CN110461400B - 可转向医疗装置及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种医疗装置，该医疗装置包括：至少一个离子电活性聚合物致动器，所述致动器包括：至少一个聚合物电解质构件，所述至少一个聚合物电解质构件限定至少一表面；和多个电极，所述多个电极围绕所述至少一个聚合物电解质构件的所述表面布置；细长柔性部分，所述细长柔性部分限定近端和远端，所述远端邻近所述离子电活性聚合物致动器固定，并且所述细长柔性部分还包括芯和包围所述芯的套管；以及多条导电线，所述多条导电线中的每条导电线具有近端和联接到所述多个电极中的至少一个电极的远端，其中所述至少一个聚合物电解质构件响应于通过所述多条导电线中的至少一条导电线供应的电势被施加到所述多个电极中的至少一个电极而不对称地变形。

Description

可转向医疗装置及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种可转向管腔内医疗装置，更具体地说，涉及一种柔性的狭窄医疗装置(例如导丝)，该柔性的狭窄医疗装置被引入到身体的管腔中并可控地移动穿过身体的管腔。在一个实施方式中，该医疗装置包括位于其远端即前端处的可电致动的可弯曲部分，该可弯曲部分可以被选择性地操纵以将医疗装置转向到身体内的目标解剖位置。

背景技术

根据管腔内医疗装置在身体内的预期展开位置和使用该装置的处理方法，管腔内医疗装置具有各种结构。管腔内装置通常包括非常纤细(即横截面非常小)的柔性管，该柔性管能够被插入并被引导穿过诸如动脉或静脉之类的管腔或诸如咽喉、尿道、身体孔口之类的身体通道或一些其它解剖通道。这种医疗装置的例子包括注射器、内窥镜、导管、导丝和其它外科器械。

例如，导丝通常用于在血管中航行以到达目标管腔、身体通道、身体孔口或解剖通道。一旦导丝到达身体内的目标位置，导管、支架或其它医疗装置就可以通过在导丝上或沿着导丝移动而被引导到目标位置。

传统的导丝改善了对患者身体内的治疗位置的接近，但是由于其高柔性而提供了较差的方向控制。为了允许导丝移动穿过管腔或通道中的曲折路径而需要柔性。然而，正是这种柔性导致了当在导丝近端处推动导丝时导丝的远端将采取的方向或路径的前述较差的控制。因此，需要具有更好的转向控制的改进导丝。

发明内容

可转向管腔内医疗装置的实施方式提供了医疗装置的致动部分(例如导丝)的改进转向控制和体内定位，其中该致动部分适合于被引入到管腔中或身体通道或身体管腔中，并且适合于在该致动部分被向身体内推动以运动进入和穿过管腔或身体通道的同时进行操纵，以将医疗装置的致动部分的远端布置在身体内的期望解剖位置处。医疗装置的实施方式提供了对一个或多个可操纵显微外科手术元件的运动和定位的更精确控制，所述显微外科手术元件布置在医疗装置的致动部分的远端即前端处，以在身体内的期望位置处执行手术程序或其它医疗操作。

医疗装置的一个实施方式可以具有导丝形式的致动部分，以移动进入或穿过管腔或身体通道。该医疗装置包括：具有远端和近端的纤细的细长柔性部分；以及离子电活性聚合物致动器，该离子电活性聚合物致动器包括邻近细长柔性部分的远端布置的聚合物电解质构件。细长柔性部分的一个实施方式还可包括从近端延伸到远端的芯以及包围芯的套管。如将在下面更详细地讨论的，离子电活性聚合物致动器是包括聚合物电解质构件的致动器，在该聚合物电解质构件中，阳离子响应于施加在该聚合物电解质构件上的电场而自由地迁移。通过对围绕聚合物电解质构件的圆周布置并间隔开的多个分布电极进行激励来提供电场。多个分布电极或嵌入、或沉积在或固定抵靠在聚合物电解质构件的至少一表面的至少一部分。多个电极中的每个电极可以通过一条或多条导电线(诸如例如金属线)连接到电势源，所述导电线在细长柔性部分的芯上延伸并且具有联接到电势源的近端和联接到电极的远端。对多个电极中的一个或多个电极(但不是全部电极)进行选择性的激励导致聚合物电解质构件由于沿着聚合物电解质构件的一侧或一部分收缩和/或沿着聚合物电解质构件的一侧或一部分膨胀而不对称地变形。

在一些实施方式中，芯的外表面可以从细长柔性部分的远端线性地渐缩、以曲线方式渐缩、或以台阶状方式渐缩，以形成厚度减小端、宽度减小端或直径减小端。任何这种渐缩端的角度都可以根据所需的柔性特征而变化。渐缩端的长度可以被选成获得刚性上更多渐变(更长的渐缩长度)或更少渐变(更短的渐缩长度)的过渡。在一些实施方式中，渐缩端可以包括远侧的渐缩外直径，使得芯的一部分的横截面减小，从而可以嵌入聚合物电解质构件中。在一些实施方式中，芯具有实心横截面。但是在一些另选实施方式中，芯可具有中空的横截面。例如，在一些实施方式中，在芯内从芯的近端到远端纵向地设置并形成在内腔。在其它实施方式中，芯可以包括金属材料，并且联接到多个电极中的至少一个电极，以用作附加导电管道。

在一些实施方式中，套管可从细长柔性部分的远端延伸以包围离子电活性聚合物致动器的至少一部分。例如，套管可以包围电极中、聚合物电解质构件或它们的组合中的一者。

导电线通过各种手段、技术和/或结构与细长柔性部分互连。例如，但不作为限制，在一个实施方式中，每个导电线沿着芯的外表面线性地或平行地布置，并且它们在该外表面上周向地彼此间隔开。在示例性实施方式中，多个凹槽向芯的外表面的内部线性地形成，并且周向地彼此间隔开，每个凹槽分别在其中接收导电线中的一条导电线。在其它实施方式中，多条导电线中的每条导电线螺旋形地或交织地缠绕在芯周围。另选地，在一些实施方式中，导电线可固定在套管和芯之间，并且还固定到离子电活性聚合物致动器的至少一部分上。在其它实施方式中，导电线可以穿过芯，例如当芯具有实心横截面时，穿过所述芯固定或嵌入导电线。另选地，在芯具有中空横截面的情况下，导电线可以穿过如上所述限定在芯内的内腔。

为了使导电线与细长柔性部分和离子电活性聚合物致动器绝缘(除了在需要与导电线接触的地方)，多条导电线中的每条导电线还可包括位于其上的绝缘涂层。绝缘涂层的材料可以包括例如但不限于陶瓷、PTFE、尼龙、聚酰亚胺、聚酯或它们的组合。

在一些实施方式中，聚合物电解质构件可以包括聚合物主体和作为溶剂的电解质。聚合物可以包括但不限于含氟聚合物和本征导电聚合物。在示例性实施方式中，含氟聚合物可以包括全氟化离聚物、聚偏二氟乙烯(PVDF)或其共聚物(例如聚(偏氟乙烯-共-六氟丙烯)(PVDF-HFP))，但不限于这些聚合物。在另一个示例性实施方式中，本征导电聚合物可以包括但不限于聚苯胺(PANI)、聚吡咯(Ppy)、聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)(PEDOT)、聚(对苯硫醚)(PPS)或它们的组合。在又一个实施方式中，电解质可以是水或离子液体。离子液体的示例性实施例可以包括但不限于1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(EMI-BF4)、1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐(EMI-TFSI)、1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐(EMITf)或它们的组合。

在一些实施方式中，每个电极可以包括铂、金、碳基材料及它们的组合中的一种。碳基材料的示例性实施例可以包括但不限于碳化物衍生碳、碳纳米管、石墨烯、碳化物衍生碳和聚合物电解质构件形成的复合物以及碳纳米管和聚合物电解质构件形成的复合物中的一种。

在医疗装置的一个实施方式中，离子电活性聚合物致动器可包括多个单独的、彼此电绝缘的电极，这些电极围绕聚合物电解质构件的至少一个表面成角度地分布。在医疗装置的一个实施方式中，离子电活性聚合物致动器包括在医疗装置的致动部分(例如导丝)的远端处的可弯曲部分中。例如，但不作为限制，在一个实施方式中，医疗装置的可弯曲部分包括三个成角度分布的电极，这些电极在它们的中心线处彼此分开大约120度(2.094弧度)。作为另一个实施例，但不作为限制，医疗装置的可弯曲部分可以包括八个成角度分布的电极，这些电极在它们的中心线处彼此分开大约45度(0.785弧度)。应当理解，多个电极中的每个电极占据在聚合物电解质构件表面周围的圆周跨度的一部分，因此“角间距”可以根据电极的中心线来表述，而不是根据电极的相邻边缘来表述，所述相邻边缘将比它们的相邻中心线更靠近相邻电极的相邻边缘。在医疗装置的一些实施方式中，电极以在相邻电极之间提供相当大的间隙的方式间隔开。

在一些实施方式中，使用各种传统技术(例如钎焊、压接、钉合、挤压、焊接、导电粘合剂(例如，使用导电环氧树脂)等)将导电线直接互连(例如，集成并嵌入)到电极。另选地，在一些实施方式中，导电线通过中间导电桥间接地互连到电极。在一个示例性实施方式中，导电桥在聚合物电解质构件的表面和所述电极中的至少一个电极之间延伸，以用作将导电线连接到电极的导电接口，并允许它们之间进行移动而不会负面影响它们之间的电连接。

在一些实施方式中，离子电活性聚合物致动器可以被构造成任何可能的构造，以提供两个弯曲运动自由度。例如，四个电极围绕聚合物电解质构件的表面以它们中心线的相等角间隔周向地分布。在一些实施方式中，离子电活性聚合物致动器可以被构造成任何可能的构造，以提供一个弯曲运动自由度。在一个示例性实施方式中，聚合物电解质构件可以是直圆柱体或其它横截面的棒或具有另一种棒状形状，并且两个电极围绕聚合物电解质构件的表面以相等角度周向地分布。在另一个示例性实施方式中，聚合物电解质构件可具有矩形形状并限定顶表面和相应的底表面，并且两个电极围绕聚合物电解质构件的顶表面和底表面对称地周向地分布以形成夹层结构，其中所述电极将聚合物电解质构件夹在其间。

附图说明

所附说明性附图提供了对实施方式的进一步理解，并且被结合到本申请中而构成本申请的一部分，并且与书面说明书一起用于解释本发明。以下简要描述所附附图。

图1A是根据一个实施方式的导丝的一部分的等距视图，该导丝包括细长柔性部分和可弯曲部分。

图1B是根据一个实施方式的图1A的导丝的一部分的等距视图，其中一段聚合物套管被移除以显示其中的元件的细节。

图2A至图2F示出了图1A的细长柔性部分的各种实施方式，其中：

图2A是根据一个实施方式的细长柔性部分的横截面图，示出了沿着芯的外表面线性地设置并且周向地彼此间隔开的两个导电线。

图2B是根据另一个实施方式的细长柔性部分的横截面图，示出了沿着还包括芯线的芯的外表面线性地设置并且周向地彼此间隔开的一个导电线。

图2C是根据另一个实施方式的细长柔性部分的芯的侧视图，示出了螺旋形地或交织地缠绕在芯的周围的导电线。

图2D是根据另一个实施方式的细长柔性部分和可弯曲部分的侧剖视图，示出了沿着细长柔性部分的形成有芯的内腔。

图2E是图2D的细长柔性部分的横截面图，示出了穿过内腔的导电线。

图2F是根据另一个实施方式的细长柔性部分的横截面图，示出了沿着芯的外表面线性地形成并且周向地彼此间隔开的多个凹槽。

图3A至图3C示出了根据各种实施方式的图1A的导丝的细长柔性部分和可弯曲部分，其中在细长柔性部分的远端处设置有渐缩端，其中：

图3A是根据一个实施方式的细长柔性部分和可弯曲部分的一部分的等距视图，其中一段聚合物套管以实线表示以更好地显示其中的元件的细节。

图3B是根据一个实施方式的图3A的细长柔性部分和可弯曲部分的侧剖视图，示出了当渐缩端接近细长柔性部分的远端以与设置在可弯曲部分处的离子电活性聚合物致动器的近端联接时该渐缩端具有横截面面积减小的几何形状。

图3C是根据另一个实施方式的图3A的细长柔性部分和可弯曲部分的侧剖视图，示出了嵌入到聚合物电解质构件的近端中的渐缩端。

图4A是图1A和图1B的一个实施方式的可弯曲部分的一部分的等距视图，示出了处于笔直模式的可弯曲部分。

图4B是图4A的处于变形或弯曲模式的可弯曲部分的一部分的立体图。

图4C是图4A和图4B的可弯曲部分的一部分的横截面图，示出了一个实施方式，其中选定的第一组四个电信号被施加到围绕聚合物电解质构件的外表面设置的四个周向分布的电极以提供两个弯曲运动自由度。

图4D是图4A和图4B的可弯曲部分的一部分的横截面图，显示了另一个实施方式，其中选定的第二组四个电信号被施加到围绕聚合物电解质构件设置的周向分布的电极。

图5是根据另一个实施方式的导丝的可弯曲部分的一部分的等距视图，示出了提供一个弯曲运动自由度的棒状离子电活性聚合物致动器。

图6A是根据另一个实施方式的包括细长柔性部分和可弯曲部分的导丝的等距视图。

图6B是图6A的等距视图，其中一段聚合物套管以实线表示以更好地显示其中的元件的细节。

图6C是图6A和图6B的可弯曲部分的等距视图，示出了夹层结构的离子电活性聚合物致动器。

图7A示出了根据另一个实施方式的导丝的没有聚合物套管的细长柔性部分和可弯曲部分的侧剖视图，示出了形成在离子电活性聚合物致动器的近端处的导电桥13。

图7B示出了图7A的具有聚合物套管的细长柔性部分的侧剖视图。

图8A示出了根据一个实施方式的导丝的细长柔性部分和可弯曲部分的侧视图，该导丝具有与图2D大致相同但被修改了的构造。

图8B示出了图8A的可弯曲部分的侧视图。

图9A至图9C示意性地示出了离子电活性聚合物致动器和设置在细长柔性部分的芯的远端处的渐缩端的集成，其中：

图9A是示出了根据一个实施方式的图6A和图6B所示的导丝的芯和离子电活性聚合物致动器的分解图；

图9B是根据一个实施方式的图6A和图6B所示的导丝的芯和离子电活性聚合物致动器的等距视图；以及

图9C是图9B的等距视图，其中一段离子电活性聚合物致动器以实线表示以更好地显示其中的元件的细节。

图10A至图10D示意性地示出了导电线与离子电活性聚合物致动器的电极和细长柔性部分的芯的集成，其中：

图10A是根据一个实施方式的图6A和图6B所示的导丝的芯、离子电活性聚合物致动器和导电线的等距视图；

图10B是图10A的侧视图；

图10C是图10A的等距视图，其中一段离子电活性聚合物致动器以实线表示以更好地显示其中的元件的细节；以及

图10D是图10A的侧视图，其中一段离子电活性聚合物致动器以实线表示以更好地显示其中的元件的细节。

图11A至图11E示意性地示出了聚合物套管的集成，以包围在芯、离子电活性聚合物致动器的近端和导电线上，其中：

图11A是根据一个实施方式的导丝的细长柔性部分和可弯曲部分的等距视图，其中细长柔性部分包括芯和包围芯1的聚合物套管，而可弯曲部分包括图6A和图6B所示的离子电活性聚合物致动器110b；图11B是图11A的侧视图；

图11C是图11A的等距视图，其中一段聚合物套管以实线表示以更好地显示其中的元件的细节；

图11D是图11A的侧视图，其中一段聚合物套管以实线表示以更好地显示其中的元件的细节；以及

图11E是图11A的侧视图，其中一段聚合物套管和离子电活性聚合物致动器以实线表示以更好地显示其中的元件的细节。

具体实施方式

诸如导丝之类的医疗装置纤细到足以插入到诸如动脉、静脉、咽喉、耳道、鼻通道、尿道或任何数量的其它管腔或身体通道之类的管腔中。这些医疗装置使医生能够执行非侵入性手术，这样，通过防止为了提供用于执行手术程序或医疗手术的局部通路而在受试者或患者中切开相当大的开口的需要，而与传统手术相比导致恢复期显著缩短。

如本文所使用的，术语“受试者”或“患者”指的是用该装置进行医疗介入的接受者。在某些方面，所述患者是人类患者。在其它方面，所述患者是宠物、竞技动物、家畜或牲畜或其它动物。

如本文所使用的，术语“离子电活性聚合物致动器”指的是医疗装置的元件，该离子电活性聚合物致动器包括薄聚合物电解质构件和设置在该聚合物电解质构件表面上的一个或多个电极，阳离子在薄聚合物电解质构件内响应于施加在该聚合物电解质构件上的电场而迁移。如本文所述的，“离子电活性聚合物致动器”可设置在医疗装置的可弯曲部分中的远端处，以负责移动或选择性地弯曲可弯曲部分的远端。更具体地说，对一个或多个电极进行选择性电激励导致一个或多个聚合物电解质构件由于沿聚合物电解质构件的一侧或一部分的收缩和/或沿聚合物电解质构件的一侧或一部分的膨胀而不对称地变形。应当理解，聚合物电解质构件内的阳离子将朝向阳极激励电极而远离阴极激励电极迁移，同时保持在聚合物电解质构件的基质内。这导致聚合物电解质构件的邻近阳极激励电极的部分膨胀，而聚合物电解质构件的邻近阴极激励电极的部分收缩，由此导致聚合物电解质构件弯曲。通过导电线输送到电极的电信号的协调控制产生了聚合物电解质构件在预期或选定方向上的弯曲。在松弛或未激励状态下，离子电活性聚合物致动器的聚合物电解质构件保持其原始形式。

如本文所用，术语“聚合物电解质构件”指的是包含聚合物主体和电解质溶剂(例如水、离子液体等)的任何形状或形式的层、膜、棒或元件。聚合物主体包括例如(但不作为限制)含氟聚合物和本征导电聚合物。例如，聚合物电解质构件可包括多孔聚偏氟乙烯或聚偏二氟乙烯、通过偏二氟乙烯的聚合而产生并且包含离子液体或盐水的高度非反应性热塑性含氟聚合物。另选地，聚合物电解质可包括由聚偏氟乙烯或聚偏二氟乙烯、碳酸丙烯酯和离子液体形成的凝胶。

如本文所使用的，术语“导电线“或“导电管道”指的是将电信号从电源传导至多个电极中的一个或多个以影响聚合物电解质构件的弯曲的元件，并且可包括贵金属以获得优异的化学稳定性和耐腐蚀性。例如，但不作为限制，将电势传递到选定电极以致动聚合物电解质构件的导电线或导管包括高导电性铂、铂合金、银或银合金，或者它们包括金或金合金，除了化学稳定性和耐腐蚀性之外，金或金合金还具有延展性，并且可以有利地形成为具有非常低的固有抗弯性的非常纤细的导电线。

以下段落描述医疗装置和方法的一些实施方式，该医疗装置可用来通过使用该医疗装置执行外科手术或者使用该医疗装置能够执行外科手术，所述方法能够用来制备这种医疗装置。应当理解，医疗装置和方法的其它实施方式在下面附于此的权利要求的范围内，并且这些实施方式的说明不限制本发明。图1A示出了医疗装置的一个实施方式，图1A包括导丝1的一部分的等距视图。图1B是图1A的导丝1的一部分的立体图，其中聚合物套管被移除以显示其中的元件的细节。导丝1包括细长柔性部分10和设置在细长柔性部分10的远端100处的可控的可弯曲部分11。细长柔性部分10还包括芯101(例如见图1B)和包围芯101的套管102。可弯曲部分11包括离子电活性聚合物致动器110，该离子电活性聚合物致动器110包括聚合物电解质构件111，该聚合物电解质构件111被设置成邻近细长柔性部分100的芯101并与细长柔性部分100的芯101大致共线，并且被设置成在如图1A和1B中那样定位时在多个可激励电极112内居中。基本上包围聚合物电解质构件111的外表面113的多个电极112中的每一个连接到多个导电线12中的不同一个导电线的远端120，通过导电线12可以将电信号或电势供应到这样连接的电极112。

如图1所示，细长柔性部分10可从医疗装置的可操作部分延伸出，该可操作部分设置在细长柔性部分10的近端103，并可供操作者(未示出)操纵。细长柔性部分10的芯101足够纤细以插入身体(未示出)的管腔(未示出)中。而且，芯101足够柔性并且基本上是轴向不可压缩的，以便在将细长柔性部分10引入身体管腔(未示出)内之后通过向前推动或驱动该细长柔性部分而可以使芯101前进穿过具有蜿蜒或曲折路径的管腔。芯101可包括任何合适的材料，所述材料包括金属、金属合金、聚合物等或它们的组合或混合物。合适的金属和金属合金的一些例子包括：不锈钢，例如304V不锈钢；镍钛合金，例如镍钛诺、镍铬合金、镍铬铁合金、钴合金等；或其他合适的材料。术语“镍钛诺”在这里指的是镍和钛的金属合金。整个芯101可以由相同的材料(例如镍钛诺)制成，或者在一些实施方式中，可以包括由不同材料制成的部分或节段。在一些实施方式中，用于构造芯101的材料被选择成赋予轴101的不同部分不同的柔性和刚性特性。例如，芯101的近侧部分和远侧部分可以由不同材料(即，具有不同弹性模量的材料)形成，导致芯101在其不同位置处的柔性不同。在一些实施方式中，用于构造近侧部分的材料可以是相对刚性的，以使芯101的该部分具有可推动性和可扭转性(在没有显著能量存储或滞后的情况下扭转的能力)，并且用于构造远侧部分的材料相比之下可以是相对柔性的，以使芯101的远侧部分具有更好的侧向跟踪性和可转向性。例如，芯101的近侧部分可以由拉直的304V不锈钢丝形成，而芯101的远侧部分可以由拉直的超弹性或线性弹性合金(例如镍钛诺)丝形成。图2A至图2F示出了细长柔性部分10的各种实施方式。在一些实施方式中，芯101具有实心横截面(见图2A、图2B、图2C和图2F)。在图2B的实心芯的实施方式中，芯101是包括实心金属材料104的金属芯线。具有实心金属材料104的芯101可以联接到电极112中的至少一个电极，并且用作附加的导电管道以将从电源选择性地发送的电信号传导到多个电极112中的一个或多个以控制聚合物电解质构件111的弯曲，从而可以相应地减少附接在芯101的外表面105上的导电线12的数量，例如与图2A的两条导电线12相比减少为一条导电线12。在一些另选实施方式中，芯101可具有中空横截面。例如，如图2D和图2E所示，内腔106沿着细长柔性部分10形成在芯101内以用来接收导电线12。

聚合物套管102包围芯101和离子电活性聚合物致动器110的一部分，以便于导丝在身体管腔或通道内的可操纵性。聚合物套管102包括例如聚合物，诸如热塑性或热固性聚合物。例如，聚合物套管102可以包括聚醚嵌段酰胺(PEBA)、聚氨酯、聚醚酯、聚酯、聚芳基醚酮(PAEK)或线性低密度聚乙烯等或它们的共聚物或混合物或组合。另外，聚合物套管102可以包括聚合物，诸如聚酰胺、弹性体聚酰胺、嵌段聚酰胺/醚、硅树脂、聚乙烯等或它们的混合物、组合或共聚物，或用以上列出的任何其它材料。在优选实施方式中，聚合物套管102包括

(可从阿科玛公司(Arkema)获得)或聚四氟乙烯(PTFE)或它们的组合，以便为套管102提供相对柔性的聚合特性。用于聚合物套管102的一些其它合适的示例性材料包括尼龙、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺(PEI)、氟化乙烯丙烯(FEP)和/或全氟烷氧基聚合物树脂(PFA)。通过采用仔细选择的材料和加工技术，可以采用这些材料和其它材料的热塑性的、溶剂可溶的和热固性的变体，以获得所期望的结果，例如柔性、抗扭结性等。

另外，在一些实施方式中，可以在聚合物套管102的一下部分或全部上和/或导丝1的其它一些部分上施加例如润滑(例如，亲水)的涂层或其它类型的涂层。如含氟聚合物之类的疏水涂层提供干润滑性，这改善了导丝处理和装置更换。润滑涂层改善了在身体管腔或通道内的可转向性，并改善了穿越其中的病灶的能力。合适的润滑聚合物是本领域公知的，并且可以包括亲水聚合物，例如聚亚芳基氧化物、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇、羟烷基纤维素、褐藻胶、糖类、己内酯等以及它们的混合物和组合。在优选实施方式中，聚合物套管102涂覆有如上所述的亲水聚合物。

使用任何合适的连接技术(例如，机械紧固件(螺栓或夹子)、激光焊接、超声结合、铜焊和钎焊)将导电线12连接到芯101。例如，在图2A和图2B中，每条导电线12沿着芯101的外表面105的长度线性地设置。另选地，多条导电线12中的每一条螺旋形地或交织地缠绕在芯101的外表面105周围，如图2C所示。然后，图2A至图2C的每一条导电线12相对于聚合物套管102、芯101和离子电活性聚合物致动器110的近端的至少一部分固定(例如参见图1A)。在其它实施方式中，导电线12可以穿过图2D的内腔106。在又一个实施方式中，如图2F所示的多个凹槽107形成为沿着芯101的外表面105线性地延伸，每个凹槽分别将导电线12中的一条接收在其中。聚合物套管102还覆盖凹槽107以将导电线12封闭在其中。

图3A和图3B示出了根据一个实施方式的图1A的导丝1的细长柔性部分10和可弯曲部分11，其中渐缩端108被设置成邻近细长柔性部分10的芯101的远端100。芯101的直径包括从过渡部延伸到芯101的远端的小直径部分、从过渡部延伸到该芯101的近端的大直径部分(未示出)，并且该过渡部使芯101的直径沿着一个或多个渐缩部或台阶在大直径部分到小直径部分之间过渡。在一些实施方式中，如图3A至图3B所示，被聚合物套管102包围的芯101具有渐缩部分108，该渐缩部分108具有几何形状，该几何形状的横截面面积随着芯的表面变得更靠近细长柔性部分的远端100而减小，并且芯101位于远端100处的小直径部分的减小横截面接触离子电活性聚合物致动器110的近端114的表面。然后，通过将如上所述的任何合适的聚合物挤压到芯101和离子电活性聚合物致动器110的近端114上而形成聚合物套管102，以将它们牢固地固定在一起。而且，为了牢固地互连，在图3C所示的其它实施方式中，从渐缩端108延伸到芯的远端100的小直径部分嵌入在其此设置的开口中，该开口向聚合物电解质构件111的近端114内延伸。在一些实施方式中，如果是渐缩的，则根据所期望的过渡部特征，芯101可包括渐缩部分108的均匀或非均匀过渡。例如，芯101的渐缩部分108的直径过渡表面轮廓可以是线性的、曲线性的或台阶状的，并且可以包括多于一种的过渡类型或直径变化。任何这种过渡相对于芯的中心线的角度都可以根据芯101的期望柔性特征而变化。渐缩部分108的长度可以选择为在芯101中沿其长度获得更多(更长的长度)或更少(更短的长度)的刚度逐渐过渡。芯101的渐缩部分108可以是渐缩的，或者通过本领域已知的多种不同技术中的任何一种来成形，例如通过外圆磨削(例如外径磨削或无心磨削)，但是渐缩化方法不限于此。

图4A是图1A和图1B的导丝1的实施方式的可弯曲部分11的端部部分的等距视图，示出了处于笔直模式的可弯曲部分11。可弯曲部分11包括离子电活性聚合物致动器110，该离子电活性聚合物致动器110包括棒状聚合物电解质构件111，该棒状聚合物电解质构件111被布置成邻近细长柔性部分10的远端100(图3A至图3C)，并且相对于位于其圆周(即外表面113)上的成角度分布的多个可激励电极112居中。被布置成包围聚合物电解质构件111的外表面113的多个电极112中的每一个都连接到导电线12的远端120，通过导电线12将电信号或电势选择性地供应给所连接的电极112，多个电极112中的每一个由间隙彼此间隔开，该间隙由聚合物电解质构件111的外表面113的一部分形成。在一个实施方式中，离子电活性聚合物致动器110可包括围绕聚合物电解质构件111的外表面113等角度地分布的多个成角度分布的电极112。例如，但不作为限制，在图4A的实施方式中，离子电活性聚合物致动器110包括聚合物电解质构件111和四个成角度分布的电极112，这些电极112沿聚合物电解质构件111的外表面113在它们的中心或中心线116之间与其它电极分开或间隔开约90度(1.571弧度)。作为另一个实施例，但不作为限制，离子电活性聚合物致动器110可包括八个成角度分布的电极112，这些电极112沿聚合物电解质构件111的外表面113在它们的中心线之间分开大约45度(0.785弧度)。在又一个实施例中，离子电活性聚合物致动器110可包括三个成角度分布的电极112，这些电极112沿聚合物电解质构件111的外表面113在它们的中心线之间彼此分开约120度(2.094弧度)。应当理解，多个电极112中的每一个沿聚合物电解质构件的表面占据圆周跨度，因此“角间距”可以根据电极的中心线来表述，而不是根据电极的相邻边缘来表述，所述相邻边缘将更靠近相邻电极的相邻边缘。在医疗装置的一些实施方式中，以提供作为相邻电极中间的绝缘通道的相当大的间隙的方式将这些电极间隔开。

在一个实施方式中，图4A的离子电活性聚合物致动器110是离子聚合物-金属复合物(IPMC)致动器。在一个实施方式中，离子电活性聚合物致动器110包括由浸渍有(作为电解质的)EMITF的PVDF-HFP制成的聚合物电解质构件111。另选地，导丝1的离子电活性聚合物致动器110的其它实施方式可包括聚合物电解质构件111，该聚合物电解质构件111包括全氟化离聚物(ionomer)，例如Aciplex^TM(可从日本东京的旭化成化学公司获得)、

(可从美国宾夕法尼亚州埃克斯顿AGC化学美国公司获得)、

F-系列(可从德国联邦共和国比蒂格海姆-比辛根的Fumatech BWT有限公司获得)或

(可从美国特拉华州威名顿市的Chemours公司获得)。

在一个实施方式中，电极112可以包括铂、金、碳基材料以及它们的组合(例如，复合物)中的一种。碳材料可包括例如(但不限于)碳化物衍生碳(CDC)、碳纳米管(CNT)、石墨烯、碳化物衍生碳和聚合物电解质构件111形成的复合物以及碳纳米管和聚合物电解质构件111形成的复合物。在示例性实施方式中，电极112是双层的，包括：包括碳(CDC和/或CNT)和PVDF-HFP/EMITF的复合物的层；和金层。电极112使用任何合适的技术集成在聚合物电解质构件111的外表面113上。例如，但不作为限制，可以使用电化学工艺在聚合物电解质构件111的外表面113上沉积金属电极112(例如铂或金电极)。另选地，双层电极112可以通过以下步骤制备并集成在外表面113上：将碳基材料层喷在外表面113上；在碳基材料层上喷涂金层；随后使用回流工艺将碳基材料层和金层集成。回流工艺的细节在PCT申请号PCT/US17/16513中说明，其全部内容通过引用结合于此。如将在下面进一步详细解释的，通过选择性地对多个电极112中的一个或多个电极进行激励，可弯曲部分11能够选择性地和可控地变形为弯曲模式。图4B是图4A的可弯曲部分11的一部分处于变形或弯曲模式的等距视图。多个电极112中的每一个都连接到导电线12(图1B)的远端120，通过导电线12可以将电信号施加到导电线12所连接的电极112，由此使得聚合物电解质构件111内的金属阳离子在由选择性地施加到电极112中的个别电极的阴极或阳极电势的存在所确定的方向上移动。由所施加的电势产生的该阳离子迁移导致聚合物电解质构件111在聚合物电解质构件111的布置成接近供应有阳极电势的电极的部分中膨胀，结果在聚合物电解质构件111的剩余未膨胀部分的方向上弯曲或翘曲。结果，离子电活性聚合物致动器110的聚合物电解质构件111的弯曲变形的大小和方向可通过策略性地选择电极112中的哪一个被激励以及通过调节经由导电线12施加到电极112的电势的大小和符号(+或-)来控制。

另选地，在没有向多个电极112中的一个或多个施加一个或多个电势时观察到可弯曲部分11处于变形(弯曲)模式的情况下，可以通过感测由于弯曲而施加在线中的不同线上的不同电势来确定所观察到的偏转的大小，并且通过从电源以电的方式施加电势而使这些电势等于可弯曲部分11从自由状态弯曲到弯曲状态的程度，以确定施加到可弯曲部分11的外力的大小和方向，或者，可另选地，在电极112上施加已知电势未能使可弯曲部分11产生预期变形的情况下，预期变形与实际变形(如果存在的话)之间的差可以用作施加到导丝1的可弯曲部分11的外力的大小的指示。

图4C是图4A和图4B的可弯曲部分11的横截面图，示出了一个实施方式，其中选定的第一组四个电势被施加到围绕聚合物电解质构件111的外表面113布置的四个周向分布的电极112，以提供两个弯曲自由度(例如，沿着X轴方向和/或Y轴方向的弯曲)。图4C示出了施加到多个成角度分布的电极112的电势的电荷(符号)，以使可弯曲部分11在箭头2的方向上弯曲。应当理解，在图4C的可弯曲部分11的左侧和右侧上的电极112上施加正电势，另外在图4C的顶部处的电极112上施加正电势，并且进一步在图4C的底部处的电极112上施加负电势，将导致与由于仅在图4C的顶部处的电极112上施加正电势和向其余电极112施加负电势所发生的变形量不同的变形量。可以理解，使用者可以选择产生使用者期望的变形的多个电信号。

图4D是图4A和图4B的可弯曲部分11的横截面图，显示了另一实施方式，其中选定的第二组四个电势被施加到围绕聚合物电解质构件111布置的周向分布的电极112。图4D示出了正电势施加到图4D的可弯曲部分11的顶部处的电极112以及还施加到图4D的可弯曲部分11的右侧处的电极112，并且图4D还示出了负电势施加到图4D的底部处的电极112以及还施加到图4D的左侧处的电极112。由施加这些电势而导致的聚合物电解质构件111的变形发生在箭头3的方向上。

从图4C和图4D中可以理解，导丝1的可弯曲部分11可以在多个方向上弯曲，并且通过策略性地控制施加到每个单独电极112的电荷而具有不同程度的变形或偏转。尽管图4A至图4D所示的实施方式示出了包括四个电极112的可弯曲部分11，但是将被理解，导丝1的致动部分100的可弯曲部分11可以包括少于四个或多于四个的电极112，并且这种其它实施方式将具有不同的偏转和变形方向能力，从而提供或多或少的自由度。

图5是根据另一个实施方式的导丝1的可弯曲部分11的等距视图，示出了离子电活性聚合物致动器110a，其中两个周向分布的电极分别围绕棒状聚合物电解质构件111a的外表面113a布置，以提供一个弯曲运动自由度(例如，上或下)。顶部电极112a围绕棒状聚合物电解质构件111a的外表面113的顶部布置，底部电极112a'围绕外表面113a的底部对称布置。如上所述，例如，聚合物电解质构件111a的邻近激励的顶部电极112a的顶部部分将收缩(假定向图5的顶部电极112a施加正电势)，而聚合物电解质构件111a的邻近激励的底部电极112a'的底部部分将膨胀(假定向底部电极112a'施加负电势)，从而使聚合物电解质构件111a在箭头4的方向上弯曲。

图6A示出了医疗装置的另一个实施方式。图6A包括导丝1的一部分的等距视图。图6B是图6A的导丝的等距视图，其中在图6B中以虚线示出了覆盖在上面的聚合物套管以显示其中的元件的细节。通过参考以上段落，可以理解与细长柔性部分10及其元件相关的细节。与上述实施方式相比，图6A和图6B的导丝1的离子电活性聚合物致动器110b在此以不同的横截面形状设置。例如，但不作为限制，在一个实施方式中，图6C是图6A和图6B的导丝1的可弯曲部分11的等距视图，示出了矩形横截面，或者更具体地说，示出了具有两个周向分布的电极的“夹层结构”的离子电活性聚合物致动器110b，所述两个周向分布的电极为顶部电极112b和底部电极112b'，它们分别围绕矩形截面的聚合物电解质构件111b的顶部和底部外表面113b布置以形成“夹层”结构。“夹层结构”离子电活性聚合物致动器110b可通过任何合适的技术制备。例如，但不作为限制，电极112b、112b'可通过对其进行浇铸来制造，然后使用热压与矩形聚合物电解质构件111b组装在一起，而不需要额外的精确显微机械加工，从而没有间隙，这种间隙将形成保留在相邻电极之间的绝缘通道以及可能由这种工艺导致的伴随开路问题。类似地，当利用相反符号或电位(即+和-)的电势激励顶部电极112b和底部电极112b'时，离子电活性聚合物致动器110b可以如图5所示那样弯曲以提供一个弯曲运动自由端(例如，在Y轴方向上向上或向下)。

使用任何合适的连接技术将导电线12与电极112互连。例如，在图3B和图3C的实施方式中，使用导电膏或激光焊接在离子电活性聚合物致动器110的近端114处将导电线12与每个电极112的至少一部分互连(例如，将导电线12集成和嵌入在该至少一部分中)。然后，将聚合物套管102覆盖在芯101、近端114的一部分和连接到该部分的导电线12上，以将它们牢固地固定在一起。

图7A示出了根据另一个实施方式的导丝的细长柔性部分10和可弯曲部分11的侧剖视图。这里，导电桥13形成在离子电活性聚合物致动器110的近端114的表面上，以与电极112和聚合物电解质构件111接口，并有利于在它们之间传输电信号。导电线12从近端103(例如，见图1A)到远端100互连到芯线101的外表面105并且互连到细长柔性部分10的渐缩端108的一部分。芯101从渐缩部分延伸到其远端100的直径减小部分被嵌入到设置在聚合物电解质构件111中的开口中(导电线12的远端120因此也被嵌入在该开口中)，并且在导电桥113向开口(直径减小部分延伸到该开口内)内部延伸的情况下，可以在导电桥13和线12之间实现更大的接触面积。如图7A和图7B所示，直径减小部分的远端100的顶端可以与聚合物电解质构件中的开口的终端间隔开，或者可以于此相反而接地。导电桥13可以通过使用任何合适的技术(例如，使用粘合剂、涂覆、电镀、蚀刻或沉积，但不限于此)将由金属材料(例如金、银或铜)或包括导电聚合物的非金属材料制成的任何导电箔或带施加到电极112和聚合物电解质构件111的表面上来制备。然后，如图7B所示，覆盖在芯101和离子电活性聚合物致动器110的近端114的一部分以及与其连接的导电线12上的聚合物套管102(以虚线示出)将它们牢固地固定在一起。

图8A示出了根据一个实施方式的导丝1的细长柔性部分10和可弯曲部分11的侧剖视图，该导丝1具有与图2D中所示并且在此相对于图2D描述的导丝大致相同的构造。图8B示出了图8A的可弯曲部分11的侧剖视图。内腔106在细长柔性部分10的长度上形成在芯101内，并且相应的内腔在聚合物电解质构件111的近端114处延伸到聚合物电解质构件111的一部分中。在图8B中，示出了在离子电活性聚合物致动器110的远端115处设置的各个导电桥13a，以将电极112和聚合物电解质构件111电连接在一起，其中导电线12穿过内腔106并从聚合物电解质构件111的近端114到远端115嵌入到聚合物电解质构件111中，从而使用传统的引线结合技术(例如，钎焊、压接、钉合、挤压、焊接、导电粘合剂(例如，使用导电环氧树脂)等)电连接到导电桥13a。

返回参照图6A和图6B，“夹层结构”离子电活性聚合物致动器110B可通过以下示例性方法制备。聚合物电解质构件111b的制备如下：首先将含氟聚合物树脂(例如聚(偏二氟乙烯-共-六氟丙烯(P(VDF-HFP))溶于合适的溶剂(如丙酮、二甲基乙酰胺(DMAc等)中。然后使用刮刀法将所获得的PVDF-HFP制剂浇涂在聚四氟乙烯(PTFE)基底上并在室温下固化。另外，在80℃真空下干燥PVDF-HFP膜以除去溶剂残留物。最后，将PVDF-HFP膜在两个PTFE板之间热压并在200℃-240℃下退火2小时。在冷却至室温后，将PVDF-HFP膜从PTFE基底上剥离。最终膜厚度为约50μm-60μm。接下来，在60℃-90℃用合适的离子液体电解质(例如1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺(EMIMTFSI)或1-乙基-3-甲基咪唑鎓三氟甲烷磺酸盐(EMITF))浸渍聚合物膜至少12小时。

然后，根据以下示例性实施方式，将顶部电极112b和底部电极112b'分别围绕所获得的聚合物电解质构件111b的顶部外表面113b和底部外表面113b'布置。用于分层的顶部电极112b和底部电极112b'的碳-聚合物复合物通过制备在溶剂(例如二甲基乙酰胺(DMAc))中含有所需导电碳材料、PVDF-HFP和离子液体的分散液来制造。本文所用的导电碳材料可以是碳化物衍生碳(CDC)、碳纳米管、碳气凝胶、石墨烯或其它碳同素异形体或它们的组合。将碳-聚合物混合物在高温下搅拌4小时以获得均匀的分散液。然后，用超声浴和超声探头处理该分散液4小时。然后，使用刮刀法将所得的碳分散液浇涂在PTFE基底上，并在室温下干燥至少14小时。然后，在80℃真空下干燥该膜5小时。最后，将碳-聚合物复合物膜在200℃-240℃下热压10-30分钟。

由于所使用的碳材料的类型，所获得的碳-聚合物复合物膜的导电性通常不足以为离子电活性聚合物致动器110b提供适当的机电性能。因此，在一些实施方式中，可以在所获得的碳-聚合物复合物膜上涂覆厚度为100nm-150nm的薄金箔，以用作导电集流器并增加电极的导电性。另选地，在其它实施方式中，碳-聚合物复合物膜可以使用喷涂工艺用金纳米粒子分散液涂层覆盖，以形成顶部电极112b和底部电极112b'。

最后，根据所使用的碳材料的类型和电极构造，在200℃-240℃下使用热压2-8分钟来组装所获得的聚合物电解质构件111b、顶部电极112b和底部电极112b'，以形成“夹层结构”的层压离子电活性聚合物致动器110b。在一些实施方式中，离子电活性聚合物致动器110b的总厚度为约90μm-110μm。为了在导丝1的可弯曲部分11中使用，在一个实施方式中，可以将所获得的离子电活性聚合物致动器110b切割成长度为12mm、宽度为300μm的带。

用于制造图6A和图6B中示出的导丝的工艺如图9至图11所示。图9A至图9C示意性地示出了离子电活性聚合物致动器110b与芯100位于渐缩部分108(位于细长柔性部分10的芯101的远端100处)远侧的宽度减小部分的集成。图9A是示出了图6A和图6B中所示的导丝的芯101和离子电活性聚合物致动器110的分解图。图9B是图6A和图6B所示的导丝的芯101和离子电活性聚合物致动器110组装在芯101上的等距视图。图9C是图9B的立体图，其中一段离子电活性聚合物致动器110以虚线示出以更好地显示其中的元件的细节。如图9A所示，在芯朝向芯101的渐缩部分108的远侧延伸的矩形截面宽度减小部分处，顶部电极112b和底部电极112b'分别围绕矩形聚合物电解质构件111b的顶部和底部外表面113b布置。在图9B和图9C中，然后使用任何合适的技术(例如热压、回流等)将芯的宽度减小部分和渐缩部分108的一部分夹在两个矩形聚合物电解质构件111B之间，以形成层压的“夹层”结构。

图10A至10D示意性地示出了导电线12与离子电活性聚合物致动器110b的电极112b、112b'以及细长柔性部分10的芯101的连接。图10A是根据一个实施方式的导丝的芯、离子电活性聚合物致动器和导电线的立体图。图10B是图10A的侧视图。图10C是图10A的立体图，其中离子电活性聚合物致动器以虚线示出以更好地显示其中的元件的细节。图10D是图10A的侧视图，其中离子电活性聚合物致动器以虚线示出以更好地显示其中的元件的细节。这里，图10A至图10D中所示的导电线12在芯101上从其近端103缠绕至其远端100，然后使用任何合适的连接技术(例如导电胶或激光焊接)将每个导电线12的远端120互连到电极112b、112b'中的单个电极的表面。在一些实施方式中，芯101位于渐缩部分108远侧的直径减小部分还嵌入到离子电活性聚合物致动器110b的远端115中，以更好地固定到其上，如图10C和10D所示。

图11A至图11E示意性地示出了聚合物套管102在芯101、离子电活性聚合物致动器110b的近端114b和导电线12上的集成。图11A是根据一个实施方式的导丝的细长柔性部分10和可弯曲部分11的等距视图，其中细长柔性部分10包括芯101(例如参见图11C和图11D)和包围芯101的聚合物套管102，而可弯曲部分11b包括如上所述的离子电活性聚合物致动器110b(例如参见图9至图10)。图11B是图11A的侧视图。图11C是图11A的等距视图，其中一段聚合物套管以虚线示出以更好地显示其中元件的细节。图11D是图11A的侧视图，其中一段聚合物套管以实线表示以更好地显示其中元件的细节。图11E是图11A的侧视图，其中一段聚合物套管和离子电活性聚合物致动器以虚线示出以更好地显示其中元件的细节。如图11A至图11E所示，还设置了聚合物套管102以包围芯101、离子电活性聚合物致动器110b的一部分(即近端114)和位于其上的导电线12，以便于导丝的可操纵性。聚合物套管102可通过将本文所述的任何合适的聚合物挤压到芯101和离子电活性聚合物致动器110b的近端114b上将它们牢固地固定在一起而形成。然后，可以进一步将聚对二甲苯涂层(未示出)施加到所得到的集成导线1的外表面，以提供最终的防潮性和介电屏障保护。聚对二甲苯涂层还有助于在导丝1的整个长度上提供生物相容性和优异的润滑性。

应当注意，在不背离如所附权利要求限定的本发明的技术特征的情况下，可以对本发明的上述示例性实施方式进行各种修改或改变。

Claims (23)

1.一种医疗装置，该医疗装置包括：

至少一个离子电活性聚合物致动器，所述致动器包括：

至少一个聚合物电解质构件，所述至少一个聚合物电解质构件限定至少一表面；和

多个电极，所述多个电极围绕所述至少一个聚合物电解质构件的所述表面布置；

细长柔性部分，所述细长柔性部分限定近端和远端，所述远端邻近所述离子电活性聚合物致动器固定，并且所述细长柔性部分还包括芯和包围所述芯的套管，所述套管的远端覆盖所述离子电活性聚合物致动器的近端；以及

多条导电线，所述多条导电线中的每条导电线具有近端和联接到所述多个电极中的至少一个电极的远端，

其中，所述至少一个聚合物电解质构件响应于通过所述多条导电线中的至少一条导电线供应的电势被施加到所述多个电极中的至少一个电极而不对称地变形，

其中，所述芯包括邻近所述细长柔性部分的所述远端的渐缩部分，并且

其中，所述芯向所述聚合物电解质构件内延伸并终止于所述聚合物电解质构件内。

2.根据权利要求1所述的医疗装置，其中，所述套管从所述细长柔性部分的所述远端延伸并包围所述离子电活性聚合物致动器的至少一部分。

3.根据权利要求2所述的医疗装置，其中，所述导电线固定在所述套管和所述芯之间，并且固定到所述离子电活性聚合物致动器的至少一部分。

4.根据权利要求1所述的医疗装置，其中，所述聚合物电解质构件包括电解质和选自由含氟聚合物和本征导电聚合物组成的组的聚合物。

5.根据权利要求4所述的医疗装置，其中，所述含氟聚合物是全氟化离聚物、聚偏二氟乙烯(PVDF)或其共聚物。

6.根据权利要求4所述的医疗装置，其中，所述本征导电聚合物包括聚苯胺(PANI)、聚吡咯(Ppy)、聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)(PEDOT)、聚(对苯硫醚)(PPS)或它们的组合。

7.根据权利要求1所述的医疗装置，其中，每个所述电极包括如下材料中的一种材料：铂；金；碳基材料；以及铂、金和碳基材料中的两种或更多种的组合。

8.根据权利要求7所述的医疗装置，其中，所述碳基材料包括碳化物衍生碳、碳纳米管、石墨烯、碳化物衍生碳和聚合物电解质构件形成的复合物以及碳纳米管和聚合物电解质构件形成的复合物中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的医疗装置，其中，所述多个电极围绕所述至少一个聚合物电解质构件以相等角度间隔周向地分布。

10.根据权利要求1所述的医疗装置，其中，每个所述导电线沿着所述芯的外表面线性地布置。

11.根据权利要求1所述的医疗装置，其中，所述细长柔性部分还包括沿所述芯的外表面线性延伸并周向地彼此间隔开的多个凹槽，每个凹槽接收所述导电线中的一条导电线。

12.根据权利要求1所述的医疗装置，其中，所述多条导电线中的每条导电线还包括覆盖在其上的绝缘涂层。

13.根据权利要求1所述的医疗装置，该医疗装置还包括在所述聚合物电解质构件的表面和所述电极中的至少一个电极之间延伸的导电桥。

14.根据权利要求1所述的医疗装置，其中，所述芯还包括内腔，所述导电线在所述内腔内延伸。

15.根据权利要求14所述的医疗装置，其中，所述导电线还穿过所述内腔。

16.根据权利要求1所述的医疗装置，其中，所述多条导电线中的每条导电线螺旋形地或交织地缠绕在所述芯周围。

17.根据权利要求1所述的医疗装置，其中，所述芯包含金属材料以用作附加的导电管道并联接到所述多个电极中的至少一个电极。

18.根据权利要求1所述的医疗装置，其中，所述离子电活性聚合物致动器被构造成提供该致动器的两个运动自由度。

19.根据权利要求18所述的医疗装置，其中，四个电极围绕所述聚合物电解质构件的所述表面彼此以相等角度间隔周向地分布。

20.根据权利要求1所述的医疗装置，其中，所述离子电活性聚合物致动器被构造成提供该致动器的一个运动自由度。

21.根据权利要求20所述的医疗装置，其中，所述聚合物电解质构件为棒状形状，并且两个电极围绕所述聚合物电解质构件的所述表面以相等角度周向地分布。

22.根据权利要求20所述的医疗装置，其中，所述聚合物电解质构件为矩形形状并限定顶表面和相应的底表面，并且两个电极围绕所述聚合物电解质构件的所述顶表面和所述底表面对称地周向分布以形成夹层结构。

23.根据权利要求22所述的医疗装置，其中，所述芯向内延伸到所述聚合物电解质构件的远端。

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