在用作导管的光纤电缆上的多个led传感器的制造方法
在用作导管的光纤电缆上的多个led传感器的制造方法
【专利说明】在用作导管的光纤电缆上的多个LED传感器 【背景技术】 技术领域
[0001]
[0002] 本发明涉及心脏生理学。更具体地，本发明涉及心脏中电传播的评估。
[0003] 相关领域的描沐
[0004]心律失常（诸如心房纤颤）是发病和死亡的重要原因。共同转让的美国专利 5, 546, 951和美国专利6, 690,963(均授予BenHaim)以及PCT专利申请WO96/05768公开 了用于感测心脏组织的电属性（例如，局部激活时间）作为心脏内的精确位置的函数的方 法，这些专利均以引用方式并入本文。用被推进至心脏中的一个或多个导管采集数据，该导 管在其远侧末端具有电传感器和位置传感器。基于这些数据而形成心脏的电活动的标测图 的方法被公开在共同转让的美国专利6, 226, 542和美国专利6, 301，496 (均授予Reisfeld) 中，这些专利以引用方式并入本文。如这些专利所指出的那样，位置和电活动通常在心脏的 内表面上的约10至约20个点上被初始测量。这些数据点然后通常是足够的以产生心脏表 面的初步重构或标测图。该初步标测图往往结合在另外的点采集的数据，以便生成更全面 的心脏电活动标测图。实际上，在临床环境中，在100个或更多位点累积数据以生成详细、 全面的心腔电活动的标测图并不少见。所生成的详细标测图可随后用作决定治疗活动过程 (例如组织消融）的基础，以改变心脏电活动的传播并恢复正常的心脏节律。
【发明内容】
[0005] 现在通常通过推进多电极导管以同时测量心脏腔室中的多个点处的电活动来测 量心脏内点的电活动。从时变的电势导出的记录被称为电描记图，该电势由一个或多个电 极测量。电描记图可通过单极性导线或双极性导线测量并且可用于（例如）确定在某点处 的电传播的开始，（在某点处的电传播的开始这一时间）被称为局部激活时间。
[0006] 根据本发明的实施例，提供了一种设备，其包括可连接至光学接收器的光纤波导， 以及光学耦合到该波导的多个电光元件。电光元件各自具有带有第一极性的第一电极和带 有第二极性的第二电极。发光二极管连接至第一电极并且被配置用于响应于第一电极与第 二电极之间的电势而以相应的波长对波导照明。
[0007] 根据该设备的一个方面，电光元件的第二电极被共同连接。
[0008] 根据该设备的另一个方面，电光元件还包括相应的透射式光学元件，并且波导包 括芯和围绕芯同轴形成的镀层。镀层具有在其中形成的光学透明的间隙，并且透射式光学 元件覆盖间隙。
[0009] 在该设备的另一个方面，光学终结器被设置在波导中。
[0010] 根据该设备的另一个方面，电光元件还包括连接至第一电极并且连接至发光二极 管的模数转换器。
[0011] 根据该设备的另一个方面，电光元件还包括连接至第一电极并且连接至模数转换 器的放大器。
[0012] 该设备的另一个方面括第三电极和连接至第三电极以用于在第三电极和源极之 间交换电信号的线材。
[0013] 在该设备的一个方面，波导被同轴设置在探头内。
[0014] 根据该设备的另一个方面，第一电极和第二电极以所测量的从波导的外部到探头 的外壁的距离与发光二极管间隔开。
[0015] 根据本发明的实施例，还提供一种方法，其通过以下步骤执行：将探头插入活体受 检者的心脏中以接触目标，以及将探头连接至光学接收器。探头包括光纤波导和光学耦合 到该波导的多个电光元件，电光元件各自具有带有第一极性的第一电极、带有第二极性的 第二电极和连接至第一电极的发光二极管。该方法还通过以下步骤执行：用电光元件检测 目标处的相应电势，以及响应于相应的电势通过以相应的波长对波导进行照明，而将来自 电光元件的光学信号传达至光学接收器。 【附图说明】
[0016] 为更好地理解本发明，就本发明的详细说明以举例的方式做出参考，该详细说明 应结合以下附图来阅读，其中类似的元件用类似的附图标号来表示，并且其中：
[0017]图1为用于在活体受检者心脏上执行医学过程的系统的立体说明图，所述系统是 根据本发明的实施例构造和操作的；
[0018] 图2为根据本发明的实施例的导管的示意图；
[0019] 图3为根据本发明的实施例的图2所示导管的详细局部视图；
[0020] 图4为根据本发明的实施例的导管的一部分的示意性剖面图；
[0021] 图5为根据本发明的实施例的图2所示导管的组件的电光示意图；
[0022] 图6为根据本发明的另选实施例的导管的一部分的示意图；并且
[0023] 图7为根据本发明的另选实施例的导管的一部分的示意图。 【具体实施方式】
[0024] 为了能够全面理解本发明的各种原理，在以下说明中陈述了许多具体细节。然而， 对于本领域技术人员将显而易见的是，并非所有这些细节为实施本发明所必需的。在这种 情况下，为了不使一般概念不必要地模糊，未详细示出众所周知的电路、控制逻辑器、以及 用于常规算法和进程的计算机程序指令细节。
[0025] 术语"连接"、"连接的"、"耦接"和"耦接的"旨在表示间接连接或直接连接。因此， 如果把第一装置耦接到第二装置，则连接部可经由其他装置和连接部完成直接连接或间接 连接。
[0026] 现在转到附图，首先参见图1，其为用于在活体受检者的心脏12上执行消融手术 的系统10的立体说明图，所述系统是根据本发明的公开实施例构造和操作的。该系统包括 导管14,由操作者16将该导管14经由皮肤穿过患者的血管系统插入心脏12的腔室或血管 结构中。操作者16(通常为医师）将导管的远侧末端18在目标部位与心脏壁接触。然后 可按照美国专利No. 6, 226, 542和6, 301，496以及共同转让的美国专利No. 6, 892, 091中所 公开的方法制备电激活图，这些专利的公开内容均以引用方式并入本文中。一种体现系统 10 的元件的商品可以CARTOr3系统得自BiosenseWebster,Inc. (3333DiamondCanyon Road,DiamondBar,CA91765)。该系统可由本领域的技术人员修改以体现本文所述的本发 明的原理。
[0027] 可通过施加热能对例如通过评价所述电活动图而被确定为异常的区域进行消融， 例如通过将射频电流通过导管中的金属线传导至远侧末端18处的一个或多个电极，这些 电极将射频能量施加至心肌导管。能量被吸收在组织中，从而将其加热到会使其永久性失 去其电兴奋性的点（通常约50°C)。当手术成功后，在心脏组织中产生非传导性的消融灶， 这些消融灶可破坏导致心律失常的异常电通路。本发明的原理可应用于不同的心腔室以治 疗多种不同的心律失常。
[0028] 导管14通常包括柄部20,在柄部上具有合适的控制器以使操作者16能够按消融 手术所需对导管的远侧端部进行操纵、定位和定向。为了辅助操作者16,导管14的远侧部 分可包括位置传感器（未示出），其为处于控制台24中的定位处理器22提供信号。
[0029] 可使消融能量和电信号经由缆线34穿过位于远侧末端18处或附近的一个或多个 消融电极32,在心脏12和控制台24之间来回传送。可通过缆线34和电极32将起搏信号 和其它控制信号从控制台24传送至心脏12。同样连接至控制台24的感测电极33设置在 消融电极32之间并且具有至缆线34的连接部。
[0030] 线材连接部35可以将控制台24与体表电极30和定位子系统的其他部件连接在 一起。电极32和体表电极30可用于在消融位点处测量组织阻抗，如授予Govari等人的美 国专利7,536,218中所提出，该专利以引用方式并入本文。温度传感器（未示出），通常为 热电偶或热敏电阻器，可安装在电极32的每一个上或附近。
[0031] 控制台24通常包括一个或多个消融功率发生器25。导管14可适于利用任何已知 的消融技术将消融能量例如射频能量、超声能量和激光产生的光能传导至心脏。在共同转 让的美国专利6, 814, 733、6, 997, 924和7, 156, 816中公开了此类方法，这些专利以引用方 式并入本文。
[0032] 定位处理器22为系统10中定位子系统的元件，其测量导管14的位置和取向坐 标。
[0033] 在一个实施例中，定位子系统包括磁定位跟踪构造，该磁定位跟踪构造利用磁场 生成线圈28,通过以预定的工作空间生成磁场并感测位于导管处的这些磁场，来确定导管 14的位置和取向。所述定位子系统可采用阻抗测量，例如以引用方式并入本文的美国专利 7, 756, 576以及上述美国专利7, 536, 218中所提出。
[0034] 如上所述，导管14耦接到控 制台24,该控制台使得操作者16能够观察并调控导 管14的功能。控制台24包括处理器，优选地为具有适当信号处理电路的计算机。所述处 理器被耦接以驱动监视器29。信号处理电路通常接收、放大、过滤并数字化来自导管14的 信号，这些信号包括由上述传感器和位于导管14中的远端的多个位置感测电极（未示出） 所生成的信号。控制台24和定位系统接收并使用数字化信号，以计算导管14的位置和取 向并用来分析来自电极的电信号。
[0035] 通常，系统10包括其它元件，但为了简洁起见未在图中示出这些元件。例如，系统 10可包括心电图（ECG)监视器，其被耦接以接收来自一个或多个体表电极的信号以向控制 台24提供ECG同步信号。如上所述，系统10可包括基准位置传感器，其或者位于附接到受 检者身体外部的外部施加基准贴片上，或者位于插入心脏12内部并相对于心脏12保持在 固定位置的内置导管上。可以提供用于使液体循环流过导管14以冷却消融部位的常规泵 和管路。
[0036] 现在参考图2,其为根据本发明的实施例的导管37的示意图。导管37包括光纤 电缆39,其中光纤电缆39具有沿其远侧部分安装的多个传感器组件41，和光学终结器43。 光纤电缆39可以由包括芯和镀层的单个多模光纤组成。间隙、缺陷或插件在组件41下方 的镀层中形成，并且是充分光学透明的以允许在组件41中产生的光通过并进入芯中。组件 41各自具有正极45和负极47。所有组件41的负极47被共同连接。正极45连接至相应 的导电环49。导电环49环绕光纤电缆39的外部。反映导电环49和正极45的电势的信号 被从正极45传达至设置在组件41中的每一个中的相应的发光二极管LED51。由LED51 发射的光（由箭头53表不）在光纤电缆39的内部55内朝光学接收器（未不出）传播。
[0037] 现在参见图3,其是根据本发明的实施例的导管37(图2)的详细的局部示意图。组 件41 (图2)被示出为组件57、59、61，其各自发射相应波长的光，该波长可以在450-1650nm 内改变，由箭头63、65、67表示，各自具有独特的阴影图案。共同连接部69连接负极47。耦 接到导管37的近侧端部的光学接收器（未示出）使用本领域已知的波分复用方法区分由 组件57、59、61产生的光学信号。光学信号被转换为模拟电信号或数字电信号并且在控制 台24(图1)中被按照惯例处理。
[0038] 现在参见图4,其为根据本发明的实施例的导管的一部分的示意性剖面图。光纤 71具有芯73和镀层75。电光组件77通过胶粘剂79固定在光纤71的外部上。电光组件 77包括电极81、83,包装件85包含LED，该LED由直流电源87供电并且连接至电极81。电 极83连接至地面。
[0039]LED光学器件89包括透射式元件诸如透镜。光学器件89覆盖在镀层75中形成的 间隙91，使得通过光学器件89发射的光进入芯73。
[0040] 现在参考图5,其为根据本发明的实施例的组件41 (图2)中的一个的电光示意图。 负极93连接至地面。正极95是运算放大器97的输入，其输出在模数转换器99 (A/D)中被 数字化。发光二极管101连接至模数转换器99的输出端。响应于模数转换器99,由发光二 极管101发射光103。光103通过合适的光学元件（未示出）被引导至光纤元件105。
[0041] 第一另诜实施例
[0042] 重新回到3,各个组件41通常被用作标测电极。然而，组件41中的一部分可以用 作用于阻抗测量以便确定导管37的远侧部分的位置的电极。合适的基于阻抗的跟踪系统 在共同转让的美国专利申请2007/0016007和2007/0060832中有所描述，其公开内容以引 用方式并入本文。
[0043] 第二另诜实施例
[0044] 常规的元件可被安装在根据先前实施例构造的导管上。现参考图6,其为根据本发 明的另选实施例的光纤导管107的示意图。导管107具有与导管37(图2)相同的通用构 造。然而，消融电极109现在被安装在光纤电缆39的远侧端部，并且可通过线材111连接 至电源（未示出）。
[0045] 第三另诜实施例
