Направляющий проводник датчика
Изобретение относится к медицинской технике. Направляющий проводник датчика для внутрисосудистых измерений физиологических параметров в живом организме или внешних сигналов имеет проксимальную, дистальную и концевую области. Продольная ось сердечника проводника параллельна продольной оси направляющего проводника датчика. Сенсорный элемент направляющего проводника расположен в дистальной области датчика и имеет чувствительный участок для измерения физиологического параметра или внешнего сигнала. Сенсорный элемент имеет плоскую главную поверхность и максимальную протяженность в плоскости главной поверхности, а также толщину, перпендикулярную плоскости главной поверхности. Сенсорный элемент расположен перпендикулярно сердечнику в отношении плоской главной поверхности, которая содержит чувствительный участок. Сенсорный элемент оснащен сквозным проходом в перпендикулярном направлении по отношению к главной поверхности и установлен относительно сердечника так, что сердечник продолжается через сквозной проход. Плоскость сенсорного элемента перпендикулярна продольной оси сердечника. Достигается повышение гибкости и улучшение профиля изгиба дистального участка направляющего проводника датчика с обеспечением высокой точности измерений. 16 з.п. ф-лы, 15 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к направляющему проводнику датчика для внутрисосудистых измерений физиологических параметров в живом организме согласно родовому понятию независимого пункта формулы изобретения, в частности направляющему проводнику датчика для внутрисосудистых измерений давления.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
При проведении многих медицинских процедур требуется контролировать различные физиологические параметры в полости тела. Эти физиологические параметры обычно по своей природе являются физическими - например, давление, температура, скорость текучей среды, и предоставляют врачу или медицинскому работнику важную информацию в отношении состояния пациента. Одним из устройств, которое широко используется для контроля параметров, является датчик кровяного давления. Датчик кровяного давления измеряет величину кровяного давления пациента и преобразует ее в репрезентативный электрический сигнал, передаваемый за пределы организма пациента. В большинстве случаев применения требуется также, чтобы на датчик подавалось электрическое питание.
Таким образом, требуется некоторое средство для передачи сигнала и энергии, при этом наиболее часто используются чрезвычайно тонкие электрические кабели, иногда называемые микрокабелями, внутри направляющего проводника, который сам выполнен в форме трубки, наружный диаметр которой составляет порядка 0,35 мм, зачастую выполненной из стали.
Чтобы увеличить изгибную прочность трубчатого проволочного проводника, в трубку помещают сердечник проводника. Сердечник проводника также помогает повысить "способность к проталкиванию" и "способность к созданию крутящего момента" направляющего проводника. Упомянутые электрические кабели, например, расположены в пространстве просвета между внутренней стенкой и сердечником проводника.
Известны сборочные узлы датчика и направляющего проводника, в которых датчик установлен на дистальном конце направляющего проводника. В патентном документе США 35,648, переуступленном одному из настоящих правообладателей, раскрыт пример такого сборочного узла датчика и направляющего проводника, в котором сборочный узел датчика и направляющего проводника содержит сенсорный элемент, электронный блок, кабель для передачи сигнала, соединяющий сенсорный элемент с электронным блоком, гибкую трубку, в которой расположены кабель и сенсорный элемент, однородную металлическую проволоку, а также катушку, прикрепленную к дистальному концу сплошной проволоки. Сенсорный элемент содержит устройство, чувствительное к давлению, обычно мембрану, с установленными на ней пьезорезистивными элементами, соединенными по схеме моста Уитстона.
Как описано, например, в патенте США № 6,167,763, также переуступленному одному из настоящих правообладателей, сенсорный элемент может располагаться внутри короткой трубки (обычно именуемой рукавом или оболочкой), которая защищает сенсорный элемент и содержит отверстие, через которое устройство, чувствительное к давлению, контактирует с окружающей средой. Однородная металлическая проволока, которая, как уже упоминалось выше, в данной области техники обычно именуется сердечником проводника, продолжается через внутреннее пространство оболочки и на ней может быть выполнен участок увеличенного диаметра, приспособленный для установки сенсорного элемента.
Полное содержание всех вышеописанных документов включено в настоящее описание посредством ссылки на представленные здесь способы и устройства.
Потенциальная проблема такого рода датчиков, установленных на направляющих проводниках, заключается в возникновении так называемых артефактов изгиба. Артефакт изгиба - изменение выходного сигнала с датчика, порождаемое изгибом направляющего проводника, а не изменением в физической среде, окружающей датчик.
Для достижения требуемого противодействия артефактам изгиба датчик может быть сконструирован и установлен различными способами, при этом общий признак заключается в том, что это - консольная конструкция крепления, обеспечивающая требуемое противодействие артефактам изгиба.
Консольное крепление датчика, однако, требует дополнительной механической обработки или формования проволоки сердечника проводника на участке, где размещается микросхема датчика. Тщательная механическая обработка сердечника проводника с образованием различных диаметров и приданием различных форм на различных участках проволочного проводника - длительный процесс и может стать источником производственных ошибок, что приводит к потере времени и материала в процессе производства. В патенте США № 6,221,023 раскрыт датчик, установленный на дистальном конце интракорпорального катетера. Датчик включает в себя микросхему, способную деформироваться в соответствии с приложенным к ней давлением, тензодатчик, установленный на микросхеме, измерительную пластину, выступ, крышку и трубку. Выступ и крышка передают давление, приложенное к дистальному концу катетера, на измерительную пластину и наклоняют измерительную пластину в соответствии с давлением, при этом тензодатчик выдает детектирующие сигналы согласно степени и направлению наклона.
Авторы изобретения пришли к выводу, что существует потребность в направляющем проводнике датчика, для которого установка датчика не предполагает дополнительной механической обработки или придания формы проволоке, что облегчает процесс и снижает производственные затраты. Кроме того, существует потребность в усилении противодействия артефактам изгиба, а также повышении гибкости и улучшении профиля изгиба дистального участка направляющего проводника датчика.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Вышеупомянутая задача решается с помощью настоящего изобретения согласно независимому пункту формулы изобретения.
Таким образом, настоящее изобретение относится к направляющему проводнику датчика для внутрисосудистых измерений физиологических параметров в живом организме или внешних сигналов, сам же направляющий проводник датчика имеет проксимальную область, дистальную область датчика и концевую область. Направляющий проводник датчика содержит сердечник проводника, имеющий продольную ось, параллельную продольной оси направляющего проводника датчика, а также сенсорный элемент, установленный в дистальной области датчика, при этом сенсорный элемент имеет чувствительный участок для измерения физиологического параметра или внешнего сигнала, и для генерирования сигнала датчика в ответ на упомянутый параметр/сигнал. Сенсорный элемент имеет по существу плоскую главную поверхность и имеет максимальную протяженность в плоскости главной поверхности, а также толщину, перпендикулярную плоскости главной поверхности, при этом сенсорный элемент расположен по существу перпендикулярно сердечнику проводника в отношении плоской главной поверхности сенсорного элемента.
В предпочтительном варианте осуществления сенсорный элемент оснащен сквозным проходом в перпендикулярном направлении по отношению к главной поверхности. Сенсорный элемент установлен относительно сердечника проводника так, что сердечник проводника продолжается через сквозной проход, при этом плоскость сенсорного элемента по существу перпендикулярна продольной оси сердечника проводника.
Настоящее изобретение основано на идее авторов изобретения о том, что жесткая секция сердечника проводника традиционного проволочного датчика давления, имеющего сенсорный элемент, установленный по консольной схеме, составляет приблизительно 2 мм, что снижает гибкость проволочного датчика давления. Уменьшив продольную протяженность жесткой секции сердечника проводника, характеристики гибкости можно повысить.
