[發(fā)明專利]一種柔性微傳感器系統(tǒng)、可延展柔性器件及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011122346.0
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112353484B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發(fā)明（設計）人: 劉景全;洪雯
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: A61B18/02
• 分類號: A61B18/02
• 代理公司: 上海恒慧知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 徐紅銀;趙楠

本發(fā)明提供一種柔性微傳感器系統(tǒng)、可延展柔性器件及制備方法，微傳感器系統(tǒng)包括：設置于冷凍消融球囊表面的電極點，用于原位標測患者心電信號和兩點間阻抗值以反映組織消融程度；設置于冷凍消融球囊表面的溫度傳感器，用以測量冷凍消融球囊和組織接觸位置的溫度；應變傳感器，用于測量冷凍消融球囊整體的膨脹程度，以消除溫度傳感器在冷凍消融球囊表面上由于應變產(chǎn)生的電阻值。本發(fā)明基于冷凍消融球囊表面的可靠的、易加工、多功能微傳感器系統(tǒng)，且具有柔性和可延展性，該系統(tǒng)結(jié)構對植入醫(yī)療器件領域具有非常重要的意義。

技術領域

本發(fā)明涉及MEMS器件設計和加工領域，具體地，涉及一種用于冷凍消融球囊表面的可延展柔性微傳感器系統(tǒng)、以及可延展柔性器件及器件的制備方法。

背景技術

心律失常可突然發(fā)作而致猝死，亦可持續(xù)累及心臟而致其衰竭。心房顫動(atrialfibrillation,AF)是最常見的心律失常之一，根據(jù)《中國心血管報告2017》，心動過速的比率逐年增長，治療心房顫動的導管消融手術量自2010年后持續(xù)迅猛增長，年增長率13.5％～17.5％。治療心律失常主要有藥物治療、電復律、外殼迷宮手術和房顫消融術幾種手段，其中房顫消融術由于治療有效、復發(fā)率低等原因被廣泛應用，而冷凍消融由于產(chǎn)生消融效率高、炎癥少、疼痛小等優(yōu)點近年被廣泛推廣。

目前市場上推出過的冷凍消融導管已經(jīng)有兩代產(chǎn)品，但是他們的結(jié)構都只是雙層的冷凍消融球囊配有可抽拉的標測電極，中間設有熱電偶以推算組織溫度。首先，該冷凍消融導管不可以原位標測，標測電極和消融位置仍然存在相對較大的距離；其次，由于熱電偶位于冷凍消融球囊內(nèi)，需通過理論和經(jīng)驗推算初消融點溫度，所以該方法不能準確的反饋出消融位置的組織溫度，不能確定組織消融的完成度；最后，目前的冷凍消融球囊除熱電偶外，沒有配有其他任何手段用以檢測或者反饋冷凍消融手術過程中的組織冷凍消融完成度。

例如：經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，申請?zhí)枮?01480066683.9的中國專利，公開了一種用來監(jiān)測肺靜脈消融和阻塞的遠端球囊阻抗和溫度記錄。冷凍消融裝置，該裝置包括：耦接至該裝置的遠端部分的球囊；在該球囊遠端并且鄰近該球囊的第一電極；與該球囊流體連通的冷凍劑源；以及包括處理器的控制臺，該處理器被編程為：從該第一電極記錄第一組阻抗測量值；從該第一電極記錄第二組阻抗測量值；使用該第一組阻抗測量值確定第一阻抗斜率；使用該第二組阻抗測量值確定第二阻抗斜率；比較該第一阻抗斜率與第一參考斜率；比較該第二阻抗斜率與第二參考斜率；基于該第一阻抗斜率與該第一參考斜率的比較和該第二阻抗斜率與該第二參考斜率的比較，來確定該冷凍消融裝置是否正在肺靜脈口中產(chǎn)生永久損傷。該專利通過球囊兩端兩個圓環(huán)電極測量阻抗，通過阻抗曲率判斷球囊是否完全阻塞；在電極處設置熱電偶以測量溫度，其存在無法原位標測，標測電極和消融位置仍然存在相對較大的距離。

基于以上觀點，一種基于冷凍消融球囊的、輔助冷凍消融手術的可延展柔性多功能傳感器及其加工工藝急需被設計及制造，該結(jié)構對介入式醫(yī)療和冷凍消融手術領域具有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種柔性微傳感器系統(tǒng)、可延展柔性器件及制備方法。

本發(fā)明第一個方面為提供一種用于冷凍消融球囊表面的可延展柔性微傳感器系統(tǒng)，包括：

設置于冷凍消融球囊表面的電極點，用于原位標測患者心電信號和兩點間阻抗值以反映組織消融程度；

設置于所述冷凍消融球囊表面的溫度傳感器，用以測量所述冷凍消融球囊和組織接觸位置的溫度；

應變傳感器，用于測量所述冷凍消融球囊整體的膨脹程度，以消除所述溫度傳感器在所述冷凍消融球囊表面上由于應變產(chǎn)生的電阻值。

優(yōu)選地，所述電極點分布于所述冷凍消融球囊表面不同徑向和周向位置，在所述冷凍消融球囊表面選取沿徑向較遠兩個電極點間測量阻抗值，由于在組織和電解質(zhì)中，隨溫度下降阻抗值會有明顯上升的規(guī)律，所以阻抗值上升能有效地反饋冷凍過程中的溫度范圍和組織冷凍消融程度。