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消融装置

文献发布时间:2024-01-17 01:15:20


消融装置

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域,具体涉及一种消融装置。

背景技术

慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease,COPD)是当前慢性气道疾病最为常见的类型,可严重影响患者的生命质量,是导致死亡的重要病因。其主要特征为持续性气流受限和相应的呼吸系统症状,主要病理学表现是气道和(或)肺泡异常。随着病情的发展,呼吸困难在进行诸如散步的非剧烈活动时会被注意到。随着时间的推移,COPD的症状可能会伴随着越来越小的活动量而出现,直到这些症状在所有的时间中都会出现,从而严重地限制人完成正常活动的能力。肺病经常的特点是气道腔堵塞梗阻、气道壁增厚、气道壁内或周围结构的改变或以上的组合。气道阻塞可以显著降低肺部的气体交换量从而造成呼吸困难。气道腔的堵塞可由过度的腔内粘液或水肿液体或两者引起。气道壁增厚可能是由气道平滑肌过度收缩、气道平滑肌肥大、粘液腺增生、炎症、水肿或以上的组合引起。气道周围的结构变化,如肺组织本身破坏,可能导致气道壁的径向收缩的丧失和随后的气道狭窄。哮喘和COPD是严重的疾病,其患者越来越多。

肺部去神经疗法消融术(Targeted Lung Denervation,TLD)作为近年来治疗COPD一种新趋势,TLD消融术主要是通过消融装置释放消融能量以消融支气管外膜中的副交感神经,从而阻断神经信号的传递,使气道平滑肌松弛、黏液分泌减少,从而改善气道阻塞及呼吸困难的症状。请参阅图1,图1展示了气道(亦称气管)的典型解剖结构。气道主要由软骨、平滑肌纤维和结缔组织构成。气道的软骨11呈“C”形,缺口朝向食道13。气道的软骨11一般为14~16个,沿气道的长度方向间隔排列,各软骨11间以环韧带相连结。平滑肌纤维和结缔组织所形成的后壁膜部12封闭软骨11的缺口,该后壁膜部12较为平坦,使气道内壁的横截面大致呈“D”形,其中,C形区域约占气道横截面周径的三分之二,较为平坦的后壁膜部12约占气道横截面周径的三分之一。图2展示了一种现有的消融装置在气管中展开的横向截面示意图,该消融装置包括导管及设于导管远端的电极(图未示),其中,该消融装置的导管远端形成具有开口的圆环状结构1,该圆环状结构1因具有开口,可在气道内壁的径向压力的作用下,一定程度的发生形变,但由于该圆环状结构1为一体式结构,当该圆环状结构1某个区域径向受压而发生形变时必然带动与之相邻的区域发生形变,从而造成该圆环状结构1无法较好的贴合非圆形轮廓的目标组织,进而使位于该圆环状结构1上的电极的消融能量无法较好的传递至目标组织。

发明内容

本发明的目的是提供一种消融装置,该消融装置能适应目标组织形态,与目标组织实现良好贴合。

该目的是通过以下方式实现:

本发明的第一方面提出了一种消融装置,所述消融装置包括:导管及与所述导管远端连接的消融部,所述消融部具有可膨胀性能,且包括多个消融构件,每个所述消融构件包括支撑单元、贴壁单元及设于所述贴壁单元上的能量释放单元;多个所述支撑单元向外呈辐射状展开,并朝向所述消融部的远端方向延伸以与多个所述贴壁单元连接;在所述消融部处于自然膨胀状态时,所述消融部中至少存在一个贴壁单元可相对于与之相邻的贴壁单元独立发生形变。

在其中一个实施例中,多个所述支撑单元围合形成远端具有开口的腔体,多个所述贴壁单元环绕所述开口间隔设置。

在其中一个实施例中,所述贴壁单元包括与所述支撑单元连接的第一连接端、第二连接端,及在所述第一连接端和第二连接端之间延伸的可形变段,所述可形变段具有弹性形变性能,当所述消融部处于自然膨胀状态时,所述可形变段相对于所述第一连接端和第二连接端朝向所述消融部外侧方向弯曲凸起。

在其中一个实施例中,当所述可形变段受到朝向所述消融部内侧的作用力时,所述可形变段可发生弹性形变,以使所述第一连接端和第二连接端之间的距离增大。

在其中一个实施例中,所述可形变段包括第一贴壁段和第二贴壁段,所述第一贴壁段一端连接所述第一连接端,所述第一贴壁段的另一端与所述第二贴壁段的一端连接,所述第二贴壁段的另一端与所述第二连接端连接,所述第一连接端和所述第二连接端可在外力作用下彼此靠近,且在所述外力撤销时彼此远离。

在其中一个实施例中,所述第一贴壁段和所述第二贴壁段均包括朝向所述消融部外侧方向凸起的弧形结构,或者,所述第一贴壁段和第二贴壁段均包括向消融部外侧方向倾斜的直线形结构;或者,所述第一贴壁段和所述第二贴壁段中的一个包括朝向所述消融部外侧方向凸起的弧形结构,另一个包括向消融部外侧方向倾斜的直线形结构。

在其中一个实施例中,所述可形变段还包括连接段,所述连接段包括远端顶点及共同连接所述远端顶点的第一连接臂和第二连接臂,所述第一连接臂的近端和第二连接臂的近端之间存在间隙,所述第一贴壁段一端连接所述第一连接端,所述第一贴壁段的另一端与所述第一连接臂连接,所述第二贴壁段的一端与所述第二连接臂连接,所述第二贴壁段的另一端与所述第二连接端连接。

在其中一个实施例中,所述连接段朝向所述消融装置的远端方向凸起。

在其中一个实施例中,所述支撑单元包括两个间隔设置的第一支撑杆,所述第一连接端和第二连接端分别与一个第一支撑杆固定连接。

在其中一个实施例中,所述消融部还包括支撑构件,所述支撑构件包括多根间隔排列的第二支撑杆,每根第二支撑杆的近端与所述导管固定连接,每根第二支撑单元的远端与相邻的两个所述第一支撑单元固定连接。

在其中一个实施例中,所述支撑单元包括平直段,并通过所述平直段与贴壁单元连接,在自然膨胀状态时,所述平直段与所述消融部的轴线之间的夹角小于所述支撑单元除所述平直段外的其余区域与所述消融部的轴线之间的夹角。

在其中一个实施例中,所述消融装置具有第一区域和第二区域,所述第一区域中的贴壁单元均可相对于与之相邻的贴壁单元独立发生形变,且所述第一区域内的贴壁单元和所述第二区域内的贴壁单元大致位于同一平面上,或者,所述第一区域内的贴壁单元和所述第二区域内的贴壁单元位于不同的平面。

在其中一个实施例中,所述第一区域的贴壁单元位于所述第二区域的贴壁单元与所述导管之间,且当所述第一区域和所述第二区域均受到朝向消融部内侧方向的作用力时,所述第二区域中至少一个贴壁单元抵靠至所述第一区域中贴壁单元的内侧。

在其中一个实施例中,位于所述第一区域内的所述能量释放单元包括电极对和/或条状电极,其中,所述电极对包括极性相反的第一电极和第二电极,所述第一电极和第二电极间隔设置于一个或多个所述贴壁单元上;所述条状电极沿所述贴壁单元的长度方向延伸。

在其中一个实施例中,所述贴壁单元包括呈片状的网状结构,所述网状结构包括导电丝,所述导电丝裸露形成网状电极。

在其中一个实施例中,所述导管和所述消融部中具有相互连通的输送通道;和/或,所述导管的远端设有延长管,所述延长管穿设于所述消融部内,所述导管和延长管中设有相互连通的输送通道;所述消融部和/或延长管表面设有第一冷却孔,所述第一冷却孔将所述输送通道与外界连通,所述输送通道用于输送冷却介质,所述第一冷却孔用于向外界释放冷却介质。

在其中一个实施例中,所述消融装置还包括冷却球囊,所述冷却球囊包括具有球囊内腔的球囊主体、与所述球囊内腔连通的输送通道;所述球囊主体设于所述消融部的内腔中,且当所述球囊主体处于膨胀状态时,所述球囊主体的外表面与所述贴壁单元贴合,所述输送通道用于输送冷却介质至所述球囊内腔中;所述冷却球囊表面设有一个或多个第二冷却孔,所述第二冷却孔用于将所述球囊内腔与外界连通,并将所述球囊内腔中的冷却介质向外界排出。

在其中一个实施例中,所述冷却球囊还包括连通所述球囊内腔的回收通道,所述回收通道用于将所述球囊内腔中的冷却介质回收。

本发明还提出一种冷却球囊,包括:可膨胀的球囊主体、输送通道及回收通道;其中,所述球囊主体包括径向排列的第一球囊内腔和第二球囊内腔,所述输送通道、回收通道、第一球囊内腔及第二球囊内腔形成供冷却介质流动的冷却回路;所述第一球囊内腔具有第一外壁,所述第二球囊内腔具有第二外壁,所述第一外壁和所述第二外壁沿所述球囊主体的周向排列;所述第一球囊内腔在所述第一外壁所在的轴向区域内的任意横截面积为第一横截面积,所述第二球囊内腔在所述第二外壁所在轴向区域内的任意横截面积为第二横截面积,所述第一横截面积大于所述第二横截面积。

在其中一个实施例中,所述冷却球囊还包括外管、分隔件及输出孔;所述外管的远端连接球囊主体的近端,所述外管为多腔管体,所述外管的内部具有相互独立的输送通道及回收通道,所述第一球囊内腔和所述第二球囊内腔其中之一与所述输送通道的远端连通,另一个与所述回收通道的远端连通,所述输送通道的近端用于外接冷却装置,所述回收通道的近端用于外接回收装置;所述分隔件固定连接于所述球囊主体内部,且设于所述第一球囊内腔和第二球囊内腔之间,用于分隔第一球囊内腔和第二球囊内腔;所述第一球囊内腔和第二球囊内腔之间至少设有一个输出孔,所述输出孔连通第一球囊内腔和第二球囊内腔,用于使所述第一球囊内腔和所述第二球囊内腔之间可流通冷却介质。

在其中一个实施例中,所述分隔件包括薄片状结构,所述薄片状结构自所述球囊主体的近端向远端延伸,以分隔所述第一球囊内腔和所述第二球囊内腔,且在所述分隔件所在的轴向区域内,所述球囊主体的任意横截面中,所述第一球囊内腔所占的横截面积大于所述第二球囊内腔所占的横截面积。

在其中一个实施例中,所述分隔件还包括内球囊,所述内球囊的外表面与所述球囊主体的内表面之间形成冷却腔体,所述薄片状结构位于所述冷却腔体中,并从所述冷却腔体分隔出所述第一球囊内腔和所述第二球囊内腔。

在其中一个实施例中,所述冷却球囊还包括内杆,所述外管中还设有容纳腔道,所述内杆穿设于所述容纳腔道内,且所述内杆的远端向所述球囊内腔中延伸,并固定连接至所述球囊主体的远端。

在其中一个实施例中,所述输出孔位于所述分隔件上和/或所述内杆上,且所述输出孔到所述球囊主体远端的距离小于所述输出孔到所述球囊主体近端的距离。

在其中一个实施例中,所述输送通道包括第一输送通道和第二输送通道,所述回收通道包括第一回收通道和第二回收通道,所述第一输送通道、第一回收通道及所述第一球囊内腔形成第一冷却回路,所述第二输送通道、第二回收通道及第二球囊内腔形成第二冷却回路,当所述第一球囊内腔和所述第二球囊内腔处于膨胀状态时,所述第二球囊内腔中所述第二外壁所在的轴向区域内冷却介质的流速大于所述第一球囊内腔中所述第一外壁所在的轴向区域内冷却介质的流速。

在其中一个实施例中,所述第二外壁的内表面的表面粗糙度小于所述第一外壁的内表面的表面粗糙度。

在其中一个实施例中,所述第二外壁的外表面硬度小于所述第一外壁的外表面硬度。

在其中一个实施例中,所述球囊主体上设有冷却管道,所述第一外壁上的冷却管道的密集程度小于所述第二外壁上的冷却管道的密集程度。

本发明提供的消融装置,消融部中至少存在一个贴壁单元为可形变单元,当该消融部在气道中展开时,该可形变单元在受到气道内壁对其的挤压力时可相对于与之相邻的贴壁单元独立发生形变,可避免在可形变单元发生形变时对相邻的贴壁单元形成干涉,从而可使消融部上各个区域更好的适应气道内壁的形态发生形变,进而提高消融装置与目标组织的贴壁性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其它的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。

而且在整个附图中,用相同的附图标记表示相同的部件。其中:

图1为气道的典型解剖结构;

图2为现有技术中消融装置在气道中的展开示意图;

图3为本发明实施例1中消融装置的结构示意图;

图4为图3中消融部处于自然膨胀状态的结构示意图;

图5为图4中消融部的侧视图;

图6为图4中消融部受到力的作用下的变形示意图;

图7为图4中贴壁单元受到力的作用下的变形示意图;

图8为图4中消融部的电极排布示意图;

图9为图4中消融部的另一种电极排布示意图;

图10为本发明实施例2中消融装置的局部结构示意图;

图11为图10中消融部受到力的作用下的变形示意图;

图12为本发明实施例3中消融装置的局部结构示意图;

图13为本发明实施例4中消融装置的局部结构示意图;

图14为图13中消融构件的横截面示意图;

图15为图13中支撑构件的横截面示意图;

图16为本发明另一实施例的消融装置的局部结构示意图;

图17为本发明实施例5中消融装置的局部结构示意图;

图18为图17中冷却球囊的结构示意图;

图19为本发明另一实施例中消融装置的局部结构示意图;

图20为本发明实施例6中冷却球囊的局部结构示意图;

图21为本发明实施例7中冷却球囊的局部结构示意图;

图22为本发明另一实施例中冷却球囊的局部结构示意图;

图23为本发明实施例8中冷却球囊的局部结构示意图;

图24为本发明另一实施例中冷却球囊中间区域的横截面示意图;

图25为本发明实施例9中冷却球囊的局部结构示意图;

图26为图25中冷却球囊环绕段所在区域的平面展开示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明,并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是,文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的,而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出,否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的,并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行,除非明确指出执行顺序。还应当理解,可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段,但是,这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出,否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此,以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述,可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系,这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如,如果在图中的装置翻转,那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此,示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

为了更加清楚地描述消融装置的结构,此处限定术语“近端”及“远端”为介入医疗领域惯用术语。具体而言,“远端”表示手术操作过程中远离操作人员的一端,“近端”表示手术操作过程中靠近操作人员的一端。

实施例1

参照图3,本实施例提供一种消融装置20,该消融装置20用于对目标组织释放消融能量以对目标组织的电学形状、机械性质、化学性质或其他性质的实质性改变。为方便理解,本实施例以肺部神经消融为应用场景进行描述,但本发明的消融装置20的应用场景并不限于此,还可应用在多种不同的环境中,例如,肾动脉、肺静脉、左心耳、心室等组织的消融。

本实施例的消融装置20包括导管21、消融部22、操作手柄23。其中,上述导管21可为管状结构,导管21的近端与操作手柄23连接,导管21的远端与消融部22连接。操作手柄23上设有电路连接器(图未示),用于与能量发生器(图未示)连接。该能量发生器用于产生消融能量,该消融能量包括但不限于热能、冷能、电能、声能、射频能量、脉冲高电压能量、机械能量、电离辐射、光学能量及以上的组合,以及适于处理组织的其它类型的能量。在本实施例中,能量发生器为射频发生器,可以以所需的频率输出射频能量,在其他实施例中,可选择其他任何适用的能量发生器类型。消融部22具有可膨胀性能,该消融部22在外力作用下可被径向压缩,在外力撤销后,自膨胀并恢复至自然膨胀状态(即在不受人为外力作用下的自然展开状态)。在实施消融作业时,上述导管21和消融部22可被收容于输送鞘管(图未示)内,通过输送鞘管将导管21和消融部22输送至气道内,后撤输送鞘管以释放消融部22,使消融部22在气道内膨胀展开,通过能量发生器控制消融部22输出消融能量以消融支气管外膜中的副交感神经,从而阻断神经信号的传递,在完成消融后,通过操作能量发生器控制停止输出消融能量,并将导管21和消融部22回撤至输送鞘管内,再连同输送鞘管撤出体外。

参照图4,图4为本实施例的消融部22处于自然膨胀状态的结构示意图。在自然膨胀状态下,消融部22包括消融构件22a及支撑构件22b。该支撑构件22b的近端与导管21的远端连接,且支撑构件22b的远端与消融构件22a连接。消融部22具有第一区域A1和第二区域A2,其中,第一区域A1用于与气道中较为平坦的后壁膜部12贴合并实施消融,第二区域A2用于与气道的C形区域贴合并实施消融。示例性的,本实施例消融部22共包括6个消融构件22a,其中,两个消融构件22a位于第一区域A1内,另外四个消融构件22a位于第二区域A2。在其他实施例中,消融部22共包括3个消融构件22a,其中一个消融构件22a位于第一区域A1内,另两个消融构件22a位于第二区域A2内。或者,消融部22共包括4个消融构件22a,其中一个消融构件22a位于第一区域A1内,另三个消融构件22a位于第二区域A2内。对于消融构件22a的具体数量,可根据实际的应用场景选择,本发明对此并不限定。

本实施例中,消融部22的多个消融构件22a朝向导管21的远端方向呈辐射状间隔设置,以形成锥状结构。请同时参照图5,每个消融构件22a包括支撑单元24、贴壁单元23及设于贴壁单元23上的能量释放单元。其中,多个消融构件22a的支撑单元24的近端通过支撑构件22b与导管21连接,并朝向消融部22的远端方向延伸以与多个贴壁单元23连接。

示例性的,6个消融构件22a的支撑单元24向外呈辐射状展开,以围合形成远端具有开口的腔体。每个消融构件22a的支撑单元24包括两根间隔设置的第一支撑杆241,该两根第一支撑杆241的远端通过焊接、粘接等方式固定连接该消融构件22a的贴壁单元23。每个第一支撑杆241与消融部22轴线之间的夹角(即向外倾斜的角度)大致相等,该夹角范围为25°~75°。在其他实施例中,每个消融构件22a的支撑单元24中第一支撑杆241的数量可不限于两根,可以是一根或多于两根,不同的消融构件22a中支撑单元24的第一支撑杆241的数量可不同。本实施例的支撑单元24不仅可在轴向上为贴壁单元23提供稳定支撑,降低消融部22展开后贴壁单元23在轴向上的移位,还能为贴壁单元23提供朝向消融部22外侧(朝向消融部22外侧即指朝向远离消融部22中轴线径向向外的方向,朝向消融部22内侧即指朝向靠近消融部22中轴线径向向内的方向,下同)的作用力,从而使贴壁单元23能够紧贴目标组织(例如,气道)的内壁实施消融作业。

本实施例的支撑构件22b包括多根第二支撑杆221,该第二支撑杆221的近端与导管21的远端固定连接,第二支撑杆221的远端与第一支撑杆241的近端固定连接。示例性的,本实施例的支撑构件22b包括6根第二支撑杆221,6根第二支撑杆221与消融部22轴线之间的夹角(即向外倾斜的角度)大致相等,该夹角范围为25°~75°。每根第二支撑杆221与相邻的两个消融构件22a中相互靠近的两根第一支撑杆241的近端连接。与同一根第二支撑杆221连接的两根第一支撑杆241可平行延伸,也可向不同的方向非平行延伸,不论该两根第一支撑杆241的延伸方向如何,需保证两根第一支撑杆241的远端之间存在间隙,以使两根第一支撑杆241的远端之间存在一定的活动空间。本实施例第二支撑杆221的设置可提高支撑单元24的支撑强度,此外,在将消融部22装载至输送鞘管的过程中,通过朝向近端方向拉动位于输送鞘管内的导管21,以带动位于输送鞘管远端端口外的消融部22向近端移动,输送鞘管的远端端口对消融部22施加径向压缩力,从而使消融部22压缩,在此过程中,第二支撑杆221可引导第一支撑杆241规律的折叠,从而使消融部22更易于被径向压缩。可以理解地,在其他实施例中,支撑构件22b可以是通过切割或编织方式形成的网状结构,该网状结构呈管状;或者,支撑构件22b还可以是由多个相互连接的波圈轴向排列形成的管状结构等。在其他实施例中,支撑构件22b可以被省略,消融构件22a的支撑单元24的近端可直接固定连接导管21的远端。

本实施例中,为确保支撑单元24和支撑构件22b能较好的保持其自然膨胀形态,该支撑单元24和支撑构件22b可由弹性金属材料经热定型制成,其中,弹性金属材料包括植入医疗器械中的已知材料或各种生物相容性材料的组合,例如钴、铬、镍、钛、镁、铁中两种或两种以上单一金属的合金,以及316L不锈钢、镍钛钽合金等,或者其它具有生物相容性的弹性金属材料。示例性的,本实施例的支撑单元24和支撑构件22b均由镍钛合金制成,在其他实施例中,支撑单元24和支撑构件22b可选用不同的材料制作。

本实施例中,每个消融构件22a包括一个贴壁单元23,多个消融构件22a的贴壁单元23大致位于同一径向平面(垂直于轴线的平面),且环绕上述多个支撑单元24围合形成的开口设置,每个贴壁单元23沿该开口边缘延伸,形成大致呈环状的结构,用于与目标组织(例如,气道)的内壁贴合。

请同时参照图5、6,本实施例的多个贴壁单元23的形状、结构及尺寸大致相同,且多个贴壁单元23间隔设置,均为可形变单元,在受到力的作用时(例如,受到朝向消融部22内侧的作用力F),可相对于与之相邻的贴壁单元23独立发生形变。在其他实施例中,可使与后壁膜部12的贴壁单元23为可形变单元,其余的贴壁单元23均为不可独立形变的贴壁单元23。各个贴壁单元23具体的形状、结构和尺寸可根据需要选择。

示例性的,贴壁单元23可为细长构件,包括第一连接端231、第二连接端232及在第一连接端231和第二连接端232之间延伸的可形变段。其中,第一连接端231和第二连接端232用于分别与相邻的两个支撑单元24连接,例如,第一连接端231与第一支撑单元24a的其中一根第一支撑杆241的远端连接,第二连接端232与第二支撑单元24b的其中一根第一支撑杆241的远端连接。在本实施例中,上述第一连接端231和第二连接端232即为贴壁单元23的头端和尾端,在其他实施例中,上述第一连接端231和第二连接端232均可位于贴壁单元23的头端和尾端之间的任意位置。本实施例中,可形变段的第一连接端231和第二连接端232均与支撑单元24连接,当消融部22在气道中展开时,由于具有向外的膨胀性能,支撑单元24可带动贴壁单元23上的第一连接端231和第二连接端232紧靠在气道内壁上,从而使位于第一连接端231和第二连接端232之间的可形变段尽可能多的接触到气道内壁,避免可形变段在受到气道内壁挤压时,整体向内侧移动使得部分区域无法接触到气道内壁。

可形变段相对于第一连接端231和第二连接端232朝向消融部22外侧方向弯曲凸起,且具有可形变性能,在受到外力的作用时,可发生弹性形变。为确保贴壁单元23具有较好的弹性形变性能,本实施例的可形变段由镍钛合金制成,在其他实施例中,可形变段可选用上述任一种或多种弹性金属材料经热定型制成。由于该可形变段朝向消融部22外侧方向弯曲凸起,且具有弹性形变性能,故当第一连接端231和第二连接端232被支撑单元24带动紧靠在气道内壁上时,可形变段可被后壁膜部12挤压变形成较为平直的形状,以与后壁膜部12的内壁紧密贴合。

示例性的,可形变段包括第一贴壁段233和第二贴壁段234。其中,第一贴壁段233一端连接第一连接端231,第一贴壁段233的另一端与第二贴壁段234的一端连接,第二贴壁段234的另一端与第二连接端232连接。第一贴壁段233包括朝向消融部22外侧方向凸起的第一弧形结构,第二贴壁段234包括朝向消融部22外侧方向凸起的第二弧形结构。在其他实施例中,第一贴壁段233和第二贴壁段234还可包括向消融部22外侧方向倾斜的直线形结构,且第一贴壁段233和第二贴壁段234形成夹角,该夹角范围为175°~185°。

为使可形变段在收鞘(即收容到输送鞘管中)时更易折叠,可在第一贴壁段233和第二贴壁段234之间设置连接段235。示例性的,连接段235包括远端顶点2351及共同连接所述远端顶点2351的第一连接臂2352和第二连接臂2353,该第一连接臂2352的近端和第二连接臂2353的近端之间存在间隙,第一贴壁段233一端连接所述第一连接端231,第一贴壁段233的另一端与所述第一连接臂2352连接,第二贴壁段234的一端与第二连接臂2353连接,第二贴壁段234的另一端与第二连接端231连接。例如,远端顶点2351、第一连接臂2352和第二连接臂2353形成第三弧形结构,该第三弧形结构可由弹性金属材料制得,且第三弧形结构的曲率均大于第一弧形结构的曲率及第二弧形结构的曲率。在收鞘过程中,第一连接端231和第二连接端232受到相向的挤压力相互靠近,第一贴壁段233和第二贴壁段234也随之相互靠近折叠,曲率较大的第三弧形结构弯曲程度更大,使得贴壁单元23更易折叠。在其他实施例中,上述远端顶点2351、第一连接臂2352和第二连接臂2353还可形成倒“V”形结构,且倒“V”形结构的夹角小于第一贴壁段233和第二贴壁段234之间的夹角,例如,小于或等于175°。需要注意的是,本实施例的连接段235朝向远端方向凸起,此处所指的“朝向远端方向”并不局限于与导管21的中轴线平行,还可是一定程度的向消融部22的内侧或外侧方向倾斜,只要连接段235凸起的方向指向远端即可。朝向远端方向凸起的连接段235不仅有利于引导贴壁单元23折叠成向远端方向延伸的直型结构,还可在消融部22展开后,避免其凸起的尖端与气道内壁接触,从而有效的降低连接段235对气道内壁的损伤和刺激。可以理解地,在其他实施例中,该连接段235也可向其他方向凸起,本发明对此并不限定。

请再次参照图2,圆环状结构的消融装置20与“D”形的气道内壁之间仍然存在无法贴合的:“死角”区域14。若要实现对该“死角”区域14对应的副交感神经的消融,则需要使其他与气道内壁贴合的电极(图2未示出)释放的消融能量增大,从而使其产生的消融能量场覆盖到该“死角”区域14以实现对该“死角”区域14的消融。但随着电极25释放的消融能量增大,产生的较大的消融能量场容易覆盖至位于后壁膜部12附近的食道13,从而造成对食道13不可逆的损伤。

参照图7、图8,相较于图2中圆环状结构1,本实施例的贴壁单元23在受到后壁膜部12的挤压时,可独立发生形变形成较为平直的结构,从而可与后壁膜部12紧密的贴合,以使该贴壁单元23上的电极25对后壁膜部12释放均匀的消融能量,在实现对目标组织的消融同时避免对后壁膜部12的上皮组织及附近的食道13造成损伤。

本实施例中,能量释放单元用于与能量发生器连接,并将能量发生器输出的消融能量施加至目标组织。能量释放单元包括多个电极25。该电极25可以包括但不限于单极电极、双极电极、金属电极、条状电极、针电极中的一种或多种,还可是其他任何适用的电极类型。电极25的排列方式及数量可由电极种类、电极尺寸和所需消融区域的范围等决定。进行一次消融后,电极25造成的消融区域叠加后可在周向上形成闭环,从而最大限度地阻断肺神经信号的传递。

示例性的,消融部22中共设有12个电极25,均为单极电极,每个贴壁单元23上设有两个,分别设于第一贴壁段233和第二贴壁段234上,每个电极25均匀的间隔排列,以确保本实施例的消融装置20在目标组织的一定深度处形成均匀、连续的环状消融区,以最大限度地阻断神经信号的传递。上述电极25大致呈管状,并套设在贴壁单元23的外表面。电极25与贴壁单元23之间还可设绝缘层,例如,Pebax、PTFE、派瑞林等具有绝缘性能的高分子材料。通过设置绝缘层可有效防止贴壁单元23的导电性干扰射频及反馈电路。

参照图9,在其他实施例中,消融部22的第一区域A1中包括至少一个电极对,该电极对包括第一电极25a和第二电极25b。其中,第一电极25a和第二电极25b的极性相反,例如,第一电极25a为正电极,第二电极25b为负电极,第一电极25a和第二电极25b均与能量发生器电连接。第一区域A1中,第一电极25a和第二电极25b分设在相邻的两个贴壁单元23上,当能量发生器向第一电极25a和第二电极25b输出消融能量时,第一电极25a和第二电极25b之间产生较为扁平的消融能量场(图9中虚线标识区域),相应产生较长且较浅的损伤区域。相较于单极电极产生的较窄且较深的损伤区域(图8中虚线标识区域),本实施例第一区域A1的电极25对在实现对后壁膜部12消融的同时,可避免对后壁膜部12的上皮组织及附近的食道13造成损伤。在其他实施例中,上述电极25对可替换为条状电极,该条状电极可由金属材料制成长条状,并沿贴壁单元23的长度方向延伸,该条状电极同样能产生较为扁平的消融能量场,故可避免对后壁膜部12的上皮组织及附近的食道13造成损伤。

电极25内部还可设传感器,从而对消融过程的能量输出及消融效果进行控制。传感器可放置于电极25与气道壁贴合处,从而尽可能地精确反馈消融区的能量变化。根据实际需要,传感器可以采集温度、压力、阻抗等参数。在其他实施例中,传感器可省略。

消融装置20还可包括导线,导线表面设置绝缘层。可在电极25的内部通过焊接等方式连接导线,传感器上同样可连接对应的导线。本实施例中,贴壁单元23、支撑单元24、支撑构件22b及导管21中均设有相互连通的内部腔道,电极25及传感器的导线可一并通过贴壁单元23上对应的通孔引入贴壁单元23的内部腔道中。多个电极25的导线及传感器的导线均可在贴壁单元23内部汇集后经贴壁单元23的内部腔道,再经支撑单元24、支撑结构及导管21的内部腔道到达操作手柄23,并与电路连接器接通。本实施例的贴壁单元23、支撑单元24、支撑结构及导管21中的内部腔道对导线有约束和保护的作用。在其他实施例中,贴壁单元23、支撑单元24及导管21中任意一个的内部腔道可省略,导线同样能沿贴壁单元23、支撑单元24、支撑结构及导管21的表面延伸并与操作手柄23中的电路连接器连通。

实施例2

参照图10、11,本实施例与实施例1的消融装置20大致相同,相同之处不作赘述,不同之处在于,本实施例中,第一区域A1的贴壁单元23和第二区域A2的贴壁单元23位于不同的平面,且当第一区域A1和第二区域A2均受到朝向消融部22内侧方向的作用力(例如,径向向内的作用力F)时,第二区域A2至少部分区域可抵靠至第一区域A1中贴壁单元23的内侧,以对第一区域A1的贴壁单元23施以向外的作用力。

示例性的,当本实施例的消融部22处于自然膨胀状态时,第一区域A1中的贴壁单元23与第二区域A2中的贴壁单元23的形状和尺寸大致相同,且第一区域A1的贴壁单元23位于第二区域A2的贴壁单元23与导管21之间,即第一区域A1的贴壁单元23到导管21的轴向距离小于第二区域A2的贴壁单元23到导管21的轴向距离。此外,第一区域A1的第一支撑杆241与消融部22轴线之间的夹角大于第二区域A2的第一支撑杆241与消融部22轴线之间的夹角。本实施例的消融部22在气道中展开时,第一区域A1和第二区域A2均受到气道内壁对其产生的径向向内的挤压力,第一区域A1和第二区域A2在此挤压力的作用下相互靠近,使得第二区域A2周向上两侧边缘的第一支撑杆241抵靠至第一区域A1中贴壁单元23的内侧,从而对第一区域A1的贴壁单元23产生径向向外的抵靠力,该抵靠力有助于第一区域A1中贴壁单元23形变成较为平直的形状,从而可更好的与后壁膜部12贴合。

由于上述抵靠力的存在,可适当的减少第一区域A1中第一支撑杆241的数量,例如,可将第一区域A1中周向上两侧边缘的第一支撑杆241省略,第一区域A1中贴壁单元23同样能在较好的贴合后壁膜部12,且由于第一支撑杆241的数量减少,有利于降低消融部22径向压缩后的尺寸,使消融部22便于收鞘。

实施例3

本实施例与实施例1的消融装置20大致相同,相同之处不作赘述,不同之处在于贴壁单元23的具体结构不同。参照图12,本实施例的贴壁单元23包括网状结构26。本实施例中,用于与气道中较为平坦的后壁膜部12贴合的第一区域A1中的贴壁单元23均具有网状结构26,用于与气道的C形区域贴合的第二区域A2中的贴壁单元23同样均具有网状结构26。在其他实施例中,仅第一区域A1中的贴壁单元23包括网状结构26,第二区域A2中的贴壁单元23的结构可参照实施例1的示例性描述,或者,仅第二区域A2中的贴壁单元23包括网状结构26,第一区域A1中的贴壁单元23的结构可参照实施例1的示例性描述。

本实施例中,网状结构26呈片状,可通过切割或编织方式形成。例如,网状结构26包括多根间隔排列的第一方向支撑丝和多根间隔排列的第二方向支撑丝。第一方向支撑丝大致沿第一方向延伸,第二方向支撑丝大致沿第二方向延伸。第一方向支撑丝和第二方向支撑丝相互交叠(或称交织)形成多个四边形网孔及多个交叉单元。其中,交叉单元包括第一方向支撑丝和第二方向支撑丝形成的交叉点。四边形网孔大致呈正方形,也可以是菱形、长方形等其他形状。该四边形网孔的四个角的位置对应设置有四个交叉单元。网状结构26的边缘轮廓呈弧形,并朝向消融部22外侧方向弯曲凸起。网状结构26且具有可形变性能,在受到外力的作用时,可发生弹性形变。相邻的网状结构26至少在远端部分具有间隙,从而可阻断两片网状结构26间力的传递,以使得网状结构26可相对于与之相邻的网状结构26独立发生形变,以适应横截面呈“D”形的气道内壁。

上述网状结构26在周向上的两端均与支撑单元24连接,例如,网状结构26周向上的一端与第一支撑单元24a的其中一根第一支撑杆241的远端通过粘接、焊接等方式固定连接,网状结构26周向上的另一端与第二支撑单元24b的其中一根第一支撑杆241的远端固定连接。由于网状结构26的均与支撑单元24连接,当消融部22在气道中展开时,支撑单元24可带动网状结构26径向扩张而紧靠气道内壁,网状结构26在受到气道内壁挤压时顺应气道内壁的形状发生形变,以与气道内壁紧密贴合。

本实施例中,上述支撑丝为导电丝,导电丝裸露形成网状电极。该导电丝与能量发生器连通并上电后,形成网状电极以输出射频(RF)能量来破坏气道组织内的神经。其中,导电丝可以为镍钛合金丝、不锈钢丝或其它任意可以导电的丝状物。上述支撑单元24也可由导电金属制成,且外表面包覆绝缘层。支撑单元24分别连通网状电极和能量发生器,能量发生器提供的电能可经过支撑单元24传输至网状电极以使网状电极形成消融能量场,故网状电极无需再额外设置导线。

多个周向间隔排列的网状结构26可形成一个连续的环形消融损伤区,与多个点电极25产生多个交叠的环形能量场的消融方式相比,网状电极的能量更为均匀,且更容易对输出的消融能量进行控制,减小消融装置20对气道产生灼伤的概率。

进一步地,上述网状结构26的第一支撑丝和第二支撑丝在交叉点处可相互滑移,也可相互固定。对于第一支撑丝和第二支撑丝在交叉点处可相互滑移的网状结构26,当受到气道壁挤压时,网状结构26中的四边形网孔容易发生变形,从而使部分区域的第一支撑丝和第二支撑丝堆积,部分区域的第一支撑丝和第二支撑丝较为稀疏。此时,若第一支撑丝和第二支撑丝均为导电丝,则会造成网状电极的部分区域产生的消融能量较强,而部分区域产生的消融能量较弱,进而造成部分气道壁内的神经未完全消融,而部分气道壁被过强的消融能量损伤。为了防止上述问题的产生,网状结构26中至少部分交叉点处的第一支撑丝和第二支撑丝固定连接。例如,第一区域A1内的网状结构26中的所有交叉点处的第一支撑丝和第二支撑丝均固定连接,如通过切割形成第一区域A1内的网状结构26,或者,对于编织形成的网状结构26,均通过焊接、粘接、缠绕等方式将其交叉点固定。这样形成的网状结构26中的支撑丝不易相互滑移,即使在受到挤压力时,也能均匀分布,从而形成均匀的消融能量场,避免对后壁膜部12和气道壁造成损伤。

在其他实施例中,贴壁单元23还可包括多个沿轴向间隔排列的波形单元,该多个波形单元形成网状结构26,每个波形单元包括首尾连接的周向排列的多个波。

实施例4

本实施例在实施例1-3的基础上,为减小消融过程中对目标组织(如气道上皮组织)升温后产生不可逆损伤的可能性,可在消融时对目标区域的上皮组织进行冷却处理。

参照图13-15,本实施例的操作手柄23(参照图3)上还设有用于连接冷却装置(图未示)的接口,导管21、支撑构件22b、消融构件22a的内部均具有相互连通的输送通道40,该输送通道40还与外接的冷却装置连通,贴壁单元23和/或能量释放单元上设有至少一个第一冷却孔28,该第一冷却孔28将输送通道40与外界连通。冷却装置可向输送通道40输送冷却介质(例如,生理盐水等),冷却介质再通过第一冷却孔28向外排放至目标组织(如直接与气道的上皮组织接触),以带走部分热量。排放到目标组织内的冷却介质可在治疗结束后利用支气管镜进行回收。

参照图16,在其他实施例中,可在导管21的远端固定连接一个延长管211,该延长管211和导管21中设置相互连通的输送通道40,且延长管211的表面设置至少一个第一冷却孔28,该第一冷却孔28将输送通道40与外界连通,且第一冷却孔28至少与一个能量释放单元基本齐平(大致位于同一径向平面)。冷却装置可向输送通道40输送冷却介质(例如,生理盐水等),冷却介质再通过第一冷却孔28向外喷射至目标组织(如直接与气道的上皮组织接触),以带走部分热量。在此过程中,可适当对冷却介质施加压力,以增大冷却介质的喷射范围。由于增加了延长管211,故支撑构件22b、消融构件22a内部的输送通道40可省略。

实施例5

本实施例在实施例4的基础上,提出另一种冷却处理方式。

参照图17、图18,本实施例的消融装置20还包括冷却球囊30。该冷却球囊30包括具有球囊内腔311的球囊主体31、与该球囊主体31连接的外管32、内杆33及设于冷却球囊30表面的第二冷却孔34。其中,球囊主体31可径向膨胀和径向压缩,当球囊主体31处于膨胀状态时,球囊主体31包括近端段312、远端段313及两端分别连接近端段312和远端段313的中间段314,球囊主体31的横截面形状大致呈圆形,在其他实施例中,球囊主体31的横截面还可以是椭圆形、弦月形、半圆形等其他任意适宜的形状。近端段312和远端段313大致呈锥形,中间段314大致呈圆柱形,本实施例中,近端段312近端的横截面积小于近端段312远端的横截面积,中间段314的横截面积大致相等,远端段313近端的横截面积大于远端段313远端的横截面积。球囊主体31可为顺应性球囊,也可为非顺应性球囊或半顺应性球囊,可选择尼龙、Pebax、聚氨酯、聚苯二甲酸乙二醇酯以及聚乙烯中材料的一种或几种混合制作而成。

外管32穿设于导管21内,其近端通过操作手柄23与冷却装置连接,外管32的远端与球囊主体31连接,内杆33穿设于外管32的管腔内,且内杆33的外径小于外管32的内径,内杆33的近端连接操作手柄23,内杆33的远端位于球囊主体31内,并连接球囊主体31的远端。外管32和内杆33之间形成间隙作为输送通道40,该输送通道40与球囊主体31的球囊内腔311连通,用于将冷却装置内的冷却介质输送至球囊内腔311中。该球囊内腔311被冷却介质充盈时处于膨胀状态,当球囊内腔311的冷却介质被排出,该球囊内腔311收缩,此时球囊主体31处于收缩状态。

本实施例中,球囊主体31表面设有一圈第二冷却孔34,该圈第二冷却孔34包括多个沿周向间隔排列的第二冷却孔34。在其他实施例中,球囊表面还可设置多圈第二冷却孔34,或者,采用完全不同于本实施例的第二冷却孔34排布方式。

在进行消融的过程中,首先将处于收缩状态的冷却球囊30穿设于消融部22中,冷却装置通过输送通道40向球囊主体31的球囊内腔311中输送冷却介质使球囊主体31处于膨胀状态,膨胀的球囊主体31的外表面紧贴目标组织内壁,且冷却介质通过第二冷却孔34排出至目标组织的内壁。需要注意的是,因电极25输出消融能量使周围组织升温,故第二冷却孔34的位置应尽量靠近电极25,例如,多个第二冷却孔34均位于消融部22的远端端面附近,以使冷却介质尽可能的被排出至升温的组织,以提高冷却效果。

本实施例通过冷却球囊30对目标组织进行冷却处理,有效的减小对目标组织升温后产生不可逆损伤的可能性。此外,冷却球囊30在膨胀状态时,还能带动消融部22更好的贴壁。

进一步地,与本实施例冷却球囊30配合使用的消融部22与实施例1-4中的消融部22的形状稍有不同,不同之处在于,与本实施例冷却球囊30配合使用的消融部22的支撑单元24在远端弯折形成平直段24a,通过该平直段24a与贴壁单元23固定连接,该平直段24a与消融部22的轴线之间的夹角小于支撑单元24其余区域与消融部22的轴线之间的夹角,该平直段24a与消融部22的轴线之间的夹角范围为0~10°。由于平直段24a的存在,不仅能提高消融部22的贴壁效果,还能增大冷却球囊30与目标组织的贴合区域。

参照图19,在其他实施例中,上述第二冷却孔34可省略,内杆33中形成回收通道50,其近端通过操作手柄23外接回收装置,以使回收通道50与回收装置连通。内杆33上设有连通回收通道50和球囊内腔311的回收孔35,通过对回收通道50施加负压的方式使球囊内腔311中的冷却介质通过回收通道50回收,从而构成冷却回路。冷却回路的构建有利于持续的对目标组织实施冷却,且可避免过多的冷却介质进入人体。

进一步地,该回收孔35到球囊主体31远端的距离小于该回收孔35到球囊主体31近端的距离。这样设置可使冷却介质在充分接触消融区组织后再得到回收,可最大限度的对目标组织进行冷却。

在其他实施例中,该内杆33可位于外管32和球囊主体31外,同样可与外管32和球囊主体31共同构成冷却回路。此外,在其他实施例中,该内杆33可省略,外管32内不仅具有输送通道40输送冷却介质至球囊主体31内,还可具有回收通道50将球囊主体31内的冷却介质输出至回收装置,消融过程中冷却介质的输入与回收可根据冷却需求重复多次。

实施例6

本实施例在实施例5的基础上,提出另一种冷却球囊30。

参见图20,本实施例冷却球囊30包括具有球囊内腔第一球囊主体31a、与该第一球囊主体31a近端固定连接的外管32、第二球囊主体31b、与该第二球囊主体31b近端固定连接的内管33a及内杆33。其中,第一球囊主体31a具有第一球囊内腔311a,第二球囊主体31b具有第二球囊内腔311b,两者具体结构与实施例6大致相同。第一球囊主体31a套设在第二球囊主体31b外,且第一球囊主体31a和第二球囊主体31b同轴设置,第一球囊主体31a的内表面与第二球囊主体31b的外表面间形成冷却腔体。内管33a穿设于外管32的管腔内,且内管33a的外径小于外管32的内径。内管33a的近端通过操作手柄外接冷却装置,外管32穿设于导管21中,其近端通过操作手柄23外接回收装置。内管33a的管腔形成输送通道40,该输送通道40与第二球囊内腔311b连通,用于将冷却装置内的冷却介质输送至第二球囊内腔311b中。内管33a的外表面与外管32的内表面间形成回收通道50,该回收通道50与第一球囊内腔311a连通,用于将第一球囊内腔311a中的冷却介质回收。第二球囊主体31b上设有一个或多个输出孔37,该输出孔37连通第一球囊内腔311a及第二球囊内腔311b,用于在第二球囊主体31b充盈冷却介质而膨胀后,将第二球囊主体31b内的冷却介质输出至第一球囊内腔311a中,在第一球囊主体31a充盈并膨胀后,第一球囊内腔311a内的冷却介质可经回收通道50排出至回收装置。内杆33穿设于内管33a中,且内杆33的近端连接操作手柄23,内杆33的远端穿过第二球囊内腔311b并与第二球囊主体31b固定连接。内杆33的设置不仅可起到增强外管32的作用,还能在球囊主体31处于压缩状态时,为球囊主体31提供支撑,保持球囊主体31形状的稳定性,防止球囊主体31短缩。

在进行消融的过程中,首先将处于收缩状态的冷却球囊30穿设于消融部22中,冷却装置通过输送通道40向第二球囊内腔311b输送冷却介质使第二球囊主体31b处于膨胀状态,第二球囊主体31b内的冷却介质经输出孔37流入第一球囊主体31a内,使第一球囊主体31a的外表面紧贴目标组织内壁,以冷却目标组织的内壁。通过对回收通道50施加负压的方式使第一球囊主体31a中的冷却介质通过回收通道50回收,从而构成冷却回路。冷却回路的构建有利于持续的对目标组织实施冷却,且可避免过多的冷却介质进入人体。

本实施例通过将第一球囊主体31a和第二球囊主体31b同轴设置且使第一球囊主体31a和第二球囊主体31b之间形成冷却腔体,从而可使冷却腔体中冷却介质的流速更快,从而了提高球囊主体31外表面的冷却效率。

进一步地,该输出孔37到第二球囊主体31b远端的距离小于该输出孔37到第二球囊主体31b近端的距离。这样设置可使冷却介质在充分接触消融区组织后再得到回收,可最大限度的对目标组织进行冷却。

实施例7

本实施例在实施例5、6的基础上,提出另一种冷却球囊30。

参见图21,本实施例冷却球囊30包括可膨胀的球囊主体31及与该球囊主体31固定连接的外管32及内杆33。该球囊主体31包括球囊壁315及由球囊壁315围合形成的球囊内腔311,该球囊内腔311包括径向排列的第一球囊内腔311a、第二球囊内腔311b及分隔件38,该分隔件38固定连接于球囊主体31内部,且设于第一球囊内腔311a和第二球囊内腔311b之间,用于将球囊内腔311分隔成第一球囊内腔311a和第二球囊内腔311b。第一球囊内腔311a具有第一外壁315a,第二球囊内腔311b具有第二外壁315b,第一外壁315a和第二外壁315b在球囊主体31的周向排列,用于在球囊主体31膨胀时与目标组织贴合。外管32的远端连接球囊主体31的近端,且该外管32为多腔管体,其内部具有相互独立的容纳腔道、输送通道40及回收通道50,其中,容纳腔道用于容纳内杆33,内杆33穿设于容纳腔道内,且内杆33的外径小于或等于该容纳腔道的内径,内杆33的近端连接操作手柄23,内杆33的远端位于球囊主体31内,并连接球囊主体31的远端,内杆33的设置不仅可起到增强外管32的作用,还能在球囊主体31处于压缩状态时,为球囊主体31提供支撑,保持球囊主体31形状的稳定性,防止球囊主体31短缩或卷曲折叠。输送通道40近端与外接的冷却装置连通,远端与第二球囊内腔311b连通,用于将冷却装置内的冷却介质输送至第二球囊内腔311b中,回收通道50的近端与外接的回收装置连通,远端与第一球囊内腔311a连通,用于在第一球囊内腔311a充盈冷却介质而膨胀后,将第一球囊内腔311a中的冷却介质输出至回收装置中。

第一球囊内腔311a和第二球囊内腔311b之间至少设有一个输出孔37,该输出孔37连通第一球囊内腔311a和第二球囊内腔311b,用于使第一球囊内腔311a和第二球囊内腔311b之间可流通冷却介质。参照图21,分隔件38包括一个薄片状结构38a,其近端边缘和远端边缘均与内杆33固定连接,其两侧边缘分别与球囊壁315密封连接,输出孔37可设于分隔件38远端边缘和球囊主体31远端之间的内杆33上。参照图22,在其他实施例中,输出孔37设于分隔件38上。在其他实施例中,还可使分隔件38远端边缘和球囊主体31远端之间留出间隙,该间隙连通第一球囊内腔311a和第二球囊内腔311b,则该间隙可作为输出孔37。

在进行消融的过程中,首先将处于收缩状态的冷却球囊30穿设于消融部22中,冷却装置通过输送通道40向第二球囊内腔311b中输送冷却介质使第二球囊内腔311b处于膨胀状态,且使第二球囊内腔311b的第二外壁315b与目标组织贴合,第二球囊内腔311b内的冷却介质经输出孔37流入第一球囊内腔311a内,使第一球囊内腔311a处于膨胀状态,且使第一球囊内腔311a的第一外壁315a与目标组织贴合,以冷却目标组织的内壁。通过对回收通道50施加负压的方式使第一球囊内腔311a中的冷却介质通过回收通道50回收至外接的回收装置,从而构成冷却回路。冷却回路的构建有利于持续的对目标组织实施冷却,且可避免过多的冷却介质进入人体。

进一步地,该输出孔37到球囊主体31远端的距离小于该输出孔37到球囊主体31近端的距离。这样设置可使冷却介质在充分接触消融区组织后再得到回收,可最大限度的对目标组织进行冷却。

在消融过程中,气道中较为平坦的后壁膜部12相较于气道中“C”形区域更易产生瘢痕,为更好的保护后壁膜部12的上皮组织,需提高冷却球囊30在后壁膜部12处的冷却效率。而冷却球囊30的冷却效率(带走目标组织热量的速度)与冷却介质的流速密切相关,冷却介质的流速越快,其带走热量的速度也相应较快,冷却介质的流速越慢,则其带走热量的速度也相应较慢。

本实施例中,第二外壁315b用于与后壁膜部12贴合,而第一外壁315a用于与气道的“C”形区域贴合。将第一球囊内腔311a在第一外壁315a所在的轴向区域内的任意横截面积记为第一横截面积,将第二球囊内腔311b在第二外壁315b所在轴向区域内的任意横截面积记为第二横截面积,其中,第一横截面积大于第二横截面积。当第一球囊内腔311a和第二球囊内腔311b均处于膨胀状态,且输送通道40中冷却介质的输送速度(即球囊主体31中冷却介质的输入速度)与回收通道50中冷却介质的回收速度(即球囊主体31中冷却介质的输出速度)相同时,连通的第一球囊内腔311a和第二可膨胀形成一个流体通道,该流体通道中各个横截面的冷却介质的流量是一致的,而较小的第二横截面积使得第二球囊内腔311b中第二外壁315b所在的轴向区域内冷却介质的流通面积小于第一球囊内腔311a中第一外壁315a所在的轴向区域内冷却介质的流通面积,又由于某一个横截面的流量为该横截面的流速和流通面积(即横截面面积)的乘积,故第二外壁315b所在的轴向区域内冷却介质的流速大于第一外壁315a所在的轴向区域内冷却介质的流速,进而使冷却球囊30在第二外壁315b处的冷却效率高于冷却球囊30在第一外壁315a处的冷却效率。

示例性的,参照图21,冷却球囊30的第一外壁315a和第二外壁315b所在的轴向区域重叠,且分隔件38包括单片的薄片状结构38a,图21展示了在第一外壁315a和第二外壁315b所在的轴向区域内,球囊主体31某一个横截面示意图,球囊主体31的横截面形状大体呈圆形,分隔件38的横截面形状为平直线状,该分隔件38将球囊主体31的横截面分隔成两个半月形的横截面,分别为第一横截面和第二横截面,其中,第一横截面为第一球囊内腔311a的横截面,第二横截面为第二球囊内腔311b的横截面,且第一横截面的面积与第二横截面的面积之间的比值范围为R1,R1∈(1,6]。在其他实施例中,可使球囊主体31在分隔件38所在的轴向区域内,球囊主体31的任意横截面中,第一球囊内腔311a所占的横截面积大于第二球囊内腔311b所占的横截面积。

参照图22,在另一实施例中,冷却球囊30的第一外壁315a和第二外壁315b所在的轴向区域重叠,且分隔件38包括两片薄片状结构38a,每片薄片状结构38a一侧边缘与内杆33密封连接,与之相对的另一侧边缘与球囊壁315密封连接,以将球囊内腔311分隔成第一球囊内腔311a和第二球囊内腔311b。图22展示了在第一外壁315a和第二外壁315b所在的轴向区域内,球囊主体31某一个横截面示意图,球囊主体31的横截面形状大体呈圆形,分隔件38的横截面形状为折线状(倒“V”形),该分隔件38将球囊主体31的横截面分隔成两个扇形的横截面,分别为第一横截面和第二横截面,第一横截面的圆心角与第二横截面的圆心角的比值范围为R2,R2∈(1,3]。其中,第一横截面为第一球囊内腔311a的横截面,第二横截面为第二球囊内腔311b的横截面,且第一横截面的面积大于第二横截面的面积。

进一步地,还可通过调整第一外壁315a和第二外壁315b内表面的表面粗糙度来控制第一球囊内腔311a和第二球囊内腔311b中冷却介质的流速。例如,使第二外壁315b的内表面的表面粗糙度小于第一外壁315a的内表面的表面粗糙度,以使流经第二外壁315b的内表面的冷却介质的流速大于流经第一外壁315a的内表面的冷却介质的流速。在其他实施例中,还可使围合形成第一球囊内腔311a的第一腔壁的内表面粗糙度大于围合形成第二球囊内腔311b的第二外壁315b的内表面粗糙度。

进一步地,第一外壁315a和第二外壁315b可采用不同的材料制作,使得第二外壁325b的外表面硬度小于第一外壁315a的外表面硬度,进而使第二外壁325b能与后壁膜部12更紧密的贴合。

实施例8

本实施例在实施例5-7的基础上,提出另一种冷却球囊30。

参见图23,本实施例冷却球囊30包括可膨胀的球囊主体31及与该球囊主体31固定连接的外管32及内管33a。该球囊主体31包括球囊壁315及由球囊壁315围合形成的球囊内腔311,该球囊内腔311包括径向排列的第一球囊内腔311a、第二球囊内腔311b及分隔件38,该分隔件38固定连接于球囊主体31内部,且设于第一球囊内腔311a和第二球囊内腔311b之间,用于将球囊内腔311分隔成第一球囊内腔311a和第二球囊内腔311b。第一球囊内腔311a具有第一外壁315a,第二球囊内腔311b具有第二外壁315b,第一外壁315a和第二外壁315b在球囊主体31的周向排列,用于在球囊主体31膨胀时与目标组织贴合。外管32的远端连接球囊主体31的近端,外管32的近端通过操作手柄23外接冷却装置,内管33a穿设于外管32的管腔内,且内管33a的外径小于外管32的内径,内管33a的近端通过操作手柄23外接回收装置,内管33a的远端位于球囊主体31内,并连接球囊主体31的远端。外管32为多腔管体,其内部具有相互独立的容纳腔道、第一输送通道40a及第二输送通道40b,其中,容纳腔道用于容纳内管33a,第一输送通道40a、第二输送通道40b的近端均与外接的冷却装置连通,第一输送通道40a的远端与第一球囊内腔311a连通,用于将冷却装置内的冷却介质输送至第一球囊内腔311a中,第二输送通道40b的远端与第二球囊内腔311b连通,用于将冷却装置内的冷却介质输送至第二球囊内腔311b中。内管33a也为多腔管体,其内部具有相互独立的第一回收通道50a及第二回收通道50b,其中,第一回收通道50a、第二回收通道50b的近端均与外接的回收装置连通。第一回收通道50a和第一球囊内腔311a之间至少设有一个第一输出孔37a,例如,内管33a的侧壁上设有第一输出孔37a,该第一输出孔37a连通第一回收通道50a和第一球囊内腔311a,用于使第一回收通道50a和第一球囊内腔311a之间可流通冷却介质。第二回收通道50b和第二球囊内腔311b之间至少设有一个第二输出孔37b,例如,内管33a的侧壁上设有第二输出孔37b,该第二输出孔37b连通第二回收通道50b和第二球囊内腔311b,用于使第二回收通道50b和第二球囊内腔311b之间可流通冷却介质。该第一输出孔37a和第二输出孔37b的孔径不可过小,例如,第一输出孔37a的孔径需大于或等于第一输入通道40a的远端口径,第二输出孔37b的孔径需大于或等于第二输入通道40b的远端口径,以确保冷却介质可在其内顺利的流动。第一回收通道50a、第二回收通道50b用于在第一球囊内腔311a、第二球囊内腔311b充盈冷却介质而膨胀后,分别将第一球囊内腔311a、第二球囊内腔311b中的冷却介质输出至回收装置中。

在进行消融的过程中,首先将处于收缩状态的冷却球囊30穿设于消融部22中,冷却装置通过第一输送通道40a、第二输送通道40b分别向第一球囊内腔311a、第二球囊内腔311b中输送冷却介质使第一球囊内腔311a、第二球囊内腔311b处于膨胀状态,且使第一球囊内腔311a的第一外壁315a及第二球囊内腔311b的第二外壁315b与目标组织贴合。第一球囊内腔311a内的冷却介质经第一输出孔37a流入第一回收通道50a内,第二球囊内腔311b内的冷却介质经第二输出孔37b流入第二回收通道50b内。通过对第一回收通道50a、第二回收通道50b施加负压的方式使第一球囊内腔311a、第二球囊内腔311b中的冷却介质通过第一回收通道50a、第二回收通道50b回收至外接的回收装置,从而构成冷却回路。冷却回路的构建有利于持续的对目标组织实施冷却,且可避免过多的冷却介质进入人体,且本实施例的第一球囊内腔311a和第二球囊内腔311b均配置有独立的冷却回路,从而可分别对冷却回路的冷却性能进行调整。

进一步地,上述第一输出孔37a到球囊主体31远端的距离小于该第二输出孔37b到球囊主体31近端的距离,上述第二输出孔37b到球囊主体31远端的距离小于该第二输出孔37b到球囊主体31近端的距离。这样设置可使冷却介质在充分接触消融区组织后再得到回收,可最大限度的对目标组织进行冷却。

在消融过程中,气道中较为平坦的后壁膜部12相较于气道中“C”形区域更易产生瘢痕,为更好的保护后壁膜部12的上皮组织,需提高冷却球囊30在后壁膜部12处的冷却效率。而冷却球囊30的冷却效率与冷却介质的流速密切相关,冷却介质的流速越快,其带走热量的速度也相应较快,冷却介质的流速越慢,则其带走热量的速度也相应较慢。本实施例中,当第一球囊内腔311a和第二球囊内腔311b均处于膨胀状态时,第一输送通道40a中冷却介质的输送速度(即第一球囊内腔311a中冷却介质的输入速度)与第一回收通道50a中冷却介质的回收速度(即第一球囊内腔311a中冷却介质的输出速度)相同;第二输送通道40b中冷却介质的输送速度(即第二球囊内腔311b中冷却介质的输入速度)与第二回收通道50b中冷却介质的回收速度(即第二球囊内腔311b中冷却介质的输出速度)相同。此外,第二输送通道40b中的冷却介质的流速大于第一输送通道40a中的冷却介质的流速,且第二回收通道50b中的冷却介质的流速大于第一回收通道50a中的冷却介质的流速。

当第二外壁315b所在的轴向区域内第二球囊内腔311b的横截面积等于第一外壁315a所在的轴线区域内第一球囊内腔311a的横截面积时,第二球囊内腔311b中第二外壁315b所在的轴向区域内冷却介质的流速大于第一球囊内腔311a中第一外壁315a所在的轴向区域内冷却介质的流速,进而使冷却球囊30在第二外壁315b处的冷却效率高于冷却球囊30在第一外壁315a处的冷却效率。

进一步地,本实施例的球囊主体31还可参照实施例8使第一球囊内腔311a在第一外壁315a所在的轴向区域内的第一横截面积大于第二球囊内腔311b在第二外壁315b所在轴向区域内的第二横截面积。

示例性的,参照图24,图的冷却球囊30的第一外壁315a和第二外壁315b所在的轴向区域重叠,且分隔件38包括径向可膨胀且可压缩的内球囊31c和两片薄片状结构38a,其中,内球囊31c与内管33a固定连接,且内球囊31c的外表面与球囊主体31的内表面之间形成冷却腔体,薄片状结构38a位于该冷却腔体中,并从冷却腔体中分隔出第一球囊内腔311a和第二球囊内腔311b。例如,内球囊31c的两侧分设有一片薄片状结构38a,每片薄片状结构38a一侧边缘与内球囊31c的外表面密封连接,另一侧边缘与球囊主体31的球囊壁315密封连接。该分隔件38将球囊内腔311分隔成第一球囊内腔311a和第二球囊内腔311b。上述内球囊31c的第三球囊内腔311c与第二球囊内腔311b可共同连通至同一第二输送通道40b,也可在外管32中为内球囊31c设置独立的第三输送通道40。图24展示了在第一外壁315a和第二外壁315b所在的轴向区域内,球囊主体31某一个横截面示意图,球囊主体31的横截面具有圆形轮廓,内球囊31c的横截面具有扇形轮廓,且该扇形轮廓的半径小于球囊主体31的圆形轮廓的半径,该薄片状结构38a的横截面具有直线形轮廓,扇形轮廓具有弧形边缘315c,该弧形边缘315c的端点位置分别连接一个薄片状结构38a的直线形轮廓。该扇形轮廓及两个直线形轮廓将球囊主体31的横截面分隔成三个横截面,分别为第一横截面、第二横截面及第三横截面。其中,第一横截面为第一球囊内腔311a的横截面,第二横截面为第二球囊内腔311b的横截面,第三横截面为内球囊31c的横截面,且第一横截面的面积大于第二横截面的面积。内球囊31c的设置有利于进一步压缩第二球囊内腔311b的横截面,以进一步提高第二球囊内腔311b中冷却介质的流速,同时可一定程度的节省冷却介质。

实施例9

本实施例在实施例5-8的基础上,提出另一种冷却球囊30。

参见图25、图26,本实施例冷却球囊30包括可膨胀的球囊主体31、冷却管道70、与该球囊主体31固定连接的外管32及内杆33。该球囊主体31包括球囊壁315及由球囊壁315围合形成的球囊内腔311,该球囊内腔311可径向压缩,且可径向膨胀。该球囊壁315包括第一外壁315a和第二外壁315b,第一外壁315a和第二外壁315b在球囊主体31的周向排列,用于在球囊主体31膨胀时与目标组织贴合。外管32的远端连接球囊主体31的近端,外管32的近端通过操作手柄23外接回收装置,内杆33穿设于外管32的管腔内,内杆33的近端连接操作手柄23,内杆33的远端位于球囊主体31内,并连接球囊主体31的远端。外管32为多腔管体,其内部具有相互独立的第一容纳腔道60a、第二容纳腔道60b及第三容纳腔道60c,其中,第一容纳腔道60a用于容纳内杆33,该内杆33穿设于容纳腔道中,内杆33的外径小于第一容纳腔道60a的直径,内杆33和第一容纳腔道60a之间可形成输送通道40。输送通道40近端与外接的输送装置连通,远端与球囊内腔311连通,用于将输送装置内的充盈介质输送至球囊内腔311中,以使球囊内腔311充盈膨胀,该输送装置可为冷却装置,充盈介质可为冷却介质,在其他实施例中,该输送装置可输送其他任何适宜的充盈介质。冷却管道70具有输入端部、回收端部(图未示)及输入端部和回收端部之间的主体部。其中,输入端部穿过第二容纳腔道60b并通过操作手柄23外接冷却装置,用于将冷却装置内的冷却介质输送至冷却管道70中。回收端部穿过第三容纳腔道60c并通过操作手柄23外接回收装置,用于将冷却管道70中的冷却介质输出至回收装置中。

为使上述冷却管道70具有可径向膨胀和径向收缩性能,上述冷却管道70可与球囊主体31的制作材料相同或不同的材料制作,例如,可选择尼龙、Pebax、聚氨酯、聚苯二甲酸乙二醇酯以及聚乙烯中材料的一种或几种混合制作而成。本实施例中,冷却管道70的主体部包括环绕段71,该环绕段71环绕球囊主体31的外表面设置,例如,环绕段71固定连接于球囊主体31外表面(如与球囊主体31呈一体式结构),用于与目标组织贴合以冷却目标组织。在其他实施例中,该环绕段71可设于球囊主体31内并紧贴球囊主体31的内表面。

环绕段71包括多个沿球囊主体31周向排列的主体段711(例如,多个主体段711平行排列),沿周向方向,多个主体段711依次首尾相连。该主体段711呈直线形,且具有首端和尾端,其首端较尾端更靠近外管32。在其他实施例中,主体段711还可呈波浪形、弧形等其他形状。此外,本实施例中,主体段711的横截面形状为圆形,在其他实施例中,主体段711的横截面形状还可为椭圆形、四边形等,当主体段711的横截面形状为四边形时,有利于增大其与目标组织的贴合面积,可提高冷却效率。

在进行消融的过程中,首先将处于收缩状态的冷却球囊30穿设于消融部22中,输送装置通过输送通道40向球囊主体31中输送充盈介质使球囊主体31处于膨胀状态,与此同时,冷却装置持续向冷却管道70的输入端部输入冷却介质使冷却管道70充盈膨胀,其环绕段71与目标组织贴合。通过对回收通道50施加负压的方式使冷却管道70中的冷却介质通过其输出端部回收至外接的回收装置,从而构成冷却回路。冷却回路的构建有利于持续的对目标组织实施冷却,且可避免过多的冷却介质进入人体。

在消融过程中,气道中较为平坦的后壁膜部12相较于气道中“C”形区域更易产生瘢痕,为更好的保护后壁膜部12的上皮组织,需提高冷却球囊30在后壁膜部12处的冷却效率。本实施例中,第二外壁315b用于与后壁膜部12贴合,而第一外壁315a用于与气道的“C”形区域贴合。第一外壁315a上的冷却管道70的密集程度小于第二外壁315b上的冷却管道70的密集程度,使得冷却球囊30在第二外壁315b处的冷却效率高于冷却球囊30在第一外壁315a处的冷却效率。上述密集程度的测试方法包括如下步骤:将待测球囊壁315(第一外壁315a或第二外壁315b)及其上覆盖的冷却管道70裁剪下来,并将待测球囊壁315展开平铺在一平面内,测出展开状态下待测球囊壁315外轮廓所围成的面积S1,进一步测出待测球囊壁315上最外层冷却管道70在该平面内的正投影面积之和S2,待测球囊壁315上最外层冷却管道70在该平面内的正投影面积之和与待测球囊壁315外轮廓所围成的面积之比(即(S2/S1)为密集程度。

对于如图26所示的冷却管道70的排布方式,球囊主体31上的主体段711均平行且均匀间隔排列,且主体段711的管径大致相等,可通过测量第一外壁315a及第二外壁315b上相邻主体段711之间的间隙来比较第一外壁315a和第二外壁315b上冷却管道70的密集程度,例如,相邻主体段711之间的间隙宽度越大,则冷却管道70的密集程度越小,相邻主体段711之间的间隙宽度越小,则冷却管道70的密集程度越大。从图26可知,本实施例中,第一外壁315a上相邻主体段711之间的间隙宽度大于第二外壁315b上相邻主体段711之间的间隙宽度。

可以理解的是,上述实施例5-9中的冷却球囊30不限于与实施例1-4的消融部22配合使用,在其他实施例中,冷却球囊30还可与其他形状和结构的消融部22配合使用,例如,在冷却球囊30的外表面固定设置一个或多个电极25,该电极25即为消融部22,电极25外接能量发生器,同样能实现消融目标组织的效果。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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