CN107951560A - 具有成角度冲洗孔的导管 - Google Patents

Abstract

本发明题为“具有成角度冲洗孔的导管”。一种用于插入的医疗探头，该医疗探头具有至少一个远侧电极，该远侧电极耦合到能量源以将能量施加至身体内部的组织。在该电极中形成多个开孔；流体引导组件设置在探头的远侧节段中，该远侧节段具有轴向通道，该轴向通道与至少一个横向于轴向的通道流体连通，该至少一个横向于轴向的通道与该轴向通道成直角设置并且通向所述组件的外部。阻断末端设置在至少一个横向于轴向的通道的前方，该至少一个横向于轴向的通道防止冲洗流体在向前方向上轴向地流动，使得流体在至少一个横向于轴向的方向上向外流到电极的管腔中。

Description

具有成角度冲洗孔的导管

版权声明

本专利文档的公开内容的一部分包含受版权保护的材料。版权所有者不反对任何人照专利和商标办公室专利文件或记录原样复制本专利文件或专利公开内容，但除此之外版权所有者保留所有相关的版权。

背景技术

1.技术领域

本发明涉及将介质引入到身体中的装置。更具体地，本发明涉及具有用于使流体穿过其的侧孔的消融导管。

2.相关领域描述

在一些医疗手术中，将能量以浓缩剂量局部地施加到身体组织，并且希望将处理区域冷却以减少附带的组织损伤。

使用射频能量消融心脏组织的已知困难在于控制组织的局部加热。在期望形成足够大的消融灶以有效地消融异常组织病灶或阻断异常传导模式与过度局部加热的不期望效应之间存在权衡。如果射频装置形成太小的消融灶，则医疗手术可不太有效，或者可需要太多的时间。另一方面，如果过度加热组织，则可存在由于过热而引起的局部炭化效应、凝固物、和或蒸汽爆裂。此类过热的区域可形成高阻抗，并且可形成阻挡热通过的功能性屏障。使用较慢的加热提供对消融的更好控制，但是不适当地延长手术。

已经发现的是，冷却消融位点区域会减少组织炭化和血栓形成。出于此目的，强生公司(Biosense Webster Inc.)(加利福尼亚州钻石吧市)提供了作为其集成式消融系统一部分的冲洗顶端导管。该金属导管顶端以RF电流供能来消融组织，并且具有若干个用于冲洗处理位点的周边孔，这些孔围绕该顶端周向分布。耦合到导管的泵将盐水溶液递送到导管顶端，并且该溶液在所述手术期间通过孔流出，从而冷却导管顶端和组织。

例如，授予Pappone等人的美国专利8,517,999描述了通过改变流体递送管腔的直径而在纵向间隔开的洗脱孔中具有均匀的冷却和/或均匀的流体分布的冲洗导管。在导管主体的顶部区域中提供多个洗脱孔，并且这些洗脱孔通过管与管腔流体连通。

发明内容

在消融手术期间存在可形成血块的问题。冲洗减少血小板凝聚的概率。然而，使用当前的导管远侧端部，在端部周围特别是在所述端部的“后面”存在一个或多个“盲区”。在这些区域中存在很少冲洗或不存在冲洗。

根据本发明的实施方案提供一种医疗设备，包括用于插入到受检者的身体中的探头，设置在该探头的远侧节段上并耦合到能量源以将能量施加至身体内的组织的至少一个电极。在所述电极中形成多个开孔；流体引导组件设置在探头的远侧节段中，该远侧节段具有轴向通道，该轴向通道与至少一个横向于轴向的通道流体连通，该至少一个横向于轴向的通道与该轴向通道成直角设置并且通向组件外部。阻断末端设置在至少一个横向于轴向的通道的前方，该至少一个横向于轴向的通道防止冲洗流体在向前方向上轴向地流动。

根据所述设备的方面，开孔中的一些开孔相对于对称轴成向后角度取向以将离开组件的流体递送到远侧节段的斜后方和外部。

根据所述设备的另一方面，组件包括介于两个和十二个之间的横向于轴向的通道。

根据所述设备的又一方面，组件包括仅一个横向于轴向的通道。

根据所述设备的一个方面，开孔具有在0.05mm至0.2mm的范围内的直径。

根据所述设备的另外的方面，探头的远侧节段具有2.5mm的直径。

根据所述设备的又一方面，开孔中的一些开孔相对于对称轴成向前的角度取向以将流体递送到远侧节段的斜前方和外部。

根据所述设备的一个方面，所述组件还包括适于将传感器支撑在电极管腔内的至少一个凹口。

根据本发明的实施方案还提供了一种通过将探头引入受检者的心脏中来实施的消融方法。探头具有设置在其远侧节段上的至少一个中空电极，所述电极耦合到能量源以将能量施加至心脏中的组织。电极具有多个穿过其壁形成的开孔。该方法进一步通过将探头的远侧节段邻近心脏中的目标定位来实施，并且然后经由电极将消融能量传导到心脏中，以影响其中的异常电传导。当传导消融能量时，将冲洗流体传送到远侧节段中的流体引导组件的轴向通道中，并且引导来自轴向通道的冲洗流体通过与轴向通道成直角设置并且通向所述组件外部的多个横向于轴向的通道，同时阻断冲洗流体在向前的方向上轴向地流动越过横向于轴向的通道。

该方法的一方面通过经由探头将传感器传递到组件中的支撑件并使用该传感器感测来自心脏的生物电信息来实施。

附图说明

为更好地理解本发明，通过示例的方式参考本发明的具体实施方式，该具体实施方式应结合以下附图来阅读，其中类似的元件使用类似的附图标号，并且其中：

图1是根据本发明的实施方案的用于执行心脏消融手术的系统的立体说明图；

图2为根据本发明实施方案的导管的远端部分的侧视图。

图3为根据本发明的实施方案的图2所示的远端部分的纵向剖面图；

图4是根据本发明的实施方案的示出流体引导组件的消融导管的远侧区段的剖面图；

图5是根据本发明的实施方案的图4所示的流体引导组件的斜视图；

图6是示出来自根据现有技术的导管的冲洗流型的图；

图7是示出来自根据本发明的实施方案的导管的冲洗流型的图；

图8是根据本发明的另选实施方案的导管的远侧端部的斜视图。

图9是根据本发明的另选实施方案的图4所示流体引导组件的斜视图；并且

图10是根据本发明的另选实施方案的示出流体引导组件的消融导管的远侧段的剖视图。

具体实施方式

在下文的具体实施方式中，示出了许多具体细节，以便提供对本发明的各种原理的全面理解。然而，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，并非所有这些细节都是实施本发明所必需的。在这种情况下，未详细示出熟知的电路、控制逻辑部件以及用于常规算法和过程的计算机程序指令的细节，以免不必要地使一般概念模糊不清。

以引用方式并入本文的文献将被视作本申请的整体部分，不同的是，就任何术语在这些并入文件中以与本说明书中明确或隐含地作出的定义矛盾的方式定义而言，应仅考虑本说明书中的定义。

系统综述

现在转到附图，首先参见图1，该图为用于在活体受检者心脏12上评估电活动并且执行消融手术的系统10的立体说明图，系统10是根据本发明的公开实施方案构造和操作的。该系统包括导管14，由操作者16将导管14经由皮肤地穿过患者的血管系统插入心脏12的心室或血管结构中。操作者16，通常为医师，将导管的远侧顶端18例如在消融目标位点处与心脏壁接触。可根据公开于美国专利6,226,542和6,301,496中和公开于共同转让的美国专利6,892,091中的方法来制备电激活图，这些专利的公开内容以引用方式并入本文。一种体现系统10的元件的商品可以商品名3系统购自加利福尼亚州钻石吧市钻石峡谷路3333，CA 91765的强生公司(Biosense Webster,Inc.)。该系统可由本领域的技术人员进行修改以体现本文所述的本发明的原理。

可以通过施加热能对例如通过电激活图的评估确定为异常的区域进行消融，例如，通过将射频电流通过导管中的电线传导至远侧顶端18处的一个或多个电极，这些电极将射频能量施加到心肌。能量被吸收在组织中，从而将组织加热到组织永久性地失去其电兴奋性的点(通常为约50℃)。此手术成功后，在心脏组织中形成非传导性的消融灶，这些消融灶可中断导致心律失常的异常电通路。本发明的原理可应用于不同的心脏腔室，以诊断并治疗多种不同的心律失常。

导管14通常包括柄部20，在柄部上具有合适的控制器，以使操作者16能够按消融手术所需对导管的远侧端部进行操纵、定位和取向。为了协助操作者16，导管14的远侧部分包含向位于控制台24中的处理器22提供信号的位置传感器(未示出)。处理器22可履行如下所述的若干处理功能。

可使消融能量和电信号经由缆线34穿过位于远侧顶端18处或附近的一个或多个消融电极32，在心脏12和控制台24之间来回传送。可以通过缆线34和电极32将起搏信号和其它控制信号从控制台24传送至心脏12。还连接到控制台24的感测电极33设置在消融电极32之间，并且具有至缆线34的连接件。

线连接件35将控制台24与体表电极30和用于测量导管14的位置和取向坐标的定位子系统的其它部件联接在一起。处理器22或另一个处理器(未示出)可以是定位子系统的元件。电极32和体表电极30可用于如以引用方式并入本文的授予Govari等人的美国专利7,536,218中所提出的在消融位点处测量组织阻抗。通常为热电偶或热敏电阻器的生物电信息传感器即温度传感器(未示出)可安装在电极32中的每个上或附近。

控制台24通常包含一个或多个消融功率发生器25。导管14可适于利用任何已知的消融技术将消融能量传导到心脏，例如，射频能量、超声能量和激光产生的光能。共同转让的美国专利6,814,733、6,997,924和7,156,816中公开了此类方法，这些专利以引用方式并入本文。

在一个实施方案中，定位子系统包括磁定位跟踪构造，该磁定位跟踪构造利用磁场生成线圈28，通过以预定的工作容积生成磁场并感测导管处的这些磁场来确定导管14的位置和取向。定位子系统在以引用方式并入本文的美国专利7,756,576以及上述美国专利7,536,218中有所描述。

如上所述，导管14耦合到控制台24，这使得操作者16能够观察并调节导管14的功能。控制台24包括处理器，优选地为具有适当信号处理电路的计算机。处理器被耦合以驱动监视器29。信号处理电路通常接收、放大、滤波并数字化来自导管14的信号，这些信号包括由传感器诸如电、温度和接触力传感器与位于导管14中远侧的多个位置感测电极(未示出)所生成的信号。由控制台24和定位系统接收并使用数字化信号，来计算导管14的位置和取向并分析来自电极的电信号。

为了生成电解剖标示图，处理器22通常包括电解剖标示图发生器、图像对准程序、图像或数据分析程序和被构造成用于在监视器29上呈现图形信息的图形用户界面。

通常，系统10包括其它元件，但为了简洁起见未在图中示出这些元件。例如，系统10可包括心电图(ECG)监视器，其被耦合以接收来自一个或多个体表电极的信号，从而为控制台24提供ECG同步信号。如上所述，系统10通常还包括基准位置传感器，该基准位置传感器位于附接到受试者身体外部的外部施加基准贴片上，或者位于插入心脏12中并相对于心脏12保持在固定位置中的内置导管上。提供了用于使液体循环穿过导管14以冷却消融位点的常规泵和管路。系统10可接收来自外部成像模态诸如MRI单元等的图像数据并且包括图像处理器，该图像处理器可结合在处理器22中或由处理器22调用以用于生成并显示图像。

第一实施方案。

现在参见图2，其为根据本发明的实施方案的适于心脏消融的导管39(图1)的远端部分37的侧视图。远端部分37通常为中空圆柱体，该中空圆柱体通常具有2.5mm的直径。顶端41可以导电并且可用作消融电极，该消融电极联接到RF电流发生器。通常，在消融期间，通过组织的电阻加热生成热。该热传导至包括消融电极的周围区域。为了消散该热并且稀释周围的血液，在远端部分37中形成冲洗开孔43或孔隙。开孔43通常具有在0.05mm至0.2mm的近似范围内的直径。当前实施方案中使用0.075mm的开孔。通过内部的管道(未示出)供应冲洗流体，该管道延伸穿过导管39的管腔。通过冲洗模块控制冲洗流体的流速，并且通常冲洗流体的流速从2cc每分钟到30cc每分钟变化但是可以高于或低于该范围。对于高流量要求而言，15cc每分钟的流速是合适的。通过使冲洗流体的流速和温度中的任一者或两者发生变化，可以根据以参考形式并入本文的共同转让的待审的美国专利14/860,021、美国专利申请公开2015/0272667和美国专利申请公开2012/0157890，控制远端部分37周围的温度。

现在参见图3，其为根据本发明的实施方案的导管45的远端部分37的纵向部分剖视图。远端部分37包括具有管腔49(在图4中最佳可见)的中空电极47。管腔49被流体递送组件51部分地占据。远端部分37具有纵向对称轴53。在电极47的侧壁55中形成开孔57、59和其它开孔43(图2)。开孔经由通道例如通道61使电极47的外部与管腔49流体连通。通道61向外和向后指向。出于本公开的目的，术语“向后”是指通常从远侧顶端63朝向远端部分37的近侧端部65的方向。术语“向外”通常是指远离对称轴53的方向。开孔57、59的纵向轴67、69分别以入射角θ₁和入射角θ₂与对称轴53相交。向外、向后指向的开孔与对称轴53的入射角可从5度到75度变化，并且在45度附近最佳。

冲洗流体在来自外部源的压力下通过导管递送到组件51中，冲洗流体离开组件51进入电极47的管腔49中。然后冲洗流体经由开孔57、59在由轴67、轴69中的箭头指示的方向上离开管腔49。如下面在图7的讨论中进一步解释的，这样被引导的冲洗流体使远端部分37的斜后方和向外方向的区域冷却。

相似地，向外、向前指向的开孔71、73在其相应的通道75相对于对称轴53的角度(例如，在开孔73的情况下为θ₃的入射角)所指定的方向上引导冲洗流体，以将流体递送到远端部分37的斜前方和外部。

另外，远端部分37包括常规侧向指向的开孔，例如开孔77、79，其从远端部分37向外和侧向引导冲洗流体。

现在参见图4，其为根据本发明的实施方案的导管45的远端部分37的剖面图。组件51与导管45的区段81配合，并且与电极47配合。组件51包括轴向管腔83，轴向管腔83将冲洗流体朝远侧传导至防止冲洗流体在向前方向上继续传导的阻断末端85。通过箭头87指示冲洗流体流动。在末端85处，多个通道89以与轴向管腔成90°的角度横向于轴向向外分支，从而使流动如箭头91所指示的向外转向。冲洗流体横向于导管45的轴、通常朝电极47中的侧向通道诸如通道61进入管腔49。

如果冲洗路径与对称轴53(图3)对齐地离开管腔83，则因为该流动将被要求反向，并且转向大于90度以进入近端的成角度通道诸如通道61，所以穿过通道61的冲洗流将会是不利的。与冲洗流沿向前方向离开组件51的情况相比，图4的布置的优点是，冲洗流相对更均匀地分布到电极47中的所有孔。

现在参见图5，其为根据本发明的实施方案的示出通道89的组件51(图4)的斜视图。在该实施方案中存在三个通道89，其位于平面93内，并且以120°的角度分布在导管的轴附近。通过虚线95指示从管腔83(图4)离开组件51的流动方向。其它实施方案可具有不同数量的通道89，通常从2个到12个通道变化。

现在参见图6，其为示出来自根据现有技术的导管的冲洗流型的图。远端部分97包括常规侧向指向的开孔。冲洗流体的羽流99主要以与远端部分97的纵向轴线成90°的向外指向。较小羽流101指向远端部分97的前方。

现在参见图7，其为示出来自根据本发明的实施方案的导管的冲洗流型的图。羽流103指向远端部分37的斜后方，其为就图6而言所没有的特征。此外，存在指向侧向的羽流105、指向斜前方的羽流107(图6中没有)，和指向远端部分37的前方的羽流109。

第二实施方案。

现在参见图8，其是根据本发明的另选实施方案的导管111的远端部分的斜视图。组件113设置在电极47内。除了上述流体转向功能之外，组件113还具有第二功能—通过槽117支撑传感器115。传感器115可以是适于从身体获得电生理数据的任何传感器，例如，用于监测组织消融的温度传感器。槽117允许传感器穿过组件113进入电极47的壁腔中。在手术中，当导管在心脏中时，不同的传感器可穿过狭槽117插入通过导管，并且这些传感器可根据医疗手术的需要而回缩。

第三实施方案。

现在参见图9，其为根据本发明的另选实施方案的组件119的斜视图。图9类似于图5，除了现在存在形成槽的单个横向于轴向的通道121之外，其中通道121围绕可以是360度的扇形延伸，该扇形围绕管腔83的圆周，如图9所示。如图9所示，可存在一个槽。另选地，可围绕组件的圆周分布多于一个的槽。

第四实施方案。

在该实施方案中，单个间隙提供横向于对称轴以360度展开的流。现在参见图10，其为根据本发明的另选实施方案的导管125的远端部分的剖面图。组件127与导管125的区段81配合，并且与电极47配合。与图4的实施方案不同的是，组件127缺少通道89和阻断末端85。相反该流离开组件127的远侧端部并且在管腔49内朝远侧继续，从而撞击挡板129，挡板129通过间隙133与组件127间隔开。挡板129使横向于对称轴的冲洗流体的流朝向以360度径向展开的电极47的壁转向，这由箭头131指示。然后，如图4的讨论中所述，冲洗流体进入穿透电极47的壁的通道61和其它通道。

本领域技术人员应当理解，本发明不限于上文具体示出和描述的内容。相反，本发明的范围包括上文所述各种特征的组合与子组合两者，以及本领域的技术人员在阅读上述说明书时可想到的不在现有技术范围内的上述各种特征的变型和修改。

Claims (16)

1.一种医疗设备，包括：

探头，所述探头具有用于插入受检者的身体中的远侧节段和纵向的对称轴；

至少一个电极，所述至少一个电极设置在所述探头的所述远侧节段上并耦合到能量源以将能量施加到所述身体内部的组织，所述电极具有外表面、管腔和壁，所述壁具有穿过其形成的多个开孔，以及

在所述远侧节段中的流体引导组件，所述流体引导组件具有与至少一个横向于轴向的通道流体连通的轴向通道和设置在所述至少一个横向于轴向的通道前方的阻断末端，所述至少一个横向于轴向的通道与所述轴向通道成直角设置并且通向所述组件的外部，所述至少一个横向于轴向的通道防止冲洗流体在向前方向上轴向地流动。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述开孔中的一些相对于对称轴以向后的角度取向以将离开所述组件的流体递送到所述远侧节段的斜后方和外部。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述组件包括介于两个和十二个之间的横向于轴向的通道。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述组件包括仅一个横向于轴向的通道。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述仅一个横向于轴向的通道围绕所述对称轴延伸360度。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述开孔具有在0.05mm至0.2mm范围内的直径。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述远侧节段具有2.5mm的直径。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述开孔中的一些相对于所述对称轴以向前的角度取向以将流体递送到所述远侧节段的斜前方和外部。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述组件还包括适于将传感器支撑在所述电极的所述管腔内的至少一个凹口。

10.一种用于心脏消融的方法，包括以下步骤：

将探头引入至受检者的心脏中，所述探头具有远侧节段、纵向的对称轴、至少一个电极，所述至少一个电极设置在所述探头的所述远侧节段上并耦合到能量源以将能量施加至所述心脏中的组织，所述电极具有外表面和壁，所述壁具有穿过其形成的多个开孔；

邻近所述心脏中的目标来定位所述探头的所述远侧节段；

然后经由所述电极将消融能量传导至所述心脏中以影响其中的异常电传导；

当传导消融能量时，将冲洗流体传送至所述远侧节段中的流体引导组件的轴向通道中；以及

引导来自所述轴向通道的所述冲洗流体通过多个横向于轴向的通道，所述多个横向于轴向的通道与所述轴向通道成直角设置并且通向所述组件外部，同时阻断所述冲洗流体在向前的方向上轴向地流动越过所述横向于轴向的通道。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述开孔的一部分相对于所述对称轴以向后的角度取向；还包括：

当传导消融能量时，通过使所述冲洗流体流动通过所述开孔的所述部分来冷却所述远侧节段的斜后方和外部的容积。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述开孔具有在0.05mm至0.2mm范围内的直径。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述远侧节段具有2.5mm的直径。

14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在2cc每分钟至30cc每分钟的范围内执行对所述冲洗流体的引导。

15.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在2cc每分钟至15cc每分钟的范围内执行对所述冲洗流体的引导。

16.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：

经由所述探头将传感器传递到所述组件中的支撑件上；以及

用所述传感器感测来自所述心脏的生物电信息。