【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术整体涉及用于低温标测和低温消融的反馈控制系统。
技术介绍
1、医疗规程可用于治疗各种心血管疾病，诸如包括心房纤维性颤动的心律失常，以及通过心脏的电脉冲传输的其他失常。作为心内直视手术的另选方案，许多医疗规程使用微创外科技术进行，在这些微创外科技术中，通过一个或多个小切口将一个或多个细长器械插入患者体内。这样的规程可能包括使用具有多个传感器、电极或其他测量和治疗部件的导管或探针来治疗心脏、脉管系统或其他组织的患病区域。微创装置对于各种医疗和外科应用是期望的，因为它们允许精确治疗原本难以触及的局部离散组织。例如，导管可以容易地插入并穿过血管和动脉，允许非侵入性地经皮触及选择治疗的身体区域。
2、微创治疗的一个这样的示例包括心律失常或心率不齐的治疗，其中医生采用专门的心脏评估和治疗装置(例如，标测导管和消融导管)来触及、诊断和治疗患者身体的内部区域。这样的装置可以包括通电电极或其他消融组件，以产生破坏或阻断穿过目标组织的电通路的损伤或其他解剖学效应。
3、在心律失常的治疗中，通常首先识别具有异常导电通路的心脏组织的特定区域，以便后续治疗。此定位或识别可以包括首先使用医疗装置(例如，标测导管)，以获得所选组织中电活动的基线电生理图。在标测和诊断异常组织之后，医生可以决定通过消融组织来治疗患者。消融规程可以包括产生一个或多个损伤，以将被认为是心律失常根源的组织电隔离。一种类型的消融是低温消融，其需要在身体的特定区域产生低温或者使组织与冷治疗装置接触，以将热量从目标组织传递到低温元件，从而冷却和/或消融该组织。
4、图1示出了常规低温导管装置10的一个示例，该装置用于标测和治疗组织。低温导管装置10包括手柄12、具有近侧端部16和远侧端部18的细长主体14，该细长主体限定流体流动路径。低温导管装置10可以包括联接到细长主体14的可膨胀构件20。细长主体14是将来自流体源的流体联接到可膨胀构件20和远侧端部18的柔性管。特别地，冷流体可以被注射到细长主体14内的第一冷却注射脐部中，以使可膨胀构件20膨胀。细长主体14内的真空脐部可以排出注射的流体，以使可膨胀构件20放气。
5、可膨胀构件20上设置有电极22。当流体经由细长主体14注入可膨胀构件20中时，可膨胀构件20膨胀，导致电极22接触周围组织并感测在电极22附近的组织中的电活动。电极22所感测到的电活动通过导线传导到记录和显示电活动的设备。此类设备可以包括心电图仪(ecg)、带有键盘、鼠标和视频监视器的计算机。在视频监视器上显示的信号可以帮助外科医生确定组织的电活动量和可膨胀元件与周围组织接触的程度，以及在当前位置的消融是否可能成功，或者是否应该重新定位可膨胀构件20并获得新的标测。
6、作为可膨胀构件20的补充或另选方案，细长主体14的远侧端部18可以配备有热尖端24，该热尖端将热量从组织去除，以达到用于低温标测的第一温度并且达到消融组织的第二温度。热尖端24的用于低温标测的目标温度高于用于低温消融的目标温度，使得对于低温标测，细胞效应是可逆的，而对于低温消融，细胞效应是不可逆的。在操作中，热尖端24的温度可能波动。此外，流体(例如，n2o)的注射压力也可能波动。在标测或消融期间，这些波动通常是不期望的。
技术实现思路
1、本公开的技术整体涉及用于低温标测和低温消融的反馈控制系统。在一些实施方案中，流体质量的流速和/或低温导管的热尖端的温度由闭环反馈控制回路控制。
2、在一个方面，本公开提供了一种控制低温消融和低温标测系统中的输出参数的方法，该输出参数是温度和质量流速中的一者。该方法包括将目标参数值输入到第一控制装置，该第一控制装置被配置为基于目标参数值与输出参数的测量值之间的第一差值输出注射压力目标信号。该方法还包括将注射压力目标信号输入到第二控制装置，该第二控制装置被配置为输出阀控制信号。该方法还包括基于阀控制信号设定注射压力阀的位置。该方法还包括测量输出参数以获得输出参数的测量值，并且确定注射压力目标信号的值以使第一差值趋向于零。
3、根据该方面，在一些实施方案中，第二控制装置被配置为使注射压力目标信号与测量注射压力之间的第二差值趋向于零。在一些实施方案中，使用具有平行分支的比例积分微分(pid)装置实现第一控制装置，每个分支被配置为确定第一差值与注射压力目标信号之间的关系项。在一些实施方案中，使用具有平行分支的比例积分微分(pid)装置实现第二控制装置，每个分支被配置为确定第二差值与阀控制信号之间的关系项。在一些实施方案中，该方法还包括在输入第一目标参数值与输入第二目标参数值之间的过渡时段期间增大或减小目标参数值，该增大或减小取决于可变步长。在一些实施方案中，该方法还包括当阀控制信号分别达到最大或最小时，停止增大或减小目标参数值。在一些实施方案中，该方法还包括输入初始注射压力目标信号，该初始注射压力目标信号被确定为控制阀控制信号的过冲量。
