CN116322499A - 带有嵌置的共形导体的管腔内生理学感测装置 - Google Patents

带有嵌置的共形导体的管腔内生理学感测装置 Download PDF

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Abstract

一种管腔内感测装置包括导丝,该导丝被配置为被定位在患者的身体管腔内。该导丝包括芯丝、覆盖该芯丝的圆周的至少一部分的第一绝缘涂层,以及彼此绝缘并沿着芯丝的长度的至少一部分在第一绝缘涂层的外表面上纵向地延伸的至少两条导电迹线。每条导电迹线符合第一绝缘涂层的曲率。该导丝还包括沿着芯丝的长度的至少一部分覆盖导电迹线的第二绝缘涂层,以及与至少两条导电迹线电通信并被配置为在被定位在身体管腔内时获得生理数据的传感器。该导丝还包括与导电迹线电通信的近侧连接器。

Description

带有嵌置的共形导体的管腔内生理学感测装置
技术领域
本文描述的主题涉及管腔内生理学感测装置。例如,血管内导管或导丝可包括嵌置的、共形的金属导体以及相关联的系统和方法。
背景技术
管腔内生理学感测装置可被引入到患者的身体管腔内,且例如可包括位于导管或导丝的远端处的生理学传感器。电线可被用于将位于导管或导丝的远端处的感测元件与位于导管或导丝的近端处的连接器联接起来。细规格的电线可被称为丝。小直径的医疗装置,如管腔内(如,血管内)导管和导丝,可包含传感器(如压力、温度、流量或成像传感器),其电力供应和通信通过多丝(如双丝、三丝等)电导体束或扁平金属带来实现。在这两种情况下,装置尺寸的减小推动了在与电导体的布设、卷绕和固定有关的装置制造过程中的挑战。
导丝和导管通常用细规格的丝和/或扁平的带状线构成,这使装置内的电气部件(如传感器、换能器和触点)之间能够传输电信号。为了实现这些连接,丝和/或扁平的带状线可以通过在连续的卷到卷涂覆设备上的卷绕或拉动过程沿着装置的长度被嵌置在聚合物中。一束电丝可被连接成两个、三个或更多个细规格的导电丝,以便在电气部件(例如,靠近装置的远端的传感器或换能器,和靠近装置的近端的电触点)之间建立电连接。为了建立这些连接,丝或带可以沿着装置的长度从装置的一端到另一端被卷绕或拉动。由于铜和许多铜合金具有较低的拉伸和屈服强度,因此电导体材料的机械强度通常较低。管腔内导管或导丝装置的制造过程可能涉及带或多丝导体束的卷绕或拉伸,这需要张紧。遗憾的是,这种张紧会导致导电丝或带发生塑性变形,这可能会导致严重的、不期望的伸长和/或缩颈,例如,在目前的一些工艺中,高达100%的伸长率。相关联的导体变窄会影响丝的机械强度和最大电流容量,这会导致制造缺陷。
目前使用的一些装置采用扁平的导电金属带,其可具有与丝相当的电流传输能力,且宽度更大,高度更小,潜在地能够实现小直径的装置。这些导电带在一些情况下可以更好地承受张紧,但不符合芯丝的圆柱形形状,因此可能采用更厚的绝缘层,以避免位于带的边缘处的导体暴露。这些带通常是单独制造的,且必须被添加到装置中。然而,将它们定位并保持为直线排列是挑战性的。
本说明书的背景技术部分内所包含的信息,包括在本文中引用的任何文献及其任何描述或讨论,仅出于技术参考的目的而被包括在内,且不应视为约束本公开的范围的主题。
发明内容
所公开的是包括金属油墨导体组件的管腔内生理学感测装置。在一些方面,金属油墨导体组件可提供导电金属油墨迹线的单层或多层施加,这允许改善电气/机械性能,并减少或消除与导电丝或带有关的制造问题。使用纳米金属油墨迹线能够使用具有较低的抗拉强度和较大的导体横截面或表面积的导电材料。这可提供沿着机电装置的长度的较低的电阻/阻抗,以及改善管腔内装置的直线度和扭矩响应,同时减少制造缺陷并降低管腔内装置制造过程的复杂性。
纳米金属油墨可以作为液体涂层被直接施加在围绕芯丝的绝缘聚合物上。然后,每一层油墨可以被烧结,这就使涂层变成了具有相当于块状材料的材料特性的固体金属。在烧结后,可以涂覆附加的绝缘层,直到预期的厚度。当达到预期的厚度时,纳米金属层(一层或多层)就可以被分割开以形成具有预期横截面积的迹线。
本文公开的金属油墨导体组件对于管腔内医疗导管和导丝具有特定的但不是唯一的效用。
一个总体方面包括一种管腔内感测装置。该管腔内感测装置包括导丝,该导丝被配置为被定位在患者的身体管腔内,其中该导丝包括:芯丝;第一绝缘涂层,其沿着芯丝的长度的至少一部分覆盖芯丝的圆周;至少两条导电迹线,每条导电迹线包括厚度和宽度,并沿着芯丝的长度的至少一部分在第一绝缘涂层的外表面上纵向地延伸,其中每条导电迹线包括符合第一绝缘涂层的曲率的横截面形状,其中该至少两条导电迹线和芯丝彼此绝缘;以及第二绝缘涂层,其沿着芯丝的长度的至少一部分覆盖至少两条导电迹线的外表面;传感器,其被配置为在被定位在身体管腔内时获得生理数据,其中该传感器被定位在导丝的远侧部分处并与至少两条导电迹线电通信;以及连接器,其被定位在导丝的近侧部分处并与至少两条导电迹线电通信。
在一些实施例中,管腔内感测装置还包括沿着芯丝的长度的至少一部分在第二绝缘涂层的顶部表面上围绕芯丝的整个圆周的第三绝缘涂层。在一些实施例中,第三绝缘涂层覆盖导电迹线、第一绝缘涂层和芯丝中的至少一个的多个部分。在一些实施例中,至少两条导电迹线包括三条导电迹线。在一些实施例中,导电迹线包括导电油墨。在一些实施例中,导电油墨是胶状的。在一些实施例中,导电油墨是烧结的。在一些实施例中,导电油墨包括金、铜、银和铝中的至少一种的颗粒。在一些实施例中,第一绝缘涂层、第二绝缘涂层或第三绝缘涂层中的至少两种包括相同的绝缘材料。在一些实施例中,第一绝缘涂层、第二绝缘涂层和第三绝缘涂层中的至少两种包括不同的绝缘材料。在一些实施例中,每条导电迹线包括符合第一绝缘涂层的曲率的横截面形状,并且至少两条导电迹线、至少两条附加的导电迹线和芯丝都彼此相互绝缘。
一个总体方面包括一种管腔内感测系统。该系统包括管腔内感测导丝和与管腔内感测导丝通信的处理器电路。该处理器电路被配置为接收由传感器获得的生理学数据,处理生理学数据,并向与处理系统通信的显示器输出生理学数据的图形表示。在一些实施例中,该系统还包括患者接口模块(PIM)。实施方式可包括硬件、方法或过程,或计算机可访问的介质上的计算机软件。
一个总体方面包括一种用于制造管腔内感测导丝的方法。该方法包括提供芯丝;沿着芯丝的长度的至少一部分围绕芯丝的整个圆周涂覆第一绝缘材料;沿着芯丝的长度的至少一部分围绕芯丝的整个圆周在第一绝缘材料上涂覆导电油墨;沿着芯丝的长度的至少一部分围绕芯丝的整个圆周在导电油墨上涂覆第二绝缘材料;从至少第二绝缘材料和导电油墨的至少两个圆周弧段上移除材料,使得导电油墨沿着芯丝的长度的至少一部分形成至少两条纵向的导电迹线,其中至少两条纵向的导电迹线彼此之间以及与芯丝之间电隔离;以及沿着芯丝的长度的至少一部分围绕芯丝的整个圆周在第二绝缘材料和两个圆周弧段上涂覆第三绝缘材料。
在一些实施例中,该至少两条导电迹线包括三条导电迹线。在一些实施例中,该方法还包括烧结导电油墨。在一些实施例中,导电油墨包括金、铜、银或铝的颗粒。在一些实施例中,第一绝缘材料、第二绝缘材料或第三绝缘材料中的至少两种包括相同的绝缘材料。在一些实施例中,第一绝缘材料、第二绝缘材料和第三绝缘材料中的至少两种包括不同的绝缘材料。
