使用局部匹配进行高分辨率标测的医疗装置

摘要

提供了医疗装置以及使用医疗装置的方法。示例性标测医疗装置可包括具有多个电极的导管轴。所述导管轴可连接至处理器。所述处理器可能够从第一位置收集第一组信号，从第二位置收集第二组信号，在第一时间段内表征所述第一组信号，在第二时间段内表征所述第二组信号，将所述第一组信号与所述第二组信号进行比较，并且将来自所述第一组信号的第一信号与来自所述第二组信号的第二信号匹配。

说明书

相关专利申请的交叉引用

本专利申请根据35U.S.C.§119，要求提交于2013年10月31日的美国临时申请序列号61/898,312的优先权，该申请的全文以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及医疗装置，以及制造医疗装置的方法。更具体地讲，本发明涉及细长的体内医疗装置，以及制造和使用此类装置的方法，所述细长的体内医疗装置包括与其他结构连接的管状构件。

背景技术

已开发出了多种用于医学用途(如血管内用途)的体内医疗装置。这些装置中的一些包括导线、导管等等。可通过多种不同制造方法中的任何一种来制造这些装置，并且可根据多种方法中的任何一种使用这种装置。在已知的医疗装置和方法中，每种均具有某些优点和缺点。一直都需要提供替代医疗装置以及制造和使用医疗装置的替代方法。

发明内容

本发明提供了医疗装置的设计、材料、制造方法以及使用替代形式。本文公开了一种医疗装置。该医疗装置包括：

具有连接于其上的多个电极的导管轴；

处理器，其中所述处理器能够：

从第一位置收集第一组信号；

从第二位置收集第二组信号；

在第一时间段内表征所述第一组信号；

在第二时间段内表征所述第二组信号；

将所述第一组信号与所述第二组信号进行比较；以及

将来自所述第一组信号的第一信号与来自所述第二组信号的第二信号匹配。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，收集第一组和第二组信号包括感测第一和第二时间段内的电势变化。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，使用多个电极中的一者或多者感测第一或第二时间段内的电势变化。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中收集第一或第二信号包括将多个电极设置于心脏中。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中所述多个电极设置在篮状电极结构上。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中所述多个电极连接至所述处理器。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中表征第一组信号包括生成第一独特信号模式，并且其中表征第二组信号包括生成第二独特信号模式。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中表征第一组信号包括确定在整个第一时间段内第一独特信号模式的第一出现次数。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中表征第一组信号还包括计算第一时间段内第一独特信号模式的第一频率，其中所述第一独特信号模式的第一频率通过将第一独特信号模式的第一出现次数除以第一时间段来确定。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中表征第二组信号包括确定在整个第二时间段内第二独特信号模式的第二出现次数。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中表征第二组信号还包括计算第二时间段内第二独特信号模式的第二频率，其中所述第二独特信号模式的第二频率通过将第二独特信号模式的第二出现次数除以第二时间段来确定。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中将来自第一组信号的第一信号与来自第二组信号的第二信号匹配包括将第一频率与第二频率匹配。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，包括匹配另外的独特信号模式以及使用匹配的信号模式生成高分辨率标测图。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中将来自第一组信号的第一信号与来自第二组信号的第二信号匹配包括将第一独特信号模式与第二独特信号模式比对。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中将第一独特信号模式与第二独特信号模式比对包括识别介于第一独特信号模式与第二独特信号模式之间的重叠区域。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中将第一独特信号模式与第二独特信号模式比对包括确定和匹配第一独特信号模式的第一活动梯度与第二独特信号模式的第二活动梯度。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中表征第一组信号包括确定第一时间段内第一独特信号模式的第一出现次数。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中表征第一组信号还包括计算第一时间段内的第一独特信号模式的第一频率，其中所述第一独特信号模式的频率通过将第一独特信号模式的第一出现次数除以第一时间段来确定。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中表征第二组信号包括确定在整个第二时间段内第二独特信号模式的第二出现次数。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中表征第二组信号还包括计算第二时间段内第二独特信号模式的第二频率，其中所述第二独特信号模式的第二频率通过将第二独特信号模式的第二出现次数除以第二时间段来确定。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中将来自第一组信号的第一信号与来自第二组信号的第二信号匹配包括将第一频率与第二频率匹配。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中匹配另外的独特信号模式并且使用匹配的信号模式生成高分辨率标测图。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中将来自第一组信号的第一信号与来自第二组信号的第二信号匹配包括将第一独特信号模式和第二独特信号模式与信号模板匹配。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中表征第一组信号包括确定第一时间段内第一独特信号模式的第一出现次数。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中表征第一组信号还包括计算第一时间段内的第一独特信号模式的第一频率，其中所述第一独特信号模式的频率通过将第一独特信号模式的第一出现次数除以第一时间段来确定。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中表征第二组信号包括确定在整个第二时间段内第二独特信号模式的第二出现次数。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，表征第二组信号还包括计算第二时间段内第二独特信号模式的第二频率，其中所述第二独特信号模式的第二频率通过将第二独特信号模式的第二出现次数除以第二时间段来确定。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中将来自第一组信号的第一信号与来自第二组信号的第二信号匹配包括将第一频率与第二频率匹配。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，还包括匹配另外的独特信号模式以及使用匹配的信号模式生成高分辨率标测图。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，第一时间段与第二时间段的持续时间相同。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中第一时间段与第二时间段不同。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，还包括在一个或多个另外的时间段内收集一个或多个另外位置处的一组或多组数据。

本文公开了一种用于递送医疗装置的方法。该方法包括：

将根据权利要求1-32中任一项所述的医疗标测装置递送到患者的心脏内。

本文公开了一种用于递送医疗装置的方法。该方法包括：从第一位置收集第一组信号；

从第二位置收集第二组信号；

在第一时间段内表征所述第一组信号；

在第二时间段内表征所述第二组信号；

将所述第一组信号与所述第二组信号进行比较；以及

将来自所述第一组信号的第一信号与来自所述第二组信号的第二信号匹配。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中收集第一组和第二组信号包括感测第一和第二时间段内的电势变化。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，还包括使用所述多个电极中的一者或多者感测第一或第二时间段内的电势变化。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中收集第一或第二信号包括将多个电极设置于心脏中。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中所述多个电极设置在篮状电极结构上。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中所述多个电极连接至所述处理器。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中表征第一组信号包括生成第一独特信号模式，并且其中表征第二组信号包括生成第二独特信号模式。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中表征第一组信号包括确定在整个第一时间段内第一独特信号模式的第一出现次数。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中表征第一组信号进一步包括计算第一时间段内第一独特信号模式的第一频率，其中所述第一独特信号模式的第一频率通过将第一独特信号模式的第一出现次数除以第一时间段来确定。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中表征第二组信号包括确定在整个第二时间段内第二独特信号模式的第二出现次数。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中表征第二组信号还包括计算第二时间段内第二独特信号模式的第二频率，其中所述第二独特信号模式的第二频率通过将第二独特信号模式的第二出现次数除以第二时间段来确定。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中将来自第一组信号的第一信号与来自第二组信号的第二信号匹配包括将第一频率与第二频率匹配。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，还包括匹配另外的独特信号模式以及使用匹配的信号模式生成高分辨率标测图。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中将来自第一组信号的第一信号与来自第二组信号的第二信号匹配包括将第一独特信号模式与第二独特信号模式比对。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中将第一独特信号模式与第二独特信号模式比对包括识别介于第一独特信号模式与第二独特信号模式之间的重叠区域。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中将第一独特信号模式与第二独特信号模式比对包括确定和匹配第一独特信号模式的第一活动梯度与第二独特信号模式的第二活动梯度。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中表征第一组信号包括确定第一时间段内第一独特信号模式的第一出现次数。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中表征第一组信号还包括计算第一时间段内的第一独特信号模式的第一频率，其中所述第一独特信号模式的频率通过将第一独特信号模式的第一出现次数除以第一时间段来确定。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中表征第二组信号包括确定在整个第二时间段内第二独特信号模式的第二出现次数。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中表征第二组信号还包括计算第二时间段内第二独特信号模式的第二频率，其中所述第二独特信号模式的第二频率通过将第二独特信号模式的第二出现次数除以第二时间段来确定。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中将来自第一组信号的第一信号与来自第二组信号的第二信号匹配包括将第一频率与第二频率匹配。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，还包括匹配另外的独特信号模式以及使用匹配的信号模式生成高分辨率标测图。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中将来自第一组信号的第一信号与来自第二组信号的第二信号匹配包括将第一独特信号模式和第二独特信号模式与信号模板匹配。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中表征第一组信号包括确定第一时间段内第一独特信号模式的第一出现次数。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中表征第一组信号还包括计算第一时间段内的第一独特信号模式的第一频率，其中所述第一独特信号模式的频率通过将第一独特信号模式的第一出现次数除以第一时间段来确定。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中表征第二组信号包括确定在整个第二时间段内第二独特信号模式的第二出现次数。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中表征第二组信号还包括计算第二时间段内第二独特信号模式的第二频率，其中所述第二独特信号模式的第二频率通过将第二独特信号模式的第二出现次数除以第二时间段来确定。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中将来自第一组信号的第一信号与来自第二组信号的第二信号匹配包括将第一频率与第二频率匹配。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，还包括匹配另外的独特信号模式以及使用匹配的信号模式生成高分辨率标测图。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中第一时间段与第二时间段的持续时间相同。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中第一时间段与第二时间段不同。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，还包括在一个或多个另外的时间段内收集一个或多个另外位置处的一组或多组数据。

本文公开了一种用于递送医疗装置的方法。该方法包括：

提供具有第一电极和邻近第一电极的多个另外电极的导管；

通过所述第一电极并通过所述另外电极在某时间段内感测一个或多个信号；

计算在该时间段内所述第一电极与所述多个电极中的一者或多者之间的一个或多个延迟；

使用该一个或多个延迟确定所述第一电极与所述多个电极中的一者或多者之间的所述一个或多个信号的一个或多个方向；以及确定来自该一个或多个方向的主导方向信号。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中计算一个或多个延迟包括确定所述多个电极相对于固定坐标系的位置。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中确定主导方向信号包括确定所述一个或多个信号的所述一个或多个方向的总和。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中所述总和包括所述一个或多个信号的所述一个或多个方向的出现次数。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中确定主导方向信号包括确定频率，其中所述频率通过将总和除以时间段来确定。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，还包括将主导方向显示在显示器上。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中显示主导方向包括显示箭头。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中显示箭头包括将所述箭头加长。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中显示箭头包括将所述箭头加宽。

作为上述实施例中任一项的另外一种选择或除此之外，其中显示箭头包括将所述箭头加厚。

附图说明

结合附图来考虑以下详细说明可以更全面地理解本发明，其中：

图1为导管系统的实施例的示意图，该导管系统出于诊断和治疗目的进入体内的目标组织区域。

图2为标测导管的实施例的示意图，该标测导管具有与图1的系统联合使用的篮状功能元件承载结构。

图3为包括多个标测电极的篮状功能元件的实施例的示意图。

图4为在三个矢量场模式内延伸的示例性主导转子信号模式的示意图。

图5a-5c为代表细胞激活波前传播的细胞激活矢量箭头的示例性示意图。

虽然本发明可接受各种修改形式和替代形式，但其具体形式已在附图中以举例的方式示出，并且将对其进行详细描述。然而，应当理解其意图并非在于将本发明局限于所描述的具体实施例。相反，其意图在于涵盖落入本发明的精神和范围之内的所有修改形式、等同形式和替代形式。

具体实施方式

对于以下给出定义的术语，应以这些定义为准，除非在权利要求书或在本说明书中的其它地方给出了不同的定义。

不管是否明确表示，本文的所有数值都认为是由术语“大约”来修饰。术语“大约”通常是指会被本领域的技术人员认为是与所描述的值等效(即具有相同功能或结果)的数值范围。在许多情况下，术语“大约”可包括取整为最接近有效值的数字。

由端点表述的数值范围包括该范围内的所有数值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。

如本说明书和所附权利要求中所用，除非内容另有明确说明，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括多个指代物。如本说明书以及附加的权利要求中所使用，术语“或”一般以包括“和/或”的意思使用，除非内容另有明确说明。

需注意，在本说明书中提及“一个实施例”、“一些实施例”、“其他实施例”等表明所描述的实施例可包括一个或多个特定特征、结构和/或特性。然而，此类表述并不一定意指所有实施例均包括所述特定特征、结构和/或特性。另外，当结合一个实施例描述特定特征、结构和/或特性时，应当理解，不管是否明确描述，此类特征、结构和/或特性也可结合其他实施例使用，除非有明确相反的陈述。

以下具体实施方式应结合附图来阅读，其中不同附图中的类似元件采用相同编号。附图未必按比例绘制，示出了示例性实施例并且并不旨在限制本发明的范围。

标测心律紊乱的电生理学通常涉及将具有多个传感器的星象(constellation)导管或其他标测/感测装置引入心腔内。传感器检测心脏在传感器位置处的电活动。可能有利的是将电活动处理成并且显示为电描记图信号，该电描记图信号准确表示通过相对于传感器位置的心脏组织的细胞激发。处理系统随后可分析信号并将信号输出至显示装置。医生可使用所显示信息实施诊断程序。然而，在一些情况下，感测电极可能无法准确检测心脏的电活动。例如，传感器可能完全检测不到信号或者其可能检测到远场电活动和/或电伪迹。

处理系统可被配置为检测由心肌组织的电活动生成并且由相邻电极感测到的多种激活信号。然而，星象导管或其他标测/感测装置上相对有限数量的电极可能限制激发模式感测的分辨率。因此，可能有利的是减小电极总数和/或电极之间的间距并从更小的、聚焦的心脏位置收集电信号数据。另外，减小电极之间的距离可允许收集高分辨率数据。然而，仅可从小的、局部的心脏区域收集该高分辨率数据。本文所公开的方法和系统经设计以克服至少一些低分辨率标准活动标测的缺陷。例如，本文所公开的方法中的一些可包括收集并且合并来自局部区域的高分辨率数据以生成心腔的高分辨率标测图。本文还公开了其他方法和医疗装置。

图1为系统10的示意图，该系统10出于诊断和治疗目的进入体内的目标组织区域。图1整体示出了被配置在心脏左心房中的系统10。作为另外一种选择，系统10可被配置在心脏的其他区域中，诸如左心室、右心房或右心室。虽然图示实施例示出系统10被用于消融心肌组织，但作为另外一种选择，系统10(以及本文所述的方法)可被配置为用于其他组织消融应用，诸如消融前列腺、脑部、胆囊、子宫、神经、血管和身体其他区域的组织的过程，包括导管通常不进入的身体区域。

系统10可包括标测探针14和消融探针16。在图1中，通过合适的经皮进入将每一者穿过静脉或动脉(例如，股静脉或股动脉)分别引入所选心脏区域12中。作为另外一种选择，可将标测探针14和消融探针16组装在一体化的结构中，以便于在心脏区域12中同时引入和配置。

标测探针14可具有柔性导管主体18。导管主体18的远端可带有三维多电极结构20。在图示实施例中，结构20呈限定开放内部空间22的篮状形式(参见图2)，但可使用其他多电极结构，其中电极结构的几何形状和电极位置可为已知的。多电极结构20带有多个标测电极24(在图1中未明确示出，但在图2中示出)，每一个标测电极均具有电极位置和通道。每个电极24可被配置为感测解剖区域中的固有生理活动。在一些实施例中，电极24可被配置为检测解剖结构内的固有生理活动的激活信号，例如，心脏活动的激活时间。

电极24可电连接至处理系统32。信号线(未示出)可电连接至篮状结构20上的每个电极24。线延伸穿过探针14的主体18并且将每个电极24电连接至处理系统32的输入端，这将在后面更详细地描述。电极24感测解剖区域(例如心肌组织)中的固有电活动。通过处理系统32对所感测活动(例如激活信号)进行处理，以通过生成解剖标测图(例如矢量场标测图)来协助医生识别心脏内适于诊断和/或治疗程序(例如消融术)的一个或多个部位。例如，处理系统32可识别近场信号分量，即源自与标测电极24相邻的细胞组织的激活信号，或阻塞性远场信号分量，即源自非相邻组织的激活信号。例如，近场信号分量可包括源自心房心肌组织的激活信号，而远场信号分量可包括源自心室心肌组织的激活信号。可进一步分析近场激活信号分量以找到病变的存在，并确定适于消融以对病变进行治疗(例如消融治疗)的位置。

处理系统32包括用于接收和/或处理所采集激活信号的专用电路(例如，离散的逻辑元件和一个或多个微控制器；专用集成电路(ASIC)；或特殊配置的可编程装置，诸如可编程逻辑装置(PLD)或现场可编程门阵列(FPGA))。在一些实施例中，处理系统32包括通用微处理器和/或专用微处理器(例如，数字信号处理器，或DSP，其可经优化以用于处理激活信号)，微处理器执行指令以接收、分析和显示与所接收激活信号相关的信息。在此类具体实施中，处理系统32可包括程序指令，该程序指令在被执行时进行部分信号处理。程序指令可包括例如由微处理器或微控制器执行的固件、微码或应用程序代码。上述具体实施仅仅是示例性的。可设想其他程序指令。

在一些实施例中，处理系统32可被配置为测量与电极24相邻的心肌组织中的固有电活动。例如，在一些实施例中，处理系统32被配置为检测与正被标测的解剖结构中的主导转子或发散激活模式相关的固有电活动。例如，主导转子和/或发散激活模式可在引发和维持心房纤颤中发挥作用，并且转子路径、转子芯和/或发散焦点的消融可有效地终止心房纤颤。在任一情况下，处理系统32对所感测激活信号进行处理以生成相关特性的显示，诸如APD标测图、矢量场标测图、轮廓标测图、可靠性标测图、电描记图、心脏动作电位等等。医生可使用相关特性来识别适用于消融治疗的部位。

消融探针16可包括带有一个或多个消融电极36的柔性导管主体34。该一个或多个消融电极36可电连接到射频(RF)发生器37，该发生器37可被配置为将消融能量递送至该一个或多个消融电极36。消融探针16可相对于待治疗的解剖特征以及结构20移动。因为该一个或多个消融电极36相对于待治疗的组织定位，所以消融探针16可定位成介于结构20的电极24之间或与结构20的电极24相邻。

处理系统32可向装置40输出供医生查看的相关特性的显示。在图示实施例中，装置40为CRT、LED或其他类型的显示器，或打印机。装置40可采用对医生最有用的格式呈现相关特性。另外，处理系统32可生成要显示在装置40上的位置识别输出，该位置识别输出有助于医生引导消融电极36与被识别为要消融的部位处的组织发生接触。

图2示出了标测导管14的实施例，该标测导管在远端包括电极24，并可适用于图1所示的系统10。标测导管14具有柔性导管主体18，其远端带有三维结构20，该三维结构20被配置为带有标测电极或传感器24。标测电极24感测心肌组织中的固有电活动，例如，激活信号，所感测活动随后经处理系统32处理，以协助医生通过所生成或所显示的相关特性识别具有心律紊乱或其他心肌病变的一个或多个部位。该信息可用于确定向所识别部位施加适当治疗(如消融)的适当位置，并且/或者协助将所述一个或多个消融电极36导航至所识别部位。

图示三维结构20包括基座构件41和端盖42，柔性样条44在这两者之间以周向隔开的关系总体延伸。如上所述，三维结构20呈限定开放内部空间22的篮状的形式。在一些实施例中，样条44由弹性惰性材料制成，诸如镍钛合金或硅橡胶，并且以弹性预拉紧状态连接在基座构件41和端盖42之间，以弯曲并适形于其接触的组织表面。在图示实施例中，8个样条44形成三维结构20。在其他实施例中可使用更多或更少的样条44。如图所示，每个样条44带有8个标测电极24。在三维结构20的其他实施例中，可在每个样条44上设置更多或更少的标测电极24。在图示实施例中，三维结构20相对较小(例如，直径为40mm或更小)。在可供选择的实施例中，三维结构20甚至更小或更大(例如，直径为40mm或更大)。

可滑动护套50沿导管主体18的主轴可以是可移动的。使护套50向前移动(即，朝远端移动)使得护套50移至三维结构20上方，从而使结构20收缩成适合在解剖结构(如心脏)的内部空间中引入和/或移除的紧凑薄型状态。相比之下，使护套50向后移动(即，朝近端移动)将三维结构20暴露在外，从而允许结构20弹性展开并且呈现图2所示的预拉紧位置。

信号线(未示出)电连接至每个标测电极24。线延伸穿过标测导管20的主体18进入柄部54，其中线连接至外部连接器56，该连接器可为多针连接器。连接器56将标测电极24电连接至处理系统32。有关标测系统以及标测导管生成信号的处理方法的进一步细节在以下专利中有所讨论：名称为“SystemsandMethodsforGuidingMovableElectrodeElementswithinMultipleElectrodeStructure”(引导多电极结构内的可移动电极元件的系统和方法)的美国专利No.6,070,094，名称为“CardiacMappingandAblationSystems”(心脏标测和消融系统)的美国专利No.6,233,491，以及名称为“SystemsandProcessesforRefiningaRegisteredMapofaBodyCavity”(用于细化体腔的配准标测图的系统和方法)的美国专利No.6,735,465，上述专利的公开内容据此以引用方式明确并入本文。

为了示出系统10的操作，图3为包括多个标测电极24的篮状结构20的实施例的示意性侧视图。在图示实施例中，篮状结构包括64个标测电极24。标测电极24被设置分组成8个样条(标记为A、B、C、D、E、F、G和H)，每个样条上有8个电极(标记为1、2、3、4、5、6、7和8)。虽然64个标测电极24的布置方式示出为设置在篮状结构20上，但作为另外一种选择，标测电极24可布置成不同数量、布置在不同结构上和/或布置在不同位置。另外，可在相同或不同解剖结构中配置多个篮状结构，以同时获得来自不同解剖结构的信号。

在将篮状结构20定位在待治疗的解剖结构(例如，心脏的左心室、左心房、右心室或右心房)附近之后，处理系统32被配置为记录来自每个电极24通道的有关解剖结构生理活动的激活信号，即电极24测量解剖结构的生理机能固有的电激活信号。可响应于固有生理活动或基于由多个电极24中的至少一者制定的预定起搏协议来感测生理活动的激活信号。

电极沿星象导管或其他标测/感测装置的布置方式、尺寸、间距和/或位置，与目标解剖结构的几何形状结合，可促进感测电极收集和传输目标细胞组织电活动的精确度。例如，如果星象导管或其他感测装置上的电极的总数减少和/或电极之间的距离减小，则从导管/装置采集的数据的分辨率可能降低。另外，由标测电极24感测的激活信号的分辨率可根据标测电极24在篮状结构20上的特定间距、布置方式和位置和/或篮状结构20在特定心腔内的位置有所差别。图3示出了64个电极，该电极被定位成使得间距可与所感测激活信号的特定分辨率相关。然而，可以认识到，改变标测电极24之间的相对位置、形状、布置方式和/或距离可与不同程度的分辨率相关。另外，减小篮状结构20的总体尺寸、形状和/或位置也可与所感测激活信号的分辨率的变化相关。另外，同时改变标测电极24和篮状结构20两者的相对尺寸、间距、位置、形状和/或布置方式可导致所感测激活信号的分辨率不同。

如所指出的那样，减小多电极结构20的尺寸和/或维度可减小标测电极24之间的间距。另外，减小多电极结构20的尺寸可导致可在特定时间段期间标测的细胞组织的“目标区域”减小。然而，减小标测电极24之间的间距可增大所感测电活动(如激活信号)的分辨率。因此，在一些实施例中，可能有利的是减小多电极结构20的总体尺寸和/或维度，而不管目标区域的减少。较小目标区域可具有增大的分辨率(在较小区域内)，因此，可能有利的是使用较小多电极结构将来自若干减小目标区域位置的“较高分辨率”电活动数据相组合。另外，可通过将若干小的高分辨率标测图结合，生成高分辨率“全局”心腔标测图。因此，可能需要一种技术将若干局部高分辨率心脏标测图组合成单个全局高分辨率心脏标测图。

将来自第一组信号的第一信号与来自第二组信号的第二信号匹配以生成从心腔内的局部区域收集的电激活数据的高分辨率标测图可包括根据在给定时间段内区域中的特定激活模式出现的频率来匹配信号。如上所述，处理系统32可被配置为测量与标测电极24相邻的心肌组织中的固有电活动。另外，处理系统32可被配置为检测与细胞波击发传播的多个“独特”激活模式(如，主导转子或发散激活模式)相关的固有电活动。激活模式的示例性代表可包括但不限于矢量场模式、轮廓标测图、等时线行、激活电势显示和/或相位标测图。主导转子或发散激活模式示出了可由处理系统32检测到的固有电活动的若干示例性独特模式中的一者。另外，连接至处理系统32的电极结构20可感测在某时间段内出现的多个独特活动模式。处理系统32可能够对在特定心脏位置处出现的每个独特信号模式进行辨别和分类。另外，处理系统32可能够确定在特定时间段内在特定心脏位置处的每个独特信号模式的出现。因此，可通过除以特定时间段内的每个独特信号模式出现次数来计算给定位置中每个独特信号模式的“频率”或发生率。可针对在心腔中的任意多个位置中感测到的独特信号模式来计算独特信号模式的频率。另外，进行采样的位置可重叠或可不重叠，并且多电极结构20收集(即，采样)电活动的时间段在多个心脏位置内可相同或不同。然而，进行采样的时间段可足够长以构建独特信号模式的发生率，但应足够短以使得在整个细胞激活序列内电活动可被视为是稳定的。示例性时间段可包括1至2分钟、1至5分钟、1至10分钟、5至10分钟或者5至20分钟。

可对目标区域(即，心腔)内的多个采样位置内的所计算频率进行比较。例如，多电极结构20可置于心腔中的第一位置处并且可感测第一时间段内的数据。所感测激活信号可为所收集、所分类的独特信号模式(例如，在第一位置处收集和表征)，并且可计算频率。多电极结构20随后可置于心腔中的第二位置处并且可感测第二时间段内的数据。第二位置与第一位置可重叠或可不重叠。第一时间段与第二时间段可相同或可不相同。可将所感测激活信号收集、分类为独特信号模式(例如，在第二位置处收集和表征)，并且可计算频率。可将在第一位置处计算的频率与在第二位置处计算的频率进行比较。

出于本发明的目的，假设以相同频率或大约相同频率出现的独特信号模式为相同激活信号的一部分。另外，第一位置处的独特信号模式与第二位置处的独特信号模式可基于其相应频率的类似性进行匹配。可通过确定“类似”频率是否落入阈值相关性值内来评估频率的类似性。相关性值可用于计算可被视为与目标频率“匹配”的频率范围。相关性值可为数值百分比。例如，相关性值可设定为10％(例如，在约10％或更小内)。因此，第一位置处50的示例性频率可被视为与另一位置处45-55的另一示例性频率匹配。虽然10％的相关性值可为合适的，但这并非旨在进行限制。可利用其他相关性值，诸如约25-20％、或约1-20％、或约2-10％、或约2-20％、或约5-10％、或在约20％或更小内、或在约15％或更小内、或在约10％或更小内、或在约5％或更小内。

在将来自第一位置和第二位置的频率匹配之后，可对与这些频率相关的对应独特信号模式进行匹配。另外，来自心腔中多个位置的独特信号模式可被感测、与其他独特信号模式进行比较(基于其相应频率)并且与“类似频率”独特信号模式进行匹配。对独特信号模式的感测、比较和匹配可在心腔的整个范围内进行。例如，多个位置可包括遍布整个左侧或右侧心房或心室的位置。另外，匹配来自整个心腔内的多个局部区域的高分辨率数据的“类似频率”独特信号模式可产生来自整个心腔的细胞活动的高分辨率全局激活标测图。

可以理解，可利用多种算法、运算、逻辑规则、过程和/或计算来比较从多个位置计算的频率。如上所述，一个例子可包括识别阈值相关值，该阈值相关值限定独特信号模式是否应当在整个区域中匹配。另外，如果未找到任何频率具有该相关值，则可对来自某个区域的独特信号模式“对”求和并且将其与来自其他区域的其他独特信号的频率进行比较。处理系统32可实施迭代过程，从匹配过程中消除所匹配信号模式，并且基于相同或不同相关值对剩余频率进行比较。

在另一个实施例中，将来自第一组信号的第一信号与来自第二组信号的第二信号匹配以生成从心腔内的局部区域收集的电激活数据的高分辨率标测图可包括通过比对独特信号模式的视觉表示来匹配。例如，图4示出了在三个示例性矢量场标测图60、62、64内延伸的示意性主导转子信号模式61。可以理解，多种视觉表示可包括但不限于轮廓标测图、等时线、激活电势显示和/或相位标测图。可基于被利用的特定模式固有的特定特性来比对独特信号模式。例如，图4示出了从矢量场标测图60延伸、穿过相交部66并且进入矢量场标测图62中的矢量68的示意性视觉表示。矢量68代表由心脏内特定位置处的电极感测的示例性细胞波前传播的大小和方向。图4进一步示出了“视觉表示”可通过显示器上的具体像素或视觉分量表示。在矢量延伸穿越相交部66时可比对像素和/或视觉分量。另外，图4示出矢量场标测图可包括在视觉上代表独特信号模式(例如，主导转子模式)的一个或多个矢量。因此，可以认为，可利用若干视觉特性的比对来准确比对独特信号模式的视觉表示。另外可以理解，独特信号模式可在一个或多个视觉表示内延伸并且可在一个或多个相交部内比对。

在至少一些实施例中，独特信号模式可重叠。比对独特信号模式的一种方式可为识别信号模式的重叠区域。重叠区域可包括像素区域、视觉指示标记、照明区、显示元件、图像元件或类似视觉特性，该类似视觉特性允许通过比对视觉表示(例如，矢量场表示)的重叠部分来比对独特信号模式。还可设想，独特信号模式特性(例如，矢量箭头)可以连续方式(例如，当相邻定位时，在整个相交部内延伸)比对、当定位成重叠构型时通过重叠特性的相同元件来比对，或同时以连续方式和重叠方式来比对。

在另一个实施例中，独特信号模式可不重叠。比对不重叠的独特信号模式的一种方式可包括识别其中模式彼此相邻定位的区域。模式彼此相邻的区域可包括像素区域、视觉指示标记、照明区、显示器元件、图像元件或类似视觉特性，该类似视觉特性允许通过比对视觉表示(例如，矢量场表示)的重叠部分来比对独特信号模式。另外，比对不重叠的独特信号模式可包括匹配活动梯度。匹配活动梯度可包括其中模式彼此相邻的区域(例如，像素区域)中的传播方向。确定活动梯度可包括获得传播方向。传播方向可使用时间导数确定。

将来自第一组信号的第一信号与来自第二组信号的第二信号匹配以生成从心腔内的局部区域收集的电激活数据的高分辨率标测图可包括将独特信号模式与一个或多个全局模板模式进行比较。示例性全局模板模式可包括但不限于发散场模式、旋度场模式或层流场模式。全局模板模式可通过处理系统32识别和存储。然而，可以设想的是，可在未与处理系统32连接和/或相关的其他介质中存储、访问、处理、检索和/或利用全局标记模式。在多电极结构20感测到独特信号模式之后，可将该独特信号模式与示例性第一全局模板模式或模式组进行比较。在至少一些实施例中，全局模板可为预先确定的或以其他方式为临床医生所知的。独特信号模式与全局模式的类似性可基于全局模板模式的突出。随后可将独特信号模式与剩余的全局模板模式迭代比较。

将来自第一组信号的第一信号与来自第二组信号的第二信号匹配以生成从心腔内的局部区域收集的电激活数据的高分辨率标测图可包括以下匹配的任何组合：根据在给定时间段内区域中出现的特定激活模式的频率的匹配、将独特信号模式与一个或多个全局模板模式进行匹配和/或通过比对独特信号模式的视觉表示的匹配。例如，可在通过比对模式的视觉表示来初始匹配独特信号模式之后，计算独特信号模式的频率。在通过比对来匹配之后计算频率可通过比对建立匹配的“置信度”水平。类似地，可计算独特信号模式的频率，以通过将独特信号模式与一个或多个全局模板模式进行比较，建立初始匹配的独特信号模式的“置信度”水平。

在另一个实施例中，可生成区域解剖指纹。局部心脏区域的区域指纹可稍后用于重构整个心脏区域标测图。指纹涉及记录目标为标测的基础解剖。示例性步骤可包括生成每个区域的阻抗标测图。示例性步骤可包括生成每个区域的轮廓标测图。

在另一个实施例中，可延长感测和收集数据的时间段(例如，采样持续时间)，直至独特信号模式自身重复。时间段还可包括最大阈值。

在另一个实施例中，全局心房活动可用于匹配独特信号模式。例如，可对一系列心跳范围内的p波形态进行比较，以识别可被匹配用于构造心脏区域标测图的激活信号。另外，p波形态的定时可用于构建心脏区域标测图。

在另一个实施例中，将若干较小高分辨率传播标测图相结合可生成高分辨率细胞波前传播标测图。图5示出了在被布置成3×3个电极分布72的9个电极方向上传播的示意性细胞激活波前。每个电极的三维坐标可使用基于磁性和/或阻抗的感测系统来感测。图5中的电极构型可代表被布置在星象导管、篮状结构或类似感测装置上的9个电极。图5大体示出了朝9个电极72行进的通过波前70的细胞击发的方向。当任何电极下面的细胞响应于膜电位的变化而消偏振时，一个电极可“感测到”一个“激活事件”，即相对于细胞的静息状态势能的电势变化。另外，电极可收集电势数据变化并将其发送至处理系统32，处理系统可将信号输出至显示器40。类似地，如果相邻细胞响应于相邻细胞的电势变化而击发，则波前可传播至相邻电极。相邻电极随后可以类似方式感测到电势变化。任何电极之间的细胞击发的电势变化的感测之间的时间流逝可表征为那些电极之间的延迟时间间隔。延迟时间间隔可用于计算波前传播的方向。另外，如上所指出的那样，波前传播的方向可视觉上显示为(如)矢量场模式上的矢量。

图5A示出了位于9个电极分布72中的中心电极上方的示意性矢量74。如上所指出的那样，矢量箭头74的大小和方向可通过计算中心电极和周围电极之间的延迟时间间隔来确定。另外，延迟时间间隔可用于计算在全部9个电极范围内的激活波前70传播的“主导”方向。主导方向电极可代表当在9个电极分布72的集合上方穿过时波前传播的总体方向。在一些实施例中，主导方向可表示为箭头或显示。可以设想的是，任何数量和构型的电极分布均为可能的。另外，用于计算主导方向的电极可彼此相邻或不相邻。矢量74可代表波前72的传播的主导方向。如图5A所示，用于代表矢量74的箭头具有长度和厚度。长度和/或厚度可与处理系统32计算主导方向矢量所用的“置信度”相关。另外，“置信度”可与某时间段内在该特定方向上发生的细胞激活总数成正比。例如，如图5B所示，代表视觉显示上的主导方向的箭头78可响应于在主导方向上感测到的增加的激活数量而加长。图5C示出了另一个实施例，其中矢量箭头78响应于在主导方向上感测到的增加的激活数量而加宽或加厚。可以设想的是，可改变任何视觉表示(例如，矢量箭头)的任何属性以反映置信度水平(例如，颜色、形状、透明度)。可在心腔内的多个采样位置生成主导方向表示的计算。采样位置可重叠。对来自重叠采样位置的信息进行分析可提供提高的置信度水平。可合并局部主导方向表示以生成整个心腔的高分辨率传播标测图。

应当理解，本发明在许多方面仅仅是示例性的。在不超出本发明范围的前提下，可对细节，具体地讲与形状、尺寸和步骤布置有关的细节，做出改变。这可包括在适当的程度上，在其他实施例中使用一个示例性实施例的任何一种特征。当然，本发明的范围由所附权利要求书表述的语言来限定。