CN117257257A - 一种压力传感器充注针 - Google Patents

Abstract

本发明属于医疗器械领域，公开了一种压力传感器充注针，包括压力传感器，与压力传感器连接的空心导丝，空心导丝充注并充满不可压缩的液体，用于以液压方式将压力从血管传递到压力传感器；压力传感器包括一个带有压敏电阻的连接膜、压力端口和传感器外壳，连接膜的一侧与液体连接，另一侧覆盖有凝胶；传感器外壳安装于压力端口内；当液体受到来源于血管的压力时，这种压力会通过空心导丝传递到压力传感器中；压力传感器内有一个压敏电阻膜的电阻值的改变可以被连接到压力传感器的PCB检测到，来获取血管的压力信息本压力传感器充注针利用液压系统和电阻测量技术来传输和度量压力，而且采用了多种措施来保护设备本身以及保护液体不会逸出。

Description

一种压力传感器充注针

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种压力传感器充注针。

背景技术

测压导丝在冠状动脉疾病诊断和介入治疗进程中具有十分重要的作用，测压导丝可以方便地监测血管内的压力，并且能轻易地穿过患者的血管，特别是冠状动脉的解剖结构。如果诊断结果显示需要做介入治疗，测压导丝也可以方便地作为后续PTCA球囊/支架导管的导线，国际通行的兼容于标准PTCA设备的测压导丝尤其具有优势。

尽管常规测压导丝有其独特的优势，但其存在一些内在的缺陷和使用限制。首先，兼容于PTCA 0.014设备的测压导丝的设计和制造复杂，需要解决一些与信噪比低相关的测量问题导致需要复杂的信号处理电子器件。其次，测压准确性受到导丝中的气泡影响，气泡会影响内部压力的测量速度和准确性。最后，这种测压导丝在灭菌、保持无菌，以及防止蒸发方面的挑战也非常大，这些都使得使用具有一定的限制。

鉴于此，需要对现有技术中的测压导丝设备加以改进，以解决常规测压导丝中气泡难以去除的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压力传感器充注针，解决以上的技术问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种压力传感器充注针，包括压力传感器，与压力传感器连接的空心导丝，所述空心导丝充注并充满不可压缩的液体，用于以液压方式将压力从血管传递到所述压力传感器；

压力传感器包括一个带有压敏电阻的连接膜、压力端口和传感器外壳，所述连接膜的一侧与所述液体连接，另一侧覆盖有凝胶；

所述传感器外壳安装于所述压力端口内，其中所述压力端口设有塞子，用于防止所述空心导丝的近端穿透凝胶或损坏连接膜。

可选的，所述压力端口的内孔内设置有O型环，用于实现所述导丝的外径和所述内孔之间的密封。

所述连接膜的压敏电阻电连接有PCB板，其中所述PCB板开设有一个通风口。

可选的，还包括装满不可压缩液体的注射器。

可选的，空心导丝还包括一根内管和一根外管，其中内管部署在外管内，并设置有接头以固定内管至外管，其中外管的近端与适合接收注射器的外壳体相连。

可选的，其中所述空心导丝被引入压力端口，形成一个包含凝胶的表面和不可压缩液体的前端的充满空气的腔体。

可选的，其中所述内管和外管结构形成一个子组件，并通过将近端引入外壳体的套管与外壳体相连。

可选的，还包括一个传感器充注针，由一个套管制成，其近端与适合接收注射器的外壳体相连。

可选的，其中所述出口孔将所述套管的所述内腔与减压阀相连。

可选的，其中减压阀是一个安装在出口端口上的弹性套筒。

可选的，其中弹性套筒上覆盖有一个屏蔽管，用于以保护出口孔免受弯曲和折断。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：在这个系统中，空心导丝充满了不可压缩的液体；当液体受到来源于血管的压力时，这种压力会通过空心导丝传递到与其连接的压力传感器中。压力传感器内有一个压敏电阻膜，其一侧暴露在液压状态下，另一侧则暴露在大气中并且被一种凝胶覆盖；当压力传递到这个膜时，膜的物理形态将受到影响，从而改变电阻值；这个改变可以被连接到压力传感器的PCB检测到；PCB在检测到膜的电阻改变后，将其转化为电子信号，然后将这个信号传递给外部的电子系统，以此来获取血管的压力信息；安装在压力端口的传感器外壳配有一个塞子，防止空心导丝的近端穿透凝胶或损坏膜，保护了任何应用场景的稳定运行。并且在端口和导丝之间设计了O型环以提供密封效果和确保液体在压力传感器和空心导丝之间流动；本压力传感器充注针利用液压系统和电阻测量技术来传输和度量压力，而且采用了多种措施来保护设备本身以及保护液体不会逸出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实施例中压力传感器充注针的示意图之一；