一个总体方面包括一种血管内感测装置,其包括被配置为与患者的血管一起定位的导丝,该导丝包括:芯丝;沿着芯丝的长度的至少一部分覆盖芯丝的圆周的第一绝缘涂层;至少两条导电迹线,其包括烧结的金属油墨,每条导电迹线包括厚度和宽度,并沿着芯丝的长度的至少一部分在第一绝缘涂层的外表面上纵向地延伸,其中每条导电迹线包括符合第一绝缘涂层的曲率的横截面形状,其中至少两条导电迹线和芯丝彼此绝缘;第二绝缘涂层,其沿着芯丝的长度的至少一部分覆盖至少两条导电迹线的外表面;第三绝缘涂层,其沿着芯丝的长度的至少一部分围绕芯丝的整个圆周覆盖第二层绝缘涂层的顶部表面,其中第三绝缘涂层覆盖导电迹线、第一绝缘涂层或芯丝中的至少一个的多个部分;压力传感器或流量传感器中的至少一个,其被设置在导丝的远侧部分处并与至少两条导电迹线电通信;以及连接器,其被设置在导丝的近侧部分处并与至少两条导电迹线电通信。
该发明内容部分的提供是为了以简化的形式介绍选择的构思,这些构思将在具体实施方式部分中进一步描述。发明内容部分并不旨在确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不旨在限制所要求保护的主题的范围。对金属油墨导体组件的特征、细节、功用和优点的更广泛介绍,如权利要求中限定的,将在以下对本公开的各种实施例的书面描述中提供,并在附图中例示说明。
附图说明
将参考附图描述本公开的说明性实施例,其中:
图1是根据本公开的多个方面的血管内感测系统的示意性侧视图,该血管内感测系统包括血管内装置,该血管内装置包括导电构件和导电带。
图2是根据本公开的多个方面的另一类型的血管内装置的示意性侧视图。
图3是根据本公开的多个方面的多丝导体束的透视图。
图4是根据本公开的多个方面的示例性近侧芯丝组件的至少一部分的横截面视图。
图5是根据本公开的多个方面的示例性近侧芯丝组件的至少一部分的横截面视图。
图6是根据本公开的至少一个实施例的示例性近侧芯丝组件的至少一部分的横截面视图。
图7是根据本公开的至少一个实施例的示例性近侧芯丝组件的至少一部分的横截面视图。
图8是根据本公开的至少一个实施例的示例性近侧芯丝组件的至少一部分的横截面视图。
图9是根据本公开的至少一个实施例的示例性近侧芯丝组件的至少一部分的横截面视图。
图10是根据本公开的至少一个实施例的示例性近侧芯丝组件的至少一部分的横截面视图。
图11是根据本公开的至少一个实施例的示例性近侧芯丝组件的至少一部分的横截面视图。
图12是根据本公开的至少一个实施例的示例性近侧芯丝组件的至少一部分的横截面视图。
图13是根据本公开的至少一个实施例的示例性近侧芯丝组件的至少一部分的横截面视图。
图14是根据本公开的至少一个实施例的血管内装置的示意性侧视图,该血管内装置包括强化的多丝电导体束和导电迹线。
图15是图14的血管内装置的示意性侧视图,其中附加的涂覆的纵向迹线被嵌置在血管内装置的远侧芯部分中。
图16是根据本公开的至少一个实施例的处理器电路的示意图。
图17是根据本公开的至少一个实施例的示例性芯丝组件的至少一部分的横截面视图。
具体实施方式
所公开的是一种金属油墨导体组件,其提供了导电金属油墨迹线的单层或多层施加,这允许改善电气/机械性能并消除与导电丝或带相关的制造问题。需要对多丝束或一条或多条导电带进行张紧和涂覆的制造或组装过程可以从本公开的金属油墨导体组件中受益。
利用可涂覆的导电迹线(例如,纳米金属油墨迹线)取代嵌置的丝和/或扁平的带状线,能够使用具有较低的抗拉强度和较大的导体横截面或表面积的导电材料,这是因为可能更多地利用绝缘层内的可用空间。这可以使沿着机电装置的长度的电阻/阻抗更低。由于带和/或多丝导体束增加了导丝或导管的刚度和局部扭矩,带有可涂覆的导电迹线的管腔内装置的直线度和扭矩响应也可得到改善,这可能导致在血管内解剖结构中操纵该装置时减少机械“鞭打(whipping)”响应。例如,鞭打可能指示未能围绕曲线平滑地旋转,从而导致导丝在血管内跳跃或抽动。
其他制造问题也可以通过使用本公开的金属油墨导体组件来缓解。例如,在将多个丝和/或扁平带状线铺设包覆上绝缘层时,将其保持在张力下的过程非常困难。目前的一些工艺只能够在每个装置上使用两根扁平带状线或多丝导体束来执行。相反,本公开能够实现沿着装置的长度的任意预期数量的迹线。消除丝和/或带状线的伸长和缩颈,减少了绝缘层内起泡的发生。在装置组装期间,丝、丝束和扁平带状线的扭曲会使下游的激光烧蚀过程在对准方面更加困难。此外,由于机电装置的电气/机械规格,用于形成丝和扁平带状线以及沿着装置的长度嵌置它们的工艺接近材料的物理极限。这样产生了设计和寻源限制。本公开的金属油墨导体组件减少或消除了这些困难。
在本公开中,导电油墨(如纳米金属油墨)作为液体被直接涂覆在绝缘聚合物层(如聚酰亚胺)上,从而允许其均匀地涂覆绝缘表面并符合绝缘表面。然后,每层油墨被烧结,这使液体变成基本上具有相当于块状材料的材料特性的固体金属。在烧结后,可以涂覆附加的绝缘层,直到预期的厚度。当达到预期的厚度时,纳米金属层(一层或多层)可以被分割开,以形成具有预期横截面积的迹线。在分割开后,这些迹线被涂覆附加的绝缘层,以使其电隔离。这个过程可以重复进行,以形成任何预期数量的层和金属迹线。
包含多丝导体束和/或导电带的示例性装置包括例如在美国专利第10,595,820B2号、美国专利公开文献第2014/0187874、2016/0058977和2015/0273187号以及美国临时专利申请第62/552,993号(2017年8月31日提交)中描述的管腔内医疗导丝装置,其中每一件都通过引用被整体地并入,如同在本文中完全阐述。
这些描述仅出于示例性的目的而提供,并且不应被视为限制金属油墨导体组件的范围。一些特征可以被添加、移除或修改而不背离所要求保护的主题的精神。
出于促进对本公开的原理的理解的目的,现在将参考附图中所示的实施例,并且将使用具体语言来描述上述实施例。然而,应理解的是,旨在对本公开的范围没有任何限制。对所描述的装置、系统和方法的任何改变和进一步修改,以及对本公开的原理的任何进一步应用,都被完全设想到且包括在本公开的范围内,如对于与本公开有关的领域的技术人员来说通常会出现的那样。具体而言,已全部设想到关于一个实施例描述的特征、部件和/或步骤可与关于本公开的其他实施例描述的特征、部件和/或步骤相组合。此外,虽然本公开的实施例可以针对血管进行描述,但可以理解的是,本文所述的装置、系统和方法可以被配置为用于任何合适的解剖结构或身体管腔,包括血管、血管管腔、食道、咽鼓管、尿道、输卵管、肠道、结肠和/或任何其他合适的解剖结构或身体管腔。在其他实施例中,本文所述的装置、系统和方法可被用于检查任何数量的解剖位置和组织类型,包括但不限于:器官,其包括肝脏、心脏、肾脏、胆囊、胰腺、肺;管道;肠;神经系统结构,其包括大脑、硬脑膜囊、脊髓和周围神经;尿路;以及心脏的血管、腔室或其他部分内的瓣膜,和/或身体的其他系统。除了自然结构之外,装置102还可被用于检查人造结构,例如但不限于心脏瓣膜、支架、分流器、过滤器和其他装置。然而,出于简洁的目的,这些组合的多种重复将不再单独描述。
图1是根据本公开的多个方面的管腔内(例如,血管内)感测系统100的示意性侧视图,该管腔内感测系统包括血管内装置102,该血管内装置包括导电构件230(例如,多丝电导体束)和导电带260。血管内装置102可以是血管内导丝,其被设定尺寸和成形为用于在患者的血管内定位。血管内装置102包括远侧末端108和电子部件112。例如,电子部件112可以是压力传感器和/或流量传感器,其被配置成用于测量患者的血管内的血流压力,或其他类型的传感器,包括但不限于温度传感器或成像传感器,或测量一个以上的特性的组合传感器。例如,由流量传感器获得的流量数据可被用于计算生理变量,如冠状动脉流量储备(CFR)。血管内装置102包括柔性细长构件106。电子部件112被设置在柔性细长构件106的远侧部分107处。在一些实施例中,电子部件112可在外壳280内被安装在远侧部分107处。在柔性细长构件106的远侧部分107处,柔性末端线圈290从外壳280向远侧延伸。被设置于柔性细长构件106的近端处的连接部分114包括导电部分132、134。在一些实施例中,导电部分132、134可以是导电油墨,其被印刷和/或沉积在柔性细长构件106的连接部分114周围。在一些实施例中,导电部分132、134是导电的金属带或环,其被定位在柔性细长构件周围。锁定区域由被设置在柔性细长构件106的近侧部分109处的轴环或锁定部分118和旋钮或保持部分120形成。
图1中的血管内装置102包括芯丝,其包括远侧芯210和近侧芯220。远侧芯210和近侧芯220是形成血管内装置102的主体的一部分的金属部件。例如,远侧芯210和近侧芯220可以是柔性金属杆,其为柔性细长构件106提供结构。远侧芯210和/或近侧芯220可以由金属或金属合金制成。例如,远侧芯210和/或近侧芯220可以由不锈钢、Nitinol、镍钴铬钼合金(例如MP35N)和/或其他合适的材料制成。在一些实施例中,远侧芯210和近侧芯220由同一材料制成。在其他实施例中,远侧芯210和近侧芯220由不同材料制成。远侧芯210和近侧芯220的直径可以沿着它们相应的长度变化。远侧芯210和近侧芯220之间的接头被海波管(hypotube)215包围和容纳。电子部件112在一些情况下可被定位在远侧芯210的远端处。
在一些实施例中,血管内装置102包括远侧子组件和近侧子组件,它们在电气上和机械上被连接在一起,这在电子部件112和导电部分132、134之间形成电通信。例如,由电子部件112(在本示例中,电子部件112是流量传感器)获得的流量数据可被传输到导电部分132、134。在一个示例性的实施例中,流量传感器112是单一的超声换能器元件。换能器元件发射超声信号并接收回波。换能器元件生成代表回波的电信号。信号传输丝将该电信号从位于远侧部分处的传感器传输到位于近侧部分处的连接器。处理系统306处理电信号以提取流体的流速。
来自与血管内装置102通信的处理系统306(例如,处理系统306的处理器电路)的控制信号可以通过被附接到导电部分132、134的连接器314被传输到电子部件112。远侧子组件可包括远侧芯210。远侧子组件还可包括电子部件112、导电构件230和/或围绕导电构件230和芯210的一层或多层绝缘聚合物/塑料240。例如,聚合物/塑料层可以绝缘和保护多丝线缆或导体束230的导电构件。近侧子组件可包括近侧芯220。近侧子组件还可包括围绕近侧芯220的一个或多个聚合物层250(在下文中为聚合物层250)和/或嵌置在一个或多个绝缘性和/或保护性的聚合物层250内的导电带260。在一些实施例中,近侧子组件和远侧子组件是分开制造的。在血管内装置102的组装期间,近侧子组件和远侧子组件可以在电气和机械上被连接在一起。如本文所用的,柔性细长构件可以指沿着血管内装置102的整个长度的一个或多个部件、近侧子组件的一个或多个部件(例如,包括近侧芯220等),和/或远侧子组件410的一个或多个部件(例如,包括远侧芯210等)。因此,柔性细长构件可以指上述的组合的近侧子组件和远侧子组件。近侧芯220和远侧芯210之间的接头被海波管215围绕。
在各种实施例中,血管内装置102可包括沿着其长度延伸的一条、两条、三条或更多条芯丝。例如,单一芯丝可以基本上沿着柔性细长构件106的整个长度延伸。在这样的实施例中,可以在单一芯丝的近侧部分处一体地形成锁定部分118和部分120。电子部件112可以被固定在单一芯丝的远侧部分处。在其他实施例中,如图1中所示的实施例,可以在近侧芯220的近侧部分处一体地形成锁定部分118和部分120。电子部件112可以被固定在远侧芯210的远侧部分处。血管内装置102包括与电子部件112通信的一个或多个导电构件230(例如,多丝导体束或线缆)。例如,导电构件230可以是直接与电子部件112通信的一条或多条电线。在一些情况下,导电构件230通过例如钎焊在电气上和机械上与电子部件112联接。在一些情况下,导体束230包括两条或三条电线(例如,双丝线缆或三丝线缆)。单独的电线可包括被一个或多个绝缘层围绕的裸金属导体。导电构件230可以沿着远侧芯210的长度延伸。例如,导电构件230的至少一部分可以围绕远侧芯210螺旋地卷绕,从而最大限度地减少或消除远侧芯在曲折的解剖结构中的鞭打现象。
血管内装置102包括位于柔性细长构件106的近侧部分处的一个或多个导电带260。导电带260被嵌置在聚合物层250内。导电带260直接与导电部分132和/或134通信。在一些情况下,多丝导体束230通过例如钎焊在电气上和机械上与电子部件112联接。在一些情况下,导电部分132和/或134包括导电油墨(例如,金属纳米油墨,比如铜、银、金或铝纳米油墨),其被直接沉积或打印在导电带260上。
如本文所述的,导电构件230和导电带260之间的电通信可以在柔性细长构件106的连接部分114处建立。通过在导体束230和导电带260之间建立电通信,导电部分132、134可以与电子部件112电通信。
在由图1代表的一些实施例中,血管内装置102包括锁定部分118和保持部分120。为了形成锁定部分118,使用机加工过程来移除锁定部分118中的聚合物层250和导电带260,并将锁定部分118中的近侧芯220成形为预期的形状。如图1所示,锁定部分118包括减小的直径,而保持部分120的直径与位于连接部分114中的近侧芯220的直径基本上相似。在一些情况下,由于机加工过程移除了锁定部分118中的导电带,导电带260的近端将被暴露于湿气和/或液体,例如血液、盐水溶液、消毒剂和/或酶清洁剂溶液,因此在连接部分114的近端部分上形成绝缘层158,以使暴露的导电带260绝缘。
在一些实施例中,连接器314提供导电部分132、134和患者接口监视器304之间的电连接。患者接口监视器304在一些情况下可以连接到控制台或处理系统306,其包括显示器308或与显示器308通信。
系统100可被布设在具有控制室的导管实验室中。处理系统306可被设置于控制室中。可选地,处理系统306可被设置于其他地方,例如在导管实验室本身内。导管实验室可包括无菌区,而其相关的控制室可以是无菌的或可以不是无菌的,这取决于要执行的操作和/或医疗机构。在一些实施例中,装置102可被从远程位置(如控制室)来控制,使得不需要操作员接近患者。
管腔内装置102、PIM 304和显示器308可以直接或间接地与处理系统306通信地联接。这些元件可以通过有线连接(如标准铜多丝导体束230)与医疗处理系统306通信地联接。处理系统306可被通信地联接到一个或多个数据网络,例如,基于TCP/IP的局域网(LAN)。在其他实施例中,可以利用不同的协议,如同步光网络(SONET)。在一些情况下,处理系统306可被通信地联接到广域网(WAN)。
PIM 304将接收到的信号传送到处理系统306,在那里信息被处理并显示(例如,作为图形、符号或字母数字形式的生理学数据)在显示器308上。控制台或处理系统306可包括处理器和存储器。处理系统306能够操作以利于本文描述的血管内感测系统100的特征。例如,处理器可执行存储在非暂时性有形计算机可读介质上的计算机可读指令。
PIM 304利于处理系统306和管腔内装置102之间的信号通信。PIM 304可被通信地定位在处理系统306和管腔内装置102之间。在一些实施例中,PIM 304在将数据转送到处理系统306之前执行数据的初步处理。在此类实施例的示例中,PIM 304执行数据的放大、过滤和/或聚合。在一实施例中,PIM 304还经由导电构件230提供高压和低压DC电力以支持管腔内装置102的操作。
多丝线缆或传输线束230可包括多个导体,其包括一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个或更多个导体。在图1所示的示例中,多丝导体束230包括两个直线部分232和236以及一个螺旋部分234,在两个直线部分中多丝导体束230平行于柔性细长构件106的纵向轴线铺设,在螺旋部分中多丝导体束230围绕柔性细长构件106的外部卷绕,且然后用绝缘和/或保护性的聚合物240包覆。如果有的话,沿着多丝导体束230的通信可以通过许多方法或协议(包括串行、并行和其他方式)来实现,其中多丝导体束230的一个或多个丝传输信号。多丝导体束230的一个或多个丝也可以传输直流(DC)电力、交流(AC)电力或作为接地连接。
显示器或监视器308可以是比如计算机监视器之类的显示装置或其他类型的屏幕。显示器或监视器308可被用于向用户显示可选择的提示、指令和成像数据的可视化表示。在一些实施例中,显示器108可被用于向用户提供特定于操作的工作流程,以完成管腔内成像操作。
在继续之前,应注意的是,上面描述的示例是为了例示说明的目的而提供的,并不旨在是限制性的。可以利用其他装置和/或装置配置来执行本文所述的操作。
图2是根据本公开的多个方面的另一种类型的血管内装置102的侧视图。血管内装置102可以是血管内导丝,其被设定尺寸和成形为用于在患者的血管内定位。血管内装置102可包括电子部件112。例如,电子部件112可以是压力传感器,其被配置成用于测量患者的血管内的血流压力,或其他类型的传感器。例如,由压力传感器获得的压力数据可被用于计算生理压力比(例如,FFR、iFR、Pd/Pa或任何其他合适的压力比)。然而,装置102可被用于任何合适的解剖结构或身体管腔,包括血管、血管管腔、食道、咽鼓管、尿道、输卵管、肠道、结肠和/或任何其他合适的解剖结构或身体管腔。
血管内装置102包括柔性细长构件106,例如导丝。电子部件112被设置在柔性细长构件106的远侧部分107处。在一些实施例中,电子部件112可在外壳280内被安装在远侧部分107处。柔性末端线圈290在外壳280和远端108之间延伸。连接部分114被设置在柔性细长构件106的近侧部分处。连接部分包括导电部分132、134、136。在一些实施例中,导电部分132、134、136可以是印刷和/或沉积在柔性细长构件周围的导电油墨。在一些实施例中,导电部分132、134、136是导电的金属环或带,其被定位在柔性细长构件的周围。锁定部分118和保持部分120被设置在柔性细长构件106的近侧部分处。
在一些实施例中,血管内装置102包括远侧子组件410和近侧子组件400,它们在电气和机械上联接,这提供了电子部件112和导电部分132、134、136之间的电通信。例如,由电子部件112(在本示例中,电子部件112是压力传感器)获得的压力数据可被传输到导电部分132、134、136。来自与血管内装置102通信的处理系统的控制信号可经由导电部分132、134、136被传输到电子部件112。远侧子组件410可包括远侧芯210。远侧子组件410还可包括电子部件112、导电构件230和/或围绕导电构件230和芯210的一层或多层聚合物/塑料240。例如,聚合物/塑料层可以保护导电构件230。近侧子组件400可包括近侧芯220。近侧子组件400还可包括围绕近侧芯220的一个或多个聚合物层250和/或嵌置在一个或多个聚合物层250内的导电带260。在一些实施例中,近侧子组件400和远侧子组件410可以分开制造。在血管内装置102的组装期间,近侧子组件400和远侧子组件410可以在电气上和机械上被连接在一起,并且该接头可以被包围在海波管215内。如本文所用的,柔性细长构件可以指沿着血管内装置102的整个长度的一个或多个部件、近侧子组件400的一个或多个部件(例如,包括近侧芯220等)和/或远侧子组件410的一个或多个部件(例如,包括远侧芯210等)。
在各种实施例中,血管内装置102可包括沿其长度延伸的一条、两条、三条或更多条芯丝。例如,单一芯丝可以基本上沿着柔性细长构件106的整个长度延伸。在这样的实施例中,可以在单一芯丝的近侧部分处一体地形成锁定部分118和保持部分120。电子部件112可以被固定在单一芯丝的远侧部分处。在其他实施例中,例如图2所示的实施例,可以在近侧芯220的近侧部分处一体形成锁定部分118和保持部分120。电子部件112可被固定在远侧芯210的远侧部分处。血管内装置102包括与电子部件112通信的一个或多个导电构件230。例如,导电构件230可以是与电子部件112直接通信的一个或多个电线。
血管内装置102包括位于柔性细长构件106的近侧部分处的一个或多个导电带260。导电带260被嵌置在聚合物层250内。导电带260直接与导电部分132、134和/或136通信。在一些情况下,导电构件230通过例如钎焊(soldering)、熔焊(welding)、端子、夹具、导电粘合剂或其他适当的方法在电气上和机械上与电子部件112联接。在一些情况下,导电部分132、134和/或136包括导电油墨(例如,金属纳米油墨,比如银或金纳米油墨),其被直接沉积或打印在导电带260上。
如本文所述的,导电构件230和导电带260之间的电通信可以在柔性细长构件106的连接区域270处建立。通过在导电构件230和导电带260之间建立电通信,导电部分132、134、136可以与电子部件112电通信。
在一些情况下,形成锁定部分118的机加工过程可移除导电带260,导电带260的近端将被暴露于湿气和/或液体,例如血液、盐水溶液、消毒剂和/或酶清洁剂溶液。在这些情况下,可以在连接部分114的近端部分上形成绝缘层158,以使暴露的导电带260绝缘。
图3是根据本公开的多个方面的多丝导体束230的透视图。在图3所示的示例中,多丝导体束230是包括分别被绝缘护套315、325和335围绕的三个导体310、320和330的三丝。绝缘护套315、325、335例如可包括聚酰亚胺,且可以覆盖有或可以不覆盖有附加的包覆层340,例如尼龙或聚氨酯,其将单独的绝缘护套315、325和335连接在一起,使得丝310、320和330形成单一的连接的导体束230。附加的包覆层340可以例如通过浸涂来施加,但也可以使用其他方法来代替或作为补充。例如,单个的绝缘护套315、325、335可以使用粘合剂、通过熔焊或任何其他合适的方法来相互附接。在一些实施例中,绝缘护套315、325、335是在单一加工步骤中在导体上形成或挤制成的。在传统的三丝中,所有三个导体可具有相同或类似的直径,并且可以由纯铜或铜合金(如BeCu)制成。尽管这里示出的多丝管导体束230是以平面方式并排布置的,但本领域普通技术人员应理解,可以采用其他布置来代替或作为补充。
在血管内装置的制造过程期间,丝可以沿着装置的长度从装置的一端到另一端被卷绕或拉动。由于纯铜和许多铜合金具有较低的拉伸和屈服强度,电导体材料的机械强度通常非常低。血管内装置的制造过程可能涉及卷绕或拉伸多丝导体束,这可能涉及张紧。遗憾的是,这种张紧会导致导电丝发生塑性变形,这可能会导致严重的、不期望的伸长和/或缩颈,例如,在目前的一些工艺中,伸长率高达100%,同时缩颈部位周围的绝缘层会起泡。相关联的导体变窄会影响丝的机械强度和最大电流容量,这可导致制造缺陷。因此,可能期望用其他类型的导体来取代该丝,和/或用不需要拉动、卷绕或张紧导体的过程来取代该制造过程。
图4是根据本公开的多个方面的示例性近侧芯丝组件400的至少一部分的横截面视图。可见的是近侧芯丝220、两条导电带260和一层绝缘体250。在一些实施例中,导电带260也可以在远侧芯丝组件410中以类似于图4中所示的方式用来代替多丝导体束230。这里所示的示例是理想化的,所有部件都以预定的方式对准,没有制造缺陷。然而,即使在这种理想化的情况下,绝缘体250在导电带260的左、右边缘上的厚度T1也小于绝缘体250在导电带260的中心上的厚度T2。出现这种情况是因为带260以扁平的形状从卷轴上下来,且不符合芯丝220的曲率。类似地,在导电带260的左、右边缘下的绝缘体250的厚度大于在导电带260的中心下的绝缘体250的厚度。扁平导电带260的固有刚度也增加了远侧芯丝组件410的刚度,并增加了与疲劳有关的绝缘减弱或其他耐久性问题的机会,尤其是在绝缘体250最薄的地方。以这种方式使用扁平导电带260的另一个问题是,在一些情况下,张力变化也会影响近侧芯丝部分的直线度而超过临床使用的可接受程度。
图5是根据本公开的多个方面的示例性近侧芯丝组件400的至少一部分的横截面视图。该视图是一张照片,其示出了图4的元件在非理想化的制造产品中的可能配置。可见的是芯丝220、导电带260、内绝缘涂层250和外绝缘涂层255。从图像中可以看出,扁平带260在圆形的芯丝220上对准或倾斜会在绝缘涂层250中产生间隙510和薄点520。应注意的是,带260基本上是扁平的,因为它们在组装期间已经从卷轴上展开。由于带260的小横截面和相对刚性的性质,带260不符合芯丝的曲率。
图6是根据本公开的至少一个实施例的示例性近侧芯丝组件400的至少一部分的横截面视图。在这种配置中,共形的金属迹线660被用作导体,来代替例如图1的实施例中所示的带状导体。金属迹线660是由涂覆的导电油墨(例如纳米金属油墨)制成的。因为迹线660沿着芯丝220的曲线,所以绝缘体250在迹线660上保持恒定的厚度T3,而不考虑位置。这样允许导体660比带260更宽,且具有更大的横截面积(因此有更大的电流传输能力),而没有减少边缘处的绝缘体250的厚度,且没有增加或明显增加被用于完全覆盖迹线660和使迹线660绝缘的绝缘体250的厚度。此外,由于迹线660符合芯丝220的形状,它们不会给近侧芯丝组件400增加那么多的刚度,且因此改善了绝缘体250的耐久性和抗疲劳性。纳米油墨迹线660的另一个重要方面是,它允许更宽的迹线,因此它可允许提供与扁平带相同的电气质量的整体更薄的迹线。在考虑到近侧芯的直径要求时,这可能是一个重要的特征。较大的芯直径,在其顶部上堆叠较薄的迹线,可以通过提供更好的推动和扭矩性而使操作者更好地控制该丝。
因为迹线660是涂覆或沉积的,而不是卷绕或张紧的,所以它们例如可以由机械上较弱的导体材料(如纯金属铜)制成,而没有在制造过程中伸长或缩颈的风险。此外,沉积的迹线660符合该丝的形状或曲率,这可以用于减少装置102的横截面尺寸或轮廓。导电纳米金属油墨可被用于该生产过程。导电纳米金属油墨可以用多种方式来施加,包括但不限于喷墨打印、气溶胶喷射打印、毛毡/泡沫垫涂抹器或浸涂。在一些实施例中,材料被固化或干燥,且迹线则由固化或干燥的材料形成。在一些实施例中,涂覆的材料被烧结,例如,被加热直到涂覆的油墨中的小金属颗粒融化在一起。烧结可以用烤箱、激光、火炬或其他方式来完成。一旦固化、烧结或以其他方式变成固体金属,就可以通过激光烧蚀、机械切割/刮削或能够以精确的方式移除金属和/或聚合物材料的任何其他方法将涂覆的金属层(一层或多层)分割开。这个过程可以在连续的卷到卷类型的组合涂覆机/烤箱设备上实施。在一个示例中,例用毛毡或泡沫制成的浸墨垫来进行油墨施加,并通过机械切割来进行分割。在另一个示例中,利用浸渍油墨的毛毡或泡沫垫来进行油墨施加,并通过激光烧蚀来进行分割。在另一个示例中,通过浸涂来进行油墨施加。这种金属油墨导体组件可被应用于任何采用嵌置在复合子组件中的电导体的产品。
图7至图12绘示出可被用于形成例如图6中所示的共形的导电迹线660的加工、组装或制造步骤。
图7是根据本公开的至少一个实施例的示例性近侧芯丝组件400的至少一部分的横截面视图。示例性的制造过程从芯丝220开始,这里以横截面显示。芯丝220例如可以由不锈钢制成,但可以使用其他材料来代替或作为补充,包括Nitinol或MP35N。
图8是根据本公开的至少一个实施例的示例性近侧芯丝组件400的至少一部分的横截面视图。在示例性制造过程的第一步骤中,聚合物涂层850被施加到芯丝220的至少一部分上。聚合物涂层850例如可以包括聚酰亚胺、聚酰胺或其他聚合物,这取决于实施方式。聚合物涂层850可以例如通过喷射、喷涂、浸涂、通过浸泡的毛毡或泡沫垫涂覆或任何其他合适的技术来施加。
图9是根据本公开的至少一个实施例的示例性近侧芯丝组件400的至少一部分的横截面视图。在示例性制造过程的第二步骤中,导电油墨层960被涂覆在聚合物涂层850的至少一部分的外部上。导电油墨960例如可以包括导电聚合物(例如聚乙炔、聚吡咯或聚苯胺)或金属(例如铜、银、金或铝)的微观颗粒或纳米颗粒,其被悬浮或溶于液体载体材料中,该液体载体材料在涂覆步骤后自发地或在干燥炉或其他加热或干燥设备的帮助下蒸发,从而留下导电颗粒的胶状膜。导电纳米金属油墨可以通过各种不同的方法来施加,包括但不限于喷墨打印、气溶胶喷射打印、毛毡/泡沫垫涂抹机或浸涂。在一些实施例中,一旦载体材料已经蒸发,并且导电材料已经干燥和/或固化,则沉积的导体材料960就可以在其涂覆(胶状)状态下被采用。在一些实施例中,导电迹线的导电性和机械强度可以通过烧结来进一步改善,这可能涉及加热全部或部分材料,直到涂覆的油墨中的小导电颗粒熔化成基本上连续的固体,其特性类似于块状材料的特性。烧结可以通过烤箱、激光、火炬或任何其他合适的技术来完成。
在一些实施例中,导电油墨或材料可以只被施加于圆周的多个部分,而不是围绕整个圆周。例如,纵向条带可被印刷或涂覆在上面,使得聚合物涂层的圆周的仅多个部分被导电油墨覆盖。在这些实施例中,使用例如喷墨打印、连续的卷对卷工艺等,将单个的迹线施加在绝缘的芯上。单个的迹线可以一次施加一个,也可以同时施加。这些实施例可以采用或可以不采用图10和图11中绘示的制造步骤。
图10是根据本公开的至少一个实施例的示例性近侧芯丝组件400的至少一部分的横截面视图。在示例性制造过程的第三步骤中,第二聚合物涂层1050被施加到导电涂层960的至少一部分上。聚合物涂层1050可以是与第一聚合物涂层850相同或不同的材料,并且可以通过相同或不同的涂覆工艺来施加。聚合物涂层1050有利地保护在切割或刮削过程中产生的导电迹线的边缘(如参考图11所述的),这在金属/导电材料上没有涂层时可能会导致金属/导电材料抬起或弯曲。
图11是根据本公开的至少一个实施例的示例性近侧芯丝组件400的至少一部分的横截面视图。在示例性制造过程的第四步骤中,对近侧芯丝组件的至少一部分形成两个或更多个切口1110,使得至少外聚合物涂层1050和涂覆的导电层960的多个部分被移除。根据实施方式,内聚合物涂层850的多个部分也可被移除,且在一些情况下,切口1110也可从芯丝220移除少量材料,但防止或尽量减少这种情况的发生可能是有益的。一旦切口1110完成,涂覆的导电层960就被分成单体的区域,这样形成纵向的迹线660a和660b,这些迹线符合芯丝220的曲率和/或内聚合物涂层850的曲率,例如在图6中所示的。在一示例中,纵向迹线660a和660b各自具有弧形的轮廓,这些轮廓形成与芯丝220和/或第一绝缘涂层850同心的圆柱体的多个部分。
应注意的是,在一些情况下,可以在外聚合物涂层1050被沉积之前形成切口1110。然而,这可能倾向于导致产生更粗糙的边缘和更不规则的深度,而切割或刮削金属层960以及外聚合物涂层可能倾向于导致更清洁的切口。
图12是根据本公开的至少一个实施例的示例性近侧芯丝组件400的至少一部分的横截面视图。在示例性制造过程的第五步骤中,第三聚合物涂层1250被施加到单体的近侧芯丝组件400的外表面上。在一些涂覆过程中,由于表面张力的作用,该外聚合物涂层1250在单体的近侧芯丝组件400具有较低轮廓的区域中可能较厚,而在单体的近侧芯丝组件400具有较大轮廓的区域中可能较薄。因此,近侧芯丝组件400(包括外聚合物涂层1250)的横截面可能倾向于是圆形的,或近似圆形的。然而,其他横截面形状也被设想到,包括椭圆形、长圆形、卵形、长方形、三角形或任何其他合适的横截面形状。外聚合物涂层1250使纵向迹线660的切割边缘1210绝缘,从而确保它们与彼此、与芯丝220以及与近侧芯丝组件400外部的导电物体电绝缘,以免接触。
在一些实施例中,不是代替近侧芯丝组件400中的导电金属带260或者除了代替近侧芯丝组件400中的导电金属带260之外,用导电油墨形成的纵向迹线660可被用来取代远侧芯丝组件410中的多丝导体束230。在一些实施例中,外聚合物涂层1250可被直接施加在导电迹线660上,而聚合物涂层1050可以完全不施加。在一些实施例中,可以在外聚合物涂层1250上施加附加的涂层,以例如减少摩擦、改善润滑性或改变该装置的润湿特性。
根据实施方式,图12中所示的结构可以围绕近侧芯丝、远侧芯丝或由近侧芯丝和远侧芯丝形成的芯丝形成。
图13是根据本公开的至少一个实施例的示例性近侧芯丝组件400的至少一部分的横截面视图。该视图是一张照片,其显示了在非理想化的制造产品中图12的元件的可能配置。可见的是芯丝220、导电迹线660以及绝缘涂层850、1050和1250。导电迹线660完全被绝缘涂层850和/或1050围绕,使得导电迹线660与芯丝220电绝缘。芯丝220也完全被绝缘涂层850、1050和1250围绕。例如,芯丝220的外表面可以与绝缘涂层850、1050和/或1250接触。从图像中可以看出,绝缘涂层1250基本上没有图5中可见的空隙和薄点。
图14是根据本公开的至少一个实施例的血管内装置102的示意性侧视图,该血管内装置包括强化的多丝电导体束230和涂覆的导电迹线660。可见的是近侧芯丝220和远侧芯丝210,它们通过海波管215连接。在远侧芯丝的远端处是线圈290,该线圈终止于电子装置112,该电子装置可以被完全或部分地包围在外壳280内。还可见的是强化的多丝导体束230,其包括导电丝310和330。在一些实施例中,电子装置112可被设置于线圈290的近端处,而不是位于线圈290的远端处。在这样的实施例中,导电丝310和330不会延伸到线圈290中,而是终止于线圈290的近侧,在电子装置112处。在一些实施例中,一个电子装置112可以在血管内装置102的远端处,而不同的电子装置112可以与该远端间隔开。
导电丝310和330将电子部件112与形成在共形的、涂覆的纵向迹线660上的电触点1010连接,该电触点与导电区域132和134形成电接触。强化的多丝导体束230包括穿过或沿着线圈290的直线区域232。强化的多丝导体束230还包括螺旋区域234,该螺旋区域围绕远侧芯丝210卷绕,并包覆有绝缘性或保护性的聚合物涂层240。强化的多丝导体束230另外包括穿过海波管215的直线区域236。在海波管215和电触点1010之间,导电丝包覆有聚合物涂层250。在这些区域232、234和236中放置多丝导体束可能涉及多丝导体束的张紧,且伴有导体230的不必要的伸长和/或缩颈的风险。
装置102可以在束230中包括任何合适数量的导体,包括两个、三个、四个、五个或更多个。装置102可包括任何合适数量的导电迹线660,包括两条、三条、四条、五条或更多条。在一些实施例中,装置102在束230中包括与导电迹线660相同数量的导体。在一些实施例中,束230中的导体的数量大于或小于导电迹线660的数量。在这方面,在一些实施例中,束230中包括比导电迹线660的数量多一个导体。束230中的一个附加的导体可以在电气上和机械上终止于芯丝220处,以提供电接地。装置102可包括任何合适数量的导电区域132和134,包括两个、三个、四个、五个或更多个。在一些实施例中,装置102包括与导电区域132和134相同数量的导电迹线660。
图15是图14的血管内装置102的示意性侧视图,其中多丝电导体束230已经被附加的涂覆的纵向迹线1560取代。涂覆的纵向迹线1560将电子部件112与形成在涂覆的纵向导电迹线660上的电触点1010连接,这些电触点与导电区域132和134形成电接触。涂覆的纵向迹线1560包括穿过线圈290,然后沿着远侧芯丝210,并包覆有绝缘性或保护性的聚合物涂层240的区域。涂覆的纵向迹线1560另外包括穿过海波管215的区域。在海波管215和电触点1010之间,导电迹线1560包覆有聚合物涂层250。
在这些区域中涂覆的导电迹线1560的放置不需要张紧,且伴有不需要的伸长和/或缩颈的风险,且因此可代表优于使用多丝导体束的改进。
图16是根据本公开的至少一个实施例的处理器电路1650的示意图。处理器电路1650可在血管内感测系统100中实现(例如,处理系统306),或者在其他装置或工作站(例如,第三方工作站、网络路由器等)中实现,或在云处理器或其他远程处理单元上实现,如实现该方法所需要的。如图所示,处理器电路1650可包括处理器1660、存储器1664和通信模块1668。这些元件可以彼此直接通信或例如通过一个或多个总线间接通信。
处理器1660可包括中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、ASIC、控制器或通用计算装置、简化指令集计算(RISC)装置、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他相关逻辑装置的任何组合,包括机械和量子计算机。处理器1660也可包括被配置为执行本文所述的操作的另一硬件装置、固件装置或其任何组合。处理器1660还可被实现为计算装置的组合,例如,DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器或任何其他的此类配置。
