用于心脏快速击发(例如，心房快速击发)检测的系统和方法在收集到的心脏波形数据的通道上执行频率分析，并测试该数据的具有频率高于与心脏纤颤(例如，心房纤颤)或其它心律失常活动相关联的基线频率波群成分的离群频率波群成分。心脏快速击发起源的解剖区域能够经由图形显示实时地显示在心外膜表面映射图上，以辅助治疗。在进行此类检测之前，能够执行QRST波群移除，以确保心室活动不影响心房快速击发分析。还公开了一种用于QRST波群移除的基于频率的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】心脏快速击发的检测和定位相关申请本申请要求于2018年3月15日提交的标题为“DETECTIONANDLOCALIZATIONOFCARDIACFASTFIRING”的美国临时专利申请No.62/643456的优先权的权益，该申请通过引用以其整体并入本文。
本公开涉及心脏波形的检测和分析。
技术介绍
心电图(ECG)系统经由侵入性或外部电极监视患者心脏的电活动。电生理(EP)规程使用心脏内的单个或多个导管来评估心脏的电活动和传导途径。
技术实现思路
本公开涉及心脏波形的检测和分析。作为一个示例，一种实时检测心脏快速击发(cardiacfastfiring)活动的方法包括从多个通道收集心脏波形数据。对于检测心房快速击发活动的示例，可以从收集到的心脏波形的每个通道中移除QRST成分。在移动窗口上对每个通道执行频率分析。识别在特定窗口期间表现出快速击发频率峰的通道。将在特定时间帧内被识别为快速击发的通道映射到一个或多个心外膜表面区域，并提供指示快速击发活动的时间和心外膜位置的图形输出。作为另一个示例，一种系统包括处理器和非暂态存储器，该非暂态存储器用于存储表示多个ECG信号的电数据和机器可读指令。处理器访问非暂态存储器并执行机器可读指令。指令包括被编程为执行心脏快速击发检测以确定多个ECG信号的离群主导频率的心脏快速击发检测代码。代码还被编程为在存储器中存储心脏快速击发数据，以指定表现出心脏快速击发的时间、通道和/或心外膜表面区域。显示器基于心脏快速击发数据来可视化图形表示。作为又一个示例，一种方法可以包括从心脏波形信号中频域移除QRST波群(complex)。附图说明图1描绘了用于检测和分析心脏波形并执行心脏快速击发检测的示例系统。图2例示了在心脏快速击发检测中使用的频率分析曲线(plot)和胸腔(thoracic)通道位置图形表示的示例。图3A-图3C、图4A-图4C和图5A-图5C描绘了图2的曲线和表示的更大版本。图6描绘了被确定为表现出心脏快速击发的通道的频率曲线。图7描绘了胸腔图形表示，该胸腔图形表示例示了被确定为表现出心脏快速击发的通道。图8描绘了胸腔图形表示，该胸腔图形表示例示了被确定为表现出心脏快速击发的通道。图9描绘了心外膜表面的一部分的图形映射图(map)，该图形映射图例示了被确定为表现出心脏快速击发的区域。图10是描绘从心脏波形中移除QRST波群的示例方法的流程图。图11描绘了展示基于QRST模板区域的P波的识别的多个波形的示例。图12描绘了移除QRST部分之前和之后的心脏波形的曲线。图13描绘了可以被用于执行诊断(包括心脏快速击发检测)和/或治疗的系统的示例。图14是心脏快速击发检测的示例方法的流程图。具体实施方式心脏快速击发是指异常的心脏电活动，其频率高于与诸如心房纤颤和心室纤颤之类的与纤颤活动相关联的频率。心脏快速击发的示例是心房快速击发，它是起源于心房的电生理信号，并且比其余的心房腔快。心脏快速击发可以发生在短暂的发作中，持续时间间隔仅为几秒钟，并且每次发作都位于心脏的一个连续区域(或心脏的多个单独区域)，而不是明显地跨整个心脏表面。因此，心脏快速击发的检测部分地涉及寻找离群(outlier)频率活动，该离群频率活动一般在预定频率范围(例如，大约8-15Hz)中，并且在使用心脏电活动的身体表面测量(BSM)进行检测的情况下，仅在BSM通道的子集(例如ECG通道)中。一些患者可以表现出非常快的基线心脏活动，例如，非常快的基线心房活动，这意味着指示心脏快速击发(例如心房快速击发)的离群活动对于这样的患者可以在更高的频率范围内(例如，大约10-15Hz)找到。心脏快速击发和基线纤颤活动之间的精确界限可以因患者而异。心脏快速击发活动的解剖起源的检测和定位具有临床意义，诸如呈现消融或其它治疗的一个或多个潜在目标来校正或减轻心脏功能障碍。例如，通过允许在患者经历EP规程的同时进行靶向治疗，对心脏快速击发发作进行检测和定位可以因此对患者的治疗十分重要。这种检测和定位也可以用作筛选器，以提示进一步的诊断研究。检测和定位可以在离线分析中或实时地实现。“实时”是指在事件发生的几秒钟内检测并定位心脏快速击发事件，这与例如基本上在收集此类数据之后(例如，几分钟或几小时之后)进行的对收集到的数据的随后的离线分析期间检测并定位相反。本公开涉及心脏波形的检测和分析，包括检测心脏快速击发，并且在一些示例中实时这样做。检测和分析还可以包括从心脏波形中检测和移除QRST波群，以改善心房快速击发检测。检测到的波形和相关联的分析还可以被用于将输出驱动到与交互式图形映射图(例如，图形用户界面(GUI))对应的显示器。GUI可以例如向医生警告一个或多个检测到的快速击发事件和/或可以显示一个或多个图形映射图，例如与胸腔和/或心外膜表面对应，指示检测到的快速击发的身体表面位置或心脏位置的其中一个或两个，它们然后可以用作例如消融规程的指南，以便校正或减轻心脏功能不良。