[发明专利]PCI手术导管、其递送系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种PCI手术导管、其递送系统及控制方法，基于无极性磁约束效应直接对导管头部进行驱动，形成一种手术导管的强约束、高精度、操作便利的小型化头部递送系统。所述手术导管本体头部内包含被所述导管本体头部柔性约束的磁约束浮动体；所述磁约束浮动体为三层球体结构，包括刚性非金属外球壳、内嵌具有偶极矩的自由体的刚性非金属内球体、以及所述外球壳和内球体之间的层间填充物。所述递送系统包括所述手术导管和体外可操作的电控旋转偶极子模块；所述电控旋转偶极子模块驱动所述磁约束浮动体移动。本发明具有强约束、高精度、小型化、更直观、更便捷、易学习、存在实时力觉信息反馈、成本低、更方便医生操作的优点。

技术领域

本发明涉及智能医疗器械技术领域，更具体地，涉及一种PCI手术导管、其递送系统及控制方法。

背景技术

心血管介入(PCI)手术是一种从周围血管插入导管并送至心脏及大血管各处的技术，可以用来实现临床电生理检查、开展某些心脏疾病的微创手术。在心脏跳动的情况下进行微创导管术对医生的技术要求非常高。医生在进行体内导管递送操作时，尤其是在细小血管及大角度转向递送时，对导管前端的递送精度要求非常高。对导管前端的递送非常容易导致医生的误操作，导致刺穿血管甚至损伤心脏组织。而且，现有血管介入器械的导管递送速度较慢，很可能导致患者错过最佳治疗时间，也使得血管介入手术时间大大延长，增加了患者和医护人员的辐射摄入。更重要的是，现有导管递送少有直接驱动导管头部的方式，这使得导管的头部运动精度不足，而且在大角度转向递送时，导管头部的控制较为复杂，操作难度很高。

由于PCI导管具有体积微小的特殊性(导管的长度一般为15～20cm，直径一般为0.70～0.90mm)，对其上的组件提出了小型化、低延时、高精度、抗干扰能力强等要求，因此，现有技术大多数采用线驱动和导管推送方式而无法直接引导导管头部来递送导管。然而，这些非直接引导导管头部的递送方式使得实现对导管的递送路径控制十分困难。目前有关的技术方案报道较少，是亟待解决的一个技术痛点。

发明内容

由于现有技术存在上述缺陷，本发明提供了一种PCI手术导管、其递送系统及控制方法，基于无极性磁约束效应(polarity free magnetic repulsion，PFR)直接对导管头部进行驱动，形成一种手术导管的强约束、高精度、操作便利的小型化头部递送系统。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供一种PCI手术导管，包括导管本体，其特征在于，所述导管本体头部内包含磁约束浮动体；所述磁约束浮动体被所述导管本体头部柔性约束；所述磁约束浮动体为三层球体结构，包括刚性非金属外球壳、内嵌具有偶极矩的自由体的刚性非金属内球体、以及所述外球壳和内球体之间的层间填充物。

对所述导管的递送是基于所述磁约束浮动体牵引所述导管本体头部的移动，控制更灵活、更精准，可以实现导管头部的全自由度移动。相比于传统线约束控制，所述磁约束浮动体作为递送器件，无需占用除导管头部以外的其它空间，为手术所需的其余导管内器械留出了更多的空间，便于实现导管小型化。

优选地，所述导管本体头部内包括直径为0.70～0.90mm的光滑半球体，所述磁约束浮动体被柔性约束于所述半球体内；所述外球壳的外径为0.60～0.80mm，小于所述半球体的直径。

优选地，所述层间填充物包括高硬度、耐磨的球形微珠和微量润滑油剂；较佳地，所述微珠为直径0.10mm以下的球形氧化锆微珠。层间填充物起到消除内球体相对外球壳的旋转量、减小内外层球壳间的摩擦，使外球壳不随内球体旋转且其振动减小、运动状态更加稳定。球形氧化锆微珠具有很好的耐磨性、光滑度和硬度，故在缓冲所述内球体的旋转量过程中不易被损坏，且使得内外壳间力传递的平稳性好。

优选地，所述外球壳通过弹性体或软线与所述导管本体头部相连，使所述磁约束浮动体与导管本体内壁保持相对位置不超出约束范围，从而牵引导管本体的运动。