專利名稱：用于向?qū)ο笫┘幽芰康脑O(shè)備、方法和計(jì)算機(jī)程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于向?qū)ο笫┘幽芰亢?或感測(cè)所述對(duì)象的設(shè)備、方法和計(jì)算機(jī) 程序。本發(fā)明還涉及一種用在所述用于向?qū)ο笫┘幽芰恳约案袦y(cè)所述對(duì)象的設(shè)備中的組合 元件，并且還涉及一種用于生產(chǎn)所述設(shè)備的方法。
背景技術(shù)：
用于向?qū)ο笫┘幽芰恳约案袦y(cè)所述對(duì)象的設(shè)備例如被用在對(duì)于心房顫動(dòng)的介入 治療的領(lǐng)域內(nèi)。在所述介入程序期間，通過熱療改變心臟組織的性質(zhì)。通過導(dǎo)管向所述心 臟組織施加射頻能量，其中由于所述組織內(nèi)的電阻性損耗，從而使得心肌被加熱。所述心臟 組織內(nèi)的加熱后的肌肉細(xì)胞相繼死去并且失去其生物機(jī)能，可以通過所述組織的阻抗增大 來測(cè)量這一點(diǎn)。US 2004/0181139 Al公開了一種用于向?qū)ο笫┘幽芰恳约案袦y(cè)所述對(duì)象的設(shè)備。 該設(shè)備是一種具有用于在人類心臟內(nèi)進(jìn)行電感測(cè)以及電切除(ablation)的導(dǎo)管的系統(tǒng)。 所述導(dǎo)管包括用于電切除和電感測(cè)的多條絲線。由于所述導(dǎo)管提供有限的空間，因此位于 所述導(dǎo)管內(nèi)的絲線數(shù)目受到限制，其中可以同時(shí)向其施加能量并且可以對(duì)其進(jìn)行電感測(cè)的 切除點(diǎn)的數(shù)目受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于向?qū)ο笫┘幽芰亢?或感測(cè)所述對(duì)象的設(shè)備、 方法和計(jì)算機(jī)程序，其中提高了能量施加元件與感測(cè)元件的集成度。本發(fā)明的另一個(gè)目的 是提供一種用在所述用于向?qū)ο笫┘幽芰恳约案袦y(cè)所述對(duì)象的設(shè)備中的相應(yīng)的組合元件， 并且還提供一種用于生產(chǎn)所述設(shè)備的方法。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種用于向?qū)ο笫┘幽芰亢?或感測(cè)所述對(duì)象的設(shè) 備，其中所述設(shè)備包括用于施加和/或感測(cè)光能的光學(xué)裝置；用于施加和/或感測(cè)電能的電裝置；用于向所述對(duì)象施加光能和/或感測(cè)所述對(duì)象的至少一條光纖，其中所述至少 一條光纖連接到所述光學(xué)裝置，其中所述至少一條光纖包括導(dǎo)電涂層，所述導(dǎo)電涂層形成 用于向所述對(duì)象施加電能和/或感測(cè)所述對(duì)象的電導(dǎo)體，其中所述電導(dǎo)體連接到所述電裝置。本發(fā)明是基于以下想法為了向所述對(duì)象施加電能以及/或者為了對(duì)所述對(duì)象進(jìn) 行電感測(cè)而使用了在光纖上的導(dǎo)電涂層，其中所述光纖已經(jīng)存在以用于施加和/或感測(cè)光 能。因此不再需要附加的絲線，其中減小了對(duì)于電施加元件和電感測(cè)元件所需要的空間并 且其中提高了集成度。此外，由于光能的施加與電感測(cè)或者電能的施加與光學(xué)感測(cè)(即對(duì) 于光能的感測(cè))不發(fā)生干擾，因此可以同時(shí)執(zhí)行能量施加和感測(cè)。所述設(shè)備優(yōu)選地包括管道(特別是導(dǎo)管)，在其中放置所述光纖以用于把所述光纖引導(dǎo)到必須在該處施加能量的位置，也就是說，如果所述設(shè)備例如被用于心室內(nèi)的切除 程序，則把具有導(dǎo)電涂層的光纖放置在用于把光能引導(dǎo)到人類心臟的導(dǎo)管內(nèi)。
所述設(shè)備優(yōu)選地還包括弓I導(dǎo)裝置，其用于把包含至少一條具有導(dǎo)電涂層的光纖的 管道操控和/或操縱到必須在該處施加能量的位置，其中所述位置特別是處在心室之類的 對(duì)象的內(nèi)部空間內(nèi)。所述光纖優(yōu)選地被適配于施加到所述對(duì)象的組織的激光切除程序，并且所述導(dǎo)電 涂層優(yōu)選地被適配成對(duì)所述組織進(jìn)行電感測(cè)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述設(shè)備包括多條光纖，所述光纖包括形成電導(dǎo)體的導(dǎo)電 涂層，其中可以對(duì)所述光纖和由所述導(dǎo)電涂層形成的電導(dǎo)體單獨(dú)進(jìn)行尋址。這樣就特別允 許同時(shí)向所述對(duì)象的不同位置施加能量以及感測(cè)所述對(duì)象在不同位置處的屬性。因此，可 以通過感測(cè)所述對(duì)象在不同位置處的屬性(比如電勢(shì))來控制能量的輸送。所述設(shè)備優(yōu)選 地還包括控制單元，其用于根據(jù)在不同位置處感測(cè)到的屬性來控制在不同位置處的能量輸 送，從而優(yōu)選地使得在不同位置處所感測(cè)到的屬性不超出預(yù)定閾值。