CN213910208U - 颅内压探头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种颅内压探头，包括壳体，所述壳体的一端与半球头连接，所述壳体的另一端设有开放管口，所述开放管口与中空导管固定连接，所述壳体顶部设有窗口，所述壳体内部设有压力芯片，所述压力芯片位于所述窗口下方，所述压力芯片通过胶水一与所述窗口固定连接并密封，所述压力芯片与导线连接，所述导线穿过所述中空导管。本实用新型的颅内压探头利用芯片自身的导线弯曲成Π字形结构，形成了芯片止动支架，芯片导线与芯片直接热压焊接，封装结构得到了简化，有效解决了由使用过程中颅内压探头外导管弯曲、扯动对测量精度影响的问题；该颅内压探头结构简单，尺寸微小，能同时监测颅内压力和温度，精度高，稳定性好。

Description

颅内压探头

技术领域

本实用新型涉及颅内压力和颅内温度监测技术领域，具体来说，涉及一种颅内压探头。

背景技术

颅内压探头用于颅脑损伤患者在颅脑手术术中和术后的压力和温度监测，由于其使用的环境限制，通常要求颅内压探头具有微小尺寸（直径一般小于1.3毫米），使用过程中不能拔出颅外进行调零校准且测量精度要求极高，目前颅内压探头一般都使用差压式压电芯片插入颅内实现颅内压的测量，因此，金属外壳密封封装、通过窗口使芯片露出用于测量、芯片外层涂覆生物相容性材料、芯片连接导线通过管路与外部信号处理设备连接及内部与大气联通，这些方法都是公知技术，由于压电芯片本身存在着输出值随温度及时间漂移变化的特质以及由于探头结构微小（直径一般小于1.3毫米），封装结构会对测量结果产生极大的影响，芯片输出值随温度及时间漂移变化引起的颅内压探头测量误差可通过软硬件在体外实时校正，但对于由封装结构引起的随机误差无法消除，因此，颅内压探头的封装结构对颅内压探头的探测精度起着决定性的影响。

目前颅内压探头封装结构（如中国专利CN 206197935 U用于颅内压监测的传感器中给出的结构）普遍存在以下技术缺陷：1、芯片导线直接与芯片连接，连接处仅靠硅胶与管壳连接固定，连线与芯片之间没有隔离措施，在使用过程中外接线管会弯曲、扯动，芯片不可避免地受到外力干扰产生应力，对芯片的探测数据及探测精度产生不可预测且无法消除的影响，严重时会使颅内压探头失效； 2、一般颅内压探头结构微小，为了装配方便。很多设有与管壳一体的支撑结构或分体的支撑件，封装时芯片直接放在支撑结构或支撑件上，但管壳与芯片不是同一种材质，当外界温度发生变化时（室温调零后放入颅内进行测量），由于不同材质热膨胀系数不同，各部件热变形量不一致，特别是与芯片垂直方向（芯片的测量感应面方向）不一致形变导致的应力会直接反映在芯片上，导致测量精度降低，由于颅内压探头不允许在放入颅内后再拔出进行再次调零，因此由此产生的测量误差不能消除，严重时会使颅内压测量失败；3、由于颅内压探头结构微小，管壳内部的空间更小，芯片及其组件与金属管壳的内壁间隙极小，在使用过程中，由环境干燥等原因产生的静电会通过患者导入到探头内部，由于间隙过小，静电的放电可使测量值瞬间失真，当静电电压较高时，严重时还可影响探头的测量零点，并使零点不能复位，导致探头失效，此外患者人体的生物电也会影响测量精度，产生测量误差并且这些误差无法消除。

实用新型内容

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种颅内压探头，用于颅内压力和温度监测，该探头的封装结构及其制造方法，能够克服现有技术的上述不足。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种颅内压探头，包括壳体，所述壳体的一端与半球头连接，所述壳体的另一端设有开放管口，所述开放管口与中空导管固定连接，所述壳体顶部设有窗口，所述壳体内部设有压力芯片，所述压力芯片位于所述窗口下方，所述压力芯片通过胶水一与所述窗口固定连接并密封，所述压力芯片与导线连接，所述导线穿过所述中空导管，所述窗口下方的壳体内壁设有凹槽，所述导线通过胶水二与所述凹槽的后缘固定连接。

