CN115379798A - 用于标测心脏活动的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

多个电生理(EP)数据点，每个电生理数据点包括电描记图信号，可用于可视化心脏活动。每个EP数据点可以被表征为基底或健康，并且可以生成基底EP数据点的云标测图。可以结合健康EP数据点的电生理标测图的图形表示输出云标测图的图形表示。在替代实施例中，可以将电描记图信号变换到小波域，从而计算多个尺度图，并计算每个尺度图的波函数，从而计算多个波函数。然后可以从波函数生成传播图，例如传播波标测图和/或传播波轨迹标测图，并以图形方式输出。

Description

用于标测心脏活动的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年4月21日提交的美国临时申请No.63/012,998的权益，其通过引用包含于此，如同在此全面阐述一样。
技术领域
本公开总体上涉及电生理可视化和标测。更具体地，本公开涉及用于生成心脏活动的可视化的系统、方法和设备。
背景技术
电生理标测，更特别地心电图标测，是许多心脏诊断和治疗程序的一部分。然而，随着此类程序的复杂性增加，所使用的电生理标测图必须在质量、密度以及生成它们的速度和便捷性方面提高。
电生理研究可以包括创建局部激活时间(LAT)标测图。LAT标测图可以例如向从业者提供关于心律失常如何在整个心腔中传播的了解。实际上，本领域普通技术人员将熟悉电解剖标测系统中LAT标测图的图形表示。
然而，总体上，对于给定的电描记图，只能计算单个LAT。这对于具有低幅度和长时程碎裂电位的复杂电描记图(例如在低电压心肌中可能常见)可能是不期望的。
发明内容
本文公开了一种可视化心脏活动的方法。该方法包括：在电解剖标测系统处接收多个电生理(EP)数据点，其中多个EP数据点中的每个EP数据点包括电描记图信号；电解剖标测系统将多个EP数据点的第一子集分类为基底EP数据点，以及将多个EP数据点的第二子集分类为健康EP数据点；电解剖标测系统生成多个EP数据点的第一子集的云标测图；以及电解剖标测系统输出结合多个EP数据点的第二子集的电生理标测图的图形表示的多个EP数据点的第一子集的云标测图的图形表示。
在本公开的方面中，当给定EP数据点的QRS持续时间度量超过预设阈值时，电解剖标测系统将多个EP数据点中的给定EP数据点分类为基底EP数据点，否则将其分类为健康EP数据点。
该方法还可以包括将与EP数据点相关联的电描记图信号变换到小波域，从而计算尺度图，以及计算尺度图的峰值频率函数。例如，可以将连续小波变换应用至电描记图信号以计算尺度图。连续小波变换可以使用诸如保罗(Paul)小波的高时间分辨率母小波。
根据本公开的方面，电解剖标测系统生成多个EP数据点的第一子集的云标测图的步骤包括电解剖标测系统：将高斯抛雪球(Gaussian splatting)算法应用于多个EP数据点的第一子集以创建结构化点数据集；以及将等轮廓(iso-contouring)算法应用于该结构化点数据集。
本文还公开了一种可视化心脏活动的方法。该方法包括在电解剖标测系统处接收多个电生理(EP)数据点，其中多个EP数据点中的每个EP数据点包括电描记图信号。该方法还包括，对于多个EP数据点中的每个EP数据点，电解剖标测系统：将EP数据点的电描记图信号变换到小波域，从而计算尺度图；以及计算尺度图的波函数，从而计算多个波函数。电解剖标测系统从多个波函数生成传播波标测图并输出传播波标测图的图形表示。
在本公开的实施例中，将EP数据点的电描记图信号变换到小波域的步骤包括将连续小波变换应用至电描记图信号以计算尺度图。连续小波变换可以使用诸如保罗小波的高时间分辨率母小波。
计算尺度图的波函数的步骤可以包括计算尺度图的峰值频率函数。在其他实施例中，计算尺度图的波函数的步骤可以包括计算尺度图的复合波函数。
传播波标测图可以包括传播波轨迹标测图和/或内插传播波标测图。
本文还公开了一种用于可视化心脏活动的系统，包括可视化模块，其被配置为：接收多个电生理(EP)数据点，其中多个EP数据点中的每个EP数据点包括电描记图信号；将多个EP数据点的第一子集分类为基底EP数据点，以及将多个EP数据点的第二子集分类为健康EP数据点；生成多个EP数据点的第一子集的云标测图；以及输出结合多个EP数据点的第二子集的电生理标测图的图形表示的多个EP数据点的第一子集的云标测图的图形表示。
可视化模块可以被配置为通过以下步骤生成多个EP数据点的第一子集的云标测图：将高斯抛雪球算法应用于多个EP数据点的第一子集以创建结构化点数据集；以及将等轮廓算法应用于该结构化点数据集。
本公开还提供一种用于可视化心脏活动的系统，包括可视化模块，其被配置为：接收多个电生理(EP)数据点，其中多个EP数据点中的每个EP数据点包括电描记图信号；从多个EP数据点计算多个波函数；从多个波函数生成传播波标测图；以及输出传播波标测图的图形表示。
可视化模块可以被配置为通过以下步骤根据多个EP数据点计算多个波函数，对于多个EP数据点中的每个EP数据点：将EP数据点的电描记图信号变换到小波域，从而计算尺度图；以及计算尺度图的波函数。
传播波标测图的图形表示可以包括传播波轨迹标测图和内插传播波标测图中的至少一个。
通过阅读以下描述和权利要求书以及通过参阅附图，本发明的前述和其它方面、特征、细节、效用和优点将显而易见。
附图说明
图1是示例性电解剖标测系统的示意图。
图2描绘了可以与本公开的方面结合使用的示例性导管。
图3A和3B提供了用于由多电极导管携带的电极和与其相关联的双极的字母数字标记惯例。
图4是根据本文公开的示例性实施例的在将心脏活动的图形表示生成为云标测图时可以执行的代表性步骤的流程图。
图5示出了将电描记图信号变换到小波域以及从得到的尺度图计算峰值频率函数。
图6示出了作为静态云标测图的心脏活动的图形表示。
图7示出了作为动态云标测图的心脏活动的图形表示。
图8是根据本文公开的示例性实施例的在将心脏活动的图形表示生成为传播波时可以执行的代表性步骤的流程图。
图9示出了将电描记图信号变换到小波域以及从得到的尺度图计算峰值频率函数。
图10表示根据本文公开的方面的传播波轨迹标测图。
图11表示根据本文公开的方面的传播波标测图。
图12将图11的数据描绘为传播波轨迹标测图。
图13示出了心动过速的两个周期的传播标测图。
尽管公开了多个实施例，但是根据示出和描述说明性实施例的以下详细描述，本公开的其它实施例对于本领域技术人员将变得显而易见。因此，附图和具体实施方式本质上应被认为是说明性的而不是限制性的。
具体实施方式
本公开提供用于可视化电生理标测图(例如，心电图)的系统和方法。为了说明的目的，本文将参考心脏电生理程序详细描述几个示例性实施例。更具体地，将在结合电解剖标测系统(例如同样来自雅培公司的EnSite PrecisionTM心脏标测系统)使用由高密度(HD)网格导管(例如来自雅培公司(伊利诺斯州雅培科技园)的AdvisorTMHD网格标测导管)采集的电生理(EP)数据点可视化心脏活动的上下文中描述本公开的各方面。然而，本领域的普通技术人员将理解如何在其他情况下和/或关于其他装置较好地应用本文的教导。
图1示出了示例性电解剖标测系统8的示意图，该电解剖标测系统8用于通过导航心脏导管并测量在患者11的心脏10中发生的电活动并三维地标测电活动和/或与如此测量的电活动有关或代表如此测量的电活动的信息来进行心脏电生理研究。系统8例如可用于使用一个或多个电极创建患者心脏10的解剖模型。系统8还可以用于测量沿着心脏表面的多个点处的电生理数据，并将所测量的数据与测量电生理数据的每个测量点的位置信息相关联地存储，例如以创建患者心脏10的诊断数据标测图。
如本领域的普通技术人员将认识到的，系统8通常在三维空间内确定物体的位置，并且在一些方面，确定物体的定向，并将这些位置表达为相对于至少一个参考确定的位置信息。这在本文中称为“定位”。
为了简化说明，将患者11示意性地描绘为椭圆形。在图1所示的实施例中，示出了施加到患者11的表面的三组表面电极(例如，贴片电极)，其限定了三个大致正交的轴，在本文中称为x轴、y轴、和z轴。在其它实施例中，电极可以以其它布置定位，例如在特定身体表面上的多个电极。作为另一替代方案，电极不必在身体表面上，而是可以定位在身体内部。
在图1中，x轴表面电极12、14沿第一轴施加到患者，诸如施加到患者胸部区域的侧面上(例如，施加到每只手臂下方的患者皮肤)，并且可以被称为左电极和右电极。y轴电极18、19沿着大致正交于x轴的第二轴施加到患者，诸如沿着患者的大腿内侧和颈部区域施加到患者，并且可以被称为左腿电极和颈部电极。z轴电极16、22沿着大致上正交于x轴和y轴两者的第三轴施加，诸如沿着在胸部区域中的患者的胸骨和脊柱施加，并且可以被称为胸部电极和背部电极。心脏10位于这些表面电极对12/14、18/19和16/22之间。
