CN117297576A - 用于心脏迷走神经节丛定位和消融的装置 - Google Patents
用于心脏迷走神经节丛定位和消融的装置 Download PDFInfo
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Abstract
本申请涉及导管标测和消融技术领域，公开了用于心脏迷走神经节丛定位和消融的装置。神经节丛的定位装置包括：刺激发生部分，用于产生多种频率混合的刺激波；导管，用于将多种频率混合的刺激波作用于心脏组织，并且用于接收刺激响应信号；神经节丛定位部分，用于基于心脏迷走神经节丛细胞和周围组织细胞对不同频率刺激具有不同响应的特点，通过对刺激响应信号进行分析，对神经节丛进行定位。可以通过发放消融能量对所定位的迷走神经节丛实施消融。通过对迷走神经节丛进行标测定位及消融，可以抑制活跃的迷走神经，从而对血管迷走性晕厥和迷走神经张力增高引起的缓慢性心律失常进行治疗。
Description
技术领域
本申请涉及导管标测和消融技术领域，更具体涉及用于心脏迷走神经节丛定位和消融的装置。
背景技术
血管迷走性晕厥，也称为反射性晕厥、神经心源性晕厥。由于副交感神经活性增强，造成窦性心动过缓、窦性停搏、房室传导阻滞等缓慢性心律失常。使得心排量减少进而导致脑部骤然缺血并诱发晕厥。通过消除神经纤维可获得暂时的去神经支配，长期的去神经支配需要消除神经元的细胞体以防止重新支配。交感神经和感觉神经元的细胞体分别位于椎旁神经节和中枢神经系统中，远离心脏。副交感神经节后纤维非常短，它的体神经元位于心脏中，主要位于心房壁和神经节丛中。这些特征有利于更具选择性的迷走神经的去神经支配，交感神经和感觉神经的纤维末端被射频消融暂时消除，而副交感神经元的细胞体是唯一暴露于心房射频消融应用中的神经细胞体。
现有神经节定位方法以解剖定位为主，但不同个体解剖定位有差异，临床实际工作无法准确判断心脏迷走神经节丛的准确位置，操作的准确性主要仰仗医生的经验和解剖位置的试探性地操作，增加了手术的难度，无法保障手术的精度，延长了手术时间并增加了手术风险。
因此，在心脏神经消融术中，希望通过对迷走神经节丛进行标测定位及消融，抑制活跃的迷走神经，从而对血管迷走性晕厥和迷走神经张力增高引起的缓慢性心律失常进行治疗。
发明内容
本申请针对以上需求设计了一种对心脏迷走神经节丛进行定位和消融的方法和装置。从装置的角度来讲，在一种优选实施例中，用于定位的装置可以包括刺激发生部分、导管和阻抗频谱检测部分。用于实施消融的装置可以在用于定位的装置的基础上再增加消融（例如射频消融）部分。在一种实施例中，刺激发生部分输出频率可调的高频正弦波信号，通过导管作用于心脏组织，阻抗频谱检测部分通过导管接收刺激响应信号，计算组织的复阻抗。由于神经元、神经纤维与心肌细胞交织，导致心房壁特性阻抗的改变。在定位迷走神经节丛时，先采用多个正弦信号混合的刺激信号，根据特性阻抗的不同，识别出包含迷走神经节丛的心肌细胞。然后输出脉冲刺激信号，对迷走神经节丛进行确认。通过消融部分发放消融能量（例如射频能量）可以对迷走神经节丛实施消融。
根据本申请的第一方面，提供了一种用于心脏迷走神经节丛定位的方法。所述定位方法可以包括：产生多种频率混合的刺激波；通过导管将所述多种频率混合的刺激波作用于心脏组织；通过所述导管检测刺激响应信号；基于心脏迷走神经节丛细胞和周围组织细胞对不同频率刺激具有不同响应的特点，通过对所述刺激响应信号进行分析，对神经节丛进行定位。
在根据本申请第一方面的方法中，所述的产生多种频率混合的刺激波可以包括：产生多种频率正弦混合的刺激波。
优选地，所述多种频率均大于20 kHz。
在根据本申请第一方面的方法中，所述的通过导管将所述多种频率混合的刺激波作用于心脏组织可以进一步包括：在心脏迷走神经节丛可能分布的区域进行刺激。
在根据本申请第一方面的方法中，所述的基于心脏迷走神经节丛细胞和周围组织细胞对不同频率刺激具有不同响应的特点，通过对所述刺激响应信号进行分析，对神经节丛进行定位可以包括：通过对心脏不同位置处的刺激响应信号中神经节丛细胞的响应占比进行分析，对神经节丛进行定位。
在根据本申请第一方面的方法中，所述的对所述刺激响应信号进行分析可以包括：对检测到的所述刺激响应信号进行傅里叶变换处理，获得不同频率下刺激波对应的响应信号的幅度信息。
优选地，所述傅里叶变换包括快速傅里叶变换FFT。
优选地，所述幅度信息包括电压幅度信息。
优选地，心脏迷走神经节丛细胞和周围组织细胞对不同频率刺激具有不同响应是基于心脏迷走神经节丛细胞和周围组织细胞对不同频率刺激具有不同的介电常数。
在根据本申请第一方面的方法中，所述的产生多种频率混合的刺激波可以进一步包括：产生针对不同心脏组织具有明显区分度的刺激波。
优选地，为不同心脏组织选取不同的特征频率。
在根据本申请第一方面的方法中，优选地，所述的通过对心脏不同位置处的刺激响应信号中神经节丛细胞的响应占比进行分析，对神经节丛进行定位可以进一步包括：获得心脏不同位置处不同频率下的幅度信息；基于幅度信息，通过以下公式计算每个位置的神经节丛细胞的占比：，其中，/>表示神经节丛细胞的占比，/>表示对检测到的所述刺激响应信号进行傅里叶变换处理后所获得的为神经节丛细胞所选取的特征频率对应的幅度信息，/>表示对检测到的所述刺激响应信号进行傅里叶变换处理后所获得的为血液所选取的特征频率对应的幅度信息，/>表示对检测到的所述刺激响应信号进行傅里叶变换处理后所获得的为血管壁所选取的特征频率对应的幅度信息，/>表示对检测到的所述刺激响应信号进行傅里叶变换处理后所获得的为心肌细胞所选取的特征频率对应的幅度信息，/>表示对检测到的所述刺激响应信号进行傅里叶变换处理后所获得的为脂肪所选取的特征频率对应的幅度信息；神经节丛细胞的占比超过预设阈值的位置即识别为神经节丛位置。
优选地，根据本申请第一方面的方法可以进一步包括：通过脉冲刺激对所定位的神经节丛进行确认。
优选地，所述脉冲刺激的频率小于100 Hz。
在所述脉冲刺激过程中，如果在所定位的神经节丛的位置上出现阳性迷走反应，则确认该位置为神经节丛。
根据本申请的第二方面，提供了一种用于心脏迷走神经节丛定位的装置。所述定位装置可以包括：刺激发生部分，用于产生多种频率混合的刺激波；导管，用于将所述刺激发生部分产生的多种频率混合的刺激波作用于心脏组织，并且用于接收刺激响应信号；神经节丛定位部分，用于基于心脏迷走神经节丛细胞和周围组织细胞对不同频率刺激具有不同响应的特点，通过对所述导管接收到的刺激响应信号进行分析，对神经节丛进行定位。
在根据本申请第二方面的装置中，所述刺激发生部分可以被配置用于产生多种频率正弦混合的刺激波。
优选地，所述多种频率均大于20 kHz。
在根据本申请第二方面的装置中，所述导管可以进一步被配置用于将所述刺激发生部分产生的多种频率混合的刺激波作用于心脏迷走神经节丛可能分布的区域。
在根据本申请第二方面的装置中，所述神经节丛定位部分可以被配置用于：通过对心脏不同位置处的刺激响应信号中神经节丛细胞的响应占比进行分析，对神经节丛进行定位。
在根据本申请第二方面的装置中，所述神经节丛定位部分可以被配置用于：对所述导管接收到的刺激响应信号进行傅里叶变换处理，获得不同频率下刺激波对应的响应信号的幅度信息。
优选地，所述傅里叶变换包括快速傅里叶变换FFT。
优选地，所述幅度信息包括电压幅度信息。
优选地，心脏迷走神经节丛细胞和周围组织细胞对不同频率刺激具有不同响应是基于心脏迷走神经节丛细胞和周围组织细胞对不同频率刺激具有不同的介电常数。
在根据本申请第二方面的装置中，所述刺激发生部分可以进一步被配置用于：产生针对不同心脏组织具有明显区分度的刺激波。
优选地，为不同心脏组织选取不同的特征频率。
在根据本申请第二方面的装置中，所述神经节丛定位部分可以进一步被配置用于：获得心脏不同位置处不同频率下的幅度信息；基于幅度信息，通过以下公式计算每个位置的神经节丛细胞的占比：，其中，/>表示神经节丛细胞的占比，/>表示对检测到的所述刺激响应信号进行傅里叶变换处理后所获得的为神经节丛细胞所选取的特征频率对应的幅度信息，/>表示对检测到的所述刺激响应信号进行傅里叶变换处理后所获得的为血液所选取的特征频率对应的幅度信息，/>表示对检测到的所述刺激响应信号进行傅里叶变换处理后所获得的为血管壁所选取的特征频率对应的幅度信息，/>表示对检测到的所述刺激响应信号进行傅里叶变换处理后所获得的为心肌细胞所选取的特征频率对应的幅度信息，/>表示对检测到的所述刺激响应信号进行傅里叶变换处理后所获得的为脂肪所选取的特征频率对应的幅度信息；神经节丛细胞的占比超过预设阈值的位置即识别为神经节丛位置。
优选地，在根据本申请第二方面的装置中，所述刺激发生部分可以进一步产生脉冲刺激。同时，所述装置可以进一步包括神经节丛确认部分，用于通过脉冲刺激对所定位的神经节丛进行确认。
优选地，所述脉冲刺激的频率小于100 Hz。
在根据本申请第二方面的装置中，所述神经节丛确认部分可以被配置用于：在所述刺激发生部分产生脉冲刺激时，如果在所定位的神经节丛的位置上检测到阳性迷走反应，则确认该位置为神经节丛。
根据本申请的第三方面，提供一种用于心脏迷走神经节丛消融的装置。该消融装置包括：根据本申请第二方面所述的用于心脏迷走神经节丛定位的装置；以及消融部分，用于发放消融能量对所定位的迷走神经节丛实施消融。
根据本申请的第四方面，提供一种非瞬时性计算机可读存储介质，用于存储计算机程序。所述计算机程序包括指令。所述指令在由电子设备的处理器执行时使所述电子设备实施如本申请第一方面所述的用于心脏迷走神经节丛定位的方法。
根据本申请的第五方面，提供一种计算机系统。所述计算机系统可以包括处理器、存储器和计算机程序。所述计算机程序存储在所述存储器中并且被配置为由所述处理器执行。所述计算机程序包括用于实施如本申请第一方面所述的用于心脏迷走神经节丛定位的方法的指令。
通过本申请的技术，可以准确地定位心肌细胞中的心脏迷走神经节丛细胞，从而能够有针对性地对迷走神经节丛实施消融（例如，射频消融），抑制活跃的迷走神经，由此，对血管迷走性晕厥和迷走神经张力增高引起的缓慢性心律失常进行治疗。
附图说明
通过以下详细的描述并结合附图将更充分地理解本申请，其中相似的元件以相似的方式编号，其中：
图1是根据本申请实施例的用于心脏迷走神经节丛定位的方法的流程图。
图2是心腔内刺激和检测示意图。
图3是根据本申请实施例的用于心脏迷走神经节丛定位的装置的示意框图。
图4是根据本申请实施例的用于心脏迷走神经节丛消融的装置的示意框图。
图5是根据本申请具体实施例的定位和消融装置的应用示意图。
附图标记：
211第一位置处的神经节丛；
212第二位置处的神经节丛；
221导管。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本申请的技术方案作进一步详细的说明，但本申请不限于下面的实施例。
本申请提出了一种用于心脏迷走神经节丛定位的方法与装置。下面分别从方法和装置的角度来描述本申请的具体实施例。
图1是根据本申请实施例的用于心脏迷走神经节丛定位的方法的流程图。
如图1中所示，根据本申请实施例的用于心脏迷走神经节丛定位的方法100开始于步骤S110，在此步骤，产生多种频率混合的刺激波。
更具体地说，在步骤S110产生多种频率混合的刺激波包括：产生多种频率正弦混合的刺激波。一般来说，这多种频率的正弦刺激波可以通过直接叠加的方式来混合。
根据本申请的优选实施例，多种频率均大于20 kHz。
在步骤S120，通过导管将多种频率混合的刺激波作用于心脏组织。
导管不仅用于施放刺激波，还用于检测刺激响应信号。在步骤S130，通过导管检测刺激响应信号。
此外，这里所述的“导管”由于在本申请的定位方法（或标测应用）中被用来施放刺激波和检测刺激波，所以也可以被称为“刺激导管”（或“标测导管”）。然而，本领域技术人员应该理解，尽管在本申请的方法中可以被称为“刺激导管”，该导管在消融方法或消融应用中有可能也被用作施放消融能量（例如射频能量）的导管，由此也可被称为“消融导管”。因此，这里使用了更为一般的术语“导管”来对此进行描述。
