可变刚度的磁驱导管的制作方法

1.本技术涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种可变刚度的磁驱导管。


背景技术：

2.导管在微创手术中已经得到广泛应用，但是由于传统导管的刚度较高，且整体刚度均一，弯曲的幅度比较有限，无法穿过偏向较大的拐角。也就是说，传统导管无法做到刚度和柔度的完美统一。在通过血管等狭长通道时，传统导管为了保证穿行的距离，自身都具有一定的刚度，从而丧失了一定的柔度和灵活性，在遇到大角度的拐角，比如接近90
°
的拐角时，则无法转向。类似的，在使用传统导管进行体内取样时，如果取样部位离导管导丝的直线通路区域较远，传统导管也难以达到。这就导致在微创手术中，如果需要检测或者做手术的部位较多，则需要打开多个创口，即增加了病人的痛苦，也违背了微创手术本来的目的。这些都反映了传统导管导丝在使用上具有许多不便。
3.为了克服传统导管在使用上的诸多不便，必须改变其刚度单一的缺点，增加导管的灵活性和可操作性。


技术实现要素：

4.本技术的实施例提供一种可变刚度的磁驱导管，不仅增加了导管的转向灵活性，而且保证了整体的最大刚度能够满足前进和取样等作业的要求，还提高了导管的转向灵活性和操控性。
5.为达到上述目的，本技术的实施例提供了一种可变刚度的磁驱导管，包括沿轴向依次设置的主体硬管、空心软管、限位管和磁性件；所述主体硬管上套设磁性螺旋管；所述主体硬管、空心软管的内径和外径均相等；所述限位管的内径等于所述主体硬管的内径，外径大于所述磁性螺旋管的内径；所述主体硬管、空心软管和所述限位管均采用软材料加工而成，且所述主体硬管、所述限位管和所述磁性件的刚度均大于所述空心软管的刚度；所述磁性螺旋管能够在所述主体硬管和所述空心软管的表面上螺旋前进或后退。
6.进一步地，所述主体硬管与所述空心软管之间粘黏连接；所述限位管与所述空心软管和所述磁性件均粘黏连接。
7.进一步地，所述空心软管能够相对于所述主体硬管弯曲。
8.进一步地，所述空心软管的刚度为所述主体硬管的刚度的0.2~0.5倍。
9.进一步地，所述磁性件通过外部磁控系统驱动，能够实现任意方向的偏转进一步地，所述主体硬管和所述空心软管的表面上均设有防滑突起或螺旋槽道。
10.进一步地，所述磁性件为磁性空心管；所述磁性空心管与所述主体硬管的内径和外径均相等；所述磁性空心管也采用软材料加工而成。
11.进一步地，所述磁性件为磁性钢针；所述磁性钢针与所述主体硬管的内径和外径均相等；所述磁性钢针为足够穿透生物组织的金属针管。
12.进一步地，所述可变刚度的磁驱导管还包括增设变形段；所述增设变形段包括增
设磁性空心管、增设限位管和增设软空心管；所述增设限位管的两端分别粘黏连接增设空心软管和增设磁性空心管；所述增设空心软管粘黏连接所述磁性空心管；所述增设空心软管与所述空心软管的规格和材料均相同；所述增设限位管与所述限位管规格和材料均相同，所述增设磁性空心管和所述磁性空心管规格和材料均相同。
13.本技术相比现有技术具有以下有益效果：1、本技术实施例可变刚度的磁驱导管在主体硬管上添加刚度更低的空心软管，由此，导管整体容易在空心软管的部分弯曲。在面对大角度拐角或者障碍物时，空心软管部分的弯曲可以帮助导管的头部绕开障碍，从而带动导管整体穿过障碍，增强了导管的转向灵活性。
14.2、本技术实施例可变刚度的磁驱导管在主体硬管上套设磁性螺旋管，当导管完成穿越，到达指定位置，需要一些刚度来支撑导管完成一些动作时，磁性螺旋管可以运动到空心软管的外部，约束空心软管的弯曲，从而使导管整体的刚度得以增加，继而完成所需刚性操作。
15.3、本技术实施例可变刚度的磁驱导管在导管前端增加了磁性空心管，在工作时，通过外部磁控系统驱动磁性空心管和磁性螺旋管运动，从而操控导管的前进方向，增强了导管在体内的转向操控性。
16.4、本技术实施例可变刚度的磁驱导管在导管前端还增加了增设变形段，通过调整磁性螺旋管在导管上的相对位置，可以实现仅前段磁性空心管受磁场驱动转向，或磁性空心管与增设变形段中的增设磁性空心管一起受磁场驱动转向，由此，灵活性得到极大增强，能够适应更加复杂的体内腔道环境。
17.5、相对于传统导管依靠推拉和扭转等细微操作来控制导管的走向和动作，本技术实施例可变刚度的磁驱导管通过磁驱的方式可以更精准地，并且更简便地实现导管的控制，降低了对操作者的要求。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本技术实施例1的结构示意图；图2为本技术实施例1工作时弯曲变形的示意图；图3为本技术实施例2的结构示意图；图4为本技术实施例3的结构示意图。
实施方式
20.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
21.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
22.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
23.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
实施例
24.参照图1和图2，本技术的实施例提供了一种可变刚度的磁驱导管，包括主体硬管1、空心软管2、限位管3、磁性空心管4和磁性螺旋管5。其中，主体硬管1、空心软管2、限位管3和磁性空心管4沿轴向依次串接，磁性螺旋管5套设在主体硬管1或空心软管2上，且磁性螺旋管5能够在主体硬管1和空心软管2的表面上螺旋前进或后退。
25.具体的，由于软材料具有较好的润滑性，可以保证导丝在内部以低阻力通过。因此，主体硬管1、空心软管2、限位管3和磁性空心管4均采用软材料加工而成，且主体硬管1、限位管3和磁性空心管4的刚度均大于空心软管2的刚度。具体的，主体硬管1、限位管3和磁性空心管4的刚度可以较为接近。空心软管2的刚度必须明显低于主体硬管1、限位管3和磁性空心管4的刚度。例如：主体硬管1、限位管3和磁性空心管4的刚度为5gpa，而软空心管的刚度为1gpa。由此，空心软管2能够相对于主体硬管1弯曲。磁性空心管4通过外部磁控系统驱动，能够实现任意方向的偏转。需要说明的是，外部磁控系统为现有技术，此处不再详述。
26.主体硬管1与空心软管2之间粘黏连接，限位管3与空心软管2和磁性空心管4也均通过胶水粘黏连接，在连接处经过处理后为光滑过渡。
27.为了便于导管的运动和导丝穿过，本技术实施例中的主体硬管1、空心软管2、磁性空心管4和限位管3的内径均相等，且主体硬管1、空心软管2和磁性空心管4的外径也相等。
28.另外，为了防止磁性螺旋管5前进时脱出整个导管，限位管3的外径大于磁性螺旋管5的内径。由此，磁性螺旋管5运动到与限位管3相接触时将不再前进。
29.磁性螺旋管5与主体硬管1和空心软管2之间为间隙配合，为保证磁性螺旋在主体硬管1和空心软管2表面旋进时不打滑，可以在主体硬管1和空心软管2表面设置防滑突起，或者表面刻上螺旋槽道。
30.实施例1的工作原理如下：当实施例1导管在生物体腔或者管道游走时，磁性螺旋管5的初始位置在主体硬管1的表面，即，不与空心软管23。磁性空心管4受外部磁控系统产生的磁场作用，对导管整体具有导向作用，空心软管2未受限制，此时，导管具有良好的通过性。
31.当导管在生物体内遇到障碍需要转向时，只需通过外部磁驱系统调整磁性空心管4的前进方向，使磁性空心管4穿过障碍，配合主体硬管1的前进运动，则可以引导整根导管
穿过障碍。
32.当导管遇到不平整腔道表面时，由于导管内的导丝的头部有较多装置，比主体硬管1的表面更加粗糙，并且头部的密度更大，容易在不平整处卡住。此时如果继续推进主体硬管1，导管内的导丝容易在不平整处发生缠绕。此时，需要通过外部磁驱系统驱动磁性螺旋管5使其旋进并覆盖空心软管2，从而增强导管头部的刚度。然后，继续推进主体硬管1，则导管能在不平整处继续推进。
