用来监测肺静脉消融和阻塞的远端球囊阻抗和温度记录

摘要

在不需要昂贵的成像系统并且不需要患者暴露于辐射的情况下，允许实时并且准确评估和监测PV阻塞和损伤形成的冷冻消融方法、系统、和装置。该系统包括具有冷冻球囊、远端电极、近端电极、和温度传感器的冷冻球囊导管。由这些电极记录的阻抗测量值可以用于预测冰形成、肺静脉阻塞的质量、和损伤形成。

说明书

发明领域

本发明涉及允许使用由耦接至低温处理装置的远端电极和和近端电极记录的阻抗测量值来实时并且准确评估和监测PV阻塞和消融的冷冻消融方法、系统、和装置。

发明背景

心律失常是心脏的正常节律被打断的情况。某些类型的心律失常，包括心室性心搏过速和心房震颤，可以通过消融(例如，射频(RF)消融、冷冻消融、超声消融、激光消融、微波消融等)心内膜地或心外膜地进行治疗。

手术，例如肺静脉隔离(PVI)，通常用于治疗心房震颤。这一手术一般涉及使用低温装置，例如导管，该导管位于肺静脉(PV)的口，这样使得离开PV进入左心房(LA)的血流被完全阻断。一旦到位，低温装置可以被激活持续足够的持续时间，从而产生在PV-LA连接，例如PV口处的心肌组织内的希望的损伤。如果冷冻球囊被用作低温装置的处理元件，则典型地使用流体冷冻剂来膨胀球囊，使得球囊能够产生围绕PV的口和/或前庭的圆周损伤，用来中断离开PV的异常电信号。

这一手术的成功很大程度上取决于在手术期间产生的一个或多个损伤的质量以及冷冻球囊是否已经完全阻塞PV。例如，仅当冷冻球囊已经完全阻塞PV时才产生完全的圆周损伤。不完全的阻塞允许血液流动从被治疗的PV，穿过冷冻球囊，并且进入心脏的左心房。温血的这一流动会阻止冷冻球囊达到用来产生靶组织中的永久损伤的足够低的温度。可逆损伤的产生不足以实现电隔离，并且其结果是，会可能重新发生心房震颤。另外，即使PV被完全阻塞，冷冻消融系统的次优操作会导致冷冻球囊温度不够低，或不被施加持续用来产生靶组织中的永久损伤的足够量的时间。

评估或监测PV阻塞的当前方法包括从该装置注射进PV的放射造影剂的荧光成像。如果该装置，例如冷冻球囊导管，未完全阻塞PV口，则一些造影剂可以从PV流进左心房。那样的话，该装置可以被重新定位，并且更多造影剂注射进PV。这一方法不仅需要使用辅助成像系统，而且还使患者暴露于潜在大剂量的造影剂和辐射。可替代地，在阻塞位点远端的压力测量可以用于在启动冷冻剂注射之前评估阻塞。其他方法会涉及使用温度传感器来确定冷冻球囊内的温度，并且用来使测量的温度关联与冷冻球囊接触的组织中产生的冰的预测厚度。然而，难以仅基于球囊温度确定冰厚度，并且这后一种方法仅可以在冷冻剂注射期间使用。

在冷冻消融期间，在冷冻球囊和相邻组织之间形成冰，并且这有助于损伤形成。另外，低温处理元件和相邻组织之间的冰形成可以是PV阻塞的指示物。经过冷冻球囊的温血的体积越大，则冰形成将发生得越慢，并且会形成的冰的层越薄。然而，用于测量PV阻塞、冰形成、和/或冰厚度(并且因此PV消融)的直接工具是不可得的。

因此，希望在不需要昂贵的成像系统并且不需要患者暴露于辐射的情况下，提供允许在PV消融期间实时并且准确评估和监测冰形成的冷冻消融方法、系统、和装置。进一步希望提供用于使用冰形成作为PV消融的存在和/或质量的指示物的工具。

发明概述

本发明有利地在不需要昂贵的成像系统并且不需要患者暴露于辐射的情况下，提供了允许实时并且准确评估和监测PV消融和阻塞的冷冻消融方法、系统、和装置。本发明进一步提供了用于使用冰形成作为PV消融的存在和/或质量的指示物的工具。本发明还提供了可以基于阻抗测量值的变化来实时准确监测损伤形成的冷冻消融系统和方法。评估肺静脉口组织中的损伤质量的方法可以包括从在远端部分具有处理元件的球囊导管上的电极记录第一组阻抗测量值，从该电极记录第二组阻抗测量值，使用第一组阻抗测量值确定第一阻抗斜率，并且使用第二组阻抗测量值确定第二阻抗斜率，比较第一斜率与第一参考斜率，并且比较第二斜率与第二参考斜率，并且基于第一斜率与第一参考斜率的比较以及第二斜率与第二参考斜率的比较，确定球囊导管是否在肺静脉周围的组织(例如肺静脉前庭和/或肺静脉口)中正产生永久损伤。取决于该确定，如果损伤质量很差(即，如果在肺静脉周围的组织，例如肺静脉口组织中未产生永久损伤)，则可以重新定位球囊导管的处理元件。该方法还可以包括记录一组温度测量并且比较该组温度测量与阻抗测量值的第一斜率和第二斜率，并且比较该组温度测量与参考温度。可以从球囊导管上的热电偶或第一电极记录该组温度测量。电极可以位于处理元件远端，例如就在处理元件远端的位置。电极可以是第一电极，并且该方法还可以包括从球囊导管上的第二电极记录第一组阻抗测量值，从该第二电极记录第二组阻抗测量值，使用来自该第二电极的第一组阻抗测量值确定第三阻抗斜率，并且使用来自该第二电极的第二组阻抗测量值确定第四阻抗斜率，比较第三斜率和第四斜率，比较第一斜率和第三斜率，比较第二斜率和第四斜率，并且基于第一、第二、第三、和第四斜率之间的比较确定球囊导管是否在肺静脉口组织中正产生永久损伤。基于该确定，处理元件可以被重新定位，直至确定处理元件正产生永久损伤。第一电极可以位于处理元件远端，例如在处理元件远端或邻近处理元件，并且第二电极可以位于第一电极远端抑或位于处理元件近端。热电偶可以贴近第一电极。第一斜率和第二斜率可以至少部分地限定阻抗曲线，并且阻抗曲线可以表示当肺静脉被完全阻塞时至少由第一电极测量的阻抗。另外，第一斜率和第二斜率之间的比较可以指示当处理元件被激活时形成的冰的厚度。另外，确定球囊导管是否在肺静脉组织中正产生永久损伤可以包括使冰厚度与利用球囊导管产生的永久损伤相关联。例如，当冰厚度是至少3mm或由电极测量的阻抗是至少2000Ω时，可以做出永久损伤形成的确定。作为另一个实例，当在120±30秒内由电极测量的阻抗是至少2000Ω时，可以做出永久损伤形成的确定。

评估肺静脉口损伤质量的方法可以包括贴近肺静脉口定位球囊导管，该球囊导管包括纵轴和球囊；降低球囊的温度至足以消融肺静脉的口的温度；从围绕就在球囊远端的纵轴径向布置的多个电极中的每一个记录第一组阻抗测量值；从多个电极中的每一个记录第二组阻抗测量值；使用来自多个电极中的每一个的第一组阻抗测量值确定第一阻抗斜率，并且使用来自多个电极中的每一个的第二组阻抗测量值确定第二阻抗斜率；针对多个电极中的每一个比较第一阻抗斜率和第二阻抗斜率，以便产生针对多个电极中的每一个的阻抗曲线；相互比较多个电极的阻抗曲线；基于阻抗曲线之间的比较，确定以下项中的至少一个：是否球囊导管在肺静脉口中正产生永久损伤；是否球囊导管未正在阻塞肺静脉；是否球囊导管正部分地阻塞肺静脉；以及是否球囊导管正完全阻塞肺静脉；当比较指示球囊导管正部分地阻塞肺静脉时，确定并未接触组织的处理元件的区域的径向位置；并且重新定位处理元件，直至做出以下项中至少一个的确定：完全阻塞和产生永久损伤。

确定冷冻消融损伤质量的方法包括：将耦接至消融导管的冷冻球囊定位为与肺静脉口接触，消融导管进一步包括：就在冷冻球囊远端的第一电极；在第一电极远端的第二电极；贴近第一电极的至少一个热电偶，第一和第二电极在肺静脉内；启动在冷冻球囊内的冷冻剂的流动，以便冷却冷冻球囊至足以消融肺静脉口的温度；从第一电极连续地记录阻抗测量值；从第二电极连续地记录阻抗测量值；从热电偶连续地记录温度测量；并且当从冷冻剂开始在冷冻球囊内流动120±30秒内，第一电极测量至少2000Ω的阻抗并且热电偶测量测量-37.8℃±3.3℃的温度时，确定将围绕肺静脉口形成圆周消融损伤。

用于冷冻消融组织的系统可以包括冷冻消融装置，该装置包括：耦接至该装置的远端部分的球囊；就在球囊远端的第一电极；与第一电极保持一定距离的第二电极；以及贴近第一电极的至少一个热电偶；与该球囊流体连通的冷冻剂源；包括处理器的控制台，该处理器被编程为：接收由第一和第二电极记录的阻抗测量值；接收由热电偶记录的温度测量；并且确定该球囊是否在肺静脉口中正产生永久损伤，该确定基于以下项中的至少一个：来自第一电极的阻抗测量值，来自第二电极的阻抗测量值，以及来自至少一个热电偶的温度测量。该处理器可以被进一步编程为：计算球囊和肺静脉口之间形成的冰的厚度，并且当处理器确定冰厚度为至少3mm时，确定球囊将围绕肺静脉口产生基本上圆周的损伤。第二电极可以在球囊的近端，并且处理器可以被进一步编程为：比较由第一电极测量的阻抗与由第二电极测量的阻抗，并且基于由第一电极测量的阻抗和由第二电极测量的阻抗之间的比较，确定球囊是否完全阻塞肺静脉。

附图简述

通过结合附图参考以下详细说明，将更容易更全面理解本发明及其伴随优点和特征，其中：

图1A示出包括冷冻球囊导管的第一实施例的示例性低温处理系统；

图1B示出冷冻球囊导管的远端部分的特写截面视图，其中朝向冷冻球囊的远端部分引导冷冻剂的递送；

图2示出冷冻球囊导管的第一实施例的远端部分的特写图；

图3示出冷冻球囊导管的第二实施例的远端部分的特写图；

图4示出冷冻球囊导管的第三实施例的远端部分的特写图；

图5示出心脏内的冷冻球囊导管；

图6A示出在肺静脉被阻塞的低温处理手术期间，说明阻抗随时间变化的图；

图6B示出在肺静脉被阻塞的低温处理手术期间，说明温度随时间变化的图；

图6C示出在肺静脉未被阻塞的低温处理手术期间，说明阻抗随时间变化的图；

图6D示出在肺静脉未被阻塞的低温处理手术期间，说明温度随时间变化的图；

图7示出在肺静脉完全阻塞、部分阻塞、以及未阻塞的低温处理手术期间，说明阻抗随时间变化的图；

图8A和8B示出表示针对冰厚度绘制的温度和阻抗测量值的图；并且

图9示出用于使冰形成与阻抗关联的实验设置的示意性表示。

发明详述

现在参考图1A，示出示例性低温处理系统。系统10一般可以包括处理装置，例如低温处理导管12，用于对组织的区域进行热处理，和容纳不同系统10控制的控制台14。系统10可以被适配用于低温处理手术，例如冷冻消融。系统10可以被另外地适配用于射频(RF)消融和/或分期RF消融、超声消融、激光消融、微波消融、热球囊消融、或其他消融方法或它们的组合。系统10还可以包括标测导管16(图5中示出)，用于感测并且记录来自组织(例如心脏组织)的电信号。

低温处理导管12一般包括手柄18、具有远端部分22和近端部分24的长形本体20、一个或多个处理元件26和杆28、远端电极30、近端电极31、和纵轴32。远端电极30和近端电极31中的每一个可以被配置为测量阻抗和温度这二者。可替代地，每个电极30、31可以仅测量阻抗。装置12可以进一步包括参考电极33和一个或多个温度传感器34，例如用于测量温度的热电偶，其条件是电极30、31并未被配置为测量温度(如在图3中所示)。处理元件26可以是冷冻球囊，如在图1A-4中所示。冷冻球囊26可以被耦接至低温处理导管12的长形本体20的远端部分22。例如，冷冻球囊26可以限定附着至或耦接至长形本体20的远端部分22的近端部分或颈36，并且可以进一步限定附着至或耦接至杆28(例如杆28的远端部分40)的远端部分或颈38。然而，将理解，冷冻球囊26可以被耦接至长形本体20和/或杆28、附着至其、布置在其上、与其整合、或以其他方式附接至其。另外，可以使用多个冷冻球囊，例如当冷冻球囊26被布置在第二冷冻球囊内或不具有第二冷冻球囊(未示出)。杆28可以沿着纵轴32并且在长形本体20内纵向地可移动。以此方式，杆28的纵向移动将影响冷冻球囊26的形状。杆28的近端部分可以与低温处理导管12的手柄18中的一个或多个转向机构42机械连通，这样使得可以使用一个或多个转向机构42，例如旋钮、杠杆、轮、拉绳、等来纵向地延伸或缩回杆28。

除了杆28，低温处理导管12还可以包括一个或多个腔室，例如流体注射腔室43和流体回收腔室，用于从流体储罐循环冷冻剂(该流体储罐可以是控制台14的一部分、布置在该控制台内、和/或与该控制台连通)通过长形本体并且至冷冻球囊26，并且用于从冷冻球囊26回收花费的冷冻剂并且将花费的冷冻剂收集在流体储罐内或将其排放至大气。另外，低温处理导管12可以包括与流体注射腔室43流体连通的流体递送元件44。作为一个非限制性实例，流体递送元件44可以围绕在冷冻球囊26内的杆28的至少一部分缠绕，如在图1B中所示。流体递送元件44可以被配置为引导冷冻剂朝向冷冻球囊26的远端部分喷洒。例如，流体递送元件44可以包括多个输出端口45，这些输出端口被配置为以与该装置的纵轴32成角度α，例如以大约30°和大约45°(±5°)之间的角度α，递送流体。然而，将理解，流体递送元件44可以具有适合引导流体朝向冷冻球囊26的远端部分的任何配置。如果低温处理导管12包括热电致冷元件或能够传输射频(RF)、超声、微波、电穿孔能、或诸如此类的电极，长形本体18可以包括与能量发生器电连通的腔室(该能量发生器可以是控制台14的一部分、布置在该控制台内、和/或与该控制台连通)。

标测导管16可以是通过杆28可穿过(纵向地可移动)。标测导管16可以包括一对或多对标测元件46，例如能够感测并且记录来自心脏组织的电记录图的电极。一对或多对的标测元件46可以由金属或其他导电材料构成并且可以被附着在标测导管16的外表面上，与标测导管16的本体整合并且齐平(这样使得标测导管具有光滑的外表面)，可以是暴露的导电材料的区域(例如，已经除去外绝缘层的地方)，或可以按其他方式附着、耦接至、或整合标测导管16。标测导管16可以被使用一个或多个转向机构42可变形和/或可转向为多种配置。例如，标测导管16的远端可以被可变形为拉索型配置，这样使得环部分50和标测元件46可以与PV的内环路的至少一部分接触。

控制台14可以与低温处理导管12和标测导管16电连通并且流体连通，并且可以包括一个或多个流体(例如，低温处理冷冻剂)储罐、冷冻剂回收储罐、能量发生器51、和具有显示器54的计算机52，并且可以进一步包括不同其他显示器、屏幕、用户输入控制、键盘、按钮、阀、管道、接头、电源、处理器、和用于调节并且监测系统10参数的计算机。如在此使用，术语“计算机”可以是指任何可编程数据处理单元，包括智能手机、专用内部回路、用户控制装置、或诸如此类。计算机52可以包括与一对或多对标测元件46，一个或多个电极30、31，一个或多个处理元件26，以及一个或多个阀电连通并且可编程的一个或多个处理器56，以便执行算法，用于定位一个或多个最优处理区域，用于控制一个或多个处理元件26的温度，用于产生一个或多个显示或警报，以便通知用户不同系统标准或决定，和/或用于至少部分基于来自一个或多个温度传感器34的信号，预测靶组织内的温度。作为一个非限制性实施例，标测导管16的近端部分可以包括可匹配至控制台的至少一部分(例如与电生理学记录设备)并且与一个或多个处理器56电连通的电连接。另外，点击30、31可以与能量发生器51电连通，用于施加能量至电极30、31，以便感测阻抗，并且任选地用于标测来自相邻组织的心电图。

