CN111772772B - 射频消融控制*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种射频消融控制***，其包括射频消融能量发生器，射频消融能量发生器通过开关电路与射频消融导管连接，开关电路与射频消融控制装置电连接；射频消融控制装置包括个体化信息采集模块、综合分析模块以及反馈控制模块；综合分析模块根据个体化信息采集模块采集的个体化消融信息以及与所述个体化消融信息对应的初始值能得到靶点实际射频导通时间T，反馈控制模块根据靶点时间射频导通时间T能控制开关电路的开关状态，以控制射频消融导管对靶点的射频消融状态。本发明能有效实现靶点的透壁性损伤，有利于形成连续消融灶，有效提高房颤消融手术的成功率以及安全性。

Description

射频消融控制***
技术领域
本发明涉及一种控制***，尤其是一种射频消融控制***，属于房颤射频消融的技术领域。
背景技术
目前，心脏射频消融术在治疗心律失常疾病的领域已经被广泛地开展。复杂心律失常射频消融治疗的关键是要求形成连续线性、透壁、安全的消融灶，例如心房颤动消融中常见的环肺静脉电隔离，即旨在肺静脉周围形成连续线性透壁消融灶，确保在肺静脉与左心房之间没有电连接，以及在此基础上扩展应用的基质改良术。因此，在心脏射频消融术中，消融部位的组织是否发生透壁性细胞坏死性损伤是影响单次射频消融成功的关键。
在现有的心脏射频消融过程中，主要通过射频的功率、消融局部的温度、阻抗、消融导管的压力来控制消融完成透壁损伤。对于不同的消融位置，现有方法是根据医生的经验来设定这几个参数，但是理论上由于心脏的解剖结构复杂，每个消融靶点的初始电压值存在差异，不同区域心壁的薄厚不均，受呼吸摆动的影响程度不同，因此在某种程度上该经验存在较大误差，且可操作性差。另一方面，若在消融过程中为了达到透壁消融的目的一味的采用过大的能量实施消融，又可能会增加患者其他脏器如食管、膈神经损伤的风险，甚至发生心脏穿孔。
此外，目前的可量化射频消融能量的技术还有依据AI指数(ablation index)和LSI(lesion site index)指标来反映消融能量及其效应的。但这类技术指标均只考虑了消融导管压力、功率和时间因素，对于靶点的个体化的解剖学信息(如心脏部位、厚度、运动等)、阻抗、(食管)温度、局部电压、呼吸动度等重要电生理指标并未考虑，因此对于已释放的消融能量和效应的估算并不准确；更重要的是这些技术指标只是提示了已释放的消融能量，而对于靶点应当释放的消融能量的大小不能提示，也不能提示应当以何种参数组合的优化设置来提供相应的能量，同时也不能对消融能量释放过程进行自动控制，术者仍需依赖经验去关注和控制前述的多种电生理指标以对消融能量释放过程进行手动控制，从而分散了对于消融导管操作本身的关注力。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种射频消融控制***，其能有效实现靶点的透壁性损伤，有利于形成连续消融灶，有效提高房颤消融手术的成功率以及安全性。
按照本发明提供的技术方案，所述射频消融控制***，包括射频消融能量发生器以及与所述射频消融能量发生器适配的射频消融导管，所述射频消融能量发生器通过开关电路与射频消融导管连接，所述开关电路与射频消融控制装置电连接；
所述射频消融控制装置包括用于采集得到个体化消融信息的个体化信息采集模块、与所述个体化信息采集模块适配连接的综合分析模块以及与所述综合分析模块连接的反馈控制模块；
通过个体化信息采集模块采集的个体化消融信息包括靶点消融处的电解剖信息、消融中呼吸变异度、消融中压力值以及消融中靶点阻抗，综合分析模块根据个体化信息采集模块采集的个体化消融信息以及与所述个体化消融信息对应的初始值能得到靶点实际射频导通时间T，反馈控制模块根据靶点时间射频导通时间T能控制开关电路的开关状态，以控制射频消融导管对靶点的射频消融状态。
所述靶点实际射频导通时间T为：
Figure BDA0002537733770000021
其中，T为靶点实际射频导通时间，靶点实际射频导通时间T的单位为秒，D0为当前消融靶点初始的电解剖信息，R0为当前消融靶点区域的初始呼吸变异度，t为当前靶点区域已消融的时间，F(t)为t时刻的导管压力值，P(t)为t时刻的消融功率，I(t)为t时刻的导管阻抗，k1～k12为消融系数。
