本发明专利技术公开了一种标测和消融导管，其在远端具有接触力感测能力。在一个实施例中，所述导管包括导管主体、可偏转节段和顶端远端头节段，其具有带薄膜压力传感器的顶端电极，其适于检测施加到所述顶端电极的力矢量。所述薄膜压力传感器包括两个相对的柔性和薄的支撑构件，其含有位于它们之间的压敏材料，所述材料的敏感度作为压力的结果变化，并且被支撑在所述柔性和薄支撑构件的界面表面上的跟踪电极交叉部分检测。当与具有适形形状的止动构件一起使用时，所述压力传感器可具有2D、径向对称的性质，例如，盘形或环形构造，或3D、径向对称的形状，例如锥形构造，其中当力矢量被施加到顶端电极上时薄膜压力传感器与所述止动构件毗邻。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于消融和感测心脏组织电活动的电生理导管，具体地讲，涉及在其远端具有接触力感测功能的电生理导管。
技术介绍
心律失常，尤其是指心房纤颤，一直是常见和危险的疾病，在老年人中尤为如此。 对于具有正常窦性心律的患者，由心房、心室和兴奋传导组织构成的心脏在电刺激的作用下可以同步、模式化方式搏动。对于心律失常的患者，心脏组织的异常区域不会像具有正常窦性心律的患者那样遵循与正常传导组织相关的同步搏动周期。相反，心脏组织的异常区域不正常地向相邻组织传导，从而将心脏周期破坏为非同步心律。之前已知这种异常传导发生于心脏的各个区域，例如窦房(SA)结区域中、沿房室(AV)结和希氏束的传导通道或形成心室和心房心腔壁的心肌组织中。包括房性心律失常在内的心律失常可以为多子波折返型，其特征在于电脉冲的多个异步环分散在心房腔室周围，并且这些环通常是自传播的。另一方面，或者除多子波折返型之外，心律失常还可以具有局灶性起源，例如当心房中孤立的组织区域以快速重复的方式自主搏动时。室性心动过速(V-tach或VT)是一种源于某一个心室的心动过速或快速心律。这是一种可能危及生命的心律失常，因为它可以导致心室纤颤和猝死。心律失常的诊断和治疗包括标测心脏组织(尤其是心内膜和心脏容量)的电性质，以及通过施加能量来选择性地消融心脏组织。此类消融可以终止或改变无用的电信号从心脏的一部分向另一部分的传播。消融方法通过形成不传导的消融灶来破坏无用的电通路。已经公开了多种用于形成消融灶的能量递送物理疗法，其中包括使用微波、激光和更常见的射频能量来沿心脏组织壁形成传导阻滞。在这个两步手术(标测，然后消融)中，通常通过向心脏中插入包含一个或多个电传感器的导管(或电极)并获取多个点处的数据来感应并测量心脏中各个点的电活动。然后利用这些数据来选择将要进行消融的目标区域。消融和标测涉及用导管的顶端电极接触组织壁。然而，并非总能相对于组织壁正确地定位顶端电极。因此，希望提供在远端头具有接触力感测功能的导管。最近的研究表明，消融灶深度可取决于RF消融过程中顶端电极施加到组织壁的接触力。因此，希望适于标测和消融的导管在远端头电极处具有接触力感测功能。另外，期望的是，这种导管配备有用于检测、测量和/或确定作用于导管顶端上的三维接触力矢量的薄膜压力传感器。由于使用磁性位置传感器监测导管位置，并三维标测心室壁，因此可以确定相对于心壁的顶端电极接触区域，从而计算顶端电极接触压力。
技术实现思路
本专利技术涉及用远端具有接触力感测功能的导管进行标测和消融。在一个实施例中，所述导管包括导管主体、可偏转节段和顶端远端头节段，其具有带薄膜压力传感器的顶端电极，其适于检测施加到所述顶端电极的力矢量。所述薄膜压力传感器包括两个相对的柔性和薄的支撑构件，其含有位于它们之间的压敏材料，所述材料的敏感度作为压力的结果变化。所述薄膜压力传感器还包括被支撑在所述柔性和薄支撑构件的界面表面上的跟踪电极交叉部分，其用于检测在所述交叉部分之间的压敏材料的敏感度的变化，并提供信号， 信号处理器可通过所述信号确定所述力矢量的径向和轴向分量。在一个实施例中，所述薄膜压力传感器具有2D、径向对称的形状，例如盘形或环形构造，并且被布置在与所述导管的远端头节段的纵向轴线一致的轴线上。在垂直于所述纵向轴线的平面位置，薄膜压力传感器被夹在所述顶端电极和致动构件之间，压力传感器与它们毗邻以例如当顶端电极与组织壁接触时检测施加到顶端电极上的接触力。在另一个实施例中，薄膜压力传感器具有3D、径向对称的形状，这种形状允许其套叠在止动构件的适形的3D远端和顶端电极的适形的3D近端之间。所述3D构型允许在压力传感器的更大的敏感度，以检测作用于顶端电极上的接触力矢量的径向和轴向分量。例如，3D薄膜压力传感器具有锥形形状，其适形于止动构件的凹型锥形远端端部和顶端构件的凸型锥形近端端部，使得压力传感器被套叠于它们之间。顶端电极的近端和止动构件的远端可以例如通过球窝结合件可旋转和可枢转地连接到压力传感器中的孔，所述球窝结合件允许顶端电极和止动构件之间沿着径向和轴向相对运动。附图说明通过参考以下与附图结合考虑的详细说明，将更好地理解本专利技术的这些和其他特征以及优点，其中图1为本专利技术导管的一个实施例的俯视平面图。图2A为图1的导管的侧剖视图，其包括导管主体与沿第一直径截取的中间节段的接合部。图2B为图1的导管的侧剖视图，其包括导管主体和沿与第一直径大致垂直的第二直径截取的中间节段之间的接合部。图2C是沿着C-C线截取的图2A和图2C的实施例的末端剖视图。图3是本专利技术的导管的远端头节段的实施例的分解图，包括顶端电极和2D薄膜压力传感器。图4A是大致沿着第一直径装配后的图3的远端头的侧剖视图。图4B是大致沿着第二直径装配后的图3的远端头的侧剖视图。图4C是沿C-C线截取的图4A和图4B的远端头节段的末端剖视图。图5是不含压敏材料的2D压力传感器的实施例的分解图。图6是装配后的图5的2D压力传感器的等轴视图。图6A为沿A-A线截取的图6的2D压力传感器的剖视图。图7是组装之前的具有第一支撑构件和第二支撑构件的2D压力传感器的实施例的俯视平面图。图8是组装之后的图7的2D压力传感器的俯视平面图。图9是具有2D压力传感器的导管的替代实施例，导管主体接合到远端头节段。图9A为图9的导管的侧面剖视图。图10是本专利技术的包括3D压力传感器的导管的远端头节段的实施例的分解图。图11是装配后的图10的远端头节段的侧剖视图。图12是不含压敏材料的3D压力传感器的分解图。具体实施例方式图1说明远端头具有力感测功能的导管10的实施例。该导管包括具有近端和远端的细长导管主体12、位于导管主体12远端的可偏转中间节段14、和适于标测、消融和检测施加到顶端电极17的力(例如当顶端电极接触组织壁19时)的远端头节段15。该导管也包括在导管主体12近端处的控制手柄16，其中控制手柄适于用来控制中间节段14的双向偏转。控制手柄16也可用作控制器11的导线管，该控制器适于向远端头节段15发送电气输入信号并接收来自它的电气输出信号，并处理这些输入和输出的电信号，以标测、消融和/或通过(例如)微处理器13感测力，其中微处理器应用了具有力感测解决方案的程序算法。根据本专利技术，这种信号包括来自薄膜压力传感器的信号，其跟踪电极交叉部分用于直接测量接触力，包括检测和测量顶端电极上的径向和/或轴向接触力，使得控制器和微处理器适于在计算接触力矢量的过程中处理这种信号。放大器和数据采集(DAQ)设备可设置在控制手柄中，以用于将来自薄膜压力传感器中的测量结果转换为可用信号。这些设备还可设置在导管外部，例如设置在分离的接合盒中或设置在导管导航系统中，所述导管导航系统被设计为使在患者心脏中的导管的实时计算的位置和取向可见，例如Biosense Webster, Inc.制造的CARTO导航系统。参照图2A和2B，导管主体12包括具有单个中央管腔或轴向腔18的细长管状构造。导管主体12是柔韧的(即可弯曲)，但沿其长度基本上是不可压缩的。导管主体12可为任何合适的结构，并且可由任何合适的材料制成。目前优选的结构包括由聚氨酯或PEBAX 制成的外壁20。外壁20包括由不锈钢等制成的嵌入式编织网，以增大导本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·W·舒尔茨，
申请(专利权)人：韦伯斯特生物官能公司，
类型：发明
国别省市：
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