CN117442864A - 用于闭塞性神经切除导管中的加热元件冷却的集成止回阀 - Google Patents
用于闭塞性神经切除导管中的加热元件冷却的集成止回阀 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117442864A CN117442864A CN202310887316.6A CN202310887316A CN117442864A CN 117442864 A CN117442864 A CN 117442864A CN 202310887316 A CN202310887316 A CN 202310887316A CN 117442864 A CN117442864 A CN 117442864A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fluid
- pressure
- check valve
- pump
- temperature reading
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002679 ablation Methods 0.000 title claims description 14
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 title abstract description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 95
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 7
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 abstract description 13
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 14
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 12
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 9
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 210000002767 hepatic artery Anatomy 0.000 description 3
- 210000002254 renal artery Anatomy 0.000 description 3
- 210000001011 carotid body Anatomy 0.000 description 2
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 2
- 230000002638 denervation Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000008660 renal denervation Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 210000005166 vasculature Anatomy 0.000 description 2
- 230000009278 visceral effect Effects 0.000 description 2
- 206010020772 Hypertension Diseases 0.000 description 1
- 210000000683 abdominal cavity Anatomy 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 210000002302 brachial artery Anatomy 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 210000001105 femoral artery Anatomy 0.000 description 1
- 230000002496 gastric effect Effects 0.000 description 1
- 230000002440 hepatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001631 hypertensive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003978 infusion fluid Substances 0.000 description 1
- 210000004731 jugular vein Anatomy 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 210000004249 mesenteric artery inferior Anatomy 0.000 description 1
- 210000001363 mesenteric artery superior Anatomy 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 210000001147 pulmonary artery Anatomy 0.000 description 1
- 210000002321 radial artery Anatomy 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 210000000952 spleen Anatomy 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 1
- 230000006424 vascular denervation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M39/00—Tubes, tube connectors, tube couplings, valves, access sites or the like, specially adapted for medical use
- A61M39/22—Valves or arrangement of valves
- A61M39/24—Check- or non-return valves
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00005—Cooling or heating of the probe or tissue immediately surrounding the probe
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00005—Cooling or heating of the probe or tissue immediately surrounding the probe
- A61B2018/00011—Cooling or heating of the probe or tissue immediately surrounding the probe with fluids
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00005—Cooling or heating of the probe or tissue immediately surrounding the probe
- A61B2018/00041—Heating, e.g. defrosting
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00315—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for treatment of particular body parts
- A61B2018/00434—Neural system
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00571—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for achieving a particular surgical effect
- A61B2018/00577—Ablation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M39/00—Tubes, tube connectors, tube couplings, valves, access sites or the like, specially adapted for medical use
- A61M39/22—Valves or arrangement of valves
- A61M39/24—Check- or non-return valves
- A61M2039/2493—Check valve with complex design, e.g. several inlets and outlets and several check valves in one body
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Surgery (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Otolaryngology (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
Abstract
闭塞性神经切除导管具有治疗元件,这些治疗元件包括集成止回阀和变化的腔定位。集成止回阀在特定压力下打开以允许指定的最大流体流量。该止回阀使得一些(无菌)冷却流体体积能够从球囊逸出到治疗中的动脉中。仍可经由该治疗元件的流出腔回收额外的流体流量。在一些方面中,通过在超声能量递送的高功率阶段期间增加入口流量的压力并在能量递送之后减小该压力来激活该止回阀。在一些方面中,入口压力可基于该球囊中的实际或预测的温度增加而增加。
Description
背景技术
血管神经切除(例如,肾神经切除(RDN))已被证明可使用递送到动脉中的经皮导管装置降低未控制的高血压患者的血压。一些这样的导管装置使用导管远侧端部上的治疗元件来将热能(例如,射频、微波和超声波)递送到动脉的治疗区域以损伤目标神经。一些设计使用经由压电晶体递送的超声能量。超声导管系统的一种设计在非闭塞篮设计中以几何图案应用多个晶体。超声导管系统的其它设计包括定位在闭塞性球囊中的圆柱形晶体。在这些超声设计和具有加热元件的其它类型的闭塞性导管系统中,流体主动地循环通过球囊以冷却球囊并保护动脉壁免受热损伤。动脉壁的这种冷却仍然允许外膜动脉外空间中的神经受到热破坏。
发明内容
如所指出的,一些血管神经切除导管装置使用超声、射频、微波以及定位在闭塞性球囊的内部或表面上的其它类型的加热元件,冷却流体在治疗期间循环通过该闭塞性球囊。对流地冷却加热元件的能力取决于限制球囊内的流体循环的体积和速率的物理约束。因此,尽管控制离开球囊的流体的体积和流速的能力对于冷却是重要的,但这在当前装置配置中受到限制,特别是受到导管尺寸(即,直径)的限制。因此,在一些情况下,如果加热元件变得过热,那么循环流体本身可能无法充分冷却。在其它情况下,限制球囊内的流体循环的体积和速率的物理约束也限制闭塞性射频导管的操作,其中需要主动冷却以确保对组织加热的充分控制。为了解决这些问题,本文提供了用于可控地增加闭塞性神经切除导管中的冷却流体流速的装置、系统和方法。
本文所描述的实施方案尤其提供具有治疗元件的闭塞性神经切除导管,包括集成止回阀和变化的腔定位。该集成止回阀在特定压力下打开以允许指定的最大流体流量。该止回阀使得一些(无菌)冷却流体体积能够从球囊逸出到治疗中的动脉中。仍可经由该治疗元件的流出腔回收额外的流体流量。在一些方面中,通过在超声能量递送的高功率阶段期间增加入口流量的压力并在能量递送之后减小该压力来激活该止回阀。在一些方面中,入口压力可基于该球囊中的实际或预测的温度增加而增加。
本文所描述的一些替代性实施方案提供比例止回阀,其允许选择或调整阀打开压力或阀打开程度以提供对冷却流体流速的更精细控制。
本公开的一个或多个方面的细节在以下附图和描述中阐述。根据说明书和附图以及权利要求书,本公开中描述的技术的其他特征、目的和优点将是显而易见的。
图式简单说明
附图中相同的附图标记在各个视图中表示相同或功能类似的元件,附图与下面的详细描述一起被并入说明书中并形成说明书的一部分,并且用于进一步图示包括所要求保护的实施方案的概念的各种实施方案,并且用于解释那些实施方案的各方面的各种原理和优点。
图1是根据一些实施方案的示例性血管神经切除系统的示意性图示。
图2是示出根据一些实施方案的图1的系统的电子控制器的框图。
图3A示出根据一些实施方案的图1的血管神经切除系统的示例性治疗元件。
图3B示出根据一些实施方案的图1的血管神经切除系统的示例性治疗元件。
图3C是示出根据一些实施方案的图1的系统的操作的各方面的图表。
图4A示出根据一些实施方案的图1的血管神经切除系统的示例性治疗元件。
图4B示出根据一些实施方案的图1的血管神经切除系统的示例性治疗元件。
图4C是示出根据一些实施方案的图1的系统的操作的各方面的图表。
图5A示出根据一些实施方案的图1的血管神经切除系统的示例性治疗元件。
图5B是示出根据一些实施方案的图1的系统的操作的各方面的图表。
图6示出根据一些实施方案的图1的血管神经切除系统的示例性治疗元件。
本领域技术人员将理解,附图中的元件是为了简单和清楚起见而示出的,并且不一定按比例绘制。例如,图中的一些元件的尺寸可以相对于其它元件被放大,以帮助提高对本发明的实施方案的理解。
已经在适当时通过附图中的常规符号来表示设备和方法部件,从而仅展示与理解本发明的实施方案有关的那些特定细节,以免将本公开内容与对本领域的普通技术人员容易地显而易见且具有本文中的描述的益处的细节混淆。
具体实施方式
在详细地解释本发明的任何实施方案之前,应当理解,本发明在其应用方面不限于以下描述中阐述或以下图式中示出的构造细节和部件布置。本发明能够具有其它实施方案并且能够以各种方式实践或实施。
另外,应当理解,本文所用的措词和术语是出于描述的目的,而不应被视为是限制性的。术语″安装″、″连接″和″耦合″被广泛地使用,并且涵盖直接和间接安装、连接和耦合。术语″连接″和″耦合″不限于物理或机械连接或耦合,并且可以包括直接或间接的电连接或耦合。本文所描述的电子通信和通知可使用任何已知或未来开发的手段来执行,包括有线连接、无线连接等。
为了便于描述,本文所呈现的示例性系统中的一些或全部用其每个组成部分的单个范例来图示。一些示例可能未描述或示出系统的所有部件。其它实施方案可以包括更多或更少的每个所示部件,可以组合一些部件,或者可以包括额外的或可替换的部件。
图1示出适于执行血管神经切除的示例性系统10。系统10用于向目标组织区域(例如,肝动脉内的组织区域)递送并施加热能以引起神经切除。系统10可以被配置成在肾动脉中以及在其它血管中执行神经切除,其它血管包括腹腔干及其分支、脾动脉及其分支、肝总动脉及其分支、胃左动脉及其分支以及肠系膜上动脉和肠系膜下动脉及其分支。系统10还可以被配置成对两个或更多个血管(例如,在肾动脉和肝总动脉及其分支中)执行神经切除。
系统10通常可包括诸如医疗装置12等治疗装置,以及用于操作、监测和调节装置12的操作的控制单元14(例如,利用电子控制器33),以及用于将流体(例如,无菌冷却剂)递送到装置12的流体供应贮存器16。
医疗装置12是适于穿过脉管系统的高度柔性的治疗装置。装置12可适于与流体供应贮存器16一起使用以对动脉的部分进行神经切除。在所示出的示例中,装置12具有带有近侧部分20和远侧部分22的细长主体18。远侧部分22包括治疗元件23。装置12的近侧部分20与手柄24配合,该手柄可包括用于操纵细长主体18和治疗元件23的元件,例如杠杆或旋钮。远侧部分22还可限定远侧尖端29,远侧尖端限定孔口(未示出),该孔口的尺寸被设定成允许导丝31穿过细长主体18并穿过该孔口。
细长主体18被设定尺寸并被配置成可穿过患者的脉管系统和/或可定位成靠近目标组织区域,并且可包括设置在细长主体18内的一个或多个腔(例如,流入腔27和流出腔28),该一个或多个腔在细长主体18的近侧部分20与细长主体18的远侧部分22之间提供机械、电气和/或流体连通。在一些方面中,细长主体18包括导丝腔,感测装置、映射装置、导丝31或其它系统部件可穿过该导丝腔定位并从医疗装置12的远侧部分22延伸。细长主体18可为刚性的和/或柔性的,以便于装置12在患者体内导航。在一个方面中,细长主体18的远侧部分22是柔性的,以允许更期望地定位成靠近目标组织区域(例如,定位在肾动脉、肝动脉、内脏床、肺动脉、主动脉根、颈动脉体等内)。为了进入目标组织区域,装置12可以穿过一个或多个血管插入,例如穿过一个或多个肱动脉、一个或多个桡动脉、一个或多个股动脉或包括静脉输液的其它接入点插入(例如,用于较大的内脏神经神经切除,或通过颈静脉用于颈动脉体消融)。
治疗元件23包括可膨胀元件26(例如,闭塞性球囊),来自流体供应贮存器16的流体循环通过该可膨胀元件。流体流入腔27与控制台14中的流体供应贮存器16流体连通,以响应于控制台命令和其它控制输入而供应流体以冷却热元件30。在一些方面中,控制台14中的真空泵34(电子地耦合至电子控制器33并由电子控制器控制)在流出腔28中产生低压环境,以使得流体被抽入流出腔28中、远离可膨胀元件26、朝向细长主体18的近侧部分20并且进入控制台14内的流体回收贮存器40中。当膨胀时,可膨胀元件26被设定尺寸并被配置成配合在治疗中的动脉区域内,以使得热元件30大体上在动脉内居中。如本文所描述,治疗元件23的一些方面(例如,如图3A、图3B、图4A、图4B、图5A和图5B所示)包括一个或多个止回阀,该一个或多个止回阀允许无菌流体逸出可膨胀元件26(例如,通过远侧尖端29)进入治疗中的动脉中。
尽管未在图1中示出,但在一些方面中,治疗元件23包括定位在治疗元件上或治疗元件中的一个或多个温度传感器,以连续地测量可膨胀元件26内、上或附近的温度值。一个或多个温度传感器将温度信号传输到控制台14的电子控制器33。
在一些方面中,控制台14包括一个或多个压力传感器42,以连续地记录可膨胀元件26内的瞬时压力值。压力传感器42然后可以产生压力信号并将压力信号传输到控制台14的电子控制器33。尽管未在图1中示出,但在一些方面中,装置12还可包括可膨胀元件26(未示出)内的压力传感器42或与压力传感器42(容纳在控制台14中)和可膨胀元件26流体连通的压力监测管(封闭在细长主体18中)。
在一些方面中,系统10还可包括使用一个或多个流量传感器(未示出)来监测有多少流体正流入可膨胀元件26中。流量传感器可以被定位成感测流入腔27或流出腔28中的流量,并且被配置成测量某一位置处的流体的速率或速度并且将该速率或速度报告给电子控制器33。在一些方面中,流入腔27或流出腔28中的每一者由专用流量传感器监测。
治疗元件23还包括至少一个热元件30以用于向目标组织施加热能以完成神经切除。热元件30可经由射频能量、微波能量、超声能量或另一合适的能量类型递送热能。在所示出的示例中,热元件30是定位在可膨胀元件26内的压电超声换能器。热元件30与控制单元14或其它外部超声控制单元电连通,以使得当电流施加到压电超声换能器时压电晶体快速振动。每个晶体的振动产生可被递送到目标组织区域的超声频率的声波。在一些方面中,热元件30被配置成周向地递送超声能量。如本文所描述,当热元件30工作时,其被循环通过可膨胀元件26的流体冷却。还应当注意,尽管图1所示的示例描绘了位于治疗元件23的中心线上的单个热元件30,但一个或多个热元件可能安装在可膨胀元件26的外表面或内表面上,或者安装在治疗元件23的任何其它合适的位置上。例如,在一些情况下,治疗元件23包括被设置成实现周向能量递送的多个线性换能器。
在所示出的示例中,控制单元14包括电子控制器33(更具体地关于图2所描述),该电子控制器被编程或可编程以执行自动化或半自动化操作以及执行本文描述的特征、序列、计算和/或程序。电子控制器33与温度传感器、压力传感器、流量传感器和装置12的其它部件(包括真空泵34和热元件30)通信地耦合。在一些情况下,控制单元14包括单独的电子控制器以控制热元件30以供能量递送。在这种情况下,电子控制器连通以递送能量并经由冷却剂流控制温度。在一些情况下,单独的能量递送电子控制器还接收传感器反馈(例如,温度和压力读数)以及冷却剂流信息,并且通过如本文所描述那样调节能量递送来响应于此输入。控制单元14可以包括一个或多个用户输入装置、控制器、扬声器和/或电子显示器35(每一者耦合到电子控制器33并可由电子控制器控制),以用于从用户收集信息以及向用户传送信息。
在一些方面中,治疗元件23包括超声换能器(未示出)以记录来自目标组织的反射、折射、散射和/或衰减的超声信号。当换能器记录超声信号时,这些换能器开始振动并且机械振动被转换成电流信号,该电流信号被传输回控制单元14或外部超声控制单元37,该外部超声控制单元处理信号以生成示出患者体内的患者组织、器官和/或装置12的位置的声波图或超声图。然后可以经由控制单元14的显示器35或经由外部超声控制单元37的显示器39将声波图转发给临床医生,以帮助医生将装置12定位在期望的治疗位置附近或近侧。
图2示出电子控制器33的示例性实施方案,其包括电子处理器205(例如,微处理器、专用集成电路等)、存储器210和输入/输出接口215。存储器210可以由一个或多个非暂时性计算机可读介质构成,并且至少包括程序存储区域和数据存储区域。程序存储区域和数据存储区域可包括若干类型的存储器的组合,例如只读存储器(″ROM″)、随机存取存储器(″RAM″)(例如,动态RAM(″DRAM″)、同步DRAM(″SDRAM″)等)、电可擦除可编程只读存储器(″EEPROM″)、闪存或其它合适的存储器装置。电子处理器205耦合到存储器210和输入/输出接口215。电子处理器205发送并接收信息(例如,从存储器210和/或输入/输出接口215)并且通过执行能够存储在存储器210或另一非暂时性计算机可读介质中的一个或多个软件指令或模块来处理该信息。软件可以包括固件、一个或多个应用、程序数据、过滤器、规则、一个或多个程序模块以及其它可执行指令。电子处理器205被配置成从存储器210检索并尤其执行用于执行如本文所描述的方法的软件。
输入/输出接口215从电子控制器33外部的装置(例如,经由一个或多个有线和/或无线连接)(例如,系统10的部件)传输并接收信息。输入/输出接口215接收输入(例如,从控制台14的人机接口)、提供系统输出或进行此两者的组合。输入/输出接口215还可包括其它输入和输出机构,其它输入和输出机构出于简洁起见而未在本文中描述并且可实现于硬件、软件或两者的组合中。
应当理解,尽管图2仅示出了单个电子处理器205、存储器210和输入/输出接口215,但电子控制器33的替代性实施方案可以包括多个处理器、存储器模块和/或输入/输出接口。还应当注意,系统10可以包括其它电子控制器,每个电子控制器包括与电子控制器33类似的部件并且被类似地配置。在一些实施方案中,电子控制器33部分或全部实现于半导体(例如,现场可编程门阵列[″FPGA″]半导体)芯片上。类似地,本文中描述的各种模块和控制器可以被实现为单独的控制器,如图所示,或者被实现为单个控制器的部件。在一些实施方案中,可以使用方法的组合。
图3A示出治疗元件23的示例300。除了上文示出并描述的部件之外,治疗元件300还包括止回阀302。止回阀302被配置成当可膨胀元件26内的流体压力满足或超过阈值压力值时打开并保持打开,并且当可膨胀元件26内的流体压力低于阈值压力值时关闭并保持关闭。在所示出的示例中,止回阀302定位在治疗元件23上,以使得当止回阀302打开时,可膨胀元件26内的流体压力使流体流过止回阀302、流出远侧尖端29并且流入治疗中的动脉。图3B示出治疗元件23的示例304。治疗元件304类似于治疗元件300,不同之处在于止回阀302定位在可膨胀元件26的外表面上。
在治疗元件300(或治疗元件304)的使用期间,可膨胀元件26中的流体的压力可增加以触发止回阀302并增加流体流量。例如,如图3C的图表306中所示,电子控制器33控制(通电)热元件30以在递送周期308期间向目标组织递送超声(US)功率。在递送周期308期间,电子控制器33控制泵34以将球囊压力(可膨胀元件26内的压力)增加到压力阈值P以上,从而使止回阀302打开,将止回流量阀流体流速从0升高到X。这又使入口流速从F(与止回阀302关闭时的流出速率匹配)增加到F+X,从而增加通过可膨胀元件26的总流体流量,这向热元件30提供更多冷却,同时维持可膨胀元件26中的恒定体积。
在一些情况下,如上文所描述,电子控制器33控制热元件30以将能量递送到组织,同时控制泵34以将球囊压力(可膨胀元件26内的压力)增加到压力阈值P以上以在整个递送周期308期间打开止回阀302。在一些情况下,电子控制器33被配置成基于其它因素控制泵34以在递送周期308期间增加流体流量。例如,在一些情况下,电子控制器33基于治疗元件23的实际或预测的温度而控制真空泵。电子控制器33可接收来自位于远侧端部22处的温度传感器的温度读数,将这些读数与阈值进行比较,并且控制泵34以在当前温度读数超过阈值或在阈值范围内时增加球囊压力以打开止回阀302。在一些情况下,电子控制器33可控制泵34以在预测温度(例如,基于针对温度读数的所计算变化速率)超过阈值或在阈值范围内时增加球囊压力。在一些情况下,当温度读数的变化速率超过阈值或在阈值范围内时,电子控制器33可控制泵34以增加球囊压力。
在一些情况下,电子控制器33被配置成基于正经由止回阀排出(或可能排出)的流体的温度而控制热元件30和治疗的其它方面。在这种情况下,电子控制器33被配置成响应于可膨胀元件26中的流体的温度读数超过流体温度阈值而控制热元件30以减少其能量发射。在一些情况下,电子控制器33被配置成响应于可膨胀元件26中的流体的温度读数超过流体温度阈值而使热元件30完全断电以停止其能量发射。
图4A示出治疗元件23的示例400。除了上文描述的部件之外,治疗元件400还包括止回阀阵列402。如图所示,止回阀阵列包括定位在治疗元件23上的三个止回阀,以使得当止回阀阵列402中的任何止回阀打开时,可膨胀元件26内的流体压力使流体流过打开的止回阀、流出远侧尖端29并且流入治疗中的动脉。在替代性方面中,止回阀阵列402可包括少于或多于三个止回阀,其可不同地定位在治疗元件23上。在一些方面中,止回阀阵列402中的每个止回阀具有不同的打开压力阈值,以使得升高的压力可以逐渐地打开止回阀以增加流出可膨胀元件26的流体流量。在一些方面中,止回阀阵列402中的每个止回阀具有不同的开口直径。
图4B示出治疗元件400的变型404。治疗元件404类似于治疗元件400,不同之处在于流出腔28与流入腔27的位置相比向内偏移。将流出腔28定位成更靠近热元件30会使加热流体更快地从可膨胀元件26中被抽出。
止回阀阵列402的止回阀可被配置有各种压力阈值和开口直径,以在流体压力范围内产生各种流体流量。例如,如图4C的图表406中所示,超声(US)功率在递送周期308期间被递送到目标组织(经由热元件30)。在递送周期308期间,如线408所示控制球囊压力(可膨胀元件26内的压力)。结果,止回阀流量随着时间以与构成止回阀阵列402的止回阀的打开压力和直径成比例的增量从0增加并且返回到0。这允许以变化但可预测的方式调节通过可膨胀元件26的流体流量。
在包括被配置成在不同压力阈值下打开的多个止回阀的实施方案中(如上文关于图4A至图4C所描述),可以通过针对每个止回阀压力阈值确定不同的温度阈值来达成温度控制。例如,在当前温度读数超过第一阈值或在第一阈值的范围内时,电子控制器33可控制泵34以将球囊压力增加到第一压力以触发第一止回阀,并且在当前温度读数超过第二阈值或在第二阈值的范围内时,该电子控制器可控制泵34以将球囊压力增加到第二压力以触发第二止回阀。
图5A示出治疗元件23的示例500。除了上文描述的部件之外,治疗元件500还包括比例止回阀502。比例止回阀在与可膨胀元件26内的流体压力成比例的开口尺寸(例如,直径)的范围内打开。当压力增加到超过打开阈值压力时,比例止回阀500允许更多的流体成比例地流过打开的止回阀502、流出远侧尖端29并且流入治疗中的动脉。止回阀阵列402的止回阀可被配置有各种压力阈值和开口直径,以在流体压力范围内产生各种流体流量。例如,如图5B的图表504中所示,超声(US)功率在递送周期308期间被递送到目标组织(经由热元件30)。在递送周期308期间,如线506所示控制球囊压力(可膨胀元件26内的压力)。结果,止回阀流量随着时间以与施加到比例止回阀502的流体压力成比例的增量从0增加并且返回到0。这允许以变化但可预测的方式调节通过可膨胀元件26的流体流量。
图6示出治疗元件23的示例600。除了上文示出并描述的部件之外,治疗元件300还包括止回阀602。止回阀602被配置成当可膨胀元件26内的流体压力满足或超过阈值压力值时打开并保持打开,并且当可膨胀元件26内的流体压力低于阈值压力值时关闭并保持关闭。在所示出的示例中,止回阀602定位在流出腔上的可膨胀元件26内。在所示出的示例中,当流体压力低于阈值时,止回阀602可保持部分打开,以使得来自流入腔27的流体流量和离开流出腔28的流体流量大体上相等。在一个方面中,当止回阀602打开时,可膨胀元件26内的流体压力使止回阀602增加其开口尺寸并且增加通过流出腔28的流体流量。在一些方面中,流出腔28可具有比其主体窄的开口以限制流体流量,除非定位在流出腔28的主体上的止回阀602打开以在流出腔28中提供第二开口,从而增加流出可膨胀元件26的流体流量。图6示出治疗元件23的一方面,其中流入腔27与流出腔28的位置相比向内偏移。将流入腔27定位成更靠近热元件30会使较冷流体更快地到达热元件30以确保整个可膨胀元件26中的更好冷却。
在前述说明书中,描述了具体实施方案。然而,本领域的普通技术人员了解到,在不脱离所附权利要求中阐述的本发明的范围的情况下,可以作出各种修改和改变。因此,说明书和附图应当被认为是说明性的而不是限制性的,并且所有这样的修改旨在被包括在本教导的范围内。例如,虽然一些实施方案被示出并描述为包括单个超声能量源,但是这样的实施方案可以应用于任何基于球囊的系统,包括具有其它类型或数量的加热元件能量源的那些系统。
还应注意,可以利用多个基于硬件和软件的装置以及多个不同结构部件来实现本文中提供的实施方案。还应注意,可以使用多个基于硬件和软件的装置以及多个不同结构部件来实现本发明。另外,应当理解,实施方案可以包括硬件、软件和电子部件或模块,为了讨论的目的,这些部件可以被示出并描述为就像大多数部件仅在硬件中实现一样。然而,本领域的普通技术人员基于对此详细描述的阅读将认识到,在至少一个实施方案中,本发明的基于电子的方面可以在可由一个或多个处理器执行的软件(例如,存储在非暂时性计算机可读介质上)中实现。因此,应当注意,可以利用多个基于硬件和软件的装置以及多个不同结构部件来实现本发明。例如,在说明书中描述的″控制单元″和″控制器″可以包括一个或多个处理器、一个或多个专用集成电路(ASIC)、包括非暂时性计算机可读介质的一个或多个存储器模块、一个或多个输入/输出接口以及连接部件的各种连接(例如,系统总线)。
将了解,一些实施方案可由一个或多个电子处理器(例如微处理器、数字信号处理器、定制处理器以及现场可编程门阵列(FPGA))以及控制一个或多个处理器以结合某些非处理器电路实现本文中所描述的方法和/或设备的功能中的一些、大多数或全部的唯一所存储程序指令(包括软件和固件两者)构成。替代地,一些或所有功能可由不具有所存储程序指令的状态机实现,或在一个或多个专用集成电路(ASIC)中实现,其中每个功能或某些功能的一些组合被实现为定制逻辑。当然,可以使用这两种方法的组合。
此外,一些实施方案可被实现为其上存储有计算机可读代码的计算机可读存储介质,计算机可读代码用于对计算机(例如,包括电子处理器)进行编程以执行如本文所描述和要求保护的方法。这种计算机可读存储介质的示例包括但不限于硬盘、CD-ROM、光存储装置、磁存储装置、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和闪存。此外,可以预期的是,本领域的普通技术人员,尽管可能通过例如可用时间、当前技术和经济考虑激发了大量努力和许多设计选择,但是当通过本文公开的概念和原理引导时,将能够以最少的实验容易地生成这样的软件指令和程序以及IC。
应当理解,尽管某些附图示出了位于特定装置内的硬件和软件,但是这些描绘仅用于说明性目的。在一些实例中,所示出的部件可组合或划分为单独的软件、固件和/或硬件。例如,代替位于单个电子处理器内并由单个电子处理器执行,逻辑和处理可以分布在多个电子处理器当中。不管它们如何组合或划分,硬件和软件部件可以位于相同的计算装置上或者可以分布在多个不同的装置当中。
在本说明书中,诸如第一和第二、顶部和底部等关系术语可仅用于将一个实体或动作与另一实体或动作区分开,而不必要求或暗示这些实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。术语″包括(comprises)″、″包括(comprising)″、″具有(has)″、″具有(having)″、″包括(includes)″、″包括(including)″、″包含(contains)″、″包含(containing)″或它们的任何其它变体旨在覆盖非排他性包括,以使得包括、具有、包括、包含要素列表的过程、方法、物品或设备不仅包括这些要素,还可包括未明确列出的其它要素或此类过程、方法、物品或设备固有的其它要素。在没有更多约束的情况下,以″包括(comprises......a)″、″具有(has......a)″、″包括(includes......a)″或″包含(contains......a)″开头的元素不排除在包括、具有、包括、包含此元素的过程、方法、物品或设备中存在额外的相同元素。除非本文另外明确说明,否则术语″一(a)″和″一(an)″被定义为一个或多个。术语″大体上″、″基本上″、″近似″、″约″或它们的任何其它版本被定义为接近于如本领域的普通技术人员所理解的,并且在一个非限制性实施方案中,此术语被定义为在10%以内,在另一实施方案中在5%以内,在另一实施方案中在1%以内并且在另一实施方案中在0.5%以内。以某种方式″配置″的装置或结构至少以该方式配置,但是也可以未列出的方式配置。
本文中呈现的实施方案的各种特征和优点阐述于所附权利要求中。
Claims (22)
1.一种用于消融组织的系统,所述系统包括:
治疗装置,所述治疗装置包括治疗元件,所述治疗元件包括可膨胀元件、热元件、用于向所述可膨胀元件提供流体的流入腔以及用于可控地允许所述流体从所述可膨胀元件流动的止回阀;以及
一个或多个电子控制器,所述一个或多个电子控制器耦合到所述治疗装置并且被配置成:
控制泵以在第一压力下经由所述流入腔向所述可膨胀元件提供一定体积的所述流体;
控制所述热元件发射能量,从而在电力递送周期期间对目标组织执行消融;以及
在所述电力递送周期期间,控制所述泵以在高于所述第一压力的第二压力下经由所述流入腔向所述可膨胀元件提供所述体积的所述流体,以使得所述第二压力使所述止回阀打开。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述一个或多个电子控制器还被配置成:
响应于所述电力递送周期期满,控制所述热元件停止发射能量;以及
响应于所述电力递送周期期满,控制所述泵以在所述第一压力下经由所述流入腔向所述可膨胀元件提供所述体积的流体。
3.根据权利要求1所述的系统,其中所述治疗装置还包括:
温度传感器;并且
其中所述一个或多个电子控制器耦合到所述温度传感器并且还被配置成在所述电力递送周期期间:
接收来自所述温度传感器的温度读数;以及
基于所述温度读数控制所述泵。
4.根据权利要求3所述的系统,其中所述一个或多个电子控制器还被配置成:
将所述温度读数与阈值进行比较;以及
仅当所述温度读数超过所述阈值时,通过控制所述泵以在所述第二压力下经由所述流入腔向所述可膨胀元件提供所述体积的所述流体来基于所述温度读数控制所述泵。
5.根据权利要求3所述的系统,其中所述一个或多个电子控制器还被配置成:
响应于在所述电力递送周期期间所述温度读数超过流体温度阈值,控制所述热元件停止发射能量。
6.根据权利要求3所述的系统,其中所述一个或多个电子控制器还被配置成:
接收来自所述温度传感器的第二温度读数;
基于第一温度读数和所述第二温度读数确定预测温度;
将所述预测温度与第二阈值进行比较;以及
仅当所述预测温度超过所述第二阈值时,通过控制所述泵以在所述第二压力下经由所述流入腔向所述可膨胀元件提供所述体积的所述流体来基于所述温度读数控制所述泵。
7.根据权利要求3所述的系统,其中所述一个或多个电子控制器还被配置成在所述电力递送周期期间:
接收来自所述温度传感器的第二温度读数;
基于所述第一温度读数和所述第二温度读数确定变化速率;
将所述变化速率与第二阈值进行比较;以及
仅当所述变化速率在所述第二阈值的预定范围内时,通过控制所述泵以在所述第二压力下经由所述流入腔向所述可膨胀元件提供所述体积的所述流体来基于所述温度读数控制所述泵。
8.根据权利要求1所述的系统,其中所述止回阀被配置成在打开时增加通过所述可膨胀元件的流体流量,同时维持所述可膨胀元件内的所述体积的所述流体。
9.根据权利要求1所述的系统,其中所述止回阀定位在所述治疗元件上,以使得当所述止回阀打开时所述可膨胀元件内的流体压力使所述流体通过所述止回阀流出所述治疗元件的远侧尖端。
10.根据权利要求1所述的系统,其中所述止回阀定位在所述可膨胀元件的外表面上,以使得当所述止回阀打开时所述可膨胀元件内的流体压力使所述流体通过所述止回阀流出所述治疗元件。
11.根据权利要求1所述的系统,其中所述治疗元件包括多个止回阀,所述多个止回阀定位在所述治疗元件上,以使得当所述多个止回阀中的任何止回阀打开时所述可膨胀元件内的流体压力使所述流体流出所述治疗元件的远侧尖端。
12.根据权利要求11所述的系统,其中所述多个止回阀中的每个止回阀被配置成在不同的压力阈值下打开,以使得通过所述可膨胀元件的流体流量与由所述泵施加的流体压力成比例。
13.根据权利要求11所述的系统,其中所述多个止回阀中的每个止回阀被配置有不同的开口尺寸并且在不同的压力阈值下打开,以使得通过所述可膨胀元件的流体流量与由所述泵施加的流体压力成比例。
14.根据权利要求1所述的系统,其中:
所述治疗元件还包括用于从所述可膨胀元件去除流体的流出腔,并且
所述流入腔和所述流出腔中的一者相对于另一者更靠近所述热元件而定位。
15.根据权利要求1所述的系统,其中所述止回阀被配置成在对应于多个压力阈值的多个开口尺寸下打开,以使得通过所述可膨胀元件的流体流量与由所述泵施加的流体压力成比例。
16.根据权利要求1所述的系统,其中:
所述治疗元件还包括用于从所述可膨胀元件去除流体的流出腔,并且
所述止回阀定位在所述流出腔的开口处。
17.一种利用多个出口路线来冷却消融装置中的流体的方法,所述方法包括:
控制泵以在第一压力下经由流入腔向所述消融装置的可膨胀元件提供一定体积的所述流体;
使热元件通电以在电力递送周期期间对目标组织执行消融;以及
在所述电力递送周期期间,基于来自温度传感器的温度读数控制所述泵以在高于所述第一压力的第二压力下经由所述流入腔向所述可膨胀元件提供所述体积的所述流体,以使得所述第二压力使止回阀打开。
18.根据权利要求17所述的方法,所述方法还包括:
在所述电力递送周期期满时,控制所述热元件停止发射能量;以及
在所述电力递送周期期满时,控制所述泵以在所述第一压力或低于所述第一压力下经由所述流入腔向所述可膨胀元件提供所述体积的流体。
19.根据权利要求17所述的方法,其中基于所述温度读数控制所述泵包括仅当所述温度读数超过阈值时控制所述泵以在所述第二压力下经由所述流入腔向所述可膨胀元件提供所述体积的所述流体。
20.根据权利要求17所述的方法,其中基于所述温度读数控制所述泵包括仅当基于所述温度读数的预测温度超过阈值时控制所述泵以在所述第二压力下经由所述流入腔向所述可膨胀元件提供所述体积的所述流体。
21.根据权利要求17所述的方法,所述方法还包括:
接收来自所述温度传感器的第二温度读数;以及
基于第一温度读数和所述第二温度读数确定变化速率;
其中基于所述温度读数控制所述泵包括仅当所述变化速率在第二阈值的预定范围内时控制所述泵以在所述第二压力下经由所述流入腔向所述可膨胀元件提供所述一定体积的所述流体。
22.根据权利要求17所述的方法,所述方法还包括:
响应于在所述电力递送周期期间所述温度读数超过流体温度阈值而使所述热元件断电。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US63/391,894 | 2022-07-25 | ||
US18/333,274 US20240024654A1 (en) | 2022-07-25 | 2023-06-12 | Integrated check valve for heating element cooling in occlusive denervation catheters |
US18/333,274 | 2023-06-12 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117442864A true CN117442864A (zh) | 2024-01-26 |
Family
ID=89582375
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310887316.6A Pending CN117442864A (zh) | 2022-07-25 | 2023-07-19 | 用于闭塞性神经切除导管中的加热元件冷却的集成止回阀 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117442864A (zh) |
-
2023
- 2023-07-19 CN CN202310887316.6A patent/CN117442864A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20200008856A1 (en) | Cryogenic balloon pressure sensor assembly | |
US6723063B1 (en) | Sheath for use with an ultrasound element | |
US5658278A (en) | Catheter for RF ablation with cooled electrode and method | |
AU2018203829B2 (en) | Real-time prediction of steam-pop events during ablation | |
US20140180077A1 (en) | Tissue ablation catheter and methods of ablating tissue | |
CN106994044B (zh) | 温度受控的短持续时间消融 | |
CN106994043B (zh) | 温度受控的短持续时间消融 | |
CN107019553B (zh) | 温度受控的短持续时间消融 | |
US20210307804A1 (en) | Control method for a one balloon fits all in automated mode | |
EP4311511A1 (en) | Integrated check valve for heating element cooling in occlusive denervation catheters | |
CN117442864A (zh) | 用于闭塞性神经切除导管中的加热元件冷却的集成止回阀 | |
EP3709916B1 (en) | Timing system for use during ablation procedure | |
JP2020081879A (ja) | アブレーション中の灌流制御 | |
US20190059993A1 (en) | Vibrating catheter for radio-frequency (rf) ablation | |
JP2020081880A (ja) | アブレーション中の灌流制御 | |
JP7455610B2 (ja) | エネルギー誘導高周波(rf)アブレーション | |
WO2024115107A1 (en) | Temperature-based pressure measurement in cryoballoon ablation catheters | |
WO2023213650A1 (en) | Balloon catheter system | |
JP7520685B2 (ja) | 超高出力の高周波(rf)電力を超短時間使用する低~中程度の損傷深さのアブレーション | |
US20220359056A1 (en) | Feedback control system for cryo-mapping and cryoablation | |
EP3701897A1 (en) | Forming a lesion based on pre-determined amount of ablative energy vs lesion size curve |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication |