RU2593892C1 - Система и способ для определения ротационного источника, связанного с нарушением биологического ритма - Google Patents

Abstract

Группа изобретений относится к медицине, а именно к кардиологии. С помощью вычислительного устройства вычисляют множество центральных положений волновых фронтов во множество моментов времени, связанных с ротационным источником, причем волновые фронты связаны с сигналами сердца. Затем определяют посредством вычислительного устройства ротационный путь, который соединяет множество центральных положений. Способ реализуется посредством устройства, которое содержит вычислительное устройство и машиночитаемый носитель. Группа изобретений позволяет точно и оперативно выявить расположение источника нарушений ритмов сердца и своевременно назначить лечение. 3 н. и 27 з.п. ф-лы, 12 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, в общем, к нарушениям биологического ритма. Более конкретно, настоящее изобретение направлено на систему и способ для определения ротационного источника, связанного с нарушением биологического ритма, таким как нарушение сердечного ритма.

Уровень техники

Нарушения сердечного ритма (ритма сердца) являются распространенными и представляют собой существенные причины заболеваемости и смертности во всем мире. Нарушение электрической системы в сердце представляет собой непосредственную причину нарушений сердечного ритма. Существует множество видов нарушений сердечного ритма, из которых наиболее сложными и трудными в плане лечения являются фибрилляция предсердий (ФП), желудочковая тахикардия (ЖТ) и фибрилляция желудочков (ФЖ). Другие нарушения ритма являются более простыми в плане лечения, но также могут быть клинически значимыми, в том числе предсердная тахикардия (ПТ), наджелудочковая тахикардия (НЖТ), трепетание предсердий (ТП), наджелудочковые эктопические комплексы/сокращения (НЖЭ) и преждевременные желудочковые комплексы/сокращения (ПЖК).

Ранее лечение нарушений сердечного ритма, в частности сложных нарушений ритма при ФП, ФЖ и полиморфной ФЖ, было затруднено из-за того, что не удавалось идентифицировать положение в сердце, в котором локализуется источник нарушения сердечного ритма. Существовали различные теории о том, как функционируют сложные нарушения ритма, и клинические применения для лечения этих сложных нарушений ритма. Тем не менее, ни одно из применений не оказалось плодотворным в лечении сложных нарушений ритма.

В последнее время было сделано инновационное открытие, в ходе которого впервые были идентифицированы источники, связанные со сложными нарушениями сердечного ритма. Этот технологический прорыв успешно восстановил информацию о стимуляции сердца (время начала) в сигналы, полученные от электродов катетеров, которые введены в сердце пациента, чтобы идентифицировать ротационные образцы стимуляции (ротационные источники), которые вызывают большой процент нарушений сердечного ритма по всему миру. Лечение нарушений сердечного ритма, таким образом, может быть направлено на ротационные источники в сердце пациента, чтобы устранить нарушения сердечного ритма. Такое лечение может быть успешно применено, например, с помощью абляции.

В то время как ротационный источник сложного нарушения сердечного ритма может быть идентифицирован так, как описано выше, степень или объем распространения ротационного источника и его вероятный центр вращения не были определены. В некоторых случаях ротационный источник может иметь одну или более диффузных секций (волновые фронты стимуляции), которые, как правило, оказываются вращающимися вокруг субъективного центра вращения, но стремятся распространиться диффузно вокруг секции сердца пациента. Наряду с тем, что волновые фронты стимуляции диффузии связаны с источником сложного нарушения ритма, они могут незначительно способствовать возбуждению нарушения сердечного ритма, в отличие от одного или более других волновых фронтов стимуляции ротационного источника.

Не существует известных систем или способов для определения ротационного источника, связанного с нарушением сердечного ритма, в том числе ротационного пути и вероятного центра вращения, связанного с ротационным источником.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение применимо к различным нарушениям ритма, в том числе нарушениям сердечного ритма, а также другим нарушениям биологического ритма, таким как неврологические припадки, спазмы пищевода, нестабильность мочевого пузыря, синдром раздраженного кишечника и другим биологическим нарушениям, для которых восстановлена информация биологической стимуляции для обеспечения возможности определения, диагностики и/или лечения ротационного источника, вызывающего нарушения биологического ритма. Однако это особенно результативно при сложных нарушениях ритма сердца, чтобы находить сердцевину ротационных источников нарушений так, чтобы их можно было лечить с точностью и своевременно.

Одним из преимуществ настоящего изобретения является возможность использовать восстановленную информацию сердечной (или биологической) стимуляции, связанную с ротационным источником нарушения ритма таким образом, что сердцевина ротационного источника может быть определена и пролечена.

Другим преимуществом является то, что настоящее изобретение обеспечивает систему и способ, которые могут быть оперативно осуществлены, в то время как чувствительный элемент, такой как катетер, имеющий на нем датчики, используется в или вблизи пациента и может сопровождаться последующим лечением сердечной ткани, чтобы улучшить состояние при нарушении ритма и во многих случаях вылечить нарушение ритма. Таким образом, лечение может происходить сразу же после вычисления сердцевины источника нарушения ритма, поскольку оно обеспечит положение сердцевины у пациента, которое возбуждает ротационный источник.

Еще одним преимуществом настоящего изобретения является то, что точная идентификация сердцевины для ротационного источника может помочь устранить нарушение сердечного ритма, а также помогает ограничить или уберечь от разрушения в иных случаях здоровую ткань сердца пациента, что может лишь незначительно способствовать возбуждению источника нарушения сердечного ритма.

В контексте настоящего документа восстановленная информация стимуляции представляет собой данные сигналов из сердечных или биологических сигналов, каждый из которых был обработан для идентификации времени начала стимуляции в положении датчика, отличном от положений ближних или соседних датчиков, для одного или нескольких сокращений нарушения биологического или сердечного ритма.

В контексте настоящего документа время начала стимуляции представляет собой момент времени, в который начинается стимуляция в клетке или ткани пациента, в отличие от других моментов времени во время стимуляции.

В контексте настоящего документа стимуляция представляет собой процесс, при котором клетка начинает свою работу с состояния покоя (диастолического) в активное состояние (электрическое).

В соответствии с одним вариантом осуществления или аспектом раскрыт способ определения ротационного источника, связанный с нарушением сердечного ритма. В нем вычисляется множество центральных положений волновых фронтов во множестве моментов времени, связанных с нарушением ритма сердца. Волновые фронты связаны с сигналами сердца. Затем определяется ротационный путь, который соединяет множество центральных положений.

Способ также может включать в себя определение вероятной сердцевины, связанной с ротационным путем. Вычисляется множество форм относительной диффузии, связанных с множеством центральных положений. Множество точек пересечения наименьшей формы относительной диффузии и других форм относительной диффузии определяется в пределах ротационного пути. Ограниченный многоугольник точек пересечения определяется в качестве вероятной сердцевины.

В соответствии с одним вариантом или аспектом раскрыта система для определения ротационного источника, связанного с нарушением сердечного ритма. Система включает в себя вычислительное устройство и машиночитаемый носитель для хранения инструкций, которые, когда исполняются посредством вычислительного устройства, предписывают вычислительному устройству выполнять конкретные операции. Операции включают в себя вычисление множества центральных положений волновых фронтов во множестве моментов времени, связанных с ротационным источником. Волновые фронты связаны с сигналами сердца. Операции также включают в себя определение ротационного пути, который соединяет множество центральных положений.

