[发明专利]用于测量医疗设备的多个电极之间的阻抗的系统

说明书

本公开涉及测量横跨多个电极对的阻抗。所公开的系统和方法可以同时在电极对之间提供驱动信号，并且然后感测在电极处产生的电压信号。可以使用数字信号处理来同步解调每个电极处的电压信号，以确定电极处的阻抗。可以以唯一频率驱动每个电极对，以允许显著增加电极对的数量和/或增加驱动电流的大小。同步解调允许在最小化串扰的同时，彼此独立地检测唯一频率。通常，通过将驱动频率设置为公共基频的谐波并测量整数个循环内的响应，可以使驱动频率正交。在实施例中，可以发生正交解调，从而提供用于电阻阻抗的实部和用于电抗阻抗的虚部。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年10月24日提交的美国临时申请No.62/576,447的权益，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及医疗设备的电极的基于电阻抗的测量，以除了其他方面之外确定组织与医疗设备的电极之间的接触。更具体地，本公开涉及数字信号处理以在保持患者的安全电流限值的同时检测多个电极上的阻抗。

背景技术

导管用于越来越多的程序。仅举数例，将导管用于诊断、治疗和消融程序。通常，导管被操纵通过患者的脉管系统，并操纵到预期的部位，诸如例如患者心脏内的部位。导管通常承载一个或多个电极，该电极可用于消融、诊断等。

在许多程序中，了解电极在导管上的接触状态(例如，与组织接触，在血池中)可能是有益的。例如，在电生理标测程序中，存在于电极上的电信号可以根据电极是与组织接触还是与血池中的组织相邻而变化，并且该差异可以在软件中考虑。在另一示例中，在消融程序中，可能期望仅在电极与要消融的组织接触时才驱动消融电流。

可用于确定导管上的电极是否与组织接触的一种现有方法包括在电极与患者体内其它地方(例如，患者体内的稳定位置处)或患者外部(例如，患者的皮肤上)的电极之间驱动电流，以及评估电极之间的阻抗。为了确定那些电极之间的阻抗，可以将医疗设备上的电极的电势参考第三电极，该第三电极也可以在患者体内的其它地方或患者的外部。

前述讨论仅旨在说明本领域，而不应视为对权利要求范围的否认。

发明内容

在一个实施例中，提供一种系统，诸如电子控制单元，用于测量所连接的医疗设备的电极之间的阻抗。该系统可以包括被配置为生成多个驱动信号的控制器或频率源。驱动信号中的每个驱动信号可以具有作为公共基频的谐波的唯一调制频率。控制器或频率源可以进一步被配置为横跨所连接的医疗设备的单独电极对同时施加多个驱动信号中的每一个驱动信号。该医疗设备可以是导管，但是，该系统不限于与导管一起使用，并且可以与其它医疗设备一起使用。该系统可以包括测量电路，用于测量施加到医疗设备的单独电极对的驱动信号的响应。解调器被配置为针对每个唯一调制频率同时解调响应信号(例如，复合响应信号)。解调器可以生成解调信号，该解调信号各自具有与一个唯一调制频率相同的频率以及与唯一调制频率的相位不同的已知相位。这种解调可以包括正交解调以为每个电极提供电阻阻抗信息和电抗阻抗信息。在实施例中，解调器在具有用于公共基频的整数个循环的采样周期内采样。可以为电极中的每个电极输出阻抗信息。

在进一步的布置中，该系统是数字信号处理系统，其中驱动信号是数字驱动信号。在这种布置中，数字驱动信号在横跨单独电极对的应用之前被一个或多个数模(DAC)转换器转换为模拟信号。同样，一个或多个模数(ADC)转换器可以将电极的模拟响应转换为数字响应信号。在一种布置中，可以利用一个或多个数控振荡器(调制NCO)来生成具有唯一频率的多个驱动信号或调制信号。在这种布置中，可以利用一个或多个NCO(解调NCO)来生成多个解调信号。调制和解调NCO可以接收分别识别每个唯一调制频率和解调频率的输入。另外，相应的调制和解调NCO可以接收识别相位偏移的输入。这种相位偏移可以是随机的，并且可以从存储的校准信息中分配。在一种布置中，可以在公共现场可编程门阵列(FPGA)上定义调制和解调NCO。在这种布置中，控制器和/或解调器也可以在FPGA中定义。