[发明专利]使用导管的发射器和接收器估计施加在导管与组织之间的接触力

说明书

本公开的发明名称是“使用导管的发射器和接收器估计施加在导管与组织之间的接触力”。本发明公开了一种系统，该系统包括导管和处理器。该导管包括可扩张远侧端部组件(EDEA)，该可扩张远侧端部组件具有：(i)发射器，该发射器被耦合到EDEA并且被配置为发射第一信号；和(ii)一个或多个接收器，该一个或多个接收器被耦合到EDEA的弹性部件，并且被配置为响应于接收到第一信号而产生一个或多个相应的第二信号。处理器被配置为基于一个或多个相应的第二信号来估计施加到弹性部件的力。

技术领域

本发明整体涉及医疗装置，并且具体地涉及用于估计施加在导管与组织之间的接触力的方法和系统。

背景技术

用于测量和/或估计医疗装置与组织及其相对位置之间的接触力的各种技术在本领域中是已知的。

例如，美国专利申请公布2020/0206461描述了一种系统，该系统包括可扩张远侧端部组件、近侧位置传感器、远侧位置传感器和处理器。可扩张远侧端部组件被耦合到用于插入到患者的器官的腔中的轴的远侧端部。近侧位置传感器和远侧位置传感器分别位于远侧端部组件的近侧端部和远侧端部处。处理器被配置为估计近侧传感器的位置和纵向方向以及远侧传感器的位置，全部在处理器使用的坐标系中。处理器被进一步配置为将远侧传感器的估计位置投影在由估计的纵向方向限定的轴线上，并且通过计算近侧传感器的估计位置与远侧传感器的投影位置之间的距离来计算远侧端部组件的伸长。

美国专利申请公布2018/0076336描述了集成可拉伸或柔性电路的系统、装置和方法，它们包括有源器件阵列以用于增强感测、诊断和治疗能力。本发明能够实现与感兴趣组织(诸如腔的内壁、脑、或心脏表面)的适形感测接触。此类直接、适形接触提高了治疗的测量和递送的准确性。此外，本发明能够实现在同一基底上结合感测装置和治疗装置两者，从而允许对患病组织进行更快的治疗并且允许使用更少的装置来执行相同的规程。

发明内容

本文所述的本发明的实施方案提供一种系统，该系统包括导管和处理器。该导管包括可扩张远侧端部组件(EDEA)，该可扩张远侧端部组件具有：(i)发射器，该发射器被耦合到EDEA并且被配置为发射第一信号；和(ii)一个或多个接收器，该一个或多个接收器被耦合到EDEA的弹性部件，并且被配置为响应于接收到第一信号而产生一个或多个相应的第二信号。处理器被配置为基于一个或多个相应的第二信号来估计施加到弹性部件的力。

在一些实施方案中，EDEA包括篮形件，弹性部件包括该篮形件的一个或多个样条，力包括施加在EDEA与器官的组织之间的接触力，并且响应于施加接触力，样条中的至少一个样条被配置为变形以与组织的形状相符。在其他实施方案中，发射器被耦合到EDEA的刚性部件。在又其他实施方案中，刚性部件包括导管的冲洗设备或轴。

在实施方案中，处理器被配置为：(i)保持校准数据集以用于量化相应的第二信号中的至少一个第二信号与样条中的至少一个样条的变形水平之间的关系；以及(ii)基于相应的第二信号中的至少一个第二信号和校准集来估计接触力。在另一实施方案中，处理器被配置为：在将EDEA插入到器官中之前产生校准集；以及当EDEA被放置成与组织接触时估计接触力。在又另一实施方案中，当EDEA处于扩张位置时，一个或多个相应的第二信号包括：(i)在未施加接触力的情况下从一个或多个接收器中的给定接收器接收的第一给定信号，和(ii)在施加了接触力时从该给定接收器接收的第二给定信号，并且处理器被配置为基于该第一给定信号和该第二给定信号来估计接触力。

在一些实施方案中，EDEA包括球囊，并且弹性部件包括该球囊的构件。在其他实施方案中，力包括施加在该构件与器官的组织之间的接触力，并且响应于施加该接触力，该构件被配置为变形以与组织的形状相符，并且处理器被配置为：(i)保持校准数据集以用于量化相应的第二信号中的至少一个第二信号与该构件的至少一部分的变形水平之间的关系；以及(ii)基于相应的第二信号中的至少一个第二信号和校准集来估计接触力。