控制台14还可以包括与控制台14电连通和/或机械连通，并且由该控制台可控制的一个或多个阀。例如，计算机52和/或一个或多个处理器56可以被可编程为控制系统部件，例如一个或多个阀，以便根据负载循环进行操作，该负载循环包括打开或关闭一个或多个阀，来调节通过系统10和导管12的冷冻剂的流动，并且由此调节处理元件26(例如冷冻球囊26)的温度。该负载循环可以由用户可编程，和/或可以由控制台14根据至少部分基于来自一个或多个电极30、31和/或温度传感器34的信号预测的组织温度，自动地设置。

现在参考图2，示出冷冻球囊导管的第一实施例的远端部分的特写图。如在图1A和1B中所示和描述，低温处理装置12可以包括一个或多个远端电极30和一个或多个近端电极31。装置12可以进一步包括参考电极33和一个或多个热电偶34，其条件是电极30、31并未被配置为测量温度。电极30、31、33可以由适合感测阻抗并且任选地感测温度的导电材料构成。在图1A-2示出的实施例中，电极30、31和热电偶34可以位于冷冻球囊26的远端。电极30、31、33和热电偶34可以耦接至装置12的远端部分、附着至其、围绕其布置、与其整合、或按其他方式位于其上。近端电极31可以就位于冷冻球囊26远端，例如在杆远端部分40上。例如，近端电极31可以邻近或抵靠冷冻球囊26的远端。远端电极30可以定位为与近端电极31保持一定距离。例如，远端电极30可以定位为远离近端电极31大约2mm。低温处理装置12可以进一步包括用于测量温度的热电偶34。热电偶34可以定位为与远端电极30保持一定距离。例如，热电偶34可以定位为远离远端电极30大约2mm。温度监测可以提供评估组织中冷冻的质量和冷冻的蔓延的另外的和/或丰余的工具。作为一个非限制性实例，球囊可以具有大约23mm至大约28mm的直径。

可替代地，如在图3中所示，远端电极30可以被定位为就邻近冷冻球囊26，并且近端电极31可以定位为在冷冻球囊26近端，例如在长形本体远端部分22上。例如，远端电极30可以邻近或可以抵靠冷冻球囊26的远端。然而，可替代地，近端电极31可以位于护套或分开的导管上。近端电极31可以略大于远端电极30，并且可以用作双极性阻抗电路或参比电极中的中性电极。近端电极31的更大尺寸可以将电极31上的阻抗降最小化，使得电路对远端电极30上的变化更敏感。因为电极31是在冷冻球囊26的近端，所以它会对阻塞变化更敏感，这是由于消除了通过血池的直接电通路。在图3中示出的电极30、31的放置另外可以允许低温处理装置12与常规电势导航系统，例如NavX、CARTO 3、和LocaLisa整合。尽管未在图2和4中示出，装置12还可以包括参比电极33，如在图1A-2和5中所示并且描述。

现在参考图4，示出冷冻球囊的第二实施例的远端部分的特写图。图4中所示的实施例总体上类似于图1A-3中所示的那些。就像图1A-3中所示的实施例，图4中所示的低温处理装置12可以包括位于冷冻球囊26的近端的近端电极31。代替远端电极30，然而，装置12可以包括围绕就在冷冻球囊26远端的杆远端部分40径向布置的多个分立电极58A、58B、58C……。例如，每个电极58可以围绕该装置的纵轴径向隔开，并且可以邻近或可以抵靠冷冻球囊26。每个电极58可以单独地被监测，允许用户和/或控制台14评价阻抗升高的对称性并且因此评价冰形成。例如，血液从PV穿过冷冻球囊26的一侧的小渗漏会导致最接近渗漏的电极58上的更慢阻抗升高。除了感测阻抗，任何实施例的电极30、31、58还可以被配置用于从邻近组织标测心脏组织(例如记录心电图)。在一个非限制性实施例中，分立电极58可以被径向安排在耦接至杆远端部分40的远端壳体中，并且每个电极58可以从该壳体凸出(例如可以是圆顶状的)，以便协助局部组织去极化，用于组织标测。另外地或可替代地，电极58可以用于电阻抗断层摄影术成像，以便“看见”冰形成。

