CN220495025U - 电极结构及电极导管 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电极结构及电极导管，其中，所述电极结构包括：微电极、绝缘外套和导线；所述绝缘外套沿所述微电极的周向包覆所述微电极；所述微电极具有测试面和向所述测试面的方向凹陷的导线孔，所述导线的头端嵌入所述导线孔内，与所述微电极固定连接。该电极结构，导线头端更接近测试接触面，因此可以更加快速准确地将测试接触面的测试信号传递给导线头端，使得与导线尾端连接的终端设备对于测试信号的响应更加灵敏和准确，同时，导线孔可以较好地固定导线头端，使得导线与微电极之间的连接更加牢固，可有效增加产品的生产合格率和降低后期使用时导线接触不良甚至脱落的风险。

Description

电极结构及电极导管

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种电极结构及电极导管。

背景技术

心电信号是心脏的无数心肌细胞电活动的综合反映，心电信号的产生与心肌细胞的除极和复极过程密不可分。心肌细胞在静息状态下，细胞膜外带有正电荷，细胞膜内带有同等数量的负电荷，此种分布状态称为极化状态，这种静息状态下细胞内外的电位差称为静息电位，其值保持相对的恒定。当心肌细胞一端的细胞膜受到一定程度的刺激(或阈刺激)时，对钾、钠、氯、钙等离子的通透性发生改变，引起膜内外的阴阳离子产生流动，使心肌细胞除极化和复极化，并在此过程中与尚处于静止状态的邻近细胞膜构成一对电偶，此变化过程可用置于体表的一定部位的电极检测出来。而将测量电极放置在人体表面的一定部位记录出来的心电信号变化曲线，即是目前临床上常规记录的患者的心电图(ECG)，其幅值大小一般只有10μV-4mV，典型值为1mV。而且，心电信号的高质量精准的检测在微创伤手术消融过程中也是非常重要的一部分。对于心电信号的检测一般采用体表电极，随着时代科学技术的发展微电极已经成为了体表的连接器。一个由盐溶液和胶组成的电极层成为了微电极和皮肤的接触面。身体内部电流是由离子运动产生的，而在导线中的电流是由电子的运动产生的，电极系统可完成离子电流到电子电流的转换。但由于微电极自身和外界条件的干扰(例如，工频干扰、电极接触噪声、肌电干扰、基线漂移和呼吸时ECG幅值的变化)会导致检测信号的质量较差，不能很好的反馈检测到的心电信号，严重影响医生在微创伤手术过程中对患者心脏疾病类型的准确判定。因此，设计合适结构的微电极，并利用微电极独有的特性(例如，可以测试局部的近场信号，信号的幅值与传统的电极测到的信号幅值相比更加的尖锐)，可以为术者提供更准确信号信息，进而提高手术过程的安全性和高效性。此外，在微创伤消融过程中实时检测体表的温度，对消融手术后的安全性也有深远的意义。但是，在利用微电极进行心电信号/温度测试的过程中，细导线与微电极中的微电极连接的状态也会影响心电信号/温度测试的准确度。现有的导线和微电极的连接技术主要有电烙锡焊、激光焊接等，而现有的技术在进行细导线连接的过程中存在产品良率低、成本高、工艺不易管控等问题。因此，提高微电极心电信号检测准确性且同时实现体表温度的实时检测以及改善细导线与微电极的连接状态，进而优化两者之间的紧密结合程度，在提高微创伤治疗手术的高效精准及安全性方面具有重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电极结构及电极导管，以解决现有技术中的一个或多个问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种电极结构，包括：微电极、绝缘外套和导线；

所述绝缘外套沿所述微电极的周向包覆所述微电极；

所述微电极具有测试面和向所述测试面的方向凹陷的导线孔，所述导线的头端嵌入所述导线孔内，与所述微电极固定连接。

可选的，在所述的电极结构中，所述导线孔相对所述测试面垂直开设于所述微电极。

可选的，在所述的电极结构中，所述导线孔相对所述测试面倾斜开设于所述微电极。

可选的，在所述的电极结构中，所述绝缘外套的顶部具有导向槽，所述导线穿设于所述导向槽并延伸至与所述微电极相接触，所述导线孔朝靠近所述导向槽的方向倾斜。

可选的，在所述的电极结构中，所述导线孔相对于所述倾斜面的倾斜角度为25°～75°。

可选的，在所述的电极结构中，所述微电极还具有与所述导线孔连通的引导孔，所述引导孔具有引导所述导线进入所述导线孔的倾斜面，所述倾斜面的倾斜角度小于所述导线孔的倾斜角度。

