BRPI0619725A2

BRPI0619725A2 - avaliação de junção de eletrodo para ablação do tecido

Info

Publication number: BRPI0619725A2
Application number: BRPI0619725-6A
Authority: BR
Inventors: Saurav Paul; Hong Cao; Ravindra Kedar Belhe
Original assignee: St Jude Medical Atrial Fibrill
Priority date: 2005-12-06
Filing date: 2006-12-06
Publication date: 2011-10-11
Also published as: US20100241117A1; BRPI0621018A2; US20080300589A1; EP1962945A1; US20140364843A1; IL191733A; WO2007067943A2; EP1962710B1; WO2007067938A2; CA2631940C; EP1962945B1; US20180078300A1; AU2006321570B2; AU2006321918A1; EP1962710A2; CN101534736A; WO2007067628A1; BRPI0621017A2; JP2009518151A; WO2007067939A2

Abstract

AVALIAçãO DE JUNçãO DE ELETRODO PARA ABLAçãO DO TECIDO. Um cateter de eletrodo (14) e um método para avaliação de contato e junção de tecido-eletrodo são revelados. Um cateter de eletrodo exemplificativo (14) compreende um eletrodo (20) adaptado para aplicar energia elétrica. Um circuito de medida (42) é adaptado para medir impedância entre o eletrodo (20) e a superfície quando o eletrodo se aproxima do tecido demarcado (24). Um processador (50) determina uma condição de contato e junção para o tecido demarcado (24) baseado, pelo menos, em parte na reatância da impedância medida pelo circuito de medida (42). Em outra corporificação exemplificativa, o cateter de eletrodo (14) determina a condição de contato e junção baseada, pelo menos, em parte no ângulo de fase da impedância.

Description

RELATÓRIO DESCRITIVO AVALIAÇÃO DE JUNÇÃO DE ELETRODO PARA ABLAÇÃO DO TECIDO Referência cruzada aos pedidos relacionados

Este pedido reivindica o benefício do pedido provisional dos Estados Unidos n°. 60/748,234, depositado no dia 6 dezembro de 2005 que é aqui incorporado por referência. Este pedido também é relacionado ao pedido internacional documento n.°. OB-047809US, documento n.°. 0B-047810US, documento n.° 0B-047811US, documento n.° 0B-047812US, documento n.0 OB -047813US, documento n.0 OB- 047814US e documento n.° 0B-047815US, sendo depositados simultaneamente ("pedidos internacionais"). Os pedidos '234 e 'internacionais são aqui incorporados por referência.

Pano de fundo da invenção

a. Campo da invenção

A presente invenção é direcionada para um cateter de eletrodo e um método para usar o cateter de eletrodo para ablação de tecido. Em particular, o cateter de eletrodo da presente invenção pode incluir um circuito para avaliar o contato de tecido- eletrodo e a junção elétrica para aplicar energia ablativa (p.ex., energia RF) para demarcar o tecido.

b. Estado da técnica

É bem conhecido que benefícios podem ser ganhos formando lesões no tecido se puderem ser controlados a profundidade e o local das lesões que são formadas. Em particular, pode ser desejável para elevar a temperatura do tecido ao redor de 50°C até que sejam formadas lesões por necrose de coagulação que mudam as propriedades elétricas do tecido. Por exemplo, podem ser formadas lesões em locais específicos em tecido cardíaco por necrose de coagulação se diminuir ou eliminar as fibrilações atriais indesejáveis.

Podem ser encontradas várias dificuldades, porém, ao tentar formar lesões em locais específicos que usam alguns eletrodos de ablação existentes. Uma tal dificuldade encontrada com eletrodos de ablação existentes é como assegurar adequado contato de tecido e junção elétrica. Contato de tecido-eletrodo não é prontamente determinado utilizando técnicas convencionais como fluoroscopia. Ao invés, o médico determina o contato de tecido-eletrodo fundado em sua experiência usando o cateter de eletrodo. Tal experiência só vem com tempo e pode ser rapidamente perdida se o médico não usar o cateter de eletrodo em uma base regular.

Além disso, ao formar lesões em um coração, a batida do coração posteriormente complica, enquanto torna difícil de determinar e manter a pressão de contato suficiente entre o eletrodo e o tecido para um período suficiente de tempo para formar uma lesão desejada. Se o contato entre o eletrodo e o tecido não pode ser mantido corretamente, uma lesão· de qualidade improvavelmente será formada. Semelhantemente, informação sobre junção elétrica entre o eletrodo e o tecido demarcado não são prontamente disponíveis a priori para determinar quanta energia ablativa pode ser absorvida no tecido durante ablação. Ao invés, os usos de médico generalizaram os parâmetros de ablação predeterminados, como energia e duração, baseado em sua experiência de executar procedimentos de ablação com o cateter de eletrodo. Tal experiência pode conduzir a deficiências, ineficiências e complicações, como formação de lesão inadequada, parada de impedância prematuramente alta, tecido chamuscado e formação de coágulo sangüíneo.

Breve resumo da invenção

É desejável ser capaz de avaliar o contato de tecido-eletrodo e junção elétrica para cateteres de eletrodo usados para procedimentos de ablação de tecido. Embora a freqüência de rádio de energia ablativa (RF) seja predominantemente resistente ao aquecimento de freqüências operacionais típicas de cerca de 500 kHz, as freqüências inferiores lá existentes capacitam no sangue e tecido do paciente. Podem ser medidos os efeitos combinados de resistência e capacidade à interface de sangue-tecido (p. ex., como impedância) para avaliar automaticamente as condições de contato diferente entre o eletrodo e um tecido demarcado.

Um sistema de cateter de eletrodo exemplificativo pode incluir um eletrodo adaptado para aplicar energia elétrica. Um circuito de medida adaptado para medir impedância pode ser implementado entre o eletrodo e a superfície como quando o eletrodo alcança o tecido demarcado. Um processador ou unidades c|e processamento podem ser implementado para determinar uma condição de contato para o tecido demarcado fundado pelo menos em parte na reatãncia da impedância medida pelo circuito de medida. Em outra corporificação, a condição de contato pode estar baseada no ângulo de fase da impedância.

