CN110013303A - 热隔离式热电偶 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热电偶组件，所述热电偶组件的特征可在于多个温度传感器，所述多个温度传感器由热电偶结形成。传感器可设置在管状元件的内径内，并且由导热材料密封在所述管状元件内。气隙可由所述导热材料和每对相邻温度传感器之间的所述管状元件的内径限定，以改善热隔离。

Description

热隔离式热电偶
技术领域
本公开整体涉及用于经皮医学治疗的方法和装置，并且具体地涉及具有温度感测功能的导管，例如消融导管。更具体地，本公开涉及允许在多个位置处进行更精确的温度感测的用于在此类导管中使用的热电偶组件。
背景技术
射频(RF)电极导管已普遍用于医疗实践多年。它们被用来刺激和标测心脏中的电活动，以及用来消融异常电活动的位点。具体地，可执行靶向消融以实现各种指示。例如，心肌组织的消融是一种熟知的心律失常治疗手段，其使用导管施加射频能并形成消融灶以破坏心脏组织中致心律失常性电流路径。又如，肾消融规程可包括将在其远侧端部具有电极的导管插入到肾动脉中，以便完成该动脉中的周边损伤，从而为该动脉去神经以用于治疗高血压。
在此类规程中，通常提供参比电极，该参比电极可附接到患者的皮肤上，或者使用第二导管来提供参比电极。RF电流被施加至消融导管的尖端电极，并通过周围介质(即，血液和组织)流向参比电极。电流的分布取决于与血液相比电极表面与组织接触的量，血液具有比组织更高的导电率。由于组织的电阻，出现组织的变热。组织被充分加热以使得目标组织中的细胞破坏，导致在其中形成不导电的消融灶。消融灶可形成于接触电极的组织中或相邻组织中。在这个过程中，由于从被加热组织至电极本身的传导，还发生对电极的加热。
应当理解，希望采用可感测温度的导管，例如通过在已经达到有效消融温度时提供指示或者通过降低条件(低于规程条件，组织可为过热的)，来帮助引导规程。当电极达到临界温度时，血蛋白的变性引起凝结物形成。然后，阻抗可上升并且限制电流递送。在组织内，过度加热可引起蒸汽气泡形成物(蒸汽“爆裂(pops)”)，该蒸汽气泡形成物具有不受控组织破坏和身体结构的不可取穿孔的风险。尽管可冲洗消融导管以通过导管部件和周围组织的温度提供对导管部件的更大控制，但仍然重要的是准确监测多个位置处的温度。实际上，可根据来自温度传感器的反馈在某种程度上定制冲洗流体的流动。例如，BiosenseWebster Inc.(Diamond Bar,Calif.)提供了冲洗式末端导管，其用于与一体化标测和消融系统一起使用。用射频(RF)电流来供能以消融该组织的金属导管末端具有用于冲洗处理位点的围绕末端周向分布的多个周边孔。联接到导管的泵将盐水溶液输送到导管末端，并且该溶液在所述过程中经由孔流出，从而冷却导管末端和组织。关于冲洗消融导管的代表性细节可见于共同拥有的美国专利9,675,411中，其公开内容全文以引用方式并入本文。
虽然已将消融导管描述为代表性示例，但是本领域的普通技术人员将认识到，许多类型的脉管内装置可受益于改善的温度感测能力。因此，希望提供可与消融导管或允许感测多个位置处的温度的其它脉管内装置一起使用的热电偶组件设计。此外，期望増强多个位置之间的热隔离以提供更精确的温度测量。如将在下文描述的那样，本公开满足了这些和其它需要。
发明内容
本公开涉及用于与电极一起使用的热电偶组件，所述热电偶组件包括多个温度传感器，所述多个温度传感器由热电偶结形成；管状元件，其中所述多个温度传感器设置在管状元件的内径内；导热材料，所述导热材料将多个温度传感器中的每一个密封在管状元件内；以及气隙，所述气隙由导热材料和每对相邻温度传感器之间的管状元件的内径限定。
在一个方面，多个温度传感器可包括近侧传感器和远侧传感器。至少一个附加的温度传感器可定位在近侧传感器和远侧传感器之间。
在一个方面，导热材料可使多个温度传感器中的每一个电隔离。
在一个方面，管状元件可为石英、玻璃和聚亚胺中的至少一种。
在一个方面，导热材料包括环氧树脂。环氧树脂可包含按重量计在大约40-80％范围内的填料，所述填料使导热率增大。
在一个方面，导热材料可为UV固化粘合剂。
在一个方面，导热材料可具有至少3.5W/m*K的导热率。
在一个方面，可扭转连接到所述多个温度传感器的引线，以轴向地限制所述多个温度传感器。
在一个方面，热电偶组件可固定到电极。热电偶组件可设置在电极的纵向孔内。热电偶组件和电极的纵向孔可具有小于大约0.002英寸的标称间隙。
本公开还涉及用于形成热电偶组件的方法。所述方法可包括用热电偶结创建多个温度传感器，将多个温度传感器设置在管状元件的内径内，用导热材料将多个温度传感器密封在管状元件中，并且用导热材料和管状元件的内径限定每对相邻温度传感器之间的气隙。
在一个方面，将多个温度传感器中的每一个密封在管状元件内可使多个温度传感器中的每一个电隔离。
在一个方面，可扭转连接到所述多个温度传感器的引线，以轴向地限制所述多个温度传感器。
在一个方面，热电偶组件可固定到电极。将热电偶组件固定到电极可包括将所述热电偶组件设置在电极的纵向孔内。
附图说明
其它特征和优点将由于本公开的优选实施方案的如下的和更具体的说明而变得显而易见，如在附图中所示，并且其中类似的引用字符在整个视图中通常指相同部分或元件，并且其中：
图1为根据本发明实施方案的消融系统的示意图。
图2为根据本发明实施方案的导管的透视图。
图3A、3B和3C示意性地示出了根据本发明的实施方案的图1的导管的远侧端部，其示出了具有热电偶的顶端壳体电极。
图4为根据本发明的实施方案的热隔离式热电偶的剖视图。
图5以图形形式示出了用常规热电偶实现的结果。
图6以图形形式示出了根据本发明的实施方案的用热隔离式热电偶实现的结果，以用于与常规热电偶进行对比。
具体实施方式
首先，应当理解本公开不受具体示例性材料、构造、惯例、方法或结构的限制，因为这些均可变化。因此，尽管本文描述了优选材料和方法，但与本文所述那些相似或等价的许多此类选项可用于本公开的实施方案或实践中。
另外应当理解，本文使用的术语只是出于描述本公开的具体实施方案的目的，并非旨在进行限制。
下文结合附图列出的具体实施方式旨在作为本公开的示例性实施方案的描述，并非旨在表示可实践本公开的唯一示例性实施方案。本说明书通篇使用的术语“示例性”意指“用作示例、实例或例证”，并且不一定被理解为优选的或优于其它示例性实施方案。详细描述包括特定细节，其目的在于提供对本说明书的示例性实施方案的透彻理解。对于本领域的技术人员将显而易见的是，可在不具有这些特定细节的情况下实践本说明书的示例性实施方案。在一些情况下，熟知的结构和装置在框图中示出，以避免模糊本文所提出的示例性实施方案的新颖性。
仅为简洁和清楚起见，可相对于附图使用定向术语，诸如顶部、底部、左侧、右侧、上、下、之上、上方、下方、下面、后面、后部和前部。这些术语及类似的定向术语不应被理解为以任何方式限制本公开的范围。
除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解相同的含义。
最终，如本说明书和所附权利要求中所用，除非内容另有明确说明，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数含义。
图1是根据本发明的实施方案的使用系统12的侵入式医疗规程的示意图。该规程由医疗专业人员14执行，并且以举例的方式，假设下文的说明中的规程包括消融人类患者18的心脏的心肌16的一部分。然而，应当理解，本发明的实施方案并非仅适用于该特定规程，还可以包括基本上任何针对生物组织或非生物材料的规程。
为了执行消融，专业人员14使用探头手柄22将导管20插入患者的内腔中，使得导管的远侧端部24进入患者的心脏。远侧端部24包括用于接触心肌的位置的至少尖端电极26。导管20具有用于连接到如下所述的相关设备的近侧端部28。参考图3A、图3B和图3C，更详细地描述了导管的远侧端部24。
系统12由系统处理器30控制，该系统处理器位于系统的操作控制台32中。控制台32包括由专业人员14使用以与处理器通信的控件34。在规程期间，处理器30通常使用本领域中已知的任何方法来跟踪导管的远侧端部24的位置和取向。例如，处理器30可使用磁跟踪方法，其中处于患者18外部的磁发射器在定位于远侧端部中的线圈中产生信号。上述系统使用此类跟踪方法，并且附加细节可见于美国专利5,391,199、6,484,118、6,239,724、6,618,612、6,332,089、6,690,963、7,729,742、PCT专利公布WO 96/05768、以及美国专利公布2004/0068178A1中，其公开内容全部以引用方式并入本文。
可将用于处理器30的软件通过例如网络以电子形式下载到处理器。另选地或除此之外，软件可通过非临时性有形介质诸如光学、磁性或电子存储介质提供。通常在屏幕38上患者18心脏16的三维表示36上显示远侧端部24的跟踪。为了操作系统12，处理器30与存储器40通信，该存储器具有被处理器用于操作设备的多个模块。因此，存储器40包括温度模块42和消融模块44，例如，并且通常包括其它模块，例如用于测量端部24上的力的力模块、用于由操作处理器30所使用的跟踪方法的跟踪模块，和允许处理器控制被提供用于远侧端部24的冲洗的冲洗模块。为简单起见，在图1中并未示出可包括硬件元件以及软件元件的此类其它模块。处理器30通常使用通过模块42采集的温度测量结果，在屏幕38上显示温度分布图46。
图2示出了导管20的示意性正视图，其示出了细长主体和在导管主体远侧的中间节段52，所述细长主体包括具有纵向轴线的插入轴或导管主体50，并且所述中间节段可为如图所示从导管主体单向或双向可偏转的偏轴。导管主体50的近侧为控制手柄22，所述控制手柄如上文所述使操作者能够操控导管，例如当采用可转向实施方案时通过偏转中间节段52。例如，控制手柄22可包括偏转旋钮54，其沿顺时针或逆时针方向枢转从而以相应的方向偏转。在其它实施方案中，可采用其它可操纵的设计，例如用于操纵例如美国专利6,468,260、6,500,167、6,522,933和8,617,087中所述的多个控制线的控制柄部，上述专利的整体公开以引用方式并入本文。
导管主体50是柔性的，即，能够弯曲的，但沿其长度方向基本上为不可压缩的，并且可采用任何合适的构造并由任何合适的材料制成。在一个方面，由聚氨酯或PEBAX制成的外壁可具有由不锈钢等嵌入式编织网(如本领域通常熟知的)，以增大导管主体50的扭转刚度，使得当旋转控制手柄22时，中间节段52将以对应的方式旋转。根据预期用途，导管主体50的外径可为约8弗伦奇(french)，并且在一些实施方案中，可为7弗伦奇。同样，导管主体50外壁的厚度可为足够薄的以使得中心内腔可容纳任何所需的线、线缆和/或管，如下文进一步详细所述。导管的可用长度，即可插入体内的部分，可根据需要变化。在示例性实施方案中，可用长度可在约110cm至约120cm的范围内。中间节段52的长度可对应于可用长度的相对较小部分，诸如从约3.5cm至约10cm，并且在一些实施方案中，从约5cm至约6.5cm。
关于导管20的远侧端部24的一个实施方案的细节在图3A、3B和3C中示出。如图所示，电极26被构造为具有无创伤远侧部分的细长的大致圆柱形部分。电极26的外壳限定内腔，所述内腔与管腔流体连通，所述管腔沿导管主体50的长度延伸以提供冲洗流体。多个冲洗孔54基本上均匀分布在电极26的整个表面上，通过所述表面流体可进入电极26的外侧，以根据需要冷却电极26以及提供电极26的相邻环境。电极26的外壳可由任何合适的导电材料(诸如，钯、铂、金、铱及其组合和合金，包括Pd/Pt(例如，80％钯/20％铂)和Pt/Ir(例如，90％铂/10％铱))制成。
