ES2265395T3 - Cateter para generar un mapa electrico de una camara del corazon. - Google Patents
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Abstract
Sistema (18) para cartografiar una cámara (56; 66) de un corazón (29) que comprende: una consola (34) que comprende un procesador (36) de señales para determinar la información de emplazamiento; unos circuitos reguladores (43) operativamente conectados con al menos un generador (27) de campo electromagnético para generar un campo electromagnético; y un catéter que comprende: i) un cuerpo (20a) que tiene un extremo proximal y un extremo distal (22), teniendo dicho extremo distal una punta distal (26); ii) un electrodo de contacto (24) situando en dicha punta distal (26); iii)una formación (23) de electrodos sin contacto (25) situada sobre dicho extremo distal (22) de dicho cuerpo, teniendo dicha formación un extremo proximal (49) y un extremo distal (50), en el que dichos electrodos sin contacto (25) están linealmente dispuestos a lo largo de un eje longitudinal (47) de dicho cuerpo; y iv) al menos un sensor de emplazamiento (24; 48), situado sobre dicho extremo distal (22) de dicho cuerpo adaptado para generar señales en respuesta al campo electromagnético, en el que dicho procesador (36) de señales está adaptado para utilizar dichas señales generadas para determinar un emplazamiento de dicho electrodo de contacto (24) y un emplazamiento de dichos electrodos sin contacto (25), en el que dicho procesador (36) de señales está adaptado para determinar el emplazamiento de los electrodos sin contacto (25) a partir de dichas señales generadas por dicho al menos un sensor de emplazamiento (28; 48), y en el que dicho procesador (36) de señales, durante al menos un entero ciclo cardiaco, en un primer modo de funcionamiento, está adaptado para adquirir información eléctrica procedente de solo dichos electrodos sin contacto (25), indicativa de los emplazamientos de los electrodos sin contacto, para representar un volumen de la cámara mínimo del corazón (29), para definir así la geometría de la cámara del corazón y, en un segundo modo de funcionamiento, está así mismo adaptado para adquirir información eléctrica a partir de dicho electrodo de contacto (24), indicativa del emplazamiento del electrodo de contacto, para definir un mapa geométrico de la cámara del corazón, definiendo así la geometría de la cámara representando tanto un volumen de la cámara mínimo como un mapa geométrico del corazón (29).
Description
Catéter para generar un mapa eléctrico de una
cámara del corazón.
La invención se dirige al campo de los aparatos
y de los catéteres asociados para generar rápidamente un mapa
eléctrico de una cámara de un corazón que utiliza una formación de
electrodos sin contacto para obtener información indicativa de la
actividad eléctrica de la cámara, y opcionalmente, de la geometría
de la cámara.
Las arritmias cardíacas, la más común de las
cuales es la taquicardia ventricular (TV) [VT], son una causa
destacada de mortandad. En una mayoría de pacientes, la TV se
origina a partir de una lesión de 1 a 2 mm localizada en íntima
proximidad con la superficie interior de la cámara cardíaca. Uno de
los tratamientos de la TV comprende la cartografía de las vías
eléctricas del corazón para localizar la lesión seguida de la
extirpación del emplazamiento activo.
La Patente estadounidense legalmente transferida
5,546,951; la solicitud de Patente estadounidense 08/793,371 (en
la actualidad publicada como Patente estadounidense 6,690,693) y la
solicitud PCT WO 96/05768 divulgan procedimientos para detectar una
propiedad eléctrica del tejido cardíaco, por ejemplo, el ritmo de
activación local, como función del emplazamiento preciso del
corazón. Los datos son adquiridos mediante uno o más catéteres que
son introducidos por el interior del corazón utilizando catéteres
que tienen unos sensores eléctricos y de localización en sus puntas
distales. Los procedimientos para crear un mapa de la actividad
eléctrica del corazón en base a estos datos se divulgan en los
documentos EP-A-0 974 936 y
EP-A-1 070 480.
Como se indica en estas solicitudes, la
actividad de localización eléctrica se mide inicialmente, de modo
preferente, sobre aproximadamente de 10 a aproximadamente 20 puntos
en la superficie interior del corazón. Estos puntos de datos son
por tanto suficientes en general para generar una reconstrucción o
mapa preliminar de la superficie cardíaca con una calidad
satisfactoria. El mapa preliminar a menudo se combina con los datos
tomados en puntos adicionales con el fin de generar un mapa más
exhaustivo de la actividad eléctrica del corazón. En los ámbitos
clínicos no es inusual acumular datos en 100 o más emplazamientos
para generar un mapa detallado, exhaustivo, de la actividad
eléctrica de la cámara cardíaca. El mapa detallado generado puede a
continuación servir como base para decidir acerca del curso de
acción terapéutico, por ejemplo, la ablación de tejido, para
alterar la propagación de la actividad eléctrica del corazón y
restaurar el ritmo cardíaco normal.
Pueden utilizarse sensores de posición con
catéteres para determinar la trayectoria de determinados puntos de
la superficie cardíaca. Estas trayectorias pueden utilizarse para
inferir características de motilidad tales como la contractilidad
del tejido. Como se divulga en la Patente estadounidense 5,738,096,
los mapas que representan dichas característica de motilidad
pueden construirse cuando se muestrea la información de las
trayectorias en un número suficiente de puntos del corazón.
La actividad eléctrica en un punto del corazón
se mide típicamente haciendo avanzar un catéter que incluye un
sensor eléctrico en o cerca de su extremo distal hasta ese punto del
corazón, contactando el tejido con el sensor y adquiriendo los
datos en ese punto. Un inconveniente de la cartografía de una
cámara cardíaca que utiliza un catéter que incluye un único
electrodo en la punta distal es el largo periodo de tiempo requerido
para acumular datos sobre una base de punto por punto en un número
indispensable de puntos requeridos para obtener un mapa detallado
de la cámara en conjunto. En consecuencia, han ido apareciendo
catéteres con electrodos múltiples para medir simultáneamente la
actividad eléctrica en múltiples puntos de la cámara cardíaca.
Se han adoptado con anterioridad dos propuestas
para adquirir datos cardíacos utilizando catéteres multielectrodo
mediante procedimientos de contacto y sin contacto.
La Patente estadounidense 5,487,391, dirigida al
campo de los sistemas y procedimientos para derivar y representar
las velocidades de propagación de los episodios eléctricos del
corazón, es ilustrativa de los procedimientos de contacto
descubiertos en la técnica. En el sistema divulgado en la Patente
5,487,391, la sonda eléctrica es una estructura de tres dimensiones
que adopta la forma de una cesta. En la forma de realización
ilustrada, la cesta se compone de 8 lengüetas cada una de las
cuales lleva ocho electrodos, para un total de 64 electrodos de la
sonda. La estructura de cesta está diseñada de forma que cuando se
despliega sus electrodos son mantenidos en íntimo contacto con una
superficie endocardíaca. Un problema de los catéteres divulgados en
la Patente 5,487,391 es que son difíciles y caros de fabricar. El
gran número de los electrodos de dichos catéteres conlleva también
un subsistema de procesamiento y registro muy exigente. Hay
complejidades adicionales asociadas con el despliegue y retirada de
estos catéteres y el peligro incrementado de coagulación.
