经由编织线传输信号的多臂导管的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明整体涉及侵入式医疗装置，并且具体地涉及多臂医疗探头。
【背景技术】
[0002] 各种类型的诊断和治疗传感器和电极可位于用于定位、标测和/或治疗应用的医 疗探头的远侧端部处。位于探头的远侧端部处的传感器或电极通常经由横贯探头的线连接 至外部系统。
[0003] 例如，美国专利7, 881，769(其公开内容以引用方式并入本文）描述了一种用于对 器官内腔执行医疗操作的导管，该导管包括伸长构件、位于伸长构件的远侧端部处的医疗 可操作元件、位于远侧端部处的电磁场检测器，以及用于将电磁场检测器与医疗定位系统 耦合的布线，其中医疗定位系统确定远侧端部的位置和取向。
[0004] 美国专利申请公开2012/0182014(其公开内容以引用方式并入本文）描述了一种 磁共振成像装置，该磁共振成像装置包括伸长柔性构件，该伸长柔性构件具有近侧端部、远 侧端部和在近侧端部与远侧端部之间延伸的内腔；以及附连到伸长柔性构件的远侧端部的 螺管线圈，该螺管线圈具有多个线匝，且该螺管线圈连接至沿柔性构件的长度朝近侧延伸 的双绞引线。连接器设置在伸长柔性构件的近侧端部处，该连接器操作地耦合到双绞引线。 在一个另选的实施例中，同轴电缆代替包含内腔的伸长柔性构件。
[0005] -些医疗探头具有包括多个臂和/或多个电极的远侧端部。例如，美国专利 5, 722, 402(其公开内容以引用方式并入本文）描述了用于在位于身体中的多个电极的阵 列之内引导可移动电极的系统和相关方法。所述系统和方法采用可移动电极或所述阵列上 的多个电极中的至少一个来产生电能或声能，然后以预先确定的方式感测所述电能或声能 以生成输出，该输出将可移动电极在所述阵列内定位。
[0006] 美国专利6, 574, 492 (其公开内容以引用方式并入本文）描述了一种用于测量心 脏中的生理信号的导管。该导管包括导管的远侧端部处的结构，其中该结构具有多个臂、固 定到每个臂的电极以及用于生成位于每个臂上的位置信息的装置。在将导管插入心脏内期 间，所述臂位于导管的长轴附近；并且当所述结构在心脏之内时，所述臂可扩张而分开并且 远离导管的长轴。
[0007] 美国专利8, 226, 580 (其公开内容以引用方式并入本文）描述了一种用于操作医 疗探头的方法。该方法包括挤压医疗探头的远侧端部，该远侧端部包括一个或多个臂，所述 臂从中心轴对角地向外延伸并具有耦合到其的抵靠着身体内表面的相应位置转换器，以便 使得所述臂将压力施加于该表面并响应于该压力而相对于中心轴弯曲。对耦合到所述臂的 相应位置转换器的位置进行测量，并且响应于测得的位置估计由所述臂施加的压力。
[0008]美国专利7, 089, 045 (其公开内容以引用方式并入本文）描述了一种用于标测浦 肯野（Purkinje)纤维以对心室纤颤进行可能性诊断的导管。该导管包括伸长导管主体，该 伸长导管主体具有近侧端部和远侧端部以及从中纵向延伸的至少一个内腔。具有至少两个 刺状物的标测组件安装在导管主体的远侧端部处，每个刺状物具有附接在导管主体的远侧 端部处的近侧端部和自由远侧端部。每个刺状物包括至少一个电极（优选尖端电极）和至 少一个环形电极。所述刺状物可以布置成展开布置方式，其中每个刺状物从导管主体径向 向外延伸，或布置成收拢布置方式，其中每个刺状物大体沿着导管主体的纵向轴线设置。
【发明内容】
[0009] 本文描述的本发明的一个实施例提供了一种医疗探头，该医疗探头包括用于插入 患者身体中的插入管以及附接到该插入管的远侧端部的多个臂。每个臂包括横贯该臂的线 的编织物。多个电极耦合到所述臂并电连接到所述编织物的相应所选择的线。所述电极被 配置成经由所述线与在所述患者身体外部的系统交换信号。
[0010] 在一些实施例中，所述电极中的一个或多个包括被配置成响应于测得的电生理 (EP)电势而产生所述信号的电生理标测电极。在一个实施例中，所述电极中的一个或多个 包括被配置成响应于消融信号而执行组织消融的消融电极。在另一个实施例中，该医疗探 头包括一个或多个位置传感器，所述位置传感器耦合到所述臂并电连接到所述编织物的相 应所选择的线，并且所述位置传感器被配置成产生指示所述患者身体中的相应位置的位置 信号并经由线传输该位置信号。
[0011] 在又一个实施例中，所述多个臂可展开成篮式构型。在再一个实施例中，每个臂中 的线的编织物是盘绕的。在一个示例性实施例中，所述编织物的所选择的线是电隔离的。
[0012] 另外，根据本发明的一个实施例提供了一种方法，该方法包括将医疗探头插入患 者身体中，该医疗探头包括插入管以及附接到该插入管的远侧端部的多个臂。所述臂包括 横贯臂的相应线的编织物以及电连接到所述编织物的相应所选择的线的多个电极。信号经 由线在电极和位于患者身体外部的系统之间交换。
