心臟消融導(dǎo)管及其使用方法
【專利說明】心臟消融導(dǎo)管及其使用方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的奪叉引用
[0002] 本申請(qǐng)是2011年5月12日提交的美國申請(qǐng)?zhí)?3/106658的部分繼續(xù)申請(qǐng)，其 是2009年11月11日提交的美國專利號(hào)12/616758的部分繼續(xù)申請(qǐng)，現(xiàn)在為美國專利號(hào) 8295902,這兩者都通過引用并入本文。美國申請(qǐng)?zhí)?3/106658還要求以下美國臨時(shí)申請(qǐng) 的優(yōu)先權(quán)：2010年5月12號(hào)提交的申請(qǐng)?zhí)?1/334154 ;2008年11月11日提交的申請(qǐng)?zhí)?61/113228 ;2009年3月13日提交的申請(qǐng)?zhí)?1/160204 ;2009年5月19日提交的申請(qǐng)?zhí)?61/179654 ;2009年8月10日提交的申請(qǐng)?zhí)?1/232756 ;2009年10月21日提交的申請(qǐng)?zhí)?61/253683,所有上述的公開內(nèi)容通過引用并入本文。
[0003] 本申請(qǐng)還要求以下14個(gè)美國臨時(shí)申請(qǐng)的權(quán)益，其公開內(nèi)容通過引用并入本文： 2013年4月8日提交的申請(qǐng)?zhí)?1/809629 ;2013年4月8日提交的申請(qǐng)?zhí)?1/809646 ;2013 年10月25日提交的申請(qǐng)?zhí)?1/895880 ;2013年4月8日提交的申請(qǐng)?zhí)?1/809636 ;2013 年8月9日提交的申請(qǐng)?zhí)?1/864335 ;2013年5月31日提交的申請(qǐng)?zhí)?1/829985 ;2013年 5月8日提交的申請(qǐng)?zhí)?1/820992 ;2013年5月8日提交的申請(qǐng)?zhí)?1/821001 ;2013年5月 8日提交的申請(qǐng)?zhí)?1/821014 ;2014年1月31日提交的申請(qǐng)?zhí)?1/934640 ;2014年2月12 日提交的申請(qǐng)?zhí)?1/939185 ;2014年1月31日提交的申請(qǐng)?zhí)?1/934647 ;2014年2月26日 提交的申請(qǐng)?zhí)?1/945005 ;和2014年3月4日提交的申請(qǐng)?zhí)?1/947950,所有上述的公開內(nèi) 容都通過引用并入本文。
[0004] 通討引用并入
[0005] 本說明書中提到的所有出版物和專利申請(qǐng)?jiān)诖送ㄟ^引用并入本文，如同每個(gè)單獨(dú) 的出版物或?qū)＠暾?qǐng)具體地和單獨(dú)地被指示為通過引用并入的相同程度。
【背景技術(shù)】
[0006] 能量傳輸?shù)浇M織可用于治療各種醫(yī)學(xué)狀況。電極可用于將能量遞送到組織和細(xì)胞 用于感測、映射、消融（ablate)和/或刺激肌肉和/或神經(jīng)的目的。肌肉和/或神經(jīng)的刺 激可被用來觸發(fā)信號(hào)到大腦或直接到指定的肌肉細(xì)胞/組。當(dāng)治療需要除去或破壞目標(biāo)組 織時(shí)，熱消融治療可用于利用外科器械（諸如耦合至加熱探針針尖、目標(biāo)組織或兩者的能 量源的針或探針電極）來加熱目標(biāo)組織。在這種情況下，熱能可以通過加熱或冷卻探針直 接遞送、或通過在組織內(nèi)生成能量場從而生成熱量來間接遞送、或兩者。通常用來間接產(chǎn)生 熱的能量場是RF和聲能場。大多數(shù)消融術(shù)（ablationprocedure)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)細(xì)胞迅速 精確地死亡，并且具有最小附帶損傷至沒有附帶損傷。
[0007] 在熱消融療法用于終止破壞性心臟傳導(dǎo)通路的情況下，能量可以使用微創(chuàng)技術(shù) (諸如電極尖端導(dǎo)管）被遞送到異常細(xì)胞。經(jīng)由射頻導(dǎo)管消融的肺靜脈隔離已經(jīng)被證明是 對(duì)經(jīng)歷心房顫動(dòng)（AF)的一些患者的有效治療。AF消融術(shù)的基礎(chǔ)是相對(duì)大的肺靜脈室的電 隔離。用老一代AF消融設(shè)備消融大匯合區(qū)域或消融線是通過點(diǎn)到點(diǎn)操作完成，并且通過單 電極尖端完成RF應(yīng)用。單電極導(dǎo)管技術(shù)非常耗時(shí)、復(fù)雜且充滿主觀性。此外，目標(biāo)組織中 電活動(dòng)的有效和完整映射常常需要在左心房中放置多個(gè)導(dǎo)管，使用三維映射和/或轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)。通常希望創(chuàng)建具有相對(duì)淺的消融深度的相對(duì)較大的表面積病灶。
[0008] 用于"一次使用（oneshot)"消融的較新的大電極陣列已經(jīng)用于改進(jìn)導(dǎo)管消融治 療。這些消融系統(tǒng)已經(jīng)被采納，以此來提供全面接觸具有復(fù)雜的三維解剖結(jié)構(gòu)和整體較大 的病灶面積的組織。但已知的設(shè)備包括體積大、剛性并且在有效地填充以及高效地進(jìn)入治 療導(dǎo)管的小空間中的能力有限的電極。這些設(shè)備的剛度限制了針對(duì)組織的適應(yīng)性，導(dǎo)致需 要額外的重新定位和重疊模式來確保消融線不間斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本公開的一個(gè)方面是一種消融導(dǎo)管，其包括：可膨脹膜和固定到所述可膨脹膜的 外部的多個(gè)消融電極；設(shè)置在可膨脹膜內(nèi)的成像構(gòu)件；固定到可膨脹膜的至少近端部分的 漫反射器；以及設(shè)置在可膨脹構(gòu)件內(nèi)并且被定位成引導(dǎo)光朝向漫反射器的光源，使得光的 漫反射被引導(dǎo)朝向成像構(gòu)件的視場。
[0010] 在一些實(shí)施方案中，成像構(gòu)件通常遠(yuǎn)側(cè)地面向并且光源通常近側(cè)地面向。成像構(gòu) 件和光源可以固定到內(nèi)部導(dǎo)管軸。成像構(gòu)件可以是取向以提供圍繞導(dǎo)管的縱軸360度視野 的多個(gè)攝像機(jī)。成像構(gòu)件可以相對(duì)光源遠(yuǎn)側(cè)地設(shè)置。
[0011] 在一些實(shí)施方案中，漫反射器不會(huì)延伸到可膨脹膜為膨脹構(gòu)型時(shí)的遠(yuǎn)端。漫反射 器可以延伸不超過沿可膨脹膜為膨脹構(gòu)型時(shí)的遠(yuǎn)端長度的約一半長度。
[0012] 在一些實(shí)施方案中，漫反射器包括由固定到可膨脹膜的外部的柔性電路劃分的第 一部分和第二部分，所述柔性電路包括與多個(gè)電極中的至少一個(gè)電連通的至少一個(gè)導(dǎo)電 層。
[0013] 本公開的一個(gè)方面是適于定位在患者體內(nèi)的可充氣組件，其包括：可膨脹膜；設(shè) 置在可膨脹膜內(nèi)的成像構(gòu)件；固定到可膨脹膜的至少近端部分的漫反射器；以及設(shè)置在可 膨脹構(gòu)件內(nèi)并且被定位成引導(dǎo)光朝向漫反射器的光源，使得光的漫反射被引導(dǎo)朝向成像構(gòu) 件的視場。
[0014] 本公開的一個(gè)方面是一種消融導(dǎo)管，包括：可膨脹膜和固定到所述可膨脹膜的外 部的至少一個(gè)消融電極；設(shè)置在可膨脹膜內(nèi)的成像構(gòu)件，所述成像構(gòu)件具有視場；設(shè)置在 可膨脹構(gòu)件內(nèi)的光源，其適于將光遞送朝向成像構(gòu)件的視場；以及反射調(diào)節(jié)器，其適于減少 光從多個(gè)消融電極的至少一個(gè)電極鏡面反射進(jìn)入成像構(gòu)件的視場中。反射調(diào)節(jié)器可以是光 吸收器。反射調(diào)節(jié)器可適于散射光遠(yuǎn)離成像構(gòu)件的視場。反射調(diào)節(jié)器可以是在以下各項(xiàng)中 的至少一項(xiàng)上的抗反射涂層：氣囊（balloon)的內(nèi)部，或該至少一個(gè)電極。
