本專利申請根據(jù)35U.S.C.§119，要求提交于2014年1月13目的美國臨時申請序列號61/926,737的優(yōu)先權(quán)，該申請的全文以引用方式并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療裝置、以及制造醫(yī)療裝置的方法。更具體地，本發(fā)明涉及用于標(biāo)測和/或消融心臟組織的醫(yī)療裝置和方法。

背景技術(shù)：

已開發(fā)出了多種用于醫(yī)學(xué)用途(如血管內(nèi)用途)的體內(nèi)醫(yī)療裝置。這些裝置中的一些包括導(dǎo)線、導(dǎo)管等等。通過多種不同制造方法中的任何一種來制造這些裝置，并且可根據(jù)多種方法中的任何一種使用這些裝置。在已知的醫(yī)療裝置和方法中，每種均具有某些優(yōu)點和缺點。一直都需要提供另選的醫(yī)療裝置以及用于制造和使用醫(yī)療裝置的另選方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了醫(yī)療裝置的設(shè)計、材料、制造方法以及使用替代形式。本文公開了一種示例性醫(yī)療裝置。該醫(yī)療裝置包括：

耦接有多個電極的導(dǎo)管軸；

處理器，該處理器耦接至導(dǎo)管軸，其中該處理器能夠：

從該多個電極收集一組信號；

從該組信號中的至少一個信號產(chǎn)生數(shù)據(jù)集，其中該數(shù)據(jù)集包含至少一個已知數(shù)據(jù)點和一個或多個未知數(shù)據(jù)點；

通過調(diào)節(jié)該數(shù)據(jù)集來對該未知數(shù)據(jù)點中的至少一個進(jìn)行插值；并且

為該未知數(shù)據(jù)點中的至少一個指定值。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中收集所述一組信號還包括通過所述多個電極中的任一個來感測電位變化。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，還包括通過所述多個電極中的任一個來識別對應(yīng)于最小電位變化的閾值，其中收集所述一組信號包括僅收集高于該閾值的那些信號。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中收集所述一組信號包括確定在所述多個電極中的一個或多個處的激活時間。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中確定激活時間包括識別對應(yīng)于電位變化的基準(zhǔn)點并確定參考點與基準(zhǔn)點之間的時間延遲。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)集來對未知數(shù)據(jù)點中的至少一個進(jìn)行插值包括在已知數(shù)據(jù)點之間、在未知數(shù)據(jù)點之間或在已知數(shù)據(jù)點和未知數(shù)據(jù)點之間創(chuàng)建互連節(jié)點的網(wǎng)格。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)集來對未知數(shù)據(jù)點中的至少一個進(jìn)行插值包括在已知數(shù)據(jù)點之間、在未知數(shù)據(jù)點之間或在已知數(shù)據(jù)點和未知數(shù)據(jù)點之間創(chuàng)建三角形網(wǎng)格。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)集來對未知數(shù)據(jù)點中的至少一個進(jìn)行插值包括對互連節(jié)點的網(wǎng)格進(jìn)行上采樣。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)集來對未知數(shù)據(jù)點中的至少一個進(jìn)行插值包括利用已知數(shù)據(jù)點之間、未知數(shù)據(jù)點之間或已知數(shù)據(jù)點和未知數(shù)據(jù)點之間的非線性距離。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)集來對未知數(shù)據(jù)點中的至少一個進(jìn)行插值包括利用已知數(shù)據(jù)點之間、未知數(shù)據(jù)點之間或已知數(shù)據(jù)點和未知數(shù)據(jù)點之間的測地線距離。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)集來對未知數(shù)據(jù)點中的至少一個進(jìn)行插值包括徑向基函數(shù)插值。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)集來對未知數(shù)據(jù)點中的至少一個進(jìn)行插值還包括在徑向基函數(shù)插值中利用測地線距離。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)集來對未知數(shù)據(jù)點中的至少一個進(jìn)行插值包括對已知數(shù)據(jù)點進(jìn)行加權(quán)。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中對已知數(shù)據(jù)點進(jìn)行加權(quán)包括根據(jù)加權(quán)函數(shù)確定加權(quán)系數(shù)。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中加權(quán)函數(shù)為高斯函數(shù)。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中加權(quán)函數(shù)包括測地線距離作為輸入變量。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中為未知數(shù)據(jù)點中的至少一個指定值包括為未知數(shù)據(jù)點中的至少一個指定激活時間。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中為未知數(shù)據(jù)點中的至少一個指定激活時間還包括激活時間的徑向基函數(shù)插值，其中徑向基函數(shù)插值利用至少一個已知數(shù)據(jù)點與一個或多個未知數(shù)據(jù)點之間的測地線距離。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，還包括生成至少一個已知數(shù)據(jù)點、一個或多個未知數(shù)據(jù)點、或至少一個已知數(shù)據(jù)點和一個或多個未知數(shù)據(jù)點的視覺表示。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中生成視覺表示包括創(chuàng)建激活標(biāo)測圖。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中激活標(biāo)測圖還包括多個顏色指示。

本文公開了一種用于遞送醫(yī)療裝置的方法。該方法包括：

將根據(jù)權(quán)利要求1至21中任一項所述的醫(yī)療裝置遞送到患者的心臟內(nèi)。

本文公開了一種用于標(biāo)測心臟電活動的醫(yī)療裝置。該醫(yī)療裝置包括：

導(dǎo)管軸，該導(dǎo)管軸耦接至感測元件，其中該感測元件包括耦接于其上的多個電極；

處理器，該處理器耦接至導(dǎo)管軸，其中該處理器能夠：

從該多個電極收集一組信號；

從該組信號中的至少一個信號產(chǎn)生數(shù)據(jù)集，其中該數(shù)據(jù)集包括至少一個已知數(shù)據(jù)點和一個或多個未知數(shù)據(jù)點；

