[发明专利]用于标测心脏组织的装置和方法

说明书

本公开涉及用于生成三维组织标测图的系统和方法，尤其是心脏组织的纤维化标测图。血管内装置包括细长构件和远侧末端。成像组件与细长构件被集成，以能够对远侧末端附近的组织的微结构进行成像。一个或多个导引电极被定位在远侧末端处或附近。电标测和/或消融组件也可以与上述装置集成。可以根据纤维化水平并且使用图像的相应确定位置表征图像，可以生成显示差分纤维化区域的三维标测图。电标测数据还可以与纤维化标测图集成以生成合成纤维化和电压标测图。

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2017年2月1日提交的题为“用于心脏组织的导管显微成像和电子标测的方法(Methods for Catheterized Microscopic Imaging and ElectricalMapping of Cardiac Tissue)”的美国临时专利申请序列第62/453,025号的权益和优先权，其全部内容通过该引用并入本文。

背景技术

心房颤动(“AF”)是最常见类型的持续性心律失常并且在我们的社会中引起显著的疾病负担。典型的AF治疗包括使用药物(如β受体阻滞剂)进行速率控制，以及抗凝血以防止血栓栓塞。然而，对于仍然有症状的患者，通常选择的治疗方案是带有抗心律失常药物和/或经导管消融的节律控制。导管消融涉及选择性地破坏组织区域，手术通常通过施加射频(“RF”)能量加热组织来实施。一些试验表明导管消融可以导致AF患者长期窦性节律。然而，消融后AF的复发率高达50％。另外，20％-40％的AF患者将经受多次消融手术。

部分地，这些并发症通过消融手术的复杂性来解释，消融手术通常远程地执行并且不直接观察经治疗的组织。促进降低手术复杂性和评估手术结果的一项进步是基于心内膜电压标测(mapping)。虽然电压标测有助于评估厘米级组织中电传导的急剧变化，但它无法提供关于特定消融是否产生可承受的伤痕并持续阻断电传导的可靠信息。尽管有着先前的技术进步，但是消融后AF患者的窦性节律的长期维持仍然是难以捉摸的。

增加的AF风险与纤维化形式的心房组织的重塑相关，这是作为对新陈代谢、血液动力学和缺血性应激的适应不良反应发生的。纤维化被定义为特别地包括细胞外基质、纤维母细胞和肌成纤维细胞的结缔组织的过度形成。在AF发作期间，包括胶原蛋白-1(collagen-1)和纤连蛋白-1在内的细胞外基质蛋白会过度产生并释放到心房组织中。纤维化显著改变心脏组织的机械性能。一种效果是纤维化降低了例如通过心房劳损(strain)量化的心房机械功能。

可以使用磁共振成像(MRI)(例如，晚期钆增强MRI)来观察心房纤维化的宏观区域。然而，并非所有护理中心都可以使用必需且相对昂贵的MRI设备，并且这种手术与高成本相关。此外，虽然MRI成像可以在宏观尺度上检测纤维化，但它不能提供对纤维化的微观分布和组成的见解。

用于评估心室组织微结构(microstructure，微观结构)和纤维化的已建立的临床工具是心内膜心肌活检，其需要用于组织提取的侵入性手术。此外，由于其并发症率高，该手术很少在心房中进行。

因此，长期以来一直需要能够以微结构尺度对心脏组织进行成像的装置和方法。还需要用于提供目标心脏组织的消融和评估消融手术期间消融效果的装置和方法。这些进步将有益地改善结果并减轻疾病负担。

发明内容

本公开涉及用于在微结构水平上对患者体内组织进行原位成像的装置、系统和方法。在一个实施例中，血管内装置包括细长构件，该细长构件具有近端和远端。远侧末端设置在远端处或远端附近。血管内装置被配置成使得远侧末端可以被递送到患者体内的目标组织(例如，心脏组织)。血管内装置包括成像组件。成像组件包括设置在远侧末端处的光学壳体，该光学壳体被配置成容纳一个或多个成像部件，以使得能够在远侧末端处或附近成像组织。血管内装置还包括定位组件。该定位组件包括设置在远侧末端处或附近的一个或多个定位部件，并且该定位组件被配置成提供远侧末端在三维解剖工作空间内的位置信息。