CN115151294A - 用于可操纵的导管尖端的塑料激光焊接 - Google Patents

用于可操纵的导管尖端的塑料激光焊接 Download PDF

Info

Publication number
CN115151294A
CN115151294A CN202180015591.8A CN202180015591A CN115151294A CN 115151294 A CN115151294 A CN 115151294A CN 202180015591 A CN202180015591 A CN 202180015591A CN 115151294 A CN115151294 A CN 115151294A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liner
guide rings
guide
welding
laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180015591.8A
Other languages
English (en)
Inventor
N·R·刘
S·常
加藤贵久
J·C·约翰逊
T·斯比德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon USA Inc
Canon Virginia Inc
Original Assignee
Canon USA Inc
Canon Virginia Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon USA Inc, Canon Virginia Inc filed Critical Canon USA Inc
Publication of CN115151294A publication Critical patent/CN115151294A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00—Catheters; Hollow probes
    • A61M25/0009—Making of catheters or other medical or surgical tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16—Laser beams
    • B29C65/1629—Laser beams characterised by the way of heating the interface
    • B29C65/1635—Laser beams characterised by the way of heating the interface at least passing through one of the parts to be joined, i.e. laser transmission welding
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
    • A61B1/0011—Manufacturing of endoscope parts
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/005—Flexible endoscopes
    • A61B1/0051—Flexible endoscopes with controlled bending of insertion part
    • A61B1/0055—Constructional details of insertion parts, e.g. vertebral elements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L29/00—Materials for catheters, medical tubing, cannulae, or endoscopes or for coating catheters
    • A61L29/04—Macromolecular materials
    • A61L29/06—Macromolecular materials obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L29/00—Materials for catheters, medical tubing, cannulae, or endoscopes or for coating catheters
    • A61L29/12—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material
    • A61L29/126—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L29/00—Materials for catheters, medical tubing, cannulae, or endoscopes or for coating catheters
    • A61L29/14—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. lubricating compositions
    • A61L29/18—Materials at least partially X-ray or laser opaque
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00—Catheters; Hollow probes
    • A61M25/01—Introducing, guiding, advancing, emplacing or holding catheters
    • A61M25/0105—Steering means as part of the catheter or advancing means; Markers for positioning
    • A61M25/0133—Tip steering devices
    • A61M25/0147—Tip steering devices with movable mechanical means, e.g. pull wires
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B23K26/032—Observing, e.g. monitoring, the workpiece using optical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0823—Devices involving rotation of the workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B23K26/24—Seam welding
    • B23K26/244—Overlap seam welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B23K26/24—Seam welding
    • B23K26/28—Seam welding of curved planar seams
    • B23K26/282—Seam welding of curved planar seams of tube sections
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/32—Bonding taking account of the properties of the material involved
    • B23K26/324—Bonding taking account of the properties of the material involved involving non-metallic parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16—Laser beams
    • B29C65/1629—Laser beams characterised by the way of heating the interface
    • B29C65/1654—Laser beams characterised by the way of heating the interface scanning at least one of the parts to be joined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16—Laser beams
    • B29C65/1687—Laser beams making use of light guides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/78—Means for handling the parts to be joined, e.g. for making containers or hollow articles, e.g. means for handling sheets, plates, web-like materials, tubular articles, hollow articles or elements to be joined therewith; Means for discharging the joined articles from the joining apparatus
    • B29C65/7802—Positioning the parts to be joined, e.g. aligning, indexing or centring
    • B29C65/7805—Positioning the parts to be joined, e.g. aligning, indexing or centring the parts to be joined comprising positioning features
    • B29C65/7808—Positioning the parts to be joined, e.g. aligning, indexing or centring the parts to be joined comprising positioning features in the form of holes or slots
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/78—Means for handling the parts to be joined, e.g. for making containers or hollow articles, e.g. means for handling sheets, plates, web-like materials, tubular articles, hollow articles or elements to be joined therewith; Means for discharging the joined articles from the joining apparatus
    • B29C65/7841—Holding or clamping means for handling purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/112—Single lapped joints
    • B29C66/1122—Single lap to lap joints, i.e. overlap joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/53—Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars
    • B29C66/532—Joining single elements to the wall of tubular articles, hollow articles or bars
    • B29C66/5324—Joining single elements to the wall of tubular articles, hollow articles or bars said single elements being substantially annular, i.e. of finite length
    • B29C66/53241—Joining single elements to the wall of tubular articles, hollow articles or bars said single elements being substantially annular, i.e. of finite length said articles being tubular and said substantially annular single elements being of finite length relative to the infinite length of said tubular articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/53—Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars
    • B29C66/534—Joining single elements to open ends of tubular or hollow articles or to the ends of bars
    • B29C66/5344—Joining single elements to open ends of tubular or hollow articles or to the ends of bars said single elements being substantially annular, i.e. of finite length, e.g. joining flanges to tube ends
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/65—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles with a relative motion between the article and the welding tool
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/739—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/04—Tubular or hollow articles
    • B23K2101/06—Tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/30—Organic material
    • B23K2103/42—Plastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16—Laser beams
    • B29C65/1677—Laser beams making use of an absorber or impact modifier
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/753—Medical equipment; Accessories therefor
    • B29L2031/7542—Catheters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Media Introduction/Drainage Providing Device (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

本公开涉及制造方法、装置和固定装置。提供了一种装置，该装置包括具有延伸内衬的长度的中空腔的内衬，沿着内衬共同地部署的至少两个引导环，以及延伸经过该至少两个引导环中的每一个并与中空腔平行的至少一个管腔部分，其中，该至少两个部件通过焊接固定。还提供了一种固定装置和制造方法。

