用于使用相鄰的單極電描記圖之間的空間相關(guān)圖的同時心臟基質(zhì)標(biāo)測的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】 本發(fā)明涉及用于標(biāo)測（map)心臟基質(zhì)的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】 心律失常是其中心臟的正常心律被破壞的情況。存在很多類型的心律失常，包括在心 室以上開始的室上性心律失常（諸如房性早搏（PAC)、心房撲動、旁道心動過速、心房顫動 以及房室結(jié)折返性心動過速（AVNRT))、開始于心臟的下腔室內(nèi)的室性心律失常（諸如室性 早搏（PVC)、室性心動過速（VT)、心室顫動以及長QT綜合征）以及涉及緩慢心律并且可源 自心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)內(nèi)疾病的緩慢型心律失常。進一步，心律失常可被分類為折返性或非折返 性心律失常。在折返性心律失常中，通常遍及心臟的四個腔室系統(tǒng)地傳播的生物電的傳播 波改為沿心肌路徑且圍繞著障礙物（折返點）循環(huán)，或者自由地在組織內(nèi)以卷形（scroll) 波或螺旋（在本文中被稱為"回旋部（rotor)"）循環(huán)。在非折返性心律失常中，正常生物 電波的傳播可在異常（異位）位置處被阻滯或啟動。 可通過在心內(nèi)膜上或心外膜上進行的消融（例如，射頻（RF)消融、冷凍消融、超聲消 融、激光消融等）來治療特定類型的心律失常，包括室性心動過速和心房顫動。然而，醫(yī)生 必須首先定位折返點、異位病灶、或異常傳導(dǎo)區(qū)域來有效地治療心律失常。不幸的是，已經(jīng) 證實，即使是對于最有經(jīng)驗的醫(yī)生而言，定位最佳消融部位也是非常困難的。 經(jīng)常使用心臟電標(biāo)測（mapping)(標(biāo)測與心肌組織的去極化和/或復(fù)極化相關(guān)聯(lián)的心 臟電活動）來定位最佳消融部位，例如，折返點、異位病灶或異常心肌部位。然而，可能難以 基于所感測到的電描記圖（electrogram)形態(tài)來確定心律失常的源。除了自局部心肌發(fā)出 的信號外，電描記圖形態(tài)可包括由于不良電極接觸、電極設(shè)計或電極附近復(fù)雜電活動引起 的分次（fractionation)。這些信號還可包括來自較遠組織的"遠場"內(nèi)容（諸如在心房 電極上的心室活動的檢測）或者該信號可由于疾病、局部缺血、或組織壞死而被衰減。進一 步，消融一個或多個所標(biāo)識的部位也可能是有問題的。 至今，這樣的消融要求大量的試錯（例如，對復(fù)雜的分次電描記圖的所有源進行消融） 或使用單獨的標(biāo)測和消融設(shè)備（利用多電極陣列或多電極籃的復(fù)雜標(biāo)測系統(tǒng)可被用于標(biāo) 識消融部位，但是不能也被用于消融該組織）。治療心律失常的長期成功常常依賴于心臟中 引起心律失常的準(zhǔn)確組織或觸發(fā)物的確定以使得可消融出故障的組織并且恢復(fù)心臟的正 常心律。如心房顫動（無論陣發(fā)性還是慢性的）的心律失常的消融通常涉及利用多電極導(dǎo) 管對心臟組織的區(qū)域的同時標(biāo)測以標(biāo)識和消融心律失常的組織源或驅(qū)動物。 標(biāo)測通常包括分析所顯示的電描記圖信號以標(biāo)識心律失常部位和可能的消融目標(biāo)。然 而，在復(fù)雜的電描記圖中，如在具有心房顫動的患者中的那些中，電描記圖信號可包括若干 偏轉(zhuǎn)，使得目標(biāo)組織區(qū)域的準(zhǔn)確的實時確定麻煩且模糊。

【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明有利地提供用于標(biāo)測心臟組織的方法和系統(tǒng)。在示例性實施例中，該方法包括 記錄基電極處的基礎(chǔ)心電圖（base cardiac electrogram)信號達預(yù)定時間量。同時地記 錄在除了基電極之外的多個電極處的多個心電圖信號達預(yù)定時間量。將基礎(chǔ)心電圖信號與 多個心電圖信號中的每一個進行比較。確定基礎(chǔ)心電圖信號和多個心電圖信號中的每一個 之間的相似性。至少部分地基于所確定的相似性來標(biāo)測基電極被定位在的心臟組織的特定 區(qū)域。 在另一實施例中，醫(yī)療系統(tǒng)包括醫(yī)療設(shè)備，該醫(yī)療設(shè)備包括基電極和多個電極。包括與 基電極和該多個電極通信的控制單元，該控制單元是可操作的以：記錄基電極處的基礎(chǔ)心 電圖信號達預(yù)定時間量；記錄在除了基電極之外的多個電極處的多個心電圖信號達預(yù)定時 間量；將基礎(chǔ)心電圖信號與多個心電圖信號中的每一個進行比較；確定基礎(chǔ)心電圖信號和 多個心電圖信號中的每一個之間的相似性；以及至少部分地基于所確定的相似性來標(biāo)測基 電極被定位在的心臟組織的特定區(qū)域。 在又一實施例中，提供了用于治療致心律失常性心臟組織的方法。記錄基電極處的基 礎(chǔ)心電圖信號達預(yù)定時間量。記錄在除了基電極之外的多個電極處的多個心電圖信號達預(yù) 定時間量。將基礎(chǔ)心電圖信號與多個心電圖信號中的每一個進行比較。確定與基礎(chǔ)心電圖 信號和多個心電圖信號中的每一個相關(guān)聯(lián)的平均相關(guān)系數(shù)。至少部分地基于所確定的相似 性來標(biāo)測基電極被定位在的心臟組織的特定區(qū)域。分析該平均相關(guān)系數(shù)以確定該平均相關(guān) 系數(shù)是否具有低值。當(dāng)該平均相關(guān)系數(shù)具有低值時，心臟組織的特定區(qū)域被標(biāo)識為致心律 失常性心臟組織。提供了包括消融元件的醫(yī)療設(shè)備。至少部分地基于該平均相關(guān)系數(shù)來標(biāo) 識致心律失常性心臟組織和周圍的心臟組織之間的封閉邊界。該醫(yī)療設(shè)備被定位成與致心 律失常性心臟組織接觸。激活該消融元件并且消融在該邊界內(nèi)的基本上所有的致心律失常 性心臟組織。
【附圖說明】 在結(jié)合附圖考慮時，參考以下詳細描述，將更容易地了解本發(fā)明的更完整的理解以及 其所附的優(yōu)點和特征，其中： 圖1是根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的醫(yī)療系統(tǒng)的示例的圖示； 圖2是根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的醫(yī)療設(shè)備組件的示例的圖示； 圖3是根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的醫(yī)療設(shè)備組件的示例的另一圖示； 圖4是根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的醫(yī)療設(shè)備組件的示例的再一圖示； 圖5是根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的醫(yī)療設(shè)備組件的示例的又一圖示； 圖6是根據(jù)本發(fā)明的原理的電極標(biāo)測網(wǎng)格的框圖； 圖7是根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的示例性相關(guān)圖的圖； 圖8是根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的另一示例性心臟相關(guān)圖的圖； 圖9是根據(jù)本發(fā)明的原理的三個不同的電描記圖信號的圖示； 圖10是根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的使用正相關(guān)系數(shù)和負相關(guān)系數(shù)所創(chuàng)建的又一示例性 相關(guān)圖的圖；以及 圖11是示出了使用相鄰的單極電描記圖之間的空間相關(guān)圖的心臟基質(zhì)標(biāo)測的示例性 方法的流程圖。
【具體實施方式】 順序的或同時的基質(zhì)標(biāo)測可被用于標(biāo)識通常為消融的目標(biāo)的心律失常電路。順序標(biāo)測 可包含使用粗紗導(dǎo)管探針來記錄在一時間和心肌內(nèi)的一點處的電活動，諸如電勢、電壓和 電描記圖，并且隨后將導(dǎo)管移動至另一點以記錄不同順序時間的電活動。同時的基質(zhì)標(biāo)測 可包含使用多電極籃狀導(dǎo)管來在標(biāo)測區(qū)域內(nèi)的多個點上同時地記錄電活動。所記錄的電信 息的處理幫助標(biāo)識心律失常電路。 常規(guī)的標(biāo)測包含通過拾起具有偏轉(zhuǎn)或最陡峭的負斜率的點來提取心臟激活次數(shù)并且 將該次數(shù)顯示在表面（等時圖）上。觀察在心律失常期間的圖案。例如，所觀察的圖案可 包括回旋部（rotor)，在該回旋部周圍，電激活在心房顫動期間旋轉(zhuǎn)。然而，當(dāng)所記錄的電描 記圖信號是復(fù)雜的并且由多個偏轉(zhuǎn)組成時，激活次數(shù)的提取變得困難。用于標(biāo)識有效信息 的這種電描記圖信號的處理還可能是耗時過程，排除了這種方法在標(biāo)測和消融程序期間的 實時應(yīng)用。 如AF的心律失常的成功消融依賴于能夠有效地且準(zhǔn)確地標(biāo)識適當(dāng)?shù)南谀繕?biāo)的方 法。例如，與AF相關(guān)聯(lián)的回旋部已經(jīng)被示為試驗中的成功的消融目標(biāo)。然而，用于標(biāo)識這 樣的回旋部的方法需要大量的電描記圖信號預(yù)處理，其可阻止這樣的方法普遍和/或?qū)崟r 應(yīng)用。本公開描述了創(chuàng)建空間相鄰的電極之間的電描記圖的相關(guān)的空間圖的方法，這些方 法相比先前方法可能實現(xiàn)更簡單。針對標(biāo)識能夠是消融目標(biāo)的心臟基質(zhì)，所公開的方法相 比先前方法可能是更普遍適用的。 由此，本發(fā)明有利地提供用于使用相鄰的單極電描記圖之間的空間相關(guān)圖的同時心臟 基質(zhì)標(biāo)測的系統(tǒng)及其使用方法。在示例性實施例中，創(chuàng)建相關(guān)系數(shù)的二維（"2D"）或三維 ("3D"）空間圖?？赏ㄟ^對在定位在一給定點處的電極處所記錄的單極電描記圖信號和在 空間相鄰電極處的同時記錄的單極電描記圖信號之間的簡單皮爾森相關(guān)系數(shù)求平均來計 算在相關(guān)圖上的該給定點處的相關(guān)系數(shù)。可在顯示系統(tǒng)上顯示所創(chuàng)建的2D或3D相關(guān)圖， 其中圖像包括所計算的相關(guān)系數(shù)的平均的視覺表示。 可自動地描繪相關(guān)圖中的區(qū)域，其中相關(guān)系數(shù)值小于預(yù)先指定的閾值。高相關(guān)區(qū)域和 低相關(guān)區(qū)域之間的邊界可被標(biāo)識為心律失常電路的驅(qū)動者（driver)/回旋部的界定邊界。 在這樣的邊界內(nèi)的低相關(guān)區(qū)域可被選擇為用于終止心律失常的可能的消融目標(biāo)。可在多個 時期或循環(huán)上創(chuàng)建這樣的相關(guān)圖以標(biāo)識邊界（回旋部）的運動。還可在顯示系統(tǒng)上描繪在 多個循環(huán)上的低和高相關(guān)區(qū)域之間的邊界的軌跡以指示RF/冷凍消融的可能區(qū)域。在某些 情況中，信號形態(tài)可根據(jù)循環(huán)而變化。例如，從一個循環(huán)到其它循環(huán)回旋部可能不是穩(wěn)定 的，而是可以展示某種空間運動。在那些情況中，在回旋部中/附近的部位處的電描記圖的 形態(tài)可根據(jù)循環(huán)而改變。 提供了創(chuàng)建來自屬于多電極系統(tǒng)的空間相鄰電極的相關(guān)電描記圖信號的空間圖以標(biāo) 識心律失常電路和可能的消融目標(biāo)的方法。示例性應(yīng)用可包含從獲得自多電極氣囊導(dǎo)管或 星座導(dǎo)管的電記錄中標(biāo)識與心房顫動相關(guān)聯(lián)的回旋部。 現(xiàn)在參見附圖，其中類似附圖標(biāo)記指代類似元件，根據(jù)本發(fā)明的原理所構(gòu)造的醫(yī)療系 統(tǒng)的實施例在圖1中示出并且一般被指定為"10"。系統(tǒng)10 -般包括醫(yī)療設(shè)備12,該醫(yī)療 設(shè)備12可被耦合至控制單元14或操作控制臺。醫(yī)療設(shè)備12 -般可包括一個或多個診斷 或治療區(qū)域，用于醫(yī)療設(shè)備12和治療部位或區(qū)域之間的能量、治療和/或研究性交互。診 斷或治療區(qū)域（多個）可與鄰近于治療區(qū)域（多個）的組織區(qū)域（包括心臟組織）遞送例 如低溫治療、射頻能量或其它能量轉(zhuǎn)移。 醫(yī)療設(shè)備12可包括可通過患者的血管和/或鄰近于用于診斷或治療的組織區(qū)域的細 長體16,諸如導(dǎo)管、鞘管（sheath)或血管內(nèi)導(dǎo)引器。細長體16可限定近端部18和遠端部 20,并且可進一步包括設(shè)置在細長體16內(nèi)的一個或多個內(nèi)腔，藉此提供細長體16的近端部 和細長體16的遠端部之間的機械、電和/或流體連通，如下文中更詳細討論的那樣。 醫(yī)療設(shè)備12可包括至少部分地設(shè)置在細長體16的一部分內(nèi)的軸22。軸22可從細長 體16的遠端延伸或以其它方式突出，并且在縱向和旋轉(zhuǎn)方向上相對于細長體16可以是可 移動的。即，軸22相對于細長體16可以是可滑動地和/或可旋轉(zhuǎn)地移動的。軸22可進一 步在其中限定內(nèi)腔24以用于引導(dǎo)線的引入和通過。軸22可包括或以其它方式被耦合至遠 端尖端（tip)26,該遠側(cè)尖端26限定用于引導(dǎo)線通過那兒的開口和通道。 醫(yī)療設(shè)備12可進一步包括流體遞送導(dǎo)管28,該流體遞送導(dǎo)管28橫越（traversing)細 長體的至少一部分并朝向遠端部。遞送導(dǎo)管28可被耦合至細長體16的遠端部或以其它方 式從該遠端部延伸，并且可進一步