[發(fā)明專利]用于心臟組織高光譜分析的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480063371.2
• 申請日: 2014-11-20
• 公開（公告）號: CN105744883B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 納里內(nèi)·薩爾瓦揚(yáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 喬治華盛頓大學(xué)
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 彭鯤鵬;鄭斌

提供了用于心臟組織高光譜分析的系統(tǒng)和方法。在一些實(shí)施方案中，用于可視化消融損傷灶的方法，包括：以一個(gè)或更多個(gè)照射波長對具有消融損傷灶的組織表面進(jìn)行照射；收集光譜數(shù)據(jù)集，所述光譜數(shù)據(jù)集包括在一個(gè)或更多個(gè)獲取波長下以多個(gè)光譜帶的每個(gè)獲取的經(jīng)照射組織的光譜圖像；基于消融損傷灶與未消融組織之間的一個(gè)或更多個(gè)光譜差異對所述消融損傷灶和所述未消融組織進(jìn)行區(qū)分；以及創(chuàng)建所述組織的合成圖像，其示出消融損傷灶和未消融組織。

相關(guān)申請

本申請要求于2014年11月20日提交的美國申請序列號14/549,057的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)，并且要求于2013年11月20日提交的臨時(shí)申請序列號61/906,769的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開一般性地涉及針對生物醫(yī)學(xué)目的進(jìn)行光學(xué)成像以顯示生物試樣內(nèi)受影響的生物學(xué)組織的結(jié)構(gòu)。具體地，本公開內(nèi)容涉及用于鑒定和可視化心臟消融損傷灶(ablation lesion)的高光譜(hyperspectral)或多光譜模式的裝置、系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

房顫(atrial fibrillation，AF)是最常見的持續(xù)性心律失常。僅在美國，預(yù)計(jì)到2050年AF會影響超過一千萬人。AF占心律紊亂的所有入院患者的三分之一。AF與提高的死亡率、患病率和受損的生活質(zhì)量相關(guān)。AF的發(fā)病率隨著年齡的增長而急劇增加。因?yàn)锳F使中風(fēng)的概率提高五倍，所以AF是中風(fēng)的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因素。AF的患病率隨著年齡的增長而顯著增加。僅在美國，有關(guān)AF管理的年度花費(fèi)為約70億美元。這些成本使AF一直排名為主要的公共醫(yī)療開支。

射頻消融(radiofrequency ablation，RFA)、激光消融和冷凍消融是醫(yī)師用來治療房顫而使用的基于導(dǎo)管的標(biāo)測(map)和消融系統(tǒng)的最常見的技術(shù)。醫(yī)師使用導(dǎo)管來引導(dǎo)能量以破壞局灶性觸發(fā)物或者形成將觸發(fā)物與心臟的其余傳導(dǎo)系統(tǒng)隔離的電隔離線。后一種技術(shù)通常被使用在所謂的肺靜脈隔離(PVI)中。然而，AF消融方法的成功率一直保持相對停滯，據(jù)估計(jì)該方法之后一年復(fù)發(fā)率高達(dá)50％。導(dǎo)管消融之后的復(fù)發(fā)的最常見原因是PVI線中的一個(gè)或更多個(gè)間隙(gap)。所述間隙通常是由于無效消融或不完全消融的結(jié)果，無效消融或不完全消融在該方法中可以暫時(shí)阻斷電信號，但是會隨著時(shí)間而愈合并且造成房顫的復(fù)發(fā)。

為了進(jìn)行射頻(RF)或冷凍消融方法，將導(dǎo)管穿入心臟并且將稍端(tip)引導(dǎo)到心房中。然后進(jìn)行經(jīng)中隔穿刺以從右心房交叉(crossover)到其中進(jìn)行消融癥結(jié)(crux)的左心房。AF最常見的治療由使消融損傷灶以圓形的方式圍繞肺靜脈開口以將異位源與心房的其他部分隔開組成。冷凍消融包括冷凍目標(biāo)組織，其相同的最終目標(biāo)是破壞活動的異常源。

與藥物治療相比，認(rèn)為手術(shù)消融給患者提供了更長期的生存。然而，由于缺乏組織和異常源的完全隔離，因此消融手術(shù)通常需要進(jìn)行多次。消融手術(shù)后AF的復(fù)發(fā)率高達(dá)50％，其中90％的復(fù)發(fā)可能與消融損傷灶之間的間隙有關(guān)。這些存活間隙的出現(xiàn)主要是由于當(dāng)進(jìn)行經(jīng)皮AF消融時(shí)外科醫(yī)師不能直接看到組織損傷。不論外科醫(yī)師的目標(biāo)是在沒有間隙還是部位靶向消融的情況下完成肺靜脈隔離，關(guān)鍵是要知道組織在消融部位處損傷的程度。這是因?yàn)閷?dǎo)管下方的組織損傷程度不是簡單地所施加能量的函數(shù)，例如，其取決于許多因素，包括：導(dǎo)管稍端與組織之間的接觸、心肌的厚度、附近血液流動的程度、脂肪組織和膠原蛋白的存在、以及其他因素。

在現(xiàn)有的周緣消融中可以采用MRI技術(shù)鑒定間隙；然而，在當(dāng)前的EP實(shí)驗(yàn)室中不能實(shí)時(shí)進(jìn)行MRI。因此，在本領(lǐng)域中需要用于在體內(nèi)提供被消融區(qū)域的實(shí)時(shí)分析的裝置。需要提供用于損傷灶邊界的高分辨率可視化、損傷灶之間的間隙和損傷灶深度之定量確定的裝置。還需要使得能夠確定在先前消融部位處存在疤痕組織以避免再次消融同一區(qū)域的裝置。