CN111657913B - 中场信号提取 - Google Patents

Abstract

本发明题为“中场信号提取”。本发明公开了一种医疗分析系统，包括：至少一个导管，用于插入到具有组织表面的身体部位中并且包括用于接触和接收来自所述组织表面的电信号的感测电极；和处理电路，用于：从多个感测电极中的个体电极接收单极性信号；基于对从设置在感兴趣点周围的至少一对感测电极接收的所述接收的单极性信号中的信号进行求和和滤波来计算组合的远场和中场信号；将远场信号计算为所述接收的单极性信号的加权平均值，所述加权平均值为根据所述感测电极距所述感兴趣点的相应距离进行加权的；以及基于从所述计算的组合的远场和中场信号减去所述计算的远场信号来计算和输出表示所述感兴趣点处的所述组织表面下面的电活动的中场信号。

Description

中场信号提取

相关申请信息

本申请要求2019年3月6日提交的Eliyahu等人的美国临时专利申请No.62/814,532的权益。

技术领域

本发明涉及心脏电活动，并且具体地涉及计算心脏信号。

背景技术

可通过推进多电极导管以同时测量心腔中多个点处的电活动来测量心脏中某个点处的电活动。其他方法诸如使用外部背心可提供心脏活动的指示。从由一个或多个电极测量的时变电势导出的记录被称为电描记图。电描记图可通过单极性引线或双极性引线测量，并且被用于例如确定在某个点处的电传播的起始时刻，该起始时刻被称为局部激活时间(LAT)。

心腔中的传感器可检测远场电活动，即，远离传感器发起的周围电活动，该远场电活动可扭曲或模糊局部电活动，即，在传感器处或附近发起的信号。授予Govari等人的共同转让的美国专利申请公布No.2014/0005664公开了区分由于与电极接触的组织而引起的心内电极信号中的局部分量与对信号的远场贡献，并且解释了可响应于所区分的局部分量而控制应用于组织的治疗过程。

授予Pearlman的美国专利公布2005/0197586描述了一种用于多变量生理监测期间的信号分离的方法和系统。多个电极触点与前胸和/或后胸形成电连接，以用于心脏的电激活的多变量表征。中央处理单元导出合成的复合电图信号以及标记信号以用于特定目的。实施方案使用该系统来触发或门控磁共振成像，由此消除或减少源自小或倒置R波、引线脱离、噪声、流动信号、梯度变化和节律变化的问题，从而更可靠地标记心室的电激活的起始时刻。另外的衍生数据为ST段移位、填充时间和呼吸周期。填充时间可用于在存在节律扰动诸如心房纤颤的情况下显著地改善成像。呼吸周期可用作呼吸触发器以控制呼吸对心脏位置和图像质量的影响。

授予Thiagalingam等人的美国专利公布2009/0099468描述了一种用于自动处理心内电生理数据的方法、设备和计算机程序产品。该方法包括以下步骤：记录电描记图数据和记录电描记图数据的电极的对应空间位置数据，所记录的电描记图数据包括多个搏动；限定包含参考搏动的至少一个参考通道以用于确定时间位置并相对于该时间位置比较所记录的电描记图数据的搏动；检查所记录的电描记图数据并且限定所记录的电描记图数据的每个搏动的时间位置；在所记录的电描记图数据内创建搏动的时间位置和其他信息的索引；实时地分析指示生理状况的所记录的电描记图数据的至少一个电生理特征；以及提供更新的索引，其中所述其他信息包括分析结果。

发明内容

根据本发明的实施方案，提供了一种医疗分析系统，该医疗分析系统包括：至少一个导管，该至少一个导管被配置成插入到具有组织表面的身体部位中并且包括被配置成接触和接收来自组织表面的电信号的多个感测电极；和处理电路，该处理电路被配置成：从该多个感测电极中的个体电极接收单极性信号；基于对从该多个感测电极中的至少一对接收的所接收单极性信号中的信号进行求和和滤波来计算组合的远场和中场信号，所述感测电极中的所述至少一对设置在感兴趣点周围；将远场信号计算为所接收单极性信号的加权平均值，该加权平均值为根据感测电极距感兴趣点的相应距离进行加权的；以及基于从计算的组合的远场和中场信号减去计算的远场信号来计算和输出表示感兴趣点处的组织表面下面的电活动的中场信号。

另外，根据本发明的实施方案，处理电路被配置成将高通滤波器应用到从所述感测电极中的所述至少一对接收的所接收单极性信号的和。

此外，根据本发明的实施方案，处理电路被配置成从感测电极选择多个电极组；对于该多个电极组中的每个电极组，对从一个电极组接收的单极性信号进行求和，从而产生多个求和的组信号；以及基于对根据感测电极距感兴趣点的相应距离加权的求和的组信号求平均来计算加权平均值。

另外，根据本发明的实施方案，处理电路被配置成在计算加权平均值之前将高通滤波器应用到求和的组信号中的每个。

此外，根据本发明的实施方案，处理电路被配置成将中场信号呈现到显示器。

另外，根据本发明的实施方案，处理电路被配置成基于组织表面上的各种位置处的中场信号的电活动来将标测图呈现到显示器。

此外，根据本发明的实施方案，处理电路被配置成基于中场信号的至少一个特征来输出诊断决策。

另外，根据本发明的实施方案，组织表面包括以下中的任一者：心内膜组织表面、心外膜组织表面和器官组织表面。

根据本发明的另一个实施方案，还提供了一种电生理分析方法，该方法包括：从被配置成插入到具有组织表面的身体部位中的至少一个导管的多个感测电极中的个体电极接收单极性信号，该感测电极被配置成接触和接收来自组织表面的电信号；基于对从该多个感测电极中的至少一对接收的所接收单极性信号中的信号进行求和和滤波来计算组合的远场和中场信号，该至少一对感测电极设置在感兴趣点周围；将远场信号计算为所接收单极性信号的加权平均值，该加权平均值为根据感测电极距感兴趣点的相应距离进行加权的；以及基于从计算的组合的远场和中场信号减去计算的远场信号来计算和输出表示感兴趣点处的组织表面下面的电活动的中场信号。

此外，根据本发明的实施方案，该方法包括将高通滤波器应用到从感测电极中的至少一对接收的所接收单极性信号的和。

另外，根据本发明的实施方案，该方法包括从感测电极选择多个电极组；对于该多个电极组中的每个电极组，对从一个电极组接收的单极性信号进行求和，从而产生多个求和的组信号；以及基于对根据感测电极距感兴趣点的相应距离加权的求和的组信号求平均来计算加权平均值。

此外，根据本发明的实施方案，该方法包括在计算加权平均值之前将高通滤波器应用到求和的组信号中的每个。

另外，根据本发明的实施方案，该方法包括将中场信号呈现到显示器。

此外，根据本发明的实施方案，该方法包括基于组织表面上的各种位置处的中场信号的电活动来将标测图呈现到显示器。

另外，根据本发明的实施方案，该方法包括基于中场信号的至少一个特征来输出诊断决策。

此外，根据本发明的实施方案，组织表面包括以下中的任一者：心内膜组织表面、心外膜组织表面和器官组织表面。

根据本发明的另一个实施方案，还提供了一种软件产品，该软件产品包括其中存储程序指令的非暂态计算机可读介质，该指令在被中央处理单元(CPU)读取时，致使CPU：从被配置成插入到具体组织表面的身体部位中的至少一个导管的多个感测电极中的个体电极接收单极性信号，该感测电极被配置成接触和接收来自组织表面的电信号；基于对从该多个感测电极中的至少一对接收的所接收单极性信号中的信号进行求和和滤波来计算组合的远场和中场信号，该至少一对感测电极设置在感兴趣点周围；将远场信号计算为所接收单极性信号的加权平均值，该加权平均值为根据感测电极距感兴趣点的相应距离进行加权的；以及基于从计算的组合的远场和中场信号减去计算的远场信号来计算和输出表示感兴趣点处的组织表面下面的电活动的中场信号。

附图说明

根据以下详细说明结合附图将理解本发明，其中：

图1为根据本发明的实施方案构造和操作的心脏分析系统的部分示意的部分框图视图；

图2A-C为由图1的系统提供的心脏信号的视图；

图3A-C为由图1的系统提供的中场信号的视图；

图4为示出心脏电活动的心脏组织的横截面的示意图；

图5为用于图1的系统中的导管的示意图；并且

图6为包括图1的系统的操作方法中的示例性步骤的流程图。

具体实施方式

概述

在厚组织诸如心室中，电在心内膜和心肌的不同层中传导。在执行消融(从心内膜或心外膜侧)之后，可需要测量感兴趣区域中的消融表面下面的电活动，因为残余传导通常为不充分消融的标志。仅以举例的方式，检查残余传导对于室性心动过速的治疗可为尤其重要的。

心腔中的电极可基于从电极接收的双极性信号来检测表面电活动。从电极接收的单极性信号通常指示表面活动和表面下活动。然而，单极性信号还包括远场电活动，即，远离电极在周围组织中发起的周围电活动，该远场电活动可扭曲或模糊局部电活动，即，在电极处或附近发起的信号。为了标记方便起见，本文将表面电活动和表面下活动分别描述为表现出近场信号和中场信号。

因此，尽管可分别从双极性信号和单极性信号推断出近场信号和总电场信号，但中场信号似乎是不可直接测量的，除非例如通过刺穿胸部提供心外膜接触以及心内膜接触来测量表面下信号。然而，刺穿胸部既麻烦又危险，可需要来自不同学科的附加医疗专业人员，并且可延长规程。

本发明的示例性实施方案提供了一种系统和方法，该系统和方法基于来自插入到身体部位(例如，心脏的腔室或者任何其他器官或身体部位)内的一个或多个导管的感测电极的单极性信号来计算感兴趣点的中场信号，而不需要另外的接触(例如，心外膜或心内膜接触)。

通常从每个单极性信号提取DC分量以移除伪影，并且在下文所述的处理之前任选地将低通滤波器应用到每个单极性信号以移除高频噪声。

基于对感测电极中的感测电极对的单极性信号求和和滤波来计算组合的远场和中场信号。感测电极对设置在感兴趣点周围。滤波包括将高通滤波器应用到求和的信号。此处所用和下文提及的高通滤波器从信号中移除近场分量。

将远场信号计算为所接收的单极性信号的加权平均值，该加权平均值为根据感测电极距感兴趣点的相应距离进行加权的。求平均往往会移除信号的中场分量同时保留远场分量。加权平均值的计算可按下述方式来计算。多个电极对选自感测电极，并且对于每个电极对，对单极性信号进行求和，从而产生多个求和的对信号。在计算加权平均值之前，将高通滤波器应用到求和的对信号中的每个。加权平均值是基于对求和的对信号求平均来计算的，该求和的对信号为根据感测电极距感兴趣点的相应距离进行加权的。

在一些示例性实施方案中，上文相对于感测电极对提及的上述处理可利用设置在感兴趣点周围的三个或更多个电极的电极组来执行。相似地，上文相对于多个电极对提及的处理可利用多个电极组来执行，每个组具有三个或更多个电极。

基于从计算的组合的远场和中场信号减去计算的远场信号来计算和输出表示感兴趣点处的组织表面下面的电活动的中场信号。

可将计算的中场信号或基于组织表面上的各种位置处的中场信号的电活动的标测图输出到显示器。在一些示例性实施方案中，可利用中场信号的至少一个特征来制定诊断决策，例如，仅以举例的方式，是否应执行(另外的)消融以及如果是，需要多长时间。诊断决策也可输出到显示器。

中场可用于确定先前消融的区域或瘢痕性的患病区域是否因所发现的表面下电活动而需要消融。除此之外或另选地，中场信号可用于标测患者的心脏，以诊断患者并且确定需要何种治疗(例如，消融的位置和持续时间)。

应当指出的是，为了简单起见，本文所述的示例性实施方案整体描述了从心内膜表面执行消融并且计算心内膜表面下面的中场信号。本发明的示例性实施方案还可包括从心外膜表面执行消融并计算心外膜表面下面的中场信号。

另外，示例性实施方案描述了心腔的中场信号的计算。其他实施方案可包括基于对本文所述的实施方案施加合适的修改来计算任何活组织(例如，肠道)的中场信号。

系统描述

现在参见图1，其为根据本发明的示例性实施方案构造和操作的心脏分析系统10的部分示意的部分框图视图。

现在转到附图，首先参见图1，其为根据本发明的所公开示例性实施方案构造和操作的心脏分析系统10的图示，该心脏分析系统10用于计算和评估电活动并且任选地用于对活体受检者的心脏12执行消融规程。该系统包括导管14，诸如由操作者16经由皮肤穿过患者的血管系统插入到心脏12的腔室或血管结构内的导管。操作者16(通常为医师)使导管14的远侧末端18例如在消融目标部位处接触心脏壁，以在心脏12的一个或多个腔室的表面上的多个采样位置处随时间推移而采集电势。可根据公开于美国专利No.6,226,542和No.6,301,496中以及共同转让的美国专利No.6,892,091中的方法来制备电活动标测图。一种体现系统10的元件的商品可以3系统购自Biosense Webster,Inc.(33TechnologyDrive,Irvine,CA 92618USA)。此系统可由本领域的技术人员进行修改以实施本文所述的本发明的原理。

可以通过施加热能对例如通过电活动图评价而确定为异常的区域进行消融，例如，通过将射频电流通过导管中的金属线传导到远侧尖端18处的一个或多个电极，这些电极将射频能量施加到心肌。能量被吸收在组织中，从而将组织加热到组织永久性地失去其电兴奋性的温度(通常为约50℃)。此规程成功后，会在心脏组织中形成非传导性的消融灶，这些消融灶可中断导致心律失常的异常电通路。本发明的原理可应用于不同的心室，以诊断并治疗多种不同的心律失常。

导管14通常包括柄部20，该柄部上具有合适的控件，以使操作者16能够按消融所需而对导管14的远侧末端18进行操纵、定位和取向。为了协助操作者16，导管14的远侧部分包括经由电缆38向位于控制台24中的处理电路22提供信号的方位传感器(未示出)。处理电路22可实现如下所述的若干处理功能。

消融能量和电信号可通过位于远侧末端18处或附近的电极32经由电缆38(和导管14的轴34)在心脏12与控制台24之间来回传送。以此方式，电极32被配置成在心脏12的一个或多个腔室的表面上的多个采样位置处随时间推移而采集电势。除此之外或另选地，其他电极可被配置成在心脏12的一个或多个腔室的表面上的多个采样位置处随时间推移而采集电势。可通过电缆38和电极32将起搏信号和其他控制信号从控制台24传送到心脏12。导管14可在没有消融能力的情况下被实现为具有电极的探索性装置，该电极被配置成在心脏12的一个或多个腔室的表面上的多个采样位置处随时间推移而采集电势。

线连接件35将控制台24与体表电极30和用于测量导管14的位置和取向坐标的定位子系统的其他部件连接在一起。处理电路22或另一处理器(未示出)可为定位子系统的元件。电极32和体表电极30可用于在消融位点处测量组织阻抗，如授予Govari等人的美国专利No.7,536,218中所教导的那样。用于生物电信息的传感器(例如，温度传感器(未示出)(通常为热电偶或热敏电阻器))可安装在电极32中的每个上或附近。

控制台24通常包含一个或多个消融功率发生器25。导管14可适于使用任何已知的消融技术将消融能量传导到心脏，例如，射频能量、超声能量和激光产生的光能。共同转让的美国专利No.6,814,733、No.6,997,924和No.7,156,816中公开了此类方法。

在一个示例性实施方案中，定位子系统包括磁定位跟踪构造，该磁定位跟踪构造通过利用磁场生成线圈28在预定工作空间中生成磁场并感测导管14处的这些磁场来确定导管14的方位和取向。定位子系统在美国专利No.7,756,576以及上述美国专利No.7,536,218中有所描述。

如上所述，导管14耦接到控制台24，这使得操作者16能够观察并调控导管14的功能。处理电路22可具体体现为具有适当信号处理电路的计算机。处理电路22被耦接以驱动包括显示屏37的监视器29。信号处理电路可接收、放大、滤波并数字化来自导管14的信号，包括由传感器诸如电传感器、温度传感器和接触力传感器和位于导管14远侧的位置感测电极(未示出)生成的信号。控制台24和定位子系统接收并使用数字化信号，以计算导管14的方位和取向并分析来自电极的电信号。

为了生成电解剖标测图，处理电路22通常包括电解剖标测图发生器、图像配准程序、图像或数据分析程序和被配置成在监视器29上呈现图形信息的图形用户界面。

在实施过程中，处理电路22的这些功能中的一些或全部可组合在单个物理部件中，或者另选地，使用多个物理部件来实现。这些物理部件可包括硬连线或可编程装置，或这两者的组合。在一些示例性实施方案中，处理电路的功能中的至少一些可由可编程处理器在合适软件的控制下实施。该软件可以通过(例如)网络以电子形式下载到装置中。另选地或除此之外，该软件可以储存在有形的非暂态计算机可读存储介质中，诸如光学、磁或电子存储器。

控制台24还可包括用于经由任何合适的用户输入装置接收来自操作者16的输入命令的接口39，该用户输入装置例如但不限于指向装置(诸如触笔的鼠标)、键盘和/或在显示屏37中实现的触敏屏幕。

通常，系统10包括其它元件，但为简明起见未示出于附图中。例如，系统10可包括心电图(ECG)监视器，该心电图(ECG)监视器被耦接以接收来自体表电极30的信号，以便向控制台24提供ECG同步信号。如上文提及，系统10通常还包括基准位置传感器，其或者位于附接于受检者身体外部的外加基准补片上，或者位于插入心脏12并相对于心脏12保持在固定位置的内置导管上。提供了用于使液体循环穿过导管14以冷却消融位点的常规泵和管路。系统10可接收来自外部成像模态诸如MRI单元等的图像数据并且包括图像处理器，该图像处理器可结合在处理电路22中或由处理电路22调用以用于生成并显示图像。

现在参见图2A-C，其为由图1的系统10提供在信号显示器40中的心脏信号的视图。图2A-C中的每个示出了体表(BS)信号42、双极性信号44、两个单极性信号46和计算的中场信号48。

信号42表示身体表面行为，并且在图2A-C中通常指示心脏12正在跳动。双极性信号44通常从导管14的一对电极接收，并且表示表面或近表面的近场电活动。单极性信号46中的每个可从提供双极性信号44的相同两个电极来单独地接收。按照将参考图6更详细描述的方式来计算中场信号48。

图2A示出了信号42-48，这些信号指示正被探测的心脏区域(感兴趣点)12为健康的。

在图2B中，双极性信号44为平坦的，从而指示近场或表面电活动已失活。然而，单极性信号46显示仍存在被检测到的电活动。检测到的电活动可来自远场，并且可能来自中场。计算的中场信号48指示单极性信号46确实包括来自中场的分量并且在心肌的表面下和心外膜中存在电活动。在这种情况下，可需要进一步的消融。

在图2C中，双极性信号44为平坦的，从而指示近场或表面电活动已失活。然而，单极性信号46显示仍存在被检测到的一些电活动。检测到的电活动可来自远场，并且可能来自中场。计算的相当平坦的中场信号48指示单极性信号46不包括来自中场的分量并且在心肌的表面下和心外膜中不存在电活动。在这种情况下，通常不需要进一步的消融。

可设定截止极限以确定感兴趣区域的中场信号48是否表示心肌的表面下和心外膜中的电活动。以举例的方式，该极限可被设定为等于5毫伏(mV)或任意合适的值，使得高于5mV的值表示活心脏组织，并且低于5mV表示失活心脏组织。

现在参见图3A-C，其为由图1的系统提供的中场信号48的视图。图3A示出了健康组织的示例性中场信号48。图3B示出了患病组织的示例性中场信号48。图3C示出了失活组织的示例性中场信号48。

现在参见图4，其为心脏组织54的横截面的示意图，该示意图示出了心脏电活动和远离电极32发起的周围电活动60。心脏组织54包括心内膜55、心肌56和心外膜58。为了简单起见，多电极导管14在图4中被示意性地示为具有两个感测电极32。多电极导管14可包括任意合适数量的感测电极32。在一些实施方案中，导管14可包括三个或更多个感测电极的组。两个感测电极32被定位在感兴趣点处，并且可提供表示心脏组织54的表面处和紧邻表面下面的电活动的近场信号44。感测电极32中的每个还可提供单极性信号，该单极性信号测量感兴趣点处的来自各种距离的组合的电活动(例如，电活动可包括近场、中场和远场活动)。

