使用多电极导管消融之前、期间和之后突出显示信号的GUI的制作方法

使用多电极导管消融之前、期间和之后突出显示信号的gui
技术领域
1.本发明整体涉及实时呈现来自医疗探头的数据，并且具体地涉及使用图形用户界面(gui)实时呈现来自多电极电生理(ep)感测和消融导管的信号。


背景技术：

2.先前在专利文献中提出了呈现与侵入式探针的特定电极相关的数据。例如，美国专利申请公布2015/0320478描述了使用冷却电极对体内组织进行高频消融。消融系统包括计算机图形控制系统，该计算机图形控制系统适于在实时图形显示器上显示与消融过程相关的测量参数，并且在消融过程期间可视地监测消融信号输出的参数的变化。在一个示例中，同时显示多个返回电极的一个或多个测量参数，以可视地解释其变化与值的关系。所显示的一个或多个参数可从与消融过程相关的测量电压、电流、功率、阻抗、电极温度和组织温度的列表中获取。图形显示器为临床医生提供了对消融过程的动态和稳定性的即时和直观的感受，以确保安全和控制。
3.又如，美国专利申请公布2017/0065339描述了用于选择性且快速地施加dc电压以驱动不可逆电穿孔的导管系统和方法。在一些实施方案中，一种设备包括医疗装置，该医疗装置包括一系列电极。该设备的选择模块被配置成将至少一个电极识别为阳极并且将至少一个电极识别为阴极。在一个实施方案中，当装置正在施加脉冲时，触发按钮按特定颜色的脉冲传输序列闪烁。每个传输脉冲的波形显示在触摸屏界面上。还可在界面上示出序列中涉及的电极之间的阻抗前和阻抗后的图形表示。
4.美国专利申请公布2016/0278660描述了用于识别治疗部位的方法和装置。这些方法可包括：使多个电极与患者内壁上或邻近患者内壁的多个位置接合。这些方法还可包括：通过多个电极的第一对电极生成起搏刺激并且测量所得的电活动。这些方法还可包括：基于所得的电活动识别待治疗的至少一个部位。在一些示例中，供进一步使用的电极可通过操作者查看界面上显示的电活动的表示来确定。