所述靶点实际射频导通时间T为：
Figure BDA0002537733770000022
其中，T为靶点实际射频导通时间，靶点实际射频导通时间T的单位为秒，D0为当前消融靶点初始的电解剖信息，R0为当前消融靶点区域的初始呼吸变异度，t为当前靶点区域已消融的时间，F(t)为t时刻的导管压力值，P(t)为t时刻的消融功率，I(t)为t时刻的导管阻抗，m1～m12为消融系数。
所述消融中电解剖信息包括心房分区、组织深度以及电压值，消融中电解剖信息由射频消融导管或心内标测导管贴附于靶消融区域标测得到，综合分析模块以1Hz～19Hz的频率采用所述消融中电压值。
当消融中呼吸变异度以及消融中压力值均超出预设取值范围时，综合分析模块输出呼吸模式调节信息，以将射频消融患者的呼吸模式由自主呼吸模式或正常器械通气模式调整为高频通气模式或停止呼吸模式。
所述射频消融导管或心内标测导管相应的远端为线性、环网状、网篮状或球囊状。
所述综合分析模块还与射频消融总控制器连接。
本发明的优点：通过个体化信息采集模块能获得个体化消融信息，在获得个体化消融信息后以及与个体化消融信息对应的初始值，能帮助医生及时修正射频导通时间，实现将已释放的消融能量及效应即刻反馈到消融能量释放的过程中，即得到靶点实际射频导通时间T，从而达到每个靶消融点的最宜消融能量和最理想消融效果，实现靶点的透壁性损伤，有利于形成连续消融灶，避免发生漏点或消融程度不够，另外如果消融开始后靶点已消融时间t达到实际射频导通时间T(即当t＝T≠0时)，或T值达到取值范围的上限，或其它变量值达到取值范围的上限或下限时将自动切断消融能量，避免消融过甚的情况，从而有效地提高房颤射频消融手术的成功率和安全性。
附图说明
图1为本发明的接管框图。
图2为本发明射频消融控制装置的结构示意图。
附图标记说明：1-射频消融总控制器、2-射频消融控制装置、3-开关电路、4-射频消融能量发生器、5-射频消融导管、6-个体化信息采集模块、7-综合分析模块以及8-反馈控制模块。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示：为例能有效实现靶点的透壁性损伤，有利于形成连续消融灶，有效提高房颤消融手术的成功率以及安全性，本发明包括射频消融能量发生器4以及与所述射频消融能量发生器4适配的射频消融导管5，所述射频消融能量发生器4通过开关电路3与射频消融导管5连接，所述开关电路3与射频消融控制装置2电连接；
所述射频消融控制装置2包括用于采集得到个体化消融信息的个体化信息采集模块6、与所述个体化信息采集模块6适配连接的综合分析模块7以及与所述综合分析模块7连接的反馈控制模块8；
通过个体化信息采集模块6采集的个体化消融信息包括靶点消融处的个体化的电解剖信息、消融中呼吸变异度、消融中压力值以及消融中靶点阻抗，综合分析模块7根据个体化信息采集模块6采集的个体化消融信息以及与所述个体化消融信息对应的初始值能得到靶点实际射频导通时间T，反馈控制模块8根据靶点时间射频导通时间T能控制开关电路3的开关状态，以控制射频消融导管5对靶点的射频消融状态。
具体地，射频消融能量发生器4以及射频消融导管5可以采用现有常用的形式，射频消融能量发生器4、射频消融导管5的具体作用与现有相一致，具体为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。开关电路3可以选用常用的开关形式，射频能量发生器4通过开关电路3与射频消融导管5连接，即通过开关电路3能控制射频消融能量发生器4与射频消融导管5之间的连接配合，从而通过开关电路3能对射频消融导管5的射频消融状态进行控制。
射频消融控制装置2包括个体化消融信息采集模块6、综合分析模块7以及反馈控制模块8，其中，通过个体化信息采集模块6能实现个体化消融信息的采集，通过综合分析模块7能对个体化消融信息进行分析处理，通过反馈控制模块8能实现对开关电路3的开关状态进行调节。
具体实施时，通过个体化信息采集模块6采集的个体化消融信息包括靶点消融处的个体化的电解剖信息(如心脏解剖和电生理信息、消融中个体化的电压值等)、消融中呼吸变异度、消融中压力值以及消融中靶点阻抗。
具体地，所述靶点实际射频导通时间T可表述为：
Figure BDA0002537733770000041
其中，T为靶点实际射频导通时间，靶点实际射频导通时间T的单位为秒，D0为当前消融靶点初始的个体化的电解剖信息，D0的取值范围为[1,2,3,4,5,6,7]，其数值由消融靶点对应的个体化解剖和电生理信息转换而来，R0为当前消融靶点区域的初始呼吸变异度，R0的单位为毫米，取值范围为[0,50]；t为当前靶点区域已消融的时间(单位：秒)，F(t)为t时刻的导管压力值(单位：克；其取值范围为[5,50])，P(t)为t时刻的消融功率(单位：瓦；其取值范围为[15,50])，I(t)为t时刻的导管阻抗(单位：欧姆；其取值范围为[70,250])。
以上公式中各参数意义及取范围如下表：
Figure BDA0002537733770000042
Figure BDA0002537733770000051
此外，所述靶点实际射频导通时间T还可以表述为：
Figure BDA0002537733770000052
其中，T为靶点实际射频导通时间，靶点实际射频导通时间T的单位为秒，D0为当前消融靶点初始的电解剖信息，R0为当前消融靶点区域的初始呼吸变异度，t为当前靶点区域已消融的时间，F(t)为t时刻的导管压力值，P(t)为t时刻的消融功率，I(t)为t时刻的导管阻抗，m1～m12为消融系数。
以上公式中各参数意义及取范围如下表：
Figure BDA0002537733770000053
Figure BDA0002537733770000061
具体实施时，如果某一靶点已消融时间t为15秒，则实际射频导通时间T(单位：秒)按前述的公式计算如下(公式中的各参数取值仅为举例说明)：
Figure BDA0002537733770000062
即T＝28.90(秒)
也可表达为
Figure BDA0002537733770000063
即T＝28.97(秒)
因此，如果当前靶点已消融时间达到T值(28.90秒或28.97秒)时，将自动切断消融能量。
综上，本发明在获得个体化消融信息后以及与个体化消融信息对应的初始值，能帮助医生及时修正射频导通时间，实现将已释放的消融能量及效应即刻反馈到消融能量释放的过程中，即得到靶点实际射频导通时间T，从而达到每个靶消融点的最宜消融能量和最理想消融效果，实现靶点的透壁性损伤，有利于形成连续消融灶，避免发生漏点或消融程度不够。另外，如果消融开始后靶点已消融时间t达到实际射频导通时间T(即当t＝T≠0时)，或T值达到取值范围的上限，或其它变量值达到取值范围的上限或下限时，将自动切断消融能量，避免消融过甚的情况，从而有效地提高房颤射频消融手术的成功率和安全性。
进一步地，消融中电解剖信息由射频消融导管5或心内标测导管贴附于靶消融区域标测得到，综合分析模块7以1Hz～19Hz的频率采用所述消融中电压值。
本发明实施例中，所述消融中电解剖信息包括心房分区、组织深度以及电压值。所述综合分析模块7还与射频消融总控制器1连接。射频消融总控制器1可以采用控制计算机等，射频消融总控制器1可以采用现有常用的形式，射频消融控制器1能控制射频消融控制装置2的工作状态，如控制射频消融控制装置2的启动、关闭等其他所需的功能。
具体实施时，靶点所处的心脏电解剖信息可由射频消融导管5投射于射频消融总控制器1内的心房三维电解剖图像中采集到，而***据此通过内置的数据库计算该部位的个体化的心房分区、估计的组织深度、个体化的电压值等，并在数据库内通过这些数值检索到当前消融靶点对应的初始的D0参数值。消融中电压值可由射频消融导管5或心内标测导管贴附于靶消融区域标测得到。靶点电压测值随消融进程而变化，本信号采集模块将1～10Hz设定为电压值采集频率来实时刷新电压测值并进行处理以生成与之对应的标准单位数值。此外，所述射频消融导管5或心内标测导管相应的远端为线性、环网状、网篮状或球囊状。
进一步地，当消融中呼吸变异度以及消融中压力值均超出预设取值范围时，综合分析模块7输出呼吸模式调节信息，以将射频消融患者的呼吸模式由自主呼吸模式或正常器械通气模式调整为高频通气模式或停止呼吸模式。
本发明实施例中，调整呼吸模式后，能减少射频消融导管5的摆动幅度。具体实施时，射频消融控制装置2可应用在如多道电生理记录仪、三维标测***、射频消融仪等中。具体地，前述公式的参数表已列出所有参数的预设取值范围，例如R0为呼吸变异度，其预设取值范围为[0,50]毫米，***可随时检测出其测值是否超过50毫米。

Claims (6)

1.一种射频消融控制***，包括射频消融能量发生器(4)以及与所述射频消融能量发生器(4)适配的射频消融导管(5)，其特征是：所述射频消融能量发生器(4)通过开关电路(3)与射频消融导管(5)连接，所述开关电路(3)与射频消融控制装置(2)电连接；
所述射频消融控制装置(2)包括用于采集得到个体化消融信息的个体化信息采集模块(6)、与所述个体化信息采集模块(6)适配连接的综合分析模块(7)以及与所述综合分析模块(7)连接的反馈控制模块(8)；
通过个体化信息采集模块(6)采集的个体化消融信息包括靶点消融处的电解剖信息、消融中呼吸变异度、消融中压力值以及消融中靶点阻抗，综合分析模块(7)根据个体化信息采集模块(6)采集的个体化消融信息以及与所述个体化消融信息对应的初始值能得到靶点实际射频导通时间T，反馈控制模块(8)根据靶点时间射频导通时间T能控制开关电路(3)的开关状态，以控制射频消融导管(5)对靶点的射频消融状态；
所述靶点实际射频导通时间T为：
Figure FDA0003465343350000011
其中，T为靶点实际射频导通时间，靶点实际射频导通时间T的单位为秒，D0为当前消融靶点初始的电解剖信息，R0为当前消融靶点区域的初始呼吸变异度，t为当前靶点区域已消融的时间，F(t)为t时刻的导管压力值，P(t)为t时刻的消融功率，I(t)为t时刻的导管阻抗，k1～k12为消融系数。
2.根据权利要求1所述的射频消融控制***，其特征是：所述靶点消融处的电解剖信息包括心房分区、组织深度以及电压值，消融中电解剖信息由射频消融导管(5)或心内标测导管贴附于靶消融区域标测得到，综合分析模块(7)以1Hz～19Hz的频率采用所述消融中压力值。
3.根据权利要求1所述的射频消融控制***，其特征是：当消融中呼吸变异度以及消融中压力值均超出预设取值范围时，综合分析模块(7)输出呼吸模式调节信息，以将射频消融患者的呼吸模式由自主呼吸模式或正常器械通气模式调整为高频通气模式或停止呼吸模式。
4.根据权利要求1所述的射频消融控制***，其特征是：所述综合分析模块(7)还与射频消融总控制器(1)连接。
5.一种射频消融控制***，包括射频消融能量发生器(4)以及与所述射频消融能量发生器(4)适配的射频消融导管(5)，其特征是：所述射频消融能量发生器(4)通过开关电路(3)与射频消融导管(5)连接，所述开关电路(3)与射频消融控制装置(2)电连接；
所述射频消融控制装置(2)包括用于采集得到个体化消融信息的个体化信息采集模块(6)、与所述个体化信息采集模块(6)适配连接的综合分析模块(7)以及与所述综合分析模块(7)连接的反馈控制模块(8)；
通过个体化信息采集模块(6)采集的个体化消融信息包括靶点消融处的电解剖信息、消融中呼吸变异度、消融中压力值以及消融中靶点阻抗，综合分析模块(7)根据个体化信息采集模块(6)采集的个体化消融信息以及与所述个体化消融信息对应的初始值能得到靶点实际射频导通时间T，反馈控制模块(8)根据靶点时间射频导通时间T能控制开关电路(3)的开关状态，以控制射频消融导管(5)对靶点的射频消融状态；
所述靶点实际射频导通时间T为：
Figure FDA0003465343350000021
其中，T为靶点实际射频导通时间，靶点实际射频导通时间T的单位为秒，D0为当前消融靶点初始的电解剖信息，R0为当前消融靶点区域的初始呼吸变异度，t为当前靶点区域已消融的时间，F(t)为t时刻的导管压力值，P(t)为t时刻的消融功率，I(t)为t时刻的导管阻抗，m1～m12为消融系数。
6.根据权利要求5所述的射频消融控制***，其特征是：所述射频消融导管(5)或心内标测导管相应的远端为线性、环网状、网篮状或球囊状。
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