图4示出了导管14不能直接测量中场信号48。基于定位在感兴趣点处的电极32周围的感测电极信号的合适选择来计算中场信号48，如参考图5-6更详细所述。

现在参见图5，其为用于图1的系统10中的球囊导管14的示意图。根据一些示例性实施方案，导管14执行电活动标测而不执行消融。导管14被配置成插入到心脏12的腔室或其他身体部位中，并且包括轴34和被配置成接触和接收来自组织表面(例如，心内膜组织表面、或心外膜组织表面、或任何合适器官或身体部位的任何其他合适的组织表面)的电信号的多个感测电极32。感测电极32可被布置成感测电极对或者每组三个或更多个电极的组。为了简单起见，图3中标记了感测电极对68中的三对，例如，对68-1、68-2和68-3。

可使用具有多个电极的任何合适的导管(具有任何合适的形状)来提供用于下文参考图6所述的计算的数据。例如，用于提供数据的多个电极可为插入到身体部位中的不止一个导管的一部分。图5示出了可从Biosense Webster商购获得的导管的视图。还可使用其他导管(例如但不限于Biosense Webster的/>导管)或任何其他合适的导管(例如但不限于球囊形导管或套索形导管)。

现在参见图6，其为包括图1的系统10的操作方法中的示例性步骤的流程图70。另外参见图5。

以下描述涉及使用电极对68。在一些示例性实施方案中，下文相对于感测电极对68-1提及的步骤可利用设置在感兴趣点周围的三个或更多个电极的电极组来执行。相似地，下文相对于多个电极对(例如，对68-2和68-3)提及的步骤可利用多个电极组来执行，每个组具有三个或更多个电极。

处理电路22被配置成选择(框72)与心脏组织54(图4)接触以从其接收单极性信号46的感测电极32。不与心脏组织54接触的感测电极32通常不提供表示心脏组织54的电活动的单极性信号。

处理电路22被配置成接收(框74)来自所选择感测电极32中的个体电极的单极性信号46(图2A-C)。

处理电路22任选地被配置成提取(框76)DC分量并且将低通滤波器应用到所接收的单极性信号46中的每个，以便移除伪影并且减少单极性信号46中的噪声。下文所述方法中所使用的信号已被移除DC分量，并且通常已被应用低通滤波器。

中场信号48,ECG_quad(k,i)可根据以下公式来计算：

并且w(d_k,i)可由以下公式来计算：

其中k和k+1为定位在感兴趣点中的电极对，i表示定位在感兴趣点的环境中的电极对，w(d_k,i)为第i个电极对68的权重并且与第k个电极对68和第i个电极对68之间的距离d_k,i成反比例，n为用于加权平均计算中的电极对68的序号，m为用于公式2中的索引，HPFP为高通滤波器，Uni(k)为第k个感测电极68的单极性信号46，并且Uni(i)为第i个感测电极68的单极性信号46。

应当指出的是，在上文所示的公式1中，包括i＝1至n的求和的第二项以2为步长来执行，使得i的初始值等于1，i的第二值等于3，以此类推。

当使用三个电极的组而非电极对时，可适当地修改公式1。例如，如果每个组存在三个电极：

应当指出的是，在紧邻上文所示的公式1中，包括i＝1至n的求和的第二项以3为步长来执行，使得i的初始值等于1，i的第二值等于4，以此类推。通常，步长的大小等于公式1的第二项中所列出的单极性信号的数量。

现在更详细地描述利用公式1的中场信号48的计算。

现在更详细地描述公式1中的第一项HPF[Uni(k)+Uni(k+1)]的计算。

处理电路22被配置成对邻近感兴趣点定位的感测电极32对(例如，对68-1)的单极性信号46求和(框78)。对68-1的感测电极32以举例的方式来引用。可使用任何感测电极32对，从而限定感兴趣点的中心位置，该中心位置位于所选择电极对的电极之间。在应用下述高通滤波器(框80的步骤)之前，对单极性信号46求和导致增强信号。

处理电路22被配置成将高通滤波器应用到(框80)在框78的步骤中计算的求和信号，从而产生表示远场信号和中场信号48的组合的滤波信号。高通滤波器弱化了钝性元素，例如近场。

因此，在框78和框80的步骤中，处理电路22基于以下方法来计算组合的远场和中场信号：对从设置在感兴趣点周围的感测电极对接收的一对所接收的单极性信号求和；并且随后对求和信号滤波。

现在更详细地描述公式1中的第二项 的计算。处理电路22被配置成从感测电极32识别或选择(框82)其他电极对68，以用于计算公式的第二项。

处理电路22被配置成对于每个电极对68(在框82的步骤中选择)，对从该电极对68接收的单极性信号46求和(框84)，从而产生多个求和的成对信号。以举例的方式，将对68-2的单极性信号46进行求和，并且将对68-3的单极性信号46进行求和等等。

处理电路22被配置成在计算下述加权平均值之前将高通滤波器应用到(框86)求和的对信号中的每个。

处理电路22被配置成计算(框88)每个对68(中点)距感兴趣点的距离。以举例的方式，处理电路22计算对68-2的距离D1和对68-3的距离D2，以此类推。相关电极或电极对之间的距离可基于导管14的已知几何形状或基于利用任何合适的位置跟踪(例如，利用基于阻抗的位置测量或基于扫描图像)对感测电极32进行位置跟踪来计算。

然后可使用计算的距离以通过上文给出的公式或基于任何其他合适的统计学方法来计算w(d_k,i)。例如，应用到对68-2中的感测电极32的单极性信号的权重与对68-2距对68-1的距离D1成反比例，并且应用到对68-3中的感测电极32的单极信号的权重与对68-3距对68-1的距离D2成反比例。

处理电路22被配置成将远场信号计算(框90)为在框84和框86的步骤中处理的求和的成对的(和滤波的)单极性信号的加权平均值。仅以举例的方式，加权平均值可根据感测电极32距感兴趣点(例如，对68-1)的相应距离利用权重w(d_k,i)来加权。对平均值加权可提高计算远场信号的准确性，因为由一个感测电极32检测的远场通常略微不同于由感测电极32中的另一个检测的远场。因此，加权平均值为靠近感兴趣点的信号提供更高的权重，以考虑在不同位置处测得的远场的差值。

处理电路22被配置成基于从计算的组合的信号和中场信号(公式1的第一项)中减去计算的远场信号(公式1的第二项)来计算(框92)表示感兴趣点处的组织表面下面的电活动的中场信号。

处理电路22任选地被配置成将以下中一者或多者呈现到(框94)显示屏37(图1)：双极性信号44、单极性信号46和/或中场信号48。除此之外或另选地，处理电路22被配置成基于组织表面上的各种位置处的中场信号的电活动来将标测图呈现到显示屏。

处理电路22被配置成基于中场信号48的至少一个特征(例如，量值)来输出(框96)诊断决策。仅以举例的方式，诊断决策可包括例如是否应执行(另外的)消融以及如果是，需要多长时间。诊断决策也可输出到显示屏37。可设定截止极限以确定感兴趣点的中场信号48是否表示心肌的表面下和心外膜中的电活动。以举例的方式，该极限可被设定为等于0.5mV或任意合适的值，使得高于0.5mV的值表示活组织，并且低于0.5mV的值表示失活组织。

中场可用于确定先前消融的区域是否因所发现的表面下电活动而需要更多的消融。除此之外或另选地，中场信号可用于标测患者的心脏，以诊断患者并且确定需要何种治疗(例如，消融的位置和持续时间)。例如，诊断缺血性心脏组织以及区分组织是否在其整个深度上形成瘢痕或者是否存在传导区域。

上文所述的公式仅以举例的方式被引用，并且任何合适的公式可被替代地使用。上文所述的公式可仅以举例的方式被修改为包括附加项或常数。

为清晰起见，在独立实施方案的上下文中描述的本发明的各种特征部，也可在单个实施方案中组合提供。相反地，为简明起见，本发明的各种特征部在单个实施方案的上下文中进行描述，也可单独地或以任何合适的子组合形式提供。

上述实施方案以举例的方式被引用，并且本发明不受上文具体示出和描述的内容的限制。相反，本发明的范围包括上述各种特征部的组合和子组合以及它们的变型和修改，本领域的技术人员在阅读上述说明时应当想到该变型和修改，并且该变型和修改并未在现有技术中公开。

Claims (17)

1.一种医疗分析系统，包括：

至少一个导管，所述至少一个导管被配置成插入到具有组织表面的身体部位中并且包括被配置成接触和接收来自所述组织表面的电信号的多个感测电极；和

处理电路，所述处理电路被配置成：

从所述多个感测电极中的个体电极接收单极性信号；

基于对从所述多个感测电极中的至少一对接收的所述接收的单极性信号中的信号进行求和和滤波来计算组合的远场和中场信号，所述感测电极中的所述至少一对设置在感兴趣点周围；

将远场信号计算为所述接收的单极性信号的加权平均值，所述加权平均值为根据所述感测电极距所述感兴趣点的相应距离进行加权的；以及

基于从所述计算的组合的远场和中场信号减去所述计算的远场信号来计算和输出表示所述感兴趣点处的所述组织表面下面的电活动的中场信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理电路被配置成将高通滤波器应用到从所述感测电极中的所述至少一对接收的所述接收的单极性信号的所述和。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理电路被配置成：

从所述感测电极选择多个电极组；

对于所述多个电极组中的每个电极组，对从所述一个电极组接收的所述单极性信号进行求和，从而产生多个求和的组信号；以及

基于对根据所述感测电极距所述感兴趣点的相应距离加权的所述求和的组信号求平均来计算所述加权平均值。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述处理电路被配置成在计算所述加权平均值之前将高通滤波器应用到所述求和的组信号中的每个。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理电路被配置成将所述中场信号呈现到显示器。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理电路被配置成基于所述组织表面上的各种位置处的所述中场信号的电活动来将标测图呈现到显示器。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理电路被配置成基于所述中场信号的至少一个特征来输出诊断决策。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述组织表面包括以下中的任一者：心内膜组织表面；心外膜组织表面；和器官组织表面。

9.一种电生理分析方法，包括：

从被配置成插入到具有组织表面的身体部位中的至少一个导管的多个感测电极中的个体电极接收单极性信号，所述感测电极被配置成接触和接收来自所述组织表面的电信号；

基于对从所述多个感测电极中的至少一对接收的所述接收的单极性信号中的信号进行求和和滤波来计算组合的远场和中场信号，所述至少一对感测电极设置在感兴趣点周围；

将远场信号计算为所述接收的单极性信号的加权平均值，所述加权平均值为根据所述感测电极距所述感兴趣点的相应距离进行加权的；以及

基于从所述计算的组合的远场和中场信号减去所述计算的远场信号来计算和输出表示所述感兴趣点处的所述组织表面下面的电活动的中场信号。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括将高通滤波器应用到从所述感测电极中的所述至少一对接收的所述接收的单极性信号的所述和。

11.根据权利要求9所述的方法，还包括：

从所述感测电极选择多个电极组；

对于所述多个电极组中的每个电极组，对从所述一个电极组接收的所述单极性信号进行求和，从而产生多个求和的组信号；以及

基于对根据所述感测电极距所述感兴趣点的相应距离加权的所述求和的组信号求平均来计算所述加权平均值。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括在计算所述加权平均值之前将高通滤波器应用到所述求和的组信号中的每个。

13.根据权利要求9所述的方法，还包括将所述中场信号呈现到显示器。

14.根据权利要求9所述的方法，还包括基于所述组织表面上的各种位置处的所述中场信号的电活动来将标测图呈现到显示器。

15.根据权利要求9所述的方法，还包括基于所述中场信号的至少一个特征来输出诊断决策。

16.根据权利要求9所述的方法，其中所述组织表面包括以下中的任一者：心内膜组织表面；心外膜组织表面；和器官组织表面。

17.一种非暂态计算机可读介质，其上存储有程序指令，所述程序指令在被中央处理单元CPU读取时，致使所述CPU：

从被配置成插入到具有组织表面的身体部位中的至少一个导管的多个感测电极中的个体电极接收单极性信号，所述感测电极被配置成接触和接收来自所述组织表面的电信号；

基于对从所述多个感测电极中的至少一对接收的所述接收的单极性信号中的信号进行求和和滤波来计算组合的远场和中场信号，所述感测电极中的所述至少一对设置在感兴趣点周围；

将远场信号计算为所述接收的单极性信号的加权平均值，所述加权平均值为根据所述感测电极距所述感兴趣点的相应距离进行加权的；以及

基于从所述计算的组合的远场和中场信号减去所述计算的远场信号来计算和输出表示所述感兴趣点处的所述组织表面下面的电活动的中场信号。