CN115770046A - 利用s型曲线对投射的电生理波速进行加权 - Google Patents
利用s型曲线对投射的电生理波速进行加权 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115770046A CN115770046A CN202211088002.1A CN202211088002A CN115770046A CN 115770046 A CN115770046 A CN 115770046A CN 202211088002 A CN202211088002 A CN 202211088002A CN 115770046 A CN115770046 A CN 115770046A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnitude
- region
- vector
- processor
- map
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000007831 electrophysiology Effects 0.000 title abstract description 60
- 238000002001 electrophysiology Methods 0.000 title abstract description 60
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000006870 function Effects 0.000 description 20
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 13
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 11
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 3
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 3
- 230000006793 arrhythmia Effects 0.000 description 3
- 206010003119 arrhythmia Diseases 0.000 description 3
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 3
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006461 physiological response Effects 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- 238000007794 visualization technique Methods 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000002763 arrhythmic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000002169 extracardiac Effects 0.000 description 1
- 210000005003 heart tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000002847 impedance measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/318—Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
- A61B5/339—Displays specially adapted therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
- A61B5/279—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
- A61B5/28—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electrocardiography [ECG]
- A61B5/283—Invasive
- A61B5/287—Holders for multiple electrodes, e.g. electrode catheters for electrophysiological study [EPS]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/318—Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
- A61B5/339—Displays specially adapted therefor
- A61B5/341—Vectorcardiography [VCG]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/318—Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
- A61B5/367—Electrophysiological study [EPS], e.g. electrical activation mapping or electro-anatomical mapping
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Physiology (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
本公开的发明名称为“利用S型曲线对投射的电生理波速进行加权”。一种方法包括针对心脏的至少一部分的解剖标测图的至少一区域接收位置和相应的电生理(EP)波传播速度矢量，该矢量具有相应量值。量值是非线性缩放的。通过叠加在解剖标测图上来呈现具有缩放量值的缩放矢量。
Description
技术领域
本发明整体涉及电生理标测，并且具体地涉及心脏电生理标测图的可视化。
背景技术
在专利文献中先前提出了心脏电生理(EP)标测图的可视化方法，以易于解释EP标测图。例如，美国专利申请公开2017/0049348描述了一种用于确定心脏组织的EP特性以便对心律失常进行分类的方法。提供反映局部传导速度的均匀性的偏心参数，以及与局部速度矢量相关联的散度和卷曲状总和或闭合路径积分参数，并显示响应于导管运动的心律分类，从而便于鉴定心律失常障碍的类型和原因。在一个实施方案中，传导速度矢量标测图与局部激活时间(LAT)标测图耦合。
又如，美国专利6,301,496描述了一种诊断生物学结构诸如心脏中的异常状况的方法，该方法包括以下步骤：在生物学结构的表面上的至少三个采样点中测量生理响应；计算与该响应相关的矢量函数；显示矢量函数的表示；以及根据该表示来推断异常状况。本文中认为该方法可用于诊断心律失常，在这种情况下，生理响应是从中推断局部激活时间的电压，并且矢量函数是局部激活时间具体地传导速度的梯度。
发明内容
下文描述的本发明的实施方案提供了一种方法，该方法包括针对心脏的至少一部分的解剖标测图的至少一区域接收位置和相应的电生理(EP)波传播速度矢量，所述矢量具有相应量值。量值是非线性缩放的。通过叠加在解剖标测图上来呈现具有缩放量值的缩放矢量。
在一些实施方案中，非线性缩放量值包括将量值的范围划分成低量值区域、高量值区域和介于低量值区域与高量值区域之间的中间量值区域。相对于低量值区域和高量值区域，强调中间量值区域内的量值差异。
在一些实施方案中，非线性缩放量值包括将S型函数应用于量值。
在其它实施方案中，呈现缩放矢量包括将缩放矢量可视化为箭头。
根据本发明的另一个实施方案，还提供了一种系统，该系统包括接口和处理器。接口被配置成针对心脏的至少一部分的解剖标测图的至少一区域接收位置和相应的电生理(EP)波传播速度矢量，该矢量具有相应量值。处理器被配置成非线性地缩放量值，并且呈现叠加在解剖标测图上的具有缩放量值的缩放矢量。
结合附图，通过以下对本发明的实施方案的详细描述，将更全面地理解本发明，其中：
附图说明
图1为根据本发明的实施方案的心脏三维(3D)导航和电生理(EP)标测系统的示意性图解；
图2为根据本发明的一个实施方案的由图1的标测系统的处理器用以生成图1中所示的EP标测图所使用的S型函数的曲线图；并且
图3为示意性地示出根据本发明的实施方案的用于使用图2的S型函数非线性缩放EP标测图中呈现的波传播的方法和算法的流程图。
具体实施方式
概述
为了表征患者的心脏电生理(EP)异常，可以使用基于导管的EP标测系统来生成患者心脏的至少一部分的EP标测图，例如心腔的EP标测图。在典型的基于导管的EP标测规程中，将包括一个或多个感测电极的导管的远侧端部插入心脏内以感测EP信号。当操作该系统的医师在心脏内移动远侧端部时，EP标测系统在各个心脏位置以及远侧端部的相应位置处获取EP信号。基于这些获取的信号，标测系统的处理器生成所需的EP标测图。
通常，EP标测系统的处理器呈现测量的EP标测图，例如，EP波前传播的标测图，该测量的EP标测图叠加(例如投射)在通过例如心脏的至少一部分的体(3D)渲染而可视化的心脏解剖结构上。此类叠加渲染可能在诊断心脏不规则性方面是非常有用的。例如，处理器可以叠加解剖标测图上的EP波前速度矢量，其中矢量的量值和方向给出心脏电活动的量度。此类矢量的集合可以指示临床模式，例如引起心律失常的异常传导路径(例如，转子)。
各种方法可用于计算心脏中波速的速度，并且该速度可以如上所述显示。然而，观察速度的外科医生通常对其极端处的速度差异值不感兴趣，即，当速度非常低或非常高时。通常，外科医生最感兴趣的是中间速度范围内的值差异。
下文描述的本发明的实施方案使用非均匀缩放函数(例如，非线性缩放函数)来抑制低速度和高速度的变化，并且至少保留或强调中间速度范围内的变化。具体地，所公开的技术应用处理器对非常高的值(速度矢量的量值)和非常低的值施加低加权，因为这些值范围由于错误或噪声而怀疑含有离群值。可以对中间范围应用高权重，因为预计中间范围更能代表传播波的实际速度。
为此，处理器将非线性缩放函数应用于EP波前传播矢量的量值，以重新绘制EP波前传播。相应地将缩放矢量叠加在心脏解剖结构上。用户可以查看原始EP标测图和/或非线性缩放的标测图。
可以使用的非线性缩放函数的示例包括S型函数、合适的多项式函数和分段线性函数，仅举几个。
通常，处理器被编程在包含特定算法的软件中，该特定算法使得处理器能够执行上述处理器相关步骤和功能中的每一个。
所公开的在3D心脏解剖结构上非线性缩放EP波前传播的可视化技术可改善基于导管的EP标测规程的诊断值。
系统描述
图1为根据本发明的一个实施方案的心脏三维(3D)导航和电生理(EP)标测系统21的示意性图解。系统21可以被配置成基本上分析任何生理参数或此类参数的组合。在本文的描述中，以举例的方式，假定所分析的信号为心内电描记图(EGM)和/或心外(体表)心电描记图(EGM)的电位-时间关系。为了完全表征这种关系，处理器28使用ECG信号来产生一个或多个EP标测图，诸如局部激活时间(LAT)标测图和/或EP波矢量标测图31。
图1示出了研究规程，其中系统21使用探针29测量心脏23的实际电活动。通常，探针29包括导管，在医师27使用系统21执行标测规程期间将该导管插入患者25体内。假定探头29的远侧端部组件32具有多个电极22。在所示的实施方案中，远侧端部组件32是多臂型(具有五个臂20)，尽管远侧端部可以具有任何其它形状，例如篮状或环状。
测量的EP信号经由接口电路35输入到处理器28，并且如上所述以及在其他用法中，用于创建患者25的心脏23的壁组织的至少一部分的EP波速标测图31，将其呈现在显示器26上。一般来讲，显示器26通常向医师呈现图形用户界面，提供由电极22感测到的EP信号的视觉表示和/或心脏23正在被研究时的图像和/或标测图31。
系统21由与存储器33通信的系统处理器28控制。在一些实施方案中，处理器28使用存储器33来存储患者25的心脏23的壁组织的至少一部分的EP波速标测图31。处理器28通常安装在控制台34中。
如插图45中所见，EP波矢量标测图31包括描述与例如激活时间相关联的激活波前的传播速度的多个速度矢量75(为了简单起见未全部标记)。将每个矢量75可视化为叠加在标测图的相应位置处并且具有相应量值和相应方向的箭头。箭头的量值指示(虽然不一定与之成正比，如下文所解释的)EP波在相应位置处的量值。箭头的方向指示EP波在相应位置处的方向。
具体地，如插图45中所见，EP波矢量标测图31包括多个速度矢量75，该多个速度矢量利用前述非均匀缩放函数(例如，S型函数)来强调感兴趣的矢量量值的选定范围内的量值差异。图2中更详细地描述了非均匀缩放。速度矢量量值范围的最末端，即如下定义的非常小和非常大的矢量，经过较弱的缩放以淡化与EP波矢量标测图31的查看者无关的差异。
在本公开的上下文中，术语“解剖标测图”是指对心脏的至少一部分的3D形状进行建模并且可以具有叠加在其上的一个或多个参数的标测图。EP标测图是解剖标测图的一种特殊情况，其中叠加一个或多个电生理参数。LAT标测图或EP波标测图是EP标测图的一个示例，并且因此也被视为解剖标测图的一种。
