導(dǎo)管中的溫度測量的制作方法
【專利說明】導(dǎo)管中的溫度測量
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求美國臨時申請61/971，135的權(quán)益，該臨時申請以引用方式并入本文。 【背景技術(shù)】 技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及侵入式醫(yī)療裝置。更具體地，本發(fā)明涉及使用此類裝置對組織進(jìn)行消 融。
[0004] 相關(guān)領(lǐng)域的描沐
[0005] 使用電能來消融身體組織在本領(lǐng)域中是已知的。通常用以下方法執(zhí)行消融：以足 以破壞靶組織的功率向電極施加交流電，例如射頻能量。通常，電極安裝在導(dǎo)管的遠(yuǎn)側(cè)尖端 上，該導(dǎo)管的遠(yuǎn)側(cè)尖端插入受檢者體內(nèi)?？梢允褂帽绢I(lǐng)域已知的多種不同方式來跟蹤遠(yuǎn)側(cè) 尖端，例如，通過測量在遠(yuǎn)側(cè)尖端處由受檢者體外的線圈生成的磁場來跟蹤遠(yuǎn)側(cè)尖端。
[0006] 使用射頻能量消融心臟組織的已知困難在于控制組織的局部加熱。在過度局部加 熱產(chǎn)生不良效應(yīng)與期望產(chǎn)生足夠大的消融灶以有效消融異常的組織病灶或阻止異常傳導(dǎo) 模式這兩者之間存在權(quán)衡取舍。如果射頻裝置產(chǎn)生的消融灶太小，則醫(yī)療手術(shù)可能不太有 效，或可能需要太多時間。另一方面，如果組織被過度加熱，則會由于過熱而出現(xiàn)局部炭化 效應(yīng)、凝結(jié)物和/或蒸汽爆裂聲。此類過熱區(qū)域可形成高阻抗，并可形成對熱量通道的功能 性障礙。使用較慢的加熱可更好地控制消融，但是會不當(dāng)?shù)匮娱L手術(shù)時間。
[0007] 已提出自調(diào)節(jié)組織消融器以獲得期望的控制。例如，PCT國際公布TO9600036論述 了對身體組織進(jìn)行消融，在該消融中，消融能量以功率脈沖序列被單獨(dú)傳輸至多個發(fā)射器。 每個發(fā)射器的溫度被周期性地感測并與針對所有發(fā)射器確立的期望溫度進(jìn)行比較，以基于 該比較為每個發(fā)射器單獨(dú)地生成信號。到每個發(fā)射器的功率脈沖基于針對該發(fā)射器的信號 單獨(dú)地變化，以在組織消融期間將所有發(fā)射器的溫度基本上保持在期望溫度。
[0008] 以引用方式并入本文的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請公布2012/0157890公開了通過 確定組織的測量的溫度以及到探頭的傳輸能量的所測量的功率水平來執(zhí)行組織消融，以及 響應(yīng)于所測量的溫度和所測量的功率水平的函數(shù)來控制功率輸出水平。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 根據(jù)本發(fā)明所公開的實(shí)施例，溫度是根據(jù)導(dǎo)管上的一對沖洗電極之間的阻抗的變 化來測量的。存在于此類導(dǎo)管上的通常的溫度傳感器可被省略。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例提供了消融方法，該消融方法通過將具有消融電極和多個微 電極的探頭插入活體受檢者的體內(nèi)來執(zhí)行。該方法通過在微電極中的兩個微電極和靶組織 之間建立接觸關(guān)系并使消融電極通電而被進(jìn)一步執(zhí)行。當(dāng)消融電極被通電時，該方法通過 測量兩個微電極之間的阻抗并響應(yīng)于該阻抗來調(diào)節(jié)消融電極的功率水平而被進(jìn)一步執(zhí)行。
[0011] 該方法的另一方面包括迭代地測量阻抗，以及根據(jù)阻抗的兩次測量之間的變化來 估計(jì)組織溫度。
[0012] 該方法的另一方面包括確定組織溫度超過預(yù)先確定的極限，以及響應(yīng)于該確定來 降低消融電極的功率。該功率可降低至零以去激活消融電極。
[0013] 根據(jù)該方法的另一方面，測量阻抗通過對微電極進(jìn)行輪詢來執(zhí)行，以確定微電極 之間的成對阻抗。所述一對所選的微電極可具有最高的測量阻抗和第二高的測量阻抗。
[0014] 根據(jù)該方法的另一方面，測量阻抗包括測量所選的一對微電極之間的雙極阻抗。
[0015] 根據(jù)該方法的另外的方面，建立接觸關(guān)系包括利用六自由度來確定探頭的尖端相 對于靶組織的位置和取向。
[0016] 根據(jù)該方法的另一方面，測量阻抗包括對微電極進(jìn)行輪詢以確定微電極和無關(guān)電 極之間的阻抗。
[0017] 該方法的一個方面包括穿過探頭的內(nèi)腔來部署充氣式球囊，其中微電極圍繞該球 囊的縱向軸線被周向設(shè)置在球囊的外壁上。
[0018] 該方法的另一方面，該球囊包括具有在球囊的外壁上縱向延伸的多個條的子組 件，并且微電極被設(shè)置在條上。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還提供一種用于實(shí)施上述方法的設(shè)備。 【附圖說明】
[0020] 為更好地理解本發(fā)明，就本發(fā)明的詳細(xì)說明以舉例的方式做出參考，該詳細(xì)說明 應(yīng)結(jié)合以下附圖來閱讀，其中類似的元件用類似的附圖標(biāo)號來表示，并且其中：
[0021] 圖1為用于執(zhí)行消融手術(shù)的系統(tǒng)的插圖，該系統(tǒng)是根據(jù)本發(fā)明所公開的實(shí)施例構(gòu) 造和操作的；
[0022] 圖2為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的導(dǎo)管的遠(yuǎn)側(cè)部分的示意圖；
[0023] 圖3為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的沿圖2的線3-3截取的剖面圖；
[0024] 圖4為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于在消融期間進(jìn)行阻抗測量的電路的電原理圖；
[0025] 圖5為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的導(dǎo)管的遠(yuǎn)側(cè)部分的示意圖；
[0026] 圖6為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的沿圖5的線6-6截取的剖面圖；
[0027] 圖7為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的消融電極的一部分的示意性剖面圖；
[0028] 圖8為根據(jù)本發(fā)明的另選實(shí)施例的用于心臟導(dǎo)管的球囊組件的繪畫視圖；
[0029] 圖9為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在導(dǎo)管的兩個微電極之間測量的雙極阻抗的描記； 并且
[0030] 圖10為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在導(dǎo)管插入手術(shù)期間的組織溫度確定的方法的流 程圖。 【具體實(shí)施方式】
[0031] 為了能夠全面理解本發(fā)明的各種原理，在以下說明中陳述了許多具體細(xì)節(jié)。然而， 對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，并非所有這些細(xì)節(jié)為實(shí)施本發(fā)明所必需的。在這種 情況下，為了不使一般概念不必要地模糊，未詳細(xì)示出眾所周知的電路、控制邏輯器、以及 用于常規(guī)算法和進(jìn)程的計(jì)算機(jī)程序指令細(xì)節(jié)。
[0032] 現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，首先參見圖1，其為用于在活體受檢者的心臟12上執(zhí)行消融手術(shù) 的系統(tǒng)10的插圖，所述系統(tǒng)是根據(jù)本發(fā)明的公開實(shí)施例構(gòu)造和操作的。所述系統(tǒng)包括導(dǎo)管 14,所述導(dǎo)管由操作者16經(jīng)由皮膚穿過患者的血管系統(tǒng)插入心臟的腔室或血管結(jié)構(gòu)中。操 作者16(通常為醫(yī)師）將導(dǎo)管的遠(yuǎn)側(cè)尖端18在消融目標(biāo)部位處與心臟壁接觸。然后可按 照美國專利6, 226, 542和6, 301，496以及共同轉(zhuǎn)讓的美國專利6, 892, 091中所公開的方法 制備電激活圖，這些專利的公開內(nèi)容均以引用方式并入本文中。盡管相對于圖1描述的實(shí) 施例主要涉及心臟消融，本發(fā)明的原理以必要的變更可應(yīng)用于其他導(dǎo)管和探頭并應(yīng)用于心 臟之外的身體組織。
[0033] 通過對電激活圖的評估而被確定為異常的區(qū)域可通過施加熱能來被消融，例如通 過使射頻電流通過導(dǎo)管中的線到達(dá)位于遠(yuǎn)側(cè)尖端18處的一個或多個電極，這些電極將射 頻能量施加至心肌。能量被吸收進(jìn)組織中，從而將組織加熱到一定點(diǎn)（通常為60°C以上）， 在該點(diǎn)處，組織會永久性地失去其電興奮性。當(dāng)手術(shù)成功后，在心臟組織中產(chǎn)生非傳導(dǎo)性的 消融灶，這些消融灶可破壞導(dǎo)致心律失常的異常電通路?；蛘呖墒褂檬┘酉谀芰坷缛?美國專利申請公布2004/0102769中所公開的超聲能量的其他已知方法，該專利申請的公 開內(nèi)容以引用方式并入本文。當(dāng)存在多種不同的心律失常時，本發(fā)明的原理可應(yīng)用于不同 的心室。
[0034] 導(dǎo)管14通常包括柄部20,在柄部上具有合適的控制器以使操作者16能夠按消融 手術(shù)所需對導(dǎo)管的遠(yuǎn)側(cè)尖端進(jìn)行操縱、定位和定向。為了輔助操作員16,導(dǎo)管14的遠(yuǎn)側(cè)部 分包含位置傳感器（未示出），其向位于控制臺24中的定位處理器22提供信號?？刂婆_ 24通常包含消融功率發(fā)生器25。導(dǎo)管14可適于利用任何已知的消融技術(shù)將消融能量諸如 射頻能量、超聲能量和激光能量傳導(dǎo)至心臟。在共同轉(zhuǎn)讓的美國專利6, 814, 733、6, 997, 924 和7, 156, 816中公開了此類方法，這些專利以引用方式并入本文。
[0035] 定位處理器22為系統(tǒng)10的定位子系統(tǒng)的元件，該元件測量導(dǎo)管14的位置和取向 坐標(biāo)。
[0036] 在一個實(shí)施例中，定位子系統(tǒng)包括磁定位跟蹤構(gòu)造，該磁定位跟蹤構(gòu)造通過在預(yù) 定的工作空間中生成磁場并感測導(dǎo)管處的這些磁場來確定導(dǎo)管14的位置和取向。磁定位 跟蹤構(gòu)造通常包括一組外部輻射器，諸如場生成線圈28,該場生成線圈位于患者外部的固 定的已知位置。場生成線圈28由場發(fā)生器（未示出）驅(qū)動，該場生成線圈通常位于控制臺 24中，并在心臟12附近生成場，通常為電磁場。
[0037] 在另選的實(shí)施例中，導(dǎo)管14中的輻射器諸如線圈，生成電磁場，該電磁場由患者 體外的傳感器（未示出）接收。
[0038] 可用于