导管装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种导管装置，其包括用于引入到空腔器官、特别是血管的导管（２），其具有多个绕导管纵轴并至少在导管的部分长度上分布设置、可通过控制装置（５）单独控制的、用于进行预定的形状改变的弯曲部件（１２，１２ａ－１２ｆ，１２ａ′－１２ｅ′），和多个绕导管纵轴并至少在导管的部分长度上分布设置的、与控制装置通信的弯曲传感器（１５，１５ａ－１５ｅ，１５ａ′－１５ｅ′），控制装置根据弯曲传感器信号确定导管（２）的给定几何形状，并确定为了可以按照优选在用户侧预定的移动长度对导管运动所要求的弯曲部件的形状改变，以通过在器官壁（１６）上有针对性地施加能够弯曲的力而使该导管（２）可以至少部分地自主运动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种导管装置，其包括用于引入到空腔器官、特别是血管中的导管。
技术介绍
在下文中内窥镜也属于导管的概念，导管尤其用于加强血管内或心脏内的治疗，也可以用在胃肠道中。为此，将导管引入到长的空腔器官中，其中导管必须跟随着器官的形状克服血管或肠等的多重弯曲。使导管相对柔软可以使对弯曲的跟随更容易。但是，这种柔软性使得手动的可推动性变得困难，因为这种导管一般由医生手动地从外部向前推动。前移力在多重弯曲的情况下用来使导管变形，也就是说，在器官弯曲的区域导管越来越多地弯曲，从而使前移实际上不再可能。同时，导管的变形使得器官的壁膨胀，这导致了疼痛以及带来损伤的危险。为了实现预支(Vorschuss)，在能够不“损失”前移力的情况下跟随导管，首先要对移入得相对远的导管采用和施加比实际需要的更多的力来前移。该问题导致利用导管不能到达一定的区域，无论是例如在其前端具有一定的功能机制(例如用于刺激或炭化组织或者用于引导电信号)的一般的导管，还是内窥镜导管都无法达到。因此例如只能部分地或者极其困难地到达小肠。有问题的还有将导管通过主动脉和心室引入到心房中，与此相关的是巨大的心率干扰和损伤危险。为了减小在器官弯曲区域中、特别是在导管端部区域产生的阻力，公知的是，将导管借助于在端部的抽拉金属丝可以变形地构成。不过，在此总是仅有最外端可以主动变形，同样突出的、伸拉金属丝控制的导管长度的其余部分可以任意坚硬或者柔软地构成，但是不能主动变形。公知的还有，在导管的端部设置一个磁体使得端部的方向可以从外部磁性地设定并因此可以磁性地导航。不过，为了保证器械在体内的前移，这种措施要求一直通过导管的长度进行从导管远离身体的一端直到导管端部的力量传递。在随后公开的德国专利申请DE 102004003082.0中公开了一种导管，其至少可以通过其长度的一部分主动地局部变形。这点是通过将弯曲部件一体化而成为可能的，这些弯曲部件通过适当的控制允许特定的形状变化。这种导管使得可以主动地与给定的器官形状进行匹配，即，在导管中主动地模拟器官形状。由此，在前移运动期间导管形状可以几乎连续地与血管形状相匹配，使得局部看来减小了器官对前移导管的阻力。在此，前移也经常手动实现，唯一的“驱动”力是由医生引入的前移力。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种导管至少可以部分自主运动的导管装置。为了解决上述技术问题，提供了一种按照本专利技术的导管装置，其包括用于引入到空腔器官、特别是血管中的导管，该导管具有多个围绕导管纵轴并至少在导管长度的一部分上分布设置的、可以通过一个控制装置单独控制的、用于进行预定的形状改变的弯曲部件，以及多个围绕导管纵轴并至少在导管长度的一部分上分布设置的、与该控制装置进行通信的弯曲传感器，其中，控制装置构造用来，根据弯曲传感器信号确定所述导管的给定几何形状，并确定为了使可以按照优选在用户侧预定的移动长度对于该导管运动所要求的弯曲部件的形状改变，以便通过在器官壁上有针对性地施加能够弯曲的力而使得该导管可以至少部分地自主运动。本专利技术的导管装置的出发点是，一种至少在其长度的一部分上可以主动地改变或者设置形状的导管，这种导管例如在随后公开的德国专利申请DE 102004003082.0中进行了描述。与在导管侧集成的弯曲部件相对应，同样分布地设置了与控制装置通信的弯曲传感器。根据传感器信号控制装置可以在计算机技术上采集在信号采集时刻的导管实际形状。每个传感器提供一个相对起始形状的、与其形状或者变形有关的信号，根据该信号可以得出导管在传感器区域内的形状。在传感器以及弯曲部件相对于导管横截面和导管长度的位置已知之后，可以确定对导管的精确几何形状的至少两维描述。