导管手柄的自动锁紧装置的制作方法

专利名称：导管手柄的自动锁紧装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种导管和外鞘已及使用该导管和外鞘的方法。具体地 说，本发明涉及一种可操纵转向的导管或外鞘的操纵手柄以及制造和使用该 手柄的方法。
背景技术：
具有带着可偏移的远端的挠性的管状主体和用来操纵远端偏移的手 柄的导管用于许多非侵害性的医疗过程。例如，沿其主体的远端的全长具有 导电电极的导管通常用于心腔内的电生理学研究。在电生理学研究或心腔内 部的标测过程中，通常是将这种导管的远端部分放入心脏内部，用来监测和 /或记录心腔内的电信号。导管远端的取向或配置可通过i殳置在身体外部的 手柄上的驱动器来操纵，电极将心脏的电信号传送到适当的监测和记录装置 上，这些监测和记录装置有效地连接在导管的手柄上。
通常，该导管包括大体上圆柱形的不导电的主体。该主体包括由聚 氨酯，尼龙或其他不导电的挠性材料制成的挠性管。该主体还在其壁内包括 有编织的钢丝或其他非金属纤维来作为加强元件。每个电极都用较细的导线 与其相连接，该导线通过导管的主体延伸。该导线从远端延伸到设有电接插 件(例如插头或套)的近端，该电接插件可插入记录和监测装置所提供的相应的插座内。使用该驱动器可以使主体的远端可选择地变形成为各种弯曲形状。 通常，该驱动器内部通过至少一条驱动导线与导管的远端相连接。某些导管 使用单一的驱动导线，该驱动导线被驱动器拉伸(即，处于承受拉力状态)， 以便使主体的远端变形。其他的导管具有至少两条驱动导线，其中一条导线 的驱动(即，使一条导线处于承受拉力状态)将导致另一条导线的松弛(即 该导线不承受压缩载荷)。在驱动导线不适合承受压缩载荷(即，指该驱动 导线只处于承受拉力状态)的这种导管中，该驱动导线通常被称为拉伸或张 紧导线。为了使导管的远端变形成各种形状，最近的导管设计使用了一对驱 动导线，它们适合于这样使用，使得当其中一条驱动导线承受压缩力时，另 一条驱动导线承受拉力。在这种导管中，驱动导线既适合承受压缩载荷也适 合承受拉伸载荷，该驱动导线通常被称为推/拉或张紧/压缩导线，相应的导 管驱动器被称为推-拉式驱动器。美国专利5， 861， 024 ( 1999年1月19日 颁发，发明人是Rashidi)是这种推-拉式驱动器的代表。该专利的详细内容 将通过引用结合在本文中。虽然现有的许多导管驱动器在主体远端的移动过程中提供了精确的 操作和良好的挠性，但是，现有导管通常提供的远端部分的移动范围小于所 需要的移动范围，换句话说，驱动导线的推/拉量(即，工作行程)对于正 在实施的医疗过程经常是不够的。该工作行程的不够通常是由于驱动器主体 的有限的尺寸所引起的，该主体通常被做成这样的尺寸，使得它能放在用户 的手的拇指和食指之间并进行操作。因此，需要提供一种改进的导管驱动装 置，该驱动装置可以增加与驱动器有关的工作行程的量。
同样，在远端部分到达所需要的位置以后，医生必须或是将导管和 驱动器固定就位，以使远端部分保持在所需要的位置上，或是导管的手柄需 要医生有意识地采取措施，以便将导管的远端部分保持在所要求的位置上。 因此，需要提供一种改进的导管和导管的驱动装置，该导管能自动地将其远 端部分保持在所需要的位置上。此外，在本技术领域内也需要制造和使用这 种导管的方法。

发明内容
本发明是一种用来使管状导管主体的远端产生偏移的导管驱动手柄，该手柄包括一个自动锁紧装置。该手柄包括4爪握部分，驱动器和自动锁 紧装置。该自动锁紧装置适合用于无需操作员的输入就可以将导管的偏移的
远端保持在应有位置上。因此，在通过操纵驱动器将远端放在一个^:定位置 上以后，操作员不需要与按钮保持接触就可以使远端部分保持在该设定位置 上。该自动锁紧装置可以包括一个或更多垫圈，连接套管，螺钉和容纳 该螺钉的基座。该一个或更多垫圏可以是相同的或是不同的。该连接套管可以由聚合物，金属，不锈钢或黄铜制成。螺钉可以是
任何形式的螺钉，螺栓或连接装置，最好包括六角头螺钉。该自动锁紧装置还可以包括张紧件，该张紧件可以是贝式 (Belleville)弹簧垫圈或弹簧。该自动锁紧装置可以是抓握驱动的锁紧装置或摩擦轮。该自动锁紧装置的垂直载荷的路径可以排除4爪握部分或导管手柄的主体。本发明还包括一种导管系统，该导管系统包括具有导管轴的导管和 固定在导管的近端部分上的手柄，该导管轴具有近端部分和远端部分，该手 柄具有驱动器和自动锁紧装置。该手柄适合用来将驱动器保持在由4喿作员设 定的位置上。该导管系统也可以包括第二驱动器和第二自动锁紧装置。
本发明的各个方面，特征，细节，效用和优点在参看附图并阅读了 下面的详述和权利要求书以后将变得一清二楚。


图l是本发明的导管(或外鞘)的等角图。图2是具有分离的上和下抓握部分和分解的第一驱动装置的手柄的 等角图，以便更清楚地示出其各种部件。
图3是齿轮组件的分解的等角图。图4是安装在下4爪握部分的近端部分内的第一驱动装置的第一实施 例的顶视平面图，其中，第一和第二驱动导线被容纳在接线座内的相应的孔 中。图5是将接线座的顶部除去后的齿轮组件的放大的平面图，以便更 清楚地示出该齿轮组件。图6是将下抓握部分除去后的手柄的底视平面图，以便示出第一和第二驱动装置的某些部分。图7除了第一驱动装置的第二实施例外，与图4中示出的;f见图相同。
图8除了第一驱动装置的第二实施例外，与图5中示出的^L图相同。
图9除了第一驱动装置的第二实施例外，与图6中示出的4见图相同。
图IO是具有分开的上和下抓握部分和分解的第二驱动装置的手柄的 等角图，以便更清楚地示出其各种部件。图11是把上4爪握部分除去后安装在下抓握部分内的第二驱动装置的 顶视平面图。图12是在自动锁紧装置被分解的情况下该自动锁紧装置的等角图，
以便更清楚地示出其各种部件。图12A是图12的自动锁紧装置的侧剖视图。图12B是图12的自动锁紧装置的一种改进型式的侧剖视图。图12C是图12的自动锁紧装置的一种改进型式的侧剖^L图。图13A是图12的自动锁紧装置的一种改进型式的侧剖^L图。图13B是图12的自动锁紧装置的一种改进型式的侧剖^L图。图13C是图12的自动锁紧装置的一种改进型式的侧剖视图。图14是在第二自动锁紧装置被分解的情况下该自动锁紧装置的等角
图，以d更更清楚地示出其各种部件。图15是在第二自动锁紧装置的变更方案被分解的情况下该变更方案 的等角图，以便更清楚地示出其各种部件。图15A是在第二自动锁紧装置的变更方案#:分解的情况下该变更方 案的等角图，以1更更清楚地示出其各种部件。图15B是在第二自动锁紧装置的变更方案^t分解的情况下该变更方 案的等角图，以便更清楚地示出其各种部件。图16是在第三自动锁紧装置被分解的情况下该第三自动锁紧装置的 等角图，以便更清楚地示出其各种部件。图17是在第四自动锁紧装置被分解的情况下该第四自动锁紧装置的 等角图，以便更清楚地示出其各种部件。图18是在第五自动锁紧装置被分解的情况下该第五自动锁紧装置的 等角图，以便更清楚地示出其各种部件。
具体实施方式
图l是本发明的导管IO的等角图。在本说明书全文中，术语导管指 的是包括(但不受此限制)导管，外鞘，和类似的医疗器械。如在图1中所 示，导管10包括大体上为长圆柱形的挠性的空心主体12以及一个与主体12 的近端16相连接的具有符合人体工程学的形状的驱动手柄14。驱动手柄14 适合用来操纵主体12的可偏移的远端18的偏移。在一个实施例中，如同Dudney等人在美国专利申请11/170， 550 (该 专利申请于2005年6月28日递交，现被全部结合在本申请中)内所描述的 那样，导管10由于以下几个原因是有利的。首先，驱动手柄14具有新颖的 齿条齿轮驱动装置，与现有技术的驱动手柄相比较，该装置能使主体12的 远端18的工作行程显著地增加。第二，该驱动装置这样配置，使得它不会 压缩驱动导线。第三，该驱动装置这样配置，使得与现有技术的驱动装置相 比较，由用户感觉到的驱动力可减至最小，并且在偏移的全部范围内通常是 不变的。第四，当主体12包括三条从远端18穿过主体12延伸到驱动手柄 14的驱动导线时，该手柄就具有配置成能操纵第三驱动导线的第二驱动装 置。如在图1中所示出的那样，驱动手柄14可以包括第一驱动器20,第 二驱动器的上和下4姿4丑22a， 22b,上和下抓握部分24a， 24b,手柄14的近 端处的电插头26，以及手柄14的远端处的应变消除装置28。上和下抓握部 分24a, 24b限定了空间29，该空间沿横向通过抓握部分24a, 24b延伸。第 一驱动器20可枢转地与抓握部分24a， 24b相连接，并且位于空间29内。 第一驱动器20可以通过空间29相对于纟爪握部分24a, 24b沿^黄向可枢转地 偏移。第一驱动器20的这种可枢转地偏移使得用户可以双向地偏移主体12 的远端18。第二驱动器22的上和下按钮22a， 22b可滑动地与相应的抓握部分 24a, 24b以这样的方式相连接，使得它们可以沿其相应的4爪握部分24a, 24b 以与手柄14的纵向轴线大体上平行的方向可滑动地偏移。第二驱动器22的 按钮部分22a， 22b的这种可滑动的偏移使得用户可以沿着第三方向偏移主 体12的远端18。例如，如图1中所示，在远端18形成一个圏或套的一个实 施例中，第一驱动器20可^f吏远端18左或右双向地偏移，第二驱动器22的 按钮22a, 22b可Y吏远端18增加或减少其圈或套的直径。在另 一个实施例中， 如同Rashidi在美国专利申请10/784， 511 (该专利申请于2004年2月23 日递交，现被全部结合在本申请中)内所描述的那样，第一驱动器20可以使远端18沿双向形成圏，并且可以增加或减少远端18成圈的大小。第二驱 动器22的4姿钮22a， 22b可以使由远端18形成的圈或套上下摆动或偏移。
如图1中所示，主体12的远端18可以包括多个互相隔开的电极30。 每个电极30与细导线相连接，该导线通过主体12,应变消除装置28和手柄 14延伸到电插头26。电插头26适合用来与某个设备相连接，例如记录，监 测，或射频消融设备。尽管各种材料都可以用来制作主体12,但它通常是由 聚氨酯，尼龙或者任何适当的非导电材料所制成。主体12可用来作为导管 10的血液接触段的至少一部分，并且通过在本技术领域内众所周知的方法和 装置插入病人的血管。该驱动导线可以是在本技术领域内众所周知的任何一种驱动导线。 它们可以是拉伸或张紧导线(即，该驱动导线不适合承受压缩载荷)。它们 也可以这样配置，使得该驱动导线是拉/推或者张紧/压缩导线(即，该驱动 导线是适合承受压缩载荷的)。因此，在第一和第二驱动导线的情况下，当 一根驱动导线处于张紧状态时，另一根驱动导线就将承受压缩载荷。该驱动 导线可以由高级的弹性镍钛诺导线或者任何其他适当的材料制成。在上述与 本申请相结合的美国专利或专利申请中提供了有关主体12及其三根驱动导 线的配置的详细讨i仑。为了对本发明的手柄14的一个实施例进行详细讨论，现在请参看图 2,图2是具有分离的上和下抓握部分24a, 24b和分解的第一驱动装置40 的手柄的等角图，以便更清楚地示出其各种部件。如在图2中所示，手柄14 的抓握部分24a， 24b适合用来互相配对连接，并且可以作为第一和第二驱 动装置40， 42和自动锁紧装置54的外壳和安装基座。第一驱动装置40安 装在手柄14的远端部分，以及第二驱动装置42安装在手柄14的近端部分。 电插头26安装在用来作为手柄近端的近端组件46内。
如图2中所示，第一驱动装置40包括第一驱动器20,具有罩50的 齿轮组件48,第一和第二操纵杆52a， 52b,以及自动锁紧装置54。根据该 实施例，自动锁紧装置54可以采取众多形式中的任何一种形式，但它应当 适合用来把导管的远端保持就位，并且无需操作员有意识的和/或实际的输 入。在导管工作时，操作员将操纵第一或第二驱动器20， 22中的一个或 两个，使得远端18从制成的原始位置或其零位位置偏移。通常，导管的远 端18将自然地受偏置力而向着其零位位置返回，因而，它将通过驱动导线在第一或第二驱动器20, 22上作用一个压力，使其向零位位置返回。在现 有技术的这类装置中，该压力必须由操作员来平衡，在该作业之前或在该作 业进行时，或者将该驱动器保持就位，或者人为地上紧一个锁紧装置。在本 发明中，自动锁紧装置将自动地把远端保持在由^t喿作员设定的偏移位置，无 需来自操作员的输入，使操作员能够自由地进行其他工作。
如图2中所示，自动锁紧装置54可枢转地把第一驱动器20连接到 下4爪握部分24b上，该锁紧装置可以包括一个或更多垫圈56，连接套管58, 以及螺钉60 (例如六角头螺钉)，该螺钉用来把自动锁紧装置54作为一个部 件固定在下抓握部分24b的枢轴基座62上。如图2中所示，每个垫圈56可 以具有不同的尺寸。为了对齿轮组件48进行详细讨论，现在请参看图3,图3是齿轮组 件48的分解的等角图。如图3中所示，齿轮组件48包括机架64，第一和第 二小齿轮66a， 66b，第一和第二接线座68a， 68b，以及罩50。机架64包括 面板70,基座或底板71,以及第一和第二不动的齿条72a， 72b。第一和第 二不动的齿条72a, 72b被固定在机架64的基座71的侧面，并且被这样取 向，使得它们的相应的齿侧74a, 74b互相面对，并且通常平行于机架64的 纵向中心线。面板70与才几架64的纵向中心线对中，该中心线位于两个不动 的齿条72a, 72b之间，并且通常垂直于机架64的基座71。面板70的每个 垂直的侧面或表面75a， 75b通常为平面。如图3中所示，每个接线座68a, 68b包括可移动的齿条76a, 76b， 垂直取向的大体上平的表面77a, 77b，以及孔78a， 78b。每个可移动的齿 条76a， 76b从其相应的接线座68a, 68b向下伸出，并且在其一侧具有齿80a， 80b,在其另一侧具有大体上平的垂直表面77a, 77b。可移动的齿条76a, 76b这样取向，使得它们大体上互相平行，它们的齿面80a, 80b互相背离， 以及它们的平面77a， 77b以大体上平^f亍配置的方式互相面对。
每个孔78a, 78b适合用来容纳第一和第二驱动导线中的一根导线的 近端。例如，如图4中所示，该图是安装在下4爪握部分24b的近端部分内 的第一驱动装置40的第一实施例的顶视平面图，其中，第一和第二驱动导 线81a, 81b在刚退出主体12的近端16时就被容纳在接线座内的相应的孔 78a， 78b中。如图4中所示，驱动器20通过枢转组件54可枢转地安装在下4爪握 部分24b上。第一驱动装置40位于驱动器20的远端及应变消除装置28的近端。在一个实施例中，第一驱动器2G包括在其最远端的边缘上的位置指 示器指4十82,以及位于驱动器20的对置侧面上的第一和第二孔84a， 84b。
如图4中所示，操纵杆52a， 52b的近端容纳在各自的孔84a, 84b 内。在第一驱动装置48的第一实施例中，如图4所示，孔84a， 84b是长 瓜 形槽84a， 84b,该弧形槽的长度比才乘纵杆52a, 52b的直径大;[艮多。
图5是将接线座68a， 68b的顶部除去后的齿轮组件48的放大的平 面图，以便更清楚地示出该齿轮组件，如图5中所示，操纵杆52a, 52b的 远端容纳在各自的小齿轮66a， 66b内的孔86a, 86b中。在一个实施例中， 各孔86a， 86b设置在相应的小齿轮66a, 66b的轴向中心位置。在另一个实 施例中，如图5中所示，各孔86a， 86b与其相应的小齿轮66a， 66b的轴向 中心相偏置。图6是将下抓握部分24b除去后的手柄14的底视平面图，以便示出 第一和第二驱动装置40, 42的某些部分，如图6中所示，各个操纵杆52a, 52b在其与小齿轮66a, 66b的孔86a， 86b和第一驱动器20中的孔84a, 84b 相联系的相应的位置之间延伸。因此，如同可以由图4-6理解到的那样，操 纵杆52a, 52b起着将第一驱动器20的运动传递到小齿轮66a, 66b上的连 杆才几构的作用。如图5中所示，各个小齿轮66a, 66b i殳置在不动的齿条72a, 72b 与可动的齿条76a， 76b之间，并且与它们相啮合。各个可动的齿条76a, 76b 的大体上平的背面77a， 77 b可滑动地紧靠在面净反70的大体上平的相应的 表面75a， 75b上。如图5中所示，在一个实施例中，各个小齿l仑66a， 66b中的孔86a, 86b与该小齿轮的轴向中心相偏置,当小齿轮66a, 66b位于不动的齿条72a， 72b的最远端位置时，孔86a， 86b将处于紧挨着相应的不动的齿条72a, 72b 的最远的齿88a， 88b，并且更远一些最接近(略有间隔)的位置。在一个实 施例中，为了防止小齿轮66a, 66b相对于齿条72a， 72b， 76a, 76b超出行 程，沿着各小齿轮66a, 66b的圆周(靠近小齿轮孔86a, 86b处)设有无齿 的空白部分90a， 90b。如图5和6中所示，在机架64的基座或底板部分71内的每对齿条 72a, 72b, 76a， 76b之间设有长弧形槽92a， 92b。每个长弧形槽92a， 92b 用来作为一个通道，当相应的小齿轮66a, 66b沿着不动的齿条72a, 72b移 动时，各操纵杆52a, 52b的远端部分可以从该通道通过。当小齿轮66a， 66b在不动的齿条72a, 72b上移动时，长弧形槽92a， 92b的弧形形状可以允许
各才喿纵杆52a, 52b的远端部分跟随孔86a, 86b的正弦移动。由于孔86a， 86b相对于小齿轮66a, 66b的轴向中心是偏置的，与
孔86a, 86b与小齿轮66a， 66b的轴向中心相对中的配置相比较,就产生了
机械增益。该机械增益引起了驱动力，如用户所感觉到的，该驱动力比#:纵
现有技术的导管所需要的驱动力更小并且更稳定。下面将参照图4-6来描述第一驱动装置40的实施例的工作，其中， 各个孔84a, 84b是长弧形槽84a, 84b。如图4-6中所示，当第一驱动装置 40处于枢转的中间位置时(即，当4妄线座68a， 68b都处于其最近位置，以 及位置指示器指针82远端朝向并且大体上与下4爪握部分24b的纵向中心线 相对中时，如在图4中所示)，各操纵杆52a， 52b的近端将处于其相应的长 弧形槽84a， 84b的最远端部分。在驱动导线81a， 81b是张紧或拉伸型驱动 导线的场合，第一驱动导线装置40的第一实施例的配置是有利的。更准确 地说，在驱动导线81a, 81b只是受到张紧并且一点也没有受到压缩，从而 避免了驱动导线81a， 81b的弯折的场合，它是有利的。
例如，如同可以由图4-6理解到的那样，当第一驱动器20沿第一方 向(例如，图4中的逆时针方向)枢转时，第一操:纵杆52a的近端将由第一 长弧形槽84a的远端所啮合，并且第一操纵杆52a在近端被拉紧。这样就使 得第一操纵杆52a的远端造成第一小齿轮66a沿着相应的不动的齿条72a向 近端偏移。第一小齿4仑66a的转动将使相应的可移动的齿条76a受到驱动而 移向近端。如同可以由图4理解到的那样，当相应的"l矣线座68a移向近端时， 这将引起该接线座68a使第一驱动导线81a处于张紧状态。
当沿着第一方向枢转驱动器20时，将使得第一接线座68a在第一驱 动导线81a上作用这样一个移动， 一般说来，该移动不会对第二接线座68b 或者第二驱动导线81b产生影响。这是由于驱动器20的反时针转动只是引 起第二长弧形槽84b沿着操纵杆52b的近端滑动，而不会使第二长弧形槽84b 的近端碰到操纵杆52b的近端。因此，第一驱动器20不会向远端驱动第二 操纵杆52b，也不会使第二接线座68b向远端偏移。于是，当驱动器20沿笫 一方向(即，反时针方向)枢转时，第二驱动导线81b将不会处于张紧或压 缩状态。换句话说，可以使第二驱动导线81b处于松弛状态，并且可以自由 地移动。在一个实施例中，当使驱动器20枢转返回到图4中所示出的中间位
12置上时，第一长弧形槽84a的近端将不会碰到笫一揚:纵杆52a的近端。因此， 第一驱动器20将不会驱动第一接线座68a及其相应的驱动导线81a向远端 返回到该中间位置。反而，偏移的远端18作用在第一驱动导线81a上的张 紧力将使导线81a及其相应的接线座68a返回到该中间位置。
继续描述该实施例，如同可以由图4-6理解到的那样，当第一驱动 器20沿第二方向(即，图4中的顺时针方向)枢转时，第二操纵杆52b的 近端将由第二长弧形槽84b的远端所啮合，并且第二操纵杆52b将祐j立向近 端。这样就使得第二才乘纵杆52b的远端造成第二小齿轮66b沿着相应的不动 的齿条72b向近端偏移。第二小齿轮66b的转动将使相应的可移动的齿条76b 受到驱动而移向近端。如同可以由图4理解到的那样，当相应的接线座68b 移向近端时，这将引起该接线座68b使第二驱动导线81b处于张紧状态。
当沿着第二方向枢转驱动器20时，将使得第二接线座68b在第二驱 动导线81b上作用这样一个移动， 一般说来，该移动不会对第一接线座68a 或者第一驱动导线81a产生影响。这是由于驱动器20的顺时针转动只是引 起第一长弧形槽84a沿着操纵杆52a的近端滑动，而不会使第一长弧形槽84a 的近端碰到操纵杆52a的近端。因此，第一驱动器20不会向远端驱动第一 操纵杆52a，也不会^f吏第一接线座68 a向远端偏移。于是，当驱动器20沿 第二方向(即，顺时针方向)枢转时，第一驱动导线81a将不会处于张紧或 压缩状态。换句话说，可以使第一驱动导线81a处于松弛状态，并且可以自 由地移动。在一个实施例中，当使驱动器20枢转返回到图4中所示出的中间位 置上时，第二长弧形槽84b的近端将不会碰撞第二操:纵杆52b的近端。因此， 第一驱动器20将不会驱动第二接线座68b及其相应的驱动导线81b向远端 返回到该中间位置。反而，偏移的远端18作用在第二驱动导线81b上的张 紧力将使导线81b及其相应的接线座68b返回到该中间位置。
如同可以由图4-5理解到的那样，由于齿轮4专动的配置，可动的齿 条81a， 81b以及其相应的驱动导线76a， 76b的近端的线位移通常是相应的 小齿轮66a, 66b的近端的线位移的两倍。这是因为可动的齿条76a, 76b的 近端位移是小齿轮沿不动的齿条72a, 72b的近端的线位移与该小齿轮的转 动^f立移之和。为了讨论第一驱动装置40的第二实施例，现在请参看图7-9，除了 第一驱动装置40的第二实施例外，图7-9分别与图4-6中示出的^见图相同。一般地说，除了在下面的讨论中所提供的内容以外，第一驱动装置40的第 一和第二实施例的特征是相同的。如图7中所示，与驱动装置40的第一实施例的长弧形槽84a， 84b (如参照图4-6所讨论的那样)不同，第二实施例的孔84a, 84b是圆形的，
该孔的直径大体上与操纵杆52a, 52b的直径相同。如图7中所示，操纵杆
52a， 52b的近端容纳在各圆形孔84a， 84b内。如同可以由图7-9理解到的那样，在驱动装置40的第二实施例中， 当第一驱动装置40位于枢转的中间位置时(即，位置指示器指针82朝向远 端并且大体上与下4爪握部分24b的纵向中心线相对中时，如在图7中所示出 的那样)，各小齿4仑66a， 66b位于其相应的不动的齿条72a, 72b及可动的 齿条76a， 76b两者长度的近似中间的位置。当驱动器20枢转时，这种配置 可以使操纵杆52a, 52b彼此之间相对地进行相等相反的移动。这种移动可 在第一驱动装置40的第二实施例中完成，因为与第一实施例的长弧形槽 84a, 84b不同，第二实施例的圆形孔84a， 84b可以阻止在才喿纵杆52a， 52b 的近端与驱动器20之间的移动。第一驱动装置40的第二实施例的配置在驱 动导线81a， 81b是拉/推或张紧/压缩型驱动导线的场合是有利的。
例如，如同可以由图7-9理解到的那样，当第一驱动器20沿第一方 向(例如，图7中的反时针方向)枢转时，第一操纵杆52a的近端将由第一 圆形孔84a拉向近端，以及第二操纵杆52b的近端将由第二圆形孔8仆推向 远端。因此，第一操纵杆52a的远端将沿其相应的不动的齿条72a把第一小 齿轮66a拉向近端，以及第二操纵杆52b的远端将沿其相应的不动的齿条72b 把第二小齿轮66b推向远端。第一小齿轮66a的转动将向近端驱动其相应的 可动的齿条76a，而第二小齿轮66b的转动将向远端驱动其相应的可动的齿 条76b。如同可以由图7理解到的那样，当接线座68a移向近端时，这将引 起该接线座68a使第一驱动导线81a处于张紧状态。此外，当第二接线座68 b移向远端时，这将引起该第二接线座68 b推(即，压缩)第二驱动导线 81b。如同可以由图7-9理解到的那样，第一驱动器20沿第二方向(例如， 顺时针方向)枢转将使操纵杆52a, 52b的移动反向。因此，第二接线座68b 将向近端移动(也就是说，使第二驱动导线81b处于张紧状态)，以及第一 接线座68a将向远端移动(也就是说，使第一驱动导线81a处于压缩或》文木^ 状态)。
为了对第二驱动装置42的一个实施例进行详细讨论，现在请参看图 10，图10是具有分离的上和下抓握部分24a， 24b和分解的第二驱动装置42 的手柄的等角图，以《更更清楚地示出其各种部件。如图10中所示，第二驱 动装置42安装在手柄14的近端部分，该装置包括具有上和下杆102a, 102b 的第二驱动器IOO,第二驱动器100的上和下按4丑22a， 22b,枢转组件l(M， 上和下销106a， 106b,杠杆108，以及滑块110。如图10中所示，驱动手柄14可以包括具有上和下按4丑22a， 22b的 第二驱动装置22。该第二驱动装置包括大体上U形的第二驱动器100。该第 二驱动器的杆102a， 102b大体上竖直地对准，并且以平行布置的方式互相 偏离，从而形成了一个空隙103，第一驱动器20的近端部分可以通过该空隙 移动。下杆102b可滑动地容纳在下抓握部分24b内的纵向槽或凹槽113中。 同样，上杆102a可滑动地容纳在上抓握部分24a内的纵向槽或凹槽中。
如图10中所示，每个杆102a, 102b包括具有销孔114a, 114b的头 部112a, 112b,该销孔用来容纳销106a， 106b。上面的头部llh通过在上 抓握部分24a内的纵向槽115延伸，以便与上按钮22a相连接。同样，下面 的头部112b通过在下4爪握部分24b内的纵向槽延伸，以便与下控-钮22b相 连接。下面的头部112b容纳在下按钮22b内的底座117中，并且通过销106b 与该底座相连接。同样，上面的头部112a容纳在上4妄钮22 a内的底座中， 并且通过销106 a与该底座相连接。由于每个按4丑"a, 与第二驱动器 100的杆102a, 102b相连接，按钮22a， 22b是一起随动的。
如图10中所示，头部112a, 112b可滑动;也在其相应的纵向槽115 中移动。因此，当用户沿纵向相对于抓握部分24a， 24b滑动4姿4旦22a, 22b、 以便驱动第二驱动装置42时，杆102a, 102b和头部lUa, 112b将在其相 应的槽113, 115中可滑动地位移。如图10中所示，杠杆108通过枢转组件104与在下^爪握部分2牝内 的枢轴基座118可枢转地相连接。枢转组件104包括一系列的垫圏120 (包 括贝氏弹簧垫圈，该垫圏用来补偿在导管的卡者存期限内的压缩残余变形和材 料蠕动)和六角头螺钉，该螺钉用来把枢转组件104固定在枢轴基座118上 而作为一个整体部件。当适当地拧紧六角头螺4丁124时，枢转组件104将被 这样配置，使得它通过提供张力制动功能起着自动锁紧装置54的作用，从 而即使用户已将4姿4丑22a, 22b松开，它仍能将杠杆108固定就位。因此， 一旦用户通过驱动第二驱动装置42将远端18设定在一个设定位置上以后，用户就不需要保持与按钮22a， 22b的接触。如图10中所示，在一个实施例中，杠杆108大体上是这样的半圆形， 使得它具有大体上直线的边缘119、以及在直线边缘119的第一和第二端之 间延伸的大体上弧形的边缘。直线边缘119在枢转组件104附近，并且大体 上面向远端。在一个实施例中，弧形边缘121的半径大体上等于在弧形边缘 121与枢转组件104之间的距离。弧形边缘121大体上面向近端。
为了对第二驱动装置42的部件进行进一步的讨论，现在请参看图 11，该图是把上抓握部分24a除去后安装在下抓握部分24b内的第二驱动装 置42的顶视平面图。如图11中所示，滑块110的下端可滑动地容纳在下抓 握部分24b内的下凹槽或下槽128中。同样，滑块110的上端可滑动地容纳 在上抓握部分24a内的上凹槽或上槽中。下凹槽128通常平行于手柄14的 纵向轴线。如图11中所示，第三驱动导线129从主体12的远端18伸出，并且 进入手柄14内与滑块110相连接。在一个实施例中，第三驱动导线1"还 用来作为一条电线，该电线从远端18内的一个或更多电极30通向手柄14 的近端内的电插头26。在这种情况下，第三驱动导线129将穿过并且连接在 滑块110上。如图11中所示，螺杆130在滑块110的近端与U形钩(clevis ) I" 之间延伸，该U形钩通过销109枢转地固定在杠杆108的第一端上。螺杆130 上的螺紋使得在U形钩132与滑块110之间的距离可以进行调整。因此，相 对于杠杆108的最初的驱动线位置可以通过螺杆130进行调整。如图11中所示，臂134从第二驱动器100的近端沿着与滑块IIO相 反的方向伸出。连杆136通过销138与臂134的一端可枢转地相连接。缆线 140与连杆136相连接，并且延伸到和围绕在杠杆108的弧形端Ul上，并 通过连接装置142 (例如，螺钉，螺栓，销等)与杠杆1G8相连接。杠杆108 的弧形端121上加工有用来容纳缆线140的凹槽或槽。缆线140和杠杆108 的弧形端121像皮带和皮带轮那样地一起工作，使得在缆线140与可枢转的 杠杆108之间的力臂在杠杆108枢转时保持不变。如同可以由图11中理解到的那样，当驱动第三驱动导线129使得主 体12的远端18产生偏移时，用户可4吏按4丑22a, 22b向远端偏移，从而可 使U形的第二驱动器100向远端移动。因此，臂134将把缆线l"拉向远端， 由此可以使杠杆108围绕枢转组件104沿着反时针方向枢转。该枢转运动将使U形钩132向着近端的方向拉动滑块110。滑块110的向着近端的运动将 使第三驱动导线129进入张紧状态(即，它拉紧第三驱动导线129)，由此使 主体12的远端18偏移。主体12的远端的递增的偏移需要递增的力。因此，在主体12的远 端偏移的最初阶段拉动第三驱动导线129所需要的力将小于在远端偏移的最 后阶段拉动该导线所需要的力。为进一步增加主体12的远端偏移所需要增 加的力由在U形钩132与杠杆108之间的配置来产生。准确地说，在U形钩 132与杠杆108之间是这样的配置，使得当杠杆108枢转时，力臂发生改变。
在U形钩132与杠杠108的枢转组件104之间的力臂长度在远端偏 移的最初阶段(即，当销109处于其最远端位置时)是最大的。由于在U形 钩132与杠杆108之间的这种配置，当远端18增加偏移时(即，销109向 近端运动时)，该力臂的长度是减少的。因此，当驱动导线的张力低时(即， 在远端偏移的最初阶段)，按钮22a， 22b的机械增益最小，而当驱动导线的 张力高时(即，在远端偏移的最后阶段达到全部偏移时)，按钮22a, 22b的 机械增益最大。如同可以由图11中理解到的那样，为了使偏移的远端18返回到其 不偏移的配置，用户应佳—按钮22a， 22b向近端移动，从而可使U形的第二 驱动器100向近端移动。这将使缆线140内部产生松弛，随着远端18的弹 簧返回到非偏移位置，当储存在偏移的远端18内的弹簧力向远端拉动第三 驱动导线129从而也就是滑块110时，就可使杠杆108顺时针枢转。
在使用时，导管10的主体12以在本技术领域内众所周知的方式插 入病人体内。操作员握住手柄14并且操纵在其大拇指与其他手指之间的第 一驱动器20。有利的是，第一驱动器20从手柄14的两侧突出，从而为运动 和操纵的方便创造了条件。第一驱动器20相对于手柄14运动，它通过第一 驱动装置40使第一和第二驱动导线78a， 78b移动。从而，使主体U的远 端18偏移。为了使主体12的远端18以另外一种方式偏移，用户可用拇指或其 他手指向远端滑动按钮22a， 22b。这样就可以通过第二驱动装置42使第三 驱动导线129移动。因此，主体12的远端18就以不同于通过驱动第一驱动 装置40所产生的偏移的方式进行偏移。例如，第三驱动导线129的移动可 以使远端的偏移成为任何曲线形状，例如，环形，螺旋形，或者成为S形。 此外，该远端可以被预先制成任何的曲线形状，包括环形，螺旋形，或者S形，并且第三驱动导线的移动也可以使该曲线形状扩大或者缩小。同样，第
一和第二驱动导线78a, 78b可以在第一平面上产生偏移，以及第三驱动导 线129可以在第二平面(例如，垂直于第一平面的平面)上产生偏移。
如在本4支术领域的一个普通技术人员所能理解的那样，连接套管58 可以由多种材料中的任何一种材料制成，包括现有的普通聚合物(例如， PEEK，聚砜等)，金属(例如，不锈钢，黄铜等)，或者其他材料。垫圈56 可以是现有的任何普通的形状，包括平垫圈，波形垫圈等，这些垫圈可以由 不锈钢，黄铜或者聚合物材料制成。螺钉60可以是任何形式的螺钉，螺栓 或者连接装置，最好包括六角头螺钉。枢轴基座62可以由与下抓握部分24b 相同或不相同的材料制成。枢轴基座62可以与下抓握部分24b制成一个整 体，或者它可以是一个单独部件用胶接(焊接或其他方式)固定在下抓握部 分24b上。如图2, 12和12A中所示，在操作时，将垫圈56任选地放在平台62a 上。然后，将驱动器20放在枢轴基座62以及垫圈56或平台62a上。将一 个任选的垫圈56放在驱动器20上。将连接套管58柠过垫圈56，驱动器20 和枢轴基座62。然后，将六角头螺钉60穿过连接套管58,垫圏56，驱动器 20,并且柠入枢轴基座62内。最好连接套管58紧密地装配在枢轴基座62 上，以便防止驱动器20转动时在连接套管58与枢轴基座62之间的过大的 侧向运动。同样，最好驱动器20紧密地装配在连接套管58上，以便防止驱 动器20转动时在连接套管58与驱动器20之间的过大的侧向运动。
螺钉60将在制造过程中被柠紧，以便产生一个张力T。 T可以通过 考虑几个因素决定，并且它将随着应用场合的不同而变化，但是它必须是足 够大的张力，以便阻止远端向着其零位位置的偏移。同时，如果T的数值太 大，操作员将被迫施加更大的压力来搡纵导管，这是不受欢迎的。目前市场 上可以买到的标准的导管要求操作员在驱动手柄上作用2-10磅拇指力来使 远端沿着所需要的方向偏移。例如，导管需要3磅拇指力。在这种情况下， 偏移的远端向着其中间或零位位置的方向将作用2-3磅的力，这取决于导管的结构。因此，应将张力T设定成足够大，例如3磅或者更大，以便-板消该 力。张力T还可以根据需要增加，以便给出该导管手术的操作员拇指力的理 想水平，因为张力T的增加将增加操作导管所需要的拇指力。在将螺钉60 拧紧并且产生所需要的张力T以后，可以通过使用紧固密封胶将螺钉60永 久或半永久地固定就位。连"J妄套管58可以具有在其底部切出的几个槽口 58a,该槽口用来与 板条62b相配对。板条62b位于枢轴62与平台62a之间的空间内。当槽口 58a与板条62b相接合时，连接套管58将这样啮合，使得连接套管58相对 于下抓握部分24b只有很少的转动，因此，在远端沿着所需的方向偏移之前， 驱动器20将只具有较小的"松弛"由才喿作员拉紧。在一个最佳实施例中， 连接套管58的底部可以在其外表面上具有断面线或或者其他形式的切口， 以便于与平台62a的内部相配对或者相连接。如图12B和12C中所示，自动锁紧装置还可以包括张紧件200。例如， 如图12B中所示，可以将贝式弹簧塾圈202放在连接套管58与驱动器"之 间。如图12C所示，可以将贝式弹簧垫圈204放在平台62a与驱动器20之间。在工作时，自动锁紧装置的零件可能会由于过热或过冷而膨胀或收 缩。张紧件200此时将工作，或者吸纳松弛量，或者提供膨胀的空间，同时 保持恒定的张力T。这样将有利于保证操作员将受到与在制造过程中所设定 的用来操纵该驱动器的理想水平的拇指力相同的拇指力。这样一种张紧件可 以是图12B， 12C中所示出的贝式弹簧垫圈，或者是其他的张紧装置。除了 上面在图12A-12C中所示出的位置以外，该张紧件还可以设置在自动锁紧装 置54内要提供恒定的张力的任何其他位置上。例如，如图13A中所示，张紧件(例如弹簧210)可以放在平台 与枢轴62之间的空隙中。连接套管58可以在枢轴62上滑动，并且可以支 靠在可能有的垫圈56上，该垫圈又支靠在弹簧210上。如同贝式弹簧垫圈 的情况一样，该弹簧也可以放在各种位置上，只要它能在驱动器20上提供 比较恒定的张力T,从而能保持用来移动并自动锁紧驱动器20的恒定的拇指 力就行。如图13B中所示，弹簧212可以放在垫圈56与驱动器20之间，或 者如图13C中所示，弹簧214可以放在螺钉60与连接套管58之间。
图14中示出了本发明的另一个变更方案，其中，连接套管224包 括在其底部切出的槽口 224a，该槽口用来与板条62b相配对。板条62b位于枢轴62与平台62a之间的空间内。当槽口 224a与板条62b相配对时，连接 套管224将这样啮合，使得连接套管224相对于下抓握部分24b只具有很少 的转动，因此，在远端沿着所需的方向偏移之前，驱动器20将只具有较小 的"松弛"由操作员拉紧。在一个最佳实施例中，连接套管224的底部可以 在其外表面上具有断面线或或者其他形式的切口，以^便于与平台62a的内部 相配对或者相连接。连接套管224可以用环氧树脂胶合在枢轴62和/或平台 62a上。连接套管224可以由任何材料制造，特别是耐久的聚合物，不锈钢， 或者黄铜。所选择的理想材料应当是充分耐久的，以便能在压缩张紧条件下 长时间地持续设置。该材料还应具有较小的摩擦范围，以便允许连接套管224 与驱动器部件之间的快速运动。连接套管224还可以具有D形的顶面232。该连接套管包括支靠在 平台62a上的连接套管平台表面234。将连接套管平台表面234和连接套管 224的侧壁进行抛光(例如，到8微米)，以保持循环耐久性。驱动器220 包括整体的驱动垫圈部分222。驱动器220可以在连接套管224上滑动。然 后，将D形垫圈226与D形顶面232配对。垫圈228支靠在D形垫圈226上。 然后，将螺母230连接在螺紋表面236上，并且将它拧紧到张力T (例如， 5-6磅的力)，然后再加上一点螺紋固定密封胶。在本发明的这个方面，垂直载荷的运行5^径有利地只是/人连接套管 224,连接套管的平台234,通过驱动器220到D形垫圈226,可能有的垫圈 228封螺母230。具体地说，该载荷路径不包括聚碳酸酯的上或下抓握部分 24a, 24b,因此不会把长期的应力作用在这些部分上。
如图15中所示，垫圈228可以由张紧件(例如贝式弹簧垫圏)来 代替。同样，如图15A, 15B中所示，可以使用诸如弹簧242或244这样的 垫圈。如上面详细描述过的那样，该张紧件既可以拉紧松弛导线又可以提供 膨J!长空间，同时保持恒定的张力T。除了上面在图15-15C中所示出的位置外， 该张紧件还可以放在自动锁紧装置54内需提供恒定的张力的任何其他位置。
如图16中所示，驱动器250可以包括设计成能附接在上和下抓握 部分24a, 24b上的支柱258，这种附接是该支柱通过滑动套接或者附接在下 抓握部分24b的枢轴基座62和上抓握部分24a的枢轴基座262上而实现的。 驱动器250包括固定在弹簧256 (例如拉伸弹簧或牵簧)上的第一支柱252。 弹簧256固定在第二支柱254上，该支柱固定在下4爪握部分24b上。在工作时，随着驱动器250在支柱258上的枢转，导管的远端18将产生偏移，并 且作用一个朝向返回远端的零位位置的力F。弹簧256,驱动器250,支柱 252和支柱254这样设置，使得当驱动器252处于其中点时，该弹簧处于其 最长状态。当驱动器250从其中点枢转离开时，在支柱252， 254之间的长 度就缩短，由此使弹簧256缩短。因此，为了返回到驱动器250的中点，必 须作用一个力Fl,以便使弹簧256伸长。该力Fl将与力F相对抗，最好超 过力F。也就是说，由远端18产生的力F将力图使远端18返回其零位位置， 并由此使驱动器250返回其中点。由弹簧256产生的力Fl将力图使该驱动 器进一步向其中点的左或向右方移动，并由此l吏远端向左或右方移动。因此， 弹簧256在该自动锁紧装置中起着张紧件200的作用。如在本技术领域内的 人们或普通技术人员所众所周知的那样，驱动器250，弹簧256和支柱252, 254的运动可以通过齿轮装置来帮助，该齿轮装置设置在与支柱有关的位置， 用来在驱动器250运动期间使支柱252， 254之间的距离加长或缩短。
本发明的驱动器可以采:f又多种结构形式，并不限于在附图中所示出 的驱动器形式。例如，驱动器20可以采取T形，或者可以是圆形的。如图 17中所示，驱动器280可以包括设计成能附接在上和下抓握部分24a, 24b 上的支柱288,这种固定是该支柱通过滑动套接或者固定在下4爪握部分24b 的枢轴基座62和上抓握部分24a的枢轴基座262上而实现的。驱动器280 可以具有可压下的杆284, 282，该杆必须由操作员压下，以i"更使驱动器280 枢转。杆284， 282与驱动器内部的锁紧装置相连接，在驱动器发生转动前 必须先松开该锁紧装置。如图18中所示，可转动的支柱290可以与支柱294上的驱动器292 处于摩擦接触状态。在工作时，当驱动器292在支柱294上枢转时，导管的 远端18将发生偏移，并且将作用一个朝向返回远端的零位位置的力F。可转 动的支柱290必须克^^力F2 (例如摩擦力)转动。因此，力F2与由远端18 作用的力F相平衡，最好超过该力F。因此，可转动的支柱290在该自动锁 紧装置中起着张紧件200的作用。虽然在上面已经在一定程度上详细地对本发明的几个实施例进行 了描述，只要不脱离本发明的精神或范围，本技术领域内的普通技术人员可 以对这些公开的实施例做出许多的改变。本发明的驱动器可以采取多种结构 形式，并不限于在附图中所示出的驱动器形式。例如，驱动器20可以采取T 形，或者可以是圆形的。
所有的方向基准(例如，上部的，下部的，向上，向下，左面，右 面，向左，向右，顶部，底部，上方，下方，垂直的，水平的，顺时针方向 的和反时针方向的)都只是用于识别的目的，以帮助读者理解本发明，它并 不形成任何限制，尤其不是对本发明的位置，取向或使用的限制。连接基准 (例如，固定的，结合的，连接的，等等)应作广义的解释，它可以包括连 接部件之间的中间件，以及在部件之间的相对运动。因此，连接基准不需要 指明两个部件是直接相连接的并且互相处于固定的关系。应当指出，在以上 说明中所包含或在附图中所示出的内容应当解释为只是说明性的而不是限 制。只要不脱离在附属的权利要求书中所规定的本发明的精神，可以对本发 明的细节或结构啦丈出各种改变。
权利要求
1. 一种与导管一起使用的导管手柄，该手柄包括驱动器和自动锁紧装置，该自动锁紧装置适合用来将该驱动器保持在由操作员设定的位置上。
2. 权利要求1中所述的导管手柄，其中，该自动锁紧装置包括连接套姿
3. 权利要求2中所述的导管手柄，其中，该连接套管由黄铜组成。
4. 权利要求3中所述的导管手柄，其中，该自动锁紧装置还包括紧固 件以及用来容纳该紧固件的基座。
5. 权利要求3中所述的导管手柄，其中，该手柄还包括抓握部分，其 中，在自动锁紧装置的载荷路径不包括抓握部分。
6. 权利要求1中所述的导管手柄，其中，该自动锁紧装置还包括张紧件。
7. 权利要求6中所述的导管手柄，其中，该张紧件包括贝式弹簧垫圈。
8. 权利要求6中所述的导管手柄，其中，该张紧件包括弹簧。
9. 权利要求1中所述的导管手柄，其中，该自动锁紧装置包括抓握操 纵的锁紧装置。
10. 权利要求l中所述的导管手柄，其中，该自动锁紧装置包括摩擦轮。
11. 权利要求6中所述的导管手柄，其中，该手柄还包括抓握部分，其 中，该自动锁紧装置的载荷路径不包括抓握部分。
12. —种导管，包括导管轴，该导管轴有近端部分和远端部分；与近端部分相固定的手柄，该手柄包括驱动器和自动锁紧装置，该自动 锁紧装置适合用来将驱动器保持在由操作员设定的位置上。
13. 权利要求12中所述的导管，其中，该自动锁紧装置包括连接套管。
14. 权利要求13中所述的导管，其中，该连接套管由黄铜组成。
15. 权利要求14中所述的导管，其中，该自动锁紧装置还包括紧固件 和用来容纳该紧固件的基座。
16. 权利要求14中所述的导管，其中，该手柄还包括抓握部分，其中， 该自动锁紧装置的载荷路径不包括4爪握部分。
17. 权利要求12中所述的导管，其中，该自动锁紧装置还包括张紧件。
18. 权利要求17中所述的导管，其中，该张紧件包括贝式弹簧垫圈。
19. 权利要求12中所述的导管还包括第二驱动器和第二自动锁紧装置。
20. 权利要求19中所述的导管，其中，该第二自动锁紧装置包括张紧件。
21. 权利要求12中所述的导管，其中，把驱动器从初始位置移动到第 二位置将使导管的远端从休止位置偏转到偏移位置，其中，该自动锁紧装置 适合用于无需操作员的输入就可以将驱动器保持在其第二位置上。
22. —种系统，包括具有导管轴的导管，该导管轴具有近端部分和远端部分； 与近端部分相"f妾的手柄，该手柄包括驱动器和用来将该驱动器锁定在由 操作员设定的位置上的装置。
23. 权利要求22中所述的系统，还包括第二驱动器和用来将该第二驱 动器锁定在由操作员设定的第二位置上的第二自动锁紧装置。
全文摘要
本发明涉及一种用来使管状导管主体(12)的远端(18)偏移的导管驱动手柄(14)，该手柄包括自动锁紧装置(54)。该手柄包括上和下抓握部分(24a，24b)，驱动器(20)和自动锁紧装置(54)。该自动锁紧装置(54)适合用来把导管(10)的偏移后的远端保持就位，而无需操作员的输入。在导管(10)的远端(18)从其零位位置偏移后，它通常将力图返回到其零位位置，从而在驱动器(20)上作用了一个力。自动锁紧装置(54)通过提供一个第二力来与来自远端(18)的力相对抗，并且把远端(18)保持就位。因此，操作员就不需要与按钮(22a，22b)保持接触就可以将远端(18)保持在设定的位置上。
文档编号A61M25/00GK101443069SQ200780017306
公开日2009年5月27日 申请日期2007年5月4日 优先权日2006年5月17日
发明者C·施奈德, G·P·范尼, J·L·达德尼, J·詹森, M·C·贝德纳雷克, M·W·斯泰恩, R·E·斯特赫, T·T·泰格 申请人:圣朱德医疗有限公司房颤分公司