所述導(dǎo)電涂層優(yōu)選地涂覆有電絕緣涂層。因此能夠把各條光纖彼此靠近設(shè)置在一 起而在其間沒有距離。這樣可以進(jìn)一步提高集成度并且減小在導(dǎo)管之類的管道內(nèi)對(duì)于具有 導(dǎo)電涂層的光纖所需要的空間。此外還優(yōu)選的是所述設(shè)備包括組合元件，所述組合元件包括多條具有導(dǎo)電涂層的 光纖，其中圍繞保持元件纏繞具有金屬涂層的光纖。所述組合元件組合多條光纖。由于所 述具有導(dǎo)電涂層的光纖圍繞所述保持元件纏繞，因此所述具有導(dǎo)電涂層的光纖在關(guān)于所述 保持元件(即關(guān)于由纏繞的光纖形成的螺旋)的縱向方向上彼此靠近設(shè)置在一起，從而減 小了可以特別地同時(shí)施加能量的各位置之間的距離。所述設(shè)備優(yōu)選地包括多個(gè)組合元件。所述保持元件優(yōu)選地是絲線。此外還優(yōu)選的是，所述保持元件具有記憶形狀效應(yīng)， 從而使其在不處于受迫形狀時(shí)具有預(yù)定形狀，例如由于所述保持元件處于管道內(nèi)，這使得 所述保持元件保持為特定形狀，例如線性形狀。這樣就允許把所述具有導(dǎo)電涂層的光纖引 導(dǎo)到將在該處施加能量的位置，同時(shí)所述組合元件在所述管道內(nèi)處于線性形狀，其中所述 保持元件可以為所述組合元件給出預(yù)定形狀，以便在所述組合元件在將于該處施加能量的 位置處離開所述管道之后施加能量。所述保持元件優(yōu)選地是記憶金屬合金絲線，特別是鎳 鈦諾絲線。所述組合元件的預(yù)定形狀優(yōu)選地是彎曲形狀。幾個(gè)組合元件可以構(gòu)成這樣一種設(shè)置，其在所述管道外部具有預(yù)定形狀，并且在 位于所述管道內(nèi)時(shí)處于受迫形狀(特別是線性形狀)。這種設(shè)置例如可以具有對(duì)應(yīng)于傘狀 或籃狀結(jié)構(gòu)的預(yù)定形狀。此外還優(yōu)選的是，多個(gè)組合元件形成一種特別具有籃狀或傘狀結(jié)構(gòu)的設(shè)置，其可 以在折疊狀態(tài)與展開狀態(tài)之間改變，其中在折疊狀態(tài)下所述多個(gè)組合元件彼此平行，而在 展開狀態(tài)下所述多個(gè)組合元件則彼此不平行，特別地在展開狀態(tài)下所述多個(gè)組合元件需要 比在折疊狀態(tài)下更多的空間并且所述具有導(dǎo)電涂層的光纖位于由所述組合元件限定的體 積(特別是橢圓或球形體積)的表面上。這樣就允許在所述組合元件處于折疊狀態(tài)下的同 時(shí)在管道內(nèi)把所述組合元件引導(dǎo)到將在該處施加能量的位置，其中在到達(dá)將在該處施加能 量的位置之后，所述組合元件可以離開所述管道并且可以轉(zhuǎn)換到展開狀態(tài)。優(yōu)選地，在展開狀態(tài)下，所述組合元件與用于施加能量并且對(duì)所述對(duì)象進(jìn)行感測(cè)的對(duì)象的表面相接觸。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述組合元件包括外殼，在該外殼中放置具有導(dǎo)電涂層的 多條光纖和保持元件。所述外殼把該外殼的內(nèi)部(特別是具有導(dǎo)電涂層的光纖)與外殼的 外部(例如其中存在血液的心室)分開。所述外殼優(yōu)選地具有彈性，從而可以根據(jù)所述保 持元件的形狀對(duì)所述組合元件進(jìn)行整形，特別在所述保持元件具有記憶效應(yīng)的情況下尤其 如此。所述外殼優(yōu)選地由生物相容材料制成。此外還優(yōu)選的是，所述外殼被適配成使得可 以在所述外殼的內(nèi)部與外部之間交換光能與電能，也就是說所述外殼至少部分地光學(xué)透明 并且導(dǎo)電。此外還優(yōu)選的是，所述外殼包括窗口，該窗口至少部分地光學(xué)透明并且至少部分 地導(dǎo)電，其中在所述窗口是光學(xué)透明的位置處去除所述導(dǎo)電涂層的至少一部分。這樣就允 許在所述外殼的內(nèi)部與外部之間透射光。如果所述光纖包括覆層以及可能的其他涂層，則 該覆層和所述可能的其他涂層在這些位置處也被去除。優(yōu)選地可以向所述窗口添加用于聚 焦和/或操控光的微透鏡。此外還優(yōu)選的是，所述窗口包括優(yōu)選地不吸收光的擴(kuò)散粒子，比 如Ti02。該導(dǎo)電窗口或者窗口的導(dǎo)電部分優(yōu)選地與應(yīng)當(dāng)接收或施加電信號(hào)的光纖的導(dǎo)電涂 層電接觸。這種接觸優(yōu)選地處于應(yīng)當(dāng)在該處接收或施加電信號(hào)的位置。所述窗口優(yōu)選地包括光學(xué)透明部分和導(dǎo)電部分，其中所述光學(xué)透明部分不導(dǎo)電。 這就抑制了電信號(hào)通過所述窗口的光學(xué)透明部分從所述對(duì)象(其可以是心臟)傳輸出去。 此外還優(yōu)選的是，所述窗口在縱向方向上的尺寸被確定成使得每一條具有導(dǎo)電涂層的光纖 都是光學(xué)可到達(dá)并且電可到達(dá)的。所述窗口優(yōu)選地包括至少兩種材料，即光學(xué)透明材料和 導(dǎo)電材料，其中所述光學(xué)透明材料位于應(yīng)當(dāng)在該處透射光能的位置，并且其中所述導(dǎo)電材 料位于應(yīng)當(dāng)在該處傳輸電能的位置。