进一步地，所述压力芯片下方设有测温元件，所述测温元件与导线连接，所述导线通过胶水二与所述凹槽的后缘固定连接。

进一步地，所述压力芯片通过芯片焊盘与导线的一端热压焊接，与所述压力芯片连接的导线呈Π字形，所述压力芯片、测温元件、导线与壳体内壁不接触。

进一步地，所述测温元件为热敏电阻或测温芯片。

进一步地，所述壳体内壁设有绝缘层。

进一步地，所述压力芯片顶部设有涂层，所述涂层与所述胶水一无缝连接。

进一步地，所述导线穿过所述中空导管与外部电路连接。

进一步地，所述中空导管通过环氧树脂胶与所述开放管口连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型的颅内压探头利用芯片自身的导线弯曲成Π字形结构，形成了芯片止动支架，芯片导线与芯片直接热压焊接，封装结构得到了简化，有效解决了由使用过程中颅内压探头外导管弯曲、扯动对测量精度影响的问题；利用芯片止动支架的悬浮结构，有效避免了由环境温度引起的热膨胀变形带来的测量误差；利用壳体内壁设置的绝缘层，很好地解决了静电和人体的生物电产生的测量误差；该颅内压探头结构简单，尺寸微小，能同时监测颅内压力和温度，精度高，稳定性好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例所述的颅内压探头（不带热敏电阻或测温芯片）封装结构的整体结构图；

图2是根据本实用新型实施例所述的颅内压探头（带热敏电阻或测温芯片）封装结构的整体结构图；

图3是根据本实用新型实施例所述的颅内压探头的俯视图；

图4是根据本实用新型实施例所述的颅内压探头的芯片止动支架示意图；

图中：101、壳体，102、半球头，103、开放管口， 104、窗口，105、凹槽，201、压力芯片，202、涂层，203、芯片焊盘，204、胶水一， 205、胶水二，206、环氧树脂胶， 207、绝缘层，301、导线，302、测温元件，401、中空导管，501、芯片止动支架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1所示，根据本实用新型实施例所述的颅内压探头（用于颅内压力监测）的封装结构，包括壳体101，壳体101内部中空，所述壳体101内安装有压力芯片201及与压力芯片相连接的导线301（漆包线）构成的芯片止动支架501，所述壳体101一端为与壳体相同材质的密封的半球头102，另一端为开放管口103，开放管口103与中空导管401用环氧树脂胶206固定连接，所述壳体101上开设有大于所述压力芯片201的窗口104，所述窗口104正下方壳体内壁设有凹槽105，所述壳体内壁设有不导电的绝缘层207，所述压力芯片201相连接的导线301通过中空导管401内部穿出，并在凹槽105后缘用胶水二205固定，所述压力芯片201四周（与压力芯片压力感应面垂直）用胶水一204（医用胶水）与窗口104固定连接并密封，悬挂于所述窗口104处，所述压力芯片201上设有涂层202，所述涂层与所述窗口104四周固定芯片的胶水一204无缝连接，所述导线301通过中空导管401连接于外部电路，所述颅内压探头的俯视图如图3所示。

如图4所示，所述导线301一端与芯片焊盘203直接热压焊并弯成Π字形，构成芯片止动支架501，远离探头半球头端凹槽后缘内用胶水二205将导线301与壳体固定，胶水固定后的压力芯片201、导线301与壳体101内壁四周不接触，呈自由悬浮状态位于窗口104处。

实施例2

如图2所示，根据本实用新型实施例所述的颅内压探头（用于颅内压力和颅内温度监测）的封装结构，包括壳体101，壳体101内部中空，壳体101内安装有压力芯片201、与压力芯片相连接的导线301（漆包线）构成的芯片止动支架501、测温元件302（热敏电阻或测温芯片）及与测温元件302相连接的导线301，所述壳体101一端为与壳体相同材质的密封的半球头102，另一端为开放管口103，开放管口103与中空导管401用环氧树脂胶206固定连接，所述壳体101上开设有大于所述压力芯片201的窗口104，所述窗口104正下方壳体内壁设有凹槽105，所述壳体内壁设有不导电的绝缘层207，压力芯片201相连接的导线301和测温元件相连接的导线301通过中空导管401内部穿出，并在凹槽105后缘用胶水二205固定，所述测温元件302放置在压力芯片201下方（对于具备测温功能的颅内压探头放置），所述压力芯片201四周（与压力芯片压力感应面垂直）用胶水一204与窗口104固定连接并密封，所述压力芯片201上设有涂层202，所述涂层202与所述窗口104四周固定芯片的胶水一204无缝连接。

导线301一头与芯片焊盘203直接热压焊接并弯成Π字形，远离探头半球头端凹槽后缘内用胶水二205将导线301与壳体固定，胶水固定后的压力芯片201、测温元件302及导线301与壳体101内壁四周不接触，呈自由悬浮状态位于窗口104处。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

在具体使用时，压力芯片和测温元件也可以是各种能感受外部边界环境（如压力、温度、pH值等）变化并产生电信号输出的传感器，探头可以通过手术的方式植入人体中用于测量各种生理信号，例如测量颅内压、颅内温度等。

