[发明专利]基于涡电流感测的机械力传感器

说明书

本发明题为“基于涡电流感测的机械力传感器”。所描述的实施方案包括一种设备，该设备包括：导管，该导管被配置成用于插入受检者的身体中，该导管包括柔性远侧部分，该柔性远侧部分被配置成响应于被施加到导管的机械力而挠曲；导电元件，该导电元件由导管的柔性远侧部分保持，使得该导电元件的位置随着该柔性远侧部分挠曲而改变；至少一个发射线圈，该至少一个发射线圈在导管内设置在导电元件的近侧，被配置成生成交变磁场，该交变磁场在导电元件中感应出随导电元件的位置而变化的涡电流；和一个或多个接收线圈，该一个或多个接收线圈在导管内设置在导电元件的近侧，被配置成响应于(i)由发射线圈生成的磁场以及(ii)由涡电流生成的二次磁场的叠加而输出相应信号。

技术领域

本发明整体涉及医疗装置的领域，并且更具体地涉及用于导管的机械力传感器。

背景技术

涡电流(也被称为傅科电流)是在导体暴露于变化的磁场时或导体在静态磁场中振荡时在导体中感应到的电流的闭合回路。

其公开内容以引用方式并入本文的美国专利7,984,659描述了一种测量装置，该测量装置可在由于线性主体的尖端与障碍物接触而向该线性主体施加纵向轴线方向上的压缩力时利用传感器来检测线性主体的弯曲程度。然后，基于弯曲程度和压缩力之间的预定相关性，将检测到的线性主体的弯曲程度转换成被施加到线性主体的纵向轴线方向上的压缩力，使得在线性主体的行进方向上存在障碍物可基于压缩力的増大来感测。

发明内容

根据本发明的一些实施方案，提供了一种设备，该设备包括被配置成用于插入受检者的身体中的导管，该导管包括柔性远侧部分，该柔性远侧部分被配置成响应于施加到导管的机械力而挠曲。该设备还包括导电元件，该导电元件由导管的柔性远侧部分保持，使得该导电元件的位置随着该柔性远侧部分挠曲而改变。该设备还包括至少一个发射线圈，该至少一个发射线圈在导管内设置在导电元件的近侧，被配置成生成交变磁场，该交变磁场在导电元件中感应出随导电元件的位置而变化的涡电流。该设备还包括一个或多个接收线圈，该一个或多个接收线圈在导管内设置在导电元件的近侧，被配置成响应于(i)由发射线圈生成的磁场以及(ii)由涡电流生成的二次磁场的叠加而输出相应信号。

在一些实施方案中，导电元件被保持在导管的柔性远侧部分内。

在一些实施方案中，导电元件附连到导管的柔性远侧部分的远侧端部。

在一些实施方案中，导管还包括管，并且导管的柔性远侧部分包括管的柔性远侧部分，管的柔性远侧部分相对于管件的较近侧部分具有増强的柔韧性。

在一些实施方案中，导管还包括管，并且导管的柔性远侧部分包括柱形元件，该柱形元件从管件朝远侧延伸并且相对于管件具有増强的柔韧性。

在一些实施方案中，柱形元件从管件朝远侧延伸介于0.5mm与2mm之间的距离。

在一些实施方案中，导管的柔性远侧部分由于被成形为限定至少一个沟槽而具有増强的柔韧性。

在一些实施方案中，至少一个沟槽包括螺旋沟槽。

在一些实施方案中，该设备还包括处理器，该处理器被配置成响应于由接收线圈输出的相应信号来探知机械力的量值和方向。

在一些实施方案中，该设备还包括电子接口，处理器被进一步配置成生成数字信号，并且电子接口被配置成将数字信号转换成模拟信号，模拟信号在被施加于发射线圈上时导致发射线圈生成交变磁场。

在一些实施方案中，接收线圈至少部分地设置在发射线圈内。

在一些实施方案中，其中所述发射线圈包裹接收线圈。

在一些实施方案中，导电元件包括板。

在一些实施方案中，导电元件包括管。

在一些实施方案中，导电元件被成形为限定中心孔。