技术实现要素：

5.下文所述的本发明的实施方案提供一种包括显示器和处理器的系统。该处理器被配置成：(a)接收由多电极导管的多个电极在患者的心脏中感测到的多个信号，(b)确定电极中的哪些电极在消融规程中将是活性的，以及(c)使用图形用户界面(gui)通过以下方式在显示器上向用户呈现多个信号：(i)通过第一图形特征可视化来自确定为活性的电极的信号，以及(ii)通过与第一图形特征不同的第二图形特征可视化来自确定为非活性的电极的信号。
6.在一些实施方案中，该处理器被配置成使用第一图形特征通过用第一线样式绘制信号，以及使用第二图形特征通过用与第一线样式不同的第二线样式绘制信号，来可视化所述信号。在其它实施方案中，处理器被配置成通过部分消隐来自确定为非活性的电极的信号来可视化所述信号。
7.在一个实施方案中，处理器进一步被配置成基于确定电极与组织的物理接触水平来自动更新来自电极的信号的可视化。
8.在另一个实施方案中，处理器进一步被配置成使用gui向用户指示电极中的哪些电极被确定为活性的。
9.在一些实施方案中，处理器被配置成在导管的图示上指示电极中的哪些电极被确定为活性的。
10.在一些实施方案中，其中信号是电描记图。
11.根据本发明的另一个实施方案，另外提供了一种方法，该方法包括：接收由多电极导管中的多个电极在患者的心脏中感测到的多个信号。确定电极中的哪些电极在消融规程中将是活性的。使用图形用户界面(gui)通过以下方式在显示器上向用户呈现多个信号：(i)通过第一图形特征可视化来自确定为活性的电极的信号，以及(ii)通过与第一图形特征不同的第二图形特征可视化来自确定为非活性的电极的信号。
12.根据本发明的另一个实施方案，进一步提供了一种计算机软件产品，该产品包括其中存储有程序指令的有形非临时性计算机可读介质，该指令在由处理器执行时，致使处理器(a)接收由多电极导管的多个电极在患者的心脏中感测到的多个信号，(b)确定电极中的哪些电极在消融规程中将是活性的，以及(c)使用图形用户界面(gui)通过以下方式在显示器上向用户呈现多个信号：(i)通过第一图形特征可视化来自确定为活性的电极的信号，以及(ii)通过与第一图形特征不同的第二图形特征可视化来自确定为非活性的电极的信号。
附图说明
13.结合附图，通过以下对本发明的实施方案的详细描述，将更全面地理解本发明，其中：
14.图1是根据本发明的示例性实施方案的基于多电极导管的定位跟踪和消融系统的示意性图解，该系统包括gui，该gui被配置成消隐未被选择用于消融的电极的信号；
15.图2a和图2b是根据本发明的一些实施方案的图1的gui在两个所选择电极配置中的示意性图解；并且
16.图3是根据本发明的示例性实施方案的示意性地示出用于使用图2的gui的方法的流程图。
具体实施方式
17.概述
18.多电极导管可用于各种临床应用，诸如腔室壁的电解剖标测和消融。消融诸如不可逆电穿孔(ire)通常具有非常短的持续时间，并且在许多情况下并非多电极导管的所有电极都被激活。由于多电极导管可包括数十个或更多个电极，并且由于每个电极与要监测的相应信号相关联，因此操作者难以看到应当观察哪些信号(例如，由电极采集的电描记图的集合的哪个子集)以用于消融。
19.例如，医师可接收针对每个电极的关于与心脏组织的充分或不充分物理接触的可视指示，该些可视指示指示电极是否应被操作以用于消融。又如，在肺静脉隔离的情况下，
医师可接收对电极中的一些电极的指示，如果这些电极被操作用于消融，可对附近的敏感组织造成附带损伤，则使得监测来自这些电极的信号成为不必要的开销。鉴于涉及潜在危险的上述复杂场景，医师可受益于可视输入，该可视输入识别被选择用于消融的电极，并且突出显示他们感测到的信号(例如，来自所接触组织的电生理(ep)信号)。
20.下文所描述的本发明的实施方案为操作者(例如，医师)提供图形用户界面(gui)，该图形用户界面根据所确定的电极状态选择性地可视化由多电极导管的多个电极感测的多个信号。
21.在一个实施方案中，gui通过第一图形特征可视化来自确定为活性的(例如，适用于消融)电极的信号。gui通过与第一图形特征不同的第二图形特征可视化来自确定为非活性的电极(例如，浸入血液中，并因此不适用于消融)的信号。例如，gui突出显示通过被选择用于消融而确定为活性的电极/通道的信号，并且部分地消隐通过不被选择用于消融而确定为非活性的电极的信号。突出显示和消隐两者可在消融之前、期间和之后获得。
22.在一些实施方案中，所公开的gui例示能够膨胀的框架(例如，球囊)，该能够膨胀的框架包括多个电极的图示并且它们以数字顺序(例如#1、#2，......，#n-1、#n)列出。gui进一步提供信号选择模式，在该信号选择模式中，点击任何给定信号或标记一组信号(使用鼠标或触摸显示器或其它合适的输入装置)，消隐未选择用于消融的电极的信号。
23.通常，处理器被编程在包含特定算法的软件中，该特定算法使得处理器能够执行上述处理器相关步骤和功能中的每一个。
24.通过提供所公开的gui，增加了医师对所选择的消融配置的意识，并且从而提供了更安全的多电极消融治疗。
25.系统描述
26.图1是根据本发明的实施方案的基于多电极导管的定位跟踪和消融系统20的示意性图解，该系统包括gui 46，该gui被配置成消隐未被选择用于消融的电极53的信号。
27.如所见，系统20包括装配在导管的轴22的远侧端部处的多电极套索导管40，其中套索导管40包括多个电极53(参见插图25和插图48)。在本文所描述的实施方案中，医师30使用电极53来执行以下规程中的至少一个：(i)心腔(诸如心脏26的左心房45)的电解剖标测，和(ii)患者28的肺静脉61的口60的组织的ire消融。
28.医师30通过使用靠近导管的近侧端部的操纵器32操纵轴22来使轴22穿过护套23插入到患者28的心脏26中，并且将轴22的远侧端部推进至心脏26中的目标位置，以及/或者使轴的远侧端部相对于护套23偏转。
29.在该规程期间，跟踪系统用于跟踪电极53的相应位置，使得诊断信号中的每个诊断信号可与采集该诊断信号的位置相关联。合适的跟踪系统为例如美国专利8456182中描述的由biosense-webster(irvine，california)制造的先进导管定位(acl)系统，该专利的公开内容以引用方式并入本文。在acl系统中，处理器基于在电极中的每个电极与耦接到患者28的皮肤的多个表面电极之间测量的阻抗来估计电极53的相应位置。
30.一旦轴22的远侧端部已到达目标位置(例如，左心房45)，医师30就回缩护套23，并且导管40自扩张成其预成形的弧形形状。医师30进一步操纵轴22以使电极53与口60组织接触。
31.在标测规程期间，电极53从组织采集并且/或者向组织注入信号。控制台24中的处
理器38经由电接口35接收这些信号，并且使用在这些信号中所包含的信息来构造电解剖标测图31和ecg迹线50。在该规程期间和/或之后，处理器38在显示器26上显示电解剖标测图31和ecg迹线50。通常，处理器38将电解剖标测图31和ecg迹线50存储在存储器41中。
32.如插图48中进一步所见，套索导管40的电极53中的一些电极与口60组织接触，而其它(即，在血池中的)电极不与口60接触。在gui 46中，接触的电极53被突出显示，并且医师30可消隐不接触的电极53的ecg信号，如图2所示。
33.处理器38呈现gui 46，医师30可例如从触摸显示器26操作该gui以查看导管40和电极53的图示，并且使用gui 46工具启用或禁用一个或多个电极53作为消融电极。
34.图1所示的示例性图示完全是为了概念清晰而选择的。可使用其它多电极导管，诸如球囊导管、多臂导管和篮状导管。
35.处理器38通常包括通用计算机，该通用计算机具有经编程以执行本文所描述功能的软件。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。具体地，处理器38运行如本文所公开的包括在图3中的专用算法，该专用算法使得处理器38能够执行所公开的步骤，如下文进一步所描述。
36.使用多电极导管消融之前、期间和之后突出显示信号的gui
37.图2a和图2b是根据本发明的一些实施方案的图1的两个选择电极53配置中的gui 46的示意性图解。在该附图中的每一个附图中，gui 46例示具有电极53的套索导管40，该电极包括以数字序列#1、#2，......，#9、#10列出的电极。在图2a中，选择用于消融的电极是电极#7、#8、#9、#10的组255，而在图2b中，活性(例如，选择用于消融的)电极是电极#1、#2、#3的组257和电极#7、#8、#9、#10的组255。
38.如所见，根据所选择的电极，突出显示电描记图信号55和57，并且部分地消隐电描记图信号56。
39.图2a和图2b给出了示例性可视化。在此示例中，被选择用于消融的电极被示出为填充区域电极，并且未被选择用于消融的电极被示出为空白区域电极。然而，另选地，可使用具有任何其它合适的不同图形特征的任何其它gui来区分所确定的用于消融的活性电极和此类所确定的非活性电极。
40.在示例性实施方案中，活性电极的信号可用第一线样式(例如，粗实线)绘制，而非活性电极的信号可用与第一线样式不同的第二线样式(例如，细虚线)绘制。又如，来自活性电极的信号可用与用于非活性电极的信号的颜色不同的颜色呈现。
41.此外，虽然在图2a和图2b所示的实施方案中，导管被示出为具有电极，但是在其它实施方案中仅示出信号，该些信号具有独特的可视化以指示活性电极和非活性电极。
42.此外，可使用任何其它图形方式(例如，不同形状的浮雕图标)来实现独特的可视化。
43.图3是根据本发明的实施方案的示意性地例示用于使用图2的gui 46的方法的流程图。根据所呈现的实施方案，该算法执行以下过程，该过程始于：在球囊导管导航步骤80处，医师30使用，例如，电极53作为acl感测电极，将多电极导管40导航至患者的管腔内的目标位置，诸如在口60处。
44.接下来，在导管定位步骤82处，医师30将导管40定位在口60处。接下来，在信号采
集步骤84处，医师30使用电极53采集指示每个电极与心壁组织的物理接触水平的多个信号，诸如ep信号和相应的信号(例如，阻抗)。来自与组织接触的电极的ep信号具有临床相关性，而在血池中采集的ep信号通常不相关。
45.接下来，在消融的准备步骤86中，处理器38根据多个信号确定哪些电极53是活性的以用于消融。
46.随后，在信号消隐步骤88处，处理器38更新gui 46以部分地消隐来自被确定为对于消融是非活性的电极的ep信号。
47.需注意，例如，在步骤86中，处理器可使用接触力感测和/或阻抗感测来指示电极53中的一个或多个电极不与组织足够牢固地接触(意味着它们至少部分地浸入血液中)。关于电极的信息帮助医师30选择电极，然而医师将不一定选择被确定为活性的以用于消融的所有电极。
48.图3中所示的示例性流程图完全是为了概念清晰而选择的。在另选的实施方案中，可发生另外的步骤，诸如使不与组织接触的电极/信号闪烁。
49.尽管本文所描述的实施方案主要涉及肺静脉隔离，但是本文所述的方法和系统也可以用于需要选择电极的其它应用，诸如例如，肾神经切除，并且通常用于消融其它器官，其中需要突出显示电极阻抗或电极温度。
50.因此应当理解，上面描述的实施方案以举例的方式被引用，并且本发明不限于上文特定示出和描述的内容。相反，本发明的范围包括上文描述的各种特征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描述时将会想到该变型和修改，并且该变型和修改并未在现有技术中公开。以引用方式并入本专利申请的文献被视为本技术的整体部分，不同的是如果这些并入的文献中限定的任何术语与本说明书中明确或隐含地给出的定义相冲突，则应仅考虑本说明书中的定义。