WO2024141729A1 - Dispositif de traitement de signaux de dispersion spatiotemporelle d'electrogrammes cardiaques - Google Patents

Dispositif de traitement de signaux de dispersion spatiotemporelle d'electrogrammes cardiaques

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WO2024141729A1
WO2024141729A1 PCT/FR2023/052063 FR2023052063W WO2024141729A1 WO 2024141729 A1 WO2024141729 A1 WO 2024141729A1 FR 2023052063 W FR2023052063 W FR 2023052063W WO 2024141729 A1 WO2024141729 A1 WO 2024141729A1
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dispersion
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spatiotemporal
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PCT/FR2023/052063
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Thomas DEMARCY
Léandre GENIN
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Substrate Hd
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Un dispositif de traitement de signaux de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques comprend une mémoire (4) agencée pour recevoir des signaux de dispersion spatio- temporelle d'électrogrammes cardiaques associés d'une part à un marqueur de temps et d'autre part à une piste d'électrogramme cardiaque, un calculateur (8) agencé pour recevoir en entrée un identifiant de piste d'électrogramme et un marqueur de temps, pour analyser le signal de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques associés à cet identifiant piste d'électrogramme, analyser un extrait de signal compris entre le marqueur de temps et le premier marqueur de temps précédent dont la valeur de signal de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques indique une absence de dispersion, tirer de cet extrait de signal d'une part une valeur de planéité du signal, et d'autre part une valeur de durée tirée de la durée de l'extrait de signal, et retourner une valeur de priorité de piste calculée à partir de la valeur de planéité et de la valeur de durée, et un moniteur (6) agencé pour recevoir les signaux de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques associés à chaque piste d'électrogramme cardiaque, et, lorsque la valeur d'un signal de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques indique une dispersion pertinente, pour appeler le calculateur (8) avec le marqueur de temps et l'identifiant de piste d'électrogramme correspondants.

Description

Description
Titre de l’invention : Dispositif de traitement de signaux de dispersion spatiotemporelle d’électrogrammes cardiaques
[0001] L’invention concerne le domaine de l'analyse de signaux tirés d'électrogrammes cardiaques.
[0002] Le domaine du traitement des fibrillations atriales a connu des progrès importants dans la dernière décennie. Pour traiter les fibrillations atriales, les praticiens opèrent en introduisant des cathéters munis d'une pluralité d'électrodes. Ces électrodes sont déplacées au sein du cœur afin de mesurer le signal électrique qui se propage dans celui-ci. Les signaux obtenus sont appelés électrogrammes cardiaques. Ces électrogrammes cardiaques sont traités afin d'aider les praticiens à détecter la ou les zones du cœur qui sont à l'origine de la fibrillation atriale. Une fois ces zones identifiées, le praticien les brûle afin de les rendre inactives, ce qui a pour conséquence de rétablir le fonctionnement normal du cœur et de supprimer les fibrillations atriales.
[0003] La plupart des solutions existantes sont basées sur l'analyse des CFAE pour " Complex Fractionated Atrial Electrograms” (ou "Électrogrammes atriaux fractionnés complexes" en français). Le principe est d'essayer de trouver des emplacements des oreillettes où les électrogrammes perdent leur continuité, c’est-à-dire deviennent fractionnés.
[0004] La Demanderesse a développé un traitement des électrogrammes qui pique l'intérêt de la communauté scientifique depuis la publication d'études cliniques très positives. Celles-ci ont mené à la publication de plusieurs articles dont celui de Seitz et al. "AF Ablation Guided by Spatiotemporal Electrogram Dispersion Without Pulmonary Vein Isolation: A Wholly Patient-Tailored Approach” , Journal of the American College of Cardiology, Volume 69, Issue 3, 24 January 2017, pages 303-321.
[0005] Ce traitement repose sur la détection d'une grandeur des signaux d'électrogrammes cardiaques appelée dispersion par la Demanderesse. Plus précisément, la Demanderesse a découvert que la mesure de la dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques, c’est-à-dire basée à la fois sur l'évolution temporelle des signaux d'électrogrammes cardiaques de chaque électrode, mais en tenant compte également des signaux d'électrogrammes cardiaques d'électrodes voisines, est particulièrement efficace en vue de déterminer les zones du cœur qui sont à l'origine de la fibrillation atriale. La mesure de cette grandeur a fait l'objet d'un brevet délivré dans de nombreux pays du monde, et publié en Europe sous le numéro EP 3 236 843.