La Patente estadounidense 5,848,972 de Triedman
et al., divulga un procedimiento de cartografía de la
actividad endocardíaca que utiliza un catéter multielectrodo. En el
procedimiento de la Patente 5,848,972, se hace avanzar un catéter
multielectrodo, preferentemente, un catéter de cesta
Webster-Jenkins™ de 50 electrodos de
Cordis-Webster de Baldwin Park, CA, dentro de una
cámara del corazón. Se obtienen unos fluorogramas anteroposterior
(AP) y lateral para establecer la posición y orientación de cada
uno de los electrodos. Se registran unos electrogramas obtenidos de
cada uno de los electrodos situados en contacto con la superficie
cardíaca con respecto a una referencia temporal como por ejemplo el
inicio de la onda P del ritmo sinusal obtenido de un ECG de la
superficie corporal. La Patente de Triedman et al. presenta
el interés de diferenciar entre aquellos electrodos que registran
la actividad eléctrica y aquellos que no lo hacen debido a la
ausencia de íntima proximidad a la pared endocardíaca. Después de
que son registrados los electrogramas iniciales, el catéter es
recolocado, y los fluorogramas y los electrogramas son nuevamente
registrados. A continuación se construye un mapa eléctrico obtenido
de la información expuesta.
La Patente estadounidense 4,649,924 de Taccardi
divulga un procedimiento para la detección de campos potenciales
eléctricos intracardíacos. La Patente 4,649,924 es ilustrativa de
los procedimientos sin contacto que han sido propuestos para
adquirir simultáneamente una gran cantidad de información eléctrica
cardíaca. En el procedimiento de la Patente anteriormente
indicada, un catéter, con una porción terminal distal está provista
de una serie de electrodos sensores distribuidos a lo largo de la
superficie y conectados a unos conductores eléctricos aislados para
su conexión a una detección de señales y a unos medios de
procesamiento. El tamaño y la forma de la porción terminal son
tales que los electrodos están separados sustancialmente alejados
de la pared de la cámara cardíaca. El procedimiento de la Patente
anteriormente indicada se supone que detecta los campos potenciales
intracardíacos únicamente con un solo latido cardíaco. Los
electrodos sensores están preferentemente distribuidos en una serie
de circunferencias trazadas en planos separados entre sí. Estos
planos son perpendiculares al eje geométrico mayor de la porción
terminal del catéter. Se disponen al menos dos electrodos
adicionales adyacentes a los extremos del eje geométrico mayor de
la porción terminal. Dicha patente divulga únicamente una sola
forma de realización ejemplar en la cual el catéter comprende cuatro
circunferencias con ocho electrodos separados equiangularmente en
cada circunferencia. Así, en esa forma de realización ejemplar, el
catéter comprende al menos 34 electrodos (32 circunferenciales y 2
electrodos terminales).
La solicitud PCT WO 99/06112 de Rudy (el
"Procedimiento Rudy") divulga un sistema y un procedimiento de
cartografía cardíaca electrofisiológica a base de un catéter
multielectrodo no expandido, de no contacto. Los electrogramas se
obtienen con unos catéteres que se obtienen de 42 a 122 electrodos.
Además del problema anteriormente descrito sobre la complejidad de
los catéteres multielectrodo, el procedimiento Rudy requiere un
conocimiento previo de la geometría relativa a la sonda y al
endocardio, lo que debe obtenerse mediante una modalidad de
representación en imágenes independiente, como por ejemplo, una
ecocardiografía transesofágica. En el procedimiento Rudy, después
de la representación en imágenes dependiente, los electrodos sin
contacto se utilizan para medir los potenciales de la superficie
cardíaca para construir unos mapas a partir de aquéllos. En resumen,
el procedimiento Rudy conlleva las siguientes etapas (después de la
etapa de representación en imágenes dependiente): a) medir los
potenciales eléctricos con una pluralidad de electrodos dispuestos
sobre en una sonda situada dentro del corazón; b) determinar la
relación geométrica de la superficie de la sonda y de la superficie
endocardíaca; c) generar una matriz de coeficientes que represente
la relación geométrica de la superficie de la sonda y de la
superficie endocardíaca; y d) determinar los potenciales
endocardíacos a base de los potenciales de electrodo y de la matriz
de los coeficientes.
La Patente estadounidense 5,297,549 de Beatty
et al. (el "procedimiento Beatty") divulga un
procedimiento y un aparato destinado a la cartografía de la
distribución potencial eléctrica de la cámara cardíaca. El
procedimiento Beatty, un montaje de catéter de cartografía
multielectrodo intracardíaco es insertado dentro del corazón. El
montaje de catéter de cartografía incluye una formación
multielectrodo con un electrodo de referencia integral, o,
preferentemente, un catéter de referencia asociado. En uso, los
electrodos son desplegados en una formación sustancialmente
esférica. La formación de electrodos es espacialmente referenciada
en un punto situado sobre la superficie electrocardíaca mediante el
electrodo de referencia o mediante el catéter de referencia que es
puesto en contacto con la superficie endocardíaca. El catéter de
formación de electrodos se supone lleva al menos 24 emplazamientos
de electrodo individuales. Adicionalmente, el procedimiento Beatty
requiere el conocimiento del emplazamiento de cada uno de los
emplazamientos de electrodo existentes en la formación, así como el
conocimiento de la geometría cardíaca. Estos emplazamientos se
determinan preferentemente mediante el procedimiento de
pletismografía de impedancia.
La Patente estadounidense 5,311,866 de Kagan
et al. divulga un montaje de catéter de cartografía cardíaca
que incluye una formación de electrodos que define determinado
número de emplazamientos de electrodo. El montaje de catéter de
cartografía comprende también una luz para aceptar un catéter de
referencia que tiene un montaje de electrodo de la punta distal que
puede utilizarse para sondar la pared cardíaca. En la construcción
preferente el catéter de cartografía comprende una trenza de
alambres aislados, teniendo preferentemente de 24 a 64 alambres en
la trenza, cada uno de los cuales se utiliza para constituir
emplazamientos de electrodo. El catéter se supone es fácilmente
posicionable dentro de un corazón que va a utilizarse para adquirir
información de la actividad eléctrica a partir de una primera serie
de emplazamientos de electrodo sin contacto y/o una segunda serie
de emplazamientos de electrodo de contacto.
Las Patentes estadounidenses 5,385,146 y
5,450,846 de Goldreyer divulgan un catéter que se supone útil para
cartografiar la actividad electrofisiológica dentro del corazón. El
cuerpo del catéter tiene una punta distal que está adaptada para
suministrar una pulsación para la electroestimulación cardíaca o un
electrodo ablativo para extirpar el tejido situado en contacto con
la punta.
El catéter comprende así mismo un par de
electrodos ortogonales para generar una señal de frecuencia
diferencial indicativa de la actividad eléctrica cardíaca local
adyacente a los electrodos ortogonales.
El documento
EP-A-0,991,059 divulga un catéter y
una combinación de consola para efectuar una cartografía de una
cámara de un corazón. El catéter comprende un cuerpo que tiene un
extremo proximal y un extremo distal que tiene una punta distal. Un
electrodo de ablación está dispuesto en la punta distal. Dos
electrodos detectores están situados adyacentes al electrodo de
ablación, estando los electrodos dispuestos linealmente a lo largo
de un eje longitudinal del cuerpo. El catéter incluye también un
sensor de emplazamiento situado sobre el extremo distal del cuerpo
adaptado para generar señales en respuesta a un campo
electromagnético para determinar un emplazamiento de la punta
distal del catéter. Las señales de activación detectadas por los dos
electrodos detectores y las señales de posición generadas por el
sensor de posición son trasladadas a un procesador de señales
situado dentro de la consola. El procesador de señales procesa las
señales y calcula los coeficientes de correlación y la posición de
la punta distal del catéter. Cuando se detectan coeficientes de
correlación bajos, aquellas porciones de la cámara del corazón son
extirpadas por el electrodo de ablación.
El documento WO 98/29032 divulga otro catéter y
otra combinación de consola. La consola comprende unos circuitos
controladores conectados operativamente a los generadores del campo
electromagnético para generar un campo electromagnético. La consola
comprende también un procesador de señales para determinar la
información de emplazamiento. El catéter comprende un cuerpo que
tiene un extremo proximal y un extremo distal que tiene una punta
distal. Un electrodo de contacto está dispuesto en la punta distal.
Existe una formación de electrodos sin contacto situado sobre el
extremo distal del cuerpo, teniendo la formación un extremo proximal
y un extremo distal, estando los electrodos sin contacto dispuestos
a lo largo de un eje longitudinal del cuerpo. El catéter así mismo
comprende dos sensores de emplazamiento situados sobre el extremo
distal del cuerpo adaptados para generar señales en respuesta al
campo electromagnético. El procesador de señales está adaptado para
utilizar dichas señales generadas para determinar un emplazamiento
distal del catéter.
La Patente estadounidense 5,662,108 de Budd
et al. divulga un proceso para medir los datos
electrofisiológicos de la cámara cardíaca. El procedimiento
consiste, en parte, en posicionar una serie de electrodos activos y
pasivos dentro del corazón; suministrar una corriente a los
electrodos activos, y de esta forma generar un campo eléctrico en
la cámara cardíaca; y medir dicho campo eléctrico en dichos
emplazamientos de los electrodos pasivos. En una de las formas de
realización divulgadas, los electrodos pasivos están contenidos en
una formación situada sobre un globo inflable de un catéter de
globo. En formas de realización preferentes, la formación se supone
que tiene de 60 a 64 electrodos.
En resumen, se han propuesto una serie de
procedimientos para incrementar la velocidad de adquisición de un
mapa eléctrico del corazón. En general, estos procedimientos tienen
el defecto de requerir un equipo complejo, o a menudo requieren
unas modalidades de representación en imagen internas para
adquirir información posicional. Así mismo, estos sistemas de la
técnica anterior se sabe que trazan unos mapas de precisión
limitada. En consecuencia, se necesita un equipo y unos
procedimientos que resuelvan estas limitaciones de la técnica
anterior.
La presente invención es un sistema/aparato
novedoso para generar rápidamente un mapa de una característica de
un órgano, como por ejemplo, una cámara del corazón, dentro de un
periodo de tiempo definido. De acuerdo con la presente invención se
suministra un sistema para efectuar una cartografía de una cámara
del corazón. El sistema comprende una consola, unos circuitos
controladores y un catéter. La consola comprende un procesador de
señales para determinar la información de emplazamiento. Los
circuitos controladores están operativamente conectados con al
menos un generador de campo magnético para generar un campo
magnético. El catéter comprende un cuerpo que tiene un extremo
proximal y un extremo distal, teniendo el extremo distal una punta
distal. Un electrodo de contacto está dispuesto en la punta distal.
Una formación de electrodos sin contacto está dispuesta sobre el
extremo distal del cuerpo. La formación tiene un extremo proximal y
un extremo distal y los electrodos sin contacto están linealmente
dispuestos a lo largo de un eje geométrico longitudinal del
cuerpo. El catéter comprende así mismo al menos un sensor de
emplazamiento situado sobre el extremo distal del cuerpo adaptado
para generar señales en respuesta al campo electromagnético. El
procesador de señales está adaptado para utilizar las señales
generadas para determinar un emplazamiento del electrodo de contacto
y un emplazamiento de los electrodos sin contacto. El procesador de
señales está adaptado para determinar el emplazamiento de los
electrodos sin contacto a partir de las señales generadas por el al
menos un sensor de emplazamiento. El procesador de señales, durante
al menos un entero ciclo cardíaco, en un primer modo de
funcionamiento, está adaptado para adquirir la información eléctrica
derivada únicamente de los electrodos sin contacto, indicativa de
los emplazamientos de los electrodos sin contacto, para representar
un volumen de la cámara del corazón mínimo, para definir así la
geometría del corazón. El procesador de señales, durante al menos
un entero ciclo cardíaco, en un segundo modo de funcionamiento,
está así mismo adaptado para adquirir la información eléctrica
derivada del contacto, derivativa del emplazamiento del electro de
contacto, para definir un mapa geométrico de la cámara cardíaca,
definiendo así la geometría de la cámara mediante la representación
tanto de un volumen mínimo de la cámara como de un mapa geométrico
del
corazón.
corazón.
En el caso de un catéter que tenga únicamente
un sensor de emplazamiento único, el sensor está situado
preferentemente próximo a la punta distal del catéter. Más
preferentemente, el catéter comprende un primero y un segundo
sensores de emplazamiento. El primer sensor de emplazamiento está
preferentemente situado próximo a la punta distal del catéter y el
segundo sensor de emplazamiento está situado próximo al extremo
proximal de la formación de electrodos sin contacto. Al menos uno y
preferentemente ambos sensores utilizados en el catéter de la
invención proporciona seis grados de información de
emplazamiento.
El sensor de emplazamiento utilizado en el
catéter de la invención es preferentemente un sensor de
emplazamiento electromagnético.
El electrodo de la punta distal utilizado en el
catéter de la invención es preferentemente un electrodo bipolar. La
formación de electrodos sin contacto preferentemente comprende entre
aproximadamente 12 y aproximadamente 32 electrodos, y más
preferentemente entre aproximadamente 16 y aproximadamente 24
electrodos.
Constituye un objeto de la invención
proporcionar un catéter y un aparato para generar un mapa eléctrico
de una cámara de un corazón más rápidamente que el utilizando los
catéteres de electrodo de contacto único utilizados en la técnica
anterior.
Constituye otro objeto de la invención
proporcionar un catéter y un aparato para generar un mapa eléctrico
de una cámara de un corazón que utilice tanto electrodos de
contacto como electrodos sin contacto.
Constituye otro objeto de la invención
proporcionar un catéter y un aparato para generar un mapa eléctrico
de una cámara de un corazón que sea más precisa que los mapas de la
técnica anterior generados utilizando únicamente electrodos sin
contacto.
Constituye otro objeto de la invención
proporcionar un catéter y un aparato que puedan utilizarse para
adquirir simultáneamente el emplazamiento así como la información
de contacto y sin contacto eléctrica de la cámara de un
corazón.
Constituye otro objeto de la invención
proporcionar un catéter y un aparato para generar un mapa eléctrico
de una cámara de un corazón sin la necesidad de modalidades de
representación en imágenes exter-
nas.
nas.
Constituye otro objeto de la invención
proporcionar un catéter y un aparato apropiado para llevar a cabo
determinados procedimientos para extirpar una zona del corazón, con
la capacidad de validar rápidamente la efectividad del
procedimiento de ablación recogiendo información eléctrica adicional
después de la ablación.
Estos y otros objetos, características y
ventajas de la presente invención se pondrán fácilmente de
manifiesto mediante la descripción detallada expuesta a
continuación, tomada en combinación con los dibujos que se
acompañan.
