ES2529702B1 - Catéter y método para la detección de actividad eléctrica en un órgano - Google Patents

Catéter y método para la detección de actividad eléctrica en un órgano Download PDF

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Abstract

La presente invención se refiere a un catéter y método para detectar actividad eléctrica en un órgano. El catéter comprende un extremo proximal con medios de conexión a un sistema de tratamiento de señales y un extremo distal para introducirse en un órgano de un paciente, extendiéndose al menos 3 brazos desde el extremo distal, comprendiendo cada brazo al menos un electrodo. El catéter comprende además un electrodo central en el extremo distal del catéter. El método comprende introducir un catéter de múltiples electrodos en un órgano de un paciente; obtener y acondicionar una señal de posicionamiento de los electrodos; obtener información causal de la ubicación actual; procesar y resumir la información causal obtenida junto con información causal de ubicaciones anteriores; presentar visualmente un mapa recurrente de toda la información causal obtenida entonces; desplazar el catéter a una nueva ubicación y repetir el método, hasta obtener un mapa recurrente completo.

Description

CATÉTER Y MÉTODO PARA LA DETECCIÓN DE ACTIVIDAD ELÉCTRICA EN UN ÓRGANO
Campo de la invención
5 La presente invención se refiere de manera general al campo de la medicina , más concretamente se refiere a un catéter y un método para la detección de la actividad eléctrica en un órgano de un paciente, más específicamente para la detección de la actividad eléctrica cardiaca, por
10 ejemplo en un paciente que padece fibrilación cardiaca .
Antecedentes de la invención La fibrilación cardiaca es un tipo de arritmia compleja cuyos mecanismos de inicio, mantenimiento e
15 interrupción no se conocen completamente . Aunque durante mucho tiempo se ha considerado que 105 procesos fibrilatorios eran fenómenos aleatorios sin ningún patrón coordinado, estudios recientes han demostrado que en algunos casos puede existir un patrón jerárquico que define
20 el proceso fibrilatorio . Por tanto, el aislamiento eléctrico de la zona dominante puede ser un tratamiento eficaz para este tipo de arritmias cardiacas (véase M. Rodrigo Bort et al ., Mapa de relación causal : una nueva metodología para la identificación de patrones
25 fibrilatorios jerárquicos, XXIX Congreso Anual de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica) . En la técnica anterior se conocen métodos y sistemas para detectar la zona óptima en la que realizar el tratamiento de la arritmia . Estos métodos se basan
30 generalmente en detectar y presentar a un usuario la frecuencia dominante y el fraccionamiento de la señal cardiaca . Sin embargo, estos métodos basados en la frecuencia dominante requieren que el usuario (el médico)
desplace el catéter por toda la aurícula para registrar una señal en la totalidad de la misma , con el fin de detectar la ubicación óptima para el tratamiento por ablación . Esto requiere mucho tiempo lo cual, en un tratamiento invasivo, aumenta los riesgos para el paciente .
Además , estos sistemas requieren una formación altamente especializada por parte del médico que lleva a cabo el método, así como un alto nivel de conocimiento para poder interpretar los parámetros obtenidos .
Por ejemplo, en el documento WQ2012092016 se da a conocer un sistema para diagnosticar arritmias y dirigir terapias mediante catéter que permite medir, clasificar, analizar y obtener mapas de patrones electrofisiológicos espaciales dentro del cuerpo . El sistema puede guiar además una terapia contra la arritmia y actualizar mapas a medida que se realiza el tratamiento . El sistema puede usar un dispositivo médico que tiene una alta densidad de sensores con una configuración espacial conocida para obtener datos electrofisiológicos y datos de posicionamiento . Además , el sistema también puede usar un sistema de control electrónico para calcular y proporcionar al usuario una variedad de medidas , medidas derivadas , mapas de alta definición , mapas compuestos y ayudas visuales generales para su asociación con un modelo anatómico geométrico mostrado en un dispositivo de visualización .
Sin embargo, aunque el método dado a conocer en el documento W020l20920l6 puede ayudar a dirigir el tratamiento de la arritmia mediante catéter a una ubicación óptima , sigue existiendo posibilidad de mejora con respecto a la precisión de los datos proporcionados al usuario .
Por tanto, sigue existiendo en la técnica la necesidad de un método alternativo de detección de la actividad eléctrica en un órgano del cuerpo humano (por ejemplo,
actividad eléctrica cardiaca) que proporcione ayudas visuales y datos precisos a un usuario, por ejemplo un médico, que está realizando por ejemplo un tratamiento de arritmia mediante ablación con catéter .
5 En particular, en la técnica también se conocen varios tipos de catéteres para llevar a cabo tratamientos de arritmias cardiacas . Por ejemplo, el documento US6 . 961 . 602 da a conocer un catéter para mapear la actividad eléctrica en el corazón . El catéter comprende una pluralidad de
10 brazos que pueden obtener, cada uno, datos eléctricos, mecánicos y de ubicación . El catéter comprende un cuerpo de catéter alargado que tiene extremos proximal y distal y al menos una luz que se extiende longitudinalmente a su través . En el extremo distal del cuerpo de catéter está
15 montado un conjunto de mapeo que tiene al menos dos brazos , teniendo cada uno un extremo proximal unido al extremo distal del cuerpo de catéter y un extremo distal libre . Cada brazo comprende al menos un sensor de ubicación y al menos un electrodo de punta y un electrodo anular . En uso ,
20 al menos un electrodo de cada brazo se coloca en contacto con tejido cardiaco para mapear la actividad eléctrica del corazón . Se usan sensores de ubicación para determinar la ubicación de cada punto en el que se monitoriza la actividad eléctrica .
25 Sin embargo, la información de mapeo obtenida con un electrodo de este tipo no es óptima ya que se introduce una gran cantidad de errores en las mediciones , procedentes por ejemplo de las ubicaciones relativas de los electrodos de los brazos unos con respecto a otros .
30 Por tanto, sigue existiendo en la técnica la necesidad de un catéter alternativo para la detección de la actividad eléctrica en un órgano del cuerpo humano (por ejemplo, actividad eléctrica cardiaca) que reduzca los errores de
detección producidos durante las mediciones de diversos parámetros de actividad cardiaca .
Sumario de la invención
5 Para solucionar los problemas de la técnica anterior, la presente invención da a conocer un catéter y un método para la detección de actividad eléctrica en un órgano .
Según un primer aspecto, la presente invención da a conocer un catéter para la detección de actividad eléctrica 10 en un órgano que comprende un extremo proximal con medios de conexión a un sistema de tratamiento de señales y un extremo distal destinado a introducirse en el corazón de un paciente . El catéter comprende además al menos 3 brazos que se extienden desde el extremo distal, comprendiendo cada
15 brazo al menos un electrodo . Además , el catéter comprende un electrodo central en el extremo distal, punto desde el cual surgen cada uno de los brazos del catéter .
Según el catéter de la presente invención , se conoce la distancia entre los electrodos de cada uno de los brazos 20 y el electrodo central . El electrodo central se usa por tanto como electrodo de referencia para las medidas tomadas por los electrodos de los brazos . De este modo , gracias al catéter de la invención, es posible realizar mediciones causales en diversas direcciones , es decir, entre el 25 electrodo central y cada uno de los electrodos de los brazos . Dado que el electrodo de referencia es el mismo para todas las mediciones , y se conoce la distancia entre el electrodo de referencia y los electrodos de los brazos , se reducen sustancialmente los errores introducidos por la 30 medición . Además , dado que el catéter comprende al menos tres brazos con electrodos, pueden obtenerse medidas causales de la actividad eléctrica en al menos tres direcciones por lo que se aumenta la precisión y se
facilita sustancialmente el mapeo de la actividad eléctrica en el órgano .
Según un segundo aspecto, la presente invención da a conocer un método para la detección de actividad eléctrica en un órgano . El método comprende las etapas de :
a) introducir un catéter de múltiples electrodos en un órgano de un paciente;
b) obtener y acondicionar una señal de posicionamiento de los electrodos del catéter en el interior del órgano;
e) obtener información causal de la ubicación en la que se encuentra el catéter;
d) procesar y resumir la información causal obtenida junto con información causal obtenida en ubicaciones anteriores del catéter;
e) presentar visualmente al usuario un mapa recurrente de toda la información causal obtenida hasta el momento , en el que se resume la actividad eléctrica del órgano de forma conjunta; y
f) desplazar el catéter a una nueva ubicación y repetir el método desde la etapa b) anterior, hasta que se obtiene un mapa recurrente completo satisfactorio del órgano del paciente .
El método de la invención proporciona por tanto al usuario (es decir, al médico que va a realizar, por ejemplo, un tratamiento de arritmia cardiaca mediante ablación) información precisa y detallada de la actividad eléctrica en el órgano, en forma de un mapa causal de actividad , mediante el cual el usuario puede dirigir directamente el catéter, por ejemplo , a la zona óptima en la que debe realizarse el tratamiento de la arritmia .
