[发明专利]用于节律紊乱分析的信号段的选择

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年9月12日递交的美国专利申请No.61/877,093和2014年9月11日 递交的美国专利申请No.14/483,914的优先权，这两个美国专利申请的全部内容通过引用 并入本文中。

技术领域

本申请总体涉及生物节律紊乱。更具体地，本申请旨在选择用于分析生物节律紊 乱(例如，心脏节律紊乱)的信号段的系统和方法。

背景技术

生物节律紊乱，诸如心脏(心脏附近的)节律紊乱，是常见的且代表在世界各地发 病和死亡的重要原因。心脏中的电系统的功能失调代表心脏节律紊乱的直接原因。心脏节 律紊乱以许多形式存在，其中最复杂的且难于治疗的形式是心房颤动(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为简单，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(尤其是AF、VF和多形性VT的复合型节律紊乱)的治疗已经 很困难，这是因为不能够识别心脏节律紊乱的源在心脏中的位置。对于复合型节律紊乱如 何起作用和用于治疗这些复合型节律紊乱的临床应用，已经有各种各样的理论。然而，没有 任何应用被证实在治疗复合型节律紊乱上是卓有成效的。

近来，有了突破性发现，即首次识别出与复合型心脏节律紊乱相关的源。该技术突 破成功地分析且重构在从导入到患者心脏内的导管的电极获得的信号中的心脏激活信息 (激活起始时间)以识别导致和维持世界范围内大比例的心脏节律紊乱的旋转激活方式(旋 转源，例如转子)以及病灶源。因此，对心脏节律紊乱的治疗可对准患者的心脏中的旋转源 和/或病灶源，以消除心脏节律紊乱。例如，这种治疗可通过消融而成功地实现。

如上所述，心脏信号通常从导入到患者的心脏内的导管的电极获得(例如，感测、 获取或记录)。当从患者获得信号时，许多噪声源经常嵌入或叠加在这些信号中。这些源可 包括来自患者心脏的另一部分、患者的其它解剖结构的电活动；来自电极运动和/或患者运 动(例如，呼吸)的运动伪影；源自彼此接触的电极的机械串扰；电子放大器的饱和；来自外 部系统的射频(RF)能量；以及其它噪声源。另外，电极可与患者的心脏具有各种不同层次的 接触(或非接触)，这可减小信号的振幅，并且在最糟糕的情况下，甚至可导致信号中不存在 电活动。

重构心脏激活信息(激活起始时间)需要分析可以是计算密集型且时间密集型的 信号。由于分析信号的完整性的这些计算约束或其它计算约束，这种方式可能不是有利的。 而且，这些信号的某些部分(在一些情况下，扩展部分)可受到噪声影响。在这样的环境下， 有利的是避免信号的分析复杂且受到叠加在信号中的噪声限制的部分。

对这些信号的整体的分析可负面地影响在识别心脏节律紊乱的源方面的时间和 精确度、以及在对准心脏节律紊乱的源以备治疗和消除方面的精确度。

因此，期望的是识别这些信号的包括带有少量噪声的周期性心脏信息的部分(例 如，信号段)以备进一步分析，这可改善在识别心脏节律紊乱的源方面的时间和精确度以及 在对准心脏节律紊乱的源以备治疗和消除方面的时间和精确度。

发明内容

本申请适于在从患者获得的多个信号中选择包括最小噪声和稳定的、定义明确的 生物活动的一组信号段，用于检测和治疗患者内节律紊乱的病因或源。信号段选择适合于 各种节律紊乱，包括心脏节律紊乱、以及其它生物节律紊乱，诸如神经性癫痫发作、食管痉 挛、膀胱不稳定、肠易激综合征和其它生物紊乱，对此，可从多个信号中选择信号段以允许 确定、诊断和/或治疗紊乱的病因或源。然而，在引起复合型激活方式的复合型节律紊乱中 是特别有用的、尤其在心脏的复合型节律紊乱中是有用的，用以改善对紊乱的病因或源的 检测，使得它们可被适宜地治疗。