一种用于在医学消融过程期间监测组织损伤发展的系统，包括：具有至少一个导管电极的导管消融装置，所述导管消融装置被配置为将消融能量施加到目标区域中的消融组织；多个外部电极，用于施加到患者的身体；以及测量电路，用于在没有施加所述消融能量的情况下确定至少一个导管电极与外部电极之间的电流路径的电特性。该方法的使用可以包括：在消融阶段与测量阶段之间交替，所述消融阶段涉及消融能量的递送，所述测量阶段涉及测量穿过由消融形成的损伤区域的电流路径的电特性，其中，顺序地重复这两个阶段直到测量结果的分析指示期望的损伤大小的获得。损伤大小的获得。损伤大小的获得。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于通过受约束的阻抗测量监测组织消融的方法和系统
[0001]本专利技术涉及用于通过受约束的阻抗测量来监测组织消融的方法和系统。它在血管内心脏导管消融治疗的实时连续评估中具有特定应用，但是同样可以在各种其他医学治疗技术中找到应用。
技术介绍
[0002]诸如射频(RF)消融的心脏导管消融能够以微创方式治疗大范围的心律失常，并且构成介入心脏病学中快速增长的领域。涉及这些心律失常的心脏区域可以用配备有合适的消融装置(诸如RF辐射电极或其他合适的仪器)的导管经由从外周静脉或动脉进入来到达，并且可以通过施加消融能量以加热组织而被消融。
[0003]RF导管消融涉及通过一个或多个电极导管将高频交流电流(在350kHz至1MHz的范围内)递送到心肌组织以产生热损伤。电流加热组织的机制是与电极直接接触的组织的窄边缘(<1mm)的电阻(欧姆)加热，其中较深的组织区域通过传导加热。热量通过进一步热传导到正常体温的组织中并通过经由循环血池的热对流而从该区域消散。
[0004]太小的损伤在治疗心律失常方面可能是无效的，而太大的损伤可能与不受欢迎的并发症相关联。该区域中的过热是一个主要问题，具有包括刺穿和填塞的潜在风险。因此，成功的导管消融不仅需要致心律失常基质的精确定位，而且需要该基质的完全和永久消除，而不产生附带伤害。
[0005]尽管需要在消融手术期间监测损伤发展，但是目前没有可靠的手段来在临床上实现这一点。替代测量(诸如导管尖端温度和阻抗变化、消融功率、持续时间、导管尖端压力和记录在消融导管上的心脏内心电图的减少)可以提供导管尖端相对于心脏壁适当定位并且消融正在发生的指示，但是通常不能提供损伤形成或发展的任何直接测量。MRI可以以相对较小的误差提供损伤的高分辨率图像，但是图像重建时间很长(长达30分钟)，因此该技术对于标准临床手术是不可行的。
[0006]用于确定损伤大小的先前系统包括使用电阻抗断层扫描(EIT)。EIT在其传统实施中受到影响，因为它是产生低空间分辨率结果的不适定方法。因此，EIT实施的系统在整个治疗过程中严重依赖于CT成像或位置信息，除了实时导管位置知识之外EIT实施的系统还利用了所述信息。
[0007]需要一种用于在没有EIT的数值解的情况下或在不需要求助于CT信息的情况下，在导管消融期间监测损伤发展的更可靠的系统和方法。
[0008]对本说明书中的任何现有技术的引用不是承认或暗示该现有技术形成任何管辖区域中的公知常识的一部分，或者该现有技术可以合理地预期由熟练的读者与任何其他现有技术组合。
技术实现思路
[0009]在导管消融手术中的电磁辐射的递送期间，由于电阻和传导加热而导致的心脏组
织中的温度变化会伴随有组织的电阻抗的变化。理论上，当温度升高时，阻抗下降。这允许通过测量组织体积的改变的阻抗来实时测量组织体积中的加热。
[0010]根据本专利技术，在第一方面，提供了一种用于在施加到患者的医学消融过程期间监测组织损伤发展的系统，所述系统包括：导管消融装置，具有至少一个导管电极；所述装置能够经由电馈线连接到电能量的源，并且被配置为施加消融能量以消融目标区域中的组织；多个外部电极，用于施加到患者的身体；测量电路，用于在没有施加所述消融能量的情况下确定至少一个导管电极与外部电极之间的电流路径的电特性；以及电控制器。
[0011]优选地，电特性是电流路径的阻抗。
[0012]在优选形式中，电控制器被布置为控制AC电流源在至少一个导管电极和多个外部电极的不同组合之间的施加，使得所得到的电压的测量结果能够提供对在各个电极之间通过患者的身体的不同电路径的阻抗的测量，并且电控制器还被配置为在施加所述AC电流源期间将导管消融装置从电能量的源断开或以其他方式暂停消融能量的所述施加。
[0013]所述系统可以包括虚拟电阻负载，所述虚拟电阻负载用于在所述测量电路的操作时段期间选择性地连接到电能量的源。在这种情况下，可以包括消融分流器(shunt)，所述消融分流器被配置为将能量源从导管消融装置解耦并将其耦合到虚拟负载。
[0014]替代地，可以使用间歇性的电能量的源，所述间歇性的电能量的源可以在正在进行测量时的时段内快速关闭。
[0015]在优选形式中，测量电路包括开关矩阵，所述开关矩阵被布置为用于在电控制器的控制下在不同的电极组合之间切换。
[0016]优选地，测量电路被配置为进行四端子感测以测量所述电特性(例如，阻抗)。
