希氏束邻近心肌组织起源的快速心律失常消融系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种用于希氏束邻近心肌组织起源的快速心律失常消融系统，属于医疗器械技术领域。该系统包括心脏消融脉冲发生仪、消融导管和标测系统，心脏消融脉冲发生仪包括脉冲发放控制器、电压脉冲发生器和矩阵转换器。其特征在于：心脏消融脉冲发生仪通过矩阵转换器，连接标测系统和带有温度传感器及标测电极的消融导管。本实用新型专利技术同现有技术相比，提供一种既能有效地消融希氏束邻近心肌组织、又能保留希氏束不引起房室传导阻滞并发症的脉冲消融系统，通过控制脉冲电场强度和组织温度，系统实现安全、有效地消融希氏束邻近心肌组织起源的快速心律失常的目的。肌组织起源的快速心律失常的目的。肌组织起源的快速心律失常的目的。

【技术实现步骤摘要】
希氏束邻近心肌组织起源的快速心律失常消融系统


[0001]本技术提供的是一种心律失常消融系统，特别是针对起源于希氏束邻近部位的快速心律失常。属于医疗器械


技术介绍

[0002]心律失常是一种临床常见的心血管疾病，希氏束邻近心肌是快速心律失常（包括房性心动过速、房室旁路、室性心律失常）起源的重要部位。
[0003]消融手术是治疗快速心律失常的一种重要手段，目前，临床上主要有射频导管消融和冷冻球囊消融两种手术治疗方式。射频消融通过阻抗热及后续的热传导加热心肌组织达到心肌细胞的上限致死温度阈值，导致心肌细胞死亡来实现治疗，而冷冻球囊消融是利用冷冻球囊从心肌组织吸热，达到心肌细胞的下限致死温度阈值，导致心肌细胞死亡来实现治疗，从物理本质上，这两种治疗都是通过热效应（组织吸热或放热）致死病灶局部或通路上心肌细胞而达到治疗目的，可由于热效应对心肌及邻近特殊组织的损伤几乎无差异，若使心肌达到透壁、持久损伤，则其热效应极大可能也损伤了心肌邻近的特殊结构，如神经、血管、传导系统等，从而引起诸如膈神经麻痹、房室传导阻滞等一系列并发症；若降低输入组织能量保全消融病灶邻近的特殊组织，则会因消融强度不足，导致消融不彻底而引起心律失常复发率上升。因此，使用传统消融能量
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热效应，对邻近存在特殊组织的心肌进行消融，要同时保证手术的安全性和有效性，非常困难。
[0004]在上述心肌邻近特殊结构中，希氏束由于其特有的解剖结构、生理和物理特性，尤其值得关注。首先，希氏束邻近心肌易发快速心律失常，是房性心动过速、房室旁路和许多室性心律失常起源的重要部位。同时，希氏束是由多个传导纤维组成的纤维束，容易受到热效应的损伤。因此，临床使用传统消融能量治疗希氏束邻近心肌起源的快速心律失常时，损伤希氏束而引起房室传导阻滞并发症的风险非常高。而希氏束又是电冲动由房室结向下传导的唯一正常通路，一旦被损伤，造成房室传导阻滞，患者就要面临终生依靠起搏器生活的风险。更为棘手的是，临床工作中，即使降低输入组织能量而使损伤强度减弱，也不能完全避免希氏束受到损伤，由此可见，对传统消融能量而言，希氏束显得非常脆弱。
[0005]在心脏射频导管消融中，温度损伤规则以50℃为组织损伤阈值，主要依据是在超过50℃时，心肌细胞的兴奋性会丧失，而在温度超过45℃时，心肌细胞就会出现异常的自律性活动增加的现象，即心肌可能一定程度上开始受损，由于热效应对心肌及邻近组织的损伤无差异，要确保希氏束不受热效应损伤，一个有效的方法是保证邻近消融组织温度<45℃。
[0006]为此，需要一种新的消融系统治疗上述疾病，该系统采用一种新的消融能量，能控制特定参数在合理范围内，实现在损伤邻近心肌的同时保全希氏束。
[0007]脉冲电场是心脏消融领域的一种新能量，脉冲电场消融（pulsed electric field ablation, PFA）技术又称不可逆电穿孔（irreversible electroporation, IRE）技术，在实体肿瘤治疗领域，已成熟应用于临床，但在心律失常消融领域，却是一种新兴的治疗技
术。
[0008]不同于传统消融能量的热效应损伤，PFA是通过在心肌组织施加高压脉冲电场，增加细胞膜内外的电位差，导致心肌细胞膜不可逆转的高通透性（即不可逆电穿孔），最终导致细胞死亡而达到治疗目的。
[0009]理论上，不同的组织构成，其IRE的损伤阈值不同。脉冲电场可以有选择地损伤心肌组织，同时保全邻近的其它特殊结构，如血管、神经、传导系统等，从而可一定程度上避免传统消融技术造成的诸多并发症。脉冲电场消融组织选择性的实现是基于不同构成组织有不同的IRE损伤阈值，电场强度是脉冲电场损伤的关键参数，控制其在合理范围内，是实现选择性损伤的关键。
[0010]同时，脉冲电场消融时也可能产生热量积聚而导致热效应损伤希氏束等敏感结构，因此必须设计合理的脉宽及占空比等脉冲电场波形参数，保证在损伤邻近心肌组织的同时，保全希氏束既不被脉冲电场损伤，也不被可能累积的热效应损伤。
[0011]基于脉冲电场消融具有组织选择性等优点，国内外各大医疗器械公司争先开发各自的脉冲电场消融（PFA）系统。目前，全球尚没有一套系统在临床广泛应用，国内外诸多PFA系统仍处于研究阶段。根据公开报道，所开展的研究主要用于房颤治疗，PFA主要针对肺静脉进行。
[0012]由于脉冲电场对不同构成组织的损伤阈值不同，用于肺静脉消融的脉冲参数设置一般不适于肺静脉以外的其他组织消融，因此，希氏束邻近心肌起源的快速心律失常消融治疗，需要设置完全不同的脉冲电场消融参数，同时由于希氏束及邻近部位的特殊解剖结构，其脉冲电场消融需要与此相适应的导管或电极。现在没有PFA系统针对性地解决以上问题。

技术实现思路

[0013]为此，基于希氏束与邻近心肌组织不同的脉冲电场损伤阈值，本技术提供一种希氏束邻近心肌组织起源的快速心律失常消融系统，采用新的能量
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脉冲电场，设置适合希氏束邻近部位消融的脉冲电场治疗方案，采用匹配该特殊结构的消融导管或电极，实现该系统既能精确、有效地消融希氏束邻近心肌组织，又能保留希氏束不引起房室传导阻滞并发症的目的。
[0014]为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案。
[0015]本技术提供的希氏束邻近心肌组织起源的快速心律失常消融系统，包括心脏消融脉冲发生仪、消融导管和标测系统。
[0016]所述心脏消融脉冲发生仪用于产生心肌消融所需脉冲，在心动周期的特定时间发放脉冲，动态显示发放的脉冲波形；控制脉冲发放次数及时间，实现组织选择性损伤；脉冲电场消融组织选择性的实现是基于不同构成组织有不同的IRE损伤阈值，电场强度是脉冲电场损伤的关键参数，控制其在合理范围内，是实现差异化损伤的关键；控制组织承受的脉冲电场强度在400V/cm~600V/cm，保证在损伤邻近心肌组织的同时，保全希氏束不被脉冲电场损伤。
[0017]心脏消融脉冲发生仪通过电路转换，在脉冲消融时实现心脏消融脉冲发生仪与标测系统等外联设备之间的隔离，保护标测系统等外围设备不被损坏。
[0018]脉冲电场消融时也可能产生热量积聚而导致热效应损伤希氏束等敏感结构，在心脏射频导管消融中，温度损伤规则以50℃为组织损伤阈值，主要依据是在超过50℃时，心肌细胞的兴奋性会丧失，而在温度超过45℃时，心肌细胞就会出现异常的自律性活动增加的现象，即心肌可能一定程度上开始受损，由于热效应对心肌及邻近组织的损伤无差异，要确保希氏束不被热效应损伤，一个有效的方法是保证邻近消融组织温度<45℃。
[0019]心脏消融脉冲发生仪根据消融导管监测温度控制脉冲发放，保证希氏束邻近消融组织温度<45℃。通过其内部的脉冲发放控制器与消融导管头端的温度传感器相连接，当温度传感器感应到的消融组织温度达到45℃时，脉冲发放控制器控制脉冲停止发放，直到温度传感器感应到的组织温度<45本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种希氏束邻近心肌组织起源的快速心律失常消融系统，其特征在于，包括：心脏消融脉冲发生仪、消融导管和标测系统，心脏消融脉冲发生仪包括脉冲发放控制器、电压脉冲发生器和矩阵转换器；心脏消融脉冲发生仪，通过矩阵转换器，连接标测系统和带有温度传感器及标测电极的消融导管。2.如权利要求1所述的一种希氏束邻近心肌组织起源的快速心律失常消融系统，其特征在于，所述心脏消融脉冲发生仪，包括脉冲发放控制器、电压脉冲发生器和矩阵转换器，脉冲发放控制器一端与标测系统相连；另一端与电压脉冲发生器相连，通过矩阵转换器连接消融导管；电压脉冲发生器，一端与脉冲发放控制器相连，另一端与矩阵转换器相连；矩阵转换器，通过转换电路，既与标测系统等外联设备相连接，又与消融导管相连接。3.如权利要求2所述的一种希氏束邻近心肌组织起源的快速心律失常消融系统，其特征在于，所述电压脉冲发生器，包括控制器、高瞬时功率直流电源、储能器、高频脉冲发生器、脉冲合成器及多路分...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟文英，龙德勇，洪光，蒋晨曦，桑才华，李梦梦，舒丽霞，董建增，马长生，
申请(专利权)人：首都医科大学附属北京安贞医院，
类型：新型
国别省市：