心律失常驱动灶的分析和检测的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求2013年5月 8 日提交的名为"SYSTEMANDMETHODTOGENERATEROTOR CORETRAJECTORY"的美国临时专利申请No. 61/821，170的优先权，并要求2014年2月4日 提交的名为"STABLEROTORIDENTIFICATION"的美国临时专利申请No. 61/935,584的优先 权。各个上述申请的整个内容都通过引用包含于此。
技术领域
[0003] 本公开涉及心律失常驱动灶（driver)的分析和检测。
【背景技术】
[0004] 也称为节律障碍的心律失常通常指的是其中心脏的电活动无规律，或者比通常快 或慢的一组状况任意之一。心律失常可出现在心脏的上心房（室）中，或者出现在心脏的 下心室（室）中。任何年龄都可能发生心律失常。一些心律失常几乎不能察觉，而其它心 律失常会更加显著，甚至会导致突然的心脏死亡。
【发明内容】
[0005] 本公开涉及心律失常驱动灶的分析和检测。
[0006] 在一个例子中，非临时性计算机可读介质可包括可由处理器执行的指令，所述指 令被编程，以执行一种方法。所述方法可包括对于在多个时间样本中的给定时间样本的各 个识别的波前线，确定一对波断点。对于多个时间样本中的每个其它时间样本，所述方法可 包括：
[0007] 评估给定波断点相对于在先时间样本中的各个活动轨迹的空间距离，以识别最近 的活动轨迹，如果在从当前时间样本时间起的预定时期内被更新，那么在先时间样本中的 各个相应轨迹是活动轨迹；和
[0008] 根据所述评估，追加所述给定波断点，以更新最近的活动轨迹。
[0009] 对于多个时间样本内的各个波断点，可重复所述评估和追加，从而产生一组一个 或更多的转子轨迹。
[0010] 另一个例子可提供一种系统，所述系统包括波前分析器，所述波前分析器被编程， 以根据从在分布于表面内的各个节点的电数据计算的相位信息，对于多个时间样本，分别 计算在所述表面内延伸的波前线。轨迹检测器可被编程，以对于各个波前线，计算波断点， 并确定横过所述表面的至少一个转子芯的轨迹。稳定性检测器可被编程，以识别与确定的 轨迹的子轨迹对应的稳定转子部分。
[0011] 作为另一个例子，一种方法可包括对于至少一个时间间隔内的多个时间样本中的 每个时间样本，根据对于分布在几何面上（distributedacrossageometricsurface)的 多个节点（或者说遍及几何面分布的多个节点，下同），分别评估计算的相位值，确定所述 几何面上的波前。确定的波前可作为波前数据被保存在存储器中。所述方法还可包括确定 所述至少一个时间间隔内的转子芯的轨迹。确定的轨迹可作为轨迹数据被保存在存储器 中。所述方法还可包括根据分析轨迹数据和波前数据，评估所述至少一个时间间隔内的转 子的稳定性的指示，以识别转子的稳定部分。
[0012] 在一些例子中，所述系统和方法可把计算的信息保存为心律失常驱动灶数据。心 律失常驱动灶数据可被用于生成每个这样的心律失常驱动灶的一个或多个图形标测图。在 其它例子中，心律失常驱动灶数据可被用于控制被配置成向患者提供治疗的治疗系统。
【附图说明】
[0013] 图1描述分析和检测心律失常驱动灶的系统的例子。
[0014] 图2描述可实现的轨迹检测器的例子。
[0015] 图3描述稳定性检测器的例子。
[0016] 图4描述可实现的绘图和治疗系统的例子。
[0017] 图5描述说明对于某个时间帧，可检测到的波前线的图形标测图的例子。
[0018] 图6描述说明对于与图5不同的时间帧，可检测到的波前线的另一个例子的图形 标测图。
[0019] 图7描述说明可被确定的波断点的图形标测图的例子。
[0020] 图8描述可根据图7的波断点生成的轨迹的例子。
[0021] 图9A、9B、9C和9D描述可生成的不同的稳定转子标测图的例子。
[0022] 图10说明转子芯轨迹和沿着轨迹的相关波前方向的例子。
[0023] 图11描述和图10相同的轨迹，及其借助沿着轨迹的标记表示的稳定部分。
[0024] 图12描述说明转子芯的轨迹的展开角度的旋转角的曲线图的例子。
[0025] 图13描述说明可根据对于特定患者获得的电数据生成的转子芯轨迹的曲线图的 例子。
[0026] 图14描述说明第一稳定转子部分的图13的轨迹的标绘图。
[0027] 图15描述图14的轨迹的对应旋转角的曲线图。
[0028] 图16描述说明第二空间稳定部分的图13的轨迹的标绘图。
[0029] 图17描述图16的轨迹的对应旋转角的曲线图。
[0030] 图18描述说明第三空间稳定部分的图13的轨迹的标绘图。
[0031] 图19描述图18的轨迹的对应旋转角的曲线图。
[0032] 图20描述说明根据对于特定患者获得的电数据，对于稳定转子生成的自动旋转 计数的图形标测图的例子。
[0033] 图21描述说明根据对于特定患者获得的电数据，对于稳定转子生成的自动旋转 周期长度的图形标测图的例子。
[0034] 图22A、22B、22C和22D描述不同时间帧的稳定转子对的例子。
[0035] 图23描述说明一对连接的稳定转子的总体轨迹和转子稳定性的图形标测图的例 子。
[0036] 图24描述说明多个区域的心律失常驱动灶的持续性的指示的图形标测图的例 子。
[0037] 图25描述展示稳定转子周围的节点的电活动的图形标测图的例子。
[0038] 图26是描述分析和检测心律失常驱动灶的方法的例子的流程图。
[0039] 图27描述检测稳定转子和生成相关信息的方法的例子。
【具体实施方式】
[0040] 本公开提供心律失常驱动灶的分析和检测系统和方法。在一个例子中，可随着时 间的过去，在几何面上计算一个或多个波前线，对于每个波前线，可以检测对应的波断点。 例如，波断点可对应于在对应间隔内的给定时间，沿着每条波前线的端点。根据分析给定时 间间隔内的波断点的空间和/或时间特性，可从给定时间间隔内的波断点，确定一个或多 个转子芯轨迹。每个转子轨迹从而提供相应转子芯在相应波前线的方向的行进路径。这里 使用的术语"转子"、"转子芯"和相关的转子信息指的是可以是心律失常的驱动灶的任何折 返性（re-entrant)心律失常，包括微微折返。
[0041] 另外或者另一方面，也可以识别各个转子的一个或更多的空间稳定部分。例如，也 可随着时间的过去，对于各个识别的稳定转子，计算旋转角和对应的转子统计量。转子统计 量也可用于通过设定阈值（例如，用户可设计或默认的阈值），过滤各个转子，阈值又可用 于识别与各个相应轨迹相关的稳定转子。对于各个识别的稳定转子，以及一个或多个邻近 区域，可以计算另外的统计量和动态特性。也可生成各种其它输出（例如，转子标测图）。 在一些例子中，还可确定不同稳定转子之间的连接性，比如对应于由某个时期内的一个或 多个波前线链接的转子芯轨迹的稳定部分。作为另一个例子，还可确定心律失常的一个或 多个驱动灶的持续性的指示。可以局部（例如，区域性地）或全局计算持续性的指示，可以 生成对应的输出。
[0042] 尽管关于心脏包膜或心脏表面上的重构电图，公开了转子和稳定性检测的许多例 子，不过，这里公开的系统和方法同样适用于几何面的任何电信号，不论是对于所述表面直 接测量的电信号，还是从测量结果得出（例如重构）的电信号。另外，尽管这里在关于心脏 电信号的转子检测和分析的上下文中，说明了许多例子，不过要明白这里公开的技术及方 法同样适用于其它电生理信号，比如脑电图，肌电图，眼电图等。即，这里公开的系统和方法 可应用于可从表面获得或者对于表面计算的任何时间相位信号。
[0043]图1描述检测和分析心律失常驱动灶，比如与转子相关的心律失常驱动灶的系统 10的例子。在心脏电生理学的上下文中，这里使用的术语转子可以指的是心脏的任何电活 动的组织来源。证据证明转子作为各种心律失常，比如心动过速、心动过缓和纤维性颤动 的驱动灶的重要作用。从而，系统10可分析几何数据12和电数据14(例如，共同对应于 电解剖数据），以提供转子数据30,根据转子数据30,能够生成一个或多个对应的图形标测 图34(例如，电生理标测图）。例如，电数据14可以和几何数据12 -起保存在存储器（例 如，一个或多个非临时性计算机可读介质）中，作为描述对于一个或多个时间间隔，在多个 解剖位置（例如，节点）的电活动的电解剖数据。例如，可以电图，或者表示分布在几何面 上的解剖位置的电活动的其它电波形的形式，提供电数据14。
[0044] 如这里所述，解剖位置可被表示成分布（例如，均匀分布）在由几何数据12表示 的几何面内的节点。几何面可以是解剖结构，比如患者（例如，人或其它动物）的组织的表 面。在一些例子中，患者组织可以是心脏组织，以致几何面对应于心外膜表面、心内膜表面 或者另一种心脏包膜。几何面可以是特定于患者的（例如，基于患者的成像数据），它可以 是表面的类属模型，或者可以是根据特定于患者的数据（例如，成像数据，患者测量结果， 重构数据和/或类似数据）定制的模型的混合形式。电数据14从而可表征分布在任何这 样的几何面，比如患者的组织内的节点的电位。如这里所述，几何面可由保存在存储器中的 几何数据12定义。
[0045] 作为另一个例子，电数据14可对应于电生理信号，比如可对应于由一个或多个电 极获得的生理信号，或者以其它方式源于所述信号。例如，电极可被用于非侵入地测量电活 动，比如可被置于患者体表，比如患者的头部（例如，用于脑电图），患者的胸膛（例如，用 于心电图）或者其它非侵入位置。电数据从而可对应于体表测量的电信号，或者如这里所 述，根据体表测量结果，被重构到另一个表面上。在其它例子中，可以侵入地获得输入电数 据14,比如利用置于患者体内的一个或多个电极（例如，在EP研究等期间，在引线或篮状导 管上）。在其它例子中，输入电数据14可包括包含非侵入地获得的电信号和侵入地获得的 电信号的混合途径，或者可来源于包括非侵入地获得的电信号和侵入地获得的电信号的混 合途径。
[0046] 电数据14可包括由几何数据12定义的几何面上的节点的电活动。几何数据12 可表现患者的二维或三维表面。例如，几何面可以是布置传感器，以测量电活动的体表（例 如，胸膛或其一部分的外表面）。在其它例子中，表面可以是内部组织的表面，或者相对于某 个内部组织具有规定位置的计算包膜。取决于对其提供电数据14的几何面，几何数据12 可对应于实际的患者解剖几何形状（例如，来源于一种或多种成像技术，比如X射线，计算 机断层扫描，磁共振成像等），预编程的类属模型或者它们的混合物（例如根据患者解剖修 改的模型）。即，几何面应表示包含由电数据14表示的节点的相同表面。
[0047] 系统10可包括相位计算器16,相位计算器16被编程，以根据表示时间（例如，电 活动的多个连续样本的一个或多个时间间隔）范围内的几何面的电活动的数据14,计算分 布在对应于患者组织的几何面内的节点的电活动的相位。在一些例子中，几何面可被表示 成格网（mesh)，所述格网包括由边缘互连，从而限定格网的多个节点。例如，相位计算器16 可被编程，以把每个循环的电信号转换成作为时间的函数的周期信号。例如，相位计算器16 可递增地向在每个循环的