存储器1664可包括高速缓冲存储器(例如,处理器1660的高速缓冲存储器)、随机存取存储器(RAM)、磁阻式RAM(MRAM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存、固态存储装置、硬盘驱动器、其他形式的易失性和非易失性存储器或不同类型的存储器的组合。在一实施例中,存储器1664包括非暂时性计算机可读介质。存储器1664可存储指令1666。指令1666可包括当被处理器1660执行时致使处理器1660执行本文描述的操作的指令。指令1666也可被称为代码。术语“指令”和“代码”应被广义地解释为包括任何类型的计算机可读语句。例如,术语“指令”和“代码”可以指一个或多个程序、例程、子例程、函数、过程等。“指令”和“代码”可包括单个计算机可读语句或许多计算机可读语句。
通信模块1668可包括任何电子电路和/或逻辑电路,以利于处理器电路1650和其他处理器或装置之间的数据的直接通信或间接通信。在这方面,通信模块1668可以是输入/输出(I/O)装置。在一些情况下,通信模块1668利于处理器电路1650和/或血管内测量系统100的各种元件之间的直接通信或间接通信。通信模块1668可以通过许多方法或协议在处理器电路1650内通信。串行通信协议可包括但不限于US SPI、I2C、RS-232、RS-485、CAN、以太网、ARINC 429、MODBUS、MIL-STD-1553或任何其他合适的方法或协议。并行协议包括但不限于ISA、ATA、SCSI、PCI、IEEE-488、IEEE-1284和其他合适的协议。在适当的情况下,串行和并行通信可以通过UART、USART或另一他适当的子系统来桥接。
外部通信(包括但不限于软件更新、固件更新、处理器和中央服务器之间的预设共享或来自管腔内装置的读数)可使用任何合适的无线或有线通信技术来完成,例如线缆接口(如USB、微型USB、Lightning或FireWire接口)、蓝牙、Wi-Fi、ZigBee、Li-Fi或蜂窝数据连接(如2G/GSM、3G/UMTS、4G/LTE/WiMax或5G)。例如,蓝牙低能量(BLE)无线电可被用于建立与云服务的连接,用于传输数据和用于接收软件补丁。控制器可被配置为与远程服务器或本地装置(如笔记本电脑、平板电脑或手持装置)通信,或可包括能够显示状态变量和其他信息的显示器。信息也可以在物理介质上传输,如USB闪存驱动器或记忆棒。
图17是根据本公开的至少一个实施例的示例性芯丝组件1700的至少一部分的横截面视图。可见的是芯丝220,它可以是近侧芯丝、远侧芯丝或包括近侧芯丝和远侧芯丝的芯丝。还可见的两层迹线660,以及第一绝缘涂层850、第二绝缘涂层1050和第三绝缘涂层1250。根据实施方式,绝缘涂层850、1050和1250可以都是相同的材料,可以都是不同的材料,或者三个绝缘涂层中的任何两个可以是相同的材料。
因此,可以看出,金属油墨导体组件有利地减少或消除了可被用于制造诸如血管内医疗导管和导丝的小型电子装置的多丝导体束和/或导电带的张紧需要。这可倾向于消除伸长和/或缩颈(其可能会损害导体的机械和电气性能)的风险,并减少外绝缘涂层中的间隙或薄点的风险。在上述的示例和实施例上,可以有许多变化。例如,导电油墨可以以单个迹线的形式被涂覆,而不是后来通过切割而分割开的均匀涂层。
金属油墨导体组件可被应用于涉及将被嵌置在复合子组件中的电导体的任何产品中。本公开允许导体具有与扁平导电带类似的横截面积。然而,与导电带不同,这些导体可以符合芯丝的曲率。本公开还在发生分割的区域形成可检测的材料过渡层。
构成本文所述技术的实施例的逻辑操作被不同地称为操作、步骤、对象、元件、部件或模块。此外,应理解的是,这些操作可以按任何顺序排布或执行,除非明确地另外要求,或者要求的语言内在地需要特定的顺序。还应理解的是,所述技术可在用于医疗或非医疗用途的单次使用或多次使用的电气装置和电子装置中采用。
所有的方向性参考,例如,上、下、内、外、向上、向下、左、右、侧、前、后、顶、底、上方、下方、竖直、水平、顺时针、逆时针、近侧和远侧,仅被用于识别的目的,以帮助读者理解所主张的主题,并且不产生限制,尤其是对于金属油墨导体组件的位置、取向或使用。连接的提法,例如,附接、联接、连接和接合,应作广义的解释,且可包括位于元件集合之间的中间构件和元件之间的相对运动,除非另有说明。因此,连接的提法不一定意味着两个元件是直接连接和呈相互固定的关系。术语“或”应被解释为“和/或”,而不是“排他性地或”。词语“包括”并不排出其他元件或步骤,且不定冠词“一”或“一个”并不排出多个。除非在权利要求中另有说明,否则所述的数值应被解释为仅是例示说明性的,而不应被视为限制性的。
上述说明书、示例和数据提供了对权利要求中限定的金属油墨导体组件的示例性实施例的结构和使用的完整描述。尽管上文已经以一定程度的特性或者参考了一个或多个单独的实施例描述了要求保护的主题的各种实施例,但本领域的技术人员可以在不脱离所要求保护的主题的精神或范围的情况下对所公开的实施例进行许多改变。
还设想到其他的实施例。上述描述中包含的和附图中显示的所有事项应被解释为仅是具体实施例的例示说明,而不是限制性的。在不背离以下权利要求中所限定的主题的基本要素的情况下,可以对细节或结构进行改变。

Claims (20)

1.一种管腔内感测装置,包括:
导丝,其被配置为被定位于患者的身体管腔内,其中所述导丝包括:
芯丝;
第一绝缘涂层,其沿着所述芯丝的长度的至少一部分覆盖所述芯丝的圆周的至少一部分;
至少两条导电迹线,每条导电迹线包括厚度和宽度,并沿着所述芯丝的所述长度的所述至少一部分在所述第一绝缘涂层的外表面上纵向地延伸,其中每条导电迹线包括符合所述第一绝缘涂层的曲率的横截面形状,其中所述至少两条导电迹线和所述芯丝彼此绝缘;和
第二绝缘涂层,其沿着所述芯丝的所述长度的所述至少一部分覆盖所述至少两条导电迹线的外表面;
传感器,其被配置为在被定位于所述身体管腔内时获得生理数据,其中所述传感器被定位在所述导丝的远侧部分处并与所述至少两条导电迹线电通信;以及
连接器,其被定位于所述导丝的近侧部分处并与所述至少两条导电迹线电通信。
2.根据权利要求1所述的管腔内感测装置,其中,所述管腔内感测装置还包括第三绝缘涂层,所述第三绝缘涂层沿着所述芯丝的所述长度的所述至少一部分在所述第二绝缘涂层的顶部表面上围绕所述芯丝的整个圆周。
3.根据权利要求2所述的管腔内感测装置,其中,所述第三绝缘涂层覆盖所述导电迹线、所述第一绝缘涂层和所述芯丝中的至少一个的多个部分。
4.根据权利要求2所述的管腔内感测装置,其中,所述至少两条导电迹线包括三条导电迹线。
5.根据权利要求2所述的管腔内感测装置,其中,所述导电迹线包括导电油墨。
6.根据权利要求5所述的管腔内感测装置,其中,所述导电油墨是胶状的。
7.根据权利要求5所述的管腔内感测装置,其中,所述导电油墨是烧结的。
8.根据权利要求5所述的管腔内感测装置,其中,所述导电油墨包括金、铜、银和铝中的至少一种的颗粒。
9.根据权利要求2所述的管腔内感测装置,其中,所述第一绝缘涂层、所述第二绝缘涂层和所述第三绝缘涂层中的至少两种包括相同的绝缘材料。
10.根据权利要求2所述的管腔内感测装置,其中,所述第一绝缘涂层、所述第二绝缘涂层和所述第三绝缘涂层中的至少两种包括不同的绝缘材料。
11.根据权利要求2所述的管腔内感测装置,其中,所述管腔内感测装置还包括至少两条附加的导电迹线,每条附加的导电迹线具有厚度和宽度,每条附加的导电迹线沿着所述芯丝的所述长度的所述至少一部分在所述第二绝缘涂层的外表面上纵向地延伸;
其中,每条导电迹线包括符合所述第一绝缘涂层的曲率的横截面形状,以及
其中,所述至少两条导电迹线、所述至少两条附加的导电迹线和所述芯丝都是相互彼此绝缘的。
12.一种管腔内感测系统,包括:
根据权利要求1所述的管腔内感测导丝;以及
处理器电路,其与所述管腔内感测导丝通信,其中所述处理器电路被配置为接收由所述传感器获得的生理学数据,处理所述生理学数据,并向与所述处理系统通信的显示器输出所述生理学数据的图形表示。
13.根据权利要求12所述的系统,其中,所述系统还包括患者接口模块(PIM)。
14.一种用于制造管腔内感测导丝的方法,包括:
提供芯丝;
沿着所述芯丝的长度的至少一部分围绕所述芯丝的整个圆周涂覆第一绝缘材料;
沿着所述芯丝的所述长度的所述至少一部分围绕所述芯丝的整个圆周在所述第一绝缘材料上涂覆导电油墨;
沿着所述芯丝的所述长度的所述至少一部分围绕所述芯丝的整个圆周在所述导电油墨上涂覆第二绝缘材料;
从至少所述第二绝缘材料和所述导电油墨的至少两个圆周弧段上移除材料,使得所述导电油墨沿着所述芯丝的所述长度的所述至少一部分形成至少两条纵向的导电迹线,其中所述至少两条纵向的导电迹线彼此之间以及与所述芯丝之间电隔离;以及
沿着所述芯丝的所述长度的所述至少一部分围绕所述芯丝的整个圆周在所述第二绝缘材料和所述两个圆周弧段上涂覆第三绝缘材料。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,所述至少两条导电迹线包括三条导电迹线。
16.根据权利要求14所述的方法,其中,所述方法还包括烧结所述导电油墨。
17.根据权利要求14所述的方法,其中,所述导电油墨包括金、铜、银或铝的颗粒。
18.根据权利要求14所述的方法,其中,所述第一绝缘材料、所述第二绝缘材料和所述第三绝缘材料中的至少两种包括相同的绝缘材料。
19.根据权利要求14所述的方法,其中,所述第一绝缘材料、所述第二绝缘材料和所述第三绝缘材料中的至少两种包括不同的绝缘材料。
20.一种血管内感测装置,包括:
导丝,其被配置为与患者的血管一起定位,所述导丝包括:
芯丝;
第一绝缘涂层,其沿着所述芯丝的长度的至少一部分覆盖所述芯丝的圆周的至少一部分;
包括烧结的金属油墨的至少两条导电迹线,每条导电迹线包括厚度和宽度,并沿着所述芯丝的所述长度的所述至少一部分在所述第一绝缘涂层的外表面上纵向地延伸,其中每条导电迹线包括符合所述第一绝缘涂层的曲率的横截面形状,其中所述至少两条导电迹线和所述芯丝彼此绝缘;
第二层绝缘涂层,其沿着所述芯丝的所述长度的所述至少一部分覆盖所述至少两条导电迹线的外表面;
第三绝缘涂层,其沿着所述芯丝的所述长度的所述至少一部分在所述第二绝缘涂层的顶部表面上围绕所述芯丝的整个圆周,其中所述第三绝缘涂层覆盖所述导电迹线、所述第一绝缘涂层和所述芯丝中的至少一个的多个部分;
压力传感器或流量传感器中的至少一个,其被定为于所述导丝的远侧部分处,并与所述至少两条导电迹线电通信;以及
连接器,其被定位于所述导丝的近侧部分处并与所述至少两条导电迹线电通信。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11813485B2 (en) 2020-01-28 2023-11-14 The Regents Of The University Of Michigan Systems and methods for histotripsy immunosensitization
WO2023194208A1 (en) * 2022-04-07 2023-10-12 Koninklijke Philips N.V. Continuous electrical trace in intraluminal device and associated devices, systems, and methods
WO2023194399A1 (en) * 2022-04-08 2023-10-12 Koninklijke Philips N.V. Electrical traces along core wire for intraluminal physiology sensing guidewire and associated devices, systems, and methods
WO2023202904A1 (en) * 2022-04-22 2023-10-26 Koninklijke Philips N.V. Core wire with elongate structures for conductors in intraluminal device and associated devices, systems, and methods

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014005012A1 (en) * 2012-06-28 2014-01-03 Volcano Corporation Intravascular devices, systems, and methods
WO2014099899A1 (en) 2012-12-20 2014-06-26 Jeremy Stigall Smooth transition catheters
US10791991B2 (en) 2012-12-31 2020-10-06 Philips Image Guided Therapy Corporation Intravascular devices, systems, and methods
US10441754B2 (en) 2014-03-26 2019-10-15 Volcano Corporation Intravascular devices, systems, and methods having a core wire formed of multiple materials
WO2016030794A1 (en) 2014-08-28 2016-03-03 Koninklijke Philips N.V. Intravascular devices, systems, and methods having an adhesive filled distal tip element
US20190328245A1 (en) * 2016-12-16 2019-10-31 St. Jude Medical International Holding S.á r.l. Wireless force sensor

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