SE1151051A1 - Sensorstyrtråd - Google Patents

Sensorstyrtråd Download PDF

Info

Publication number
SE1151051A1
SE1151051A1 SE1151051A SE1151051A SE1151051A1 SE 1151051 A1 SE1151051 A1 SE 1151051A1 SE 1151051 A SE1151051 A SE 1151051A SE 1151051 A SE1151051 A SE 1151051A SE 1151051 A1 SE1151051 A1 SE 1151051A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
sensor
sensor element
core wire
guidewire
main surface
Prior art date
Application number
SE1151051A
Other languages
English (en)
Inventor
Ronald Dekker
Vincent Adrianus Henneken
Stefan Tiensuu
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics Nv
St Jude Medical Systems Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics Nv, St Jude Medical Systems Ab filed Critical Koninklijke Philips Electronics Nv
Priority to SE1151051A priority Critical patent/SE1151051A1/sv
Priority to RU2014123198A priority patent/RU2620305C2/ru
Priority to US14/357,402 priority patent/US9044202B2/en
Priority to PCT/SE2012/051165 priority patent/WO2013070146A1/en
Priority to CN201280055155.4A priority patent/CN104168942B/zh
Priority to EP12790691.5A priority patent/EP2776111B1/en
Publication of SE1151051A1 publication Critical patent/SE1151051A1/sv

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00Catheters; Hollow probes
    • A61M25/01Introducing, guiding, advancing, emplacing or holding catheters
    • A61M25/09Guide wires
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/021Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A61B5/0215Measuring pressure in heart or blood vessels by means inserted into the body
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6846Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive
    • A61B5/6847Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive mounted on an invasive device
    • A61B5/6851Guide wires
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00Catheters; Hollow probes
    • A61M25/01Introducing, guiding, advancing, emplacing or holding catheters
    • A61M25/09Guide wires
    • A61M2025/09175Guide wires having specific characteristics at the distal tip
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00Catheters; Hollow probes
    • A61M25/01Introducing, guiding, advancing, emplacing or holding catheters
    • A61M25/09Guide wires
    • A61M2025/09175Guide wires having specific characteristics at the distal tip
    • A61M2025/09183Guide wires having specific characteristics at the distal tip having tools at the distal tip

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Abstract

Sensorstyrtråd för intravaskulära mätningar av fysiologiska variabler i en levande kropp eller av externa signaler, vilken sensorstyrtråd har en proximalregion, en distal sensorregion och en spetsregion, sensorstyrtråden omfattar en kärntråd med en längsgående axel parallell med den längsgående axeln för sensorstyrtråden, och ett sensorelement är anordnat vid den distala sensorregionen, sensorelementet har en känslig del för mätning av den fysiologiska variabeln och för att generera en sensorsignal i beroende av nämnda variabel. Sensorelementet har en väsentligen plan huvudyta och har dess maximala utsträckning i planet för huvudytan, och en tjocklek vinkelrät till planet för huvudytan, varvid sensorelementet är anordnat i en väsentligen vinkelrät relation till nämnda kärntråd med avseende på den plana huvudytan för sensorelementet.(Figur 4)

Description

2 omfattar ett sensorelement, en elektronisk enhet, en signalöverförande kabel som kopplar Sensorelementet till den elektriska enheten, ett flexibelt rör med kabeln och sensorelementet anordnade däri, en massiv metalltråd, och en spirallindning anordnad i den distala änden av den massiva tråden. Sensorelementet omfattar en tryckkänslig anordning, typiskt ett membran, med piezoresistiva element kopplade i ett arrangemang av typen Wheatstone- brygga monterat därpå.
Såsom visas i t.ex. US-6,167,763, vilket också tillhör en av sökanden, kan sensorelementet anordnas inuti ett kort rör (vanligtvis kallat ett hölje eller kapsel), vilket skyddar sensorelementet och omfattar en öppning genom vilket den tryckkänsliga anordningen står i kontakt med det omgivande mediet. Den massiva metalltråden - som, vilket också nämnts ovan, inom teknikområdet vanligtvis benämns som kämtråden - sträcker sig genom det inre av kapseln och kan vara försett med en del med större diameter som är ägnad för monteringen av sensorelementet.
Hela innehållet i de ovan beskrivna dokumenten inkorporeras häri genom referens för metoderna och anordningama som beskrivs däri.
Ett tänkbart problem med denna typ av styrtrådsmonterade sensorer är uppträdandet av s.k. böj artefakter. En böjartefakt är förändring av utsignalen från sensorn som orsakas av en böjning av styrtråden, snarare än att den orsakas av en förändring i den fysiska omgivningen SOITI OmgCI' SCIISOITI.
För att uppnå den önskade minskningen av böjartefakter, kan sensom utformas och monteras på olika sätt, där ett vanligt sätt är att den monteras som ett utskjutande arrangemang som bidrar till den önskade minskningen av böj artefakter.
Den utskj utande monteringen av sensorn kräver emellertid extra bearbetning av tråden som utgör kämtråden på stället där sensorchipet placeras. Den noggranna bearbetningen av kämtråden till olika diametrar och olika former på olika ställen av styrtråden är en tidsödande process och kan vara orsak till fabrikationsmisstag, som bidrar till tidsforluster och materialförluster under tillverkningsprocessen.
I US-6,22l,023 visas en sensor monterad på den distala änden av en intrakorporealkateter.
Sensom innefattar ett chip som är deforrnerbart i enlighet med trycket som päförs den, genom töjningsgivare monterade på chipet, en sensorplatta, en projektion, ett hölje och ett rör.
Projektionen och hölj et överför trycket påfört till kateterns distala ände till sensorplattan och lutar sensorplattan i enlighet med trycket där töjningsgivama avger detektionssignaler i beroende av graden och riktningen av böj ningen.
Uppfinnama har insett att det finns ett behov av en sensorstyrtråd där monteringen av sensorn inte innebär extra bearbetning eller trådforrnning, vilken därigenom är lättare och mindre dyr att tillverka. Dessutom är ett ytterligare behov att minska inverkan böj artefakter och också att förbättra flexibiliteten och böjprofilen för den distala delen av sensorstyrtråden.
Sammanfattning av uppfinningen Ovannämnda syfte uppnås med föreliggande uppfinninen enligt det oberoende patentkravet.
Föreliggande uppfinning avser således en sensorstyrtråd för intravaskulära mätningar av fysiologiska variabler i en levande kropp eller av externa signaler, vilken sensorstyrtråd har en proximalregion, en distal sensorregion och en spetsregion. Sensorstyrtråden omfattar en styrtråd med en längsgående axel parallellt till den längsgående axeln för sensorstyrtråden, och ett sensorelement anordnat i den distala sensorregionen, sensorelementet har en känslig del för mätning av den fysiologiska variabeln, eller externa signaler, och att generera en sensorsignal i beroende av nämnda variabel/ signal. Sensorelementet har en väsentligen plan huvudyta och har sin maximala utsträckning i planet för huvudytan, och en tjocklek vinkelrät mot planet för huvudytan, varvid sensorelementet är anordnat väsentligen vinkelrät i förhållande till styrtråden med avseende på den plana huvudytan för sensorelementet.
Enligt en föredragen utföringsform är sensorelementet försett med en genomgående öppning i den vinkelräta riktningen med avseende på huvudytan. Sensorelementet är monterat, i förhållande till styrtråden, så att styrtråden sträcker sig genom den genomgående öppningen och så att planet för sensorelementet är väsentligen vinkelrätt i förhållande till den längsgående axeln för styrtråden.
Föreliggande uppfinning baseras på uppfinnamas insikt att den stela sektionen för styrtråden för en konventionell trycksensortråd med sensorelementet monterat så att det sticker ut är approximativt 2 mm vilket minskar flexibiliteten för trycksensortråden. Genom att reducera den längsgående utsträckningen av den stela sektionen för kämtråden kommer prestandan avseende flexibilitet att förbättras.
Genom föreliggande uppfinning åstadkommes en förbättrad sensorstyrtråd som har en stel sektion av styrtråden i relation till sensorelernentet som är avsevärt kortare jämfört med det nu använda sensorstyrtrådarna vilket resulterar i en mer flexibel distal del av sensorstyrtråden.
Dessutom kan den längsgående utsträckningen för kapseln, anordnad för att skydda sensorelementet, avsevärt minskas vilket ytterligare förbättrar flexibiliteten för den distala delen av sensorstyrtråden. Enligt ett exempel kan den längsgående utsträckningen av kapseln minskas från 2,25 mm till 1,1 mm. Förmågan att föra in sensorstyrtråden i vindlande kranskärl i hjärtat förbättras därmed. Detta illustreras ytterligare av figur 11.
Enligt en utföringsform är den stela sektionen approximativt inom området 0,3 -0,5 mm.
Generellt är den stela sektionens längd relaterad till tj ockleken för sensorelementet (och också till den längsgående utsträckningen av kapseln) vilken företrädesvis är inom området 60-200 um, företrädesvis 80 um. Detta illustreras av figur 7 som visar en schematisk sidovy av styrtråden med sensorelementet monterat i enlighet med föreliggande uppfinning.
Kort beskrivning av de bifogade ritningama Figur 1 illustrerar den distala änden av en sensorstyrtråd enligt den kända tekniken.
Figur 2 är en schematisk sidovy av en styrtråd och ett sensorelement enligt den kända tekniken.
Figur 3 är en schematisk sidovy av en sensorstyrtråd enligt föreliggande uppfinning.
Figur 4 är en perspektivvy illustrerande en första utföringsform av föreliggande uppfinning.
Figur 5 är en vy uppifrån av ett sensorelement enligt en första utföringsform av föreliggande uppfinning.
Figur 6 är en vy uppifrån av ett sensorelement illustrerande en modifierad första utföringsform av föreliggande uppfinning. 5 Figur 7 är en sidovy illustrerande föreliggande uppfinning.
Figur 8 är en vy uppifrån illustrerande en andra utföringsform av föreliggande uppfinning.
Figur 9 är en vy uppifrån illustrerande en tredje utföringsform av föreliggande uppfinning.
Figur 10 är en vy uppifrån illustrerande en fjärde utföringsform av föreliggande uppfinning.
Figurema lla-1 ld är vyer uppifrån av ett cirkulärt sensorelement schematiskt illustrerande olika tvärsektionsfonner av styrtråden och öppningen.
Figurema 12a-12d är vyer uppifrån av ett rektangulärt sensorelement schematiskt illustrerande olika tvärsektionsformer för styrtråden och öppningen.
Figur 13 är en tvärsektionsvy schematiskt illustrerande en trycksensor enligt den kända tekniken.
Figur 14 illustrerar den förbättrade flexibiliteten för den distala delen av sensorstyrtråden enligt föreliggande uppfinning.
Figur 15 visar en sidovy av den distala delen av en sensorstyrtråd enligt den föreliggande uppfinningen.
Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer av uppfinningen Genomgående i ansökan används ordet distal i betydelse distal med avseende på användaren av sensorstyrtråden och ordet proximal i betydelsen proximal med avseende på användaren.
Figur 1 illustrerar den distala delen av en sensorstyrtråd 7 enligt den kända tekniken, se t.ex. ovarmänmda US Patent nr. 6,167,763. Sensorstyrtråden 7 omfattar en kärntråd l, ett ihåligt rör 2, en ihålig kapsel 3, ett sensorelement 4 med en känslig del 5, t.ex. en tryckkänslig del, och en spiral 6. Kämtråden 1 är åtminstone delvis anordnad inuti det ihåliga röret 2 och sträcker sig genom kapseln 3 och till spolen 6. Sensorelementet 4 omfattande den tryckkänsliga delen 5, är monterad på kämtråden l i kapseln 3, och är kopplad till en elektronisk enhet (ej visad i figuren) via en eller flera elektriska ledningar, t.ex. s.k. mikrokablar (ej visade i figuren).
Figur 2 är en schematisk sidovy av en kämtråd och ett sensorelement enligt den kända tekniken. I figuren visas den distala änden av kämtråden försedd med ett sensorelement, t.ex. i fonnen av ett rektangulärt chip vilket är approximativt 1,2 mm långt och 80 um tjockt.
Sensorelementet innefattar en känslig del och ett antal kontaktytor för anslutning till 6 mikrokablarna. Sensorelementet är normal inneslutet i en kapsel vilken har utelämnats i figuren för enkelhets skull. Såsom diskuterats i bakgrundsdelen resulterar denna kända konstruktion i en relativt lång stel sektion av sensorstyrtråden vilken kan orsaka böjartefakter för sensorelementet som kan påverka mätnoggrannheten.
I figur 3 visas en sidovy av en sensorstyrtråd 8 för intravaskulära mätningar av fysiologiska variabler, eller extemt genererade signaler, t.ex. elektriska och/eller magnetiska faltsignaler, i en levande kropp enligt föreliggande uppfinning, med en proximal region 9, en distal sensorregion 10 och en spetsregion 11. Sensorstyrtråden 8 omfattar en kärntråd (ej visad) med en längsgående axel parallell med den längsgående axeln för sensorstyrtråden, ett sensorelement 12 anordnat i den distala sensorregionen, vilket har en känslig del (ej visad), t.ex. en tryckkänslig del, för mätning av den fysiologiska variabeln, eller den externa signalen, och att generera en sensorsignal i beroende av variabeln/den extema signalen, och en kapsel 13, inneslutande åtminstone en del av sensorelementet 12. Åtminstone en signalöverförande mikrokabel (ej visad) kan vara kopplad till sensorelementet 12, och löper längs sensorstyrtråden 8. Sensorstyrtråden 8 omfattar vidare en spole 14 anordnad i spetsregionen 11 och ett ihåligt rör 15 åtminstone delvis omslutande den eller de signalöverförande mikrokablama, i den proximala regionen 9. Enligt denna föredragna utföringsforrn är kapseln 13 försedd med en kapselöppning 16 i sensor-regionen 10, på positionen där den tryckkänsliga delen är anordnad.
Figur 4 är en perspektivvy illusterande den föreliggande uppfinningen. I figuren visas enbart kärntråden och sensorelementet för att tydligt illustrera uppfinningen.
Sensorelementet har en väsentligen plan huvudyta och har dess maximala utsträckning i planet av huvudytan, och en tjocklek vinkelrät mot planet för huvudytan, varvid sensorelementet är anordnat väsentligen vinkelrätt i förhållande till styrtråden med avseende på den plana huvudytan för sensorelementet.
Sensorelementet är försett med en genomgående öppning i den vinkelräta riktningen med avseende på huvudytan, vari sensorelementet är monterat i relation till kärntråden så att kämtråden sträcker sig genom nämnda genomgående öppning så att planet för sensorelementet är väsentligen vinkelrätt i förhållande till den längsgående axeln för kärntråden.
Vinkeln mellan den plana huvudytan och axeln för kämtråden ligger inom intervallet 80-100 grader.
Enligt en första utföringsforrn är den genomgående öppningen ett hål, företrädesvis ett cirkulärt hål vilket illustreras i figurema 4 och 5.
Figur 5 är en vy uppifrån av sensorelementet enligt den första utföringsformen. I denna utföringsform är sensorelementet försett med ett cirkulärt hål för att motta kämtråden, en sensordel och ett antal kontaktytor innefattande kontaktelement för att etablera elektrisk anslutning till en eller flera mikrokablar. I det illustrerade sensorelementet visas tre kontaktytor.
Enligt en annan utföringsform är ett urtag i periferin av sensorelementet anordnat så att mikrokablama kan passera sensorelementet och en elektrisk anslutning kan åstadkommas på den distala sidan av sensorelementet. Denna utföringsform illustreras av figur 6. Denna utföringsform förenklar monteringproceduren genom det att sensorelementet kan anordnas horisontellt när mikrokablarna ansluts (t.ex. genom svetsning eller lödning) till kontaktelementet och sensorelementet vänds sedan till en vertikal position relativt kärntråden och de isolerade mikrokablarna passerar till den distala sidan via urtaget. Arrangemanget av ett urtag i periferin av sensorelementet medger att mikrokablarna passerar sensorelementet kan tillämpas för alla utföringsformer som beskrivs här, där det är tillämpligt. Urtaget illustreras i figur 6 och också i figur 10.
Föreliggande uppfinning är också tillämpbar för utföringsforiner där kommunikationen mellan sensorelementet och en extern enhet är trådlös. I det fallet är sensorelementet försett med en bearbetnings- och sändningsenhet anpassad att bearbeta den uppmätta fysiologiska signalen för att sända den bearbetade signalen till den externa enheten. I det fallet behövs inga kontaktytor.