具体地，图3A是沿探头的长度的剖面图，图3B是沿在图3A中标出的切口IIB-IIB的剖面图，以及图3C是远侧端部的节段的透视图。如图所示，电极26定位在导管主体的中间节段52的远侧。尖端电极26可在其远侧端部处具有大致平面的导电表面56和定位在近侧的大致柱状表面58。根据需要，附加的电极(例如电极60)可被构造为环形电极并且可定位在中间节段52上。电导体62通过导管主体50来将射频(RF)电能从消融模块44(图1)传送到电极26，并且由此为电极供能，以消融与电极接触的心肌组织。模块44控制经电极26消耗的射频功率的电平。在消融规程期间，穿过孔54流出的冷却流体可冲洗在处理中的组织。
温度传感器64，包括通常为铜-康铜热电偶并且在本文也称为热电偶64的热电偶，被安装在尖端电极26内、围绕导管的远侧末端轴向和周向地排列的位置处。该示例包含六个传感器，其中一组三个传感器位于靠近末端的远侧位置，并且另一组三个传感器位于稍近侧的位置。这种分布仅以举例的方式示出，然而可将更多或更少数量的传感器安装在尖端电极26内的任何合适位置中。热电偶64通过贯穿导管主体50的长度的引线(这些图中未示出)进行连接，由此为温度模块42提供温度信号。
在公开的实施方案中，电极26的特征在于大约0.5mm厚的相对厚的侧壁66，以便在温度传感器64和末端的中腔68内侧的冷却流体之间提供所需的隔热系统。冷却流体穿过孔54离开腔体68，如上文所述。同样，相对于仅该实施方案，传感器64被分组成三个独立的热电偶组件70内的成对的近侧和远侧热电偶，所述热电偶适配到侧壁66中的纵向孔72内。如下文更详细所述，热电偶组件70的尺寸可设定成与纵向孔72紧密配合，并且可通过合适的粘固剂74例如环氧树脂保持在它们的远侧端部处。上述布置提供了六个传感器64的阵列，但对于本领域的普通技术人员而言将显而易见的是，可根据需要采用其它布置并且使用其它数量的传感器。所有此类布置均包括在本公开的范围内。有利地，温度传感器64可定位在邻近电极26的外表面的不同位置处。传感器64可与外表面接近并与其热连通，并且可与通过孔54从腔体68递送的冷却冲洗流体热隔离，而不是浸入其中。传感器因此在尖端电极26上的不同位置处提供基本上与冷却流体温度无关的多个温度读数。给出最高温度读数的传感器可为接触正被消融的组织的传感器，并且由此传感器测量的温度随着实际组织温度而线性变化。冲洗流体的流动通常在坚实接触组织的区域中为更低的，并且这些区域中的传感器通常给出最高的温度读数。在一些应用中，得自此最热传感器的读数因而尤其可用于监视该组织温度并且控制所施加的功率和消融规程的持续时间，以便在不存在过度组织损害的情况下获得所需的治疗结果。作为另外一种选择或除此之外，可将多个传感器的温度读数进行组合和插值，以给出导管末端的区域上的温度标测图。
在本文的具体实施方式中，假设远侧端部24限定一组xyz正交轴，其中远侧端部的轴线76对应于该组中的z轴。为简单起见并且以举例的方式，在本文中假设y轴在纸平面上，xy平面在本文中假设为对应于与z轴正交的平面，并且xyz轴的原点假设为导管主体50的中心。
通常，远侧端部24包括其它功能部件，该功能部件在本公开的范围之外，并且因此为简单起见而被省略。例如，导管的远侧端部可包含操控线以及其它类型的传感器，诸如位置传感器和力传感器。包含这些种类的组件的导管在例如美国专利8,437,832和美国专利公布2011/0130648中进行描述，它们以引用方式并入本文。
如上所述，热电偶组件70可设置在每个纵向孔72内。关于热电偶组件70的另外的细节可参考图4进行理解，其示意性地示出了由热电偶结形成的近侧和远侧传感器64，所述近侧和远侧传感器两者皆联接到引线78以用于将电信号传送至导管20的近侧端部。传感器64设置在管状元件80内并且通过导热材料82密封在每个端部处。值得注意的是，由导热材料82提供的密封在传感器64之间产生气隙84，以帮助使传感器彼此隔离，并且允许更准确地测量邻近每个传感器的温度。形成传感器64的每个热电偶结在通过导热材料82固定在适当位置之前，可被精确地定位在管状元件80内的期望位置处。为了帮助控制热电偶结在管状元件80内的相对位置，可使引线78围绕彼此绞合。例如，每英寸大约20-30匝可相对于轴线76(如图3A、3B和3C中所示的z轴)约束传感器64，并且减小热电偶部件与管状元件80的内径接触并直接从管表面传导热的趋势。传感器64可通过一对引线78之间的测温结形成。例如，覆盖在引线78上的任何隔离件可被剥离以使得它们可被焊接在一起以形成结。相应地，导热材料82可以是电隔离的以保护结不会相对于电极26或其它组件短路以及提供密封，连同管状构件80的内径来限定空气间隙84。
如上所述，例如通过纵向孔72内限定区域处的粘固剂74，热电偶组件70然后固化。管状元件80和纵向孔72之间的紧密配合可有助于确保热电偶组件，通过降低传感器64相对于尖端外壳纵向孔72的任何同心度变化，可再现地定位在其预定位置处，从而允许导管之间更可重复的和可预测的热电偶响应时间/电压输出。
应当理解，本公开关于热电偶组件70的技术显著増加导热率，从而允许更大的温度响应。此外，管状元件80和导热材料82有效地包封热电偶部件，从而有助于使它们与尖端电极26隔离并降低短路的风险。另外，热电偶组件70允许传感器64在制造期间处于相同的相对位置，从而改善温度再现性和可重复性。如上所述，气隙84有助于区分由近侧和远侧传感器64进行的测量，使得它们功能更加独立。取决于导管20的预期应用，这种特性可为更理想的。例如，在并行消融期间，电极26的远侧末端可不与组织接触，但是独立运行的近侧传感器26可还测量温度响应。因此，热电偶组件70可増加从电极26的外尖端外壳至传感器64的近侧和远侧热电偶结的热传递率，同时使传感器与气隙84热隔离。
因此，根据本公开的技术，热电偶组件70提供改善的温度响应和精度，这是完成成功规程的重要特性。实际上，这些技术允许将形成传感器64的热电偶结准确且一致放置在热电偶组件70内，从而导致可重复且可再现的温度响应结果。相比之下，常规技术不提供相对于尖端电极一致放置传感器，并且此类导管因此导致单位之间缺乏一致性。此外，由于次优的导热率以及未将热电偶结正确放置在尖端外壳内的可能性，导管的温度响应可不代表消融期间的组织温度。具体地，热电偶和电极的孔或其它凹槽之间的相对更大的间隙导致传感器取向相对于尖端外壳的广泛变化的倾向。此外，不充分隔离近侧和远侧热电偶结的常规设计表现出延伸的和连续的热电效应，所述热电效应沿结之间的热电偶导体(对应于引线78)的整个长度分布。这些导体跨过的温度差值或梯度在传感器未充分热隔离时影响热电偶读数并且使该读数平均化。利用薄聚酰亚胺覆盖件的常规设计在制造期间容易变形，这再次可导致传感器的定位变化。这种定位差异还可导致由环氧树脂填充的体积的不同分布，从而再次影响再现性，因为可产生不同的热响应。
管状元件80可由在电隔离时提供足够的导热率的任何合适的材料形成。合适的材料还为相对不渗透的，使得气隙84可通过用导热材料82密封端部来产生。用于检查导热材料的空隙和气泡的清洁或半透明材料也是优选的。示例性材料包括石英、玻璃、氧化铝、聚酰亚胺和氮化铝陶瓷。在一个方面，管状元件80可为透过的或清洁的以有助于制造组件和缺陷检查目的。管状元件80有利地允许内径和外径的相对紧密的容差以减少同心变化。热电偶组件70有力地具有低的热膨胀系数，使得在快速尖端外壳加热期间，降低由于与尖端外壳的干涉作用导致的内应力积聚。还期望在RF消融期间构造热电偶组件70以耐受重复的热冲击。管状元件80可被设计成具有合适的外径，以紧密的容差适配在纵向孔72内，如本文所述。管状元件的直径80因此可根据尖端电极的实施方案和构造而变化。气隙84可由通过密封管状元件80的端部捕获的环境空气形成。空气为具有0.024W/m*K的导热率的非常有效的绝热缘体。然而，在其它实施方案中，可根据需要使用其它热隔离和电隔离材料。此外，尽管已经在具有近侧定位和远侧定位的两个传感器的上下文中描述了热电偶组件70，但是应当理解，可采用其它数量的传感器。每个传感器可用导热材料82密封以在它们之间创造气隙84。
如上所述的导热材料82在电隔离时可表现出良好的热传递。例如，掺杂有导热填料(按重量计填充40-80％)(如下文所述的硝酸银等)的环氧树脂，可用于提供具有3.5-10W/m*K范围的热传递系数的高热传递粘合剂。环氧树脂具有期望特性，包括低温固化特性、良好的顺应性、低渗气以及高温下的良好热稳定性，同时易于接受填料。环氧树脂的导热率受填料类型、填料的加载百分比、和填料颗粒尺寸/形状的影响；所有这些均可在环氧制剂的总体粘度/流变特性中发挥作用。可用于提供热传导性和电隔离的一些示例性填料材料包括，30W/m*K的氮化硼、285W/m*K的氮化铝以及2000-3300W/m*K的单晶合成金刚石。将填料颗粒掺入粘合剂中可増加导热率并且降低粘合剂的热膨胀系数。考虑到増加填料载量可导致更高粘度，由于粘合剂的毛细管作用导致难以填充小孔管材，因此可根据需要平衡和调整相对益处。在其它实施方案中，也可利用UV固化粘合剂快速固化甚至具有50-70％(按重量计)范围内的填料颗粒的粘合剂，具体地是由于需要相对较小体积的导热材料82来密封管状元件80的端部(例如，按0.0092-0.0139mm3的顺序)。另选地，用阴影或次级热固化的UV粘合剂，例如丙烯酸酯改性聚氨酯，还可与导热填料混合以提供用于导热材料82的可接受的热传递粘合剂。其它合适的材料包括环氧树脂、丙烯酸类和硅氧烷类粘合剂制剂。在一些实施方案中，导热材料82的纵向长度可在大约0.02"至0.03"的范围内，以提供良好的热电偶响应和导体隔离。
为了帮助说明与本公开的技术相关的某些方面，可将热电偶组件70的代表性实施方案与常规设计进行比较。现有热电偶组件的示例可具有包封在环氧树脂Loctite(P9221)中的近侧传感器和远侧传感器，其具有0.19W/m*K的导热率。环氧树脂包封的热电偶覆盖有具有0.12W/m*K的导热率的聚酰亚胺。所得的热电偶设计具有外径(0.0071”标称英寸，但通常在制造过程中变形至不同程度)，并且安置于铂尖端外壳中的打孔内(0.0115"标称直径)，在热电偶组件以粘合方式粘结到尖端外壳之前在尖端外壳孔和聚酰亚胺管外径之间形成大约0.0044"英寸的径向间隙(标称)。如上所述，结合的这种大容差的扭曲的聚酰亚胺管(由于处理)灌装有具有约0.21W/M*K的导热率的聚氨酯粘合剂。可发生热电偶响应的变化，以导致热电偶相对于尖端外壳孔的同心变化。例如，0.0071"直径的热电偶包装可邻接尖端外壳外壁，或在远离壁处可高达0.0044"，其中在热电偶组件和尖端壳壁之间具有0.0044英寸的低导热聚氨酯粘合剂。
为了比较，具有上述特性的热电偶组件70可通过将清洁的熔融石英管(1.3W/m*K)用作管状元件来形成，其中外径为0.010"+/-.001"并且内径为0.0059"+/-.0006"并且长度为0.112"+/-0.002"。使用具有0.0115"直径的纵向孔72的相同尖端外壳构型导致0.0015英寸的标称间隙。在其它实施方案中，热电偶组件70和纵向孔72可具有0.001至0.002的标称间隙范围。在本示例中，用于密封管状元件80的导热材料82可具有大约0.02“至0.03”的填充长度，并且可由得自Creative Materials(喷雾器，麻省理工学院)的具有3.5W/m*K的导热率的环氧灌封化合物122-39(SD)形成。如上所述，气隙84具有0.024W/m*K的导热率。
关于这些示例的计算证明常规热电偶组件具有对近侧和远侧传感器的0.0993W的热传递，与本实施方案中对热电偶组件70的近侧和远侧传感器64的0.803W的热传递形成对比。因此，按瓦计算的对传感器的热传递率比常规热电偶组件大8倍。此外，气隙84提供近侧和远侧传感器64之间的有效的热隔离。考虑到上文所述的对近侧和远侧传感器64的0.803W的热传递，对气隙84的中间的热传递可被计算为大约0.018W，导致对热电偶组件70的中心部分的热传递少44被以上，从而使热电偶引线78与结隔离并且在结直径存在任何热梯度。
图5和图6示出了参考常规组件讨论的热电偶组件70的示例性实施方案的性能的比较。具体地，图5以图形方式示出了常规热电偶组件的性能特性，其中迹线500代表测量温度，迹线502代表阻抗，迹线504表示功率递送并且迹线506以克表示导管尖端电极力。相似地，图6以图形方式示出了常规热电偶组件70的测试实施方案的性能特性，其中迹线600代表测量温度，迹线602代表阻抗，迹线604表示功率递送并且迹线606以克表示导管尖端电极力。将会知道，常规设计测量45.4℃的最高温度，其中平均温度为45.4℃并且平均阻抗为108Ω，相比之下，在25W的功率电平下29秒程序期间，最高温度为59.4℃，平均温度为52.3℃，并且平均阻抗为108Ω。相应地，本公开的技术可被视为提供具有本公开的更大温度响应特征的热电偶组件。图5和图6中所示的测试在相对薄的组织(大约4毫米)，以及在8mL/分钟的相同冲洗流速下进行，具体实施本公开的技术的热电偶组件代表大约7-10℃范围内的测量温度升高。对于涉及更厚组织的应用，可在相似的流率下获得大约10-15℃的温度升高。
本文描述的是一些示例性实施方案。然而，所提供实施方案所属领域的技术人员应当理解，容易通过适当的修改将本公开的原理延伸至其它应用中。

Claims (18)

1.一种用于与电极一起使用的热电偶组件，所述热电偶组件包括：
多个温度传感器，所述多个温度传感器由热电偶结形成；
管状元件，其中所述多个温度传感器设置在所述管状元件的内径内；
导热材料，所述导热材料将所述多个温度传感器中的每一个密封在所述管状元件内；以及
气隙，所述气隙由所述导热材料和所述管状元件的内径在每对相邻温度传感器之间限定。
2.根据权利要求1所述的热电偶组件，其中所述多个温度传感器包括近侧传感器和远侧传感器。
3.根据权利要求2所述的热电偶组件，所述热电偶组件还包括定位在所述近侧传感器和所述远侧传感器之间的至少一个附加的温度传感器。
4.根据权利要求2所述的热电偶组件，其中所述导热材料使所述多个温度传感器中的每一个电隔离。
5.根据权利要求1所述的热电偶组件，其中所述管状元件包括石英、玻璃和聚酰亚胺中的至少一者。
6.根据权利要求1所述的热电偶组件，其中所述导热材料包括环氧树脂。
7.根据权利要求6所述的热电偶组件，其中所述环氧树脂包含按重量计在大约40-80%范围内的填料，所述填料使导热率增大。
8.根据权利要求1所述的热电偶组件，其中所述导热材料包括UV固化粘合剂。
9.根据权利要求1所述的热电偶组件，其中所述导热材料具有至少约3.5W/m*K的导热率。
10.根据权利要求1所述的热电偶组件，其中扭转连接到所述多个传感器的引线，以轴向地限制所述多个温度传感器。
11.根据权利要求1所述的热电偶组件，其中所述热电偶组件固定到电极。
12.根据权利要求11所述的热电偶组件，其中所述热电偶组件设置在所述电极的纵向孔内。
13.根据权利要求12所述的热电偶组件，其中所述热电偶组件和所述电极的纵向孔具有小于大约0.002英寸的标称间隙。
14.一种用于形成热电偶组件的方法，所述方法包括：
用热电偶结创造多个温度传感器；
将所述多个温度传感器设置在所述管状元件的内径内；
用导热材料将所述多个温度传感器中的每一个密封在所述管状元件内；以及
用所述导热材料和所述管状元件的内径限定每对相邻温度传感器之间的气隙。
15.根据权利要求14所述的方法，其中将所述多个温度传感器中的每一个密封在所述管状元件内使所述多个温度传感器中的每一个电隔离。
16.根据权利要求14所述的方法，所述方法还包括扭转连接到所述多个温度传感器的引线，以轴向地限制所述多个温度传感器。
17. 根据权利要求14所述的方法，所述方法还包括将所述热电偶组件固定到电极。
18.根据权利要求17所述的方法，其中
将所述热电偶组件固定到所述电极包括将所述热电偶组件设置在所述电极的纵向孔内。
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