[发明专利]可变输出射频消融电源

说明书

发明领域

本发明总地涉及医疗系统及其使用方法，且更具体地涉及具有可变输出电源的消融系统。

发明背景

对于诸如消融、血管成形术、扩张或类似治疗的各种处理可进行涉及导管或其它最小侵入装置的多种过程。例如，有不同原因的心律失常的多种变化，包括房颤，通常涉及通过心脏的电脉冲传递的不规则性。为了治疗心律失常或不规律心跳，外科医师通常采用专用消融导管来获得到患者身体内部区域的通路。这些导管包括末梢电极或其它消融元件以形成消融创口，消融创口生理上改变消融的组织而不将其去除、中断或阻塞穿过目标组织的点路径。在心律失常的治疗中，首先定位心脏组织诸如例如心房转子的具有不规律的电脉冲的异常导电通路的特定区域。医生（诸如外科医生）可将导管引导穿过包括例如血管的身体通路到所要治疗的心脏的内部区域。随后，选定的装置的消融部分靠近所要消融的目标放置，诸如例如肺静脉口或心房。

消融手术可能涉及形成一个或多个损伤以电绝缘相信为心律不齐的根源的组织。在该手术的过程中，外科医生可能进行例如射频（RF）消融，其包括诊断异常组织并通过射频能量的局部管理来摧毁该异常组织。可通过对与所要消融的组织接触的一个或多个电极提供RF电信号且能量电阻式地加热周围组织来进行RF消融。最后，加热工艺摧毁围绕电极的所选定的细胞，并完成消融。

在RF消融能量的递送过程中，靠近选定消融位置的局部状态可能会变化，例如由于血液和可能的生理盐水溶液的流体流动。这些流体可能是导电的，且在消融能量递送到电极的过程中，局部流体流动可能会改变电极的阻抗。根据医疗系统的具体构造，在消融手术过程中，患者的靠近消融电极的人体和体液、阻抗特性可能会在少量ohm至超过200ohm的量范围内变化。

在局部状态的显著变化可能导致诸如例如某些不想要的组织消融、局部蒸汽产生、或过加热的结果。由此在治疗过程中可能会有人体中的给定变化和组织治疗环境中的同时变化的可能性和这种变化的潜在效果，因此希望提供一种安全且有效的医疗消融系统，该系统具有反馈机构，该反馈机构自动地且连续地调节用于消融所希望治疗的组织的消融能量。还希望提供一种控制消融的表面区域和深度的消融系统和方法，且一旦完成所想要的治疗，则消融系统和方法自动地停止消融。

发明概述

本发明有利地提供一种用于通过消融预选定组织来治疗患者的医疗系统，通过使用发生器、具有至少一个消融元件的导管、患者返回电极、以及反馈系统以改变和监控发生器和患者返回电极之间的电连接以及患者返回电极与患者的接触。

具体来说，提供一种医疗系统，包括：导管，该导管具有消融元件和传感器；连接到导管的发生器，该发生器可运行以将射频消融能量递送到消融元件；电源，该电源定义占空比(duty cycle)并提供到发生器的电压，且该电源具有占空比调节器和调幅器；以及处理器，该处理器连接到电源、发生器、以及传感器；其中，处理器可运行以获得来自传感器的反馈信号并根据反馈信号调节占空比调节器和调幅器。

还提供一种医疗系统，包括：导管，该导管具有消融元件和传感器；连接到导管的发生器，该发生器可运行以将射频消融能量递送到消融元件；电源，该电源定义占空比并提供到发生器的电压；比例-积分-微分控制器，该比例-积分-微分控制器调节占空比；连接到传感器的平行电阻器的可变电阻阵列，以及连接到每个电阻器的开关；该可变电阻阵列可操作以调节电压的幅值；处理器，该处理器连接到电源、发生器、以及可变电阻阵列；其中，处理器可运行以获得来自传感器的反馈信号并根据反馈信号调节占空比和幅值。

提供一种用于治疗患者的方法，包括：提供具有电源、发生器、消融元件、以及传感器的消融系统；确定所要求的参数值；运行电源以定义占空比和输出电压；靠近治疗位置放置消融元件和传感器；将电力从电源递送到发生器；将消融能量从发生器递送到消融元件；用传感器测量参数；将测量到的参数与所要求的参数值对比以确定比较值；以及调节占空比和输出电压以最小化比较值。

附图的简要说明

通过参照结合附图考虑的下面详细的说明书，将更完整理解本发明，以及将更容易地理解本发明的其他优点和特征，附图中：

图1是根据本发明的原理的医疗系统的示意图；

图2是根据本发明的原理的用于图1的医疗系统的可变输出电源的电路框图的示意图；

图3是根据本发明的原理的具有其他部件的可变输出电源的电路框图的示意图；

图4是根据本发明的原理的具有其他部件的可变输出电源的电路框图的示意图；

图5是根据本发明的原理的医疗装置的示意图；