Description

用于可操纵的导管尖端的塑料激光焊接
对相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年2月21日提交的No.62/979930美国临时专利申请和2020年12月31日提交的No.63/132743美国临时专利申请的优先权益，这些美国临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及制造方法、装置和固定装置。更特别地，本主题公开涉及制造方法以及具有中空腔的可弯曲的医疗设备和沿着该设备的环形引导件。
背景技术
诸如内窥镜手术器械和导管之类的可弯曲的医疗设备是众所周知的，并继续在医疗领域获得认可。可弯曲的医疗器械通常包括被通常称为套管或护套的柔性体。一个或多个工具通道沿着柔性体(通常在内部)延伸，以允许接近位于柔性体的远端的目标。
一些可弯曲的设备具有内衬(inner liner)、外衬(outer liner)和可选地在设备内提供用于柔性体的致动的其他部件。然而，对于需要小直径并且在设备的远端需要大曲率度的可弯曲的设备，由于各种衬里和部件增加了刚性并防止设备充分弯曲，因此这样的配置不是特别有用。因此，使用沿着设备布置的引导环来引导用于控制设备的导线(wire)。例如，参见美国专利9,144,370。在WO 2018/204202中描述了具有引导环的可弯曲的医疗设备的另一个示例。在此设备中，引导环通过粘合剂附接到内衬或骨架上。然而，由于粘合剂可能难以施加、可能添加不需要的材料，并且引导环结构的间距不能被控制，因此在制造中粘合剂的使用不总是优选的。特别地，引导环的间距直接影响可弯曲的医疗设备的功能。当粘合剂被首次施加时，它们通常可以起到类似润滑剂的作用，导致部件更容易移动，直到形成粘合剂接合特性，使得引导环间距更有可能可以被更改或不一致。环之间没有粘合剂或没有粘合剂阻塞环内的小的管腔以使导管正常工作也很重要。如果粘合剂放置在环之间或者如果粘合剂阻塞了管腔，则可弯曲的医疗设备可能损失一些可弯曲的自由度。粘合剂通常是手动施加的，并且由于导管部件的大小，在没有先前描述的粘合剂的错误应用的情况下，这样的手动处理可能难以完成。此外，因为任何引导环的松动或位移也可能负面地影响导管功能，所以与粘合剂的接合强度可能不一致并且低于需要的导管耐用性所需的粘合强度。因此，需要附加的可弯曲的设备和制造方法来克服这些问题。需要附接可以具有短长度的引导环并且在引导环内包含管腔，该引导环沿设备具有设置的间距。
目前存在多种添加剂和非添加剂方法将部件附接在一起。诸如超声波和加热之类的非添加剂方法可被使用，但该处理可能使周围材料变形并且不是很局部化，因此难以用在诸如导管之类的小直径设备上。对此有例外；EP 1234595提供了一种球囊导管，该球囊导管在球囊和导管主体之间使用不超过1580纳米的红外波长(即，ND:YAG激光器或低功率二极管激光器)进行塑料激光焊接。然而，这适用于球囊，该球囊是只需粘附的沿着导管延伸一定长度的薄的片状材料。因此，需要克服如本文所述的缺陷以形成可弯曲的设备和用于具有需要在不改变贯穿运行的管腔部分的配置的情况下被附接的引导环的设备或者用于以已知的间隔关系粘附的引导环的制造方法。
发明内容
根据本发明的至少一个实施例，提供了一种装置，该装置包括：内衬，具有延伸内衬的长度的中空腔；至少两个引导环，沿着内衬共同地部署；至少一个管腔部分，延伸经过至少两个引导环中的每一个并且与中空腔平行，其中，至少两个部件通过焊接固定。该装置还可以包括外衬，该外衬可以是导管的远端。该装置可以另外包括挤压件。在另外的实施例中，至少两个引导环被焊接到内衬、和/或外衬被焊接到至少两个引导环、和/或挤压件被焊接到内衬。在一些实施例中，该装置还包括多条导线，多条导线延伸经过管腔，或者经过一些或所有引导环，或者如果该装置具有不同的部分，经过引导环的至少一个部分。
根据本发明的其他实施例，提供了一种制造方法。该方法包括：围绕内衬的外侧组合多个引导环以创建组件；将该组件放置在适于设置多个引导环中的每一个之间的距离的固定装置上；并且将多个引导环中的每一个焊接到内衬。多个引导环基本上是透明的并且包含至少一个官腔部分。根据另一实施例，焊接经过包含管腔的区域和非包含管腔的区域两者发生。
根据本发明的又一实施例，提供了一种激光焊接系统，该系统可以包括视觉系统、激光发生器、传输光纤、光束整形器、检流计头、电动固定装置、以及与视觉系统、电动固定装置和激光发生器通信的控制器，其中，激光焊接系统被配置为焊接可操纵的医疗设备的两个或更多个部件。根据另一实施例，焊接经过包含管腔的区域和非包含管腔的区域两者发生。在其他示例性实施例中，该系统被配置为(i)焊接具有延伸内衬的长度的中空腔的内衬和沿着内衬共同地部署的至少两个引导环；(ii)将外衬焊接到一个或多个引导环；和/或(iii)将挤压件焊接到内衬。
在当结合附图和所提供的权利要求阅读本公开的示例性实施例的以下详细描述时，本公开的这些和其他目的、特征和优点将变得清楚。
附图说明
当结合示出本公开的示例性实施例的附图时，本公开的更多目的、特征和优点将从以下详细描述中变得清楚。
图1描绘了根据主题装置、方法或系统的一个或多个实施例的示例性医疗设备的侧透视三维视图。
图2描绘了根据主题装置、方法或系统的一个或多个实施例的示例性医疗设备的侧透视三维视图。
图3是示出根据主题装置、方法或系统的一个或多个实施例的示例性医疗设备中的焊接到光吸收内部管腔的透明环的实施例的图。
图4是示出根据主题装置、方法或系统的一个或多个实施例的形成医疗装置的方法中的焊接配置的实施例的图。
图5是示出根据主题装置、方法或系统的一个或多个实施例的形成医疗装置的方法中的另一种焊接配置的实施例的图。
