CN101132743A - 热疗导管 - Google Patents
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Abstract
一种用于在患者体内的生理部位上进行加热的热疗导管(10),包括细长的电极携载元件(12)。多个加热电极(16)以分隔开的间隙布置在该电极携载元件(12)的远侧区域(14)上。电极携载元件(12)的远侧区域(14)被形成为预定的非直线形状,使得在使用中当给任意两个电极(16)提供热能时,由供能的电极(16)产生重叠的热疗区域,从而形成在两个供能电极(16)之间延伸的热疗区域。
Description
交叉参考相关申请
本申请要求2005年3月2日提交的美国临时专利申请No.60/658246的优先权,其内容作为参考结合于此。
技术领域
本发明总的来说涉及热疗导管,更具体的涉及对患者体内的生理部位进行加热的系统和方法。
背景技术
用于在患者体内的生理部位上形成损伤,例如用于治疗心脏心律不齐的诸如消融技术的热疗变得日益普遍。按照惯例,用射频能量给电极供电来实现生理部位处的消融。为了在该部位上形成更长或更大的损伤,通常包含利用电极在初始位置上形成第一损伤,并接着相对于第一损伤不止一次地重新定位该电极,以增加该损伤的长度或大小。诸如像在帕金森病、肿瘤消融、子宫内膜异位和疼痛处理治疗中的其他热疗也日益被使用。
将会意识到,这种电极的操纵需要临床医生利用荧光镜或类似设备来进行,并包含非常小心地放置电极。此外,所有RF能量集中在一个电极中,导致形成比所需更深的损伤。这会对患者具有不利的后果。
发明内容
根据本发明第一方面,提供了一种用于对患者体内的生理部位进行加热的热疗导管,该热疗导管包括:
细长的电极携载元件;
以分隔开的间隙布置在该电极携载元件的远侧区域上的多个加热电极;和
电极携载元件的远侧区域被形成为预定的非直线形状,使得在使用中当给任意两个电极提供热能时,由供能的电极产生重叠的热疗区域,以形成在两个供能电极之间延伸的热疗区域。
“非直线”意味着在其余构造中,电极携载元件的远侧区域形成并非竖直不弯曲形状的形状。
电极携载元件的预定形状可以是盘圈或螺旋形状。电极携载元件的远侧区域的盘圈或螺旋形状可在基本横过电极携载元件剩余部分的纵轴的平面内。该电极携载元件可以是充分柔性的,使得至少在电极携载元件的螺旋形状的远侧区域被压迫紧靠待治疗部位时,该螺旋形状能够被塑造成该部位的形状并且弯曲以顺应该部位处的表面不规则。将会意识到,通常在心律不齐的治疗中,心脏的心脏壁组织具有表面不规则,这需要被考虑以获得合适的电极-组织接触。在提供了电极携载元件的柔性远侧区域的情况下,至少在一定程度上可顺应该表面的不规则。
优选地,该电极携载元件是可引导的。因此,该电极携载元件可具有其中接收有引导机构的腔。
在优选的实施例中,根据如2001年10月19日、标题为“Anelectrical lead”的申请人的国际专利申请No.PCT/AU01/01339中所描述的申请人的制造技术来制造该电极携载元件。该国际申请的内容作为参考结合到本说明书中。
优选地,同时地给该电极携载元件的远端处的电极和任一其他电极提供热能,该热能是消融能量。另外,这些被同时供能的电极可由异相电源来供电。这些异相电源可由如2003年10月28日、标题为“System for,and method of,heating a biological site in a patient’sbody”的申请人的国际申请No.PCT/AU2003/001421(国际公开号为No.WO2004/039274)中所描述的变压器来提供。再一次,该国际申请的内容作为参考结合到本说明书中。
因此,根据的本发明第二方面,提供了一种对患者体内的生理部位进行加热的系统,该系统包括:
