[發明專利]一種局部脈沖電場消融電極導管

在審

• 申請號: 202310020018.7
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN115844520A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 朱曉林
• 申請（專利權）人: 四川錦江電子醫療器械科技股份有限公司
• 主分類號: A61B18/12
• 分類號: A61B18/12;A61B18/14;A61B34/20
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 任曉揚

本發明涉及醫用電生理導管技術和心臟電生理消融領域，特別是涉及一種局部脈沖電場消融電極導管，消融頭端1、近端管體3和手柄組件9，所述消融頭端1與所述手柄組件9通過近端管體3連接，其中所述消融頭端1包括頭電極11、匹配電極和支撐管體2，頭電極11貼附于所述支撐管體2的最遠端，匹配電極以預設的間隔距離設置于支撐管體2的軸向上，頭電極11與匹配電極配合產生高壓脈沖電場。消融頭端將高壓脈沖能量源施加到目標組織上，實現高效、精準的消融，帶有該消融頭端的導管能到達各種復雜、微細以及封閉的組織結構及其組織內部。

本申請是申請日為2021年08月20日，申請號為202110963239.9，發明名稱為“一種局部脈沖電場消融電極導管”的專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及醫用電生理導管技術和心臟電生理消融領域，特別是涉及一種局部脈沖電場消融電極導管。

背景技術

脈沖電場作為一種高效、安全的消融能量源一直在被國內外學者研究，近年來脈沖電場技術取得了巨大進展，尤其是在腫瘤消融領域，將脈沖電場消融原理應用于心臟消融領域也是目前國內外研究的方向。

脈沖電場技術是將短暫的高電壓施加到組織可以產生每厘米數百伏特的局部高電場，局部高電場通過在細胞膜中產生孔隙來破壞細胞膜。在膜處所施加的電場大于細胞閾值使得孔隙不閉合，這種電穿孔是不可逆的，由此允許生物分子材料穿過膜進行交換，從而導致細胞壞死或凋亡。雙極性脈沖的使用，前一個為正極性的脈沖串結束后，緊接著再施加一個脈寬相同、場強相等的負極性脈沖串，有可能使得正脈沖誘導的動作電位還來不及充分產生，負脈沖導致動作電位向反方向發展，將極大的降低電場對神經刺激。

由于不同的組織細胞對電壓穿透的閾值不一樣，采用高壓脈沖技術可以選擇性的處理心肌細胞（閾值相對較低），而不對其他非靶點細胞組織（如神經、食道、血管、血液細胞）產生影響。

目前，導管的設計存在以下問題：

1、導管難以精確、集中、局部的將高壓脈沖能量源施加到目標組織上。

2.脈沖電場作用的有效電極為至少兩個極性相反的電極，如何將多個電極設置在局部區域以適應各種復雜、微細的組織結構是一個亟需解決的問題。

發明內容

本發明為了克服上述問題，對導管上電極的布設進行了改進，以適應高壓脈沖信號的輸出，提出了一種局部脈沖電場消融電極導管。

為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案：

一種局部脈沖電場消融電極導管，包括消融頭端1、近端管體3和手柄組件9，消融頭端1與手柄組件9通過近端管體3連接，其中消融頭端1包括頭電極11、匹配電極和支撐管體2，頭電極11貼附于支撐管體2的最遠端，匹配電極以預設的間隔距離設置于支撐管體2上，頭電極11與匹配電極配合產生高壓脈沖電場；

并且頭電極11的表面積與匹配電極的表面積的面積比K的范圍是1≤K≤3。

通過上述設置，當高壓脈沖能量在頭電極11和匹配電極之間放電，形成高壓脈沖電場，所得高壓正脈沖或負脈沖可以作用于與消融頭端1貼靠的組織，精確、集中、局部的將高壓脈沖能量源施加到目標組織上。

消融深度與頭電極11的表面積與匹配電極的表面積的面積比K趨近于線性關系，如圖3所示，即若想到達更大的消融深度，可增大面積比K，K為匹配電極表面積除以頭電極面積（匹配電極可以是一個環電極A12，也可以是兩個電極環電極A12和B，也可以是環電極A、B、C三個電極），即相同頭電極面積前提下，匹配電極的表面積越大，消融損傷程度越大，消融范圍越大，考慮到高壓脈沖脈沖串具有500V-5000V的電壓，相應的K值范圍為1-20之間。作為更優選的方案，面積比K的范圍是1≤K≤3。

面積比K值選擇在1-3之間，過大的K值差異，會導致能量過分的集中在頭電極11，使頭電極11上電場強度或電流密度過高而產生電離現象，電離后將產生氣泡以及組織灼傷等問題。