具有温度传感器阵列的冲洗式导管末端.pdf

《具有温度传感器阵列的冲洗式导管末端.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《具有温度传感器阵列的冲洗式导管末端.pdf（12页完整版）》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201310693134.1 (22)申请日 2013.12.17 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 103860255 A (43)申请公布日 2014.06.18 (30)优先权数据 13/716578 2012.12.17 US (73)专利权人 韦伯斯特生物官能 （以色列） 有限 公司 地址 以色列约克尼姆 (72)发明人 A.戈瓦里 C.T.比克勒 A.帕派奧安诺 R.O.赫特尔 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 姜。

2、甜 汤春龙 (51)Int.Cl. A61B 18/04(2006.01) A61M 3/02(2006.01) A61M 25/00(2006.01) (56)对比文件 US 2011/0224667 A1,2011.09.15, US 6293943 B1,2001.09.25, US 2008/0161797 A1,2008.07.03, CN 102793541 A,2012.11.28, 审查员 张蕴婉 (54)发明名称 具有温度传感器阵列的冲洗式导管末端 (57)摘要 本发明公开了一种医疗探针， 所述医疗探针 包括插入管， 所述插入管具有配置成插入到患者 的身体中的远端并且包含用于。

3、输送冲洗流体的 腔和用于输送电能的电导体。 将导电性顶盖附接 到所述插入管的远端并且电联接到所述电导体。 所述导电性顶盖具有由多个孔打孔的外表面并 且限定与所述插入管的腔流体连通的内腔， 以便 允许来自所述腔的所述冲洗流体通过所述孔流 出所述顶盖。 多个温度传感器安装在与所述外表 面热导通的所述导电性顶盖内， 并且与所述内腔 中的所述冲洗流体热绝缘。 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 CN 103860255 B 2018.12.04 CN 103860255 B 1.一种医疗探针， 包括： 插入管， 所述插入管具有配置成插入到患者的身体中的远端并且包含用于输送冲洗流 体的腔和用于输送电能。

4、的电导体； 导电性顶盖， 所述导电性顶盖附接到所述插入管的所述远端并且电联接到所述电导 体， 其中所述导电性顶盖具有由多个孔打孔的外表面并且限定与所述插入管的所述腔流体 连通的内腔， 以便允许来自所述腔的所述冲洗流体通过所述孔流出所述顶盖； 和 多个温度传感器， 所述多个温度传感器安装在与所述外表面热导通的所述导电性顶盖 内， 并且与所述内腔中的所述冲洗流体热绝缘， 其中所述顶盖包括位于所述外表面内部的多个肋， 所述肋与所述顶盖一体化构造， 并 且其中所述温度传感器安装在所述肋的内部。 2.根据权利要求1所述的探针， 其中所述温度传感器排列在围绕所述顶盖的不同周向 和轴向位置处。 3.根据权利。

5、要求2所述的探针， 其中所述温度传感器在不同周向位置处以轴向间隔开 的方式成对布置。 4.根据权利要求1所述的探针， 其中所述插入管配置成插入到所述患者的心脏中的导 管， 并且其中所述导电性顶盖配置成接触所述心脏中的心肌组织并且向其施加所述电能， 以便消融所述心肌组织。 5.医疗设备， 包括： 探针， 所述探针配置成插入到患者的身体中并且包括： 插入管， 所述插入管具有远端和近端并且包含用于输送冲洗流体的腔和用于输送电能 的电导体； 导电性顶盖， 所述导电性顶盖附接到所述插入管的远端并且电联接到所述电导体， 其 中所述导电性顶盖具有由多个孔打孔的外表面并且限定与所述插入管的所述腔流体连通 的内。

6、腔， 以便允许来自所述腔的所述冲洗流体通过所述孔流出所述顶盖； 和 多个温度传感器， 所述多个温度传感器安装在与所述外表面热导通的所述导电性顶盖 内， 并且与所述内腔中的所述冲洗流体热绝缘； 泵， 所述泵在所述插入管的所述近端处联接到所述腔， 以便将所述冲洗流体提供到所 述探针； 功率发生器， 所述功率发生器在所述插入管的所述近端处联接到所述电导体， 以便将 所述电能提供到所述导电性顶盖； 以及 监视电路， 所述监视电路被连接以从所述温度传感器接收温度信号， 以便监视所述顶 盖的温度， 其中所述顶盖包括位于所述外表面内部的多个肋， 所述肋与所述顶盖一体化构造， 并 且其中所述温度传感器安装在所。

7、述肋的内部。 6.根据权利要求5所述的设备， 其中所述监视电路配置成从所述多个温度传感器中选 择最高温度读数， 并且响应于所述最高温度读数来控制所述泵和所述功率发生器中的至少 一者。 7.根据权利要求5所述的设备， 其中所述温度传感器排列在围绕所述顶盖的不同周向 和轴向位置处。 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 103860255 B 2 8.根据权利要求5所述的设备， 其中所述探针配置成插入到所述患者的心脏中的导管， 并且其中所述导电性顶盖配置成接触所述心脏中的心肌组织并且向其施加所述电能， 以便 消融所述心肌组织。 9.一种用于制备医疗探针的方法， 包括： 提供插入管， 所述插入管。

8、具有配置成插入到患者的身体中的远端并且包含用于输送冲 洗流体的腔和用于输送电能的电导体； 形成导电性顶盖， 所述导电性顶盖具有由多个孔打孔的外表面并且限定内腔； 将所述导电性顶盖附接到所述插入管的所述远端， 其中所述内腔与所述插入管的所述 腔流体连通， 以便允许来自所述腔的所述冲洗流体通过所述孔流出所述顶盖； 将所述导电性顶盖电联接到所述电导体； 以及 将多个温度传感器安装在与所述外表面热导通的所述导电性顶盖内， 同时使所述温度 传感器与所述内腔中的所述冲洗流体热绝缘， 其中所述顶盖包括位于所述外表面内部的多个肋， 所述肋与所述顶盖一体化构造， 并 且其中所述温度传感器安装在所述肋的内部。 1。

9、0.根据权利要求9所述的方法， 其中安装所述温度传感器包括围绕所述顶盖在不同周 向和轴向位置处排列所述温度传感器。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 103860255 B 3 具有温度传感器阵列的冲洗式导管末端 技术领域 0001 本发明整体涉及侵入式医疗装置， 具体地讲， 涉及用于消融身体内的组织的探针。 背景技术 0002 微创心内消融是用于各种类型的心律失常的选择治疗。 为了实施此类治疗， 医生 通常通过血管系统将导管插入到心脏中、 使导管的远端在异常电活动的区域中与心肌组织 相接触、 并且接着对远端处或远端附近的一个或多个电极通电， 以便产生组织坏死。 0003 已经发现的是。

10、， 冷却消融位点区域会减少组织炭化和血栓形成。 为此目的， 例如， Biosense Webster Inc.(Diamond Bar， Calif.)提供了冲洗式末端导管， 其 与一体化标测和消融系统一起使用。 由射频(RF)电流来供能以消融组织的金属 导管末端具有用于冲洗处理位点的多个周边孔， 这些孔环绕末端周向分布。 联接到导管的 泵将盐水溶液递送到导管末端， 并且该溶液在所述过程中经周边孔流出， 从而冷却导管末 端和组织。 0004 美国专利申请公布2010 0030209描述了具有打孔末端的导管， 所述导管包括具有 用于插入到受检者的身体中的远端的插入管， 该公布以引用的方式并入本文。

