Катетер с одноосными датчиками
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к медицине. Катетер содержит продолговатый корпус, дистальный элемент, рукоятку управления и блок магнитных датчиков. Дистальный элемент расположен дистально относительно корпуса и имеет опорный элемент. Рукоятка расположена проксимально относительно корпуса. Элемент обмотки блока магнитных датчиков намотан на опорном элементе. К элементу обмотки в области соединения подключен кабель. Передаваемый кабелем от элемента обмотки к системе картирования и определения местоположения сигнал содержит информацию о местоположении. Область соединения обеспечивает компенсацию натяжения для элемента обмотки и кабеля для предотвращения их расцепления. Область соединения имеет провесы элемента обмотки. Блок магнитных датчиков содержит проксимальный и дистальный датчики. Изолирующая трубка проксимального датчика расположена между элементом обмотки и опорным элементом. Кабель дистального датчика проходит между изолирующей трубкой и опорным элементом. Применение изобретения позволит повысить точность определения местоположения дистального конца катетера. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 35 ил.
Реферат
ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к катетеру, в частности, к катетеру, оснащенному датчиками положения, установленными на дистальном конце и облегчающими определение местоположения дистального конца катетера.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Электродные катетеры широко применяются в медицинской практике в течение многих лет. Они используются для стимуляции и картирования электрической активности сердца, а также для абляции участков c нарушенной электрической активностью. Фибрилляция предсердий является распространенным длительным нарушением ритма сердца и основной причиной инсульта. Это заболевание характеризуется наличием возвратных импульсов, распространяющихся в предсердной ткани. Существуют различные способы прерывания этих импульсов, в том числе атриотомия, выполняемая хирургическим путем или путем катетеризации. Перед тем как приступить к лечению заболевания, прежде всего необходимо выявить участок прохождения импульсов. Известны различные способы такого выявления, в том числе с применением катетеров с устройством картирования, выполненным с возможностью измерения активности внутри легочной вены, венечного синуса или иной трубчатой структуры по внутренней окружности этой структуры. Одно из таких устройств картирования имеет трубчатую конструкцию, включающую по существу цилиндрическую основную часть, расположенную по существу перпендикулярно и дистально относительно корпуса катетера и имеющую наружную окружность, и дистальную часть, расположенную дистально относительно основной части. Трубчатая конструкция снабжена изолирующим покрытием, покрывающим по меньшей мере основную часть устройства картирования. Опорный элемент, выполненный из материала с эффектом памяти, размещен по меньшей мере внутри основной части устройства картирования. По существу цилиндрическая основная часть устройства картирования включает несколько пар электродов, каждая из которых состоит из двух кольцевых электродов.
На практике электродный катетер вводится в интродьюсер, установленный в основной вене или артерии, например, в бедренной артерии, и направляется в камеру сердца. Внутри камеры катетер выходит за пределы дистального конца интродьюсера, обнажая устройство картирования. Катетер позволяет преодолеть колебания при перемещении, в том числе отклонения дистальной части катетера; таким образом, устройство картирования устанавливается в трубчатом участке камеры сердца. Возможность контролировать положение и направление катетера, а также сама конструкция устройства картирования играют важную роль, во многом определяя общую пользу применения катетера.
Основным преимуществом является возможность визуально контролировать положение дистального кончика катетера в процессе картирования или абляции. В частности, возможность визуально контролировать положение ствола катетера относительно дистального кончика позволит оперирующему врачу получить представление о направлении катетера относительно других катетеров, находящихся в той же области камеры сердца. В патентах США №№ 5391199, 5443489, 6788967 и 6690963 (автор Ben-Haim), содержание которых полностью включено в настоящий документ путем ссылки, описаны системы, в которых координаты зонда, помещенного внутрь тела, определяются при помощи одного или нескольких датчиков возбуждения, таких как датчик Холла, обмоток или других антенн, размещенных на зонде. Такие системы используются для получения трехмерных данных о местонахождении медицинского зонда или катетера. Предпочтительно, чтобы обмотка датчика размещалась в катетере и генерировала сигналы в ответ на действие магнитных полей, воздействующих снаружи. Магнитные поля вырабатываются тремя обмотками радиатора, зафиксированными на внешней системе координат в известных пространственно разнесенных точках. Амплитуда сигналов, генерируемых в ответ на действие каждого из полей, вырабатываемых обмотками радиатора, регистрируется и используется для вычисления местоположения обмотки датчика. Каждая обмотка радиатора предпочтительно вводится в действие посредством приводной электрической схемы с целью создания поля заданной частоты, отличающейся от других обмоток радиатора, чтобы сигналы, генерируемые обмоткой датчика, можно было разделить по частоте на компоненты, соответствующие разным обмоткам радиатора.
Известно использование трех обмоток радиатора в биодатчике, размещенном в дистальном кончике катетера. Если дистальный кончик катетера имеет двух- или трехмерную гибкую структуру с эффектом памяти, биодатчик, как правило, размещается проксимально относительно по ряду причин, в том числе ввиду хрупкости биодатчика и недостатка места в конструкции. Однако вследствие того, что биодатчик размещается не на самой конструкции, в основе системы картирования и определения местоположения, используемой для определения местоположения конструкции, лежит доля догадки и приближения.
Таким образом, существует потребность в катетере, способном обеспечить более точные сигналы о местоположении дистального конца, особенно если дистальный конец имеет двух- или трехмерную структуру с эффектом запоминания формы.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к катетеру с усовершенствованной системой определения положения и (или) местонахождения путем использования одноосных датчиков, установленных непосредственно на отрезке или участке катетера, положение/местонахождение которого представляет интерес. Магнитные одноосные датчики объединены в блок одноосных датчиков (00Д), который при необходимости может иметь линейную или нелинейную конфигурацию. Таким образом, катетер, составляющий предмет настоящего изобретения, состоит из продолговатого корпуса катетера и дистального элемента, имеющего соответствующую двух- или трехмерную структуру, образуемую опорным элементом, на котором установлен по меньшей мере один или даже три последовательно размещенных по длине участка опорного элемента одноосных датчика.
В одном из вариантов осуществления изобретения блок магнитных датчиков включает по меньшей мере один элемент обмотки, намотанной на опорном элементе, где к элементу обмотки в области соединения подключен соответствующий кабель, передающий сигнал о местонахождении от элемента обмотки системе картирования и определения местоположения. Область соединения предпочтительно обеспечивает компенсацию натяжения по меньшей мере для одного элемента обмотки и соответствующего кабеля для предотвращения их расцепления. В более конкретном варианте осуществления изобретения в качестве опорного элемента может быть использована трубка, например, полиимидная трубка, или элемент, выполненный из материала с эффектом памяти, например, нитинола. Поверх блока установлена защитная трубка, герметично закрывающая одноосный датчик. Пространство под трубкой заполняется эпоксидным заполнителем или другим подходящим материалом для фиксации компонентов под трубкой. Концевые элементы на концах трубки также могут быть сформированы из эпоксидного заполнителя или других подходящих для этих целей материалов.
В случае если блок ООД имеет линейную конфигурацию, он может размещаться в просвете средней гибкой части катетера для облегчения картирования и определения местоположения общей линейной структуры средней гибкой части. Если блок ООД имеет нелинейную конфигурацию, он может быть выполнен в виде «лассо», что облегчает выполнение картирования и определение местоположения по существу нелинейной структуры в форме «лассо».
Если блок ООД включает несколько одноосных датчиков, расположенных на опорном элементе последовательно и на равном удалении друг от друга, изолирующая трубка проходит под обмоткой расположенного наиболее проксимально датчика (датчиков), так что кабель (кабели) датчика (датчиков), расположенного наиболее дистально, проходит под трубкой и, таким образом, изолирован от обмотки датчика.
В более конкретном варианте осуществления изобретения приспособления для компенсации натяжения включают наличие заданного количества провесов обмоточного провода в области соединения и намотку кабеля вокруг опорного элемента для лучшей фиксации области соединения, препятствующей ее повреждению и отсоединению. Кабели, отходящие от каждого датчика, наматываются более свободно по длине опорного элемента, при этом количество витков кабелей, проходящих через каждый датчик, увеличивается в направлении к проксимальному концу опорного элемента. Предпочтительно кабель намотан вокруг опорного элемента рядом с областью соединения по меньшей мере на 360 градусов. По всей длине опорного элемента предусмотрено наличие термоусадочной трубки, покрывающей каждый датчик, обеспечивая, таким образом, защиту, изоляцию и герметичность каждого датчика.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Особенности и преимущества настоящего изобретения станут понятнее на примере следующего подробного описания в сочетании с сопроводительными чертежами. Некоторые конструкции и элементы не показаны на некоторых фигурах для лучшего обзора остальных конструкций и элементов.
