CN113616317A - 电极组件、消融导管及消融*** - Google Patents

电极组件、消融导管及消融*** Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电极组件、消融导管及消融***，所述电极组件至少包括第一电极和第二电极，所述第二电极相对于所述第一电极更远离目标组织设置且能够用于电流分流。所述第二电极的工作状态能够在收缩状态和扩张状态之间转换。所述消融***包括脉冲消融模块、消融导管和控制装置。本发明通过消融导管中的第二电极的部分向外扩张，使得第二电极能够进行电流分流且不会产生电流电场集中效应，可使消融导管在电压较高的脉冲电场中使用。此外，由于第一电极与第二电极配合进行消融，还可提升消融导管在目标组织处的消融深度。同时，该消融***还优选通过控制装置获取消融导管与目标组织的贴靠程度。

Description

电极组件、消融导管及消融***
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种电极组件、消融导管及消融***。
背景技术
在电生理治疗领域，利用消融导管传递能量并进行组织消融是常见手段。消融导管头端(远端)***心脏到达对应的治疗靶点位置后，通过消融导管尾端(近端)连接的能量平台发送能量介质(如射频、超声、脉冲等能量)到消融导管头端上的能量输送电极，电极与组织贴靠后将能量传递给组织，对组织进行点消融或线消融。
目前常见的脉冲电场消融导管采用常规的头电极和环电极的组合来形成脉冲电场进行消融。然而，这种消融导管难以对较厚的心肌组织进行点消融。由于对较厚的心肌组织进行点消融需要使用电压较高的脉冲消融电场以达到更深的消融部位，但在高压脉冲电场中，环电极的边缘会形成电场电流集中效应从而产生电弧放热现象，以至于在治疗过程中心肌组织的表面会产生碳化、血栓及气泡等副作用，限制消融导管的消融效果或导致消融并发症的产生。另外，传统的点消融导管还无法感知消融导管与心肌组织的贴靠程度，常使消融导管形成无效的消融。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的一个目的在于提供一种电极组件、消融导管及消融***，可在电压较高的脉冲消融电场中使用，提升消融导管在目标组织处的消融深度。
同时，本发明的另一个目的在于提供一种消融***，能够获取所述第一电极与目标组织的贴靠程度。
为实现上述目的，本发明提供一种电极组件，能够用于在设备和目标组织之间传递能量，所述电极组件能够设置在导管轴的远端处，所述电极组件至少包括第一电极和第二电极，所述第一电极用于消融目标组织，所述第二电极相对于所述第一电极更远离目标组织设置且能够用于电流分流；
所述第二电极的工作状态能够在收缩状态和扩张状态之间转换，当所述第二电极处于所述收缩状态时，所述第二电极的至少一部分向内收缩；当所述第二电极处于所述扩张状态时，所述第二电极的至少一部分向外扩张。
可选的，所述第二电极的至少一部分沿所述导管轴的纵向延伸，且围绕所述导管轴的周向分布。
可选的，所述电极组件还包括第三电极，所述第三电极相对于所述第二电极更远离目标组织设置，并能够用于检测所述第二电极的工作状态。
可选的，所述电极组件还包括第四电极，所述第四电极相对于所述第二电极更靠近目标组织设置，所述第四电极与所述第三电极配合能够用于检测所述第二电极的工作状态。
可选的，所述第四电极位于所述第一电极与所述第二电极之间。
可选的，所述第二电极包括至少一个线性电极，至少一个所述线性电极的至少一部分能够在所述收缩状态和所述扩张状态之间转换。
可选的，所述第二电极包括多个第一子电极，所述第一子电极沿所述导管轴的纵向延伸，多个所述第一子电极围绕所述导管轴的周向分布；所述第二电极还包括多个第二子电极，所述第二子电极沿所述导管轴的横向延伸，每个所述第二子电极的两端分别与相邻的两个所述第一子电极连接；所述第二子电极呈V形。
为实现上述目的，本发明还提供一种消融导管，包括导管轴和所述电极组件，所述电极组件设置在所述导管轴的远端。
可选的，所述导管轴包括第一导管轴和第二导管轴，所述第二电极的远端连接所述第一导管轴，所述第二电极的近端连接所述第二导管轴，所述第一导管轴与所述第二导管轴的相对移动能够使所述第二电极在所述收缩状态和所述扩张状态之间转换。
可选的，所述第一导管轴穿设于所述第二导管轴中，所述消融导管还包括套管，所述套管套设于所述第一导管轴，所述第二电极的远端与所述套管固定连接。
可选的，所述第一电极和/或所述电极组件的相对于所述第二电极更靠近目标组织设置的第四电极固定在所述套管上。
为实现上述目的，本发明还提供一种消融***，包括脉冲消融模块和任一项所述的消融导管，所述脉冲消融模块用于向所述消融导管发放高压脉冲。
可选的，所述消融***还包括控制装置，所述控制装置能够检测所述第二电极的工作状态。
为实现上述目的，本发明还提供一种消融***，包括脉冲消融模块和消融导管，所述脉冲消融模块用于向所述消融导管发放高压脉冲，所述消融导管包括导管轴和电极组件，所述电极组件至少包括第一电极、第二电极和第三电极，所述第一电极用于消融目标组织，所述第二电极为能够发生弹性变形的结构，所述第二电极相对于所述第一电极更远离目标组织设置，所述第三电极相对于所述第二电极更远离目标组织设置，所述消融***还包括控制装置，所述控制装置能够检测所述第二电极的工作状态，并根据所述工作状态获取所述第一电极与目标组织的贴靠程度。
可选的，所述控制装置包括定位模块和贴靠检测模块，所述定位模块能够获取反映所述第二电极的工作状态的位置信息，所述贴靠检测模块能够根据所述位置信息获取所述第一电极与目标组织的贴靠程度。
可选的，所述位置信息包括以下任意一种位置信息：
第一电极和相对于所述第二电极更远离目标组织设置的第三电极的位置信息；
第三电极和相对于所述第二电极更靠近目标组织设置的第四电极的位置信息；
第一电极、第三电极和第四电极的位置信息。
可选的，所述工作状态包括所述第二电极的变形形式和变形量，所述变形形式反映所述第二电极的压缩或弯曲状态。
可选的，所述控制装置能够判断所述电极组件与目标组织的贴靠力是否达到预设值，若判断所述贴靠力达到预设值，所述控制装置向所述脉冲消融模块发送脉冲释放信号。
可选的，所述消融***还包括可视化界面，所述可视化界面能够显示所述第一电极与目标组织的贴靠程度。
可选的，所述定位模块能够获取所述第一电极的位置信息，并根据所述第一电极的位置信息建立心脏计算机模型，并在所述消融***的可视化界面显示所述心脏计算机模型。
本发明通过消融导管中的第二电极的部分向外扩张，使得第二电极具有较大的表面积。在消融导管进行消融时，相比于传统的环电极，由于可向外扩张的第二电极能够进行电流分流且不会产生电流电场集中效应，故第二电极能够承载更大的电流，并且还可避免第二电极产生电弧放热现象和目标组织表面产生碳化、血栓及气泡等副作用，保证消融导管能够应用于高压脉冲电场中。同时，由于第一电极用于消融目标组织，当第一电极和第二电极相互配合使用时，流过第一电极的电流也可以更大(即提升了流过第一电极的电流强度)，第一电极的电流增大可增强消融导管对目标组织的消融深度。
本发明还可通过设置控制装置，实时跟随并获取第一电极与目标组织的贴靠程度，从而对消融导管的消融治疗进行辅助。
附图说明
图1为本发明一优选实施例中第二电极处于扩张状态时消融导管的部分结构示意图；
图2为本发明另一优选实施例中第二电极处于扩张状态时消融导管的部分结构示意图；
图3为本发明一优选实施例中第二电极处于收缩状态时消融导管的部分结构示意图；
图4为本发明一优选实施例中第二电极处于扩张状态时消融导管的结构示意图；
图5为本发明另一优选实施例中第二电极处于扩张状态时消融导管的部分结构示意图；
图6为本发明优选实施例提供的消融***的控制原理图；
图7为本发明一优选实施例中的第二电极处于压缩状态时电极组件的位置示意图；
图8为本发明另一优选实施例中的第二电极处于弯曲状态时消融导管的部分结构示意图；
图9为图8中电极组件的位置示意图。
附图标记说明如下：
消融导管1；导管轴11；第一导管轴111；第二导管轴112；电极组件12；第一电极121；第二电极122；线性电极1221；第一子电极1222；第二子电极1223；第三电极123；第四电极124；脉冲消融模块2；定位模块3；贴靠检测模块4。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
还应理解，在以下的描述中，“近端”和“远端”是从使用该消融导管的医生角度来看相对于彼此的元件或动作的相对方位、相对位置和方向，尽管“近端”和“远端”并非是限制性的，但是“近端”通常指消融导管在正常操作过程中靠近医生的一端，相应地，“远端”通常是指消融导管在正常操作过程中首先进入体内的一端。此外，“连接”包括***、组件、零件之间直接连接，也包括***、组件、零件之间通过一介质实现连接，即间接连接。
图1为本发明一优选实施例中第二电极处于扩张状态时消融导管的部分结构示意图。图2为本发明另一优选实施例中第二电极处于扩张状态时消融导管的部分结构示意图。图3为本发明一优选实施例中第二电极处于收缩状态时消融导管的部分结构示意图。图4为本发明一优选实施例中第二电极处于扩张状态时消融导管的结构示意图。图5为本发明另一优选实施例中第二电极处于扩张状态时消融导管的部分结构示意图。图6为本发明优选实施例提供的消融***的控制原理图。图7为本发明一优选实施例中的第二电极处于压缩状态时电极组件的位置示意图。图8为本发明另一优选实施例中的第二电极处于弯曲状态时消融导管的部分结构示意图。图9为图8中电极组件的位置示意图。
