导管、磁场发生器、磁导航系统及医疗系统的制作方法

本发明涉及医疗，特别涉及一种导管、磁场发生器、磁导航系统及医疗系统。

背景技术：

1、现有技术及专利中，远端环形/螺旋状导管被广泛的应用于肾动脉去神经术治疗高血压、肺动脉去神经术治疗肺动脉高压等，但环形/螺旋圈径尺寸往往较难在术中实时调节，往往需要结合造影进行尺寸确认，无法避免需要在术中更换适合血管尺寸大小圈径的导管。且面对较为复杂的血管环境时，使用单一尺寸圈径的导管往往十分受限。

2、以肺动脉去神经术为例，根据肺动脉高压去神经所采用的射频消融术式，一般导管将先在主肺动脉内进行消融，随后通过导管的控弯装置进入左肺动脉分支及右肺动脉分支进行消融。根据现有资料显示，主肺动脉的直径约为30mm-35mm，左右肺动脉直径约为20mm-25mm，二者存在较大的尺寸差距，环形/螺旋形导管应用时存在以下问题：(一)当主肺动脉消融完成后，远端较大环形尺寸的导管较难进入左右肺动脉分支，部分进入的导管形态将发生弯折，无法保持远端环形形态平稳不变，术者难以操作导管到达消融目标点，若此时强硬塞入，容易发生肺动脉穿孔等不良事件；(二)左右肺动脉远端仍存在交感神经分布需要进行消融，但其血管直径尺寸将进一步缩小至约10mm，主肺动脉消融用30mm-35mm圈径导管无法进入左右肺动脉远端进行消融，致使肺动脉交感神经无法有效消减，消融手术效果有所折损。(三)反之相同，若事先选用较小规格如20mm-25mm圈径导管，则无法与尺寸较大主肺动脉形成有效贴靠。目前仅能通过在术中更换不同圈径尺寸的导管，进一步增加了手术难度及风险。

3、相关技术中，磁导航技术中磁场发射器采用多个永磁体，阶梯排列组成半球体磁体，每个永磁体下方含有高速马达，可控制永磁体实现不同方向的旋转。两个相对放置的磁场发射器内部，两组方向相对的永磁体通过高速马达实现同步运动，于中心产生球形区域磁场范围，该磁场的综合向量由每侧永磁体的磁场强度及磁场方向决定；该磁场与导管内部的磁性传感器产生磁场力作用，使得导管在不同扭矩力的作用下实现方向的改变，从而实现导管精准的偏转定位；中心磁场综合向量决定了导管所受偏转力的大小。

4、现有技术磁导航技术中，为产生800高斯的磁场永磁体的体积及质量较大，由于磁体质量决定了磁场强度，导致永磁体产生的磁场强度无法改变；所形成的中心球形磁场范围约15cm-20cm，该范围内的磁性传感器均将收到磁场的影响，受到相应磁场力的作用。该技术应用于控圈及控弯导管时，容易对不同功能的磁性传感器造成错误的磁场力作用。因此磁导航技术应用存在以下问题：(一)形成中心磁场范围较大，对范围内的磁性传感器造成负面影响，如：磁导航技术控弯使导管到位后，控制圈径时无法有效的保持弯型基本不变；(二)中心磁场综合向量仅能通过永磁体旋转改变磁场方向实现，无法按需改变永磁体本身的磁场强度。如：控圈需要较小的磁场强度；而控弯所需磁场力相对较大，磁场强度需要根据不同的需求进行相应调整。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种导管、磁场发生器、磁导航系统及医疗系统，以解决现有技术中存在的一个或多个问题。

2、为解决上述问题，本发明提供一种导管，所述导管包括：导管本体和磁感应组件；

3、所述导管本体包括从近端至远端依次连接的直段、可弯段和环形圈段；

4、所述磁感应组件包括第一磁定位传感器和第二磁定位传感器，所述第一磁定位传感器设于所述可弯段，所述第二磁定位传感器设于所述环形圈段，所述第一磁定位传感器用于接收来自第一中心磁场的磁场力以控制所述环形圈段的圈径，所述第二磁定位传感器用于接收来自第二中心磁场的磁场力以控制所述可弯段的弯形。

5、本发明还提供一种磁感应器，用于对所述的导管施加磁场力，所述磁感应器包括：

6、多个磁场矩阵模块，多个所述磁场矩阵模块于一轴线的两侧两两相对设置，位于同一侧的所述磁场矩阵模块之间彼此电性导通；

7、每个所述磁场矩阵模块包括多个磁场强度不同的永磁体单元和多个驱动单元，多个所述永磁体单元呈阵列排布，每个所述永磁体单元底部设有一驱动单元，所述驱动单元用于驱动相应所述永磁体单元转动以改变所述永磁体单元的向量方向；

8、其中，至少两个相对设置的所述磁场矩阵模块构成控圈磁场发生模块，所述控圈磁场发生模块用于产生第一中心磁场，以施加磁场力于所述第一磁定位传感器，进而以控制所述环形圈段的圈径。

9、可选的，在所述的磁场发生器中，另外两个相对设置的所述磁场矩阵模块构成控弯磁场发生模块，所述控弯磁场发生模块用于向所述第二磁定位传感器产生第二中心磁场，以控制所述可弯段的弯形。

10、可选的，在所述的磁场发生器中，所述磁场发生器还包括可转动单元，位于所述轴线同一侧的所述磁场矩阵模块在彼此电性连接后连接于所述可转动单元，在所述可转动单元的驱动下围绕所述轴线同步转动，以使得彼此之间的相对位置保持不变。

11、可选的，在所述的磁场发生器中，每个磁场矩阵模块还包括底座，所述底座设有冷却循环装置，多个所述永磁体单元在所述底座上呈阵列排布。

12、本发明还提供一种磁导航系统，用于控制任一项所述的磁场发生器对所述的导管施加磁场力，所述磁导航系统包括：控圈模块和数据处理模块；

13、所述数据处理模块用于实时获取所述第一磁定位传感器的空间位置，以及用于计算所述环形圈段的圈径数据；

14、所述控圈模块用于根据设定的目标圈径控制磁场发生器产生的第一中心磁场的向量，以及根据所述数据处理模块反馈的所述空间位置及所述圈径数据实时控制所述磁场发生器，以使得所述磁场发生器调整产生的所述第一中心磁场的向量。

15、可选的，在所述的磁导航系统中，所述数据处理模块实时计算所述环形圈段的圈径数据的步骤包括：

16、实时更新所述第一磁定位传感器与所述第二磁定位传感器之间的相对距离，并与不同控圈状态下所述第一磁定位传感器与所述第二磁定位传感器之间的相对距离进行比较，以得到所述环形圈段的圈径的实时数据。

17、可选的，在所述的磁导航系统中，所述控圈磁场发生模块控制所述磁场发生器，以使得所述磁场发生器调整产生的所述第一中心磁场的向量包括：

18、控制所述磁场发生器产生的所述第一中心磁场的磁力线大致平行于所述第一磁定位传感器的设置方向。

19、可选的，在所述的磁导航系统中，所述磁导航系统还包括控弯模块；

20、所述控弯模块用于根据提前输入的导管输送路线，控制所述磁场发生器产生的第二中心磁场的向量，以调整可弯段的弯形。

21、可选的，在所述的磁导航系统中，所述控圈模块控制所述磁场发生器所产生的所述第一中心磁场的强度的取值范围小于所述控弯模块控制所述磁场发生器所产生的所述第二中心磁场的强度的取值范围，且所述第一中心磁场所能够遍布的球形区域直径大于所述第二中心磁场所能够遍布的球形区域直径。

22、可选的，在所述的磁导航系统中，所述第一中心磁场所能够遍布的球形区域直径为5cm-10cm，所述第二中心磁场所能够遍布的球形区域直径为1cm-5cm。

23、可选的，在所述的磁导航系统中，所述控弯磁场发生模块控制所述磁场发生器对第二磁定位传感器产生的第二中心磁场的向量包括：

24、控制所述磁场发生器产生的所述第二中心磁场的磁力线方向大致垂直于所述第二磁定位传感器的设置方向。

25、本发明还提供一种医疗系统，其特征在于，包括：

26、所述的导管；

27、任一项所述的磁场发生器；以及，

28、任一项所述的磁导航系统。

29、可选的，在所述的医疗系统中，所述医疗系统还包括三维系统，所述三维系统用于获取所述第一磁定位传感器和所述第二磁定位传感器的定位数据，所述定位数据包括空间位置和空间朝向，并将所述定位数据发送给所述磁导航系统。

30、综上所述，本发明提供的导管、磁场发生器、磁导航系统及医疗系统，通过设计的两对不同功能性的磁场发生器及磁导航系统，结合导管内部磁性传感器，实现导管在体内实时的导航、圈径控制及控弯等功能，提高了导管对于不同尺寸血管的适用性，可控圈径的功能实现了导管上的电极可在大部分血管内实现紧密贴靠，提高了消融效率及消融有效性，解决了术中不同尺寸血管内单一圈径规格导管的不通用性及术者的可操作性问题，避免术中导管更换或不良事件的发生。