JP2018526107A - 心臓活性化波面を特定しマッピングする方法およびシステム - Google Patents
心臓活性化波面を特定しマッピングする方法およびシステム Download PDFInfo
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Abstract
Description
本出願は、2015年9月2日付けの米国仮特許出願第62/213,434号の利益を主張し、これを本明細書に全体が記述されているものとして参照により組み込む。
本開示の一態様によれば、重み関数Wは、ノードiおよびjにそれぞれ割り当てられる、伝導速度ベクトル
本開示の別の態様によれば、重み関数Wは、2つのノードiおよびjの間の有向エッジに沿ってそれらの間で移動するのに要する時間に基づく。これは次いで、ノードiおよびjの間の距離を、ノードiおよびjを接続する有向エッジに沿った速度で割ることによって計算することができる。例えば、有向エッジがノードiからノードjへと進む場合、
本開示の更に別の態様では、重み関数Wは、ノードiおよびjそれぞれでの電圧(例えば、ピークトゥピーク電圧)ViおよびVjの間の類似性に基づく。例えば、WV(i,j)=|Vi−Vj|である。この代表的な式にしたがって、有向エッジ502は、そのノードiおよびjが類似のピークトゥピーク電圧を有する場合に、より小さい重みを有するようになる(類似のピークトゥピーク電圧が同じ心臓活性化波面からもたらされる場合が多いことを反映する)。
本開示の更に別の態様では、重み関数Wは、ノードiおよびjそれぞれでの周期長CLiおよびCLjの間の類似性に基づく。例えば、WCL(i,j)=|CLi−CLj|である。この式にしたがって、有向エッジ502は、そのノードiおよびjが類似の周期長を有する場合に、より小さい重みを有するようになる(類似の周期長が同じ心臓活性化波面からもたらされる場合が多いことを反映する)。
重み関数において考慮することができる他の適切な測定規準としては、非限定的に、伝導速度の一貫性、伝導速度の規則性、電気記録図の形態学的類似性、接触力、またはそれらの組み合わせが挙げられる。当業者であれば、これらの様々な測定基準を使用して(例えば、同じ心臓活性化波面を経験する可能性が高い2つのノードを相互接続する有向エッジに対する、より小さい重みを計算する形で)、重み関数を展開する方法を認識するであろう。
上述した伝導速度ベース、時間ベース、電圧ベース、および周期長ベースの重み関数は、概して、心臓活性化波面に対する不変のモデルを仮定する。このモデルは、平面の波面に関して認識しているが、他の波面パターン(例えば、回転する波面)に対しては当てはまらない。
Θ1WCV(i,j)+Θ2WCL(i,j)
複数の波面のマージ
入力:n個の波面w1、w2、・・・、wn
出力:マージされた波面w’
1.w’=w1を設定する
2.全ての波面wiに対して
3.wiとw’との間の接続領域Rを特定する
4.波面方向に基づいてwiおよびw’を分類し、wiおよびw’の順序を得る
5.w’←wi、R、w’を組み合わせる
6.wiおよびw’の順序に基づいて活性化時間を再割当てする
Claims (22)
- 複数のノードを含む、心臓表面の少なくとも部分の幾何学形状を受信するステップと、
伝導速度データを含む、前記心臓表面の前記部分に関する電気生理学データを受信するステップと、
前記伝導速度データを使用して伝導速度ベクトルを前記複数のノードの各ノードに割り当てるステップであって、それにより複数の伝導速度ベクトルを作成する、ステップと、
前記複数のノードを接続する複数の有向エッジを規定するステップであって、それにより有向伝導速度グラフを作成する、ステップと、
前記有向伝導速度グラフにおける前記複数の有向エッジの各有向エッジに重みを割り当てるステップであって、それにより重み付きの有向伝導速度グラフを作成する、ステップと、
前記重み付きの有向伝導速度グラフを使用して心臓活性化波面を特定するステップと、を含む、心臓活性化波面をマッピングする方法。 - 前記伝導速度データを使用して伝導速度ベクトルを前記複数のノードの各ノードに割り当てるステップが、前記伝導速度データを補間して、各伝導速度ベクトルを前記複数ノードのうち関連付けられたノードに割り当てるステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記複数のノードを接続する複数の有向エッジを規定するステップが、
第1の伝導速度ベクトルが割り当てられた、前記複数のノード内の第1のノードを選択するステップと、
第2の伝導速度ベクトルが割り当てられた、前記複数のノード内の第2のノードを選択するステップと、
前記第1のノードを前記第2のノードに接続する第1のベクトルを規定するステップと、
前記第2のノードを前記第1のノードに接続する第2のベクトルを規定するステップと、
前記第1の伝導速度ベクトルと前記第1のベクトルとの間の第1の角度を計算するステップと、
前記第2の伝導速度ベクトルと前記第2のベクトルとの間の第2の角度を計算するステップと、
前記第1の角度が90°未満のとき、前記第1のノードから前記第2のノードまでの有向エッジを規定するステップと、
前記第2の角度が90°未満のとき、前記第2のノードから前記第1のノードまでの有向エッジを規定するステップとを複数回繰り返すことを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記有向伝導速度グラフにおける前記複数の有向エッジの各有向エッジに重みを割り当てるステップが、各有向エッジに対して、それぞれの有向エッジの第1のノードに割り当てられた第1の伝導速度ベクトルおよびそれぞれの有向エッジの第2のノードに割り当てられた第2の伝導速度ベクトルに基づいて、重みを割り当てるステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記有向伝導速度グラフにおける前記複数の有向エッジの各有向エッジに重みを割り当てるステップが、各有向エッジに対して、それぞれの有向エッジの第1のノードとそれぞれの有向エッジの第2のノードとの間を移動するのに要する時間に基づいて、重みを割り当てるステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記有向伝導速度グラフにおける前記複数の有向エッジの各有向エッジに重みを割り当てるステップが、各有向エッジに対して、それぞれの有向エッジの第1のノードにおける第1のピークトゥピーク電圧およびそれぞれの有向エッジの第2のノードにおける第2のピークトゥピーク電圧に基づいて、重みを割り当てるステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記有向伝導速度グラフにおける前記複数の有向エッジの各有向エッジに重みを割り当てるステップが、各有向エッジに対して、それぞれの有向エッジの第1のノードにおける第1の周期長およびそれぞれの有向エッジの第2のノードにおける第2の周期長に基づいて、重みを割り当てるステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記有向伝導速度グラフにおける前記複数の有向エッジの各有向エッジに重みを割り当てるステップが、各有向エッジに対して、それぞれの有向エッジの第1のノードに割り当てられた第1の伝導速度ベクトルの第1の方向およびそれぞれの有向エッジの第2のノードに割り当てられた第2の伝導速度ベクトルの第2の方向に基づいて、重みを割り当てるステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記有向伝導速度グラフにおける前記複数の有向エッジの各有向エッジに重みを割り当てるステップが、各有向エッジに対して、伝導速度の一貫性、伝導速度の規則性、電気記録図の形態学的類似性、および接触力の1つまたは複数に基づいて、重みを割り当てるステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記重み付きの有向伝導速度グラフを使用して心臓活性化波面を特定するステップが、
前記心臓活性化波面が通過する前記複数のノードの部分集合を特定するステップと、
前記複数のノードの前記部分集合内のソース・ノードを特定するステップと、
前記ソース・ノードから始まって前記複数のノードの前記部分集合を通る前記心臓活性化波面の経路を特定するステップとを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記複数のノードの部分集合を特定するステップが、
前記複数のノード内のシード・ノードを選択するステップと、
前記シード・ノードを前記複数のノードの前記部分集合に追加するステップと、
前記シード・ノードから始まる成長アルゴリズムを適用して、1つまたは複数の追加ノードを前記複数のノードの前記部分集合に追加するステップとを含み、
前記成長アルゴリズムが、
前記複数のノードの前記部分集合内の第1のノードと、前記第1のノードに隣接し、前記複数のノードの前記部分集合外にある第2のノードとの類似性測定値を計算し、
前記類似性測定値が類似性基準を満たした場合は前記第2のノードを前記複数のノードの前記部分集合に追加する、請求項10に記載の方法。 - 前記類似性測定値が、少なくとも部分的に、前記第1のノードに割り当てられた伝導速度ベクトルの方向、および前記第2のノードに割り当てられた伝導速度ベクトルの方向に基づく、請求項11に記載の方法。
