電生理學信號處理和利用的制作方法
【專利摘要】一種映射電生理學信息的方法，包括：接收組織區(qū)域的成像信息；接收來自該組織區(qū)域的單相動作電位信號；賦予與該單相動作電位信號的去極化段對應的值；接收與該單相動作電位信號關(guān)聯(lián)的位置信息；以及基于該成像信息、所賦予的值、以及位置信息來產(chǎn)生圖像。
【專利說明】電生理學信號處理和利用發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明一般地涉及醫(yī)療系統(tǒng)及其使用方法，更具體地涉及獲取、處理、和顯示電生理學信息以供臨床使用。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代醫(yī)學中，已研發(fā)出可觀數(shù)量的介入手術(shù)并且這些介入手術(shù)通常需要使用多種成像技術(shù)和診斷儀器對患者進行生理監(jiān)測。事實上，利用視覺顯示器來引導和輔助手術(shù)醫(yī)師的圖像引導手術(shù)在介入實驗室和手術(shù)室內(nèi)是常見的。多種儀器形式提供圖像以引導介入手術(shù)。在一些情況下，圖像是在介入手術(shù)或治療之前被獲取的。其它方法涉及在手術(shù)開始時獲取圖像，而又一些其它手術(shù)涉及實時地獲取數(shù)據(jù)。
[0003]用來對患者解剖構(gòu)造和生理系統(tǒng)成像的常用儀器形式包括:1)X射線(發(fā)射輻射穿過人體發(fā)送并由傳感器接收以產(chǎn)生圖像)、2)熒光(具有動態(tài)成像的X射線變量)、3)計算機斷層掃描(CT)、4)磁共振成像(MRI)、以及5)聲/回聲。
[0004]除了成像，在介入手術(shù)過程中經(jīng)常監(jiān)測多種生理學參數(shù)。例如，這樣的生理監(jiān)測可包括使用心電圖、血壓監(jiān)測、血充氧傳感器等。對于電生理學應用，可監(jiān)測或記錄所指定組織區(qū)域域(諸如心臟)中的電活動以幫助醫(yī)師診斷和/或治療患者。與潛在的生理學機制或模態(tài)對應的這些電描記圖可提供對這類診斷和治療的大量信息。
[0005]將成像能力與電生理學信息組合為對醫(yī)師而言容易訪問的信息表示，這對于診斷和治療工作有益，且因此，存在對于提供這樣的信息表示以及處理方法并與臨床相關(guān)狀態(tài)的關(guān)聯(lián)的改進的現(xiàn)行需要，從而提供有關(guān)特定治療或診斷部位的特性或行為的增強的信肩、O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明較為有利地提供各系統(tǒng)及其使用方法，該系統(tǒng)及其使用方法以容易訪問的信息表示向醫(yī)師提供電生理學信息，有益于診斷和治療工作，且系統(tǒng)及其使用方法提供處理方法和與臨床相關(guān)狀態(tài)的關(guān)聯(lián)以提供有關(guān)特殊治療或診斷部位的特性或行為的增強的信息。
[0007]特定地，提供一種顯示電生理學信息的方法，包括:獲取解剖區(qū)域的三維渲染；獲取單相動作電位信號；計算與該單相動作電位信號的去極化段關(guān)聯(lián)的值；以及在該解剖區(qū)域的渲染上顯示該值的圖形指示?？墒褂没陔娢坏膶Ш絹懋a(chǎn)生該三維渲染，并且該基于電位的導航可包括跟蹤三維空間中接近該解剖區(qū)域的一個或多個電極。計算與去極化段關(guān)聯(lián)的值包括計算持續(xù)時間；計算上行程速度；計算最大振幅值；和/或計算單相動作電位信號回退到最大振幅值的預定百分比的持續(xù)時間。該方法可包括至少部分地基于所計算的值來標識組織結(jié)構(gòu)。獲取單相動作電位信號可包括使解剖區(qū)域與醫(yī)療設(shè)備接觸并至少部分地基于所計算的值來產(chǎn)生接觸狀態(tài)指示。該方法可包括獲取心電圖信號；將單相動作電位信號的至少一部分與心電圖信號的至少一部分進行比較；以及至少部分地基于該比較來產(chǎn)生警報；例如，將單相動作電位信號的至少一部分與心電圖信號進行比較可包括將單相動作電位信號的一部分與心電圖信號的P、QRS、和T波部分中的至少一個進行比較。圖形指示可包括被賦予該值的顏色，和/或該方法可包括至少部分地基于所計算的顏色在渲染上產(chǎn)生圖形治療指示，該圖形處理指示提供建議的治療位置。
