[發(fā)明專利]用于在基于接口模塊的系統(tǒng)中使用輻射度量反饋的溫控消融的系統(tǒng)和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380013320.4
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN104321028A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·麥卡錫;T·J·勒尼漢;E·R·卡諾斯凱
• 申請（專利權(quán)）人: 高級心臟療法公司
• 主分類號: A61B18/12
• 分類號: A61B18/12
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

相關(guān)技術(shù)的交叉參考

本申請要求于2012年3月12日提交的標(biāo)題為“用于在基于接口模塊的系統(tǒng)中使用輻射度量反饋的溫控消融的系統(tǒng)和方法”的美國專利申請?zhí)?3/418,136的權(quán)益，其全部內(nèi)容通過引用并入本申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請一般涉及用于在組織消融期間測量并控制溫度的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

組織消融/切除可以用來治療各種臨床疾病。例如，組織消融可以通過破壞在其他情況下將異常電信號傳導(dǎo)至心肌的畸變路徑，用來治療心律失常。包括冷凍消融、微波消融、射頻(RF)消融和高頻超聲消融的若干種消融技術(shù)已經(jīng)開發(fā)。對于心臟應(yīng)用，此類技術(shù)通常由臨床醫(yī)生執(zhí)行，臨床醫(yī)生將具有消融尖端的導(dǎo)管經(jīng)由靜脈脈管系統(tǒng)引導(dǎo)到心內(nèi)膜，基于觸覺反饋、繪制的心電圖(ECG)信號、解剖結(jié)構(gòu)和/或熒光成像，將消融尖端鄰近臨床醫(yī)生認(rèn)為的心內(nèi)膜的合適區(qū)域安放，致動沖洗劑流以冷卻選擇區(qū)域的表面，并且然后以被認(rèn)為足以破壞選擇區(qū)域中的組織的功率致動消融尖段一段時間段。

盡管市售的消融尖端可以包括用于經(jīng)由數(shù)字顯示提供溫度反饋的熱電偶，但是此類熱電偶在沖洗消融期間通常不提供有意義的溫度反饋。例如，熱電偶僅測量表面溫度，而導(dǎo)致組織消融的組織的加熱或冷卻可能發(fā)生在組織表面下方的一定深度處。此外，對于在其中用沖洗劑冷卻組織表面的過程，熱電偶將會測量沖洗劑的溫度，從而進一步模糊了關(guān)于組織溫度的任何有用信息，特別是在深處的組織溫度的任何有用的信息。照此，臨床醫(yī)生沒有關(guān)于當(dāng)組織正在消融時組織溫度的有用反饋，或者消融的時間段是否足夠的有用反饋。因為臨床醫(yī)生缺乏此類信息，所以此外臨床醫(yī)生不可調(diào)節(jié)消融能量的功率以便在足夠的時間段將組織加熱或冷卻至期望溫度。

因此，僅可在過程完成之后顯露，例如，如果患者繼續(xù)經(jīng)受心律失常，則顯露目標(biāo)畸變路徑?jīng)]有被充分中斷。在這種情形下，臨床醫(yī)生可能不知道該過程的失敗是因為消融了不正確的組織區(qū)域，還是因為消融尖端未被致動足夠的時間段以破壞畸變路徑，還是因為消融尖端未接觸組織或未充分接觸組織，還是因為消融能量的功率不足，或者因為以上的一些組合。緊接著重復(fù)消融過程以便再次試圖治療心律失常，臨床醫(yī)生可能具有和在第一次過程期間一樣少的反饋，并且因此可能潛在地再次未能破壞畸變路徑。此外，可能有臨床醫(yī)生要再次治療心內(nèi)膜的先前消融區(qū)域，并且不僅消融傳導(dǎo)路徑，而且損害鄰近組織的一些風(fēng)險。

在某些情形下，為避免必須照此重復(fù)消融過程，臨床醫(yī)生可以消融被認(rèn)為畸變路徑沿著其存在的心內(nèi)膜的一系列區(qū)域，以便提高中斷沿著該路徑傳導(dǎo)的機會。然而，再次有幫助臨床醫(yī)生確定這些消融區(qū)域中的任何區(qū)域是否被充分破壞的不足的反饋。

Sterzer的美國專利號US4,190,053描述了高熱治療設(shè)備，其中微波源用來在活體組織中堆積能量以實現(xiàn)高熱。該設(shè)備包括用于測量組織內(nèi)深處溫度的輻射計，并且包括控制器，該控制器反饋來自輻射計的控制信號，以控制施加來自微波源的能量，其中控制信號對應(yīng)于測量的溫度。該設(shè)備在輸送來自微波源的微波能量和用輻射計測量輻射能量之間交替，以測量溫度。由于能量施加和溫度測量的這種時分多路復(fù)用，所以由輻射計報告的溫度值與能量輸送不同步。

Carr等人的美國專利號US7,769,469描述了用于治療心律失常、腫瘤等的集成加熱和感測導(dǎo)管設(shè)備，其具有準(zhǔn)許同時加熱和溫度測量的雙工器。該專利也描述了由輻射計測量的溫度可用來控制施加能量，例如維持選擇的加熱廓線。

盡管承諾通過使用輻射度量所提供的準(zhǔn)確的溫度測量靈敏度和控制，但已有該技術(shù)的極少的成功商業(yè)醫(yī)學(xué)應(yīng)用。由于在輻射計中使用的微波天線構(gòu)造的輕微變化，所以先前已知系統(tǒng)的一個缺點是不能獲得高度可再現(xiàn)的結(jié)果，這可導(dǎo)致導(dǎo)管與導(dǎo)管之間的測量溫度的顯著差異。關(guān)于在導(dǎo)管上對輻射計天線定向以充分捕捉組織發(fā)射的輻射能量的問題，以及關(guān)于在手術(shù)環(huán)境中屏蔽高頻微波部件以便防止在手術(shù)領(lǐng)域中的輻射計部件和其他裝置之間干擾的問題也已經(jīng)出現(xiàn)。

基于微波的高熱治療和溫度測量技術(shù)的認(rèn)可也已經(jīng)受到與實現(xiàn)輻射度量溫度控制方案有關(guān)的資本成本的阻礙。雖然此類系統(tǒng)可具有嚴(yán)重的局限性，諸如不能準(zhǔn)確測量在深處的組織溫度，例如采用沖洗劑的地方，但是射頻消融技術(shù)在醫(yī)學(xué)界已經(jīng)發(fā)展出大量的追隨者。然而，RF消融系統(tǒng)的廣泛認(rèn)可、關(guān)于此類系統(tǒng)的醫(yī)學(xué)界的廣博知識基礎(chǔ)和轉(zhuǎn)換到更新技術(shù)所需的顯著成本，以及對于更新技術(shù)的培訓(xùn)已經(jīng)明顯妨礙了輻射度量的廣泛采用。