使用脉冲功率的组织厚度制造技术

本发明专利技术提供了导管插入术，其通过使设置在导管的远侧部分上的电极与组织接触来进行，其中电极具有落在0.01‑25mm

Tissue Thickness Using Pulse Power

The present invention provides catheter insertion by contacting the electrodes arranged on the distal part of the catheter with tissue, in which the electrodes have a drop of 0.01 25 mm.

【技术实现步骤摘要】
使用脉冲功率的组织厚度版权声明本专利文献的公开内容的一部分包括受版权保护的材料。版权所有者不反对任何人照专利和商标办公室专利文件或记录原样复制本专利文件或专利公开内容，但除此之外版权所有者保留所有相关的版权。相关申请的交叉引用本申请要求2017年2月10日提交的名称为EstimationofTissueThickness的美国临时申请62/457,266和2017年3月14日提交的名称为EstimationofTissueThicknessfromRateofChangeofCatheterTemperature的美国临时申请62/470,983的权益，这些申请以引用方式并入本文。
技术介绍
1.
本专利技术涉及医疗器械。更具体地，本专利技术涉及通过施加能量致动的用于测量组织层厚度的医疗器械。2.相关技术描述侵入式和非侵入式技术已用于评估身体内的组织。这些技术特别是与其中有必要知道某些组织与其它组织和与受到来自器械诸如消融导管、活检针等的损伤的器官的关系的医疗过程相关。例如，当心脏组织的区域异常地将电信号传导到相邻组织，由此中断正常的心脏周期并导致心律不齐时，发生心律失常，诸如心房纤颤。用于治疗心律失常的规程包括以外科的方式扰乱造成心律失常的信号源，以及扰乱用于此类信号的传导通路。通过经由导管施加能量来选择性地消融心脏组织，有时可能停止或改变不需要的电信号从心脏的一部分到另一部分的传播。消融方法通过形成非导电消融灶来破坏不需要的电通路。使用射频能量消融心脏组织的已知困难在于控制组织的局部加热。在期望形成足够大的消融灶以便有效地消融异常组织病灶或阻断异常传导模式和过度局部加热的不期望效应之间存在权衡。如果射频装置形成太小的消融灶，则医疗手术可能不太有效，或者可能需要太多的时间。另一方面，如果过度加热组织，则可存在由于过热而引起的局部炭化效应、凝固物、和或爆炸性蒸汽爆裂。如果射频装置形成太大的消融灶，则可无意中消融相邻的组织。在一些情况下，可能发生心脏壁的穿孔。因此，期望的是知道被消融的组织的厚度。在许多情况下，这可通过组织的预采集图像(诸如来自MRI(磁共振成像)或CT(计算机断层摄影)图像)推导出。就消融而言，此数据可能无法提供给执行消融的专业人员。即使该数据可用，其也不可提供具有足够精度的厚度，或者厚度可因采集的图像而有所变化。由Govari等人共同转让的美国专利申请公布20160183915描述了通过确定来自换能器的超声脉冲反射回到换能器(在换能器的A操作模式下)的周期的使用超声的组织厚度测量，该公布以引用方式并入本文。通过将换能器放置成与组织接触并且使远侧末端竖直地(即，与组织表面正交)来回移动，从而压缩和解压缩组织来消除背景噪声。竖直运动使脉冲在不同周期返回，因为由脉冲横贯的组织的距离不同。使接触力与由换能器采集的信号关联，以便将从感兴趣的组织界面返回的脉冲与背景反射和噪声分离。该相关可利用如下事实：高力下的返回脉冲周期小于低力下的返回脉冲周期，因为与低力情况对比，实际组织厚度在高力情况下较小。
技术实现思路
本专利技术的实施方案对正在研究的组织厚度提供独立测量。对于消融规程，在实际执行消融或未发生消融时可施用该方法。测量依赖于专利技术人的以下发现：如果热能脉冲被从与组织接触的导管远侧端部注入组织中，则远侧端部的温度变化速率根据组织厚度而变化。对于厚组织，速率大，并且对于薄组织，速率小。因此，在使用射频能量消融组织的典型规程中，将导管远侧端部插入到待消融组织的附近，并且以给定速率冲洗远侧端部和组织。在冲洗期间，将射频脉冲短时间施加于组织，并且监控导管远侧端部的温度，通常是由远侧端部中的多个传感器计算得出的平均温度。随后利用所测得的远侧端部的温度变化速率来估计组织厚度。估计通常包括使用远侧端部的归一化温度变化速率和组织厚度之间的关系。该关系可在将导管插入组织附近之前确定。一旦已估计出组织厚度，就可在估计待用于消融的功率以及将施加该功率的时间段时使用厚度值，以便实现成功的组织消融。根据本专利技术的实施方案提供一种方法，该方法通过以下方式来执行：使设置在导管的远侧部分上的电极与组织接触，其中电极具有落在0.01-25mm2范围内的面积。该方法进一步通过以下方式来执行：将射频功率的脉冲通过电极施加到组织，该脉冲具有在10μs和100μs之间的宽度。该方法在施加脉冲的同时进一步通过以下方式来执行：记录远侧部分处的温度，计算远侧部分处的温度的变化速率，并且响应于变化速率对组织的厚度进行估计。根据该方法的一个方面，电极的面积不超过2.8mm2。根据该方法的一个方面，记录温度是在对应于脉冲的终止的时间执行的。根据该方法的另一个方面，脉冲的宽度为100μs。根据该方法的另一个方面，脉冲在10至100次每秒之间进行迭代。根据该方法的附加方面，脉冲以10次每秒进行迭代。根据该方法的另一个方面，脉冲具有1-10W每mm2电极面积的功率电平。根据该方法的另一个方面，功率电平为10W每mm2电极面积。该方法的一个方面包括：确定变化速率、组织的厚度、脉冲的电平和时间、以及冲洗组织的冲洗速率之间的关系。该关系用于估计组织的厚度。该方法的另一个方面包括：使用该估计来消融在根据消融指数计算的深度处的组织。根据本专利技术的实施方案还提供了一种设备，该设备包括导管、设置在导管的远侧部分上的电极，其中电极具有落在0.01-25mm2范围内的面积。该设备包括功率发生器，该功率发生器连接到电极并且被配置成将射频功率的脉冲施加到与电极接触的组织，该脉冲具有在10μs和100μs之间的宽度。远侧部分处的温度传感器在脉冲被施加的同时记录远侧部分处的温度，并且处理器操作用于响应于所记录的温度来计算远侧部分处的温度的变化速率，并且用于响应于变化速率对组织的厚度进行估计。附图说明为更好地理解本专利技术，就本专利技术的详细说明以举例的方式做出参考，该详细说明应结合以下附图来阅读，其中类似的元件用类似的参考标号来表示，并且其中：图1为根据本专利技术的实施方案的使用设备的侵入式医疗规程的示意图；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为根据本专利技术实施方案的组织厚度对斜率的示意图；图4为根据本专利技术的实施方案的专业人员在执行规程中所遵循的步骤的流程图；图5为根据本专利技术的实施方案的消融和有功电流位置(ACL)电路的示意图；并且图6为根据本专利技术的实施方案的组织随时间推移的温度变化ΔT的曲线图。具体实施方式在以下描述中，列出了许多具体细节，以便提供对本专利技术的各种原理的全面理解。然而，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，并非所有这些细节都是实践本专利技术所必需的。在这种情况下，未详细示出熟知的电路、控制逻辑部件以及用于常规算法和过程的计算机程序指令的细节，以免不必要地使一般概念模糊不清。以引用方式并入本文的文献将被视作本申请的整体部分，不同的是，就任何术语在这些并入文件中以与本说明书中明确或隐含地作出的定义矛盾的方式定义而言，应仅考虑本说明书中的定义。现在转到附图，首先参见图1，图1为使用设备12的侵入式医疗规程的示意图，然后参见图2，图2为根据本专利技术的实施方案的设备中所使用的导管或探针20的远侧端部22的示意图。该规程由医疗专业人员14执行，并且在下文的描述中，假本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：使设置在导管的远侧部分上的电极接触组织，其中所述电极具有落在0.01‑25mm2范围内的面积；使用所述电极将射频功率的脉冲施加到所述组织，所述脉冲具有在10μs和100μs之间的宽度；在施加所述脉冲的同时记录所述远侧部分处的温度；响应于所记录的温度，计算所述远侧部分处的所述温度的变化速率；以及响应于所述变化速率对所述组织的厚度进行估计。

【技术特征摘要】
2017.07.24 US 15/6572701.一种方法，包括：使设置在导管的远侧部分上的电极接触组织，其中所述电极具有落在0.01-25mm2范围内的面积；使用所述电极将射频功率的脉冲施加到所述组织，所述脉冲具有在10μs和100μs之间的宽度；在施加所述脉冲的同时记录所述远侧部分处的温度；响应于所记录的温度，计算所述远侧部分处的所述温度的变化速率；以及响应于所述变化速率对所述组织的厚度进行估计。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述电极的所述面积不超过2.8mm2。3.根据权利要求1所述的方法，其中记录温度是在对应于所述脉冲的终止的时间执行的。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述脉冲的所述宽度为100μs。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述脉冲在10至100次每秒之间进行迭代。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述脉冲以10次每秒进行迭代。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述脉冲具有1-10W每mm2电极面积的功率电平。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述功率电平为10W每mm2电极面积。9.根据权利要求1所述的方法，还包括确定所述变化速率、所述组织的所述厚度、所述脉冲的电平和时间、以及冲洗所述组织的冲洗速率之间的关系，并且使用所述关系来对所述组织的所述厚度进行估计。10.根据权利要求9所述的方法，还包括使用所述估计来消融在根据消融指数计算的深度处的所述组织。11.一种设备，包括：导管，所述导管具有远侧部分；电极，所述电极设置在所述远侧部分上，其中所述电极具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：A戈瓦里，I齐尔伯曼，AC阿尔特曼，
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