Um sistema de cateter de eletrodo exemplificativo pode incluir um eletrodo adaptado para aplicar energia elétrica. Um circuito de medida adaptado para medir impedância pode ser implementado entre o eletrodo e a superfície como quando o eletrodo alcança um tecido demarcado. Um processador ou unidades de processamento pode ser implementado para determinar uma condição de junção elétrica para o tecido demarcado fundado pelo menos em parte na reatãncia da impedância medida pelo circuito de medida. Em outra corporificação, a condição de junção elétrica pode estar baseada no ângulo de fase da impedância.

Um método exemplificativo de avaliar o contato de tecido-eletrodo para ablação • de tecido pode incluir: medição de impedância entre um eletrodo e uma superfície como quando o eletrodo alcança um tecido demarcado, separando um componente de reatância da impedância medida e indicando uma condição de contato para o tecido demarcado baseada pelo menos em parte no componente de reatância.

Um método exemplificativo de avaliar a junção elétrica de tecido-eletrodo para ablação de tecido pode incluir: medição de impedância entre um eletrodo e uma superfície como quando o eletrodo alcança um tecido demarcado, separando um componente de reatância da impedância medida e indicando a condição de junção elétrica para o tecido demarcado baseado pelo menos em parte no componente de reatância.

Outro método exemplificativo de avaliar o contato de tecido-eletrodo para ablação de tecido pode incluir: medição de um ângulo de fase diretamente entre um eletrodo e uma superfície como quando o eletrodo chega a um tecido demarcado e indicando uma condição de contato para o tecido demarcado baseado pelo menos em parte no ângulo de fase.

Outro método exemplificativo de avaliar a junção elétrica de tecido-eletrodo para ablação de tecido pode incluir medição de um ângulo de fase diretamente entre um eletrodo e uma superfície como quando o eletrodo chega a um tecido demarcado e indicando a condição de junção elétrica para o tecido demarcado baseado pelo menos em parte no ângulo de fase.

A condição de contato pode ser transmitida ao usuário (p. ex., médico ou técnico), p. ex., a um dispositivo de exibição ou outra interface. O usuário pode usar a condição de contato como avaliação para posicionar o cateter de eletrodo corretamente no tecido demarcado com o nível desejado de, contato para o procedimento de ablação. Por exemplo, o usuário pode aumentar o contato se a condição de contato indicar contato insuficiente. Ou, por exemplo, o usuário pode reduzir o contato se a condição de contato indicar muito contato.

A condição de junção elétrica pode ser transmitida ao usuário (p. ex., médico ou técnico), p. ex., a um dispositivo de exibição ou outra interface. O usuário pode usar a condição de junção elétrica como avaliação para posicionar o cateter de eletrodo corretamente no tecido demarcado com o nível desejado de junção para o procedimento de ablação. Por exemplo, o usuário pode aumentar a junção se a condição de junção indicar junção insuficiente. Ou1 por exemplo, o usuário pode reduzir a junção se a condição de junção indicar muita junção.

Nota-se também que em corporificações exemplificativas, uma fonte corrente | (ou alternativamente, uma fonte de voltagem) pode ser usada pára administrar a í energia elétrica. Esta fonte pode ser a mesma fonte que é usada para o procedimento de ablação e é usada para "sibilar" durante o posicionamento do eletrodo ou pode ser uma fonte provida separadamente. Em todo caso, uma fonte corrente constante (ou fonte de voltagem constante) pode ser usada. Alternativamente, uma fonte de corrente variável (ou uma fonte de voltagem variável), como uma fonte de ablação que opera em um modo que é adaptável a temperatura de tecido. Além disso, uma pluralidade de fontes de corrente (ou fontes de voltagem) pode ser usada. A pluralidade de fontes de corrente (ou fontes de voltagem) pode ser operada simultaneamente, seqüencialmente, ou de modo temporalmente sobreposto.

Os aspectos precedentes e outras características, detalhes, utilidades e vantagens da presente invenção serão aparentes a partir da leitura da descrição seguinte e reivindicações, e de revisar os desenhos acompanhantes. Breve descrição dos desenhos

Fig. 1 é uma ilustração diagramática de um sistema de ablação de tecido exemplificativo que pode ser implementado para avaliar o contato de tecido-eletrodo durante o procedimento de ablação do tecido para um paciente.

Fig. 1a é uma ilustração detalhada do coração do paciente da Fig. 1, mostrando o cateter de eletrodo após ter sido movido no coração do paciente.

Fig. 2a ilustra níveis exemplificativos de contato ou junção elétrica entre O cateter de eletrodo e um tecido demarcado.

Fig. 2b ilustra níveis exemplificativos de contato ou junção mecânica entre o cateter de eletrodo e um tecido demarcado.

Fig. 3 é um diagrama de bloco funcional de alto nível mostrando o sistema de ablação de tecido exemplificativo da Fig. 1 em mais detalhes.

Fig. 4 é um modelo do cateter de eletrodo em contato com (ou acoplado) o tecido demarcado.

Fig. 4a é um circuito elétrico simplificado para o modelo mostrado na Fig. 4.

Fig. 5 é um circuito de detecção de fase exemplificativo que pode ser implementado no sistema de ablação de tecido para avaliação do contato ou junção de tecido-eletrodo.

Fig. 6 é um diagrama de bloco exemplificativo mostrando a medida do ângulo de fase para o contato sensitivo e o tecido sensitivo.

Fig. 7 é um diagrama de bloco exemplificativo mostrando a medida do ângulo de fase durante ablação com a energia de ablação e um sinal sensitivo de contato aplicado ao eletrodo de cateter ao mesmo tempo.

Fig. 8 é um diagrama de bloco exemplificativo mostrando a medida do ângulo de fase durante a ablação com a troca entre um sinal sensitivo e energia ablativa.

Descrição detalhada da invenção Corporificações exemplificativas de um sistema de ablação de tecido e métodos de uso para avaliar contato de tecido-eletrodo e junção elétrica nas figuras são descritas. Como descrito mais abaixo, o sistema de ablação de tecido da presente invenção provê várias vantagens, enquanto, incluindo, por exemplo, a capacidade para aplicar uma quantia razoável de energia ablativa a um tecido designado enquanto mitigando contato de tecido-eletrodo e problemas de junção. A invenção também facilita o aumento o contato de tecido e junção elétrica em ambientes difíceis (p. ex., durante a formação de lesão em uma superfície dentro de uma batida do coração).

Fig. 1 é uma ilustração diagramática de um sistema de cateter de eletrodo exemplificativo 10 que pode ser implementado para avaliar o contato de tecido- eletrodo durante um procedimento de ablação de tecido para um paciente 12. O sistema de cateter 10 pode incluir um cateter de eletrodo 14 no qual pode ser inserido no paciente 12, p. ex., para formar lesões ablativas dentro do coração 16 do paciente. Durante um procedimento de ablação exemplificativo, um usuário (p. ex., o médico do paciente ou um técnico) pode inserir o cateter de eletrodo14 em um dos vasos sangüíneos 18 do paciente, p. ex., pela perna (como mostrado na Fig. 1) ou no pescoço do paciente. O usuário, guiado por dispositivo de imaginação de fluoroscopia em tempo real (não mostrado), move o cateter de eletrodo 14 no coração 16 do paciente (como mostrado em mais detalhe na Fig. 1a).

Quando o cateter de eletrodo 14 alcança o coração 16 do paciente, eletrodos 20 na ponta do cateter de eletrodo 14 podem ser implementados para mapear o miocárdio 22 eletricamente (i.e., tecido muscular na parede do coração) e localizar um tecido 24 demarcado. Depois de localizar o tecido 24 demarcado, q usuário tem que mover o cateter de eletrodo 14 em contato e eletricamente juntar o cateter de eletrodo 14 com o tecido 24 demarcado antes de aplicar energia ablativa para formar uma lesão ablativa ou lesões. O contato de tecido-eletrodo refere à condição quando o cateter de eletrodo 14 toca fisicamente o tecido 24 demarcado que causa uma junção mecânica entre o cateter de eletrodo 14 e o tecido 24 demarcado. A junção elétrica se refere a condição quando uma porção suficiente de energia elétrica passa do cateter eletrodo 14 para o tecido 24 demarcado para permitir a criação de lesão eficiente durante ablação. Para tecidos demarcados com propriedades elétricas e mecânicas semelhantes, a junção elétrica inclui contato mecânico. Quer dizer, contato mecânico é um subconjunto de junção elétrica. Assim, o eletrodo de cateter pode ser juntado substancialmente eletricamente com o tecido demarcado sem entrar em contato mecânico, mas não vice-versa. Em outras palavras, se o eletrodo de cateter entrar em contato mecânico, também é juntado eletricamente. A gama ou sensibilidade de junção elétrica, porém, muda para tecidos com propriedades elétricas diferentes. Por exemplo, a gama de junção elétrica para o tecido miocardial eletricamente condutivo é diferente das paredes de recipiente. Igualmente, a gama ou sensibilidade de junção elétrica também mudam para tecidos com propriedades mecânicas diferentes, como complacência de tecido. Por exemplo, a gama de junção elétrica para a parede atrial lisa relativamente mais complacente é diferente do tecido miocardial relativamente menos complacente. O nível de contato e junção elétrica é freqüentemente crítico para formar lesões ablativas suficientemente fundas no tecido 24 demarcado sem danificar o tecido circunvizinho no coração 16. O sistema de cateter 10 pode ser implementado para medir a impedância da interface de tecido-eletrodo e avaliar o nível de contato (ilustrado pela exibição 11) entre o cateter de eletrodo 14 e o tecido 24 demarcado, como descrito abaixo em mais detalhes.

Fig. 2a ilustra níveis exemplificativos de contato ou junção elétrica entre um cateter de eletrodo 14 e um tecido 24 demarcado. Fig. 2b ilustra níveis exemplificativos de contaio ou junção mecânica entre um cateter de eletrodo 14 e um tecido 24 demarcado. Níveis exemplificativos de contato ou junção podem incluir "pouco ou nenhum contato", como ilustrado pela condição de contato 30a, "leve para contato médio" como ilustrado pela condição de contato 30b e "contato pesado" como ilustrado pela condição de contato 30c. Em uma corporificação exemplificativa, o sistema de cateter 10 pode ser implementado para exibir ou caso contrário produzir a condição de contato para o usuário, p. ex., como ilustrado pelas setas claras 31a-c correspondendo às condições de contato 30a-c, respectivamente.

A condição de contato 30a ("pouco ou nenhum contato") pode ser experimentada antes do cateter de eletrodo 14 entrar em contato, com o tecido 24 demarcado. Contato insuficiente pode inibir ou ainda prevenir lesões adequadas de serem formados quando o cateter de eletrodo 14 é operado para aplicar energia ablativa. Porém, a condição de contato 30c ("contato pesado") pode resultar na formação de lesões muito fundas (p. ex., perfurações causadas no miocárdio 22) e/ou a destruição de tecido que cerca o tecido 24 demarcado. Adequadamente, o usuário pode desejar a condição de contato 30b ("leve a contato médio").

Nota-se que as condições de contato ou junção exemplificativa 30a-c na Fig. 2a-b são mostradas para fins de ilustração e não de forma limitadora.. Outra condição de contato ou junção (p. ex., granularidade melhor entre condjções de contato) também pode existir e/ou ser desejada pelo usuário. A definição de tais condições de contato pode depender, pelo menos até certo ponto, de condições operacionais, como, o tipo de tecido demarcado, profundidade desejada da lesão de ablação, e freqüência operacional da radiação RF, nomeando só alguns exemplos. Fig. 3 é um diagrama de bloco funcional de alto nível mostrando o sistema de cateter 10 em mais detalhes como pode ser implementado para avaliar as condições de contato ou junção para o cateter de eletrodo 14. É notável que alguns dos componentes típicos dos sistemas de ablação de tecido convencional são mostrados de forma simplificada e/ou não mostrados na Fig. 1 para fins de brevidade. Podem ser providos, não obstante, componentes como parte de, ou para uso com o cateter sistema 10. Por exemplo, cateter de eletrodo 14 pode incluir uma porção de manivela, um dispositivo de imaginação de fluoroscopia, e/ou vários outros controles, nomeando só alguns exemplos. Tais componentes são bem compreendidos nas artes de dispositivos médicos e então discussões adicionais não são necessárias para uma compreensão completa da invenção.

