在消融过程中同时控制功率和冲洗制造技术

本发明专利技术题为“在消融过程中同时控制功率和冲洗”。本发明专利技术涉及一种设备，所述设备由被配置为被插入成与心肌接触的探头和附接到所述探头的电极组成。结合在所述探头内的温度传感器被配置为输出温度信号。泵经由所述探头用冲洗流体以可控速率冲洗所述心肌，并且射频(RF)信号发生器经由所述电极向所述心肌施加RF功率，以便消融所述心肌。该设备还具有处理电路，所述处理电路在RF功率被施加的同时基于所述温度信号来测量所述探头的温度，并且当测量的温度超过预设的目标温度时，迭代地降低由所述信号发生器施加的所述RF功率并同时迭代地改变由泵提供的所述冲洗流体的冲洗速率直到所测量的温度降低到所述预设的目标温度。

Simultaneous control of power and rinse during ablation

The invention is entitled \simultaneous control of power and rinse\ during ablation. The invention relates to an apparatus consisting of a probe configured to be inserted into contact with a myocardium and an electrode attached to the probe. A temperature sensor incorporated in the probe is configured to output the temperature signal. The pump flushes the myocardium through the probe with a flushing fluid at a controlled rate, and a radio frequency (RF) signal generator applies RF power to the myocardium via the electrode to ablate the myocardium. The device also has a processing circuit that measures the temperature of the probe based on the temperature signal while the RF power is applied, and when the measured temperature exceeds the preset target temperature, iteratively reduces the RF power applied by the signal generator and iteratively changes the RF power provided by the pump at the same time. The flushing speed of the flushing fluid is reduced until the measured temperature is reduced to the preset target temperature.

【技术实现步骤摘要】
在消融过程中同时控制功率和冲洗相关申请的交叉引用本专利申请要求2017年3月14日提交的美国临时专利申请62/470,940的权益，该临时专利申请以引用方式并入本文。
本专利技术整体涉及一种消融医疗装置，并且具体地涉及对在由所述设备执行的消融过程中使用的参数的控制。
技术介绍
组织消融，诸如通过将射频(RF)功率注入组织进行消融，是一种众所周知在心脏手术中使用的规程，它在心脏手术中用于矫正心脏中的缺陷。通常，在这些情况下，消融用于使心肌中所选择的细胞群失活，使得它们不再在心肌中传递电极电位波。
技术实现思路
本专利技术的一个实施方案提供一种设备，该设备具有被配置为被插入成与心肌接触的探头以及附接到该探头的电极。温度传感器结合在探头内，并且被配置为输出温度信号。该设备还具有泵，该泵被配置为经由探头用冲洗流体以可控速率冲洗心肌。射频(RF)信号发生器被配置为经由电极向心肌施加RF功率，以便消融心肌。该设备还包括处理电路，该处理电路被配置为在RF功率被施加的同时基于温度信号来测量探头的温度，并且当测量的温度超过预设的目标温度时，迭代地降低由信号发生器施加的RF功率，并且同时迭代地改变由泵提供的冲洗流体的冲洗速率，直到测量的温度降低到预设的目标温度。通常，当测量的温度未超过预设的目标温度时，迭代地增加RF功率，直到测量的温度等于预设的目标温度。在一个公开的实施方案中，可控速率包括空闲冲洗速率和大于空闲冲洗速率的高冲洗速率，并且改变冲洗速率包括通过将速率从高冲洗速率脉冲发送到空闲冲洗速率来减小速率并且返回到高冲洗速率。本所公开的实施方案可包括附接到探头的管材，其中脉冲发送速率包括管材以空闲冲洗速率接收冲洗流体的单脉冲，并且使探头处的冲洗速率平滑为高冲洗速率的50％。在另一个公开的实施方案中，可控速率包括空闲冲洗速率和大于空闲冲洗速率的高冲洗速率，并且改变冲洗速率包括通过将速率从空闲冲洗速率脉冲发送到高冲洗速率来增加速率并且返回到空闲冲洗速率。所公开的另一个实施方案可包括附接到探头的管材，其中脉冲发送速率包括管材以高冲洗速率接收冲洗流体的单脉冲以及使探头处的冲洗速率平滑，使得速率增加空闲冲洗速率的50％至100％之间。在所公开的又一个实施方案中，可控速率包括空闲冲洗速率和大于空闲冲洗速率的高冲洗速率，并且电路在测量的温度小于比预设目标温度低的低目标温度时被配置为将冲洗速率从高冲洗速率减小到空闲冲洗速率。在另选的实施方案中，电路在测量的温度介于预设目标温度和低目标温度之间时被配置为将冲洗速率保持在高冲洗速率。根据本专利技术的实施方案，还提供了一种方法，该方法由以下项组成：将探头插入成与心肌接触；将电极附接到探头；将温度传感器结合在探头内；经由探头用冲洗流体以可控速率冲洗心肌；经由电极向心肌施加射频(RF)功率，以便消融心肌；使用温度传感器在施加RF功率的同时测量探头的温度；以及，当测量的温度超过预设的目标温度时，迭代地降低RF功率，并且同时迭代地改变冲洗流体的冲洗速率直到测量的温度降低到预设的目标温度。结合附图，通过以下对本公开的实施方案的详细说明，将更全面地理解本公开，其中：附图说明图1是根据本专利技术的实施方案的使用设备的侵入式医疗过程的示意图；图2为根据本专利技术的实施方案的用于设备中的探针的远侧端部的示意图；图3是根据本专利技术的实施方案的由该设备使用的算法中包括的步骤的第一流程图；图4是根据本专利技术的实施方案的由该设备使用的算法中包括的步骤的第二流程图；图5用图的方式示出了根据本专利技术的一个实施方案的当图3和图4的流程图为可操作时该设备的泵的操作；图6是根据本专利技术的实施方案的由该设备使用的另选算法的步骤的第一流程图；图7是根据本专利技术的实施方案的该另选算法的步骤的第二流程图；并且图8用图示出了根据本专利技术的一个实施方案的当图6和图7的流程图为可操作时该设备的泵的操作。具体实施方式概述在消融规程期间，注入细胞的消融功率需要得到良好调节，因为如果细胞吸收的消融能量太少，它们可能仅部分失活，而如果吸收过多的消融能量，它可能会对心脏造成不可逆的创伤。注入功率的另一个考虑因素是对于任何指定的消融规程的总时间。医生通常优选将时间保持在最小，使得为了注入足够的能量，在此期间注入的功率应该很高。因此，消融功率递送的目标是功率水平应尽可能高，但不会造成创伤。为了实现该目标，本专利技术的实施方案提供了一种设备，该设备包括被配置为被插入成与心肌接触的探头，附接到该探头的电极，以及结合在该探头中的温度传感器。该设备还包括冲洗模块，该冲洗模块被配置为经由探头用冲洗流体以可控速率冲洗心肌，以及消融模块，该消融模块被配置为经由电极向心肌施加射频(RF)功率，以便消融心肌。该设备还具有温度模块和处理器，该温度模块被配置为使用温度传感器来测量在施加RF功率时探头的温度，该处理器被配置为操作该模块。当测量的温度超过预设的目标温度时，该处理器迭代地降低RF功率，并且同时迭代地改变冲洗流体的冲洗速率直到测量的温度降低到预设的目标温度。心肌消融过程中需要进行组织冲洗，以防止消融过程中发生诸如组织炭化或蒸汽爆裂等问题。传统消融系统通常以两种速率之一提供冲洗，尤其是可用于保持冲洗通道清洁的低冲洗速率，以及用于防止上文提及问题的高速率。然而，高速率可导致组织过度冷却，并且在这种情况下，必须递送消融功率达到长于最佳时间以正确地消融组织。本专利技术的一个实施方案通过以受控方式在低速率和高速率之间脉冲发送冲洗速率来解决传统消融系统的长于最佳时间递送。(受控的脉冲发送的效果与用于电子系统的脉宽调制的效果类似。)在本专利技术的一些实施方案中，通过用于供应冲洗流体的管材来平滑脉冲冲洗速率，使得组织处的冲洗速率基本上是恒定的。此外，通过改变施加高速率脉冲的速率，平滑的冲洗速率可以在低速率和高速率之间以基本上连续的方式变化。详细描述图1为使用设备12的侵入式医疗过程的示意图，并且图2为根据本专利技术的实施方案的用于设备中的探针20的远侧端部22的示意图。该规程由医疗专业人员14执行，并且以举例的方式，假设下文的描述中的规程包括消融人类患者18的心脏的心肌16的一部分15。然而，应当理解，本专利技术的实施方案并非仅适用于该特定消融规程，并且还可包括基本上任何针对生物组织或非生物材料的消融规程。为了执行消融，专业人员14将探头20插入已经预先定位在患者的内腔中的护套21中。护套21被定位成使得探头的远侧端部22在离开护套的远侧端部之后可进入患者的心脏并接触心脏的组织。远侧端部22包括使得远侧端部的位置和取向能够被跟踪的方位传感器25、以及测量远侧端部的相应位置处的温度的一个或多个温度传感器28。远侧端部22还包括电极30，所述电极用于将射频消融功率递送到心肌16以便消融心肌。(电极30也可用于从心肌获取电极电位，如下文所述。)设备12由系统处理器46控制，该系统处理器46包括通常被配置为现场可编程门阵列(FPGA)的实时降噪电路45，之后是模数(A/D)信号转换集成电路47。处理器可以将来自A/D电路47的信号传递给本文所述的模块和/或另一个处理器，和/或可以被编程为执行本文所公开的算法中的至少一个算法，该算法包括下文中描述的步骤。处理器使用电路45和电路47，以及上述模块的特征，以执行算法。处理器46和由处理器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，包括：探头，所述探头被配置为被插入成与心肌接触；电极，所述电极附接到所述探头；温度传感器，所述温度传感器结合在所述探头内并被配置为输出温度信号；泵，所述泵被配置为经由所述探头用冲洗流体以可控速率冲洗所述心肌；射频(RF)信号发生器，所述射频(RF)信号发生器被配置为经由所述电极向所述心肌施加RF功率，以便消融所述心肌；和处理电路，所述处理电路被配置为在RF功率被施加的同时基于所述温度信号来测量所述探头的温度，并且当所测量的温度超过预设的目标温度时，迭代地降低由所述信号发生器施加的所述RF功率，并同时迭代地改变由所述泵提供的所述冲洗流体的冲洗速率直到所测量的温度降低到所述预设的目标温度。

【技术特征摘要】
2017.03.14 US 62/470940;2018.02.13 US 15/8957871.一种设备，包括：探头，所述探头被配置为被插入成与心肌接触；电极，所述电极附接到所述探头；温度传感器，所述温度传感器结合在所述探头内并被配置为输出温度信号；泵，所述泵被配置为经由所述探头用冲洗流体以可控速率冲洗所述心肌；射频(RF)信号发生器，所述射频(RF)信号发生器被配置为经由所述电极向所述心肌施加RF功率，以便消融所述心肌；和处理电路，所述处理电路被配置为在RF功率被施加的同时基于所述温度信号来测量所述探头的温度，并且当所测量的温度超过预设的目标温度时，迭代地降低由所述信号发生器施加的所述RF功率，并同时迭代地改变由所述泵提供的所述冲洗流体的冲洗速率直到所测量的温度降低到所述预设的目标温度。2.根据权利要求1所述的设备，其中当所测量的温度未超过所述预设的目标温度时，所述电路迭代地增加所述RF功率直到所测量的温度等于所述预设的目标温度。3.根据权利要求1所述的设备，其中所述可控速率包括空闲冲洗速率和大于所述空闲冲洗速率的高冲洗速率，并且其中改变冲洗速率包括通过将速率从所述高冲洗速率脉冲发送到所述空闲冲洗速率来减小速率并且返回到所述高冲洗速率。4.根据权利要求3所述的设备，并且包括附接到所述探头的管材，并且其中脉冲发送所述速率包括所述管材以所述空闲冲洗速率接收所述冲洗流体的单脉冲并使所述探头处的冲洗速率平滑为所述高冲洗速率的50％。5.根据权利要求1所述的设备，其中所述可控速率包括空闲冲洗速率和大于所述空闲冲洗速率的高冲洗速率，并且其中改变冲洗速率包括通过将速率从所述空闲冲洗速率脉冲发送到所述高冲洗速率来增加速率并且返回到所述空闲冲洗速率。6.根据权利要求5所述的设备，并且包括附接到所述探头的管材，并且其中脉冲发送所述速率包括所述管材以所述高冲洗速率接收所述冲洗流体的单脉冲并使所述探头处的冲洗速率平滑，使得所述速率增加所述空闲冲洗速率的50％至100％之间。7.根据权利要求1所述的设备，其中所述可控速率包括空闲冲洗速率和大于所述空闲冲洗速率的高冲洗速率，并且其中所述电路在所测量的温度小于...

【专利技术属性】
技术研发人员：A戈瓦里，AC阿尔特曼恩，E奥兹里，I兹伯曼，
申请(专利权)人：韦伯斯特生物官能以色列有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL