用于将支架装载到导管中的装置及方法
【专利摘要】本发明公开一种支架装载装置，其构造成进行将支架装载到导管中的方法，此方法包括将支架装载到挤压装置的开口中。该支架具有初始非压缩直径。该方法还包括通过挤压装置挤压支架，以此方式将支架的直径从初始直径减小。此外，该方法包括：在震荡挤压装置的同时，迫使支架离开挤压装置的开口并进入导管的通道中。导管的通道具有小于支架的初始直径的直径，并且接收压缩状态的支架。
【专利说明】用于将支架装载到导管中的装置及方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是非临时申请，主张2011年6月20日申请的美国临时申请61/520984的优先权，该临时申请通过引用而全部包含于此。
[0003]关于联邦资助研究或开发的申明
[0004]不适用
[0005]逝录
[0006]不适用
【技术领域】
[0007]本发明涉及一种将支架压缩并装载到导管(诸如医用导管)中的装置和方法。更具体而言，本发明涉及一种利用振动或震荡来降低将径向压缩的支架强行插入导管中所需要的摩擦力的装置和方法。使用本发明，在处理过程中，能够将更宽范围的尺寸和长度的支架无损地装载到导管中。
【背景技术】
[0008]通常使用几种类型的支架来防止血管塌陷。这样的支架在插入之前一般径向压缩，并且放置于允许支架在放置过程中通过血管的导管中，以最小化植入术的不确定性(evasiveness)。一旦正确定位,支架被迫使离开导管并径向扩张，由此保持穿过血管的流体通道。`
[0009]存在两种主要类型的支架。一种类型的支架由传统的金属合金形成，并且通过膨胀气球而径向扩张，其中，该支架径向压缩在气球周围。一旦扩张，将气球泄气并从血管中取出。最近以来，已经使用自扩张支架，该自扩张支架是利用形状记忆合金(SMA)来形成在暴露于体温时自动扩张的支架。SMA的不例是镍钛合金(一般称为镍钛诺)。SMA支架最初形成为径向扩张状态，并且其必须径向压缩以插入到导管中。当径向压缩时，由于支架弹性所引起的摩擦力，在支架无损情况下将其装载到导管中会变得困难。传统地，径向压缩的支架或被拉进或被推进导管中。当摩擦力高时，推力或拉力可能损伤支架。
[0010]为了在装载程序过程中避免损伤独特几何形状的长支架，经常使用所谓的“尺蠖蠕动(inchworm)”技术来将这样的支架装载到导管中。使用此技术替代压缩整个支架，小部分支架的直径减小并且一次一部分地被推进导管中。此方法需要熟练的操作者并且一般大大地延长了装载时间，由此使其变得不可取。
[0011]基于上述，将支架装载到导管中的现有技术具有局限性和缺点。
【发明内容】
[0012]本发明克服将支架装载到导管中所涉及的一些困难。本发明在支架装载装置的挤压头中引入振动或震荡，这大大地降低了将压缩支架推进或拉进导管所需的力。
[0013]在本发明的一方面中，一种将支架装载到导管中的方法包括将支架装载到挤压装置的开口中。在此阶段，支架具有初始非压缩直径。本方法还包括通过挤压装置挤压支架，以此方式将支架的直径从初始直径减小。此外，本方法包括:在震荡挤压装置的开口的直径的同时，迫使支架离开挤压装置的开口并进入导管的通道中。导管的通道具有小于支架的初始直径的直径并接收压缩状态的支架。
[0014]在本发明的另一个方面，一种支架装载装置包括挤压装置、支架取出器、以及可编程控制系统。挤压装置具有构造成适于接收支架的开口，挤压装置的开口具有可调节的直径。支架取出器构造成适于相对于挤压装置的开口进行线性移动，以此方式使得支架取出器能够迫使支架离开挤压装置的开口。可编程控制系统能够控制挤压装置的开口的直径，并且能够控制支架取出器相对于挤压装置的开口的线性移动。可编程控制系统被编程以震荡挤压装置的开口的直径并且同时使得支架取出器相对于挤压装置的开口进行线性移动。
[0015]在本发明的又一方面中，一种将支架装载到导管中的方法包括将支架装载到挤压装置的开口中。在此阶段，支架具有初始非压缩直径。本方法还包括:通过挤压装置挤压支架，以此方式将支架的直径从初始直径减小。此外，本方法还包括:在震荡挤压装置的同时，迫使支架离开挤压装置的开口并进入导管的通道中。导管的通道具有小于支架的初始直径的直径并接收压缩状态的支架。
[0016]下文参考附图描述本发明的其他特征和优点以及本发明的操作。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是示出本发明优选实施例的支架装载装置的前、左以及顶侧的立体图。
[0018]图2是示出图1中所示的支架装载装置的前、右和顶侧的立体图。
[0019]图3类似于图2，其中，移除了支架装载装置的前和顶壳体面板。
[0020]图4是示出挤压装置的前、右和顶侧的立体图。
[0021]图5类似于图4，其中，移除一些部件，并以分解图示出一些部件。
[0022]图6是示出挤压装置的后、左和顶侧的立体图。
[0023]图7是在挤压装置的左侧和右侧之间的中央所取的挤压装置的剖面图。
[0024]在说明书和附图中，相同标号表示对应的物件。
【具体实施方式】
[0025]在图1和2中示出本发明优选实施例的支架装载装置。支架装载装置10包括壳体12、挤压装置14、支架取出器16和导管保持器18。支架装载装置10还包括可编程控制系统20 (见图3)，该可编程控制系统20可操作地连接到挤压装置14、支架取出器16和导管保持器18，并且可编程控制系统20包括操作按钮22、数字显示屏24和中央处理单元26。
[0026]与现有技术的支架装载器相似，挤压装置14被构造为接收支架并接着径向压缩支架。这样，挤压装置14具有可调节直径的开口 28(开口的横截面实际上具有十二边形周边，并且这里使用的术语“直径”应当理解成广泛涵盖任何多边形或分段圆弧周边的开口)。多个可移动的楔形构件30界定(bound)开口 28并且通过桁架构件32彼此相对移动。桁架构件32的相对的两端延伸到开槽固定板34以及可枢转的开槽板36。桁架构件32通过枢转可枢转的开槽板36相对于开槽固定板34沿径向移进移出。每个可枢转的开槽板36固定到沿径向从其向外延伸的曲柄38上。每个曲柄38的端部连接到螺纹线性致动器40，该螺纹线性致动器40包括可旋转驱动螺杆43 (未示出螺纹)的电机42。当螺杆43旋转时，曲柄38与可枢转的开槽板36 —起围绕挤压装置14的开口 28枢转，以此方式调节开口的直径。优选地，测压元件44将螺杆43可操作地连接到其对应的曲柄38，以此方式使得能够插补挤压力。优选地，每个电机42包括测量各螺杆43旋转的内部传感器(未示出)。来自测压元件44和其他传感器的数据馈送给控制系统20的中央处理单元26。
[0027]支架取出器16包括中空杆(quill rod) 46，并且其可以沿挤压装置的开口 28的轴线相对于挤压装置14进行线性移动。支架取出器16的移动受控于控制系统20。中空杆46的直径不大于正被挤压的支架的压缩直径。这样，当支架在挤压装置中压缩时，中空杆46能够移动进入挤压装置14的开口 28中，并因此能够用于将支架推出挤压装置。
[0028]导管保持器18邻接挤压装置14的相反侧，并且构造成保持医用导管或适于将支架保持于压缩状态直到支架被植入的其他形式的导管(未示出)。类似于支架取出器16，导管保持器18可以沿挤压装置的开口 28的轴线相对于挤压装置14进行线性移动，使得导管能够紧邻于挤压装置的开口定位。这样，当支架取出器16将支架推出挤压装置14时，支架在其压缩状态下移动进入导管。导管保持器18优选包括冷却系统，该冷却系统被构造成抵消(counteract)摩擦产生的热量，以在装载处理过程中将SMA支架的温度保持在其形状记忆温度之下(挤压装置14也可以包括这样的冷却系统)。
[0029]虽然支架装载装置10的机械结构不是新颖的，但与现有技术的支架装载装置不同，本装置的控制系统20被编程，以在其移动支架取出器16而迫使支架离开挤压装置并进入保持在导管保持器18中的导管中时震荡挤压装置14的开口 28的直径。为了实现这个，控制系统20使得螺纹线性致动器40的电机42快速改变旋转方向。通过这样做，挤压装置14与保持于其中的压缩支架之间的摩擦力也震荡，并因此间歇性小于其原本值。减小的摩擦使得独特的支架设计和更长长度的支架能够容易地装载，并在处理中不损伤支架。摩擦力的震荡还可以或替代 地通过使用气动、声动、偏心配重或其他常用震荡器/振动器(未示出)来振动挤压装置14而实现。因此，“震荡”挤压装置是指使得挤压装置的多个部分彼此相对移动或振动整个挤压装置。不管是何种情况，被挤压的支架和挤压装置之间的摩擦力都震荡，由此使得更容易地迫使支架离开挤压装置。但是，挤压装置14的开口 28的直径的直接震荡是优选的。优选地以50Hz-1000Hz范围内的频率进行震荡。直径震荡的幅度优选在0.001-0.006英寸之间。编程控制系统20，以由电机的内部传感器所测量的特定弧度震荡螺纹线性致动器40的电机42的旋转，从而能够精确控制挤压装置14的开口 28的直径，由此防止支架的过度挤压。在实践中，本发明将从挤压装置14推出或拉出压缩支架所需的力减小了百分之五十之多。
[0030]应当意识到，可以利用本发明的支架装载装置或方法来装载非SMA支架(诸如气球扩张支架)。还应当意识到，本发明的支架装载装置或方法能够将支架从挤压装置中拉出(而非推出)。
[0031]鉴于上述，应当意识到，本发明相对于现有技术具有多个优点。
[0032]因为在不偏离本发明范围的情况下能够对这里描述的结构和方法进行各种改良，所以上述说明书或附图中所包含的任何内容应解释为示例性而非限制性。因此，本发明的宽度和范围不应当由上述的任何示例性实施例所限制，而应当仅仅由权利要求书及其等同范围所限定。[0033]还应当理解，当在本发明的权利要求书和上述示例性实施例的描述中介绍本发明的元件时，术语“包括”、“包含”和“具有”应为开放式，即除了所列元件之外还可以具有另外元件。另外，术语“部分”应该解释为符合要求的一些或所有物件或元件。此外，使用诸如第一、第二以及第三的标志符不应当解释为在限制条件之间插入任何相对位置或时间顺序。此外，除非在这些次序是固有的情况下，否则任何方法权利要求中所陈述的步骤的发生次序不应当理解为限制这些步 骤必须进行的次序。
【权利要求】
1.一种将支架装载到导管中的方法，所述方法包括: 将支架装载到挤压装置的开口中，所述支架具有初始直径； 通过所述挤压装置挤压所述支架，以此方式将所述支架的直径从所述初始直径减小；以及 在震荡所述挤压装置的所述开口的直径的同时，迫使所述支架离开所述挤压装置的所述开口并进入导管的通道中，所述导管的所述通道的直径小于所述支架的所述初始直径。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述挤压装置形成支架装载装置的一部分，并且所述支架装载装置包括可编程控制系统，所述可编程控制系统引起所述挤压装置的所述开口的所述直径的震荡。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述支架装载装置包括电机驱动螺纹构件，所述螺纹构件功能性地连接到所述挤压装置，以调节所述挤压装置的所述开口的所述直径，并且所述可编程控制系统通过监控和限制所述螺纹构件在震荡过程中旋转的程度来限制所述挤压装置的所述开口的所述直径的震荡幅度。
4.根据权利要求2所 述的方法，其中，所述支架装载装置包括支架取出器，所述支架取出器受控于所述可编程控制系统，并且通过所述支架取出器实现迫使所述支架离开所述挤压装置的所述开口。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述支架取出器包括杆，并且通过将所述杆插入到所述挤压装置的所述开口，以此方式使得所述杆将所述支架推出所述挤压装置并推进所述导管的所述通道中，从而实现迫使所述支架离开所述挤压装置的所述开口。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，在所述支架被迫使离开所述挤压装置的所述开口并进入导管的通道中时，所述支架取出器相对于所述挤压装置的所述开口移动，并且所述支架取出器的移动速率可以由使用者调节。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述支架包括SMA材料，并且所述方法还包括冷却所述导管。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述挤压装置的所述开口的所述直径以50Hz-1000Hz范围中的频率震荡。
9.一种支架装载装置，包括: 挤压装置，所述挤压装置具有构造成适于接收支架的开口，所述挤压装置的所述开口具有可调节的直径； 支架取出器，所述支架取出器构造成适于相对于所述挤压装置的所述开口进行线性移动，以此方式使得所述支架取出器能够迫使支架离开所述挤压装置的所述开口 ； 可编程控制系统，所述可编程控制系统能够控制所述挤压装置的所述开口的所述直径，并且能够控制所述支架取出器相对于所述挤压装置的所述开口的线性移动，所述可编程控制系统被编程以震荡所述挤压装置的所述开口的所述直径并且同时使得所述支架取出器相对于所述挤压装置的所述开口进行线性移动。
10.根据权利要求9所述的支架装载装置，包括电机驱动螺纹构件，所述电机驱动螺纹构件可操作地连接到所述挤压装置和所述可编程控制系统，以此方式使得所述电机驱动螺纹构件被构造成适于响应来自所述可编程控制系统的输入而调节所述挤压装置的所述开口的所述直径。
11.根据权利要求9所述的支架装载装置，其中，所述支架取出器包括杆，所述杆被构造成适于响应来自所述可编程控制系统的输入而线性移动到所述挤压装置的所述开口中，以将支架推出所述挤压装置的所述开口。
12.根据权利要求9所述的支架装载装置，其中，所述可编程控制电路被编程以使所述挤压装置的所述开口的所述直径以50Hz-1000Hz范围中的频率震荡。
13.一种将支架装载到导管中的方法，所述方法包括: 将支架装载到挤压装置的开口中，所述支架具有初始直径； 通过所述挤压装置挤压所述支架，以此方式将所述支架的直径从所述初始直径减小；以及 在震荡所述挤压装置的同时，迫使所述支架离开所述挤压装置的所述开口并进入导管的通道中，所述导管的所述通道的直径小于所述支架的所述初始直径。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述挤压装置通过耦合到所述挤压装置的振动装置震荡。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，迫使所述支架离开所述挤压装置的所述开口的步骤以连续运动进行。·
【文档编号】A61F2/95GK103826576SQ201280039900
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2012年6月20日 优先权日:2011年6月20日
【发明者】杰克·W·戴维斯, 托马斯·J·莫特森博克尔 申请人:机械解决方案有限公司