BR102019020624A2 - aumentando o volume de rastreamento em um sistema de rastreamento de sonda - Google Patents

Abstract

aumentando o volume de rastreamento em um sistema de rastreamento de sonda a invenção refere-se a um sistema que inclui múltiplos canais eletricamente condutivos e um processador. o processador é configurado para receber, nos canais eletricamente condutivos, (i) as respectivas primeiras correntes elétricas a partir de uma sonda, que está dentro de um corpo de um paciente, através de uma pluralidade dos primeiros eletrodos, que são fixados à pele do paciente em uma região do corpo, e (ii) uma segunda corrente elétrica a partir da sonda através de um segundo eletrodo, que é fixado à pele e é conectado a um dos canais. o processador é ainda configurado para avaliar os respectivos primeiros valores de corrente elétrica das primeiras correntes elétricas e um segundo valor de corrente elétrica da segunda corrente elétrica, e para calcular uma posição da sonda entre a região e o segundo eletrodo, com base nos primeiros valores de corrente elétrica e no segundo valor de corrente elétrica. outras modalidades também são descritas.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para AUMENTANDO O VOLUME DE RASTREAMENTO EM UM SISTEMA DE RASTREAMENTO DE SONDA.

REFERÊNCIA REMISSIVA A PEDIDOS DE DEPÓSITO CORRELATOS [0001] Este pedido de patente reivindica o benefício do pedido provisório US n° 62/740.012, depositado em 2 de outubro de 2018. CAMPO DA INVENÇÃO [0002] A presente invenção refere-se, de modo geral, a procedimentos médicos invasivos, e especificamente à condução de uma sonda usada em tais procedimentos.

ANTECEDENTES [0003] A patente US 8.456.182, de Bar-Tal et al., cuja revelação está aqui incorporada a título de referência, descreve um método que inclui o posicionamento de eletrodos de corpo em contato galvânico com um corpo de um paciente e o posicionamento de uma ferramenta de mapeamento, que tem um eletrodo de mapeamento, em uma pluralidade de regiões no corpo. O método inclui ainda rastrear a ferramenta de mapeamento em diferentes posições em cada uma das regiões com o uso de um sistema de medição de local, e para cada região, gerar um respectivo conjunto de correntes de calibração entre os eletrodos de corpo e o eletrodo de mapeamento nas diferentes posições na região. Uma respectiva relação é derivada para cada região entre o respectivo conjunto das correntes de calibração e as diferentes posições, e é usada para determinar a localização de uma ferramenta investigative em resposta às diferentes relações respectivas e correntes da ferramenta investigativa.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0004] É ainda fornecido, de acordo com algumas modalidades da presente invenção, um sistema que inclui múltiplos canais eletricamente condutivos e um processador. O processador é configurado para

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2/31 receber, nos canais eletricamente condutivos, (i) as respectivas primeiras correntes elétricas a partir de uma sonda, que está dentro do corpo de um paciente, através de uma pluralidade dos primeiros eletrodos, que são fixados à pele do paciente em uma região do corpo, e (ii) uma segunda corrente elétrica a partir da sonda através de um segundo eletrodo, que é fixado à pele e é conectado a um dos canais. O processador é ainda configurado para avaliar os respectivos primeiros valores de corrente elétrica das primeiras correntes elétricas e um segundo valor de corrente elétrica da segunda corrente elétrica, e para calcular uma posição da sonda entre a região e o segundo eletrodo, com base nos primeiros valores de corrente elétrica e no segundo valor de corrente elétrica.

[0005] Em algumas modalidades, a região inclui ao menos parte de um tórax do paciente, os primeiros eletrodos são fixados ao tórax e o segundo eletrodo é fixado a uma coxa do paciente.

[0006] Em algumas modalidades, o processador é configurado para calcular a posição da sonda pelo:

cálculo de um valor de corrente normalizada In = h/Ιτ, sendo I2 0 segundo valor de corrente elétrica e It sendo uma soma dos primeiros valores de corrente elétrica e do segundo valor de corrente elétrica, e cálculo da posição da sonda mediante aplicação de uma função linear ao In.

[0007] Em algumas modalidades, 0 processador é ainda configurado para aprender a função linear antes de aplicar a função linear, com base em uma pluralidade de correntes elétricas iniciais recebidas da sonda através dos primeiros eletrodos e do segundo eletrodo.

[0008] Em algumas modalidades, 0 processador é ainda configurado para:

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3/31 determinar que a posição da sonda está dentro da primeira região, e em resposta à verificação, desconectar o segundo eletrodo do um dos canais.

[0009] Em algumas modalidades, o processador é ainda configurado para calcular um ângulo de deflexão da sonda, com base nos primeiros valores de corrente elétrica e no segundo valor de corrente elétrica.

[0010] É ainda fornecido, de acordo com algumas modalidades da presente invenção, um sistema que inclui uma pluralidade dos primeiros eletrodos, configurados para, quando fixados à pele de um paciente em uma região de um corpo do paciente e conectados aos diferentes respectivos canais eletricamente condutivos, receber as respectivas primeiras correntes elétricas a partir de uma sonda disposta dentro do corpo, de modo que as primeiras correntes elétricas passem pelos canais. O sistema inclui ainda um segundo eletrodo, configurado para, enquanto fixado à pele, receber uma segunda corrente elétrica da sonda. O sistema inclui ainda uma chave, configurada para conectar o segundo eletrodo a um dos canais particulares, enquanto a sonda está entre a região e o segundo eletrodo, de modo que a segunda corrente elétrica passe pelo um dos canais particulares.

[0011] Em algumas modalidades, a chave é configurada para conectar o segundo eletrodo a um dos canais particulares por curtocircuito do segundo eletrodo a um dos primeiros eletrodos particulares. [0012] Em algumas modalidades, a chave é ainda configurada para conectar o segundo eletrodo a um gerador de sinal de ablação, ao invés do um dos canais particulares, enquanto a sonda está na região. [0013] Em algumas modalidades, a chave é uma primeira chave, e o sistema inclui ainda uma segunda chave configurada para

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4/31 conectar o segundo eletrodo a um gerador de sinal de ablação, enquanto a sonda está na região e o segundo eletrodo está desconectado do um dos canais particulares.

[0014] Em algumas modalidades, a primeira chave está disposta internamente em um console, e a segunda chave está disposta internamente ao gerador de sinal de ablação.

[0015] É ainda fornecido, de acordo com algumas modalidades da presente invenção, um método que inclui receber, em múltiplos canais eletricamente condutivos, (i) as respectivas primeiras correntes elétricas a partir de uma sonda, que está dentro de um corpo de um paciente, através de uma pluralidade dos primeiros eletrodos, que são fixados à pele do paciente em uma região do corpo, e (ii) uma segunda corrente elétrica a partir da sonda através de um segundo eletrodo, que é fixado à pele e é conectado a um dos canais. O método inclui ainda avaliar os respectivos primeiros valores de corrente elétrica das primeiras correntes elétricas e um segundo valor de corrente elétrica da segunda corrente elétrica, e calcular uma posição da sonda entre a região e o segundo eletrodo, com base nos primeiros valores de corrente elétrica e no segundo valor de corrente elétrica.

[0016] É ainda fornecido, de acordo com algumas modalidades da presente invenção, um método que inclui receber, por uma pluralidade dos primeiros eletrodos fixados à pele de um paciente em uma região de um corpo do paciente e conectados aos diferentes respectivos canais eletricamente condutivos, as respectivas primeiras correntes elétricas a partir de uma sonda disposta dentro do corpo, de modo que as primeiras correntes elétricas passem pelos canais. O método inclui ainda receber, por um segundo eletrodo fixado à pele, uma segunda corrente elétrica a partir da sonda, e usando uma chave, conectar o

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5/31 segundo eletrodo a um dos canais particulares, enquanto a sonda está entre a região e o segundo eletrodo, de modo que a segunda corrente elétrica passe pelo um dos canais particulares.

[0017] Em algumas modalidades, a região inclui ao menos parte de um tórax do paciente, os primeiros eletrodos são fixados ao tórax e o segundo eletrodo é fixado a uma coxa do paciente.

