CN111887980A - 消融导管 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种消融导管，包括消融电极和管体，消融电极连接于管体端部，用于产生射频电流，以对病灶部位进行射频消融治疗，消融电极具有腔室和连通腔室的注入口和多个冷却孔，冷却液从冷却孔喷出以对消融电极进行冷却；消融电极的外表面设有凹槽，凹槽内也设有冷却孔。管体设有用于标测显示管体形态的可视化电极。根据本发明的消融导管，通过在消融电极的外表面设置凹槽，增大了消融电极的有效散热面积。而且，消融电极设有多个冷却孔，可以通过冷却孔喷出冷却液对消融电极进行降温冷却，提高了消融电极的冷却散热效果，另外，管体设有可视化电极，可以供手术操作者及时、方便地获取消融导管的形态，提高了手术的可靠性和安全性。

Description

消融导管

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种消融导管。

背景技术

导管射频消融是目前治疗心律失常的最常用的微创介入技术，其基本原理是：将射频消融导管通过长短不同的鞘管送至目标心腔，在三维标测技术的指导下，精确定位心律失常起源病灶，以有效接触力将导管头端的柱状消融电极接触在病灶组织处，然后通过贴附于病人体表皮肤的回路电极发放射频电流。射频电流经电极流过电极下方的病灶组织，在组织内产热，当温度达到凝固性坏死的程度时，组织便永久性丧失电生理活性，心律失常得以治愈。

当消融电极发送电流引起组织产热时，由于电极材料的导热和吸热性能，会由于组织升温而被动加热。一旦电极过热，而且其周围的血液循环冷却不足时，就容易发生电极下组织结痂、积碳、甚至爆震。这样，一方面增加电极与组织间阻抗，影响消融深度和效果；另一方面还会造成栓塞、穿孔等并发症。

为了防止消融电极过热，相关技术中，大多采取单向循环盐水喷射冷却的方法对消融电极进行冷却处理。同时，通过控制电极表面喷射孔的多少，来调节冷却效果和单位时间的盐水灌注量。然而，上述相关技术方案存在冷却盐水输入量大、冷却效果差的问题。

另外，相关技术中，当导管前端发生缠绕、扭曲、成角或反向等形态时，操作者无法及时获取导管前端的相应形态。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何提高消融导管的消融电极的冷却效果及如何获取消融导管的前端形态，本发明提出了一种消融导管。

根据本发明实施例的消融导管，包括：

消融电极，所述消融电极用于产生射频电流，以对病灶部位进行射频消融治疗，所述消融电极具有腔室和连通所述腔室的注入口和多个冷却孔，冷却液经所述注入口注入所述腔室并从所述冷却孔喷出以对所述消融电极进行冷却；所述消融电极的外表面设有所述冷却孔和凹槽，其中，所述凹槽内也设有所述冷却孔；

管体，所述消融电极连接于所述管体的端部，所述管体设有用于标测显示所述管体形态的可视化电极。

根据本发明实施例的消融导管，管体头端的消融电极的外表面设置凹槽，可以在不增大消融电极体积的情况下增大消融电极的外表面积，从而增大了消融电极的有效散热面积，提高了消融电极的散热冷却效果。而且，消融电极的外表面包括在凹槽内设有多个冷却孔，可以通过冷却孔喷出冷却液对消融电极进行降温冷却，从而进一步提高了消融电极的冷却散热效果。另外，管体设有可视化电极，可以供手术操作者及时、方便地获取消融导管的形态，便于手术操作者对消融导管形态的监测和控制，从而提高了手术的可靠性和安全性。

根据本发明的一些实施例，所述可视化电极为多个，多个所述可视化电极均位于所述管体的靠近所述消融电极的一端，且多个所述可视化电极沿所述管体的轴向方向间隔设置。

在本发明的一些实施例中，任意相邻的两个所述可视化电极之间的距离均不小于1cm。

根据本发明的一些实施例，距离所述消融电极最近的所述可视化电极与所述消融电极之间的距离范围为：3cm-7cm。

在本发明的一些实施例中，所述消融电极为柱状，所述凹槽设于所述消融电极的侧表面上，所述凹槽为沿所述消融电极的周向方向设置的环状凹槽。

根据本发明的一些实施例，沿所述消融电极的轴向方向，间隔设有多个所述环状凹槽。

在本发明的一些实施例中，所述冷却孔包括：

喷雾冷却孔，所述喷雾冷却孔位于所述凹槽内，所述腔室内的冷却液经所述喷雾冷却孔呈雾状喷出；

射流冷却孔，所述射流冷却孔位于所述消融电极侧表面除去所述凹槽外的部位，所述腔室内的冷却液经所述射流冷却孔呈射线型喷出。

根据本发明的一些实施例，所述喷雾冷却孔和所述射流冷却孔均为沿所述消融电极的周向方向均匀间隔设置的多个，所述喷雾冷却孔的孔径小于所述射流冷却孔的孔径。

在本发明的一些实施例中，所述消融电极的顶壁和侧壁均设有多个温度传感器，用于检测所述消融电极的温度。

根据本发明的一些实施例，所述消融导管还包括：流通管，所述流通管连通所述注入口，用于向腔室注入冷却液。

附图说明

图1为根据本发明实施例的消融电极的结构示意图；

图2为根据本发明实施例的消融电极的局部结构剖视图；

图3为根据本发明实施例的消融电极俯视图；

图4为根据本发明实施例的消融导管的结构示意图；

图5为根据本发明实施例的消融导管的局部结构的轴向剖视图；

图6为根据本发明实施例的消融导管的横向截面剖视图；

图7为根据本发明实施例的消融导管的局部结构爆炸图；

图8为根据本发明实施例的消融导管的局部结构示意图。

附图标记：

消融导管100，

消融电极10，腔室V1，注入口110，冷却孔120，喷雾冷却孔121，射流冷却孔122，凹槽130，温度传感器140，

管体20，第一导航磁铁310，第二导航磁铁320，第三导航磁铁330，远端定位芯片410，近端定位芯片420、流通管70，尾线90，

第一环状电极101，第二环状电极102，第三环状电极103，可视化电极106，导线107。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如后。

相关技术中，采用盐水灌注对射频消融导管进行冷却，存在的缺点是：

受导管头端柱状消融电极侧面积大小的限制，虽然不断增加外喷盐水的孔数，但冷却效率仍然不高。在柱状消融电极侧面积一定的前提下，为了达到比较好的冷却效果，就必须增加盐水灌注流量。目前的12孔射频消融导管的灌注流量是17ml/min，56孔的射频消融导管的灌注流量是8ml/min。这样，3个小时的手术过程需要输入盐水1000-3000ml。明显增加病人的心脏负担，存在诱发心衰的风险。

针对相关技术中消融导管存在的上述缺陷，本发明提出了一种消融导管100。消融导管100包括：消融电极10和管体20。

其中，消融电极10用于产生射频电流，以对病灶部位进行射频消融治疗。如图1和图2所示，消融电极10具有腔室V1和连通腔室V1的注入口110和多个冷却孔120，冷却液经注入口110注入腔室V1并从冷却孔120喷出以对消融电极10进行冷却。消融电极10的外表面设有冷却孔120和凹槽130，其中，凹槽130内也设有冷却孔120。

根据本发明的一些实施例，如图1和图2所示，消融电极10为柱状，凹槽130设于消融电极10的侧表面上，凹槽130为沿消融电极10的周向方向设置的环状凹槽130。需要说明的是，通过在消融电极10的外表面设置周向的环状凹槽130，便于凹槽130的加工制造，降低消融电极10的生产成本。而且，可以增大凹槽130的面积，提高消融电极10的冷却散热效果。

在本发明的一些实施例中，沿消融电极10的轴向方向，间隔设有多个环状凹槽130。可以理解的是，通过设置多个环状凹槽130，可以进一步增大消融电极10的有效散热面积，从而进一步提高了消融电极10的冷却散热效果。

根据本发明的一些实施例，如图1所示，冷却孔120包括：喷雾冷却孔121和射流冷却孔122。

其中，喷雾冷却孔121位于凹槽130内，腔室V1内的冷却液经喷雾冷却孔121呈雾状喷出。射流冷却孔122位于消融电极10侧表面除去凹槽130外的部位，腔室V1内的冷却液经射流冷却孔122呈射线型喷出。

需要说明的是，在对消融电极10进行冷却降温时，腔室V1内的冷却液既可以从喷雾冷却孔121中呈雾状喷出，以提高冷却液的喷射范围，提高冷却降温效果；腔室V1内的冷却液也可以经过射流冷却孔122呈射线型喷出，以带动周围的血液流动，加快消融电极10的冷却散热效率。

在本发明的一些实施例中，如图1和图2所示，喷雾冷却孔121和射流冷却孔122可以均为沿消融电极10的周向方向均匀间隔设置的多个，由此，可以提高冷却液喷射的均匀性，以提高消融电极10散热的均匀性。喷雾冷却孔121冷却孔120的孔径小于射流冷却孔122的孔径。例如，喷雾冷却孔121的孔径可以小于50um，射流冷却孔122的孔径可以小于100um。

根据本发明的一些实施例，如图3所示，消融电极10的顶壁和侧壁均设有多个温度传感器140，用于检测消融电极10的温度。由此，可以实时获取消融电极10各个部位的温度，以在温度达到预设值时，通过喷射冷却液对消融电极10进行降温冷却。

上述所述的消融电极10连接于管体20的端部，如图4、图5和图7所示，管体20设有用于标测显示管体20形态的可视化电极106。

需要说明的是，通过在管体20上设置可视化电极106，可以配合三维坐标设备在显示模块上显示管体20的靠近消融电极10一端附近的管体20形态。由此，当消融导管100的前端存在缠绕、扭曲、成角、反向等形态时，手术操作者可以及时获取到消融导管100的相应形态，从而及时对消融导管100做出相应调整。

根据本发明实施例的消融导管100，管体20头端的消融电极10的外表面设置凹槽130，可以在不增大消融电极10体积的情况下增大消融电极10的外表面积，从而增大了消融电极10的有效散热面积，提高了消融电极10的散热冷却效果。而且，消融电极10的外表面包括在凹槽130内设有多个冷却孔120，可以通过冷却孔120喷出冷却液对消融电极10进行降温冷却，从而进一步提高了消融电极10的冷却散热效果。另外，管体20设有可视化电极106，可以供手术操作者及时、方便地获取消融导管100的形态，便于手术操作者对消融导管100形态的监测和控制，从而提高了手术的可靠性和安全性。

根据本发明的一些实施例，如图4、图5和图7所示，可视化电极106可以为多个，多个可视化电极106均位于管体20的靠近消融电极10的一端，且多个可视化电极沿管体20的轴向方向间隔设置。

可以理解的是，通过在靠近消融电极10的位置附近间隔设置多个可视化电极106，可以通过多个可视化电极106配合三维标测设备获得消融导管100前端更加准确的形态，以便于手术操作者对消融导管100形态的监控和调整。

在本发明的一些实施例中，任意相邻的两个可视化电极106之间的距离均不小于1cm。可以理解的是，当相邻的两个可视化电极106之间的距离越小，相邻的两个可视化电极106所能获取和显示的管体20的长度越小，不利于对消融导管100的整体形态的观察。当相邻的两个可视化电极106之间的距离设置为不小于1cm时，可以方便、可靠地获取消融导管100的形态。

根据本发明的一些实施例，距离消融电极10最近的可视化电极106与消融电极10之间的距离范围为：3cm-7cm。需要说明的是，可视化电极106与消融电极10之间的距离设置的过小，可视化电极106与消融电极10之间易产生干扰和热量传导的影响；可视化电极106与消融电极10之间的距离设置的过大，无法有效获得靠近消融电极10前端的消融导管100的形态。经过实验验证，当距离消融电极10最近的可视化电极106与消融电极10之间的距离设置为3cm-7cm时，可以有效避免可视化电极106与消融电极10之间的影响，并可以方便、可靠地获取消融导管100前端的形态。例如，距离消融电极10最近的可视化电极106距离与消融电极10之间的距离可以设置为5cm。

下面参照附图以一个具体的实施例详细描述根据本发明的消融导管100。值得理解的是，下述描述仅是示例性描述，而不是对本发明的具体限制。

如图4-图7所示，消融导管100包括：管体20、消融电极10、流通管70、导线107以及尾线90。

其中，消融电极10为柱状电极，位于管体20的头端，用于发放射频电流进行消融。消融电极10可以喷射冷却盐水进行自身冷却。消融电极10的直径可以为6F(2.00mm)、8F(2.67mm)、10F(3.34mm)、12F(4.00mm)，方便手术者根据实际用途进行选择。

消融电极10具有腔室V1和连通腔室V1的注入口110和多个冷却孔120。消融电极10设有温度传感器矩阵，包括设于腔室V1的顶壁的温度传感器140，数目在三个以上，和设于腔室V1内侧壁的温度传感器140，数目两个以上，用于感知消融过程中消融电极10头端的温度变化。手术操作者可以通过自动监控消融电极10温度，增加消融能量，减少消融时间，提高消融效率。

消融电极10的侧面沿其轴向方向间隔设有多个环状凹槽130，凹槽130的深度在0.5mm以上，宽度在0.5mm以上，用于增加消融电极10表面的散热能力。

凹槽130内均匀间隔分布多个喷雾冷却孔121，直径50um以下，用于向消融电极10表面呈云雾状喷射冷却盐水，并与消融电极10周围血液形成循环冷却，加强单向循环冷却效果。

冷却盐水的注入口110位于消融电极10尾部，连通消融电极10的腔室V1，用于向消融电极10内输送冷却盐水。配合冷却孔120的数目(120个以上)和分布，以5ml/min以内的盐水流量向腔室V1内注入冷却盐水，保证对消融电极10的冷却效果。

消融电极10侧面除去凹槽130的部位设置有射流冷却孔122，直径100um以下。规律性分布于消融电极10表面，射流冷却孔122为呈单向时针方向排布的斜行开孔，用于向周围血液中喷射冷却盐水，与消融电极10周围血液形成循环冷却。

如图4和图5所示，管体20设有远端定位芯片410和近端定位芯片420，用于对消融导管100头端的三维空间定位。其中，远端定位电极410距离消融电极102mm左右。管体20内设有第一导航磁铁310、第二导航磁铁320和第三导航磁铁330，用于在磁场中驱动消融导管100头端变化方向和移动。其中，第一导航磁铁310距离消融电极2mm左右。

在管体20的靠近消融电极10的一端设置有可视化电极106，保证手术者能够在三维标测图上准确判断消融导管100前端是否存在缠绕、扭曲、成角、反向等形态。

可视化电极106为多个，多个可视化电极106沿管体20的轴向方向间隔设置，从消融导管100头端5cm处开始，相距1cm以上设置1个以上的三维可视化电极106，用于在三维标测图上显示消融导管100头端管体20形态。

如图4、图5和图7所示，管体20设有：第一环状电极101、第二环状电极102和第三环状电极103。第一环状电极101位于距离管体20头端2mm左右，第一环状电极101的宽度在2mm以内，厚度在0.3mm以内，第一环状电极101与消融电极10配合记录消融导管100远端的双极电位。

第二环状电极102和第三环状电极103位于管体20头端，组成近端电极对。第二环状电极102和第三环状电极103的宽度均在2mm以内，厚度均在0.3mm以内。第二环状电极102和第三环状电极103之间的间距在5mm以内，用于记录消融导管100近端的双极电位。

管体20包括管身柔软段，位于消融电极10与第一环状电极101之间，用于控制消融导管100头端的侧向变形。

如图8所示，消融导管100的尾部设有用于连接主机的尾线90。

本发明的消融导管100的工作流程和原理如下：

S1，连接消融导管100尾线90，连接盐水灌注管接头，对流通管70充分排气。

S2，通过预先放置的长鞘管将消融导管100头端消送入预定心腔。

S3，平衡接触压零点，在预定心腔三维图像上显示消融导管100管身、消融导管100头端接触向量箭头。

S4，确认消融导管100头端接触向量的大小和方向在预设安全范围。

S5，通过操控界面向消融导管100发送指令，前送导管，使其消融电极10接触心内膜组织。通过消融导管100头端的压力接触力检查功能判断接触质量。

S6，主机综合计算接触力的大小和方向并与消融导管100头端向量箭头的方式和屏幕显示窗的形式分别显示接触力及其质量。

S7，手术者设置消融参数和冷却泵参数。

S8，手术者根据消融导管100头端的向量参数，通过导管操控器完整对消融导管100头端消融电极10的定位和接触质量调整。

S9，当发放射频时：消融电极10凹槽130内的喷雾冷却孔121喷射云雾状水流冷却管体20。消融电极10侧壁的射流冷却孔122喷射盐水，与消融电极10周围的血液一起完成循环冷却。消融电极10的表面凹槽122增加有效散热面积，强化冷却效果，节省盐水灌注量。

