[发明专利]用于射频(RF)消融的可变相位生成和检测

说明书

本发明提供了一种射频(RF)消融系统，其包括信号发生器、控制电路、多个非线性放大器以及处理器。所述信号发生器被配置成生成具有给定频率的RF信号。所述控制电路被配置成设置由所述信号发生器生成的所述RF信号的多个复制品的相位和振幅。所述多个非线性放大器被配置成放大所述RF信号的所述多个复制品，并且利用所放大的复制品来驱动患者身体中的相应多个消融电极。所述处理器被配置成接收返回信号，所述返回信号包括由附接到所述患者身体的贴片电极感测到的所述复制品的叠加，并且所述处理器被配置成通过控制所述控制电路，响应于所述返回信号而适应性地调节所述复制品的相位和振幅。

技术领域

本发明整体涉及消融系统的设计，并且具体地涉及多电极心脏消融系统的设计。

背景技术

各种已知的侵入式医疗器械设计使用多个电极将消融射频(RF)能量施加到患者的组织。例如，美国专利申请公开2015/0272655描述了一种用于防止由于非预期的双极RF能量的递送而引起的非预期的组织损伤的系统和方法。该系统可包括多电极消融设备和RF递送单元。RF递送单元可将单极能量传送到多个电极，该能量是同相的，其中所有电极递送相同的电压并且被同时激活以不递送双极能量。附加地或另选地，RF递送单元可将双极能量传送到电极。此处，可监视每对相邻电极之间的电压差，并且可计算所递送的双极能量的水平。如果递送的双极能量的量超过安全阈值，则可调节递送到每个相邻电极对中的至少一个电极的能量的电压。

又如，美国专利5,383,917描述了采用二维或三维电极阵列的多相RF消融，所述二维或三维电极阵列在消融区的表面上产生多个电流路径。这导致均匀的病灶，其尺寸由电极阵列的跨度限定。适于心脏消融的正交电极导管阵列与两相RF功率源结合使用，以产生均匀正方形病灶。较大尺寸的病灶是通过正方形病灶的连续相邻布置产生的。电极末端处的温度传感器允许监测消融温度并对其进行调节，以使电极末端被凝结物污染的情况最小化。

美国专利6,059,778描述了一种用于将能量递送至生物位点的设备。所述设备包括具有多个电极的电极装置，所述电极装置定位在所述生物位点的近侧。功率控制系统向电极中的每个电极提供具有可控相位角的功率。背板也定位在生物位点的近侧，使得生物位点插置在电极装置和背板之间。背板相对于功率被保持在参考电压水平。功率控制系统控制功率的相位角，使得电极之间以及电极与背板之间的电流导致所需的消融的连续性和深度。在一个优选的实施方案中，电极被布置成基本上线性的阵列。

美国专利6,050,994描述了一种用于将能量递送至生物位点的设备，所述设备包括具有多个电极的导管。功率控制系统向电极中的每个电极提供各自具有可控相位角的功率信号，使得电极之间的相位交替。控制每个电极的占空比，并且在占空比的断开期间，使相邻电极的相位角交替以获得更均匀的消融体积。

美国专利6,936,047描述了利用导管消融中所用的消融导管向心脏组织有效递送RF能量的系统，该系统具有关于RF能量与生物组织之间的相互作用的概念。呈现了多通道同时RF能量递送的技术，该技术实时计算凝结物形成的概率。该信息用于反馈和控制算法，这降低了消融期间凝结物形成的概率。对于每个消融通道，电耦合通过消融导管的消融电极递送RF电流，并且温度传感器相对于消融电极定位，以用于测量与消融电极接触的心脏组织的温度。在每个通道电路内提供电流传感器，以用于测量通过所述电耦合递送的电流，以及耦合到所述温度传感器和所述电流传感器的信息处理器和RF输出控制器，以用于估计凝结物形成的可能性。当此功能同时通过多个消融通道传播时，所得的线性或曲线病灶更深，间隙更小。