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消融术或类似技术的导管及其使用方法

阅读:1028发布:2020-10-01

专利汇可以提供消融术或类似技术的导管及其使用方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 导管 ,带有细长主体,主体设有导电的第一端,其中至少一根电线延伸通过所述主体,连接到所述第一端;和通道,用于输送冷却 流体 通过所述主体,通道在所述第一端或其附近设有至少一个出口;所述第一端设有 温度 传感器 ,所述通道与所述第一端绝热。,下面是消融术或类似技术的导管及其使用方法专利的具体信息内容。

1.一种导管,带有细长主体,主体设有导电第一端,其中至少 一根电线延伸通过所述主体,连接到所述第一端;和通道,用于输 送冷却流体通过所述主体,所述通道在所述第一端或其附近设有至 少一个出口;所述第一端设有温度传感器,所述通道与所述第一端 绝热。
2.根据权利要求1所述的导管,其特征在于,所述至少一个出 口设置在所述第一端。
3.根据权利要求1或2所述的导管,其特征在于,所述通道沿 纵向设置了一系列出口,所述出口设置成,使用时提供的冷却流体 通过所述通道沿流出方向通过所述出口流出,流出方向与所述纵向 形成一定度。
4.根据权利要求1或2所述的导管,其特征在于,所述出口设 有绝热内壳。
5.根据前面权利要求中任一项所述的导管,其特征在于,至少 一个出口设置在所述主体,位于第一端的附近。
6.根据前面权利要求中任一项所述的导管,其特征在于,所述 第一端连接到所述主体,所述温度传感器设置在所述第一端,距所 述主体和所述第一端之间的界面一定距离。
7.根据前面权利要求中任一项所述的导管,其特征在于,所述 出口设计成,使用时从出口流出的冷却流体从所述第一端流出。
8.根据前面权利要求中任一项所述的导管,其特征在于,所述 第一端具有至少一个金属外壳
9.一种消融术的热处理的方法,其中导管的导电第一端位于主 体空腔内,所述第一端靠近或最好是接触所述主体空腔的壁,距所 述第一端一定距离设置了补充的导电件,最好位于所述空腔所在的 所述主体外侧,所述第一端和所述导电件之间产生电流,加热所述 壁,测量和调节所述第一端的温度时所述第一端附近通过冷却流体, 并防止所述冷却流体从内侧直接冷却所述第一端。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,通过所述导管的 通道的所述冷却流体进入到含蛋白质的液体,所述导管中的所述冷 却流体通过绝热层至少与所述第一端隔离。
11.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述冷却 流体进入到含蛋白质的液体,如围绕所述第一端的血液,使得所述 含蛋白质的液体被所述冷却流体冷却,冷却流体靠近所述含蛋白质 液体和所述壁之间的界面,并靠近所述第一端外侧,保持温度低于 所述含蛋白质液体的凝结温度。
12.根据权利要求9到11中任一项所述的方法,其特征在于, 所述消融术在含有液体和血液的体空腔中进行,所述血液的温度保 持在大致低于55℃,调节所述第一端的温度,保持低于大约65℃。
13.根据权利要求9到12中任一项所述的方法,其特征在于, 当冷却流体使用生理盐溶液,进入所述含蛋白质的液体时,含有 蛋白质的液体在所述第一端周围出现湍流

