可转向输送护套的制作方法
【专利摘要】可转向医疗输送装置及其使用方法。
【专利说明】可转向输送护套
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请要求2011年5月3日提交的美国临时申请N0.61/482,018,2011年11月4日提交的美国临时申请N0.61/555，687和2011年11月4日提交的美国临时申请N0.61/555，706的权益。每个所述申请的公开内容这里通过引用合并。
[0003]通过引用合并
[0004]此说明书中提到的所有出版物和专利申请这里通过这样的相同程度的引用来合并，即似乎是每个单独出版物或专利申请具体和单独地指明来通过引用合并那样。
【背景技术】
[0005]输送装置用来输送或引导医疗装置或器械到对象内的目标部位。输送装置提供到身体内的需要例如诊断、治疗和干预过程的目标部位的通路。经过这些装置，通路通常是微创的，并且可以经由皮肤或经过自然身体孔口。通路会需要提供经过体腔的引导路径，体腔例如是(但没有限制)血管、食道、气管和相邻支气管、脉管、胃肠道的任何部分和淋巴。一旦输送装置提供到目标部位的通路，输送装置接着用来引导医疗装置或器械，以执行诊断、治疗或干预过程。这种输送装置的例子是导管，其可以通过使其转向到其所需目的地、沿着之前输送的导丝循迹或两者来输送。经皮使用的输送部件列表很庞大，并快速增加。
[0006]这些输送装置的最小外尺寸对于使得与输送相关的伤害最小化很重要。使输送装置的壁厚最小化为待引导的医疗装置提供额外空间，同时使得与进入对象和所需闭合相关的伤害最小化。输送装置的柔性在允许引导装置沿着蜿蜒路径循迹或转向到其目标目的地并同时使得对干预组织的伤害最小化很重要。输送装置还需要具有足以支持其输送到目标地点的压缩和拉伸性能。在围绕身体内的弯曲部循迹时，引导装置内形成的任何扭结部会对于医疗装置的输送形成障碍。在用作可转向装置时，输送装置的远端优选为能够在弯曲半径范围上并响应于转向控制`偏转。输送装置还应该支持从手柄传递到远侧区域的扭矩。
[0007]—旦输送装置就位，输送装置还优选地支持围绕远侧弯曲部的扭矩，使得医疗装置可以转动就位，并同时承受一些接触负载。另外，一旦就位，引导装置优选地足够刚硬，以支持和引导医疗装置到其目标目的地。引导装置还应该保持稳定，并且不会自发地或在从医疗装置输送或其本身控制机构传递给它的力的影响下从一种平衡状态转换成另一状态。由于输送装置通常沿着填充流体的内腔(例如(没有限制)血管)行进，输送装置应该另外结合密封件，防止流体冲击在其周边，并在其与医疗装置交接的远端处结合另一密封件，以保持围绕输送装置的密封。
[0008]存在对于改善的可转向输送装置和引导医疗装置的需要。
【发明内容】
[0009]本发明的一个方面在于可转向输送装置，其包括:能够转向的可转向部分；以及外部护套和沿着输送装置的第一部分布置在外部护套内的内部护套，外部护套包括第一材料，并且第二护套包括第二材料，其中第一材料和第二材料在可转向部分远侧的合并部位处合并在一起，在合并部位处形成材料的一体区段，其中内部管状构件和外部管状构件能够沿着可转向部分相对于彼此轴向运动，以使可转向部分转向。
[0010]在一些实施方式中,第一材料不同于第二材料。
[0011]在一些实施方式中，内部护套包括沿着可转向部分延伸的编制材料。
[0012]在一些实施方式中，外部护套包括位于可转向部分内并包括形成其中的多个狭槽的管状元件。可转向元件内的管状元件可包括在第一构型时能够分别允许在其之间的相对运动并在第二构型时防止沿着径向轴线和轴向轴线中的至少一个在其之间的相对运动的第一互锁元件和第二互锁元件。外部护套还可包括位于可转向部分内并固定到管状元件的第二管状元件，其中第二管状元件具有以不同于形成在管状元件内的多个狭槽的型式形成其中的多个第二狭槽。外部护套可包括可转向部分近侧的编制材料，其中编制材料的远端和管状元件的近端被彼此固定。
[0013]在一些实施方式中，该装置还包括在可转向部分内径向布置在内部护套和外部护套之间的张紧元件。张紧元件可固定到可转向部分近侧的内部护套，并可在合并部位固定到一体材料。张紧元件的近端可固定到内部护套，使得该近端与它到内部护套的近端相比更靠近可转向部分。
[0014]本发明的一个方面在于可转向输送装置，其包括:能够转向的可转向部分；以及外部护套和布置在外部护套内的内部护套，其中外部护套和内部护套在可转向部分远侧的部位处永久地轴向彼此固定，并且其中，在可转向部分内，外部护套包括管状构件，管状构件包括具有以第一型式形成其中的多个狭槽的第一部分，以及具有以不同于第一型式的第二型式形成其中的多个狭槽的第二部分。
[0015]在一些实施方式中，第一型式包括在第一构型时能够分别允许在其之间的相对运动并在第二构型时防止沿着径向轴线和轴向轴线中的至少一个在其之间的相对运动的第一互锁元件和第二互锁元件。
`[0016]在一些实施方式中，内部护套包括沿着可转向部分延伸的编制材料。外部护套可包括可转向部分近侧的编制材料，其中编制材料的远端和管状元件的第一部分的近端被彼此固定。
[0017]在一些实施方式中，该装置还包括在可转向部分内径向布置在内部护套和外部护套之间的张紧元件。张紧元件可固定到可转向部分近侧的内部护套，并可固定到该装置上的两个管状护套永久轴向彼此固定的部位。
[0018]在一些实施方式中，管状构件是单个管状元件，使得第一部分和第二部分是一体的。
[0019]一个方面在于可转向输送装置，其包括:能够转向的可转向部分；外部护套和布置在外部护套内并在可转向部分远侧的第一部位轴向固定到外部护套的内部护套，其中内部管状构件和外部管状构件能够沿着可转向部分相对于彼此轴向运动，以使可转向部分转向；以及张紧元件，其在可转向部分近侧的第一部位处固定到内部护套，并在内部护套和外部护套相对于彼此轴向固定的第二部位处固定，张紧元件在可转向部分内径向布置在外部护套和内部护套之间，其中张紧元件能够在内部护套和外部护套在使可转向部分转向时相对于彼此运动的情况下将轴向刚性添加到可转向部分。
[0020]在一些实施方式中，张紧元件在第一部位和第二部位之间自由浮动。[0021]在一些实施方式中，第一部位与它到内部护套的近端相比更靠近可转向部分。
[0022]在一些实施方式中，张紧元件能够在可转向部分致动时布置在可转向部分的内部弯曲部上。
[0023]在一些实施方式中，张紧元件由凯夫拉尔(Kevlar)制成。
[0024]在一些实施方式中，外部护套包括具有以第一型式形成其中的多个狭槽的管区段。第一型式可包括在第一构型时能够分别允许在其之间的相对运动并在第二构型时防止沿着径向轴线和轴向轴线中的至少一个在其之间的相对运动的第一互锁元件和第二互锁元件。
[0025]一个方面在于可转向输送装置，包括:外部护套和布置在外部护套内的内部护套，其中内部护套包括第一管状元件；能够转向的可转向部分；其中沿着可转向部分，第一管状元件包括具有第一硬度的第一材料的第一区段和具有不同于第一硬度的第二硬度的第二材料的第二区段，其中第一和第二区段布置在第一管状元件的不同径向部分处。
[0026]在一些实施方式中，第一硬度大于第二硬度。第一区段和可转向部分能够在可转向部分转向时使得第一区段布置在可转向部分的内部弯曲部上。该装置还包括沿着可转向部分径向布置在内部护套和外部护套之间并能够在可转向部分转向时布置在可转向部分的内部弯曲部上的张紧元件，并且其中张紧元件直接邻接第一区段布置。第一区段可沿着围绕第一管状构件的周 边的大约四分之一路程延伸。第一区段能够离开转向时的可转向部分的内部弯曲部大约90度布置。第一区段可以是围绕管状构件的周边的两个离散区段，并且两个区段的每个离开转向时的可转向部分的内部弯曲部大约90度。该装置还可包括沿着可转向部分径向布置在内部护套和外部护套之间的张紧元件，并且其中张紧元件直接邻接第二区段布置。
[0027]在一些实施方式中，第一管状构件包括聚合材料。
[0028]在一些实施方式中，外部护套和内部护套在可转向部分远侧的第一部位相对于彼此轴向固定
[0029]在一些实施方式中，外部护套包括具有以第一型式形成其中的多个狭槽的管部分，并且第一型式包括在第一构型时能够分别允许在其之间的相对运动并在第二构型时防止沿着径向轴线和轴向轴线中的至少一个在其之间的相对运动的第一互锁元件和第二互锁元件。
[0030]一个方面在于可转向输送装置，包括:能够转向的可转向部分；外部护套和布置在外部护套内的内部护套，护套在可转向部分远侧相对于彼此轴向固定，并且能够沿着可转向部分相对于彼此轴向运动以使转向部分转向；固定到内部护套和外部护套的丝元件；以及固定到外部致动器的滑轮；其中，丝元件围绕滑轮延伸并能够被致动以使可转向部分转向。
[0031]在一些实施方式中，丝元件的远端固定到内部护套的远侧末端。丝元件的近端可固定到外部护套的外表面。
[0032]在一些实施方式中，丝元件的远端固定到内部护套的近端。丝元件的近端可固定到内部护套的近端。
[0033]在一些实施方式中，外部护套包括具有以第一型式形成其中的多个狭槽的管部分，并且其中第一型式包括在第一构型时能够分别允许在其之间的相对运动并在第二构型时防止沿着径向轴线和轴向轴线中的至少一个在其之间的相对运动的第一互锁元件和第二互锁元件。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]通过参考给出其中采用本发明的原理的示例性实施方式的以下详细描述，将获得本发明的特征和优点的更好理解，附图中:
[0035]图1是可转向医疗输送装置的可转向部分的透视图。
[0036]图2A、2B和2C示出可转向医疗输送装置的示例性可转向部分的转向。
[0037]图3示出表示用于输送装置的可转向部分的示例性狭槽型式的平展视图。
[0038]图4示出表示用于输送装置的可转向部分的示例性狭槽型式的平展视图。
[0039]图5示出表示用于输送装置的可转向部分的示例性狭槽型式的平展视图。
[0040]图6示出表示用于输送装置的可转向部分的示例性狭槽型式的平展视图。
[0041]图7A和7B示出表示用于输送装置的可转向部分的示例性狭槽型式的平展视图。
[0042]图8示出包括带狭槽的外部管状构件和带狭槽的内部管状构件的示例性可转向部分，其中中间管状元件位于带狭槽的外部管状构件和带狭槽的内部管状构件之间。
[0043]图9示出包括带狭槽的外部管状构件和不带狭槽的内部管状构件的示例性可转向部分。
[0044]图10示出包括带狭槽的内部管状构件和不带狭槽的外部管状构件的示例性可转向部分。
[0045]图1lA是用于能够从管切割或由将带卷绕成管形成的可转向部分的型式的图示。
[0046]图1lB示出用于图1lA的管的带的截面。
[0047]图12A和12B是用于可转向部分的凹槽型式的不同视图。
[0048]图13A、13B和13C是用于导管的切割型式的多种视图。
[0049]图14示出外部引导构件和其中的输送装置。
[0050]图15示出用于在压缩中最能转向的管状构件上的不连续切割型式。
[0051]图16A和16B示出形成有图15的切割型式的管状构件的一部分，而图16C示出作用其上的压缩和拉伸力。
[0052]图17是示出与图15-16C所示的管状构件周围的多个点处的负载或位移的应用相关的力相对于位移的表现的图不。
[0053]图18示出用于在拉伸中最能转向的管状构件上的连续切割型式。
[0054]图19示出用于在拉伸中最能转向的管状构件上的不连续切割型式。
[0055]图20示出用于在拉伸中最能偏转的管状构件上的连续切割型式。
[0056]图21示出用于具有大致直的连续脊部的管状构件上的不连续切割型式。
[0057]图22示出用于具有螺旋连续脊部的管状构件上的不连续切割型式。
[0058]图23是具有一个以上脊部的示例性管状构件的平展视图。
[0059]图24是具有单个大致直的脊部的示例性构件的平展视图。
[0060]图25示出示例性管状构件的平展部分。狭槽形成相对中性的型式。
[0061]图26示出包括互锁特征的示例性管状构件的平展部分，其具有能够支持管状构件转动的互补弯曲表面。[0062]图27示出包括布置其中的浮动管状构件的示例性可转向输送装置。
[0063]图28示出示例性可转向医疗输送系统。
[0064]图29A和29B示出引导装置的可锁定部分的示例性实施方式。
[0065]图30A-30H示出可用于可锁定引导装置的示例性边圈。
[0066]图31-34示出示例性可转向输送装置。
[0067]图35-40示出示例性可转向输送装置。
[0068]图41示出图35-40的装置的性能的图示。
[0069]图42示出结合有弯曲刚性的受控变化和增加扭转刚性的特征的切口型式的实施方式。
[0070]图43示出相对于彼此转动由此造成护套的弯曲远端以大致圆弧转动的内外部管状构件。
[0071]图44示出具有外部致动器的示例性可转向装置。
[0072]图45-47示出手柄形式的示例性外部控制器。
[0073]图48示出示例性可转向护套的远端。
[0074]图49和50示出护套上的电极的示例性构型。
[0075]图51A和51B示出用于与示例性`可转向护套的外表面上的电极交接的替代导体型式。
[0076]图52示出可转向装置的示例性可转向部分。
[0077]图53A-53G示出包括具有不同硬度的材料的可转向装置的部分的示例性实施方式。
[0078]图54A-54D示出包括具有不同硬度的材料的可转向装置的部分的示例性实施方式。
[0079]图55A和55B示出结合滑轮的示例性可转向装置。
【具体实施方式】
[0080]本发明总体涉及可以认为是可转向引导装置的可转向输送装置及其使用方法。可转向输送装置可用来输送或引导任何类型的适当医疗装置或器械经过到患者身体内的目标部位。例如，可转向输送装置可用来输送或引导医疗装置进入体腔或空腔，例如(但没有限制)血管、食道、气管以及可能的相邻支气管、胃肠道的任何部分、腹腔、喉腔、身体内的多种其他脉管、淋巴、心脏的一个或多个腔室等。一旦可转向输送装置获得到达对象内的目标部位的通路，一个或多个医疗装置或器械被输送或引导到目标部位以执行一种或多种医疗干预。在一些使用方法中，这里描述的可转向输送装置沿着之前定位的导丝(其定位是本领域已知的)循迹。
[0081]图1是示例性可转向输送装置的远侧部分的透视图。可转向装置10包括可转向部分12并具有远端15。可转向部分12包括外部管状构件14和内部管状构件16。外部管状构件14具有其中限定内腔的内表面，并且内部管状构件16的尺寸设置成布置在外部管状构件14的内腔内。外部管状构件14和内部管状构件16沿着可转向装置10的长度在固定部位18处永久轴向彼此固定。即，在固定部位18处，内部和外部管状构件不能相对于彼此向远侧或近侧运动，并永久地轴向彼此固定。这里使用的“永久”固定总体上指的是在装置的制造过程中进行的固定，使得一个或多个部件不能或不打算在装置的使用过程中彼此脱离。如这里使用，在管状构件或部件被描述为在某个部位处彼此轴向固定时，该固定可以是永久固定或临时固定，除非明确表明是一个或另一个。固定部位18定位在可转向部分12远侧。在固定部位18近侧的部位，内部管状构件16和外部管状构件14能够相对于彼此轴向运动。即，沿着可转向部分12，内部管状构件16和外部管状构件14能够相对于彼此轴向运动，提供装置的转向，如下面描述。外部管状构件14具有形成其中的狭槽22，其限定脊部
20。脊部20沿着可转向部分12的长度延伸。狭槽22表示成在可转向部分12位于图1所示的直构型时大致垂直于可转向部分12的纵向轴线“L”。内部管状构件16也具有在可转向部分中形成于其中的狭槽(未示出)，其限定脊部(未示出)。
[0082]图2A和2B示出可转向输送装置的示例性实施方式。可转向装置30具有远端37，并包括在固定部位38处相对于彼此轴向不可动但在固定部位38近侧轴向可动的外部管状元件34和内部管状元件36。外部管状元件34包括形成于其中的多个狭槽42以限定脊部
40。内部管状元件36也包括形成其中的多个狭槽(未示出)，以限定脊部(未示出)。在图2A和2B中，脊部彼此隔开大致180度布置。图2A示出可转向部分32偏转或转向成第一弯曲构型，而图2B示出可转向部分32转向成不同于第一弯曲构型的第二弯曲构型。为了使可转向部分转向成图2A所示的构型，外部管状构件34的近侧部分轴向运动，具体地相对于内部管状构件36向近侧运动，同时管状元件34和36在固定部位38处彼此轴向固定。这可以通过在近侧方向“P”拉动外部管状构件23并同时保持内部管状构件36的位置、通过在远侧方向“D”推动内部管状构件36并同时保持外部管状构件的位置、或者通过其组合来实现。图2A所示的内部和外部管状构件的相对轴向运动将大致相反的压缩和拉伸力施加到管状构件的脊部，因此在外部管状构件34的脊部40的方向上使装置偏转或转向，如图2A所示。图2B示出在与图2A所示大致相反的方向上转向装置30的步骤。为了使装置30转向成图2B所示的构型，内部管状构件相对于外部管状构件34向近侧运动。这可以通过向远侧运动外部管状构件、向近侧运动内部管状构件或其组合来进行。这种相对轴向运动将大致相反的压缩和拉伸力施加到装置30的可转向部分32内的脊部，由此使装置在与外部管状构件34的脊部40大致相反的方向上偏转。
[0083]图2C示出图2B的可转向部分的截面图，其包括布置在内部管状构件504内的任选的浮动管状构件505。可转向部分500包括内部管状构件504和外部管状构件502。内部管状构件504具有形成其中的中断狭槽512以限定脊部506。外部管状构件502具有形成其中的中断狭槽510以限定脊部508。可转向部分沿着脊部506的轴线弯曲。脊部508和脊部506彼此隔开大致180度(即它们位于可转向部分500的大致相反侧上)。
[0084]为了使可转向部 分500转向成图2C所示的构型(同样在图2B中示出)，内部管状构件504相对于外部管状构件502在近侧方向上拉动,如图2B所示。在内部构件504上拉动将拉伸力施加到内脊部506。由于内部和外部管状构件504和502在可转向部分远侧的部位处彼此轴向固定，相对于外部管状构件502在内部构件504上拉动造成压缩力施加到外部管状构件502的可转向部分的远端。压缩力开始压缩外部管状构件502上的狭槽510。外部狭槽510的压缩造成外部管状构件在图2C所示的方向上弯曲，并且在内部狭槽510闭合时弯曲停止。因此，外部狭槽510限制可转向部分500的弯曲程度。如果外部管状元件502相对于内部管状构件504向远侧推动，则出现与图2B和2C所示的相同类型的弯曲。[0085]如果外部管状构件502相对于内部管状构件504向近侧拉动(或者如果内部管状构件504相对于外部管状构件502向远侧推动)，可转向部分500将以图2A所示的方式弯曲。弯曲程度会通过内部狭槽512限制。
[0086]图2C示出包括这里称为浮动衬套的浮动管状构件的医疗装置的实施方式。通常，浮动衬套布置在外部结构内。在图2C的示例性实施方式中，外部结构包括内部和外部管状构件。外部结构通常为输送装置提供结构和机械性能，并且浮动衬套为经过其中推进的医疗装置或器械提供润滑。浮动衬套同样是大致不渗透性的。浮动衬套和外部结构的一部分一起“浮动”。即，浮动衬套不固定到它在其中浮动的外部结构的部分。在图2C的示例性实施方式中，浮动衬套在可转向部分内浮动(即不附接到可转向部分)。通常，浮动衬套在装置的可转向或可弯曲部分近侧的部位处附接到外部结构。例如，在图2C的实施方式中，浮动衬套在可转向部分近侧的部位处附接到外部结构。浮动衬套不妨碍外部结构在其转向、弯曲、致动、接收施加其上的力等情况时运动的能力。
[0087]在一些实施方式中，浮动衬套是润滑聚合物管。在一些实施方式中，浮动衬套包括丝绕组和/或轴向铺设丝。
[0088]浮动衬套在其中浮动的外部结构可以是任何适当管状构件。例如，外部结构可以是导管、引导装置、可转向装置等。在一些实施方式中，外部结构具有中性弯曲优先性，但不用于转向。在这种实施方式中，外部结构提供轴向和径向刚性，由此限制扭结的可能性，同时浮动衬套提供润滑，并另外通过外部结构限制而不扭结。
[0089]图2A和2B还表示装置30的位于可转向部分32近侧的近侧部分35，其具有被设计成在传递施加在装置(未示出)的近端处的轴向力和扭矩同时没有优先弯曲轴线的大致中性部分。
[0090]在一些实施方式中，内部和外部管状构件能够具有施加其上的相反的压缩和拉伸负载，以使可转向部分转向。在一些实施方式中，至少一个管状构件具有中性弯曲轴线。如这里使用的中性弯曲轴线通常指`的是响应于施加其上的压缩和/或拉伸力而沿其没有显著轴向位移的管状构件的轴线。响应于施加其上的压缩和/或拉伸力沿着中性弯曲轴线的轴向位移小于管状构件内其他位置处的结构的轴向位移。特别是，沿着中性弯曲轴线的轴向位移相对于管状构件的其他位置处的结构的轴向位移最小。中性弯曲轴线的例子包括图21的脊部382和图23的脊部412和414。
[0091]在一些实施方式中，至少一个管状构件能够使中性弯曲轴线相对于相对管状构件偏移。管状构件的中性弯曲轴线可以偏移，从而相对于相对构件的相对侧大致切向，使得中性弯曲轴线偏移等于装置的直径，因此针对给定装置直径提供最大可能的弯曲杠杆比。
[0092]这里描述的管状构件可具有优先或中性的弯曲表现。中性弯曲表现指的是针对给定径向施加的负载(从管状构件的边缘经过管状构件的纵向轴线)的位移将独立于施加负载的径向角度。相比之下，在非中性结构中，与径向负载相关的位移将作为径向角度的函数变化。趋于朝着中性弯曲表现的示例性管状构件在图25中示出，或者是图25的不中断的螺旋型式(大致为弹簧)。
[0093]在一些实施方式中，内部和外部管状元件能够相对于彼此转动，以增加可转向部分的转向性能。管状元件可相对于彼此转动，但在可转向部分远侧的部位处相对于彼此保持轴向固定。在这些实施方式中，除了施加到一个或多个管的轴向力，一个或多个管状构件也相对于彼此转动，以使可转向部分转向。
[0094]在一些实施方式中，内部和外部管状构件中的仅一个具有沿着可转向部分限定脊部的至少一个狭槽，而另一个不具有沿着可转向部分的任何狭槽。例如在图2A和2B中，外部管状构件34可具有狭槽和脊部，而内部管状构件36不具有形成其中的狭槽。替代地，内部管状构件36可具有至少一个狭槽和一脊部，而外部管状构件34不具有形成其中的狭槽。如果内部和外部管状构件中的至少一个能够在第一方向上优先弯曲，则可转向部分可如这里所述转向。
[0095]在图1和2的实施方式中，两个管状构件内的狭槽基本上垂直于可转向部分的纵向轴线。但是，一个或两个管状构件内的狭槽可相对于纵向轴线处于基本上90度之外的角度。
[0096]在一些实施方式中，可转向装置还包括布置在内部和外部管状构件之间的管状元件。中间构件可例如(没有限制)是柔性聚合材料。中间构件可以封装一个或两个管状构件，或包括该构件中的一个或两个。中间构件能够提供流体屏障和/或低摩擦表面。
[0097]这里描述的狭槽可通过激光加工或其他加工工艺形成在管状构件内。形成狭槽在管状构件内形成至少一个脊部。这里使用的脊部可以认为是可转向部分的在压缩或拉伸或两种情况中赋予轴向刚性的区域，并且可另外包括提供扭转`刚性的特征。在单个脊部形成在管状构件内时，管状构件的中性弯曲轴线运动到管状构件的脊部。
[0098]在一些实施方式中，管状构件包括至少两个脊部，其组合使管状构件的中性弯曲轴线运动到平行于或在弯曲时切向于管状装置的纵向轴线并经过脊部的轴线。
[0099]在一些实施方式中，例如柔性聚合物衬套的衬套结合在内部管状构件的内表面上。在一些实施方式中，柔性聚合物结合或通过其他方式布置在外部管状构件的外表面上。衬套还可布置成它封装内部管状构件。
[0100]在一些实施方式中，可转向部分包括能够优先在第一方向上弯曲的第一管状构件和不能在一个方向上优先弯曲的第二管状构件。在这些实施方式的一些情形中，第二管状构件是具有或不具有编制或丝支承的柔性聚合物材料。在一些情形下，丝或其他结构支承包括在可偏转区域内的第一管状构件内，以便增加沿着管状构件的一侧的压缩和拉伸刚性，因此将中性弯曲轴线从管状构件的纵向轴线运动到管状构件的包括结构支承的一侧。在一些情形下，丝纵向铺设，并均匀分布，以便在张紧中增加轴向刚性，而不形成优先弯曲。
[0101]在一些实施方式中，该装置包括三个管状构件，其具有径向间隔开大约120度的三个偏移中性弯曲轴线，因此为可转向装置在任何方向上提供全向转向。
[0102]为了便于描述，图3示出可以是内部或外部管状构件的示例性管状构件50的平展或展开部分。管状构件50包括固定区域52、可转向部分54和近侧中性部分58。可转向部分54包括形成其中的多个狭槽56，以便限定沿着可转向部分延伸的脊部55。狭槽56是波形狭槽，并且脊部55沿着可转向部分54的长度具有大致直的构型。即，脊部55与管状构件的纵向轴线大致平行。固定区域52包括多个孔57，以有助于结合，从而提供相对于第二管状构件(未示出)的轴向固定。近侧部分58包括多个多重重叠的狭槽60，以提供希望的柔性、轴向力传递以及扭矩传递性能。
[0103]图4示出可以是可转向部分的内部或外部管状构件的示例性管状构件61的平展或展开部分。管状构件61包括固定区域62、可转向部分64和近侧中性弯曲部分68。中性弯曲部分68将在压缩或拉伸力施加其上时呈现最小的弯曲优先。管状构件61类似于图3所示的管状构件50，但包括链接元件72，其可以是柔性的。每个链接元件从狭槽的一侧延伸到另一侧。每个链接元件包括从狭槽的一侧延伸到狭槽的另一侧的两个臂部分。两个臂在它们连接到狭槽的一侧的点处相遇。链接元件在与脊部65大致相对一侧沿着可转向部分64延伸。链接元件72增强和/或控制可转向部分64的扭矩响应和弯曲。在可转向部分64围绕脊部65弯曲时，链接元件72在张紧下弯曲和拉伸。在可转向部分64扭转或置于扭矩下时，链接元件72被置于压缩。在扭矩下，给定链接元件和管状构件的在近侧与该给定链接元件的区段之间的间隙塌缩，有效地增加可转向部分64的扭矩刚性。
[0104]图5示出示例性管状构件80的平展部分，其包括固定部分82、可转向部分84和近侧中性部分86。图5的实施方式类似于图2A和2B所示的外部管状构件。可转向部分84包括大致垂直于管状构件80的纵向轴线的大致直的狭槽90。脊部88是大致直的构型，大致平行于管状构件80的纵向轴线沿着可转向部分84的长度延伸。固定部分82包括经过其中的孔92 (示出了四个)，以有助于结合。近侧部分86具有多个重叠的狭槽94，以给出希望的柔性、轴向力和扭矩传递。
[0105]图6示出示例性管状构件96的平展部分，其包括固定部分98、可转向部分100和近侧中性部分102。可转向部分100包括大致垂直于管状构件96的纵向轴线的大致直的狭槽108，但是分别相对于相邻狭槽偏移，使得脊部106具有沿着可转向部分100的长度延伸的波形形状。固定部分98包括经过其中的孔104 (示出了四个)，以有助于结合。近侧部分102包括多个重叠狭槽110，以给出希望的柔性、轴向力和扭矩传递性能。
[0106]图7A和7B示出平展的第一和第二管状构件112和128的示例性部分。第一管状构件112可以是内部管状构件，并且第二管状构件128可以是外部管状构件，或者第一管状构件112可以是外部管状构件，并且第二管状构件128可以是内部管状构件。管状构件112和128可以作为可转向输送装置的部分组装。即，第一和第二管状构件中的一个可以布置在另一个内。第一管状构件1`12包括固定部分114、可转向部分116和近侧中性部分118。固定部分114包括孔120。可转向部分116具有形成其中的狭槽124以限定脊部122。脊部122具有大致波形形状。近侧部分118包括多个重叠狭槽126。第二管状构件128包括固定部分130、可转向部分132和近侧中性部分134。固定部分130包括孔136。可转向部分132具有形成其中的狭槽140以限定脊部138。脊部138具有大致波形形状。近侧部分134包括多个重叠的狭槽142。
[0107]在图7A和7B中，每个管状构件112和128中的狭槽相对于相邻狭槽偏移、中断并具有大致螺旋构型。脊部122和138具有大致波形构型。管状构件内的狭槽相对于管状构件的纵向轴线位于相同角度，但是以相反的螺旋型式形成。具有包括不对准的狭槽的内部和外部管状构件的优点(与具有垂直于管状构件的纵向轴线的狭槽的内部和外部管状构件不同)在于狭槽不太可能在可转向部分转向时彼此卡住。图7A和7B所示的倾斜狭槽还基于装置近端处施加的扭矩提供增加的扭矩响应。
[0108]图8示出示例性可转向输送装置的一部分。可转向装置150包括外部管状构件152、内部管状构件154和中间管状构件156。外部管状构件152和中间管状构件156的一部分被切去，以表示内部管状构件154。中间管状构件156可以是柔性的聚合物管。内部和外部管152和154具有形成其中的狭槽160、164，以限定脊部158和162。脊部大致隔开180度，如所示。形成在相应管状构件内的狭槽相对于可转向部分的纵向轴线处于一角度，并以相反螺旋型式形成。
[0109]图9示出示例性可转向输送装置的一部分。可转向装置166包括外部管状构件168和内部管状构件170。内部管状构件170可以是柔性聚合物管状元件。外部管状构件168具有形成其中的多个狭槽174以限定脊部172。内部管状构件170没有优先弯曲轴线。内部管状构件170可通过具有例如结合到内部管状构件170的离开脊部172大约180度的壁内的强化元件而替代地具有偏移的调整弯曲轴线。在一些实施方式中，内部管状构件170可结合有丝编制物和或轴向铺设丝，以减小扭结可能性并增加轴向刚性，如编制导管或其它类似的已知管状医疗装置常见那样。
[0110]图10示出示例性可转向输送装置的一部分。可转向输送装置178包括外部管状构件180和内部管状构件182。外部管状构件180可以例如是柔性聚合物管状构件。内部管状构件182具有形成其中的多个狭槽186以限定脊部184，脊部大致平行于可转向部分的纵向轴线。外部管状构件180没有优先弯曲轴线。替代地，外部管状构件180可具有优先弯曲轴线。例如，结构支承元件可以结合到外部管状构件180的离开脊部184大约180度的壁中。外部管状构件180可以大致与图9中的内部管状元件170相同，除了任意润滑增强特征。在一些实施方式中，内部管状构件170结合丝编制物和/或轴向铺设丝，以减小扭结可能性并增加轴向刚性，如编制导管或其它类似的已知管状医疗装置常见那样。
[0111]在替代实施方式中，该装置包括内部和外部带狭槽的管，并且另外包括类似于图10所示的180的最外部管状构件。最外部管状构件可以例如(没有限制)是聚合物管状构件。
[0112]图1lA示出可以包括 在可转向输送装置内的第一管状构件的示例性实施方式的一部分。管状构件190可以是由带丝形成的管状构件。管状构件190具有通过卷绕成形有互锁元件194和196的带形成的脊部192，互锁元件194和196 —起沿着脊部192形成互锁特征。互锁元件194和196可压配合以使两者互锁。互锁元件可以通过例如聚合物管状构件的管状构件封装，以使其固定就位。互锁元件还可以或替代地具有布置其中的聚合物管状构件，以帮助使其固定就位。除了互锁特征之外，带丝具有宽度198减小的截面，一旦卷绕成管状结构，便相对于柔性来说形成可转向部分。可转向输送装置的第二管状构件可以类似于图1lA的管状构件的方式形成。图1lB示出具有互锁元件196和在元件196之间具有减小宽度区域200的带的实施方式。互锁元件196相对于管状元件的纵向轴线的角度可以根据卷绕的节距变化。这种型式可以另外通过激光加工来制造。
[0113]图12A和12B示出管状构件的示例性实施方式。管状构件210包括管214，管214具有在管214的外表面上形成其中的凹槽212。凹槽212不延伸经过管214全程。管状构件可以例如是刚性聚合物管状构件。图12A示出管状构件210的一部分的截面图，表示可转向部分内凹槽212的深度。图12B示出管状构件210的平展视图，表示形成在管214内的凹槽212。凹槽212限定单个大致直的脊部216。被切入管214的凹槽212增加可转向部分的柔性，以允许可转向部分转向。脊部216提供压缩和拉伸力的施加，以使装置转向。由于切口不经过管壁的全程，它固有地形成液密屏障和润滑衬套。在一些实施方式中，管状构件210可以是可转向装置的内部或外部管状构件，并且内部和外部管状元件的另一个也可以包括具有形成其上的凹槽的管状元件。在一些实施方式中，可转向装置还可具有聚合物套筒，以便封装外部管，从而形成平滑外表面。
[0114]图13A示出示例性引导器护套加强构件220的一部分。构件220通过激光切割管状构件成其中的狭槽或间隙来形成。螺旋狭槽222限定形成在加强构件220内的互锁的T形型式224。螺旋路径总体以螺旋路径226表示。柔性狭槽228形成在构件220内，以便为构件220提供柔性。构件220还包括形成其中的结合狭槽230，以允许结合到该装置一个或多个部件。图13B示出平展型式的图13A的构件220，表示沿着螺旋路径226的互锁T形型式、柔性狭槽228和结合狭槽230。图13C表示图13B所示的截面的近观视图。
[0115]在一些实施方式中，导管包括相对刚性的金属或聚合物加强构件(其例子在图13A-13C中表示成在内部和外部柔性聚合物管之间分层)。刚性加强构件可以增加沿着管的纵向轴线的柔性的型式激光加工或通过其它方式切割，以允许一些程度的径向柔顺，并允许内部和外部柔性聚合物结合。狭槽型式可包括针对柔性和径向柔顺来说围绕管螺旋布置的互锁的T形型式、其中狭槽大致垂直于管的纵向轴线的狭槽型式，并且沿着管的纵向轴线成型，以进一步增加所述层的柔性和结合。
[0116]图14示出能够经内腔引导和输送治疗、诊断、干预或任何其它类型的医疗装置260到身体内的目标部位的引导系统的示例性实施方式。引导系统250包括外部引导构件252和可转向输送装置256，其一部分布置在外部引导构件250内。可转向输送装置256例如可以是这里描述的任何可转向输送装置。外部引导构件252具有可以通过例如热固化形成的预定弯曲部254。可转向输送装置256包括可以例如形成为这里描述的任何可转向部分的可转向部分258。例如，可转向输送装置可包括外部和内部管状构件，其中至少一个管状构件能够优先在第一方向上弯曲。在图14所示的实施方式中，可转向部分258包括通过致动拉丝264转向成图14所示的构型的单个可转向管状构件。替代地，可转向输送装置256可以包括图2描述的实施方式，并且通过内部和外部管状构件的相对轴向运动转向，如这里描述。
`[0117]替代地，外部引导构件252能够使用任选的拉丝262弯曲，如图14所示。在这种实施方式中，可以预设或不预设弯曲部254。引导构件250包括结合有如这里针对使部分转向描述的狭槽型式的管状构件。在定位就位时，拉丝262被张紧，并且弯曲部254的轴向和扭转刚性由此得到增加。在其输送构型的可转向的外部引导构件252 (不弯曲)是总体松弛和柔顺的，但是被张紧或压缩以使其重构成预设形状。在弯曲构型中的其刚性是施加的张紧或压缩量以及所选择的特定狭槽型式的函数。
[0118]外部引导构件252内的弯曲部254足够柔顺，从而为了输送而变直，例如在导丝上推进，但是足够刚性，以便能够围绕弯曲部254引导可转向输送装置256。可转向输送装置256可转向并传递扭矩。
[0119]可转向输送装置的内部和外部管状构件的结构特性将确定它们响应于施加其上的力的方式。内部和/或外部管的结构特性将取决于管材料和形成在管状构件内的狭槽的设计或特性(除非内部和外部管状构件之一中不具有任何狭槽)。狭槽型式的设计因此是管状构件的所需结构特性的函数。例如，可以通过改变狭槽设计或狭槽型式调整的管状构件的结构特性包括可转向组件的柔曲刚性、扭矩传递、可转向性能、曲率半径和许可壁厚。