下面来对神经节丛的分布进行描述。神经节丛主要包括右房前侧神经节丛、左房前侧神经节丛、左后侧神经节丛、中后侧神经节丛和右房后侧神经节丛。其中，右房前侧神经节丛主要支配窦房结、部分分布至房间隔下部；左房前侧神经节丛的节后纤维分布至左房前下部区域，并与右房前侧神经节丛纤维交联；左后侧神经节丛的节后神经跨过冠状沟，分布于左室背侧表面；中后侧神经节丛的部分节后神经跨过冠状沟，分布于左右心室表面，部分沿冠状沟分布；右房神经节丛分布在右房侧后部，包括窦房结区域和右心耳表面区域。
步骤S120中所述的将多种频率混合的刺激波作用于心脏组织进一步可以明确为：在心脏迷走神经节丛可能分布的区域进行刺激。
图2是心腔内刺激和检测示意图。如图2中所示，至少示出了两处神经节丛，分别是第一位置处的神经节丛211和第二位置处的神经节丛212。相应地，可以将导管221伸展到第一位置处的神经节丛211附近，从而可以进行刺激波的作用和刺激响应信号的检测；也可以将导管（未编号）伸展到第二位置处的神经丛212附近，从而可以进行刺激波的作用和刺激响应信号的检测。本领域技术人员应该理解，图2只是示意图，神经节丛的可能分布的区域不止图中所示的211和212两处，因此导管，包括导管221，也可能布置在其他的位置，进行刺激和检测，用于对附近的心肌细胞进行标测，从而最终对神经节丛进行定位。
在步骤S140，基于心脏迷走神经节丛细胞和周围组织细胞对不同频率刺激具有不同响应的特点，通过对在步骤S130检测到的刺激响应信号进行分析，对神经节丛进行定位。
具体地说，在步骤S140，通过对心脏不同位置处的刺激响应信号中神经节丛细胞的响应占比进行分析，对神经节丛进行定位。
这里所说的刺激信号响应分析和响应占比分析都是通过时频变换而实现的。因此，步骤S140中所说的对所述刺激响应信号进行分析包括：对检测到的所述刺激响应信号进行傅里叶变换处理，获得不同频率下刺激波对应的响应信号的幅度信息。
本领域技术人员应该理解，这里所说的傅里叶变换一般可以用快速傅里叶变换（FFT）来简单、快速地实现。
此外，在本申请的一个优选实施例中，这里所述的幅度信息是电压幅度信息。
上面提到，步骤S140的实施是基于心脏迷走神经节丛细胞和周围组织细胞对不同频率刺激具有不同响应这一特点的。更具体地，该特点可以反映为：心脏迷走神经节丛细胞和周围组织细胞对不同频率刺激具有不同的介电常数。
下面的表1总结了不同频率下神经节丛细胞、心肌细胞、血液、血管壁和脂肪的介电常数。
表1：不同组织在不同频率下的介电常数
从上表可以看出，神经的介电常数明显不同于其他心脏组织。介电常数越大，特性阻抗越小。根据基尔霍夫电压定律，分得的电压幅度也越小。根据心脏不同组织在不同频率下的介电常数差异，可以产生针对不同心脏组织具有明显区分度的刺激波；相应地，导管（例如图2中的导管221等）通过检测刺激响应信号中代表各种组织的电压幅度来判别神经节丛。
根据本申请的方法，区分的关键就是频率。
换句话说，产生针对不同心脏组织具有明显区分度的刺激波就是为不同心脏组织选取不同的特征频率。
实践中，频率选择一般大于20 kHz即可，具体选择时避开系统其他已用频率及其倍频即可。为了提高系统对神经节丛的辨识度，可以让神经的介电常数尽量高一些，所以神经的频率选择相较其他组织要选择低的频率；神经节丛往往分布在脂肪组织下面，神经电压比较高的地方，往往脂肪电压也比较大，因此检测脂肪的特征频率也应该低，根据表1的规律，频率低时介电常数的差异更大，则便于区分神经和脂肪。
更具体地说，在步骤S140，通过对心脏不同位置处的刺激响应信号中神经节丛细胞的响应占比进行分析，对神经节丛进行定位，是通过以下的步骤来具体实现的：
1）获得心脏不同位置处不同频率下的幅度信息。具体地说，由于导管上的不同电极对之间所对应的心脏位置是不同的，那么通过检测这些不同电极对上的刺激响应信号，其代表的是电极对之间的复阻抗，来得到心脏不同位置处的幅度信息。而检测不同频率的幅度信息，则是通过前文所述的傅里叶变换（更具体可以是FFT）实现的。
2）基于幅度信息，通过以下公式计算每个位置的神经节丛细胞的占比：
，
其中：
表示神经节丛细胞的占比，
表示对检测到的所述刺激响应信号进行傅里叶变换处理后所获得的为神经节丛细胞所选取的特征频率对应的幅度信息，
表示对检测到的所述刺激响应信号进行傅里叶变换处理后所获得的为血液所选取的特征频率对应的幅度信息，
表示对检测到的所述刺激响应信号进行傅里叶变换处理后所获得的为血管壁所选取的特征频率对应的幅度信息，
表示对检测到的所述刺激响应信号进行傅里叶变换处理后所获得的为心肌细胞所选取的特征频率对应的幅度信息，
表示对检测到的所述刺激响应信号进行傅里叶变换处理后所获得的为脂肪所选取的特征频率对应的幅度信息。
在本申请的优选实施例中，例如，为神经节丛细胞所选取的特征频率的范围可以是75~85 MHz，为血液所选取的特征频率的范围可以是105~115 MHz ，为血管壁所选取的特征频率的范围可以是90~100MHz ，为心肌细胞所选取的特征频率的范围可以是120~130MHz ，为脂肪所选取的特征频率的范围可以是60~70MHz 。通过这样选取特征频率，再结合之前的表1，可以看出，刺激响应信号中的75~85 MHz 、105~115 MHz 、90~100MHz 、120~130MHz 和60~70MHz 这些频率范围分别针对不同的组织具有明显区分度。从以上选取的频率范围可以看出，如前文所述，为神经节丛细胞和脂肪所选取的特征频率的范围尽量低于为其他组织所选取的特征频率的范围，可以提高系统对神经节丛的辨识度。由此，可以应用刺激响应信号中代表各种组织的相应频率下的电压幅度，通过以上公式来计算每个位置的神经节丛细胞的占比。
3）神经节丛细胞的占比超过预设阈值的位置即识别为神经节丛位置。
经过以上的步骤S110-S140，可以初步确定迷走神经节丛的位置。可选地，可以在步骤S140之后再增加一个对所定位的神经节丛进行确认的环节。具体地说，可以通过脉冲刺激对所定位的神经节丛进行确认。在本申请的一个优选实施例中，脉冲刺激的频率小于100 Hz。
在所述脉冲刺激过程中，如果在所定位的神经节丛的位置上出现阳性迷走反应，则确认该位置为神经节丛。阳性迷走反应可以包括：短暂性心脏停搏，房室传导阻滞或R-R间隔增加50%。可以通过例如心脏电生理设备对阳性迷走反应进行检测。
图3是根据本申请实施例的用于心脏迷走神经节丛定位的装置的示意框图。
如图3中所示，根据本申请实施例的用于心脏迷走神经节丛定位的装置300包括刺激发生部分310、导管320和神经节丛定位部分330。
具体地说，刺激发生部分310用于产生多种频率混合的刺激波。在一个优选实施例中，刺激发生部分310可产生多种频率正弦混合的刺激波。其中，多种频率均大于20 kHz。
导管320用于将刺激发生部分310产生的多种频率混合的刺激波作用于心脏组织，并且用于接收刺激响应信号。在一个优选实施例中，导管320进一步可将刺激发生部分310产生的多种频率混合的刺激波作用于心脏迷走神经节丛可能分布的区域。
神经节丛定位部分330用于基于心脏迷走神经节丛细胞和周围组织细胞对不同频率刺激具有不同响应的特点，通过对导管320接收到的刺激响应信号进行分析，对神经节丛进行定位。根据前文的定位方法中的描述可知，神经节丛定位部分330可通过对心脏不同位置处的刺激响应信号中神经节丛细胞的响应占比进行分析，对神经节丛进行定位。
具体地说，神经节丛定位部分330可对所述导管320接收到的刺激响应信号进行傅里叶变换处理，获得不同频率下刺激波对应的响应信号的幅度信息。在一个优选实施例中，这里所述的傅里叶变换可以是快速傅里叶变换（FFT）。此外，在一个优选实施例中，这里所述的幅度信息可以是电压幅度信息。
如前文所述，心脏迷走神经节丛细胞和周围组织细胞对不同频率刺激具有不同响应是基于心脏迷走神经节丛细胞和周围组织细胞对不同频率刺激具有不同的介电常数。
因此，刺激发生部分310可产生针对不同心脏组织具有明显区分度的刺激波。在一个优选实施例中，可以为不同心脏组织选取不同的特征频率，从而组成由刺激发生部分310产生的针对不同心脏组织具有明显区分度的刺激波。
相应地，神经节丛定位部分330可以：
1）获得心脏不同位置处不同频率下的幅度信息。
2）基于幅度信息，通过以下公式计算每个位置的神经节丛细胞的占比：
，
其中：
表示神经节丛细胞的占比，
表示对检测到的所述刺激响应信号进行傅里叶变换处理后所获得的为神经节丛细胞所选取的特征频率对应的幅度信息，