4、根据另一方面，提供了一种被配置为控制低温递送系统的输出参数的低温消融和低温标测系统，其中输出参数是温度和质量流速中的一者。该系统包括第一控制装置，该第一控制装置被配置为接收目标参数值和测量输出参数，并且基于目标参数值与测量输出参数之间的第一差值输出注射压力目标信号。该系统还包括第二控制装置，该第二控制装置被配置为接收注射压力目标信号并且输出阀控制信号，该阀控制信号被输入到比例阀。第一控制装置确定注射压力目标信号的值以使第一差值趋向于零。
5、根据该方面，在一些实施方案中，第二控制装置被配置为使注射压力目标信号与测量注射压力之间的第二差值驱向零。在一些实施方案中，使用具有平行分支的比例积分微分(pid)装置实现第一控制装置，每个分支被配置为确定第一差值与注射压力目标信号之间的关系项。在一些实施方案中，使用具有平行分支的比例积分微分(pid)装置实现第二控制装置，每个分支被配置为确定第二差值与阀控制信号之间的关系项。在一些实施方案中，该系统还包括处理电路，该处理电路被配置为在输入第一目标参数值与输入第二目标参数值之间的过渡时段期间增大或减小目标参数值，该增大或减小取决于可变步长。在一些实施方案中，该系统还包括低温导管装置，该低温导管装置被配置为通过注射压力阀从低温递送系统接收流体。在一些实施方案中，低温导管装置具有热尖端，该热尖端被配置为感测由热尖端接触的组织的温度。在一些实施方案中，该系统还包括用户界面，该用户界面用于基于由热尖端感测到的温度来显示热温度图。在一些实施方案中，该系统还包括处理电路，该处理电路被配置为将第一控制装置输出的注射压力目标信号与第二控制装置的输入断开，并且在初始化时段期间将初始注射压力目标信号输入到第二控制装置。在一些实施方案中，该处理电路被进一步配置为将第一控制装置输出的注射压力目标信号重新连接到第二控制装置的输入。
6、根据又一方面，控制器被配置为控制低温递送系统的输出参数，其中低温递送系统被配置为以由控制器确定的注射压力来注射流体，并且其中输出参数是温度和质量流速中的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种控制低温消融和低温标测系统中的输出参数的方法，所述输出参数是温度和质量流速中的一者，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二控制装置被配置为使所述注射压力目标信号与测量注射压力之间的第二差值趋向于零。
3.根据权利要求2所述的方法，其中使用具有平行分支的比例积分微分(PID)装置实现所述第一控制装置，每个分支被配置为确定所述第一差值与所述注射压力目标信号之间的关系项。
4.根据权利要求2所述的方法，其中使用具有平行分支的比例积分微分(PID)装置实现所述第二控制装置，每个分支被配置为确定所述第二差值与所述阀控制信号之间的关系项。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括在输入第一目标参数值与输入第二目标参数值之间的过渡时段期间增大或减小所述目标参数值，所述增大或减小取决于可变步长。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括当所述阀控制信号分别达到最大或最小时，停止增大或减小所述注射压力目标信号。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，还包括输入初始注射压力目标信号
8.一种低温消融和低温标测系统，所述低温消融和低温标测系统被配置为控制低温递送系统的输出参数，所述输出参数是温度和质量流速中的一者，所述系统包括：
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述第二控制装置被配置为使所述注射压力目标信号与测量注射压力信号之间的第二差值趋向于零。
10.根据权利要求9所述的系统，其中使用具有平行分支的比例积分微分(PID)装置实现所述第一控制装置，每个分支被配置为确定所述第一差值与所述注射压力目标信号之间的关系项，或者
