CN114929100A - 具有触觉感测能力的医疗装置 - Google Patents

Abstract

公开了医疗装置和使用医疗装置的方法。示例性医疗装置包括具有近端区域和远侧末端的导管以及沿着远侧末端布置的密封室阵列，其中每个室包括沿着远侧末端的外表面布置的远侧膜和从外表面径向向内延伸的近侧膜。此外，每个近侧膜配置成响应于室内的压力变化在第一位置和扩张位置之间移动。

Description

具有触觉感测能力的医疗装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年1月10日提交的美国临时专利申请序列号62/959,658的权益和优先权，其公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及医疗装置和用于制造医疗装置的方法。更具体地，本公开涉及具有触觉感测能力的医疗装置。

背景技术

已经开发了多种医疗用途的体内医疗装置，例如血管内使用。这些装置中的一些包括导丝、导管等。这些装置通过多种不同制造方法中的任一种制造并可根据多种方法中的任一种来使用。在已知的医疗装置和方法中，每一个都具有某些优点和缺点。一直需要提供替代的医疗装置以及制造和使用医疗装置的替代方法。

发明内容

本公开提供了医疗装置的设计、材料、制造方法和使用替代方案。示例性医疗装置包括具有近端区域和远侧末端的导管以及沿着远侧末端布置的密封室阵列，其中每个室包括沿着远侧末端的外表面布置的远侧膜和从外表面径向向内延伸的近侧膜。此外，每个近侧膜配置成响应于室内的压力变化在第一位置和扩张位置之间移动。

作为上述任何实施例的替代或补充，还包括多根纤维，其中每根纤维具有近端和远端，其中每根纤维的远端连结到与单个近侧膜对准的压力传感器，并且其中每个压力传感器连结到其对应的近侧膜。

作为上述任何实施例的替代或补充，其中每个传感器配置为测量近侧膜在第一位置和扩张位置之间移动的程度。

作为上述任何实施例的替代或补充，其中密封室阵列中的每一个填充有不可压缩流体。

作为上述任何实施例的替代或补充，其中密封室阵列中的每一个填充有乳状液。

作为上述任何实施例的替代或补充，其中乳状液包括设置在不可压缩流体内的多个光反射颗粒。

作为上述任何实施例的替代或补充，其中每个近侧膜扩张的程度直接对应于膜连接到的相应室内的压力变化程度。

作为上述任何实施例的替代或补充，其中每个近侧膜响应于其对应的远侧膜的偏转而从第一位置移动到扩张位置。

作为上述任何实施例的替代或补充，其中每个压力传感器设计成沿着其对应的纤维传输压力信号，并且其中压力信号对应于传感器对应的室中的压力变化。

作为上述任何实施例的替代或补充，其中每个密封室包括与第二腔流体连通的第一腔，其中第一腔具有第一直径，并且其中第二腔具有不同于第一直径的第二直径。

作为上述任何实施例的替代或补充，其中多根纤维中的每根纤维包括光纤。

作为上述任何实施例的替代或补充，多根光纤中每一个的远端与近侧膜间隔开，并且其中多根光纤中的每根配置成将第一光信号传输到近侧膜上。

作为上述任何实施例的替代或补充，其中传输到其对应的近侧膜上的第一光信号中的每一个被反射回每个相应的光纤，并且其中反射的光信号对应于相应的每个近侧膜的偏移。

作为上述任何实施例的替代或补充，其中将第一光信号与反射光信号进行比较直接对应于室压力的变化。

另一个示例性医疗装置系统包括：处理器；具有近端区域和远侧末端的导管，近端区域连结到处理器；和沿着远侧末端设置的多个流体密封室，其中每个室包括沿远侧末端的外表面设置的远侧膜和从外表面径向向内延伸的近侧膜。该医疗装置还包括多根纤维，其中每根纤维具有近端和远端，其中每个远端与离散的近侧膜对齐，并且其中每个近侧膜配置为响应于室内压力的变化在第一位置和扩张位置之间移动。

作为上述任何实施例的替代或补充，还包括多个压力传感器，其中每个压力传感器将单根纤维连结到单个近侧膜。

作为上述任何实施例的替代或补充，其中每个传感器配置为测量近侧膜在第一位置和扩张位置之间移动的程度，并且其中，传感器将每个近侧膜在第一位置和扩张位置之间移动的程度转换为压力信号。

作为上述任何实施例的替代或补充，其中每个传感器设计成将压力信号传输到处理器。

作为上述任何实施例的替代或补充，其中处理器配置为输出与每个室的压力变化相对应的压力信号阵列。

一种用于测量体腔内压力的示例方法包括将压力导管推进到体腔内的组织部位，其中压力导管包括具有近端区域和远侧末端的导管、沿远侧末端设置的密封室阵列，其中每个室包括沿远侧末端的外表面设置的远侧膜和从外表面径向向内延伸的近侧膜。压力导管还包括多个纤维，其中每个纤维具有近端和远端，其中每个远端与离散的近侧膜对齐。该方法还包括使一个或多个远侧膜与组织部位接合，响应于远侧膜与组织部位的接合而偏转一个或多个近侧膜，测量一个或多个近侧膜的偏转，其中一个或多个近侧膜中的每一个的偏转对应于其各自室内的压力变化。

以上对一些实施例的总结并非旨在描述每个公开的实施例或本公开的每个实施方式。下面的附图和详细描述更具体地举例说明了这些实施例。

附图说明

结合附图考虑以下详细描述可更完整地理解本公开，其中：

图1是示例医疗装置的侧视图；

图2是图1所示的示例医疗装置的一部分的侧视图；

图3是示例医疗装置的局部剖视图；

图4是示例医疗装置的另一个局部剖视图；

图5是示例医疗装置的另一个局部剖视图；

图6是示例医疗装置的另一个局部剖视图；

图7是示例医疗装置的另一个局部剖视图；

图8是示例医疗装置的另一个局部剖视图；

图9是示例医疗装置的另一个局部剖视图；

图10是另一个示例医疗装置的侧视图。

尽管本公开内容可经受各种修改和替代形式，但其细节已在附图中以示例的方式示出并将详细描述。然而，应理解，其意图不是将本公开限制于所描述的特定实施例。相反，其意图是涵盖落入本公开的实质和范围内的所有修改、等同物和替代物。

具体实施方式

对于以下定义的术语，除非在权利要求或本说明书的其他地方给出不同的定义，否则应使用这些定义。

本文假定所有数值都由术语“约”修饰，无论是否明确指出。术语“约”通常是指本领域技术人员认为等同于列举的值(例如，具有相同的功能或结果)的数字范围。在许多情况下，术语“约”可包括四舍五入到最接近的有效数字的数字。

通过端点列举的数字范围包括该范围内的所有数字(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。

如本说明书和所附权利要求中使用的，单数形式“一”、“一个”、“所述”包括复数指示物，除非内容另有明确规定。如在本说明书和所附权利要求中使用的，术语“或”通常以其包括“和/或”的含义使用，除非内容另有明确规定。

注意，说明书中提及“一个实施例”、“一些实施例”、“其他实施例”等时，表明所描述的实施例可包括一个或多个特定特征、结构和/或特性。然而，这样的叙述并不一定意味着所有实施例都包括该特定的特征、结构和/或特性。另外，当结合一个实施例描述特定特征、结构和/或特性时，应理解，这些特征、结构和/或特性也可与其他实施例结合使用，无论是否明确描述，除非清楚表明相反。

应参考附图阅读以下详细描述，其中不同附图中的相似元件编号相同。不一定按比例绘制的附图描绘了说明性实施例且并不旨在限制本发明的范围。

许多医疗程序，包括微创手术、血管内程序、沿消化道和/或胆道的程序、输尿管程序等，使用诸如导管和导丝的医疗装置。在某些情况下，这些程序可能需要临床医生使用医疗装置，而不是包括更精细和可控的运动。使用这些医疗装置可改善患者的治疗效果并减少对患者的创伤和/或伤害。例如，将医疗装置设计为包括精细和可控的运动，可允许在内窥镜逆行胰胆管造影(ERCP)期间更容易地插入胆管。此外，例如，利用具有精细可控运动的医疗装置可允许更准确和受控地部署二尖瓣和/或其他心脏修复装置。

可以理解，执行微创手术越来越多地使用更长的导管，由此进入身体的进入点位于离手术位置相对较远的位置。可以理解，较长长度的导管可能对待执行程序的控制和/或准确性产生显着限制。此外，在某些程序中，实时可视化可能相对较差，而其他诊断技术(例如，超声成像、视觉成像、透视等)可能会向临床医生提供合理但有限的反馈。因此，一直需要设计能够在临床医生在医疗程序中使用医疗装置时提供关于医疗装置远端的位置、力感测等的实时、准确反馈的医疗装置。可能需要设计医疗装置以包括触觉反馈机制。例如，可能需要设计医疗装置以包括微流体阵列以感测在各种医疗装置远端的力。因此，公开了利用微流体阵列来结合触觉反馈响应的示例医疗装置。

图1是示例医疗装置系统10的侧视图。医疗装置系统10可包括导管轴12。导管轴12可包括远端区域14和近端区域16。导管12可设计成相对较薄，使得它可制造成具有相对较小的外径并适于较少侵入性的医疗程序。例如，导管12(和/或本文公开的所有导管示例)可具有约0.25mm至约20mm、0.5mm至约18mm、1.0mm至约15mm、2.5mm至约12mm，或5.0mm至约10mm的外径。

图1进一步示出导管12的近端区域16可连结到控制器18(例如，处理器)。如以下更详细讨论的，控制器18可包括一个或多个传感器、处理器和/或信号产生元件，它们可与导管12的远端区域14通信。此外，可以理解，虽然导管12的一部分位于患者体内，控制器18可位于患者体外。

如上所述，当导管12插入封闭的体腔时，导管12可用于测量在沿导管12的一个或几个中间部位处的力和/或压力。例如，导管12可用于在执行插管和感测(确定)胆管和胰管的位置时测量力。此外，导管12可用于在心脏左心室、二尖瓣小叶和/或二尖瓣环中定位正确的目标位置和/或在心房隔膜中定位目标中隔交叉位置。此外，导管12可用于诊断异常组织或肿瘤位置。这些只是例子。可考虑使用导管12来执行各种医疗程序。

此外，虽然图1已被描述为包括连结到控制器18的导管12，但应理解，医疗装置10可包括连结到控制器18的导丝或其他类似装置。例如，医疗装置10可包括电生理学导管。然而，这并不旨在限制。相反，可考虑医疗装置10可包括球囊导管、支架展开导管、括约肌切开器、插管导管、消融导管、TAVI装置等。

图2示出图1中所示的远端区域14的详细视图2。特别地，图2示出了导管12的远端(例如，远侧末端)。应理解，远端区域14的远侧末端可以是圆形的。此外，如上所述，应理解，导管12的远端区域14可包括一个或多个设计成感测和/或测量远侧末端在接合体内的一个或多个目标部位时所受到的压力和/或力的元件和/或特征。例如，图2示出导管12的远端区域14可包括布置在导管12的远侧末端周围的多个微流体单元20。如下文将更详细讨论的，每个微流体单元20能够响应于与体内组织结构的接合而变形。此外，各个微流体单元20的变形可转换成可由控制器18感测和处理的压力信号。

图2示出每个微流体单元20外表面的形状可基本上为圆形。然而，这并不旨在限制。相反，可考虑微流体单元外表面的形状可为正方形、三角形、矩形、卵形、多边形、它们的组合或任何其他合适的几何形状。

图3示出上述医疗装置10的部分截面。特别地，图3示出上述导管12的远端区域14的部分截面。例如，图3示出沿导管12的远端区域14的远侧末端布置的多个微流体单元20。从图3可以理解，每个微流体单元20可径向向内朝向导管12的中心纵轴延伸。在一些情况下，微流体单元20可统称为单元20的微流体阵列。

作为一般描述，图3示出每个微流体单元20可包括沿导管12远端的外表面延伸的远侧膜24。另外，图3示出每个微流体单元20可包括流体腔22。此外，每个流体腔22的近端可连结到纤维26。纤维26可包括传感器(在图3中未示出，但在图4中示出)。每根纤维26可延伸通过导管12的内腔，从而终止于控制器18处。如下文将更详细描述的，沿远侧膜24发生的力的变化可通过微流体单元20跨过传感器传输并最终沿着纤维传输到控制器18。

图4示出单个微流体单元20的特写视图。图4示出微流体单元20可包括沿导管12远端区域14的外表面30延伸的远侧膜24。应理解，在一些示例中，微流体单元20的远侧膜24可与导管远端区域14的外表面30基本齐平。然而，在其他示例中，应理解，远侧膜24可在导管远端区域14的外表面30径向向外延伸。

图4进一步示出每个微流体单元20可包括从导管远端区域14的外表面30径向向内延伸的流体室34。在一些示例中，流体室34可具有约0.050mm至1.5mm、或约0.075mm至约1.0mm、或约0.100mm至约0.750mm、或约0.250mm至约0.500mm的深度“X”。此外，在一些示例中，流体室34可具有约0.090mm至约0.210mm、或约0.120mm至约0.180mm、或约0.140mm至约0.160mm的宽度“Y”。

如上面讨论的，流体室34可过渡到流体腔22。流体腔22可继续在导管12远端区域14的外表面30的内部径向向内延伸。换句话说，流体室34和流体腔22可基本对齐，它们都从导管12远端区域的外表面30径向向内延伸。在一些示例中，流体腔22的深度“W”可为：约0.070mm至0.130mm，或约0.080mm至0.120mm，或约0.090mm至0.110mm，或约0.100mm。此外，在一些示例中，可考虑流体腔22的深度“W”可比上述尺寸范围长得多。例如，可考虑流体腔22可沿着导管的任何长度延伸，包括延伸导管的整个长度。

另外，图4示出流体室34和流体腔22中的每一个可填充有流体(例如，不可压缩的流体)和/或气体。对于图4中所示的示例，流体室34和流体腔22内的不可压缩流体在图4中由点图案描绘。然而，在一些示例中，应理解，图4中所示的点图案可包括气体。

图4的详细视图进一步示出流体室34的近端可包括连结到传感器32的近侧膜35。传感器32可以是设计为感测流体室34和流体腔22所包含的流体的压力变化的压力传感器32。

图4进一步示出压力传感器32可连结到纤维26。在一些情况下，压力传感器32可定位在纤维26的远端和流体腔22的近侧膜35之间。因此，应理解，因为传感器32可直接连结到近侧膜35，其可配置为感测近侧膜35的变化。此外，传感器32不仅能够感测近侧膜35的变化，它还可设计成将近侧膜35的变化转化为可经由纤维26传输到控制器18的信号。

图4和图5共同示出一个示例，其中医疗装置10测量在装置接触体内示例组织部位时施加到医疗装置10的远侧膜24的压力和/或力。例如，图4示出患者体内示例性组织部位50附近的远侧膜24(如上所述，沿着医疗装置10的外表面30定位)。从图4的详细视图应理解，流体腔的近侧膜35没有变形，因为远侧膜24还没有接触组织部位50。

图5示出在医疗装置10已被推进使得远侧膜24接触组织部位50之后医疗装置10的位置。从图4和图5可以理解，当远侧膜24接触组织部位50时，远侧膜24可能变形(例如，远侧膜24可在其接合组织部位50的轮廓时变形)。此外，因为微流体单元20和流体腔22填充有不可压缩的流体，远侧膜24的形状改变可能导致近侧膜35改变形状。例如，图5的详细视图示出近侧膜35响应于远侧膜24的变化而改变了形状(例如，向外扩张、向近端鼓起)，与图4相比。

此外，如上所述，近侧膜35的形状变化可由压力传感器32感测，该压力传感器32可沿近侧膜35设置。此外，应理解，传感器32能够感知近侧膜35不同程度的变形。换句话说，随着临床医生向远侧推进医疗装置10，从而向远侧膜24施加越来越大的力，近侧膜35可响应于远侧膜24的偏转而越来越多地偏转。传感器32可感测(例如，测量)到这些增加的力。另外，传感器32可将近侧膜35的物理变化转换成可通过纤维26传输到控制器18的力信号。

在一些示例中，近侧膜35(和本文描述的其他近侧膜)可以是薄弹性膜。例如，近侧膜可由硅树脂或

构造。

虽然图4和图5示出感测的力沿纤维26传递到控制器18的示例，但进一步可考虑，在另一个示例中，流体腔22可延伸导管12的整个长度，由此近侧膜35可定位在导管12之外，使得临床医生可用他或她的指尖接触近侧膜35。应理解，这种设计配置可经由感觉近侧膜35的形状变化向临床医生提供关于远侧膜24正在接触的组织结构的直接触觉反馈。换句话说，在这个示例中，临床医生可将他或她的指尖放在近侧膜35(位于导管12外部)上以感受远侧膜24的变化(通过延伸导管12的整个长度的流体腔22的力传递)。

虽然图4和图5示出由单个微流体单元20进行的上述压力测量，但应理解，每个单独的微流体单元20可感测其自身的力测量值，从而允许整个微流体单元阵列20将压力测量值阵列传输到控制器18。控制器18能够处理从微流体阵列获取的压力测量值的集合，并“映射”沿导管12远端的整个外表面30的压力分布。

图6图示了另一个示例医疗装置110。医疗装置110在形式和功能上可类似于上述医疗装置10。例如，如图6所示，导管112的远端区域114可包括多个微流体单元120(微流体单元120在形式和功能上可类似于上述流体单元20)，每个流体单元120都过渡到一个流体腔122(流体腔122可在形式和功能上类似于上述流体腔22)。如上文关于医疗装置10所述，微流体单元120和流体腔122两者都可填充有不可压缩流体。此外，如上文关于医疗装置10所述，微流体单元20可包括近侧膜124(在图6中未示出，但在图7中示出)并且流体腔122可包括近侧膜135(在图6中未示出，但在图7中示出)。

此外，图6示出医疗装置110可包括在导管112内延伸(例如，在导管112的腔内延伸)的多个光纤126。图6进一步示出光纤126中每一个的远端140可与离散的流体腔122间隔开，但与离散的流体腔122对齐。另外，光纤126中的每一个可在导管112内向近侧延伸，由此每个光纤126的近端140可连结到控制器118(控制器118可在形式和功能上类似于上述控制器18)。

如上文关于医疗装置10所述，应理解，虽然导管112的一部分定位在患者体内，但控制器118可定位在患者体外。

图7示出上述单个微流体单元120的特写视图。例如，图7示出微流体单元120可包括沿导管112远端区域114的外表面30延伸的远侧膜124。应理解，在一些示例中，微流体单元120的远侧膜124可与导管远端区域14的外表面30基本齐平。然而，在其他示例中，应理解，远侧膜124可在导管远端区域14的外表面30外部径向向外延伸。

图7进一步示出每个微流体单元120可包括从导管远端区域114的外表面30径向向内延伸的流体室134。此外，流体室134的近端区域可过渡到流体腔122。流体腔122可继续在导管112的远端区域114的外表面30内径向向内延伸。换句话说，流体室134和流体腔122可基本对齐，两者都从导管112的远端区域的外表面30径向向内延伸。

另外，图7的详细视图示出了与流体腔122的近侧膜135对齐的光纤126的远端140。应理解，在一些示例中，光纤126可设计成从其远端140发射光信号144。例如，控制器118可包括激光和/或LED光源，其可传输光信号144通过光纤126，由此光信号144从光纤126的远端140出来传向流体通道122的近侧膜135。如下文将更详细描述的，从光纤126的远端140传出的光信号144可撞击近侧膜135并朝向光纤126的远端140反射回来。反射光由虚线箭头146示出。

在一些情况下，控制器118可包括光传感器(例如，光电二极管)，其可设计成测量反射回光纤126的光信号144的变化(例如，反射光146可通过光纤126到达控制器118中的光电二极管)。另外，应理解，因为光信号144与近侧膜135对齐，所以来自近侧膜135的反射光146的“图案”可与近侧膜135的变化相一致地改变。控制器118中的光电二极管可感测从近侧膜135反射回来的光图案的变化。

图7和图8共同示出了一个示例，其中医疗装置110测量在医疗装置110接触体内示例组织部位50时施加到医疗装置110远端的压力和/或力。例如，图7示出患者体内示例性组织部位50附近的远侧膜124(如上所述，沿着医疗装置110的外表面30定位)。从图7的详细视图应理解，流体腔122的近侧膜135没有变形，因为远侧膜124还没有接触组织部位50。如上所述，图7的详细视图还示出了发射指向近侧膜135的光信号144的光纤126和从近侧膜135返回朝向光纤126的反射光146。

图8图示了在医疗装置110的远端已被推进使得远侧膜124接触组织部位50之后医疗装置110的位置。从图7和图8应理解，当远侧膜124接触组织部位50时，远侧膜124可能变形(例如，远侧膜124可在其接合组织部位50的轮廓时变形)。而且，因为微流体单元120和流体腔122填充有不可压缩流体，所以远侧膜124的形状变化可转化为近侧膜135的变化。例如，图8的详细视图示出了近侧膜135响应于远侧膜124的变化而改变形状(例如向外扩张)。

而且，如上所述，近侧膜135的形状变化可改变反射回光纤126的光146的图案。此外，应理解，该反射光146可在光纤126上传输到位于控制器118中的光传感器(例如，光电二极管)。另外，光传感器(例如，光电二极管)能够将反射光146的图案变化与近侧膜135的不同程度的变形相关联。换言之，随着临床医生向远侧推进医疗装置110，从而向远侧膜124施加增加的力，近侧膜135可响应于远侧膜124的偏转而越来越多地偏转。位于控制器118中的光电二极管可感测(例如，测量)这些增加的力。此外，控制器118能够将由光电二极管感测到的光信号转换成与施加到位于导管112远端的微流体单元120的力相对应的力(例如压力)测量值。

在一些示例中，上述光纤126可描述为光纤连结器126，由此光纤连结器126可限定为单根纤维，其可传输来自控制器18的光信号144(例如，LED信号)，同时还能够将来自近侧膜135的反射光信号146传输到控制器118中的光传感器(例如，光电二极管)。然而，在其他示例中，图7中描述的光纤126可包括两个单独的纤维，其中一根纤维将光信号144从控制器118传输到近侧膜，而第二根纤维将反射光146从近侧膜传输回光传感器(例如，光电二极管)。

另外，在一些情况下，近侧膜135可包括镜面以增加反射的光信号146。例如，近侧膜135还可包括更多镜面反射或更多漫反射以增加或降低其灵敏度。

而且，近侧膜135可以是半透明或透明的。不可压缩流体可包括反射从光纤126传输的光的颗粒。例如，流体可以是乳状液，其可将光信号144从表面变化可变性之一改变为体积变化可变性之一，从而改善信噪比和/或信号线性特性。

此外，在一些示例中，远侧膜124和/或近侧膜135的直径和面积可相对于彼此定制以改变光检测的灵敏度。类似地，远侧膜124和/或近侧膜135的厚度和/或弹性可相对于彼此定制以改变光检测的灵敏度。例如，较薄的远侧膜124可能对力测量更敏感，于是可用于测量非常轻的接触力。相反，较厚的远侧膜124可用于测量较高的接触力。

另外，近侧膜135本身可包括厚“表皮”，其响应位于流体腔122中的不可压缩流体的压力变化而改变体积。例如，近侧膜135可包括夹在两层膜之间的闭孔泡沫结构。随着流体腔122内的压力升高，闭孔泡沫结构可变得更薄。此外，泡沫可包含将入射光反射回光纤126的反射材料。在泡沫的厚度随压力变化而变化时，由光纤126收集的光发生变化。

在另一个示例中，近侧膜135可包括夹在两个膜之间的可压缩流体(例如，气体)。当流体腔122中的压力发生变化时，两个膜可靠得更近，于是改变由光纤126反射和收集的光。

在一些示例中，分色镜可沉积在光纤126的远端表面上。这可允许一个波长的光信号从近侧膜135反射回来并由控制器18中的第一光电二极管检测。此外，第二波长的第二光信号可从光纤126直接反射回来并由第二光电二极管检测。压力信号可计算为第一光电二极管测量值和第二光电二极管测量值之间的比率。这种方法的好处是它可减少光纤126中由于曲率和连结的可变性导致的光损失而引起的可变性。

虽然图7和图8示出了由单个微流体单元120进行的上述压力测量，但应理解，每个单独的微流体单元120可感测其自身的力测量值，从而允许微流体单元120的整个阵列将压力测量值的阵列传输到控制器118。控制器118能够处理从微流体阵列获取的压力测量值的集合，并“映射”沿着导管112远端的整个外表面30的压力分布。

图9示出了另一个示例性医疗装置210。医疗装置210在形式和功能上可类似于上述医疗装置10/110。例如，如图8所示，导管212的远端区域214可包括多个微流体单元220(微流体单元220在形式和功能上可类似于上述流体单元20/120)，每个都过渡到流体腔222(流体腔222在形式和功能上可类似于上述流体腔22/122)。如上文关于医疗装置10/110所述，微流体单元220和流体腔222都可填充有不可压缩流体，由此位于微流体单元220上的远侧膜的接触可经由不可压缩流体输输到位于流体腔222上的近侧膜。

另外，图9示出医疗装置210可包括与所有流体腔222间隔开但与所有流体腔222对齐的照相机252。另外，电缆226可在导管212内向近侧延伸，由此电缆226的远端可连结到相机并且电缆226的近端可连结到控制器218(控制器218在形式和功能上可类似于上述控制器18/118)。

如上文关于医疗装置10/110所述，应理解，虽然导管212的一部分位于患者体内，但控制器218可位于患者体外。

如上所述，微流体单元220和流体腔222内的流体压力的变化可能导致流体腔222的近侧膜发生变化。还应理解，每个近侧膜的物理变形(对于每个离散流体腔222)可由相机252感测和测量。另外，由相机252感测和测量的物理变化可从相机252传输到控制器218。由相机252生成和传输的信号的这个集合可对应于从微流体单元220获取的压力测量的整个阵列。此外，控制器218能够处理从微流体阵列获取的压力测量的集合，从而“映射”沿导管212远端的整个外表面30的压力分布。

图10示出了另一个示例性医疗装置310。示例性医疗装置310在形式和功能上可类似于上述医疗装置10。例如，医疗装置310可包括沿着导管312的远端区域314的一部分设置的微流体单元320的阵列354。但是，如图10所示，微流体单元320的阵列可仅限制在导管312的远端区域314的特定区域。例如，图10示出了限制成沿着远端区域314的矩形“条”的微流体单元。然而，这不旨在限制。相反，可考虑微流体单元阵列可沿着导管312的远端区域314以多种排列方式组织。

如上所述，本文所述的医疗装置可用于从压力元件(例如，微流体单元)的集合生成信号输出阵列。应理解，在某些情况下，本文使用的医疗装置可预先校准(例如，在用于医疗程序之前在外面的实验室中校准)，使得体内采集的压力信号可根据导管远端可能接触的多种不同结构来表征。例如，预先校准可允许医疗装置区分软体结构和弹性体结构，或硬体结构和非弹性体结构，或凝胶状结构、液体等。

此外，在一些示例中，本文所述的压力传感阵列可用于声波或超声波检测。

应当注意，关于特定附图和/或实施例描述的任何导管的特征不限于该特定示例。相反，可考虑关于单个示例公开的任何特征或示例可并入本文公开的任何其他示例中。

可用于导丝10(和/或本文公开的其他导丝)的各种部件和本文公开的各种装置的材料可包括通常与医疗装置相关的那些材料。为简单起见，在以下讨论参考导丝10的范围内，并不旨在将本文所述的装置和方法仅限于导丝10，因为讨论可应用于本文公开的其他类似装置。

本文公开的医疗装置10、医疗装置10的部件和/或其他医疗装置(及其部件)可由金属、金属合金、聚合物(其一些示例在下文公开)、金属-聚合物复合材料、陶瓷、它们的组合等，或其他合适的材料。合适的聚合物的一些示例可包括聚四氟乙烯(PTFE)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)、聚甲醛(POM，例如，可从DuPont获得的

)、聚醚嵌段酯、聚氨酯(例如，聚氨酯85A)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚醚酯(例如，可从DSMEngineering Plastics获得的

)、醚或酯基共聚物(例如，丁烯/聚(亚烷基醚)邻苯二甲酸酯和/或其他聚酯弹性体，例如可从DuPont获得的

)、聚酰胺(例如可从Bayer获得的

或可从Elf Atochem获得的

)、弹性体聚酰胺、嵌段聚酰胺/醚、聚醚嵌段酰胺(PEBA，例如以商品名

可得的)、乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、有机硅、聚乙烯(PE)、

高密度聚乙烯、

低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯(例如

)、p聚酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯醚(PPO)、聚对苯二甲酰胺(例如，

)、聚砜、尼龙、尼龙-12(例如可从EMS American Grilon获得的

)、全氟(丙基乙烯基醚)(PFA)、乙烯乙烯醇、聚烯烃、聚苯乙烯、环氧树脂、聚偏二氯乙烯(PVdC)、聚(苯乙烯-b-异丁烯-b-苯乙烯)(例如，SIBS和/或SIBS50A)、聚碳酸酯、离聚物、生物相容性聚合物、其他合适的材料，或它们的混合物、组合、共聚物、聚合物/金属复合材料等。在一些实施例中，护套可以与液晶聚合物(LCP)混合。

合适的金属和金属合金的一些示例包括不锈钢，例如304V、304L和316LV不锈钢；软钢；镍钛合金，例如线弹性和/或超弹性镍钛诺；其他镍合金，例如镍铬钼合金(例如，UNS：N06625，例如

625，UNS：N06022，例如

UNS：N10276，例如

其他

合金，等)、镍-铜合金(例如，UNS：N04400，例如

400、

400、

400等)、镍-钴-铬-钼合金(例如，UNS：R30035，例如

等)、镍钼合金(例如，UNS：N10665，例如

)、其他镍铬合金、其他镍钼合金、其他镍钴合金、其他镍铁合金合金、其他镍铜合金、其他镍钨或钨合金等；钴铬合金；钴-铬-钼合金(例如，UNS：R30003，例如

等)；富铂不锈钢；钛；其组合；等等；或任何其他合适的材料。

在至少一些实施例中，医疗装置10的部分或全部、医疗装置10的组件和/或本文公开的其他医疗装置(及其组件)也可掺杂有不透射线的材料、由其制成或以其他方式包括其。不透射线材料理解为能够在医疗过程中在荧光屏或其他成像技术上产生相对明亮的图像的材料。该相对明亮的图像帮助医疗装置10、医疗装置10的组件和/或本文公开的其他医疗装置(及其组件)的用户确定其位置。不透射线材料的一些示例可包括但不限于金、铂、钯、钽、钨合金、装载有不透射线填料的聚合物材料等。此外，其他不透射线的标记带和/或线圈也可结合到医疗装置10、医疗装置10的组件和/或本文公开的其他医疗装置(及其组件)的设计中以实现相同的结果。

在一些实施例中，一定程度的磁共振成像(MRI)兼容性被赋予医疗装置10、医疗装置10的组件和/或本文公开的其他医疗装置(及其组件)。例如，本文公开的医疗装置10、医疗装置10的组件和/或其他医疗装置(及其组件)或其部分可由基本不会使图像扭曲且基本不产生伪影(例如，图像中的间隙)的材料制成。例如，某些铁磁材料可能不适合，因为它们可能会在MRI图像中产生伪影。本文公开的医疗装置10、医疗装置10的组件和/或其他医疗装置(及其组件)也可由MRI机器可成像的材料制成。表现出这些特性的一些材料包括，例如，钨、钴-铬-钼合金(例如，UNS：R30003，例如

等)、镍-钴-铬-钼合金(例如，UNS：R30035如MP35-N等)、镍钛诺等，以及其他。

应当理解，本公开在许多方面仅是说明性的。在不超出本公开范围的情况下，可在细节上做出改变，特别是在形状、尺寸和步骤的布置方面。在适当的范围内，这可包括在其他实施例中使用一个示例实施例的任何特征。当然，本公开的范围是由表达所附权利要求的语言来限定的。

Claims (15)

1.一种医疗装置，包括：

具有近端区域和远侧末端的导管；和

沿所述远侧末端设置的密封室阵列，其中每个室包括沿所述远侧末端的外表面设置的远侧膜和从所述外表面径向向内延伸的近侧膜；

其中每个近侧膜配置为响应于所述室内的压力变化而在第一位置和扩张位置之间移动。

2.根据权利要求1所述的医疗装置，还包括多根纤维，其中每根纤维具有近端和远端，其中每根纤维的所述远端连结到与单个近侧膜对齐的压力传感器，并且其中每个压力传感器连结到其对应的近侧膜。

3.根据权利要求2所述的医疗装置，其中每个传感器配置为测量近侧膜在所述第一位置和所述扩张位置之间移动的程度。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的医疗装置，其中所述密封室阵列中的每一个填充有不可压缩流体。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的医疗装置，其中所述密封室阵列中的每一个填充有乳状液。

6.根据权利要求5所述的医疗装置，其中所述乳状液包括设置在不可压缩流体内的多个光反射颗粒。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的医疗装置，其中每个近侧膜扩张的程度直接对应于所述膜连接到的相应室内的压力变化程度。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的医疗装置，其中每个近侧膜响应于其对应的远侧膜的偏转而从所述第一位置移动到所述扩张位置。

9.根据权利要求2-8中任一项所述的医疗装置，其中每个压力传感器设计成沿着其对应的光纤传输压力信号，并且其中所述压力信号对应于所述传感器对应的室内的压力变化。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的医疗装置，其中每个密封室包括与第二腔流体连通的第一腔，其中所述第一腔具有第一直径并且其中所述第二腔具有不同于所述第一直径的第二直径。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的医疗装置，其中所述多根纤维中的每根纤维包括光纤。

12.根据权利要求11所述的医疗装置，其中所述多根光纤中的每根的远端与所述近侧膜间隔开，并且其中所述多根光纤中的每根配置成将第一光信号传输到所述近侧膜上。

13.根据权利要求12所述的医疗装置，其中传输到其对应的近侧膜上的每个第一光信号被反射回每个相应的光纤，并且其中反射的光信号对应于每个相应的近侧膜的移动。

14.根据权利要求13所述的医疗装置，其中将所述第一光信号与反射的光信号进行比较直接对应于所述室的压力变化。

15.一种医疗装置系统，包括；

处理器；

具有近端区域和远侧末端的导管，所述近端区域连结到所述处理器；

沿所述远侧末端设置的多个流体密封室，其中每个室包括沿所述远侧末端的外表面设置的远侧膜和从所述外表面径向向内延伸的近侧膜；和

多根纤维，其中每根纤维具有近端和远端，其中每个远端与离散的近侧膜对齐；

其中每个近侧膜配置为响应于所述室内的压力变化而在第一位置和扩张位置之间移动。

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