专利名称：用于连接空心体的磁性框架的制作方法
技术领域：
本发明大致涉及用于将空心体互连起来的装置。具体地说，本发明涉及一种由超弹性材料构成的装置，其将两个空心体的末端磁耦合起来，从而在这两者之间保持流体接触。
背景技术：
在人体中存在许多空心体，例如血管和导管，它们将必需的流体带给内脏，或用于排泄流体。人体时常会遭受可能造成空心体受损或损害的外伤或其它损伤。在这种情况下，必须通过将空心体的切开端连接在一起，来修复对空心体的损伤。这必须以使空心体的两端密封式地流体连通的方式来实现。空心体的不正确结合可能会产生负面后果。例如，未正确吻合的血管可能会产生泄漏，形成血栓，并且/或者在连接部位处导致变窄，从而可能需要进一步的外科手术，并增加了中风的风险。
用于将空心体结合在一起的当前优选标准是通过缝合的方式。这种方法存在许多限制。缝合可能费时，这是因为必须精确地校核方位、缝合的紧密度和缝合尺寸。外科医生必须将空心体精密地缝合在一起，并且要小心不要缝得太紧，以至于阻塞空心体的内腔或者撕裂精细的组织。相反，可能会将空心体缝得太松，或者不正确地定位空心体，从而导致形成有缺陷的密封和流体泄漏。体液的损失对于病人存在负面后果。例如，血液损失会对病人的血液动力学性能造成有害影响，这可能危及病人的生命。
为了克服与缝合相关联的危险和缺点，已经研制出各种用于将空心体结合在一起的仪器。美国专利申请公布出版物No.2003/0088256-Conston公开了一种用于使人体血管互连的可植入装置。该装置包括至少两对柔性支撑部件，其从管状连接器的顶部和底部的相对两侧成角度地延伸出。这些支撑部件放置在将进行吻合手术的血管开孔内。支撑部件碰撞在血管的内壁上，使得两条血管和管状连接器形成密封接触。连接器用作这两条血管之间的导管。
Conston提供了一种以并列的方式来连接血管的结构。然而，经常需要以端到端的方式来连接空心体。Conston依靠支撑部件来碰撞在血管壁上。采用Conston将两条血管端到端地相互连接，这就要求支撑部件以大致垂直于血管纵轴线的方式来碰撞在血管侧壁上，以便提供必要的密封力。这可能会损伤血管的内膜，导致剌穿，或造成血管的侧壁鼓起，使得无法保持紧密的密封。
在美国专利No.6,352,543-Cole中公开了另一种仪器。Cole公开了一种利用磁力在空心体之间形成吻合的装置和方法。该装置包括两个大致环状的固定件，其具有容纳在其内部的产生磁场的部件。在形成端到端的吻合术中，待连接的空心体的末端穿过固定件的开孔。然后将所述末端折叠在固定件上面。磁性固定件被定位在附近，使得磁力将这两个部分保持在一起，从而在空心体之间形成吻合。
Cole另外还公开了一种用于在待连接空心体的开孔内传送固定件的系统。该系统包括接收和锁定环状固定部件的底座。传送装置定位在空心体中的开孔内并被解锁，从而将固定件放置到所需的位置。
Cole的该传送系统在形成并列吻合时是有用的。然而，这种系统对于执行端到端的吻合并不适用，因为其会干扰将空心体的末端滑入固定件中。因而，将要求外科医生手工形成吻合。当所连接的空心体具有很小的直径、例如为毛细管时，手工吻合手术是比较复杂的。更重要的是，Cole的固定件由无弹性的材料构成。即使Cole公开了一种能够以端到端的方式连接小直径空心体的传送系统，但是，这种固定件也不能精确地操纵传送系统。
目前，还没有能够以精确且可重复的方式将小直径空心体连接在一起的装置、传送系统或方法。本发明致力于这种需求。
发明内容
根据本发明，提供了一种由超弹性材料构成并且具有磁性的装置，其用于将至少两个空心体连接在一起。该装置包括超弹性的框架，其具有至少一个安装在其上面的磁体。该框架设置在至少两个待连接在一起的空心体的外壁上面。将空心体放置成相互接触，从而将这两个空心体以流体连通的方式连接在一起。
该框架是大致管状的，具有开口端，并由超弹性合金构成。这种超弹性材料的一个示例是镍钛合金(Ni-Ti)。使用超弹性材料就允许该金属产生变形并被约束在变形状态下，以便有助于将包含该材料的装置放置成围绕空心体。例如，超弹性的特性允许框架具有便于安装在护套或其它装置末端上的第一扩张直径，所述护套或其它装置用于将框架定位在空心体的外侧周围。之后，在框架设置在空心体的外壁上面时，就将框架从该装置上滑脱，从而呈现更小的直径。
该框架可包括坚固的大致中空主体。在某些应用中，可能需要框架呈现比实心体更大的柔性。在本发明的一个备选实施例中，该框架包括柔性的网格结构。这种网格结构可由多个限定了螺旋线的各自具有柔性的细丝元件组成。这些柔性的细丝元件可包括互连起来而形成螺旋线的金属丝。作为备选，可对实心管材料进行切割以形成柔性的细丝元件，并限定螺旋线。
在本发明的另一实施例中，该框架包括一系列通过多个桥接件而连接在一起的箍。该桥接件成形为允许框架沿着纵向方向和径向方向而弯曲。该箍包括多个支杆。每个相邻的支杆通过可扩张的环圈连接在一起，使得该框架可呈现第一扩张直径。
该框架的一部分可由磁性材料构成，只要能保持框架的所需超弹性即可。作为备选，可将至少一个磁体设置在管状框架的末端。例如，该磁体可以是单个的大致管状磁体，其安装在框架的外侧上面。作为备选，可将多个磁体设置在该框架的一端。
本领域的普通技术人员将从以下详细描述中清楚本发明的特征和优点，其中图1是本发明的框架/柔性网格结构的透视图；图2是本发明的空心体联接系统的侧视图；图3是本发明的空心体联接系统沿着图2中线3-3的视图；图4A是具有切开端的空心体的端视图；图4B是沿着图4A中线B-B的侧剖视图，显示了空心体的内腔；图5是侧剖视图，显示了插入到图4B所示空心体内腔中的定位部件；图6是侧剖视图，显示了利用图5所示空心体内腔来固定的定位部件；图7是侧剖视图，显示了安装在定位部件上并放置在图6所示空心体外壁上面的第一和第二空心部件；图8是侧剖视图，显示了设置在图7所示空心体外壁上面的框架；图9是侧剖视图，显示了设置在图8所示空心体外壁周围的框架；图9A是空心体壁操纵器的侧视图；图9B是空心体壁操纵器的沿着图9A中线B-B的视图；图10是侧剖视图或中切面图，显示了设置在定位部件上面的空心体壁操纵器；图11是侧剖视图，显示了操纵器与空心体的内壁相接合；图12是侧剖视图，显示了操纵器与空心体的内壁进一步接合；图13是侧剖视图，显示了空心体壁折叠在框架上面；
图14是侧剖视图，显示了该空心体上安装有框架。
具体实施例方式
现在将参见图1-14来描述一种用于将两个空心体以流体连通的方式连接在一起的装置、系统和方法。如图1和图2中所示，该装置一般包括框架100，其具有至少一个安装在其上面的磁体130。框架100设置在空心体10的外壁之上。未示出的第二框架设置在同样未示出的第二空心体的外壁之上。当使空心体10相互接触时，这些磁性框架就将这两个空心体10以流体连通的方式连接在一起。
框架100由超弹性材料构成。这种超弹性材料的一个示例是镍钛合金(Ni-Ti)。使用超弹性材料就允许框架100被约束在变形状态下，以便于将包含这种材料的框架100定位在空心体10周围。例如，超弹性特性允许框架100具有用于安装在护套或其它装置220末端上的第一扩张直径，所述护套或其它装置220用于将框架100定位成围绕在空心体10的外侧，如图2中所示。当框架100从护套上滑脱时，它就恢复第二较小直径，从而允许定位在空心体10的外壁12之上。
框架100是大致管状的，并可包括坚固的大致中空主体。然而，在某些应用中，需要框架100呈现更大的柔性，在这种情况下，该框架包括柔性的网格结构200，如图2中所示。这种网格结构200可由多个限定了螺旋线的各自具有柔性的细丝元件203组成。作为备选，可将实心管材料切割成柔性的细丝元件203。
在另一实施例中，如图1中所示，框架100是大致管状部件101，其具有前开口端102和后开口端104，以及在它们之间延伸的纵轴线106。大致管状部件101由多个相邻的箍108制成，图1显示了在前端102和后端104之间延伸的箍108(a)-108(d)。箍108包括多个纵向支杆110和多个连接相邻支杆的环圈112，其中，相邻的支杆在相对端上相连，从而形成大致S形或Z形的样式。环圈112是弯曲的，基本上呈半圆形，并且关于其中心114而对称。
部件101还包括多个将相邻箍108连接起来的桥接件116。每个桥接件116具有连接在一个支杆和/或环圈上的一端，以及连接在相邻箍的支杆和/或环圈上的另一端。在桥接件与环圈的连接点114处，桥接件116将相邻支杆连接在一起。桥接件与环圈的连接点114相对于纵轴线以成角度地间隔开。也就是说，接点114并不直接彼此相对。实际上，我们可以在连接点114之间画条直线，其中，这条直线平行于管状部件101的纵轴线。上述几何形状有助于更好地在整个管状部件101上分布应变，并防止当管状部件101弯曲时会发生金属对金属的接触。在确定管状部件101的工作性能和疲劳寿命性能时，支杆110、环圈112和桥接件116设计的数量和性质是重要的因素。
框架100的一部分可由磁性材料构成，只要能保持框架100的所需超弹性特性即可。作为备选，可将至少一个磁体130设置在该框架的一端。磁体可以是单个的大致管状磁体，其安装在框架的外侧之上，在图中没有显示出。作为备选，可将多个磁体130以均匀的间隔围绕框架100的一端来设置，如图1所示。
参看图2-14，以下将描述一种用于将两个空心体连接在一起的系统120。如图4A和4B中所示，所述空心体是大致管状的空心件，其具有位于其中的内腔16。空心体10具有外壁12和内壁14以及远端18和近端20。如图4A和4B中所示，空心体10的近端20终止于切开或损伤分段22处。
如图2和图3中所示，该系统120包括上述框架100，其放置成围绕在空心体10的切开端22周围。该系统还包括定位部件208、第一空心部件220和第二空心部件230。框架100安装在第一空心部件220的外壁上。定位部件208安装在第一空心部件220中，使得部件208和空心部件220可在纵向方向上彼此相对地滑动。第一空心部件220的直径大于定位部件208，使得在这两者之间限定了孔隙间隙或同轴间隙206。第一空心部件220安装在第二空心部件230内，使得各空心部件可在纵向方向上彼此相对地滑动。如图2中所示，第二空心部件230沿着第一空心部件220移动，直到第二空心部件的前缘232抵靠在框架100的近端204上。
定位部件208是柔性的细长轴，其可放置在空心体10的内腔16中。定位部件208优选具有圆形的顶端214，以允许在内腔16中滑动，而不会损坏内壁14。另外，定位部件208包括锚固装置212，以便将部件208固定在内腔16中。在本发明的一个实施例中，定位部件208包括导管，其具有沿着其长度而延伸的充气内腔210。充气内腔210与定位在其近端213的流体源(未示出)相连通。锚固装置212包括安装在定位部件208上、并与导管的充气内腔212流体相通的可充气部件。例如，锚固器212可包括由聚酯薄膜、尼龙或镍钛合金构成的大致顺应性的气球。
作为备选，锚固器212可包括由镍钛合金构成的指状体，其在被导入到内腔16中时就会扩张，从而将定位部件208锁定就位。镍钛合金呈现形状记忆特性，其允许指状体具有所记住的伸出位置。通过将金属加热至完成从马氏体相转变到奥氏体相的以上温度、即在奥氏体相稳定的以上温度(Af温度)，就可将形状记忆特性赋予给该合金。金属在这种热处理期间的形状是″记忆″形状。经过热处理后的金属冷却到马氏体相稳定时的温度，导致奥氏体相转变为马氏体相。之后，例如使为马氏体相的金属发生塑性变形，以便有助于其进入内腔16中。接下来，将变形后的马氏体相加热到马氏体转变为奥氏体的相变温度以上的温度，这将导致该变形后的马氏体相转变为奥氏体相，并且在这种相变期间，如果不受约束，那么金属将恢复到其原始形状。
如图2所示，第一空心部件220优选由柔性材料构成。具有第一扩张直径的框架100安装在第一空心部件220的远端。在本发明的一个实施例中，第一空心部件220包括聚合物护套，其具有足够的刚性，以便在其处于扩张状态时支撑框架100，同时不会压溃部件220。当第一部件220朝向空心体10的远端18滑动时，空心体10停留在间隙206中。这将使框架100放置就位，以便用于设置成围绕在空心体10的外壁12周围。