С помощью настоящего изобретения достигается создание усовершенствованного направляющего проводника датчика, имеющего жесткую секцию сердечника проводника в отношении сенсорного элемента, которая значительно короче по сравнению с ныне используемым направляющим проводником датчика, что приводит к более гибкой дистальной части направляющего проводника датчика. Кроме того, продольная протяженность оболочки, выполненной с возможностью защиты сенсорного элемента, может быть существенно уменьшена, что дополнительно повышает гибкость дистальной части направляющего проводника датчика. Например, продольная протяженность оболочки может быть уменьшена с 2,25 мм до 1,1 мм. Тем самым повышается возможность введения направляющего проводника датчика в извилистые вены сердца. Это дополнительно показано на Фиг. 11.
Согласно одному варианту осуществления жесткая секция приблизительно лежит в пределах 0,3-0,5 мм. В общем, жесткая секция связана с толщиной сенсорного элемента (а также продольной протяженностью оболочки), предпочтительно лежащей в диапазоне 60-200 мкм, предпочтительно составляющей 80 мкм. Это проиллюстрировано на Фигуре 7, на которой показан схематичный вид сбоку сердечника проводника, имеющего сенсорный элемент, установленный в соответствии с настоящим изобретением.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПРИЛАГАЕМЫХ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фиг. 1 показан дистальный конец направляющего проводника датчика согласно предшествующему уровню техники.
На Фиг. 2 показан схематичный вид сбоку сердечника проводника и сенсорного элемента согласно предшествующему уровню техники.
На Фиг. 3 показан схематичный вид сбоку направляющего проводника датчика согласно настоящему изобретению.
На Фиг. 4 показан вид в перспективе, иллюстрирующий первый вариант осуществления настоящего изобретения.
На Фиг. 5 показан вид сверху сенсорного элемента согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.
На Фиг. 6 показан вид сверху сенсорного элемента, иллюстрирующий измененный первый вариант осуществления настоящего изобретения.
На Фиг. 7 показан вид сбоку, иллюстрирующий настоящее изобретение.
На Фиг. 8 показан вид сверху, иллюстрирующий второй вариант осуществления настоящего изобретения.
На Фиг. 9 показан вид сверху, иллюстрирующий третий вариант осуществления настоящего изобретения.
На Фиг. 10 показан вид сверху, иллюстрирующий четвертый вариант осуществления настоящего изобретения.
На Фиг. 11a-11d показаны виды сверху кругового сенсорного элемента, схематично иллюстрирующие различные формы поперечного сечения сердечника проводника и прохода.
На Фиг. 12a-12d показаны виды сверху прямоугольного сенсорного элемента, схематично иллюстрирующие различные формы поперечного сечения сердечника проводника и прохода.
На Фиг. 13 показан вид в разрезе, схематично иллюстрирующий датчик давления согласно предшествующему уровню техники.
На Фиг. 14 проиллюстрирована повышенная гибкость дистальной части направляющего проводника датчика согласно настоящему изобретению.
На Фиг. 15 показан вид сбоку дистального участка направляющего проводника датчика согласно настоящему изобретению.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящей заявке термин «дистальный» означает дистальный относительно хирурга, управляющего направляющим проводником датчика, а термин «проксимальный» означает проксимальный относительно хирурга.
На Фиг. 1 показана дистальная часть направляющего проводника 7 датчика согласно предшествующему уровню техники, см., например, вышеупомянутый патент США № 6,167,763. Направляющий проводник 7 датчика содержит сердечник 1 проводника, полую трубку 2, полую оболочку 3, сенсорный элемент 4, имеющий чувствительный участок 5, например участок, чувствительный к давлению, а также катушку 6. Сердечник 1 проводника, по меньшей мере, частично расположен внутри полой трубки 2 и продолжается через оболочку 3 в катушку 6. Сенсорный элемент 4, содержащий чувствительный участок 5, установлен на сердечнике 1 проводника в оболочке 3 и соединен с электронным блоком (не показан) посредством одного или нескольких электрических выводов, например, так называемых микрокабелей (не показаны).
