Sistema de seguimiento usando mapeo de campo.

Un sistema que comprende:

un primer catéter (110) configurado para su inserción en un órgano en el cuerpo de un paciente y que comprende uno o más electrodos de medición (PME);

múltiples conjuntos de electrodos de inyección de corriente (CIE) configurados para su fijación en relación con el órgano en el cuerpo de un paciente;

un sistema de control electrónico acoplado a los múltiples conjuntos de electrodos de inyección de corriente (CIE) y a uno o más electrodos de medición (PME) y configurado para:

hacer que la corriente fluya entre dichos múltiples conjuntos de electrodos de inyección de corriente (CIE) para generar un campo en el órgano;

en respuesta al flujo de corriente, medir el campo en múltiples posiciones dentro del órgano usando el uno o más electrodos de medición (PME);

en respuesta al flujo de corriente, medir el campo en múltiples electrodos adicionales en el órgano;

un sistema de seguimiento configurado para obtener las posiciones dentro del órgano de dicho uno o más electrodos de medición (PME);

un sistema de procesamiento acoplado al sistema electrónico y configurado para:

modelizar el campo usando las mediciones del campo de uno o más electrodos de medición (PME) y las posiciones dentro del órgano del uno o más electrodos de medición;

determinar mediciones de señales esperadas del campo en ubicaciones adicionales dentro del órgano usando el modelo del campo; y

determinar una posición de dicho uno o más electrodos adicionales en el órgano basándose en mediciones realizadas por los electrodos adicionales y las mediciones de señales esperadas determinadas del campo.

Sistema de seguimiento usando mapeo de campo CAMPO TÉCNICO

Esta invención se refiere a la determinación de la posición de un objeto, tal como hacer un seguimiento de la posición de uno o más catéteres en la cavidad cardíaca de un paciente.

ANTECEDENTES

El uso de procedimientos mínimamente invasivos, tales como ablación con catéter, para tratar una variedad de cardiopatías, tales como arritmias supraventricular y ventricular, está pasando a ser cada vez más frecuente. Tales procedimientos implican el mapeo de actividad eléctrica en el corazón (por ejemplo, basándose en señales cardíacas), tal como en diversas ubicaciones en la superficie del endocardio ("mapeo cardíaco"), para identificar el sitio de origen de la arritmia seguido por una ablación dirigida del sitio. Para realizar tal mapeo cardíaco puede insertarse un catéter con uno o más electrodos en la cámara cardíaca del paciente.

En algunas circunstancias, la ubicación del catéter en la cámara cardíaca se determina usando un sistema de seguimiento. El seguimiento de catéter es una funcionalidad central de sistemas de mapeo modernos que también incluyen software e interfaz gráfica de usuario para proyectar datos eléctricos en representaciones en 3D de cámaras cardíacas. Actualmente hay varios sistemas de seguimiento disponibles, algunos más útiles y usados más comúnmente que otros. Algunos sistemas se basan en el uso de campos magnéticos o eléctricos de fuentes externas para detectar y hacer un seguimiento de la ubicación del catéter. Algunos se basan en el uso de fuentes de campos magnéticos o eléctricos montadas en los catéteres de los que se hace un seguimiento.

El documento US 28/19438 da a conocer la determinación de la posición de un catéter dentro del corazón generando un mapa de conductividad del corazón basándose en medición de conductividad dentro del corazón y una imagen del corazón. Usando este mapa, pueden calcularse valores de potenciales esperados para diferentes posiciones dentro del corazón. Mediante la comparación de los valores esperados con los valores medidos, la posición de los PME puede determinarse tras haberse movido los PME.

SUMARIO

La invención se define en las reivindicaciones.

Las realizaciones de los métodos y sistemas dados a conocer en general en el presente documento pueden aplicarse para determinar la posición de cualquier objeto dentro de un órgano en el cuerpo de un paciente tal como el corazón, los pulmones, el cerebro o el hígado de un paciente.

Tal como se usa en el presente documento, la "posición" de un objeto significa información acerca de uno o más de los 6 grados de libertad que definen completamente la ubicación y orientación de un objeto tridimensional en un sistema de coordenadas tridimensional. Por ejemplo, la posición del objeto puede incluir: tres valores independientes indicativos de las coordenadas de un punto del objeto en un sistema de coordenadas cartesiano y tres valores independientes indicativos de los ángulos para la orientación del objeto con respecto a cada uno de los ejes cartesianos; o cualquier subconjunto de tales valores.

Tal como se usa en el presente documento, "cavidad cardíaca" significa el corazón y el tejido circundante.

A menos que se defina lo contrario, todos los términos técnicos y científicos usados en el presente documento tienen el mismo significado que el entendido comúnmente por un experto habitual en la técnica a la que pertenece esta invención. En caso de conflicto, prevalece el presente documento.

Los detalles de una o más realizaciones de la invención se exponen en los dibujos adjuntos y la descripción a continuación. Otras características, objetos y ventajas de la invención resultarán evidentes a partir de la descripción y dibujos, y a partir de las reivindicaciones.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 es un diagrama esquemático a modo de ejemplo de una disposición para situar electrodos de inyección de corriente (CIE) y electrodos de medición de potencial (PME) con respecto a la cavidad cardíaca de un paciente.

La figura 2 es un diagrama de flujo de una realización a modo de ejemplo para determinar las posiciones de PME.

La figura 3 es un diagrama de flujo de una realización a modo de ejemplo para generar un mapa de campo. Las figuras 4 y 5 son diagramas esquemáticos a modo de ejemplo de una disposición para situar electrodos de inyección de corriente (CIE) y electrodos de medición de potencial (PME) con respecto a la cavidad cardíaca de un paciente.

La figura 6 es un diagrama de flujo de una realización a modo de ejemplo para generar un mapa de campo y usar el mapa de campo para determinar las posiciones de PME.

La figura 7 es un diagrama esquemático a modo de ejemplo de una disposición para situar electrodos de inyección de corriente (CIE), electrodos de medición de potencial (PME) y un catéter de disposición de múltiples electrodos (MEA) con respecto a la cavidad cardíaca de un paciente.

La figura 8 es un diagrama de flujo de una realización a modo de ejemplo para generar un mapa de campo y usar el mapa de campo para determinar las posiciones de PME.

La figura 9 es un diagrama esquemático de un sistema a modo de ejemplo.

La figura 1 es un diagrama esquemático de una ¡mplementaclón analógica de un módulo de generación de señales (SGM) y un módulo de adquisición de señales (SAM) para un módulo de sistema electrónico acoplado a electrodos emisores de corriente y electrodos de medición de potencial.

La figura 11 es un diagrama esquemático de una ¡mplementaclón digital de un módulo de generación de señales (SGM) y un módulo de adquisición de señales (SAM) para un módulo de sistema electrónico acoplado a electrodos emisores de corriente y electrodos de medición de potencial.

Los símbolos de referencia similares en los diversos dibujos Indican elementos similares.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

Las realizaciones dadas a conocer en el presente documento incluyen un método y un sistema para determinar la posición de un catéter en la cavidad cardíaca de un paciente usando un modelo predeterminado del campo que proporciona mediciones de señales esperadas del campo en diversas ubicaciones dentro de la cavidad cardíaca.

Más particularmente, los métodos y sistemas descritos en el presente documento proporcionan un método para hacer un seguimiento de electrodos montados en catéteres dentro de y en relación con la cavidad cardíaca, incluyendo cualquier número de cámaras dentro de esta cavidad y los vasos sanguíneos a su alrededor, pero también puede usarse para hacer un seguimiento de catéteres en otros órganos del cuerpo. Los electrodos pueden montarse en uno o múltiples catéteres y mediante un seguimiento de estos electrodos puede determinarse la ubicación de tales catéteres y puede hacerse un seguimiento de los catéteres. Conociendo las características físicas de un catéter y la posición de los electrodos en el mismo, es posible hacer un seguimiento de una parte específica del catéter (por ejemplo, la punta) o determinar la forma y la orientación del catéter (por ejemplo, usando un método de ajuste por interpolación en la ubicación de múltiples electrodos del mismo catéter). Los electrodos también pueden montarse en otros dispositivos que requieran seguimiento dentro de la cavidad cardíaca.

En algunos aspectos, el seguimiento se lleva a cabo generando una multitud de campos usando electrodos de inyección de corriente (CIE) situados y fijados en una ubicación estable (por ejemplo, seno coronario, orejuela auricular, punta) y usando mediciones de los mismos campos en electrodos montados en otros catéteres para ubicar los electrodos. El fin de los CIE es Inyectar corriente a la cavidad cardíaca. Por ejemplo, cada par de CIE puede definir un electrodo fuente y sumidero, respectivamente, para inyectar corriente a la cavidad cardíaca.

En general, en un aspecto, un catéter de mapeo de campo que incluye uno o más electrodos de medición de potencial (PME) que pueden medir los campos (por ejemplo, medir potenciales en la cavidad cardíaca en respuesta a la corriente proporcionada por los CIE) y al mismo tiempo de los que puede hacerse un seguimiento mediante un sistema de seguimiento independiente, se usa para generar un mapa de campo. El mapa de campo proporciona mediciones de señales esperadas del campo en diversas ubicaciones dentro de la cavidad cardíaca. Un mapa de campo es un ejemplo de un modelo predeterminado del campo. Existen y pueden usarse otros métodos para generar un modelo predeterminado del campo. Por ejemplo, puede generarse un modelo predeterminado basándose en una imagen volumétrica... [Seguir leyendo]

1. Un sistema que comprende:

un primer catéter (11) configurado para su inserción en un órgano en el cuerpo de un paciente y que comprende uno o más electrodos de medición (PME);

múltiples conjuntos de electrodos de inyección de corriente (CIE) configurados para su fijación en relación con el órgano en el cuerpo de un paciente;

un sistema de control electrónico acoplado a los múltiples conjuntos de electrodos de Inyección de corriente (CIE) y a uno o más electrodos de medición (PME) y configurado para:

hacer que la corriente fluya entre dichos múltiples conjuntos de electrodos de Inyección de corriente (CIE) para generar un campo en el órgano;

en respuesta al flujo de corriente, medir el campo en múltiples posiciones dentro del órgano usando el uno o más electrodos de medición (PME);

en respuesta al flujo de corriente, medir el campo en múltiples electrodos adicionales en el órgano;

un sistema de seguimiento configurado para obtener las posiciones dentro del órgano de dicho uno o más electrodos de medición (PME);

un sistema de procesamiento acoplado al sistema electrónico y configurado para:

modelizar el campo usando las mediciones del campo de uno o más electrodos de medición (PME) y las posiciones dentro del órgano del uno o más electrodos de medición;

determinar mediciones de señales esperadas del campo en ubicaciones adicionales dentro del órgano usando el modelo del campo; y

determinar una posición de dicho uno o más electrodos adicionales en el órgano basándose en mediciones realizadas por los electrodos adicionales y las mediciones de señales esperadas determinadas del campo.

2. El sistema de la reivindicación 1, en el que el sistema de procesamiento está configurado además para modelizar el campo usando la ecuación de Laplace.

3. El sistema de la reivindicación 1, en el que el sistema de procesamiento está configurado además para modelizar el campo usando la ecuación de Polsson.

4. El sistema de la reivindicación 1, en el que los electrodos de inyección de corriente (CIE) están montados en uno o más catéteres que están configurados para su colocación dentro del cuerpo.

5. El sistema de la reivindicación 1, en el que los electrodos de inyección de corriente (CIE) comprenden uno o más electrodos de superficie de cuerpo.

6. El sistema de la reivindicación 1, en el que los electrodos de inyección de corriente (CIE) comprenden tanto electrodos montados en uno o más catéteres que están configurados para su colocación dentro del cuerpo como electrodos de superficie de cuerpo.

7. El sistema de la reivindicación 6, en el que los electrodos montados en uno o más catéteres comprenden uno o más electrodos configurados para su fijación al órgano.

8. El sistema de la reivindicación 6, en el que los electrodos montados en el uno o más catéteres comprenden uno o más electrodos que pueden moverse y situarse en múltiples ubicaciones en el órgano.

9. El sistema de la reivindicación 1, en el que el sistema de seguimiento comprende un sistema adaptado para usar un campo magnético para seguimiento.

1. El sistema de la reivindicación 1, en el que el sistema de seguimiento comprende un sistema adaptado para usar corrientes inyectadas para seguimiento.

11. El sistema de la reivindicación 1, en el que los múltiples conjuntos de electrodos de inyección de corriente (CIE) comprenden al menos tres conjuntos de electrodos de inyección de corriente.

12. El sistema de la reivindicación 1, en el que:

los múltiples conjuntos de electrodos de inyección de corriente (CIE) comprenden al menos tres conjuntos de electrodos de inyección de corriente configurados para su fijación en relación con el órgano en el cuerpo de un paciente;

el catéter, que comprende uno o más electrodos de medición (PME), comprende un catéter de disposición de

múltiples electrodos que comprende una disposición de múltiples electrodos configurada para su inserción en el órgano para hacer un seguimiento de una posición del catéter de disposición de múltiples electrodos en relación con los electrodos de inyección de corriente.