利用电极空间布置以用于表征心脏传导状况的制作方法_3

文档序号:9552388阅读:来源:国知局
并需 要合适地置于导管上以通过将信息输入其合适的2D和3D空间和时间情境来确定心肌的属 性。这能够被看作为例如图3A中的分段电极121、122、和123。
[0048] 图3A和3B是具有分段环形电极和数个较常规的环形电极的示例消融导管110的 等距视图和侧视图。如图3A中所示,导管110具有能够适于RF消融的尖端电极120、第一、 第二和第三开口环或分段电极121、122、123、以及一个或多个圆周环形电极124、125。分段 电极能够结合邻近的尖端和/或环形电极使用以允许随着去极化发生而进行局部E场的一 个或多个3D确定。然而,具有分段电极的其他导管也能够使用这里所阐明的程序。具有 分段电极的导管的数个不例包括名称为"Devices and Methods For Catheter Location" 的美国专利公开 No. 2010/0168560、以及名称为"Multi-Electrode Ablation Sensing Catheter and System"的美国专利公开No. 2010/0168557,两者都如同在本文中完全阐述 那样通过引用并入本文。图3C和3D示出具有分段尖端配置的可替代消融导管的侧视图和 等距视图,其能够用于获得不依赖方向的信息。图3C是具有分段尖端组件146的消融导管 145的另一实施方式的侧视图。消融导管145包括第一、第二、和第三环形电极142、143、144 和分割为至少两个电极的分段尖端组件146。在所示意示例中,示意了第一分段尖端电极 140和第二分段尖端电极141。图3D描绘了分段尖端组件154和导管主体153的另一实施 方式的等距视图。分段尖端组件154包括第一分段尖端部150、第二分段尖端电极151、以 及第一和第二分段尖端电极之间的非导电区域152。在其他实施方式中,分段尖端电极能够 包括四个分离的分段尖端电极和围绕每个分段尖端电极的非导电区域。图3E示意了具有 适于局部E场的2D确定的对置电极的诊断导管的侧视图。图3E中示意的导管包括导管主 体162、以及绕圆形导管尖端或套锁导管尖端的多个分段电极。导管包括第一组多个分段电 极160,它们在圆形导管上面向远侧;以及第二组多个分段电极161,它们在圆形导管上面 向近侧。第一和第二组多个分段电极160、161中的分段电极的数量和它们之间的间隔在不 同实施方式中能够变化。在一些实施方式中,仅第一组多个分段电极160或第二组多个分 段电极161能够存在于圆形导管上。
[0049] 图4A和4B的示意图示出了与四面体和倒金字塔配对的两个示例性消融导管设 计。图3A和3B的导管通过图4A的四面体表示。尖端电极120是关于开口环形电极121、 122、和123示出的。这些电极的位置坐标分别标示为D、2、3、和4。类似地,图3C和3D的导 管通过图4B的倒金字塔表示。四个尖端电极220、221、222、和223关于相邻环形电极224 示出。这些电极的位置坐标分别标示为D、2、3、4、和5。
[0050] 提取不依赖方向的信息的第一步骤需要本公开的其他方面,即对于电极阻抗位置 和导航伪影的补偿,其在小电极、特别是导管轴杆表面上的切开或分段的那些电极上是明 显的。结合对物理构造、尺度误差、以及非理想电极/放大器阻抗特征的约束以评估更加实 际的电极空间分布,以使得能够做出合适的局部E场确定以及更加可靠且不依赖导管方向 的临床评估。
[0051] 阻抗定位伪影能够由各种源引起。耦接至身体的传导介质的高电极阻抗是以特 有方式干扰电极位置的伪影。这些电极朝向外部参考电极位移,该参考电极通常比心脏低 200-400_。在该方式中仅仅1%的偏差因此生成2-4_的偏移。该偏移的程度取决于各种 因素,包括:其他电极阻抗、电极表面积、所测量的阻抗、电极表面污染物、以及组织接触,等 等。已知偏移和漂移的其他情形及校正装置和方法在2012年11月30日提交的美国专利 申请No. 13/690, 737中公开,其如同在本文中完全阐述那样通过引用并入本文。这些因素 仅是事先部分已知的。因此能够通过参照导管上的其他电极并且通过其物理构造的知识来 帮助该伪影的校正。在一个示例中,所参照的其他电极是较大电极或圆周电极并且因此较 不易受此类偏差影响。可替代地,较大电极可以该方式调节从而将它们关于分段电极准确 地定位。由于该影响是主导的并且是系统的,因此能够例如通过引入乘法校正因子来补偿。 在一个示例中,选择1. 002-1. 010左右的因子并调节以使得所影响的分段电极到达相对于 其他常规电极的大致正确的位置。相反地,0. 990-0. 998的因子会使得常规电极到达相对于 分段电极的正确位置。
