基于射频消融过程中测得接触力的心房壁电重联预测方法技术

用于判定由多个点接触消融形成的隔离线的透壁性及/或连续性的方法和装置。一实施例中，公开了根据消融头与目标组织的接触力以及加电参数判定创伤尺寸(宽度，深度，及/或体积)的方法，所述加电参数对在创伤形成期间供给至目标组织的能量进行量化。另一实施例中，以本文所称的“跃迁指数”这一量来通过跟踪和量化隔离线形成的顺序性(时间和空间的次序)从而与创伤尺寸信息一起，判定形成隔离线后发生漏点的概率。

【技术实现步骤摘要】
相关申请本申请是申请号为201180068522.X、专利技术名称为“基于射频消融过程中测得接触力的心房壁电重联预测方法”的中国专利技术专利申请的分案申请。本专利技术要求同时申请于2010年12月27日的第61/427,423号和第61/427,425号美国临时专利申请，除其定义之外，通过全文引用将其内容合并在此。
本专利技术主要涉及利用消融疗法对有机组织的治疗，尤其涉及使用基于导管接触的消融传送系统对病灶的尺寸进行预测和显示。技术背景心房纤颤是常见的涉及两个上心腔(心房)的心率失齐。心房纤颤中，源自心房和肺静脉的杂乱电脉冲压过由窦房结生成的正常电脉冲，从而将不规则脉冲导入生成心跳的心室中。心房纤颤可导致心房收缩不良，从而导致血液在心房中回流并且形成凝块。由此，心房纤颤的患者发生中风的几率极大。心房纤颤也会导致充血性心力衰竭，或者在极端情况，会导致死亡。心房纤颤的常规治疗包括将心房纤颤转换为正常心率的药物治疗或同步电复律。就对更传统的治疗没有反应或者会产生严重副作用的患者而言，已经发展出基于外科手术的治疗方法。外科手术技术包括在左右心房中形成切口以阻止心房腔周围非正常电脉冲的传播。基于导管的接触消融技术业已演进为代替基于外科手术技术的最小创伤技术，并且也可作为对更传统的治疗(例如，药物治疗)没有反应或者会产生严重副作用之患者的代替疗法。接触消融技术涉及对预期起始发生心房纤颤的肺静脉周围的一组细胞进行消融，或者涉及形成广泛性的损失以破坏来自于位于左心房后壁的肺静脉的电通路。能量传递方法包括无线射频，微波，冷烙，激光，及高强度超声。通过进入腹股沟或颈部静脉的导管将接触刀头置入并且导向至心脏，从而无需从外部在心脏壁中形成切口。然后，将刀头放置为于左心房的后壁接触，然后对刀头施加能量以对组织进行局部消融并且使得肺静脉与左心房电隔离。业界已经认识到基于导管的接触消融技术的优点包括最小的外科创伤入路从而减小感染的风险，以及较短的回复时间。在需要进行完全电隔离的情况下，接触消融技术的目的在于在左心房于肺静脉之间形成的消融组织的连续“消融线”或“隔离线”。业已发展出两种不同的形成隔离线的方法：能量从接触刀的头端沿接触刀的纵轴线大致呈线状传递的点接触消融；以及能量从接触刀的侧边传递并且大致横穿接触刀的纵轴线的线接触消融。对于基于导管的接触消融技术的一个顾虑是，心房纤颤术后复发，这被认为是由穿过隔离线的肺静脉电重联而导致的。沿隔离线发生电重联的位置被称为“隔离漏点”或简称为“漏点”。无论是点接触消融或线接触消融技术的消融过程中，不理想的导管接触力会导致漏点。在肺静脉隔离过程中，左前壁通常是难以达成稳定接触的区域，从而会发生更多的局部隔离漏点。一种识别或预测潜在隔离漏点方法是在形成隔离线之后对隔离线进行电气连续性测量。尽管这一方法对线接触消融技术的某些情况起作用，但其对于电接触消融确难以奏效，因为其耗时太久且要求太多的连续性测试以相对可靠地根据形成隔离的消融过程中的不完整损伤形成而预测是否会或不会发生隔离漏点。此外，术中对隔离线进行连续性测试也无法精确预测心房纤颤的复发，因为刚刚消融后的损伤的组织特性会随时间而变化并且不能代表与隔离线相关的最终损伤。由于出现了力感测消融导管，因此可增强点接触消融技术的损伤形成的可预测性。通过结合点到点消融过程中使用的接触力已经形成新的系统和处理方法来预测消融尺寸。Leo等人的已经转让给本申请申请人的第2010/0298826号美国专利公开揭露了使用力-时间积分来实时估算基于导管的消融系统中的损伤尺寸。业界需要和欢迎力感测导管接触消融装置和方法应用的改进，以减少心房纤颤的消融治疗后发生穿过隔离线的电重联。
技术实现思路
提供了一种在基于导管接触的点接触消融技术中预测成功隔离及/或发生漏点形成的装置和方法。一实施例中，根据消融头和目标组织之间的接触力，在接触过程中供给至消融头的加电参数，及消融的持续时间来预测创伤尺寸。本专利技术的另一方面，可通过跟踪和量化隔离线形成的顺序性(时间和空间的次序)来增加和预测隔离线的完整性。通过本专利技术的多种实施例来动态地判定后续接触点创伤的各方面以形成更有效的隔离线，就可在无需重复后消融测量的情况下对连续形成的创伤对的时间和空间接近性进行更好地预测。就创伤尺寸的预测而言，本专利技术的多个实施例根据本文所称的“创伤尺寸指数”或“LSI”这一量来预测创伤尺寸。所述LSI为可用于实时在消融过程中估算创伤尺寸的参数。创伤尺寸指数的更具体形式包括用于估算创伤的最大宽度或直径的“创伤宽度尺寸”(LWI)，用于估算创伤的最大及/或有效深度的“创伤深度尺寸”(LDI)，及用于估算创伤总体积的“创伤体积指数”(LVI)。一实施例中，LSI由结合了消融头与目标组织之间的接触力F，供给至目标组织的加电参数E(例如，功率，电流，或电压)，和加电的持续时间t的数学表达式推导而来。这些指数根据一系列试验得到的经验模型得到，所述试验为对犬科动物的跳动心脏上形成创伤尺寸并且随后进行创伤测量。LSI表示了对力-时间积分在某些方面的改进。例如，LSI直接结合了加电参数E。此外，LSI基于同时采用焦耳加热分量(即，由电流通过进行加热)和扩散加热分量的模型。LSI模型也可表现创伤形成的更不明显的非线性特征，诸如力变化及/或电流变化之间的延迟以及由热潜伏导致的创伤生长率变化，并且表现这样的发现，即，创伤快速生长至某一深度(一般为约3mm)，而超过这一深度则深度参数以较慢的速率继续生长。再者，LSI模型可表现不同加电的不同结果。例如，加电及/或接触力的增加会导致创伤生长率的增加。加电及/或接触力的缓和下降会导致创伤的生长率变慢，而加电及/或接触力的急剧减小则会使得生长率完全停止。LSI模型的实施例可表现这些创伤形成的不同特性。由此，LSI的前述方面的组合可达成对创伤尺寸减小鲁棒和精确的预测。就线形成的顺序性而言，也已发现两个连续形成的创伤的时间和空间接近性可为对隔离线的连续性举行量化的因素。由于导管定位系统的有限再现性，和导管操控性的限制，因此空间接近性(即，依次相邻形成创伤)是有利的。由于在消融结束的约一分钟内会形成水肿，因此时间接近性(即，以时间高效的方式形成创伤)也是有利的。发生水肿可破坏相邻区域的创伤形成。因此，本专利技术的多种实施例利用本文所称的“跃迁指数”或“JI”这一参数来对消融处理形成的隔离线的顺序特征举行跟踪和量化。一实施例中，使用跃迁指数的分区计数法。对于分区计数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动控制消融导管的方法，包括：提供细长的挠性导管，所述导管包括远侧部，所述远侧部具有消融头和力传感器并且可操作地连接至电源和加电参数测量装置；提供指令，所述指令用于在医疗过程中将所述导管导入患者体内并且对所述导管的所述远侧部进行导向以使得所述导管的消融头针对第一目标组织位置作用；在所述消融头针对所述第一目标组织位置作用的同时通过所述电源自动对所述消融头加电一段时间；在对所述消融头加电的同时利用所述加电参数测量装置测量一系列的加电参数；在对所述消融头加电的同时利用所述力传感器测量一系列的接触力，所述接触力反应所述消融头针对所述目标组织的作用；在所述时间段内根据所述一系列接触力和所述一系列加电参数自动判定创伤尺寸；及根据所述创伤尺寸自动生成控制信息以用于将所述消融头导向至第二及后续目标组织位置。

【技术特征摘要】
2010.12.27 US 61/427425;2010.12.27 US 61/4274231.一种自动控制消融导管的方法，包括：
提供细长的挠性导管，所述导管包括远侧部，所述远侧部具有消融头和力传感器并且
可操作地连接至电源和加电参数测量装置；
提供指令，所述指令用于在医疗过程中将所述导管导入患者体内并且对所述导管的所
述远侧部进行导向以使得所述导管的消融头针对第一目标组织位置作用；
在所述消融头针对所述第一目标组织位置作用的同时通过所述电源自动对所述消融
头加电一段时间；
在对所述消融头加电的同时利用所述加电参数测量装置测量一系列的加电参数；
在对所述消融头加电的同时利用所述力传感器测量一系列的接触力，所述接触力反应
所述消融头针对所述目标组织的作用；
在所述时间段内根据所述一系列接触力和所述一系列加电参数自动判定创伤尺寸；及
根据所述创伤尺寸自动生成控制信息以用于将所述消融头导向至第二及后续目标组
织位置。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述创伤尺寸的判定包括判定焦耳加热分量和扩散
加热分量。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述一系列加热参数的加热参数为电流。
4.一种自动控制消融导管的方法，包括：
提供细长的挠性导管，所述导管包括远侧部，所述远侧部具有可操作地连接至电源和
位置感测装置的消融头；
提供指令，所述指令用于在医疗过程中将所述导管导入患者体内并且对所述导管的所
述远侧部进行导向以使得所述导管的消融头针对第一目标组织位置作用；
在所述消融头针对所述第一目标组织位置作用的同时通过所述电源自动对所述消融
头加电一段时间；
在对所述消融头加电的同时利用所述位置感测装置测量所述细长挠性导管的所述远
侧部的一系列位置；
根据所述一系列位置自动估算在所述消融头进行加电期间生成的创伤的位置；及
根据所述创伤位置自动生成控制信息以用于将所述消融头导向至第二及后续目标组
织位置。
5.如权利要求4所述的方法，其中在提供指令步骤中提供的所述指令被提供至自动操
控器。
6.如权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：海德里克·兰伯特，斯图亚特·J·奥尔斯塔德，奥利维尔·B·弗里蒙特，
申请(专利权)人：圣犹达医疗用品卢森堡控股有限公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡;LU