一种介入医疗智能导管驱动组件、介入医疗智能导管及控制系统技术方案

本发明专利技术提出了一种介入医疗智能导管驱动组件，包括：固态电解质管；至少一对电极，所述电极贴附于所述固态电解质管外侧；一种介入医疗智能导管，包括：介入医疗智能导管驱动组件；内层导管，与所述介入医疗智能导管驱动组件同轴相接；屏蔽导线层，包覆在所述内存导管的外侧，并与所述介入医疗智能导管驱动组件接触；外层导管，包覆在屏蔽导线层与介入医疗智能导管驱动组件外侧。本发明专利技术的介入医疗智能导管，实现电驱介入医疗智能导管精准定向弯曲的效果。其结构简单，操作简便，解决现有介入手术中操作难度大、控制精度差、介入手术时间长等技术难题，实现介入医疗智能导管的精确快捷可控，允许医生远程精准控制介入医疗智能导管执行相应动作，并完成记录操作信息。

An intelligent catheter driving component, intelligent catheter and control system for interventional medicine

【技术实现步骤摘要】
一种介入医疗智能导管驱动组件、介入医疗智能导管及控制系统
本专利技术涉及医疗器械领域，尤其是一种介入医疗智能导管驱动组件、介入医疗智能导管及控制系统。
技术介绍
微创介入医疗技术是近年来逐渐兴起的高效诊疗方法，其具有创伤小、操作简便、介入部位准确、并发症少等突出优点，现已成为心血管疾病和肿瘤疾病的最重要诊疗手段之一。在介入医疗手术中，通常专业医生需要手动机械操作一个或多个不同形状功能的细长柔性导管来应对病患复杂多变的心血管等人体内腔环境，才能将导管、导丝、支架等器械送至预定诊疗病变部位，对病变部位进行微创诊疗。然而这种方案需要积累丰富的操作技巧，对医生经验水平要求非常高；手术介入导管时间长，降低医生体能及注意力，影响操作精度，易产生由操作不当引发组织或血管腔内的内膜损伤、穿孔破裂等伤害，给手术带来不必要的风险。介入医疗智能导管及其操作系统，已逐步成为制约介入手术发展不可忽视的关键问题。当前，国内外主流的智能介入导管由绳索驱动导管、形状记忆合金驱动导管、压电材料驱动导管和电磁场驱动导管四类构成。然而由于材料原理限制，现有介入医疗智能导管都存在一定的不足。利用绳索驱动技术的导管可以提供较大的能量，但由于结构较为复杂，器件尺寸往往较大。传统的绳索驱动技术操作复杂，主要依赖于医生的操作水平和熟练程度，应用普及比较困难。目前研究较为广泛的是形状记忆合金驱动导管，但其主要问题是滞后性和时间延迟，严重延长介入诊疗的手术时间；同时形状记忆合金变形时产生的热量可能造成病人的不适感。此外，基于形状记忆合金驱动导管的导向机器人及其研究普遍缺乏具体的理论支持，弯曲刚度与导管导向机器人零件尺寸的关系计算十分复杂，在实际临床手术中难以直接应用。因此，探索研发一种弥补上述问题的新型智能导管及其控制系统是介入医疗智能导管
的当务之急。离子聚合物金属复合驱动材料(Ion-exchangepolymermetalcomposite，IPMC)作为一种新型智能材料，在低电压激励刺激下，由离子迁移带来的聚合物区域发生膨胀和收缩，实现可逆驱动弯曲转向。相比传统的介入医疗智能导管，如压电陶瓷、记忆合金等，IPMC智能材料虽然具备轻质、柔性、高应变、结构简单、良好生物相容性、高可控性等特点，但是缺乏且尚无完备科学临床应用。借助IPMC新型智能材料构成的介入医疗智能导管装置及其配套电控操作系统，是解决传统介入医疗智能导管缺陷与不足的有益尝试。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本专利技术的目的是提供一种介入医疗智能导管驱动组件、介入医疗智能导管及控制系统，以解决上述现有技术中绳索驱动技术操作复杂设备过大、记忆合金驱动导管发热等问题，实现了操作简便、弯曲精确等技术效果。一种介入医疗智能导管驱动组件，包括：固态电解质管；至少一对电极，所述电极贴附于所述固态电解质管外侧。优选的，所述电极沿固态电解质管的周向间隔设置，且沿固定电解质管的长度方向延伸。优选的，所述固态电解质管为圆柱空心管。本专利技术还提供一种介入医疗智能导管，包括：介入医疗智能导管驱动组件；内层导管，与所述介入医疗智能导管驱动组件同轴相接；屏蔽导线层，包覆在所述内存导管的外侧，并与所述介入医疗智能导管驱动组件接触；外层导管，包覆在屏蔽导线层与介入医疗智能导管驱动组件外侧。优选的，还包括金属编织网层，设于屏蔽导线层与外层导管之间。优选的，当所述介入医疗智能导管驱动组件的数量为多个时，所述多个介入医疗智能导管驱动组件被所述内层导管隔开，所述屏蔽导线层的数量与所述介入医疗智能导管驱动组件的数量相同，各层屏蔽导线层之间由绝缘材料隔开，每个屏蔽导线层分别与一个介入医疗智能导管驱动组件接触。本专利技术还提供一种介入医疗智能导管控制系统，包括：介入医疗智能导管，包括介入端和非介入端，所述介入端包括介入医疗智能导管驱动组件；导管周向控制单元，用于适时为所述介入医疗智能导管驱动组件供电从而控制所述介入医疗智能导管的定向弯曲。优选的，所述介入医疗智能导管的非介入端外侧套有一导管鞘。优选的，还包括导管轴向控制单元，与介入医疗智能导管的非介入端的末端相接，用于驱动所述介入医疗智能导管的推进或退出。优选的，还包括医疗控制平台，分别与导管周向控制单元和导管轴向控制单元相连，用于接收用户指令及向导管周向控制单元和导管轴向控制单元发送指令。本专利技术的介入医疗智能导管，其关键组成部件介入医疗智能导管驱动组件采用固态电解质，实现了介入医疗智能导管精准定向弯曲的效果。而且其结构简单，操作简便，解决了现有介入手术中导管和导丝的操作难度大、控制精度差、介入手术时间长等技术难题，实现介入医疗智能导管的精确快捷可控，允许医生远程精准控制介入医疗智能导管执行相应动作，并完成记录操作信息。附图说明图1是本专利技术实施例一种介入医疗智能导管驱动组件的结构示意图；图2是本专利技术实施例一种介入医疗智能导管的剖面图；图3是本专利技术实施例一种介入医疗智能导管的结构示意图；图4是本专利技术实施例一种介入医疗智能导管控制系统的示意图。图5是本专利技术实施例一种介入医疗导管的工作示意图。具体实施方式为了使本领域相关技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面将结合本专利技术实施方式的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。实施例一如图1所示，本专利技术的一个实施例，一种介入医疗智能导管驱动组件，包括：固态电解质管12；至少一对电极11，所述电极11贴附于所述固态电解质管12外侧。所述电极11沿固态电解质管12的周向间隔设置，且沿固定电解质管12的长度方向延伸。该电极11应正负成对设置，可根据介入手术部位复杂程度，配置不同数目相同材料电极对，按照施加电压大小及正负性控制导管多方位、多自由度弯曲转向。本实施例的电极11可以选用金、银、铜等一种或多种组合的导电金属或者石墨烯、碳纳米管、金属银纳米线等一种或多种参杂的导电材料。该固态电解质管12可以是多种形状，最好是圆形空心管。固态电解质管选用圆柱空心管，相较于其他形状，圆柱更容易弯曲，另外，空心比实心更容易弯曲而且所需电解质材料更少成本更低。所述介入医疗智能导管驱动组件外径可根据待诊疗病患体内介入位置和介入执行内容来确定。本实施例的固态电解质管11的材料是离子聚合物金属复合驱动材料，可以选择用全氟磺酸或聚偏氟乙烯，其电解质离子为水合氢离子或水合氢氧根离子。当有持续低电压施加在电极上时，固态电解质中的阳离子迁移，实现定向弯曲。利用离子聚合物金属符合驱动材料这种新型智能材料，在低电压激励刺激下，由离子迁移带来的聚合物区域发生膨胀和收缩，实现可逆驱动弯曲转向。相比传统的介入医疗智能导管，如压电陶瓷、记忆合金等，离子聚合物金属复合驱动材料具备轻质、柔性、高应变、结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种介入医疗智能导管驱动组件，其特征在于，包括：/n固态电解质管；/n至少一对电极，所述电极贴附于所述固态电解质管外侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种介入医疗智能导管驱动组件，其特征在于，包括：
固态电解质管；
至少一对电极，所述电极贴附于所述固态电解质管外侧。


2.根据权利要求1所述的一种介入医疗智能导管驱动组件，其特征在于，所述电极沿固态电解质管的周向间隔设置，且沿固定电解质管的长度方向延伸。


3.根据权利要求1所述的一种介入医疗智能导管驱动组件，其特征在于，所述固态电解质管为圆柱空心管。


4.一种介入医疗智能导管，其特征在于，包括：
介入医疗智能导管驱动组件；
内层导管，与所述介入医疗智能导管驱动组件同轴相接；
屏蔽导线层，包覆在所述内存导管的外侧，并与所述介入医疗智能导管驱动组件接触；
外层导管，包覆在屏蔽导线层与介入医疗智能导管驱动组件外侧。


5.根据权利要求4所述的一种介入医疗智能导管，其特征在于，还包括金属编织网层，设于屏蔽导线层与外层导管之间。


6.根据权利要求4所述的一种介入医疗智能导管，其特征在于，当所述介入医疗智能导管驱动组件的数量为多个时，所述多个介入医疗智能导管驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈韦，胡益民，赵磊，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所南昌研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32