可选的，在所述的电极结构中，所述引导孔至少向靠近所述引导孔的方向延伸至所述微电极的边缘。

可选的，在所述的电极结构中，所述微电极具有凹槽，所述导线孔设于所述凹槽的底部下方，所述导线焊接于所述导线孔内。

可选的，在所述的电极结构中，所述微电极具有初始态和形变态，所述微电极还具有上表面，所述微电极自所述上表面嵌入所述导线孔内，所述微电极于初始态下所述上表面为平面，所述微电极若受到挤压则呈形变态，所述微电极于形变态下所述上表面为凹面，使得所述导线物理压接于所述导线孔内。

可选的，在所述的电极结构中，所述绝缘外套沿所述微电极的轴向延伸至超出所述微电极的顶部。

本实用新型还提供一种电极导管，包括：管体、头电极和如前任一项所述的电极结构，所述头电极与所述管体相连接，所述电极结构与所述头电极之间通过胶水绝缘连接。

综上所述，在本实用新型提供的电极结构及电极导管中，所述电极结构包括：微电极、绝缘外套和导线；所述绝缘外套沿所述微电极的周向包覆所述微电极；所述微电极具有测试面和向所述测试面的方向凹陷的导线孔，所述导线的头端嵌入所述导线孔内，与所述微电极固定连接。与现有技术相比，具有如下优势：

(1)导线孔的设计，使得导线头端可以更接近测试接触面，从而使微电极测试的信号(心电信号/温度)的信噪比更高，可以更加快速准确地将测试接触面的测试信号传递给导线头端，使得与导线尾端连接的终端设备对于测试信号的响应更加灵敏和准确，为微创手术治疗的安全性、高效性提供了更好的技术支持；

(2)导线孔可以较好地固定导线头端，使得导线与微电极之间的连接更加牢固，可有效增加产品的生产合格率和降低后期使用时导线接触不良甚至脱落的风险。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的电极结构除导线以外的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的电极结构除导线以外的截面结构示意图；

图3为本实用新型实施例一提供的电极结构的整体结构示意图；

图4为本实用新型实施例一提供的电极结构的截面结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的电极导管的结构示意图；

图6为本实用新型实施例二提供的电极结构除导线以外的整体结构示意图；

图7为本实用新型实施例二提供的电极结构除导线以外的截面结构示意图；

图8为本实用新型实施例二提供的电极结构的整体结构示意图；

图9为本实用新型实施例二提供的电极结构的截面结构示意图；

图10为本实用新型实施例三提供的电极结构除导线以外的整体结构示意图；

图11为本实用新型实施例三提供的电极结构除导线以外的截面结构示意图；

图12为本实用新型实施例三提供的电极结构的整体结构示意图；

图13为本实用新型实施例三提供的电极结构的截面结构示意图；

图14为本实用新型实施例四提供的电极结构除导线以外的整体结构示意图；

图15为本实用新型实施例四提供的电极结构除导线以外的截面结构示意图；

图16为本实用新型实施例四提供的电极结构的整体结构示意图；

图17为本实用新型实施例四提供的电极结构的截面结构示意图；

图18为本实用新型实施例五提供的电极结构除导线以外的整体结构示意图；

图19为本实用新型实施例五提供的电极结构除导线以外的截面结构示意图；

图20为本实用新型实施例五提供的电极结构的整体结构示意图；

图21为本实用新型实施例五提供的电极结构的截面结构示意图；

其中，各附图标记说明如下：

11-微电极；12-绝缘外套；13-导线；

111-导线孔；112-凹槽；113-引导孔；

121-导向槽；

1131-倾斜面。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本实用新型作详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。还应当理解的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。

【实施例一】

本实施例提供一种电极结构，如图3及图4所示，所述电极结构包括：微电极11、绝缘外套12和导线13；所述绝缘外套12沿所述微电极11的周向包覆所述微电极11；请结合图1及图2，所述微电极11具有测试面和向所述测试面的方向凹陷的导线孔111，所述导线13的头端嵌入所述导线孔111内，与所述微电极11固定连接。

所述微电极11的横截面可呈圆形、矩形、正方形、椭圆形等，优先选择圆形，图中所示，是以所述微电极11的横截面呈圆形进行示例，在此形态下，所述微电极11的测试面可理解为如图中所示的所述微电极11的底面，但本申请中并不限制所述微电极11的测试面为所述微电极11的底面，在另外一些实施例中，当所述微电极11呈其他规则或不规则形状时，所述微电极11的测试面也可以不为其底面。在所述微电极11安装于头电极后，所述头电极暴露出所述微电极11，从而使得所述微电极11的所述测试面能够与血液、组织等相接触。

进一步的，所述微电极11可为金属微电极和非金属微电极，当采用金属微电极时，其材质可为不锈钢、贵金属及贵金属的合金；微电极11的尺寸小、响应快速、信噪比高、易达到稳态等优异的性能，从而使微电极11可以实现灵敏和快速的检测心电信号和温度。

类似的，所述导线孔111的横截面形状可呈矩形、正方形、圆形等，所述导线孔111的形状可与所述微电极11的形状匹配设置，例如如图1中所示，所述微电极11的横截面形状也呈圆形，但同样的，本申请也不限定于此，在另外一些实施例中，也可设计所述微电极11的横截面呈圆形，所述导线孔111的横截面呈正方形，等等。

较佳的，所述导线孔111的截面形状跟大小，满足在所述导线13插入后能够卡住所述导线13；例如，所述导线孔111的横截面形状呈圆形，且直径大小与所述导线13的直径大小相匹配，或者，所述导线孔111的截面形状呈矩形，且边长大小与所述导线13的直径大小相匹配。在一具体实施方式中，导线的直径的取值范围为0.05～0.15mm，所述导线孔111的横截面形状呈圆形，其直径略大于导线的直径，即略大于导线在0.0.05～0.15mm的任一取值。

所述绝缘外套12采用性能良好的高分子聚合物，例如，液晶聚合物(Luquidcrystal polymer，LCP)、聚醚醚酮(polyetheretherketone，PEEK)等高分子材料。

本实施例提供所述电极结构，所述导线孔111的设置，一方面使得导线13头端更接近测试接触面，可以更加快速准确地将测试接触面的测试信号传递给导线13头端，使得与导线13尾端连接的终端设备对于测试信号的响应更加灵敏和准确；另一方面，导线孔111可以较好地固定导线13头端，使得导线13与微电极11之间的连接更加牢固，可有效增加产品的生产合格率和降低后期使用时导线13接触不良甚至脱落的风险。

较佳的，请具体参见图1及图2，所述绝缘外套12的顶部具有导向槽121，所述导线13穿设于所述导向槽121并延伸至与所述微电极11相接触。本实施例中，所述导线孔111相对所述测试面垂直开设于所述微电极11。所述导线13在穿过导向槽121后，头端垂直插入所述导线孔111内。

如图5所示，本实施例还提供一种电极导管，所述电极导管包括：管体3、头电极2和如本实施例所述的电极结构1，所述头电极2与所述管体3相连接，所述电极结构1设置于所述头电极2。

所述电极结构1与所述头电极2之间可通过胶水粘接，实现电极固定和与其相接触结构的绝缘。为了增大两者之间的粘接牢固度，较佳的，所述绝缘外套12沿所述微电极11的轴向延至伸超出所述微电极11的顶部，所述绝缘外套12延伸至出所述微电极11的顶部的部分构成一注胶槽；或者，如图1及图2中所示，所述微电极11具有凹槽112，所述导线孔111设于所述凹槽112的底部下方，所述凹槽112为注胶槽。通过在所述注胶槽内注胶，可以使导线13与微电极11相接触的结构(如头电极2)或其它的导线13之间保持良好的绝缘，进而避免了因导线13的绝缘性能不好，对微电极11的心电信号/温度的测试产生不良的影响或干扰，例如，测试得到的心电信号的噪声变大，导致心电信号的质量变差，同时，该注胶工艺可以进一步加强导线13的牢固度。

本实施例中，所述导线13的头端焊接于所述导线孔111内，且优选的，所述微电极11开设有所述凹槽112，所述导线孔111设于所述凹槽112的底部下方，所述凹槽112构成所述注胶槽，在将所述导线13的头端插入所述导线孔111内，实现所述导线13与所述微电极11之间的初步连接后，通过焊接的方式加强所述导线13与所述微电极11之间的连接，而后再通过在所述注胶槽内注胶，进一步加强所述导线13与所述微电极11之间的连接。这里需要说明的是，虽然“上”跟“下”为非限制性，但应理解，在本申请中，由于所述凹槽具有开口方向，因此，对于所述凹槽而言，其“下方”，是指位于其底壁下。