La Fig. 1 es un dibujo esquemático de unos
elementos seleccionados de un sistema que emplea el catéter de la
invención;
la Fig. 2 muestra unos elementos adicionales de
un sistema que emplea el catéter de la invención;
la Fig. 3A muestra una vista frontal de una
forma de realización del catéter de la invención;
la Fig. 3B muestra el catéter de la Fig. 3A
girado en un ángulo de 90º alrededor de su eje geométrico
longitudinal;
la Fig. 3C muestra una vista en sección parcial
transversal del catéter de la Fig. 3B;
la Fig. 4 muestra una vista de otra forma de
realización preferente del catéter de la invención;
la Fig. 5 muestra una sección en planta desde
arriba de un catéter de la invención situado en una cámara
cardíaca;
la Fig. 6 muestra el catéter de la Fig. 3B en
una posición incurvada;
la Fig. 7A muestra el extremo distal del catéter
de la Fig. 3B en contacto con un primer punto de contacto situado
dentro del ventrículo izquierdo de un corazón; y
la Fig. 7B muestra un extremo distal de la Fig.
3B en contacto con un segundo punto de contacto situado dentro del
ventrículo izquierdo de un corazón.
La presente invención es un aparato (sistema)
novedoso, que incluye el catéter asociado para llevar a cabo un
procedimiento de cartografía rápido en un órgano como por ejemplo la
cámara de un corazón. También se divulga un procedimiento, que no
forma parte de la invención, para llevar a cabo un procedimiento
de cartografía rápido de un órgano como por ejemplo, la cámara de
un corazón. La presente invención está dirigida al desarrollo de
este procedimiento de cartografía rápido, habitualmente a base de la
actividad eléctrica desarrollada por el tejido cardíaco, en un
periodo mínimo de tiempo.
La presente invención incluye un procedimiento
de cartografía de diagnóstico rápido y un sistema de suministro
terapéutico, genéricamente designado con la referencia numeral 18,
como se muestra de forma óptima en la Fig. 1, que comprende la
realización de una cartografía de diagnóstico rápido y un catéter 20
de suministro terapéutico para su inserción dentro del cuerpo
humano, y preferentemente, dentro de una cámara 56 y 66 (Figs. 5 y
7A) de un corazón humano 29 (Figs. 2, 7A y 7B). El catéter 20
incluye un cuerpo 20a del catéter que tiene un extremo distal 22.
El extremo distal 22 incluye un electrodo 24 situado en la punta
distal 26 para medir las propiedades eléctricas del ritmo cardíaco.
El electrodo 24 se utiliza también para enviar señales eléctricas
al corazón con fines diagnósticos, como por ejemplo, para efectuar
la cartografía de la electroestimulación cardíaca, y/o con fines
terapéuticos, por ejemplo, para extirpar el tejido cardíaco
defectuoso. El extremo distal 22 del catéter 20 incluye así mismo
una formación 23 de electrodos sin contacto 25 para medir las
señales eléctricas de campo lejanas de la cámara cardíaca. La
formación 23 de electrodos sin contacto 25 es una formación lineal
porque los electrodos sin contacto 25 están linealmente dispuestos a
lo largo del eje geométrico longitudinal 47 (Fig. 3A) del extremo
distal 22 del catéter. El extremo distal 22 del catéter 20 incluye
así mismo al menos un sensor de emplazamiento 28 que genera
señales utilizadas para determinar la posición y la orientación del
catéter dentro del cuerpo. El sensor de emplazamiento 28 está
situado preferentemente en situación adyacente a la punta distal 26
del catéter 20. Preferentemente existe una relación de orientación y
posicional fija del sensor de emplazamiento 28, de la punta 26 y
del electrodo 24.
El catéter 20 preferentemente incluye un asidero
30, el cual incluye unos controles 32 para dirigir el extremo
distal 22 del catéter 20 en una dirección deseada, como por ejemplo
la incurvación del extremo distal 22, o para posicionar y/u
orientarlo de acuerdo con lo deseado.
El sistema 18, tal y como se muestra en la Fig.
1, comprende así mismo una consola 34, la cual permite que el
usuario observe y regule las funciones del catéter 20. La consola 34
preferentemente incluye una computadora 36 (como un procesador de
señales), un teclado 38, unos circuitos 40 de procesamiento de
señales los cuales están típicamente situados dentro de la
computadora, y una pantalla 42. Los circuitos 40 de procesamiento
de señales típicamente reciben, amplifican, filtran y digitalizan
las señales procedentes del catéter 20, incluyendo las señales
generadas por el sensor de emplazamiento 28, por el electrodo 24 de
la punta y por los electrodos sin contacto 25 tras lo cual, estas
señales digitalizadas son recibidas y utilizadas por la
computadora 36 para computar la posición y orientación del catéter
así como las características eléctricas de la cámara cardíaca.
Alternativamente, una circuitería apropiada puede estar asociada con
el catéter 20 mismo, para que los circuitos 40 reciban las señales
que están ya amplificadas, filtradas y/o digitalizadas.
El catéter 20 está acoplado a la computadora 36
mediante un cable de extensión 21, el cual en su extremo proximal
comprende un conector 44 adaptado para su encaje en un receptáculo
coincidente 46 situado en la consola 34. El extremo distal del
cable 21 comprende un receptáculo 33 que se conecta al asidero 30
del catéter. El receptáculo 33 está preferentemente configurado
para recibir catéteres de un modelo específico, y preferentemente
incluye una identificación de evidencia de usuario del modelo
específico. Una de las ventajas de la utilización del cable 21 es
la capacidad de conectar diferentes modelos y tipos de catéteres,
como por ejemplo aquellos catéteres que tienen configuraciones de
asidero diferentes, a la misma consola 34. Pueden utilizarse
diferentes cables 21 para conectar una amplia variedad de catéteres
a la consola 34. Otra ventaja de tener un cable separado 21 es el
hecho de que el cable 21 no está situado en contacto con los
pacientes y, por consiguiente, es posible reutilizar el cable sin
esterilización.
El cable 21 contiene así mismo uno o más
transformadores de aislamiento (no mostrados en las figuras), los
cuales aíslan el catéter 20 de la consola 34. Los transformadores de
aislamiento están preferentemente contenidos en el receptáculo 33.
Alternativamente, los transformadores de aislamiento pueden estar
contenidos en la electrónica del sistema asociada.
Componentes adicionales utilizados en el sistema
18 con el catéter 20 de la presente invención se ilustran
esquemáticamente en la Fig. 2. Un doctor 100 inserta el catéter 20 a
través de una incisión practicada en la vasculatura, por ejemplo,
utilizando un acceso quirúrgico intravascular, dentro de una cámara
56 y 66 (Figs. 5, 7A y 7B) de un corazón 29 de un paciente 110, de
forma que el electrodo 24 de la punta distal, la formación 23 de
los electrodos sin contacto 25 y el sensor de emplazamiento 28
estén situados dentro de la cámara. De acuerdo con un sensor de
emplazamiento ejemplar descrito en la solicitud de Patente PCT WO
96/05768, presentada el 24 de Enero de 1995 y en la Patente
estadounidense 5,391,199, transferidas al cesionario de la presente
solicitud y cuyas divulgaciones se incorporan en la presente memoria
por referencia, el sensor 28 genera unas señales en respuesta a los
campos magnéticos aplicados externamente generados por unas bobinas
27 generadores de campos magnéticos las cuales están situadas cerca
del paciente 110, por ejemplo fijadas a la mesa de operaciones 31.
La magnitud de las señales generadas por el sensor 28 depende de la
posición y orientación del sensor dentro del campo magnético
aplicado. Las bobinas 27 generadoras del campo están conectadas
mediante un cable 41 a los circuitos controladores 43. Los circuitos
43 están conectados a la computadora 36 (Fig. 1), la cual controla
el funcionamiento de las bobinas generadoras. Alternativamente, el
sistema de la invención puede emplear unas bobinas generadoras de
campo situadas dentro del catéter y unos sensores externos al
paciente.