[0046] 现参考图7,其为根据本发明的另选实施例的光纤导管113的示意图。在该实施例 中，光纤波导115被同轴设置在探头117的管腔内。在探头117的外部的电极组件119具 有如在先前实施例中描述的正极和负极。组件119不与LED121-体形成，而是以所测量 的从波导115的外部到探头117的外壁的距离与LED121间隔开。组件119通过导体123 连接至LED121。该布置允许其他部件例如电管道或液压式管道125被包括在探头117内。 管道125可以与可设置在探头117上或内的其他部件（未示出）通信。除此之外或作为另 外一种选择，管道125可以通过出口孔127将冲洗流体引导至手术部位。
[0047] 本领域的技术人员会认识到，本发明并不限于已经在上文中具体示出和描述的内 容。相反，本发明的范围包括上文所述各种特征的组合与子组合，以及这些特征的不在现有 技术内的变型和修改，这些变型和修改是本领域技术人员在阅读上述说明后可想到的。
【主权项】
1. 一种设备，包括： 能够连接至光学接收器的光纤波导；以及 光学耦合到所述波导的多个电光元件，所述电光元件各自包括具有第一极性的第一电 极、具有第二极性的第二电极和发光二极管，所述发光二极管连接到所述第一电极并且被 配置用于响应于所述第一电极与所述第二电极之间的电势而以相应的波长对所述波导照 明。2. 根据权利要求1所述的设备，其中所述电光元件的所述第二电极被共同连接。3. 根据权利要求1所述的设备，其中所述电光元件还包括相应的透射式光学元件，并 且所述波导包括芯和围绕所述芯同轴形成的镀层，所述镀层具有在其中形成的光学透明的 间隙，所述透射式光学元件覆盖所述间隙。4. 根据权利要求1所述的设备，还包括设置在所述波导中的光学终结器。5. 根据权利要求1所述的设备，其中所述电光元件还包括连接到所述第一电极并且连 接到所述发光二极管的模数转换器。6. 根据权利要求5所述的设备，其中所述电光元件还包括连接到所述第一电极并且连 接到所述模数转换器的放大器。7. 根据权利要求5所述的设备，还包括第三电极和连接至所述第三电极以用于在所述 第三电极和源极之间交换电信号的线材。8. 根据权利要求1所述的设备，还包括探头，其中所述波导被同轴设置在所述探头内。9. 根据权利要求8所述的设备，其中所述第一电极和所述第二电极以所测量的从所述 波导的外部到所述探头的外壁的距离与所述发光二极管间隔开。10. -种方法，包括以下步骤： 将探头插入活体受检者的心脏中以接触目标； 将所述探头连接至光学接收器，其中所述探头包括光纤波导和光学耦合到所述波导的 多个电光元件，所述电光元件各自包括具有第一极性的第一电极、具有第二极性的第二电 极和连接到所述第一电极的发光二极管； 用所述电光元件检测在所述目标处的相应的电势；以及 通过响应于所述相应的电势以相应的波长对所述波导照明，而将来自所述电光元件的 光学信号传达至所述光学接收器。11. 根据权利要求10所述的方法，还包括将所述电光元件的所述第二电极共同连接的 所述步骤。12. 根据权利要求10所述的方法，其中所述电光元件包括相应的透射式光学元件，并 且所述波导包括芯和围绕所述芯同轴形成的镀层，所述镀层具有在其中形成的光学透明的 间隙，所述透射式光学元件覆盖所述间隙。13. 根据权利要求10所述的方法，所述探头还包括设置在所述波导中的所述光学终结 器。14. 根据权利要求10所述的方法，其中所述电光元件还包括连接到所述第一电极并且 连接到其中的所述发光二极管的模数转换器。15. 根据权利要求14所述的方法，其中所述电光元件还包括连接到所述第一电极并且 连接到所述模数转换器的放大器。
【专利摘要】本发明题为在用作导管的光纤电缆上的多个LED传感器。本发明公开了一种能够连接至光学接收器的光纤波导，和多个光学耦合到该波导的电光元件。电光元件各自具有带有第一极性的第一电极和带有第二极性的第二电极。发光二极管被连接到第一电极，并且被配置用于响应于第一电极与第二电极之间的电势而以相应的波长对波导照明。波导可以被结合到用于插入受检者中的导管诸如心脏导管中。
【IPC分类】A61B5/0402
【公开号】CN104905783
【申请号】CN201510106818
【发明人】M.S.哈哈姆, R.克鲁普尼克, G.卡根
【申请人】韦伯斯特生物官能(以色列)有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年3月11日
【公告号】CA2884985A1, EP2921108A1, US20150257665
【专利说明】在用作导管的光纤电缆上的多个LED传感器 【背景技术】 技术领域
[0001]
[0002] 本发明涉及心脏生理学。更具体地，本发明涉及心脏中电传播的评估。
[0003] 相关领域的描沐
[0004]心律失常（诸如心房纤颤）是发病和死亡的重要原因。共同转让的美国专利 5, 546, 951和美国专利6, 690,963(均授予BenHaim)以及PCT专利申请WO96/05768公开 了用于感测心脏组织的电属性（例如，局部激活时间）作为心脏内的精确位置的函数的方 法，这些专利均以引用方式并入本文。用被推进至心脏中的一个或多个导管采集数据，该导 管在其远侧末端具有电传感器和位置传感器。基于这些数据而形成心脏的电活动的标测图 的方法被公开在共同转让的美国专利6, 226, 542和美国专利6, 301，496 (均授予Reisfeld) 中，这些专利以引用方式并入本文。如这些专利所指出的那样，位置和电活动通常在心脏的 内表面上的约10至约20个点上被初始测量。这些数据点然后通常是足够的以产生心脏表 面的初步重构或标测图。该初步标测图往往结合在另外的点采集的数据，以便生成更全面 的心脏电活动标测图。实际上，在临床环境中，在100个或更多位点累积数据以生成详细、 全面的心腔电活动的标测图并不少见。所生成的详细标测图可随后用作决定治疗活动过程 (例如组织消融）的基础，以改变心脏电活动的传播并恢复正常的心脏节律。
【发明内容】
[0005] 现在通常通过推进多电极导管以同时测量心脏腔室中的多个点处的电活动来测 量心脏内点的电活动。从时变的电势导出的记录被称为电描记图，该电势由一个或多个电 极测量。电描记图可通过单极性导线或双极性导线测量并且可用于（例如）确定在某点处 的电传播的开始，（在某点处的电传播的开始这一时间）被称为局部激活时间。
[0006] 根据本发明的实施例，提供了一种设备，其包括可连接至光学接收器的光纤波导， 以及光学耦合到该波导的多个电光元件。电光元件各自具有带有第一极性的第一电极和带 有第二极性的第二电极。发光二极管连接至第一电极并且被配置用于响应于第一电极与第 二电极之间的电势而以相应的波长对波导照明。
[0007] 根据该设备的一个方面，电光元件的第二电极被共同连接。
[0008] 根据该设备的另一个方面，电光元件还包括相应的透射式光学元件，并且波导包 括芯和围绕芯同轴形成的镀层。镀层具有在其中形成的光学透明的间隙，并且透射式光学 元件覆盖间隙。
[0009] 在该设备的另一个方面，光学终结器被设置在波导中。
[0010] 根据该设备的另一个方面，电光元件还包括连接至第一电极并且连接至发光二极 管的模数转换器。
[0011] 根据该设备的另一个方面，电光元件还包括连接至第一电极并且连接至模数转换 器的放大器。
[0012] 该设备的另一个方面括第三电极和连接至第三电极以用于在第三电极和源极之 间交换电信号的线材。
[0013] 在该设备的一个方面，波导被同轴设置在探头内。
[0014] 根据该设备的另一个方面，第一电极和第二电极以所测量的从波导的外部到探头 的外壁的距离与发光二极管间隔开。
[0015] 根据本发明的实施例，还提供一种方法，其通过以下步骤执行：将探头插入活体受 检者的心脏中以接触目标，以及将探头连接至光学接收器。探头包括光纤波导和光学耦合 到该波导的多个电光元件，电光元件各自具有带有第一极性的第一电极、带有第二极性的 第二电极和连接至第一电极的发光二极管。该方法还通过以下步骤执行：用电光元件检测 目标处的相应电势，以及响应于相应的电势通过以相应的波长对波导进行照明，而将来自 电光元件的光学信号传达至光学接收器。 【附图说明】
[0016] 为更好地理解本发明，就本发明的详细说明以举例的方式做出参考，该详细说明 应结合以下附图来阅读，其中类似的元件用类似的附图标号来表示，并且其中：
[0017]图1为用于在活体受检者心脏上执行医学过程的系统的立体说明图，所述系统是 根据本发明的实施例构造和操作的；
[0018] 图2为根据本发明的实施例的导管的示意图；
[0019] 图3为根据本发明的实施例的图2所示导管的详细局部视图；
[0020] 图4为根据本发明的实施例的导管的一部分的示意性剖面图；
[0021] 图5为根据本发明的实施例的图2所示导管的组件的电光示意图；
[0022] 图6为根据本发明的另选实施例的导管的一部分的示意图；并且
[0023] 图7为根据本发明的另选实施例的导管的一部分的示意图。 【具体实施方式】
[0024] 为了能够全面理解本发明的各种原理，在以下说明中陈述了许多具体细节。然而， 对于本领域技术人员将显而易见的是，并非所有这些细节为实施本发明所必需的。在这种 情况下，为了不使一般概念不必要地模糊，未详细示出众所周知的电路、控制逻辑器、以及 用于常规算法和进程的计算机程序指令细节。
[0025] 术语"连接"、"连接的"、"耦接"和"耦接的"旨在表示间接连接或直接连接。因此， 如果把第一装置耦接到第二装置，则连接部可经由其他装置和连接部完成直接连接或间接 连接。
[0026] 现在转到附图，首先参见图1，其为用于在活体受检者的心脏12上执行消融手术 的系统10的立体说明图，所述系统是根据本发明的公开实施例构造和操作的。该系统包括 导管14,由操作者16将该导管14经由皮肤穿过患者的血管系统插入心脏12的腔室或血管 结构中。操作者16(通常为医师）将导管的远侧末端18在目标部位与心脏壁接触。然后 可按照美国专利No. 6, 226, 542和6, 301，496以及共同转让的美国专利No. 6, 892, 091中所 公开的方法制备电激活图，这些专利的公开内容均以引用方式并入本文中。一种体现系统 10 的元件的商品可以CARTOr3系统得自BiosenseWebster,Inc. (3333DiamondCanyon Road,DiamondBar,CA91765)。该系统可由本领域的技术人员修改以体现本文所述的本发 明的原理。
[0027] 可通过施加热能对例如通过评价所述电活动图而被确定为异常的区域进行消融， 例如通过将射频电流通过导管中的金属线传导至远侧末端18处的一个或多个电极，这些 电极将射频能量施加至心肌导管。能量被吸收在组织中，从而将其加热到会使其永久性失 去其电兴奋性的点（通常约50°C)。当手术成功后，在心脏组织中产生非传导性的消融灶， 这些消融灶可破坏导致心律失常的异常电通路。本发明的原理可应用于不同的心腔室以治 疗多种不同的心律失常。
[0028] 导管14通常包括柄部20,在柄部上具有合适的控制器以使操作者16能够按消融 手术所需对导管的远侧端部进行操纵、定位和定向。为了辅助操作者16,导管14的远侧部 分可包括位置传感器（未示出），其为处于控制台24中的定位处理器22提供信号。
[0029] 可使消融能量和电信号经由缆线34穿过位于远侧末端18处或附近的一个或多个 消融电极32,在心脏12和控制台24之间来回传送。可通过缆线34和电极32将起搏信号 和其它控制信号从控制台24传送至心脏12。同样连接至控制台24的感测电极33设置在 消融电极32之间并且具有至缆线34的连接部。
[0030] 线材连接部35可以将控制台24与体表电极30和定位子系统的其他部件连接在 一起。电极32和体表电极30可用于在消融位点处测量组织阻抗，如授予Govari等人的美 国专利7,536,218中所提出，该专利以引用方式并入本文。温度传感器（未示出），通常为 热电偶或热敏电阻器，可安装在电极32的每一个上或附近。
[0031] 控制台24通常包括一个或多个消融功率发生器25。导管14可适于利用任何已知 的消融技术将消融能量例如射频能量、超声能量和激光产生的光能传导至心脏。在共同转 让的美国专利6, 814, 733、6, 997, 924和7, 156, 816中公开了此类方法，这些专利以引用方 式并入本文。
[0032] 定位处理器22为系统10中定位子系统的元件，其测量导管14的位置和取向坐 标。
[0033] 在一个实施例中，定位子系统包括磁定位跟踪构造，该磁定位跟踪构造利用磁场 生成线圈28,通过以预定的工作空间生成磁场并感测位于导管处的这些磁场，来确定导管 14的位置和取向。所述定位子系统可采用阻抗测量，例如以引用方式并入本文的美国专利 7, 756, 576以及上述美国专利7, 536, 218中所提出。
[0034] 如上所述，导管14耦接到控 制台24,该控制台使得操作者16能够观察并调控导 管14的功能。控制台24包括处理器，优选地为具有适当信号处理电路的计算机。所述处 理器被耦接以驱动监视器29。信号处理电路通常接收、放大、过滤并数字化来自导管14的 信号，这些信号包括由上述传感器和位于导管14中的远端的多个位置感测电极（未示出） 所生成的信号。控制台24和定位系统接收并使用数字化信号，以计算导管14的位置和取 向并用来分析来自电极的电信号。
[0035] 通常，系统10包括其它元件，但为了简洁起见未在图中示出这些元件。例如，系统 10可包括心电图（ECG)监视器，其被耦接以接收来自一个或多个体表电极的信号以向控制 台24提供ECG同步信号。如上所述，系统10可包括基准位置传感器，其或者位于附接到受 检者身体外部的外部施加基准贴片上，或者位于插入心脏12内部并相对于心脏12保持在 固定位置的内置导管上。可以提供用于使液体循环流过导管14以冷却消融部位的常规泵 和管路。
[0036] 现在参考图2,其为根据本发明的实施例的导管37的示意图。导管37包括光纤 电缆39,其中光纤电缆39具有沿其远侧部分安装的多个传感器组件41，和光学终结器43。 光纤电缆39可以由包括芯和镀层的单个多模光纤组成。间隙、缺陷或插件在组件41下方 的镀层中形成，并且是充分光学透明的以允许在组件41中产生的光通过并进入芯中。组件 41各自具有正极45和负极47。所有组件41的负极47被共同连接。正极45连接至相应 的导电环49。导电环49环绕光纤电缆39的外部。反映导电环49和正极45的电势的信号 被从正极45传达至设置在组件41中的每一个中的相应的发光二极管LED51。由LED51 发射的光（由箭头53表不）在光纤电缆39的内部55内朝光学接收器（未不出）传播。
[0037] 现在参见图3,其是根据本发明的实施例的导管37(图2)的详细的局部示意图。组 件41 (图2)被示出为组件57、59、61，其各自发射相应波长的光，该波长可以在450-1650nm 内改变，由箭头63、65、67表示，各自具有独特的阴影图案。共同连接部69连接负极47。耦 接到导管37的近侧端部的光学接收器（未示出）使用本领域已知的波分复用方法区分由 组件57、59、61产生的光学信号。光学信号被转换为模拟电信号或数字电信号并且在控制 台24(图1)中被按照惯例处理。
[0038] 现在参见图4,其为根据本发明的实施例的导管的一部分的示意性剖面图。光纤 71具有芯73和镀层75。电光组件77通过胶粘剂79固定在光纤71的外部上。电光组件 77包括电极81、83,包装件85包含LED，该LED由直流电源87供电并且连接至电极81。电 极83连接至地面。
[0039]LED光学器件89包括透射式元件诸如透镜。光学器件89覆盖在镀层75中形成的 间隙91，使得通过光学器件89发射的光进入芯73。
[0040] 现在参考图5,其为根据本发明的实施例的组件41 (图2)中的一个的电光示意图。 负极93连接至地面。正极95是运算放大器97的输入，其输出在模数转换器99 (A/D)中被 数字化。发光二极管101连接至模数转换器99的输出端。响应于模数转换器99,由发光二 极管101发射光103。光103通过合适的光学元件（未示出）被引导至光纤元件105。
[0041] 第一另诜实施例
[0042] 重新回到3,各个组件41通常被用作标测电极。然而，组件41中的一部分可以用 作用于阻抗测量以便确定导管37的远侧部分的位置的电极。合适的基于阻抗的跟踪系统 在共同转让的美国专利申请2007/0016007和2007/0060832中有所描述，其公开内容以引 用方式并入本文。
[0043] 第二另诜实施例
[0044] 常规的元件可被安装在根据先前实施例构造的导管上。现参考图6,其为根据本发 明的另选实施例的光纤导管107的示意图。导管107具有与导管37(图2)相同的通用构 造。然而，消融电极109现在被安装在光纤电缆39的远侧端部，并且可通过线材111连接 至电源（未示出）。
[0045] 第三另诜实施例
[0046] 现参考图7,其为根据本发明的另选实施例的光纤导管113的示意图。在该实施例 中，光纤波导115被同轴设置在探头117的管腔内。在探头117的外部的电极组件119具 有如在先前实施例中描述的正极和负极。组件119不与LED121-体形成，而是以所测量 的从波导115的外部到探头117的外壁的距离与LED121间隔开。组件119通过导体123 连接至LED121。该布置允许其他部件例如电管道或液压式管道125被包括在探头117内。 管道125可以与可设置在探头117上或内的其他部件（未示出）通信。除此之外或作为另 外一种选择，管道125可以通过出口孔127将冲洗流体引导至手术部位。
[0047] 本领域的技术人员会认识到，本发明并不限于已经在上文中具体示出和描述的内 容。相反，本发明的范围包括上文所述各种特征的组合与子组合，以及这些特征的不在现有 技术内的变型和修改，这些变型和修改是本领域技术人员在阅读上述说明后可想到的。
【主权项】
1. 一种设备，包括： 能够连接至光学接收器的光纤波导；以及 光学耦合到所述波导的多个电光元件，所述电光元件各自包括具有第一极性的第一电 极、具有第二极性的第二电极和发光二极管，所述发光二极管连接到所述第一电极并且被 配置用于响应于所述第一电极与所述第二电极之间的电势而以相应的波长对所述波导照 明。2. 根据权利要求1所述的设备，其中所述电光元件的所述第二电极被共同连接。3. 根据权利要求1所述的设备，其中所述电光元件还包括相应的透射式光学元件，并 且所述波导包括芯和围绕所述芯同轴形成的镀层，所述镀层具有在其中形成的光学透明的 间隙，所述透射式光学元件覆盖所述间隙。4. 根据权利要求1所述的设备，还包括设置在所述波导中的光学终结器。5. 根据权利要求1所述的设备，其中所述电光元件还包括连接到所述第一电极并且连 接到所述发光二极管的模数转换器。6. 根据权利要求5所述的设备，其中所述电光元件还包括连接到所述第一电极并且连 接到所述模数转换器的放大器。7. 根据权利要求5所述的设备，还包括第三电极和连接至所述第三电极以用于在所述 第三电极和源极之间交换电信号的线材。8. 根据权利要求1所述的设备，还包括探头，其中所述波导被同轴设置在所述探头内。9. 根据权利要求8所述的设备，其中所述第一电极和所述第二电极以所测量的从所述 波导的外部到所述探头的外壁的距离与所述发光二极管间隔开。10. -种方法，包括以下步骤： 将探头插入活体受检者的心脏中以接触目标； 将所述探头连接至光学接收器，其中所述探头包括光纤波导和光学耦合到所述波导的 多个电光元件，所述电光元件各自包括具有第一极性的第一电极、具有第二极性的第二电 极和连接到所述第一电极的发光二极管； 用所述电光元件检测在所述目标处的相应的电势；以及 通过响应于所述相应的电势以相应的波长对所述波导照明，而将来自所述电光元件的 光学信号传达至所述光学接收器。11. 根据权利要求10所述的方法，还包括将所述电光元件的所述第二电极共同连接的 所述步骤。12. 根据权利要求10所述的方法，其中所述电光元件包括相应的透射式光学元件，并 且所述波导包括芯和围绕所述芯同轴形成的镀层，所述镀层具有在其中形成的光学透明的 间隙，所述透射式光学元件覆盖所述间隙。13. 根据权利要求10所述的方法，所述探头还包括设置在所述波导中的所述光学终结 器。14. 根据权利要求10所述的方法，其中所述电光元件还包括连接到所述第一电极并且 连接到其中的所述发光二极管的模数转换器。15. 根据权利要求14所述的方法，其中所述电光元件还包括连接到所述第一电极并且 连接到所述模数转换器的放大器。
【专利摘要】本发明题为在用作导管的光纤电缆上的多个LED传感器。本发明公开了一种能够连接至光学接收器的光纤波导，和多个光学耦合到该波导的电光元件。电光元件各自具有带有第一极性的第一电极和带有第二极性的第二电极。发光二极管被连接到第一电极，并且被配置用于响应于第一电极与第二电极之间的电势而以相应的波长对波导照明。波导可以被结合到用于插入受检者中的导管诸如心脏导管中。
【IPC分类】A61B5/0402
【公开号】CN104905783
【申请号】CN201510106818
【发明人】M.S.哈哈姆, R.克鲁普尼克, G.卡根
【申请人】韦伯斯特生物官能(以色列)有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年3月11日
【公告号】CA2884985A1, EP2921108A1, US20150257665
最新回复(0)