На Фиг. 2 показан схематичный вид сбоку сердечника проводника и сенсорного элемента согласно предшествующему уровню техники. На этой Фигуре показан дистальный конец сердечника проводника, оснащенный сенсорным элементом, например, в виде прямоугольной микросхемы длиной приблизительно 1,2 мм и толщиной приблизительно 80 мкм. Сенсорный элемент включает в себя чувствительный участок и набор контактных элементов для соединения с микрокабелями. Сенсорный элемент обычно заключен в оболочку, которая для простоты на Фигуре не показана. Как обсуждалось в разделе предшествующего уровня техники, данная известная конструкция приводит к появлению довольно длинной жесткой секции направляющего проводника датчика, способной вызывать артефакты изгиба сенсорного элемента, которые могут повлиять на точность измерений.
На Фиг. 3 показан вид сбоку направляющего проводника 8 датчика для внутрисосудистых измерений физиологических параметров или сигналов, генерируемых извне, например сигналов электрических и/или магнитных полей, в живом организме согласно настоящему изобретению, который имеет проксимальную область 9, дистальную область 10 датчика, а также концевую область 11. Направляющий проводник 8 датчика содержит сердечник проводника (не показан), имеющий продольную ось, параллельную продольной оси направляющего проводника датчика, сенсорный элемент 12, расположенный в дистальной области датчика, имеющий чувствительный участок (не показан), например участок, чувствительный к давлению, для измерения физиологического параметра или внешнего сигнала и для генерирования сигнала датчика в ответ на параметр/внешний сигнал, а также оболочку 13, вмещающую, по меньшей мере, участок сенсорного элемента 12. С сенсорным элементом 12 может соединяться по меньшей мере один микрокабель для передачи сигнала (не показан), который проходит вдоль направляющего проводника 8 датчика. Направляющий проводник 8 датчика дополнительно содержит катушку 14, расположенную в концевой области 11, а также полую трубку 15, по меньшей мере, частично заключающую в себе микрокабели для передачи сигнала, расположенную в проксимальной области 9. Согласно данному предпочтительному варианту осуществления оболочка 13 оснащена проходом 16 оболочки, расположенным в области 10 датчика, в том месте, где расположен участок, чувствительный к давлению.
На Фиг. 4 показан вид в перспективе, иллюстрирующий настоящее изобретение. На этой Фигуре показаны только сердечник проводника и сенсорный элемент, чтобы пояснить изобретение в полной мере. Сенсорный элемент имеет по существу плоскую главную поверхность и продолжается максимально в плоскости главной поверхности, а также толщину, перпендикулярную плоскости главной поверхности, при этом сенсорный элемент расположен по существу перпендикулярно сердечнику проводника в отношении плоской главной поверхности сенсорного элемента.
Сенсорный элемент оснащен сквозным проходом в перпендикулярном направлении по отношению к главной поверхности, при этом сенсорный элемент установлен относительно сердечника проводника так, что упомянутый сердечник проводника продолжается через упомянутый сквозной проход, при этом плоскость сенсорного элемента по существу перпендикулярна продольной оси сердечника проводника.
Угол между плоской главной поверхностью и осью сердечника проводника лежит в диапазоне 80-100 градусов.
Согласно первому варианту осуществления сквозной проход представляет собой отверстие, предпочтительно круговое отверстие, показанное на Фиг. 4 и 5.
На Фиг. 5 показан вид сверху сенсорного элемента согласно первому варианту осуществления. В данном варианте осуществления сенсорный элемент оснащен круговым отверстием для приема сердечника проводника, чувствительным участком, а также набором контактных звеньев, включающих в себя контактные элементы для установки электрического соединения с одним или несколькими микрокабелями. В состав проиллюстрированного сенсорного элемента включены три контактных звена.
Согласно другому варианту осуществления на периферии сенсорного элемента расположен паз, так что микрокабели могут проходить через сенсорный элемент, при этом электрическое соединение может обеспечиваться на дистальной стороне сенсорного элемента. Этот вариант осуществления показан на Фиг. 6. Данный вариант осуществления упрощает технологию монтажа в том, что сенсорный элемент может располагаться горизонтально, когда микрокабели подсоединяются (например, наплавлением или пайкой) к контактным элементам, а затем сенсорный элемент поворачивают в вертикальное положение относительно сердечника проводника, после чего изолированные микрокабели проходят на дистальную сторону через паз. Схема расположения паза на периферии сенсорного элемента, позволяющая микрокабелям проходить через сенсорный элемент, может применяться ко всем вариантам осуществления, представленным в настоящем описании, там, где это возможно. Паз показан на Фиг. 6, а также на Фиг. 10.
Настоящее изобретение также может использоваться в вариантах осуществления, в которых сообщение между сенсорным элементом и внешним блоком является беспроводным. В этом случае сенсорный элемент оборудован блоком обработки и передачи данных, выполненным с возможностью обработки измеренного физиологического сигнала и передачи обработанного сигнала на внешний блок. В этом случае контактные звенья не требуются.
Согласно второму и третьему вариантам осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированным на Фиг. 8 и 9, сквозной проход представляет собой радиальную щель заданной ширины, связанной с шириной сердечника проводника, продолжающуюся от периферии к центру сенсорного элемента. Ширина такова, что сердечник проводника может легко располагаться в щели. Одним из преимуществ данных вариантов осуществления является то, что технологии изготовления и монтажа упрощаются. Другое преимущество заключается в том, что микрокабели также могут располагаться в радиальной щели. В этой связи сначала укладывается сердечник проводника, а затем в оставшемся пространстве в радиальной щели между сердечником проводника и периферией сенсорного элемента размещаются микрокабели.
Второй вариант осуществления показан на Фиг. 8, при этом сенсорный элемент имеет квадратную внешнюю форму, при которой щель продолжается от одной из сторон к центру сенсорного элемента.
Третий вариант осуществления показан на Фиг. 9, где сенсорный элемент имеет круговую внешнюю форму, при этом щель продолжается от края к центру сенсорного элемента.
На Фиг. 10 показан вид сверху, иллюстрирующий четвертый вариант осуществления настоящего изобретения, при этом сенсорный элемент имеет прямоугольную внешнюю форму и оснащен пазом на одной из своих сторон, в котором расположены микрокабели, так что они далее пересекают сенсорный элемент и обеспечивают соединение с контактными звеньями на дистальной стороне сенсорного элемента.
Таким образом, плоская главная поверхность сенсорного элемента имеет круговую или эллиптическую форму, либо, в качестве альтернативы, плоская главная поверхность упомянутого сенсорного элемента имеет прямоугольную или квадратную форму. Эти формы применимы для всех вариантов осуществления, представленных в настоящем описании. Разумеется, в объеме настоящего изобретения, определяемого формулой изобретения, возможны и другие формы, например треугольная форма или несимметричные формы.
Сквозной проход имеет такой размер, что упомянутый сердечник проводника продолжается через проход, когда сенсорный элемент установлен на сердечнике проводника.
На Фиг. 11a-11d показаны виды сверху кругового сенсорного элемента, схематично иллюстрирующие различные формы поперечного сечения сердечника проводника и прохода.
На Фиг. 12a-12d показаны виды сверху прямоугольного сенсорного элемента, схематично иллюстрирующие различные формы поперечного сечения сердечника проводника и прохода.
Согласно вариантам осуществления, показанным на Фиг. 11a-11d и 12a-12d, форма поперечного сечения прохода приспособлена к форме поперечного сечения сердечника проводника, на котором сенсорный элемент должен быть расположен. Таким образом, сенсорный элемент можно надежно расположить, например, устраняя вращение. Другое преимущество заключается в том, что установка сенсорного элемента упрощается тем, что форму поперечного сечения прохода и сердечника проводника можно подобрать так, чтобы существовал только один вариант установки сенсорного элемента на сердечнике проводника.
На этих Фигурах сердечнику проводника придана прямоугольная, треугольная, квадратная и эллиптическая формы соответственно. Форма поперечного сечения сердечника проводника может достигаться, например, шлифованием, которое предпочтительно выполняется только там, где должен быть установлен сенсорный элемент.
Предпочтительно проход для сердечника проводника либо радиальная щель и/или паз подвергаются травлению. Разумеется, другие способы изготовления также возможны в объеме настоящего изобретения. Ниже будет кратко описана производственная технология «кремний на изоляторе» (SOI), применимая при изготовлении сенсорного элемента согласно настоящему изобретению.
Предпочтительно сенсорный элемент установлен так, что чувствительный участок обращен в дистальном направлении направляющего проводника датчика. Существует также возможность установки сенсорного элемента так, что чувствительный участок обращен в проксимальном направлении проводника датчика.
Предпочтительно сенсорный элемент крепится к сердечнику проводника с помощью клея или путем сварки, либо пайки.
Сенсорный элемент выполнен с возможностью измерения одного или более физиологических параметров давления, температуры, потока. Кроме того, сенсорный элемент может быть выполнен с возможностью измерения внешних сигналов, таких как электромагнитные сигналы, магнитные сигналы, радиосигналы и т.д., например, для определения положения сенсорного элемента.
Максимальная протяженность сенсорного элемента по меньшей мере в три раза превышает толщину. Наружный диаметр сердечника проводника предпочтительно лежит в диапазоне 60-200 мкм, толщина сенсорного элемента составляет менее 100 мкм, предпочтительно 80 мкм, а максимальная протяженность сенсорного элемента лежит в диапазоне 300-400 мкм, предпочтительно составляет 360 мкм.
Датчики давления, составляющие предпочтительную сферу применения проволочного проводника датчика согласно настоящему изобретению, используемые в области измерения внутрикоронарного давления, часто содержат поддающуюся изменению диафрагму. Два основных типа таких датчиков давления - датчики абсолютного давления, а также датчики дифференциального или относительно давления. В датчике абсолютного давления диафрагма обычно устанавливается поперек малой полости, в которой существует эталонное давление, как правило, вакуумметрическое давление, при этом измеряемое давление воздействует на противоположную поверхность диафрагмы. Дифференциальный датчик давления измеряет разность двух давлений, действующих на противоположные стороны диафрагмы.
Перемещение или деформирование диафрагмы может определяться различными способами, например, путем измерения изменений электрических характеристик пьезорезистивного тела, изменений сопротивления электрического проводника или изменения емкости соответствующим образом настроенного конденсатора, связанного с перемещением диафрагмы, а значит пребывающего в различных нагруженных или деформированных состояниях.
Датчики абсолютного давления требуют герметизации сравнительно малой полости на активной диафрагме для создания эталонного давления, предпочтительно вакуумного сосуда. Это можно осуществить на подложке с использованием, например, сращивания кремниевых пластин в условиях вакуума.
Вообще, например, для использования в вышеописанном направляющем проводнике датчика требуется малый пьезорезистивный датчик абсолютного давления, обладающий высокой чувствительностью к давлению, контролируемой зависимостью от температуры, а также высокой долговременной стабильностью. Он не должен поддаваться воздействию окружающей среды, например изменению влажности или возможным флуктуациям температуры. Кроме того, предпочтительно обеспечить производственный процесс для массового производства с высоким выходом продукта.
