CN111973272A - 指示电极接触 - Google Patents

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V.格莱纳
U.阿夫尼
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Abstract

本发明题为“指示电极接触”。在一个实施方案中，医疗系统包括：要插入到活体受检者的心脏的腔室中的导管，并且该导管包括被配置成在所述心脏的所述腔室内的相应位置处接触组织的导管电极；显示器；和处理电路，该处理电路用于：从导管接收信号；并且响应于信号，评估导管电极中的每个导管电极与心脏中的组织的相应接触质量，并且将表示由导管电极在相应位置处感测的组织中的电活动的相应心内电描记图迹线绘制到显示器，同时响应于导管电极与心脏的组织在相应位置处的相应接触质量来修改迹线中的至少一些迹线的视觉特征。

Description

指示电极接触
技术领域
本发明涉及医疗系统，并且具体地但并非排他性地涉及基于导管的系统。
背景技术
大量的医疗手术涉及将探针诸如导管放置在患者体内。已经开发出位置感测系统来跟踪这类探针。磁性位置感测为本领域已知的一种方法。在磁性位置感测中，通常将磁场发生器放置在患者体外的已知位置处。探针远侧端部内的磁场传感器响应于这些磁场产生电信号，该电信号被处理以确定探针远侧端部的坐标位置。这些方法和系统在美国专利5,391,199、6,690,963、6,484,118、6,239,724、6,618,612和6,332,089中、在PCT国际专利公布WO 1996/005768中、以及在美国专利申请公布2002/006455、和2003/0120150、以及2004/0068178中有所描述，这些专利的公开内容全部以引用方式并入本文。还可使用基于阻抗或电流的系统来跟踪位置。
心律失常治疗手术是一种已证明其中这些类型的探针或导管极其有用的医疗手术。心律失常并且具体地讲心房纤颤一直为常见和危险的医学病症，在老年人中尤为如此。
心律失常的诊断和治疗包括标测心脏组织(尤其是心内膜和心脏体积)的电性质，以及通过施加能量来选择性地消融心脏组织。此类消融可停止或改变不需要的电信号从心脏的一个部分传播到另一个部分。消融方法通过形成非导电消融灶来破坏不需要的电通路。已经公开了多种用于形成消融灶的能量递送形式，并且包括使用微波、激光和更常见的射频能量来沿心脏组织壁形成传导阻滞。在两步式手术(标测，之后进行消融)中，通常通过将包括一个或多个电传感器的导管推进到心脏中并采集多个点处的数据来感测和测量心脏内各个点处的电活动。然后利用这些数据来选择拟加以消融的心内膜目标区域。
电极导管已经普遍用于医疗实践多年。它们被用来刺激和标测心脏中的电活动，以及用来消融异常电活动的位点。使用时，将电极导管插入到主静脉或动脉例如股动脉中，并且随后引导到所关注的心脏腔室中。典型的消融手术涉及将在其远侧端部具有一个或多个电极的导管插入到心脏腔室中。可提供通常用胶带粘贴在患者的皮肤上的参比电极，或者可使用设置在心脏中或附近的第二导管来提供参比电极。RF(射频)电流被施加到消融导管的顶端电极，并且电流通过周围介质(即血液和组织)流向参比电极。电流的分布取决于与血液相比电极表面与组织接触的量，血液具有比组织更高的导电率。由于组织的电阻，发生组织的加热。组织被充分加热而致使心脏组织中的细胞破坏，从而导致在心脏组织内形成不导电的消融灶。
因此，当将消融导管或其他导管放置在体内(尤其是心内膜组织附近)时，希望具有直接接触组织的导管远侧顶端。可通过(例如)测量远侧顶端和身体组织之间的接触来证实接触。美国专利申请公布2007/0100332、2009/0093806和2009/0138007(其公开内容以引用方式并入本文)描述了使用埋入导管内的力传感器感测导管远侧顶端与体腔中的组织之间的接触压力的方法。
许多参考文献已经报道了用于确定电极-组织接触的方法，包括美国专利5,935,079、5,891,095、5,836,990、5,836,874、5,673,704、5,662,108、5,469,857、5,447,529、5,341,807、5,078,714、和加拿大专利申请2,285,342。这些参考文献中的多个参考文献，例如美国专利5,935,079、5,836,990和5,447,529，通过测量顶端电极与返回电极之间的阻抗来确定电极-组织接触。如'529专利所公开，众所周知，通过血液的阻抗通常低于通过组织的阻抗。因此，通过将一组电极之间的阻抗值与已知电极与组织接触和已知电极仅与血液接触时的预先测量的阻抗值进行比较来检测组织接触。
授予Gliner等人的美国专利9168004描述了使用机器学习来确定导管电极接触，该专利以引用方式并入本文。'004专利描述了通过以下方式执行的心导管插入术：将探针的电极与心脏壁之间的接触状态的指配记忆为有接触状态或无接触状态，并且对穿过该电极与另一电极的电流的阻抗相位角作一系列确定，由此识别该系列中的最大相位角和最小相位角，并且将二元分类器适应性地界定在极限值的中间。将测试值与由滞后因数调整的分类器进行比较，并且当测试值超过调整后的分类器或降到调整后的分类器以下时，报告接触状态的变化。
以引用方式并入本文的Mest的美国专利公布2013/0085416描述了一种用于力感测探针诸如电生理导管的体内重新校正的方法，该方法用于产生自动置零区域。将导管或其他探针的远侧顶端放置在所述患者的体腔内。使用心电图(ECG)或阻抗数据、透视或其他实时成像数据、和/或电解剖标测系统来证实不存在组织接触。一旦证实不存在组织接触，该系统就重新校准源自力传感器的信号以使其对应于零克的力读数并且使用此校准的基线读数来产生和显示基于力传感器数据的力读数。
发明内容
根据本公开的实施方案，提供了一种医疗系统，该医疗系统包括：导管，该导管被配置成插入到活体受检者的心脏的腔室中并且包括被配置成在心脏的腔室内的相应位置处接触组织的导管电极；显示器；和处理电路，该处理电路被配置成：从导管接收信号；以及响应于该信号，评估导管电极中的每个导管电极与心脏中的组织的相应接触质量，并且将表示由导管电极在相应位置处感测的组织中的电活动的相应心内电描记图(IEGM)迹线绘制到显示器，同时响应于导管电极与心脏的组织在相应位置处的相应接触质量来修改迹线中的至少一些迹线的视觉特征。
此外，根据本公开的实施方案，处理电路被配置成响应于导管电极与心脏的组织在相应位置处的相应接触质量来增加迹线中的至少一些迹线的亮度。
此外，根据本公开的实施方案，处理电路被配置成相对于表示由与组织具有较低接触质量的导管电极中的第二者感测的电活动的迹线来增加表示由与组织具有高接触质量的导管电极中的第一者感测的电活动的迹线的亮度。
另外，根据本公开的实施方案，处理电路被配置成响应于导管电极与心脏的组织在相应位置处的相应接触质量来改变迹线中的至少一些迹线的颜色。
此外，根据本公开的实施方案，处理电路被配置成相对于表示由与组织具有较低接触质量的导管电极中的第二者感测的电活动的迹线来改变表示由与组织具有高接触质量的导管电极中的第一者感测的电活动的迹线的颜色。
此外，根据本公开的实施方案，处理电路被配置成修改表示由与组织具有大于预定义阈值接触质量的接触质量的导管电极中的一些导管电极感测的电活动的至少一些迹线的视觉特征。
此外，根据本公开的实施方案，处理电路被配置成在第一时间段期间执行表示由与组织具有大于预定义阈值质量的接触质量的导管电极中的一者感测的电活动的迹线中的一者的视觉特征的第一修改，以及在第一时间段之后的第二时间段期间执行表示由与组织具有小于预定义阈值质量的接触质量的一个导管电极感测的电活动的一条迹线的视觉特征的第二修改。
另外，根据本公开的实施方案，视觉特征的第二修改随着第二时间段的进行而改变。
此外，根据本公开的实施方案，视觉特征的第二修改包括视觉特征随着第二时间段的进行而变暗。
此外，根据本公开的实施方案，该系统包括被配置成施用到活体受检者的皮肤表面的体表电极，其中处理电路被配置成测量体表电极与导管电极之间的电阻抗的指示，并且响应于电阻抗的指示来计算导管电极的方位坐标。
另外，根据本公开的实施方案，处理电路被配置成响应于电阻抗的指示来评估导管电极中的每个导管电极与心脏中的组织的相应接触质量。
根据本公开的另一个实施方案，还提供了一种医疗方法，该医疗方法包括：从导管接收信号，该导管被配置成插入到活体受检者的心脏的腔室中并且包括被配置成在心脏的腔室内的相应位置处接触组织的导管电极；响应于所述信号，评估导管电极中的每个导管电极与心脏中的组织的相应接触质量，并且将表示由导管电极在相应位置处感测的组织中的电活动的相应心内电描记图(IEGM)迹线绘制到显示器，同时响应于导管电极与心脏的组织在相应位置处的相应接触质量来修改迹线中的至少一些迹线的视觉特征。
另外，根据本公开的实施方案，该方法包括响应于导管电极与心脏的组织在相应位置处的相应接触质量来增加迹线中的至少一些迹线的亮度。
此外，根据本公开的实施方案，所述增加包括相对于表示由与组织具有较低接触质量的导管电极中的第二者感测的电活动的迹线来增加表示由与组织具有高接触质量的导管电极中的第一者感测的电活动的迹线的亮度。
此外，根据本公开的实施方案，该方法包括响应于导管电极与心脏的组织在相应位置处的相应接触质量来改变迹线中的至少一些迹线的颜色。
此外，根据本公开的实施方案，所述改变包括相对于表示由与组织具有较低接触质量的导管电极中的第二者感测的电活动的迹线来改变表示由与组织具有高接触质量的导管电极中的第一者感测的电活动的迹线的颜色。
另外，根据本公开的实施方案，所述修改包括修改表示由与组织具有大于预定义阈值接触质量的接触质量的导管电极中的一些导管电极感测的电活动的至少一些迹线的视觉特征。
此外，根据本公开的实施方案，该方法包括在第一时间段期间执行表示由与组织具有大于预定义阈值质量的接触质量的导管电极中的一者感测的电活动的迹线中的一者的视觉特征的第一修改，以及在第一时间段之后的第二时间段期间执行表示由与组织具有小于预定义阈值质量的接触质量的一个导管电极感测的电活动的一条迹线的视觉特征的第二修改。
此外，根据本公开的实施方案，视觉特征的第二修改随着第二时间段的进行而改变。
此外，根据本公开的实施方案，视觉特征的第二修改包括视觉特征随着第二时间段的进行而变暗。
另外，根据本公开的实施方案，该方法包括测量被配置成施用到活体受检者的皮肤表面的体表电极与导管电极之间的电阻抗的指示，以及响应于电阻抗的指示来计算导管电极的方位坐标。
此外，根据本公开的实施方案，所述评估包括响应于电阻抗的指示来评估导管电极中的每个导管电极与心脏中的组织的相应接触质量。
根据本公开的另一个实施方案，还提供了一种软件产品，该软件产品包括其中存储有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：从导管接收信号，该导管被配置成插入到活体受检者的心脏的腔室中并且包括被配置成在心脏的腔室内的相应位置处接触组织的导管电极；响应于所述信号，评估导管电极中的每个导管电极与心脏中的组织的相应接触质量，并且将表示由导管电极在相应位置处感测的组织中的电活动的相应心内电描记图(IEGM)迹线绘制到显示器，同时响应于导管电极与心脏的组织在相应位置处的相应接触质量来修改迹线中的至少一些迹线的视觉特征。
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医疗手术的示意图；
图2为用于图1的系统中的导管的示意图；
图3为包括图1的系统的操作方法中的示例性步骤的流程图；
图4为包括基于电阻抗的图1的系统的操作方法中的示例性步骤的流程图；
图5为由图1的系统制备的第一示例性心内电描记图(IEGM)迹线的示意图；并且
图6为由图1的系统制备的第二示例性心内电描记图(IEGM)迹线的示意图。
具体实施方式
概述
如先前所提及，在两步式手术(标测，之后进行消融)中，通常通过将包括一个或多个电传感器的导管推进到心脏中并采集多个点处的数据来感测和测量心脏中各个点处的电活动。然后利用这些数据来选择拟加以消融的目标区域。
具体地，电活动通常被显示为心内电描记图(IEGM)迹线以供医师分析，以便找到心律失常的来源。不与心脏中的组织接触的导管电极通常测量来自心脏组织的一些电信号和远场信号。当导管电极与心脏组织接触时，信号的振幅主要取决于组织电导率，而远场是次要的。因此，医师通常对分析与组织接触的电极的IEGM迹线感兴趣。
对于具有一个或两个电极的局灶导管，通常显示单个IEGM迹线以供医师分析。医师可基于信号的形式来快速地确定提供信号的导管电极是否与组织接触。然而，从不同组织位置同时采集电活动的多电极导管可提供多个IEGM迹线的数据以同时显示在单个显示器上。在一些情况下，IEGM迹线的数量可能太多而不能供医师容易地确定哪些IEGM迹线由与组织接触的电极提供，以及哪些迹线不是由与组织接触的电极提供。
多电极导管的示例为由Irvine，CA，USA的Biosense Webster Inc.生产的具有超过48个电极的
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导管。Octaray包括设置在轴的远侧端部处的八个可挠曲臂，其中可挠曲臂中的每个可挠曲臂包括六个电极。一些导管可包括更多个电极，例如但不限于120个电极。
除了需要在上述标测期间确定电极接触之外，执行消融手术的医师还监测电极与组织的接触，因为有效消融通常需要消融电极与组织之间的充分接触。对于少量电极，监测接触可通过以数字或甚至图形方式呈现接触的量度(诸如由电极观测的阻抗或电极上的力)来执行。然而，随着用于消融手术中的有源电极的数量增加，医师越来越难以监测单个电极的任何参数。就电极接触而言，该问题因以下事实而被加剧：在大多数情况下，随着接触的变化，测量接触的参数也变化。
本发明的实施方案通过向医师呈现由导管的电极采集的信号的多个IEGM迹线(例如，电压相对于时间的曲线图)，同时修改表示由被认为与心脏组织充分接触的电极感测的电活动的这些迹线的视觉特征来解决医疗手术诸如标测或消融手术期间的上述问题。因此，具有充分组织接触的电极的迹线被突出显示以易于由医师识别。
相比于表示由不与心脏组织充分接触的电极感测的电活动的迹线，表示由与心脏组织充分接触的电极感测的电活动的迹线通常被修改为较亮。人眼对亮度变化极其敏感。因此，较亮的迹线允许医师较快地识别相关的IEGM迹线。
在一些实施方案中，与表示由不与心脏组织充分接触的电极感测的电活动的迹线相比，表示由与心脏组织充分接触的电极感测的电活动的迹线通常被修改为不同的颜色。
在其他实施方案中，相比于表示由不与心脏组织充分接触的电极感测的电活动的迹线，表示由与心脏组织充分接触的电极感测的电活动的迹线通常被修改为不同的颜色并且较亮。
医师可随后检查突出显示的信号并且分析这些信号，以找到心律失常并且/或者确定哪些电极与组织接触以用于消融目的。
由于未突出显示的迹线指示不具有充分组织接触的电极，因此医师可使用该指示来调整导管的方位以改善与未突出显示的迹线相关联的电极的组织接触。
在一些实施方案中，在与迹线相关联的电极不再与组织充分接触之后，使用褪色效果来调暗亮度或撤销颜色(用于突出显示与和组织充分接触的电极相关联的迹线)以恢复到原始亮度和/或颜色(用于与不具有充分组织接触的电极相关联的迹线)。褪色效果可在任何合适的时间窗口内发生，例如但不限于一至三秒。褪色效果有助于消除原本将因间歇性和/或变化的接触质量而发生的亮度和/或颜色变化。
在上述讨论中，使用组织接触的充分性来决定是否突出显示IEGM迹线。接触质量可基于包括阻抗测量、力或压力测量的不同方法，或者根据IEGM迹线的分析来评估，如现在将更详细描述的。
响应于由导管提供的信号，处理电路评估导管电极中的每个导管电极与心脏中的组织的相应接触质量。导管电极中的任一个导管电极可与心脏的组织完全或部分接触。在一些情况下，导管电极中的任一个导管电极可经由另一种流体(诸如各种厚度的血液)与组织接触。可基于由导管提供的信号来评估导管电极中的任一个导管电极与组织的接触(完全或部分接触，或经由另一种液体的接触)的质量。