图6描绘了根据主题装置、方法或系统的一个或多个实施例的示例性医疗设备的侧透视三维视图。
图7是可以与本发明一起使用的示例性激光配置。
图8是可以与本发明一起使用的示例性计算机配置。
图9是描绘可以与本发明一起使用的示例性激光图案的图。
图10A和图10B是描绘了根据主题装置、方法或系统的一个或多个实施例的焊接长度的差异的侧透视三维视图。
在整个附图中，除非另有说明，否则相同的参考符号和字符被用于表示所图示的实施例的相似特征、元件、部件或部分。此外，虽然现在将参照附图详细描述本主题公开，但这是结合说明性示例性实施例这么进行的。旨在可以对所描述的示例性实施例做出改变和修改而不背离由所附权利要求限定的主题公开的真实范围和精神。
具体实施方式
如本文所述的装置、装置的制造方法、系统和制造配置涉及导管制造以及(i)诸如引导环之类的部件到形成例如导管的内部管腔的内衬的附接；(ii)诸如引导环之类的部件到形成例如导管的外部部分的外衬的附接和/或(iii)诸如引导环之类的部件到形成例如导管的一部分的挤压件和到由制造形成的医疗装置的附接。
在一些实施例中，医疗装置的远端部分如图1和图2所示，该图1和图2描绘了示例性可弯曲的医疗设备的侧透视三维视图，其中可弯曲的医疗设备包括被限制在可弯曲的主体26内的至少两个引导环36a、36b(示出了四个—36a、36b、36c、36d)，其中引导环36被配置为彼此分开一定距离并且彼此不接触。
可弯曲的主体26包括内衬44和外衬46，其为可弯曲的主体26提供可弯曲的支撑，同时沿着可弯曲的主体26的轴向方向将引导环36维持在恒定位置。内衬44的内部是延伸内衬的长度的中空腔28。此中空腔28例如可以用作导管的工具通道或工作通道。每个引导环36包含至少两个管腔部分34，并且被配置为容纳嵌入引导环36中的锚固段32a、32b。相邻的引导环之间的空间与弹性的内衬44和外衬46配合，由于引导环36之间的开放空间，允许可弯曲的主体26实现较大范围的弯曲运动。
医疗装置被配置和/或适用于体内使用，包括大小和可操纵性方面。离散部分和连续的外衬46的配置可以被调整到导航所需的灵活性以适应患者的解剖结构。引导环36的间距可以取决于例如可弯曲的主体26的弯曲范围、直径和结构而增加或减小。如图所示，所有引导环36均等地间隔。然而，在一些实施例中，间距可以变化。例如，在可弯曲的主体26的不同的可弯曲段之间的引导环36之间可以有不同的距离；一个可弯曲段内的引导环间距可以不同于另一可弯曲段内的引导环间距；或者引导环间距可以沿着可弯曲的主体26逐渐增加或减小。内衬44和/或外衬46的直径也可以基于患者解剖结构而修改。在一些实施例中，可弯曲的设备的外径(其为外衬46的外径)被最小化以同时允许微创手术并允许将医疗设备用于较小的解剖结构。例如，具有小于5mm、4mm、3mm或2mm的外径的设备可用于在肺的节段支气管或亚节段支气管内操纵(参见例如通过引用并入本文的美国专利公开2019/0105468)。
图2还描绘了嵌套的控制导线的示例性使用，示出了与至少两个引导环36结合的在一组管腔部分34内的导线40a和42a。此外，此实施例允许多个控制导线40a和42a锚固在锚固段(32a和32b)处并且可滑动地移动经过可弯曲的主体26的管腔部分34。虽然嵌套的控制导线被描绘为一种示例性配置，但也可使用替代实施例，替代实施例包括例如单独的导线的使用，该单独的导线可以被锚固在一个或多个管腔部分中或者在一个或多个管腔部分中完全可滑动，并且其中如果被锚固，则单独的导线可以被锚固在相同或不同的位置。其他合适的控制导线的配置对于本领域技术人员将是清楚的。
接合到内衬44的多个引导环36将使用激光焊接代替粘合剂来创建图3中所示的可弯曲的主体26。该医疗设备的远端部分被示为没有可选的外衬或护套46。多个引导环36沿着内衬44间隔开，其中所有管腔部分34对齐，使得导线可以插入经过环形引导件36中的每一个的管腔部分34。因此，可弯曲的主体26也可以包括平行于中空腔28延伸的导线40a和42a(未描绘)，其中导线40a和42a中的每一个延伸经过引导环36的管腔部分34。在可弯曲的主体26内并在内衬44和外衬46之间向近端延伸的管腔部分34的阵列创建控制导线的放置的有效管腔。在一些实施例中，九条或更多条导线位于至少一些引导环36内。
在一个示例性实施例中，外衬46可以通过激光焊接被固定到引导环36。这样的引导环36也可以可选地通过激光焊接被固定到内衬44上。在这样的示例性实施例中，外衬46可以由比引导环36更透明的材料制作，并且引导环36可以由比内衬44更透明的材料制作。因此，要被焊接的部件可以由具有不同透明度的材料制作，使得要被焊接的最外面的部件比其要被固定到的部件具有较大的透明度。取决于要被焊接的部件的数量，在所有要被焊接的部件之间可能总共有2、3、4、5或更多个不同的透明度(或水平)。在一个示例性实施例中，需要固定的可弯曲的主体的任何部件可以具有通过焊接完成的固定。
为了形成如图3所示的可弯曲的主体，如图4所描绘的，固定装置50用于在焊接处理中将部件保持在适当的位置处。一条或多条导线可以被插入到每个引导环36的管腔部分34中以帮助引导环36的旋转放置。可替代地，引导环36可以在引导环的外部包含例如腔体或压痕以将多个引导环沿着可弯曲的主体对齐。固定装置50还可以包含一个或多个固定装置垫片52以确保引导环36相对于彼此的期望的对齐。基于是否期望引导环36具有一致的间距或其他期望的配置，固定装置垫片52可以具有相同或不同的尺寸。激光焊接可用于首先将部件固定到适当的位置以防止部件移出固定装置50内的位置。
