改进的导管制造技术

本发明专利技术提供一种改进的导管。该导管可包括位于导管远端处的可偏转构件。可偏转构件可包括超声换能器阵列。在可偏转构件包括超声换能器阵列的实施例中，超声换能器阵列可以是可操作的以在与导管对准时和在相对于导管枢转时都进行成像。当相对于导管枢转时，超声换能器阵列可具有在导管远端远侧的视野。超声阵列可互连至电动机以实现超声换能器阵列的往复枢转运动，从而导管可操作以产生实时或接近实时的三维图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及改进的导管，更具体地涉及用于在患者体内所需位置对干预装置进行成像和/或输送的导管。
技术介绍
导管是可插入人体血管、腔或管中且利用延伸出人体的一部分来进行操纵的管状医疗装置。通常，导管相对薄且柔性，以便于沿非线性通道行迸/縮回。导管可用作多种用途，包括诊断和/或治疗装置的体内定位。例如，导管可用来定位内部成像装置，部署可植入装置(例如支架、支架植入物、腔静脉过滤器)，和/或输送能量(例如消融导管)。在这点上，使用超声成像技术来获得结构的可见图像尤其在医疗应用中变得越来越普遍。宽泛地来说，典型地包括多个独立致动压电元件的超声换能器设有合适的驱动信号，使得超声能脉冲行进入 患者体内。超声能在具有不同声阻抗的结构之间的界面处被反射。相同或不同的换能器检测返回能量的接收并提供对应的输出信号。可用已知的方式处理该信号，以在显示屏上产生结构之间界面和因此结构自身的图像。多篇现有技术文献讨论了与专用外科设备组合来使用超声成像，从而实施非常精确的外科手术。例如，多个专利示出了使用超声技术以引导“活组织检查枪”，即从特定区域进行组织取样以作病理检查的仪器，例如用来确定特定结构是否为恶性肿瘤或类似物。类似地，其它现有技术文献讨论了使用超声成像技术以有助于其它的精细操作，例如取出存活卵子以用于体外受精和相关目的。在过去几十年中，在干预医疗装置的开发和应用已经有了重大的突破，这些干预医疗装置包括腔静脉过滤器、脉管支架、主动脉瘤支架移植物、脉管封堵器、心脏封堵器、人エ心瓣膜、输送射频消融的导管和针。然而，由于这些手术通常在荧光镜引导下并使用X射线造影剂来实施，成像设备还没有保持同歩。荧光镜检查术具有以下缺点，包括其无法对软组织进行成像，以及对于患者和医师来说都存在不上可避免的辐射暴露。此外，传统的荧光镜成像仅提供平面ニ维(2D)图像。超声心动描记术(ICE)导管已成为用在构造心脏干预的较佳成像设备，这是因为它们对于心脏软组织结构提供高分辨率的ニ维超声图像。此外，ICE成像不构成对于手术的电离辐射。在正常的手术流程范围内且无需増加其它医院工作人员，ICE导管可由干预的心脏病专家和工作人员来使用。然而目前的ICE导管技术的确有某些局限性。传统的ICE导管局限于仅仅产生ニ维图像。此外，医师必须操纵和复位导管以捕获解剖结构内的多个图像平面。获取特定ニ维图像平面所需的导管操纵要求使用者花费大量时间来熟悉导管操纵机构。从医师的角度来看，在干预期间例如在实时基础上的心脏三维建构可视化是非常需要的，这是因为它有利于较复杂的手术，诸如左心耳封堵术、ニ尖瓣修补术和心房纤颤消融术。3D成像还允许医师完全地确定各结构的相对位置。在心脏结构异常(不存在典型的解剖结构)的情况下，这种能力是尤其重要的。ニ维换能器阵列提供了一种产生三维图像的方式，但目前市售的二维阵列要求大量元件以提供足够的孔尺寸和对应图像分辨率。这种元件的大数量导致二维换能器无法用于临床上可接受的导管轮廓。运行新的三维经食道(TEE)探头的飞利浦iE33超声心动描记术系统(可从美国马萨诸塞州安杜佛的飞利浦医疗公司获得)呈现了第一个市售实时三维(四维(4D)) TEE超声成像装置。该系统为医师提供了较复杂干预所需的四维成像能力，但有与该系统相关的若干严重缺点。由于TEE探头的大尺寸(50_周长和16. 6_宽度)，患者需要在探头引入之前被麻醉或重度镇静(G. Hamilton Baker, MD等人，Usefulness of Live Three-Dimensional TransesophagealEchocardiography in a Congenital Heart Disease Center, Am J Cardiol (美国心脏学期刊)2009 ；103 :1025-1028)。