为了产生诸如标测图31的标测图，处理器28通常跟踪探针29的远侧端部32在患者25的心脏23内的位置。处理器可使用本领域已知的用于位置跟踪探针的任何方法。例如，处理器28可以通过测量电极22与附接到患者25的皮肤的外部贴片电极24之间的阻抗来跟踪探针远侧端部组件32(为了清楚起见，仅示出一个贴片电极)。由Biosense-Webster(Irvine,California)生产的
系统使用这种阻抗测量结果进行位置跟踪。
例如，可将处理器28运行的软件以电子形式通过网络下载到处理器28，或者，另选地或除此之外，可将其提供和/或存储在诸如磁存储器、光学存储器或电子存储器的非临时性有形介质上。具体地，处理器28运行使得处理器28能够执行本发明所公开的步骤的专用算法，如下所述。
利用S型曲线对投射的电生理波速进行加权
图2为根据本发明的一个实施方案的由图1的标测系统21的处理器用以生成图1中所示的EP标测图31所使用的S型函数200的曲线图；
该图具有表示在缩放之前计算的波速量值的水平轴，以及表示在缩放之后的波速量值(向用户显示的矢量75的量值)的竖直轴线。将缩放前的量值范围分为三个区域：A代表低速，B代表中速，C代表高速。将S型曲线200应用于所计算的量值产生区域A和区域C中的显示值的小变化(即，弱缩放)。然而，在对应于中间速度值的区域B中，在显示值中强调(即，经历强缩放)的量值的变化。
图2以举例的方式示出。虽然图2示出了S型函数，但是可以使用任何其它合适的非线性函数，例如多项式或分段线性函数。
图3为示意性地示出根据本发明的一个实施方案的用于使用图2的S型函数200非线性缩放EP标测图31中呈现的波传播的方法和算法的流程图。
根据所呈现的实施方案，算法执行过程，该过程开始于在EP标测数据接收步骤302处处理器28接收具有量值的范围的一组EP传播速度矢量。
接下来，在非线性缩放步骤304处，处理器28将非线性缩放函数(例如，S型函数)应用于矢量的范围内，以如图2中所述非线性缩放这些矢量。
接下来，在缩放的EP标测图生成步骤306处，处理器28在心脏的解剖渲染上叠加非线性缩放的EP速度矢量，以获得例如图1的EP标测图31的EP标测图。在一个实施方案中，处理器40在帆可视化步骤76中进一步使帆60半透明。处理器28在显示器26上向医师27呈现所得的可视化(非线性缩放的EP波速)。
图3中示出的示例性流程图完全是为了概念清晰而选择的。本实施方案还包括算法的附加步骤。实施例包括附加的可视化，例如帆60之间和下方的传导箭头。为了提供更简化的流程图，故意从本文的公开中省略了此类附加步骤。
应当理解，上述实施方案以举例的方式被引用，并且本发明不限于上文具体显示和描述的内容。相反，本发明的范围包括上文描述的各种特征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描述时将会想到该变型和修改，并且该变型和修改并未在现有技术中公开。以引用方式并入本专利申请的文献被视为本申请的整体部分，不同的是如果这些并入的文献中限定的任何术语与本说明书中明确或隐含地给出的定义相冲突，则应仅考虑本说明书中的定义。
Claims (8)
1.一种方法，包括：
针对心脏的至少一部分的解剖标测图的至少一区域接收位置和相应的电生理(EP)波传播速度矢量，所述矢量具有相应量值；
非线性缩放所述量值；以及
呈现叠加在所述解剖标测图上的具有所缩放的量值的缩放矢量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，非线性缩放所述量值包括：
将所述量值的范围划分成低量值区域、高量值区域和介于所述低量值区域与所述高量值区域之间的中间量值区域；以及
相对于所述低量值区域和所述高量值区域强调所述中间量值区域内的量值差异。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，非线性缩放所述量值包括将S型函数应用于所述量值。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，呈现所述缩放矢量包括将所述缩放矢量可视化为箭头。
5.一种系统，包括：
接口，所述接口被配置成针对心脏的至少一部分的解剖标测图的至少一区域接收位置和相应的电生理(EP)波传播速度矢量，所述矢量具有相应量值；和
处理器，所述处理器被配置成：
非线性缩放所述量值；以及
呈现叠加在所述解剖标测图上的具有所缩放的量值的缩放矢量。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述处理器被配置成通过以下方式非线性缩放所述量值：
将所述量值的范围划分成低量值区域、高量值区域和介于所述低量值区域与所述高量值区域之间的中间量值区域；以及
相对于所述低量值区域和所述高量值区域强调所述中间量值区域内的量值差异。
7.根据权利要求5所述的系统，其中，所述处理器被配置成通过将S型函数应用于所述量值来非线性地缩放所述量值。
8.根据权利要求5所述的系统，其中，所述处理器被配置成通过将所述缩放矢量可视化为箭头来呈现所述缩放矢量。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US17/467,566 US20230075595A1 (en) | 2021-09-07 | 2021-09-07 | Weighting projected electrophysiological wave velocity with sigmoid curve |
| US17/467566 | 2021-09-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115770046A true CN115770046A (zh) | 2023-03-10 |
Family
ID=83228712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211088002.1A Pending CN115770046A (zh) | 2021-09-07 | 2022-09-07 | 利用s型曲线对投射的电生理波速进行加权 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230075595A1 (zh) |
| EP (1) | EP4144295A1 (zh) |
| JP (1) | JP2023038932A (zh) |
| CN (1) | CN115770046A (zh) |
| IL (1) | IL295710A (zh) |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5706402A (en) * | 1994-11-29 | 1998-01-06 | The Salk Institute For Biological Studies | Blind signal processing system employing information maximization to recover unknown signals through unsupervised minimization of output redundancy |
