在電生理學(xué)標(biāo)測期間估計(jì)數(shù)據(jù)段中激活模式的普遍率的制作方法
【專利說明】在電生理學(xué)標(biāo)測期間估計(jì)數(shù)據(jù)段中激活模式的普遍率
[0001]相關(guān)專利申請的交叉引用
[0002]本專利申請要求提交于2013年8月28日的美國臨時(shí)申請N0.61/871，108的優(yōu)先權(quán)，該臨時(shí)申請全文以引用方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及心臟標(biāo)測系統(tǒng)。更具體地講，本發(fā)明涉及被配置成在電生理學(xué)研究中對激活信號模式進(jìn)行識(shí)別和分類的心臟標(biāo)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]診斷和治療心律紊亂常常涉及將具有多個(gè)傳感器/探針的導(dǎo)管通過周圍血管系統(tǒng)引入心腔。在心臟里，傳感器檢測傳感器所在位置處的心臟電活動(dòng)。電活動(dòng)通常被處理成電描記圖信號，該電描記圖信號代表通過傳感器位置處的心臟組織的信號傳導(dǎo)。
[0005]可配置系統(tǒng)來將在心腔中檢測到的電信號顯示為基于所檢測電壓的激活標(biāo)測圖。所顯示的激活信號的模式可用于與病理生理學(xué)相關(guān)聯(lián)的檢測區(qū)域。然而，這些激活模式在所感測到的激活信號中可能復(fù)雜并且大不相同，從而使得模式識(shí)別工作愈加困難。需要在復(fù)雜的激活信號模式中識(shí)別出普遍的模式，以得到患者健康的整體概況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在實(shí)例I中，一種標(biāo)測解剖結(jié)構(gòu)的方法包括:用設(shè)置在解剖結(jié)構(gòu)內(nèi)或其近旁的多個(gè)標(biāo)測電極感測生理活動(dòng)的激活信號，所述多個(gè)標(biāo)測電極中的每一個(gè)均具有電極位置;識(shí)別所感測到的激活信號中的代表激活傳導(dǎo)的模式;生成每個(gè)獨(dú)特的被識(shí)別模式對之間的相似性度量;以及基于相似性度量將模式分成群組。
[0007]在實(shí)例2中，根據(jù)實(shí)例I所述的方法還包括:確定每個(gè)群組的特征表示，并顯示基于每個(gè)群組的特征表不(characteristic representat1n)的摘要圖。
[0008]在實(shí)例3中，根據(jù)實(shí)例I和2中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述特征表示包括平均值、方差、協(xié)方差、標(biāo)準(zhǔn)偏差、中值和普遍率中的至少一者。
[0009]在實(shí)例4中，根據(jù)實(shí)例I至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中識(shí)別模式還包括為所感測到的每個(gè)激活信號生成模式標(biāo)測圖，每個(gè)模式標(biāo)測圖具有下述中的至少一者:矢量場標(biāo)測圖，所述矢量場標(biāo)測圖代表激活信號傳導(dǎo)的方向和幅度；電壓傳導(dǎo)標(biāo)測圖，所述電壓傳導(dǎo)標(biāo)測圖代表電壓傳導(dǎo)的方向和幅度;相位傳導(dǎo)標(biāo)測圖，所述相位傳導(dǎo)標(biāo)測圖代表相位傳導(dǎo)的方向和幅度；以及動(dòng)作電位持續(xù)時(shí)間標(biāo)測圖，所述動(dòng)作電位持續(xù)時(shí)間標(biāo)測圖代表動(dòng)作電位的持續(xù)時(shí)間。
[0010]在實(shí)例5中，根據(jù)實(shí)例I至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中針對每個(gè)群組將已分成群組的模式與至少一個(gè)模式模板進(jìn)行對比。
[0011]在實(shí)例6中，根據(jù)實(shí)例I至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中識(shí)別模式還包括:識(shí)別不可分類模式，所述不可分類模式無法歸入任何相似模式群組；以及基于不可分類模式確定隨機(jī)性度量。
[0012]在實(shí)例7中，根據(jù)實(shí)例I至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中生成相似性度量還包括生成包含模式的相似性矩陣，所述相似性矩陣的每個(gè)元代表每個(gè)獨(dú)特的被識(shí)別模式對的相似性度量，所述獨(dú)特的被識(shí)別模式對基于對應(yīng)模式的相關(guān)性而生成。
[0013]在實(shí)例8中，根據(jù)實(shí)例I至7中任一項(xiàng)所述的方法，其中對模式進(jìn)行分類還包括確定每個(gè)獨(dú)特的模式對的相關(guān)系數(shù)，以及基于具有特定相關(guān)系數(shù)的各個(gè)群組中模式的百分比將所述模式分為不同群組。
[0014]在實(shí)例9中，一種標(biāo)測心臟組織的方法，該方法包括:用設(shè)置在心臟組織內(nèi)或其近旁的多個(gè)標(biāo)測電極感測心臟活動(dòng)的激活信號，所述多個(gè)標(biāo)測電極中的每一個(gè)均具有電極位置;識(shí)別所感測到的激活信號中的模式;生成每個(gè)獨(dú)特的被識(shí)別模式對之間的相似性度量；基于相似性度量將模式分成群組;確定所述群組中每個(gè)群組的特征表示，并顯示一個(gè)或多個(gè)特征表示的摘要圖。
[0015]在實(shí)例10中，根據(jù)實(shí)例9所述的方法，其中所述特征表示包括平均值、方差、協(xié)方差、標(biāo)準(zhǔn)偏差、中值和模式的普遍率中的至少一者。
[0016]在實(shí)例11中，根據(jù)實(shí)例9和10所述的方法還包括為每個(gè)激活信號生成多個(gè)模式標(biāo)測圖，每個(gè)模式標(biāo)測圖具有下述中的至少一者:矢量場標(biāo)測圖，所述矢量場標(biāo)測圖代表激活信號傳導(dǎo)的方向和幅度；電壓傳導(dǎo)標(biāo)測圖，所述電壓傳導(dǎo)標(biāo)測圖代表電壓傳導(dǎo)的方向和幅度;相位傳導(dǎo)標(biāo)測圖，所述相位傳導(dǎo)標(biāo)測圖代表相位傳導(dǎo)的方向和幅度；以及動(dòng)作電位持續(xù)時(shí)間標(biāo)測圖，所述動(dòng)作電位持續(xù)時(shí)間標(biāo)測圖代表動(dòng)作電位的持續(xù)時(shí)間。
[0017]在實(shí)例12中，根據(jù)實(shí)例9至11中任一項(xiàng)所述的方法，其中生成多個(gè)模式標(biāo)測圖還包括:識(shí)別不可分類模式標(biāo)測圖，所述不可分類模式標(biāo)測圖無法歸入任何相似模式群組；以及基于所述不可分類模式標(biāo)測圖確定隨機(jī)性度量。
[0018]在實(shí)例13中，根據(jù)實(shí)例9至12中任一項(xiàng)所述的方法，其中生成相似性度量還包括生成包含模式的相似性矩陣，所述相似性矩陣的每個(gè)元代表每個(gè)獨(dú)特的被識(shí)別模式對的相似性度量，所述獨(dú)特的被識(shí)別模式對基于對應(yīng)模式的相關(guān)性而生成。
[0019]在實(shí)例14中，根據(jù)實(shí)例9至13中任一項(xiàng)所述的方法，其中對模式進(jìn)行分類還包括確定每個(gè)獨(dú)特的模式對的相關(guān)系數(shù)，以及基于具有特定相關(guān)系數(shù)的各個(gè)群組中模式的百分比將所述模式分為不同群組。
[0020]在實(shí)例15中，一種解剖標(biāo)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:設(shè)置在解剖結(jié)構(gòu)內(nèi)或其近旁的多個(gè)標(biāo)測電極，所述多個(gè)標(biāo)測電極被配置成檢測生理活動(dòng)的激活信號，所述多個(gè)標(biāo)測電極中的每一個(gè)均具有電極位置；以及與所述多個(gè)標(biāo)測電極相關(guān)聯(lián)的處理系統(tǒng)，所述處理系統(tǒng)被配置成記錄檢測到的激活信號，并將所述多個(gè)標(biāo)測電極中的一個(gè)與每個(gè)所記錄到的激活信號相關(guān)聯(lián)，所述處理系統(tǒng)還被配置成確定每個(gè)電極位置處的主頻率，并基于第一電極位置處的主頻率和相鄰電極位置處的主頻率之間的差確定每個(gè)電極位置處的波陣面矢量。
[0021]在實(shí)例16中，根據(jù)實(shí)例15所述的解剖標(biāo)測系統(tǒng)，其中所述處理系統(tǒng)還被配置成確定一個(gè)或多個(gè)相似性度量的特征表示，并顯示所述特征表示的摘要圖。
[0022]在實(shí)例17中，根據(jù)實(shí)例15和16中任一項(xiàng)所述的解剖標(biāo)測系統(tǒng)，其中所述處理系統(tǒng)還被配置成生成多個(gè)模式標(biāo)測圖，并且其中，為了生成所述多個(gè)模式標(biāo)測圖，所述處理系統(tǒng)還被配置成為所感測到的每個(gè)激活信號生成模式標(biāo)測圖，每個(gè)模式標(biāo)測圖具有由各電極位置處的波陣面矢量組成的矢量場標(biāo)測圖中的至少一個(gè)。
[0023]在實(shí)例18中，根據(jù)實(shí)例15至17中任一項(xiàng)所述的解剖標(biāo)測系統(tǒng)，其中生成所述多個(gè)模式標(biāo)測圖包括:識(shí)別不可分類模式標(biāo)測圖，所述不可分類模式標(biāo)測圖無法歸入任何相似模式群組；以及基于所述不可分類模式標(biāo)測圖確定隨機(jī)性度量。
[0024]在實(shí)例19中，根據(jù)實(shí)例15至18中任一項(xiàng)所述的解剖標(biāo)測系統(tǒng)，其中所述處理系統(tǒng)還被配置成基于每個(gè)獨(dú)特的被識(shí)別模式對生成相似性度量，所述獨(dú)特的被識(shí)別模式對基于對應(yīng)模式的相關(guān)性而生成。
[0025]在實(shí)例20中，根據(jù)實(shí)例15至19中任一項(xiàng)所述的解剖標(biāo)測系統(tǒng)，其中所述相似性度量為各個(gè)獨(dú)特的模式標(biāo)測圖對之間的相關(guān)系數(shù)。
[0026]在實(shí)例21中，根據(jù)實(shí)例15至17中任一項(xiàng)所述的解剖標(biāo)測系統(tǒng)，該解剖標(biāo)測系統(tǒng)還包括基于各個(gè)具有特定相似性度量的群組中模式的百分比將模式分為不同群組。
[0027]在實(shí)例22中，一種標(biāo)測解剖結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括:用設(shè)置在解剖結(jié)構(gòu)內(nèi)或其近旁的多個(gè)標(biāo)測電極感測生理活動(dòng)的激活信號;在所感測到的激活信號中確定所述生理活動(dòng)的每個(gè)事件的參考位置和對應(yīng)分割塊；以及將分割塊迭代地分為群組，并同時(shí)精修用于分割塊的參考位置。
[0028]在實(shí)例23中，實(shí)例22所述的方法還包括確定每個(gè)群組的特征表示以及顯示所述特征表示的摘要圖。
[0029]在實(shí)例24中，實(shí)例22和23中任一項(xiàng)所述的方法，其中將分割塊迭代地分為群組還包括:迭代地初始化第一集群和第二集群，其中第一集群包含分割塊，而第二集群為空；確定第一集群和第二集群中分割塊的特征表示；用第一集群中未達(dá)到各個(gè)參考段和特征表示之間的相似性度量閾值的分割塊填充第二集群;基于剩余分割塊更新特征表示;并且用第一集群中達(dá)到各個(gè)分割塊和更新特征表示之間的更新相似性度量閾值的分割塊填充第一集群。
[0030]在實(shí)例25中，實(shí)例22至24中任一項(xiàng)所述的方法，該方法還包括重復(fù)以下步驟:填充第一集群和第二集群并更新特征表示，直至第二集群不能用來自第一集群的分割塊填充，并且第一集群不能用來自第二集群的分割塊填充；以及將第一集群標(biāo)記為新的優(yōu)化集群，其中所述優(yōu)化集群中的分割塊被識(shí)別為各個(gè)對應(yīng)生理活動(dòng)事件的最優(yōu)分割塊。
[0031 ]在實(shí)例26中，實(shí)例22至25中任一項(xiàng)所述的方法，該方法還包括:初始化新的第一集群，其中所述新的第一集群包括來自第二集群的剩余分割塊;初始化新的第二集群，其中所述新的第二集群為空；以及重復(fù)以下步驟:填充集群，更新特征表示，標(biāo)記新的優(yōu)化集群，以及初始化新的集群，直至優(yōu)化集群不能被標(biāo)記。
[0032]在實(shí)例27中，實(shí)例22至26中任一項(xiàng)所述的方法，其中對最優(yōu)分割塊的識(shí)別獨(dú)立于對所感測到的激活信號的激活時(shí)間的確定。
[0033]在實(shí)例28中，實(shí)例22至27中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述特征表示為對應(yīng)分割塊的平均值。
[0034]在實(shí)例29中，實(shí)例22至28中任一項(xiàng)所述的方法，該方法還包括:確定與多個(gè)已確定的參考位置相對應(yīng)的多個(gè)候選分割塊;基于使候選分割塊和對應(yīng)特征表示之間的相似性度量最大化，確定每個(gè)參考位置的最優(yōu)分割塊;基于與最優(yōu)分割塊相對應(yīng)的參考位置更新所述參考位置，以獲得被更新的參考位置;