这要求麻醉医师在场以将麻醉剂引入患者并监测麻醉剂。此外，由于麻醉剂对于患者血液动力学状态的作用，任何与手术相关的血液动力学信息必须在引入全身麻醉之前被收集。此外，源自TEE探头使用的或小或大的并发症确实会发生，包括从喉痛到食管穿孔的并发症。飞利浦TEE系统和探头的复杂性要求额外工作人员的参与，诸如麻醉医师、超声心动描记术技师。这增加了手术时间和成本。干预的医师需要一种成像系统，该成像系统是基于导管的且足够小以经皮进入并具有实时三维成像(四维)能力。与如同传统ICE导管的情况下在解剖结构内操纵导管以捕获各种图像不同，希望这种导管系统能从解剖结构内的单个稳定导管位置获取多个像平面或像体积。如下的导管将有利于较复杂的手术该导管允许医师引导或操纵导管至心脏、脉管或其它体腔内位置，将导管锁定在稳定位置，还允许在解剖结构内选择一定范围的像平面或像体积。由于一些解剖位置(例如在心脏中)的尺寸限制，希望必须在例如小于约3cm 的小解剖体积内能获得观察角度。随着体内诊断和治疗过程继续发展，人们已经认识到有经由紧凑的可操纵导管来改进手术成像的愿望。更具体地说，本专利技术人认识到提供以下导管特征的愿望便于位于导管远端的部件的选择性定位和控制，同时保持相对小的外形，由此获得对于各种临床应用的增强功能性。
技术实现思路
本专利技术涉及改进的导管设计。为此，导管定义成一种能插入人体血管、腔室或管道内的装置，其中，导管的至少一部分伸出人体，且通过操纵/拉动导管伸出体外的部分，导管能被操纵和/或移出人体。本文所述的各导管实施例可包括导管本体。导管本体例如可包括外部管状本体、内部管状本体、导管轴或它们的任意组合。本文所述的导管本体可包括或不包括腔。这些腔可以是用于输送装置和/或材料的输送腔。例如，这些腔可用于输送干预装置、输送诊断装置、植入和/或撤回物品、输送药物或它们的任意组合。本文所述的各导管设计实施例可`包括可偏转构件。可偏转构件可设置在导管本体的远端且可以是可操作的以相对于导管本体偏转。“可偏转”定义成使互连至导管本体的构件或导管本体的一部分移离导管本体纵向轴线、较佳地使导管本体的该构件或部分完全或部分地面向前的能力。可偏转还可包括使导管本体的该构件或部分移离导管本体纵向轴线、较佳地使导管本体的该构件或部分完全或部分地面向后的能力。可偏转可包括使该构件在导管本体远端移离导管本体纵向轴线的能力。例如，可偏转构件可以是可操作的以从可偏转构件与导管本体远端对准(例如可偏转构件设置在导管本体远端远侧)的位置偏转正或负180度。在另ー实例中,可偏转构件可偏转以使导管本体的输送腔的远侧端ロ可打开。可偏转构件可以是可操作的以相对于导管本体沿预定路径运动，该预定路径由在可偏转构件和导管本体之间的互连结构来限定。例如，可偏转构件和导管本体可各自直接连接至铰链(例如可偏转构件和导管本体可各自接触和/或固定至该铰链)，该铰链设置在可偏转构件和导管本体之间，该铰链可决定可偏转构件可相对于导管本体运动经过的预定运动路径。可偏转构件可以相对于导管本体选择性地偏转，从而有利于包括可偏转构件在内的部件的操作。可偏转构件可包括电动机以选择性驱动可偏转构件内的部件运动。电动机可以是任何产生运动的装置或结构，其可用于上述的选择性驱动。被选择性驱动的部件例如可包括诊断装置(例如成像装置)、治疗装置或它们的任意组合。例如，被选择性驱动的部件可以是诸如超本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.01.07 US 12/684,0791.导管，包括导管本体，所述导管本体具有近端和远端；以及可偏转构件，所述可偏转构件铰接地连接至所述导管本体的远端且可操作以相对于所述导管本体定位经过一角度范围；其中，所述可偏转构件包括部件和用于实现所述部件的运动的电动机。2.如权利要求1所述的导管，其特征在于，所述部件是超声换能器阵列。3.如权利要求2所述的导管，其特征在于，所述超声换能器阵列构造成用于以下至少一项二维成像、三维成像或实时三维成像。4.如权利要求1所述的导管，其特征在于，所述导管的最小呈现宽度是小于约3cm。5.如权利要求1所述的导管，其特征在于，当所述可偏转构件相对于所述导管本体偏转90度时，发生偏转区域的长度小于所述导管本体的最大横向尺寸。6.如权利要求1所述的导管，其特征在于，所述导管本体包括至少一个可操纵段。7.如权利要求6所述的导管，其特征在于，所述一个可操纵段位于所述导管本体的远端。8.如权利要求1所述的导管，其特征在于，所述可偏转构件可操作以相对于所述导管本体的纵向轴线偏转经过一角度范围，所述范围是约-90度至约+180度。9.如权利要求1所述的导管，其特征在于，所述可偏转构件可操作以相对于所述导管本体的纵向轴线偏转经过至少约270度的弧。10.如权利要求1所述的导管，其特征在于，所述导管本体包括从所述导管本体的远端延伸至其近侧位置的腔。11.如权利要求10所述的导管，其特征在于，所述腔用于输送装置和材料中的至少一种。12.如权利要求1所述的导管，其特征在于，还包括致动装置，所述致动装置可操作以使所述可偏转构件主动偏转。13.如权利要求1所述的导管，其特征在于，还包括互连至所述导管本体的可扩张通道，所述可扩张通道用于输送装置和材料中的至少一种。14.如权利要求1所述的导管，其特征在于，所述导管本体包括内陷部分，所述内陷部分用于输送装置和材料中的至少一种。15.如权利要求6所述的导管，其特征在于，还包括将所述可偏转构件和所述导管本体互连起来的铰链。16.如权利要求15所述的导管，其特征在于，所述铰链选自活页铰链、实铰和它们的组合，一旦所述铰链偏转，就限定一移位弧，且所述导管本体的远端的最大横向尺寸与所述移位弧半径之比是至少约I。17.如权利要求15所述的导管，其特征在于，所述铰链是活页铰链。18.如权利要求15所述的导管，其特征在于，所述铰链是理想铰。19.如权利要求15所述的导管，其特征在于，所述铰链包括围绕公共中心轴线设置的第一圆柱形表面和第二圆柱形表面，一旦所述可偏转构件偏转，所述第一表面就相对于所述第二表面运动。20.如权利要求15所述的导管，其特征在于，所述铰链包括非管状的可弯曲部分。21.如权利要求15所述的导管，其特征在于，一旦所述铰链偏转，就限定一移位弧，且所述导管本体的远端的最大横向尺寸与所述移位弧半径之比是至少约I。22.如权利要求15所述的导管，其特征在于，还包括将所述超声换能器阵列和所述导管本体的远端互连起来的电互连结构。23.如权利要求2所述的导管，其特征在于，所述可偏转构件包括包含封闭容积的部分，高粘度非水溶性耦合剂设置在固定于所述超声换能器阵列的结构与所述封闭容积内壁之间的间隙之间。24.导管，包括导管本体，所述导管本体包括近端和远端；以及可偏转构件，所述可偏转构件连接至所述导管本体的远端且可操作以在所述远端相对于所述导管本体的纵向轴线定位经过一角度范围；其中，所述可偏转构件包括用于实现所述可偏转构件内的部件的运动的电动机。25.导管,包括外部管状本体；可偏转构件，所述可偏转构件包括电动机；以及铰链，所述铰链将所述可偏转构件和所述外部管状本体互连起来。26.如权利要求25所述的导管，其特征在于，所述可偏转构件还包括超声换能器阵列。27.如权利要求25所述的导管，其特征在于，所述外部管状本体包括至少一个可操纵段。28.如权利要求27所述的导管，其特征在于，还包括致动装置，所述致动装置可操作以使所述可偏转构件主动偏转。29.如权利要求28所述的导管，其特征在于，所述致动装置是选自以下的装置电热致动形状记忆材料铰链、线、管、电活性材料、流体、探针、永磁体、电磁体。30.如权利要求28所述的导管，其特征在于，所述致动装置从所述近端延伸至所述远端，所述致动装置和所述外部管状本体设置成用于相对运动，一旦致动装置和所述外部管状本体之间施加有相对运动，所述可偏转构件就能响应于施加至所述铰链的偏转力从前视位置偏转一观察角度范围而至后视位置。31.如权利要求30所述的导管，其特征在于，所述致动装置是设置在所述外部管状本体之内的内部管状本体。32.如权利要求28所述的导管，其特征在于，所述致动装置是沿所述外部管状本体设置的拉线。33.如权利要求30所述的导管，其特征在于，还包括设置在所述近端的手柄，所述手柄包括手柄本体；以及可相对于所述本体运动的运动构件；其中，所述致动装置互连至所述运动构件，所述运动构件相对于所述手柄本体的选定运动实现所述可偏转构件的偏转。34.如权利要求33所述的导管，其特征在于，所述手柄还包括用于控制所述至少一个可操纵段的操纵控制器，其中，所述操纵控制器能独立于所述致动装置而工作。35.导管,包括导管本体，所述导管本体具有至少一个可操纵段并具有近端和远端；以及可偏转构件；其中，所述可偏转构件包括部件，所述可偏转构件包括用于实现所述部件的运动的电动机。36.如权利要求35所述的导管，其特征在于，还包括铰链，所述铰链将所述可偏转构件和所述导管本体互连起来；以及致动装置，所述致动装置用于选择性地定位所述可偏转构件；其中，所述部件是超声换能器阵列，所述超声换能器阵列构造成用于以下至少一项二维成像、三维成像或实时三维成像。37.如权利要求35所述的导管，其特征在于，所述导管本体包括从所述导管本体的远端延伸至其近侧位置的腔，所述腔用于输送装置和材料中的至少一种。38.如权利要求35所述的导管，其特征在于，所述可偏转构件可操作以相对于所述导管本体的纵向轴线定位经过大于约200度的角度范围。39.导管,包括导管本体，所述导管本体具有近端、远端和至少一个可操纵段；可偏转构件，所述可偏转构件可支承地设置所述导管本体的所述远端且可操作以能在所述远端相对于所述导管本体的纵向轴线选择性地偏转经过一角度范围；部件，所述部件可支承地设置在所述可偏转构件上；以及电动机，所述电动机可支承地设置在所述可偏转构件上且可操作以使所述部件选择性地运动。40.如权利要求39所述的导管，其特征在于，所述部件是超声换能器阵列。41.如权利要求39所述的导管，其特征在于，所述可操纵段能独立于所述可偏转构件的所述选择性可偏转定位且独立于所述部件的所述选择性运动而操纵。42.如权利要求41所述的导管，其特征在于，所述可偏转构件可操作以用于所述选择性可偏转定位，其独立于所述可操纵段的操纵且独立于所述部件的所述选择性运动。43.如权利要求41所述的导管，其特征在于，所述电动机可操作以用于所述部件的所述选择性运动，其独立于所述可偏转构件的所述可偏转定位且独立于所述可操纵段的操纵。44.如权利要求40所述的导管，其特征在于，还包括铰链，所述铰链将所述导管本体的所述远端和所述可偏转构件互连起来。45.如权利要求44所述的导管，其特征在于，还包括在所述可偏转构件和所述导管本体之间的电连接结构。46.如权利要求39所述的导管，其特征在于，垂直于所述可偏转构件的纵向轴线的平面既与所述部件相交又与所述电动机相交。47.如权利要求46所述的导管，其特征在于，还包括至少第一电互连构件，所述第一电互连构件具有第一部分，所述第一部分在所述可偏转构件内卷绕并且电互连于所述部件。48.如权利要求47所述的导管，其特征在于，所述第一电互连构件的所述第一部分设置成钟表弹簧结构。49.如权利要求48所述的导管，其特征在于，所述第一电互连构件的所述第一部分绕所述电动机延伸。50.如权利要求39所述的导管，其特征在于，所述导管本体包括腔，所述腔用于输送装置和材料中的至少一种且延伸通过所述导管本体的至少一部分。51.导管,包括导管本体，所述导管本体包括近端和远端；可偏转构件，所述可偏转构件可支承地设置所述导管本体的所述远端且可操作以能相对于所述导管本体的纵向轴线选择性地偏转经过一角度范围；以及部件，所述部件设置在所述可偏转构件中；其中，所述部件可操作以独立于所述可偏转构件而运动，所述可偏转构件可操作以独立于所述导管本体而运动。52.导管,包括导管本体，所述导管本体具有近端和远端；腔，所述腔用于输送装置和材料中的至少一种，且通过所述导管本体的至少一部分延伸至位于所述近端远侧的端口 ；可偏转构件，所述可偏转构件位于所述远端，其中，所述可偏转构件包括电动机和部件；以及电导体构件，所述电导体构件包括位于从所述部件延伸至所述导管本体的结构中的多个电导体，其中，所述结构能响应于所述可偏转构件的偏转而弯曲。53.如权利要求52所述的导管，其特征在于，所述结构是柔性板结构。54.如权利要求52所述的导管，其特征在于，所述部件是超声换能器阵列，其中，所述超声换能器阵列构造成用于以下至少一项二维成像、三维成像或实时三维成像，其中，所述电动机可操作以实现所述超声换能器阵列的摆动。55.如权利要求53所述的导管，其特征在于，所述柔性板结构能响应于所述超声换能器阵列的所述摆动而弯曲。56.导管，包括导管本体，所述导管本体具有近端和远端；腔，所述腔用于输送装置和材料中的至少一种，且通过所述导管本体的至少一部分延伸至位于所述近端远侧的端口 ；以及可偏转构件，所述可偏转构件位于所述远端，所述可偏转构件包括电动机，所述电动机可操作以实现所述可偏转构件的部件的运动。57.如权利要求56所述的导管，其特征在于，还包括第一电导体部分，所述第一电导体部分包括多个电导体且非导电材料布置在所述多个电导体之间，所述第一电导体部分从所述近端延伸至所述远端；以及第二电导体部分，所述第二电导体部分在所述远端电互连于所述第一电导体部分，所述第二电导体部分包括多个电导体；其中，所述部件是超声换能器阵列，所述第二电导体部分电互连至所述超声换能器阵列且能响应于所述可偏转构件的偏转而弯曲，所述超声换能器阵列构造成用于以下至少一项二维成像、三维成像或实时三维成像。58.如权利要求56所述的导管，其特征在于，所述第二电导体部分能响应于所述超声换能器阵列的摆动而弯曲。59.如权利要求58所述的导管，其特征在于，所述导管本体包括至少一个可操纵段。60.如权利要求59所述的导管，其特征在于，还包括第一电导体部分与第二电导体部分的连结结构。61.如权利要求59所述的导管，其特征在于，所述第二电导体部分包括设置在柔性基底上的导电迹线。62.如权利要求61所述的导管，其特征在于，所述第二电导体部分通过用作可偏转成像装置和所述导管本体之间的柔性系绳而有助于所述可偏转成像装置的偏转。63.导管,包括外部管状本体，所述外部管状本体从所述导管的大致近端延伸至所述导管的远端；内部管状本体，所述内部管状本体在所述外部管状本体内从所述近端延伸至所述远端，所述内部管状本体限定穿过其中的腔，所述腔用于输送装置和材料中的至少一种且从所述近端近侧延伸至位于所述远端近侧的端口，其中，所述外部管状本体和所述内部管状本体设置成用于在其间选择性地相对运动；以及可偏转构件，所述可偏转构件的至少一部分在所述远端处永久地位于所述外部管状本体的外侧，且可支承地互连至所述内部管状本体和所述外部管状本体中的一者，其中，一旦有选择性相对运动，所述可偏转构件就能按预定方式选择性地偏转；其中，所述可偏转构件包括部件和可操作用于实现所述部件的运动的电动机。64.如权利要求63所述的导管，其特征在于，所述部件是超声换能器阵列。65.如权利要求63所述的导管，其特征在于，所述内部管状本体和所述外部管状本体的各表面之间的配合提供接口，所述接口足以保持在所述内部管状本体和所述外部管状本体之间的选定相对位置和所述可偏转构件的对应偏转位置。66.如权利要求63所述的导管，其特征在于，还包括位于所述远端的铰链，其中，所述可偏转构件可支承地互连至所述铰链。67.如权利要求66所述的导管，其特征在于，所述铰链可支承地互连至所述内部管状本体且可约束地互连至所述外部管状本体。68.如权利要求66所述的导管，其特征在于，还包括互连至所述可偏转构件和所述外部管状本体的约束构件，其中，一旦所述内部管状本体相对于所述外部管状本体行进，就通过所述约束构件将偏转力连通至所述可偏转构件。69.如权利要求63所述的导管，其特征在于，所述内部管状本体相对于所述外部管状本体的任何运动产生所述可偏转构件的对应偏转。70.如权利要求68所述的导管，其特征在于，所述约束构件也是柔性电互连构件。71.如权利要求66所述的导管，其特征在于，所述外部管状本体和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·H·库利，D·R·迪茨，C·J·弗兰克林，C·T·诺德豪森，C·G·奥克利，R·C·帕特森，J·H·波伦斯科，T·W·施林，T·L·托尔特，
申请(专利权)人：戈尔企业控股股份有限公司，
类型：
国别省市：