壳体101要求具有一定的刚度，能够给予内部压力芯片201和测温元件302很好的保护，防止受到外界应力的冲击和碰撞等导致整个探头的报废，壳体101应由具有生物兼容性的材料制成，如高分子塑料、钛合金、不锈钢、陶瓷等。探头在植入时需要经过人体表层到达内部组织，为防止对人体组织造成伤害增加病人痛苦，探头壳体应制成平滑的曲面，无棱角的存在，在图1给出的实例中，壳体末端与中空导管一端连接。在壳体101的中间开有一个窗口，此窗口的作用是让压力芯片201的感应面与外界环境直接接触以保证测量的精度；

芯片止动支架501由导线（漆包线）301形成，导线一头与芯片焊盘203直接热压焊接并弯成Π字型，远离探头半球头端凹槽后缘内用胶水将导线与壳体固定，胶水固定后的前端芯片及芯片导线与壳体内壁四周不接触，呈自由悬浮状态位于窗口处。此Π字型结构应有一定的强度，不仅可以作为支架使压力芯片呈自然悬浮状态，而且可以保证颅内压探头外导管弯曲、扯动时不会影响到压力芯片。

壳体101内壁设有不导电的绝缘层207，此绝缘层可以是电镀、涂层等方法进行表面处理；

压力芯片201四周与芯片压力感应面垂直用胶水一204与窗口104固定连接并密封，悬挂于窗口104处。胶水一204可以选用各种医用级胶水，如双组份UV胶、RTV等，不同的胶水具有不同的固化特性和吸水特性，可以根据压力芯片测量生理信号及精度要求的具体特性选择合适的胶水；

涂层202为压力芯片表面涂覆材料用于保护芯片，防止人体组织液成分对压力芯片产生腐蚀作用进而影响测量精度。涂层202应该具有高介电强度、良好的防水汽渗透性能等特定，可以选用Parylene、环氧树脂、有机硅树脂等材料，涂层202是在热压工艺完成之后进行。

导线（漆包线）301通过中空导管401连接于外部电路。中空导管401用于保护电路连接线（漆包线），并兼做气道，其材料应有一定的硬度和弹性，不易折弯，以防止阻塞气道。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，本实用新型的颅内压探头利用芯片自身的导线形成了芯片止动支架的结构，芯片导线与芯片直接热压焊接，封装结构得到了简化，有效解决了由使用过程中颅内压探头外导管弯曲、扯动对测量精度影响的问题；利用芯片止动支架的悬浮结构，有效避免了由环境温度引起的热膨胀变形带来的测量误差；利用壳体内壁设置的不导电绝缘层，很好地解决了静电和人体的生物电产生的测量误差；结构简单，尺寸微小，能同时监测颅内压力和温度，精度高，稳定性好。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种颅内压探头，其特征在于，包括壳体（101），所述壳体（101）的一端与半球头（102）连接，所述壳体（101）的另一端设有开放管口（103），所述开放管口（103）与中空导管（401）固定连接，所述壳体（101）顶部设有窗口（104），所述壳体（101）内部设有压力芯片（201），所述压力芯片（201）位于所述窗口（104）下方，所述压力芯片（201）通过胶水一（204）与所述窗口（104）固定连接并密封，所述压力芯片（201）与导线（301）连接，所述导线（301）穿过所述中空导管（401），所述窗口（104）下方的壳体内壁设有凹槽（105），所述导线（301）通过胶水二（205）与所述凹槽（105）的后缘固定连接。

2.根据权利要求1所述的颅内压探头，其特征在于，所述压力芯片（201）下方设有测温元件（302），所述测温元件（302）与导线（301）连接。

3.根据权利要求2所述的颅内压探头，其特征在于，所述压力芯片（201）通过芯片焊盘（203）与导线（301）的一端热压焊接，与所述压力芯片（201）连接的导线（301）呈Π字形，所述压力芯片（201）、测温元件（302）、导线（301）与壳体内壁不接触。

4.根据权利要求2所述的颅内压探头，其特征在于，所述测温元件（302）为热敏电阻或测温芯片。

5.根据权利要求1或2所述的颅内压探头，其特征在于，所述壳体（101）内壁设有绝缘层（207）。

6.根据权利要求1或2所述的颅内压探头，其特征在于，所述压力芯片（201）顶部设有涂层（202），所述涂层（202）与所述胶水一（204）无缝连接。

7.根据权利要求1或2所述的颅内压探头，其特征在于，所述导线（301）穿过所述中空导管（401）与外部电路连接。

8.根据权利要求1或2所述的颅内压探头，其特征在于，所述中空导管（401）通过环氧树脂胶（206）与所述开放管口（103）连接。

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