具体实施方式

概述

如先前所提及，在两步式手术(标测，之后进行消融)中，通常通过将包含一个或多个电极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中各个点处的电活动。然后利用这些数据来选择拟加以消融的目标区域。

具体地，电活动通常被显示为心内电描记图(IEGM)迹线以供医师分析，以便找到心律失常的来源。不与心脏中的组织接触的导管电极通常测量来自心脏组织的一些电信号和远场信号。当导管电极与心脏组织接触时，信号的电压值主要取决于组织电导率，而远场是次要的。因此，医师通常对分析与组织接触的电极的IEGM迹线感兴趣。

对于具有一个或两个电极的局灶导管，通常显示单个IEGM迹线以供医师分析。医师可基于信号的形式来快速地确定提供信号的导管电极是否与组织接触。然而，从不同组织位置同时采集电活动的多电极导管可提供多个IEGM迹线的数据以同时显示在单个显示器上。在一些情况下，IEGM迹线的数量可能太多而不能供医师容易地确定哪些IEGM迹线由与组织接触的电极提供，以及哪些迹线不是由与组织接触的电极提供。

多电极导管的示例为由Irvine，CA，USA的Biosense Webster Inc.生产的具有超过48个电极的导管。Octaray包括设置在轴的远侧端部处的八个可挠曲臂，其中可挠曲臂中的每个可挠曲臂包括六个电极。一些导管可包括更多个电极，例如但不限于120个电极。

除了需要在上述标测期间确定电极接触之外，执行消融手术的医师还监测电极与组织的接触，因为有效消融通常需要消融电极与组织之间的充分接触。对于少量电极，监测接触可通过以数字或甚至图形方式呈现接触的量度(诸如由电极观测的阻抗或电极上的力)来执行。然而，随着用于消融手术中的有源电极的数量增加，医师越来越难以监测单个电极的任何参数。就电极接触而言，该问题因以下事实而被加剧：在大多数情况下，随着接触的变化，测量接触的参数也变化。

本发明的实施方案通过向医师呈现多通道颜色格式化IEGM呈现条而非显示IEGM迹线(电压值相对于时间的曲线图)来解决医疗手术诸如标测手术或消融手术期间的上述问题。每个IEGM呈现条利用在该条中被布置成线性阵列的着色形状(例如，矩形、长方形、椭圆形或任何合适的形状)来表示信号(由相应的导管电极检测)的IEGM电压值的采样。这些形状根据采样电压值进行着色，并且根据与以着色形状编码的采样电压值相关的相应时序值的时间顺序布置在呈现条中。例如，条中的每个后继形状可对应于采集样本的下一个时序值，并且每个形状根据在与该形状相关的时序值处采样的采样电压值来进行颜色编码。

这样，呈现条中的形状的线性阵列的颜色编码表示由相应导管电极检测到的信号中的电压值。

呈现条可以彼此邻接的方式显示在显示器上，从而允许与多个导管电极相关的多个IEGM呈现条呈现在单个屏幕上。可从条收集心脏电活动的突出特征和其他特征，诸如具有极大值和极小值的电压值、峰的间距以及电压值的变化速率。例如，电压的变化速率由条中的色带宽度指示。例如，相比于若干相邻形状上的颜色变化，单个形状上的颜色变化表示更快的变化速率。

在一些实施方案中，可使用另一种格式化方法来格式化形状，例如，对于形状的填充物使用不同的透明度水平。

除此之外或另选地，IEGM呈现条的形状可被格式化以显示信号的另一种属性，诸如相应信号的变化速率或相应信号的分级。当在单个IEGM呈现条中显示信号的不同属性时，一种属性可使用一种格式化类型(例如，使用不同的着色)来表示，并且另一种属性可使用不同的格式化类型(例如，使用不同的透明度水平)来表示。

在一些实施方案中：除了IEGM呈现条之外，还可任选地显示IEGM迹线。

一些实施方案包括医疗系统，该医疗系统包括插入到活体受检者的心脏的腔室中的导管。导管包括在心脏的腔室内的相应位置处接触组织的电极。该医疗系统可包括处理电路，该处理电路从导管接收信号，并且响应于该信号对该信号在相应时序值处的相应电压值进行采样。

处理电路任选地响应于采样电压值中的相应采样电压值和时序值中的相应时序值来导出信号中的相应信号的属性的值。该属性可为采样电压值的变化速率、或信号中的相应信号的分级。