本说明书和权利要求书中所用的术语“接触质量”在本文中被定义为导管电极中的一个导管电极与组织之间的电接触程度的定量指标。“接触质量”可例如以测得的电阻抗直接地表示，或者例如以接触力、压力或IEGM振幅间接地表示，如现在将在下文更详细描述的。
在一些实施方案中，导管可提供信号，该信号提供导管电极与体表电极之间的阻抗的指示。阻抗的指示提供接触质量的指示，使得导管电极中的一个导管电极与体表电极之间的较高阻抗值指示导管电极与组织之间的较高接触质量。阻抗值可被选择为限定最低接触质量，该最低接触质量被视为表示导管电极中的任一个导管电极与组织之间的充分接触。
在一些实施方案中，可将导管电极中的一个导管电极与导管上的电极中的另一个电极之间的阻抗用作接触质量的量度。如以上背景技术部分中提及的'529专利所公开，众所周知，通过血液的阻抗通常低于通过组织的阻抗。因此，可通过将一组电极之间的阻抗值与已知电极与组织充分接触和已知电极仅与血液接触时的预先测量的阻抗值进行比较来评估组织接触。
在一些实施方案中，授予Gliner等人的美国专利9168004的方法可使用基于机器学习的方法来评估接触质量，该专利以引用方式并入本文。
在一些实施方案中，导管可提供来自力传感器或压力传感器的信号。力或压力的指示提供接触质量的指示，使得较高的力或压力值指示导管电极与组织之间的较高接触质量。力或压力值可被选择为限定最低接触质量，该最低接触质量被视为表示导管电极中的任一个导管电极与组织之间的充分接触。
在一些实施方案中，可使用生成的IEGM迹线来评估导管电极中的任一个导管电极与组织之间的接触质量。与导管电极中的一个导管电极相关联的IEGM迹线的最大振幅指示该导管电极与组织之间的接触质量，使得IEGM迹线的最大振幅的较高值指示该导管电极与组织之间的较高接触质量。IEGM迹线的振幅值可被选择为限定最低接触质量，该最低接触质量被视为表示导管电极中的任一个导管电极与组织之间的充分接触。
系统描述
以引用方式并入本文的文献将被视为本申请的整体部分，不同的是，就任何术语在这些并入文献中以与本说明书中明确或隐含地作出的定义矛盾的方式定义而言，应仅考虑本说明书中的定义。
现在参见图1，其为根据本发明的实施方案构造和操作的医疗手术系统20的示意图。现在参见图2，其为用于图1的系统20中的导管40的示意图。
医疗手术系统20用于确定导管40的方位，如在图1的插图25中以及在图2中更详细地所见。导管40包括轴22和用于插入到活体受检者的身体部位中的多个可挠曲臂54(为了简单起见，仅一些被标记)。可挠曲臂54具有连接到轴22的远侧端部的相应近侧端部。
导管40包括方位传感器53，该方位传感器以相对于可挠曲臂54的近侧端部呈预定义空间关系的方式设置在轴22上。方位传感器53可包括磁传感器50和/或至少一个轴电极52。磁传感器50可包括至少一个线圈，例如但不限于双轴或三轴线圈布置，以提供位置和取向(包括横摆)的方位数据。导管40包括沿着可挠曲臂54中的每个可挠曲臂设置在不同的相应位置处的多个电极55(为了简单起见，仅一些被标记在图2中)。通常，导管40可用于使用电极55标测活体受检者的心脏中的电活动，或者可用于在活体受检者的身体部位中执行任何其他合适的功能。
医疗手术系统20可基于由磁传感器50和/或装配在轴22上的位于磁传感器50的任一侧的轴电极52(近侧电极52a和远侧电极52b)提供的信号来确定导管40的轴22的方位和取向。近侧电极52a、远侧电极52b、磁传感器50和电极55中的至少一些电极通过经由导管连接器35穿过轴22延伸的导线连接到控制台24中的各种驱动器电路。在一些实施方案中，可挠曲臂54中的每个可挠曲臂的电极55、轴电极52和磁传感器50中的至少两者经由导管连接器35连接到控制台24中的驱动电路。在一些实施方案中，可省略远侧电极52b和/或近侧电极52a。
图2所示的例证完全是为了概念清晰而选择的。轴电极52和电极55的其他配置也是可能的。附加功能可包括在方位传感器53中。为清晰起见，省略了与本发明所公开的实施方案无关的元件，诸如冲洗口。
医师30通过使用靠近导管40的近侧端部的操纵器32操纵轴22和/或从护套23的挠曲来将导管40导航到患者28的身体部位(例如，心脏26)中的目标位置。将导管40插入穿过护套23，其中可挠曲臂54聚集在一起，并且仅在导管40从护套23回缩之后，可挠曲臂54能够展开并恢复其预期的功能形状。通过将可挠曲臂54容纳在一起，护套23还用于使在其到目标位置的途径上的血管创伤最小化。
控制台24包括处理电路41(通常为通用计算机)以及用于在体表电极49中生成信号和/或接收来自该体表电极的信号的合适的前端和接口电路44，该体表电极通过穿过缆线39的导线附接到患者28的胸部和背部、或者任何其他合适的皮肤表面。
控制台24还包括磁感应子系统。将患者28放置在由包括至少一个磁场辐射器42的垫生成的磁场中，该磁场辐射器由设置在控制台24中的单元43驱动。磁场辐射器42被配置成将交变磁场发射到身体部位(例如，心脏26)所在的区域内。由磁场辐射器42生成的磁场在磁传感器50中生成方向信号。磁传感器50被配置成检测所发射的交变磁场的至少一部分，并且将方向信号作为对应的电输入提供到处理电路41。
