具有橫向分支的導(dǎo)管的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)專利申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求2014年2月12日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)61/938, 883的權(quán)益，所述 專利申請(qǐng)以引用的方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明整體涉及一種具有多個(gè)電極的導(dǎo)管，且具體地講涉及這樣一種導(dǎo)管的設(shè)計(jì) 和操作。
【背景技術(shù)】
[0004] 具有電極的導(dǎo)管用于多個(gè)醫(yī)學(xué)過程（諸如對(duì)心臟的區(qū)域進(jìn)行探索或操作）中。在 這些過程中，所述電極可例如用于注入已知電流（通常用于導(dǎo)管跟蹤目的），以測(cè)量心臟特 定區(qū)域的電極電位，和/或消融所述區(qū)域。雖然具有少量電極或者甚至具有單個(gè)電極的導(dǎo) 管可用于這些過程，但某些軟件算法可以增加導(dǎo)管上具有大量電極的值。這樣一種布置使 得使用所述導(dǎo)管的醫(yī)師能夠選擇可使用所述電極中的一個(gè)或多個(gè)電極中的哪一個(gè)，且還能 夠選擇是否要同時(shí)使用所述電極。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供一種設(shè)備，所述設(shè)備包括：
[0006] 柔性插入管，所述柔性插入管具有遠(yuǎn)側(cè)區(qū)段，所述遠(yuǎn)側(cè)區(qū)段被配置成插入到身體 器官中；
[0007] 多個(gè)彈性分支，所述彈性分支在不同的相應(yīng)位置處連接到所述插入管的所述遠(yuǎn)側(cè) 區(qū)段，且在所述相應(yīng)位置處遠(yuǎn)離所述插入管橫向延伸；
[0008] -個(gè)或多個(gè)相應(yīng)電極，所述相應(yīng)電極設(shè)置在所述彈性分支中的每一個(gè)上；和
[0009] 導(dǎo)體，所述導(dǎo)體橫貫所述彈性分支以便將所述電極耦接到所述插入管。
[0010] 通常，所述彈性分支中的每一個(gè)均由彈性區(qū)域和非彈性區(qū)域組成。所述彈性區(qū)域 可比所述非彈性區(qū)域更靠近所述柔性插入管。在對(duì)分支施加彎曲力時(shí)，所述非彈性區(qū)域通 常對(duì)齊成平行于所述插入管。在移除所述彎曲力時(shí)，所述非彈性區(qū)域通常恢復(fù)成遠(yuǎn)離所述 插入管橫向延伸。
[0011] 在本發(fā)明所公開的一個(gè)實(shí)施例中，一對(duì)所述彈性分支的所述不同相應(yīng)位置位于所 述柔性插入管的橫截面圓上。
[0012] 在本發(fā)明所公開的另一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于所述柔性插入管的橫截面圓而言，所述 彈性分支中的僅一個(gè)連接到所述圓。
[0013] 在本發(fā)明所公開的另一個(gè)實(shí)施例中，所述彈性分支和所述遠(yuǎn)側(cè)區(qū)段位于共同的平 坦平面中。另選地，所述彈性分支和所述遠(yuǎn)側(cè)區(qū)段位于多個(gè)平面中。
[0014] 所述彈性分支可正交于所述遠(yuǎn)側(cè)區(qū)段。另選地，所述彈性分支可從所述遠(yuǎn)側(cè)區(qū)段 非正交延伸。
[0015] 在一個(gè)另選的實(shí)施例中，所述身體器官由心臟組成，并且所述一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)電 極被配置成從所述心臟獲取心電圖（ECG)信號(hào)。另選地或除此之外，所述一個(gè)或多個(gè)相應(yīng) 電極被配置成消融所述心臟的組織。
[0016] 處于松馳狀態(tài)下的所述遠(yuǎn)側(cè)區(qū)段可形成直線或可形成曲線。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還提供一種方法，所述方法包括：
[0018] 提供柔性插入管，所述柔性插入管具有遠(yuǎn)側(cè)區(qū)段，所述遠(yuǎn)側(cè)區(qū)段被配置成插入到 身體器官中；
[0019] 在不同的相應(yīng)位置處將多個(gè)彈性分支連接到所述插入管的所述遠(yuǎn)側(cè)區(qū)段，使得所 述分支在所述相應(yīng)位置處遠(yuǎn)離所述插入管橫向延伸；
[0020] 將一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)電極設(shè)置在所述彈性分支中的每一個(gè)上；以及
[0021] 布置導(dǎo)體以橫貫所述彈性分支以便將所述電極耦接到所述插入管。
[0022] 結(jié)合附圖，通過以下對(duì)本公開的實(shí)施例的詳細(xì)說明，將更全面地理解本公開，其 中：
【附圖說明】
[0023] 圖IA和圖IB示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例處于兩種狀態(tài)下的導(dǎo)管遠(yuǎn) 側(cè)部分；
[0024] 圖2A和圖2B示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)另選的實(shí)施例的處于兩種狀態(tài)下 的導(dǎo)管遠(yuǎn)側(cè)部分；
[0025] 圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的柔性插入管的遠(yuǎn)側(cè)部分；
[0026] 圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)另選的實(shí)施例的柔性插入管的遠(yuǎn)側(cè)部分； 和
[0027] 圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的醫(yī)學(xué)過程系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 綜述
[0029] 用于執(zhí)行醫(yī)學(xué)過程的導(dǎo)管通常具有盡可能小的直徑以便減少對(duì)經(jīng)歷手術(shù)的患者 造成的創(chuàng)傷。然而，導(dǎo)管的小直徑限制可附接到導(dǎo)管的軸的結(jié)構(gòu)數(shù)量。此外，導(dǎo)管可使用細(xì) 長(zhǎng)的護(hù)套推進(jìn)穿過患者的身體，且護(hù)套可限制可縮回到護(hù)套中的結(jié)構(gòu)。因此，在使用大量電 極的導(dǎo)管（諸如用于獲取大量同步心電圖（ECG)信號(hào)的導(dǎo)管）的情況下，現(xiàn)有技術(shù)導(dǎo)管可 能相對(duì)較大以便容置所述大量電極。
[0030] 本發(fā)明各實(shí)施例通過對(duì)導(dǎo)管提供相對(duì)較小直徑的柔性插入管來解決這些問題，所 述插入管可被認(rèn)為充當(dāng)導(dǎo)管的脊。連接到所述管的遠(yuǎn)側(cè)區(qū)段的是多個(gè)彈性分支，所述彈性 分支遠(yuǎn)離所述管橫向延伸。一個(gè)或多個(gè)電極設(shè)置在所述分支上，且導(dǎo)體橫貫所述分支和所 述插入管，以便將所述電極耦接到所述管的近側(cè)端部。
[0031] 通過將導(dǎo)管分支配置成彈性的，所述導(dǎo)管分支能夠朝導(dǎo)管脊向內(nèi)彎曲。因此，在操 作中，導(dǎo)管可通過相對(duì)較小直徑的護(hù)套插入到諸如心臟的器官中并從所述器官移除，所述 護(hù)套預(yù)先定位于所述器官中。當(dāng)在所述護(hù)套中時(shí)，所述分支朝所述脊向內(nèi)彎曲。一旦在所 述器官內(nèi)部，則所述分支可伸直且所述分支的電極可用于向/從所述器官傳送電信號(hào)。
【具體實(shí)施方式】
[0032]
[0033] 圖IA和圖IB示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例處于兩種狀態(tài)下的柔性插 入管11的遠(yuǎn)側(cè)部分10。圖IA示出了遠(yuǎn)側(cè)部分處于展開、松馳或伸直狀態(tài)下；圖IB示出了 遠(yuǎn)側(cè)部分處于折疊或彎曲狀態(tài)下。管11可被用作導(dǎo)管，且在本文中也被稱作導(dǎo)管11。遠(yuǎn)側(cè) 部分10包括遠(yuǎn)側(cè)區(qū)段12,所述區(qū)段通常為大體圓柱形的并充當(dāng)柔性插入管的主脊，使得其 在本文中也被稱作主脊12。在管11的松馳狀態(tài)下，所述脊形成直線。多個(gè)大體類似的彈性 分支元件14(也通常為大體圓柱形的且在本文中也被稱作彈性分支14)連接到遠(yuǎn)側(cè)區(qū)段。 分支元件與主脊的連接被配置成使得在任何指定接合點(diǎn)處這兩個(gè)實(shí)體（元件和脊）均橫向 于彼此，使得分支元件從遠(yuǎn)側(cè)區(qū)段突出。
[0034] 如圖所示，在遠(yuǎn)側(cè)部分10中，元件14配對(duì)在一起，使得任何指定的對(duì)元件14與脊 12之間的接合點(diǎn)的位置均位于所述脊的橫截面圓23上。（為清楚和簡(jiǎn)明起見，圖中只示出 了一個(gè)這樣的橫截面圓。）在一些實(shí)施例中，分支元件正交于脊12,使得，例如，如果接合點(diǎn) 在橫截面圓的直徑上，則元件14彼此對(duì)向180°的角度。另選地，正交分支元件的接合點(diǎn)可 位于橫截面圓上，但所述元件可彼此對(duì)向除180°以外的角度，例如，在45°至179°的范 圍內(nèi)的角度。在其它實(shí)施例中，所述分支元件中的至少一些不正交于所述脊，而是與所述脊 對(duì)向大于或小于90°的角度。
[0035] 每個(gè)分支元件14均包括一個(gè)或多個(gè)（通常為許多個(gè)）電極16,所述電極可在所述 元件周圍形成為環(huán)。另選地或除此之外，電極16中的至少一些可在所述分支元件上形成為 平坦的結(jié)構(gòu)。脊12、元件14和電極16的材料被選擇為生物相容性的。所述電極在導(dǎo)管11 的近側(cè)端部處通過所述元件中和所述脊中的相應(yīng)導(dǎo)體13連接到操作控制臺(tái)，所述操作控 制臺(tái)能夠從所述電極接收電信號(hào)，和/或向所述電極傳輸電信號(hào)。為簡(jiǎn)明起見，圖IA和圖 IB只示出了兩個(gè)導(dǎo)體13。一種合適的操作控制臺(tái)提供在由DiamondBar，CA.的Biosense Webster公司生產(chǎn)的CartO?系統(tǒng)中。所述控制臺(tái)通常被配置成針對(duì)遠(yuǎn)側(cè)部分提供其它功 能，諸如跟蹤遠(yuǎn)側(cè)部分。所述控制臺(tái)未示出在圖IA和圖IB中，但示出在圖3中，并且下面 參考圖3來描述控制臺(tái)功能。
[0036] 脊12的典型尺寸約為Im的長(zhǎng)度和I. 5mm到2mm的直徑（圖中只示出了所述脊的 遠(yuǎn)側(cè)部分），并且在一些實(shí)施例中，還在脊12周圍形成環(huán)形電極22。環(huán)形電極22通過相應(yīng) 導(dǎo)體17(圖中只示出其中的一個(gè)）連接到所述操作控制臺(tái)。元件14的典型尺寸約為I. 5cm 到2cm的長(zhǎng)度和Imm的直徑。然而，脊12和元件14的長(zhǎng)度和直徑可大于或小于這些值。
[0037] 遠(yuǎn)側(cè)部分10被配置成插入到患者的器官（諸如心臟）中，使得遠(yuǎn)側(cè)部分的所有部 分均由生物相容性材料形成。為了在插入期間跟蹤遠(yuǎn)側(cè)部分的位置和取向，遠(yuǎn)側(cè)部分通常 包括一個(gè)或多個(gè)位置傳感器18。在一些實(shí)施例中，傳感器18可通過響應(yīng)于與所述傳感器相 互作用的外部磁場(chǎng)而生成信號(hào)來操作。此類傳感器提供在上文所提及的Cartou^統(tǒng)中。
[0038] 如上所述，在元件14與脊12之間的接合點(diǎn)處，所述元件和所述脊橫向于彼此。此 外，靠近所述接合點(diǎn)，每個(gè)元件14均包括區(qū)域20,所述區(qū)域使得所述元件能夠從其圓柱形 狀態(tài)彈性彎曲。區(qū)域20被配置成比元件14的其余部分更具柔性和彈性，所述其余部分為 相對(duì)非彈性的且包括非彈性區(qū)域21。因此，在諸如下文相對(duì)于圖IB的說明所例示的力的力 下，元件14在區(qū)域20處彈性彎曲而不是在所述元件的另一個(gè)區(qū)段處彈性彎曲。在釋放所 述彎曲力時(shí)，區(qū)域20的彈性性能使所述元件恢復(fù)到其圓柱形形狀。
[0039] 為了將遠(yuǎn)側(cè)部分10插入到上文所提及的患者的器官中，通常首先將護(hù)套24(圖 1B)插入到所述器官中。護(hù)套24通常根據(jù)脊12和元件14的尺寸具有最大至約4_的內(nèi) 徑，使得所述護(hù)套的直徑可小于4_。然后，將遠(yuǎn)側(cè)部分10插入到所述護(hù)套中，并且所述護(hù) 套的直徑通過對(duì)元件14施加力來限制所述元件彎曲。區(qū)域20的柔性和彈性特征限制所述 元件在所述區(qū)域處彎曲，使得當(dāng)元件14處于其彎曲狀態(tài)下時(shí)，遠(yuǎn)側(cè)部分10可橫貫護(hù)套24。 如果護(hù)套24已插入到患者中使得護(hù)套遠(yuǎn)側(cè)端部26終止于患者的器官處，則遠(yuǎn)側(cè)部分10橫 貫所述護(hù)套直到其退出所述護(hù)套，且進(jìn)入所述器官為止。在退出所述護(hù)套時(shí)，元件14通過 在彈性區(qū)域20處伸直來恢復(fù)其圓柱形式。
[0040] 圖IB示出了導(dǎo)管遠(yuǎn)側(cè)部分10從患者的器官沿箭頭28的方向撤回的情況。在這 種情況下，導(dǎo)管遠(yuǎn)側(cè)部分10已通過護(hù)套遠(yuǎn)側(cè)端部26撤回到護(hù)套24中。撤回對(duì)元件14施 加力，從而使所述元件在區(qū)域20處彈性彎曲。與其中導(dǎo)管遠(yuǎn)側(cè)部分插入到患者的器官中的 情況相比，圖IB示出了其中導(dǎo)管遠(yuǎn)側(cè)部分從所述器官撤回，使得彎曲元件14通常"面向"護(hù) 套遠(yuǎn)側(cè)端部26的情況。如圖所示，在所述護(hù)套內(nèi)，非彈性區(qū)域21平行于脊12。在導(dǎo)管遠(yuǎn)側(cè) 部分10進(jìn)入到患者的器官中的情況下，元件14通常"背向"護(hù)套遠(yuǎn)側(cè)端部26。