CN117918944A - 医用导管的出针长度检测装置和医疗系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种医用导管的出针长度检测装置和医疗系统，该出针长度检测装置包括出针位置检测模块和出针长度检测模块；出针位置检测模块配置为在针组件沿近端向远端的方向运动的过程中，检测金属针的远端是否到达零点位置，并在金属针的远端到达零点位置时，向出针长度检测模块发送第一目标信号，其中，零点位置为管身组件的远端端面所在位置；出针长度检测模块配置为在接收到第一目标信号后，检测针组件相对于零点位置的运动距离，以获取金属针的出针长度。该医疗系统包括医用导管和出针长度检测装置。本发明可以准确地判断医用导管的金属针的出针时刻以及具体的出针长度，以使得金属针可精准地插入目标位置，提高治疗效果。

Description

医用导管的出针长度检测装置和医疗系统

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种医用导管的出针长度检测装置和医疗系统。

背景技术

射频消融是心率不齐的常用治疗方法。心肌疤痕是引发房性心率不齐和室性心率不齐的最常见底物，心肌疤痕通常包含存活的肌纤维束，这些肌纤维束穿插在纤维化组织中，导致心电信号传导缓慢，特别是在纤维化较密集的区域，甚至会导致传导阻滞。当纤维化组织适当排布时，心电信号通过或围绕这些心肌疤痕的传导导致折返回路的产生，进而引起心率不齐。在每个折返回路中皆包含一个峡部，其位于疤痕边界区域密切相关的位置。心电信号在峡部缓慢传播后进入正常心肌。对峡部进行消融可改善心率不齐例如终止折返性心动过速。

在电生理学研究期间发展了多种技术例如电解剖标测和激活、夹带和底物标测等，以识别心肌疤痕和潜在的峡部部位。然后创建使用射频能量(RF能量)的消融点或消融线，以中断折返回路。通常，通过导管尖端电极将射频能量施加到心脏的心内膜或心外膜表面，并通过放置在患者皮肤上的电极垫接地。

尽管标准导管能够有效地消融浅表性的心率不齐，但当深部心肌部位或产生透壁性病变时，标准导管难以进行有效的治疗。针对此种情况，利用带电针状电极将射频能量传导至病变部位具有较好的疗效。带有可伸缩针电极并进行心肌内生理盐水灌注的导管也可用于消融深层心肌回路。在将带有可伸缩针电极的导管通过一定路径介入人体并到达心脏指定部位后，通过手柄组件控制出针，同时在针电极内灌注冷盐水，并将针电极插入组织对应深处的病变部位进行放电以产生较深的消融灶。然而，现有技术中由于导管的结构缺陷，导致施术者难以准确地判断针电极的实际出针长度，使得针电极不能精准地到达心肌深处的目标位置，影响治疗效果，甚至存在安全隐患。

需要说明的是，公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种医用导管的出针长度检测装置和医疗系统，可以准确地判断医用导管的金属针的出针时刻以及具体的出针长度，以使得金属针可精准地插入目标位置，提高治疗效果。

为达到上述目的，本发明提供一种医用导管的出针长度检测装置，所述医用导管包括管身组件和针组件，所述管身组件具有针通道；所述针组件至少部分地设置在所述针通道中，并包括金属针，所述针组件能够沿所述针通道的轴向运动，以使所述金属针至少部分地自所述针通道的远端伸出；

所述出针长度检测装置包括出针位置检测模块和出针长度检测模块；

所述出针位置检测模块配置为在所述针组件沿近端向远端的方向运动的过程中，检测所述金属针的远端是否到达零点位置，并在所述金属针的远端到达零点位置时，向所述出针长度检测模块发送第一目标信号，其中，所述零点位置为所述管身组件的远端端面所在位置；

所述出针长度检测模块配置为在接收到所述第一目标信号后，检测所述针组件相对于所述零点位置的运动距离，以获取所述金属针的出针长度。

可选的，所述出针位置检测模块包括相连的第一检测电路和第一处理器，所述第一检测电路配置为在所述金属针和一目标电极之间施加第一电信号，以检测所述金属针与所述目标电极之间的阻抗；所述第一处理器配置为根据所述金属针与所述目标电极之间的阻抗，判断所述金属针的远端是否到达零点位置，并在判定所述金属针的远端到达零点位置时，向所述出针长度检测模块发送第一目标信号。

可选的，所述第一电信号为高频交流电信号。

可选的，所述第一处理器配置为在所述金属针与所述目标电极之间的阻抗小于或等于阻抗阈值时，判定所述金属针的远端到达零点位置。

可选的，所述阻抗阈值大于所述金属针的远端位于零点位置时的所述金属针与所述目标电极之间的理论阻抗值。

可选的，所述目标电极为设于所述管身组件上的头电极或环电极，或者所述目标电极为设于患者体表的背极板电极。

可选的，所述针组件上连接有位移传感器；

所述出针长度检测模块包括相连的第二检测电路和第二处理器；

所述第二检测电路配置为在接收到所述第一目标信号后，向所述位移传感器施加第二电信号，以检测所述位移传感器的阻抗；所述第二处理器配置为根据所述位移传感器的阻抗，计算所述针组件相对于所述零点位置的运动距离，以获取所述金属针的出针长度。

可选的，所述出针长度检测装置还包括检测盒，所述第一检测电路和所述第二检测电路设置于所述检测盒内，所述检测盒内还设有用于向所述第一检测电路和所述第二检测电路提供电能的电源。

可选的，所述出针长度检测模块还配置为根据所述针组件相对于所述零点位置的运动距离，判断所述针组件是否开始沿远端向近端的方向运动，并在判定所述针组件开始沿远端向近端的方向运动时，向所述出针位置检测模块发送第二目标信号；

所述出针位置检测模块还配置为在接收到所述第二目标信号后，检测所述金属针的远端是否到达零点位置。

可选的，所述出针长度检测装置还包括与所述出针长度检测模块相连的显示模块，所述显示模块用于显示所述金属针的出针长度。

为达到上述目的，本发明提供一种医疗系统，所述医疗系统包括医用导管和上文所述的出针长度检测装置。

可选的，所述管身组件包括导管体、头电极和限位件，所述导管体具有轴向贯通的第一内腔；所述头电极连接于所述导管体的远端，并具有轴向贯通的第一内孔；所述限位件被配置为绝缘体，并设置在所述第一内孔中，且具有轴向贯通的第二内孔，所述第二内孔与所述第一内腔连通以共同形成至少部分所述针通道。

可选的，所述限位件的第二内孔的内壁上设置有多个沿所述限位件的轴向延伸的凸棱，多个所述凸棱沿所述限位件的周向间隔布置；在所述第二内孔的横截面上，每个所述凸棱的顶点均位于所述第二内孔的内接圆上。

可选的，所述限位件的第二内孔由近端至远端包括相连的第一孔体和第二孔体，所述第二孔体的内径由近端至远端逐渐增大。

可选的，所述医疗系统还包括能量输出装置，所述能量输出装置配置为向所述医用导管输送消融能量，所述消融能量包括脉冲消融能量、射频消融能量和酒精消融能量中的至少一种。

与现有技术相比，本发明提供的医用导管的出针长度检测装置和医疗系统具有以下优点：

本发明提供的出针长度检测装置包括出针位置检测模块和出针长度检测模块；所述出针位置检测模块配置为在所述针组件沿近端向远端的方向运动的过程中，检测所述金属针的远端是否到达零点位置，并在所述金属针的远端到达零点位置时，向所述出针长度检测模块发送第一目标信号，其中，所述零点位置为所述管身组件的远端端面所在位置；所述出针长度检测模块配置为在接收到所述第一目标信号后，检测所述针组件相对于所述零点位置的运动距离，以获取所述金属针的出针长度。由此，本发明提供的出针长度检测装置在所述针组件沿近端向远端的方向运动的过程中，通过先采用所述出针位置检测模块检测所述金属针的远端是否到达零点位置(管身组件的远端端面所在位置)，并在判定所述金属针的远端到达所述零点位置后，通过所述出针长度检测模块检测所述针组件相对于所述零点位置的运动距离，从而可以准确地获取所述金属针的出针长度(所述针组件相对于所述零点位置的运动距离即为所述金属针的出针长度)。

由于本发明提供的医疗系统包括本发明提供的医用导管的出针长度检测装置，因此本发明提供的医疗系统可以准确地判断医用导管的金属针的出针时刻以及具体的出针长度，从而能够使得金属针可精准地插入目标位置，以提高治疗效果。

附图说明

图1为本发明一实施方式提供的医用导管的整体结构示意图；

图2为本发明一实施方式提供的针组件的结构示意图；

图3为本发明一实施方式提供的医用导管的剖视图；

图4为本发明一实施方式提供的医用导管的出针长度检测装置的方框结构示意图；

图5为本发明一具体示例提供的阻抗曲线示意图；

图6为本发明一实施方式提供的金属针的出针位置检测原理图；

图7为本发明另一实施方式提供的金属针的出针位置检测原理图；

图8为本发明一实施方式提供的位移传感器与针组件之间的连接关系示意图；

图9为本发明一实施方式提供的限位件的剖视图；

图10为本发明另一实施方式提供的限位件的结构示意图；

图11为本发明一实施方式提供的医疗系统在应用场景下的结构示意图。

其中，附图标记如下：

管身组件-100；导管体-110；外套管-111；主管段-1111；可控弯段-1112；第二流体管-112；头电极-120；限位件-130；第二内孔-131；第一孔体-1311；第二孔体-1312；凸棱-1313；环电极-140；

针组件-200；金属针-210；第一流体管-220；

手柄组件-300；握持部-310；限位槽-311；螺杆-320；螺杆本体-321；定位块-322；限位滑块-323；操作部-330；

出针位置检测模块-410；第一检测电路-411；第一处理器-412；

出针长度检测模块-420；第二检测电路-421；第二处理器-422；

检测盒-430；

显示模块-440；

导线-500a、500b；

背极板电极-600；

位移传感器-700；第一部分-710；电阻丝-711；第二部分-720；滑片-721；

三维标测设备-800。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的医用导管的出针长度检测装置和医疗系统作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、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实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在与本发明所能产生的功效及所能达成的目的相同或近似的情况下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

需要说明的是，在本发明中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。

本发明的核心思想在于提供一种医用导管的出针长度检测装置和医疗系统，可以准确地判断医用导管的金属针的出针时刻以及具体的出针长度，以使得金属针可精准地插入目标位置，提高治疗效果。需要说明的是，在本发明中，术语“近端”、“远端”是从使用医用导管的医生角度来看相对于彼此的元件或动作的相对方位、相对位置、方向，尽管“近端”、“远端”并非是限制性的，但是“近端”、通常指该医用导管在正常操作过程中靠近医生的一端，而“远端”通常是指首先进入患者(目标对象)体内的一端。此外，需要说明的是，如本领域技术人员所能理解的，所述医用导管可以是消融导管，也可以是标测导管，还可以是心肌注射导管，或者其它类型的导管，本发明对此并不进行限定。本发明中将以所述医用导管可进行消融和/或标测(即所述金属针可用于采集心电信号)为例进行说明。