第二空心部件230可由与第一空心部件220相同的材料构成。作为备选，第二空心部件230可由更刚性的材料构成，其可对框架100施加足够的推力，同时不会出现任何变形。无论如何，用于构成第一220和第二230空心部件的材料应该允许这两者之间的滑动接合。第二空心部件230具有比第一空心部件220的外径更大的外径，形成凸脊232。当第二空心部件230朝向定位部件的顶端214滑动时，凸脊232就碰撞在框架100的近端204上。
图9A和9B中显示了用于将空心体10的壁折叠在框架100之上的操纵器224。操纵器224包括由柔性材料构成的大致管状体226。大致管状体226限定了具有内径的开孔227，该内径至少是定位部件208的外径的一部分。成角度地定向的指状体228安装在大致管状体226上，并且优选包括椭圆形或圆形的边缘229，以防止对空心体10的内壁14造成任何损伤。大致管状体226安装在定位部件208上。如图10所示，当大致管状体226朝向定位部件208的顶端214滑动时，成角度地定向的指状体228的边缘229就与空心体10的内壁14相接合。
上述系统用于使两个或多个空心体以流体连通的方式连接起来。在操作中，对空心体10的切开端22进行定位。如图5所示，将定位部件放置在空心体10的内腔16中。如图6所示，一旦定位在内腔16中，定位部件就通过锚固装置212而固定在内腔16中。
如图2所示，超弹性框架100发生变形而具有第一扩张直径，并安装在第一大致管状空心部件220上。如图7所示，第一部件沿着定位部件208朝向顶端214滑动，直到空心体10的外壁12定位在同轴间隙206中，并且框架定位在空心体10的切开端22之后。第二大致管状空心部件230可滑动地安装在第一部件220的外侧周围。如图7所示，第二部件230沿着第一部件220滑动，直到它与框架100的近端204相接触。
如图8所示，第一220和第二230部件可彼此相对地滑动，使得框架100被推离或脱离第一部件220的远端，在第一部件220的远端，该框架呈现第二较小的直径。之后，将框架100设置在空心体10的外壁12之上。之后，从空心体10上取下定位部件208、第一部件220和第二部件230。对第二空心体重复这种过程。一旦框架放置就位，这两个空心体就彼此接触，因此内腔流体相通。其上安装有磁体或本身为磁性的框架将这两个空心体拉在一起，并在它们之间保持紧密的流体密封。
为了提高两个空心体之间的流体紧密密封性能，并确保空心体10的内壁14彼此接触，优选在连接这两个空心体之前，将空心体10的壁折叠在框架100之上。在将框架100放置在空心体10的外侧周围之后，通过将第一和第二空心部件滑向定位部件208的远端213，来取下第一和第二空心部件。操纵器224放置在定位部件208之上，并朝向顶端214滑动。如图10所示，指状体228与空心体10的内壁14相接合。如图11和图12所示，当操纵器224进一步朝向顶端214滑动时，指状体228就使空心体壁弯曲，定位部件将该空心体壁折叠在框架100之上。如图13和图14所示，一旦将空心体10的壁折叠在框架100上面，就可取下操纵器224和定位部件208。对另一空心体重复这种过程，使这两个空心体彼此接触，从而使内腔流体相通。其上安装有磁体或本身为磁性的框架将这两个空心体拉在一起，并在它们之间保持紧密的流体密封。
虽然上面已经结合具体的优选实施例描述了本发明，但是，本领域中的技术人员很清楚，在不脱离本发明精神或基本属性的条件下，可对这些设计进行许多修改和变化。因此，应该参考所附权利要求、而非参考前面所述的说明书，来表示本发明的范围。所提供的描述用于举例说明的目的，并非意图限制本发明，并且也并非意图以任何方式来限制范围、应用领域或者构成任何排它性的措词。
权利要求
1.一种装置，包括具有开口端的大致管状框架，其具有允许安装在细长的大致管状体一端上的第一直径，以及用于设置在至少两个空心体之一上的第二直径；至少一个设置在所述管状框架一端的磁体；以及其中，所述框架包括超弹性合金。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述超弹性合金包括大约50.0％至大约60.0％的镍，其余为钛。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述大致管状框架包括金属丝网。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述金属丝网由多个箍形成，其中，每个相邻的箍通过多个桥接件而结合在一起。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述多个箍包括多个支杆，其中，每个相邻的支杆通过多个环圈而连接在一起。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述至少一个磁体在所述金属丝网的第一开口端设置在所述多个环圈之一上。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，多个磁体在所述金属丝网的第一开口端彼此间隔开地设置在所述多个环圈上。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述框架包括管。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述细长的大致管状体包括护套。
10.一种装置，包括大致管状的金属丝网，其由多个箍形成，其中，每个相邻的箍通过多个桥接件而结合在一起，所述金属丝网具有允许安装在细长的大致管状体上的第一直径，以及用于设置在至少两个空心体之一上的第二直径；设置在所述大致管状的金属丝网一端的至少一个磁体；以及其中，所述框架包括超弹性合金。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述超弹性合金包括大约50.0％至大约60.0％的镍，其余为钛。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述多个箍包括多个支杆，其中，每个相邻的支杆通过多个环圈而连接在一起。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述至少一个磁体在所述金属丝网的第一开口端设置在所述多个环圈之一上。
14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，多个磁体在所述金属丝网的第一开口端彼此间隔开地设置在所述多个环圈上。
15.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述框架包括管。
16.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述细长的大致管状体包括护套。
全文摘要
本发明提供了一种由超弹性材料构成并且具有磁性的装置，其用于将至少两个空心体连接在一起。该装置包括框架，其具有至少一个安装在其末端的磁体。该框架是大致管状的，并且优选由超弹性材料构成，从而允许该框架呈现第一扩张直径以及与空心体外壁相符的第二较小直径。该框架可以是允许进行径向和纵向弯曲的金属丝螺旋线。这种框架设置在至少两个待连接在一起的空心体的切开端的外壁之上。空心体定位成彼此接触，使得两个框架之间的磁力将这两个空心体以流体紧密连通的方式而连接在一起。
文档编号A61F2/00GK1891165SQ20061010305
公开日2007年1月10日 申请日期2006年7月7日 优先权日2005年7月7日
发明者D·塔纳卡 申请人:科迪斯公司