[发明专利]用于医疗装置的绝热冷却系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于热组织处理的冷却系统及其使用方法，且尤其涉及用于消融组织的系统及其使用方法。

背景技术

已经开发了用于治疗心脏组织的多种冷却导管系统，用于充分冷却组织以麻醉其并允许心脏的冷标测和/或相对于局部组织病变部的导管位置的确认，或用于在导管末端部位处施加更高水平的冷却以消融组织。通常，这些器械可被构造成在导管的顶端处实现小的局部球形病变部，或者沿顶端延伸几厘米或更长的长度的一个或多个细长线性病变部。后一种形式的病变部通常用来实现跨越心脏壁区域的传导块，从而切断异常路径并防止跨越该组织区域传导，从而改变心脏信号路径拓扑。例如，可实施这样的手术以消除负责心房纤颤或心动过速的错误路径。

低温装置使用源自通过该装置的制冷剂流中出现的热力学变化的能量传递。具有低操作温度的各种流体(例如，冷冻剂或低温制冷剂)已在医学和外科手术领域用来治疗这种组织畸变。通常，低温装置使用源自通过该装置的冷冻剂流中出现的热力学变化的能量传递来产生从目标组织到装置的热流的净传递，这通常通过低温器具和目标组织部位之间的传导性和对流性热传递而将装置的一部分冷却至非常低的温度来实现。热传递的质量和大小由装置构型和装置内的冷冻剂流态的控制来调节。

在结构上，可通过注射穿过孔口的高压制冷剂来实现冷却。在从孔口注射时，制冷剂经历两个主要热力学变化：(i)通过正焦耳汤姆逊节流装置膨胀到低压力和温度，以及(ii)经历从液体到气体的相变，从而吸收蒸发的热量。所得到的通过装置的低温制冷剂的流动用来从目标组织吸收热量，从而将组织冷却到所需的温度。

多种不同流体已经用于低温处理导管的冷却剂部件，例如提供某种程度的热导率和热容量的浓盐水溶液或其它液体。然而，或者由于其特定的热性质，或者由于在将制冷剂递送至导管之前不充分的温度下降，典型的制冷剂及其相应的制冷系统在其移除热量的热导率和/或热容量方面可能受到限制。

某种程度上，通过使用相变材料作为低温流体，并且布置导管使得例如从液体到气体的相变发生在导管顶端的处理部分中已经解决了这些考虑。另一种可能的方法是采用加压气体，并将导管构造成通过顶端结构中气体的膨胀来冷却。然而，由于这种导管需要小尺寸以进行脉管插入，或者操纵低温处理探针的笨拙性，通常，在远端处仍然可靠地提供足够的冷却能力并最小化处理时间，同时增加病变部深度和质量的安全而有效的冷却剂循环系统的设计还是一个困难的目标。

因此，希望提供具有在实现有效深度和处理质量的同时最小化处理时间的冷却能力的有效的医疗系统及其用途。

发明内容

本发明有利地提供了具有在实现有效深度和处理质量的同时最小化处理时间的冷却能力的有效的医疗系统及其用途。具体地，提供了一种医疗装置，其包括：细长本体(例如，柔性导管)；以及流体管道，该流体管道限定设置在细长本体内的第一区段、从细长本体延伸的第二区段和其中限定有开口的邻近第一区段的第三区段。第三区段可包括围绕第一区段的多个绕组，并且该绕组可包括多个开口。流体管道可以是可延展的、至少部分地由形状记忆材料构成和/或可以选择性地从第一几何构型转变到第二几何构型。该装置可包括：联接到流体管道的电极；联接到流体管道的温度传感器；和/或与流体管道流体连通的冷却剂源。细长本体可包括排放管腔，并且该装置可包括与排放管腔流体连通的真空源。

公开了一种医学处理系统，其包括：限定近端和远端的导管本体；联接到导管本体且限定穿过其中的流体流动通道的消融元件，该消融元件包括设置在导管本体内的第一区段、延伸超出导管本体的远端的第二区段和绕第一区段盘绕的第三区段；以及与流体流动通道流体连通的冷却剂源。消融元件的第二区段可具有基本上弓形的形状，和/或消融元件可以是具有基本上邻接的导热表面的管。该系统可包括联接到消融元件的电极和/或联接到消融元件的温度传感器。

提供了一种热处理组织的方法，其包括：将流体管道的导热区段定位成邻近组织部位(包括例如心脏组织)；将流体导向通过流体管道；将流体从在导热区段下游的流体管道的第一部分分散到在导热区段上游的流体管道的第二部分；以及利用导热区段热处理组织部位。流体管道中的流体可以处于基本上液态的相位，而分散的流体可以转变到基本上气态的相位。该方法可包括测量导热区段和组织部位中的至少一个的温度以及至少部分地基于测量温度调节所导向的流体的压力和流量中的至少一个。

附图说明

通过参照结合附图考虑的下面的详细描述，将更容易理解对本发明的更完整的理解和伴随的优点及其特征，在附图中：