带有相移器的单频开关模式功率源生成器制造技术

本发明专利技术公开了一种与用于执行医疗消融规程的医疗工具一起使用的功率生成器。功率生成器包括：功率源，该功率源被配置成生成DC电压；相移器，该相移器被配置成使信号传输相位角移位；多个开关模式放大器，该多个开关模式放大器各自被配置成将从功率源接收的DC电压转换成AC电压信号。功率生成器还包括处理器，该处理器被配置成控制由开关模式放大器转换的每个AC电压信号的相移以及由开关模式放大器转换的每个AC电压信号的振幅。每个AC电压信号被提供给医疗工具的多个消融电极中的一个消融电极。电极。电极。

【技术实现步骤摘要】
带有相移器的单频开关模式功率源生成器

技术介绍

[0001]常规的消融方法和系统，诸如射频(RF)导管消融，用于消融功能障碍组织的部分，诸如心脏、肺、耳、鼻、喉或患者解剖结构的其他器官的组织。例如，在医疗规程(诸如RF导管消融规程)期间，通常将导管插入穿过皮肤中的切口，并且将导管引导至下述器官，在该器官处导管用于在器官组织上产生消融灶。
[0002]使用电磁导航确定医疗工具在患者解剖结构内的三维(3D)空间中的位置，该电磁导航包括工具上的电磁发射器和电磁传感器以确定工具的位置。基于所确定的位置，将患者的解剖信息显示给医务人员。创建患者解剖结构(例如器官)的动态标测图以有利于准确确定消融区域。通过查看标测图来识别器官的目标消融位点(即，感兴趣区域(ROI))。基于所识别的消融位点，在器官上执行包括一个或多个消融的消融规程。
附图说明
[0003]结合附图以举例的方式给出的以下描述可得到更详细的理解，其中：
[0004]图1为根据本文所公开的实施方案的用于在3D空间中导航工具的示例医疗系统的图示；
[0005]图2为用于与本文所述实施方案一起使用的示例电磁导航系统的部件的图示；
[0006]图3为医疗工具的部件的示意图，该医疗工具包括在信号频率下操作的开关模式功率源生成器，该开关模式功率源生成器可用于实现本公开的特征；并且
[0007]图4为医疗工具的部件的示意图，该医疗工具包括D类逆变器功率放大器，该D类逆变器功率放大器可用于实现本公开的特征。
[0008]图5为示出控制为医疗消融规程供应的功率的示例方法的流程图。
具体实施方式
[0009]常规用于识别消融位点并且执行消融规程的方法和系统为耗时的(例如，耗费若干小时)，并且依赖于具有特定专业知识和经验的医务人员(通常需要培训多个小时)。成功的治疗取决于准确识别消融位点以及准确评估在器官上执行的消融。
[0010]通常，通过经由医疗工具诸如导管的多个电极将RF能量施加到器官来执行消融。射频(RF)生成器用于向用于消融的医疗工具的电极供应功率。
[0011]常规的RF生成器包括线性功率源，该线性功率源将AC电压施加到变压器以在施加到调节器以调节电压之前改变(例如，逐步降低)电压。用于调节电压的这些常规线性功率源的部件(例如，变压器和调节器电路)相对较大并且产生更多的热量，从而导致较低的能量效率。例如，常规的线性功率源生成器具有有限的功率产率(例如，25瓦的RF能量)并且需要大量的功率来进行消融。
[0012]此外，对于多导管消融，常规的RF生成器通过用具有不同频率的信号驱动电极来控制供应给每个电极的功率，从而导致存在互调失真(IMD)。当不同频率的多个信号混合在一起并且在通常不是任一信号的谐波频率的频率下形成附加信号时，发生IMD。因此，IMD可
导致消融信号干扰其他信号，诸如心电图(ECG)信号。
[0013]本专利申请提供了一种医疗工具，诸如导管，其包括以单个频率操作的开关模式功率源生成器。功率生成器包括多个开关模式类型放大器，每个开关模式类型放大器电连接到医疗工具(诸如导管)的多个消融电极中的一个消融电极。与常规的线性功率源RF生成器相比，开关模式功率源RF生成器在不使用变压器的情况下将AC功率直接转换成DC电压。因此，开关模式功率源生成器比用于RF消融的常规线性功率源生成器更小且更有效(例如，更高的功率转换比率)。
[0014]此外，本文所公开的开关模式功率源生成器通过施加的电压和相移来控制对电极的供应功率。即，对在相同频率下但以不同相移输出至电极中的每个电极的信号的振幅进行控制，以控制由每个电极产生的功率。因为使用单个频率来控制功率，所以不存在IMD并且消融信号不干扰其他信号。
[0015]本专利申请公开了一种与用于执行医疗消融规程的医疗工具一起使用的功率生成器。功率生成器包括：功率源，该功率源被配置成生成DC电压；相移器，该相移器被配置成使信号传输相位角移位；多个开关模式放大器，该多个开关模式放大器各自被配置成将从功率源接收的DC电压转换成AC电压信号。功率生成器还包括处理器，该处理器被配置成控制由开关模式放大器转换的每个AC电压信号的相移以及由开关模式放大器转换的每个AC电压信号的振幅。
