CN102525642A - 使用多电极的同时消融 - Google Patents

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Abstract

本发明为使用多电极的同时消融，提供了一种装置，所述装置包括具有变压器的电流源，所述变压器具有被耦合以接收输入功率的主线圈。所述变压器具有副线圈，所述副线圈具有被构造用于向与身体组织接触的电极提供消融频率下的电功率的第一多个次抽头。所述组织具有阻抗，并且通过电功率将所述组织消融。所述电流源具有第二多个电容器。所述装置还包括控制器，所述控制器被构造用于响应于阻抗和消融频率来选择一个次抽头和至少一个电容器，并且将所选的次抽头连接到所选的至少一个电容器。

Description

使用多电极的同时消融
技术领域
本发明总体上涉及侵入式医疗装置，具体地讲，涉及使用这种装置来消融组织。
背景技术
本领域已知的是使用多个电极来消融身体组织。通常，通过以足够造成消融的功率向电极施加交流电流来执行消融。通常，将电极安装在插入受试者内腔内的导管远端上。
可以使用本领域已知的多种不同方式来追踪远端，例如，通过测量远端处由受试者体外的线圈产生的磁场来追踪远端。
授予Mackey的美国专利5,931,835描述了用于多极电极导管的射频能量递送系统，该美国专利的公开内容以引用的方式并入本文。所述公开内容陈述了可以彼此同相地同时给电极提供能量，以实现所需的损伤模式。
授予Chen等人的美国专利5,782,828描述了具有多个电极的消融导管以及使用温度传感器对每个电极进行的闭环控制机制，该美国专利的公开内容以引用的方式并入本文。
授予Oral等人的美国专利7,468,062描述了具有电极阵列的心房消融导管，该美国专利的公开内容以引用的方式并入本文。
授予Buckles等人的美国专利6,027,500描述了具有与导管远端相邻设置的多个电极的导管，该美国专利的公开内容以引用的方式并入本文。电极中有一个是消融电极。
授予Halperin等人的美国专利申请2008/0058635描述了一种磁共振成像系统，其包括具有用于接收电势的诊断电极的侵入式组合电生理和成像天线导管，该美国专利申请的公开内容以引用的方式并入本文。
以上的描述给出了本领域中相关技术的总体概述，不应当被解释为承认了其包含的任何信息构成对抗本专利申请的现有技术。
发明内容
本发明的实施例提供了一种装置，所述装置包括：
电流源，其包括：
变压器，其具有被耦合以接收输入功率的主线圈和具有第一多个次抽头的副线圈，所述次抽头被构造用于向与身体组织接触的电极提供消融频率下的电功率以消融所述组织，所述组织具有阻抗；以及
第二多个电容器；以及
控制器，其被构造用于响应于所述阻抗和所述消融频率来选择一个所述次抽头和至少一个所述电容器，并将所选的所述次抽头连接到所选的至少一个所述电容器。
所述控制器可以被构造用于针对相应的每个所选的次抽头仅选择一个所述电容器。
在本发明所公开的实施例中，所选的所述次抽头和至少一个电容器并联连接，以形成在消融频率下共振的电路。所述控制器可以被构造用于使用在导管中包括所述电极的部分产生的定位电流来测量所述部分的位置，并且其中所述消融频率为所述定位电流频率的至少4倍。
所述控制器可以被构造用于在消融组织的同时测量所述部分的所述位置。通常，所述定位电流包括从所述部分流入所述组织的电流。可以响应于所述部分附近的交变磁场来产生所述定位电流。在另一个本发明所公开的实施例中，所选的所述次抽头和至少一个电容器并联连接，以形成滤除所述定位电流的频率的电路。
在可供选择的实施例中，选择所述次抽头，使得所需的电功率水平为基于所述输入功率的最大功率。
在另外可供选择的实施例中，所述控制器被构造用于测量消融所述组织之前的所述阻抗。作为另外一种选择或除此之外，所述控制器被构造用于测量消融所述组织时的所述阻抗。
根据本发明的实施例，还提供了一种方法，所述方法包括：
耦合变压器的主线圈以接收输入功率；
构造所述变压器的副线圈的第一多个次抽头，以向与身体组织接触的电极提供消融频率下的电功率来消融组织，所述组织具有阻抗；
提供第二多个电容器；
响应于所述阻抗和所述消融频率来选择一个所述次抽头和至少一个所述电容器；以及
将所选的所述次抽头连接到所选的至少一个所述电容器。
根据本发明的实施例，还提供了一种装置，所述装置包括：
在各个不同频率下操作的第一多个电流源，每个所述电流源包括：
相应的变压器，其具有被耦合以接收输入功率的主线圈和具有第二多个抽头的副线圈，所述抽头被构造用于向与身体组织接触的各个电极提供相应的电功率，所述组织具有相应的阻抗；以及
第三多个电容器；以及
控制器，其被构造用于针对每个所述电流源响应于其相应的阻抗和相应的所述电流源的频率来选择其一个所述次抽头和其至少一个所述电容器，并且，对于每个所述电流源，将所选的其所述次抽头连接到所选的其所述至少一个电容器。
在一个实施例中，所需的各个所述电功率的总和等于将要在所述组织中消耗的整体预设功率。
根据本发明的实施例，还提供了一种装置，所述装置包括：
能量发生器，其被构造用于提供第一频率下的第一消融功率和不同于所述第一频率的第二频率下的第二消融功率；以及
探针，其包括至少一个电极，所述电极被耦合以同时接收所述第一消融功率和所述第二消融功率，并且在与所述至少一个电极接触的身体组织内消耗所述第一和第二消融功率。
所述至少一个电极可以是单电极。所述单电极被构造为用于所述第一消融功率的第一源电极和第一返回电极中的一者，并被构造为用于所述第二消融功率的第二源电极和第二返回电极中的一者。
在本发明所公开的实施例中，所述至少一个电极包括被耦合以接收所述第一消融功率的第一电极和被耦合以接收所述第二消融功率耦合的第二电极。所述第一电极可以被构造为用于所述第一消融功率的源电极和用于所述第二消融功率的返回电极，并且所述第二电极可以被构造为用于所述第二消融功率的源电极。
根据本发明的实施例，还提供了一种方法，所述方法包括：
在各个不同的频率下操作第一多个电流源，每个所述电流源包括：
相应的变压器，其具有被耦合以接收输入功率的主线圈和具有第二多个次抽头的副线圈，所述抽头被构造用于向与身体组织接触的各个电极提供相应的电功率，所述组织具有相应的阻抗；以及
第三多个电容器；以及
针对每个电流源响应于其相应的所述阻抗和相应的所述电流源的频率来选择一个其所述次抽头和其至少一个电容器，并且，对于每个电流源，将其所选的所述次抽头连接到其所选的所述至少一个电容器。
根据本发明的实施例，还提供了一种方法，其包括：
提供第一频率下的第一消融功率和不同于所述第一频率的第二频率下的第二消融功率；
使用至少一个电极同时接收所述第一消融功率和所述第二消融功率；以及
在与所述至少一个电极接触的身体组织内消耗所述第一消融功率和所述第二消融功率。
通过对以下结合附图的实施例的详细说明，将更全面地理解本发明：
附图说明
图1是根据本发明实施例的导管消融系统的示意性立体图；
图2是根据本发明实施例的图1中的系统所使用的导管的远端的示意图；
图3是根据本发明实施例的消融模块中的电流源的示意性电路图；
图4示出了说明根据本发明实施例的组织阻抗中由电流源消耗的功率与阻抗值之间关系的示意图；以及
图5是根据本发明实施例的由医师执行的消融手术的流程图。
具体实施方式
概述
本发明的实施例提供了一种改进的系统，其用于使用附接到探针(通常是导管的远端)的消融电极来消融组织，同时追踪探针在受试者体内的位置。另外，即使组织的阻抗发生变化，也可以将消融组织时消耗的功率保持在大致固定的预设恒定水平。
为了使所消耗的消融功率保持恒定，由电流源向电极提供功率，所述电流源通常包括具有可选的次抽头的变压器。控制器测量功率，并选择一个抽头来保持功率恒定。通常，所需的抽头取决于正被消融的组织的阻抗。
除了通过可选的抽头提供功率之外，也可以对所述功率进行滤波。通常，通过以下步骤来提供滤波的过程：选择一个或多个电容器，并连接所选的电容器，以采用并联谐振电路在所选的抽头上提供可选的电容量。选定电容量，使得电路以用于消融组织的频率共振。因为电路是并联电路，所以其在消融频率下具有高阻抗，并且因此对传递到消融电极和组织的功率影响极小。
可以通过以下步骤来追踪探针在受试者体内的位置：测量在通常附接到受试者皮肤的各种电极与探针远端的其它电极之间产生的电流(被称为定位电流)。所述电流是交流电流，通常其频率明显与消融频率不同。
作为另外一种选择或除此之外，可以通过磁性追踪系统来追踪探针的位置。这种系统使用交变磁场在远端的一个或多个线圈中感生出定位电流，并且感生电流的频率通常也与消融频率明显不同。