[0017]电控制器可以包括PC。在优选形式中，测量电路包括一个或多个模数转换器(ADC)，以提供测得的电压的数字表示。在一个实施例中，包括多个ADC，用于同时测量不同的电流路径，每个ADC被布置为在电控制器的控制下在不同的所选的外部电极之间切换。
[0018]在一种形式中，电能量的源是RF发生器。本专利技术还可以应用于其他类型的消融过程，包括微波消融和电穿孔。
[0019]所述多个外部电极可以被设置为用于跨患者的身体的外部区域施加的电极点系带(dot harness)。
[0020]根据本专利技术，在第二方面，提供了一种对系统进行操作的方法，所述系统用于在施加到对象的组织的导管消融过程期间监测损伤的大小，所述方法包括：(a)执行涉及将消融能量递送到导管电极的消融阶段；(b)执行测量阶段，所述测量阶段涉及测量穿过由消融形成的损伤区域的电流路径的电特性；其中，顺序地重复步骤(a)和(b)。
[0021]在优选形式中，顺序地重复步骤(a)和(b)，直到在步骤(b)中执行的测量结果指示规定的损伤大小。
[0022]在步骤(b)中，消融能量可以从导管电极转移到虚拟负载。
[0023]本专利技术的第二方面的所述方法可以包括使用本专利技术的第一方面的所述系统，其中，使用所述导管消融装置进行步骤(a)，以及使用所述多个外部电极和所述测量电路进行步骤(b)，在所述电控制器的控制下进行步骤(a)与(b)之间的切换。
[0024]因此，根据所述方法，测量阶段涉及在一个或多个导管电极与施加在患者身体外部的多个电极之间顺序地传递电流并测量电响应。对结果的分析提供了对最近消融阶段的效果的评估，并且对连续测量阶段的结果的分析允许关于获得的期望损伤大小的预测。
[0025]所述方法可以包括初始确定阶段，在所述初始确定阶段中，通过在一个或多个导管电极与施加到患者身体的多个外部电极之间顺序地施加电流并测量电响应来从多个电流路径中选择一个或多个电流路径，并且根据结果选择用于步骤(b)的电极。
[0026]优选地，在确定阶段中选择规定数量的电流路径，其中相关联的电极被用于步骤(b)的后续迭代。
[0027]在一个实施例中，电极被选择为与被测量的电流路径的最低阻抗相关联的那些电极。替代地，电极可以被选择为与对患者身体的局部状态变化最敏感的电流路径相关联的那些电极，所述局部状态变化诸如是将导电溶液注入到与损伤相邻的区域。
[0028]可以将阻抗的变化与先前确定的数据(例如，在查本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在施加到患者的医学消融过程期间监测组织损伤发展的系统，所述系统包括：导管消融装置，具有至少一个导管电极；所述装置能够经由电馈线连接到电能量的源，并且被配置为施加消融能量以消融目标区域中的组织；多个外部电极，用于施加到所述患者的身体；测量电路，用于在没有施加所述消融能量的情况下确定所述至少一个导管电极与所述外部电极之间的电流路径的电特性；以及电控制器。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电特性是所述电流路径的阻抗。3.根据权利要求2所述的系统，其中：所述电控制器被布置为控制AC电流源在所述至少一个导管电极与所述多个外部电极的不同组合之间的施加，以使得对所得到的电压的测量提供对在相应电极之间通过所述患者的身体的不同电路径的阻抗的测量结果；以及其中，所述电控制器还被配置为在施加所述AC电流源期间将所述导管消融装置从所述电能量的源断开或以其他方式暂停消融能量的所述施加。4.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，包括虚拟电阻负载，所述虚拟电阻负载用于在所述测量电路的操作时段期间选择性地连接到所述电能量的源。5.根据权利要求3或权利要求4所述的系统，其中，所述测量电路包括开关矩阵，所述开关矩阵被布置为用于在所述电控制器的控制下在电极的不同组合之间切换。6.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述测量电路被配置为进行四端子感测以测量所述电特性。7.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，包括用于同时测量不同电流路径的多个模数转换器ADC。8.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述电能量的源是RF发生器。9.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述多个外部电极被设置为用于跨所述患者的身体的外部区域进行施加的电极点系带。10.一种对系统进行操作的方法，所述系统用于在施加到对象的组织的导管消融过程期间监测损伤的大小，所述方法包括：(a)执行涉及将消融能量递送到导管电极的消融阶段；(b)执行测量阶段，所述测量阶段涉及测量穿过由所述消融形成的损伤区域的电流路径的电特性；...
【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：悉尼西部地方卫生区，
类型：发明
国别省市：
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