CN115985473A - 链接到三维解剖结构的点列表 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于将点列表链接到心脏的三维解剖结构的系统和方法。所公开的技术包括记录点列表,其中点列表中的每个条目包括数据元素,并且与心脏中的位置和测量值相关联。相关联的测量值由放置在心脏中的相关联位置处的导管的电极获取。所公开的技术还包括选择与心脏中的感兴趣区域相关联的一个或多个锚点,然后对于所记录的点列表中的每个条目,计算心脏中的条目的相关联位置与所选择的一个或多个锚点之间的距离的数据元素,以及基于所述条目的相应数据元素来操纵点列表中的条目。
Description
背景技术
心律失常诸如心房颤动、心室纤颤、室性心动过速或心房扑动可能会导致发病和死亡。心律失常的治疗通常需要获得心脏的详细心脏电解剖标测。在电生理规程期间执行的此类标测有助于心脏中心律失常的定位和表征,并且通知医师对治疗过程的决策。
心脏的电解剖标测提供了叠加有心脏组织的电特性(即,电标测图)的心脏的解剖结构(即,解剖标测图)的三维(3D)表示。医师可以使用可视化系统,例如Biosense Webster的3D标测系统来重建心脏的解剖标测图和电标测图。此类重建可以涉及获取由放置在心内膜壁上的各个位置处的导管的电极测量的电信号。然后,系统可以维护点列表,该点列表针对每个点(或列表中的条目)记录电极的已测量相应电信号的位置和相关联数据。基于在点列表中记录的数据,系统可以生成电解剖标测图。
在电生理规程期间,为了有利于重建详细的电解剖标测图,医师可能必须从可能表现出异常电活动的心脏区域获取数千个测量值,通常使用多电极导管。因此,系统可以生成可包括数千个条目的点列表。点列表可以在可滚动窗口中与电解剖标测图的呈现一起呈现给医师。然后可能需要医师来分析和比较点列表中对应于电解剖标测图中感兴趣区域的条目的数据。然而,由于点列表未链接到解剖结构,因此对应于彼此紧邻的组织位置的条目可以在点列表中相隔数千个条目。由于在可滚动窗口中只能同时查看少量条目,因此在对应于相邻组织位置的条目之间视觉地比较数据既麻烦又不切实际。需要一些技术来允许通过点列表进行有效导航,这将减少电生理规程时间,并提高心律失常状况诊断和对治疗过程的决策的准确性。
发明内容
本申请中公开的各方面描述了用于将点列表链接到心脏的三维解剖结构的方法。该方法包括记录点列表。点列表中的每个条目包含数据元素,并且与心脏中的位置和测量值相关联,其中相关联的测量值由放置在心脏中的相关联位置处的导管的电极获取。该方法还包括选择与心脏中的感兴趣区域相关联的一个或多个锚点;对于点列表中的每个条目,计算心脏中与条目相关联的位置与所选择的一个或多个锚点之间的距离的数据元素;以及基于点列表中的条目的相应数据元素来操纵条目。
本申请中公开的各方面还描述了用于将点列表链接到心脏的三维解剖结构的系统。该系统包括至少一个处理器和存储指令的存储器。这些指令在由至少一个处理器执行时使得该系统记录点列表。点列表中的每个条目包含数据元素,并且与心脏中的位置和测量值相关联,其中相关联的测量值由放置在心脏中的相关联位置处的导管的电极获取。这些指令还使得该系统选择与心脏中的感兴趣区域相关联的一个或多个锚点;对于点列表中的每个条目,计算心脏中与条目相关联的位置与所选择的一个或多个锚点之间的距离的数据元素;以及基于点列表中的条目的相应数据元素来操纵条目。
此外,本文所公开的各方面描述了一种非暂时性计算机可读介质,其包括指令,所述指令能够由至少一个处理器执行以执行用于将点列表链接到心脏的三维解剖结构的方法。该方法包括记录点列表。点列表中的每个条目包含数据元素,并且与心脏中的位置和测量值相关联,其中相关联的测量值由放置在心脏中的相关联位置处的导管的电极获取。该方法还包括选择与心脏中的感兴趣区域相关联的一个或多个锚点;对于点列表中的每个条目,计算心脏中与条目相关联的位置与所选择的一个或多个锚点之间的距离的数据元素;以及基于点列表中的条目的相应数据元素来操纵条目。
附图说明
通过以举例的方式结合附图提供的以下具体实施方式可得到更详细的理解,其中附图中类似的附图标号指示类似的元件,并且其中:
图1是示例性心脏消融系统的图示,基于该示例性心脏消融系统可实现本公开的一个或多个特征;
图2是能够由图1的示例心脏消融系统部署的示例性系统的框图,基于该示例性系统可实现本公开的一个或多个特征;
图3示出了示例性导管,基于该示例性导管可实现本公开的一个或多个特征;
图4示出了示例性球囊导管,基于该示例性球囊导管可实现本公开的一个或多个特征;
图5示出了示例性环形导管,基于该示例性环形导管可实现本公开的一个或多个特征;
图6示出了示例性电解剖标测图,基于该示例性电解剖标测图可实现本公开的一个或多个特征;
图7示出了示例性点列表,基于该示例性点列表可实现本公开的一个或多个特征;
图8示出了示例性解剖结构链接的点列表,基于该解剖结构链接的点列表可实现本公开的一个或多个特征;并且
图9是用于将点列表链接到3D解剖结构的示例方法的流程图,基于该流程图可实现本公开的一个或多个特征。
具体实施方式
对于具有正常窦性节律的患者,包括心房和心室兴奋传导组织的心脏在电刺激的作用下以同步和模式化方式搏动。对于具有心律失常的患者,心脏组织的异常区域不会遵循与正常传导组织相关联的同步搏动周期。相反,心脏组织的异常区域不正常地向邻近组织传导,从而将心动周期打乱为非同步心律。此类异常传导可发生于心脏的各个区域处,例如窦房(SA)结区域中、沿房室(AV)结和希氏束的传导通路或形成心室和心房心腔的壁的心肌组织中。
心律失常可属于多子波折返型的心律失常,其特征在于分散在心室周围并通常自传播的电脉冲的多个异步环。另选地,或除多子波折返型之外,诸如当心脏组织孤立的组织区域以快速且重复的方式自主搏动时,心律失常还可具有病灶源。例如,起源于心室的异常电活动可能引起室性心动过速(心律加快),这是一种潜在危及生命的心律失常,可能导致心室纤颤和猝死。另一种类型的心律失常,心房颤动,可能发生在窦房结产生的正常电脉冲被起源于心房和肺静脉的无组织电脉冲淹没时,并导致不规则的脉冲传导到心室。心律失常可以通过药物或同步电复律来治疗,该药物或同步电复律减慢心率或使心律恢复正常。另选地,可以通过心脏组织的消融来治疗心律失常。
基于导管消融的治疗涉及通过施加能量来选择性地消融心脏组织。消融过程通过形成非导电消融灶来损坏不需要的电通路。能量递送模式使用微波、激光以及更常见的射频能量来沿心脏组织壁形成传导阻滞。通常,消融规程开始于电解剖标测阶段,在该电解剖标测阶段期间研究并发现异常电活动的来源。标测阶段之后是消融阶段,在该消融阶段中对所发现的来源处的组织进行消融。然后,实施验证阶段,在该验证阶段中评估消融的效果。因此,标测阶段至关重要,因为其准确性能够有效终止异常电活动,即心律失常状况。心脏的标测包括对心脏的3D解剖结构的重建以及将电特性叠加到该重建的解剖结构上。电特性可以源自由放置在心脏中的各个位置处的导管的电极测量的电信号。根据本文所述的各方面,医师可以使用电解剖标测图来确定要执行消融的心内膜目标区域。
随着临床医生治疗越来越具挑战性的病症诸如心房颤动和室性心动过速,心脏消融和其他心脏电生理规程变得日益复杂。复杂性心律失常的治疗现在可以依赖于系统,例如3D标测系统。系统可以提供心脏解剖结构的3D可视化,该3D可视化叠加有可视化心脏的电特性的标测图,这些标测图由获取的电信号的测量值导出。除了电解剖标测图之外,系统可以向医师呈现记录与所获取的电信号的测量值相关联的数据的点列表。本文所公开的各方面描述了医师可以有效地浏览点列表并探索对应于感兴趣解剖区域的数据条目的系统和方法。
图1是示例性心脏消融系统100的图示,在该系统中可实现本公开的一个或多个特征。系统100可包括由用户(例如,医师或医学专业人员)130操作的控制台124、显示器127和导管140。系统100可被配置为获得从患者128的器官(诸如心脏126)取得的解剖和电测量值,可视化所获得的解剖和电测量值,以及执行心脏消融规程。插图145以放大视图示出了导管140,并且插图125示出了心脏120的心脏腔室内的导管140。系统100的示例是BiosenseWebster的3 3D标测系统。
图1所示的导管140在本文中表示为可以能够由心脏消融系统100采用的一个或多个导管,包括消融导管和感测导管。消融导管可以被配置为损伤(消融)体内器官的组织区域。配备有一个或多个电极的感测导管可以被配置为获得包括电信号在内的生物计量数据。系统100可包括一个或多个探头121,该一个或多个探头具有可由医师130导航到躺在台129上的患者128的身体部位(诸如心脏126)中的轴122。医师130可穿过护套123插入轴122,同时使用导管140的近侧端部附近的操纵器和/或从护套123偏转来操纵轴122的远侧端部。如145所示,导管140可装配在轴122的远侧端部处。导管140可在塌缩状态下穿过护套123插入并且然后可在心脏126内展开。
在一个方面,心脏的电特性(例如,由导管的电极获取的电信号导出的生物计量数据)可以表示与例如局部到达时间(LAT)、电活动、拓扑结构、单极或双极性电压、主频或阻抗相关联的信息。LAT可表示已在某个位置处测量电活动的时间。可以基于可以从参考导管导出的归一化初始起点来计算LAT。电活动可以是可基于一个或多个阈值来测量的任何适用的电信号。电活动可被增强(例如,使用滤波器来改善信噪比)。拓扑结构可表示身体部位或身体部位的一部分的物理结构,或者可对应于身体部位的不同部分之间或不同身体部位之间的物理结构的变化。主频可表示在身体部位的一部分中普遍存在的频率或频率范围,并且在相同身体部位的不同部分中可以不同。例如,心脏中的肺静脉的主频可以不同于同一心脏的右心房的主频。阻抗可表示在身体部位的给定区域处的电阻。
系统100的控制台124可以包括处理单元141、存储器142和通信接口电路138。处理单元141可以是配备有多核处理器的计算机,并且可以包括前端和控制部件。存储器142可包括易失性存储器和非易失性存储器。通信接口电路138可用于向导管140传送信号和从导管接收信号。控制台124可被配置为接收生物计量数据,然后处理、可视化并存储该生物计量数据以供以后处理,或者经由网络将数据传送到另一个系统。在一个方面,处理单元141可位于控制台124的外部,并且可位于例如导管140中、外部装置中、移动装置中、基于云的装置中,或者可以是独立的处理器。处理单元141可执行被编程以执行本文所述各方面的功能的软件模块。这些软件模块可通过网络或从控制台124外部或本地的非临时性有形介质(诸如磁存储器、光学存储器或电子存储器)下载到处理单元141。
可修改系统100以实现本文所公开的各方面。可使用其他系统部件和设置类似地应用本文所公开的各方面。另外,系统100可包括附加部件,诸如用于感测电活动的元件、有线或无线连接器、处理单元或显示装置。控制台124可包括通常被配置为现场可编程门阵列(FPGA)的实时降噪电路系统,之后是模数(A/D)ECG(心电图)或EMG(肌电图)信号转换集成电路。可处理A/D ECG或EMG电路的输出以执行本文所公开的方法。
控制台124可通过缆线139连接到体表电极143,该体表电极可包括附连到患者128的粘合剂皮肤贴片。处理单元141与跟踪模块相结合可确定导管140在患者128的身体部位(例如心脏126)内的位置坐标。位置坐标可基于在体表电极143和电极(或导管140的其他电磁部件)之间测量的阻抗或电磁场。另外或另选地,位置坐标可以基于在附接到床129的表面的位置垫和导管140的电极(或其他电磁部件)之间测量的阻抗或电磁场。
在规程期间,处理单元141可有利于身体部位126在显示器127上的渲染135以供医师130查看,并且可将表示身体部位的数据存储在存储器142中。在一个方面,医师130可能够使用一个或多个输入装置(例如触摸屏、触摸板、鼠标、键盘或手势识别设备)旋转和移动渲染的身体部位135(例如,改变渲染的身体部位的视角)。例如,导管140的位置可以被改变以收集测量值,基于测量值来更新身体部位126的渲染135。另外,导管的表示可以相对于身体部位的渲染来呈现,以允许医师130更好地在身体部位内导航导管。在一个方面,显示器127可位于远程位置,诸如单独的医院处或在单独的医疗保健提供者网络中。
图2是可由图1的示例心脏消融系统部署的示例系统200的框图,基于该示例系统可实现本公开的一个或多个特征。系统200可包括监测和处理系统205、本地系统280和远程系统290。监测和处理系统205可包括传感器210、处理器220、存储器230、输入装置240、输出装置250和收发器260(例如,与网络270通信的发射器-接收器)。系统205可经由网络270连续地或周期性地监测、存储、处理和传送各种患者生物计量数据。患者生物计量数据可包括例如电信号(例如,ECG信号)、解剖图像、血压数据、血糖数据和温度数据。可监测(处理、可视化、传送)患者生物计量数据以有利于对各种疾病的治疗,所述疾病诸如心血管疾病(例如,心律失常、心肌病和冠状动脉疾病)和自身免疫疾病(例如,I型和II型糖尿病)。
在一个方面,监测和处理系统205可表示图1所示的系统100的控制台124。在另一方面,监测和处理系统205可位于患者身体的内部—例如,系统205可以是可皮下植入的、经口插入的或经手术插入的、经静脉或动脉插入的、经内窥镜或腹腔镜规程插入的。在又一方面,系统205可以外部附接到患者的皮肤。另选地,系统205可包括位于患者身体内部的部件和位于患者身体外部的部件。
监测和处理系统205可表示多个监测和处理系统205,该多个监测和处理系统可并行、彼此通信和/或经由网络与服务器通信来处理患者的生物计量数据。一个或多个系统205可获取或接收患者的生物计量数据(例如,电信号、解剖图像、血压、温度、血糖水平或其他生物计量数据)的全部或部分。该一个或多个系统205还可从一个或多个其他系统205获取或接收与所获取或接收的患者的生物计量数据相关联的附加信息。附加信息可以是例如诊断信息和/或从装置诸如可穿戴装置获得的信息。每个监测和处理系统205可处理由其获取的数据并且可处理从另一个系统205接收的数据。
传感器210可表示可被配置为从患者感测生物计量数据的一个或多个传感器。例如,传感器210可以是被配置为获取电信号(例如,源自心脏的生物电信号)的电极、温度传感器、血压传感器、血糖传感器、血氧传感器、pH传感器、加速度计或麦克风。在一个方面,系统205可包括测量源自心脏的ECG信号的ECG监测系统。在此类情况下,传感器210可包括可被配置为获取ECG信号的一个或多个电极。ECG信号可用于诊断和治疗各种心血管疾病。在一个方面,传感器210可包括具有一个或多个电极的导管、探头、血压袖带、体重称、手镯(例如,智能手表生物计量跟踪器)、葡萄糖监测器、连续气道正压通气(CPAP)机或提供关于患者健康的生物计量数据或其他数据的任何其他装置。
收发器260可包括发射器部件和接收器部件。这些发射器部件和接收器部件可集成到单个装置中或单独实现。该收发器可经由通信网络270提供系统205和其他系统或服务器之间的连接。网络270可以是有线网络、无线网络,或者包括有线和/或无线网络的组合。网络270可以是近程网络(例如,局域网(LAN)或个人局域网(PAN))。可使用各种近程通信协议(诸如蓝牙、Wi-Fi、Zigbee、Z-Wave、近场通信(NFC)、ultra-band或红外(IR))经由近程网络发送或接收信息。网络270还可以是远程网络(例如,广域网(WAN)、互联网或蜂窝网络)。可使用各种远程通信协议(诸如TCP/IP、HTTP、3G、4G/LTE或5G/新无线电)经由远程网络发送或接收信息。
处理器220可被配置为处理例如由传感器210获得的患者的生物计量数据,并且将生物计量数据和/或经处理的生物计量数据存储在存储器230中。处理器220还可被配置为经由收发器260的发射器在网络270上传送生物计量数据。可由收发器260的接收器接收来自一个或多个其他监测和处理系统205的生物计量数据。处理器220可以采用算法(例如,基于人工智能的算法,诸如机器学习算法),或者另选地或此外,算法可以被其它处理器(例如,在本地系统280或远程系统290处)采用。在各方面,处理器220可包括一个或多个CPU、一个或多个GPU、或者一个或多个FPGA。在这些方面,算法可在这些处理单元中的一个或多个处理单元上执行。类似地,处理器220可包括专用于执行深度学习计算的ASIC(诸如NervanaTM神经网络处理器),并且机器学习算法可在此类专用ASIC上执行。执行算法的处理单元可位于医疗规程室中或另一个位置(例如,另一个医疗设施或云)中。
监测和处理系统205的输入装置240可用作用户界面。输入装置240可包括例如被配置为接收用户输入(诸如轻击或触摸)的压电传感器或电容传感器。因此,输入装置240可被配置为响应于用户轻击或触摸系统205的表面来实现电容耦合。手势识别可通过各种电容耦合来实现,所述电容耦合诸如电阻电容、表面电容、投射电容、表面声波、压电或红外触摸。电容传感器可放置在输入装置240的表面上,使得表面的轻击或触摸激活系统205。处理器220可被配置为选择性地响应电容传感器的不同轻击模式(例如,输入装置240上的单击或双击),使得可以基于检测的模式来激活系统205的不同功能(例如,数据的获取、存储或传输)。在一个方面,例如,当检测并识别到手势时,可从系统205向用户给予可听反馈。
可经由网络270与监测和处理系统205通信的本地系统280可被配置为通过本地系统280可访问的另一个网络285用作远程系统290的网关。本地系统280可以是例如智能电话、智能手表、平板电脑或其他便携式智能装置。另选地,本地系统280可以是固定的或独立的装置。可在本地系统280与监测和处理系统205之间传送患者生物计量数据。在一个方面,本地系统280还可被配置为显示所获取的患者生物计量数据和相关联信息。
远程系统290可被配置为经由网络285接收所监测的患者生物计量数据和相关联信息的至少一部分,该网络可以是远程网络。例如,如果本地系统280是移动电话,则网络285可以是无线蜂窝网络,并且可经由无线技术标准诸如上述无线技术中的任一种在本地系统280和远程系统290之间传送信息。远程系统290可被配置为在显示器上可视地或通过扬声器可听地向医疗保健专业人员(例如,医师)呈现所接收的患者生物计量数据和相关联信息。
图3、图4和图5分别示出了示例性导管300、400、500。设置在导管300、400、500的远侧部分上的电极或传感器可用于测量源自心脏组织的电信号,所述电信号可用于解剖和电标测。其他电极或传感器可用于将电信号发射到心脏组织中,例如,以用于治疗目的(消融)和/或导管定位。
图3示出了导管300,其包括接触电极332和非接触电极338。非接触电极可以测量心室中的远场电信号,并且可以沿着导管300的远侧部分334的纵向轴线布置在阵列336中。远侧部分334还可以包括可以生成或测量用于确定传感器340的位置和取向的信号的位置传感器340(或多个位置传感器)。由于位置传感器340与远侧末端318和其他电极332、338之间存在固定空间关系,因此可以基于位置传感器340的确定位置来确定远侧末端318和其他电极332、338的位置。导管300的柄部320可以包括控件346以引导或偏转远侧部分334,或者根据需要对其进行取向。
例如,位置传感器340可以被配置为感测可由系统100、200(用于传感器定位目的)产生的电场,并且将从感测到的场产生的信号通过延伸穿过导管300的缆线342(即,图1所示的缆线122)传送到控制台124。在另一个另选方案中,位置传感器340可以通过无线链路将信号传送到控制台124。基于由位置传感器340发送的信号,处理单元141、220可以计算导管300的远侧部分334的位置和取向以及远侧末端318和其他电极332、338的位置和取向。可以基于由位置传感器340发送的信号,在那些信号被系统100、200放大、过滤、数字化或以其他方式处理之后执行位置和取向计算。
为了获取心脏中的某个点处的电活动,可以将导管300推进到心脏中,并且可以使导管的远侧末端318在某个组织位置处与心内膜接触以在该位置处获取数据。为了构建心脏的解剖和电标测图,必须对感兴趣区域内的大量位置重复此数据获取过程。通过这种逐点数据积累过程构建心脏中感兴趣区域的详细标测图可能需要很长时间。为了解决这一缺点,已经开发了多电极导管来同时测量心脏中多个位置点处的电活动。可以使用诸如球囊导管(参考图4描述)或环形导管(参考图5所述)的任何适用的形状来实现多电极导管。
图4示出了示例性球囊导管400,基于该示例性球囊导管可实现本公开的一个或多个特征。如图4所示,球囊导管400可以包括多个样条,例如样条414、415、416。在每个样条上设置多个电极,例如电极421-426,如图4所示。球囊导管400可被设计为使得其部署到患者身体内时,其电极可保持与心内膜表面紧密接触。例如,球囊导管可插入内腔,诸如肺静脉(PV)中。球囊导管可以放气状态插入肺静脉中,使得球囊导管在被插入时不占据肺静脉的最大体积。然后,球囊导管可以在肺静脉内展开,使得球囊导管上的电极与肺静脉的整个圆形区段接触。这种与肺静脉的整个圆形区段或任何其他内腔的接触,可以测量来自组织上多个点的电活动。也就是说,每次获取都可能产生与电极数量一样多的信号测量值。
图5示出了示例性环形导管500,基于该示例性环形导管可实现本公开的一个或多个特征。环形导管500(也称为套索导管)可以包括多个电极532、534、536,当与心脏组织(心内膜壁)接触时可以同时获取在电极的位置处测量的电信号。环形导管500可以是完全或部分弹性的,使得该环形导管可基于所接收的信号和/或基于外力的施加(例如,当被推到心脏组织上时)来扭曲、弯曲或以其他方式改变其形状。
