[發(fā)明專利]確定與生物節(jié)律異常有關(guān)的規(guī)律性的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280069307.6
• 申請(qǐng)日: 2012-12-08
• 公開（公告）號(hào): CN104185443A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C·R·布里格斯;S·納拉揚(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 加利福尼亞大學(xué)董事會(huì);托佩拉公司
• 主分類號(hào): A61B5/0452
• 分類號(hào): A61B5/0452;A61B5/0464;A61B5/042
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務(wù)所 11313
• 代理人: 孟銳

聯(lián)邦授權(quán)

本發(fā)明是使用國家衛(wèi)生研究所(the?National?Institutes?of?Health)授予的補(bǔ)助金HL83359和HL103800，在政府支持下完成。政府享有本發(fā)明的某些權(quán)利。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2012年5月14日提交的美國申請(qǐng)第13/470,705號(hào)和2011年12月9日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)第61/569,132號(hào)的權(quán)益，這些申請(qǐng)的公開內(nèi)容是以引用其全文的方式并入本文。

背景

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)大體上關(guān)于生物節(jié)律異常。更具體來說，本申請(qǐng)關(guān)于識(shí)別生物節(jié)律異常(如心臟節(jié)律異常)的源的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明背景

心臟節(jié)律異常在全世界十分常見而且是發(fā)病和死亡的重要誘因。心臟電系統(tǒng)故障是心臟節(jié)律異常的直接原因。心臟節(jié)律異常以許多種形式存在，其中以心房纖維性顫動(dòng)(AF)、心室性心搏過速(VT)和心室纖維性顫動(dòng)(VF)最為復(fù)雜和最難以治療。雖然其它節(jié)律異常治療起來較為簡單，但也可能是臨床顯著的，其包括房性心動(dòng)過速(AT)、室上性心動(dòng)過速(SVT)、心房撲動(dòng)(AFL)、房性期前收縮/搏動(dòng)(SVE)和室性期前收縮/搏動(dòng)(PVC)。雖然在正常情況下，竇結(jié)使心臟保持竇性節(jié)律，但在某些情況下，正常竇結(jié)的快速激動(dòng)可導(dǎo)致不適當(dāng)?shù)母]性心搏過速或竇結(jié)折返，這兩種情況也屬于心臟節(jié)律異常。

治療心臟節(jié)律異常，尤其是復(fù)雜的AF、VF和VT節(jié)律異常極其困難。用于復(fù)雜節(jié)律異常的藥物學(xué)療法并非最優(yōu)。切除術(shù)在心臟節(jié)律異常中使用得越來越頻繁，通過經(jīng)血管將傳感器/探針調(diào)遣到心臟，或直接在手術(shù)時(shí)安裝，并將能量傳遞到心臟的某一位置，便可減輕和在一些情況中消除心臟節(jié)律異常。然而，在復(fù)雜的節(jié)律異常中，切除術(shù)往往遇到困難且無效，因?yàn)樽R(shí)別并定位心臟節(jié)律異常起因(源)的工具不夠精良且會(huì)阻礙能量傳遞到正確的心臟區(qū)域以消除異常。

已知用于治療簡單心臟節(jié)律異常的某些系統(tǒng)和方法。在簡單的心臟節(jié)律異常(例如，房性心動(dòng)過速)中，異常的源可以通過回溯激動(dòng)的最早位置識(shí)別，可以通過切除這個(gè)位置減輕和在一些情況中消除異常。即使在簡單的心臟節(jié)律異常中，切除心臟節(jié)律異常的起因?qū)⒂龅教魬?zhàn)且經(jīng)驗(yàn)豐富的操刀醫(yī)師經(jīng)常需要數(shù)小時(shí)來切除具有一致逐拍心跳激動(dòng)模式的簡單節(jié)律異常(如房性心動(dòng)過速)。

即使有，但已知成功識(shí)別復(fù)雜節(jié)律異常(如AF、VF或多形性VT)的系統(tǒng)和方法甚少。在復(fù)雜節(jié)律異常中，無法識(shí)別激動(dòng)發(fā)起的最早位置，因?yàn)榧?dòng)發(fā)起模式逐拍心跳地變化。

診斷并治療心臟節(jié)律異常大體上涉及將具有多個(gè)傳感器/探針的導(dǎo)管經(jīng)病患血管導(dǎo)入心臟。傳感器檢測(cè)在傳感器所在的心臟位置處的心電活動(dòng)。電活動(dòng)大體上被處理成表示傳感器位置處的心臟激動(dòng)的電描記圖信號(hào)。

在簡單的心臟節(jié)律異常中，每個(gè)傳感器位置處的信號(hào)大體上是逐拍心跳一致的，從而支持最早激動(dòng)的識(shí)別。然而，在復(fù)雜節(jié)律異常中，每個(gè)傳感器位置處的信號(hào)可以隨著逐拍心跳在各種形狀的一種、幾種和多種變形之間轉(zhuǎn)變。例如，在AF中當(dāng)傳感器位置的信號(hào)包括5、7、11或更多種變形時(shí)，那么就難以(雖然并非不可能)識(shí)別信號(hào)中的哪些變形局限于所述的心臟傳感器位置(即，局部激動(dòng)發(fā)起)而非鄰近的心臟傳感器位置(即，遠(yuǎn)場(chǎng)激動(dòng)發(fā)起)或簡單地是來自病患心臟的另一部分、其它解剖結(jié)構(gòu)或外部電子系統(tǒng)的噪聲。以上變形造成難以(雖然并非不可能)識(shí)別在傳感器位置信號(hào)中的心跳的激動(dòng)發(fā)起時(shí)間。

還沒有已知能夠獨(dú)立于識(shí)別激動(dòng)發(fā)起時(shí)間并將其指派給連續(xù)心跳信號(hào)來識(shí)別心臟節(jié)律異常的源的系統(tǒng)和方法。由于識(shí)別激動(dòng)發(fā)起時(shí)間存在困難，所以這極大地限制了心臟節(jié)律異常源的診斷，尤其是對(duì)于復(fù)雜節(jié)律異常，而且限制了旨在將其消除的治療。

發(fā)明概要

本發(fā)明適用于識(shí)別各種節(jié)律(包括正常和異常心臟節(jié)律)，以及其它生物節(jié)律及節(jié)律異常(如神經(jīng)癲癇發(fā)作、食道痙攣、膀胱不穩(wěn)定、腸易激綜合征和其它生物異常)的源，可記錄其生物信號(hào)從而允許確定、診斷和/或治療異常的起因(或源)。本發(fā)明不依賴于或計(jì)算任何傳感器位置處的信號(hào)的激動(dòng)發(fā)起，并因此在提供復(fù)雜激動(dòng)模式和復(fù)雜變化心跳信號(hào)的復(fù)雜節(jié)律異常中特別有用。尤其可用于識(shí)別心臟節(jié)律異常的起因以使可以方便地對(duì)其加以治療。