具有顺应电路的导管手柄的制作方法
本公开涉及导管,例如导管手柄。在一个示例中,本公开涉及包括顺应电路的导管手柄。
背景技术:
多年以来,导管已用于心脏医疗程序。例如,导管可用于诊断和治疗心律失常。可以将导管放置在身体内的特定位置,其在没有更侵入性的程序的情况下以其他方式无法接近。通常,导管可以与控制单元通信,以从导管的电极或传感器接收信号。信号可以通过一个或多个绝缘导线进行传送。绝缘导线可以穿过导管的手柄。导线可以终止于连接器或焊接以完成电极、传感器和控制单元之间的电连接。手柄的尺寸和形状可以被构造成适合操作者的手,并由操作者提供对导管的适当控制。
在许多情况下,在外科手术室中使用导管。外科手术室可能是一个嘈杂的电气环境。例如,外科手术室内的电子部件可能暴露于来自外科手术室内的其他装置的电磁干扰。在一个示例中,基于电场的定位系统可以生成电场,其用于识别医疗装置(例如导管)在患者体内的位置。电场会导致电磁干扰。
前述讨论仅旨在说明本领域,而不应视为对权利要求范围的否认。
技术实现要素:
本公开涉及导管,诸如高密度标测导管、用于诊断的标测导管或用于医学治疗的导管。例如,导管可用于例如经由消融治疗心律失常。导管的一些示例可以包括冲洗。特别地,本公开涉及导管的手柄,诸如包括被配置为布置在手柄的非平面表面上的顺应电路的手柄。如本文中所使用的,术语顺应层或电路应被理解为意指与相邻的邻近表面(包括非平面表面)的形状紧密顺应的层或电路。
在一个示例中,导管可包括导管轴杆、电导体、导管手柄和顺应电路。导管轴杆可包括具有至少一个电极或传感器的近端和远端。电导体可以耦合至导管轴杆。电导体可以通信地耦合到位于导管轴杆的远端处的电极或传感器。手柄可以耦合到导管轴杆的近端,并且可以包括非平面表面。顺应电路可以被配置为与电子控制单元通信并且顺应非平面表面。在一个示例中,顺应电路可以通过电导体电耦合到电极或传感器。在各种示例中,顺应电路可以包括拉伸并顺应非平面表面的材料特性。在其他示例中,顺应电路可以包括至少一个介电层和至少一个导电层。介电层中的至少一个和导电层中的至少一个可以包括相应的材料特性。在一个示例中,导电层可以包括可印刷的导电聚合物,例如导电油墨。
在一些示例中,顺应电路可以包括嵌入在顺应电路内的逻辑部件。逻辑部件可以电耦合到导电层中的至少一个。在各种示例中,逻辑部件可以被配置为模数转换器、多路复用器、滤波器、放大器或其组合中之一。在一个示例中,逻辑部件可以包括半导体。例如,逻辑部件可以包括p型材料或n型材料。
在一个示例中,制造导管手柄的方法可包括沿着导管手柄的非平面表面布置顺应电路。该方法可以进一步包括使顺应电路顺应非平面表面。在一些示例中,顺应电路包括介电层、多个导电层、第一连接接口和第二连接接口。介电层可以包括介电材料特性,并且多个导电层中的每一个可以包括导电材料特性。第一连接接口可以电耦合到导电层中的至少一个。第二连接接口可以电耦合到导电层中的至少一个。在某些情况下,至少一个导电层可以包括应变消除特征。在一个示例中,导电层中的至少一个可以是印刷导电层,例如印刷导电聚合物、导电油墨等。在其他示例中,逻辑部件可以形成在顺应电路内。逻辑部件可以包括半导体。例如,逻辑部件可以包括p型材料、n型材料或两者。
通过阅读以下描述和权利要求书以及通过阅读附图,本公开的前述和其他方面、特征、细节、效用和优点将变得显而易见。
附图说明
图1是根据本描述的用于在体内导航医疗装置的系统的示例,该系统包括导管。
图2是根据本描述的顺应电路的示例。
图3是根据本描述的导管的手柄的分解图的示例,该导管的手柄具有布置在手柄的非平面表面上的顺应电路。
图4是根据本描述的包括至少一个逻辑部件的顺应电路的横截面的示例。
图5是根据本描述的用于制造导管组件的方法的示例,该导管组件包括布置在手柄上的顺应电路。
具体实施方式
本公开涉及导管,诸如高密度标测导管、用于诊断的标测导管或用于医学治疗的导管。例如,导管可用于例如经由消融治疗心律失常。在一些示例中,本公开的导管可包括被配置为在消融程序期间冲洗组织的冲洗导管。特别地,本公开涉及导管的手柄,诸如包括被配置为布置在手柄的表面(诸如非平面表面)上的顺应电路的手柄。下面具体参考附图描述本公开的各种示例的细节。
图1示出了用于在身体112内导航医疗装置的系统100的一个示例。在所示的示例中,医疗装置包括导管114,该导管被示意性地示出进入已经从身体112分解离开的心脏。在该示例中,导管114被描绘为用于治疗身体112中的心脏组织116的冲洗射频(rf)消融导管。然而,应当理解,系统100可以找到与在身体112内用于诊断或治疗的各种医疗装置有关的应用。例如,系统100可用于使用不同类型的消融能量(例如,冷冻消融、超声等)来导航电生理标测导管、心内超声心动图(ice)导管或消融导管。此外,应该理解,系统100可用于导航用于诊断或治疗除心脏组织116之外的身体112的部分的医疗装置。系统和部件的进一步说明包含在2013年3月15日提交的美国专利申请13/839,963中,其全部内容通过引用包含于此,如同在此全面阐述一样。
仍然参考图1,消融导管114连接至流体源118,用于通过泵120输送诸如生理盐水的生物相容性冲洗液,该泵120可包括例如固定速率的滚轮泵或可变容积的注射泵,其具有从如图所示的流体源118的重力进给供应。导管114还电连接至消融发生器122,以用于输送rf能量。导管114可包括手柄124、在手柄124的近端处的电缆连接器或接口126以及轴杆128。轴杆128可包括近端130、远端132以及一个或多个电极134。连接器126为从泵120和消融发生器122延伸的管道或电缆提供机械、流体和电连接。导管114还可以包括在此未示出的其他常规部件,例如温度传感器、附加电极、以及相应的导体或引线。
手柄124为医生提供了保持导管114的位置,并且可以进一步提供用于在身体112内操纵或引导轴杆128的装置。例如,手柄124可以包括用于改变从手柄124延伸穿过导管114到轴杆128的远端132的一根或多根拉线的长度的装置。手柄124的构造可以变化。在各种示例中,手柄124可被配置成适配在使用者的手内,例如,以提供对导管114的操作的控制。因此,手柄124的尺寸和形状对于导管114的功能和可用性可能很重要。
轴杆128可以由诸如聚氨酯的常规材料制成,并且可以限定一个或多个腔,该腔被配置为容纳和/或运输电导体156、流体或外科手术工具。轴杆128可以通过常规的引入器引入到血管或身体112内的其他结构中。然后,可以使用导引线或拉线或本领域已知的其他方式(包括遥控导引系统)将轴杆128操纵或引导穿过身体112到达期望的位置,例如组织116。轴杆128还可以允许运输、输送和/或移除流体(包括冲洗液和体液)、药物和/或外科手术工具或器械。应当注意,可以使用多种方法将轴杆128引入到身体112内的区域。这可以包括引入器、护套、导引护套、导引构件、导引线或其他类似装置。为了便于讨论,将始终使用术语引入器。
系统100可以包括基于电场的定位系统136、基于磁场的定位系统138、显示器140和电子控制单元(ecu)142(例如,处理器)。下面进一步描述每个示例性系统部件。
提供基于电场的定位系统136和基于磁场的定位系统138以确定导管114和身体112内的类似装置的位置和方向。导管114和身体112内的类似装置的位置和方向可以由系统136和/或系统138确定。系统136可以包括例如明尼苏达州圣保罗的圣犹达医疗用品有限公司出售的ensitetmnavxtm系统,并且在例如题为“methodandapparatusforcatheternavigationandlocationmappingintheheart”的美国专利no.7,263,397中描述,该专利的全部公开内容通过引用包含于此,如同在此全面阐述一样。系统136和138可以包括例如由明尼苏达州圣保罗的圣犹达医疗用品有限公司出售的ensiteprecisiontm系统。系统136基于以下原理操作:当低振幅电信号通过胸腔时,身体112用作分压器(或电位计或变阻器),以使得在导管114上的一个或多个电极134处测量的电势或场强可用于使用欧姆定律和参考电极的相对位置(例如,在冠状窦中)确定电极、以及因此导管114相对于一对外部贴片电极的位置。
在图1所示的配置中,基于电场的定位系统136还包括三对贴片电极144,其被提供以生成用于确定导管114在三维坐标系146内的位置的电信号。电极144还可以用于生成关于组织116的电生理(ep)数据。为了在身体112内创建轴特定的电场,将贴片电极放置在身体112的相对表面(例如,胸部和背部,胸腔的左侧和右侧、以及颈部和腿部)上,并且形成大体正交的x、y和z轴。参考电极/贴片(未示出)通常放置在腹部附近,并提供参考值,并用作导航系统的坐标系146的原点。
根据如图1中所示的该示例性系统136,贴片电极包括右侧贴片144x1、左侧贴片144x2、颈部贴片144y1、腿部贴片144y2、胸部贴片144z1和背部贴片144z2;并且每个贴片电极连接到开关148(例如,多路复用开关)和信号发生器150。贴片电极144x1、144x2沿着第一(x)轴放置;贴片电极144y1、144y2沿着第二(y)轴放置,并且贴片电极144z1、144z2沿着第三(z)轴放置。正弦电流被驱动通过每对贴片电极,并且获得了与导管114相关联的一个或多个位置传感器(例如,位于导管轴杆128的远端132附近的环形电极134或尖端电极)的电压测量值。所测量的电压是位置传感器与贴片电极之间的距离的函数。将所测量的电压与参考电极处的电势进行比较,并确定导航系统的坐标系146内的位置传感器的位置。
在该示例中,基于磁场的定位系统138采用磁场来检测导管114在身体112内的位置和方向。系统138可以包括由mediguide,ltd.提供的gmps系统,其在例如题为“medicalimagingandnavigationsystem”的美国专利no.7,386,339中大体示出和描述,其全部公开内容通过引用包含于此,如同在此全面阐述一样。在这样的系统中,可以使用磁场发生器152,其具有三个正交布置的线圈(未示出)以在身体112内创建磁场并控制磁场的强度、方向和频率。磁场发生器152可以位于患者上方或下方(例如,患者床下方)或另一合适的位置。由线圈生成磁场,并且获得与导管114相关联的一个或多个位置传感器(未示出)的电流或电压测量值。所测量的电流或电压与传感器距线圈的距离成比例,从而允许确定传感器在系统138的坐标系154内的位置。
提供显示器140以将信息传达给医生以帮助诊断和治疗。显示器140可以包括一个或多个常规计算机监视器或其他显示装置。显示器140可以向医生呈现图形用户界面(gui)。gui可以包括各种信息,包括例如组织116的几何形状的图像、与组织116相关的电生理数据、示出各种电极134随时间的电压电平的曲线图、以及导管114和其他医疗装置的图像、以及指示导管114和其他装置相对于组织116的位置的相关信息。
ecu142提供了一种用于控制系统100的各个部件的操作的装置,包括导管114、消融发生器122和基于磁场的定位系统138的磁发生器152。ecu142还可以提供一种用于确定组织116的几何形状、组织116的电生理特性以及导管114相对于组织116和身体112的位置和方向的装置。ecu142还提供了一种用于生成显示信号的装置,该显示信号用于控制显示器140。
随着导管114在身体112内以及在由基于电场的定位系统136生成的电场内移动,来自电极134的电压读数改变,从而指示导管114在电场内以及在由系统136建立的坐标系146内的位置。环形电极134可以适于将位置信号传送给ecu142。
图2是柔性电路(例如顺应电路200)的示例。顺应电路200可以在ecu142与轴杆128的电极或传感器之间路由信号。例如,信号可以包括电生理信号。顺应电路200可以包括介电层202、导电层204、第一连接接口208和第二导电接口210。顺应电路200可以包括被配置为在ecu142和轴杆128的电极134或传感器之间传送信号的多个路由迹线。一个或多个导电层204可以布置在一个或多个介电层202上,以在顺应电路200内传送信号。例如,导电层204可以被配置为包括多个路由迹线214以在顺应电路200内传送各种信号。导管通常使用绝缘导线在ecu142与各种电极134或传感器之间传送电信号。迹线214可包括迹线的厚度、宽度、间隔或其组合,以提供密集的电路布线。例如,顺应电路200的多个迹线214可以具有比绝缘导线更高的密度。在示例中,迹线214的宽度可以是0.01至0.25mm,并且迹线214的间隔可以是0.01至0.25mm。也可以考虑其他迹线的厚度、宽度和间隔。各种导电层204可以通过一个或多个导电通孔电耦合。在一些情况下,手柄124的尺寸可以限制可以布置在其中以用于与各种电极134和传感器传送信号的绝缘导线的数量。由于迹线214的相对较高的密度,与相应数量的绝缘导线相比,顺应电路200可以具有相对较小的尺寸。因此,与绝缘导线相比,顺应电路200可以通过手柄124的有限的尺寸和形状传送更多数量的信号迹线214。例如,顺应电路200可以传送来自多个电导体156(诸如10、50、100、200、250)的信号,或对应于电导体156的数量的其他数量的信号。
在一些示例中,介电层202和导电层204可以是顺应的。例如,导电层204可以是顺应的(在此也称为顺应导电层),并且介电层202可以是顺应的(在此也称为顺应介电层)。顺应导电层204和顺应介电层202可以独立使用,也可以与顺应性较低的材料(例如铜箔、聚酰亚胺、fr4等)组合使用。