На фиг.1 представлен вид сверху одного из вариантов осуществления катетера.
На фиг.2А представлен вид сбоку варианта осуществления соединения между корпусом катетера и промежуточной секцией в поперечном разрезе вдоль первого диаметра.
На фиг.2B представлен вид сбоку соединения, показанного на фиг.2А, в поперечном разрезе вдоль второго диаметра, по существу перпендикулярного первому диаметру.
На фиг.3A представлен вид сбоку варианта осуществления соединения промежуточной секции и дистального наконечника в поперечном сечении, выполненном вдоль первого диаметра.
На фиг.3B представлен вид сбоку соединения, показанного на фиг.3A, в поперечном сечении вдоль второго диаметра, по существу перпендикулярного первому диаметру.
На фиг.4 представлен продольный вид в разрезе промежуточной секции, показанной на фиг.3A, вдоль линии 4-4.
На фиг.5 представлен вид сбоку варианта осуществления дистального наконечника катетера, составляющего предмет настоящего изобретения.
На фиг.6 представлен вид сбоку варианта осуществления линейного блока одноосных датчиков, выполненного в соответствии с принципами настоящего изобретения.
На фиг.7 представлен вид сверху другого варианта осуществления катетера, составляющего предмет настоящего изобретения.
На фиг.8A представлен вид сбоку варианта осуществления соединения между корпусом катетера и промежуточной секцией, вдоль первого диаметра.
На фиг.8B представлен вид сбоку соединения, показанного на фиг.8A, в поперечном сечении вдоль второго диаметра, по существу перпендикулярного первому диаметру.
На фиг.9 представлен вид сбоку дистальной части катетера, показанного на фиг.7, включая промежуточную секцию и устройство картирования.
На фиг.10 представлен продольный вид в разрезе промежуточной секции, показанной на фиг.9, вдоль линии 10-10.
На фиг.11 схематично показано устройство картирования, где представлен один из вариантов расположения кольцевых электродов.
На фиг.12 представлен продольный вид в разрезе устройства картирования, показанного на фиг.9, вдоль линии 12-12.
На фиг.13 представлен вид сбоку варианта осуществления дистального конца устройства картирования, показанного на фиг.9, в разрезе.
На фиг.14A представлен вид сбоку варианта осуществления соединения между промежуточной секцией и устройством картирования в разрезе вдоль первого диаметра.
На фиг.14B представлен вид сбоку варианта осуществления соединения между промежуточной секцией и устройством картирования в разрезе вдоль второго диаметра, по существу перпендикулярного первому диаметру.
На фиг.15 представлен вид сверху варианта осуществления половины корпуса ручки управления, включая вариант осуществления устройства контроля отклонения.
На фиг.16 представлен вид сверху в перспективе варианта осуществления шатунного элемента устройства контроля отклонения.
На фиг.17 представлен вид снизу в перспективе варианта осуществления шатунного элемента.
На фиг.18 представлен частичный боковой вид в перспективе варианта осуществления отводящего рычага и ручки регулировки натяжения, установленных на рукоятке управления.
На фиг.19 представлен вид сбоку варианта осуществления натяжного ролика, используемого в блоке управления изгибом в сборе.
На фиг.20A-20C схематично показан вариант осуществления блока управления изгибом в сборе в нейтральном и повернутом положении.
На фиг.21 представлен продольный вид в разрезе блока управления изгибом в сборе и устройства контроля натяжения, установленных на рукоятке управления.
На фиг.21A представлен детальный вид части фиг.21, включая вариант осуществления стопорной гайки и натяжного винта.
На фиг.22 представлен частичный вид в перспективе варианта осуществления первой половины корпуса рукоятки управления.
На фиг.23 представлен вид в перспективе варианта осуществления отводящего рычага.
На фиг.24 представлен вид в перспективе варианта осуществления диска регулятора натяжения.
На фиг.25 представлен вид в перспективе варианта осуществления стопорной планки.
На фиг.26 представлен частичный вид в перспективе части варианта осуществления рукоятки управления.
На фиг.27 представлен частичный вид в перспективе части варианта осуществления второй половины корпуса рукоятки управления и стопорной гайки, в котором вторая половина корпуса рукоятки управления противопоставляется первой половине корпуса рукоятки управления.
На фиг.28 представлен вид в перспективе диска регулятора натяжения, показанного на фиг.24, и стопорной планки, показанной на фиг.25, в сборе.