O sistema de cateter exemplificativo 10 pode incluir um gerador 40, como, p. ex., um gerador de freqüência (RF) de rádio e uma medida de circuito 42 conectado eletricamente ao cateter de eletrodo 14 (como ilustrado pelos arames 44 ao cateter de eletrodo). O cateter de eletrodo 14 também pode ser fundamentado eletricamente, p. ex., por fundamentar remendos 46 anexados ao braço do paciente ou tórax (como mostrado na Fig. 1).

O gerador 40 pode ser operado para emitir energia elétrica (p. ex., corrente RF) perto da ponta do cateter de eletrodo 14. É notável que embora a invenção seja descrita com reférência a corrente RF, também podem ser usados outros tipos de energia elétrica para avaliar as condições de contato.

Em uma corporificação exemplificativa, o gerador 40 emite uma chamada freqüência "sibilando" (p. ex., baixo) quando o cateter de eletrodo 1,4 se aproxima do tecido 24 demarcado. A freqüência "sibilando" pode ser emitida pelo mesmo cateter de eletrodo que é usado para aplicar energia ablativa para formação de lesão. Alternativamente, um cateter de eletrodo separado pode ser usado para aplicar a freqüência "sibilando." Em tal corporificação, o eletrodo separado pode entrar em contato próximo com (ou afixado) com o eletrodo para aplicar energia ablativa de forma que uma condição de contato ou junção pode ser determinada para o eletrodo que estará aplicando a energia ablativa.

A impedância resultante na interface de tecido-eletrodo pode ser medida durante a avaliação do contato ou junção (ou "sibilando") usando um circuito de medida 42. Em uma corporificação exemplificativa, o circuito de medida 42 pode ser um medidor de resistência-capacidade-indutância (RCL) convencionalmente y disponível. Outro circuito de medida exemplificativo que pode ser implementado para f determinar o componente de ângulo de fase também é descrito abaixo em mais detalhe com referência à Fig. 5. Ainda outros circuitos de medida podem ser implementados 42 e a invenção não é limitada para usar com qualquer tipo particular ou configuração de circuito de medida.

A reatância e/ou o componente de ângulo de fase das medidas de impedância podem ser usados para determinar uma condição de contato ou junção. A condição de contato ou junção pode ser carregada ao usuário em tempo real para alcançar o nível desejado de contato ou junção para o procedimento de ablação. Por exemplo, a condição de contato ou junção pode ser exibida para o usuário em uma seta clara (p. ex., como ilustrado na Fig. 2a-b).

Depois do usuário ter guiado com sucesso o cateter de eletrodo 14 na condição de contato ou junção desejada com o tecido 24 demarcado, um gerador, tal como o gerador 40 ou um segundo gerador, pode ser operado para gerar energia ablativa (p. ex., freqüência alta) para formar uma lesão ablativa ou lesões no tecido 24 demarcado. Em uma corporificação exemplificativa, o mesmo gerador 40 pode ser usado para gerar energia elétrica a várias freqüências para as medidas de impedância (p. ex., "sibilando" freqüências) e para formar a lesão ablativa. Em corporificações alternativas, porém, podem ser implementados também geradores separados ou unidades geradoras sem partir do escopo da invenção.

Em uma corporificação exemplificativa, o circuito de medida 42 pode ser associado operacionalmente com um processador 50 e memória 52 para analisar a impedância medida. Por exemplo, o processador 50 pode determinar uma reatância e/ou componente de ângulo de fase da medida de impedância e baseado no componente de reatância e/ou ângulo de fase, o processador 50 pode determinar um contato correspondente ou condição de junção para o cateter de eletrodo 14..Em uma corporificação exemplificativa, a condição de contato ou junção correspondendo a várias reatâncias e/ou ângulos de fase pode ser predeterminada, p. ex., durante o teste de qualquer uma gama extensiva de tipos de tecido e em várias freqüências. As condições de contato ou junção podem ser armazenadas na memória 52, p. ex., como tabelas ou outras estruturas de dados satisfatórias. O processador 50 pode acessar as tabelas na memória 42 e determinar uma condição de contato ou junção que corresponde a medida de impedância fundada no componente de reatância e/ou ângulo de fase. A condição de contato ou junção pode ser produzida para o usuário, p. ex., no dispositivo de exibição 54.

É notável que o sistema dê cateter 10 não é limitado para usar com o processador 50 e a memória 52. Em outras corporificações, circuição analógica pode ser implementada para avaliar condições de contato baseado na medida de impedância e para produzir uma condição de contato correspondente. Tal circuição pode ser provida prontamente tendo uma capacidade ordinária nas artes de eletrônicas, depois de se familiarizar com os ensinamentos e, consequentemente, as discussões adicionais não são necessárias.

Também é notável que o dispositivo de exibição 54 não é limitado a qualquer tipo particular de dispositivo. Por exemplo, o dispositivo de exibição 54 pode ser um monitor de computador com um visor de cristal-líquido (LCD). Alternativamente, o dispositivo de exibição pode ser implementado como uma ordem clara, em que são ativados um ou mais diodos emitindo ordens claras (LED) para indicar uma condição de contato (p. ex., mais luzes indicam mais contato). Realmente, qualquer dispositivo de produção satisfatória pode ser implementado para indicar condições de contato a um usuário e não são limitados a um dispositivo de exibição. Por exemplo, a condição de contato pode ser produzida ao usuário como um sinal auditivo ou avaliação tátil (p. ex., vibrações) na manivela do cateter de eletrodo.

Posteriormente é notado que os componentes do sistema de cateter 10 não precisam ser providos no mesmo alojamento. Por exemplo, o circuito de medida 42 e/ou o processador 50 e memória 52 podem ser providos em uma porção de manivela do cateter de eletrodo 14. Em outro exemplo, pelo menos parte do circuito de medida 42 pode ser provido em outro lugar no cateter de eletrodo 14 (p. ex., na porção da ponta). Em ainda outros exemplos, o processador 50, a memória 52 e o dispositivo de exibição 54 podem ser providos como um dispositivo de computação separado, como um topo da apresentação pessoal ou Iaptop que podem ser associados operacionalmente com outros componentes do sistema de cateter 10.