Dado que la información causal obtenida por el catéter se procesa y se resume junto con la información obtenida en
otras ubicaciones anteriores en el órgano, el mapa recurrente presentado al usuario va actualizándose a medida que se desplaza el catéter en el órgano y por tanto se va completando y mejorando la precisión de la información
5 presentada en el mismo .
Breve descripción de las figuras La presente invención se entenderá mejor con referencia a los siguientes dibujos que ilustran
10 realizaciones preferidas de la invención, proporcionadas a modo de ejemplo, y que no deben interpretarse como limitativas de la invención de ninguna manera .
Las figuras lA, lB Y le muestran tres realizaciones del catéter según la presente invención . 15 Las figuras 2A, 2B Y 2C muestran otras tres realizaciones del catéter según la presente invención . La figura 3 muestra un diagrama de flujo de un método según la realización preferida de la presente invención . La figura 4 muestra un mapa recurrente de una aurícula 20 obtenida mediante el método según la realización preferida de la presente invención .
Descripción detallada de las realizaciones preferidas A continuación se proporciona una descripción
25 detallada de realizaciones preferidas del catéter y el método de la presente invención , aplicados en concreto a la detección de la actividad eléctrica cardiaca con el fin de determinar la ubicación óptima de tratamiento, por ejemplo, de una arritmia cardiaca . El experto en la técnica
30 entenderá no obstante que esta aplicación no es en absoluto limitativa de la presente invención , y que el catéter y el método dados a conocer en el presente documento pueden aplicarse a la detección de la actividad eléctrica en otros
órganos del cuerpo de un paciente, ya sea el paciente un ser humano u otro animal .
Tal como se mencionó anteriormente , el catéter según la presente invención comprende un extremo proximal y un extremo distal . El extremo proximal presenta medios de conexión a un sistema de tratamiento de señales . Estos medios de conexión pueden ser cualquier medio habitualmente conocido y empleado en la técnica, tales como medios de conexión a un ordenador o cualquier sistema informático de tratamiento de señales . El tratamiento de las señales obtenidas se realiza preferiblemente mediante un método según la presente invención, tal como se describirá a continuación en el presente documento .
El extremo distal del catéter comprende al menos brazos que se extienden desde el mismo , cada uno de los cuales comprende al menos un electrodo de medición . En las figuras lA a le se muestran tres realizaciones preferidas del extremo distal del catéter de la presente invención, que presentan 3, 4 Y 5 brazos (10) respectivamente . En este caso, como puede observare , cada brazo (10) presenta un electrodo de tipo laplaciano (12) en el extremo del mismo .
El
catéter también comprende un electrodo central (14) en
su
extremo distal, punto desde el cual surgen cada uno de
los brazos
(10) del catéter .
Según
estas realizaciones preferidas ,
independientemente del número de brazos (10) , los electrodos (12 ) de los brazos (10 ) son equidistantes con respecto al electrodo central (14) así como con respecto a los electrodos (12) de sus brazos (10) contiguos .
En las figuras 2A a 2e se muestran otras tres realizaciones del catéter de la presente invención . Las realizaciones de las figuras 2A a 2C son similares a las de las figuras lA a le, respectivamente, con la diferencia de
que se sustituyen los electrodos de tipo laplaciano (12) de los brazos por electrodos bipolares (16) . Aunque el electrodo central (14) en las figuras 2A a 2C sigue siendo de tipo laplaciano, el experto en la técnica entenderá que
5 también podrán idearse realizaciones según la presente invención en las que se sustituya dicho elect rodo central por uno de tipo bipolar .
Sin embargo, según la presente invención se prefiere en general el uso de electrodos de tipo laplaciano tanto en 10 los brazos como en el centro del extremo distal del catéter, ya que pueden eliminar de manera más eficaz la componente de campo lejano de la señal eléctrica cardiaca registrada y por tanto reducen el error producido en la medición . De este modo se permite el correcto análisis de
15 la actividad local de la ubicación de la pared cardiaca en la que se encuentran los electrodos del catéter en cada momento sin la influencia de la actividad eléctrica de otras partes del músculo cardiaco .
Según una realización adicional de la presente
20 invención , no mostrada en las figuras , el catéter comprende además un conjunto de tres espiras situado en cada brazo cerca de su electrodo correspondiente . La presencia de este conjunto de espiras puede facilitar la localización espacial de los electrodos dentro del corazón de un
25 paciente, tal como se describirá a continuación en el presente documento . Haciendo referencia a la figura 3 , se describe un método para la detección de actividad cardiaca eléctrica según una realización preferida de la presente invención .
30 El método comprende las etapas de : a) introducir un catéter de múltiples electrodos, por ejemplo un catéter según la presente invención, en el corazón de un paciente;
bl
obtener y acondicionar una señal de
posicionamiento
de los electrodos del catéter en el
int erior del corazón;
e)
obtener información causal de la ubicación en la
que
se encuentra el catéter;
c2 )
presentar visualmente al usuario la
información causal
obtenida hasta ese momento
d) procesar y resumir l a información causal obtenida junto con información causal obtenida en ubicaciones ant eriores del catéter;
e) presentar visualmente al usuario un mapa recurrente de toda la información causal obtenida hasta el momento, en el que se resume la actividad eléctrica del corazón de forma conjunta; y
f) desplazar el catéter a una nueva ubicación y repetir el método desde la etapa b ) anterior, hasta que se obtiene un mapa recurrente completo sat isfactorio del corazón del paciente .
El método según esta realización preferida de la presente invención puede aplicarse , por ejemplo, para detectar una zona de origen de fibrilación que debe tratarse mediante ablación .
La etapa a ) de introducir el catéter en el corazón de un paciente es similar a la realizada con catéteres conocidos en la técnica anterior y por tanto no necesita describirse adicionalmente .
A partir de la etapa b) el método de la invención es un método iterativo . En la etapa b) se localizan espacialmente los electrodos del catéter, es decir, se determina la ubicación exacta de cada uno de los electrodos dentro del corazón del paciente . Esta etapa puede realizarse de varias maneras .
Por ejemplo, un método para obtener señales de
posicionamiento de los electrodos en el corazón del paciente consiste en colocar 3 referencias eléctricas sobre el paciente, en forma de electrodos sobre la piel, y hacer circular una corriente eléctrica entre cada uno de ellos y cada uno de los electrodos de obtención de señal del catéter . De esta manera , midiendo la impedancia entre cada uno de los electrodos y cada una de las referencias pueden obtenerse las coordenadas tridimensionales de los electrodos con respecto a la posición de las referencias . Es necesario que la señal que circula por el electrodo para la localización no solape con el espectro en frecuencia de la señal de interés que está midiéndose , ya que en ese caso la obtención de señal intracardiaca no sería correcta .
Otra forma de obtener esta información en cuanto a la ubicación de los electrodos del catéter consiste en usar un catéter que comprende , cerca de cada electrodo de cada brazo, un conjunto de tres espiras tal como se mencionó anteriormente en el presente documento . Estas espiras permiten medir la intensidad del campo electromagnético creado por otras espiras que se colocan en la espalda del paciente . Estas otras espiras , de tamaño más grande , se colocan o bien pegadas a la espalda del paciente o bien sobre la mesa de operaciones y crean un campo magnético que induce una corriente eléctrica en las espiras más pequeñas colocadas junto a cada electrodo del catéter . La medición de esta corriente eléctrica inducida en las espiras colocadas en el catéter permi te obtener su posición con respecto a las espiras más grandes .
Tal como comprenderá un experto en la técnica , se realiza preferiblemente un acondicionamiento de la señal de ubicación obtenida (mediante cualquiera de los métodos anteriormente mencionados u otro método conocido en la técnica) , para lo que se incluyen por ejemplo filtros
temporales que permiten eliminar ruido electrónico, así como cualquier otro tipo de procesamiento de señal que incremente la calidad de la señal .
Una vez determinada así la ubicación de cada uno de los electrodos de los brazos del catéter, y dado que se conoce la distancia entre cada electrodo de cada brazo y el electrodo central (preferiblemente , la distancia entre cada e l ectrodo de l os brazos y el e l ectrodo central es constante ) , queda completamente determinada la posición de todos los electrodos dentro del corazón del paciente .
En caso de usar un catéter de más de tres brazos , puede incluirse un conjunto de tres espiras en cada brazo,
o puede incluirse un conjunto de tres espiras tan sólo en tres de los brazos del catéter . En efecto, si la posición relativa de los electrodos en los brazos del catéter y el electrodo central es constante, al determinar la ubicación espacial de tres de sus electrodos se deduce de manera inmediata la ubicación de los electrodos restantes del catéter .
En la etapa c) se obtiene información causal de la ubicación en la que se encuentra el catéter en ese momento . Para ello, el médico sitúa el extremo dist al del catét er con los puntos de registro sobre un punto concreto en la superficie cardiaca (por ejemplo, de la aurícula) y , tras determinar la ubicación de los electrodos (etapa b) anteriormente mencionada ) , se registra la señal miocárdica durante un breve periodo de tiempo (por ejemplo de entr e 1 y 10 segundos) Esta señal se registra y se procesa , obteniéndose en primera instancia la información causal de esa zona concreta de la aurícula en la que se encuentra el extremo distal del catéter . Esta información causal incluye preferiblemente la dirección de propagación dominante, el índice de organización de la actividad fibrilatoria y otros
parámetros derivados de estas medidas .
La etapa e) consiste en obtener y procesar información causal de la ubicación en la que se encuentra el catéter en ese momento . Para la realización de dicha medida de la
5 causalidad se segmenta la señal en ventanas temporales sobre las que se realizará el análisis . El resultado final es la combinación del resultado obtenido en cada una de estas ventanas temporales . Existen diversas maneras de segmentar la señal . Según una realización de la invención,
10 la segmentación se realiza en intervalos iguales a la inversa de la frecuencia de activación cardiaca dominante . Para ello debe calcularse la frecuencia dominante de cada una de las señales cardiacas registradas , utilizando por ejemplo el método conocido en la técnica como periodograma
15 de Welch . Una vez conocido este valor de frecuencia dominante I se trocean las señales en segmentos solapados con una longitud temporal igual a la inversa de la frecuencia dominante más alta entre todas las señales cardiacas (el intervalo de solapamiento es un factor que
20 debe introducir el usuario en función de la duración de la señal y de la robustez esperada) . Una vez segmentada la señal, se procede a calcular la influencia causal entre cada par de señales en cada ventana temporal , es decir, entre las señales cardiacas del centro del catéter y las
25 señales cardiacas de los electrodos de los brazos del catéter . Esta influencia será proporcional al valor de la varianza del error producido en la predicción al aplicar un modelo autorregresivo derivado directamente de la definición de causalidad de Granger . En este modelo
30 autorregresivo se incluyen parámetros directamente dependientes de la distancia entre electrodos, por ello es preferible usar un catéter en el que los electrodos de cada uno de los brazos se encuentran siempre equidistantes entre
sí y con respecto al electrodo central . Los valores calculados de influencia causal entre las señales cardiacas obtenidas por los diversos electrodos se usarán para obtener parámetros de dirección de propagación dominante e índice de organización de la actividad fibrilatoria .
A continuación, según la realización preferida de la
presente
invención , se realiza la etapa c2) en la que se
presenta
visualmente al usuario la infor mación causal
obtenida
hasta ese momento , es decir, los parámetros de
dirección de propagación e índice de organización calculados en la etapa anterior para esta ubicación en la aurícula . Sin embargo, el experto en la técnica entenderá que esta etapa no es obligatoria para el correcto funcionamiento del método, y que por tanto en realizaciones alternativas de la invención el método pasa directamente de la etapa e) a la etapa d) descrita a continuación en el presente documento . Para realizar la etapa c2 ), se usa la posición del catéter dentro de la aurícula , visualizando sobre un mapa virtual de la aurícula los parámetros mencionados en forma de conjunto de flechas que indican la dirección , o una única flecha , junto con el valor de organización representado, por ejemplo, con un mapa de colores o directamente con su valor en la pantalla . Adicionalmente , en esta etapa también pueden mostrarse otros parámetros de la señal cardiaca no derivados del análisis causal sino característicos a la zona de la aurícula en la que se encuentra el catéter, tales como por ejemplo la propia señal cardiaca, la amplitud de las señales cardiacas obtenidas , su frecuencia dominante , el grado de fraccionamiento de dichas señales, la posición relativa del catéter respecto a la aurícula , etc .
A continuación, en la etapa d) , se procesa y resume la información causal obtenida junto con información causal
obtenida en ubicaciones anteriores del catéter sobre la pared auricular . Para ello, se usa un modelo tridimensional mallado que detalla la morfología de la pared auricular, definido por sus nodos o puntos en el espacio . Este modelo
5 se obtiene a partir de la información de la posición espacial del catéter a lo largo de la intervención . A partir de la información de dirección de propagación dominante obtenida del análisis causal para cada localización del catéter, se obtiene un valor de dirección
10 de propagación dominante para cada nodo del mallado auricular . Con esta información se construye un modelo basado en una cadena de Markov , en el que cada nodo espacial del mallado auricular equivale a un estado de la cadena de Markov , y las probabilidades asociadas a los
15 cambios de estado se obtienen de la información espacial del modelo junto con las direcciones de propagación dominantes calculadas para cada nodo . A continuación , se calcula la distribución final de probabilidades entre los diferentes nodos para la fase estacionaria de la cadena de
20 Markov, definiendo como probabilidad inicial una distribución uniforme entre los diferentes nodos . A esta distribución final de probabilidades entre nodos se le llama mapa recurrente , y presenta un valor para cada nodo del mallado de la superficie auricular de entre O y l.