| US6301496B1 (en) * | 1998-07-24 | 2001-10-09 | Biosense, Inc. | Vector mapping of three-dimensionally reconstructed intrabody organs and method of display |
| AU2002354800A1 (en) * | 2001-07-05 | 2003-01-21 | Softmax, Inc. | System and method for separating cardiac signals |
| US9962217B2 (en) * | 2009-12-23 | 2018-05-08 | Biosense Webster (Israel) Ltd. | Estimation and mapping of ablation volume |
| EP2945533A4 (en) * | 2013-01-17 | 2016-10-05 | Cardioinsight Technologies Inc | MULTIPARAMETER PHYSIOLOGICAL MAPPING |
| US10470682B2 (en) | 2014-02-25 | 2019-11-12 | St. Jude Medical, Cardiology Division, Inc. | System and method for local electrophysiological characterization of cardiac substrate using multi-electrode catheters |
| US10959638B2 (en) * | 2017-05-09 | 2021-03-30 | Cardioinsight Technologies, Inc. | Conduction velocity and pattern mapping |
-
2021
- 2021-09-07 US US17/467,566 patent/US20230075595A1/en active Pending
-
2022
- 2022-08-17 IL IL295710A patent/IL295710A/en unknown
- 2022-09-06 EP EP22194162.8A patent/EP4144295A1/en active Pending
- 2022-09-06 JP JP2022141209A patent/JP2023038932A/ja active Pending
- 2022-09-07 CN CN202211088002.1A patent/CN115770046A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IL295710A (en) | 2023-04-01 |
| US20230075595A1 (en) | 2023-03-09 |
| EP4144295A1 (en) | 2023-03-08 |
| JP2023038932A (ja) | 2023-03-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6301398B2 (ja) | 不整脈の診断及びカテーテル治療のためのシステム | |
| EP1088515A1 (en) | Vascular reconstruction | |
| US10842400B2 (en) | Iterative coherent mapping of cardiac electrophysiological (EP) activation including scar effects | |
| US10856759B2 (en) | Iterative coherent mapping of cardiac electrophysiological (EP) activation including reentry effects | |
| KR20010066943A (ko) | 삼차원적으로 재현되는 신체내 기관의 벡터 매핑 및디스플레이 방법 | |
| CN112006672B (zh) | 确定心脏组织区域中局灶和/或转子致心律失常性活动的发生 | |
| CN111345810B (zh) | 电生理波纹标测可视化方法 | |
| EP4144295A1 (en) | Weighting projected electrophysiological wave velocity with sigmoid curve | |
| EP3614338A1 (en) | Post-mapping automatic identification of pulmonary veins | |
| EP4026497A1 (en) | Incorporating a confidence level into an electrophysiological (ep) map | |
| RU2771797C2 (ru) | Итерационное когерентное картирование электрофизиологической активации сердца, включающее в себя влияние повторного входа | |
| RU2772201C2 (ru) | Итерационное когерентное картирование электрофизиологической активации сердца, включая эффекты рубца | |
| EP4122395A1 (en) | Layered multi-activation local activation times (lat) mapping | |
| WO2023203394A1 (en) | Projecting activation wave velocity onto mapped cardiac chamber | |
| BR102019019283A2 (pt) | sistema de transmissão de radiofrequência (rf) para encontrar proximidade do tecido |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication |