心律失常驅(qū)動灶的分析和檢測的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請
[0002] 本申請要求2013年5月 8 日提交的名為"SYSTEMANDMETHODTOGENERATEROTOR CORETRAJECTORY"的美國臨時專利申請No. 61/821，170的優(yōu)先權(quán)，并要求2014年2月4日 提交的名為"STABLEROTORIDENTIFICATION"的美國臨時專利申請No. 61/935,584的優(yōu)先 權(quán)。各個上述申請的整個內(nèi)容都通過引用包含于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本公開涉及心律失常驅(qū)動灶（driver)的分析和檢測。
【背景技術(shù)】
[0004] 也稱為節(jié)律障礙的心律失常通常指的是其中心臟的電活動無規(guī)律，或者比通?？?或慢的一組狀況任意之一。心律失?？沙霈F(xiàn)在心臟的上心房（室）中，或者出現(xiàn)在心臟的 下心室（室）中。任何年齡都可能發(fā)生心律失常。一些心律失常幾乎不能察覺，而其它心 律失常會更加顯著，甚至?xí)?dǎo)致突然的心臟死亡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本公開涉及心律失常驅(qū)動灶的分析和檢測。
[0006] 在一個例子中，非臨時性計算機(jī)可讀介質(zhì)可包括可由處理器執(zhí)行的指令，所述指 令被編程，以執(zhí)行一種方法。所述方法可包括對于在多個時間樣本中的給定時間樣本的各 個識別的波前線，確定一對波斷點。對于多個時間樣本中的每個其它時間樣本，所述方法可 包括：
[0007] 評估給定波斷點相對于在先時間樣本中的各個活動軌跡的空間距離，以識別最近 的活動軌跡，如果在從當(dāng)前時間樣本時間起的預(yù)定時期內(nèi)被更新，那么在先時間樣本中的 各個相應(yīng)軌跡是活動軌跡；和
[0008] 根據(jù)所述評估，追加所述給定波斷點，以更新最近的活動軌跡。
[0009] 對于多個時間樣本內(nèi)的各個波斷點，可重復(fù)所述評估和追加，從而產(chǎn)生一組一個 或更多的轉(zhuǎn)子軌跡。
[0010] 另一個例子可提供一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括波前分析器，所述波前分析器被編程， 以根據(jù)從在分布于表面內(nèi)的各個節(jié)點的電數(shù)據(jù)計算的相位信息，對于多個時間樣本，分別 計算在所述表面內(nèi)延伸的波前線。軌跡檢測器可被編程，以對于各個波前線，計算波斷點， 并確定橫過所述表面的至少一個轉(zhuǎn)子芯的軌跡。穩(wěn)定性檢測器可被編程，以識別與確定的 軌跡的子軌跡對應(yīng)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)子部分。
[0011] 作為另一個例子，一種方法可包括對于至少一個時間間隔內(nèi)的多個時間樣本中的 每個時間樣本，根據(jù)對于分布在幾何面上（distributedacrossageometricsurface)的 多個節(jié)點（或者說遍及幾何面分布的多個節(jié)點，下同），分別評估計算的相位值，確定所述 幾何面上的波前。確定的波前可作為波前數(shù)據(jù)被保存在存儲器中。所述方法還可包括確定 所述至少一個時間間隔內(nèi)的轉(zhuǎn)子芯的軌跡。確定的軌跡可作為軌跡數(shù)據(jù)被保存在存儲器 中。所述方法還可包括根據(jù)分析軌跡數(shù)據(jù)和波前數(shù)據(jù)，評估所述至少一個時間間隔內(nèi)的轉(zhuǎn) 子的穩(wěn)定性的指示，以識別轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定部分。
