CN113081239B - 笼状电极导管以及包括该笼状电极导管的消融设备 - Google Patents
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Abstract
本公开内容涉及一种电极导管，所述电极导管包括：笼状物，所述笼状物具有第一状态和第二状态，所述笼状物在所述第二状态呈类囊状；远端杆，所述远端杆设置在所述笼状物的第一端上；第一电极，所述第一电极设置在所述远端杆上；至少两个电极部，所述至少两个电极部设置在所述笼状物的笼状支架上；以及至少三根导体，所述至少三根导体与所述至少两个电极部和所述第一电极相对应并且被构造用于为所述至少两个电极部和所述第一电极供电。
Description
技术领域
本公开内容涉及医疗设备领域，更为具体地涉及一种电极导管以及一种包括该电极导管的消融设备。
背景技术
房颤(AF)是一种常见的心律失常，在全球范围内影响着超过3300万人的生活。射频消融和冷冻消融是目前临床上用于治疗诸如房颤的心律不齐的两种常用方法。这两种消融的损伤必须足以破坏心律失常组织或实质上干扰或隔离心肌组织内的异常电传导，而过度的消融又会影响周围的健康组织以及神经组织，但是不充分的消融就起不到阻断异常电传导的作用。因此，产生合适的消融区域至关重要。
射频消融采用逐点式消融，其手术时间长，对术者(诸如医师)的导管操作水平要求高，患者术中由于时间长也会产生不适，而术后易有肺静脉狭窄等问题出现。此外，射频消融可能会破坏心脏内皮表面，激活外源性凝血级联并导致焦碳和血栓形成，这又可能会导致***性血栓栓塞。由此可见，向目标组织施加射频能量会对非目标组织产生影响，例如向心房壁组织施加射频能量可能会导致诸如食道的消化***或者神经***受到损伤。此外射频消融还可能导致组织瘢痕形成，进一步导致栓塞问题。而冷冻消融引起膈神经损伤概率较高，而且冠状动脉附近的心外膜冻结也可能导致血栓形成和进行性冠状动脉狭窄。
发明内容
有鉴于对于背景技术中所存在的问题的深刻理解，即现有的射频消融费时而且具有随之而来的组织破坏性，而冷冻消融也会带来诸如栓塞等问题，本公开内容的发明人在本案中提出一种利用脉冲电场消融技术的电极导管，在该电极导管所包括的笼状物的笼状支架上设有电极，而与所述笼状物连接的远端杆上设置有另一个电极，该电极配合笼状物的笼状支架上的电极能够产生有效的脉冲电场，这样的脉冲电场能够选择性地对目标组织进行消融，形成连续有效的消融带，成功阻断杂音信号对于心脏的心率造成不利影响，进而避免房颤的发生，与此同时还能够减少甚至避免对于不需消融的好的组织细胞的损伤。
具体而言，本公开内容的第一方面提出了一种电极导管，所述电极导管包括：
笼状物，所述笼状物具有第一状态和第二状态，所述笼状物在所述第二状态呈类囊状；
远端杆，所述远端杆设置在所述笼状物的第一端上；
第一电极，所述第一电极设置在所述远端杆上；
至少两个电极部，所述至少两个电极部设置在所述笼状物的笼状支架上；以及
至少三根导体，所述至少三根导体与所述至少两个电极部和所述第一电极相对应并且被构造用于为所述至少两个电极部和所述第一电极供电。
本公开内容创新地提出不仅使用布置在该笼状物的笼状支架上的电极，还应用布置在笼状物之外，例如布置在设置在所述笼状物的第一端上的远端杆上的第一电极来形成电场，从而能够确保所产生的消融区域例如为在血管的径向以及周向上都连续的消融环，确保能够成功切断杂音信号传导至心脏从而引起心律失常的传输路径。
在依据本公开内容的一个实施例之中，所述电极导管还包括外管，所述外管经由远离所述第一端的第二端与所述笼状物连接并且被构造用于控制所述笼状物在所述第一状态和所述第二状态之间转换。以这样的方式能够便于所述电极导管的操作者对所述笼状物的状态进行控制。
在依据本公开内容的一个实施例之中，所述至少两个电极部设置在所述笼状物靠近所述第一端的半侧并且离所述第一电极的距离相等。以这样的方式能够在确保形成封闭的消融环的前提下，还能够减小甚至避免形成不需要的消融区域，使得对不需消融的组织的伤害最小化。在依据本公开内容的一个实施例之中，设置在每个笼状支架上的电极部具有多个电极子部，从而能够控制消融带的宽度。
可选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述笼状物在所述第二状态下呈类球形囊状或者类锥形囊状。优选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述至少两个电极部被均匀设置在所述笼状物的笼状支架上并且所述至少两个电极部至少一部分裸露。可选地或者替代地，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述笼状物的笼状支架被构造用于容纳所述至少三根导体中的至少一根导体。
优选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述笼状支架均匀设置。进一步优选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述笼状支架包括中心支架，所述中心支架由可变形材料制成。
在依据本公开内容的一个实施例之中，所述第一电极和所述至少两个电极部中的每个电极部之间存在电势差。以这样的方式使得所述第一电极和布置在所述笼状物笼状支架上的电极部之间形成电场，进而形成封闭的消融环。优选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述第一电极被构造为环状电极。
在依据本公开内容的一个实施例之中，所述第一电极和所述电极部的电势配置为以下配置中的一种：
