Un sistema (36) de detección de posición, que incluye:

una sonda (20) que incluye un transductor (24,

26, 28, 94) de campo magnético y al menos un electrodo (30, 32, 34, 38) de la sonda y que está adaptada para ser introducida en una cavidad corporal de un sujeto; y

una unidad (44) de control configurada para medir las coordenadas de posición de la sonda usando el transductor de campo magnético, y para medir una impedancia entre el al menos un electrodo de la sonda y uno o más puntos en una superficie corporal del sujeto, caracterizado porque la unidad de control está configurada adicionalmente para calibrar la impedancia medida usando las coordenadas de posición medidas

Detección de posición híbrida basada en el magnetismo y la impedancia.

Campo de la invención

La presente invención se refiere generalmente a la detección de un objeto situado en un cuerpo vivo, y específicamente a proporcionar una referencia precisa para sensores de posición basados en la impedancia.

Antecedentes de la invención

El seguimiento de la posición de objetos intracorporales, tales como sensores, tubos, catéteres, dispositivos dispensadores, e implantes, resulta necesaria para muchos procedimientos médicos. Se han desarrollado sistemas altamente precisos y bien acreditados para determinar la posición de un objeto intracorporal basados en la detección de un campo magnético. Estos sistemas utilizan sensores fijados en el objeto intracorporal para medir las fuerzas relativas de unos campos magnéticos generados externamente y para establecer la posición del objeto a partir de estas mediciones. Algunos procedimientos para la detección de posición basada en el magnetismo están descritos, por ejemplo, en las Patentes Estadounidenses 5.391.199, 5.443.489, y 6.788.967 de Ben-Haim, en la Patente Estadounidense 6.690.963 de Ben-Haim y otros, en la Patente Estadounidense 5.558.091 de Acker y otros, en la Patente Estadounidense 6.172.499 de Ashe, y en la Patente Estadounidense 6.177.792 de Govari.

También se han desarrollado sistemas de detección de posición que utilizan mediciones basadas en la impedancia. En tales sistemas, la impedancia se mide entre unos electrodos fijados al objeto intracorporal y unos electrodos colocados sobre la superficie del cuerpo. Los sistemas determinan entonces la posición del objeto intracorporal a partir de las mediciones de la impedancia. Algunos procedimientos de detección de posición basada en la impedancia se describen, por ejemplo, en la Patente Estadounidense 5.983.126 de Wittkampf, en la Patente Estadounidense 6.456.864 de Swanson, y en la Patente Estadounidense 5.944.022 de Nardella.

La detección de posición basada en la impedancia es generalmente menos costosa de llevar a cabo que la detección de posición basada en el magnetismo. Muchos catéteres estándar, tales como los usados para el mapeo electrofisiológico y la ablación, ya incorporan electrodos que pueden usarse para mediciones de la impedancia. Sin embargo, debido en parte a la impedancia no lineal del cuerpo, la detección de posición basada en la impedancia no es tan precisa como los procedimientos basados en el magnetismo.

La Patente Estadounidense 6.574.498 de Gilboa describe un procedimiento de navegación intracorporal que depende de una técnica electromagnética para determinar la posición y la orientación del paciente con respecto a un dispositivo imaginario, mientras que usa otra técnica, tal como la detección de impedancia eléctrica o ultrasónica, para determinar la posición y la orientación de una sonda con respecto al cuerpo del paciente. El procedimiento incluye determinar una posición y una orientación de la sonda con respecto a un sistema de coordenadas primario y a un sistema de coordenadas secundario, y determinar una transformación del sistema de coordenadas secundario al sistema de coordenadas primario.

La Patente Estadounidense 5.899.860 de Pfeiffer, y otros, describe un procedimiento para determinar la posición de un catéter dentro del cuerpo de un paciente. Se determina una función de corrección haciendo que un catéter realice un movimiento conocido dentro de una cavidad corporal al mismo tiempo que se determina la posición del catéter a partir de unas señales de posición enviadas entre el catéter y una localización de posición remota. Las posiciones subsiguien- tes del catéter, derivadas de las señales de localización recibidas, se corrigen de acuerdo a la función de corrección.

