心电图噪声降低的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及医疗导管插入术。更具体地，本发明涉及在医疗导管插入术期间的心 电图监测。
【背景技术】
[0002] 表1中给出了本文使用的某些缩略词和缩写的含义。
[0003] 表1-缩略词和缩写
[0005] 医疗导管插入术是现今常规进行的。例如，在当心脏组织的区域异常地传导电信 号时发生的心律失常诸如心房纤颤的案例中。用于治疗心律失常的手术包括以外科的方式 扰乱导致心律失常的信号源，以及扰乱用于此类信号的传导通路。通过经由导管施加能量 (例如射频能量)来选择性地消融心脏组织，有时可能终止或更改不利电信号从心脏的一部 分传播到另一部分。该消融方法通过形成非传导性消融灶来破坏不利的电通路。
[0006] 使用射频能量消融心脏组织的已知困难在于控制组织的局部加热。在期望形成足 够大的消融灶以有效地消融异常组织病灶或阻断异常传导模式与过度局部加热的不期望 效应之间存在权衡。如果射频装置形成太小的消融灶，则医疗手术可能不太有效，或者可能 需要太多的时间。另一方面，如果过度加热组织，则可能存在因过热而引起的局部炭化效 应。此类过热的区域可形成高阻抗，并且可形成对热量通道的功能性屏障。使用较慢的加热 提供对消融的更好控制，但是不适当地延长手术。以引用方式并入本文的共同转让的申请 13/339,782公开了使用冲洗栗来使冲洗流体流动通过导管的管腔以便冷却消融位点。
[0007] 典型的导管插入系统包括导管，该导管穿过患者的血管系统插入心脏的室或血管 结构中。为了获得由包括用于生成激活图、解剖位置信息和其他功能图像的处理器的控制 台处理的电信息和位置信息，使导管的远侧末端与心脏壁接触。系统通常包括联接的心电 图(ECG)监测器，以从一个或多个体表电极接收信号。ECG信号通常通过与控制台的界面(例 如，具有模拟输入的患者界面单元)来接收，并且可使用隔离接地来向控制台提供ECG同步 信号。
[0008] 导电流体例如盐水从贮存器经由液压管线递送穿过导管中的管腔。管腔终止于出 口孔中，液体通过出口孔出来以冷却导管的远侧部分处的消融电极以及组织消融位点。蠕 动栗连接到液压管线并且使流体以期望的速率递送到导管。此类构造的一个困难在于该环 境中的设备的操作例如栗产生电效应，该电效应产生噪声，该噪声可由液压管线拾取并且 可干扰对监测器上的心内ECG的分析和显示。通常在ECG引线中观察到电排放或电信号，该 ECG引线连接到正被用导电溶液灌注或灌输的患者。由于此电势而在患者身体中流动的任 何电流均被作为添加到ECG信号的特性噪声而被感测到。
[0009] 已在连接到蠕动栗的患者中观察到此噪声，该蠕动栗用于心脏辅助、透析治疗以 及对在治疗心律失常中使用的消融导管的冲洗。许多源已被提出作为用于噪声的源，一些 源关注于栗本身。
[0010] 不受任何特定理论的约束，提供如2001年12月15日提交的名称为"ELECTROGRAM NOISE REDUCTION"的美国专利申请序列号13/327，448中所述的以下讨论，以利于理解本文 所描述和所公开的各种实施例，该专利申请的全部内容以引用方式并入本文。在一个方面， 液压管线可充当从周围环境收集噪声的接收天线并且可构成噪声的一个源。在另一个方 面，栗可为由摩擦电效应形成的电噪声的另一个源，由此在栗中使用的挠性管材的表面上 并且在用于压缩管材的转子表面的表面上形成感生电荷。转子对管材表面的摩擦或变形作 用使电荷移位。电荷中的一些被收集在转子上，并且一些被收集在管材表面上。管材壁通常 为绝缘体，使得如果管材中的流体为电导体，则管的外表面上的外部电荷感生于管材孔的 内侧上。因此，发生器电势出现在导电流体与栗转子之间。连接这两个点的任何电路允许电 流流动。此类电流如果被EKG电路感测到或截获则在EKG描记线上产生被操作者视为"ECG噪 声"的不期望信号。由于摩擦电势与通常为绝缘体(塑料）的外部管材壁和内部管材壁的电 容串联而发生，所以摩擦电流具有突发性特征。
[0011]除此之外或另选地，观察到的电流可由管材壁中的压电效应而产生。此外，除此之 外或另选地，似乎存在当管材壁被挤压在转子辊与栗滚道之间，从而导致与摩擦电荷串联 的管材电容的动态变化时由管材壁的运动而引起的强放大机制。
[0012] 在心内ECG记录上观察到的噪声以尖峰出现，从而使ECG信号难以解释，并且这些 尖峰(通常介于约0.05mV和0.2mV之间的范围内）甚至可被混淆为ECG波本身。另外，施加到 噪声以获得其功率谱的快速傅立叶变换发现管材表面上的等于转子辊的冲击率(N)的重复 频率的分量正弦波连同高次谐波。重复频率依赖于转子中的辊的数量，并且应与转子旋转 速率本身区分开。
[0013] 图8A-图8C示出了在使用SmartAblate Pump(智能消融栗）的消融手术期间的具有 心内ECG信号中的重复"尖峰"（由箭头表示）的实际ECG记录。分析该记录，确定的是尖峰的 频率与栗马达的速度成比例（或与流动速率成比例），使得例如对于30ml/分钟，尖峰以约 85ms的时间间隔出现，并且对于15ml/秒，尖峰以约170ms (85ms时间间隔的两倍）出现。还发 现，尖峰的振幅随着流动速率而增加(尽管不是线性地），使得仅对于高流动速率才清楚地 观察到该效应并且对于在标测/导航阶段期间使用的低速率不能区别。记录的尖峰振幅(尖 峰到尖峰地测量)在约100-200μν的范围内。应当理解，噪声对于不同的栗设计而不同。尖峰 之间的时间以及尖峰到尖峰电压可变化。
[0014]用以降低噪声的处理已包括给栗轮和栗床加衬，用防静电化学品涂覆栗液压管 线，和/或润湿这些部件的接触表面。然而，这种降低往往是无关紧要的和/或临时的。
[0015] 前述美国专利申请序列号13/327,448描述了一种液压管线，该液压管线具有涂覆 有材料或防静电化学品的外部部分，该液压管线包括使外表面与栗的旋转元件接触的部 分。材料包含液态水和离子表面活性剂。防静电化学品可选自肥皂水、盐水和水。此外，液压 管线的外表面的接触部分可涂覆有电导体例如，氧化铟锡或铝箱。液压管线也可用防静电 化学品浸渍。
[0016] 前述美国专利申请序列号13/327,448还描述了一种系统，其中导管具有用于使导 电流体穿过其以在其远侧部分处离开导管的管腔，该管腔可连接到冲洗栗以与其形成流体 连通。流体贮存器连接到管腔以向导管供应导电流体。心电图电路可连接到受检者以监视 心脏中的电活动。导电缆线将导电流体连接到与受检者接触的电极。根据系统的一个方面， 导管具有设置于远侧部分上的标测电极，并且该电极位于标测电极近侧的导管上。根据系 统的另一个方面，电极位于被引入受检者中的第二导管上。根据系统的一个方面，导管具有 入口，并且连接器在入口处电接触导电流体，并且将导电流体连接到患者接地。根据系统的 另一个方面，导电缆线在冲洗栗的下游电连接到导电流体。根据系统的附加方面，导电缆线 为金属屏蔽缆线。
[0017]然而，使用附加外部连接缆线因已采用至和来自设备件和患者的多个连接器和缆 线的典型导管插入系统而增加电生理学专业人员的负担。此外，使用将导电流体连接到与 患者接触的电极的缆线可使得系统降低ECG噪声的能力依赖于多个因素，包括电极与患者 之间的连接的质量、电极的位置以及因患者而异的患者身体的阻抗。此外，导管插入系统内 的任何添加或修改的电连接可破坏系统电路满足安全要求所需的设备接地导体路径。 [0018]因此，存在对于降低或消除ECG噪声的导管插入系统的需要。存在实现噪声降低或 消除而不危及患者安全或考虑到各种因素的需要，该各种因素包括电极与患者之间的连接 的质量、患者上的电极的位置以及因患者而异的患者身体的阻抗。还存在对于避免使用可 缠结或扰乱主治医疗专业人员的工作流程的任何附加冗长缆线、特别是在患者与流体源或 流体栗之间延伸的缆线的导管插入系统的需要。
【发明内容】
[0019] 本发明涉及一种包括电生理(EP)导管的导管插入系统，该电生理导管具有管腔， 该管腔接收由受到蠕动栗作用的液压管线递送的导电流体。本发明认识到，液压管线上的 栗作用产生由液压管线中的导电流体承载的摩擦电荷，该摩擦电荷可作为噪声出现在由导 管上的电极检测到的患者ECG记录中。有利地，本发明通过下述方式来