所述第一电极的极性是正负交替的脉冲并且所述电极部接地；
所述第一电极的极性是正脉冲或负脉冲并且所述电极部接地；
所述第一电极接地并且所述电极部的极性是正负交替的脉冲；
所述第一电极接地并且所述电极部的极性是正脉冲或负脉冲；
所述第一电极的极性是正脉冲并且所述电极部的极性是负脉冲；或者
所述第一电极的极性是负脉冲并且所述电极部的极性是正脉冲。
在依据本公开内容的一个实施例之中，所述至少两个电极部的数量为6至10个，优选为8个。
在依据本公开内容的一个实施例之中，每一个所述电极部包括沿所述笼状支架的轴向间隔设置的多个电极。
在依据本公开内容的一个实施例之中，所述电极导管还包括手柄，所述手柄上设置有与所述导体连接的电极供电接口以及与所述笼状物连接的流体输入输出口。
在依据本公开内容的一个实施例之中，所述第一电极被构造为能够在所述远端杆的第一位置和第二位置之间可移动地设置在所述远端杆上。
在依据本公开内容的一个实施例之中，所述电极导管还包括第一电极位置控制装置，所述第一电极位置控制装置被配置用于调节所述第一电极位于所述远端杆上的位置。
在依据本公开内容的一个实施例之中，所述电极导管还包括设置在所述远端杆的自由端的电极盖，该电极盖的极性与所述第一电极的极性不同。
此外，本公开内容的第二方面提出了一种消融设备，所述消融设备包括：
脉冲信号发生器，所述脉冲信号发生器被设置用于产生脉冲信号；以及
根据本公开内容的第一方面所述的电极导管，所述电极导管与所述脉冲信号发生器电连接。
综上所述，本公开内容创新地提出不仅使用布置在该笼状物的笼状支架上的电极，还应用布置在笼状物之外，例如布置在设置在所述笼状物的第一端上的远端杆上的第一电极来形成电场，从而能够确保所产生的消融区域例如为在血管的径向以及周向上都连续的消融环，确保能够成功切断杂音信号传导至心脏从而引起心律失常的传输路径。
附图说明
参考附图示出并阐明实施例。这些附图用于阐明基本原理，从而仅仅示出了对于理解基本原理必要的方面。这些附图不是按比例的。在附图中，相同的附图标记表示相似的特征。
图1示出了依据本公开内容的一个实施例的电极导管100的示意图；
图2示出了依据本公开内容的另一个实施例的电极导管200的示意图；
图3示出了依据本公开内容的又一个实施例的电极导管300的分解视图；
图4示出了依据本公开内容的又一个实施例的电极导管400的分解视图；
图5示出了依据本公开内容的又一个实施例的电极导管500的剖面图；
图6示出了图5中的电极导管500的第一端的放大视图；
图7示出了图5中的电极导管500的与第一端相对的第二端的放大视图；
图8示出了图5中的电极导管500的第一电极的立体图；
图9示出了图5中的电极导管500的远端杆的立体图；
图10示出了图5中的电极导管500的内管570的示意图；
图11示出了依据本公开内容的一个实施例的消融设备1000的示意图；
图12a示出了借助于依据本公开内容所公开的电极导管900与目标组织在消融时的位置示意图；以及
图12b示出了在图12a所示出的消融结束时所形成的消融区域的示意图。
本公开内容的其它特征、特点、优点和益处通过以下结合附图的详细描述将变得更加显而易见。
具体实施方式
在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本公开内容一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本公开内容的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本公开内容的所有实施例。可以理解，在不偏离本公开内容的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本公开内容的范围由所附的权利要求所限定。
在本公开内容中所使用的针对房颤进行处理的技术为脉冲电场技术，该脉冲电场技术向目标组织细胞施加短暂的高压，该短暂的高压能够产生每厘米几百伏的局部高压电场。局部高压电场通过在细胞膜上形成穿孔来破坏细胞膜，在此所施加的电场高于细胞阈值，从而使穿孔不会重新闭合，进而使得这种电穿孔是不可逆的。该穿孔将会使得生物分子材料跨细胞膜交换，从而导致该细胞坏死或凋亡。
由于不同的组织细胞具有不同的电压穿透阈值，因此高压脉冲技术可以选择性地处理阈值相对较低的心肌细胞，而此时不会影响其他非目标细胞组织，例如神经细胞、食道细胞、血管细胞以及血液细胞。与此同时，由于释放能量的时间非常短，因此脉冲电场技术不会产生明显的热效应，从而避免了组织损伤、肺静脉狭窄等问题。
细而言之，脉冲电场技术(PET)消融为非热损伤技术，损伤机制为通过高频电脉冲使某些细胞膜出现纳米级微孔。PET消融技术能够用于房颤消融的潜在优势包括以下方面：首先PET消融技术能够通过设置不同的阈值有针对性地对目标组织进行选择或者规避，这样能保护周围组织免受损伤；其次PET消融技术能够在几秒内迅速释放，即对目标组织的细胞的处理时间较短，易于被使用者接受；再者相较于冷冻消融而言PET消融技术不会出现凝固性坏死，从而能够降低肺静脉(PV)狭窄的风险。
为了应用上述的脉冲电场技术PET来进行消融，本公开内容之中使用笼状物来固定电极并为电极定型，这么设计是因为笼状物在第一状态(例如整体呈现收缩的类似管状的状态)体积较小易于延伸进入目标位置，待到达目标位置后切换为第二状态(例如整体呈现体积变大的类似囊状的状态)，此时的笼状物易于贴靠，例如应用场景之一的肺静脉口通常呈椭圆形，而其他目标位置可能具有其他形状，虽然目标位置形态各异，但是当笼状物呈现类似囊状的状态时能够改变肺静脉口形状，贴合形态各异的肺静脉口，贴合效果较好将能够确保后续的PET消融效果较好。此外，在笼状物呈现第二状态之后，在X射线下对比度明显，易于医师观察与目标组织的贴合情况，进一步能够确保贴合效果；再者，在笼状物与诸如肺静脉口的目标组织封堵后，经内腔可注射造影剂观察并调整笼状物封堵情况。
除了应用可在第一状态和第二状态之间进行切换的笼状物之外，本公开内容还创新地提出不仅使用布置在该笼状物的笼状支架上的电极，还应用布置在笼状物之外，例如布置在设置在所述笼状物的第一端上的远端杆上的电极来形成电场，从而能够确保所产生的消融区域为在肺静脉的径向以及周向上都是连续的消融环，确保能够成功切断由于异位兴奋灶所触动或驱动的异常信号的传导引起心律失常的传输路径。优选地，该布置在远端杆上的电极能够沿着肺静脉的轴向方向移动，从而能够根据消融效果确定是否要调整消融带的范围。进一步优选地，能够在远端杆远离上述笼状物的自由端设置电极盖，该所述电极盖的极性与所述第一电极的极性不同，从而能够进一步地调节消融区域的范围，确保消融效果的优良。
具体而言，以下将结合附图1至附图11来描述依据本公开的电极导管的结构以及相应的消融设备的结构。
图1示出了依据本公开内容的一个实施例的电极导管100的示意图。从图1中可以看出，依据本公开内容所公开的电极导管100包括笼状物110、远端杆120、第一电极130、多个电极部141、142、143、144、145、多个导体(图1中未示出)、以及外管160。其中，所述笼状物110具有第一状态和第二状态，在图1中仅仅示出了其第二状态，该笼状物110在第一状态下和左右两侧的远端杆120以及外管160的形状以及粗细尺寸相近。所述笼状物110在图1所示出的第二状态下呈现类囊状。此外，远端杆120设置在所述笼状物110的第一端上，在图1所示的图中为笼状物110的左侧的一端上，而在该远端杆120上能够设置一个后续用于形成电场进行消融的第一电极130。再者，由图1可以看出，示出的五个电极部141、142、143、144、145被设置在所述笼状物110的笼状支架上。在此，本领域的技术人员应当了解，此处示出了五个电极部，而且电极部只要多于两个从而能够和设置在远端杆120上的第一电极130形成较为理想的电场用于消融即可，即电极部的数量并不过多予以限制。在依据本公开内容的一个实施例之中，如图1中电极部141所示，每一个电极部包括沿所述笼状支架的轴向间隔设置的多个电极。
除了上述的部件之外，依据本公开内容所公开的电极导管还包括例如多根导体，在图1中例如包括六根导体。在此，本领域的技术人员应当了解，此处内管例如为六根导线，而导线只要多于两根或者三根，从而能够用于相应数量的电极部以及第一电极，进而能够和设置在远端杆120上的第一电极130和多个电极部具有电势差从而形成较为理想的电场用于消融即可，即导线的数量并不过多予以限制，但是原则上来说例如六根导线与所述五个电极部141、142、143、144、145以及所述第一电极130相对应并且被构造用于为所述五个电极部141、142、143、144、145和所述第一电极130供电。此外，为第一电极130的供电的导体例如可以位于笼状物110的内部的内管170之中。
此外，优选地，在图1所示出的实施例之中可以看出，依据本公开内容的电极导管100还能够例如包括一个外管160，所述外管160经由远离所述第一端(例如图1所示方向上的笼状物110的左侧部分的端部)的第二端(例如图1所示方向上的笼状物110的右侧部分的端部)与所述笼状物110连接并且被构造用于控制所述笼状物110在所述第一状态和所述第二状态之间转换。在笼状物110尚未到达目标位置之前，笼状物110例如呈现第一状态，此时笼状物110的粗细尺寸和左右两侧的远端杆120以及外管160相仿，从而使得带有该笼状物110的电极导管100易于例如经由静脉血管被送达目标位置。而在到达目标位置附近之后，能够例如通过该外管160使得笼状物110从第一状态切换为第二状态，此时呈现为膨胀的囊状，以便贴合需要消融的组织，在体积变大之后也能够例如通过外管160对笼状物110的位置进行微调，使得其更好地贴合需要消融的组织，进而提高治疗效果。本领域的技术人员应当了解，在上述的定位过程之中也能够例如借助于X光机进行辅助或者借助于造影技术进行辅助，以便精确地定位，为后续实现良好的消融效果提供保障。
此外，在例如消融完成之后，能够首先对消融效果进行评价，然后决定是否实现了预定的消融效果，以进一步决定需要补充进行消融还是可以撤出该电极导管100。在达到预定的消融效果之后，在撤出该电极导管100之前，能够例如经由外管160使得笼状物110重新从第二状态切换为第一状态，以便能够对所经由的静脉血管无损伤或者损伤较小的方式撤出该电极导管110。
如前所述，本公开内容创新地提出不仅使用布置在该笼状物110的笼状支架上的电极部，还应用布置在笼状物110之外，例如布置在所述笼状物110的第一端上的远端杆120上的第一电极130来形成电场，从而能够确保所产生的消融区域为在血管的径向以及周向上都是连续的消融环，确保能够成功切断由于异位兴奋灶所触动或驱动的异常信号的传导从而引起心律失常的传输路径。为了实现更为优良的消融效果，优选地，该布置在远端杆上的第一电极能够沿着血管的轴向方向移动，从而能够根据消融需要调整消融带的范围。
图2示出了依据本公开内容的另一个实施例的电极导管200的示意图。从图2之中可以看出，依据本公开内容所公开的电极导管200包括笼状物210、远端杆220、第一电极230、多个电极部241、242、243、以及外管260，此外，该电极导管200还应当包括多根导体，例如导线，这些导线例如能够被设置在笼状物210的笼状支架之中或者内管270之中。其中，所述笼状物210具有第一状态和第二状态，在图2中仅仅示出了其第二状态，该笼状物210在第一状态下和左右两侧的远端杆220以及外管260的形状以及粗细尺寸相近。所述笼状物210在图2所示出的第二状态下呈现类囊状。此外，远端杆220设置在所述笼状物210的第一端上，在图2所示的为笼状物210的左侧的一端上，而在该远端杆220上能够设置一个后续用于形成电场进行消融的第一电极230。再者，由图2可以看出，示出的三个电极部241、242、243被设置在所述笼状物210的笼状支架上。在此，本领域的技术人员应当了解，此处示出了三个电极部，而在看不到的背面上同样设置有电极部，而且电极部只要多于两个从而能够和设置在远端杆220上的第一电极230形成较为理想的电场用于消融即可，即电极部的数量并不过多予以限制。在依据本公开内容的一个实施例之中，如图2中电极部241所示，每一个电极部包括沿所述笼状支架的轴向间隔设置的多个电极。
除了上述的部件之外，依据本公开内容所公开的电极导管200还包括例如多根导体，本领域的技术人员应当了解，导线的数量视电极部的数量以及第一电极的设置情况而定，而且导线数量对应相应数量的电极部以及第一电极，从而使得设置在远端杆220上的第一电极230和多个电极部之间具有电势差，以形成较为理想的电场用于消融即可，即导线的数量并不过多予以限制，但是原则上来说例如所述至少两根导体以及所述第一电极230的导体与所述至少两个电极部241、242、243以及所述第一电极230相对应并且被构造用于为所述至少两个电极部241、242、243和所述第一电极230供电。同样如前所述，为第一电极230的供电的导体例如可以位于笼状物210的内部的内管270之中，在图2之中未示出。
本领域的技术人员应当了解，上述的利用外管160或者外管260来控制笼状物110或笼状物210的状态仅仅是一种示例，也能够例如不通过外管160或者外管260，而是笼状物110或者笼状物210本身就具有状态控制部件，其通过接收控制信号使得笼状物110或者笼状物210处于第一状态或者第二状态。
此外，从图2之中可以看出，所述第一电极230被构造为能够在所述远端杆220的第一位置(例如图2中左侧虚线所示出的位置)和第二位置(例如图2中右侧虚线所示出的位置)之间例如沿着轴线方向可移动地设置在所述远端杆220上，即该第一电极230能够在远端杆220所形成的如图2中符号T所标注的行程范围内移动。如果想要行程更宽的消融带，那么可以将第一电极230设置在离电极部241、242、以及243更远的左侧虚线所标识的位置；与之相反地，如果想要行程更窄的消融带，那么可以将第一电极230设置在离电极部241、242、以及243更近的右侧虚线所标识的位置。再者，从图2之中还可以看出，在远端杆220上具有缝隙272，在内管270内部存在的牵引导丝能够经由该缝隙272为第一电极230供电并且控制第一电极230在行程T上移动的具***置。
为了实现第一电极的位置的精准控制，所述电极导管还包括第一电极位置控制装置，所述第一电极位置控制装置被配置用于调节所述第一电极位于所述远端杆上的位置。图3示出了依据本公开内容的又一个实施例的电极导管300的分解视图。从图3可以看出，依据本公开内容所公开的电极导管300包括笼状物，该笼状物由每个笼状支架构成，而每个笼状支架又例如包括中心支架312，其例如由可变形材料制成，从而例如当中心支架312呈直的状态时笼状物呈第一状态，而当中心支架312呈***的状态时笼状物呈第二状态。此外，笼状物还例如包括绝缘层311，绝缘层套接在中心支架312之外，而在绝缘层311的外部例如均匀设置有电极部341，这些电极部341既能够是便于在此情况下安装的环状电极，也能够是其他形式的电极，例如贴片电极。而为这些电极部341供电的导体350例如设置在绝缘层311内部，为了给绝缘层311外部的电极部341供电，这些绝缘层311在电极部341的安装位置处有开口，从而便于导体350经由相应的开口与这些电极部341电连接。
此外，该电极导管300还包括远端杆320、第一电极330、多个电极部341、多个导体350、以及外管360和内管370。其中，所述笼状物310具有第一状态和第二状态，在图3中仅仅示出了其第二状态，该笼状物310在第一状态下和左右两侧的远端杆320以及外管360的形状以及粗细尺寸相近。所述笼状物310在图3所示出的第二状态下呈现类囊状。此外，远端杆320设置在所述笼状物310的第一端上，在图3所示的为笼状物310的左侧的一端上，而在该远端杆320上能够设置一个后续用于形成电场进行消融的第一电极330。
再者，由图3可以看出，示出的电极部341被设置在所述笼状物310的笼状支架上。除了上述的部件之外，依据本公开内容所公开的电极导管300还包括例如多根导体，在图3中示出了五根导体，在此，本领域的技术人员应当了解，导线的数量视电极部的数量以及第一电极的设置情况而定，而且导线数量对应相应数量的电极部以及第一电极，从而使得设置在远端杆上的第一电极和多个电极部之间具有电势差，以形成较为理想的电场用于消融即可。
除了上述部件之外，从图3还可以看出，电极导管300还包括第一电极位置控制装置371，所述第一电极位置控制装置371被配置用于调节所述第一电极330位于所述远端杆320上的位置，例如在第一电极330自带驱动装置的情况下，第一电极位置控制装置371能够例如向第一电极330自带的驱动装置发出控制信号，然后该第一电极330自带的驱动装置根据该控制信号来实现所期望的位置的调节。
当然，也能够例如通过第一电极位置控制装置371的机械驱动方式来实现上述的位置调整，例如，第一电极位置控制装置371能够相对于外管360或者内管370在轴向上移动，从而驱动该第一电极330在远端杆320上移动，进而调节所述第一电极330位于所述远端杆320上的位置。在一个具体实施例中，该控制装置371包括牵引导丝，该牵引导丝即可作为向第一电极330供电的导体，也可以作为以机械驱动方式来实现上述位置调整的控制装置。远端杆320沿轴向设置有至少一条缝隙，所述牵引导丝通过所述缝隙连接至第一电极330上。
上述图1至图3的描述介绍了消融设备前端用于消融部分的结构，在这三个实施例之中，电极部都设置在所述笼状物110、210以及310靠近所述第一端的半侧，即笼状物110、210以及310的左侧区域，而且所设置的电极部离所述第一电极130、230以及330的距离基本上相等。如此设置，既能够确保消融效果符合预期效果，也能够使得尽可能小地最小化消融带的大小，避免对没有必要进行消融的组织进行消融。这是因为，假如将所设置的电极部设置成离所述第一电极130、230以及330的距离不相等，则较远的电极部会形成额外的消融区域，然而该消融区域是没有什么实际效果的，即该区域的消融是没有必要的。
此外，上述笼状物110、210以及310在所述第二状态下呈类球形囊状或者类球形囊状。当使用高电压脉冲时，类球形囊状的消融结果更佳，其原因在于电极之间的间隔更宽，可以形成更宽的消融区域；与之相反地，当使用低电压脉冲时，类球形囊状的消融结果更佳，其原因在于电极之间的间隔更近，消融区域不会因为电压下降而不连续。但是本实施例的笼状物110、210以及310无论是类球形囊状或者类球形囊状，都不存在消融环中的消融盲区。
此外，从图1至图3所示出的电极导管100、200和300之中可以看出，所述笼状支架均匀设置，并且所述至少两个电极部被均匀设置在所述笼状物110、210和310的笼状支架上并且所述至少两个电极部的至少一部分是裸露的，例如所述至少两个电极部在远离所述笼状物110、210和310的一侧的至少一部分裸露。以这样的方式使得裸露的电极部能够贴合到需要消融的区域，从而与设置在远端杆上的电极相互配合形成合适的消融环。在进行具体消融时，图1中的所述第一电极130和所述至少两个电极部141、142、143、144和145中的每个电极部之间存在电势差。相应地，图2中的所述第一电极230和所述至少两个电极部241、242和243中的每个电极部之间存在电势差，并且图3中的所述第一电极330和所述至少两个电极部341中的每个电极部之间存在电势差。从而使得第一电极和电极部之间形成电场，以便后续的消融过程顺利进行。
优选地，例如在图2所示出的电极导管200的示例之中，所述笼状物210的笼状支架被构造用于容纳所述至少三根导体中的至少一根导体，例如用于为电极部241、242和/或243供电的导体，例如导线。由于导线容纳在该笼状物210的笼状支架中，所以从图2中不易看出这样的导线，而在图3所示的分解视图中易于看出诸如导线350的导体。本领域的技术人员应当了解，由于这样的笼状物210的笼状支架的存在，导体能够很好地容纳于其中，从而使得笼状物210的笼状支架中虽然由导体的存在，但是笼状物210的笼状支架的表面也可以是平坦的，从而有利于电极导管200的植入。如前所述，电极部241、242和243的至少一部分是裸露的，以便用于消融处理。而其他导电的部分需要做绝缘处理，以便能够控制消融的区域，而非不加控制。为此，在图3所示的示例中，所述至少三根导体(例如导体350)中的至少一根导体(例如导体350)在远离所述笼状物210的一侧设置有绝缘体。优选地，也能够使得整个导体350的外表面上均涂覆或者包裹有绝缘体，例如包裹有绝缘层311。
如图1和图2所示，所述电极部141、142、143、144、145、241、242、243大致上呈电极环形状，所述电极部141、142、143、144、145、241、242、243的长轴沿所述电极导管100、200的轴向设置并且所述电极部长度L与在静脉轴向上的预设最短消融宽度W以及对所述第一电极130、230和所述电极部141、142、143、144、145、241、242、243之间所施加的消融电压V相关。例如，电极部141、142、143、144、145、241、242、243的长轴沿包括所述笼状物110、210的电极导管100、200的轴向设置，所述电极部141、142、143、144、145、241、242、243的长度L基于在肺静脉轴向上的预设消融宽度W和对电极部141、142、143、144、145、241、242、243所施加的消融电压V来确定。经仿真，在不同电极部长度L的情况下，例如L为3mm、4mm、5mm、6mm或7mm时，消融宽度W与消融电压V之间的关系例如呈现如下关系：消融宽度W与消融电压V大致呈线性关系，因此可以采用以下拟合函数进行拟合：
W＝a1(L)V+a2(L)，其中，a1(L)和α2(L)表示关于L的函数。
优选地，例如在图2所示出的电极导管200之中，所述第一电极230被构造为环状电极。在图1至图3所示出的示例之中，所述第一电极130、230、330和所述电极部141、142、143、144、145、241、242、243、341的电势配置为以下配置中的一种：第一种配置是所述第一电极130、230、330的极性是正负交替的脉冲并且所述电极部141、142、143、144、145、241、242、243、341接地；第二种配置是所述第一电极130、230、330的极性是正脉冲或负脉冲并且所述电极部141、142、143、144、145、241、242、243、341接地；第三种配置是所述第一电极130、230、330接地并且所述电极部141、142、143、144、145、241、242、243、341的极性是正负交替的脉冲；第四种配置是所述第一电极130、230、330接地并且所述电极部141、142、143、144、145、241、242、243、341的极性是正脉冲或负脉冲；第五种配置是所述第一电极130、230、330的极性是正脉冲并且所述电极部141、142、143、144、145、241、242、243、341的极性是负脉冲；或者例如第六种配置是所述第一电极130、230、330的极性是负脉冲并且所述电极部141、142、143、144、145、241、242、243、341的极性是正脉冲。在此，所述至少两个电极部141、142、143、144、145、241、242、243、341的数量例如能够为6至10个，优选能够为8个。在此，所述至少两个电极部141、142、143、144、145、241、242、243、341能够是柔性电极。
图4示出了依据本公开内容的又一个实施例的电极导管400的分解视图；从图4中可以看出该电极导管400包括依据本公开内容所公开的电极导管300包括笼状物，该笼状物由每个笼状支架构成，而每个笼状支架又例如包括中心支架412，其例如由可变形材料制成，从而例如当中心支架412呈直的状态时笼状物呈第一状态，而当中心支架412呈***的状态时笼状物呈第二状态。此外，笼状物还例如包括绝缘层411，绝缘层套接在中心支架412之外，而在绝缘层411的外部例如均匀设置有电极部441，一个或者多个电极部441既能够是便于在此情况下安装的环状电极，也能够是其他形式的电极，例如贴片电极。而为这些电极部441供电的导体450例如设置在绝缘层411内部，为了给绝缘层411外部的电极部441供电，这些绝缘层411在电极部441的安装位置处有开口，从而便于导体450经由相应的开口与这些电极部441电连接。
此外，该电极导管400还包括远端杆420、第一电极430、多个电极部441、多个导体450、以及外管460和内管470。其中，所述笼状物410具有第一状态和第二状态，在图4中仅仅是出了其第二状态，该笼状物410在第一状态下和左右两侧的远端杆420以及外管460的形状以及粗细尺寸相近。所述笼状物410在图4所示出的第二状态下呈现类囊状。此外，远端杆420设置在所述笼状物410的第一端上，在图4所示的为笼状物410的左侧的一端上，而在该远端杆420上能够设置一个后续用于形成电场进行消融的第一电极430。
再者，由图4可以看出，示出的电极部441被设置在所述笼状物410的笼状支架上。除了上述的部件之外，依据本公开内容所公开的电极导管400还包括例如多根导体，在图4中示出了五根导体，在此，本领域的技术人员应当了解，导线的数量视电极部的数量以及第一电极的设置情况而定，而且导线数量对应相应数量的电极部以及第一电极，从而使得设置在远端杆上的第一电极和多个电极部之间具有电势差，以形成较为理想的电场用于消融即可。
除了上述部件之外，从图4还可以看出，电极导管400还包括第一电极位置控制装置471，所述第一电极位置控制装置471被配置用于调节所述第一电极430位于所述远端杆420上的位置，例如在第一电极430自带驱动装置的情况下，第一电极位置控制装置471能够例如向第一电极430自带的驱动装置发出控制信号，然后该第一电极430自带的驱动装置根据该控制信号来实现所期望的位置的调节。
当然，也能够例如通过第一电极位置控制装置471的机械驱动方式来实现上述的位置调整，例如，第一电极位置控制装置471能够相对于外管460或者内管470在轴向上移动，从而驱动该第一电极430在远端杆420上移动，进而调节所述第一电极430位于所述远端杆420上的位置。在一个具体实施例中，该控制装置471包括牵引导丝，该牵引导丝即可作为向第一电极430供电的导体，也可以作为以机械驱动方式来实现上述位置调整的控制装置。远端杆420沿轴向设置有至少一条缝隙，所述牵引导丝通过所述缝隙连接至第一电极430上。
除了上述结构之外，诸如支撑件的远端杆420的头端可增加设置电极盖425，该电极盖425与电极环430形成电场，用于笼状物510的笼状支架上的电极部441与电极环430之间的电场进行消融所形成的消融区域不完整时的补充消融。在一个具体实施例中所述电极盖425的导线经由远端杆杆内的内管连接至手柄。在本公开内容中，电极环430可根据消融需求前后移动，从而使得消融电场区域发生变化，例如使得消融区域向肺静脉口轴向内侧延伸。该所述电极盖425的极性与所述第一电极即电极环430的极性不同，从而能够进一步地调节消融带的范围，确保消融效果的优良。
在依据本公开内容的实施例之中，所述笼状物110、210的笼状支架，例如其所包括的绝缘层311、411可选用PEBAX、PET、Nylon、TPU等绝缘材料制成。而导体350、450的横截面能够例如为圆形或矩形；而电极部141、142、143、144、145、241、242、243、341、441呈电极环状，电极部141、142、143、144、145、241、242、243、341、441、541在同一截面均匀分布，电极数量可为6至10个，优选为8个；外管160、260、360、460的直径为9～15Fr，其中，French(F或Fr)是医疗器械领域内通用的导管的直径单位，3Fr≈1mm，而外管160、260、360、460能够为单腔或多腔；内管为标测电极导管/导丝/造影剂注射通道。支撑件与笼状物、笼状物与外管连接可采用胶水或热熔焊接工艺；支撑件与内管、电极部与笼状物、导体与笼状物可采用胶水连接，胶水优选UV胶。此外，优选地，所述电极导管100、200、300、400还能够包括手柄，该手柄例如能够和外管160、260、360以及460相连接，所述手柄上设置有与所述导体连接的电极供电接口以及与所述笼状物连接的流体输入输出口。
图5示出了依据本公开内容的又一个实施例的电极导管500的剖面图。从图5之中可以看出，依据本公开内容的电极导管500包括诸如支撑件520的远端杆、电极环(图中未标注)、牵引导线(图中未标注)、笼状物510、电极部(图中未标注)、导线(图中未标注)、导线的覆盖件(图中未标注)、内管(图中未标注)以及外管(图中未标注)。在图5所示的方案中，支撑件520用于笼状物510的远端支撑并且能够用于肺静脉口定位；电极环置于笼状物510的远端颈部，该电极环能够由牵引导线控制沿轴向移动一定距离，进而实现电极环的可移动设置，牵引导线同时作为电极环的牵引装置和输送电压导线。牵引导线经支撑件520沿轴向设置的缝隙连接到电极环，并沿内管的腔道延伸至手柄(图5中未示出)，笼状物510的笼状支架延伸到球形囊510的近端580并嵌入导线，将电极部固定于笼状物410的笼状支架上，电极部能够例如为柔性电极或者惰性金属电极，导线的覆盖件覆盖导线，例如能够是薄膜或胶水。
图6示出了图5中的电极导管500的第一端的放大视图。从图6之中可以看出，在远端杆520处能够设置有电极环530，电极环530通过牵引导丝571进行供电和牵引，从而实现电极环530在远端杆520上的位置的变化，进而调节消融效果。在另一种情况下，电极导管500还包括第一电极位置控制装置571，所述第一电极位置控制装置571被配置用于调节所述第一电极530位于所述远端杆520上的位置，例如在第一电极530自带驱动装置的情况下，第一电极位置控制装置571能够例如向第一电极530自带的驱动装置发出控制信号，然后该第一电极530自带的驱动装置根据该控制信号来实现所期望的位置的调节。
图7示出了图5中的电极导管500的与第一端相对的第二端的放大视图，即近端的放大视图，从图7之中可以看出，外管560的管径比内管570的管径要粗，外管560从该近端向沿着背离笼状物510的方向延伸，而内管570则在整个电极导管500的轴向方向上均具有延伸，与之相对应的，导体550也在整个电极导管500的轴向方向上均具有延伸，从而能够为电极部以及相应的电极环530和可能存在的电机盖供电。此外，近端580上还具有近端固定座，从而能够将这些结构固定在一起。
图8示出了图5中的电极导管500的第一电极的立体图。从图8之中可以看出，环状电极530包括与其连接的电极环牵引丝固定座572，环状电极530通过该电极环牵引丝固定座572进行供电，也能够通过该电极环牵引丝固定座572进行机械方式的位置控制。在另一种情况下，电极导管500还包括第一电极位置控制装置，所述第一电极位置控制装置被配置用于调节所述环状电极530位于所述远端杆520上的位置，例如在环状电极530自带驱动装置的情况下，第一电极位置控制装置能够通过该电极环牵引丝固定座572例如向环状电极530自带的驱动装置发出控制信号，然后该环状电极530自带的驱动装置根据该控制信号来实现所期望的位置的调节。
图9示出了图5中的电极导管500的远端杆的立体图。从图9可以看出，远端杆520上具有电极环定位槽522，该电极环定位槽522限定环状电极530能够在整个远端杆上前后移动的位置的两个极限位置，这两个极限位置限定环状电极530的可移动位置范围。此外，该远端杆520包括一个电极环滑槽521，环状电极530能够通过穿过该电极环滑槽521的导体进行供电并且进行位置控制。再者，该远端杆520还包括用于笼状物510的柔性的笼状支架的固定孔523，构成笼状物510的柔性的笼状支架能够容纳于其中在远端杆520处进行固定。与之相对应地，在近端580中也存在这样的用于笼状物510的柔性的笼状支架的固定孔，构成笼状物510的柔性的笼状支架能够容纳于其中在近端580处进行固定。
与之相对应地，图10示出了图5中的电极导管500的内管570的示意图。从图中可以看出，内管570在靠近操作端处具有用于电极环530的牵引丝的容纳槽573，而在电极环530的安装位置相对应的位置处具有电极环滑孔574，从而能够经由容纳于容纳槽573中的牵引丝穿过电极环滑孔574为电极环530供电并控制电极环530在远端杆520上的位置。
图11示出了依据本公开内容的一个实施例的消融设备1000的示意图。也就是说，本公开内容还涉及一种进行不可逆电穿孔的消融设备1000，该消融设备1000具有脉冲信号发生器，所述脉冲信号发生器被设置用于产生脉冲信号(图中未示出)，该电极导管600与脉冲信号发生模块连接，并把脉冲信号通过电极导管600的电极环和电极部发送至目标位置。此外，该消融设备1000还包括根据如前所述的电极导管600，所述电极导管600与所述脉冲信号发生器电连接。再者，可选地，所述消融设备1000还能够包括操作控制部件800，所述操作控制部件800(例如前述的手柄)被构造用于控制所述脉冲信号发生器并操控所述电极导管600。此外，从图6中还可以看出，该消融设备1000还能够包括例如四个接口700，这四个接口700例如集成了正负极电缆接口，标测电极导管600/导丝/造影剂通路接口以及气体/液体注射接口。
在图6所示的消融设备1000的具体使用过程中，首先例如使用股静脉穿刺术，将血管鞘置入双侧股静脉中。经左侧鞘管送入冠状窦电极到位；经右侧股静脉进行房间隔穿刺，左房及肺静脉造影；然后，更换脉冲消融输送***；再接下来，送入包括笼状物的电极导管600及标测导管；然后，标测导管进入目标靶静脉；接下来将笼状物600切换至第二状态并定位；最后，通过笼状物600封堵肺静脉口并进行消融。
图12a示出了借助于依据本公开内容所公开的电极导管900与目标组织在消融时的位置示意图，而图12b示出了在图12a所示出的消融结束时所形成的消融区域的示意图，从图中可以看出，借助于布置在该电极导管900的笼状物的笼状支架上的电极以及布置在远端杆上的第一电极进行消融，能够形成同心圆带状的例如围绕远端杆的消融区域902，该消融区域902位于未消融区域901和未消融区域903之间，从图12b中能够进一步看出，图中白色区域的消融区域902的消融宽度较为均匀，不会形成宽窄不一的消融区域，而且消融区域是连续的封闭的，即不会在中间某个地方形成间断区域，从而确保能够成功切断由于异位兴奋灶所触动或驱动的异常信号的传导引起心律失常的传输路径。
综上所述，本公开内容创新地提出不仅使用布置在该笼状物的笼状支架上的电极，还应用布置在笼状物之外，例如布置在设置在所述笼状物的第一端上的远端杆上的第一电极来形成电场，从而能够确保所产生的消融区域例如为在血管的径向以及周向上都连续的消融环，确保能够成功切断杂音信号传导至心脏从而引起心律失常的传输路径。
尽管已经描述了本公开内容的不同示例性的实施例，但对于本领域技术人员而言显而易见的是，能够进行不同的改变和修改，其能够在并未背离本公开内容的精神和范畴的情况下实现本公开内容的优点中的一个或一些优点。对于那些在本领域技术中相当熟练的技术人员来说，执行相同功能的其他部件可以适当地被替换。应当了解，在此参考特定的附图解释的特征可以与其他附图的特征组合，即使是在那些没有明确提及此的情况中。此外，可以或者在所有使用恰当的处理器指令的软件实现方式中或者在利用硬件逻辑和软件逻辑组合来获得同样结果的混合实现方式中实现本公开内容的方法。这样的对根据本公开内容的方案的修改旨在被所附权利要求所覆盖。
Claims (14)
1.一种电极导管，其特征在于，所述电极导管包括：
笼状物，所述笼状物具有第一状态和第二状态，所述笼状物在所述第二状态呈类囊状；
远端杆，所述远端杆设置在所述笼状物的第一端上，所述远端杆用于所述笼状物的远端固定支撑并用于肺静脉口的定位；
第一电极，所述第一电极设置在所述远端杆上，所述第一电极被构造为环状电极，所述第一电极可由牵引导线控制沿轴向移动一定距离，所述牵引导线同时作为所述第一电极的牵引装置和输送电压导线；
至少两个电极部，所述至少两个电极部设置在所述笼状物的笼状支架上，所述至少两个电极部设置在所述笼状物靠近所述第一端的半侧并且离所述第一电极的距离相等；以及
至少三根导体，所述至少三根导体与所述至少两个电极部和所述第一电极相对应并且被构造用于为所述至少两个电极部和所述第一电极供电，其中，所述第一电极被构造为能够在所述远端杆的第一位置和第二位置之间可移动地设置在所述远端杆上，所述至少两个电极部与所述第一电极具有电势差，以形成电场，从而共同形成围绕所述远端杆并呈同心圆带状的连续消融区域；
所述第一电极和所述电极部的电势配置为以下配置中的一种：
所述第一电极的极性是正负交替的脉冲并且所述电极部接地；
所述第一电极的极性是正脉冲或负脉冲并且所述电极部接地；
所述第一电极接地并且所述电极部的极性是正负交替的脉冲；
所述第一电极接地并且所述电极部的极性是正脉冲或负脉冲；
所述第一电极的极性是正脉冲并且所述电极部的极性是负脉冲；或者，
所述第一电极的极性是负脉冲并且所述电极部的极性是正脉冲。
2.根据权利要求1所述的电极导管，其特征在于，所述电极导管还包括外管，所述外管经由远离所述第一端的第二端与所述笼状物连接并且被构造用于控制所述笼状物在所述第一状态和所述第二状态之间转换。
3.根据权利要求1或2所述的电极导管，其特征在于，所述至少两个电极部设置在所述笼状物靠近所述第一端的半侧并且离所述第一电极的距离相等。
4.根据权利要求1或2所述的电极导管，其特征在于，所述笼状物在所述第二状态下呈类球形囊状或者类锥形囊状。
5.根据权利要求1或2所述的电极导管，其特征在于，所述至少两个电极部被均匀设置在所述笼状物的笼状支架上并且所述至少两个电极部至少一部分裸露。
6.根据权利要求1或2所述的电极导管，其特征在于，所述笼状物的笼状支架被构造用于容纳所述至少三根导体中的至少一根导体。
7.根据权利要求6所述的电极导管，其特征在于，所述笼状支架均匀设置。
8.根据权利要求6所述的电极导管，其特征在于，所述笼状支架包括中心支架，所述中心支架由可变形材料制成。
9.根据权利要求1或2所述的电极导管，其特征在于，所述至少两个电极部的数量为6至10个。
10.根据权利要求1或2所述的电极导管，其特征在于，所述电极导管还包括手柄，所述手柄上设置有与所述导体连接的电极供电接口以及与所述笼状物连接的流体输入输出口。
11.根据权利要求1所述的电极导管，其特征在于，所述电极导管还包括第一电极位置控制装置，所述第一电极位置控制装置被配置用于调节所述第一电极位于所述远端杆上的位置。
12.根据权利要求1或2所述的电极导管，其特征在于，所述电极导管还包括设置在所述远端杆的自由端的电极盖，所述电极盖的极性与所述第一电极的极性不同。
13.一种消融设备，其特征在于，所述消融设备包括：
脉冲信号发生器，所述脉冲信号发生器被设置用于产生脉冲信号；以及
根据权利要求1至12中任一项所述的电极导管，所述电极导管与所述脉冲信号发生器电连接。
14.根据权利要求13所述的消融设备，其特征在于，所述消融设备还包括：
操作控制部件，所述操作控制部件被构造用于控制所述脉冲信号发生器并操控所述电极导管。
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