[發明專利]具有四個線圈的對稱短接觸力傳感器

有效

• 申請號: 201611040908.0
• 申請日: 2016-11-11
• 公開（公告）號: CN107028653B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: Y.邦亞克;D.S.萊維;D.M.路德溫;E.M.薩巴;M.巴爾-塔爾
• 申請（專利權）人: 韋伯斯特生物官能（以色列）有限公司
• 主分類號: A61B18/12
• 分類號: A61B18/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱鐵宏;傅永霄

本發明題為“具有四個線圈的對稱短接觸力傳感器”。在柔性導管插入術探頭中，彈性構件將探頭的末端聯接到遠側部分，并且被配置成響應于在接合組織時施加到末端上的壓力而變形。探頭的遠側部分中的位置傳感器感測探頭的末端相對于遠側部分的位置。該相對位置響應于彈性構件的變形而變化。位置傳感器響應于由位于位置傳感器中的磁場發生器產生的磁場而生成表示末端的位置的信號。位置傳感器包括具有第一繞組的傳導線的第一線圈和具有相應第二繞組的傳導線的三個第二線圈。第二線圈圍繞第一線圈的縱向軸線對稱地分布。

背景技術

1.技術領域

本發明涉及醫療裝置。更具體地，本發明涉及用于測量施加到身體部分的力的醫療裝置。

2.相關領域描述

當心臟組織的區域向相鄰組織異常地傳導電信號時，發生心律失常諸如心房纖顫，從而破壞正常的心動周期并導致心律不同步。

用于治療心律失常的過程包括以外科方式擾亂導致心律失常的信號的起源，以及破壞此類信號的傳導途徑。通過導管施加能量來選擇性地消融心臟組織，有時可能的是終止或修改從心臟的一部分至另一部分的不需要的電信號的傳播。該消融處理通過形成非傳導性消融灶來破壞不需要的電途徑。

驗證物理電極與目標組織的接觸對于控制消融能量的遞送是重要的。本領域已針對驗證電極與組織的接觸進行了大量嘗試，并且已提出多種技術。例如，美國專利6,695,808描述了用于治療所選患者組織或器官區域的設備。探頭具有可抵靠該區域進行推壓的接觸表面，從而產生接觸壓力。壓力換能器測量該接觸力。該布置據說通過向器械的使用者提供表示接觸力的存在和大小的信息來滿足手術的需要，在手術中醫療器械必須牢固放置但不與解剖表面過度接觸。

又如，美國專利6,241,724描述了利用分段電極組件在身體組織中產生消融灶的方法。在一個實施方案中，導管上的電極組件攜帶壓力換能器，該壓力換能器感測與組織的接觸并且將信號傳送到壓力接觸模塊。該模塊識別與壓力換能器信號相關聯的電極元件并且引導能量發生器將RF能量傳送到這些元件，并且不傳送到僅與血液接觸的其他元件。

另外的示例可見于美國專利6,915,149。該專利描述了利用具有末端電極(該末端電極用于測量局部電活動)的導管來標測心臟的方法。為了避免可由于末端與組織的不良接觸所致的人工痕跡，可利用壓力傳感器來測量末端與組織之間的接觸壓力以確保穩定接觸。

美國專利申請公布2007/0100332描述了用于評估用于組織消融的電極與組織接觸的系統和方法。導管軸內的機電式傳感器生成對應于電極在導管軸的遠側部分內的移動量的電信號。輸出設備接收電信號以用于評估電極和組織之間的接觸水平。

本領域內已知的用于評估導管與組織接觸的基于阻抗的方法通常依賴于測量該導管上的電極與體表電極之間的阻抗的量值。當該量值低于一些閾值時，電極被認為與組織接觸。然而，這種二元接觸指示可為不可靠的，并且對體表電極與皮膚之間的阻抗變化敏感。

均授予Sauarav等人的以引用方式并入本文的美國專利申請公布2008/0288038和2008/0275465描述了電極導管系統，該電極導管系統可包括適于施加電能量的電極。適于測量阻抗的測量電路在電極接近目標組織時可實施于該電極和地面之間。可實施處理器或處理單元以至少部分地基于由測量電路測得的阻抗的電抗來確定目標組織的接觸條件。在另一個實施方案中，接觸條件可基于阻抗的相位角。

發明內容

根據本發明的公開實施方案，導管的接觸力傳感器對金屬干擾具有增強的免疫作用。在一個實施方案中，圓柱形接收線圈居中地設置在鎳鈦諾外殼中并且可操作地用于估計力值。三個橢圓線圈圍繞圓柱形接收線圈裝配，其中該三個橢圓線圈之間成120度。橢圓線圈用于評估力的值和方向。因為接收線圈被居中地安裝在傳感器的中心深處，并且遠離鎳鈦諾外殼，所以距該傳感器小于約1mm的金屬物體(諸如導管軸)不導致顯著的力測量誤差。此外，由于接觸力傳感器的對稱設計，金屬物體的效應不受導管末端的取向的影響。