[0012] 在一些例子中，所述系統(tǒng)和方法可把計算的信息保存為心律失常驅(qū)動灶數(shù)據(jù)。心 律失常驅(qū)動灶數(shù)據(jù)可被用于生成每個這樣的心律失常驅(qū)動灶的一個或多個圖形標(biāo)測圖。在 其它例子中，心律失常驅(qū)動灶數(shù)據(jù)可被用于控制被配置成向患者提供治療的治療系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0013] 圖1描述分析和檢測心律失常驅(qū)動灶的系統(tǒng)的例子。
[0014] 圖2描述可實現(xiàn)的軌跡檢測器的例子。
[0015] 圖3描述穩(wěn)定性檢測器的例子。
[0016] 圖4描述可實現(xiàn)的繪圖和治療系統(tǒng)的例子。
[0017] 圖5描述說明對于某個時間幀，可檢測到的波前線的圖形標(biāo)測圖的例子。
[0018] 圖6描述說明對于與圖5不同的時間幀，可檢測到的波前線的另一個例子的圖形 標(biāo)測圖。
[0019] 圖7描述說明可被確定的波斷點的圖形標(biāo)測圖的例子。
[0020] 圖8描述可根據(jù)圖7的波斷點生成的軌跡的例子。
[0021] 圖9A、9B、9C和9D描述可生成的不同的穩(wěn)定轉(zhuǎn)子標(biāo)測圖的例子。
[0022] 圖10說明轉(zhuǎn)子芯軌跡和沿著軌跡的相關(guān)波前方向的例子。
[0023] 圖11描述和圖10相同的軌跡，及其借助沿著軌跡的標(biāo)記表示的穩(wěn)定部分。
[0024] 圖12描述說明轉(zhuǎn)子芯的軌跡的展開角度的旋轉(zhuǎn)角的曲線圖的例子。
[0025] 圖13描述說明可根據(jù)對于特定患者獲得的電數(shù)據(jù)生成的轉(zhuǎn)子芯軌跡的曲線圖的 例子。
[0026] 圖14描述說明第一穩(wěn)定轉(zhuǎn)子部分的圖13的軌跡的標(biāo)繪圖。
[0027] 圖15描述圖14的軌跡的對應(yīng)旋轉(zhuǎn)角的曲線圖。
[0028] 圖16描述說明第二空間穩(wěn)定部分的圖13的軌跡的標(biāo)繪圖。
[0029] 圖17描述圖16的軌跡的對應(yīng)旋轉(zhuǎn)角的曲線圖。
[0030] 圖18描述說明第三空間穩(wěn)定部分的圖13的軌跡的標(biāo)繪圖。
[0031] 圖19描述圖18的軌跡的對應(yīng)旋轉(zhuǎn)角的曲線圖。
[0032] 圖20描述說明根據(jù)對于特定患者獲得的電數(shù)據(jù)，對于穩(wěn)定轉(zhuǎn)子生成的自動旋轉(zhuǎn) 計數(shù)的圖形標(biāo)測圖的例子。
[0033] 圖21描述說明根據(jù)對于特定患者獲得的電數(shù)據(jù)，對于穩(wěn)定轉(zhuǎn)子生成的自動旋轉(zhuǎn) 周期長度的圖形標(biāo)測圖的例子。
[0034] 圖22A、22B、22C和22D描述不同時間幀的穩(wěn)定轉(zhuǎn)子對的例子。
[0035] 圖23描述說明一對連接的穩(wěn)定轉(zhuǎn)子的總體軌跡和轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性的圖形標(biāo)測圖的例 子。
[0036] 圖24描述說明多個區(qū)域的心律失常驅(qū)動灶的持續(xù)性的指示的圖形標(biāo)測圖的例 子。
[0037] 圖25描述展示穩(wěn)定轉(zhuǎn)子周圍的節(jié)點的電活動的圖形標(biāo)測圖的例子。
[0038] 圖26是描述分析和檢測心律失常驅(qū)動灶的方法的例子的流程圖。
[0039] 圖27描述檢測穩(wěn)定轉(zhuǎn)子和生成相關(guān)信息的方法的例子。