在一些实施方案中，处理电路41使用从轴电极52、磁传感器50和电极55接收的方位信号来估计导管40在器官(诸如心腔)内的方位。在一些实施方案中，处理电路41将从电极52、55接收的方位信号与先前采集的磁位置-校准方位信号相关联，以估计导管40在心腔内的方位。可由处理电路41基于(除了其他输入以外)电极52、55与体表电极49之间的测量的阻抗、或电流分布的比例来确定轴电极52和电极55的方位坐标。控制台24驱动显示器27，该显示器示出心脏26内的导管40的远侧端部。
使用电流分布测量结果和/或外部磁场的方位感测的方法在各种医疗应用中实现，例如，在由Biosense Webster Inc.(Irvine,California)生产的
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系统中实现，并且详细地描述于美国专利5,391,199、6,690,963、6,484,118、6,239,724、6,618,612、6,332,089、7,756,576、7,869,865和7,848,787、PCT专利公布WO 96/05768、以及美国专利申请公布2002/0065455 A1、2003/0120150 A1和2004/0068178 A1中，这些专利的公开内容全部以引用方式并入本文。
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3系统应用基于有功电流定位(ACL)阻抗的方位跟踪方法。在一些实施方案中，处理电路41被配置成使用ACL方法来产生电阻抗的指示与磁场辐射器42的磁坐标系中的方位之间的映射(例如，电流-方位矩阵(CPM))。处理电路41通过在CPM中执行查找来估计轴电极52和电极55的方位。
处理电路41通常用软件进行编程以执行本文所述的功能。该软件可通过网络以电子形式被下载到计算机，例如或者其可另选地或另外地设置和/或存储在非临时性有形介质(诸如磁存储器、光存储器或电子存储器)上。
为简单和清晰起见，图1仅示出了与本发明所公开的技术有关的元件。系统20通常包括附加模块和元件，该附加模块和元件与本发明所公开的技术不直接相关，并且因此该附加模块和元件从图1和对应的描述中被有意地省略。
上文所述的导管40包括八个可挠曲臂54，其中每个臂54具有六个电极。仅以举例的方式，可使用任何合适的导管代替导管40，例如，具有不同数量的柔性臂和/或每个臂上的电极的导管，或不同的探针形状诸如球囊导管或套索导管。
医疗手术系统20还可使用任何合适的导管，例如使用导管40或不同的导管以及任何合适的消融方法来执行心脏组织的消融。控制台24可包括被配置成生成RF功率的RF信号发生器34，该RF功率由连接到控制台24的导管的一个或多个电极以及体表电极49中的一个或多个体表电极施加以消融心脏26的心肌。控制台24可包括泵(未示出)，该泵将冲洗流体经由冲洗通道泵送到执行消融的导管的远侧端部。执行消融的导管还可包括温度传感器(未示出)，该温度传感器用于测量消融期间的心肌的温度并且根据所测量的温度来调节消融功率和/或冲洗流体的泵送的冲洗速率。
现在参见图3，其为包括图1的系统20的操作方法中的示例性步骤的流程图60。另外参见图1和图2。
如先前所提及，导管40被配置成插入到活体受检者(患者28)的心脏26的腔室中。导管电极55被配置成在心脏26的腔室内的相应位置处接触组织。
处理电路41被配置成接收(框62)来自导管40的信号。可从导管电极55、轴电极52和/或磁传感器50中的任一者接收信号，并且在一些实施方案中，可从可提供测量结果以用于评估导管电极55与组织的接触质量的其他传感器(诸如力传感器或压力传感器)接收信号。这些信号也可用于计算导管电极55的方位。
处理电路41被配置成响应于信号来计算(框64)导管电极55的方位。导管电极55的方位的计算可基于任何合适的方位跟踪系统(例如，基于测得的阻抗和/或电流的扩布)或者使用上文参考图1所述的ACL方法来执行。
处理电路41被配置成响应于信号来评估(框66)导管电极55中的每个导管电极与心脏26中的组织的相应接触质量。导管电极55中的任一个导管电极可与心脏26的组织完全或部分接触。在一些情况下，导管电极55中的任一个导管电极可经由另一种流体(诸如各种厚度的血液)与组织接触。可基于由导管40提供的信号来评估导管电极55中的任一个导管电极与组织的接触(完全或部分接触，或经由另一种液体的接触)的质量。
如先前所提及，术语“接触质量”为导管电极55中的一个导管电极与组织之间的电接触程度的定量指标。“接触质量”可例如以测得的电阻抗直接地表示，或者例如以接触力、压力或IEGM振幅间接地表示，如现在将在下文更详细描述的。
在一些实施方案中，导管40可提供信号，该信号提供导管电极55与体表电极49之间的阻抗的指示，如参考图4更详细描述的。阻抗的指示提供接触质量的指示，使得导管电极55中的一个导管电极与体表电极49之间的较高阻抗值指示导管电极55与组织之间的较高接触质量。阻抗值可被选择为限定最低接触质量，该最低接触质量被视为表示导管电极55中的任一个导管电极与组织之间的充分接触。
在一些实施方案中，可将导管电极55中的一个导管电极与导管40上的电极中的另一个电极之间的阻抗用作接触质量的量度。如以上背景技术部分中提及的'529专利所公开，众所周知，通过血液的阻抗通常低于通过组织的阻抗。因此，可通过将一组电极之间的阻抗值与已知电极与组织充分接触和已知电极仅与血液接触时的预先测量的阻抗值进行比较来评估组织接触。
在一些实施方案中，授予Gliner等人的美国专利9168004的方法可用于评估接触质量，该专利以引用方式并入本文。'004专利描述了使用机器学习来确定导管电极接触。'004专利描述了通过以下方式执行的心导管插入术：将探针的电极与心脏壁之间的接触状态的指配记忆为有接触状态或无接触状态，并且对穿过该电极与另一电极的电流的阻抗相位角作一系列确定，由此识别该系列中的最大相位角和最小相位角，并且将二元分类器适应性地界定在极限值的中间。将测试值与由滞后因数调整的分类器进行比较，并且当测试值超过调整后的分类器或降到调整后的分类器以下时，报告接触状态的变化。
在一些实施方案中，导管40可提供来自设置在可挠曲臂54上的不同位置处的力传感器或压力传感器(未示出)的信号，该信号提供由导管电极55施加在组织上的力或压力的指示。力或压力的指示提供接触质量的指示，使得较高的力或压力值指示导管电极55与组织之间的较高接触质量。力或压力值可被选择为限定最低接触质量，该最低接触质量被视为表示导管电极55中的任一个导管电极与组织之间的充分接触。这些实施方案可使用任何合适的力或压力传感器以及用于测量力或压力的任何合适的方法，包括背景技术部分中提及的专利或专利公布中的任一者并且包括Mest的美国专利公布2013/0085416中所述的方法，该美国专利公布以引用方式并入本文并且描述了用于力感测探针诸如电生理导管的体内重新校正的方法，该方法用于产生自动置零区域。将所述导管或其他探针的远侧顶端放置在所述患者的体腔内。使用心电图(ECG)或阻抗数据、透视或其他实时成像数据、和/或电解剖标测系统来证实不存在组织接触。一旦证实不存在组织接触，该系统就重新校准源自力传感器的信号以使其对应于零克的力读数并且使用此校准的基线读数来产生和显示基于力传感器数据的力读数。
在一些实施方案中，可使用由处理电路41生成的心内电描记图(IEGM)迹线来评估导管电极55中的任一个导管电极与组织之间的接触质量。与导管电极55中的一个导管电极相关联的IEGM迹线的最大振幅指示该导管电极55与组织之间的接触质量，使得IEGM迹线的最大振幅的较高值指示该导管电极55与组织之间的较高接触质量。IEGM迹线的振幅值可被选择为限定最低接触质量，该最低接触质量被视为表示导管电极55中的任一个导管电极与组织之间的充分接触。
现在参见图4，其为包括基于电阻抗的图1的系统20的操作方法中的示例性步骤的流程图80。流程图80包括可代替或附加于图3的框64和框66的步骤来执行的步骤。另外参见图1和图2。
处理电路41被配置成测量(框82)体表电极49与导管电极55之间的电阻抗的指示。处理电路41被配置成响应于电阻抗的指示来计算(框84)导管电极55的方位坐标。方位坐标的计算可基于任何合适的方位跟踪方法(例如上文参考图1所述的ACL方法)或使用电极55与体表电极49之间的测得的阻抗或电流分布比例来执行。
处理电路41被配置成响应于电阻抗的指示来评估(框86)导管电极55中的每个导管电极与心脏26中的组织的相应接触质量，如上文参考图3更详细描述的。
现在参见图5，其为由图1的系统20制备的第一示例性心内电描记图(IEGM)迹线88的示意图。图5示出了三条IEGM迹线88。
迹线88-1表示由导管电极55(图2)中的一个导管电极感测的组织中的电活动，该导管电极已被评估为不与心脏26(图1)的组织充分接触。
迹线88-2已使用比迹线88-1所用的更亮的迹线或与迹线88-1所用的不同的颜色进行突出显示。迹线88-2表示由导管电极55(图2)中的一个导管电极感测的组织中的电活动，该导管电极已被评估为与组织充分接触。
迹线88-3在对应于第一时间段(此时，感测由迹线88-3表示的电活动的导管电极55被评估为与组织充分接触)的区域90中已被部分地突出显示(使用比迹线88-1所用的更亮的迹线或与迹线88-1所用的不同的颜色)。在充分接触的第一时间段之后，导管电极55不与组织充分接触。在迹线88-3的对应于第一时间段之后的第二时间段的区域92中使用褪色效果。在与迹线88-3相关联的电极55不再与组织充分接触之后，使用褪色效果来调暗亮度或撤销颜色(用于突出显示区域90的迹线88-3)以恢复到原始亮度和/或颜色(用于与不具有充分组织接触的电极相关联的迹线)。褪色效果可在任何合适的时间窗口内发生，例如但不限于一至三秒。褪色效果有助于消除原本将因间歇性和/或变化的接触质量而发生的亮度和/或颜色变化。
现在参见图6，其为由图1的系统20制备的第二示例性心内电描记图(IEGM)迹线88的示意图。图6示出了表示由导管电极55中的约42个导管电极感测的电活动的迹线88。可以看出，在不使用迹线突出显示的情况下，从迹线88识别与组织充分接触的导管电极55对于医师30(图1)而言将是极其难以执行(如果不是不可能的话)的任务。图6示出了相比于其他未突出显示的迹线88已使用较亮形式和/或不同颜色突出显示迹线88中的四条迹线(标记为88-4)，以便更容易识别。可利用文本将迹线88显示在显示器27(图1)上，该文本通过将一些合适的标识符用于导管电极55中的每个导管电极来指示哪条迹线88对应于哪个导管电极55。例如，对应于可挠曲臂54中的第一个可挠曲臂上的第五导管电极55的迹线88可被标记为“A5”，并且对应于可挠曲臂54中的第三个可挠曲臂上的第一导管电极55的迹线88可被标记为“C1”。