如果用户此时输入可以按下面将描述的不同方式输入的移动长度，则控制装置在考虑导管实际几何形状以及已知的移动长度的条件下，可以确定，如何控制几个或者所有的弯曲部件，以便有目的地通过器官壁或血管壁的形状改变而局部施加力，该局部力在使器官壁或血管壁轻微变形的条件下使导管在器官中前移。也就是说，导管是自主运动的，即，通过对弯曲部件相应的控制通过有目的地形状改变而使导管向前移方向运动或者“爬行”。即，在理想情况下导管可以自主地移动进或插进器官中。在此特别适合的是，通过所述控制装置可以同时控制所有用于控制导管运动以变形的弯曲部件。也就是说，在很大程度上同时并且均匀地实现在插入的导管长度上的相关弯曲部件的形状改变。在此，这种变形可以连续地或者逐步地从实际形状变为根据对给出的移动长度计算出的预定或目标形状，在此，形状改变应该相对慢地进行，以避免在器官壁上过快地施加力。在此，除了尤其是在弯曲区域中由于导管的“碰撞”而造成的相对微小的变形外，解剖结构的弯曲接近于保持位置固定。当设备的匹配的弯曲在变形期间沿导管纵轴移动时，则导管在许多位置上对器官(例如血管和肠道)壁施加力，其中，这些位置的数目最终取决于弯曲的数目。即，用于前移的力沿纵轴传递到器官壁的不同位置上。由此，在壁上没有任何地方上的力能高得造成疼痛或者有穿孔的危险。除了由于血管壁的微小变形而由血管壁接收的部分力之外，所携带的能量、即变形所需要的能量近乎完全用于前移。由此，导管的这种主动的自身运动使得可以以特别的优点进入迄今为止导管(无论是工作导管或者是内窥镜导管)不能到达或者仅在高风险条件下才可以到达的身体区域。用于计算机技术上的形状改变以及由此用于确定对各弯曲部件的控制参数所需的移动长度的预先给定可以是不同的。按照本专利技术的第一实施方式，可以通过控制装置的输入装置作为绝对值输入可预先给定的移动长度。即，医生在将导管引入一确定的路段之前或者之后定义移动长度L，例如2cm或者5cm，他希望导管主动地前移该长度。也就是说，通过该长度定义路径增量作为每个步骤运动周期的基础。根据部件反应的快慢以及系统控制设置的快慢，运动周期可以或者稍快或者稍慢。弯曲部件反应得越快，则按步骤的运动越流畅，不过其中快速的形状改变意味着在血管壁上更高的能量和力量承载。在此根据应用领域的不同而采用相应的设置。除了通过例如定义的绝对值直接输入路径增量或者移动长度之外，还存在这样的可能性，即，可以手动地通过导管的运动来给定可预先给定的移动长度，其中，可以通过采集装置对这种用于确定移动长度的运动进行采集。也就是说，医生在利用对应的采集装置(例如具有较高分辨率的路径记录仪)进行第一插入运动期间，定义应该作为按步骤自主运动基础的移动段。也可以考虑，在利用电机驱动的移动装置的条件下机械地移动导管，在这种情况下通过对应的电机参数定义移动长度。在此也可以考虑，不是确定关于主动起始-停止运动的移动长度，而是将移动长度定义为导管例如手动地在一个预定的时间间隔内所运动的长度。这种时间间隔例如是两秒，而在该这段时间中导管向前移动4cm，后者就是所确定的移动长度。这种按照本专利技术的实施方式还具有这样的优点，即，医生可以近乎于连续地一同移动，其中，该时间间隔选择得足够短，并且在每个时间间隔结束时立刻针对紧靠此前所采集的移动长度对主动的部件控制进行计算并实施相应的控制。即，在此医生手动地进行支持，其中，由于结合主动的壁支撑的、连续的、非常迅速的主动形状改变，这里不涉及与在现有技术中同样地给出的、通过手动的移动行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导管装置，其包括用于引入到空腔器官、特别是血管中的导管（２），该导管（２）具有多个围绕导管纵轴并至少在导管长度的一部分上分布设置的、可以通过一个控制装置（５）单独控制的、用于进行预定的形状改变的弯曲部件（１２，１２ａ－１２ｆ，１２ａ′－１２ｅ′），以及多个围绕导管纵轴并至少在导管长度的一部分上分布设置的、与该控制装置（５）进行通信的弯曲传感器（１５，１５ａ－１５ｅ，１５ａ′－１５ｅ′），其中，所述控制装置（５）构造用来，根据弯曲传感器信号确定所述导管（２）的给定几何形状，并确定为了可以按照优选在用户侧预定的移动长度对于该导管（２）运动所要求的弯曲部件（１２，１２ａ－１２ｆ，１２ａ′－１２ｅ′）的形状改变，以便通过在器官壁（１６）上有针对性地施加能够弯曲的力而使得该导管（２）可以至少部分地自主运动。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：简贝泽，马丁克利恩，诺伯特拉恩，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]