高灵敏度压力感测探针制造技术

本发明专利技术涉及高灵敏度压力感测探针。一种医疗探针，所述探针包括具有纵向轴线并且具有远端的插入管。远端头设置在所述插入管的所述远端处，并构造成与身体组织接触。接头将所述远端头连接到所述插入管的所述远端。接头传感器包含在所述探针内，感测所述远端头相对于所述插入管的所述远端的位置。所述接头传感器包括第一和第二子组件，所述第一和第二子组件设置在所述探针内，位于所述接头的相对各自侧，并且每一个包括一个或多个磁换能器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术整体涉及侵入式医疗器械，具体涉及感测探针中接头位移的方法和器械， 所述接头例如为施用于病人体内的导管。
技术介绍
在一些诊断和治疗技术中，导管被插入心室中并与心脏内壁接触。在此类手术中， 通常很重要的一点是导管远端头以足够的压力接合心内膜以确保良好的接触。然而，压力 过大可能会对心脏组织造成不希望的损伤，甚至造成心壁穿孔。 例如，在心内射频(RF)消融的情况下，在远端头处具有电极的导管经由病人的血 管系统插入心室。电极会与心内膜上的一个或多个位点接触，RF能量经导管施加到电极， 以消融位点处的心脏组织。为了在对组织没有过度损伤的情况下达到所需的治疗效果，消 融期间电极与心内膜之间必须有合适的接触。 许多专利出版物描述了具有用于感测组织接触的一体化压力传感器的导管。作为 一个例子，美国专利申请公开2007/0100332描述了用于评价组织消融的电极组织接触的 系统和方法，其公开内容以引用方式并入本文中。导管轴内的机电式传感器产生对应于导 管轴远端部分内电极移动量的电信号。输出装置接收用于评价电极与组织之间接触水平的 电信号。
技术实现思路
下文所述的本专利技术的实施例提供通过在接头的相对侧使用磁换能器，例如线圈， 产生并感测磁场来感测接头位移的新型设备和方法。 一个公开的实施例具体涉及此类感测 设备在侵入式医疗探针中的使用，其中所述设备提供施加在探针端头上的压力指示。然而， 本专利技术的原理在需要准确感测接头位移的其他类型应用中同样可用。 因此，根据本专利技术的实施例，提供包括具有纵向轴线和具有远端的插入管的医疗 探针。远端头设置在插入管远端处，并且构造成与身体组织接触。接头将远端头连接到插 入管远端。探针内包含的接头传感器感测远端头相对于插入管远端的位置，接头传感器包 括第一和第二子组件，所述第一和第二子组件设置在探针内接头的相对各自侧，并且每个 子组件包括一个或多个磁换能器。 在一些实施例中，磁换能器包括线圈，并且第一子组件包括具有平行于插入管纵 向轴线的第一线圈轴线的第一线圈，第二子组件包括在所述探针的与所述第一子组件轴向 间隔开的一部分内的不同各自径向位置的两个或更多个第二线圈。在一个实施例中，第二 线圈具有平行于插入管纵向轴线的各自第二线圈轴线。除此之外或作为另外一种选择，两个或更多个第二线圈包括至少三个第二线圈，所述至少三个第二线圈以围绕所述纵向轴线 的不同各自方位角设置在探针的轴向平面内。 在本专利技术所公开的一个实施例中，接头传感器构造成产生表征远端头相对于插入管远端的轴向位移和取向的信号。通常连接第一和第二子组件中的一个，从而由电流驱动来发出至少一个磁场，并且连接第一和第二子组件中的另一个，以响应所述至少一个磁场从而输出一个或多个信号，其中信号表征远端头相对于插入管远端的位置。 在一个实施例中，探针包括用于感测探针相对于与探针分开的参照系的位置坐标的位置传感器。除此之外或作为另外一种选择，远端头包括构造成与组织形成电接触的电极。 在一些实施例中，接头包括弹性构件，所述弹性构件构造成当远端头接合组织时 响应施加在远端头上的压力而发生变形。弹性构件可以包括弹性材料管件，所述管件具有 沿所述管件长度的一部分的螺旋切口 。 根据本专利技术的实施例，还提供用于在病人身体上实施医疗过程的设备。所述设备 包括探针，所述探针包括具有纵向轴线并且具有远端的插入管；远端头，所述远端头设置 在插入管远端处，并且构造成与身体组织接触；接头，所述接头将远端头连接到插入管远 端；和接头传感器，所述接头传感器包含在探针内，用于感测远端头相对于插入管远端的位 置，并且接头传感器包括第一和第二子组件，所述第一和第二子组件设置在探针内接头的 相对各自侧处，并且每一个包括一个或多个磁换能器。连接处理器来向第一和第二组件中 的一个施加电流，从而使子组件中的一个产生至少一个磁场，并且连接处理器来接收并且 处理由第一和第二子组件中的另一个响应所述至少一个磁场而输出的一个或多个信号，以 检测远端头相对于插入管远端的位置变化。 在一些实施例中，所述设备包括用于在身体附近产生另一个磁场的磁场发生器和探针内用于响应另一个磁场而产生位置信号的位置传感器，其中连接所述处理器以接收并处理所述位置信号，从而计算所述探针相对于与探针分开的参照系的坐标。在公开的一个实施例中，位置传感器在第一和第二子组件的一个中包括至少一个磁换能器。 根据本专利技术的一个实施例，还提供用于感测接头在具有穿过接头的纵向轴线的组件中的运动的设备。所述设备包括第一和第二感测子组件，所述第一和第二感测子组件设置在所述组件内，位于接头的相对各自侧，并且每一个包括一个或多个磁换能器。连接处理器来向第一和第二组件中的一个施加电流，从而使所述子组件中的一个产生至少一个磁场，并且连接所述处理器来接收并处理由第一和第二组件中的另一个响应所述至少一个磁场而输出的一个或多个信号，从而检测接头的布置变化。 根据本专利技术的一个实施例，还提供用于在病人身体上实施医疗过程的方法。该方 法包括向身体施用探针，所述探针包括插入管和通过接头连接到插入管远端的远端头，并 且所述探针包括接头传感器，所述接头传感器包含在探针内，并且包括第一和第二子组件， 所述第一和第二子组件设置在探针内接头的相对各自侧，并且每一个包括一个或多个磁换 能器。推进所述探针，使得所述远端头接合组织并对所述组织施加压力，以使所述远端头相 对于所述插入管远端发生位置变化。将电流施加到第一和第二子组件的一个，从而使得子 组件中的一个产生至少一个磁场。由第一和第二子组件中的另一个响应所述至少一个磁场 接收一个或多个信号输出，并进行处理，以检测远端头的位置变化。个实施例中，推进所述探针包括使所述远端头上的电极与组织发生电接触。 该方法可包括向电极施加电能以消融远端头接合的组织区域，其中远端头相对于插入管远 端的位置响应远端头紧靠所述组织的压力而变化，并且其中施加电能包括控制响应于压力 的能量施加，使得当所述压力在所需范围内时，向所述电极施加所述电能，所述压力由远端 头的位置变化表征。 根据以下其实施例和附图合在一起的详细说明，人们将更全面地理解本专利技术，其 中附图说明 图1为根据本专利技术实施例的基于导管的医疗系统的示意性图解； 图2为显示根据本专利技术实施例的接触心内组织的导管远端头的示意性细部视以及 图3为显示根据本专利技术实施例的导管远端细部的示意性剖视图。 具体实施例方式上述美国专利申请11/868， 733描述了其远端头通过弹簧支承的接头连接到导管 插入管远端的导管，当导管远端头接合组织时，弹簧支撑的接头会变形以响应施加在远端 头上的压力。位于探针内的磁性位置感测组件包括位于接头相对侧的线圈，磁性位置感测 组件感测远端头相对于插入管远端的位置。该相对位置的变化表征弹簧的变形，从而给出 压力指示。 下文所述的本专利技术的实施例提供有利于更精确地测量端头移动的感测组件的新 设计。在该新设计中，线圈的结构可以精确感测将导管端头连接至插入管的接头的非常小 的变形和压縮。因此，可提高端头上压力的测量精度，从而可以在导管中使用相对较硬的弹 簧，这使得导管更可靠并且更易于在人体内操纵。 图1为根据本专利技术实施例的心导管插入术系统20的示意性图解。系统20可以基 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种医疗探针，包括：插入管，其具有纵向轴线，并且具有远端；远端头，其设置在所述插入管的所述远端，并且构造成与身体组织接触；接头，其将所述远端头连接到所述插入管的所述远端；以及接头传感器，其包含在所述探针内，用于感测所述远端头相对于所述插入管的所述远端的位置，所述接头传感器包括第一和第二子组件，所述第一和第二子组件设置在所述探针内，位于所述接头的相对各自侧，并且每一个包括一个或多个磁换能器。

【技术特征摘要】
US 2008-12-3 12/327226一种医疗探针，包括插入管，其具有纵向轴线，并且具有远端；远端头，其设置在所述插入管的所述远端，并且构造成与身体组织接触；接头，其将所述远端头连接到所述插入管的所述远端；以及接头传感器，其包含在所述探针内，用于感测所述远端头相对于所述插入管的所述远端的位置，所述接头传感器包括第一和第二子组件，所述第一和第二子组件设置在所述探针内，位于所述接头的相对各自侧，并且每一个包括一个或多个磁换能器。2. 根据权利要求1所述的探针，其中所述磁换能器包括线圈，并且其中所述第一子组件包括具有平行于所述插入管的所述纵向轴线的第一线圈轴线的第一线圈，并且其中所述第二子组件包括在所述探针的与所述第一子组件轴向间隔开的一部分内的不同各自径向位置中的两个或更多个第二线圈。3. 根据权利要求2所述的探针，其中所述第二线圈具有平行于所述插入管的所述纵向轴线的各自第二线圈轴线。4. 根据权利要求2所述的探针，其中所述两个或更多个第二线圈包括至少三个第二线圈。5. 根据权利要求4所述的探针，其中所述至少三个第二线圈围绕所述纵向轴线以不同的各自方位角设置在所述探针的轴向平面内。6. 根据权利要求1所述的探针，其中所述接头传感器构造成产生表征所述远端头相对于所述插入管的所述远端的轴向位移和取向的信号。7. 根据权利要求6所述的探针，其中连接所述第一和第二子组件中的一个，从而由电流驱动来发出至少一个磁场，并且连接所述第一和第二子组件中的另一个，以响应所述至少一个磁场从而输出一个或多个信号，其中所述信号表征所述远端头相对于所述插入管的所述远端的位置。8. 根据权利要求1所述的探针，其包括用于感测所述探针相对于与所述探针分开的参照系的位置坐标的位置传感器。9. 根据权利要求1所述的探针，其中所述远端头包括电极，所述电极构造成与组织形成电接触。10. 根据权利要求1所述的探针，其中所述接头包括弹性构件，所述弹性构件构造成当所述远端头接合所述组织时响应施加在所述远端头上的压力而发生变形。11. 根据权利要求io所述的探针，其中所述弹性构件包括弹性材料的管件，其具有沿所述管件长度的一部分的螺旋切口 。12. —种用于在病人身体上实施医疗过程的设备，所述设备包括探针，其包括插入管，其具有纵向轴线，并且具有远端；远端头，其设置在所述插入管的所述远端，并且构造成与身体的组织接触；接头，其将所述远端头连接到所述插入管的所述远端；以及接头传感器，其包含在所述探针内，用于感测所述远端头相对于所述插入管的所述远端的位置，所述接头传感器包括第一和第二子组件，所述第一和第二子组件设置在所述探针内，位于所述接头的相对各自侧，并且每一个包括一个或多个磁换能器；以及处理器，连接所述处理器来向所述第一和第二子组件中的一个施加电流，从而使所述 子组件中的一个产生至少一个磁场，并且连接所述处理器来接收并处理由所述第一和第二 子组件中的另一个响应所述至少一个磁场输出的一个或多个信号，从而检测所述远端头相 对于所述插入管的所述远端的位置变化。13. 根据权利要求12所述的设备，其中所述磁换能器包括线圈，并且其中所述第一子 组件包括具有平行于所述插入管的所述纵向轴线的第一线圈轴线的第一线圈，并且其中所 述第二子组件包括在所述探针的与所述第一子组件轴向间隔开的部分中的不同各自径向 位置中的两个或更多个第二线圈。14. 根据权利要求12所述的设备，其中由所述处理器检测的所述远端头的所述位置变 化包括所述远端头的轴向位移和所述远端头相对于所述插入管的所述远端的偏转。15. 根据权利要求12所述的设备，其中所述接头包括弹性构件，所述弹性构件构造成 当所述远端头接合所述组织时响应施加在所述远端头上的压力而发生变形。16. 根据权利要求15所述的设备，其中所述处理器构造成响应所述检测到的位置变化 而产生输出，所述输出表征施加到所述远端头上的压力。17. 根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：A戈瓦里，Y伊普拉斯，A加西亚，AC阿特曼恩，
申请(专利权)人：韦伯斯特生物官能公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]