附加的表面参考电极(例如，“腹部贴片”)21为系统8提供参考和/或接地电极。腹部贴片电极21可以是固定的心脏内电极31的替代物，在下面进一步详细描述。还应当理解，另外，患者11可以具有位于合适位置的大部分或全部传统心电图(“ECG”或“EKG”)系统导联线。在某些实施例中，例如，可以使用12条ECG导联线的标准组来感测患者心脏10上的心电图。该ECG信息可用于系统8(例如，可以将其作为输入提供给计算机系统20)。就ECG导联线被很好地理解而言，并且为了使附图更加清楚，在图1中仅示出了单个导联线6及其与计算机20的连接。
还示出了具有至少一个电极17的代表性导管13。在整个说明书中，该代表性导管电极17被称为“巡回电极”、“移动电极”或“测量电极”。通常，将使用导管13上的或多个这样的导管上的多个电极17。例如，在一个实施例中，系统8可以包括设置在患者的心脏和/或脉管系统内的十二个导管上的六十四个电极。在其他实施例中，系统8可以使用包括多个(例如，八个)样条的单个导管，每个样条又包括多个(例如，八个)电极。
然而，前述实施例仅是示例性的，并且可以使用任何数量的电极和/或导管。例如，出于本公开的目的，图2中示出了示例性的多电极导管、特别是HD网格导管的一个区段。HD网格导管13包括耦合至桨状物202的导管主体200。导管主体200还可以包括第一主体电极204和第二主体电极206。桨状物202可包括第一样条208、第二样条210、第三样条212和第四样条214，它们通过近侧耦合器216耦合到导管主体200，并通过远侧耦合器218彼此耦合。在一个实施例中，第一样条208和第四样条214可以是一个连续的区段，以及第二样条210和第三样条212可以是另一个连续的区段。在其他实施例中，各个样条208、210、212、214可以是彼此耦合(例如，通过近侧耦合器216和远侧耦合器218)的单独的区段。应当理解，HD导管13可以包括任何数量的样条；图2中所示的四个样条的布置仅仅是示例性的。
如上所述，样条208、210、212、214可包括任何数量的电极17；在图2中，示出了以四乘四的阵列布置的十六个电极17。还应当理解，在沿着样条208、210、212、214和在样条208、210、212、214之间测量时，电极17可以均匀和/或不均匀地间隔开。为了在本说明书中便于参考，图3A提供了电极17的字母数字标记。
如本领域普通技术人员将认识到的，任何两个相邻的电极17限定一个双极。因此，导管13上的16个电极17限定了总共42个双极-12个沿样条(例如，电极17a和17b之间，或电极17c和17d之间)、12个横跨样条(例如，电极17a和17c之间，或电极17b和17d之间)以及18个对角地在样条之间(例如，电极17a和17d之间，或电极17b和17c之间)。
为了便于在本说明书中参考，图3B提供了沿样条和横跨样条的双极的字母数字标记。图3B省略了对角双极的字母数字标记，但这只是为了在图示中清晰。可以清楚地预期，本文中的教导也可应用于对角双极。
反过来，根据本领域普通技术人员将熟悉的技术，可以使用任何双极来生成双极电描记图。此外，这些双极电描记图可以被组合(例如，线性组合)以通过计算电极集团的E场环而在导管13的平面的任何方向生成也包括激活定时信息的电描记图。美国申请No.15/953,155公开了计算HD网格导管上的电极集团的E场环的细节，该公开通过引用包含于此，如同在此全面阐述一样。
在任何情况下，导管13可用于同时采集用于由其上的电极17限定的各个双极的多个电生理数据点，每个这样的电生理数据点包括定位信息(例如，所选择的双极的位置和定向)以及所选择的双极的电描记图信号。出于说明的目的，将参考由导管13采集的各个电生理数据点来描述根据本公开的方法。然而，应当理解，本文的教导可以串行和/或并行地应用于由导管13采集的多个电生理数据点。
导管13(或多个这种导管)通常经由一个或多个导引器并使用熟悉的程序被引入患者的心脏和/或脉管系统中。实际上，将导管13引入患者心脏的各种方法，例如经中隔方法，对于本领域普通技术人员来说将是熟悉的，因此在本文中不需要进一步描述。