再次参见图3。另外参见图1和图2。处理电路41被配置成响应于从导管40接收的信号，将表示由导管电极55在相应位置处感测的组织中的电活动的相应心内电描记图(IEGM)迹线88绘制(框68)到显示器27，同时响应于导管电极55与心脏26的组织在相应位置处的相应接触质量来修改迹线中的至少一些迹线(例如，图6的迹线88-4)的视觉特征。在一些实施方案中，处理电路41被配置成修改表示由与组织具有大于预定义阈值接触质量的接触质量的导管电极55中的一些导管电极感测的电活动的迹线(例如，图6的迹线88-4)的视觉特征。仅以举例的方式，预定义阈值接触质量可相对于以下中的任一者或多者来定义：预定义阻抗、预定义力、预定义压力和/或预定义IEGM振幅，如上所述。
在一些实施方案中，处理电路41被配置成通过响应于导管电极55与心脏的组织在相应位置处的相应接触质量而增加(框70)迹线88中的至少一些迹线的亮度来修改视觉特征。在一些实施方案中，处理电路被配置成相对于表示由与组织具有较低接触质量的导管电极中的第二者感测的电活动的迹线88来增加表示由与组织具有高接触质量的导管电极55中的第一者感测的电活动的迹线(例如，图6的迹线88-4)的亮度。
在一些实施方案中，除了或代替增加迹线88中的至少一些迹线的亮度，处理电路41被配置成响应于导管电极55与心脏26的组织在相应位置处的相应接触质量来改变迹线88中的至少一些迹线的颜色。在一些实施方案中，处理电路41被配置成相对于表示由与组织具有较低接触质量的导管电极中的第二者感测的电活动的迹线88来改变表示由与组织具有高接触质量的导管电极55中的第一者感测的电活动的迹线(例如，图6的迹线88-4)的颜色(并且任选地增加亮度)。
如上文参考图5所述，可使用褪色效果来指示电极接触降至预定义阈值接触质量以下之后的时间段。处理电路41被配置成对于接触质量降至预定义阈值接触质量以下之后的时间段修改(框72)迹线88的视觉特征。现在更详细地描述框72的步骤。
再次参见图5。处理电路41(图1)被配置成在第一时间段期间执行例如表示由与组织具有大于预定义阈值质量的接触质量的导管电极55(图2)中的一者感测的电活动的迹线88-3中的一者的视觉特征的第一修改(例如，在区域90中)。处理电路41还被配置成在第一时间段之后的第二时间段期间执行例如表示由与组织具有小于预定义阈值质量的接触质量的该导管电极55感测的电活动的迹线88-3的视觉特征的第二修改或褪色效果(例如，在区域92中)。在一些实施方案中，视觉特征的第二修改或褪色效果随着第二时间段的进行而改变。在一些实施方案中，视觉特征的第二修改或褪色效果包括视觉特征随着第二时间段的进行而变暗(并且/或者迹线88-3的颜色恢复到其在第一时间段之前所用的原始颜色)。
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，在单个实施方案的上下文中描述的本发明的各种特征部，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 (23)

1.一种医疗系统，包括：
导管，所述导管被配置成插入到活体受检者的心脏的腔室中并且包括被配置成在所述心脏的所述腔室内的相应位置处接触组织的导管电极；
显示器；和
处理电路，所述处理电路被配置成从所述导管接收信号并且响应于所述信号：
评估所述导管电极中的每个导管电极与所述心脏中的所述组织的相应接触质量；并且
将表示由所述导管电极在所述相应位置处感测的所述组织中的电活动的相应心内电描记图(IEGM)迹线绘制到所述显示器，同时响应于所述导管电极与所述心脏的所述组织在所述相应位置处的所述相应接触质量来修改所述迹线中的至少一些迹线的视觉特征。
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响应于所述导管电极与所述心脏的所述组织在所述相应位置处的所述相应接触质量来增加所述迹线中的至少一些迹线的亮度。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述处理电路被配置成相对于表示由与所述组织具有较低接触质量的所述导管电极中的第二者感测的所述电活动的所述迹线来增加表示由与所述组织具有高接触质量的所述导管电极中的第一者感测的所述电活动的所述迹线的所述亮度。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理电路被配置成响应于所述导管电极与所述心脏的所述组织在所述相应位置处的所述相应接触质量来改变所述迹线中的至少一些迹线的颜色。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述处理电路被配置成相对于表示由与所述组织具有较低接触质量的所述导管电极中的第二者感测的所述电活动的所述迹线来改变表示由与所述组织具有高接触质量的所述导管电极中的第一者感测的所述电活动的所述迹线的所述颜色。
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修改表示由与所述组织具有大于预定义阈值接触质量的接触质量的所述导管电极中的一些导管电极感测的所述电活动的所述至少一些迹线的所述视觉特征。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述处理电路被配置成：
在第一时间段期间执行表示由与所述组织具有大于所述预定义阈值质量的接触质量的所述导管电极中的一者感测的所述电活动的所述迹线中的一者的所述视觉特征的第一修改；并且
在所述第一时间段之后的第二时间段期间执行表示由与所述组织具有小于所述预定义阈值质量的接触质量的所述一个导管电极感测的所述电活动的所述一条迹线的所述视觉特征的第二修改。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述视觉特征的所述第二修改随着所述第二时间段的进行而改变。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述视觉特征的所述第二修改包括所述视觉特征随着所述第二时间段的进行而变暗。
10.根据权利要求1所述的系统，还包括被配置成施用到所述活体受检者的皮肤表面的体表电极，其中所述处理电路被配置成：测量所述体表电极与所述导管电极之间的电阻抗的指示；以及响应于所述电阻抗的所述指示来计算所述导管电极的方位坐标。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述处理电路被配置成响应于所述电阻抗的所述指示来评估所述导管电极中的每个导管电极与所述心脏中的所述组织的所述相应接触质量。
12.一种医疗方法，包括：
从导管接收信号，所述导管被配置成插入到活体受检者的心脏的腔室中并且包括被配置成在所述心脏的所述腔室内的相应位置处接触组织的导管电极；
响应于所述信号，评估所述导管电极中的每个导管电极与所述心脏中的所述组织的相应接触质量；以及
将表示由所述导管电极在所述相应位置处感测的所述组织中的电活动的相应心内电描记图(IEGM)迹线绘制到所述显示器，同时响应于所述导管电极与所述心脏的所述组织在所述相应位置处的所述相应接触质量来修改所述迹线中的至少一些迹线的视觉特征。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括响应于所述导管电极与所述心脏的所述组织在所述相应位置处的所述相应接触质量来增加所述迹线中的至少一些迹线的亮度。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述增加包括相对于表示由与所述组织具有较低接触质量的所述导管电极中的第二者感测的所述电活动的所述迹线来增加表示由与所述组织具有高接触质量的所述导管电极中的第一者感测的所述电活动的所述迹线的所述亮度。
15.根据权利要求12所述的方法，还包括响应于所述导管电极与所述心脏的所述组织在所述相应位置处的所述相应接触质量来改变所述迹线中的至少一些迹线的颜色。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述改变包括相对于表示由与所述组织具有较低接触质量的所述导管电极中的第二者感测的所述电活动的所述迹线来改变表示由与所述组织具有高接触质量的所述导管电极中的第一者感测的所述电活动的所述迹线的所述颜色。
17.根据权利要求12所述的方法，其中所述修改包括修改表示由与所述组织具有大于预定义阈值接触质量的接触质量的所述导管电极中的一些导管电极感测的所述电活动的所述至少一些迹线的所述视觉特征。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括：
在第一时间段期间执行表示由与所述组织具有大于所述预定义阈值质量的接触质量的所述导管电极中的一者感测的所述电活动的所述迹线中的一者的所述视觉特征的第一修改；以及
在所述第一时间段之后的第二时间段期间执行表示由与所述组织具有小于所述预定义阈值质量的接触质量的所述一个导管电极感测的所述电活动的所述一条迹线的所述视觉特征的第二修改。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述视觉特征的所述第二修改随着所述第二时间段的进行而改变。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述视觉特征的所述第二修改包括所述视觉特征随着所述第二时间段的进行而变暗。
21.根据权利要求12所述的方法，还包括：
测量被配置成施用到所述活体受检者的皮肤表面的体表电极与所述导管电极之间的电阻抗的指示；以及
响应于所述电阻抗的所述指示来计算所述导管电极的方位坐标。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述评估包括响应于所述电阻抗的所述指示来评估所述导管电极中的每个导管电极与所述心脏中的所述组织的所述相应接触质量。
23.一种软件产品，包括其中存储有程序指令的非暂态计算机可读介质，所述指令在被中央处理单元(CPU)读取时，致使所述CPU：
从导管接收信号，所述导管被配置成插入到活体受检者的心脏的腔室中并且包括被配置成在所述心脏的所述腔室内的相应位置处接触组织的导管电极；
响应于所述信号，评估所述导管电极中的每个导管电极与所述心脏中的所述组织的相应接触质量；并且
将表示由所述导管电极在所述相应位置处感测的所述组织中的电活动的相应心内电描记图(IEGM)迹线绘制到所述显示器，同时响应于所述导管电极与所述心脏的所述组织在所述相应位置处的所述相应接触质量来修改所述迹线中的至少一些迹线的视觉特征。
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