[发明专利]引线组件

说明书

本申请是PCT国际申请日为2010年3月4日、PCT国际申请号为PCT/US2010/026232(国家申请号为201080010330.9)、发明名称为“MRI兼容电极电路”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及具有用于磁共振成像(MRI)环境的组织接触电极的医疗设备，尤其涉及用于在MRI扫描期间减弱施加于这种设备的电磁场的方法和装置。

背景技术

MRI在诊断成像模式并日益在介入成像模式中取得了显著成就。MRI在其他成像方式(例如，X射线)的主要好处包括优越的软组织成像并避免病人暴露于X射线产生的电离辐射。MRI的优越软组织成像能力在诊断成像方面提供了极大的临床效益。同样地，传统使用X射线成像来引导的介入治疗从MRI的软组织成像能力中极大受益。此外，利用MRI导引消除了病人大面积暴露于与传统X射线引导介入治疗相关的电离辐射。

MRI利用三种场来显示病人解剖的影像：大静磁场，时变梯度磁场以及射频(RF)电磁场。静磁场和时变梯度磁场协同工作以与静磁场建立质子对准并在病人体内建立空间相关质子自旋频率(谐振频率)。以谐振频率施加的RF场干扰初始对准，使得当质子放松恢复初始对准时，可检测并处理从放松事件发出的RF以建立图像。

当医疗设备在外部或内部非常接近或接触病人组织时，与MRI相关的三种场中的每种都会对病人产生安全隐忠。一个重要的安全隐患是MRI扫描仪的RF场和医疗设备(RF感应受热)，特别是具有带有组织接触电极的细长导电结构的医疗设备(例如起搏器中的电极线，以及植入式心率转复除颤器(ICD)的引线，导线和导管)之间相互作用产生的热。因此，随着更多的病人装配植入式医疗设备，使用MRI诊断成像持续流行和增加，MRI环境对安全设备的需求也会增加。

多种MRI技术正发展成为用于引导介入治疗的X射线成像的替代。例如，由于在介入治疗期间医疗设备通过病人的身体得到了改进，因此可跟踪其进度，使得可以将该设备适当地输送到靶位。一旦输送到靶位，就可监控设备和病人组织以提高治疗传送。示例性介入治疗包括，例如，心脏电生理治疗，心脏电生理治疗包括诊断心律失常的诊断治疗和诸如房颤消融、室性心动过速消融、心房扑动消融、预激综合症消融、AV结消融、SVT消融等的消融手术。利用MRI跟踪医疗设备的位置可用于诸如乳腺癌、肝癌和前列腺肿瘤消融的肿瘤手术，以及诸如子宫肌瘤和前列腺肥大消融的泌尿系统手术。

MRI环境下与电极线相关的RF感应受热安全隐患由RF场和电极线之间的耦接产生。在这种情况下，存在几种受热的相关惰况。一种情况存在是因为电极线通过电极与组织电接触。电极线中感应的RF电流可通过电极输送至组织中，导致组织中电流密度较高以及相关的焦耳或欧姆组织受热。同样，电极线中RF感应电流可导致附近组织中RF能量的局部吸收率增加，从而升高了组织的温度。前述现象被称为介电受热。即便电极线不与电接触组织，例如，如果电极与组织绝缘或如果不存在电极，介电加热也可能发生。此外，电极线中的RF感应电流可引起电极线自身的欧姆受热，由此产生的热量可传递给病人。在这种情况下，试图减少电极线中存在的RF感应电流并限制输送至周围环境的电流是很重要的。

用于试图解决前述问题的方法和装置是公知的。例如，高阻抗电极线限制电流的流动并减少RF感应电流；放置在电极/导线界面处的谐振LC滤波器可减少通过电极输送至人体的电流，放置在电极/导线界面处的非谐振组件也可减少传输至人体内的电流；共径向电极线可用于沿导线的长度提供分布电抗，从而增加导线的阻抗并减少感应电流量。

尽管上文试图减少RF感应加热，但是重要的问题仍然存在。例如，高阻抗电极线限制了电极线的功能并不允许有效消融、起搏或感应。在超过200℃时，放置在导线/电极界面处的谐振LC滤波器本身导致了造成滤波器本身发热的谐振组件内的较大电流强度。此外，在导线/电极界面处的谐振LC滤波器可导致电极线上感应电流的较强反射，并导致增加导线本身温度上升和/或导致电极线附近的介电受热增加的驻波，这反过来将周围组织加热到可能无法接受的级别并可融化导管或容纳导管的引线体。非谐振组件不能单独提供充分的衰减以将感应电流减少到安全级别。此外，如果导体的横截面积太小，则组件将经历温度上升。当具有分布电抗(即，盘绕导线)的电极线可降低导线上电流的级别时，不能充分阻止导线上感应的电流通过电极离开导线。因此，当盘绕导线以某个长度或距离工作时，在需要更长长度或距离的情况下，盘绕寻线不能独自提供足够的阻抗来阻止电流。