由于每个电极17位于患者体内，因此系统8可以同时为每个电极17采集位置数据。类似地，每个电极17可用于采集来自心脏表面的电生理数据(例如，表面电描记图)。普通技术人员将熟悉用于电生理数据点的获取和处理的各种方式(包括例如接触和非接触电生理标测)，使得对于理解本文公开的技术而言，其进一步的讨论是不必要的。同样地，可以使用本领域中熟悉的各种技术从多个电生理数据点生成心脏几何形状和/或心脏电活动的图形表示。此外，就普通技术人员将理解如何从电生理数据点创建电生理标测图而言，本文的各方面仅在理解本公开所必需的程度上进行描述。
现在返回图1，在一些实施例中，在第二导管29上示出可选的固定参考电极31(例如，附接到心脏10的壁)。出于校准的目的，该电极31可以是固定的(例如，附接到或靠近心脏壁)或与巡回电极(例如电极17)以固定的空间关系设置，并且因此可以被称为“导航参考”或“局部参考”。除了上述表面参考电极21以外或作为替代，还可以使用固定参考电极31。在许多情况下，心脏10中的冠状窦电极或其它固定电极可以用作测量电压和位移的参考；也就是说，如下所述，固定参考电极31可以定义坐标系的原点。
每个表面电极耦合到多路复用开关24，并且通过在计算机20上运行的软件选择表面电极对，该软件将表面电极耦合到信号发生器25。可替代地，可以省去开关24，并且可以提供信号发生器25的多个(例如，三个)实例，每个测量轴(也就是说，每个表面电极对)一个实例。
计算机20可以包括例如传统的通用计算机、专用计算机、分布式计算机或任何其它类型的计算机。计算机20可以包括一个或多个处理器28，诸如单个中央处理单元(“CPU”)或通常被称为并行处理环境的多个处理单元，其可以执行指令以实践本文所述的各方面。
通常，由一系列被驱动和感测的电偶极子(例如，表面电极对12/14、18/19和16/22)生成三个名义上正交的电场，以便在生物导体中实现导管导航。可替代地，这些正交场可以被分解并且任何表面电极对可以被驱动为偶极子以提供有效的电极三角测量。同样地，电极12、14、18、19、16和22(或任何数量的电极)可以以任何其它有效的布置定位，用于将电流驱动到心脏中的电极或感测来自心脏中的电极的电流。例如，可以将多个电极放置在患者11的背部、侧面和/或腹部上。此外，这种非正交方法增加了系统的灵活性。对于任何期望的轴，可以将由一组预定的驱动(源-汇)配置产生的跨巡回电极测量的电位进行代数组合，以产生与如通过沿正交轴简单地驱动均匀电流所获得的有效电位相同的有效电位。
因此，可以选择表面电极12、14、16、18、19、22中的任何两个表面电极作为相对于接地参考(诸如腹部贴片21)的偶极子源极和漏极，而未激励的电极测量相对于接地参考的电压。放置在心脏10中的巡回电极17暴露于来自电流脉冲的场，并相对于地(诸如腹部贴片21)进行测量。实际上，心脏10内的导管可包含比所示的十六个电极更多或更少的电极，并且可以测量每个电极电位。如前所述，可以将至少一个电极固定到心脏的内表面以形成固定参考电极31，该固定参考电极31也相对于地(诸如腹部贴片21)被测量，并且该固定参考电极31可以被定义为系统8相对于其测量位置的坐标系的原点。来自表面电极、内部电极和虚拟电极中的每一个电极的数据集都可以用于确定巡回电极17在心脏10内的位置。
系统8可以使用所测量的电压来确定心脏内的电极(诸如巡回电极17)相对于参考位置(诸如参考电极31)在三维空间中的位置。也就是说，在参考电极31处测量的电压可用于定义坐标系的原点，而在巡回电极17处测量的电压可用于表达巡回电极17相对于原点的位置。在一些实施例中，坐标系是三维(x，y，z)笛卡尔坐标系，但是可以考虑其它坐标系，诸如极坐标系、球坐标系和柱坐标系。
从前面的讨论中应该清楚，当表面电极对在心脏上施加电场时，测量用于确定电极在心脏内的位置的数据。电极数据还可以用于创建呼吸补偿值，该呼吸补偿值用于改善电极位置的原始位置数据，如例如在美国专利No.7,263,397中所述，该专利通过引用整体包含于此。电极数据还可以用于补偿患者身体阻抗的变化，如例如在美国专利No.7,885,707中所述，该专利也通过引用整体包含于此。
因此，在一个代表性实施例中，系统8首先选择一组表面电极，然后用电流脉冲驱动它们。在输送电流脉冲的同时，测量并存储电活动，诸如用剩余的表面电极和体内电极中的至少一个测量的电压。如上所述，可以执行对诸如呼吸和/或阻抗偏移的伪影的补偿。