如果所述導(dǎo)電涂層覆蓋有電絕緣涂層，則在應(yīng)當(dāng)執(zhí)行 電感測(cè)的位置處去除該電絕緣涂層，即在導(dǎo)電窗口的應(yīng)當(dāng)由所述光纖上的導(dǎo)電涂層在該處 接收電信號(hào)的位置處去除該電絕緣涂層。所述導(dǎo)電窗口優(yōu)選地包括鈦或鉬銥。所述窗口優(yōu) 選地是生物相容的。此外還優(yōu)選的是，所述窗口的至少一部分由圍繞所述外殼并且在所述外殼中的開 口所在位置處設(shè)置的管狀或環(huán)狀材料形成。這樣有利于所述組合元件的制造工藝，這是因 為首先必須生產(chǎn)具有外殼的組合元件。隨后可以在所期望的位置處制作具有所期望的尺寸 的開口，此后可以圍繞所述外殼設(shè)置所述管狀或環(huán)狀材料。關(guān)于所述窗口的尺寸和位置的 決定可以在所述制造工藝內(nèi)的最后一步做出。所述材料優(yōu)選地是部分地光學(xué)透明和/或?qū)?電的。此外，所述材料優(yōu)選地包括用于把所述材料固定在所期望的位置處的固定元件。所 述材料例如可以具有彈性屬性或者例如可以被粘貼到所述外殼上。所述窗口優(yōu)選地包括交替的光學(xué)透明和導(dǎo)電部分。這樣就允許在某一位置處施加 光能或電能，并且在非?？拷┘幽芰康脑撐恢锰帉?duì)所述對(duì)象的屬性進(jìn)行電感測(cè)或光學(xué)感 測(cè)。這樣提高了在施加能量期間對(duì)于所述對(duì)象的屬性的監(jiān)控質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出一種用在如權(quán)利要求1所限定的設(shè)備中的組合元 件，其中所述組合元件包括多條具有導(dǎo)電涂層的光纖，其中圍繞保持元件纏繞具有金屬涂 層的光纖。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出一種用于向?qū)ο笫┘幽芰恳约案袦y(cè)所述對(duì)象的方 法，其中所述方法包括以下步驟
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利用連接到光學(xué)裝置的至少一條光纖施加和/或感測(cè)光能；利用形成電導(dǎo)體的所述至少一條光纖上的導(dǎo)電涂層施加和/或感測(cè)電能，其中所 述電導(dǎo)體連接到所述電裝置。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出一種用于生產(chǎn)如權(quán)利要求1所限定的用于向?qū)ο笫?加能量以及感測(cè)所述對(duì)象的設(shè)備的方法，其中所述方法包括以下步驟提供用于施加和/或感測(cè)光能的光學(xué)裝置、用于施加和/或感測(cè)電能的電裝置以 及用于向所述對(duì)象施加光能和/或感測(cè)所述對(duì)象的至少一條光纖；通過為所述至少一條光纖涂覆導(dǎo)電涂層而形成用于向所述對(duì)象施加電能和/或 感測(cè)所述對(duì)象的至少一個(gè)電導(dǎo)體；把所述至少一條光纖與所述光學(xué)裝置相連；以及把所述至少一個(gè)電導(dǎo)體與所述電裝置相連。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于向?qū)ο笫┘幽芰恳约案袦y(cè)所述對(duì)象的計(jì)算 機(jī)程序，其中所述計(jì)算機(jī)程序包括程序代碼裝置，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行在控制如權(quán)利要 求1所限定的設(shè)備的計(jì)算機(jī)上時(shí)，所述程序代碼裝置使得所述計(jì)算機(jī)實(shí)施如權(quán)利要求11所 限定的方法的各步驟。應(yīng)當(dāng)理解的是，權(quán)利要求1的設(shè)備、權(quán)利要求10的組合元件、權(quán)利要求11的方法 以及權(quán)利要求13的計(jì)算機(jī)程序具有特別如在從屬權(quán)利要求中限定的類似的和/或完全相 同的優(yōu)選實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例還可以是從屬權(quán)利要求與對(duì)應(yīng)的獨(dú)立權(quán)利要 求的任意組合。


參照下面描述的實(shí)施例，本發(fā)明的上述和其他方面將變得顯而易見。在附圖中圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的用于向?qū)ο笫┘幽芰恳约案袦y(cè)所述對(duì)象的設(shè) 備的一個(gè)示例性實(shí)施例；圖2示意性地示出了包括多個(gè)涂層的示例性光纖；圖3示意性地示出了展開狀態(tài)下的示例性組合元件設(shè)置；圖4和7示意性地示出了組合元件的示例性實(shí)施例；圖5和6示意性地示出了穿過組合元件的示例性截面圖；圖8的流程圖示例性地示出了用于向?qū)ο笫┘幽芰恳约案袦y(cè)所述對(duì)象的方法的 一個(gè)實(shí)施例；以及圖9的流程圖示例性地示出了生產(chǎn)用于向?qū)ο笫┘幽芰亢?或感測(cè)所述對(duì)象的設(shè) 備的方法的一個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式圖1示出了用于向?qū)ο笫┘幽芰亢?或感測(cè)所述對(duì)象的設(shè)備1。所述設(shè)備1包括 管道(在本實(shí)施例中是導(dǎo)管6)以及能量發(fā)射元件與感測(cè)元件的設(shè)置7。所述能量發(fā)射元件 與感測(cè)元件的設(shè)置7通過所述導(dǎo)管6連接到第一控制單元5。具有所述能量發(fā)射元件與感 測(cè)元件的設(shè)置7的導(dǎo)管6可以被引入到對(duì)象2 (其在本實(shí)施例中是位于患者臺(tái)床4上的患
7者3的心臟)之內(nèi)，其中通過可以由引導(dǎo)控制單元23從外部進(jìn)行控制的內(nèi)建引導(dǎo)裝置(未 示出)把所述導(dǎo)管6操控及操縱到心室。在另一個(gè)實(shí)施例中，例如可以通過使用引導(dǎo)絲線 來操控及操縱所述導(dǎo)管，以便將所述導(dǎo)管被動(dòng)地引導(dǎo)到心臟之內(nèi)。所述引導(dǎo)絲線也可以由 所述引導(dǎo)控制單元23來控制。在把所述設(shè)置7和所述導(dǎo)管6引入到對(duì)象2之內(nèi)的過程中，成像裝置12 (其在本 實(shí)施例中是熒光透視裝置)生成所述對(duì)象2和所述設(shè)置7的圖像。此外如果所述設(shè)置7已 經(jīng)位于所述對(duì)象2之內(nèi)，則該成像裝置12也優(yōu)選地生成所述對(duì)象2和所述設(shè)置7的圖像。在其他實(shí)施例中，所述對(duì)象例如可以是患者的另一個(gè)中空器官或者是一個(gè)技術(shù)對(duì) 象，特別是將要用能量對(duì)其內(nèi)表面進(jìn)行處理的中空技術(shù)對(duì)象。所述成像裝置12 (即本實(shí)施例中的熒光透視裝置12)包括由熒光透視控制單元11 控制的X射線源2和檢測(cè)單元10。所述成像裝置12按照已知的方式生成所述對(duì)象2和所 述設(shè)置7的X射線投影圖像。所述X射線源9的X射線由箭頭35示意性地表示。在另一個(gè)實(shí)施例中，取代熒光透視裝置可以使用另一種成像裝置來生成包括所述 對(duì)象2和所述設(shè)置7的圖像。舉例來說，可以使用磁共振成像裝置、超聲成像裝置或者計(jì)算 機(jī)斷層攝影裝置來生成所述對(duì)象2和所述設(shè)置7的圖像。所述第一控制單元5包括引導(dǎo)控制單元23、用于施加和/或感測(cè)光能的光學(xué)裝置 8以及用于施加和/或感測(cè)電能的電裝置13。所述導(dǎo)管6包括至少一條用于向所述對(duì)象施 加光能和/或感測(cè)所述對(duì)象的光纖，其中所述至少一條光纖連接到所述光學(xué)裝置8。在圖2中示意性并且示例性地示出了所述至少一條光纖。圖2中所示的光纖14包括由覆層25圍繞的纖芯24。所述覆層25涂覆有導(dǎo)電涂 層15，并且所述導(dǎo)電涂層15涂覆有電絕緣材料16。所述導(dǎo)電涂層15優(yōu)選地包括鈦、銀或 金，并且所述電絕緣材料16優(yōu)選地是塑料或玻璃材料，特別是聚對(duì)二甲苯(parylene)，進(jìn) 一步優(yōu)選的是聚一氯對(duì)二甲苯(parylene-C)。所述導(dǎo)電涂層15形成用于向所述對(duì)象施加電能和/或感測(cè)所述對(duì)象的電導(dǎo)體，其 中所述電導(dǎo)體連接到所述電裝置13。在本實(shí)施例中，所述設(shè)備包括多條所述光纖14，其中可以對(duì)所述光纖14和由所述 導(dǎo)電涂層15形成的電導(dǎo)體單獨(dú)進(jìn)行尋址。舉例來說，所述光學(xué)裝置8包括幾個(gè)激光裝置， 其中每一個(gè)激光裝置連接到單條光纖以便對(duì)所述各條光纖單獨(dú)進(jìn)行尋址。在另一個(gè)實(shí)施例 中，可以使用分束器、光閘和其他用于切換光的元件來對(duì)不同光纖單獨(dú)進(jìn)行尋址。所述電裝 置13被適配成使其單獨(dú)連接到每一個(gè)由所述導(dǎo)電涂層15形成的電導(dǎo)體，以便對(duì)這些電導(dǎo) 體中的每一個(gè)獨(dú)立進(jìn)行尋址。為了對(duì)每一個(gè)電導(dǎo)體單獨(dú)進(jìn)行尋址，所述電裝置包括專用電 路和/或多個(gè)電能源(比如射頻源)。如果所述電導(dǎo)體被用于電感測(cè)(例如用于感測(cè)所述 對(duì)象的電勢(shì))，則所述電裝置13被配置成使得所述電導(dǎo)體當(dāng)中的至少一些可以被用于同時(shí) 并且彼此獨(dú)立地感測(cè)所述對(duì)象的不同位置，也就是說所述電裝置包括相應(yīng)的電路和/或多 個(gè)電檢測(cè)裝置以用于檢測(cè)由所述電導(dǎo)體接收到的電信號(hào)。這樣就特別允許同時(shí)地向所述對(duì)象的不同位置施加能量以及感測(cè)在不同位置處 的所述對(duì)象的屬性。因此，可以通過感測(cè)在不同位置處的所述對(duì)象的屬性(比如電勢(shì))來 控制能量的施加。所述設(shè)備1還包括第二控制單元26，其用于根據(jù)在不同位置處感測(cè)到的 屬性來控制在不同位置處的能量施加，從而優(yōu)選地使得在不同位置處所感測(cè)到的屬性不超出預(yù)定閾值。所述第二控制單元26優(yōu)選地還被適配成控制所述成像裝置12。圖3示意性并且示例性地示出了所述能量發(fā)射元件與感測(cè)元件的設(shè)置7。所述設(shè) 置7包括幾個(gè)組合元件18，下面將參照?qǐng)D4對(duì)其進(jìn)行解釋。每一個(gè)組合元件18包括多條具有導(dǎo)電涂層15的光纖14，其中圍繞保持元件17纏 繞所述具有導(dǎo)電涂層15的光纖14。所述保持元件在本實(shí)施例中是具有記憶形狀效應(yīng)的絲 線，從而使其在不處于受迫形狀時(shí)具有預(yù)定形狀，例如由于所述保持元件17位于導(dǎo)管6內(nèi) 部，這就使得所述保持元件17保持為特定形狀，例如線性形狀。所述保持元件17在本實(shí)施 例中是鎳鈦諾絲線。所述組合元件18包括外殼19，在該外殼中放置所述具有導(dǎo)電涂層15的多條光纖 14和所述保持元件17。優(yōu)選地通過涂覆圍繞所述保持元件17的光纖14的束而生成所述 外殼19。所述外殼19把該外殼19的內(nèi)部(特別是所述具有導(dǎo)電涂層15的光纖14)與該 外殼19的外部(例如其中存在血液的心室)分開。所述外殼19具有彈性，從而可以根據(jù)所 述保持元件17的形狀對(duì)所述組合元件18進(jìn)行整形，特別在所述保持元件17具有記憶效應(yīng) 的情況下尤其如此。所述外殼19優(yōu)選地由生物相容材料制成。所述外殼19優(yōu)選地由聚四 氟乙烯(PTFE)、高密度聚乙烯(HDPE)和/或聚醚嵌段酰胺(polyetherblockamide) (PEBA) 制成。所述外殼19包括窗口 20，該窗口至少部分地光學(xué)透明并且至少部分地導(dǎo)電，其中 在所述窗口 20是光學(xué)透明的位置處去除所述導(dǎo)電涂層15的至少一部分，以便允許在所述 纖芯24內(nèi)引導(dǎo)的光離開所述纖芯24并且透射穿過所述窗口 20，從而向所述對(duì)象施加光能。 由于在本實(shí)施例中所述光纖不僅包括所述導(dǎo)電涂層15而且還包括所述覆層25和電絕緣材 料16，因此在光應(yīng)當(dāng)離開所述纖芯24并且透射穿過所述窗口 20的位置處也從所述纖芯24 上去除這些材料。圖5示意性并且示例性地示出了穿過所述組合元件18的截面圖，其中在所述窗口 20上的光應(yīng)當(dāng)離開所述纖芯24并且透射穿過所述窗口 20的位置處，特別通過研磨的方式 去除了所述覆層25、所述電絕緣材料16以及所述導(dǎo)電涂層15。所述窗口 20優(yōu)選地包括用于聚焦和/或操控光的微透鏡。此外還優(yōu)選的是，所述 窗口 20包括優(yōu)選地不吸收光的擴(kuò)散粒子，比如Ti02。在應(yīng)當(dāng)由所述導(dǎo)電涂層15形成的電導(dǎo)體通過所述窗口 20接收來自所述對(duì)象的電 信號(hào)的位置處，從所述導(dǎo)電涂層15上去除所述絕緣材料16以便允許該導(dǎo)電涂層15接收電 信號(hào)，所述電信號(hào)通過所述 導(dǎo)體被傳送到所述電裝置13。所述導(dǎo)電窗口 20或者所述窗口 20的導(dǎo)電部分優(yōu)選地在應(yīng)當(dāng)接收電信號(hào)的位置處與所述光纖14的導(dǎo)電涂層15電接觸。圖6示意性并且示例性地示出了穿過組合元件18’的截面圖，其中在窗口 20上的 應(yīng)當(dāng)接收電信號(hào)的位置處去除了絕緣材料16。所述窗口 20在該位置處包括導(dǎo)電環(huán)21，所 述導(dǎo)電環(huán)21應(yīng)當(dāng)在感測(cè)期間與所述對(duì)象的表面相接觸并且與所述導(dǎo)電涂層15相接觸，以 便把來自所述對(duì)象的表面的電信號(hào)通過所述導(dǎo)電涂層15發(fā)送到所述電裝置。在圖6和7中，在開口處的導(dǎo)電環(huán)21 (其也可以是導(dǎo)電涂層)優(yōu)選地與一條光纖 14的導(dǎo)電涂層相接觸。在本實(shí)施例中，所述窗口 20包括光學(xué)透明部分和導(dǎo)電部分，其中所述光學(xué)透明部 分不導(dǎo)電。確定所述窗口 20在縱向方向上的尺寸以及設(shè)置所述光學(xué)透明部分和所述導(dǎo)電部分，從而使得所述光纖14的每一條纖芯24和由所述光纖14的導(dǎo)電涂層15形成的每一 個(gè)電導(dǎo)體分別是光學(xué)可到達(dá)和電可到達(dá)的。所述導(dǎo)電部分優(yōu)選地包括鈦或鉬銥。所述窗口 20是生物相容的。所述窗口 20的光學(xué)透明部分優(yōu)選地由塑料或玻璃材料制成，優(yōu)選的是聚 對(duì)二甲苯，進(jìn)一步優(yōu)選的是聚一氯對(duì)二甲苯。優(yōu)選地，所述管道(特別是所述導(dǎo)管)以及可 以被放置在人體內(nèi)的所述設(shè)備1的每一個(gè)元件也是生物相容的。圖2中示出的光纖以及圖4和7中示出的組合元件被顯示為使得所述光纖和所述 組合元件的左側(cè)是開放的。所示出的開放的左側(cè)僅僅是為了說明所述光纖內(nèi)和所述組合元 件內(nèi)的元件設(shè)置，但是在實(shí)踐中，圖2、4和7中示出的左側(cè)是閉合的從而優(yōu)選地使得所有光 能都被反射，并且還涂覆有電絕緣材料。