[0008]提供一種映射電生理學信息的方法，包括:接收組織區(qū)域的成像信息；接收來自該組織區(qū)域的單相動作電位信號；賦予與單相動作電位信號的去極化段對應的值；接收與單相動作電位信號關(guān)聯(lián)的位置信息；以及基于成像信息、賦予的值、以及位置信息產(chǎn)生圖像。接收組織區(qū)域的成像信息可包括獲取三維電位信息。接收來自組織區(qū)域的單相動作電位信號可包括使用鄰近該組織區(qū)域的醫(yī)療設(shè)備來獲取單相動作電位信號。接收與單相動作電位信號關(guān)聯(lián)的位置信息可包括獲取該醫(yī)療設(shè)備的位置信息。產(chǎn)生圖像可包括顯示組織區(qū)域的三維渲染，并且該渲染可包括指示位于該渲染上的與接收的位置信息對應的位置處的賦予的值的顏色變化。渲染也可包括指示建議的治療位置的顏色變化。
[0009]提供一種醫(yī)療系統(tǒng)，包括顯示器；與顯示器通信的控制單元，該控制單元:接收單相動作電位信號，接收與該單相動作電位信號關(guān)聯(lián)的三維位置信息，計算與單相動作電位信號的去極化段對應的值，以及基于該三維位置信息和所計算的值來產(chǎn)生圖像?？刂茊卧?獲取心電圖信號；將單相動作電位信號的至少一部分與心電圖信號的至少一部分進行比較；并至少部分地基于該比較產(chǎn)生警報。該系統(tǒng)可包括與控制單元通信的醫(yī)療設(shè)備，該醫(yī)療設(shè)備包括多個電極；和/或與控制單元通信的圖像采集設(shè)備。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]在結(jié)合附圖考慮時，參考以下詳細描述，將更容易地了解本發(fā)明的更完整的理解以及其所附的優(yōu)點和特征，其中:
[0011]圖1是根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的醫(yī)療系統(tǒng)的示例的示圖；
[0012]圖2是圖1的系統(tǒng)的附加示圖；
[0013]圖3是圖1系統(tǒng)的圖像顯示的示例的示圖；
[0014]圖4是單相動作電位電描記圖的示例的圖；
[0015]圖5是與圖1的系統(tǒng)一起使用的多個示例性波形的示圖；
[0016]圖6是與圖1的系統(tǒng)一起使用的多個示例性波形的另一示圖；
[0017]圖7是與圖1的系統(tǒng)一起使用的多個示例性波形的又一示圖；
[0018]圖8是對于多個測得值的圖形標識方案的示圖；以及
[0019]圖9是包括電生理學指示的圖像的示圖。
【具體實施方式】
[0020]本公開提供各系統(tǒng)及其使用方法，該系統(tǒng)和使用方法以容易訪問的信息表示向醫(yī)師提供電生理學信息，這有益于診斷和治療工作，且該系統(tǒng)和使用方法提供處理方法和與臨床相關(guān)狀態(tài)的關(guān)聯(lián)以提供關(guān)于特定治療或診斷部位的特性或行為的增強的信息。現(xiàn)在參見附圖，其中類似附圖標記表示類似部件，圖1示出的是總體被表示為“10"的醫(yī)療系統(tǒng)的實施例。系統(tǒng)10 —般地可包括系統(tǒng)控制/處理單元12以及可用于采集、測量、監(jiān)測、或以傳輸有關(guān)患者14的信息至控制單元12或以相反方向傳輸?shù)囊粋€或多個設(shè)備。[0021]例如，系統(tǒng)10可包括位于患者14體外并與控制單元12通信的一個或多個圖像捕捉或采集設(shè)備16。這些圖像捕捉和采集設(shè)備16的例子可包括X射線、熒光、或計算機斷層掃描(CT)設(shè)備。圖像采集設(shè)備(多個)16也可包括例如用于成像目的的磁共振成像(MRI)設(shè)備、超聲/聲學設(shè)備、等捕捉、測量、或獲取解剖信息(例如關(guān)于患者的構(gòu)造的信息)和/或患者14的生理信息(例如關(guān)于過程、功能、狀態(tài)、或活動的信息)的類似設(shè)備。圖像捕捉或采集設(shè)備16還可包括三維電位監(jiān)測/記錄系統(tǒng)，例如來自美敦力(Medtronic)公司的LocaLisa?導航系統(tǒng)。相對于位于感興趣的解剖區(qū)域附近或與之接觸的電極,來記錄動作電位信息。然后在感興趣的區(qū)域周圍移動該電極(多個)，同時以三個不同的場矢量測量電場強度以創(chuàng)建解剖構(gòu)造的目標部分(例如心臟腔室)的經(jīng)渲染的3D表面。
[0022]系統(tǒng)10可包括一個或多個生理評估設(shè)備18，這些生理評估設(shè)備18耦合至或可定位在患者14體外周圍并與控制單元12通信。一個或多個生理評估設(shè)備18 —般測量、監(jiān)測、或記錄患者14的生理狀態(tài)或條件。例如，生理監(jiān)測設(shè)備(多個)18可包括被置于患者14體外的一個或多個電極或傳感器以記錄患者14的一部分之上或周圍的電活動的電描記圖(EGM)。如此處所使用地，術(shù)語電描記圖是指對于電位改變的記錄或測量。電描記圖的特定示例可以是使用置于患者14皮膚上的多個電極或引線的對于心電圖(EGG)信號軌跡的記錄和/或處理。還可通過生理監(jiān)測/測量設(shè)備18獲取各種其它電描記圖，包括例如，指示在心臟的特定腔室內(nèi)或希氏(His)束附近的心律失常軌跡、電位變化的心內(nèi)描記圖、食道描記圖等等。生理評估設(shè)備18的其它示例可包括(但不限于)血充氧測量設(shè)備、血壓測量設(shè)備、血流量測量設(shè)備(例如測量或監(jiān)測流動方向和大小的設(shè)備、多普勒超聲設(shè)備等)、溫度監(jiān)測設(shè)備、和/或呼/吸速率監(jiān)測設(shè)備。
[0023]系統(tǒng)10可包括可置于患者14的一部分內(nèi)以采集解剖或生理信息、或以其它方式對患者14進行診斷或治療的一個或多個最少侵入或介入醫(yī)療設(shè)備20。醫(yī)療設(shè)備(多個)20可耦合至控制單元12，該控 制單元12可傳輸規(guī)定醫(yī)療設(shè)備20的操作操作程序和協(xié)議并從醫(yī)療設(shè)備20接收與相關(guān)于患者14的所指定的手術(shù)、治療之類有關(guān)的反饋。醫(yī)療設(shè)備(多個)20可包括導管，該導管具有通過小創(chuàng)口可插入到患者14體內(nèi)并通過例如血管通道路由至患者14的期望區(qū)域的一個或多個診斷或治療元件。導管上的治療元件可包括例如利于信息采集、診斷、或治療手術(shù)的一個或多個溫度、壓力、和/或電活動傳感器。醫(yī)療設(shè)備20的示例可包括內(nèi)窺鏡，該內(nèi)窺鏡上具有視頻捕捉組件以獲取患者14的體內(nèi)區(qū)域的圖像。醫(yī)療設(shè)備20的其它特定示例可包括起搏導管、消融導管、或流體傳遞導管(例如，來傳遞藥用化合物、顯像流體等)。醫(yī)療設(shè)備(多個)20可用于獲取來自患者14體內(nèi)的一個或多個電描記圖，以及血壓、溫度、充氧量等以及前述那些。
[0024]現(xiàn)在參見圖2，其示出了醫(yī)療設(shè)備20的特定示例。醫(yī)療設(shè)備20可包括具有近端部和遠端部的細長本體或軸22。軸22可既是柔性又是彈性，具有充分的斷裂強度幫助與組織的穩(wěn)定接觸從而改進在診斷接觸的組織時的信號保真度以及改進設(shè)備20和接觸的組織之間的治療性熱交換以實現(xiàn)特定應用。醫(yī)療設(shè)備20還可包括固定至軸22的近端部的手柄24。
[0025]設(shè)備20可進一步包括耦合至軸22的遠端部的治療和/或診斷組件26。治療/診斷組件26可包括遠端末梢或圓頂外殼28以及電極陣列(30a、30b……統(tǒng)稱為“30’ ”)，用于測量或檢測電活動或信號，例如單相動作電位。電極30可具有部分球面,這些球面具有相對小的外徑，例如大約1/2至2毫米的外徑。在一個示例中，它們具有I毫米的直徑。盡管第一陣列被圖示為包含四個電極，然而可實現(xiàn)任何合適配置的一個或多個電極。電極可由一個或多個非極化材料制成，例如銀、氯化銀、鉬、銥、氮化鈦、金、不銹鋼、鋁、和以及它們的合金與組合，來改善所檢測或監(jiān)測的信號的保真度。
[0026]圓頂外殼28可由多種材料制成,包括聚合物或金屬。如果圓頂外殼28由聚合物制成，例如聚醚-醚-酮纖維(PEEK)、聚砜、聚氨酯、乙縮醛或其它類似的工程塑料，則它將具有電絕緣效果以使電極30絕緣?？蛇x地，圓頂外殼28可由導電材料制成，導電材料例如選自包括如下的組:銀、氯化銀、鉬、銥、金、不銹鋼、鋁、和它們的合金與組合。如果圓頂外殼28由金屬制成，則可在圓頂外殼28和電極30之間提供諸如一種或多種聚合物的絕緣材料，并且圓頂外殼28可進一步用作傳遞射頻消融能量的管道。
[0027]醫(yī)療設(shè)備20可進一步包括位于軸22上的輔助電極32，用于確定與從電極陣列30獲取的相應電位有關(guān)的電位。電極32可位于電極陣列30近端的預定距離處。還可包括專用的起搏電極34，將來自電極陣列的記錄或監(jiān)測的信號與本地心跳同步。輔助電極32和起搏電極34可具有相對光滑外表面，具有最小凸起或沒有凸起。輔助電極32和起搏電極34可包括基本圓柱形帶，例如，這些基本圓柱形帶與縱軸同軸地圍繞或以其它方式附連至軸22。這些電極可與軸22的外表面平齊，或可凹進以減少與組織直接或去極化接觸的可能性?？蛇x地，輔助電極30可凹進，而起搏電極32可較大并增大其露出量并與要被起搏的組織接觸。
[0028]醫(yī)療設(shè)備還可包括特征以指示在醫(yī)療階段過程中至少一個組件當前位于何處。例如，可用一個或多個射線透不過的或其它可跟蹤標記來指示電極陣列30以及輔助電極32和起搏電極34的實時位置。
[0029]再次參見圖1，控制/處理單元12被耦合至前述圖像捕捉或采集設(shè)備(多個)16、生理評估設(shè)備18、和/或介入 醫(yī)療設(shè)備20中的一個或多個?？刂茊卧?2可被用來接收和/或處理從附連的設(shè)備16、18、20傳來的信息，以及在其使用期間將操作命令或信號送至設(shè)備。例如，控制單元12可具有用于從附連的設(shè)備獲取信號的合適的組件，并也可包括一個或多個傳感器以監(jiān)測整個系統(tǒng)的操作參數(shù)，例如包括控制單元12和/或所耦合的設(shè)備中的壓力、溫度、流速、體積、或類似測量值。
[0030]控制單元12和設(shè)備之間的耦合和通信可通過本領(lǐng)域已知的直接有線連接或通過無線通信協(xié)議實現(xiàn)?？刂茊卧?2可包括一個或多個控制器、處理器、和/或軟件模塊，它們包含指令或算法以提供此處描述的設(shè)備、特征、序列、計算、或過程的自動操作和執(zhí)行?？刂茊卧?2可包括電子存儲介質(zhì)36，其留存與控制單元12和/或設(shè)備16、18、20的操作有關(guān)的信息，包括之前從患者14獲取的所存儲的解剖和/或生理信息。
[0031]系統(tǒng)10可包括與控制單元12通信以提供與所附連的設(shè)備16、18、20、和/或患者14有關(guān)的視覺信息的顯示器38，以及幫助控制單元12和設(shè)備的一個或多個方面的操作的一個或多個用戶控制40。顯示器38可包括例如陰極射線管(CRT)、液晶顯示器(LCD)、或其它視覺接口，其一般包括多個像素或分段的顯示元件以使來自控制單元12和/或所耦合的設(shè)備的信息可視化。顯示器38可以是觸摸屏工作的并可從控制單元12移除或解除以利于使用和查看。可選地，顯示器38在可與控制單元12 —起結(jié)合在便攜式平板設(shè)備內(nèi)。
[0032]系統(tǒng)10可進一步提供對顯示器38上提供的指定圖像和/或信息的操控。可通過操控用戶控制40和控制單元12的編程/處理組件來實現(xiàn)對顯示器38上的圖像和信息的所選特性或配置的選擇、操控、處理、和/或可視化。這樣的選擇性操控可包括調(diào)整、旋轉(zhuǎn)、平移、或縮放顯示器38上的一個或多個圖像的所選部分。
[0033]現(xiàn)在參見圖3，其示出顯示器38上的醫(yī)療信息的示例性視覺呈現(xiàn)。顯示器38—般可包括指示可用選項的菜單條42以及與控制單元12、顯示器38、和/或所耦合的設(shè)備16、18,20關(guān)聯(lián)的其它可選組件。顯示器38可進一步包括背景44，作為顯示其它圖像或信息所依憑的對比背景幕。
[0034]顯示器38 —般可包括顯示第一圖像46的第一多個像素，該第一圖像46至少部分地由從圖像獲取設(shè)備16、生理評估設(shè)備18、和/或醫(yī)療設(shè)備20中的一個或多個所接收的信息所產(chǎn)生。可從患者14采集導致第一圖像46的信息并基本實時地顯示，和/或由從控制單元12的存儲介質(zhì)36調(diào)用的之前獲取的信息中顯示。第一圖像46可包括患者14的解剖結(jié)構(gòu)或區(qū)域(例如心臟)的圖形再現(xiàn)或示圖，并可占據(jù)顯示器38的大量部分以易于操作者查看和參考。第一圖像46也可包括一個或多個醫(yī)療設(shè)備20，這些醫(yī)療設(shè)備具有鄰近所顯示的解剖結(jié)構(gòu)的一個或多個診斷和/或治療元件48 (諸如上述那些)。
[0035]顯示器38可提供相同解剖或生理構(gòu)造的具有不同視點或取向的多個圖像。例如，可由第二多個像素顯示第二圖像50，其中第二圖像50是第一圖像46的可選取向。如圖3所示，第一圖像46可包括圖示結(jié)構(gòu)的前后示圖，而第二圖像50可包括同一解剖結(jié)構(gòu)的右側(cè)示圖的表示。當然，可在顯示器38上提供其它視點，并且顯示器38可包括基準指示或標記52，其表示從中顯示第一和第二圖像的視點。顯示器38可進一步包括基準平面54的表示以幫助用戶識別在任何給定時間圖像的圖示取向。成像的基準平面54可以是例如常見的中切、冠狀、和/或橫向解剖平面并可與生理評估設(shè)備(多個)18、圖像捕捉設(shè)備(多個)16、或醫(yī)療設(shè)備(多個)20中的一個對齊。
[0036]顯示器38還可包括示出第三圖像56的第三多個像素，該第三圖像56至少部分地從圖像采集設(shè)備16、生理評估設(shè)備18、和/或醫(yī)療設(shè)備20中的一個或多個接收的信息產(chǎn)生。第三圖像56可包括與生理評估、測量值、或所監(jiān)測的條件對應的一個或多個值的圖形再現(xiàn)或表示。例如，第三圖像56可包括與患者14的ECG、EMG、血壓、和/或氧濃度對應的一個或多個信號軌跡或視覺指示。第三圖像56可包括與儀器使用或狀態(tài)相關(guān)的圖像或信息。例如，第三圖像56可包括對于治療持續(xù)時間、關(guān)于圖像采集設(shè)備16、生理評估設(shè)備18、和/或醫(yī)療設(shè)備20中之一的預期或?qū)嶋H工作參數(shù)的信息(例如設(shè)備的溫度測量值和閾值、設(shè)備的電連接或傳感器狀態(tài)以 及活動、ON或OFF等等)的一個或多個指示。第三圖像56可包括所監(jiān)測或測得的信息的一個或多個信號軌跡或指示，包括因?qū)τ诘谌龍D像56作出貢獻的信息被更新或獲取而流過或掃過顯示器38的一部分的周期性更新的圖像或圖形。
[0037]可使用系統(tǒng)10來為醫(yī)師處理和/或顯示解剖和生理信息。根本上說，可從圖像采集設(shè)備16、生理評估設(shè)備18、醫(yī)療設(shè)備20中的一個或多個采集、和/或從控制單元12的存儲介質(zhì)36調(diào)用足夠的信息來產(chǎn)生患者14的目標組織部位或解剖區(qū)域的圖像。一旦已從存儲器采集或加載了成像信息，則可由控制單元12處理該信息以在顯示器38上產(chǎn)生例如第一和/或第二圖像46、50。如前所述，第一和/或第二圖像可包括解剖結(jié)構(gòu)和/或醫(yī)療設(shè)備的定位。系統(tǒng)10還可在顯示器38上產(chǎn)生第三圖像56。
[0038]如前所述，第三圖像56可包括生理和/或儀器信息。第三圖像56可包括在患者的指定部位監(jiān)測到或獲取的一個或多個電描記圖，例如來自患者14的心臟區(qū)域的單相動作電位(MAP)信號?？赏ㄟ^例如將電極(諸如醫(yī)療設(shè)備20的電極30之一)放置為與組織部位接觸來獲取MAP信號?？刹倏蒯t(yī)療設(shè)備以將局部壓力從至少一個電極30施加至該組織，使得局部去極化獲取至少一個MAP信號，該MAP信號可從醫(yī)療設(shè)備20傳輸至控制單元12。
[0039]轉(zhuǎn)向圖4，其示出單相動作電位信號的示例性波形。該波形一般包括休止電位58、去極化段60、和復極化段62，它們指示由于離子流入和流出引起的下層細胞的跨膜電位隨時間的變化。系統(tǒng)10可接收、處理、和/或計算所獲取或監(jiān)測的MAP信號的數(shù)個參數(shù)或特性，并向手術(shù)醫(yī)師呈現(xiàn)該信息或基于這樣的信息的指示。例如，MAP波形可一般地定義峰值電壓振幅Ap和達到該峰值振幅Ap所需的持續(xù)時間TAp。去極化段的關(guān)聯(lián)的上行程速度Vap可被定義為峰值振幅Ap除以持續(xù)時間TAp。MAP波形還可一般地定義復極化段62中的平穩(wěn)段“P”，并且可由控制單元12計算峰值振幅Ap的電壓與平穩(wěn)段“P”處的電壓之差。還可由控制單元12測量、處理、或計算所獲取的MAP信號的額外時序和電壓特性。例如，可計算或測量從最初的去極化開始直至返回到基線或休止電位的總持續(xù)時間Tt。還可測量或計算下降或回落為峰值振幅Ap的百分比的電壓關(guān)聯(lián)的時間，例如電壓下落至峰值振幅Ap的90%所花費的時間Ap-T9tl，或者下落至其它選定的電壓百分比所花費的時間-T%。此外，可計算接下來的MAP信號或波形之間的不應期或持續(xù)時間，即到達休止電位的復極化段和接下來的去極化段之間的時間段。
[0040]控制單元12可處理、計算、或以其它方式測量多個這樣的MAP信號度量并提供對于異常組織形態(tài)、具體解剖結(jié)構(gòu)、或生理功能的指示，以及提供評價系統(tǒng)10的接觸狀態(tài)和其它工作參數(shù)的基準。例如，圖5示出包括心電圖63和兩個電描記圖信號64、66的多個信號。電描記圖信號64、66兩者示出去極化段或尖峰，但沒有平穩(wěn)段或其它MAP信號特性(控制單元12可通過評估峰值振幅Ap的電壓與平穩(wěn)段“P”處的電壓之差、或通過例如相比預期或預定義的閾值來計算從 最初去極化開始并回到基線的總持續(xù)時間Tt進行分析和推斷)。這些特性暗示組織部位可包括構(gòu)成瘢痕組織或消融的組織的無活性心肌細胞，或者暗示醫(yī)療設(shè)備20和組織部位之間的接觸不充分。基于處理前述參數(shù)，控制單元12可產(chǎn)生警報以重新放置該設(shè)備或通過成像裝置檢驗接觸，和/或通過源自對MAP信號的分析得出的形態(tài)來顯示器上視覺地指定特定組織區(qū)域。
[0041]轉(zhuǎn)向圖6，示出兩個信號，其中第一信號64包括比第二信號66更大的MAP特性?？刂茊卧?2可基于此處描述的對于參數(shù)的分析和處理接收來來自一個或多個源的多個MAP信號，相對另一個上選擇一個信號為手術(shù)者或醫(yī)師在顯示器38上顯示，同時附加地或可選地產(chǎn)生應該重新放置獲取第二信號66的源或設(shè)備的警報。在圖7中，第一和第二信號64、66初始地顯示定性的MAP特性，已然劣化成不同的信號外形。控制單元12可連續(xù)地訪問MAP信號參數(shù)并如果信號中出現(xiàn)任何這樣的變化則產(chǎn)生已經(jīng)喪失與組織的充分接觸的警報。
[0042]還可使用MAP信號特性來區(qū)分組織結(jié)構(gòu)。例如，從諸如竇房結(jié)的起搏器單元獲取的MAP信號與傳導和心肌單元的MAP信號不同。鈣是負責起搏器單元去極化的主要電解液，而鈉和鉀是負責心肌單元和專門用于傳導脈沖的單元的去極化的主要電解液。
[0043]控制單元12還可將一個或多個MAP信號或其特性與心電圖信號比較以評價或驗證所接收的信號信息的質(zhì)量。具體地說，可將MAP信號或波形的時序與表面電描記圖或心電圖的P、QRS、和/或T波段進行比較。例如，可使用MAP信號的復極化段與心電圖的T波的復極化表示重合的程度來評價MAP信號的質(zhì)量。
[0044]可將所獲取的MAP信號的經(jīng)處理或計算的度量與預期或預定的基線或閾值進行比較、或與指定的組織區(qū)域內(nèi)取得的周圍群體(population)值或測量值進行比較。所獲取的MAP信號度量與預期或周圍值或測量值之差可由系統(tǒng)10圖形地顯示，從而圖形地指示或映射異常行為的區(qū)域(它例如可表示下層的離子通道的不規(guī)則性)以幫助診斷或治療。這樣的離子通道不規(guī)則性可包括，例如，長QT綜合癥(它可由MAP信號上超出指定閾值的延長的平穩(wěn)段所指示)或Burgada綜合癥(它可由MAP信號的平穩(wěn)段內(nèi)的“障礙(saddlebag) ”或下降來表示)。
[0045]圖形指示可包括空間和/或時間呈現(xiàn)以指示跨多個位置的特性或基本單個位置的隨時間的度量和分析。例如，再次參見圖3，第一和第二圖像46、50可包括患者的組織區(qū)域或結(jié)構(gòu)的解剖渲染?？蓪⒃醋詫AP信號度量的分析的信息圖形地覆蓋與在患者體內(nèi)取得MAP信號的位置對應的圖像處的位置的第一和/或第二圖像46、50或可結(jié)合到該第一和/或第二圖像46、50內(nèi)，該信息還可包括時間標記或其它時間指示。可通過跟蹤例如被用于記錄或以其他方式獲得MAP信號的醫(yī)療設(shè)備20來獲取MAP信號的位置信息?？赏ㄟ^業(yè)內(nèi)已知的醫(yī)療設(shè)備跟蹤系統(tǒng)和方法來獲取與醫(yī)療設(shè)備20有關(guān)的位置或部位信息以及由此的MAP信號。
[0046]MAP信號特性的經(jīng)計算或處理的值可被分配或關(guān)聯(lián)至圖形指示以在顯示器38上強調(diào)所測得或處理的值與預期值的差異。例如，圖8示出沿兩個不同的軸可用來圖形地區(qū)別與預期值(例如0，0)的變化的色彩方案。對于MAP信號值，這些軸可分別表示電壓和時間上的變化。這些色彩變化然后被顯示在第一和/或第二圖像的段68上，這些段68已通過電生理學讀數(shù)或測量值被映射。如圖3所示，經(jīng)映射的段68在解剖渲染上直接圖形地示出與預期值具有偏離的區(qū)域或部分，而落在預期范圍內(nèi)的MAP信號的值或度量被圖示為基色。作為參考，經(jīng)映射的段68在圖9中以基本平面的形式示出。所計算的值和/或偏離可在空間或時間基礎(chǔ)上被分配給圖形指示。例如，經(jīng)映射、所顯示的區(qū)域可表示一個位置與下一位置的不同值(即不同色彩)，或可包括基于來自單個位置的測得值隨時間的偏離或變化所分配的圖形指示或色彩(即，基色表示隨時間幾乎沒有變化，而另一色彩或標記表示隨時間的顯著變化)。
[0047]系統(tǒng)10還可提供視覺或圖形指示，它們至少部分地基于MAP信號的經(jīng)測得和/或處理的度量，建議或推薦用于治療或進一步動作的位置。例如，如果MAP信號分析包括偏離預期值的多個度量或特性，則控制單元14和/或顯示器可產(chǎn)生“標志(flag) ”或“熱點”指示(除了代表所測得的偏移的圖形指示外)以供進一步動作。在顯示器上產(chǎn)生這樣的警報或視覺標記的標準可包括相比臨床預期值或患者特定的數(shù)據(jù)對測得MAP特性中的一個或多個的分析。產(chǎn)生這樣的警報的閾值可包括例如MAP信號的至少三個度量超出預期值(即上行程速度、平穩(wěn)段持續(xù)時間、最大電壓等)。
[0048]盡管映射的段在圖3中被圖示為第一圖像46的一部分，然而可構(gòu)想的是，為電生理學活動和MAP度量而映射整個解剖區(qū)域及其關(guān)聯(lián)的成像的渲染。另外，盡管所映射的段68圖示為包括多個像正方形的區(qū)段，然而可構(gòu)想的是，渲染的圖像可被分成無數(shù)種不同的分組以指示期望的MAP信號參數(shù)或賦予的值。例如，三維渲染可包括在指示組織形貌改變的頂點處相交的多個三角形，所得的電生理評估被分配或歸于圖像上的各個三角形。此外，盡管前面部分的說明書描述了數(shù)據(jù)被映射至三維模型，但數(shù)據(jù)也可被映射至任何圖上，包括但不限于二維或三維、靜態(tài)或時變的圖像或模型。
[0049]本領(lǐng)域技術(shù)人員應當理解，本發(fā)明不限于在上文中已具體示出并描述的內(nèi)容。另外，除非作出相反提及，應該注意所有附圖都不是按比例的。在不背離本發(fā)明范圍和精神的情況下根據(jù)以上示教可能有各種修改和變型， 本發(fā)明只受所附權(quán)利要求書限制。
【權(quán)利要求】
1.一種醫(yī)療系統(tǒng)，包括: 顯示器； 與所述顯示器通信的控制單元，所述控制單元: 接收解剖區(qū)域的單相動作電位信號； 接收與所述單相動作電位信號關(guān)聯(lián)的三維位置信息； 計算與所述單相動作電位信號的去極化段對應的值；以及 基于所述三維位置信息和所述計算的值產(chǎn)生所述解剖區(qū)域的圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述控制單元通信的醫(yī)療設(shè)備，所述醫(yī)療設(shè)備包括多個電極。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元: 獲取心電圖信號； 將所述單相動作電位信號的至少一部分與所述心電圖信號的至少一部分進行比較；以及 至少部分地基于所述比較產(chǎn)生警報。
4.如權(quán)利要求1 所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述控制單元通信的圖像采集設(shè)備。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像是使用基于電位的導航產(chǎn)生的。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述基于電位的導航包括在鄰近所述解剖區(qū)域的三維空間中跟蹤所述多個電極中的一個或多個。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，與所述去極化段對應的值的計算包括對持續(xù)時間的計算。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，與所述去極化段對應的值的計算包括對上行程速度的計算。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，與所述去極化段對應的值的計算包括: 最大振幅值的計算；以及 對于所述單相動作電位信號回退至所述最大振幅值的預定百分比的持續(xù)時間的計算。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元至少部分地基于所述所計算的值來標識組織結(jié)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，由被放置為與所述解剖區(qū)域接觸的醫(yī)療設(shè)備來產(chǎn)生所述單相動作電位信號，所述控制單元至少部分地基于所述計算的值來產(chǎn)生接觸狀態(tài)指示。
12.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述單相動作電位信號的至少一部分與所述心電圖之間的比較包括所述單相動作電位信號的一部分與所述心電圖信號的T波部分之間的比較。
13.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元在所述解剖區(qū)域的圖像上顯示所述值的值圖形指示。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖形指示包括被賦予所述值的色彩。
15.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述解剖區(qū)域包括心臟的至少一部分。
16.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元至少部分地基于所述計算的值在所述圖像上產(chǎn)生圖形治療指示，所述圖形治療指示提供推薦的治療位置。
【文檔編號】A61B5/0408GK103648375SQ201280027415
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月12日
【發(fā)明者】M·T·斯圖爾特, S·W·戴維, G·德斯柔徹斯 申請人:麥德托尼克消融前沿有限公司