確定與生物節(jié)律異常有關(guān)的規(guī)律性的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開確定與心臟節(jié)律異常有關(guān)的規(guī)律性的實(shí)例系統(tǒng)和方法。根據(jù)所述方法，針對(duì)第二心臟信號(hào)在多個(gè)第二時(shí)間點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)處理第一心臟信號(hào)在多個(gè)第一時(shí)間點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)以界定第一心臟信號(hào)對(duì)第二心臟信號(hào)的多個(gè)坐標(biāo)對(duì)。然后，確定超過臨界值的規(guī)律性指數(shù)。所述規(guī)律性指數(shù)指示第一心臟信號(hào)與第二心臟信號(hào)之間的多個(gè)坐標(biāo)對(duì)的近似同余性。
【專利說明】確定與生物節(jié)律異常有關(guān)的規(guī)律性的方法和系統(tǒng)
[0001]聯(lián)邦授權(quán)
[0002]本發(fā)明是使用國(guó)家衛(wèi)生研究所(the Nat1nal Institutes of Health)授予的補(bǔ)助金HL83359和HL103800，在政府支持下完成。政府享有本發(fā)明的某些權(quán)利。
[0003]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0004]本申請(qǐng)要求2012年5月14日提交的美國(guó)申請(qǐng)第13/470，705號(hào)和2011年12月9日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第61/569，132號(hào)的權(quán)益，這些申請(qǐng)的公開內(nèi)容是以引用其全文的方式并入本文。
[0005]背景

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0006]本申請(qǐng)大體上關(guān)于生物節(jié)律異常。更具體來說，本申請(qǐng)關(guān)于識(shí)別生物節(jié)律異常(如心臟節(jié)律異常)的源的系統(tǒng)和方法。
[0007]發(fā)明背景
[0008]心臟節(jié)律異常在全世界十分常見而且是發(fā)病和死亡的重要誘因。心臟電系統(tǒng)故障是心臟節(jié)律異常的直接原因。心臟節(jié)律異常以許多種形式存在，其中以心房纖維性顫動(dòng)(AF)、心室性心搏過速(VT)和心室纖維性顫動(dòng)(VF)最為復(fù)雜和最難以治療。雖然其它節(jié)律異常治療起來較為簡(jiǎn)單，但也可能是臨床顯著的，其包括房性心動(dòng)過速(AT)、室上性心動(dòng)過速(SVT)、心房撲動(dòng)(AFL)、房性期前收縮/搏動(dòng)(SVE)和室性期前收縮/搏動(dòng)(PVC)。雖然在正常情況下，竇結(jié)使心臟保持竇性節(jié)律，但在某些情況下，正常竇結(jié)的快速激動(dòng)可導(dǎo)致不適當(dāng)?shù)母]性心搏過速或竇結(jié)折返，這兩種情況也屬于心臟節(jié)律異常。
[0009]治療心臟節(jié)律異常，尤其是復(fù)雜的AF、VF和VT節(jié)律異常極其困難。用于復(fù)雜節(jié)律異常的藥物學(xué)療法并非最優(yōu)。切除術(shù)在心臟節(jié)律異常中使用得越來越頻繁，通過經(jīng)血管將傳感器/探針調(diào)遣到心臟，或直接在手術(shù)時(shí)安裝，并將能量傳遞到心臟的某一位置，便可減輕和在一些情況中消除心臟節(jié)律異常。然而，在復(fù)雜的節(jié)律異常中，切除術(shù)往往遇到困難且無(wú)效，因?yàn)樽R(shí)別并定位心臟節(jié)律異常起因(源)的工具不夠精良且會(huì)阻礙能量傳遞到正確的心臟區(qū)域以消除異常。
[0010]已知用于治療簡(jiǎn)單心臟節(jié)律異常的某些系統(tǒng)和方法。在簡(jiǎn)單的心臟節(jié)律異常(例如，房性心動(dòng)過速)中，異常的源可以通過回溯激動(dòng)的最早位置識(shí)別，可以通過切除這個(gè)位置減輕和在一些情況中消除異常。即使在簡(jiǎn)單的心臟節(jié)律異常中，切除心臟節(jié)律異常的起因?qū)⒂龅教魬?zhàn)且經(jīng)驗(yàn)豐富的操刀醫(yī)師經(jīng)常需要數(shù)小時(shí)來切除具有一致逐拍心跳激動(dòng)模式的簡(jiǎn)單節(jié)律異常(如房性心動(dòng)過速)。
[0011]即使有，但已知成功識(shí)別復(fù)雜節(jié)律異常(如AF、VF或多形性VT)的系統(tǒng)和方法甚少。在復(fù)雜節(jié)律異常中，無(wú)法識(shí)別激動(dòng)發(fā)起的最早位置，因?yàn)榧?dòng)發(fā)起模式逐拍心跳地變化。
[0012]診斷并治療心臟節(jié)律異常大體上涉及將具有多個(gè)傳感器/探針的導(dǎo)管經(jīng)病患血管導(dǎo)入心臟。傳感器檢測(cè)在傳感器所在的心臟位置處的心電活動(dòng)。電活動(dòng)大體上被處理成表示傳感器位置處的心臟激動(dòng)的電描記圖信號(hào)。
[0013]在簡(jiǎn)單的心臟節(jié)律異常中，每個(gè)傳感器位置處的信號(hào)大體上是逐拍心跳一致的，從而支持最早激動(dòng)的識(shí)別。然而，在復(fù)雜節(jié)律異常中，每個(gè)傳感器位置處的信號(hào)可以隨著逐拍心跳在各種形狀的一種、幾種和多種變形之間轉(zhuǎn)變。例如，在AF中當(dāng)傳感器位置的信號(hào)包括5、7、11或更多種變形時(shí)，那么就難以(雖然并非不可能)識(shí)別信號(hào)中的哪些變形局限于所述的心臟傳感器位置(即，局部激動(dòng)發(fā)起)而非鄰近的心臟傳感器位置(即，遠(yuǎn)場(chǎng)激動(dòng)發(fā)起)或簡(jiǎn)單地是來自病患心臟的另一部分、其它解剖結(jié)構(gòu)或外部電子系統(tǒng)的噪聲。以上變形造成難以(雖然并非不可能)識(shí)別在傳感器位置信號(hào)中的心跳的激動(dòng)發(fā)起時(shí)間。
[0014]還沒有已知能夠獨(dú)立于識(shí)別激動(dòng)發(fā)起時(shí)間并將其指派給連續(xù)心跳信號(hào)來識(shí)別心臟節(jié)律異常的源的系統(tǒng)和方法。由于識(shí)別激動(dòng)發(fā)起時(shí)間存在困難，所以這極大地限制了心臟節(jié)律異常源的診斷，尤其是對(duì)于復(fù)雜節(jié)律異常，而且限制了旨在將其消除的治療。
發(fā)明概要
[0015]本發(fā)明適用于識(shí)別各種節(jié)律(包括正常和異常心臟節(jié)律)，以及其它生物節(jié)律及節(jié)律異常(如神經(jīng)癲癇發(fā)作、食道痙攣、膀胱不穩(wěn)定、腸易激綜合征和其它生物異常)的源，可記錄其生物信號(hào)從而允許確定、診斷和/或治療異常的起因(或源)。本發(fā)明不依賴于或計(jì)算任何傳感器位置處的信號(hào)的激動(dòng)發(fā)起，并因此在提供復(fù)雜激動(dòng)模式和復(fù)雜變化心跳信號(hào)的復(fù)雜節(jié)律異常中特別有用。尤其可用于識(shí)別心臟節(jié)律異常的起因以使可以方便地對(duì)其加以治療。
[0016]復(fù)雜心臟節(jié)律異常一般導(dǎo)致一系列激動(dòng)模式，其極其難以破譯，導(dǎo)致至今仍無(wú)法確定心跳的準(zhǔn)確激動(dòng)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)尤其在于能夠從傳感器位置處的信號(hào)相對(duì)于鄰近傳感器位置處的信號(hào)的規(guī)律性識(shí)別復(fù)雜節(jié)律異常的源，從而獨(dú)立于在這些傳感器位置處的信號(hào)中指派具體激活發(fā)起時(shí)間(識(shí)別心跳)。如此一來，本發(fā)明支持確定待治療的心臟節(jié)律異常的源。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明提供了可以當(dāng)將感測(cè)裝置(如其上具有傳感器的導(dǎo)管)用在病患上或附近時(shí)可以快速執(zhí)行，和接著治療心臟組織以改善異常和在許多情況種治愈異常的方法和系統(tǒng)。由于本發(fā)明將提供心臟節(jié)律異常源的位置，因此治療可以立即進(jìn)行。
[0017]現(xiàn)有方法和系統(tǒng)無(wú)法確定節(jié)律異常的源并因此無(wú)法為有意義且有療效的治療提供瞄準(zhǔn)所述源的方式。另外，現(xiàn)有方法和系統(tǒng)要求大量且復(fù)雜的治療步驟且仍無(wú)法提供確定心臟節(jié)律異常的源的方式。相對(duì)地，本發(fā)明用相對(duì)少數(shù)量步驟來確定心臟節(jié)律異常，包括復(fù)雜的心房和心室纖維性顫動(dòng)節(jié)律異常的源。
[0018]根據(jù)實(shí)施方案，公開了測(cè)量與心臟節(jié)律相關(guān)的規(guī)律性的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括至少一個(gè)計(jì)算裝置。所述至少一個(gè)計(jì)算裝置被配置以針對(duì)第二心臟信號(hào)在多個(gè)第二時(shí)間點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)處理第一心臟信號(hào)在多個(gè)第一時(shí)間點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)以界定第一心臟信號(hào)對(duì)第二心臟信號(hào)的多個(gè)坐標(biāo)對(duì)。所述至少一個(gè)計(jì)算裝置還被配置以確定超過臨界值的規(guī)律性指數(shù)，所述規(guī)律性指數(shù)指示所述第一心臟信號(hào)和所述第二心臟信號(hào)之間的所述多個(gè)坐標(biāo)對(duì)的近似同余性。
[0019]所述至少一個(gè)計(jì)算裝置還被配置以從多個(gè)心臟信號(hào)反復(fù)選擇心臟信號(hào)對(duì)，每對(duì)具有第一心臟信號(hào)和不同的第二心臟信號(hào)。所述至少一個(gè)計(jì)算裝置還被配置以實(shí)施每對(duì)反復(fù)選擇的心臟信號(hào)對(duì)的處理并確定。所述至少一個(gè)計(jì)算裝置還被配置以構(gòu)建所述反復(fù)選擇的心臟信號(hào)對(duì)的規(guī)律性指數(shù)矩陣，并利用所述規(guī)律性指數(shù)矩陣確定節(jié)律異常的一個(gè)或多個(gè)源。為了確定節(jié)律異常的所述一個(gè)或多個(gè)源，所述至少一個(gè)計(jì)算裝置被配置以從所述矩陣識(shí)別與相比于鄰近心臟區(qū)域處的規(guī)律性指數(shù)的高規(guī)律性指數(shù)相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)心臟區(qū)域。
[0020]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，公開了測(cè)量與心臟的節(jié)律異常相關(guān)的規(guī)律性的方法。所述方法包括通過計(jì)算裝置針對(duì)第二心臟信號(hào)在多個(gè)第二時(shí)間點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)處理第一心臟信號(hào)在多個(gè)第一時(shí)間點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)以界定第一心臟信號(hào)對(duì)第二心臟信號(hào)的多個(gè)坐標(biāo)對(duì)。所述方法還包括通過所述計(jì)算裝置確定超過臨界值的規(guī)律性指數(shù)，所述規(guī)律性指數(shù)指示所述第一心臟信號(hào)和所述第二心臟信號(hào)之間的所述多個(gè)坐標(biāo)對(duì)的近似同余性。
[0021]所述方法還包括從多個(gè)心臟信號(hào)反復(fù)選擇心臟信號(hào)對(duì),每對(duì)具有第一心臟信號(hào)和不同的第二心臟信號(hào)。所述方法還包括實(shí)施每對(duì)反復(fù)選擇的心臟信號(hào)對(duì)的處理并確定。所述方法還包括構(gòu)建所述反復(fù)選擇的心臟信號(hào)對(duì)的規(guī)律性指數(shù)矩陣，并利用所述規(guī)律性指數(shù)矩陣確定節(jié)律異常的一個(gè)或多個(gè)源。
[0022]為了確定節(jié)律異常的所述一個(gè)或多個(gè)源，所述方法還包括從所述矩陣識(shí)別與相比于鄰近心臟區(qū)域的規(guī)律性指數(shù)的高規(guī)律性指數(shù)相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)心臟區(qū)域。
[0023]根據(jù)又一實(shí)施方案，提供治療心臟節(jié)律異常的方法。所述方法包括從多個(gè)心臟信號(hào)反復(fù)選擇心臟信號(hào)對(duì)，每對(duì)具有第一心臟信號(hào)和不同的第二心臟信號(hào)。所述方法還包括針對(duì)不同的第二心臟信號(hào)在多個(gè)第二時(shí)間點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)處理第一心臟信號(hào)在多個(gè)第一時(shí)間點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)以界定關(guān)于每個(gè)選擇對(duì)的所述第一心臟信號(hào)對(duì)所述不同第二心臟信號(hào)的多個(gè)坐標(biāo)對(duì)。然后，所述方法包括確定每個(gè)選擇對(duì)的超過臨界值的規(guī)律性指數(shù)，所述規(guī)律性指數(shù)指示所述第一心臟信號(hào)與所述不同的第二心臟信號(hào)之間的所述多個(gè)坐標(biāo)對(duì)的近似同余性。
[0024]所述方法還包括構(gòu)建所述選擇對(duì)的規(guī)律性指數(shù)矩陣并利用所述指數(shù)矩陣確定心臟節(jié)律異常的一個(gè)或多個(gè)源。所述方法還包括治療所述一個(gè)或多個(gè)源處的心臟組織以抑制或消除所述心臟節(jié)律異常。為了治療心臟組織，所述方法包括將切除、電能、機(jī)械能、藥物、細(xì)胞、基因和生物制劑中的一種或多種傳遞給所述一個(gè)或多個(gè)源處的心臟組織。
[0025]將通過閱讀以下實(shí)例實(shí)施方案的詳細(xì)描述并結(jié)合附圖了解本申請(qǐng)的這些和其它目的、目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)。
[0026]附圖簡(jiǎn)述
[0027]—些實(shí)施方案是通過實(shí)例的方式闡明且不限制于附圖，其中:
[0028]圖1示出識(shí)別心臟節(jié)律異常的源的實(shí)例系統(tǒng)；
[0029]圖2示出可用于識(shí)別圖1中的心臟節(jié)律異常源的實(shí)例導(dǎo)管；
[0030]圖3A至圖3B示出來自定位于圖1中示出的心臟傳感器位置的傳感器的心臟節(jié)律異常的實(shí)例簡(jiǎn)單電描記圖信號(hào)和心臟節(jié)律異常的復(fù)雜電描記圖信號(hào)；
[0031]圖4示出基于圖1中示出的鄰近或遙遠(yuǎn)傳感器位置處的信號(hào)的周期性重復(fù)活動(dòng)(空間相位鎖)識(shí)別心臟節(jié)律異常的源的實(shí)例方法；
[0032]圖5是示出確定周期性重復(fù)活動(dòng)(空間相位鎖)以識(shí)別心臟節(jié)律異常的源的實(shí)例方法的流程圖；
[0033]圖6示出心臟節(jié)律異常的源(軌跡)的實(shí)例遷移和空間相位鎖識(shí)別這種心臟節(jié)律異常源的用途；
[0034]圖7示出識(shí)別心臟節(jié)律異常源的周期性重復(fù)活動(dòng)(規(guī)律性)指數(shù)的實(shí)例映射圖；和
[0035]圖8是通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的說明性實(shí)例的塊圖。

【具體實(shí)施方式】
[0036]本文公開用于識(shí)別心臟節(jié)律異常的源的系統(tǒng)和方法。在以下描述種，出于解釋的目的，描述了大量具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)實(shí)例實(shí)施方案的全面理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白實(shí)例實(shí)施方案可以在無(wú)需所有公開的具體細(xì)節(jié)下實(shí)踐。
[0037]圖1示出識(shí)別心臟節(jié)律異常的源的實(shí)例系統(tǒng)100。具體來說，所述實(shí)例系統(tǒng)100被配置以檢測(cè)從病患心臟收集/檢測(cè)到的與心臟節(jié)律異常有關(guān)的心臟信息(信號(hào))。所述系統(tǒng)100還被配置以處理所述信號(hào)從而確定病患心臟中與超過臨界值且不同于病患心臟中的多個(gè)鄰近組織區(qū)域的規(guī)律度的特定規(guī)律度相關(guān)的組織區(qū)域(或多個(gè)區(qū)域)。藉此確定的區(qū)域(或多個(gè)區(qū)域)指示了心臟節(jié)律異常的源。所述心臟包括右心房122、左心房124、右心室126和左心室128。
[0038]所述實(shí)例系統(tǒng)100包括導(dǎo)管102、信號(hào)處理裝置114、計(jì)算裝置16和分析數(shù)據(jù)庫(kù)118。
[0039]所述導(dǎo)管102被配置以檢測(cè)心臟中的心臟激動(dòng)信息并將檢測(cè)到的心臟激動(dòng)信息經(jīng)無(wú)線連接、有線連接或有線連接與無(wú)線連接兩者的組合傳輸?shù)剿鲂盘?hào)處理裝置114。所述導(dǎo)管包括可以經(jīng)病患血管插入心臟的多個(gè)探針/傳感器104至探針/傳感器112。
[0040]在一些實(shí)施方案種，傳感器104至傳感器112中的一個(gè)或多個(gè)可以不插入病患心臟。例如，一些傳感器可以經(jīng)由病患表面(例如，心電圖-ECG)或遠(yuǎn)程而不接觸病患(例如，心磁圖)地檢測(cè)心臟激動(dòng)。作為另一個(gè)實(shí)例，一些傳感器還可以從非電學(xué)感測(cè)裝置的心臟運(yùn)動(dòng)推導(dǎo)出心臟激動(dòng)信息(例如，超聲波心動(dòng)圖)。在各個(gè)實(shí)施方案中，這些傳感器可分開或按不同組合使用，且這些分開或不同組合還可以與插入病患心臟的傳感器組合使用。
[0041]定位在所關(guān)注的心臟傳感器位置的傳感器104至傳感器112可以檢測(cè)在所述傳感器位置處的心臟激動(dòng)信息且還可以傳遞能量以在所述傳感器位置切除心臟。注意傳感器104至傳感器112還可以從重疊的心臟區(qū)域(例如，右心房122和左心房124)檢測(cè)心臟激動(dòng)信息。
[0042]所述信號(hào)處理裝置114被配置以將由傳感器104至傳感器112在傳感器位置檢測(cè)到的心臟激動(dòng)信息處理(例如，凈化和放大)成電描記圖信號(hào)并將經(jīng)處理的信號(hào)提供給計(jì)算裝置116用于根據(jù)本文公開的方法加以分析。在處理來自傳感器104至傳感器112的心臟激動(dòng)信息時(shí)，信號(hào)處理裝置114可以減去來自心臟120的重疊區(qū)域的心臟激動(dòng)信息以將經(jīng)處理的信號(hào)提供給計(jì)算裝置116用于處理。雖然在一些實(shí)施方案中，所述信號(hào)處理裝置114被配置以提供單極信號(hào)，但在其它實(shí)施方案中，信號(hào)處理裝置114可提供雙極信號(hào)。
[0043]所述計(jì)算裝置116被配置以從所述信號(hào)處理裝置114接收檢測(cè)到/經(jīng)處理的信號(hào)且還被配置以根據(jù)本文公開的方法分析所述信號(hào)以確定病患心臟的鄰近區(qū)域的規(guī)律性，從而可以生成可用于定位心臟節(jié)律異常源和消除所述源的規(guī)律性映射圖(表示)。
[0044]分析數(shù)據(jù)庫(kù)118被配置以支持或輔助計(jì)算裝置116的信號(hào)分析。在一些實(shí)施方案中，分析數(shù)據(jù)庫(kù)118可儲(chǔ)存與一段時(shí)間內(nèi)在多個(gè)鄰近傳感器位置處的信號(hào)相關(guān)或基于其產(chǎn)生的規(guī)律性映射圖，如本文更詳細(xì)描述。所述分析數(shù)據(jù)庫(kù)118還可提供與所述規(guī)律性映射圖相關(guān)的中間數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存。
[0045]圖2示出經(jīng)由在所關(guān)注的心臟120傳感器位置處的多個(gè)傳感器240檢測(cè)電信號(hào)的實(shí)例導(dǎo)管200。導(dǎo)管200可類似于或不同于導(dǎo)管102且傳感器240可以類似于或不同于圖1中的傳感器104至傳感器112。
[0046]導(dǎo)管200包括多個(gè)齒槽(或經(jīng)絡(luò))220，每個(gè)可以包括多個(gè)傳感器(或探針)240。通過沿桿軸245轉(zhuǎn)動(dòng)，齒槽或經(jīng)絡(luò)220可以如230所描繪般從空間上更廣闊地間隔或分離或如235所描繪般從空間上更貼近地間隔。
[0047]傳感器240的不同空間排列(經(jīng)由齒槽220的空間分離)可以具有從空間上延伸所關(guān)注的心臟120面積的作用。按照空間排列定位在所關(guān)注的心臟120傳感器位置的傳感器240可以檢測(cè)在所述傳感器位置處的心電信號(hào)且還可以傳遞能量以切除(或按其它治療方式治療)在所述傳感器位置處的心臟。
[0048]可使用具有各種傳感器240空間排列的不同導(dǎo)管，如螺旋、徑向輻條或其它空間排列。
[0049]圖3A示出來自定位于心臟120的傳感器位置的傳感器的心臟節(jié)律異常的簡(jiǎn)單心電圖信號(hào)的實(shí)例。
[0050]作為實(shí)例，所述心臟節(jié)律異常可以是復(fù)雜節(jié)律異常AF、VF和多形性VT，或另一種心臟節(jié)律異常。在這個(gè)實(shí)例中，信號(hào)大體上展示可識(shí)別激動(dòng)發(fā)起(例如，對(duì)于心跳來說)。心跳可表征為具有尖銳轉(zhuǎn)折點(diǎn)和高斜率去極化的激動(dòng)發(fā)起，接著是一段溫和、低偏差斜率再極化期，這一般持續(xù)約10ms至250ms之間。
[0051]圖3A中的簡(jiǎn)單信號(hào)之間的規(guī)律性或相位關(guān)系大體上易于識(shí)別。
[0052]圖3B示出來自定位于心臟120的傳感器位置的傳感器的心臟節(jié)律異常的復(fù)雜心電圖信號(hào)的實(shí)例。作為實(shí)例，所述心臟節(jié)律異常可以是復(fù)雜節(jié)律異常AF、VF和多形性VT，或另一種心臟節(jié)律異常。
[0053]圖3B中的信號(hào)大體上不展示可識(shí)別激動(dòng)發(fā)起(例如，對(duì)于心跳來說)。所述信號(hào)包括由心臟節(jié)律異常導(dǎo)致的多個(gè)短時(shí)間變形，其造成激動(dòng)發(fā)起的辨別(去極化)過于困難。類似地，圖3B中的復(fù)雜信號(hào)之間的規(guī)律或相位關(guān)系不容易辨別。
[0054]圖4示出基于在圖1示出的鄰近(或遙遠(yuǎn))心臟120傳感器位置的周期性重復(fù)活動(dòng)(規(guī)律)(例如，空間相位鎖)識(shí)別心臟節(jié)律異常的源的實(shí)例方法。
[0055]圖4的版面(A)示出從圖1的三個(gè)鄰近心臟120傳感器位置(部位1、部位2和部位3)獲得的三(3)個(gè)實(shí)例信號(hào)(例如，ECG信號(hào))，例如經(jīng)由導(dǎo)管102、導(dǎo)管200中的電極。注意可以從導(dǎo)管102、導(dǎo)管200獲得多個(gè)信號(hào)，例如64個(gè)、128個(gè)或另一個(gè)數(shù)目的信號(hào)。信號(hào)中的每個(gè)是電壓時(shí)間序列。所述三個(gè)信號(hào)具有如導(dǎo)管102、導(dǎo)管200的傳感器所檢測(cè)般沿信號(hào)可變的振幅(例如，電壓)。為簡(jiǎn)明描述根據(jù)如下所述的實(shí)例方法的信號(hào)處理，示出了信號(hào)中的四個(gè)實(shí)例時(shí)間點(diǎn)(A、B、C和D)。然而，應(yīng)注意沿可以根據(jù)本文公開的實(shí)例方法加以處理的每個(gè)實(shí)例信號(hào)存在大量時(shí)間點(diǎn)。
[0056]根據(jù)實(shí)例方法，確定每個(gè)信號(hào)在多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)。所述導(dǎo)數(shù)可以是零階導(dǎo)數(shù)或較高階導(dǎo)數(shù)(例如，一階導(dǎo)數(shù)或二階導(dǎo)數(shù))。例如，確定第一(分析)心臟信號(hào)在多個(gè)第一時(shí)間點(diǎn)(例如，A、B、C和D)的導(dǎo)數(shù)。作為另一實(shí)例，確定第二(參考)心臟信號(hào)在多個(gè)第二時(shí)間點(diǎn)(例如，A、B、C和D)的導(dǎo)數(shù)。類似地，確定第三心臟信號(hào)在多個(gè)第三時(shí)間點(diǎn)(例如，A、B、C和D)的導(dǎo)數(shù)。在一些實(shí)施方案中，不同信號(hào)中的所述多個(gè)時(shí)間點(diǎn)是同期的。再次注意信號(hào)包括可以根據(jù)如本文描述的實(shí)例方法加以處理的大量時(shí)間點(diǎn)。
[0057]在圖4的版面⑶中，針對(duì)第二(參考)心臟信號(hào)在多個(gè)第二時(shí)間點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)處理第一(分析)心臟信號(hào)在多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)以界定第一心臟信號(hào)對(duì)第二心臟信號(hào)的多個(gè)坐標(biāo)對(duì)。這些坐標(biāo)對(duì)可以維持在存儲(chǔ)器中和/或保存到數(shù)據(jù)庫(kù)118。在一些實(shí)施方案中，與針對(duì)第二心臟信號(hào)處理第一心臟信號(hào)相關(guān)的所述多個(gè)坐標(biāo)對(duì)可加以描點(diǎn)并連接以生成多個(gè)閉環(huán)。例如，與實(shí)例時(shí)間點(diǎn)A至?xí)r間點(diǎn)D相關(guān)的坐標(biāo)對(duì)可加以描點(diǎn)并連接以生成第一閉環(huán)，如圖4的版面(B)的左部所示。
[0058]再參考圖4的版面(B)，可以對(duì)多個(gè)第一時(shí)間點(diǎn)和第二時(shí)間點(diǎn)重復(fù)所述描點(diǎn)并連接以生成如版面(B)右部所示的多個(gè)閉環(huán)。在這個(gè)實(shí)例中，出于說明目的，在版面(B)的左部示出基于時(shí)間點(diǎn)A至?xí)r間點(diǎn)D的單個(gè)閉環(huán)。所述單個(gè)閉環(huán)可以表示心臟節(jié)律的單個(gè)循環(huán)，而多個(gè)閉環(huán)可以表示心臟節(jié)律的多個(gè)循環(huán)。如圖示，在版面(B)右部的閉環(huán)觀察到高規(guī)律(或相位關(guān)系)度。注意可以針對(duì)不同的第二(參考)心臟信號(hào)(即鄰近64或128個(gè)信號(hào)中的其它信號(hào))對(duì)第一(分析)心臟信號(hào)重復(fù)相同處理。
[0059]在圖4的版面(C)中，針對(duì)第三(參考)心臟信號(hào)在多個(gè)第三時(shí)間點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)處理第二(分析)心臟信號(hào)在多個(gè)第一時(shí)間點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)以界定第二心臟信號(hào)對(duì)第三心臟信號(hào)的多個(gè)坐標(biāo)對(duì)。這些坐標(biāo)對(duì)可以維持在存儲(chǔ)器中和/或保存到數(shù)據(jù)庫(kù)118。在一些實(shí)施方案中，與針對(duì)第三心臟信號(hào)處理第二心臟信號(hào)相關(guān)的所述多個(gè)坐標(biāo)對(duì)可加以描點(diǎn)并連接以生成多個(gè)閉環(huán)。注意可以針對(duì)不同的第三(參考)心臟信號(hào)(即鄰近64或128個(gè)信號(hào)中的其它信號(hào))對(duì)第二(分析)心臟信號(hào)重復(fù)相同處理。
[0060]再參考圖4的版面(C)，可以對(duì)多個(gè)第二時(shí)間點(diǎn)和第三時(shí)間點(diǎn)重復(fù)描點(diǎn)并連接以生成如版面(C)右部所示的多個(gè)閉環(huán)。在這個(gè)實(shí)例中，出于說明目的，在版面(C)的左部示出基于時(shí)間點(diǎn)A至?xí)r間點(diǎn)D的單個(gè)閉環(huán)。所述單個(gè)閉環(huán)可以表示心臟節(jié)律的單個(gè)循環(huán)，而多個(gè)閉環(huán)可以表示心臟節(jié)律的多個(gè)循環(huán)。如圖示，在版面(C)右部的閉環(huán)觀察到低規(guī)律(或相位關(guān)系)度。
[0061]在圖4的版面(D)中，針對(duì)第二(參考)心臟信號(hào)確定關(guān)于第一心臟信號(hào)(分析信號(hào))的規(guī)律性指數(shù)。所述規(guī)律性指數(shù)指示所述第一心臟信號(hào)與所述第二心臟信號(hào)之間的所述多個(gè)坐標(biāo)對(duì)的近似同余性(例如，數(shù)學(xué)同余性)。可以確定在時(shí)間域、頻率域和空間域之一中的規(guī)律性指數(shù)?？梢赃M(jìn)一步確定圖4的版面⑶的規(guī)律性指數(shù)是否超過臨界值。在一些實(shí)施方案中，所述臨界值被定義以指示第一(分析)心臟信號(hào)對(duì)第二(參考)心臟信號(hào)(即，對(duì)于來自64或128個(gè)傳感器位置的信號(hào)重復(fù)的鄰近八(8)個(gè)信號(hào))的所有規(guī)律性指數(shù)的順數(shù)某一百分位(例如，順數(shù)第5個(gè)百分位)?？墒褂貌煌俜治唬?，第10個(gè)百分位，或另一個(gè)百分位數(shù)。
[0062]參考頻率域，可利用與所述多個(gè)坐標(biāo)對(duì)(或閉環(huán))相關(guān)的被選擇參數(shù)實(shí)施頻率分析(例如，傅里葉分析)以生成頻譜，如圖4的版面(D)所示。所述被選擇參數(shù)可以是振幅(例如，電壓)、角度、矢量、面積和導(dǎo)數(shù)。然后，在版面(D)的頻譜中確定至少一個(gè)峰。在一些實(shí)施方案中，所述至少一個(gè)峰可包括基頻。在其它實(shí)施方案中，所述至少一個(gè)峰可包括所述基頻且還有基頻的一個(gè)或多個(gè)諧波。在還有其它實(shí)施方案中，所述至少一個(gè)峰可只包括基頻的諧波中的一個(gè)或多個(gè)，即，可排除所述基頻。
[0063]在實(shí)施頻率分析時(shí)，計(jì)算在圖4的版面(D)的頻譜中的所述至少一個(gè)峰的面積和。結(jié)果(即，規(guī)律性指數(shù))是通過用所述至少一個(gè)峰的所述面積和除以在預(yù)定義頻率范圍內(nèi)(如約4Hz與約12Hz之間)的頻譜總面積計(jì)得。在一些實(shí)施方案中，可以定義其它頻率范圍。然后，可確定所述結(jié)果(規(guī)則性指數(shù))是否超過臨界值，如第一(分析)心臟信號(hào)對(duì)第二(參考)心臟信號(hào)(即，對(duì)于來自64或128個(gè)傳感器位置的信號(hào)重復(fù)的鄰近八⑶個(gè)信號(hào))的所有規(guī)律性指數(shù)的順數(shù)某一百分位(例如，順數(shù)第5個(gè)百分位)。例如，如圖4的版面(D)所示的圖4版面(B)的閉環(huán)的規(guī)律性指數(shù)為0.178，指示第一心臟信號(hào)對(duì)第二心臟信號(hào)的高規(guī)律(或相位關(guān)系)度。在頻率分析中，規(guī)律性指數(shù)將在約0.0與約1.0之間的范圍內(nèi)。
[0064]在圖4的版面(E)中，確定第二(分析)心臟信號(hào)對(duì)第三(參考)心臟信號(hào)的規(guī)律性指數(shù)。所述規(guī)律性指數(shù)指示所述第二心臟信號(hào)與所述第三心臟信號(hào)之間的所述多個(gè)坐標(biāo)對(duì)的近似同余性(例如，數(shù)學(xué)同余性)。如上所述，可以確定時(shí)間域、頻率域和空間域之一中的規(guī)律性指數(shù)?？梢赃M(jìn)一步確定圖4的版面(E)的規(guī)律性指數(shù)是否超過臨界值。在一些實(shí)施方案中，所述臨界值被定義以指示第二(分析)心臟信號(hào)相對(duì)第三(參考)心臟信號(hào)(即，對(duì)于來自64或128個(gè)傳感器位置的信號(hào)重復(fù)的鄰近八(8)個(gè)信號(hào))的所有規(guī)律性指數(shù)的順數(shù)某一百分位(例如，順數(shù)第5個(gè)百分位)。類似地，可使用不同百分位，例如，第10個(gè)百分位，或另一個(gè)百分位數(shù)。
[0065]此外，可利用與所述多個(gè)坐標(biāo)對(duì)(或閉環(huán))相關(guān)的被選擇參數(shù)實(shí)施頻率分析(例如，傅里葉分析)以生成頻譜，如圖4的版面(E)所示。所述被選擇參數(shù)可以是振幅(例如，電壓)、角度、矢量、面積和導(dǎo)數(shù)。然后，可以在版面(E)的頻譜中確定至少一個(gè)峰。在一些實(shí)施方案中，所述至少一個(gè)峰可包括基頻。在其它實(shí)施方案中，所述至少一個(gè)峰可包括所述基頻且還有基頻的一個(gè)或多個(gè)諧波。在還有其它實(shí)施方案中，所述至少一個(gè)峰可只包括基頻的諧波中的一個(gè)或多個(gè)，即，可排除所述基頻。
[0066]在實(shí)施頻率分析時(shí)，計(jì)算在圖4的版面(E)的頻譜中的所述至少一個(gè)峰的面積和。結(jié)果(即，規(guī)律性指數(shù))是通過用所述至少一個(gè)峰的所述面積和除以在預(yù)定義頻率范圍內(nèi)(如約4Hz與約12Hz之間)的頻譜總面積計(jì)得。在一些實(shí)施方案中，可以定義其它頻率范圍。然后，可確定所述結(jié)果(規(guī)則性指數(shù))是否超過臨界值，如第一(分析)心臟信號(hào)對(duì)第二(參考)心臟信號(hào)(即，對(duì)于來自64或128個(gè)傳感器位置的信號(hào)重復(fù)的鄰近八⑶個(gè)信號(hào))的所有規(guī)律性指數(shù)的順數(shù)某一百分位(例如，順數(shù)第5個(gè)百分位)。例如，如圖4的版面(E)所示的圖4版面(C)的閉環(huán)的規(guī)律性指數(shù)為0.073，指示第二心臟信號(hào)對(duì)第三心臟信號(hào)的低規(guī)律(或相位關(guān)系)度。
[0067]可使用被選擇參數(shù)或特性(例如，角度、矢量、振幅、面積、導(dǎo)數(shù)和/或其它特性)并利用FFT (傅里葉轉(zhuǎn)變)量化與所述被選擇參數(shù)相關(guān)的超過臨界值的規(guī)律性，從而隨時(shí)間量化信號(hào)的同余性(規(guī)律或相位關(guān)系)。圖4的版面(B)示出第一心臟信號(hào)與第二心臟信號(hào)之間的同余性(規(guī)律性或相位關(guān)系)。在版面⑶中，F(xiàn)FT的離散峰反映了規(guī)律性超過臨界值。圖4的版面(C)示出第二心臟信號(hào)與第三心臟信號(hào)之間缺少同余性(規(guī)律或相位關(guān)系)。在圖4的版面(E)中，F(xiàn)FT不示出超過臨界值的離散峰，反映了第二心臟信號(hào)與第三心臟信號(hào)之間的顯著變異性。
[0068]圖5是示出確定周期性重復(fù)活動(dòng)(空間相位鎖)以識(shí)別心臟節(jié)律異常的源的實(shí)例方法500的流程圖。所述方法開始于操作502。在操作504、操作506中，從多個(gè)心臟信號(hào)選擇一對(duì)心臟信號(hào)。具體來說，在操作504中從所述多個(gè)信號(hào)選擇第一(分析)信號(hào)并在操作506中從所述多個(gè)信號(hào)選擇第二(參考)信號(hào)。如本文所述，可以存在64個(gè)、128個(gè)或另一個(gè)數(shù)目的信號(hào)。所述信號(hào)可以是經(jīng)由圖1的信號(hào)處理裝置114處理的ECG信號(hào)。
[0069]在操作508，參考第一心臟信號(hào)相對(duì)于第二心臟信號(hào)的處理選擇時(shí)間點(diǎn)。在操作510，利用所述時(shí)間點(diǎn)計(jì)算關(guān)系特性。可以將這個(gè)特性儲(chǔ)存在(如)數(shù)據(jù)庫(kù)118中。所述特性可以識(shí)別時(shí)間點(diǎn)之間的關(guān)系。例如，可以確定每個(gè)信號(hào)在選擇時(shí)間點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)。具體來說，可以針對(duì)第二心臟信號(hào)在選擇時(shí)間點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)處理第一心臟信號(hào)的導(dǎo)數(shù)以界定第一心臟信號(hào)對(duì)第二心臟信號(hào)的坐標(biāo)對(duì)。
[0070]在操作512，確定是否已處理所有時(shí)間點(diǎn)。如果確定未處理所有時(shí)間點(diǎn)，那么所述方法繼續(xù)實(shí)施操作508至操作512直至已處理所有時(shí)間點(diǎn)。如果確定已處理所有時(shí)間點(diǎn)，那么所述方法500繼而進(jìn)行操作514。
[0071]在操作514，利用所述關(guān)系特性計(jì)算選擇信號(hào)之間的規(guī)律性指數(shù)。在操作516，確定是否已使用與選擇的第一(分析)信號(hào)有關(guān)的所有所需第二(參考)信號(hào)。如果確定未使用所有所需的第二信號(hào)，那么方法500繼續(xù)操作506至操作516直至已使用與第一選擇信號(hào)有關(guān)的所有所需第二信號(hào)。在一些實(shí)施方案中，與第一(分析)心臟信號(hào)相對(duì)所有第二(參考)心臟信號(hào)在所述多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的處理相關(guān)的坐標(biāo)對(duì)可加以描點(diǎn)并連接以生成多個(gè)閉環(huán)，如圖4的實(shí)例版面⑶所示。
[0072]如果確定已處理所有所需的第二信號(hào)，那么方法500繼而進(jìn)行操作518，確定是否已使用所有所需的第一(分析)信號(hào)。如果確定未使用所有所需的第一信號(hào)，那么方法500繼續(xù)操作504至516直至已使用所有所需的第一信號(hào)。
[0073]在操作520，確定是否使用了多個(gè)第一信號(hào)和多個(gè)第二信號(hào)。如果確定未使用多個(gè)信號(hào)，那么在操作522可以返回關(guān)于選擇的第一信號(hào)和第二信號(hào)的規(guī)律性指數(shù)。然而，如果確定使用了多個(gè)第一信號(hào)和多個(gè)第二信號(hào)，那么在操作524可以生成關(guān)于每對(duì)第一信號(hào)與第二信號(hào)的規(guī)律性指數(shù)圖(映射圖)。(見圖7中的映射圖)。在一些實(shí)施方案中，規(guī)律性指數(shù)可以維持在存儲(chǔ)器中和/或儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)118中。可加以確定以識(shí)別超過臨界值的一個(gè)或多個(gè)規(guī)律性指數(shù)。如上所述，所述臨界值被定義以指示第一(分析)心臟信號(hào)相對(duì)第二(參考)心臟信號(hào)(即，鄰近64或128個(gè)信號(hào)中的信號(hào))的所有規(guī)律性指數(shù)的順數(shù)某一百分位(例如，順數(shù)第5個(gè)百分位)。類似地，可使用不同百分位，例如，第10個(gè)百分位，或另一個(gè)百分位數(shù)?？墒褂冒鼑闯^臨界值的鄰近信號(hào)的規(guī)律性指數(shù)的超過臨界值(例如，在順數(shù)第5個(gè)百分位內(nèi))的那些信號(hào)規(guī)律性指數(shù)指示心臟節(jié)律異常的源。所述方法結(jié)束于操作526。
[0074]圖6示出心臟節(jié)律異常的源(軌跡)的實(shí)例遷移和規(guī)律性指數(shù)(例如，空間相位鎖)識(shí)別病患中的這種心臟節(jié)律異常源的用途。具體來說，圖6示出通過切除被規(guī)律性指數(shù)(例如，空間相位鎖)識(shí)別的人心房纖維性顫動(dòng)的源終止AF。在版面(A)中，利用激動(dòng)時(shí)間的等高線(例如，等時(shí)線)將AF期間的左心房轉(zhuǎn)動(dòng)源可視化。版面(B)示出版面(A)中的源的遷移軌跡。在版面(C)中，規(guī)律性指數(shù)(例如，空間相位鎖)闡明相對(duì)于周圍鄰近的高規(guī)律區(qū)域(較暖色)的低規(guī)律區(qū)域(冷色，由箭矢指示)。這個(gè)區(qū)域是心臟節(jié)律異常的源且與版面(A)中的轉(zhuǎn)動(dòng)源準(zhǔn)確吻合。如版面(C)中的病患特異幾何形狀所示，AF的源在左心房下部。在版面(D)中，示出AF期間的電極信號(hào)，在切除低規(guī)律區(qū)域周圍的高規(guī)律區(qū)域(即版面㈧中的轉(zhuǎn)動(dòng)源)后的〈I分鐘內(nèi)，AF終止，變?yōu)楦]性節(jié)律(ECG導(dǎo)聯(lián)aVF和在切除導(dǎo)管、冠狀竇上的電極)。在版面(E)中，不出參考病患的竇性節(jié)律的等時(shí)線映射圖。這個(gè)病患在植入式心臟監(jiān)測(cè)器上保持無(wú)AF。(比例尺:1cm)。
[0075]圖7示出識(shí)別心臟節(jié)律異常的源的規(guī)律性指數(shù)的實(shí)例映射圖。
[0076]可以將關(guān)于每個(gè)處理信號(hào)的規(guī)律性指數(shù)的映射圖生成為子映射圖網(wǎng)格，每個(gè)子映射圖示出使用不同第一(分析)信號(hào)與針對(duì)第一信號(hào)處理的每一個(gè)第二(參考)信號(hào)的規(guī)律性指數(shù)。
