-
Gebiete der
Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen bei Systemen
zur Umsetzung von Ablationsverfahren wie zum Beispiel Herzablationsverfahren.
Insbesondere betrifft die Erfindung Systeme zur Messung der Menge
oder der Qualität
des Kontakts zwischen Körpergewebe
und einer oder mehrerer auf einem Katheter getragener Elektroden.
-
Hintergrund
der Erfindung
-
Standardgeneratoren,
die bei Katheterablationsverfahren verwendet werden, stellen Radiofrequenz(RF)-Energie
auf unipolare Weise zwischen einer oder mehrerer auf einem Ablationskatheter
getragener Elektroden und einer am Patienten angebrachten Erdungselektrode
bereit. Die Zufuhr von Ablationsenergie wird kontrolliert, indem
der Anstieg in der Temperatur am Gewebe-Elektrodenübergangs
oder in der Gewebe-Impedanz überwacht
wird.
-
Jüngste Laboruntersuchungen,
die einen gleichzeitig mehreren Elektroden Energie zuführenden
Standardgenerator mit der Zufuhr gepulster RF (PRF)-Energie an mehrere
Elektroden vergleichen, zeigen, dass das Pulsieren auf einheitlichere
Weise zusammenhängende
Lesionen erzeugt. Herkömmliche
PRF-Energie-Zufuhrsysteme
führen
Energiepakete mehreren Elektroden mit einer festgelegten Frequenz
zu. Sobald eine Elektrode eine bestimmte Temperatur erreicht, wird
die gepulste Energie zu einem Ableitungswiderstand umgeleitet. Untersuchungen
deuten jedoch an, dass der konvektive Wärmeverlust bei Verwendung von
PRF am Elektroden-Gewebe-Kontaktpunkt
schneller ist als die Wärmeleitung
innerhalb des Myokards. Als Ergebnis kann die bei Verwendung von
PRF-Energie erreichte
Gewebespitzentemperatur in Tiefen von ungefähr 2 mm unterhalb der Elektrode
innerhalb des Myokards auftreten, anstatt am Elektroden-Gewebeübergang.
Das Ausmaß des
konvektiven Wärmeverlusts
in das Blutreservoir, welches um den Dauerablationskatheter zirkuliert, wird
sich in Abhängigkeit
von der Qualität
und der Menge des Elektroden-Gewebekontakts ändern. Wenn
ein Abschnitt der Oberfläche
der Ablationselektrode nicht mit dem Gewebe im Kontakt ist („geringer
Gewebekontakt"),
wird jener Abschnitt der Elektrode dem zirkulierenden Blutreservoir
ausgesetzt, was dazu führt,
dass der Temperatursensor auf dem Katheter für jene Elektrode eine geringere
Temperatur anzeigt als wenn ein größerer Abschnitt der Elektrode
in gutem Kontakt mit dem Gewebe stünde. Die Reaktion eines herkömmlichen
Systems auf die geringe Temperaturanzeige ist die Anwendung weiterer
PRF-Energie auf
jene Elektrode, um zu versuchen, einen Temperatureinstellpunkt zu
erreichen und beizubehalten.
-
Da
in der Praxis die Temperatur an einer Elektrode ungefähr 100°C erreicht,
ist ein scharfer Impedanzanstieg messbar, wenn das Blut zu kochen
beginnt und die denaturierten Plasmaproteine an jener Elektrode anzuhaften
beginnen. Um diesem Ereignis entgegen zu wirken, bieten die meisten
Generatoren einen einstellbaren Impedanztrennpunkt an, der den Generator
abschaltet, wenn er einen solchen Impedanzanstieg erfasst (typischerweise
einen Anstieg von ungefähr
8 – 100 Ω bis auf
ungefähr
150 – 200 Ω). Das Risiko,
die Gewebespitzentemperatur innerhalb des Myokards anstatt am Elektroden-Gewebeübergang
erreicht zu haben, besteht darin, dass eine extreme Erwärmung des
Myokards auftreten und unentdeckt bleiben kann (d.h., dass eine
größere Temperatur
innerhalb des Körperorgans
vorhanden sein kann, als am Elektroden/Gewebeübergang gemessen wurde). Wenn
ein solcher Zustand nicht entdeckt oder verhindert wird, kann ein
Explosionseffekt innerhalb des Myokards auftreten, was zu umfassendem
Gewebeschaden führt,
lange bevor eine Spitzentemperatur oder ein Impedanzanstieg entdeckt
wird.
