早鸽—汇聚行业精英
  • 联系客服
  • 帮助中心
  • 投诉举报
  • 关注微信
400-006-1351
您的问题早鸽都有答案
3000+专业顾问
搜索
咨询

具有内部加温流体能力的冷冻探头制作方法

  • 专利名称
    具有内部加温流体能力的冷冻探头制作方法
  • 发明者
    A·K·扎克曼
  • 公开日
    2012年12月26日
  • 申请日期
    2011年3月30日
  • 优先权日
    2010年3月30日
  • 申请人
    美敦力Ats医药股份有限公司
  • 文档编号
    A61B18/02GK102843986SQ201180016252
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种医疗设备,包括 限定近端和远端以及位于其远端的导热区的细长探头,所述细长探头包括与所述导热区流体连通的第一流体供应管线; 与所述导热区流体连通的第二流体供应管线,所述第二流体供应管线以独立于所述第一流体供应管线的方式连接至所述细长探头; 与所述第一流体供应管线和所述第二流体供应管线流体连通的排出管线2.如权利要求I所述的医疗设备,其特征在于,还包括与所述第一流体供应管线流体连通的低温流体源3.如权利要求2所述的医疗设备,其特征在于,还包括与所述第二流体供应管线流体连通的加温流体源4.如权利要求3所述的医疗设备,其特征在于,所述第二流体源是氩气、氦气和室温空气中的至少其中之一5.如权利要求I所述的医疗设备,其特征在于,所述第一流体供应管线与所述第二流体供应管线流体隔离6.如权利要求I所述的医疗设备,其特征在于,所述第一流体供应管线与所述第二流体供应管线热隔尚7.如权利要求I所述的医疗设备,其特征在于,所述导热区限定其外表面上的波纹状部分8.如权利要求I所述的医疗设备,其特征在于,所述第一流体供应管线在其远端附近限定多个开口9.如权利要求3所述的医疗设备,还包括与所述加温流体源流体连通的第三流体供应管线10.如权利要求3所述的医疗设备,还包括控制器,其特征在于,所述第一流体源和所述第二流体源与所述控制器流体连通11.如权利要求I所述的医疗设备,其特征在于,还包括具有两个夹爪的夹钳元件,所述细长探头可移除地插入到其中一个所述夹爪的部分中
  • 技术领域
    本发明涉及导管,更具体地,本发明涉及用以消融组织和加温导管导热区的冷冻手术导管系统和方法
  • 背景技术
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:具有内部加温流体能力的冷冻探头的制作方法文献记载表明单独的或由于其它心脏疾病导致的房颤(AF)仍然是心律失常的最普遍类型。在美国,房颤正困扰着估计两百万人,同时每年有大约160,000个新诊断的病例。世界上每年仅房颤的医疗费用估计超过4亿美元。 虽然房颤可以进行药物治疗,但是药物治疗远不理想。例如,诸如奎尼丁和普鲁卡因胺等某些抗心律失常药物可以减少房颤的发生率和持续时间。但是,这些药物通常不能够维持病人的窦性节律。也可以提供如洋地黄、乙型阻断剂和钙通道阻滞剂等心血管活性药物以通过恢复心脏的自然节律并限制血液的天然凝血机制而控制房颤。然而,抗心律失常药物治疗通常随着时间的推移而效果减弱。另外,抗心律失常药物可能具有严重的副作用,包括肺纤维化以及肝功能受损等。房颤的另一种疗法是外科手术。在称为“迷宫(Maze)”疗法的技术中,外科医生用手术刀做出通过心房壁的一些切口,然后将切口缝合到一起,产生疤痕型式。疤痕隔离并包含混乱的电脉冲以控制并引导电信号。“迷宫”疗法费用昂贵,执行复杂,并且伴随有长的住院时间以及高的发病率。开心手术和开胸手术的替代方法是微创“冷冻迷宫(cryo-maze)”疗法,其中,冷冻手术导管用于在心肌组织的各个位置处形成消融疤痕。该方法比“迷宫”疗法更容易产生同样的疤痕型式,并且可以使得结缔组织完整,而不必切除结缔组织。冷冻手术导管包括把手、高度柔性的轴以及柔性导热区,其中,所述把手、轴和导热区限定与流体供应部流体连通的流体路径。低温流体可以是液态或者气态。可以通过在所述流体引入到所述导管之前将所述流体冷却到预定温度,或者可替换地,通过使用导热区中的冷却气体的焦耳一汤姆逊膨胀而在导管中,更具体地,是在导管的表面上达到极低的温度。然后,所述导管被引入病人体内,所述导热区接触外科医生要形成疤痕组织的心脏区域。然而,冷冻手术导管的主要问题是当极冷施加到心脏组织时,导热区粘附到该组织,并且外科医生必须施加温盐水等其它流体来释放该组织。此必然导致了延长的治疗时间,因为首先,温流体需要施加到手术部位,然后,过量的流体必须手动地从病人体中抽吸出来。另外,由于病人延长了处于麻醉状态的时间,延长的治疗时间可能会对病人造成危险。由此,需要提供具有加温流体内部源的导管,以使得外科医生能够快速地并且容易地融解该导管的导热区。发明概述有利地,本发明提供了用以加温医疗设备导热区的方法和系统。所述系统包括医疗设备,所述医疗设备包括限定近端和远端以及位于其远端的导热区的细长探头,所述细长探头包括与所述导热区流体连通的第一流体供应管线;与所述导热区流体连通的第二流体供应管线,所述第二流体供应管线以独立于所述第一流体供应管线的方式连接至所述细长探头;与所述第一流体供应管线和所述第二流体供应管线流体连通的排出管线。在另一实施例中,所述系统包括导管,所述导管在其远端具有导热区,所述导管包括与所述导热区流体连通的流体注射管;至少一个设置在所述导热区内部的激光发射元件;与所述流体注射管流体连通的第一控制器,所述第一控制器可操作以调节进入所述导热区的低温流体的流量;以及与所述激光发射元件光学连通的第二控制器,所述第二控制器包括激光束生成元件。在又一实施例中,所述方法包括将医疗设备的导热区定位在目标组织区附近;使低温流体通过第一流体供应管线朝向所述导热区流通;冻结所述目标组织区;以及在冷却所述目标组织区之后通过使加温流体在所述导热区内流通而逐渐加温所述导热区。附图简介结合附图,参照以下,本发明及其伴随的优势和特征的更完整的含 义将会更容易地理解,附图中图I示出了根据本发明的使用消融导管的消融控制系统;图2示出了图I中的消融系统,其中,根据本发明,所述消融导管位于夹钳内。图3是消融导管的横截面视图;图4是根据本发明的消融导管的实施例的横截面视图,其中示出了加温管道;图5是根据本发明的消融导管的实施例的横截面视图,其中示出了两个加温管道;图6示出了根据本发明的包括与消融导管一起使用的加温流体管道和加热器的示例性消融控制系统;图7示出了根据本发明的包括一体化激光和光纤管线的控制器的示例性消融控制系统;图8是根据本发明的消融导管的实施例的横截面视图,其中示出了用以加温的光纤。发明详述图I示出了典型的冷冻手术系统10。该系统包括与柔性冷冻探头或导管20的近端连通的低温流体或冷却流体供应部12,其中,柔性冷冻探头或导管20包括操作把手I。可替换地,如图2所示,冷冻探头20可操作地并可移除地容纳在冷冻夹14的两个叶片或夹爪18的至少其中之一中。例如,导管20可以插入由夹爪18的至少其中之一限定的槽(未示出)中,和/或可以插入把手I的一部分中。继续参照图I和图2,调节器17可以内置或内联在低温流体供应部12和控制器16之间。控制器16可以内联在调节器17和消融导管14之间,以便响应控制器命令来控制和调节进入导管的低温流体的流量。控制器16的命令可以包括程序指令、传感器信号以及用户手动输入。例如,控制器16可以被编程或构造成在预定的时间间隔中将流体的压力增加以及减少预定的压力量。在另一实例中,控制器16可以响应来自脚踏开关的输入而允许低温流体流入导管20。可替换地,控制器16和调节器17可以是单个的一体化部件。也可以设置与控制器16电通信的一个或多个温度传感器(未示出)以当获得导管上或导管内一个或多个选定点处的预定温度时调节或终止低温流体流入导管20。例如,温度传感器可以放置于接近导管远端的某一点处,而其它的温度传感器可以在导管的远端和远端与近端之间的另一点之间间隔放置。低温流体可以以液态或气态进行流通。通过在将流体引入导管之前将流体冷却到预定温度、通过允许液态低温流体沸腾或蒸发,或者通过允许气态低温流体膨胀,可以在上述导管内,更具体地,在导管的表面上达到极低的温度,例如-80° C或者更冷。示例性的低温液体包括氯二氟甲烷、聚二甲基硅氧烷、乙醇、诸如AZ-20 (Allied Signal公司出售的二氟甲烷和五氟乙烷比例为50:50的混合物)等氢氟烃(HFC)和诸如杜邦公司(DuPont)的氟利昂等氯氟烃(CFC)。示例性的低温气体包括一氧化二氮、氩气和二氧化碳。参照图3,消融导管20通常包括具有导热区24的柔性构件22和限定冷却流体通过柔性构件22流通到导热区24的流体路径的第一流体供应管线或冷却流体供应管线26。导管20还可以限定流体排放路径27,流体排放路径27将冷却流体或低温流体从导热区24排放到位于导管外部的点,例如导管的近端(未示出)。流体排放路径27可以与冷却流体供 应管线26同心或同轴对齐。示例性流体路径可以是由柔性构件24和/或一个或多个位于第一柔性构件24内部的其它柔性构件所限定的一个或多个通道。而且,虽然许多材料和结构可以是导热的,但是如果冷却到非常低的温度和/或进行了冷浸,则本文所使用的“导热区”意为更广泛地包含容易传热的导管14的任意结构或区域。例如,暴露(直接或间接)于低温流体路径的金属结构被认为是导热区,虽然其相邻的聚合物部分或乳胶部分也允许热传递,但导热程度远比该金属结构低。由此,导热区24可以认为是与不同区域或结构的热传递特性对比的相对概念,而与材料无关。导管14的导热区24是可变形的和/或半刚性的,使得导热区24保持其形状直到有力施加到其上将其改变为第二形状。示例性变形是从直线性构造改变到弓形构造,并且使用例如波纹(bellow)构造等本领域普通技术人员已知的机械装置完成。其它的实例包括柔性构件22的壁部分,该壁部分可以包括金属编织线使得该导管可以扭动以转向和放置整体导管。另外,细绳、丝线或缆线可以与该导管合并,或者插入该导管中,以用于导热区24的变形。如图3所示,导热区24可以具有大体为波纹状或皱状的构造。在其它实例中,导热区24可以包括例如单个连续且不中断的表面或结构。在又一实例中,导热区24可以包括共同限定细长或线性导热区的多个离散的导热结构。根据低温系统或其部分的能力来控制给定的热负荷,组织区的消融可以在单个或多个周期过程中执行,而必须或不必一次或多次将消融导管20重新安置在组织上。仍如图3所示,冷却流体供应管线26可以在导热区24的近端分支成两个冷却流体供应部29、29’。冷却流体入口 29、29’可以与由导管20的外表面限定的流体排放路径成同轴关系。可替换地,冷却流体供应管线26可以作为单个入口(未示出)贯穿导热区24。消融导管20还可以在近端被内部具有接收低温冷却供应管线26和工作上与控制器16相连接的内腔34的外壳33周向环绕。流体供应管线29、29’都包括多个沿其纵向长度分布的多个焦耳-汤姆逊孔口 31。可替换地,供应管线29、29’可以在远端被覆盖,使得冷却流体通过孔口 31被喷射。随着冷却气体通过焦耳-汤姆逊孔口 31而膨胀,冷却气体被传输到流体排放路径27,并在例如外壳33的近端释放到大气中。图4示出了根据本发明的消融导管20的示例性实施例。具体地,消融导管20A与前面参照图3的消融导管20相似。然而,消融导管20A可以包括用于流通诸如室温空气、加温氩气、加温氦气或保温流体等加温流体的第二流体供应管线或加温流体供应管线30。加温流体入口管线30可以包括多个排出口 32,排出口 32可以是沿管线30的长度方向由激光钻开的开口,开口将诸如气体或液体等加温元素释放到导热区24中,在导热区24处,加温元素与其周围环境进行热交换。具体地,加温流体供应管线30可以包绕流体供应管线26或者可以线性设置在导管内,以为加温流体的喷射分布作准备。加温流体可以通过流体排出路径27被排出并到达外壳33的近端,然后进入大气。加温流体供应管线30、流体供应管线26和流体排出路径27都可以在独立的和不同的位置连接到导管或探头20的近端,使得各流体管线都可以彼此流体隔离或热隔离。具体地,加温流体供应管线30可以与流体供应管线26和流体排出路径27间隔一定的距离,使得在流体供应管线26和流体排出路径27中流通的更冷的流体与加温流体供应管线30部分热隔离,以维持加温流体供应管线30内部的流体的温度。另外,因为加温流体供应管线30和流体供应管线26分别附接到医疗设备26,所以它们都可以独立地或顺序地操作以 使流体流到各流体管线中。例如,在低温流体已经从导热区排出后,控制器16可以操作以将加温流体流通到加温流体供应管线30中。可替换地,流体排出路径27可以环绕加温流体供应管线30并且与加温流体供应管线30同轴,以将其与流体供应管线26进行热隔离。例如,环形路径36可以通过连接器35而产生,并且可以在工作上与外壳33和内腔34相连接。加温流体入口管线30可以通过内腔34和环形路径36与同轴形成的入口供应管线26和流体排出路径27成平行关系定位。图5示出了消融导管20B的另一实例。具体地,消融导管20B与前述参照图4的消融导管20A类似。然而,消融导管20B包括两个加温流体供应管线30、30’。加温流体供应管线30、30’包括沿其长度方向的多个排出口 32,排出口 32将加温流体气体排出到流体排出路径27并最终排出到大气中。环形路径36通过工作上与外壳33和内腔34连接的连接器35而产生。加温流体供应管线30、30’通过外壳33的内腔34及环形路径36定位,并且与同轴形成的供应管线26和流体排出路径27成平行关系对齐。图6示意性地示出了根据本发明的冷冻手术系统50。该系统包括与内置在管线中的调节器17流体连通的低温流体或冷却流体供应部12。调节器17内置或内联在低温流体供应部12和工作上与控制器16连接的供应管线9之间。调节器17调节冷却流体进给通过供应管线9的速率和压力。容置进给到冷冻探头20的流体供应管线26的外壳33连接到柔性冷冻探头20的近端。冷冻探头20可以工作上接收在低温夹14的多个叶片内(如图2所示)。控制器16内联在流体供应管线26和消融导管20之间,以响应控制器命令来控制和调节低温流体进入导管的流量,如上所讨论的。可以设置加温流体管线11以使加温流体从加温流体源13流通。在冷却/消融周期后,加温流体可以通过控制器16流通通过加温流体供应管线30,加温流体供应管线30与加温流体源朝向导热区24可以是流体连通的,其中,加温流体可以通过多个焦耳-汤姆逊排出口 31膨胀。由于加温流体经过焦耳-汤姆逊膨胀,所以导热区24加温并且可以融解已形成在该导热区表面上的冰球。加温流体管线11还可以在工作上与第二调节器17’连接。第二调节器17’可以调节加温流体进入加温设备40的流量。加温设备40可以包括加热水槽。如果使用加热水槽,则加热供应管线11可以包括铜圈,并且加热供应管线11可以在水槽中盘绕,以增加穿过其中的加温流体的表面面积。已加温的加温流体退出水槽,并且通过加温流体供应管线30的远部区域。加温流体供应管线可以在其近端接合外壳33,并且以与导管20成平行关系地穿过。加温流体供应管线30与图4和图5所示的导管20A和20B流体连接。加温流体和冷却流体可以包括氩气。可替换地,也可以包括用以加热加温流体的加温设备40,加温设备40还包括内部具有一体化热交换器的内联电热器。加温供应管线11工作上与内联电热器连接以加温加温流体。已加温的加温流体退出电热器,并且穿过加温流体供应管线30的远部区域。加温流体供应管线30在其近端接合外壳33,并且以与导管20基本成平行关系地穿过外壳33。加温流体供应管线30与图4和图5所示的导管20A和20B流体连接。加温设备40和调节器17’可以容置在加温供应控制器41中,加温供应控制器41可以调节进入加温流体供应 管线30的流体流量。可替换地,控制器16可以与流体供应部12和加温流体供应部13流体连通,以通过单个控制器调节流体供应部12和加温流体供应部13的流体流量。参照图7和图8,其中示出了根据本发明的消融系统。图7示意性地示出了用以激光加温导热区24的集成装置的冷冻手术系统10。该系统包括与柔性冷冻探头20的近端连通的低温流体或冷却流体供应部12,其中冷冻探头20包括操作者把手I。可替换地,冷冻探头20可以接收在如图3所示的低温夹14的多个叶片内。调节器17内置或内联在低温流体供应部12和控制器16之间或者设置在控制器16内部。控制器16内联在调节器17和消融导管14之间以响应控制器命令来控制和调节进入导管的低温流体的流量。控制器16的命令可以包括程序指令、传感器信号以及用户手动输入。例如,控制器16可以被编程成或构造成在预定的时间间隔中将流体的压力增加以及减少预定的压力量。在另一示例性实施例中,控制器16可以响应来自脚踏开关的输入而允许低温流体流入导管20。也可以设置与控制器16电通信的一个或多个温度传感器以当获得导管上或导管内一个或多个选定点处的预定温度时调节或终止低温流体流入导管20。带有一体化激光生成元件的第二控制器60可以电连接到电源,并且可以调节所生成的激光的功率。可替换地,第二控制器60可以容置在控制器16中,使得可以通过单个控制器实现对所生成的激光功率和流体供应部12的调节。图8示出了一个或多个带有定位在导热区24内部的激光发散尖部(tip)的光纤65。在冷却/消融周期结束后,光纤分散导热区内部的光能量,并且使得外部探头体吸收所传送的光能量,所传送的光能量在消融过程中使得由冷冻探头形成的冰球加温和融解。根据本发明的冷冻手术系统还可以参考其示例性用途而得到进一步的理解。以下是确定对提出的心室内病变部位,例如,导管20可以通过血管导引到或用外科手术方法定位在心脏中的区域,如将产生病变的心房腔或心室腔。导热区24放置在要消融的组织的附近。导管的导热区24可以在放置到组织上之前、放置到组织上期间或放置到组织上之后变形以符合该组织的曲率。控制器16允许或引起低温流体从低温流体供应部10流到导管26中的冷却供应流体路径,并因此到达导热区24,以消融所要求的区域。流体供应管线26与第二管道27是同心的,并且冷却流体通过焦耳-汤姆逊口 31而传输到导热区,然后通过第二管道(流体排出路径)27从导管排出。在一个实施例中,加温供应控制器41被致动,然后加温流体流通通过加温流体供应管线30,并且通过开口 32传输到导热区24,然后排出到流体排出路径或流体排出室27,由此加温导热区24。可替换地,控制器16可以启动加温流体朝向流体供应管线30的流通。还可以选择用以消融的第二部位,并且重复消融组织的过程。在第二 实施例中,加温流体是氦气。加温流体管线11工作上连接到加温流体供应容器13。在冷却/消融周期后,压力氦气流通到管线26内,并且通过多个焦耳-汤姆逊排出口 31膨胀。由于氦气经由焦耳-汤姆逊膨胀,所以导热区24加温并且从组织释放导管20。选择用以消融的第二部位并重复消融组织的过程。在又一个实施例中,加热过程由激光能量引起。所要求位置处的心脏组织消融以后,可以致动带有一体化激光生成元件的第二控制器60。带有定位在导热区24内部的激光散射尖部的光纤65分散导热区内部的光能量,并且使得外部探头体吸收传送的光能量,传送的光能量使得在消融过程期间由冷冻探头形成的冰球加温和融解。选择用以消融的第二部位并重复消融组织的过程。本领域的普通技术人员应当理解的是,本发明不限于已在以上示出并描述的内容。另外,除非以上另有说明,否则应当注意,不是所有的附图都按比例绘制的。在不偏离仅由所附权利要求限制的本发明范围和精神的情况下,可以根据以上涵义对本发明进行各种修改和变体。

一种医疗设备,包括限定近端和远端以及位于其远端的导热区的细长探头,所述细长探头包括与所述导热区流体连通的第一流体供应管线。设置有与所述导热区流体连通的第二流体供应管线,所述第二流体供应管线以独立于所述第一流体供应管线的方式连接至所述细长探头。与所述第一流体供应管线和所述第二流体供应管线流体连通的排出管线。



查看更多专利详情

下载专利文献

下载专利

同类推荐