用于射频(RF)消融的可变相位生成和检测制造技术

本发明专利技术提供了一种射频(RF)消融系统，其包括信号发生器、控制电路、多个非线性放大器以及处理器。所述信号发生器被配置成生成具有给定频率的RF信号。所述控制电路被配置成设置由所述信号发生器生成的所述RF信号的多个复制品的相位和振幅。所述多个非线性放大器被配置成放大所述RF信号的所述多个复制品，并且利用所放大的复制品来驱动患者身体中的相应多个消融电极。所述处理器被配置成接收返回信号，所述返回信号包括由附接到所述患者身体的贴片电极感测到的所述复制品的叠加，并且所述处理器被配置成通过控制所述控制电路，响应于所述返回信号而适应性地调节所述复制品的相位和振幅。

Variable phase generation and detection for RF ablation

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于射频(RF)消融的可变相位生成和检测
本专利技术整体涉及消融系统的设计，并且具体地涉及多电极心脏消融系统的设计。
技术介绍
各种已知的侵入式医疗器械设计使用多个电极将消融射频(RF)能量施加到患者的组织。例如，美国专利申请公开2015/0272655描述了一种用于防止由于非预期的双极RF能量的递送而引起的非预期的组织损伤的系统和方法。该系统可包括多电极消融设备和RF递送单元。RF递送单元可将单极能量传送到多个电极，该能量是同相的，其中所有电极递送相同的电压并且被同时激活以不递送双极能量。附加地或另选地，RF递送单元可将双极能量传送到电极。此处，可监视每对相邻电极之间的电压差，并且可计算所递送的双极能量的水平。如果递送的双极能量的量超过安全阈值，则可调节递送到每个相邻电极对中的至少一个电极的能量的电压。又如，美国专利5,383,917描述了采用二维或三维电极阵列的多相RF消融，所述二维或三维电极阵列在消融区的表面上产生多个电流路径。这导致均匀的病灶，其尺寸由电极阵列的跨度限定。适于心脏消融的正交电极导管阵列与两相RF功率源结合使用，以产生均匀正方形病灶。较大尺寸的病灶是通过正方形病灶的连续相邻布置产生的。电极末端处的温度传感器允许监测消融温度并对其进行调节，以使电极末端被凝结物污染的情况最小化。美国专利6,059,778描述了一种用于将能量递送至生物位点的设备。所述设备包括具有多个电极的电极装置，所述电极装置定位在所述生物位点的近侧。功率控制系统向电极中的每个电极提供具有可控相位角的功率。背板也定位在生物位点的近侧，使得生物位点插置在电极装置和背板之间。背板相对于功率被保持在参考电压水平。功率控制系统控制功率的相位角，使得电极之间以及电极与背板之间的电流导致所需的消融的连续性和深度。在一个优选的实施方案中，电极被布置成基本上线性的阵列。美国专利6,050,994描述了一种用于将能量递送至生物位点的设备，所述设备包括具有多个电极的导管。功率控制系统向电极中的每个电极提供各自具有可控相位角的功率信号，使得电极之间的相位交替。控制每个电极的占空比，并且在占空比的断开期间，使相邻电极的相位角交替以获得更均匀的消融体积。美国专利6,936,047描述了利用导管消融中所用的消融导管向心脏组织有效递送RF能量的系统，该系统具有关于RF能量与生物组织之间的相互作用的概念。呈现了多通道同时RF能量递送的技术，该技术实时计算凝结物形成的概率。该信息用于反馈和控制算法，这降低了消融期间凝结物形成的概率。对于每个消融通道，电耦合通过消融导管的消融电极递送RF电流，并且温度传感器相对于消融电极定位，以用于测量与消融电极接触的心脏组织的温度。在每个通道电路内提供电流传感器，以用于测量通过所述电耦合递送的电流，以及耦合到所述温度传感器和所述电流传感器的信息处理器和RF输出控制器，以用于估计凝结物形成的可能性。当此功能同时通过多个消融通道传播时，所得的线性或曲线病灶更深，间隙更小。美国专利5,837,001描述了一种射频消融系统，其中可动态控制递送至多个电极的功率、电压或温度，并且其中电极可同时彼此同相地通能以实现所需的病灶图案。该系统包括多电极消融导管，每个电极具有与其操作地相关联的温度传感器。每个电极由其自身的RF放大器供能，并且所有电极通过公共正弦波振荡器彼此同相地驱动。反馈网络控制单独的RF放大器的放大程度。根据本专利技术的另一个方面，公开了一种模块化电源布置，其可配置成动态控制递送至多极消融装置的多个电极的功率、电压或温度。可以通过提供足够数量的可移除模块，使用模块化电源使任意数量的电极彼此同相地通能，以实现所需的消融模式。美国专利7,252,664描述了用于有效递送RF能量的系统和方法。至少单个通道卡可移除地耦合到底板，以用于控制经由与至少一个消融电极或导管的电耦合而通过单个通道递送的RF功率的量。所述至少一个通道卡提供在初始斜坡上升阶段期间实时计算的RF功率的逐渐增加，并且基于与所述至少一个消融电极接触的所接收的心脏组织的温度来限制通过所述电耦合的RF功率的递送，从而降低凝结物形成的可能性。
技术实现思路
本文所述的本专利技术的实施方案提供了一种射频(RF)消融系统，其包括信号发生器、控制电路、多个非线性放大器以及处理器。所述信号发生器被配置成生成具有给定频率的RF信号。所述控制电路被配置成设置由所述信号发生器生成的所述RF信号的多个复制品的相位和振幅。所述多个非线性放大器被配置成放大所述RF信号的所述多个复制品，并且利用所放大的复制品来驱动患者身体中的相应多个消融电极。所述处理器被配置成接收返回信号，所述返回信号包括由附接到所述患者身体的贴片电极感测到的复制品的叠加，并且所述处理器被配置成通过控制所述控制电路，响应于所述返回信号而适应性地调节所述复制品的相位和振幅。在一些实施方案中，放大器包括D类放大器。在一些实施方案中，所述消融系统包括多个测量电路，所述多个测量电路被配置成测量由相应的多个放大器放大的所述复制品，并且所述处理器被配置成基于所测量的复制品来调节所述复制品的相位和振幅。在一个实施方案中，其中所述控制电路被配置成在给定限值内调节多个放大复制品中的一个或多个。在一些实施方案中，所述控制电路被配置成在给定限值内保持在所述消融电极之间流经所述患者身体的一个或多个串扰电流。根据本专利技术的一个实施方案，另外提供了一种用于射频(RF)消融的方法。所述方法包括生成具有给定频率的RF信号。使用相应的多个非线性放大器来放大所述RF信号的多个复制品，并且使用所放大的复制品来驱动患者身体中的多个消融电极。接收返回信号，所述返回信号包括由附接到所述患者身体的贴片电极感测到的所述复制品的叠加。响应于所述返回信号而适应性地调节所述复制品的相应相位和振幅。结合附图，通过以下对本专利技术的实施方案的详细描述，将更全面地理解本专利技术，其中：附图说明图1是根据本专利技术的实施方案的基于导管的消融系统的示意性图解；图2是根据本专利技术的实施方案的使用D类放大器的消融系统的示意图；图3是根据本专利技术的实施方案的示出消融系统操作的某些细节的示意图；并且图4是根据本专利技术实施方案的示意性地示出用于控制消融电流的方法的流程图。具体实施方式概述本文所述的本专利技术的实施方案使用多个非线性放大器和移相器，或基于类似原理的方案，提供用于RF功率递送和多电极RF消融装置的控制的改善的方法和系统。在一个实施方案中，包括多个电极的RF消融装置被装配在导管的远侧端部处。每个电极经由相应的非线性放大器(例如D类放大器)单独馈送。放大器放大使用公共RF发生器生成的公共信号的相应复制品。控制单元设置放大器的目标振幅值。在放大之前，控制单元在下文描述中称为“相位选择”的步骤中设置复制信号中的每个的相位(在所公开的描述中，“相位选择”意指在待由放大器放大的复制品之间设置所需的相对相位差)。附接到患者皮肤的背部贴片充当用于收集总返回电流的公共返回电极。在一些实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种射频（RF）消融系统，包括：/n信号发生器，所述信号发生器被配置成生成具有给定频率的RF信号；/n控制电路，所述控制电路被配置成设置由所述信号发生器生成的所述RF信号的多个复制品的相位和振幅；/n多个非线性放大器，所述多个非线性放大器被配置成放大所述RF信号的所述多个复制品，并利用所放大的复制品来驱动患者身体中的相应多个消融电极；和/n处理器，所述处理器被配置成接收返回信号，所述返回信号包括由附接到所述患者身体的贴片电极感测到的所述复制品的叠加，并且所述处理器被配置成通过控制所述控制电路，响应于所述返回信号而适应性地调节所述复制品的相位和振幅。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170907 US 15/6978111.一种射频（RF）消融系统，包括：
信号发生器，所述信号发生器被配置成生成具有给定频率的RF信号；
控制电路，所述控制电路被配置成设置由所述信号发生器生成的所述RF信号的多个复制品的相位和振幅；
多个非线性放大器，所述多个非线性放大器被配置成放大所述RF信号的所述多个复制品，并利用所放大的复制品来驱动患者身体中的相应多个消融电极；和
处理器，所述处理器被配置成接收返回信号，所述返回信号包括由附接到所述患者身体的贴片电极感测到的所述复制品的叠加，并且所述处理器被配置成通过控制所述控制电路，响应于所述返回信号而适应性地调节所述复制品的相位和振幅。


2.根据权利要求1所述的消融系统，其中所述放大器包括D类放大器。


3.根据权利要求1所述的消融系统，还包括多个测量电路，所述多个测量电路被配置成测量由相应的多个所述放大器放大的所述复制品，其中所述处理器被配置成基于所测量的复制品来调节所述复制品的相位和振幅。


4.根据权利要求1所述的消融系统，其中所述控制电路被配置成在给定限值内调节多个所放大的复制品中的一个或多...

【专利技术属性】
技术研发人员：A戈瓦里，
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