Sistema de calibración con base de pesos para un catéter sensible a la presión.

Un aparato de calibración (12), que comprende:

un elemento fijo (24),

que está configurado para tener un extremo distal (28) de una sonda médica;

una pluralidad de pesos (18), que tienen respectivas masas y respectivas superficies inferiores que están orientadas en respectivos ángulos con respecto al extremo distal (28) de la sonda, que bajan para descansar sobre una punta distal (32) de la sonda para aplicar a la punta distal (32) respectivos vectores de fuerza que provocan desviación de la punta distal (32) en relación con el extremo distal (28); y

un procesador de calibración (42), que está configurado para recibir de la sonda medidas indicativas de la desviación de la punta distal (32) en respuesta a los vectores de fuerza, y para calcular, en base a las medidas, las masas y los ángulos, los coeficientes de calibración para evaluar los vectores de fuerza como una función de las medidas.

Campo de la invención La presente invención se refiere generalmente a sondas invasivas, y específicamente a la calibración de sensores de presión en sondas invasivas.

Antecedentes de la invención

Una amplia variedad de procedimientos médicos incluyen la colocación de objetos, tales como sensores, tubos, catéteres, dispositivos de dispensación e implantes, dentro del cuerpo. Se han desarrollado sistemas que detectan la posición para seguir la trayectoria de tales objetos. La detección magnética de posición es uno de los métodos conocidos en la técnica. En la detección magnética de posición, los generadores magnéticos se colocan típicamente en posiciones conocidas externas al paciente. Un sensor de campo magnético en el extremo distal de una sonda genera señales eléctricas en respuesta a estos campos magnéticos, que se procesan con el fin de determinar las coordenadas de posición del extremo distal de la sonda. Estos métodos y sistemas se describen en las patentes de Estados Unidos 5.391.199, 6.690.963, 6.484.118, 6.239.724, 6.618.612 y 6.332.089. en la publicación internacional PCT WO 1996/005768 y en las publicaciones de solicitud de patente de Estados Unidos 2002/0065455 A1, 2003/0120150 A1 y 2004/0068178 A1.

Cuando se coloca una sonda en el cuerpo, puede desearse tener la punta distal de la sonda en contacto directo con el tejido corporal. El contacto puede verificarse, por ejemplo, midiendo la presión de contacto entre la punta distal y el tejido corporal. Las publicaciones de solicitud de patente de Estados Unidos 2007/0100332 y 2009/0093806 describen métodos de detección de presión de contacto entre la punta distal de un catéter y el tejido en una cavidad corporal usando un sensor de fuerza incorporado en el catéter. La punta distal del catéter se acopla al extremo distal del tubo de inserción del catéter mediante un miembro elástico, tal como un resorte, que se deforma en respuesta a la fuerza ejercida sobre la punta distal cuando aprieta contra el tejido del endocardio. Un sensor de posición magnética en el catéter detecta la desviación (localización y orientación) de la punta distal en relación con el extremo distal del tubo de inserción. El movimiento de la punta distal en relación con el tubo de inserción es indicativo de deformación del miembro elástico, y de este modo da una indicación de la presión.

Un aparato y un método para calibrar dinámicamente un sensor de presión se describen en JP 2005 345215 A.

Resumen de la invención

La presente invención se define en lar reivindicaciones independiente 1 y 7 y sus reivindicaciones dependientes.

Una realización de la presente invención que se describe aquí proporciona un aparato de calibración, que incluye:

un elemento fijo, que está configurado para tener un extremo distal y una sonda médica; una pluralidad de pesos, que tienen respectivas masas y respectivas superficies inferiores que están orientadas en respectivos ángulos con respecto al extremo distal de la sonda, que bajan para descansar sobre una punta distal de la sonda para aplicar a la punta distal respectivos vectores de fuerza que provocan una desviación de la punta distal en relación con el extremo distal; y un procesador de calibración, que está configurado para recibir de la sonda medidas indicativas de la desviación de la punta distal en respuesta a los vectores de fuerza, y para calcular, en base a las medidas, las masas y los ángulos, los coeficientes de calibración para evaluar los vectores de fuerza como una función de las medidas.

En algunas realizaciones, el aparato incluye un dispositivo de detección acoplado al elemento fijo y configurado para medir respectivos componentes descendentes de los vectores de fuerza, y el procesador de calibración está configurado para verificar los coeficientes de calibración de manera receptiva con los componentes descendentes medidos. En una realización, las superficies inferiores están cubiertas de un material antiadherente. En una realización desvelada, las superficies inferiores están cubiertas de un material que tiene una textura superficial que combina con una textura superficial interna de un órgano del cuerpo en el que la sonda operará. En otra realización, el procesador de calibración está configurado para almacenar los coeficientes de calibración en una memoria que está acoplada a la sonda. La memoria puede incluir una memoria de sólo lectura programable y borrable electrónicamente (E2PROM) .

Además se proporciona, de acuerdo con una realización de la presente invención, un método para calibrar, que incluye:

tener un extremo distal de una sonda médica en un elemento fijo; bajar a una punta distal de los pesos de sonda, que tienen respectivas masas y respectiva superficie inferior que están orientados en respectivos ángulos con respecto a la punta distal, para aplicar a la punta distal respectivos vectores de fuerza que provocan una desviación de la punta distal en relación con el extremo distal; recibir de la sonda medidas indicativas de la desviación de la punta distal en respuesta a los vectores de fuerza; y calcular, en base a las medidas, las masas y los ángulos, los coeficientes de calibración para evaluar los vectores de fuerza como una función de las medidas.

La presente invención se entenderá mejor a partir de la siguiente descripción detallada de las realizaciones de la misma, tomada junto con los dibujos en los que:

Breve descripción de los dibujos La Figura 1 es una ilustración pictórica esquemática de un sistema de calibración para un catéter sensible a la presión, de acuerdo con una realización de la presente invención;

La Figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra esquemáticamente un método de calibración de un catéter sensible a la presión, de acuerdo con una realización de la presente invención; y

La Figura 3 es una vista esquemática de detalle que muestra la punta distal de un catéter sensible a la presión en contacto con tejido del endocardio, de acuerdo con una realización de la presente invención.

Descripción detallada de realizaciones Algunas sondas invasivas comprenden sensores de presión para medir la presión de contacto entre la sonda y el tejido intra-corporal. Por ejemplo, la punta distal de un catéter cardiaco puede deformarse en respuesta a la presión ejercida por la punta distal sobre el tejido del endocardio. Un sensor de posición en el catéter mide la desviación de la punta distal, y de este modo proporciona una indicación de la presión de contacto. Sin embargo, en muchos casos prácticos, la relación entre la presión real de contacto y la lectura del sensor de posición varía de un catéter a otro.

Con el fin de asegurar medidas precisas de presión, las realizaciones de la presente invención proporcionan métodos y sistemas para calibrar sondas (por ejemplo, catéteres) equipados con sensores de presión. En algunas realizaciones, un aparato de calibración comprende un elemento fijo (por ejemplo, una base o una plantilla) par amontar el extremo distal del catéter, y múltiples pesos que pueden bajarse para descansar sobre la punta distal del catéter. Cada peso tiene una masa conocida y una superficie inferior que está orientada en un ángulo conocido con respecto a la p unta distal del catéter. Cuando el peso bajo para presionar sobre la punta distal, el peso aplica a la punta distal una vector de fuerza que depende de su masa y ángulo. La punta distal se deforma en respuesta a este vector de fuerza, y el sensor de presión en el catéter produce medidas de deformación (por ejemplo, desviación) de su punta distal. Un procesador de calibración acepta las medidas de deformación del catéter y calcula, en base a las medidas y a la masa y ángulo conocidos, los coeficientes de calibración para evaluar el vector de fuerza como una función de las medidas de deformación en ángulos diferentes.

En algunas realizaciones, los coeficientes de calibración se almacenan como una matriz de calibración en una memoria no volátil que se acopla al catéter. Cuando el catéter se usa más tarde en un sistema médico, la presión real ejercida por la punta distal del catéter sobre el tejido corporal puede derivarse con elevada precisión a partir de las medidas de desviación, usando los coeficientes de calibración almacenados en la matriz. Al usar pesos que tienen diferentes ángulos de superficie inferior, la presión puede estimarse a partir de las medidas de deformación del catéter para diferentes ángulos de incidencia entre el extremo distal del catéter y el tejido corporal.

Además del elemento fijo y los pesos, en algunas realizaciones el aparato de calibración comprende además un dispositivo de detección... [Seguir leyendo]

1. Un aparato de calibración (12) , que comprende:

un elemento fijo (24) , que está configurado para tener un extremo distal (28) de una sonda médica; una pluralidad de pesos (18) , que tienen respectivas masas y respectivas superficies inferiores que están orientadas en respectivos ángulos con respecto al extremo distal (28) de la sonda, que bajan para descansar sobre una punta distal (32) de la sonda para aplicar a la punta distal (32) respectivos vectores de fuerza que provocan desviación de la punta distal (32) en relación con el extremo distal (28) ; y un procesador de calibración (42) , que está configurado para recibir de la sonda medidas indicativas de la desviación de la punta distal (32) en respuesta a los vectores de fuerza, y para calcular, en base a las medidas, las masas y los ángulos, los coeficientes de calibración para evaluar los vectores de fuerza como una función de las medidas.

2. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende un dispositivo de detección (26) acoplado al elemento fijo (24) y configurado para medir respectivos componentes descendentes de los vectores de fuerza, donde el procesador de calibración (42) está configurado para verificar los coeficientes de calibración de manera receptiva con los componentes descendentes medidos.

3. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, donde las superficies inferiores están cubiertas por un material antiadherente.

4. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, donde las superficies inferiores están cubiertas por un material que tiene una textura superficial que combina con una textura con una textura superficial interna de un órgano del cuerpo en el que la sonda operará.

5. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, donde el procesador de calibración (42) está configurado para almacenar los coeficientes de calibración en una memoria (48) que está acoplada a la sonda.

6. El aparato de acuerdo con la reivindicación 5, donde la memoria (48) comprende una memoria de sólo lectura programable y borrable electrónicamente (E2PROM) .

7. Un método para calibración, que comprende: tener un extremo distal (28) de una sonda médica en un elemento fijo (24) ; bajar a una punta distal (32) de los pesos de sonda (18) , que tienen respectivas masas y respectiva superficie inferior que están orientados en respectivos ángulos con respecto a la punta distal (32) , para aplicar a la punta distal

(32) respectivos vectores de fuerza que provocan una desviación de la punta distal (32) en relación con el extremo distal (28) ; recibir de la sonda medidas indicativas de la desviación de la punta distal (32) en respuesta a los vectores de fuerza; y calcular, en base a las medidas, las masas y los ángulos, los coeficientes de calibración para evaluar los vectores de fuerza como una función de las medidas.

8. El método de acuerdo con la reivindicación 7, que además comprende medir respectivos componentes descendentes del vector de fuerza usando un dispositivo de detección (26) acoplado al elemento fijo (24) , y verificar los coeficientes de calibración de manera receptiva con los componentes descendentes medidos.

9. El método de acuerdo con la reivindicación 7, donde las superficies inferiores está cubiertas por un material antiadherente.

10. El método de acuerdo con la reivindicación 7, donde las superficies inferiores están cubiertas por un material que tiene una textura superficial que combina con una textura con una textura superficial interna de un órgano del cuerpo en el que la sonda operará.

11. El método de acuerdo con la reivindicación 7, y que comprende almacenar los coeficientes de calibración en una memoria (48) acoplada a la sonda.

12. El método de acuerdo con la reivindicación 11, donde la memoria (48) comprende una memoria de sólo lectura programable y borrable electrónicamente (E2PROM) .

13. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1 o el método de acuerdo con la reivindicación 7, donde los vectores de fuerza provocan desplazamiento de la punta distal (32) en relación con el extremo distal (28) ; y las medidas son además indicativas del desplazamiento de la punta distal (32) .