CN206414602U - 一种内置光纤传感器的导丝 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内置光纤传感器的导丝，包括依次同心相连的第一导丝、第二导丝和第三导丝，第一导丝和第二导丝上分别设有容光纤线缆穿设的第一结构和第二结构，第二导丝上靠近第三导丝的部位设有两个传感器窗口，两个传感器窗口内分别安装有光纤位移传感器和光纤压力传感器，第三导丝为镍钛合金丝或不锈钢丝，且外侧包覆设有显影弹簧，显影弹簧上均布设有若干显影标识，距离第三导丝头端2‑3cm的位置内嵌设有光纤应变传感器。本实用新型的有益效果：本实用新型导丝能够在测量血管或腔道内压力、导丝头端与血管壁或腔道作用力以及导丝与血管壁或腔道的距离等参数的基础上保持其作为导丝本身的可操作性和扭控性。

Description

一种内置光纤传感器的导丝

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体来说，涉及一种能在血管或其它人体腔道中定位、进行导丝头端与血管或腔道相互作用力测量和压力测量的导丝，更具体的说，涉及一种内置光纤传感器的导丝。

背景技术

介入导丝作为引导和***械，已广泛应用于介入治疗手术中，在手术过程中，导丝位于最前方探索行进通道，进而引导导管或其他医疗器械送至病变位置，这一过程中，手术医生需要利用X射线结合造影剂不断进行造影，以判断导丝行进位置和与血管壁或腔道的接触情况，防止导丝穿破血管或进入假腔，大量的造影剂和X射线剂量对病人和医生均产生一定的副作用，同时这种方法也受医生临床手术经验和操作熟练程度等影响较大，对医生也提出了较高的要求，因此判定导丝头端与血管或腔道的相互作用力及导丝与血管壁或腔道的距离，对介入手术治疗具有较大的意义。

1993年Nico Pijls等提出了血流储备分数(Fractional Flow Reserve,简称FFR)指标，即通过测量血管狭窄部位近侧和远侧的压力比来判定血流情况，进而确定治疗方案。经过多年的发展，FFR已经成为临床上冠脉狭窄功能性评价的重要指标。

公开号CN105343984A的专利公开了一种导丝，具体公开了如下内容：包括导丝头端11、设置在导丝内腔中的光纤传感器31、弹簧22、固定件12；所述弹簧22固定在固定件12与导丝头端11之间；光纤传感器31穿过固定件内腔和弹簧22内部固接于导丝头端11，光纤传感器31的光栅部分位于弹簧22和导丝头端部。

如同上述专利申请文件公开的导丝存在的问题一致，目前临床上使用的压力测量导丝直径为0.36mm，是在导丝远端安装有压力传感器，用来探测导丝远端位置处血压值，根据计算的FFR值判断血管中血流情况。现有的压力测量导丝精确度和稳定性受导丝的弯曲变形影响较大，为消除该影响，需要对传感器基座进行抗弯设计，而基座固定在导丝头端，这可能会影响导丝头端原有的头端硬度和柔顺性，进而影响导丝的通过性和顺应性。同时现有的市售压力测量导丝使用的压力传感器需要贯穿整个导丝的导线以传输压力信号和电信号，电磁兼容性要求较高，需要进行相关的电磁屏蔽设计，而且容易受到外界电磁场的干扰，这些均会对导丝的性能产生较大影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种内置光纤传感器的导丝，能够在测量血管或腔道内压力、导丝头端与血管壁或腔道作用力以及导丝与血管壁或腔道的距离等参数的基础上保持其作为导丝本身的可操作性和扭控性。

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：

一种内置光纤传感器的导丝，包括依次同心相连的第一导丝、第二导丝和第三导丝，所述第一导丝与第二导丝固定连接或呈一体设置，所述第三导丝与第二导丝固定连接，所述第一导丝和第二导丝上分别设有容光纤线缆穿设的第一结构和第二结构，所述第二导丝上靠近第三导丝的部位设有第一传感器窗口，所述第一传感器窗口内安装有光纤压力传感器，所述第三导丝为镍钛合金丝或不锈钢丝，且外侧包覆设有显影弹簧，所述显影弹簧上均布设有若干显影标识。

