使用自动置零区域的接触力感测导管的体内校准制造技术

本发明专利技术提供了一种用于力感测探针例如电生理导管的体内重新校准的方法，所述方法用于产生自动置零区域。将所述导管或其他探针的远侧顶端设置在所述患者的体腔内。使用心电图(ECG)或阻抗数据、透视或其他实成像数据、和/或电解剖标测系统来证实不存在组织接触。一旦证实不存在组织接触，所述系统就重新校准源自所述力传感器的所述信号以使其对应于零克的力读数并且使用此校准的基线数据来产生和显示基于力传感器数据的力读数。将这些自动置零区域位置的位置数据存储在系统存储器中，所述位置数据取决于由位置传感器提供的信息。在手术过程中，所述探针可设置在此自动置零区域中以用于重新校准或者如果在任何时间发现位于自动置零区域中可自动地重新校准。

【技术实现步骤摘要】
使用自动置零区域的接触力感测导管的体内校准
本专利技术涉及使用医学探针(例如导管，尤其是力感测导管)来治疗人体(尤其是治疗心律失常)的方法。具体地讲，本专利技术涉及心脏手术过程中使用的力感测探针或导管的动态体内校准。
技术介绍
大量的医疗手术涉及在患者体内设置探针(例如导管)。已经开发出位置感测系统来跟踪这类探针。磁性位置感测为本领域已知的一种方法。在磁性位置感测中，通常将磁场发生器置于患者体外的已知位置处。探针远端内的磁场传感器在这些磁场的作用下产生电信号，所述电信号被处理以确定探针远端的坐标位置。这些方法和系统在美国专利No.5,391,199、No.6,690,963、No.6,484,118、No.6,239,724、No.6,618,612和No.6,332,089中、在PCT国际专利公布No.WO1996/005768中、以及在美国专利申请公布No.2002/006455、No.2003/0120150、和No.2004/0068178中有所描述，这些专利的公开内容全部以引用方式并入本文。心律失常治疗手术是一种已证明其中这些类型的探针或导管极其有用的医疗手术。心律失常并且具体地讲心房纤颤一直为常见和危险的医学病症，在老年人中尤为如此。对于具有正常窦性心律的病人，由心房、心室和兴奋传导组织构成的心脏在电刺激的作用下以同步、规范的方式搏动。对于心律失常的病人，心脏组织的异常区域不会像具有正常窦性心律的病人那样遵循与正常传导组织相关的同步搏动周期。相反，心脏组织的异常区域不正常地向相邻组织传导，从而将心脏周期破坏为非同步心律。之前已知这种异常传导发生于心脏的各个区域，例如窦房(SA)结区域中、沿房室(AV)结和希氏束的传导通道或形成心室和心房心腔壁的心肌组织中。包括房性心律失常在内的心律失常可以为多子波折返型，其特征在于电脉冲的多个异步环分散在心房腔室周围，并且这些环通常是自传播的。另一方面，或者除多子波折返型之外，心律失常还可以具有局灶性起源，例如当心房中孤立的组织区域以快速重复的方式自主搏动时。室性心动过速(V-tach或VT)是一种源于某一个心室的心动过速或快速心律。这是一种可能危及生命的心律失常，因为它可以导致心室纤颤和猝死。当窦房结产生的正常电脉冲被起源于心房和肺静脉、会导致不规则脉冲被传输至心室的紊乱电脉冲淹没时，会发生一种类型的心律失常，即心房纤颤。从而产生不规则心跳，并会持续几分钟至几周，或甚至几年。心房纤颤(AF)通常是慢性病症，它会使通常由中风导致的死亡风险稍有增大。风险随年龄而增大。大约8％的80岁以上人群具有一定程度的AF。心房纤颤通常是无症状的，而且其自身一般不会危及生命，但它会引起心悸、虚弱、昏晕、胸痛和充血性心力衰竭。发生AF时中风风险增大，因为血液会在收缩乏力的心房和左心耳中汇集并形成凝块。AF的一线治疗是可减慢心率或使心律恢复正常的药物治疗。另外，患有AF的人通常会被给予抗凝剂，以防止他们有中风的风险。使用此类抗凝剂会伴随其自有的内出血风险。对于某些患者，药物治疗是不够的，他们的AF被视为药物难治性的，即用标准药物干预是无法医治的。也可以采用同步电复律使AF恢复至正常心律。作为另外一种选择，可以用导管消融治疗AF患者。然而，此类消融不是对所有患者都有效。因此，需要具有针对此类患者的替代治疗方法。外科手术消融是一种选择，但也具有通常与外科手术相关的额外风险。心律失常的诊断和治疗包括标测心脏组织(尤其是心内膜和心脏容量)的电性质，以及通过施加能量来选择性地消融心脏组织。此类消融可以终止或改变无用的电信号从心脏的一部分向另一部分的传播。消融方法通过形成不传导的机能障碍来破坏无用的电学通路。已经公开了多种用于形成消融灶的能量递送物理疗法，其中包括使用微波、激光和更常见的射频能量来沿心脏组织壁形成传导阻滞。在这个两步手术(标测，然后消融)中，通常通过向心脏中插入包含一个或多个电传感器的导管(或电极)并获取多个点处的数据来感应并测量心脏中各个点的电活动。然后利用这些数据来选择拟加以消融的心内膜目标区域。电极导管已普遍用于医疗实践多年。它们被用于刺激和标测心脏中的电活动，以及用于消融异常电活动的部位。使用时，将电极导管插入主静脉或动脉(例如股动脉)，然后导入所关注的心室中。典型的消融手术涉及将在其远端具有顶端电极的导管插入心室中。提供了一种参比电极，其通常用胶带粘贴在患者的皮肤上，或者使用设置在心脏中或附近的第二导管来提供参比电极。RF(射频)电流被施加至消融导管的顶端电极，并通过周围介质(即，血液和组织)流向参比电极。电流的分布取决于与血液相比电极表面与组织接触的量，其中血液比组织具有更高的传导率。由于组织的电阻率出现组织的变热。组织被充分加热而使得心脏组织中的细胞破坏，导致在心脏组织中形成不传导的消融灶。因此，当将消融导管或其他导管置于体内(尤其是心内膜组织附近)时，希望具有直接接触组织的导管远侧顶端。可通过(例如)测量远侧顶端和身体组织之间的接触来证实接触。美国专利申请公布No.2007/0100332、No.2009/0093806和No.2009/0138007(其公开内容以引用方式并入本文)描述了使用埋入导管内的力传感器感测导管远侧顶端与体腔内的组织之间的接触压力的方法。Turgeman等人的名称为“Zero-DriftDetectionandCorrectioninContactForceMeasurements(接触力测量中的零点漂移检测和校正)”的共同未决和共同转让的美国专利申请SerialNo.12/938,458公开了下述方法并主张了权利要求，所述方法检测指示作用于力传感器的力的多个测量结果并且确定测量结果仍未变化超出预定量，以此为基础来设定可用于后续测量的这种导管中的力传感器的基线读数。
技术实现思路
本专利技术涉及用于校准在患者体内使用的力感测导管或其他探针的系统和方法。用于校准在探针远端附近具有力传感器的探针的本专利技术方法开始于将探针插入患者的体腔内。通过可操作地连接至探针的处理器接收得自力传感器的第一信号，所述第一信号指示作用于探针远端的力。必须作出探针的远侧顶端不与患者组织接触的证实，并且随后处理器将源自探针的第一信号设置为等于零值的力读数。然后基于零克力(即，不存在组织接触)的此重新校准基线来调整得自力传感器的信号的后续读数。在该方法的其他步骤中，在信号处理器处接收得自探针的位置信息，所述位置信息表示探针的远侧顶端在三维空间内的位置。在证实探针不与患者体腔的组织接触之后，将探针的远侧顶端的此位置设为置零区域位置。可自动地或以使用者输入来完成证实。例如，置零区域可通过记录下述区域来自动地形成，所述区域显示具有零克力并且距电解剖标测系统中的重建几何形状大于阈值距离(d)。