[發(fā)明專利]一種IPMC醫(yī)療導(dǎo)管及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810640960.2
• 申請(qǐng)日: 2018-06-21
• 公開（公告）號(hào): CN110624168A
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳韋;陸超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所
• 主分類號(hào): A61M25/00
• 分類號(hào): A61M25/00;A61M25/14
• 代理公司: 44304 深圳市銘粵知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 孫偉峰

本發(fā)明公開了一種IPMC醫(yī)療導(dǎo)管及其制備方法，所述IPMC醫(yī)療導(dǎo)管包括固態(tài)電解質(zhì)管及設(shè)于固態(tài)電解質(zhì)管表面、并與固態(tài)電解質(zhì)管耦合的偶數(shù)個(gè)金屬電極。所述制備方法包括步驟：取固態(tài)電解質(zhì)管，對(duì)固態(tài)電解質(zhì)管表面進(jìn)行處理，獲得處理后的固態(tài)電解質(zhì)管；通過(guò)化學(xué)還原工藝或磁控濺射工藝，在處理后的固態(tài)電解質(zhì)管表面形成偶數(shù)個(gè)沿固態(tài)電解質(zhì)管的長(zhǎng)度方向延伸的金屬電極，其中，金屬電極沿固態(tài)電解質(zhì)管的周向間隔設(shè)置。本發(fā)明的IPMC醫(yī)療導(dǎo)管及其制備方法，通過(guò)在固態(tài)電解質(zhì)管表面設(shè)置偶數(shù)個(gè)金屬電極，金屬電極在外低電壓作用下，依靠活性離子在電極材料中的可逆脫嵌，實(shí)現(xiàn)可逆的驅(qū)動(dòng)響應(yīng)形變，使IPMC醫(yī)療導(dǎo)管具有主動(dòng)彎曲和導(dǎo)向特性，且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體地涉及一種IPMC醫(yī)療導(dǎo)管及其制備方法。

背景技術(shù)

醫(yī)療導(dǎo)管是一種有源、連續(xù)的手術(shù)工具，在手術(shù)過(guò)程中定位精確，受體內(nèi)環(huán)境影響小并且穩(wěn)定度高，因此，是心腦血管疾病診療手術(shù)中最重要的醫(yī)療工具之一。傳統(tǒng)醫(yī)療導(dǎo)管一般是細(xì)長(zhǎng)軟管，由于人的心腔以及血管是彎曲多變的，存在很多分岔，外科醫(yī)生很難精確地操控導(dǎo)管，以到達(dá)設(shè)定的目標(biāo)病灶區(qū)域。導(dǎo)管在人體內(nèi)血管穿梭時(shí)，在血管分叉處，無(wú)法識(shí)別方向，也不能及時(shí)轉(zhuǎn)向避開障礙，極易刺穿組織，對(duì)血管內(nèi)壁造成嚴(yán)重的損傷。

目前，國(guó)內(nèi)外適用于外科手術(shù)的主流介入導(dǎo)管包括四類：繩索驅(qū)動(dòng)導(dǎo)管、形狀記憶合金導(dǎo)管、壓電材料驅(qū)動(dòng)導(dǎo)管和電磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)管。然而，這些導(dǎo)管也有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，繩索驅(qū)動(dòng)導(dǎo)管可以提供較大的能量，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸較粗較大。繩索驅(qū)動(dòng)導(dǎo)管操作方法也很復(fù)雜，非常依賴技術(shù)人員的操作水平，十分難以普及。目前研究最多的是形狀記憶合金驅(qū)動(dòng)導(dǎo)管，其主要問(wèn)題是驅(qū)動(dòng)響應(yīng)較慢，嚴(yán)重影響外科手術(shù)時(shí)間；并且導(dǎo)管在彎曲變形時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的熱，容易給病人帶來(lái)不適。壓電驅(qū)動(dòng)和電磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)管普遍缺乏具體的理論支持，彎曲剛度與導(dǎo)管導(dǎo)向機(jī)器人零件尺寸的關(guān)系計(jì)算十分復(fù)雜，難以用于實(shí)際手術(shù)。

IPMC(ion-exchange polymer metal composite，離子交換聚合金屬材料)驅(qū)動(dòng)材料是近年發(fā)展起來(lái)的一類新型智能材料，在低電壓下，依靠活性離子在電極材料中的可逆脫嵌，實(shí)現(xiàn)可逆的驅(qū)動(dòng)響應(yīng)形變。相比傳統(tǒng)的智能材料包括壓電陶瓷和記憶合金等，IPMC材料具有輕質(zhì)、柔性、高應(yīng)變、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生物相容性良好等特點(diǎn)，一直以來(lái)被認(rèn)為是發(fā)展人工肌肉、輕質(zhì)仿生系統(tǒng)理想的首選智能材料之一，被廣泛研究開發(fā)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。因此，將IPMC驅(qū)動(dòng)技術(shù)與介入醫(yī)學(xué)工程相結(jié)合，研發(fā)具有主動(dòng)彎曲和導(dǎo)向能力并且生物相容性良好的IPMC活性醫(yī)療導(dǎo)管，以人體血管為運(yùn)行通道，實(shí)現(xiàn)更精確、更高效的微創(chuàng)介入定位技術(shù)，具有很高的研究和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種IPMC醫(yī)療導(dǎo)管及其制備方法，使該導(dǎo)管具有主動(dòng)彎曲和導(dǎo)向特性，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易操作。

為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

在一個(gè)總體方面，本發(fā)明提供一種IPMC醫(yī)療導(dǎo)管的制備方法，包括步驟：

S1、取固態(tài)電解質(zhì)管，對(duì)所述固態(tài)電解質(zhì)管表面進(jìn)行處理，獲得處理后的固態(tài)電解質(zhì)管；

S2、通過(guò)化學(xué)還原工藝或磁控濺射工藝，在處理后的固態(tài)電解質(zhì)管表面形成偶數(shù)個(gè)沿所述固態(tài)電解質(zhì)管的長(zhǎng)度方向延伸的金屬電極，其中，所述金屬電極沿所述固態(tài)電解質(zhì)管的周向間隔設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述步驟S1對(duì)所述固態(tài)電解質(zhì)管表面進(jìn)行處理包括步驟：

S11、取固態(tài)電解質(zhì)管，對(duì)所述固態(tài)電解質(zhì)管表面進(jìn)行粗化，獲得粗化的固態(tài)電解質(zhì)管；

S12、利用無(wú)機(jī)洗液對(duì)粗化的固態(tài)電解質(zhì)管表面的雜質(zhì)進(jìn)行處理，獲得處理后的固態(tài)電解質(zhì)管。

進(jìn)一步地，所述無(wú)機(jī)洗液為去離子水、硫酸溶液、氫氧化鈉溶液、氯化鈉溶液及過(guò)氧化氫溶液中的一種或幾種。