进一步的，所述第二导丝上靠近第三导丝的部位还设有第二传感器窗口，所述第二传感器窗口内安装有光纤位移传感器。

进一步的，距离所述第三导丝头端2-3cm的位置内嵌设有光纤应变传感器。

进一步的，所述第一导丝和第二导丝均为不锈钢钢管或镍钛合金管，所述第二导丝设置为螺旋切割结构，所述螺旋切割结构内嵌固定设有镍钛空心管，所述第一结构为第一导丝内部设有的第一通孔，所述第二结构为第二导丝内部设有的第二通孔。

进一步的，所述第一导丝和第二导丝均为不锈钢丝或镍钛合金丝，所述第一结构为设于第一导丝上的第一直线凹槽，所述第二导丝设置为螺旋结构，所述第二结构为沿所述螺旋结构设置的螺旋凹槽，所述螺旋凹槽与第一直线凹槽相连通。

进一步的，所述第一导丝和第二导丝均为不锈钢丝或镍钛合金丝，且分别设有相互连通的第二直线凹槽和第三直线凹槽。

进一步的，所述第一传感器窗口和第二传感器窗口内均安装有基座，所述光纤位移传感器和光纤压力传感器均通过基座分别对应固定设于第二传感器窗口和第一传感器窗口内。

进一步的，所述显影弹簧的材质为不锈钢、镍钛合金、钨丝或铂镍合金，所述显影标识的材质为金、铂金或铂镍合金。

进一步的，所述第一导丝、第二导丝、第三导丝的外侧包覆有亲水性涂层或疏水性涂层。

进一步的，所述第一传感器窗口和第二传感器窗口之间呈相对设置或交错设置。

本实用新型的有益效果：本实用新型导丝能够在测量血管或腔道内压力、导丝头端与血管壁或腔道作用力以及导丝与血管壁或腔道的距离等参数的基础上保持其作为导丝本身的可操作性和扭控性。

附图说明

图1是根据本实用新型所述的导丝的实施例一；

图2是根据本实用新型所述的导丝的实施例二；

图3是根据本实用新型所述的导丝的实施例三；

图4是根据本实用新型实施例所述的光纤位移传感器和光纤压力传感器的分布结构示意图之一；

图5是根据本实用新型实施例所述的光纤位移传感器和光纤压力传感器的分布结构示意图之二；

图6是根据本实用新型实施例所述的光纤位移传感器和光纤压力传感器的分布结构示意图之三；

图7是根据本实用新型实施例所述的光纤位移传感器和光纤压力传感器的分布结构示意图之四；

图8是图7中的A-A截面图；

图9是根据本实用新型实施例所述的光纤位移传感器和光纤压力传感器的分布结构示意图之五；

图10是图9中的B-B截面图。

图中所示：

1-第三导丝；11-显影弹簧；12-光纤应变传感器；13-显影标识；2-第二导丝；21-基座；22-光纤位移传感器；23-光纤压力传感器；24-镍钛空心管；25-第三直线凹槽； 26-螺旋凹槽；3-第一导丝；31-第二直线凹槽；32-第一直线凹槽；40-光纤线缆。

具体实施方式

下面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。

如图1-3所示，根据本实用新型的实施例所述的一种内置光纤传感器的导丝，一种内置光纤传感器的导丝，包括依次同心相连的第一导丝3、第二导丝2和第三导丝1，所述第一导丝3与第二导丝2固定连接或呈一体设置，所述第三导丝1与第二导丝2固定连接，所述第一导丝3和第二导丝2上分别设有容光纤线缆40穿设的第一结构和第二结构，所述第二导丝2上靠近第三导丝1的部位设有第一传感器窗口，所述第一传感器窗口内安装有光纤压力传感器23，所述第三导丝1为镍钛合金丝或不锈钢丝，且外侧包覆设有显影弹簧11，所述显影弹簧11上均布设有若干显影标识13，显影标识13的作用在于测量病变的长度，所述第二导丝2上靠近第三导丝1的部位还设有第二传感器窗口，所述第二传感器窗口内安装有光纤位移传感器22，距离所述第三导丝1头端2-3cm的位置内嵌设有光纤应变传感器12。

实施例1

如图1所示，所述第一导丝3和第二导丝2均为不锈钢钢管或镍钛合金管，所述第二导丝2设置为螺旋切割结构，所述第一结构为第一导丝3内部设有的第一通孔，所述第二结构为第二导丝2内部设有的第二通孔，光纤线缆40穿过第一通孔和第二通孔分别与光纤位移传感器22、光纤压力传感器23和光纤应变传感器12相连。第一导丝3和第二导丝2设置为空心管材，第一导丝3的结构为导丝提供了优异的推送性和扭控性，第二导丝2雕刻成螺旋结构，用以提高导丝中段的柔顺性。

