利用電極空間布置以用于表征心臟傳導(dǎo)狀況的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請的奪叉引用
[0002] 本申請要求2013年05月07日提交的美國臨時專利申請No. 61/855, 058的權(quán)益 和優(yōu)先權(quán)，其如同在本文中完全闡述那樣通過引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本公開涉及用于在標測系統(tǒng)中利用電極空間布置的系統(tǒng)、裝置和方法。特別地，本 公開涉及用于在3D標測系統(tǒng)中使用電極空間布置以不依賴導(dǎo)管方向的方式表征心臟傳導(dǎo) 狀況的系統(tǒng)、裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0004] 電生理學（EP)導(dǎo)管用于在各種診斷、治療、和/或標測和消融程序中以診斷和/ 或校正諸如房性心律失常的病癥，包括例如，異位性房性心動過速、心房顫動、以及心房撲 動。心律失常會產(chǎn)生各種病癥，包括不規(guī)則心率、同步房室收縮的缺失、以及心室中血流停 滯，這會導(dǎo)致各種有癥狀和無癥狀疾病以及甚至死亡。
[0005] 通常，通過患者的血管部署并操縱導(dǎo)管至目的部位，例如，患者心臟內(nèi)的部位。導(dǎo) 管攜帶一個或多個電極，其能夠例如用于心臟標測或診斷、消融和/或其他治療輸送模式、 或兩者。一旦處于目的部位，治療能夠包括例如射頻（RF)消融、冷凍消融、激光消融、化學 消融、基于高強度聚焦超聲的消融、微波消融、和/或其他消融治療。導(dǎo)管將消融能量給予 心臟組織以產(chǎn)生心臟組織中的一處或多處損傷。該損傷破壞不期望的心臟激活路徑并進而 限制、捕獲、或阻止會形成心律失常的基礎(chǔ)的錯誤傳導(dǎo)信號。
[0006] 為了將導(dǎo)管定位在體內(nèi)的期望部位，可以使用一些類型的導(dǎo)航，諸如使用并入導(dǎo) 管（或管鞘）中的機械操縱特征。在一些實例中，醫(yī)務(wù)人員可以使用該機械操縱特征手動 地操縱和/或操作導(dǎo)管。
[0007] 導(dǎo)航系統(tǒng)可用于可視化以及用于促進導(dǎo)管通過患者血管至體內(nèi)特定位置的行進。 這種導(dǎo)航系統(tǒng)可包括例如基于電和/或磁場的定位和導(dǎo)航系統(tǒng)，其能夠確定導(dǎo)管（和類似 設(shè)備）在體內(nèi)的位置和方向。
[0008] 體內(nèi)的傳導(dǎo)障礙能夠由小至l_4mm的區(qū)域內(nèi)的異常傳導(dǎo)所造成。另外，這些區(qū)域 內(nèi)的消融需要限定至病理組織以保護電和機械功能，特別是室性心律失常?，F(xiàn)在，許多導(dǎo)管 利用間隔大于4_的電極對，其使得難以可靠地允許缺陷處的辨別和定位。即使在電極被 更加靠近地間隔開時，1_左右至2mm左右，電極對的定向在所產(chǎn)生信號的振幅和形態(tài)中是 顯著因素。
[0009] 前述討論僅旨在示意本技術(shù)領(lǐng)域且不應(yīng)該作為權(quán)利要求范圍的否定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 在一個實施方式中，一種用于確定電生理數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，包括電子控制單元，其配置 用于：接收一組電極的電描記圖數(shù)據(jù)，從標測系統(tǒng)接收該組電極的位置和方向信息，確定組 織的不依賴導(dǎo)管方向的信息，以及向標測系統(tǒng)輸出該不依賴方向的信息。
[0011] 在另一個實施方式中，一種用于確定電生理數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，包括電子控制單元，其配 置用于：從一組電極接收電信號，從標測系統(tǒng)接收該組電極的位置和方向數(shù)據(jù)，補償該組電 極的位置和方向偽影，組成該組電極中鄰近電極的子組的小集合，確定目標組織的不依賴 導(dǎo)管方向的信息，以及向顯示器輸出該不依賴方向的信息。
[0012] 在另一個實施方式中，一種用于確定電生理數(shù)據(jù)的方法，包括：接收一組電極的電 描記圖數(shù)據(jù)，從標測系統(tǒng)接收該組電極的位置和方向信息，確定組織的不依賴導(dǎo)管方向的 信息，以及輸出該不依賴方向的信息。
[0013] 附圖簡要說明
[0014] 圖1是用于在體內(nèi)導(dǎo)航醫(yī)療設(shè)備的系統(tǒng)的一個實施方式的圖解視圖。
[0015] 圖2是根據(jù)本公開實施方式的用于確定電生理數(shù)據(jù)的方法相關(guān)的流程圖。
[0016] 圖3A和3B是具有尖端電極、分段環(huán)形電極和多個規(guī)則環(huán)形電極的消融導(dǎo)管的等 距視圖和側(cè)視圖。
[0017] 圖3C和3D是具有分段尖端電極和多個規(guī)則環(huán)形電極的消融導(dǎo)管的等距視圖和側(cè) 視圖。
[0018] 圖3E是具有對置電極的診斷導(dǎo)管的側(cè)視圖。