Aunque el catéter y el aparato de la invención
se describen en la presente memoria con referencia a unos sensores
electromagnéticos, cualquier otro sensor de emplazamiento que
proporcione una información de la posición en tres dimensiones y,
opcionalmente, una información de la orientación, puede utilizarse
en la práctica de la invención. Los sensores ilustrativos que son
de utilidad incluyen unos sensores acústicos y unos sensores
magnéticos.
Preferentemente, las mediciones efectuadas
mediante el sensor de emplazamiento 28 están sustancialmente
sincronizadas con el ciclo cardíaco, de forma que los mapas
resultantes de la actividad eléctrica de la cámara cardíaca 56 y 66
representan la geometría de la cámara en un único punto del ciclo
cardíaco. Preferentemente, los mapas representan el corazón 29 y el
punto final de la diástole del ciclo cardíaco. La sincronización de
los emplazamientos en un punto del ciclo cardíaco elimina los
errores que en otro caso surgirían al determinar las posiciones del
electrodo de contacto 24 y de los electrodos sin contacto 25 debidos
al movimiento del corazón 29.
La Fig. 3A es una vista en planta del extremo
distal de una forma de realización preferente del catéter de la
invención. La Fig. 3B muestra el catéter de la Fig. 3A girado en un
ángulo de 90º alrededor de su eje geométrico longitudinal 47. La
Fig. 3C muestra el catéter de la Fig. 3B en sección transversal a
lo largo de la línea 3B-3B. Como se muestra en la
Fig. 3A, el catéter comprende un electrodo 24 de la punta y un
electrodo anular 45. En conjunto, estos dos electrodos funcionan
como un electrodo de contacto bipolar. La formación 23 de
electrodos sin contacto 25 tiene un extremo proximal 49 y un extremo
distal 50.La formación 23 consta de una pluralidad de electrodos
25, por ejemplo, dieciséis electrodos de punta 25. Cada electrodo
25 es circular en sección transversal y tiene un diámetro de 1 mm.
Los electrodos 25 de la formación 23 están dispuesto en cuatro
columnas separadas circularmente alrededor del extremo distal 22 del
catéter en incrementos de 90º. El emplazamiento de los electrodos
25 en cada columna está longitudinalmente desviado con respecto al
emplazamiento de los electrodos correspondientes de las columnas
adyacentes. Esta disposición de electrodos sin contacto 25 dentro
de la formación 23 posibilita que los electrodos sin contacto 25
simultáneamente reciban las señales eléctricas de campo lejano
procedentes de las paredes de la cámara 56 y 66 dentro de las cuales
se hace avanzar el catéter 20. El catéter 20 comprende así mismo
dos sensores de emplazamiento 28 y 48 en los que el sensor 28 está
situado en la punta distal del catéter y el sensor 48 está próximo
al extremo proximal 49 de la formación 23. No mostrados en la Fig.
3C están unos alambres que conectan cada uno de los sensores 28 y 48
y cada uno de los electrodos 24, 25 y 45 al asidero 30, desde el
cual son enviadas las señales a los circuitos 40. No mostrado
tampoco, existe un mecanismo de incurvación que permite la
incurvación de la punta del catéter mediante un control 32 situado
sobre el asidero 30 del catéter. El diseño específico del mecanismo
de incurvación del catéter no es decisivo en la invención, y puede
ser cualquier diseño de mecanismo de incurvación de catéteres
conocido en la técnica. Los mecanismos de incurvación/dirección del
catéter se divulgan, por ejemplo, en las Patentes estadounidenses
5,964,757; 5,897,529; y 5,938,603; en las Solicitudes de Patentes
europeas 0900547 y 0900548 y en la Solicitud de Patente PCT
WO98/43530.
WO98/43530.
La Fig. 4 muestra un extremo distal 22a de una
forma de realización alternativa del catéter 20 de la invención. El
catéter 20 consta de un electrodo 24 de la punta y de un electrodo
anular 45. Una formación 23a de electrodos sin contacto 25 consta
de un total de 24 electrodos sin contacto 25a dispuestos en cuatro
columnas de seis electrodos cada una y separados en incrementos en
un ángulo de 90º alrededor del extremo distal 22a del catéter. En
la forma de realización ilustrada en la Fig. 4, los electrodos sin
contacto 25a tienen forma rectangular, con unas dimensiones de 1 mm
x 3 mm, y están separados dentro de una columna a una distancia de 8
mm entre sus centros. El extremo distal 22a del catéter de la Fig.
4 contiene así mismo dos sensores de emplazamiento (no mostrados),
situado uno en la punta 24 del catéter y el otro en el extremo
proximal de la formación 23a de electrodos.
La formación 23a de electrodos preferentemente
comprende entre aproximadamente 12 y aproximadamente 32 electrodos
sin contacto 25a. Mas preferentemente, la formación 23a comprende
entre aproximadamente 16 y aproximadamente 24 electrodos sin
contacto 25a. En una forma de realización preferente, la formación
23a comprende menos de 20 electrodos sin contacto 25a.
Como se muestra en las figuras 3A, 3B, 3C, y 4,
los electrodos sin contacto 25 y 25a existentes en las formaciones
23 y 23a de electrodos están situados preferentemente de forma
discontinua alrededor de la circunferencia de los extremos
distales 22 y 22a, respectivamente, del catéter. La Fig. 5 es una
vista en sección en planta desde arriba del catéter 20 situado
dentro de la cámara cardíaca 56. El catéter 20 tiene la formación
23 de electrodos sin contacto dispuesta en cuatro columnas y
separadas a intervalos equivalentes alrededor de la circunferencia
del catéter. Los electrodos sin contacto discontinuos detectan la
actividad eléctrica de zonas distintas de la superficie cardíaca,
designadas con las referencias numerales 58, 60, 62 y 64 en la Fig.
5. Por contra, los electrodos sin contacto que están situados de
forma continua alrededor de la circunferencia del catéter podrían
proporcionar señales que representaran el promedio de la actividad
eléctrica de la cámara cardíaca, a partir de los cuales sería más
difícil determinar la actividad eléctrica local. Los electrodos
anulares son un ejemplo de geometría de electrodos continua que
completamente rodea la circunferencia del catéter, y, en cuanto
tales, no son preferentes para su uso como electrodos sin contacto
en la práctica de la invención.
Adicionalmente, es importante destacar que el
catéter 20 de acuerdo con la presente invención puede opcionalmente
utilizar el electrodo de contacto 24 junto con la formación de
electrodos sin contacto 23 y 23a respectivamente. En consecuencia,
se encuentra dentro del ámbito de la presente invención, llevar a
cabo un procedimiento de cartografía diagnóstica rápido en base a
la información eléctrica recibida a través de los electrodos sin
contacto 25 y 25a por sí solos. Aunque los extremos distales 22 y
22a del catéter mostrados en las Figs. 3A, 3B, 3C y 4 tienen
electrodos de contacto de la punta distal bipolares, debe entenderse
que los extremos distales del catéter que contienen electrodos de
la punta distal unipolares se consideran también dentro del ámbito
de la presente invención.