进一步的，为了提高第二导丝2的扭控性和推送性，所述螺旋切割结构内嵌固定设有镍钛空心管24。

实施例2

如图2所示，所述第一导丝3和第二导丝2均为不锈钢丝或镍钛合金丝，所述第一结构为设于第一导丝3上的第一直线凹槽32，所述第二导丝2设置为螺旋结构，所述第二结构为沿所述螺旋结构设置的螺旋凹槽26，所述螺旋凹槽26与第一直线凹槽32相连通，光纤线缆40通过螺旋凹槽26与第一直线凹槽32分别与光纤位移传感器22、光纤压力传感器23和光纤应变传感器12相连。

实施例3

如图3所示，所述第一导丝3和第二导丝2均为不锈钢丝或镍钛合金丝，且分别设有相互连通的第二直线凹槽31和第三直线凹槽25，光纤线缆40通过第二直线凹槽31 和第三直线凹槽25分别与光纤位移传感器22、光纤压力传感器23和光纤应变传感器12 相连。

为便于手术中导丝在血管或腔体曲折处行进，并保护血管与腔体，在上述实施例中，对第三导丝3进行磨削处理，确保柔软性，同时头端具有可塑性，术者可根据病变情况进行塑形处理。

为便于手术中降低导丝与血管、腔道或其他器械的摩擦力，优选地，导丝最外层包覆亲水性或疏水性涂层。亲水性涂层包括聚乙烯吡咯烷酮等，疏水性涂层包括聚四氟乙烯材料等。

为便于安装光纤传感器，保证传感器手术中处于稳定状态，优选地，光纤传感器安装固定于基座21上，基座21固定于导丝上。

在上述实施例中，第一导丝3与第二导丝2之间可一体设置或通过焊接、铆接、粘接或套接等方式固定连接，第二导丝2与第三导丝1之间可通过焊接、铆接、粘接或套接等方式固定连接。

图4-10公开了几种光纤位移传感器和光纤压力传感器的分布方式，分别的，如图4所示，光纤位移传感器22和光纤压力传感器23相对设置，且均与导丝表面平齐；如图5 所示，光纤位移传感器22与导丝表面平齐，光纤压力传感器23嵌于导丝表面下，血液沿窗口流至光纤压力传感器23表面进行血压监测；如图6所示，在导丝同一位置相对两面安装光纤位置传感器22，以两个方向同时测定导丝与血管壁或腔道的距离，旁边安装光纤压力传感器23；如图7-8所示，在导丝同一位置按照120°角安装3个光纤位移传感器22，以三个方向同时测定导丝与血管壁或腔道的距离，旁边安装光纤压力传感器 23,；如图9-10所示，在同一位置按照90°角安装4个光纤位移传感器22，以四个方向同时测定导丝与血管壁或腔道的距离，旁边安装光纤压力传感器23。

本实用新型导丝的一些雕刻加工方法如下：

1、空心管及丝材的雕刻加工

本实用新型中所使用的金属空心管或丝材均进行了螺旋或直线雕刻，用以提供良好 的柔顺性或提供安装光纤线缆40的通道。本工序可采用激光加工方式进行，根据设计的螺旋结构或凹槽编辑程序，导入激光加工平台进行加工，加工后进行酸洗和电化学抛光除渣。

2、异种材料芯丝或空心管材的对接

本实用新型中所使用的原料或组件包括：金属空心管材和金属实心芯丝，其对接包含以下情况：

(1)金属空心管材与空心管材的对接

a)利用激光加工设备将待对接的空心管材端头进行螺旋雕刻，两者螺距相同，雕刻完成后旋拧，然后在每个旋拧对接处利用钎焊或激光点焊进行焊接，这样可确保对接处的连接强度，扭控传递性和柔顺性。b)在空心管对接处内嵌外径较小的空心管，然后在接口两侧内外管重叠处打孔，通过钎焊、添加焊料激光焊接等方式连接。

(2)金属空心管材与实心芯丝的对接

对实心芯丝对接处进行打磨，使打磨处外径与空心管内径相同，然后两者嵌套，在重叠部位打孔，然后通过钎焊或添加焊料激光焊接等方式完成对接。

(3)实心芯丝与实心芯丝的对接

a)将需要对接的两根实心芯丝端口用2000目砂纸磨平并进行清洁，并将两个端口施加压力对顶，然后对两根芯丝通电进行电阻对焊，从而完成芯丝的连接；b)将需要对接的两根实心芯丝对接部位进行磨细处理，用内径与磨细外径相同的薄壁不锈钢管或镍钛合金管进行套接，接口处利用激光点焊焊接，对接重叠处打孔，然后通过钎焊、添加焊料激光焊接等方式完成对接。在对接处进行打磨，使其平滑过渡。

在具体使用时，本实用新型导丝通过光纤线缆40与外部的光纤处理设备相连，以实现信号的传输。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，本实用新型导丝能够在测量血管或腔道内压力、导丝头端与血管壁或腔道作用力以及导丝与血管壁或腔道的距离等参数的基础上保持其作为导丝本身的可操作性和扭控性。

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 (10)

1.一种内置光纤传感器的导丝，包括依次同心相连的第一导丝(3)、第二导丝(2)和第三导丝(1)，所述第一导丝(3)与第二导丝(2)固定连接或呈一体设置，所述第三导丝(1)与第二导丝(2)固定连接，其特征在于，所述第一导丝(3)和第二导丝(2)上分别设有容光纤线缆(40)穿设的第一结构和第二结构，所述第二导丝(2)设置为螺旋切割结构，所述螺旋切割结构内嵌固定设有镍钛空心管(24)，所述第二导丝(2)上靠近第三导丝(1)的部位设有第一传感器窗口，所述第一传感器窗口内安装有光纤压力传感器(23)，所述第三导丝(1)为镍钛合金丝或不锈钢丝，且外侧包覆设有显影弹簧(11)，所述显影弹簧(11)上均布设有若干显影标识(13)。

2.根据权利要求1所述的内置光纤传感器的导丝，其特征在于，所述第二导丝(2)上靠近第三导丝(1)的部位还设有第二传感器窗口，所述第二传感器窗口内安装有光纤位移传感器(22)。

3.根据权利要求2所述的内置光纤传感器的导丝，其特征在于，距离所述第三导丝(1)头端2-3cm的位置内嵌设有光纤应变传感器(12)。

4.根据权利要求1所述的内置光纤传感器的导丝，其特征在于，所述第一导丝(3)和第二导丝(2)均为不锈钢钢管或镍钛合金管，所述第一结构为第一导丝(3)内部设有的第一通孔，所述第二结构为第二导丝(2)内部设有的第二通孔。

5.根据权利要求1所述的内置光纤传感器的导丝，其特征在于，所述第一导丝(3)和第二导丝(2)均为不锈钢丝或镍钛合金丝，所述第一结构为设于第一导丝(3)上的第一直线凹槽(32)，所述第二导丝(2)设置为螺旋结构，所述第二结构为沿所述螺旋结构设置的螺旋凹槽(26)，所述螺旋凹槽(26)与第一直线凹槽(32)相连通。

6.根据权利要求1所述的内置光纤传感器的导丝，其特征在于，所述第一导丝(3)和第二导丝(2)均为不锈钢丝或镍钛合金丝，且分别设有相互连通的第二直线凹槽(31)和第三直线凹槽(25)。

7.根据权利要求1或2所述的内置光纤传感器的导丝，其特征在于，所述第一传感器窗口和第二传感器窗口内均安装有基座(21)，所述光纤位移传感器(22)和光纤压力传感器(23)均通过基座(21)分别对应固定设于第二传感器窗口和第一传感器窗口内。

8.根据权利要求1所述的内置光纤传感器的导丝，其特征在于，所述显影弹簧(11)的材质为不锈钢、镍钛合金、钨丝或铂镍合金，所述显影标识(13)的材质为金、铂金或铂镍合金。

9.根据权利要求4-6中任一项所述的内置光纤传感器的导丝，其特征在于，所述第一导丝(3)、第二导丝(2)、第三导丝(1)的外侧包覆有亲水性涂层或疏水性涂层。

10.根据权利要求2所述的内置光纤传感器的导丝，其特征在于，所述第一传感器窗口和第二传感器窗口之间呈相对设置或交错设置。