[发明专利]使用消融导管用于光学分析和预测损伤的系统

说明书

本发明公开一种用于在消融中执行光信号分析和损伤预测的系统和方法。一种系统包括导管，导管经由与计算装置接口的连接器与多根光纤耦合。计算装置包括存储器和处理器，其被配置为从导管接收部分组织的光学测量数据。处理器通过分析光学测量数据来识别部分组织的一个或多个光学特性，并基于一个或多个光学特性确定部分组织的变性时间。使用变性时间、一个或多个光学特性和给定时间段来创建模型以表示损伤深度和消融时间之间的相关性。使用模型生成预定消融时间的预测损伤深度。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年1月13日提交欧洲专利申请号20382014.7的优先权。其公开内容以引用方式全文并入本文。

技术领域

本公开内容涉及用于使用导管和控制台装置执行组织消融、光信号分析和预测消融的损伤深度的部件、系统和方法。

背景技术

消融是用于产生组织坏死的医学技术。它用于帮助治疗不同的疾病，包括癌症、巴雷特食管或心律失常等。对于射频(RF)消融，应用振荡频率高于数百kHz的交流电可避免刺激可兴奋组织，同时通过焦耳效应传递热量。组织温度的升高会导致生物分子变性，包括胶原蛋白、肌球蛋白或弹性蛋白等蛋白质。传统上，射频消融是通过在患者身体上放置一个外部电极，并在与患者体内待治疗组织接触的导管尖端施加交流电来完成的。

在一些情况下，各种能源可用于消融，包括用于冷冻消融的低温冷却、射频、微波、激光、光声/超声等。在某些情况下，冷冻消融可以使用极低的温度来消融组织，而电穿孔消融可以使用脉冲电场消融特定组织以治疗心房颤动。

消融效果取决于许多因素，包括施加的电功率、电接触的质量、局部组织特性、靠近组织表面的血流的存在以及冲洗的效果。由于这些参数的可变性，使用当前的消融系统和方法可能难以获得一致的结果并理解组织中的消融效果。

据此，此类系统和方法可能会受到限制，因为在评估组织中的消融结果方面存在困难和挑战，例如识别组织中形成的损伤和通过导管确定损伤的各种特性。

发明内容

因此，可能需要提供用于执行组织消融、跟踪疤痕形成(例如，组织中损伤的形成和进展)和预测损伤深度的新方法、装置和系统。

在本文提出的实施方式中，光学系统、控制台或处理装置和导管可以提供光学测量以了解光学特性，诸如组织的双折射、偏振和/或相位延迟，以便监测随时间推移而改变的光学特性并预测组织中的损伤深度。

在一个实施方式中，描述了一种示例方法。该方法包括通过将来自导管的能量施加到部分组织持续给定时间段来执行消融，其中导管包括近侧段、包括多个光学端口的远侧段，和耦合在近侧段和远侧段之间的护套。该方法进一步包括使用导管中的至少一个光学端口从部分组织获取光学测量数据，通过使用耦合到导管的处理装置分析光学测量数据来识别部分组织的一个或多个光学特性，以及基于部分组织的一个或多个光学特性来确定部分组织的变性时间。

在另一个实施方式中，系统包括具有近侧段、远侧段和耦合在近侧段和远侧段之间的护套的导管。该系统进一步包括位于导管内的多根光纤，以及通过连接器耦合到多根光纤的计算装置。计算装置包括存储器和处理器，处理器被配置为在消融期间或之后从光纤接收部分组织的光学测量数据。计算装置的处理器进一步被配置为通过分析光学测量数据来识别部分组织的一个或多个光学特性，基于部分组织的一个或多个光学特性确定部分组织的变性时间，使用变性时间、一个或多个光学特性和给定时间段来创建表示损伤深度和消融时间之间的相关性的模型，并使用模型生成预定消融时间的预测损伤深度。