处理电路响应于信号将表示由导管电极在相应位置处感测的组织中的电活动的相应心内电描记图(IEGM)呈现条绘制到显示器。每个IEGM呈现条包括与时序值中的相应时序值相关并且以时序值中的相应时序值的时间顺序布置的相应形状的线性阵列。相应形状的填充物响应于在时序值中的相应时序值处采样的信号中的相应信号的采样电压值中的相应采样电压值来进行格式化。在一些实施方案中，填充物基于采样电压值或基于另一种属性(例如，电压值的变化速率或分级)来进行格式化，该另一种属性取决于采样电压值和时序值。因此，IEGM呈现条的格式化可表示采样振幅、采样电压值的变化速率和/或分级。

在一些实施方案中，处理电路将相应IEGM呈现条绘制到显示器，其中相应形状的填充物响应于在时序值中的相应时序值处采样的信号中的相应信号的采样电压值中的相应采样电压值而被至少部分地着色。在其他实施方案中，处理电路将相应IEGM呈现条绘制到显示器，其中相应形状的填充物的透明度响应于在时序值中的相应时序值处采样的信号中的相应信号的采样电压值中的相应采样电压值来进行调整。

在一些实施方案中，处理电路将相应IEGM呈现条绘制到显示器，其中：相应形状的填充物响应于在时序值中的相应时序值处采样的信号中的相应信号的采样电压值中的相应采样电压值根据第一格式化来进行格式化，并且形状中的相应形状的填充物还响应于导出值(例如，表示信号的另一种属性，诸如电压值的变化速率或分级)根据第二格式化来进行格式化。因此，这些形状中的至少一些形状可利用第一格式化和第二格式化两者来进行格式化。例如，这些形状中的至少一些形状可利用颜色和透明度两者来进行格式化。第一格式化和第二格式化可选自任何合适的格式化方案，例如但不限于颜色格式化或透明度格式化。在一些实施方案中，第一格式化包括颜色格式化，而第二格式化包括透明度格式化。在其他实施方案中，第一格式化包括透明度格式化，并且第二格式化包括颜色格式化。

在一些实施方案中，处理电路将具有至少一个附加标记的相应IEGM呈现条绘制到显示器，该附加标记仅以举例的方式选自以下中的任一者：字母数字符号、另一种符号、线、点、时间标注、当前数据中的极大值、起搏尖峰。

系统描述

现在参见图1，其为根据本发明的实施方案构造和操作的医疗手术系统20的示意图。现在参见图2，其为用于图1的系统20中的导管40的示意图。

医疗手术系统20用于确定导管40的方位，如在图1的插图25中以及在图2中更详细地所见。导管40包括轴22和用于插入到活体受检者的身体部位(例如，心脏26的腔室)中的多个可挠曲臂54(为了简单起见，仅一些被标记)。可挠曲臂54具有连接到轴22的远侧端部的相应近侧端部。

导管40包括方位传感器53，该方位传感器以相对于可挠曲臂54的近侧端部呈预定义空间关系的方式设置在轴22上。方位传感器53可包括磁传感器50和/或至少一个轴电极52。磁传感器50可包括至少一个线圈，例如但不限于双轴或三轴线圈布置，以提供位置和取向(包括横摆)的方位数据。导管40包括沿着可挠曲臂54中的每个可挠曲臂设置在不同的相应位置处的多个导管电极55(为了简单起见，仅一些被标记在图2中)。通常，导管40可用于使用电极55标测活体受检者的心脏中的电活动，或者可用于在活体受检者的身体部位中执行任何其他合适的功能。电极55被配置成在身体部位内(例如，心脏的腔室内)的相应位置处接触身体部位的组织。

医疗手术系统20可基于由磁传感器50和/或装配在轴22上的位于磁传感器50的任一侧的轴电极52(近侧电极52a和远侧电极52b)提供的信号来确定导管40的轴22的方位和取向。近侧电极52a、远侧电极52b、磁传感器50和电极55中的至少一些电极通过经由导管连接器35穿过轴22延伸的导线连接到控制台24中的各种驱动器电路。在一些实施方案中，可挠曲臂54中的每个可挠曲臂的电极55、轴电极52和磁传感器50中的至少两者经由导管连接器35连接到控制台24中的驱动电路。在一些实施方案中，可省略远侧电极52b和/或近侧电极52a。

图2所示的例证完全是为了概念清晰而选择的。轴电极52和电极55的其他配置也是可能的。附加功能可包括在方位传感器53中。为清晰起见，省略了与本发明所公开的实施方案无关的元件，诸如冲洗口。

医师30通过使用靠近导管40的近侧端部的操纵器32操纵轴22和/或从护套23的挠曲来将导管40导航到患者28的身体部位(例如，心脏26)中的目标位置。将导管40插入穿过护套23，其中可挠曲臂54聚集在一起，并且仅在导管40从护套23回缩之后，可挠曲臂54能够展开并恢复其预期的功能形状。通过将可挠曲臂54容纳在一起，护套23还用于使在其到目标位置的途径上的血管创伤最小化。

控制台24包括处理电路41(通常为通用计算机)以及用于在体表电极49中生成信号和/或接收来自该体表电极的信号的合适的前端和接口电路44，该体表电极通过穿过缆线39的导线附接到患者28的胸部和背部、或者任何其他合适的皮肤表面。

控制台24还包括磁感应子系统。将患者28放置在由包含至少一个磁场辐射器42的垫生成的磁场中，该磁场辐射器由设置在控制台24中的单元43驱动。磁场辐射器42被配置成将交变磁场发射到身体部位(例如，心脏26)所在的区域内。由磁场辐射器42生成的磁场在磁传感器50中生成方向信号。磁传感器50被配置成检测所发射的交变磁场的至少一部分，并且将方向信号作为对应的电输入提供到处理电路41。

在一些实施方案中，处理电路41使用从轴电极52、磁传感器50和电极55接收的方位信号来估计导管40在器官(诸如心腔)内的方位。在一些实施方案中，处理电路41将从电极52、55接收的方位信号与先前采集的磁位置-校准方位信号相关联，以估计导管40在心腔内的方位。可由处理电路41基于(除了其他输入以外)电极52、55与体表电极49之间的测量的阻抗、或电流分布的比例来确定轴电极52和电极55的方位坐标。控制台24驱动显示器27，该显示器示出心脏26内的导管40的远侧端部。

使用电流分布测量结果和/或外部磁场的方位感测的方法在各种医疗应用中实现，例如，在由Biosense Webster Inc.(Irvine,California)生产的系统中实现，并且详细地描述于美国专利5,391,199、6,690,963、6,484,118、6,239,724、6,618,612、6,332,089、7,756,576、7,869,865和7,848,787、PCT专利公布WO 96/05768、以及美国专利申请公布2002/0065455 A1、2003/0120150 A1和2004/0068178 A1中。

3系统应用基于有功电流定位(ACL)阻抗的位置跟踪方法。在一些实施方案中，处理电路41被配置成使用ACL方法来产生电阻抗的指示与磁场辐射器42的磁坐标系中的方位之间的映射(例如，电流-方位矩阵(CPM))。处理电路41通过在CPM中执行查找来估计轴电极52和电极55的方位。

处理电路41通常用软件进行编程以执行本文所述的功能。该软件可通过网络以电子形式被下载到计算机，例如或者其可另选地或另外地设置和/或存储在非临时性有形介质(诸如磁存储器、光存储器或电子存储器)上。

为简单和清晰起见，图1仅示出了与本发明所公开的技术有关的元件。系统20通常包括附加模块和元件，该附加模块和元件与本发明所公开的技术不直接相关，并且因此该附加模块和元件从图1和对应的描述中被有意地省略。

上文所述的导管40包括八个可挠曲臂54，其中每个臂54具有六个电极。仅以举例的方式，可使用任何合适的导管代替导管40，例如，具有不同数量的柔性臂和/或每个臂上具有不同数量的电极的导管，或具有不同探针形状的导管诸如球囊导管、篮形导管或套索导管。

医疗手术系统20还可使用任何合适的导管，例如使用导管40或不同的导管以及任何合适的消融方法来执行心脏组织的消融。控制台24可包括被配置成生成RF功率的RF信号发生器34，该RF功率由连接到控制台24的导管的一个或多个电极以及体表电极49中的一个或多个体表电极施加以消融心脏26的心肌。控制台24可包括泵(未示出)，该泵将冲洗流体进入冲洗通道泵送到执行消融的导管的远侧端部。执行消融的导管还可包括温度传感器(未示出)，该温度传感器用于测量消融期间的心肌的温度并且根据所测量的温度来调节消融功率和/或冲洗流体的泵送的冲洗速率。

现在参见图3，其为由图1的系统20制备的IEGM迹线60和IEGM呈现条62的示意图。IEGM迹线60利用从导管40(图2)的电极55中的一个电极接收的信号的线图示出了电压值相对于时间的变化。

为了生成IEGM呈现条62，以合适的时间间隔对所接收信号的电压值进行采样。采样时间处的电压值可为正值或负值。样本之间的时间间隔可为任何合适的值，例如但不限于，在1毫秒至50毫秒的范围内。然后将在相应时序值下采样的电压值转换成色值。可基于在表中查找色值导出色值，该表将电压值范围映射到色值。另选地，可利用函数来计算色值，该函数接收电压值作为输入并且输出色值。可利用已知的颜色模型诸如RGB或基于定制的颜色模型来定义色值。将IEGM呈现条62的相应形状64分配给对信号进行采样的相应时序值。然后根据从在相应时序值处采样的相应采样电压值导出的相应色值来对相应形状64着色。

例如，将插图66中所示的形状64-1至64-7分别分配给3900毫秒、3910毫秒、3920毫秒、3930毫秒、3940毫秒、3950毫秒和3960毫秒的时序值。得自信号的在3900毫秒、3910毫秒、3920毫秒、3930毫秒、3940毫秒、3950毫秒和3960毫秒采样的电压分别等于1.2、1.24、1.3、1.33、1.31、1.15和1.1。分别从电压1.2、1.24、1.3、1.33、1.31、1.15和1.1导出对应于红色、红色、深红色、深红色、深红色、橙色和橙色的色值。然后分别利用以下颜色对形状64-1至64-7着色：红色、红色、深红色、深红色、深红色、橙色和橙色。需注意，两个或更多个不同的电压可映射为相同的颜色。例如，1.2和1.24的电压均映射为红色。

形状64可选自任何合适的形状，诸如矩形或椭圆形。形状64可具有任何合适的高度，例如1mm至100mm，或甚至更高，这取决于显示器27(图1)的尺寸和同时被显示的IEGM呈现条62的数量。形状64可具有任何合适的宽度，例如，单个像素至5mm，这取决于显示器27的尺寸和显示器距医师30(图1)的距离以及样本之间的时序间隔。

尽管图3所示的IEGM呈现条62因专利附图的限制而以灰度示出，但以举例的方式，IEGM呈现条62可利用颜色显示在显示器上，其中峰利用红色(箭头68)和深红色(箭头69)进行显示，并且谷利用深蓝色(箭头70)进行显示。可采用任何合适的颜色编码以通过任何合适颜色来表示电压值。

可从IEGM呈现条62收集心脏电活动的突出特征和其他特征，诸如具有极大值和极小值的电压值、峰的间距以及电压值的变化速率。例如，电压的变化速率由条中的色带宽度指示。例如，相比于若干相邻形状64上的颜色变化，单个形状64上的颜色变化表示更快的变化速率。

在一些实施方案中，可使用另一种格式化方法(代替使用不同的颜色)来格式化形状64，例如，对于形状64的填充物使用不同的透明度水平。形状64的填充物可为实体或图案化填充物，该填充物具有根据与形状相关的电压值来调整的透明度水平。

现在参见图4，其为多个IEGM呈现条62的示意图。IEGM呈现条62分别表示从导管40(图1)的十九个电极55接收的信号。通道8、11、17和18的IEGM呈现条62相比于其他通道的IEGM呈现条62在负电压范围内显示出更多的活动。

图4还示出了图例72，该图例为医师30(图1)提供IEGM呈现条62中的各种颜色与对应电压值之间的查找表。仅以举例的方式，图例的顶部可用深红色着色，并且图例的底部可用深蓝色着色。

IEGM呈现条62以彼此邻接的方式显示在显示器上，从而允许多个IEGM呈现条62呈现在单个显示屏上。

在一些实施方案中，代替显示随时间变化的电压值，IEGM呈现条62可通过根据其他属性的值格式化形状64来显示信号的其他属性，诸如相应信号的变化速率或相应信号的分级。

在其他实施方案中，除了显示随时间变化的电压值之外，IEGM呈现条62还可通过根据其他属性的值使用一种格式化类型(例如，使用不同的透明度水平)格式化形状64或者通过根据电压值使用不同的格式化类型(例如，使用不同的着色)格式化形状64来显示信号的其他属性，诸如相应信号的变化速率或相应信号的分级。

现在参见图5，其为包括图1的系统20的操作方法中的步骤的流程图74。

导管40(图1)被配置成插入到(框76)活体受检者的心脏26(图1)的腔室中并且包括被配置成在心脏26的腔室内的相应位置处接触组织的导管电极55(图2)。

处理电路41(图1)被配置成从导管40接收信号，并且响应于该信号对该信号在相应时序值处的相应电压值进行采样(框78)。

处理电路41(图1)被任选地配置成响应于采样电压值中的相应采样电压值和时序值中的相应时序值来导出(框80)信号中的相应信号的属性的值。该属性可为例如采样电压值的变化速率、或信号中的相应信号的分级。

处理电路41(图1)被配置成响应于信号将表示由导管电极55在相应位置处感测的组织中的电活动的相应心内电描记图(IEGM)呈现条62(图3)绘制到(框82)显示器27(图1)。每个IEGM呈现条62包括与时序值中的相应时序值相关并且以该时序值中的相应时序值的时间顺序布置的相应形状64(图3)的线性阵列。相应形状64的填充物响应于在时序值中的相应时序值处采样的信号中的相应信号的采样电压值中的相应采样电压值来进行格式化。

格式化可取决于采样电压值或基于采样值中的至少一些采样值的值。例如，格式化可基于采样电压值的变化速率，或信号中的相应信号的分级。因此，IEGM呈现条62可显示采样电压值的变化速率或分级。

在一些实施方案中，处理电路41(图1)被配置成将相应IEGM呈现条62绘制到显示器27(图1)，其中相应形状64的填充物响应于在时序值中的相应时序值处采样的信号中的相应信号的采样电压值中的相应采样电压值而被至少部分地着色。在其他实施方案中，处理电路41(图1)被配置成将相应IEGM呈现条62绘制到显示器27(图1)，其中相应形状64的填充物的透明度响应于在时序值中的相应时序值处采样的信号中的相应信号的采样电压值中的相应采样电压值来进行调整。

在一些实施方案中，处理电路41(图1)被配置成将相应IEGM呈现条62绘制到显示器27(图1)，其中相应形状64的填充物响应于在时序值中的相应时序值处采样的信号中的相应信号的采样电压值中的相应采样电压值根据第一格式化来进行格式化，并且形状64中的相应形状的填充物还响应于导出值(在框80的步骤中导出)根据第二格式化来进行格式化。第一格式化和第二格式化可选自任何合适的格式化方案，例如但不限于颜色格式化或透明度格式化。在一些实施方案中，第一格式化包括颜色格式化，而第二格式化包括透明度格式化。在其他实施方案中，第一格式化包括透明度格式化，并且第二格式化包括颜色格式化。

在一些实施方案中，处理电路41(图1)被配置成将具有至少一个附加标记的相应IEGM呈现条绘制到显示器27(图1)，该附加标记选自以下中的任一者：字母数字符号(例如，图4的通道号)、另一种符号(例如，图4的图例72)、线(未示出)、点(未示出)、时间标注(图4的时序值)、当前数据中的极大值(未示出)、起搏尖峰(未示出)。

如本文所用，针对任何数值或范围的术语“约”或“大约”指示允许部件或元件的集合实现如本文所述的其预期要达到的目的的合适的尺寸公差。更具体地，“约”或“大约”可指列举值的值±20％的范围，例如“约90％”可指71％至99％的值范围。

为清晰起见，在独立实施方案的上下文中描述的本发明的各种特征部也可在单个实施方案中组合提供。相反地，为简明起见，本发明的各种特征部在单个实施方案的上下文中进行描述，也可单独地或以任何合适的子组合形式提供。

上述实施方案以举例的方式被引用，并且本发明不受上文具体示出和描述的内容的限制。相反，本发明的范围包括上述各种特征部的组合和子组合以及它们的变型和修改，本领域的技术人员在阅读上述说明时应当想到该变型和修改，并且该变型和修改并未在现有技术中公开。