消融频率的谐波(包括次谐波)可能对应于定位电流的频率，并且在未滤波的情况下可能导致在测得的探针位置中有错误。然而，因为消融频率和定位频率不同，所以并联电路有效地短路，即，滤除消融频率的谐波或次谐波，从而排除其可能导致的任何错误。
本发明的一些实施例包括不止一个电流源，各电流源被构造用于在不同的频率下同时提供消融功率。如上所述，各电流源可以具有变压器，所述变压器包括可选的次抽头以及可以连接在所选的抽头上的可选的电容。或者，各电流源可以具有包括仅一个副线圈电感(即，副线圈中没有抽头)和一个电容的变压器，副线圈电感和电容被选定为在电流源的频率下共振。通过在不同的频率下提供消融功率，使得系统中的控制器能测量并控制由各电流源单独或同时消耗的功率。
具体实施方式
现在参考图1和图2，图1是根据本发明实施例的导管消融系统20的示意性立体图，图2是根据本发明实施例的所述系统中使用的导管22的远端的示意图。在系统20中，将导管22插入受试者26的内腔23(如，心脏24的心室)内。通常，医师28在包括对组织25执行消融的手术过程中使用导管。然而，导管可以被构造用于执行除消融之外的功能，如，测量心脏组织的电势。
通过包括与存储器34通讯的处理单元32的系统控制器(SC)30来管理系统20的功能，所述存储器34中存储了用于操作系统20的软件。控制器30通常为包括通用计算机处理器的工业标准个人计算机(PC)。然而，在一些实施例中，控制器的至少一些功能使用定制设计的硬件和软件进行，例如，专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)。控制器30通常由医师28使用指点装置36和图形用户界面(GUI)38进行操作，以使医师能够设置系统20的参数。GUI 38通常还向医师显示手术的结果。
可以将存储器34内的软件通过例如网络以电子形式下载到控制器。作为另外一种选择或除此之外，软件可通过非易失性有形介质(例如光学、磁性或电子存储介质)提供。
导管22的远端40包括至少一个电极42，在本发明所公开的实施例中，所述至少一个电极42被用于追踪远端的位置，如下所述。然而，电极42也可以用于其它目的，如，用于电生理感测。电极通过导管22中的导线(未示出)连接到系统控制器30中的驱动器和测量电路。
多个体表电极(如，粘性皮肤贴片52、54、56和58(下文中统称为贴片52-58)与受试者26的体表(例如，皮肤)结合。可将贴片52-58放置在医学手术附近体表上的任意方便的位置。通常，皮肤贴片的位置是间隔开的。例如，对于心脏应用，通常将贴片52-58设置在受试者26的胸部周围。
贴片52-58也通过导线连接到系统控制器30。系统控制器基于在至少一个电极42和每个贴片52-58之间测得的电流(本文将其称为定位电流)来确定远端在心脏24内的位置坐标。由系统控制器中的电流驱动器产生的电流是交流电流，其具有100kHz范围内的一个或多个频率。本文中将交流电流的频率称为电流定位频率fcurrent_posit。通过使用已确定的位置坐标，系统控制器能够在GUI 38上显示远端在心脏内的位置。
作为另外一种选择或除此之外，可以通过本领域已知的其它系统来追踪远端，例如，通过磁性追踪系统来追踪远端。一种这样的磁性追踪系统是由Biosense Webster公司(Diamond Bar，CA)生产的CARTO 3系统，其通过交变磁场在远端中的线圈内感生出相应的定位电流来追踪远端。通常，将磁场设置为1-3kHz频率下的交变磁场，但也可以将其设置为高达50kHz或更高的较高频率下的交变磁场。本文中将磁场的频率称为磁场定位频率fmagnetic_posit。
远端40还包括多个消融电极68A、68B、68C…，这些消融电极通常位于远端的外表面上。以举例的方式，本文中假设远端40包括10个电极68A、68B、68C、…、68J，但是应当理解，本发明的实施例可以使用任何方便的多个消融电极。本文中还将多个消融电极统称为消融电极68。分别通过各个导线70A、70B、…将各电极68连接到相应的消融电流源72A、72B、…电流源72A、72B、…位于控制器30中的消融模块74中，并且受控制器的整体管理。
通常，消融电极68具有相应的安装在电极上的热电偶75A、75B、…。在一个实施例中，导线70A、70B、…为铜线，并且通过在消融电极上将相应的铜镍合金(Cu/Ni)线77A、77B、…连接到线70A、70B、…来实现热电偶75A、75B、…。
如下面更详细描述的，电流源72A、72B、…彼此独立地提供其相应的电流。另外，各电流源能够在单极模式或双极模式下独立地提供消融电流。
在单极模式下，消融电流从充当源电极的消融电极68传递到正被消融的组织，并且通过内腔23外部的返回电极78来实现电流通路。通常将返回电极78设置成与受试者26的皮肤(例如，背部)接触，并充当本地接地电极。
在双极模式下，消融电流经过正被消融的组织在成对的消融电极68之间传递。在一些实施例中，可以将各电极68构造成源电极或返回电极。例如，可以将10个电极布置成5对，即68A-68B、68C-68D、68E-68F、68G-68H、68I-68J。通常，在这种情况下，所有的返回电极连接在一起。
或者，可以将各电极68构造为源电极和返回电极。例如，可以将上述示例性实施例中的10个电极68布置成9对，即68A-68B、68B-68C、68C-68D、…、68H-68I、68I-68J，其中，8个电极68B、68C、…、68H，68I同时充当源电极和返回电极。
图3是根据本发明实施例的模块74中的电流源72A和72B的示意性电路图。图3还示意性示出远端40的一些元件，其使用与描述以上元件的过程中使用的标号相同的标号。如下面将更详细描述的，消融模块74充当消融能量的发生器，并且本文中将消融模块74称为能量发生器74。发生器74包括各电极相应的电流源，但是简便起见，图3中仅示出了两个电流源72A、72B的电路图。因此，对于上述的示例性实施例，存在10个电流源。在一个实施例中，发生器74被构造为两个独立的印刷电路板，每个印刷电路板都具有5个电流源和5条回路，下面将更详细描述这些回路。
各电流源72A、72B、…由大体类似的元件构成，并且所有的电流源执行基本相同的功能，即向相应的电极以消融电流的形式提供消融功率。发生器74中的所有可调元件(如，电流源的开关和放大器)都处于控制器30的整体控制下。
除特别指出的地方外，下面的描述都是针对电流源72A的，其中，电流源的元件的标号后面都带后缀A。基本相同的描述适用于发生器74中的其它电流源，如，电流源72B，并且本领域普通的技术人员将能够对其它电流源采用已进行适当的修改后的描述，例如通过改变标号后附加的字母。
电流源72A包括频率发生器100A，其通常是锁相环装置，向电流源提供驱动交流电压。由控制器30设置由发生器100A提供的交流电压的频率(本文中将其称为消融频率fablA)，并且尽管可以使用其它频率，但其范围通常为400-600kHz。消融频率通常为定位频率fcurrent_posit或fmagnetic_posit的至少4倍。
发生器74中的其它电流源包括相应的频率发生器100B、100C、…，其产生相应的消融频率fablB、fablC、…。各频率fablB、fablC、…是不同的，虽然它们通常在大约50kHz的整个频带内。为了简便起见，在下面的描述中，可将不同的频率统称为fabl。
电流源72A通常在放大器的输入端包括与功率放大器104A耦合的双向开关102A。开关102A使单元32将放大器在“开”状态和“关”状态之间转换，在所述“开”状态下，放大器向电流源的其它元件输出消融功率，在所述“关”状态下，没有向其它元件输出功率。
功率放大器104A在其开状态下通常在稳态输出高达大约100W的功率。本文中将处于稳态的最大功率表示为PMAX。控制器30通在消融期间在PMAX下操作放大器104A，但可以在低于PMAX的功率值下操作放大器，包括在不发生消融的功率值下操作放大器。在实施例中，放大器104A包括由Cirrus Logic公司(Austin，Texas)生产的PA 119装置。当在稳态下运行时，规定PA 119提供高达70W的功率(即，PMAX＝70W)。
放大器104A的输出连接到变压器106A的主线圈105A。变压器的副线圈107A包括多个抽头，各抽头对应于变压器的相应副线圈电感。通过多极抽头选择开关108A选择特定抽头。以举例的方式，在图3所示的实施例中，在本文中假设变压器66A的副线圈具有4个抽头1A、2A、3A和4A，其各自的降压比为3∶1、3.5∶1、4∶1和5∶1。然而，其它实施例可以用具有其它降压比的其它数量的抽头。
变压器106A的副线圈具有第一输出轨110A，其充当所有次抽头的共用轨。通过导线70A将轨110A连接到消融电极68A。发生器74中的其它电流源具有与110A类似的共用轨，各共用轨连接到相应的消融电极。因此，如图3中所示，电流源72B具有通过导线70B连接到消融电极68B的共用轨110B。
通常，将感测元件112A与轨110A串联设置，以使得控制器30能够确定输入到电极68A的功率和由电极呈现的阻抗。元件112A通常包括电流感测变压器，其使得控制器能够测量轨110A中的电流。合适的电流感测变压器是由Coilcraft(Cary Il)生产的CST装置。或者，可以使用其它方法来确定输入到电极的功率及其阻抗，比如，通过控制器测量变压器106A的线圈或抽头的电压。
变压器106A的副线圈的第二输出轨114A通过抽头选择开关108A连接到变压器的一个抽头。通过相应的电容器-开关116A、118A、120A和122A连接共用轨110A和轨114A之间的多个电容器C1A、C2A、C3A和C4A。电容器的数量通常等于变压器106A上的次抽头的数量。在一个实施例中，电容器C1A、C2A、C3A和C4A的值分别为3nF、5nF、8nF和19nF。或者，电容器的数量可以少于次抽头的数量，并且通过使用两个或更多个电容器来实现所需的电容。
电容器C1A、C2A、C3A和C4A与变压器106A的副线圈并联，使得任一电容器及这些电容器的组合可以与变压器的任一抽头形成并联LC(电感器-电容器)。
第二输出轨114A通过多极模式选择开关124A连接到消融功率返回电极。对于单极模式操作，开关124A切换到连接到返回电极78(图1)的极10A。对于双极模式操作，开关124切换到其它极5A-9A中的任一个。每个极5A-9A连接到相应的返回线80、82、84和86，并且开关(图中未示出)将返回线耦合到不同的返回电极68。例如，对于使用在消融功率下充当电流源72A的源电极的电极68A提供消融功率和使用在消融功率下只充当返回电极的电极68B的双极操作，返回线80可以连接到电极68B并且可以关断开关102B。
如果在消融功率下电极68B也将充当电流源72B的源电极，则打开开关102B。对于本领域的普通技术人员将显而易见的是，在这种情况下，另外的电路耦合到电极68B，允许在fablA下其充当返回电极，并且在fablB下其充当源电极。电路通常包括施加到电极68B的与施加到电极68A的功率具有相同频率(fablA)和幅值但是相位相反的功率。通常，应当理解，可以构造可供选择的这种电路，以使得单电极68能够充当两个频率下的源电极，或充当两个频率下的返回电极。
为了简便起见，在图3中未示出这种电路，并且除了下面特别指出外，下面的描述假设电极68充当源电极或返回电极。
由电流源72A产生的消融电流流经电极68A穿过受试者26的阻抗ZA(本文中也将其称为组织阻抗)。如果电流源在单极模式下操作，则组织阻抗出现在电极68A和返回电极78之间。如果电流源在双极模式下操作，则阻抗出现在电极68A和选定的返回电极之间。组织阻抗ZA通常会根据一些参数而变化，如，远端在受试者26中的位置、远端是否与受试者的内腔壁接触，以及接触面积(如果其接触的话)。
(发生器74中的其它电流源的消融电流流经不同相应的电极，并且各电流源具有其自己相应的组织阻抗。因此，来自电流源72B的消融电流流经电极68B穿过组织阻抗ZB。)
热电偶75A安装在电极68A上。热电偶的铜镍合金线77A连接到系统控制器30，用于测量由热电偶形成的电压并由此测得电极68A的温度。
如上所述，控制器30可以选择变压器106A上的多个次抽头中的一个，并且对于发生器74中的其它变压器，同样如此。在其各个组织阻抗中由给定电流源消耗的外部功率通常基本上取决于所选的各个变压器的次抽头，将参照图4对此进行说明。
图4示出了说明根据本发明实施例的组织阻抗ZA中由电流源72A消耗的功率与阻抗值之间关系的示意性曲线图。曲线150、152、154和156分别示出根据所选的开关108A的抽头1A、2A、3A和4A在阻抗中消耗的功率。基本类似的曲线图适用于发生器74的其它电流源，并且本领域的普通技术人员将能够将以下描述(加以必要的变更)用于其它电流源。
假设是在功率放大器104A输出的最大功率PMAX等于70W的情况下绘制的曲线图。对于每条曲线图，当分接的次电路的阻抗大致等于组织阻抗ZA时，组织中消耗的功率达到峰值。
如下面参照图5所述的，控制器30根据测得的组织阻抗来选择抽头。
在一个实施例中，如图4中所示，假设组织阻抗ZA在大约50Ω和大约250Ω之间变化，构造抽头1A、2A、3A、4A使得曲线的峰覆盖整个50Ω-250Ω的范围。
回到图3，考虑电流源72A的电路示出了次抽头和电容器可以形成多个不同的并联LC电路。在本发明的实施例中，选择电容器C1A、C2A，、C3A和/或C4A的值，使得对于每个抽头，可以使用开关108A、116A、118A、120A构造在消融频率fablA下共振的并联LC电路。类似地，对于其它电流源，可以通过适当地选择电路的电容器和抽头，构造在电流源相应的消融频率fabl下共振的并联LC电路
在消融期间，功率放大器104A的输出通常主要是在消融频率下。然而，放大器还会产生消融频率的谐波和二次谐波，并且一个或多个谐波和二次谐波可能与一个或多个定位频率对应。当出现这种情况时，其导致在测量远端的位置时出现错误。
本发明的实施例针对给定的二次抽头，将抽头构造为在各个电流源的消融频率fabl下共振的并联LC电路的一部分，从而解决由于产生谐波和二次谐波而导致的问题。通过选择一个或多个电容器与抽头并联形成所述构造。所形成的并联电路充当此频率下的高阻抗，并且因此导致传递到正被消融的组织的消融功率极少地减小或没有减小。然而，因为消融频率fabl和定位频率之间的频率不同，所以并联电路充当定位频率下的低阻抗。因此，并联电路有效地短路并滤除定位频率，因此消除原本由与定位频率对应的消融频率的谐波和二次谐波导致的任何错误。
另外，多个可用的抽头使得被选择用于并联LC电路的抽头对组织阻抗而言是最佳的。换句话讲，可以选择大致与组织阻抗匹配的用于LC电路的抽头，使得传递到组织的功率最大。因此，如下面对于图5中的流程图所描述地，使用同样的二次抽头滤除定位频率并使之与组织阻抗匹配。
图5是根据本发明实施例的由医师28执行的消融手术的流程图200。在初始化步骤202中，医师将导管22的远端引入内腔23，本文中以举例的方式假设所述内腔包括心脏4的左心房。如上面参照图1说明的，系统控制器30根据测得的流至贴片52-58的电流来确定远端的位置坐标，并且使用GUI 38向医师显示远端的位置。
在第一手术准备步骤204中，医师选择手术中将要执行的一组消融。所述选择的步骤通常包括：选择将要在手术中使用的消融电极68和每个电极将要消耗的功率。另外，可以设置手术期间所有消融电极将在组织中消耗的整体最大总功率，例如400W。在下面的描述中，以举例的方式，假设每个电极消耗的功率被设置为Pmax。医师也可以针对每个电极来设置消融是单极还是双极的。就双极消融而言，医师选择将要使用的返回电极。
在第二手术准备步骤206中，系统控制器根据步骤204中进行的选择步骤来设置各模式选择开关124A、124B、…。然后，控制器针对手术中将要使用的每个电极测量组织阻抗。可以通过以下步骤进行测量：控制器在已知的未消融状况下操作每个功率放大器104A、104B、…，并使用感测元件112A、112B、…测量流入相应消融电极的电流和电极上的电压。
根据测得的每个电极的阻抗，控制器使用抽头选择开关108A、108B、…选择每个电极消耗Pmax所需的相应的各电流源的抽头，如上面参照图4所描述的。
对于相应的各电流源，控制器也使用电容器-开关将一个或多个电容器与所选的抽头并联连接。例如，对于电流源72B，控制器激活开关116B、118B、120B、122B中的一个或多个。选择电容器，使得它们与抽头一起形成在消融频率下共振的并联谐振电路。
在开始消融步骤208中，医师通过使控制器操作功率放大器104A、104B、…处于消融状况下来开始消融内腔中的组织当正在执行消融时，控制器继续根据测得的流到贴片52-58的电流来追踪远端的位置坐标，并且在GUI 38上继续显示远端的位置。
在继续消融步骤210中，在医师执行消融的同时，控制器使用感测元件112A、112B、…测量每个电极消耗的功率。根据需要，对于每个电极，处理器改变对应变压器上的抽头和抽头上的电容，以保持步骤204中设置的功率消耗状况。每个电极处的消融通常持续到医师停止为止。作为另外一种选择或除此之外，当通过与电极接触的热电偶75A、75B、…测得已达到预设温度时，处理器停止特定电极处的消融。
考虑到上面的描述示出了针对每个电流源独立地选择并联电路的元件，从而满足多种状况。根据针对电流源消融电极的组织阻抗中消耗的功率来选择给定电路的抽头。选择电容，使得抽头的电感与电容一起基本在消融频率下充当开路，并且在定位频率下充当短路。因此，相同的抽头被用于与组织的阻抗匹配和对消融与定位频率的滤波。
上述参照图3的实施例已假设每个电流源包括具有可选的次抽头(实现不同的电感)的变压器。每个电流源还具有与次抽头并联的可选的电容。对于每个电流源，本发明的一些实施例通常具有与一个预选的电容并联的一个预选的电感，选择电感和电容的值，以与由特定电流源产生的消融频率共振。为了改变由耦合以接收消融频率的电极消耗的功率，可以使用与上述方法不同的方法，并且本领域的普通技术人员将会熟悉这些方法，例如，改变电流源的功率放大器的增益。
上述实施例举例说明了在不同频率下向一个或多个电极提供消融频率的原理，其使得能够测量并控制与一个或多个电极接触的身体组织中消融系统的每个电流源所消耗的功率。可以针对每个电流源单独地或同时地执行测量和控制。
应当理解上述实施例仅是举例方式的援引，本发明并不限于上文具体示出和描述的内容。更确切地说，本发明的范围包括上述各种特征的组合和子组合、以及本领域技术人员在阅读上述说明书时可能想到的并且现有技术中未公开的变型形式和修改形式。

Claims (33)

1.一种装置，包括：
电流源，其包括：
变压器，其具有被耦合以接收输入功率的主线圈和具有第一多个次抽头的副线圈，所述次抽头被构造用于向与身体组织接触的电极提供消融频率下的电功率以消融所述组织，所述组织具有阻抗；以及
第二多个电容器；以及
控制器，其被构造用于响应于所述阻抗和所述消融频率来选择一个所述次抽头和至少一个所述电容器，并将所选的所述次抽头连接到所选的至少一个所述电容器。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器被构造用于针对相应的每个所选的所述次抽头仅选择一个所述电容器。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所选的所述次抽头和至少一个所述电容器并联连接，以形成在消融频率下共振的电路。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述控制器被构造用于使用在包括所述电极的导管的部分产生的定位电流来测量所述部分的位置，并且其中所述消融频率为所述定位电流频率的至少4倍。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述控制器被构造用于在消融组织的同时测量所述部分的所述位置。
6.根据权利要求4所述的装置，其中所述定位电流包括从所述部分流入所述组织的电流。
7.根据权利要求4所述的装置，其中响应于所述部分附近的交变磁场来产生所述定位电流。
8.根据权利要求4所述的装置，其中所选的所述次抽头和至少一个所述电容器并联连接，以形成滤除所述定位电流的频率的电路。
9.根据权利要求1所述的装置，其中选择所述次抽头，使得所需的电功率水平为基于所述输入功率的最大功率。
10.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器被构造用于测量消融所述组织之前的所述阻抗。
11.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器被构造用于测量消融所述组织时的所述阻抗。
12.一种方法，包括：
耦合变压器的主线圈以接收输入功率；
构造所述变压器的副线圈的第一多个次抽头，以向与身体组织接触的电极提供消融频率下的电功率来消融组织，所述组织具有阻抗；
提供第二多个电容器；
响应于所述阻抗和所述消融频率来选择一个所述次抽头和至少一个所述电容器；以及
将所选的所述次抽头连接到所选的至少一个所述电容器。
13.所根据权利要求12所述的方法，其中所选的所述次抽头和至少一个所述电容器并联连接，以形成在所述消融频率下共振的电路。
14.根据权利要求13所述的方法，包括使用在包括所述电极的导管的部分产生的定位电流来测量所述部分的位置，其中所述消融频率为所述定位电流频率的至少4倍。
15.根据权利要求14所述的方法，包括在消融所述组织的同时测量所述部分的所述位置。
16.根据权利要求14所述的方法，其中所述定位电流包括从所述部分流入所述组织的电流。
17.根据权利要求14所述的方法，其中响应于所述部分附近的交变磁场来产生所述定位电流。
18.根据权利要求14所述的方法，其中所选的所述次抽头和至少一个所述电容器并联连接，以形成滤除所述定位电流的频率的电路。
19.根据权利要求12所述的方法，其中选择所述次抽头，使得所需的电功率水平为基于所述输入功率的最大功率。
20.一种装置，包括：
在各个不同频率下操作的第一多个电流源，每个所述电流源包括：
相应的变压器，其具有被耦合以接收输入功率的主线圈和具有第二多个次抽头的副线圈，所述次抽头被构造用于向与身体组织接触的各个电极提供相应的电功率，所述组织具有相应的阻抗；以及
第三多个电容器；以及
控制器，其被构造用于针对每个所述电流源响应于其相应的阻抗和相应的所述电流源的频率来选择其一个所述次抽头和其至少一个所述电容器，并且，对于每个所述电流源，将所选的其所述次抽头连接到所选的其所述至少一个电容器。
21.根据权利要求20所述的装置，其中所需的各个所述电功率的总和等于将要在所述组织中消耗的整体预设功率。
22.一种装置，包括：
能量发生器，其被构造用于提供第一频率下的第一消融功率和不同于所述第一频率的第二频率下的第二消融功率；以及
探针，其包括至少一个电极，所述电极被耦合以同时接收所述第一消融功率和所述第二消融功率，并且在与所述至少一个电极接触的身体组织内消耗所述第一和第二消融功率。
23.根据权利要求22所述的装置，其中所述至少一个电极包括单电极。
24.根据权利要求23所述的装置，其中所述单电极被构造为用于所述第一消融功率的第一源电极和第一返回电极中的一者，并被构造为用于所述第二消融功率的第二源电极和第二返回电极中的一者。
25.根据权利要求22所述的装置，其中所述至少一个电极包括被耦合以接收所述第一消融功率的第一电极和被耦合以接收所述第二消融功率的第二电极。
26.根据权利要求25所述的装置，其中所述第一电极被构造为用于所述第一消融功率的源电极和用于所述第二消融功率的返回电极，并且其中所述第二电极被构造为用于所述第二消融功率的源电极。
27.一种方法，包括：
在各个不同的频率下操作第一多个电流源，每个所述电流源包括：
相应的变压器，其具有被耦合以接收输入功率的主线圈和具有第二多个次抽头的副线圈，所述次抽头被构造用于向与身体组织接触的各个电极提供各个电功率，所述组织具有相应的阻抗；以及
第三多个电容器；以及
针对每个所述电流源响应于其相应的所述阻抗和相应的所述电流源的频率来选择一个其所述次抽头和其至少一个所述电容器，并且，对于每个所述电流源，将其所选的所述次抽头连接到其所选的所述至少一个电容器。
28.根据权利要求20所述的方法，其中所需的各个所述电功率的总和等于将要在所述组织中消耗的整体预设功率。
29.一种方法，包括：
提供第一频率下的第一消融功率和不同于所述第一频率的第二频率下的第二消融功率；
使用至少一个电极同时接收所述第一消融功率和所述第二消融功率；以及
在与所述至少一个电极接触的身体组织内消耗所述第一消融功率和所述第二消融功率。
30.根据权利要求29所述的方法，其中所述至少一个电极包括单电极。
31.根据权利要求30所述的方法，其中所述单电极被构造为用于所述第一消融功率的第一源电极和第一返回电极中的一者，并且被构造为用于所述第二消融功率的第二源电极和第二返回电极中的一者。
32.根据权利要求29所述的方法，其中所述至少一个电极包括被耦合以接收所述第一消融功率的第一电极和被耦合以接收所述第二消融功率的第二电极。
33.根据权利要求32所述的方法，其中所述第一电极被构造为用于所述第一消融功率的源电极和用于所述第二消融功率的返回电极，并且其中所述第二电极被构造为用于第二消融功率的源电极。
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