[0018] Também é ainda fornecido, de acordo com algumas modalidades da presente invenção, um produto de software de computador, incluindo uma mídia tangível não transitória legível por computador na qual são armazenadas instruções de programa. As instruções, quando lidas por um processador, fazem com que o processador receba, em múltiplos canais eletricamente condutivos, (i) as respectivas primeiras correntes elétricas a partir de uma sonda, que está dentro de um corpo de um paciente, através de uma pluralidade dos primeiros eletrodos, que são fixados à pele do paciente em uma região do corpo, e (ii) uma segunda corrente elétrica a partir da sonda através de um segundo eletrodo, que é fixado à pele e é conectado a um dos canais. As instruções ainda fazem com que o processador avalie os respectivos primeiros valores de corrente elétrica das primeiras correntes elétricas e um segundo valor de corrente elétrica da segunda corrente elétrica, e calcule uma posição da sonda entre a região e o segundo eletrodo, com base nos primeiros valores de corrente elétrica e no segundo valor de corrente elétrica.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0019] A presente invenção será mais bem compreendida a partir da descrição detalhada a seguir das modalidades da mesma, tomadas em conjunto com os desenhos, nos quais:

[0020] A Figura 1 é uma ilustração esquemática de um sistema de rastreamento de sonda, de acordo com uma modalidade da presente

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6/31 invenção;

[0021] A Figura 2 é uma ilustração esquemática de uma porção distai de uma sonda rastreada pelo sistema, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0022] A Figura 3 é um diagrama esquemático que ilustra conexões elétricas para uma primeira modificação de um sistema de rastreamento, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0023] A Figura 4 é um diagrama esquemático que ilustra conexões elétricas para uma segunda modificação do sistema de rastreamento, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0024] A Figura 5 é um diagrama esquemático que ilustra conexões elétricas para uma terceira modificação do sistema de rastreamento, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0025] A Figura 6 é uma ilustração esquemática de uma configuração experimental, a Figura 7 é uma ilustração esquemática de uma sonda distai usada na configuração, e a Figura 8 é um gráfico esquemático dos resultados a partir da configuração, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0026] A Figura 9 é um fluxograma das etapas realizadas no rastreamento de uma sonda em um paciente, e as Figuras 10 a 14 são diagramas ilustrando os aspectos do fluxograma, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES

Visão geral [0027] Durante alguns procedimentos cardíacos invasivos, uma sonda é inserida no corpo de um paciente, por exemplo, através de uma veia femoral esquerda ou direita do paciente e, em seguida, é avançada para o coração. Ao atingir o coração, a sonda pode ser usada para fins de mapeamento e/ou ablação.

[0028] Em geral, a sonda pode ser bem rastreada próximo ao co

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7/31 ração usando um ou mais sistemas de rastreamento conhecidos, como por exemplo, um sistema de rastreamento magnético e/ou um sistema de localização de corrente avançado (ACL). No entanto, estes sistemas são tipicamente configurados para rastrear uma sonda apenas em uma região localizada, como em um volume que contém o coração, e de modo geral não oferecem um bom, ou até mesmo qualquer rastreamento fora da região localizada. Isso pode ser problemático durante o avanço da sonda em direção ao coração, quando a sonda está relativamente longe do coração. Soluções de rastreamento alternativas incluem fluoroscopia e ultrassom; no entanto, a fluoroscopia usa radiação ionizante, e as sondas de ultrassom têm capacidade limitada.

[0029] Para lidar com este desafio, as modalidades da presente invenção incrementam um sistema ACL com um eletrodo de mapeamento adicional, que é acoplado ao corpo do paciente próximo do ponto de inserção da sonda. A corrente recebida pelo eletrodo de mapeamento adicional é usada para rastrear a sonda enquanto ela avança para o coração. As modalidades da presente invenção podem ser usadas com qualquer sonda que compreende pelo menos dois eletrodos separados por distâncias conhecidas, ou seja, pelo menos dois eletrodos cujas posições relativas um ao outro sejam conhecidas.

[0030] Mais particularmente, e imediatamente após a inserção da sonda dentro do paciente, correntes são injetadas nos eletrodos da sonda e, em resposta, o eletrodo de mapeamento adicional recebe correntes a partir dos eletrodos de sonda. Foi determinado que há uma relação linear entre as correntes recebidas e as posições dos eletrodos da sonda ao longo de um eixo geométrico que se estende desde o ponto de entrada da sonda até o coração. Dessa forma, desde que as posições relativas do eletrodo sejam conhecidas, as correntes recebidas podem ser usadas para aprender a relação linear. Subsequente

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8/31 mente à aprendizagem da relação linear, a relação linear é usada para rastrear a sonda em uma dimensão referida acima, usando as correntes recebidas pelo eletrodo de mapeamento adicional à medida que a sonda avança pela vasculatura do paciente.

Descrição do sistema [0031] Na descrição a seguir, elementos similares nos desenhos são identificados por numerais similares, e elementos similares são diferenciados conforme necessário, mediante a adição de uma letra ao número de identificação.

[0032] Agora é feita referência à Figura 1, que é uma ilustração esquemática de um sistema de rastreamento de sonda 20, e à Figura 2, que é uma ilustração esquemática de uma sonda 32 rastreada pelo sistema, de acordo com uma modalidade da presente invenção. Em algumas modalidades, a sonda 32 é uma porção distal de um cateter 24.

[0033] Por uma questão de simplicidade e clareza, a descrição a seguir, exceto onde especificado em contrário, assume que um procedimento médico é realizado por um operador 22 do sistema 20, presumido na presente invenção como sendo um médico, em que o operador insere o cateter 24 em uma veia femoral esquerda ou direita 26 de um paciente 28. O procedimento pode compreender, por exemplo, a investigação e/ou ablação de um coração 34 do paciente. Tipicamente no procedimento, o cateter é inicialmente inserido no paciente até que a sonda 32 atinja uma localização desejada em, ou próximo, ao coração 34 do paciente.

[0034] Durante o procedimento, uma pluralidade de eletrodos de emplastro 77, também chamados na presente invenção de emplastros de pele, emplastros, eletrodos de pele ou eletrodos, são fixados à pele do paciente 28 em uma região específica do corpo do paciente mencionada neste documento como uma região de mapeamento 30.

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Tipicamente, a região de mapeamento 30 inclui ao menos parte do tórax do paciente, como pelo menos parte do coração do paciente, e os eletrodos 77 são fixados à pele do tórax, como à pele do tórax e/ou nas costas do paciente. A título de exemplo, a presente descrição assume seis emplastros 77 fixados à pele do paciente 28 próximo do coração do paciente.

[0035] O sistema 20 compreende um processador 40, que efetua a funcionalidade aqui descrita executando vários módulos, e cada um dos quais pode compreender quaisquer elementos de hardware e/ou software adequados. Os módulos incluem um módulo de rastreamento de corrente 37, e podem incluir, além disso, um módulo de rastreamento eletromagnético 36 e/ou um módulo de ablação 39. As funções dos módulos são descritas com mais detalhes abaixo. Em geral, podese dizer que a função de um módulo específico pode ser realizada pelo módulo, ou pelo processador executando o módulo.

[0036] O processador 40 é tipicamente montado em um console 46, que compreende os controles de operação 38 que incluem, tipicamente, um dispositivo apontador, como um mouse ou um trackball, que o operador 22 usa para interagir com o processador. Os resultados das operações realizadas pelo processador 40 são apresentados ao operador em uma tela 48, que apresenta, tipicamente, uma representação visual da trajetória percorrida pela sonda 32 no paciente 28.

[0037] De modo geral, o processador 40 pode ser incorporado como um único processador, ou como um conjunto de processadores ligados em rede ou em grupamento de forma cooperativa. Em algumas modalidades, a funcionalidade do processador 40, conforme descrito aqui, é implementada apenas em hardware, por exemplo, usando-se um ou mais circuitos integrados específicos de aplicação (ASICs) ou matrizes de portas programáveis em campo (FPGAs). Em outras modalidades, a funcionalidade do processador 40 é implementada ao

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10/31 menos parcialmente em software. Por exemplo, em algumas modalidades, o processador 40 é incorporado como um dispositivo de computação digital programado que compreende ao menos uma unidade de processamento central (CPU) e memória de acesso aleatório (RAM). O código do programa, incluindo os programas de software e/ou os dados são carregados na RAM para execução e processamento pela CPU. O código do programa e/ou os dados podem ser baixados para o processador na forma eletrônica, por exemplo, através de uma rede. Alternativamente ou ainda, o código de programa e/ou os dados podem ser fornecidos e/ou armazenados em meio tangível não transitório, como em memória magnética, óptica ou eletrônica. Tal código e/ou dados de programa, quando fornecidos ao processador, produzem uma máquina ou computador para fins especiais configurados para executar as tarefas descritas aqui.

[0038] Para rastrear a trajetória da sonda 32 na região de mapeamento 30, que contém o coração 34, as modalidades da presente invenção usam um primeiro sistema de rastreamento baseado em corrente 21, e podem também usar um segundo sistema de rastreamento eletromagnético 23. Ambos os sistemas são descritos abaixo e, como também é descrito em mais detalhes abaixo, nas modalidades da presente invenção, o primeiro sistema de rastreamento é modificado para permitir o rastreamento da sonda 32 fora da região 30.

[0039] O primeiro sistema de rastreamento 21 compreende um sistema de rastreamento de medição de corrente, similar àquele descrito na patente US n° 8.456.182, de Bar-Tal et al., cuja revelação está aqui incorporada a título de Referência. (Um exemplo de tal sistema é um sistema ACL.) O sistema Carto™, produzido pela BiosenseWebster, de 33 Technology Drive, Irvine, CA 92618 EUA, também usa um método de rastreamento de medição de corrente. O sistema de rastreamento de medição de corrente está sob controle do módulo de

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11/31 rastreamento de corrente 37. A sonda 32 tem um ou mais eletrodos de sonda 50A, 50B, 50C,..., genericamente chamados de eletrodos de sonda 50, conforme é ilustrado na Figura 2. No primeiro sistema de rastreamento 21, o módulo 37 injeta correntes para os eletrodos selecionados 50 sendo rastreados. As correntes são recebidas pelos eletrodos de emplastro 77 e são transferidas para um módulo de rastreamento de corrente 37 em diferentes respectivos canais eletricamente condutivos. Dessa forma, o primeiro sistema de rastreamento 21 compreende os eletrodos 77 e o módulo 37. (Embora o cabeamento condutivo para eletrodos de emplastro 77 e para outros eletrodos de pele aqui descritos esteja presente para cada um dos eletrodos, para maior clareza, o cabeamento é mostrado apenas na figura para alguns dos eletrodos.) [0040] As correntes entre um dado eletrodo de sonda 50 e os emplastros de pele 77 variam de acordo com a localização do eletrodo de sonda por causa, entre outras coisas, da dependência da impedância entre o eletrodo e cada emplastro da distância do eletrodo do emplastro. O módulo 37 mede as respectivas correntes recebidas pelos emplastros 77. Em resposta a isso, o módulo 37 calcula a posição de cada eletrodo de sonda, e portanto, a posição da sonda, conforme é ainda descrito abaixo. Em resposta ao cálculo da posição da sonda, o módulo 37 pode gerar uma indicação (por exemplo, uma indicação visual no visor 48) da posição da sonda.

[0041] Conforme observado acima, os emplastros de pele 77 estão situados na região de mapeamento 30, de modo que o módulo 37 é capaz de determinar a localização de um dado eletrodo 50 dentro da região de mapeamento 30, a partir de diferentes correntes de emplastro, quando o eletrodo está presente na região.

[0042] Além dos emplastros de pele 77, as modalidades da presente invenção utilizam outro eletrodo de mapeamento, mencionado

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12/31 neste documento como um eletrodo de mapeamento adicional. Em algumas modalidades, o eletrodo de mapeamento adicional é um emplastro de pele extra 70 que é fixado à pele do paciente 28, tipicamente de modo que o ponto de inserção da sonda esteja entre o emplastro 70 e os eletrodos 77. Por exemplo, o emplastro 70 pode ser fixado à pele da virilha do paciente abaixo (ou seja, de modo inferior) ao ponto no qual a sonda é inserida na veia femoral do paciente. Alternativamente, para os casos em que a sonda é inserida em uma veia cefálica ou em outra veia no braço do paciente, o emplastro pode ser fixado à pele do braço distalmente ao ponto de inserção, ou seja, entre o ponto de inserção e a mão do paciente. (Em algumas modalidades, uma distância de pelo menos 30 cm separa o emplastro 70 do eletrodo mais próximo 77). De modo similar aos eletrodos 77, o emplastro de pele extra 70 é configurado para receber correntes elétricas a partir da sonda, enquanto fixada à pele. A maneira pela qual essas correntes são usadas pelo primeiro sistema de rastreamento 21 é descrita abaixo.

[0043] Quando implementado, o segundo sistema de rastreamento 23 compreende um sistema de rastreamento eletromagnético, similar àquele descrito na patente US n° 6.690.963, de Ben-Haim et al., cuja descrição está aqui incorporada a título de referência, e ao que foi utilizado no sistema Carto™ produzido pela Biosense-Webster. O sistema de rastreamento eletromagnético está sob controle do módulo de rastreamento eletromagnético 36. O sistema de rastreamento eletromagnético compreende uma pluralidade de geradores de campo magnético, presumidos na presente invenção como compreendendo três conjuntos de geradores 66, com cada conjunto compreendendo três bobinas ortogonais, de modo que a pluralidade de geradores compreende um total de nove bobinas. Os geradores 66 são colocados em localizações conhecidas por baixo do paciente 28, as quais definem um quadro de referência dos geradores. O módulo 36 controla, entre

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13/31 outras coisas, a amplitude e a frequência dos campos magnéticos alternados produzidos pelos geradores.

[0044] Os campos magnéticos alternados interagem com uma bobina localizada na sonda 32, de modo a gerar uma força eletromotriz alternada (EMF) na bobina, e a EMF é recebida como um sinal pelo módulo de rastreamento 36. O módulo analisa o sinal recebido e, a partir da análise, é capaz de determinar uma localização e uma orientação da bobina da sonda na estrutura de referência definida.

[0045] Tipicamente, o rastreamento pelo primeiro sistema de rastreamento, ou por ambos os sistemas de rastreamento, é apresentado visualmente na tela 48, por exemplo, pela incorporação de um ícone que representa a sonda em uma imagem do paciente 28, bem como, opcionalmente, uma representação da trajetória percorrida pela sonda. [0046] O módulo de ablação 39 se comunica com um gerador de radiofrequência (RF) 41, que fornece energia de RF a uma região do coração 34 que é selecionada pelo operador 22. O operador 22 seleciona a região mediante o posicionamento de uma sonda de ablação, com um eletrodo de ablação, na região. Embora a sonda 32 e um dos eletrodos 50 podem ser usados como uma sonda de ablação e um eletrodo de ablação, por uma questão de clareza, a descrição na presente invenção assume o uso de uma sonda de ablação 74 separada que tem um eletrodo de ablação 72. (As Figuras 3, 4 e 5 ilustram a sonda 74 e o eletrodo 72).

[0047] O nível de potência de RF, e o período de tempo durante o qual a energia de RF é liberada, podem ser estabelecidos pelo operador 22 usando os controles 38. A corrente da energia de RF fornecida pelo gerador 41 ao paciente através do eletrodo de ablação 72 retorna ao gerador através de um eletrodo de retorno 80, também chamado aqui de eletrodo indiferente de RF. O eletrodo de retorno 80 é fixado à pele do paciente 28, tipicamente à pele da região lombar do paciente.

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Em algumas modalidades, conforme é ainda descrito abaixo, o eletrodo de retorno 80 é usado como um eletrodo de mapeamento adicional, alternativamente ao emplastro extra 70.

[0048] O módulo de rastreamento de corrente 37 se comunica com os respectivos canais através dos quais a corrente é injetada nos eletrodos 50, juntamente com os respectivos canais através dos quais a corrente é recebida dos eletrodos de emplastro, conforme é ainda descrito abaixo com referência à Figura 3. O módulo de rastreamento eletromagnético 36 se comunica com os canais através dos quais os sinais do gerador-controle são enviados aos geradores 66, juntamente com os canais através dos quais as EMFs induzidas são recebidas a partir da bobina na sonda 32.

