具有压电换能器的可操纵导管制造技术

一种可操纵医学导管，包括：管状体，其具有纵轴和用于插入到对象中的远端部分；第一拉线；第二拉线；以及压电换能器。所述压电换能器包括第一电极和第二电极。在所述导管的远端部分处，所述第一拉线和所述第二拉线均在相对于所述纵轴的相应第一和第二偏移位置处机械地耦合到所述管状体以用于给予所述导管的远端部分上的弯曲。在所述导管的远端部分处，所述第一拉线电连接到所述压电换能器的第一电极，并且所述第二拉线电连接到所述压电换能器的第二电极。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有压电换能器的可操纵导管
本专利技术涉及一种用于使用在医学应用中的可操纵导管。更特别地，本专利技术涉及一种在其远端端部处包括压电换能器的可操纵导管。压电换能器可以使用在各种感测和致动应用中。在一个预期应用中，压电换能器可以被用于跟踪导管的远端端部相对于波束形成超声成像探头的超声场的位置。
技术介绍
可操纵导管被用在许多医学诊断和治疗应用中。心血管流程、血管内流程和肺流程是三个这样的示范性应用，其中，导管的可操纵性质在导航身体中的路径中是重要的。可操纵导管常常装备有一个或多个所谓的拉线，其沿着导管的长度延伸到其远端端部处的锚定点。锚定点从导管的纵轴偏移，使得通过在拉线上拉动，轴向偏移力给予导管的远端端部上的弯曲。在文档US6224587B1中描述了这样的导管。导管通常日益地装备有用于在医学流程期间的感测和致动的换能器。由于压电材料提供的宽范围的换能器功能，因此压电材料有时用在这些换能器中。特定非限制性范例包括换能，即，将信号从能量的一种形式转换为超声、声学、振动和热能中的另一种。这样的换能器可以使用在宽范围的应用中，包括基于超声的跟踪、超声成像、血流监测、心率确定、温度监测和高频超声“HIFU”处置。在Mung,J.等人的文档“ANon-disruptiveTechnologyforRobust3DToolTrackingforUltrasound-GuidedInterventions”(在Fitchinger,G.,Martel,A.,Peters,T.,(Eds.)MICCAI2011,PartI,LNCS,Vol.6891,pp.153-160,Springer,Heidelberg(2011)中)中所描述的一个示范性基于超声的跟踪应用中，描述了基于超声的位置确定系统，其中，在针上安装的超声传感器被用于检测来自波束形成超声成像探头的超声信号。在这样的应用中面对的问题是与导管的远端端部处的换能器进行电接触的问题。电学互连通常需要可以限制其导航性的导管直径的增加。在该问题的一个解决方案中，换能器和其互连可以暂时插入在导管的自由腔中并且在医学流程的执行之前移除。
技术实现思路
本专利技术试图提供一种具有针对其远端端部处的压电换能器的经改进的电学互连的可操纵医学导管。此外，提供了一种可操纵医学导管。所述可操纵医学导管包括：管状体，其具有纵轴和用于插入到对象中的远端部分；第一拉线；第二拉线；以及压电换能器。所述压电换能器包括第一电极和第二电极。在所述导管的远端部分处，所述第一拉线和所述第二拉线均在相对于所述纵轴的相应第一和第二偏移位置处机械地耦合到所述管状体以用于给予所述导管的远端部分上的弯曲。在所述导管的远端部分处，所述第一拉线电连接到所述压电换能器的第一电极，并且所述第二拉线电连接到所述压电换能器的第二电极。有利地，使用所述可操纵导管的拉线与所述压电换能器进行电接触限制对于增加导管直径以容纳分离的电导体的需要。在这样做时，可以保留所述可操纵导管的灵活性。根据一个方面，所述可操纵导管的管状体包括增强层。所述增强层包括围绕并且从而电屏蔽所述第一拉线和所述第二拉线的导电材料。参考权利要求书描述了另外的方面和有益效果。此外，来自所描述的本专利技术的另外的优点对于技术人员而言也将是显而易见的。附图说明图1图示了包括第一拉线104、第二拉线105和压电换能器106的可操纵医学导管100。图2图示了第二示范性操纵框架117。图3图示了第三示范性操纵框架117。图4图示了第四示范性操纵框架117。图5图示了第五示范性操纵框架117。图6图示了示范性的基于超声的位置确定系统UBPDS，其中，可以使用本文所描述的可操纵医学导管。具体实施方式为了图示本专利技术的原理，特别参考跟踪应用描述了可操纵医学导管。在该示范性应用中，心血管导管的位置借助于由附接到导管的压电换能器检测到的超声信号来跟踪。然而，应意识到，可操纵医学导管适用于包括血管内流程和肺流程的其他医学流程中。此外，压电换能器适用于除位置跟踪之外的感测和致动应用，诸如例如超声成像、血流监测、心率确定、温度监测和高频超声“HIFU”处置。此外，图1图示了包括第一拉线104、第二拉线105和压电换能器106的可操纵医学导管100。图1B示出了通过图1A的三维视图的B–B’的截面，并且图1C示出了通过C–C’处的远端端部103的对应的截面。可操纵医学导管100具有管状体101，其具有纵轴102以及用于插入到对象中的远端部分103。可操纵医学导管100通常是柔性的，然而，远端部分103可以比沿着其长度的其他地方展现更大的灵活度，以便帮助引导导管通过脉管系统中的复杂路径。这可以通过例如由与沿着管状体101的其他地方相比较具有更高的灵活性或具有更细的直径的材料形成远端端部103来实现。远端端部103可以备选地包括一个或多个切开部分，或者包括多个凹槽或孔，例如在十字线图案中，或者沿着远端端部103以螺旋的形式成形以便与沿着管状体101的其他地方相比较提供更大的灵活度。在远端部分103处，第一拉线104和第二拉线105均在相对于纵轴102的相应第一和第二偏移位置109、110处机械地耦合到管状体101以用于给予远端部分103上的弯曲。拉线104、105可以例如均附接到管状体101的壁或如稍后所描述的框架117。拉线104、105均由分离的腔111、112在管状体101内引导，腔111、112均平行于纵轴102延伸。拉线在管状体101的近端端部处的拉紧机构(未示出)与其相应的第一和第二偏移位置109、110之间延伸。拉线腔均包括提供电隔离的电绝缘壁。在使用中，拉线之一上的张力借助于其相对于纵轴102的偏移位置在远端端部103处提供离轴(off-axis)力，从而使得远端端部103采取弯曲形状。因此，通过在拉线104、105中的每个上拉动，用户可以导航脉管系统中的方向上的改变并且确保可操纵医学导管100到身体内的预期位置的平滑通道。偏移位置109、110在图1中被图示为在相对于纵轴102的直径上相对位置上并且从而提供两个相对方向中的每个上的弯曲。还预期了偏移位置的备选布置，诸如利用关于纵轴102的旋转分离布置偏移位置109、110，其为例如90度，或者实际上例如5度与180度之间的任何角度。此外，尽管每个偏移位置109、110的离轴半径在图1中被图示为相等的，但是这些离轴半径可以备选地是不相等的。还预期了具有超过两个拉线的备选布置。继续参考图1，压电换能器106包括第一电极107和第二电极108。在远端部分103处，第一拉线104电连接到第一电极107，并且第二拉线105电连接到第二电极108。有利地，使用可操纵导管的拉线与压电换能器进行电接触限制对于增加导管直径以容纳分离的电导体的需要。在这样做时，可以保留可操纵导管的灵活性。压电换能器106在图1C中被图示为围绕管状体101的部分缠绕的层。第一电极107和第二电极108被设置在该层的主要表面上，并且因此在图1C中图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可操纵医学导管(100)，包括：/n管状体(101)，其具有纵轴(102)和用于插入到对象中的远端部分(103)；/n第一拉线(104)；/n第二拉线(105)；/n压电换能器(106)，其包括第一电极(107)和第二电极(108)；/n其中，在所述导管(100)的所述远端部分(103)处，所述第一拉线(104)和所述第二拉线(105)中的每个在相对于所述纵轴(102)的相应第一偏移位置(109)和第二偏移位置(110)处机械地耦合到所述管状体以用于给予所述导管的所述远端部分(103)上的弯曲；/n其中，在所述导管的所述远端部分(103)处，所述第一拉线(104)电连接到所述压电换能器(106)的所述第一电极(107)，并且所述第二拉线(105)电连接到所述压电换能器(106)的所述第二电极(108)；/n其中，所述管状体(101)包括内衬(113)、增强层(114)和外鞘(115)；/n其中，所述内衬(113)、所述增强层(114)和所述外鞘(115)中的每个沿着所述导管(100)的所述纵轴(102)同轴地延伸，使得所述增强层(114)被设置在所述内衬(113)与所述外鞘(115)之间；/n其中，所述内衬(113)定义与所述纵轴(102)同轴的中心腔(116)，所述中心腔用于接收介入设备；/n其中，在所述导管(100)的所述远端部分(103)处，第一拉线腔(111)和第二拉线腔(112)中的每个被设置在所述内衬(113)中；并且/n其中，所述增强层(114)包括用于对所述第一拉线(104)和所述第二拉线(105)进行电屏蔽的导电材料。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180413 EP 18167284.1;20180220 US 62/632,6321.一种可操纵医学导管(100)，包括：
管状体(101)，其具有纵轴(102)和用于插入到对象中的远端部分(103)；
第一拉线(104)；
第二拉线(105)；
压电换能器(106)，其包括第一电极(107)和第二电极(108)；
其中，在所述导管(100)的所述远端部分(103)处，所述第一拉线(104)和所述第二拉线(105)中的每个在相对于所述纵轴(102)的相应第一偏移位置(109)和第二偏移位置(110)处机械地耦合到所述管状体以用于给予所述导管的所述远端部分(103)上的弯曲；
其中，在所述导管的所述远端部分(103)处，所述第一拉线(104)电连接到所述压电换能器(106)的所述第一电极(107)，并且所述第二拉线(105)电连接到所述压电换能器(106)的所述第二电极(108)；
其中，所述管状体(101)包括内衬(113)、增强层(114)和外鞘(115)；
其中，所述内衬(113)、所述增强层(114)和所述外鞘(115)中的每个沿着所述导管(100)的所述纵轴(102)同轴地延伸，使得所述增强层(114)被设置在所述内衬(113)与所述外鞘(115)之间；
其中，所述内衬(113)定义与所述纵轴(102)同轴的中心腔(116)，所述中心腔用于接收介入设备；
其中，在所述导管(100)的所述远端部分(103)处，第一拉线腔(111)和第二拉线腔(112)中的每个被设置在所述内衬(113)中；并且
其中，所述增强层(114)包括用于对所述第一拉线(104)和所述第二拉线(105)进行电屏蔽的导电材料。


2.根据权利要求1所述的可操纵医学导管(100)，其中，所述管状体(101)包括第一拉线腔(111)和第二拉线腔(112)，所述第一拉线腔和所述第二拉线腔中的每个平行于所述纵轴(102)延伸；
其中，所述第一拉线(104)被设置在所述第一拉线腔(111)中；
其中，所述第二拉线(105)被设置在所述第二拉线腔(112)中；并且
其中，所述第一拉线腔(111)和所述第二拉线腔(112)中的每个包括电绝缘腔壁。


3.根据权利要求1所述的可操纵医学导管(100)，还包括操纵框架(117)；
其中，所述操纵框架(117)包括被设置在所述第一偏移位置(109)处的第一锚定点和被设置在所述第二偏移位置(110)处的第二锚定点；并且
其中，所述第一拉线(104)和所述第二拉线(105)分别被附接到所述第一锚定点和所述第二锚定点，使得所述操纵框架将所述第一拉线(104)和所述第二拉线(105)机械地耦合到所述管状体(101)。


4.根据权利要求3所述的可操纵医学导管(100)，其中，所述操纵框架(117)还包括内部腔(118)，所述内部腔与所述管状体(101)的所述纵轴(102)同轴地布置。


5.根据权利要求4所述的可操纵医学导管(100)，其中，所述操纵框架...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·Q·埃尔坎普，A·K·贾殷，H·埃尔哈瓦林，A·陈，S·巴拉特，K·维迪雅，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL