RU2574990C2 - Radio-frequency ablation catheter and magnetic resonance imaging system - Google Patents
Radio-frequency ablation catheter and magnetic resonance imaging system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2574990C2 RU2574990C2 RU2012122853/14A RU2012122853A RU2574990C2 RU 2574990 C2 RU2574990 C2 RU 2574990C2 RU 2012122853/14 A RU2012122853/14 A RU 2012122853/14A RU 2012122853 A RU2012122853 A RU 2012122853A RU 2574990 C2 RU2574990 C2 RU 2574990C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radio frequency
- electrode
- catheter
- magnetic resonance
- transmission line
- Prior art date
Links
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 238000007674 radiofrequency ablation Methods 0.000 title claims description 50
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 146
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 125
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 74
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 19
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 15
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 14
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 13
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 10
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 4
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 4
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 3
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 230000023555 blood coagulation Effects 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 238000013153 catheter ablation Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N cocaine Chemical compound O([C@H]1C[C@@H]2CC[C@@H](N2C)[C@H]1C(=O)OC)C(=O)C1=CC=CC=C1 ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 210000005003 heart tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000968 medical method and process Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к катетеру, в частности к катетерам, предназначенным для использования в магнитно-резонансных системах формирования изображений.The invention relates to a catheter, in particular to catheters intended for use in magnetic resonance imaging systems.
Уровень техникиState of the art
Радиочастотные катетеры абляции используют, чтобы удалять или разрушать ткани с помощью электрической энергии. Радиочастотный катетер абляции может быть вставлен в вену или артерию. Использование медицинских способов формирования изображений на основе рентгеновского излучения известно для управления размещением и работой радиочастотных катетеров абляции. Радиочастотные катетеры абляции были успешными при абляции ткани сердца, которая вызывает нарушения ритма, или абляции ткани при другой терапии.Radio frequency ablation catheters are used to remove or destroy tissue using electrical energy. A radiofrequency ablation catheter can be inserted into a vein or artery. The use of medical methods of imaging based on x-ray radiation is known to control the placement and operation of radio frequency ablation catheters. Radiofrequency ablation catheters have been successful in ablating heart tissue, which causes rhythm disturbances, or tissue ablation in other treatments.
Современные традиционные катетеры абляции ЕР, предназначенные для использования с рентгеновскими системами формирования изображений, обеспечены охлаждением кончика, главным образом, чтобы избегать перегрева и обжигания ткани вблизи кончика, чтобы избегать коагуляции крови, и, следовательно, чтобы предусматривать большую радиочастотную мощность для более глубокой и более быстрой абляции.Modern traditional EP ablation catheters designed for use with X-ray imaging systems are provided with tip cooling, mainly to avoid overheating and burning of tissue near the tip, to avoid blood coagulation, and therefore to provide greater radio frequency power for deeper and more fast ablation.
Патент США 7388378 раскрывает устройство, предназначенное для защиты проводящих частей электрического устройства от выбросов тока и напряжения индуцируемых колебаниями магнитных полей магнитно-резонансной системы формирования изображений.US patent 7388378 discloses a device designed to protect the conductive parts of an electrical device from current and voltage surges induced by oscillations of magnetic fields of a magnetic resonance imaging system.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Изобретение предоставляет катетер и магнитно-резонансную систему формирования изображений в независимых пунктах формулы изобретения. Варианты осуществления приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.The invention provides a catheter and a magnetic resonance imaging system in the independent claims. Embodiments are provided in the dependent claims.
Рентгеновские методы формирования изображений являются совместимыми с катетерами, которые содержат проводники или линии передачи, так как рентгеновские лучи не индуцируют токи в линии передачи. Однако ослабление рентгеновских лучей в жестких структурах в теле, таких как кость, больше, чем в мягких тканях. Это является недостатком использования рентгеновского оборудования формирования изображений для управления катетером, поскольку для некоторых использований, таких как управление радиочастотным катетером абляции для абляции мягких тканей, является полезным формирование изображений мягких тканей. В отличие от этого, магнитно-резонансное формирование изображений может эффективно отображать мягкие ткани. Следовательно, было бы выгодным иметь катетер, такой как радиочастотный катетер абляции, который является совместимыми с магнитно-резонансным формированием изображений. Трудностью использования магнитно-резонансного формирования изображений при управлении использованием радиочастотного катетера абляции является то, что электромагнитные поля, генерируемые во время работы магнитно-резонансной системы формирования изображений, могут индуцировать токи в радиочастотной линии передачи, используемой, чтобы доставлять радиочастотную энергию в концевой электрод радиочастотного катетера абляции. Радиочастотные катетеры абляции могут иметь концевой электрод, множество электродов или распределенные электроды. В настоящей заявке понимают, что ссылки на концевые электроды или электроды одинаково применимы ко всем электродам радиочастотных катетеров абляции.X-ray imaging techniques are compatible with catheters that contain conductors or transmission lines, since X-rays do not induce currents in the transmission line. However, the attenuation of x-rays in rigid structures in the body, such as bone, is greater than in soft tissues. This is a drawback of using x-ray imaging equipment for catheter control, since soft tissue imaging is useful for some uses, such as controlling an RF ablation catheter for soft tissue ablation. In contrast, magnetic resonance imaging can effectively display soft tissue. Therefore, it would be advantageous to have a catheter, such as a radio frequency ablation catheter, that is compatible with magnetic resonance imaging. The difficulty in using magnetic resonance imaging to control the use of a radiofrequency ablation catheter is that electromagnetic fields generated during operation of the magnetic resonance imaging system can induce currents in the radio frequency transmission line used to deliver radio frequency energy to the terminal electrode of the radio frequency catheter ablation. Radiofrequency ablation catheters can have an end electrode, multiple electrodes, or distributed electrodes. In this application, it is understood that references to end electrodes or electrodes are equally applicable to all electrodes of radio frequency ablation catheters.
Варианты осуществления изобретения могут предоставить решение этой проблемы с помощью использования радиочастотных заграждающих фильтров, которые распределены вдоль линии передачи. В настоящей заявке понимают, что ссылки и ограничения для радиочастотных линий передач также применимы к линиям передачи. Радиочастотные линии передачи определены в настоящей заявке как линии передачи, адаптированные для передачи электрического сигнала или электрической мощности на радиочастотах. Линия передачи определена в настоящей заявке как провод или проводник, адаптированный для передачи электрического сигнала или электрической мощности. Радиочастотные заграждающие фильтры подавляют индуцированные радиочастотные токи и связанное с этим нагревание кончика, но сами могут нагреваться. В радиочастотном катетере абляции радиочастотные заграждающие фильтры могут быть охлаждены с помощью жидкости, которую подают для охлаждения электрода катетера. С этой целью заграждающие фильтры могут быть сконструированы таким образом, что местоположения высоких электрических полей заграждающего фильтра, которые могут вызывать радиочастотное нагревание смежных диэлектриков, имеющих потери, главным образом ограничены внутри областей вблизи охлаждающей жидкости. Передачу тепла в охлаждающую жидкость оптимизируют и в то же время избегают электрических полей, входящих в смежную ткань объекта. Следовательно, исключают прямое радиочастотное нагревание ткани, смежной с трубкой катетера. Аналогично индуктивные участки радиочастотного заграждающего фильтра, которые могут быть подвержены резистивному нагреванию, сконструированы таким образом, что передачу тепла в линию охлаждения оптимизируют, а передачу тепла в ткань тела минимизируют. Следовательно, минимизируют генерацию избыточного тепла в радиочастотном заграждающем фильтре или вблизи него, а остаточное сгенерированное тепло постоянно охлаждают таким образом, что температуру установившегося состояния заграждающего фильтра поддерживают низкой, что предотвращает отказ радиочастотного заграждающего фильтра и вторичное нагревание ткани.Embodiments of the invention can provide a solution to this problem by using radio frequency traps that are distributed along the transmission line. In this application, it is understood that references and restrictions for radio frequency transmission lines are also applicable to transmission lines. Radio frequency transmission lines are defined in this application as transmission lines adapted to transmit an electrical signal or electrical power at radio frequencies. A transmission line is defined herein as a wire or conductor adapted to transmit an electrical signal or electrical power. Radio frequency traps suppress induced radio frequency currents and the associated tip heating, but they themselves can heat up. In a radiofrequency ablation catheter, radio frequency traps can be cooled with the liquid that is supplied to cool the catheter electrode. To this end, the barrier filters can be designed so that the locations of the high electric fields of the barrier filter, which can cause radiofrequency heating of adjacent dielectrics having losses, are mainly limited within areas near the coolant. Heat transfer to the coolant is optimized and at the same time, electric fields entering the adjacent tissue of the object are avoided. Therefore, direct radiofrequency heating of the tissue adjacent to the catheter tube is excluded. Similarly, inductive sections of the radio frequency trap that may be subject to resistive heating are designed so that heat transfer to the cooling line is optimized and heat transfer to the body tissue is minimized. Therefore, the generation of excess heat in or near the radio frequency trap is minimized, and the residual generated heat is constantly cooled so that the steady state temperature of the trap can be kept low, which prevents the failure of the radio frequency trap and secondary heating of the fabric.
Изобретение предусматривает катетер, содержащий линию передачи. Линия передачи содержит множество радиочастотных заграждающих фильтров. Катетер дополнительно содержит линию охлаждения, предназначенную для охлаждения множества радиочастотных заграждающих фильтров с помощью жидкости. Когда катетер используют в среде, которая имеет радиочастотную энергию окружающей среды, такую как в устройстве магнитно-резонансного формирования изображений, в линии передачи наводится и имеется индуцированный ток вследствие радиочастотной энергии окружающей среды. Радиочастотные заграждающие фильтры могут быть использованы, чтобы предотвращать индуцированный ток в линии передачи, однако радиочастотная энергия концентрируется в радиочастотных заграждающих фильтрах, которая, в конце концов, превращается в тепло. Текучую среду, транспортируемую линией охлаждения, используют для того, чтобы распределять или удалять тепло из радиочастотных заграждающих фильтров. Эта комбинация дает в результате катетер, который является более безопасным для использования в магнитно-резонансной системе формирования изображений.The invention provides a catheter containing a transmission line. A transmission line contains a plurality of radio frequency traps. The catheter further comprises a cooling line for cooling a plurality of radio frequency traps with liquid. When a catheter is used in an environment that has environmental radio frequency energy, such as in a magnetic resonance imaging device, an induced current is induced in the transmission line and there is an induced current due to the radio frequency energy of the environment. Radio frequency traps can be used to prevent induced current in the transmission line, however radio frequency energy is concentrated in radio frequency traps, which ultimately turns into heat. The fluid transported by the cooling line is used to distribute or remove heat from the radio frequency traps. This combination results in a catheter that is safer to use in a magnetic resonance imaging system.
Вся линия передачи может быть охлаждена с помощью текучей среды в линии охлаждения или может быть охлаждена только часть линии охлаждения. Это зависит от конструкции радиочастотного заграждающего фильтра. Часть радиочастотного заграждающего фильтра, которая рассеивает радиочастотную энергию, будет нагрета, и она является частью радиочастотного заграждающего фильтра, которую предпочтительно охлаждают. Например, если используют дискретные конденсаторы и катушки индуктивности, чтобы сформировать радиочастотный заграждающий фильтр, то он должен иметь дискретные конденсаторы и катушки индуктивности предпочтительно в линии охлаждения или близи линии охлаждения, таким образом, чтобы тепло могло быть удалено с помощью линии охлаждения.The entire transmission line may be cooled by fluid in the cooling line, or only part of the cooling line may be cooled. It depends on the design of the radio frequency trap. The part of the radio frequency trap that dissipates the radio frequency energy will be heated, and it is part of the radio frequency trap, which is preferably cooled. For example, if discrete capacitors and inductors are used to form a radio frequency trap, then it should have discrete capacitors and inductors preferably in the cooling line or near the cooling line, so that heat can be removed using the cooling line.
Имеются много возможных типов катетеров, которые могут быть осуществлены как варианты осуществления изобретения:There are many possible types of catheters that can be implemented as embodiments of the invention:
- Диагностические катетеры EP, имеющие несколько проводов для соединения электродов;- Diagnostic EP catheters having several wires for connecting electrodes;
- Активно отслеживаемые катетеры, имеющие одну или более проволочных миниатюрных катушек приема, предназначенных для определения местоположения в магнитно-резонансных процедурах:- Actively tracked catheters having one or more miniature wirewound pickup coils for positioning in magnetic resonance procedures:
- катетеры пластики сосудов, предназначенные для расширения закупоренных сосудов с использованием или без использования стента,- catheters of vascular plastic designed to expand clogged vessels with or without a stent,
- катетеры замены клапана,- valve replacement catheters,
- катетеры, предназначенные для использования устройств окклюзии для открытого овального отверстия,- catheters designed to use occlusion devices for an open oval opening,
- Внутрисосудистые катетеры магнитно-резонансного формирования изображений с проводными внутренними катушками магнитно-резонансного формирования изображений;- Intravascular catheters of magnetic resonance imaging with wired internal coils of magnetic resonance imaging;
- Катетеры, которые требуют проводных датчиков для физиологических измерений:- Catheters that require wired sensors for physiological measurements:
-катетеры давления, предназначенные для измерения внутреннего кровяного давления,- pressure catheters designed to measure internal blood pressure,
- катетеры, предназначенные для измерения внутреннего кровяного потока,- catheters designed to measure internal blood flow,
- катетеры, предназначенные для измерения внутренней температуры крови. - catheters designed to measure the internal temperature of the blood.
В другом варианте осуществления катетер является радиочастотным катетером абляции. Линия передачи является радиочастотной линией передачи. Катетер дополнительно содержит электрод. Линия охлаждения адаптирована для подачи текучей среды в электрод. Линия передачи содержит соединительный конец и электродный конец. Соединительный конец адаптирован для соединения с радиочастотным генератором. Электродный конец соединен с электродом. Этот вариант осуществления является выгодным, поскольку он позволяет использовать радиочастотный катетер абляции в высоком радиочастотном поле, без помех для работы катетера. Например, радиочастотная энергия сотен килогерц может быть использована для удаления ткани вблизи электрода. Радиочастотные заграждающие фильтры могут быть сконструированы таким образом, что они блокируют другую частоту радиочастотной энергии. Например, радиочастотное поле, сгенерированное магнитно-резонансной системой формирования изображений, могло бы быть блокировано и предотвращено образование вызываемого им индуцированного тока в линии передачи, который вызывает дополнительное нагревание в электрод.In another embodiment, the catheter is a radio frequency ablation catheter. A transmission line is a radio frequency transmission line. The catheter further comprises an electrode. The cooling line is adapted to supply fluid to the electrode. The transmission line includes a connecting end and an electrode end. The connecting end is adapted for connection with a radio frequency generator. The electrode end is connected to the electrode. This embodiment is advantageous because it allows the use of a radio frequency ablation catheter in a high radio frequency field, without interfering with the operation of the catheter. For example, radio frequency energy of hundreds of kilohertz can be used to remove tissue near the electrode. Radio frequency traps can be designed so that they block a different frequency of radio frequency energy. For example, the radio frequency field generated by the magnetic resonance imaging system could be blocked and the formation of the induced current caused by it in the transmission line, which causes additional heating to the electrode, is prevented.
В другом варианте осуществления множество радиочастотных заграждающих фильтров содержит коаксиальные дроссели. В этом варианте осуществления линия передачи является коаксиальным кабелем. Внешняя экранирующая оболочка коаксиального кабеля прорезана с регулярными интервалами. Один конец экранирующей оболочки соединен с внутренним проводником коаксиального кабеля, а другой конец является открытым или опционально соединен с конденсатором. Секции внешнего проводника коаксиального кабеля короче, чем четверть длины волны частоты, которую желают блокировать или заградить. То, что секции короче, чем четверть длины волны, препятствует накапливанию индуцированных токов на внешнем проводнике коаксиального кабеля. Это препятствует накапливанию индуцированного тока на внутреннем проводнике коаксиального кабеля.In another embodiment, the plurality of radio frequency traps comprise coaxial chokes. In this embodiment, the transmission line is a coaxial cable. The outer shielding of the coaxial cable is cut at regular intervals. One end of the shielding is connected to the inner conductor of the coaxial cable, and the other end is open or optionally connected to a capacitor. The outer conductor sections of the coaxial cable are shorter than a quarter of the frequency wavelength that you wish to block or block. The fact that the sections are shorter than a quarter of the wavelength prevents the accumulation of induced currents on the external conductor of the coaxial cable. This prevents the accumulation of induced current on the inner conductor of the coaxial cable.
Коаксиальный дроссель также известен как коаксиальный заграждающий фильтр и его обычно называют “balun базука”. Коаксиальный дроссель создает высокий импеданс для токов, протекающих на внешней поверхности коаксиального кабеля. Его первоначальным применением было подавление разбалансированных токов в точках подачи питания сбалансированных антенн, соединенных с (несбалансированным) коаксиальным кабелем (“balun”=сбалансированный-несбалансированный). Высокий импеданс для токов внешнего экрана возникает на основной частоте, в соответствии с полной длиной волны. Для магнитно-резонансного формирования изображений ее выбирают как частоту Лармора, подавляющую экранирующие токи, индуцированные во время магнитно-резонансной радиочастотной передачи.A coaxial choke is also known as a coaxial blocking filter and is commonly referred to as a “balun bazooka”. The coaxial inductor creates high impedance for currents flowing on the outer surface of the coaxial cable. Its initial use was to suppress unbalanced currents at the power points of balanced antennas connected to a (unbalanced) coaxial cable (“balun” = balanced-unbalanced). High impedance for the currents of the external screen occurs at the fundamental frequency, in accordance with the full wavelength. For magnetic resonance imaging, it is chosen as the Larmor frequency that suppresses the screening currents induced during magnetic resonance radio frequency transmission.
В другом варианте осуществления линия передачи содержит электрод внешнего экрана. Электрод внешнего экрана содержит множество секций, которые разделены максимумом предварительно определенного расстояния вдоль линии передачи. Множество секций электрически соединены с помощью множества радиочастотных заграждающих фильтров. В осуществлении этого варианта осуществления внешний экран мог бы быть плетеным экраном коаксиального кабеля. Плетеный экран мог бы быть прорезан, чтобы создать электрически изолированные секции. Затем эти электрически изолированные секции могли бы быть электрически соединены друг с другом с использованием радиочастотных заграждающих фильтров. Например, конденсатор и катушка индуктивности, соединенные параллельно, могли бы быть использованы, чтобы соединять две соседние секции внешнего экрана. Этот вариант осуществления мог бы использовать один проводник или провод, который экранирован с помощью внешнего экрана от радиочастотной энергии окружающей среды. В качестве альтернативы множество проводников или проводов могли бы быть экранированы с помощью внешнего экрана. Радиочастотные заграждающие фильтры могли бы быть охлаждены с помощью размещения линии передачи внутри линии охлаждения или размещения компонентов радиочастотного заграждающего фильтра в тепловом контакте с линией охлаждения.In another embodiment, the transmission line comprises an electrode of an external screen. The electrode of the external screen contains many sections, which are separated by a maximum of a predetermined distance along the transmission line. A plurality of sections are electrically connected using a plurality of radio frequency traps. In the implementation of this embodiment, the external screen could be a braided screen of a coaxial cable. A wicker screen might be cut to create electrically insulated sections. Then, these electrically insulated sections could be electrically connected to each other using radio frequency traps. For example, a capacitor and an inductor connected in parallel could be used to connect two adjacent sections of an external screen. This embodiment could use a single conductor or wire that is shielded from an external shield from the radio frequency energy of the environment. Alternatively, a plurality of conductors or wires could be shielded using an external screen. Radio frequency traps could be cooled by placing the transmission line inside the cooling line or by placing the components of the radio frequency trap in thermal contact with the cooling line.
В другом варианте осуществления каждый из множества радиочастотных заграждающих фильтров содержит конденсатор и катушку индуктивности, соединенные параллельно. Радиочастотные заграждающие фильтры разделены промежутками максимума предварительно заданного расстояния вдоль радиочастотной линии передачи.In another embodiment, each of the plurality of radio frequency traps comprises a capacitor and an inductor connected in parallel. Radio frequency traps are separated by intervals of the maximum of a predetermined distance along the radio frequency transmission line.
В другом варианте осуществления множество радиочастотных заграждающих фильтров содержат печатную плату. Катушка индуктивности сформирована на печатной плате. Катушка провода может быть сформирована в виде рельефа на печатной плате. Катушка индуктивности может быть сформирована на одном слое монтажной платы или может быть сформирована на множестве слоев.In another embodiment, the plurality of radio frequency traps comprise a circuit board. An inductor is formed on a printed circuit board. The coil of wire can be formed in the form of a relief on a printed circuit board. An inductor can be formed on one layer of the circuit board or can be formed on many layers.
В другом варианте осуществления линия радиопередачи сформирована на печатной плате. Катушка индуктивности сформирована на печатной плате. В этом варианте осуществления вся линия передачи или существенный отрезок длины линии передачи катетера выполнен на длинной узкой печатной плате.In another embodiment, a radio transmission line is formed on a printed circuit board. An inductor is formed on a printed circuit board. In this embodiment, the entire transmission line or a substantial length of the catheter transmission line is made on a long narrow printed circuit board.
Изобретение предусматривает катетер. Катетер может быть радиочастотным катетером абляции. В настоящей заявке понимают, что ссылки на радиочастотные катетеры абляции также применяются к другим катетерам, которые содержат провода или линии передачи. Исключением для этого является то, что не все катетеры, которые являются вариантами осуществления изобретения, содержат электрод или концевой электрод. Радиочастотный катетер абляции содержит электрод. Электрод может быть концевым электродом. Электрод может быть в любом местоположении вдоль местоположения радиочастотного катетера абляции. Радиочастотный катетер абляции также может иметь множество электродов. Все ссылки на концевой электрод понимают в настоящей заявке как применимые к любым другим электродам, которые могут быть компонентом радиочастотного катетера абляции. Радиочастотный катетер абляции дополнительно содержит линию охлаждения, адаптированную для подачи жидкости в концевой электрод. Радиочастотный катетер абляции дополнительно содержит радиочастотную линию передачи. Радиочастотная линия передачи содержит соединительный конец и электродный конец. Соединительный конец адаптирован для соединения с радиочастотным генератором. Электродный конец соединен с концевым электродом. Радиочастотная линия передачи содержит множество радиочастотных заграждающих фильтров. Каждый из множества радиочастотных заграждающих фильтров содержит конденсатор и катушку индуктивности, соединенные параллельно. Радиочастотные заграждающие фильтры разделены промежутками максимума предварительно определенного расстояния вдоль радиочастотной линии передачи. Линия охлаждения адаптирована для охлаждения множества радиочастотных заграждающих фильтров.The invention provides a catheter. The catheter may be a radio frequency ablation catheter. It is understood in this application that references to radiofrequency ablation catheters also apply to other catheters that contain wires or transmission lines. An exception to this is that not all catheters that are embodiments of the invention contain an electrode or an end electrode. The radiofrequency ablation catheter contains an electrode. The electrode may be an end electrode. The electrode may be at any location along the location of the radiofrequency ablation catheter. A radiofrequency ablation catheter may also have multiple electrodes. All references to the terminal electrode are understood in this application as being applicable to any other electrodes that may be a component of a radio frequency ablation catheter. The radiofrequency ablation catheter further comprises a cooling line adapted to supply fluid to the end electrode. The radio frequency ablation catheter further comprises a radio frequency transmission line. The radio frequency transmission line includes a connecting end and an electrode end. The connecting end is adapted for connection with a radio frequency generator. The electrode end is connected to the end electrode. The radio frequency transmission line contains a plurality of radio frequency traps. Each of the plurality of radio frequency traps includes a capacitor and an inductor connected in parallel. Radio frequency traps are separated by intervals of the maximum of a predetermined distance along the radio frequency transmission line. The cooling line is adapted to cool many radio frequency traps.
Радиочастотные заграждающие фильтры настроены на частоту блокировки. Когда радиочастотный катетер абляции используют в магнитно-резонансной системе формирования изображений, желательно настроить радиочастотные заграждающие фильтры на частоту Лармора магнитно-резонансной системы формирования изображений с помощью выбора индуктивности L и емкости С таким образом, чтоRadio frequency traps are tuned to the blocking frequency. When a radiofrequency ablation catheter is used in a magnetic resonance imaging system, it is desirable to tune the radio frequency traps to the Larmor frequency of the magnetic resonance imaging system by selecting the inductance L and capacitance C such that
где
Конструкция катушки (число витков, плотность намотки) и выбор емкости могут быть определены с помощью установки тестовых катушек в трубку охлаждения и/или с помощью выбора подходящих конденсаторов с сосредоточенными параметрами или с распределенными параметрами. Резонансная частота результирующего заграждающего фильтра может быть измерена следующим образом: порт анализатора схем соединяют с кольцевой катушкой считывания, которую используют, чтобы соединяться способом со слабой индуктивностью с катушкой L. Затем режим S11 анализатора схем показывает минимальное значение отраженной мощности на резонансной частоте радиочастотного заграждающего фильтра.The coil design (number of turns, winding density) and the choice of capacitance can be determined by installing test coils in the cooling tube and / or by choosing suitable condensers with concentrated parameters or with distributed parameters. The resonant frequency of the resulting pick-up filter can be measured as follows: the port of the circuit analyzer is connected to a read ring coil, which is used to connect the low inductance method to the coil L. Then, the circuit analyzer mode S11 shows the minimum value of the reflected power at the resonant frequency of the radio-frequency pick-up filter.
Параметры катушки и конденсаторы могут быть итеративно изменены, чтобы установить резонансную частоту
Точная настройка радиочастотного заграждающего фильтра в полностью собранном состоянии может быть выполнена с помощью изменения плотности намотки катушки. С этой целью катушка должна быть свободно намотана на трубку охлаждения во время сборки и только после измерения резонансной частоты радиочастотного заграждающего фильтра и точной настройки с помощью небольшого изменения позиций витков витки катушки могут быть зафиксированы с помощью клея.Fine tuning of the radio frequency trap in a fully assembled state can be done by changing the density of the coil winding. For this purpose, the coil should be freely wound on the cooling tube during assembly and only after measuring the resonant frequency of the radio frequency trap and fine tuning with a small change in the position of the turns of the coil can the coils be fixed with glue.
Когда радиочастотный катетер абляции соединяют с радиочастотным генератором, радиочастотную электрическую мощность передают в концевой электрод с помощью радиочастотной линии передачи. Радиочастотная электрическая мощность из радиочастотного генератора нагревает ткань около концевого электрода вследствие локальной высокой плотности тока, что вызывает локальную абляцию ткани. Ткань, которая не является смежной с концевым электродом, нагревают с помощью теплопроводности от области ткани, которую нагревают. Линия охлаждения подает жидкость в концевой электрод, чтобы не дать ткани, непосредственно смежной с концевым электродом, стать слишком горячей. Могут быть использованы несколько разных вариантов. Например, линия охлаждения может подавать физиологический раствор в кончик, который затем пропускает охлаждающую жидкость в ткань, смежную к концевому электроду для орошения кончика. В качестве альтернативы может быть использован замкнутый контур, в котором предпочтительно первая трубка подает охлаждающую жидкость в кончик для охлаждения кончика, а линию охлаждения, обеспеченную заграждающими фильтрами, используют, чтобы обеспечить обратный путь для охлаждающей жидкости. В качестве альтернативы заграждающие фильтры могут быть охлаждены с помощью первой трубки. Во всех установках с замкнутым контуром никакая жидкость не просачивается в тело, что позволяет использовать охлаждающие жидкости, отличные от физиологического раствора.When the radiofrequency ablation catheter is connected to the radiofrequency generator, the radiofrequency electric power is transmitted to the terminal electrode via the radio frequency transmission line. Radio frequency electric power from the radio frequency generator heats the tissue near the end electrode due to local high current density, which causes local tissue ablation. A fabric that is not adjacent to the end electrode is heated by thermal conductivity from the tissue region that is heated. The cooling line feeds liquid to the end electrode to prevent the fabric directly adjacent to the end electrode from becoming too hot. Several different options may be used. For example, a cooling line may feed saline into the tip, which then passes coolant into the tissue adjacent to the end electrode to irrigate the tip. Alternatively, a closed loop can be used in which preferably the first tube delivers coolant to the tip to cool the tip, and the cooling line provided by the barriers is used to provide a return path for the coolant. Alternatively, the barriers can be cooled using the first tube. In all closed-loop installations, no fluid seeps into the body, which makes it possible to use coolants other than saline.
Радиочастотные заграждающие фильтры могут содержать конденсатор и катушку индуктивности, которые соединены параллельно. Это позволяет радиочастотному заграждающему фильтру быть настраиваемым на узкую полосу частот. По существу, конденсатор и катушка индуктивности образуют узкополосный заграждающий фильтр. Размещение радиочастотных заграждающих фильтров регулярно вдоль длины радиочастотной линии передачи позволяет использовать радиочастотный катетер абляции в области с изменяющимся радиочастотным электромагнитным полем. Радиочастотные заграждающие фильтры могут быть настроены таким образом, что они имеют высокий импеданс на резонансной частоте радиочастотного заграждающего фильтра и не дают радиочастотному электромагнитному полю индуцировать ток в радиочастотной линии передачи. Радиочастотные заграждающие фильтры блокируют этот ток с помощью сохранения энергии в конденсаторе и катушке индуктивности. Эту сохраненную энергию в конечном счете преобразуют в тепло, и именно поэтому используют линию охлаждения для охлаждения радиочастотных заграждающих фильтров. Трубка охлаждения охлаждает как концевой электрод, так и радиочастотные заграждающие фильтры.Radio frequency traps can include a capacitor and an inductor that are connected in parallel. This allows the radio frequency trap to be tuned to a narrow frequency band. Essentially, the capacitor and inductor form a narrow-band trap. The placement of radio frequency traps regularly along the length of the radio frequency transmission line allows the use of a radio frequency ablation catheter in an area with a changing radio frequency electromagnetic field. Radio frequency traps can be tuned so that they have a high impedance at the resonant frequency of the radio frequency trap and do not allow the radio frequency electromagnetic field to induce current in the radio frequency transmission line. Radio frequency traps block this current by storing energy in the capacitor and inductor. This stored energy is ultimately converted to heat, and that is why a cooling line is used to cool the radio frequency traps. The cooling tube cools both the end electrode and radio frequency traps.
В другом варианте осуществления конденсатор находится внутри линии охлаждения. Этот вариант осуществления имеет преимущества, поскольку конденсатор окружен хладагентом, а также конденсатор находится внутри линии охлаждения и дальше от стенки катетера. Стенка катетера является трубкой или кожухом, который окружает линию охлаждения и радиочастотную линию передачи.In another embodiment, the condenser is located inside the cooling line. This embodiment has advantages because the condenser is surrounded by refrigerant and the condenser is located inside the cooling line and further from the catheter wall. The catheter wall is a tube or casing that surrounds the cooling line and the radio frequency transmission line.
В другом варианте осуществления линия охлаждения имеет внешнюю поверхность. Конденсатор находится в контакте с внешней поверхностью. Конденсаторы, которые входят в состав радиочастотных заграждающих фильтров, размещены в контакте с линией охлаждения, для того чтобы отводить от них тепло.In another embodiment, the cooling line has an outer surface. The capacitor is in contact with the outer surface. The capacitors that make up the radio frequency traps are placed in contact with the cooling line in order to remove heat from them.
В другом варианте осуществления катушка индуктивности содержит спираль. Спираль находится внутри линии охлаждения. Спираль каждого из множества радиочастотных заграждающих фильтров размещена внутри линии охлаждения. Это имеет преимущества, поскольку жидкость, которую используют, чтобы охлаждать концевой электрод, может охлаждать каждую из спиралей, которые входят в состав множества радиочастотных заграждающих фильтров.In another embodiment, the inductor comprises a helix. The spiral is inside the cooling line. A spiral of each of the plurality of radio frequency traps is located inside the cooling line. This has advantages since the fluid used to cool the end electrode can cool each of the coils that are part of the plurality of radio frequency traps.
В другом варианте осуществления линия охлаждения имеет внешнюю поверхность. Катушка индуктивности содержит спираль. Спираль обернута вокруг внешней поверхности. Этот вариант осуществления имеет преимущества, поскольку спираль размещена в контакте с линией охлаждения, которая может быть использована, чтобы эффективно охлаждать спираль. Таким образом охлаждают спирали, которые образуют катушки индуктивности для каждого из множества радиочастотных заграждающих фильтров.In another embodiment, the cooling line has an outer surface. The inductor contains a spiral. The spiral is wrapped around the outer surface. This embodiment has advantages since the coil is placed in contact with a cooling line that can be used to efficiently cool the spiral. In this way, the coils that form the inductors for each of the plurality of radio frequency traps are cooled.
В другом варианте осуществления конденсатор является конденсатором с сосредоточенными параметрами. Конденсатор с сосредоточенными параметрами, как использован в настоящей заявке, является конденсатором, в котором электроды и диэлектрический слой, используемые чтобы образовывать конденсатор, являются сложенными. Конденсаторы, которые используют в качестве электрических компонентов для электрических устройств, обычно являются конденсаторами с сосредоточенными параметрами.In another embodiment, the capacitor is a lumped capacitor. A lumped capacitor, as used herein, is a capacitor in which the electrodes and the dielectric layer used to form the capacitor are folded. Capacitors that are used as electrical components for electrical devices are typically lumped capacitors.
В другом варианте осуществления конденсатор является конденсатором с распределенными параметрами. Конденсатор с распределенными параметрами, как использован в настоящей заявке, является конденсатором, электроды и диэлектрический слой которого не являются сложенными. Примером конденсатора с распределенными параметрами были бы два плоских электрода с диэлектрическим слоем между ними.In another embodiment, the capacitor is a distributed parameter capacitor. A capacitor with distributed parameters, as used in this application, is a capacitor whose electrodes and dielectric layer are not folded. An example of a capacitor with distributed parameters would be two flat electrodes with a dielectric layer between them.
В другом варианте осуществления конденсатор содержит диэлектрический слой. Линия охлаждения образует диэлектрический слой. Например, линия охлаждения может содержать диэлектрический слой. Электрод мог бы быть размещен на внутренней поверхности и внешней поверхности линии охлаждения, противостоящих друг другу. Это образовало бы конденсатор.In another embodiment, the capacitor comprises a dielectric layer. The cooling line forms a dielectric layer. For example, the cooling line may comprise a dielectric layer. The electrode could be placed on the inner surface and the outer surface of the cooling line, opposing each other. This would form a capacitor.
В другом варианте осуществления конденсатор содержит первый электрод. Конденсатор дополнительно содержит второй электрод. Диэлектрический слой находится в контакте с первым электродом и вторым электродом. Площадь поверхности первого электрода больше, чем площадь поверхности второго электрода. Второй электрод находится в контакте с линией охлаждения. Множество радиочастотных заграждающих фильтров действуют с помощью сохранения энергии внутри конденсатора и катушки индуктивности. В результате между первым электродом и вторым электродом могут быть большие электрические поля. За счет второго электрода, который меньше, чем первый электрод, и нахождения второго электрода в контакте с линией охлаждения большие электрические поля направляют от стенки катетера. Это имеет преимущества в том, что когда радиочастотный катетер абляции используют в объекте, большие электрические поля конденсаторов не будут вызывать нагревание объекта.In another embodiment, the capacitor comprises a first electrode. The capacitor further comprises a second electrode. The dielectric layer is in contact with the first electrode and the second electrode. The surface area of the first electrode is larger than the surface area of the second electrode. The second electrode is in contact with the cooling line. Many radio frequency traps operate by storing energy inside the capacitor and inductor. As a result, there may be large electric fields between the first electrode and the second electrode. Due to the second electrode, which is smaller than the first electrode, and the second electrode in contact with the cooling line, large electric fields are directed from the catheter wall. This has the advantage that when a radiofrequency ablation catheter is used in an object, the large electric fields of the capacitors will not cause the object to heat up.
В другом варианте осуществления первый электрод и второй электрод имеют кривизну, которая соответствует кривизне линии охлаждения. Этот вариант осуществления имеет преимущества, поскольку второй электрод меньше, чем первый электрод, и находится в контакте с линией охлаждения. Искривленная поверхность дополнительно направляет большие электрические поля внутрь линии охлаждения. Это дополнительно уменьшает большое электрическое поле множества радиочастотных заграждающих фильтров.In another embodiment, the first electrode and the second electrode have a curvature that corresponds to the curvature of the cooling line. This embodiment has advantages since the second electrode is smaller than the first electrode and is in contact with the cooling line. The curved surface further directs large electric fields into the cooling line. This further reduces the large electric field of the plurality of radio frequency traps.
В другом варианте осуществления радиочастотная линия содержит проводящую трубку. Проводящая трубка может покрывать поверхность линии охлаждения или проводящая трубка и линия охлаждения могут быть одним и тем же компонентом. Если они являются отдельными компонентами, линия охлаждения может быть диэлектрической трубкой. Радиочастотный заграждающий фильтр имеет зазор в проводящей трубке. Если проводящая трубка и линия охлаждения являются одним и тем же компонентом, проводящая трубка будет покрывать поверхность диэлектрической трубки. Катушка индуктивности соединена через зазор в проводящей трубке и может быть обернута вокруг диэлектрической трубки. Конденсатор содержит третий электрод. Конденсатор дополнительно содержит проводящую трубку. Третий электрод установлен внутри диэлектрической трубки. Радиочастотная линия является проводящей трубкой. Катушка индуктивности может быть сформирована с помощью спирали из провода, обернутого либо внутри либо снаружи диэлектрической трубки через зазор. Если спираль находится внутри диэлектрической трубки, тогда спираль должна проходить через диэлектрическую трубку или вокруг нее, для того чтобы контактировать с проводящей трубкой. Третий электрод также мог бы быть осуществлен несколькими разными способами. Третий электрод мог бы содержать два отдельных составляющих электрода, которые расположены внутри линии охлаждения. Каждый из составляющих электродов образовывал бы конденсатор с проводящей трубкой на любой стороне зазора в проводящей трубке. Затем два составляющих электрода могли бы быть электрически соединены вместе. Если используют отдельную линию охлаждения и проводящую трубку, не было бы необходимости делать отверстие, чтобы сформировать конденсатор. В качестве альтернативы могло бы быть электрическое соединение, которое проходит через линию охлаждения и прикрепляется к одному концу проводящей трубки. Тогда мог бы быть провод, который соединяют с третьим электродом, а затем третий электрод соединяют с внутренней поверхностью проводящей трубки.In another embodiment, the radio frequency line comprises a conductive tube. The conductive tube may cover the surface of the cooling line or the conductive tube and the cooling line may be the same component. If they are separate components, the cooling line may be a dielectric tube. The radio frequency trap has a gap in the conductive tube. If the conductive tube and the cooling line are the same component, the conductive tube will cover the surface of the dielectric tube. The inductor is connected through a gap in the conductive tube and can be wrapped around a dielectric tube. The capacitor contains a third electrode. The capacitor further comprises a conductive tube. The third electrode is installed inside the dielectric tube. The radio frequency line is a conductive tube. An inductor can be formed using a spiral of wire wrapped either inside or outside the dielectric tube through the gap. If the spiral is inside the dielectric tube, then the spiral must pass through or around the dielectric tube in order to contact the conductive tube. The third electrode could also be implemented in several different ways. The third electrode could contain two separate electrode components that are located inside the cooling line. Each of the component electrodes would form a capacitor with a conductive tube on either side of the gap in the conductive tube. Then, the two component electrodes could be electrically connected together. If a separate cooling line and a conductive tube are used, there would be no need to make a hole to form a condenser. Alternatively, there could be an electrical connection that passes through the cooling line and attaches to one end of the conductive tube. Then there could be a wire that is connected to the third electrode, and then the third electrode is connected to the inner surface of the conductive tube.
В другом варианте осуществления концевой электрод содержит датчик температуры. Этот вариант осуществления является особенно выгодным, поскольку датчик температуры может быть использован, чтобы выполнять мониторинг температуры концевого электрода, когда используют радиочастотный катетер абляции. Если концевой электрод нагревается больше, чем ожидают, тогда может быть предусмотрена индикация, что один или более из радиочастотных заграждающих фильтров вышли из строя. Это предусмотрено потому, что при выходе радиочастотных заграждающих фильтров из строя в радиочастотной линии передачи может индуцироваться ток.In another embodiment, the end electrode comprises a temperature sensor. This embodiment is particularly advantageous since a temperature sensor can be used to monitor the temperature of the end electrode when a radio frequency ablation catheter is used. If the end electrode heats up more than expected, then an indication may be provided that one or more of the radio frequency traps has failed. This is because, when the radio frequency traps are out of order, a current can be induced in the radio frequency transmission line.
В другом аспекте изобретение предусматривает магнитно-резонансную систему формирования изображений. Магнитно-резонансная система формирования изображений содержит магнит, адаптированный для генерации магнитного поля для ориентации магнитных спинов атомных ядер объекта, расположенного в объеме формирования изображений. Магнитно-резонансная система формирования изображений дополнительно содержит радиочастотную систему, предназначенную для сбора магнитно-резонансных данных. Магнитно-резонансные данные определены в настоящей заявке как представление радиосигналов, полученных во время процесса работы магнитно-резонансной системы формирования изображений. Например, во время работы магнитно-резонансной системы формирования изображений градиентные поля и радиочастотные поля используют, чтобы манипулировать и управлять ориентацией магнитных спинов атомных ядер. Когда магнитные спины ослабляются, они излучают радиочастоты, которые могут быть обнаружены с использованием антенны и записаны. Запись этих радиопередач от магнитных спинов является магнитно-резонансными данными. Магнитно-резонансные данные могут быть преобразованы с использованием методов Фурье в изображении или визуализации объема формирования изображений объекта.In another aspect, the invention provides a magnetic resonance imaging system. The magnetic resonance imaging system comprises a magnet adapted to generate a magnetic field for orienting the magnetic spins of the atomic nuclei of an object located in the imaging volume. The magnetic resonance imaging system further comprises a radio frequency system for collecting magnetic resonance data. Magnetic resonance data are defined in this application as representing radio signals received during the operation of the magnetic resonance imaging system. For example, during the operation of the magnetic resonance imaging system, gradient fields and radio frequency fields are used to manipulate and control the orientation of the magnetic spins of atomic nuclei. When magnetic spins are weakened, they emit radio frequencies that can be detected using an antenna and recorded. Recording of these radio transmissions from magnetic spins is magnetic resonance data. Magnetic resonance data can be converted using Fourier methods in the image or visualization of the volume of imaging of the object.
Радиочастотная система содержит радиочастотный приемопередатчик и радиочастотную катушку. Понятно, что радиочастотный приемопередатчик фактически может быть отдельным передатчиком и отдельным приемником. Радиочастотная катушка также может быть отдельной катушкой передачи и отдельной катушкой приема. Магнитно-резонансная система формирования изображений дополнительно содержит катушку градиента магнитного поля, предназначенную для пространственного кодирования магнитных спинов атомных ядер в объеме формирования изображений. Магнитно-резонансная система формирования изображений дополнительно содержит источник питания катушки градиента магнитного поля, предназначенный для подачи тока в катушку градиента магнитного поля. Магнитно-резонансная система формирования изображений дополнительно содержит электрод объекта, адаптированный для формирования электрического соединения с объектом. Магнитно-резонансная система формирования изображений также содержит опору объекта, адаптированную для приема объекта. Электрод объекта может быть интегрирован в опору объекта.The RF system comprises an RF transceiver and an RF coil. It is understood that the radio frequency transceiver can in fact be a separate transmitter and a separate receiver. The RF coil can also be a separate transmit coil and a separate receive coil. The magnetic resonance imaging system further comprises a magnetic field gradient coil designed for spatial coding of the magnetic spins of atomic nuclei in the imaging volume. The magnetic resonance imaging system further comprises a power source of the magnetic field gradient coil for supplying current to the magnetic field gradient coil. The magnetic resonance imaging system further comprises an object electrode adapted to form an electrical connection with the object. The magnetic resonance imaging system also comprises an object support adapted to receive the object. The electrode of the object can be integrated into the support of the object.
Магнитно-резонансная система формирования изображений дополнительно содержит радиочастотный генератор, предназначенный для создания радиочастотной мощности на перовой частоте. Радиочастотный генератор соединен с электродом объекта. Радиочастотный генератор адаптирован для соединения с радиочастотным катетером абляции в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Когда радиочастотный катетер абляции размещают в объекте, который находится в контакте с электродом объекта, формируют полную электрическую цепь через катетер, объект, а затем обратно через электрод объекта. Магнитно-резонансная система формирования изображений дополнительно содержит компьютерную систему, адаптированную для создания изображений из магнитно-резонансных данных и для управления работой магнитно-резонансной системы формирования изображений. Компьютерная система адаптирована для генерации магнитно-резонансных изображений объекта, когда радиочастотный генератор является работающим. Эта магнитно-резонансная система формирования изображений является выгодной, поскольку магнитно-резонансные изображения могут быть использованы, чтобы направлять использование радиочастотного катетера абляции с помощью врача или оператора.The magnetic resonance imaging system further comprises a radio frequency generator designed to generate radio frequency power at the first frequency. The radio frequency generator is connected to the electrode of the object. The radio frequency generator is adapted for connection to a radio frequency ablation catheter in accordance with an embodiment of the invention. When a radiofrequency ablation catheter is placed in an object that is in contact with the object’s electrode, a complete electrical circuit is formed through the catheter, object, and then back through the object’s electrode. The magnetic resonance imaging system further comprises a computer system adapted to create images from the magnetic resonance data and to control the operation of the magnetic resonance imaging system. The computer system is adapted to generate magnetic resonance images of the object when the radio frequency generator is operational. This magnetic resonance imaging system is advantageous because magnetic resonance imaging can be used to guide the use of a radiofrequency ablation catheter with the help of a physician or operator.
В другом варианте осуществления радиочастотный генератор адаптирован для генерации радиочастотной мощности на тестовой частоте. Тестовая частота предпочтительно была бы частотой, на которую настроено множество радиочастотных заграждающих фильтров. Радиочастотный генератор адаптирован для генерации тестовой частоты на более низкой мощности, чем первая частота. Радиочастотный генератор содержит измеритель отраженной мощности, предназначенный для измерения отраженной мощности тестовой частоты. Радиочастотный генератор адаптирован для обнаружения отказа по меньшей мере одного из множества радиочастотных заграждающих фильтров с использованием отраженной мощности. Радиочастотный генератор дополнительно адаптирован для сигнализации компьютерной системе, когда обнаружен отказ. Одним способом измерения мощности является включение функциональных возможностей анализатора цепей в радиочастотный генератор. В качестве альтернативы измеритель отраженной мощности может функционировать с помощью измерения коэффициента стоячей волны на тестовой частоте.In another embodiment, the radio frequency generator is adapted to generate radio frequency power at a test frequency. The test frequency would preferably be the frequency at which a plurality of radio frequency traps are tuned. The RF generator is adapted to generate a test frequency at a lower power than the first frequency. The radio frequency generator comprises a reflected power meter for measuring the reflected power of the test frequency. The radio frequency generator is adapted to detect failure of at least one of the plurality of radio frequency traps using reflected power. The RF generator is further adapted to signal the computer system when a failure is detected. One way to measure power is to incorporate the functionality of a network analyzer into a radio frequency generator. Alternatively, the reflected power meter may function by measuring the standing wave coefficient at a test frequency.
Компьютерная система дополнительно адаптирована для уменьшения генерации радиочастотной мощности с помощью радиочастотного приемопередатчика, когда вычислительной системе сигнализируют с помощью радиочастотного генератора. Генерация радиочастотной мощности также может быть прекращена, когда компьютерной системе сигнализируют с помощью радиочастотного генератора. В этом варианте осуществления тестовую частоту используют, чтобы тестировать, работают ли радиочастотные заграждающие фильтры. Если заграждающий фильтр становится закороченным или открытым, тогда импеданс, по меньшей мере, на тестовой частоте может измениться. Как было упомянуто ранее, тестовая частота могла бы быть частотой, на которую настроены радиочастотные заграждающие фильтры. В качестве альтернативы тестовая частота также могла бы быть другой частотой, например частотой, которая выше, чем тестовая частота и первая частота, или частотой, которая является промежуточной для первой частоты и частоты Лармора атома водорода в магните магнитно-резонансной системы формирования изображений. Если радиочастотный заграждающий фильтр выходит из строя, импеданс и, следовательно, отраженная или переданная мощность тестовой частоты может измениться. В настоящей заявке понимают, что измерение отраженной мощности эквивалентно измерению переданной мощности на тестовой частоте. Это может указывать вышедший из строя радиочастотный заграждающий фильтр.The computer system is further adapted to reduce the generation of radio frequency power using the radio frequency transceiver when the computer system is signaled using the radio frequency generator. The generation of radio frequency power can also be stopped when the computer system is signaled using a radio frequency generator. In this embodiment, a test frequency is used to test whether radio frequency traps are working. If the pick-up filter becomes shorted or open, then the impedance, at least at the test frequency, may change. As mentioned earlier, the test frequency could be the frequency at which the radio frequency traps are tuned. Alternatively, the test frequency could also be a different frequency, for example, a frequency that is higher than the test frequency and the first frequency, or a frequency that is intermediate for the first frequency and the Larmor frequency of the hydrogen atom in a magnet of a magnetic resonance imaging system. If the RFI filter fails, the impedance, and therefore the reflected or transmitted power of the test frequency, may change. It is understood in this application that measuring reflected power is equivalent to measuring transmitted power at a test frequency. This may indicate a failed radio frequency trap.
В другом варианте осуществления радиочастотный катетер абляции имеет концевой электрод, который содержит датчик температуры. Радиочастотный генератор дополнительно адаптирован для определения измерения температуры концевого электрода с использованием датчика температуры. Компьютерная система дополнительно адаптирована для приема измерения температуры из радиочастотного генератора. Компьютерная система дополнительно адаптирована для уменьшения генерации радиочастотной мощности с помощью радиочастотного приемопередатчика, когда измерение температуры выше предварительно определенного порога безопасности. Если множество радиочастотных заграждающих фильтров имеет заграждающий фильтр, который вышел из строя, это может индуцировать ток в радиочастотной линии передачи. Это может привести к нагреванию концевого электрода. Мониторинг температуры концевого электрода на предмет ненормального повышения температуры во время операции позволяет обнаружить вышедшие из строя радиочастотные заграждающие фильтры.In another embodiment, the radiofrequency ablation catheter has an end electrode that includes a temperature sensor. The RF generator is further adapted to detect a temperature measurement of the end electrode using a temperature sensor. The computer system is further adapted to receive temperature measurements from a radio frequency generator. The computer system is further adapted to reduce the generation of radio frequency power using a radio frequency transceiver when the temperature measurement is above a predetermined safety threshold. If a plurality of radio frequency traps has a trap that is out of order, this can induce current in the radio frequency transmission line. This may lead to heating of the end electrode. Monitoring the temperature of the end electrode for an abnormal temperature increase during the operation allows the detection of failed radio frequency traps.
В другом варианте осуществления катетер может содержать датчики для того, чтобы измерять температуру охлаждающей жидкости. Повышенная температура охлаждающей жидкости также может быть использована для обнаружения отказа радиочастотного заграждающего фильтра или иного сильного радиочастотного влияния магнитно-резонансной системы формирования изображений на катетер, например, также вследствие неправильного использования магнитно-резонансной системы формирования изображений или катетера.In another embodiment, the catheter may include sensors in order to measure the temperature of the coolant. The elevated temperature of the coolant can also be used to detect the failure of the radio frequency trap or other strong radio frequency effects of the magnetic resonance imaging system on the catheter, for example, also due to improper use of the magnetic resonance imaging system or catheter.
Кроме того, температура, измеренная на кончике катетера, например измеренная температура охлаждающей жидкости, может быть использована для того, чтобы управлять различными радиочастотными функциями магнитно-резонансной системы формирования изображений. В частности, радиочастотная мощность, доставленная с помощью радиочастотного катетера абляции, может быть точно отрегулирована на основании температуры, измеренной на кончике катетера. В другом аспекте уровнем мощности радиочастотного поля возбуждения магнитно-резонансной системы формирования изображений можно управлять на основании температуры, измеренной на кончике катетера. Таким образом, уровнем удельного поглощения (SAR) в теле/на теле пациента, управляют на основании температуры, измеренной на кончике катетера. Это управление радиочастотными функциями магнитно-резонансной системы формирования изображений на основании температуры, измеренной на кончике катетера, может быть выгодно использовано независимо от мониторинга отказа работы переключаемых заграждающих фильтров в линии передачи.In addition, the temperature measured at the tip of the catheter, for example, the measured temperature of the coolant, can be used to control the various radio frequency functions of the magnetic resonance imaging system. In particular, the radio frequency power delivered by the radio frequency ablation catheter can be precisely adjusted based on the temperature measured at the tip of the catheter. In another aspect, the power level of the radio frequency excitation field of the magnetic resonance imaging system can be controlled based on the temperature measured at the tip of the catheter. Thus, the specific absorption level (SAR) in the patient’s body / body is controlled based on the temperature measured at the tip of the catheter. This control of the radio-frequency functions of the magnetic resonance imaging system based on the temperature measured at the tip of the catheter can be used advantageously regardless of monitoring the failure of the switchable trap filters in the transmission line.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
В дальнейшем предпочтительные варианты осуществления изобретения будут описаны,только в качестве примера, со ссылкой на чертежи, на которых:In the following, preferred embodiments of the invention will be described, by way of example only, with reference to the drawings, in which:
фиг.1 иллюстрирует вариант осуществления радиочастотного катетера абляции, в соответствии с вариантом осуществления изобретения;1 illustrates an embodiment of a radio frequency ablation catheter, in accordance with an embodiment of the invention;
фиг.2 иллюстрирует дополнительный вариант осуществления радиочастотного катетера 200 абляции, в соответствии с вариантом осуществления изобретения;FIG. 2 illustrates a further embodiment of a radio
фиг.3 иллюстрирует секцию линии охлаждения с вариантом осуществления радиочастотного заграждающего фильтра, в соответствии с изобретением;3 illustrates a section of a cooling line with an embodiment of a radio frequency trap in accordance with the invention;
фиг.4 иллюстрирует секцию линии охлаждения с дополнительным вариантом осуществления радиочастотного заграждающего фильтра, в соответствии с изобретением;FIG. 4 illustrates a section of a cooling line with a further embodiment of a radio frequency trap in accordance with the invention; FIG.
фиг.5 иллюстрирует секцию линии охлаждения с дополнительным вариантом осуществления радиочастотного заграждающего фильтра, в соответствии с изобретением;FIG. 5 illustrates a section of a cooling line with a further embodiment of a radio frequency trap in accordance with the invention; FIG.
фиг.6 иллюстрирует секцию линии охлаждения с дополнительным вариантом осуществления радиочастотного заграждающего фильтра, в соответствии с изобретением;FIG. 6 illustrates a section of a cooling line with a further embodiment of a radio frequency trap in accordance with the invention; FIG.
фиг.7 иллюстрирует секцию линии охлаждения с дополнительным вариантом осуществления радиочастотного заграждающего фильтра, в соответствии с изобретением;Fig. 7 illustrates a section of a cooling line with an additional embodiment of a radio frequency trap in accordance with the invention;
фиг.8 иллюстрирует секцию линии охлаждения с дополнительным вариантом осуществления радиочастотного заграждающего фильтра, в соответствии с изобретением;FIG. 8 illustrates a section of a cooling line with a further embodiment of an RFI filter in accordance with the invention; FIG.
фиг.9 иллюстрирует секцию линии охлаждения с дополнительным вариантом осуществления радиочастотного заграждающего фильтра, в соответствии с изобретением;FIG. 9 illustrates a section of a cooling line with a further embodiment of an radio frequency trap in accordance with the invention; FIG.
фиг.10 иллюстрирует секцию линии охлаждения с дополнительным вариантом осуществления радиочастотного заграждающего фильтра, в соответствии с изобретением;FIG. 10 illustrates a section of a cooling line with a further embodiment of a radio frequency trap in accordance with the invention; FIG.
фиг.11 изображает функциональную схему магнитно-резонансной системы формирования изображений, в соответствии с вариантом осуществления изобретения;11 depicts a functional diagram of a magnetic resonance imaging system in accordance with an embodiment of the invention;
фиг.12 изображает секцию линии охлаждения, в соответствии с вариантом осуществления изобретения;12 shows a section of a cooling line in accordance with an embodiment of the invention;
фиг.13 изображает вариант осуществления, в соответствии с изобретением, линии передачи, изготовленной с использованием печатной платы;Fig. 13 shows an embodiment of a transmission line made using a printed circuit board in accordance with the invention;
фиг.14 изображает вариант осуществления, в соответствии с изобретением, радиочастотного заграждающего фильтра, сконструированного на печатной плате;Fig.14 depicts an embodiment, in accordance with the invention, of a radio frequency trap designed on a printed circuit board;
фиг.15 изображает дополнительный вариант осуществления, в соответствии с изобретением, радиочастотного заграждающего фильтра, сконструированного на печатной плате;Fig. 15 shows an additional embodiment, in accordance with the invention, of a radio frequency trap designed on a printed circuit board;
фиг.16 изображает дополнительный вариант осуществления, в соответствии с изобретением, радиочастотного заграждающего фильтра, сконструированного на печатной плате;Fig. 16 depicts a further embodiment, in accordance with the invention, of a radio frequency trap designed on a printed circuit board;
фиг.17 изображает дополнительный вариант осуществления, в соответствии с изобретением, радиочастотного заграждающего фильтра, сконструированного на печатной плате;Fig. 17 depicts a further embodiment, in accordance with the invention, of a radio frequency trap designed on a printed circuit board;
фиг.18 изображает вариант осуществления, в соответствии с изобретением, радиочастотной линии передачи, изготовленной с использованием множества печатных плат;Fig. 18 depicts an embodiment of a radio frequency transmission line made using a plurality of printed circuit boards in accordance with the invention;
фиг.19 изображает секцию линии охлаждения, в соответствии с вариантом осуществления изобретения, с линией передачи, которая имеет коаксиальные дроссели;Fig. 19 shows a section of a cooling line, in accordance with an embodiment of the invention, with a transmission line that has coaxial chokes;
фиг.20 изображает секцию катетера, в соответствии с вариантом осуществления изобретения, с линией 1902 передачи, которая имеет коаксиальные дроссели;FIG. 20 shows a catheter section, in accordance with an embodiment of the invention, with a
фиг.21 изображает дополнительный вариант осуществления, в соответствии с изобретением, линии охлаждения с коаксиальным дросселем;Fig. 21 shows a further embodiment, in accordance with the invention, of a cooling line with a coaxial choke;
фиг.22 изображает дополнительный вариант осуществления катетера, в соответствии с изобретением; иFig. 22 shows an additional embodiment of a catheter in accordance with the invention; and
фиг.23 изображает вид катетера в разрезе, в соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения.23 is a sectional view of a catheter in accordance with a further embodiment of the invention.
Подробное описание вариантов осуществленияDetailed Description of Embodiments
Одинаковые пронумерованные элементы на этих фигурах являются либо эквивалентными элементами либо выполняют одну и ту же функцию. Элементы, которые обсуждены ранее, не обязательно будут обсуждены далее на фигурах, если функция является эквивалентной.The same numbered elements in these figures are either equivalent elements or perform the same function. Elements that are discussed earlier will not necessarily be discussed further in the figures, if the function is equivalent.
Фиг.1 иллюстрирует вариант осуществления радиочастотного катетера 100 абляции в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Радиочастотный катетер 100 абляции имеет стенку 102 катетера. В стенке 102 катетера находится линия 104 охлаждения. Стенка 102 катетера может быть трубкой. Стенка 102 катетера обычно составляет от 2 мм до 3 мм в диаметре. На конце стенки 102 катетера находится концевой электрод. В варианте осуществления, изображенном на фиг.1, имеется радиочастотная линия 106 передачи, которая изображена проходящей через линию 104 охлаждения. Радиочастотная линия 106 передачи имеет электродный конец 108, который соединен с концевым электродом 110. Концевой электрод 110 находится на конце стенки 102 катетера. Стрелка, обозначенная 112, изображает направление текучей среды, которую используют, чтобы охлаждать концевой электрод 110. В этом варианте осуществления концевой электрод 110 имеет канал 114 или каналы в концевом электроде, которые позволяют текучей среде вытекать из концевого электрода 110. Стрелки, обозначенные 116, указывают поток текучей среды из канала 114 концевого электрода. В типичном использовании используют один литр жидкости в час, которая обычно является физиологическим раствором. Радиочастотная линия 106 передачи также содержит радиочастотные заграждающие фильтры 118. Радиочастотные заграждающие фильтры 118 изображены как разделенные друг от друга предварительно определенным расстоянием 120. Радиочастотные заграждающие фильтры 118 настроены на конкретную частоту блокировки. Радиочастотные заграждающие фильтры 118 созданы из катушки индуктивности и конденсатора, соединенных параллельно. Это создает так называемый узкополосный заграждающий фильтр. Часто предварительно определенное расстояние 120 является меньшим, чем длина волны электромагнитного сигнала на частоте блокировки в среде, с которую помещен радиочастотный катетер абляции. Для практических целей веществом, которое могло бы быть использовано, чтобы вычислять длину волны, могла бы быть вода, поскольку радиочастотные катетеры абляции обычно используют в ткани, которая в большей степени состоит из воды. Размещение этих радиочастотных заграждающих фильтров 118 на расстоянии меньшем, чем длина волны, препятствует генерации тока в радиочастотной линии 106 передачи с помощью внешнего электромагнитного сигнала на частоте блокировки. Может быть выгодным разместить несколько радиочастотных заграждающих фильтров 118 в пределах длины волны. Это обеспечивается вследствие того, что если один радиочастотный заграждающий фильтр выходит из строя, то ток все же не сможет быть индуцирован в радиочастотной линии 106 передачи.1 illustrates an embodiment of a radio frequency ablation catheter 100 in accordance with an embodiment of the invention. The ablation radiofrequency catheter 100 has a
В варианте осуществления, изображенном на фиг.1, как радиочастотная линия 106 передачи, так и радиочастотный заграждающий фильтр 118 изображены как находящиеся внутри линии 104 охлаждения. Радиочастотная линия 106 передачи может быть внутри или снаружи линии 104 охлаждения. Радиочастотный заграждающий фильтр 118 также может быть внутри или снаружи линии 104 охлаждения. Если радиочастотный заграждающий фильтр 118 не находится внутри линии 104 охлаждения, тогда компоненты, которые составляют радиочастотный заграждающий фильтр 118, предпочтительно находятся в контакте с линией 104 охлаждения.In the embodiment of FIG. 1, both the radio
Фиг.2 изображает дополнительный вариант осуществления радиочастотного катетера 200 абляции в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Конструкция радиочастотного катетера 200 абляции, изображенного на фиг.2, является очень похожей на конструкцию радиочастотного катетера 100 абляции, изображенного на фиг.1. Конструкция концевого электрода 210 и способ охлаждения концевого электрода 210 отличаются от изображенной на фиг.1. Имеется концевой электрод 210, который соединен с линией 104 охлаждения и радиочастотной линией 106 передачи, как было изображено на фиг.1. Концевой электрод 210 также имеет канал 214 для жидкости, которую используют, чтобы охлаждать концевой электрод 210. Однако в этом варианте осуществления жидкость не вытекает из концевого электрода 210, а возвращается обратно внутри полости 216, образованной с помощью стенки 102 катетера. Стрелка, обозначенная 212, указывает направление потока жидкости из канала концевого электрода 214 и обратно через полость 216, образованную с помощью стенки 102 катетера. Поток жидкости из канала также может проходить через дополнительную линию.Figure 2 depicts an additional embodiment of a radio
В этом варианте осуществления также имеется датчик 202 температуры внутри концевого электрода 210. Датчик 202 температуры может быть использован, чтобы выполнять мониторинг температуры концевого электрода 210 во время операции. Ненормально высокая температура концевого электрода 210 во время операции может указывать отказ работы одного или более радиочастотных заграждающих фильтров 118. Имеется линия 204 высокого импеданса, соединяющаяся с датчиком 202 температуры. Датчик 202 температуры может быть осуществлен с использованием датчика температуры, такого как термопара. Линия 204 высокого импеданса может быть проводными соединениями, которые имеют достаточно высокий импеданс, который является необязательным, чтобы обеспечить импеданс, чтобы блокировать генерацию тока в линии 204 высокого импеданса. В качестве альтернативы датчик 202 температуры может быть соединен с радиочастотной линией 104 передачи. Устройство считывания для сигналов датчика 202 температуры тогда было бы обеспечено схемой блокировки переменного тока, чтобы подавлять радиочастотную электрическую мощность, используемую для абляции, но не низкочастотные сигналы, используемые для считывания температуры.In this embodiment, there is also a
Фиг.3 иллюстрирует секцию линии 304 охлаждения с вариантом осуществления радиочастотного заграждающего фильтра 318 в соответствии с изобретением. Также изображена эквивалентная схема 302. Компоненты эквивалентной схемы 302 обозначены одинаковым образом с компонентами радиочастотного заграждающего фильтра 318. Радиочастотная линия 106 передачи находится вне линии 304 охлаждения. Спираль 306, обернутая вокруг линии 304 охлаждения, образует катушку индуктивности радиочастотного заграждающего фильтра 318. В линии 304 охлаждения находится конденсатор 308 с сосредоточенными параметрами. В линии охлаждения имеются отверстия 310, чтобы соединять конденсатор 308 с сосредоточенными параметрами с радиочастотной линией 106 передачи.FIG. 3 illustrates a section of a
Фиг.4 иллюстрирует дополнительный вариант осуществления радиочастотного заграждающего фильтра 418, который является подобным фильтру, изображенному на фиг.3. Фиг.4 также имеет графическое изображение 402 эквивалентной схемы, на которой компоненты обозначены таким же образом, как изображено для секции линии 304 охлаждения. Изображена секция линии 304 охлаждения. В этом варианте осуществления радиочастотная линия 106 передачи соединена со спиралью 406, которая находится внутри линии 304 охлаждения. Конденсатор или емкость 408 с сосредоточенными параметрами соединена параллельно со спиралью 406. В этом варианте осуществления как спираль 406, так и конденсатор 408 с сосредоточенными параметрами находятся внутри линии 304 охлаждения.FIG. 4 illustrates a further embodiment of a
Фиг.5 иллюстрирует дополнительный вариант осуществления радиочастотного заграждающего фильтра 518. Также имеется эквивалентная схема 502, на которой обозначены компоненты. В этом варианте осуществления линия 304 охлаждения имеет радиочастотную линию передачи, внешнюю к ней. Имеется спираль 506, обернутая вокруг линии 304 охлаждения. Конденсатор с распределенными параметрами является внутренним к линии 304 охлаждения. Линия 310 охлаждения имеет отверстия 310, которые позволяют электрическое соединение между радиочастотной линией 106 передачи и конденсатором 508 с распределенными параметрами. В этом примере конденсатор 508 с распределенными параметрами изображен как являющийся двухэлектродным с диэлектриком между ними. Преимуществом этого варианта осуществления является то, что конденсатор 508 с распределенными параметрами имеет очень большую площадь поверхности. Это помогает при охлаждении конденсатора 508 с распределенными параметрами.FIG. 5 illustrates a further embodiment of an
Фиг.6 изображает дополнительный вариант осуществления радиочастотного заграждающего фильтра 618. На этой фигуре имеется эквивалентная схема 602, которая изображает компоненты радиочастотного заграждающего фильтра 618. В этом варианте осуществления имеется линия 304 охлаждения. Радиочастотная линия 106 передачи является внутренней к линии охлаждения. Имеется спираль 606 и конденсатор 608 с распределенными параметрами, причем и то и другое находится внутри линии охлаждения.6 depicts an additional embodiment of an
В вариантах осуществления, изображенных на фиг.3 и фиг.5, конденсаторы (с сосредоточенными параметрами и с распределенными параметрами) и все проводящие части, вызывающие локальные электрические поля высокой энергии, полностью погружены внутрь охлаждающей жидкости. Это полностью исключает вхождение высокой интенсивности поля в ткань пациента. Постоянный поток через трубку охлаждающей жидкости эффективно “размывает” опасные локальные горячие точки удельного коэффициента поглощения (SAR) с помощью распределения тепла с помощью конвекции жидкости или даже полностью удаляет тепло из системы в случае подхода замкнутого орошения. Фиг.4 и фиг.6 изображают разновидности вариантов осуществлений фиг.3 и фиг.5. В этих вариантах осуществления радиочастотная линия 106 передачи проложена внутри трубки охлаждения, что дополнительно уменьшает общий профиль сборки. Во всех вариантах осуществления, в которых части радиочастотных заграждающих фильтров или кабель абляции проложены внутри трубки охлаждения, предпочтительно к таким частям применяют биологически совместимое изолирующее покрытие, чтобы достичь биологической совместимости и предотвратить утечку радиочастотных токов из таких частей в охлаждающую жидкость, что давало бы в результате меньшее паразитное нагревание охлаждающей жидкости внутри трубки охлаждения.In the embodiments shown in FIGS. 3 and 5, condensers (with lumped parameters and distributed parameters) and all conductive parts causing local high-energy electric fields are completely immersed in the coolant. This completely eliminates the entry of high field intensity into the patient’s tissue. The constant flow through the coolant tube effectively “blurs” the dangerous local specific absorption coefficient (SAR) hot spots by means of heat distribution using liquid convection or even completely removes heat from the system in the case of a closed irrigation approach. FIG. 4 and FIG. 6 depict variations of embodiments of FIG. 3 and FIG. 5. In these embodiments, the radio
Фиг.7 изображает дополнительный вариант осуществления радиочастотного заграждающего фильтра 718. Изображен вид 700 сбоку, вид 702 эквивалентной схемы и вид 704 снизу. Вид 704 снизу не изображает линию 104 охлаждения. Радиочастотная линия 106 передачи изображена как являющаяся внешней в линии 104 охлаждения. Имеется 106 спираль, обернутая вокруг линии 104 охлаждения. Имеется конденсатор, который сформирован с помощью первого электрода 720 и второго электрода 722. Первый электрод 720 имеет большую площадь поверхности, чем второй электрод 722. Кроме того, второй электрод 722 является смежным с линией 104 охлаждения. Первый электрод 720 в этом варианте осуществления используют в качестве экрана от линий 724 электрического поля. Радиочастотный заграждающий фильтр 718 может сохранять большие количества электромагнитной энергии. Использование первого электрода 720 в качестве экрана улучшает безопасность радиочастотного заграждающего фильтра 718. В качестве альтернативы радиочастотная линия 106 передачи и/или спираль 706 и/или первый электрод 720 и/или второй электрод 722 могут быть расположены внутри линии 104 охлаждения.7 depicts a further embodiment of an
Фиг.8 изображает вариант осуществления, подобный варианту осуществления, изображенному на фиг.7. На фиг.8 изображен вид сбоку секции линии 104 охлаждения с радиочастотным заграждающим фильтром 118. Вид 802 изображает эквивалентную схему с обозначенными компонентами. Вид 804 изображает вид снизу вида 800, но без изображенной линии 104 охлаждения. Изображены радиочастотные линии 106 передачи, которые являются внешними к линии 104 охлаждения. Имеется спираль 806, которая обернута вокруг линии 104 охлаждения. Конденсатор соединен параллельно со спиралью 806, который сформирован с помощью первого электрода 820 и второго электрода 822. В этом варианте осуществления первый электрод 820 и второй электрод 822 изображены как имеющие кривизну, которая соответствует кривизне линии 104 охлаждения. Реальные кривизны, изображенные на фигуре, являются разъединенными, чтобы сделать их более видимыми. Как и в варианте осуществления, изображенном на фиг.7, радиочастотная линия 106 передачи и/или спираль 806 и/или первый электрод 820 и/или второй электрод 822 могут быть расположены внутри линии 104 охлаждения.Fig. 8 shows an embodiment similar to the embodiment of Fig. 7. FIG. 8 is a side view of a section of a
Фиг.9 иллюстрирует радиочастотный заграждающий фильтр 918 в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Также изображена эквивалентная схема 902, и компоненты также обозначены на этом графическом изображении 902 эквивалентной схемы. На фиг.9 изображена линия 304 охлаждения. Линия 304 охлаждения может содержать диэлектрик. В этом варианте осуществления радиочастотная линия передачи является проводящей трубкой 924. Радиочастотный заграждающий фильтр 918 сформирован вокруг зазора 932 в проводящей трубке. Между двумя секциями проводящей трубки 924 находится спираль 906, которая образует катушку индуктивности радиочастотного заграждающего фильтра 918. Конденсатор сформирован с помощью третьего электрода 926 и четвертого электрода 928. Эти электроды установлены внутри линии 304 охлаждения. Третий электрод 926 и четвертый электрод 928 установлены на противоположных концах зазора 932 в проводящей трубке. Третий электрод 926 и четвертый электрод 928 соединены емкостным способом с секцией проводящей трубки 924. Третий электрод 926 и четвертый электрод 928 соединены с помощью провода 930 или некоторого другого проводника. Третий электрод 926 и четвертый электрод 928 также могли бы быть установлены на внешней стороне проводящей трубки 924. Однако выгодно иметь третий электрод 926 и четвертый электрод 928 внутри линии 304 охлаждения. Это происходит вследствие того, что проводящая трубка 924 экранирует любые высокие электрические поля, которые могут быть вокруг концов третьего электрода 926 или четвертого электрода 928.FIG. 9 illustrates a
Фиг.10 изображает вариант осуществления, подобный варианту осуществления, изображенному на фиг.9. Фиг.10 изображает вариант осуществления радиочастотного заграждающего фильтра 918 в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Также изображена эквивалентная схема 1002. Компоненты также обозначены на эквивалентной схеме 1002. На фиг.10 изображена линия 304 охлаждения. Радиочастотная линия передачи является проводящей трубкой 924. Как и в варианте осуществления на фиг.9, в проводящей трубке 924 имеется зазор 932, в котором сформирован радиочастотный заграждающий фильтр 1018. Спираль 1006 электрически соединяет два конца зазора 932. Эта спираль образует катушку индуктивности радиочастотного заграждающего фильтра 1018. В этом варианте осуществления имеется третий электрод 1028, который расположен внутри линии 304 охлаждения и находится над проводящей трубкой 924 на одном конце зазора 932. Третий электрод 1028 соединен емкостным способом с секцией проводящей трубки 924. Затем провод 1030 соединяет третий электрод 1028 с проводящей трубкой 924 на другом конце зазора 932. Провод 1030 соединен с проводящей трубкой 924 через отверстие 1010 в линии 304 охлаждения.FIG. 10 shows an embodiment similar to the embodiment of FIG. 9. 10 depicts an embodiment of a
В вариантах осуществления, изображенных на фиг.9 и фиг.10, вместо использования отдельной радиочастотной линии передачи и дополнительной линии 304 охлаждения, как обычно сделано в стандартных катетерах абляции, проводящая трубка 924 служит одновременно в качестве радиочастотной линии абляции и в качестве подачи охлаждающей жидкости. Линия 304 охлаждения и проводящая трубка 924 могут быть одним и тем же компонентом. В этом случае имеется секция непроводящей или диэлектрической трубки, установленная между электродами 926, 928, 1028 и проводящей трубкой 924, которая проходит через зазор 932 в проводящей трубке 924 радиочастотного заграждающего фильтра 918, 1018. В качестве альтернативы может быть отдельная трубка охлаждения, которая находится внутри проводящей трубки 924. Для варианта осуществления, в котором использована секция непроводящей трубки, спираль 906, 1006 радиочастотного заграждающего фильтра намотана на непроводящую соединительную трубку.In the embodiments depicted in FIGS. 9 and 10, instead of using a separate radio frequency transmission line and an
На фиг.9 эта соединительная трубка снабжена двумя электродами 926, 928, соединенными проводом 930 на его внутренней стенке, расположенными около концов трубки. Проводящие трубки 924 обеспечивают некоторое емкостное перекрытие с теми внутренними пластинами, которые формируют конденсатор с распределенными параметрами. Возможны симметричные варианты осуществления с двумя таким конденсаторами с распределенными параметрами, а также асимметричный вариант только с одним конденсатором на одном конце заграждающего фильтра. Синфазные токи, индуцированные с помощью падающего радиочастотного поля магнитно-резонансной системы на этой проводящей трубке, подавляют с помощью специальных миниатюрных коаксиальных радиочастотных заграждающих фильтров, которые сконструированы таким образом, что почти никакие электрические поля не попадают за пределы катетера, в частности, в смежную ткань. Следовательно, возможное нагревание ограничено внутри заграждающего фильтра. Вследствие высокой тепловой связи конструкции этого заграждающего фильтра в сочетании с проводящей трубкой охлаждения тепло заграждающего фильтра может быть эффективно рассеяно и распределено. Следовательно, полностью исключают локальные горячие точки, и линия абляции становится радиочастотно безопасной.In Fig. 9, this connecting tube is provided with two
В альтернативном варианте осуществления такой радиочастотный заграждающий фильтр также может быть сконструирован как непосредственно интегрированный в обычный кабель абляции. Опять конструкция является такой, что электрические поля ограничены в заграждающем фильтре и не попадают в смежную ткань, таким образом, что предотвращается прямой нагрев ткани. При этом стандартную пластиковую трубку охлаждения катетера орошаемого типа используют в качестве опоры для элемента катушки индуктивности, и она служит для того, чтобы охлаждать радиочастотные заграждающие фильтры.In an alternative embodiment, such a radio frequency trap can also be designed to be directly integrated into a conventional ablation cable. Again, the design is such that the electric fields are limited in the trap and do not enter the adjacent fabric, so that direct heating of the fabric is prevented. In this case, a standard plastic tube for cooling the irrigated catheter is used as a support for the element of the inductor, and it serves to cool the radio frequency traps.
На фиг.11 проиллюстрирован вариант осуществления магнитно-резонансной системы формирования изображений в соответствии с изобретением. Магнитно-резонансная система 1100 формирования изображений имеет магнит 1102. Магнит 1102 может быть сверхпроводящим магнитом, постоянным магнитом, электромагнитом или комбинацией любых из трех предыдущих, и предназначен для генерации магнитного поля для выравнивания спинов атомных ядер объекта 1112 в объеме 1114 формирования изображений. Внутри канала магнита также имеется множество катушек градиента магнитного поля. Понятие катушки градиента магнитного поля относится к одной катушке или набору катушек, используемых для пространственного кодирования магнитных спинов атомных ядер в объеме формирования изображений. Катушка 1104 градиента магнитного поля соединена с источником 1106 питания катушки градиента магнитного поля.11 illustrates an embodiment of a magnetic resonance imaging system in accordance with the invention. The magnetic
Также в канале магнита находится радиочастотная катушка 1108, которая соединена с радиочастотным приемопередатчиком 1110. Радиочастотная катушка 1108 и радиочастотный передатчик 1110 образуют радиочастотную систему, которую используют для получения магнитно-резонансных данных. Также на фигуре изображен радиочастотный катетер 1120 абляции. Имеется соединение 1122 между радиочастотным катетером 1120 абляции и радиочастотным генератором 1118. Радиочастотный генератор 1118 также изображен как соединенный с электродом 1116 объекта. Электрод 1116 объекта образует электрическое соединение между объектом 1112 и радиочастотным генератором 1118. В этом варианте осуществления электрод 1116 объекта также действует в качестве опоры объекта. На конце радиочастотного катетера 1120 абляции изображен концевой электрод 1124. Когда радиочастотный генератор 1118 снабжает радиочастотный катетер 1120 абляции радиочастотной мощностью, зона 1126 нагревания в объекте 1112 нагревается.Also in the magnet channel is an
Радиочастотный приемопередатчик 1110, источник 1106 питания градиента магнитного поля и радиочастотный генератор 1118 - все соединены с интерфейсом 1130 аппаратного обеспечения компьютерной системы 1128. Компьютерная система 1128 дополнительно содержит микропроцессор 1132, предназначенный для выполнения инструкций, доступных для выполнения с помощью машины. Микропроцессор соединен с компьютерным запоминающим устройством 1136. Компьютерное запоминающее устройство является запоминающим устройством, которое адаптировано для сохранения инструкций, доступных для выполнения с помощью машины или данных, доступных для выполнения с помощью машины. Примерами компьютерного запоминающего устройства являются накопитель на жестком диске, гибкий диск, флэш-память или другие носители памяти, но не ограничены ими. Микропроцессор 1132 также соединен с пользовательским интерфейсом 1134 и может посылать в него инструкции. Пользовательский интерфейс 1134 содержит компоненты, предназначенные для приема входных данных от оператора, а также для отображения информации или графики для оператора. Например, пользовательский интерфейс может содержать клавиатуру или мышь.The
Пользовательский интерфейс 1134 также может содержать компьютерный дисплей, предназначенный для отображения информации и графики. Пользовательский интерфейс может содержать дисплей 1134, предназначенный для отображения магнитно-резонансных изображений, а также плоских изображений, которые врач или оператор может использовать во время направления радиочастотного катетера 1120 абляции в объекте 1112. Компьютерная система 1128 также содержит компьютерную память 1138. Компьютерная память содержит данные, доступные для чтения с помощью машины, и инструкции, доступные для выполнения с помощью машины, предназначенные для использования микропроцессором 1132. Сохраненным в памяти 1138 является компьютерный программный продукт 1140. Компьютерный программный продукт содержит модуль 1142 управления катетером. Модуль 1142 управления катетером содержит инструкции, доступные для выполнения с помощью машины, которые позволяют микропроцессору 1132 управлять функциональными возможностями радиочастотного генератора 1118. Модуль 1142 управления катетером также может управлять специализированными инструкциями, предназначенными для управления работой и обеспечения безопасности радиочастотного катетера 1120 абляции. Например, если концевой электрод 1124 имеет датчик температуры, модуль 1142 управления катетером может содержать специализированные инструкции, доступные для выполнения с помощью машины, которые определяют, является ли концевой электрод 1124 ненормально теплым вследствие токов, индуцированных в радиочастотной линии передачи при сборе магнитно-резонансных данных получения изображений. Например, во время направления радиочастотного катетера абляции, когда не выполняют абляцию, сбор магнитно-резонансных данных получения изображений может вызвать нагревание концевого электрода. Во-вторых, во время использования радиочастотного катетера абляции, чтобы удалить ткань, сбор магнитно-резонансных данных получения изображений может индуцировать токи в радиочастотной линии передачи, которые дают в результате дополнительное нагревание концевого электрода 1124. Если это дополнительное нагревание концевого электрода 1124 в любом из этих двух случаев превышает предварительно определенный порог безопасности, магнитно-резонансное формирование изображений может быть прекращено.
Также, если радиочастотный генератор 1118 содержит измеритель отраженной мощности, предназначенный для измерения отраженной мощности тестовой частоты, которую инжектируют в радиочастотный катетер 1120 абляции, может быть специализированный код в модуле 1142 управления катетером, который позволяет микропроцессору 1132 определять, имеется ли отказ в работе радиочастотного катетера 1120 абляции. Компьютерный программный продукт также содержит модуль 1144 управления магнитно-резонансным формированием изображений, предназначенный для управления функциональными возможностями магнитно-резонансной системы 1100 формирования изображений. Компьютерный программный продукт 1140 также содержит модуль восстановления изображения. Модуль 1146 восстановления изображения содержит инструкции, доступные для выполнения с помощью машины, предназначенные для восстановления магнитно- резонансных данных в магнитно-резонансные изображения.Also, if the
На практике радиочастотный генератор 1118 обычно будет генерировать радиочастотную мощность на частоте приблизительно 500 кГц, чтобы выполнить абляцию в объекте в зоне 126 разогревания концевого электрода. Частота радиочастотных заграждающих фильтров зависит от силы магнитного поля и типа атомного спина, который измеряют. Например, в поле 1,5 Тл ядра атомов водорода имеют резонансную частоту, приблизительно равную 64 МГц. Большая разность в частоте между частотой Лармора и частотой, используемой для абляции, позволяет радиочастотным заграждающим фильтрам осуществлять эффективную фильтрацию на частоте Лармора без большого ослабления на частоте, используемой для абляции.In practice, the
Фиг.12 изображает секцию линии 1200 охлаждения в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Внутри линии 1200 охлаждения находится линия 1202 передачи. Линия 1202 передачи соединена с радиочастотными заграждающими фильтрами 1204. В этом варианте осуществления как радиочастотный заграждающий фильтр 1204, так и линия 1202 передачи расположены внутри линии 1200 охлаждения. Будучи расположены внутри линии 1200 охлаждения, радиочастотные заграждающие фильтры 1204 могут быть охлаждены с помощью принудительного пропускания жидкости через линию 1200 охлаждения. В этом примере радиочастотные заграждающие фильтры 1204 сконструированы на печатной плате.12 depicts a section of a
Фиг.13 изображает вариант осуществления линии передачи в соответствии с вариантом осуществления изобретения, изготовленной с использованием печатной платы. На фигуре также изображена секция линии 1200 охлаждения. Вместо наличия линии передачи, которая соединена с отдельными радиочастотными заграждающими фильтрами, как линия 1302 передачи, так и радиочастотные заграждающие фильтры соединены друг с другом на одной и той же части печатной платы. Печатная плата является достаточно тонкой, чтобы она являлась гибкой и изгибаемой. Во время использования, когда манипулируют катетером, печатная плата может скручиваться и изгибаться в катетере, обеспечивая полный диапазон движения катетера.13 shows an embodiment of a transmission line according to an embodiment of the invention manufactured using a printed circuit board. The figure also shows a section of the
Фиг.14 изображает вариант осуществления радиочастотного заграждающего фильтра, сконструированного на печатной плате 1410. Имеется конденсатор 1406, соединенный параллельно со спиралью 1408, сформированной в виде рисунка на поверхности печатной платы 1410. В этом примере радиочастотный заграждающий фильтр сконструирован на одной стороне печатной платы 1410.14 depicts an embodiment of an RFI filter designed on a printed
Фиг.15 изображает альтернативный вариант осуществления радиочастотного заграждающего фильтра 1504, сконструированного на печатной плате. Опять конденсатор 1406 изображен параллельно со спиралью 1508. В этом варианте осуществления спираль 1508 имеет более одного витка. Для того чтобы соединить конденсатор 1406 и спираль 1508, использована трасса 1512 на противоположной стороне печатной платы 1410.15 depicts an alternative embodiment of an
Фиг.16 изображает альтернативный вариант осуществления радиочастотного заграждающего фильтра 1604, сконструированного на печатной плате 1410. Опять конденсатор 1406 изображен параллельно со спиралью 1608. Спираль 1608 сформирована на двух слоях печатной платы 1410. Секция спирали 1608 сформирована на той же стороне печатной платы, что и конденсатор 1406. Пунктирная линия 1612 указывает секцию спирали, сформированную на противоположной стороне печатной платы 1410. Формирование части печатной платы на противоположной стороне позволяет спирали 1608 быть сформированной с большим числом витков.16 depicts an alternative embodiment of an
Фиг.17 изображает дополнительный вариант осуществления радиочастотного заграждающего фильтра 1704, сформированного на печатной плате 1410. В этом варианте осуществления спираль 1708 сформирована на одной стороне печатной платы 1410. Вместо использования конденсатора с дискретными параметрами емкостные электроды сформированы на противоположных сторонах печатной платы 1410. Печатная плата 1410 образует диэлектрик конденсатора. Электрод, обозначенный 1714, образует один электрод конденсатора, а пунктирная линия 1716 указывает электрод, сформированный на противоположной стороне печатной платы 1410. В варианте осуществления на фиг.17 как конденсатор, так и спираль 1708 сформированы на печатной плате 1410.17 shows an additional embodiment of an
Фиг.18 изображает секцию линии 1200 охлаждения с альтернативным вариантом осуществления лини передачи печатной платы. Линия передачи сформирована с помощью секций отдельных печатных плат 1800. Изображен детализированный вид одной из печатных плат. Каждая печатная плата 1800 имеет спираль 1802 или дроссель, который сформирован на поверхности печатной платы. Кроме того, каждая печатная плата имеет электрод 1804, который также сформирован на поверхности печатной платы 1800. Затем сформированы конденсаторы с помощью размещения диэлектрического слоя 1806 между двумя печатными платами 1800. Резонансная частота радиочастотных заграждающих фильтров может быть отрегулирована с помощью регулирования величины перекрытия между двумя смежными емкостными электродами 1804. Секции печатной платы 1800 соединены друг с другом, чтобы сформировать линию передачи для катетера. Имеется сквозной контакт 1808, предназначенный для образования электрического контакта между смежными печатными платами 1800.FIG. 18 shows a section of a
Фиг.19 изображает секцию линии 1900 охлаждения с линией 1902 передачи, которая имеет коаксиальные дроссели 1914. Линия 1902 передачи расположена внутри линии 1900 охлаждения. Стрелки 1912 указывают поток жидкости через линию 1900 охлаждения. Коаксиальный дроссель 1914 сформирован с помощью коаксиального внешнего экрана, который окружает линию 1902 передачи. Между внешним экраном 1904 и линией 1902 передачи имеется диэлектрический материал 1906. Внешний экран разбит на секции. На одном конце имеется соединение 1908 между внешним экраном 1904 и линией передачи. Другой конец внешнего экрана 1904 либо не соединен с линией 1902 передачи, либо соединен через конденсатор 1910. Когда длина внешнего экрана 1904 меньше, чем четверть длины волны падающего электромагнитного излучения, тогда будет очень малый или не будет никакого тока, индуцированного в линии передачи 1902. В этом варианте осуществления внешний экран 1904 охлаждают с помощью жидкости, которая протекает 1912 через линию 1900 охлаждения.FIG. 19 shows a section of a
Фиг.20 изображает секцию катетера 200 в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Внутри катетера находится линия 1900 охлаждения. Стрелки 1912 указывают поток жидкости через линию 1900 охлаждения. Внутри линии 1900 охлаждения находится вариант осуществления линии передачи. В этом варианте осуществления имеются множество линий 2002 передачи. Множество линий 2002 передачи защищены от электромагнитных полей окружающей среды с помощью коаксиальных дросселей 1914. В этом примере коаксиальный дроссель 1914 содержит внешний экран 1904 и внутренний экран 2004. Внутренний экран 2004 является трубкой, через которую проходят множество линий 2002 передачи. Диэлектрический слой 1906 окружает внутренний экран 2004. Внешний экран 1904 окружает диэлектрический слой 1906. Внешний экран 1904 соединен с внутренним экраном 2004 в точке, обозначенной 2008. Это там, где сформировано соединение между внешним экраном 1904 и внутренним экраном 2004. Другой конец внешнего экрана либо не соединен с внутренним экраном 2004 либо соединен с внутренним экраном через конденсатор 1910. В таком катетере 2000 структуру коаксиального дросселя 1914 периодически повторяют. Внешний экран 1904 коаксиального дросселя 1914 охлаждают с помощью потока 1912 жидкости через линию 1900 охлаждения.FIG. 20 shows a section of a
Фиг.21 изображает дополнительный вариант осуществления секции линии 2102 охлаждения с коаксиальным дросселем. В этом варианте осуществления линия передачи и линия 2102 охлаждения объединены. Жидкость 2104 протекает 1912 через линию 2102 передачи. Линия 2102 передачи в этом варианте осуществления является полой трубкой. Как с вариантом осуществления, изображенном на фиг.19 и фиг.20, коаксиальный дроссель 1914 сформирован с помощью внешнего экрана 1904, который окружает внутренний проводник, который является в этом случае линией 2102 передачи. В этом варианте осуществления конструкцию коаксиального дросселя 1914 периодически повторяют вдоль длины линии 2102 передачи. Один конец внешнего экрана 1904 соединен с линией 2102 передачи в точке, обозначенной 2108. Другой конец внешнего экрана 1904 либо не соединен с линией 2102 передачи либо соединен с линией передачи через конденсатор 1910. Пространство между внешним экраном 1904 и линией передачи 2102 может быть либо заполнено диэлектрическим материалом 1906 либо оно может быть воздушным зазором. В этом варианте осуществления линию 2102 передачи охлаждают с помощью жидкости 2104.Fig. 21 shows an additional embodiment of a section of a
Фиг.22 изображает альтернативный вариант осуществления катетера в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Фиг.22 изображает вид в разрезе катетера. Изображена внешняя стенка 2000 катетера. В этом варианте осуществления имеется внутренняя стенка 2200. Между стенкой катетера 2000 и внутренней стенкой 2200 находится область 2202, предназначенная для протекания жидкости. Линия охлаждения является областью между внутренней стенкой 2200 и стенкой 2000 катетера. Стрелка, обозначенная 2204, указывает поток жидкости через линию охлаждения. Катетер имеет внутреннюю полость 2208 внутри внутренней стенки 2200. Окружность, обозначенная 2206, указывает возможное местоположение линии передачи и связанных радиочастотных заграждающих фильтров. В этом варианте осуществления внешнюю оболочку катетера 2000 охлаждают, таким образом, что любое тепло из радиочастотных заграждающих фильтров отводят до того, как оно достигнет пациента. Линия передачи и радиочастотные заграждающие фильтры могут быть любого вида, как было описано ранее.Fig. 22 shows an alternative embodiment of a catheter in accordance with an embodiment of the invention. Fig. 22 is a sectional view of a catheter. The outer wall of the
Фиг.23 изображает вид в разрезе короткой секции дополнительного варианта осуществления катетера в соответствии с изобретением. Изображена стенка 2300 катетера. В стенке 2300 катетера находится секция линии 2302 охлаждения. Стрелки 2304 указывают поток жидкости внутри линии 2302 охлаждения. В варианте осуществления, изображенном на фигуре, имеется линия 2306 передачи, которая экранирована с помощью секций внешнего экрана 2308. Секции внешнего экрана 2308 соединены друг с другом с помощью радиочастотных заграждающих фильтров 2310. Внешний экран 2308 изолирован от линии 2306 передачи с помощью диэлектрического слоя 2312 или другого материала, такого как воздух.23 is a sectional view of a short section of a further embodiment of a catheter in accordance with the invention. Depicted
Список ссылочных номеровList of Reference Numbers
100 - радиочастотный катетер абляции100 - radiofrequency ablation catheter
102 - стенка катетера102 - wall of the catheter
104 - линия охлаждения104 - cooling line
106 - радиочастотная линия передачи106 - radio frequency transmission line
108 - конец электрода радиочастотной линии передачи108 - end of the electrode of the radio frequency transmission line
110 - концевой электрод110 - end electrode
112 - стрелка, указывающая поток жидкости к концевому электроду112 is an arrow indicating fluid flow to the end electrode
114 - канал в концевом электроде114 - channel in the end electrode
116 - стрелка, указывающая поток жидкости из канала концевого электрода116 is an arrow indicating the flow of fluid from the channel of the end electrode
118 - радиочастотный заграждающий фильтр118 - radio frequency trap
120 - предварительно определенное расстояние между смежными радиочастотными заграждающими фильтрами120 - a predetermined distance between adjacent radio frequency traps
200 - радиочастотный катетер абляции200 - radiofrequency ablation catheter
202 - датчик температуры202 - temperature sensor
204 - линия высокого импеданса204 - high impedance line
210 - концевой электрод210 - end electrode
212 - стрелка, указывающая поток жидкости из канала концевого электрода212 - an arrow indicating the flow of fluid from the channel of the end electrode
214 - канал в концевом электроде214 - channel in the end electrode
216 - полость, сформированная с помощью стенки катетера216 - cavity formed using the catheter wall
302 - эквивалентная схема302 equivalent circuit
304 - линия охлаждения304 - cooling line
306 - спираль306 - spiral
308 - конденсатор с сосредоточенными параметрами308 - lumped capacitor
310 - отверстия в линии охлаждения 310 - holes in the cooling line
318 - радиочастотный заграждающий фильтр318 - radio frequency trap
402 - эквивалентная схема402 equivalent circuit
406 - спираль406 - spiral
408 - конденсатор с сосредоточенными параметрами408 - lumped capacitor
418 - радиочастотный заграждающий фильтр418 - radio frequency trap
502 - эквивалентная схема502 equivalent circuit
506 - спираль506 - spiral
508 - конденсатор с распределенными параметрами508 - capacitor with distributed parameters
518 - радиочастотный заграждающий фильтр518 - radio frequency trap
602 - эквивалентная схема602 equivalent circuit
606 - спираль606 - spiral
618 - радиочастотный заграждающий фильтр618 - radio frequency trap
700 - вид сбоку700 - side view
702 - эквивалентная схема702 equivalent circuit
704 - вид снизу без линии охлаждения704 - bottom view without cooling line
706 - спираль706 - spiral
718 - радиочастотный заграждающий фильтр718 - radio frequency trap
720 - первый электрод720 - the first electrode
722 - второй электрод722 - second electrode
724 - линии электрического поля724 - electric field lines
800 - вид сбоку800 - side view
802 - эквивалентная схема802 equivalent circuit
804 - вид снизу без линии охлаждения804 - bottom view without cooling line
806 - спираль806 - spiral
818 - радиочастотный заграждающий фильтр818 - radio frequency trap
820 - первый электрод820 - first electrode
822 - второй электрод822 - second electrode
902 - эквивалентная схема902 - equivalent circuit
906 - спираль906 - spiral
918 - радиочастотный заграждающий фильтр918 - radio frequency trap
924 - проводящая трубка924 - conductive tube
926 - третий электрод926 - third electrode
928 - четвертый электрод928 - fourth electrode
930 - провод930 - wire
932 - зазор в проводящей трубке932 - clearance in the conductive tube
1002 - эквивалентная схема1002 equivalent circuit
1010 - отверстие1010 - hole
1018 - радиочастотный заграждающий фильтр1018 - radio frequency trap
1028 - третий электрод1028 - third electrode
1030 - провод1030 - wire
1100 - магнитно-резонансная система формирования изображений1100 - magnetic resonance imaging system
1102 - магнит1102 - magnet
1104 - катушка градиента магнитного поля1104 - magnetic field gradient coil
1104 - источник питания катушки градиента магнитного поля1104 - power supply coil of the magnetic field gradient
1108 - радиочастотная катушка1108 - radio frequency coil
1110 - радиочастотный приемопередатчик1110 - radio frequency transceiver
1112 - объект1112 - object
1114 - зона формирования изображений1114 - imaging area
1116 - электрод объекта1116 - electrode of the object
1118 - радиочастотный генератор1118 - radio frequency generator
1120 - радиочастотный катетер абляции1120 - radiofrequency ablation catheter
1122 - соединение1122 - connection
1124 - концевой электрод1124 - end electrode
1126 - зона нагревания1126 - heating zone
1128 - компьютерная система1128 - computer system
1130 - интерфейс аппаратного обеспечения1130 - hardware interface
1132 - микропроцессор1132 - microprocessor
1134 - пользовательский интерфейс1134 - user interface
1136 - компьютерное запоминающее устройство1136 - computer storage device
1138 - компьютерная память1138 - computer memory
1140 - компьютерный программный продукт1140 - computer software product
1142 - модуль управления катетером1142 - catheter control module
1144 - модуль управления магнитно-резонансным формированием изображений1144 - control module for magnetic resonance imaging
1146 - модуль восстановления изображения1146 - image recovery module
1148 - магнитно-резонансные данные1148 - magnetic resonance data
1150 - магнитно-резонансное изображение1150 - magnetic resonance image
1200 - линия охлаждения1200 - cooling line
1202 - линия передачи1202 - transmission line
1204 - радиочастотный заграждающий фильтр1204 - radio frequency trap
1302 - линия передачи1302 - transmission line
1404 - радиочастотный заграждающий фильтр1404 - radio frequency trap
1406 - конденсатор1406 - capacitor
1408 - спираль1408 - spiral
1410 - печатная плата1410 - printed circuit board
1508 - спираль1508 - spiral
1512 - трасса схемной платы на противоположной стороне печатной платы1512 - circuit path on the opposite side of the circuit board
1800 - печатная плата1800 - printed circuit board
1802 - спираль1802 - spiral
1804 - емкостный электрод1804 - capacitive electrode
1806 - диэлектрический слой1806 - dielectric layer
1900 - линия охлаждения1900 - cooling line
1902 - линия передачи1902 - transmission line
1904 - внешний экран1904 - external screen
1906 - диэлектрик1906 - dielectric
1908 - соединение между внешним экраном и линией передачи1908 - connection between an external screen and a transmission line
1910 - конденсатор1910 - capacitor
1912 - поток жидкости через линию охлаждения1912 - fluid flow through the cooling line
1914 - коаксиальный дроссель1914 - Coaxial Choke
2000 - стенка катетера2000 - catheter wall
2002 - множество линий передачи2002 - many transmission lines
2004 - внутренний экран2004 - inner screen
2008 - соединение между внешним экраном и внутренним экраном2008 - connection between the external screen and the internal screen
2102 - объединенные линия передачи и линия охлаждения2102 - combined transmission line and cooling line
2104 - жидкость2104 - liquid
2108 - соединение между внешним экраном и линией передачи2108 - connection between the external screen and the transmission line
2200 - внутренняя стенка2200 - inner wall
2202 - область для потока жидкости2202 - area for fluid flow
2204 - сечение, указывающее поток жидкости2204 - cross section indicating fluid flow
2206 - местоположение линии передачи и радиочастотных заграждающих фильтров2206 - location of the transmission line and radio frequency traps
2208 - внутренняя полость2208 - inner cavity
2300 - стенка катетера2300 - catheter wall
2302 - линия охлаждения2302 - cooling line
2304 - стрелка, указывающая поток жидкости2304 - arrow indicating fluid flow
2306 - линия передачи2306 - transmission line
2308 - внешний экран2308 - external screen
2310 - радиочастотный заграждающий фильтр2310 - radio frequency trap
2312 - диэлектрический слой2312 dielectric layer
Claims (15)
линию (104, 106, 924, 1202, 1302, 1902, 2306) передачи, причем линия передачи содержит множество радиочастотных заграждающих фильтров (118, 318, 418, 518, 618, 718, 818, 918, 1018, 1202, 1404, 2310), и
линию (104, 304, 1200, 1900) охлаждения, предназначенную для охлаждения множества радиочастотных заграждающих фильтров с помощью жидкости.1. A catheter containing
a transmission line (104, 106, 924, 1202, 1302, 1902, 2306), the transmission line containing a plurality of radio frequency traps (118, 318, 418, 518, 618, 718, 818, 918, 1018, 1202, 1404, 2310 ), and
a cooling line (104, 304, 1200, 1900) for cooling a plurality of radio frequency traps with liquid.
магнит (1102), выполненный с возможностью генерации магнитного поля для ориентации магнитных спинов атомных ядер объекта (1112), расположенного в объеме (1114) формирования изображений,
радиочастотную систему (1108, 1110), предназначенную для сбора магнитно-резонансных данных, причем радиочастотная система содержит радиочастотный приемопередатчик (1110) и радиочастотную катушку (1108),
катушку (1104) градиента магнитного поля, предназначенную для пространственного кодирования магнитных спинов атомных ядер в объеме формирования изображений,
источник (1106) питания катушки градиента магнитного поля, предназначенный для подачи тока в катушку градиента магнитного поля,
электрод (1116) объекта для формирования электрического соединения с объектом,
радиочастотный генератор (1118), предназначенный для создания радиочастотной мощности на первой частоте, причем радиочастотный генератор соединен с электродом объекта, и радиочастотный генератор выполнен с возможностью соединения с катетером (1120) в соответствии с любым из предыдущих пунктов, и
компьютерную систему (1128), выполненную с возможностью создания изображений из магнитно-резонансных данных (1148) и для управления работой магнитно-резонансной системы формирования изображений, причем компьютерная система выполнена с возможностью генерации магнитно-резонансных изображений (1150) объекта при работе радиочастотного генератора.13. Magnetic resonance imaging system (1100) containing
a magnet (1102) configured to generate a magnetic field for orienting the magnetic spins of the atomic nuclei of an object (1112) located in the imaging volume (1114),
an RF system (1108, 1110) for collecting magnetic resonance data, the RF system comprising an RF transceiver (1110) and an RF coil (1108),
a magnetic field gradient coil (1104) for spatial coding of the magnetic spins of atomic nuclei in the imaging volume,
a magnetic field gradient coil power source (1106) for supplying current to the magnetic field gradient coil,
an electrode (1116) of the object for forming an electrical connection with the object,
a radio frequency generator (1118), designed to generate radio frequency power at a first frequency, wherein the radio frequency generator is connected to an object electrode, and the radio frequency generator is configured to connect to a catheter (1120) in accordance with any of the preceding paragraphs, and
a computer system (1128) configured to create images from magnetic resonance data (1148) and to control the operation of the magnetic resonance imaging system, and the computer system is configured to generate magnetic resonance images (1150) of the object during operation of the radio frequency generator.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP09174740 | 2009-11-02 | ||
| EP09174740.2 | 2009-11-02 | ||
| PCT/IB2010/054816 WO2011051872A2 (en) | 2009-11-02 | 2010-10-25 | Radio frequency ablation catheter and magnetic resonance imaging system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012122853A RU2012122853A (en) | 2013-12-10 |
| RU2574990C2 true RU2574990C2 (en) | 2016-02-10 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5599346A (en) * | 1993-11-08 | 1997-02-04 | Zomed International, Inc. | RF treatment system |
| US6280441B1 (en) * | 1997-12-15 | 2001-08-28 | Sherwood Services Ag | Apparatus and method for RF lesioning |
| US6580274B2 (en) * | 2000-04-26 | 2003-06-17 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | RF coil and magnetic resonance imaging apparatus |
| RU47645U1 (en) * | 2005-02-08 | 2005-09-10 | Народов Андрей Аркадьевич | DEVICE FOR TRANSMEMBRANE ADMINISTRATION OF MEDICINES IN THE BRAIN TISSUE |
| WO2009004548A2 (en) * | 2007-06-29 | 2009-01-08 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Transmission cable for use in radio-frequency magnetic or electrical fields |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5599346A (en) * | 1993-11-08 | 1997-02-04 | Zomed International, Inc. | RF treatment system |
| US6280441B1 (en) * | 1997-12-15 | 2001-08-28 | Sherwood Services Ag | Apparatus and method for RF lesioning |
| US6580274B2 (en) * | 2000-04-26 | 2003-06-17 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | RF coil and magnetic resonance imaging apparatus |
| RU47645U1 (en) * | 2005-02-08 | 2005-09-10 | Народов Андрей Аркадьевич | DEVICE FOR TRANSMEMBRANE ADMINISTRATION OF MEDICINES IN THE BRAIN TISSUE |
| WO2009004548A2 (en) * | 2007-06-29 | 2009-01-08 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Transmission cable for use in radio-frequency magnetic or electrical fields |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Steffen Weiss et al Transmission line for improved RF safety of interventional devices, Magnetic Resonance in Medicine, Volume 54, Issue 1, pages 182-189, July 2005. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10265519B2 (en) | Radio frequency ablation catheter and magnetic resonance imaging system | |
| CA2614599C (en) | Coupling loop, cable assembly and method for positioning coupling loop | |
| US7194297B2 (en) | Impedance-matching apparatus and construction for intravascular device | |
| US20140024909A1 (en) | Mri-guided catheters | |
| US20080021315A1 (en) | Apparatus and construction for intravascular device | |
| US20110301450A1 (en) | Magnetic resonance imaging mediated radiofrequency ablation | |
| US20080119919A1 (en) | Mri compatible medical leads with band stop filters | |
| EP2783230B1 (en) | Rf-safe instrument for use in an mri apparatus | |
| CN101084450B (en) | Transmission path, electric auxiliary device and MR imaging system for use in RF fields | |
| JP2014073384A (en) | Mri catheter equipped with resonance filter | |
| RU2574990C2 (en) | Radio-frequency ablation catheter and magnetic resonance imaging system | |
| CN105228520A (en) | Mr active tracking system | |
| KR101825279B1 (en) | Mri compatible electrode circuit | |
| US9167966B2 (en) | Dissipation device and MRI-safe catheter system | |
| KR20250000665A (en) | MAGNETIC RESONANCE ANTENNA AND iNTERVENTIONAL MAGNETIC RESONANCE IMAGING APPARATUS | |
| WO2011109733A1 (en) | Mri compatible transmission line circuit |