与内衬相比，引导环由光吸收较少的材料制作。因此，当光被聚焦到可弯曲的主体中时，光将透射通过引导环并到达内衬，并且允许例如通过透射焊接在两种材料之间的界面处进行焊接。例如，引导环可以由挤出的聚烯烃、聚酰胺、聚酯、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)或热塑性弹性体(TPE，诸如
Figure BDA0003805577160000071
)形成。这些材料的限制是它们必须是可焊接的。内衬可以由具有相同或不同的硬度的相同类型的材料形成，但将具有大的光吸收性。在一些示例中，内衬包含一定百分比的染料或炭黑以增加内衬的吸收率，例如0.1％至5％的Pebax，例如0.1％、0.5％、1.0％、2％、3％、4％、5％炭黑。在某些实施例中，内衬可包括至少0.5％的炭黑。在一些实施例中，不透射线的添加剂被添加(例如，硫酸钡、碱式碳酸铋、三氧化二铋、氯氧化铋或钨)以提供X射线可见性和优选的焊接特性两者。
重要的是，与内衬相比，引导环吸收较少的光，并且在一些实施例中，引导环在用于焊接处理的光的波长下基本上是透明的。然而，透明度不是所需要的。重要的是，环形引导件36足够透明并且激光图案充分聚焦，以使延伸经过环形引导件36的管腔部分34不被激光焊接处理熔化或显著变形。在一些实施例中，优选地，没有管腔部分被将引导环粘附到内衬的焊接处理明显改变。如果当将导线插入经过管腔部分34时，导线经过管腔部分滑动地不太自由，或者如果管腔部分的结构被改变超过50微米、或超过10微米或超过2微米，则管腔部分将被明显改变。
在图4中，示出了在焊接处理中使用的固定装置50的一部分。此图例示了具有固定装置50的处于水平位置的可弯曲的主体26的配置，固定装置50具有将引导环36分离开由固定装置垫片52的间距限定的固定量的多个固定装置垫片52。图4中的固定装置垫片52被示为矩形单元，但可以可替代地设计有圆形或三角形结构。激光器54被定位以在较透明的引导环36和较不透明的内衬44之间的界面处将光56提供到可弯曲的主体26上。在该示例性实施例中，激光器54被固定并且可弯曲的主体26如由箭头64所示地旋转。随着可弯曲的主体26旋转，这允许激光图案58围绕环形引导件36/内衬44界面的内侧运行并创建焊接部分60。
激光焊接通常要求要被焊接的材料之间的稳固的物理接触。因此，本发明的一个方面是提供严格的容限以确保这样的接触。在一个示例性实施例中，芯轴(未描绘)可以被插入到中空腔28中(即，在由柔性材料(例如，具有15GPa与55GPa之间的弯曲模量的材料)制成的内衬44内)，使得压力可以从内衬44内侧向外朝向引导环36的内部施加。从内衬44内侧向外朝向引导环36的内部施加的压力量可以基于插入到中空腔28中的芯轴的大小被更改是在本公开的范围内的。在一些实施例中，芯轴与内衬配对，该内衬可以容易地适应芯轴的几何形状，因此确保内衬和引导环之间的稳固的接触。在这样的使用中，芯轴将完全扩大内衬的直径，从而在内衬和引导环之间创建紧密的嵌合。此外，内衬可以被设计成在内衬外径和引导环内径之间具有干涉以确保接触(使用相同的材料特性)。在焊接处理期间，芯轴可保持在内衬中。此外，芯轴可被旋转以导致可弯曲的主体26旋转，包括通过自动化组件来提供可重复和一致的旋转。示例性芯轴应当容易地插入中空腔28和从中空腔28移除，并且可以由允许这样的插入和移除的材料制作。在一个示例性实施例中，芯轴可以涂覆有具有低的摩擦系数的物质，例如聚四氟乙烯或类似的不粘的材料。焊接部分可以完全或部分地围绕可弯曲的主体26的圆周延伸。在将一个引导环36焊接到内衬44之后，固定装置50可以如箭头62所示地平移，使得激光图案58在第二环形引导体/内衬界面处入射到可弯曲的主体上。图4和图5中提供的固定装置50允许用于创建可弯曲的主体的所有组件在焊接期间保持在适当的位置并对齐。
如图5所示，替代配置是将可弯曲的主体26垂直地定位在凹面镜62内。激光器54能够在不移动固定装置50或可弯曲的主体26的情况下同时围绕单个引导环36以圆柱形激光图案58进行焊接。镜子62也被固定，并且可弯曲的主体26将被拉动通过镜子62的中心以将各种引导环36与激光图案58对齐。在此配置的不同实施例中，附加固定装置(未示出)被附接到可弯曲的主体以在执行激光焊接之前以间隔开的关系分离引导环36。当激光焊接发生时，该固定装置可以与可弯曲的主体一起移动。在一些实施例中，该固定装置对于激光基本上是透明的，以便不吸收焊接的辐射。
图6还描绘了示出有驱动环38的可弯曲的主体26的较长部分，驱动环38可被放置在引导环36的部分内，包括在可弯曲的主体26的不同的可弯曲的部分的相交处。引导环36和驱动环38可以是相同或不同的宽度和/或直径，或者可以沿着可弯曲的主体26的长度包含多个或一系列不同宽度和/或直径。在一个示例性实施例中，激光焊接可以用于将驱动环38焊接到内衬44上。还描绘了挤压件30，该挤压件30可以靠近可弯曲的主体26的一个或多个不同的可弯曲的部分，并且导线40a和42a通过该挤压件30可滑动地移动经过该挤压件30的管腔部分。挤压件30使用激光焊接代替粘合剂被接合到内衬44。激光焊接可用于首先将部件固定到适当的位置以防止部件在整个焊接完成之前移出位置。
虽然图1-6示出了具有所示的相对大小的内衬、引导环和管腔部分的可弯曲的主体(具有或不具有外衬或挤压件)的远端，但该方法和固定装置可用于具有其他配置的一系列不同的医疗设备。还可以设想，更靠近所示的可弯曲的主体的部分，可弯曲的主体将具有包含管腔的连续的挤压件代替引导环。例如，WO 2017/066253、WO 2018/204202、美国专利公开2018/0310804、2018/0243900、2018/0311006、2019/0015978和2019/0105468各自提供了可弯曲的医疗器械及其控制、使用，并且可以至少部分地通过本文提供的方法制作。