图2为本实施例中压力传感器充注针的示意图之二；

图3为本实施例中压力传感器充注针的示意图之三；

图4为本实施例中压力传感器充注针的示意图之四；

图5为本实施例中压力传感器充注针的图4的A处局部放大结构示意图；

图6为本实施例中压力传感器充注针的示意图之五；

图7为本实施例中压力传感器充注针的示意图之六；

图8为本实施例中压力传感器充注针的示意图之七；

图9为本实施例中压力传感器充注针的示意图之八；

图10为本实施例中压力传感器充注针的示意图之九；

图11为本实施例中压力传感器充注针的示意图之十；

图12为本实施例中压力传感器充注针的示意图之十一；

图13为本实施例中压力传感器充注针的示意图之十二；

图14为本实施例中压力传感器充注针的示意图之十三；

图15为本实施例中压力传感器充注针的示意图之十四；

图16为本实施例中压力传感器充注针的示意图之十五；

图17为本实施例中压力传感器充注针的示意图之十六；

图18为本实施例中压力传感器充注针的示意图之十七；

图19为本实施例中压力传感器充注针的示意图之十八；

图20为本实施例中压力传感器充注针的图19的B处局部放大示意图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明实施例提供了一种压力传感器充注针，将空心导丝或导管1连接到压力传感器2，空心导丝1被完全充注并充满不可压缩的液体3，以液压方式将压力从血管传递到传感器。

压力传感器2通常由一个膜21组成，该膜21配备位于外壳22内的压力敏感电阻，膜21的一侧暴露在液压下。另一侧则暴露在大气中。暴露在压力下的一侧被凝胶23覆盖，可以传递液压。该传感器还包括印刷电路板PCB，24，连接膜21的压力敏感部件,并可与外部电子系统连接。PCB24有一个通风口25。

传感器外壳22放置在一个压力端口26内，该端口适合接收空心导丝1的近端101。端口26有一个塞子261，防止近端101穿透凝胶23或损坏膜21。

一个O型环27位于端口26的内孔262内，以密封导丝102的外径和孔262之间的间隙。

如图2所示，当空心导丝1被引入端口26时，孔262、凝胶23的表面和不可压缩液体3的前端构成了一个充满空气的腔体4。正如上文背景部分所详述的那样，在将导丝和传感器接口引入血管之前，完全去除气泡是很重要的。

在下面的章节中，将详细描述一个旨在用不可压缩的液体填充腔体的传感器充注针的例子：

图2中显示了一个传感器充注针10。充注针10由部署在外管12内的内管11制成。内管11的内径小于外管12的内径121和内管11的外径112之差。换言之，内管11内的液体通道的液压直径小于外管12内的液体通道的液压直径。

因此，内管11内的液体流动阻力比外管12内的流动阻力大。注意到在一般情况下，流动阻力之间的比率等于液压直径之间比率的4次方。外管12的近端122与适合接收注射器未显示的外壳体13相连。外管12有一个出口孔123，将外管12的内径121与周围相连。

内管11通过位于出口孔123近端的接头14固定到外管12上。接头14是通过如钎焊、胶粘剂或焊接而成。接头14密封外管12的内径121，使外壳体13和出口孔123的直接液体通道被堵住。

内管11被部署在外管12内，使内管11的远端113突出于外部管12的远端124。

如图3所示，一个装满不可压缩液体的注射器5与外壳体13连接。传感器充注针10的外管12插入连接器部分26，直至外管12的远端124与塞子261相遇的位置。在这个位置上，内管11的远端113伸入传感器外壳22，直到凝胶23表面的旁边。

在使用注射器5进行注射时，不可压缩的液体从注射器5通过内管流向压力传感器2。因为远端124紧挨着凝胶23，从内管11中挤压出来的不可压缩的液体将腔体4中的空气冲到出口孔123，因此为传感器2完成了充注过程。继续注射，不可压缩的液体从出口孔123中滴出。使用者看到这些滴液则知道充注过程已经完成。

使液体将空气4冲出腔体的大部分压力在注射器5和传感器腔体4之间下降，因为内管11内的入口通道的流动阻力远远高于外管12内的出口通道的流动阻力。因此，传感器腔体4和大气之间的压降也是压差非常小。远远低于传感器2的过压极限。

充注完成后，传感器充注针10被移除。现在，如图6所示，传感器腔体4被不可压缩的液体填满。在这种情况下，传感器已经准备好接收充注好的导丝1。如图7所示，当充注导丝1被接收到传感器2内时，没有气泡。

在图5中显示了图2中传感器充注针10的首选配置。在这种配置中，外管12由两根管子组成：短而薄的远端管12a伸出粗而长的近端管12b，且后者可伸缩。这两根管子是通过如钎焊、胶粘剂或焊接的方式连在一起的125。一个出口孔123位于近端管12b上。

远端管12a的长度足够长，能被接收到传感器2的连接部分26内。通常有几毫米长。远端管12a的直径与空心导丝1的直径相似。通常是0.014x0.35mm。

近端管12b要长得多，而且更细。一般来说，会受到由传感器组成的组件、设备或系统的几何形状的限制例如外径0.6mm×内径0.4mm×长60mm。

一个内管11被部署在这个外管12内。内管11被部署在外管12内，使内管11的远端113突出于外部管12的远端124。内管的长度使其近端114也突出于近端管12b的近端122。

这些管子通过位于近端122、114的接头14固定在一起。接头14封住了外管12的内径121，使得外壳体13和出口孔123的直接液体通道被堵住了。

内管11和外管12形成一个子组件。通过将近端11、12、14引入外壳体13的套管131，该子组件与外壳体13相连接，然后将套管131与近端相邻的子组件相连。

图5的配置比图2的配置有一些优势。这些优点包括以下几点：首先，在图5的配置中，不仅入口通道的液压直径小于出口通道的液压直径，而且入口通道的长度要长得多，因为内管11比外管12的远端部分12b长得多。这反过来又增加了内管11相对于外管12的液压阻力。

其次，注意到空心导丝的直径通常只有0.35mm厚，具有厚近端管的配置比图2的配置更坚固。第三，如果在近端进行连接，而不是通过外管子12的孔口进行连接，则组装程序要容易得多。

在下面的章节中，将详细描述另一个旨在用不可压缩的液体填充腔体的传感器充注针的例子：在这种使用充注针的方法中，我们将传感器腔体4中的空气抽走，并通过真空的方式注入水。在这个例子中，充注针由一个套管、一个注射器和一个减压阀组成。注射器中充满了少量的水。

套管中的一个侧孔与减压阀相连，25以保护传感器。减压阀被调整为在远低于传感器过压极限的阈值压力下打开。

图6中显示了一个传感器充注针100。充注针100由一个套管1010制成。套管1010的近端1011与适合接收注射器未显示的外壳体13相连。

套管1010有一个出口孔1013。出口孔1013将套管1010的内腔1012与减压阀1020相连。

该减压阀的一个例子是安装在出口端口上一个弹性套筒1020。如图16的详图所示，如果套管1010内的压力超过阈值，液体水就会从套筒和套管1010的外表面1014之间漏出。套筒1020由弹性体材料制成，如软硅橡胶或TPU。阈值取决于套筒的尺寸和其材料特性。由于套筒1020较软，其壁厚较薄，套筒和管子之间的配合较松，因此泄漏的阈值较低。反之亦然。

在这个例子中，弹性套筒1020上覆盖着屏蔽管1030，屏蔽管1030保护着出口孔1013这一套管1010中最薄弱的部分不被弯曲和折断。屏蔽管1030可以防止使用者意外地接触到弹性套筒。

如图7所示，一个装满不可压缩液体的注射器5与外壳体13连接。如图8所示，在给传感器腔体4充注时，套管1010的远端1015插入传感器2的压力端口26，直至外管12的远端124与塞子261相遇的位置。

如图10至图15所示，手柄的充注是按照以下顺序进行的：

如图9所示，通过按压注射器活塞51使注射器5、外壳体13以及套管1010充注空气如图10所示，将充注针100与传感器2的压力端口26相连接，直到远端1015与塞子261相遇。在一个建议的配置中，传感器有一个锁定机制，例如筒夹和锁定螺母(未图示)，以锁定充注针10或导丝1的位置。如图10、图12所示，拉动活塞51使注射器5内产生真空。在对气腔4施加真空的同时，其容积急剧膨胀。这种膨胀是由大气压力1atm和真空绝对压力之间的比率决定的。

例如，如果注射器中的真空导致0.01atm的绝对压力，腔体的容积将比大气条件下的容积大100倍。

如图13所示，随着活塞51被拉起，转动注射器5使其垂直，尖端向下。当垂直握住注射器且尖端向下时，气泡41在浮力的作用下往上走。如图14所示，在此位置等待，直到气泡41停止从套管1010移动到注射器5中。

如图15所示，缓慢释放活塞51。当活塞释放后，注射器内的压力从真空回升到大气压。当压力升高时，留在腔体内的空气量42被挤压到可以忽略不计的体积如图16所示，松开紧定螺母，并取出充注针。现在，正如图6所示，传感器腔体4被不可压缩的液体填满。在这种情况下，传感器已经准备好接收充注的导丝1。如图7所示，当充注导丝1被接收到传感器2内时，没有相关气泡。

如图16所示，如果注射器活塞51被按下，并且传感器、套管和注射器的压力超过阈值，那么水3就会从减压阀1020中溢出，以防止传感器暴露在过压之下。

本文所述的创新装置对包括压力传感器和空心导丝或导管在内的液压测量系统的充注过程提出了改进。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种压力传感器充注针，其特征在于，包括压力传感器（2），与压力传感器（2）连接的空心导丝（1），所述空心导丝（1）充注并充满不可压缩的液体（3），用于以液压方式将压力从血管传递到所述压力传感器（2）；

压力传感器（2）包括一个带有压敏电阻的连接膜（21）、压力端口（26）和传感器外壳（22），所述连接膜（21）的一侧与所述液体（3）连接，另一侧覆盖有凝胶（23）；

所述传感器外壳（22）安装于所述压力端口（26）内，其中所述压力端口（26）设有塞子（261），用于防止所述空心导丝（1）的近端（101）穿透凝胶（23）或损坏连接膜（21）。

2.根据权利要求1所述的压力传感器充注针，其特征在于，所述压力端口（26）的内孔（262）内设置有O型环（27），用于实现所述导丝（102）的外径和所述内孔（262）之间的密封。

所述连接膜（21）的压敏电阻电连接有PCB板（24），其中所述PCB板（24）开设有一个通风口（25）。

3.根据权利要求1所述的压力传感器充注针，其特征在于，还包括装满不可压缩液体的注射器（5）。

4.根据权利要求1或3所述的压力传感器充注针，其特征在于，空心导丝（1）还包括一根内管（11）和一根外管（12），其中内管（11）部署在外管（12）内，并设置有接头（14）以固定内管（11）至外管（12），其中外管（12）的近端（122）与适合接收注射器的外壳体（13）相连。

5.根据权利要求1所述的压力传感器充注针，其特征在于，其中所述空心导丝（1）插接于所述压力端口（26），形成一个包含凝胶（23）的表面和不可压缩液体（3）的前端的充满空气的腔体（4）。

6.根据权利要求3所述的压力传感器充注针，其特征在于，其中所述内管（11）和外管（12）结构形成一个子组件，并通过将近端（11、12、14）引入外壳体（13）的套管（131）与外壳体（13）相连。

7.根据权利要求1所述的压力传感器充注针，其特征在于，所述设备进一步包括一个传感器充注针（100），由一个套管（1010）制成，其近端（1011）与适合接收注射器的外壳体（13）相连。

8.根据权利要求7所述的压力传感器充注针，其特征在于，其中所述出口孔（1013）将所述套管（1010）的所述内腔（1012）与减压阀（1020）相连。

9.根据权利要求8所述的压力传感器充注针，其特征在于，其中减压阀是一个安装在出口端口上的弹性套筒（1020）。

10.根据权利要求9所述的压力传感器充注针，其特征在于，其中弹性套筒（1020）上覆盖有一个屏蔽管（1030），用于以保护出口孔（1013）免受弯曲和折断。