-
Die
US-A-5 769 886 offenbart ein System zur Überwachung des Kontakts zwischen
auf einem Katheter getragener Elektroden und Gewebe innerhalb eines
Patienten, bei welchem die Impedanz gemessen wird.
-
Was
in der Kunst benötigt
wird ist ein System und ein Verfahren zur Erfassung von Zuständen geringen Gewebekontakts.
Was weiter benötigt
wird ist solch ein System und solch ein Verfahren, welche solche
Daten verwenden können,
um die einer Gewebestelle zugeführte
gepulste Radiofrequenzenergie zu steuern. Die vorliegende Erfindung
erfüllt
diese und andere Erfordernisse.
-
Darstellung
der Erfindung
-
Die
Erfindung stellt ein System zum Überwachen
und wahlweisen Steuern eines Katheterablationsverfahrens bereit.
-
In
einer Ausführungsform
sieht die Erfindung ein System vor, bei welchem ein Katheter und
eine Quelle gepulster RF-Energie vorgesehen sind. Der Katheter kann
eine beliebige Anzahl von Elektroden entlang seiner Länge und
mindestens einen Temperatursensor tragen. In einer bevorzugten Ausführungsform
sind eine Anzahl von Temperatursensoren den Elektroden zugeordnet,
wie zum Beispiel einer pro Elektrode. Während des gesamten Ablationsverfahrens
wird gepulste Radiofrequenzenergie an den Elektroden bereitgestellt
und die Anzahl der jeder Elektrode zugeführten Pulse wird über einen
Zeitraum beobachtet. Die Menge oder Qualität des Gewebekontakts wird in
dieser Ausführungsform
gemessen, indem die Anzahl der einer bestimmten Elektrode während des
Zeitintervalls zugeführten
Impulse entweder mit der mindestens einer anderen Elektrode der
Vielzahl von Elektroden zugeführten
Anzahl von Pulsen oder mit den während
des Ablationsverfahrens erhaltenen Daten verglichen wird.
-
Weitere
bevorzugte Merkmale beinhalten die Ausgabe des Vergleichs auf einer
Anzeige und die Steuerung der Anzahl der einer bestimmten Elektrode
als Reaktion auf den Vergleich zugeführten Pulse.
-
Entsprechend
der Erfindung beinhaltet ein System zum Überwachen des Kontakts zwischen
einer oder mehrerer Elektroden und Gewebe einen Kontroller, der
zwischen eine Quelle gepulster RF-Energie und jede der mehreren
Elektroden auf einem Ablationskatheter gekoppelt ist. Der Kontroller
führt den
Elektroden gepulste RF-Energie unter Verwendung eines Gattersignals
zu und empfängt
während
des gesamten Ablationsverfahrens Temperatursignale von den den Elektroden
zugeordneten Temperatursensoren. Ein Zähler ist vorgesehen, welcher
die Anzahl der Pulse der jeder Elektrode zugeführten RF-Energie registriert.
Schließlich reagiert
ein Prozessor auf die von dem Zähler
gesammelten Daten und erzeugt ein Signal, dass die Menge oder die
Qualität
des Gewebekontakts an jeder Elektrode misst. Der Prozessor steuert
wahlweise automatisch das Gattersignal, um entweder die Zufuhr gepulster
RF-Energie zu jener Elektrode auf Grundlage der Kontaktsignale von
anderen Elektroden zu begrenzen oder zu stoppen. Als bevorzugtes
Merkmal sieht das System eine ständig
aufgefrischte Anzeige der Messung des Gewebekontakts vor.
-
Beschreibung
der Zeichnungen
-
1 veranschaulicht
einen Multi-Elektroden-Ablationskatheter
innerhalb eines Körperhohlraums;
-
2 veranschaulicht
die gleichzeitige Anzeige von Gewebe-Kontaktdaten für mehrere
Elektroden des Multi-Elektrodenkatheters
der 1;
-
3 veranschaulicht
eine Abwandlung der in 2 veranschaulichten gleichzeitigen
Anzeige der Gewebe-Kontaktdaten;
-
4 veranschaulicht
eine gleichzeitige Anzeige von Veränderungen in den Gewebe-Kontaktdaten bei
Veränderungen
in der Position eines Verweilkatheters, wie z.B. des Multi-Elektrodenkatheters
der 1; und
-
5 veranschaulicht
ein System entsprechend der Erfindung.
-
Wege zur Ausführung der
Erfindung
-
Als Übersicht
und Einführung
sieht die vorliegende Erfindung ein System zur Bestimmung der Menge und
der Qualität
von Gewebekontakt an individuellen Elektroden auf einem Ablationskatheter
vor, indem die relative Verteilung von Pulsen auf die Elektroden
während
des gesamten Ablationsverfahrens überwacht wird. Dies stellt
sicher, dass das erwartete Ergebnis einer Behandlung erhalten wird.
Die Erfindung sieht weiter ein Steuerungssystem vor, das auf die
Menge und Qualität
des Gewebekontakts einer Elektrode im Vergleich zu den anderen Elektroden
oder zu aus dem Ablationsverfahren erhaltenen Daten reagiert, um
die Leistungszufuhr an jene Elektrode zu steuern.
-
Unter
Bezug auf 1 wird nun ein distaler Abschnitt
eines Multi-Elektroden-Ablationskatheters 100 veranschaulicht.
Der Katheter 100 ist konzipiert, um lange zusammenhängende Lesionen
an anatomischen Zielstellen zu erzeugen. Der Ablationskatheter beinhaltet
eine Vielzahl von Elektroden, die auf einem Schaft 130 getragene
Ringelektroden 110 und eine Spitzenelektrode 120 (z.B.
4) beinhalten. Für
eine Beschreibung geeigneter Multi-Elektrodenkatheter wird auf die
anhängige
US-Patentanmeldung Seriennummer 09/183,728 für eine Ringelektrodenstruktur
für Diagnostik-
und Ablationskatheter verwiesen, die am 30. Oktober 1998 eingereicht
wurde und dem vorliegenden Anmelder zugewiesen ist, deren Offenbarung
hiermit durch Bezugnahme eingebunden wird, wie wenn sie in ihrer
Gesamtheit hierin dargelegt wäre.
-
Die
Elektroden erhalten von einer Kontrolleinheit (z.B. HF Control 2000,
AD Elektronik, Wetzlar, Deutschland) oder einer RF-Quelle (beide
nicht gezeigt) gepulste RF-Energie. Die Pulse werden den Elektroden
bevorzugt sequentiell mit einer festgelegten Frequenz zugeführt, können jedoch
gleichzeitig zugeführt werden.
Die Kontrolleinheit oder RF-Quelle, die die PRF-Energie zuführt, sollte
in der Lage sein, Pulse mehreren Elektroden zuzuführen, um
so an jeder Elektrode einen Temperatureinstellpunkt beizubehalten.
Jede Elektrode weist bevorzugt einen zugeordneten Temperatursensor 140 auf,
wie z.B. einen Thermistor, ein Thermoelement oder ähnliches,
welcher der Kontrolleinheit ein Temperaturfeedbacksignal bereitstellt.
Sobald der Einstellpunkt erreicht ist, können die RF-Energiepulse auf
einen Abzweige- oder Ladewiderstand verteilt werden, wie in der
anhängigen
US-Patentanmeldung Seriennummer 09/091,120 für eine Vorrichtung zur linearen Hochfrequenzkatheterablation
von Endomyokardsgewebe beschrieben ist, die am 17. Juli 1998 eingereicht wurde
und der Bard-Angiomed AG zugeschrieben ist, deren Offenbarung hiermit
durch Bezugnahme aufgenommen wird, wie wenn sie in ihrer Gesamtheit
hierin dargelegt wäre.
Alternativ kann die PRF in einer Sequenz auf eine folgende Elektrode 110, 120 verteilt
werden. Wenn jedoch die Temperatur an einer Elektrode, deren Pulse
umgelenkt werden, wieder unter den Temperatureinstellpunkt fällt, wird
die Kontrolleinheit aufhören,
die Energie umzuleiten, und stattdessen die PRF-Energie an jener Elektrode bereitstellen.
-
1 veranschaulicht
die Katheterspitze 10, die innerhalb eines Körpergefäßes wie
z.B. einer Arterie positioniert ist, wobei Blut in der Richtung
des Pfeils A zirkuliert. Wären
alle Elektroden 110, 120 in gutem Gewebekontakt,
würden
sie relativ gleichmäßig abkühlen und
gleiche Mengen von PRF-Energie
empfangen, um einen erwünschten
Temperatureinstellpunkt beizubehalten. Jedoch gibt es typischerweise
mindestens eine Elektrode, die keinen so guten Gewebekontakt wie
die anderen Elektroden macht und stattdessen von dem in dem Körpergefäß zirkulierenden
Blut gekühlt
wird. Der Kühleffekt
des Blutreservoirs verringert die an jener Elektrode gemessene Temperatur,
was den Kontroller veranlasst an jene Elektrode zumessene Pulse
zu senden, um zu versuchen, den Temperatureinstellpunkt zu erreichen.
Da die Elektroden endoluminal positioniert sind, kann sich der Chirurg
kein direktes Bild von der Qualität oder der Menge des Kontakts
mit dem Gewebe machen, so dass der Chirurg auf gemessene Daten wie
z.B. Impedanz und Temperaturdaten zurückgreifen muss.
-
Weiter
unter Bezug auf 1 sind die drei Ringelektroden 110 und
die Spitzenelektrode 120 jeweils mit E1, E2, E3 und E4
bezeichnet. Jede dieser Elektroden macht zu unterschiedlichen Graden
Kontakt mit dem Gewebe T des Körpergefäßes. Wie
aus der Zeichnung ersichtlich ist, weisen die Elektroden E1 und
E4 eine ähnliche
Kontaktfläche
mit dem Gewebe T auf, die Elektrode E2 ist größtenteils mit dem Gewebe T
in Kontakt (außer
an ihrem distalen Ende 150) und die Elektrode E3 steht
mit dem Gewebe T in geringem Kontakt, wobei mehr von ihrer Oberfläche dem
zirkulierenden Blut ausgesetzt ist, als bei den anderen Elektroden
auf dem Katheter 10. Dementsprechend wird die Elektrode
E3 im Vergleich mit den anderen Elektroden, die einen besseren Gewebekontakt
aufgestellt haben, schneller von dem Blutreservoir gekühlt werden.
-
Der
traditionelle Ansatz, Temperaturmessungen zu verwenden, um das Ablationsverfahren
zu steuern und Gewebeüberhitzung
zu vermeiden, würde
eine größere Anzahl
von RF-Energiepulsen auf die Elektrode E3 verteilen, um zu versuchen
ihre Temperatur auf den Temperatureinstellpunkt zu erhöhen. Dieser
Umstand kann zu unerwünschten
Erwärmungseffekten
führen,
wie z.B. zu der oben beschriebenen Überhitzung des Myokards. Entsprechend
der Erfindung wird jedoch dem Chirurgen die Information zur Verfügung gestellt,
dass die Elektrode E3 sich in keinem guten Gewebekontakt befindet
und dass sie tatsächlich
(1) weniger Pulse benötigt,
um unerwünschte
physiologische Effekte zu vermeiden, oder (2) eine Repositionierung
benötigt,
um ihren Kontakt zu verbessern. Der Chirurg kann die notwenigen
Einstellungen in Anbetracht dieser Information vornehmen, oder das
System kann automatisch reagieren, indem es die Anzahl der Pulse
steuert, die jeder Elektrode zugeführt werden, die in schlechtem
Gewebekontakt steht.
-
Überraschenderweise
kann durch das Überwachen
der Pulsverteilung auf jeder Elektrode der Grad des Gewebekontakts
gemessen werden. Wenn z.B. die eine Elektrode, wie z.B. Elektrode
E3, in keinem guten Kontakt mit dem Gewebe steht und stattdessen
von dem Blutreservoir gekühlt
wird, wird im Vergleich mit den Elektroden E1, E2 und E4 eine größere Menge
von Pulsen auf jene Elektrode verteilt. Wenn eine einzelne Elektrode
eine größere Menge
von Energie als die übrigen
Elektroden erfordert, wird in einer Anordnung entsprechend der Erfindung
eine Begrenzung festgelegt, um die Zufuhr von Energie an jene Elektrode
zu verlangsamen oder zu stoppen. Zusätzlich kann ein Kalibrierungsfaktor
einbezogen werden, wenn das Energieverhältnis unter den verschiedenen
Elektroden berechnet wird, um unter anderem Unterschiede in der
Größe, der Form
und der thermischen Masse der Elektroden 110, 120 zu
berücksichtigen.
-
Indem
die Elektroden in gutem Kontakt mit dem Zielgewebe gehalten werden,
werden die Probleme eliminiert, die mit der übermäßigen Elektrodentemperatur
im Blutreservoir zusammenhängen.
-
Es
versteht sich, dass der traditionelle Ansatz, Impedanzmessungen
zu verwenden, nützlich
ist, um vor dem Verfahren Gewebekontakt herzustellen, er jedoch
unwirksam ist, um eine sinnvolle Messung des Gewebekontakts während des
Verfahrens zur Verfügung
zu stellen und nicht verwendet werden kann, um zu bestimmen, ob
sich der Katheter oder eine oder mehrere darauf getragene Elektroden
bewegt hat, nachdem das Verfahren begonnen wurde.
-
-
In
Bezug auf die obige Tabelle beträgt
die Gesamtpulszahl, die den Elektroden E1 bis E4 in einem ersten
Intervall, wie z.B. einem festgelegten Zeitraum, zugeführt wurde,
vierundzwanzig und die durchschnittliche Anzahl der Pulse an jede
Elektrode in jenem Zeitraum beträgt
6. Das Pulsverhältnis
der jeder Elektrode E1 bis E4 über
das Intervall zugeführten
Pulse (Zeile 3) wird berechnet, indem die Anzahl der einer jeweiligen
Elektrode zugeführten
Pulse (Zeile 1) durch die durchschnittliche Anzahl der Pulse (Zeile
2) geteilt wird. Dieses Pulsverhältnis
stellt eine Basis zur Messung der Menge und der Qualität des Gewebekontakts
dar. Insbesondere wenn eine bestimmte Elektrode ein Pulsverhältnis weniger
als 1 aufweist (z.B. E1 und E4 in der obigen Tabelle), empfängt sie
weniger Impulse in dem Intervall als andere auf den selben Katheter
getragene Elektroden, was anzeigt, dass für jene Elektrode ein guter
Gewebekontakt hergestellt wurde, da sie einen Temperatureinstellpunkt
mit weniger Pulsen beibehält.
Wenn andererseits eine gegebene Elektrode ein Pulsverhältnis von
größer als
1 aufweist (z.B. E3 in der obigen Tabelle), empfängt sie in dem Intervall mehr
Pulse als andere auf dem selben Katheter getragene Elektroden, was
anzeigt, dass für
jene Elektrode ein schlechter Gewebekontakt besteht, insofern als
dass sie eine vergleichsweise große Zahl von Pulsen benötigt, um
den Temperatureinstellpunkt beizubehalten. In dem Ausmaß, dass
eine bestimmte Elektrode ein Pulsverhältnis von 1 aufweist, kann
die Qualität
des Gewebekontakts nur verbessert werden, wenn eine der anderen
Elektroden über das
Zeitintervall weniger Pulse als jene Elektrode oder gleichermaßen ein
geringeres Pulsverhältnis
aufweist. Zum Beispiel weist die Elektrode E2 in der obigen Tabelle
ein Pulsverhältnis
von 1 auf und die Qualität
des Gewebekontakts kann verbessert werden, da andere Elektroden
(E1 und E4) in dem selben Intervall weniger Pulse (und auch geringere
