經(jīng)由編織線傳輸信號的多臂導(dǎo)管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明整體涉及侵入式醫(yī)療裝置，并且具體地涉及多臂醫(yī)療探頭。
【背景技術(shù)】
[0002] 各種類型的診斷和治療傳感器和電極可位于用于定位、標(biāo)測和/或治療應(yīng)用的醫(yī) 療探頭的遠(yuǎn)側(cè)端部處。位于探頭的遠(yuǎn)側(cè)端部處的傳感器或電極通常經(jīng)由橫貫探頭的線連接 至外部系統(tǒng)。
[0003] 例如，美國專利7, 881，769(其公開內(nèi)容以引用方式并入本文）描述了一種用于對 器官內(nèi)腔執(zhí)行醫(yī)療操作的導(dǎo)管，該導(dǎo)管包括伸長構(gòu)件、位于伸長構(gòu)件的遠(yuǎn)側(cè)端部處的醫(yī)療 可操作元件、位于遠(yuǎn)側(cè)端部處的電磁場檢測器，以及用于將電磁場檢測器與醫(yī)療定位系統(tǒng) 耦合的布線，其中醫(yī)療定位系統(tǒng)確定遠(yuǎn)側(cè)端部的位置和取向。
[0004] 美國專利申請公開2012/0182014(其公開內(nèi)容以引用方式并入本文）描述了一種 磁共振成像裝置，該磁共振成像裝置包括伸長柔性構(gòu)件，該伸長柔性構(gòu)件具有近側(cè)端部、遠(yuǎn) 側(cè)端部和在近側(cè)端部與遠(yuǎn)側(cè)端部之間延伸的內(nèi)腔；以及附連到伸長柔性構(gòu)件的遠(yuǎn)側(cè)端部的 螺管線圈，該螺管線圈具有多個線匝，且該螺管線圈連接至沿柔性構(gòu)件的長度朝近側(cè)延伸 的雙絞引線。連接器設(shè)置在伸長柔性構(gòu)件的近側(cè)端部處，該連接器操作地耦合到雙絞引線。 在一個另選的實施例中，同軸電纜代替包含內(nèi)腔的伸長柔性構(gòu)件。
[0005] -些醫(yī)療探頭具有包括多個臂和/或多個電極的遠(yuǎn)側(cè)端部。例如，美國專利 5, 722, 402(其公開內(nèi)容以引用方式并入本文）描述了用于在位于身體中的多個電極的陣 列之內(nèi)引導(dǎo)可移動電極的系統(tǒng)和相關(guān)方法。所述系統(tǒng)和方法采用可移動電極或所述陣列上 的多個電極中的至少一個來產(chǎn)生電能或聲能，然后以預(yù)先確定的方式感測所述電能或聲能 以生成輸出，該輸出將可移動電極在所述陣列內(nèi)定位。
[0006] 美國專利6, 574, 492 (其公開內(nèi)容以引用方式并入本文）描述了一種用于測量心 臟中的生理信號的導(dǎo)管。該導(dǎo)管包括導(dǎo)管的遠(yuǎn)側(cè)端部處的結(jié)構(gòu)，其中該結(jié)構(gòu)具有多個臂、固 定到每個臂的電極以及用于生成位于每個臂上的位置信息的裝置。在將導(dǎo)管插入心臟內(nèi)期 間，所述臂位于導(dǎo)管的長軸附近；并且當(dāng)所述結(jié)構(gòu)在心臟之內(nèi)時，所述臂可擴張而分開并且 遠(yuǎn)離導(dǎo)管的長軸。
[0007] 美國專利8, 226, 580 (其公開內(nèi)容以引用方式并入本文）描述了一種用于操作醫(yī) 療探頭的方法。該方法包括擠壓醫(yī)療探頭的遠(yuǎn)側(cè)端部，該遠(yuǎn)側(cè)端部包括一個或多個臂，所述 臂從中心軸對角地向外延伸并具有耦合到其的抵靠著身體內(nèi)表面的相應(yīng)位置轉(zhuǎn)換器，以便 使得所述臂將壓力施加于該表面并響應(yīng)于該壓力而相對于中心軸彎曲。對耦合到所述臂的 相應(yīng)位置轉(zhuǎn)換器的位置進(jìn)行測量，并且響應(yīng)于測得的位置估計由所述臂施加的壓力。