在各种示例中,顺应介电层的材料(介电材料)可以包括但不限于硅树脂、聚二甲基硅氧烷(pdms)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚氨酯[例如,热塑性聚氨酯(tpu)]、聚(对苯撑二甲基)聚合物、聚(甲基丙烯酸甲酯)(pmma)、聚[苯乙烯-b-(乙烯-共-丁烯)-b-苯乙烯]三嵌段共聚物(sebs)、离子液体[1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲磺酰基)酰亚胺(bmitfsi)]、含氟共聚物、含氟橡胶、硅树脂、纤维素纤维、聚酯纤维、聚(苯乙烯-共-乙烯丁烯-共-苯乙烯)、石墨烯、具有氯化钠(nacl)电解质的聚丙烯酰胺水凝胶、聚(2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵)(pmetac)、二氧化硅(sio2)、聚(丙烯酸叔丁酯-共-丙烯酸)、聚(tba-共-aa)薄膜(双稳态电活性聚合物)、聚四氟乙烯(ptfe)等等。
在一些示例中,顺应导电层的材料(导电材料)可以包括但不限于导电可拉伸聚合物、可印刷导电聚合物、导电可拉伸油墨、氧化铟锡(ito),单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、碳纳米管带、碳纳米管气凝胶、与单壁或多壁碳纳米管复合的聚[苯乙烯-b-(乙烯-共-丁烯)-b-苯乙烯]三嵌段共聚物、聚苯胺(pani)共价键合至聚(苯乙烯-共-乙烯丁烯-共-苯乙烯)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(pedot:pss)、聚(3,4-乙烯二氧-噻吩):对甲苯磺酸酯(pedot)、注入金(au)或钛(ti)或钯(pd)离子的聚丙烯酸(paa)、铜(例如,铜纳米颗粒)、金(例如,金纳米颗粒)、银(例如,银纳米颗粒)、锌(例如,锌纳米颗粒),球形柠檬酸盐稳定的金纳米颗粒、金纳米线、砷化镓(gaas)纳米带、硅(si)纳米带、硅纳米线、石墨烯和银纳米线混合泡沫等。在顺应导电层包括诸如金、钛、钯、铜、银、锌等的刚性材料的情况下,导电材料可以与顺应性更大的材料组合以形成复合材料。在另一示例中,导电材料可以包括至少一个应变消除特征206(如下所述),以增加导电材料的可延展性和顺应性以形成顺应的导电材料。
介电层202、导电层204或两者可各自包括各自的材料特性(例如,弹性特性),例如介电材料特性和导电材料特性。例如,顺应电路200可以基于各个层(例如,介电层202和导电层204)、顺应电路200的其他元件、以及顺应电路200整体的相应的介电材料和导电材料特性而沿着顺应电路200的长度和宽度是顺应的。在示例中,顺应电路200可以基于顺应电路200的相应材料特性而同时沿着第一轴(例如,x轴216)、第二轴(例如,y轴218)或其任意组合弯曲或拉伸。例如,顺应电路可以在顺应非平面表面的同时沿第一和第二轴拉伸或弯曲。在一些示例中,导电材料特性、介电材料特性或两者可以包括小于钢、铝、陶瓷、玻璃、聚碳酸酯、聚酰亚胺等的弹性模量的弹性模量。例如,材料的弹性模量可以为0.1gpa至2.0gpa、0.1gpa至1.5gpa、0.1gpa至1.0gpa或0.1gpa至0.5gpa。在另一示例中,基于相应的材料特性,当诸如介电材料或导电材料之类的材料在拉伸或顺应非平面表面时可以永久变形。例如,当被拉伸或顺应时,在一些示例中,介电材料或导电材料将不会恢复到原始形状。因此,顺应电路200可以沿着非平面表面布置。如图3所示并在此描述,顺应电路200可以顺应非平面表面。在示例中,顺应电路200可以采取与非平面表面的形状相对应的形状。换句话说,顺应电路200可以顺应于非平面表面。非平面表面可以包括任何非平面形状,例如弧形、角形、不规则形状或其他非平面形状。
在示例中,导电层204可以包括应变消除特征206。应变消除特征206可以增加导电层204的一个或多个迹线(诸如迹线214)的柔性。应变消除特征206可以包括但不限于锯齿形、马蹄形、波浪形、开环形或其他几何形状,这些形状可以在应力作用下减轻导电层204的破坏。例如,应变消除特征206可以增加迹线214的可延伸长度。在一些示例中,导电层204可以是金属层,例如铜或铜合金。应变消除特征206可以向导电层204提供顺应属性,因此导电层204可以是顺应的。例如,导电层204的材料特性可以至少部分地基于应变消除特征206。
如图2的示例中所示,顺应电路200可以包括至少一个连接接口,诸如顺应电路200的远端上的第一连接接口208或顺应电路200的近端上的第二连接接口210。第一连接接口208或第二连接接口210可以包括但不限于,焊盘、电连接器、弹簧、探针触点等。在图2的示例中,第一连接接口208和第二连接接口210是焊盘。第一连接接口208可以提供与轴杆128的一个或多个电导体156的电连接。第二连接接口210可以提供与ecu142或消融发生器122的电连接。因此,顺应电路200可以(例如,借助于一个或多个电导体156)电耦合到一个或多个电极132或传感器和ecu142、消融发生器122或其任意组合。
如图2进一步所示,顺应电路200可以包括至少一个逻辑部件212。例如,逻辑部件212可以被包括在逻辑电路或集成电路中或被配置为逻辑电路或集成电路。在各种示例中,逻辑部件212可以包括但不限于放大器、多路复用电路、晶体管、二极管、开关、模数转换器、隔离器(滤波器)、存储器或其他逻辑元件。由基于电场的定位系统136生成的电场或由基于磁场的定位系统138生成的磁场可以干扰通过电导体156传送的一个或多个信号。逻辑部件212可以调节信号以减轻来自电磁辐射的干扰。例如,调节信号可以包括但不限于减少干扰、提高信噪比、放大信号功率、对信号进行滤波或提供其他信号调整。逻辑部件212可以增加在ecu142处接收到的信号的信噪比或强度。例如,将逻辑部件212定位在手柄124中可以减小一个或多个电导体156暴露于干扰的长度。结果,在手柄124处接收的信号可以比一直传送到ecu142的相应信号具有更少的干扰。因此,使用逻辑部件212施加信号调节在手柄124处比在ecu142处更有效。因此,可以通过将逻辑部件212定位在手柄124内来增加信号的完整性。
在另一示例中,逻辑部件212可以在模拟和数字之间转换信号。在某些情况下,数字信号对干扰的敏感性可能低于模拟信号。例如,干扰通常是模拟的。可以从数字信号中滤除模拟干扰,以降低信噪比。
在另一示例中,逻辑部件212可以复用信号以减少用于与ecu142通信的电导体的数量。因此,可以减小顺应电路的尺寸。相应地,手柄124的尺寸可以减小,例如以提供符合人体工程学的形状。
图3示出了导管300的示例的分解图,该导管300包括手柄324的一部分316、顺应电路314、轴杆302和电缆318。手柄324可以包括非平面表面,例如非平面表面322。例如,手柄324的内部的至少一部分可以包括非平面表面322。在一些示例中,导管手柄可以包括平面和非平面表面的组合。在另一个示例中,导管手柄可具有平坦的侧表面和将侧表面与相邻表面结合的弯曲边缘。非平面表面322可包括但不限于任何非平面形状,例如弧形、角形、不规则形状或其他非平面形状。如在图3的示例中所示,手柄324的部分316是手柄324的下半部分。顺应电路314可以例如沿着非平面表面322布置在手柄324中。例如,根据顺应电路314的材料特性,顺应电路314可以拉伸并顺应非平面表面322。顺应电路314的一部分或整个顺应电路314可以沿着非平面表面322布置。在一些示例中,顺应电路314可以包括逻辑部件312(例如,如图2所示并且在本文中描述的逻辑部件212)。逻辑部件312可以通过各种互连电耦合至顺应电路314,诸如表面安装引线、通孔引线、球栅阵列、引线键合、导电粘合剂等。在另一示例中,逻辑部件312可以被嵌入到顺应电路300中,如图4所示并在此描述。
通过使顺应电路300顺应非平面表面322(例如,手柄324的内表面),手柄324内的内部体积可以保持不受顺应电路314的阻碍。因此,顺应电路314可以节省手柄324内的空间,以例如容纳冲洗管、拉线等。
在一些示例中,顺应电路314可以被设计尺寸和成形为顺应非平面表面322。使顺应电路314的形状适于沿着非平面表面322适配可以增加将安装至手柄324的顺应电路314的尺寸。例如,可以跨越手柄324的宽度(例如,直径)定位平坦电路。顺应电路314可以顺应非平面表面322(例如,沿着手柄324的横截面周边或圆周),其为保形电路314提供了更大的表面积以安装在手柄324内。因此,当尺寸和形状适于非平面表面322时,安装在手柄324中的顺应电路314的表面积可以增大。因此,可以增加用于路由信号(例如,用于迹线)和用于逻辑部件312的区域。
在一些示例中,顺应电路314的至少一部分可以附接到非平面表面322。例如,顺应电路314或其至少一部分可以通过粘合剂结合到非平坦表面322。粘合剂可以包括但不限于压敏粘合剂、热活化粘合剂、光活化粘合剂或其他粘合剂。在另一个示例中,顺应电路314的至少一部分可以被插入成型到非平面表面322中。在另一个示例中,顺应电路314可以被热形成或热结合到非平面表面322。
导管300可以与轴杆302和电缆318可通信地耦合。在图3的示例中,以分解图示出了轴杆302和电缆318,并且将其与顺应电路314解耦。轴杆302可以包括多个电导体306和通信地耦合到一个或多个电导体306的多个电触头304。在图3的示例中,轴杆302可以包括柔性电路。电导体306可以是沿着柔性电路的迹线,并且电触头304可以是焊垫或暴露的导电垫。在一些示例中,柔性电路可以被折叠或形成为圆柱形。柔性电路的近端可以过渡到更平坦的形状,以将电触头304与顺应电路314耦合。例如,轴杆302的电触头304可以电耦合至顺应电路314的连接接口,诸如第一连接接口308。在一些示例中,电触头304可被焊接到第一连接接口308,通过导电粘合剂结合到第一连接接口,或者通过其他方法通信地耦合。因此,一个或多个电导体306可以与顺应电路314通信地耦合。
在近端,手柄324可以与电缆318通信地耦合。电缆318可以包括多个电导体320。电缆318可以包括或者可以电耦合到一个或多个柔性电路326。在图3的示例中,电缆318包括三个柔性电路326。电导体320可以是柔性电路326的迹线,并且可以包括焊垫或暴露的导电垫。电导体320可以电耦合到顺应电路314的连接接口,例如第二连接接口310。在一些示例中,电导体320可以被焊接到第二连接接口310,通过导电粘合剂结合到第二连接接口310,或通过其他方法通信地耦合。因此,顺应电路314可以在电导体306与ecu142或消融发生器122之间传送信号。在一些示例中,连接接口308、310、电触头304、柔性电路、电导体320、电导体306、320等可以是顺应的,如图3的示例所示。相应地,电导体306、320可以沿着非平面表面(例如非平面表面322)通信地耦合到连接接口308、310。
图4是包括至少一个嵌入式逻辑部件418的顺应电路400的横截面的示例。顺应电路400可以包括至少一个介电层402、多个导电层和至少一个半导体410。例如,顺应电路400可以包括第一导电层404、第二导电层406和第三导电层408。导电层404、406或408可以包括但不限于金属箔、导电油墨、导电聚合物(例如可印刷的导电聚合物)或其他导电材料。诸如第一导电层404、第二导电层406、第三导电层408或其组合的各种导电层可以被配置为电路。例如,导电层404、406、408的各种组合可以使用顺应电路400内的一个或多个导电通孔电连接。
在图4的示例中,第一导电层404可以被配置为源极导体,以及第二导电层406可以被配置为漏极导体。第一导电层404和第二导电层406可以被半导体410(例如布置在第一导电层404和第二导电层406上方的半导电材料)分离。半导体410可以被配置为基于是否存在电场在导电材料和电绝缘材料之间切换。在一些示例中,半导体可以包括p型或n型半导体材料。介电材料402可以将第三导电层408与第一导电层404和第二导电层406分离。在一些示例中,顺应电路400可以包括另一介电层412以将第三导电层408与顺应电路400内的其他导体电隔离。在图4的示例中,第三导电层408可以被配置为栅极。栅极处的电荷可以在导电模式和绝缘模式之间切换半导体410。因此,逻辑部件418可以是晶体管,诸如薄膜晶体管(tft)或有机薄膜晶体管(otft)。在一些示例中,一个或多个半导体(例如,半导体410)或逻辑部件(例如,逻辑部件418)可以被存储体420分离。存储体420可以电隔离各种逻辑部件或半导体或减轻电荷在不同材料之间的迁移。
在一些示例中,逻辑部件418可以是顺应的。例如,逻辑部件418可以包括可以伸展并顺应非平面形状的材料特性。半导体可以包括但不限于有机聚合物(例如,聚(3-己基噻吩)、聚二甲基硅氧烷、聚(三芳基胺)-聚(双(四丁基苯基-n,n-双苯基)联苯胺)、离子凝胶(例如,(聚(3-己基噻吩))、三嵌段聚合物(例如,聚(苯乙烯-b-甲基丙烯酸甲酯-b-苯乙烯)、导电聚合物(例如,聚[(4,8-双-(2-乙基己氧基)-苯并(1,2-b:4,5-b')二噻吩)-2,6-二基-alt-(4-(2-乙基己酰基)-噻吩并[3,4-b]噻吩-)-2-6-二基)](pbdttt-c)p掺杂有掺杂剂三-[1-(三氟乙酰基)-2-(三氟甲基)乙烷-1,2-二硫代烯](mo(tfd-cocf3)3)、pmma、聚乙烯醇、聚二甲基硅氮烷、聚丙烯酸酯、丙烯酸酯单聚物和低聚物、巯基酯和甲基丙烯酸四氢糠酯、并五苯、α-六噻吩、二己基五噻吩、铜酞菁、六氟铜酞菁、聚(3-己基噻吩)或其他半导电材料。因此,在其中包括逻辑部件418的顺应电路400可以是顺应的以拉伸并顺应非平面表面。
逻辑部件418可以被包括在逻辑电路或集成电路中或被配置为逻辑电路或集成电路。在各种示例中,逻辑部件418可以包括但不限于放大器、多路复用电路、晶体管、二极管、开关、模数转换器、隔离器(滤波器)或其他逻辑元件。因此,逻辑部件418可以被嵌入在顺应电路400内。在一些示例中,逻辑部件418可以被嵌入在顺应电路400内,并且其他逻辑部件(例如,表面安装电子部件)可以附接(例如,焊接)到顺应电路400。在进一步的示例中,多个逻辑部件418可以堆叠在顺应电路400的各个层(例如,导电层和介电层)内。例如,一个或多个逻辑部件418可以是逻辑部件418可以位于顺应电路400的内层或外层之内。因此,逻辑部件418可以位于其他逻辑部件之上、之下或之间。通过将一个或多个逻辑部件418定位在顺应电路400的内层内,可以减小顺应电路400的整体尺寸(例如,表面积),因为并非所有逻辑部件都需要位于顺应电路400的外层上。
在另一示例中,将逻辑部件418嵌入在顺应电路400内可以比附接到顺应电路400的外层的集成电路部件占据更少的手柄(例如,手柄124、324)的内部体积。例如,诸如表面安装集成电路之类的逻辑部件通常可以包括连接接口(例如,焊料连接)、包覆成型件、基板、引线以及有时有助于逻辑部件的特定应用的其他部件。通过将逻辑部件418嵌入顺应电路400中,可以减小逻辑部件的尺寸。例如,顺应电路400的导电层404、406、408可用于将逻辑部件418电耦合至顺应电路400内的各种电路,从而减少或消除了对引线、连接接口或附加信号路由的需求。在另一个示例中,不需要包覆成型件或盖,因为逻辑部件418可以由基板414支撑。例如,基板414可以为逻辑部件418或整个顺应电路400提供机械结构。在另一个示例中,封装416可以保护逻辑部件418,例如半导体410和导电层404、406。在一些示例中,仅逻辑部件418的期望元件可以被包括在顺应电路400中,并且不必要或重复的元件可以省略。因此,可以减小顺应电路400的尺寸,或者可以在顺应电路400中包括更多数量的逻辑部件418。
图5是制造包括顺应电路的导管的手柄的方法500的示例,例如先前在本文的示例中描述的并且例如在图1-4中示出的手柄124、手柄324、顺应电路200、顺应电路314或顺应电路400。在描述方法500时,参考本文先前描述的一个或多个部件、特征、功能和过程。在方便的地方,参考具有附图标记的部件、特征、过程等。提供的附图标记是示例性的并且是非排他性的。例如,方法500中描述的特征、部件、功能、过程等包括但不限于本文提供的相应编号的元件。还考虑了本文描述的其他相应特征(编号和未编号)及其等同物。
在502处,顺应电路可以沿着导管手柄的非平面表面布置。非平面表面可包括如本文所述的非平面表面522。例如,顺应电路可以包括本文所述的顺应电路200、314或400中的任何一个。在一些示例中,顺应电路可以包括具有介电材料特性的介电层,例如介电层202、402。顺应电路可以包括多个导电层,例如导电层204、404、406、408。例如,每个导电层可以包括导电材料特性。在各种示例中,导电层可以包括可印刷的导电聚合物(例如,导电油墨),例如具有材料特性(例如,本文先前描述的导电材料特性)的顺应导电油墨。例如,可以使用包括但不限于气溶胶喷射印刷、喷墨印刷、丝网印刷、阀喷射、光刻和化学处理、气相沉积、熔融沉积、立体光刻、数字光处理等的工艺将导电层布置在介电层上。在一个示例中,例如,包括至少一个介电层或至少一个导电层的第一层可以直接印刷在非平面表面上。至少一个介电层或至少一个导电层的第二层可以被印刷在第一层或随后的层上。
在另一示例中,导电层可以包括应变消除特征,诸如本文所述的应变消除特征206。在另一示例中,顺应电路可以包括电耦合到导电层中的至少一个的第一连接接口和电耦合到导电层中的至少一个的第二连接接口。
在一些示例中,顺应电路可以包括一个或多个逻辑部件,例如如本文所示和所述的逻辑部件212、312或418中的一个或多个。在示例中,逻辑部件可以包括半导体,例如,图4中所示和在此讨论的半导体410。逻辑部件可以附接到顺应电路,也可以嵌入到顺应电路内。
在非平面表面上布置顺应电路可以包括但不限于将顺应电路插入成型到非平面表面上或将顺应电路结合到非平面表面。例如,插入成型可以包括将导管手柄(例如,非平面表面)插入成型到顺应电路。在一些示例中,将顺应电路结合到非平面表面可以包括但不限于利用压敏粘合剂、热活化粘合剂、光活化粘合剂或其他粘合剂将顺应电路附接到非平面表面。在另一示例中,顺应电路可以被热形成或热结合到非平面表面。
在504处,顺应电路可以顺应非平面表面。非平面表面可以包括任何非平面形状,例如弧形、角形、不规则形状或其他非平面形状。如本文先前所述,基于顺应电路的各个层和元件以及顺应电路200整体的相应材料特性,顺应电路可以沿着顺应电路200的长度和宽度是顺应的。在一个示例中,顺应电路200可以基于顺应电路200的相应材料特性同时沿着第一轴(例如,x轴216)、第二轴(例如,y轴218)或其任意组合弯曲或拉伸。因此,顺应电路200可以顺应非平面表面。例如,顺应电路可以拉伸并顺应非平面表面以采取与非平面表面的形状相对应的形状。换句话说,顺应电路可以顺应于非平面表面。在一些示例中,可以使用一种形式将顺应电路布置在非平面表面上。例如,该形式可以包括与非平面形状相对应的形状。该形式可用于在原来位置或在将顺应电路布置在非平面形状上之前将顺应电路拉伸并使其顺应非平面形状。例如,顺应电路可以顺应非平面形状,然后附接到导管手柄的非平面表面。在另一示例中,在将非平面形状插入成型到顺应电路的情况下,使顺应电路顺应非平面表面可以包括将顺应电路定位在模具内(例如,在将导管手柄注射成型之前)。
在其他示例中,方法500可以包括制造顺应电路。例如,制造顺应电路可以包括在具有介电材料特性的介电层上布置具有导电材料特性的导电层。如本文先前所述,制造顺应电路可包括印刷(例如,气溶胶喷射印刷)一个或多个介电层或一个或多个导电层。
尽管以上已经以一定程度的特殊性描述了几个示例,但是本领域技术人员可以在不脱离本公开的精神的情况下对所公开的示例进行多种改变。旨在将以上描述中包含的或附图中示出的所有内容解释为仅是示例性的,而不是限制性的。在不脱离本教导的情况下,可以进行细节或结构的改变。前述描述和所附权利要求旨在覆盖所有这样的修改和变化。
本文描述了各种设备、系统和方法的各种示例。阐述了许多具体细节以提供对在说明书中描述并在附图中示出的示例的整体结构、功能、制造和使用的透彻理解。然而,本领域技术人员将理解,可以在没有这些具体细节的情况下实践示例。在其他情况下,没有详细描述公知的操作、部件和元件,以免使说明书中描述的示例不清楚。本领域普通技术人员将理解,本文描述和示出的示例是非限制性示例,因此可以理解,本文公开的具体结构和功能细节可以是代表性的,而不必限制示例的范围,其范围仅由所附权利要求限定。
在整个说明书中,对“各种示例”、“一些示例”、“一个示例”、“示例”等的引用意味着结合该示例描述的特定特征、结构或特性包括在至少一个示例中。因此,在整个说明书中的各处出现的短语“在各个示例中”、“在一些示例中”、“在一个示例中”、“在示例中”等不一定全部指的是同一示例。此外,在一个或多个示例中,可以以任何合适的方式组合特定的特征、结构或特性。因此,结合一个示例示出或描述的特定特征、结构或特性可以全部或部分地与一个或多个其他示例的特征、结构或特性组合,而没有限制。
将理解的是,术语“近侧”和“远侧”可在整个说明书中参考操纵用于治疗患者的器械的一端的临床医生来使用。术语“近侧”是指器械的最接近临床医生的部分,术语“远侧”是指距临床医生最远的部分。将进一步理解,为了简洁和清晰起见,本文中相对于所示出的示例可以使用诸如“垂直”、“水平”、“上”和“下”的空间术语。然而,手术器械可以在许多方向和位置使用,并且这些术语不旨在是限制性的和绝对的。
被描述为通过引用包含于此的任何专利、出版物或其它公开材料仅在所包含的材料不与现有定义、陈述或本公开中阐述的其它公开材料冲突的程度全部或部分地包含于此。因此,并且在必要的程度上,本文中明确阐述的公开内容取代通过引用包含于此的任何冲突材料。被描述为通过引用包含于此但与现有定义、陈述或本文阐述的其它公开材料相冲突的任何材料或其部分仅以所包含的材料与现有公开材料之间不发生冲突的程度被包含。
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