[发明专利]定义与生物节律紊乱相关的旋转源的系统和方法

说明书

技术领域

本申请总体涉及生物节律紊乱。更具体地，本申请涉及一种定义与生物节律紊乱(例如心脏节律紊乱)相关的旋转源的系统和方法。

背景技术

心脏节律紊乱是常见的，它是在世界各地发病和死亡的重要原因。心脏中的电系统的故障是心脏节律紊乱的直接原因。心脏节律紊乱以多种形式存在，其中最为复杂和难以治疗的是心房颤动(AF)、室性心动过速(VT)和心室颤动(VF)。其它节律紊乱治疗起来较简单，但也可能在临床上是重要的，包括房性心动过速(AT)、室上性心动过速(SVT)、心房颤振(AFL)、室上性异位收缩/搏动(SVE)和室性期前收缩/搏动(PVC)。

以前，对心脏节律紊乱(特别是AF、VF和多种形态的VT的复杂的节律紊乱)的治疗已经很困难，因为无法识别心脏节律紊乱源在心脏中的位置。对于复杂的节律紊乱如何活动以及用于治疗这些复杂的节律紊乱的临床应用，已经有各种各样的理论。然而，没有应用被证明在治疗复杂的节律紊乱上是卓有成效的。

最近，有突破性的发现，首次识别出与复杂的心脏节律紊乱相关的源。这一技术性突破成功重构了在从引入患者心脏中的导管的电极获得的信号中的心脏激活信息(开始时间)，以识别导致世界范围内大比例的心脏节律紊乱的旋转激活模式(旋转源)。对心脏节律紊乱的治疗因此可以对准患者心脏中的旋转源，以消除心脏节律紊乱。这样的治疗可以通过例如消融来成功地实现。

虽然复杂的心脏节律紊乱的旋转源可以如上所述被识别，但是旋转源的传播程度或范围及其可能的旋转中心却没有被定义。在某些情况下，旋转源可具有一个或多个扩散部分(激活波阵面)，这些扩散部分通常看起来围绕内在的旋转中心旋转，但往往围绕患者心脏的一部分扩散开来。虽然扩散激活波阵面与复杂的节律紊乱的源相关，但是它们与旋转源的一个或多个其它激活波阵面相比在驱动心脏节律紊乱方面可能并不重要。

还没有已知的系统或方法来定义与心脏节律紊乱相关的旋转源，包括与旋转源相关的旋转路径和可能的旋转中心。

发明内容

本发明适用于各种节律紊乱，包括心脏节律紊乱以及其它生物节律紊乱，例如神经性癫痫、食管痉挛、膀胱不稳定、过敏性大肠综合征和其它生物紊乱，针对这些生物节律紊乱，必须重构生物激活信息以允许对导致生物节律紊乱的旋转源的确定、诊断和/或治疗。然而，这在复杂的心脏节律紊乱中是特别有用的，以便找到该紊乱的旋转源的核心，从而可以精确和方便地治疗旋转源。

本发明的优点是能够使用与节律紊乱的旋转源相关的重构的心脏(或生物)激活信息，使得旋转源的核心的确定可以被确定和处理。

另一优点是，本发明提供了一种系统和方法，该系统和方法可以在传感设备(例如其上具有传感器的导管)在患者体内或附近使用时快速地实现，且可以跟随对心脏组织的治疗，以改善节律紊乱以及在许多情况下治愈节律紊乱。因此，治疗会在计算节律紊乱源的核心时立即发生，因为它将提供驱动旋转源的核心在患者中的位置。

本发明的另一优点是，对旋转源的核心的精确识别可以帮助消除心脏节律紊乱，同时也有助于限制或避免对患者的可能仅稍微促成驱动心脏节律紊乱源的健康心脏组织的损坏。

如本文所使用的，重构的激活信息为心脏信号或生物信号的信号数据，心脏信号或生物信号都已被处理以识别传感器位置处的激活开始时间，该传感器位置不同于用于生物或心脏节律紊乱的一个或多个搏动的附近或相邻传感器位置。

如本文所使用的，激活开始时间是在患者的细胞或组织内激活开始的时间点，而不是激活期间的其它时间点。

如本文所使用的，激活是细胞开始其从静止(舒张)状态到活动(电)状态的操作的过程。

根据一个实施方式或方面，公开了一种定义与心脏节律紊乱相关的旋转源的方法。在与心脏节律紊乱相关的多个时间点上计算波阵面的多个中心位置。波阵面与心脏信号相关。然后确定连接多个中心位置的旋转路径。

该方法还可包括确定与旋转路径相关的可能的核心。计算与多个中心位置相关的多个相对扩散形状。在旋转路径内确定最小相对扩散形状和其它相对扩散形状的多个相交点。将相交点的有界多边形定义为可能的核心。

根据一个实施方式或方面，公开了一种定义与心脏节律紊乱相关的旋转源的系统。该系统包括计算设备和存储指令的机器可读介质，上述指令在被计算设备执行时使计算设备执行某些操作。上述操作包括在与旋转源相关的多个时间点上计算波阵面的多个中心位置。波阵面与心脏信号相关。上述操作还包括确定连接多个中心位置的旋转路径。