使用电容式或电阻式传感器的冷冻球囊接触评估的制作方法

本发明涉及用于基于来自位于治疗元件内的一个或多个接触感测元件的信号确定治疗元件和组织之间的接触的方法和系统。一个或多个接触感测元件可以是电阻式类型和/或电容式类型接触传感器。

背景技术：

心律失常，心脏的正常节律被扰乱的一组疾病，影响着数以百万计的人。可通过在心内膜上或心外膜上进行的消融(例如，射频(rf)消融、冷冻消融、微波消融等)来治疗特定类型的心律失常，包括室性心动过速和心房颤动。

消融过程(procedure)的有效性可在很大程度上取决于医疗设备的治疗元件和心脏组织之间的接触的质量。过程(诸如肺静脉隔离(pvi))通常用于治疗诸如心房颤动之类的心律失常。在此类过程中，治疗元件可被定位于肺静脉口处以便创建围绕口(ostium)的周向(circumferential)损伤。然而，治疗元件的用于创建完全的周向损伤的恰当定位可能是有挑战性的。

评估或监测组织接触的一些当前的方法可包括心内超声心动描记术、经食道超声回波描记术、磁共振成像或其他当前所使用的成像方法。例如，评估肺静脉(pv)阻塞的当前方法包括从设备被注射进pv中的不透射线的造影剂(contrastmedium)的荧光成像。如果治疗元件(诸如冷冻球囊)尚未完全阻塞pv口，则该造影剂中的一些可以从pv流进左心房中。在那种情况下，该冷冻球囊可以被重新定位，并且更多造影剂被注射到pv中。这种方法不仅需要使用辅助成像系统，而且还使患者暴露于潜在大剂量的造影剂和辐射下。此外，造影剂技术不能准确地确定发生缺少接触的精确区域，不可被用于确定是否在整个过程(诸如消融过程)中维持了完整的周向接触，并且不会容易地实时地提供与治疗元件的微动对于接触的质量的影响有关的信息。

其他接触评估技术可包括使用阻抗、温度或压力测量。然而，这些方法可产生非决定性的结果，因为这些数据可能难以准确地测量。进一步地，针对这些特性的传感器可能不位于整个治疗元件或甚至治疗元件的绝大多数部分上。因此使用阻抗、温度、压力或其他此类特性可能不提供与治疗元件在足够多的位置处的接触状态有关的、用于给出组织接触的完整指示的有用的信息。诸如通过导丝腔的压力监测、co2监测等的又其他技术不可被用于实时明确指出(pinpoint)不充足组织接触的精确位置。

此外，使用在设备的球囊上的被设计用于心内使用的传感器可呈现问题。例如，将(多个)传感器固定至球囊材料并且避免在操纵期间的(多个)传感器的剥离或移位可能是困难的。此外，将(多个)传感器暴露在血液(血液是高度传导的)中可影响传感器测量。

技术实现要素：

本发明有利地提供了用于使用电阻式类型和/或电容式类型的接触感测元件评估治疗元件和靶组织的区域之间的接触的设备、系统和方法。在一个实施例中，用于确定组织接触的医疗系统包括包括远侧部分和近侧部分的细长体以及耦合至该细长体远侧部分的治疗元件。治疗元件可具有第一可扩展元件、第二可扩展元件(该第一可扩展元件在该第二可扩展元件内)、以及在该第一和第二可扩展元件之间的至少一个接触感测元件。

在实施例的一方面中，至少一个接触感测元件包括多个接触感测元件。在实施例的一方面中，多个接触感测元件与多路复用器电通信。在实施例的一方面中，设备进一步包括具有远侧尖端的轴，多路复用器被定位于轴远侧尖端处。

在实施例的一方面中，第一可扩展元件具有内表面和外表面，至少一个接触感测元件在第一可扩展元件的外表面上。

在实施例的一方面中，第二可扩展元件具有内表面和外表面，至少一个接触感测元件在第二可扩展元件的内表面上。

在实施例的一方面中，治疗元件进一步包括在第一可扩展元件和第二可扩展元件之间的间质(interstitial)空间，至少一个接触感测元件在该间质空间中。在实施例的一方面中，多个感测元件是感测元件的矩阵。

