CN112040861A - 高密度电极标测导管 - Google Patents

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Abstract

医疗装置可包括导管轴杆，该导管轴杆包括近端和远端，该导管轴杆限定导管轴杆纵向轴线。柔性尖端部分可邻近导管轴杆的远端定位，该柔性尖端部分包括柔性框架。多个弯曲微电极可以设置在柔性框架上，并且可以形成适合顺应组织的弯曲微电极的柔性阵列。

Description

高密度电极标测导管
技术领域
本公开涉及高密度电极标测导管。
背景技术
导管已经用于心脏医疗程序很多年了。当位于体内的特定位置时，导管可被用于例如诊断和治疗心律失常，该特定位置如果没有更具侵入性的程序，则无法接近。
传统的标测导管可以包括例如多个相邻的环形电极，其环绕导管的纵向轴线并且由铂或某种其他金属构造。这些环形电极是相对刚性的。类似地，传统的消融导管可以包括用于输送治疗(例如，输送RF消融能量)的相对刚性的尖端电极，并且还可以包括多个相邻的环形电极。当使用这些传统导管及其相对刚性(或不顺应)的电极时，尤其是存在尖锐的梯度和起伏时，可能难以保持与心脏组织的良好电接触。
不管是在心脏中标测还是形成损伤，心脏的跳动，特别是如果不稳定或不规则的心脏跳动，都会使事情变得复杂，使得难以在足够的时间长度内保持电极与组织之间的充分接触。这些问题在轮廓或小梁表面上加剧。如果不能充分维持电极与组织之间的接触，则不可能产生高质量的损伤或精确的标测。
前述讨论仅旨在说明本领域，而不应视为对权利要求范围的否认。
发明内容
本文的各种实施例提供了一种医疗装置，其包括导管轴杆，该导管轴杆包括近端和远端，该导管轴杆限定导管轴杆纵向轴线。柔性尖端部分可邻近导管轴杆的远端定位，该柔性尖端部分包括柔性框架。多个弯曲微电极可以设置在柔性框架上，并且可以形成适合顺应组织的弯曲微电极的柔性阵列。
本文的各种实施例提供了一种医疗装置，其包括导管轴杆，该导管轴杆包括近端和远端，该导管轴杆限定导管轴杆纵向轴线。柔性尖端部分可邻近导管轴杆的远端定位，该柔性尖端部分包括柔性框架。柔性框架可以包括第一内侧臂、第二内侧臂、第一外侧臂和第二外侧臂，其中，柔性框架还包括顶部和底部。在一些实施例中，第一多个弯曲电极可以设置在柔性框架的顶部上。在一些实施例中，第二多个弯曲电极可以设置在柔性框架的底部上。
本文的各种实施例提供了一种包括导管的医疗装置。导管轴杆可以包括近端和远端。导管轴杆可以限定导管轴杆纵向轴线。柔性尖端部分可邻近导管轴杆的远端定位，该柔性尖端部分包括柔性框架。柔性框架可以包括第一内侧臂、第二内侧臂、第一外侧臂和第二外侧臂，其中，柔性框架还包括顶面和底面。可以围绕第一内侧臂、第二内侧臂、第一外侧臂和第二外侧臂中的每一个的纵向轴线设置多个弯曲电极，其中，多个弯曲电极中的每一个围绕臂中的相应一个的臂纵向轴线缠绕。
本文的各种实施例提供了一种包括导管轴杆的医疗装置。导管轴杆可以包括近端和远端。导管轴杆可以限定导管轴杆纵向轴线。该医疗装置可以包括邻近导管轴杆的远端定位的柔性尖端部分，该柔性尖端部分包括柔性框架。柔性框架可以包括第一内侧臂、第二内侧臂、第一外侧臂和第二外侧臂，其中臂中的每一个都穿过管设置。该医疗装置可以包括设置在管中的每一个上的多个微电极，该多个微电极形成适合顺应组织的微电极的柔性阵列。
附图说明
图1A描绘了根据本公开的各种实施例的高密度电极标测导管的顶视图。
图1B描绘了根据本公开的各种实施例的图1A中的高密度电极标测导管的等距侧视图和顶视图。
图1C描绘了根据本公开的各种实施例的设置在图1A和图1B所示的高密度电极标测导管的柔性框架上的电极的等距侧视图、顶视图和远端视图。
图1D描绘了根据本公开的实施例的设置在柔性框架上的多个弯曲电极的横截面端视图。
图2A是根据本公开的实施例的设置在柔性框架上的多个弯曲电极的横截面端视图，其中，顶部弯曲电极和底部弯曲电极之间的限定间隔在图1D所示的间隔上增加。
图2B是根据本公开的实施例的设置在柔性框架上的多个弯曲电极的横截面端视图，其中，顶部弯曲电极和底部弯曲电极之间的限定间隔在图1D所示的间隔上减小。
图2C是根据本公开的实施例的设置在柔性框架上的多个弯曲电极的横截面端视图，其中，顶部弯曲电极的周向宽度小于底部弯曲电极的周向宽度。
图3A描绘了根据本公开的各种实施例的包括32对顶部弯曲电极和底部弯曲电极的高密度电极标测导管的顶视图。
图3B描绘了根据本公开的各种实施例的包括64对顶部弯曲电极和底部弯曲电极的高密度电极标测导管的顶视图。
图4A描绘了根据本公开的各种实施例的高密度电极标测导管的顶视图，该高密度电极标测导管包括以交替布置设置的24对顶部弯曲电极和底部弯曲电极。
图4B描绘了根据本公开的各种实施例的高密度电极标测导管的顶视图，该高密度电极标测导管包括以交替布置设置的48对顶部弯曲电极和底部弯曲电极。
图5描绘了根据本公开的实施例的医疗系统的示意性框图。
图6是根据本公开的实施例的电极篮式导管的顶视图，其包括设置在篮式导管的多个花键上的多个弯曲电极。
图7A描绘了根据本公开的各种实施例的高密度电极标测导管的等距侧视图和顶视图，该导管包括设置在柔性电路上的弯曲电极。
图7B是根据本公开的实施例的如图7A所示的柔性电路的示意图。
图8描绘了根据本公开的实施例的包括电极和与电极电耦合的导电迹线的回流管。
图9描绘了根据本公开的实施例的电极管，其包括电极和电耦合到电极的导线。
具体实施方式
题为“Flexible High-Density Mapping Catheter Tips and FlexibleAblation Catheter Tips with Onboard High-Density Mapping Electrodes”的国际申请No.PCT/US2014/011940的内容通过引用包含于此，如同在此全面阐述一样。题为“HighDensity Electrode Mapping Catheter”的美国申请No.15/331,562和题为“Catheterwith High-Density Mapping Electrodes”的美国申请No.62/572,186的内容通过引用包含于此，如同在此全面阐述一样。
图1A描绘了根据本公开的各种实施例的高密度电极标测导管101的顶视图，以及图1B是根据本公开的各种实施例的高密度电极标测导管101的等距侧视图和顶视图。在一些实施例中，高密度电极标测导管101可包括形成电极的柔性阵列的柔性尖端部分110。尽管高密度电极标测导管101包括多个电极，但是为了清楚起见，仅电极102-1'、102-1″、102-13'、102-13″(在本文中也称为微电极)在图1B中被标记。在下文中，将电极102-1'以复数形式称为电极102。电极102的这种平面阵列(或“桨状”配置)包括四个并排的纵向延伸臂103、104、105、106，其可以形成在其上设置电极102的柔性框架。四个电极承载臂包括第一外侧臂103、第二外侧臂106、第一内侧臂104和第二内侧臂105。这些臂可以在横向上彼此分离。
四个臂中的每个臂可以承载多个电极102。例如，四个臂中的每个臂可以承载沿四个臂中的每个臂的长度间隔开的电极102。尽管在图1A和图1B中描绘的高密度电极标测导管101的每一个描绘了四个臂，但高密度电极标测导管101可以包括更多或更少的臂。另外，虽然图1A和图1B中描绘的高密度电极标测导管101描绘了设置在柔性尖端部分110的上半部分(在本文中也称为顶部或顶面)上的16个电极(例如，第一外侧臂103和第二外侧臂106的上半部分上的4个电极以及第一内侧臂104和第二内侧臂105的上半部分上的4个电极)以及设置在柔性尖端部分110的下半部分(在本文中也称为底部或底面)上的16个电极，如图1B所示(例如，第一外侧臂103和第二外侧臂106的下半部分上的4个电极以及第一内侧臂104和第二内侧臂105的下半部分上的4个电极)，导管可包括设置在上半部分上的多于或少于16个电极和/或设置在下半部分上的多于或少于16个电极。另外，第一外侧臂103和第二外侧臂106可包括设置在上半部分和/或下半部分上的多于或少于4个电极，并且第一内侧臂104和第二内侧臂105可包括设置在上半部分和/或下半部分上的多于或少于4个电极。
在一些实施例中，电极102可以用于诊断、治疗和/或标测程序中。例如但不限于，电极102可以用于电生理研究、起搏、心脏标测和消融。在一些实施例中，电极102可用于执行单极或双极消融。这种单极或双极消融可以创建特定的损伤线或图案。在一些实施例中，电极102可以从心脏接收电信号，其可以用于电生理研究。在一些实施例中，电极102可执行与心脏标测有关的定位或位置感测功能。
在一些实施例中，高密度电极标测导管101可包括导管轴杆107。导管轴杆107可包括近端和远端。远端可以包括连接器108，该连接器108可以将导管轴杆107的远端耦合到平面阵列的近端。导管轴杆107可限定导管轴杆纵向轴线aa，如图1A所示，第一外侧臂103、第一内侧臂104、第二内侧臂105和第二外侧臂106可沿着该轴线与其大致平行地延伸。导管轴杆107可以由柔性材料制成，使得其可以穿过患者的曲折脉管系统。在一些实施例中，导管轴杆107可包括沿着导管轴杆107的长度设置的一个或多个环形电极111。在示例中，环形电极111可用于诊断、治疗和/或标测程序。
柔性尖端部分110可以适于顺应组织(例如，心脏组织)。例如，当柔性尖端部分110接触组织时，柔性尖端部分可以偏转，从而允许柔性框架顺应组织。在一些实施例中，在图1A和图1B所示的导管的远端处的包括桨状结构(或多臂、承载电极的柔性框架)的臂(或臂的下层结构)优选地由诸如镍钛诺的柔性或弹簧状材料和/或柔性基板构成，如本文所讨论的。臂的构造(包括例如臂的长度和/或直径)和材料可以被调节或调整以被创建，例如，期望的弹性、柔韧性、可折叠性、顺应性和刚度特性，包括可以从单个臂的近端到该臂的远端，或者在包括单个桨状结构的多个臂之间或之中变化的一个或多个特性。诸如镍钛诺的材料和/或柔性基底的可折叠性提供了额外的优点，无论是在将导管输送到体内还是在程序结束时从身体中移除导管期间，都便于将桨状结构插入到输送导管或导引器中。
除了其他方面，所公开的导管及其多个电极可用于(1)定义心脏房壁内的特定尺寸区域(例如1平方厘米面积)的区域传播标测图；(2)识别用于消融的复杂分级心房电图；(3)识别电极之间的局部聚焦电位，以获得更高的电描记图分辨率；和/或(4)更精确地对准消融区域。这些标测导管和消融导管被构造为顺应心脏组织并保持与心脏组织的接触，即使心脏运动可能不稳定。由于持续的组织-电极接触，在心脏运动期间导管在心壁上的这种增强的稳定性提供了更准确的标测和消融。另外，本文所述的导管可用于心外膜和/或心内膜使用。例如，本文所描绘的平面阵列实施例可用于心外膜手术中，其中电极的平面阵列位于心肌表面和心包膜之间。可替代地，平面阵列实施例可用于心内膜手术中，以快速扫视和/或分析心肌的内表面，并快速创建心脏组织的电特性的高密度标测图。
图1B描绘了根据本公开的各种实施例的图1A中的高密度电极标测导管101的等距侧视图和顶视图。如图1B所示，高密度电极标测导管101可包括导管轴杆107，导管轴杆107包括近端和远端。导管轴杆107可以限定导管轴杆纵向轴线aa，柔性尖端部分110沿着该轴线从导管轴杆107的远端向远侧延伸。在示例中，柔性尖端部分110可以位于与导管轴杆107的远端相邻的位置，柔性尖端110部分包括柔性框架，如前所述。柔性框架可以包括第一内侧臂104、第二内侧臂105、第一外侧臂103和第二外侧臂106。
在一些实施例中，多个弯曲电极102可以设置在柔性框架110上，并且可以形成适于顺应组织的弯曲电极102的柔性阵列。在图1B中公开并且在本文中进一步讨论并在附图中描绘的实施例中，弯曲电极102可以是分段电极。例如，弯曲电极102可以不围绕布置有弯曲电极102的柔性框架110的整个圆周延伸，如图1B至图2B所示。在示例中，参考弯曲电极对102-1'和102-1″，第一多个电极可以设置在柔性框架110的下半部分上，例如，底部弯曲电极102-1″，以及第二多个电极可以设置在柔性框架110的上半部分上，例如顶部弯曲电极102-1'。第一内侧臂104、第二内侧臂105、第一外侧臂103和第二外侧臂106中的每一个可沿着各自的臂纵向轴线延伸，每个臂纵向轴线可平行于导管轴杆纵向轴线aa。在一些实施例中，各个臂中的每个臂可以与导管轴杆纵向轴线aa发散或会聚。例如，如图1B所示，第一外侧臂103的臂纵向轴线cc以及其他臂104、105、106的臂纵向轴线可以与导管轴杆纵向轴线aa平行。在一些实施例中，弯曲电极对102-1'和102-1″可以与全极技术(OT)结合使用，如例如在美国专利No.9,808,171和美国公开No.2017/0042449中所述，其通过引用包含于此，如同在此全面阐述一样。
在一些实施例中，多个弯曲电极102设置在第一内侧臂104、第二内侧臂105、第一外侧臂103和第二外侧臂106中的每一个上，并且在纵向上彼此间隔开，如在图1B中描绘的。在示例中，第一内侧臂104、第二内侧臂105、第一外侧臂103和第二外侧臂106可各自包括上半部分和下半部分，弯曲电极102-1'、102-1″可设置在其上。例如，可以在臂103、104、105、106中的每一个上设置多个相应的弯曲电极对。相应的弯曲电极对中的每个弯曲电极对可以包括在臂103、104、105、106中的相应一个上的顶部弯曲电极和与顶部弯曲电极相对设置并在顶部弯曲电极的下方的底部弯曲电极。然而，在一些实施例中，设置在臂103、104、105、106中的每一个的顶面上的弯曲电极可以与设置在臂103、104、105、106中的每一个的底面上的相应的弯曲电极在纵向上错开。
在一些实施例中，多个弯曲电极中的至少一个可以设置在上半部分上，并且多个弯曲电极中的至少一个可以设置在下半部分上。在一些实施例中，弯曲电极中的每一个可以部分地围绕弯曲电极设置在其上的臂中的特定一个的臂纵向轴线缠绕。例如，如关于顶部和底部弯曲电极102-1'、102-1″所描绘的，弯曲电极可以围绕臂纵向轴线cc缠绕和/或旋转。在一些实施例中，顶部弯曲电极102-1'和底部弯曲电极102-1″可以形成弯曲电极对。
如图1C所描绘的，顶部弯曲电极102-1'和底部弯曲电极102-1″中的每一个均部分地围绕臂纵向轴线cc缠绕。在示例中，设置在臂的上半部分上的至少一个顶部弯曲电极中的每一个可以与设置在臂的下半部分上的底部弯曲电极中的相应一个相对地设置，以形成相应的弯曲电极对。如本文中进一步讨论的，顶部弯曲电极102-1'和底部弯曲电极102-1″围绕臂纵向轴线cc缠绕的量可以变化。
如图1C中进一步描绘的，顶部弯曲电极102-1'可以与底部弯曲电极102-1″在周向上间隔开。在一些实施例中，顶部弯曲电极102-1'的周向宽度可以与底部弯曲电极102-1″的周向宽度相同，如关于图1C所描绘并且在本文中进一步讨论的。然而，在一些实施例中，顶部弯曲电极102-1'的周向宽度可以不同于底部弯曲电极102-1″的周向宽度，如关于图1C所描绘并且在本文中进一步讨论的。此外，顶部电极102-1'和底部电极102-1″之间的周向间隔可以相同。
在一些实施例中，第一内侧臂104、第二内侧臂105、第一外侧臂103和第二外侧臂106中的每一个可包括多个相应的成对的弯曲电极102。多个弯曲电极102的第一部分可以设置在柔性框架110的顶部上，以及多个弯曲电极102的第二部分可以设置在柔性框架110的底部上。在一些实施例中，多个弯曲电极102的布置可以改变，以及多个弯曲电极102的周向宽度、纵向长度和/或厚度可以改变，如本文进一步讨论的。
图1D描绘了根据本公开的实施例的设置在柔性框架110上的多个弯曲电极102的横截面端视图。柔性框架110可以包括第一外侧臂103、第二外侧臂106、第一内侧臂104和第二内侧臂105。尽管第一外侧臂103、第二外侧臂106、第一内侧臂104和第二内侧臂105的横截面在图1D以及2A至2C中示出为实线，但相应的横截面可以是中空的。例如，柔性框架110的臂可以是管状结构。如关于第一外侧臂103所描绘的，该臂可以经由水平轴线dd分为上半部分120-1和下半部分120-2；并且第一外侧臂103可以沿着臂纵向轴线cc纵向延伸。在一些实施例中，顶部弯曲电极102-13'可以设置在上半部分120-1上，而底部弯曲电极102-13″可以设置在下半部分120-2上。如图1D所描绘的，顶部弯曲电极102-13'可以与底部弯曲电极在直径上相对，使得在顶部弯曲电极102-13'和底部弯曲电极102-13″中的每一个之间限定相等的周向间隔。
在顶部弯曲电极102-13'和底部弯曲电极102-13″之间限定的周向间隔可以大于和/或小于图1D中描绘的周向间隔。在一个示例中，在顶部弯曲电极102-13'和底部弯曲电极102-13″之间限定的周向间隔可以在1毫米至0.25毫米的范围内。在一些实施例中，在顶部弯曲电极102-13'和底部弯曲电极102-13″之间限定的间隔可以在0.75毫米至0.5毫米的范围内。在一些实施例中，顶部弯曲电极和底部弯曲电极中的每一个的周向边缘之间的间隔可以由存在于顶部弯曲电极102-16'和底部弯曲电极102-16″中的每一个的周向边缘与第二外侧臂106沿其纵向延伸的中心轴线cc′之间的角度限定。例如，角度Θ1限定在中心轴线cc′与顶部弯曲电极102-16′的顶部外侧边缘122-1和底部弯曲电极102-16″的底部外侧边缘122-2之间。如关于图1D所描绘的，角度Θ1可以是大约80度。然而，在一些实施例中，角度Θ1可以大于或小于80度。
图2A是根据本公开的实施例的设置在柔性框架140A上的多个弯曲电极138-1A'、138-1A″、138-2A'、138-2A″、138-3A'、138-3A″、138-4A'、138-4A″的横截面端视图，其中，顶部弯曲电极和底部弯曲电极之间的限定的间隔相对于图1D中描绘的间隔增加。在下文中，多个弯曲电极138-1A'、138-1A″、138-2A'、138-2A″、138-3A'、138-3A″、138-4A'、138-4A″以复数形式被称为弯曲电极138A。如图2A所示，在顶部弯曲电极138-1A'、138-2A'、138-3A'、138-4A'与底部弯曲电极138-1A″、138-2A″、138-3A″、138-4A″之间限定的周向间隔可以增加。因此，例如在第二外侧臂沿其延伸的中心纵向轴线ee'与顶部弯曲电极138-4A'的外侧边缘142-1A和底部弯曲电极142-2A″的外侧边缘142-2A之间限定的角度ΘA可以相对于关于图1D所讨论和描绘的角度增加。如图2A所示，角度ΘA为大约135度。然而，在一些实施例中，角度ΘA可以大于或小于135度。尽管讨论了第二外侧臂136A，但是其他臂包括相同或相似的特征。
图2B是根据本公开的实施例的设置在柔性框架140B上的多个弯曲电极138-1B'、138-1B″、138-2B'、138-2B″、138-3B'、138-3B″、138-4B'、138-4B″的横截面端视图，其中，顶部弯曲电极和底部弯曲电极之间的限定的间隔相对于图1D中描绘的间隔减少。如图2B所描绘的，可以在第一顶部弯曲电极138-1B'和第一底部弯曲电极138-1B″之间限定一对周向间隙150B、152B。在一些实施例中，弯曲电极138B中的每一个可具有相对于图2B所示减小的径向厚度，使得周向间隙150B、152B的径向深度最小。在一些实施例中，周向间隙150B、152B可以填充有绝缘材料。在示例中，周向间隙150B、152B可以被填充，使得由臂130B以及顶部弯曲电极138-1B'和底部弯曲电极138-1B″形成的部件的外表面可以是一个连续表面。例如，部件的外表面可以是光滑且不间断的。
如关于图2B进一步描绘的，在顶部弯曲电极138-1B'、138-2B'、138-3B'、138-4B'和底部弯曲电极138-1B″、138-2B″、138-3B″、138-4B″之间限定的周向间隔可以相对于图1D和图2A减小。因此，在第二外侧臂136B沿着其延伸的中心轴线ee″与顶部弯曲电极138-4B'的顶部外侧边缘142-1B和底部弯曲电极138-4B″的底部外侧边缘142-2B之间限定的角度ΘB可以相对于关于图1D和图2A讨论和描绘的增加。如图2B所示，角度ΘB为大约20度。然而，在一些实施例中，角度ΘB可以大于或小于20度。如相对于图1D至图2B所描绘的，顶部弯曲电极可以与底部弯曲电极在直径上相对。此外，顶部弯曲电极可具有与底部弯曲电极相同的周向宽度。然而，如图2C中所描绘的，在一些实施例中，顶部弯曲电极可具有比底部弯曲电极更小或更大的周向宽度。
图2C是根据本公开的实施例的设置在柔性框架140C上的多个弯曲电极138-1C'、138-1C″、138-2C'、138-2C″、138-3C'、138-3C″、138-4C'、138-4C″的横截面端视图，其中顶部弯曲电极的周向宽度小于底部弯曲电极的周向宽度。多个弯曲电极138-1C'、138-1C″、138-2C'、138-2C″、138-3C'、138-3C″、138-4C'、138-4C″中的每一个围绕第一外侧臂130C、第一内侧臂132C、第二内侧臂134C和第二外侧臂136C中的相应一个的纵向轴线(即，ee″′)缠绕。如图2C所示，可以在顶部弯曲电极138-4C'和底部弯曲电极138-4C″之间限定周向间隙。例如，可以在顶部弯曲电极138-4C'的顶部外侧边缘142-1C和底部弯曲电极138-4C″的底部外侧边缘142-2C之间限定间隙。在一些实施例中，顶部弯曲电极138-1C'、138-2C'、138-3C'和底部弯曲电极138-1C″、138-2C″、138-3C″可在其外侧边缘之间具有相同的间隙。在一些实施例中，可以在顶部弯曲电极138-1C'、138-2C'、138-3C'、138-4C'和底部弯曲电极138-1C″、138-2C″、138-3C″、138-4C″的内侧边缘之间限定相等的间隙，如关于外侧边缘所讨论的。然而，在一些实施例中，内侧边缘和外侧边缘之间的限定间隙可以相对于彼此不同。
在一些实施例中，可以在例如第二外侧臂136C沿着其延伸的中心轴线ee″′与顶部弯曲电极138-4C'的顶部外侧边缘142-1C和底部弯曲电极138-4C″的底部外侧边缘142-2C之间限定角度ΘC，如关于图1D-2B所类似讨论的。如图2C所示，角度ΘC为大约60度。然而，在一些实施例中，角度ΘC可以大于或小于20度。例如，在一些实施例中，顶部弯曲电极138-4C'的周向宽度可以相对于图2C中所示的增大或减小，从而减小或增大角度ΘC。在一些实施例中，底部电极138-4C″的周向宽度可相对于图2C中所示的增大或减小，从而减小或增大角度ΘC。
图3A描绘了根据本公开的各种实施例的高密度电极标测导管170A的顶视图，该高密度电极标测导管170A包括32对顶部弯曲电极和底部弯曲电极(未示出)。高密度电极标测导管170A可以包括导管轴杆182A，沿着导管轴杆182A设置有多个环形电极190A。导管轴杆182A的远端可包括连接器，多个纵向延伸的臂174A、176A、178A、180A从该连接器延伸。高密度电极标测导管170A可以沿着纵向轴线ff'延伸。在一些实施例中，高密度电极标测导管170A可包括形成电极的柔性阵列的柔性尖端部分188A。尽管高密度电极标测导管170A包括多个电极，但是为了清楚起见，在图3A中仅标记了顶部弯曲电极172-1A'。尽管底部弯曲电极在图3A中不可见，但是可以将顶部弯曲电极172-1A'和底部弯曲电极设置在四个并排的纵向延伸臂174A、176A、178A、180A上，其可以形成其上设置电极172A的柔性框架188A。
顶部弯曲电极172A和底部弯曲电极可以沿纵向延伸臂以与本文(例如关于图1D-2C)所讨论的方式类似的方式设置。四个电极承载臂包括第一外侧臂174A、第二外侧臂180A、第一内侧臂176A和第二内侧臂178A。这些臂可以在横向上彼此分开。四个臂中的每个臂可以承载多个电极172A。例如，如图3A所示，四个臂中的每个臂可具有沿着每个臂的顶部设置的八个弯曲电极172A。另外，四个臂中的每个臂可具有沿着每个臂的底部设置的八个弯曲电极。例如，总共32对弯曲电极可以设置在高密度电极标测导管170A的柔性尖端部分188A上，从而提供设置在纵向延伸臂的顶部和底部上的总共64个电极。在一些实施例中，一对弯曲电极可包括顶部弯曲电极和相应的底部弯曲电极。例如，如本文所讨论的，顶部弯曲电极可以与底部弯曲电极中的相应的一个在直径上相对。
图3B描绘了根据本公开的各种实施例的高密度电极标测导管170A的顶视图，该导管包括64对顶部弯曲电极172-1B'、172-2B'、172-3B'、172-4B'、172-5B'、172-6B'、172-7B'、172-8B'和底部弯曲电极(未示出)。高密度电极标测导管170B可以包括关于图3A讨论的那些特征，不同之处在于可以在高密度电极标测导管170B的柔性尖端部分188B上设置64对弯曲电极172。因此，总共128个电极可设置在纵向延伸臂的顶部和底部上。在一些实施例中，如所描绘的，顶部弯曲电极和底部弯曲电极可以沿着纵向延伸臂174B、176B、178B、180B中的每一个设置，并且还可以在横向于纵向轴线ff″设置的电极行中对齐。例如，弯曲顶部电极172-1B'、172-2B'、172-3B'、172-4B'可以沿着横向于导管轴杆纵向轴线ff″的线gg设置在纵向延伸臂174B、176B、178B、180B中的每一个上。因此，高密度电极标测导管170B可以包括16行电极，如图3B所描绘的。
在一些实施例中，可以使一个或多个电极停用，使得在高密度电极标测导管170B上创建活动电极的图案。例如，除了其相应的底部电极之外，还可以关闭第一顶部电极172-1B'以及第三顶部电极172-3B'，从而留下第二顶部电极172-1B'和第四顶部电极172-4B'作为活动电极。另外，除了其对应的底部电极之外，还可以关闭第六顶部电极172-6B'和第八顶部电极172-6B'，从而留下第五顶部电极172-5B'和第七顶部电极172-7B'作为活动电极。在示例中，在一些实施例中，可以通过经由物理和/或虚拟开关将电极与中央处理单元电断开来使电极停用(即，关闭)。因此，可以从活动电极而非停用电极进行测量。
图4A描绘了根据本公开的各种实施例的高密度电极标测导管200A的顶视图，该导管包括以交替布置设置的24对顶部弯曲电极202-1A'、202-2A'...202-24A′和底部弯曲电极(未示出)。在一些实施例中，顶部弯曲电极202-1A'、202-2A'、…202-24A'(以下以复数形式称为顶部弯曲电极202A')和底部弯曲电极可以经由与顶部弯曲电极202A'和底部弯曲电极中的每一个电耦合的多条导线与中央处理单元电连接。然而，由于由第一外侧臂204A、第一内侧臂206A、第二内侧臂208A和第二外侧臂210A中的每一个限定的管腔以及由导管轴杆214A限定的中心管腔内的空间限制，可能难以将电耦合每个电极的相应导线装配到第一外侧臂204A、第一内侧臂206A、第二内侧臂208A和第二外侧臂210A中的每一个以及由沿纵向轴线hh'延伸的导管轴杆214A限定的中心管腔中。因此，在一些实施例中，电极的图案可以布置在高密度电极标测导管200A的柔性尖端部分220A上。
在示例中，图案可以包括交替布置，其中，每个臂上的电极是交错的。这可以减少设置在柔性尖端部分220A上的电极的数量，并且还可以减少电耦合所有电极所需的电线的数量。在示例中，相对于诸如图1A和图1B所示的布置，以交替布置放置电极可以减少设置在柔性尖端部分220A上的电极的数量，并且可以将连接电极的导线的数量减少一半。例如，在一些实施例中，电极的布置可以包括棋盘图案，其中多个电极以间隔开的关系沿每个臂纵向地设置。在示例中，电极的间隔可以相对于相邻的臂交错。例如，关于第一外侧臂204A，顶部弯曲电极202-1A'、202-5A'、202-9A'、202-13A'、202-17A'和202-21A'可以沿着第一外侧臂204A以间隔开的关系设置。在示例中，顶部弯曲电极202-1A'、202-5A'、202-9A'、202-13A'、202-17A'和202-21A'中的每一个之间的间隔可以相同。
参考设置在第一内侧臂206A上的顶部弯曲电极202-3A'、202-7A'、202-11A'、202-15A'、202-19A'和202-23A'，电极202-3A'、202-7A'、202-11A'、202-15A'、202-19A'和202-23A'可以与设置在第一内侧臂204A上的顶部弯曲电极202-1A'、202-5A'、202-9A'、202-13A'、202-17A'和202-21A'具有相同的间隔，然而，顶部弯曲电极202-3A'、202-7A'、202-11A'、202-15A'、202-19A'和202-23A'中的每一个的位置可以向近侧偏移以形成棋盘图案。例如，第一内侧臂206A上的最远侧的顶部弯曲电极202-3A'可以纵向设置在顶部弯曲电极202-1A'和202-5A'之间的在第一内侧臂206A上的位置处。参考图4A，尽管仅示出了顶部弯曲电极202A'，但是底部弯曲电极可以设置在每个顶部弯曲电极202A'的下方，并且具有与顶部弯曲电极202A'相同的间隔。通过以交替布置放置电极，如图4A所示，可以保持足够的电极密度，同时减少电极的总数以及电连接，这可以降低制造的复杂性和成本，同时仍使高密度电极标测导管200A能够准确地测量由心脏组织生成的电信号。
图4B描绘了根据本公开的各种实施例的高密度电极标测导管200B的顶视图，该导管包括以交替布置设置的48对顶部弯曲电极202-1B'、202-2B'、...202-10B′和底部弯曲电极(未示出)。尽管高密度电极标测导管200B包括顶部弯曲电极，但是为了清楚起见，仅顶部弯曲电极202-1B'、202-2B'、…202-10B'被标记。在一些实施例中，顶部弯曲电极202-1B'、202-2B'...202-24B'(以下以复数形式称为顶部弯曲电极202B')以及底部弯曲电极可以经由与顶部弯曲电极202B'和底部弯曲电极中的每一个电耦合的多条导线与中央处理单元电连接。如上所述，本公开的实施例可以减小容纳电耦合顶部弯曲电极202B'和底部弯曲电极中的每一个的多条导线所需的空间量。与图4A相反，柔性尖端部分220B包括的电极数量是图4A所示的柔性尖端部分220A的两倍。如前所述，相对于诸如图1A和1B所示的布置，以交替布置放置电极可以减少设置在柔性尖端部分220B上的电极的数量，并且可以将连接电极的导线的数量减少一半。例如，图4B中公开的实施例包括设置在柔性尖端部分220B的上半部分和下半部分上的总共96个电极。
在一些实施例中，电极的布置可以包括棋盘图案，其中多个电极以间隔开的关系沿着每个臂纵向地设置。在示例中，电极的间隔可以相对于相邻臂交错。例如，关于第一外侧臂204B，顶部弯曲电极202-1B'、202-5B'、202-9B'等可以沿第一外侧臂204B以间隔开的关系设置。在示例中，顶部弯曲电极202-1B'、202-5B'、202-9B'等中的每一个之间的间隔可以相同。关于设置在第一内侧臂206B上的顶部弯曲电极202-3B'、202-7B'等，顶部弯曲电极202-3B'、202-7B'等可以具有与设置在第一内侧臂204B上的顶部弯曲电极202-1B'、202-5B'、202-9B'等相同的间隔，然而，顶部弯曲电极202-3B'、202-7B'等中的每一个的位置可以向近侧偏移以形成棋盘图案。例如，第一内侧臂206B上的最远侧的顶部弯曲电极202-3B'可以纵向设置在顶部弯曲电极202-1B'和202-5B'之间的在第一内侧臂206B上的位置处。
图5描绘了根据本公开的实施例的医疗系统230的示意性框图。如所描绘的，系统230包括具有各种输入/输出机构234的主电子控制单元232(例如，处理器)、显示器236、可选的图像数据库238、心电图(ECG)监视器240、诸如医疗定位系统242的定位系统、医疗定位系统使能的细长医疗装置244、患者参考传感器246、磁位置传感器248、电极250(例如，位置感测电极)和被配置为感测由心脏产生的电信号的微电极252。为了简单起见，示出了一个磁位置传感器248、一个电极250和一个微电极252，然而，多于一个磁位置传感器248、多于一个电极250和/或多于一个微电极252可以包括在系统230中。
输入/输出机构234可以包括用于与基于计算机的控制单元接口的常规设备，包括例如键盘、鼠标、平板电脑、脚踏板、开关等中的一个或多个。显示器236也可以包括常规设备，例如计算机监视器。
系统230可以可选地包括图像数据库238，以存储与患者身体有关的图像信息。图像信息可以包括例如围绕医疗装置244的目的地部位的感兴趣区域和/或沿着预期由医疗装置244穿过的导航路径的多个感兴趣区域。图像数据库238中的数据可以包括已知图像类型，包括(1)过去在各自独立的时间获取的一个或多个二维静态图像；(2)从图像获取装置实时获得的多个相关的二维图像(例如，来自X射线成像设备的荧光透视图像)，其中，图像数据库用作缓冲器(实时荧光透视)；和/或(3)定义影像回放的相关二维图像的序列，其中序列中的每个图像至少具有与其相关联的ECG定时参数，足以允许根据从ECG监视器240获得的获取的实时ECG信号的序列的回放。应当理解，前述实施例仅是示例，而本质上不是限制性的。例如，图像数据库还可以包括三维图像数据。应当进一步理解，可以通过现在已知或以后开发的任何成像方式来获取图像，例如，X射线、超声、计算机断层扫描、核磁共振等。
ECG监视器240被配置为通过使用多个微电极252连续检测心脏器官的电定时信号。如本文所述，微电极252可以包括先前例如关于图1A至图4B在本文论述的设置在装置的柔性尖端部分上的电极。除了其他方面，定时信号通常对应于心动周期的特定阶段。通常，ECG信号可以被控制单元232用于存储在数据库238中的先前捕获的图像序列(影像回放)的ECG同步回放。ECG监视器240和ECG电极都可以包括常规组件。在一些实施例中，主控制器232可以包括计算装置，该计算装置可以包括硬件和/或硬件与程序的组合，其被配置为确定由微电极接收的信号的差，如本文所讨论的。例如，主控制器232可以包括非暂时性计算机可读介质，其存储指令，该指令可由与主控制器232通信的处理器执行，以确定从微电极接收的信号的差。医疗定位系统244被配置为用作定位系统，并因此确定相对于一个或多个磁位置传感器248和/或电极250的位置(定位)数据并输出相应的位置读数。
在一些实施例中，主控制器可以执行计算机可读指令，该计算机可读指令被配置为停用电极中的特定电极和/或激活电极中的特定电极以形成设置在高密度电极标测导管的柔性尖端部分上的特定图案的电极，如关于图3A至图4B所讨论的，并在题为“HighDensity Electrode Mapping Catheter”的美国申请No.15/331,562中进一步讨论的，该申请通过引用包含于此，如同在本文中进行了充分阐述。本公开的一些实施例可以包括从设置在医疗装置(例如，高密度电极标测导管)的尖端部分的第一侧上的第一电极接收第一电信号。该方法可以进一步包括从设置在医疗装置的尖端部分的第二侧上的第二电极接收第二电信号。如前所述，第一电极和第二电极可以相对于彼此垂直相邻地设置。例如，如本文所描绘和讨论的，第一电极可以直接设置在第二电极下方。
在一些实施例中，该方法可以包括基于第一电信号和第二电信号之间的比较来确定第一电极和组织之间的接触程度。在示例中，当第一电极抵靠组织设置时，第二电极可以设置在医疗装置的相对侧上并且在血池中。这样，可以从第一电极相对于第二电极接收不同的电信号(例如，电压)。因此，在一些实施例中，第一电信号和第二电信号之间的比较可以包括比较与第一电信号相关联的第一电压和与第二电信号相关联的第二电压。
在示例中，只要心脏组织去极化，它就可以生成电压。电压可以传播通过心肌，也可以传播通过血池，并且可以被第一电极和第二电极拾取。如果其中一个电极(例如，第一电极)正在接触组织，则该电压将不同于由设置在血池中的电极(例如，第二电极)拾取的电压。当第一电极接触组织并且第二电极设置在血池中时，与第一电极相关联的第一电信号和与第二电极相关联的第二电信号之间的差将更大。当第一电极和第二电极都设置在血池中时，与第一电极相关联的第一电信号和与第二电极相关联的第二电信号之间的差将更小。
基于电信号(例如，电压)的差，可以确定医疗装置(例如，第一电极)与组织之间的接触。例如，该方法可以包括：当与第一电信号相关联的第一电压和与第二电信号相关联的第二电压相同时，确定第一电极未与组织接触。例如，当与第一电极和第二电极相关联的电压相同时，这可以指示第一电极和第二电极设置在血池中并且不与组织接触。在一些实施例中，该方法可以包括：当与第一电信号相关联的第一电压和与第二电信号相关联的第二电压之间的差小于阈值电压(例如，电压接近相同)时，确定第一电极未与组织接触。例如，由于血池中的电干扰，与第一电极和第二电极中的每一个相关联的电压可能不完全相同。
可替代地，在一些实施例中，该方法可以包括：当与第一电信号相关联的第一电压不同于与第二电信号相关联的第二电压时，确定第一电极与组织接触。在示例中，该方法可以包括：当与第一电信号相关联的第一电压和与第二电信号相关联的第二电压之间的差大于阈值时，确定第一电极与组织接触。例如，该方法可以包括：当与第一电信号相关联的第一电压大于与第二电信号相关联的第二电压(例如，大于定义的阈值)时，确定第一电极与组织接触。如所讨论的，当第一电极抵靠组织设置并且第二电极设置在血池中时，与第一电极相关联的第一电信号可以具有比第二电信号更大的电压。
在一些实施例中，该方法可以包括：基于与第一电信号相关联的第一电压相对于与第二电信号相关联的第二电压增加来确定第一电极与组织之间的接触程度增加。例如，如果与第一电信号相关联的第一电压以比与第二电信号相关联的第二电压更大的速率增加和/或在第二电压保持相同的同时增加，则可以确定第一电极与组织之间的接触程度增加。在一些实施例中，在医疗装置(例如，电极)正在收集诊断信息和/或从医疗装置(例如，电极)向组织输送治疗能量的情况下，确保医疗装置与组织之间存在足够的接触可能是有益的。可替代地，该方法可以包括：基于与第一电信号相关联的第一电压相对于与第二电信号相关联的第二电压减小，确定第一电极与组织之间的接触程度正在减小。
在一些实施例中，第一和/或第二电极可以被配置为由电流(例如，高频电流)驱动。在示例中，可以通过电流来驱动第一和/或第二电极，并且可以通过该电流感应出电压(例如，高频电压)。例如，可以在心脏组织和/或血池中感应出电压。因此，由一个或多个电极而不是心脏生成的感应电压可以由医疗装置上的一个或多个电极接收。可以测量与从电极之一接收的电信号相关联的感应电压(例如，阻抗)。根据接收电信号的电极是设置在血池中还是与组织接触，电信号可以变化。在示例中，如果其中一个电极抵靠组织设置并且其中一个电极设置在血池中，则根据从第一电极和第二电极接收的电信号测量的感应电压可以不同，并且如果两个电极都设在血池中，则根据从第一电极和第二电极接收的电信号测量的感应电压可以相似。
在一些实施例中，可以用电流来驱动第一电极和第二电极中的一者或两者，并且设置在医疗装置上的一个或多个其他电极或者设置在皮肤贴片上的电极可以接收感应电压。在一些实施例中，可以在第一电极中感应电流，并且可以由第二电极接收感应电压。第二电极设置在血池中还是与心脏组织接触可以影响感应电压的大小。同样，可以在第二电极中感应出电流，并且可以由第一电极接收感应电压。第一电极是设置在血池中还是与心脏组织接触可以影响感应电压的大小。在一些实施例中，可以在设置在医疗装置上的另一个电极中感应出电流，并且可以由第一和第二电极中的一者或两者接收感应电压。如本文所讨论的，与从第一电极和第二电极接收的电信号相关联的感应电压可以根据第一电极和第二电极中的一者或两者被设置在血池中还是抵靠心脏组织设置而变化。
根据本公开的各种实施例，本公开的一些实施例可以包括用于确定与心内膜组织相关联的心脏激活的方法。如所讨论的，该方法可以包括从设置在医疗装置的尖端部分的第一侧上的第一电极接收第一电信号。在一些实施例中，该方法可以包括从设置在医疗装置的尖端部分的第二侧上的第二电极接收第二电信号。如前所述，第一电极和第二电极可以以类似于本文所描绘和讨论的方式彼此垂直相邻地设置。
在一些实施例中，该方法可以包括确定与心脏激活相关联的特性，其中该心脏激活是在垂直于心内膜组织表面的方向上。在一个示例中，因为第一电极和第二电极彼此垂直地相邻，所以当心脏激活行进通过心内膜组织时，电激活信号可以由抵靠组织设置的第一电极接收，然后可以由与第一电极垂直地相邻的第二电极接收。例如，当电激活信号朝着其上设置有第一电极的心内膜组织的表面行进时，电激活信号可以在垂直于心内膜组织的表面的方向上朝着第一电极行进。当电激活信号到达其上设置有第一电极的心内膜组织的表面时，可以从第一电极接收第一电信号。然后，电激活信号可以行进通过血池的一部分，并且可以由与第一电极垂直地相邻的第二电极接收。因为两个电极彼此垂直相邻地设置，所以这可以更好地测量电激活信号。
在一些实施例中，与心脏激活相关的特性可以包括心脏激活的方向。例如，可以确定心脏激活的方向向量的分量垂直于心内膜组织的表面。在一些实施例中，心脏激活在垂直于心内膜组织表面的方向上是常见的。例如，在厚的心室组织中，心脏激活可以在垂直于心内膜组织表面的方向上。
在一些实施例中，该方法可以包括基于第二电信号从第一电信号中滤除噪声。例如，在第一电极抵靠心内膜组织的表面设置的情况下，周围的噪声可以对与第一电极相关联的第一电信号产生负面影响。在一些实施例中，周围的噪声可以由流过血池的杂散电信号引起。因此，设置在血池中的第二电极可以接收流过血池的任何杂散电信号，该杂散电信号可以在与第二电极相关联的第二电信号中表示。在一些实施例中，第二电信号可以用于从第一电信号中滤除杂散电信号。在一些实施例中，本文讨论的方法可以由诸如关于图5讨论的计算机执行。
图6是根据本公开的实施例的电极篮式导管260的顶视图，其包括设置在篮式导管260的多个花键(例如，花键264-1)上的多个弯曲电极262-1'、262-2'、262-3'、262-7″、262-8″、262-9″。如图所示，电极篮式导管260可包括多个花键264-1、264-2、…、264-8，在其上设置了多个弯曲电极262-1'、262-2'、262-3'、262-7″、262-8″、262-9″。电极篮式导管260被示为处于展开构造。例如，电极篮式导管260可以包括由多个花键264-1、264-2、…、264-8形成的柔性框架，该多个花键在下文中以复数形式被称为花键264，其可以经由近侧连接器(未示出)在其近端连接，并且可以经由远侧连接器266在其远端连接。近侧连接器可以在近侧方向上远离远侧连接器266移动以折叠花键264，并且可以在远侧方向上朝向远侧连接器266移动以将花键264扩张成扩张状态，如所示出的。多个电极262-1'、262-2'、262-3'、262-7″、262-8″、262-9″可以设置在每个花键264上。为便于说明，仅示出了设置在第一花键264-1上的电极262-1'、262-2'、262-3'、262-7″、262-8″、262-9″。
在一些实施例中，外部弯曲电极262-1'、262-2'、262-3'可以设置在花键264中的一个或多个的外表面上，并且内部弯曲电极262-7″、262-8″、262-9″可以设置在花键264中的一个或多个的内表面上。例如，花键264中的每一个的横截面可以与关于图1D至图2C所描绘和讨论的臂的横截面相似或相同。在一些实施例中，如图所示，外部弯曲电极262-1'、262-2'、262-3'可以具有比内部弯曲电极262-7″、262-8″、262-9″更大的周向宽度。在一些实施例中，外部弯曲电极262-1'、262-2'、262-3'可以具有比内部弯曲电极262-7″、262-8″、262-9″更小的周向宽度。在一些实施例中，外部弯曲电极262-1'、262-2'、262-3'可具有大约等于内部弯曲电极262-7″、262-8″、262-9″的周向宽度。此外，篮式导管260可包括如关于图1A至图5所讨论的那些特征。
图7A描绘了根据本公开的各种实施例的高密度电极标测导管270的等距侧视图和顶视图，该导管包括设置在柔性电路274-1、274-2、274-3、274-4上的弯曲电极272-1、272-2、…、274-16(例如，微电极)。在下文中，弯曲电极272-1、272-2、…、272-16以复数形式被统称为弯曲电极272。在一些实施例中，弯曲电极272和柔性电路274-1、274-2、274-3、274-4可以设置在高密度电极标测导管270的柔性部分的顶部和底部，尽管设置在底部上的弯曲电极272和柔性电路274-5、274-6、274-7、274-8从图7A的视图中被隐藏或部分隐藏。在一个示例中，柔性电路274-1、274-2、274-3、274-4可以设置在高密度电极标测导管270的柔性部分的上半部分，以及柔性电路274-5、274-6、274-7、274-8可以设置在高密度电极标测导管270的柔性部分的下半部分。在一些实施例中，高密度电极标测导管270可以包括弯曲电极272，如先前本文所讨论的。例如，如关于图1B所讨论的，弯曲电极272可以围绕相应的臂纵向轴线弯曲。然而，在一些实施例中，高密度电极标测导管270可以包括不弯曲的电极。
在一些实施例中，高密度电极标测导管270可包括设置在第一外侧臂276-1、第二外侧臂276-2、第一内侧臂276-3和第二内侧臂276-4中的每一个上的一个或多个柔性电路。在一些实施例中，第一柔性电路274-1可设置在第一外侧臂276-1上，第二柔性电路274-2可设置在第一内侧臂276-3上，第三柔性电路274-3可设置在第二内侧臂276-4上，以及第四柔性电路274-4可设置在第二外侧臂276-2上。柔性电路274-1、274-2、274-3、274-4可以直接设置在臂276-1、276-2、276-3、276-4中的每一个上。在一些实施例中，柔性电路274-1、274-2、274-3、274-4可以经由粘合结合剂直接附接到臂276-1、276-2、276-3、276-4中的每一个。柔性电路274-1、274-2、274-3、274-4可以沿着高密度电极标测导管270的柔性尖端部分向近侧延伸，并且可以在柔性尖端部分的接点处或附近终止。在一些实施例中，如本文中进一步讨论的，可以将各个引线连接到包括在柔性电路274-1、274-2、274-3、274-4中的导电迹线。
在一些实施例中，可以通过将各种材料直接沉积在臂276-1、276-2、276-3、276-4中的每一个上来构造柔性电路274-1、274-2、274-3、274-4中的每一个，如在美国专利申请No.15/331,562中进一步讨论的，其通过引用包含于此，如同在此完全阐述一样。例如，在一些实施例中，介电层可以直接形成在臂276-1、276-2、276-3、276-4中的每一个上。可以在介电层的顶部上形成一个或多个弯曲电极272，以及到每个相应的弯曲电极272的引线。图7B是根据本公开的实施例的如图7A所示的第一柔性电路274-1的示意图。为了便于说明，未示出第一柔性电路274-1的近端。在一些实施例中，柔性电路274-1可以包括绝缘外层，弯曲电极272-1、272-2、272-3、272-4穿过其或在其上布置。在一些实施例中，柔性电路274-1可包括使柔性电路274-1与臂中的相应一个臂(例如，臂的金属下层结构)绝缘的绝缘内层。
弯曲电极272-1、272-2、272-3、272-4可包括诸如本文先前公开的特征。在一些实施例中，柔性电路274-1可以包括与弯曲电极272-1、272-2、272-3、272-4中的每一个电耦合的导电迹线(例如，引线)。例如，第一电迹线278-1可以与第一弯曲电极272-1电耦合，第二电迹线278-2可以与第二弯曲电极272-2电耦合，第三电迹线278-3可以与第三弯曲电极272-3电耦合，并且第四电迹线278-4可以与第四弯曲电极272-4电耦合。电迹线278-1、278-2、278-3、278-4中的每一个都可以沿着柔性电路274-1向近侧延伸，并且可以在接点处终止。在一些实施例中，接点可以沿着高密度电极标测导管270的轴杆(未示出)位于高密度电极标测导管270上，或位于相对于高密度电极标测导管的轴杆的近侧的一些其他区域，例如在主控制器232处，如图5所示。一个或多个电迹线278-1、278-2、278-3、278-4可以传输来自弯曲电极272中的每一个的一个或多个信号。在一些实施例中，一个或多个信号可以被传输到弯曲电极272中的一个或多个，以执行治疗动作(例如，消融)和/或诊断动作。如图所示，电迹线278-1、278-2、278-3、278-4以虚线示出，因为它们设置在绝缘和/或介电层之下。在一些实施例中，可以在电迹线278-1、278-2、278-3、278-4与各自相应的弯曲电极272之间的绝缘和/或介电层中形成一个或多个通孔。由此，在示例中，相对于第一弯曲电极272-1，第二电迹线278-2、第三电迹线278-3和第四电迹线278-4可以在第一弯曲电极272-1的下方穿过并且不与第一弯曲电极272-1电耦合。
如图7A中进一步描绘的，可将柔性电路设置在高密度电极标测导管270的两侧。例如，第五、第六、第七和第八柔性电路274-5、274-6、274-7、274-8设置在高密度电极标测导管270的底部。在一些实施例中，相同图案的弯曲电极可以设置在高密度电极标测导管270的底部。如图所示，在顶部柔性电路274-1和底部柔性电路274-5之间可以存在间隙280，使得顶部柔性电路274-1不与底部柔性电路274-5重叠。
在一些实施例中，如前所述，其上设置有弯曲电极的柔性电路274-1可以由柔性材料形成。因此，柔性电路274-1可被施加到臂中的相应的一个臂(例如，第一外侧臂276-1)。在一些实施例中，柔性电路274-1可以包围臂中的相应的一个臂的一部分。例如，柔性电路274-1可以包围第一外侧臂276-1的顶部。在一些实施例中，附加的柔性电路274-5可以包围第一外侧臂276-1的底部，从而在沿着第一外侧臂276-1纵向延伸的两个柔性电路之间留有间隙280。然而，在一些实施例中，柔性电路对274-1、274-5可以彼此重叠和/或单个柔性电路可以围绕臂中的相应一个臂缠绕。例如，包括两排弯曲电极的单个柔性电路可以围绕臂中的相应一个臂缠绕，使得第一排弯曲电极设置在臂中的相应一个臂的顶部上，第二排弯曲电极设置在电极中的相应一个的底部上。
在一些实施例中，弯曲电极272可以是柔性的，使得弯曲电极272可以与柔性电路一起弯曲。然而，在一些实施例中，弯曲电极272可以预形成为高密度电极标测导管270的臂276-1、276-2、276-3、276-4的曲率。
在一些实施例中，柔性电路274-1、274-2、274-3、274-4可以直接设置在形成臂276-1、276-2、276-3、276-4中的每个臂的下层结构上，其可以由诸如镍钛诺的柔性金属组成。然而，在一些实施例中，下层结构可以被插入管中。在一些实施例中，管可以是热缩管，其可以被加热，从而使围绕臂276-1、276-2、276-3、276-4中的每一个的管收缩。然后可以将柔性电路274施加到热缩管的外部。在一些实施例中，臂276-1、276-2、276-3、276-4可以涂布有可以是柔性的材料(例如，聚合物)，并且柔性电路274可以被施加到涂布材料的外部。在一些实施例中，插入下层结构的管和/或涂布下层结构的材料可以包括聚合物，例如
Figure BDA0002700653240000211
在一些实施例中，高密度电极标测导管270的下层结构可以通过不包括柔性电路的管插入，如关于图8和图9进一步描绘和描述的。
图8描绘了根据本公开的实施例的回流电极管290，其包括电极292-1、292-2、292-3和与电极292-1、292-2、292-3(例如，微电极)电耦合的导电迹线294-1、294-2、294-3。回流电极管290可以包括侧壁296，在侧壁296中设置电极292-1、292-2、292-3和/或导电迹线294-1、294-2、294-3。在一些实施例中，导电迹线294-1、294-2、294-3可以沿着侧壁296的内表面和/或在侧壁296内延伸。在一些实施例中，通孔298-1、298-2、298-3可以形成在侧壁中，从而在由回流电极管290限定的管腔300与回流电极管290的外表面之间形成通道。尽管电极292-1、292-2、292-3被示出为设置在回流电极管290的一侧上，但是电极也可以设置在回流电极管290的相对侧上以形成相应的成对的电极292-1、292-2、292-3。
导电迹线294-1、294-2、294-3可以从回流电极管290的近端向远侧延伸，并且可以终止于电极292-1、292-2、292-3中的相应一个处。例如，导电迹线294-1、294-2、294-3可以从回流电极管290的近端向远侧延伸，并且可以延伸穿过各自相应的通孔298-1、298-2、298-3，并且可以耦合到各自相应的电极292-1、292-2、292-3。一个或多个导电迹线294-1、294-2、294-3可传输来自电极292-1、292-2、292-3中的每一个的一个或多个信号。在一些实施例中，可以将一个或多个信号传输到电极292-1、292-2、292-3中的一个或多个，以执行治疗动作(例如，消融)和/或诊断动作。在一些实施例中，电极292-1、292-2、292-3可以是弯曲电极，如本文先前所讨论的。然而，在一些实施例中，电极292-1、292-2、292-3可以是扁平电极。
在一些实施例中，回流电极管290可以在电极292-1、292-2、292-3和导电迹线294-1、294-2、294-3周围回流。例如，电极292-1、292-2、292-3可以放置在侧壁296的外表面上，而导电迹线294-1、294-2、294-3可以放置在侧壁296的内表面上并且穿过各自相应的通孔298-1、298-2、298-3。然后可以加热管以使管回流并使电极292-1、292-2、292-3附接到侧壁296的外表面并将它们各自的导电迹线294-1、294-2、294-3附接到侧壁296的内表面。
在一些实施例中，电极292-1、292-2、292-3可以形成和/或设置在扁平聚合物材料的第一表面上，并且导电迹线294-1、294-2、294-3可以形成和/或设置在扁平聚合物的与第一表面相对的第二表面上。在放置电极292-1、292-2、292-3和导电迹线294-1、294-2、294-3之前或之后，可以在扁平聚合物的第一表面和第二表面之间形成互连，其可以将电极292-1、292-2、292-3和导电迹线294-1、294-2、294-3电耦合。
在一些实施例中，可以通过在一形状上印刷电极292-1、292-2、292-3和导电迹线294-1、294-2、294-3以及管的侧壁296以创建电极管290来形成电极管290。例如，通过使用打印机(例如，气溶胶/喷墨技术)，电极292-1、292-2、292-3和导电迹线294-1、294-2、294-3以及侧壁296可以印刷到圆形形状上，以创建管状组件(例如，电极管)。
在一些实施例中，可以在侧壁296和导电迹线294-1、294-2、294-3的内表面上方形成保护层。保护层可以是绝缘层，其防止导电迹线294-1、294-2、294-3接触其他导电材料，例如高密度电极标测导管270的柔性尖端部分的下层结构，例如关于图7A所描绘的。
在一些实施例中，具有电极292-1、292-2、292-3和导电迹线294-1、294-2、294-3的回流电极管290可以设置在高密度电极标测导管270的柔性尖端部分的下层结构上。在一个示例中，回流电极管290可设置在高密度电极标测导管270的柔性尖端部分的柔性下层结构(例如，由镍钛诺形成)上。例如，回流电极管290可以与下层结构的相应臂同轴，所述下层结构形成高密度电极标测导管270的柔性尖端部分。
回流电极管290可以由诸如聚合物(例如
Figure BDA0002700653240000231
)的柔性材料形成，其可以允许回流电极管290与柔性下层结构一起弯曲。在一些实施例中，可以将回流电极管290附接到柔性下层结构。例如，在一些实施例中，可经由粘合剂将回流电极管290附接到柔性下层结构。在一些实施例中，可将回流电极管290摩擦地装配到柔性下层结构。在一些实施例中，回流电极管290可以是热缩管，并且可以通过对回流电极管290施加热量来将其附接到柔性下层结构，从而导致回流电极管290收缩。
图9描绘了根据本公开的实施例的电极管310，其包括电极312-1、312-2、312-3(例如，微电极)和电耦合到电极312-1、312-2、312-3的导线314-1、314-2、314-3。电极管310可以包括限定管腔318的侧壁316。在一些实施例中，导线314-1、314-2、314-3可以延伸穿过管腔318。在一些实施例中，通孔320-1、320-2、320-3可以形成在侧壁中，从而在由电极管310限定的管腔318和电极管310的外表面之间形成通道。尽管电极312-1、312-2、312-3被示出为设置在电极管310的一侧，但是电极也可以设置在回流电极管310的相对侧上以形成相应的成对的电极312-1、312-2、312-3。
导线314-1、314-2、314-3可以从电极管310的近端向远侧延伸，并且可以在电极312-1、312-2、312-3中的相应电极处终止。例如，导线314-1、314-2、314-3可以从电极管310的近端向远侧延伸，并且可以延伸穿过各自相应的通孔320-1、320-2、320-3，并且可以耦合到各自相应的电极312-1、312-2、312-3。在一些实施例中，一个或多个导线314-1、314-2、314-3可以传输来自电极312-1、312-2、312-3中的每一个的一个或多个信号。在一些实施例中，可以将一个或多个信号传输到电极312-1、312-2、312-3中的一个或多个，以执行治疗动作(例如，消融)和/或诊断动作。在一些实施例中，电极312-1、312-2、312-3可以是弯曲电极，如本文先前所讨论的。然而，在一些实施例中，电极312-1、312-2、312-3可以是扁平电极。在一些实施例中，电极可以是点电极。
在一些实施例中，电极312-1、312-2、312-3可以由导电环氧树脂形成。在一个示例中，导电环氧树脂可以包括填充银的一或两部分环氧树脂。然而，环氧树脂也可以填充其他导电材料，例如镍和/或石墨，以及其他导电材料选项。在一个示例中，导线314-1、314-2、314-3可以穿过通孔320-1、320-2、320-3和/或连接到设置在通孔320-1、320-2、320-3中的每一个中的导电塞。然后，可以将导电环氧树脂沉积在通孔320-1、320-2、320-3上，以使导电环氧树脂与设置在通孔中的导线314-1、314-2、314-3电耦合，和/或导电环氧树脂经由设置在通孔320-1、320-2、320-3中的导电塞与导线314-1、314-2、314-3电耦合。在一些实施例中，未固化状态的导电环氧树脂可以形成为特定形状(例如，圆形、正方形、矩形、三角形等)。通过固化导电环氧树脂，可以形成导电电极312-1、312-2、312-3。
在一些实施例中，保护套可以形成在侧壁316的内表面上，并且可以将导线314-1、314-2、314-3夹在保护套和侧壁316的内壁之间。保护套可以是绝缘层，其防止导线314-1、314-2、314-3接触其他导电材料和/或防止在每个导线周围设置的绝缘涂层(例如，绝缘体)磨损。
在一些实施例中，具有电极312-1、312-2、312-3和导线314-1、314-2、314-3的电极管310可以设置在高密度电极标测导管270的柔性尖端部分的下层结构上，诸如图7A中描绘和公开的。在一个示例中，电极管310可以设置在高密度电极标测导管270的柔性尖端部分的柔性下层结构(例如，由镍钛诺形成)上。例如，电极管310可以与形成高密度电极标测导管270的柔性尖端部分的下层结构的相应的臂同轴。
电极管310可以由诸如聚合物(例如，
Figure BDA0002700653240000251
)的柔性材料形成，其可以允许电极管310与柔性下层结构一起弯曲。在一些实施例中，电极管310可以附接到柔性下层结构。例如，在一些实施例中，可以经由粘合剂将电极管310附接到柔性下层结构。在一些实施例中，电极管310可以摩擦地装配到柔性下层结构。在一些实施例中，电极管310可以是热缩管，并且可以通过向电极管310施加热量而附接至柔性下层结构，从而使电极管310收缩。
尽管通常相对于具有内侧和外侧下层结构的导管和/或相对于篮式导管描绘了本公开的实施例，但是本公开的实施例可以应用于任何类型的导管。例如，本公开的实施例可以应用于任何类型的治疗和/或诊断导管。
关于电极管290、310以及布置在它们的远端的电极292-1、292-2、292-3、312-1、312-2、312-3讨论了图8和图9的实施例。然而，本公开的实施例可进一步包括设置在电极管290、310的近端处的电连接集线器。例如，可以在电极管290、310的近端使用图8和图9所描绘和讨论的类似构造，除了代替电极292-1、292-2、292-3、312-1、312-2、312-3被耦合至导线294-1、294-2、294-3、314-1、314-2、314-3的近端，电连接触点与导线电耦合，以允许电极至例如主控制器232的电耦合，如图5所示。
本文描述了各种设备、系统和/或方法的实施例。阐述了许多具体细节以提供对在说明书中描述并在附图中示出的实施例的整体结构、功能、制造和使用的透彻理解。然而，本领域技术人员将理解，可以在没有这种具体细节的情况下实践实施例。在其他情况下，没有详细描述公知的操作、组件和元件，以免使说明书中描述的实施例不清楚。本领域普通技术人员将理解，本文描述和示出的实施例是非限制性示例，因此可以认识到，本文公开的具体结构和功能细节可以是代表性的，并且不一定限制实施例的范围，其范围仅由所附权利要求书限定。
在整个说明书中对“各种实施例”、“一些实施例”、“一个实施例”或“实施例”等的引用是指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在至少一个实施例中。因此，在整个说明书中的各处出现的短语“在各种实施例中”、“在一些实施例中”、“在一个实施例中”或“在实施例中”等不一定都指同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，可以以任何合适的方式来组合特定特征、结构或特性。因此，结合一个实施例示出或描述的特定特征、结构或特性可以全部或部分地不受限制地与一个或多个其他实施例的特征、结构或特性组合，只要这种组合不是不合逻辑或无功能。
将会理解，术语“近侧”和“远侧”可在整个说明书中参考操纵用于治疗患者的器械的一端的临床医生来使用。术语“近侧”是指器械的最靠近临床医生的部分，以及术语“远侧”是指距临床医生最远的部分。将进一步理解，为了简明和清楚起见，本文中相对于所示实施例可以使用诸如“垂直”、“水平”、“上”和“下”之类的空间术语。然而，手术器械可以在许多方向和位置上使用，并且这些术语不旨在是限制性的和绝对的。
尽管以上已经以某种程度的特殊性描述了用于高密度电极标测导管的至少一个实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下对所公开的实施例进行多种改变。所有方向性参考(例如，上、下、向上、向下、左、右、向左、向右、顶部、底部、之上、之下、垂直、水平、顺时针和逆时针)仅用于标识目的，以帮助读者理解本公开并不产生限制，特别是对装置的位置、方向或用途。结合参考(例如，固定、附接、耦合、连接等)应被广义地解释，并且可以包括在元件的连接之间的中间构件以及元件之间的相对移动。这样，结合参考不必推断两个元件是直接连接的并且彼此之间具有固定关系。旨在将以上描述中包含的或附图中示出的所有内容解释为仅示例性的，而不是限制性的。在不脱离所附权利要求书所限定的本公开的精神的情况下，可以进行细节或结构上的改变。
被描述为通过引用包含于此的任何专利、出版物或其它公开材料仅在所包含的材料不与现有定义、陈述或本公开中阐述的其它公开材料冲突的程度全部或部分地包含于此。因此，并且在必要的程度上，本文中明确阐述的公开内容取代通过引用包含于此的任何冲突材料。被描述为通过引用包含于此但与现有定义、陈述或本文阐述的其它公开材料相冲突的任何材料或其部分仅以所包含的材料与现有公开材料之间不发生冲突的程度被包含。

Claims (33)

1.一种医疗装置，包括：
导管轴杆，其包括近端和远端，所述导管轴杆限定导管轴杆纵向轴线；以及
柔性尖端部分，其邻近所述导管轴杆的远端定位，所述柔性尖端部分包括柔性框架；以及
多个弯曲微电极，设置在所述柔性框架上并形成适合顺应组织的弯曲微电极的柔性阵列，其中所述弯曲微电极中的每一个被分段。
2.根据权利要求1所述的医疗装置，其中：
所述柔性框架包括第一内侧臂、第二内侧臂、第一外侧臂和第二外侧臂；以及
所述第一内侧臂、第二内侧臂、第一外侧臂和第二外侧臂中的每一个均沿各自的臂纵向轴线延伸。
3.根据权利要求2所述的医疗装置，其中，多个弯曲微电极设置在所述第一内侧臂、第二内侧臂、第一外侧臂和第二外侧臂中的每一个上，并且在纵向上彼此间隔开。
4.根据权利要求3所述的医疗装置，其中，所述弯曲微电极中的每一个围绕所述臂中的特定一个的臂纵向轴线部分地缠绕。
5.根据权利要求3所述的医疗装置，其中，所述第一内侧臂、第二内侧臂、第一外侧臂和第二外侧臂中的每一个包括上半部分和下半部分。
6.根据权利要求5所述的医疗装置，其中，所述多个弯曲微电极中的至少一个设置在所述上半部分上，并且所述多个弯曲微电极中的至少一个设置在所述下半部分上。
7.根据权利要求6所述的医疗装置，其中，设置在所述上半部分上的多个弯曲微电极中的至少一个中的每一个与设置在所述下半部分上的多个弯曲微电极中的相应一个相对地设置，以形成相应的弯曲微电极对。
8.根据权利要求7所述的医疗装置，其中，所述相应的弯曲微电极对中的每一个在周向上彼此间隔开。
9.根据权利要求2所述的医疗装置，其中：
柔性电路设置在所述第一内侧臂、第二内侧臂、第一外侧臂和第二外侧臂中的每一个上；以及
所述多个弯曲微电极设置在所述柔性电路中的每一个上。
10.根据权利要求9所述的医疗装置，其中，所述第一内侧臂、第二内侧臂、第一外侧臂和第二外侧臂包括上半部分和下半部分。
11.根据权利要求10所述的医疗装置，其中，第一柔性电路设置在所述臂中的每一个的上半部分上，并且第二柔性电路设置在所述臂中的每一个的下半部分上。
12.根据权利要求10所述的医疗装置，其中，所述第一柔性电路和所述第二柔性电路包括相应的弯曲微电极对。
13.根据权利要求9所述的医疗装置，其中，所述柔性电路包括电迹线，所述电迹线电耦合至所述多个弯曲微电极中的每一个。
14.根据权利要求8所述的医疗装置，其中：
所述第一内侧臂、第二内侧臂、第一外侧臂和第二外侧臂中的每一个均包括多个相应的弯曲微电极对；以及
所述多个相应的弯曲微电极对在纵向上彼此间隔开。
15.根据权利要求1所述的医疗装置，其中，所述多个弯曲微电极的第一部分设置在所述柔性框架的顶部，并且所述多个弯曲微电极的第二部分设置在所述柔性框架的底部。
16.一种医疗装置，包括：
导管轴杆，其包括近端和远端，所述导管轴杆限定导管轴杆纵向轴线；
柔性尖端部分，其邻近所述导管轴杆的远端定位，所述柔性尖端部分包括柔性框架，所述柔性框架包括第一内侧臂、第二内侧臂、第一外侧臂和第二外侧臂，其中所述柔性框架还包括顶部和底部；以及
设置在所述柔性框架的顶部上的第一多个弯曲电极；以及
设置在所述柔性框架的底部上的第二多个弯曲电极。
17.根据权利要求16所述的医疗装置，其中，所述第一多个弯曲电极和所述第二多个弯曲电极设置在相应的弯曲电极对中，其中，相应的弯曲电极对包括设置在所述柔性框架的上半部分上的第一弯曲电极和设置在所述柔性框架的下半部分上的与所述第一弯曲电极相对的第二弯曲电极。
18.根据权利要求17所述的医疗装置，其中，所述柔性框架被配置成抵靠患者的组织设置。
19.根据权利要求18所述的医疗装置，其中，所述相应的弯曲电极对在所述柔性框架上在纵向上彼此间隔开。
20.根据权利要求19所述的医疗装置，其中，所述多个弯曲电极中的选定的弯曲电极被配置为被停用以形成多个激活的弯曲电极的图案，所述激活的弯曲电极被配置为测量由所述患者的组织产生的电信号。
21.一种导管，包括：
导管轴杆，其包括近端和远端，所述导管轴杆限定导管轴杆纵向轴线；以及
柔性尖端部分，其邻近所述导管轴杆的远端定位，所述柔性尖端部分包括柔性框架，所述柔性框架包括第一内侧臂、第二内侧臂、第一外侧臂和第二外侧臂，其中所述柔性框架还包括顶面和底面；以及
围绕所述第一内侧臂、第二内侧臂、第一外侧臂和第二外侧臂中的每一个的纵向轴线设置的多个弯曲电极，其中，所述多个弯曲电极中的每一个围绕所述臂中的相应一个的臂纵向轴线缠绕，以及其中所述多个弯曲电极中的每一个被分段。
22.根据权利要求21所述的导管，其中，所述多个弯曲电极中的每一个围绕所述臂中的相应一个的臂纵向轴线在90度至270度的范围内周向地延伸。
23.根据权利要求22所述的导管，其中，所述弯曲电极中的每一个以所述柔性框架的底面为中心。
24.根据权利要求21所述的导管，其中：
所述多个弯曲电极设置在所述柔性框架的底面和顶面上，并且形成彼此相对设置的弯曲电极对，以及
所述弯曲电极对中的每一对中的每个弯曲电极围绕所述臂中的相应一个的臂纵向轴线在90度至170度的范围内延伸。
25.根据权利要求24所述的导管，其中：
所述弯曲电极对中的每一对都包括顶部弯曲电极和底部弯曲电极，
所述顶部弯曲电极以所述柔性框架的顶面为中心；以及
所述底部弯曲电极以所述柔性框架的底面为中心。
26.根据权利要求21所述的医疗装置，其中，设置在所述顶面上的所述多个弯曲微电极中的至少一个中的每一个与设置在所述底面上的所述多个弯曲微电极中的相应一个在纵向上错开。
27.一种医疗装置，包括：
导管轴杆，其包括近端和远端，所述导管轴杆限定导管轴杆纵向轴线；
柔性尖端部分，其邻近所述导管轴杆的远端定位，所述柔性尖端部分包括柔性框架，其中所述柔性框架包括第一内侧臂、第二内侧臂、第一外侧臂和第二外侧臂，其中所述臂中的每一个穿过管设置；以及
多个微电极，设置在所述管中的每一个上，所述多个微电极形成适合顺应组织的微电极的柔性阵列。
28.根据权利要求27所述的医疗装置，还包括电耦合到所述微电极中的每一个的多个导电迹线。
29.根据权利要求28所述的医疗装置，其中，使所述管回流以将所述多个导电迹线和所述微电极中的每一个结合到所述管中。
30.根据权利要求29所述的医疗装置，其中，所述多个导电迹线沿着所述管的内壁延伸。
31.根据权利要求27所述的医疗装置，其中，多个导线延伸穿过由所述管限定的管腔。
32.根据权利要求30所述的医疗装置，其中，所述多个导线通过在所述管的侧壁中限定的通孔电耦合至所述微电极。
33.根据权利要求31所述的医疗装置，其中，所述微电极由导电环氧树脂形成。
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