高灵敏度压力感测探针.pdf

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1、(10)授权公告号 CN 101780303 B (45)授权公告日 2014.05.07 CN 101780303 B (21)申请号 200910252695.1 (22)申请日 2009.12.03 12/327226 2008.12.03 US A61M 25/095(2006.01) A61M 25/00(2006.01) (73)专利权人 韦伯斯特生物官能公司 地址 美国加利福尼亚州 (72)发明人 A戈瓦里 Y伊普拉斯 A加西亚 AC阿特曼恩 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 温大鹏 曹若 US 2001/0047133 A1,2001.1。

2、1.29,说明书摘 要、 说明书第 0006,0034,0070,0073,0 082 段、 附图 1-3. US 2001/0047133 A1,2001.11.29,说明书摘 要、 说明书第 0006,0034,0070,0073,0 082 段、 附图 1-3. US 2008/0077049 A1,2008.03.27,说明书第 0078 段 . (54) 发明名称 高灵敏度压力感测探针 (57) 摘要 一种医疗探针， 所述探针包括具有纵向轴线 并且具有远端的插入管。远端头设置在所述插入 管的所述远端处， 并构造成与身体组织接触。 接头 将所述远端头连接到所述插入管的所述远端。接 头传。

3、感器包含在所述探针内， 感测所述远端头相 对于所述插入管的所述远端的位置。所述接头传 感器包括第一和第二子组件， 所述第一和第二子 组件设置在所述探针内， 位于所述接头的相对各 自侧， 并且每一个包括一个或多个磁换能器。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 陈响 权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 (10)授权公告号 CN 101780303 B CN 101780303 B 1/2 页 2 1. 一种医疗探针， 包括 ： 插入管， 其具有纵向轴线， 并。

4、且具有远端 ； 远端头， 其设置在所述插入管的所述远端， 并且构造成与身体组织接触 ； 接头， 其将所述远端头连接到所述插入管的所述远端 ； 以及 接头传感器， 其包含在所述探针内， 用于感测所述远端头相对于所述插入管的所述远 端的位置， 所述接头传感器包括第一和第二子组件， 所述第一和第二子组件设置在所述探 针内， 位于所述接头的相对各自侧， 并且所述第一和第二子组件中的每一个包括一个或多 个磁换能器， 其中所述接头传感器构造成产生表征所述远端头相对于所述插入管的所述远端的轴 向位移和取向的信号， 其中所述第一和第二子组件中的一个由电流驱动来发出至少一个磁场， 并且所述第一 和第二子组件中的。

5、另一个响应所述至少一个磁场从而输出一个或多个信号， 其中所述一个 或多个信号表征所述远端头相对于所述插入管的所述远端的位置。 2. 根据权利要求 1 所述的探针， 其中所述磁换能器包括线圈， 并且其中所述第一子组 件包括具有平行于所述插入管的所述纵向轴线的第一线圈轴线的第一线圈， 并且其中所述 第二子组件包括在所述探针的与所述第一子组件轴向间隔开的一部分内的不同各自径向 位置中的两个或更多个第二线圈。 3. 根据权利要求 2 所述的探针， 其中所述第二线圈具有平行于所述插入管的所述纵向 轴线的各自第二线圈轴线。 4. 根据权利要求 2 所述的探针， 其中所述两个或更多个第二线圈包括至少三个第二。

6、线 圈。 5. 根据权利要求 4 所述的探针， 其中所述至少三个第二线圈围绕所述纵向轴线以不同 的各自方位角设置在所述探针的轴向平面内。 6. 根据权利要求 1 所述的探针， 其包括用于感测所述探针相对于与所述探针分开的参 照系的位置坐标的位置传感器。 7. 根据权利要求 1 所述的探针， 其中所述远端头包括电极， 所述电极构造成与组织形 成电接触。 8. 根据权利要求 1 所述的探针， 其中所述接头包括弹性构件， 所述弹性构件构造成当 所述远端头接合所述组织时响应施加在所述远端头上的压力而发生变形。 9. 根据权利要求 8 所述的探针， 其中所述弹性构件包括弹性材料的管件， 其具有沿所 述管。

7、件的长度的一部分的螺旋切口。 10. 一种用于在病人身体上实施医疗过程的设备， 所述设备包括 ： 探针， 其包括 ： 插入管， 其具有纵向轴线， 并且具有远端 ； 远端头， 其设置在所述插入管的所述远端， 并且构造成与身体的组织接触 ； 接头， 其将所述远端头连接到所述插入管的所述远端 ； 以及 接头传感器， 其包含在所述探针内， 用于感测所述远端头相对于所述插入管的所述远 端的位置， 所述接头传感器包括第一和第二子组件， 所述第一和第二子组件设置在所述探 针内， 位于所述接头的相对各自侧， 并且所述第一和第二子组件中的每一个包括一个或多 权 利 要 求 书 CN 101780303 B 2 。

8、2/2 页 3 个磁换能器 ； 以及 处理器， 所述处理器向所述第一和第二子组件中的一个施加电流， 从而使所述第一和 第二子组件中的一个产生至少一个磁场， 并且所述处理器接收并处理由所述第一和第二子 组件中的另一个响应所述至少一个磁场输出的一个或多个信号， 从而检测所述远端头相对 于所述插入管的所述远端的位置变化。 11. 根据权利要求 10 所述的设备， 其中所述磁换能器包括线圈， 并且其中所述第一子 组件包括具有平行于所述插入管的所述纵向轴线的第一线圈轴线的第一线圈， 并且其中所 述第二子组件包括在所述探针的与所述第一子组件轴向间隔开的部分中的不同各自径向 位置中的两个或更多个第二线圈。 。

9、12. 根据权利要求 10 所述的设备， 其中由所述处理器检测的所述远端头的所述位置变 化包括所述远端头的轴向位移和所述远端头相对于所述插入管的所述远端的偏转。 13. 根据权利要求 10 所述的设备， 其中所述接头包括弹性构件， 所述弹性构件构造成 当所述远端头接合所述组织时响应施加在所述远端头上的压力而发生变形。 14. 根据权利要求 13 所述的设备， 其中所述处理器构造成响应所述检测到的位置变化 而产生输出， 所述输出表征施加到所述远端头上的压力。 15. 根据权利要求 10 所述的设备， 其包括用于在身体附近产生另一个磁场的磁场发生 器， 和所述探针内用于响应所述另一个磁场而产生位置。

10、信号的位置传感器， 其中连接所述 处理器以接收并处理所述位置信号， 从而计算所述探针相对于与所述探针分开的参照系的 坐标。 16. 根据权利要求 15 所述的设备， 其中所述位置传感器在所述第一和第二子组件的一 个中包括至少一个磁换能器。 17. 一种用于感测接头在具有穿过所述接头的纵向轴线的组件中的运动的设备， 所述 设备包括 ： 第一和第二感测子组件， 所述第一和第二感测子组件设置在所述组件内， 位于所述接 头的相对各自侧， 并且所述第一和第二感测子组件中的每一个包括一个或多个磁换能器 ； 和 处理器， 所述处理器向所述第一和第二感测子组件中的一个施加电流， 从而使所述第 一和第二感测子组。

11、件中的所述一个产生至少一个磁场， 并且所述处理器接收并处理由所述 第一和第二感测子组件中的另一个响应所述至少一个磁场而输出的一个或多个信号， 从而 检测所述接头的布置变化。 18. 根据权利要求 17 所述的设备， 其中所述磁换能器包括线圈， 并且其中所述第一感 测子组件包括具有平行于插入管的所述纵向轴线的第一线圈轴线的第一线圈， 并且其中所 述第二感测子组件包括所述组件的与所述第一感测子组件轴向间隔开的一部分内的不同 各自径向位置中的两个或更多个第二线圈。 19. 根据权利要求 17 所述的设备， 其中所述处理器构造成通过处理所述一个或多个信 号检测所述接头的轴向压缩和所述接头的角偏转。 2。