因此,可以将多电极导管(诸如球囊导管400或环形导管500)推进到心脏的腔室中以获取电信号。系统100、200可以使用设置在多电极导管上的位置传感器(以与电极的已知空间关系)来建立心脏中电极中的每个电极的位置。可以记录由每个电极测量的电信号,并且这些电信号可以由系统100、200在显示器127上呈现给医师。例如,所测量的电信号可以呈现为根据参考信号在时间上相关的竖直对准的电描记图。通常,参考信号由专用参考电极测量,该专用参考电极可以放置在例如冠状窦(CS)处。因此,当使用配备有许多电极的多电极导管(每个电极位于心内膜表面上)时,医师可以收集与电极数量一样多的一组测量点。
图6示出了示例性电解剖标测图600,基于该示例性电解剖标测图可实现本公开的一个或多个特征。电解剖标测图600可以包括电生理规程可能正在关注的心脏620的解剖区段的3D重建(即,解剖区段的心内膜壁的3D表面)。医师可以使用由系统100、200的输入装置240提供的图形用户界面(GUI)将解剖区段旋转到优选的视角中。还示出了在手术中使用的在心脏中的其当前位置处渲染的导管640、642、644。例如,可以相对于渲染的解剖区段620呈现多电极导管(例如,导管)640、参考导管642和消融导管644,使得医师可以查看每个导管的位置并将其导航通过解剖区段620。此外,为了通知医师的诊断,从测量的电信号导出的电特性被叠加630(颜色编码)到测量相应电信号的组织位置处的解剖区段上。
可以使用各种技术来实现解剖和电标测。在一个方面,测量值的获取(由放置在感兴趣解剖区段处的导管的电极获取)可以有利于解剖区段的心内膜表面的3D重建。为了以足够的空间分辨率重建表面,医师可能需要累积解剖区段处的一百个或更多个位置处的测量值。除了电信号之外,所获取的测量值还可以包括相应的位置,即从心内膜表面处测量电信号的3D位置。在所获取的3D位置之外,可以重建解剖区段的表面。在一个方面,所获取的3D位置可以用于细化解剖区段的初始重建,该初始重建是基于其他成像模式(如超声、计算机断层扫描(CT)或磁共振成像(MRI))来在初步规程中构建的。因此,系统100、200可以重建患者心脏的3D解剖表示,在显示器127上呈现(以增加的细节)待由医师查看的感兴趣解剖区段620。
另外,系统100、200可以将组织的电特性叠加在解剖标测上。叠加的电特性可以从电测量值导出。因此,由电极获取的每个测量值都可以被系统转换为电特性,其值可以叠加在心内膜壁的渲染表面上的相应位置处。例如,如LAT等电特性可以叠加在心内膜表面上,从而产生LAT标测图630。例如,从测量值导出的LAT可以表示参考时间与测量的脉冲被拾取的时间之间的时间差。在另一示例中,如电压等电特性可以叠加在心内膜表面上,从而产生电压标测图。例如,从测量值导出的电压可以表示在拾取测量的脉冲时的电压振幅。在一个方面,随着越来越多的测量值被医师获取,解剖结构可以逐渐重建,并且电标测图可以增加的细节(或分辨率)叠加在重建的解剖结构上。
与电解剖标测图600一起,系统100、200可以在列表中呈现与由医师获取的测量值相关联的数据,即点列表(参考图7所述)。电解剖标测图和对应的点列表都可以有助于确定治疗作用过程,例如,以用于执行组织消融,该组织消融可以改变心脏电活动的传播并恢复正常心律。
图7示出了示例性点列表700,基于该示例性点列表可实现本公开的一个或多个特征。点列表700的每个条目(即,每行750)可以含有对应于由系统100、200能够采用的导管的电极获取的测量值的数据元素。随着医师在电生理过程中将导管(例如,参考图4-图6描述的导管中的一个导管)放置在心内膜表面中的位置处以获取电信号,系统100、200可以将测量的信号和相关联数据记录在点列表的相应条目中。然后可以在可滚动窗口705中向医师呈现点列表记录790的片段。点列表中的每个条目都与电极的位置和电极的测量电信号相关联,并且可以含有数据元素710-720。例如,数据元素可以是如LAT 712的电特性或电压714(基于其可以生成如参考图6所述的LAT标测图或电压标测图)。每个条目可以含有其他数据元素,诸如条目编号710、获取与条目相关联的测量值的电极716的识别、表征测量值的类型718和/或医师可以标记测量值的标签720。
点列表700是一种辅助工具,其有助于医师对异常电活动区域的分析。通常,医师在规程期间中检查点列表以识别异常,比较条目的数据(诸如LAT或电压数据元素)。例如,医师可以检查各个条目的数据,以识别和消除可能由与组织没有充分接触的电极引起的离群值。然而,医师对点列表中数据的调查和分析可能会很复杂,因为与解剖结构中彼此接近的位置相对应的列表条目可能在列表中彼此相距很远。由于在规程期间,点列表可能变大(例如,包括数千个条目),因此包含与感兴趣解剖邻域内的组织位置相对应的数据的条目可能一部分有数千个条目。因此,在点列表窗口705中相互检查这些条目可能是不切实际的。例如,从组织位置730和740(在空间上彼此接近)获取的测量值可以与条目编号0006760和条目编号4006 770相关联,如图所示,彼此相隔4000个条目。为了解决这一缺点,本文所公开的各方面将点列表链接到解剖结构,如下详细公开的。