確定所述至少一個已知數(shù)據(jù)點與所述一個或多個未知數(shù)據(jù)點之間的非線性距離；

通過調(diào)節(jié)該數(shù)據(jù)集來對該未知數(shù)據(jù)點中的至少一個進(jìn)行插值；并且

給該未知數(shù)據(jù)點中的至少一個指定值。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中收集所述一組信號還包括通過所述多個電極中的任一個來感測電位變化。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，還包括通過所述多個電極中的任一個來識別對應(yīng)于最小電位變化的閾值，其中收集所述一組信號包括僅收集高于該閾值的那些信號。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中收集所述一組信號包括確定在所述多個電極中的一個或多個處的激活時間。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中確定激活時間包括識別對應(yīng)于電位變化的基準(zhǔn)點并確定參考點與基準(zhǔn)點之間的時間延遲。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)集來對未知數(shù)據(jù)點中的至少一個進(jìn)行插值包括在已知數(shù)據(jù)點之間、在未知數(shù)據(jù)點之間或在已知數(shù)據(jù)點和未知數(shù)據(jù)點之間創(chuàng)建互連節(jié)點的網(wǎng)格。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)集來對未知數(shù)據(jù)點中的至少一個進(jìn)行插值包括在已知數(shù)據(jù)點之間、在未知數(shù)據(jù)點之間或在已知數(shù)據(jù)點和未知數(shù)據(jù)點之間創(chuàng)建三角形網(wǎng)格。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)集來對未知數(shù)據(jù)點中的至少一個進(jìn)行插值包括對互連節(jié)點的網(wǎng)格進(jìn)行上采樣。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)集來對未知數(shù)據(jù)點中的至少一個進(jìn)行插值包括利用已知數(shù)據(jù)點之間、未知數(shù)據(jù)點之間或已知數(shù)據(jù)點和未知數(shù)據(jù)點之間的非線性距離。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)集來對未知數(shù)據(jù)點中的至少一個進(jìn)行插值包括利用已知數(shù)據(jù)點之間、未知數(shù)據(jù)點之間或已知數(shù)據(jù)點和未知數(shù)據(jù)點之間的測地線距離。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)集來對未知數(shù)據(jù)點中的至少一個進(jìn)行插值包括徑向基函數(shù)插值。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)集來對未知數(shù)據(jù)點中的至少一個進(jìn)行插值包括將測地線距離利用到徑向基函數(shù)插值中。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)集來對未知數(shù)據(jù)點中的至少一個進(jìn)行插值包括對已知數(shù)據(jù)點進(jìn)行加權(quán)。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中對已知數(shù)據(jù)點進(jìn)行加權(quán)包括根據(jù)加權(quán)函數(shù)確定加權(quán)系數(shù)。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中加權(quán)函數(shù)為高斯函數(shù)。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中加權(quán)函數(shù)包括測地線距離作為輸入變量。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中為未知數(shù)據(jù)點中的至少一個指定值包括為未知數(shù)據(jù)點中的至少一個指定激活時間。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中為未知數(shù)據(jù)點中的至少一個指定激活時間還包括激活時間的徑向基函數(shù)插值，其中徑向基函數(shù)插值利用至少一個已知數(shù)據(jù)點與一個或多個未知數(shù)據(jù)點之間的測地線距離。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，還包括生成至少一個已知數(shù)據(jù)點、一個或多個未知數(shù)據(jù)點或者至少一個已知數(shù)據(jù)點和一個或多個未知數(shù)據(jù)點的視覺表示。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中生成視覺表示包括創(chuàng)建激活標(biāo)測圖。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中激活標(biāo)測圖還包括多個顏色指示。

本文公開了一種標(biāo)測心臟電活動的方法。該方法包括：

將耦接有多個電極的導(dǎo)管軸探入到心臟的心腔內(nèi)，其中該導(dǎo)管軸耦接至處理器，其中該處理器能夠：

從該多個電極收集一組信號；

從該組信號中的至少一個信號產(chǎn)生數(shù)據(jù)集，其中該數(shù)據(jù)集包括至少一個已知數(shù)據(jù)點和一個或多個未知數(shù)據(jù)點；

通過調(diào)節(jié)該數(shù)據(jù)集來對該未知數(shù)據(jù)點中的至少一個進(jìn)行插值；并且

為該未知數(shù)據(jù)點中的至少一個指定值。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中收集所述一組信號還包括通過所述多個電極中的任一個來感測電位變化。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，還包括通過所述多個電極中的任一個來識別對應(yīng)于最小電位變化的閾值，其中收集所述一組信號包括僅收集高于該閾值的那些信號。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中收集所述一組信號包括確定在所述多個電極中的一個或多個處的激活時間。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中確定激活時間包括識別對應(yīng)于電位變化的基準(zhǔn)點并確定參考點與基準(zhǔn)點之間的時間延遲。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)集來對未知數(shù)據(jù)點中的至少一個進(jìn)行插值包括在已知數(shù)據(jù)點之間、在未知數(shù)據(jù)點之間或在已知數(shù)據(jù)點和未知數(shù)據(jù)點之間創(chuàng)建互連節(jié)點的網(wǎng)格。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)集來對未知數(shù)據(jù)點中的至少一個進(jìn)行插值包括在已知數(shù)據(jù)點之間、在未知數(shù)據(jù)點之間或在已知數(shù)據(jù)點和未知數(shù)據(jù)點之間創(chuàng)建三角形網(wǎng)格。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)集來對未知數(shù)據(jù)點中的至少一個進(jìn)行插值包括對互連節(jié)點的網(wǎng)格進(jìn)行上采樣。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)集來對未知數(shù)據(jù)點中的至少一個進(jìn)行插值包括利用已知數(shù)據(jù)點之間、未知數(shù)據(jù)點之間或已知數(shù)據(jù)點和未知數(shù)據(jù)點之間的非線性距離。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)集來對未知數(shù)據(jù)點中的至少一個進(jìn)行插值包括利用已知數(shù)據(jù)點之間、未知數(shù)據(jù)點之間或已知數(shù)據(jù)點和未知數(shù)據(jù)點之間的測地線距離。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)集來對未知數(shù)據(jù)點中的至少一個進(jìn)行插值包括徑向基函數(shù)插值。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)集來對未知數(shù)據(jù)點中的至少一個進(jìn)行插值包括在徑向基函數(shù)插值中利用測地線距離。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)集來對未知數(shù)據(jù)點中的至少一個進(jìn)行插值包括對已知數(shù)據(jù)點進(jìn)行加權(quán)。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中對已知數(shù)據(jù)點進(jìn)行加權(quán)包括根據(jù)加權(quán)函數(shù)確定加權(quán)系數(shù)。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中加權(quán)函數(shù)為高斯函數(shù)。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中加權(quán)函數(shù)包括測地線距離作為輸入變量。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中為未知數(shù)據(jù)點中的至少一個指定值包括為未知數(shù)據(jù)點中的至少一個指定激活時間。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中為未知數(shù)據(jù)點中的至少一個指定激活時間還包括激活時間的徑向基函數(shù)插值，其中徑向基函數(shù)插值利用至少一個已知數(shù)據(jù)點與一個或多個未知數(shù)據(jù)點之間的測地線距離。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，還包括生成至少一個已知數(shù)據(jù)點、一個或多個未知數(shù)據(jù)點、或者至少一個已知數(shù)據(jù)點和一個或多個未知數(shù)據(jù)點的視覺表示。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中生成視覺表示包括創(chuàng)建激活標(biāo)測圖。

除上述實例以外或作為其中之一的替代，其中激活標(biāo)測圖還包括多個顏色指示。

上述一些實施例的概述并非意圖描述本發(fā)明的每一個公開的實施例或每一種實施方式。以下的附圖和具體實施方式更具體地舉例說明這些實施例。

附圖說明

結(jié)合附圖來考慮以下詳細(xì)說明可以更全面地理解本發(fā)明，其中：

圖1為示例性導(dǎo)管系統(tǒng)的示意圖，該導(dǎo)管系統(tǒng)用于出于診斷和治療目的進(jìn)入體內(nèi)的目標(biāo)組織區(qū)域。

圖2為示例性標(biāo)測導(dǎo)管的示意圖，該標(biāo)測導(dǎo)管具有與圖1的系統(tǒng)聯(lián)合使用的籃狀功能元件承載結(jié)構(gòu)。

圖3為包括多個標(biāo)測電極的示例性功能元件的示意圖。

圖4為顯示已知和未知激活時間的示例性激活標(biāo)測圖的圖示。

圖5為示例性電極網(wǎng)格的圖示。

圖6為經(jīng)上采樣的示例性電極網(wǎng)格的圖示。

圖7為示例性加權(quán)函數(shù)的圖示。

圖8為經(jīng)調(diào)節(jié)的示例性加權(quán)函數(shù)的圖示。

雖然本發(fā)明可接受各種修改形式和替代形式，但其具體形式已在附圖中以舉例的方式示出，并且將對其進(jìn)行詳細(xì)描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解其意圖并非在于將本發(fā)明局限于所描述的具體實施例。相反，其意圖在于涵蓋落入本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的所有修改形式、等同形式和替代形式。

具體實施方式

對于以下給出定義的術(shù)語，應(yīng)以這些定義為準(zhǔn)，除非在權(quán)利要求書或在本說明書中的其他地方給出了不同的定義。

不管是否明確表示，本文的所有數(shù)值都認(rèn)為是由術(shù)語“大約”來修飾。術(shù)語“大約”通常是指會被本領(lǐng)域的技術(shù)人員認(rèn)為是與所描述的值等效(例如具有相同功能或結(jié)果)的數(shù)值范圍。在許多情況下，術(shù)語“大約”可包括取整為最接近有效值的數(shù)字。

由端點表述的數(shù)值范圍包括該范圍內(nèi)的所有數(shù)值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。

如本說明書和所附權(quán)利要求中所用，除非內(nèi)容另有明確說明，否則單數(shù)形式“一個”、“一種”和“所述”包括多個指代物。如本說明書以及附加的權(quán)利要求中所使用，術(shù)語“或”一般以包括“和/或”的意思使用，除非內(nèi)容另有明確說明。

需注意，在本說明書中提及“一個實施例”、“一些實施例”、“其他實施例”等表明所描述的實施例可包括一個或多個特定特征、結(jié)構(gòu)和/或特性。然而，此類表述并不一定意指所有實施例均包括所述特定特征、結(jié)構(gòu)和/或特性。另外，當(dāng)結(jié)合一個實施例描述特定特征、結(jié)構(gòu)和/或特性時，應(yīng)當(dāng)理解，不管是否明確描述，此類特征、結(jié)構(gòu)和/或特性也可結(jié)合其他實施例使用，除非有明確相反的陳述。

以下具體實施方式應(yīng)結(jié)合附圖來閱讀，其中不同附圖中的類似元件采用相同編號。附圖未必按比例繪制，示出了示例性實施例并且并不旨在限制本發(fā)明的范圍。

標(biāo)測心律紊亂的電生理學(xué)通常涉及將具有多個傳感器的星象(constellation)導(dǎo)管或其他標(biāo)測/感測裝置引入心腔內(nèi)。傳感器檢測心臟在傳感器位置處的電活動。可能需要將電活動處理成電描記圖信號，該電描記圖信號準(zhǔn)確表示通過相對于傳感器位置的心臟組織的細(xì)胞興奮。處理系統(tǒng) 隨后可分析信號并將信號輸出至顯示裝置。另外，處理系統(tǒng)可以將信號輸出為激活或矢量場標(biāo)測圖。醫(yī)生可使用該激活或矢量場標(biāo)測圖來執(zhí)行診斷程序。

然而，在一些情況下，感測電極可能無法準(zhǔn)確檢測心臟的電活動。電極無法檢測信號可限制處理系統(tǒng)準(zhǔn)確顯示用于診斷程序的信息的能力。例如，可能生成有遺失信息和/或不準(zhǔn)確視覺表示的激活標(biāo)測圖。因此，可能需要用被認(rèn)為準(zhǔn)確的信息來替換不好的或不存在的電信號信息。在一些情況下，可使用插值來替換不好的/遺失的數(shù)據(jù)。由于激活信號的時間性質(zhì)以及位于解剖區(qū)域中的感測電極的三維空間配置，標(biāo)準(zhǔn)插值法可能具有缺陷。為了克服用于給不好的或不存在的激活信號插值的標(biāo)準(zhǔn)插值法的至少一部分缺陷，特此設(shè)計了本文公開的系統(tǒng)和方法。例如，本文所公開的一些方法可利用測地線距離計算來提高插值法的準(zhǔn)確性。本文還公開了其他方法和醫(yī)療裝置。

圖1為系統(tǒng)10的示意圖，該系統(tǒng)10用于出于診斷和/或治療目的進(jìn)入體內(nèi)的目標(biāo)組織區(qū)域。圖1整體示出了部署在心臟左心房中的系統(tǒng)10。作為另外一種選擇，系統(tǒng)10可部署在心臟的其他區(qū)域中，例如左心室、右心房或右心室。雖然圖示實施例示出系統(tǒng)10被用于消融心肌組織，但作為另外一種選擇，系統(tǒng)10(以及本文所述的方法)可被配置為用于其他組織消融應(yīng)用，例如消融前列腺、腦部、膽囊、子宮、神經(jīng)、血管和身體其他區(qū)域的組織的過程，包括不一定基于導(dǎo)管的系統(tǒng)。

系統(tǒng)10包含標(biāo)測探針14和消融探針16?？墒褂煤线m的經(jīng)皮刺入技術(shù)，通過靜脈或動脈(例如，股靜脈或股動脈)，將每一探針14/16分別引入所選心臟區(qū)域12中。作為另外一種選擇，可將標(biāo)測探針14和消融探針16組裝在一體化的結(jié)構(gòu)中，從而同時引入并部署在心臟區(qū)域12中。