[0049] Conforme declarado acima, as modalidades da invenção modificam o primeiro sistema de rastreamento para permitir o rastreamento da sonda 32 fora da região 30. Cada uma das modificações descritas mais adiante neste documento conecta o eletrodo de mapeamento adicional a um dos canais particulares através do qual as correntes do emplastro são recebidas, enquanto a sonda fica entre a região de mapeamento 30 e o eletrodo de mapeamento adicional. Com base nas correntes elétricas transmitidas através do eletrodo de mapeamento adicional pelo um dos canais particulares, o processador 40 calcula a posição da sonda.

Primeira Modificação [0050] A Figura 3 é um diagrama esquemático que ilustra conexões elétricas para uma primeira modificação 21A de um primeiro sistema de rastreamento 21, de acordo com uma modalidade da presente invenção. Na figura, o paciente 28 é mostrado esquematicamente como um círculo e uma elipse, e os eletrodos de emplastro 77, fixados ao paciente, foram identificados como três emplastros 77A, 77B, 77C sobre a parte frontal do paciente, e três emplastros 77D, 77E, e 77F

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15/31 sobre a parte traseira do paciente.

[0051] Cada emplastro 77 está conectado a um respectivo canal eletricamente condutivo diferente, de modo que cada emplastro passa as suas correntes elétricas recebidas por um dos respectivos canais diferentes. A título de exemplo, a Figura 3 mostra seis canais C77A, C77B, C77C, C77D, C77E e C77F, genericamente denominados canais C77. (O eletrodo 77A está conectado ao canal C77A, o eletrodo 77B ao canal C77B, etc.). Cada canal pode compreender quaisquer elementos eletricamente condutivos adequados, como um ou mais fios (ou Linhas), portas ou soquetes. Cada canal pode estar situado externamente e/ou internamente ao console 46 (Figura 1). A título de exemplo, as figuras da presente invenção pressupõem que os canais C77 pertencem a uma interface elétrica 35 no console 46.

[0052] Embora a sonda 32 e a sonda de ablação 74 não estejam desenhadas em escala, a Figura 3 assume que o eletrodo de ablação 72 está dentro da região 30, e que a sonda 32 está fora da região. Entretanto, o sistema 21 e sua modificação não dependem da presença e do funcionamento da sonda 74.

[0053] Na primeira modificação, o sistema 21 é modificado pela fixação do eletrodo de emplastro 70 extra à pele do paciente 28. O emplastro extra é tipicamente fixado ao paciente em um ponto no paciente próximo a uma trajetória esperada entre um ponto de inserção do cateter 24 no paciente 28 e a região 30, e tipicamente abaixo do ponto de inserção. Dessa forma, se o ponto de inserção estiver à esquerda ou à direita da veia femoral, e for esperado que a trajetória da sonda continue ao longo dessas veias, espera-se que o emplastro extra 70 pode ser fixado à coxa inferior do paciente.

[0054] O emplastro extra 70 é galvanicamente conectado a um dos canais C77 por uma linha eletricamente condutiva 71. Por exemplo, a linha 71 pode conectar o emplastro 70 a um dos canais em vez

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16/31 de um dos eletrodos de emplastro 77 do sistema 21. Alternativamente, conforme é mostrado na Figura 3, a linha 71 pode conectar galvanicamente (ou fazer curto-circuito) o emplastro 70 a um dos eletrodos de emplastro 77 do sistema 21, aqui a título de exemplo, presumido como sendo o eletrodo 77C.

[0055] Em algumas modalidades, a linha 71 inclui uma chave 73, que é configurada para ser fechada e, assim, manter a conexão do eletrodo 70, pelo menos enquanto a sonda está entre a região de mapeamento 30 e o eletrodo 70. Quando fornecida, a chave 73 pode ser aberta e fechada pelo processador 40, ou pelo operador 22, conforme é descrito abaixo. Para fins de clareza, exceto onde especificado em contrário, presume-se que, na descrição a seguir, a chave 73 esteja ausente.

[0056] Será entendido que a primeira modificação 21A compreende os eletrodos 77 e o eletrodo de emplastro extra 70 conectado conforme descrito acima. A primeira modificação 21A é capaz de controlar qualquer um dos eletrodos 50 na sonda 32, mas por uma questão de simplicidade, exceto onde estabelecido de outra forma, a descrição assume que o eletrodo 50C é rastreado.

[0057] A adição de um eletrodo de emplastro extra 70 cria um emplastro divisor fornecendo uma única corrente, a partir da corrente injetada no eletrodo 50C, para o canal C77C. A única corrente é derivada dos emplastros 70 e 77C, e depende, entre outras coisas, do posicionamento do eletrodo 50C em relação aos dois emplastros. Portanto, medir esta corrente fornece uma indicação da posição do eletrodo 50C fora da região 30, conforme é descrito em detalhes abaixo.

[0058] Uma vantagem da primeira modificação 21A é que a funcionalidade de rastreamento adicional fornecida pelo eletrodo 70 não exige a adição de um canal eletricamente condutivo; em vez disso, o eletrodo 70 é simplesmente conectado a um canal existente.

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Segunda Modificação [0059] A Figura 4 é um diagrama esquemático que ilustra conexões elétricas para uma segunda modificação 21B de um primeiro sistema de rastreamento 21, de acordo com uma modalidade da presente invenção. Além das diferenças descritas abaixo, a operação de modificação 21B é geralmente similar àquela da modificação 21A (Figura 3) e os elementos indicados pelos mesmos números de referência em ambas as modificações são geralmente similares em termos de construção e de funcionamento.

[0060] Ao contrário da modificação 21 A, não existe um eletrodo de emplastro extra 70 na modificação 21B. Em vez disso, na modificação 21B, o eletrodo de retorno 80 funciona como o eletrodo de mapeamento adicional, em virtude de ser conectado a um dos canais quando o eletrodo de retorno não está conectado ao gerador de RF 41. Por exemplo, uma chave 82, em uma primeira configuração, pode conectar galvanicamente o eletrodo indiferente 80 a um dos canais, por exemplo, pelo eletrodo de curto-circuito 80 a um dos eletrodos 77, presumido na presente invenção como sendo o eletrodo 77C, de modo que o eletrodo indiferente esteja desconectado do retorno do gerador de RF 41. A primeira configuração é ilustrada na Figura 4.

[0061] Na primeira configuração, como o retorno do gerador de RF 41 está desconectado do eletrodo indiferente, o gerador de RF é inoperante, e nenhuma corrente de ablação é transferida do eletrodo de ablação 72. Além disso, o eletrodo indiferente conectado e o emplastro 77C agem como um emplastro divisor, fornecendo uma única corrente, a partir da corrente injetada no eletrodo 50C, para o canal C77C. Como para a primeira modalidade, a única corrente depende, entre outras coisas, do posicionamento do eletrodo 50C em relação ao eletrodo indiferente 80 e ao emplastro 77C, e a medição desta corrente fornece uma indicação da posição do eletrodo 50C fora da região 30.

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18/31 [0062] Em uma segunda configuração da chave 82, a chave conecta o eletrodo indiferente 80 ao retorno do gerador de RF 41, de modo que o eletrodo indiferente seja desconectado do canal C77C. Nessa configuração, o gerador de RF 41 é operacional e é capaz de liberar corrente de ablação para o eletrodo 72.

[0063] Em geral, a chave 82 está na primeira configuração quando a sonda está entre a região de mapeamento 30 e o eletrodo de retorno 80, e está na segunda configuração quando a sonda está na região de mapeamento. A chave 82 pode ser operada manualmente ou pelo processador 40.

[0064] Uma vantagem da segunda modificação 21B é que nenhum eletrodo extra é necessário. Além disso, como no caso da primeira modificação 21A, nenhum canal eletricamente condutivo adicional, ou alterações ao gerador de RF, é necessário.

Terceira Modificação [0065] A Figura 5 é um diagrama esquemático que ilustra conexões elétricas para uma terceira modificação 21C de um primeiro sistema de rastreamento 21, de acordo com uma modalidade da presente invenção. Além das diferenças descritas abaixo, a operação de modificação 21C é geralmente similar àquela das modificações 21A e 21B (Figuras 3 e 4) e os elementos indicados pelos mesmos números de referência nas três modificações são geralmente similares em termos de construção e de funcionamento.

[0066] A terceira modificação 21C é similar à segunda modificação 21B, em que a funcionalidade de rastreamento adicional é fornecida pelo eletrodo de retorno 80. No entanto, em vez de uma única chave controlar a conexão galvânica do eletrodo de retorno 80, duas chaves controlam essa conexão: uma primeira chave 86 controla a conexão ao canal, enquanto uma segunda chave 88 controla a conexão ao gerador de RF.

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19/31 [0067] Em algumas modalidades, conforme mostrado na Figura 5, a primeira chave 86 está disposta internamente à interface elétrica 35 do console, e a segunda chave 88, que pode ser chamada de chave de redução, está disposta internamente ao gerador de RF 41. Portanto, dado que o gerador de RF 41 é tipicamente interno ao console, ambas as chaves podem ser internas ao console. Em tais modalidades, o eletrodo de retorno 80 não está conectado ao emplastro 77C, e as chaves são controladas pelo processador 40.

[0068] Existem dois estados de operação da terceira modificação 21C. Em um primeiro estado, a segunda chave 88 é aberta, de modo que o gerador de RF não forneça nenhuma potência de ablação e de modo que sua linha de retorno seja isolada do eletrodo indiferente 80. Também no primeiro estado, a primeira chave 86 é fechada de modo que haja uma conexão galvânica entre o eletrodo indiferente e o canal C77C. Neste primeiro estado, o eletrodo indiferente 80 efetivamente substitui o emplastro 77C, e devido à posição do eletrodo indiferente, o rastreamento dos eletrodos 50 pode ser implementado entre o eletrodo indiferente e a região 30.

[0069] Em um segundo estado de operação da terceira modificação 21C, a chave de redução 88 é fechada, de modo que a energia de ablação pode ser fornecida ao eletrodo 72. Também no segundo estado, a primeira chave 86 é aberta de modo que não haja uma conexão galvânica entre o eletrodo indiferente e o canal C77C. No segundo estado, o rastreamento dos eletrodos 50 na região 30 pode ser implementado com base nas correntes recebidas dos cinco emplastros conectados 77A, 77B, 77D, 77E e 77F.

[0070] Como no caso da segunda modificação 21B, a terceira modificação 21C não requer qualquer eletrodo extra. Além disso, o fornecimento de chaves internas, ao invés de chaves externas, pode simplificar o uso do sistema pelo operador.

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Introdução às técnicas de rastreamento [0071] Conforme é descrito acima, enquanto a sonda está entre a região de mapeamento 30 e o eletrodo de mapeamento adicional, uma pluralidade de correntes elétricas, incluindo uma corrente elétrica do eletrodo de mapeamento adicional, são recebidas através dos canais C77. Após passar através dos canais, as correntes passam através do circuito de conversão analógico para digital (A/D), que está tipicamente localizado dentro do console 46 (Figura 1). As correntes podem ainda passar através dos circuitos de denoising, e/ou qualquer outro circuito adequado. Os sinais digitalizados são recebidos pelo módulo de rastreamento de corrente 37 (Figura 1), o qual é executado pelo processador 40. Tendo em conta o exposto, deve-se notar que, no contexto do presente pedido, incluindo as reivindicações, pode-se afirmar que o processador recebe um sinal através de um dos emplastros, apesar de o processador não receber o sinal em sua forma bruta.

[0072] Para cada corrente recebida, um módulo de rastreamento de corrente 37 verifica (ou mede) o valor da corrente. Conforme é descrito em detalhes abaixo, com base nos valores de corrente elétrica, o módulo de rastreamento de corrente calcula a posição da sonda entre a região de mapeamento e o eletrodo de mapeamento adicional. Em algumas modalidades, o processador também calcula um ângulo de deflexão da sonda, com base nos valores de corrente elétrica.

[0073] Tipicamente, a posição da sonda é calculada em uma dimensão, ao longo de um eixo geométrico que se estende entre a região de mapeamento e a região do eletrodo de mapeamento adicional. Por exemplo, para as modalidades nas quais a região de mapeamento está no tórax do paciente e o eletrodo de mapeamento adicional é fixado à coxa do paciente, o processador pode calcular a posição da sonda ao longo do eixo geométrico superior-inferior do paciente.

[0074] Não obstante o acima exposto, em algumas modalidades, a

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21/31 posição da sonda é calculada em mais de uma dimensão, com base nos valores de corrente elétrica a partir de múltiplos eletrodos de mapeamento adicionais. Por exemplo, dois emplastros de pele extra 70 podem ser acoplados à pele do paciente inferiormente ao ponto de inserção, um sobre a coxa direita do paciente e o outro sobre a coxa esquerda do paciente. Posteriormente, com base nos sinais dos dois emplastros de pele adicionais, a posição da sonda pode ser calculada ao longo do eixo geométrico superior-inferior do paciente e também ao longo do eixo geométrico lateral-medial do paciente. O segundo emplastro de pele extra pode ser conectado galvanicamente ao outro dos emplastros 77 (como ao emplastro 77B) pela primeira modificação 21A, ou para um canal extra dedicado C77.

[0075] Conforme é descrito ainda abaixo, o processador tipicamente calcula a posição de cada eletrodo de sonda pelo (i) cálculo de um valor de corrente normalizado In = h/Ιτ onde, para a corrente injetada no eletrodo de sonda, h é o valor da corrente do eletrodo de mapeamento adicional e It (ou Itotai) é a soma dos valores das correntes, e (ii) aplicação de uma função linear ao In. A posição de qualquer um dos eletrodos de sonda pode, então, ser tomada como a posição da sonda; alternativamente, a posição da sonda pode ser definida como a média das respectivas posições da sonda-eletrodo.

[0076] Mediante o rastreamento da posição da sonda, o processador pode determinar quando a posição da sonda está na região de mapeamento 30. Em resposta à verificação de se a sonda atingiu a região de mapeamento, o processador pode desconectar o eletrodo de mapeamento adicional do canal C77C, por exemplo, mediante o controle da chave 73 (Figura 3) ou 82 (Figura 4), ou das chaves 86 e 88 (Figura 5).

[0077] Antes de aplicar a função linear, o processador tipicamente aprende a função linear, com base nas correntes elétricas iniciais re

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22/31 cebidas da sonda através dos eletrodos 77 e do eletrodo de mapeamento adicional.

[0078] Para ajudar a explicar a base teórica para as técnicas de rastreamento descritas na presente invenção, será feita agora referência às Figuras 6 a 8. A Figura 6 é uma ilustração esquemática de uma configuração experimental, a Figura 7 é uma ilustração esquemática de uma sonda distai usada na configuração, e a Figura 8 é um gráfico esquemático dos resultados a partir da configuração, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0079] Para validar o rastreamento realizado pelas modalidades da invenção, os inventores aplicaram os elementos da segunda modificação 21B, em sua primeira configuração, a um porco 128. Dessa forma, seis emplastros 77 foram fixados à pele do porco; além disso, um eletrodo indiferente 80 foi fixado ao porco, e foi conectado galvanicamente ao emplastro 77C. Exceto como especificado de outra forma, a configuração experimental aqui descrita assume que uma sonda 132, que é a porção distal de um cateter genericamente similar ao cateter 24, foi inserida no porco 128.

[0080] Para rastrear a sonda 132 no porco, um sensor de bobina de eixo geométrico triplo 90 foi incorporado em uma posição conhecida na sonda, e o sistema de rastreamento eletromagnético 23 foi usado para rastrear a posição do sensor. Conforme descrito acima, o sistema 23 usa geradores magnéticos 66 e o módulo de rastreamento eletromagnético 36 (Figura 1), executados pelo processador 40, para induzir um sinal no sensor 90, para analisar o sinal e para encontrar a posição do sensor a partir do sinal analisado. (O módulo de rastreamento eletromagnético comunica sinais de controle aos geradores por meio dos canais de gerador-controle 43). A posição foi encontrada em uma estrutura de referência 94 definida pelos geradores 66, tendo o quadro de referência eixos geométricos ortogonais onde presume-se

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23/31 que um eixo geométrico y positivo é paralelo a, e na mesma direção, do eixo geométrico longitudinal do porco na direção superior. (O eixo geométrico longitudinal do porco é análogo ao eixo geométrico superior-inferior em um paciente humano.) [0081] Para a configuração experimental, a sonda 132 era cilíndrica e compreendia cinco pares de eletrodos bipolares 92, ou seja, dez eletrodos 92A1, 92A2, 92B1, 92B2, ... 92E1 e 92E2, onde o eletrodo 92A1 é o eletrodo mais distai, e o eletrodo 92E2 é o mais proximal. As posições e espaçamentos dos eletrodos ao longo da sonda 132 foram medidos, e esse espaçamento permaneceu constante durante o experimento.

[0082] Inicialmente, um envoltório eletricamente isolante 96 foi inserido vários milímetros em uma veia femoral do porco. A sonda 132 foi inserida na bainha, e um módulo de rastreamento de corrente 37 (Figura 1) foi executado pelo processador 40, com as respectivas correntes injetadas nos dez eletrodos 92 da sonda.

[0083] Durante o experimento, um módulo de rastreamento de corrente 37 mediu a corrente recebida pelo canal C77C, lc?7c, a partir do emplastro 77C e do eletrodo indiferente 80. A partir desta corrente medida, a corrente recebida pelo eletrodo indiferente 80 foi estimada, conforme explicado abaixo:

[0084] O módulo 37 mediu as cinco correntes dos emplastros 77A, 77B, 77D, 77E e 77F, recebidas por seus respectivos canais no módulo, para encontrar uma corrente total para estes emplastros. O módulo foi então adicionado à corrente recebida pelo canal C77C para encontrar uma corrente total recebida pelo módulo 37, Itotai. Uma corrente normalizada para o canal C77C foi, em seguida, calculada como a razão In:

[0085] Tipicamente, para uma sonda na região 30, a corrente no

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24/31 canal C77C (ou seja, a corrente do emplastro 77C) é substancialmente igual a cada uma das correntes dos emplastros 77A, 77B, 77D, 77E e 77F, e assim, In é aproximadamente ou seja, aproximadamente 17%. Qualquer valor acima disto dá uma estimativa da corrente normalizada a partir do eletrodo indiferente.

[0086] A Figura 8 é um gráfico esquemático da corrente normalizada, In, para cada um dos dez eletrodos 92 vs. a posição medida do sensor 90, conforme a sonda 132 se move através da veia femoral do porco 128. Conforme é definido acima, a posição do sensor 90 foi medida usando o módulo de rastreamento eletromagnético 36, e a posição medida foi o valor de y do sensor.

[0087] O gráfico é dividido em duas seções: em uma primeira região A, que corresponde a um estado quando todos ou alguns dos eletrodos 92 estavam dentro da bainha, e em uma segunda região B, que corresponde a um estado quando todos os eletrodos saíram da bainha.

[0088] O gráfico ilustra que como a sonda se aproximou da extremidade distai da bainha, as correntes normalizadas de cada eletrodo 92 aumentaram até uma corrente máxima, que é de aproximadamente 50%. Na saída da bainha, cada corrente normalizada diminuiu da corrente máxima.

[0089] Tal como é aparente a partir do gráfico, na região B, as correntes normalizadas a partir dos eletrodos 92 diminuíram monotonicamente à medida que a sonda se moveu na direção contrária ao eletrodo de mapeamento adicional. Como também é evidente a partir do gráfico, a alteração da corrente normalizada em relação ao valor de y medido é linear.

[0090] Dessa forma, cada linha dos gráficos pode ser representada por uma equação:

]_1Y = m y+ b (2)

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25/31 onde m é a inclinação do In versus o y do gráfico, e b é o intercepto do eixo geométrico vertical do In vs. o y do gráfico.

[0091] Embora o experimento descrito acima tenha sido realizado para uma configuração com base na segunda modificação descrita acima, os inventores verificaram que a alteração linear da corrente em relação ao valor y é válida para as outras modificações descritas na presente invenção.

Rastreamento da sonda [0092] O experimento descrito acima demonstra que a corrente normalizada varia linearmente com a posição da sonda ao longo do eixo geométrico superior-inferior. Conforme descrito abaixo, o processador 40 é configurado para aprender esta relação linear, mesmo sem o uso de um sistema de rastreamento eletromagnético, e para depois usar a relação linear aprendida para rastrear a sonda.

[0093] A título de introdução, nota-se que a equação (2) pode ser reescrita:

]_N —b v =--- m

OU y = M ·]_Ν +B (3) onde M é um parâmetro da equação (3) correspondente ao coeficiente angular de um gráfico de y versus In, e

B é um parâmetro da equação (3) que corresponde ao eixo geométrico vertical do intercepto do gráfico de y versus In.

[0094] Portanto, tal como é explicado a seguir com referência ao fluxograma da Figura 9, o processador 40 pode formular uma equação, sob a forma da equação (3), para calcular os valores de y a partir dos valores medidos de In, para cada um dos eletrodos na sonda 32.

[0095] Deve-se notar que a equação (3) é uma relação linear entre uma posição do y e uma corrente normalizada para cada eletrodo. Na

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26/31 descrição e nas reivindicações, se existe uma relação linear entre uma primeira variável, como a posição y, e uma segunda variável, como a corrente normalizada, então há uma razão constante entre uma alteração da primeira variável e a mudança correspondente da segunda variável. Por exemplo, a equação (3) tem uma razão constante M.

[0096] A Figura 9 é um fluxograma das etapas realizadas no rastreamento de uma sonda em um paciente, e as Figuras 10 a 14 são diagramas ilustrando os aspectos do fluxograma, de acordo com uma modalidade da presente invenção. Para maior clareza, o fluxograma assume que a configuração da primeira modificação 21A (Figura 3) é implementada, com a sonda 32 do cateter 24 sendo inserida no paciente 28. Exceto onde é especificado de outra forma abaixo, presumese que a primeira modificação 21A não inclua a chave 73, de modo que o emplastro 70 esteja sempre galvanicamente conectado ao emplastro 77C. A título de exemplo, considera-se que a sonda 32 compreende três eletrodos 50A, 50B, 50C, com o eletrodo 50A sendo o eletrodo mais distai e o eletrodo 50C sendo o eletrodo mais proximal. Entretanto, será entendido que, nas modalidades da presente invenção, a sonda pode ter dois, ou mais de três eletrodos.

[0097] Assume-se que a sonda 32 é cilíndrica, e antes de inseri-la no paciente 28, as distâncias entre os eletrodos 50A e 50B, e entre os eletrodos 50B e 50C, são medidas e registradas como Dab e Dbc, conforme é mostrado na Figura 11. Uma distância entre os eletrodos mais proximal e mais distal (Dab + Dbc), AD, também é registrada. Além disso, um valor para uma corrente limiar, Ithresh, cujo significado é descrito mais adiante neste documento, é fornecido como a entrada ao processador 40. Em uma modalidade, Ithresh é ajustado para 450 μΑ, para um procedimento em que uma corrente de 500 μΑ é injetada em cada eletrodo 50. Entretanto, os versados na técnica serão capazes de formular outros valores adequados para Ithresh sem experimentação excessi

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27/31 va. Conforme é explicado abaixo, ao implementar as etapas do fluxograma, o processador calcula os valores para M e B na equação (3).

[0098] Em uma primeira etapa 100, o operador 22 insere uma bainha curta em uma veia femoral do paciente 28 e, em seguida, insere a sonda 32 dentro da bainha. O processador 40, em seguida, começa a medir as correntes recebidas nos canais C77 e calcula as correntes normalizadas para cada um dos eletrodos 50A, 50B e 50C. Inicialmente, as correntes normalizadas aumentam, como é ilustrado na região A do gráfico da Figura 8.

[0099] Em uma etapa de saída 102, o processador registra quando as correntes, totalizadas para todos os emplastros 77, de todos os eletrodos 50A, 50B e 50C, ficaram maiores do que a corrente limiar Ithresh. Neste ponto, o processador assume que todos os eletrodos da sonda saíram da bainha. Uma indicação de que este ponto foi atingido pode ser fornecida ao operador 22, por exemplo, pelo posicionamento pelo processador de um marcador 120 sobre uma figura genérica 124 de um paciente no monitor 48, tal como é ilustrado na Figura 10.

[00100] Após a corrente total exceder Ithresh, o processador registra os valores de corrente normalizados para o eletrodo mais distal 50A, Idistai, e para o eletrodo mais proximal 50C, Iproximai. O processador também registra os valores de corrente normalizada para quaisquer eletrodos intermediários, neste caso, para o eletrodo 50B, chamado na presente invenção de Eob. Nesse ponto, presume-se que a sonda esteja alinhada com o eixo geométrico y, cuja origem, por uma questão de simplicidade, pode ser colocada no eletrodo mais proximal (que é adjacente à extremidade distai da bainha), conforme é ilustrado na Figura 11.

[00101] O processador em seguida calcula um valor para o coeficiente angular M na equação (3) usando a equação (4):

M = ----y----(4) ^diataL ^projiimal

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28/31 onde

AD é a distância entre o eletrodo mais distai 50 e o eletrodo mais proximal 50.

[00102] Usando o valor do parâmetro M para a equação (4), o processador soluciona o valor de B que melhor satisfaz as três equações na Tabela I abaixo. Alternativamente, o processador pode solucionar o valor de B com base em um subconjunto de equações na Tabela I. Tabela I

Eletrodo	Equação
50C	y5oc = 0 = M Insoc 3“ B
50B	y50B = DEC = M ]N50B + B
50A	ysoA = AD = M lN50A + B

[00103] Em uma etapa de rastreamento contínuo 104, o processador 40 mede continuamente os valores de Insoc, Insob e Insoa, à medida que o operador 22 empurra a sonda 32 ainda mais para dentro da veia femoral. A partir dos valores medidos em qualquer ponto de tempo t durante a etapa 104, o processador calcula os valores de ysoc, ysoe e ysoA - as respectivas posições y dos eletrodos 50 - utilizando a equação (3) com os valores de M e B derivados conforme descrito acima. (A posição y de cada eletrodo indica a distância do eletrodo a partir da bainha). O processador calcula a média dos valores de ysoc, ysoe, e ysoA para encontrar uma posição y média y_mean (t) para a sonda no momento selecionado, conforme determinado pela equação (5):

y_meanw ------------(5) [00104] Uma indicação de que a posição da sonda atingiu um valor ymean(t) no momento selecionado pode ser fornecida ao operador 22 pelo marcador móvel do processador 120 na figura genérica do paciente, até uma posição correspondente a y_mean(t), conforme é ilustrado na Figura 12.

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29/31 [00105] Embora por uma questão de clareza, a descrição na presente invenção assume que o processador 40 usa as relações lineares sob a forma de equações, os versados na técnica notarão que o processador pode usar outras formas de relações lineares, como uma tabela de consulta, e todas essas relações lineares são consideradas como estando compreendidas dentro do escopo da presente invenção. Dessa forma, por exemplo, dada uma corrente normalizada, o processador pode olhar para a posição y correspondente em uma tabela de consulta, ao invés de calcular explicitamente a posição y usando a equação (3). A equação, tabela de consulta, ou outra representação da relação linear pode ser chamada de uma função linear.

[00106] Também na etapa 104, o processador verifica continuamente o ângulo de deflexão (ou deflexão) Θ da sonda em relação ao eixo geométrico y conforme definido na etapa 102, e conforme é ilustrado na figura 13. O processador encontra em qualquer tempo t uma distância AD(t), paralela ao eixo geométrico y, entre os eletrodos mais proximal e mais distai, conforme é indicado pela equação (6):

Δϋ(ΐ) = y_50C — y_50A (6) [00107] O processador em seguida compara esta distância com o valor de AD (conhecido a partir das medições iniciais nos eletrodos 50C e 50A) para encontrar a deflexão Θ, de acordo com a equação (7):

ü = (irccos----(/) [00108] Em uma primeira etapa de comparação 106, o processador verifica se a deflexão Θ excede um valor limiar predefinido que, em algumas modalidades, é ajustado em 45 °. Se o valor predefinido é excedido, o processador pode emitir um aviso, em uma etapa de advertência 108, para o operador 22, de que a sonda 32 pode ter se desviado da veia femoral (por exemplo, pela sonda ter avançado inadvertidamente para dentro de uma veia que se comunica com a veia femoral). Em uma modalidade, o aviso compreende uma notificação visual.

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Por exemplo, o processador pode substituir o marcador 120 com um marcador 130 diferente, conforme ilustrado na Figura 14. Após a recepção do aviso, o operador 22 pode manipular a sonda, de modo que a deflexão Θ não exceda o valor predefinido. Tipicamente, após emitir um alerta, o processador realiza repetidamente a primeira etapa de comparação 106, e emite avisos subsequentes (por exemplo, continuando a mostrar o marcador 130), até que a correção necessária à orientação da sonda tenha sido feita.

[00109] Após a primeira etapa de comparação 106 retornar para o negativo, ou seja, mediante a deflexão Θ que não excede o valor predefinido, o controle do fluxograma continua até uma segunda etapa de comparação 112, sendo que o processador verifica se a sonda 32 está dentro da região 30 (Figura 1). Para verificar se a sonda 32 está dentro da região 30, pode-se usar qualquer método adequado como, mas sem se limitar, à observação das correntes nos eletrodos de emplastro 77 em relação àquela no emplastro 77C (por exemplo, observando que a diferença entre a corrente no emplastro 77C e em um dos outros emplastros é menor do que um limiar predefinido), e/ou a detecção de que os sinais do eletrocardiógrafo (ECG) estão presentes em um ou mais dos eletrodos 50 (presumindo que a região de mapeamento 30 inclui o coração), e/ou o uso de um local magnético se a sonda 32 possuir um sensor magnético.

[00110] Se a segunda etapa de comparação 112 retornar um resultado negativo, ou seja, se a sonda 32 não estiver na região de mapeamento do coração 30, o controle para o fluxograma retorna para a etapa 104.

[00111] Se a segunda etapa de comparação 112 retornar um resultado positivo, ou seja, se a sonda 32 estiver dentro da região 30, uma indicação pode ser apresentada ao operador 22 na tela 48 de que a sonda está na região de mapeamento do coração. Além disso, em

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31/31 uma etapa final 116 do fluxograma, o processador 40 pode interromper o rastreamento da posição y (unidimensional) da sonda, e em vez disso, usar as correntes de todos os emplastros de eletrodo 77 para rastrear a posição (tridimensional) da sonda, usando um sistema de rastreamento baseado em corrente 21.

[00112] Se a chave 73 estiver presente na linha 71 (Figura 3), então ela está fechada durante as etapas 100 - 112, e está aberta quando o controle prossegue para a etapa final 116. O fechamento e a abertura da chave 73 podem ser implementados manualmente pelo operador 22, e/ou automaticamente pelo processador 40.

[00113] Embora a descrição acima para o fluxograma da Figura 9 assuma, para maior clareza, que a modificação 21A é implementada para permitir o rastreamento de uma sonda, os versados na técnica serão capazes de modificar a descrição, mutatis mutandis, se as modificações 21B ou 21C forem implementadas para o rastreamento da sonda.

[00114] Será reconhecido pelos versados na técnica que a presente invenção não se limita ao que foi particularmente mostrado e anteriormente descrito neste documento. Ao invés disso, o escopo das modalidades da presente invenção inclui tanto combinações como subcombinações dos vários recursos anteriormente descritos neste documento, bem como variações e modificações dos mesmos que não estão na técnica anterior, o que ocorrería aos versados na técnica após a leitura da descrição anteriormente mencionada. Os documentos incorporados a título de referência no presente pedido de patente devem ser considerados uma parte integrante do pedido exceto que, até o ponto em que quaisquer termos são definidos nesses documentos incorporados de uma maneira que entra em conflito com as definições feitas explícita ou implicitamente no presente relatório descritivo, apenas as definições no presente relatório descritivo devem ser consideradas.

Claims (24)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Sistema para aumentar o volume de rastreamento em um sistema de rastreamento de sonda, o sistema sendo caracterizado por compreender:

   múltiplos canais eletricamente condutivos; e um processador configurado para:

   receber, nos canais eletricamente condutivos, (i) as respectivas primeiras correntes elétricas a partir de uma sonda, que está dentro de um corpo de um paciente, através de uma pluralidade dos primeiros eletrodos, que são fixados à pele do paciente em uma região do corpo, e (ii) uma segunda corrente elétrica a partir da sonda através de um segundo eletrodo, que é fixado à pele e é conectado a um dos canais, verificar os respectivos primeiros valores de corrente elétrica das primeiras correntes elétricas e um segundo valor de corrente elétrica da segunda corrente elétrica, e calcular uma posição da sonda entre a região e o segundo eletrodo, com base nos primeiros valores de corrente elétrica e no segundo valor de corrente elétrica.
2. 2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela região incluir ao menos parte de um tórax do paciente, em que os primeiros eletrodos são fixados ao tórax e em que o segundo eletrodo é fixado a uma coxa do paciente.
3. 3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo processador estar configurado para calcular a posição da sonda pelo:

   cálculo de um valor de corrente normalizada In = h/Ιτ, sendo I2 0 segundo valor de corrente elétrica e It sendo uma soma dos primeiros valores de corrente elétrica e do segundo valor de corrente

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   2/6 elétrica, e cálculo da posição da sonda mediante aplicação de uma função linear ao In.
4. 4. Sistema, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo processador ser ainda configurado para aprender a função linear antes de aplicar a função linear, com base em uma pluralidade de correntes elétricas iniciais recebidas da sonda através dos primeiros eletrodos e do segundo eletrodo.
5. 5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o processador é ainda configurado para:

   determinar que a posição da sonda está dentro da primeira região, e em resposta à verificação, desconectar o segundo eletrodo do um dos canais.
6. 6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo processador ser ainda configurado para calcular um ângulo de deflexão da sonda, com base nos primeiros valores de corrente elétrica e no segundo valor de corrente elétrica.
7. 7. Sistema para aumentar o volume de rastreamento em um sistema de rastreamento de sonda, caracterizado por compreender:

   uma pluralidade dos primeiros eletrodos, configurados para, quando fixados à pele de um paciente em uma região de um corpo do paciente e conectados aos diferentes respectivos canais eletricamente condutivos, receber as respectivas primeiras correntes elétricas a partir de uma sonda disposta dentro do corpo, de modo que as primeiras correntes elétricas passem pelos canais;

   um segundo eletrodo, configurado para, enquanto fixado à pele, receber uma segunda corrente elétrica da sonda; e uma chave, configurada para conectar o segundo eletrodo

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   3/6 a um dos canais particulares, enquanto a sonda está entre a região e o segundo eletrodo, de modo que a segunda corrente elétrica passe pelo um dos canais particulares.
8. 8. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pela chave ser configurada para conectar o segundo eletrodo ao um dos canais particulares por curto-circuito do segundo eletrodo a um dos primeiros eletrodos particulares.
9. 9. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pela chave ser ainda configurada para conectar o segundo eletrodo a um gerador de sinal de ablação, ao invés do um dos canais particulares, enquanto a sonda está na região.
10. 10. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pela chave ser uma primeira chave, e sendo que o sistema inclui ainda uma segunda chave configurada para conectar o segundo eletrodo a um gerador de sinal de ablação, enquanto a sonda está na região e o segundo eletrodo está desconectado do um dos canais particulares.
11. 11. Sistema, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pela primeira chave estar disposta internamente em um console, e sendo que a segunda chave está disposta internamente ao gerador de sinal de ablação.
12. 12. Método para aumentar o volume de rastreamento em um sistema de rastreamento de sonda, caracterizado por compreender:

    receber, nos múltiplos canais eletricamente condutivos, (i) as respectivas primeiras correntes elétricas a partir de uma sonda, que está dentro de um corpo de um paciente, através de uma pluralidade dos primeiros eletrodos, que são fixados à pele do paciente em uma região do corpo, e (ii) uma segunda corrente elétrica a partir da sonda

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    4/Q através de um segundo eletrodo, que é fixado à pele e é conectado a um dos canais;

    verificar os respectivos primeiros valores de corrente elétrica das primeiras correntes elétricas e um segundo valor de corrente elétrica da segunda corrente elétrica; e calcular uma posição da sonda entre a região e o segundo eletrodo, com base nos primeiros valores de corrente elétrica e no segundo valor de corrente elétrica.
13. 13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pela região incluir ao menos parte de um tórax do paciente, em que os primeiros eletrodos são fixados ao tórax e em que o segundo eletrodo é fixado a uma coxa do paciente.
14. 14. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo cálculo da posição da sonda compreender:

    calcular um valor de corrente normalizada In = Ε/Ιτ, sendo h o segundo valor de corrente elétrica e It sendo uma soma dos primeiros valores de corrente elétrica e do segundo valor de corrente elétrica; e calcular a posição da sonda mediante aplicação de uma função linear ao In.
15. 15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por compreender ainda aprender a função linear antes de aplicar a função linear, com base em uma pluralidade de correntes elétricas iniciais recebidas da sonda através dos primeiros eletrodos e do segundo eletrodo.
16. 16. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por compreender, ainda:

    determinar que a posição da sonda está dentro da primeira região; e

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    5IQ em resposta à verificação, desconectar o segundo eletrodo do um dos canais.
17. 17. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por compreender, ainda, calcular um ângulo de deflexão da sonda, com base nos primeiros valores de corrente elétrica e no segundo valor de corrente elétrica.
18. 18. Método para aumentar o volume de rastreamento em um sistema de rastreamento de sonda, caracterizado por compreender:

    receber, por uma pluralidade dos primeiros eletrodos fixados à pele de um paciente em uma região de um corpo do paciente e conectados aos diferentes respectivos canais eletricamente condutivos, as respectivas primeiras correntes elétricas a partir de uma sonda disposta dentro do corpo, de modo que as primeiras correntes elétricas passem pelos canais;

    receber, por um segundo eletrodo fixado à pele, uma segunda corrente elétrica a partir da sonda; e usando uma chave, conectar o segundo eletrodo a um dos canais particulares, enquanto a sonda está entre a região e o segundo eletrodo, de modo que a segunda corrente elétrica passe pelo um dos canais particulares.
19. 19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pela região incluir ao menos parte de um tórax do paciente, em que os primeiros eletrodos são fixados ao tórax e em que o segundo eletrodo é fixado a uma coxa do paciente.
20. 20. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pela conexão do segundo eletrodo a um dos canais particulares compreender conectar o segundo eletrodo ao um dos canais particulares por curto-circuito do segundo eletrodo a um dos primeiros eletrodos particulares.
21. 21. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracteriza

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    6/6 do por compreender, ainda, usando a chave, conectar o segundo eletrodo a um gerador de sinal de ablação, ao invés de a um dos canais particulares, enquanto a sonda está na região.
22. 22. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pela chave ser uma primeira chave, e sendo que o sistema compreende ainda usar uma segunda chave, conectando o segundo eletrodo a um gerador de sinal de ablação, enquanto a sonda está na região e o segundo eletrodo está desconectado do um dos canais particulares.
23. 23. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pela primeira chave estar disposta internamente em um console, e sendo que a segunda chave está disposta internamente ao gerador de sinal de ablação.
24. 24. Produto de software de computador, caracterizado por compreender uma mídia tangível não transitória legível por computador na qual instruções de programa são armazenadas, sendo que as instruções, quando lidas por um processador, fazem o processador:

    receber, nos múltiplos canais eletricamente condutivos, (i) as respectivas primeiras correntes elétricas a partir de uma sonda, que está dentro de um corpo de um paciente, através de uma pluralidade dos primeiros eletrodos, que são fixados à pele do paciente em uma região do corpo, e (ii) uma segunda corrente elétrica a partir da sonda através de um segundo eletrodo, que é fixado à pele e é conectado a um dos canais, verificar os respectivos primeiros valores de corrente elétrica das primeiras correntes elétricas e um segundo valor de corrente elétrica da segunda corrente elétrica, e calcular uma posição da sonda entre a região e o segundo eletrodo, com base nos primeiros valores de corrente elétrica e no segundo valor de corrente elétrica.