Entre los sistemas disponibles actualmente de detección de posición basada en el magnetismo se incluyen productos registrados tales como el Sistema de Navegación y Ablación CARTO^TM EP y el Catéter de Mapeo Circular LASSO^TM de BiosenseWebster (Diamond Bar, CA).

El documento US 2004-181139 describe un sistema de detección de posición que comprende una sonda que comprende un transductor de campo magnético y al menos un electrodo de la sonda y que está adaptada para introducirse en una cavidad corporal de un sujeto, y una unidad de control configurada para medir las coordenadas de posición de la sonda usando el transductor de campo magnético, y para medir una impedancia entre el al menos un electrodo de la sonda y uno o más puntos en una superficie corporal del sujeto.

Resumen de la invención

Las realizaciones de la presente invención proporcionan unos sistemas de detección de posición híbridos que combinan técnicas de detección de posición magnéticas y eléctricas. En estos sistemas, un sensor de posición magnético proporciona una referencia de posición precisa para calibrar unas medidas eléctricas, basadas en la impedancia, menos precisas. Con este propósito, se usa una sonda híbrida, tal como un catéter, que comprenda un sensor de posición magnético y uno o más electrodos para correlacionar las mediciones de posición magnéticas con la medición basada en la impedancia. Los sistemas de este tipo atenúan la necesidad de sensores de posición magnéticos múltiples, y por lo tanto se benefician tanto de la alta precisión de la detección de posición magnética como del bajo coste de la detección basada en la impedancia.

En algunas realizaciones, se posiciona el catéter híbrido en una cavidad corporal, tal como una cámara del corazón. El sensor de campo magnético mide los campos magnéticos aplicados externamente, y se establecen las coordenadas de posición precisas del catéter. También se aplican corrientes o tensiones desde unos electrodos en la superficie del cuerpo, y se miden las impedancias entre los electrodos en la superficie del cuerpo y el catéter. Las mediciones de posición dual se repiten en múltiples localizaciones de la cavidad corporal para generar un mapa de calibración, correlacionando las mediciones de impedancia con las coordenadas de posición constatadas por el sensor de campo magnético.

Posteriormente, pueden introducirse en la cavidad corporal catéteres adicionales que tengan funciones de diagnóstico o terapéuticas. Los catéteres adicionales pueden introducirse simultáneamente al catéter híbrido y/o posteriormente a la retirada del catéter híbrido del cuerpo. Estos catéteres adicionales también incorporan electrodos similares a los del catéter híbrido, pero no necesitan incluir sensores de campo magnético. Las mediciones de impedancia tomadas en los electrodos de los catéteres adicionales se correlacionan con el mapa de calibración para determinar unas coordenadas de posición precisas de dichos catéteres adicionales.

En realizaciones preferidas de la presente invención, el catéter híbrido comprende una porción deformable, tal como un lazo en el extremo distal del catéter, con electrodos en la porción deformable. Luego se toman mediciones basadas tanto en el magnetismo como en la impedancia mientras se mantiene inmóvil el catéter, en una configuración conocida (es decir, cuando no está deformado). En esta configuración, se conoce a priori la posición de cada electrodo con respecto al campo magnético. Por lo tanto las posiciones de los electrodos se conocen en base a las mediciones de posición magnéticas, y pueden usarse las posiciones conocidas para calibrar las mediciones de impedancia tomadas en cada electrodo. Cuando el catéter se deforma posteriormente durante un procedimiento médico, las pequeñas desviaciones de las posiciones de los electrodos desde sus posiciones calibradas pueden medirse con relativa precisión mediante procedimientos basados en la impedancia.

De acuerdo con la presente invención se proporciona un sistema de detección de posición, que incluye:

En algunas realizaciones, el sistema incluye un generador de campo magnético externo adaptado para generar un campo magnético...

1. Un sistema (36) de detección de posición, que incluye:

una sonda (20) que incluye un transductor (24, 26, 28, 94) de campo magnético y al menos un electrodo (30, 32, 34, 38) de la sonda y que está adaptada para ser introducida en una cavidad corporal de un sujeto; y

una unidad (44) de control configurada para medir las coordenadas de posición de la sonda usando el transductor de campo magnético, y para medir una impedancia entre el al menos un electrodo de la sonda y uno o más puntos en una superficie corporal del sujeto, caracterizado porque la unidad de control está configurada adicionalmente para calibrar la impedancia medida usando las coordenadas de posición medidas.

2. El sistema de acuerdo a la reivindicación 1, en el cual el transductor de campo magnético comprende una o más bobinas (24, 26, 28).

3. El sistema de acuerdo a la reivindicación 1, y que comprende un generador (42) de campos magnéticos externos adaptado para generar un campo magnético externo, que hace que el transductor de campo magnético genere una señal de posición, en el cual la unidad de control está configurada para recibir y procesar la señal de posición para medir las coordenadas de posición de la sonda.

4. El sistema de acuerdo a la reivindicación 1, en el cual el transductor de campo magnético está adaptado para generar un campo magnético, y en el cual el sistema comprende adicionalmente un sensor (42) de campo magnético externo adaptado, en respuesta al campo magnético, para generar una señal de posición, y en el cual la unidad de control está configurada para recibir y procesar la señal de posición para medir las coordenadas de posición de la sonda.

5. El sistema de acuerdo a la reivindicación 1, en el cual la unidad de control está configurada para hacer circular una corriente eléctrica entre el al menos un electrodo de la sonda y los electrodos (46, 48, 50) de la superficie corporal en el uno o más puntos, y para medir la impedancia en respuesta a la corriente.

6. El sistema de acuerdo a la reivindicación 5, en el cual la unidad de control está configurada para mantener una corriente constante entre el al menos un electrodo de la sonda y los electrodos de la superficie corporal en el uno o más puntos, y para medir la corriente bajo la tensión constante.

7. El sistema de acuerdo a la reivindicación 5, en el cual la unidad de control está configurada para mantener una tensión constante entre el al menos un electrodo de la sonda y los electrodos de la superficie corporal en el uno o más puntos, y para medir la tensión entre el al menos un electrodo de la sonda y los electrodos de la superficie corporal.

8. El sistema de acuerdo a la reivindicación 1, en el cual la unidad de control está configurada para aplicar una tensión a través de al menos una pareja de electrodos de la superficie corporal en el uno o más puntos y para medir la impedancia detectando una caída de tensión en el al menos un electrodo de la sonda.

9. El sistema de acuerdo a la reivindicación 1, en el cual la unidad de control está configurada para determinar las coordenadas de posición usando el transductor magnético en una pluralidad de localizaciones en la cavidad corporal y para determinar la impedancia en la pluralidad de localizaciones, y para generar un mapa de calibración que determine la impedancia en la pluralidad de localizaciones.

10. El sistema de acuerdo a la reivindicación 9, en el cual la sonda usada para generar el mapa de calibración es una primera sonda (20), y en el cual el sistema incluye adicionalmente una segunda sonda (58), que comprende al menos un electrodo (60, 62, 64) de la segunda sonda y que está adaptada para ser introducida en la cavidad corporal, y

en el cual la unidad de control está configurada para medir la impedancia entre al menos un electrodo de la segunda sonda y el uno o más puntos en la superficie corporal, y para determinar las segundas coordenadas de posición de la segunda sonda calibrando la impedancia medida con respecto al electrodo de la segunda sonda usando el mapa de calibración.

11. El sistema de acuerdo a la reivindicación 1, en el cual la sonda comprende una sección (92') deformable en donde está localizado el al menos un electrodo de la sonda, y una sección (90) de base, en donde está localizado el transductor de campo magnético, teniendo la sección deformable una forma conocida cuando no está deformada, y

en el cual la unidad de control está configurada para calibrar la impedancia medida para determinar una desviación de la sección deformable con respecto a la sección de base.

12. El sistema de acuerdo a la reivindicación 11, en el cual la unidad de control está configurada para medir una primera impedancia cuando la sección deformable no está deformada, y para medir una segunda impedancia cuando la sección deformable está desviada, y para comparar la segunda impedancia con la primera impedancia para determinar la desviación de la sonda.