图7示出了可以包括视觉系统2的示例性激光焊接系统4。激光焊接系统4包括激光发生器14、传输光纤16、光束整形器18、CPU或控制器6和检流计头20。激光发生器14通过二极管激光泵生成光或激光束56。传输光纤16将由激光发生器14生成的光56传输到光束整形器28。光束整形器重新整形激光束并将其传送到检流计头。检流计头沿着焊接路径移动激光束。检流计头29跨焊接目标33输出激光束56。
激光焊接系统40的视觉系统2可以包括视觉系统控制器22和光学检测器25。视觉系统2经由接收来自光学检测器25的输入的视觉系统控制器22定位每个部件。激光焊接系统4的控制器6通过通信端口接收目标构件24的位置。控制器6然后通过PID控制移动激光系统所需的轴，以确保激光56击中目标构件24。
重要的是，限制对设备的透明部分的任何热损坏，并使熔化基本上沿着内衬发生。这可以通过将光聚焦在内衬的界面处并通过限定引导环和内衬的相对材料来进行。
在本发明的一些实施例中，激光器54的功率密度的严格控制特别重要。由于来自激光的能量将被传送经过引导环然后管腔部分，因此定位内衬界面处的密度并提供焊接非常重要。在一些实施例中，与可以作为非常薄的挤压管的内衬相比，环形引导件相对较厚。此外，可以存在位于环形引导件中的多个管腔部分并且它们可以特别小并且必须要保持足够的均匀(不变形)以对于导线移动经过管腔部分并提供医疗设备的致动来提供可滑动性。
因此，在一个示例性实施例中，激光焊接系统4被配置为利用最适合期望的焊接的那些参数或条件。可被控制的参数包括但不限于：(1)激光功率—示例性范围为18％至30％，并且由控制器6和激光发生器14设置；(2)焦距—示例范围是150mm到200mm，尽管这将至少部分在目标部件上变化；焦距是从检流计到工件目标构件测量的；(3)时钟速度—激光束54跨工件移动的速度，示例性范围为20000至50000检流计步/秒；(4)激光通过次数—激光通过目标构件上的焊接点(weld)的次数；示例性范围可以是2到20次激光通过；(5)夹紧压力—要被焊接的配合件之间的压力；示例性范围可以基于芯轴直径而变化，可以从0.081”到0.088”；(6)焊接图案—在激光照射期间由激光重复的图案，其示例见图9，即-直线、重叠的圆圈和重叠的方形；(7)焊接时间—从焊接开始到停止的总时间量，不包括工件和/或目标构件的定位/加载；范围取决于时钟速度和要执行的激光通过的次数；(8)激光波长-示例性范围为1.940微米至2微米(1940纳米至2000纳米)；(9)激光器类型—尽管其他激光器可能是合适的，示例性激光器是光纤激光器；(10)激光功率能力—示例性范围高达120瓦。
图4提供了激光器在通过编程和控制被引导时以相同的设置精确地并重复地对部件进行激光照射的方式的示例性实施例。固定装置50的使用允许焊接系统4在激光照射期间保持可弯曲的主体26，从而允许在固定装置50被移除之前将部件固定在适当的位置。在一个实施例中，激光焊接系统4可以是1940纳米(2微米)激光系统，其具有5个移动轴(x轴(宽度)、激光头旋转、θ轴(组件旋转)、y轴(深度移动)和z轴(高度移动))。激光系统的控制θ轴(组件旋转)上的运动的能力可以与本文讨论的芯轴结合使用，使得马达控制θ轴上的旋转以用在期望的位置的微米范围内的精度水平精确地旋转可弯曲的主体26。
结合视觉系统2，激光焊接系统4允许目标部件和激光本身的自动移动，使得视觉系统可以定位部件并且相关联的马达控制激光和/或部件在X、Y、Z、θ和激光头旋转轴上的移动，提供可重复的准确且精确的焊接。如本文作为示例性实施例提供的，激光焊接的自动化提供了优于粘合剂的使用的优点，因为所产生的焊接点可以被设计成具有满足和/或超过性能规格的强度特性，同时在对相同或后续目标部件的重复迭代期间保持一致。
在焊接期间，固定装置50、激光器54和可弯曲的主体26的控制可以由如图7所示的计算机系统控制。如图8更特别地所示，计算机系统4包括控制器或CPU 6、存储设备/RAM 8、I/O接口10和检测器接口12。计算机系统4可以用于与视觉系统2通信，或者可以单独使用。计算机系统4可以包括一个或多个设备。例如，一个计算机可以包括部件6、8和10，而其他计算机可以包括部件12。CPU 6被配置为读取和执行存储在存储设备/RAM 8中的计算机可执行指令。计算机可执行指令可以包括用于执行本文所述的方法和/或计算的那些。例如，CPU6可以计算使目标构件24与激光器54适当对齐以成功执行期望的焊接所需的旋转和/或平移移动量。
存储设备/RAM 8可选地包括一个或多个计算机可读和/或可写介质，并且可以包括例如磁盘(例如，硬盘)、光盘(例如，DVD、蓝光)、磁光盘、半导体存储器(例如，非易失性存储卡、闪存、固态驱动器、SRAM、DRAM)、EPROM、EEPROM等。存储设备/RAM 8可以存储计算机可读数据和/或计算机可执行指令。计算机系统4的部件经由总线通信。
I/O接口10为输入和输出设备提供通信接口，输入和输出设备可以包括键盘、显示器、鼠标、打印设备、触摸屏、光笔、光存储设备、扫描仪、麦克风、相机、驱动器、通信线缆、传感器(诸如温度传感器)和网络(有线或无线)。
示例
在表1中提供导管部件的功能要求。
Figure BDA0003805577160000121
示例1：内盖到挤压件的焊接
内盖到挤压件的焊接提出了许多技术挑战：(1)通过有孔洞或无孔洞(管腔)的区域的不同的激光吸收的补偿；(2)内盖壁薄(小于0.5mm)，并且必须保持不被破坏；(3)挤压直径在小于5mm的范围中；(4)焊接点在拉力下必须牢固；(4)焊接点必须在25psi下密封；(5)焊接必须在穿过挤压件的导线周围进行。
