[发明专利]用于监测生物阻抗与呼吸的系统与方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于在热疗过程中监测组织阻抗的系统与方法。

发明背景

心内膜冷冻治疗的有效性显著地受到导管的尖端(tip)或热传导区域与组织的接触的影响。之前的活体研究表明所产生的损伤(lesion)大小和尖端或热传导区域与组织之间接触质量之间的相关性。使用同样的设备，通过改进尖端与组织间的压力或接触可实现较大的损伤大小。已使用了各种方法，使用RF导管和/或超声波成像，来评估尖端或热传导区域的接触。然而，这些办法中没有一个被证明是完全令人满意的。

这个问题扩展到组织治疗的各领域，在治疗的过程中组织经历一些改变或“生理学事件”。除了接触质量评估，在采用流体的治疗设备中，泄漏的探测与容纳(containment)是个严重的问题，特别是在用于治疗目的的冷冻设备的操作中，唯恐冷却剂的泄漏进入身体和藉此造成重大伤害。采用可充气气囊的已知导管经常将气囊充气到超过血管中或身体管腔中的气压的相对高压。然而，为了容纳冷却剂，这些导管一般使用较厚气囊、双层气囊、机械特性坚硬的冷却腔室和其他类似单体构造的容纳装置。然而，这些技术缺少稳健性(robustness)，其中如果单体气囊、冷却腔室或其他形式的容纳装置引发碎裂、泄漏、破裂或者其他严重的结构完整性问题，冷却剂可能从导管中流出。为使任何这样的泄漏的量和持续时间最小化，理想的是使用流体探测系统，其探测从导管杆(shaft)中排出或流出的其他或液体并给控制单元以信号来停止冷冻液体的流动。

进一步，由于很多治疗系统与方法应用在内部身体管腔、器官或其他观察不到的组织区域中，设备结构相对于组织的方向和姿态对于确保有效和高效的组织治疗是极其重要的。这个情况适用于很多外科与非外科的，使用多种样式的组织治疗系统中，举例来说，其包括通过冷冻治疗的冷却、热或电感应的加热、超声、微波和RF。

可通过研发适于在“身体”环境中操作的特定的转换器(transducer)来部分地解决这些问题。对于很多生理学事件而言，没有特定的转换器。所讨论的事件包括组织的自然状态的变化，诸如温度、电介质或电导率变化、细胞和细胞基质的结构变化、尺寸变化、或组织区域和/或外部身体的操作或其之间相互影响的变化，诸如在插有治疗设备的动脉中的血流。

所有这些变化可相关于，或受影响于，组织区域的生物电阻抗的相对变化。

理想的是，提供一种装置与方法，其评估损伤质量、监测或探测任何液体流出的发生、确定血管闭塞、确定组织成分、评估低温设备的尖端或热传导区域与所治疗的组织之间的接触质量、并监测或者测量医疗过程中的生理学情形、形式或状态。

发明内容

本发明有利地提供用于探测液体流出、评估损伤质量、确定组织成分或结构，并提供组织接触评估的方法与系统。

在示例实施例中，提供了用于探测液体流出的方法，包括以下步骤：将导管放置在组织治疗点，此处导管包括杆，其包括近端部分和远端部分，其中近端部分和远端部分界定了位于远端部分和近端部分之间的至少一个液体路径，且该杆具有多个电极，在该多个电极中的至少两个上施加电流，测量在该多个电极中的至少两个之间的阻抗电压，并处理由于所施加的电流而测得的阻抗电压以确定是否发生了液体流出。

该用于探测液体流出的方法中的处理步骤可包括以下步骤：建立常规阻抗电压范围，监测以确定阻抗电压是否变化超出了该阻抗电压范围，并在如果阻抗电压测量结果变化超出该阻抗电压范围时生成一个信号。控制单元、微处理器、阻抗测量设备等可执行这个处理步骤。在本方法的另一个实施例中，导管的治疗部分可包括冷却腔室，其与至少一个液体路径液体相通，且具有位于靠近冷却腔室远侧处的第一电极和位于靠近冷却腔室近侧处的第二电极。

在另一个示例实施例中，提供了评估损伤质量的方法，其包括以下步骤：将导管放置在组织治疗点，此处导管包括杆，其包括近端部分和远端部分，其中该近端部分和远端部分界定了位于两者之间的至少一个液体路径，且该杆具有包括第一电极和第二电极的治疗部分，并测量基线(baseline)阻抗，激活导管从而其治疗部分冷却组织，在第一电极和第二电极之间施加电流，并处理由所施加的电流引起的所测得的阻抗电压以确定在每一次导管激活之后所治疗的组织的量。

该用于评估损伤质量的方法中的处理步骤可由控制单元、微处理器、阻抗测量设备等来执行。在该方法的另一个实施例中，导管的治疗部分可包括冷却腔室，其与至少一个液体路径液体相通，且具有位于靠近冷却腔室远侧处的第一电极和位于靠近冷却腔室近侧处的第二电极。