[0015] 本公開的一個(gè)方面是一種視頻顯示方法，包括：接收來自固定到導(dǎo)管的運(yùn)動(dòng)中的 攝像機(jī)的多個(gè)圖像；計(jì)算相對(duì)于其位置相對(duì)攝像機(jī)是固定的特征，圖像中所示的解剖特征 的質(zhì)心的平均旋轉(zhuǎn)；以及作為輸出圖像通信，其中解剖特征是固定的，并且其位置相對(duì)攝像 機(jī)是固定的特征示出為移動(dòng)的。
[0016] 本公開的一個(gè)方面是穩(wěn)定心臟組織的圖像同時(shí)移動(dòng)定位在心臟內(nèi)的攝像機(jī)的方 法，包括：在左心房內(nèi)提供消融導(dǎo)管，該消融導(dǎo)管包括可膨脹膜，固定到可膨脹膜的外表面 的多個(gè)電極，定位在該可膨脹膜內(nèi)的至少一個(gè)攝像機(jī)，當(dāng)可膨脹膜為膨脹構(gòu)型時(shí)具有相對(duì) 于多個(gè)電極的位置固定的視場，和光源；以及響應(yīng)于攝像機(jī)在左心房內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，并且當(dāng)攝像 機(jī)被移動(dòng)時(shí)顯示心臟組織的視頻，其中心臟組織的位置是固定的，并且所述視場中的多個(gè) 電極是移動(dòng)的。
[0017] 本公開的一個(gè)方面是將心臟組織的圖像與附加信息疊加的方法，包括：在左心房 內(nèi)定位消融導(dǎo)管，所述消融導(dǎo)管包括可膨脹膜，固定到可膨脹膜的外表面的多個(gè)電極，定位 在可膨脹膜內(nèi)的至少一個(gè)攝像機(jī)，和光源；用至少一個(gè)攝像機(jī)捕捉圖像，其中所述圖像示出 以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng)：多個(gè)電極的至少一個(gè)電極，和心臟組織；獲得指示以下各項(xiàng)中的 至少一項(xiàng)的附加信息：心臟組織的特征，和消融導(dǎo)管的特征；顯示示出以下各項(xiàng)中的至少 一項(xiàng)的具有疊加在其上的附加信息圖像：多個(gè)電極的至少一個(gè)電極，和心臟組織。
[0018] 在一些實(shí)施方案中，附加信息包括與多個(gè)電極中的一個(gè)電極相鄰的心臟組織的指 示符。該附加信息可以包括與多個(gè)電極中的一個(gè)電極相鄰的心臟組織的溫度。
[0019] 在一些實(shí)施方案中，附加信息是定性指示符。
[0020] 在一些實(shí)施方案中，附加信息是定量指示符。
[0021] 在一些實(shí)施方案中，附加信息包括多個(gè)電極中的至少一個(gè)電極的狀態(tài)，諸如開或 關(guān)。
[0022] 本公開的一個(gè)方面是一種消融導(dǎo)管，包括：可膨脹膜和固定到所述可膨脹膜的外 部的多個(gè)消融電極；設(shè)置在所述可膨脹膜內(nèi)的至少一個(gè)成像構(gòu)件，所述至少一個(gè)成像構(gòu)件 具有包括多個(gè)消融電極的視場；以及與多個(gè)電極中的每個(gè)電極相關(guān)聯(lián)并適于在視場中視覺 地可識(shí)別的電極標(biāo)識(shí)符，從而使得多個(gè)電極中的每個(gè)電極能夠視覺上可識(shí)別。
[0023] 在一些實(shí)施方案中，電極標(biāo)識(shí)符包括在電極中的每個(gè)電極上或附近的字母數(shù)字字 符。
[0024] 在一些實(shí)施方案中，電極標(biāo)識(shí)符是與電極中的每個(gè)電極相關(guān)聯(lián)的顏色。
[0025] 在一些實(shí)施方案中，電極標(biāo)識(shí)符符是電極的形狀。
[0026] 在一些實(shí)施方案中，電極標(biāo)識(shí)符是用于多個(gè)電極中的至少一個(gè)電極的第一類型標(biāo) 識(shí)符，和用于多個(gè)電極中的至少第二個(gè)電極的第二類型標(biāo)識(shí)符。
【附圖說明】
[0027] 圖1A-圖1C圖示膨脹構(gòu)型的示例性消融設(shè)備。
[0028] 圖1D圖示了在收縮構(gòu)型的示例性消融設(shè)備。
[0029] 圖2A是消融導(dǎo)管的示例性遠(yuǎn)端的側(cè)視圖。
[0030] 圖2B是圖2A的導(dǎo)管內(nèi)部的關(guān)閉側(cè)視圖。
[0031] 圖3是示出可膨脹膜的內(nèi)部的透視圖。
[0032] 圖4圖示了攝像機(jī)組件。
[0033] 圖5是消融導(dǎo)管的遠(yuǎn)端的透視圖以及可膨脹構(gòu)件的剖面。
[0034] 圖6是LED柔性電路的示例性平面視圖。
[0035] 圖7圖示裝有包括護(hù)套管的可滑動(dòng)的護(hù)套工具的設(shè)備的遠(yuǎn)端。
[0036] 圖8是示出固定到膜的外部和電極的三個(gè)單獨(dú)的柔性電路的平面視圖。
[0037] 圖9A圖示了圖8中柔性電路和電極中的一個(gè)的一部分。
[0038] 圖9B圖示了從圖9A的S-S截面的柔性電路的示例性不同層。
[0039] 圖10圖示了三個(gè)柔性電路中每個(gè)柔性電路尾部，其終止在從氣囊的遠(yuǎn)端向近側(cè) 延伸的終端并在外軸內(nèi)向近側(cè)延伸，并且固定到氣囊和沖洗軸（irrigationshaft)的近端 外表面上。
[0040] 圖11A-圖16圖示了適于具有映射結(jié)構(gòu)或適于與映射結(jié)構(gòu)一起使用的示例性消融 導(dǎo)管。
[0041] 圖17是示例性的可視化導(dǎo)管的遠(yuǎn)端部分的側(cè)視圖。
[0042] 圖18A-圖18D示出了四個(gè)攝像機(jī)的軸相對(duì)于導(dǎo)管軸的縱軸的取向。
[0043] 圖19示出了四個(gè)攝像機(jī)之一的幾何形狀，并且所有四個(gè)攝像機(jī)具有相同的幾何 形狀。
[0044] 圖20示出了通過代表攝像機(jī)獲得的規(guī)則網(wǎng)格圖案目標(biāo)的圖片。
[0045] 圖21A-圖21C示出了可用于將橢圓氣囊的三維表面展開（unwrap)為二維平面的 參數(shù)化。
[0046] 圖22示出了使用已知的圖案模擬一組四個(gè)攝像機(jī)圖像，在這種情況下，消融電極 涂在膜上。
[0047] 圖23示出了通過使用上面描述的方法將圖22的圖像回投到展開的氣囊表面而生 成的全景圖像。
[0048] 圖24中通過將組成圖像回投到展開的氣囊表面而生成全景圖像。
[0049] 圖25示出了使用本文描述的方法由四個(gè)攝像機(jī)獲得的組織圖像。
[0050] 圖26A-圖26C圖示了借助線性地可位移芯提供AC功率從電源轉(zhuǎn)移至加載的轉(zhuǎn)移 的連續(xù)或半連續(xù)調(diào)整的機(jī)電設(shè)備。
[0051] 圖27是圖示芯的運(yùn)動(dòng)相對(duì)于AC輸出的大小的圖形。
[0052] 圖28A和圖28B表示其中芯被微步進(jìn)馬達(dá)和螺旋機(jī)構(gòu)替換的一個(gè)實(shí)施方案。
[0053] 圖29僅圖示了攝像機(jī)組件中四個(gè)攝像機(jī)之一的四個(gè)視場之一。
[0054] 圖30圖示了四個(gè)攝像機(jī)的四個(gè)視場，每個(gè)與至少一個(gè)其它視場重疊，以為醫(yī)師提 供360度視野。
[0055] 圖31A-圖31C圖示了消融心臟組織的示例性方法。
[0056] 圖32A-圖32C圖示了消融心臟組織的示例性方法。
[0057] 圖33是示例性實(shí)施方案的電方面的示例性示意圖。
[0058] 圖34圖示了來自多個(gè)信道的映射信號(hào)。
[0059] 圖35和36圖示了外部控制臺(tái)