Pulsverhältnisse)
aufweisen. Ein Maß der
Qualität
oder der Menge des Gewebekontakts einer Elektrode im Vergleich mit
den anderen kann z.B. als der Kehrwert des berechneten Pulsverhältnisses
(Zeile 4) ausgedrückt
werden. In der obigen Tabelle reicht das Maß des Gewebekontakts von 0,60 bis
1,52, wobei höhere
Zahlen besseren Gewebekontakt bedeuten.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird das Maß des
Gewebekontakts auf einer Anzeige angezeigt und wird ständig aufgefrischt,
um einen Chirurg während
eines Ablationsverfahrens zu leiten. Auf diese Weise wird dem Chirurg
eine graphische Darstellung des jeweiligen Gewebekontakts für jede Elektrode
präsentiert,
wie in 2 gezeigt. Bevorzugt wird die graphische Darstellung
auf einer Anzeige 200 vorgesehen, die mit der RF-Quelle
oder einem Schaltnetzwerk wie z.B. der HF Control 2000, erhältlich von
AD Elektronik, Wetzlar, Deutschland, verbunden ist. Die Anzeige 200 ist
bevorzugt eine LCD-Anzeigeeinheit oder ein Computermonitor, kann
jedoch auch jede andere Vorrichtung umfassen, die in der Lage ist,
sich ändernde Daten
anzuzeigen, inklusive diskrete oder auf eine Schiene angebrachte
LEDs. Die Anzeige der 2 zeigt das Maß des Gewebekontakts
auf einer für
die Daten geeigneten Skala an, welche während des Ablationsprozesses
empirisch gesammelt wurden, wie z.B. die in den ersten vier Zeilen
der Tabelle gezeigten Daten. Eine Skale 210 wird auf herkömmliche
Weise aufgestellt, um klar die Änderungen
in der Qualität
oder der Menge des Kontakts anzuzeigen. Z.B. kann die Skala Maximal- und Minimalwerte
aufweisen, die jeweils den aufgerundeten und abgerundeten Werten
des Maximal- und Minimalmaßes
der Kontaktdaten (Zeile 4) zugeordnet sind. Z.B. beträgt der Maximalwert
in den Daten in Zeile 4 der Tabelle 1,52, was auf 2 aufgerundet
wird, und der Minimalwert von 0,60 in jener Zeile wird auf 0 aufgerundet.
Die Datenpunkte für
jede Elektrode werden in einem Feld 220 angezeigt, wobei
jeder Datenpunkt von einer Elektrode bevorzugt innerhalb des Felds 220 in der
selben Abfolge positioniert wird, in welcher die Elektroden auf
dem Katheter getragen werden. Wahlweise können die Datenpunkte mit einer
Kurve 230 gefittet werden, wie z.B. einer Kurve 2.
oder 3. Grades, um dem Chirurgen mit interpolierten Daten hinsichtlich
der Qualität
und der Menge des Gewebekontakts der Elektroden entlang des Katheters
zu versorgen.
-
Innerhalb
des Umfangs der vorliegenden Erfindung liegen andere Grundlagen
zur Messung des Gewebekontakts. Z.B. kann, unter weiterer Bezugnahme
auf die obige Tabelle, der Anteil an der Gesamtzahl der jeder Elektrode
zugeführten
Pulse berechnet werden, indem die Anzahl der einer bestimmten Elektrode
zugeführten
Pulse durch die Gesamtzahl der allen Elektroden über den Zeitraum zugeführten Pulse
geteilt wird. In dem ersten in der Tabelle gezeigten Intervall (Zeile
1) wurden den Elektroden E1–E4
24 Pulse zugeführt
und der Anteil („X") an dieser Gesamtzahl,
der einer bestimmten Elektrode zugeführt wurde, kann als ein Prozentsatz
ausgedrückt
werden (Zeile 5). Die Qualität
oder die Menge des Gewebekontakts für jede Elektrode kann aus diesen
Daten gemessen werden, und wird als 1-X in Zeile 6 der Tabelle ausgedrückt. Dieses
Maß des
Kontakts zeigt, dass die Elektroden E1 und E4 den selben relativen
Grad von Gewebekontakt aufweisen, was etwas besser als jener der
Elektrode E2 und viel besser als jener der Elektrode E3 ist.
-
Eine
in 3 gezeigte Anzeige 300, die die selbe
Einheit sein kann, die für
die Anzeige 200 verwendet wurde, kann verwendet werden,
um durchgehend aufgefrischte Gewebekontaktdaten anzuzeigen, um einen Chirurgen
während
eines Ablationsverfahrens zu leiten. Bevorzugt zeigt die Anzeige
für jede
auf dem Katheter getragene Elektrode in einem Feld 310 sowohl
eine numerische als auch eine graphische Darstellung der Messung
der Gewebekontaktdaten aus der Zeile 6. Z.B. wurde für die Elektrode
E1 bestimmt, dass sei ein Maß an Gewebekontakt
von 84% aufweist, auf der Grundlage von vergleichsweise wenigen
jener Elektrode über
das in Betracht stehende Intervall zugeführten Pulsen. Jener Wert von
84% ist an der Stelle 320 in dem Feld 310 angezeigt.
Zusätzlich
ist ein Balken an der Stelle 330-E1 dargestellt, der graphisch
den relativen Grad des Gewebekontakts durch die Elektrode E1 darstellt.
Neben dem Balken 330-E1 befinden sich Balken 330-E2, 330-E3 usw.
(allgemein Balken 330) für jede Elektrode, die auf dem überwachten
Katheter getragen wird.
-
Zusammen
umfassen die Balken 330 ein Balkendiagramm, dass dem Chirurgen
gleichzeitig einen schnellen Vergleich der relativen Menge oder
Qualität
aller überwachten
Elektroden zur Verfügung
stellt.
-
Die
Menge oder Qualität
des Gewebekontakts, den eine gegebene Elektrode macht, kann abgesehen von
der Anzahl der jeder Elektrode zugeführten Pulse auch in Bezug auf
die während
des Ablationsverfahrens erhaltenen Daten gemessen werden. In einer
alternativen Ausführungsform
kann der Chirurg z.B. eine Bezugsposition des Verweilkatheters bestimmen,
sobald er oder sie den Katheter so positioniert hat, dass ein relativ
guter Gewebekontakt gemessen wird, wie auf beiden der Anzeigen 200, 300 veranschaulicht
werden kann. Der Chirurg kann die Position des Katheters als Referenzposition
bestimmen, wobei die Anzahl der Pulse, die zugeführt werden, um die Gewebetemperatur
beizubehalten, während
eines Bezugsintervalls registriert wird. Die Bezugsposition kann
z.B. bestimmt werden, indem ein Knopf oder eine andere Steuerung
verwendet wird (z.B. ein Knopf oder eine Steuerung auf der Vorrichtung,
in der die Anzeige 200, 300 untergebracht ist). Der
Chirurg kann dann geringfügige Änderungen
an der Katheterposition vornehmen, um weiter den Gewebekontakt an
einer oder mehrerer der Elektroden zu verbessern. In jedem nachfolgenden
Intervall kann die Anzahl der jeder unter Beobachtung stehender
Elektrode zugeführten
Pulse aufgezeichnet werden (siehe Zeile 8) und der Unterschied kann
Elektrode um Elektrode berechnet werden (siehe Zeile 9), um zu bestimmen,
ob eine Veränderung
in der Qualität
oder der Menge des Kontakts aufgetreten ist. Solch eine Bestimmung
kann direkt aus einem Anstieg oder einem Abfall in der Anzahl der
Pulse abgeleitet werden, die benötigt
werden, um einen Temperatureinstellpunkt beizubehalten. Die Prozentuelle Änderung
in nachfolgenden Intervallen in Bezug auf das Bezugsintervall kann
bestimmt werden (Zeile 10) oder eine andere Änderung kann berechnet werden,
und jene Änderung
kann in einem Fenster oder einer Anzeige 400 angezeigt
werden, wie in 4 gezeigt. Bevorzugt wird ein
Anstieg in der Anzahl der Pulse zwischen dem Bezugsintervall und
dem nachfolgenden Intervall als eine Verringerung in der Menge oder
der Qualität
des Gewebekontakts angezeigt (da mehr Energie benötigt wird,
um den Temperatureinstellpunkt beizubehalten), und eine Verringerung
in der Anzahl der Pulse zwischen dem Bezugsintervall und dem nachfolgenden
Intervall wird als ein Anstieg in der Menge oder der Qualität des Gewebekontakts
dargestellt (da weniger Energie benötigt wird, um den Temperatureinstellpunkt
beizubehalten). Die Veränderung
im Gewebekontakt in Bezug auf die Daten der Bezugsposition wird in
einem Feld 410 angezeigt, entsprechend einer Skala, die
auf eine herkömmliche
Weise bestimmt wird und bevorzugt in einem Feld 420 angezeigt
wird.
-
Wie
dem Fachmann verständlich
sein wird, kann die Menge oder die Qualität des Gewebekontakts, den eine
gegebene Elektrode macht, weiter gemessen werden, in dem eine Bezugsposition
und eine Vielzahl von Daten verwendet wird, die während des
Ablationsverfahrens hinsichtlich anderer auf dem selben Katheter getragener
Elektroden gemessen oder abgeleitet werden.
-
Ein
System entsprechend der Erfindung kann konfiguriert werden, um den
Grad des Kontakts zwischen dem Gewebe und einer oder mehrerer Elektroden
während
des gesamten Ablationsverfahrens zu überwachen. Wie in 5 gezeigt,
beinhaltet das System einen Kontroller 500, der zwischen
eine Quelle gepulster RF-Energie 502 und jede von mehreren
auf dem Katheter 100 getragener Elektroden verbunden oder
gekoppelt ist. Der Kontroller führt
jeder Elektrode 110, 120 unter Verwendung eines
Gattersignals gepulste RF-Energie zu. Das Gattersignal steuert die Übertragung
von Pulsen von der RF-Quelle
an jede Elektrode. Bevorzugt werden die Elektroden in Serie gespeist
und die Anzahl der Pulse, die jeder bestimmten Elektrode zugeführt wird,
wird von der momentanen Gattersignaleinstellung für jene Elektrode
bestimmt.
-
Der
Kontroller 500 empfängt
von den jeder Elektrode zugeordneten Temperatursensoren Temperatursignale.
Zusätzlich
steuert der Kontroller die Einstellung des Gattersignals, um die
Zufuhr gepulster RF-Energie an jede einzelne Elektrode zu erhöhen, zu
verringern, zu begrenzen oder zu stoppen.
-
Das
System entsprechend dieser Ausführungsform
der Erfindung beinhaltet einen Zähler 504,
der die Anzahl der Pulse der jeder Elektrode zugeführten RF-Energie
registriert, z.B. innerhalb des gezeigten Kontrollers 500.
Der Zähler
kann als programmierte Routine umgesetzt werden, die unter der Kontrolle
eines Prozessors 506 läuft,
oder kann ein Schaltkreisbaustein sein. Ein Prozessor 506 ist
ebenso bevorzugt im Kontroller 500 enthalten und reagiert
auf die von dem Zähler
gesammelten Daten, um ein Signal zu erzeugen, welches die Menge
oder die Qualität
des Gewebekontakts an jeder Elektrode auf die oben beschriebene
Weise misst. Die Messung des Gewebekontakts wird bevorzugt auf einer
stetig aufgefrischten Anzeige bereitgestellt, wie z.B. den Anzeigen 200, 300, 400.
-
In
einer Anordnung ändert
der Prozessor automatisch und wahlweise das Gattersignal jeder einzelnen Elektrode
als Reaktion auf die während
des Ablationsverfahrens durch seine Steuerung des Gattersignals
abgeleiteten Daten. Als Ergebnis kann das Gattersignal für eine bestimmte
Elektrode verändert
werden, um entweder die Zufuhr gepulster RF-Energie an jene Elektrode
auf Grundlage der Kontaktsignale von den anderen Elektroden zu erhöhen, zu
begrenzen oder zu stoppen und dadurch eine Überhitzung des Myokards zu
verhindern. In einer gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsform ändert jedoch
der Chirurg das Gattersignal, nachdem er z.B. die auf der Anzeige 200, 300, 400 angezeigten
Daten geprüft
hat.
-
Das
System der vorliegenden Erfindung kann unerwünschte physiologische Erhitzungseffekte
am Herzen wie z.B. am Myokard sowie an anderen Körperorganen verhindern, wo
ein geeignet bemessener Ablationskatheter verwendet werden kann,
wie z.B. im Gehirn.
-
Die
Erfindung wurde in Verbindung mit einer bestimmten Ausführungsform
beschrieben, sie ist jedoch ohne Beschränkung durch die hier beigefügten Ansprüche definiert.
