Энергоподающее устройство для подачи энергии к объекту
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам для подачи энергии к объекту при проведении операции. Катетер содержит множество энергоподающих элементов в разных местоположениях, выполненных с возможностью контакта с объектом, множество ультразвуковых элементов, показывающих характеристику объекта в разных местоположениях, соответствующих энергоподающему элементу. Катетер выполнен с возможностью взаимодействовать с блоком определения воздействия подачей энергии, блоком управления по отдельности по меньшей мере одним энергоподающим элементом и управления соответствующим энергоподающим элементом в зависимости от одного или нескольких воздействий подачей энергии. Энергоподающее устройство содержит катетер, блок определения воздействия подачей энергии по сформированным ультразвуковым сигналам, блок управления энергоподающим элементом. Способ подачи энергии обеспечивается работой энергоподающего устройства. Использование изобретения позволяет усовершенствовать управление подачей энергии к объекту. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 14 ил.
Реферат
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к энергоподающему устройству и компьютерной программе подачи энергии для подачи энергии к объекту. Изобретение дополнительно относится к катетеру для введения в объект и контроллеру для управления подачей энергии к объекту.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В заявке США 2007/0156048 A1 приведено описание медицинского катетера, содержащего гибкий удлиненный корпус, имеющий проксимальный конец и дистальный конец. Множество разнесенных электродов закреплены, с возможностью функционирования, на гибком корпусе вблизи дистального конца, при этом, по меньшей мере, один из электродов предназначен для абляции требуемого участка ткани и причем между электродами обеспечено множество ультразвуковых преобразовательных элементов. Ультразвуковые преобразовательные элементы формируют ультразвуковые сигналы, которые служат для определения, находятся ли ультразвуковые преобразовательные элементы в контакте с тканью. Если ультразвуковой преобразовательный элемент находится в контакте, то ткань подвергают абляции посредством электрода, смежного с ультразвуковым преобразовательным элементом.
Если медицинский катетер применяют для подачи энергии к сердечной ткани, то возможен перегрев сердечной ткани в месте абляции. Данный перегрев может привести, например, к разрыву сердечной ткани в месте абляции и/или повреждению соседних органов и тканей. Возможен также случай, когда сердечная ткань недостаточно нагревается в месте абляции. В данном случае, после того как человек восстановился после абляционной процедуры, может потребоваться вторая абляционная процедура. Кроме затрат и рисков, сопровождающих вторую абляционную процедуру, терапевту, как правило, труднее выполнять повторную абляционную процедуру из-за рубцовой ткани, появляющейся в результате первой абляционной процедуры.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является создание энергоподающего устройства и компьютерной программы подачи энергии для подачи энергии к объекту, при этом возможно усовершенствование управления подачей энергии к объекту. В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, предлагается энергоподающее устройство для подачи энергии к объекту, при этом энергоподающее устройство содержит:
- множество энергоподающих элементов для подачи энергии к объекту в разных местоположениях,
- множество ультразвуковых элементов для формирования ультразвуковых сигналов, показывающих характерный параметр объекта в разных местоположениях, причем соответствующему энергоподающему элементу из множества энергоподающих элементов поставлен в соответствие, по меньшей мере, один ультразвуковой элемент,
- блок определения воздействия подачей энергии для определения воздействия подачей энергии от энергии, подаваемой в разные местоположения, по сформированным ультразвуковым сигналам,
- блок управления для управления по отдельности, по меньшей мере, одним энергоподающим элементом, в зависимости от воздействия подачей энергии, определенного для местоположения, в которое подает энергию, по меньшей мере, один энергоподающий элемент, причем блок управления выполнен с возможностью управления соответствующим энергоподающим элементом в зависимости от, по меньшей мере, одного воздействия подачей энергии, определенного по, по меньшей мере, одному ультразвуковому сигналу, по меньшей мере, одного ультразвукового элемента, поставленного в соответствие соответствующему энергоподающему элементу.
Поскольку блок определения воздействия подачей энергии определяет воздействие подачей энергии от энергии, подаваемой в разные местоположения, по сформированному ультразвуковому сигналу и поскольку, по меньшей мере, одним энергоподающим элементом управляют по отдельности, в зависимости от воздействия подачей энергии, определенного для местоположения, в которое подает энергию, по меньшей мере, один энергоподающий элемент, т.е. поскольку обеспечена, по меньшей мере, одна локальная контрольная точка приложения воздействия для подачи энергии к объекту, то управление подачей энергии к объекту совершенствуется. Данное усовершенствование может привести к безопасной и более эффективной подаче энергии.
Характерный параметр в разных местоположениях можно измерять непосредственно, т.е. путем направления ультразвуковых волн непосредственно в разные местоположения, в которые подают энергию, или косвенно, т.е. путем направления ультразвуковых волн в соседние области, смежные с разными местоположениями, при этом соседние области также испытывают воздействие при подаче энергии в разные местоположения. Таким образом, характерный параметр объекта в конкретном местоположении можно измерять направлением ультразвуковых волн в область, смежную с конкретным местоположением. Блок определения воздействия подачей энергии может быть выполнен с возможностью определения воздействия подачей энергии от энергии, подаваемой в разные местоположения, по ультразвуковому сигналу, который непосредственно измерил соответствующее местоположение, или по ультразвуковому сигналу, который косвенно измерил соответствующее местоположение.
В предпочтительном варианте, по меньшей мере, один ультразвуковой элемент является ультразвуковым преобразователем.
Блок управления может быть выполнен с возможностью управления временем, в которое подается мощность, продолжительностью подачи мощности и/или уровнем мощности, чтобы управлять подачей энергии в соответствующее местоположение, в зависимости от воздействия подачей энергии, определенного для соответствующего местоположения. Блок управления может быть также выполнен с возможностью управления по отдельности одним энергоподающим элементом, парой энергоподающих элементов или группой, содержащей более двух энергоподающих элементов, которые подают энергию в одно и то же местоположение. В предпочтительном варианте, одиночными энергоподающими элементами можно управлять по отдельности, в зависимости от воздействия подачей энергии, определенного для местоположения, в которое подает энергию соответствующий отдельный энергоподающий элемент.
Энергоподающее устройство содержит множество ультразвуковых элементов, поставленных в соответствие множеству энергоподающих элементов, при этом блок управления выполнен с возможностью управления соответствующим энергоподающим элементом в зависимости от, по меньшей мере, одного воздействия подачей энергии, определенного по, по меньшей мере, одному ультразвуковому сигналу, по меньшей мере, одного ультразвукового элемента, поставленного в соответствие соответствующему энергоподающему элементу. В частности, каждому энергоподающему элементу может быть поставлен в соответствие, по меньшей мере, один ультразвуковой элемент, при этом блок управления выполнен с возможностью управления соответствующим энергоподающим элементом в зависимости от воздействий подачей энергии, определенных по ультразвуковым сигналам, по меньшей мере, одного ультразвукового элемента, поставленного в соответствие соответствующему энергоподающему элементу. В одном варианте осуществления, одному и тому же, по меньшей мере, одному ультразвуковому элементу может быть поставлено в соответствие несколько энергоподающих элементов, например пара энергоподающих элементов, при этом блок управления выполнен с возможностью управления несколькими энергоподающими элементами в зависимости от воздействий подачей энергии, определенных по ультразвуковым сигналам, одного и того же, по меньшей мере, одного ультразвукового элемента.
В дополнительном предпочтительном варианте, энергоподающие элементы являются абляционными электродами для создания линии поражения. Линия поражения может быть линией, имеющей открытую или замкнутую форму. Например, линия поражения может быть прямой или кольцевой линией. Абляционные электроды могут располагаться по кольцу, которое можно прижать, например, к устью легочных вен, для создания замкнутой линии поражения. В данном примере, абляционные электроды предпочтительно направлены в ту же сторону абляции энергоподающего устройства, которую прижимают к устью легочных вен. В предпочтительном варианте, блок управления выполнен с возможностью управления электрической энергией абляционных электродов временем, в которое подается мощность, продолжительностью подачи мощности и/или уровнем подаваемой мощности. В предпочтительном варианте, абляционные электроды выполнены с возможностью выполнения высокочастотной (ВЧ) абляционной процедуры. Энергоподающие элементы могут быть также выполнены с возможностью подачи к объекту энергии другого вида, например оптической энергии, холода и т.п. Если энергоподающие элементы выполнены с возможностью подачи оптической энергии к объекту, то энергоподающие элементы являются, предпочтительно, оптическими волокнами для подведения, например, лазерного света к объекту. В предпочтительном варианте, энергоподающие элементы выполнены с возможностью выполнения абляционной процедуры на сердце или другом органе человека или животного. Однако энергоподающие элементы могут быть также выполнены с возможностью подачи энергии к другому объекту, например техническому объекту.
В дополнительном предпочтительном варианте, энергоподающее устройство содержит катетер для введения множества энергоподающих элементов и, по меньшей мере, одного ультразвукового элемента в объект. Для введения энергоподающих элементов и, по меньшей мере, одного ультразвукового элемента в объект, они, предпочтительно, расположены внутри катетера. В предпочтительном варианте, катетер является сердечным катетером для введения множества энергоподающих элементов и, по меньшей мере, одного ультразвукового элемента в сердце человека или животного и для выполнения абляционной процедуры в сердце.
В дополнительном предпочтительном варианте, катетер содержит, по меньшей мере, одно ирригационирригационное отверстие, чтобы ирригационная текучая среда могла вытекать из катетера, при этом, по меньшей мере, один ультразвуковой элемент расположен внутри катетера таким образом, что характерный параметр объекта можно определить через, по меньшей мере, одно ирригационное отверстие. В частности, катетер может содержать несколько ирригационных отверстий и несколько ультразвуковых элементов, при этом каждый ультразвуковой элемент может быть расположен так, что характерный параметр объекта можно измерить, т.е. можно измерить через ирригационные отверстия.
В дополнительном предпочтительном варианте, блок определения воздействия подачей энергии выполнен с возможностью определения глубины абляции, в качестве воздействия подачей энергии, по ультразвуковому сигналу. В частности, энергоподающими элементами можно управлять по отдельности, в зависимости от роста поражения, которое характеризуется глубиной абляции и создается соответствующим энергоподающим элементом. Таким образом, можно определять прогрессирование локального поражения, и, на основании определенного прогрессирования локального поражения, можно управлять энергоподающим элементом.
В одном варианте осуществления, ультразвуковой сигнал представляет характеристики отражения ультразвука объектом на разных глубинах, при этом блок определения воздействия подачей энергии выполнен с возможностью определения нарушений непрерывности ультразвукового сигнала и определения глубины абляции в виде глубины ультразвукового сигнала, на которой проявляются нарушения непрерывности. В предпочтительном варианте, ультразвуковой сигнал представляет также характеристики отражения ультразвука в разные моменты времени, что допускает определение глубины абляции в разные моменты времени, в частности в реальном времени. Данная возможность позволяет управлять отдельными энергоподающими элементами в реальном времени, в зависимости от локальной глубины абляции, в частности таким образом, чтобы не допускать чрезмерного воздействия, например перегрева, и недостаточного воздействия.
Блок определения воздействия подачей энергии может быть выполнен с возможностью коррекции ультразвукового сигнала с учетом теплового расширения объекта, вызванного абляционной процедурой, и с возможностью определения глубины абляции и времени абляции в виде глубины и времени последовательных во времени значений сигнала скорректированного ультразвукового сигнала, которые соответствуют одной и той же глубине и которые не являются одинаковыми по предварительно заданному критерию сходства. Блок определения воздействия подачей энергии может быть выполнен с возможностью:
- коррекции ультразвукового сигнала с учетом теплового расширения объекта, вызванного абляционной процедурой,
- определения отрезков, состоящих из последовательных во времени значений сигнала скорректированного ультразвукового сигнала, которые соответствуют одной и той же глубине и которые являются одинаковыми по критерию сходства,
- определения глубины абляции и времени абляции в форме глубины и времени, когда длина отрезков меньше предварительно заданного порога. Данный предварительно заданный порог можно определить калибровочным измерением, при этом ультразвуковые сигналы формируют испусканием ультразвуковых импульсов в объект, имеющий известную глубину абляции. В одном варианте осуществления, считается, что отрезки, имеющие длину больше чем 0,25 с, в более предпочтительном варианте больше чем 0,5 с и в еще более предпочтительном варианте больше чем 1 с, указывают, что абляция еще не произошла на соответствующей глубине.
В одном варианте осуществления, блок определения воздействия подачей энергии выполнен с возможностью:
- коррекции ультразвукового сигнала с учетом теплового расширения объекта, вызванного абляционной процедурой,
- определения, для разных областей по глубине и в разные моменты времени, взаимной корреляции последовательных во времени значений сигнала одной и той же области по глубине,
- определения глубины абляции и времени абляции в зависимости от взаимной корреляции последовательных во времени сигналов, определенной для разных областей по глубине и в разные моменты времени. В частности, блок определения воздействия подачей энергии выполнен с возможностью определения, для разных областей по глубине и в разные моменты времени, значения сдвига в зависимости от определенной взаимной корреляции и с возможностью определения глубины абляции и времени абляции в зависимости от определенных значений сдвига, при этом значение сдвига показывает сдвиг между последовательными во времени сигналами внутри области по глубине.
Ультразвуковой сигнал, представляющий характеристики отражения ультразвука объектом на разных глубинах и в разные моменты времени, является, предпочтительно, изображением M-режима (разверткой одномерного изображения по времени).
В предпочтительном варианте, взаимную корреляцию выполняют в Фурье-области, т.е., предпочтительно, до определения взаимной корреляции ультразвуковой сигнал преобразуют методом Фурье-преобразования, и после того, как определяют взаимную корреляцию, и до того, как определяют значения сдвига, предпочтительно выполняют обратное Фурье-преобразование. Выполнение взаимной корреляции в Фурье-области обеспечивает ускорение обработки данных.
В предпочтительном варианте, размер по длине разбивают на разные области по глубине, при этом для каждой области по глубине выполняют взаимную корреляцию каждой линии значений сигнала, заданных одним и тем же моментом времени, с предшествующей ей по времени линией значений сигнала, которые относятся к одному и тому же предшествующему моменту времени. Таким образом, для соответствующей области по глубине определяют несколько линий взаимной корреляции. В предпочтительном варианте, линии взаимной корреляции соответствующей области по глубине усредняют. В предпочтительном варианте, данное усреднение выполняют применением усредняющего фильтра для обработки линий взаимной корреляции соответствующей области по глубине.
В предпочтительном варианте, значение сдвига в некоторой области по глубине и в некоторый момент времени определяют посредством определения пика линии взаимной корреляции соответствующей области по глубине в соответствующий момент времени. Положение соответствующего пика по глубине в соответствующей области по глубине показывает сдвиг между двумя линиями значений сигнала в области по глубине, для которых получена взаимная корреляция для определения линии взаимной корреляции. Поэтому значение сдвига, предпочтительно, определяют по положению пика по глубине в соответствующей области по глубине. Точность определения положения пика по глубине в соответствующей области по глубине, предпочтительно, повышают путем подбора по точкам параболы к пику, при этом максимум параболы используют как положение пика по глубине в области по глубине. В предпочтительном варианте, пик вырезают из соответствующей линии взаимной корреляции перед выполнением процедуры подбора, чтобы подбирать по точкам параболу только к пику, а не к соответствующей всей линии взаимной корреляции в соответствующей области по глубине.
Для определения глубины абляции и времени абляции, предпочтительно, выполняют пороговую обработку определенных значений сдвигов. В одном варианте осуществления, если значение сдвига больше, чем предварительно заданный пороговый сдвиг, то соответствующую область по глубине и время, предпочтительно, рассматривают как глубину абляции, на которой происходит процесс абляции, и как время абляции. Зона, в которой коагулирует ткань, соответствует области слабой взаимной корреляции, т.е. соответствует области относительно большого значения сдвига. Зона здоровой ткани и зона, содержащая ткань, которая уже полностью коагулирована, соответствуют областям сильной взаимной корреляции, т.е. соответствуют областям относительно небольшого значения сдвига. Поэтому зону, в которой ткань коагулирует в данный момент, можно отделить от зоны здоровой ткани и зоны, содержащей ткань, которая уже полностью коагулирована, с использованием предварительно заданного порогового сдвига. Упомянутый пороговый сдвиг может быть задан предварительно, например, посредством калибровки.
В дополнительном предпочтительном варианте, энергоподающее устройство дополнительно содержит блок определения толщины стенки объекта для определения толщины стенки объекта в местоположении, в котором, по меньшей мере, один энергоподающий элемент подает энергию, по ультразвуковому сигналу, при этом блок управления выполнен с возможностью управления, по меньшей мере, одним энергоподающим элементом в зависимости от определенной толщины стенки объекта. В частности, энергоподающими элементами можно управлять в отдельности, в зависимости от роста поражения, создаваемого соответствующим энергоподающим элементом и от локальной толщины стенки объекта. Например, энергоподающими элементами можно управлять так, чтобы, в заданных местах абляции, создаваемое поражение было трансмуральным, посредством управления энергоподающими элементами в зависимости от локальной глубины абляции и локальной толщины стенки объекта.
В предпочтительном варианте, энергоподающее устройство содержит множество ультразвуковых элементов, при этом энергоподающие элементы и ультразвуковые элементы могут быть расположены поочередно. В дополнительном предпочтительном варианте, энергоподающее устройство содержит множество ультразвуковых элементов, которые встроены в энергоподающие элементы. В предпочтительном варианте, ультразвуковой элемент встроен в каждый энергоподающий элемент. В дополнительном предпочтительном варианте, ультразвуковые элементы размещены на внешней поверхности энергоподающих элементов. В частности, ультразвуковой элемент может быть размещен на внешней поверхности каждого из энергоподающих элементов. В дополнительном предпочтительном варианте, энергоподающие элементы содержат внешнюю поверхность с отверстием, которое может быть ирригационным отверстием, при этом ультразвуковые элементы находятся внутри энергоподающих элементов таким образом, что характерный параметр объекта можно определить через отверстие. В предпочтительном варианте обеспечены несколько комбинаций энергоподающего элемента и ультразвукового элемента, при этом ультразвуковой элемент в комбинации расположен внутри соответствующего энергоподающего элемента таким образом, что характерный параметр объекта можно определить через отверстие во внешней поверхности энергоподающего элемента. Поскольку ультразвуковые элементы и энергоподающие элементы объединены, то местоположение, в которое подают энергию с использованием конкретного энергоподающего элемента, может легко определяться с использованием ультразвукового элемента, который встроен в конкретный энергоподающий элемент.
Если энергоподающие элементы содержат внешнюю поверхность с ирригационным отверстием, при этом ультразвуковые элементы находятся внутри энергоподающих элементов таким образом, что характерный параметр объекта можно определить через соответствующее ирригационное отверстие, причем характерный параметр объекта в местоположениях, в которые подают энергию, можно легко и, предпочтительно, непрерывно определять с использованием ультразвуковых элементов, и характерный параметр объекта можно определять до, в процессе и/или после подачи энергии. Ирригационная текучая среда может вытекать из катетера через ирригационное отверстие, при этом ирригационную текучую среду можно применять с целью охлаждения и/или с целью орошения. Охлаждение, например, поражения можно применять для управления качеством поражения. Кроме того, ирригационную текучую среду можно применять как промежуточное средство для обеспечения контакта между ультразвуковыми элементами и объектом.
В соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения предлагается катетер для введения в объект, при этом катетер содержит:
- множество энергоподающих элементов для подачи энергии к объекту в разных местоположениях,
- множество ультразвуковых элементов для формирования ультразвуковых сигналов, показывающих характерный параметр объекта в разных местоположениях, причем соответствующему энергоподающему элементу из множества энергоподающих элементов поставлен в соответствие, по меньшей мере, один ультразвуковой элемент,
причем катетер выполнен с возможностью взаимодействия с:
- блоком определения воздействия подачей энергии для определения воздействия подачей энергии от энергии, подаваемой в разные местоположения, по сформированным ультразвуковым сигналам,
- блоком управления для управления по отдельности, по меньшей мере, одним энергоподающим элементом, в зависимости от воздействия подачей энергии, определенного для местоположения, в которое подает энергию, по меньшей мере, один энергоподающий элемент, причем блок управления выполнен с возможностью управления соответствующим энергоподающим элементом в зависимости от по меньшей мере, одного воздействия подачей энергии, определенного по, по меньшей мере, одному ультразвуковому сигналу, по меньшей мере, одного ультразвукового элемента, поставленного в соответствие соответствующему энергоподающему элементу.
В соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения предлагается контроллер для управления подачей энергии к объекту, при этом контроллер выполнен с возможностью взаимодействия с:
- множеством энергоподающих элементов для подачи энергии к объекту в разных местоположениях,
- множеством ультразвуковых элементов для формирования ультразвуковых сигналов, показывающих характерный параметр объекта в разных местоположениях, причем соответствующему энергоподающему элементу из множества энергоподающих элементов поставлен в соответствие, по меньшей мере, один ультразвуковой элемент,
причем контроллер содержит:
- блок определения воздействия подачей энергии для определения воздействия подачей энергии от энергии, подаваемой в разные местоположения, по сформированному ультразвуковому сигналу,
- блоком управления для управления по отдельности, по меньшей мере, одним энергоподающим элементом, в зависимости от воздействия подачей энергии, определенного для местоположения, в которое подает энергию, по меньшей мере, один энергоподающий элемент, причем блок управления выполнен с возможностью управления соответствующим энергоподающим элементом в зависимости от, по меньшей мере, одного воздействия подачей энергии, определенного по, по меньшей мере, одному ультразвуковому сигналу, по меньшей мере, одного ультразвукового элемента, поставленного в соответствие соответствующему энергоподающему элементу.
В соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения предлагается компьютерная программа для подачи энергии к объекту, при этом компьютерная программа содержит средство реализации программного кода для предписания энергоподающему устройству по п. 1 выполнять следующие этапы способа подачи энергии, когда компьютерная программа исполняется на компьютере, управляющем энергоподающим устройством:
- подают энергию к объекту в разных местоположениях посредством множества энергоподающих элементов,
- формируют ультразвуковые сигналы, показывающие характерный параметр объекта в разных местоположениях, посредством множества ультразвуковых элементов, причем соответствующему энергоподающему элементу из множества энергоподающих элементов поставлен в соответствие, по меньшей мере, один ультразвуковой элемент,
- определяют воздействие подачей энергии от энергии, подаваемой в разные местоположения, по сформированным ультразвуковым сигналам посредством блока определения воздействия подачей энергии,
- управляют, по отдельности, по меньшей мере, одним энергоподающим элементом в зависимости от воздействия подачей энергии, определенного для местоположения, в которое подает энергию, по меньшей мере, один энергоподающий элемент, посредством блока управления, причем блок управления выполнен с возможностью управления соответствующим энергоподающим элементом в зависимости от, по меньшей мере, одного воздействия подачей энергии, определенного по, по меньшей мере, одному ультразвуковому сигналу, по меньшей мере, одного ультразвукового элемента, поставленного в соответствие соответствующему энергоподающему элементу.
Следует понимать, что энергоподающее устройство по п. 1, катетер по п. 11, контроллер по п. 12 и компьютерная программа по п. 13 имеют аналогичные и/или идентичные предпочтительные варианты осуществления, в частности такие, которые описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.
Следует понимать, что предпочтительный вариант осуществления изобретения может быть также любым сочетанием зависимых пунктов формулы изобретения с соответствующим независимым пунктом.