图8示出了示例性解剖结构链接的点列表800,基于该解剖结构链接的点列表可实现本公开的一个或多个特征。点列表800的每个条目(即,每行850)可以含有对应于由系统100、200能够采用的导管的电极获取的测量值的数据元素。随着医师在电生理过程中将导管放置在心内膜表面中的位置处以获取电信号,系统100、200可以将测量的信号和相关联数据记录在点列表的相应条目中。然后可以在可滚动窗口805中向医师呈现点列表记录890的片段。如前所述,点列表中的每个条目都与电极的位置和电极的测量电信号相关联,并且可以含有数据元素810-820。例如,数据元素可以是电特性,诸如LAT 812或电压814。每个条目可以含有其他数据元素,诸如条目编号810、获取与条目相关联的测量值的电极816的识别、表征测量值的类型818和/或医师可以标记测量值的标签820。此外,根据本文所公开的各方面,每个条目可以含有距离811的数据元素,该数据元素可以用于将点列表链接到感兴趣解剖区域。
可以将点列表800中的数据条目链接到由一个或多个锚点830-838限定的感兴趣解剖区域。锚点830-838可由医师手动选择或由系统100、200自动确定,如下所述。因此,锚点可以限定解剖结构表面上的邻域-即,感兴趣解剖区域880,医师希望将分析重点放在该区域上。系统100、200然后可以针对来自点列表800的每个条目计算与该条目相关联的位置(即,在其处获取与该条目相关联的测量值的电极的位置)和锚点之间的距离。例如,计算的距离可以是地线距离中的最小距离,其中每个地线距离被定义为沿着解剖表面从电极的位置到锚点之一测量的距离。一旦针对点列表中的每个条目计算距离811,就可以相对于由锚点830-838限定的感兴趣解剖区域来操纵点列表。也就是说,可以基于相应条目的距离811来导航、过滤或可视化点列表800,如下文进一步解释的。
在一个方面,医师可以通过例如使用由系统100、200的输入装置240提供的GUI来手动选择一个或多个锚点。例如,医师可以点击所呈现的解剖结构以相对于感兴趣区域880选择图像点,并且系统100、200可以将所选择的图像点转换为构成锚点(例如830-838)的对应的3D点(在重建的解剖表面上)。另选地,医师可以例如在感兴趣区域880的中心处点击一个图像点,并且系统100、200可以被设置为在所选择的点的预定邻域内选择锚点(在重建的解剖表面上)。在另一方面,可以基于导管的当前位置来确定一个或多个锚点。例如,当医师沿着心内膜壁推进多电极导管时,导管的每个电极的当前位置(如由系统100、200建立的)可以用作锚点。另选地,例如,系统100、200可以被设置为在导管的远侧端部的当前位置的预定邻域内选择锚点(位于构造的解剖表面上)。
根据本文所公开的各方面,一旦由系统100、200生成的点列表800链接到感兴趣解剖区域,就可以执行各种操作以改善医师通过点列表记录890的导航。对研究心脏中的某个区域内心脏组织的电特性感兴趣的医师可以使用系统100、200通过锚点来确定该区域作为感兴趣区域。在选择锚点之后,如上所述,点列表800中的每个条目可以与相对于锚点计算的距离相关联。可以将计算的距离811添加到点列表800中相应条目的数据元素中,并且可以在每次由医师改变感兴趣区域时更新-也就是说,每次确定一组新的锚点。因此,希望研究感兴趣区域880(例如,由锚点830-838限定)的医师可以基于距离数据元素811对点列表记录890进行排序,使得具有较小距离的列表条目将出现在具有较大距离的列表条目之前。按距离排序,与从紧邻位置(相对于感兴趣区域)获取的测量值相关联的数据条目在点列表中彼此靠近。例如,从组织位置830和832(在空间上彼此接近)获取的测量值以与条目编号2017 860和条目编号0760 870相关联,如图所示,彼此相隔仅3个条目。因此,与从紧邻心脏组织获取的测量值相关联的数据条目现在可以在点列表窗口805中视觉地检查,并且可以由医师容易地相互比较。
当基于距离811对点列表记录890进行排序时,距离811低于预定阈值的数据条目可以被分组在一起,并且可以在点列表窗口805(即,主窗口)中一起查看。在某一方面,可以在辅助窗口(未示出)中查看具有低于预定阈值的距离811的数据条目。在该方面,主窗口805可用于显示记录890中的其余点或所有点。在两个窗口中查看点列表可能很有用,例如,如果每个窗口提供点列表记录890的不同视图。例如,每个窗口可以呈现基于不同过滤器而导出的条目的不同子集,如下所述。
在一个方面,每个点列表窗口(例如,主要805或辅助窗口)可以具有与其相关联的不同过滤器。因此,可以基于各种标准来对点列表800中的条目进行过滤。点列表可以相对于其数据元素810-820中的任一者来过滤。例如,LAT 812高于预定阈值的条目可以被过滤出列表。此外,可以基于几个数据元素的函数(例如,布尔函数)来执行过滤。例如,具有LAT812高于预定阈值且距离811高于另一预定阈值的条目可以被过滤出列表,从而产生更易于管理和相关的列表。过滤函数可由医师确定,或者可由系统100、200例如基于由医师确定的标准而自动确定。例如,用于过滤的标准可以是某个数据元素是否高于该数据元素标准差的x倍。
可以进一步改善通过点列表的导航。在一个方面,可以选择点列表的条目,将窗口805划分为顶部段和底部段,使得在向下滚动列表时,只有窗口底部段中的条目可受到影响。因此,窗口顶部段中的条目(即固定条目)将静态显示。当向下滚动窗口底部段中显示的条目时,医师可以能够从其他感兴趣条目中选择(固定)。然后,可以将此类固定条目移动到窗口的顶部段,并且可以与该段中的其他固定条目进行比较。在一个方面,指向点列表的被访问的条目的指针可以被系统100、200高速缓存以允许快速检索最后访问的条目。例如,可以使用高速缓存机制检索最后编辑的条目。在另一方面,通过上述排序操作或过滤操作选择的所选择条目的历史可以由系统100、200记录。因此,医师可以能够通过所记录的所选择条目的历史向前和向后移动。在又一方面,系统100、200可以允许医师将点列表800中的条目指示为收藏条目并且相对于那些条目执行操作。
本文所公开的解剖结构链接点列表800还可以有利于电解剖标测图600的增强。与条目或条目的子集相关联的数据(例如通过应用排序或过滤操作从点列表记录890中提取的数据)可以相对于电解剖标测图600可视化(或叠加在该电解剖标测图上)。例如,渲染的解剖结构620的颜色、透明度或纹理可以在解剖结构上的条目的相关联位置处改变,可能作为相应条目的数据元素(例如,距离811)的函数。在另一示例中,图形元素可以叠加在呈现的解剖结构620上的解剖结构上的条目的相关位置处,可能地,图形元素代表相应条目的数据元素(例如,距离811)。
图9是用于将点列表链接到3D解剖结构的示例方法900的流程图,基于该流程图可实现本公开的一个或多个特征。
方法900开始于步骤910,记录点列表800。如参考图8所述,点列表800中的每个条目可以含有数据元素,并且可以与心脏中的位置和测量值相关联,该测量值由放置在心脏中的相关联位置处的导管的电极获取。在步骤920中,可以选择一个或多个锚点,所选择的锚点可以与心脏中的感兴趣区域相关联。如上所述,一个或多个锚点可以由医师手动选择,或者可以基于导管的当前位置来确定。然后,在步骤930中,对于点列表中的每个条目,计算距离的数据元素。计算的距离是介于心脏中的条目的相关联位置(即条目的相关联电极的位置)和所选择的一个或多个锚点之间的。例如,计算的距离可以是地线距离中的最小距离,其中每个地线距离被定义为沿着解剖表面从电极的位置到锚点之一测量的距离。一旦针对点列表800中的每个条目计算距离数据元素,在步骤940中,就可以基于相应的数据元素来操纵点列表。例如,可以基于数据元素(包括计算的距离811)来对点列表进行导航、过滤或可视化,如上所述。
虽然上文具体地描述了特征和元件,但本领域的普通技术人员将会知道,每个特征或元件均可以单独使用或以与其它特征和元件的任何组合使用。此外,尽管上文以特定顺序描述了过程步骤,但这些步骤可以以其他期望的顺序执行。
本文所述的方法、过程、模块和系统可在被结合在计算机可读介质中的计算机程序、软件或固件中实现,以供计算机或处理器执行。计算机可读介质的示例包括电子信号(通过有线或无线连接传输)和计算机可读存储介质。计算机可读存储介质的示例包括但不限于只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、寄存器、高速缓存存储器、半导体存储器装置、磁介质(诸如内部硬盘和可移动盘)、磁光介质以及光学介质(诸如CD-ROM盘和数字通用盘(DVD))。与软件相关联的处理器可用于实现在WTRU、UE、终端、基站、RNC或任何主计算机中使用的射频收发器。
本文的另外的实施方案可通过用来自本文的任何一个或多个其它实施方案的一种或多种元素补充实施方案,和/或用来自本文的一个或多个其它实施方案的一种或多种元素取代一种实施方案中的一种或多种元素而构成。
因此,应当理解,所公开的主题不局限于所公开的特定实施方案,但是旨在涵盖符合本公开的实质和范围的所有修改,如所附权利要求书、具体实施方式所定义和/或如附图中所示。
Claims (30)
1.一种用于将点列表链接到心脏的三维解剖结构的方法,所述方法包括:
记录点列表,所述点列表中的每个条目包含数据元素,并且与所述心脏中的位置和测量值相关联,其中相关联的测量值由放置在所述心脏中的相关联位置处的导管的电极获取;
选择与所述心脏中的感兴趣区域相关联的一个或多个锚点;
对于所述点列表中的每个条目,计算所述心脏中与所述条目相关联的所述位置与所选择的一个或多个锚点之间的距离的数据元素;以及
基于所述点列表中的条目的相应数据元素来操纵所述条目。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述点列表中的每个条目的所计算的距离的数据元素是地线距离中的最小距离,每个地线距离在所述心脏中的所述条目的相关联位置与所选择的一个或多个锚点中的一个锚点之间计算。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,一个或多个锚点的所述选择包括:
从所述心脏的渲染部分选择一个或多个图像点;以及
基于所述心脏的三维重建来从所选择的一个或多个图像点导出所述一个或多个锚点,所述心脏的所述部分基于所述三维重建被渲染。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所选择的一个或多个锚点对应于所述导管的电极的相应位置。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,相对于所述导管的远侧端部的位置来确定所选择的一个或多个锚点。
6.根据权利要求1所述的方法,还包括:
