有具有兩件式構(gòu)造的改善的灌注末端電極的導(dǎo)管及制造法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種導(dǎo)管，所述導(dǎo)管具有兩件式末端電極，該末端電極具有通過(guò)多個(gè)冗余機(jī)構(gòu)彼此固定的外殼和支撐結(jié)構(gòu)以便降低程序期間末端分離的風(fēng)險(xiǎn)。末端電極包括將外殼附接到支撐結(jié)構(gòu)的至少兩個(gè)不同的焊縫以提供雙重失效模式。一個(gè)焊縫包括接縫焊縫并且另一個(gè)焊縫包括熔透焊縫。
【專利說(shuō)明】有具有兩件式構(gòu)造的改善的灌注末端電極的導(dǎo)管及制造法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電生理(EP)導(dǎo)管，具體地，用于消融心臟組織的EP導(dǎo)管。

【背景技術(shù)】
[0002]心臟組織消融是熟知的心律失常的治療方法。例如，在射頻(RF)消融中，將導(dǎo)管插入到心臟中并在目標(biāo)位置處與組織接觸。為了阻斷組織中的致心律失常性電流路徑的目的，然后RF能量透過(guò)導(dǎo)管上的電極施加到心臟組織至破壞性溫度以便創(chuàng)建消融灶。
[0003]灌注導(dǎo)管現(xiàn)在常常用于消融程序中。灌注提供許多益處，包括冷卻電極和組織，這防止組織過(guò)熱，否則可導(dǎo)致相鄰血液形成炭和凝結(jié)物。灌注末端電極是已知的，包括具有兩件式構(gòu)造的末端電極，該兩件式構(gòu)造具有內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)和安裝在其上的外殼。在支撐結(jié)構(gòu)和外殼之間形成腔體以提供充氣腔室，該充氣腔室使流體能夠經(jīng)由外殼中形成的流體口更均勻流出末端電極。然而，兩件式構(gòu)造要求額外安全措施，以當(dāng)末端電極在患者體內(nèi)時(shí)將外殼從支撐結(jié)構(gòu)脫離的風(fēng)險(xiǎn)最小化。
[0004]因此，希望帶有兩件式末端電極的導(dǎo)管至少具有使外殼和支撐結(jié)構(gòu)彼此固定的雙重失效模式，以將外殼脫離的風(fēng)險(xiǎn)最小化。在外殼和支撐結(jié)構(gòu)彼此焊接在一起的情況下，希望外殼和支撐結(jié)構(gòu)由至少兩種不同類型的焊縫的多于一種獨(dú)立焊縫來(lái)附接。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明涉及具有帶有安裝的外殼的末端電極的導(dǎo)管，該外殼由多個(gè)冗余的機(jī)構(gòu)固定以便降低程序期間末端脫離的風(fēng)險(xiǎn)。末端電極包括將外殼附接到末端支撐結(jié)構(gòu)的至少兩個(gè)不同的焊縫以提供雙重失效模式。一個(gè)焊縫包括接縫焊縫并且另一個(gè)焊縫包括熔透焊縫。
[0006]在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)管具有伸長(zhǎng)的導(dǎo)管主體、位于導(dǎo)管主體近側(cè)的控制手柄，和位于導(dǎo)管主體遠(yuǎn)側(cè)的末端電極，該末端電極具有焊縫接合的外殼和支撐構(gòu)件，該焊縫具有至少一個(gè)接縫焊縫和至少一個(gè)熔透焊縫。
[0007]在一個(gè)實(shí)施例中，至少一個(gè)接縫焊縫和至少一個(gè)熔透焊縫具有軸向重疊和/或周向重疊。
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，外殼具有邊緣且支撐結(jié)構(gòu)具有環(huán)形脊，并且末端電極在邊緣和環(huán)形脊彼此接觸處具有接頭接縫，并且其中焊縫在周向上至少部分地圍繞接頭接縫延伸。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，接縫焊縫包括在邊緣和環(huán)形脊之間的對(duì)接焊縫，并且熔透焊縫包括延伸穿過(guò)邊緣壁并進(jìn)入支撐結(jié)構(gòu)的一部分中的鍵孔焊縫。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，接縫焊縫包括至少一個(gè)周向圍繞末端電極延伸的接縫焊縫區(qū)段，并且熔透焊縫包括至少一個(gè)周向圍繞末端電極延伸的熔透焊縫區(qū)段。
[0011 ] 在一個(gè)實(shí)施例中，接縫焊縫包括多個(gè)周向圍繞末端電極延伸的接縫焊縫區(qū)段，并且熔透焊縫包括多個(gè)周向圍繞末端電極延伸的熔透焊縫區(qū)段，并且其中每個(gè)接縫焊縫區(qū)段與至少一個(gè)熔透焊縫區(qū)段重疊。
[0012]在更具體的實(shí)施例中，該至少一個(gè)接縫焊縫與相鄰的接縫焊縫具有范圍在約50%和80%之間的周向重疊。
[0013]在更具體的實(shí)施例中，該至少一個(gè)接縫焊縫和該至少一個(gè)熔透具有范圍在約50%和80%之間的軸向重疊。
[0014]在更具體的實(shí)施例中，相鄰的接縫焊縫區(qū)段和熔透焊縫區(qū)段具有范圍在5-15弧長(zhǎng)之間的相對(duì)周向重疊。
[0015]在更具體的實(shí)施例中，該至少一個(gè)接縫焊縫軸向跨越接縫，并且該至少一個(gè)熔透焊縫徑向穿透外殼壁并進(jìn)入支撐結(jié)構(gòu)中。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]結(jié)合附圖參照以下【具體實(shí)施方式】，將更好地理解本發(fā)明的這些以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)理解，所選擇的結(jié)構(gòu)以及特征尚未在某些附圖中示出，以更好地呈現(xiàn)其余結(jié)構(gòu)和以及特征。
[0017]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的導(dǎo)管的透視圖。
[0018]圖2A為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，沿第一直徑的導(dǎo)管主體和中間撓曲節(jié)段之間的接合處的側(cè)面剖面圖。
[0019]圖2B為沿大致垂直于第一直徑的第二直徑截取的圖2A的接合處的側(cè)面剖面圖。
[0020]圖3為沿線A-A截取的圖2A和圖2B的中間撓曲節(jié)段的端部剖面圖。
[0021]圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，帶有外殼和支撐結(jié)構(gòu)的末端電極的透視圖。
[0022]圖5為圖6的末端電極的透視圖，其中示出外殼為透明的。
[0023]圖6為沿線A-A截取的圖5的末端電極的端部剖面圖。
[0024]圖7為圖6的外殼的透視圖。
[0025]圖8為圖4的末端電極的接縫焊縫區(qū)段和熔透焊縫區(qū)段的詳細(xì)視圖。
[0026]圖9A為沿線B-B截取的圖4的末端電極的端部剖面圖。
[0027]圖9B為根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的末端電極的端部剖面圖。
[0028]圖10為沿線A-A截取的圖4的末端電極的側(cè)面剖面圖。
[0029]圖11示出根據(jù)實(shí)施例的激光束照射設(shè)備的概念。
[0030]圖12為示出圖11的設(shè)備的光纖的透視圖；
[0031]圖13示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的激光束照射設(shè)備的概念。

【具體實(shí)施方式】
[0032]圖1示出帶有2件式灌注消融末端電極的導(dǎo)管10的實(shí)施例，所述電極具有冗余的附接機(jī)構(gòu)。導(dǎo)管具有帶近端和遠(yuǎn)端的伸長(zhǎng)的導(dǎo)管主體12、在導(dǎo)管主體12遠(yuǎn)端處的可撓曲的中間節(jié)段14，和帶有末端電極17的遠(yuǎn)側(cè)節(jié)段15。導(dǎo)管還包括位于導(dǎo)管主體12的近端處的控制手柄16，以用于控制中間節(jié)段14相對(duì)于導(dǎo)管主體12的撓曲(單向或雙向)。
[0033]參照?qǐng)D2A和圖2B，導(dǎo)管主體12包括具有單個(gè)、軸向或中心內(nèi)腔18的伸長(zhǎng)的管狀構(gòu)造。導(dǎo)管主體12為柔性的，即可彎曲，但沿其長(zhǎng)度基本上不可壓縮。導(dǎo)管主體12可具有任何合適的構(gòu)造，并且可由任何合適的材料制成。目前優(yōu)選的構(gòu)造包括由聚氨酯或PEBAX制成的外壁20。外壁20包括不銹鋼等的嵌入式編織網(wǎng)，以增加導(dǎo)管主體12的扭轉(zhuǎn)剛度，使得當(dāng)旋轉(zhuǎn)控制手柄16時(shí)，導(dǎo)管10的中間節(jié)段14將以相應(yīng)的方式旋轉(zhuǎn)。
