用于使用多电极导管的心脏基底的局部电生理表征的系统和方法技术方案

技术编号:13736309 阅读:93 留言:0更新日期:2016-09-22 03:56
一种用于确定电生理数据的系统,包括电子控制单元,其被配置为从一个或多个导管的多个电极(130)获取电生理信号;从多个电极(136)选择至少一个电极集团以确定多个局部E场数据点;确定多个电极的位置和方向;处理来自双极子集团的全部集合的至少一个集团的电生理信号以获得与至少一个电极集团相关联的局部E场数据点;从与电描记图信号的加权部分相对应的信息内容获得来自至少一个电极集团(138)的至少一个独立于方向的信号;以及将独立于导管方向的电生理信息显示或输出至用户或过程。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求在2014年2月25日提交的美国临时申请no.61/944,426的权益,其通过引用包含于此,如同在此全部阐述一样。
本专利技术涉及用于利用标测系统内的电极空间布置的系统、设备和方法。特别地,本公开涉及用于使用3D标测系统中的电极空间布置以独立于导管定向的方式表征心脏传导情况的系统、设备和方法。
技术介绍
电生理(EP)导管在各种诊断、治疗和/或标测和消融程序中使用以诊断和/或矫正诸如房性或室性心律失常的疾病,包括例如异位房性心动过速、心房颤动、以及心房扑动。房性心律失常可以导致多种情形,包括心率不规则、同步房室收缩的缺失、以及心室的血流郁滞,这可能导致各种有症状和无症状疾病甚至死亡。通常,导管被布置和操纵通过患者的脉管至目的部位,例如,患者心脏内的部位。导管携带一个或多个电极,其例如可以用于心脏标测或诊断、消融和/或其他治疗输送模式、或用于这两者。一旦在目的部位,治疗可以例如包括射频(RF)消融、冷冻消融、激光消融、化学消融、基于高强度聚焦超声的消融、微波消融、和/或其他消融治疗。导管将消融能量施加至心肌组织以产生心肌组织中的一个或多个损伤。该损伤破坏了不期望的心脏活动路径并由此限制、捕获、或阻止可以形成心律失常基础的错误传导信号。为了将导管定位在身体内的期望部位,可以使用某种类型的导航,诸如使用合并至导管(或护套)中的机械转向部件。在一些示例中,医务人员可以使用这些机械转向部件手动地操纵和/或操作导管。导航系统可以用于可视化并便于导管通过患者血管前进至身体内的特定位置。这种导航系统可以包括例如基于电场和/或磁场的定位和导航系统,其能够确定导管(和类似的装置)在身体内的位置和方向。身体中的传导紊乱可能起因于小到1-4mm的区域中的异常传导。另外,这些区域中的消融必须被限制到病理组织以维持电和机械功能,特别对于室性心律失常而言。现在,许多导管使用间隔大于4mm的电极对,其可能使得难以可靠地允许缺陷的辨别或定位。即使电极更近地间隔约1mm至约2mm,电极对的方向也是所产生信号的振幅和形态中的显著因素。前述论述仅意于示出本领域并且不应当被当作对权利要求范围的否定。
技术实现思路
在实施例中,用于确定电生理数据的系统包括电子控制单元,其被配置为接收一组电极的电描记图数据,从标测系统接收该组电极的位置和方向信息,确定组织的独立于导管方向的信息,并将独立于方向的信息输出至标测系统。在一些实施例中,电极布置便于多次同时的这种估计,并且标测系统可以处理独立于导管方向的信息的空间图案以识别特定心律失常图案。在一个实施例中,一种用于确定电生理数据的系统可以包括电子控制单元,其被配置为从一个或多个导管的多个电极获取电生理信号;从多个电极选择至少一个电极集团以确定多个局部E场数据点;确定多个电极的位置和方向;处理来自双极子集团的全部集合的至少一个集团的电生理信号以获得与至少一个电极集团相关联的局部E场数据点;从与电描记图信号的加权部分相对应的信息内容获得来自至少一个电极集团的至少一个独立于方向的信号;以及将独立于导管方向的电生理信息显示或输出至用户或过程。在另一实施例中,一种用于确定电生理数据的方法可以包括:从一个或多个导管的多个电极获取电生理信号;从多个电极选择至少一个电极集团以确定多个局部E场数据点;确定多个电极的位置和方向;处理来自双极子集团的全部集合的至少一个集团的电生理信号以获得与至少一个电极集团相关联的局部E场数据点;从与电描记图信号的加权部分相对应的信息内容获得来自至少一个电极集团的至少一个独立于方向的信号;以及将独立于导管方向的电生理信息显示或输出至用户或过程。在另一实施例中,一种电路盒适配器可以包括:用于将电极消融导管接口至RF发生器和EP标测系统的电路;所述电路能在允许多个导管电极以第一模式单独地感测电信号的第一状态和从单个输出以第二模式发射来自消融发生器的能量的第二状态之间操作。在第一状态下,电路被配置为允许多个分段导管电极的被动隔离以在所述第一模式下操作。附图说明图1是从导管获得的双极的形态和振幅的示图。图2A是桨式导管的一个实施例的等距视图。图2B是桨式导管的另一实施例的等距视图。图2C是桨式导管的另一实施例的等距视图。图3是篮状导管的等距视图。图4是示出行波的激活、波前、表面法线和传导速度方向的示图。图5是示出电极位置和集团几何结构的示意图。图6是示出示例性等价双极信号的形状和振幅的图。图7是示出激活传播矢量和等时线的组合标测图。图9是螺旋形篮状导管设计的图解视图,其沿着齿条具有不均匀电极间距但在椭圆形篮状表面上具有均匀间距。图10A是用于生成表面模型和/或将电生理信息标测在其上的系统的图解视图。图10B是图10A所示的系统的模型构造系统的简化的图解和示意图。图11是被配置为在特定频率实施被动隔离并在其它频率处将片段短接在一起的开关盒电路的电子图。图12A和12B是分别示出在RF之前和期间的开关盒电路的有效性的标测系统图像。图13是一组集团和可以从集团确定的路径积分的图。图14A和14B是在区域上的平均传导速度矢量场的确定的图。图15是示出识别均匀传播、聚焦源和转子的逐步方法的流程图。图16是示出确定组织特性所期望的特征值和形状的表。图17是示出目标组织上的桨状导管附近的激活图案的图。图18是桨状导管以及存在于桨状导管上的电极和矩形集团的图。图19是在单个跳动上的矢量Et的轨迹的图。图20A是示出EGM信号以及等价的双极或全极Ea与时间的图。图20B是示例性Ea的形状的线图。图21是示出保持在特定电极集团下关于去极化组织的大部分信息的时间间隔的图。图22是示出加权函数与时间的图。图23是示出大和小|d/dt(E(t))|的区域的E场环路的图。图24A和24B是示出在基于E场的范数对环路点进行加权之前和之后的正切E场环路的图。图25A和25B是示出从在连续跳动上的两个集团估计的传导速度的图。图26是模拟波前传播的盐水池测试设备的图。图27是在图26的盐水池测试设备中的桨状导管的图。图28是示出在一个盐水池测试设备跳动上的矢量Et和激活方向的图。图29是示出针对两个连续跳动的和Ea与时间的图。图30A和30B是在电极的矩形网格中集团的几种可能类型和针对集团的关联评分的图。图31是针对角部集团的评分系统的一个实施例的图。图32是能够将特定颜色关联至集团的分数组的颜色三角形的图。图33是管理图32所示的所显示颜色的来自标准化分数的重心坐标的图。图34是用于生成表面模型和/或将电生理信息标测在其上并确定针对一组集团的评分系统的系统的图解视图。具体实施方式心脏EP标测现在主要使用从电极对获得的双极电描记图(EGM)。双极是优选的,因为它们具有减小的低频噪声、降低的远场效应,并且通常在被适当地滤波时产生清晰的很好识别的特征。另一方面,单极EGM包含远场信息和不太稳定的基线,其使得它们在用于标测目的时不太有吸引力。使得单极信号可用于标测的该单极信号的一个特征是其形态和振幅独立于导管方向的事实。双极EGM的振幅和形态依赖于电极对的方向,它们根据方向被计算,并因此依赖于导管的方向。对方向的依赖性导致不一致地测量的振幅和基于形态的测量,如激活时间。因此,其影响所得本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于确定电生理数据的系统,包括:电子控制单元,被配置为:从一个或多个导管的多个电极获取电生理信号;从所述多个电极选择至少一个电极集团以确定多个局部E场数据点;确定所述多个电极的位置和方向;处理来自双极子集团的全部集合的所述至少一个集团的电生理信号以获得与所述至少一个电极集团相关联的局部E场数据点;从与电描记图信号的加权部分相对应的信息内容获得来自所述至少一个电极集团的至少一个独立于方向的信号;以及将独立于导管方向的电生理信息显示或输出至用户或过程。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.25 US 61/9444261.一种用于确定电生理数据的系统,包括:电子控制单元,被配置为:从一个或多个导管的多个电极获取电生理信号;从所述多个电极选择至少一个电极集团以确定多个局部E场数据点;确定所述多个电极的位置和方向;处理来自双极子集团的全部集合的所述至少一个集团的电生理信号以获得与所述至少一个电极集团相关联的局部E场数据点;从与电描记图信号的加权部分相对应的信息内容获得来自所述至少一个电极集团的至少一个独立于方向的信号;以及将独立于导管方向的电生理信息显示或输出至用户或过程。2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述至少一个独立于方向的信号包括En、Ea、Ew、E和Et中的至少一个,以及其中,所述至少一个独立于方向的信号包括全极。3.根据权利要求2所述的系统,其中,所述电子控制单元进一步被配置为使用所述至少一个独立于方向的信号来获得电描记图振幅、激活定时和传导速度矢量中的至少一个。4.根据权利要求3所述的系统,其中,所述电子控制单元进一步被配置为从激活方向和等价双极来获得所述传导速度。5.根据权利要求1所述的系统,其中,所述电子控制单元被配置为通过选择所述至少一个电极集团内的电极中的一个作为参考电极来获得所述局部E场,并确定所述至少一个集团的剩余电极相对于所述参考电极的n-1双极电势和位移。6.根据权利要求2所述的系统,其中,所述电子控制单元进一步被配置为对所述E场数据点进行加权以获得诸如基底电压振幅、局部激活定时或传导速度的电生理功能的其他独立于方向的指数。7.根据权利要求6所述的系统,其中,所述多个E场数据点形成E场环路,以及其中,所述电子控制单元进一步被配置为基于所述E场中的点与等电位原点的距离来对所述E场数据点的每一个进行加权。8.根据权利要求7所述的系统,其中,所述电子控制单元进一步被配置为在所述E场环路组分被加权之后确定所述传导速度。9.根据权利要求6所述的系统,其中,所述多个E场数据点形成E场环路,以及其中,所述电子控制单元进一步被配置为基于|d/dt(E(t))|对所述E场环路中的数据点进行加权。10.根据权利要求1所述的系统,其中,所述至...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·C·德诺R·K·巴拉康德兰
申请(专利权)人:圣犹达医疗用品心脏病学部门有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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