На фиг.29 представлен вид в перспективе варианта осуществления блока управления вращением.
На фиг.30 представлено перспективное изображение блока управления вращением, показанного на фиг.29, в разобранном состоянии.
На фиг.31 представлен вид сбоку варианта осуществления дистального одноосного датчика нелинейного блока ООД в сборе, выполненного в соответствии с принципами настоящего изобретения.
На фиг.32 представлен вид сбоку варианта осуществления среднего одноосного датчика нелинейного блока ООД в сборе, выполненного в соответствии с принципами настоящего изобретения.
На фиг.33 представлен вид сбоку варианта осуществления проксимального одноосного датчика нелинейного блока ООД в сборе, выполненного в соответствии с принципами настоящего изобретения.
На фиг.34 представлен вид сверху варианта осуществления нелинейного блока ООД в сборе, выполненного в соответствии с принципами настоящего изобретения.
На фиг.35 представлен вид сбоку варианта осуществления проксимального одноосного датчика нелинейного блока ООД в сборе, выполненного в соответствии с принципами настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Как показано на фиг.1, настоящее изобретение относится к катетеру 10 по меньшей мере с одним одноосным датчиком или с тремя одноосными датчиками, установленными на дистальном конце 15, расположенном дистально по меньшей мере относительно корпуса катетера 12 или промежуточной отклоняемой секции 14. В представленном варианте осуществления дистальный конец 15 содержит точечный электрод 17. На проксимальном конце корпуса катетера 12 предусмотрена многофункциональная рукоятка управления 16 с механизмами, которые позволяют пользователю выполнять, например, двустороннее отклонение промежуточной секции 14.
Как показано на фиг.2A и 2B, корпус катетера 12 имеет один центральный или продольный просвет 18. Корпус катетера 12 является гибким, то есть поддающимся изгибу, но преимущественно несжимаемым по всей длине. Корпус катетера 12 может иметь любую подходящую конструкцию и может быть изготовлен из любого подходящего материала. Подходящая конструкция предполагает наличие наружной стенки 22, изготовленной из полиуретана или нейлона. Наружная стенка 22 включает встроенную плетеную сетку из нержавеющей стали или т.п. для повышения жесткости на скручивание корпуса катетера 12, так чтобы при вращении рукоятки управления 16 наконечник катетера 10 поворачивался соответствующим образом. Однопросветный корпус катетера 12 предпочтительнее корпуса с несколькими просветами, так как один просвет 18 корпуса позволяет лучше контролировать положение наконечника при вращении катетера 10. Один просвет 18 позволяет свободно разместить все проходящие по нему элементы внутри корпуса катетера. Если бы эти элементы были заключены в нескольких просветах, то в процессе вращения рукоятки 16 они смогли бы аккумулировать энергию, что может вызвать обратное вращение корпуса катетера 12, например, при отпускании рукоятки или при изгибе по кривой, или поворот на 180 градусов; при этом оба явления являются нежелательными.
Внешний диаметр корпуса катетера 12 не имеет особого значения, но предпочтительно не должен превышать приблизительно 0,267 см (8 фр. п.). Аналогичным образом, толщина наружной стенки 22 не имеет особого значения. Внутренняя поверхность наружной стенки 22 может быть укреплена придающей жесткость трубкой 20, которая может быть изготовлена из любого подходящего для этих целей материала, например, из полиимида. Трубка 20, придающая дополнительную жесткость, фиксируется относительно наружной стенки 22 на проксимальном конце корпуса катетера 12. Первое клеевое соединение 23 выполняется между дистальными концами упрочняющей трубки 20 и наружной стенки 22 при помощи быстросохнущего клея, например, суперклея RTM. После этого выполняется второе клеевое соединение 26 между проксимальными концами упрочняющей трубки 20 и наружной стенки 22 с использованием долгосохнущего, но более прочного клея, например, полиуретанового клея.
Упрочняющая трубка, наряду с оплетенной наружной стенкой 22, обеспечивает повышенную устойчивость к скручивающим колебаниям, значительно сокращая толщину стенки катетера, что позволяет максимально увеличить диаметр просвета. Внешний диаметр упрочняющей трубки 20 имеет практически такую же величину или немногим меньше внутреннего диаметра наружной стенки 22. Предпочтительно использование полиимидной трубки, так как она имеет очень тонкую стенку и в то же время обладает хорошей жесткостью. Это позволяет максимально увеличить диаметр центрального просвета 18 не в ущерб прочности и жесткости. Как правило, полиимидный материал не используется для изготовления упрочняющих трубок из-за склонности к перекручиванию во время изгиба. Однако было установлено, что в комбинации с наружной стенкой 22 из полиуретана, нейлона или подобного материала, в особенности снабженного оплеткой из нержавеющей стали, подверженность полиимидной упрочняющей трубки 20 к перекручиванию при изгибе практически исключается при условии использования катетера по назначению.
В одном из вариантов осуществления изобретения наружная стенка 22 имеет внешний диаметр, равный приблизительно 0,234 см (0,092 дюйма), и внутренний диаметр - приблизительно 0,160 см (0,063 дюйма), а полиимидная упрочняющая трубка 20 имеет внешний диаметр, равный приблизительно 0,156 см (0,0615 дюйма), и внутренний диаметр - приблизительно 0,132 см (0,052 дюйма).
Как показано на фиг.2A, 2B и 4, промежуточная секция 14 состоит из более короткого отрезка трубки 19 с множеством внеосевых просветов, например, первым, вторым, третьим и четвертым просветами 30, 31, 32 и 33. Трубка 19 изготовлена из подходящего нетоксичного материала, предпочтительно более гибкого, чем материал корпуса катетера 12. Подходящим материалом для трубки 19 является плетеный полиуретан, то есть полиуретан с встроенной сеткой из нержавеющей стали или т.п. Внешний диаметр промежуточной секции 14, как и внешний диаметр корпуса катетера 12, предпочтительно не превышает приблизительно 0,267 см (8 фр. п.). Размер просветов не имеет особого значения. В одном из вариантов осуществления изобретения промежуточная секция имеет внешний диаметр, равный приблизительно 0,234 см (7 фр. п., 0,092 дюйма), просветы, как правило, имеют такой же размер, диаметр составляет приблизительно 0,0559 см (0,022 дюйма), а некоторые просветы могут иметь незначительно больший диаметр - приблизительно 0,0914 см (0,036 дюйма).
Средство для прикрепления корпуса катетера 12 к промежуточной секции 14 изображено на фиг.2A и 2B. Проксимальный конец промежуточной секции 14 включает внутреннее глухое отверстие 24, принимающий внешнюю поверхность полиимидного ребра жесткости 20. Промежуточная секция 14 и корпус катетера 12 скреплены клеем 29 или аналогичным веществом.
Как показано на фиг.2A и 2B, через просвет 18 корпуса катетера 12 проходят различные элементы, например, электрические провода и множество вытяжных элементов, а также иные провода и кабели. Продольное перемещение вытяжных элементов относительно корпуса катетера 12 позволяет пользователю контролировать различные части катетера, используя для этого рукоятку управления. В одном из вариантов осуществления изобретения вытяжные элементы включают пару отводящих вытяжных элементов 42 для двухстороннего отклонения промежуточной секции 14.
Отводящий вытяжной элемент 42 проходит через центральный просвет 18 корпуса катетера 12 во второй просвет 31 промежуточной секции 14. Другой отводящий вытяжной элемент 42 проходит через центральный просвет 18 в четвертый просвет 33 промежуточной секции 14. Дистальные концы отводящих вытяжных элементов 42 зафиксированы на стенке трубки 19 рядом с дистальным концом промежуточной секции 14 при помощи T-образных анкеров 83 (фиг.3B). В промежуточной секции 14 каждый отводящий вытяжной элемент 42 имеет пластиковую, например, тефлоновую (Teflon.RTM.), оболочку 81, которая не позволяет отводящим вытяжным элементам 42 врезаться в стенку трубки 19 промежуточной секции 14 при отклонении промежуточной секции 14.
Как показано на фиг.2A, компрессионные обмотки 56, окружающие отводящие вытяжные элементы 42, проходят от проксимального конца корпуса катетера 12 к проксимальному концу промежуточной секции 14. Компрессионные обмотки 56 изготовлены из любого подходящего для этих целей металла, например, из нержавеющей стали. Компрессионные обмотки 56 имеют плотную намотку, что обеспечивает достаточную гибкость, то есть способность к изгибу, но при этом хорошую сопротивляемость сжатию. Внутренний диаметр компрессионных обмоток 56 предпочтительно незначительно превышает диаметр вытяжной проволоки 42. Например, если диаметр вытяжного элемента 42 равен приблизительно 0,0178 см (0,007 дюйма), внутренний диаметр компрессионной обмотки 56 составляет приблизительно 0,0203 см (0,008 дюйма). Тефлоновое (Teflon.RTM.) покрытие вытяжных элементов 42 позволяет им свободно скользить внутри компрессионных обмоток. Наружная поверхность компрессионных обмоток может быть покрыта гибкой изолирующей оболочкой, препятствующей контакту компрессионных обмоток друг с другом и с другими элементами, такими как электрические провода и кабели и т.д. Изолирующая оболочка может быть выполнена из полиимидной трубки.
Проксимальные концы компрессионных обмоток 56 зафиксированы на проксимальном конце упрочняющей трубки 20 в корпусе катетера 12 с помощью клеевого соединения 50 (фиг.2B), а дистальные концы зафиксированы рядом с проксимальным концом промежуточной секции 14 во втором просвете 31 и в четвертом просвете 33 с помощью клеевых соединений 51 (фиг.2B).
Как показано на фиг.3A, 3B и 5, наконечник 15 содержит точечный электрод 17, который может быть присоединен к трубке 22 промежуточной секции 14 при помощи однопросветной соединительной трубки 23. Соединительная трубка является переходом для различных элементов, отходящих от трубки 22, при необходимости перенаправляя их для фиксации в точечном электроде 17. Для этого дистальная поверхность точечного электрода снабжена глухими отверстиями. В описанном варианте осуществления изобретения глухое отверстие 61 принимает дистальный конец токопроводящего проводника точечного электрода 40, глухое отверстие 63 принимает дистальный конец проводов термопар 43 и 44. Кроме того, в точечном электроде предусмотрен оросительный канал 66, вмещающий дистальный конец оросительной трубки 35. Канал 66 сообщается с поперечными ответвлениями 67 и отверстиями для жидкости 69, благодаря чему жидкость, поступающая по трубке 35, попадает на внешнюю поверхность точечного электрода.
В соответствии с принципами настоящего изобретения первый просвет 30 изгибаемой промежуточной секции 14 несет линейный блок одноосных датчиков (ООД) 300, вариант осуществления которого подробно показан на фиг.6. Блок ООД включает по меньшей мере один или три одноосных датчика 301 для определения местоположения и размещения промежуточной изгибаемой секции 14. Датчики обеспечивают визуализацию любой части катетера, несущего блок ООД, при помощи систем картирования производства компании Biosense Webster, Inc., таких как системы картирования CARTO, CARTO XP и NOGA.
Линейный блок ООД 300 включает по существу линейный опорный элемент заданной длины, например, относительно жесткую полиимидную трубку с тройной стенкой 305 заданной длины и плотностью в пределах от приблизительно 80 до приблизительно 83, а более предпочтительно - от приблизительно 81 до приблизительно 82. Трубка имеет один просвет 310 и вмещает одноосные датчики 301, расположенные последовательно по всей длине. Если используются три одноосных датчика, блок несет дистальный датчик 301A, средний датчик 301B и проксимальный датчик 301C. Каждый датчик включает проводящий элемент 303, например, очень тонкую проволоку, несколько раз обернутую вокруг трубки 305 и формирующую, таким образом, измерительную катушку, как понятно специалисту в данной области техники. Дистальная часть 306 проволоки проходит проксимально под катушкой. Дистальная часть 306 и проксимальная часть 307 проволоки проходят проксимально за катушкой и прикрепляются, например, с помощью пайки, к соответствующему открытому дистальному концу проволоки, заключенной в кабель с двумя параллельно уложенными жилами 308 в области соединения, расположенной немного проксимально относительно катушки 303. Каждая область соединения имеет приспособление для компенсации натяжения. Приспособление предполагает, что каждый конец проволоки имеет заданное количество провесов S дистальнее спайки, целью которых является минимизация риска повреждения и разрыва области соединения. Кроме того, кабель 308 также обеспечивает компенсацию натяжения для датчика, предотвращая его поломку. В представленном варианте осуществления изобретения компенсация натяжения предполагает несколько намоток 309 кабеля, например, на приблизительно 720 градусов преимущественно в поперечном направлении вокруг трубки для фиксации паяных соединений между проводом катушки 303 и кабелем 308. Проксимально относительно приспособления для компенсации натяжения кабель 308 входит в центральный просвет 310 трубки 305 через отверстие 312, выполненное в стенке трубки 305, где он проходит проксимально к рукоятке управления, а затем к системе картирования и определения местоположения для обработки сигналов, зарегистрированных датчиками 301A, 301B и 301C. Такая конструкция позволяет датчику сохранять форму, защищая соединение каждого датчика. Трубка 305 обеспечивает физическую и электрическую изоляцию проволоки и кабеля, препятствуя контакту с другими элементами катетера. Трубка также экранирует и защищает провод и кабель от повреждений во время сборки и эксплуатации катетера. Кроме того, она служит каркасом для датчика, позволяя датчику сохранять форму.
Как было указано ранее, в раскрытом варианте осуществления используются три одноосных датчика, каждый из которых имеет конструкцию, аналогичную описанной выше. Проксимально относительно проксимального датчика кабели 308 проходят проксимально и параллельно через центральный просвет 310 к рукоятке управления, а затем к системе картирования и определения местоположения. Для защиты хрупких и уязвимых одноосных датчиков и паяных соединений с кабелями в состав блока 300 включена термоусадочная трубка 315 (показана в поперечном сечении на фиг.6), которая покрывает каждую из катушек, паяные соединения и приспособления для компенсации натяжения. Для дополнительной поддержки блока ООД 300 в термоусадочную трубку 317 вводится эпоксидный заполнитель, УФ-клей и (или) аналогичный материал 317 (также показан в поперечном сечении на фиг.6): это обеспечивает герметизацию и фиксацию катушек и приспособлений для компенсации натяжения на трубке и в термоусадочной трубке. Эпоксидный заполнитель придает блоку ООД 300 дополнительную степень жесткости, что обеспечивает дополнительную защиту от разрыва и отсоединения проводов катушки и кабелей датчика, но в то же время не сказывается на изгибе промежуточной секции 14.
Таким образом, каждый одноосный датчик 301 линейного блока ООД 300 включает соответствующую катушку 301, соответствующий двужильный кабель 308, соответствующие приспособления для компенсации натяжения, включая провесы провода S и кабельные намотки 309, и соответствующие паяные соединения, обеспечивающие электронную стыковку катушки и кабеля. Как показано на примере вариантов осуществления изобретения на фиг.2B и 3A, дистальный и проксимальный концы 318 и 319 опорного элемента 305 зафиксированы непосредственно на дистальном и проксимальном концах трубки 19 промежуточной изгибаемой секции 14 или рядом с ней. Кабели 308A, 308B и 308C проходят проксимально относительно блока 300 через просвет 30 трубки промежуточной секции 14 и центральный просвет 18 корпуса катетера к системе картирования и определения местоположения. Для кабелей может быть предусмотрена защитная изолирующая оболочка 313.
При производстве линейного блока ООД 300 дистальная катушка датчика 303A наматывается на трубку 305, затем выполняется спаивание концов 306A и 307A с наращенным дистальным концом кабеля 308A, который после этого подается в центральный просвет 310 через отверстие 312A, выполненное путем перфорации при помощи предварительно нагретой иглы или аналогичным способом. На предварительно установленном расстоянии проксимально относительно дистальной катушки датчика 303A на трубку 305 наматывается средняя катушка 303B, затем выполняется спаивание концов 306B и 306B с нарощенным дистальным концом кабеля 308B, который после этого подается в центральный просвет 310 через отверстие 312B и вместе с кабелем 308A направляется к системе картирования и определения местоположения. На предварительно установленном расстоянии проксимально относительно средней катушки датчика 303B на трубку 305 наматывается проксимальная катушка 303С, затем выполняется спаивание концов 306C и 307C с наращенным дистальным концом кабеля 308С, который после этого подается в центральный просвет 310 через отверстие 312С и вместе с кабелями 308A и 308B направляется к системе картирования и определения местоположения. Термоусадочная трубка 315 размещается поверх трубки и всех элементов, обеспечивая таким образом защиту и герметизацию всего блока 300. После этого в пространство между термоусадочной трубкой и элементами блока вводится эпоксидный заполнитель 317, выступающий в качестве наполнителя. Затем блок 300 вставляется в просвет 30 трубки 19 промежуточной секции 14 (или в любую другую подходящую часть катетера), при этом кабели 308A, 308B и 308C проходят через просвет 30 промежуточной секции 14, а затем через центральный просвет 18 корпуса катетера 12. Блок 300 обладает достаточной гибкостью, чтобы при необходимости допустить изгибание промежуточной секции 14.
В альтернативном варианте осуществления изобретения, как показано на фиг.7, дистальная часть 15, расположенная дистально относительно промежуточного вала 14, представляет собой трехмерную конструкцию, например, устройство картирования 27.
Описанный вариант осуществления корпуса катетера 12 и промежуточной изгибаемой секции 14 показан на фиг.8A, 8B и 10. Конструкция и структура аналогичны вариантам осуществления, описанным выше. Таким образом, описание, представленное выше, распространяется на данный вариант осуществления изобретения. Однако существуют отличия, включающие модификации с целью адаптации устройства картирования 17, как показано на фигурах и понятно специалистам в данной области техники.
Как показано на фиг.9, устройство картирования 27 включает по существу прямую проксимальную часть 38 и по существу кольцеобразную основную часть 39. Проксимальная часть 38 установлена на промежуточной секции 14, как более подробно описано ниже, поэтому она по существу представляет собой линейное удлинение промежуточной секции 14. В одном из вариантов осуществления изобретения проксимальная часть 38 имеет открытый участок, то есть участок, расположенный вне промежуточной секции 14, размером от приблизительно 3 до приблизительно 12 мм, более предпочтительно - от приблизительно 3 до приблизительно 8 мм, а наиболее предпочтительно - приблизительно 5 мм, однако при необходимости размер может варьироваться. Между проксимальной частью 38 и по существу кольцеобразной основной частью образуется «колено» 37, представляющее собой угловой переход между этими частями.
По существу кольцеобразная основная часть 39 имеет поперечное, или даже перпендикулярное, положение относительно корпуса катетера 12. По существу кольцеобразная основная часть 39 может быть выполнена в форме плоского круга или иметь слегка спиральную форму. В одном из вариантов осуществления изобретения основная часть 39 имеет внешний диаметр, равный от приблизительно 10 до приблизительно 25 мм, более предпочтительно - от приблизительно 12 до приблизительно 20 мм. По существу кольцеобразная основная часть 39 может изгибаться в направлении по часовой стрелке или против часовой стрелки. Как показано на фиг.11, 12, 13, 14A и 14B, устройство картирования 17 выполнено из изолирующей оболочки или трубки 52, форма поперечного сечения которой выбирается по желанию. Изолирующая оболочка 52 может быть изготовлена из любого подходящего для этих целей материала, предпочтительным является биосовместимый пластик, такой как полиуретан или пебакс. Изолирующая оболочка 52 может иметь предварительно заданную форму. Для по существу кольцеобразной основной части 39 это форма кольца. В альтернативном варианте форма по существу кольцеобразной основной части 39 может определяться проводами или другими элементами, проходящими через изолирующую оболочку 52.
В представленном варианте осуществления изобретения опорный элемент с предварительно заданной формой 54 проходит через изолирующую оболочку 52, определяя форму по существу кольцеобразной основной части 39. Опорный элемент 54 выполнен из материала с эффектом памяти, то есть, приложив определенное усилие, его можно выпрямить или согнуть, изменив тем самым его первоначальную форму, а после прекращения действия этой силы материал может восстанавливать свою первоначальную форму. Одним из подходящих материалов для изготовления опорного элемента 54 является сплав никеля и титана. Как правило, такие сплавы содержат приблизительно 55% никеля и 45% титана, но могут содержать от приблизительно 54 до приблизительно 57% никеля с соответствующим количеством титана. К подходящим для этих целей сплавам никеля и титана относится нитинол, обладающий превосходной памятью, наряду с такими свойствами как пластичность, прочность, коррозионная стойкость, электросопротивляемость и температуростойкость.
Опорный элемент 54 поддерживает нелинейный блок ООД 400 в соответствии с принципами настоящего изобретения, вариант осуществления которого изображен на фиг.34 и 35. Нелинейный блок ООД 400 включает по меньшей мере один или три и более одноосных датчиков 401A, 401B и 40C, предназначенных для определения местоположения и (или) размещения устройства картирования 17. Датчики обеспечивают визуализацию нелинейного блока ООД, несущего устройство картирования, при помощи систем картирования производства компании Biosense Webster, Inc., таких как системы картирования CARTO, CARTO XP и NOGA.
В описанном варианте осуществления изобретения используются три одноосных датчика, установленных на равном удалении друг от друга вдоль по существу кольцеобразной основной части 39. Проксимальный датчик 401C установлен дистально непосредственно за коленом 37. Средний датчик 401B устан