具有力传感器的球囊导管的制作方法

    专利2022-07-08  100


    本发明涉及医疗器械,并且具体地涉及球囊导管。



    背景技术:

    当心脏组织区域向相邻组织异常地传导电信号时,发生心律失常诸如心房纤颤,从而扰乱正常的心动周期并造成心律不齐。

    用于治疗心律失常的规程包括以外科的方式扰乱造成心律失常的信号源,以及扰乱用于此类信号的传导通路。通过经由导管施加能量来选择性地消融心脏组织,有时可能阻止或改变不需要的电信号从心脏的一部分到另一部分的传播。消融方法通过形成非导电消融灶来破坏不需要的电通路。

    验证电极与靶组织的物理接触对于控制消融能量的递送来说非常重要。本领域已广泛尝试验证电极与组织的接触,并且已提出各种技术。例如,美国专利6,695,808描述了用于治疗所选患者组织或器官区域的设备。探针具有可抵靠该区域的接触表面,从而产生接触压力。压力换能器测量接触压力。据说这种布置通过向器械的用户提供指示接触力的存在和量值的信息来满足其中医疗器械必须牢固放置但不与解剖表面过度接触的规程的需要。

    又如,美国专利6,241,724描述了使用分段电极组件在身体组织中产生消融灶的方法。在一个实施方案中,导管上的电极组件携带压力换能器,该压力换能器感测与组织的接触并将信号传送到压力接触模块。该模块识别与压力换能器信号相关联的电极元件,并且引导能量发生器将rf能量传送到这些元件,而不传送到仅与血液接触的其他元件。

    美国专利6,915,149中提出了另一个示例。该专利描述了使用具有用于测量局部电活动的末端电极的导管来标测心脏的方法。为了避免可能由末端与组织的不良接触引起的人工痕迹,使用压力传感器测量末端与组织之间的接触压力以确保稳定的接触。

    美国专利申请公布2007/0100332描述了用于评估组织消融的电极-组织接触的系统和方法。导管轴内的机电传感器生成电信号,该电信号对应于导管轴的远侧部分内的电极运动的量。输出装置接收电信号以评估电极与组织之间的接触水平。

    授予govari等人的美国专利申请公布2009/0093806描述了接触压力测量的另一种应用,其中使用传感器测量响应于位于导管的远侧端部处的弹性构件上的压力的变形,该专利申请公布以引用方式并入本文。

    许多参考文献已经报道了用于确定电极-组织接触的方法,包括美国专利5,935,079、5,891,095、5,836,990、5,836,874、5,673,704、5,662,108、5,469,857、5,447,529、5,341,807、5,078,714和加拿大专利申请2,285,342。这些参考文献中的多个参考文献,例如美国专利5,935,079、5,836,990和5,447,529,通过测量顶端电极与返回电极之间的阻抗来确定电极-组织接触。如'529专利所公开,众所周知,通过血液的阻抗通常低于通过组织的阻抗。因此,通过将一组电极之间的阻抗值与已知电极与组织接触和已知电极仅与血液接触时的预先测量的阻抗值进行比较来检测组织接触。

    授予gliner等人的美国专利9,168,004描述了使用机器学习来确定导管电极接触,该专利以引用方式并入本文。‘004专利描述了通过以下方式执行的心导管插入术:将探针的电极与心脏壁之间的接触状态的指配记忆为有接触状态或无接触状态,并且对穿过该电极与另一电极的电流的阻抗相位角作一系列确定,由此识别该系列中的最大相位角和最小相位角,并且将二元分类器适应性地界定在极限值的中间。将测试值与由滞后因数调整的分类器进行比较,并且当测试值超过调整后的分类器或降到调整后的分类器以下时,报告接触状态的变化。

    caplan等人的美国专利公布2015/0141987描述了一种用电能消融患者的靶组织的装置。细长轴包括近侧部分和远侧部分,并且能够径向伸展的元件附接到远侧部分。用于将电能递送到靶组织的消融元件被安装到能够径向伸展的元件。该装置可被构造并布置用于消融患者的十二指肠粘膜,同时避免对十二指肠外膜组织的损伤。还提供了治疗靶组织的系统和方法。

    medtronicardianllc的pct专利公布wo2011/139589描述了用于通过血管内通路实现肾神经调节的导管设备、系统和方法。一个方面涉及结合包括细长轴的导管处理装置的设备、系统和方法。细长轴的尺寸和构造被设置成将能量递送元件经由血管内路径递送到肾动脉。热或电肾神经调节可经由直接和/或经由间接施加热能和/或电能来实现,以加热或冷却或以其他方式电调节有助于肾功能的神经纤维或者供给或灌注神经纤维的血管结构。

    yamazaki等人的美国专利公布2005/0203597描述了一种用于治疗心律失常的导管,该导管包括双圆筒结构的导管轴,其中内轴可滑动地插入外轴中;球囊,该球囊被安装成跨置在内轴的末端部分与外轴的末端部分之间;一对高频载流电极,该一对高频载流电极中的至少一个电极被设置在球囊内部;以及温度传感器,该温度传感器用于监测球囊中的温度。球囊的前边缘部分至少在收缩状态下从内轴的末端部分突出。另选地,比内轴更具柔性的管被设置在内轴的末端部分上。

    授予jang的美国专利4,744,366描述了一种用于执行球囊血管成形术的导管,该导管包括同心可独立充胀/收缩的球囊,每个球囊具有不同的直径。

    govari等人的美国专利公布2018/0280080描述了一种医疗设备,该医疗设备包括探头,该探头具有被构造用于插入体腔中的远侧端部并且包含通过远侧端部打开的管腔;以及可充胀球囊,该可充胀球囊能够通过管腔部署到体腔中,使得当球囊通过管腔部署并被充胀时,球囊的远侧上的远侧杆与管腔相对定位。该医疗设备还包括电极,该电极附接到可充胀球囊的远侧并且在球囊的远侧的与远侧杆成30°弧内的区域的至少50%上延伸。



    技术实现要素:

    根据本公开的一个实施方案提供了一种系统,该系统包括球囊导管,该球囊导管被构造成插入活体受检者的身体部分中,该球囊导管包括具有远侧末端的插入管、连接到远侧末端的力传感器以及可充胀球囊,该可充胀球囊包括:近侧部分,该近侧部分连接到力传感器,使得力传感器设置在插入管的远侧末端与可充胀球囊之间;以及多个电极,多个电极设置在球囊的外表面周围,并且被构造成当球囊被充胀时在身体部分中的相应位置处接触组织,其中力传感器被构造成当球囊被充胀时输出指示由球囊施加在组织上的力的量值和方向的至少一个力信号。

    进一步根据本公开的一个实施方案,该系统包括显示器和处理电路,该处理电路被构造成响应于至少一个力信号计算力的量值和方向,并且响应于至少一个力信号将力矢量的表示和可充胀球囊的表示呈现到显示器。