[0016]本专利申请公开了用于执行医疗消融规程的系统。该系统包括医疗工具和功率生成器，该医疗工具包括用于施加射频(RF)能量以消融组织的多个电极，并且该功率生成器包括被配置成生成DC电压的功率源。功率生成器包括：功率源，该功率源被配置成生成DC电压；相移器，该相移器被配置成使信号传输相位角移位；以及多个开关模式放大器，该多个开关模式放大器各自电连接到电极中的对应电极，并且各自被配置成将从功率源接收的DC电压转换成提供给该对应电极的AC电压信号。功率生成器还包括处理器，该处理器被配置成通过以下方式来控制由每个电极产生的功率：控制由开关模式放大器转换的每个AC电压信号的相移，以及控制由开关模式放大器转换的每个AC电压信号的振幅。
[0017]本专利申请公开了一种控制为医疗消融规程供应的功率的方法。该方法包括：供应DC电压；由多个开关模式放大器中的每个开关模式放大器将DC电压转换成对应的AC电压信号；控制由开关模式放大器转换的每个AC电压信号的相移；以及控制由开关模式放大器转换的每个AC电压信号的振幅。
[0018]现在参考图1，示出可用于生成并显示信息52(例如，图表、患者的一部分的解剖模型以及信号信息)的示例医疗系统20的图示。工具(即，医疗工具)诸如工具22可为包括用于诊断或治疗处理(诸如用于标测患者28的心脏26中的电位)的导管和护套(例如，可操纵的和可挠曲的护套)的任何工具。另选地，工具可以必要的变更用于解剖结构的不同部分(例如在心脏、肺或其他身体器官，例如耳、鼻、及喉(ENT)中)的其他治疗和/或诊断目的。工具可包括例如探头、导管、切割工具和抽吸装置。
[0019]操作者30可将工具22插入患者解剖结构的一部分(例如患者28的血管系统)中，以使得工具22的末端56进入心脏26的室。控制台24可使用磁性位置感测来确定工具在心脏26内部的3D空间中的方位坐标(例如，末端56的坐标)。如下文更详细所述，使用磁性方位感测来确定工具22的导管和护套两者在3D空间中的位置。为了确定方位坐标，控制台24中的驱
动器电路34可经由连接器44来驱动场生成器36以在患者28的解剖结构内产生磁场。
[0020]场生成器36包括放置在患者28外部的已知方位处的一个或多个发射体线圈(图1中未示出)，该发射体线圈被配置成在包含患者解剖结构的感兴趣部分的预定工作体积中生成磁场。发射线圈中的每个发射线圈由不同的频率驱动以在3D空间中发射恒定磁场。例如，在图1所示的示例医疗系统20中，一个或多个发射体线圈可以被放置在患者28的躯干下方，并且每个发射体线圈都被配置成在包含患者的心脏26的预定工作体积中生成磁场。
[0021]一个或多个电磁传感器(即，磁场位置传感器)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种与用于执行医疗消融规程的医疗工具一起使用的功率生成器，所述功率生成器包括：功率源，所述功率源被配置成生成DC电压；相移器，所述相移器被配置成使信号传输相位角移位；多个开关模式放大器，所述多个开关模式放大器各自被配置成将从所述功率源接收的所述DC电压转换成AC电压信号；和处理器，所述处理器被配置成控制：由所述开关模式放大器转换的每个AC电压信号的相移；和由所述开关模式放大器转换的每个AC电压信号的振幅。2.根据权利要求1所述的功率生成器，其中每个AC电压信号以相同的频率提供。3.根据权利要求1所述的功率生成器，其中所述处理器被配置成将每个AC电压信号提供给医疗工具的多个消融电极中的一个消融电极。4.根据权利要求3所述的功率生成器，其中每个AC电压信号的所述振幅对应于由每个消融电极产生的功率。5.根据权利要求1所述的功率生成器，其中互调失真(IMD)不存在于所述AC电压信号之间。6.根据权利要求1所述的功率生成器，其中所述多个开关模式放大器中的每个开关模式放大器包括N沟道金属氧化物半导体场效应(MOSFET)晶体管。7.根据权利要求1所述的功率生成器，其中所述处理器被配置成控制所述MOSFET晶体管在不同状态之间切换，以将所述DC电压转换成振幅脉冲。8.一种用于执行医疗消融规程的系统，所述系统包括：医疗工具，所述医疗工具包括用于施加射频(RF)能量以用于消融组织的多个电极；和功率生成器，所述功率生成器包括被配置成生成DC电压的功率源，所述功率生成器包括：相移器，所述相移器被配置成使信号传输相位角移位；多个开关模式放大器，所述多个开关模式放大器各自电连接到所述电极中的对应电极，并且各自被配置成将从所述功率源接收的所述DC电压转换成提供给所述对应电极的AC电压信...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：伯恩森斯韦伯斯特以色列有限责任公司，
类型：发明
国别省市：