12、0. 根据权利要求 17 所述的设备， 其中所述接头包括弹性构件， 所述弹性构件构造成 响应施加在所述组件上的压力而发生变形， 并且其中所述处理器构造成响应所述检测到的 布置变化而产生输出， 所述输出表征施加到所述组件上的压力。 权 利 要 求 书 CN 101780303 B 3 1/6 页 4 高灵敏度压力感测探针 0001 相关专利申请的交叉参考 0002 本专利申请为提交于 2007 年 10 月 8 日的美国专利申请 11/868,733 的部分继续 申请， 该申请被转让给本专利申请的受让人， 并且其公开内容以引用方式并入本文中。 技术领域 0003 本发明整体涉及侵入式医疗器械， 。

13、具体涉及感测探针中接头位移的方法和器械， 所述接头例如为施用于病人体内的导管。 背景技术 0004 在一些诊断和治疗技术中， 导管被插入心室中并与心脏内壁接触。 在此类手术中， 通常很重要的一点是导管远端头以足够的压力接合心内膜以确保良好的接触。然而， 压力 过大可能会对心脏组织造成不希望的损伤， 甚至造成心壁穿孔。 0005 例如， 在心内射频 (RF) 消融的情况下， 在远端头处具有电极的导管经由病人的血 管系统插入心室。电极会与心内膜上的一个或多个位点接触， RF 能量经导管施加到电极， 以消融位点处的心脏组织。为了在对组织没有过度损伤的情况下达到所需的治疗效果， 消 融期间电极与心内膜。

14、之间必须有合适的接触。 0006 许多专利出版物描述了具有用于感测组织接触的一体化压力传感器的导管。 作为 一个例子， 美国专利申请公开 2007/0100332 描述了用于评价组织消融的电极组织接触的 系统和方法， 其公开内容以引用方式并入本文中。导管轴内的机电式传感器产生对应于导 管轴远端部分内电极移动量的电信号。 输出装置接收用于评价电极与组织之间接触水平的 电信号。 发明内容 0007 下文所述的本发明的实施例提供通过在接头的相对侧使用磁换能器， 例如线圈， 产生并感测磁场来感测接头位移的新型设备和方法。 一个公开的实施例具体涉及此类感测 设备在侵入式医疗探针中的使用， 其中所述设备提。

15、供施加在探针端头上的压力指示。 然而， 本发明的原理在需要准确感测接头位移的其他类型应用中同样可用。 0008 因此， 根据本发明的实施例， 提供包括具有纵向轴线和具有远端的插入管的医疗 探针。远端头设置在插入管远端处， 并且构造成与身体组织接触。接头将远端头连接到插 入管远端。探针内包含的接头传感器感测远端头相对于插入管远端的位置， 接头传感器包 括第一和第二子组件， 所述第一和第二子组件设置在探针内接头的相对各自侧， 并且每个 子组件包括一个或多个磁换能器。 0009 在一些实施例中， 磁换能器包括线圈， 并且第一子组件包括具有平行于插入管纵 向轴线的第一线圈轴线的第一线圈， 第二子组件包。

16、括在所述探针的与所述第一子组件轴向 间隔开的一部分内的不同各自径向位置的两个或更多个第二线圈。在一个实施例中， 第二 线圈具有平行于插入管纵向轴线的各自第二线圈轴线。除此之外或作为另外一种选择， 两 说 明 书 CN 101780303 B 4 2/6 页 5 个或更多个第二线圈包括至少三个第二线圈， 所述至少三个第二线圈以围绕所述纵向轴线 的不同各自方位角设置在探针的轴向平面内。 0010 在本发明所公开的一个实施例中， 接头传感器构造成产生表征远端头相对于插入 管远端的轴向位移和取向的信号。通常连接第一和第二子组件中的一个， 从而由电流驱动 来发出至少一个磁场， 并且连接第一和第二子组件中。