В последнее время были разработаны и отлажены технологии микромеханической обработки для изготовления интегральных миниатюризованных датчиков давления из полупроводникового материала, обеспечивающих ряд преимуществ над традиционными датчиками давления: низкую стоимость, высокие рабочие характеристики и стабильность, повышенное отношение сигнал/шум, а также повышенную воспроизводимость результатов.
Был предложен ряд датчиков давления на основе подложки «кремний на изоляторе» (SOI). Например, в патентах США №№ 6,131,466, 5,510,276, 5,095,401 и 7,207,227 раскрыты такие датчики. В патенте США №. 7,207,227 описан способ изготовления датчика давления, при этом в подложке SOI образовывали полость, после чего для герметизации полости к первой пластине присоединяли вторую кремниевую пластину. После нескольких этапов травления и напыления получали датчик в сочетании с электрическим тензодатчиком.
На Фиг. 13 показан схематичный вид в разрезе, иллюстрирующий традиционную микросхему 95 датчика давления (соответствующую сенсорному элементу, о котором говорится в настоящей заявке) на основе подложки SOI. Микросхема 95 датчика давления включает в себя подложку 93 из кристаллического кремния, полую выемку 92, образованную в подложке 93 из кристаллического кремния, а также слой 91 из кристаллического кремния, образующий диафрагму 96 поверх полой выемки 92. Определенное давление, оказываемое на диафрагму 96 со стороны окружающей среды, таким образом, будет соответствовать определенному растяжению диафрагмы 96, а значит определенному сопротивлению пьезорезистивных элементов (на Фиг. 10 не показано), расположенных на диафрагме.
На Фиг. 14 проиллюстрирована повышенная гибкость дистальной части направляющего проводника датчика согласно настоящему изобретению. На этой Фигуре схематично показан дистальный участок проволочного датчика; на левом рисунке показана дистальная часть согласно настоящему изобретению, где короткий жесткий участок оболочки, равный приблизительно 1,1 мм, повышает гибкость по сравнению с ныне используемым направляющим проводником датчика, представленным на правом рисунке, где жесткий участок существенно длиннее. На этой Фигуре показаны максимальные изгибы направляющих проводников датчика, при этом указаны отрезки L1 и L2 (связанные с радиусом изгиба), которые ясно свидетельствуют о повышении гибкости и возможности легко ввести проволочный проводник в извилистые сосуды.
Наконец, на Фиг. 15 показан вид сбоку дистального участка направляющего проводника датчика согласно настоящему изобретению. Сердечник проводника оборудован коротким участком, на котором диаметр увеличен там, где оболочка и проксимальная часть трубки крепятся к сердечнику проводника. На этой Фигуре также показан сенсорный элемент, защищаемый оболочкой, продольная протяженность которой обычно составляет 1-1,5 мм, предпочтительно 1,1 мм. Оболочка оснащена проходом, через который сенсорный элемент входит в контакт, например, с кровью. Наиболее дистальная часть направляющего проводника датчика предпочтительно оснащена гибкой навитой по спирали катушкой и защитным наконечником. Настоящее изобретение не ограничено вышеописанными предпочтительными вариантами осуществления.
Могут использоваться различные альтернативные решения, модификации и эквиваленты. Следовательно, вышеприведенные варианты осуществления не следует рассматривать как ограничивающие объем изобретения, определяемый прилагаемой формулой изобретения.
1. Направляющий проводник датчика для внутрисосудистых измерений физиологических параметров в живом организме или внешних сигналов, при этом направляющий проводник датчика имеет проксимальную область, дистальную область датчика и концевую область, при этом направляющий проводник датчика содержит сердечник проводника, имеющий продольную ось, параллельную продольной оси направляющего проводника датчика, а также сенсорный элемент, расположенный в дистальной области датчика, при этом сенсорный элемент имеет чувствительный участок для измерения физиологического параметра или внешнего сигнала и для генерирования сигнала датчика в ответ на упомянутый параметр или внешний сигнал, и сенсорный элемент оснащен сквозным проходом в перпендикулярном направлении по отношению к главной поверхности, при этом упомянутый сенсорный элемент установлен относительно сердечника проводника так, что упомянутый сердечник проводника продолжается через упомянутый сквозной проход, при этом плоскость сенсорного элемента по существу перпендикулярна продольной оси сердечника проводника;
отличающийся тем, что упомянутый сенсорный элемент имеет по существу плоскую главную поверхность и имеет максимальную протяженность в плоскости главной поверхности, а также толщину, перпендикулярную плоскости главной поверхности, при этом сенсорный элемент расположен по существу перпендикулярно упомянутому сердечнику проводника в отношении плоской главной поверхности сенсорного элемента, причем плоскость главной поверхности содержит чувствительный участок.
2. Направляющий проводник датчика по п. 1, в котором угол между плоской главной поверхностью и осью сердечника проводника лежит в диапазоне 80-100 градусов.
3. Направляющий проводник датчика по п. 1, в котором упомянутый сквозной проход представляет собой отверстие.
4. Направляющий проводник датчика по п. 1, в котором упомянутый сквозной проход представляет собой радиальную щель заданной ширины относительно ширины сердечника проводника, продолжающуюся от периферии к центру сенсорного элемента.
5. Направляющий проводник датчика по п. 1, в котором максимальная протяженность сенсорного элемента по меньшей мере в три раза превышает толщину.
6. Направляющий проводник датчика по п. 1, в котором упомянутый сквозной проход имеет такой размер, что упомянутый сердечник проводника продолжается через упомянутый проход, когда сенсорный элемент установлен на сердечнике проводника.
7. Направляющий проводник датчика по п. 1, в котором сердечник проводника имеет форму поперечного сечения, приспособленную к форме поперечного сечения прохода сенсорного элемента, так что вращение сенсорного элемента относительно сердечника проводника устранено.
8. Направляющий проводник датчика по п. 1, в котором наружный диаметр сердечника проводника лежит в диапазоне 60-200 мкм, толщина сенсорного элемента составляет менее 100 мкм, предпочтительно 80 мкм, а максимальная протяженность сенсорного элемента лежит в диапазоне 300-400 мкм.
9. Направляющий проводник датчика по п. 8, в котором максимальная протяженность сенсорного элемента составляет 360 мкм.
10. Направляющий проводник датчика по п. 1, в котором упомянутый направляющий проводник дополнительно содержит оболочку, вмещающую, по меньшей мере, участок упомянутого сенсорного элемента, при этом упомянутая оболочка оснащена проходом, позволяющим упомянутому чувствительному участку измерять физиологический параметр, при этом упомянутая оболочка имеет продольную протяженность 1-1,5 мм.
11. Направляющий проводник датчика по п. 1, в котором упомянутый сенсорный элемент установлен так, что чувствительный участок обращен в дистальном направлении направляющего проводника датчика.
12. Направляющий проводник датчика по п. 1, в котором сенсорный элемент оснащен одним или несколькими контактными звеньями для установки электрического соединения с одним или несколькими микрокабелями.
13. Направляющий проводник датчика по п. 1, в котором плоская главная поверхность упомянутого сенсорного элемента имеет круговую или эллиптическую форму.
14. Направляющий проводник датчика по п. 1, в котором плоская главная поверхность упомянутого сенсорного элемента имеет прямоугольную или квадратную форму.
15. Направляющий проводник датчика по п. 1, в котором периферия сенсорного элемента оснащена пазом, так что микрокабели могут проходить через сенсорный элемент.
16. Направляющий проводник датчика по п. 1, в котором упомянутый сенсорный элемент крепится к упомянутому сердечнику проводника с помощью клея.
17. Направляющий проводник датчика по п. 1, в котором упомянутый сенсорный элемент представляет собой датчик давления.