为实现上述思想，本发明提供一种医用导管的出针长度检测装置。为了便于理解本发明提供的出针长度检测装置，先对医用导管的具体结构进行介绍。请参考图1，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的医用导管的整体结构示意图。如图1所示，所述医用导管包括管身组件100和针组件200，其中，所述管身组件100具有针通道(图中未示出)，所述针组件200至少部分地设置在所述针通道中，并且所述针组件200包括中空的金属针210，所述针组件200能够沿所述针通道的轴向运动，以使所述金属针210至少部分地自所述针通道的远端伸出。所述管身组件100的远端可以在牵拉线的控制下发生弯曲。

进一步地，如图1所示，所述医用导管还包括手柄组件300，所述手柄组件300包括相连的握持部310和推送部(图中未示出)，所述推送部的远端与所述针组件200的近端连接，所述推送部被配置为用于在外力的作用下与所述握持部310产生相对运动，以驱使所述针组件200沿所述针通道的轴向运动。

请继续参考图1，如图1所示，所述管身组件100包括导管体110、头电极120和限位件130(参见图7)，所述导管体110具有轴向贯通的第一内腔(图中未示出)；所述头电极120连接于所述导管体110的远端，并具有轴向贯通的第一内孔(图中未示出)；所述限位件130被配置为绝缘体，并设置在所述第一内孔中，且具有轴向贯通的第二内孔131(参见图9)，所述第二内孔131与所述第一内腔连通以共同形成至少部分所述针通道。在工作时，所述推送部在外力的作用下驱使所述金属针210在所述限位件130的第二内孔131中伸缩。此处所述的“伸缩”是指所述金属针210沿近端向远端的方向移动(即沿远离所述握持部310的方向移动)，以伸出所述针通道的外部(即伸出所述管身组件100的外部)，或者沿远端向近端的方向移动(即沿靠近所述握持部310的方向移动)，以回缩至所述针通道的内部(即回缩至所述管身组件100的内部)。需要说明的是，如本领域技术人员所能理解的，在轴向上，所述限位件130的长度与所述头电极120的长度相匹配，以隔离所述金属针210与所述头电极120。

进一步地，请继续参考图2，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的针组件200的结构示意图。如图2所示，所述针组件200还包括第一流体管220，所述第一流体管220的近端与所述推送部相连，所述第一流体管220的远端与所述金属针210相连，且所述第一流体管220具有第二内腔，所述第一流体管220穿设于所述第一内腔内，所述第一内腔的内壁与所述第一流体管220的外壁之间形成一个流体通道，所述流体通道与所述第二内腔相互隔离。

进一步地，如图1所示，所述导管体110包括外套管111和第二流体管112(参见图10)，所述第二流体管112部分地设置在所述外套管111内部，并沿所述外套管111的轴向延伸，所述外套管111的近端和所述第二流体管112的近端均与所述手柄组件300连接并被配置为与所述握持部310保持相对静止，且所述第二流体管112具有所述第一内腔，所述外套管111的远端和所述第二流体管112的远端均与所述头电极120连接，所述第二流体管112的远端和所述限位件130均设置于所述第一内孔中。

具体地，以所述医用导管为消融导管为例，所述金属针210伸出所述针通道外部，并刺入目标位置后，向所述目标位置的组织施加射频能量以形成消融灶，在此，施术者可通过所述第一流体管220的所述第二内腔灌注流体介质例如生理盐水，以冷却所述金属针210。所述施术者还可以通过所述第二流体管112的所述流体通道灌注流体介质例如生理盐水，对目标区域进行流体介质冲洗，以避免形成血栓。故而，优选地，所述限位件130要与所述金属针210保持同心，还需要在其内壁与所述金属针210的外壁之间预留空隙，以供所述第二流体管112中流出的生理盐水通过。

请继续参考图1，如图1所示，更进一步地，所述外套管111为多管段的管材，其包括轴向连接的主管段1111和可控弯段1112，所述主管段1111的近端与所述手柄组件300的所述握持部310相连，且所述主管段1111具有轴向贯通的第三内腔(图中未示出)。所述可控弯段1112设置在所述主管段1111的远端，并且能够通过牵拉线控制弯曲。所述可控弯段1112具有轴向贯通的第四内腔(图中未示出)。

具体地，在组装所述管身组件100时，所述可控弯段1112的所述第四内腔与所述限位件130的第二内孔131连通，以使得所述第二流体管112的远端能够从所述主管段1111的所述第三内腔延伸进入所述可控弯段1112的所述第四内腔，并进一步延伸至与所述头电极120的近端连接，以使所述第一内腔与所述第二内孔131连通，构成所述针通道。

请继续参考图1，如图1所示，进一步地，所述管身组件100还可以包括环电极140，所述环电极140设置在所述外套管111上，并与所述头电极120以及所述金属针210相隔离。

请继续参考图3，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的医用导管的剖视图。如图3所示，在一种示范性的实施方式中，所述推送部包括螺杆320，所述螺杆320的远端设置在所述握持部310的内部，并被配置为在轴向上能够相对于所述握持部310移动。所述握持部310具有轴向贯通的第五内腔(图中未示出)，所述第五内腔的腔壁上间隔设置有多个限位槽311。所述螺杆320包括螺杆本体321和设置在所述螺杆本体321远端的定位块322，所述定位块322的外壁上设有限位滑块323，所述限位滑块323容置于所述限位槽311中，并可在所述限位槽311中沿轴向移动。所述螺杆320具有轴向贯通的第六内腔(图中未示出)，所述第一流体管220的近端在所述第六内腔中延伸，且所述第一流体管220的近端端部从所述第六内腔的近端伸出，同时所述第一流体管220随着所述螺杆320进行轴向同步移动。所述手柄组件300还包括操作部330，所述操作部330可转动地设置在所述握持部310的近端，并与所述螺杆320的近端螺纹配合以进行螺旋传动。当所述操作部330沿第一方向旋转时，所述螺杆320驱使所述针组件200沿远离所述握持部310的方向移动，当所述操作部330沿第二方向旋转时，所述螺杆320驱使所述针组件200沿靠近所述握持部310的方向移动。需要说明的是，如本领域技术人员所能理解的，所述第二方向与所述第一方向相反，即当所述第一方向为顺时针方向时，所述第二方向为逆时针方向，反之亦可。

当然，在其他实施例中，医用导管的具体结构不限于上述结构，只要能够与以下所述的出针长度检测装置配合使用即可。

请继续参考图4，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的医用导管的出针长度检测装置的方框结构示意图。如图4所示，所述出针长度检测装置包括出针位置检测模块410和出针长度检测模块420；所述出针位置检测模块410配置为在所述针组件200沿近端向远端的方向运动的过程中，检测所述金属针210的远端是否到达零点位置，并在所述金属针210的远端到达零点位置时，向所述出针长度检测模块420发送第一目标信号，其中，所述零点位置为所述管身组件100的远端端面所在位置；所述出针长度检测模块420配置为在接收到所述第一目标信号后，检测所述针组件200相对于所述零点位置的运动距离，以获取所述金属针210的出针长度。

由此，本发明提供的出针长度检测装置在所述针组件200沿近端向远端的方向运动的过程中，通过先采用所述出针位置检测模块410检测所述金属针210的远端是否到达零点位置(管身组件100的远端端面所在位置)，并在判定所述金属针210的远端到达所述零点位置后，通过所述出针长度检测模块420检测所述针组件200相对于所述零点位置的运动距离，从而可以准确地获取所述金属针210的出针长度(所述针组件200相对于所述零点位置的运动距离即为所述金属针210的出针长度)。

请继续参考图4，如图4所示，所述出针位置检测模块410包括相连的第一检测电路411和第一处理器412，所述第一检测电路411配置为在所述金属针210和一目标电极之间施加第一电信号，以检测所述金属针210与所述目标电极之间的阻抗；所述第一处理器412配置为根据所述金属针210与所述目标电极之间的阻抗，判断所述金属针210的远端是否到达零点位置，并在判定所述金属针210的远端到达零点位置时，向所述出针长度检测模块420发送第一目标信号。由于在所述针组件200沿近端向远端的方向运动的过程中，随着所述金属针210的远端不断靠近所述管身组件100的远端端面(所述头电极120的远端端面)，所述金属针210与所述目标电极之间的阻抗逐渐降低，由此，通过检测所述金属针210与所述目标电极之间的阻抗可以准确地判断出所述金属针210的远端是否与所述管身组件100的远端端面(所述头电极120的远端端面)齐平，也即可以准确地判断出所述金属针210的远端是否到达零点位置。需要说明的是，如本领域技术人员所能理解的，所述第一检测电路411的主要功能是进行阻抗检测，所述第一检测电路411的具体结构可以参考现有技术中的阻抗检测电路，故在此不再对所述第一检测电路411的具体结构进行阐述。

在一种示范性的实施方式中，所述第一电信号为高频交流电信号。由于高频交流电路相比于直流电路更加精准，由此本发明通过在所述金属针210和所述目标电极之间施加一高频交流电信号，以检测所述金属针210与所述目标电极之间的阻抗，可以更加准确地判断出所述金属针210的远端是否与所述管身组件100的远端端面齐平，也即可以更加准确地判断出所述金属针210的出针时刻。

在一种示范性的实施方式中，所述第一处理器412配置为在所述金属针210与所述目标电极之间的阻抗小于或等于阻抗阈值时，判定所述金属针210的远端到达零点位置。具体地，所述阻抗阈值可以通过在金属针210进出管身组件100的模拟场景下采用LCR测试仪进行金属针210与目标电极之间的阻抗的实际测试并对测试所得的阻抗曲线进行数据处理得到，可以将所述金属针210的远端与所述管身组件100的远端端面(所述头电极120的远端端面)齐平时，所述金属针210与所述目标电极之间的阻抗作为阻抗阈值。所述第一处理器412通过连续不断地将所接收的所述金属针210与所述头电极120之间的阻抗与所述阻抗阈值进行比较，当某一时刻所接收到的所述金属针210与所述目标电极之间的阻抗小于或等于阻抗阈值时，即可判定所述金属针210的远端与所述管身组件100的远端端面(所述头电极120的远端端面)齐平，也即可以判定所述金属针210的远端到达零点位置。需要说明的是，如本领域技术人员所能理解的，在所述针组件200沿近端向远端的方向运动的过程中，所述金属针210与所述头电极120之间的阻抗是按照大于所述阻抗阈值到小于所述阻抗阈值逐渐变化的，当首次检测到金属针210与所述头电极120之间的阻抗小于或等于所述阻抗阈值的瞬时，即可判定所述金属针210的远端到达零点位置。

请参考图5，其示意性地给出了本发明一具体示例提供的阻抗曲线示意图，其中，纵坐标表示金属针210与目标电极之间的阻抗，横坐标表示出针长度。如图5所示，在模拟场景下，所述针组件200沿近端向远端的方向运动的过程中，随着所述金属针210的远端不断靠近所述管身组件100的远端端面(所述头电极120的远端端面)，所述金属针210与所述目标电极之间的阻抗逐渐降低，当所述金属针210的远端与所述管身组件100的远端端面(所述头电极120的远端端面)齐平(即出针长度为0)时，所述金属针210与所述目标电极之间的阻抗为2000欧姆，由此，在本具体示例中，可以将阻抗阈值设置为2000欧姆。

进一步地，请参考图6，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的金属针210的出针位置检测原理图。如图6所示，在本实施方式中，所述目标电极为设置于患者体表的背极板电极600(即背极板上的电极)。由此，通过所述第一检测电路411在所述金属针210与所述背极板电极600之间施加第一电信号(例如高频交流电信号)，可以实时检测出所述金属针210与所述背极板电极600之间的阻抗，检测出的阻抗被实时传送至所述第一处理器412，所述第一处理器412将所接收的阻抗与预先存储的阻抗阈值进行比较，直到某一时刻接收到的阻抗小于或等于所述阻抗阈值，则判定所述金属针210的远端到达零点位置。

需要说明的是，如本领域技术人员所能理解的，此种设置方式受限于能量输出装置(如消融仪等)本身的电路制约，导致所述第一检测电路411只能检测500欧姆以下的阻抗，从而使得所述出针长度检测装置只适用于射频消融导管，且在进行消融之前，需要断开第一检测电路411与背极板，将背极板与消融电路相连，增加了操作者的负担。

优选地，所述目标电极为设于所述管身组件100上的头电极120或环电极140。由此，通过在所述金属针210与所述头电极120或者所述环电极140之间施加第一电信号(例如高频交流电信号)，来检测所述金属针210的远端是否到达零点位置，不但可以检测更高的阻抗，而且可以在检测到所述金属针210到达零点位置后，在所述金属针210到达目标位置后，直接进行消融。此外，此种设置也可以保证本发明提供的出针长度检测装置不涉及到消融能量的变化，从而使得所述医用导管能够兼容多种能量进行消融治疗，包括但不限于射频消融、脉冲消融以及酒精消融等。

请参考图7，其示意性地给出了本发明另一实施方式提供的金属针210的出针位置检测原理图。如图7所示，在本实施方式中，所述目标电极为头电极120，所述金属针210通过导线500a与所述第一检测电路411相连，所述头电极120通过导线500b与所述第一检测电路411相连。由此，通过所述第一检测电路411在所述金属针210与所述头电极120之间施加第一电信号(例如高频交流电信号)，可以实时检测出所述金属针210与所述头电极120之间的阻抗，检测出的阻抗被实时传送至所述第一处理器412，所述第一处理器412将所接收的阻抗与预先存储的阻抗阈值进行比较，直到某一时刻接收到的阻抗小于或等于所述阻抗阈值，则判定所述金属针210的远端到达零点位置。

需要说明的是，所述金属针210的导线500a可以设置在所述第一流体管220的第二内腔中(所述导线500a的外表面设置有保护套)，所述头电极120的导线500b可以设置在所述管身组件100中，以避免占用所述针组件200的内部空间，同时也避免了针组件200内部流体灌注时导线500b的断裂与脱落。需要说明的是，如本领域技术人员所能理解的，在其它实施方式中，为了避免所述金属针210的导线500a在所述第一流体管220的所述第二内腔中脱落或者断裂，也可以将所述金属针210的导线500a设置在所述第二内腔外。

在一种示范性的实施方式中，所述针组件200上连接有位移传感器700(参见图8)；所述出针长度检测模块420包括相连的第二检测电路421和第二处理器422；所述第二检测电路421配置为在接收到所述第一目标信号后，向所述位移传感器700施加第二电信号，以检测所述位移传感器700的阻抗；所述第二处理器422配置为根据所述位移传感器700的阻抗，计算所述针组件200相对于所述零点位置的运动距离，以获取所述金属针210的出针长度。

具体地，请参考图8，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的位移传感器700与针组件200之间的连接关系示意图。如图8所示，所述位移传感器700包括第一部分710和第二部分720，其中，所述第一部分710与所述手柄组件300中的握持部310连接，所述第二部分720与所述针组件200中的第一流体管220连接，并随所述第一流体管220同步运动。所述第一部分710与所述第二部分720相互配合以构成滑动变阻器。当向所述位移传感器700施加第二电信号时，由于所述第一流体管220的运动，从而会引起所述滑动变阻器的阻抗发生变化，进而可以根据所述滑动变阻器接入第二检测电路421的阻抗变化，计算出所述第一流体管220相对于所述零点位置的移动距离，也即计算出所述金属针210的出针长度。由此可见，通过在所述针组件200上连接一位移传感器700，并在所述金属针210的远端到达零点位置后，通过所述第二检测电路421对所述位移传感器700施加第二电信号，由此可以根据所述位移传感器700在所述针组件200的运动过程中的阻抗变化，快速且准确地检测出所述金属针210的出针长度。

