用于心脏组织的冷冻消融的反馈系统
2020-01-08

用于心脏组织的冷冻消融的反馈系统

在此披露一种用于在消融手术过程中提供损伤深度反馈的方法和系统。具体地,该方法和该系统在冷冻消融手术过程中提供关于心肌组织中的损伤深度的反馈数据或信息。多个组织温度测量结果可以从布置在冷冻治疗元件上的多个热电偶传输,这些测量结果可以用于确定由每个热电偶感测的温度随时间推移的变化斜率。当该斜率变化时,可以调整通过该治疗元件的冷却剂的循环。斜率变化可以指示这些冷冻消融温度已经被传送通过靶心肌组织而到达非靶、非心肌组织中,这可能对心脏附近的结构造成附带损害。

如图2B所示,冷却剂可以在阶段I过程中以稳定的流动速率循环。一旦热梯度变化(或斜率AT/At)指示该冻结界面已经移动到非心肌组织(或导热性大于抑或小于心肌组织的非心肌组织),就可以用若干方式中的任何方式来调整冷却剂的流动。例如,可以在该拐点处立即停止冷却剂的流动(如在图2B中由流线58所表示),或可以在该拐点处减少或重新定向冷却剂的流动(如在图2B中由流线60所表示)。可替代地,因为该拐点可以指示该组织被透壁地冻结的点,而该点可以不同于该组织的致死温度,所以可以在到达该拐点之后的一个预定时间tP处护停止冷却剂的流动(如在图2B中由流线62所表示),或可以在到达该拐点之后的一个预定时间tP处减小或重新定向冷却剂的流动(如在图2B中由流线56所表示)。

在该方法的第六步骤106中,可以在冷冻消融过程中监测热梯度。一旦到达拐点(也就是说,一旦斜率AT/At或温度随时间推移的变化速率已经增长抑或下降),在该方法的第七步骤107中就可以调整冷却剂的流动。如图1-7所示出并描述的,可以停止、减少或重新定向该冷却剂流。此外,可以在该拐点处或在到达该拐点之后的一个预定时间tP处调整冷却剂流。作为一个任选步骤,可以使用其他方法(诸如超声波扫描术、射线照相术、荧光镜检查和生物阻抗测量)来确认未对非心脏组织造成附带损害。取决于该冻结界面从心肌组织进入的组织的类型,该热梯度可以具有不同特性。

图8示出了被定位在心脏内与一个肺静脉口相接触的一个冷冻消融装置;并且图9示出了一种在不损割N祀组织的情况下消融靶组织的方法的流程图。

图4A示出了根据本发明的一个第三示例性冷冻消融装置;

现在参考图9,示出了一种在不损害非靶组织的情况下消融靶组织的方法的流程图。在该方法的第一步骤101中,可以将该装置定位在一个心室内的用于消融的靶部位附近。例如,如果该靶部位是一个肺静脉口,该装置可以被放置在左心房中。在该方法的第二步骤102中,可以将治疗元件16放置成与靶组织相接触。在具有球囊18的实施例中,可以首先通过启动进入膨胀室46中的冷却剂的流动来使该球囊胀大。然而,这个初始冷却剂流可能不是处于足以冷冻消融组织的速率或温度。在该方法的第三步骤103中,可以将阻抗信号从该一个或多个热电偶20传输到控制单元14(例如,到该一个或多个处理器32),并且使用这些阻抗信号来估计传输该信号的热电偶20与该组织之间是否存在良好接触。装置12可以按照要求被重新定位,直到该靶组织与一个或多个热电偶20之间存在良好接触为止。

现在这些参考附图,其中相似参考符号是指相似元件,图沖示出了根据本发明的这些原理构成的一种医疗冷冻消融系统的一个实施例,并该医疗冷冻消融系统总体上被标示为“10”。系统10总体上包括一个医疗装置12,该医疗装置可以联接到一个控制单元14或操纵台上。医疗装置12,例如,如这些附图中所示的冷冻消融装置,总体上可以包括一个狭长主体15以及用于在医疗装置12与一个治疗部位之间进行高能、治疗和/或调查交互的一个或多个诊断或治疗元件16。例如,治疗元件16可以包括一个球囊18、一个或多个温度传感器20以及一个冷却剂注射元件22。治疗元件16可以向一个治疗区域、包括心脏组织和/或肺静脉组织附近的一个组织区域递送例如低温治疗。将理解的是,除了或替代一种低温剂,消融能源还可以是处于高温的一种流体或气体。例如,系统10可以用于向组织施加能量,诸如射频能量、超声能量、激光能量、微波能量等。

本发明涉及一种用于在消融手术过程中提供反馈以便监测靶组织中的损伤形成并避免对非靶组织造成意外损害的方法和系统。

发明详细说明

图4A示出了根据本发明的一个第三示例性冷冻消融装置;