Al llevar a la práctica el procedimiento
divulgado, es necesario saber la posición y orientación de cada uno
de los electrodos sin contacto 25 y 25a contenidos en la formación
23 y 23a, respectivamente, del catéter 20. Con el fin de saber el
emplazamiento y orientación de cada uno de los electrodos, el
catéter de la invención utilizado en el procedimiento
preferentemente emplea dos o más sensores de emplazamiento, como por
ejemplo los sensores 28 y 48 que se muestran en la Fig. 3C. Uno de
estos sensores está preferentemente situado en la punta distal 26
del catéter mientras que un segundo sensor está preferentemente
situado en el extremo proximal 49 de la formación 23 de electrodos
sin contacto. Preferentemente, al menos uno de estos sensores de
emplazamiento proporciona seis grados de información de
emplazamiento y orientación, esto es, tres coordenadas de posición
(x, y y z) y tres coordenadas de orientación
(subida y bajada, rodamiento y guiñada). Un sensor de emplazamiento
apropiado 28 y 48 que proporciona seis grados de información de
emplazamiento, se describe, por ejemplo, en la solicitud PCT WO
96/05768.
La Fig. 6 muestra el extremo distal 22 del
catéter de la Fig. 3B en posición incurvada. La orientación de los
sensores 28 y 48 puede caracterizarse mediante las líneas 52 y 54,
las cuales representan los ejes que atraviesan los sensores 28 y
48, respectivamente. Conociendo la posición y orientación en tres
dimensiones de cada uno de los sensores de la geometría de los
electrodos 25 situados en el extremo distal 22 del catéter, puede
calcularse la orientación y la posición de uno de los electrodos 25,
por ejemplo, utilizando técnicas de alineación en curva.
Bajo circunstancias apropiadas, por ejemplo, el
conocimiento de las características de la rigidez del catéter, otra
información por representación en imágenes y el empleo de
formaciones de electrodos sin contacto, cortos, rígidos, puede ser
posible utilizar un catéter que tenga únicamente un solo sensor de
posición en la práctica del procedimiento de la invención. En
dichos casos, el sensor está preferentemente situado en la punta
distal 26 del catéter.
En catéteres con sensores de emplazamiento
múltiples, no todos los sensores necesitan proporcionar seis grados
de información de emplazamiento. Por ejemplo, como se muestra en la
Fig. 3C, un sensor 28 preferentemente detecta y transmite unas
señales indicativas de seis grados de información de emplazamiento.
Aunque el sensor 48 puede ser un sensor de seis grados, también
puede utilizarse un sensor que proporcione menos de seis grados de
información de emplazamiento. Por ejemplo, un sensor que detecte
cinco grados de información de emplazamiento (seis posiciones de
coordenadas, subida y bajada y guiñada) se describen en la Patente
estadounidense 5,913,820. Dichos sensores pueden utilizarse como
segundo sensor próximo al extremo proximal de la formación 23 de
electrodos. Alternativamente, pude utilizarse una pluralidad de
sensores de emplazamiento, proporcionando cada uno menos de seis
grados de información de emplazamiento. Por ejemplo, tres o más
sensores de emplazamiento, proporcionando cada uno tres grados de
información de emplazamiento, pueden utilizarse para definir el
emplazamiento de todos los puntos de catéter.
El catéter de la invención preferentemente tiene
un diámetro de entre aproximadamente 1,67 mm y aproximadamente 3,67
mm. Mas preferentemente, el catéter de la invención tiene un
diámetro de entre aproximadamente 2 mm y aproximadamente 2,67
mm.
Otro aspecto del procedimiento divulgado, que no
forma parte de la invención, es para generar rápidamente un mapa
eléctrico de una cámara 66 del corazón 29 que represente la
característica eléctrica de la cámara 66 como función de la
geometría de la cámara dentro de un breve periodo de tiempo. El
procedimiento, como se ilustra de forma óptima en las Figs. 7A y
7B, incluye hacer avanzar el catéter 20 dentro de la cámara 66 del
corazón 29. El electrodo de contacto 24 situado en la punta distal
26 del catéter 20 es a continuación puesto en contacto con la
pared 68 de la cámara 66 en un primer punto de contacto 60. El
electrodo de contacto 24 es mantenido en contacto con la pared 68
en el punto de contacto 70 a lo largo de al menos un entero ciclo
cardíaco. Durante este tiempo, la información de emplazamiento es
continuamente medida por los sensores de emplazamiento 28 y 48,
mientras que la información eléctrica, preferentemente, el voltaje
(como función de tiempo) es medida por el electrodo de contacto 24
y por cada uno de los electrodos sin contacto 25 de la formación
23.
Después de que se ha recogido la información
eléctrica y de emplazamiento es expuesta, en un primer punto de
contacto 70, el electrodo de contacto 24 situado en la punta 26 del
catéter es avanzado hasta un segundo punto de contacto sobre la
superficie de la cámara. La Fig. 7 muestra el electrodo de contacto
24 en contacto con un segundo punto de contacto 72 sobre la pared
68 de la cámara. La Fig. 7B muestra así mismo el punto 70 en lugar
del primer punto de contacto, y los puntos 74 mostrados en
asteriscos, los cuales representan el emplazamiento de los
electrodos sin contacto 25 mientras que el electrodo de contacto 24
estaba en el primer punto de contacto 70. Nuevamente, el electrodo
de contacto 24 es mantenido en contacto con la pared 68 en el punto
de contacto 72 a lo largo de al menos un entero ciclo cardíaco,
durante el cual se mide la información de emplazamiento por los
sensores de emplazamiento, y la información eléctrica se mide por
el electrodo de contacto 24 y por cada uno de los electrodos sin
contacto
25.
25.
El electrodo de contacto 24 se hace avanzar a lo
largo de una pluralidad de puntos de contacto situados en la
superficie de la cámara cardíaca, y la información de emplazamiento
y eléctrica se adquiere mientras el electrodo de contacto está en
contacto con cada uno de los puntos de contacto. Preferentemente,
las etapas de adquisición de la información y contacto
anteriormente descritas se llevan a cabo en al menos
aproximadamente cinco puntos de contacto sobre la superficie de la
cámara cardíaca. Más preferentemente, las etapas de adquisición de
contacto e información se llevan a cabo entre aproximadamente cinco
y aproximadamente quince puntos de contacto sobre la superficie de
la cámara cardíaca. Suponiendo que los datos se adquieren en diez
puntos de contacto, puede apreciarse que utilizando el catéter de
las Figs. 3A a C por ejemplo, serían disponibles en la etapa de
generación del mapa datos eléctricos en un total de diez puntos de
contacto y ciento sesenta puntos sin contacto (diez puntos de
contacto X dieciséis electrodos sin contacto).
La información de emplazamiento y eléctrica
resultante adquirida por cada una de las etapas del proceso
anteriormente expuesto proporciona el punto de arranque para la
generación del mapa eléctrico de la cámara cardíaca.
Hay dos fuentes de información de emplazamiento
útiles en la construcción del mapa de la cámara cardíaca. La
primera fuente de información es el emplazamiento del sensor 28
adyacente a la punta distal 26 del catéter en cada uno de los
puntos de contacto. La segunda fuente de información es el
emplazamiento de cada uno de los electrodos sin contacto mientras
que el electrodo de contacto está en contacto con cada uno de los
puntos de contacto.
El emplazamiento de los electrodos de contacto
en cada uno de los puntos de contacto pueden utilizarse para
definir el mapa geométrico de la cámara cardíaca. Aunque de hecho
contactando con la superficie cardíaca, la totalidad de los
emplazamientos de los electrodos sin contacto define una "nube"
de espacio que representa un mínimo del volumen de la cámara. Estos
emplazamientos sin contacto pueden utilizarse, alternativamente, o
junto con el emplazamiento de los electrodos de contacto en cada uno
de los puntos de contacto, para definir la geometría de la
cámara.
Es preferente utilizar un sensor de
emplazamiento de referencia para corregir el movimiento del paciente
durante el procedimiento o el movimiento del corazón debido a la
respiración del paciente. Un procedimiento para obtener una
referencia de emplazamiento es el empleo de un catéter de referencia
que contenga un sensor de emplazamiento de referencia en cualquier
parte del corazón. Alternativamente, un sensor de emplazamiento de
referencia puede contenerse en un mando que podría estar fijado
externamente al paciente, por ejemplo a la espalda del paciente. En
cualquier caso, los emplazamientos determinados por los sensores
contenidos en el catéter de representación de la cartografía pueden
corregirse con relación al movimiento del paciente con sensores
de
referencia.
referencia.
El procedimiento divulgado puede así mismo
emplearse para conocer el procedimiento Rudy, de acuerdo con lo
anteriormente descrito, para extraer los potenciales endocardíacos a
partir de las mediciones eléctricas efectuadas por la formación de
electrodos sin contacto. Sin embargo, utilizando el catéter
novedoso 20 de la presente invención de la forma novedosa
divulgada en la presente memoria, los datos tomados por el electrodo
de contacto, el cual mide con precisión los potenciales
endocardíacos en los puntos de contacto, puede utilizarse para
constreñir los potenciales endocardíacos determinados a partir de
los electrodos sin contacto. Así mismo, frente al procedimiento
Rudy en el que la geometría de la cámara se determina
independientemente, en el procedimiento divulgado la geometría de
la cámara se determina mediante los sensores de emplazamiento con
simultaneidad a las mediciones eléctricas.
En el procedimiento Beatty, según lo
anteriormente descrito, los potenciales endocardíacos esperados son
computados a base de mediciones derivadas de la formación de
electrodos. El voltaje medido en el electrodo de referencia de la
superficie de contacto se utiliza como un factor de escala en la
computación del mapa de voltaje. El procedimiento Beatty puede
alternativamente utilizarse en el procedimiento de la invención
para generar los potenciales endocardíacos a partir de las
mediciones de los electrodos de contacto y sin contacto.
Los potenciales eléctricos resultantes imputados
a la superficie cardíaca por la formación de electrodos sin
contacto pueden utilizarse para reconstruir electrogramas
endocardíacos locales. Estos electrogramas reconstruídos, junto con
los electrogramas medidos por el electrodo de contacto 24,
proporcionan la información eléctrica a partir de la cual el mapa
eléctrico de la cámara cardíaca puede ser generado.
Alternativamente, se puede reconstruir una
"sonda virtual" que modele la información de localización y
eléctrica de los electrodos sin contacto a lo largo de todas las
mediciones, tratando éstas como si fueran adquiridas
simultáneamente en un único ciclo cardíaco. Los potenciales
eléctricos en la sonda virtual pueden ser correlacionados con la
superficie de la pared del corazón en la reconstrucción del mapa
eléctrico de la cámara cardíaca.
Una característica eléctrica preferente del
corazón que puede ser cartografiada es el tiempo de activación
local (TAL [LAT]). El TAL puede determinarse como una característica
de los electrogramas locales, por ejemplo, como el tiempo asociado
con el valor máximo del electrograma local.
La característica eléctrica local que se
cartografía en el proceso de la invención es preferentemente
referenciada a un valor fiducial. Este valor puede, por ejemplo,
basarse en una característica eléctrica medida en el catéter de
referencia situado en cualquier parte del corazón. Alternativamente,
la característica eléctrica cartografiada puede referenciarse a una
característica particular de la señal del ECG de la superficie del
cuerpo.
Un procedimiento preferente para generar un
mapa eléctrico del corazón a partir de la información de
localización y eléctrica se describe en el documento
EP-A-0 974 936.
Brevemente, en las formas de realización
preferentes de la presente invención, un procesador reconstruye un
mapa, preferentemente un mapa en 3D de una cámara cardíaca a partir
de una pluralidad de puntos de muestra sobre la cámara cuyas
coordenadas de posición han sido determinadas. El procesador es
preferentemente capaz de reconstruir el mapa en base a un número
limitado de puntos de muestra. Preferentemente, de cinco a quince
puntos de muestra son suficientes para efectuar una reconstrucción
preliminar de la superficie con una calidad satisfactoria.
En una superficie curvada de 3D cerrada
genéricamente arbitraria (también designada en la presente memoria
por razones de brevedad como una curva) se define en un espacio de
reconstrucción dentro de un volumen de los puntos de muestra. La
curva cerrada se ajusta aproximadamente a una forma que se parece a
una reconstrucción de los puntos de muestra. A continuación, un
entramado coincidente flexible se lleva a cabo preferentemente de
forma repetida, una o más veces, con el fin de conseguir que la
curva cerrada se parezca exactamente a la forma del volumen real
que está siendo reconstruido. Preferentemente, la superficie en 3D
es trasladada a una pantalla de vídeo o a otra pantalla para su
visualización por parte del médico o de otro usuario del mapa.
La superficie curvada cerrada inicial
preferentemente abarca sustancialmente todos los puntos de muestra o
es interior a sustancialmente todos los puntos de muestra. Sin
embargo, debe destacarse que cualquier curva en las inmediaciones
de los puntos de muestra resulta apropiada. Preferentemente, la
superficie curvada de 3D cerrada comprende un elipsoide, o
cualquier otra curva cerrada simple. Alternativamente, puede
utilizarse una curva no cerrada, por ejemplo, cuando se desee
reconstruir una única pared más que el entero volumen.
Una retícula con la densidad deseada se define
sobre la curva. Para cada uno de los puntos de la retícula, se
refiere a un vector dependiente del desplazamiento entre uno o más
de los puntos de la retícula o uno o más de los emplazamientos
medidos sobre la superficie cardíaca. La superficie se ajusta
desplazando cada uno de los puntos de la retícula en respuesta al
vector respectivo, de forma que la superficie reconstruida se
deforme para parecerse a la configuración real de la cámara
cardíaca. La retícula preferentemente divide la superficie curvada
en cuadriláteros o cualesquiera otros polígonos, de forma que la
retícula define uniformemente puntos sobre la curva.
Preferentemente, la densidad de la retícula es suficiente para que
haya genéricamente más puntos de la retícula que puntos de muestra
en cualquier inmediación arbitraria. Así mismo, preferentemente, la
densidad de la retícula puede ajustarse de acuerdo con el compromiso
deseado entre la precisión de la reconstrucción y la velocidad.
En formas de realización preferentes, se utiliza
un hardware de gráficos específico, diseñado para manipular
polígonos, para llevar a cabo los entramados de reconstrucción
anteriormente descritos.
Preferentemente, después de que se ha
construido el mapa geométrico de la cámara de acuerdo con lo
anteriormente descrito, se determina que los valores de la
característica eléctrica para cada uno de los puntos de la retícula
en base a la interpolación de la característica al nivel de los
puntos circundantes de muestra mediante el electrodo de contacto o
imputada mediante los electrodos sin contacto.
De esta forma, el procedimiento produce la
generación de un mapa de una característica eléctrica de la cámara
cardíaca 66 como función de la geometría de la cámara. La
característica eléctrica se selecciona preferentemente entre el
voltaje local, la impedancia local, la velocidad de conducción local
o el tiempo de activación local.
Preferentemente, la característica eléctrica
representa sobre la superficie reconstruida en base a una escala de
color predefinida.