A avaliação de uma condição de contato ou junção entre o cateter de eletrodo 14 e o tecido 24 demarcado baseado nas medidas de impedânci^ na interface de tecido-eletrodo podem ser entendidos melhor com referência às Figs. 4 e 4a. Fig. 4 é um modelo do cateter de eletrodo 14 em contato com (ou junto) o tecido 24 demarcado. O cateter de eletrodo 14 é eletricamente conectado ao gerador 40 (p. ex., um gerador RF). Em uma corporificação exemplificativa, o circuito pode ser completado pelo tecido 24 demarcado, enquanto mostra os fluxos de corrente pelo sangue, miocárdio e outros órgãos para o eletrodo de referência, como um remendo fixado 46 no corpo do paciente (Fig. 1).

Como descrito acima, o gerador 40 pode ser operado para gerar energia elétrica por emissão pelo cateter de eletrodo 14. São ilustradas emissões na Fig. 4 através de setas 60. Também como descrito acima, o gerador 40 pode emitir uma freqüência "sibilando" quando o cateter de eletrodo 14 se aproxima do tecido 24 demarcado para avaliar o contato Ou junção de tecido-eletrodo. Em uma corporificação exemplificativa, esta freqüência "sibilando" pode ser selecionada tal que os efeitos indutivo, capacitivo e resistivo, diferente daqueles na interface de tecido-sangue, não afetem apreciavelmente as medidas de impedância.

Em uma aplicação exemplificativa, os efeitos capacitivos do sangue e da interface de sangue-eletrodo (p. ex., entre o cateter de eletrodo de metal e o sangue) foram achados para ser o mínimo ou até mesmo inexistente a freqüências mais altas que aproximadamente 50 kHz. A indutância perdida (p. ex., devido ao cateter relativamente de fios finos), a capacidade e resistência à interface de eletrodo e efeitos de capacidade de outros órgãos (p. ex., os pulmões) também foram achados para serem mínimos ou até mesmo inexistente a freqüências mais altas que aproximadamente 50 kHz.

Além disso, foi achado que efeitos resistivos dominam à interface de tecido- sangue para freqüências abaixo de 50 kHz porque os fluxos de corrente no tecido 24 demarcado, principalmente pelos espaços de fluidos intersticiais 23, e as membranas de células 25 (p. ex., bi-lipídios ou "gordura") atuam como um isolador. Porém, em freqüências maiores que, aproximadamente, 50 kHz, a membranas de células 25 se tornam correntes condutivas e elétricas penetram o tecido 24 demarcado pelos espaços de fluidos intersticiais 23 e as membranas de células 25. Adequadamente, as membranas de célula agem como "condensadores" e os efeitos resistivos são reduzidos a freqüências de aproximadamente 50 kHz.

Para evitar um risco de criar uma lesão de ablação durante a avaliação de contato ou junção, pode ser desejável usar uma baixa quantia de corrente e energia. Uma gama agora preferida para uma corrente de menos que 1mA é uma freqüência de funcionamento de 50~500 kHz.

A escolha de freqüência está principalmente baseada no aspecto fisiológico e no aspecto de criação e está dentro da esfera de uma habilidade ordinária na arte. Para aspectos fisiológicos, freqüências baixas podem introduzir erros de medida devido a interface de eletrodo-eletrólito. Quando a freqüência é mais alta de MHz ou acima, a capacidade parasitária pode ficar significante. Porém, é notável que a invenção não é limitada para usar qualquer freqüência particular ou gama de freqüências. A freqüência pode depender de, pelo menos, até certo ponto de considerações operacionais, como, p. ex., a.aplicação, o tipo de tecido demarcado e o tipo de energia elétrica que é usado, nomeando só alguns exemplos.

Assumindo que uma freqüência desejada foi selecionada para a aplicação particular, o modelo mostrado na Fig. 4 mais adiante pode ser expressado como um circuito elétrico simplificado 62, como mostrado na Fig. 4a. No circuito 62, o gerador 40 é representado como uma fonte AC 64. Como discutido acima, a capacidade e resistência à interface de tecido-sangue dominam as medidas de impedância de baixa operação de freqüência como pode ser usada para avaliar o contato de tecido- eletrodo. Adequadamente, outros efeitos capacitivo, indutivo e resistivo podem ser ignorados e os efeitos capacitivo-resistivo podem ser representados na interface de tecido-sangue no circuito 62 por um circuito resistor-condensador (R-C) 66.

O circuito R-C 66 pode incluir um resistor 68 que representa os efeitos resistivos de sangue em impedância, em paralelo com um resistor 70 e condensador 72 representando os efeitos resistivo e capacitivo do tecido 24 demarcado em impedância. Quando o cateter de eletrodo 14 tem nenhum ou pouco contato com o tecido 24 demarcado, os efeitos resistivos do sangue afetam o circuito R-C 66 e, conseqüentemente, também afetam as medidas de impedância. Como o cateter de eletrodo 14 é movido em contato com o tecido 24 demarcado, porém, os efeitos resistivos e capacitivos do tecido 24 demarcado afetam o circuito R-C 66 e, conseqüentemente, também afetam as medidas de impedância.

Os efeitos de resistência e capacidade de medidas de impedância podem ser entendidos melhor com referência a uma definição de impedância. Impedância (Z) pode ser expressada como:

Z =R+jX

onde:

R é resistência do sangue e/ou tecido;

j um número imaginário que indica o termo que tem um ângulo de fase de +90 graus; e

X é reatância de ambas capacidade e indutância.

Observa-se da eqüação acima que a magnitude do componente de reatância responde a ambos efeitos resistivo e capacitivo do circuito 62. Esta variação corresponde diretamente ao nível de contato ou junção da interface de tecido-eletrodo e, então, pode ser usado para avaliar o contato ou junção de tecido-eletrodo. Por exemplo, quando o cateter de eletrodo 14 é operado a uma freqüência de 100 kHz e entra, principalmente, em contato com o sangue, a impedância é puramente resistiva e a reatância (X) é próxima a 0 Ohms. Quando o cateter de eletrodo 14 contata o tecido demarcado, o componente de reatância fica negativo. Como o nível de contato ou junção é aumentado, o componente de reatância fica mais negativo.

Alternativamente, as condições de contato ou junção podem ser determinadas baseada no ângulo de fase. Realmente, determinando condições de contato ou junção baseada no ângulo de fase pode ser preferido em algumas aplicações porque o ângulo de fase é representado como uma razão trigonométrica entre reatância e resistência. Embora a magnitude do componente de reatância possa ser diferente dás condições variadas (ρ. ex., para pacientes diferentes), o ângulo de fase é uma medida relativa que tende a ser insensível a condições externas.