Вычислительное устройство также может выполнять операции для определения вероятной сердцевины, связанной с ротационным путем. Эти операции включают в себя вычисление множества форм относительной диффузии, связанных с множеством центральных положений. Эти операции также включают в себя определение множества точек пересечения наименьшей формы относительной диффузии и других форм относительной диффузии в пределах ротационного пути. Эти операции дополнительно включают в себя определение ограниченного многоугольника точек пересечения в качестве вероятной сердцевины.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления или аспектом раскрыт материальный машиночитаемый носитель, который хранит инструкции, которые, когда исполняются посредством процессора, предписывают процессору выполнять операции для определения ротационного источника, связанного с нарушением сердечного ритма. Операции включают в себя вычисление множества центральных положений волновых фронтов во множестве моментов времени, связанных с ротационным источником. Волновые фронты связаны с сигналами сердца. Операции также включают в себя определение ротационного пути, который соединяет множество центральных положений.

Материальный машиночитаемый носитель также может хранить инструкции, которые, когда исполняются посредством процессора, предписывают процессору выполнять операции для определения вероятной сердцевины, связанной с ротационным путем. Эти операции включают в себя вычисление множества форм относительной диффузии, связанных с множеством центральных положений. Эти операции также включают в себя определение множества точек пересечения наименьшей формы относительной диффузии и других форм относительной диффузии в пределах ротационного пути. Эти операции дополнительно включают в себя определение ограниченного многоугольника точек пересечения в качестве вероятной сердцевины.

Описанные выше варианты осуществления или аспекты могут дополнительно осуществлять доступ к восстановленным данным сигналов для сигналов сердца, причем восстановленные данные сигналов содержат время начала стимуляции, связанное с напряжениями во множестве моментов времени. Данные сигналов могут быть переведены из точек отсчета сплайн-датчика в положения, имеющие соответствующие координаты.

Описанные выше варианты осуществления или аспекты могут дополнительно определять волновые фронты, чтобы включать в себя соседние положения, имеющие по меньшей мере пороговый уровень напряжения, окруженные положениями, которые ниже порогового уровня напряжения. Пороговый уровень напряжения может представлять собой заданный процент от максимального напряжения.

Описанные выше варианты осуществления или аспекты могут дополнительно определять выпуклую оболочку вокруг ротационного пути, таким образом, что множество точек пересечения наименьшей формы относительной диффузии и других форм относительной диффузии может быть определено находящимся внутри выпуклой оболочки, чтобы определить вероятную сердцевину.

Описанные выше варианты осуществления или аспекты могут дополнительно включать в себя определение центрального положения волнового фронта. Все первые координаты положений, связанных с волновым фронтом, усредняются для формирования первой средней координаты. Все вторые координаты положений, связанных с волновым фронтом, усредняются для формирования второй средней координаты. После этого центральное положение волнового фронта определяется как положение, заданное первой средней координатой и второй средней координатой.

Описанные выше варианты осуществления или аспекты могут дополнительно вычислять форму относительной диффузии волнового фронта. Вычисление может включать в себя определение расстояний от положений в волновом фронте до центрального положения волнового фронта, и вычисление окружности, имеющей радиус, равный заданному множителю, умноженному на стандартное отклонение расстояний. Заданный множитель может быть равен двум.

Эти и другие цели, задачи и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из следующего подробного описания, изученного вместе с прилагаемыми чертежами.

Краткое описание чертежей

Некоторые варианты осуществления или аспекты проиллюстрированы в качестве примера, а не ограничения, на фигурах прилагаемых чертежей, на которых:

Фиг. 1 иллюстрирует пример графического отображения примерного ротационного источника, связанного с нарушением сердечного ритма у пациента;

Фиг. 2 иллюстрирует пример X-Y координатного графического отображения элемента сплайн-датчика на Фиг. 1;

Фиг. 3 иллюстрирует первый пример волнового фронта стимуляции ротационного источника, проиллюстрированного на Фиг. 1, в первый примерный момент времени после преобразования в первый волновой фронт (изолированный участок) с помощью порогового значения, примененного к соответствующим напряжениям;

Фиг. 4 иллюстрирует второй пример волнового фронта стимуляции ротационного источника, проиллюстрированного на Фиг. 1, во второй примерный момент времени после преобразования во второй волновой фронт (изолированный участок) с помощью порогового значения, примененного к соответствующим напряжениям;

Фиг. 5 иллюстрирует усреднение положений в X-Y координатах, что способствует примерному изолированному участку, представленному посредством X-Y координатного графического отображения на Фиг. 2;

Фиг. 6 иллюстрирует среднее центральное положение, основанное на вычисленных центральных положениях образованных изолированных участков на Фиг. 3, 4, внутри векторного пути;

Фиг. 7 иллюстрирует относительные пространственные диффузии изолированных участков по отношению к векторному пути, который включает центральные положения, формирующие векторный путь;

Фиг. 8 иллюстрирует примерный способ вычисления относительной пространственной диффузии изолированного участка по отношению к векторному пути;

Фиг. 9 иллюстрирует относительные диффузии изолированных участков на Фиг. 7 по отношению к их центральным положениям в соответствующие моменты времени по отношению к векторному пути;

Фиг. 10 иллюстрирует определение примерной сердцевины, связанной с ротационным источником нарушения сердечного ритма, проиллюстрированном на Фиг. 1;

Фиг. 11 представляет собой блок-схему, которая иллюстрирует примерный способ определения ротационного пути и идентификации вероятной сердцевины, связанной с ротационным источником нарушения биологического ритма, таким как ротационный источник нарушения сердечного ритма, проиллюстрированный на Фиг. 1; и

Фиг. 12 представляет собой блок-схему иллюстративного варианта осуществления общей вычислительной системы.

Осуществление изобретения

В настоящем документе раскрыты система и способ для определения ротационного источника нарушения биологического ритма, такого как нарушение сердечного ритма. В нижеследующем описании многие конкретные детали изложены с целью пояснения для обеспечения полного понимания примерных вариантов осуществления или аспектов. Однако специалистам в данной области техники будет очевидно, что примерный вариант осуществления может применяться на практике без всех раскрытых конкретных деталей.

Фиг. 1 иллюстрирует пример графического отображения 100 примерного ротационного источника 106, связанного с нарушением сердечного ритма у пациента. Например, ротационный источник 106 является источником нарушения сердечного ритма в правом предсердии сердца пациента, и согласно наблюдениям он развивается согласно ротационному образцу против часовой стрелки вокруг субъективного центра 112 вращения (одно или более положений, отмеченных вопросительными знаками), который может быть оценен врачом как находящийся вдоль точки отсчета 104 электродов, где-то приблизительно между электродами 4-5-6, и вдоль точки отсчета 102 сплайнов, где-то приблизительно между сплайнов В-С, катетера корзинчатого типа (не показан), введенного в сердце пациента. Следует отметить, что ротационные источники различных нарушений сердечного ритма могут быть расположены в различных положениях в разных камерах сердца и могут вращаться в различных направлениях (например, по часовой стрелке) вокруг различных центров вращения.

Примерный ротационный источник 106 может включать в себя множество отображений 108, 110 стимуляции, которые развиваются согласно ротационному образцу против часовой стрелки вокруг субъективного центра 112 вращения в течение времени цикла, например, 100 мс - 300 мс. Каждое из отображений 108, 110 стимуляции может включать в себя элементы 114, которые представляют собой уровень заряда (или уровень напряжения) датчика по точке отсчета 102 сплайнов и точке отсчета 104 электродов. Отображения 108, 110 стимуляции представляют собой восстановленную информацию стимуляции (восстановленные данные сигналов для сигналов сердца), идентифицирующую время начала стимуляции у множества датчиков для одного или нескольких сокращений нарушения сердечного ритма. Например, отображения 108, 110 стимуляции могут быть сформированы с помощью системы и способа восстановления информации стимуляции сердца, запатентованных в патенте США 8,165,666, который включен в данный документ во всей своей полноте посредством ссылки.