[0034]導(dǎo)管主體12的外徑不是關(guān)鍵性的，但優(yōu)選地為不大于約8弗倫奇，更優(yōu)選地7弗倫奇。同樣，外壁20的厚度也不是關(guān)鍵性的，但足夠薄，使得中心內(nèi)腔18可容納牽拉構(gòu)件(如，牽拉線)、導(dǎo)線和任何其它所需的線材、纜線或管。如果需要，則外壁20的內(nèi)表面襯有加強(qiáng)管22以提供改善的扭轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。在本發(fā)明所公開(kāi)的實(shí)施例中，導(dǎo)管具有外壁20，所述外壁20具有約0.090英寸至約0.94英寸的外徑和約0.061英寸至約0.065英寸的內(nèi)徑。
[0035]通過(guò)用聚氨酯膠等形成膠接23，將加強(qiáng)管22和外壁20的遠(yuǎn)端固定地附接到導(dǎo)管主體12的遠(yuǎn)端附近。利用干燥較慢但較強(qiáng)效的膠(如聚氨酯)在加強(qiáng)管22和外壁20的近端之間形成第二膠接(未示出)。
[0036]在控制手柄16和可撓曲節(jié)段14之間延伸的組件穿過(guò)導(dǎo)管主體12的中心內(nèi)腔18。這些組件包括用于在遠(yuǎn)側(cè)節(jié)段15上承載的末端電極17和多個(gè)環(huán)形電極21的導(dǎo)線30T和30R、用于將流體遞送到末端電極的灌注管38、用于在遠(yuǎn)側(cè)節(jié)段15中承載的電磁位置傳感器34的纜線33、用于使中間節(jié)段14撓曲的牽拉線32a、32b，和用于感測(cè)遠(yuǎn)側(cè)節(jié)段15處的溫度的一對(duì)熱電偶線41、42。
[0037]圖2A、圖2B和圖3中還示出了包括一小段管19的中間節(jié)段14的實(shí)施例。該管還具有編織網(wǎng)構(gòu)造而帶有多個(gè)內(nèi)腔，例如偏軸內(nèi)腔26a、26b、27、28。第一內(nèi)腔26a承載用于中間節(jié)段撓曲的牽拉線32a。對(duì)于雙向撓曲，直徑相對(duì)的第二內(nèi)腔26b承載第二牽拉線32b。第三內(nèi)腔27承載導(dǎo)線30T和30R、熱電偶線41和42，以及傳感器纜線33。第四內(nèi)腔28承載灌注管38。
[0038]中間節(jié)段14的管19由合適的無(wú)毒材料制成，所述材料優(yōu)選地比導(dǎo)管主體12更具柔性。適用于管19的材料為編織聚氨酯，S卩，具有嵌入的編織不銹鋼等的網(wǎng)的聚氨酯。每個(gè)內(nèi)腔的尺寸不是關(guān)鍵性的，但應(yīng)足以容納延伸穿過(guò)其中的相應(yīng)組件。
[0039]圖2A和圖2B示出用于將導(dǎo)管主體12附接到中間節(jié)段14的裝置。中間節(jié)段14的近端包括外周向凹口 25，所述外周向凹口 25接收導(dǎo)管主體12的外壁20的內(nèi)表面。中間節(jié)段14和導(dǎo)管主體12通過(guò)膠等附接。
[0040]如果需要，則可將墊片(未示出)定位在加強(qiáng)管(如果提供)的遠(yuǎn)端和中間節(jié)段的近端之間的導(dǎo)管主體內(nèi)。墊片提供導(dǎo)管主體與中間節(jié)段的接合處的柔性過(guò)渡，由此允許此接合平滑地彎曲且不存在折疊或扭結(jié)。具有此類墊片的導(dǎo)管在美國(guó)專利號(hào)5，964，757中有所描述，其公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文。
[0041]每條牽拉線32a和32b都優(yōu)選地涂覆有Teflon.RTM。牽拉線可由任何合適的金屬，如不銹鋼或鎳鈦諾制成，且特氟隆涂層賦予牽拉線潤(rùn)滑性。牽拉線優(yōu)選地具有約0.006至約0.010英寸范圍內(nèi)的直徑。
[0042]如圖2B所示，導(dǎo)管主體12中的每條牽拉線的一部分穿過(guò)壓縮線圈35，該壓縮線圈35與其牽拉線處于包圍關(guān)系。每個(gè)壓縮線圈35從導(dǎo)管主體12的近端延伸至中間節(jié)段14的近端或中間節(jié)段14的近端附近。壓縮線圈由任何合適的金屬制成，優(yōu)選地為不銹鋼，并且壓縮線圈自身緊密地纏繞，以提供柔韌性，即彎曲性，但抗壓縮。壓縮線圈的內(nèi)徑優(yōu)選地稍大于牽拉線的直徑。壓縮線圈35遠(yuǎn)側(cè)的牽拉線的每個(gè)部分均可延伸穿過(guò)相應(yīng)的護(hù)套39，以防止?fàn)坷€在撓曲期間切入中間節(jié)段14的管19中。
[0043]牽拉線32a和32b的近端錨固在控制手柄16中。牽拉線32a和32b的遠(yuǎn)端錨固在遠(yuǎn)側(cè)節(jié)段15中，如下文另外描述。通過(guò)適當(dāng)操縱控制手柄16的撓曲構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)牽拉線相對(duì)于導(dǎo)管主體12的單獨(dú)且獨(dú)立的縱向移動(dòng)，從而分別導(dǎo)致中間節(jié)段14沿著平面撓曲。合適的撓曲構(gòu)件和/或撓曲組件在以下文獻(xiàn)中有所描述:2010年7月I日公布的名稱為DEFLECTABLE SHEATH INTRODUCER(可撓曲護(hù)套置入器)的共同未決的美國(guó)專利公布號(hào) US2010/0168827 Al，以及 2008 年 10 月 16 日公布的名稱為 STEERING MECHANISM FORB1-DIRECT1NAL CATHETER(雙向?qū)Ч艿牟倏v機(jī)制)的美國(guó)專利公布號(hào)US2008/0255540Al，二者的全部公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文。
[0044]參照?qǐng)D7，中間節(jié)段14的遠(yuǎn)端處是遠(yuǎn)側(cè)末端節(jié)段15，其包括末端電極17以及在末端電極17和中間節(jié)段14之間的相對(duì)短的一截非導(dǎo)電連接器管或覆蓋物24。在圖示實(shí)施例中，連接器管24具有單個(gè)內(nèi)腔44，所述內(nèi)腔容納位置傳感器34并允許包括電極導(dǎo)線30T和30R、傳感器纜線33、熱電偶線41和42，以及灌注管38的組件的通路進(jìn)入遠(yuǎn)側(cè)節(jié)段15和末端電極17中。連接器管24的單個(gè)內(nèi)腔44允許這些組件自己按需從中間節(jié)段14中它們的相應(yīng)內(nèi)腔朝它們?cè)谶h(yuǎn)側(cè)節(jié)段15和末端電極17內(nèi)的位置重新定向。在公開(kāi)的實(shí)施例中，管24為保護(hù)管，如PEEK管，其具有范圍在6mm和12mm之間，更優(yōu)選地為約Ilmm的長(zhǎng)度。
[0045]參照?qǐng)D6、圖7和圖8，灌注末端電極具有兩件式構(gòu)造，所述兩件式構(gòu)造包括導(dǎo)電穹頂外殼50和導(dǎo)電內(nèi)部支撐構(gòu)件52，它們共同限定由外殼50和支撐構(gòu)件52圍繞并包圍的內(nèi)壓腔室51的腔體。外殼50具有中空?qǐng)A柱體50B，所述中空?qǐng)A柱體帶有適用于組織接觸的開(kāi)放非消融近側(cè)部分50P和閉合消融遠(yuǎn)側(cè)部分50D。遠(yuǎn)側(cè)部分50D具有穹頂形的防止損傷的遠(yuǎn)端53。近側(cè)部分50P具有周向邊緣55限定的開(kāi)放近端54。外殼壁63中形成有多個(gè)流體口 56，所述流體口允許腔體51和外殼50外部之間的流體連通。
[0046]支撐構(gòu)件52與外殼50的近端54在可見(jiàn)的或接頭的接縫77處形成不透流體的密封。支撐構(gòu)件52密封外殼50的內(nèi)部腔體51，并且外殼50和支撐構(gòu)件52有利于在腔體內(nèi)提供壓力通風(fēng)條件；即，流體被迫進(jìn)入或遞送至其中，以通過(guò)形成于外殼壁63中的流體口56的更均勻分布。
[0047]支撐構(gòu)件52具有帶有遠(yuǎn)側(cè)部分52D和近側(cè)部分52P的大致圓柱體。遠(yuǎn)側(cè)部分52D具有延伸至外殼50的腔體中的較小直徑，并且近側(cè)部分52P具有尺寸設(shè)定用于外殼50的近端54中的過(guò)盈配合的較大直徑。在遠(yuǎn)側(cè)部分52D的外表面68上，提供環(huán)形脊67以鄰接外殼50的邊緣55的近側(cè)表面。近側(cè)部分52P還包括用于插入到導(dǎo)管10的可撓曲節(jié)段14的遠(yuǎn)端中的并與導(dǎo)管10的可撓曲節(jié)段14的遠(yuǎn)端連接的大致管狀部分61。脊67具有與外殼壁63的厚度T相對(duì)應(yīng)的高度H，使得當(dāng)外殼50安裝在支撐構(gòu)件52上時(shí)，在邊緣55和脊67之間的可見(jiàn)接縫接頭77處提供平滑的外部輪廓。脊67位于近側(cè)部分52P的遠(yuǎn)端的近側(cè)的預(yù)定距離D，使得外表面68接觸緊靠邊緣55遠(yuǎn)側(cè)的外殼50的內(nèi)表面69。
[0048]如圖7所示,支撐構(gòu)件52的近側(cè)部分52P具有多個(gè)軸向孔。在圖示實(shí)施例中，近側(cè)部分52P的近側(cè)表面65具有四個(gè)盲孔，即，57a、57b、58和59，和一個(gè)通孔60。盲孔57a和57b與可撓曲節(jié)段14的內(nèi)腔26a和26b是偏軸的、沿直徑相對(duì)的并在縱向?qū)R的，用于容納并錨固牽拉線。盲孔58是偏軸的并適于接收并錨固熱電偶線41/42的遠(yuǎn)端。盲孔59是偏軸的并適于接收并錨固末端電極導(dǎo)線30T的遠(yuǎn)端。通孔60是軸向的并適于接收灌注管38的遠(yuǎn)端。
