[發明專利]具有基于圖像的力感測的可壓縮的導管尖端

在審

• 申請號: 201310292907.5
• 申請日: 2013-07-12
• 公開（公告）號: CN103536353A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: G.A.梅雷迪思
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: A61B18/12
• 分類號: A61B18/12;A61B19/00;A61B5/055
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馮春時;楊炯

技術領域

本發明大體上涉及導管，并且更具體地涉及用于消融手術的導管。

背景技術

導管為中空柔性管形式的醫學裝置，其用于插入身體的一部分中，通常允許流體通過或保持通路打開。導管一般取決于應用帶有附屬構件，如控制手柄、導管尖端、手術工具等(且因此總體上可更適合稱為導管系統)。在微創醫學手術中，導管通常用于以一種方式輸送治療，使得需要相應的導管尖端與待治療的組織接觸。射頻消融(RFA)為此類手術的一個實例，其中利用具有尖端的消融導管執行治療，尖端輸送高頻交變電流，以便引起組織的加熱。

盡管一些RFA手術涉及將消融尖端置于待治療的組織內，如在腫瘤的治療中，但其它僅涉及使消融尖端直接地接觸組織表面，如在心律失常的治療中。在后一種類型的手術中，在尖端僅接觸組織表面而不穿透組織的情況下，手術的成功部分地取決于如何使消融尖端有力地接觸組織表面。如果尖端并未與組織表面良好地接觸，則加熱治療將減弱。如果與僅輕輕地接觸表面相反，利用一些力使尖端有力地接觸組織表面，則加熱治療將更有效。

在心臟生理學(EP)中的RFA手術的情況下，目標在于使RFA將組織加熱到引起損傷的點，這將阻擋有助于心律不齊的心臟組織中的某些電通路。因此，消融尖端對組織的接觸程度在治療的成功中極為重要。為了有效地阻擋電信號，損傷應當在組織內具有一定深度，這與僅形成在組織表面的薄層中相反。損傷的深度取決于供給尖端的接觸力和消融功率兩者。如果由于不足的接觸和/或功率而未形成足夠深度和面積的損傷，則RFA手術將趨于更久，且手術有較高可能將不會成功地停止心律不齊，使得將需要后續的手術。相反，如果存在過大的力和/或過大的功率，則存在包括穿透組織壁、食管傷害、由于蒸汽噴出而心壓塞或穿孔的潛在風險(特別是在高功率下的沖洗消融手術期間)(這由Y.?Yang的名稱為Atrial?Fibrillation?Ablation,?The?emerging?role?of?stereotaxis(加利福尼亞大學Davis醫療中心，內科，心血管醫學部，2011,?http://www.ucdmc.ucdavis.edu/internalmedicine/?cardio/pdf/atrial%20fibrillation%20ablation%202011.pdf)?陳述報告中進一步詳細提到了)。?因此，成功的心臟RFA治療試圖形成有效的損傷，同時仍最大限度地減小并發癥的風險。兩者都取決于控制消融尖端對組織的接觸程度。

RFA手術通常是在圖像引導(通常是熒光鏡或超聲波)下執行的。盡管圖像引導系統和技術可提供導管尖端的可視化，且有時提供尖端在一些坐標空間內的定位，但挑戰通常在于該尖端信息與相關解剖組織的實際位置的關聯。有時，這可通過使用最佳成像平面來實現，最佳成像平面清楚地示出了解剖組織和裝置兩者，但這在復雜解剖組織如心臟中很困難。在心臟的情況下，這由心臟搏動、患者呼吸運動和導管運動進一步復雜化。其它技術涉及使用疊加有實時成像的解剖組織的預先獲得的體積成像數據或3D模型，但這些也可由于源于局部運動的對準誤差以及源于更全局的患者轉移而具有錯誤。因此，單獨地使用成像技術，可能很難確定地判斷消融尖端是否與組織表面良好或適當接觸。

在現行實踐中，存在評估在某些情況下是否完成良好消融的若干措施。盡管在將導管朝目標解剖組織引導時使用者具有一些阻力感覺，但一旦在目標處，對于使用者，通常將不存在足夠敏感性來告知消融尖端與組織表面之間的接觸有多好。用于測量尖端接觸力的很多導管系統和方法依靠構建到尖端中的一些形式的傳感器，如光學纖維力傳感器、壓電應變儀或其它此類裝置。一些系統將信號(電信號、光信號或基于流體的信號)轉發回導管的手控制件，將該信號轉換成對應的力，以試圖將更真實的觸覺反饋給予使用者。其它系統提供定量測量，定量測量可向使用者顯示以有助于計量尖端接觸的力。

在心臟EP系統中，導管還具有測量心臟組織的電阻抗的電極，電阻抗作為用于計劃消融位置和還用于檢查RFA手術期間的變化的映射函數的一部分。損傷形成由組織阻抗和輸送至消融尖端的功率之間的重要關系影響。組織阻抗測量值還可給出尖端接觸的一些指示，因為在尖端與組織良好接觸時，阻抗將增大。