    进一步根据本公开的一个实施方案,球囊导管还包括至少一个位置传感器,至少一个位置传感器被构造成输出指示远侧末端的位置的至少一个位置信号,处理电路被构造成响应于至少一个位置信号计算远侧末端的位置,并且响应于所计算的量值和方向将力矢量的表示呈现到显示器,并且响应于所计算的位置和至少一个力信号将可充胀球囊的表示呈现到显示器。

    另外,根据本公开的一个实施方案,处理电路被构造成响应于接触信号从电极接收接触信号,评估电极中的每个电极与组织的相应接触质量,并且响应于电极与相应位置处的组织的相应接触质量,将可充胀球囊的表示呈现到显示器,同时修改电极中的一些电极的视觉特征。

    此外,根据本公开的一个实施方案,电极中的每个电极是由其上覆盖有金的聚酰胺基板形成的柔性电极。

    根据本公开的另一个实施方案,提供了一种电生理导管装置,该电生理导管装置包括:管状构件,该管状构件沿着纵向轴线从近侧部分延伸到远侧部分;第一联接器构件,该第一联接器构件连接到管状构件的远侧部分;梁联接构件,该梁联接构件联接到第一联接器构件,其中至少一个第一突起位于梁联接构件和第一联接器构件中的一者上,该一个第一突起与梁联接构件和第一联接器构件中的另一者上的至少一个第一凹口配合;以及第二联接器构件,该第二联接器构件联接到梁联接构件,其中至少一个第二突起位于梁联接构件和第二联接器构件中的一者上,该至少一个第二突起与梁联接构件和第二联接器构件中的另一者上的至少一个第二凹口配合。

    进一步根据本公开的一个实施方案,该装置包括连接到第二联接器构件的球囊。

    进一步根据本公开的一个实施方案,梁联接构件限定从第一端部延伸到第二端部的大致圆柱形表面,第一端部和第二端部中的每个端部具有沿着纵向轴线延伸的至少一个臂,该至少一个臂限定围绕纵向轴线沿着周向方向延伸的突起。

    另外,根据本公开的一个实施方案,第一端部处的至少一个臂包括朝向第一联接器构件延伸的三个臂,并且第二端部处的至少一个臂包括朝向第二联接器构件延伸的三个臂,每个臂具有围绕纵向轴线沿着周向方向延伸的突起。

    此外,根据本公开的一个实施方案,靠近第一端部的突起被构造成被分为两个斜坡,该两个斜坡沿着纵向轴线朝向靠近第二端部的另一个突起在螺旋方向上延伸。

    进一步根据本公开的一个实施方案,第一联接器包括被构造成在第一端部处与至少一个臂的突起配合的凹口,并且第二联接器构件包括被构造成在第二端部处与至少一个臂的突起配合的凹口。

    进一步根据本公开的一个实施方案,该装置包括柔性电路,该柔性电路具有被安装到第一联接器构件和第二联接器构件中的一个联接器构件的至少一个位置感测线圈。

    另外,根据本公开的一个实施方案,至少一个位置感测线圈包括两个位置感测线圈。

    此外,根据本公开的一个实施方案,该装置包括联接到第二联接器构件的至少一个消融电极和联接到第二联接器构件的至少一个温度传感器。

    进一步根据本公开的一个实施方案,该装置包括安装在球囊上的至少一个消融电极和安装到球囊的至少一个温度传感器。

    另外根据本公开的一个实施方案,至少一个消融电极包括八个消融电极,并且至少一个温度传感器包括八个温度传感器。

    附图说明

    根据以下详细说明结合附图将理解本发明,其中:

    图1为使用根据本发明的实施方案构造和操作的导管评估活体受检者的心脏中的电活动并且为其提供治疗的系统的图解示意图;

    图2为图1的导管的柔性电路的示意图;

    图3为处于折叠构型的图2的柔性电路的示意图;

    图4为图1的导管的另一个柔性电路的示意图;

    图5为图1的导管的梁联接构件190的示意图;

    图6为图1的导管的远侧部分的第一剖面图;

    图7为图1的导管的远侧部分的第二剖面图;

    图8为沿图6的线a-a截取的横截面图;

    图9为根据本发明的实施方案构造和操作的球囊导管的示意图;

    图10a至图10d为图9的球囊导管的半透明视图;

    图10e为示出图9的导管内部的部件的剖面透视图;

    图10f为图10e的特定部件的分解图,使得当组装时与纵向轴线l-l对齐;

    图10g为图10f所示的梁联接构件的透视图;

    图11和图12为图9的球囊导管的传感器的半透明视图;

    图13为包括使用图9的球囊导管操作图1的系统的方法中的步骤的流程图;并且

    图14为呈现图9的球囊导管和力矢量的表示的示意图。

    具体实施方式

    概述

    球囊导管可充胀至大约25mm或更大的直径,并且通常用于在相对大的区域诸如肺静脉口上同时执行消融。另一方面,通常直径为约2.5mm的病灶导管更适于在心室中执行相对“针点”消融。为了扩大消融区域,病灶导管可用于多次连续消融。使用病灶导管执行逐点消融很耗时,这在执行心脏规程时可能是关键因素。

    本发明的实施方案通过提供包括球囊导管的系统克服了上述问题,该球囊导管在被完全充胀时具有约15mm或更小的直径。由于球囊的小尺寸,在收缩之后,球囊缩小至约3mm的直径,而不需要在许多球囊结构中使用的中心延伸管来拉直收缩的球囊以便重新插入护套中。

    可充胀球囊可易于围绕心脏的腔室操纵,以允许快速执行心脏组织的大区域的消融,从而与病灶导管相比缩短消融时间。

    可充胀球囊包括设置在其上的柔性电极,用于感测电信号和/或施加射频能量以执行消融。从电极的后部延伸的导线还可用作温度传感器,以用于在消融期间感测电极和/或组织的温度。

    充胀的球囊在心脏腔室内的可操纵性突出了新的问题:在肺静脉中执行消融的大球囊由于其大尺寸而堵塞静脉,并且球囊表面周围的所有电极充分接触静脉组织以提供良好的消融灶。然而,对于小球囊,不能保证电极与组织充分接触。

    本发明的实施方案通过为球囊导管提供力传感器克服了上述问题,该力传感器设置在导管的可偏转段的远侧末端与可充胀球囊的近侧端部之间。力传感器感测由可充胀球囊施加的力的量值和方向。在一些实施方案中,可将表示力的量值和方向的力矢量与球囊导管的表示一起呈现给显示器。系统的操作者可使用力矢量估计由球囊施加在心脏组织上的力的量值和方向,从而配置哪些电极应当用于执行消融、使用哪种功率以及持续多长时间。在一些实施方案中,力矢量可指示由心脏组织施加在球囊上的力。

    在本发明的一些实施方案中,利用各个电极与组织之间的组织接触的充分性来决定是否突出显示呈现给显示器的可充胀球囊的表示上的电极。接触质量可基于不同的方法(包括使用阻抗值和/或阻抗的相位变化)或基于心内电描记图(iegm)信号的振幅(仅举例来讲)进行评估,如将在下文更详细地描述。尽管基于阻抗或其他电方法的接触质量可提供电极是否与组织接触(或至少接近组织)的指示,但阻抗通常不提供关于接触程度的准确图片。将接触质量与力矢量结合使用为系统的操作者提供了接触程度的更准确的图片。然后,系统的操作者可考虑力矢量和突出显示的电极两者,以配置哪些电极应当用于执行消融、使用哪种功率以及持续多长时间。例如,突出显示的电极可由操作者基于力向量的方向而被确认为与组织充分接触。又如,如果力矢量指示所施加的力较低,并且力的方向与突出显示的电极一致,并且突出显示的电极指示许多电极与组织接触,则操作者可假设导管处于软组织的区域中,因为导管可能已经沉入组织中并且被组织部分地或完全地包围。然后,操作者可根据组织是软组织的假设,通过使用较低的功率持续较短的时间,使用该信息来设定消融的功率和持续时间。又如,如果力矢量指示所施加的力较高,并且力的方向与突出显示的电极一致,并且突出显示的电极指示一个或两个电极与组织接触,则操作者可假设导管处于硬组织(例如,瘢痕组织)的区域中。然后,操作者可根据组织是硬组织的假设,通过使用较高的功率持续较长的时间,使用该信息来设定消融的功率和持续时间。

    响应于由导管电极(并且任选地体表电极)提供的信号,处理电路可评估导管电极中的每个导管电极与心脏中的组织的相应接触质量。导管电极中的任一个导管电极可与心脏的组织完全或部分接触。在一些情况下,导管电极中的任一个导管电极可经由另一种流体(诸如各种厚度的血液)与组织接触。可基于由导管提供的信号来评估导管电极中的任一个导管电极与组织的接触(完全或部分接触,或经由另一种液体的接触)的质量。

    本说明书和权利要求书中所用的术语“接触质量”在本文中被定义为导管电极中的一个导管电极与组织之间的电接触程度的定量指标。“接触质量”可例如以测得的电阻抗直接地表示,或者例如以iegm振幅间接地表示。

    在一些实施方案中,导管可提供信号,该信号提供导管电极与体表电极之间的阻抗的指示。阻抗的指示提供接触质量的指示。由于心肌的传导性比血液低,因此一个导管电极与体表电极之间的较高阻抗值指示该导管电极与组织之间的较高接触质量。阻抗值可被选择为限定最低接触质量,该最低接触质量被视为表示导管电极中的任一个导管电极与组织之间的充分接触。

    在一些实施方案中,可将导管电极中的一个导管电极与导管上的电极中的另一个电极之间的阻抗用作接触质量的量度。如以上背景技术部分中提及的'529专利所公开,通过血液的阻抗通常低于通过组织的阻抗。因此,可通过将一组电极之间的阻抗值与已知电极与组织充分接触和已知电极仅与血液接触时的预先测量的阻抗值进行比较来评估组织接触。

    系统描述

    以引用方式并入本文的文献将被视为本申请的整体部分,不同的是,就任何术语在这些并入文献中以与本说明书中明确或隐含地作出的定义矛盾的方式定义而言,应仅考虑本说明书中的定义。

    现在参见图1,该图是使用根据本发明的实施方案构造和操作的导管14评估活体受检者的心脏12中的电活动并且为其提供治疗的系统10的图解示意图。导管14由操作者16经由皮肤穿过患者的血管系统插入心脏12的腔室或血管结构中。通常为医师的操作者16使导管的远侧尖端18例如在消融目标位点处与心脏壁接触。可根据公开于美国专利6,226,542和6,301,496中和公开于共同转让的美国专利6,892,091中的方法来制备电活动标测图,这些专利的公开内容全文以引用方式并入本文。一种体现系统10的元件的商品可以3系统购自biosensewebster,inc.,31technologydrive,irvine,ca,92618。

    可通过施加热能对例如通过电活动标测图的评估而确定为异常的区域进行消融,例如,通过将射频电流通过导管中的导线传导到远侧末端18处的一个或多个电极,这些电极将射频能量施加到靶组织。能量在组织中被吸收,从而将组织加热到该组织永久性地失去其电兴奋性的点(通常高于50℃)。此规程会在心脏组织中形成非传导性的消融灶,这些消融灶可中断导致心律失常的异常电通路。此类原理可应用于不同的心脏腔室,以诊断并治疗多种不同的心律失常。

    导管14通常包括柄部20,在柄部上具有合适的控制器,以使操作者16能够按消融手术所需对导管的远侧端部进行操纵、定位和取向。为了辅助操作者16,导管14的远侧部分18或其附近的部分包含向位于控制台24中的处理器22提供信号的位置传感器,例如迹线或线圈(如下文所讨论)。

    可使消融能量和电信号经由缆线38穿过位于远侧末端18处或附近的一个或多个消融电极32,在心脏12和控制台24之间来回传送。可通过缆线38和电极32将起搏信号和其他控制信号从控制台24传送到心脏12。

    导线连接件35将控制台24与体表电极30和用于测量导管14的位置和取向坐标的定位子系统的其他部件联接在一起。处理器22或另一个处理器可以是定位子系统的元件。电极32和体表电极30可用于如全文以引用方式并入本文的授予govari等人的美国专利7,536,218中所提出的在消融位点处测量组织阻抗。通常为热电偶或热敏电阻器的温度传感器可安装在电极32中的每个电极上或附近。与消融电极结合使用的温度传感器的示例在2018年3月28日提交的美国专利申请s.n.15/939,154中示出和描述,该专利申请的优先权专利申请的附录中提供的副本以引用方式并入。

    控制台24通常包含一个或多个消融功率发生器25。导管14可适于利用任何已知的消融技术将消融能量例如射频能量、超声能量、低温能量和激光产生的光能传导至心脏。共同转让的美国专利6,814,733、6,997,924和7,156,816中公开了此类方法,这些专利全文以引用方式并入本文。

    定位子系统还可包括磁定位跟踪布置,该磁定位跟踪布置通过使用磁场发生器28在预定义的工作空间中产生磁场并且使用设置在导管内(通常靠近末端)的线圈或迹线感测导管处的这些场来确定导管14的位置和取向。定位子系统在全文以引用方式并入本文的美国专利7,756,576以及上述美国专利7,536,218中有所描述。

    操作者16可经由控制台24观察并调节导管14的功能。控制台24包括处理器22,该处理器实现包括适当的信号处理电路的处理电路。处理器22被联接以驱动显示器29。信号处理电路通常接收、放大、过滤并数字化来自导管14的信号,包括由传感器诸如电传感器、温度传感器和接触力传感器和位于导管14远侧的多个位置感测线圈或迹线生成的信号。由控制台24和定位系统接收并使用数字化信号,以计算导管14的位置和取向,并且分析来自电极和接触力传感器的电信号。