Enligt en andra och en tredje utföringsfonn av föreliggande uppfinning, vilka illustreras av figurema 8 och 9, är den genomgående öppningen en radiellt riktad slits med en förutbestämd bredd som står i relation till bredden av kämtråden och som sträcker sig från periferin till centrum av sensorelementet. Bredden är sådan att kärntråden lätt kan anordnas vid slitsen. En fördel med dessa utföringsforrner är att tillverknings- och monteringsprocessen förenklas. En annan fördel är att mikrokablarna också kan anordnas i den radiellt riktade slitsen. I det avseende anordnas kämtråden först och mikrokablarna sedan i det återstående utrymmet i den radiella slitsen mellan kämtråden och sensorelementets periferi.
Den andra utföringsformen illustreras i figur 8 där sensorelementet har en kvadratisk periferiform där slitsen sträcker sig från en av sidorna till centrum av sensorelementet.
Den tredje utföringsforrnen illustreras i figur 9 där sensorelementet har en cirkulär periferiforrn där slitsen sträcker sig från sidan till centrum av sensorelementet.
Figur 10 är en vy uppifrån illustrerande en fjärde utföringsform av föreliggande uppfinning där sensorelementet har en rektangulär periferiform och är försedd med ett urtag på en av sidoma där mikrokablama anordnas så att de sedan passerar sensorelementet och åstadkommer anslutningen till kontaktytoma på den distala sidan av sensorelementet.
Den plana huvudytan av sensorelementet har således en cirkulär eller elliptisk form, eller som ett altemativt, den plana huvudytan av sensorelementet har en rektangulär eller kvadratisk förrn. Dessa fomier är tillämpliga för alla utföringsformer som beskrivs häri. Naturligtvis är, inom ramen för skyddsomfånget för föreliggande uppfinning som definieras av kraven, andra former möjliga, t.ex. triangulära eller icke-symmetriska former.
Den genomgående öppningen har en storlek sådan att kärntråden sträcker sig genom öppningen när sensorelementet är monterat på kärntråden.
Figurema lla-l ld är vyer uppifrån av ett cirkulärt sensorelement schematiskt illustrerande olika tvärsektionsformer för kärntråden och öppningen. 9 Figurerna l2a-12d är vyer uppifrån av ett rektangulärt sensorelement schematiskt illustrerande olika tvärsektionsforrner för kämtråden och öppningen.
Enligt utföringsfonnerna illustrerade i figurerna 1 la-1 ld och 12a-12d är tvärsektionsformen för öppningen anpassad till tvärsektionsformen för kämtråden där sensorelementet skall anordnas. Därigenom kan sensorelementet säkert positioneras, t.ex. undviks rotation. En annan fördel är att monteringen av sensorelementet förenklas genom att tvärsektionsformen för öppningen och kämtråden kan välj as så att det endast finns ett sätt att montera sensorelementet på kämtråden.
I figurerna har kärntråden getts en rektangulär, en triangulär, en kvadratisk respektive en elliptisk form. Tvärsektionsforrnen för styrtråden kan åstadkommas t.ex. genom slipning och sker företrädesvis endast där sensorelementet skall monteras. Öppningen för kärntråden, eller den radiella slitsen och/eller urtaget, etsas med fördel. Andra tillverkningsmetoder är naturligtvis möjliga inom ramen för föreliggande uppfinning. Nedan kommer en kisel-på-isoleringsmetod (Silicon-On-Insulator, SOI) kort att beskrivs vilken metod är tillämpbar för att tillverka sensorelementet enligt föreliggande uppfinning.
Företrädesvis monteras sensorelementet så att den känsliga delen är vänd i den distala riktningen av sensorstyrtråden. Det är också möjligt att montera sensorelementet så att den känsliga delen är vänd i den proximala riktningen av sensorstyrtråden.
Sensorelementet är exempelvis fastsatt till styrtråden genom limning, svetsning eller lödning.
Sensorelementet är anpassat att mäta en eller flera av de fysiologiska variablema tryck, temperatur, flöde. Dessutom kan sensorelementet vara anpassat att mäta externa signaler, såsom elektromagnetiska signaler, magnetiska signaler, radiosignaler etc., t.ex. för att bestämma positionen för sensorelementet.
Den maximala utsträckningen av sensorelementet är åtminstone tre gånger större än tjockleken. Ytterdiametern för kärntråden är företrädesvis inom området 60-200 um, 10 tjockleken för sensorelementet är mindre än 100 pm, företrädesvis 80 pm och den maximala utsträckningen av sensorelementet ligger inom intervallet 300-400 pm, företrädesvis 360 pm.
Trycksensorer, vilket är en föredragen tillämpning av sensortråden enligt föreliggande uppfinning, som används i samband med mätningar av intrakoronartryck omfattar ofta ett flexibelt membran. De två huvudtypema av sådana trycksensorer är absoluttrycksensorer och differentiella eller relativa trycksensorer. I en absoluttrycksensor är membranet vanligtvis monterat över en liten kavítet där ett referenstryck, vanligtvis vakuumtryck, föreligger, och trycket som ska mätas påverkar motstående sida av membranet. En differentialtrycksensor mäter skillnaden mellan två tryck som verkar på motstående sidor av membranet. Rörelsen eller defonnationen av membranet kan avkännas på olika sätt, såsom genom att mäta förändringar av elektriska kännetecken för en piezoresistiv kropp, förändringar av resistans hos en elektrisk ledare eller förändring av kapacitans för en lämpligt anpassad kondensator kopplad till rörelsen av membranet och därigenom vara utsatt för olika tryck eller påfrestningstillstånd. Absoluttrycksensorer behöver en herrnetisk förslutning och en relativt liten kavítet för det aktiva membranet för att erhålla ett referenstryck, företrädesvis en vakuuminneslutning. Detta kan åstadkommas på ett substrat med användning av t.ex. kiselsubstratbondning under vakuumtillstånd.
Generellt för t.ex. användning i en sensorstyrtråd som beskrivits ovan önskas en liten piezoresistiv absoluttrycksensor, med hög tryckkänslighet, ett kontrollerat temperaturberoende och hög långtidsstabilitet. Den skall inte påverkas av omgivningsförändringar, såsom fuktighet eller möjliga temperaturfluktuationer. Dessutom skall tillverkningsprocessen vara lämplig för hög volymproduktion och med ett högt utbyte.
Nyligen har mikrobearbetningstekniker utvecklats och förfinats för att producera integrerade miniatyriserade trycksensorer av halvledarmaterial, som ger åtskilliga fördelar i förhållande till traditionella trycksensorer: låg kostnad, hög prestanda och tillförlitlighet och bättre signal/brusförhållande och bättre reproduktionsförmåga. Åtskilliga trycksensorer baserat på kisel-på-isoleringssubstrat (SOI) har föreslagits. T.ex. visar US-6,l3l,466, 5,5l0,276, 5,095,40l och 7,207,227 sådana sensorer. I US-7,207,227 11 beskrivs en tillverkningsmetod för en trycksensor, där kaviteten formas på ett SOI-substrat, och därefter bondas ett andra kiselsubstrat på för att försluta kaviteten. Efter ett antal etsnings- och deponeringssteg är en sensor komplett med en elektrisk trådtöjningsgivare producerad.
Figur 13 är en schematisk tvärsektionsvy illustrerande ett konventionellt trycksensorchip 95 (som motsvarar sensorelementet i föreliggande uppfinning) baserat på ett SOI-substrat.
Trycksensorchipet 95 innefattar ett kristallint kiselsubstrat 93, en kavitetsfördjupning 92 formad i det kristallina kiselsubstratet 93, och ett kristallint kiselskikt 91 utgörande membranet 96 över kavitetsfördjupningen 92. Ett visst tryck utövat på membranet 96 från omgivande medium kommer därmed att motsvara en viss sträckning av membranet 96 och därigenom en viss resistans för piezoresistiva element (ej visade i figur 10) anordnade på membranet.
Figur 14 illustrerar den förbättrade flexibiliteten för den distala delen av sensorstyrtråden enligt föreliggande uppfinning. I figuren visas den distala delen av sensortråden schematiskt; den vänstra illustrationen visar den distala delen enligt föreliggande uppfinning där en kort stel del av kapseln, approximativt l,l mm, förbättrar flexibiliteten i jämförelse med sensorstyrtråden som används i dag, vilken illustreras av den högra illustrationen, där en stel del är avsevärt längre. I figuren visas den maximala böj ningen av sensorstyrtrådama och längdema Ll och L2 (vilka är relaterade till böjradiema), vilket tydligt illustrerar den förbättrade flexibiliteten och förmågan att enkelt föra in styrtråden i vindlande kärl.
Och slutligen visar figur 15 en sidovy av den distala delen av en sensorstyrtråd enligt föreliggande uppfinning. Kämtråden är försedd med en kort del där diametern ökas där kapseln och ett proximalt rör är fastsatt till kärntråden. I figuren visas också att sensorelementet skyddas av kapseln, som har en typisk längsgående sträckning av 1-1,5 mm, företrädesvis 1,1 mm. Kapseln är försedd med en öppning genom vilken sensorelementet bringas i kontakt med t.ex. blodet. Den mest distala delen av sensorstyrtråden är företrädesvis försedd med en flexibel helixlindad spiral och en skyddande spets.
Föreliggande uppfinning är inte begränsad till de ovan beskrivna föredragna utföringsformerna. Olika alternativ, modifieringar och ekvivalenter kan användas. 12 Ovannärnnda utforingsforrner skall därför inte tolkas som begränsande uppfinningens skyddsomfång, vilket definieras av de bifogade patentkraven.

Claims (17)

13 Patentkrav:
1. l. Sensorstyrtråd för intravaskulära mätningar av fysiologiska variabler i en levande kropp eller av externa signaler, vilken Sensorstyrtråd har en proximalregion, en distal sensorregion och en spetsregion, sensorstyrtråden omfattar en kämtråd med en längsgående axel parallell med den längsgående axeln för sensorstyrtråden, och ett sensorelement anordnat i den distala sensorregionen, sensorelementet har en känslig del för mätning av den fysiologiska variabeln/extema signalen och för att generera en sensorsignal i beroende av nämnda variabel/externa signal; kännetecknad av att sensorselementet har en väsentligen plan huvudyta och har dess maximala utsträckning i planet för huvudytan, och en tjocklek vinkelrät mot planet för huvudytan, varvid sensorelementet är anordnat väsentligen vinkelrätt i förhållande till närrmda kämtråd med avseende på den plana huvudytan för sensorelementet.
2. Sensorstyrtråd enligt krav l, varvid sensorelementet är försett med en genomgående öppning i en vinkelrät riktning med avseende på huvudytan, varvid sensorelementet är monterat i förhållande till kärntråden så att nämnda kärntråd sträcker sig genom nämnda genomgående öppning och så att planet för sensorelementet är väsentligen vinkelrät mot den längsgående axeln för kämtråden.
3. Sensorstyrtråd enligt krav l eller 2, varvid vinkeln mellan den plana huvudytan och axeln för kämtråden ligger inom området 80-100 grader.
4. Sensorstyrtråd enligt krav 2 eller 3, varvid nämnda genomgående öppning är ett hål.
5. Sensorstyrtråd enligt krav 2 eller 3, varvid nämnda genomgående öppning är en radial slits med en förutbestämd bredd relaterad till bredden av kärntråden och som sträcker sig från periferin till centrum av sensorelementet.
6. Sensorstyrtråd enligt något av föregående krav, varvid den maximala utsträckningen för sensorelementet är åtminstone tre gånger större än tj ockleken. 14
7. Sensorstyrtråd enligt något av kraven 2-6, varvid nämnda genomgående öppning har en storlek sådan att nämnda kämtråd sträcker sig genom öppningen när sensorelementet är monterat på kämtråden.
8. Sensorstyrtråd enligt något av kraven 2-7, varvid kämtråden har en tvärsektionsform som är anpassad till tvärsektionsformen på öppningen i sensorelementet, sådan att rotation av sensorelementet relativt kärntråden undviks.
9. Sensorstyrtråd enligt något av föregående krav, varvid en yttre diameter för kärntråden ligger i intervallet 60-200 pm, tjockleken av sensorelementet är mindre än 100 pm, företrädesvis 80 pm, och den maximala utsträckningen för sensorelementet ligger inom området 300-400 pm, företrädesvis 360 pm.
10. Sensorstyrtråd enligt något av föregående krav, varvid nämnda styrtråd vidare omfattar en kapsel inneslutande åtminstone en del av nämnda sensorelement, nämnda kapsel är försedd med en öppning som möjliggör att den känsliga delen kan mäta den fysiologiska variabeln, och att nämnda kapsel har en längsgående utsträckning av 1-1 ,5 mm.
11. Sensorstyrtråd enligt något av föregående krav, varvid nämnda sensorelement är monterat så att den känsliga delen är vänd i den distala riktningen för sensorstyrtråden.
12. Sensorstyrtråd enligt något av föregående krav, varvid sensorelementet är försedd med en eller flera kontaktytor för att etablera elektrisk kontakt till en eller flera mikrokablar.
13. Sensorstyrtråd enligt något av föregående krav, varvid den plana huvudytan för sensorelementet har en cirkulär eller elliptisk form.
14. Sensorstyrtråd enligt något av kraven 1-12, varvid den plana huvudytan för sensorelementet har en rektangulär eller kvadratisk form.
15. Sensorstyrtråd enligt något av föregående krav, varvid periferin för sensorelementet är försedd med ett urtag, så att mikrokablar kan passera sensorelementet. 15
16. Sensorstyrtråd enligt något av föregående krav, varvid sensorelementet är fastsatt i nämnda kärntråd med lim.
17. Sensorstyrtråd enligt något av föregående krav, van/id sensorelementet är en trycksensor.
SE1151051A 2011-11-09 2011-11-09 Sensorstyrtråd SE1151051A1 (sv)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1151051A SE1151051A1 (sv) 2011-11-09 2011-11-09 Sensorstyrtråd
RU2014123198A RU2620305C2 (ru) 2011-11-09 2012-10-26 Направляющий проводник датчика
US14/357,402 US9044202B2 (en) 2011-11-09 2012-10-26 Sensor guide wire
PCT/SE2012/051165 WO2013070146A1 (en) 2011-11-09 2012-10-26 Sensor guide wire
CN201280055155.4A CN104168942B (zh) 2011-11-09 2012-10-26 传感器引导线
EP12790691.5A EP2776111B1 (en) 2011-11-09 2012-10-26 Sensor guide wire

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1151051A SE1151051A1 (sv) 2011-11-09 2011-11-09 Sensorstyrtråd

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SE1151051A1 true SE1151051A1 (sv) 2013-05-10

Family

ID=48290379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1151051A SE1151051A1 (sv) 2011-11-09 2011-11-09 Sensorstyrtråd

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9044202B2 (sv)
EP (1) EP2776111B1 (sv)
CN (1) CN104168942B (sv)
RU (1) RU2620305C2 (sv)
SE (1) SE1151051A1 (sv)
WO (1) WO2013070146A1 (sv)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9562931B2 (en) * 2011-11-02 2017-02-07 Honeywell International Inc. Devices and methods for sensing current
WO2016038488A1 (en) * 2014-09-11 2016-03-17 Koninklijke Philips N.V. Intravascular devices, systems, and methods having a sensing element embedded in adhesive
WO2019046888A1 (en) * 2017-09-05 2019-03-14 Cathrx Ltd CATHETER OF ELECTROPHYSIOLOGY WITH SENSOR
CN110354366B (zh) * 2019-06-25 2024-09-20 同济大学 一种用于cto介入治疗的力感导丝
CN115414572A (zh) * 2022-10-09 2022-12-02 深圳市爱博医疗机器人有限公司 导丝和介入手术机器人力反馈装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5095401A (en) 1989-01-13 1992-03-10 Kopin Corporation SOI diaphragm sensor
US4928693A (en) * 1989-03-13 1990-05-29 Schneider (Usa), Inc. Pressure monitor catheter
SE506135C2 (sv) 1990-07-11 1997-11-17 Radi Medical Systems Sensor- och ledarkonstruktion
EP0495299A1 (en) 1990-12-03 1992-07-22 C.R. Bard, Inc. Guidewire tip construction
US5257630A (en) 1992-05-15 1993-11-02 Thermometrics, Inc. Pressure sensing probe with calibration capability
FR2700003B1 (fr) 1992-12-28 1995-02-10 Commissariat Energie Atomique Procédé de fabrication d'un capteur de pression utilisant la technologie silicium sur isolant et capteur obtenu.
US5873835A (en) 1993-04-29 1999-02-23 Scimed Life Systems, Inc. Intravascular pressure and flow sensor
JP3619845B2 (ja) * 1994-09-02 2005-02-16 ヴォルケーノ・セラピューテックス・インコーポレイテッド 超小型圧力センサを用いるガイドワイヤ
SE9600333D0 (sv) 1995-06-22 1996-01-30 Radi Medical Systems Sensor arrangement
JP3570800B2 (ja) 1995-11-01 2004-09-29 株式会社東海理化電機製作所 センサ機能を備えたカテーテル
US5701905A (en) * 1995-11-13 1997-12-30 Localmed, Inc. Guide catheter with sensing element
JPH09149941A (ja) 1995-12-01 1997-06-10 Tokai Rika Co Ltd 体内挿入用医療器具のセンサ
DE69627645T2 (de) 1996-07-31 2004-02-05 Stmicroelectronics S.R.L., Agrate Brianza Integrierter piezoresistiver Druckwandler und Herstellungsverfahren dazu
US6656153B1 (en) 1997-09-12 2003-12-02 Nippon Zeon Co., Ltd Balloon catheter
US6142958A (en) * 1998-12-23 2000-11-07 Radi Medical Systems Ab Sensor and guide wire assembly
SE0103471D0 (sv) 2001-10-15 2001-10-15 Silex Microsystems Ab Electrum Pressure sensor
JP4699761B2 (ja) * 2002-12-20 2011-06-15 ブリヴァント リサーチ アンド ディベロップメント リミテッド カテーテルと共に使用する案内ワイヤ
US7263894B2 (en) * 2004-06-07 2007-09-04 Radi Medical Systems Ab Sensor and guide wire assembly
US7967761B2 (en) * 2006-12-01 2011-06-28 Radi Medical Systems Ab Sensor and guide wire assembly
US9289137B2 (en) * 2007-09-28 2016-03-22 Volcano Corporation Intravascular pressure devices incorporating sensors manufactured using deep reactive ion etching
US20100004531A1 (en) * 2008-07-07 2010-01-07 Passmore Charles G Measurement catheter
RU2405585C1 (ru) * 2009-09-11 2010-12-10 Александр Ливиевич Ураков Способ оценки раздражающего действия внутрисосудистых катетеров
US20130053730A1 (en) * 2009-10-30 2013-02-28 National University Of Singapore Miniature Sensor Tip for Medical Devices and Method of Forming the Same

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013070146A1 (en) 2013-05-16
EP2776111A1 (en) 2014-09-17
US20140288444A1 (en) 2014-09-25
US9044202B2 (en) 2015-06-02
CN104168942B (zh) 2017-02-22
RU2620305C2 (ru) 2017-05-24
CN104168942A (zh) 2014-11-26
EP2776111B1 (en) 2020-12-30
RU2014123198A (ru) 2015-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210219851A1 (en) Intravascular pressure devices incorporating sensors manufactured using deep reactive ion etching
US7967761B2 (en) Sensor and guide wire assembly
JP4368258B2 (ja) センサ・ガイドワイヤアセンブリ
US20190133462A1 (en) Pressure-sensing intravascular devices, systems, and methods
JP4590547B2 (ja) センサ・ガイドワイヤアセンブリ及びその製造方法
US20100109104A1 (en) Pressure sensor and wire guide assembly
SE1151051A1 (sv) Sensorstyrtråd
EP1927316B1 (en) Sensor and guide wire assembly
JP6290250B2 (ja) 圧力検出血管内装置、システム、および方法
JP6619845B2 (ja) センサ素子、センサ・ワイヤ、およびセンサ素子の製造方法
JP2018112433A (ja) 圧力センサー、電子機器および移動体
WO2014099769A1 (en) Pressure-sensing intravascular devices, systems, and methods
SE526036C2 (sv) Sensorchip för en styrtrådsanordning och sensorstyrtrådsanordning för intravaskulära mätningar samt metod för tillverkning av ett kiselsensorchip för en sådan anordning

Legal Events

Date Code Title Description
NAV Patent application has lapsed