17、的另一个， 以响应所述至少一个磁场 从而输出一个或多个信号， 其中信号表征远端头相对于插入管远端的位置。 0011 在一个实施例中， 探针包括用于感测探针相对于与探针分开的参照系的位置坐标 的位置传感器。除此之外或作为另外一种选择， 远端头包括构造成与组织形成电接触的电 极。 0012 在一些实施例中， 接头包括弹性构件， 所述弹性构件构造成当远端头接合组织时 响应施加在远端头上的压力而发生变形。弹性构件可以包括弹性材料管件， 所述管件具有 沿所述管件长度的一部分的螺旋切口。 0013 根据本发明的实施例， 还提供用于在病人身体上实施医疗过程的设备。所述设备 包括 ： 探针， 所述探针包括具有。

18、纵向轴线并且具有远端的插入管 ； 远端头， 所述远端头设置 在插入管远端处， 并且构造成与身体组织接触 ； 接头， 所述接头将远端头连接到插入管远 端 ； 和接头传感器， 所述接头传感器包含在探针内， 用于感测远端头相对于插入管远端的位 置， 并且接头传感器包括第一和第二子组件， 所述第一和第二子组件设置在探针内接头的 相对各自侧处， 并且每一个包括一个或多个磁换能器。连接处理器来向第一和第二组件中 的一个施加电流， 从而使子组件中的一个产生至少一个磁场， 并且连接处理器来接收并且 处理由第一和第二子组件中的另一个响应所述至少一个磁场而输出的一个或多个信号， 以 检测远端头相对于插入管远端的位。

19、置变化。 0014 在一些实施例中， 所述设备包括用于在身体附近产生另一个磁场的磁场发生器和 探针内用于响应另一个磁场而产生位置信号的位置传感器， 其中连接所述处理器以接收并 处理所述位置信号， 从而计算所述探针相对于与探针分开的参照系的坐标。在公开的一个 实施例中， 位置传感器在第一和第二子组件的一个中包括至少一个磁换能器。 0015 根据本发明的一个实施例， 还提供用于感测接头在具有穿过接头的纵向轴线的组 件中的运动的设备。所述设备包括第一和第二感测子组件， 所述第一和第二感测子组件设 置在所述组件内， 位于接头的相对各自侧， 并且每一个包括一个或多个磁换能器。连接处 理器来向第一和第二组。

20、件中的一个施加电流， 从而使所述子组件中的一个产生至少一个磁 场， 并且连接所述处理器来接收并处理由第一和第二组件中的另一个响应所述至少一个磁 场而输出的一个或多个信号， 从而检测接头的布置变化。 0016 根据本发明的一个实施例， 还提供用于在病人身体上实施医疗过程的方法。该方 法包括向身体施用探针， 所述探针包括插入管和通过接头连接到插入管远端的远端头， 并 且所述探针包括接头传感器， 所述接头传感器包含在探针内， 并且包括第一和第二子组件， 所述第一和第二子组件设置在探针内接头的相对各自侧， 并且每一个包括一个或多个磁换 能器。 推进所述探针， 使得所述远端头接合组织并对所述组织施加压力。

21、， 以使所述远端头相 对于所述插入管远端发生位置变化。将电流施加到第一和第二子组件的一个， 从而使得子 组件中的一个产生至少一个磁场。 由第一和第二子组件中的另一个响应所述至少一个磁场 接收一个或多个信号输出， 并进行处理， 以检测远端头的位置变化。 说 明 书 CN 101780303 B 5 3/6 页 6 0017 在一个实施例中， 推进所述探针包括使所述远端头上的电极与组织发生电接触。 该方法可包括向电极施加电能以消融远端头接合的组织区域， 其中远端头相对于插入管远 端的位置响应远端头紧靠所述组织的压力而变化， 并且其中施加电能包括控制响应于压力 的能量施加， 使得当所述压力在所需范围。

22、内时， 向所述电极施加所述电能， 所述压力由远端 头的位置变化表征。 0018 根据以下其实施例和附图合在一起的详细说明， 人们将更全面地理解本发明， 其 中 ： 附图说明 0019 图 1 为根据本发明实施例的基于导管的医疗系统的示意性图解 ； 0020 图 2 为显示根据本发明实施例的接触心内组织的导管远端头的示意性细部视图 ； 以及 0021 图 3 为显示根据本发明实施例的导管远端细部的示意性剖视图。 具体实施方式 0022 上述美国专利申请 11/868,733 描述了其远端头通过弹簧支承的接头连接到导管 插入管远端的导管， 当导管远端头接合组织时， 弹簧支撑的接头会变形以响应施加在。

23、远端 头上的压力。位于探针内的磁性位置感测组件包括位于接头相对侧的线圈， 磁性位置感测 组件感测远端头相对于插入管远端的位置。该相对位置的变化表征弹簧的变形， 从而给出 压力指示。 0023 下文所述的本发明的实施例提供有利于更精确地测量端头移动的感测组件的新 设计。在该新设计中， 线圈的结构可以精确感测将导管端头连接至插入管的接头的非常小 的变形和压缩。 因此， 可提高端头上压力的测量精度， 从而可以在导管中使用相对较硬的弹 簧， 这使得导管更可靠并且更易于在人体内操纵。 0024 图 1 为根据本发明实施例的心导管插入术系统 20 的示意性图解。系统 20 可以基 于例如由 Biosens。

24、e Webster Inc.(Diamond Bar， California) 制造的 CARTOTM系统。该系 统包括导管 28 形式的侵入式探针和控制台 34。在下文所述的实施例中， 如本领域所知， 假 设导管 28 用于消融心内膜组织。或者， 加以必要的变通， 可以将导管用于心脏或其他身体 器官中的其他治疗和 / 或诊断用途。 0025 操作者 26， 例如心脏病专家， 将导管 28 经由病人 24 的血管系统插入， 以使得导管 的远端 30 进入病人心脏 22 的心室。操作者推进导管， 以使得导管的远端头在所需的一个 或多个位置处接合心内膜组织。 导管28通常通过其近端处的合适连接器连。

25、接到控制台34。 控制台可包括射频 (RF) 发生器， 其由导管提供高频电能来消融远端头接合位置处的心脏 中的组织。作为另外一种选择或除此之外， 可将导管和系统构造成用于实施本领域已知的 其他治疗和诊断过程。 0026 控制台 34 使用磁性位置感测来确定心脏 22 内导管 28 的远端 30 的位置坐标。为 此， 控制台 34 中的驱动电路 38 驱动磁场发生器 32 在病人 24 的身体附近产生磁场。所 述磁场发生器通常包括线圈， 其设置在病人躯干下面， 位于病人体外已知的位置处。这些 线圈在体内包含心脏 22 的预定工作空间中产生磁场。导管 28 的远端 30 内的磁场传感 说 明 书 。

26、CN 101780303 B 6 4/6 页 7 器 ( 示于图 3) 响应这些磁场产生电信号。信号处理器 36 处理这些信号以确定远端的位 置坐标， 通常包括位置和取向坐标。该位置感测方法在上述 CARTO 系统中实施并在美国 专 利 5,391,199、 6,690,963、 6,484,118、 6,239,724、 6,618,612 和 6,332,089 中，在 PCT 专利公布 WO 96/05768 中以及在美国专利申请公布 2002/0065455A1、 2003/0120150A1 和 2004/0068178A1 中有详细描述， 它们的公开内容全部以引用方式并入本文。 0。

27、027 处理器 36 通常包括通用计算机， 其具有合适的前端和接口电路， 以接收来自导管 28的信号并控制控制台34的其他元件。 可将处理器进行软件编程以实现本文所述的功能。 例如， 可经网络将软件以电子形式下载到控制台 34 中， 或者可将软件提供在有形介质上， 例如光学、 磁或电子存储介质。 作为另外一种选择， 可通过专用或可编程数字硬件部件实现 处理器 36 的一些或全部功能。根据从导管和系统 20 的其他部件接收的信号， 处理器 36 驱 动显示器 42 给操作者 26 提供关于远端 30 在病人体内的位置和关于导管远端位移的视觉 反馈， 以及提供关于进行中的手术的状态信息和指导。 0。

28、028 作为另外一种选择或除此之外， 系统 20 可包括用于操纵和操作病人 24 体内导管 28 的自动化机构。此类机构通常能够控制导管的纵向运动 ( 进 / 退 ) 和导管远端的横向运 动 ( 偏转 / 转向 )。例如， 该类型的一些机构将直流磁场用于此目的。在此类实施例中， 处 理器 36 根据导管中磁场传感器所提供的信号产生控制输入， 用于控制导管的运动。如下文 进一步所述， 这些信号表征导管远端的位置和施加到远端上的力。 0029 图 2 为心脏 22 心室的示意性剖视图， 显示了根据本发明实施例的心脏中导管 28 的远端 30。该导管包括插入管 50， 所述插入管 50 通常经皮通过。

29、血管， 例如上腔静脉或主动 脉， 插入心脏。导管远端头 52 上的电极 56 接合心内膜组织 58。远端头对心内膜施加的压 力使心内膜组织局部变形， 使得电极 56 以相对大的面积接触组织。在图示的示例中， 电极 以一定角度而不是径直接合心内膜。因此， 远端头 52 相对于导管插入管 50 的远端在弹性 接头 54 处弯曲。该弯曲有利于电极与心内膜组织之间的最佳接触。 0030 由于接头 54 的弹性特性， 接头的弯曲角度和轴向位移与组织 58 施加在远端头 52 上的压力 ( 或换句话讲， 远端头施加在组织上的压力 ) 成正比。因此， 弯曲角度和轴向位移 的测量可给出该压力指示。可由导管 2。

30、0 的操作者使用的该压力指示确保远端头足够稳固 地挤压心内膜， 从而得到所需的治疗或诊断结果， 但同时又不会用力过度造成不希望的组 织损伤。 0031 图 3 为导管 28 的远端 30 的示意性剖视图， 显示了根据本发明实施例的导管的结 构细部。如上所述， 插入管 50 通过接头 54 连接到远端头 52。插入管由柔韧的绝缘材料 62 覆盖， 所述绝缘材料 62 例如为或耐热聚氨酯。同样， 接头 54 的区域也 由柔韧的绝缘材料覆盖， 该绝缘材料可与材料 62 相同， 或可尤其适于允许接头无阻碍地弯 曲或压缩。( 图 3 中将该材料切掉以露出导管的内部结构。) 远端头 52 可至少部分地由电。

31、 极 56 覆盖， 所述电极 56 通常由导电材料， 例如铂 / 铱合金制造。作为另外一种选择， 也可 使用其他合适的材料， 这对本领域的技术人员而言将是显而易见的。 或者， 对于一些应用而 言， 远端头可制造成无覆盖电极。与柔韧的插入管相比较， 远端头通常相对刚硬。 0032 接头 54 包括弹性连接构件 60。在该实施例中， 所述连接构件具有弹性材料的 管件形式， 沿其长度部分具有螺旋切割。例如， 连接构件可由超弹性合金， 例如镍钛合金 (Nitinol， 镍钛诺 ) 构成。所述螺旋切割使得该管件响应施加到远端头 52 上的力表现出类 说 明 书 CN 101780303 B 7 5/6 。

32、页 8 似于弹簧的行为。 关于此类连接构件的制造和特性的进一步的详细描述见于2008年6月6 日提交的美国专利申请 12/134,592， 该专利申请被转让给本专利申请的受让人， 并且其公 开内容以引用方式并入本文中。作为另外一种选择， 所述连接构件可包括卷簧或具有所需 柔韧性和强度特性的任何其他合适类型的弹性部件。 0033 连接构件 60 的硬度决定响应施加到远端头上的力在端头 52 和插入管 50 之间产 生的相对移动的范围。此力会在消融术期间将远端头挤压心内膜时产生。在消融过程中， 实现远端头与心内膜良好电接触所需的压力为约 20 至 30 克。连接构件构造成允许远端头 的轴向位移 (。

33、 即沿着导管 28 的轴线作横向移动 ) 和角偏转， 所述轴向位移和角偏转与所述 端头上所受的力成比例。通过处理器 36 测量位移和偏转可得出压力指示， 从而有助于确保 在消融期间施用正确的压力。 0034 在导管 28 内， 包括线圈 64、 66、 68 和 70 的接头感测组件提供远端头 52 相对于插 入管 50 远端的准确位置读数， 该读数包括轴向位移和角偏转。这些线圈为可用于本发明实 施例中的一种磁换能器。在本专利申请的上下文中以及在权利要求中，“磁换能器” 是指响 应施加的电流而产生磁场和 / 或响应施加的磁场而输出电信号的装置。虽然本文所述的实 施例使用线圈作为磁换能器， 但是。

34、在替代实施例中也可使用其他类型的磁换能器， 这对本 领域的技术人员而言将是显而易见的。 0035 导管 28 中的线圈在接头 54 的相对侧上的两个子组件之间分开 ： 一个子组件包括 线圈64， 该线圈由来自控制台34的电缆74提供的电流驱动， 从而产生磁场。 该磁场由包括 线圈 66、 68 和 70 的第二子组件接收， 这些线圈位于导管的与线圈 64 沿轴向间隔开的部分 中。( 本专利申请的上下文中和权利要求中所用的术语 “轴向” 是指导管 28 的远端 30 的纵 向轴线方向， 在图 3 中以 Z- 方向表示。轴向平面为垂直于该纵向轴线的平面， 轴向部分为 两个轴向平面之间所包含的导管的。

35、一部分。) 线圈 66、 68 和 70 响应线圈 64 产生的磁场而 发出电信号。这些信号被电缆 74 传送至处理器 36， 其处理信号以测量接头 54 的轴向位移 和角偏转。 0036 将线圈 66、 68 和 70 以不同的径向位置固定在导管 28 中。( 术语 “径向” 是指相对 于导管轴线的坐标， 即图 3 中 X-Y 平面中的坐标。) 具体地讲， 在该实施例中， 线圈 66、 68 和 70 均围绕导管轴线以不同的方位角位于同一轴向平面中。例如， 可将三个线圈距轴线相同 的径向距离以 120的方位角间隔开。 0037 线圈 64、 66、 68 和 70 的轴平行于导管轴线 ( 并。

36、因此只要接头 54 不偏转， 线圈轴均 彼此平行 )。因此， 线圈 66、 68 和 70 将响应线圈 64 产生的磁场而输出强烈的信号， 并且该 信号将随着线圈 66、 68 和 70 与线圈 64 的距离而强烈地变化。( 或者， 只要线圈轴线具有足 够的平行分量以产生强信号， 线圈 64 和 / 或线圈 66、 68 和 70 的轴线可相对于导管轴线成 一定角度。) 根据偏转的方向和幅度， 端头 52 的角偏转将引起线圈 66、 68 和 70 输出的信号 的不同的变化， 因为这些线圈中的一个或两个将移动到相对更靠近线圈 64。端头的压缩位 移将引起来自所有线圈 66、 68 和 70 的。

37、信号的增强。 0038 处理器36分析由线圈66、 68和7输出0的信号， 以测量接头54的偏转和位移。 信 号中变化的总和得出压缩的测量值， 而变化的差值得出偏转量。差值的矢量方向给出弯曲 方向的指示。合适的校正程序可用于测量关于接头偏转和位移的信号的精确相关性。 0039 除了上面所示和所述的结构外， 还可在感测子组件中使用多种其他线圈结构。例 说 明 书 CN 101780303 B 8 6/6 页 9 如， 子组件的位置可以对调， 以使得磁场发生器线圈位于接头 54 的近侧， 而传感器线圈则 位于远端头中。作为另外一种选择， 线圈 66、 68 和 70 可作为场发生器来驱动 ( 使用。

38、时分多 路复用和 / 或频分多路复用以区分场 )， 而线圈 64 则用作传感器。图 3 中线圈的尺寸和数 量仅以举例的方式示出， 只要子组件中的一个在不同的径向位置中包括至少两个线圈， 则 同样地可在各种不同位置中使用更多和更少的线圈来实现接头偏转的差值测量。 0040 处理器 36 可使用端头 52 上的压力与接头 54 的移动两者间关系的先前校正， 从而 将线圈信号转化成压力项。由于位移和偏转的结合感测， 因此不管电极是从正面还是成一 角度接合心内膜， 该压力感测系统均可正确地读取压力。 不同于例如压电传感器， 该压力读 数对温度的变化不敏感并且不会漂移。由于图 3 中所示的线圈 64、 。

39、66、 68 和 70 的布置提供 了对接头运动的高灵敏度响应， 因此处理器 36 可以高精度测量小位移和偏转。因此， 连接 构件 60 可制造得相对较硬， 而处理器 36 将仍然能够准确感测和测量端头 52 上的压力。连 接构件的硬度使其更易于让操作者操纵并控制导管。 0041 线圈 64、 66、 68 和 70 中的一个或多个还可用于响应磁场发生器 32 产生的磁场而 输出信号， 并因此用作位置感测线圈。处理器 36 处理这些信号以确定远端 30 在由磁场发 生器所限定的外部参照系中的坐标(位置和取向)。 除此之外或作为另外一种选择， 为此可 将一个或多个另外的线圈 72( 或其他磁传感。

40、器 ) 部置在导管的远端中。导管 28 的远端 30 中的位置感测线圈使得控制台 34 可输出导管在体内的位置和取向、 端头 52 的位移和偏转 以及端头上的压力。 0042 虽然上面是在基于导管的消融术背景下描述了磁性位置感测组件的操作及其在 感测压力中的使用， 但是可同样将本发明的原理应用于需要准确感测接头移动的其他应用 中， 特别是将侵入式探针用于心脏和身体其他器官中的治疗和诊断应用中。 作为一个示例， 加以必要的变通， 可将在系统 20 中所实施的位置和压力感测装置和技术用于引导和控制 导管插入套管的使用。 如果套管的位置没有适当控制， 并且在其插入过程中用力过猛， 所述 套管可能刺穿。

41、心壁或血管组织。 这种可能性可通过感测套管远端头的位置和其上的压力来 避免。就这一点而言， 本文所用的术语 “远端头” 应理解为包括位于探针远端处、 可相对于 探针的主体发生弯曲和 / 或位移的任何结构类型。 0043 因此应意识到， 上述实施例均以举例方式举出， 并且本发明不受上文特别显示和 描述的内容限制。相反， 本发明的范围包括上述各种特征的组合和子组合以及它们的变 型形式和修改形式， 本领域技术人员在阅读上面的描述时将会想到所述变型形式和修改形 式， 并且所述变型形式和修改形式在现有技术中未公开。 说 明 书 CN 101780303 B 9 1/3 页 10 图 1 说 明 书 附 图 CN 101780303 B 10 2/3 页 11 图 2 说 明 书 附 图 CN 101780303 B 11 3/3 页 12 图 3 说 明 书 附 图 CN 101780303 B 12 。