25 En la etapa e) , se presenta visualmente al usuario un mapa recurrente de toda la información causal obtenida hasta el momento , en el que se resume la actividad eléctrica del corazón de forma conjunta . En este mapa se visualiza el modelo virtual de la aurícula con la dirección
30 de propagación dominante de cada nodo mostrada con una flecha , así como también puede usarse un código de colores sobre la misma superficie auricular para mostrar los valores del mapa recurrente (véase la figura 4) . Además ,
como en la etapa c2) descrita anteriormente en el presente documento , también puede añadirse a la visualización otra información , tal como por ejemplo la señal cardiaca registrada , frecuencia dominante , etc .
5 Por último, la etapa f) consiste en desplazar el extremo distal del catéter a una nueva ubicación y repetir a continuación el método desde la etapa b) anterior, hasta que se obtiene un mapa recurrente completo satisfactorio del corazón del paciente . Según la realización preferida
10 del método de la presente invención , en esta etapa se le muestra al usuario una pantalla típica de navegación de un sistema de registro e!ectroanatómico, en la que se muestra el modelo virtual de aurícula junto con la posición relativa del catéter .
15 Tal como puede apreciar el experto en la técnica , el presente método supone un gran avance con respecto a los métodos de la técnica anterior, basados generalmente en la frecuencia dominante y en el fraccionamiento de la señal cardiaca tal como se mencionó anteriormente en el presente
20 documento . En efecto, por un lado el presente método permite obtener y presentar visualmente al usuario la dirección de propagación dominante , es decir, el patrón de propagación existente durant e fibrilación auricular en una zona de pared auricular, lo cual es una información es de
25 gran relevancia en el tratamiento de la arritmia . El conocimiento de esta información permite en efecto al médico guiar al catéter de ablación correcta y rápidamente hasta una zona óptima de aplicación, y permite por tanto evitar la navegación por la superficie completa de la
30 aurícula para registrar señal de toda ella como debe hacerse con los métodos de la técnica anterior . Por otro lado, el método de la presente invención permite un análisis más intuitivo del patrón de propagación
por parte del médico, lo que puede facilitar y reducir la duración de la intervención así como requiere un nivel de formación y conocimientos del médico encargado menos elevado que en métodos de la técnica anterior .
5 Además , tal como se comentó anteriormente, el método de la presente invención resume la actividad registrada en un único mapa (mapa recurrente) . Este mapa recurrente resulta muy fácil y rápido de comprender por parte del médico encargado, lo cual facilita el tratamiento y reduce
10 adicionalmente el tiempo de intervención . Este mapa muestra en una única vista tanto los patrones de propagación detectados sobre la superficie auricular como zonas jerárquicamente dominantes , por lo que se puede observar de manera sencilla la actividad auricular durante la
15 fibrilación así como las zonas de interés para la ablación .
El catéter y el método de la presente invención anteriormente descritos encuentran aplicación , por ejemplo, en los laboratorios de electrofisiología como herramienta de diagnóstico y terapia en pacientes . Tal como se
20 describió anteriormente , una de las posibles aplicaciones del catéter y el método de la presente invención (aunque también puede encontrar otras aplicaciones similares) es la detección de regiones cardiacas causantes del inicio y/o mantenimiento del proceso arrítmico y por tanto
25 susceptibles de ser cauterizadas con el objetivo de terminar con la arritmia . Entre las patologías que pueden detectarse y/o tratarse mediante el catéter y el método de la presente invención se encuentran, por ejemplo, la fibrilación auricular, el flutter auricular, las
30 taquicardias focales auriculares y/o ventriculares , y las taquicardias ventriculares . Aunque se ha descrito la presente invención con referencia a realizaciones preferidas de la misma , pueden
aplicarse modificaciones y variaciones evidentes para el experto en la técnica sin por ello apartarse del alcance de la presente invención . Por ejemplo, aunque se han descrito un catéter y un método aplicados a la detección de la 5 actividad eléctrica cardiaca para determinar, por ejemplo, una zona óptima de tratamiento de arritmia cardiaca, el experto en la técnica entiende que la presente invención también pueden apl icarse a la detección de la actividad eléctrica en otros órganos , tales como por ejemplo los
10 músculos o los tejidos nerviosos .
Asimismo, según las realizaciones preferidas de la invención , se ha descrito que los electrodos en los brazos del catéter son equidistantes entre sí y con respecto al electrodo central . Sin embargo, en realizaciones
15 alternativas de la presente invención puede diseñarse un catéter en el que los electrodos de los brazos sólo sean equidistantes entre sí, sólo sean equidistantes con respecto al electrodo central o no sean equidistantes con respecto a ningún otro electrodo del catéter . Sin embargo,
20 en el caso en el que los e lectrodos de los brazos no son equidistantes con respecto al electrodo central, según la presente invención debe conocerse dicha distancia entre los electrodos de cada brazo y el electrodo central . Por otro lado, se han descrito catéteres que
25 comprenden tres , cuatro y cinco brazos con electrodos en los mismos . Sin embargo, el experto en la técnica entenderá que pueden diseñarse catéteres con un número mayor de brazos sin por ello apartarse del alcance de la presente invención . Asimismo, cada uno de dichos brazos puede
30 comprender más de un electrodo en el mismo .

Claims (13)

  1. REIVINDICACIONES
    l
    . Catéter para la detección de actividad eléctrica en un
    órgano,
    que comprende un extremo proximal con medios
    de
    conexión a un s i stema de tratamiento de señal es y
    un
    extremo distal destinado a introducirse en
    un
    órgano de
    un paciente, comprendiendo el catéter además
    al
    menos 3 brazos (lO) que se exti enden desde e l
    extremo distal,
    comprendiendo cada brazo (10) al menos
    un
    electrodo (12, 16), caracterizado por que comprende
    además
    un electrodo central (14) e n el extremo distal
    del
    catéter, punto desde el cual surgen cada uno de
    los brazos
    (10) del catéter.
  2. 2.
    Catét er según la reivindicación anterior,
    caracterizado
    por que el electrodo centra l (14) es un
    electrodo de
    tipo laplaciano.
  3. 3.
    Catéter según cualquiera de las reivindicaciones
    anteriores,
    caracterizado por que comprende entre 3 y
    5
    brazos (10), comprendiendo cada brazo (10) al menos
    un
    electrodo (12, 16) .
  4. 4.
    Catéter según cualquiera de las reivindicaciones
    anteriores,
    caracterizado por que l os e l ectrodos (12)
    e n
    l os brazos (10) del catéter son electrodos de tipo
    l aplaciano.
  5. 5.
    Catéter segUn cualquiera de las reivindicaciones
    anteriores,
    caracterizado por que l os electrodos (12,
    16) de
    cada brazo (10) del catéter son equidistantes
    con
    respecto al electrodo central (14).
  6. 6 .
    Catéter según cualquiera de las reivindicaciones
    anteriores,
    caracterizado por que l os electrodos (12,
    16)
    de cada brazo (10) del catéter son equidistantes
    con
    respecto a l os electrodos (12, 16 ) de sus brazos
    (lO)
    contiguos.
  7. 7 .
    Catéter según cualquiera de las reivindicaciones
    anteriores, caracterizado por que comprende además un
    conjunto de tres espiras situado en al menos tres brazos (10), cerca de su electrodo (1.2, 16 ) correspondiente.
  8. 8. Catéter según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que estA destinado a la detecci6n de actividad eléctrica cardiaca .
  9. 9 . Método para la detecci6n de actividad eléctrica en un órgano, que comprende las etapas de: al introducir un catéter de múltiples electrodos en un
    órgano de un paciente;
    bl obtener y acondicionar una señal de posicionamiento de l os electrodos del catéter en el interior del órgano;
    el obtener información causal de la ubicación en la que se encuentra e l catéter;
    d) procesar y resumir la información causal obtenida junto con información causal obtenida en ubicaciones anteriores del catéter;
    e) presentar visualmente al usuario un mapa recurrente de toda la información causal obtenida hasta el momento, en el que se resume la actividad eléctrica del órgano de forma conjunta; y
    f) desplazar el catéter a una nueva ubicación y repetir el método desde la etapa b) anterior, hasta que se obtiene un mapa recurrente completo satisfactorio del órgano del paciente.
    ~O. Método según la reivindicación 9, caracterizado por que comprende una etapa adicional c2) de presentar visualmente al usuario la información causal obtenida hasta ese momento .
    ~l. Método según cualquiera de las reivindicaciones 9 y 10 , caracterizado por que la información causal
    obtenida y presentada al usuario incluye la dirección de propagación eléctrica dominante.
    1.2. Método según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado por que la información causal obtenida y presentada al usuario incluye el indice de organización de actividad fibrilatoria.
  10. 13 . Método según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado por que el método se aplica para detectar una zona de origen de fibrilación que debe tratarse mediante ablación.
  11. 14. Método según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado por que la etapa b) de obtener y acondicionar una señal de posicionamiento de los electrodos comprende colocar tres electrodos de referencia sobre el paciente y hacer circular una corriente eléctrica entre cada uno de ellos y cada uno de l os electrodos de los brazos del catéter, medir la impedancia entre cada uno de l os electrodos de los brazos del catéter y cada electrodo de referencia y obtener las coordenadas tridimensionales de los electrodos de los brazos del catéter con respecto a la posición de los electrodos de referencia .
    1.5. Método según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado por que la etapa b) de obtener y acondicionar una sefial de posicionamiento de l os electrodos comprende colocar unas espiras grandes en la espalda del paciente, medir una corriente eléctrica inducida por las espiras grandes en conjuntos de tres espiras incluidos junto a cada electrodo del catéter y determinar la posición de los conjuntos de tres espiras con respecto a las espiras grandes.
  12. 16 . Método según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 15, caracterizado por que comprende usar un catéter
    según cualquiera de l as reivindicaciones 1 a 8.
  13. 17. Método según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 16, caracterizado por que el órgano cuya actividad eléctrica se detecta es el corazón .
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10624554B2 (en) * 2016-01-14 2020-04-21 Biosense Webster (Israel) Ltd. Non-overlapping loop-type or spline-type catheter to determine activation source direction and activation source type
US11006887B2 (en) 2016-01-14 2021-05-18 Biosense Webster (Israel) Ltd. Region of interest focal source detection using comparisons of R-S wave magnitudes and LATs of RS complexes
US11850051B2 (en) 2019-04-30 2023-12-26 Biosense Webster (Israel) Ltd. Mapping grid with high density electrode array

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4660571A (en) * 1985-07-18 1987-04-28 Cordis Corporation Percutaneous lead having radially adjustable electrode
US6738673B2 (en) * 1986-11-14 2004-05-18 Jawahar M. Desai Method for catheter mapping and ablation
US5327889A (en) * 1992-12-01 1994-07-12 Cardiac Pathways Corporation Mapping and ablation catheter with individually deployable arms and method
US5433198A (en) * 1993-03-11 1995-07-18 Desai; Jawahar M. Apparatus and method for cardiac ablation
IL116699A (en) * 1996-01-08 2001-09-13 Biosense Ltd Method of building a heart map
US6023638A (en) * 1995-07-28 2000-02-08 Scimed Life Systems, Inc. System and method for conducting electrophysiological testing using high-voltage energy pulses to stun tissue
US20030018251A1 (en) * 2001-04-06 2003-01-23 Stephen Solomon Cardiological mapping and navigation system
US6961602B2 (en) * 2001-12-31 2005-11-01 Biosense Webster, Inc. Catheter having multiple spines each having electrical mapping and location sensing capabilities
US7869865B2 (en) * 2005-01-07 2011-01-11 Biosense Webster, Inc. Current-based position sensing
US9629567B2 (en) * 2006-01-12 2017-04-25 Biosense Webster, Inc. Mapping of complex fractionated atrial electrogram
CN201033076Y (zh) * 2007-02-14 2008-03-12 李楚雅 心脏导管三维标测系统
US8456182B2 (en) * 2008-09-30 2013-06-04 Biosense Webster, Inc. Current localization tracker
CN102686178B (zh) * 2010-01-23 2014-10-15 日本来富恩株式会社 电极导管
US8226580B2 (en) * 2010-06-30 2012-07-24 Biosense Webster (Israel), Ltd. Pressure sensing for a multi-arm catheter
JP5317131B2 (ja) * 2010-10-07 2013-10-16 日本ライフライン株式会社 電極カテーテル
US8391947B2 (en) * 2010-12-30 2013-03-05 Biosense Webster (Israel), Ltd. Catheter with sheet array of electrodes
WO2012092016A1 (en) * 2010-12-30 2012-07-05 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. System and method for diagnosing arrhythmias and directing catheter therapies
US9314299B2 (en) * 2012-03-21 2016-04-19 Biosense Webster (Israel) Ltd. Flower catheter for mapping and ablating veinous and other tubular locations
US9078667B2 (en) * 2012-12-11 2015-07-14 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Catheter having reduced force concentration at tissue contact site
CN103750899B (zh) * 2014-01-21 2016-04-27 深圳市惠泰医疗器械有限公司 多电极网篮导管及其制备方法

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