说明书全文

技术领域

发明涉及一种导管,具体地,本发明涉及一种用于体腔如血 管,或器官如心脏,的消融术的导管。

背景技术

已经知道使用带有导电第一端的导管对人或动物身体进行治疗。 消融电极一般设置在导管的末端。还知道可将多个消融电极一个接 一个精心设置在导管上,导管可插入所提到的体腔。病人然后躺在 导电板上,例如接地板。然后,使电流通过导管流过身体。如果第 一端保持靠在体腔的壁部,或相距非常小的距离,由于壁存在电阻, 将在壁部较小区域局部加热。接着这个区域出现消融。因此,壁部 的部分组织死亡。通过这种处理,可治疗心脏心律紊乱,并防止将 来复发。
在加热处理期间,从原理上知道,重要的是能够控制导管第一部 分的温度,这样可使得目标区域的加热范围可进行检控,因此,根 据温度和其他因素,可控制向第一端提供的能量。此外,在进行实 际处理之前,通过相对减少能量,根据在第一端测出的温度是否上 升,可检查第一端与壁部对接的情况。在提供的能量保持不变的情 况下,较差的对接将导致较小的温度上升。此外需防止第一端周围 的液体,比如血液,的温度上升过高,因为温度过高将造成堵塞, 导致身体出现危险状况。此外,导管的第一端过份加热可因各体腔, 如心脏,的壁部包围的液体沸腾,导致气泡,爆炸,这对健康来说 是很危险的,在极端的情况下,可导致心脏壁出现开口,此外存在 着不希望出现的大面积受影响的危险,可导致房室结的产生。为了 测量这个温度,已知道在第一端设置温度传感器,如热电偶
为了防止导管的第一端过度加热,已经提出对第一端进行冷却。 为此,Wittkampf介绍了一种导管(见Journal of the American college of Cardiology,1988,11,17A页),其中导管设置了液体通道,通道终止 于第一端的出口孔。可推动冷却液体,如生理盐溶液,通过通道, 使用时,提供对第一端的恒定冷却。因此,使第一端保持较低的温 度。但是,这种已知导管的缺点是不能精确测量第一端的实际温度。
为了克服这个缺点,已提出于在这种导管的第一端设置热电偶。 但是由于冷却是不精确的,从而,所提到端部的温度改变,以及液 体,尤其是围绕第一端的血液的温度改变,或壁部温度不能足够精 确地检测,仍可造成出现血液,此外,壁部温度的上升范围不 能充分控制和确认。当导管的第一端的温度保持比较低时,从外面 不能觉察到凝块的沉积,从而带来了错误认为处理期间没有凝结形 成的危险。实际上,液体,尤其是第一端和/或壁部周围的血液,进 行了充分加热,导致出现凝结,产生凝块。
在另一实施例中,导管设置了封闭的通道,延伸至第一端,而且 第一端从内侧冷却。这样仍出现与前面介绍导管相同的危险,更大 的缺点是血液未完全冷却。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种导管,可通过安全和精确的方式 使用导管进行治疗,可在体腔中对壁部进行局部加热,如消融。
本发明的另一目的是提供这样一种导管,使用时可通过简单和 精确的方式,对第一端和壁部的对接情况进行检查。
本发明的又一目的是提供一种导管,使用时,其第一或前端可 通过简单和精确方式加热,具体通过电流加热,以简单方式防止凝 结产生。
本发明还计划提供这样一种导管,可与现有的消融术装置兼容。
根据本发明的导管实现了多个这些和其他目的。
根据本发明的导管,设置了细长主体,电线延伸通过主体,连 接到导电的第一端。此外,通道延伸通过细长主体,终止于第一端 或其附近的至少一个出口孔。使用时,引导液体通过该通道,从所 述至少第一出口孔流出。在所述第一端或其附近设有温度传感器, 使用时通过传感器可测量第一端的温度。
对于根据本发明的导管,热隔离件设置在通道和第一端之间。 热隔离件设置成,使用时流过通道的液体实际并未接触第一端,从 至少一个第一出口孔流出。因此,使用时可保证液体不冷却第一端 至少不直接冷却第一端,而是冷却周围的液体,具体是对血液进行 冷却。这样,可防止产生凝结,同时可精确测量第一端的温度。
在优选实施例中,根据本发明的导管还具有的特征是,通道具 有纵向,沿纵向设置了一系列出口,所述出口设置成,使用时提供 的冷却流体通过通道沿流出方向流过出口,流出方向与纵向形成一 定度。角度可在30°和90°之间,在45°和90°之间更好,流出方向 基本上朝向第一端的外面。此外,在第一端的轴向前端还设置了出 口孔。
在可选实施例中,一个或多个出口孔可设置在主体的纵向前缘, 当使用时,得到基本上沿第一端外表面的流体。为此,至少一个出 口孔可位于第一端的附近,从前面看时。这个实施例的优点是结构 简单,通道不延伸通过第一端和/或具有优化的流动模式。
在优选实施例中,某个或各个出口孔设计成,在第一端的周围 产生轻微的湍流,可更好地防止凝结。
在实际的实施例中,至少在第一端和/或在其附近,通道和/或出 口孔设置了热隔离内壳,和/或处于导热很差的材料中。文中提到的 导热很差至少包括通过通道壁传到第一端的热量非常少,例如,热 量是越过具有类似尺寸但未具有这种绝热特征的导管的通道壁的热 量的10%或更多些,达到25%,或者更少些。
温度传感器,其可通过已知方式设计成热电偶,最好设置在第 一端,距第一端和导管主体之间界面一定距离,最好靠近电极的中 间。结果是,第一端的精确温度测量成为可能。对于自动进行的处 理,传感器还可用作开关
第一端可用导电和导热材料,如金属,制造。此外,只有外壳 可设置金属于塑料、陶瓷或玻璃芯部上,可得到希望的绝热部分。
本发明还涉及一种消融术的热处理的方法,其中导管的导电第 一端位于主体空腔内,第一端靠近或最好是接触主体空腔的壁,距 第一端一定距离设置了补充的导电件,其最好位于空腔所在的主体 外侧,第一端和导电件之间产生电流,加热壁部,测量和调节第一 端的温度时冷却流体通过第一端附近,可防止冷却流体从内侧直接 冷却第一端。
利用所述方法,通过更精确的方式,消融术导管的第一端的温 度得到检查和控制,使得通过精确和安全的方式,消融术和其他热 处理可在体腔,如血管、心脏和类似器官,内进行。通过根据本发 明的方法,体腔壁部的温度可更精确的控制,不会带来壁部周围血 液中出现凝结的危险。血液中蛋白质的凝结可形成凝块,凝块可堵 塞血液流动,例如还可导致梗塞。尤其是可避免心脏的左心室和心 房的凝块。通过本发明的方法,壁部周围的血液的温度最好保持在 低于凝结温度,所用导管的顶部和/或进行处理的壁部加热到希望的 温度,可选择较高温度。某个或各个电极通过附近的壁部加热,其 中温度是因为存在电阻而升高。壁部和电极之间的接触范围因此可 影响到电极的加热。这就是接触测量很重要的原因。
通过这个方法,冷却流体,如生理盐水溶液,最好通过已知方 式,流过在导管中延伸的通道,冷却流体直接进入各个体腔。在根 据本发明的方法中,冷却流体最好与导管前端的第一端的材料高度 绝热,使得围绕第一端的血液温度比第一端本身冷的多。第一端的 温度最好精确测量,使得可精确控制导管靠近或接触的壁部保持的 温度。
过冷却流体,第一端周围的血液的温度最好保持低于大约 55℃。第一端外侧的温度最好保持在低于大约65℃。
利用冷却流体,最好使所述第一端周围的血液出现湍流,更好 地防止血液中形成凝块。
附图说明
在其他的附属权利要求中,介绍了本发明的其他优选实施例。 在本发明的说明中,将参考附图进一步介绍本发明的实施例。附图 中:
图1示意地显示了根据本发明的导管,导管带有位于心室的第 一端;
图2示意地显示了位于心脏的多个导管,可用于治疗心脏心律 紊乱;
图3示意地显示了根据本发明的第一实施例的导管的前端的放 大截面图;
图4示意地显示了根据本发明的第二实施例的导管的前端的放 大截面图;
图5示意地显示了根据本发明的第三实施例的导管的前端的放 大截面图;
图5A显示了沿图5中剖面VA-VA的截面图。

