个实施方案的检测rap源的示例性方法600的流程图。出于解释的目的，图6所示的方法600通过以下过程实现：对通过64电极篮式导管采集的icecg信号的记录进行示例性分析。然而，该方法可使用不同类型的导管和使用不同数量的电极来实现。在本实施例中，记录被用来生成roi，所生成的roi可在视觉上被识别为可能与转动区域相关联的rap源，并且可成为消融(如射频消融(rfa))目标。

在本实施例中，单极电极(egm)激活数据被实时呈现，并且egm数据被过滤以用于质量和远场心室egm。单极egm自动被注释。执行主频率(df)分析和自动化egm分析以识别qs模式和“定期”激活梯度，该“定期”激活梯度占据表示从单个源发出的波阵面的周期长度的50％以上。心房自动注释是rap检测的原始数据。基于单个电极来研究心房传导波的简单传播。

如图6的框602处所示，方法600包括选择用于心房注释的时间窗口。迭代地确定给定窗口中的每个电极的简波。对于时间窗口中当前正被研究的每个电极，传导的“简波”由波从其朝向正被研究的电极传播的最可能电极限定，并且根据波从正被研究的电极传播至其的最可能电极限定。最可能电极是具有与有效传导速度(0.1毫米/秒以上，15毫米/秒以下)最接近的激活的相邻电极。

图7是确定形成电极a2的波的图示。如图7所示，多个电极(a1、a2、…h8)在y轴上示出，时间(以秒(s)为单位)在x轴上示出。从时间0.0秒至时间0.19秒的虚线704之间选择时间窗口。该窗口与平均周期长度对应。图7所示的圆点表示对应电极的心房注释。圆点704表示对形成电极a2的波有效的心房注释。其余圆点可被忽略，因为它们在空间上远离a2。

该窗口可例如包括其中示出了信号的周期长度±周期长度的百分比(如20％)的窗口。例如，如图7所示，该窗口具有由虚线706限定的20％的附加余量。该附加余量用来找到不在感兴趣窗口中的最可能的电极，这增加了落后于当前周期长度的复波的潜在覆盖范围。

在决策框604处，确定是否要进行任何附加注释(如具有相似时间戳的电极)。例如，如上所述，使用电极注释迭代地确定给定窗口中的每个电极的简波。因此，在研究电极a2之后，使用对形成电极a3的波有效的心房注释来确定另一电极(如电极a3)的简波。

重新参见图6，如果确定存在附加注释(即，完成每个电极的迭代)，则在框606处过滤注释。例如，对于被研究的每个心房注释(与电极对应)，从分析中过滤周期长度低于周期长度阈值的被研究电极附近的心房注释。执行自动化egm分析以识别qs模式和“定期”激活梯度，该“定期”激活梯度占据表示从单个源发出的波阵面的周期长度的50％以上。

随后可在框608处执行简波检测。例如，如图7所示，电极a1和电极a3是波中的“最可能”电极，因为它们具有与有效传导速度最接近的激活。因此，可由a1→a2→a3形成简波。

图8a示出了多个示例性简波802的构造。如图8a所示，可从窗口(如图8a的虚线806所限定)中的每个注释迭代地构造简波802。用于形成简波802的电极在图8a的左侧示出。随后可将窗口的起始点和结束点增加预定量(如cl/2)，并且在新窗口(如图8a的虚线808所限定)中检测简波。

在形成简波802之后，在框610处执行复波检测。例如，使用当前示例，复波可由一组简波(多至64个)形成。可以构造一个或多个主波，并且添加从开始和从结束与主波重叠的简波。

图8b示出了由简波802在窗口(由图8b的虚线806所限定)中构造多个示例性复波804。例如，复波(g5→g6→f6→e5)由简波(g5→g6→f6)、(g5→g6)和(g6→f6→e5)组装而成。简波(g5→g6)是为电极g5构造的波。由于在g5之前未确定心房活动，因此g5是复波的起点。另外，由于电极e5是一个孤立的点，因此在该点之后未确定心房活动并且复波在电极e5处终止。

现在描述一个示例来解释基于以下简波形成复波：b5→b6→a7、a7→b7→c6、c6→c7、h3→h4、h1→h2→h3。复波从第一简波(b5→b6→a7)开始。由于主波(a7→b7→c6)的结束和简波(a7、b7、c6)的开始在电极a7处重叠，因此添加这两个波来构造复波(b5→b6→a7→b7→c6)。由于第三简波(c6→c7)与主波的结束在电极c6处重叠，因此添加这两个波来构造复波(b5→b6→a7→b7→c6→c7)。

由于接下来的两个简波(h3→h4和h1→h2→h3)不与复波(b5→b6→a7→b7→c6→c7)重叠，因此不添加它们来形成更大的复波。接下来的两个简波(h3→h4和h1→h2→h3)被用来形成下一个复波(h1→h2→h3→h4)。对于每个复波，计算一组参数(如持续时间、s波的存在以及波与周期长度的百分比(以下称为“％cl”))。如果％cl低于阈值％cl(如50％)，则该波可被忽略，不进行进一步分析。

如果来自简波的两个电极与复波相交(即不在波的边界中)，则主波被分成两个波(例如，合并复波b5→b6→a7→b7和简波b6→a7→a8，以形成两个复波b5→b6→a7→b7和b5→b6→a7→a8)。

在形成给定窗口的复波之后，将窗口的起始点和结束点增加预定量(如cl/2)，并且在新窗口(如图8b的虚线808所限定)中检测复波。在框610处完成复波检测之后，该方法回到框602。重复该过程，直到(每个电极的)每个注释均被分析。

如果确定不存在附加的心房注解，则在框612处过滤并统一复波。也就是说，在完成该过程时，“一个周期”的复波中的每一个被整合以形成rap。对占据小于周期长度的50％的复波进行过滤。由于用于分析的基本窗口是基于cl以及重叠cl/2的两个连续窗口的，因此可不止一次检测到相同复波。因此，在进一步分析中过滤相同复波。例如，在下列情况下认为两个复波是相同的：(1)两个波存在90％以上的持续时间重叠；以及(2)形成波的心房注释75％以上是相同的。在这种情况下，过滤更短的波。

当过滤并统一每个复波时，在框614处检测潜在rap。

rap由以下部分构造而成：(1)两个或更多个连续的全收缩期波，其跨越cl的50％以上；以及(2)阈值周期范围内的两个或更多个周期。然而，rap可在周期之间移动。因此，对电极之间的波的每次转变进行计数，以表示rap的静态视图并提取rap的起始点与rap的结束点之间的距离(如以毫米为单位)。从电极到相邻电极的传导路径由从电极到其相邻电极的最大转变确定。例如，如果电极a2参与具有5个周期的rap，三个波从a2传播到b2，第四个波从a2传播到a1，并且电极a2从第五个波丢失，则认为rap从a2传播到b2用于静态表示。当形成每个传导路径时，获得波的静态表示，并且波的两个接头之间的欧氏距离限定波的头部和尾部之间的距离。

潜在地，由给定电极观察到的心房激活的一般性质在两个或更多个rap周期期间保持相似。在一些实施方案中，如果波中的电极之间的相同转变百分比等于或大于预定转变阈值(如35％)，则连续波(其起始点之间相差多至300毫秒)被认为是rap事件。

在一些实施方案中，可使用余弦相似度指数来实现两个心房激活之间的相似度：

其中·是两个波的点积，而║波x║是波的常态。如果电极的百分比等于或大于预定相似性阈值(例如，50％)，从而表现出同构性(即，余弦相似度指数大于0.5)，那么rap是有效的。

图9a至图9d是示出具有不同相似度的波902和904的示例的示意图。如图9a至图9d所示，波的相似度分别为0.95987、0.25502、0.19444和0.52399。图9a和图9c中的心房活动因低相似度而被过滤。图9a和图9c中的心房活动是有效的rap，因为余弦相似度指数高于0.5。

在一些实施方案中，可通过rap所表现出的潜在模式(例如，循环模式)来检测rap。3d空间中的任何闭合环可能潜在地代表rap的循环模式。最小从头至尾距离(即，头部电极和尾部电极之间的距离)可基于参与rap的电极进行计算。

例如，计算rap中电极对之间的距离(例如，在波中分隔多个电极的距离)。最小距离作为从头至尾距离。对于由下述电极(a1、a2、a3、b2、b3、c2、c3、b4、a3)限定的rap而言，计算a1至c3、a1至b4、a1至a3、a2至b4、a2至a3、a3至a3的距离。由于a3与其本身的欧氏距离为0，因此从头至尾距离为零。从头至尾距离用作rap的过滤条件(即，如果从头至尾距离小于预定的阈值距离(例如，25mm)，那么rap是有效的)。

提取以下参数以便根据每次记录进行rap分析：

1)静态rap波–由参与波的电极表示。(例如，a1、a2、a3、b3、c3是在电极a1处开始并且在电极c3处终止的波)。rap指示符包括形成设置在一起的圆形的连续电极的类似物。

2)rap中的周期数–计算两个测量结果的最小值：(1)rap的持续时间除以平均cl；以及(2)形成rap的实际复波数。周期数越大，则指示全收缩期激活的可能性越高。

3)％cl–参与rap的所有复波的周期长度的平均百分比。如果超过50％，则指示全收缩期激活的可能性较高。

4)rap的开始–结束：rap的开始和各个时间点。从rap中第一个复波的第一个时间注释到参与rap的最后一个复波的最后一个时间注释。

5)波持续时间＝(结束–开始)，以秒为单位。

6)从头至尾(mm)–在静态波的第一个电极与最后一个电极之间的欧氏距离，以毫米为单位。较小的距离指示较高的rap可能性。

7)从头至尾(毫秒)＝rap过程中的平均周期长度-形成rap的复波的平均持续时间。较小的acl指示较高的rap可能性。

8)s波数量(s波％)–是参与rap的复波中的s波数量(或百分比)。较高的百分比指示较高的rap可能性，并且可能意味着局灶性源邻接rap。

9)第一s波–静态rap的第一电极是否至少有一次是以s波开始的？如果是，则因子指示较高的rap可能性，也可能意味着局灶性源邻接rap并且可意味着局灶性源邻接rap。

图10a和图10b是与图10e的表1002中的第一行数据对应的rap的示例性静态表示的图。图10a是通过电极之间的三维(3d)空间传播的示例性波1004的图。图10b示出图10a所示的相关电极的电描记图。

图10c和图10d是来自模拟数据的示例性rap的图。图10c是通过电极之间的三维(3d)空间传播的示例性波1006的图。图10d示出图10c所示的相关电极的电描记图。图10c的心房注释包括在180毫秒的周期长度中的13个均匀间隔的注释，这些注释在电极a1处开始并且在b2处结束。图10c表示跨越100％周期的全收缩期激活，其中沿着六个周期的注释具有30毫秒的相移。

在将复波过滤并统一后，一个rap被确定为潜在消融roi。例如，至少2个连续的“相同”全收缩期激活可被视为一个rap。当波之间相同电极转变的百分比(或数量)等于或大于转变百分比阈值(例如，35％)时激活可被视为相同的波。

如上所述，在一些实施方案中，不同rap检测算法可各自提供rap得分信息(例如，得分值)，该得分信息指示使用该算法检测到潜在rap源的可能性或概率。例如，得分信息可以基于在不同周期的两个或更多个心房激活之间的相似度。得分信息可以基于两个或更多个全收缩期激活的所识别中心的比较。得分信息可以基于在一段时间间隔内的ecg信号的rap强度值，该强度值可按照下式计算：

rap强度＝sum(事件(n)*每个事件的转动数量)公式2

方法600在检测到rap激活源时结束。

外圈到内圈的激活扩散

如上所述，rap检测还可包括使用圆型(如lasso、pentaray)导管来识别外圈到内圈的激活扩散。例如，包括多个非重叠同心环而且具有排列成以90度隔开的行的多个极的导管可用于检测icecg信号和针对每个信号的lat，诸如在标题为“non-overlappingloop-typeorspline-typecathetertodetermineactivationsourcedirectionandactivationsourcetype”的专利申请jnj-bio5643usnp4中所述的导管，该专利申请与本专利申请同时提交，并且以引用方式并入，如同在本申请中完整阐述。

图11是示例性电极配置1100的图，该电极配置可用于识别激活的波阵面方向，从而确定旋转激活模式的激活起源。在本示例中，电极的激活序列可以圆形或旋转模式发生。例如，随着波阵面1110接近导管，电极a1、a2、a3和a4检测波阵面1110并基本上同时激活。电极a1、a2、a3和a4的激活被记录在系统中作为所记录的信号。随着波阵面1110继续沿其路径前进，电极b1、b2、b3和b4检测波阵面1110并基本上同时激活。电极b1、b2、b3和b4的激活被记录在系统中作为所记录的信号。电极b1、b2、b3和b4的激活被记录在系统中作为所记录的信号。当电极b1、b2、b3和b4激活之后，电极c1、c2、c3和c4检测波阵面1110并基本上同时激活。电极c1、c2、c3和c4的激活被记录在系统中作为所记录的信号。当电极c1、c2、c3和c4激活之后，电极d1、d2、d3和d4检测波阵面1110并基本上同时激活。电极d1、d2、d3和d4的激活被记录在系统中作为所记录的信号。在本示例中，外圈的旋转模式可以覆盖大部分周期长度(cl)。随着导管朝向旋转活动的中心移动，可以观察到旋转模式的缩短。

图12为得自具有图11的电极构造的导管的所记录信号1200的示例的图。得自本示例中导管的所记录信号1200基于旋转激活模式的电极激活时间而得，并可显示在显示器上。在本示例中，电极组a1210包括电极a1、a2、a3和a4。电极组b1220包括电极b1、b2、b3和b4。电极组c1230包括电极c1、c2、c3和c4。电极组d1240包括电极d1、d2、d3和d4。本示例中，为了简明起见，以c11250和c21260示出两个旋转活动周期，但也可示出数量不受限制的周期。在第一周期c11250中，波阵面1110使电极组a1210中的所有电极基本上同时激活，并且电极组a1210中电极的激活被记录在系统中作为所记录的信号。随着波阵面1110沿其旋转路径移动，它会使电极组b1220中的所有电极基本上同时激活，并且电极组b1220中电极的激活被记录在系统中作为所记录的信号。然后，波阵面1110继续沿其旋转路径移动，使电极组c1230中的所有电极基本上同时激活，最后使电极组d1240中的所有电极基本上同时激活。电极组c1230和电极组d1240中电极的激活分别记录在系统中作为所记录的信号。然后在c21260中重复该激活周期。根据此信息和所记录信号1200的布置，系统可确定波阵面1110为旋转激活模式且导管在激活起源处。

图13为得自具有图11的电极构造的导管的所记录信号1300的另一个示例的图。得自本示例中导管的所记录信号1300基于旋转激活模式的电极激活时间而得，并可显示在显示器上。在本示例中，图12中的相同数据在另选构造中显示。在本示例中，所记录信号1300可根据预定模板或构造布置，这些模板或构造可由用户手动改变或通过使用算法来显示基于沿着每行电极的激活序列的优化构造而自动更新。

参见图13，电极组11310包括电极a1、b1、c1和d1。电极组21320包括电极a2、b2、c2和d2。电极组31330包括电极a3、b3、c3和d3。电极组41340包括电极a4、b4、c4和d4。在本示例中，波阵面1110使电极a1、a2、a3和a4基本上同时激活，并且这些电极的激活被记录在系统中作为所记录的信号。随着波阵面1110沿其旋转路径移动，它会使电极b1、b2、b3和b4基本上同时激活，并且这些电极的激活被记录在系统中作为所记录的信号。然后，波阵面1110继续沿其旋转路径移动，使电极c1、c2、c3和c4基本上同时激活，最后使电极d1、d2、d3和d4基本上同时激活。电极c1、c2、c3和c4以及电极d1、d2、d3和d4的激活分别被记录在系统中作为所记录的信号。

如上所述，可提供一个或多个算法(例如，基于激活的算法和外圈到内圈的激活扩散算法)的得分信息，并将其用于确定潜在消融roi。

应当理解，基于本文的公开内容，许多变型都是可能的。虽然在上文以特定组合描述了特征和元件，但是每个特征或元件可单独使用而无需其他特征和元件，或者在具有或不具有其他特征和元件的情况下以各种组合一起使用。

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所提供的方法包括在通用计算机、处理器或处理器核中的实现。合适的处理器包括例如：通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(dsp)、多个微处理器、与dsp核相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)电路、任何其他类型的集成电路(ic)和/或状态机。可通过使用经处理的硬件描述语言(hdl)指令和包括网络表的其他中间数据的结果(此类指令能够被存储在计算机可读介质上)来配置制造过程，从而制造出这样的处理器。这种处理的结果可以是掩码作品(maskwork)，其随后在半导体制造过程中用于制造能实施本文所述的方法的处理器。

本文提供的方法或流程图可在并入非暂时性计算机可读存储介质中的计算机程序、软件或固件中实现，从而由通用计算机或处理器执行。非暂时性计算机可读存储介质的示例包括rom、随机存取存储器(ram)、寄存器、高速缓冲存储器、半导体存储器装置、磁介质诸如内部硬盘和可移动盘、磁光介质和诸如cd-rom盘的光学介质，以及数字通用盘(dvd)。