[发明专利]在组织能量递送期间识别并消除电弧和电弧诱发的等离子体的方法

说明书

用于监测和修改脉冲场消融(PFA)能量递送以防存在患者安全风险和/或递送装置故障的方法和系统。确切地说，一些实施例提供了在脉冲场消融能量的递送期间用于检测和防止电弧和电弧诱发的等离子体及其因果事件的方法和系统，以及用于识别导致潜在的递送装置故障并校正电荷不平衡或不对称的条件的方法和系统。

技术领域

本技术涉及用于通过脉冲电场消融发生器和医疗装置检测并消除有利于血液和组织中电弧放电的条件的方法和系统。本公开还涉及用于识别导致潜在的递送装置故障的条件并校正电荷不平衡或不对称的方法和系统。

背景技术

心律失常会破坏正常的心律并降低心脏效率。这些心律失常可以使用脉冲场消融(PFA)或射频(RF)消融治疗进行治疗。消融治疗的递送涉及使用呈高压脉冲发生器形式的可靠、强大且精确控制的电能源。经由预期心脏部位的消融治疗递送装置来递送这些脉冲以执行可逆或不可逆的电穿孔。可逆电穿孔用于可逆地渗透细胞以催化接受基因或药物，而不可逆电穿孔用于产生永久性且致死性纳米孔，这些孔可以电隔离心肌的目标区域并防止心律失常，例如心房颤动。

PFA递送的总能量很低，但功率很大，但是通过其预期路径从设备(例如，诸如消融导管或手术消融钳之类的消融治疗递送装置)递送给患者的PFA能量在可靠、安全的传输方面存在局限性和设计挑战。消融治疗递送系统设计中最重要的问题之一是在递送有效量的能量与保持递送装置尽可能小之间取得平衡。例如，可能希望施加可通过施加心内膜PFA治疗的最大数量的递送装置电极可靠且安全地递送的最高电压，但是必须使递送装置的大小最小化以利于患者安全且医生易于使用。另外，可需要使电极表面区域和电极之间的间隙都最小化，以实现更高质量的心内电图记录，从而增加每个电极上的电流密度。因此，PFA治疗传输功效和最优性与可靠性、安全性和可操作性相折衷，其中后者的约束条件必须维持在患者风险的可接受水平。

功效/可靠性折衷的实例是导管电线直径的选择。必须对导体和绝缘体厚度两者进行最优选择，以可靠地传送高电流并在面临约束的情况下防止电压击穿。尽管加量的电线和/或每个电线的增大的直径增强了递送装置的电流和电压容量，但是此类增加还需要更大的管腔直径，这反过来又增加了电线管腔的摩擦和磨损。为了在使用加量的电线和/或增大的电线直径时将摩擦减小到可接受的水平，还增大了递送装置管腔的直径和/或用于定位递送装置的导引器装置的直径。然而，增大的直径增加了术后血管系统出血并发症的可能，必须将其最小化。

此外，尽管预期了递送装置的质量和寿命，但是始终存在特定递送装置在其预期使用寿命之前就故障的风险。因此，必须监控递送装置，以确保不会通过功能异常的装置递送过量的能量，递送过量能量不仅会进一步损坏装置，而且会伤害患者。此外，重要的是，在每次能量递送之前，如果递送装置不起作用或者如果存在装置故障的危险，则通知用户(例如医生)。