[发明专利]具有四个线圈的对称短接触力传感器

说明书

本发明题为“具有四个线圈的对称短接触力传感器”。在柔性导管插入术探头中，弹性构件将探头的末端联接到远侧部分，并且被配置成响应于在接合组织时施加到末端上的压力而变形。探头的远侧部分中的位置传感器感测探头的末端相对于远侧部分的位置。该相对位置响应于弹性构件的变形而变化。位置传感器响应于由位于位置传感器中的磁场发生器产生的磁场而生成表示末端的位置的信号。位置传感器包括具有第一绕组的传导线的第一线圈和具有相应第二绕组的传导线的三个第二线圈。第二线圈围绕第一线圈的纵向轴线对称地分布。

背景技术

1.技术领域

本发明涉及医疗装置。更具体地，本发明涉及用于测量施加到身体部分的力的医疗装置。

2.相关领域描述

当心脏组织的区域向相邻组织异常地传导电信号时，发生心律失常诸如心房纤颤，从而破坏正常的心动周期并导致心律不同步。

用于治疗心律失常的过程包括以外科方式扰乱导致心律失常的信号的起源，以及破坏此类信号的传导途径。通过导管施加能量来选择性地消融心脏组织，有时可能的是终止或修改从心脏的一部分至另一部分的不需要的电信号的传播。该消融处理通过形成非传导性消融灶来破坏不需要的电途径。

验证物理电极与目标组织的接触对于控制消融能量的递送是重要的。本领域已针对验证电极与组织的接触进行了大量尝试，并且已提出多种技术。例如，美国专利6,695,808描述了用于治疗所选患者组织或器官区域的设备。探头具有可抵靠该区域进行推压的接触表面，从而产生接触压力。压力换能器测量该接触力。该布置据说通过向器械的使用者提供表示接触力的存在和大小的信息来满足手术的需要，在手术中医疗器械必须牢固放置但不与解剖表面过度接触。

又如，美国专利6,241,724描述了利用分段电极组件在身体组织中产生消融灶的方法。在一个实施方案中，导管上的电极组件携带压力换能器，该压力换能器感测与组织的接触并且将信号传送到压力接触模块。该模块识别与压力换能器信号相关联的电极元件并且引导能量发生器将RF能量传送到这些元件，并且不传送到仅与血液接触的其他元件。

另外的示例可见于美国专利6,915,149。该专利描述了利用具有末端电极(该末端电极用于测量局部电活动)的导管来标测心脏的方法。为了避免可由于末端与组织的不良接触所致的人工痕迹，可利用压力传感器来测量末端与组织之间的接触压力以确保稳定接触。

美国专利申请公布2007/0100332描述了用于评估用于组织消融的电极与组织接触的系统和方法。导管轴内的机电式传感器生成对应于电极在导管轴的远侧部分内的移动量的电信号。输出设备接收电信号以用于评估电极和组织之间的接触水平。

本领域内已知的用于评估导管与组织接触的基于阻抗的方法通常依赖于测量该导管上的电极与体表电极之间的阻抗的量值。当该量值低于一些阈值时，电极被认为与组织接触。然而，这种二元接触指示可为不可靠的，并且对体表电极与皮肤之间的阻抗变化敏感。

均授予Sauarav等人的以引用方式并入本文的美国专利申请公布2008/0288038和2008/0275465描述了电极导管系统，该电极导管系统可包括适于施加电能量的电极。适于测量阻抗的测量电路在电极接近目标组织时可实施于该电极和地面之间。可实施处理器或处理单元以至少部分地基于由测量电路测得的阻抗的电抗来确定目标组织的接触条件。在另一个实施方案中，接触条件可基于阻抗的相位角。

发明内容

根据本发明的公开实施方案，导管的接触力传感器对金属干扰具有增强的免疫作用。在一个实施方案中，圆柱形接收线圈居中地设置在镍钛诺外壳中并且可操作地用于估计力值。三个椭圆线圈围绕圆柱形接收线圈装配，其中该三个椭圆线圈之间成120度。椭圆线圈用于评估力的值和方向。因为接收线圈被居中地安装在传感器的中心深处，并且远离镍钛诺外壳，所以距该传感器小于约1mm的金属物体(诸如导管轴)不导致显著的力测量误差。此外，由于接触力传感器的对称设计，金属物体的效应不受导管末端的取向的影响。