[发明专利]用于重建心脏激动信息的系统和方法

说明书

联邦拨款

本申请中描述的一些研究是由来自美国国家卫生研究院（National Institutes of Health）的拨款号R01HL83359、HL83359-S1以及HL103800提供资金。美国政府因此可以拥有本发明中的某些权利。

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年5月2日提交的美国临时专利申请号61/481,607和2011年8月24日提交的美国专利申请号13/217,123的优先权和权益，这两个专利都通过引用以其全文结合在此。

发明背景

领域

本申请总体上涉及心脏节律紊乱。更确切地说，本申请是针对一种用于重建与心节律紊乱相关的心脏激动信息（激动起始）的系统和方法。

相关技术的简要讨论

心脏（心）节律紊乱很常见，并且代表了全世界发病和死亡的重要病因。心脏中电系统的故障代表了心脏节律紊乱的近因。心脏节律紊乱以许多形式存在，它们当中最复杂并难以治疗的是心房颤动（AF）、室性心动过速（VT）和心室颤动（VF）。其他节律紊乱治疗起来更简单，但也可能是临床上显著的，包括房性心动过速（AT）、室上性心动过速（SVT）、心房扑动（AFL）、室上性异位综合症/搏动（SVE）以及室性早搏综合症/搏动（PVC）。尽管在正常条件下，窦房结使心脏保持窦性节律，但在某些条件下，正常窦房结的快速激动可以造成不当的窦性心动过速或窦房结折返，这两种情况也都代表心脏节律紊乱。

心脏节律紊乱，尤其是AF、VF以及多形性VT的复杂节律紊乱的治疗可能极其困难。用于复杂节律紊乱的药物疗法不是最佳的，并且功效较差并且副作用显著。消融已通过以下方式越来越多地在心脏节律紊乱方面得到使用：穿过血管或直接在手术时将一个传感器/探针操纵到心脏，并且向隐匿心脏节律紊乱的一个病因的心脏的一个位置递送能量以减轻并且在一些情况下消除心脏节律紊乱。然而，在复杂节律紊乱中，消融通常很困难并且无效，因为鉴别和定位心脏节律紊乱的一个病因的工具较差并且妨碍向心脏的正确区域递送能量以消除紊乱的尝试。

已知用于治疗简单心脏节律紊乱的某些系统和方法。在一种简单心脏节律紊乱（例如房性心动过速）中，搏动与搏动间一致的激动起始模式总体上可以追溯到一个最早位置，该位置可以被消融以减轻并且在一些情况下消除紊乱。即使在简单心脏节律紊乱中，一种心脏节律紊乱的病因的此类消融也是有挑战性的，并且有经验的从业人员通常需要数个小时来消融具有一致的搏动到搏动激动模式的简单节律紊乱，如房性心动过速。

尚无在鉴别针对复杂节律紊乱（如AF、VF或多形性VT）的病因方面取得成功的已知系统和方法。在一种复杂节律紊乱中，无法鉴别激动起始的一个最早位置，因为激动起始模式在搏动与搏动之间变化，并且是“连续的”，使得无可鉴别的最早点（或开始）或最晚点（或末尾）。

诊断和治疗心脏节律紊乱通常涉及穿过一名患者的血管将具有多个传感器/探针的一个导管引入心脏中。这些传感器检测心脏中传感器位置处的心脏电活动。该电活动总体上被处理成代表在这些传感器位置处心脏的激动的电描记图信号。

在一种简单心脏节律紊乱中，每个传感器位置处的信号总体上在搏动与搏动之间于时序方面并且通常在其偏转的形状和次数方面一致，使得能够在每个传感器位置处鉴别激动起始。然而，在一种复杂节律紊乱中，搏动与搏动之间的每个传感器位置处的信号可以在不同形状的一个、数个以及多个偏转之间转变。举例来说，当AF中针对一个传感器位置的一个信号包括5个、7个、11个或更多个偏转时，即使并非不可能，但也很难相对于仍能被心脏中的该传感器感测的另一个远离的位置（即，远场激动）或仅仅是来自患者心脏的另一个部分、其他解剖学结构、该传感器相对于心脏或外部电子系统的移动或运动的噪音，鉴别该信号中的哪些偏转是在心脏中的该传感器位置处或附近（即，局部激动）。

尚无已知系统和方法能够在与心脏节律紊乱相关、尤其是复杂节律紊乱中的形状不同的信号中重建心脏激动信息（起始），从而促进心脏节律紊乱的一个病因的鉴别和其消除。

概述