专利名称：用于物理参数映射的图形用户界面的制作方法
技术领域：
本发明涉及对受试者器官中的物理参数进行测量，确切地说，涉及一种有利于测量的图形用户界面。
背景技术：
在对心脏的电活动进行映射等医疗过程中，通常优选的是尽可能快地执行该过程。然而，要求在尽可能短的时间内完成该过程可能会导致结果收集效率低。因此，一种提高效率的系统是有利的。发明内容
本发明的一个实施例提供一种方法，所述方法包括
在受试者器官中的多个位置处测量物理参数的值；
对测量的值进行分析，以确定值的范围，包括含有一个或多个未测量的值的至少一个子范围；
接收用户对所述子范围中的值的选择；以及
响应于所述选择，显示用于进一步测量的候选位置。
通常，所述器官包括心脏。可以响应于所述心脏施加的力以及所述心脏的温度中的一者，求所述物理参数的值。或者，可以响应于所述心脏的电活动来求所述物理参数的值。
在一个公开的实施例中，物理参数包括心脏中多个位置处的相应局部激动时间 (LATs)。通常，测量所述值包括在多个位置处记录相应时变电势，而对测量的值进行分析包括响应于将预定条件应用到所记录的时变电势来确定相应LATs。
在一个可供选择的实施例中，显示候选位置包括向用户显示心脏的图像，以及在图像上指示出候选位置。
在另外的可供选择的实施例中，对测量的值进行分析包括向用户显示测量的值的第一可视表示，以及至少一个子范围的第二可视表示，所述第二可视表示不同于所述第一可视表示。通常，接收用户的选择包括用户操作定点装置来选择第二可视表示中的区域。第一和第二可视表示可以形成为数轴(number line)。
根据本发明的一个实施例，还提供了一种设备，所述设备包括
探针，其被配置成提供信号，用于在受试者器官中的多个位置处测量物理参数的值；和
处理器，其被配置成
对测量的值进行分析，以确定所述值的范围，包括含有一个或多个未测量的值的至少一个子范围；
接收用户对所述子范围中的值进行的选择；以及
响应于所述选择，显示用于进一步测量的候选位置。
结合附图，通过以下对本发明实施例的详细说明，将更全面地理解本发明。
图1为根据本发明的一个实施例的生理映射系统的示意图2为根据本发明的一个实施例的在对心脏进行映射期间形成的显示器的示意图3示出了根据本发明的一个实施例由图1的系统生成的信号的示意图4为根据本发明的一个实施例的局部激动时间(LATs)的示意图5A和图5B为根据本发明的实施例的示出了显示器上的显示(representation) 的不意图；以及
图6为根据本发明的一个实施例的图1所示映射系统中遵循的步骤的流程图。
具体实施方式
综述
本发明的一个实施例提供一种用于改进在人类受试者器官中多个位置处测量物理参数的值的方法。通常，所述物理参数可为可使用电传感器(如电极)、机械传感器(如力传感器)或者温度传感器在器官的多个位置中的每个位置处测量到的任何参数。可在每个位置处测量到的参数的实例包括但不限于阻抗、局部激动时间(LATs)、收缩性、温度以及施加的力。所述器官可为受试者的任何器官，但为简洁起见，除了另外指明的情况之外， 在以下说明中，假定所述器官为受试者的心脏。
该方法的用户通常会在多个位置记录心脏的一组测量结果，用于求该参数的值。 处理器会对每个测量结果进行 分析，以便针对记录测量结果的位置对参数进行求值。所述处理器可能能够从测量结果中得出参数的值；或者，测量结果可能无法生成参数的值。
分析所有测量结果之后，结果可在参数的数轴上显示给用户。所述数轴通常会显示两种类型的数第一类型，即参数已进行求值；以及第二类型，即参数尚未进行求值。这两种类型通过在视觉上有差别的方式进行显示。例如，第一类型，即参数已进行求值，可用第一颜色显示，而第二类型，即参数尚未进行求值，可用第二颜色显示。
用户可将光标定位在第二颜色的区域上(即，在未对其参数求值的数上)。根据此定位，处理器通常会在心脏的三维图像上指示出一个位置，所述处理器认为该位置是用于重新测量参数的候选位置。处理器会从特定位置中选择候选位置，其中所述特定位置即为记录一组测量值而无法求参数的值的位置。
用户可在指示位置处进行重新测量，以便生成用于处理器的信号，该处理器分析新信号以确定指示位置的参数。通常，数轴会进行更新，以反映现在已知的参数值，而且用户可以重复上述过程，直到数轴只示出第一颜色为止，这样，就表明已经针对心脏的所有抽样位置测量参数。
系统说明
现在参考图1，其为根据本发明的一个实施例的生理映射系统20的示意图。系统 20使用探针24的远端32上的传感器22，以便映射人类受试者26的器官的特征参数。在一个实施例中，传感器22包括电极。作为另外一种选择或除此之外，传感器22包括被配置成感测物理测量的另一种类型的传感器，例如力传感器或温度传感器。
在本申请的说明中，除非另外指明，否则以举例的方式假定进行映射的器官为受试者的心脏34。通常，探针24包括导管，所述导管在系统20的用户28执行映射过程期间插入到受试者26体内。在本申请的描述中，以举例的方式假定用户28为医疗专业人员。在该过程中，假定受试者26连接到接地电极23。此外，假定电极29在心脏34的区域连接到受试者26的皮肤。
系统20可由系统处理器40控制，所述系统处理器包括与存储器44通信的处理单元42。处理器40通常安装在控制台46中，所述控制台包括操作控制38，所述操作控制通常包括专业人员28用来与处理器互动的定点装置39，例如鼠标或跟踪球。处理器使用存储在存储器44中的软件，包括探针跟踪模块30以及感测模块36，来操作系统20。所述感测模块根据传感器22进行配置。例如，如果传感器22包括力传感器，那么模块36在该传感器上生成一力值。如果传感器22包括电极，那么模块36根据电极所感测的信号来生成一电参数的值，例如，局部激动时间或阻抗。
由处理器40执行的操作的结果会在显示器48上呈现给专业人员，所述显示器通常向操作人员呈现图形用户界面，和/或在映射时呈现心脏34的图像。例如，该软件可以电子形式通过网络下载到处理器40，或者作为另外一种选择或除此之外，该软件可被提供和/或存储在非临时性有形介质(例如，磁存储器、光学存储器，或电子存储器)上。
探针跟踪模块30在探针位于受试者26体内时跟踪探针24的多个部分。所述跟踪模块通常在受试者26的心脏内跟踪探针24的远端32的位置和取向。在一些实施例中， 模块30跟踪探针的其他部分。跟踪模块可使用本领域已知的用于跟踪探针的任 何方法。 例如，模块30可在受试者附近操作磁场发射器，从而使来自发射器的磁场与被跟踪的探针部分中的跟踪线圈相互作用。线圈与磁场相互作用会生成信号，所述信号被传输到模块，而且模块会对所述信号进行分析，以确定线圈的位置和取向。(为简洁起见，图1中并未示出此类线圈和发射器。)加利福尼亚州钻石吧的韦伯斯特生物传感公司(Biosense Webster, Diamond Bar, CA)生产的CartO 系统使用此类跟踪方法。作为另外一种选择或除此之外， 跟踪模块30可跟踪探针24，方法是测量电极23、电极29与传感器22 (如果传感器包括电极的话)之间的阻抗，以及可能位于探针上的其他电极的阻抗。韦伯斯特生物传感公司生产的Carto31!系统采用磁场发射器以及阻抗测量两者用于跟踪。
在系统20操作期间，处理器40在存储器44中存储有由跟踪模块确定的位置和由处理器执行的分析的结果配对的一组数据50。例如，传感器22可包括电极，且感测模块36 和处理器40可被配置成在心脏的抽样位置生成局部激动时间(LATs)的值。在这种情况下，该组数据50包括位置和LATs的配对，如图1所示。图1中示出了四个配对52、54、56 和58。以举例的方式在图1中示出为表的该组数据，在下面进行更详细地解释。
图2为根据本发明的一个实施例的在对心脏34进行映射期间形成的显示器48的示意图。为了对心脏34进行映射，心脏的图像60(本申请中假定为显示心脏的三维(3D) 特征的图像)在显示器48上呈现给专业人员28。该图像由本领域中已知的任何方法生成， 例如使用跟踪模块30来对心脏腔室表面的3D坐标进行映射。Cartolg^'统或者Carto3lS、^ 统可用于此类3D坐标映射。作为另外一种选择或除此之外,任何其他方法,例如,磁共振成像(MRI)方法可用来生成图像60。
使用图像60，专业人员将传感器22定位在心脏内的不同表面上。专业人员通过操纵探针的 近端来定位传感器(该传感器位于探针的远端32上)。传感器22的位置由模块 30跟踪，且该位置作为位于图像60上的光标62呈现给专业人员28。
在本发明的一些实施例中，上述3D图像60的生成以及下述心脏34的生理映射在一个过程中基本上同时执行。在本发明的描述中，为清晰起见，假定心脏的3D图像生成以及心脏的生理映射在两个分开的过程中按顺序执行。对于过程基本上同时的情况，本领域的技术人员将能够以必要的变更来调整该描述。
图3示出了根据本发明的一个实施例的由系统20生成的信号的示意图。为简洁起见，在以下说明中，除了另外指明的情况之外，可假定传感器22包括电极。此外，可假定模块36包括被配置成感测来自电极的电信号的ECG模块，而处理器40被配置成分析所感测的信号，以便根据所述信号生成作为其物理参数的LAT。
图3的各图示出了心脏34跳动时发生的电活动，并且这些图也称为电描记图。为了执行系统20的映射，电极22必须与心脏34中的多个位置接触，所述映射在这种情况下包括电生理映射(不同于上述3D坐标映射)。在每次接触过程中，处理器40会记录该位置的电活动，即电势和电势发生时间配对的一组数据。电极22应与每个位置接触一段时间， 以便能够记录来自该位置的足够数据。由于心脏的电活动是重复的，因此，等于或大于一次完整心跳周期的时间段可能是足够的。因此，对于以70次/分钟跳动的“典型”健康心脏而言，足够的时间段通常可等于或 大于约850毫秒(ms)。然而，如下面说明，所需的时间段可能少于或大于心跳的周期。
电描记图100为在电极22与心脏34的表面上的第一位置接触时，从该电极上的第一信号得出的电势相对于时间的不意图。电描记图102为在电极与心脏表面上的第二位置接触时，从该电极上的第二信号得出的电势相对于时间的示意图。类似于电描记图100 和102所示针对心脏34的表面上的不同位置的电势-时间关系的一组数据包括心脏的电活动，而且此类数据由处理器40记录。
电描记图104为皮肤电极29中的一个电极上的信号的ECG电势相对于时间的示意图，其示出了信号的典型QRS复合波。为了对电描记图100和102所示的电势-时间关系成套数据进行充分表征，电势-时间关系需要及时进行相互参考。在本发明的实施例中， 时间参照通过及时测量到参考信号上的(本申请中称为参考实例)实例来实现。在本申请中，以举例的方式，假定参考信号包括ECG电势相对于时间的信号。另外，以举例的方式，假定参考实例为ECG信号的QRS复合波的起始Τκ。对于进行映射的心脏中的任何给定位置而言，该位置的电活动的LAT能够以满足预定条件的电活动来进行限定。在以下说明中，假定预定条件包括该位置处电描记图的最大迅速偏转(deflection)发生时间，而且假定LAT为从参考实例Tk到该位置的电描记图的最大迅速偏转下一次开始的时间。LAT可正可负。本领域的技术人员熟知用于确定电描记图的最大迅速偏转的发生时间以及用于确定LAT的其他限定和条件的方法，而且假定所有此类方法、限定和条件均包括在本发明的范围内。
在电描记图100中，最大迅速偏转(在Tk之后)在时间T1处发生，其中电势开始迅速上升。对于第一位置而言，信号的局部激动时间(即，本申请中称为LAT1的时间段)为从!^到T1的时间。在电描记图102中，最大迅速偏转在时间T2处发生，其中电势开始迅速下降。对于第二位置而言，信号的局部激动时间(本申请中称为LAT2)为从!^到1~2的时间。
图4为根据本发明的一个实施例的LAT的不意图150。以电生理学方式进行映射的心脏中的每个位置均具有特征LAT。通常，LAT在约-200ms到约+IOOms的范围内，但其他范围也是可能的。此外，特定心脏的LAT形成闭联集，这样，在可能的LAT值的范围内通常不存在间隙。然而，在最初记录心脏的电活动时，一些所记录的时变(time-varying)电势可能并未向处理器40提供足够的数据以用于LAT的求值，因此，存在LAT的子范围，其中 LAT的值尚未进行测量。
示图150为LAT的数轴。由于LAT是以时间为单位测量的，因此，示图150为时间轴(time line)。所述时间轴示出了 LAT的范围,所述范围包括其中LAT已进行测量的时间组152，以及其中尚未进行任何求值的时间组154。示图150呈现在显示器48上，而且152 和154通常通过具有分配给这两个组的不同颜色而在视觉上有所区别。时间154(本申请中也称为缺失时间154)包括LAT的完整范围的一个子范围，其中LAT尚未进行求值。
图5A和图5B为示出了根据本发明的实施例的与显示器48上的示图150类似的示图的示意图。图6为根据本发明的一个实施例的使用图5A和图5B的示图的映射系统20 中遵循的步骤的流程图200。为简洁起见，图5A和图5B假定进行映射的物理参数为LAT， 从而将示图150作为时间轴显示。
在流程图的初始步骤202中，专业人员28通过将传感器22定位在心脏的表面上来执行心脏34的初始映射，基本上如上面针对图2所述。因此，专业人员28使用心脏图像 60上的光标62来操纵探针24的远端，以对该远端以及与其连接的传感器22进行定位与所需的心脏表面接触。在每个位置中，处理器40会记录位置的坐标，而且会记录针对物理参数的测量结果。
在参数为LAT的情况下，该测量结果为包括一组电势-时间值的时变电势。在初始步骤期间，处理器40还记录参考信号，所述参考信号将用来为LAT确定参考实例。如上面对图3的描述，假定参考信号为ECG信号，而且假定参考实例为QRS复合波的起始。
在分析步骤204中，针对每个位置，处理器40对相应测量结果数据进行分析，以尝试针对该组数据找 到一物理参数的值。
对于LATs而言，测量结果为电势-时间值。在这种情况下，对于每组数据而言， LATs可由处理器测量，或者LAT可能无法测量。
在具有可测量的LAT的一组数据中，处理器已能够确定至少一个参考时间以及针对信号的最大迅速偏转的下一次开始时间。通常，存在不止一对此类时间，在这种情况下， 处理器可生成LAT的平均值。通常，但并非一定的是，为了针对给定位置获得可测量的LAT， 传感器22 (在这种情况下为电极)在对应于至少一次完整心跳的时间段内接触该位置，从而感测在该位置生成的电信号。
LAT可能无法测量的原因有多种，例如，电极22接触给定位置的时间不够长、来自电极的信号上有噪声和/或参考信号上有噪声。
对于每一组(具有可测量的LAT或者不具有可测量的LAT)而言，还存在对应的该位置的一组坐标，在该位置处已记录该组。处理器将分析结果作为配对组50 (图1)进行储存。如图1所示的组50的实例所示，对于对52和56，即位置(xa，ya, za)和(x。，y。，zc)而言，处理器已测量到相应的LAT值；对于对54和58，即位置(xb，yb，zb)和(xd，yd，zd)而言， 处理器无法测量LAT的值。
线生成步骤206中，处理器40将集合50的值显示为数轴150 (图4)。数轴示出了物理参数的组的值152，其中处理器能够测量所述参数。数轴还示出了该轴上与缺失参数的组相对应的子范围154，其中处理器无法测量物理参数的值。
因此，对于LAT测量而言，所显示的时间轴示出了时间组152的值，其中处理器能够测量LAT。所显示的时间轴还示出了时间轴上与缺失时间154的组相对应的子范围，其中处理器无法测量LAT。每个时间组152是连续的，而且与未测量或缺失时间相对应的区域的组154也是连续的。
在选择步骤208中，处理器40在显示器48上呈现心脏的图像60以及数轴150。 操作人员28使用定点装置39将光标230定位在缺失参数154中的一个参数的所选部分 232(图5A)上。从配对组50中，处理器40选择与所选部分232相对应的对，S卩，处理器无法测量丢失参数的对。所选部分具有已知的位置，但具有未知的参数值，而且处理器用标记 234在图像60上标记已知位置，所述标记表明已知位置是用于由操作人员进行进一步测量的候选位置。
在重复步骤210中，操作人员通常通过将光标62置于标记234上来将远端32重新定位在标记234指示的位置。重新定位远端之后，处理器40会使用传感器22重新记录用于物理参数的测量结果。
在重新分析步骤212中，处理器40对重新记录的测量结果进行分析，而且在第一条件214下，处理器检查是否已从分析中得出物理参数的值。
如果已经得出参数值,那么在更新步骤216中，更新数轴150。也更新配对组50。 通常，虽然光标62仍存在，但会从图像60中移除标记234，这是因为已针对所述标记指示的位置找到了参数值。图5B示出了用于这种情况的更新时间轴，其中区域232现在包括在值 152 中。
如果在条件214下，处理器无法从重新记录的测量结果中得出参数值，那么流程图返回到步骤210，以便于操作人员重复进行测量结果记录。通常，向操作人员提供将重复进行步骤210的视觉和/或听觉指示。
第二条件218检查子范围154中是否存在任何剩余的缺失值。如果存在缺失值， 则流程图返回到步骤208。如果数轴150上不存在缺失值，则流程图结束。
上述说明包括LAT的映射。然而，应当理解，在不进行过度实验的情况下，所述方法可由本领域的技术人员进行调整，以便确定受试者的心脏或另一个器官的其他物理参数值。例如，就心脏而言，其他物理参数可包括分别使用取代传感器22的温度传感器或力传感器得到的心壁的温度或收缩性。可以进行映射的其他器官包括膀胱或胃。
应当理解，上述实施例仅以举例的方式进行引用，且本发明并不限于上面具体示出和描述的内容。相反，本发明的范围包括上述各种特征的组合和亚组合以及它们的变化形式和修改形式，本领域的技术人员在阅读上述说明时将会想到所述变化形式和修改形式，并且所述变化形式和修改形式并未在现有技术中公开。
权利要求
1.一种方法，包括 在受试者器官中的多个位置处测量物理参数的值； 对测量的值进行分析，以确定所述值的范围，包括含有一个或多个未测量的值的至少一个子范围； 接收用户对所述子范围中的值的选择；以及 响应于所述选择，显示用于进一步测量的候选位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述器官包括心脏。
3.根据权利要求2所述的方法，其中响应于所述心脏施加的力以及所述心脏的温度中的一者，求所述物理参数的值。
4.根据权利要求2所述的方法，其中响应于所述心脏的电活动，求所述物理参数的值。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述物理参数包括所述心脏中的所述多个位置处的相应局部激动时间(LATs)。
6.根据权利要求5所述的方法，其中测量所述值包括在所述多个位置处记录相应时变电势，且其中对所述测量的值进行分析包括响应于将预定条件应用到记录的时变电势来确定所述相应LATs。
7.根据权利要求2所述的方法，其中显示所述候选位置包括向所述用户显示所述心脏的图像，以及在所述图像上指示出所述候选位置。
8.根据权利要求1所述的方法，其中对所述测量的值进行分析包括向用户显示测量的值的第一可视表示，以及所述至少一个子范围的第二可视表示，所述第二可视表示不同于所述第一可视表示。
9.根据权利要求8所述的方法，其中接收所述用户的所述选择包括所述用户操作定点装置来选择所述第二可视表示中的区域。
10.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一和第二可视表示形成为数轴。
11.一种设备，包括 探针，其被配置成提供信号，所述信号用于在受试者器官中的多个位置处测量物理参数的值；和 处理器，其被配置成 对测量的值进行分析，以便确定所述值的范围，包括含有一个或多个未测量的值的至少一个子范围； 接收用户对所述子范围中的值的选择；以及 响应于所述选择，显示用于进一步测量的候选位置。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述器官包括心脏。
13.根据权利要求12所述的设备，其中响应于所述心脏施加的力以及所述心脏的温度中的一者，求所述物理参数的值。
14.根据权利要求12所述的设备，其中响应于所述心脏的电活动，求所述物理参数的值。
15.根据权利要求14所述的设备，其中所述物理参数包括所述心脏中的所述多个位置的相应局部激动时间(LATs)。
16.根据权利要求15所述的设备，其中所述信号包括时变电势，并且其中测量所述值包括在所述多个位置处记录相应信号，以及其中对所述测量的值进行分析包括响应于将预定条件应用到记录的信号来确定所述相应LATs。
17.根据权利要求12所述的设备，其中显示所述候选位置包括向所述用户显示所述心脏的图像，以及在所述图像上指示出所述候选位置。
18.根据权利要求11所述的设备，其中对所述测量的值进行分析包括向用户显示测量的值的第一可视表示，以及所述至少一个子范围的第二可视表示，所述第二可视表示不同于所述第一可视表示。
19.根据权利要求18所述的设备，其中接收所述用户的所述选择包括所述用户操作定点装置来选择所述第二可视表示中的区域。
20.根据权利要求18所述的设备，其中所述第一和第二可视表示形成为数轴。
全文摘要
本发明涉及一种方法，包括在受试者器官中的多个位置处测量物理参数的值；以及对测量的值进行分析，以确定所述值的范围，包括含有一个或多个未测量的值的至少一个子范围。所述方法进一步包括接收用户对所述子范围中的值的选择，以及响应于所述选择，显示用于进一步测量的候选位置。
文档编号A61B19/00GK103006179SQ20121036090
公开日2013年4月3日 申请日期2012年9月21日 优先权日2011年9月22日
发明者A.特格曼, N.凯茨, G.哈亚姆 申请人:韦伯斯特生物官能(以色列)有限公司