11、。 远侧末端固 定到插入管的远端， 并且被连接以将能量施加到身体内的组织。 远侧末端具有含有多个穿 过外表面的穿孔的外表面， 所述穿孔周向地并且纵向地分布在远侧末端之上。 腔穿过插入 管并且被联接以经由穿孔将流体递送到组织。 0005 一些消融导管包括用于监视消融手术期间的温度的传感器。 例如， 美国专利5, 957,961描述了具有远侧区段的导管， 所述远侧区段带有至少一个沿该区段延伸的电极并 且具有沿着所述远侧区段布置在电极附近的多个温度传感器， 每个温度传感器均提供指示 温度的输出。 将导管联接到为电极提供RF能量的电源。 将温度处理电路联接到温度传感器 和电源， 并且随着温度传感器的输。

12、出变化来控制得自电源的功率输出。 0006 又如， 美国专利6,312,425描述了具有多个热传感器的RF消融导管末端电极。 末端 热传感器位于远端区域的顶点处或附近， 并且一个或多个侧面热传感器位于近端区域的表 面附近。 电极优选地为由中空穹顶形外壳形成的组件， 所述中空穹顶形外壳具有设置在其 内的芯。 侧面热传感器导线电连接在外壳的内部， 并且芯具有用于焊接到外壳的侧面热传 感器导线的纵向槽。 外壳还优选地具有位于该外壳的顶点中的凹坑， 并且端部热传感器导 线通过芯传送到外壳的顶点。 发明内容 0007 下文中所描述的本发明的实施例提供了具有增强的温度测量能力的消融探针。 0008 因此，。

13、 根据本发明的一个实施例， 提供了一种医疗探针， 所述医疗探针包括插入 管， 所述插入管具有配置成插入到患者的身体中的远端并且包含用于输送冲洗流体的腔和 用于输送电能的电导体。 导电性顶盖附接到插入管的远端并且电联接到电导体。 导电性顶 盖具有由多个孔打孔的外表面并且限定与插入管的腔流体连通的内腔， 以便允许来自腔的 说 明 书 1/5 页 4 CN 103860255 B 4 冲洗流体通过孔流出顶盖。 多个温度传感器安装在与外表面热导通的导电性顶盖内， 并且 与内腔中的冲洗流体热绝缘。 0009 在一个实施例中， 顶盖包括外表面内部的多个肋， 并且温度传感器安装在肋内。 0010 在另一个实。

14、施例中， 探针包括位于顶盖内部并且平行于顶盖的内壁， 其中内腔包 含在内壁与顶盖之间， 并且温度传感器安装在内壁与顶盖之间。 探针可包括多个垫片， 所述 垫片位于内腔内并且将顶盖连接到内壁， 其中温度传感器安装在垫片中。 0011 在另一个实施例中， 顶盖包括其中具有多个纵向镗孔的侧壁， 并且温度传感器装 配到并且安装在镗孔中。 0012 通常， 温度传感器围绕顶盖在不同周向和轴向位置处排列。 温度传感器可在不同 周向位置处以轴向间隔开的方式成对布置。 0013 在本发明所公开的实施例中， 插入管配置成插入到患者心脏内的导管， 并且其中 导电性顶盖配置成接触心脏内的心肌组织并且向其施加电能， 。

15、以便消融心肌组织。 0014 根据本发明的一个实施例， 还提供了包括上述探针的医疗装置。 泵在插入管的近 端处连接到腔， 以便将冲洗流体提供到探针。 功率发生器在插入管的近端处联接到电导体， 以便将电能提供到导电性顶盖。 监视电路被连接以从温度传感器接收温度信号， 以便监视 顶盖的温度。 0015 在本发明所公开的实施例中， 监视电路配置成从多个温度传感器中选择最高的温 度读数， 并且响应于最高温度读数来控制泵和功率发生器中的至少一者。 0016 根据本发明的实施例， 还提供了一种用于医疗的方法， 所述方法包括将上文所述 的探针插入到患者的身体中。 使导电性顶盖与身体内的组织接触。 经由电导体。

16、来将电能施 加到顶盖由此消融组织， 同时经由腔来提供冲洗流体以便冲洗组织。 在消融组织时， 利用温 度传感器来监视导电性顶盖的温度。 0017 插入探针可包括将探针推进到患者的心脏内， 以便将电能施加到心肌组织。 0018 根据本发明的实施例， 还提供了用于制备医疗探针的方法， 所述方法包括提供插 入管， 所述插入管具有配置成插入到患者的身体中的远端并且包含用于输送冲洗流体的腔 和用于输送电能的电导体。 形成如下导电性顶盖， 所述导电性顶盖具有由多个孔打孔的外 表面并且限定内腔。 将导电性顶盖附接到插入管的远端， 其中内腔与插入管的腔流体连通， 以便允许来自腔的冲洗流体通过孔流出顶盖。 将导电。

17、性顶盖电联接到电导体。 将多个温度 传感器安装在与外表面热导通的导电性顶盖内， 同时使温度传感器与内腔中的冲洗流体热 绝缘。 0019 结合附图， 通过以下对实施例的详细说明， 将更全面地理解本发明， 其中： 附图说明 0020 图1为根据本发明的一个实施例的用于心内消融的系统的示意性说明图； 0021 图2A为根据本发明的一个实施例的导管末端的示意性截面图； 0022 图2B为图2A的导管末端的示意性剖视图； 0023 图3为根据本发明的另一个实施例的导管末端的示意性截面图； 0024 图4A为根据本发明的另一个实施例的导管顶盖的示意性说明图； 0025 图4B为图4A的导管顶盖的示意性端视。

18、图； 并且 说 明 书 2/5 页 5 CN 103860255 B 5 0026 图4C为图4A和4B的导管顶盖的示意性截面图。 具体实施方式 0027 心内消融手术的特征在于组织及其附近内的快速温度变化和不均一温度分布。 因 此， 由消融导管的末端处的传感器测量的温度可不精确地反应组织中的实际当前温度。 此 外， 当导管内的温度传感器被冲洗流体洗过之后， 温度读数将反应流体温度， 所述流体温度 通常远低于导管外的组织温度。 0028 下文中所描述的本发明的实施例提供了冲洗式消融电极， 所述冲洗式消融电极具 有提供精确的组织温度评价的嵌入式温度传感器。 此类电极通常包括导电性顶盖， 所述导 。

19、电性顶盖附接到侵入式探针(例如心导管)的插入管的远侧末端。 冷却流体经由电极内的穿 孔阵列流出， 以冲洗治疗中的组织。 0029 温度传感器安装在靠近电极的外表面的不同位置处。 电极被构造成使得传感器靠 近外表面并且与外表面热导通， 并且与探针内的冷却流体热绝缘， 而非浸入冷却流体中。 传 感器因而提供末端电极上的不同位置处的基本上与冷却流体温度无关的多个温度读数。 0030 通常， 给出最高温度读数的传感器为接触正被消融的组织的传感器， 并且由此传 感器测量的温度随着实际组织温度而线性变化。 (冷却流体穿过电极中的穿孔的流速通常 在坚实接触组织的区域中为最低的， 并且这些区域中的传感器通常给。

20、出最高的温度读数。 ) 得自此最热传感器的读数因而尤其可用于监视该组织温度并且控制所施加的功率和消融 手术的持续时间， 以便在不存在过度组织损害的情况下获得所需的治疗结果。 作为另外一 种选择或除此之外， 可将多个传感器的温度读数进行组合和插值， 以给出导管末端的区域 上的温度标测图。 0031 尽管本发明所公开的实施例尤其涉及心内导管和消融手术， 但本发明的原理在加 以必要的变更的情况下可同样适用于基本上任何类型的侵入式热治疗中的其他类型的探 针。 0032 图1为根据本发明的一个实施例的用于心脏消融治疗的系统20的示意性说明图。 操作者28(例如， 介入心脏病学家)将导管22经由患者26的。

21、血管系统插入到患者的心脏24的 腔室内。 例如， 为了治疗心房纤颤， 操作者可将导管推进到左心房内并且使导管的远端30与 有待消融的心肌组织进行接触。 0033 将导管22在其近端处连接到控制台32， 所述控制台32由操作者28来控制， 以应用 和监视所需的治疗。 控制台32包括RF能量发生器34， 所述RF能量发生器34将电能经由导管 22提供到远端30， 以便消融靶组织。 监视电路36通过处理远端中的温度传感器的输出来追 踪远端30处的组织温度， 如下所述。 冲洗泵38将冷却流体(例如盐水溶液)通过导管22提供 到冲洗远端30。 基于由监视电路36提供的信息， 控制台32可自动地或响应于操。

22、作者28的输 入来控制由RF能量发生器34施加的功率和 或由泵38提供的流体的流速。 0034 系统20可例如基于上述CARTO系统， 所述CARTO系统提供扩展设备以支持导管22的 导航和控制。 然而， 包括监视电路36和控制台32的监视和控制功能的细节的这些系统设备 通常在本专利申请的范围之外。 0035 图2A和2B示意性地示出了根据本发明的一个实施例的导管22的远端30。 图2A为沿 导管的长度的截面图， 而图2B为沿图2A中标记的切面IIBIIB的剖视图。 插入管42沿着导 说 明 书 3/5 页 6 CN 103860255 B 6 管的长度延伸并且在其远端处连接到导电性顶盖44。。

23、 通常， 插入管42包含柔性的、 生物相容 性聚合物， 而顶盖44包含适于用作消融电极的生物相容性金属， 例如金或铂。 顶盖44由冲洗 孔46的阵列进行打孔， 所述冲洗孔从顶盖的外表面通向顶盖内的内腔58。 就典型的心内消 融应用而言， 顶盖44可具有约2.5mm的直径、 约0.2mm的壁厚、 和直径0.10.2mm的孔46。 上 述尺寸和材料以举例的方式进行描述， 然而， 可类似地使用具有较大或较小尺寸特征的其 他其他合适材料。 0036 腔体58与腔54流体连通， 所述腔54延伸穿过插入管42的长度。 腔54在其近端处联 接到冲洗泵38， 并且由此将冲洗流体输送到腔体58， 所述冲洗流体从。

24、腔体58经由孔46流出。 电导体56通过插入管42来将电能从RF发生器34输送到顶盖44， 并且由此为顶盖供能， 以消 融与顶盖接触的心肌组织。 在消融期间， 经由孔46流出的流体冲洗治疗中的组织。 0037 温度传感器48安装在导电性顶盖44内的下述位置处， 所述位置为轴向和周向地围 绕导管的远侧末端进行排列的。 在此例子中， 顶盖44包含六个传感器， 其中一组位于靠近末 端的远侧位置中， 并且另一组位于稍近侧的位置中。 这种分布仅以举例的方式示出， 然而， 可将更多或更少数量的传感器安装在顶盖内的任何合适位置中。 传感器48可包括热电偶、 热敏电阻器、 或任何其他合适类型的微型温度传感器。。

25、 这些传感器通过延伸穿过插入管42 的长度的引线52进行连接， 由此为监视电路36提供温度信号。 0038 温度传感器48安装在顶盖44内的肋50中。 肋通常为顶盖44的一体化部分并且可由 与顶盖的外表面相同的材料或者由一些其他合适类型的金属(其物理粘结到并且热粘结到 顶盖)制成。 在本例子中， 肋的直径可为一毫米的几十分之一。 肋50与顶盖44的一体化构造 导致传感器48与顶盖的外表面热导通， 即， 肋50内的温度紧密地追踪外表面的温度。 肋为足 够厚的， 以使这些传感器与腔体58中的冲洗流体热绝缘。 因此， 温度传感器48测量顶盖44的 外表面的真实温度， 所述温度最精确地反应与顶盖接触的。

26、组织的温度。 0039 通常， 远端30包含其他功能组件， 所述功能组件在本发明的范围之外， 并且因此为 简单起见而被省略。 例如， 导管的远端可包含操控线以及其他类型的传感器， 例如位置传感 器和 或接触力传感器。 包含这些种类的传感器的导管在例如美国专利申请公布2009 0138007中有所描述， 该专利申请公布的公开内容以引用的方式并入本文。 0040 图3为根据本发明的另一个实施例的远端30的示意性截面图。 此实施例中与图2A 和2B的实施例中的对应元件相类似的元件由相同的指示数字进行标记。 在图3的实施例中， 附接到插入管42的远端的导电性打孔顶盖64被设计为具有极低的热容量， 并且。

27、传感器48与 顶盖64保持接触。 由于这种构型， 顶盖64的温度更紧密地追踪实际组织温度的变化， 并且传 感器48更紧密地追踪顶盖64的外表面的温度。 传感器48因而提供与顶盖64接触的组织的温 度变化的更精确、 及时指示。 0041 如图3所示， 顶盖64包含内壁60， 所述内壁60并未打孔、 靠近并且平行于顶盖。 腔54 将冲洗流体提供到形成于顶盖64与壁60之间的腔体66， 并且冲洗流体通过顶盖64中的孔46 流出此腔体。 通常， 顶盖64和壁包括薄的金属材料外壳， 并且由小的金属垫片62保持隔开， 所述流体能够在腔体66内围绕金属垫片流动。 这些垫片可以任何合适的排列分布在顶盖 内， 。

28、例如位于不同周向位置处的轴向间隔开的传感器对(如同图3所示的对)。 垫片62还使得 温度传感器48与顶盖64的外表面保持为热导通， 同时使得传感器与腔体66中的周围冲洗流 体绝缘。 甚至在垫片62不具有绝缘效果的情况下， 此实施例中的冲洗流体温度对于传感器 说 明 书 4/5 页 7 CN 103860255 B 7 48的影响也因腔体66的小体积(例如， 相对于前述实施例中的腔体58而言)而为极小的。 0042 在适于心内消融的构型中， 顶盖64具有约2.5mm的外径和类似的长度。 顶盖64和壁 60的厚度为约100 m， 而孔46具有25-100 m范围内的直径。 尽管顶盖64和壁60非常。

29、薄， 但通 过将顶盖和壁利用垫片62连接到一起来保持整个结构的机械完整性。 0043 图4A-4C示意性地示出了根据本发明的另一个实施例的导管顶盖70。 顶盖70可代 替前述实施例所示的顶盖在导管22的远端30处使用。 图4A为顶盖70的示意性说明图， 而图 4B为示出顶盖内部的示意性端视图， 并且图4C为沿图4B中的线IVC-IVC截取的截面图。 0044 顶盖70具有相对厚(大约0.4mm厚)的侧壁74， 以便在温度传感器48与末端的中腔 76内部的冲洗流体之间提供所需的热绝缘。 如同前述实施例， 冲洗流体通过孔46流出腔体 76。 传感器48安装在中空导管78中， 所述中空导管78填充有。

30、合适的胶(例如环氧树脂)并且 装配到侧壁74中的纵向镗孔72内。 导管78可包含合适的塑性材料(例如聚酰亚胺)并且通过 合适的胶(例如环氧树脂)来保持就位。 此装置提供了如同前述实施例中的六个传感器48的 阵列， 这具有更易于制造和耐用的可能优点。 0045 尽管上文中已示出和描述了多个具体实施例子， 但实施于这些例子中的原理的可 供选择的实施方式对于阅读上述描述之后的本领域的技术人员而言将是显而易见的并且 被视为涵盖在本发明的范围内。 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亚 组合以及它们的变化形式和修改形式， 本领域的技术人员在阅读上述说明时将会想到所述 变化形式和修改形式， 并且所述变化形式和修改形式并未在现有技术中公开。 说 明 书 5/5 页 8 CN 103860255 B 8 图1 说 明 书 附 图 1/4 页 9 CN 103860255 B 9 图2A 图2B 图3 说 明 书 附 图 2/4 页 10 CN 103860255 B 10 图4A 图4B 说 明 书 附 图 3/4 页 11 CN 103860255 B 11 图4C 说 明 书 附 图 4/4 页 12 CN 103860255 B 12 。