这样，可在重新设置之后不久读数仍为零的同时使用重建的几何形状以及位置数据，以将置零区域从单个点扩展到较大的三维空间内。然后可按照两种方式来使用此存储的置零区域位置信息。首先，可将探针操纵到所存储的置零区域，其中处理器接收得自力传感器的附加信号，所述附加信号指示此刻作用于探针远端的力。因为假定在此存储的置零区域位置处探针不与患者组织接触，处理器将得自力传感器的这种信号的读数设置为等于零本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于校准在探针远端附近设有力传感器的探针的方法，包括以下步骤：将所述探针插入患者的体腔内；在信号处理器处接收得自所述力传感器的表示正作用于所述探针的所述远端的力的第一信号；证实所述探针的远侧顶端不与所述患者的组织接触；校准所述处理器以将得自所述力传感器的所述第一信号设定为零值的力读数。

【技术特征摘要】
2011.09.30 US 13/249,3841.一种用于校准插入患者体腔内的探针的远端附近设有力传感器的探针的装置，包括：用于在信号处理器处接收得自所述力传感器的表示正作用于所述探针的所述远端的力的第一信号的部件；用于证实所述探针的远侧顶端不与所述患者的组织接触的部件；用于校准所述处理器以将得自所述力传感器的所述第一信号设定为零值的力读数的部件。2.根据权利要求1所述的装置，还包括：用于在所述信号处理器处接收表示所述探针的远侧顶端在三维空间内的位置的位置信息的部件；用于将所述探针的远侧顶端的位置作为自动置零区域的位置存储的部件。3.根据权利要求2所述的装置，还包括，在将所述探针操纵到所存储的自动置零区域位置时：用于在所述信号处理器处接收得自所述力传感器的表示正作用于所述探针的所述远端的力的第二信号的部件；用于重新校准所述处理器以将得自所述力传感器的所述第二信号设定为零值的力读数的部件。4.根据权利要求2所述的装置，还包括：用于连续地监测所述探针的远侧顶端的位置的部件；用于在所述信号处理器处接收得自所述力传感器的表示正作用于所述探针的所述远端的力的第二信号的部件；用于当所述探针的远侧顶端的位置等同于自动置零区域位置时重新校准所述处理器，以将得自所述力传感器的所述第二信号设定为零值的力读数的部件。5.根据权利要求1所述的装置，其中用于证实的部件包括用于使用心电图数据、电极阻抗数据、透视成像、实时MRI、实时CT或电解剖标测系统图像或数据中的至少一种来判定所述探针的远侧顶端接触组织的部件。6.根据权利要求2所述的装置，其中用于接收有关所述探针的远侧顶端的位置信息的部件包括用于接收位置传感器的空间坐标以及纵倾、横摆、和横倾的部件。7.根据权利要求1所述的装置，其中所述探针包括心导管。8.根据权利要求1所述的装置，其中所述体腔包括心室。9.根据权利要求7所述的装置，其中所述心导管为在顶端具有电极的消融导管并且其中所述顶端电极也可用于记录ECG数据和/或阻抗数据。10.根据权利要求2所述的装置，其中利用得自电解剖标测系统的重建组织几何形状将所述自动置零区域从单个点扩展，以确定围绕已得到证实和定位的单个自动置零区域的位置的三维自动置零区域。11.一种用于重新校准力感测探针的系统，包括：探针，所述探针能够插入患者的体腔内并且包括力传感器，所述力传感器在作用于所述探针的力随时间推移而变化时提供表示所述力的随时间推移变化的多个信号；装置，所述装置用于确定所述探针是否接触所述患者的体腔内的组织；处理器，所述处...

【专利技术属性】
技术研发人员：RA梅斯特，
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：