[發明專利]用于測量醫療設備的多個電極之間的阻抗的系統

有效

• 申請號: 201880067880.0
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN111246816B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: T·G·柯倫
• 申請（專利權）人: 圣猶達醫療用品心臟病學部門有限公司
• 主分類號: A61B18/14
• 分類號: A61B18/14;A61B5/00;A61B18/00;A61B18/16;A61B90/00
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇;王博

本公開涉及測量橫跨多個電極對的阻抗。所公開的系統和方法可以同時在電極對之間提供驅動信號，并且然后感測在電極處產生的電壓信號。可以使用數字信號處理來同步解調每個電極處的電壓信號，以確定電極處的阻抗。可以以唯一頻率驅動每個電極對，以允許顯著增加電極對的數量和/或增加驅動電流的大小。同步解調允許在最小化串擾的同時，彼此獨立地檢測唯一頻率。通常，通過將驅動頻率設置為公共基頻的諧波并測量整數個循環內的響應，可以使驅動頻率正交。在實施例中，可以發生正交解調，從而提供用于電阻阻抗的實部和用于電抗阻抗的虛部。

相關申請的交叉引用

本申請要求2017年10月24日提交的美國臨時申請No.62/576,447的權益，其全部內容通過引用合并于此。

技術領域

本公開涉及醫療設備的電極的基于電阻抗的測量，以除了其他方面之外確定組織與醫療設備的電極之間的接觸。更具體地，本公開涉及數字信號處理以在保持患者的安全電流限值的同時檢測多個電極上的阻抗。

背景技術

導管用于越來越多的程序。僅舉數例，將導管用于診斷、治療和消融程序。通常，導管被操縱通過患者的脈管系統，并操縱到預期的部位，諸如例如患者心臟內的部位。導管通常承載一個或多個電極，該電極可用于消融、診斷等。

在許多程序中，了解電極在導管上的接觸狀態(例如，與組織接觸，在血池中)可能是有益的。例如，在電生理標測程序中，存在于電極上的電信號可以根據電極是與組織接觸還是與血池中的組織相鄰而變化，并且該差異可以在軟件中考慮。在另一示例中，在消融程序中，可能期望僅在電極與要消融的組織接觸時才驅動消融電流。

可用于確定導管上的電極是否與組織接觸的一種現有方法包括在電極與患者體內其它地方(例如，患者體內的穩定位置處)或患者外部(例如，患者的皮膚上)的電極之間驅動電流，以及評估電極之間的阻抗。為了確定那些電極之間的阻抗，可以將醫療設備上的電極的電勢參考第三電極，該第三電極也可以在患者體內的其它地方或患者的外部。

前述討論僅旨在說明本領域，而不應視為對權利要求范圍的否認。

發明內容

在一個實施例中，提供一種系統，諸如電子控制單元，用于測量所連接的醫療設備的電極之間的阻抗。該系統可以包括被配置為生成多個驅動信號的控制器或頻率源。驅動信號中的每個驅動信號可以具有作為公共基頻的諧波的唯一調制頻率。控制器或頻率源可以進一步被配置為橫跨所連接的醫療設備的單獨電極對同時施加多個驅動信號中的每一個驅動信號。該醫療設備可以是導管，但是，該系統不限于與導管一起使用，并且可以與其它醫療設備一起使用。該系統可以包括測量電路，用于測量施加到醫療設備的單獨電極對的驅動信號的響應。解調器被配置為針對每個唯一調制頻率同時解調響應信號(例如，復合響應信號)。解調器可以生成解調信號，該解調信號各自具有與一個唯一調制頻率相同的頻率以及與唯一調制頻率的相位不同的已知相位。這種解調可以包括正交解調以為每個電極提供電阻阻抗信息和電抗阻抗信息。在實施例中，解調器在具有用于公共基頻的整數個循環的采樣周期內采樣。可以為電極中的每個電極輸出阻抗信息。

在進一步的布置中，該系統是數字信號處理系統，其中驅動信號是數字驅動信號。在這種布置中，數字驅動信號在橫跨單獨電極對的應用之前被一個或多個數模(DAC)轉換器轉換為模擬信號。同樣，一個或多個模數(ADC)轉換器可以將電極的模擬響應轉換為數字響應信號。在一種布置中，可以利用一個或多個數控振蕩器(調制NCO)來生成具有唯一頻率的多個驅動信號或調制信號。在這種布置中，可以利用一個或多個NCO(解調NCO)來生成多個解調信號。調制和解調NCO可以接收分別識別每個唯一調制頻率和解調頻率的輸入。另外，相應的調制和解調NCO可以接收識別相位偏移的輸入。這種相位偏移可以是隨機的，并且可以從存儲的校準信息中分配。在一種布置中，可以在公共現場可編程門陣列(FPGA)上定義調制和解調NCO。在這種布置中，控制器和/或解調器也可以在FPGA中定義。