无论电极的配置如何(即，无论电极是否如在图1A-4中示出和描述)，流体递送元件44都仍旧可以引导流体朝向冷冻球囊26的远端。以此方式，在位于冷冻球囊26的远端的一个或多个电极上可以更快地形成冰。

现在参考图5，示出低温处理导管定位为贴近用于肺静脉消融手术的肺静脉口(该手术还可以称为肺静脉隔离(PVI)手术)。如在此使用，术语“PV组织”或“肺静脉组织”可以包括PV口、PV前庭、LA壁组织、和/或在LA和PV之间的连接的组织，并且并不限于PV内的组织。事实上，PV内的组织的消融会是不希望的。膨胀冷冻球囊26可以位于肺静脉(PV)口，以便阻塞PV，或阻断血液从PV流进心脏的左心房(LA)。PV的阻塞不仅用于定位冷冻球囊26来产生围绕PV口的圆周损伤，而且还阻止温血流经冷冻球囊26与靶组织接触的部分，由此增强冷冻球囊26达到足够冷的温度的能力，以便在靶组织上或靶组织中产生永久的并且圆周的冷冻消融损伤。如果PV并未完全阻塞，则穿过冷冻球囊26的血流可以具有升高冷冻球囊26的温度的作用，可能导致靶组织上或靶组织中可逆损伤的形成。PV内阻断的血液可以被称为“停滞”血液，而LA内的血液可以被称为“流动”血液，因为血液仍可以从并未被导管12阻塞的其他三个PV进入LA。

如在图5中所示，冷冻球囊26可以位于PV口，这样使得杆远端部分40被布置在PV内，在停滞血液内。在装置放置以及随后的冷冻消融期间，可以获取连续的阻抗和温度测量。随着至少一部分冷冻球囊26被插入PV，阻抗可以增加，这可以指示是完全阻塞抑或部分阻塞。阻抗增加的程度可以用于确定阻塞是完全的还是部分的，并且因此可以被用于确定是否正形成永久损伤。例如，更大程度可以指示完全阻塞，而更小程度可以指示部分阻塞。完全阻塞可以指示作为消融手术的结果的永久损伤形成。如果阻抗和/或温度测量指示PV并未永久地消融和/或小于完全阻塞，则该装置可以被重新定位，直至通过评价阻抗和/或温度测量指示完全PV阻塞。例如，控制台计算机52的一个或多个处理器56可以被编程为接收并且处理来自一个或多个电极和/或热电偶的数据，并且被编程为产生一个警报至用户，指示该装置应被重新定位，以实现完全PV阻塞，或指示该装置已经最优定位。

现在参考图6A-7，示出说明阻抗和温度随时间变化的图。图6A-6D中示出的图示出非限制性实验数据。图表中的每一行(图6A和6B中的行1-4，以及图6C和6D中的行1-5)是独特组的测试数据。在冷冻消融期间的阻抗变化可以关联在冷冻球囊26的远端部分的冰厚度(覆盖远端电极30的冰的厚度)，这直接涉及在冷冻球囊26的周缘发生的冰形成。控制台计算机52的处理器56可以被编程为或可编程为执行用于此关联的算法并且显示结果给用户。例如，基于阻抗测量值，计算机52可以显示给用户文本、图形图标、或其他标识，指示完全的或部分的PV阻塞或缺乏PV阻塞，这可以指示损伤质量。如果阻抗立即增加(如在图6A中所示)，这可以指示PV口被阻塞并且冷冻将具有高质量(即PV口损伤将是圆周的并且永久的)。可以由围绕心肌的厚度和产生跨越心肌的整个厚度的冰所需的阻抗升高来限定冷冻消融的持续时间。如在图6A中所示，完全阻塞可以引起随着在进入冷冻消融手术大约60秒时开始的温度跨越0℃标记的阻抗快速升高。在120±30秒，阻抗可以继续升高至2000Ω(欧姆)或以上，并且温度可以降低至大约-37.8℃±3.3℃。如果显示阻抗延迟，则从另一方面来说，这可以指示需要冰桥来关闭已经允许血液流过冷冻球囊26的远端部分的间隙。然后可以调节阻抗升高和时间来适应这一显示。最终，如果阻抗并不升高或基本上被延迟(如在图6C中所示)，则这可以指示冷冻的质量低，因为血液流过球囊的尖端，阻止永久圆周损伤的产生。在这种情况下，用户可以选择停止冷冻消融和/或重新定位冷冻球囊26。如在图6C中所示，阻抗可以不升高至高于500Ω，而温度仅达到大约-9.2℃±12.1℃。在稳定化在大约3±0.5mm的厚度之前，在进入冷冻消融大约60秒时，冰厚度可以开始显著增长。如在图6B和6D中所示，温度趋势可以追随阻抗趋势，其中在完全阻塞的情况下，达到尖锐下降并且更低的可能的温度(如图6B中所示)，并且在无阻塞的情况下达到更小限定的下降并且更热的可能的温度(如在图6D中所示)。

由贴近球囊的一个或多个电极，例如图3中示出的装置的远端电极30，或图2中示出的近端电极进行的阻抗和温度测量可以与厚度相关联，这进而可以关联阻塞质量和损伤质量。另外，甚至在冰形成后，阻抗可以继续升高。在低温处理手术期间(即在冷冻球囊26内的低温流体的循环期间)监测阻抗可以帮助操作者确定何时停止低温处理手术。例如，在大约两或三分钟内，测量的阻抗可以升高至大约2000Ω。与更长处理时间相关联的高于这一水平的阻抗值可以指示低温处理手术可能正引起对非靶组织的附带损害。

图7示出伴随完全阻塞、部分阻塞、和无阻塞的阻抗变化。可以例如，如图2中所示配置图7中讨论中提到的远端电极30和近端电极31，其中近端电极31在球囊26的远端，在远端电极和球囊26之间。然而，将理解，可以由如在图2和4中所示配置的远端电极30和近端电极31来记录类似测量。因此，在图7中示出的示例性曲线中，近端电极30可以被定位为与远端电极30相比更接近球囊，并且将因此更受球囊的热影响。

阻抗曲线的形状可以提供关于冷冻的质量的有用信息(例如曲线定时、初始和最终斜率、以及峰值)。当PV被完全阻塞时，冰将快速形成并且阻抗将快速上升，在两或三分钟内达到大约2000Ω(如近端远端电极30测量)。在大约90秒内，可以由远端电极30记下阻抗升高。如在图7中所示，由远端电极30和近端电极31二者测量的阻抗的斜率是正的。由近端电极31测量的阻抗的斜率可以包括具有在大约0秒和大约60秒(±10秒)之间测量的第一斜率的第一相(称为V_FO斜率-1)，和具有在大约60秒和大约90秒(±10秒)之间测量的第二斜率的随着冰球扩张的第二相(称为V_FO斜率-2)。在图6A中示出的非限制性测试4数据中，第一相的斜率(在大约0秒和大约60秒之间)小于第二相的斜率(在大约60秒和大约90秒之间)。在第一相中，阻抗增加的速率是大约200Ω/分钟(±100Ω)，这可以用作第一参考斜率，并且在第二相中，这一速率然后增加至大约2000Ω/分钟(±100Ω)，这可以用作第二参考斜率。这可以指示良好的冰球形成。另外，在第二相后测量的阻抗，例如在大约90秒和大约180秒(±10秒)之间，可以是一个平台，如在图6A中的测试4数据中所示。这可以指示将不再有进一步冰球形成发生。在第一相和第二相中测量的斜率可以与指示良好阻塞并且因此指示良好损伤质量的第一和第二参考斜率相比较。如以下讨论，当存在差的阻塞时，在第一相和第二相二者中阻抗增加的速率可以是大约200Ω/分钟，并且在部分阻塞的情况下，阻抗增加的速率可以是在第一相中大约200Ω/分钟，并且是在第二相中大约1000Ω/分钟。然而，将理解，这些速率是示例性的，并且可以随患者变化。

在冷冻消融终止时，由远端电极30感测的阻抗可以按与由近端电极31感测的阻抗相同的方式初始地下降。远端电极30可以比近端电极31恢复更快，因为远端电极30更少受球囊的热影响。

当PV被部分阻塞时，阻抗增加、斜率V_PO斜率-1可以类似于当PV被完全阻塞时的斜率(V_FO斜率-1)。作为一个非限制性实例，阻抗增加的速率可以是大约200Ω/分钟(±100Ω)。然而，当存在完全阻塞时，由近端电极31测量的第二相的斜率(V_PO斜率-2)会更慢(V_PO斜率-2)，提示当PV被部分阻塞时的更慢冰扩张。作为一个非限制性实例，在完全阻塞的情况下，在第二相中阻抗增加的速率可以是大约2000Ω/分钟(±100Ω)，而在仅部分阻塞的情况下，在第二相中阻抗增加的速率可以是仅大约1000Ω/分钟(±100Ω)。在部分阻塞的情况下，血液可以流过球囊，并且冰可以更慢地达到远端电极30，并且由远端电极30感测的阻抗增加的速率还可以更慢，因为会需要时间来使冰达到远端电极30。然而，当PV被完全阻塞时，从球囊至近端电极31至远端电极30的冰扩张的速率可以比当PV被部分阻塞时更快。当PV并未阻塞时，冰可以一点也未达到远端电极30。冰从球囊移动的距离(例如，如由电极30、31测量)可以指示冰厚度。如果冰厚度达到大约3mm，则可以指示完全阻塞，并且因此指示良好的损伤质量。同样地，达到至少2000欧姆(Ω)的阻抗增加还可以指示完全阻塞，并且其结果是良好的损伤质量。在低温处理手术期间，阻抗可以是连续地，甚至在远端电极变得覆盖在冰中后。

当PV并未阻塞时，初始阻抗升高V_NO斜率-1可以与完全的或部分的阻塞的情况下相同(分别是V_FO斜率-1和V_PO斜率-1)；然而，第一相，V_NO斜率-1，可以随后是缓慢第二相，V_NO斜率-2(与当PV被部分阻塞时相比，它可以甚至慢于第二相，V_PO斜率-2)，并且由远端电极30感测的阻抗可以非常慢地升高。在图6C中示出无阻塞的情况下，第一相，V_NO斜率-1和第二相，V_PO斜率-2，之间的相似性的非限制性实例。在全部五个测试中，第二相的斜率非常类似于第一相的斜率。作为一个非限制性实例，在第一相和第二相二者中的增长速率可以是大约200Ω/分钟(±100Ω)。恢复期可以类似于电极30、31这二者。当冰扩张非常慢并且受限制时，总阻抗升高会更低(如图7中的最小曲线所示)，并且在第二相中冰扩张的速率会受限制。例如，如果第二相是扁平的或接近扁平的，则这可以指示将不再发生进一步冰扩张。

图8A和8B示出表示针对冰厚度绘制的温度和阻抗测量值的图。如所示，冰厚度随着温度下降增加，但是在某些温度下，冰厚度处于平台期。如进一步所示，随着冰厚度增加，阻抗增加。

可以推断，如果存在完全阻塞，则冰厚度关联阻抗。另外，用大约3mm的冰形成和大于2000欧姆的阻抗升高可以实现PV隔离(即永久圆周损伤的形成)。可以使用例如超声的技术来确定和/或确认冰厚度。实验步骤，例如图9中示出的实验步骤(示出程式化表示)可以用于使冰形成关联阻抗。例如，包括近端电极31和远端电极30的低温处理装置12可以被插入组织套筒，例如心脏的上腔静脉。具有大约37℃的温度的盐水可以被循环通过组织套筒朝向冷冻球囊26。随着进行冷冻消融手术，可以连续地监测阻抗和温度。另外，超声探头可以用于评价在组织套筒中形成的冰的厚度。冰厚度可以关联阻抗测量值。

阻抗变化还可以与以下测量组合：例如反应时间、电记录图消失的时间(如由标测导管16和/或远端电极30和近端电极31记录)、和/或温度变化的速率，以便进一步改进系统评价PV阻塞，并且因此评价损伤质量的能力。另外，阻抗变化可以与压力变化组合，以便进一步改进系统评价PV消融和阻塞的能力。在这样的一个情况下，低温处理装置12可以进一步包括在该装置上和/或在冷冻球囊26内的不同位置处的一个或多个压力传感器。另外，四极性阻抗测量值电极配置可以被用于除去作为混淆因素的电极与组织的接触。

本领域技术人员将理解的是，本发明不限制上文中已经具体示出和/或描述的内容。另外，除非上文相反地陈述，否则应当注意所有附图是不按比例的。鉴于以上传授内容，在不背离本发明的范围和精神的情况下，多种修改和变化是可能的。