Например, отображения 108, 110 стимуляции (или волновые фронты стимуляции) могут представлять собой представление напряжения монофазного потенциала действия (МПД), сформированное для множества обработанных сигналов сердца, показанных на Фиг. 11 вышеупомянутого патента. В частности, множество сигналов сердца обрабатываются, как описано в вышеупомянутом патенте, и представления МПД формируются на основании этих обработанных сигналов. Электрическая активность всех представлений МПД может быть отображена в последовательности, показывающей примерные отображения 108, 110 стимуляции в различные моменты времени, например, отображение 108 стимуляции, происходящее раньше, чем отображение 110 стимуляции. Не смотря на то, что только два отображения 108, 110 стимуляции (или волновых фронта стимуляции) показаны для ясности и краткости настоящего описания, следует отметить, что дополнительные отображения стимуляции могут быть частью ротационного источника 106 вокруг субъективного центра 112 вращения.

Аналогичным образом, другие устройства и способы, которые могут восстанавливать информацию сердечной или биологической стимуляции для формирования ротационных источников, могут быть использованы в качестве входных данных в настоящей системе и способе определения ротационного пути и идентификации вероятной сердцевины вращения, связанной с этими ротационными источниками.

В некоторых случаях ротационный источник 106 может иметь одну или более диффузных секций, таких как волновой фронт 108 стимуляции. Волновой фронт 108 стимуляции, как правило, вращается вокруг субъективного центра 112 вращения, распространяясь диффузно вокруг секции сердца пациента, и оказывается незначительно способствующим возбуждению нарушения сердечного ритма, в отличие от одного или более других волновых фронтов 110 стимуляции ротационного источника 106. Соответственно, Фиг. 2-11, более подробно описанные далее, поясняют, как путем вычислений определить ротационный путь и идентифицировать вероятную сердцевину ротационного источника 106 более точно, чем субъективный центр 112 вращения, как описано выше со ссылкой на фиг. 1.

Фиг. 2 иллюстрирует пример декартова (в координатах X-Y) графического отображения 200. Декартово графическое отображение 200 представляет примерный способ преобразования восстановленных данных сигналов для сигналов сердца от точек отсчета 102, 104 сплайнов/электродов, проиллюстрированных через графическое отображение 100, к x-y координатам, проиллюстрированным в этом декартовом графическом отображении 2 00, которые используются в одном или более вычислений и/или определений, описанных со ссылкой на Фиг. 3-11.

Например, декартово графическое отображение 200 простирается от x-y (0, 0) до x-y (28, 28). Примерное множество положений 202 x-y координат может представлять собой элемент 114 волнового фронта 110 стимуляции на Фиг. 1. Координатные положения 202 (в том числе положения 204-212) и связанные с ними уровни заряда (напряжения) могут быть интерполированы исходя из элемента 114 графического отображения 100. Соответственно, другие элементы волновых фронтов 108, 110 стимуляции на Фиг. 1 могут быть аналогично переведены в декартовы координаты.

Преобразование Tx 214 может преобразовывать положение в координатах x-y в точку отсчета сплайн-электрода. Например, положение с координатами x-y, равными (4, 8), может быть преобразовано в следующую точку отсчета сплайн-электрода:

; и

.

В некоторых вариантах осуществления значения точек отсчета сплайн-электрода округлены до ближайшего целого сплайна и целого электрода. В различных других вариантах осуществления для конкретных применений может быть использовано дробное значение сплайна.

Преобразование Rx 216 представляет собой обратное преобразование для Tx 214. Преобразование Rx 216 может преобразовать вышеупомянутую точку отсчета сплайн-электрода в положение в x-y координатах. Например, положение сплайн-электрода, равное В-3, может быть преобразовано в следующее положение в x-y координатах:

; и

.

В приведенных выше примерах электроды имеют преимущество в том, что им присвоены фактические числа. Сплайны, однако, имеют присвоенными буквы. Для выполнения математических операций, изложенных выше, сплайны представлены числами следующим образом: А, В…Н представлены через 1, 2…8. Соответственно, следующие вычисления сплайнов могут быть легко выполнены:

Представления сплайнов также могут быть использованы для выполнения других вычислений сплайнов, таких как сложение, а также других математических вычислений.

Фиг. 3 иллюстрирует примерный волновой фронт 108 стимуляции ротационного источника 106, проиллюстрированного на Фиг. 1, в примерный момент времени Т₀ после преобразования в декартов волновой фронт (изолированный участок) 300 с помощью порогового значения, примененного к соответствующим зарядам (напряжениям). Не смотря на то, что изолированный участок 300 выглядит схожим с волновым фронтом 108 стимуляции, следует отметить, что представлены только те положения в декартовых координатах, которые расположены по соседству и находятся выше порогового значения заряда (напряжения), что далее описано более подробно.

Более конкретно, верхнее пороговое значение, равное 18%, применяется к зарядам (напряжениям) элементов в волновом фронте 108 стимуляции. Соответственно, когда точки отсчета сплайн-электрода волнового фронта 108 стимуляции преобразуются в соответствующие положения декартова волнового фронта (изолированный участок) 300, единственными положениями, которые определены и помечены для включения в изолированный участок 300 и будут использованы в дальнейших вычислениях, как описано в настоящем документе, являются те соседние положения, которые находятся выше порогового значения заряда (напряжения). Эти положения отмечены с помощью порогового уровня заряда (напряжения). Более конкретно, соседние положения, которые находятся выше порогового значения, определяют изолированный участок положений, которые находятся выше порогового значения, с другими положениями вокруг изолированного участка, которые находятся ниже порогового значения.

Кроме того, пять уровней заряда (напряжения) 324-332 могут быть определены для порогового значения, причем каждый уровень равен 3,6% от порогового значения (например, верхний порог, равный 18% от зарядов, для изолированного участка). В частности, самый высокий уровень 324 заряда определяется как [0%-3,6%] от верхнего порога 18% от зарядов (напряжений) в волновом фронте 108 стимуляции. Уровни 32 6, 328, 330 и 332 заряда определены, соответственно, как [3,6%-7,2%], [7,2%-10,8%], [10,8%-14,4%] и [14,4%-18.0%]. Не смотря на то, что используется пороговое значение, равное 18%, могут быть определены другие пороговые значения.

Как показано далее на фиг. 3, одиннадцать (11) моментов времени T₀-T_N связаны с ротационным источником 106, пока он завершает цикл стимуляции. Каждый из моментов времени может быть разнесен на приблизительно от 10 мс до приблизительно 30 мс друг от друга, с суммарным временем от приблизительно 100 мс до приблизительно 300 мс, как описано в данном документе в связи с циклом нарушения сердечного ритма. Может быть использовано большее количество моментов времени в связи с циклом нарушения сердечного ритма. Например, каждый момент времени может быть разнесен на приблизительно 1 мс друг от друга, или другой, больший, временной интервал.

Положения в координатах x-y, которые являются частью изолированного участка 300, усредняются для вычисления центрального положения 302 в примерный момент времени Т₀. Вычисление центрального положения в момент времени будет проиллюстрировано более подробно далее со ссылкой на фиг. 5. Аналогично, центральные положения 304, 306…322 вычисляются для изолированного участка в моменты времени T₁-T_N.

Центральные положения 302, 304…322 на изолированных участках 300 и других (все изолированные участки не показаны) в моменты времени T₀-T_N по ходу полного цикла определяют векторный путь 301, который связан с вероятной сердцевиной ротационного источника 106, проиллюстрированного на Фиг. 1. Как показано на Фиг. 3, векторный путь 301 включает в себя векторы 303, 305…323, проходящие между и соприкасающиеся с центральными положениями 302, 304…322.

Фиг. 4 иллюстрирует примерный волновой фронт 110 стимуляции ротационного источника 106, проиллюстрированного на фиг. 1, в примерный момент времени Т₄ после преобразования в декартов волновой фронт (изолированный участок) 400 с помощью порогового значения, примененного к соответствующим зарядам (напряжениям). Аналогичные вычисления выполняются для определения изолированного участка 400, как описано выше в данном документе со ссылкой на изолированный участок 300 на фиг. 3.

В частности, положения в координатах x-y, которые являются частью изолированного участка 400, усредняются для вычисления центрального положения 310 в примерный момент времени Т₄. Как было описано ранее, центральные положения 302, 304…322 на изолированных участках 300, 400 и других (все изолированные участки не показаны) в моменты времени T₀-T_N по ходу полного цикла определяют векторный путь 301, который связан с вероятной сердцевиной векторного пути 301, например, вероятной сердцевиной ротационного источника 106, проиллюстрированного на Фиг. 1.

Фиг. 5 иллюстрирует усреднение положений в координатах x-y, которые являются частью примерного изолированного участка, представленного графическим отображением 200, проиллюстрированным на Фиг. 2.

Как, в частности, проиллюстрировано на Фиг. 5, х-координаты положений 204-212 на изолированном участке 200 (как указано на Фиг. 2) усредняются, чтобы определить среднюю х-координату, равную 5,2. Аналогичным образом, y-координаты положений 204-212 на изолированном участке 200 (как указано на Фиг. 2) усредняются, чтобы определить среднюю y-координату, равную 8,6. Следует отметить, что x-y координаты положений 204-212 представляют их центры.

Соответственно, вычисленные средние значения х-координат и y-координат положений на изолированном участке 200 определяют центральное положение 502 для изолированного участка в качестве положения (5.2, 8.6) в координатах x-y.

Фиг. 6 иллюстрирует среднее центральное положение 602, основанное на вычисленных центральных положениях 302, 304…322 образованных изолированных участков 300, 400 на Фиг. 3, 4 и других изолированных участков (не показаны) внутри векторного пути 301.

Как показано на Фиг. 6, среднее центральное положение 602, основанное на центральных положениях 302, 304…322, в моменты времени T₀-T_N идентифицирует положение в координатах x-y внутри векторного пути 301, которое преобразуется в точку отсчета сплайн-электрода (с использованием фиг. 2), чтобы находиться приблизительно между сплайнов С и D и электродом 5, как отмечено положением, указанным в виде треугольника R_AVG.

Очевидно, что некоторое количество диффузных изолированных участков, таких как изолированный участок 300 на Фиг. 3, стремится к смещению вычисленного среднего центральных положений всех изолированных участков в направлении приблизительного центрального положения (R_AVG) векторного пути 301, а не положения вокруг субъективного центра 112 вращения, который предполагался находящимся приблизительно между сплайнов В и С (и электродами 4-5-6), как описано выше в данном документе со ссылкой на фиг. 1. Последующее описание с Фиг. 7-10 иллюстрирует способ для устранения смещения, вызванного диффузными изолированными участками, такими как изолированный участок 300.

Фиг. 7 иллюстрирует относительные пространственные диффузии 702, 704 изолированных участков 300, 400 по отношению к векторному пути 301, показанному на Фиг. 3, 4, а также другим изолированным участкам (не показаны), которые имеют центральные положения, формирующие векторный путь 301.

Было определено, что изолированные участки (волновые фронты) источника нарушения ритма, которые являются относительно пространственно распределенными (диффузными) на относительно широком участке сердца (например, изолированный участок 300) по отношению к векторному пути 301, могут включать в себя положения, на которые влияет не только вероятная сердцевина источника нарушения сердечного ритма, но и другие участки сердца, которые потенциально не связаны с токопроводом, связанным с вероятной сердцевиной источника нарушения сердечного ритма.

Дополнительно было определено, что эти положения изолированных источников (волновых фронтов), которые ориентированы на относительно наименьшее пространственное распределение (например, изолированный участок 400) по отношению к векторному пути 301, представляют собой сфокусированную линию непрерывности, связанную с электрической цепью, возбуждаемой посредством вероятной сердцевины источника нарушения сердечного ритма и, следовательно, связаны с токопроводом, необходимым для поддержания источника нарушения ритма сердца.

Примерный способ вычисления относительной пространственной диффузии по отношению к векторному пути 301 описан далее со ссылкой на фиг. 8. Могут быть использованы другие способы определения относительной диффузии.

Фиг. 8 иллюстрирует примерный способ 800 вычисления относительной пространственной диффузии изолированного участка по отношению к векторному пути. В этом примере отображение 200 на фиг. 2 рассматривается в качестве изолированного участка (волнового фронта), чье центральное координатное положение 502, равное (5.2, 8.6), лежит вдоль векторного пути.

Как показано на фиг. 5, x-координаты положений 204-212 на изолированном участке 200 (как указано на Фиг. 2) усредняются, чтобы определить среднюю x-координату, равную 5,2. Аналогичным образом, y-координаты положений 204-212 на изолированном участке 200 (как указано на Фиг. 2) усредняются, чтобы определить среднюю y-координату, равную 8,6. Соответственно, вычисленное центральное положение 502 для изолированного участка равно паре (5.2, 8.6) в координатах x-y.

Расстояние d 802 определяется для каждого из положений 204-212. Расстояние d 802 представляет собой расстояние от координат x-y каждого положения до вычисленного центрального положения 502 изолированного участка 200. Например, уравнение 808 иллюстрирует вычисление 804 расстояния, которое вычисляет расстояние d 802 от положения 208, равного (4, 9), до центрального положения 502, равного (5.2, 8.6), так что d=1.265. Аналогично, расстояния d также вычисляются для всех других образованных положений изолированного участка 200. Расстояния d для всех положений 204-212 изолированного участка 200 приведены в таблице 803.

Относительная диффузия изолированного участка 200 представлена посредством окружности 804, имеющей радиус 806 от центрального положения 502, который равен второму стандартному отклонению расстояний от всех положений 208-212 к центральному положению 502 изолированного участка 200. Например, радиус 806 задается уравнением 810, в котором стандартное отклонение всех расстояний равно s=0.894, а второе стандартное отклонение равно 2s=1.788. Соответственно, относительная диффузия изолированного участка 200 представлена посредством окружности, имеющей радиус, равный 1,788, от центрального положения 502, равного (5,2, 8,6).

Относительные диффузии 702, 704 изолированных участков 300, 400 по отношению к векторному пути 301, изображенному на фиг. 7, а также другим изолированным участкам (не показаны), которые имеют центральные положения, которые формируют векторный путь 301 или лежат вдоль него, могут быть вычислены с помощью примерного способа 800, описанного выше в данном документе.

Фиг. 9 иллюстрирует относительные диффузии 902-922 изолированных участков 300, 400, изображенных на фиг. 7, относительно их центральных положений 302, 310 в соответствующие моменты времени t₀, t₄, и других изолированных участков (не показаны) относительно их центральных положений 304-308, 312-322 в соответствующие моменты времени t₁-t₃, t₅-t_N, причем все из вышеперечисленного рассматривается по отношению к векторному пути.

Как показано, пространственные распределения 902-922 представлены посредством вычисленных окружностей 902-922, радиусы которых представляют собой относительные распределения или диффузность изолированных участков в моменты времени t₀-t_N по отношению к векторному пути 301. Соответствие каждой из окружностей 902-922 вероятной сердцевине ротационного источника (например, субъективный центр вращения 112, показанный на фиг. 1) обратно пропорционально размеру каждой из окружностей 902-922 в соответствующий момент времени t₀-t_N. Однако среднее положение R_AVG 602 сдвигается в направлении более больших окружностей (с более большими радиусами). Соответственно, предполагается, что вероятная сердцевина ротационного источника находится в положении, которое находится в направлении меньших окружностей 910-916.

Фиг. 10 иллюстрирует определение примерной вероятной сердцевины 1018, связанной с ротационным источником 106 нарушения сердечного ритма, показанным на фиг. 1.

Как в частности показано на фиг. 10, векторный путь 301 соединяет центральные положения 302-322 (проиллюстрированные на Фиг. 3) для всех моментов времени t₀-t_N по отношению к векторному пути 301. Выпуклая оболочка 1002 определяется для векторного пути 301. Выпуклая оболочка 1002 представляет собой выпуклую форму вокруг векторного пути 301, построенную из центральных положений 302-322 в моменты времени t₀-t_N.

Более конкретно, выпуклая оболочка является наименьшим выпуклым многоугольником, который окружает набор координатных (x, y) положений. Выпуклая оболочка может рассматриваться как форма, образованная путем натягивания эластичной ленты вокруг набора координатных положений, чтобы определить набор внешних ребер по периметру. Координатные положения, которые не расположены на внешних ребрах по периметру, следовательно, являются внутренними и не влияют на «натягивание» формы.

Вычислительная геометрия включает в себя несколько установившихся алгоритмов для построения выпуклой оболочки. Пример таких алгоритмов включает в себя так называемый алгоритм упаковки подарка, который находит кратчайшие плоские стороны выпуклой формы, которые окружают набор точек. Алгоритм упаковки подарка работает путем складывания гипотетического листа оберточной бумаги против часовой стрелки вокруг внешних ребер набора точек до тех пор, пока не будет завершен один полный оборот вокруг набора точек (например, так, чтобы последняя сторона касалась первой стороны), в результате чего получается выпуклый многоугольник (выпуклая оболочка).

Соответственно, выпуклая оболочка 1002 задается для сглаживания периметра векторного пути 301 путем пренебрежения внутренними перепадами векторного пути 301, который изгибается к внутренней части внешних ребер по периметру, например, векторы 303, 305…323, связанные с векторным путем 301. Степень различия между формой векторного пути 301 и выпуклой оболочкой 1002 вокруг этого векторного пути 301 может указывать меру эксцентриситета, связанного с векторным путем 301 (например, множество внутренних перепадов будет указывать на более неустойчивый векторный путь 301).

Окружность, имеющая наименьший радиус (например, наименьшая окружность 912), выбирается вместе с ее центральным положением 310 (показано на Фиг. 3) в качестве фиксатора. Набор точек пересечения 1004-1014 определяется внутри выпуклой оболочки 1002 (начиная с наименьшей окружности 912 и соседних окружностей 910, 914, 916, 918 и 920), которые определяют вписанный многоугольник 1016 внутри выпуклой оболочки 1002.

После этого вероятная сердцевина R_core 1018 ротационного источника 106, связанного с нарушением сердечного ритма, показанного на фиг. 1, определяется как подмножество точек пересечения 1004-1014 (например, вписанный многоугольник 1016), которое представляет собой ограниченный выпуклый многоугольник внутри набора точек пересечения 1004-1014 (вписанный многоугольник 1016) и в пределах выпуклой оболочки 1002.

Фиг. 11 представляет собой блок-схему, которая иллюстрирует примерный способ 1100 определения ротационного пути и идентификации вероятной сердцевины, которые связаны с ротационным источником нарушения биологического ритма, таким как ротационный источник 106 нарушения сердечного ритма, показанный на фиг. 1. Примерный способ 1100 может выполняться посредством вычислительной системы 1200, описанной более подробно далее со ссылкой на фиг. 12.

Более конкретно, примерный способ 1100 начинается с этапа 1102, на котором обеспечиваются восстановленные данные сигналов (например, имеющие назначенное время начала стимуляции), связанные с ротационным источником 106 нарушения сердечного ритма, показанном на фиг. 1, или к ним может быть осуществлен доступ посредством примерного способа 1100. На этапе 1104 выбирается момент времени, такой как момент времени Т₀ из моментов времени Т₀-T_N, как показано на Фиг. 3.

На этапе 1106 осуществляется доступ к восстановленным данным сигналов для выбранного момента времени. На этапе 1108 данные сигналов преобразуют из точек отсчета сплайн-электрода в положения в декартовых координатах, которые связаны с уровнями напряжения в моменты времени начала стимуляции. Примеры преобразования описаны со ссылкой на Фиг. 2.

Пороговый уровень применяется к координатным положениям на этапе 1110, причем координатные положения помечаются на основании максимального уровня заряда (напряжения) в данных сигналов в выбранный момент времени, например, Т₀. Как описано в данном документе со ссылкой на Фиг. 3, пороговый уровень, представляющий верхний порог, равный 18% от зарядов, или другой пороговый уровень может быть применен к координатным положениям.

На этапе 1112 определяется изолированный участок (волновой фронт), включающий соседние координатные положения на или выше порогового уровня, который окружен координатными положениями, которые ниже порогового уровня. Пример определения изолированных участков описан со ссылкой на Фиг. 3 и 4. На этапе 1114, вычисляется центральное положение для координатных положений на изолированном участке. Пример вычисления центрального положения на изолированном участке описан со ссылкой на Фиг. 5.

Относительная диффузия изолированного участка определяется на этапе 1116. Относительная диффузия может представлять собой окружность, имеющую радиус, представляющий диффузию в положениях на изолированном участке. Пример вычисления относительной диффузии описан со ссылкой на Фиг. 8.

Следует отметить, что приведенные выше данные, к которым осуществляется доступ, которые преобразуются, определяются и вычисляются, могут быть сохранены (например, в памяти компьютера или запоминающем устройстве) для последующего использования в соответствии с примерным способом 1100.

На этапе 1118 производится определение относительно того, есть ли еще моменты времени для обработки, такие как моменты времени T₁-T_N. Если имеются еще моменты времени для обработки, как определено на этапе 1118, этапы 1104-1116 повторяются для следующего момента времени (например, момента времени T₁) и так далее, пока все моменты времени (T₀-T_N) не будут обработаны. После того, как определяется, что больше нет моментов времени для обработки на этапе 1118, способ 1100 переходит к этапу 1120.

После этого на этапе 1120 определяется векторный путь, который соединяет центральные положения во все моменты времени (T₀-T_N). Пример определения векторного пути описан со ссылкой на Фиг. 3. На этапе 1122 определяется выпуклая оболочка исходя из векторного пути. Пример определения выпуклой оболочки описан со ссылкой на фиг. 10.

Окружность, имеющая наименьший радиус (наименьшая окружность), выбирается на этапе 1124. Затем набор точек пересечения (например, вписанный многоугольник), связанный с наименьшей окружностью, фиксируется в ее центральном положении, и определяются другие окружности внутри выпуклой оболочки на этапе 1126. На этапе 1128 производится определение, является ли возможным формирование ограниченного выпуклого многоугольника внутри набора точек пересечения в пределах выпуклой оболочки. Если определено, что ограниченный выпуклый многоугольник может быть сформирован, тогда способ 1100 переходит к этапу 1130. В качестве альтернативы способ переходит к этапу 1132.

На этапе 1130 вероятная сердцевина ротационного источника 106 нарушения сердечного ритма, показанного на Фиг. 1, определяется как подмножество точек пересечения, которые образуют ограниченный выпуклый многоугольник внутри выпуклой оболочки. Пример этапов 1124-1130 также описан со ссылкой на Фиг. 10. На этапе 1132 способ 1100 заканчивается.

Ротационный источник 106 нарушения сердечного ритма, проиллюстрированный на Фиг. 1, как было определено в соответствии с вышеприведенным описанием, можно лечить в сердце пациентов, чтобы устранить нарушение сердечного ритма. Например, ткань сердца пациента на или внутри определенного ротационного пути 301, таким образом, может быть направлена на лечение. В случаях, когда идентифицирована вероятная сердцевина 1018, лечение может быть нацелено на ткань сердца на или внутри вероятной сердцевины 1018, оберегая ткани сердца вне вероятной сердцевины 1018. В различных случаях может быть установлена предельная область за пределами ротационного пути 301 или вероятной сердцевины 1018 в лечебных целях. Например, лечение может быть нацелено на область ткани сердца, которая немного больше (например, на один миллиметр или несколько миллиметров), чем ротационный путь 301 или вероятная сердцевина 1018.

Лечение может быть успешно оказано целевой ткани сердца (ротационный путь 301 или вероятная сердцевина 1018, с или без предельной области), например посредством абляции. Разумеется, возможны и другие методы лечения целевой ткани сердца, например различные источники энергии (включая, но не ограничиваясь радиочастотами, крио энергией, микроволнами и УЗИ), генная терапия, лечение стволовыми клетками, электрокардиостимуляция, лекарства или другое лечение.

Фиг. 12 представляет собой блок-схему иллюстративного варианта осуществления общей вычислительной системы 1200. Вычислительная система 1200 может включать в себя набор инструкций, которые могут исполняться, чтобы предписывать вычислительной системе 1200 выполнять любое из одного или более способов или основанных на использовании компьютера функций, раскрытых в данном документе. Вычислительная система 1200 или любая ее часть могут работать как автономное устройство или могут быть соединены, например, с использованием сети 1224 или другого соединения, с другими вычислительными системами или периферийными устройствами.

Вычислительная система 1200 также может быть реализована в виде различных устройств, такие как персональный компьютер (ПК), планшетный ПК, карманный персональный компьютер (КПК), мобильное устройство, карманный компьютер, портативный компьютер, настольный компьютер, устройство связи, управляющая система, сетевое устройство или любая другая машина, способная исполнять набор инструкций (последовательно или иным образом), которые определяют действия, которые будут восприняты этой машиной, или может быть включена в них. Кроме того, не смотря на то, что показана единственная вычислительная система 1200, термин «система» также должен восприниматься как включающий в себя любую совокупность систем или подсистем, которые по отдельности или совместно исполняют набор или несколько наборов инструкций для выполнения одной или более компьютерных функций.

Как показано на фиг. 12, вычислительная система 1200 может включать в себя процессор 1202, например центральный процессорный блок (ЦП), блок обработки графических данных (ГП), или оба. Кроме того, вычислительная система 1200 может включать в себя основную память 1204 и статическую память 1206, которые могут осуществлять связь друг с другом через шину 1226. Как показано, вычислительная система 1200 может дополнительно включать в себя устройство 1210 визуального отображения, такое как жидкокристаллический дисплей (ЖКД), органический светодиод (ОСД), плоскопанельный дисплей, твердотельный индикатор или электронно-лучевая трубка (ЭЛТ). Кроме того, вычислительная система 1200 может включать в себя устройство 1212 ввода, такое как клавиатура, и устройство 1214 управления курсором, такое как мышь. Вычислительная система 1200 также может включать в себя приводной блок 1216 для дисков, устройство 1222 формирования сигнала, такое как динамик или пульта дистанционного управления, и сетевое интерфейсное устройство 1208.

В конкретном варианте осуществления или аспекте, как показано на Фиг. 12, приводной блок 1216 для дисков может включать в себя машиночитаемый или компьютерно-читаемый носитель 1218, на котором могут быть воплощены, закодированы или сохранены один или более наборов инструкций 1220, например программное обеспечение. Дополнительно, инструкции 1220 могут воплотить один или более способов и логику, как описано в настоящем документе. В конкретном варианте осуществления или аспекте инструкции 1220 могут находиться полностью или по меньшей мере частично в основной памяти 1204, статической памяти 1206 и/или в процессоре 1202 во время их исполнения посредством вычислительной системы 1200. Основная память 1204 и процессор 1202 также могут включать в себя машиночитаемые носители.

В альтернативном варианте осуществления или аспекте выделенные аппаратные реализации, такие как специализированные интегральные схемы, программируемые логические матрицы и другие устройства, могут быть построены для осуществления одного или более из описанных в данном документе способов. Приложения, которые могут включать в себя устройство и системы согласно различным вариантам осуществления или аспектам, могут напрямую включать в себя различные электронные и вычислительные системы. Один или более вариантов осуществления или аспектов, описанных в данном документе, могут осуществлять функции, используя два или более конкретных взаимосвязанных аппаратных модулей или устройств с соответствующими сигналами управления и данных, которые могут быть переданы между и через модули, либо в качестве частей интегральной схемы, относящейся к приложению. Соответственно, настоящая система охватывает осуществления в программном обеспечении, аппаратно-программном обеспечении и аппаратном обеспечении.

В соответствии с различными вариантами осуществления или аспектами способы, описанные в данном документе, могут быть реализованы с помощью компьютерных программ, материально воплощенных на процессорно-читаемом носителе, и могут быть исполнены с помощью процессора. Кроме того, в качестве примерного, не ограничивающего варианта осуществления или аспекта осуществления могут включать в себя распределенную обработку, компонентную/объектную распределенную обработку и параллельную обработку данных. Альтернативно, обработка виртуальной вычислительной системы может быть создана для осуществления одного или более способов или функциональных средств, как описано в данном документе.

Дополнительно предполагается, что машиночитаемый носитель включает в себя инструкции 1220 или принимает и выполняет инструкции 1220 в ответ на распространяющийся сигнал, так что устройство, подключенное к сети 1224, может передавать речевой сигнал, видеосигнал или данные по сети 1224. Кроме того, инструкции 1220 могут быть переданы или приняты по сети 1224 с помощью сетевого интерфейсного устройства 1208.

Несмотря на то, что машиночитаемый носитель показан как единый носитель, термин «машиночитаемый носитель» включает в себя один носитель или множество носителей, таких как централизованная или распределенная база данных, и/или соответствующий кэш и сервера, которые хранят один или более наборов инструкций. Термин "машиночитаемый носитель" также должен включать в себя любой материальный носитель, который выполнен с возможностью хранения или кодирования набора инструкций для исполнения посредством процессора или который предписывает вычислительной системе выполнять любой один или более способов или операций, раскрытых в данном документе.

Согласно конкретному неограничивающему примерному варианту осуществления или аспекту машиночитаемый носитель может включать в себя твердотельную память, такую как карта памяти или другой пакет, в котором находится один или более энергонезависимых постоянных запоминающих устройств. Кроме того, машиночитаемый носитель может представлять собой запоминающее устройство с произвольным доступом и другие энергозависимые перезаписываемые запоминающие устройства. Кроме того, машиночитаемый носитель может включать в себя магнитооптический или оптический носитель, такой как диск или ленты, или другое запоминающее устройство для захвата и хранения сигналов несущей, таких как сигнал, переданные по среде передачи. Приложение цифрового файла к электронному письму или архив или набор архивов с другой личной информацией можно рассматривать в качестве распространяемого носителя, что эквивалентно материальному носителю информации. Соответственно, любой один или более из машиночитаемого носителя или распространяемого носителя, и других эквивалентов, и последующих носителей, в которых могут храниться данные или инструкции, включены в данный документ.

В соответствии с различными вариантами осуществления или аспектами способы, описанные в данном документе, могут быть реализованы в виде одной или более компьютерных программ, работающих на компьютерном процессоре. Выделенные аппаратные реализации, включая, но не ограничиваясь этим, специализированные интегральные схемы, программируемые логические матрицы и другие аппаратные устройства, также могут быть сконструированы для осуществления способов, описанных в данном документе. Кроме того, альтернативные реализации программного обеспечения, включая, но не ограничиваясь этим, распределенную обработку, компонентную/объектную распределенную обработку, параллельную обработку данных, или обработку с помощью виртуальной машины, также могут быть сконструированы для осуществления способов, описанных в данном документе.

Следует также отметить, что программное обеспечение, которое осуществляет раскрытые способы, может быть, при необходимости, сохранено на материальном носителе информации, таком как: магнитный носитель, например, диск или лента; магнитооптический или оптический носитель, такой как диск; или твердотельный носитель, такой как карта памяти или другой пакете, в котором находится один или более постоянных (энергонезависимых) запоминающих устройств, запоминающие устройства с произвольным доступом или другие перезаписываемые (энергозависимые) запоминающие устройства. Программное обеспечение также может использовать сигнал, содержащий компьютерные инструкции. Приложение цифрового файла к электронному письму или архив или набор архивов с другой личной информацией рассматриваются в качестве распространяемого носителя, эквивалентного материальному носителю информации. Соответственно, материальный носитель информации или распространяемый носитель, как указано в настоящем документе, и другие эквиваленты и последующие носители, в которых могут быть сохранены программные реализации данного изобретения, включены в данный документ.

Таким образом, система и способ для определения ротационного источника, связанного с нарушением биологического ритма, таким как нарушение сердечного ритма, были описаны в данном документе. Хотя были описаны конкретные варианты осуществления или аспекты, должно быть очевидно, что различные модификации и изменения могут быть применены к этим вариантам осуществления или аспектам без отступления от общего объема изобретения. Соответственно, описание и чертежи следует рассматривать в иллюстративном, а не ограничивающем смысле. Прилагаемые чертежи, которые образуют часть настоящего описания, показывают в качестве иллюстрации, а не ограничения, конкретные варианты осуществления или аспекты, в которых могут быть реализованы объекты изобретения. Проиллюстрированные варианты осуществления или аспекты описаны достаточно подробно, чтобы позволить специалистам в данной области применить на практике идею, описанную в данном документе. Другие варианты осуществления или аспекты могут быть использованы и выведены из них, таким образом, что структурные и логические замены и изменения могут быть произведены без отступления от сущности и объема настоящего изобретения. Следовательно, это подробное описание не должно быть рассмотрено в ограничивающем смысле, а объем различных вариантов осуществления или аспектов определяется только прилагаемой формулой изобретения, вместе с полным набором эквивалентов, которые попадают под объем этой формулы изобретения.

Такие варианты осуществления или аспекты объекта изобретения могут быть названы в данном документе по отдельности и/или в совокупности термином «изобретение» лишь для удобства и без намерения ограничить объем этой заявки каким-либо единым изобретением или изобретательским замыслом, если на самом деле раскрывается более чем одно изобретение. Таким образом, хотя конкретные варианты осуществления или аспекты были проиллюстрированы и описаны в данном документе, должно быть понятно, что любое приспособление, выполненное с расчетом достигнуть той же цели, может быть заменено на конкретные показанные варианты осуществления или аспекты. Подразумевается, что настоящее изобретение охватывает любые и все приспособления или варианты различных вариантов осуществления или аспектов. Комбинации вышеупомянутых вариантов осуществления или аспектов, и другие варианты осуществления или аспекты, конкретно не описанные в данном документе, будут очевидны специалистам в данной области техники после рассмотрения вышеприведенного описания.

Реферат представлен в соответствии с законом параграфом 1.72 (b) ст. 37 Свода федеральных нормативных актов (C.F.R.) США, и он позволит читателю быстро установить характер и сущность технического описания. Он представлен с пониманием, что он не будет использоваться для интерпретации или ограничения объема или смыслового содержания формулы изобретения.

В вышеприведенном описании вариантов осуществления или аспектов различные признаки сгруппированы вместе в одном варианте осуществления с целью упорядочения описания. Этот способ описания не должен толковаться как отражающий то, что заявленные варианты осуществления или аспекты имеют больше признаков, чем в явном виде указано в каждом пункте формулы. Скорее, как это отражено в последующей формуле изобретения, объект изобретения заключается в менее чем всех признаках одного раскрытого варианта осуществления или аспекта. Таким образом, следующая формула изобретения тем самым включена в подробное описание, причем каждый пункт формулы заявлен самостоятельно как отдельный примерный вариант осуществления или аспект. Следует понимать, что различные варианты осуществления или аспекты, описанные в данном документе, могут быть объединены или сгруппированы в различных сочетаниях, которые прямо не отмечены в подробном описании. Кроме того, дополнительно предполагается, что формулы изобретения, охватывающая такие различные сочетания, может аналогичным образом быть заявлена самостоятельно как отдельные примерные варианты осуществления или аспекты, которые могут быть включены в подробное описание.

Claims (30)

1. Способ определения ротационного источника, связанного с нарушением сердечного ритма, причем способ содержит этапы, на которых:
вычисляют посредством вычислительного устройства множество центральных положений волновых фронтов во множестве моментов времени, связанных с ротационным источником, причем волновые фронты связаны с сигналами сердца; и
определяют посредством вычислительного устройства ротационный путь, который соединяет множество центральных положений.

2. Способ по п. 1, причем способ дополнительно содержит этап, на котором осуществляют доступ к восстановленным данным сигналов для сигналов сердца, причем восстановленные данные сигналов включают в себя время начала стимуляции, связанное с напряжениями во множестве моментов времени.

3. Способ по п. 2, причем способ дополнительно содержит этап, на котором преобразуют восстановленные данные сигналов из точек отсчета сплайн-датчика в положения в координатах х-y.

4. Способ по п. 1, причем способ дополнительно содержит этап, на котором определяют каждый из волновых фронтов, чтобы включить соседние положения, имеющие по меньшей мере пороговый уровень напряжения, окруженные положениями, которые ниже порогового уровня напряжения.

5. Способ по п. 4, в котором пороговый уровень напряжения представляет собой заданный процент от максимального напряжения.

6. Способ по п. 1, причем способ дополнительно содержит определение вероятной сердцевины, связанной с ротационным путем.

7. Способ по п. 6, в котором определение вероятной сердцевины, связанной с ротационным путем, содержит этапы, на которых:
вычисляют множество форм относительной диффузии, связанных с множеством центральных положений;
определяют множество точек пересечения наименьшей формы относительной диффузии и других форм относительной диффузии в пределах ротационного пути; и
определяют ограниченный многоугольник точек пересечения в качестве вероятной сердцевины.

8. Способ по п. 7, в котором вычисление формы относительной диффузии содержит этапы, на которых:
определяют расстояния от положений в волновом фронте до центрального положения волнового фронта; и
вычисляют окружность, имеющую радиус, равный заданному множителю, умноженному на стандартное отклонение расстояний.

9. Способ по п. 6, в котором определение вероятной сердцевины, связанной с ротационным путем, содержит этапы, на которых:
определяют выпуклую оболочку вокруг ротационного пути;
вычисляют множество форм относительной диффузии, связанных с множеством центральных позиций;
определяют множество точек пересечения наименьшей формы относительной диффузии и других форм относительной диффузии внутри выпуклой оболочки; и
определяют ограниченный многоугольник точек пересечения в качестве вероятной сердцевины.

10. Способ по п. 1, в котором вычисление центральной позиции волнового фронта содержит этапы, на которых:
усредняют все первые координаты положений, связанных с волновым фронтом, чтобы сформировать первую среднюю координату;
усредняют все вторые координаты положений, связанные с волновым фронтом, чтобы сформировать вторую среднюю координату; и
определяют центральное положение волнового фронта как положение, заданное первой средней координатой и второй средней координатой.

11. Система для определения ротационного источника, связанного с нарушением сердечного ритма, при этом система содержит:
вычислительное устройство; и
машиночитаемый носитель для хранения инструкций, которые при исполнении вычислительным устройством предписывают вычислительному устройству выполнять операции, содержащие:
вычисление множества центральных положений волновых фронтов во множестве моментов времени, связанных с ротационным источником, причем волновые фронты связаны с сигналами сердца; и
определение ротационного пути, который соединяет множество центральных положений.

12. Система по п. 11, в которой операции дополнительно содержат доступ к восстановленным данным сигналов для сигналов сердца, причем восстановленные данные сигналов включают время начала стимуляции, связанное с напряжениями во множестве моментов времени.

13. Система по п. 12, в которой операции дополнительно содержат преобразование восстановленных данных сигналов из точек отсчета сплайн-датчика в положения в координатах х-y.

14. Система по п. 11, в которой операции дополнительно содержат определение каждого из волновых фронтов, чтобы включать соседние положения, имеющие по меньшей мере пороговый уровень напряжения, окруженные положениями, которые ниже порогового уровня напряжения.

15. Система по п. 14, в которой пороговый уровень напряжения представляет собой заданный процент от максимального напряжения.

16. Система по п. 11, в которой операции дополнительно содержат определение вероятной сердцевины, связанной с ротационным путем.

17. Система по п. 16, в которой операции для определения вероятной сердцевины, связанной с ротационным путем, дополнительно содержат:
вычисление множества форм относительной диффузии, связанных с множеством центральных положений;
определение множества точек пересечения наименьшей формы относительной диффузии и других форм относительной диффузии в пределах ротационного пути; и
определение ограниченного многоугольника точек пересечения в качестве вероятной сердцевины.

18. Система по п. 17, в которой операции для вычисления формы относительной диффузии дополнительно содержат:
определение расстояний от положений в волновом фронте до центрального положения волнового фронта; и
вычисление окружности, имеющей радиус, равный заданному множителю, умноженному на стандартное отклонение расстояний.

19. Система по п. 16, в которой операции для определения вероятной сердцевины, связанной с ротационным путем, дополнительно содержат:
определение выпуклой оболочки вокруг ротационного пути;
вычисление множества форм относительной диффузии, связанных с множеством центральных позиций;
определение множества точек пересечения наименьшей формы относительной диффузии и других форм относительной диффузии внутри выпуклой оболочки; и
определение ограниченного многоугольника точек пересечения в качестве вероятной сердцевины.

20. Система по п. 11, в которой операции для вычисления центрального положения волнового фронта дополнительно содержат:
усреднение всех первых координат положений, связанных с волновым фронтом, чтобы сформировать первую среднюю координату;
усреднение всех вторых координат положений, связанных с волновым фронтом, чтобы сформировать вторую среднюю координату; и
определение центрального положения волнового фронта как положения, заданного первой средней координатой и второй средней координатой.

21. Материальный машиночитаемый носитель, хранящий инструкции, которые при исполнении процессором предписывают процессору выполнять операции для определения ротационного источника, связанного с нарушением сердечного ритма, при этом операции содержат:
вычисление множества центральных положений волновых фронтов во множестве моментов времени, связанных с ротационным источником, причем волновые фронты связаны с сигналами сердца; и
определение ротационного пути, который соединяет множество центральных положений.

22. Материальный машиночитаемый носитель по п. 21, в котором операции дополнительно содержат доступ к восстановленным данным сигналов для сигналов сердца, причем восстановленные данные сигналов включают время начала стимуляции, связанное с напряжениями во множестве моментов времени.

23. Материальный машиночитаемый носитель по п. 22, в котором операции дополнительно содержат преобразование восстановленных данных сигналов из точек отсчета сплайн-датчика в положения в координатах x-y.

24. Материальный машиночитаемый носитель по п. 21, в котором операции дополнительно содержат определение каждого из волновых фронтов, чтобы включать соседние положения, имеющие по меньшей мере пороговый уровень напряжения, окруженные положениями, которые ниже порогового уровня напряжения.

25. Материальный машиночитаемый носитель по п. 24, в котором пороговый уровень напряжения представляет собой заданный процент от максимального напряжения.

26. Материальный машиночитаемый носитель по п. 21, в котором операции дополнительно содержат определение вероятной сердцевины, связанной с ротационным путем.

27. Материальный машиночитаемый носитель по п. 26, в котором операции для определения вероятной сердцевины, связанной с ротационным путем, дополнительно содержат:
вычисление множества форм относительной диффузии, связанных с множеством центральных положений;
определение множества точек пересечения наименьшей формы относительной диффузии и других форм относительной диффузии в пределах ротационного пути; и
определение ограниченного многоугольника точек пересечения в качестве вероятной сердцевины.

28. Материальный машиночитаемый носитель по п. 27, в котором операции для вычисления формы относительной диффузии дополнительно содержат:
определение расстояний от положений в волновом фронте до центрального положения волнового фронта; и
вычисление окружности, имеющей радиус, равный заданному множителю, умноженному на стандартное отклонение расстояний.

29. Материальный машиночитаемый носитель по п. 26, в котором операции для определения вероятной сердцевины, связанной с ротационным путем, дополнительно содержат:
определение выпуклой оболочки вокруг ротационного пути;
вычисление множества форм относительной диффузии, связанных с множеством центральных позиций;
определение множества точек пересечения наименьшей формы относительной диффузии и других форм относительной диффузии внутри выпуклой оболочки; и
определение ограниченного многоугольника точек пересечения в качестве вероятной сердцевины.

30. Материальный машиночитаемый носитель по п. 21, в котором операции для вычисления центрального положения волнового фронта дополнительно содержат:
усреднение всех первых координат положений, связанных с волновым фронтом, чтобы сформировать первую среднюю координату;
усреднение всех вторых координат положений, связанных с волновым фронтом, чтобы сформировать вторую среднюю координату; и
определение центрального положения волнового фронта как положения, заданного первой средней координатой и второй средней координатой.

Images