[0013] 根据本发明的一个实施例还提供了一种方法，该方法包括提供用于插入患者身体 中的插入管。多个臂附接到插入管的远侧端部，每个臂包括横贯该臂的线的编织物。多个 电极耦合到所述臂，并且所述电极电连接到所述编织物的相应所选择的线，以便经由所述 线与在所述患者身体外部的系统交换信号。
[0014] 结合附图，通过以下对实施例的详细说明，将更全面地理解本发明，其中：
【附图说明】
[0015] 图1是根据本发明的一个实施例的导管跟踪系统的示意性图解说明；
[0016] 图2是根据本发明的一个实施例的处于展开位置的多臂导管的示意性图解说明；
[0017] 图3是示意性地示出根据本发明的一个实施例的具有经由编织线连接的位置传 感器和标测电极的多臂导管的臂的图表；并且
[0018] 图4是示意性地示出根据本发明的一个实施例的使用图3的导管来标测电势的方 法的流程图。
【具体实施方式】
[0019]
[0020] 诸如导管的医疗探头用于多种治疗和诊断医学过程中。探头的远侧端部可包括各 种类型的电极和传感器，诸如电生理（EP)标测电极和/或位置传感器。由所述传感器和电 极感测到的信号通常使用合适的线从远侧端部传输。在一些类型的探头（例如，多臂导管） 中，传感器和电极的数量（因而线的数量）可能是巨大的。
[0021] 在本文下面描述的本发明实施例提供用于传输来自多臂探头的远侧端部的电信 号的改进技术。在一些实施例中，远侧端部包括多个臂，并且每个臂包括一个或多个EP标 测电极以及一个或多个位置传感器。
[0022] 每个臂还包括起到以下双重目的的线的编织物：为所述臂提供结构性机械支撑， 以及将由所述传感器和电极感测到的信号从远侧端部引导到系统的控制台。通常，每个传 感器或电极经由选自对应臂的编织线的相应的一对线连接至控制台。
[0023]由于所公开的技术重新使用现有编织线进行信号传输，所以它们消除了对横贯导 管内腔的另外的布线以及对另外的屏蔽的需要。体积的这种节省可用于腾出导管内腔以用 于其他目的，或用于减小导管直径。
[0024] 所公开的技术在通常包括大量电极和传感器的多臂导管中尤为重要。由于探头直 径受到约束，所以必须经由贯穿探头的中心内腔的线路由信号原本会严重地限制电极和传 感器的可能数量。所公开的技术解除了这种限制并且允许使用任意所需数量的电极和传感 器，同时对探头的直径几乎没有或完全没有影响。
[0025] 所公开的技术能够与各种多臂结构诸如可展开的篮式导管或任何其他合适的构 型一起使用。此外，所公开的技术不局限于位置传感器和标测电极。例如，可使用编织线将 消融信号传输至消融电极。
[0026] 系统描沐
[0027]图1是根据本发明的一个实施例的导管跟踪系统20的示意性图解说明。系统20 包括探头22 (在本示例中为心脏导管）和控制台24。在本文所述的实施例中，导管22可用 于任何合适的治疗和/或诊断目的，诸如心脏26中的组织消融和用于诊断心脏功能障碍诸 如例如心律失常的电心脏信号的标测。
[0028] 控制台24包括处理器42 (通常是通用计算机），该处理器42具有合适的前端和 接口电路以从导管22接收信号并控制本文所述的系统20的其他部件。处理器42可以软 件形式进行编程以执行由系统所使用的功能，并且处理器将用于软件的数据存储在存储器 50中。例如，软件可经网络以电子形式下载到控制台24,或者其可在非临时性有形介质诸 如光学、磁或电子存储器介质上提供。作为另外一种选择，可通过专用或可编程数字硬件部 件执行处理器42的一些或全部功能。
[0029] 操作者30 (诸如介入心脏病专家）将导管22穿过躺在手术台29上的患者28的 血管系统插入。导管22包括插入管，以及为远侧端部40的一部分的多臂。操作者30通过 用靠近导管的近侧端部的操纵器32来操纵导管22,而使导管22的远侧端部40在心脏26 中的目标区域附近移动，如图1的插图所示。导管22的近侧端部连接至处理器42中的接 口电路。
[0030] 探头的远侧端部在心腔中的位置通常通过导管跟踪系统20中的磁性位置感测来 测量。在这种情况下，控制台24包括驱动电路34,驱动电路34驱动放置在躺在手术台29 上的患者28体外已知位置处（例如，患者的躯干下方）的磁场发生器36。
[0031] 远侧端部40通常包括多个臂，每个臂包括一个或多个磁场传感器以及一个或多 个标测电极（在下面的图2和图3中示出）。当使远侧端部与心脏内表面接触时，标测电极 响应于感测到的电势生成电势梯度信号并且位置传感器响应于感测到的外部磁场生成位 置信号，从而使处理器42能够标测随在心腔内的位置而变