Приведенные и другие аспекты изобретения поясняются в дальнейшем со ссылкой на нижеописанные варианты осуществления.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На нижеприведенных чертежах:
Фиг. 1 - примерное схематичное изображение энергоподающего устройства для подачи энергии к объекту,
Фиг. 2 - примерное схематичное изображение варианта осуществления дистального конца катетера энергоподающего устройства,
Фиг. 3 - примерное схематичное представление последовательности эхо-сигналов, создаваемых отражениями ультразвукового импульса от ткани сердечной стенки,
Фиг. 4 - примерное схематичное двумерное представление ультразвукового сигнала, формируемого ультразвуковым элементом энергоподающего устройства,
Фиг. 5-9 - примерные схематичные представления разных частей ультразвукового сигнала, который соответствует разным периодам времени до, во время и после абляционной процедуры,
Фиг. 10 - примерное схематичное изображение определенной глубины абляции и двумерное представление ультразвукового сигнала,
Фиг. 11-13 - дополнительные варианты осуществления дистального конца катетера энергоподающего устройства, и
Фиг. 14 - блок-схема последовательности операций, поясняющая примерный вариант осуществления способа подачи энергии для подачи энергии к объекту.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг. 1 схематично изображено примерное энергоподающее устройство 1 для подачи энергии к объекту. Энергоподающее устройство 1 содержит блок 2 обеспечения изображения для обеспечения изображения объекта 3, являющегося, в настоящем варианте осуществления, сердцем человека 20. Энергоподающее устройство 1 дополнительно содержит катетер 21 для подачи энергии к внутренней стенке сердца 3. Дистальный конец 22 катетера 21 схематично изображен для примера на фиг. 2. Дистальный конец 22 содержит множество энергоподающих элементов, являющихся абляционными электродами 4 для подачи энергии к стенке сердца 3 в разных местоположениях. Абляционные электроды 4 соединены с источником 24 энергии электрическими соединениями для обеспечения электрической энергии в разных местоположениях. В предпочтительном варианте, источник 24 энергии, электрические соединения и абляционные электроды 4 выполнены с возможностью подачи высокочастотной (ВЧ) энергии к сердцу 3 в разных местоположениях. В предпочтительном варианте, электрические соединения являются проводами. Абляционные электроды 4, которые расположены не на наконечнике катетера, являются, предпочтительно, кольцевыми электродами, абляционный электрод на наконечнике катетера является, предпочтительно, чашечным электродом. В других вариантах осуществления, наконечник катетера может не содержать чашечного электрода.
В предпочтительном варианте, блок 2 обеспечения изображения выполнен с возможностью обеспечения электроанатомической карты сердца 3. В настоящем варианте осуществления, блок 2 обеспечения изображения является запоминающим блоком, в котором хранится электроанатомическая карта. Электроанатомическая карта может быть сформирована путем формирования трехмерного изображения сердца 3, например, с использованием системы компьютерной томографии, системы магнитно-резонансной томографии, системы радионуклидной визуализации или системы ультразвуковой визуализации, или посредством отслеживания положения наконечника катетера импедансным, магнитным или электромагнитным методом и посредством измерения электрических свойств сердца в разных местоположениях на стенке сердца, при этом измеренные электрические свойства визуализируют в соответствующих местоположениях в трехмерном изображении сердца.
Например, электроанатомическая карта может быть картой стимуляции, отражающей последовательность стимуляции анатомической основы. По данной карте можно получить картины проводимости, выявляющие, например, зоны поздней активации или возвратных волн. Информацию карты активации можно использовать для идентификации абляционных мишеней, к которым следует подавать энергию.
Энергоподающее устройство 1 дополнительно содержит блок 6, 7 локализации для определения местоположения абляционных электродов 4 в разных местоположениях. Блок локализации содержит систему 6 рентгеновской флюороскопии с рентгеновским источником 25 и рентгеновским детектором 26. Рентгеновский источник 25 излучает рентгеновский пучок 27, который проходит через сердце 3, в том числе через дистальный конец 22 катетера 21. Рентгеновский пучок, который проходит через сердце 3, регистрируется рентгеновским детектором 26. Рентгеновский детектор 26 вырабатывает электрические сигналы, зависящие от регистрируемого рентгеновского пучка, и электрические сигналы используются блоком 28 управления флюороскопией для формирования изображения рентгеновской проекции. Блок 28 управления флюороскопией выполнен также с возможностью управления рентгеновским источником 25 и рентгеновским детектором 26. Рентгеновский источник 25 и рентгеновский детектор 26 могут быть выполнены с возможностью поворота вокруг пациента 20, чтобы система 6 рентгеновской флюороскопии могла формировать изображения рентгеновских проекций по разным направлениям. Система 6 рентгеновской флюороскопии является, например, системой компьютерно-томографической флюороскопии или флюороскопической системой с C-образной консолью. Изображения рентгеновских проекций подаются в блок 7 определения положения для определения положения абляционных электродов 4 внутри сердца 3. Для определения положения абляционных электродов 4 внутри сердца 3 по обеспечиваемым изображениям рентгеновских проекций можно воспользоваться известными способами определения положения. Например, абляционные электроды можно распознавать на разных изображениях рентгеновских проекций, что дает возможность блоку определения положения определять траектории рентгеновских лучей, которые создали соответствующую проекцию абляционного электрода 4. Блок 7 определения положения может быть выполнен с возможностью определения положения абляционных электродов 4 внутри сердца 3 по пересечению упомянутых траекторий. Или можно сформировать трехмерное изображение абляционных электродов 4 внутри сердца 3 по изображениям рентгеновских проекций, например с использованием алгоритма обратных проекций, при этом блок 7 определения положения может быть выполнен с возможностью определения положения абляционных электродов 4 внутри сердца 3 посредством распознавания абляционных электродов 4 внутри сердца 3 в сформированном трехмерном изображении. Блок 7 определения положения может быть также выполнен с возможностью определения ориентации катетера, в частности абляционных электродов 4.
В других вариантах осуществления, блок локализации может содержать другие средства, например систему магнитно-резонансной томографии или локационные датчики на дистальном конце катетера для определения положения и, по желанию, также ориентации абляционных электродов 4 внутри сердца 3.
Как также показано на фиг. 2, дистальный конец 22 катетера 21 дополнительно содержит, по меньшей мере, один ультразвуковой элемент 18 для формирования ультразвукового сигнала, показывающего характерный параметр сердца 3 в разных местоположениях. В данном варианте осуществления, дистальный конец 22 содержит множество упомянутых ультразвуковых элементов 18. Энергоподающее устройство 1 дополнительно содержит контроллер 71 для управления по отдельности абляционными электродами 4 в зависимости от локального воздействия энергией, поданной соответствующим абляционным электродом 4. Таким образом, контроллер 71 выполнен так, что воздействие энергией, поданной соответствующим абляционным электродом 4, определяется локально, и данное определенное локальное воздействие используют для управления соответствующим абляционным электродом 4. Контроллер 71 содержит блок 8 определения воздействия подачей энергии и блок 9 управления. Блок 8 определения воздействия подачей энергии выполнен с возможностью определения воздействий подачей энергии от энергии, подаваемой в разные местоположения, по сформированным ультразвуковым сигналам, при этом сформированные ультразвуковые сигналы подаются в блок 8 определения воздействия подачей энергии блоком 73 управления ультразвуковым излучением, который управляет множеством ультразвуковых элементов 18. Блок 9 управления выполнен с возможностью управления в отдельности соответствующим абляционным электродом 4, в зависимости от воздействия подачей энергии, определенного для местоположения, в которое соответствующий абляционный электрод подает энергию. В частности, абляционные электроды 4 и блок 9 управления выполнены с возможностью управления по отдельности абляционными электродами 4 в зависимости от воздействия подачей энергии, определенного для местоположения, в котором соответствующий абляционный электрод 4 подает энергию. Блок 9 управления выполнен с возможностью управления временем, в ко