[0019] 圖4A是遠側(cè)四面體的等距視圖連同分段環(huán)形消融導(dǎo)管的相應(yīng)側(cè)視圖。
[0020] 圖4B是遠側(cè)金字塔的等距視圖連同分段尖端消融導(dǎo)管的相應(yīng)側(cè)視圖。
[0021] 圖5是感興趣點附近的表面解剖結(jié)構(gòu)和單位表面法向的圖解視圖。
[0022] 圖6是行進的去極化波連同單位矢量方向的圖解視圖。
[0023] 圖7是針對來自圖2A和2B的分段環(huán)形消融導(dǎo)管的具有偽影的電極坐標的圖示， 該偽影可能在使用基于阻抗的標測系統(tǒng)時被引入。
[0024] 圖8是針對來自圖2A和2B的分段環(huán)形消融導(dǎo)管的電極坐標的校正位置的圖示。
[0025] 圖9-13是在一個程序中獲得的從圖2A和2B的導(dǎo)管上的五個最遠電極導(dǎo)出的EP 信號的圖示。
[0026] 圖14-15、16-17、和18-19是從圖2A和2B的導(dǎo)管上的五個最遠電極導(dǎo)出的EP信 號的三次連續(xù)心跳特征擴展視圖的圖示。
[0027] 圖20-23是針對四個連續(xù)心動周期的在切平面中的EP信號Et的圖示。
【具體實施方式】
[0028] 本公開涉及在標測系統(tǒng)內(nèi)利用電極空間布置的系統(tǒng)和方法。特別地，本公開涉及 用于在3D標測系統(tǒng)中使用電極空間布置以不依賴導(dǎo)管方向的方式表征心臟傳導(dǎo)狀況的系 統(tǒng)、裝置和方法。
[0029] 現(xiàn)在參照附圖，其中相似參考數(shù)字指代各個附圖中相同或類似特征，圖1示意了 用于在身體12內(nèi)導(dǎo)航醫(yī)療設(shè)備的系統(tǒng)10的一個實施方式。在所示意實施方式中，醫(yī)療設(shè) 備包括示意性地示出為進入心臟的導(dǎo)管14,出于示意性目的，導(dǎo)管14被描繪為遠離身體12 的分解視圖。在該實施方式中，導(dǎo)管14描繪為在身體12內(nèi)的心臟組織16的治療中所使用 的沖洗射頻（RF)消融導(dǎo)管。然而，應(yīng)該理解的是，系統(tǒng)10可以用于與身體12內(nèi)所使用的 各種醫(yī)療設(shè)備相關(guān)的應(yīng)用，以用于診斷或治療。例如，系統(tǒng)10可用于導(dǎo)航電生理標測導(dǎo)管、 心臟內(nèi)超聲心動圖（ICE)導(dǎo)管、或使用不同類型消融能量（例如，冷凝消融、超聲等）的消 融導(dǎo)管。此外，應(yīng)該理解的是，系統(tǒng)10可用于導(dǎo)航在對身體12的除心臟組織16之外的部 分的診斷或治療中使用的醫(yī)療設(shè)備。
[0030] 仍參照圖1，消融導(dǎo)管14連接至流體源18,以用于通過栗20從所示的流體源18輸 送生物相容性沖洗流體（諸如生理鹽水），栗20可包括例如固定速度滾輪栗或具有重力式 供給的可變體積注射栗。導(dǎo)管14還可以電連接至消融發(fā)生器22以用于輸送RF能量。導(dǎo) 管14可包括手柄24、在手柄24的近端的電纜連接器或接口 26、以及具有近端30、遠端32、 和一個或多個電極34的軸桿28。連接器26提供用于從栗20和消融發(fā)生器22延伸的導(dǎo)管 或電纜的機械、流體、和電連接。導(dǎo)管14還可以包括本文中未示出的其他常規(guī)部件，諸如溫 度傳感器、附加電極、以及相應(yīng)導(dǎo)體或?qū)Ь€。
[0031] 手柄24提供用于醫(yī)生握持導(dǎo)管14的位置并還可提供用于在身體12內(nèi)操縱或引 導(dǎo)軸桿28的工具。例如，手柄24可包括用于改變從手柄24穿過導(dǎo)管14延伸至軸桿28的 遠端32的一根或多根牽引絲的長度的工具。手柄24的構(gòu)造可變。
[0032] 軸桿28可由諸如聚氨酯的常用材料制成并可限定一個或多個管腔，管腔被配置 用于容納和/或運送電導(dǎo)體、牽引絲、流體、或手術(shù)工具。軸桿28可通過常用導(dǎo)引器引入血 管中或身體12內(nèi)的其他結(jié)構(gòu)中。使用導(dǎo)引絲或牽引絲或本領(lǐng)域公知的包括遠程控制引導(dǎo) 系統(tǒng)的其他工具，軸桿28可隨后被操縱或引導(dǎo)穿過身體12到達期望位置（諸如組織16)。 軸桿28還可以允許運送、輸送、和/或移除流體（包括沖洗流體和體液）、藥物、和/或外科 工具或器械。
[0033] 系統(tǒng)10可包括基于電場的定位系統(tǒng)36、基于磁場的定位系統(tǒng)38、顯示器40、電子 控制單元（ECU)42。示例性系統(tǒng)部件中的每個在下文中進一步描述。
[0034] 基于電場的定位系統(tǒng)36被提供以確定導(dǎo)管14和在身體12內(nèi)的類似設(shè)備的位 置和方位。系統(tǒng)37可包括例如由明尼蘇達州的圣保羅市的St. Jude Medical公司市 售的 ENSITE NAVX 系統(tǒng)，并且它在例如名稱為 "Method and Apparatus for Catheter Navigation and Location and Mapping in the Heart" 的美國專利 No. 7, 263, 397 中描 述，其如同在本文中完全闡述那樣通過引用并入本文。系統(tǒng)36基于如下原理操作：在低振 幅電流信號通過胸腔時，身體12作為分壓器（或電位計