焊接在有和没有氮气的可变条件下执行。对于使用氮气的测试，在焊接前将N2流入内盖。为了执行焊接，视觉系统定位了挤压件并将激光移动越过挤压件的边缘期望的距离。在组件被旋转以完成围绕组件的整个圆周的焊接之前，挤压件被固定到适当的位置。测试了18个单独的条件，其中激光在焊缝上的通过次数、线数、间距、焊接线宽度、激光图案、时钟速度(激光束在焊缝上移动的速度)、以度为单位的焊接长度和激光功率是变化的。测试的激光图案如图9所描绘。所得焊接点针对拉伸强度被测试并被目视观察。此外，还对焊接点进行了泄漏检查。结果的总体分析为获得具有最高拉伸强度的焊接点提供了优选条件。
所选择的参数满足了拉伸强度要求并通过了25psi下的泄漏检查。氮气的使用未被选择，因为它增加了试验的可变性。
示例2：引导环到内衬的焊接
内盖到引导环的焊接提出了与示例1类似的技术挑战：(1)通过有孔洞或无孔洞(管腔)的区域的不同的激光吸收的补偿；(2)内盖壁薄(小于0.5mm)，并且必须保持不被破坏；(3)引导环外径在小于5mm的范围内；(4)焊接点在拉力下必须牢固；(4)引导环在小于5mm的宽度范围内，引导环之间有对应的间距；(5)焊接必须在穿过引导环的导线周围进行。
使用示例1的结果，实验设计被创建以考虑8个条件：N2的存在、点焊数量、通过次数、点大小、激光图案、时钟速度、焊接长度(对焊接长度如何基于孔洞(管腔)之间的20°跨引导环变化的描述在图9中所示)。所得焊接点针对拉伸强度被测试并被目视观察。
10个附加的样品被制作，并在2个不同的地点针对拉伸强度进行测试，这些测试显示出良好的相关性。
在样品的制备期间，视觉控制系统使相机能够定位引导环并将其居中，以将激光焊接图案居中。在居中处理中，控件能够以微米为单位在X和Y轴上增量调整组件，允许较高的定位精度。引导环在被放置在夹紧装置中时最初被定位焊，之后固定装置被移除以允许环旋转并允许围绕每个环的整个圆周执行焊接。
结果：
基于示例1和示例2，激光焊接的优选设置在表2中标识如下
表2
条件 优选设置范围
氮气(N<sub>2</sub>) 不使用
点焊数量 2-12
通过次数 2-20
点大小 0.5mm-2mm
激光图案 圆圈、方形
时钟速度 20000-50000
焊接长度 20-80°
激光功率 18-30
在参考描述时，阐述了具体细节以提供对所公开示例的透彻理解。在其他情况下，没有详细描述已知的方法、过程、部件和电路，以免不必要地延长本公开。
应当理解，如果一个元件或组件在本文中被称为“在另一个元件或组件上”、“抵靠”、“连接到”或“耦合到”另一个元件或组件，那么它可以直接在另一个元件或组件上、抵靠、连接到或耦合到其他元件或组件，或者可能存在中间元件或组件。相反，如果一个元件被称为“直接在另一个元件或组件上”、“直接连接到”或“直接耦合到”另一个元件或组件，则不存在中间元件或组件。当使用时，如果这样提供的话，术语“和/或”包括一个或多个相关联的列出的项目的任何和所有组合。
为了便于描述，本文可以使用诸如“下”、“下方”、“下面”、“低于”、“上方”、“上面”、“近端”、“远端”等的空间相对术语来描述如各种图中所示的一个元件或特征与另一个元件(一个或多个)或特征(一个或多个)的关系。然而，应当理解，空间相对术语旨在涵盖除了图中描绘的方向之外的设备在使用或操作中的不同方向。例如，如果图中的设备被翻转，则被描述为其他元件或特征“下面”或“下方”的元件将被定向为其他元件或特征“上方”。因此，诸如“下方”的相对空间术语可以涵盖上方和下方的方向。设备可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方向)，并且本文使用的空间相对描述将被相应地解释。类似地，在适用的情况下，相对空间术语“近端”和“远端”也可以互换。
如本文所用，术语“基本上”意味着允许不负面影响预期目的的来自描述的偏差。例如，来自测量中的限制的偏差、制造容限内的差异或小于5％的变化可以被认为在基本相同的范围内。指定的描述可以是绝对值(例如，基本球形、基本垂直、基本同心等)或相对术语(例如，基本相似、基本相同等)。
如本文所用，术语“导管”通常是指由医疗级材料制作的柔性和薄的管状器械，被设计为在经过狭窄开口插入到体腔(例如，血管)中以执行广泛的医疗功能。在一些应用中，导管可以包括功能类似于护套的“引导导管”。
本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不旨在进行限制。如本文所用，除非上下文另有明确指示，单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”旨在也包括复数形式。还应当理解，当在本说明书中使用时，术语“包括(includes)”和/或“包括(including)”指定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除未明确说明的一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。
在描述附图中图示的示例实施例时，为了清楚起见，采用了具体的术语。然而，本专利说明书的公开并不旨在限于如此选择的具体术语，并且应当理解，每个具体元件包括以类似方式操作的所有技术等同物。
虽然已经参考示例性实施例描述了本公开，但是应当理解，本公开不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应被给予最广泛的解释，以涵盖所有这样的修改以及等同结构和功能。

Claims (26)

1.一种装置，包括：
内衬，具有延伸所述内衬的长度的中空腔；
至少两个引导环，沿着所述内衬共同地部署；
至少一个管腔部分，延伸经过所述至少两个引导环中的每一个并且与所述中空腔平行；
其中，所述至少两个引导环被焊接到所述内衬。
2.一种装置，包括：
内衬，具有延伸所述内衬的长度的中空腔；
至少两个引导环，沿着所述内衬共同地部署；
至少一个管腔部分，延伸经过所述至少两个引导环中的每一个并且与所述中空腔平行；
其中，所述至少两个部件通过焊接固定。
3.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述至少两个引导环中的每一个中的一个管腔部分被定位以在可弯曲的主体中形成管腔，使得导线能够滑过所述管腔。
4.如权利要求3所述的装置，还包括所述管腔中的至少一条导线。
5.如权利要求1或2所述的装置，还包括外衬，所述外衬围绕所述至少两个引导环部署并且延伸所述内衬的长度。
6.如权利要求1或2所述的装置，包括至少六个引导环，其中，至少两个引导环各自包含至少九个管腔部分。
7.如权利要求6所述的装置，还包括至少九条导线，每条导线延伸经过至少两个引导环。
8.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述至少一个管腔部分不被将所述至少两个引导环焊接到所述内衬上的处理明显地改变。
9.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述至少两个引导环和所述内衬之间的焊接延伸引导环内径和内衬外径的圆周的至少一半。
10.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述至少两个引导环和所述内衬之间的焊接延伸引导环内径和内衬外径的整个圆周。
11.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述内衬和所述至少两个引导环均由PEBAX形成。
12.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述内衬包含0.1％至5％之间的炭黑。
13.如权利要求1或2所述的装置，包括沿着所述内衬共同地部署的多个引导环。
14.一种制造方法，包括：
围绕内衬的外侧组合具有至少一个管腔部分的至少两个引导环以创建组件；
将所述组件放置在适于设置所述至少两个引导环中的每一个之间的距离的固定装置上；
将所述至少两个引导环中的每一个焊接到所述内衬；
其中，所述至少两个引导环是基本上透明的并且所述内衬由不透明的光吸收材料制成。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述固定装置被配置为以离散的间隔线性地移动，所述间隔是所述引导环的间距。
16.如权利要求14所述的方法，其中，所述固定装置被配置为基于设置的焊接长度旋转。
17.如权利要求14所述的方法，还包括在焊接之前将芯轴插入到所述内衬中。
18.如权利要求14所述的方法，其中，在所述至少两个引导环中的每一个上的第一位置处的焊接完成之后，所述固定装置被配置为旋转使得所述至少两个引导环处于要执行焊接的第二位置。
19.如权利要求18所述的方法，其中，在所述至少两个引导环中的每一个上执行焊接并将所述至少两个引导环旋转到用于后续焊接的位置的步骤被重复，直到所有期望的焊接已被完成时为止。
20.如权利要求14所述的方法，其中，所述至少两个引导环由Pebax制成。
21.如权利要求14所述的方法，其中，所述内衬由具有至少0.5％炭黑的Pebax制成。
22.如权利要求14所述的方法，其中，将所述至少两个引导环中的每一个焊接到所述内衬要求焊接经过包含管腔的区域和不包含管腔的区域两者。
23.一种激光焊接系统，包括：
视觉系统；
激光发生器；
传输光纤；
光束整形器；
检流计头；
电动固定装置；以及
与所述视觉系统、所述电动固定装置和所述激光发生器通信的控制器，
其中，所述激光焊接系统被配置为焊接可操纵的医疗设备的两个或更多个部件。
24.如权利要求23所述的系统，其中，所述激光焊接系统被配置为焊接内衬和至少两个引导环，所述内衬具有延伸所述内衬的长度的中空腔，所述至少两个引导环沿着所述内衬共同地部署。
25.如权利要求23所述的系统，其中，所述激光焊接系统被配置为：
(i)将外衬焊接到一个或多个引导环；或者
(2)将挤压件焊接到内衬。
26.如权利要求23-25中任一项所述的系统，其中，所述激光焊接系统被配置为焊接经过具有包含管腔的区域和不包含的管腔区域两者的至少一种材料。
CN202180015591.8A 2020-02-21 2021-02-22 用于可操纵的导管尖端的塑料激光焊接 Pending CN115151294A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202062979930P 2020-02-21 2020-02-21
US62/979,930 2020-02-21
US202063132743P 2020-12-31 2020-12-31
US63/132,743 2020-12-31
PCT/US2021/018953 WO2021168389A1 (en) 2020-02-21 2021-02-22 Plastic laser welding for steerable catheter tip

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115151294A true CN115151294A (zh) 2022-10-04

Family

ID=77391325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180015591.8A Pending CN115151294A (zh) 2020-02-21 2021-02-22 用于可操纵的导管尖端的塑料激光焊接

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230083702A1 (zh)
EP (1) EP4106852A1 (zh)
JP (1) JP2023515078A (zh)
CN (1) CN115151294A (zh)
WO (1) WO2021168389A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115971672A (zh) * 2023-03-21 2023-04-18 合肥中航天成电子科技有限公司 一种激光打标机蚀刻金属类片材的方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3131188B1 (fr) * 2021-12-23 2024-05-10 Axess Vision Tech Procédé d’assemblage pour une poignée de commande d’un endoscope médical

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4418688A (en) * 1981-07-06 1983-12-06 Laserscope, Inc. Microcatheter having directable laser and expandable walls
US20180368664A1 (en) * 2017-06-26 2018-12-27 DynamicSurgical Inc. Robotic materials and devices
US20190125534A1 (en) * 2017-10-31 2019-05-02 W. L. Gore & Associates, Inc. Transcatheter deployment systems and associated methods
CN110392591A (zh) * 2017-01-10 2019-10-29 92号医疗公司 抽吸导管系统和使用方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06285010A (ja) * 1993-04-07 1994-10-11 Toshiba Corp 内視鏡装置
EP2731642B1 (en) * 2011-09-02 2018-09-19 UNL Holdings LLC Insertion mechanism for a drug delivery pump
US10575951B2 (en) * 2015-08-26 2020-03-03 Edwards Lifesciences Cardiaq Llc Delivery device and methods of use for transapical delivery of replacement mitral valve
CN209187861U (zh) * 2018-08-22 2019-08-02 中山市普利斯微创介入医械有限公司 一种内窥镜用导丝

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4418688A (en) * 1981-07-06 1983-12-06 Laserscope, Inc. Microcatheter having directable laser and expandable walls
CN110392591A (zh) * 2017-01-10 2019-10-29 92号医疗公司 抽吸导管系统和使用方法
US20180368664A1 (en) * 2017-06-26 2018-12-27 DynamicSurgical Inc. Robotic materials and devices
US20190125534A1 (en) * 2017-10-31 2019-05-02 W. L. Gore & Associates, Inc. Transcatheter deployment systems and associated methods

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115971672A (zh) * 2023-03-21 2023-04-18 合肥中航天成电子科技有限公司 一种激光打标机蚀刻金属类片材的方法
CN115971672B (zh) * 2023-03-21 2023-07-18 合肥中航天成电子科技有限公司 一种激光打标机蚀刻金属类片材的方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021168389A1 (en) 2021-08-26
US20230083702A1 (en) 2023-03-16
EP4106852A1 (en) 2022-12-28
JP2023515078A (ja) 2023-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115151294A (zh) 用于可操纵的导管尖端的塑料激光焊接
JP4962750B2 (ja) 特に内視鏡検査及び／又は低侵襲手術用器具のための湾曲変形装置
ES2205372T3 (es) Union por laser en cateter de globo en angioplastia.
EP2554209B1 (en) Balloon catheter manufacturing apparatus and catheter connection apparatus
AU684057B2 (en) Method and apparatus for sealing luminal tissue
KR101659367B1 (ko) 카테터 부착형 마이크로 로봇
KR20190014523A (ko) 뼈 절단용 의료 장치
JP5002110B2 (ja) カテーテルの周囲にレーザー光線を適用する方法
CN113303914B (zh) 一种经鼻腔进行颅底肿瘤切除的微创手术机器人
JP5552050B2 (ja) 留置針
WO2015119153A1 (ja) カテーテル
US9974526B2 (en) Ultrasonic endoscope biopsy system with treatment tool having various rigidity sections
US7820937B2 (en) Method of applying one or more electromagnetic beams to form a fusion bond on a workpiece such as a medical device
JP2535250B2 (ja) カテ―テル
US7994449B2 (en) Square-wave laser bonding
JP6875135B2 (ja) 光学ユニットの組立方法
JP4192180B2 (ja) カテーテルの製造方法
JPH1119216A (ja) カテーテルおよびカテーテルの製造方法
US20240157086A1 (en) Manufacturing method for catheter and manufacturing apparatus for catheter
JP6578174B2 (ja) バルーン折り畳み機およびバルーン折り畳み方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination