导管中的温度测量的制作方法
【专利说明】导管中的温度测量
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求美国临时申请61/971，135的权益，该临时申请以引用方式并入本文。 【背景技术】 技术领域
[0003] 本发明涉及侵入式医疗装置。更具体地，本发明涉及使用此类装置对组织进行消 融。
[0004] 相关领域的描沐
[0005] 使用电能来消融身体组织在本领域中是已知的。通常用以下方法执行消融：以足 以破坏靶组织的功率向电极施加交流电，例如射频能量。通常，电极安装在导管的远侧尖端 上，该导管的远侧尖端插入受检者体内。可以使用本领域已知的多种不同方式来跟踪远侧 尖端，例如，通过测量在远侧尖端处由受检者体外的线圈生成的磁场来跟踪远侧尖端。
[0006] 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。在过度局部加 热产生不良效应与期望产生足够大的消融灶以有效消融异常的组织病灶或阻止异常传导 模式这两者之间存在权衡取舍。如果射频装置产生的消融灶太小，则医疗手术可能不太有 效，或可能需要太多时间。另一方面，如果组织被过度加热，则会由于过热而出现局部炭化 效应、凝结物和/或蒸汽爆裂声。此类过热区域可形成高阻抗，并可形成对热量通道的功能 性障碍。使用较慢的加热可更好地控制消融，但是会不当地延长手术时间。
[0007] 已提出自调节组织消融器以获得期望的控制。例如，PCT国际公布TO9600036论述 了对身体组织进行消融，在该消融中，消融能量以功率脉冲序列被单独传输至多个发射器。 每个发射器的温度被周期性地感测并与针对所有发射器确立的期望温度进行比较，以基于 该比较为每个发射器单独地生成信号。到每个发射器的功率脉冲基于针对该发射器的信号 单独地变化，以在组织消融期间将所有发射器的温度基本上保持在期望温度。
[0008] 以引用方式并入本文的共同转让的美国专利申请公布2012/0157890公开了通过 确定组织的测量的温度以及到探头的传输能量的所测量的功率水平来执行组织消融，以及 响应于所测量的温度和所测量的功率水平的函数来控制功率输出水平。
【发明内容】
[0009] 根据本发明所公开的实施例，温度是根据导管上的一对冲洗电极之间的阻抗的变 化来测量的。存在于此类导管上的通常的温度传感器可被省略。
[0010] 根据本发明的实施例提供了消融方法，该消融方法通过将具有消融电极和多个微 电极的探头插入活体受检者的体内来执行。该方法通过在微电极中的两个微电极和靶组织 之间建立接触关系并使消融电极通电而被进一步执行。当消融电极被通电时，该方法通过 测量两个微电极之间的阻抗并响应于该阻抗来调节消融电极的功率水平而被进一步执行。
[0011] 该方法的另一方面包括迭代地测量阻抗，以及根据阻抗的两次测量之间的变化来 估计组织温度。
[0012] 该方法的另一方面包括确定组织温度超过预先确定的极限，以及响应于该确定来 降低消融电极的功率。该功率可降低至零以去激活消融电极。
[0013] 根据该方法的另一方面，测量阻抗通过对微电极进行轮询来执行，以确定微电极 之间的成对阻抗。所述一对所选的微电极可具有最高的测量阻抗和第二高的测量阻抗。
[0014] 根据该方法的另一方面，测量阻抗包括测量所选的一对微电极之间的双极阻抗。
[0015] 根据该方法的另外的方面，建立接触关系包括利用六自由度来确定探头的尖端相 对于靶组织的位置和取向。
[0016] 根据该方法的另一方面，测量阻抗包括对微电极进行轮询以确定微电极和无关电 极之间的阻抗。
[0017] 该方法的一个方面包括穿过探头的内腔来部署充气式球囊，其中微电极围绕该球 囊的纵向轴线被周向设置在球囊的外壁上。
[0018] 该方法的另一方面，该球囊包括具有在球囊的外壁上纵向延伸的多个条的子组 件，并且微电极被设置在条上。
[0019] 根据本发明的实施例，还提供一种用于实施上述方法的设备。 【附图说明】
[0020] 为更好地理解本发明，就本发明的详细说明以举例的方式做出参考，该详细说明 应结合以下附图来阅读，其中类似的元件用类似的附图标号来表示，并且其中：
[0021] 图1为用于执行消融手术的系统的插图，该系统是根据本发明所公开的实施例构 造和操作的；
[0022] 图2为根据本发明的实施例的导管的远侧部分的示意图；
[0023] 图3为根据本发明的实施例的沿图2的线3-3截取的剖面图；
[0024] 图4为根据本发明的实施例的用于在消融期间进行阻抗测量的电路的电原理图；
[0025] 图5为根据本发明的实施例的导管的远侧部分的示意图；
[0026] 图6为根据本发明的实施例的沿图5的线6-6截取的剖面图；
[0027] 图7为根据本发明的实施例的消融电极的一部分的示意性剖面图；
[0028] 图8为根据本发明的另选实施例的用于心脏导管的球囊组件的绘画视图；
[0029] 图9为根据本发明的实施例的在导管的两个微电极之间测量的双极阻抗的描记； 并且
[0030] 图10为根据本发明的实施例的在导管插入手术期间的组织温度确定的方法的流 程图。 【具体实施方式】
[0031] 为了能够全面理解本发明的各种原理，在以下说明中陈述了许多具体细节。然而， 对于本领域技术人员将显而易见的是，并非所有这些细节为实施本发明所必需的。在这种 情况下，为了不使一般概念不必要地模糊，未详细示出众所周知的电路、控制逻辑器、以及 用于常规算法和进程的计算机程序指令细节。
[0032] 现在转到附图，首先参见图1，其为用于在活体受检者的心脏12上执行消融手术 的系统10的插图，所述系统是根据本发明的公开实施例构造和操作的。所述系统包括导管 14,所述导管由操作者16经由皮肤穿过患者的血管系统插入心脏的腔室或血管结构中。操 作者16(通常为医师）将导管的远侧尖端18在消融目标部位处与心脏壁接触。然后可按 照美国专利6, 226, 542和6, 301，496以及共同转让的美国专利6, 892, 091中所公开的方法 制备电激活图，这些专利的公开内容均以引用方式并入本文中。尽管相对于图1描述的实 施例主要涉及心脏消融，本发明的原理以必要的变更可应用于其他导管和探头并应用于心 脏之外的身体组织。
[0033] 通过对电激活图的评估而被确定为异常的区域可通过施加热能来被消融，例如通 过使射频电流通过导管中的线到达位于远侧尖端18处的一个或多个电极，这些电极将射 频能量施加至心肌。能量被吸收进组织中，从而将组织加热到一定点（通常为60°C以上）， 在该点处，组织会永久性地失去其电兴奋性。当手术成功后，在心脏组织中产生非传导性的 消融灶，这些消融灶可破坏导致心律失常的异常电通路。或者可使用施加消融能量例如如 美国专利申请公布2004/0102769中所公开的超声能量的其他已知方法，该专利申请的公 开内容以引用方式并入本文。当存在多种不同的心律失常时，本发明的原理可应用于不同 的心室。
[0034] 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尖端进行操纵、定位和定向。为了辅助操作员16,导管14的远侧部 分包含位置传感器（未示出），其向位于控制台24中的定位处理器22提供信号。控制台 24通常包含消融功率发生器25。导管14可适于利用任何已知的消融技术将消融能量诸如 射频能量、超声能量和激光能量传导至心脏。在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。
[0035] 定位处理器22为系统10的定位子系统的元件，该元件测量导管14的位置和取向 坐标。
[0036] 在一个实施例中，定位子系统包括磁定位跟踪构造，该磁定位跟踪构造通过在预 定的工作空间中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。磁定位 跟踪构造通常包括一组外部辐射器，诸如场生成线圈28,该场生成线圈位于患者外部的固 定的已知位置。场生成线圈28由场发生器（未示出）驱动，该场生成线圈通常位于控制台 24中，并在心脏12附近生成场，通常为电磁场。
[0037] 在另选的实施例中，导管14中的辐射器诸如线圈，生成电磁场，该电磁场由患者 体外的传感器（未示出）接收。
[0038] 可用于