在圖4和7中示出的右側(cè)優(yōu)選地連接到所述光學(xué) 裝置和所述電裝置，特別是插入到所述光學(xué)裝置和所述電裝置。例如在圖4和7中示出的所述外殼可以是涂層。此外，優(yōu)選地在所述光纖包括外 絕緣涂層或者不導(dǎo)電或者與所述保持元件有一定距離的情況下，可以圍繞所述保持元件直 接纏繞所述光纖。在后一種情況下，可以在其間設(shè)置間隔物或者所述外殼可以包括內(nèi)腔 (lumen)，其通常彼此分開并且所述光纖位于其中，并且在需要形成能量發(fā)射和/或感測(cè)位 置時(shí)連接在一起。再次參照?qǐng)D3，所述多個(gè)組合元件18形成所述設(shè)置7，其可以在折疊狀態(tài)與展開狀 態(tài)之間改變，其中在折疊狀態(tài)下所述多個(gè)組合元件18彼此平行，而在圖3中示出的展開狀 態(tài)下所述多個(gè)組合元件18則彼此不平行，并且所述各組合元件18的窗口 20優(yōu)選地位于由 所述組合元件18所限定的體積(特別是橢圓或球形體積)的表面上。這樣就允許在所述 組合元件18處于折疊狀態(tài)下的同時(shí)在所述導(dǎo)管6內(nèi)把所述組合元件18引導(dǎo)到將在該處施 加能量的位置，其中在到達(dá)將在該處施加能量的位置之后，所述組合元件18可以離開所述 導(dǎo)管6并且可以轉(zhuǎn)換到圖3中所示的展開狀態(tài)。在本實(shí)施例中，引導(dǎo)所述導(dǎo)管6和所述設(shè) 置7使得所述各組合元件18的窗口 20當(dāng)中的至少一些與所述對(duì)象的表面相接觸，以便施 加能量以及感測(cè)所述對(duì)象。所述組合元件18的一端附著到所述環(huán)元件27，所述組合元件18的另一端附著到 軸桿28。所述組合元件18在所述軸桿28處被固定在一起。優(yōu)選地通過粘貼把所述組合元 件18捆束在一起。此外，在遠(yuǎn)端利用所述環(huán)元件27固定所述組合元件18。在另一個(gè)實(shí)施 例中，可以利用另一個(gè)元件在遠(yuǎn)端固定所述組合元件18，例如可以使用蓋帽。在圖7中示意性并且示例性地示出了組合元件的另一個(gè)實(shí)施例，其中圖4和7中 的類似元件具有類似的附圖標(biāo)記。在圖4和7中僅僅示出了所述光纖的纖芯和導(dǎo)電涂層。但是優(yōu)選的是，圖4和7 中示出的每一條光纖包括圖2中所示的不同涂層。圖7示出了包括外殼19的組合元件18’，其中通過在所述外殼19中制作開口并且 用環(huán)狀材料21、22覆蓋所述開口而形成窗口 20’。所述環(huán)狀材料21、22圍繞所述外殼19， 其中環(huán)狀材料21導(dǎo)電，而環(huán)狀材料22則光學(xué)透明。在設(shè)置所述導(dǎo)電材料的位置處，去除至 少一條光纖14的絕緣材料16，以便允許接收電信號(hào)，并且在所述光學(xué)透明材料22所處的位 置處，從所述纖芯24上去除絕緣材料16、導(dǎo)電涂層15以及覆層25，以便允許光穿過所述光 學(xué)透明材料22離開所述纖芯24。
10
從所述光纖14上去除所述絕緣材料16的位置和所述窗口的導(dǎo)電材料(特別是所 述環(huán)狀材料21)被設(shè)置成使得在兩條或更多條光纖的導(dǎo)電材料之間沒有短路，也就是說， 所述窗口的導(dǎo)電區(qū)域(其與一條光纖的導(dǎo)電材料電接觸)通過不導(dǎo)電區(qū)域與所述窗口的另 一個(gè)導(dǎo)電區(qū)域(其與另一條光纖的導(dǎo)電材料電接觸)分隔開。具體來說，每一個(gè)環(huán)狀材料 21僅僅與一條光纖相接觸，即僅僅與一條光纖的導(dǎo)電材料相接觸。為了對(duì)所述對(duì)象的表面進(jìn)行電感測(cè)，所述窗口 20’的導(dǎo)電材料21與所述對(duì)象的 表面相接觸，并且由所述光纖14的導(dǎo)電涂層15形成的電導(dǎo)體也與所述窗口 20’的導(dǎo)電材 料21相接觸，以便把來自所述對(duì)象的表面(特別是來自心臟組織)的電信號(hào)通過所述導(dǎo)電 材料21和單條光纖的導(dǎo)電涂層15發(fā)送到所述電裝置13，以供測(cè)量所述電信號(hào)(特別是電 勢(shì))。舉例來說，可以測(cè)量出現(xiàn)在心臟的左心房?jī)?nèi)的電信號(hào)。所述導(dǎo)電涂層15的優(yōu)選厚度由下面的等式給出 在上面提到的等式中，R代表所述涂層的所需電阻，Df代表所述纖芯24與所述覆 層25的組合的直徑，1代表所述導(dǎo)管內(nèi)部的已涂覆光纖的長(zhǎng)度，P代表所述導(dǎo)電涂層15的 材料的電阻率，d代表所述導(dǎo)電涂層15的厚度。舉例來說，如果所述導(dǎo)電涂層15是直徑Df = ΙΟΟχΙΟ—6!!!并且長(zhǎng)度1 = 1. 2m的銅 涂層(P = 1.7χ10_8Ωπι)，其可以獲得電阻R= 150Ω，則所述導(dǎo)電涂層15的厚度大約是d =4x1 (T9m。下面將參照?qǐng)D8中所示的流程圖解釋一種用于向?qū)ο笫┘幽芰恳约案袦y(cè)所述對(duì) 象的方法。在步驟101中，所述設(shè)置7處于折疊狀態(tài)下并且位于所述導(dǎo)管6內(nèi)，通過利用引導(dǎo) 控制單元23把所述導(dǎo)管6引導(dǎo)到所述對(duì)象內(nèi)的所期望的位置。在步驟102中，通過利用所述弓I導(dǎo)控制單元23，使得所述設(shè)置7離開所述導(dǎo)管6并 且轉(zhuǎn)換到如圖3中所示的展開狀態(tài)。該展開的設(shè)置7現(xiàn)在具有籃狀結(jié)構(gòu)，其被引導(dǎo)成與所 述對(duì)象2上的應(yīng)當(dāng)施加能量的各位置相接觸。由于所述設(shè)置7包括幾條能夠施加光能的光 纖14并且由于每一條光纖14包括用于對(duì)所述對(duì)象進(jìn)行電感測(cè)的導(dǎo)電涂層15，因此可以執(zhí) 行多點(diǎn)能量施加和感測(cè)。在步驟103中，所述光學(xué)裝置8通過所述光纖14在多個(gè)位置處施加光能并且同時(shí) 在這些不同位置處對(duì)所述對(duì)象進(jìn)行電感測(cè)，以便監(jiān)控所述光能的施加。所述光能的施加以及所述監(jiān)控由第二控制單元26來控制，如果所述第二控制單 元26檢測(cè)出所感測(cè)到的所述對(duì)象的屬性處于預(yù)先定義的范圍之外，則所述第二控制單元 26在步驟104中判定必須在步驟105中停止能量施加。此外還優(yōu)選的是，如果所述第二控 制單元26檢測(cè)出某一條光纖不與所述對(duì)象相接觸，則停止至少通過該條光纖的能量施加。此外，如果用戶對(duì)所述第二控制單元26的輸入表明必須停止能量施加，則所述引 導(dǎo)控制單元23停止能量施加。通過成像裝置12來監(jiān)控在所述對(duì)象2內(nèi)對(duì)具有所述設(shè)置7的所述導(dǎo)管6的引導(dǎo)。下面將參照?qǐng)D9中所示的流程圖示例性地解釋一種生產(chǎn)用于向?qū)ο笫┘幽芰恳?及感測(cè)所述對(duì)象的設(shè)備的方法。
在步驟201中，提供用于施加和/或感測(cè)光能的光學(xué)裝置8、用于施加和/或感測(cè) 電能的電裝置13以及用于向所述對(duì)象施加光能和/或感測(cè)所述對(duì)象的至少一條光纖14。在步驟202中，在所述至少一條光纖14上提供導(dǎo)電涂層15，以便形成用于向所述 對(duì)象施加電能和/或感測(cè)所述對(duì)象的至少一個(gè)電導(dǎo)體。此外，在本實(shí)施例中，所述導(dǎo)電涂層 15涂覆有電絕緣涂層16。在步驟203中，把所述至少一條光纖14與所述光學(xué)裝置8相連，并且把所述至少 一個(gè)電導(dǎo)體與所述電裝置13相連。在上面描述的實(shí)施例中，向所述對(duì)象施加光能，并且對(duì)所述對(duì)象進(jìn)行電感測(cè)。在另 一個(gè)實(shí)施例中，可以利用所述電裝置以及由所述光纖的導(dǎo)電涂層形成的電導(dǎo)體向所述對(duì)象 施加電能，并且可以利用所述光學(xué)裝置和所述光纖對(duì)所述對(duì)象進(jìn)行光學(xué)感測(cè)。在這種情況 下，所述電裝置優(yōu)選地是多個(gè)電能源，并且所述光學(xué)裝置優(yōu)選地是分光鏡。所述用于向?qū)ο笫┘幽芰康脑O(shè)備1例如可以被用于圓周切除和/或分段切除和/ 或單點(diǎn)切除。雖然在附圖和前面的描述中詳細(xì)示出并描述了本發(fā)明，但是這種圖示和描述應(yīng)當(dāng) 被視為說明性或示例性而非限制性的。本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施例。通過研究附圖、公開內(nèi)容和所附權(quán)利要求書，本領(lǐng)域技術(shù)人員在實(shí)踐所要求保護(hù) 的本發(fā)明時(shí)可以想到并實(shí)施所公開實(shí)施例的其他變型。在權(quán)利要求書中，“包括”一詞不排除其他元件或步驟的存在，“一個(gè)”不排除多個(gè)。 單一處理器或其他單元可以實(shí)現(xiàn)在權(quán)利要求中引述的幾個(gè)項(xiàng)目的功能。在互不相同的從屬 權(quán)利要求中引述某些措施并不意味著不能使用這些措施的組合來獲益。可以在適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)上存儲(chǔ)/分發(fā)計(jì)算機(jī)程序，比如與其他硬件一起提供或者作為 其一部分提供的光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)或固態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)，但是也可以通過其他形式來分發(fā)計(jì)算機(jī)程 序，比如通過因特網(wǎng)或者其他有線或無線電信系統(tǒng)來分發(fā)。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)被解釋為限制本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
一種用于向?qū)ο?2)施加能量和/或感測(cè)所述對(duì)象(2)的設(shè)備，其中，所述設(shè)備包括用于施加和/或感測(cè)光能的光學(xué)裝置(8)；用于施加和/或感測(cè)電能的電裝置(13)；用于向所述對(duì)象(2)施加光能和/或感測(cè)所述對(duì)象(2)的至少一條光纖(14)，其中所述至少一條光纖連接到所述光學(xué)裝置(8)，其中所述至少一條光纖包括導(dǎo)電涂層(15)，所述導(dǎo)電涂層(15)形成用于向所述對(duì)象施加電能和/或感測(cè)所述對(duì)象的電導(dǎo)體，其中所述電導(dǎo)體連接到所述電裝置(13)。
2.如權(quán)利要求1所限定的設(shè)備，其中，所述設(shè)備包括多條光纖，所述光纖包括形成電導(dǎo) 體的導(dǎo)電涂層，其中可以對(duì)所述光纖和由所述導(dǎo)電涂層形成的電導(dǎo)體單獨(dú)進(jìn)行尋址。
3.如權(quán)利要求1所限定的設(shè)備，其中，所述導(dǎo)電涂層涂覆有電絕緣涂層(16)。
4.如權(quán)利要求1所限定的設(shè)備，其中，所述設(shè)備包括組合元件(18)，所述組合元件(18) 包括多條具有導(dǎo)電涂層的光纖，其中圍繞保持元件(17)纏繞所述具有導(dǎo)電涂層的光纖。
5.如權(quán)利要求4所限定的設(shè)備，其中，所述組合元件包括外殼(19)，具有導(dǎo)電涂層的多 條光纖和保持元件被放置在所述外殼(19)中。
6.如權(quán)利要求5所限定的設(shè)備，其中，所述外殼包括窗口(20)，該窗口(20)至少部分 地光學(xué)透明并且至少部分地導(dǎo)電，其中在所述窗口是光學(xué)透明的位置處去除所述導(dǎo)電涂層 的至少一部分。
7.如權(quán)利要求6所限定的設(shè)備，其中，所述窗口包括光學(xué)透明部分(22)和導(dǎo)電部分 (21)，其中所述光學(xué)透明部分不導(dǎo)電。
8.如權(quán)利要求6所限定的設(shè)備，其中，所述窗口的至少一部分由圍繞所述外殼和在所 述外殼中的開口所在的位置設(shè)置的管狀或環(huán)狀材料形成。
9.如權(quán)利要求6所限定的設(shè)備，其中，所述窗口包括交替的光學(xué)透明和導(dǎo)電部分。
10.一種用在如權(quán)利要求1所限定的設(shè)備中的組合元件，其中，所述組合元件包括多條 具有導(dǎo)電涂層的光纖，其中圍繞保持元件纏繞具有金屬涂層的光纖。
11.一種用于向?qū)ο笫┘幽芰亢?或感測(cè)所述對(duì)象的方法，其中，所述方法包括以下步驟利用連接到光學(xué)裝置的至少一條光纖施加和/或感測(cè)光能；利用形成電導(dǎo)體的所述至少一條光纖上的導(dǎo)電涂層施加和/或感測(cè)電能，其中所述電 導(dǎo)體連接到電裝置。
12.一種用于生產(chǎn)如權(quán)利要求1所限定的用于向?qū)ο?2)施加能量和/或感測(cè)所述對(duì) 象(2)的設(shè)備的方法，所述方法包括以下步驟提供用于施加和/或感測(cè)光能的光學(xué)裝置(8)、用于施加和/或感測(cè)電能的電裝置 (13)以及用于向所述對(duì)象施加光能和/或感測(cè)所述對(duì)象的至少一條光纖；通過為所述至少一條光纖涂覆導(dǎo)電涂層而形成用于向所述對(duì)象施加電能和/或感測(cè) 所述對(duì)象的至少一個(gè)電導(dǎo)體；把所述至少一條光纖與所述光學(xué)裝置相連；以及 把所述至少一個(gè)電導(dǎo)體與所述電裝置相連。
13.一種用于向?qū)ο笫┘幽芰亢?或感測(cè)所述對(duì)象的計(jì)算機(jī)程序，其中，所述計(jì)算機(jī)程序包括程序代碼裝置，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行在控制如權(quán)利要求1所限定的設(shè)備的計(jì)算機(jī) 上時(shí)，所述程序代碼裝置使得所述計(jì)算機(jī)實(shí)施如權(quán)利要求11所限定的方法的各步驟。全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于向?qū)ο?2)施加能量和/或感測(cè)所述對(duì)象(2)的設(shè)備。所述設(shè)備包括用于施加和/或感測(cè)光能的光學(xué)裝置(8)以及用于施加和/或感測(cè)電能的電裝置(13)。提供至少一條光纖以用于向所述對(duì)象(2)施加光能和/或感測(cè)所述對(duì)象(2)，其中所述至少一條光纖連接到所述光學(xué)裝置(8)，其中所述至少一條光纖包括導(dǎo)電涂層，所述導(dǎo)電涂層形成用于向所述對(duì)象施加電能和/或感測(cè)所述對(duì)象的電導(dǎo)體，其中所述電導(dǎo)體連接到所述電裝置(13)。
文檔編號(hào)A61B18/24GK101888806SQ200880119174
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2008年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月6日
發(fā)明者A·德拉迪, J·卡勒特, N·米哈洛維克 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司