CN109259854B - 具有斐波那契分布的电极的导管 - Google Patents
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Abstract
本发明题为“具有斐波那契分布的电极的导管”。本发明提供一种导管,该导管具有标测组件,该标测组件具有被安装在其远侧部分处的多个样条。样条各自具有设置在导管主体的远侧部分处的近侧端部和远侧端部,并且被配置为从近侧端部向外发散的斐波那契螺旋臂。样条具有带形状记忆的支撑臂;包围支撑臂的非导电覆盖件;被安装在远侧端部处或附近的至少一个位置传感器;被安装成包围非导电覆盖件的多个电极;以及在非导电覆盖件内延伸的多个电极引线。每个电极引线附接到电极中的对应的一个电极。
Description
版权声明
本专利文献的公开内容的一部分包括受版权保护的材料。版权所有者不反对任何人按照专利和商标办公室专利文件或记录原样复制本专利文件或专利公开内容,但除此之外版权所有者保留所有相关的版权。
背景技术
1.技术领域
本发明涉及身体生物电信号的检测、测量或记录。更具体地,本发明涉及用于诊断目的心脏的电信号的分析。
2.相关技术描述
心律失常诸如心房纤颤等为发病和死亡的重要原因。共同转让的美国专利5,546,951和美国专利6,690,963(这两个专利均授予Ben Haim)以及PCT申请WO 96/05768公开了用于感测作为心脏内的精确位置的函数的心脏组织的电性能例如局部激活时间的方法,所述专利均以引用方式并入本文。使用一个或多个导管来获取数据,该一个或多个导管在它们推进到心脏中的远侧尖端中具有电传感器和位置传感器。基于这些数据创建心脏的电活动的标测图的方法在共同转让的美国专利6,226,542和美国专利6,301,496(这两个专利均授予Reisfeld)中有所公开,这些专利以引用方式并入本文。
如这些专利所指出的那样,通常最初在心脏的内表面上的约10个至约20个点上测量位置和电活动。这些数据点然后通常足以生成心脏表面的初步重构或标测图。初步图常常与取自额外的点处的数据结合,以便产生更全面的心脏电活动图。实际上,在临床环境中,积累100个或更多个位点处的数据以生成心室电活动的详细且全面的标测图并不少见。所产生的详细的图可接着作为基础用于决定例如组织消融的治疗行动过程,以改变心脏电活动的传播和恢复正常心律。
由于通过心肌传导电脉冲所需的时间,心内膜中各点的激活时间不同。在心脏中任何点处的该电传导的方向常规地由激活矢量表示,该激活矢量垂直于等电激活波前,这两者都可来自激活时间的标测图。该激活波前通过心内膜中任意点的传播速率可表示为速度矢量。心脏表面上的点的轨线可用于推断运动特性,诸如组织的收缩性。如在授予BenHaim并全文以引用方式并入本文的美国专利5,738,096中所公开的,当在心脏中的足够数量的点处对轨线信息进行采样时,可构造绘示此类运动特性的标测图。
标测激活波前和传导场有助于医师识别并诊断异常情况,诸如由于心脏组织中受损的电传播的区域造成的室性和房性心动过速以及心室和心房纤颤。
可通过观察现象诸如多个激活波前、激活矢量的反常集聚、或速度矢量的变化或矢量与正常值的偏差来识别心脏的激活信号的传导中的局部缺陷。此类缺陷的示例包括折返区域,该折返区域可能与已知为复杂碎裂电图的信号图案相关联。一旦通过此类标测来定位缺陷,就可对其进行消融(如果其功能异常),或以其他方式治疗以便尽可能恢复心脏的正常功能。
通常将在远端头处或附近包含电传感器的导管推进到心脏中的某点处,用传感器接触组织并采集该点处的数据,通过这种方式来测量心脏中该点处的电活动。使用仅包含单个远端头电极的导管标测心脏腔室的一个缺点是在对于腔室总体的详细图所需的必要数量的点上逐点采集数据需要的时间较长。因此,已开发出多电极导管以同时在心脏腔室中的多个采样点处测量电活动,诸如本地激活时间(LAT)。
发明内容
通常,为了测量心脏腔室中所选择的点处的电极电位的传导速度,两个电极以彼此已知的距离定位在心脏腔室中的点处,并且测量每个电极处发生电极电位之间的时间差。然后传播速度仅仅是距离/时间。然而,该方法要求连结两个电极的线对应于电极电位的行进方向,并且该方向可能不是已知的。
本发明的实施方案使用具有多个电极的导管。导管可为二维导管,诸如具有多个样条的PentaRayTM导管,或三维导管诸如球囊或篮形导管。导管具有中心电极,其可定位在所选择的点上。将包围中心电极的电极的空间分布设定成对应于斐波那契数列,然后将电极放置在花键上(用于二维导管)或用于三维导管的球囊/篮。发明人已经注意到,分布在被配置为斐波那契螺旋的样条上的电极具有由电极限定的某些三角形大致等边的属性。由于电极限定大致等边的三角形,因此可以确定电极电位的传导速度的值,并且无论电极电位的传播方向如何,确定的精度是大约不变的。通常,这在中心电极的约2.0mm范围内完成。然而,邻域可以为0.5mm至0.3mm。
根据本发明的实施方案提供了具有穿过其纵向延伸的至少一个管腔的导管以及具有被安装在导管主体的远侧部分处的多个样条的标测组件。样条中的每个样条具有设置在导管主体的远侧部分处的近侧端部和远侧端部,并且被配置为从近侧端部向外发散的斐波那契螺旋臂。样条各自具有带形状记忆的支撑臂;包围支撑臂的非导电覆盖件;被安装在远侧端部处或附近的至少一个位置传感器;被安装成包围非导电覆盖件的多个电极;以及在非导电覆盖件内延伸的多个电极引线。每个电极引线附接到电极中的对应的一个电极。
根据导管的另一方面,电极被设置在距相应样条的近侧端部一定距离处,该距离对应于斐波那契序列。
根据导管的一个方面,样条还包括尖端电极,该尖端电极被安装在其相应的远侧端部处或附近、与支撑臂电隔离。
根据导管的又一个方面,标测组件可在膨胀布置和塌缩布置之间移动,在膨胀布置中,样条中的每个样条从导管主体径向向外延伸,在塌缩布置中,样条中的每个样条大致沿导管主体的纵向轴线设置。
根据导管的另一个方面,样条设置在可膨胀球囊上,并且其远侧端部在膨胀布置中弯曲并且在中心点处会聚。
根据导管的又一个方面,样条包括具有左定向曲率的第一组螺旋臂和具有与第一组螺旋臂相交的右定向曲率的第二组螺旋臂。
根据导管的又一个方面,样条的远侧端部在膨胀布置的中心点处会聚以限定篮。
根据导管的另一方面,尖端电极设置在中心点处。
根据导管的又一个方面,标测组件具有八个样条。
根据导管的另外的方面,标测组件具有12个样条。
根据导管的又一个方面,样条的相邻样条的一组电极被设置成以便限定大致等边的三角形,其中该三角形的等边的偏差不超过20%。
根据本发明的实施方案还提供了通过将导管引入到待标测的心脏中来实行的方法。导管具有穿过其纵向延伸的至少一个管腔,以及具有被安装在导管主体的远侧部分处的多个样条的标测组件。样条中的每个样条具有设置在导管主体的远侧部分处的近侧端部和远侧端部,并且被配置为从近侧端部向外发散的斐波那契螺旋臂。样条各自具有带形状记忆的支撑臂;包围支撑臂的非导电覆盖件;被安装在远侧端部处或附近的至少一个位置传感器;被安装成包围非导电覆盖件的多个电极;以及在非导电覆盖件内延伸的多个电极引线。每个电极引线附接到电极中的对应的一个电极。该方法通过定位标测组件来进一步实行,使得来自每个样条的至少一个电极与心脏中的相应位置接触,并且记录来自至少一个电极的相应的电数据。
附图说明
为更好地理解本发明,通过举例的方式参考本发明的详细描述,该详细描述应结合以下附图来阅读,其中类似的元件被给定类似的附图标记,并且其中:
图1为根据本发明的实施方案的用于评估活体受检者的心脏中的电活动的系统的立体说明图;
图2为示出可以在本发明的一个实施方案中采用的斐波那契螺旋的构造的图;
图3A和图3B被统称为图3,其包括根据本发明的实施方案的包括多个样条的导管的布局的示意图。
图4为示出根据本发明的实施方案的斐波那契螺旋的布局的图;
图5为根据本发明的实施方案的导管的示意性侧正视图;
图6为根据本发明的实施方案的穿过线6-6截取的图5的导管的一部分的截面示意图;
图7为根据本发明的实施方案的图5所示导管中的样条中的一个样条的纵向剖视图;
图8为根据本发明的实施方案的部分未折叠导管的示意图;
图9为根据本发明的实施方案的示出三角形网格上的电波的速度矢量计算的图;并且
图10为根据本发明的实施方案的样条组件的示意图。
具体实施方式
在以下描述中,列出了许多具体细节,以便提供对本发明的各种原理的全面理解。然而,对于本领域的技术人员而言将显而易见的是,并非所有这些细节都是实践本发明所必需的。在这种情况下,未详细示出熟知的电路、控制逻辑部件以及用于常规算法和过程的计算机程序指令的细节,以免不必要地使一般概念模糊不清。
以引用方式并入本文的文献将被视作本申请的整体部分,不同的是,就任何术语在这些并入文件中以与本说明书中明确或隐含地作出的定义矛盾的方式定义而言,应仅考虑本说明书中的定义。
综述
现在转到附图,首先参考图1,其为用于在活体受检者的心脏12上执行诊断和治疗过程的系统10的立体说明图,该系统根据本发明所公开的实施方案来构造和操作。该系统包括导管14,其由操作者16经由皮肤穿过患者的血管系统插入心脏12的腔室或血管结构中。通常为医师的操作者16使导管的远侧尖端18例如在消融目标位点处与心脏壁接触。可根据公开于美国专利6,226,542和6,301,496中和公开于共同转让的美国专利6,892,091中的方法来制备电活动标测图,这些专利的公开内容以引用方式并入本文。
系统10可包括用合适的软件编程以用于实行下文所述功能的通用或嵌入式计算机处理器。因此,尽管本文中的其它附图所示的系统10的部分被示出为包括多个单独的功能块,但这些块未必为单独的物理实体,而是可表示例如存储在可由处理器访问的存储器中的不同的计算任务或数据对象。这些任务可在运行于单个处理器上或运行于多个处理器上的软件中进行。该软件可在有形非暂态介质诸如CD-ROM或非易失性存储器上被提供给一个处理器或多个处理器。另选地或除此之外,系统10可包括数字信号处理器或硬连线逻辑部件。一种体现系统10的元件的商品可以商品名3系统购自Biosense Webster公司(Biosense Webster,Inc.),其位于3333Diamond Canyon Road,Diamond Bar,邮编91765。此系统可由本领域的技术人员进行修改以实施本文所述的本发明的原理。
可以通过施加热能对例如通过电活动图评价而确定为异常的区域进行消融,例如,通过将射频电流通过导管中的金属线传导到远侧尖端18处的一个或多个电极,这些电极将射频能量施加到心肌。能量在组织中被吸收,从而将组织加热到该组织永久性地失去其电兴奋性的点(通常高于50℃)。此手术成功后,此过程在心脏组织中形成非传导性的消融灶,这些消融灶可中断导致心律失常的异常电通路。本发明的原理可应用于不同的心室,以诊断并治疗多种不同的心律失常。
导管14通常包括柄部20,在柄部上具有合适的控制器,以使操作者16能够按消融手术所需对导管的远侧端部进行操纵、定位和取向。为了协助操作者16,导管14的远侧部分包含向位于控制台24中的处理器22提供信号的位置传感器(未示出)。处理器22可履行如下所述的若干处理功能。
导管14为多电极导管,该导管可以是如球囊37的右部分中所示的球囊或篮形导管或如左部分中所示的样条导管。在存在多个电极32的任何情况下,这些电极用作感测电极,并在篮形导管或样条导管上具有已知位置,且彼此关系已知。因此,一旦导管例如通过构造当前位置标测图而被定位在心脏中,则心脏中电极32中的每个的位置为已知的。一种用于生成当前位置标测图的方法描述于授予Bar-Tal等人的共同转让美国专利8,478,383中,该专利以引用方式并入本文。
可以使电信号经由电缆34从位于导管14的远侧尖端18处或附近的电极32,在心脏12和控制台24之间来回传送。可通过电缆34和电极32将起搏信号和其它控制信号从控制台24传送到心脏12。
线连接件35将控制台24与体表电极30和用于测量导管14的位置和取向坐标的定位子系统的其它部件联接在一起。处理器22或另一个处理器(未示出)可以是定位子系统的元件。电极32和体表电极30可用于在消融位点处测量组织阻抗,如授予Govari等人的美国专利7,536,218中所教导的那样,该专利以引用方式并入本文。温度传感器(未示出),通常为热电偶或热敏电阻器,可被安装在导管14的远侧尖端18附近。
控制台24通常包含一个或多个消融功率发生器25。导管14可适于使用任何已知的消融技术将消融能量传导到心脏,例如,射频能量、超声能量和激光产生的光能。共同转让的美国专利6,814,733、6,997,924和7,156,816中公开了此类方法,这些专利以引用方式并入本文。
在一个实施方案中,定位子系统包括磁定位跟踪布置,该磁定位跟踪布置使用磁场生成线圈28,通过以预定的工作容积生成磁场并感测导管处的这些磁场来确定导管14的位置和取向。合适的定位子系统在以引用方式并入本文的美国专利7,756,576以及上述美国专利7,536,218中有所描述。
如上所述,导管14耦接到控制台24,这使得操作者16能够观察并调控导管14的功能。控制台24包括处理器,优选为具有适当信号处理电路的计算机。该处理器被耦接以驱动监视器29。信号处理电路通常接收、放大、过滤并数字化来自导管14的信号,这些信号包括由以上提到的传感器和位于导管14远侧的多个位置感测电极(未示出)生成的信号。控制台24和定位系统接收并使用数字化信号,以计算导管14的位置和取向,并如下文另外详细描述地分析来自电极的电信号。
通常,系统10包括其它元件,但为简明起见未示出于附图中。例如,系统10可包括心电图(ECG)监视器,其耦接以从一个或多个体表电极接收信号,以便为控制台24提供ECG同步信号。如上文提及,系统10通常还包括基准位置传感器,其位于附接到受检者身体外部的外加基准补片上,或位于插入心脏12中并相对于心脏12维持在固定位置的内置导管上。系统10可接收来自外部成像模态诸如MRI单元等的图像数据并且包括图像处理器,该图像处理器可以结合在处理器22中或由处理器22调用以用于生成并显示图像。
斐波纳契序列.
维基百科简要描述了斐波那契数:在数学中,斐波那契数为以下整数序列中的数,称为斐波那契序列,其特征在于前两个数之后的每个数是前两个数之和:
1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144。
现在参考图2,其为示出通过形成具有正方形的平铺来逼近对数螺旋的一种熟知的方法的图,该正方形侧边长度是从起点开始的连续斐波那契数。由穿过正方形的拐角,例如拐角42、44的圆弧形成的螺旋40随着螺旋从原点向外发散而接近黄金螺旋,因为随着数列的发展,斐波纳契序列中的每个元素与前一元素的比例接近Phi,1.618,被称为黄金比例。例如,数列1、1、2、3、5、8和13分别产生1、2、1.5、1.67、1.6和1.625的比例。
现在参考图3,其为根据本发明的实施方案的包括多个样条48的导管的布局46的示意图。在三维球囊导管的实施方案中,样条可在表面上被构造为斐波那契螺旋形式,如相对于图2所述,样条48均在中心点50处会聚,并且优选等几率地分布在球囊的圆周上。电极52沿样条48设置。根据斐波那契序列,电极52与每个样条之间的相应距离增加。在该实施方案中,电极52的间距在表54中给出。样条公式56的八组系数在表58中给出,适用于布局46中所示的八个样条。在布局46中,定义了许多大致等边的三角形。例如,点60、62、64处的电极限定此类三角形,如点66、68、70处的电极所限定的。在实践中,可以容忍20%的等边偏差。
现在参考图4,图4为示出根据本发明的实施方案的具有两组相交的具有相反曲率的斐波那契螺旋的布局的图,一组具有左定向曲率,另一组具有右定向曲率。术语“左定向”和“右定向”在本文中被随意使用,以区分螺旋的曲率。例如,螺旋72、74在不同的组中。电极设置在组的交点处,诸如位于螺旋72与其相邻螺旋74的交点处的电极76。类似地,电极78位于螺旋72、80的交点处。全部均位于相邻螺旋的交点上的电极78、76、82限定三角形,其大致等边。可以使用公式56(图3)在适当的方向变化下构造这两组螺旋。相对的样条形成编织物,该编织物在并入导管的球囊组件中时有利于稳定球囊表面。此类球囊组件可以根据名称为“Spring Loaded Balloon”的共同转让的美国专利申请公布2016/0324571的教导内容来构造,该专利以引用方式并入本文。
构造.
现在参考图5,其为根据本发明的实施方案的导管84的示例性侧正视图。导管主体86包括细长管状构造,其具有单个轴向或中心管腔,但如果需要的话,可以任选地具有沿其长度的全部或部分的多个管腔。导管主体86是柔性的,即可弯曲的,但是沿其长度基本上不可压缩。导管主体86可以具有任何合适的构造并且可以由任何合适的材料制成。
现在参考图6,其为根据本发明的实施方案的穿过线6-6截取的图5的导管的一部分的截面示意图。被安装在导管主体86的管腔88的远侧端部中的是样条安装组件90。
导管主体86的一种构造包括由聚氨酯或(聚醚嵌段酰胺)制成的外壁92。外壁92包括由不锈钢等(如本领域中通常已知的)制成的嵌入式编织网,以增加导管主体86的扭转刚度,使得当旋转控制柄部94时导管主体86的远侧端部以对应的方式旋转。
导管主体86的长度并不关键,但优选的范围为约190cm至约120cm,更优选为约110cm。导管主体86的外径也并不关键,但优选地为不超过约8F,更优选地为不超过约7F。同样,外壁92的厚度也不关键,但优选地要足够薄,以使得中心管腔88可以容纳拉线、引线、传感器电缆和任何其它线材、电缆或管。如果需要,外壁92的内表面可衬有加强管(未示出),以提供改善的扭转稳定性。美国专利6,064,905描述并示出了适于与本发明结合使用的导管主体构造的示例,该专利的全部公开内容以引用方式并入本文。
在所描绘的实施方案中,标测组件96包括八个样条98,这些样条被配置为如上所述的斐波那契螺旋。样条98中的每个具有近侧端部和自由的远侧端部,该近侧端部附接在导管主体86的远侧端部处,该自由的远侧端部,即,该远侧端部不附接到其它样条、导管主体或限制远侧端部的运动的任何其它结构中的任一种。每个样条98包含支撑臂100,该支撑臂包含具有形状记忆的金属或塑性材料,使得当未施加外力时该支撑臂100形成初始形状,当施加外力时则形成挠曲形状,而在释放外力时又恢复其初始形状。在优选实施方案中,支撑臂100包含超塑性材料,例如镍钛合金,诸如镍钛诺。每个样条98还包括围绕支撑臂100的非导电覆盖件102。在优选实施方案中,非导电覆盖件102包括生物相容性塑料管材,诸如聚氨酯或聚酰亚胺管材。
第一非导电管104被设置在外安装环106和支撑臂100之间,并且第二非导电管108被设置在支撑臂100和安装结构110之间。非导电管104、108(其可为聚酰亚胺管)确保每个支撑臂100保持电隔离的。此外,安装环内管112被固定在安装结构110内。安装环内管112优选地包含非导电材料,诸如聚酰亚胺。安装环内管112限定电极引线116和传感器电缆118延伸穿过的安装环管腔114。
如本领域的技术人员将认识到,取决于具体的应用,可根据需要改变样条98的数量,以使得导管10具有至少两个样条,优选为至少三个样条,更优选为至少五个样条以及多达十二个或更多个样条。如以下更详细地描述,样条98可在膨胀布置和塌缩布置之间移动,在膨胀布置中,例如,每个样条从导管主体86向外螺旋延伸,或样条98可被布置成处于塌缩布置,在塌缩布置中,例如,每个样条大致沿导管主体86的纵向轴线设置,使得样条能够装配在引导护套的管腔内。
现在参考图7,该图为根据本发明的实施方案的样条98(图5)中的一个样条的纵向剖视图。样条98中的每个样条携带沿其长度被安装的至少一个电极,如上所述设置。在所示的实施方案中,尖端电极120可被安装在每个非导电覆盖件102的远侧端部上,并且至少一个环形电极122被安装在每个非导电覆盖件102上,优选在非导电覆盖件102的远侧端部上。在双极布置中,环形电极122用作参考电极。尖端电极和环形电极之间的距离优选地在约0.5mm至约2mm的范围内,在另选的双极布置(未示出)中,将尖端电极120消除并且至少两个环形电极122被安装在每个非导电覆盖件102上,优选地在非导电覆盖件102的远侧端部上。另一个另选的实施方案(未示出)是单极布置,其中尖端电极120被安装在每个非导电覆盖件102的远侧端部上,其中一个或多个参考环形电极被安装在导管主体86的远侧端部上,或被安装在附接到患者身体外部的一个或多个参考电极(例如,呈贴片形式)上。在另选的单极布置中,使用被安装在每个非导电覆盖件102上,优选地被安装在非导电覆盖件102的远侧端部上的环形电极122,而不是尖端电极120。
样条98中的每个样条还可包括至少一个位置传感器124。位置传感器124被安装在每个样条的远侧端部附近。在所描绘的实施方案中,其中每个样条98包括尖端电极120。位置传感器124被安装成使得位置传感器124的远侧端部固定在其对应的尖端电极120内,同时位置传感器124的近侧端部延伸到非导电覆盖件102的远侧端部中。当尖端电极120用于收集电标测数据点时,每个位置传感器124用于确定其对应尖端电极120的坐标。因此,对于所标测的每个数据点,均可以获得电数据和位置数据二者。如果样条98携带至少一个环形电极28,但不包括尖端电极120,则位置传感器124被安装在非导电覆盖件102的远侧端部附近,优选尽可能地靠近样条98的远侧端部,或在与环形电极122同心的平面中。
每个位置传感器124均连接到对应的传感器电缆118。每个传感器电缆118延伸穿过非导电覆盖件102、导管主体86和控制柄部94以及从控制柄部94的近侧端部离开。
每个尖端电极120具有优选从约0.5mm至约4mm的范围内,更优选从约0.5mm至约2mm的范围内,还更优选约1mm的暴露长度。每个环形电极122的长度优选高达约2mm,更优选约0.5mm至约1mm。
每个尖端电极120和每个环形电极122电连接到电极引线116,继而电连接到连接器126(图5)连接器126连接到合适的标测或监控系统(未示出)。每个电极引线116从连接器126延伸穿过控制柄部94,穿过导管主体86中的中心管腔88,并且进入样条98的非导电覆盖件102,在这里电极引线附接到其对应的尖端电极120或环形电极122。在其几乎整个长度上包括非导电覆盖件的每个引线116通过任何合适的方法附接到其对应的尖端电极120或环形电极122。
导管构造的另外的细节见于共同转让的美国专利申请公布20060276703中,该专利申请以引用方式并入本文。
现在参考图8,其为根据本发明的实施方案的部分未折叠导管128的示意图。螺旋组件130可设置有远侧锁定元件,诸如钩132。组件130附接到转子轴134,转子轴134通过导管128的管腔136插入。当组件130延伸超出导管128的远侧端部138时,其最终遇到心房的壁,并且抵靠壁被钩132保持在适当的位置。然后通过回缩并同时转动转子轴134来完成组件130的部署,从而促使组件130呈现如图5所示的膨胀螺旋配置。
速度矢量计算.
图3中的电极限定的大约等边的三角形可以被认为是三角形网格。现在参考图9,其为根据本发明的实施方案的示出三角形网格上的电波的速度矢量计算的图。三角形140具有边,包括边142、144。每条边都存在速度矢量。例如,边142的速度矢量142由以下公式给出:
其中d12是三角形140的顶点146和顶点148之间的距离,并且lat1和lat2是顶点146、顶点148处的激活时间。用类似的方式计算边144的速度矢量。
整个三角形140的速度是沿边142、边144的速度之和:
因为电极限定大约等边的三角形,所以无论电传播的方向如何,速度矢量的确定的精度都是近似不变的。有关使用本发明的原理可以有利地完成的评估通过心脏的传播的进一步细节可在名称为“Mapping of Atrial Fibrillation”的共同转让申请15/086,220中找到,该申请以引用方式并入本文。
另选的实施方案.
在该实施方案中,形成为斐波那契螺旋的三维样条在球囊导管中实现。除了样条的螺旋布置外,可以按常规方式构造和引入此类导管,如例如在名称为“Balloon forAblation around Pulmonary Veins”的共同转让的美国专利申请公布20160175041、名称为“Spring-Loaded Balloon”的20160324571,以及名称为“Segmented Balloon Catheter”的美国专利9,352,134中所描述的,这些申请全文以引用方式并入本文。
现在参考图10,其为根据本发明的实施方案的三维样条组件150的示意图。样条152被配置为如上所述的斐波那契螺旋,但现在被拉伸以形成三维表面,从中心位置154延伸,该中心位置可包括沿组件150的表面的中心电极。当以这种方式扭曲时,样条152形成球体或椭圆体,其主要直径与组件150的轴向尺寸大致对准。图4所示的二维样条布置可变形以形成此三维结构。
在另选实施方案中,样条152可粘附到外表面、内表面,或嵌入球囊的物质内。另选地,样条可形成如本领域已知的篮状导管。电极(未示出)分布在距对应于斐波纳契序列的中心位置154的一定距离处的样条上。
本领域技术人员应当理解,本发明不限于上文具体示出和描述的内容。相反,本发明的范围包括上文所述各种特征的组合与子组合两者,以及本领域的技术人员在阅读上述说明书时可想到的未在现有技术范围内的上述各种特征的变型和修改。
Claims (12)
1.一种导管,包括:
细长的导管主体,所述细长的导管主体具有远侧部分和穿过其纵向延伸的至少一个管腔;和
标测组件,所述标测组件被安装在所述导管主体的所述远侧部分处并且包括多个样条,所述样条中的每个样条具有设置在所述导管主体的所述远侧部分处的近侧端部,以及远侧端部,并且被配置为按照斐波那契序列的一部分以便从所述近侧端部向外发散的斐波那契螺旋臂,其中所述样条中的每个样条包括:
支撑臂,所述支撑臂具有形状记忆;
非导电覆盖件,所述非导电覆盖件包围所述支撑臂;
至少一个位置传感器,所述至少一个位置传感器被安装在所述远侧端部处或附近;
多个电极,所述多个电极被安装成包围所述非导电覆盖件;和
多个电极引线,所述多个电极引线在所述非导电覆盖件内延伸,每个电极引线附接到所述电极中的对应的一个电极。
2.根据权利要求1所述的导管,其中,所述电极设置在距相应样条的所述近侧端部一定距离处,所述距离对应于所述斐波那契序列。
3.根据权利要求1所述的导管,其中,所述样条还包括尖端电极,所述尖端电极被安装在其相应的远侧端部处或附近并且与所述支撑臂电隔离。
4.根据权利要求1所述的导管,其中,所述标测组件能够在膨胀布置和塌缩布置之间移动,在所述膨胀布置中,所述样条中的每个样条从所述导管主体径向向外延伸,在所述塌缩布置中,所述样条中的每个样条大致沿所述导管主体的纵向轴线设置。
5.根据权利要求4所述的导管,其中,所述样条设置在可膨胀球囊上,并且其所述远侧端部在所述膨胀布置中弯曲并且在中心点处会聚。
6.根据权利要求5所述的导管,其中,所述样条包括具有左定向曲率的第一组螺旋臂和具有与所述第一组螺旋臂相交的右定向曲率的第二组螺旋臂。
7.根据权利要求5所述的导管,其中,将尖端电极设置在所述中心点处。
8.根据权利要求4所述的导管,其中,所述样条的所述远侧端部在所述膨胀布置中的中心点处会聚以限定篮。
9.根据权利要求8所述的导管,其中,将尖端电极设置在所述中心点处。
10.根据权利要求1所述的导管,其中,所述标测组件包括八个样条。
11.根据权利要求1所述的导管,其中,所述标测组件包括12个样条。
12.根据权利要求1所述的导管,其中,所述样条的相邻样条的一组电极被设置成以便限定大致等边的三角形,其中所述三角形的等边的偏差不超过20%。
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