电极携载元件,具有多个以分隔开的间隙布置在远侧区域处的电极,该电极携载元件的远侧区域被布置为预定的非直线形状;和
可连接到该电极携载元件以同时给至少两个电极供能的电磁能量源,并且和一个电极相关联的该电磁能量与和任何一个其他被同时供能的电极相关联的电磁能量是异相的。
该电磁能量源可以是具有初级绕组和次级绕组的变压器,该次级绕组具有至少一个用来提供一个接地参考的抽头和至少两个诸如像射频(RF)能量的热能源。
变压器的次级绕组相对于变压器的初级绕组具有1∶1的比率。
优选地,在电极携载元件远端处的电极总是被连接到其中一个热能源。该系统可包括可以被连接到另一热能源的切换装置,该切换装置用来在任意时间将剩余电极中的任意一个切换到与其他热能源进行电接触。
该变压器的初级绕组可被连接到能量发生器,该能量发生器用于给变压器的初级绕组提供热能。
变压器的次级绕组可对连接到该次级绕组的电极供能,并且提供给其中一个电极的能量与给提供给另一连接电极的能量相差180°的相位。
根据本发明的第三方面,提供了一种对患者体内的位置进行加热的方法,该方法包括:
将电极携载元件的远侧区域相对于该部位进行定位,该电极携载元件的远侧区域具有多个以隔开的间隙进行布置的电极,并且该电极携载元件的远侧区域在形状上是非直线的;
同时给至少两个电极供能,并且对每个电极所提供的能量是异相的;和
保持提供给供能电极的能量直到利用这些电极形成重叠热疗区域,以形成在两个供能电极之间延伸的热疗区域。
如上所指示的,电极携载元件的远侧区域可以为螺旋或盘圈形状,使得电极以间隔开的关系位于临近但又隔开的电极携载元件的螺旋状端部的环匝上。这样,该方法可包括通过利用在电极携载元件的远端处的电极和至少一个其他电极来形成重叠区域,从而形成热疗区域的期望形状,其在消融技术的情况中可以是在该部位处期望位置上的损伤。
附图说明
图1示出根据本发明的实施例的热疗导管的部分的示意性、三维视图;
图2显示了沿图1中的线II-II得到的导管的横截面视图;和
图3显示同样根据本发明实施例的用于对患者体内的部位进行加热的系统的示意性框图。
具体实施方式
首先参考附图的图1,参考数字10通常指代根据本发明实施例的热疗导管。导管10将在下面参考其在消融中的应用来进行描述。然而,将会意识到,导管10可等同地被用于其他热治疗应用中,诸如通过适当控制导管10的电极所发射的能量强度进行的疼痛治疗。
导管10包括细长的电极携载元件或电极护套12。电极护套12的远侧区域14被预制成预定的非直线形状。电极护套12的远侧区域14处的非直线形状的结构可由接收在电极护套12的腔13中的通管丝15来实现。便利地,通管丝15同样是可引导的通管丝或是导向轴,以引导电极护套12的远侧区域。在2005年2月18日、标题为“A steerablecather”的申请人共同未决的国际申请No.PCT/AU2005/000216中描述了可使用的导向轴15的示例,其内容作为参考结合到本说明书中。
如上面所指示的,便利地,电极护套12可根据如在申请人的国际申请No.PCT/AU01/01339中所述的申请人的制造技术进行制造。这提供了未受阻碍的腔13,通过该腔13插入导向轴15。
在所示的实施例中,将导管10的电极护套12的远侧区域14形成为螺旋形状。便利地,电极护套的远侧区域14的螺旋形状由导向轴15来赋形,导向轴15由诸如镍钛诺的形状记忆合金制成,并被预制成所需的形状。该螺旋形状的远侧区域14位于基本横过电极护套12剩余部分的纵轴的平面内。
多个加热或消融电极16被携载于电极护套12的远侧区域上。其中一个电极16.1是布置在螺旋的自由端处的端电极。
电极护套12的远侧区域14的螺旋构造确保了将电极以间隔开且邻近的关系布置在螺旋的邻近、间隔开的环匝上。
在附图的图2中,示出了根据本发明另一实施例的用于对患者体内的部位进行加热的系统,并且通常用参考数字20来指代该系统。再一次参考该系统在该部位处进行消融的应用来描述系统20。系统20包括发生器22,用于产生射频(RF)能量样式的电磁能量。系统20进一步包括连接到RF发生器22的输出端的变压器。RF发生器22被连接到变压器的初级绕组26。
该变压器具有次级绕组28,其相对于初级绕组26具有1∶1的比率,因此,利用相互感应来实现转移给电极16的最佳能量。次级绕组28是中间抽头的,具有与次级绕组28的中间抽头相连接的参考电极30。因此,中间抽头的次级绕组28提供了两个源能量相位相差180°的电磁能量源。
消融导管10的端电极16.1被连接到由次级绕组28提供的其中一个源上。由电极护套12的远侧区域14所携载的剩余电极16经由切换装置34被连接到由中间抽头的次级绕组28所限定的另一源上。切换装置34便于将剩余电极16的其中一个切换成与另一源进行电接触。例如,在所示的实施例中,正在使用由电极护套12的远侧区域14所携载的电极16.2,并因此经由切换装置34将其连接到由变压器24的次级绕组28所限定的另一源上。
如在申请人的国际专利申请No.PCT/AU2003/001421中所述,初级绕组26与次级绕组28之间的不是1∶1的比率也可被用于变压器24,随之发生的是由次级绕组28所提供的电流发生改变。
在变压器24中所用的材料是最优的,以确保到电极16的最大能量转移。用于变压器24的合适材料包括用于变压器24的核心的镍-锌或锰-锌铁氧体,特别是F8,F12,F14铁氧体。这些材料能够在所需的频率下操作,并具有必要的高起始磁导率和高饱和磁通。选择变压器24核心的尺寸、绕组26和28的匝数及用于绕组的导线的直径,使得变压器14具有低介入损失从而确保能量的高效转移。
在使用中,将导管10插入到患者身体的血管系统中并引导到适当部位。典型地,使用导入器(未显示)来将导管10引入到患者的股静脉中,并使用导入器来将导管的远侧区域14传送到患者心脏的心房中的部位。在该部位处,促使导管10的远侧区域14穿过导入器的远端以便使导管10的电极护套12的远侧区域14能够采用所需的形状。为了有效地治疗患者心脏的心律不齐,促使导管10的电极护套12的远侧区域14压靠在该部位处的组织上。电极护套12远侧区域14的弹性帮助便利在该部位处的电极-组织接触。
如上面所述,电极16.1被连接到由变压器24的次级绕组28所提供的其中一个源上。依据所构成的所需损伤的形状,选择其他电极16的其中一个。在这一示例中,通过适当地操作切换装置34来选择电极16.2。
给发生器22供能以便经由次级绕组28给电极16.1和16.2提供180°相位差的电磁能量。供应该能量直到如附图的图1所示形成重叠区域36和38,从而形成在电极16.1和16.2之间延伸的损伤。如果该损伤包含治愈心律不齐的重叠区域36和38,则该操作结束。然而,如果损伤的形状不能充分治愈心律不齐,则选择剩余电极中的其他电极16。例如,可能需要在电极16.3下来消融组织,因此通过适当操纵切换装置34给电极16.3供能。这样RF能量被施加到电极16.1和16.3上,从而形成另外的在电极16.1和16.3之间并且也有可能在电极16.2和16.之间的重叠区域,以增加损伤的大小。
这样,将会意识到,通过适当地操纵切换装置34可选择适当的电极对16从而获得所需的损伤形状。
由此,利用这一布置,通过适当的电极选择可形成所需形状、深度和大小的损伤,而不必操纵电极护套12的远侧区域14。这极大地方便了临床医生执行该操作的任务并允许更精确的损伤形成。
因此本发明的优势在于提供了一种导管10,其更轻便且更易于临床医生的操作,且需要更少的导管操纵。
本发明进一步的优势在于通管丝或导向轴可从电极护套12的腔中去除并可以被具有不同形状的导向轴来代替,以便形成不同形状的导管10的远侧区域14,从而提供不同形状和构造的损伤。
此外,使用至少两个电极16在产生重叠损伤中是有利的,诸如用在“迷宫状(Maze-like)”操作中具有进一步的优势,因为在电极护套12的远侧区域14的间隔开的臂上使用电极,更容易形成更宽或“非直线”的损伤。
本领域的技术人员将会意识到,在不脱离如宽泛描述的本发明精神和范围内,可以对如具体实施例中所示的本发明进行众多的变动和/或修改。因此在所有方面应认为本实施例是说明性的而非限制性的。
Claims (16)
1.一种用于对患者体内的生理部位进行加热的热疗导管,该热疗导管包括:
细长的电极携载元件;
以分隔开的间隙布置在该电极携载元件的远侧区域的多个加热电极;和
电极携载元件的远侧区域被形成为预定的非直线形状,使得在使用中当给所述电极中的任意两个提供热能时,由供能的电极产生重叠的热疗区域,从而形成在两个供能电极之间延伸的热疗区域。
2.如权利要求1所述的导管,其中所述电极携载元件的预定形状是盘圈或螺旋形状。
3.如权利要求2所述的导管,其中所述电极携载元件的远侧区域的盘圈或螺旋形状在基本横过所述电极携载元件的剩余部分的纵轴的平面内。
4.如权利要求2或权利要求3所述的导管,其中所述电极携载元件是充分柔性的,使得至少当螺旋形状的电极携载元件的远侧区域被压靠待治疗的部位时,该螺旋形状能够被塑造成该部位的形状并且弯曲以顺应该部位处的表面不规则。
5.如前述任何一个权利要求所述的导管,其中所述电极携载元件是可引导的,该电极携载元件具有里面接收有引导机构的腔。
6.如前述任何一个权利要求所述的导管,其中在使用中,应用所述电极携载元件的远端处的电极和任何一个其他电极。
7.如权利要求6所述的导管,其中要被同时供能的电极由异相的电源来供能。
8.一种用于对患者体内的生理部位进行加热的系统,该系统包括:
电极携载元件,具有多个以分隔开的间隙布置在远侧区域处的电极,该电极携载元件的远侧区域被布置为预定的非直线形状;和
可连接到该电极携载元件以同时给所述电极中的至少两个供能的电磁能量源,并且和一个电极相关联的电磁能量与和任何一个其他被同时供能的电极相关联的电磁能量是异相的。
9.如权利要求8所述的系统,其中所述电磁能量源是具有初级绕组和次级绕组的变压器,该次级绕组具有至少一个能提供接地参考的抽头和至少两个热能源。
10.如权利要求9所述的系统,其中所述变压器的次级绕组相对于该变压器的初级绕组具有1∶1的比率。
11.如权利要求9或权利要求10所述的系统,其中在所述电极携载元件的远端处的电极总是被连接到其中一个热能源。
12.如权利要求11所述的系统,其包括连接到另一热能源的切换装置,用来在任意时间将剩余电极中的任意一个切换到与其他热能源进行电接触。
13.如权利要求9到12的任一项所述的系统,其中所述变压器的初级绕组可被连接到能量发生器,用于对所述变压器的初级绕组提供热能。
14.如权利要求9到13的任一项所述的系统,其中所述变压器的次级绕组对与该次级绕组连接的电极供能,并且提供给其中一个电极的能量与提供给另一连接电极的能量相差180°的相位。
15.一种对患者体内的部位进行加热的方法,该方法包括:
将电极携载元件的远侧区域相对于所述部位进行定位,该电极携载元件的远侧区域具有多个以隔开的间隙进行布置的电极,并且该电极携载元件的远侧区域在形状上是非直线的;
同时给所述电极中的至少两个供应能量,并且提供给每个电极的能量是异相的;和
保持给供能电极的能量供应,直到由这些电极形成重叠热疗区域,从而形成在两个供能电极之间延伸的热疗区域。
16.如权利要求15所述的方法,其中所述电极携载元件的远侧区域为螺旋或盘圈形状,使得电极以间隔开的关系位于临近但又隔开的所述电极携载元件的螺旋状端部的环匝上,并且其中该方法包括通过利用在所述电极携载元件的远端处的电极和至少一个其他电极来形成重叠区域,从而在该部位的期望位置处形成期望形状的区域。
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Open date: 20080227 |