【具體實施方式】
[0040] 本公開提供心律失常驅(qū)動灶的分析和檢測系統(tǒng)和方法。在一個例子中，可隨著時 間的過去，在幾何面上計算一個或多個波前線，對于每個波前線，可以檢測對應(yīng)的波斷點。 例如，波斷點可對應(yīng)于在對應(yīng)間隔內(nèi)的給定時間，沿著每條波前線的端點。根據(jù)分析給定時 間間隔內(nèi)的波斷點的空間和/或時間特性，可從給定時間間隔內(nèi)的波斷點，確定一個或多 個轉(zhuǎn)子芯軌跡。每個轉(zhuǎn)子軌跡從而提供相應(yīng)轉(zhuǎn)子芯在相應(yīng)波前線的方向的行進(jìn)路徑。這里 使用的術(shù)語"轉(zhuǎn)子"、"轉(zhuǎn)子芯"和相關(guān)的轉(zhuǎn)子信息指的是可以是心律失常的驅(qū)動灶的任何折 返性（re-entrant)心律失常，包括微微折返。
[0041] 另外或者另一方面，也可以識別各個轉(zhuǎn)子的一個或更多的空間穩(wěn)定部分。例如，也 可隨著時間的過去，對于各個識別的穩(wěn)定轉(zhuǎn)子，計算旋轉(zhuǎn)角和對應(yīng)的轉(zhuǎn)子統(tǒng)計量。轉(zhuǎn)子統(tǒng)計 量也可用于通過設(shè)定閾值（例如，用戶可設(shè)計或默認(rèn)的閾值），過濾各個轉(zhuǎn)子，閾值又可用 于識別與各個相應(yīng)軌跡相關(guān)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)子。對于各個識別的穩(wěn)定轉(zhuǎn)子，以及一個或多個鄰近 區(qū)域，可以計算另外的統(tǒng)計量和動態(tài)特性。也可生成各種其它輸出（例如，轉(zhuǎn)子標(biāo)測圖）。 在一些例子中，還可確定不同穩(wěn)定轉(zhuǎn)子之間的連接性，比如對應(yīng)于由某個時期內(nèi)的一個或 多個波前線鏈接的轉(zhuǎn)子芯軌跡的穩(wěn)定部分。作為另一個例子，還可確定心律失常的一個或 多個驅(qū)動灶的持續(xù)性的指示。可以局部（例如，區(qū)域性地）或全局計算持續(xù)性的指示，可以 生成對應(yīng)的輸出。
[0042] 盡管關(guān)于心臟包膜或心臟表面上的重構(gòu)電圖，公開了轉(zhuǎn)子和穩(wěn)定性檢測的許多例 子，不過，這里公開的系統(tǒng)和方法同樣適用于幾何面的任何電信號，不論是對于所述表面直 接測量的電信號，還是從測量結(jié)果得出（例如重構(gòu)）的電信號。另外，盡管這里在關(guān)于心臟 電信號的轉(zhuǎn)子檢測和分析的上下文中，說明了許多例子，不過要明白這里公開的技術(shù)及方 法同樣適用于其它電生理信號，比如腦電圖，肌電圖，眼電圖等。即，這里公開的系統(tǒng)和方法 可應(yīng)用于可從表面獲得或者對于表面計算的任何時間相位信號。
[0043]圖1描述檢測和分析心律失常驅(qū)動灶，比如與轉(zhuǎn)子相關(guān)的心律失常驅(qū)動灶的系統(tǒng) 10的例子。在心臟電生理學(xué)的上下文中，這里使用的術(shù)語轉(zhuǎn)子可以指的是心臟的任何電活 動的組織來源。證據(jù)證明轉(zhuǎn)子作為各種心律失常，比如心動過速、心動過緩和纖維性顫動 的驅(qū)動灶的重要作用。從而，系統(tǒng)10可分析幾何數(shù)據(jù)12和電數(shù)據(jù)14(例如，共同對應(yīng)于 電解剖數(shù)據(jù)），以提供轉(zhuǎn)子數(shù)據(jù)30,根據(jù)轉(zhuǎn)子數(shù)據(jù)30,能夠生成一個或多個對應(yīng)的圖形標(biāo)測 圖34(例如，電生理標(biāo)測圖）。例如，電數(shù)據(jù)14可以和幾何數(shù)據(jù)12 -起保存在存儲器（例 如，一個或多個非臨時性計算機(jī)可讀介質(zhì)）中，作為描述對于一個或多個時間間隔，在多個 解剖位置（例如，節(jié)點）的電活動的電解剖數(shù)據(jù)。例如，可以電圖，或者表示分布在幾何面 上的解剖位置的電活動的其它電波形的形式，提供電數(shù)據(jù)14。
[0044] 如這里所述，解剖位置可被表示成分布（例如，均勻分布）在由幾何數(shù)據(jù)12表示 的幾何面內(nèi)的節(jié)點。幾何面可以是解剖結(jié)構(gòu)，比如患者（例如，人或其它動物）的組織的表 面。在一些例子中，患者組織可以是心臟組織，以致幾何面對應(yīng)于心外膜表面、心內(nèi)膜表面 或者另一種心臟包膜。幾何面可以是特定于患者的（例如，基于患者的成像數(shù)據(jù)），它可以 是表面的類屬模型，或者可以是根據(jù)特定于患者的數(shù)據(jù)（例如，成像數(shù)據(jù)，患者測量結(jié)果， 重構(gòu)數(shù)據(jù)和/或類似數(shù)據(jù)）定制的模型的混合形式。電數(shù)據(jù)14從而可表征分布在任何這 樣的幾何面，比如患者的組織內(nèi)的節(jié)點的電位。如這里所述，幾何面可由保存在存儲器中的 幾何數(shù)據(jù)12定義。
[0045] 作為另一個例子，電數(shù)據(jù)14可對應(yīng)于電生理信號，比如可對應(yīng)于由一個或多個電 極獲得的生理信號，或者以其它方式源于所述信號。例如，電極可被用于非侵入地測量電活 動，比如可被置于患者體表，比如患者的頭部（例如，用于腦電圖），患者的胸膛（例如，用 于心電圖）或者其它非侵入位置。電數(shù)據(jù)從而可對應(yīng)于體表測量的電信號，或者如這里所 述，根據(jù)體表測量結(jié)果，被重構(gòu)到另一個表面上。在其它例子中，可以侵入地獲得輸入電數(shù) 據(jù)14,比如利用置于患者體內(nèi)的一個或多個電極（例如，在EP研究等期間，在引線或籃狀導(dǎo) 管上）。在其它例子中，輸入電數(shù)據(jù)14可包括包含非侵入地獲得的電信號和侵入地獲得的 電信號的混合途徑，或者可來源于包括非侵入地獲得的電信號和侵入地獲得的電信號的混 合途徑。
[0046] 電數(shù)據(jù)14可包括由幾何數(shù)據(jù)12定義的幾何面上的節(jié)點的電活動。幾何數(shù)據(jù)12 可表現(xiàn)患者的二維或三維表面。例如，幾何面可以是布置傳感器，以測量電活動的體表（例 如，胸膛或其一部分的外表面）。在其它例子中，表面可以是內(nèi)部組織的表面，或者相對于某 個內(nèi)部組織具有規(guī)定位置的計算包膜。取決于對其提供電數(shù)據(jù)14的幾何面，幾何數(shù)據(jù)12 可對應(yīng)于實際的患者解剖幾何形狀（例如，來源于一種或多種成像技術(shù)，比如X射線，計算 機(jī)斷層掃描，磁共振成像等），預(yù)編程的類屬模型或者它們的混合物（例如根據(jù)患者解剖修 改的模型）。即，幾何面應(yīng)表示包含由電數(shù)據(jù)14表示的節(jié)點的相同表面。
[0047] 系統(tǒng)10可包括相位計算器16,相位計算器16被編程，以根據(jù)表示時間（例如，電 活動的多個連續(xù)樣本的一個或多個時間間隔）范圍內(nèi)的幾何面的電活動的數(shù)據(jù)14,計算分 布在對應(yīng)于患者組織的幾何面內(nèi)的節(jié)點的電活動的相位。在一些例子中，幾何面可被表示 成格網(wǎng)（mesh)，所述格網(wǎng)包括由邊緣互連，從而限定格網(wǎng)的多個節(jié)點。例如，相位計算器16 可被編程，以把每個循環(huán)的電信號轉(zhuǎn)換成作為時間的函數(shù)的周期信號。例如，相位計算器16 可遞增地向在每個循環(huán)的