焊接工艺可采用电烙锡焊、激光焊接和量子脉冲焊接等方式。优先选择量子脉冲焊接。量子脉冲焊接的原理：首先是利用量子脉冲的能量融化一定量的焊锡丝；接着，将融化得到的液态锡滴到导线13的焊接位置；最后，通过瞬间的冷却固化，实现导线13与微电极11之间的焊接。

需要特别说明的是，当所述微电极11不具有所述导线孔111仅具有所述凹槽112时，所述凹槽112也可让导线更加接近微电极的外表面(也即测量接触面)，通过将所述导线13焊接和胶粘在所述凹槽112内，实现两者之间的连接。相对于胶粘，焊接加强了细导线与微电极11之间的结合程度，但由于微电极11本身的尺寸非常小，通常外径在0.8～1mm间，执行焊接工艺时，操作非常困难，因此焊接效果有待提升，容易导致后期脱离电极。而本实施例提供的电极结构1，所述导线13头端伸入所述导线孔111内，在使用过程中即便连接处发生松动，所述导线13与所述微电极11之间还是保持接触，不会影响的微电极11的正常测试。

【实施例二】

如图6～9所示，本实施例提供一种电极结构，与实施例一不同的是，本实施例中，所述导线孔111相对所述测试面倾斜开设于所述微电极11，且所述导线孔111朝靠近所述导向槽的方向倾斜。

所述导线孔111相对所述测试面的倾斜角度在0°～90°，优选25°

～75°。倾斜的导线孔111使得导线13通过所述绝缘外套12上的所述导向槽121后，更加顺畅地插入导线孔111中，可以有效避免导线13的过度弯折，进而避免导线13头端损伤风险。可以进一步提高产品生产的合格率，并降低后期导线13接触不良甚至脱落的使用风险。

同样的，本实施例也采用焊接和注胶的方法进行固定，固定方式与实施例一相同，在此不再赘述。

【实施例三】

如图10～13所示，本实施例提供一种电极结构，本实施例提供的电极结构1在实施例二提供的电极结构1的基础上，增设引导孔113。

具体而言，所述微电极11还具有与所述导线孔111连通的引导孔113，所述引导孔113具有引导所述导线13进入所述导线孔111的倾斜面1131，所述倾斜面1131的斜倾角度小于所述导线孔111的倾斜角度。所述引导孔113位于所述凹槽112和所述导线孔111之间，或者，所述引导孔112也可理解为所述凹槽112采用非等径设计，所述凹槽的靠近所述导线孔111的一部分构成所述引导孔112。

所述引导孔113具体可为倒锥形孔，或者多棱柱孔，本申请对此不作限制，只需保证该引导孔113具有一倾斜面1131，且该倾斜面1131的斜倾角度小于所述导线孔111的倾斜角度。在导线13自所述导向槽121穿入所述后，所述倾斜面1131可以引导所述导线13的头端进入所述导线孔111。

所述引导孔113的设计，可以使得所述导线13头端更加容易进入所述导线孔111内，从而避免导线弯折受损，进而提高生产效率。

【实施例四】

如图14～17所示，本实施例提供一种电极结构1，与实施例三不同的是，本实施例中，所述微电极11取消了所述凹槽112的设计，且较佳的，所述引导孔113至少向靠近所述引导孔113的方向延伸至所述微电极11的边缘。从而所述引导孔113一方面起到引导所述导线13的头端进入所述导线孔111的作用，另一方面也可以充当注胶槽，可以注入胶水增强所述微电极11和导线13的连接强度及电极结构与其相接触的部件(例如，头电极2)的绝缘性。

所述凹槽112的取消，使得所述微电极11在同等轴向长度下，可设置所述导线孔111具有更大深度，更加有利于所述导线13的固定，且提高了导线13与微电极11之间的接触面积，更利于固定强度的提高和信号传输的稳定性。焊接固定和注胶的方式同实施例一，在此不再赘述。

【实施例五】

与实施例四不同的是，如图18～21所示，本实施例中，所述的微电极11具有初始态和形变态，所述微电极11还具有上表面，所述微电极11自所述上表面嵌入所述导线孔内，当所述测试面为所述微电极的底面时，所述上表面可理解为与所述测试面相对设置。所述微电极于初始态下上表面为平面，此时，可设置所述微电极11的轴向伸出所述微电极11以形成所述注胶槽，所述微电极11若受到挤压则呈形变态，所述微电极11于形变态下上表面为凹面，使得所述导线13物理压接于所述导线孔111。将导线13头端插入导线孔111以后，可以直接使用物理压接的方式将导线13头端固定在导线孔111中。在微电极11上表面由上向下施加压力F，微电极11上表面向内凹陷，将导线孔111中的导线13固定在导线孔111中形成物理压接，后续可以进一步使用胶粘等方式进行加固。物理压接的优势在于，将导线13与微电极11直接接触，避免焊接剂在导线13和微电极11之间产生副作用，如导线13和微电极11之间的接触电阻增加，降低信号检测的准确度。

另外，为确保物理压接的效果，避免导线13被压裂压折，可在导线13头端进行电镀增加电镀金属层。该电镀金属层的材质为导电性、导热性和延展性良好的金属，如金、银和铜等，优选性价比较高的铜。良好延展性的电镀金属层在物理压接过程中可以起到缓冲的作用，避免导线13被压伤，良好的导电性和导热性可以保证心电信号和温度的传递。

综上所述，本实用新型实施例提供的所述电极结构及包含所述电极结构的电极导管中，所述电极结构包括：微电极、绝缘外套和导线；所述绝缘外套沿所述微电极的周向包覆所述微电极；所述微电极具有测试面和向所述测试面的方向凹陷的导线孔，所述导线的头端嵌入所述导线孔内，与所述微电极固定连接。该电极结构，导线孔的设计，使得导线头端可以更接近测试接触面，从而微电极的测试信号的信噪比更高，可以更加快速准确地将测试接触面的测试信号传递给导线头端，使得与导线尾端连接的终端设备对于测试信号的响应更加灵敏和准确，为微创手术治疗的安全性、高效性提供了更好的技术支持；另外，导线孔可以较好地固定导线头端，使得导线与微电极之间的连接更加牢固，可有效增加产品的生产合格率和降低后期使用时导线接触不良甚至脱落的风险，为微创伤手术治疗导管的优化升级提供了更好更稳固的导线连接。

需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可，此外，各个实施例之间不同的部分也可互相组合使用，本实用新型对此不作限定。

此外还应该认识到，虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本实用新型。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围。

Claims (11)

1.一种电极结构，其特征在于，包括：微电极、绝缘外套和导线；

所述绝缘外套沿所述微电极的周向包覆所述微电极；

所述微电极具有测试面和向所述测试面的方向凹陷的导线孔，所述导线的头端嵌入所述导线孔内，与所述微电极固定连接。

2.如权利要求1所述的电极结构，其特征在于，所述导线孔相对所述测试面垂直开设于所述微电极。

3.如权利要求1所述的电极结构，其特征在于，所述导线孔相对所述测试面倾斜开设于所述微电极。

4.如权利要求3所述的电极结构，其特征在于，所述绝缘外套的顶部具有导向槽，所述导线穿设于所述导向槽并延伸至与所述微电极相接触，所述导线孔朝靠近所述导向槽的方向倾斜。

5.如权利要求3或4所述的电极结构，其特征在于，所述导线孔相对于所述测试面的倾斜角度为25°～75°。

6.如权利要求3所述的电极结构，其特征在于，所述微电极还具有与所述导线孔连通的引导孔，所述引导孔具有引导所述导线进入所述导线孔的倾斜面，所述倾斜面的倾斜角度小于所述导线孔的倾斜角度。

7.如权利要求6所述的电极结构，其特征在于，所述引导孔至少向靠近所述引导孔的方向延伸至所述微电极的边缘。

8.如权利要求1所述的电极结构，其特征在于，所述微电极具有凹槽，所述导线孔设于所述凹槽的底部下方，所述导线焊接于所述导线孔内。

9.如权利要求1所述的电极结构，其特征在于，所述微电极具有初始态和形变态，所述微电极还具有上表面，所述微电极自所述上表面嵌入所述导线孔内，所述微电极于初始态下所述上表面为平面，所述微电极若受到挤压则呈形变态，所述微电极于形变态下所述上表面为凹面，使得所述导线物理压接于所述导线孔内。

10.如权利要求9所述的电极结构，其特征在于，所述绝缘外套沿所述微电极的轴向延伸至超出所述微电极的顶部。

11.一种电极导管，包括：管体、头电极和如权利要求1～10任一项所述的电极结构，其特征在于，所述头电极与所述管体相连接，所述电极结构与所述头电极之间通过胶水绝缘连接。