消融期间防止蒸汽爆裂的利记博彩app
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求美国临时申请61/984, 953的权益，该临时申请以引用方式并入本文。
技术领域
[0003] 本发明涉及侵入式医疗装置。更具体地，本发明涉及使用此类装置对组织进行消 融。
【背景技术】
[0004] 使用电能来消融身体组织在本领域中是已知的。通常用以下方法执行消融：以足 以破坏靶组织的功率向电极施加交流电，例如射频能量。通常，电极安装在导管的远侧末端 上，该导管的远侧末端插入受检者体内。可以使用本领域已知的多种不同方式来跟踪远侧 末端，例如，通过测量远侧末端处由受检者体外的线圈生成的磁场来跟踪远侧末端。
[0005] 使用射频能量消融心脏组织的已知困难在于控制组织的局部加热。在过度局部加 热产生不良效应与期望产生足够大的消融灶以有效消融异常的组织病灶或阻止异常传导 模式这两者之间存在权衡取舍。如果射频装置产生的消融灶太小，则医疗手术可能不太有 效，或可能需要太多时间。另一方面，如果组织被过度加热，则会由于过热而出现局部炭化 效应、凝结物和/或爆炸性的蒸汽爆裂。此类过热区域可形成高阻抗，并可形成对热量通道 的功能性障碍。使用较慢的加热可更好地控制消融，但是会不当地延长手术时间。
[0006] 当组织温度超过100C时，蒸汽爆裂或微泡形成可在RF消融期间发生。尽管触觉 和听觉提示被用于其检测，但是实验室背景噪声和导管运动可混淆辨别。蒸汽爆裂尤其有 害。例如在RF消融期间，由组织过度加热引起的蒸汽爆裂可导致心脏穿孔。本公开涉及及 时识别出即将发生的蒸汽爆裂以采取纠正措施，例如控制消融器的功率输出。
[0007] 用以识别蒸汽爆裂的先前尝试包括使用心音描记法。例如，Kotini等人的文 献Detectionofmicrobubbleformationduringradiofrequencyablationusing phonocardiography，（EPEuropace第8卷，第5期，333-335页）提出了使用基于计算机的 心音描记法系统在蒸汽爆裂之前检测特征标记。
[0008]在另一方法中，Holmes等人的文献SteamPopPredictionandDetectionDuring RadiofrequencyAblation，（Circulation2011 124 :A13330)描述了电親合指数（ECI)， 其中电阻阻抗和反应阻抗介于消融导管和组织之间。在消融期间，ECI显示为连续波形。蒸 汽爆裂预测算法据说在所有蒸汽爆裂发生之前至少3秒内已预测出所有蒸汽爆裂的92%。 蒸汽爆裂预测算法的阴性预测值规定为98%。
[0009] 授予Lieber等人的美国专利8, 147, 484公开了在执行消融时对组织反射频谱特 征的实时光学测量。该技术涉及组织的辐射以及对来自组织的光进行再捕获以监视反射的 光强度的变化，该变化作为组织中的蒸汽形成的指标以用于防止蒸汽爆裂。进行观察以确 定所测量的反射频谱强度（MRSI)是否在指定的时间段内增大，随后MRSI以指定的速率减 小。如果MRSI在指定时间内且以指定速率减小，则推测出蒸汽包的形成。
【发明内容】
[0010] 根据本发明所公开的实施例，由位于导管的末端附近的光学传感器所测量的光反 射率的高频波动预测出蒸汽爆裂即将发生，即在几秒内。在不受任何特定理论约束的情况 下，提供了以下的论述以有利于理解本发明：该现象的可能的原因与靶组织内正形成的蒸 汽包或微泡的光学特性有关。
[0011] 根据本发明的实施例提供了一种设备，包括消融电能的功率发生器以及被配置用 于插入到患者体内的组织附近的插入管。插入管具有用于将消融电能输送至组织的电导 体、附接至插入管的远侧端部并电联接至电导体的传导盖、以及终止于传导盖的外表面附 近的至少一根光纤。当功率发生器被激活并接收反射的光辐射时，光纤向组织输送光辐射。 光模块测量所接收的经反射的光辐射，并且连接至光模块的处理器分析经反射的光辐射。
[0012] 根据设备的一方面，分析经反射的光辐射包括识别经反射的光辐射中的指示即将 发生的蒸汽爆裂事件的特征标记。
[0013] 根据设备的另一方面，特征标记包括经反射的光辐射的对于时间的二阶导数中的 高频模式。
[0014] 根据设备的一个方面，处理器被配置用于通过对其二阶导数执行傅立叶变换来识 别高频模式，以及在傅立叶变换的频谱中辨别超过0. 5Hz的谱峰。
[0015] 根据设备的另一方面，处理器被配置用于当消融功率发生器被去激活时获得附加 的经反射的光辐射，对附加的经反射的光辐射的二阶导数执行附加的傅立叶变换，以及从 傅立叶变换减去附加的傅立叶变换。
[0016] 根据本发明的实施例进一步提供了由上述设备执行的方法。
【附图说明】
[0017] 为更好地理解本发明，就本发明的详细说明以举例的方式做出参考，该详细说明 应结合以下附图来阅读，其中类似的元件用类似的附图标号来表示，并且其中：
[0018]图1为用于执行消融手术的系统的插图，所述系统是根据本发明所公开的实施例 构造和操作的；
[0019]图2是根据本发明的实施例的导管盖的示意性透视图；
[0020] 图3是根据本发明的实施例的示出了图2所示的盖的内部的示意性端视图；
[0021] 图4是根据本发明的实施例的沿图3的线4-4截取的示意性剖面图；
[0022] 图5是根据本发明的实施例的沿图3的线5-5截取的示意性剖面图；
[0023] 图6示意性地示出了根据本发明的实施例的至/来自位于图2所示的盖中的窗口 的光的路径；
[0024]图7是根据本发明的实施例的反射率数据的一组四个示例性描记图；
[0025]图8是根据本发明的实施例的反射率数据的一组四个示例性描记图；
[0026] 图9是根据本发明的实施例的反射率数据的一组四个示例性描记图；并且
[0027] 图10示出了根据本发明的实施例的图9所示的二阶导数描记图的FFT曲线图。
【具体实施方式】
[0028] 为了能够全面理解本发明的各种原理，在以下说明中陈述了许多具体细节。然而， 对于本领域技术人员将显而易见的是，并非所有这些细节为实施本发明所必需的。在这种 情况下，为了不使一般概念不必要地模糊，未详细示出众所周知的电路、控制逻辑器、以及 用于常规算法和进程的计算机程序指令细节。
[0029] 现在转到附图，首先参见图1，其为用于在活体受检者的心脏12上执行消融手术 的系统10的插图，所述系统是根据本发明的公开实施例构造和操作的。所述系统包括导管 14,所述导管由操作者16经由皮肤插穿过患者的血管系统进入心脏的腔室或血管结构中。 操作者16(通常为医师）将导管的远侧末端18在消融目标部位处与心脏壁接触。然后可 按照美国专利6, 226, 542和6, 301，496以及共同转让的美国专利6, 892, 091中所公开的方 法制备电激活图，这些专利的公开内容均以引用方式并入本文中。尽管相对于图1描述的 实施例主要涉及心脏消融；但是本发明的原理以必要的变更可应用于其他导管和探头并应 用于心脏之外的身体组织。
[0030] 通过对电激活图的评估而被确定为异常的区域可通过施加热能来被消融，例如通 过使射频电流通过导管中的线到达远侧末端18处的一个或多个电极，这些电极将射频能 量施加至心肌。能量被吸收进组织中，从而将组织加热到一定点（通常为60°C以上），在该 点处，组织会永久性地失去其电兴奋性。当手术成功后，在心脏组织中产生非传导性的消融 灶，这些消融灶可破坏导致心律失常的异常电通路。或者可使用施加消融能量例如如美国 专利申请公布2004/0102769中所公开的超声能量的其他已知方法，该专利申请的公开内 容以引用方式并入本文。当存在多种不同的心律失常时，本发明的原理可应用于不同的心 室以及窦性节律中的标测。
[0031] 导管14通常包括柄部20,在柄部上具有合适的控制器以使操作者16能够按消融 手术所需对导管的远侧端部进行操纵、定位和定向。为了辅助操作员16,导管14的远侧部 分包含位置传感器（未示出），其向位于控制台24中的定位处理器22提供信号。控制台 24通常包含消融功率发生器25。导管14可适于利用任何已知的消融技术将消融能量诸如 射频能量、超声能量和激光能量传导至心脏。在共同转让的美国专利6, 814, 733、