本发明提出的消融电极10及消融导管100解决了如下问题：

1、在保持导管头端柱状消融电极10侧面积不变的前提下，增加散热面积，提高散热效率。

2、在柱状消融电极10的侧面制作不同孔径的喷射孔，分别对消融电极10临近部位进行云雾状盐水冷却和对消融电极10周围进行射流冲刷盐水冷却。

3、增加柱状消融电极10侧面孔径数至120个以上，减小单个孔径的直径50％以上，以便在不降低现有冷却效率的前提下，减少盐水输入量50％以上。

4、设计不同消融电极10直径和相匹配冷却孔120的消融导管100，增加术者对不同病人个体、不同部位、不同消融效率的选择性。

5、在管体20设有可视化电极，用于获取消融导管100头端的管体形态。

综上所述，本发明提出的消融导管100具有如下优点：

在消融电极10的侧面制作环形凹槽130，增加了散热面积；在消融电极10的侧面制作不同孔径的冷却孔120，分别对消融电极10邻近部位进行云雾状盐水冷却和消融对电极周围进行射流冲刷盐水冷却，提高了散热效率；增加消融电极10侧面孔径数至120个以上，减小单个孔径的直径50％以上，在不降低冷却效率的前提下减少盐水输入量50％以上；消融导管100和消融电极10直径包括多种型号：6F(2.00mm)、8F(2.67mm)、10F(3.34mm)、12F(4.00mm)，增加术者对不同病人个体、不同部位、不同消融效率的选择性。另外，管体20设有可视化电极，可以供手术操作者及时、方便地获取消融导管100的形态，便于手术操作者对消融导管100形态的监测和控制，从而提高了手术的可靠性和安全性。

通过具体实施方式的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

Claims (10)

1.一种消融导管，其特征在于，包括：

消融电极，所述消融电极用于产生射频电流，以对病灶部位进行射频消融治疗，所述消融电极具有腔室和连通所述腔室的注入口和多个冷却孔，冷却液经所述注入口注入所述腔室并从所述冷却孔喷出以对所述消融电极进行冷却；所述消融电极的外表面设有所述冷却孔和凹槽，其中，所述凹槽内也设有所述冷却孔；

管体，所述消融电极连接于所述管体的端部，所述管体设有用于标测显示所述管体形态的可视化电极。

2.根据权利要求1所述的消融导管，其特征在于，所述可视化电极为多个，多个所述可视化电极均位于所述管体的靠近所述消融电极的一端，且多个所述可视化电极沿所述管体的轴向方向间隔设置。

3.根据权利要求2所述的消融导管，其特征在于，任意相邻的两个所述可视化电极之间的距离均不小于1cm。

4.根据权利要求2所述的消融导管，其特征在于，距离所述消融电极最近的所述可视化电极与所述消融电极之间的距离范围为：3cm-7cm。

5.根据权利要求1所述的消融导管，其特征在于，所述消融电极为柱状，所述凹槽设于所述消融电极的侧表面上，所述凹槽为沿所述消融电极的周向方向设置的环状凹槽。

6.根据权利要求5所述的消融导管，其特征在于，沿所述消融电极的轴向方向，间隔设有多个所述环状凹槽。

7.根据权利要求5所述的消融导管，其特征在于，所述冷却孔包括：

喷雾冷却孔，所述喷雾冷却孔位于所述凹槽内，所述腔室内的冷却液经所述喷雾冷却孔呈雾状喷出；

射流冷却孔，所述射流冷却孔位于所述消融电极侧表面除去所述凹槽外的部位，所述腔室内的冷却液经所述射流冷却孔呈射线型喷出。

8.根据权利要求7所述的消融导管，其特征在于，所述喷雾冷却孔和所述射流冷却孔均为沿所述消融电极的周向方向均匀间隔设置的多个，所述喷雾冷却孔的孔径小于所述射流冷却孔的孔径。

9.根据权利要求1所述的消融导管，其特征在于，所述消融电极的顶壁和侧壁均设有多个温度传感器，用于检测所述消融电极的温度。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的消融导管，其特征在于，所述消融导管还包括：流通管，所述流通管连通所述注入口，用于向腔室注入冷却液。

Images