    为了生成电解剖标测图,处理器22通常包括电解剖标测图发生器、图像对准程序、图像或数据分析程序和被构造成在显示器29上呈现图形信息的图形用户界面。

    通常,系统10包括为简单起见而未示出于附图中的其他元件。例如,系统10可包括心电图(ecg)监视器,该心电图(ecg)监视器被联接以接收来自一个或多个体表电极的信号,以便为控制台24提供ecg同步信号。系统10通常还包括基准位置传感器,其位于附接到受检者身体外部的外加基准贴片上,或者位于插入心脏12中并相对于心脏12保持在固定位置的内置导管上。可以提供用于使液体循环流过导管14以冷却消融部位的常规泵和管路。系统10可接收来自外部成像模态诸如mri单元、ct等的图像数据并且包括图像处理器,该图像处理器可结合在处理器22中或由处理器调用以生成并显示图像。

    图2至图8描述了在导管14的远侧末端中使用的力和位置传感器。传感器通常需要装配在导管的小内径内(例如,通常等于或小于约2.5mm),但能克服与其相关的各种设计约束以可靠地提供反馈。例如,金属线圈可用于检测磁场内的位置。一般来讲,较大且较粗的线圈可提供比较小且较细的线圈更好的检测,然而,由于导管内的空间较小,线圈需要足够小且足够细以装配在其中。另外,当此类线圈经由光刻工艺被制造为电路板或柔性电路上的迹线时,该工艺限制了迹线节距。虽然迹线的厚度可使用附加层以光刻方式增加,但这种选择可能是昂贵的,并且线圈可在产率随层数非线性降低的情况下受到损坏。这些设计挑战由包括靠近位置迹线的附加结构诸如用于提供亚克级的力测量的力传感器,并且减少可能由将结构堆积在紧密空间中引起的串扰干扰,以及易于组装和安全布线而组成。

    现在参见图2,该图是图1的导管14的柔性电路110的示意图。柔性电路110可用于导管诸如导管14内,以向控制台24中的处理器22提供指示位置和力的信号。柔性电路110包括基本上平坦的基板112,该基板具有由三个段160、162和164形成的具有第一形状(例如,如图所示的圆形或三叶形)的第一部分114。柔性电路110还包括由通过连接段126和任选的连接段150连接的两个大致矩形的段形成的具有第二形状(例如,如图所示的大致矩形)的第二部分116。第一部分114和第二部分116通常为不同的形状,因为如下所述,部分116是细长的并且被组装成其长轴平行于导管12的纵向轴线,而部分114横向于导管12的纵向轴线组装,使得其应当装配在导管14的内径中(即,具有小于导管14的内径的最大宽度或直径)。基板可由不导电并且能够耐高温的任何合适的材料形成,例如但不限于聚酰亚胺、聚酰胺或液晶聚合物(lcp)。

    基板112还可包括附加部分,诸如第三部分130和第四部分142。这些部分中的每个部分还可包括各个段。第三部分130可具有与第二部分116类似的结构,并且可包括经由至少一个连接段(诸如136和/或152)连接的大致矩形的段132、134。第四部分142可包括至少三个连接段144、146和148,它们将第四部分142分别连接到第一部分114、第二部分116和第三部分130。

    电子部件可结合到基板112及其各个部分和段中。例如,用于测量与力相关的信号的基本上平坦的线圈或迹线(即,力感测线圈或迹线)可设置在第一部分114上。具体地,线圈118可设置在段160上,线圈170可设置在段162上,并且线圈172可设置在段164上。线圈118、170和172可彼此分离,如图所示,或者它们可各自连接到其他线圈中的一者或两者。每个线圈的部分或其延伸部可从线圈延伸到位于第四部分142上的焊点168(为简单起见,仅标记一些)并焊接到其上。在三个线圈彼此分离的情况下,每个线圈应包括连接到焊点168的至少一条相应的线(例如,166、174和176)。在线圈彼此分离的情况下,在线圈的每个线圈中生成的信号可用于提供力的附加细节,诸如力的偏心力或偏轴方向的指示。如图所示,第一部分114上的每个线圈包括大约五匝。然而,因为信号强度是线匝数的函数,所以可基于每个段的尺寸和光刻工艺可实现的节距来最大化线匝数。

    用于测量与位置相关的信号的平面线圈或迹线(即,位置线圈或迹线)也可结合到第二部分116和第三部分130中。线圈120可设置在段122上,线圈128可设置在段124上,线圈138可设置在段132上,并且线圈140可设置在段134上。线圈120、128、138、140中的每个线圈可延伸到第四部分142上的焊点168。例如,线圈120可包括经由连接段146连接到焊点168的延伸部154,并且线圈128可包括经由连接段126、段122和连接段146连接到焊点168的延伸部156。如图所示,部分116和130上的每个线圈包括大约五匝。然而,因为信号强度是线匝数的函数,所以可基于段122、124、132和134的尺寸以及光刻工艺可实现的节距来最大化线匝数。

    第二部分116侧向设置到第一部分114和第四部分142的一侧,并且使得第三部分130侧向设置到第一部分114和第四部分142的另一侧。因此,第四部分142设置在第一部分114、第二部分116和第三部分130之间。另外,段122和124具有沿相反取向缠绕的迹线。

    基板112可以是单层。另选地,基板可包括更多层,例如但不限于介于两个层和十个层之间,诸如四个层。这样,可通过添加层来加粗线圈。然而,如上所述,通过层来加粗导致在制造部件时产率非线性降低。柔性电路110的柔性提供了这种折衷的解决方案,如将在下文所述。

    现在参见图3,该图是处于折叠构型的图2的柔性电路110的示意图。通过使连接器126和连接器150变形或弯曲,段124可折叠在区段122的顶部上,使得线圈128与线圈120对齐。类似地,通过使连接器136和连接器152变形或弯曲,段134可折叠在区段132的顶部上,使得线圈140与线圈138对齐。尽管连接器150和152是任选的,但它们可通过减少段之间的相对旋转来帮助线圈彼此对齐。如果基板112由多个层诸如四个层形成,那么在将段124折叠到段122上之后,线圈120和128形成具有多于两个层诸如八个层的组合线圈。将不同段折叠到彼此上以产生组合线圈允许形成具有更多层的线圈,而不会不利地影响制造产率。

    较薄基板(例如,四层)优于较厚基板(例如,八层)的优点是其更容易变形或弯曲,这有助于将柔性电路110组装到其他导管部件并最终将其装配在导管的内径内,如将描述的那样。

    现在参见图4,该图是图1的导管14的另一个柔性电路180的示意图。柔性电路180包括基板182和一个或多个线圈184。柔性电路180的结构类似于柔性电路110的第一部分114的结构。然而,在各种实施方案中,线圈的数量或节距可以变化,并且三个段上的各个线圈可以彼此分离或彼此成一体。

    现在参见图5,该图是图1的导管14的梁联接构件190的示意图。螺旋梁联接构件190包括顶面192、底面194以及可用于将梁联接构件190连接到导管14的其他部件的各个臂196。梁联接构件190具有已知的或预定的弹簧常数,该弹簧常数提供根据虎克定律的距离和力之间的关系。柔性电路180、柔性电路110的第一部分114和螺旋梁联接构件190一起形成力传感器子组件,该力传感器子组件从控制台24接收电信号并且向控制台提供电信号,该控制台可处理所接收的信号以确定施加到导管14的末端18上的力,例如亚克级的力。

    柔性电路110的第一部分114(包括线圈118、170、172)设置在底面194上,并且柔性电路180上的线圈184设置在顶面192上。在一些实施方案中,柔性电路110的第一部分114(包括线圈118、170、172)设置在顶面192上,并且柔性电路180上的线圈184设置在底面194上。

    在控制台24与柔性电路110的第四部分142的焊点168之间延伸的导线(在图6和图7的电缆束198内)将控制台24分别经由线圈延伸部166、174和176连接到第一部分114的段160、162和164上的线圈118、170和172。从控制台24延伸的导线(也在电缆束198内)与柔性电路180上的一个或多个线圈184连接。来自控制台24的电信号(例如,具有rf频率)可用于为柔性电路110的第一部分114上的线圈118、170、172或柔性电路180上的线圈184供电。无论哪组线圈从控制台24接收功率,都可被认为是发射器(即,柔性电路110或180中的一者),因为其发射根据从控制台24接收的信号的频率而变化的电磁场。未由控制台24供电的线圈组可被认为是接收器,因为其响应于来自发射器的电磁场而像天线一样起作用。因此,接收器(即,柔性电路110或180中的另一者)生成可被传送到控制台24以进行分析的电信号。由接收器生成的电信号取决于接收器与发射器之间的距离,使得由接收器生成的电信号可与接收器与发射器之间的距离相关,这与梁联接构件的压缩位移(例如,大约100纳米)相关,并且因此与抵靠导管14的末端18的力相关,该力导致弹簧190压缩。

    梁联接构件190可以在一侧比另一侧偏转得更多。该偏心偏转表示由末端18施加的力的侧向分量。侧向力可通过线圈118、170、172与线圈184之间的不同距离来检测,这些距离可例如由线圈118、170、172提供的信号来计算。

    在使用中,控制台24可处理这些信号并且使用它们来调节供应到电极的消融能量的量。例如,当信号指示梁联接构件190处于松弛状态(即,没有压缩)时,这可以被认为是导管14的末端18未与组织接触的指示,并且因此不应向电极提供消融能量。还可在显示器29上向操作者16提供信息的指示(例如,以力为单位,诸如克-力),使得操作者16可手动调整消融设置。

    梁联接构件190的顶部远侧面192和底部近侧面194可以彼此平行并且横向于梁联接构件190的纵向轴线取向(例如,以大于约六十度且小于或等于九十度的角度,例如约八十度)。因此,在一些实施方案中,附连到其上的接收器和发射器被类似地取向。发明人已确定接收器和收发器的横向但非垂直的取向增加了接收器的灵敏度,因为与接收器和收发器垂直于梁联接构件190的纵向轴线和导管的纵向轴线设置时相比,发射器与接收器之间的距离被最小化。

    现在参见图6至图8。图6为图1的导管14的远侧部分的第一剖面图。图7为图1的导管14的远侧部分的第二剖面图。图8为沿图6的线a-a截取的横截面图。图6示出了组装到梁联接构件190和联接器或联接套管200的柔性电路110。尽管未示出,但柔性电路110的第一部分114粘附到梁联接构件190的近侧面194(图5),并且柔性电路180粘附到梁联接构件190的远侧面192(图5)。在图7中,包括消融电极32和各个冲洗孔214的末端18附接到梁联接构件190。电缆束198也示于图6和图7中。电缆束198包括一组导线,尽管未示出,该组导线连接到柔性电路110的第四部分142上的焊点168,因此连接到柔性电路110上的各个线圈或迹线,并且连接到柔性电路180上的线圈或迹线184。如图6至图8所示,柔性电路110不再是平面的。相反,柔性电路已被变形以具有大致圆形的横向横截面。第二部分116的段124是图6和图7中的柔性电路110的最易于看见的段。段122、段132和段134以及连接器126、136、146、150和152的各个侧面在这些图中也是可见的。如图所示,这些连接器已被变形为弯曲或曲面构型以附接到联接器200。具体地,段122粘附到联接器200的基本上平坦的表面202,并且段132粘附到联接器200的基本上平坦的表面204(图8)。如此组装,柔性电路110的这些部分可被视为具有三角形横截面。另外,连接器146粘附到联接器200的圆形(或弓形)表面206,并且连接器148粘附到联接器200的圆形(或弓形)表面208。如此组装,柔性电路110的这些部分可被视为具有圆形(或弓形)横截面。第四部分142还可粘附到联接器200的基本上平坦的表面210。

    组装到联接器200的柔性电路110的横截面的圆形部分的直径或宽度等于或约等于第一部分114的直径或最大宽度,该第一部分的直径或最大宽度也等于或约等于组装到套管100的柔性电路110的横截面的三角形部分的最大宽度(或基部)。因此,当组装时,柔性电路110可容易地插入外管或套管216(图1)中,该外管或套管提供导管14的外表面并且限定导管14的部件(例如,柔性电路110、梁联接构件190、联接器200)装配在其中的内径。为帮助防止由在一方面段124和134的基本上平坦的外表面与部分142之间的间隙以及另一方面套管216的曲率所引起的套管216下方的软斑点,这些间隙可通过在(分别第二部分116(图2)和第三部分130(图2)的)段124和134以及部分142上包含附加材料例如粘合剂218和聚酰亚胺层220来填充。聚酰亚胺层220可与柔性电路110分开制造并粘附到其上,或者它们可以是柔性电路110的在与柔性电路110的其余部分相同的光刻工艺期间形成的组成部分。聚酰亚胺层220可用一系列基本上平坦的台阶或层内插套管216的曲线。

    柔性电路110可如下组装到导管14中。首先,可提供柔性电路110。第二部分116的段124可折叠在第二部分116的段122上,以通过使连接器126和连接器150(如果包括的话)变形来与其重叠并与其接触。第三部分130的段134可折叠在第三部分130的段132上,以通过使连接器136和连接器152(如果包括的话)变形来与其重叠并与其接触。柔性电路110的第一部分114可被取向成平行于梁联接构件190的底面194,该底面横向于(例如,与垂直平面成小于三十度)梁联接构件190的纵向轴线取向。然后,第一部分114可粘附到梁联接构件190的底面194。具有基本上平坦的表面部分的联接器200可被提供并取向成将其纵向轴线与梁联接构件190的纵向轴线对齐。第二部分116和第三部分130可被取向成平行于联接器200的相应的基本上平坦的表面部分。然后,第二部分116和第三部分130可粘附到联接器200的相应的基本上平坦的表面部分。然后可将粘附到柔性电路110的联接器200联接或插入外部套管216中。最后,末端18可附连到梁联接构件190。只要末端18尚未附接到梁联接构件190,柔性电路180就可以在过程的几乎任何步骤处粘附到梁联接构件190的顶面192。

    现在参见图9,该图是根据本发明的实施方案构造和操作的球囊导管300的示意图。另外参见图10a至图10d,这些图是图9的球囊导管300的半透明视图。在本文的所有后续附图中,应当理解,图5的梁构件190可与图10f和图10g所示和所述的具体变型一起使用。

    球囊导管300被构造成插入活体受检者的身体部分(诸如心室或任何其他合适的身体部分)中。球囊导管300包括具有远侧末端304的插入管302。插入管302可根据球囊导管300将插入的身体部分而具有任何合适的外径。在一些实施方案中,插入管302的外径为约3mm。

    球囊导管300包括可充胀球囊306,该可充胀球囊包括:经由力传感器312连接到插入管302的远侧末端304的近侧部分308;以及设置在其上的多个电极310。可充胀球囊306还包括各个冲洗孔311(为简单起见,仅标记一个冲洗孔)。可充胀球囊306在完全充胀时可具有任何合适的直径。在一些实施方案中,可充胀球囊306具有小于15mm的外径。电极310被构造成在身体部分中的相应位置处接触组织。每个电极310是例如由其上覆盖有金的聚酰胺基板或任何其他合适的材料组合形成的柔性电极。每个电极310经由导线(未示出)连接到插入管302的近侧端部,该导线也可用作温度传感器以提供指示电极310的温度的信号以供在消融期间使用。

    球囊导管300包括力传感器312,该力传感器设置在插入管302的远侧末端304附近并且被构造成输出至少一个力信号,该至少一个力信号指示由可充胀球囊306在组织上被充胀时施加的力的量值和方向。力传感器312设置在插入管302的远侧末端304与可充胀球囊306的近侧部分308之间。

    力传感器312分别使用下联接器314和上联接器316连接到插入管302和可充胀球囊306。下联接器314和上联接器316可使用任何合适的联接机构,例如但不限于螺纹接头、卡口接头或压力配合联接件。

    球囊导管300包括至少一个位置传感器318,该位置传感器被构造成输出指示可充胀球囊306和/或远侧末端304的位置的至少一个位置信号。位置传感器318参考图12更详细地描述,并且可包括一个或多个磁线圈。在一些实施方案中,电极310可用作与体表电极30(图1)结合的位置传感器,该体表电极使用基于电流的或基于阻抗的位置跟踪方法,或者使用上文参考图1更详细描述的基于磁和电流/阻抗的组合位置跟踪方法。

    由于球囊的小尺寸,在收缩之后,球囊缩小至约3mm的直径,而不需要在许多球囊结构中使用的中心延伸管来拉直收缩的球囊以便重新插入护套中。可充胀球囊可易于围绕心脏的腔室操纵,以允许快速执行心脏组织的大区域的消融,从而与病灶导管相比缩短消融时间。

    在消融期间,可相等地将rf功率施加到所有电极310,或者可使用多通道rf发生器选择性地将功率施加到电极310中的每个电极。可根据温度反馈或通过手动控制功率来控制功率电平。电极310还可用于感测身体部分中的电活动,例如iegm。

    图10b和图10d示出了连接到力传感器312的远侧部分的联接器/分流器330。联接器/分流器330是朝远侧延伸并且与插入管302同轴的细长元件(图10a和图10b)。冲洗管路334设置在插入管302中并延伸到联接器/分流器330的中心部分中,并且粘结到联接器/分流器330的近侧节段。联接器/分流器330在其中包括冲洗端口332,冲洗流体通过该冲洗端口从冲洗管路334的端部处的开口进入可充胀球囊306。连接到电极310的导线336(也用作温度传感器)通过插入管302馈送并且存在于联接器/分流器330的近侧细长开口338之外。然后密封这些开口以防止冲洗流体进入插入管302。

    可充胀球囊306被粘结到联接器/分流器330的近侧节段和远侧节段。在可充胀球囊306的远侧节段处,聚合物环340将可充胀球囊306和/或电极310的远侧部分固定到联接器/分流器330,以防止电极310分层。部分球囊342覆盖可充胀球囊306和可充胀球囊306的近侧节段,以保护导线336和电极310的非消融表面。部分球囊342可被构造成占据半球的一部分,以确保某些部件诸如接线和电路迹线在主球囊306和部分球囊342之间受到保护。

    图10c和图10d示出了保护套管344,该保护套管覆盖力传感器312、x轴线圈322、y轴线圈324和焊垫区域320。保护套管344通常由任何合适的塑料形成。可偏转元件346(以牵引索的形式)可设置在插入管302的远侧部分中,以便于球囊导管300的偏转,如图10d所示。

    图10e示出了导管24的示例性端部执行器的剖视图。从管状构件302的远侧末端304开始,提供第一(或下)联接器314,该第一联接器沿着管状构件302的纵向轴线l-l延伸穿过由位置传感器线圈322、324以及梁联接构件190以及接触力线圈电路110和180限定的中心开口。在与线圈114物理接触(在联接器314与线圈114之间留下小间隙)之前,第一联接器314恰好终止于314a和314b处。联接器314联接到梁联接构件190,此处如图10f所示,为清楚起见,其他部件被隐藏。冲洗流体(箭头)沿着延伸穿过联接器314、梁联接器190、联接器316的冲洗管路334递送,使得冲洗流体撞击平坦表面332a以重新导向流体流以大约90度或更大角度流出端口332。

    参见图10f,该图是图10e中讨论的部件的分解图,联接器314在圆柱形构件314的周边上设置有多个凹口314a、314b、314c,以用于与梁联接构件190的突起194a、194b、194c对应地接合。

    第二联接器316设置有与梁联接构件190的突起192a、192b、192c配合的凹口316a、316b、316c。形成平坦表面316d(针对联接器316示出三个),由此每个平坦表面316d相对于轴线l-l成角度,使得每个平坦表面与由斜坡193a、193b、193c的螺旋路径限定的角度190(即,螺旋角)互补。以类似于联接器316的平坦表面316d的构型,还针对联接器314提供三个平坦表面(由于透视图而未示出)314d,因为三个平坦表面314d也相对于轴线l-l成角度,使得联接器314的每个平坦表面314d大致平行于由螺旋斜坡193a、193b、193c限定的成角度路径190以及平坦表面316d。

    位置传感器线圈322和324围绕轴线l-l以大致等角的构型安装到第一联接器314。应当注意,虽然在示例性实施方案中使用两个线圈(对于xy轴)来确定这些线圈的位置(如安装到联接器,从而确定球囊的位置,因为球囊与位置传感器之间的距离是已知的),但在某些情况下,如果经由其他可视化技术已知其他两个轴,则可仅使用一个位置感测线圈。同样,根据导管的封装约束,也可使用三个位置感测线圈。

    图10g示出了梁联接构件190(其中其他部件被隐藏以更好地示出结构细节)。梁联接构件190围绕轴线l-l限定大致圆柱形的形状因数,使得梁联接构件190可安装在导管外管344内部。三个臂192沿着轴线l-l延伸到图10f中的第一(或远侧)端部,每个臂具有突起192a、192b、192c,由此每个突起(192a、192b或192c)相对于纵向轴线l-l沿着周向方向进一步延伸。在另一端,三个臂194沿着轴线l-l延伸到图10f中的第二(或近侧)端部,每个臂均具有突起194a、194b、194c,由此每个突起(194a、194b或194c)相对于纵向轴线l-l沿着周向方向进一步延伸。需注意,当观察者位于轴线l-l上的近侧观察梁联接构件190时,突起192a、192b和192c在逆时针周向方向上远离每个臂192延伸。这与突起194a、194b和194c(在另一端)形成对比,所述突起在顺时针周向方向上远离每个臂194延伸。突起的这种相反取向特征确保了一旦梁联接构件190的近侧突起(194a,194b,194c)接合第一联接器314的凹口(314a,314b,314c),并且远侧突起(192a,192b,192c)与第二联接器316的凹口(316a,316b,316c)接合,联接器314和316在导管中保持连接(经由相应的凹口314a和316a)。

    每个突起192a、192b、192c被构造成分为两个构件,使得可形成偏置构件或弹簧构件的元件。例如,突起192a被分为相对于轴线l-l并沿着l-l在周向方向上延伸的螺旋斜坡191a和193a。螺旋191a和193a限定围绕轴线l-l并沿着轴线l-l的螺旋状路径以在突起194b处重新接合。同样,一个端部(例如,远侧端部)处的突起192b被分为由两个螺旋斜坡191b和193b之间的贯穿间隙分开的两个螺旋斜坡191b和193b,并且由此两个斜坡191b和193b在另一个端部(例如,近侧)的突起194c处重新接合。最后,突起192c被分为围绕轴线l-l螺旋形并在突起194a处重新接合的斜坡191c和193c(其间具有贯穿间隙)。

    通过形成这些螺旋坡道(在每个坡道之间具有间隙),申请人能够将大致梁状结构转换成具有三个螺旋弹簧绕组的混合梁弹簧联接件。除了实现螺旋弹簧的功能之外,该设计使得申请人能够:(a)经由凹口195将柔性电路180保持在突起192a、192b、192c之间;(b)经由周向凹口195将柔性电路110保持在突起194a、194b、194c之间;以及(c)保持联接器314和316不分离;以及(d)将力从联接器316传递到突起192a、192b、192c,并且将力从联接器314传递到突起194a、194b、194c,以测量饼状的柔性电路对180和110中的每个电路之间的位移。除本文所述的申请人的设计之外,这些特征迄今为止未在本领域中提供。

    利用联接器314和316与梁联接构件190的这种构型,从球囊18施加到联接器316的力被传递到梁联接构件190,使得可通过测量相应柔性电路180和110中的三叶形力传感器段之间的距离“d”的位移来确定梁联接构件190的离散部分的位移(假设在安装之前,梁联接构件190的弹簧常数是已知的)。另选地,在最终组装之后,可考虑保护套管344、冲洗管路334、导线336以及功能上与梁联接构件190并联的任何其他部件的效应来测试球囊导管300,以确定常数k。测试的结果可用于校准力传感器,以消除部件的组装或制造中的变化所引起的不准确性。

    从图10f可以看出,柔性电路110的三叶形力传感器段160、162、164中的每个段被安装在梁联接构件190中,使得每个段160、162、164具有包含柔性电路180的配对段。例如,柔性电路110的段162被安装成在指定距离“d”处平行于柔性电路180的段182(当向联接器316或314施加力时,该距离“d”可改变)。柔性电路110的力传感器线圈段162和164的其余部分以与柔性电路180的相应的三叶形力传感器段类似的方式安装。每对三叶形力传感器段的位移将允许控制台24确定被施加到饼状力传感器线圈段对中的一个线圈段的力的角度和方向。例如,当力传感器线圈段162和182之间的距离“d”(图10f中的相对箭头)改变而其他两对力传感器线圈段上的距离未改变时,系统的处理器能够确定正沿着由双向箭头(图10f)指定的方向中的一个方向施加力。

    现在参见图11和图12,这些图是图9的球囊导管300的传感器的半透明视图。力传感器312由梁联接构件190构成,其中柔性电路110的第一部分114(图3)设置在梁联接构件190的底面上,并且柔性电路180设置在梁联接构件190的顶面上。在一些实施方案中,第一部分114设置在顶面上,并且柔性电路180设置在底面上。已参考图2至图8详细描述了梁联接构件190和柔性电路110、180的各种部件。

    图11示出了包括多个焊垫(例如,约十一个)的焊垫区域320,其可包括用于将柔性电路110的线圈(图3)和任选地柔性电路180的线圈连接到控制台24(图1)的部分142的焊点168(图2)。图12示出了形成位置传感器318的一部分的x轴线圈322和y轴线圈324。x轴线圈322和y轴线圈324可以由上文参考图2和图3更详细地描述的段122、124、132和134形成。

    现在参见图13,该图是包括使用图9的球囊导管300操作图1的系统10的方法中的步骤的流程图400。下述步骤不需要以所述顺序执行。这些步骤可按任何合适的顺序执行。这些步骤中的一些步骤可彼此并行执行。

    处理器22(图1)被构造成接收来自力传感器312(图9至图12)的力信号(框402)。处理器22(图1)被构造成响应于力信号计算由力传感器312测量的力的量值和方向(框404)。

    力传感器312可使用任何合适的方法来校准。根据一些实施方案,远侧末端304被保持在夹具或其他设备中,而可充胀球囊306使用机器人进行偏转。机器人测量可充胀球囊306相对于远侧末端304的侧向位移和角位移,和由机器人使用应变仪施加到可充胀球囊306上的对应力,以及由力传感器312提供的对应力信号。机器人还可以执行上述测量,同时围绕可充胀球囊306的轴线从不同方向施加力。然后可将校准测量结果存储在表格等中以供将来查找。因此,在系统10的使用中,由可充胀球囊306施加的力的量值和方向可通过查找表中的对应值并且通过执行存在于表中的值的适当内插或外推由力传感器312输出的力信号来计算。力信号还指示可充胀球囊306相对于远侧末端304的侧向位移和角位移,并且因此可用于确定可充胀球囊306相对于远侧末端304的侧向位移和角位移,以及因此确定可充胀球囊306的定位(位置和取向)(下文更详细地描述)。

    处理器22(图1)被构造成接收来自位置传感器318(图9、图10、图12)和/或电极310(图9和图10)的位置信号(框406)。处理器22(图1)被构造成响应于位置信号计算远侧末端304的位置(框407)。处理器22被构造成响应于计算的远侧末端304的位置和力信号(其产生可充胀球囊306相对于远侧末端304的侧向位移和角位移)计算可充胀球囊的定位(位置和取向)(框408)。

    处理器22(图1)被构造成接收来自电极310(图9和图10)的接触信号(框410)。处理器22(图1)被构造成响应于接触信号,评估电极310中的每个电极与组织的相应接触质量(框412)。

    现在参见图14,该图是呈现图9的球囊导管300的表示502和力矢量的表示504的示意图。另外参见图13。

    处理器22(图1)被构造成响应于所计算的量值和方向,向显示器29呈现力矢量的表示504,并且响应于所计算的可充胀球囊306的位置(其基于计算的远侧末端304的位置和一个或多个力信号,如上文结合图13的框408的步骤所述)呈现可充胀球囊306(图9)的表示502(框414),同时响应于电极310与相应位置处的组织的相应接触质量修改电极310(图9)中的一个或多个电极的视觉特征。与其他电极310相比,接触质量高于给定接触质量的电极310被突出显示。图14中的电极表示用附图标号510标记。突出显示的电极可以不同的颜色和/或使用更大的亮度和/或使用边界或任何合适的方式显示,以便与其他电极310相比区分接触质量高于给定接触质量的电极310。电极310可使用电极编号508进行标记,以允许操作者16容易地识别哪些电极与组织接触。在图14中,突出显示的电极包括电极编号508,而未突出显示的电极不包括电极编号508。在一些实施方案中,突出显示的电极和未突出显示的电极均可编号。球囊导管300的表示502和力矢量的表示504也可以与球囊导管300所插入的身体部分的图像506一起显示。身体部分的图像506可从ct或mri扫描或者已与系统10(图1)预先配准的任何合适的扫描采集。步骤402-414可按任何合适的顺序执行,并且可以间歇地或周期性地重复,以便更新球囊导管300相对于身体部分的位置和/或力矢量的大小和量值。

    为清晰起见,在独立实施方案的上下文中描述的本发明的各种特征部也可在单个实施方案中组合提供。相反地,为简明起见,本发明的各种特征部在单个实施方案的上下文中进行描述,也可单独地或以任何合适的子组合形式提供。

    上述实施方案以举例的方式被引用,并且本发明不受上文具体示出和描述的内容的限制。相反,本发明的范围包括上述各种特征部的组合和子组合以及它们的变型和修改,本领域的技术人员在阅读上述说明时应当想到该变型和修改,并且该变型和修改并未在现有技术中公开。


    技术特征:

    1.一种系统,所述系统包括球囊导管,所述球囊导管构造成插入活体受检者的身体部分中,所述球囊导管包括:

    插入管,所述插入管具有远侧末端;

    力传感器,所述力传感器连接到所述远侧末端;以及

    可充胀球囊,所述可充胀球囊包括:近侧部分,所述近侧部分连接到所述力传感器,使得所述力传感器设置在所述插入管的远侧末端与所述可充胀球囊之间;以及多个电极,所述多个电极设置在所述球囊的外表面周围,且构造成当所述球囊充胀时在所述身体部分中的相应位置处接触组织;其中所述力传感器构造成输出至少一个力信号,所述至少一个力信号指示当所述球囊充胀时由所述球囊施加在所述组织上的力的量值和方向。

    2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:

    显示器;以及

    处理电路,所述处理电路构造成:

    响应于所述至少一个力信号,计算所述力的量值和方向;以及

    响应于所述至少一个力信号,将力矢量的表示和所述可充胀球囊的表示呈现到所述显示器。

    3.根据权利要求2述的系统,其特征在于:

    所述球囊导管还包括至少一个位置传感器,所述至少一个位置传感器构造成输出指示所述远侧末端的位置的至少一个位置信号;

    所述处理电路构造成:

    响应于所述至少一个位置信号,计算所述远侧末端的位置;以及

    响应于所计算的量值和方向,将所述力矢量的表示呈现到所述显示器,且响应于所计算的位置和所述至少一个力信号,将所述可充胀球囊的表示呈现到所述显示器。

    4.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述处理电路构造成:

    从所述电极接收接触信号;

    响应于所述接触信号,评估所述电极中的每个与所述组织的相应接触质量;以及

    响应于所述电极与所述相应位置处的所述组织的所述相应接触质量,将所述可充胀球囊的表示呈现到所述显示器,同时修改所述电极中的一些电极的视觉特征。

    5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述电极中的每个是由其上覆盖有金的聚酰胺基板形成的柔性电极。

    6.一种电生理导管装置,包括:

    管状构件,所述管状构件沿着纵向轴线从近侧部分延伸到远侧部分;

    第一联接器构件,所述第一联接器构件连接到所述管状构件的远侧部分;

    梁联接构件,所述梁联接构件联接到所述第一联接器构件,其中至少一个第一突起在所述梁联接构件和所述第一联接器构件中的一者上,其中所述一个第一突起与所述梁联接构件和所述第一联接器构件中的另一者上的至少一个第一凹口配合;以及

    第二联接器构件,所述第二联接器构件联接到所述梁联接构件,其中至少一个第二突起在所述梁联接构件和所述第二联接器构件中的一者上,其中所述至少一个第二突起与所述梁联接构件和所述第二联接器构件中的另一者上的至少一个第二凹口配合。

    7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述装置还包括球囊,所述球囊连接到所述第二联接器构件。

    8.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述梁联接构件限定从第一端部延伸到第二端部的大致圆柱形表面,所述第一端部和所述第二端部中的每个具有沿着所述纵向轴线延伸的至少一个臂,所述至少一个臂限定围绕所述纵向轴线沿着周向方向延伸的突起。

    9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述第一端部处的所述至少一个臂包括朝向所述第一联接器构件延伸的三个臂,且所述第二端部处的所述至少一个臂包括朝向所述第二联接器构件延伸的三个臂,每个臂具有围绕所述纵向轴线沿着周向方向延伸的突起。

    10.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,靠近所述第一端部的突起构造成被分为两个斜坡,所述两个斜坡沿着所述纵向轴线朝向靠近所述第二端部的另一个突起在螺旋方向上延伸。

    11.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述第一联接器包括构造成在所述第一端部处与所述至少一个臂的所述突起配合的凹口,且所述第二联接器构件包括构造成在所述第二端部处与所述至少一个臂的所述突起配合的凹口。

    12.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述装置还包括柔性电路,所述柔性电路具有被安装到所述第一联接器构件和所述第二联接器构件中的一个联接器构件的至少一个位置感测线圈。

    13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述至少一个位置感测线圈包括两个位置感测线圈。

    14.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述装置还包括联接到所述第二联接器构件的至少一个消融电极和联接到所述第二联接器构件的至少一个温度传感器。

    15.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述装置还包括安装在所述球囊上的至少一个消融电极和安装到所述球囊的至少一个温度传感器。

    16.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,所述至少一个消融电极包括八个消融电极,且所述至少一个温度传感器包括八个温度传感器。

    技术总结
    本发明题为“具有力传感器的球囊导管”。本发明提供了一种系统,在一个实施方案中,该系统包括球囊导管,球囊导管被构造成插入活体受检者的身体部分中,球囊导管包括具有远侧末端的插入管、连接到远侧末端的力传感器以及可充胀球囊,可充胀球囊包括:近侧部分,近侧部分连接到力传感器,使得力传感器设置在插入管的远侧末端与可充胀球囊之间;以及多个电极,多个电极设置在球囊的外表面周围,并且被构造成当球囊被充胀时在身体部分中的相应位置处接触组织,其中力传感器被构造成当球囊被充胀时输出指示由球囊施加在组织上的力的量值和方向的至少一个力信号。

    技术研发人员:A·戈瓦里;C·T·贝克勒;J·T·凯斯;K·J·赫拉拉
    受保护的技术使用者:伯恩森斯韦伯斯特(以色列)有限责任公司
    技术研发日:2020.09.11
    技术公布日:2021.03.12

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