基于所述点列表中的条目的一个或多个数据元素,在所述心脏中的所述条目的相关联位置处改变所述心脏的渲染部分。
7.根据权利要求1所述的方法,还包括:
将表示所述点列表中的条目的一个或多个数据元素的图形元素叠加在所述心脏中的所述条目的相关联位置处的所述心脏的渲染部分上。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述点列表中的条目的一个或多个数据元素包括从所述条目的相关联测量值导出的组织的电特性。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述点列表中的条目的操纵包括基于所述条目的相应距离数据元素对所述条目进行排序。
10.根据权利要求1所述的方法,其中,所述点列表中的条目的操纵包括基于应用于所述条目的一个或多个数据元素的过滤函数从所述点列表中过滤出条目。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,基于一个或多个预定标准来自动确定所述过滤函数。
12.根据权利要求1所述的方法,其中,所述点列表中的条目的操纵包括在多个窗口中显示所述点列表,并且在每个窗口中独立执行所述操纵。
13.根据权利要求1所述的方法,其中,所述点列表中的条目的操纵包括在窗口的多个区段中显示所述点列表,并且在所述窗口的每个区段中独立执行所述操纵。
14.根据权利要求1所述的方法,还包括:
将显示所述点列表的窗口划分为顶部段和底部段,其中作为所述顶部段的一部分的条目静态显示,并且作为所述底部段的一部分的条目是可滚动的;以及
响应于所述条目的固定操作而将来自所述底部段的条目移动到所述顶部段。
15.根据权利要求1所述的方法,还包括高速缓存指向所述点列表中最后访问的条目的指针。
16.根据权利要求1所述的方法,还包括记录操作历史,包括所述点列表中的条目的排序操作或过滤操作。
17.根据权利要求1所述的方法,还包括:
选择所述点列表中的所述条目的一个或多个收藏条目,其中所述操纵包括操纵所选择的收藏条目。
18.一种用于将点列表链接到心脏的三维解剖结构的系统,包括:
至少一个处理器;以及
存储指令的存储器,所述指令在由所述至少一个处理器执行时使得所述系统:
记录点列表,所述点列表中的每个条目包含数据元素,并且与所述心脏中的位置和测量值相关联,其中相关联的测量值由放置在所述心脏中的相关联位置处的导管的电极获取;
选择与所述心脏中的感兴趣区域相关联的一个或多个锚点;
对于所述点列表中的每个条目,计算所述心脏中与所述条目相关联的所述位置与所选择的一个或多个锚点之间的距离的数据元素;以及
基于所述点列表中的条目的相应数据元素来操纵所述条目。
19.根据权利要求18所述的系统,其中,所述点列表中的每个条目的所计算的距离的数据元素是地线距离中的最小距离,每个地线距离在所述心脏中的所述条目的相关联位置与所选择的一个或多个锚点中的一个锚点之间计算。
20.根据权利要求18所述的系统,其中,一个或多个锚点的所述选择包括:
从所述心脏的渲染部分选择一个或多个图像点;以及
基于所述心脏的三维重建来从所选择的一个或多个图像点导出所述一个或多个锚点,所述心脏的所述部分基于所述三维重建被渲染。
21.根据权利要求18所述的系统,其中,所选择的一个或多个锚点对应于所述导管的电极的相应位置。
22.根据权利要求18所述的系统,其中,相对于所述导管的远侧端部的位置来确定所选择的一个或多个锚点。
23.根据权利要求18所述的系统,其中,所述点列表中的条目的操纵包括基于所述条目的相应距离数据元素对所述条目进行排序。
24.根据权利要求18所述的系统,其中,所述点列表中的条目的操纵包括基于应用于所述条目的一个或多个数据元素的过滤函数从所述点列表中过滤出条目。
25.一种非暂态计算机可读介质,包括指令,所述指令能够由至少一个处理器执行以执行用于将点列表链接到心脏的三维解剖结构的方法,所述方法包括:
记录点列表,所述点列表中的每个条目包含数据元素,并且与所述心脏中的位置和测量值相关联,其中相关联的测量值由放置在所述心脏中的相关联位置处的导管的电极获取;
选择与所述心脏中的感兴趣区域相关联的一个或多个锚点;
对于所述点列表中的每个条目,计算所述心脏中与所述条目相关联的所述位置与所选择的一个或多个锚点之间的距离的数据元素;以及
基于所述点列表中的条目的相应数据元素来操纵所述条目。
26.根据权利要求25所述的介质,其中,所述点列表中的每个条目的所计算的距离的数据元素是地线距离中的最小距离,每个地线距离在所述心脏中的所述条目的相关联位置与所选择的一个或多个锚点中的一个锚点之间计算。
27.根据权利要求25所述的介质,其中,一个或多个锚点的所述选择包括:
从所述心脏的渲染部分选择一个或多个图像点;以及
基于所述心脏的三维重建来从所选择的一个或多个图像点导出所述一个或多个锚点,所述心脏的所述部分基于所述三维重建被渲染。
28.根据权利要求25所述的介质,其中,所选择的一个或多个锚点对应于所述导管的电极的相应位置。
29.根据权利要求25所述的介质,其中,所述点列表中的条目的操纵包括基于所述条目的相应距离数据元素对所述条目进行排序。
30.根据权利要求25所述的介质,其中,所述点列表中的条目的操纵包括基于应用于所述条目的一个或多个数据元素的过滤函数从所述点列表中过滤出条目。
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