標(biāo)測探針14可具有柔性導(dǎo)管主體18。導(dǎo)管主體18的遠(yuǎn)端帶有三維多電極結(jié)構(gòu)20。在圖示實施例中，結(jié)構(gòu)20呈籃狀形式，限定出開放內(nèi)部空間22(參見圖2)，但也可使用其他多電極結(jié)構(gòu)。多電極結(jié)構(gòu)20帶有多個標(biāo)測電極24(在圖1中未明確示出，但在圖2中示出)，每一個標(biāo)測電極在結(jié)構(gòu)20上均有電極位置并且均有導(dǎo)電構(gòu)件。每個電極24可被配置為感測解剖區(qū)域中的固有生理活動。在一些實施例中，電極24可被配置為檢測解剖結(jié)構(gòu)內(nèi)的固有生理活動的激活信號(例如，心臟活動的激活時間)。

電極24電耦接至處理系統(tǒng)32。信號線(未示出)可電耦接至籃狀結(jié)構(gòu)20上的每個電極24。這些線可延伸穿過探針14的主體18并且將每個電極24電耦接至處理系統(tǒng)32的輸入端。電極24感測解剖區(qū)域(例如心肌組織)中的電活動。可通過處理系統(tǒng)32對所感測活動(例如激活信號)進(jìn)行處理，以通過生成解剖標(biāo)測圖(例如矢量場標(biāo)測圖、激活時間標(biāo)測圖)來協(xié)助醫(yī)生識別心臟內(nèi)適于診斷和/或治療程序(例如消融術(shù))的一個或多個部位。例如，處理系統(tǒng)32可識別近場信號分量(例如，源自與標(biāo)測電極24相鄰的細(xì)胞組織的激活信號)或阻塞性遠(yuǎn)場信號分量(例如，源自非相鄰組織的激活信號)。例如，近場信號分量可包括源自心房心肌組織的激活信號，而遠(yuǎn)場信號分量可包括源自心室心肌組織的激活信號?？蛇M(jìn)一步分析近場激活信號分量以找到病變的存在，并確定適于消融以對病變進(jìn)行治療(例如消融治療)的位置。

處理系統(tǒng)32可包括用于接收和/或處理所采集激活信號的專用電路(例如，離散的邏輯元件和一個或多個微控制器；專用集成電路(ASIC)；或特殊配置的可編程裝置，諸如可編程邏輯器件(PLD)或現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA))。在一些實施例中，處理系統(tǒng)32包括執(zhí)行指令以接收、分析和顯示與所接收激活信號相關(guān)的信息的通用微處理器和/或?qū)Ｓ梦⑻幚砥?例如，數(shù)字信號處理器，或DSP，其可經(jīng)優(yōu)化以用于處理激活信號)。在此類具體實施中，處理系統(tǒng)32可包括程序指令，該程序指令在被執(zhí)行時進(jìn)行部分信號處理。程序指令可包括例如由微處理器或微控制器執(zhí)行的固件、微碼或應(yīng)用程序代碼。上述實施方案僅僅是示例性的，讀者應(yīng)了解，處理系統(tǒng)32可以采取任何適宜的形式。

在一些實施例中，處理系統(tǒng)32可被配置為測量與電極24相鄰的心肌組織中的電活動。例如，在一些實施例中，處理系統(tǒng)32被配置為檢測與正被標(biāo)測的解剖結(jié)構(gòu)中的主導(dǎo)轉(zhuǎn)子或發(fā)散激活模式相關(guān)的電活動。例如，主導(dǎo)轉(zhuǎn)子和/或發(fā)散激活模式可在引發(fā)和維持心房纖顫中發(fā)揮作用，并且轉(zhuǎn)子路徑、轉(zhuǎn)子芯和/或發(fā)散焦點的消融可有效地終止心房纖顫。在任一情況下，處理系統(tǒng)32對所感測激活信號進(jìn)行處理以生成相關(guān)特性的顯示，諸如等時線標(biāo)測圖、激活時間標(biāo)測圖、動作電位持續(xù)時間(APD)標(biāo)測圖、矢量場標(biāo)測圖、輪廓標(biāo)測圖、可靠性標(biāo)測圖、電描記圖、心臟動作電位等等。醫(yī)生可使用這些相關(guān)特性來識別適用于消融治療的部位。

消融探針16包括帶有一個或多個消融電極36的柔性導(dǎo)管主體34。所述一個或多個消融電極36電耦接到射頻(RF)發(fā)生器37，而RF發(fā)生器37被配置為將消融能量遞送至所述一個或多個消融電極36。消融探針16可相對于待治療的解剖特征以及結(jié)構(gòu)20是能移動的。因為所述一個或多個消融電極36相對于待治療的組織定位，所以消融探針16可以能定位成介于結(jié)構(gòu)20的電極24之間或與結(jié)構(gòu)20的電極24相鄰。

處理系統(tǒng)32可將數(shù)據(jù)輸出到適宜的輸出裝置或顯示裝置40，輸出裝置或顯示裝置40可為醫(yī)師顯示相關(guān)信息。在圖示實施例中，裝置40為CRT、LED或其他類型的顯示器，或打印機(jī)。裝置40可采用對醫(yī)生最適用的格式呈現(xiàn)這些相關(guān)特性。另外，處理系統(tǒng)32可生成用于顯示在裝置40上的位置識別輸出，幫助醫(yī)生引導(dǎo)消融電極36與被識別為要消融的部位處的組織發(fā)生接觸。

圖2示出了標(biāo)測導(dǎo)管14，并且示出了位于遠(yuǎn)端的適用于圖1所示的系統(tǒng)10的電極24。標(biāo)測導(dǎo)管14可具有柔性導(dǎo)管主體18，其遠(yuǎn)端可以具有帶標(biāo)測電極或傳感器24的三維結(jié)構(gòu)20。標(biāo)測電極24可感測心肌組織中的電活動(例如，激活信號)。所感測的活動可由處理系統(tǒng)32處理，幫助醫(yī)生通過所生成或所顯示的相關(guān)特性識別具有心律紊亂或其他心肌病變的一個或多個部位。這個信息于是可被用于確定用于向所識別部位施加適當(dāng)治療(如消融)的適當(dāng)位置，并將所述一個或多個消融電極36導(dǎo)航至所識別部位。