[0052] 电子控制单元能够通过下面的一般步骤来补偿阻抗定位伪影。在该特定实施方式 中的各步骤能够用于补偿导管上的较小电极或分段电极,该导管也包括本领域当前公知的 环形电极。下述步骤详述了电子控制单元在一些实施方式中如何补偿关于图3A、3B、和4A 所示的导管的位置伪影。首先,大的圆环电极124、125和尖端电极120的所测量坐标用于 拟合一直线,并进而确定导管的远侧纵轴。然后通过确定轴上最靠近电极120、124、和125 的所测量坐标的位置(图8中指示为DA、5A、和6J,将电极120、124、和125(图7中指示 为D、5、6)的所观察位置调节到位于该轴上。使用图8中指示为DA、5A、和6Λ的坐标,电子 控制单元然后能够指示所产生的最佳拟合轴Α130和针对尖端和环形电极120、124、125的 最佳猜测。在标测系统中评估导管空间方向的另一方法在2008年12月31日提交的美国 专利申请No. 12/347, 271中公开,其如同在本文中完全阐述那样通过引用并入本文。
[0053] 在一些实施方式中,标测系统接下来能够通过尖端电极120和第一环形电极124 之间、以及第一环形电极124和第二环形电极125之间的电子控制单元所测量的距离和物 理距离((1"和d_ )来计算出全局(即,不依赖位置和方向的)比例因子s,以使得s*dfe 理=d测量。
[0054] 电子控制单元然后通过图7中指示为2、3、和4的所测量坐标计算第一、第二、和 第三分段环形电极121、122、123的质心,并将该位置指示为CM(未示出)。下一步骤能够 包括使用尖端电极120和第一环形电极124之间的距离的物理比例,以及在最佳拟合线上 针对第一、第二、和第三分段环形电极121、122、123的质心设定等效位置,并指示该位置为 CA(未示出)。电子控制单元使用CdP C A之间的偏差来确定阻抗比例因子zs>l (例如,如 上述的1. 002-1. 010),其使zs*CM尽可能接近C A。这导致针对小电极的最佳校准和相比于 传统电极的阻抗增加。在图3A和3B的示例性实施方式中,传统电极包括尖端电极120、第 一环形电极124、以及第二环形电极125。
[0055] 电子控制单元接下来能够将所测量的第一、第二、和第三分段电极121、122、123 坐标扩展zs,从而它们现在位于尖端电极120和第一环形电极124之间。该步骤引入电极 阻抗补偿、电极位置误差的主导源。补偿电极的程度能够随着诸如表面积和组织接触等的 因素而变化。
[0056] 电子控制单元接下来能够沿轴A 130将所产生的已补偿的第一、第二、和第三分 段电极121、122、123坐标投影在穿过CA并垂直于最佳拟合轴A 130的平面P ,并将第 一、第二、和第三分段电极121、122、123的坐标平移以使得它们的质心位于平面Pj^CA处。 除了位于平面PA内和外的较小(二阶)畸变之外,第一、第二、和第三分段电极121、122、 和123坐标现在处于它们的最佳拟合位置。在一个实施方式中,图3A和3B中所示意的导 管的电极形成两个四面体。第一个四面体包括尖端电极120和第一、第二、和第三分段电 极121、122、123。第二个四面体包括第一环形电极124和第一、第二、和第三分段电极121、 122、123。图4A示意了由尖端电极120和第一、第二、及第三分段电极121、122、123形成的 导管的远侧四面体。
[0057] 作为可能的另外步骤,电子控制单元能够构造等边三角形,其中开口环形电极处 于顶点、中心位于CA,每侧具有电极121、122、和123之间的距离乘以比例因子的长度,并且 找到使得相应电极/顶点之间距离的平方和最小的绕平面PA* C A的旋转角度。该结果允 许电子控制单元具有针对从尖端电极120至第一环形电极124的所有电极的最佳拟合位 置,其对应于图8中的坐标DΛ、2Λ、3Λ、4Λ、和5 Λ。电子控制单元现在能够继续分解局部EP 信息。
[0058] 针对电子
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