详细来说，所述第一部分710包括电阻丝711，所述第二部分720包括滑片721。所述第二检测电路421、所述电阻丝711和所述滑片721能够形成一回路。当所述第二电信号为恒压电信号U时，所述回路中的电流I为：I＝U/R_x，R_x是所述位移传感器700的阻抗，其由所述电阻丝711接入所述第二检测电路421中的长度决定。在所述针组件200的远端到达零点位置后并继续朝向远端运动的过程中，所述位移传感器700的第一部分710在轴向上保持静止，而所述滑片721随所述第一流体管220沿轴向移动，从而使得所述电阻丝711接入所述第二检测电路421中的长度增加，进而使得所述位移传感器700的阻抗增大，从而使得流经所述滑动变阻器的电流相应减小。

需要说明的是，如本领域技术人员所能理解的，在其它一些实施方式中，所述第二检测电路421也可以在所述针组件200的运动过程中一直对所述位移传感器700进行阻抗检测，只是所述第二处理器422在接收到所述第一目标信号后(即知晓所述金属针210的远端到达零点位置后)才开始根据所述位移传感器700的阻抗进行出针长度的计算。

在一种示范性的实施方式中，所述出针长度检测装置还包括检测盒430(参见图11)，所述第一检测电路411和所述第二检测电路421设置于所述检测盒430内，所述检测盒430内还设有用于向所述第一检测电路411和所述第二检测电路421提供电能的电源。由此，通过将所述第一检测电路411和所述第二检测电路421集成在同一个检测盒430内，不仅可以兼容多种能量源，使得本发明提供的出针长度检测装置能够应用于各种能量源的消融手术中，有效扩大本发明提供的出针长度检测装置的应用范围，而且可以简化本发明提供的出针长度检测装置的整体结构，更加便于本发明提供的出针长度检测装置的操作。

进一步地，所述第一处理器412和所述第二处理器422也可以集成在同一个处理器中，例如所述第一处理器412和所述第二处理器422均可以集成在下文中的三维标测设备800中的处理器中，即可以采用所述三维标测设备800中的处理器作为所述出针位置检测模块410中的第一处理器412以及所述出针长度检测模块420中的第二处理器422。由此，此种设置，可以进一步简化本发明提供的出针长度检测装置的整体结构，有效降低成本。

在一种示范性的实施方式中，所述出针长度检测模块420还配置为根据所述针组件200相对于所述零点位置的运动距离，判断所述针组件200是否开始沿远端向近端的方向运动，并在判定所述针组件200开始沿远端向近端的方向运动时，向所述出针位置检测模块410发送第二目标信号；所述出针位置检测模块410还配置为在接收到所述第二目标信号后，检测所述金属针210的远端是否到达零点位置。由此，通过所述出针长度检测模块420检测所述金属针210是否开始沿远端向近端的方向运动，并在所述金属针210开始沿远端向近端的方向运动时，采用所述出针位置检测模块410检测所述金属针210的远端是否到达零点位置，从而可以检测所述金属针210是否完全缩回至所述管身组件100内，进一步提高医用导管在使用过程中的安全性能。

具体地，在所述金属针210到达零点位置后继续朝向远端运动的过程中，所述位移传感器700的阻抗是随着所述金属针210的出针长度的增加而不断增大的，而在所述金属针210沿远端向近端的方向运动的过程中(即缩针过程中)，所述位移传感器700的阻抗是随着所述金属针210的出针长度的减小而减小的，由此当检测到所述位移传感器700的阻抗开始减小时，则可判定所述金属针210开始沿远端向近端的方向运动。此时启动所述出针位置检测模块410开始进行所述金属针210与所述目标电极之间的阻抗检测，若在之后的某一个时刻，所述出针位置检测模块410检测出所述金属针210与所述目标电极之间的阻抗大于所述阻抗阈值，则可以判定所述金属针210已经完全缩回至所述管身组件100的内部。

在一种示范性的实施方式中，所述阻抗阈值大于所述金属针210的远端位于零点位置时的所述金属针210与所述目标电极之间的理论阻抗值。例如，通过大量的试验得出所述金属针210的远端位于零点位置时的所述金属针210与所述目标电极之间的理论阻抗值为2000欧姆，则将所述阻抗阈值设置为2500欧姆至3000欧姆之间。由此，通过增大阻抗阈值，虽然会损失一定的出针位置精度(即所述金属针210的远端还未到达所述管身组件100的远端端面时，即判定所述金属针210的远端已到达所述管身组件100的远端端面所在位置)，但是能够保证对出针位置的判断不会有滞后的风险，提高金属针210出针过程中的安全性，另一方面，在缩针阶段，也可以保证金属针210能够完全缩回，进一步提高医用导管在使用过程中的安全性。

请继续参考图9，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的限位件130的剖视图。如图9所示，在本实施方式中，所述限位件130的第二内孔131由近端至远端包括相连的第一孔体1311和第二孔体1312，所述第二孔体1312的内径由近端至远端逐渐增大。由此，通过将位于所述限位件130的远端的第二孔体1312设置为近端的内径小、远端的内径大的漏斗形结构，可以在保证绝缘的情况下，相对于现有技术中的具有等径的第二内孔131的圆筒型的限位件130而言，本实施方式提供的限位件130在零点位置的壁厚较薄，在零点位置处，由于血液填充在限位件130金属针210之间，从而会大大降低用于判断零点位置的阻抗阈值，也即可以大大降低阻抗阈值，从而可以避免因阻抗阈值过大而影响出针位置的检测精度的问题。通过试验可知，通过采用本实施方式提供的限位件130，用于进行零点位置判断的阻抗阈值可以降低至现有技术中的圆筒状的限位件130所对应的阻抗阈值的一半左右，从而可以有效提高金属针210的出针位置的检测精度，进而可以进一步提高本发明提供的出针长度检测装置的检测精度。

请继续参考图10，其示意性地给出了本发明另一实施方式提供的限位件130的结构示意图。如图10所示，在本实施方式中，所述限位件130的第二内孔131的内壁上设置有多个沿所述限位件130的轴向延伸的凸棱1313，多个所述凸棱1313沿所述限位件130的周向间隔布置；在所述第二内孔131的横截面上，每个所述凸棱1313的顶点均位于所述第二内孔131的内接圆上。由此，在所述限位件130的横截面上，每个所述凸棱1313形成一个峰，而相邻两个所述凸棱1313之间形成一个谷，每一个峰对所述金属针210提供径向支撑力，当所有峰的顶点均位于所述第二内孔131的横截面的内接圆上时，所有峰对所述金属针210提供相等的支撑力，以使所述金属针210与所述内接圆保持同轴。与此同时，每一个谷便构成生理盐水的流出通道，从而使得所述限位件130与所述金属针210之间可充满盐水，进而可以大大降低零点位置判断的阻抗阈值，以有效提高金属针210的出针位置的检测精度，进而可以进一步提高本发明提供的出针长度检测装置的检测精度。

请继续参考图4，如图4所示，在一种示范性的实施方式中，所述出针长度检测装置还包括与所述出针长度检测模块420相连的显示模块440，所述显示模块440用于显示所述金属针210的出针长度。由此，通过所述显示模块440实时显示所述金属针210的出针长度，可以更加有利于操作者在实际操作时判断治疗效果与安全性，有效防止由于金属针210未完全缩回至所述管身组件100的内部而造成划伤。进一步地，可以根据所述出针长度进行三维建模，从而可以更加直观的显示所述金属针210伸出所述管身组件100的长度(即出针长度)。需要说明的是，如本领域技术人员所能理解的，所述显示模块440也可以集成在下文中的三维标测设备800中的显示器中，也即可以直接采用所述三维标测设备800的显示器作为所述出针长度检测装置的显示模块440，从而可以进一步简化本发明提供的出针长度检测装置的整体结构，有效降低成本。

本发明还提供一种医疗系统，所述医疗系统包括上文的医用导管以及上文的出针检测装置。由于本发明提供的医疗系统包括本发明提供的医用导管的出针长度检测装置，因此本发明提供的医疗系统可以准确地判断医用导管的金属针210的出针时刻以及具体的出针长度，从而能够使得金属针210可精准地插入目标位置，以提高治疗效果。

请继续参考图11，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的医疗系统在应用场景下的结构示意图。如图11所示，所述医疗系统还包括三维标测设备800，所述三维标测设备800用于与所述金属针210连接，并接收所述金属针210所获取的心电信号。可以理解的是，所述金属针210用于与所述头电极120或所述环电极140共同获取心电信号，所述三维标测设备800通过对所述心电信号进行分析，能够确定所述金属针210在心室壁上的刺入深度。

请继续参考图11，如图11所示，所述出针长度检测装置的第一检测电路411和第二检测电路421均设置于同一检测盒430内，所述第一处理器412、所述第二处理器422和所述显示模块440均设置于所述三维标测设备800中。由此，此种设置可以有效简化所述医疗系统的整体结构，有效降低成本。

进一步地，所述医疗系统还包括能量输出装置(图中未示出)，所述能量输出装置配置为向所述医用导管输送消融能量，所述消融能量包括脉冲消融能量、射频消融能量和酒精消融能量中的至少一种，所述消融能量经所述金属针210传递至所述目标位置例如心壁上的预定位置并形成所述消融灶。需要说明的是，如本领域技术人员所能理解的，在消融过程中，手术操作者可根据手术部位的复杂性、患者的实际情况或医生经验选择更适合的能量方式实施消融，从而达到更精确全面地消融，大大减少手术的复杂性，增强了手术可操作性，缩短了手术时间，降低了手术过程中的风险。在其他实施例中，所述出针长度检测装置可以部分或者全部设置于所述三维标测设备800中，或者，所述出针长度检测装置部分或者全部设置于所述能量输出装置中，本申请对此不作限制。

进一步地，所述医疗系统还包括灌注设备(图中未示出)，所述灌注设备用于与所述第一流体管220以及所述第二流体管112的近端相连，以向所述第一流体管220的第二内腔以及所述第二流体管112的流体通道提供流体介质。

综上所述，与现有技术相比，本发明提供的医用导管的出针长度检测装置和医疗系统具有以下优点：

本发明提供的出针长度检测装置包括出针位置检测模块410和出针长度检测模块420；所述出针位置检测模块410配置为在所述针组件200沿近端向远端的方向运动的过程中，检测所述金属针210的远端是否到达零点位置，并在所述金属针210的远端到达零点位置时，向所述出针长度检测模块420发送第一目标信号，其中，所述零点位置为所述管身组件100的远端端面所在位置；所述出针长度检测模块420配置为在接收到所述第一目标信号后，检测所述针组件200相对于所述零点位置的运动距离，以获取所述金属针210的出针长度。由此，本发明提供的出针长度检测装置在所述针组件200沿近端向远端的方向运动的过程中，通过先采用所述出针位置检测模块410检测所述金属针210的远端是否到达零点位置(管身组件100的远端端面所在位置)，并在判定所述金属针210的远端到达所述零点位置后，通过所述出针长度检测模块420检测所述针组件200相对于所述零点位置的运动距离，从而可以准确地获取所述金属针210的出针长度(所述针组件200相对于所述零点位置的运动距离即为所述金属针210的出针长度)。

由于本发明提供的医疗系统包括本发明提供的医用导管的出针长度检测装置，因此本发明提供的医疗系统可以准确地判断医用导管的金属针的出针时刻以及具体的出针长度，从而能够使得金属针可精准地插入目标位置，以提高治疗效果。

上述描述仅是对本发明较佳实施方式的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本发明的保护范围。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若这些修改和变型属于本发明及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种医用导管的出针长度检测装置，其特征在于，所述医用导管包括管身组件和针组件，所述管身组件具有针通道；所述针组件至少部分地设置在所述针通道中，并包括金属针，所述针组件能够沿所述针通道的轴向运动，以使所述金属针至少部分地自所述针通道的远端伸出；

所述出针长度检测装置包括出针位置检测模块和出针长度检测模块；

所述出针位置检测模块配置为在所述针组件沿近端向远端的方向运动的过程中，检测所述金属针的远端是否到达零点位置，并在所述金属针的远端到达零点位置时，向所述出针长度检测模块发送第一目标信号，其中，所述零点位置为所述管身组件的远端端面所在位置；

所述出针长度检测模块配置为在接收到所述第一目标信号后，检测所述针组件相对于所述零点位置的运动距离，以获取所述金属针的出针长度。

2.根据权利要求1所述的医用导管的出针长度检测装置，其特征在于，所述出针位置检测模块包括相连的第一检测电路和第一处理器，所述第一检测电路配置为在所述金属针和一目标电极之间施加第一电信号，以检测所述金属针与所述目标电极之间的阻抗；所述第一处理器配置为根据所述金属针与所述目标电极之间的阻抗，判断所述金属针的远端是否到达零点位置，并在判定所述金属针的远端到达零点位置时，向所述出针长度检测模块发送第一目标信号。

3.根据权利要求2所述的医用导管的出针长度检测装置，其特征在于，所述第一电信号为高频交流电信号。

4.根据权利要求2所述的医用导管的出针长度检测装置，其特征在于，所述第一处理器配置为在所述金属针与所述目标电极之间的阻抗小于或等于阻抗阈值时，判定所述金属针的远端到达零点位置。

5.根据权利要求4所述的医用导管的出针长度检测装置，其特征在于，所述阻抗阈值大于所述金属针的远端位于零点位置时的所述金属针与所述目标电极之间的理论阻抗值。

6.根据权利要求2所述的医用导管的出针长度检测装置，其特征在于，所述目标电极为设于所述管身组件上的头电极或环电极，或者所述目标电极为设于患者体表的背极板电极。

7.根据权利要求2所述的医用导管的出针长度检测装置，其特征在于，所述针组件上连接有位移传感器；

所述出针长度检测模块包括相连的第二检测电路和第二处理器；

所述第二检测电路配置为在接收到所述第一目标信号后，向所述位移传感器施加第二电信号，以检测所述位移传感器的阻抗；所述第二处理器配置为根据所述位移传感器的阻抗，计算所述针组件相对于所述零点位置的运动距离，以获取所述金属针的出针长度。

8.根据权利要求7所述的医用导管的出针长度检测装置，其特征在于，所述出针长度检测装置还包括检测盒，所述第一检测电路和所述第二检测电路设置于所述检测盒内，所述检测盒内还设有用于向所述第一检测电路和所述第二检测电路提供电能的电源。

9.根据权利要求1所述的医用导管的出针长度检测装置，其特征在于，所述出针长度检测模块还配置为根据所述针组件相对于所述零点位置的运动距离，判断所述针组件是否开始沿远端向近端的方向运动，并在判定所述针组件开始沿远端向近端的方向运动时，向所述出针位置检测模块发送第二目标信号；

所述出针位置检测模块还配置为在接收到所述第二目标信号后，检测所述金属针的远端是否到达零点位置。

10.根据权利要求1所述的医用导管的出针长度检测装置，其特征在于，所述出针长度检测装置还包括与所述出针长度检测模块相连的显示模块，所述显示模块用于显示所述金属针的出针长度。

11.一种医疗系统，其特征在于，包括医用导管和权利要求1至10中任一项所述的出针长度检测装置。

12.根据权利要求11所述的医疗系统，其特征在于，所述管身组件包括导管体、头电极和限位件，所述导管体具有轴向贯通的第一内腔；所述头电极连接于所述导管体的远端，并具有轴向贯通的第一内孔；所述限位件被配置为绝缘体，并设置在所述第一内孔中，且具有轴向贯通的第二内孔，所述第二内孔与所述第一内腔连通以共同形成至少部分所述针通道。

13.根据权利要求12所述的医疗系统，其特征在于，所述限位件的第二内孔的内壁上设置有多个沿所述限位件的轴向延伸的凸棱，多个所述凸棱沿所述限位件的周向间隔布置；在所述第二内孔的横截面上，每个所述凸棱的顶点均位于所述第二内孔的内接圆上。

14.根据权利要求12所述的医疗系统，其特征在于，所述限位件的第二内孔由近端至远端包括相连的第一孔体和第二孔体，所述第二孔体的内径由近端至远端逐渐增大。

15.根据权利要求11所述的医疗系统，其特征在于，所述医疗系统还包括能量输出装置，所述能量输出装置配置为向所述医用导管输送消融能量，所述消融能量包括脉冲消融能量、射频消融能量和酒精消融能量中的至少一种。