在实施例的一方面中，多个感测元件以线性阵列被构造。在实施例的一方面中，治疗元件具有远侧端和近侧端，多个感测元件是多个花键(spline)，多个花键中的每一个至少部分地在治疗元件的远侧端和近侧端之间延伸。

在实施例的一方面中，至少一个接触感测元件是包含低密度传导微粒的材料。

在实施例的一方面中，至少一个接触感测元件是电容式触摸膜。

在一个实施例中，用于确定组织接触的医疗系统包括：医疗设备，该医疗设备包括：细长体，该细长体包括远侧部分和近侧部分；以及治疗元件，该治疗元件耦合至细长体远侧部分，该治疗元件具有：第一可扩展元件；第二可扩展元件，第一可扩展元件在第二可扩展元件内；以及至少一个接触感测元件，该至少一个接触感测元件在第一冷冻球囊和第二冷冻球囊之间；以及控制单元，该控制单元与医疗设备通信。

在实施例的一方面中，控制单元包括：处理电路系统，该处理电路系统与至少一个接触感测元件通信；以及显示器，该显示器与处理电路系统通信。在实施例的一方面中，至少一个接触感测元件被配置用于将电信号传送至处理电路系统，处理电路系统被配置用于基于从至少一个接触感测元件接收的电信号，标识治疗元件的与组织接触的至少一个区域。在实施例的一方面中，处理电路系统被配置用于在治疗元件的至少一部分的图像上示出所标识的接触的至少一个区域。

在实施例的一方面中，至少一个接触感测元件是以矩阵布置的多个接触感测元件。

在实施例的一方面中，至少一个接触感测元件是多个线性接触感测元件。

在实施例的一方面中，至少一个接触感测元件是具有当未被压缩时具有第一传导性并且当被压缩时具有第二传导性的材料，第二传导性大于第一传导性。

在一个实施例中，用于确定组织接触的方法包括：将医疗设备的治疗元件的至少一部分定位成与组织的区域接触，该治疗元件包括：第一可扩展元件；第二可扩展元件，第一可扩展元件在第二可扩展元件内，第一可扩展元件和第二可扩展元件在其之间限定间质空间；以及至少一个接触感测元件，该至少一个接触感测元件在间质空间中；利用该至少一个接触感测元件记录电信号并且将该电信号传送至控制单元；利用该控制单元基于电信号标识治疗元件和组织之间的接触的至少一个区域；并且显示该接触的至少一个区域，该显示包括治疗元件的至少一部分的图像。

附图说明

在结合附图考虑时，通过参考以下详细说明，将更容易地理解本发明的更完整的理解以及其所伴随的优点和特征，其中：

图1示出了示例性医疗治疗系统；

图2示出了具有多个接触传感器的治疗设备的远侧部分的第一特写局部剖面图；

图3示出了在图2中示出的治疗设备的远侧部分(其中外球囊被移除)的前视图；

图4示出了具有多个接触传感器的治疗设备的远侧部分的第二特写局部剖面图；

图5示出了在图4中示出的治疗设备的远侧部分(其中外球囊被移除)的前视图；

图6示出了具有接触传感器的治疗设备的远侧部分的第三特写局部剖面图；

图7示出了具有接触感测能力的治疗设备的远侧部分的第四特写局部剖面图；

图8示出了具有接触感测元件的治疗设备的远侧部分的第五特写局部剖面图；

图9示出了具有接触感测元件的治疗设备的远侧部分的第六特写局部剖面图；

图10示出了具有接触感测元件的治疗设备的远侧部分的第七特写局部剖面图；

图11示出了具有信息显示的第一简化医疗治疗系统；

图12示出了具有信息显示的第二简化医疗治疗系统；以及

图13示出了具有信息显示的第三简化医疗治疗系统。

具体实施方式

本文中所公开的设备、系统和方法是用于使用电阻式类型和/或电容式类型的接触感测元件评估治疗元件和靶组织的区域之间的接触。在一个实施例中，用于确定组织接触的医疗系统包括包括远侧部分和近侧部分的细长体以及耦合至该细长体远侧部分的治疗元件。治疗元件可具有第一可扩展元件、第二可扩展元件(该第一可扩展元件在该第二可扩展元件内)、以及在该第一和第二可扩展元件之间的至少一个接触感测元件。在一个示例中，设备可包括以矩阵布置或以多个线性构造布置的多个接触感测元件。在另一示例中，设备可包括传导微粒层或接触感测膜。

在详细描述根据本公开的示例性实施例之前，应注意已通过附图中的常规符号在适宜的位置对组件进行了表示，这些表示仅示出与理解本公开的实施例有关的那些特定细节，以便不使将对受益于本文的描述的本领域技术人员而言显而易见的那些细节的披露变得晦涩。

如本文中所使用，诸如“第一(first)”、“第二(second)”、“顶部(top)”和“底部(bottom)”等关系型术语可仅用于将一个实体或元件和另一个实体或元件区分开来，而不一定要求或暗示这些实体或元件之间存在任何物理的或逻辑的关系或顺序。本文所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本文所述的概念。如本文中所使用，单数形式的“一(a)”、“一个(an)”以及“该(the)”也旨在包括复数形式，除上下文另外明确地指示。应进一步理解，当在本文中使用时，术语“包含(comprise)”、“包含有(comprising)”、“包括(include)”、和/或“包括有(including)”指定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或添加。

除非另有限定，本文中所使用的所有术语(包含技术和科学术语)具有与本公开所属领域的技术人员共同理解的意义相同的意义。应进一步理解，本文中所使用的术语应当被解释为具有与它们在本说明书和相关领域的上下文中含义一致的含义，且不应以理想化或过于正式的意义来解释，除非本文中明确地如此限定。

在本文所述实施例中，“与…通信(incommunicationwith)”等联结术语可以被用于指示电通信或数据通信，该电通信或数据通信可以通过例如物理接触、感应、电磁辐射、无线电信令(signaling)、红外信令或光学信令完成。本领域普通技术人员将会领会多个组件可交互操作，且修改和变形也可能实现该电通信和数据通信。

现在参照附图，其中相同参考标号指的是相同元件，图1示出了医疗系统的实施例，该医疗系统通常被标为“10”。设备组件已在附图中通过常规符号在适当的位置处被表示，仅示出与理解本发明的实施例有关的那些特定细节，以免那些对得益于本文描述的本领域普通技术人员而言显见的细节混淆本公开。此外，虽然本文中所描述的特定实施例或附图可示出在其他附图或实施例上未明确地指示的特征，但是所理解的是，本文中所公开的系统和设备的特征和组件不一定彼此互相排斥，并且可被包括在各种不同的组合或配置中而不脱离本发明的范围和精神。

系统10的一个实施例可通常包括与控制单元14通信的治疗设备12。治疗设备12可包括用于设备12和治疗部位之间的能量或其他治疗交互的一个或多个诊断或治疗元件18。(多个)治疗元件18可向(多个)治疗区附近的组织区域(包括心脏组织)递送例如低温治疗，并且可进一步被配置用于递送射频能量或以其他方式进行能量传递。特别地，一个或多个治疗元件18可以被配置成降低相邻组织的温度，以便执行冷冻治疗和/或冷冻消融。例如，(多个)治疗区18可包括一个或多个球囊(如图1中所示)，低温冷却剂可在该一个或多个球囊内循环以便降低球囊的温度。附加地，(多个)治疗区18可以包括其他导热和/或导电组件，诸如，与控制单元14通信的一个或多个电极。

设备12可包括可通过患者的脉管系统和/或可接近于用于诊断或治疗的组织区进行定位的细长体20，诸如导管、鞘(sheath)或血管内导引器。细长体20可限定近侧部分24和远侧部分26，并且可进一步包括设置在细长体20内的一个或多个腔，该一个或多个腔提供细长体20的近侧部分24与细长体20的远侧部分26之间的机械、电和/或流体连通。进一步地，一个或多个治疗区18(诸如，图1中所示的球囊)可以被耦合至细长体远侧部分26。

一个或多个治疗元件18可包括如附图中所示的单个可扩展元件。然而，将理解的是，设备可以包括不止一个治疗元件，包括可扩展和/或不可扩展治疗元件、电极或其他合适的能量交换结构或组件。如图1中所示，可扩展元件可包括具有近侧端32a和远侧端34a的第一球囊(诸如冷冻球囊30a)，以及具有近侧端32b和远侧端34b的第二球囊(诸如冷冻球囊30b)。第一30a和第二30b可被一起考虑为治疗元件18的可扩展元件，并且可在本文中共同地称为冷冻球囊30。而且，近侧端32a、32b在本文中可被称为可扩展元件30的近侧颈部32，并且远侧端34a、34b在本文中可被称为可扩展元件30的远侧颈部34。可使用任意合适的方式将可扩展元件近侧端32耦合至细长体远侧部分26并且将可扩展元件远侧端34耦合至轴40。进一步地，治疗元件可限定在内冷冻球囊30a和外冷冻球囊30b之间的间质空间。内冷冻球囊30a和外冷冻球囊30b可由相同的材料构成并且可具有相同的柔性或顺应性(compliance)程度。替代地，冷冻球囊30a、30b可由具有不同的顺应性特性的不同的材料构成。例如，内冷冻球囊30a可至少是基本非顺应性的，而外冷冻球囊30b可至少是基本顺应性的。

轴40可以是在细长体20的腔内纵向可移动的，使得轴可以在细长体20内前进或缩回，并且轴40的该移动可影响冷冻球囊30的形状和构造。例如，当冷冻球囊经放气并且处于递送(或第一)构造时，轴40可完全前进，在该递送(或第一)构造的情况下，冷冻球囊具有合适于例如用于将设备12缩回鞘内以用于递送到靶组织部位或从靶组织部位移除的最小直径。相反地，当冷冻球囊被充气并且处于治疗(或第二)构造时，轴可以在一距离内前进或缩回，该距离影响已充气的冷冻球囊30的大小和构造。进一步地，轴40可包括导丝(guidewire)腔，感测设备、标测设备、导丝或其他系统组件可穿过该导丝腔定位并且从设备12的远侧端延伸。

设备12可进一步包括设置在内(或第一)冷冻球囊30a和外(或第二)冷冻球囊30b之间的多个柔性接触感测元件44。例如，多个接触感测元件44可以是以矩阵、网状或网格模式布置的多个电极(例如，如图2和图3中所示)。接触感测元件44可被印刷、沉积、粘附在内冷冻球囊30a的外表面上或外球囊30b的内表面上、被嵌入内冷冻球囊30a的外表面或外球囊30b的内表面中、与内冷冻球囊30a的外表面或外球囊30b的内表面的材料集成、或以其他方式至少部分地呈现在内冷冻球囊30a的外表面上或外球囊30b的内表面上。额外地或替代地，接触感测元件44可以是定位于冷冻球囊30a、30b之间并且可选地由冷冻球囊30a、30b保持在位(inplace)的非附接的结构。然而，在任意构造中，(多个)接触感测元件44可被称作在内冷冻球囊30a和外冷冻球囊30b之间或在间质空间内。作为非限制性示例，每一个接触感测元件44可以是冷冻球囊30a、30b中的一个或两个的区域，其中球囊材料掺杂有、嵌入有生物相容性材料或具有生物相容性材料的沉积或印刷层，该生物相容性材料具有基于传感器的特定设计而选定的预先确定的传导性。传导材料可包括传导碳，该传导碳包括纳米管、银、金、或透明传导氧化物(诸如，氧化铟锡、氧化硅铟、氧化锡等)。诸如无机传导粒子或传导聚合物之类的材料也可被用于电阻式层。替代地，可以使用其他近期研发的材料，诸如传导聚甲基硅氧烷、或根据聚吡咯的互连中空球体结构制作的微结构传导聚合物。进一步地，接触感测元件被定位的区域可包括微观结构特征(诸如脊、凸起等)以用于增强压力测量灵敏度。