参照图1～图5所示，本发明提供了一种消融导管1，包括导管轴11和电极组件12，电极组件12能够用于在设备和目标组织之间传递能量，电极组件12能够设置在导管轴11的远端处。电极组件12包括第一电极121和第二电极122，其中第一电极121用于消融目标组织，第二电极122相对于所述第一电极121更远离目标组织设置且能够用于电流分流。应知晓，所述目标组织一般由操作人员根据经验确定，目标组织通常为病灶部位(即非正常心肌组织)。本申请中的电流分流是指通过增大第二电极122的表面积，以使流过第二电极122的电流密度降低，从而使与第二电极122相配合使用的第一电极121的电流密度增大(即提升了流过第一电极121的电流强度)，从而增强消融导管1对目标组织的消融深度。
其中，第二电极122的工作状态能够在收缩状态和扩张状态之间转换，当第二电极122处于收缩状态时，第二电极122的至少一部分向内收缩；当第二电极122处于扩张状态时，第二电极122的至少一部分向外扩张。并且第二电极122优选包括至少一个线性电极1221，至少一个线性电极1221的至少一部分能够在所述收缩状态和所述扩张状态之间转换。在一实施例中，第二电极122包括单个线性电极1221，单个线性电极1221的形状可为螺旋状，螺旋状的线性电极1221可在轴向上扩张或收缩，由于单个螺旋状的线性电极1221具有较大的表面积，可使流过单个线性电极1221的电流密度降低，且单个线性电极1221的螺旋状结构不会产生电流电场集中效应，继而可提高第一电极121的电流密度，增强消融导管1对目标组织的消融深度。
应理解，本申请中的线性电极1221可以是形状上如线材的电极(或称线状电极)，线状电极大体沿导管轴11的纵向延伸，或者线性电极1221可以是贴片电极。
优选的，第二电极122中至少一部分沿导管轴11的纵向延伸，且围绕导管轴11的周向分布。这里的纵向，指大致沿导管轴11的延伸方向。可选地，线性电极1221的两端分别与导管轴11连接，至少一个线性电极1221可围绕导管轴11周向均匀分布或不均匀分布，优选均匀分布。且至少一个线性电极1221在导管轴11的横向不连接或连接都可。这里的横向大致指导管轴11的周向。
在本实施例中，第二电极122类似于中空支架结构，可以收缩或扩张。当所述第二电极122处于收缩状态时，至少一个线性电极1221向内收缩，如图3所示；当第二电极122处于扩张状态时，至少一个线性电极1221向外扩张，如图1、图2、图4和图5所示，以使至少一个线性电极1221与目标组织相贴靠。当第二电极122为中空支架结构时，“向内”是指向靠近导管轴11的中心轴线方向；“向外”是指向背离导管轴11的中心轴线方向。在其他实施例中，线性电极1221也可以为贴片电极，贴片电极优选设置于基底上，所述基底与导管轴11连接多个贴片电极可沿基底的纵向、周向或其他方向分布，当基底处于收缩状态时，多个贴片电极向内收缩；当基底处于扩张状态时，带动多个贴片电极向外扩张以与目标组织相贴靠。
本发明通过消融导管1中的第二电极122的部分向外扩张，使得第二电极122具有较大的表面积。在消融导管1进行消融时，相比于传统的环电极，由于可向外扩张的第二电极122能够进行电流分流且不会产生电流电场集中效应，故第二电极122能够承载更大的电流，并且还可避免第二电极122产生电弧放热现象和目标组织表面产生碳化、血栓及气泡等副作用，保证消融导管1能够应用于高压脉冲电场中。同时，由于第一电极121用于消融目标组织，当第一电极121和第二电极122相互配合使用时，流过第一电极121的电流也可以更大(即提升了流过第一电极121的电流强度)，第一电极121的电流增大可增强消融导管1对目标组织的消融深度。
如图3所示，当第二电极122处于收缩状态时，每个线性电极1221向内收缩，可确保消融导管1具有较小的通过外径，以使消融导管1能够更加方便的在人体血管中移动。如图1、图2、图4和图5所示，当第二电极122处于扩张状态时，每个线性电极1221向外扩张，使第二电极122具有较大的外径，使得线性电极1221能够更好的与目标组织贴靠，在第二电极122具有更大放电表面积的同时，也使得电极组件12能够通过第二电极122的扩张得到更好的支撑，不容易发生移位，定位支撑性更好。因此，由于第二电极122可收缩和可扩张，使其方便压缩或弯曲，可以更好的贴靠目标组织，消融效果好。同时，在消融导管1在对目标组织进行消融过程中，线性电极1221处于扩张状态，此时由于线性电极1221处会产生一定的热量，扩张状态下的线性电极1221可利用血管中的血液进行降温，即血管中一部分血液可流经线性电极1221的内壁和外壁，进一步避免第二电极122周围的目标组织表面产生碳化、血栓及气泡等问题。
进一步地，当第二电极122收缩时，各个线性电极1221可以与导管轴11贴靠。应理解，贴靠可以是收缩后的线性电极1221与导管轴11平行或大致平行，或者贴靠可以是收缩后的线性电极1221贴附在导管轴11的表面。
在一实施例中，参照图1所示，第二电极122整体可由线性电极1221编织而成，优选线性电极1221编织可形成至少一个线性电极组，至少一个线性电极组可由至少两根线性电极1221交错编织而成，至少一个线性电极组可都沿着消融导管1的径向方向进行扩张，如此可使第二电极122具有足够的强度，从而在第二电极122进行收缩或扩张时不易发生断裂或损坏。
在另一实施例中，参照图2所示，第二电极122由线性电极1221在导管轴11的周向上依次排列而成，第二电极122优选由激光切割支架制备形成。在本实施例中，每一线性电极1221的长度均相同，如此可使得每一线性电极1221同时与目标组织相贴靠，以使消融导管1得到更好的支撑。应知晓，本发明对线性电极1221的数量和形状，以及线性电极1221形成第二电极122的方式不作限定，至少一个线性电极1221能够满足向外扩张并与目标组织相贴靠即可。
在其他实施例中，参照图5所示，第二电极122包括多个第一子电极1222，第一子电极1222沿导管轴11的纵向延伸，多个第一子电极1222围绕导管轴11的周向分布；第二电极122还包括多个第二子电极1223，第二子电极1223沿导管轴11的横向延伸，每个第二子电极1223的两端分别与相邻的两个第一子电极1222连接；第二子电极1223呈V形。优选的，多个第二子电极1223相互平行。如此可通过在第二电极122上设置第二子电极1223进行分流，降低每一个第二子电极1223中的电流强度，同时，还可通过设置V形的第二子电极1223以方便第二电极122的收缩和折叠。
进一步地，第二电极122表面优选涂覆惰性金属涂层，以改善第二电极122的显影性能和提高第二电极122的电化学惰性。优选的，第一电极121和第三电极123的材料为惰性金属或铂铱合金。
本实施例中，第二电极122可以为自膨胀结构，如第二电极122的材料可包括记忆合金材料，如镍钛合金等记忆合金材料，此时第二电极122在进入人体血管后能够在脱离鞘管后自主扩张，而不需要借助外力实现扩张。当然在其他实施例中，也可借助外力推动第二电极122进行收缩或扩张。
进一步的，电极组件12还包括第三电极123，第三电极123相对于第二电极122更远离目标组织设置，并能够用于检测第二电极122的工作状态。第一电极121、第二电极122和第三电极123优选在导管轴11的轴向上间隔排布并彼此绝缘。在一实施例中，第三电极123可与第一电极121配合检测第二电极122的工作状态。在本实施例中，从导管轴11的远端至近端，第一电极121、第二电极122和第三电极123依次排布，如图1至图4所示。本申请对导管轴11的材料不作限制。通常，导管轴11的材料为高分子聚合物，例如，导管轴11的材料为聚氨酯或嵌段聚醚酰胺树脂(简称Pebax)。进一步地，第三电极123为可以为环电极或其他类型的电极，如贴片电极。在本实施例中，第三电极123为环电极。
在实际使用时，消融导管1用于接收高压脉冲，并通过第一电极121和第二电极122的组合形成高压脉冲电场，对目标组织进行消融。应理解，当第三电极123为环电极时，在高压脉冲电场下，为了避免第三电极123形成电场电流集中效应，主要由第一电极121与第二电极122相互配合以对目标组织进行消融，而第三电极123主要进行信号标测和第二电极122工作状态的检测，但在较低的脉冲电场下，第三电极123也可对目标组织进行消融。在本实施例中，第一电极121的端部优选设置为圆弧形，可使第一电极121与目标组织具有较大的接触面积，也可降低消融导管1移动时对目标组织的损伤。
优选的，电极组件12还包括第四电极124。在一实施例中，第四电极124相对于第二电极122更靠近目标组织设置，第四电极124与第三电极123配合能够用于检测第二电极122的工作状态。在另一实施例中，第四电极124也可设置在第二电极122与第三电极123之间，此时第一电极121与第四电极124配合，或第一电极121与第三电极123配合均能够检测第二电极122的工作状态。在本实施例中，第四电极124为环电极。第四电极124可用于信号标测和第二电极122工作状态的检测，当消融导管1应用于较低的脉冲电场中时，消融导管1也可采用第一电极121、第二电极122和第三电极123中的一个与第四电极124相互配合以对目标组织进行消融。第四电极124的材料可为惰性金属或铂铱合金。
本实施例中，每个线性电极1221的至少一端固定在导管轴11上，即可将线性电极1221的一端或两端固定在导管轴11上。例如，在一实施例中，可将线性电极1221的一端固定在导管轴11上，另一端可活动的与导管轴11连接，同时在线性电极1221的活动端连接一外部机构(例如牵引丝)，以使线性电极1221收缩或扩张。
在本实施例中，参照图1和图2所示，导管轴11包括第一导管轴111和第二导管轴112，第二电极122的远端连接第一导管轴111，第二电极122的近端连接第二导管轴112，第一导管轴111与第二导管轴112滑动连接，第一导管轴111与第二导管轴112的相对移动能够使第二电极122在收缩状态和扩张状态之间转换。应理解，第一导管轴111和第二导管轴112之间滑动连接，可以是第一导管轴111在第二导管轴112中穿设移动，也可以是第二导管轴112在第一导管轴111中穿设移动。
在本实施例中，第一导管轴111可移动地穿设在第二导管轴112中，此时，第一导管轴111为消融导管1的内管，第二导管轴112为消融导管1的外管，第二电极122的远端与内管连接，第二电极122的近端与外管连接，以确保第二电极122可在收缩状态和扩张状态之间转换。具体的，内管向外管的近端移动时，第二电极122由收缩状态向扩张状态转换；内管向外管的远端移动时，第二电极122由扩张状态向收缩状态转换。
较佳的，第一导管轴111和/或第二导管轴112的外壁上设置编织层，以增强支撑力。编织层由编织丝编织而成。
优选的，当第一导管轴111穿设于第二导管轴112中时，消融导管1还包括套管(未图示)，所述套管套设于第一导管轴111，第二电极122的远端与套管固定连接。由于内管的外径需小于外管的外径，此时线性电极1221两端的连线不能与导管轴11的轴线平行，即线性电极1221的实际扩张距离不能达到其最大扩张距离(即线性电极1221纵向长度的一半)，当线性电极1221处于扩张状态时，线性电极1221可能不能很好的与目标组织贴靠，限制消融导管1的消融效果。而在内管外套设套管，可使套管的外径与外管的外径相同，从而使得线性电极1221在扩张时，线性电极1221扩张距离可达到其最大的扩张距离，线性电极1221能够更好的与目标组织贴靠以使电极组件12得到较好的支撑，从而保证消融导管1具有较好的消融效果。
较佳的，第一电极121和/或电极组件12的相对于第二电极122更靠近目标组织设置的第四电极124固定在套管上。而且本发明通过设置套管从而增加内管的外径，即增加第一电极121和/或第四电极124的外径，提高第一电极121和/或第四电极124能够承载的电流密度值，进一步提升消融导管1的消融深度。当然，在其他实施例中，第一电极121和/或第四电极124也可固定在第一导管轴111上。
参照图1和图6所示，本发明还提供了一种消融***，所述消融***包括消融导管1和脉冲消融模块2，脉冲消融模块2用于向消融导管1的电极组件12发放高压脉冲，脉冲消融模块2主要为高压脉冲发生器。消融导管1包括导管轴11和电极组件12，电极组件12至少包括第一电极121、第二电极122和第三电极123。所述消融***还包括控制装置，所述控制装置能够检测第二电极122的工作状态，并根据第二电极122的工作状态获取第一电极121与目标组织的贴靠程度。
进一步地，所述控制装置包括定位模块3和贴靠检测模块4，定位模块3能够获取反映第二电极122的工作状态的位置信息，贴靠检测模块4能够根据所述位置信息获取第一电极121与目标组织的贴靠程度。具体的，贴靠检测模块4能够根据所述位置信息获取第一电极121与目标组织的贴靠力，以根据所述贴靠力判断第一电极121与目标组织的贴靠程度。定位模块3和贴靠检测模块4可通信连接。由于传统的消融导管1无法感知电极组件12与目标组织的贴靠程度，经常由于电极组件12与目标组织贴靠不牢而造成无效的消融。本发明可通过设置定位模块3和贴靠检测模块4，实时跟随并获取第一电极121在目标组织处的贴靠力，并将实时贴靠力的数值反馈给操作人员，以使操作人员方便直观地获取消融导管1与目标组织的贴靠程度，从而对消融导管1的消融治疗进行辅助。应理解，定位模块3和贴靠检测模块4可以集成在一个控制装置中，也可以不集成在一个控制装置中。
优选的，在一实施例中，所述位置信息包括第一电极121和第三电极123的位置信息；在另一实施例中，所述位置信息包括第三电极123和第四电极124的位置信息；在其他实施例中，所述位置信息还可包括第一电极121、第三电极123和第四电极124的位置信息。应理解，当第二电极122为弯曲状态时，由于只根据第一电极121和第三电极123的位置信息，不能确定第二电极122所在的平面，即不能准确获取第二电极122的位置信息，故在本发明中设置第四电极124，以使贴靠检测模块4根据第一电极121、第三电极123和第四电极124的位置信息准确获取第二电极122的变形形式和变形量。
优选的，所述工作状态包括第二电极122的变形形式和变形量，所述变形形式反映第二电极122的压缩或弯曲状态。
优选的，所述消融***配还包括可视化界面，所述可视化界面能够显示第一电极121与目标组织的贴靠程度。在一实施例中，所述可视化界面能够显示第一电极121与目标组织的贴靠程度。在另一实施例中，操作人员可通过可视化界面获取第一电极121的贴靠力，并依此判断消融导管1与目标组织的贴靠程度。
在本实施例中，由于第二电极122为能够发生弹性变形的结构，当消融导管1的第一电极121到达目标组织后，目标组织会对第一电极121的运动造成阻力，第一电极121遇阻后会将阻力传递给第二电极122，从而造成第二电极122的压缩或弯曲，第二电极122变形后会产生应变力并传递至第一电极121，以使得第一电极121贴靠目标组织并产生一定的贴靠力，其中，第二电极122的应变力近似等于第一电极121的贴靠力，贴靠检测模块4可根据第二电极122的工作状态获取第二电极122的应变力和第一电极121的贴靠力，以根据第一电极121与目标组织的贴靠力判断电极组件12与目标组织的贴靠程度。应理解，本申请中的能够发生弹性变形的结构是指第二电极122可根据需要发生弹性变形，在本实施例中，即指第二电极122可进行压缩和弯曲。
在一实施例中，当电极组件12包括第一电极121、第二电极122和第三电极123，且第二电极122为压缩状态或弯曲状态时，第二电极122的应变力通常情况下满足胡克定律：F＝kx，其中，F(单位为N)为第二电极122的应变力(近似为第一电极121的贴靠力)，k(单位为N/m)为第二电极122的形变系数，x(单位为m)为第二电极122的形变量。进一步的，第二电极122在压缩状态或弯曲状态的形变系数k可以通过实验表征压缩状态或弯曲状态的第二电极122的应变力和形变量得出(即实验得到不同压缩状态或弯曲状态下的第二电极122的应变力F’和形变量x’，再根据胡克定律计算出第二电极122在不同压缩状态和弯曲状态下的形变系数k)；同时，由于弯曲状态下的第二电极122的形变量x不容易被检测，在本申请中可将第二电极122的实际位移量d(单位为m)近似看做第二电极122的形变量x，此时第二电极122的应变力公式近似为：F＝kd。参照图7所示，图7中空心圆圈123’表示第二电极122未变形时第三电极123的位置，实心圆圈121和123则表示第二电极122发生弯曲时，第一电极121和第三电极123的位置。本申请中第二电极122的实际位移量d的计算公式为：d＝D0-D1，其中，D0表示第一电极121和第三电极123的原始间距(即第二电极122未发生压缩或弯曲时，第一电极121和第三电极123之间的间距)，D0值可以通过体外对消融导管1的测量得到；D1表示第一电极121和第三电极123的消融间距(即消融导管1到达目标组织后，在准备消融前测量的第一电极121和第三电极123之间的间距，此时第二电极122已经发生了收缩或弯曲)，D1值可以通过对体内消融导管1的第一电极121和第三电极123的位置检测和计算而得到，此时第一电极121和第三电极123均为标测电极。通过上述公式可以计算出第二电极122在压缩状态下的应变力F1或在弯曲状态下的F2。而在第二电极122处于压缩状态和弯曲状态下(即第二电极122既被压缩又被弯曲)时，可通过将第二电极122在压缩状态下的应变力F1和第二电极122在弯曲状态下的应变力F2进行矢量相加得到第二电极122变形时的总应变力F总，此时总应变力F总近似为第一电极121的贴靠力。
在另一实施例中，当电极组件12包括第一电极121、第二电极122、第三电极123和第四电极124，且第二电极122为压缩状态时，第二电极122的应变力也满足上述胡克定律F＝kx，即第二电极122的实际位移量d的计算公式为：d＝D0-D1，此时第二电极122的实际位移量d(单位为m)也可近似看做第二电极122的形变量x，此时D0表示第一电极121与第三电极123、或第三电极123与第四电极124的原始间距(即第二电极122未发生压缩或弯曲时，第一电极121与第三电极123、或第三电极123与第四电极124之间的间距)，D0值可以通过体外对消融导管1的测量得到；D1表示第一电极121与第三电极123、或第三电极123与第四电极124的消融间距(即消融导管1到达目标组织后，在准备消融前测量的第一电极121与第三电极123、或第三电极123与第四电极124之间的间距，此时第二电极122已经发生了收缩或弯曲)，以此得到第二电极122在压缩状态下的应变力F1；当第二电极122为弯曲状态时，参照图8和图9所示，其中，图9中空心圆圈123’表示第二电极122未变形时第三电极123的位置，实心圆圈121、124和123则表示第二电极122发生弯曲时，第一电极121、第四电极124和第三电极123的位置，此时可以通过第一电极121、第四电极124和第三电极123之间的相对位置，计算拟合出第二电极121所在位置的弯曲形态，并由此计算出第二电极122在x方向和y方向上的不同形变量x1和x2，而第二电极122在x方向和y方向上的弹性系数kx和ky可以通过实验表征获得，从而可以根据胡克定律计算出x方向和y方向上的弹力Fx和Fy，再将Fx和Fy进行矢量相加得到第二电极122在弯曲状态下的应变力F2；而在第二电极122处于压缩状态和弯曲状态下(即第二电极122既被压缩又被弯曲)时，可通过将第二电极122压缩状态下的应变力F1和第二电极122弯曲状态下的应变力F2进行矢量相加得到第二电极122变形时的总应变力F总，此时总应变力F总近似为第一电极121的贴靠力。
可选的，脉冲消融模块2和控制装置通信连接，控制装置可根据第一电极121与目标组织的贴靠力控制脉冲消融模块2的脉冲发放状态。在一些实施例中，控制装置还用于判断电极组件12与目标组织的贴靠力是否达到预设值，若判断达到贴靠力预设值，此时控制装置判断第一电极121已与目标组织相贴靠，控制装置向脉冲消融模块2发送脉冲释放信号，脉冲消融模块2根据所述脉冲释放信号向电极组件12发送高压脉冲。当然在其他实施例中，脉冲消融模块2也可与控制装置不通信连接，此时可由操作人员自行判断电极组件12与目标组织的贴靠力是否达到预设值，若达到贴靠力预设值，此时第一电极121已与目标组织相贴靠，由操作人员手动控制脉冲消融模块2向电极组件12发送高压脉冲。
优选的，定位模块3还用于获取第一电极121的位置信息。应理解，定位模块3可通过电定位、磁定位和声定位中的至少一种方式实时获取第一电极121的位置信息，如在导管轴11邻近第一电极121的位置设置磁定位传感器，通过磁定位传感器获取第一电极121的位置。
可选的，定位模块3可直接获取第一电极121的位置信息，或定位模块3可通过第三电极123和/或第四电极124的位置信息间接获取第一电极121的位置信息。由于消融导管1上的第一电极121与第三电极123、或第一电极121与第四电极124之间的距离均为定值，则定位模块3可根据第三电极123或第四电极124的位置信息推算第一电极121的位置信息。
定位模块3能够获取第一电极121的位置信息，并根据第一电极121的位置信息建立心脏计算机模型，并在消融***的可视化界面中进行显示，以方便操作人员获取目标组织的内部情况。建立心脏计算机模型后，操作人员可根据心脏计算机模型操控消融导管1，以使消融导管1的电极组件12到达目标组织。
进一步地，消融导管1还包括目标电极，当消融导管1进行消融时，目标电极用于产生标测信号，标测信号用于判断消融导管1的消融程度，目标电极包括第一电极121、第三电极123和第四电极124中的任意两个。进一步的，当消融导管1到达目标组织并开始消融时，外部设备可获取消融导管1的目标电极的标测信号，并将标测信号通过可视化界面进行显示，操作人员通过标测信号判断消融导管1的消融程度。更详细的，操作人员可判断标测信号是否达到预定信号值，若标测信号达到预定信号值，则判断消融导管1已完成消融。
优选的，所述目标电极包括第一电极121和第四电极124，第四电极124设置于第一电极121与第二电极122之间，且第四电极124相比第三电极123更靠近第一电极121。由于消融导管1进行消融时，电流会流经目标组织，从而在目标电极产生的标测信号中混入干扰信号，使得外部设备获取标测信号时产生干扰。其中，电流流经目标组织的长度越长，目标电极产生的标测信号中混入的干扰信号就越多，即通过标测信号判断消融导管1的消融程度的准确性就越差。故本实施例将第四电极124设置在第一电极121与第二电极122之间，可使电流流经目标组织的长度较短，即目标电极产生的标测信号准确度较高，从而能够根据标测信号较好的判断消融导管1的治疗效果。
消融导管1的消融过程优选为：
步骤一：首先将消融导管1导入到人体的血管中，并由操作人员控制消融导管1到达目标组织。
步骤二：定位模块3获取第一电极121、第三电极123和第四电极124的位置信息，贴靠检测模块4根据第一电极121、第三电极123和第四电极124的位置信息获取第二电极122的变形形式和变形量，并获取第一电极121与目标组织的贴靠力，同时将第一电极121与目标组织的贴靠力在可视化界面中显示。
步骤三：操作人员通过可视化界面获取第一电极121的实时贴靠力，并判断第一电极121与目标组织的贴靠程度。当判断消融导管1贴靠到位后，向脉冲消融模块2发送释放信号。
脉冲消融模块2接收释放信号后向电极组件12发放高压脉冲，消融导管1开始进行目标组织的消融。
步骤四：在消融过程中，外部设备实时获取目标电极的标测信号并通过可视化界面显示，操作人员获取所述标测信号，并判断消融导管1的消融程度。
本申请对控制装置的种类没有特别的限制，可以是执行逻辑运算的硬件，例如，单片机、微处理器、可编程逻辑控制器(PLC，Programmable Logic Controller)或者现场可编程逻辑门阵列(FPGA，Field-Programmable Gate Array)，或者是在硬件基础上的实现上述功能的软件程序、功能模块、函数、目标库(Object Libraries)或动态链接库(Dynamic-Link Libraries)。应当知晓如何具体实现控制装置与其他设备间的通信。
综上，本发明通过消融导管1中的第二电极122的部分向外扩张，使得第二电极122具有较大的表面积。在消融导管1进行消融时，相比于传统的环电极，由于可向外扩张的第二电极122能够进行电流分流且不会产生电流电场集中效应，故第二电极122能够承载更大的电流，并且还可避免第二电极122产生电弧放热现象和目标组织表面产生碳化、血栓及气泡等副作用，保证消融导管1能够应用于高压脉冲电场中。同时，由于第一电极121用于消融目标组织，当第一电极121和第二电极122相互配合使用时，流过第一电极121的电流也可以更大(即提升了流过第一电极121的电流强度)，第一电极121的电流增大可增强消融导管1对目标组织的消融深度。
本发明还可通过设置控制装置，实时跟随并获取第一电极121与目标组织的贴靠程度，从而对消融导管1的消融治疗进行辅助。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本发明的保护范围。

Claims (20)

1.一种电极组件，能够用于在设备和目标组织之间传递能量，所述电极组件能够设置在导管轴的远端处，其特征在于，所述电极组件至少包括第一电极和第二电极，所述第一电极用于消融目标组织，所述第二电极相对于所述第一电极更远离目标组织设置且能够用于电流分流；
所述第二电极的工作状态能够在收缩状态和扩张状态之间转换，当所述第二电极处于所述收缩状态时，所述第二电极的至少一部分向内收缩；当所述第二电极处于所述扩张状态时，所述第二电极的至少一部分向外扩张。
2.如权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述第二电极的至少一部分沿所述导管轴的纵向延伸，且围绕所述导管轴的周向分布。
3.如权利要求1或2所述的电极组件，其特征在于，所述电极组件还包括第三电极，所述第三电极相对于所述第二电极更远离目标组织设置，并能够用于检测所述第二电极的工作状态。
4.如权利要求3所述的电极组件，其特征在于，所述电极组件还包括第四电极，所述第四电极相对于所述第二电极更靠近目标组织设置，所述第四电极与所述第三电极配合能够用于检测所述第二电极的工作状态。
5.如权利要求4所述的电极组件，其特征在于，所述第四电极位于所述第一电极与所述第二电极之间。
6.如权利要求1、2、4、5中任一项所述的电极组件，其特征在于，所述第二电极包括至少一个线性电极，至少一个所述线性电极的至少一部分能够在所述收缩状态和所述扩张状态之间转换。
7.如权利要求1、2、4、5中任一项所述的电极组件，其特征在于，所述第二电极包括多个第一子电极，所述第一子电极沿所述导管轴的纵向延伸，多个所述第一子电极围绕所述导管轴的周向分布；所述第二电极还包括多个第二子电极，所述第二子电极沿所述导管轴的横向延伸，每个所述第二子电极的两端分别与相邻的两个所述第一子电极连接；所述第二子电极呈V形。
8.一种消融导管，其特征在于，包括导管轴和如权利要求1-7中任一项所述的电极组件，所述电极组件设置在所述导管轴的远端。
9.如权利要求8所述的消融导管，其特征在于，所述导管轴包括第一导管轴和第二导管轴，所述第二电极的远端连接所述第一导管轴，所述第二电极的近端连接所述第二导管轴，所述第一导管轴与所述第二导管轴的相对移动能够使所述第二电极在所述收缩状态和所述扩张状态之间转换。
10.如权利要求9所述的消融导管，其特征在于，所述第一导管轴穿设于所述第二导管轴中，所述消融导管还包括套管，所述套管套设于所述第一导管轴，所述第二电极的远端与所述套管固定连接。
11.如权利要求10所述的消融导管，其特征在于，所述第一电极和/或所述电极组件的相对于所述第二电极更靠近目标组织设置的第四电极固定在所述套管上。
12.一种消融***，其特征在于，包括脉冲消融模块和如权利要求8-11中任一项所述的消融导管，所述脉冲消融模块用于向所述消融导管发放高压脉冲。
13.如权利要求12所述的消融***，其特征在于，还包括控制装置，所述控制装置能够检测所述第二电极的工作状态。
14.一种消融***，其特征在于，包括脉冲消融模块和消融导管，所述脉冲消融模块用于向所述消融导管发放高压脉冲，所述消融导管包括导管轴和电极组件，所述电极组件至少包括第一电极、第二电极和第三电极，所述第一电极用于消融目标组织，所述第二电极为能够发生弹性变形的结构，所述第二电极相对于所述第一电极更远离目标组织设置，所述第三电极相对于所述第二电极更远离目标组织设置，所述消融***还包括控制装置，所述控制装置能够检测所述第二电极的工作状态，并根据所述工作状态获取所述第一电极与目标组织的贴靠程度。
15.如权利要求13或14所述的消融***，其特征在于，所述控制装置包括定位模块和贴靠检测模块，所述定位模块能够获取反映所述第二电极的工作状态的位置信息，所述贴靠检测模块能够根据所述位置信息判断所述第一电极与目标组织的贴靠程度。
16.如权利要求15所述的消融***，其特征在于，所述位置信息包括以下任意一种位置信息：
第一电极和相对于所述第二电极更远离目标组织设置的第三电极的位置信息；
第三电极和相对于所述第二电极更靠近目标组织设置的第四电极的位置信息；
第一电极、第三电极和第四电极的位置信息。
17.如权利要求16所述的消融***，其特征在于，所述工作状态包括所述第二电极的变形形式和变形量，所述变形形式反映所述第二电极的压缩或弯曲状态。
18.如权利要求13、14、16、17中任一项所述的消融***，其特征在于，所述控制装置能够判断所述电极组件与目标组织的贴靠力是否达到预设值，若判断所述贴靠力达到预设值，所述控制装置向所述脉冲消融模块发送脉冲释放信号。
19.如权利要求13、14、16、17中任一项所述的消融***，其特征在于，所述消融***还包括可视化界面，所述可视化界面能够显示所述第一电极与目标组织的贴靠程度。
20.如权利要求15所述的消融***，其特征在于，所述定位模块能够获取所述第一电极的位置信息，并根据所述第一电极的位置信息建立心脏计算机模型，并在所述消融***的可视化界面显示所述心脏计算机模型。
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