Em uma corporificação exemplificativa, o ângulo de fase pode ser determinado a partir das medidas de impedância (p. ex., pelo processador 50 na Fig. 3). Quer dizer, impedância pode ser expressada como:

<formula>formula see original document page 13</formula>

onde:

|Z| é a magnitude da impedância; e

0 é o ângulo de fase.

Os termos |Z] e 0 podem ser expressados como:

<formula>formula see original document page 13</formula>

O ângulo de fase também corresponde diretamente ao nível de contato ou junção à interface de tecido-eletrodo e então pode ser usado para avaliar o contato ou junção de tecido-eletrodo. Por exemplo, quando o cateter de eletrodo 14 é operado a uma freqüência de 100 kHz e entra, principalmente, em contato com o sangue, o ângulo de fase é próximo a zero (0). Quando o cateter de eletrodo 14 contata o tecido demarcado, o ângulo de fase fica negativo e o ângulo de fase fica mais negativo quando o nível de contato ou junção é aumentado. Um exemplo é mostrado na Tabela 1 para fins de ilustração.

TABELA 1: Relação de ângulo de fase com condições de contato

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Embora medidas de impedância possam ser usadas para determinar o ângulo de fase, na corporificação alternativa, o circuito de medida 42 pode ser implementado como um circuito de detecção de fase para determinar diretamente o ângulo de fase. Um circuito de detecção de fase exemplificativa 80 é mostrado na Fig. 5. O circuito de detecção de fase 80 é mostrado e descrito com referência a componentes funcionais. É notável que uma configuração de hardware particular não é necessária para um entendimento pleno da invenção. A implementação do circuito de detecção de fase 80 em hardware digital e/ou analógico e/ou software se tornará prontamente aparente a esses tendo habilidade ordinária na arte de eletrônicas depois de se familiarizar com os ensinamentos. Um circuito de detecção de fase exemplificativa 80 pode incluir um sensor corrente 82 e um sensor de voltagem 84 para medir a corrente e voltagem à interface do tecido-eletrodo. A corrente e medida de voltagem pode ser inserida a um comparador de fase 86. Um comparador de fase 86 propicia uma corrente direta (DC) de saída de voltagem proporcional para a diferença na fase entre as medidas de voltagem e corrente.

Opcionalmente, as medidas de corrente podem ser trocadas de fase pelo circuito de troca de fase 88 para facilitar a operação do comparador de fase 86 "corrigindo" o atraso de fase entre a corrente medida e a voltagem medida. Também opcionalmente, a saída do comparador de fase 86 pode ser corrigida pelo circuito de ajuste de fase 90 para compensar fatores externos, como o tipo de remendo afixado 46 a ser usado. Um circuito de escalada de sinal 92 também pode ser provido para ampliar a produção (p. ex., de mili-volts para volts) para o uso através de vários dispositivos (p. ex., o processador 50 e o dispositivo de exibição 54 na Fig. 3).

Durante a ablação, a impedância medida e a resistência e reatância de seu componente, mudam com a temperatura do tecido. Em tais condições, a mudança devido a mudanças de temperatura de tecido propicia uma medida de formação de lesão durante a ablação.

É notável que o circuito de detecção de fase 80 mostrado na Fig. 5 é provido como um exemplo e não pretende ser limitador. Outras implementações que têm habilidade ordinária nas artes de eletrônicas depois de se familiarizar com os ensinamentos sem partir da extensão da invenção também podem ser providas prontamente por aqueles.

Tendo descrito sistemas exemplificativos para avaliação de contato de eletrodos, modos operacionais exemplificativos podem ser melhor entendidos com referência para os diagramas de bloco mostrado na Fig. 6-8. Fig. 6 é um diagrama de bloco exemplificativo 100 mostrando a medida do ângulo de fase para contato ou junção sensitiva. Fig. 7 é um diagrama de bloco exemplificativo 200 mostrando a medida do ângulo de fase durante ablação com energia de ablação e um sinal sensitivo de contato aplicado ao mesmo tempo ao eletrodo de ablação. Fig. 8 é um diagrama de bloco exemplificativo 300 mostrando a medida do ângulo de fase ângulo durante ablação com a troca entre um sinal sensitivo e a energia de ablação. É notável que as séries-200 e os números de referência de séfie-300 são usados na Fig. 7 e Fig. 8, respectivamente, para denotar elementos semelhantes e estes elementos não í podem ser descritos novamente com referência às Fig. 7 e Fig. 8.

Como notado acima, o método de ângulo de fase de contato ou junção sensitiva está baseado no fato que (1) o tecido é mais resistivo e capacitivo que o sangue e (2) a impedância de eletrodo medida é principalmente dependente dos materiais circunvizinhos imediatos. Assim, quando um eletrodo move do sangue ao miocárdio, os aumentos de valor de impedância medidos e as mudança de ângulos de fase de 0o para valores negativos (capacitivo). O ângulo de fase pode ser usado para representar os níveis de contato ou junção porque o ângulo de fase é um termo relativo de resistência e reatância. Quer dizer, propicia uma linha base de 0o quando o eletrodo entra em contato com o sangue, e se torna crescentemente mais negativo quando mais contato ou junção é estabelecida. Também minimiza a influência do cateter, instrumentação e variáveis fisiológicas.

A medida do ângulo de fase pode ser feita provando ambas voltagem elétrica (V) 102 e corrente (I) 104 de uma carga e calculando o atraso entre esses sinais com o ângulo de fase. Como mostrado na Fig. 6, um sinal sensitivo 106 é aplicado entre o eletrodo de ablação 108 e um eletrodo de referência 110. Por exemplo, este sinal sensitivo 106 pode ser entre 50 e 500 kHz a uma amplidão pequena (<1 mA).