如上文所提到的，柔性接触感测元件44可被定位在内冷冻球囊30a和外冷冻球囊30b之间。该位置有利地封装接触感测元件，有效地防止它们移位以及暴露在血液或其他液体中。额外地，非顺应性内冷冻球囊30a可充当传感器系统(即，多个接触感测元件)的主干(backbone)以用于施加刚性并且使得在顺应性外球囊上施加的力能够传递至传感器。这进而可导致对测得的力的更准确的表示。在另一实施例中，多个传导微粒可被嵌入至聚合物球囊材料内(如下文中更加详细地讨论的)，并且以当未被压缩时具有较低的传导性并且在当被压缩时具有较高的传导性的方式被布置。为了有效地压缩粒子同时增加在传感器上的力，也可要求刚性主干，以用于将足够的力传递至微粒嵌入其内的更顺应的介质。使用球囊材料作为传感器材料的内基板(substrate)和外基板也可导致较薄的传感器设计，因为传感器的进一步封装将会是冗余的。由此，治疗元件轮廓(profile)可被保持为最小。

图3中示出了治疗元件18的前视图，为了清楚起见，外球囊30b被移除。接触感测元件44的矩阵可从靠近冷冻球囊30的远侧端34的第一位置(例如，紧邻冷冻球囊远侧端34被附接至轴40的位置的位置，如图1中所示)延伸至在该第一位置近侧的第二位置。作为非限制性示例，当冷冻球囊30被充气时，接触感测元件44的矩阵可延伸至仅在冷冻球囊30中点46的远侧的第二位置；当冷冻球囊被充气时，接触感测元件44的矩阵可延伸至仅在冷冻球囊30中点46的近侧的第二位置，或延伸至紧接在冷冻球囊近侧端32被附接至细长体远侧部分26的位置的远侧的第二位置(该构造在本文中可被称为沿着冷冻球囊30的整个长度延伸的矩阵)。设备12可包括任意数量或构造的接触感测元件44，包括在附图中并未示出的那些数量和构造。

每一个接触感测元件44可与迹线(tracing)或导线48电通信，该迹线或导线48与控制单元14电通信。替代地，多于一个的感测元件44可与单个迹线或导线通信。替代地，多个感测元件44中的所有可与多路复用器50电通信，该多路复用器50可合并(consolidate)来自多个感测元件44的信号并且将所组合的信号传送至控制单元14，该信号可由该控制单元14中的信号分离器(demultiplexer)分离为分量信号。作为非限制性示例，轴40可包括至少基本与冷冻球囊远侧端34齐平或从冷冻球囊远侧端34向远侧延伸的远侧尖端52。多路复用器50可以被定位在轴远侧尖端52上或被定位在轴远侧尖端52内。每一个接触感测元件44可由传导金属材料、传导聚合物材料或其组合构成。例如，可使用上文所描述的材料。

在一个实施例中，治疗元件18可用作电阻式类型触摸传感器。冷冻球囊30a、30b中的一者的整体可包括传导材料(例如，混合有或包括微小传导纤维的网格)，由此将冷冻球囊材料呈现为传导层。接触感测元件44可被包括在另一冷冻球囊30a、30b的相对(opposing)表面上。作为非限制性示例，内冷冻球囊30a可包括传导材料并且外冷冻球囊30b的内表面可包括多个接触感测元件44。然而，将理解的是，外冷冻球囊30b可包括传导材料并且内冷冻球囊30a的外表面可包括接触感测元件44(如图2中所示)。治疗元件18可进一步包括在内冷冻球囊30a的外表面上、外冷冻球囊30b的内表面上和/或以其他方式定位在冷冻球囊30a、30b之间的间质空间内的多个间隔物(spacer)54(例如，如图2中所示。图3中并没有示出间隔物，但是将理解的是，它们可被包括在内)。间隔物54可维持内冷冻球囊30a和外冷冻球囊30b之间的分离(间质空间)。当治疗元件18被压在组织上时，该力可促使冷冻球囊在间隔物54之间的区域内互相接触。当一个冷冻球囊的(多个)传导接触感测元件44与传导的相对的球囊接触时，电流可在冷冻球囊30a、30b之间流动，并且接触的位置可由控制单元14确定。

在另一实施例中，治疗元件18可用作电容式类型触摸传感器。例如，内冷冻球囊30a和外冷冻球囊30b中的每一个可由绝缘材料构成，但是包括传导材料(诸如微小传导纤维网格)，使得冷冻球囊30a、30b可携带少量电荷。接触感测元件44可被包括在外冷冻球囊30b的内表面上和/或内冷冻球囊30a的外表面上。当外冷冻球囊30b与组织接触时，外冷冻球囊30b在该区域的电荷可能改变。接触感测元件44的矩阵可用作测量该改变并且将该改变的位置传送给控制单元14的传感器。

参考图4和图5，示出了治疗元件18的替代实施例。图4和图5中示出的治疗元件18的特征可与图2和图3中示出的治疗元件的特征相同或基本相同。进一步地，将理解的是，治疗元件18如果被用作电阻式类型触摸传感器，则可包括间隔物54。然而，接触感测元件44可以是或包括多个定位在内冷冻球囊30a和外冷冻球囊30b之间的花键(spline)56(例如，花键可被定位在冷冻球囊间质空间中)。图5中示出了治疗元件18的前视图，为了清楚起见，外球囊30b被移除。每一个花键56可从冷冻球囊远侧端34延伸至冷冻球囊近侧端32，并且可继续在细长体20内在远侧到近侧方向上朝向控制单元14延伸。替代地，每一个花键56的近侧端可被耦合至细长体远侧部分26并且在细长体远侧部分26处结束。进一步地，花键远侧端可被耦合至轴40或轴远侧尖端52。花键56可以以篮状构造被对称地设置在纵向轴线58(或细长体的纵向轴线，如果设备不包括轴40的话)周围(类似橘子的瓣)。每一个花键56可与迹线或导线电通信，并且可选地与多路复用器50电通信。设备12可包括任意数量或构造的花键56，包括在附图中并未示出的那些数量和构造。花键可以是以线性布置的如下的传感器的线性阵列、传导材料的导线、和/或传导材料的连续区域：被印刷、沉积、粘附在内冷冻球囊30a的外表面上或外冷冻球囊30b的内表面上、嵌入至内冷冻球囊30a的外表面中或外冷冻球囊30b的内表面中、与内冷冻球囊30a的外表面或外冷冻球囊30b的内表面的材料集成、或以其他方式至少部分地呈现在内冷冻球囊30a的外表面上或外冷冻球囊30b的内表面上。为了简单起见，这些构造中的任一个在本文中均可被称作花键。花键可由一个或多个材料构成，诸如铜、金、银、或任意其他合适的生物相容并且柔性的传导金属、聚合物或其组合。

参考图6，示出了治疗元件的替代实施例，其中柔性电容式触摸膜60层被定位于内冷冻球囊30a和外冷冻球囊30b之间(例如，该膜可被定位于冷冻球囊间质空间内)。图6中示出的柔性膜60可被称为单个接触感测元件44，而不是包括多个单独的接触感测元件44。然而，柔性膜60可能够登记(register)在膜上的任意位置处的多个同时触摸点。膜60可与控制单元44电通信。膜可通过电容变化检测冷冻球囊30和组织之间的接触，其中，电荷从组织被传递以完成电路，导致膜60上该点的电压下降。外冷冻球囊30b可被嵌入或浸渍有传导纤维，该传导纤维允许电荷从组织传递至膜60。替代地，可扩展元件可包括仅一个冷冻球囊30，并且膜60可被定位于冷冻球囊30的外表面上，使得当设备在使用时膜60直接接触组织。膜可具有任意合适大小或构造。例如，膜60可覆盖小于内球囊30a的外表面的整体。

参考图7，示出了治疗元件的替代实施例，其中内冷冻球囊30a和/或外冷冻球囊30b的材料可掺杂有或可包括为治疗元件18提供接触感测能力的低密度传导微粒62。替代地，包含传导微粒62的材料可被包括在冷冻球囊30a、30b之间的间质空间内。这些微粒62可被统称为接触感测元件44。该材料可用作压阻式传感器，将机械应变换能为阻抗变化。例如，当(多个)冷冻球囊30未被压缩时(即，没有与组织接触并且向组织施加力或从组织或其他结构接收压缩力)，微粒以及因此(多个)冷冻球囊30是弱传导的或具有相对较高的电阻。当(多个)冷冻球囊被压缩时，微粒62可彼此接触，由此增加他们的传导性并且进而通过(多个)冷冻球囊30传导信号。作为非限制性示例，微粒62可由导电碳构成，包括碳纳米管、聚吡咯、涂覆聚吡咯的聚氨酯或其他合适的材料。

参考图8-10，示出了治疗元件的额外实施例。图8-图10中示出的治疗元件18的特征可与图2和图3中示出的治疗元件的特征相同或基本相同。进一步地，将理解的是，治疗元件18如果被用作电阻式类型触摸传感器，则可包括间隔物54。然而，设备可包括定位在内冷冻球囊30a和外冷冻球囊30b之间的至少一个丝状接触感测元件63(例如，丝状接触感测元件可被定位在冷冻球囊间质空间内)。如果治疗元件18包括仅一个丝状接触感测元件63，则该接触感测元件63可从冷冻球囊30a上的近侧位置到冷冻球囊30a上的远侧位置缠绕内冷冻球囊30a。如果治疗元件18包括不止一个丝状接触感测元件63，则每一个感测元件可从冷冻球囊30a上的近侧位置到冷冻球囊30a上的远侧位置缠绕内冷冻球囊30a，或替代地，每一个丝状接触感测元件63可至少部分地包围内冷冻球囊30a的圆周(即，被布置为围绕轴的纵向轴线58延伸的带)。

此外，每一个丝状接触感测元件63可具有波浪状或波状模式(例如，如图8和图9中所示)、锯齿形模式(例如，如图10中所示)、或增加(多个)丝状接触感测元件63上设置有的表面积，同时使得球囊能够被拉伸或变形而不会由于材料应变而损坏丝状物以及在球囊放气时促进球囊的可折叠性的其他构造。如上文所描述的花键56，丝状接触感测元件63可以是如下的传感器的线性阵列、传导材料的导线和/或传导材料的连续区域：被印刷、沉积、粘附在内冷冻球囊30a的外表面上或外冷冻球囊30b的内表面上、嵌入至内冷冻球囊30a的外表面中或外冷冻球囊30b的内表面中、与内冷冻球囊30a的外表面或外冷冻球囊30b的内表面的材料集成、或以其他方式至少部分地呈现在内冷冻球囊30a的外表面上或外冷冻球囊30b的内表面上、或以其他方式呈现在间质空间内。丝状接触感测元件63可由一个或多个材料构成，诸如铜、金、银、或任意其他合适的生物相容并且柔性的传导金属、聚合物或其组合。

参考图1，设备可包括用于向冷冻球囊30的内部腔室66递送流体的一个或多个喷嘴、孔口、或其他流体递送元件64。在操作期间，冷却剂可以从冷却剂供应源70流动通过冷冻消融设备细长体20内的冷却剂递送导管到达远侧部分26，在远侧部分26处冷却剂随后可以诸如通过一个或多个流体递送元件32来进入冷冻球囊30的内部腔室66，在内部腔室66中冷却剂可以膨胀以冷却冷冻球囊30。膨胀的冷却剂随后可以从冷冻球囊30的内部腔室66通过冷却剂回收导管进入冷却剂回收储集器72和/或清除系统。

设备12可进一步包括耦合到细长体近侧部分24的手柄76，并且手柄76可包括一个或多个转向或偏转组件，以用于操纵细长体20、一个或多个治疗元件18、和/或设备12的附加组件。手柄76还可以包括可直接或间接地配合到控制单元14的连接器，以在设备12的一个或多个组件与控制单元14的一个或多个组件之间建立通信，如本文所描述的。例如，在示例性系统中，冷却剂供应源70、冷却剂回收储集器72、和/或将所选择的治疗模式供应给(多个)治疗元件18的一个或多个替代能量源(诸如，例如射频发生器、超声波发生器、光源等)以及系统10的各种控制机构可以被容纳在控制单元14中。控制单元14还可包括具有一个或多个显示器80以及处理电路系统和/或软件模块82的一个或多个计算机78。处理电路系统82可被编程或可编程以用于执行本文中所描述的特征、序列或过程的自动操作和执行。作为非限制性示例，处理电路系统82可包括存储器和处理器，存储器与处理器通信并且具有指令，该指令当由处理器执行时，将处理器配置用于执行一个或多个系统功能。例如，处理电路系统82可被配置用于接收来自(多个)接触感测元件44(包括花键56和/或(多个)丝状接触感测元件)的电信号并且基于这些信号标识在冷冻球囊30上的接触位置。将理解的是，一个或多个系统组件可以在物理上位于控制单元14的外部；然而，为了简单起见，不是设备12的一部分的任何系统组件在本文中可被称为位于控制单元14内。

设备12和/或控制单元14还可包括一个或多个传感器，以监测整个系统10的操作参数，包括例如控制单元14和/或设备12中的压力、温度、流速、体积等。例如，设备12可以进一步包括靠近(多个)治疗元件18的一个或多个温度和/或压力传感器(未示出)，以用于监测、记录或以其他方式传送设备12或在冷冻消融设备12的远侧部分处的周围环境内的状况的测量。(多个)传感器可与控制单元14通信以用于在设备12的操作期间启动或触发一个或多个警报或治疗递送修改。

现在参考图11-图13，示出了具有信息显示的简化的医疗治疗系统以用于示出接触感测功能。在全部三张附图中，系统接收来自设备12中的(多个)接触感测元件44的电信号并且将这些信号转换为接触位置信息，然后在一个或多个显示器80上将接触位置信息传送给用户。例如，电信号可以是与治疗元件18和组织之间接触的区域有关的数据。如果设备12被用于治疗例如肺静脉口，则显示器可示出治疗元件18的至少一部分以用于对冷冻球囊30和口(ostium)之间的接触是否是完全周向的进行可视化。由此，可快速并且容易地标识丢失接触的任意间隙或区域并且可在消融或治疗组织之前对冷冻球囊30进行调整。在图11中所示出的非限制性示例中，位置信息可在治疗元件的远侧端的图像(例如，治疗元件的远侧端的样式化描绘)上显示为一般不规则形状的接触区域，所显示的接触区域86由登记与组织的接触的(多个)接触感测元件44确定。在图11中，丢失接触的间隙88或区域在底端(或如显示的，位于6点钟位置)被示出在冷冻球囊30和组织之间。基于该信息，用户可重新定位冷冻球囊30，使得冷冻球囊在间隙位置以及其他位置处抵靠组织。

图13中示出的非限制性示例包括与图11中所示出的类似的接触位置信息显示，因为膜60可以检测与图1-图3中所示出的设备12的电极矩阵类似的多个接触点。可与图11中所示出的类似地使用该信息。

在图12中所示出的非限制性示例中，位置信息可被显示为速度计类型的显示，其中多个花键56被显示为径向延伸的线。如果由两个相邻的花键56检测到接触，则与这些花键56之间的冷冻球囊30相对应的显示区域被示出为接触区域86的部分。由此，由登记与组织的接触的接触花键56确定接触区域86。在图12中，丢失接触的间隙88或区域在底端(或如显示的，位于6点钟位置)被示出在冷冻球囊30和组织之间。基于该信息，用户可重新定位冷冻球囊30，使得冷冻球囊在间隙位置以及其他位置处抵靠组织。系统10可向用户提供一个或多个警报或其他指示(例如，可听或可视警报)以用于指示治疗元件与靶组织处于完全周向接触中。可选地，控制单元14可被配置用于当实现完全周向接触时，自动地发起向治疗元件递送低温冷却剂，并且由此开始消融过程。

尽管并未示出，但是将理解的是，如果治疗元件18包括图8-图10中的(多个)丝状接触感测元件，则可向用户呈现信息和数据的类似显示。

本领域技术人员应当理解，本发明不限于以上在本文中已具体示出并描述的内容。另外，除非作出与以上相反的提及，应该注意所有附图都不是按比例的。鉴于以上教示内容，多种修改和变化是可能的，而不背离仅由以下权利要求书限制的本发明的范围和精神。