[0008]美國專利7, 089, 045 (其公開內(nèi)容以引用方式并入本文）描述了一種用于標(biāo)測浦 肯野（Purkinje)纖維以對心室纖顫進(jìn)行可能性診斷的導(dǎo)管。該導(dǎo)管包括伸長導(dǎo)管主體，該 伸長導(dǎo)管主體具有近側(cè)端部和遠(yuǎn)側(cè)端部以及從中縱向延伸的至少一個內(nèi)腔。具有至少兩個 刺狀物的標(biāo)測組件安裝在導(dǎo)管主體的遠(yuǎn)側(cè)端部處，每個刺狀物具有附接在導(dǎo)管主體的遠(yuǎn)側(cè) 端部處的近側(cè)端部和自由遠(yuǎn)側(cè)端部。每個刺狀物包括至少一個電極（優(yōu)選尖端電極）和至 少一個環(huán)形電極。所述刺狀物可以布置成展開布置方式，其中每個刺狀物從導(dǎo)管主體徑向 向外延伸，或布置成收攏布置方式，其中每個刺狀物大體沿著導(dǎo)管主體的縱向軸線設(shè)置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本文描述的本發(fā)明的一個實施例提供了一種醫(yī)療探頭，該醫(yī)療探頭包括用于插入 患者身體中的插入管以及附接到該插入管的遠(yuǎn)側(cè)端部的多個臂。每個臂包括橫貫該臂的線 的編織物。多個電極耦合到所述臂并電連接到所述編織物的相應(yīng)所選擇的線。所述電極被 配置成經(jīng)由所述線與在所述患者身體外部的系統(tǒng)交換信號。
[0010] 在一些實施例中，所述電極中的一個或多個包括被配置成響應(yīng)于測得的電生理 (EP)電勢而產(chǎn)生所述信號的電生理標(biāo)測電極。在一個實施例中，所述電極中的一個或多個 包括被配置成響應(yīng)于消融信號而執(zhí)行組織消融的消融電極。在另一個實施例中，該醫(yī)療探 頭包括一個或多個位置傳感器，所述位置傳感器耦合到所述臂并電連接到所述編織物的相 應(yīng)所選擇的線，并且所述位置傳感器被配置成產(chǎn)生指示所述患者身體中的相應(yīng)位置的位置 信號并經(jīng)由線傳輸該位置信號。
[0011] 在又一個實施例中，所述多個臂可展開成籃式構(gòu)型。在再一個實施例中，每個臂中 的線的編織物是盤繞的。在一個示例性實施例中，所述編織物的所選擇的線是電隔離的。
[0012] 另外，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例提供了一種方法，該方法包括將醫(yī)療探頭插入患 者身體中，該醫(yī)療探頭包括插入管以及附接到該插入管的遠(yuǎn)側(cè)端部的多個臂。所述臂包括 橫貫臂的相應(yīng)線的編織物以及電連接到所述編織物的相應(yīng)所選擇的線的多個電極。信號經(jīng) 由線在電極和位于患者身體外部的系統(tǒng)之間交換。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例還提供了一種方法，該方法包括提供用于插入患者身體 中的插入管。多個臂附接到插入管的遠(yuǎn)側(cè)端部，每個臂包括橫貫該臂的線的編織物。多個 電極耦合到所述臂，并且所述電極電連接到所述編織物的相應(yīng)所選擇的線，以便經(jīng)由所述 線與在所述患者身體外部的系統(tǒng)交換信號。
[0014] 結(jié)合附圖，通過以下對實施例的詳細(xì)說明，將更全面地理解本發(fā)明，其中：
【附圖說明】
[0015] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的導(dǎo)管跟蹤系統(tǒng)的示意性圖解說明；
[0016] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的處于展開位置的多臂導(dǎo)管的示意性圖解說明；
[0017] 圖3是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的具有經(jīng)由編織線連接的位置傳 感器和標(biāo)測電極的多臂導(dǎo)管的臂的圖表；并且
[0018] 圖4是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的使用圖3的導(dǎo)管來標(biāo)測電勢的方 法的流程圖。
【具體實施方式】
[0019]
[0020] 諸如導(dǎo)管的醫(yī)療探頭用于多種治療和診斷醫(yī)學(xué)過程中。探頭的遠(yuǎn)側(cè)端部可包括各 種類型的電極和傳感器，諸如電生理（EP)標(biāo)測電極和/或位置傳感器。由所述傳感器和電 極感測到的信號通常使用合適的線從遠(yuǎn)側(cè)端部傳輸。在一些類型的探頭（例如，多臂導(dǎo)管） 中，傳感器和電極的數(shù)量（因而線的數(shù)量）可能是巨大的。
[0021] 在本文下面描述的本發(fā)明實施例提供用于傳輸來自多臂探頭的遠(yuǎn)側(cè)端部的電信 號的改進(jìn)技術(shù)。在一些實施例中，遠(yuǎn)側(cè)端部包括多個臂，并且每個臂包括一個或多個EP標(biāo) 測電極以及一個或多個位置傳感器。
[0022] 每個臂還包括起到以下雙重目的的線的編織物：為所述臂提供結(jié)構(gòu)性機械支撐， 以及將由所述傳感器和電極感測到的信號從遠(yuǎn)側(cè)端部引導(dǎo)到系統(tǒng)的控制臺。通常，每個傳 感器或電極經(jīng)由選自對應(yīng)臂的編織線的相應(yīng)的一對線連接至控制臺。
[0023]由于所公開的技術(shù)重新使用現(xiàn)有編織線進(jìn)行信號傳輸，所以它們消除了對橫貫導(dǎo) 管內(nèi)腔的另外的布線以及對另外的屏蔽的需要。體積的這種節(jié)省可用于騰出導(dǎo)管內(nèi)腔以用 于其他目的，或用于減小導(dǎo)管直徑。
[0024] 所公開的技術(shù)在通常包括大量電極和傳感器的多臂導(dǎo)管中尤為重要。由于探頭直 徑受到約束，所以必須經(jīng)由貫穿探頭的中心內(nèi)腔的線路由信號原本會嚴(yán)重地限制電極和傳 感器的可能數(shù)量。所公開的技術(shù)解除了這種限制并且允許使用任意所需數(shù)量的電極和傳感 器，同時對探頭的直徑幾乎沒有或完全沒有影響。
[0025] 所公開的技術(shù)能夠與各種多臂結(jié)構(gòu)諸如可展開的籃式導(dǎo)管或任何其他合適的構(gòu) 型一起使用。此外，所公開的技術(shù)不局限于位置傳感器和標(biāo)測電極。例如，可使用編織線將 消融信號傳輸至消融電極。
[0026] 系統(tǒng)描沐
[0027]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的導(dǎo)管跟蹤系統(tǒng)20的示意性圖解說明。系統(tǒng)20 包括探頭22 (在本示例中為心臟導(dǎo)管）和控制臺24。在本文所述的實施例中，導(dǎo)管22可用 于任何合適的治療和/或診斷目的，諸如心臟26中的組織消融和用于診斷心臟功能障礙諸 如例如心律失常的電心臟信號的標(biāo)測。
[0028] 控制臺24包括處理器42 (通常是通用計算機），該處理器42具有合適的前端和 接口電路以從導(dǎo)管22接收信號并控制本文所述的系統(tǒng)20的其他部件。處理器42可以軟 件形式進(jìn)行編程以執(zhí)行由系統(tǒng)所使用的功能，并且處理器將用于軟件的數(shù)據(jù)存儲在存儲器 50中。例如，軟件可經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以電子形式下載到控制臺24,或者其可在非臨時性有形介質(zhì)諸 如光學(xué)、磁或電子存儲器介質(zhì)上提供。作為另外一種選擇，可通過專用或可編程數(shù)字硬件部 件執(zhí)行處理器42的一些或全部功能。
[0029] 操作者30 (諸如介入心臟病專家）將導(dǎo)管22穿過躺在手術(shù)臺29上的患者28的 血管系統(tǒng)插入。導(dǎo)管22包括插入管，以及為遠(yuǎn)側(cè)端部40的一部分的多臂。操作者30通過 用靠近導(dǎo)管的近側(cè)端部的操縱器32來操縱導(dǎo)管22,而使導(dǎo)管22的遠(yuǎn)側(cè)端部40在心臟26 中的目標(biāo)區(qū)域附近移動，如圖1的插圖所示。導(dǎo)管22的近側(cè)端部連接至處理器42中的接 口電路。
[0030] 探頭的遠(yuǎn)側(cè)端部在心腔中的位置通常通過導(dǎo)管跟蹤系統(tǒng)20中的磁性位置感測來 測量。在這種情況下，控制臺24包括驅(qū)動電路34,驅(qū)動電路34驅(qū)動放置在躺在手術(shù)臺29 上的患者28體外已知位置處（例如，患者的軀干下方）的磁場發(fā)生器36。
[0031] 遠(yuǎn)側(cè)端部40通常包括多個臂，每個臂包括一個或多個磁場傳感器以及一個或多 個標(biāo)測電極（在下面的圖2和圖3中示出）。當(dāng)使遠(yuǎn)側(cè)端部與心臟內(nèi)表面接觸時，標(biāo)測電極 響應(yīng)于感測到的電勢生成電勢梯度信號并且位置傳感器響應(yīng)于感測到的外部磁場生成位 置信號，從而使處理器42能夠標(biāo)測隨在心腔內(nèi)的位置而變