[发明专利]从心脏信号中移除噪声

说明书

在一个实施方案中，一种方法包括：接收由与第一活体受检者的组织接触的至少一个第一感测电极捕获的第一心脏信号；将所接收到的第一心脏信号注入到一定长度的线中，该一定长度的线响应于在该线中采集的噪声来输出相应的加噪心脏信号；响应于所接收到的第一心脏信号和该相应的加噪心脏信号来训练人工神经网络从心脏信号中移除噪声；接收由与第二活体受检者的组织接触的至少一个第二感测电极捕获的第二心脏信号；以及将该受过训练的人工神经网络应用于第二心脏信号以产生降噪心脏信号。

相关申请信息

本申请要求2020年9月1日提交的美国临时专利申请63/073,416的权益，该临时专利申请的公开内容据此以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及医疗系统，并且具体地但并非排他性地涉及处理心脏信号。

背景技术

大量的医疗规程涉及将探针诸如导管放置在患者体内。已经开发出位置感测系统来跟踪这类探针。磁性位置感测为本领域已知的一种方法。在磁性位置感测中，通常将磁场发生器放置在患者体外的已知位置处。探针的远侧端部内的磁场传感器响应于这些磁场生成电信号，这些电信号被处理以确定探针的远侧端部的坐标位置。这些方法和系统在美国专利5,391,199、6,690,963、6,484,118、6,239,724、6,618,612和6,332,089中、在PCT国际专利公布WO 1996/005768中以及在美国专利申请公布2002/0065455、2003/0120150和2004/0068178中有所描述。还可使用基于阻抗或电流的系统来跟踪位置。

心律失常的治疗是一种已证明其中这些类型的探针或导管极其有用的医疗规程。心律失常并且具体地讲心房纤颤一直为常见和危险的医学病症，在老年人中尤为如此。

心律失常的诊断和治疗包括标测心脏组织(尤其是心内膜)的电性质，以及通过施加能量来选择性地消融心脏组织。此类消融可停止或改变不需要的电信号从心脏的一个部分传播到另一部分。消融方法通过形成非导电消融灶来破坏不需要的电通路。已经公开了多种用于形成消融灶的能量递送形式，并且包括使用微波、激光和更常见的射频能量来沿心脏组织壁形成传导阻滞。在两步式手术(标测，之后进行消融)中，通常通过将包括一个或多个电传感器的导管推进到心脏中并采集多个点处的数据来感测和测量心脏内各个点处的电活动。然后利用这些数据来选择拟加以消融的心内膜目标区域。

电极导管已经普遍用于医疗实践多年。它们被用来刺激和标测心脏中的电活动，以及用来消融异常电活动的位点。使用时，将电极导管插入到主静脉或动脉例如股静脉中，并且随后引导到所关注的心脏腔室中。典型的消融手术涉及将在其远侧端部具有一个或多个电极的导管插入到心脏腔室中。可提供通常用胶带粘贴在患者的皮肤上的参比电极，或者可使用设置在心脏中或附近的第二导管来提供参比电极。RF(射频)电流被施加在消融导管的导管电极与无关电极(其可为导管电极中的一个电极)之间，并且电流流经这些电极之间的介质(即，血液和组织)。电流的分布可取决于与血液相比电极表面与组织接触的量，血液具有比组织更高的导电率。由于组织的电阻，发生组织的加热。组织被充分加热而致使心脏组织中的细胞破坏，从而导致在心脏组织内形成不导电的消融灶。在一些申请中，可进行不可逆电穿孔以消融组织。

发明内容

根据本公开的另一个实施方案，提供一种用于分析信号的方法，该方法包括：接收由与第一活体受检者的组织接触的至少一个第一感测电极捕获的第一心脏信号；将所接收到的第一心脏信号注入到一定长度的线中，该一定长度的线响应于在线中采集的噪声来输出相应的加噪心脏信号；响应于所接收到的第一心脏信号和相应的加噪心脏信号来训练人工神经网络从心脏信号中移除噪声；接收由与第二活体受检者的组织接触的至少一个第二感测电极捕获的第二心脏信号；以及将受过训练的人工神经网络应用于该第二心脏信号以产生降噪心脏信号。

进一步根据本公开的实施方案，该训练包括将加噪心脏信号输入到人工神经网络中；以及迭代地调整人工神经网络的参数以减小人工神经网络的输出与所接收到的第一心脏信号之间的差值。