11.根据权利要求8至10中任一项所述的系统，还包括处理电路，所述处理电路被配置为在输入第一目标参数值与输入第二目标参数值之间的过渡时段期间增大或减小所述目标参数值，所述增大或减小取决于可变步长。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的系统，还包括低温导管装置，所述低温导管装置被配置为通过注射压力阀从所述低温递送系统接收流体。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述低温导管装置具有热尖端，所述热尖端被配置为感测由所述热尖端接触的组织的温度。
14.根据权利要求13所述的系统，还包含用户界面，所述用户界面用于基于由所述热尖端感测到的所述温度来显示热温度图。
15.根据权利要求8至14中任一项所述的系统，还包括处理电路，所述处理电路被配置为将所述第一控制装置输出的所述注射压力目标信号与所述第二控制装置的输入断开，并且在初始化时段期间将初始注射压力目标信号输入到所述第二控制装置。
16.根据权利要求15所述的系统，其中所述处理电路被进一步配置为将所述第一控制装置输出的所述注射压力目标信号重新连接到所述第二控制装置的所述输入。
17.一种控制器，所述控制器被配置为控制低温递送系统的输出参数，所述低温递送系统被配置为以由所述控制器确定的注射压力来注射流体，所述输出参数是温度和质量流速中的一者，所述控制器包括：
18.根据权利要求17所述的控制器，其中所述第一控制装置包括具有平行分支的比例积分微分(PID)装置，每个分支被配置为确定所述第一差值与所述注射压力目标信号之间的关系项，或者
19.根据权利要求17或权利要求18所述的控制器，还包括开关，所述开关用于将所述注射压力目标信号与所述第二控制装置的输入连接和断开。
20.根据权利要求19所述的控制器，还包括用于在初始化时段期间停用所述第一控制装置的电路，在所述初始化时段期间，所述注射压力目标信号与所述第二控制装置的所述输入断开。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种控制低温消融和低温标测系统中的输出参数的方法，所述输出参数是温度和质量流速中的一者，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二控制装置被配置为使所述注射压力目标信号与测量注射压力之间的第二差值趋向于零。
3.根据权利要求2所述的方法，其中使用具有平行分支的比例积分微分(pid)装置实现所述第一控制装置，每个分支被配置为确定所述第一差值与所述注射压力目标信号之间的关系项。
4.根据权利要求2所述的方法，其中使用具有平行分支的比例积分微分(pid)装置实现所述第二控制装置，每个分支被配置为确定所述第二差值与所述阀控制信号之间的关系项。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括在输入第一目标参数值与输入第二目标参数值之间的过渡时段期间增大或减小所述目标参数值，所述增大或减小取决于可变步长。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括当所述阀控制信号分别达到最大或最小时，停止增大或减小所述注射压力目标信号。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，还包括输入初始注射压力目标信号，所述初始注射压力目标信号被确定为控制所述输出参数的过冲量。
8.一种低温消融和低温标测系统，所述低温消融和低温标测系统被配置为控制低温递送系统的输出参数，所述输出参数是温度和质量流速中的一者，所述系统包括：
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述第二控制装置被配置为使所述注射压力目标信号与测量注射压力信号之间的第二差值趋向于零。
10.根据权利要求9所述的系统，其中使用具有平行分支的比例积分微分(pid)装置实现所述第一控制装置，每个分支被配置为确定所述第一差值与所述注射压力目标信号之间的关系项，或者
11.根据权利要求8至10中任一项所述的系统，还包括处理电路，所述处理电路被配...
【专利技术属性】
技术研发人员：Wc·马，B·西默恩，T·A·埃贝林，G·P·基威，
申请(专利权)人：美敦力快凯欣有限合伙企业，
类型：发明
国别省市：
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