灌注導(dǎo)管的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]心臟是非常復(fù)雜的器官，其依賴于肌肉收縮和電脈沖來正確運(yùn)作。電脈沖經(jīng)過心壁傳播，首先經(jīng)過心房并且隨后經(jīng)過心室，導(dǎo)致心房和心室中的對應(yīng)的肌肉組織收縮。因此，心房首先收縮，接下來是心室。這個次序?qū)τ谛呐K的正確運(yùn)作是重要的。
[0002]在一些個體中，心臟的電脈沖展開不規(guī)律的傳播，打亂心臟的正常栗送動作。異常心跳節(jié)律被稱為“心律失?！薄．?dāng)除了心臟的竇房結(jié)之外的其他位點(diǎn)開始律動時可能發(fā)生心律失常(即焦點(diǎn)心律失常)或者當(dāng)心臟的電信號重復(fù)地在閉合電路中傳播時可能發(fā)生心律失常(即折返性心律失常)。
[0003]已經(jīng)開發(fā)了用于定位負(fù)責(zé)心律失常的心臟區(qū)域并且禁止這些區(qū)域的短路功能的技術(shù)。根據(jù)這些技術(shù)。具有一個或多個電極的消融導(dǎo)管用于施加能量到心臟組織的一部分以便消融該組織并且產(chǎn)生傷疤，傷疤中斷折返性引導(dǎo)路徑或者終止焦點(diǎn)開始。為此目的，消融導(dǎo)管傳輸能量到鄰近電極的組織以在該組織中創(chuàng)建損傷。一個或多個合適地定位的損傷將典型地創(chuàng)建壞死組織區(qū)域，其用于禁止由心律失常焦點(diǎn)引起的游離脈沖的傳播。通過施加能量到導(dǎo)管電極來執(zhí)行消融。消融能量可以是例如RF、DC、超聲、微波或激光輻射。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]—個實(shí)施方式涉及一種導(dǎo)管的流體網(wǎng)絡(luò)。該流體網(wǎng)絡(luò)包括圓周通道，其具有環(huán)形并且流體耦接到被配置為沿該導(dǎo)管的近端長度引導(dǎo)流體的至少一個近端縱向通道。該圓周通道被配置為關(guān)于該導(dǎo)管的圓周部分的至少一部分引導(dǎo)流體。流體網(wǎng)絡(luò)還包括流體耦接到該圓周通道的多個遠(yuǎn)端縱向通道，該多個遠(yuǎn)端縱向通道配置為沿該導(dǎo)管的遠(yuǎn)端長度引導(dǎo)流體。
[0005]另一個實(shí)施方式涉及一種具有流體網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)管。該導(dǎo)管包括:把手;耦接到把手的軸;和耦接到軸的消融電極。該導(dǎo)管還包括流體網(wǎng)絡(luò)，其包括:至少一個近端縱向通道，其被配置為沿該導(dǎo)管的近端長度引導(dǎo)流體；圓周通道，其具有環(huán)形并且流體耦接到該至少一個近端縱向通道，其中，該圓周通道被配置為關(guān)于該導(dǎo)管的圓周部分的至少一部分引導(dǎo)流體；以及流體耦接到該圓周通道的多個遠(yuǎn)端縱向通道，該多個遠(yuǎn)端縱向通道配置為沿該導(dǎo)管的遠(yuǎn)端長度引導(dǎo)流體。
[0006]另一個實(shí)施方式涉及一種使用導(dǎo)管治療組織的方法。該導(dǎo)管包括消融電極和至少部分地設(shè)置在消融電極中的流體網(wǎng)絡(luò)。該方法包括以下動作:使用由該消融電極發(fā)射的消融能量在該組織中形成損傷;并且通過該流體網(wǎng)絡(luò)引導(dǎo)流體以冷卻該消融電極和/或周圍組織。該流體網(wǎng)絡(luò)包括:至少一個近端縱向通道，其被配置為沿該導(dǎo)管的近端長度引導(dǎo)流體；圓周通道，其具有環(huán)形并且流體耦接到該至少一個近端縱向通道，其中，該圓周通道被配置為關(guān)于該導(dǎo)管的圓周部分的至少一部分引導(dǎo)流體；以及流體耦接到該圓周通道的多個遠(yuǎn)端縱向通道，該多個遠(yuǎn)端縱向通道配置為沿該導(dǎo)管的遠(yuǎn)端長度引導(dǎo)流體。
[0007]另一個實(shí)施方式涉及一種灌注導(dǎo)管。該導(dǎo)管包括:消融電極;至少一個成像設(shè)備；成像設(shè)備操縱部分，其耦接到該至少一個成像設(shè)備并且被配置為旋轉(zhuǎn)至少一個成像設(shè)備；流體網(wǎng)絡(luò)，其被配置為沿該導(dǎo)管的長度引導(dǎo)流體并且占用圍繞該成像設(shè)備操縱部分的導(dǎo)管外圍區(qū)域。
[0008]根據(jù)另一個實(shí)施方式，公開了一種使用導(dǎo)管治療組織的方法。該導(dǎo)管包括消融電極、至少一個成像設(shè)備、耦接到該至少一個成像設(shè)備并且被配置為旋轉(zhuǎn)該至少一個成像設(shè)備的成像設(shè)備操縱部分。導(dǎo)管進(jìn)一步包括配置為沿該導(dǎo)管的長度引導(dǎo)流體的流體網(wǎng)絡(luò)。該方法包括:使用由該消融電極發(fā)射的消融能量在該組織中形成損傷;通過該流體網(wǎng)絡(luò)引導(dǎo)流體以冷卻該消融電極;并且使用該至少一個成像設(shè)備對該損傷進(jìn)行成像;其中，該流體網(wǎng)絡(luò)占用圍繞該成像設(shè)備操縱部分的導(dǎo)管外圍區(qū)域。
[0009]根據(jù)另一個實(shí)施方式，提供了一種導(dǎo)管。該導(dǎo)管包括:消融電極;至少一個成像設(shè)備;成像設(shè)備軸部分，其耦接到該至少一個成像設(shè)備；以及流體網(wǎng)絡(luò)，其被配置為沿該導(dǎo)管的長度引導(dǎo)流體并且占用圍繞該成像設(shè)備軸部分的導(dǎo)管外圍區(qū)域。
【附圖說明】
[0010]附圖無需按比例描繪。在附圖中，在各個圖中用相似的標(biāo)號表示每個相同或幾乎相同的組件。為了清楚起見，在每個附圖中可以不標(biāo)記每個組件。在附圖中:
[0011]圖1A示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的消融導(dǎo)管系統(tǒng)的概況；
[0012]圖1B示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式包括流體網(wǎng)絡(luò)和消融電極的灌注導(dǎo)管；
[0013]圖2示出了圖1中所示的導(dǎo)管的流體網(wǎng)絡(luò)的一部分；
[0014]圖3示出了至少部分地設(shè)置在圖1中所示的導(dǎo)管的消融電極中的流體網(wǎng)絡(luò)通道；
[0015]圖4示出了通過在圖1中所示的導(dǎo)管的流體網(wǎng)絡(luò)的一部分的流體的流動；
[0016]圖5根據(jù)一些實(shí)施方式示出了導(dǎo)管的流體網(wǎng)絡(luò)的圓周通道；
[0017]圖6是根據(jù)一些實(shí)施方式的導(dǎo)管的流體網(wǎng)絡(luò)的橫截面圖；
[0018]圖7-8根據(jù)一些實(shí)施方式示出了導(dǎo)管的流體網(wǎng)絡(luò)的圓周通道中的隔板；
[0019]圖9是在圖1中所示的導(dǎo)管的流體網(wǎng)絡(luò)的另一個圖。
[0020]圖10是根據(jù)一些實(shí)施方式的灌注導(dǎo)管的遠(yuǎn)端部分的透視圖；
[0021]圖11根據(jù)一些實(shí)施方式示出了在圖10中所示的灌注導(dǎo)管的遠(yuǎn)端部分的橫截面圖；
[0022]圖12根據(jù)一些實(shí)施方式示出了成像設(shè)備操縱部分的圖；
[0023]圖13根據(jù)一些實(shí)施方式示出了在灌注導(dǎo)管的消融電極和成像設(shè)備操縱部分之間的耦接。
[0024]圖14和15根據(jù)一些實(shí)施方式示出了灌注導(dǎo)管的不同視圖；
[0025]圖15根據(jù)一些實(shí)施方式示出了灌注導(dǎo)管的注入線路；
[0026]圖16根據(jù)一些實(shí)施方式示出了消融電極與成形的注入線路之間的耦接。
[0027]圖16A和16B示出了成形的注入線路的可替換的實(shí)施方式；
[0028]圖17根據(jù)一些實(shí)施方式示出了使用本文所述的導(dǎo)管的方法；以及
[0029]圖18是根據(jù)一些實(shí)施方式的另一個灌注導(dǎo)管的遠(yuǎn)端部分的橫截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]利用消融電極施加能量以消融組織導(dǎo)致電極、周圍血液和組織加熱。然而，為了在組織中有效地創(chuàng)建損傷(例如創(chuàng)建心律不齊、執(zhí)行腎臟去神經(jīng)等等)，控制電極-組織接口處的溫度以避免不想要的效果如血液燒焦和電極-組織接口處的阻抗增加是重要的。一種用于控制電極-組織接口處的溫度的方法是用灌注流體來灌注消融電極。灌注流體提供對流冷卻，其限制電極-組織接口的溫度并且因而限制血液的加熱和凝塊的形成，其中，凝塊可能導(dǎo)致栓塞事件如中風(fēng)。
[0031]一種常規(guī)類型的灌注消融電極包括閉環(huán)灌注系統(tǒng)以貫穿消融電極循環(huán)灌注流體以冷卻消融電極。灌注流體從流體源進(jìn)入消融電極，貫穿消融電極循環(huán)，并且返回流體源。發(fā)明人認(rèn)識到在一些閉環(huán)灌注系統(tǒng)中對血液執(zhí)行加熱的速度比被閉環(huán)灌注流帶走的熱量的速度更快，因而使得血液易受到燒焦和凝結(jié)形成。
[0032]通常被稱為開放灌注消融電極的另一種常規(guī)類型的灌注消融電極包括設(shè)置在灌注消融電極中央的中央流體蓄液池和耦接到中央流體蓄液池以允許蓄液池中的灌注流體經(jīng)過消融電極的外部中的孔被釋放的徑向通道。本發(fā)明認(rèn)識到中央流體蓄液池占用電極中央處的顯著數(shù)量的空間一一該空間將可能永遠(yuǎn)其他目的，包括用于測量生理參數(shù)(例如損傷深度)的傳感器。發(fā)明人進(jìn)一步認(rèn)識到具有中央流體蓄液池的一些常規(guī)開放灌注消融電極的另一個問題在于灌注流體不足以冷卻消融電極的外部表面，因為該系統(tǒng)生成低的灌注流動速度并且結(jié)果需要大體積的流體來冷卻電極、周圍組織和血液。發(fā)明人進(jìn)一步認(rèn)識到將消融導(dǎo)管的表面與中央流體蓄液池分離的壁通常是厚的。例如，在一些實(shí)例中，中央流體蓄液池的厚度小于電極的厚度的三分之一，并且將電極的外表面與中央流體蓄液池分離的壁的厚度大于電極的厚度的三分之二。結(jié)果，電極的熱質(zhì)量比被循環(huán)以冷卻電極的流體的更尚O
[0033]因此在一些實(shí)施方式中提供了一種灌注導(dǎo)管，其包括至少部分地設(shè)置在消融電極的外套中而不是在消融電極的中央?yún)^(qū)域的流體網(wǎng)絡(luò)。即該流體網(wǎng)絡(luò)至少部分地設(shè)置在消融電極的在消融電極的中央縱軸外部的區(qū)域中。這樣，與利用流經(jīng)中央流體蓄液池的流體來灌注的常規(guī)消融電極相比，流經(jīng)流體網(wǎng)絡(luò)的灌注流體更靠近消融電極的表面流動。因為流體網(wǎng)絡(luò)占用灌注電極的外圍而不是中央?yún)^(qū)域，所以在一些實(shí)施方式中，灌注導(dǎo)管的其他組件(下文描述其實(shí)例)可以設(shè)置在消融電極的中央?yún)^(qū)域中，因此增加灌注導(dǎo)管的能力。
[0034]發(fā)明人還認(rèn)識到將灌注流體釋放到患者的血流中的常規(guī)灌注導(dǎo)管釋放大量流體到血流中并且就這點(diǎn)而言其可能有利于降低被釋放到血流中的灌注的量(例如對于具有腎衰竭的患者)。發(fā)明人進(jìn)一步認(rèn)識到當(dāng)灌注流體以足夠高的速度退出消融電極時，流體可能足以攜帶更多熱量離開消融電極的表面，因而允許更少流體用于冷卻消融電極周圍的血液和組織到希望的等級。因此，在一些實(shí)施方式中，灌注導(dǎo)管的流體網(wǎng)絡(luò)被配置為使得以允許流體快速地攜帶熱量遠(yuǎn)離消融電極的表面的速度從消融電極釋放灌注流體。
[0035]發(fā)明人還認(rèn)識到將灌注流體釋放到患者的血流中的常規(guī)灌注導(dǎo)管可能無法均勻地釋放流體。例如，流體的退出速度可以依賴于用于退出流體的退出開口而不同。這可能導(dǎo)致消融電極、周圍血液和組織的不均勻冷卻。因此，在一些實(shí)施方式中，流體網(wǎng)絡(luò)被配置為使得以接近和/或?qū)嵸|(zhì)上相同的退出速度從消融電極的多個退出開口中的每一個釋放流體。
[0036]發(fā)明人還認(rèn)識到在心室纖維顫動和其他心律失常的治療期間，消融損傷形成、導(dǎo)管接觸和目標(biāo)組織幾何形狀(例如壁厚度)的三維可視化可以助于創(chuàng)建足夠的消融損傷。可變性的實(shí)時估計可以助于防止食管痿、支氣管痿和過度治療。發(fā)明人還認(rèn)識到可以通過以極其高的成像速度允許目標(biāo)消融位點(diǎn)的高分辨率估計的設(shè)置來助于損傷形成的三維圖像的創(chuàng)建。
[0037]發(fā)明人還認(rèn)識到一些常規(guī)消融技術(shù)無法提供在目標(biāo)消融位點(diǎn)處的損傷形成的實(shí)施估計的足夠能力。常規(guī)消融技術(shù)基于初始消融參數(shù)設(shè)置和IECG信號、導(dǎo)管熱偶讀數(shù)、功率利用信息或阻抗，在消融程序期間控制損傷形成。然而，這些信息源中的每一個在用于目標(biāo)消融位點(diǎn)的估計是都具有限制。例如，熱偶讀數(shù)反應(yīng)熱偶自身的緊靠的近處中的溫度信息，并且結(jié)果關(guān)于目標(biāo)消融位點(diǎn)的詳細(xì)(例如高分辨率三維)溫度信息不