用于力传感器的低成本平面弹簧制造技术

本发明专利技术题为“用于力传感器的低成本平面弹簧”。本发明专利技术提供了一种柔性探头，所述柔性探头在其远侧端部中具有组件，所述组件包括发射器和接收器，所述接收器接收来自所述发射器的信号用于感测所述接收器相对于所述发射器的位置。当所述远侧末端接合体腔的壁时，设置在所述发射器和所述接收器之间的一对扁簧线圈响应于施加在所述远侧末端上的压力而变形。

Low cost plane springs for force sensors

The invention is entitled \low cost plane springs for force sensors\. The invention provides a flexible probe having a component in its distal end comprising a transmitter and a receiver that receives signals from the transmitter for sensing the position of the receiver relative to the transmitter. A pair of flat spring coils disposed between the transmitter and the receiver deforms in response to the pressure applied on the far end when the wall of the cavity is joined at the far end.

【技术实现步骤摘要】
用于力传感器的低成本平面弹簧
技术介绍
1.
本专利技术涉及用于诊断和外科意图的仪器。更具体地，本专利技术涉及使用用于心脏中诊断和外科手术的导管，对力、压力或机械张力或压缩的测量。2.相关领域的描述当心脏组织区域向相邻组织异常地传导电信号时，发生心律失常诸如心房纤颤，从而扰乱正常的心动周期并造成心律不齐。用于治疗心律失常的规程包括以外科的方式扰乱造成心律失常的信号源，以及扰乱用于此类信号的传导通路。通过经由导管施加能量来选择性地消融心脏组织，有时可能阻断或改变不需要的电信号从心脏的一部分到另一部分的传播。消融方法通过形成非导电消融灶来破坏不需要的电通路。验证电极与靶组织的物理接触对于控制消融能量的递送来说非常重要。本领域已针对验证电极与组织的接触进行了大量尝试，并且已提出多种技术。例如，美国专利No.6,695,808描述了用于治疗选定的患者组织或器官区域的设备。探头具有可推抵所述区域的接触表面，由此产生接触压力。压力换能器测量接触压力。手术过程中医疗器械必须牢固放置，但是不与解剖表面过度接触，该布置据说通过给医疗器械的使用者提供接触力的存在和大小的指示信息来满足所述手术过程的需要。又如，美国专利No.6,241,724描述了使用分段电极组件在身体组织内产生消融灶的方法。在一个实施方案中，导管上的电极组件携带压力换能器，该压力换能器感测与组织的接触，并且将信号传送到压力接触模块。该模块识别与压力换能器信号相关联的电极元件，并且引导能量发生器将射频能量传送到这些元件，并且不传送到仅与血液接触的其他元件。美国专利No.6,915,149中提供了另一个示例。该专利描述了使用具有用于测量局部电活动的末端电极的导管来标测心脏的方法。为了避免可由于末端与组织的不良接触所致的人工痕迹，可利用压力传感器来测量末端与组织之间的接触压力以确保稳定接触。美国专利申请公布2007/0100332描述了用于评价组织消融的电极组织接触的系统和方法。导管轴内的机电传感器生成电信号，该电信号对应于导管轴的远侧部分内的电极运动的量。输出装置接收用于评估电极和组织之间的接触水平的电信号。共同转让给Govari等人的美国专利申请公布No.2009/0093806(该美国专利申请公布以引用方式并入本文)描述了接触压力测量的另一应用，其中使用传感器来测量响应于位于导管的远侧端部(distalend)处的弹性构件上的压力的变形。
技术实现思路
根据本专利技术的实施方案提供了柔性探头，该柔性探头适于插入活体受检者的体腔内。探头在其远侧端部中具有接触力传感器，包括发射器，接收器，该接收器接收来自发射器的信号用于感测接收器相对于发射器的位置。设置在发射器和接收器之间的弹性元件被配置成当远侧末端(distaltip)接合体腔的壁时响应施加在远侧末端上的压力而变形。弹性元件是一对扁簧线圈。根据设备的一个方面，接触力传感器包括一对扁簧线圈之间的间隔件，以及接触力传感器的相反的端部处的两个保持器，这两个保持器分别与扁簧线圈接触。根据设备的一个方面，接触力传感器包括介于探头的近侧部分和远侧端部之间的可变形结合部。根据设备的另一方面，发射器和接收器包括平面印刷电路板。根据设备的又一方面，将磁导材料放置在每个平面印刷电路板的顶部上。根据设备的另一方面，材料在每个平面印刷电路板上包括至少一个板的高导磁合金。根据设备的另外方面，接触力传感器、发射器和接收器包括整体子组件。根据设备的另一方面，接收器包括三个接收线圈。根据设备的另外方面，发射器包括三个发射线圈。根据设备的另一个方面，三个发射线圈串联连接，并且恰好由一个发电机供电。根据设备的又一方面，三个发射线圈由相应发电机以不同频率供电。根据设备的另一方面，接触力传感器、发射器和接收器包括整体子组件。根据本专利技术的实施方案还提供了一种方法，该方法通过提供适于插入活体受检者的体腔中的柔性导管得以实施。探头在其远侧端部处具有接触力传感器。接触力传感器包括发射器、接收器以及设置在发射器和接收器之间的弹性元件。弹性元件是一对扁簧线圈。该方法通过以下方法得以进一步实施：当远侧末端接合体腔的壁时在远侧末端上施加压力而使弹性元件变形，并且当使弹性元件变形时，从发射器发射信号，在接收器中接收信号，并处理该信号以确定接收器相对于发射器的位置。根据该方法的一个方面，根据接收器中的信号的振幅测量发射器和接收器之间的距离。附图说明为更好地理解本专利技术，就本专利技术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：图1为根据本专利技术的实施方案的用于评估活体受检者的心脏中的电活动的系统的图解示意图；图2为根据本专利技术的实施方案的导管的远侧部分的局部剖视图；图3为适用于根据本专利技术的实施方案的图3中所示的导管的子组件；图4为根据本专利技术的实施方案的心脏导管的远侧部分的正视图；图5为根据本专利技术的另选实施方案的心脏导管的远侧部分的组件的放大正视图；图6为根据本专利技术的另选实施方案的导管的远侧端部的示意性剖面图；图7为图6中根据本专利技术的实施方案以稍微透视的方式示出的组件的分解图；图8为根据本专利技术的实施方案的具有集成定位线圈的接触力传感器的平面组件的顶视图；图9为根据本专利技术的实施方案的弹簧组件的斜视图；以及图10为根据本专利技术的实施方案的图9中所示组件的侧正视图。具体实施方式在下文的描述中，列出了许多具体细节，以便提供对本专利技术的各种原理的全面理解。然而，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，并非所有这些细节都是实践本专利技术所必需的。在这种情况下，未详细示出熟知的电路、控制逻辑部件以及用于常规算法和过程的计算机程序指令的细节，以免不必要地使一般概念模糊不清。以引用方式并入本文的文献将被视作本申请的整体部分，不同的是，就任何术语在这些并入文件中以与本说明书中明确或隐含地作出的定义矛盾的方式定义而言，应仅考虑本说明书中的定义。系统综述现在转到附图，首先参见图1，该图为用于在活体受检者心脏12上评估电活动并且执行消融手术的系统10的立体说明图，系统10是根据本专利技术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将导管14经由皮肤穿过患者的血管系统插入心脏12的心室或血管结构中。操作者16，通常为医师，使导管的远侧末端18例如在消融目标位点处与心脏壁接触。可根据公开于美国专利6,226,542和6,301,496中和公开于共同转让的美国专利6,892,091中的方法来制备电活动标测图，这些专利的公开内容以引用方式并入本文。一种包括系统10的元件的商品可以系统购自BiosenseWebster，Inc.(3333DiamondCanyonRoad，DiamondBar，CA91765)。此系统可由本领域的技术人员进行修改以实施本文所述的本专利技术的原理。可以通过施加热能对例如通过电活动图评价而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到心肌。所述能量在组织中被吸收，从而将该组织加热到该组织永久性地失去其电兴奋性的点(通常高于50℃)。此手术成功后，此过程在心脏组织中形成非传导性的消融灶，这些消融灶可中断导致心律失常的异常电通路。本专利技术的原理可应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，包括：柔性探头，所述柔性探头具有近侧部分和远侧端部，所述探头适于插入活体受检者的体腔中，所述探头具有在所述探头的所述远侧端部处的远侧末端；以及接触力传感器，所述接触力传感器在所述探头的所述远侧端部中，包括：发射器；接收器，所述接收器接收来自所述发射器的信号用于感测所述接收器相对于所述发射器的位置；以及弹性元件，所述弹性元件设置在所述发射器和所述接收器之间，所述弹性元件被配置成当所述远侧末端接合所述体腔的壁时响应施加在所述远侧末端上的压力而变形，其中所述弹性元件是一对扁簧线圈。

【技术特征摘要】
2017.03.08 US 15/4528651.一种设备，包括：柔性探头，所述柔性探头具有近侧部分和远侧端部，所述探头适于插入活体受检者的体腔中，所述探头具有在所述探头的所述远侧端部处的远侧末端；以及接触力传感器，所述接触力传感器在所述探头的所述远侧端部中，包括：发射器；接收器，所述接收器接收来自所述发射器的信号用于感测所述接收器相对于所述发射器的位置；以及弹性元件，所述弹性元件设置在所述发射器和所述接收器之间，所述弹性元件被配置成当所述远侧末端接合所述体腔的壁时响应施加在所述远侧末端上的压力而变形，其中所述弹性元件是一对扁簧线圈。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述接触力传感器包括所述一对扁簧线圈、位于两者间的间隔件，以及在所述接触力传感器的相反的端部处的两个保持器，所述两个保持器分别与所述扁簧线圈接触。3.根据权利要求l所述的设备，其中所述接触力传感器包括介于所述探头的所述近侧部分和所述远侧端部之间的可变形结合部。4.根据权利要求1所述的设备，其中所述发射器和所述接收器包括平面印刷电路板。5.根据权利要求4所述的设备，其中磁导材料放置在每个所述平面印刷电路板的顶部上。6.根据权利要求5所述的设备，其中所述材料在每个所述平面印刷电路板上包括至少一个板的高导磁合金。7.根据权利要求1所述的设备，其中所述接触力传感器、所述发射器和所述接收器包括整体子组件。8.根据权利要求1所述的设备，其中所述接收器包括三个接收线圈。9.根据权利要求1所述的设备，其中所述发射器包括三个发射线圈。10.根据权利要求9所述的设备，其中所述三个发射线圈串联连接，并且恰好由一个发电机供电。11.根据权利要求9所述的设备，其中所述三个发射线圈由相应发电机以不同频率供电。12.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：A戈瓦里，CT比克勒，Y阿加维，I斯特尼特斯基，JT科耶斯，
申请(专利权)人：韦伯斯特生物官能以色列有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL