CN108283757B - 介入导管、介入导管的引导头、介入***及方法 - Google Patents

介入导管、介入导管的引导头、介入***及方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种介入导管的引导头，所述引导头具有自由端和连接端，所述自由端用于引导所述引导头进行转向，所述引导头包括：内管，具有中空内腔；外管，套设于所述内管的外部，所述内管与所述外管之间形成有环状腔室；驱动装置，设置于所述环状腔室中，以驱使所述引导头发生形变；以及压力传感器，设置于所述自由端上，用于实时感测所述自由端所承受的阻力。通过驱动装置能够自主控制引导头自由端的形状及转角等，以及时精准有效的引导介入导管进入对应的靶血管或靶管腔，通过位于引导头上的压力传感器能够精准的采集当前引导头所受的阻力，进而有效的控制介入导管的牵引力，以避免因引导力度过大而对其所通过的管腔所造成的损伤，降低引发诸多并发症的风险。

Description

介入导管、介入导管的引导头、介入***及方法
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种介入导管、介入导管的引导头、介入***及方法。
背景技术
临床上通过管腔(包括血管和腔道)对患者进行介入治疗时，一般需要基于数字减影血管造影术(Digital Subtraction Angiography，简称DSA)的连续曝光下，操作医生以手动的方式进行旋转、推拉导丝，以引导导管进入目标区域(如靶血管或靶腔道)。
但是，在实际的操作过程中，由于是通过手动的方式感知导管引导头的阻力状况及控制引导头进行转向，从而需要反复多次的操作才能将介入导管植入至目标区域中，尤其是针对复杂管腔进行植入时，甚至会因引导头的引导力度过大而对其所通过的管腔造成损伤，从而引发诸多并发症。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题提供了一种介入导管、介入导管的引导头、介入***及方法，通过驱动器电极能够自主控制引导头自由端的形状及转角等，以及时精准有效的引导介入导管进入对应的靶血管或靶腔道，通过位于引导头上的压电传感器能够精准的采集当前引导头所受的阻力，进而有效的控制介入导管的牵引力，以避免因引导力度过大而对其所通过的管腔所造成的损伤，降低引发诸多并发症的风险。
一种介入导管的引导头，所述引导头具有自由端和连接端，所述自由端用于引导所述引导头进行转向或/和监测，所述引导头包括：
内管，具有中空内腔；
外管，套设于所述内管的外部，所述内管与所述外管之间形成有环状腔室；
驱动装置，设置于所述环状腔室中，以驱使所述引导头发生形变；以及
压力传感器，设置于所述自由端上，用于实时感测所述自由端所承受的阻力。
上述的介入导管的引导头，通过利用驱动装置可自动驱使引导头发生形变，进而使得引导头实现精准的转角转向，以及时精准有效的引导介入导管进入对应的管腔(即靶血管或靶腔道)，而压力传感器则可将自由端所感测的阻力值实时反馈至控制端，进而有效的控制介入导管的牵引力，以避免因引导力度过大而对其所通过的管腔所造成的损伤，降低引发诸多并发症的风险。
在一个可选的实施例中，所述驱动装置为离子型驱动器；
其中，所述离子型驱动器沿所述引导头的长度方向设置于所述环状腔室中，用于通过驱使所述引导头发生形变来改变所述自由端的转角。
在一个可选的实施例中，所述离子型驱动器为碳纳米管石墨烯离子型驱动器；
其中，所述碳纳米管石墨烯离子型驱动器分别与所述内管和所述外管连接，以通过改变所述内管和/或所述外管的形状来驱使所述引导头发生形变。
在一个可选的实施例中，所述压力传感器为压电薄膜传感器；
其中，所述压电薄膜传感器分别与所述内管和所述外管连接，用于作为所述引导头的支撑结构。
在一个可选的实施例中，所述碳纳米管石墨烯离子型驱动器与所述压电薄膜传感器交替分布于所述环形腔室中。
一种介入导管，可包括：
如上述任意一项所述的引导头；
导管本体，具有自由连接端和连接终端；
其中，所述自由连接端与所述引导头的自由端贯通连接，所述连接终端用于与外部控制装置连接。
上述的介入导管，通过利用介入导管中的驱动装置可自动驱使引导头发生形变，进而使得引导头实现精准的转角转向，以及时精准有效的引导介入导管进入对应的管腔(即靶血管或靶腔道)，而介入导管中的压力传感器则可将自由端所感测的阻力值实时反馈至控制端，进而有效的控制介入导管的牵引力，以避免因引导力度过大而对其所通过的管腔所造成的损伤，降低引发诸多并发症的风险。
在一个可选的实施例中，所述导管本体具有与所述内管贯通连接的内孔；以及
所述导管本体连接终端设置有通过嵌入该导管本体内壁，分别与所述驱动装置和所述压力传感器连接的电极接口阵列。
在一个可选的实施例中，所述导管本体连接终端的端部设置有角度参考标记，用于对所述引导头进行位置校准。
一种介入***，可包括：
如上述任意一项所述的介入导管；
医学影像设备，用于实时获取患者的医学影像；
推进装置，与所述导管本体的连接终端连接，用于根据所述医学影像控制所述介入导管对患者进行介入治疗。
上述的介入***，通过利用内置有驱动装置的介入导管，可自动驱使引导头发生形变，进而使得引导头实现精准的转角转向，以及时精准有效的引导介入导管进入对应的管腔(即靶血管或靶腔道)，而介入导管中的压力传感器则可将自由端所感测的阻力值实时反馈至控制端，进而有效的控制介入导管的牵引力，以避免因引导力度过大而对其所通过的管腔所造成的损伤，降低引发诸多并发症的风险。
一种介入方法，可基于上述的介入***，所述方法包括：
利用医学影像设备获取患者的断层图像序列；
基于所述断层图像序列重建获取管腔三维图像；
基于所述断层图像序列模拟出各个管腔的虚拟腔道空间；
于所述管腔三维图像上获取介入操作的起点信息和终点信息；
基于所述起点信息和所述终点信息，根据所述各个管腔的虚拟腔道空间生成介入操作的导航信息；
基于所述导航信息，对所述介入导管进行腔道内引导。
上述的介入方法，基于上述实施例中的介入***，并利用断层图像序列进行管腔三维图像，生成导航信息，并基于该导航信息利用内置有驱动装置的介入导管，自动驱使引导头发生形变，进而使得引导头实现精准的转角转向，以及时精准有效的引导介入导管进入对应的管腔(即靶血管或靶腔道)，同时也可利用介入导管中的压力传感器将自由端所感测的阻力值实时反馈至控制端，进而有效的控制介入导管的牵引力，以避免因引导力度过大而对其所通过的管腔所造成的损伤，降低引发诸多并发症的风险。
附图说明
图1是一个实施例中介入导管的引导头的结构示意图；
图2a是图1中所示的引导头向左侧弯曲时的结构示意图；
图2b是图1中所示的引导头未弯曲时的结构示意图；
图2c是图1中所示的引导头右侧弯曲时的结构示意图；
图3a是图1中所示的引导头中的驱动装置的剖视示意图；
图3b是图1中所示的引导头的俯视结构示意图；
图3c是图1中所示的引导头中的压力传感器的剖视示意图；
图4是一个实施例中介入导管的结构示意图；
图5a是图4中所示的介入导管连接端的剖视图；
图5b是图4中所示的介入导管连接端的透视图；
图5c是图4中所示的介入导管连接端接口阵列的剖视图；
图6a是一个实施例中包含有CT设备的介入***的结构示意图；
图6b是一个实施例中包含有DSA设备的介入***的结构示意图；
图6c是一个实施例中包含有CT设备和DSA设备的介入***的结构示意图；
图6d是一个实施例中包含有MRI设备的介入***的结构示意图；
图7a是一个实施例中图像序列的示意图；
图7b是一个实施例中三维重建图像的示意图；
图7c是一个实施例中虚拟腔道的示意图；
图7d是一个实施例中基于空间坐标系的图像序列的示意图；
图7e是一个实施例中提取管腔位置信息的示意图；
图7f是一个实施例中提取管腔属性参数的示意图；
图7g是一个实施例中提取三维图像的起点信息和终点信息的示意图；
图7h是一个实施例中导航轨迹的示意图；
图8是一个实施例中介入方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是一个实施例中介入导管的引导头的结构示意图。如图1所示，一种介入导管的引导头1，该引导头1具有用于引导引导头转向的自由端和用于与介入导管本体连接的连接端，该引导头1可包括内管11、外管12、驱动装置(如碳纳米管石墨烯离子型驱动器13)和压力传感器(如压电薄膜传感器14)。其中，内管11具有可用于输送药液的中空内腔15；外管12则套设在内管11的外部用于绝缘保护，且在内管11与外管12之间形成有环状腔室(图中未示出)；驱动装置设置于上述的环状腔室内，用于驱使引导头1发生形变进而实现转向；上述引导头1的自由端端部区域设置有传感器。可选地，该传感器可设置成压力传感器、电阻传感器、力传感器等，以用于实时感测上述的自由端或整个引导头1在介入操作中所承受的阻力，或感知自由端或整个引导头1在介入操作中所承受的阻力并将该阻力转换成电阻置等参数。
进一步地，上述的驱动装置可为离子型驱动器，该离子型驱动器可沿引导头1的长度方向设置在内管11与外管12之间的环状腔室中，进而便于驱动引导头1发生形变进而改变引导头1的自由端的转角及转向或/和监测等操作。
图2a是图1中所示的引导头向左侧弯曲时的(透视)结构示意图，图2b是图1中所示的引导头未弯曲时的(透视)结构示意图，图2c是图1中所示的引导头右侧弯曲时的(透视)结构示意图。如图2a～2c所示，上述的引导头1可用于对体内管腔(如血管和/或腔道)进行介入操作的过程中，选择碳纳米管石墨烯离子型驱动器13作为驱动装置时，即该碳纳米管石墨烯离子型驱动器13可填充环状内腔的一部分，使得碳纳米管石墨烯离子型驱动器13分别与内管11和外管12接触，后续通过改变上述内管11和/或外管12的形状来驱使引导头1发生形变进而实现转角及转向。例如，在碳纳米管石墨烯离子型驱动器13未工作时，引导头1的自由端16初始的直线状态(如图2b所示)，而在碳纳米管石墨烯离子型驱动器13工作时，即在驱动器电压的作用下，可驱使引导头1的自由端16向左则弯曲(如图2a所示)或向右侧弯曲(如图2c所示)。
在一个可选的实施例中，引导头具有自由端和连接端，该自由端能够弯曲，而连接端则可连接上述的导管本体。其中，上述的自由端可包括：内管，具有中空内腔；多个传感器，设置在所述内管的外侧，用于感知获取所述自由端的压力信号，所述多个传感器沿所述内管的长度方向上依次分布；多个驱动装置，设置在所述内管的外侧，且所述多个驱动装置与所述多个传感器相邻；控制器，分别与所述多个传感器、多个驱动装置电连接，所述控制器能够根据所述压力信号产生控制信号，所述控制信号用于控制所述驱动装置，以驱动所述内管产生形变。在此实施例中，多个驱动装置中的至少一个包括内层驱动电极和外层驱动电极，所述内层驱动电极和外层驱动电极能够在控制信号作用下产生不同电压值，从而导致驱动装置能够向左、向右或者任意方向收缩，以引起内管向特定方向弯曲。例如，当控制信号控制驱动装置中的左侧外层驱动电极为正电压，左侧内层驱动电极为负电压；控制信号控制驱动装置中的右侧外层驱动电极为正电压，右侧内层驱动电极为负电压，且左侧外层驱动电极为正电压大于右侧外层驱动电极为正电压，则驱动装置向右转动，并带动内管向右转动。同理，当左侧外层驱动电极为正电压小于右侧外层驱动电极为正电压，则驱动装置向左转动，并带动内管向左转动。
图3a是图1中所示的引导头中的驱动装置的剖视示意图，图3b是图1中所示的引导头的俯视结构示意图，图3c是图1中所示的引导头中的压力传感器的剖视示意图。进一步地，如图1、3a～3c所示，在选择压电薄膜传感器14作为压力传感器时，该压电薄膜传感器14也可填充环状内腔的一部分，如沿引导头1的长度方向采用堆叠结构的形式填充在环状内腔中，以使得压电薄膜传感器14分别与内管11和外管12接触，在作为引导管1的支撑结构的同时，能实时感测引导头1的自由端和/或外管12所承受的阻力等值。其中，上述的碳纳米管石墨烯离子型驱动器13和压电薄膜传感器14可交替分布在环状腔室内；例如，碳纳米管石墨烯离子型驱动器13和压电薄膜传感器14呈十字交叉方式充满整个环状腔室(如图1和图3b所示)，而碳纳米管石墨烯离子型驱动器13中的两个驱动器电极131均沿引导管1的长度方向延伸分别(如图3a和图3b所示)，以通过改变驱动电压来驱使内管11及外管12实现弯曲；同时，压电薄膜传感器14中的传感器电极141，也可沿引导头长度分布在用于作为支撑的压电薄膜材料中(如图3b和图3c所示)，以用以实时感测压电薄膜发生形变所致使的电压，从而及时的获取外管12或引导头1的自由端端部所受到的阻力。
上述实施例中的引导头1，堆叠压电薄膜材料作为支撑结构的同时，又可精确的感测到外管12及自由端端部受阻力而发生的形变而产生的压电信号，从而可精确的获取在介入(或植入)操作过程中外管12及自由端所承受的阻力值；同时，将碳纳米管石墨烯离子型驱动器13布置在引导头1的自由端，可采用低电压驱动引导头实现大范围及大角度的转向，即在确保安全的同时，使得引导头1的转向精确可控；另外，将碳纳米管石墨烯离子型驱动器13与压电薄膜传感器14采用十字交叉方式交替分布，可使得引导头1的结构较为紧凑，能够兼顾自动灵活运行及力度及时反馈等多项功能，进而在实现微型化设计的同时，实现介入导管的自主导航下的自动介入操作。
进一步地，上述的引导头1的长度及直径等参数可依据介入通过管腔(血管或腔道)的直径、长度等参数预制成不同规格的多个引导头1，该多个引导头1可采用统一的接口，以适应相同或不同的导管本体，进而便于在实际的应用中根据当前介入操作的具体需求而选用相匹配的引导头。
另外，在引导头1的连接端还设置有接口阵列，用于实现线路快速连接通讯，以便于上述的传感器电极141与运动力学感知***连接，而驱动器电极131与介入导管运动控制***连接，即运动力学感知***可根据传感器电极141所反馈的压电信号获悉当前引导头1所受到的阻力，而介入导管运动控制***可根据导航数据及运动力学感知***所输出的阻力，控制驱动器电极131上的驱动电压，以使得引导头1自由端能够实现精准的转向及前行。
图4是一个实施例中介入导管的结构示意图。如图4所示，一种介入导管，可包括导管本体2和上述任一实施例中的引导头1，且该导管本体2可具有自由连接端(图中未示出)和连接终端(图中未示出)，即自由连接端与连接终端为导管本体2的相对的两个端部；其中，导管本体2的自由连接端与引导头1的自由端贯通连接，而导管本体2的连接终端则可用于与外部控制装置连接3，该外部控制装置连接3可为介入导管运动控制设备、介入导管运动控制设备和/或控制手柄等，以用于实现自动或手动辅助进行介入操作。同时，当导管本体2的连接终端连接控制手柄时，还可利用内置的导丝4进行支架的植入操作。
图5a是图4中所示的介入导管连接端的剖视图，图5b是图4中所示的介入导管连接端的透视图，图5c是图4中所示的介入导管连接端接口阵列的剖视图。进一步地，如图5a～5c所示，上述的导管本体2内置有用于内管11贯通连接的内孔23，即中空内腔15与内孔23贯通连接形成位于介入导管内部的通路，且该导管本体2的连接终端21处还可设置有分别与驱动装置和压力传感器电连接的电极接口阵列，即该电极接口阵列可包括与碳纳米管石墨烯离子型驱动器13连接的驱动器电极接口26和与压电薄膜传感器14电连接的压电电极接口27等接口，以用于分别将电信号输送至驱动控制***和力传感***中，便于各个控制线路的连接；其中，上述的电极接口阵列可嵌入设置在导管本体2的连接终端21的内壁中，且在该连接终端21中开设有与内孔23贯通的开口22。另外，为了便于连接以及连接的稳固性，可将开口22设置为螺纹的开口(如图5a所示)，后续通过与其匹配的螺栓结构进行螺栓固定连接。
进一步地，在连接终端21的开口22处还可设置有角度参考标记25，以用于对引导头1进行介入操作时进行位置校准。例如，该角度参考标记25可为凸起连接终端21管壁的凸起结构(如图5b所示)，并在该凸起结构上设置有零度角度指示标示，从而方便在介入操作过程中对引导头1的转向进行控制。
进一步地，上述的电极连接阵列28在连接端的各个方向均呈阵列分布(如图5c所示)，以便于在每个方向上均能实现至少能同时控制两组驱动模块(即碳纳米管石墨烯离子型驱动器13)和一组力传感模块(即压电薄膜传感器14)，从而控制引导头实现精准的转向。同时，为了确保介入导管具有较强的耐弯折性能以及阻X射线性能，可采用多节薄片金属环状结构进行各段的连接，即如图1所示，引导头1是由多个环状段单元构成，相邻的环状段单元通过薄片金属环(如铜环、铝环或者合金环等)进行连接，从而可提升介入导管耐弯折以及阻X射线性能。
图6a是一个实施例中包含有CT设备的介入***的结构示意图，图6b是一个实施例中包含有DSA设备的介入***的结构示意图，图6c是一个实施例中包含有CT设备和DSA设备的介入***的结构示意图，图6d是一个实施例中包含有MRI设备的介入***的结构示意图。如图6a～6d所示，一种介入***，可包括医学影像设备、推进装置、控制装置和上述任一实施例中的介入导管，上述的医学影像设备可用于实时获取患者身上诸如待介入治疗区域及规划路径等位置处的医学影像，推进装置可与导管本体的连接终端连接，以用于根据上述的医学影像控制介入导管进行介入治疗。其中，上述的医学硬设备设备可包括移动CT(Computed Tomography，电子计算机断层扫描)设备、CBCT(Cone beam CT，锥形束CT)设备、DSA设备和/或移动MRI(Magnetic Resonance Imaging，简称磁共振成像)设备等。
如图6a所示，上述的介入***可具体包括控制子***5(即控制装置)、承载平台61和机器人子***63；控制子***5可包括工作台51、机器人控制设备52、工作站53及放置在工作台上的该工作站53的显示设备54；承载平台61用以承载并固定患者62，机器人子***63上设置有推进子***64，以用于对介入导管、内镜等器械进行推进，移动式的CT设备71可用于实时采集患者的医学影像。具体地，上述的工作站53可对CT设备71所采集的医学影像进行处理、分析，以输出并经显示设备54呈现导航信息，利用机器人控制设备52控制机器人子***63驱使推进子***64利用上述的介入导管对患者62进行介入治疗，由于介入导管的头部采用驱动装置进行引导头的转向，并能利用压力传感器实时获取介入导管头部所受到的阻力值，进而能实现介入导管精准的转角转向，以及时精准有效的引导介入导管进入对应的靶血管或靶管腔的同时，可有效的控制介入导管的牵引力，以避免因引导力度过大而对其所通过的管腔所造成的损伤，有效降低引发诸多并发症的风险。
进一步地，基于不同的介入治疗操作可单独采用CBCT设备72进行上述实施例中医学影像的获取，如图6b所示，该CBCT设备72也可利用DSA设备进行替换；同时也可同时采用CT设备71和CBCT设备72进行医学影像的采集(如图6c所示)，进而提升导管转向的精度；当然，也可采用移动MRI设备73进行医学影像的采集操作。即可采用CT设备71、CBCT设备72、移动MRI设备73及数字减影血管造影设备(Digital Subtraction Angiography，简称DSA)等中的至少一种进行上述医学影像的采集，进而提升介入治疗的灵活性。
图7a是一个实施例中图像序列的示意图，图7b是一个实施例中三维重建图像的示意图，图7c是一个实施例中虚拟腔道的示意图，图7d是一个实施例中基于空间坐标系的图像序列的示意图，图7e是一个实施例中提取管腔位置信息的示意图，图7f是一个实施例中提取管腔属性参数的示意图，图7g是一个实施例中提取三维图像的起点信息和终点信息的示意图，图7h是一个实施例中导航轨迹的示意图，图8是一个实施例中介入方法的流程示意图。如图8所示，一种介入方法，基于上述任一实施例中的介入***，该介入方法可包括：
步骤S1，利用医学影像设备获取患者的断层图像序列。
具体地，可采用诸如CT设备、CBCT设备或MRI设备所扫描获取的DICOM(DigitalImaging and Communications in Medicine，医学数字成像和通信)图像序列，即如图7a中所示的断层图像序列8，该断层图像序列8可包括多个断层图像81，同时该断层图像序列8还包括相应的增强扫描图像。
步骤S2，基于断层图像序列重建获取管腔三维图像。
具体地，基于上述所采集的断层图像序列8进行3D重建，并基于所提取的管腔路径，获取如图7b中所示的管腔三维图像82；其中，该管腔三维图像82可包括血管三维图像和/或腔道三维图像，具体可依据实际的介入治疗需求而设定。
步骤S3，基于断层图像序列模拟出各个管腔的虚拟腔道空间。
具体地，基于上述断层图像序列8中的各个断层图像81，获取每一图像层面管腔(血管和/或腔道)的信息，进而可模拟出各个管腔的虚拟腔道空间。例如，可获取每一图像层面管腔的中心点信息，并通过获取相邻图像层之间，对应管腔的中心点O之间的连接线L，同时还可结合各个图像层面上不同角度(如间隔15度或30度)获取各个中心点与该中心点对应的管壁之间的距离r等信息，以模拟出各个腔道的虚拟腔道空间(如图7c所示)；该虚拟腔道空间可包括起始点与终点之间的距离d。
步骤S4，于管腔三维图像上获取介入操作的起点信息和终点信息。
需要注意的是，可基于同一个参考坐标系或具有特性关系不同坐标系进行图7d～图7f及图7h相关的操作。下面以同一个参考坐标系为例进行说明：
首先，如图7d所示，可以基于处于仰卧位的患者建立参考坐标系，该参考坐标系的X轴为水平方向，Y轴为垂直方向，Z轴为人体长度(即身高)方向。其次，可依次获取图7d上断层图像序列8中的各个断层图像81在该参考坐标系的位置信息。之后，基于上述的各个断层图像81及其在该参考坐标系的位置信息，获取如图7e中所示各个图像层中管腔的中心点及管壁等目标点的位置信息(x，y，z)；例如，获取的A点位置信息为(99，89，455)，B点的位置信息为(129，110，855)。然后，如图7f所示，将所有图像层中对应的中心点和管壁坐标点进行连接，以获取3D重建影像的中心线及空间腔道坐标信息。最后，根据上述的坐标信息获取断层图像序列8中作为起始点d1的断层图像81a的坐标信息(即起点信息)和作为终点d2的断层图像81b的坐标信息(即终点信息)。
步骤S5，基于起点信息和终点信息，根据各个管腔的虚拟腔道空间生成介入操作的导航信息。
具体地，如图7h所示，在起始点d1与终点d2之间，基于根据各个管腔的虚拟腔道空间生成介入操作的导航信息；如可基于中心线的轨迹以及虚拟腔道空间的轨迹，可计算出虚拟腔道空间中分叉处或弯曲处的偏转角度α、路径轨迹等导航信息。
步骤S6，基于导航信息，利用介入***对患者进行介入治疗，即对介入导管进行腔道内引导。
具体的，基于上述的导航信息，利用上述任一实施例中的介入***，按照从起点d1向终点d2延伸方向，沿着中心线(即路径轨迹)，自动逐层向前推进，同时在控制***的显示设备上动态实时显示中心线、空间腔道等的导航端面，以便于医生进行操控，从而实现对患者的介入治疗。另外，还可在上述推进过程中，实时动态的显示中心线的坐标信息、管腔壁与中心点之间的距离以及引导头所反馈的阻力值等参数，以提升医生操控的精准性。
进一步地，在进行上述的介入治疗推进过程中，还可自动的将每个图像层的管腔中心点、管壁坐标位置信息、阻力值等相关信息，以文本文件、表格、数据库文件等文件格式进行输出及存储，以便于后续进行数据分析及备案。
其中，上述的位置信息还可包括当前引导头端部所在的图像层和该、当前引导头端部所处位置与起点之间的距离、当前引导头端部所处位置处虚拟管腔中线坐标、当前引导头端部所处位置中线的偏转角度以及当前引导头端部所处位置中线与各方向上管壁之间的距离等参数，以便于医生操控介入导管以及后续进行数据分析、备案等操作。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种介入导管的引导头，其特征在于，所述引导头具有自由端和连接端，所述自由端用于引导所述引导头进行转向或/和监测，所述引导头包括：
内管，具有中空内腔；
外管，套设于所述内管的外部，所述内管与所述外管之间形成有环状腔室；
驱动装置，设置于所述环状腔室中，用于驱使所述引导头发生形变；以及
压力传感器，设置于所述内管的外侧及所述自由端端部区域，用于实时感测所述自由端所承受的阻力；
所述驱动装置包括内层驱动电极和外层驱动电极，所述内层驱动电极和所述外层驱动电极能够在根据所述阻力产生的控制信号作用下产生不同电压值，从而导致驱动装置能够向左、向右或者任意方向收缩，以带动所述内管及外管发生形变进而实现转角及转向。
2.如权利要求1所述的引导头，其特征在于，所述驱动装置为离子型驱动器；
其中，所述离子型驱动器沿所述引导头的长度方向设置于所述环状腔室中，用于通过驱使所述引导头发生形变来改变所述自由端的转角。
3.如权利要求2所述的引导头，其特征在于，所述离子型驱动器为碳纳米管石墨烯离子型驱动器；
其中，所述碳纳米管石墨烯离子型驱动器分别与所述内管和所述外管连接，以通过改变所述内管和/或所述外管的形状来驱使所述引导头发生形变。
4.如权利要求3所述的引导头，其特征在于，所述压力传感器为压电薄膜传感器；
其中，所述压电薄膜传感器分别与所述内管和所述外管连接，用于作为所述引导头的支撑结构。
5.如权利要求4所述的引导头，其特征在于，所述碳纳米管石墨烯离子型驱动器与所述压电薄膜传感器交替分布于所述环状腔室中。
6.一种介入导管，其特征在于，包括：
如权利要求1～5中任意一项所述的引导头；
导管本体，具有自由连接端和连接终端；
其中，所述自由连接端与所述引导头的自由端贯通连接，所述连接终端用于与外部控制装置连接。
7.如权利要求6所述的介入导管，其特征在于，所述导管本体具有与所述内管贯通连接的内孔；以及
所述导管本体连接终端设置有通过嵌入该导管本体内壁，分别与所述驱动装置和所述压力传感器连接的电极接口阵列。
8.如权利要求6所述的介入导管，其特征在于，所述导管本体连接终端的端部设置有角度参考标记，用于对所述引导头进行位置校准。
9.一种介入***，其特征在于，包括：
如权利要求6～8中任意一项所述的介入导管；
医学影像设备，用于实时获取医学影像；
推进装置，用于根据所述医学影像控制所述介入导管对患者进行介入治疗。
10.一种介入导管的导航信息生成方法，其特征在于，基于如权利要求9所述的介入***，所述方法包括：
利用医学影像设备获取患者的断层图像序列；
基于所述断层图像序列重建获取管腔三维图像；
基于所述断层图像序列模拟出各个管腔的虚拟腔道空间；
于所述管腔三维图像上获取介入操作的起点信息和终点信息；
基于所述起点信息和所述终点信息，根据所述各个管腔的虚拟腔道空间生成导航信息，所述导航信息用于对所述介入导管进行引导。
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