用于显示心脏机械激活图案的系统和方法技术方案

一种用于显示心脏的机械激活图案的系统包括：数据输入、处理器以及输出。数据输入适于从电生理学设备接收数据。处理器电连接到数据输入，并且被配置成：根据数据计算机械激活参数；根据数据生成心脏的解剖表征；将解剖表征划分成区段；以及相对于区段生成显示机械激活参数的大小的描绘，以使得可同时评估多个区段的性能。输出适于向显示器发送描绘。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请要求2014年4月23日提交的序列号为61/983,221的美国临时申请的权益，其在此如同完整阐述一样地通过引用而合并于此。本申请涉及2015年5月4日提交的序列号为61/988,779的美国临时申请，其在此如同完整阐述一样地通过引用而合并于此。
本公开涉及用于测量患者的心脏中发生的电和机械活动并用于使该活动和/或与该活动相关的信息在三维(3D)模型中可视化的电生理学设备。特别地，本公开涉及以便于数据解析的有利格式显示由电生理学设备确定的机械激活图案。
技术介绍
心脏包含两种特殊类型的心肌细胞。大多数(百分之九十九左右)的心肌细胞是收缩性细胞，其负责泵送心脏的机械功。自律细胞包括第二类型的心肌细胞，其充当自主神经系统的一部分，以引发和传导负责收缩性细胞的收缩的动作电位。心肌呈现起搏活动，其中心肌细胞的膜在动作电位之间缓慢去极化，直到达到阈值，在该时间该膜激发或产生动作电位。由自律心肌细胞产生的动作电位在心脏中传播，触发节律性跳动而无需任何神经刺激。包括传导系统的心肌的特殊自律细胞具有两个主要功能。首先，它们产生导致心肌的节律性收缩的周期性搏动。其次，它们在整个心脏中迅速传导周期性搏动。当该系统正常工作时，心房提前于心室约六分之一秒收缩。这允许在它们泵送血液通过肺和脉管之前从心房到心室的填充的最大贡献。该系统还允许心室的所有部分几乎同时收缩。对于在心室腔中的有效压力的生成，这是必不可少的。这些自律细胞产生动作电位的速度根据其缓慢去极化到阈值的速度的不同而不同，以便确保心脏的节律性跳动。当心律变得不规则时，即过快(心动过速)或过慢(心动过缓)时，或心房和心室跳动的频率不同时，心律失常发生。心律失常可以发展自异常搏动形成或异常搏动传导。前者涉及由导致不规则的起搏细胞中的变化而导致的节律变化，或涉及由部位而不是窦房结(即异位病灶)异常生成的动作电位而导致的节律变化。异常搏动的传导通常与心脏内的电传导路径的完全或部分阻塞相关联。通常，异常搏动的形成和异常搏动的传导可以使用可植入装置(即，可植入心律转复除颤器(ICD)或起搏器)或导管消融来治疗。电生理学研究可用于识别这些心律失常。在一个示例性系统中，测量系统将调制电场引入到心脏腔室中。血容量和移动的心脏壁表面修改施加的电场。在心脏腔室内的电极部位被动地监视对场的修改，并且心脏内壁的位置的动态表征被开发以向医生显示。由心脏本身生成的电信号也在心脏内的电极部位处测量，并且对这些信号进行低通滤波，并与动态壁表征一起显示。该复合动态电生理学图(诊断图)可以被显示，并用于诊断潜在的心律失常。诊断图可以叠加在心脏或心脏腔室的三维(3D)模型上。可以使用与执行电生理学研究的相同的测量系统生成3D模型。3D模型和诊断图通常以逐步的过程产生。首先，确定心脏的内部形状。该信息从与施加的电场的调制相关的一系列几何测量导出。心脏的动态形状的知识用于生成心脏的内表面的表征。接着，测量心脏的固有电活动。被动地检测并处理生理原点的信号，以使得在壁表面上的电位大小可以显示在壁表面表征上。测量的电活动以多种格式(例如，以多种颜色或颜色的深浅)中的任意种显示在壁表面表征上。最后，位置电流可以输送至在同一腔室内的治疗导管。从该电流感测的电位可被处理，以确定治疗导管在腔室内的相对或绝对位置。这些各种处理一秒内顺序地或同时发生数百次，以给出心脏活动和治疗装置的位置的连续图像。在Hauck等人的美国专利号7,263,397中描述了一种用于确定在3D心脏模型中导管的地点或位置的一个示例性系统，其在此通过引用全部并入，用于所有目的。测量系统也可用于物理上将治疗装置定位在心脏内。例如，治疗导管或用于可植入装置的引线可以被引导到心脏腔室内的适当的治疗位置，以分别执行消融或起搏操作。输送到在治疗导管上的电极的调制电场可用于示出治疗导管在心脏内的位置。治疗导管的位置可连同其它诊断信息实时显示在诊断图上。由此，治疗导管的位置可连同心脏的固有或激发的电活动一起被显示，以示出治疗导管末端相对于心脏本身内的初始电活动的相对位置。因此，医生可参考诊断图将治疗导管引导到心脏内的任何期望的位置以完成所需的处理，诸如消融。同样地，由测量系统生成的信息可用于辅助将可植入装置的引线放置在最优位置处。以促进诊断和处理的方式在3D模型上显示诊断图可能是困难的。3D几何模型(诸如心脏的3D心脏模型)需要被显示在二维(2D)显示器(诸如计算机监视器)上，在该监视器上通常难以同时看到整个诊断图。例如，在一些情况下，用户不能看到诊断图的完整图画，因为心脏表面几何结构的背景元素被前景中的心脏表面几何结构的图形元素所阻挡。因此，3D几何模型通常必须被旋转以便查看模型的不同区域。此外，如果诊断图具有动画图形，则用户可能不能同时看到图形的全部，因为动画将在模型旋转时在整个模型(背景和前景)上发生。因此，某些诊断图特征和图案可能难以使用心脏的3D几何模型来识别。
技术实现思路
本公开涉及用于生成和显示机械激活数据的描绘的系统和方法。在一个实施例中，用于显示心脏的机械激活图案的系统包括：数据输入、处理器以及输出。数据输入用于从电生理学设备接收数据。处理器电连接到数据输入，并且被配置成：根据数据计算机械激活参数；根据数据生成心脏的解剖表征；将解剖表征划分成区段；以及相对于区段生成显示机械激活参数的大小的描绘，以使得可同时评估并比较多个区段的性能。输出用于向显示器发送描绘。在另一个实施例中，用于显示心脏的机械激活图案的方法包括：获得与在解剖表征上的位置相关的机械激活数据点；将解剖表征划分成表示心脏的不同解剖区域的区段；将每一个机械激活数据点分配到至少一个区段；分析在每一个区段中的机械激活数据点；以及显示代表区段的描绘，其中每一个区段由代表分析的机械激活数据点的指标来识别。附图说明图1是用于生成心脏机械激活数据并且将其显示在显示屏上的医疗成像系统的示意性表示。图2是图1的医疗成像系统的显示屏，示出了3D模型、电生理学信息以及机械激活数据的描绘。图3是图2的3D模型的透视图，具有叠加在模型的外表面上的分割线。图4是根据图3的分割线分割成区段的左心室的示意图。图5是根据由图4的分割线建立的区段分割的靶心图。图6是包括图2描绘的实施例的数据图，示出了可用于生成图标(诸如由机械激活数据构成的靶心图)的机械激活数据的列。图7和8是包括图2描绘的实施例的靶心图，分别示出机械激活运动和时间数学信息。图9-12是图1的医疗成像系统的显示屏，示出了包括具有叠加在心脏的解剖特征上方的机械激活数据的渲染的机械激活数据的描绘。图13是具有分布在体积中的数据点的三维体积的示意性表示。图14是代表性的应力与时间的关系图或波形。图15示意性地描绘在跳动的心脏中的数据点的集合。图16是点云的三维表示，并示出了表示通过包括点云的点的分析确定的可能的静脉位置(例如，在冠状窦静脉树中)的线。具体实施方式图1是医学成像系统10的示意性表示，用于确定导管12相对于患者14的器官模型的位置，以及用于生成该模型和相关信息并将其显示在显示单元16上。系统10包括：移动成像器18，其包括增强器20和发射器22；以及磁定位系统24，其包括定位传感器26(其可称为位置传感器并且其可以包括例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够显示心脏的机械激活图案的系统，所述系统包括：数据输入，其适于从电生理学设备接收数据；处理器，其电连接到所述数据输入，所述处理器配置成执行以下步骤：根据所述数据计算机械激活参数；根据所述数据生成所述心脏的解剖表征；将所述解剖表征划分成区段；以及相对于所述区段生成显示所述机械激活参数的大小的描绘，以使得能够同时评估多个区段的性能；以及输出，其适于向显示器发送所述描绘。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.23 US 61/9832211.一种能够显示心脏的机械激活图案的系统，所述系统包括：数据输入，其适于从电生理学设备接收数据；处理器，其电连接到所述数据输入，所述处理器配置成执行以下步骤：根据所述数据计算机械激活参数；根据所述数据生成所述心脏的解剖表征；将所述解剖表征划分成区段；以及相对于所述区段生成显示所述机械激活参数的大小的描绘，以使得能够同时评估多个区段的性能；以及输出，其适于向显示器发送所述描绘。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述机械激活参数选自由如下组成的组：心脏壁位移距离、心脏壁位移时间、应变大小、应变随时间的变化、当应变达到阈值时的时间、当应变达到其最小值时的时间，或当应变达到其最小值的特定百分比时的时间。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述大小包括加权平均值或加权标准偏差。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述描述包括所述解剖表征的示意性图解。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述图解包括二维图画，所述二维图画在单个视图中相对于所述解剖表征的全局视图示出所述解剖表征的每一个区段的集合机械激活数据。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述图解包括靶心图或数据图。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述描绘包括所述解剖表征的渲染。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述渲染包括三维图画，所述三维图画相对于所述解剖表征的全局表征示出所述心脏的每一个区段的集合机械激活数据。9.根据权利要求8所述的系统，其中所述渲染包括经由所述电生理学设备获得的三维图像或三维模型。10.根据权利要求1所述的系统，其中：所述处理器被配置成根据所述收集的数据生成三维模型；以及所述心脏的区段相对于解剖标记被引用在所述三维模型上。11.根据权利要求10所述的系统，其中所述三维模型包括所述心脏内室。12.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·纳布托夫斯基，H·拉扎维，
申请(专利权)人：圣犹达医疗用品国际控股有限公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡;LU