在本公开的方面，系统8可以是结合基于阻抗(例如，如上所述)和基于磁的定位能力的混合系统。因此，例如，系统8还可以包括耦合到一个或多个磁场发生器的磁源30。为清楚起见，图1中仅描绘了两个磁场发生器32和33，但应该理解的是，在不脱离本教导的范围的情况下，可以使用附加的磁场发生器(例如，总共六个磁场发生器，定义三个大致正交的轴，类似于由贴片电极12、14、16、18、19和22所定义的那些)。同样，本领域普通技术人员将理解，为了在如此生成的磁场内定位导管13，导管13可以包括一个或多个磁定位传感器(例如，线圈)。
在一些实施例中，系统8是雅培公司的EnSiteTMVelocityTM或EnSite PrecisionTM心脏标测和可视化系统。然而，可以结合本教导使用其它定位系统，包括例如波士顿科学公司(Boston Scientific Corporation)(马萨诸塞州马尔伯勒)的RHYTHMIA HDXTM标测系统、韦伯斯特生物官能公司(Biosense Webster,Inc.)(加利福尼亚州尔湾市)的CARTO导航和定位系统、北方数字公司(Northern Digital Inc.)(安大略省滑铁卢)的
Figure BDA0003886133730000091
系统、Sterotaxis公司的
Figure BDA0003886133730000092
磁导航系统(密苏里州圣路易斯市)以及来自雅培公司的MediGuideTM技术。
在以下专利(所有这些专利均通过引用整体包含于此)中描述的定位和标测系统也可以用于本发明：美国专利No.6,990,370；6,978,168；6,947,785；6,939,309；6,728,562；6,640,119；5,983,126；以及5,697,377。
本公开的方面涉及电生理标测，尤其涉及生成心脏活动的可视化(即，图形表示)。这样的可视化可以例如输出在显示器23上。因此系统8可以包括可视化模块58，其可以用于生成各种电生理标测图，并且如本文所公开的，(例如，在显示器23上)输出电生理标测图。
将参考如图4所示的代表性步骤的流程图400来说明根据本教导的一个示例性方法。在一些实施例中，例如，流程图400可以表示能通过图1的电解剖标测系统8(例如，通过处理器28和/或可视化模块58)来执行的若干示例性步骤。应当理解，以下描述的代表性步骤可以是硬件或软件实现的。为了说明起见，术语“信号处理器”在本文中可以用于描述本文教导的基于硬件和软件的实现方式。
在框402中，系统8接收多个电生理(EP)数据点，每个数据点包括定位信息和电描记图信号。例如，在本公开的实施例中，定位信息对应于在采集相应的电描记图信号期间的导管13的中间位置。
在框404中，系统8将EP数据点的第一子集分类为基底EP数据点，将EP数据点的第二子集分类为健康EP数据点。根据本公开的方面，系统8利用与给定EP数据点相关联的电描记图的QRS持续时间度量以进行分类。例如，如果EP数据点的相应电描记图的QRS持续时间度量超过预设的(并且可选地，用户定义的)阈值(例如，大约100ms)，则系统8可以将EP数据点分类为基底，否则将其分类为健康。关于计算QRS持续时间度量以区分基底和健康组织的更多细节可以在美国申请No.16/294,313中找到，其通过引用包含于此，如同在此完全阐述一样。
在框406中，系统8生成多个EP数据点的第一子集(即，基底EP数据点)的云标测图。如下文进一步详细描述的，云标测图可以是动态的或静态的。
对于动态云标测图，系统8可以将与每个基底EP数据点相关联的电描记图信号变换到小波域，从而计算每个电描记图信号的尺度图G(f，t)。在本公开的实施例中，系统8使用诸如保罗小波的高时间分辨率母小波将连续小波变换应用至电描记图信号。图5描绘了将电描记图信号500变换成小波域尺度图502。
一旦电描记图已经如此变换，系统8就可以计算尺度图的峰值频率函数。根据本公开的方面，如果G(f,t)＞EnergyThreshold，尺度图的峰值频率函数是一维能量函数L(t)＝max(f),，其中f的范围从大约0Hz到大约1000Hz，以及EnergyThreshold是预设的(以及可选的，用户定义的)噪声阈值。在本公开的实施例中，预设的噪声阈值为约0.2的归一化值。出于说明的目的，图5示出了尺度图502的峰值频率函数504。
无论对于静态还是动态云标测图，系统8通常可以执行两个子步骤以在框406中生成云标测图。首先，系统8将高斯抛雪球算法应用于EP数据点的第一子集。例如，系统8可以应用vtk高斯抛雪球(vtkGaussianSplatter)算法(https://vtk.org/doc/nightly/html/ classvtkGaussianSplatter.html)，其通过引用包含于此，如同在此完全阐述一样。vtk高斯抛雪球算法是将输入基底EP数据点注入结构化点数据集中的过滤器。当每个点被注入时，它“溅射”—即，它根据高斯分布函数将值分配给结构化点数据集中的相邻体元。可以使用标量值来修改高斯分布函数，其扩展了所述分布，和/或使用法线/向量来修改高斯分布函数，其创建椭球形分布而不是球形分布。
通常，给定基底EP数据点p周围的高斯分布函数f的形式为
Figure BDA0003886133730000101
其中x是当前体元采样点，r是x和p之间的绝对距离，指数因子小于或等于0，以及比例因子可以乘以p的标量值(例如QRS持续时间)。这种分布是球形的。
但是，如果存在点法线，则分布变为椭圆形：
Figure BDA0003886133730000102
Figure BDA0003886133730000111
其中E是预设的(以及可选的，用户定义的)偏心度系数，其控制溅射的椭圆形状；z是沿法线N从x到p的距离，以及rxy是在垂直于法线N的方向上从x到p的距离。
接下来，系统8将等轮廓算法应用于高斯抛雪球算法输出的结构化点数据集。例如，系统8可以应用vtk轮廓过滤器(vtkContourFilter)算法(https://vtk.org/doc/ nightly/html/classvtkContourFilter.html)，其通过引用包含于此，如同在此完全阐述一样。vtk轮廓过滤器算法将结构化点数据集作为输入，并在预设的(以及可选的，用户定义的)基底值(例如，大约100ms的QRS持续时间)处生成等值面作为输出。然后将输出的等值面与从基底EP数据点导出的标量标测图值一起渲染为半透明。这会生成云标测图；基底的强度(例如，QRS持续时间)可以使用颜色、灰度或另一合适的显示惯例来表示。
在框408中，系统8输出结合有EP数据点的第二子集(例如，健康EP数据点)的电生理标测图的图形表示的云标测图的图形表示(例如，来自等轮廓算法)。
图6描绘了静态云标测图的图形表示600。可以用云标量值602渲染基底EP数据点，同时可以更传统地渲染健康EP数据点(例如，黑点604)。
图7描绘了动态云标测图的图形表示700(作为渐进静态图像702a-702h的序列)。序列的任何给定时间步长处的基底EP数据点都可以用云标量值(例如在给定时间步长处的峰值频率函数值)渲染，而健康EP数据点可以被渲染为熟悉的LAT标测图(例如，渲染为激活波前)。
将参考图8所示的代表性步骤的流程图800说明根据本教导的另一示例性方法。在一些实施例中，例如，流程图800可以表示能通过图1的电解剖标测系统8(例如，通过处理器28和/或可视化模块58)执行的若干示例性步骤。再一次，应该理解，以下描述的代表性步骤可以是硬件或软件实现的。
框802类似于上面讨论的框402，并且包括由系统8接收多个EP数据点。
在框804中，系统8将每个EP数据点的电描记图信号变换到小波域，从而计算每个电描记图信号的尺度图。上面结合动态云标测图的创建描述了电描记图信号到小波域的变换；框804是类似的。
在框806中，系统8计算每个尺度图的波函数，从而计算多个波函数。根据本公开的方面，系统8通过计算如上所述的尺度图的一维峰值频率函数来计算波函数。在这方面，图9示出了将电描记图信号900转换为尺度图902和对应的一维峰值频率函数904。波函数可以对应于一维峰值频率函数。可替代地，可以从邻域电描记图的一维峰值频率函数推导出复合波函数(例如，作为这样的一维峰值频率函数的平均值、这样的一维峰值频率函数的最大值、这样的一维峰值频率函数的最小值，或这样的一维峰值频率函数的总和)。
在框808中，系统8从多个波函数生成传播波标测图，其图形表示可以在框810中输出(例如，结合局部激活时间标测图、基底标测图等)。本公开考虑了传播波轨迹标测图和传播波标测图。
传播波轨迹标测图
对于传播波轨迹标测图，传播波的前沿(例如，心脏激活波前)被确定为对应波函数首次超过零的每个EP数据点处的时间点t*。对于每个这样的时间点t*，会渲染离散的球形符号，符号的半径r通过因子c和峰值频率函数L(t)缩放，例如
Figure BDA0003886133730000121
在本公开的实施例中，c＝5，其针对约0Hz至约1kHz的频率范围渲染半径为0cm至5cm的符号。
如此渲染，符号的初始外观指示传播波前。拖尾活动区域可以被识别为符号缓慢衰减/消失的区域，或符号重新出现在传播波前沿后面的区域(例如，在先前激活的区域中)。
图10示出了与基底标测图(例如，峰-峰电压标测图)相结合的作为渐进静态图像1002a-1002h的序列的传播波轨迹标测图的图形表示1000。在图像1002a-1002d中注释了传播波的前沿1004，同时在图像1002e-1002h中注释了拖尾活动区域1006(即，传播波前后面的符号区域)。
传播波标测图
对于传播波标测图，系统8在多个EP数据点上针对每个时间点t*内插波函数。拖尾活动区域可以被识别为波函数产生多于一个激活时间的区域。
例如，图11描绘了一系列顺序传播波标测图1100a-1100d，以及从中导出传播波标测图1100a-1100d的对应电描记图迹线1102a-1102d。对应于电描记图迹线1106的点1104表现出拖尾活动，在标测图1100d中显示第二激活。
为了比较说明，图12描绘了与图11相同的数据，渲染为传播波轨迹标测图图像系列1200a-1200d。
尽管以上已经以一定程度的特殊性描述了若干实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下对所公开的实施例进行多种改变。
例如，本文的教导可以实时地(例如，在电生理研究期间)或在后处理期间应用(例如，应用于在较早时间执行的电生理研究期间采集的电生理数据点)。
作为另一个示例，QRS持续时间度量可以被计算为用户定义的空间邻域或导管电极邻域上的复合QRS持续时间度量。因此，合适的QRS持续时间度量包括但不限于邻域上的平均QRS持续时间、邻域上的最大QRS持续时间、邻域上的最小QRS持续时间以及邻域上的QRS持续时间的总和。
作为又一个示例，本文的教导可用于可视化心动过速的多个周期，如图13中所示。特别地，图13的顶部行从左向右移动显示第一周期1300a、1300b、1300c、1300d，而图13的底部行从右向左移动显示第二周期1300e、1300f、1300g、1300h。还示出了心脏表面上三个点的对应波函数迹线1302a-1302h；在每个波函数迹线中，x轴是时间，y轴是时间t处的波函数值(例如，L(t))。
作为又一示例，静态云标测图可以包括附加度量，例如分级或信号分量。
所有方向参考(例如，上、下、向上、向下、左、右、向左、向右、顶部、底部、上方、下方、垂直、水平、顺时针和逆时针)仅用于标识目的，以帮助读者对本发明的理解，而不是对本发明的特别是位置、定向或用途产生限制。结合参考(例如，附接、耦合、连接等)应被广义地解释，并且可以包括元件的连接之间的中间构件和元件之间的相对移动。这样，结合参考不必推断两个元件是直接连接的并且彼此之间具有固定关系。
旨在将以上描述中包含的或附图中示出的所有内容解释为仅示例性的，而不是限制性的。在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神的情况下，可以进行细节或结构上的改变。

Claims (20)

1.一种可视化心脏活动的方法，包括：
在电解剖标测系统处接收多个电生理(EP)数据点，其中所述多个EP数据点中的每个EP数据点包括电描记图信号；
所述电解剖标测系统将所述多个EP数据点的第一子集分类为基底EP数据点，以及将所述多个EP数据点的第二子集分类为健康EP数据点；
所述电解剖标测系统生成所述多个EP数据点的所述第一子集的云标测图；以及
所述电解剖标测系统输出结合所述多个EP数据点的所述第二子集的电生理标测图的图形表示的所述多个EP数据点的所述第一子集的云标测图的图形表示。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述电解剖标测系统将所述多个EP数据点的第一子集分类为基底EP数据点，以及将所述多个EP数据点的第二子集分类为健康EP数据点包括：当给定EP数据点的QRS持续时间度量超过预设阈值时，所述电解剖标测系统将所述多个EP数据点中的所述给定EP数据点分类为基底EP数据点，否则将其分类为健康EP数据点。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括所述电解剖标测系统：
将与所述EP数据点相关联的电描记图信号变换到小波域，从而计算尺度图；以及