圖示三維結(jié)構(gòu)20包括基座構(gòu)件41和端蓋42，柔性樣條44在這兩者之間以周向隔開的關(guān)系總體延伸。如本文所述，三維結(jié)構(gòu)20可呈籃狀形式，限定出開放內(nèi)部空間22。在一些實施例中，樣條44由彈性惰性材料制成，諸如鎳鈦合金、其他金屬、硅橡膠、適宜的聚合物等，并且以彈性預(yù)拉緊狀態(tài)連接在基座構(gòu)件41和端蓋42之間，以彎曲并適形于其接觸的組織表面。在圖示實施例中，8個樣條44形成三維結(jié)構(gòu)20。在其他實施例中可使用更多或更少的樣條44。如圖所示，每個樣條44帶有8個標(biāo)測電極24。在三維結(jié)構(gòu)20的其他實施例中，可在每個樣條44上設(shè)置更多或更少的標(biāo)測電極24。在圖示實施例中，三維結(jié)構(gòu)20相對較小(例如，直徑為40mm或更小)。在可供選擇的實施例中，三維結(jié)構(gòu)20甚至更小或更大(例如，直徑為40mm或更大)。

可滑動護(hù)套50可以能沿著導(dǎo)管主體18的主軸移動。使護(hù)套50相對于導(dǎo)管主體18朝遠(yuǎn)端移動可使得護(hù)套50移至三維結(jié)構(gòu)20上方，從而使結(jié)構(gòu)20收縮成適合引入到解剖結(jié)構(gòu)(如心臟)的內(nèi)部空間中和/或從該內(nèi)部空間移除的緊湊薄型狀態(tài)。相比之下，使護(hù)套50相對于導(dǎo)管主體朝近端移動可使三維結(jié)構(gòu)20暴露，從而允許結(jié)構(gòu)20彈性展開并且呈現(xiàn)圖2所示的預(yù)拉緊位置。

信號線(未示出)可電耦接至每個標(biāo)測電極24。這些線可延伸穿過標(biāo)測導(dǎo)管20的主體18(或以其他方式穿過和/或沿著主體18)進(jìn)入柄部54，其中這些線耦接至外部連接器56，該連接器可為多針連接器。連接器56將標(biāo)測電極24電耦接至處理系統(tǒng)32。這些僅僅是實例。關(guān)于用于處理由標(biāo)測導(dǎo)管產(chǎn)生的信號的這些和其他示例性標(biāo)測系統(tǒng)和方法的一些額外細(xì)節(jié)可見于美國專利No.6，070，094、6，233，491和6，735，465，上述專利的公開內(nèi)容在此以引用的方式明確地并入本文中。

為了示出系統(tǒng)10的操作，圖3為包括多個標(biāo)測電極24的籃狀結(jié)構(gòu)20的實施例的示意性側(cè)視圖。在圖示實施例中，籃狀結(jié)構(gòu)包括64個標(biāo)測電極24。標(biāo)測電極24被分組設(shè)置在8個樣條(標(biāo)記為A、B、C、D、E、F、G和H)上，每個樣條上有8個電極(標(biāo)記為1、2、3、4、5、6、7和8)。雖然64個標(biāo)測電極24的布置方式被圖示為設(shè)置在籃狀結(jié)構(gòu)20上，但作為另外一種選擇，標(biāo)測電極24可布置成不同數(shù)量(樣條和/或電極更多或更少)、布置在不同結(jié)構(gòu)上和/或布置在不同位置。另外，可在相同或不同解剖結(jié)構(gòu)中配置多個籃狀結(jié)構(gòu)，以同時獲得來自不同解剖結(jié)構(gòu)的信號。

在將籃狀結(jié)構(gòu)20定位在待治療的解剖結(jié)構(gòu)(例如，心臟的左心室、左心房、右心室或右心房)附近之后，處理系統(tǒng)32被配置為記錄來自每個電極24通道的有關(guān)解剖結(jié)構(gòu)生理活動的激活信號(例如，電極24測量與解剖結(jié)構(gòu)的生理機(jī)能相關(guān)的電激活信號)?？身憫?yīng)于固有生理活動或基于由所述多個電極24中的至少一者制定的預(yù)定起搏協(xié)議來感測生理活動的激活信號。

電極沿星象導(dǎo)管或其他標(biāo)測/感測裝置的布置方式、尺寸、間距和位置，與目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)的特定幾何結(jié)構(gòu)結(jié)合，可讓電極24具備(或不具備)感測、測量、收集和傳輸細(xì)胞組織電活動的能力。如上所述，因為標(biāo)測導(dǎo)管、星象導(dǎo)管或其他類似感測裝置的樣條44是可彎折的，所以它們可以以 各種形狀和/或配置適形于特定解剖區(qū)域。另外，在解剖區(qū)域中的任何給定位置，可操控電極籃狀結(jié)構(gòu)20，使得一個或多個樣條44可不接觸相鄰的細(xì)胞組織。例如，樣條44可以彼此扭曲、彎折或疊放，從而使樣條44與附近的細(xì)胞組織分開。此外，由于電極24設(shè)置在一個或多個樣條44上，它們也可不與鄰近的細(xì)胞組織接觸。不與細(xì)胞組織接觸的電極24可能無法感測、測量、收集和/或傳輸電活動信息。另外，由于電極24可能無法感測、測量、收集和/或傳輸電活動信息，處理系統(tǒng)32可能無法準(zhǔn)確顯示診斷信息。例如，可能遺失和/或不準(zhǔn)確顯示一些必要的信息。

除上述以外，電極24也可因為其他原因而不與鄰近細(xì)胞組織接觸。例如，操控標(biāo)測導(dǎo)管14可能會造成電極24發(fā)生移動，從而產(chǎn)生電極與組織的不良接觸。另外，電極24可位于纖維化組織、壞死組織或功能不應(yīng)組織附近。位于纖維化組織、壞死組織或功能不應(yīng)組織附近的電極24，可能無法感測電位變化，這是因為纖維化組織、壞死組織或功能不應(yīng)組織可能無法去極化和/或?qū)﹄娢蛔兓龀鲰憫?yīng)。最終，遠(yuǎn)場心室活動和電線噪聲可能使對組織活動的測量失真。

但是，接觸有響應(yīng)的健康細(xì)胞組織的電極24可感測到傳播的細(xì)胞激活波前的電壓電位變化。另外，在功能正常的心臟中，心肌細(xì)胞的放電可以系統(tǒng)線性的方式發(fā)生。因此，檢測到細(xì)胞興奮波前的非線性傳播可指示非正常方式的細(xì)胞沖動。例如，旋轉(zhuǎn)模式的細(xì)胞沖動可指示主導(dǎo)轉(zhuǎn)子和/或發(fā)散激活模式的存在。另外，因為不正常細(xì)胞沖動的存在可能發(fā)生在局部的目標(biāo)組織區(qū)域上，所以可能的是，電活動當(dāng)在病變或不正常細(xì)胞組織周圍、內(nèi)部、中間或附近處傳播時，可以改變形式、強(qiáng)度或方向。識別病變或不正常組織的這些局部區(qū)域可為醫(yī)師提供實施治療和/或診斷程序的位置。例如，識別包含折返或轉(zhuǎn)子電流的區(qū)域可指示病變或不正常細(xì)胞組織的區(qū)域?？蓪⒃摬∽兓虿徽＜?xì)胞組織作為消融程序的目標(biāo)。激活時間標(biāo)測圖72可用于識別圓形粘附的轉(zhuǎn)子或其他不正常細(xì)胞興奮波前傳播的區(qū)域。

激活標(biāo)測圖72可包括二維網(wǎng)格，該二維網(wǎng)格在視覺上呈現(xiàn)位于三維標(biāo)測導(dǎo)管(例如星象導(dǎo)管或其他類似的感測裝置)上的標(biāo)測電極24。例如，激活標(biāo)測圖72可包括8×8矩陣，該矩陣顯示表示星象導(dǎo)管或類似感測裝置上的六十四(64)個電極的六十四(64)個電極空間?？赏ㄟ^電極編號(例如電 極1-8)和樣條位置(例如樣條A-H)來組織和/或識別標(biāo)測電極24?？稍O(shè)想電極和/或樣條的其他組合。

圖4示出了由電極24感測的激活時間的示例性激活標(biāo)測圖72。在此實例中，激活標(biāo)測圖72采用網(wǎng)格形式，該網(wǎng)格被設(shè)計用于顯示多電極結(jié)構(gòu)20的所有64個電極24的激活時間。電極24的激活時間可被定義為在目標(biāo)標(biāo)測電極24上感測的激活“事件”和參考電極上感測的激活“事件”之間所經(jīng)過的時間。例如，標(biāo)測圖72上的空間70表示樣條A上的電極1，它顯示的是0.101ms的激活時間。但是，一個或多個電極24有可能無法感測和/或收集激活時間。例如，表示樣條H上的電極1的一個或多個空間(例如，空間71)可顯示“？”?！?？”可表示與多電極結(jié)構(gòu)20上的位置對應(yīng)的特定電極無法感測激活時間。因此，“？”可表示遺失的信號數(shù)據(jù)。遺失的信號數(shù)據(jù)和/或不完整的激活標(biāo)測圖可阻礙識別病變或不正常細(xì)胞組織。

本發(fā)明的另一實施例可包括生成與激活標(biāo)測圖72對應(yīng)的顏色標(biāo)測圖。可為每一獨特的激活時間指定不同的獨特顏色。可以設(shè)想的是，可在生成基于顏色的激活時間標(biāo)測圖中包括各種顏色組合。另外，顏色標(biāo)測圖可顯示在顯示器上。此外，顏色標(biāo)測圖可幫助醫(yī)師識別細(xì)胞沖動的傳播方向。激活標(biāo)測圖72可顯示已知信號的激活時間或顏色，而不顯示未知和/或遺失激活時間數(shù)據(jù)的激活時間或顏色。使用顏色來區(qū)分激活時間僅僅是一個實例?？梢栽O(shè)想的是，可使用其他方法來區(qū)分激活時間。例如，可使用紋理、符號、數(shù)字等作為區(qū)分特性。

要最大限度利用激活標(biāo)測圖72，可能需要填入未知的激活時間。因此，在一些實施例中，可能需要對遺失信號數(shù)據(jù)的激活時間插值并相應(yīng)地在激活時間標(biāo)測圖72中填入和/或填充。在具體應(yīng)用中，彼此靠近的電極24可能會經(jīng)歷類似的細(xì)胞事件(例如，去極化)。例如，當(dāng)細(xì)胞激活波前傳播通過心房表面時，彼此靠近的電極24很可能會經(jīng)歷類似的細(xì)胞激活時間。因此，當(dāng)選擇插值法時，可能需要選擇以下一種方法，即該方法并入鄰近電極之間的相對距離并在算法中利用這些距離來估算未知數(shù)據(jù)點。對激活時間進(jìn)行插值從而填充遺失電極數(shù)據(jù)的一種方法是，利用基于電極與已知電極數(shù)據(jù)的關(guān)系和/或接近度來估算遺失電極數(shù)據(jù)的插值法。該方法可包括識別三維空間中所有電極24的物理位置、確定電極24之間的距離并且對遺失的電極值進(jìn)行插值和/或估算。該估算值隨后可用于填入診斷顯示 (例如，激活標(biāo)測圖)。因此，插值法可包括在其估算算法中并入鄰近電極信息(例如，電極之間的距離)的任何插值法。示例性插值法可包括徑向基函數(shù)(RBF)和/或克里格插值法。這些僅僅是實例。可以設(shè)想的是，并入鄰近數(shù)據(jù)點信息的其他插值法可與本文所公開的實施例一起使用。

如上所述，一些插值法可并入電極之間的距離作為其插值算法的輸入變量。例如，RBF和克里格插值法可在其插值算法中并入未知電極與已知電極之間的線性距離?？赏ㄟ^計算電極24之間的“直線”或“歐幾里德”距離來確定該線性距離。在非彎曲空間中，一般認(rèn)為兩點之間的最短距離為直線。

當(dāng)收集和分析心臟的電活動時，通?？赡苄枰占?或分析表達(dá)和/或傳播通過解剖區(qū)域時的電活動。一般認(rèn)為，心臟內(nèi)壁的解剖形狀為彎曲空間。另外，由于多電極結(jié)構(gòu)20可適形于部署該電極結(jié)構(gòu)的解剖空間(例如心室)，因此設(shè)置在多電極結(jié)構(gòu)20上的電極24可同樣適形于部署多電極結(jié)構(gòu)20的解剖空間。在具體應(yīng)用中，多電極結(jié)構(gòu)20通常沿著心房腔室的彎曲表面部署。在一些實施例中，可能需要收集和/或分析沿著心房腔室的彎曲表面發(fā)生的電活動。因此，當(dāng)將電極之間的距離并入到插值法中時，通常需要使用沿著心房腔室的彎曲表面的電極之間的距離。相反，通?？赡懿恍枰嬎愦┻^開放空間和/或血液的電極之間的線性距離。另外，采用電極之間的固定距離和/或使用“最近相鄰電極”的線性距離可能導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確和/或失真。

如所述，在一些示例性插值法中，可能需要將電極之間的線性距離替換為彎曲距離。測地線距離可以被視為彎曲空間中兩點之間的最短距離。因此，計算兩個電極之間的測地線距離可更好地估計彎曲空間中這兩個電極之間的距離。用于計算測地線距離的示例性方法可包括在電極24之間創(chuàng)建粗糙的三角形網(wǎng)格。然后可對該粗糙的三角形網(wǎng)格進(jìn)行上采樣。隨后可使用該經(jīng)上采樣的網(wǎng)格來計算電極之間的最短距離。一旦計算出電極24之間的最短距離，就可計算出電極24之間的測地線距離。生成電極24之間的測地線距離之后，可將電極24之間的線性距離替換為該測地線距離。

圖5示出了表示標(biāo)測電極24的三維布置的網(wǎng)格60，該標(biāo)測電極以非均勻或非球狀配置方式部署。網(wǎng)格60可包括互連節(jié)點和/或頂點62。頂點62可設(shè)置在標(biāo)測電極24定位的位置處。在至少一些實施例中，網(wǎng)格60可以 采用粗糙的三角形網(wǎng)格的形式。創(chuàng)建粗糙的三角形網(wǎng)格可包括估計三維結(jié)構(gòu)(例如標(biāo)測電極24的三維布置)的幾何結(jié)構(gòu)和/或形狀。例如，粗糙的三角形網(wǎng)格可被設(shè)計用于估計設(shè)置在部署于心臟的心腔內(nèi)的星象導(dǎo)管和/或類似感測裝置的籃狀結(jié)構(gòu)20上的電極24之間的形狀和物理關(guān)系。三角形網(wǎng)格可包括在電極24之間繪制的一組三角形。另外，三維布置可包括平面和直邊和/或直線，它們通過其共同的邊或角將電極24連接在一起。三角形面的角可被定義為頂點62。

在至少一些實施例中，可能需要對網(wǎng)格60進(jìn)行進(jìn)一步的修整或“上采樣”。圖6示出了示意性的經(jīng)上采樣的網(wǎng)格64。經(jīng)上采樣的網(wǎng)格64可包括互連節(jié)點和/或頂點62。經(jīng)上采樣的網(wǎng)格64可由粗糙的三角形網(wǎng)格生成。上采樣可包括將三角形網(wǎng)格的三角形細(xì)分為更多的三角形。該更多的三角形可包括連接三角形的頂點62的平面和直邊和/或直線。

可使用經(jīng)上采樣的網(wǎng)格64來計算電極之間的最短距離。例如，計算出電極之間的最短距離之后，可使用經(jīng)上采樣的網(wǎng)格64來計算電極之間的測地線距離。在示例性插值法中，可將線性距離替換為測地線距離。例如，在RBF、克里格或類似插值法中，可將兩個電極之間的線性距離替換為這兩個電極之間的測地線距離。使用測地線距離估算替代線性距離估計或假設(shè)可更準(zhǔn)確地估算所插值的數(shù)據(jù)點。

在至少一些實施例中，上文所述的一種或多種插值法可并入、包括、利用和/或整合在處理系統(tǒng)32中。處理系統(tǒng)32可被配置為使得可應(yīng)用插值法來填入和/或填充激活標(biāo)測圖72上具有遺失數(shù)據(jù)的電極24。另外，處理系統(tǒng)32可并入“迭代”過程，來評估、填入和/或填充激活標(biāo)測圖72上具有遺失數(shù)據(jù)的電極24。該迭代過程可循環(huán)通過以下過程來：確定具有遺失數(shù)據(jù)的電極24，利用插值法來估算遺失和/或不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，以及填入和/或填充對應(yīng)激活標(biāo)測圖72上的遺失數(shù)據(jù)。在該迭代過程中，處理系統(tǒng)32可整合和/或應(yīng)用反饋回路。例如，當(dāng)插值、選擇和/或指定激活時間并且填入和/或填充激活標(biāo)測圖72時，處理系統(tǒng)32可整合和/或應(yīng)用反饋回路。反饋回路可被設(shè)計用于允許操作者(例如醫(yī)生、醫(yī)師)選擇處理系統(tǒng)32將要實施來填入激活標(biāo)測圖72的迭代次數(shù)。例如，使用者(例如醫(yī)生、醫(yī)師)可以能夠輸入處理系統(tǒng)32將要實施來填入激活標(biāo)測圖72的迭代次數(shù)?？蛇M(jìn) 一步設(shè)想的是，處理系統(tǒng)32可包括其在填入激活標(biāo)測圖72時將要實施的預(yù)設(shè)的最大迭代次數(shù)。

目前所公開的實施例重點在于填入和/或估算激活標(biāo)測圖中的未知和/或不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。然而，可以設(shè)想的是，當(dāng)涉及任何診斷顯示、數(shù)據(jù)集、診斷視覺表示等時，上述方法可用于估算未知和/或不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。例如，可使用上述方法來為矢量場標(biāo)測圖、等時線標(biāo)測圖等估算未知和/或不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

在上文所述的至少一些實施例中，所公開的方法對在單次心跳和/或心臟搏動期間發(fā)生的所感測、收集、測量和傳輸?shù)碾娂?xì)胞數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。然而，可以設(shè)想的是，所公開的方法中的任一種可在多次心跳或心臟搏動時間間隔中應(yīng)用。另外，在多次心跳期間收集的數(shù)據(jù)可使用統(tǒng)計學(xué)方法來分析，并且可應(yīng)用于所公開的方法。例如，可在一系列心跳和/或心臟搏動期間收集激活時間。可計算、分析所收集激活時間的統(tǒng)計學(xué)分布，并將其并入到所公開的方法中。

如上所述，可使用各種插值法來估算需要填入和/或填充診斷顯示(例如，激活時間標(biāo)測圖、矢量場標(biāo)測圖等)的遺失或不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。一般來說，對不準(zhǔn)確或遺失的數(shù)據(jù)進(jìn)行插值包括將電極感測的實值數(shù)據(jù)(為簡便起見，下文稱為“已知數(shù)據(jù)”)輸入到插值法中，其輸出可以是遺失和/或不準(zhǔn)確的電極數(shù)據(jù)的所估算的真實值(下文稱為“未知數(shù)據(jù)”)。出于本公開的目的，假設(shè)每個電極24在空間中可具有已知的三維位置。另外，可以假設(shè)的是，64個電極中的最多63個電極(即，除去未知電極外的所有電極)可具有已知數(shù)據(jù)值。例如，對于星象導(dǎo)管或類似感測裝置，籃狀結(jié)構(gòu)20上存在的所有64個電極在三維空間中可具有已知位置，而64個電極中的最多63個電極可具有已知數(shù)據(jù)值。例如，電極24可感測局部激活時間，因此，64個電極中的63個電極可具有可被插值法利用的已知激活時間。

在具體應(yīng)用中，彼此靠近的電極24可能會經(jīng)歷類似的細(xì)胞事件。例如，當(dāng)細(xì)胞激活波前傳播通過心房表面時，彼此靠近的電極24很可能會具有類似的細(xì)胞激活時間。因此，當(dāng)選擇插值法時，可能需要選擇以下一種方法，即該方法并入鄰近電極之間的相對距離并在算法中利用這些距離來 估算未知數(shù)據(jù)點(例如，估算未知激活時間)。徑向基函數(shù)(RBF)插值法是利用電極之間的相對距離來分析地估算未知數(shù)據(jù)的值的一種示例性方法。

在一些實施例中，可能需要利用RBF來作為插值法，因為其輸出值通?？扇Q于已知值與未知值的原點或中心的相對距離。出于本公開的目的，未知值的原點或中心可對應(yīng)于未知或遺失的電極數(shù)據(jù)。因此，可利用RBF來從周圍已知電極數(shù)據(jù)對未知電極數(shù)據(jù)進(jìn)行插值。另外，當(dāng)對未知數(shù)據(jù)點進(jìn)行插值時，可對每個已知電極的RBF輸出求和，以便并入所有已知數(shù)據(jù)點的輸入。例如，當(dāng)對未知數(shù)據(jù)點的值進(jìn)行插值時，RBF可利用最多63個標(biāo)測電極的已知數(shù)據(jù)。示例性RBF可包括高斯樣條、高次曲面樣條、逆二次曲面樣條和/或多重調(diào)和樣條。這些僅僅是實例。可以設(shè)想的是，本文所述的方法可適用于任何合適的RBF類型。

除了將鄰近電極的相對距離并入到插值法中外，可能還需要根據(jù)這些電極與未知電極的距離來對這些電極的貢獻(xiàn)進(jìn)行“加權(quán)”。例如，可能還需要“支持”來源于靠近未知電極的電極的已知數(shù)據(jù)的貢獻(xiàn)，并且“處罰”或“限制”來源于遠(yuǎn)離未知電極的電極的已知數(shù)據(jù)的貢獻(xiàn)。對已知電極數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)先加權(quán)可通過并入“加權(quán)系數(shù)”的RBF插值法來執(zhí)行。

出于本公開的目的，加權(quán)系數(shù)是通過統(tǒng)計學(xué)、數(shù)學(xué)和/或計算方法推導(dǎo)得出的值，其用于強(qiáng)調(diào)一個輸入?yún)?shù)對另一個輸入?yún)?shù)的貢獻(xiàn)。例如，當(dāng)執(zhí)行插值法時，與比較遠(yuǎn)的電極相比，可更大程度地強(qiáng)調(diào)靠近未知值的鄰近電極的已知值(例如，激活時間)。確定特定已知輸入值集合的加權(quán)系數(shù)可通過使用加權(quán)“核”來生成。加權(quán)核可以是用于統(tǒng)計學(xué)估計技術(shù)中的實值函數(shù)。加權(quán)核實值函數(shù)可為給定輸入值提供給定輸出值。示例性核函數(shù)可包括單值函數(shù)、三角函數(shù)、三次方函數(shù)和高斯函數(shù)。這些僅僅是實例?？梢栽O(shè)想的是，可利用許多不同的核函數(shù)來生成加權(quán)系數(shù)。

如上所述，彼此靠近的電極24可能會經(jīng)歷類似的細(xì)胞事件。因此，可能需要選擇強(qiáng)調(diào)或支持來源于鄰近電極的輸入數(shù)據(jù)，而不強(qiáng)調(diào)來源于較遠(yuǎn)電極的輸入數(shù)據(jù)的加權(quán)核。生成反映該加權(quán)方式的加權(quán)系數(shù)可利用高斯核來完成。圖7示出了實例示意性高斯加權(quán)核。高斯核可由下列方程式來表示：

其中

r＝未知數(shù)據(jù)點到已知數(shù)據(jù)點的測地線距離

d＝未知數(shù)據(jù)點到所有已知數(shù)據(jù)點的平均測地線距離

如圖7所示，高斯核的輸入值為未知數(shù)據(jù)點到已知數(shù)據(jù)點的測地線距離。在此實例中，輸入值位于X軸上并可標(biāo)記為“測地線距離”。中心值“0”可表示未知電極的位置。如圖所示，X軸上的值向中心點“0”的左側(cè)和右側(cè)增加。增加值可表示已知電極與未知電極的中心點的測地線距離。例如，值“2”可表示未知電極的中心到已知電極的測地線距離為“2”個單位。測地線距離是本文所公開的實施例設(shè)想的輸入變量的一個示例。可設(shè)想其他輸入變量用于與本文所公開的任何方法一起使用。

在一些實施例中，可能需要進(jìn)一步“調(diào)節(jié)”核來更準(zhǔn)確地反映輸入鄰近電極的所需加權(quán)。調(diào)節(jié)核可包括修正核的輸入變量。例如，在上述加權(quán)系數(shù)方程式中，輸入變量“d”可表示未知數(shù)據(jù)點到所有已知數(shù)據(jù)點的平均測地線距離。調(diào)節(jié)核可包括將變量“d”分為兩半。圖8示出了圖7的示意性“經(jīng)調(diào)節(jié)的”高斯加權(quán)核。如圖8所示，與圖7相比，加權(quán)系數(shù)比例不同?！敖?jīng)調(diào)節(jié)的”高斯核可由下列方程式來表示：

其中

r＝未知數(shù)據(jù)點到已知數(shù)據(jù)點的測地線距離

d＝未知數(shù)據(jù)點到所有已知數(shù)據(jù)點的平均測地線距離

如上所述，高斯核的輸出值可以是加權(quán)系數(shù)。例如，如圖8上的虛線80所示，輸入值r＝2(例如，r＝測地線距離)可表示輸出值(即，加權(quán)系數(shù))大約為0.95?？蔀槊總€已知電極計算加權(quán)系數(shù)。例如，可為星象導(dǎo)管或類似感測裝置所標(biāo)測的64個已知電極點中的63個電極點計算加權(quán)系數(shù)。另外，可將加權(quán)系數(shù)并入到插值法(例如，RBF插值法)中。插值法的輸出可根據(jù)已知電極數(shù)據(jù)的加權(quán)和/或經(jīng)調(diào)節(jié)的輸入來估算未知電極值。

應(yīng)當(dāng)理解，本公開在許多方面僅僅是示例性的。在不超出本發(fā)明范圍的前提下，可對細(xì)節(jié)，具體地講與形狀、尺寸和步驟布置有關(guān)的細(xì)節(jié)，做出改變。這可包括在適當(dāng)?shù)某潭壬?，在其他實施例中使用一個示例性實施 例的任何一種特征。當(dāng)然，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書表述的語言來限定。