[0006] En prolongeant ses travaux, la Demanderesse a intégré la dispersion dans un outil d'apprentissage automatique, afin de déterminer en temps quasi-réel la présence d'une dispersion au sein d'électrogrammes cardiaques lors d'une procédure, ce qui permet d'alerter le praticien, d'accélérer la procédure d'ablation ainsi que la qualité des résultants obtenus tout en diminuant les risques opératoires. De plus, la fiabilité de la procédure est augmentée et permet de limiter le nombre de patients devant subir une autre procédure pour les mêmes causes.
[0007] Ces travaux ont été intégrés dans un logiciel dénommé VX1 qui a reçu une approbation de la FDA ("Food and Drug Administration"') et un marquage CE. Le logiciel VX1, sans offrir de diagnostic, assiste le praticien dans la réalisation du diagnostic : sur la base des mesures de dispersion présentées dans le logiciel, le praticien peut choisir de marquer des zones du cœur devant faire l'objet d'une ablation par cathéter.
[0008] Dans sa version actuelle, le logiciel VX1 utilise une base de données d'électrogrammes cardiaques annotés pour entraîner un moteur d'apprentissage automatique qui retourne une valeur indiquant la chance qu'une zone pour laquelle un signal d'électrogramme cardiaque a été analysé soit l'objet d'une fibrillation atriale. Il ne s'agit donc pas d'une mesure de la dispersion à proprement parler, ni d'une information constituant un diagnostic médical, mais d'une indication qu'il existe une chance plus ou moins importante qu'un électrogramme cardiaque témoigne de l'occurrence d'une fibrillation atriale. Ainsi, la valeur retournée par le logiciel VX1 est une valeur comprise entre 0 et 1 (0 indiquant qu'il n'y a qu'une probabilité quasi-nulle que la zone faisant l'objet de la mesure participe à la fibrillation, et 1 que cette probabilité est une quasi-certitude). Le logiciel est configuré de telle sorte qu'une valeur de 0,5 est utilisée comme seuil à partir duquel l'attention du praticien est attirée sur la présence potentielle d'une dispersion.
[0009] Au cours du développement du logiciel VX1, la Demanderesse a constaté que, dans certains cas, de nombreuses zones du cœur retournent une valeur supérieure à 0,5, ce qui complique le travail du praticien, puisque ce dernier doit procéder au moins d'ablation possible. De plus, lorsqu'un nombre trop important de zones à l'origine de dispersion sont identifiées, le praticien a tendance à perdre confiance dans la qualité de mesure du logiciel, puisque celui retourne une information hautement bruitée.
[0010] L'invention vient améliorer la situation. A cet effet, elle propose un dispositif de traitement de signaux de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques comprenant une mémoire agencée pour recevoir des signaux de dispersion spatio- temporelle d'électrogrammes cardiaques associés d'une part à un marqueur de temps et d'autre part à une piste d'électrogramme cardiaque, un calculateur agencé pour recevoir en entrée un identifiant de piste d'électrogramme et un marqueur de temps, pour analyser le signal de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques associés à cet identifiant piste d'électrogramme, analyser un extrait de signal compris entre le marqueur de temps et le premier marqueur de temps précédent dont la valeur de signal de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques indique une absence de dispersion, tirer de cet extrait de signal d'une part une valeur de planéité du signal, et d'autre part une valeur de durée tirée de la durée de l'extrait de signal, et retourner une valeur de priorité de piste calculée à partir de la valeur de planéité et de la valeur de durée, et un moniteur agencé pour recevoir les signaux de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques associés à chaque piste d'électrogramme cardiaque, et, lorsque la valeur d'un signal de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques indique une dispersion pertinente, pour appeler le calculateur avec le marqueur de temps et l'identifiant de piste d'électrogramme correspondants.
[0011] Ce dispositif est particulièrement avantageux car il permet d'offrir une information complémentaire de la valeur de dispersion qui permet d'indiquer au praticien un degré de priorité de participation à la fibrillation de la zone du cœur à l'origine de la valeur de dispersion retournée. Ainsi, la valeur de priorité de piste est une information qui permet au praticien de classifier les zones cardiaques en vue de l'ablation.
[0012] De plus, la valeur de priorité de piste aura tendance à croître lorsqu'un praticien s'arrête sur une zone donnée et que celle-ci est le lieu d'une dispersion. Ainsi, la valeur de priorité de piste permet au praticien de réaliser son geste plus efficacement : lorsqu'une dispersion est détectée, il sait qu'il est souhaitable de s'arrêter sur la zone concernée, et d'attendre pour voir si la valeur de priorité de piste augmente. Si ce n'est pas le cas, il peut avoir confiance dans le fait qu'il est souhaitable de continuer son exploration.