[0077]然后，可以生成作為子映射圖的組合的映射圖。所述映射圖將每個(gè)信號(hào)與其它信號(hào)按照大致的空間關(guān)系加以排列。將表示關(guān)于所述信號(hào)對(duì)的規(guī)律性指數(shù)值的顏色(例如，較高值被編碼為紅色，較低值為藍(lán)色)指派給每個(gè)傳感器位置處的像素。隨后可以將每個(gè)第一(分析)信號(hào)的子映射圖放置到表示第一信號(hào)的空間位置的較大映射圖中，與其它經(jīng)處理的第一(分析)信號(hào)一起創(chuàng)建如圖7中所示的8x8映射圖。
[0078]如圖7中所示，可以確定包圍鄰近低規(guī)律區(qū)域(冷色)的高規(guī)律區(qū)域(暖色)。黑色箭矢指示了在高規(guī)律區(qū)域上或內(nèi)的成功切除部位。類似地，還可以確定被高規(guī)律區(qū)域包圍的低規(guī)律區(qū)域供切除以消除心臟節(jié)律異常的源。
[0079]圖8是通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)800的說明性實(shí)施方案的塊圖。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)800可以是圖1的信號(hào)處理裝置114和計(jì)算裝置116。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)800可以包括一組指令，其可被執(zhí)行以促使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)800實(shí)施本文公開的方法或計(jì)算機(jī)功能中的一個(gè)或多個(gè)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)800或其任何部分可以作為獨(dú)立式裝置操作或可以(例如)利用網(wǎng)絡(luò)或其它連接方式連接到其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或周邊裝置。例如，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)800可以可操作連接到信號(hào)處理裝置114和分析數(shù)據(jù)庫(kù)118。
[0080]在如圖1至圖7所示的操作中，可利用如本文所描述的心臟節(jié)律異常源的識(shí)別方法識(shí)別療法有效的病患并輔助引導(dǎo)這種療法，這可以包括將切除、電能、機(jī)械能、藥物、細(xì)胞、基因和生物制劑傳遞到識(shí)別的心臟源的至少一部分。
[0081]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)800還可以實(shí)現(xiàn)為或合并到各種裝置，如個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)、平板PC、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、移動(dòng)裝置、掌上計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、通信裝置、控制系統(tǒng)、網(wǎng)頁(yè)設(shè)備或能夠(按順序或其它方式)執(zhí)行指定計(jì)劃由那臺(tái)機(jī)器采取的行動(dòng)的一組指令的任何其它機(jī)器。此外，雖然示出了單個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)800，但術(shù)語(yǔ)“系統(tǒng)”應(yīng)視為包括任何個(gè)別或共同執(zhí)行一組或多組指令以實(shí)施一種或多種計(jì)算機(jī)功能的任何系統(tǒng)集或子系統(tǒng)集。
[0082]如圖8中示出，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)800可以包括處理器802，例如，中央處理單元(CPU)、圖形處理單元(GPU)或兩者。此外，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)800可以包括可經(jīng)由總線826相互通信的主存儲(chǔ)器804和靜態(tài)存儲(chǔ)器806。如圖所示，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)800還可以包括視頻顯示單元810，如液晶顯示器(LCD)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、平板顯示器、固態(tài)顯示器或陰極射線管(CRT)。另外，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)800可以包括輸入裝置812，如鍵盤，和光標(biāo)控制裝置814，如鼠標(biāo)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)800還可以包括磁盤驅(qū)動(dòng)單元816、信號(hào)產(chǎn)生裝置822 (如揚(yáng)聲器或遠(yuǎn)程控制)和網(wǎng)絡(luò)接口裝置808。
[0083]在如圖8中描繪的特定實(shí)施方案中，磁盤驅(qū)動(dòng)單元816可以包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)818，其中可嵌入一組或多組指令820，例如，軟件。此外，指令820可以體現(xiàn)如本文所描述的方法或邏輯中的一個(gè)或多個(gè)。在特定實(shí)施方案中，指令820在供計(jì)算機(jī)系統(tǒng)800執(zhí)行期間可以完全或至少部分駐留在主存儲(chǔ)器804、靜態(tài)存儲(chǔ)器806和/或處理器802內(nèi)。主存儲(chǔ)器804和處理器802還可以包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。在替代實(shí)施方案中，可以構(gòu)建專用硬件實(shí)現(xiàn)，如專用集成電路、可編程邏輯陣列和其它硬件裝置以實(shí)現(xiàn)本文描述的方法中的一個(gè)或多個(gè)?？梢园ǜ鱾€(gè)實(shí)施方案的設(shè)備和系統(tǒng)的應(yīng)用程序可以從廣義上包括各種不同的電子和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。本文描述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案可以利用兩個(gè)或更多個(gè)特殊的互連硬件模塊或裝置連同可在模塊之間和經(jīng)模塊通信的有關(guān)控制和數(shù)據(jù)信號(hào)實(shí)現(xiàn)功能，或?qū)崿F(xiàn)為專用集成電路的一部分。因此，本系統(tǒng)涵蓋軟件、固件和硬件實(shí)現(xiàn)。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，本文描述的方法可以通過有形體現(xiàn)在處理器可讀介質(zhì)中的軟件程序?qū)崿F(xiàn)且可以供處理器執(zhí)行。此外，在例示、非限制性實(shí)施方案中，實(shí)現(xiàn)可以包括分布式處理、組件/對(duì)象分布式處理和平行處理?；蛘撸梢詷?gòu)建虛擬計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理以實(shí)現(xiàn)如本文描述的方法或功能中的一個(gè)或多個(gè)。還預(yù)期計(jì)算可讀介質(zhì)包括指令820或響應(yīng)傳播信號(hào)接收并執(zhí)行指令820，以使連接到網(wǎng)絡(luò)824的裝置可以經(jīng)網(wǎng)絡(luò)824通信音頻、視頻或數(shù)據(jù)。此外，指令820可以在網(wǎng)絡(luò)824上經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口裝置808傳輸或接收。雖然將計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)示出為單個(gè)介質(zhì)，但術(shù)語(yǔ)“計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)”包括單個(gè)介質(zhì)或多個(gè)介質(zhì)，如集中或分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，和/或儲(chǔ)存一組或多組指令的相關(guān)緩存器和服務(wù)器。術(shù)語(yǔ)“計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)”應(yīng)還包括能夠儲(chǔ)存、編碼或承載供處理器執(zhí)行或促使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)施本文公開的方法或操作中的任何一個(gè)或多個(gè)的一組指令的任何介質(zhì)。
[0084]在特定非限制性實(shí)例實(shí)施方案中，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括容置一個(gè)或多個(gè)非易失性只讀存儲(chǔ)器的固態(tài)存儲(chǔ)器，如記憶卡或其它包裝。此外，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器或其它易失性可重寫存儲(chǔ)器。另外，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括磁光或光學(xué)介質(zhì)，如捕捉載波信號(hào)(如在傳輸介質(zhì)上通信的信號(hào))的磁盤或磁帶或其它儲(chǔ)存裝置?？梢詫㈦娮余]件的數(shù)字文件附件或其它自含式信息存檔或存檔集合視為等效于有形儲(chǔ)存介質(zhì)的分布介質(zhì)。因此，本文包括其中可以儲(chǔ)存數(shù)據(jù)或指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)或分布介質(zhì)和其它等效物和后繼介質(zhì)。
[0085]根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，本文描述的方法可以實(shí)現(xiàn)為運(yùn)行在計(jì)算機(jī)處理器上的一個(gè)或多個(gè)軟件程序?？梢灶愃频貥?gòu)建專用硬件實(shí)現(xiàn)，包括，但不限制于，專用集成電路、可編程邏輯陣列和其它硬件裝置以實(shí)現(xiàn)本文描述的方法。此外，還可以構(gòu)建備選軟件實(shí)現(xiàn)，包括，但不限制于，分布式處理或組件/對(duì)象分布式處理、平行處理或虛擬機(jī)處理，以實(shí)現(xiàn)本文描述的方法。
[0086]還應(yīng)注意實(shí)現(xiàn)公開方法的軟件可以任選儲(chǔ)存在有形儲(chǔ)存介質(zhì)上，如:磁性介質(zhì)，如磁盤或磁帶；磁光或光學(xué)介質(zhì)，如磁盤；或固態(tài)介質(zhì)，如容置一個(gè)或多個(gè)只讀(非易失性)存儲(chǔ)器、隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器或其它可重寫(易失性)存儲(chǔ)器的記憶卡或其它包裝。軟件還可以利用含計(jì)算機(jī)指令的信號(hào)?？梢詫㈦娮余]件的數(shù)字文件附件或其它自含式信息存檔或存檔集視為等效于有形儲(chǔ)存介質(zhì)的分布介質(zhì)。因此，本文包括其中可以儲(chǔ)存本文軟件實(shí)現(xiàn)的如本文列出的有形儲(chǔ)存介質(zhì)或分布介質(zhì)，和其它等效物和后繼介質(zhì)。
[0087]因此，已描述重建心臟激動(dòng)信息的系統(tǒng)和方法。雖然已描述具體實(shí)例實(shí)施方案，但將明白可以在不脫離本發(fā)明的廣義范圍下對(duì)這些實(shí)施方案采取各種修改和變化。因此，說明書和圖示應(yīng)按說明性而非限制性觀念看待。構(gòu)成本文一部分的附圖按說明和非限制的方式示出了可以實(shí)踐主題的具體實(shí)施方案。充分詳細(xì)地描述了圖示的實(shí)施方案以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本文公開的教義。其它實(shí)施方案可加以利用和推導(dǎo)，使得可以在不脫離公開內(nèi)容的范圍下實(shí)施結(jié)構(gòu)和邏輯取代和變化。因此，【具體實(shí)施方式】不應(yīng)按限制性理念對(duì)待，且各個(gè)實(shí)施方案的范圍只由隨附權(quán)利要求書以及有權(quán)享有這些權(quán)利要求的等價(jià)內(nèi)容的完全范圍界定。為求方便且不希望自愿將本申請(qǐng)的范圍限制于任何單個(gè)發(fā)明或發(fā)明概念(如果實(shí)際上公開超過一個(gè))，發(fā)明主題的這些實(shí)施方案在本文可以個(gè)別和/或共同地用術(shù)語(yǔ)“本發(fā)明”指稱。因此，雖然本文已示出和描述具體實(shí)施方案，但應(yīng)明白可以用經(jīng)過計(jì)算以實(shí)現(xiàn)相同目的的任何排列取代示出的具體實(shí)施方案。本公開內(nèi)容希望覆蓋各個(gè)實(shí)施方案的任何和所有改編和變化。本文可以使用并充分考慮了任何上述實(shí)施方案與本文未具體描述的其它實(shí)施方案的組合。
[0088]摘要是依照37C.F.R.§ 1.72(b)提供且將允許讀者快速確定技術(shù)公開內(nèi)容的屬性和主旨。應(yīng)理解提交的摘要并非用于解釋或限制權(quán)利要求書的范圍或含義。
[0089]在實(shí)施方案的以上描述中，出于精簡(jiǎn)公開內(nèi)容的目的將各種特征一起歸集在單個(gè)實(shí)施方案中。公開內(nèi)容的這個(gè)方法不應(yīng)理解為反映要求的實(shí)施方案具有比每個(gè)權(quán)利要求明確引述更多的特征。相對(duì)地，如以下權(quán)利要求所反映，發(fā)明主題并非依賴于單個(gè)公開的實(shí)施方式的所有特征。因此，特此將以下權(quán)利要求書并入實(shí)施方案的描述中，每個(gè)權(quán)利要求本身作為不同的實(shí)例實(shí)施方案。
【權(quán)利要求】
1.一種確定與心臟節(jié)律異常相關(guān)的規(guī)律性的方法，所述方法包括: 由計(jì)算裝置針對(duì)第二心臟信號(hào)在多個(gè)第二時(shí)間點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)處理第一心臟信號(hào)在多個(gè)第一時(shí)間點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)以界定所述第一心臟信號(hào)對(duì)所述第二心臟信號(hào)的多個(gè)坐標(biāo)對(duì)；和 由所述計(jì)算裝置確定超過臨界值的規(guī)律性指數(shù)，所述規(guī)律性指數(shù)指示所述第一心臟信號(hào)和所述第二心臟信號(hào)之間的所述多個(gè)坐標(biāo)對(duì)的近似同余性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述近似同余性指示所述多個(gè)坐標(biāo)對(duì)的至少一部分在指定置信區(qū)間內(nèi)的再現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一心臟信號(hào)和所述第二心臟信號(hào)分別表示第一電壓時(shí)間序列和第二電壓時(shí)間序列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一信號(hào)的導(dǎo)數(shù)和所述第二信號(hào)的導(dǎo)數(shù)在時(shí)間和空間之一中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法還包括: 描點(diǎn)所述多個(gè)坐標(biāo)對(duì)；和 連接所述多個(gè)坐標(biāo)對(duì)以生成多個(gè)閉環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述規(guī)律性指數(shù)指示所述多個(gè)閉環(huán)之間的近似同余性。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一信號(hào)的導(dǎo)數(shù)和所述第二信號(hào)的導(dǎo)數(shù)是零階導(dǎo)數(shù)和更高階導(dǎo)數(shù)之一。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一心臟信號(hào)和所述第二心臟信號(hào)來自所述心臟的不同區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多個(gè)第一時(shí)間點(diǎn)與所述多個(gè)第二時(shí)間點(diǎn)同期。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多個(gè)第一時(shí)間點(diǎn)和所述多個(gè)第二時(shí)間點(diǎn)與所述節(jié)律異常的至少一次心跳相關(guān)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定在時(shí)間域、頻率域和空間域之一中的所述規(guī)律性指數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法還包括: 利用與所述多個(gè)坐標(biāo)對(duì)相關(guān)的被選擇參數(shù)實(shí)施頻率分析以生成頻譜；和 在所述頻譜中確定至少一個(gè)峰。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述至少一個(gè)峰包括基頻。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述至少一個(gè)峰還包括所述基頻的一個(gè)或多個(gè)諧波。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述至少一個(gè)峰包括基頻的一個(gè)或多個(gè)諧波。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述被選擇參數(shù)是振幅、角度、矢量、面積和導(dǎo)數(shù)之一。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述頻率分析是傅里葉分析。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括: 計(jì)算在所述頻譜中的所述至少一個(gè)峰的面積和；通過用所述至少一個(gè)峰的所述面積和除以所述頻譜在預(yù)定義頻率范圍內(nèi)的總面積計(jì)算結(jié)果；和確定所述結(jié)果是否超過所述臨界值。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法還包括從多個(gè)心臟信號(hào)反復(fù)選擇所述第一心臟信號(hào)和所述第二心臟信號(hào)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法還包括: 從多個(gè)心臟信號(hào)反復(fù)選擇心臟信號(hào)對(duì)，每對(duì)具有第一心臟信號(hào)和不同的第二心臟信號(hào); 對(duì)所述每對(duì)反復(fù)選擇的心臟信號(hào)對(duì)實(shí)施所述處理和確定； 構(gòu)建關(guān)于所述反復(fù)選擇的心臟信號(hào)對(duì)的規(guī)律性指數(shù)矩陣；和 利用所述規(guī)律性指數(shù)矩陣確定所述節(jié)律異常的一個(gè)或多個(gè)源。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中確定所述一個(gè)或多個(gè)源包括:從所述矩陣識(shí)別與相比于鄰近心臟區(qū)域的規(guī)律性指數(shù)的高規(guī)律性指數(shù)相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)心臟區(qū)域。
22.一種確定與心臟的節(jié)律異常相關(guān)的規(guī)律性的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括至少一個(gè)計(jì)算裝置，其被配置以: 針對(duì)第二心臟信號(hào)在多個(gè)第二時(shí)間點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)處理第一心臟信號(hào)在多個(gè)第一時(shí)間點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)以界定所述第一心臟信號(hào)對(duì)所述第二心臟信號(hào)的多個(gè)坐標(biāo)對(duì)；和 確定超過臨界值的規(guī)律性指數(shù)，所述規(guī)律性指數(shù)指示所述第一心臟信號(hào)與所述第二心臟信號(hào)之間的所述多個(gè)坐標(biāo)對(duì)的近似同余性。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)計(jì)算裝置還被配置以: 從多個(gè)心臟信號(hào)反復(fù)選擇心臟信號(hào)對(duì)，每對(duì)具有第一心臟信號(hào)和不同的第二心臟信號(hào); 對(duì)所述每對(duì)反復(fù)選擇的心臟信號(hào)對(duì)實(shí)施所述處理和確定； 構(gòu)建關(guān)于所述反復(fù)選擇的心臟信號(hào)對(duì)的規(guī)律性指數(shù)矩陣；和 利用所述規(guī)律性指數(shù)矩陣確定所述節(jié)律異常的一個(gè)或多個(gè)源。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)計(jì)算裝置還被配置以: 從所述矩陣識(shí)別與相比于鄰近心臟區(qū)域的規(guī)律性指數(shù)的高規(guī)律性指數(shù)相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)心臟區(qū)域。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，還包括被配置以顯示所述規(guī)律性指數(shù)的顯示裝置。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，還包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其包括當(dāng)供所述至少一個(gè)計(jì)算裝置執(zhí)行時(shí)促使所述至少一個(gè)計(jì)算裝置處理并確定的指令。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)計(jì)算裝置還被配置以從多個(gè)心臟信號(hào)反復(fù)選擇所述第一心臟信號(hào)和所述第二心臟信號(hào)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，還包括導(dǎo)管，其包括被配置以檢測(cè)所述多個(gè)心臟信號(hào)的多個(gè)傳感器。
29.一種治療心臟節(jié)律異常的方法，所述方法包括: 從多個(gè)心臟信號(hào)反復(fù)選擇心臟信號(hào)對(duì),每對(duì) 具有第一心臟信號(hào)和不同的第二心臟信號(hào)； 針對(duì)所述不同的第二心臟信號(hào)在多個(gè)第二時(shí)間點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)處理所述第一心臟信號(hào)在多個(gè)第一時(shí)間點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)以界定每個(gè)選擇對(duì)的所述第一心臟信號(hào)對(duì)所述不同的第二心臟信號(hào)的多個(gè)坐標(biāo)對(duì)； 確定每個(gè)選擇對(duì)的超過臨界值的規(guī)律性指數(shù)，所述規(guī)律性指數(shù)指示所述第一心臟信號(hào)與所述不同的第二心臟信號(hào)之間的所述多個(gè)坐標(biāo)對(duì)的近似同余性； 構(gòu)建關(guān)于所述選擇對(duì)的規(guī)律性指數(shù)矩陣； 利用所述指數(shù)矩陣確定所述心臟節(jié)律異常的一個(gè)或多個(gè)源；和 治療在所述一個(gè)或多個(gè)源處的心臟組織以抑制或消除所述心臟節(jié)律異常。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中治療包括將切除、電能、機(jī)械能、藥物、細(xì)胞、基因和生物制劑中的一種或多種傳遞到所述一個(gè)或多個(gè)源處的所述心臟組織。
【文檔編號(hào)】A61B5/0464GK104185443SQ201280069307
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2012年12月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月9日
【發(fā)明者】C·R·布里格斯, S·納拉揚(yáng) 申請(qǐng)人:加利福尼亞大學(xué)董事會(huì), 托佩拉公司