CN101203264A - 具有紧凑地端接的电子元件的导管 - Google Patents

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Abstract

一种电缆组件(10)包括限定了内腔(30)的细长的导管(12)。位于内腔内的电缆(34)具有电力地独立的至少第一导体及第二导体。第一电子元件(26)连接到导管上且具有第一引线及第二引线。第一引线在第一连接部处连接到第一导体上，第二引线在第二连接部处连接到第二导体上。第一连接部及第二连接部沿着导管的长度而互相隔开，且元件放置在第一连接部与第二连接部之间的中间位置。元件可以为线圈，且导线在相对的方向上延伸，且导体中的仅仅一个可以穿过线圈。该组件可以包括沿着导管的长度而互相隔开的多个元件。

Description

具有紧凑地端接的电子元件的导管
发明背景
发明领域
本发明涉及用于导管插入式医疗应用的电子电缆。
发明前言
医疗仪器采用导管，以便用于广泛用途，包括对内部组织的成像、感应以及治疗。比如，导管插入到患者的血管内，从而到达心脏，以便用于成像动作或治疗动作。导管具有一个或多个内腔或开孔，内腔或开孔在导管的长度上延伸，并且线或其它器具穿过内腔或开孔。这些可以包括用于对导管进行弯曲并导向以便插入的机械导线，用于提供光源并且承载有光纤或电流的线，以及用于承载图像信号或其它感应信号的信号线。
在通过比如核磁共振成像(MRI)而成像的过程中使用的导管，可以采用能够在空间内提供可探测的参考点的元件，从而使得核磁共振成像软件能够对导管进行定位，从而有助于通过所需要的路径而将其导航至所需要的位置。这些元件可以采用一系列线圈，每个线圈沿着导管靠近自由端部的长度，以一定间隔紧紧地包裹在导管的外部。这些线圈上也可以覆盖有其它材料的薄层，以帮助导管的密封，使表面变的更光滑，或者影响与线圈接触的导管区域的柔软性。然而，所采用的、用于将这些线圈连接到延伸至仪器的线上的传统设备的体积庞大，从而产生显著的肿块，其限制了其内可插入导管的血管，或者其需要更多的内部空间，并且因此限制了导管容纳其它所需要的、用于其它功能的内腔的能力。
因此，需要一种具有与所采用的元件紧凑的互连的导管。
发明概述
本发明通过提供一种电缆组件克服了现有技术的限制，该电缆组件包括细长的导管，该导管限定了内腔。内腔内的电缆具有电力地独立的至少第一导体以及第二导体。第一电子元件连接到导管上，并且具有第一引线及第二引线。第一引线在第一连接部处连接到第一导体上，而第二引线在第二连接部处连接到第二导体上。第一连接部及第二连接部沿着导管的长度互相隔开，并且元件放置在第一连接部与第二连接部之间的中间位置。元件可以为具有在相对方向上延伸的导线的线圈，并且只有导体中的一个可以穿过线圈。该组件可以包括多个沿着导管的长度而互相隔开的元件。
附图简述
本发明通过附图而展示，在图中，图1为根据本发明的优选实施例的电缆组件的透视图。
图2为图1所示实施例沿着图1中的线2-2的侧向放大截面图。
图3为图1所示实施例沿着图2中的线3-3的侧向放大截面图。
发明详述
图1展示了导管组件10，其具有柔性的细长的导管12，导管12具有自由端部14及连接端部16。一个或多个传感器或其它电路元件20附接在自由端部上，而一个或多个连接器22附接在连接端部上。自由端部的电路元件可以为用于内部医疗程序的任何类型，或者是感应或者是治疗。这些元件可能要求用于成像装置的操作、电运行或机械运行的手术工具的操作、辐射源的操作或任何其它类型的装置的操作。备选地，导管可以包括一个或多个空内腔，以便允许这些自由端部的元件沿着导管的长度被向下供给，从而像所要求的那样用于完成特殊的医疗程序。连接器提供了对仪器的电性连接或其它可操作连接，该仪器操作位于导管上的元件及仪器。
导管包括若干个紧紧地缠绕的螺旋电磁线圈26，其以靠近导管的自由端部的阵列的形式而安置，并且以一定的间隔而互相隔开。线圈用于在程序中对导管进行辅助定位。核磁共振成像系统检测由穿过每个线圈的电流所产生的磁场。线圈因此可被触发，从而使得外科医生能够看到相对于核磁共振成像图像内的专用插入路径的导管位置。
如图2和图3所示，在一个优选实施例中，导管限定了多个空心的开孔或内腔30、32。中央内腔30由六个较小的外围内腔32所围绕，内腔32设置在均匀分布的阵列内，该阵列与中央内腔及导管体同心。中央内腔由主电缆34或其它作为连接器22与主传感器之间的连接而使用的管路所占据。电缆可以为任何适当的类型，无论是用于将高速信号承载到传感器及将高速信号从传感器带走的多线束，或者是用于承载图像或照明的光纤，或者是具有很高电流容量并用于承载用于烧灼或切除的电量的线，或者是这些或其它传统的导管插入式元件的任何组合。
围绕阵列的外围内腔中的一个或多个可以承载高强度的线，其从控制机构(图未示)延伸到导管的自由端部，用于作为对线的伸张或压缩的响应而通过产生弯曲对导管进行导向。所展示的内腔32中的一个保持空白。
外围内腔中的四个中的每一个被同轴电缆36所占据。每个电缆36具有被介电层42所围绕的中央导体40，该介电层被导电屏蔽体44所包裹，而该屏蔽体44上覆盖有护套46。在备选实施例中，电缆可以具有多于一个的独立屏蔽体，或者可以为屏蔽的或非屏蔽的绞线对，或者可以为具有至少两个分离导体的任何其它电缆。在线圈上连接有电缆的位置处，同轴电缆被剥离，以便在端部提供暴露的中央导体，并且使暴露且与其相邻的介电质、暴露且与该介电质相邻的屏蔽体以及具有护套的剩余部分保持完整。如下将要讨论的那样，其提供了暴露的、互相隔开的供线圈导线连接的接触区域。
在承载有电缆36的每个内腔的某个位置，以及在连接有电缆的线圈的位置，导管限定了一对开口50、52。开口提供了与内腔32的导通，并且与导管的轴线对齐，从而使它们沿着导管的长度而互相隔开，每个内腔限定了一对开口，并且每个内腔的一对开口放置在沿着导管长度不同的位置处，以便与不同的线圈位置相对应。每个电缆放置成使所暴露的屏蔽体44与第一开口50对齐，并且使所暴露的中央导体40与第二开口52对齐。
每个线圈26为紧紧地缠绕的螺旋，优选地为单层，以便减小导管在线圈位置处的综合周长以及体积。线圈缠绕在开口50、52之间的位置，从而使它完全地被支撑。线圈具有在相对的方向上延伸的相对的端部导线54、56，其一般地平行于导管的长度，并且与相应的开口50、52对齐。每个导线被成形为向下延伸到相关的开口内，并且与屏蔽体44或导体40平行，从而允许它们电力地连接起来。
在这种配置中，仅有一个导体穿过线圈，而所有的连接设置成低于导管的表面，从而使电缆对体积具有的唯一影响是线圈自身的厚度。线圈放置在电缆的暴露导体40、44之间，并且完全地位于暴露的介电质区域的上方。因为线圈围绕整个导管，它也围绕中央电缆34以及任何其它延伸到线圈的电缆，该线圈远远地朝向自由端部而定位。
体积减小的优点通过同轴电缆被剥离的配置而得到进一步的增强。在传统的用于连接到线圈同侧边的线圈导线的方法中，屏蔽体被切割成与中央导体具有相同的长度，并且被聚集在中央导体的一个侧边上。从而产生显著的体积，因为捆扎起来的屏蔽体的缘故，并且因为它靠近中央导体的连接。相比之下，优选实施例将这些连接分开到不同的轴向位置，并且将屏蔽体维持于其细长的初始同轴条件下。
在不太关注体积的备选实施例中，线圈可以缠绕成多于一层。如果缠绕成奇数层的话，如所示的那样，导线仍然可以在相对的方向上延伸以便连接。如果缠绕成两层或另一种偶数层的话，导线可以在相同的方向上延伸，从而要求位于线圈的那个侧边的单个开口具有充足的空间，以便同时将中央导体及屏蔽体暴露出来，从而使每个导线可以焊接到相应的导体上。
在进一步的备选实施例中，可以具有任何不同数量的内腔及线圈。一个备选实施例可以仅仅采用位于小直径导管的中心的单个内腔，以便仅仅与单个线圈一起使用。
在该优选实施例中，导管由低磨擦、柔性的生物相容性材料，比如乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)所形成，并且具有1.0-1.2米(40-48英寸)的长度，及3.18毫米(0.125英寸)的直径。外围内腔具有0.31毫米(0.012英寸)的直径。每个开口的宽度为0.31毫米(0.012英寸)，长度为0.51毫米(0.020英寸)。线圈由36-48的标准线(gauge wire)所形成，并且围绕导管包裹5-25次。电缆的中央导体为40-52的标准线。介电质具有大约为中央线直径的3倍的直径，而屏蔽体由48-56标准线的包裹物所形成，而对于大约为0.25毫米的综合电缆直径，护套的厚度为0.013毫米(0.0005英寸)。
虽然根据优选的及备选的实施例对上述内容进行了讨论，本发明并不受其限制。

Claims (10)

1.一种电缆组件，其包括：
细长的导管，所述导管限定了内腔；
位于所述内腔内的电缆，所述电缆具有电力地独立的至少第一导体及第二导体；以及
第一电子元件，所述第一电子元件连接到所述导管上并且具有在第一连接部处连接到所述第一导体上的第一引线以及在第二连接部处连接到所述第二导体上的第二引线；
所述第一连接部及第二连接部沿着所述导管的长度而互相隔开；并且所述元件放置在所述第一连接部与所述第二连接部之间的中间位置。
2.一种电缆组件，其包括：
限定了内腔并具有自由端部及相对的连接端部的细长的导管；
电子元件，所述电子元件接近所述自由端部而连接到所述导管上，并且所述电子元件具有第一引线及第二引线；以及
位于所述内腔内的电缆，所述电缆具有电力地独立的至少第一导体及第二导体，并且所述电缆从所述导管的所述连接端部延伸到所述元件；
所述元件的所述第一引线朝向所述导管的所述自由端部而延伸，而所述元件的所述第二引线则朝向所述导管的所述连接端部而延伸。
3.如权利要求1或权利要求2所述的电缆组件，其特征在于，所述元件为围绕所述导管的线圈。
4.如权利要求1或权利要求2所述的电缆组件，其特征在于，所述第一导体为同轴电缆的中央导体，而所述第二导体为围绕所述第一导体的屏蔽体。
5.如权利要求4所述的电缆组件，其特征在于，所述电缆被剥离以便提供：
包括所述中央导体的暴露的自由端部部分的第一区域，
包括由介电质围绕的所述中央导体的相邻第二区域，
包括由暴露的屏蔽体围绕的介电质的相邻第三区域，以及
包括由绝缘外壳围绕的屏蔽体的相邻第四区域。
6.如权利要求5所述的电缆组件，其特征在于，所述元件与所述第二区域套准。
7.如权利要求1或权利要求2所述的电缆组件，其特征在于，所述电缆组件包括连接到第二元件上并且连接到所述导管上的第二电缆，所述第二元件定位于沿着所述导管的长度而与所述第一元件隔开的位置上。
8.如权利要求7所述的电缆组件，其特征在于，所述导管限定了多个内腔，并且所述第一电缆及第二电缆收容在不同的内腔内。
9.如权利要求1所述的电缆组件，其特征在于，所述元件的第一引线沿着朝向所述导管的第一端部的第一方向延伸，而所述第二引线沿着朝向所述导管的第二端部的第二方向延伸。
10.如权利要求2所述的电缆组件，其特征在于，所述第一引线在第一连接部处连接到所述第一导体上，所述第二引线在第二连接部处连接到所述第二导体上，所述第一连接部及第二连接部沿着所述导管的长度互相隔开，而所述元件放置在所述第一连接部与第二连接部的中间位置上。
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