[发明专利]用于标测心脏恢复的方法和系统

说明书

标测心脏恢复的方法包括：接收包括位置和恢复数据的多个EP数据点；识别形成EP数据点集群的EP数据点的子集；将恢复曲线拟合到形成集群的EP数据点的恢复数据；以及从恢复曲线识别对应于集群的心脏表面的区域的至少一个恢复度量。恢复曲线可以是使用静止间隔数据(例如DI和/或CL)作为独立变量和使用心脏复极活动数据(例如APD、ARI和/或EGM宽度)作为从属变量的指数函数。可通过优化成本函数来确定指数函数的参数。恢复度量的图形表示也可在心脏表面的区域的三维模型上输出。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年10月7日提交的美国临时申请no.62/238,451的权益，该临时申请通过引用包含于此，如同在本文充分阐述一样。

背景技术

本公开涉及例如可在心脏诊断和治疗程序中执行的电生理标测。特别地，本公开涉及用于标测心脏恢复的系统、设备和方法。

“恢复”指在心脏动作电位的持续时间和在它之前的静止间隔的长度之间的函数关系。在很多情况下，该关系反映在宽范围的长心脏舒张间隔(“DI”)上的动作电位持续时间(“APD”)中的有限变化和在较短DI处的APD的缩短。APD恢复因此可被认为是对心率的变化的适应的形式。

可通过改变DI并绘制因而产生的APD来构造APD恢复曲线。对于第一阶，APD恢复曲线反映在稳态条件期间系统的基本动力学。对于具有陡斜率(即大于1)的APD恢复曲线，DI的小变化导致APD的大变化。另一方面，对于具有浅斜率(即小于1)的APD恢复曲线，DI的小变化在随后的心跳上减弱。研究表明，陡恢复斜率可导致在组织中的螺旋形波的中断。

“心脏电描记图恢复”是在前一间隔的长度(例如循环长度或DI)和后继的持续时间(例如APD、激活恢复间隔(“ARI”)或EGM宽度)之间的类似函数关系。该关系显示对心率的变化的适应的形式，并研究控制心脏的动力学行为的组织特性。

在电生理(“EP”)研究期间实时地标测心脏恢复将是合乎需要的。

发明内容

本文公开了一种标测心脏恢复的方法，其包括下列步骤：在信号处理器处接收多个电生理(“EP”)数据点，多个EP数据点中的每个EP数据点包括位置数据和恢复数据；接收定义多个EP数据点的锚EP数据点的用户输入；识别在锚EP数据点附近形成EP数据点集群的多个EP数据点的子集，其中EP数据点集群定义心脏表面的区域；将恢复曲线拟合到在锚EP数据点附近形成EP数据点集群的多个EP数据点的子集的恢复数据；以及从恢复曲线识别心脏表面的区域的至少一个恢复度量。至少一个恢复度量的图形表示也可在心脏表面的区域的三维模型上输出。

恢复数据可包括静止间隔数据(例如DI数据和循环长度数据)和/或心脏复极活动数据(例如APD数据、ARI数据和EGM宽度数据)。

根据本公开的方面，识别在锚EP数据点附近形成EP数据点集群的多个EP数据点的子集的步骤包括识别落在以锚EP数据点为中心的球体内的多个EP数据点的子集。球体的半径可以是用户定义的；一个适当的半径是9mm。

在本公开的另外方面中，将恢复曲线拟合到在锚EP数据点附近形成EP数据点集群的多个EP数据点的子集的恢复数据的步骤包括将指数恢复曲线拟合到在锚EP数据点附近形成EP数据点集群的多个EP数据点的子集的恢复数据。指数恢复曲线可由等式y＝f(x)＝-a*e^-λx+b定义，其中x是静止间隔数据，y是心脏复极活动数据，以及a、b和λ是恢复参数，其又可通过优化成本函数来确定。

特别适合于在稳态恢复分析中使用的一个成本函数是其中i表示心脏表面的区域；j表示定义心脏表面的区域i的总共N个EP数据点中的第j个EP数据点；恢复参数a、b和λ被总地表示为θ；以及a在0.1和1之间，包括端点；b在0和1之间，包括端点；以及λ在0.1和100之间，包括端点。