如本文所使用的，“心电图信号”(“ECG信号”)是指针对一个或多个通道记录的随着时间的电压的曲线图(graph)，每个通道基于由电极感测到的心脏电信号。ECG信号能够从身体表面测量(BSM)中生成。本文所述的系统和方法可以显示并突出显示与快速击发电活动的可能来源对应从而与潜在的治疗目标对应的感兴趣区域(即，心脏表面的一部分)，而无需显示ECG信号、从ECG信号重构在心脏表面上的电描记图(electrograms)或生成周期长度映射图或主导频率映射图。因此，本系统和方法消除了操作者手动选择任何特定搏动(beat)进行分析的需要，因为该系统和方法可以自动并同时处理连续收集的ECG信号，以产生例示快速击发心脏表面区域的图形显示输出，这些都可以实时完成。相比之下，依赖求解反问题以重构在心脏表面上的电描记图的系统和方法会需要操作者有意识且有意地选择搏动以进行重构。但是，在一些示例中，ECG信号能够被用于重构心脏包络上的电描记图，这些电描记图是基于从非侵入性身体表面测量和与相对于心脏包络的身体表面测量位置相关的几何形状数据的集合中获取的电信号通过求解反问题而计算出的。在某些示例中，可以执行患者的计算机断层扫描(CT)扫描以建立传递矩阵A形式的心脏和躯干几何关系。从传递矩阵A中可以计算出逆传递矩阵A-1，它也可以被称为影响系数矩阵。在Rudy等人的美国专利No.9,256,166中描述了计算逆传递矩阵A-1的实时方法，该专利通过引用并入本文。这个逆传递矩阵A-1定义了每个电极位置对每个心脏表面位置的影响。逆传递矩阵A-1本身是匹配表，提供了身体表面测量(BSM)通道(例如，来自背心上的电极)与心脏表面位置之间的对应关系，换句话说，与来自心脏上的每个位置的电活动对在躯干上的每个位置处测得的电位以及因此对每个单独的BSM通道的贡献相关的躯干-心脏关系。然后，可以确定在高频频谱中表现出离群分量的BSM通道的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种检测心脏的心脏快速击发活动的方法，该方法包括：/n从多个通道收集心脏波形数据；/n在移动窗口上针对所述多个通道中的每个通道对收集到的心脏波形数据执行频率分析；/n识别出在给定的时间窗口期间表现出快速击发频率峰的通道；以及/n将在给定的时间窗口中作为快速击发被识别出的通道映射到心脏的一个或多个空间区域。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180315 US 62/643,4561.一种检测心脏的心脏快速击发活动的方法，该方法包括：
从多个通道收集心脏波形数据；
在移动窗口上针对所述多个通道中的每个通道对收集到的心脏波形数据执行频率分析；
识别出在给定的时间窗口期间表现出快速击发频率峰的通道；以及
将在给定的时间窗口中作为快速击发被识别出的通道映射到心脏的一个或多个空间区域。
2.如权利要求1所述的方法，其中频率分析还包括从收集到的心脏波形数据的每个通道中移除QRST成分。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述多个通道与跨患者的身体表面定位的电极的布置对应。
4.如前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括生成指示快速击发活动的时间和/或解剖位置中的至少一个的图形输出。
5.如前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括基于识别出的快速击发活动的解剖位置来控制治疗的递送。
6.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中表现出快速击发频率的通道包括具有比平均基线频率大至少一个标准偏差的频率的通道。
7.如前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括基于以下步骤确定发生了快速击发事件：
或者作为用户输入手动地或者经由自动阈值生成器，提供作为频率阈值的频率值；
将给定的时间窗口期间的各个通道的主导频率与频率阈值进行比较；
将表现出大于频率阈值的主导频率的通道确定为快速击发通道；以及
基于确定的快速击发通道在解剖学上定位快速击发活动。
8.如权利要求7所述的方法，其中频率阈值是在大约8Hz至大约10Hz的范围内的值。
9.如权利要求7所述的方法，还包括：
或者作为用户输入手动地或者经由自动确定，提供作为指示最小通道数量的通道数量阈值的整数值；
基于在给定的时间窗口期间被确定为快速击发通道的通道的数量超过通道数量阈值，确定发生了快速击发事件。
10.如权利要求1-6中的任一项所述的方法，还包括基于以下步骤确定发生了快速击发事件：
分析多个给定通道中的每个通道的频率曲线，以测试主导频率在多个窗口化的时间帧上的改变；以及
基于识别出的通道示出主导频率从较低频率范围到较高频率范围或者从较高频率范围到较低频率范围的显著移动，在识别出的通道的主导频率处于较高频率范围的一个或多个时间帧期间，将所述多个给...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾平，曾清国，T·G·雷斯科，楼青，
申请(专利权)人：科迪影技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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