[0013] Selon divers modes de réalisation, l’invention peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- les signaux de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques sont des suites de valeurs tirées de signaux d'électrogramme indiquant chacune un degré de confiance dans le fait qu'une dispersion a lieu pour la piste d'électrogramme et le marqueur de temps concernés, et dans lequel le moniteur et/ou le calculateur sont agencés pour déterminer si un signal de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques indique une dispersion pertinente en comparant la valeur du signal de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques à une valeur seuil,
- le calculateur est agencé pour calculer la valeur de planéité à partir d'au moins une valeur parmi l'écart-type de l'extrait de signal, de la variation totale de l'extrait de signal, de l'entropie de l'extrait de signal ou d'une valeur tirée d'une ou plusieurs dérivées d'ordre supérieur ou égal à un de l'extrait de signal,
- le calculateur est agencé pour calculer la valeur de durée en comparant la durée de l'extrait de signal à une valeur minimale et/ou à une valeur maximale, et en retournant la valeur 0 si la durée de l'extrait de signal est inférieure à la valeur minimale, en re- tournant la valeur 1 si la durée de l'extrait de signal est supérieure à la valeur maximale, et en retournant une valeur comprise entre 0 et 1 sinon,
- le calculateur est agencé pour déterminer la valeur comprise entre 0 et 1 en appliquant à la durée de l'extrait de signal une fonction de projection de l'intervalle compris entre la valeur minimale et la valeur maximale vers l'intervalle compris entre 0 et 1, laquelle fonction de projection étant choisie parmi le groupe comprenant les fonctions affines, les fonctions exponentielles, les polynômes et les fonctions à seuil, et
- le calculateur recevoir des signaux de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques associés d'une part à un marqueur de temps et d'autre part à une piste d'électrogramme cardiaque, b) déterminer si une valeur d'un signal de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques indique une dispersion, c) si l'opération b) est négative, la répéter avec une valeur de dispersion présentant un marqueur de temps ultérieur, d) si l'opération b) est positive, analyser le signal de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques associés à l'identifiant piste d'électrogramme correspondant en analysant un extrait de signal compris entre le marqueur de temps et le premier marqueur de temps précédent dont la valeur de signal de dispersion spatio- temporelle d'électrogrammes cardiaques indique une absence de dispersion, et en tirant de cet extrait de signal d'une part une valeur de planéité du signal, et d'autre part une valeur de durée tirée de la durée de l'extrait de signal, et e) retourner une valeur de priorité de piste calculée à partir de la valeur de planéité et de la valeur de durée de l'opération d).
[0014] Selon divers variantes, le procédé peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
[0015] - les signaux de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques sont des suites de valeurs tirées de signaux d'électrogramme indiquant chacune un degré de confiance dans le fait qu'une dispersion a lieu pour la piste d'électrogramme et le marqueur de temps concernés, et dans lequel l'opération b) comprend la comparaison d'une valeur du signal de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques à une valeur seuil,
- l'opération d) comprend calculer la valeur de planéité à partir d'au moins une valeur parmi l'écart-type de l'extrait de signal, de la variation totale de l'extrait de signal, de l'entropie de l'extrait de signal ou d'une valeur tirée d'une ou plusieurs dérivées d'ordre supérieur ou égal à un de l'extrait de signal,
- l'opération d) comprend calculer la valeur de durée en comparant la durée de l'extrait de signal à une valeur minimale et/ou à une valeur maximale, et en retournant la valeur 0 si la durée de l'extrait de signal est inférieure à la valeur minimale, en re- tournant la valeur 1 si la durée de l'extrait de signal est supérieure à la valeur maximale, et en retournant une valeur comprise entre 0 et 1 sinon,
- l'opération d) comprend déterminer la valeur comprise entre 0 et 1 en appliquant à la durée de l'extrait de signal une fonction de projection de l'intervalle compris entre la valeur minimale et la valeur maximale vers l'intervalle compris entre 0 et 1, laquelle fonction de projection étant choisie parmi le groupe comprenant les fonctions affines, les fonctions exponentielles, les polynômes et les fonctions à seuil, et
- l'opération e) comprend calculer la valeur de priorité de piste en réalisant une moyenne harmonique pondérée, harmonique, pondérée ou arithmétique de la valeur de planéité et de la valeur de durée.
[0016] L’invention concerne également un programme informatique comprenant des instructions pour exécuter le procédé selon l'invention, un support de stockage de données sur lequel est enregistré un tel programme informatique et un système informatique comprenant un processeur couplé à une mémoire, la mémoire ayant enregistré un tel programme informatique.
[0017] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit, tirée d’exemples donnés à titre illustratif et non limitatif, tirés des dessins sur lesquels :
- la [Fig.l] représente un schéma de principe d'un dispositif selon l'invention, et
- la [Fig.2] représente un exemple de mise en œuvre d'une boucle de fonctionnement du dispositif de la [Fig.l],
[0018] Les dessins et la description ci- après contiennent, pour l'essentiel, des éléments de caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre la présente invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant.
[0019] La [Fig.l] représente un exemple schématique d'un dispositif 2 selon l'invention. Comme cela a été précisé dans l'introduction, les signaux qui sont utilisés par le dispositif sont basés sur des électrogrammes cardiaques mesurés par des paires d'électrodes d'un cathéter dans le cœur d'un patient.
[0020] Cependant, dans le cas particulier de l'invention, ce ne sont pas ces signaux qui sont traités, mais la mesure de dispersion qui en est tirée. Comme indiqué en introduction, l'article de Seitz et al. "AF Ablation Guided by Spatiotemporal Electrogram Dispersion Without Pulmonary Vein Isolation: A Wholly Patient-Tailored Approach" , Journal of the American College of Cardiology, Volume 69, Issue 3, 24 January 2017, pages 303-321 et le brevet publié sous le numéro EP 3 236 843 permettent de mieux comprendre ce qu'est la dispersion tant en ce qui concernent les points communs que les différences avec les CFAE.
[0021] Compte tenu du domaine considéré et du fait que la dispersion et les CFAE représentent des phénomènes assez distincts dans la mesure où les CFAE ignorent tout aspect spatial, ces derniers ne présentent pas d'intérêt majeur dans le cadre de l'invention. En effet, comme on le verra plus bas, l'invention vise d'une manière générale à qualifier la stabilité du signal formé par les valeurs de dispersion. Cette même analyse n'aurait que peu voire pas de sens dans le cas des CFAE.
[0022] Le dispositif 2 comprend une mémoire 4, un moniteur 6 et un calculateur 8.
[0023] La mémoire 4 est agencée pour recevoir toutes les données du dispositif 2, qu'elles soient d'entrée ou de sortie, de nature globale ou locale. La mémoire 4 peut être tout type de stockage de données propre à recevoir des données numériques : disque dur, disque dur à mémoire flash, mémoire flash sous toute forme, mémoire vive, disque magnétique, stockage distribué localement ou dans le cloud, etc.
[0024] Dans l'exemple décrit ici, la mémoire 4 reçoit toutes les données qui concernent le dispositif 2, c’est-à-dire les programmes et logiciels instanciant le moniteur 6 et le calculateur 8, les paramètres et éventuels hyperparamètres de ceux-ci, les poids des éventuels réseaux de neurones, les sorties et données intermédiaires des réseaux de neurones, les données de signaux de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques reçues en entrée (le cas échéant), les valeurs de planéité du signal et de durée de signal, les données stockées en mémoire tampon, ainsi que les données de valeur de priorité de piste en sortie. Les données calculées par le dispositif peuvent être stockées sur tout type de mémoire similaire à la mémoire 4, ou sur celle-ci. Ces données peuvent être effacées après que le dispositif a effectué ses tâches ou conservées.
[0025] Comme on le verra plus bas, la valeur de planéité du signal et la valeur de durée sont deux valeurs utilisées pour qualifier si le signal de valeurs de dispersion est associé à une zone cardiaque dont l'ablation est prioritaire. Ces valeurs sont combinées afin de produire une valeur de priorité de piste qui indique si la valeur de dispersion qui est déterminée est associée à une dispersion qui présente un potentiel important d'être associée à une zone qui est la source d'une fibrillation atriale. Encore plus que dans les autres demandes de brevet déposées par la Demanderesse, la valeur de priorité de piste ne constitue pas un diagnostic mais une indication qui permet à un médecin de prendre une décision, comme le serait la pression sanguine dans un autre contexte.
[0026] Le moniteur 6 et le calculateur 8 accèdent directement ou indirectement à la mémoire 4. Ils peuvent être réalisés sous la forme d’un code informatique approprié exécuté sur un ou plusieurs processeurs. Par processeurs, il doit être compris tout processeur adapté aux calculs décrits plus bas. Un tel processeur peut être réalisé de toute manière connue, sous la forme d’un microprocesseur pour ordinateur personnel, portable, tablette ou smartphone, d’une puce dédiée de type FPGA ou SoC, d’une ressource de calcul sur une grille ou dans le cloud, d’une grappe de processeurs graphiques (GPUs), d’un microcontrôleur, ou de toute autre forme propre à fournir la puissance de calcul nécessaire à la réalisation décrite plus bas. Un ou plusieurs de ces éléments peuvent également être réalisés sous la forme de circuits électroniques spécialisés tel un ASIC. Une combinaison de processeur et de circuits électroniques peut également être envisagée. Des processeurs dédiés à l’apprentissage automatique pourront aussi être envisagés.
[0027] Le moniteur 6 a pour fonction d'analyser le flux de données de signaux de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques reçus en entrée, et d'y détecter le fait qu'une valeur de dispersion indique qu'un traitement est nécessaire. Comme indiqué en introduction, dans le cadre du logiciel VX1, une valeur de dispersion supérieure ou égale à 0,5 est significative. Bien sûr, la détection de cette valeur dépendra des valeurs prises par le signal de dispersion reçu en entrée. Par exemple, celui-ci pourrait être généré de manière inverse au logiciel VX1 (par exemple 1 - Valeur issue de VX1), auquel cas, ce serait plutôt une valeur inférieure ou égale à 0,5 qui serait significative. Cette détermination pourrait également être réalisée différemment, sur la base d'une valeur tirée de la dérivée du signal de valeur de dispersion, ou de toute autre manière pertinente.
[0028] Du fait de la nature continue du traitement par le dispositif 2 qui apparaîtra mieux plus bas, une fois qu'une valeur de dispersion a été détectée par le moniteur 6, la détection pour les valeurs suivantes (mais concernant la même piste bien sûr) pourra être différent ou simplifié. Ainsi, dans le cas décrit plus haut, plutôt que comparer la valeur de dispersion courante à un seuil, le moniteur 6 pourra par exemple mesurer la dérivée du signal de valeur de dispersion en entrée et considérer qu'une détection est positive si la dérivée est positive, etc. D'une manière générale, le moniteur 6 pourrait reposer sur plusieurs tests afin de qualifier la détection d'une valeur de dispersion pertinente.
[0029] Le rôle du moniteur 6 est donc de nature "interruptive". En effet, en l'absence d'une valeur de dispersion pertinente, il est inutile de calculer une valeur de priorité de piste, puisqu'une dispersion n'est pas détectée. En revanche, dès qu'une valeur de dispersion pertinente est détectée, le moniteur 6 appelle le calculateur 8 pour calculer la valeur de priorité de piste. Ainsi, le fonctionnement du dispositif 2 pourra apparaître comme une boucle de détections par le moniteur 6 pour chaque piste, avec l'exécution du calculateur 8 à chaque fois qu'une valeur de dispersion pertinente est détectée. Bien sûr d'autres mises en œuvre pourront être envisagées.
[0030] Le calculateur 8 a pour rôle de calculer la valeur de priorité de piste pour une piste dont une valeur de dispersion a été considérée comme pertinente par le moniteur 6. Pour rappel, le signal de dispersion est un signal qui associe un marqueur de temps à une valeur de dispersion. Cette valeur de dispersion est elle-même tirée d'une analyse de plusieurs valeurs de signal d'électrogramme cardiaque. Dans le cadre du logiciel VX1, les valeurs de dispersions sont mises à jour environ toutes les 300ms, sur la base d'extraits de signaux d'électrogrammes cardiaques d'une durée d'environ 1,5s. En variante, cette mise à jour peut avoir lieu toutes les 100ms, toutes les 500ms ou autre.
[0031] Comme on le verra plus bas, la détermination d'une valeur de priorité de piste se base sur un extrait de valeurs de dispersion pouvant présenter une durée continue de 1,5s, soit environ 5 valeurs de dispersion, jusqu'à plusieurs dizaines de secondes, soit une centaine de valeurs de dispersion.
[0032] Plus précisément, le calculateur 8 analyse à chaque fois un extrait de signal de valeurs de dispersion qui se termine par la valeur de dispersion qui vient d'être déterminée par le moniteur 6 comme pertinente. Sur cet extrait contient exclusivement des valeurs de dispersion dont les marqueurs de temps qui sont successifs, associés à la même piste, et qui sont considérées comme pertinentes par le moniteur 6. Il apparaîtra que cet extrait peut être obtenu de nombreuses manières :
- le moniteur 6 peut générer des extraits au cours de son fonctionnement, en ajoutant une valeur de dispersion courante détectée comme pertinente à un extrait courant si la valeur de dispersion immédiatement précédente a également été détectée comme pertinente, ou créer un nouvel extrait dans le cas contraire,
- le calculateur 8, à réception d'une valeur de dispersion associée à un marqueur de temps donné, peut analyser un tampon de valeurs de dispersion passées, et s'arrêter à la valeur la plus ancienne considérée comme pertinente par le moniteur 6, ou encore,
- le calculateur 8 peut récupérer un tampon de valeurs de dispersions passées à partir du marqueur de temps associé à une valeur de dispersion reçue en entrée, et déterminer de manière propre un extrait de ce tampon qu'il considère comme pertinent.
[0033] Les travaux de la Demanderesse ont démontré que la continuité temporelle de valeurs de dispersion pertinentes est d'autant plus utile que le signal de valeur de dispersion est précis. En effet, avec une dispersion considérée comme "bruitée", on pourrait être tenté d'ignorer une valeur de dispersion non pertinente pour avoir plus de données permettant de calculer la valeur de priorité de piste. Les travaux de la Demanderesse ont démontré que la combinaison de la valeur de planéité de signal et de la valeur de durée permet de ne pas agrandir artificiellement la taille des extraits et d'obtenir de meilleurs résultats.
[0034] Le calculateur 8 opère en réalisant deux mesures sur l'extrait défini plus haut une mesure de valeur de planéité du signal, et une mesure de valeur de durée. Dans les deux cas, il s'agit de chercher à déterminer si la valeur de dispersion présente une forme de stabilité dans le temps. En effet, les travaux de la Demanderesse ont révélé que les signaux de valeurs de dispersion stables étaient associés à des zones prioritaires en termes d'ablation en vue de supprimer la fibrillation atriale.
[0035] Dans l'exemple décrit ici, la valeur de planéité du signal est tirée de l'écart-type des données de l'extrait. Les travaux de la Demanderesse ont révélé que l'écart-type est la mesure fournissant les meilleurs résultats. Néanmoins, la Demanderesse a déterminé que d'autres types de mesures pouvaient être retenues, comme la variance, la variation totale de l'extrait, l'entropie de l'extrait, une valeur tirée d'une ou plusieurs dérivées d'ordre supérieur ou égal à un de l'extrait, l'étendue, l'écart interquartile ou une autre mesure semblable.
[0036] En parallèle, le calculateur 8 détermine également une valeur de durée qui perme d'indiquer à quel point l'extrait courant est long par rapport à un intervalle de temps dont il est considéré comme indiquant que la zone cardiaque associée à cette dispersion est prioritaire en termes d'ablation. Dans l'exemple décrit ici, le calculateur 8 vient projeter la durée de l'extrait sur un intervalle étalon compris entre une durée minimale et une durée maximale. Ces deux valeurs, estimées de manière empirique par la Demanderesse, indiquent respectivement la durée minimale que doit avoir un extrait pour désigner une zone cardiaque prioritaire, et la durée maximale compte tenu du fait que le praticien ne peut pas se permettre de rester trop longtemps sur chaque zone s'il veut conduire son geste dans des délais raisonnables et minimiser le risque opératoire.
[0037] Dans l'exemple décrit ici, le calculateur 8 détermine la durée de l'extrait et projette sa valeur sur l'intervalle [durée minimale ; durée maximale] afin de déterminer une valeur comprise entre 0 et 1. La projection peut être de tout type : linéaire, polynomiale, exponentielle, à seuil, etc. Il s'agit ici d'indiquer, pour une durée d'extrait donné, si cette durée est caractéristique d'une zone cardiaque prioritaire ou pas.
[0038] La durée minimale présente une utilité évidente de valeur plancher. La durée maximale présente une utilité opératoire importante : lorsque la première valeur de dispersion d'un extrait plus long que la durée maximale est détectée, la valeur de priorité en sortie sera nécessairement basse car la valeur de durée sera faible. Au fur et à mesure que l'extrait grandit, la valeur de priorité de piste va s'accroître avec la valeur de durée. Lorsqu'un opérateur voit que la valeur de priorité de piste ne bouge plus, il peut déterminer que c'est parce que la valeur de durée ne peut plus augmenter, et qu'il est temps de déplacer le cathéter.
[0039] En variante, le calculateur 8 pourrait déterminer la valeur de durée différemment, indépendamment de la plage [durée minimale ; durée maximale]. Toujours en variante, la durée minimale et la durée maximale pourrait être variable au cours de la procédure ou être personnalisées pour chaque patient.
[0040] La valeur de planéité du signal et la valeur de durée peuvent être déterminées en parallèle l'une de l'autre. En variante, l'une peut être calculée avant l'autre.
[0041] La valeur comprise entre 0 et 1 est choisie en raison de la manière dont le calculateur 8 déterminer la valeur de priorité de piste à partir de la valeur de planéité de signal et de la valeur de durée. En effet, le calculateur 8 opère dans l'exemple décrit en opérant une moyenne harmonique pondérée. En variante, cette moyenne peut être harmonique, pondérée ou arithmétique de la valeur de planéité et de la valeur de durée.
[0042] Dans le cas où la valeur de planéité du signal et la valeur de durée ne sont pas comprises dans des plages de valeurs identiques, un redressement relatif peut être opéré, ou une autre formule peut être retenue pour calculer la valeur de priorité de piste.
[0043] La [Fig.2] représente un exemple de boucle de fonctionnement du dispositif 2. Dans une opération 200, le moniteur 6 est appelé avec la valeur de dispersion courante pour une piste donnée. Lorsque le moniteur 6 détermine qu'une valeur de dispersion est pertinente, une opération 210 est déclenchée dans laquelle l'extrait est déterminé à partir du marqueur de temps de la valeur de dispersion de l'opération 200, de l'identifiant de piste associé, ainsi que des signaux de valeurs de dispersion déjà reçus pour cet identifiant de piste. Une fois l'extrait déterminé, le calculateur 8 peut déterminer la valeur de planéité et la valeur de durée dans une opération 220, puis la valeur de priorité de piste et retourner celle-ci dans une opération 230.
[0044] Il apparaît que, le cas échéant, le dispositif 2 déterminera une valeur de priorité de piste par piste pour laquelle un signal de valeur de dispersion est reçu en entrée. Cela permet d'enrichir l'information transmise au praticien pour lui laisser la réalisation du diagnostic déterminant si une zone associée à une piste donnée doit faire l'objet d'une ablation ou pas.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Dispositif de traitement de signaux de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques comprenant une mémoire (4) agencée pour recevoir des signaux de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques associés d'une part à un marqueur de temps et d'autre part à une piste d'électrogramme cardiaque, un calculateur (8) agencé pour recevoir en entrée un identifiant de piste d'électrogramme et un marqueur de temps, pour analyser le signal de dispersion spatio- temporelle d'électrogrammes cardiaques associés à cet identifiant piste d'électrogramme, analyser un extrait de signal compris entre le marqueur de temps et le premier marqueur de temps précédent dont la valeur de signal de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques indique une absence de dispersion, tirer de cet extrait de signal d'une part une valeur de planéité du signal, et d'autre part une valeur de durée tirée de la durée de l'extrait de signal, et retourner une valeur de priorité de piste calculée à partir de la valeur de planéité et de la valeur de durée, et un moniteur (6) agencé pour recevoir les signaux de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques associés à chaque piste d'électrogramme cardiaque, et, lorsque la valeur d'un signal de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques indique une dispersion pertinente, pour appeler le calculateur (8) avec le marqueur de temps et l'identifiant de piste d'électrogramme correspondants.
[Revendication 2] Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les signaux de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques sont des suites de valeurs tirées de signaux d'électrogramme indiquant chacune un degré de confiance dans le fait qu'une dispersion a lieu pour la piste d'électrogramme et le marqueur de temps concernés, et dans lequel le moniteur (6) et/ou le calculateur (8) sont agencés pour déterminer si un signal de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques indique une dispersion pertinente en comparant la valeur du signal de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques à une valeur seuil.
[Revendication 3] Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le calculateur (8) est agencé pour calculer la valeur de planéité à partir d'au moins une valeur parmi l'écart-type de l'extrait de signal, de la variation totale de l'extrait de signal, de l'entropie de l'extrait de signal ou d'une valeur tirée d'une ou plusieurs dérivées d'ordre supérieur ou égal à un de l'extrait de signal.
[Revendication 4] Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le calculateur (8) est agencé pour calculer la valeur de durée en comparant la durée de l'extrait de signal à une valeur minimale et/ou à une valeur maximale, et en retournant la valeur 0 si la durée de l'extrait de signal est inférieure à la valeur minimale, en retournant la valeur 1 si la durée de l'extrait de signal est supérieure à la valeur maximale, et en retournant une valeur comprise entre 0 et 1 sinon.
[Revendication 5] Dispositif selon la revendication 4, dans lequel le calculateur (8) est agencé pour déterminer la valeur comprise entre 0 et 1 en appliquant à la durée de l'extrait de signal une fonction de projection de l'intervalle compris entre la valeur minimale et la valeur maximale vers l'intervalle compris entre 0 et 1, laquelle fonction de projection étant choisie parmi le groupe comprenant les fonctions affines, les fonctions exponentielles, les polynômes et les fonctions à seuil.
[Revendication 6] Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le calculateur (8) est agencé pour calculer la valeur de priorité de piste en réalisant une moyenne harmonique pondérée, harmonique, pondérée ou arithmétique de la valeur de planéité et de la valeur de durée.
[Revendication 7] Procédé de détermination d'une valeur de priorité de piste de signaux de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques comprenant les opérations suivantes : a) recevoir des signaux de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques associés d'une part à un marqueur de temps et d'autre part à une piste d'électrogramme cardiaque, b) déterminer si une valeur d'un signal de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques indique une dispersion, c) si l'opération b) est négative, la répéter avec une valeur de dispersion présentant un marqueur de temps ultérieur, d) si l'opération b) est positive, analyser le signal de dispersion spatio- temporelle d'électrogrammes cardiaques associés à l'identifiant piste d'électrogramme correspondant en analysant un extrait de signal compris entre le marqueur de temps et le premier marqueur de temps précédent dont la valeur de signal de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques indique une absence de dispersion, et en tirant de cet extrait de signal d'une part une valeur de planéité du signal, et d'autre part une valeur de durée tirée de la durée de l'extrait de signal, et e) retourner une valeur de priorité de piste calculée à partir de la valeur de planéité et de la valeur de durée de l'opération d).
[Revendication 8] Procédé selon la revendication 7, dans lequel les signaux de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques sont des suites de valeurs tirées de signaux d'électrogramme indiquant chacune un degré de confiance dans le fait qu'une dispersion a lieu pour la piste d'électrogramme et le marqueur de temps concernés, et dans lequel l'opération b) comprend la comparaison d'une valeur du signal de dispersion spatiotemporelle d'électrogrammes cardiaques à une valeur seuil.
[Revendication 9] Procédé selon la revendication 7 ou 8, dans lequel l'opération d) comprend calculer la valeur de planéité à partir d'au moins une valeur parmi l'écart-type de l'extrait de signal, de la variation totale de l'extrait de signal, de l'entropie de l'extrait de signal ou d'une valeur tirée d'une ou plusieurs dérivées d'ordre supérieur ou égal à un de l'extrait de signal.
[Revendication 10] Procédé selon l'une des revendications 7 à 9, dans lequel l'opération d) comprend calculer la valeur de durée en comparant la durée de l'extrait de signal à une valeur minimale et/ou à une valeur maximale, et en retournant la valeur 0 si la durée de l'extrait de signal est inférieure à la valeur minimale, en retournant la valeur 1 si la durée de l'extrait de signal est supérieure à la valeur maximale, et en retournant une valeur comprise entre 0 et 1 sinon.
[Revendication 11] Procédé selon la revendication 10, dans lequel l'opération d) comprend déterminer la valeur comprise entre 0 et 1 en appliquant à la durée de l'extrait de signal une fonction de projection de l'intervalle compris entre la valeur minimale et la valeur maximale vers l'intervalle compris entre 0 et 1, laquelle fonction de projection étant choisie parmi le groupe comprenant les fonctions affines, les fonctions exponentielles, les polynômes et les fonctions à seuil.
[Revendication 12] Procédé selon l'une des revendications 7 à 11, dans lequel l'opération e) comprend calculer la valeur de priorité de piste en réalisant une moyenne harmonique pondérée, harmonique, pondérée ou arithmétique de la valeur de planéité et de la valeur de durée.
[Revendication 13] Programme informatique comprenant des instructions pour exécuter le procédé selon l’une des revendications 7 à 12 lorsqu'il est exécuté par ordinateur.
[Revendication 14] Support de stockage de données sur lequel est enregistré le programme informatique selon la revendication 13.
PCT/FR2023/052063 2022-12-27 2023-12-19 Dispositif de traitement de signaux de dispersion spatiotemporelle d'electrogrammes cardiaques WO2024141729A1 (fr)

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