專利名稱：血管內介入導管觸覺探頭的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種醫療器械，特別是一種血管內介入導管觸覺探頭。
背景技術：
血管內介入醫學的發展 是人類醫學史上的一大飛躍，但目前血管內介入指引導管的插入都是憑操作者的手感和經驗盲插，損傷血管內壁的事經常發生。更有甚者，會頂破血管，造成大出血的醫療事故。為此，研制出一種能運用于臨床的有感覺功能的介入導管以避免損傷血管內壁成為本領域的迫切之需。中國實用新型專利CN201558168U公開了一種應用于血管內介入導管上的觸覺探頭，如圖1所示，該探頭包括磁鐵1、電磁感應傳感器2、提供磁鐵回彈力的彈性物體3、外層保護膜4和母管5。其中兩端開口的母管5的一端置于介入導管的頂端，內置電磁感應傳感器2，另一端開口處安置磁鐵I。當突出于母管一端的磁鐵I碰到障礙物時，磁鐵的大部分甚至全部被壓縮到母管5內，與電磁感應傳感器2的間隙變小甚至兩者緊貼，這時電磁感應傳感器2接受到的磁通量變大，引起其輸出電壓相應變化，通過導線傳輸到后端的處理器進行接受和處理。當障礙物消失后，由于彈性物體3提供的彈力使磁鐵I彈回原位，與電磁感應傳感器2的間隙也相應變大，電磁感應傳感器2接受的磁通量變小，其輸出電壓又相應發生變化。外層保護膜4用于隔絕該觸覺探頭所有部件與外界血液的接觸。采用上述觸覺探頭可解決血管內介入手術中介入導管摩擦傷害甚至頂破血管的問題，但該觸覺探頭無論從哪種角度碰觸到血管壁，只能反饋出一個信號，也就是它能感知到碰觸，比以前的盲插前進了一步，卻因辨不出是哪個方位的碰觸，增加了操控系統或操作者采取規避動作的難度。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種能辨別出哪個方位碰觸到障礙物的血管內介入導管觸覺探頭。為解決上述 技術問題，本發明提供了一種血管內介入導管觸覺探頭，包括母管；碰觸頭，設置于母管的一端，所述母管的另一端用于設置一介入導管；第一電極，位于所述母管內部，并彈性連接至所述碰觸頭，所述第一電極連接至一輸入導線以獲得一電信號；多個第二電極，相互絕緣并分布在所述母管內，每個所述第二電極分別連接一輸出導線；當碰觸頭未接觸到任何障礙物時，所述第一電極不與任何第二電極接觸，所述第二電極的輸出導線上不產生信號；當碰觸頭接觸到障礙物時，第一電極在碰觸頭的作用力下與母管內的至少一個第二電極接觸，使第一電極上的所述電信號經由相應的至少一個第二電極的輸出導線輸出。根據本發明一較佳實施例，所述血管內介入導管觸覺探頭外設有密封保護膜。根據本發明一較佳實施例，所述母管為絕緣材料。根據本發明一較佳實施例，所述第一電極和第二電極表面鍍低電阻率金屬。
根據本發明一較佳實施例，所述第一電極為彈簧，所述彈簧設置在一彈簧座上；所述彈簧座通過一彈性體與所述碰觸頭彈性相連，所述彈性體設置在母管一端的開口處；所述彈性體為高分子材料或者彈簧材料。根據本發明一較佳實施例，所述多個第二電極均勻分布在母管內的各個方位處。進一步的，所述多個第二電極包括設置在母管內壁上的側壁電極陣列和正對碰觸頭設置在母管內的底部電極；所述側壁電極陣列和底部電極之間設有絕緣層；所述側壁電極陣列為花瓣狀排列并且包括不少于四片側壁電極；所述底部電極為一圓片。根據本發明一較佳實施例，所述的碰觸頭最前端為圓盤傘狀。按上述技術方案構成的本發明，具有如下的優點一、將這套裝置裝在血管內介入導管頭部，通過在母管內多個方位處設置第二電極，當血管內介入導管在血管內進出，遇到了障礙時，第一電極與至少一個第二電極接觸，將相應的碰觸信號反饋給終端信息處理中心，從而辨別出遇到障礙的方位，使操控系統或操作者朝遇到障礙的反方向對介入導管做出規避動作，輕松地操縱介入導管脫離障礙物。二、本裝置用巧妙的構思、廉價的材料、簡單的生產工藝，形成其低廉的生產成本，符合一次性血管內介入耗材的特點。


圖1為現有技術中一種應用于血管內介入導管上的觸覺探頭的結構示意圖；圖2為本發明一較佳實施例的血管內介入導管觸覺探頭的結構示意圖；圖3為本發明一較佳實施例的血管內介入導管觸覺探頭的截面示意
圖4為觸覺探頭正前方碰觸到障礙物時的示意圖；圖5為觸覺探頭側前方碰觸到障礙物時的示意圖。
具體實施例方式為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式
做詳細的說明。參考圖2，根據本發明一較佳實施例，該血管內介入導管觸覺探頭包括母管10，該母管10可以由一段兩頭開通的、外徑約I 3mm的圓柱形絕緣小管制成，母管10的截面形狀也可以做成橢圓形或具有光滑表面的其它形狀，可選的，母管10內可以設置一隔離元件，如隔板，用于將母管10分隔成前部腔室和后部腔室，前部腔室內用于容納實現觸覺感應所必須的元件，后部腔室內用于固定一介入導管20。如圖2所示，母管10前端突出設置有用于傳遞碰觸力的碰觸頭11，該碰觸頭的形狀可以是圓柱體、長方體、圓錐體、球體、圓盤傘狀或其它形狀，優選的，可用采用圓盤傘狀以加大觸碰面積，增加碰觸頭的靈敏性。母管10前端內部設有第一電極12，該第一電極12彈性連接至碰觸頭11，且該第一電極12還連接至一輸入導線13以持續獲得一電信號。根據本發明一較佳實施例，第一電極12采用導電材料的彈簧制作，作為觸覺探頭的公共電極，該彈簧套在一彈簧座16上，一端固定，另一端可自由伸縮、彎折，彈簧座16與碰觸頭11之間通過一彈性體17實現彈性連接。上述碰觸頭11、彈性體17、彈簧座16和彈簧(即第一電極12)固定成一整體,可用一鋼針穿過碰觸頭11、彈性體17、彈簧座16三者中心固定，或者用膠將三者粘合，或者聯合采用上述兩種方式。把上述固定成一體的組件從母管10的前端開口處塞進，再把彈性體17的邊翼套在母管10外，并加以膠粘固定。彈性體2可用高分子材料，也可用彈簧等材料制作，只要能提供足夠的彈性恢復力即可。請結合參照圖2和圖3，母管10內還分布有多個第二電極14a、14b，各第二電極14a、14b之間相互絕緣，且每個第二電極分別連接一輸出導線15。于本實施例中，共采用了五片第二電極，包括均勻分布在母管10內壁四周并緊貼母管內壁設置的四片長條型側壁電極14a和正對碰觸頭11設置在母管10內的一片底部電極14b,該四片側壁電極14a組成一側壁電極陣列，該底部電極14b可以是被側壁電極陣列環繞的一圓形電極片。上述各側壁電極14a之間和/或側壁電極14a與底部電極14b之間可以通過設置絕緣層18來進行絕緣，以提高觸覺探頭的可靠性，此外，為了降低電阻，增加觸覺探頭的靈敏度，所有電極，包括第一電極12和第二電極14a、14b，表面都鍍一層低電阻率金屬，如銀、金、銅、鋁等。當然，也可采用其它數目的第二電極，如五片、六片、七片、八片甚至更多的側壁電極14a加一片或多片底部電極14b,本領域技術人員應當理解，當側壁電極陣列的瓣數越多，則辨別碰觸頭11遇到障礙物的方向越精細。此外，第二電極在母管10內的分布也不局限于側壁電極陣列加底部電極的形式，例如還可以將各個第二電極均勻排布在一開口朝向碰觸頭11的圓弧面上，只要第二電極的分布能夠達到準確指示碰觸方位的效果即可。可選的，整個觸覺探頭外還可包覆一層保護膜19，以將觸覺探頭內的部件與保護膜19外的血液隔離，以提高觸覺探頭的可靠性。所述輸入導線13和輸出導線15可以包覆在保護膜19內部，也可以從保護膜19穿出。下面將結合圖2至圖5對本發明一較佳實施例的血管內介入導管觸覺探頭的工作方式作詳細介紹。如圖2所示，當碰觸頭11在血管內未接觸到任何障礙物時，第一電極12處于初始位置，即彈簧在母管10內未發生任何形變，其尾部處于懸空狀態，不與任何第二電極發生接觸，從而第二電極14a、14b的輸出導線15上不產生任何輸出信號。當碰觸頭11接觸到障礙物時，第一電極12在碰觸頭的作用力下會與母管10內的至少一個第二電極接觸，由于第一電極12通過輸入導線13持續地獲得一電信號，并且第一電極12和第二電極都采用導電材料制作，當第一電極12觸碰到任意一片或多片第二電極時，該電信號將經過第二電極從相應的輸出導線15輸出。可以通過一終端處理器實時接收來自各輸出導線15的反饋信號以監控是否發生碰觸，并通過辨認反饋信號的來源來識別出觸覺探頭在血管內的碰觸方位，以便操作觸覺探頭往反方向運動以避讓障礙物。關于觸覺探頭及介入導管在血管內的驅動控制及反饋信息的獲取與處理可以采用多種方式實現，其并非本發明所要保護的重點，本領域技術人員根據普通的技術知識應當能夠加以實施，故在此不作具體展開。請參考圖4，其為觸覺探頭正前方碰觸到障礙物時的示意圖。當碰觸頭11碰觸到正前方的障礙物時，彈性體17壓縮，將作為公共電極的彈簧壓至底部，并與底部電極14b發生觸碰，使得與底部電極14b相連的輸出導線15發出反饋信號，從而終端處理器獲知觸覺探頭的正前方遇到障礙物。當障礙消失時，彈性體17回彈，使作為公共電極的彈簧脫離與底部電極14b的接觸，恢復到初始狀態，與底部電極14b相連 的輸出導線15上的電信號消失。
請參考圖5，其為觸覺探頭側前方碰觸到障礙物時的示意圖。當碰觸頭11碰觸到側前方的障礙物時，碰觸頭11會既回縮又以彈性體17為軸心傾斜，這時作為公共電極的彈簧會既碰到底部電極14b，又碰到至少一片側壁電極14a，使得與底部電極14b及該至少一片側壁電極14a相連的輸出導線15發出反饋信號，從而終端處理器獲知觸覺探頭的側前方遇到障礙物。同樣的，當障礙消失時，彈性體17回彈，使作為公共電極的彈簧脫離與底部電極14b及側壁電極14a的接觸，恢復到初始狀態，輸出導線15上的電信號消失。其余碰觸情況可依此類推，在此不一一贅述。由上述實施例可知，當采用四片側壁電極和一片底部電極作為第二電極時，總共可指示出十七種碰觸方位前、東、南、西、北、東南、東北、西南、西北、東+前、南+前、西+前、北+前、東南+前、東北+前、西南+前、西北+前，基本覆蓋360°范圍內的任意位置，能夠滿足介入導管插置的臨床要求。可以理解的是，當第二電極數目增加時，方位探測的精度可進一步提高。以上所述僅為本發明的較 佳實施例，凡依本發明權利要求范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明權利要求的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種血管內介入導管觸覺探頭，其特征在于，包括 母管； 碰觸頭，設置于母管的一端，所述母管的另一端用于設置一介入導管； 第一電極，位于所述母管內部，并彈性連接至所述碰觸頭，所述第一電極連接至一輸入導線以獲得一電信號； 多個第二電極，相互絕緣并分布在所述母管內，每個所述第二電極分別連接一輸出導線. 當碰觸頭未接觸到任何障礙物時，所述第一電極不與任何第二電極接觸，所述第二電極的輸出導線上不產生信號；當碰觸頭接觸到障礙物時，第一電極在碰觸頭的作用力下與母管內的至少一個第二電極接觸，使第一電極上的所述電信號經由相應的至少一個第二電極的輸出導線輸出。
2.如權利要求1所述的血管內介入導管觸覺探頭，其特征在于所述血管內介入導管觸覺探頭外設有密封保護膜。
3.如權利要求1所述的血管內介入導管觸覺探頭，其特征在于所述母管為絕緣材料。
4.如權利要求1所述的血管內介入導管觸覺探頭，其特征在于所述第一電極和第二電極表面鍍低電阻率金屬。
5.如權利要求1所述的血管內介入導管觸覺探頭，其特征在于所述第一電極為彈簧，所述彈簧設置在一彈簧座上，所述彈簧座與所述碰觸頭彈性相連。
6.如權利要求5所述的血管內介入導管觸覺探頭，其特征在于所述彈簧座通過一彈性體與所述碰觸頭彈性相連，所述彈性體設置在母管一端的開口處。
7.如權利要求6所述的血管內介入導管觸覺探頭，其特征在于所述彈性體為高分子材料或者彈簧材料。
8.如權利要求1所述的血管內介入導管觸覺探頭，其特征在于所述多個第二電極均勻分布在母管內的各個方位處。
9.如權利要求8所述的血管內介入導管觸覺探頭，其特征在于所述多個第二電極包括設置在母管內壁上的側壁電極陣列和正對碰觸頭設置在母管內的底部電極。
10.如權利要求9所述的血管內介入導管觸覺探頭，其特征在于所述側壁電極陣列和底部電極之間設有絕緣層。
11.如權利要求9所述的血管內介入導管觸覺探頭，其特征在于所述側壁電極陣列為花瓣狀排列。
12.如權利要求9所述的血管內介入導管觸覺探頭，其特征在于所述側壁電極陣列包括不少于四片側壁電極。
13.如權利要求9所述的血管內介入導管觸覺探頭，其特征在于所述底部電極為一圓片。
14.如權利要求1所述的血管內介入導管觸覺探頭，其特征在于，所述的碰觸頭最前端為圓盤傘狀。
全文摘要
本發明公開了一種血管內介入導管觸覺探頭，包括母管；碰觸頭，設置于母管的一端，所述母管的另一端用于設置一介入導管；第一電極，位于所述母管內部，并彈性連接至所述碰觸頭，所述第一電極連接至一輸入導線以獲得一電信號；多個第二電極，相互絕緣并分布在所述母管內，每個所述第二電極分別連接一輸出導線；當碰觸頭未接觸到任何障礙物時，所述第一電極不與任何第二電極接觸，所述第二電極的輸出導線上不產生信號；當碰觸頭接觸到障礙物時，第一電極在碰觸頭的作用力下與母管內的至少一個第二電極接觸，使第一電極上的所述電信號經由相應的至少一個第二電極的輸出導線輸出。該觸覺探頭能夠準確地辨別出是哪個方位碰觸到了障礙物。
文檔編號A61B19/00GK103041495SQ20111030867
公開日2013年4月17日 申請日期2011年10月12日 優先權日2011年10月12日
發明者賈羅琦, 賈宗毅 申請人:上海凱旦醫療科技有限公司