用于组织消融的电极耦合评估制造技术

本发明专利技术公开了一种用于评估电极-组织接触和耦合的方法和电极导管。一个示例性的电极导管包括适于施加电能的电极。当电极趋近目标组织时，测量电路适于测量电极与地之间的阻抗。处理器至少部分地基于测量电路所测量的阻抗的电抗来确定目标组织的接触和耦合情况。在另一示例性实施例中，电极导管至少部分地基于阻抗的相角来确定接触和耦合情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于组织消融的电极导管和使用该电极导管的方法。特别地，本专利技术的电极导管可包括电路，用于评估电极-组织接触和电学耦合以向目标组织施加消融能量(例如射频能量)。
技术介绍
已知如果可以控制所形成损伤的深度和位置，则可以通过在组织中形成损伤而受益。特别地，期望将组织温度提升到大约50°C，直到通过凝固性坏死形成损伤为止，其中凝固性坏死改变组织的电学性质。例如，通过凝固性坏死在心脏组织的特定位置形成损伤，以减少或消除不期望的心房纤维性颤动。然而，当尝试使用一些现有的消融电极在特定位置形成损伤时，可能会遭遇几个困难。使用现有消融电极所遇到的一个这样的困难是如何保证足够的组织接触和电学耦合。使用诸如荧光透视法的传统技 术不容易确定电极-组织接触。作为替代，医师使用电极导管基于他/她的经验来确定电极-组织接触。这种经验仅来源于时间的积累，并且一旦该医师不使用正规基准的电极导管，则会很快丧失。此外，当在心脏中形成损伤时，心脏的跳动进一步使问题变得复杂，使得很难在电极和组织之间确定并保持足够的接触压力达到足够长的时间以形成所期望的损伤。如果不能恰当保持电极和组织之间的接触，则无法形成有质量的损伤。类似地，不容易先验地获知电极和目标组织之间的电学耦合信息，以确定在消融过程中组织可吸收多少消融能量。作为替代，医师使用通用的预定的消融参数，例如功率和持续时间，使用电极导管基于他/她的经验来施行消融程序。这种经验可导致不足、低效和复杂化，诸如损伤形成不足、提前高阻抗关闭、组织炭化和血栓形成。
技术实现思路
人们期望能够评估用于组织消融程序的电极导管的电极-组织接触和电学耦合。尽管在典型的大约500kHz的操作频率下，射频(RF)消融能量主要是电阻性加热，但在较低的频率下，患者的血液和组织中存在电容。可以测量血液-组织界面上电阻和电容的组合效果(例如，作为阻抗)，来自动评估电极和目标组织之间的不同接触情况。一个示例性的电极导管系统可包括适于施加电能的电极。当所述电极接近目标组织时，可在所述电极和地之间应用适于测量阻抗的测量电路。可应用处理器或处理单元，至少部分地基于所述测量电路测量的阻抗的电抗，来确定目标组织的接触情况。在另一个实施例中，接触情况可基于阻抗的相角。一个示例性的电极导管系统可包括适于施加电能的电极。当所述电极接近目标组织时，在所述电极和地之间应用适于测量阻抗的测量电路。可应用处理器或处理单元，至少部分地基于所述测量电路测量的阻抗的电抗，来确定目标组织的电学耦合情况。在另一个实施例中，所述电学耦合情况可以基于阻抗的相角。一种用于组织消融的评估电极-组织接触的示例性方法可包括:当电极接近目标组织时测量电极和地之间的阻抗，从所测量的阻抗中分离出电抗分量，和至少部分地基于所述电抗分量来指示目标组织的接触情况。一种用于组织消融的评估电极-组织电学耦合的示例性方法可包括:当电极接近目标组织时测量电极和地之间的阻抗，从所测量的阻抗中分离出电抗分量，和至少部分地基于所述电抗分量来指示目标组织的电学耦合情况。另一种用于组织消融的评估电极-组织接触的示例性方法可包括:当电极接近目标组织时直接测量电极和地之间的相角，并且至少部分地基于所述相角来指示目标组织的接触情况。另一种用于组织消融的评估电极-组织电学耦合的示例性方法可包括:当电极接近目标组织时直接测量电极和地之间的相角，并且至少部分地基于所述相角来指示目标组织的电学耦合情况。所述接触情况可传达给用户(例如，医师或技师)，例如在显示设备或其它界面上。然后，用户可使用所述接触情况作为反馈，来将电极导管以所期望的接触水平恰当地放置到目标组织上，以用于消融程序。例如，如果接触情况指示接触不足，则用户可增加接触。或者例如，如果接触情况指示接触过多，则用户可减少接触。 电学耦合情况可传达给用户(例如医师或技师)，例如在显示设备或其他界面上。然后，用户可使用所述电学耦合情况作为反馈，来将电极导管以所期望的耦合水平恰当地放置到目标组织上，以用于消融程序。例如，如果耦合情况指示耦合不足，则用户可增加耦合。或者例如，如果耦合情况指示耦合过多，则用户可减少耦合。还注意到，在示例性实施例中，电流源(或可选择的，电压源)可用于管理电能。该电源可以与用于消融程序和在电极定位过程中用于“查验(ping)”的电源是同一电源，或者其可以为单独提供的电源。在任一情况下，可使用恒流源(或恒压源)。可选择的，可变电流源(或可变电压源)，例如运行于适应组织温度的模式中的消融电源。此外，可使用多个电流源(或电压源)。所述多个电流源(或电压源)可运行于并发、顺序或暂时重叠模式。本专利技术存在许多附加的方面。特征为本专利技术第一至第七方面的每一个都可以用于评估电极和组织之间的耦合，此后其被称为“电极耦合”。这种电极耦合可以是电极和组织之间的机械耦合的形式，或者换句话说，就是电极和组织之间的物理接触的情况或状态。另一实施例中，这种电极耦合为电极和组织之间的电学耦合的形式。电学耦合是指足够数量的电能从电极转移到组织的情况或状态。还应当理解，可能存在一种或多种“程度”的电极耦合，与特定程度的电极耦合相关联的一种或多种基准可能是取决于组织的。本专利技术第一方面实施为用于在组织上施行医疗程序的医疗系统/方法。第一电极可相对于组织布置在特定位置，第一电信号被发送给第一电极。与该到第一电极的第一电信号的提供相关联的相角被用于评估所述第一电极和组织之间的耦合(电极耦合)。更具体地，可将这样的相角与至少一个其他相角值相比较，以评估电极和组织之间的耦合。涉及本专利技术第一方面的特征存在各种改进。本专利技术的第一方面中还可以包含有其它的特征。这些改进和附加的特征可单独存在或以任何方式结合。首先，下面讨论的涉及第五方面的特征可包含在该第一方面 中。根据该第一方面，可以提供至少一个相角基准值以用于相角比较。在一个实施例中，该相角基准值存储于数据结构中或以其他方式被相角比较器或类似装置所存取。在一个实施例中，相角基准值与耦合不足的情况相关联。在又一实施例中，相角基准值与提高的耦合或过度耦合的情况相关联。在第一方面的一个实施例中，可提供一个或多个种类或范围用于相角比较，以评估电极耦合。可使用任何适当数量的相角种类或范围，并且这些相角种类或范围可以任何适当的方式(例如根据经验)确定或设置。例如:1)第一范围可包括那些与耦合不足的情况相关联的相角，并且其可被相角比较器或类似装置使用来确定与第一电信号相关联的相角是否位于该第一范围内；2)第二范围可包括那些与充分耦合的情况相关联的相角，并且其被相角比较器或类似装置使用来确定与第一电信号相关联的相角是否位于该第二范围内；以及3)第三范围可包括那些与提高的或过度耦合的情况相关联的相角，并且其可被相角比较器或类似装置使用来确定与所述第一电信号相关联的相角是否位于该第三范围内。第一、第二和第三范围的每个都可以单独使用，以将其同与第一电信号相关联的相角值进行比较，或者可以任何适当的彼此结合的方式来使用。应当理解，何为“不足”、“充分”、“提高/过度”依赖于与第一电极耦合的组织和其他一个或多个因素。在医疗程序的一定时间点的与所述第一电信号相关联的相角可以任何适当方式确定，并且用于根据所述第一方面评估该一定时间点处电极耦合的目本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种医疗系统，包括：电力系统，配置为向导管的电极提供多个频率的电力；以及评估模块，配置为当电学参数是预设值的时候，确定目标频率，以及基于目标频率与至少第一基准频率值的比较来评估电极和组织间的耦合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S·保罗，K·R·贝尔赫，曹宏，C·邵，
申请(专利权)人：圣朱德医疗有限公司房颤分公司，
类型：发明
国别省市：