- 前記複数のノードの前記部分集合内のソース・ノードを特定するステップが、強連結成分分析を前記複数のノードの前記部分集合に適用するステップを含む、請求項10に記載の方法。
- 前記ソース・ノードから始まって前記複数のノードの前記部分集合を通る前記心臓活性化波面の経路を特定するステップが、前記ソース・ノードから始まって前記複数のノードの前記部分集合を通る最小コスト経路を特定するステップを含む、請求項10に記載の方法。
- 前記幾何学形状の図形的表現を表示するステップと、
前記幾何学形状の前記図形的表現上に前記心臓活性化波面の図形的表現を表示するステップとを更に含む、請求項1に記載の方法。 - 前記幾何学形状の前記図形的表現上に前記心臓活性化波面の図形的表現を表示するステップが、前記幾何学形状の前記図形的表現上に前記心臓活性化波面の前記図形的表現をアニメーション化するステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記幾何学形状の前記図形的表現上に前記心臓活性化波面の前記図形的表現をアニメーション化するステップが、平均心臓周期長に基づいて、ある持続時間にわたって前記心臓活性化波面の前記図形的表現をアニメーション化するステップを含む、請求項16に記載の方法。
- 前記重み付きの有向伝導速度グラフを使用して心臓活性化波面を特定するステップが、
前記重み付きの有向伝導速度グラフを使用して第1の心臓活性化波面を特定するステップと、
前記重み付きの有向伝導速度グラフを使用して第2の心臓活性化波面を特定するステップとを含み、
前記方法が、
前記幾何学形状の図形的表現を表示するステップと、
前記幾何学形状の前記図形的表現上に前記第1の心臓活性化波面の図形的表現を表示するステップと、
前記第1の心臓活性化波面の前記図形的表現を表示してから、プリセットした遅延時間が経過した後、前記幾何学形状の前記図形的表現上に前記第2の心臓活性化波面の図形的表現を表示するステップとを更に含む、請求項1に記載の方法。 - 前記重み付きの有向伝導速度グラフを使用して心臓活性化波面を特定するステップが、
前記重み付きの有向伝導速度グラフを使用して第1の心臓活性化波面を特定するステップと、
前記重み付きの有向伝導速度グラフを使用して第2の心臓活性化波面を特定するステップとを含み、
前記方法が、
前記第1の心臓活性化波面および前記第2の心臓活性化波面をマージすべきであると判断するステップと、
前記第1の心臓活性化波面および前記第2の心臓活性化波面をマージして、マージされた心臓活性化波面とするステップと、
前記幾何学形状の図形的表現を表示するステップと、
前記幾何学形状の前記図形的表現上に前記マージされた心臓活性化波面の図形的表現を表示するステップとを更に含む、請求項1に記載の方法。 - 前記重み付きの有向伝導速度グラフを使用して心臓活性化波面を特定するステップが、
前記重み付きの有向伝導速度グラフを使用して前記心臓活性化波面のソースを特定するステップと、
前記重み付きの有向伝導速度グラフを通る前記心臓活性化波面の経路を特定するステップとを含む、請求項1に記載の方法。 - 複数のメッシュ・ノードを含むメッシュを確立するステップと、
前記複数のメッシュ・ノードの各メッシュ・ノードを伝導速度ベクトルに割り当てるステップと、
前記複数のメッシュ・ノードを相互接続する複数の重み付きの有向エッジを規定するステップであって、それにより重み付きの有向伝導速度グラフを作成する、ステップと、
前記重み付きの有向伝導速度グラフを使用して、少なくとも1つの心臓活性化波面を特定するステップと、
前記特定された少なくとも1つの心臓活性化波面を心臓の幾何学形状の図形的表現上に表示するステップと、を含む、心臓活性化波面をマッピングする方法。 - 複数のメッシュ・ノードを含むメッシュおよび伝導速度データを含む電気生理学データを入力として受信し、
前記伝導速度データを使用して伝導速度ベクトルを前記複数のメッシュ・ノードの各メッシュ・ノードに割り当て、
前記複数のメッシュ・ノードを相互接続する複数の重み付きの有向エッジを規定し、それにより重み付きの有向伝導速度グラフを作成し、
前記重み付きの有向伝導速度グラフを使用して、少なくとも1つの心臓活性化波面を特定するように構成された、心臓活性化波面特定プロセッサと、
前記特定された少なくとも1つの心臓活性化波面を心臓の幾何学形状の図形的表現上に表示するように構成されたマッピング・プロセッサと、を備える、心臓活性化波面をマッピングするシステム。
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