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WO2017089241A1 - Method and device for determining ablation depth - Google Patents

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WO2017089241A1
WO2017089241A1 PCT/EP2016/078185 EP2016078185W WO2017089241A1 WO 2017089241 A1 WO2017089241 A1 WO 2017089241A1 EP 2016078185 W EP2016078185 W EP 2016078185W WO 2017089241 A1 WO2017089241 A1 WO 2017089241A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ablation
tissue
depth
electromagnetic wave
ablation depth
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/078185
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Kai Ulf Markus
Original Assignee
Vimecon Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vimecon Gmbh filed Critical Vimecon Gmbh
Publication of WO2017089241A1 publication Critical patent/WO2017089241A1/en

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    • A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/20—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
    • A61B18/22—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser the beam being directed along or through a flexible conduit, e.g. an optical fibre; Couplings or hand-pieces therefor
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    • A61B2018/00351—Heart
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    • A61B2018/00696—Controlled or regulated parameters
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    • A61B2018/00696—Controlled or regulated parameters
    • A61B2018/00738—Depth, e.g. depth of ablation

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for adjusting and / or calculating the ablation depth when ablating biological tissue with an electromagnetic wave.
  • the ablation of biological tissue is typically performed with laser light, in particular with an ablation catheter, which transports the laser light into the ablation region.
  • an ablation catheter which transports the laser light into the ablation region.
  • One application is the ablation of the heart muscle to prevent erroneous impulse transmission during cardiac stimulation.
  • the laser light along the Ablation catheter transported into the ablation area.
  • the laser light is coupled out of the catheter into the tissue surrounding the catheter or contacted by the catheter through an outcoupling region.
  • the power introduced by the laser into the tissue to be ablated is selected in such a way that the tissue is heated in the region of the faulty impulse propagation, thereby disturbing or suppressing impulse conduction.
  • the choice of laser power and accurate ablation are of particular importance. Healthy tissue should not be affected.
  • the ablation of biological tissue with an ablation catheter is a difficulty in maintaining the ablation depth, i. H. to detect or adjust the tissue depth to which the tissue is ablated.
  • the ablation depth of the energy density x of the electromagnetic wave is determined in the tissue.
  • the energy density x ie the registered energy per area, is known.
  • the ablation depth can be determined taking into account the total radiant energy E registered in the tissue.
  • the ablation depth can be determined taking into account the power P of the radiation source generating the electromagnetic wave and the duration t of the ablation.
  • the ablation depth / to be achieved can also be set.
  • the duration t of the ablation can then be calculated.
  • the biological tissue ablating device having an electromagnetic wave has a radiation source generating the electromagnetic wave and a control device.
  • the radiation source may be, for example, a laser light source.
  • the ablation device may comprise an ablation catheter with an optical fiber into which the laser light is coupled in order to be transported into the ablation region and decoupled there.
  • the control device is designed to determine and display the ablation depth / from the energy density x of the electromagnetic wave in the tissue.
  • a corresponding display device for example in the form of a display, can be provided.
  • the control device can have a memory in which a mathematical formula for calculating the ablation depth / from operating parameters of the radiation source is stored.
  • the formula may include the energy density x registered in the tissue.
  • the device can also be designed to set the ablation depth.
  • an adjusting device for adjusting the ablation depth can be provided, wherein the control device is designed to calculate the duration t of the ablation as described above. The device thus makes it possible to set the desired ablation depth.
  • the controller adjusts the parameters (power of the radiation source, energy entered into the tissue, duration of the ablation, etc.) to the desired depth t.
  • the ablation upon reaching the set ablation depth, the ablation is automatically terminated and / or an alarm signal is output.
  • the alarm signal may be visually output on the display device.
  • the warning signal can also be issued acoustically.
  • the constant Ci is preferably in the range between 1, 5 and 3 and more preferably between 2 and 2.5.
  • the constant c 2 is preferably in the range between 3 and 5 and more preferably between 3.8 and 4.3. From this mathematical formula For example, the depth of ablation I can be calculated if c x ⁇ In x> c 2 to obtain a positive value for the depth I.
  • the energy density x of the electromagnetic wave can be calculated from the product of the power P and the duration t of the ablation divided by the area A.
  • the device 10 for ablating biological tissue 12 with an electromagnetic wave 14 has a radiation source 16 that generates the electromagnetic wave.
  • the radiation source 16 is a laser light generator in the present exemplary embodiment.
  • the laser light of the source 16 is fed into an ablation catheter 18 and coupled out through a distal decoupling region 20.
  • the catheter 18 is advanced in the direction of the tissue 12 to be ablated.
  • By the direction of the arrow in Figure 1 from the decoupling region 20 exiting electromagnetic radiation of the shaft 14 energy is entered into the fabric 12.
  • the energy input ablates the tissue 12 in the ablation region 22 to a depth / (ablation depth).
  • a control device 24 controls the radiation source 16, in particular parameters, such as power P of the radiation source, duration / ablation and / or energy density x of the electromagnetic wave 14 in the tissue 12.
  • a memory 26 is provided in the control device 24 in which mathematical formulas for calculating the ablation depth / are deposited. Two variants are conceivable:
  • the constant c t is in the range between 1.5 and 3 and preferably between 2 and 2.5.
  • c.sub.x lies in the range between 2.1 and 2.5 and is about 2.301.
  • the constant c 2 is in the range between 3 and 5 and preferably between 3.8 and 4.3.
  • the constant c 2 is about 4.04.
  • FIG. 3 shows ablation depths determined in each case by measurement in mm at different energy densities of the laser catheter in J / mm 2 .
  • the measured values follow in good approximation the mathematical formula described above
  • an adjustment device 28 it is possible with the aid of an adjustment device 28 to select the desired ablation depth to be achieved during the ablation in the tissue 12 and to predefine the ablation device 10.
  • the controller 24 may calculate the required parameters for the ablation and predefine the radiation source 16.
  • the ablation depth / and the ablation time t are shown in FIG.
  • the ablation must be for a duration t of approximately 150 seconds.

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Abstract

The invention relates to a method for calculating the ablation depth during the ablation of biological tissue (12) with an electromagnetic wave (14), wherein the ablation depth / is determined from the energy density x of the electromagnetic wave (14) in the tissue (12).

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der Ablationstiefe  Method and device for determining the depth of ablation
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einstellen und/oder Berechnen der Ablationstiefe beim Abladieren biologischen Gewebes mit einer elektromagnetischen Welle. The invention relates to a method and a device for adjusting and / or calculating the ablation depth when ablating biological tissue with an electromagnetic wave.
Die Ablation biologischen Gewebes erfolgt typischerweise mit Laserlicht, insbesondere mit einem Ablationskatheter, der das Laserlicht in den Ablationsbereich transportiert. Eine Anwendung ist die Ablation des Herzmuskels, um eine fehlerhafte Impulsfortleitung bei der Erregung des Herzmuskels zu unterbinden. Mit Hilfe einer optischen Faser wird das Laserlicht entlang des Ablationskatheters in den Ablationsbereich transportiert. Im Ablationsbereich, d.h. dort, wo die Ablation des Gewebes erfolgen soll, wird das Laserlicht durch einen Auskoppelbereich aus dem Katheter in das den Katheter umgebende oder von dem Katheter kontaktierte Gewebe ausgekoppelt. The ablation of biological tissue is typically performed with laser light, in particular with an ablation catheter, which transports the laser light into the ablation region. One application is the ablation of the heart muscle to prevent erroneous impulse transmission during cardiac stimulation. With the help of an optical fiber, the laser light along the Ablation catheter transported into the ablation area. In the ablation region, ie where the ablation of the tissue is to take place, the laser light is coupled out of the catheter into the tissue surrounding the catheter or contacted by the catheter through an outcoupling region.