[0049]通孔60延伸穿過(guò)近側(cè)部分52P并進(jìn)入在遠(yuǎn)側(cè)部分52D中形成的流體通道73中且與該流體通道73連接(圖7)。通道73與在遠(yuǎn)側(cè)部分52D中形成的多個(gè)流體口 71連通，其允許流體經(jīng)由流體口 56進(jìn)入末端電極的腔體51并離開(kāi)至末端電極的外部。
[0050]外殼50和支撐構(gòu)件52由包括生物相容性金屬合金的生物相容性金屬構(gòu)成。合適的生物相容性金屬合金包括選自不銹鋼合金、貴金屬合金和/或它們的組合的合金。在一個(gè)實(shí)施例中，外殼由包含按重量計(jì)約80%鈀和約20%鉬的合金構(gòu)成。在一個(gè)替代實(shí)施例中，外殼50和構(gòu)件52由包含按重量計(jì)約90%鉬和約10%銥的合金構(gòu)成?？赏ㄟ^(guò)深沖制造方法形成外殼，該方法產(chǎn)生足夠薄但堅(jiān)實(shí)的外殼壁，該外殼壁適于抓握、穿過(guò)患者的身體傳送、以及標(biāo)測(cè)和消融程序期間的組織接觸。
[0051]如圖6所示，外殼50安裝在支撐構(gòu)件52上，支撐構(gòu)件52具有彼此鄰接的邊緣55和環(huán)形脊以形成周向圍繞末端電極延伸的可見(jiàn)接縫77。外殼和支撐構(gòu)件彼此通過(guò)激光束焊接(LBW)固定地接合，激光束焊接是通過(guò)使用激光用來(lái)接合金屬的焊接技術(shù)。激光束提供集中的熱源，導(dǎo)致小的熱作用區(qū)。根據(jù)本發(fā)明的特征，外殼50和支撐構(gòu)件52由具有提供多重(如，雙重)失效模式的周向和軸向重疊的至少兩個(gè)獨(dú)立激光焊縫接合。在圖示實(shí)施例中，一個(gè)焊縫是接縫(或傳導(dǎo))焊縫80并且另一個(gè)焊縫是熔透(或鍵孔)焊縫82。接縫焊縫80在較低級(jí)能量密度處進(jìn)行以形成一系列焊接塊，每個(gè)焊接塊都是淺且寬的。熔透焊縫82在功率密度處進(jìn)行以形成一系列延伸較深的焊縫鍵孔，以便穿透外殼壁并進(jìn)入支撐構(gòu)件中。
[0052]在圖11的實(shí)施例中，用于焊接外殼和支撐結(jié)構(gòu)的激光束照射設(shè)備100包括激光束發(fā)生器101,諸如氣體激光器或固態(tài)激光器,和光學(xué)組件102。固態(tài)激光器可包括Nd: YAG棒桿104、閃光燈106、電源108、控制器110、全反射鏡112和輸出鏡114?？刂破?10通過(guò)電源108控制閃光燈106的發(fā)光脈沖以便產(chǎn)生脈沖YAG激光束B(niǎo)。光纖105具有圓芯109 (圖12)，該圓芯109提供具有圓形橫截面的激光束光斑S，如圖4所示。光學(xué)組件102可包括入射光單元103、光纖105和發(fā)射光單元107。
[0053]電源108被連接在閃光燈106和控制器110之間。控制器110將電力從電源108供應(yīng)到閃光燈。通過(guò)電源108，控制器110控制激光束發(fā)生器101的輸出和激光束B(niǎo)的特性。
[0054]全反射鏡112定位在離棒桿104近端的預(yù)定的距離，以便從棒桿近端輸出的任何激光束B(niǎo)反射回近端。輸出鏡114定位在離棒桿104的遠(yuǎn)端的預(yù)定的距離。輸出鏡114是半透明的使得只允許來(lái)自棒桿104的固體激光束B(niǎo)穿過(guò)。
[0055]包括焦距fl的聚光透鏡115的入射光單元103將從輸出鏡114輸出的激光束B(niǎo)聚焦到光纖105的輸入端105in上。
[0056]光纖105是通過(guò)使用文中提供的芯109傳輸激光束B(niǎo)的光學(xué)導(dǎo)波器。在入射光單元103和發(fā)射光單元107之間提供光纖105，發(fā)射光單元107接收來(lái)自光纖105的輸出端105out的激光束B(niǎo)。發(fā)射光單元107用從光纖105的輸出端發(fā)射的激光束B(niǎo)照射末端電極17。發(fā)射光單元107包括準(zhǔn)直器透鏡116和角鏡117和光發(fā)射透鏡118。準(zhǔn)直器透鏡116定位在離光纖105的輸出端該透鏡焦距f2的預(yù)定距離處。合適的激光束照射設(shè)備在美國(guó)專利號(hào)8，378，255中有所描述，其全部公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文。
[0057]如為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所理解的，每個(gè)脈沖產(chǎn)生的焊縫通過(guò)峰值功率密度和脈沖持續(xù)時(shí)間測(cè)定。每秒的脈沖數(shù)、脈沖重疊和焊接速度還限定接縫焊縫。在那點(diǎn)上，峰值功率密度控制焊縫熔深，并且是纖維類型和芯直徑、聚焦光學(xué)和激光峰值控制輸出的函數(shù)。脈沖寬度控制進(jìn)入部件中的熱、焊縫寬度和熱循環(huán)。脈沖重復(fù)率或脈沖頻率還控制進(jìn)入部件的熱和熱循環(huán)。脈沖間距受激光光斑尺寸、脈沖頻率，以及支撐構(gòu)件和安裝在其上的外殼的旋轉(zhuǎn)速度控制。激光光斑S的尺寸(例如，直徑)(例如，約0.0lO英寸)取決于芯直徑，并受到由相應(yīng)的控制器執(zhí)行的焊接計(jì)劃表和相應(yīng)的光學(xué)單元的焦距控制。激光器焊接參數(shù)作為焊接計(jì)劃表在每個(gè)控制器內(nèi)存儲(chǔ)。聚焦設(shè)置受接縫焊縫激光光學(xué)單元和熔透焊縫激光光學(xué)單元上的聚焦旋鈕測(cè)微器控制。
[0058]參照?qǐng)D4，接縫焊縫80和熔透焊縫82中的每個(gè)以激光束圓形光斑S的預(yù)定周向重疊OL(C)進(jìn)行，該預(yù)定周向重疊OL(C)處于范圍在約50-90%之間，并且優(yōu)選在約70-80%之間的相對(duì)高的值。為討論的目的，多個(gè)此類重疊光斑S形成區(qū)段，并且一個(gè)或多個(gè)區(qū)段形成接縫焊縫或熔透焊縫。
[0059]接縫焊縫80將在外殼50的邊緣55和支撐構(gòu)件52的環(huán)形脊67之間的可見(jiàn)接縫接頭77(或“鄰接”接頭)焊接在一起。在圖示實(shí)施例中，激光束光斑S定位在接縫77上方以與邊緣55至少一部分和脊67至少一部分軸向重疊。接縫焊縫80可包括多個(gè)周向延伸不連續(xù)區(qū)段SI—Sn。在圖9A的圖示實(shí)施例中，η = 2使得接縫焊縫80包括第一區(qū)段SI和第二區(qū)段S2，其中每個(gè)區(qū)段彼此沿直徑相對(duì)并在弧長(zhǎng)上在約90-110度之間，并且優(yōu)選約100度延伸。在圖9Β的圖示實(shí)施例中，η = 4使得接縫焊縫80包括區(qū)段S1-S4，每個(gè)區(qū)段與相鄰區(qū)段等距并具有相同的周長(zhǎng)。四個(gè)區(qū)段形成兩對(duì)，一對(duì)的每個(gè)區(qū)段與它的配對(duì)沿直徑相對(duì)。應(yīng)當(dāng)理解η的最小值為2并且可具有與圍繞圓周的接縫和熔透區(qū)段的總數(shù)除以2相等的最大值。
[0060]如圖10所示，邊緣55和脊67通過(guò)接縫焊縫區(qū)段Si焊接在軸向并列構(gòu)型中，其每個(gè)均具有焊縫深度DS，該焊縫深度DS在支撐構(gòu)件52的脊67和外殼50的外殼壁63中大致相等。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所理解的，每個(gè)接縫焊縫區(qū)段Si具有充分跨越并橫跨脊67和邊緣55的軸向?qū)挾萕s (由于每個(gè)激光光斑S具有直徑Ws)。側(cè)向公差對(duì)確?？梢?jiàn)接縫77在激光束下的位置足夠精確，使得當(dāng)外殼50和支撐結(jié)構(gòu)52在激光束B(niǎo)下旋轉(zhuǎn)時(shí)激光束不錯(cuò)過(guò)可見(jiàn)接縫77是重要的。不對(duì)準(zhǔn)公差是聚焦束直徑的函數(shù)并在較小的意義上是接頭設(shè)計(jì)的函數(shù)。為此，由于接縫焊縫通常是不需要在焊接期間添加填充材料的自生過(guò)程，因此對(duì)接縫中配合邊緣的平直度以及外殼50和支撐構(gòu)件52的主軸/縱軸的共線性的控制是期望的。
[0061]熔透焊縫82在脊67遠(yuǎn)側(cè)的位置處將外殼50的外殼壁63和支撐構(gòu)件52的近側(cè)部分52Ρ (或“搭接”接頭)焊接在一起。熔透焊縫可包括多個(gè)周向延伸不連續(xù)區(qū)段Pl-Pm。在圖9A的圖示實(shí)施例中，m = 2使得周邊焊縫包括第一區(qū)段Pl和第二區(qū)段P2，每個(gè)區(qū)段彼此沿直徑相對(duì)并在弧長(zhǎng)上在約90-110度之間，并且優(yōu)選約100度延伸。在圖9B的圖示中，m = 4使得接縫焊縫80包括區(qū)段P1-P4，每個(gè)區(qū)段與相鄰區(qū)段等距離并具有相同的周長(zhǎng)。四個(gè)區(qū)段來(lái)自兩對(duì)，一對(duì)的每個(gè)區(qū)段與它的配對(duì)沿直徑相對(duì)。應(yīng)當(dāng)理解η的最小值為2并且可具有與圍繞圓周的接縫和熔透區(qū)段的總數(shù)除以2相等的最大值。
[0062]如圖10所示，外殼壁63通過(guò)熔透焊縫82以徑向頂?shù)降资綐?gòu)型焊接到近側(cè)部分52Ρ上，該熔透焊縫82具有穿透外殼壁63整個(gè)厚度并進(jìn)入支撐構(gòu)件52中的焊縫深度。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所理解的，熔透焊縫具有足夠鍵孔穿過(guò)邊緣55并進(jìn)入支撐構(gòu)件52中的徑向深度。在那點(diǎn)上，垂直公差(或焦深)涉及確保在接頭處的聚焦光斑具有足夠的能量密度以制造鍵孔。在外殼50和支撐結(jié)構(gòu)52之間的氣隙度或配合公差對(duì)于確保激光束充分耦合兩個(gè)組件和鍵孔穿過(guò)邊緣55并進(jìn)入支撐構(gòu)件52中也是重要的。
[0063]如上文所提及的，在每個(gè)接縫焊縫區(qū)段Si和每個(gè)熔透焊縫區(qū)段Pi內(nèi)，激光光斑S具有預(yù)定的周向重疊OL(C)。在每個(gè)接縫焊縫區(qū)段Si和每個(gè)熔透焊縫區(qū)段Pi的端部處，所述端部在相鄰的接縫焊縫區(qū)段Si和熔透焊縫區(qū)段Pi之間具有預(yù)定的相對(duì)周向重疊OL(rc)，其范圍可在弧長(zhǎng)上約5-15度之間，并優(yōu)選在弧長(zhǎng)上約10度。
[0064]端部中的激光光斑S在相鄰的接縫焊縫區(qū)段Si和熔透焊縫區(qū)段Pi之間也具有軸向重疊OL (a)，其范圍可在約50-80 %并優(yōu)選約60-70 %之間。根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，在接縫焊縫區(qū)段和熔透焊縫區(qū)段之間的重疊(軸向或周向)保持在最小值，以避免當(dāng)在末端電極中仍提供雙重失效模式時(shí)，一個(gè)焊縫損壞或以其它方式減弱其它焊縫的完整性。在圖示實(shí)施例中，熔透焊縫82定位在接縫77遠(yuǎn)側(cè)約0.002英寸處。接縫焊縫被定位使得光斑中心以固定量定位在外殼50和支撐構(gòu)件52之間的分型線遠(yuǎn)側(cè)。
[0065]接縫焊縫區(qū)段Si和熔透焊縫區(qū)段Pi的區(qū)段的組合或“聯(lián)接”在弧長(zhǎng)上覆蓋周向圍繞末端電極的360度(或大于360度，如果包括一種或多種周向重疊)，使得充氣腔室51圍繞接縫77具有不透流體的密封。
[0066]在如圖13示出的替代實(shí)施例中，具有第二激光束發(fā)生器201和第二光學(xué)單元203的第二激光束照射設(shè)備200與第一激光束照射設(shè)備100 —起使用，以提供用于產(chǎn)生單獨(dú)第二焊縫的單獨(dú)過(guò)程，其中第一焊縫和第二焊能夠達(dá)到最小拉伸強(qiáng)度要求。第二激光束發(fā)生器201和第二光學(xué)單元203具有與如上所述的與第一激光束發(fā)生器101和第二光學(xué)單元103類似的組件，并且因此通過(guò)類似的參考數(shù)字識(shí)別。在圖示實(shí)施例中，第一激光束發(fā)生器101和第一光學(xué)單元103被配置成在末端電極17上產(chǎn)生熔透焊縫區(qū)段Pi，并且第二激光束發(fā)生器201和第二光學(xué)單元203被配置成在末端電極17上產(chǎn)生接縫焊縫區(qū)段Si。提供單獨(dú)的電源108和電源208以及單獨(dú)的控制器110和控制器210。
[0067]應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明可包括多于兩種獨(dú)立的焊縫和多種其它焊縫構(gòu)型。接縫焊縫區(qū)段將以約120度弧長(zhǎng)或其它20度倍數(shù)的弧長(zhǎng)排列。此外，接縫焊縫和/或熔透焊縫在周向上可以是非線性的，如Z字形，以便沿著接縫調(diào)控表面積用于改善的負(fù)載。除了提供的接縫焊縫和熔透焊縫之外，可提供滿足空間要求的附接的第三方法。
[0068]已經(jīng)參照本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例來(lái)呈現(xiàn)前述描述。本發(fā)明的所屬領(lǐng)域以及技術(shù)中的技術(shù)人員將會(huì)了解，在不有意背離本發(fā)明的原理、實(shí)質(zhì)以及范圍的情況下，可以實(shí)踐所述結(jié)構(gòu)中的更改以及變化。因此，以上描述不應(yīng)視為僅與未必按比例繪制的附圖所述和所示的精確結(jié)構(gòu)有關(guān)，而應(yīng)視為符合具有其全部最完整且合理的范圍的下列權(quán)利要求書(shū)，并作為權(quán)利要求書(shū)的支持。
【權(quán)利要求】
1.一種電生理導(dǎo)管，具有: 伸長(zhǎng)的導(dǎo)管主體； 位于所述導(dǎo)管主體近側(cè)的控制手柄； 位于所述導(dǎo)管主體遠(yuǎn)側(cè)的末端電極，所述末端電極具有通過(guò)焊縫接合的外殼和支撐構(gòu)件，所述焊縫具有至少一個(gè)接縫焊縫和至少一個(gè)熔透焊縫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管，其中所述至少一個(gè)接縫焊縫和所述至少一個(gè)熔透焊縫具有軸向重疊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管，其中所述至少一個(gè)接縫焊縫和所述至少一個(gè)熔透焊縫具有周向重疊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管，其中所述外殼具有邊緣且所述支撐結(jié)構(gòu)具有環(huán)形脊，并且所述末端電極在所述邊緣和所述環(huán)形脊彼此接觸處具有接頭接縫，并且其中所述焊縫至少部分地圍繞所述接頭接縫延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管，其中所述接縫焊縫包括在所述邊緣和所述環(huán)形脊之間的對(duì)接焊縫。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管，其中所述熔透焊縫包括延伸穿過(guò)所述邊緣的壁并進(jìn)入所述支撐結(jié)構(gòu)的一部分中的鍵孔焊縫。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管，其中所述接縫焊縫包括周向圍繞所述末端電極延伸的至少一個(gè)接縫焊縫區(qū)段。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管，其中所述熔透焊縫包括周向圍繞所述末端電極延伸的至少一個(gè)熔透焊縫區(qū)段。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管，其中所述接縫焊縫包括周向圍繞所述末端電極延伸的多個(gè)接縫焊縫區(qū)段，并且所述熔透焊縫包括周向圍繞所述末端電極延伸的多個(gè)熔透焊縫區(qū)段，并且其中每個(gè)接縫焊縫區(qū)段與至少一個(gè)熔透焊縫區(qū)段重疊。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管，其中所述至少一個(gè)接縫焊縫與相鄰的接縫焊縫具有范圍在約50%和80%之間的周向重疊。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管，其中所述至少一個(gè)接縫焊縫和所述至少一個(gè)熔透具有范圍在約50%和80%之間的軸向重疊。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的導(dǎo)管，其中相鄰的接縫焊縫區(qū)段和熔透焊縫區(qū)段具有范圍在5-15弧長(zhǎng)之間的相對(duì)周向重疊。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管，其中所述外殼具有近側(cè)邊緣并且所述支撐結(jié)構(gòu)具有環(huán)形脊，并且所述焊縫沿著所述邊緣和所述環(huán)形脊之間的接縫。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的導(dǎo)管，其中所述至少一個(gè)接縫焊縫軸向跨越所述接縫。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的導(dǎo)管，其中所述至少一個(gè)熔透焊縫徑向穿透所述外殼的壁并進(jìn)入所述支撐結(jié)構(gòu)中。
【文檔編號(hào)】A61B18/12GK104337570SQ201410377366
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月2日
【發(fā)明者】J.L.克拉克, D.岡扎雷茲, J.湯普森, I.托坦 申請(qǐng)人:韋伯斯特生物官能(以色列)有限公司