33.当需要进行采样操作时，通过外部磁驱系统给磁性螺旋管5施加一个旋转磁场，磁性螺旋管5受磁力作用而旋转，同时因为自身和主体硬管1、空心软管2之间为螺旋接触，在摩擦力作用下将沿导管轴向旋进，并在旋转磁场的驱动下往空心软管2方向运动；磁性螺旋管5与空心软管2重叠的部分越多，对空心软管2的约束越强，则导管整体的刚度越高；当达到所需的刚度时，磁性螺旋管5停止旋进，操作人员操作导管和导丝即可完成取样。
34.综上，本技术的整体结构，以一根硬空心管为主体，主体硬管1的前端接上空心软管2，空心软管2前端接上限位套，限位套前端接上磁性空心管4，导管外面套有磁性螺旋管5。
35.由于空心软管2的存在，导管整体容易在空心软管2的部分弯曲。在面对大角度拐角或者障碍物时，空心软管2部分的弯曲可以帮助导管导丝的头部绕开障碍，从而带动导管整体穿过障碍，这大大增强了整体导管的转向灵活性。而当导管完成穿越，到达指定位置，需要一些刚度来支撑导管完成一些动作时，磁性螺旋管5可以运动到空心软管2的位置，约束空心软管2的弯曲，从而使导管整体的刚度得以增加，继而完成所需刚性操作。
36.操控方面，不同于传统导管导丝依靠推拉和扭转等细微操作来控制导管的走向和动作，本发明通过磁驱的方式可以更精准地，并且操作更简易地实现导管的控制。传统导管的控制方法多数是医生在实践过程中摸索出来的控制技巧，对于这种控制技巧，一方面医生在获得这种技巧的过程需要大量的时间和练习，另一方面在医生教授这些控制技巧时，因为这些技巧具有个人感悟性，学习者仍然需要花费足够的时间来领会并掌握这些技巧。而在本发明中，因为直接控制导管的是磁驱系统激发的磁场，操作者只需学习简单的磁驱系统操控面板或软件，就可以操作导管，这极大减轻了医生的学习和操作负担。
实施例
37.参照图3，实施例2与实施例1的区别仅在于：将实施例1中的磁性空心管4替换为磁性钢针6。磁性钢针6与主体硬管1的内径和外径均相等，磁性钢针6为足够穿透生物组织的金属针管。由此，实施例2能够增强导管自身对组织的操作能力。
38.本技术实施例2的工作原理如下：当实施例2导管在生物体腔或者管道游走时，当实施例1导管在生物体腔或者管道游走时，磁性螺旋管5的初始位置在主体硬管1的表面，即，不与空心软管2。磁性空心管4受外部磁控系统产生的磁场作用，对导管整体具有导向作用，空心软管2未受限制，此时，导管具有良好的通过性。
39.当导管在生物体内遇到障碍需要转向时，只需通过外部磁驱系统调整磁性钢针6的前进方向，使磁性钢针6穿过障碍，配合主体硬管1的前进运动，则可以引导整根导管穿过障碍。
40.当导管遇到不平整腔道表面时，由于导管内的导丝的头部有较多装置，比主体硬管1的表面更加粗糙，并且头部的密度更大，容易在不平整处卡住。此时如果继续推进主体硬管1，导管内的导丝容易在不平整处发生缠绕。此时，需要通过外部磁驱系统驱动磁性螺旋管5使其旋进并覆盖空心软管2，从而增强导管头部的刚度。然后，继续推进主体硬管1，则导管能在不平整处继续推进。
41.实施例2可以穿刺腔道中的病变组织。相比于实施例1使用导丝穿刺组织，实施例2直接使用自身的磁性钢针6进行穿刺，破坏病变组织的效率更高。实施例2运动到病变组织前，先通过磁场驱动磁性螺旋管5向前旋进覆盖空心软管2，增强导管整体的刚度，然后操作导管对病变组织进行穿刺。由于磁性钢针6本身具有磁性，可以通过磁场控制方向对准目标组织。另外，如果需要提高磁性钢针6的磁性，还可以在其表面镀强磁材料，或者嵌套一个强磁材料制作的套筒。
实施例
42.参照图4，实施例3与实施例1的区别仅在于：实施例3还包括增设变形段。具体的，增设变形段包括增设空心软管7、增设限位管8和增设磁性空心管9。增设限位管8的两端分别粘黏连接增设空心软管7和增设磁性空心管9，增设空心软管7粘黏连接磁性空心管4。增设空心软管7与空心软管2的规格和材料均相同；增设限位管8与限位管3规格和材料均相同，增设磁性空心管9和磁性空心管4规格和材料均相同。由此，实施例3包含两个变形段，自由度和灵活性更高。
43.实施例3的工作原理如下：实施例3的运动方式与实施例1类似，实施例3也依靠主体硬管1的抽拉扭转和外部磁场驱动磁性螺旋管5来控制运动，其区别在于，实施例3拥有两段柔性段，因而具有更强的变形能力、更多的运动模态、更好的环境适应性。具体的，实施例3具有两段磁性空心管4，通过调整磁性螺旋管5在导管上的相对位置，可以实现仅前段磁性空心管4受磁场驱动转向，或磁性空心管4与增设磁性空心管9一起受磁场驱动转向。通过这种调节方式，实施例3的灵活性得到极大增强，能够适应更加复杂的体内腔道环境。
44.以上，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何在本技术揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种可变刚度的磁驱导管，其特征在于，包括沿轴向依次设置的主体硬管、空心软管、限位管和磁性件；所述主体硬管上套设磁性螺旋管；所述主体硬管、空心软管的内径和外径均相等；所述限位管的内径等于所述主体硬管的内径，外径大于所述磁性螺旋管的内径；所述主体硬管、空心软管和所述限位管均采用软材料加工而成，且所述主体硬管、所述限位管和所述磁性件的刚度均大于所述空心软管的刚度；所述磁性螺旋管能够在所述主体硬管和所述空心软管的表面上螺旋前进或后退。2.根据权利要求1所述的可变刚度的磁驱导管，其特征在于，所述主体硬管与所述空心软管之间粘黏连接；所述限位管与所述空心软管和所述磁性件均粘黏连接。3.根据权利要求2所述的可变刚度的磁驱导管，其特征在于，所述空心软管能够相对于所述主体硬管弯曲。4.根据权利要求3所述的可变刚度的磁驱导管，其特征在于，所述空心软管的刚度为所述主体硬管的刚度的0.2~0.5倍。5.根据权利要求4所述的可变刚度的磁驱导管，其特征在于，所述磁性件通过外部磁控系统驱动，能够实现任意方向的偏转。6.根据权利要求5所述的可变刚度的磁驱导管，其特征在于，所述主体硬管和所述空心软管的表面上均设有防滑突起或螺旋槽道。7.根据权利要求6所述的可变刚度的磁驱导管，其特征在于，所述磁性件为磁性空心管；所述磁性空心管与所述主体硬管的内径和外径均相等；所述磁性空心管也采用软材料加工而成。8.根据权利要求7所述的可变刚度的磁驱导管，其特征在于，所述磁性空心管由混合磁性材料和弹性材料加工而成。9.根据权利要求6所述的可变刚度的磁驱导管，其特征在于，所述磁性件为磁性钢针；所述磁性钢针与所述主体硬管的内径和外径均相等；所述磁性钢针为足够穿透生物组织的金属针管。10.根据权利要求7所述的可变刚度的磁驱导管，其特征在于，包括增设变形段；所述增设变形段包括增设磁性空心管、增设限位管和增设软空心管；所述增设限位管的两端分别粘黏连接增设空心软管和增设磁性空心管；所述增设空心软管粘黏连接所述磁性空心管；所述增设空心软管与所述空心软管的规格和材料均相同；所述增设限位管与所述限位管规格和材料均相同，所述增设磁性空心管和所述磁性空心管规格和材料均相同。

技术总结
本申请公开了一种可变刚度的磁驱导管，涉及医疗器械技术领域。不仅增加了导管的转向灵活性，而且保证了整体的最大刚度能够满足前进和取样等作业的要求，还提高了导管的转向灵活性和操控性。该可变刚度的磁驱导管包括沿轴向依次设置的主体硬管、空心软管、限位管和磁性件；主体硬管上套设磁性螺旋管；主体硬管、空心软管的内径和外径均相等；限位管的内径等于主体硬管的内径，外径大于磁性螺旋管的内径；主体硬管、空心软管和限位管均采用软材料加工而成，且主体硬管、限位管和磁性件的刚度均大于空心软管的刚度；磁性螺旋管能够在主体硬管和空心软管的表面上螺旋前进或后退。本申请用于提升导管的性能。提升导管的性能。提升导管的性能。


技术研发人员：徐海峰 刘源 黄静 刘祥超
受保护的技术使用者：深圳先进技术研究院
技术研发日：2023.07.12
技术公布日：2023/8/13