CN103957979A - 用于引入受治疗者中的管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于引入受治疗者的管。所述管(1)，优选地为导管，包括由导电股线(3)制成的管状编织物(2)，其中所述股线(3)的端部(4)在所述管(1)的纵向方向上交错排列。因为所述股线的所述端部在所述管的所述纵向方向上交错排列，所以在磁共振成像过程中所生成的局部射频热并不集中在单一纵向位置，而是在所述管的所述纵向方向上沿着所述导电股线的所述端部在其中交错排列的交错区域分布。所述射频热沿着所述管的所述纵向方向的这种分布降低了射频加热所产生的最大温度，并因此降低了由于热量而损伤所述受治疗者的可能性，所述管引入所述受治疗者中。

Description

用于引入受治疗者中的管

发明领域

本发明涉及用于引入受治疗者中的管，特别地涉及导管。本发明还涉及用于制造所述管的制造设备和制造方法，和用于利用所述管执行介入治疗的介入系统和介入方法。

背景技术

常规导管一般配备有线材编织物，该线材编织物由单独机械性非常强的并因此通常金属质的股线制成以达到高扭矩传递和高纽结抗性。然而，这些传导性线材编织物因射频加热而在磁共振成像中是禁止的，所述射频加热可在线材编织物的端部处发生。

发明内容

本发明的一个目标是提供一种用于引入受治疗者中的管，所述管在使用于磁共振成像系统中时产生具有降低的最大温度的热量。本发明的又一个目标是提供一种用于制造所述管的制造设备和制造方法，和用于执行利用该管的介入治疗的介入系统和介入方法。

在本发明的第一方面，提出了一种用于引入受治疗者中的管，其中所述管包括由导电股线制成的管状编织物，其中该股线的端部在所述管的纵向方向上交错排列。

因为股线的端部在所述管的纵向方向上交错排列，所以在磁共振成像过程中生成的局部射频热量并不集中在单一纵向位置，而是在所述管的纵向方向上沿着交错区域分布，其中导电股线的端部交错排列。射频热量沿着所述管的纵向方向的分布降低了射频加热所产生的最大温度，并且因此降低了由于热量而损伤引入所述管的受治疗者的可能性。

所述管优先地适于引入生物中，例如人或动物以用于执行介入治疗。所述管例如为导管或导引器护套。股线优先地具有不同的长度，以用于在纵向方向上交错排列股线的端部。

在一个优选的实施例中，股线的端部在交错区域中交错排列，其中该交错区域位于所述管的端部处或邻近所述管的端部。特别地，交错区域优先地位于所述管的远侧末端处或在所述管的远侧末端附近。在一个实施例中，为实现更软的远侧管区段，编织物在所述管的远侧末端附近结束，但是是在所述管的远侧末端的近侧结束，以便进一步降低、特别是避免损伤受治疗者的可能性，其中在编织物端部处的交错区域中，由于单独股线的交错端部而降低了最大温度。

还优选的是，股线的端部在交错区域中交错排列，其中该交错区域具有2cm至10cm范围内的长度。具有该长度的交错区域提供了由射频加热所生成温度的显著降低，同时仍可提供足够高的扭矩传递和纽结抗性。

在一个实施例中，至少一些股线的端部区段朝向所述管的中心横越(traverse)所述管。特别地，所有股线的端部区段朝向所述管的中心线横越所述管。在又一个优选的实施例中，至少一些股线的端部布置在所述管的中心处或布置成邻近所述管的中心，即在其附近。如果至少一些股线的端部布置成更邻近所述管的中心，特别地如果所有股线端部布置成更邻近所述管的中心，那么股线的端部的位置和所述管的外部之间的距离增加，从而进一步降低由射频加热所生成的所述管的外部的温度。

还优选的是，编织物布置在包围所述管的内腔的管材料内。该内腔可适于(例如)将位于该内腔内的元件引导至受治疗者内的所需位置，提供冷却流体和/或接收用于在该受治疗者内引导所述管的导丝(guide wire)。

管材料优先地包括弹性生物相容性材料，例如生物相容性聚合物。

还优选的是，股线的至少一些的端部布置成邻近内腔。也优选的是，股线的至少一些的端部插入该腔体中。特别地，如果冷却流体存在于该内腔中，从而进一步降低射频加热所生成的温度，如果股线的端部定位成邻近该内腔或被引入该内腔中，该内腔可起作用为热沉。特别地，其中可插入股线的至少一些的端部的该内腔可为冲洗腔体。

在又一个实施例中，股线由非磁性材料制成。非磁性材料可为镍钛合金或其他非磁性材料。这实现了降低、特别地防止在磁共振成像过程中可作用于所述管上的磁力。

股线可包括金属和碳中的至少一个。例如，股线可为金属质股线或它们可为碳纤维。

股线可包括至少两种导电材料，特别地至少两种金属：提供相应股线的较小刚度并形成股线的端部的第一导电材料，和提供相应股线的较大刚度并形成相应股线的其余部分的第二导电材料。因为形成股线的端部的第一导电材料提供了较小的刚度，所以在制造所述管的过程中可更容易实现股线的端部的特定路线(routing)。此外，还可减少股线松弛的可能性，股线在例如所述管的突然偏转时可引起所述管内部或甚至所述管外部的损伤。

在本发明的又一个方面，提出了一种用于执行介入治疗的介入系统，其中该介入系统包括如权利要求1所述的管，其中所述管适于引入受治疗者中以用于执行介入治疗。

在本发明的又一个方面，提出了一种用于执行介入治疗的介入方法，其中该介入方法包括将如权利要求1所述的管引入受治疗者中以用于执行介入治疗。

在本发明的又一个方面，提出了一种用于制造管的制造设备，其中该制造设备包括用于提供导电股线的股线提供单元和用于将股线编织成管状编织物的编织单元，该管状编织物制成使得股线的端部在待制造的所述管的纵向方向上交错排列。

在本发明的又一个方面，提出了一种用于制造管的制造方法，其中该制造方法包括下述步骤：形成由导电股线制成的管状编织物，使得该股线的端部在待制造的所述管的纵向方向上交错排列。

应理解，根据权利要求1所述的管、根据权利要求12所述的介入系统、根据权利要求13所述的介入方法、根据权利要求14所述的制造设备和根据权利要求15所述的制造方法具有类似和/或相同的优选实施例，特别地如从属权利要求中所述。

应理解，本发明的优选实施例也可为从属权利要求与相应独立权利要求的任意组合。

本发明的这些和其他方面根据下文所描述的实施例将是显而易见的并且将参考下文所描述的实施例进行阐明。

附图说明

附图中：

图1示意性地和示例性地示出了用于执行介入治疗的介入系统的一个实施例，

图2至图5示意性地和示例性地示出了导管的多个实施例，

图6示出了示例性地说明用于执行介入治疗的介入方法的一个实施例的流程图，

图7示意性地和示例性地示出了用于制造管的制造设备的一个实施例，和

图8示出了示例性地说明用于制造管的制造方法的一个实施例的流程图。

具体实施方式

图1示意性地和示例性地示出了用于执行介入治疗的介入系统的一个实施例。介入系统20包括导管1，导管1已引入躺在桌子23上的人员22中。导管1，特别地导管末端27，通过利用磁共振成像系统21而在人员22内成像或局部化。导管1连接至导管控制单元26，导管控制单元26包括能量施加单元24、测量单元28和冲洗流体提供单元25。能量施加单元24和导管1可适于将例如射频能、光能或另一种类的能量施加于人员22内，以用于执行例如消融过程。测量单元28和导管1可适于测量导管的位置和生理量，例如人员22内的温度、压力或血流量。此外，导管1和冲洗流体提供单元25可适于允许冷却流体流动穿过导管1，以用于冷却人员22内的导管末端27。

导管1为一种用于引入人员22中的管，并且包括由导电股线3制成的管状编织物2，其中股线3的端部4在所述管的纵向方向上交错排列。在本实施例中，导电股线3为金属质股线。编织物2的更多细节示意性地和示例性地示出于图2中。

股线3具有不同的长度，以用于使股线3的端部4在交错区域5中沿纵向方向交错排列，交错区域5位于导管1的远侧端部处或在导管1的远侧端部附近，即，在导管末端27附近，并且交错区域5具有2cm至10cm范围内的长度。另外，导管1的另外的元件，例如用于施加能量(其为例如射频能或光能)和/或用于测量目的的电气连接件或光学连接件、冷却流体腔体等等，为标准元件，这些标准元件是本领域的技术人员已知的，并且这些标准元件为清晰起见未示出于图2中。事实上，该导管可类似于标准导管，其中使用管状编织物2代替标准编织物，管状编织物2由具有在导管1的纵向方向上交错排列的端部4的导电股线3制成。

图3示出了包括由导电股线制成的管状编织物的导管的又一个实施例，该导电股线在本实施例中为金属质股线，其中股线的端部在该导管的纵向方向上交错排列。在图3中，为清晰起见，仅示出导管101内管状编织物的一根股线3。特别地，导管101还包括形成管状编织物的其他股线和用于执行所需介入治疗的其他标准元件。

图3中所示的股线103包括具有端部104的端部区段，该端部区段朝向管101的中心横越管101。在这个实施例中，管状编织物的所有股线的端部区段朝向管101的中心线横越所述管，如图3中针对单个股线示意性地所示。端部区段的末端(即，端部本身)可位于所述管的中心线处。

在一个实施例中，导管包括一个或数个内腔，其中该一个或数个内腔由其中布置编织物的管材料包围。内腔可适于例如将位于该内腔内的元件引导至受治疗者(例如，人员22)内的所需位置，以提供冷却流体和/或接收用于引导该受治疗者内的导管的导丝。管材料优先地为弹性生物相容性材料，例如生物相容性聚合物。股线203的端部204可布置成邻近导管201的内腔207，如图4中示意性地和示例性地所示。图4中还示出了管状编织物的仅单个股线，并且为清晰起见未示出标准导管元件和整个编织物。

股线303的端部304也可插入导管301的内腔307中，如图5中示意性地和示例性地所示。为清晰起见，图5中还示出了仅单个股线，然而，导管301包括形成管状编织物的其他股线并且可包括导管的其他标准元件，例如用于提供电能的电气连接件、用于提供光能的光纤、其他腔体，等等。

股线可由非磁性材料制成，特别地由镍钛合金制成。

股线可包括至少两种导电材料。特别地，股线可包括至少两种金属：提供相应股线的较小刚度并形成股线的端部区段的第一金属，和提供相应股线的较大刚度并形成相应股线的其余部分的第二金属。第一金属为例如细铜电缆，其电气地连接至提供较大刚度的第二金属的相应端部。提供较大刚度的第二金属为例如镍钛合金。该至少两种不同的导电材料也可为不同种类的碳纤维。或者，第一导电材料可为金属，并且第二导电材料可为碳纤维材料，反之亦然。

在下文中，将参考图6中所示的流程图示例性地描述用于执行介入治疗的介入方法的一个实施例。

在步骤401中，管，例如上述导管中的一个，被引入人体内，和在步骤402中，利用所述被引入的管执行感测和/或影响步骤。例如，所述管可适于执行光、电气、超声等感测，和/或所述管可适于执行消融过程，其中可利用所述管对人体内的组织进行感测和/或消融。在介入治疗过程中，磁共振成像系统可用于将所述管定位于人体内，其中由于管状编织物的股线的交错端部，可降低射频加热所生成的温度。

图7示意性地和示例性地示出了用于制造管的制造设备的一个实施例，并且图8示出了示例性地说明用于制造所述管的制造方法的一个对应实施例的流程图。

制造设备30包括内管提供单元31，以用于在步骤501中提供具有例如一个或数个内腔的内管。内管提供单元31为例如储存单元，在其中储存至少一个内管以用于提供该内管。该制造设备还包括股线提供单元32，以用于在步骤502中提供导电股线，该导电股线在本实施例中为金属质股线。股线提供单元32还可为储存单元，其中该储存单元中储存多个金属质股线以用于提供该金属质股线。在步骤503中，编织单元33将所提供的金属质股线缠绕在所提供的内管的外侧上，以使得所述股线的端部在待制造的所述管的纵向方向上交错排列。特别地，编织单元33可适于切割所提供的金属质股线，以使得它们具有不同的长度，这在股线已编织之后导致在所述管的纵向方向上的交错端部。金属质股线的这种切割也可通过额外切割单元或通过股线提供单元32来执行。在步骤504中，外管提供单元34提供具有内腔的外管，具有管状编织物的内管布置在该外管中。外管提供单元还可为储存单元，在其中储存了至少一个外管以用于提供该外管。在步骤505中，外管施加单元35将所提供的外管施加在内管上的编织物的顶部上，并且在步骤506中，加热单元36加热内管和外管以允许这些管的部分熔化，以使得编织物被固定。

虽然上文描述的制造设备30包括编织单元、任选地切割单元和外管施加单元，但在其他实施例中，可手动地执行对应步骤的至少一个以使得制造设备无需包括相应单元。例如，股线的切割和/或外管的施加可手动地执行。

虽然在上文描述的制造管的实施例中，金属质股线切割成使得它们具有不同的长度，但是在另一个实施例中，软金属端部可施加至金属质股线的端部，其中该软金属端部具有不同的长度以使得整个所得股线的长度是不同的，并且其中这些股线在它们已编织之后导致在所述管的纵向方向上的交错端部。

制造设备30可包括其他单元，所述其他单元例如用于将电线或光线布置穿过所述管的内腔，或如果需要，它们可手动地布置在内腔内。此外，内腔可用于冲洗目的或用于接收导丝。

已知的金属质导管的单独股线通常在沿着导管的一个点处编织所有端部，并且整个编织物仅由薄涂层覆盖，以使得邻近端部区域(股线在这里结束)的组织易于进行射频末端加热。在上文描述的实施例中，端部具有特定构型，即，每个端部切割至不同长度，以使得这些端部优先地在2cm至10cm的范围内沿着该导管交错排列，以避免集中的局部射频加热。这有效地使任何射频加热沿着该导管的长度方向分布。此外，该导管优先地构造成使得股线的每个端部区段横越至该导管的中心线，从而有效地增加该端部周围的隔离厚度。因为磁共振诱导的末端加热的功率密度以r-2至r-4的级别快速地下降，其中距离r是距离导体末端的距离，所以身体组织的射频加热被最小化。

已知的线材编织物通常施加至导管轴，接着是该导管的非编织的并因此更软的远侧端部区段。这避免了血管损坏并改善了可操纵性。在上文描述的实施例中，股线的端部交错排列，这具有积极的副作用：避免了从较刚性编织区段至非编织软区段的通常僵硬的逐步过渡，以支持该导管的弯曲刚度的连续过渡。此外，因为股线优先地由非磁性材料例如镍钛合金制成，所以可避免任何磁力。

导管可为冲洗射频消融导管，特别地使用于心脏电生理介入。该导管可配备有通过流体进行的末端冲洗，特别地出于冷却目的，以主要地避免紧靠该末端的组织的过热或碳化，并且反过来允许更多射频功率以便在更少的时间里产生更深的消融灶(ablation lesion)而无那些不期望的效果。消融导管配备有线材编织物以达成足够的可操纵性，这对电生理治疗是必要的。为了用在磁共振成像中，编织物的股线的端部安装成接近内冲洗通道或甚至插入该通道中，如图4和图5中示意性地和示例性地所示。该线材编织物的股线的端部在消融导管的纵向方向上交错排列。生理上耐受良好的先前低输注速率可使在高特异性吸收率序列(high specific absorptionrate sequence)过程中所产生的热量冷却。

在又一个实施例中，导管具有中心腔体以接纳导丝进行导管引导。导管编织物的股线的端部安装成直接邻近该腔体，如图4中示例性地和示意性地所示。如果该腔体未被导丝占据，那么该腔体可以利用低速盐水输注进行冲洗，以使在施加具有高特异吸收率的序列过程中的任何热量冷却。如果该腔体被导丝占据，该导丝优先地为非导电的，以可使用于磁共振成像中，那么该导丝代替任何水，这也避免了射频加热。在射频安全性方面，这种情形对应于无腔体的导管。

股线的端部可由传导性线材(例如，细铜电缆)形成，这些端部使可由相对刚性的标准股线材料(例如，镍钛合金)制成的股线延长并且可连接至具有相对刚性的标准材料的这些股线的端部。因为在本实施例中，这些端部由更柔韧的但仍传导的线材形成，所以特定路线(例如，如图4中示意性地和示例性地所示)在制造过程中因端部线材的高柔性而可更容易实现，同时可维持射频安全特性。另外，刚性股线的任何常规固定可保持在标准导管设计中，而仅柔韧线材(特别地柔韧铜电缆)交错排列。这可降低在例如导管的突然偏转时股线松弛并引起该导管内部或甚至外部的损伤的可能性。

具有编织物的股线的交错端部的导管仅需要对标准装置实施相对简单和便宜的修改。

虽然在上文描述的实施例中，用于插入受治疗者中的所述管为导管，但是所述管也可为另一种类型的管，例如导引器护套，特别地使用于介入磁共振成像。

虽然在上文描述的实施例中，导电股线为金属质股线，但是股线也可由另一种导电材料制成。例如，它们可由碳纤维制成。

根据对附图、公开内容和所附权利要求书的研究，本领域的技术人员在实践所要求保护的发明过程中可理解并实现所公开的实施例的其他变型。

在权利要求中，词语“包括”并不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一个”或“一种”并不排除复数。

单个单元或装置可满足权利要求中列举的数个项目的功能。在互相不同的从属权利要求中列举某些措施的事实并不表明这些措施的组合不能有利地使用。

通过一个或数个单元或装置执行的股线的供应、切割过程、编织过程、在编织物上施加外管、用于部分地熔化内管和外管的加热等可由任何其他数量的单元或装置执行或手动地执行。根据制造方法对制造设备进行控制和/或根据介入方法对介入系统进行控制可实施为计算机程序的程序代码工具和/或实施为专用硬件。

计算机程序可储存/分布于合适介质上，诸如光存储介质或固态介质，该介质连同其他硬件一起或作为其他硬件的部分供应，但计算机程序也可以以其他形式分布，诸如经由因特网或其他有线或无线通信系统。

权利要求中的任何附图标记不应解释为限制范围。

Claims (15)

1.一种用于引入受治疗者的管，所述管(1)包括由导电股线(3)制成的管状编织物(2)，其中所述股线(3)的端部(4)在所述管(1)的纵向方向上交错排列。

2.根据权利要求1所述的管，其中所述股线的所述端部(4)在交错区域(5)中交错排列，并且其中所述交错区域(5)具有2cm至10cm范围内的长度。

3.根据权利要求1所述的管，其中至少一些股线(103)的端部区段朝向所述管(101)的中心横越所述管(101)。

4.根据权利要求3所述的管，其中至少一些股线(103)的所述端部(104)布置在所述管(101)的中心处或布置成邻近所述管(101)的中心。

5.根据权利要求1所述的管，其中所述编织物布置在包围所述管(201)的内腔(207)的管材料内。

6.根据权利要求5所述的管，其中所述股线(203)的至少一些的端部(204)布置成邻近所述内腔(207)。

7.根据权利要求5所述的管，其中所述股线(303)的至少一些的端部(304)插入所述内腔(307)中。

8.根据权利要求1所述的管，其中所述股线(3、103、203)由非磁性材料制成。

9.根据权利要求1所述的管，其中所述股线包括金属和碳中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的管，其中所述股线(3、103、203)包括至少两种导电材料：

-第一导电材料，所述第一导电材料提供相应股线的较小刚度并形成所述股线的端部，和

-第二导电材料，所述第二导电材料提供所述相应股线的较大刚度并形成所述相应股线的其余部分。

11.根据权利要求1所述的管，其中所述管为导管或导引器护套。

12.一种用于执行介入治疗的介入系统，其中所述介入系统(20)包括根据权利要求1所述的管，其中所述管适于引入受治疗者中以用于执行所述介入治疗。

13.一种用于执行介入治疗的介入方法，其中所述介入方法包括将根据权利要求1所述的管引入受治疗者中以用于执行所述介入治疗。

14.一种用于制造根据权利要求1所述的管的制造设备，其中所述制造设备(30)包括：

-股线提供单元(32)，以用于提供导电股线，

-编织单元(33)，以用于将所述股线编织成管状编织物，所述管状编织物制成使得所述股线的端部在待制造的所述管的纵向方向上交错排列。

15.一种用于制造根据权利要求1所述的管的制造方法，其中所述制造方法包括下述步骤：形成管状编织物，所述管状编织物由导电股线制成以使得所述股线的端部在待制造的所述管的所述纵向方向上交错排列。