具体实施方式

在说明中,相同或对应的部件有相同或对应的标记。所显示的 实施例只是通过示例方式给出,不应当认为是通过任何方式对本发 明进行限制。具体地,所示实施例的部件的组合也应当认为是介绍 性的。文中的体腔应认为至少包括导管前端可达到的人类或动物身 体的各部分。
图1示意性地显示了导管1如何插入病人3的心脏2。导管1A 的前端4插入心室5,具体是心脏的右心室,对应的第二导管1B的 前端4插入心脏2的右心房。只显示了进行说明的可能位置。导管 可从病人3的腹股沟插入心脏2,这是已有的方法,下面不会详细介 绍。也不介绍其他的控制这些导管和导管操作的方法和装置。
图2的截面图显示了心脏2,带有左和右心室5A,5B,左和右心 房6A,6B。心脏2内已经插入四个导管1。例如在测量和/或治疗心 脏心律紊乱期间,心脏2可插入一个或多个导管1,以便得到心脏中 电流的清楚图象。所显示的各导管1设有细长的主体7,可引导通过 病人的血管系统。主体7设有前端4,下面称为第一端4,其尽可能 深地插入心脏2。多个电极8至少设置在第一端的附近,电极具有金 属环的形式,可设置3个电极,各电极之间通过主体的电绝缘材料 分隔开,各电极可通过穿过主体7的电线连接到电子装置,这样可 通过已知的方式进行测量,形成电示图。
第一端4还设置了导电材料,如金属,制成的顶部9,顶部通过 电线10(见图3-6),可连接到电子装置(未显示),通过电子装置 和电线10,电流输送到顶部9。在测量和/或处理期间,病人躺在导 电的底板上,例如,接地板(未显示)。为了进行治疗,例如,进 行消融,导管1的顶部9靠到心脏2的壁部11,这样电流就可以流 过壁部11。由于壁部的组织具有电阻,在顶部9的附近产生热量, 对组织进行处理,具体可杀死心脏肌肉细胞,使心脏2的不希望的 传导路径或心脏心律紊乱源阻断。这是一种已有的治疗方法,称作 消融术,可治疗心脏心律紊乱。对于这些技术的进一步介绍,可参 考前面和相关部分提到的公开文献。
已知道消融术在导管1中使用冷却流体。该流体引导通过导管 中的通道,到达导管的前端,从前端进入血液或返回导管。在导管 内,冷却流体直接接触被冷却的电极,如位于导管顶部的电极,以 便冷却该电极,从而防止外侧的蛋白质沉积。这样的导管在欧洲专 利EP 0 856 292给出介绍。但是这种导管具有缺点,即各电极的温度, 如顶部电极温度,不能长时间在壁部11和/或电极周围的血液B中产 生良好的热量分布图象。
通过本发明的导管1,这些缺点得到克服,使用时不对电极,如 顶部9的电极,进行冷却,至少不进行直接冷却,而是对血液B进 行冷却,使得血液中不产生凝结,防止凝块出现。结果是,各电极 的温度,如顶部电极9的温度,可精确的测量和控制,同时根据测 量的温度,可对壁部11的温度进行评估。
下面介绍根据本发明的导管1的多个示例。
图3是根据本发明第一实施例的导管1的前端的侧视截面图。
导管1包括细长主体7,主体带有顶部9形成的第一端4,由导 电和导热材料制造,具体为金属,如铂。主体具有长轴线A-A,并 包括基本为圆柱形的壁部12,通道13延伸穿过壁部。在壁部12和 通道13之间设有环形空间14,空间14内延伸导电电线10,电极8 的不同连接点,控制端部4的已知的控制机构9(未显示)。此外, 第二导电电线15延伸通过环形空间14,电线连接到热电偶16。
在图3显示的实施例中,顶部9通过连接件18连接到主体7, 连接件的第一侧可连接到,如胶接到,壁部12内,另一例,通过卡 接边19安装到兼容的顶部9的第二卡接边20。在这个实施例中,热 电偶16已经设置在或面对主体7和顶部9之间的界面17,或至少位 于顶部9的端表面21,其靠近主体7和连接件18。
在第一端4,具体是在顶部9,通道22设置成沿轴线A-A延伸, 并可通过从通道13内的端表面21延伸的和安装在通道13的套管23, 连接到通道13。在顶部9的外侧41设置了第一孔24,在通道部分22 内尽可能延伸,并基本上沿径向延伸。这些第一孔24都具有纵向轴 线25,与主体7的纵向轴线A-A形成角度α,例如可大约为90°。第 二孔26沿通道13,至少沿着轴线A-A,设置,孔26终止于顶部9 的尖端36。各个孔24,26中以及通道部分22的周围,设置了绝热 壳体27,使用时冷却流体,具体是生理盐水溶液,可流过通道13, 通道部分22和孔24,26,冷却流体和顶部9的内侧之间不发生直接 接触。因此,防止了大部分冷却流体直接冷却顶部9。在图3的详细 显示中,套管23未进行绝热。
图4中,显示了根据本发明的导管1的第一端4的具有优越性 的第一可选实施例,与图3的导管不同,套管13也进行了绝热,此 外热电偶16也靠近顶部9的尖端36设置,使得对心脏壁部的更精 确的温度测量得以实现。
图5中,显示了另一可选实施例,只显示了顶部9的侧视截面 图,大部分对应于图3和图4详细显示的顶部。但是,图5的顶部9 设置了芯部28,用具有低热传导和/或导电性的材料制造,例如玻璃、 陶瓷或塑料,与之相对的外壳29具有良好的导热性和/或导电性。只 有外壳29内的芯部24,26设置了绝热内壳,并至少作为芯部28的 一部分,使得希望的热绝缘以简单的方式实现。在此实施例中,纵 轴线25大致上相对通道部分22(图5A)倾斜延伸,相对纵轴线A- A形成角度α,该角度偏离于90°,例如大约75°到80°,使得流出方 向偏向于尖端36的方向,至少向着壁部11的方向。因此,顶部9 周围和壁部11附近的血液冷却可产生更大改进。热电偶16已面对 外壳29设置。
在图3-5的实施例中,各个孔24,26的末端形成冷却流体的流 出孔30。这些流出孔30可设置成,使用时使流过的血液产生湍流。 可产生这种作用的机制可从流体动学了解。在所示的实施例中, 例如,设置了13流出孔,应当知道可设置任何数量的流出孔30。
或者,在电极附近,具体地在主体7和顶部9之间界面17附近, 设置一个或多个流出孔,使得部分冷却流体沿着顶部9的方向,至 少沿着电极的外表面流动,直接冷却血液和/或产生湍流。
当使用根据本发明的导管1治疗心脏心律紊乱或类似病症时, 当消融术用于血液流过的体腔,如心脏的心室或心房,或者动脉或 静脉,最好调节电流密度和提供的冷却流体,使得顶部9周围的血 液温度保持低于凝结温度。实际上,这意味着低于大约55℃,所以 不会产生凝结。顶部9的温度最好调节到不超过65℃。实际上具有 合理的安全限度。对于较大的电极(长度可达8毫米,不是4毫米), 对周围流过血液将进行更大的冷却,使得组织和电极温度之间有更 大差别。对于8毫米的电极,50°到55°是很好的目标值,至少对于 现有的电极来说。电极必须保持温度低于加热的壁部组织,其保持 在低于100℃,以便防止前面提到的爆炸。图3示意地显示出,在壁 部11的区域40被加热,这是通过壁部11的电流造成,如前面所介 绍的。很自然,影响区40的尺寸和形状取决于所用的电流密度,治 疗的持续时间,这些由所指示的方式给出。
本发明不限于说明和附图中以任何方式给出的示例性实施例, 在由权利要求限定的本发明的发明范围内,可进行各种的变化。
例如,不同的材料可用于不同的部件,流出孔可以不同方式设 置,只要或至少基本上,防止顶部9从内部被流过的冷却流体冷却。 导管的前端可具有任何希望的形状,可用于心脏以外的不同位置, 还本发明的方法可通过可控方式治疗肿瘤,和处理可形成疤痕组织 的畸变。根据本发明的导管还可设置多个电极,至少一个电极设置 根据本发明的冷却机构,带有绝热的流出孔。此外,只设置一个电 极在距端部一定距离处。
这些和许多其他的可兼容的变化应认为属于由所附权利要求限 定的发明范围。
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