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CN109843224B - 具有可致动的工作端部的旋转地可扭转的血管内装置 - Google Patents

具有可致动的工作端部的旋转地可扭转的血管内装置 Download PDF

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CN109843224B
CN109843224B CN201780060238.5A CN201780060238A CN109843224B CN 109843224 B CN109843224 B CN 109843224B CN 201780060238 A CN201780060238 A CN 201780060238A CN 109843224 B CN109843224 B CN 109843224B
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Abstract

在一个示例性实施方式中，血管内装置可以包括具有近侧端部和远侧端部并且尺寸适于插入血管中的中空轴。血管内装置还可以包括具有近侧端部和远侧端部并延伸穿过中空轴的控制线。血管内装置还可以包括被定位成超出中空轴的远侧端部并且被构造成接收经由控制线的远侧端部传递的致动力的可致动的工作元件。血管内装置还可以包括被构造成在控制线的近侧端部上施加致动力从而引起控制线和中空轴之间的相对运动并且致动工作元件的致动器。血管内装置还可以包括：与控制线成一体并且位于中空轴内的至少一个控制线旋转限制器；以及与中空轴和工作元件中的至少一者相关联并且被构造成与控制线旋转限制器接合从而基本上阻止控制线相对于工作元件旋转同时允许控制线和中空轴之间进行相对的轴向运动的至少一个旋转限制元件。

Description

具有可致动的工作端部的旋转地可扭转的血管内装置
优先权
本申请要求于2016年9月29号提交的美国临时申请号62/401,387的优先权，其公开内容在此全部合并作为参考。
技术领域
本发明一般涉及血管内装置
概述
血管内装置可以包括在其远侧端部处连接到工作元件的中空的细长轴，以及可以连接到工作元件的远侧尖端的细长的控制元件。控制线可连接到近侧致动器，该近侧致动器可在控制线和工作元件以及轴之间产生相对的轴向运动。例如，当控制线被致动器拉动时，工作构件的远侧尖端也被拉动，并且可以实现远侧尖端处的相对运动。这种血管内装置的一个例子可以包括当控制线被拉动时扩张的线网。另一个例子可以包括导线尖端，当控制线被拉动时，该导线尖端弯曲。
血管内中空轴可以以多种不同的方式制造。例如，中空轴可由中空的金属管或线缆制成。作为另一个例子，中空轴可由聚合物层制成，例如聚四氟乙烯(PTFE)和PEBAX(可从Arkema获得)，或者由加强编织物或线圈和这种聚合物的组合制成。作为另一个例子，血管内轴可以由上述任何的组合制成。例如，近侧100cm部分可以由金属管制成，然后可以结合30cm的PTFE涂覆的线缆，最后可以结合单个线圈以产生柔软的远侧部分。
控制线可包括共同地形成控制缆的若干线。控制线例如可以由金属线或材料、聚合物或其它材料制成。控制线也可以由上面列出的材料和部件的组合制成，并且可以包括具有不同刚度的不同部分。在一个例子中，控制线可以由单根线制成，该单根线在其远侧部分处被研磨以实现线的柔性。
结合有控制线的血管内装置的设计进行运行以有助于允许医生将近侧端部侧致动器或手柄中的运动传递到远侧端部侧工作元件。医生可以在患者体外控制手柄，同时工作元件在患者体内的目标位置处起作用。虽然这种设计允许将轴向力从近侧端部侧手柄传递到远侧端部侧工作元件，但是由于细长轴通常是圆形中空的，并且控制线是中空的，所以它可能在其将径向运动从近侧传递到远侧的能力方面受到限制。
例如，由于控制线和细长轴仅在远侧端部处连接，因此可能导致这种限制。结果，由于一些传递到轴弹性变形部的径向扭矩，细长轴在其近侧部分中的旋转不一定导致控制线的旋转。在本发明的示例性血管内装置中，固定装置使能够将细长轴的径向力以1∶1的比率传递到控制线。这可以例如通过防止控制线和细长轴之间的轴向旋转而不防止这两个构件之间的轴向运动来实现。
例如，通过分别使控制线的至少一部分变形部并使圆形的细长轴的内横截面的至少一部分成为非圆形的，可以实现防止控制线和细长轴之间的轴向旋转而不防止这两个构件之间的轴向运动。根据血管内装置的示例性实施方式，即使在与细长轴相比的控制线的轴向运动期间，在两个矩形的部分之间也可存在重叠。
所公开的实施方式可以包括血管内装置，该血管内装置包括具有近侧端部和远侧端部并且尺寸适于插入血管中的中空轴。血管内装置还可以包括具有近侧端部和远侧端部并延伸穿过中空轴的控制线。血管内装置还可以包括被定位成超出中空轴的远侧端部并且被构造成接收经由控制线的远侧端部传递的致动力的可致动的工作元件。血管内装置还可以包括被构造成在控制线的近侧端部上施加致动力从而引起控制线和中空轴之间的相对运动并且致动工作元件的致动器。血管内装置还可以包括：与控制线成一体并且位于中空轴内的至少一个控制线旋转限制器；以及与中空轴和工作元件中的至少一者相关联并且被构造成与控制线旋转限制器接合从而基本上阻止控制线相对于工作元件旋转同时允许控制线和中空轴之间进行相对的轴向运动的至少一个旋转限制元件。
在另一个实施方式中，血管内装置的至少一个控制线旋转限制器包括控制线的至少一个变形部。至少一个变形部可包括控制线的至少一个扁平的部分。
在另一个实施方式中，血管内装置的控制线包括邻近至少一个变形部的圆形的横截面的区域。
在另一个实施方式中，血管内装置的中空轴可由至少一个缠绕的线形成。
在另一个实施方式中，血管内装置的中空轴可包括由多根线形成的缆。
在另一个实施方式中，血管内装置的工作元件包括可弯曲的尖端，可弯曲的尖端由超出中空轴的远侧端部的盘绕的线部分形成。
在另一个实施方式中，血管内装置的盘绕的线部分的柔性大于中空轴的柔性。
在另一个实施方式中，血管内装置的致动器包括控制手柄，控制手柄被构造成以大约1∶1的比率将施加在控制手柄上的旋转力传递到施加在工作元件上的旋转力。
在另一个实施方式中，血管内装置的至少一个旋转限制元件可包括中空轴和工作元件中的至少一者内的至少一个材料沉积物，并且其中材料沉积物使中空轴和工作元件中的至少一者中的通道的一部分变窄。沉积的材料是聚合物。
在另一个实施方式中，血管内装置的至少一个旋转限制元件可包括中空轴中的第一旋转限制元件和工作元件的通道中的第二旋转限制元件。
在另一个实施方式中，血管内装置的至少一个旋转限制元件可包括中空轴中的第一旋转限制元件和盘绕的线部分中的第二旋转限制元件。
在另一实施方式中，致动器的控制手柄被构造成使得能够拉动控制线，从而当控制手柄旋转时，引起盘绕的部分弯曲并将旋转扭矩传递到弯曲的盘绕的部分。
在另一个实施方式中，血管内装置的控制线旋转限制器和旋转限制元件均可具有轴向长度，使得当相对于彼此轴向运动时，控制线旋转限制器和旋转限制元件保持接合。
在另一个实施方式中，血管内装置可以被构造成允许使用者将在远侧尖端和控制线之间施加的相对旋转力施加到控制手柄，并且控制线旋转限制器和旋转限制元件被构造成将施加的力传递到工作元件，而在控制线旋转限制器和旋转限制元件之间基本上没有滑动。
在另一个实施方式中，血管内装置的中空轴包括中空的金属管，并且工作元件包括位于中空的金属管的远侧的盘绕的线。
在另一个实施方式中，血管内装置的中空轴包括聚合物管，并且工作元件包括位于聚合物管的远侧的盘绕的线。
在另一个实施方式中，血管内装置的控制线由单根线形成，并且其中至少一个控制线旋转限制器包括单根线的横截面区域中的至少一个变形部。
在另一个实施方式中，血管内装置的至少一个控制线旋转限制器包括中空轴内的控制线的细长的区域中的至少第一变形部，以及工作元件的细长的区域中的控制线的至少第二变形部。
附图说明
被合并在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了所公开的实施方式，并且与说明书一起用于说明所公开的实施方式。
图1是与至少一个所公开的实施方式一致的用于示例性的血管内装置的控制线的图示；
图2是与至少一个所公开的实施方式一致的具有图1的控制线的示例性的血管内装置的图示；
图3是与至少一个所公开的实施方式一致的图2的示例性的血管内装置的一部分的内横截面的图示；
图4是与至少一个所公开的实施方式一致的图2的示例性的血管内装置的一部分的内横截面的图示；
图5是与至少一个所公开的实施方式一致的图2的示例性的血管内装置的一部分的内横截面的图示；
图6是与至少一个所公开的实施方式一致的用于另一示例性的血管内装置的控制线的图示；
图7是与至少一个所公开的实施方式一致的具有图6的控制线的示例性的血管内装置的图示；
图8是与至少一个所公开的实施方式一致的图7的示例性的血管内装置的一部分的内横截面的图示；
图9是与至少一个所公开的实施方式一致的图7的示例性的血管内装置的一部分的内横截面的图示；以及
图10是与至少一个所公开的实施方式一致的图7的示例性的血管内装置的一部分的内横截面的图示。
附图中出现的注释仅是示例性的，而不是对所要求保护的本发明是限制的。
具体实施方式
现在将详细地参考本发明的本实施方式(示例性的实施方式)，其实施例在附图中示出。
图1示出了根据本发明的示例性的血管内装置的控制线101，其可以在两个区域101-3中变形或变平，并且可以在沿其轴线101-2的其它区中为圆形。图2示出了根据本发明的使用控制线101的示例性的血管内装置201。(仅为了示出在血管内装置201中的区域101-2和101-3的位置，应理解控制线101是血管内装置201的一部分，图2还分别地描绘了图1的控制线101，同时区域101-3和101-2通常与血管内装置201对齐。)如图2所示，血管内装置201还可以包括细长轴204，该细长轴204可以包括管205、线缆206和单个线圈207。细长轴204的远侧尖端210例如可以附接到控制线101。在细长轴204的近侧端部，控制线101可连接到手柄209的滑块211，同时细长轴204连接到手柄209以促进相对运动。(在图2中，手柄209没有被描绘到与细长轴204的比例相同的比例。)根据至少一些实施方式，两种聚合物208可以被插入在细长轴204和控制线101之间，以防止控制线101和细长轴204之间的径向运动。
与图9和图10所示的实施方式一致，在本发明的示例性的血管内装置的至少一些实施方式中，线缆206和细长轴204的单个线圈207可以是椭圆形的。这种椭圆形的形状抵抗细长轴204和控制线101的相对旋转，使得能够扭转该装置。或者，与本发明一致，可以采用其它非对称的形状(例如，横截面)以抵抗旋转并允许扭转。
本发明的示例性的血管内装置的至少一些实施方式可以包括使得能够以1∶1的比率将细长轴204的径向力传递到控制线101的固定装置。这可以例如通过防止控制线101和细长轴204之间的轴向旋转而不防止控制线101和细长轴204之间的轴向运动来实现。并且这种轴向旋转防止(没有轴向运动防止)可以例如通过分别使控制线101的至少一部分变形和使圆形的细长轴204的内横截面的至少一部分成为非圆形的来实现。例如，即使在与细长轴204相比的控制线101的轴向运动期间，在两个矩形(或扁平)部分101-3之间可以存在重叠。
具有至少一些扁平的或矩形的截面的控制线101可通过例如选择性地按压控制线101、通过粘附附加材料以形成非圆形的形状、或通过其它方式来实现。
例如，通过将矩形形状的材料208附接到细长轴204的内壁上，可以实现获得非圆形的内横截面。作为另一个实施例，聚合物208可以被插入穿过线缆以产生非圆形的横截面。聚合物208可以被加热并被插入穿过细长轴204的壁中的孔，并且根据需要由矩形的心轴成形。
如图3所示，其示出了示例性的血管内装置201的一部分的内横截面A-A，控制线101可以由0.14mm的镍钛诺线制成。线101的远侧尖端可以逐渐被研磨到大约70μm的外直径。细长轴204可以由内直径为0.18mm的130cm的镍钛诺管制成，该镍钛诺管可以结合到由10根70μm的镍钛诺线构成的PTFE覆盖的缆上，并且远侧部分可以是单根70μm的可被盘绕的线。
如图4所示，其示出了示例性的血管内装置201的一部分的内横截面B-B，控制线101可以被按压以产生长度为30mm的大约0.16mm×0.12mm的扁平的截面101-3。使用矩形的心轴，聚合物208可以被插入穿过线缆206以在与控制线101的非圆形的部分重叠的区中产生非圆形的横截面。结果，控制线101和细长轴204之间的相对轴向运动可被维持，同时控制线101和细长轴204(包括缆206)之间的轴向旋转可被防止。
图5示出了示例性的血管内装置201的一部分的内横截面C-C，类似于图4的横截面B-B。再次，结果，控制线101和细长轴204之间的相对轴向运动可被维持，同时控制线101和细长轴204(其包括单个线圈207)之间的轴向旋转可被防止。
在另一实施方式中，图6示出了根据本发明的示例性的血管内装置的控制线601，其可以在区域601-3中变形或变平，并且可以在沿其轴线601-2的其它区中是圆形的。图7示出了根据本发明的使用控制线601的示例性的血管内装置701。(仅为了说明在血管内装置701中的区域601-2和601-3的位置，应理解控制线601是血管内装置701的一部分，图7还分别地描述了图6的控制线601，同时区域601-3和601-2通常与血管内装置701对齐。)如图7所示，血管内装置701也可以包括细长轴704，该细长轴704可以包括管705、线缆706和单个线圈707。细长轴704的远侧尖端710例如可以附接到控制线601。在细长轴704的近侧端部，控制线601可连接到手柄209的滑块211，同时细长轴704连接到手柄209以促进相对运动。(在图7中，手柄209没有被描绘为与细长轴704的比例相同的比例。)
图8示出了示例性的血管内装置701的一部分的内横截面D-D。控制线601可由0.14mm的镍钛诺线制成。线601的远侧尖端可以逐渐地被研磨到大约70μm的外直径。细长轴704可以由内直径为0.18mm的130cm的镍钛诺管制成，该镍钛诺管可以结合到由10根70μm的镍钛诺线构成的PTFE覆盖的缆上，并且远侧部分可以是单根70μm的可被盘绕的线。
如图9和图10所示，其示出了示例性的血管内装置701的一部分的内部横截面E-E和F-F，控制线601可以被按压以产生长度为30mm的大约0.16mm×0.12mm的扁平的截面101-3。如上所述，在图9和图10中，线缆706和细长轴704的单个线圈707可以是椭圆形的。这种椭圆形形状抵抗细长轴704和控制线601的相对旋转，使得能够扭转该装置。或者，与本发明一致，可以采用其它非对称形状(例如，横截面)以抵抗旋转并允许扭转。
在其它实施方式中，可提供从具有控制线的多线的缆延伸的单个线圈，该控制线穿过两者的芯。这使得控制线能够操纵线圈的更柔性的盘绕端部，而不会导致多线缆明显地弯曲。
此外，尽管本文描述了说明性的实施方式，但是范围包括具有基于本发明的等效元素、修改、省略、组合(例如，各个实施方式的各方面的)、改编或变更的任何和所有实施方式。权利要求中的元素将基于权利要求中所采用的语言被广泛地解释，并且不限于本说明书中或在本申请的审查期间所描述的实施例，这些实施例将被解释为非排他性的。此外，所公开的方法的步骤可以以任何方式修改，包括通过重新排序步骤或插入或删除步骤。因此，说明书和实施例旨在仅被认为是实施例，真实的范围和精神是由所附权利要求及其等同物的全部范围表示。

Claims (22)

1.一种血管内装置，该血管内装置包括：
具有近侧端部和远侧端部的中空轴，所述中空轴的尺寸适于插入血管中；
具有近侧端部和远侧端部并延伸穿过所述中空轴的控制线；
可致动的工作元件，该工作元件被定位成超出所述中空轴的所述远侧端部并且被构造成接收经由所述控制线的所述远侧端部传递的致动力；
致动器，该致动器被构造成在所述控制线的所述近侧端部上施加所述致动力，从而引起所述控制线和所述中空轴之间的相对运动并且致动所述工作元件；
至少一个控制线旋转限制器，该至少一个控制线旋转限制器与所述控制线成一体并且位于所述中空轴内；以及
至少一个旋转限制屏障，该至少一个旋转限制屏障与所述中空轴和所述工作元件中的至少一者相关联并且被构造成与所述控制线旋转限制器接合，从而基本上阻止所述控制线相对于所述工作元件旋转，同时允许所述控制线和所述中空轴之间进行相对的轴向运动；
其中，所述至少一个旋转限制屏障包括在所述中空轴和所述工作元件中的至少一者内的至少一个材料沉积物，并且其中所述材料沉积物使所述中空轴和所述工作元件中的至少一者中的通道的一部分变窄。
2.如权利要求1所述的血管内装置，其中，所述至少一个控制线旋转限制器包括所述控制线的至少一个变形部。
3.如权利要求2所述的血管内装置，其中，所述至少一个变形部包括所述控制线的至少一个扁平的部分。
4.如权利要求3所述的血管内装置，其中，所述控制线包括邻近所述至少一个变形部的圆形的横截面的区域。
5.如权利要求1所述的血管内装置，其中，所述中空轴由至少一个缠绕的线形成。
6.如权利要求1所述的血管内装置，其中，所述中空轴包括由多根线形成的缆。
7.如权利要求1所述的血管内装置，其中，所述工作元件包括可弯曲的尖端，所述可弯曲的尖端由超出所述中空轴的所述远侧端部的盘绕的线部分形成。
8.如权利要求7所述的血管内装置，其中，所述盘绕的线部分的柔性大于所述中空轴的柔性。
9.如权利要求1所述的血管内装置，其中，所述致动器包括控制手柄，所述控制手柄被构造成以大约1∶1的比率将施加在所述控制手柄上的旋转力传递到所述工作元件上的旋转力。
10.如权利要求1所述的血管内装置，其中，沉积的材料是聚合物。
11.如权利要求1所述的血管内装置，其中，所述至少一个旋转限制屏障包括所述中空轴中的第一旋转限制屏障和所述工作元件的通道中的第二旋转限制屏障。
12.如权利要求8所述的血管内装置，其中，所述至少一个旋转限制屏障包括所述中空轴中的第一旋转限制屏障和所述盘绕的线部分中的第二旋转限制屏障。
13.如权利要求9所述的血管内装置，其中，所述工作元件包括可弯曲的尖端，所述可弯曲的尖端由超出所述中空轴的所述远侧端部的盘绕的线部分形成，所述控制手柄被构造成使得能够拉动所述控制线，从而当所述控制手柄旋转时，引起所述盘绕的线部分弯曲并将旋转扭矩传递到弯曲的所述盘绕的线部分。
14.如权利要求1所述的血管内装置，其中，所述控制线旋转限制器和所述旋转限制屏障均具有轴向长度，使得当相对于彼此轴向运动时，所述控制线旋转限制器和所述旋转限制屏障保持接合。
15.如权利要求9所述的血管内装置，其中，所述工作元件包括可弯曲的尖端，所述可弯曲的尖端由超出所述中空轴的所述远侧端部的盘绕的线部分形成，该血管内装置被构造成允许使用者将在所述尖端和所述控制线之间施加的相对旋转力施加到所述控制手柄，并且所述控制线旋转限制器和所述旋转限制屏障被构造成将所施加的力传递到所述工作元件，而在所述控制线旋转限制器和所述旋转限制屏障之间基本上没有滑动。
16.如权利要求1所述的血管内装置，其中，所述中空轴包括中空的金属管，并且所述工作元件包括位于所述中空的金属管的远侧的盘绕的线。
17.如权利要求1所述的血管内装置，其中，所述中空轴包括聚合物管，并且所述工作元件包括位于所述聚合物管的远侧的盘绕的线。
18.如权利要求1所述的血管内装置，其中，所述控制线由单根线形成，并且其中所述至少一个控制线旋转限制器包括在所述单根线的横截面区域中的至少一个变形部。
19.如权利要求18所述的血管内装置，其中，所述至少一个控制线旋转限制器包括所述中空轴内的所述控制线的细长的区域中的至少第一变形部以及所述工作元件的细长的区域中的所述控制线的至少第二变形部。
20.一种血管内装置，该血管内装置包括：
具有近侧端部和远侧端部的中空轴，所述中空轴的尺寸适于插入血管中，并且所述中空轴由有助于所述中空轴的第一柔性的至少一个缠绕的线形成；
被定位成超出所述中空轴的所述远侧端部的可致动的工作元件，所述工作元件由具有与所述中空轴的缠绕构造不同的缠绕构造并且有助于所述工作元件的第二柔性的至少一个缠绕的线构成；
具有近侧端部和远侧端部并延伸穿过所述中空轴的控制线，所述控制线在所述控制线的远侧端部处连接到所述工作元件；以及
至少一个旋转限制屏障，该至少一个旋转限制屏障与所述中空轴和所述可致动的工作元件中的至少一者相关联，该至少一个旋转限制屏障被构成为基本上阻止所述控制线相对于所述可致动的工作元件旋转，同时允许所述控制线和所述中空轴之间进行相对的轴向运动；
其中，所述第一柔性低于所述第二柔性，并且其中，所述第一柔性和所述第二柔性被选择为使得当作用力被施加到所述控制线时，所述工作元件的所述线被构造成弯曲，而所述中空轴的所述线被构造成抵抗弯曲；
其中，所述至少一个旋转限制屏障包括在所述中空轴和所述工作元件中的至少一者内的至少一个材料沉积物，并且其中所述材料沉积物使所述中空轴和所述工作元件中的至少一者中的通道的一部分变窄。
21.如权利要求20所述的血管内装置，其中，所述中空轴由布置在缆中的多根线形成，并且其中所述工作元件由布置在线圈中的单根线形成。
22.如权利要求21所述的血管内装置，其中，单根线的所述线圈连接到多根线的所述缆并从所述缆向远侧延伸。
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