El procedimiento comprende así mismo
preferentemente dar salida al mapa generado sobre un dispositivo de
visualización, preferentemente, una pantalla de computadora o una
impresora de computadora.
El procedimiento anteriormente descrito es
especialmente útil para definir el área de interés, esto es,
aquella porción de la cámara del corazón responsable de la
actividad cardíaca irregular hasta un determinado grado de
precisión. La precisión del mapa en el área de interés puede
refinarse adicionalmente recogiendo información eléctrica y de
contacto posicional adicional en ese área.
Alternativamente, se divulga un procedimiento
para generar un mapa eléctrico de una cámara de un corazón en el
que el mapa representa una característica eléctrica de la cámara
como función de la geometría de la cámara. En este procedimiento se
hace avanzar el catéter 20 hacia el interior de la cámara 66 del
corazón 29 como se muestra en las Figs. 7A y 7B, en el que la
pared 68 y la cámara 66 del corazón 29 son puestos en contacto con
la punta distal 26 del catéter en una pluralidad de puntos de
contacto. Se obtiene la información eléctrica y de emplazamiento a
partir de cada uno de los electrodos y de los sensores de
emplazamiento, respectivamente. La adquisición tiene lugar a lo
largo de al menos un ciclo cardíaco mientras que la punta distal 26
del catéter está en contacto con cada uno de los puntos de
contacto. Un mapa eléctrico de la cámara cardíaca se genera
entonces a partir de la información de emplazamiento y
eléctrica.
En este procedimiento divulgado, el catéter 20
utiliza un primer sensor de emplazamiento 28 y un segundo sensor de
emplazamiento 48 según se representa en la Fig. 3C. Este
procedimiento divulgado puede llevarse a cabo incluso en ausencia
de un electrodo de contacto 24 en la punta distal 26 del catéter
mediante la derivación de emplazamientos de la cámara a partir de
los sensores de emplazamiento 28 y 48, particularmente a partir del
sensor de emplazamiento 28 situado en la punta distal 26 del
catéter. El emplazamiento de cada uno de los electrodos sin
contacto es conocida a partir del emplazamiento de los sensores de
emplazamiento y de la geometría conocida del catéter. La geometría
de la cámara puede definirse y reconstruirse de acuerdo con lo
anteriormente descrito, y la característica eléctrica derivada de
los electrodos sin contacto, es cartografiada sobre la
reconstrucción como función de la geometría de la cámara.
El catéter y el aparato de la invención está
dirigido a generar cualquier mapa habitualmente utilizado por los
cardiólogos. Pueden llevarse a cabo procedimientos de cartografía
ejemplares utilizando el catéter, y el procedimiento y el aparato
de la invención incluyen la representación mediante cartografía del
ritmo sinusal, la representación cartográfica de la
electroestimulación cardíaca y la representación cartográfica del
VT.
Adicionalmente, es importante destacar que el
electrodo de contacto 24 situado en la punta distal 26, además de
la realización de la cartografía es también útil para suministrar
terapia, como por ejemplo mediante la ablación por energía de RF,
mediante el electrodo de contacto 24 situado en la punta distal 26
con el fin de extirpar lesiones en o cerca de la superficie
endocardíaca. El catéter 20 de la invención está idealmente
apropiado para contrastar la eficacia del procedimiento de ablación,
preferentemente con la adquisición de una actividad eléctrica
post-ablación en un único latido cardíaco.
Debe apreciarse que las formas de realización
preferentes, descritas anteriormente se han expuesto a modo de
ejemplo y que el ámbito global de la invención queda limitado
únicamente por las reivindicaciones que siguen.
Claims (10)
1. Sistema (18) para cartografiar una
cámara (56; 66) de un corazón (29) que comprende:
una consola (34) que comprende un procesador
(36) de señales para determinar la información de emplazamiento;
unos circuitos reguladores (43) operativamente
conectados con al menos un generador (27) de campo electromagnético
para generar un campo electromagnético; y
un catéter que comprende:
- i)
- un cuerpo (20a) que tiene un extremo proximal y un extremo distal (22), teniendo dicho extremo distal una punta distal (26);
- ii)
- un electrodo de contacto (24) situando en dicha punta distal (26);
- iii)
- una formación (23) de electrodos sin contacto (25) situada sobre dicho extremo distal (22) de dicho cuerpo, teniendo dicha formación un extremo proximal (49) y un extremo distal (50), en el que dichos electrodos sin contacto (25) están linealmente dispuestos a lo largo de un eje longitudinal (47) de dicho cuerpo; y
- iv)
- al menos un sensor de emplazamiento (24; 48), situado sobre dicho extremo distal (22) de dicho cuerpo adaptado para generar señales en respuesta al campo electromagnético,
en el que dicho procesador (36) de señales está
adaptado para utilizar dichas señales generadas para determinar un
emplazamiento de dicho electrodo de contacto (24) y un emplazamiento
de dichos electrodos sin contacto (25), en el que dicho procesador
(36) de señales está adaptado para determinar el emplazamiento de
los electrodos sin contacto (25) a partir de dichas señales
generadas por dicho al menos un sensor de emplazamiento (28; 48), y
en el que dicho procesador (36) de señales, durante al menos un
entero ciclo cardíaco, en un primer modo de funcionamiento, está
adaptado para adquirir información eléctrica procedente de solo
dichos electrodos sin contacto (25), indicativa de los
emplazamientos de los electrodos sin contacto, para representar un
volumen de la cámara mínimo del corazón (29), para definir así la
geometría de la cámara del corazón y, en un segundo modo de
funcionamiento, está así mismo adaptado para adquirir información
eléctrica a partir de dicho electrodo de contacto (24), indicativa
del emplazamiento del electrodo de contacto, para definir un mapa
geométrico de la cámara del corazón, definiendo así la geometría de
la cámara representando tanto un volumen de la cámara mínimo como
un mapa geométrico del corazón (29).
2. El sistema de la reivindicación 1, en
el que dicho al menos un sensor de emplazamiento (28;48) está
próximo a dicha punta distal (26) del catéter.
3. El sistema de las reivindicaciones 1
o 2, en el que dicho al menos un sensor de emplazamiento comprende
un primer sensor de emplazamiento (28) y un segundo sensor de
emplazamiento (48).
4. El sistema de la reivindicación 3, en
el que dicho primer sensor de emplazamiento (28) está en posición
proximal a dicha punta distal (26) del catéter y dicho segundo
sensor de emplazamiento (48) está próximo a dicho extremo proximal
(49) de dicha formación (23) de los electrodos sin contacto
(25).
(25).
5. El sistema de la reivindicación 4,
en el que al menos uno entre dichos primer sensor de emplazamiento
(28) y dicho segundo sensor de emplazamiento (48) proporciona seis
grados de información de emplazamiento.
6. El sistema de la reivindicación 5, en
el que dicho primer sensor de emplazamiento (28) y dicho segundo
sensor de emplazamiento (48) proporcionan cada uno seis grados de
información de emplazamiento.
7. El sistema de una cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 6 en el que al menos uno entre dicho primer
sensor de emplazamiento (28) y dicho segundo sensor de emplazamiento
(48) es un sensor de emplazamiento electromagnético.
8. El sistema de una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7 en el que dicho electrodo de contacto (24)
de la punta distal es un electrodo bipolar.
9. El sistema de una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8 en el que dicha formación (23) de electrodos
comprende entre aproximadamente 12 y aproximadamente 32 electrodos
sin contacto (25).
10. El sistema de la reivindicación 9, en
el que dicha formación (23) comprende entre aproximadamente 16 y
aproximadamente 24 electrodos (25).
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