表示对检测到的所述刺激响应信号进行傅里叶变换处理后所获得的为血液所选取的特征频率对应的幅度信息，
表示对检测到的所述刺激响应信号进行傅里叶变换处理后所获得的为血管壁所选取的特征频率对应的幅度信息，
表示对检测到的所述刺激响应信号进行傅里叶变换处理后所获得的为心肌细胞所选取的特征频率对应的幅度信息，
表示对检测到的所述刺激响应信号进行傅里叶变换处理后所获得的为脂肪所选取的特征频率对应的幅度信息；
3）神经节丛细胞的占比超过预设阈值的位置即识别为神经节丛位置。
如前所述，在本申请的优选实施例中，例如，为神经节丛细胞所选取的特征频率的范围可以是75~85 MHz，为血液所选取的特征频率的范围可以是105~115 MHz ，为血管壁所选取的特征频率的范围可以是90~100MHz ，为心肌细胞所选取的特征频率的范围可以是120~130 MHz ，为脂肪所选取的特征频率的范围可以是60~70MHz 。通过这样选取特征频率，再结合之前的表1，可以看出，刺激响应信号中的75~85 MHz 、105~115 MHz 、90~100MHz、120~130 MHz 和60~70MHz 这些频率范围分别针对不同的组织具有明显区分度。从以上选取的频率范围可以看出，如前文所述，为神经节丛细胞和脂肪所选取的特征频率的范围尽量低于为其他组织所选取的特征频率的范围，可以提高系统对神经节丛的辨识度。由此，即可以应用刺激响应信号中代表各种组织的相应频率下的电压幅度，通过以上公式来计算每个位置的神经节丛细胞的占比。
可选地，刺激发生部分310还可以产生脉冲刺激。在此情况下，所述定位装置300可以进一步包括神经节丛确认部分（未在图3中示出），用于通过脉冲刺激对所定位的神经节丛进行确认。
在一个优选实施例中，脉冲刺激的频率小于100 Hz。
在刺激发生部分310产生脉冲刺激时，如果在所定位的神经节丛的位置上检测到阳性迷走反应，则神经节丛确认部分可以确认该位置为神经节丛。
本领域技术人员应该理解，根据前文所述的用于心脏迷走神经节丛定位的方法和装置，可以提议一种用于心脏迷走神经节丛消融的方法。换句话说，在通过前文所述的定位方法标测并定位了心脏迷走神经节丛之后，可以对该位置实施消融，例如施加射频消融能量，从而抑制活跃的迷走神经，由此，对血管迷走性晕厥和迷走神经张力增高引起的缓慢性心律失常进行治疗。这也可以看作是根据本申请的用于心脏迷走神经节丛定位的方法和装置的一个直接的效果或应用场景。
本领域普通技术人员应该认识到，根据本申请，还可以提议一种用于心脏迷走神经节丛消融的装置。
图4是根据本申请实施例的用于心脏迷走神经节丛消融的装置的示意框图。如图4中所示，根据本申请实施例的用于心脏迷走神经节丛消融的装置400除了包括如前文所述的用于心脏迷走神经节丛定位的装置300（即装置300中的刺激发生部分310、导管320和神经节丛定位部分330）以外，还包括消融部分401。消融部分401用于发放消融能量（例如射频能量）对所定位的迷走神经节丛实施消融（例如，射频消融）。如图4中所示，消融能量可以通过导管320施放，即用于神经节丛定位的标测导管（或称“刺激导管”）与用于消融的消融导管可以是相同的导管。在另一实施例中，消融能量也可以通过另外的导管进行施放，即用于神经节丛定位的标测导管（或称“刺激导管”）与用于消融的消融导管可以是不同的导管。
接下来，本申请将给出一个示例的优选实施例。
图5是根据本申请具体实施例的定位和消融装置的应用示意图。
如图5所示，刺激发生器（对应于前文所述的刺激发生部分310）和射频发生器（对应于前文所述的消融部分401）各自一个输出极相连。射频发生器的输出与射频消融导管（这里的射频消融导管在定位方法或标测应用时可以作为刺激导管，即前文所述的图3和图4中的导管320，以及图2中的导管221等）的电极D相连，通过心脏和人体组织（统一示意为图5中的“人体阻抗”）后流回中性电极。通过电极D输出的高频电流对心脏实施消融。刺激发生器的输出与射频消融导管的电极D相连，经过心肌组织后通过电极4流回刺激发生器。刺激发生器可以由模数转换器（A/D）和放大器组成，可以输出混合（例如直接叠加）正弦波或脉冲刺激波。阻抗频谱检测部分（对应于前文所述的神经节丛定位部分330，图5中未整体示出），通过检测电极D、2、3、4上的刺激响应信号，将响应信号输入到滤波和模数转换模块，再由复阻抗算法模块求解出电极D和2之间、电极2和3之间、电极3和4之间的复阻抗。
在这个示例的优选实施例中，刺激与定位的过程是这样的：
第一步：刺激发生器产生多频率正弦信号混合的刺激波，频率选择大于20 kHz，并施加到导管（图5中示出为“射频消融导管”）的电极上。
第二步：如图2所示，导管（例如导管221等）在心脏迷走神经节丛可能分布的区域进行刺激，同时导管检测刺激响应信号。
第三步：对检测到的刺激响应信号进行FFT处理，获得不同频率下刺激波对应的幅度信息。
第四步：根据神经节丛细胞和周围心肌组织细胞对刺激的不同频率的不同响应，区分定位神经节丛的位置，
第五步：通过脉冲刺激对神经节丛进行确认。脉冲刺激的频率小于100 Hz，在刺激过程中如果出现阳性迷走反应，则确认该位置为神经节丛。
更具体地，在示例的优选实施例中，根据神经节丛细胞和周围心肌组织细胞对刺激的不同响应，心脏不同位置神经节丛细胞占比不同来区分定位神经节丛的位置。根据上面描述的刺激和检测方法，获得心脏不同位置处不同频率下的幅度信息。在本申请的更优选的实施例中，为神经节丛细胞所选取的特征频率是80 MHz，为血液所选取的特征频率是110 MHz，为血管壁所选取的特征频率是95MHz，为心肌细胞所选取的特征频率是125 MHz，为脂肪所选取的特征频率是65 MHz。如前文所述，为神经节丛细胞和脂肪所选取的特征频率低于为其他组织所选取的特征频率的范围，可以提高系统对神经节丛的辨识度。
具体地说，对检测到的刺激响应信号进行FFT处理，获得神经特征频率（为神经细胞所选取的特征频率80 MHz）对应的感应幅度；对检测到的刺激响应信号进行FFT处理，获得血液特征频率（为血液所选取的特征频率110 MHz）对应的感应幅度；对检测到的刺激响应信号进行FFT处理，获得血管壁特征频率（为血管壁所选取的特征频率95 MHz）对应的感应幅度；对检测到的刺激响应信号进行FFT处理，获得心肌特征频率（为心肌细胞所选取的特征频率125 MHz）对应的感应幅度；对检测到的刺激响应信号进行FFT处理，获得脂肪特征频率（为脂肪所选取的特征频率65 MHz）对应的感应幅度。基于幅度信息计算该位置神经节丛细胞的占比（公式如前文所述），占比超过预设阈值即识别为神经节丛位置。
本领域普通技术人员应该认识到，本申请所涉及的方法可以实现为计算机程序。如上结合附图所述，通过一个或多个程序执行上述实施例的方法，包括指令来使得计算机或处理器执行结合附图所述的算法。这些程序可以使用各种类型的非瞬时计算机可读介质存储并提供给计算机或处理器。非瞬时计算机可读介质包括各种类型的有形存贮介质。非瞬时计算机可读介质的示例包括磁性记录介质（诸如软盘、磁带和硬盘驱动器）、磁光记录介质（诸如磁光盘）、CD-ROM（紧凑盘只读存储器）、CD-R、CD-R/W以及半导体存储器（诸如ROM、PROM（可编程ROM）、EPROM（可擦写PROM）、闪存ROM和RAM（随机存取存储器））。进一步，这些程序可以通过使用各种类型的瞬时计算机可读介质而提供给计算机。瞬时计算机可读介质的示例包括电信号、光信号和电磁波。瞬时计算机可读介质可以用于通过诸如电线和光纤的有线通信路径或无线通信路径提供程序给计算机。
例如，根据本申请的一个实施例，可以提议一种非瞬时性计算机可读存储介质，其上存储计算机程序，所述计算机程序包括指令，所述指令在由电子设备的处理器执行时使所述电子设备实施如前所述的用于心脏迷走神经节丛定位的方法。
例如，根据本申请的一个实施例，还可以提议一种计算机系统，所述计算机系统包括处理器、存储器和计算机程序。其中，计算机程序存储在存储器中并且被配置为由处理器执行。计算机程序包括用于实施如前所述的用于心脏迷走神经节丛定位的方法的指令。
本申请的实施方式并不限于上述实施例所述，在不偏离本申请的精神和范围的情况下，本领域普通技术人员可以在形式和细节上对本申请做出各种改变和改进，而这些均被认为落入了本申请的保护范围。
Claims (13)
1.一种用于心脏迷走神经节丛定位的装置，其特征在于，所述装置包括：
刺激发生部分，用于产生多种频率混合的刺激波；
导管，用于将所述刺激发生部分产生的多种频率混合的刺激波作用于心脏组织，并且用于接收刺激响应信号；
神经节丛定位部分，用于基于心脏迷走神经节丛细胞和周围组织细胞对不同频率刺激具有不同响应的特点，通过对所述导管接收到的刺激响应信号进行分析，对神经节丛进行定位。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述刺激发生部分被配置用于产生多种频率正弦混合的刺激波。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述神经节丛定位部分被配置用于：通过对心脏不同位置处的刺激响应信号中神经节丛细胞的响应占比进行分析，对神经节丛进行定位。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述神经节丛定位部分被配置用于：对所述导管接收到的刺激响应信号进行傅里叶变换处理，获得不同频率下刺激波对应的响应信号的幅度信息。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述傅里叶变换包括快速傅里叶变换FFT。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述幅度信息包括电压幅度信息。
7.根据权利要求4-6中任意一项所述的装置，其特征在于，所述刺激发生部分进一步被配置用于：产生针对不同心脏组织具有明显区分度的刺激波。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，为不同心脏组织选取不同的特征频率。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述神经节丛定位部分进一步被配置用于：
获得心脏不同位置处不同频率下的幅度信息；
基于幅度信息，通过以下公式计算每个位置的神经节丛细胞的占比：
，
其中，表示神经节丛细胞的占比，/>表示对检测到的所述刺激响应信号进行傅里叶变换处理后所获得的为神经节丛细胞所选取的特征频率对应的幅度信息，/>表示对检测到的所述刺激响应信号进行傅里叶变换处理后所获得的为血液所选取的特征频率对应的幅度信息，/>表示对检测到的所述刺激响应信号进行傅里叶变换处理后所获得的为血管壁所选取的特征频率对应的幅度信息，/>表示对检测到的所述刺激响应信号进行傅里叶变换处理后所获得的为心肌细胞所选取的特征频率对应的幅度信息，/>表示对检测到的所述刺激响应信号进行傅里叶变换处理后所获得的为脂肪所选取的特征频率对应的幅度信息；
神经节丛细胞的占比超过预设阈值的位置即识别为神经节丛位置。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述刺激发生部分进一步产生脉冲刺激，所述装置进一步包括：
神经节丛确认部分，用于通过脉冲刺激对所定位的神经节丛进行确认。
11. 根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述脉冲刺激的频率小于100 Hz。
12.根据权利要求10或11所述的装置，其特征在于，所述神经节丛确认部分被配置用于：在所述刺激发生部分产生脉冲刺激时，如果在所定位的神经节丛的位置上检测到阳性迷走反应，则确认该位置为神经节丛。
13.一种用于心脏迷走神经节丛消融的装置，其特征在于，所述装置包括：
根据权利要求1-12中任意一项所述的用于心脏迷走神经节丛定位的装置；
消融部分，用于发放消融能量对所定位的迷走神经节丛实施消融。
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| GR01 | Patent grant | ||
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