计算所述尺度图的峰值频率函数。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，将与所述EP数据点相关联的电描记图信号变换到小波域包括将连续小波变换应用至所述电描记图信号以计算所述尺度图。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，连续小波变换使用高时间分辨率母小波。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述高时间分辨率母小波包括保罗小波。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电解剖标测系统生成所述多个EP数据点的所述第一子集的云标测图包括所述电解剖标测系统：
将高斯抛雪球算法应用于所述多个EP数据点的所述第一子集以创建结构化点数据集；以及
将等轮廓算法应用于所述结构化点数据集。
8.一种可视化心脏活动的方法，包括：
在电解剖标测系统处接收多个电生理(EP)数据点，其中所述多个EP数据点中的每个EP数据点包括电描记图信号；
对于所述多个EP数据点中的每个EP数据点，所述电解剖标测系统：
将所述EP数据点的电描记图信号变换到小波域，从而计算尺度图；以及
计算所述尺度图的波函数，
从而计算多个波函数；
所述电解剖标测系统从所述多个波函数生成传播波标测图；以及
所述电解剖标测系统输出所述传播波标测图的图形表示。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，将所述EP数据点的电描记图信号变换到小波域包括将连续小波变换应用至所述电描记图信号以计算所述尺度图。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述连续小波变换使用高时间分辨率母小波。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述高时间分辨率母小波包括保罗小波。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，计算所述尺度图的波函数包括计算所述尺度图的峰值频率函数。
13.根据权利要求8所述的方法，其中，计算所述尺度图的波函数包括计算所述尺度图的复合波函数。
14.根据权利要求8所述的方法，其中，所述传播波标测图包括传播波轨迹标测图。
15.根据权利要求8所述的方法，其中，所述传播波标测图包括内插传播波标测图。
16.一种用于可视化心脏活动的系统，包括：
可视化模块，其被配置为：
接收多个电生理(EP)数据点，其中所述多个EP数据点中的每个EP数据点包括电描记图信号；
将所述多个EP数据点的第一子集分类为基底EP数据点，以及将所述多个EP数据点的第二子集分类为健康EP数据点；
生成所述多个EP数据点的所述第一子集的云标测图；以及
输出结合所述多个EP数据点的所述第二子集的电生理标测图的图形表示的所述多个EP数据点的所述第一子集的云标测图的图形表示。
17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述可视化模块被配置为通过以下步骤生成所述多个EP数据点的所述第一子集的云标测图：
将高斯抛雪球算法应用于所述多个EP数据点的所述第一子集以创建结构化点数据集；以及
将等轮廓算法应用于所述结构化点数据集。
18.一种用于可视化心脏活动的系统，包括：
可视化模块，其被配置为：
接收多个电生理(EP)数据点，其中所述多个EP数据点中的每个EP数据点包括电描记图信号；
从所述多个EP数据点计算多个波函数；
从所述多个波函数生成传播波标测图；以及
输出所述传播波标测图的图形表示。
19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述可视化模块被配置为通过以下步骤根据所述多个EP数据点计算所述多个波函数，对于所述多个EP数据点中的每个EP数据点：
将所述EP数据点的电描记图信号变换到小波域，从而计算尺度图；以及
计算所述尺度图的波函数。
20.根据权利要求18所述的系统，其中，所述传播波标测图的图形表示包括传播波轨迹标测图和内插传播波标测图中的至少一个。
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