心脏电生理数据可视化处理方法、装置和电子设备与流程

本公开涉及图像处理与计算机视觉，尤其涉及一种心脏电生理数据可视化处理方法、装置和电子设备。

背景技术：

1、在房颤等心律失常的导管消融手术中，准确识别驱动灶（如转子或局灶激动）至关重要。现有理论认为，维持房颤的关键驱动区域通常表现为高频、短周期的电活动。因此，精准测量并直观展示各电极位点的激动周长，对于术者快速定位潜在的消融靶点具有重要的临床指导意义。三维标测系统作为心脏电生理手术中的核心设备，其主要功能是通过心腔内导管采集电生理信号，并将采集到的电生理参数以可视化方式呈现，可以作为中间数据，仅供参考判断心律失常的发生机制和消融策略的制定。

2、然而现有三维表测系统中特征点识别依赖人工，效率低且误差大。传统系统在计算周长时，往往需要医生手动逐帧标记波形的特征点。面对数百个标测点和复杂的碎裂电位，人工操作不仅耗时，且极易因视觉疲劳导致标注不一致，直接影响周长计算的准确性。在复杂心律失常的标测过程中，术者需要频繁在波形查看和三维模型观察之间切换，人工标记特征点的方式严重增加了处理数据时长，存在的安全隐患巨大。现有的主流三维标测系统仅将数据以二维颜色贴图（colormap）的形式直接覆盖在解剖模型表面，这种方式存在明显的视觉盲区，色彩过渡容易掩盖数据的微小梯度差异，且无法在保留解剖视野的同时提供精确的量化读数。

3、因此，亟需一种能够提升特征点标定效率、并通过多维度可视化方式直观展示周长参数的心脏电生理数据可视化处理方案。

技术实现思路

1、本公开提供一种心脏电生理数据可视化处理方法、装置和电子设备的多个实施例，至少一个实施例可以解决传统标测系统中特征点识别依赖人工、可视化范式单一的技术问题，实现波形修正、数据计算与多维可视化的全链路自动化联动，显著提升心律失常标测的准确性和效率。本公开的技术方案包括如下：

2、根据本公开实施例的第一方面，提供一种心，脏电生理数据可视化处理方法，包括：

3、采集多极导管的电生理波形数据和空间位置信息，构建心腔三维解剖模型；

4、在所述心腔三维解剖模型的交互界面显示所述电生理波形数据，识别所述电生理波形数据的特征点；

5、接收对所述特征点的修正指令，执行所述修正指令，基于修正后的特征点序列更新目标波形的平均周长参数，所述目标波形包括所述修正指令所关联到特征点或导联对应的电生理波形；

6、基于预先构建的联动渲染机制，响应于所述平均周长参数更新后的周长数据，在独立于所述心腔三维解剖模型的专属显示区域内，动态绘制与多极导管各电极一一映射的三维量化柱状图谱，以及，在所述心腔三维解剖模型表面实时渲染周长标测图。

7、在所述方法的一些实施例中，所述三维量化柱状图谱的几何高度及轴向色彩渐变与所述平均周长参数呈非线性函数映射关系，其中柱体高度随平均周长参数的数值增大而减小，色彩沿轴向按照预设颜色映射表呈现梯度变化。

8、在所述方法的一些实施例中，所述三维量化柱状图谱的几何高度及轴向色彩渐变与所述平均周长参数呈非线性函数映射关系，包括：所述三维量化柱状图谱中每个色柱的高度计算方式如下：

9、

10、其中，表示本次测量各导联平均周长中的最大值，表示第个导联本次测量的平均周长，为预设的固定值，可以表示三维量化柱状图谱中柱状图的最低绘制高度。

11、在所述方法的一些实施例中，所述三维量化柱状图谱的几何高度及轴向色彩渐变与所述平均周长参数呈非线性函数映射关系，其中，所述三维量化柱状图谱每个色柱颜色着色过程包括：

12、预先构建三原色颜色映射表，其中三原色映射表的大小以及遍历赋值过程中的步长基于测量的各导联平均周长中的最小值和最大值确定；

13、计算每个导联对应的柱状图在所述三原色颜色映射表中的索引，根据该索引确定每个导联对应的柱状图的着色集；

14、以所述着色集作为色住渐变色的数据源在高度方向上对应的柱状图绘制渐变色。

15、在所述方法的一些实施例中，所述识别所述电生理波形数据的特征点，包括：

16、对原始电生理波形信号进行基线估计与基线校正，消除基线漂移，其中所述基线估计采用滑动窗内信号的中位数作为真实基线；

17、使用中位数绝对差计算当前滑动窗口内的背景噪声水平数据；

18、根据所述背景噪声水平数据动态生成检测阈值，遍历校正后的信号，以差值到的超过所述检测阈值的极值点作为候选特征点；

19、在所述候选特征点预设的时间窗内，计算一阶导数，以最大负向斜率点作为的激动起始点。

20、在所述方法的一些实施例中，每一次电生理波形数据的采集测量形成一条测量记录，所述测量记录包含记录索引、波形时间线索引、波形特征点集、导管编号、周长集以及心腔三维解剖模型表面标测点集；其中，所述波形时间线索引与所述心腔三维解剖模型表面标测点集通过系统时间索引一一对应；

21、所述联动渲染机制还包括双向联动定位步骤：

22、响应于在波形界面选择特征点的操作，通过查询所述波形时间线索引确定对应的记录索引，基于确定的记录索引在心腔三维解剖模型上高亮显示对应的标测点；

23、响应于在心腔三维解剖模型上选择标测点的操作，通过查询所述心腔三维解剖模型表面标测点集确定对应的记录索引，进而跳转到对应的波形位置；

24、响应于在测量记录的中选择p测量记录的操作，通过查询所述记录索引同时跳转到对应p测量记录的波形位置并高亮显示三维标测点，p为测量记录的集合中的被选择的测量记录。

25、在所述方法的一些实施例中，在识别电生理波形数据的特征点或计算平均周长参数的过程中，接收对参与识别或参与计算的导联的选择指令；响应于所述选择指令，仅基于选中导联的波形特征点计算对应导联的平均周长参数，并将选中导联的平均周长数据同步对所述三维量化柱状图谱和所述心腔三维解剖模型周长标测图进行覆盖更新。

26、在所述方法的一些实施例中，所述联动渲染机制中，从平均周长参数更新到三维量化柱状图谱与心腔三维解剖模型周长标测图的双视图同步更新的时延上限为15ms；其中，所述三维量化柱状图谱采用实时更新机制，所述心腔三维解剖模型周长标测图采用合并绘制机制，所述合并绘制机制指将预设时间窗口内的多批次绘制请求合并为一次渲染动作，并且仅对位于可视区域内的标测点进行颜色映射和表面渲染，对可视区域外的标测点数据进行缓存而不执行实时渲染。

27、根据本公开实施例的第二方面，提供一种心脏电生理数据可视化处理装置，包括：

28、数据采集模块，用于采集多极导管的电生理波形数据和空间位置信息，构建心腔三维解剖模型；

29、特征点识别模块，用在所述心腔三维解剖模型的交互界面显示所述电生理波形数据，识别所述电生理波形数据的特征点；

30、周长更新模块，用于接收对所述特征点的修正指令，执行所述修正指令，基于修正后的特征点序列更新目标波形的平均周长参数，所述目标波形包括所述修正指令所关联到特征点或导联对应的电生理波形；

31、联动渲染模块，用于基于预先构建的联动渲染机制，响应于所述平均周长参数更新后的周长数据，在独立于所述心腔三维解剖模型的专属显示区域内，动态绘制与多极导管各电极一一映射的三维量化柱状图谱，以及，在所述心腔三维解剖模型表面实时渲染周长标测图。

32、根据本公开实施例的第三方面，还提供一种电子设备，包括：

33、至少一个处理器；

34、用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

35、其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现本公开任一实施例所述的心脏电生理数据可视化处理方法；

36、根据本公开实施例的第四方面，还提供图像处理的终端设备，包括：

37、至少一个处理器；

38、用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

39、其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现本公开任一实施例所述的心脏电生理数据可视化处理方法。

40、根据本公开实施例的第五方面，还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本公开任一实施例所述的心脏电生理数据可视化处理方法。

41、本公开提供的实施例的心脏电生理数据可视化处理方法，通过自动识别与人机交互修正相结合的特征点标定方式，有效解决了传统纯人工标记效率低下、一致性差的技术问题。通过本公开实施例可以自动快速完成初始的特征点定位，大幅减少人工操作的工作量。本实施例的人机交互修正机制则确保了关键特征点的准确性，避免了纯自动识别在复杂波形情况下可能出现的误判。两者的结合既提升了效率，又保证了精度，实现了效率与准确性的平衡。并且本实施例中引入的“目标波形”，可以仅对修正指令所关联的特征点或导联对应的波形进行重新计算，而非全量重新计算。明确了修正操作的影响范围。这种设计大幅提升了计算效率，确保了交互操作的实时响应，为后续的联动渲染提供了性能基础。

42、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。