Die von dem Laser in das zu abladierende Gewebe eingebrachte Leistung wird so gewählt, dass das Gewebe im Bereich der fehlerhaften Impulsfortleitung erhitzt wird und dadurch die Impulsfortleitung gestört oder unterbunden wird. Bei der Ablation biologischen Gewebes sind die Wahl der Laserleistung und die zielgenaue Ablation von besonderer Bedeutung. Gesundes Gewebe soll nicht beeinträchtigt werden. The power introduced by the laser into the tissue to be ablated is selected in such a way that the tissue is heated in the region of the faulty impulse propagation, thereby disturbing or suppressing impulse conduction. In ablation of biological tissue, the choice of laser power and accurate ablation are of particular importance. Healthy tissue should not be affected.
Grundsätzlich besteht bei der Ablation biologischen Gewebes mit einem Ablationskatheter eine Schwierigkeit darin, die Ablationstiefe, d. h. diejenige Gewebetiefe, bis zu der das Gewebe abladiert wird, zu erfassen oder einzustellen. Basically, the ablation of biological tissue with an ablation catheter is a difficulty in maintaining the ablation depth, i. H. to detect or adjust the tissue depth to which the tissue is ablated.
Die erfindungsgemäßen Verfahren werden definiert durch jeden der unabhängigen Ansprüche 1 und 6. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird definiert durch Anspruch 8. The methods according to the invention are defined by each of the independent claims 1 and 6. The device according to the invention is defined by claim 8.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Berechnen der Ablationstiefe beim Abladieren biologischen Gewebes mit einer elektromagnetischen Welle, z. B. Laserlicht, wird die Ablationstiefe aus der Energiedichte x der elektromagnetischen Welle im Gewebe ermittelt. Die Energiedichte x , d. h. die eingetragene Energie pro Fläche, ist bekannt. Anhand eines mathematischen Modells kann somit auf einfache Weise bereits während der Ablation auf die abiadierte Tiefe im Gewebe geschlossen werden. Sobald eine vorgegebene oder maximal gewünschte Tiefe erreicht ist, kann die Ablation beendet werden. Eine unnötige Ablation über eine erforderliche Gewebetiefe hinaus ist dadurch verhindert. Die Ablationstiefe kann unter Berücksichtigung der insgesamt in das Gewebe eingetragenen Strahlungsenergie E ermittelt werden. Alternativ oder ergänzend kann die Ablationstiefe unter Berücksichtigung der Leistung P der die elektromagnetische Welle generierenden Strahlungsquelle und der Dauer t der Abiation ermittelt werden. In the method according to the invention for calculating the ablation depth when ablating biological tissue with an electromagnetic wave, e.g. As laser light, the ablation depth of the energy density x of the electromagnetic wave is determined in the tissue. The energy density x, ie the registered energy per area, is known. With the aid of a mathematical model, it is thus possible in a simple manner to already deduce the ablated depth in the tissue during the ablation. Once a predetermined or maximum desired depth is reached, the ablation can be stopped. An unnecessary ablation beyond a required tissue depth is thereby prevented. The ablation depth can be determined taking into account the total radiant energy E registered in the tissue. Alternatively or additionally, the ablation depth can be determined taking into account the power P of the radiation source generating the electromagnetic wave and the duration t of the ablation.
In entsprechender Weise kann unter Berücksichtigung der obigen Parameter und/oder mathematischen Beziehungen auch die zu erreichende Ablationstiefe / eingestellt werden. Unter Berücksichtigung der maximal für das Gewebe zulässigen Energiedichte x und der Leistung P der die elektromagnetische Welle generierenden Strahlungsquelle kann dann die Dauer t der Abiation berechnet werden. In a corresponding manner, taking into account the above parameters and / or mathematical relationships, the ablation depth / to be achieved can also be set. Taking into account the maximum permissible energy density x for the tissue and the power P of the radiation source generating the electromagnetic wave, the duration t of the ablation can then be calculated.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abladieren biologischen Gewebes mit einer elektromagnetischen Welle weist eine die elektromagnetische Welle erzeugende Strahlungsquelle und eine Steuervorrichtung auf. Bei der Strahlungsquelle kann es sich beispielsweise um eine Laserlichtquelle handeln. Die Ablationsvorrichtung kann einen Ablationskatheter mit einer optischen Faser aufweisen, in die das Laserlicht eingekoppelt wird, um in den Ablationsbereich transportiert und dort ausgekoppelt zu werden. Die Steuervorrichtung ist dazu ausgebildet, die Ablationstiefe / aus der Energiedichte x der elektromagnetischen Welle im Gewebe zu ermitteln und anzuzeigen. Hierzu kann insbesondere eine entsprechende Anzeigevorrichtung, beispielsweise in Form eines Displays, vorgesehen sein . The biological tissue ablating device according to the present invention having an electromagnetic wave has a radiation source generating the electromagnetic wave and a control device. The radiation source may be, for example, a laser light source. The ablation device may comprise an ablation catheter with an optical fiber into which the laser light is coupled in order to be transported into the ablation region and decoupled there. The control device is designed to determine and display the ablation depth / from the energy density x of the electromagnetic wave in the tissue. For this purpose, in particular a corresponding display device, for example in the form of a display, can be provided.
Die Steuervorrichtung kann einen Speicher aufweisen, indem eine mathematische Formel zur Berechnung der Ablationstiefe / aus Betriebsparametern der Strahlungsquelle hinterlegt ist. Die Formel kann die in das Gewebe eingetragene Energiedichte x enthalten. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein schnelles und einfaches Berechnen der Ablationstiefe, d. h. der Tiefe, bis zu der das Gewebe abladiert und die Impulsfortleitung ausreichend unterbunden wird, möglich. Die Ablationstiefe kann bereits während der Ablation ermittelt und kontinuierlich überwacht werden, ohne dass Messungen im Ablationsbereich oder im Gewebe erforderlich sind. The control device can have a memory in which a mathematical formula for calculating the ablation depth / from operating parameters of the radiation source is stored. The formula may include the energy density x registered in the tissue. With the aid of the device according to the invention, rapid and simple calculation of the ablation depth, ie the depth to which the tissue is ablated and the pulse propagation is sufficiently prevented, is possible. Ablation depth can be determined during ablation and continuously monitored without the need for ablation or tissue measurements.
Ergänzend kann die Vorrichtung auch dazu ausgebildet sein, die Ablationstiefe einzustellen. Hierzu kann eine Einsteileinrichtung zum Einstellen der Ablationstiefe vorgesehen sein, wobei die Steuervorrichtung dazu ausgebildet ist, die Dauer t der Ablation wie oben beschrieben zu berechnen. Die Vorrichtung ermöglicht also ein Einstellen der gewünschten Ablationstiefe. Die Steuervorrichtung gleicht die Parameter (Leistung der Strahlungsquelle, in das Gewebe eingetragene Energie, Dauer der Ablation usw.) an die gewünschte Tiefe t an. In addition, the device can also be designed to set the ablation depth. For this purpose, an adjusting device for adjusting the ablation depth can be provided, wherein the control device is designed to calculate the duration t of the ablation as described above. The device thus makes it possible to set the desired ablation depth. The controller adjusts the parameters (power of the radiation source, energy entered into the tissue, duration of the ablation, etc.) to the desired depth t.
Vorzugsweise wird bei Erreichen der eingestellten Ablationstiefe die Ablation automatisch beendet und/oder ein Alarmsignal ausgegeben. Das Alarmsignal kann beispielsweise visuell auf der Anzeigevorrichtung ausgegeben werden. Alternativ oder ergänzend kann das Warnsignal auch akustisch ausgegeben werden. Preferably, upon reaching the set ablation depth, the ablation is automatically terminated and / or an alarm signal is output. For example, the alarm signal may be visually output on the display device. Alternatively or additionally, the warning signal can also be issued acoustically.
Bei der zuvor erwähnten mathematischen Formel kann es sich um die Formel l= c - ln - c2 , handeln, wobei I die Ablationstiefe, x die Energiedichte der elektromagnetischen Welle im Gewebe und Ci und c2 konstante Zahlen sind. Die Konstante Ci liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 1, 5 und 3 und weiter bevorzugt zwischen 2 und 2,5. Die Konstante c2 liegt bevorzugt im Bereich zwischen 3 und 5 und besonders bevorzugt zwischen 3,8 und 4,3. Aus dieser mathematischen Formel kann die Ablationstiefe I berechnet werden, sofern cx · In x > c2 ist, um einen positiven Wert für die Tiefe I zu erhalten. Bei Anwendung der Formel kann genutzt werden, dass sich die Energiedichte x der elektromagnetischen Welle berechnen lässt aus dem Produkt der Leistung P und der Dauer t der Ablation geteilt durch die Fläche A. The mathematical formula mentioned above may be the formula l = c - ln - c 2 , where I is the ablation depth, x is the energy density of the electromagnetic wave in the tissue, and Ci and c 2 are constant numbers. The constant Ci is preferably in the range between 1, 5 and 3 and more preferably between 2 and 2.5. The constant c 2 is preferably in the range between 3 and 5 and more preferably between 3.8 and 4.3. From this mathematical formula For example, the depth of ablation I can be calculated if c x · In x> c 2 to obtain a positive value for the depth I. Using the formula, it can be used that the energy density x of the electromagnetic wave can be calculated from the product of the power P and the duration t of the ablation divided by the area A.
Im Folgenden wird anhand der Figuren ein Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen: In the following an embodiment will be explained in more detail with reference to FIGS. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, 1 is a schematic representation of the device according to the invention,
Fig. 2 Kennlinien des erfindungsgemäßen Verfahrens und Fig. 2 characteristics of the method and
Fig. 3 die Abhängigkeit der Ablationstiefe von der Energiedichte. 3 shows the dependence of the ablation depth on the energy density.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Abladieren biologischen Gewebes 12 mit einer elektromagnetischen Welle 14 weist eine die elektromagnetische Welle generierende Strahlungsquelle 16 auf. Die Strahlungsquelle 16 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Laserlichtgenerator. Das Laserlicht der Quelle 16 wird in einen Ablationskatheter 18 eingespeist und durch einen distalen Auskoppelbereich 20 ausgekoppelt. Der Katheter 18 wird in Richtung des zu abladierenden Gewebes 12 vorgeschoben. Durch die in Richtung des Pfeils in Figur 1 aus dem Auskoppelbereich 20 austretende elektromagnetische Strahlung der Welle 14 wird Energie in das Gewebe 12 eingetragen. Die eingetragene Energie abladiert das Gewebe 12 im Ablationsbereich 22 bis in eine Tiefe / (Ablationstiefe). The device 10 for ablating biological tissue 12 with an electromagnetic wave 14 has a radiation source 16 that generates the electromagnetic wave. The radiation source 16 is a laser light generator in the present exemplary embodiment. The laser light of the source 16 is fed into an ablation catheter 18 and coupled out through a distal decoupling region 20. The catheter 18 is advanced in the direction of the tissue 12 to be ablated. By the direction of the arrow in Figure 1 from the decoupling region 20 exiting electromagnetic radiation of the shaft 14 energy is entered into the fabric 12. The energy input ablates the tissue 12 in the ablation region 22 to a depth / (ablation depth).
Eine Steuervorrichtung 24 steuert die Strahlungsquelle 16, insbesondere Parameter, wie zum Beispiel Leistung P der Strahlungsquelle, Dauer / der Ablation und/oder Energiedichte x der elektromagnetischen Welle 14 im Gewebe 12. Hierzu ist in der Steuervorrichtung 24 ein Speicher 26 vorgesehen, in dem mathematische Formeln zur Berechnung der Ablationstiefe / hinterlegt sind. Dabei sind zwei Varianten denkbar: A control device 24 controls the radiation source 16, in particular parameters, such as power P of the radiation source, duration / ablation and / or energy density x of the electromagnetic wave 14 in the tissue 12. For this purpose, a memory 26 is provided in the control device 24 in which mathematical formulas for calculating the ablation depth / are deposited. Two variants are conceivable:
Zum einen kann die Ablationstiefe / über die Formel l= cx - ln — c2 l wobei / die Ablationstiefe, x die Energiedichte der elektromagnetischen Welle im Gewebe 12 und cx und c2 konstante Zahlen sind, berechnet werden, sofern cx - ln > c2 ist. Die Konstante ct liegt im Bereich zwischen 1,5 und 3 und bevorzugt zwischen 2 und 2,5. cx liegt insbesondere im Bereich zwischen 2,1 und 2,5 und beträgt etwa 2,301. Die Konstante c2 liegt im Bereich zwischen 3 und 5 und bevorzugt zwischen 3,8 und 4,3. Die Konstante c2 beträgt etwa 4,04. On the one hand, the ablation depth / can be calculated by the formula l = c x - ln - c 2 l where the ablation depth, x the energy density of the electromagnetic wave in the tissue 12 and c x and c 2 are constant numbers, if c x - ln> c 2 . The constant c t is in the range between 1.5 and 3 and preferably between 2 and 2.5. In particular, c.sub.x lies in the range between 2.1 and 2.5 and is about 2.301. The constant c 2 is in the range between 3 and 5 and preferably between 3.8 and 4.3. The constant c 2 is about 4.04.
Figur 3 zeigt durch Messung jeweils ermittelte Ablationstiefen in mm bei verschiedenen Energiedichten des Laserkatheters in J/mm2. Die Messwerte folgen in guter Näherung der oben beschriebenen mathematischen Formel FIG. 3 shows ablation depths determined in each case by measurement in mm at different energy densities of the laser catheter in J / mm 2 . The measured values follow in good approximation the mathematical formula described above
, deren Verlauf in Figur 3 gestrichelt dargestellt ist.  , whose course is shown in dashed lines in Figure 3.
Zum anderen ist es möglich, mit Hilfe einer Einstellvorrichtung 28 die gewünschte, während der Ablation zu erzielende Ablationstiefe im Gewebe 12 auszuwählen und der Ablationsvorrichtung 10 vorzugeben. Unter Verwendung der obigen, in dem elektronischen Speicher 26 hinterlegten mathematischen Formeln kann die Steuervorrichtung 24 die erforderlichen Parameter für die Ablation berechnen und der Strahlungsquelle 16 vorgeben. On the other hand, it is possible with the aid of an adjustment device 28 to select the desired ablation depth to be achieved during the ablation in the tissue 12 and to predefine the ablation device 10. Using the above mathematical formulas stored in the electronic memory 26, the controller 24 may calculate the required parameters for the ablation and predefine the radiation source 16.
Die zugrunde liegenden, erfindungsgemäßen Zusammenhänge zwischen der Ablationstiefe / und der Ablationsdauer t sind in Figur 2 dargestellt. Um beispielsweise mit einer Leistung der Strahlungsquelle in Höhe von 25 Watt eine Ablationstiefe von circa 6 mm zu erreichen, muss die Ablation für eine Dauer t von circa 150 Sekunden erfolgen. The underlying relationships according to the invention between the ablation depth / and the ablation time t are shown in FIG. For example, to achieve an ablation depth of approximately 6 mm with a power source of 25 watts, the ablation must be for a duration t of approximately 150 seconds.

Claims

Ansprüche claims
1. Verfahren zum Berechnen der Ablationstiefe beim Abladieren biologischen Gewebes (12) mit einem Ablationskatheter mit einer elektromagnetischen Welle (14), wobei die Ablationstiefe / aus der Energiedichte x der elektromagnetischen Welle (14) im Gewebe (12) ermittelt wird. A method of calculating ablation depth in ablating biological tissue (12) with an ablation catheter having an electromagnetic wave (14), wherein the ablation depth / energy density x of the electromagnetic wave (14) in the tissue (12) is determined.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablationstiefe unter Berücksichtigung der in das Gewebe (12) eingetragenen Energiedichte x ermittelt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the ablation depth is determined taking into account the introduced into the tissue (12) energy density x.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablationstiefe / unter Verwendung des natürlichen Logarithmus In der Energiedichte x der elektromagnetischen Welle (14) im Gewebe (12) ermittelt wird 3. The method according to claim 2, characterized in that the ablation depth / using the natural logarithm In the energy density x of the electromagnetic wave (14) in the tissue (12) is determined
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablationstiefe / unter Verwendung der Formel I = cl - ln x— c2 berechnet wird, wobei c1 und c2 jeweils Konstanten sind. Method according to claim 3, characterized in that the ablation depth / is calculated using the formula I = c l - ln x - c 2 , where c 1 and c 2 are each constants.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass cl eine konstante Zahl im Bereich zwischen 1,5 und 3 und vorzugsweise zwischen 2,1 und 2,2 und c2 eine konstante Zahl im Bereich zwischen 3 und 4 und vorzugsweise zwischen 3,55 und 3,65 ist. 5. The method according to claim 4, characterized in that c l is a constant number in the range between 1.5 and 3 and preferably between 2.1 and 2.2 and c 2 is a constant number in the range between 3 and 4 and preferably between 3 , 55 and 3.65.
6. Verfahren zum Einstellen der Ablationstiefe I beim Abladieren biologischen Gewebes (12) mit einem Ablationskatheter mit einer elektromagnetischen Welle (14), wobei aus der eingestellten Ablationstiefe / unter Berücksichtigung einer maximal zulässigen Energiedichte x im Gewebe (12) die Dauer t der Ablation berechnet wird. 6. A method for adjusting the ablation depth I when ablating biological tissue (12) with an ablation catheter having an electromagnetic wave (14), wherein the duration t of the ablation is calculated from the set ablation depth / taking into account a maximum permissible energy density x in the tissue (12) becomes.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die 7. The method according to claim 6, characterized in that the
Ablationsdauer t aus der Beziehung l = c - In— c2 ermittelt wird, Ablation time t is determined from the relationship l = c - In c 2 ,
A  A
wobei I die Ablationstiefe im Gewebe, P die Leistung der Strahlungsquelle, A die Ablationsfläche und Ci, c2 jeweils Konstanten sind. where I is the ablation depth in tissue, P is the power of the radiation source, A is the ablation area, and Ci, c 2 are each constants.
8. Ablationsvorrichtung (10) zum Abladieren biologischen Gewebes (12) mit einem Ablationskatheter mit einer elektromagnetischen Welle (14), mit einer die elektromagnetische Welle (14) generierenden Strahlungsquelle (16) und einer Steuervorrichtung (24), die dazu ausgebildet ist, die Ablationstiefe / aus der Energiedichte x der elektromagnetischen Welle (14) im Gewebe (12) zu ermitteln und anzuzeigen. An ablation device (10) for ablating biological tissue (12) having an ablation catheter with an electromagnetic wave (14), a radiation source (16) generating the electromagnetic wave (14), and a control device (24) adapted to Ablation depth / from the energy density x of the electromagnetic wave (14) in the tissue (12) to determine and display.
9. Vorrichtung (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (24) einen Speicher (26) aufweist, in dem zur Berechnung der Ablationstiefe / eine mathematische Formel gespeichert ist. 9. Device (10) according to claim 8, characterized in that the control device (24) has a memory (26) in which is stored for calculating the ablation depth / a mathematical formula.
10. Vorrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Formel die in das Gewebe (12) eingetrageneEnergiedichte x berücksichtigt. A device (10) according to claim 9, characterized in that the formula takes into account the energy density x registered in the tissue (12).
11. Vorrichtung (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Formel den natürlichen Logarithmus In der Energiedichte x berücksichtigt. 11. Device (10) according to claim 10, characterized in that the formula takes into account the natural logarithm in the energy density x.
12. Vorrichtung (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablationstiefe / unter Verwendung der Formel I = ct - In x— c2 berechnet wird, wobei c1 und c2 jeweils konstante Zahlen sind. The device (10) according to claim 11, characterized in that the ablation depth / is calculated using the formula I = c t - In x - c 2 , where c 1 and c 2 are each constant numbers.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass c1 eine konstante Zahl im Bereich zwischen 1,5 und 3 und vorzugsweise zwischen 2,1 und 2,2 und c2 eine konstante Zahl im Bereich zwischen 3 und 4 und vorzugsweise zwischen 3,55 und 3,65 ist. Device (10) according to claim 12, characterized in that c 1 has a constant number in the range between 1.5 and 3 and preferably between 2.1 and 2.2 and c 2 is a constant number in the range between 3 and 4 and preferably between 3.55 and 3.65.
14. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei die Vorrichtung (10) eine EinStelleinrichtung zum Einstellen der Ablationstiefe / aufweist, wobei die Steuervorrichtung (24) dazu ausgebildet ist, die Dauer t der Ablation aus der eingestellten Ablationstiefe / , einer maximal zulässigen Energiedichte x im Gewebe (12) und der Leistung P der die elektromagnetische Welle (14) generierenden Strahlungsquelle (16) zu berechnen. 14. Device (10) according to one of claims 8 to 13, wherein the device (10) has an adjusting device for adjusting the ablation depth, wherein the control device (24) is designed to determine the duration t of the ablation from the set ablation depth / a maximum allowable energy density x in the tissue (12) and the power P of the electromagnetic wave (14) generating radiation source (16) to calculate.
15. Vorrichtung (10) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Speicher der Steuervorrichtung (24) die Formel I = cx - In x— c2 und/oder 15. Device (10) according to claim 14, characterized in that in the memory of the control device (24) the formula I = c x - In x- c 2 and / or
/ = c1 - m c2 hinterlegt ist, wobei t die Ablationsdauer, / die / = c 1 - mc 2 , where t is the ablation duration, /
A  A
Ablationstiefe, x die Strahlungsdichte im Gewebe (12), P die Leistung der Strahlungsquelle (16)und A die Ablationsfläche im Gewebe sind.  Ablation depth, x is the radiation density in the tissue (12), P is the power of the radiation source (16) and A is the ablation area in the tissue.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5785703A (en) * 1993-03-04 1998-07-28 International Business Machines Corporation Dental procedures and apparatus using ultraviolet radiation
WO1999038572A2 (en) * 1998-02-03 1999-08-05 Sciton, Inc. Dual mode laser delivery system providing tissue ablation and coagulation
US6074384A (en) * 1998-03-06 2000-06-13 Plc Medical Systems, Inc. Endocardial laser revascularization with single laser pulses

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070142827A1 (en) * 2005-12-20 2007-06-21 Curatu Eugene O Dynamic laser beam characteristic measurement system for ophthalmic surgery and associated methods

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5785703A (en) * 1993-03-04 1998-07-28 International Business Machines Corporation Dental procedures and apparatus using ultraviolet radiation
WO1999038572A2 (en) * 1998-02-03 1999-08-05 Sciton, Inc. Dual mode laser delivery system providing tissue ablation and coagulation
US6074384A (en) * 1998-03-06 2000-06-13 Plc Medical Systems, Inc. Endocardial laser revascularization with single laser pulses

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