Instrumentos exemplificativos podem ser operados como freqüências de, por exemplo, mas não limitados, 100 kHz, 400 kHz e 485 kHz, dependendo da configuração de eletrodo de referência. Ambas corrente 104 e voltagem 102 são sentidas. Estes dois sinais são transmitidos a um comparador de fase 112 para calcular o ângulo de fase que corresponde à condição de contato ou junção do eletrodo 108. O sinal de ângulo de fase cru é ajustado em bloco 114 para compensar para influência externa no ângulo de fase, p. ex., causado pelo cateter, instrumentação e variáveis fisiológicas. Também é condicionado para interpretação e interface fácil e então produziu em bloco 116 para outros equipamentos de exibição ou processos posteriores.

A compensação de fase pode ser alcançada no começo de um procedimento de ablação. Primeiro, o eletrodo de cateter é manobrado ao meio da câmara do coração (p. ex., o átrio direito ou átrio esquerdo), de modo que o eletrodo 108 só contate o sangue. O sistema mede o ângulo de fase e usa este valor como uma linha de base para nível de contato zero. Este ajuste compensa os ângulos de fase fixados causados pelo cateter e paciente, tal como a fiação do cateter, o local do eletrodo de referência e a pele ou adiposidade se remendo externo for usado.

Depois do ajuste inicial zero, o usuário pode manobrar o eletrodo de cateter a um ou mais locais desejados para ablar o miocárdio arrítmico. Em uma corporificação exemplificativa, o ângulo de fase começa a mudar quando o eletrodo 108 se aproxima para dizer dentro de 3mm do miocárdio e fica crescentemente mais negativo quando mais contato ou junção é estabelecida. O usuário pode julgar a qualidade de contato de eletrodo ou junção antes de administrar a energia de ablação baseada na produção de ângulo de fase. Em uma corporificação exemplificativa, este valor de ângulo de fase é aproximadamente -3o quando um eletrodo de ablação de 4mm na verdade contata o miocárdio. É notável que há, pelo menos, dois métodos para medir o ângulo de fase durante a ablação, como descrito agora em mais detalhes com referência à Fig. 7 6 Fig. 8.

Na Fig. 7, a energia de ablação 218 é aplicada ao eletrodo 208 enquanto o sinal sensitivo 206 é também aplicado. A ablação e o contato sensitivo operam a freqüências diferentes. Adequadamente, com filtração, o ângulo de fase pode ser medido durante a ablação sem perturbar a ablação do miocárdio.

Outra opção é trocar a medida de fase entre o sinal sensitivo 306 e a energia de ablação 318, como indicada pelo interruptor 320 na Fig. 8. Quando a energia de ablação 318 é apagada durante a aproximação, o sinal sensitivo de pequena amplitude 306 é acendida e usado para medir o ângulo de fase para contato ou junção sensitiva. Quando a energia de ablação 318 é acendida para o procedimento de ablação, a voltagem e a corrente de uma energia de ablação de grande amplidão 318 são sentidas e usadas como indicador de contato ou junção durante a ablação.

Embora tenham sido descritas várias corporificações desta invenção acima com um certo grau de particularidade, aqueles qualificados na arte poderiam fazer numerosas alterações às corporificações descobertas sem partir do espírito ou extensão desta invenção. Referências só são usadas para identificação e pretende ajudar o leitor a entender a presente invenção e não cria limitações sobre a posição, orientação ou uso da invenção. Pretende-se que todo o assunto contido na descrição anterior ou mostrado nos desenhos acompanhantes sejam interpretados como ilustrativos e não limitadores. Mudanças em detalhes ou estrutura podem ser feitas sem partir do espírito da invenção como definido nas reivindicações juntadas.

Claims

1. AVALIAÇÃO DE JUNÇÃO DE ELETRODO PARA ABLAÇÃO DO TECIDO, possuindo um sistema sensitivo de junção caracterizado por compreender. um cateter; um eletrodo localizado no cateter e adaptado para aplicar energia elétrica; um circuito de medida adaptado para medir a impedância entre o eletrodo e a superfície quando o eletrodo se aproxima de um tecido demarcado; e um processador para determinar uma condição de junção em um momento particular para o tecido demarcado baseado, pelo menos em parte, na impedância medida pelo circuito de medida relativo ao valor de base de linha determinado no sangue.

2. AVALIAÇÃO DE JUNÇÃO DE ELETRODO PARA ABLAÇÃO DO TECIDO, conforme sistema da Reivindicação 1, caracterizado pela junção entre o eletrodo e o tecido demarcado ser contato mecânico.

3. AVALIAÇÃO DE JUNÇÃO DE ELETRODO PARA ABLAÇÃO DO TECIDO, conforme sistema da Reivindicação 1, caracterizado pela junção entre o eletrodo e o tecido demarcado ser junção elétrica.

4. AVALIAÇÃO DE JUNÇÃO DE ELETRODO PARA ABLAÇÃO DO TECIDO, conforme sistema da Reivindicação 3, caracterizado pela junção elétrica permitir a energia elétrica passar do eletrodo para o tecido demarcado.

5. AVALIAÇÃO DE JUNÇÃO DE ELETRODO PARA ABLAÇÃO DO TECIDO, conforme sistema da Reivindicação 3, caracterizado pela energia elétrica passando do eletrodo para o tecido demarcado ser suficiente para criar uma. lesão durante a ablação.

6. AVALIAÇÃO DE JUNÇÃO DE ELETRODO PARA ABLAÇÃO DO TECIDO, conforme sistema da Reivindicação 1, caracterizado pelo nível de junção diretamente corresponder à reatância da impedância medida.

7. AVALIAÇÃO DE JUNÇÃO DE ELETRODO PARA ABLAÇÃO DO TECIDO, conforme sistema da Reivindicação 6, caracterizado pela reatância se aproximando de zero (O) indicar pequeno ou nenhum contato.

8. AVALIAÇÃO DE JUNÇÃO DE ELETRODO PARA ABLAÇÃO DO TECIDO; conforme sistema da Reivindicação 6, caracterizado pela crescentemente reatância negativa indicar o aumento da junção de tecido-eletrodo.

9. AVALIAÇÃO DE JUNÇÃO DE ELETRODO PARA ABLAÇÃO DO TECIDO, i conforme sistema da Reivindicação 1, caracterizado pelo nível, de junção diretamente ' correspondente ao ângulo de fase da impedância medida.

10. AVALIAÇÃO DE JUNÇÃO DE ELETRODO PARA ABLAÇÃO DO TECIDO, conforme sistema da Reivindicação 9, caracterizado pelo ângulo de fase se aproximando de zero (0) indicar pequena ou nenhuma junção.

11. AVALIAÇÃO DE JUNÇÃO DE ELETRODO PARA ABLAÇÃO DO TECIDO, conforme sistema da Reivindicação 9, caracterizado pelos ângulos de fase crescentemente negativo indicar o aumento da junção de tecido-eletrodo.

12. AVALIAÇÃO DE JUNÇÃO DE ELETRODO PARA ABLAÇÃO DO TECIDO, conforme sistema da Reivindicação 1, caracterizado por compreender um dispositivo de saída ara indicar a condição de junção ao usuário.

13. AVALIAÇÃO DE JUNÇÃO DE ELETRODO PARA ABLAÇÃO DO TECIDO, conforme sistema da Reivindicação 1, caracterizado pelo dispositivo de saída incluindo uma saída analógica correspondendo à condição de junção.

14. AVALIAÇÃO DE JUNÇÃO DE ELETRODO PARA ABLAÇÃO DO TECIDO, conforme sistema da Reivindicação 1, caracterizado pelo circuito de medida incluir um medidor RCL.

15. AVALIAÇÃO DE JUNÇÃO DE ELETRODO PARA ABLAÇÃO DO TECIDO, conforme sistema da Reivindicação 1, caracterizado pelo circuito de medida incluir um circuito de detecção de fase.

16. AVALIAÇÃO DE JUNÇÃO DE ELETRODO PARA ABLAÇÃO DO TECIDO, conforme sistema da Reivindicação 1, caracterizado pelo eletrodo ser adaptado para aplicar energia elétrica a ambas avaliação de junção e ablação de tecido.

17. AVALIAÇÃO DE JUNÇÃO DE ELETRODO PARA ABLAÇÃO DO TECIDO, conforme sistema da Reivindicação 1, caracterizado por compreender uma fonte de corrente constante para aplicar energia elétrica para avaliação de junção.

18. AVALIAÇÃO DE JUNÇÃO DE ELETRODO PARA ABLAÇÃO DO TECIDO, conforme sistema da Reivindicação 1, caracterizado por compreender uma fonte corrente variável para aplicar energia elétrica para avaliação de junção.

19. AVALIAÇÃO DE JUNÇÃO DE ELETRODO PARA ABLAÇÃO DO TECIDO, conforme sistema da Reivindicação 1, caracterizado por compreender uma fonte de voltagem constante para aplicar energia elétrica para avaliação de junção.

20. AVALIAÇÃO DE JUNÇÃO DE ELETRODO PARA ABLAÇÃO DO TECIDO, conforme sistema da Reivindicação 1, caracterizado por compreender uma fonte de voltagem variável para aplicar energia elétrica para avaliação de junção.

21. Método para junção do tecido-eletrodo de avaliação para ablação do tecido i caracterizado por compreender medição de impedância entre um eletrodo e a superfície quando o eletrodo se aproxima do tecido demarcado; separação do componente de reatância da impedância medida; e indicação da condição de junção para o tecido demarcado baseado pelo menos em parte no componente de reatância relativo ao valor de linha de base determinado no sangue sem determinar um valor de impedância atual do tecido.

22. Método para junção do tecido-eletrodo de avaliação para ablação do tecido, conforme Reivindicação 21, caracterizado pela condição de junção corresponder ao nível de junção com o tecido demarcado, a reatância se aproximando de zero (0) quando o nível de junção diminui.

23. Método para junção do tecido-eletrodo de avaliação para ablação do tecido, conforme Reivindicação 21, caracterizado por compreender a indicação para o usuário: menos junção de tecido-eletrodo quando o componente de reatância se aproxima de zero (0); e mais contato de tecido-eletrodo quando o componente de reatância se toma mais negativo.

24. Método para junção do tecido-eletrodo de avaliação para ablação do tecido, conforme Reivindicação 21, caracterizado por compreender a computação de um ângulo de fase a partir da impedância medida.

25. Método para junção do tecido-eletrodo de avaliação para ablação do tecido, conforme Reivindicação 24, caracterizado pela condição de junção corresponder ao nível de junção com o tecido demarcado, o ângulo de fase se aproximando de zero (0) quando o nível de junção diminui.

26. Método para junção do tecido-eletrodo de avaliação para aviação do tecido, conforme Reivindicação 24, caracterizado por compreender a indicação para um usuário: menos junção de tecido-eletrodo quando o componente de reatância se aproxima de zero (0); e mais junção de tecido-eletrodo quando o componente de reatância se torna mais negativo.

27. Método para avaliação de formação de lesão no tecido caracterizado por compreender os seguintes passos: (a) propiciar um dispositivo de ablação; (b) confirmação de junção entre o dispositivo de ablação e o tecido; (c) ablação do tecido; e i (d) monitoração de mudanças psicológicas no tecido. «

28. Método para avaliação de formação de lesão no tecido conforme Reivindicação 27, caracterizado pela junção ser junção elétrica via um sensor de ângulo de fase.

29. Método para avaliação de formação de lesão no tecido conforme Reivindicação 27, caracterizado pela junção ser junção mecânica via um sensor eletromecânico.

30. Método para avaliação de formação de lesão no tecido conforme Reivindicação 27, caracterizado pela mudança psicológica monitorada compreender a resistência do tecido.

31. Método para avaliação de formação de lesão no tecido conforme Reivindicação 27, caracterizado pela mudança psicológica monitorada compreender a reatância do tecido.

32. Método para avaliação de formação de lesão no tecido conforme Reivindicação 27, caracterizado pela mudança psicológica monitorada compreender a temperatura do tecido.

33. Método para avaliação de características de uma lesão formada caracterizado por compreender os seguintes passos: (a) propiciar um dispositivo de ablação; (b) confirmar a junção entre o dispositivo de ablação e o tecido; (c) ablação do tecido; e (d) monitorar as mudanças psicológicas no tecido.

34. AVALIAÇÃO DE JUNÇÃO DE ELETRODO PARA ABLAÇÃO DO TECIDO, possuindo um sistema sensitivo de tecido para avaliação da formação de lesão e características de lesão caracterizado por compreender um dispositivo de confirmação de junção selecionado a partir de um grupo consistindo de um sensor de junção elétrica e um sensor eletromecânico.