阻滞线检测的制作方法

本申请要求2014年8月12日提交的美国临时申请62/036,270的权益，该临时申请以引用方式并入本文。
背景技术：
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技术领域：
本发明涉及通过分析电磁信号对医疗状况进行评估。更具体地，本发明涉及在检测和测量心电图循环的某些方面的改进。相关领域的说明表1中给出了本文使用的某些首字母缩略词和缩写的含义。表1-首字母缩略词和缩写3D3维LV左心室LBBB左束支传导阻滞ECG心电图MRI磁共振成像LAT局部激活时间IC-ECG心脏内ECGWOI感兴趣窗口FF远场NF近场IC-EGM心脏内电描记图EGM电描记图内部器官的三维(3D)图像可用于许多基于导管的诊断和治疗应用中，并且实时成像被广泛用于外科手术过程中。现在，常常使用包括用于标测心脏电活动的电生理传感器的心脏导管来执行心脏内电势的标测。通常，根据心脏内的位置感测并记录心内膜中的 时变电势，然后将其用于标测局部电描记图或局部激活时间。由于通过心肌传导电脉冲所需的时间，心内膜中各点的激活时间不同。该电传导在心脏中任何点处的方向常规地由激活矢量(在本文中也被称为传导速度矢量)表示，该激活矢量垂直于等电激活波前，这两者均可衍生自激活时间的标示图。激活波前通过心内膜中任意点的传播速率可表示为传导速度矢量。可通过观察现象，诸如多个激活波前、激活矢量的反常集聚、或速度矢量的变化或矢量与正常值的偏差来识别心脏的激活信号的传导中的局部缺陷。此类缺陷的示例包括内曲区域，该内曲区域可与称为复杂碎裂电图的信号图案相关联。一旦通过此类标测进行定位了缺陷，就可对其进行消融(如果其功能异常)或以其他方式进行处理，以便尽可能恢复心脏的正常功能。文献CharacterizationofLeftVentricularActivationinPatientsWithHeartFailureandLeftBundle-BranchBlock，Auricchioetal.，Circulation.2004；109：1133-1139描述了具有心力衰竭和LBBBQRS形态的患者中的LV激活序列，其中在固有节律和异步起搏期间同时应用了3D接触式和非接触式标测。由于位于前面、侧向或下方的阻滞线，“U形”激活波前存在于大多数患者中。阻滞线的功能行为通过在异步心室起搏期间在不同部位和循坏长度下的位置变化来展示。技术实现要素：标测激活波前和传导场有助于医师识别并诊断异常情况，诸如由于心脏组织中受损的电传播的区域造成的室性和房性心动过速以及心室和心房纤颤。例如，名称为“MethodforMappingVentricular/AtrialPrematureBeatsDuringSinusRhythm”的共同转让、共同未决的专利申请14/024,859公开了当不定地存在心律失常时使用探头的标测电极来使局部激活时间与心脏中的感兴趣区域相关联，该专利申请以引用方式并入本文。根据本发明的实施例提供了一种方法，该方法通过以下方式进行：将多电极探头插入活体受检者的心脏中；记录来自心脏中的相应位置处的电极的电描记图；在时间窗口内确定电描记图中的斜率和注释；建立电描记图的斜率和注释之间的关系；以及根据该关系确定心脏中的传导阻滞线。该方法的另一方面包括生成传导阻滞线的电解剖标示图。在该方法的又一方面，确定斜率和注释包括：确定电描记图中的双极性窗口；对双极性窗口内的局部激活时间进行注释；根据一组电极的读数确定该组电极的区域中是否存在阻滞点；响应于该阻滞点来重新定位局部激活时间；以及确定包括相应局部激活时间的修改的窗口。根据该方法的另一方面，建立斜率和注释之间的关系包括：识别电描记图中的一次斜率和二次斜率；确定电极是否与心脏接触；以及确定一次斜率和二次斜率是否彼此联接。该方法的又一方面包括：响应于确定一次斜率和二次斜率是否彼此联接以及确定电极是否与心脏接触来识别传播波。该方法的另一方面包括：根据电描记图计算电极处的传导速度矢量；确定第一电极处的激活与第二电极处的激活分离；以及响应于该确定来断定第一电极和第二电极之间存在传导阻滞。该方法的又一方面包括：在相应时间将电描记图分段成帧，其中帧是网格电极读数中各个读数至值矩阵的相应分配。帧可包括未被分配给电极读数的空缺位置。该方法的一方面包括将以波间阻滞标识的电极读数再分配到空缺位置。该方法的另一方面包括根据帧生成心脏的电解剖标示图。根据本发明的实施例还提供了一种设备，该设备包括适于插入活体受检者的心脏中的多电极探头和处理器，该处理器被配置成用于接收来自电极的电信号并且被配置用于记录来自心脏中的相应位置处的电极的电描记图，在时间窗口内确定电描记图中的斜率和注释，根据不同的电描记图建立斜率和注释之间的关系，以及根据该关系确定心脏中的传导阻滞线。该设备可包括显示器，其中该处理器进一步被配置用于在显示器上生成传导阻滞线的电解剖标示图。附图说明为了更好地理解本发明，以举例的方式提供本发明的详细说明，应结合以下附图来阅读详细说明，附图中相同的元件用相同的附图标号来表示，并且其中：图1是根据本发明的实施例的用于评估活体受检者的心脏中的电活动的系统的立体说明图；图2是根据本发明的实施例的评估心房纤颤激活的方法的框图；图3示出根据本发明的实施例的示出波标测和阻滞线检测的数据流程图；图4是根据本发明的实施例的示出在心房纤颤期间的阻滞线标测的示例性图；图5是根据本发明的实施例的示出LAT-斜率关系的确定的示意性流程图；图6是根据本发明的实施例的示出LAT-斜率关系的确定的另外方面的示意性流程图；图7是根据本发明的实施例的LAT斜率关系检测的方法的流程图；图8是根据本发明的实施例的LAT斜率关系检测的方法的详细流程图；图9以图形方式示出根据本发明的实施例的图8中所识别的二次斜率的类别与波传播构型之间的关系；图10是根据本发明的实施例的示出由电极检测到的联接的一次斜率和二次斜率之间的详细关系的图；图11是根据本发明的实施例的示出由电极检测到的联接的一次斜率和二次斜率之间的详细关系的图；图12是根据本发明的实施例的示出由电极检测到的联接的一次斜率和二次斜率之间的详细关系的图；图13是根据本发明的实施例的示出由电极检测到的联接的一次斜率和二次斜率之间的详细关系的图；图14是根据本发明的实施例的示出由电极检测到的联接的一次斜率和二次斜率之间的详细关系的图；图15是根据本发明的实施例的示出由电极检测到的联接的一次斜率和二次斜率之间的详细关系的图；图16是根据本发明的实施例的示出由电极检测到的联接的一次斜率和二次斜率之间的详细关系的图；图17是根据本发明的实施例的示出传导速度矢量的确定的数据流程图；图18是根据本发明的实施例的示出传导速度矢量的心脏的功能电解剖标示图；图19是根据本发明的实施例进行处理的九个电极的正方形栅格；图20是根据本发明的实施例的来自限定图19的栅格中的三角形的电极的代表性的一系列三个电描记图；图21是本发明的实施例的示出传导速度矢量的九个电极的正方形栅格；图22是根据本发明的实施例的示出来自3×3栅格中心处的电极和该栅格中的相邻电极的注释结果的示例；图23是根据本发明的实施例的解释区域生长过程的图；图24是根据本发明的实施例的示出帧分段的流程图；图25是由本发明的实施例产生的示例性帧分段标示图；图26是示出由本发明的实施例产生的示例性帧分段矩阵和电解剖标示图的复合图；图27示出根据本发明的实施例进行处理的8×8电极阻滞/线矩阵；图28是根据本发明的实施例的示出图27中所示矩阵的迭代处理的流程图；图29示出根据本发明的实施例的已经受模板匹配的阻滞线矩阵；图30是根据本发明的实施例的示出对电极阻滞线矩阵中的传播的分析的复合图；图31是根据本发明的实施例的取自阻滞线矩阵的一系列电描记图的复合图；图32是根据本发明的实施例进行分析的图31的电描记图的放大型式；图33是根据本发明的实施例的示出与矩阵片段的模板匹配的复合图；图34是根据本发明的实施例的示出对阻滞/线电极栅格的时间分析的图；图35是根据本发明的实施例的在时间分析后的电极栅格的一组图；图36是根据本发明的实施例的示出由模拟器产生的波激活构型的一系列图；图37是根据本发明的实施例的由模拟器从波前推导出的一系列传导速度矢量；图38是根据本发明的实施例的示出模拟平面传导速度矢量和波前激活图的复合图；图39是根据本发明的实施例的示出叠加在电极栅格上的图38的传导速度矢量和激活图的复合图；图40是根据本发明的实施例的复合图，该图包括示出添加到图38的传导速度矢量的LAT抖动的曲线图；图41是根据本发明的实施例的示出模拟平面分离波图案的复合图；图42是根据本发明的实施例的示出图41的平面分离波图案的激活图的复合图；图43是根据本发明的实施例的示出模拟平面融合波图案的复合图；并且图44是根据本发明实施例的示出模拟平面反转(U形转弯)图案的复合图。具体实施方式为了全面理解本发明的各种原理，在以下说明中阐述了许多具体细节。然而，对于本领域的技术人员将显而易见的是，并非所有这些细节都是实施本发明所必需的。在这种情况下，为了不使主要概念不必要地变得模糊，未详细示出熟知的电路、控制逻辑以及用于常规算法和进程的计算机程序指令细节。定义“注释”或“注释点”是指被认为表示感兴趣事件的在电描记图上的点或候选点。在本公开中，该事件通常是由电极感测的电波的传播的开始(局部激活时间)。电描记图中的“活动”在本文中用于表示电描记图信号中的不同突发性区域或波动变化。此类区域可被识别为在基线信号的区域之间是突出的。在本公开中，“活动”更多地是指穿过心脏的一个或多个电传播波在电描记图上的表现。“波”是指心脏的标测区域内的连续电传播。“阻滞的线”是指对心脏中的电传播的阻碍或阻滞。此类线可界定波。波本身可包含称为“波内阻滞”的阻滞线。电描记图的“一次斜率”是与在电极下通过的激活波的局部激活时间相关的斜率。“二次斜率”是与未在电极下通过、即来自远端激活波诸如远场活动的波相关的斜率。当一个斜率和另一个斜率在限定的时间窗口内一致发生时，该斜率被“联接”到另一个斜率。“小波”是固定功能通过扩张而实现的伸展。小波变换通过使用对母小波的各种扩张拷贝来确定随时间变化的信号的频率含量。“阻滞点”是具有小于使用者限定的值(通常为0.2m/s)的传导速度的点。除此之外或另选地，阻滞点是位于两个电极之间的点，其中离开第一电极的激活波到达第二电极处，结果发现第二电极先前已在使用者限定的时间间隔例如100ms内激活，该时间间隔就在到达之前并且在第二电极的不应期开始之后。例如，考虑在t＝T0时通过带有速度CV的波测量下层组织的激活的电极。另外假定第二电极处于距离D处。第二电极下的组织被激活，从而在T＝T1时开始不应期R。现在可确定，电流波将使第二电极下的组织激活的时间是D/CV。如果(T+D/CV)＜(T1+R)，那么该组织仍然处于其不应期，并且因此阻滞激活。“阻滞的线”或“阻滞线”是阻滞点的集合。“迂回点”是指波的方向变化例如U形转弯的点。“帧”是网格电极读数中各个读数至值矩阵的分配。为方便起见，传导阻滞线和传导阻滞点在本文常常被称为“阻滞线”、“阻滞的线”或“阻滞点”。系统概述现在转到附图，首先参见图1，该图为用于在活体受检者心脏12上评估电活动并且执行消融手术的系统10的立体说明图，系统10是根据本发明的公开实施例构造和操作的。该系统包括导管14，由操作者16将导管14经由皮肤穿过患者的血管系统插入心脏12的心室或血管结构中。操作者16，通常为医师，使导管的远侧末端18例如在消融目标部位处与心壁接触。按照美国专利6,226,542和6,301,496以及共同转让的美国专利 6,892,091中所公开的方法制备电激活图，这些专利的公开内容均以引用方式并入本文中。一种包括系统10的元件的商品可以商品名3系统购自BiosenseWebster，Inc.，3333DiamondCanyonRoad，DiamondBar，CA91765。该系统可由本领域的技术人员进行修改以体现本文所述的本发明的原理。可以通过施加热能对例如通过电激活图评估确定为异常的区域进行消融，例如，通过将射频电流通过导管中的金属线传导至远侧末端18处的一个或多个电极，这些电极将射频能量施加到心肌。能量被吸收在组织中，从而将组织加热到一定温度(通常为约50℃)，在该温度下组织会永久性地失去其电兴奋性。此手术成功后，在心脏组织中形成非传导性的消融灶，这些消融灶可中断导致心律失常的异常电通路。本发明的原理可应用于不同的心脏腔室，以诊断并治疗多种不同的心律失常。导管14通常包括柄部20，在柄部上具有合适的控制器，以使操作者16能够按消融手术所需对导管的远侧端部进行操纵、定位和取向。为了协助操作者16，导管14的远侧部分包含向位于控制台24中的处理器22提供信号的位置传感器(未示出)。处理器22可履行如下所述的若干处理功能。可使消融能量和电信号经由电缆34穿过位于远端末端18处或附近的一个或多个消融电极32在心脏12和控制台24之间来回传送。可通过电缆34和电极32将起搏信号和其他控制信号从控制台24传送至心脏12。同样连接至控制台24的感测电极33设置在消融电极32之间，并且具有至电缆34的连接部。线连接部35使控制台24与体表电极30和定位子系统的其它部件相连，该定位子系统用于测量导管14的位置和取向坐标。处理器22或另一个处理器(未示出)可以是定位子系统的元件。电极32和体表电极30可用于在消融位点处测量组织阻抗，如授予Govari等人的美国专利7,536,218中所提出的那样，该专利以引用方式并入本文。温度传感器(未示出)，通常为热电偶或热敏电阻器，可安装在电极32中的每个上或附近。控制台24通常包含一个或多个消融功率发生器25。导管14可适于利用任何已知的消融技术将消融能量传导到心脏，例如，射频能量、超声能量和激光产生的光能。共同转让的美国专利6,814,733、6,997,924和7,156,816中公开了此类方法，这些专利以引用方式并入本文。在一个实施例中，定位子系统包括磁定位跟踪布置结构，该磁定位跟踪布置结构利用生成磁场的线圈28，通过以预定工作空间生成磁场并感测导管处的这些磁场来确定导管14的位置和取向。在以引用方式并入本文的美国专利7,756,576以及上述美国专利7,536,218中描述定位子系统。如上所述，导管14联接到控制台24，这使得操作者16能够观察并调控导管14的功能。控制台24包括处理器，优选为具有适当信号处理电路的计算机。处理器被联接以驱动监视器29。信号处理电路通常接收、放大、过滤并数字化来自导管14的信号，这些信号包括由传感器诸如电、温度和接触力传感器和位于导管14中远侧的多个位置感测电极(未示出)所生成的信号。控制台24和定位系统接收并使用数字化信号，以计算导管14的位置和取向并分析来自电极的电信号。为了生成电解剖标示图，处理器22通常包括电解剖标示图发生器、图像对准程序、图像或数据分析程序和被配置成在监视器29上呈现图形信息的图形用户界面。通常，系统10包括其它元件，但为了简洁起见未在图中示出这些元件。例如，系统10可包括心电图(ECG)监视器，其被联接以接收来自一个或多个体表电极的信号，从而为控制台24提供ECG同步信号。如上所述，系统10通常还包括基准定位传感器，该基准定位传感器位于附接到受试者身体外部的外部施加基准贴片上，或者位于插入心脏12中并相对于心脏12保持在固定位置中的内置导管上。提供了用于使液体循环穿过导管14以冷却消融位点的常规泵和管路。系统10可接收来自外部成像模态诸如MRI单元等的图像数据并且包括图像处理器，该图像处理器可结合在处理器22中或由处理器22调用以用于生成并显示图像。心房纤颤激活的标测心房纤颤的特征在于不具有周期性或重复图案的复杂传播图案。可存在多条阻滞线，从而将各种形式的分离波分开。将心房激活时间标测至心房电极网格的尝试导致测量误差。基于来自标测导管的电极读数的空间分辨率不足以用于评估复杂的心房纤颤激活图案。本文所述的过程检测由阻滞线在帧，即下文所述的分段的上下文内描绘的心房波。可使用统一框架来实现这些过程。以下实施例所述的本发明的原理的应用允许心房纤颤中的时空结构被表征并识别为潜在的消 融目标。现在参见图2，该图为根据本发明的实施例的用于评估心房纤颤激活的一般方法的框图。导致标示图生成的过程包括根据预处理的电描记图来识别框37中的双极性窗口，在该电描记图中，心室远场电势已移除。可使用名称为“VentricularFarFieldReduction”的共同未决的专利申请14/574,578的教导内容来实现远场效应的移除，该专利申请以引用方式并入本文。过程中的另外的步骤包括框39中的LAT检测、框41中的LAT重新定位、框43中的LAT处理、框45中的LAT开窗、框47中的LAT斜率和关系检测、框49中的帧分段以及框51中的标示图和矩阵生成。在识别心脏内电描记图中的注释之后，使用波标测过程来对阻滞线的进行识别。这些注释可来自小波，可使用名称为“DoubleBipolarConfigurationforAtrialFibrillationAnnotation”的共同转让、共同未决的专利申请14/585,828的教导内容来计算这些注释，该专利申请以引用方式并入本文。(1)使用注释波在区域生长过程中被阻滞线检测识别，这在下文进行解释。(2)阻滞点被过滤并处理，该阻滞点可涉及注释的修改。LAT检测和处理发生在框37，39，41，43，45中，如上述专利申请14/585,828中所教导的。虽然执行阻滞线的心脏检测的电解剖标测(解剖性和功能性)可影响标示图的准确度。但是在当前3D标示图的情况下，颜色被内插在任意两个点之间，而无需考虑阻滞线。在不识别阻滞线的情况下，标示图上的颜色可被内插在非传导性区域上并且因此可使标示图失真。在一个实施例中，使用多电极标测导管的阻滞线检测基于对每个电极的LAT、电极之间的距离、传播方向以及这些区域中的生理传导概率的评估。所采用的策略包括：1.获得来自单极电极小波的注释。2.制备由电极例如3×3正方形电极结构化的标测阵列。3.针对每个标测阵列，确定LAT时间窗口、斜率、摆动幅度和摆动时间。4.评估小波的LAT质量；获得传导速度矢量(CV矢量)。5.获得远场信息(一次斜率和二次斜率)。6.针对每个电极，评估1秒窗口分辨率下的心脏内ECG(IC-ECG)质量。现在参见图3，该图包括数据流程图53，55，其示出根据本发明的实施例的波标测和阻滞线检测。在数据流程图53中，表示为信号57的来自多个电极的一系列LAT注释形成对框59的输入，框59确定最早的LAT注释。最早的注释作为信号61被输出并且由框63接受，在框63中执行区域生长过程。在以下图22的讨论中进一步详细解释区域生长。最早的注释在标测阵列中形成波的元素。对应于产生信号61和LAT信号57的电极的电流电极的位置(EPOS)是作为信号65的输入。当波已在框63中被表征时，反馈信号67返回到框59。在接收到反馈信号67时，框59处理下一个接收的LAT注释。由框63限定的波作为输入信号69被传输到框71，框71执行波后处理。对框71的其它输入涉及波的质量：质量评估信号73、LAT斜率信号75、远场斜率信号77和位置信号79。框71的输出是波信号81、波内(iaW)阻滞信号83和波间(irW)阻滞信号85。以下进一步详细解释后处理。现在参见图4，该图是根据本发明的实施例的示出在心房纤颤期间的阻滞线标测的示例性图。在正方形87中指示局部激活时间。电极位置89，一些被正方形87遮盖，形成栅格。低质量的电极信号由星号91指示。这些信号对于LAT确定是不可靠的。阻滞点93具有位于感兴趣时间窗口之外的局部激活时间。阻滞线由阻滞点集合94指示。LAT斜率关系在框47(图2)中评估LAT斜率关系。常规地，在心房纤颤中，来自接触电极本身的LATs检测导致差的空间分辨率。根据本发明的实施例，可通过以下方式从电极提取更多信息：(1)在电极接触和非接触之间进行区分；(2)在一次斜率(在接触点处激活)和二次斜率(由远隔效应引起)之间进行区分；以及(3)考虑电极和其相邻电极之间的时间关系。以组合方式评估所有这些因素。具体地，由考虑斜率关系而提供的添加信息通过个体补偿空间欠采样，并且允许将激活时间准确地投射在导管电极或解剖网格中。算法如下：(1)检测所有电极中的所有斜率。(2)将一次斜率(与LAT相关)与二次斜率区分开。(3)确定所有电极随时间推移的接触状态。接触电极通常具有足够数量的一次斜率，这些一次斜率随时间推移而重复。根据正在进行分析的心房纤颤图案的复杂性，一次斜率的最小数量与患者相关。50％一次斜率的水平是典型的。(4)使二次斜率与一次斜率关联。(5)找到相邻电极中的联接的二次斜率，即，重叠的一次斜率窗口和二次斜率窗口内的最大-dv/dt的对准点。当相邻电极与心脏壁接触时，联接的二次斜率可由分离波引起。当它们不接触时，那么联接的二次斜率由相同波的远场视图引起。(6)在执行以上步骤之后，留下了一组不相关的二次斜率。这些斜率可由发生在电极之间的激活引起。此类斜率的识别可用于标测。现在参见图5，该图示出根据本发明的实施例的LAT斜率关系的确定的方面的示意性流程图。将心脏内电描记图信号95输入到框97，并且确定其最大值、最小值和斜率。在心房纤颤中发生中断(缺口)是常见的。去缺口发生在框99中。框99的输出、IC-ECG的LAT信号101和Matlab输入103被输入到框105，在框105中进行时空斜率分析。输出是斜率信号107和虚拟LAT信号109。虚拟LATs来源于不可联接到一次斜率的二次斜率的检测。换句话讲，所有电极都未记录对应于二次斜率的激活。当在两个电极之间传播的波产生二次斜率，但未能产生一次斜率时，二次斜率被指定为虚拟LAT。现在参见图6，该图是根据本发明的实施例的示出LAT斜率关系的确定的另外方面的示意性流程图。斜率信号107和LAT信号101被输入到框111，在框111中确定一次斜率。输出信号113包括用于在框115中确定电极接触的斜率矩阵。输出信号113、斜率信号107和Matlab输入103(ELECADIST，ELEDIST，ELEMESH，CATHMESH)被馈送到框117，在框117中进行一次斜率和二次斜率的匹配以及二次斜率与其它二次斜率的匹配。输入ELEMESH和CATHMESH是分别描述电极网格几何结构和导管网格几何结构的结构化复合变量。它们在Matlab中被实现为结构的字段。在本专利申请中，网格是一组被布置的连接节点和三角形。每个节点是三角形的顶点。三角形通过顶点联接至其它三角形，从而形成网格。每个网格包含节点的数量和位置(x，y，z)。针对每个三角形，描述三个顶点节点。在电极网格ELEMESH中，顶点的数量等于标测导管上的电极的数量。就64个电极而言，存在64个网格顶点和112个三角形。导管网格CATHMESH是电极网格的内插。以此方式，通过提供更多的(内插的)顶点以及因此更多的三角形来获得由网格描述的更光滑表面。ELEDIST和ELECATDIST分别是包含电极网格和导管网格中的每个顶点和任一其它顶点之间的距离的矩阵。包含联接信号的信息的信号从框117中输出。将在下文中说明，根据电极的接触状态或非接触状态来解释一次斜率和二次斜率之间的关系。现在参见图7，该图是根据本发明的实施例的LAT斜率关系检测方法的流程图。在初始步骤119中，心脏内电描记图中的所有斜率均被检测并去缺口。接着，在步骤121，检验所检测的斜率与已检测到的LATs是否一致。当发现一致性时，由此断定，当前检测的斜率是一次斜率。未能发现一致性意味着当前检测的斜率是二次斜率。在步骤123，确定一次斜率的开始和结束时间。这个确定通常是不精确的，因为斜率可能并未良好地界定。此类斜率在最终步骤125中被标注为“模糊的一次斜率”。在步骤127中评估已在步骤121中被分类的一次斜率和二次斜率之间的时间关系。应注意，无论二次斜率是在一次斜率之前或之后，其大体都处于30ms感兴趣窗口内，并且在步骤129中对二次斜率的彼此关系进行检验以确认二次斜率的有效性。针对有效性的判据是：斜率幅值＞一次斜率幅值/2；以及斜率时间＜一次斜率时间*2。在最终步骤131中，二次斜率可被注释为一次斜率的另选形式。这发生在二次斜率被联接到一次斜率并且二次斜率有效，即该斜率在预定义的阈值上。现在参见图8，该图是根据本发明的实施例的LAT斜率关系检测方法的流程图。初始步骤119如图7中那样的执行。在步骤133中，通过观察易于识别的LAT注释，识别其中存在相邻二次斜率例如在3×3栅格中或在距产生一次斜率的电极预先确定的距离内的另一个电极中的二次斜率的一 次斜率。识别其中不存在相邻一次斜率的二次斜率，根据这些二次斜率缺少与LAT注释的密切关系。在步骤135，137中，斜率分别被分离成联接的一次-二次斜率对和不联接的斜率。一次斜率和二次斜率被包括在后一种类别中。从步骤135继续，在步骤139，141中，联接的一次-二次斜率对进一步被分成组，在组中它们的电极分别是与心内膜接触和不接触。当从其读取二次斜率的电极与心内膜接触时，存在联接的一次-二次斜率组合。这意味着传导阻滞。从步骤137继续，在步骤143，145中，不联接的一次斜率和二次斜率分别进一步被分成单独的二次斜率和分组的(联接的)二次斜率。从步骤143继续，在步骤147，149中，不联接的二次斜率分别被分到其中与该未联接的二次斜率相关联的远程电极与心内膜接触的一个组和其中不存在此类接触的另一个组。在步骤147中，接触电极指示错过的激活，即，未检测到一次斜率的激活。就步骤149而言，不能够导出任何信息。未检测到的激活波之外的源诸如远场干涉作用可能是造成这种情况的原因。从步骤145继续，在步骤151，153中，联接的二次斜率分别被到其中与该联接的二次斜率相关联的远程电极与心内膜接触的一个组和其中不存在此类接触的另一个组。图9中给出步骤151中的标记“＝1，＞1接触”的意义。在步骤151，153两者中，可能存在错过的激活。虚拟激活的位置的定位在步骤151，153中可不同。现在参见图9，该图以图形方式示出根据本发明的实施例的图8中所识别的二次斜率类别与波传播构型之间的关系。图9的框内的字母标识符与步骤147，149，151，153(图8)中的那些关联。图9中所示的各个情况如下：现在参见图10，该图是根据本发明的实施例的示出由电极在不同条件下检测到的联接的一次斜率和二次斜率之间的详细关系。记录了具有联接到一次斜率157的二次斜率155的心脏内电描记图的电极不与心内膜接触。这种情况表明，一次斜率和二次斜率可能源自同一个传播波。现在参见图11，该图是根据本发明的实施例的类似于图10的图，但现在记录了具有联接到一次斜率161的二次斜率159的心脏内电描记图的 电极与心内膜接触。这种情况指示在斜率时间窗口内的两个电极之间的阻滞线163。现在参见图12，该图是根据本发明的实施例的类似于图10的图。在示出二次斜率的两个单独的不联接电极的情况下描述波图案。两个电极与心内膜接触。该图案指示，可能已错过发生在电极附近的波。现在参见图13，该图是根据本发明的实施例的类似于图10的图。在示出二次斜率的两个单独的不联接电极的情况下描述波图案。两个电极不与心内膜接触。所示的图案可指示人为现象，例如心室远场效应或噪声。现在参见图14，该图是根据本发明的实施例的类似于图10的图。情况如下：至少两个记录电极已联接二次斜率，但未联接到一次斜率。在来自电极的信号中未能检测到在两个电极之间传播的窄波165的一次斜率。现在参见图15，该图是根据本发明的实施例的类似于图10的图。两个记录电极已联接二次斜率。仅一个电极与心内膜接触。两个电极未联接到一次斜率。这与相对宽，即比波165(图14)宽的波167一致，波167在接触电极的远侧传播并且未能被电极检测到。现在参见图16，该图是根据本发明的实施例的类似于图10的图。至少两个不联接电极已检测到二次斜率。所有未联接电极均不与心内膜接触，并且均未联接到一次斜率。然而，时移的一次斜率是可用的。该图案表明较大区域中的一组电极之间的当前非接触状态，这些电极中的一些先前与心内膜接触。就接触电极和检测二次斜率的另一个电极而言，检测到联接的一次斜率和二次斜率表明电极之间存在阻滞。当检测二次斜率的电极不与心内膜接触时，一次斜率和二次斜率可能由同一个波产生。就检测一次斜率和二次斜率的未联接电极而言，当检测二次斜率的电极与心内膜接触时，可能已错过发生在电极附近的波。当检测二次斜率的电极不与心内膜接触时，人为现象可能是错过的原因。就检测二次斜率的多个电极而言，当这些电极中的至少一个与心内膜接触时，可能已错过在由接触电极记录的二次斜率之间传播的波。当多个电极中的恰好一个与心内膜接触时，可能已错过在接触电极的远侧传播的波。当多个电极中的任一个均不与心内膜接触时，可能已由于在大于当前3×3栅格的区域中相邻电极不与心内膜接触而错过波。可基于远场信息，根据一次斜率信息或二次斜率信息是否可用来确认波阻滞。在所检测的一次(NF)斜率窗口内发现二次(FF)斜率增加了波阻滞存在的可能性。用于阻滞线处理的过程涉及以下步骤，该步骤在下文中进一步详细解释。该步骤不必按照以下列出的次序执行：解决隔离的阻滞点。这通过再访问所有“阻滞点”以确认隔离，即周围电极中不存在阻滞来完成。解决围绕一个或多个电极的封闭的阻滞点区域。这通过识别或未能识别到相邻电极中的注释来完成。将阻滞点内插到阻滞线中。激活阻滞的检测通过传导速度矢量的评估来显示激活阻滞。现在参见图17，该图是根据本发明的实施例的示出传导速度矢量的确定的数据流程图。在框169中，在电极位置的栅格中限定三角形。该栅格构型作为信号171(ECONF)输入，从而输出表示三角形的信号173。表示LAT和LAT质量(LATQ)的信号173和信号175、177形成对框179的输入，在框179中确定来自三角形的电极的LAT值。在框183中接收来自框179的输出信号181，在框183中计算三角形内的时变传导速度矢量。框183产生包括两个矢量CV较早和CV较晚的输出信号185、187。在框189中分析这两个矢量，并且在输出信号191中产生传导速度矢量连同质量测量(CVQ)、(与激活波前正交的矢量)和参数ψ，参数ψ是3维空间中的传导速度矢量。在以下图22的讨论中进一步详细描述计算传导速度矢量的细节。现在参见图18，该图是示出根据本发明的实施例的根据图4的布置产生的传导速度矢量的心脏的功能电解剖标示图。一组已编号的电极限定三角形193。通过图中的关键值指示局部激活时间。示出三个传导速度矢量195，197，199。现在参见图19，该图是根据本发明的实施例处理的九个电极的正方形栅格。查看图19显示出12个三角形共用枢轴电极201。例如，枢轴电极201和顶点电极203，205限定一个三角形。枢轴电极201和顶点电极205， 207限定另一个三角形。12个三角形中的每个具有与相邻三角形共用的两个顶点电极。现在参见图20，该图是根据本发明的实施例的来自限定图19的栅格中的三角形的电极的一系列代表性三个电描记图209，211，213。该三角形可以是图19中所示的三角形中的任一个。电描记图211来自枢轴电极201。激活阻滞的检测包括确定针对枢轴电极和顶点电极的LAT，以及确定三角形的顶点之间的3维距离。信号191(图17)中的传导速度矢量被用作阻滞检测的参数。现在参见图21，该图是根据本发明的实施例的示出传导速度矢量的类似于图19的九个电极的正方形栅格。可针对每个三角形来计算四个传导速度矢量。在单个三角形的情况下，可从栅格中的相邻电极获得3×2＝6个激活时间。相邻激活时间中的2×2＝4个的不同组合和来自三角形的一个拐角的所选择LAT提供一组四个传导速度矢量。选择四个传导速度矢量中的一个。为了有利于边界内的传导速度矢量，在传导阻滞(＜0.2m/s)边界之外的传导速度矢量和非生理性同时激活(＞2m/s)被弃用。根据后者，选择具有最大量值的传导速度矢量。所选择的传导速度矢量被示出为从三角形的重心开始，三角形的重心在矩形坐标系上表示为xc、yc。现在参见图22，该图是根据本发明的实施例的示出来自3×3栅格中心处的电极和该栅格中的相邻电极的注释结果的示例。实心箭头215，217，219，220指示基于一次激活的注释。以虚线示出的箭头221，223指示与二次斜率相关的激活。一次注释例如箭头215，219之间存在时间关系(由虚线225的连接指示)，从而指示两个电极之间的传播并且指示限定一次注释的两个一次斜率是联接的。就由箭头223，227表示的注释而言，两个传导速度矢量的分离指示传导阻滞227。区域生长通过电极网格进行的心房纤颤波检测涉及区域生长算法以及帧生成和分段算法。现在参见图23，该图是根据本发明的实施例的解释区域生长过程的图。该过程是迭代的。例如通过数字识别围绕3×3栅格中心的相邻电极是方便的。出于区域生长的目的，使用3×3栅格中的中心电极和八个相邻电极的LATs来计算归一化传导速度。在框231中识别电极的3×3正方形栅格229，示出为由虚线描绘的正方形。接着，在框233中，在阶段235处评估正方形栅格229中的传导。这个过程需要：(1)计算正方形栅格229中的中心电极237和相邻电极之间的3维距离；(2)确定中心电极237和相邻电极之间的局部激活时间间隔。另外的信息可用于区域的扩展：(1)LAT时间窗口。这些时间窗口提供LAT不准确度的指示。(2)3×3栅格内的四个2×2正方形的传导速度矢量。(3)相邻IC-ECG的一次注释和FF斜率(二次注释)。(4)IC-ECG的质量和LAT质量。现在可基于CVnorm＝d(LAT)/d(LOC)来确定传导完整性或传导阻滞，其中LOC是指心脏内电极的位置CVnorm≥CV。当CVnorm≤CVnorm_min时，指示存在阻滞，在这种情况下CV≤CVnorm_min。另选的传导检测策略包括仅针对高质量的IC-ECG和LATs来确定传导速度矢量的量值。这种方法具有对LAT不准确度的敏感性问题。另一个另选的传导检测策略涉及使用标准方法在LATs上拟合双二次曲面的3×3适合性。这产生超定解决方案，但更能抵抗LAT不准确度。帧现在参见图24，该图是示出框49(图2)的细节的流程图。该图描述根据本发明的实施例的帧分段。帧填充有大部分逻辑上彼此相关的LATs。在这个过程内，计算传导速度。参考后续帧中的对应LATs来确定传导阻滞。在执行算法的过程中保持源列表。源列表包含电极编号和相关联的LATs，将相对于相邻LATs对该LATs进行检验以确定阻滞或传导。被发现具有传导性的电极编号被添加到源列表并且在下一轮算法中进行检验。以此方式，算法使属于同一个波的电极编号的区域生长。在框239中确定源帧。对这个框的输入是帧结构、距离矩阵和从源电极获得的LAT。框239的输出是源电极的帧编号。帧编号的分配基于源电极的LAT处的帧空缺进行。对于所有空缺的帧来说，使用如表2中所示的Matlab例程来计算以下特性，以便支持分配决定。表2基于每个空缺帧的特性，以列表1中的伪码给定判定规则。列表1如果没有可用的空缺帧那么将源{ele/LAT}分配到下一帧否则如果带有一个或多个传导性第一阶相邻激活的帧是可用的那么将源{ele/LAT}分配到具有最近LAT的帧否则如果没有可用的带有传导性相邻激活的帧如果最近的LAT＜100ms(AF循环)那么将源{ele/LAT}分配到带有最近LAT的帧否则将源{ele/LAT}分配到下一帧结束结束。现在参见图25，该图是根据本发明的实施例的由上述算法和Matlab例程产生的示例性帧分段标示图。该帧中的空白区可归因于错过了电极，或归因于由于当在帧分段过程中检测到波间阻滞时进行值的再分配而驻留在下一帧中的波。如上所述，在框51(图2)的讨论中，可以根据分段的帧生成各种功能电解剖标示图和矩阵：传导标示图和矩阵；激活标示图和矩阵；阻滞标示图；波标示图和传导速度标示图。现在参见图26，该图是根据本发明的实施例的示出由上述算法和Matlab例程产生的示例性帧分段矩阵241和电解剖标示图的复合图。阻滞线由点，例如矩阵241上的点243和标示图247，249上的点245指示。波标测：后处理后处理涉及解决以下构型：隔离的注释波；少量的注释；以及一些电极中的波内的非注释区域的小岛。该过程包括：监测波间阻滞，即沿波前的阻滞；以及检测波内阻滞，例如传播中的“U形转弯”。然后执行阻滞线的内插。该内插可涉及通过内插阻滞点来形成阻滞线，并且使用电描记图数据来内插任何间隙。如下所述，通常基于内插结果来进行阻滞线图案分析。后处理涉及对每个IC-ECG的评估。这涉及质量评估(发作次数/秒)、注释的数量(NoAe)和NoAe阈值：LOWACTELE*波的数量。如果NOAe＞NOAe阈值，那么IC-ECG是可接受的。此外，对每个注释执行后处理，其中评估注释的质量(QoA)并且建立QoA阈值：LOWAUATHR*平均(QoA)。如果QoA＞QoA阈值，那么注释是可接受的。对每个波执行后处理，其中确定每个波的注释数量(NoAW)。建立NoAW阈值：(LOWACTWAVE*已接受IC-ECG的数量)。如果NoAW＞NoAW阈值，那么接受波。评估波激活的质量(QoW)。建立QoW阈值：LOWWAVEQUALITY*平均(QoW已接受波)。如果QoW＞QoW阈值，那么接受波激活。解决注释波涉及再访问所有未接受波，即，NoAW≤NoAW阈值的波。存在以下三个选项来处理在未接受波内发现的注释：(1)将注释与重叠的已接受波合并。(2)将注释与重叠的已接受波注释进行交换，(设置两个注释中的一个)。(3)设置注释。阻滞处理对波和激活图的阻滞线过滤的产生与它们的未经过滤的对应物相比相对稳健的阻滞线和波标示图。该过程包括对伪阻滞线点的检测，该伪阻滞线点通常是隔离的阻滞点或一小组阻滞点。以下在图40中呈现伪阻滞点的示例。由阻滞线过滤产生的信号可用于阻滞线时间分析。因此，阻滞点和阻滞线密度与每单位时间内的阻滞发生率相关。阻滞点稳定性与后续阻滞的发生的一致性相关。阻滞点重复率是对阻滞线的重复发生的周期性的量度。另外，阻滞线的过滤增加了阻滞线图案分析的有用性。具体地，特定的平面激活，诸如分离的波、波的碰撞和融合以及心外膜穿透和聚焦。还分析了非平面图案，即，U形转弯和转子图案。过滤增加了再访问和解决隔离阻滞点和围绕一个或多个电极的阻滞点区域的能力。例如，可将LAT重新定位在时间窗口内，以便尝试解决阻滞。将阻滞点内插到易于可视化的阻滞线中可处理错过的阻滞片段。可使用阻滞线过滤生成的一个显示是电极/阻滞线矩阵。现在参见图27，该图示出根据本发明的实施例的使用模板匹配进行处理的示例性8×8电极阻滞/线矩阵251。可通过图像处理算法来处理矩阵251，该图像处理算法可采用另外的平滑滤波和降噪、模板匹配以及其它类型的特征识别技术。在矩阵251中连接星座图(N＝8，M＝8)。更一般地，N×M个电极提供具有以下尺寸的阻滞矩阵：(2N-1+ON)×(2M-1+OM)，其中ON和OM是0或1，分别指示没有连接部或一个连接部。示出了四个模板253，255，257，259。该图的下部中的关键值描述连接部的意义。在圆圈环绕的区域261中展示与模板253和模板257的匹配。现在参见图28，该图是根据本发明的实施例的示出矩阵251(图27)的迭代处理的流程图。在第一相中，矩阵作为信号263输入。在步骤265中识别与特定阻滞传播类别相关的电极，并且在步骤267中确定阻滞传播类别。在步骤269中进行针对该类别的模板匹配，其中参考模板库并且在步骤271中匹配来自该库的模板。阻滞和电极的特征作为信号273输出。现在参见图29，该图示出根据本发明的实施例的已经受模板匹配的阻滞线矩阵275。在这个示例中，已基于模板277，279，281应用了2维卷积。现在参见图30，该图是根据本发明的实施例的示出对电描记图283，285和电极阻滞线矩阵287中的传播的分析的复合图。矩阵的包括电极11和12的片段289在气球形圆圈中被放大，并且指示隔离的阻滞点291。注释293，295的重新定位解决了该问题，并且可使用上述迭代过程从阻滞点的列表去除(设置)阻滞点291。这允许清除阻滞线。现在参见图31，该图是根据本发明的实施例的示出一系列电描记图，包括取自阻滞线矩阵299的电描记图297的复合图。图31是用于分析矩阵299的参考，参考遵循：现在参见图32，该图是根据本发明的实施例的进行分析的电描记图297(图31)的放大型式。上部窗格中的描记线301是双极性信号，该描记线是下部窗格中的单极性描记线303，305之间的差值。箭头307，309限定双极性窗口。当存在低EGM质量时，去除EGM窗口将消除伪阻滞点。EGM质量是由计分算法确定的复合参数，该计分算法考虑斜率、噪声、远场效应等。在处理之前，可将矩阵片段311中的匹配模板条目的中心设置成零(指示不存在传导阻滞)，如修改后的矩阵片段313中所示。现在参见图33，该图是根据本发明实施例的示出与矩阵片段315匹配的模板的复合图。矩阵片段315和模板317之间存在匹配。该示例示出迂回阻滞线。时间分析现在参见图34，该图是根据本发明的实施例的示出对阻滞/线电极栅格319的时间分析的图。箭头312指示时间累进。大体在执行上述过滤过程之后，通过比较后续的传播实例来评估电传播的进化。栅格319可用于生成阻滞密度和阻滞稳定性标示图。现在参见图35，该图是根据本发明的实施例的在时间分析后的电极栅格的一组图。已执行如上所述的阻滞线过滤。栅格323中的圆形区域指示波间阻滞。在图右侧的栅格325上，波内阻滞是圆形的。该栅格表示对50个连续波的分析。模拟器根据本发明的实施例，使用波标测模拟器来执行上述过程。这可用于优化上述操作参数。针对这个目的开发的工具接受二维或三维中电极位置的标测阵列作为输入。在x、y和z方向上指定电极位置。注释时间以传导速度矢量进行表达。模拟器相对于标测阵列以各种角度生成平面波和带有阻滞线的分离波。还模拟波融合和碰撞。框架是可延伸的以包括穿透和转子以及LAT窗口。现在参见图36，该图是根据本发明的实施例的示出由模拟器产生的波激活构型的一系列图。可通过先前实施例对这些构型进行处理以便识别如上所述的阻滞线。现在参见图37，该图是根据本发明的实施例的由模拟器从波前推导出的一系列传导速度矢量。值nx，ny分别是指x方向和y方向上的电极数量。在图的左侧，在群组327中示出波前。在图的右侧，在群组329中呈现叠加在对应的电极栅格上的传导速度矢量。现在参见图38，该图是根据本发明的实施例的示出模拟平面传导速度矢量331和对应的波前激活图335的复合图，该模拟平面传导速度矢量平行于叠加在电极栅格333上的电极阵列的y方向。现在参见图39，该图是根据本发明的实施例的示出叠加在电极栅格333上的模拟平面平行传导速度矢量331(图38)以及对应的激活图337的复合图。现在参见图40，该图是根据本发明的实施例的示出曲线图339和抖动对激活图341的影响的复合图，曲线图339示出添加到模拟传导速度矢量 331(图38)的LAT抖动。在激活图341上已出现多个伪阻滞，该多个伪阻滞中的一些由点343指示。现在参见图41，该图是根据本发明的实施例的示出模拟平面分离波图案的复合图。示出了8×8栅格。带有传导速度矢量345，347的两个波出现在该图的上部中所指示的LATs处。在该图的下部可看到波的迭代传播。现在参见图42，该图是根据本发明的实施例的示出图41的平面分离波图案的激活图348的复合图。由点的排349表示波阻滞。现在参见图43，该图是根据本发明的实施例的示出模拟平面融合波图案的复合图。该格式与图41相同，不同的是现在传导速度矢量351，353会聚在一起。在该图的下部示出对应的激活图355。现在参见图44，该图是根据本发明的实施例的示出模拟平面反转(U形转弯)图案的复合图。该格式与图41相同。示出传导速度矢量357，359，361的反转。在该图的下部示出对应的激活图363。本领域的技术人员将会认识到，本发明并不限于上文中具体示出和描述的内容。相反，本发明的范围包括上文所述各种特征的组合与子组合两者，以及不在现有技术范围内的其变型和修改，本领域技术人员在阅读上述说明时应当想到这些变型和修改。当前第1页1 2 3