[发明专利]用于保护电子部件免受高压脉冲引起的高功率噪声影响的系统、装置和方法

说明书

公开了用于电穿孔消融治疗的系统、设备和方法，其具有用于在心脏消融过程期间将隔离电子电路、设备和/或其他部件与一组电极隔离的保护设备。一种系统可以包括可设置在心脏的心脏组织附近的第一组电极和可设置为与患者解剖结构接触的第二组电极。该系统还可以包括被配置为生成脉冲波形的信号发生器，其中信号发生器耦合到第一组电极，并被配置为将脉冲波形重复地递送到第一组电极。该系统还可以包括保护设备，该保护设备被配置为选择性地将电子设备与第二组电极耦合和解耦。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年11月20日提交的第16/689967号美国专利申请的权益，并作为该申请的部分延续，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本文所描述的实施例总体上涉及用于治疗电能递送的医疗设备，并且更具体地，涉及用于在脉冲电场消融过程期间保护电子部件(例如，敏感装备或电路)的系统、装置和方法。

背景技术

向组织施加短暂的超短高压脉冲可以在组织中生成高电场，从而通过不可逆电穿孔的生物物理机制生成消融组织的局部区域。在包括心脏施加的施加中，可以与受试者的心动周期同步地施加高压脉冲。例如，可以在心动周期的特定时期(例如，心腔的不应期)施加高压脉冲，从而避免诱发心律失常(诸如心室颤动)的风险。在一些应用中，为了确保脉冲场消融脉冲与心动周期的同步，可以使用心脏刺激器以具有明确定义的时间周期的周期性起搏信号的规则周期来对心腔进行起搏或刺激，从而建立心脏的心电图(ECG)活动的周期性。其他设备，例如传感和/或标测系统、监测装备或设备，也可被用于监测受试者的心动周期或详细记录受试者的心脏活动。心脏刺激器也可被用于临床程序中，其中需要起搏功能以在程序的至少一部分期间维持心腔内的周期性和有规律的电活动。心脏刺激器和这些其他设备可以使用心内设备(例如，导管)，其可以被适当定位在一个或多个心脏腔室中，以向心脏或外部表面贴片或表面引线递送信号或从心脏或外部表面贴片或表面引线接收信号，以记录患者表面ECG记录。然而，当这些设备在脉冲电场消融过程中被使用时，它们可能会暴露在高电压下。这种暴露会导致心内导管的电极或引线中感应到相对于接地的大共模电压和/或大(总体不平衡)电流。大的不平衡电流和/或电压可能跨越频带，并中断心脏刺激器和/或这些其他设备的操作，从而中断起搏、传感、标测、磁传感器操作和/或脉冲场消融功能。中断可能是由于硬件对电压和电流的响应，或者由于装备出于安全原因主动监测患者的异常信号。

因此，可能需要有用于解决该问题的系统、装置和方法。

发明内容

本文描述了用于在脉冲电场消融过程期间保护电子部件(例如，电路、设备和/或其他部件)免受感应电流和高压暴露的系统、设备和方法。

在一些实施例中，这些系统中使用的消融设备可以被部署在心脏施加中的心外膜或心内膜。由消融设备递送的脉冲波形可以包括预定参数，或者可以由信号发生器自动生成。

在一些实施例中，系统可以包括第一组电极和第二组电极。通常，第二组电极可以被设置在心脏的心脏组织附近，或者它们可以是表面贴片或类似外部记录或监测设备的一部分。信号发生器可以被配置为生成脉冲波形。信号发生器可以被耦合到第一组电极，并且在一些实施例中可以被配置为：与心脏的一组心动周期同步地向第一组电极重复地递送脉冲波形。在其他实施例中，信号发生器可以被配置为向第一组电极重复地递送脉冲波形，而不与心动周期建立同步。在后一种情况下，保护其他电子部件(例如，心脏刺激器(通常用于起搏功能)、标测系统、磁跟踪设备、成像设备等实验室设备)仍然是有用的。第一组电极可以被配置为响应于脉冲波形的递送而生成脉冲电场，以消融心脏组织。保护设备可以被配置为选择性地将电子设备耦合到第二组电极和从第二组电极解耦。控制元件(例如，处理器、开关、控制信号)可以被耦合到保护设备，并被配置为：在脉冲波形向第一组电极的每次递送之前开始并且之后结束的时间间隔期间，控制保护设备将电子设备从第二组电极解耦。