[發明專利]人體腔室內壁三維標測方法及其設備和系統

有效

• 申請號: 200910047713.2
• 申請日: 2009-03-16
• 公開（公告）號: CN101836862A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 劉道志;孫毅勇;馬長生;張國旺;郭俊敏;程華勝
• 申請（專利權）人: 微創醫療器械(上海)有限公司
• 主分類號: A61B5/06
• 分類號: A61B5/06;A61B5/042
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 樓仙英;陳文平

技術領域

本發明涉及一種人體腔室內壁的三維標測方法及其設備和系統，主要用于對心臟內電生理導管的可視化導航、心腔內壁三維電解剖圖像的構建配準和同步處理多路電生理信號，從而輔助臨床醫生進行診斷和手術治療心律失常疾病。

背景技術

心房顫動是世界上最常見的心律失常疾病之一，經常導致患者出現中風等嚴重并發癥，嚴重影響著患者的生命質量。隨著經導管射頻消融技術在治療陣發性室上速、特發性室上速和心房撲動等心律失常疾病上的廣泛開展和日益成熟，越來越多的臨床醫生開始將導管射頻消融轉向心房顫動的治療。目前醫學界已經證明，通過對心房峽部、后壁等電興奮局灶靶點施加射頻消融治療，尤其是對心房的幾個肺靜脈開口處進行環形射頻消融電傳導隔離，可以有效的治療房顫，特別是陣發性房顫。由于房顫的發病機理復雜，需要消融的心肌組織也很多，僅僅依賴傳統的用于治療上述室上速等普通心律失常疾病的設備，即多道電生理記錄儀和X光透視設備，已經無法滿足房顫消融手術的需要，其主要局限性在于需要消融的部位很多，造成手術時間長，為了能夠觀察導管的位置需要頻繁的啟動X光設備，從而造成患者和醫生過多的接受X線損害，臨床上難以接受；另外傳統的多道記錄儀雖可以提供豐富的電生理信號，但是卻無法提供心臟心腔機械結構的映射，無法滿足臨床手術對導管進行導航需要。因此，建立一種能夠盡量少的依賴于X光透視的既能實現導管實時三維導航，又可以重建心腔的三維電解剖結構，同時也可以顯示必要的電生理信號的三維電生理標測系統對于房顫等疾病的手術治療具有重要的意義。

公開號為US2004/0254437的美國專利申請“METHOD?ANDAPPARATUS?FOR?CATHETER?NAVIGATION?AND?LOCATION?ANDMAPPINGINTHE?HEART”、公開號為CN101147676A的專利“心內壁三維導航系統和導航方法”、公開號為CN200970234Y“心內壁三維導航系統”和公開號為CN201033076Y“心臟導管三維標測系統”等上述四個專利涉及到一種心臟導管三維導航系統，其原理均為利用三對空間位置正交的激勵電極放置在患者的體表上，典型地放置在患者身上的前胸-后背，左腋-右腋，脖子后面-左大腿內側，對這三對激勵電極加電形成三維電場，導管電極采集導管所處位置在三維電場中的電場信號，根據電場信號計算出導管的位置信息，從而實現導管的導航和心腔機械結構的圖形重建。但是這種基于三維正交電場的導航系統結構復雜，其導管的位置數據不是直接取自空間定位數據，而是依賴于復雜的經驗算法來逆推出導管的位置，并借此構建心腔的三維電解剖結構。這種系統一方面容易受到患者自身肌肉組織的電傳導特性和患者呼吸等因素的影響而造成導管位置和建立的新腔結構失真；另一方面系統對于采集各個通道電極和導管的電信號的放大采集電路的增益一致性要求很高，如果不一致勢必造成信號畸變，但在實際中由于電路容易受到溫度變化和電子元器件自身特性的不一致性，各個通道的增益一致性難以實現，即使借助復雜的補償電路和算法也很難保證各通道的一致性；再者，系統容易受到外部其他干擾電場的影響同樣造成構建的心腔結構失真。因此上述幾項專利中所述的以三維正交電場為基礎的標測系統總體來說結構復雜，算法復雜且難以適用于不同患者的特殊情況，心腔機械結構和導管位置總是存在一定的變形失真。

公知地，通過場定位設備可以跟蹤定位一個目標的空間位置，該技術已在各個領域開始應用，包括醫療儀器領域。美國專利US6,385,482描述了一種測量位于某空間內的目標裝置位置的方法，美國專利6,553,326描述了一種測量磁定位或磁定向變化的方法，美國專利6,625,563描述了一種測量探測器的位置、方向以及系統增益因子的系統，此外，S本哈伊姆等人的專利CN?1168625A號公開了一種醫用診斷、治療及成像系統，其核心內容涉及到位置可加以檢測和調整的且具有輔助檢測，成像和/或治療功能的醫用探頭。在該專利中敘述了一種基于磁場定位的位置跟蹤系統，其描述的是三個非重疊磁場發生裝器，基于AC交流磁場，來跟蹤一個侵入式醫用器械的位置，獲得該器械上的一個點的三個位置坐標和三個取向坐標。該系統強調其通過三個傳感器來獲得空間一個點的六維坐標信息。這些專利的全文以參考方式合并于本發明的說明書中。

該專利中所描述的磁場位置跟蹤系統在實際應用時還存在需要解決的技術問題。