用于可视化电生理数据的系统和方法_4

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至少一张绘制成彩色的附图。在提出请求并且支付必 要的费用后,美国专利和商标局将会提供本专利或专利申请公开的带彩图副本。
[0057]通过参考以下结合附图考虑的详细说明,将更好地理解本发明的这些和其他特征 以及优点,其中:
[0058]图1为示出正常电通路的心脏的示意图。
[0059]图2A为被定位成大致平行于心脏细胞去极化波的DuoDeca导管的视图。
[0060]图2B为表示图2A的导管的电极信号采集的电描记图。
[0061 ]图3A为被定位成大致横向于心脏细胞去极化波的DuoDeca导管的视图。
[0062]图3B为表示图3A的导管的电极信号采集的电描记图。
[0063]图4A为定位在心肌细胞去极化波中的PentaRay导管的视图。
[0064]图4B为表示图4A的导管的电极信号采集的电描记图。
[0065] 图5示出了被添加到LAT标测图的一系列新的局部激活时间(LAT)。红色示出了最 早去极化,随后依次为橙色、黄色、绿色和蓝色,并且紫色示出了最晚去极化。深绿色突出显 示导管。棕色指示消融。
[0066] 图6示出了得自图5所示的局部激活序列的传播标测图动画的一系列截屏。红色示 出了去极化波,形成对比的是蓝色示出了心脏解剖结构。
[0067]图7A为基于DuoDeca导管的电极采集的心房扑动的取样完成的LAT标测图。红色示 出了最早去极化,随后依次为橙色、黄色、绿色和蓝色,并且紫色示出了最晚去极化。深绿色 突出显示导管。棕色指示消融。
[0068]图7B为在起搏期间制成以验证完整阻断线的图7A的手术的标测图。红色示出了最 早去极化,随后依次为橙色、黄色、绿色和蓝色,并且紫色示出了最晚去极化。深绿色突出显 示导管。棕色指示消融。
[0069]图8A示出了利用图7B的相同起搏策略来确认CVI消融线的完整性的另一个实例。 红色示出了最早去极化,随后依次为橙色、黄色、绿色和蓝色,并且紫色示出了最晚去极化。
[0070] 图8B为在CVI消融线右侧起搏时的图8A的重新标测图,其中示出阻断线为完整的。 红色示出了最早去极化,随后依次为橙色、黄色、绿色和蓝色,并且紫色示出了最晚去极化。
[0071] 图9A和9B为表示成功阻断的电描记图。
[0072] 图9C和9D为表示不完整阻断的电描记图。
[0073]图10A为用于图9A的电描记图的导管布置方式的示意图。
[0074]图10B为用于图9B的电描记图的导管布置方式的示意图。
[0075]图10C为用于图9C的电描记图的导管布置方式的示意图。
[0076]图10D为用于图9D的电描记图的导管布置方式的示意图。
[0077] 图11为图7B的DudoDeca的电描记图。
[0078]图12为典型的左心房解剖结构的3-D电解剖图像,其中具有以亮黄色(右上肺静 脉)、亮橙色(右下肺静脉)、亮紫色(左上肺静脉)和亮粉红色(左下肺静脉)示出的四条肺静 脉。
[0079] 图13示出了宝蓝色的套索导管,所述套索导管设置成使其远侧套环位于粉红色的 肺静脉中。
[0080] 图14A为根据本发明的一个实施例的用于在活体受检者的心脏上执行示例性导管 插入术的系统的图解。
[0081 ]图14B为根据本发明的一个实施例的图14A的系统的示意性框图。
[0082]图15A-15E为表示根据本发明的一个实施例的电极信号采集序列的显示的示意 图。
[0083]图16A-16R为表示根据本发明的另一个实施例的电极信号采集序列的显示的示意 图。绿色示出了导管并且红色突出显示电极及其间杆节段的信号采集序列。
[0084]图17为根据一个实施例的由本发明实施的流程图。
[0085]图18A-18E为表示图17的流程图的部分的具体实施的表。
[0086]图19A-19G为表示根据本发明的一个实施例的电极信号采集序列的显示的示意 图。
[0087]图20A-20C为表示根据本发明的另一个实施例的电极信号采集序列的显示的示意 图。
[0088]图21A-21I和图15A-15E为表示根据本发明的另一个实施例的电极信号采集序列 的显示的示意图。
[0089] 图22为根据另一个实施例的由本发明实施的流程图。
[0090] 图23为根据另一个实施例的由本发明实施的流程图。
[0091 ]图24为根据一个实施例的远侧末端部分的细化透视图。
[0092] 图25为根据本发明的另一个实施例的图14A的系统的示意性框图。
[0093] 图26为示出感测心内信号的导管的布置方式的心脏的示意图。
[0094] 图27为示出参考导管的布置方式的心脏的示意图。
【具体实施方式】
[0095] 本发明涉及一种系统和方法,所述系统和方法用于导管上的电极的采集序列的实 时视觉描绘,具体地讲,用于采集局部激活信号以产生心脏的电描记图的电极的采集序列 的实时视觉描绘。在一些实施例中,电极采集序列的可视化包括导管及其电极的图像、以及 沿导管的至少电感测部分的电传播的视觉标记,所述视觉标记包括例如实时地区分采集电 极和非采集电极的视觉标记。在一些实施例中,所述图像包括沿导管的电感测部分和非电 感测部分(包括例如在其间延伸的采集电极和非导电管材)的电传播的视觉标记。在一些实 施例中,电极采集序列的可视化包括叠加在心脏腔室标测图上的导管及其电极的图像,其 中可视化为动态的并且实时地响应于导管在心脏腔室中的移动,并且心脏腔室标测图为3-D的并根据医师的需要来提供解剖学信息以及目前可在CART0标测系统获得的任何附加信 息,例如LAT或电压。
[0096] 在更广泛的角度上,本发明的实施例涵盖下述定位和标测方面中的一个或多个: 第一方面旨在处理定位信息;第二方面处理感测的电信息;第三方面整合此前处理的信息; 并且第四方面处理整合的信息以产生其上叠加有导管的心脏腔室的3-D图像。如美国专利 5,391,199所述的这些方面更详细地描述于下文中。
[0097] 导管将以经皮的方式引入到心脏腔室内。每个导管将为可跟踪的(利用此前描述 的方法)。一个或多个参考导管可留在已知的界标中,并且导管将被用作标测/消融导管。参 考导管的位置将用于相对于"基础图像"上的心脏腔室位置来对齐心脏腔室的位置。
[0098]参考附图或许可更好地理解本发明,首先参见图14A,其为用于在活体受检者或患 者13的心脏12上执行示例性导管插入术的系统S的图解,所述系统S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,由电生理学家或操作者16将导管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。导管14具有携带多个电极的远侧末端以 及可供操作者16操纵以调控和偏转导管的控制手柄。
[0099] 然后可根据美国专利6,226,542和6,301,496以及共同转让的美国专利6,892,091 中公开的方法,利用控制台24制备电激活标测图、解剖位置信息(即,导管远侧部分的信息) 和其他功能图像,这些专利的全部公开内容以引用方式并入本文。实施控制台24的元件的 一种商业产品为可购自 Biosense Webster,Inc ·( 3333Diamond Canyon Road,Diamond Bar,CA 91765)的CART〇K 3系统,其能够根据需要来执行导管定位并且产生心脏的3-D 电解剖标测图。该系统可由本领域的技术人员进行修改以实施本文所述的本发明的原理。 [0100]可通过施加热能对例如通过电激活图评价确定为异常的区域进行定向和消融,例 如将来自控制台24的射频(RF)发生器25的射频电流传送穿过电缆34,由此对导管14提供电 流,包括对远侧末端处的消融电极32提供电流,这些消融电极将射频能量施加至靶组织。控 制台24通常包括一个或多个消融功率发生器25、患者接口单元(PIU)26、以及用以显示3-D 标测图和电描记图的一个或多个显示器27和28。导管14适于使用射频能量将消融能量传导 到心脏。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。可经由连接到控制台24的电缆34来将消融能量从RF发生器25通 过导管电极传送到心脏12。还可通过电缆34和导管电极将起搏信号和其他控制器信号从控 制台24传送到心脏12。此外,经由导管电极将电信号(例如,心内ECG信号)从心脏12传送到 控制台24。
[0101] 作为系统S的一部分,ECG体表贴片(包括至少贴片38)附连到患者的身体。当导管 电极正感测心内ECG信号时,ECG体表贴片38中的多个电极测量心脏和躯干之间的ECG信号, 以提供用于由导管电极测量的心内ECG信号的参考信号。
[0102] 作为控制台24的导管定位能力的一部分,例如通过布置在患者下面的包括磁场发 生器线圈28的定位垫来产生围绕患者13的磁场。通过线圈28产生的磁场在位于导管14的远 侧末端的电磁(EM)传感器22的线圈中产生电信号。电信号被传送到包括处理器或"工作站" 22的控制台24,所述处理器或"工作站"22分析该信号以便确定导管的方位坐标和取向。
[0103] 作为控制台24的导管定位能力的另一部分,导管电极通过导管中的引线(未示出) 和电缆34连接到处理器22中的电流和电压测量电路。处理器22和控制台24还通过导线和贴 片单元31连接到多个体表电极30,所述体表电极30可为本领域已知的任何类型的身体电 极,例如,电池电极、针电极、皮下探针或贴片电极。体表电极30通常与患者13的体表电接触 并且从其接收体表电流。体表电极30可为粘合剂皮肤贴片(一般称为有功电流位置(ACL)贝占 片)并且可布置在导管14附近的患者13的体表上的任何便利位置处。在本发明所公开的实 施例中,存在六个ACL贴片30,其中三个贴片附连到患者躯干的前表面上并且三个贴片附连 到后表面上。控制台24包括电压发生器,所述电压发生器通过导线35连接到ACL贴片30并且 供处理器22使用以测量贴片30的位置处的患者组织的阻抗。因此,控制台24使用基于磁的 方位感测和基于阻抗的测量来进行导管定位,如授予Govari等人的美国专利7,536,218和 授予Bar-Tal等人的美国专利8,478383所述,这两个专利的全部公开内容以引用方式并入 本文。
[0104]如上所述,导管14联接到控制台24,这使得操作者16能够观察并调控导管14的功 能。处理器22和/或控制台24包括适当的信号处理电路并且被联接以驱动监视器29显示视 觉图像,包括3-D电解剖标测图。信号处理电路通常接收、放大、过滤和数字化来自导管14的 信号,包括导管电极和EM传感器产生的信号。
[0105] 图14B为根据本发明的一个实施例的用于显示线性多极导管100的电极采集序列 的系统S的示意性框图。导管具有电极或极点1-5,所述电极或极点1-5被定位以检测心内激 活序列,例如,右心室RV中的室性心动过速VT。由极点1-5采集的局部电描记图或信号被EP 信号处理器112接收和处理(放大、数字化等等)并且发送到具有信号处理器118和存储器 119的控制单元122。信号处理器112还标识特定的电极并且使特定的电极与其相应的
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