[0120]图15是平展视图并示出管状构件的示例性可转向部分的一部分。管状构件290可以是这里描述的内部或外部管状构件。可转向部分290通常是激光切割的管状构件，但实际上可以通过能够形成所需切口的适当宽度的任何技术制造(例如水射流、丝EDM等)，其中第一切口或狭槽292被制成通过第一表面294和第二表面296限定。狭槽292几乎围绕管状构件290全程延伸，并限定脊部308。沿着管状纵向轴线，狭槽282沿着压缩轴线C是最厚的，允许管状构件沿着压缩轴线C压缩，改变管状构件290的构型。管状构件290还包括互锁特征298(仅有其中一个被标识)，其包括第一互锁元件300和第二互锁元件302。狭槽292包括狭槽部分304，其通过第一和第二互锁元件300和302限定，并允许在轴向上在两个互锁元件300和302之间运动。管状构件290还包括应力释放狭槽306，其延伸跨过脊部308并为脊部308提供应力释放。应力释放狭槽306可认为在轴向上在狭槽292之间。狭槽292不与狭槽306连接。狭槽306比狭槽292显著厚。如下面详细描述，管状构件290能够沿着离开脊部308大致180度的压缩轴线C压缩。
[0121]图16A和16B示出图15所示的管状构件290的一部分。图16B示出具有狭槽292的管状构件290，其沿着压缩轴线C具有最大厚度。狭槽292包括狭槽304，其通过互锁元件300和303限定。狭槽292和狭槽304允许管状构件290压缩，如图16A所示。在压缩力A沿着压缩轴线C施加时，表面294和296朝着彼此靠近，如同表面300和302。狭槽292和304因此允许管状构件290轴向压缩，直到表面294和296彼此接合，或直到表面300和302彼此接合，看哪一个先发生。狭槽292和304可以被设计成使得狭槽同时闭合。一旦表面接合，它们基本上类似于实心管操作，并且不再能够沿着接合点压缩。在此构型中，第一和第二互锁元件能够至少沿着第一轴线(在此实施方式中沿着压缩轴线C)防止其之间的运动。在压缩力施加到管状构件290时，管状构件将因此转向成图16A所示的构型。类似地，在如图16A所示 将拉伸力施加到管状构件290时，管状构件290将变直成图16B所示的构型。特别是，管状构件290将变直，直到互锁特征彼此接合并防止进一步运动。图16C示出图16A和16B的管状构件，并指示负载施加点，包括图16B和16C所示的那些。扭转力T指示在装置的近端处施加扭矩时作用在管状构件290上的扭转力。拉伸和压缩力被列举为“a”或“b”，这取决于管状构件具有的表现，如下面描述。
[0122]图17是示出与图15-16C所示的管状构件290周围的多个点处的负载或位移施加相关的力相对于位移的表现的图示。对于经过管状构件的纵向轴线的平面内施加的负载来说，管状构件290的力/位移表现在图17的线A和B之间的范围内。曲线A示出沿着管状构件的表面上并平行于管状构件的纵向轴线的柔顺轴线的表现，其中狭槽最宽，而曲线B示出狭槽非常窄小处的表现。在管状构件以闭合狭槽292的方式围绕脊部308弯曲时，弯曲管状构件所需的力很小，并且力/位移曲线具有小斜率。管状构件在此区域是柔顺的。在狭槽的宽度减小到零时，结构变得更加刚硬，如曲线A的更高斜率的第二区域所示。与闭合狭槽相关的位移量基本上通过点D指示，在点D处，力/位移曲线的斜率改变。曲线A指示在沿着压缩轴线C的点处施加的力造成的表现，示出管状构件290上的极小压缩力造成的大量轴向位移。在闭合狭槽时，压缩轴线变得刚硬(如曲线的点D处的力大幅增加所指示)。图示中的曲线B指示沿着经过脊部308延伸的轴线的压缩。由于应力释放狭槽306，在脊部308变硬之前发生少量压缩位移并开始用作大致实心管，如图示的点E所指示。对于在压缩轴线C上施加到结构顶部的拉伸负载，结构将呈现曲线B的表现，因为在此负载下闭合的间隙非常窄小。曲线B还代表结构对于扭转负载的表现，因为最受这些负载影响的间隙是窄小的。[0123]图18示出示例性管状构件320的平展视图。形成其中的狭槽330或切口具有盘绕(这里也称为螺旋)型式并且是不中断的。管状构件320示出处于切割的压缩构型，并能够在拉伸力施加其上时沿着膨胀轴线EA膨胀最大量。管状构件320包括互锁特征332，这些特征包括表面322和324以及表面326和328。狭槽330包括通过表面326和328以及通过表面322和324限定的狭槽。在此实施方式中，通过表面326和328限定的狭槽或间隙大于通过表面322和324限定的间隙。即，更靠近膨胀轴线EA的间隙大于远离膨胀轴线EA的间隙。管状构件334还包括脊部334，其通过小狭槽336中断。如图16C所示，管状构件320在轴向负载施加其上时将呈现下面的力/位移曲线:EA处施加的压缩力(向下)将呈现曲线B，而EA处施加的拉伸负载(向上)将呈现曲线A。扭转负载将呈现曲线B。
[0124]图19是平展视图并示出管状构件的一部分。管状构件270可以是这里描述的内部或外部管状构件。可转向部分270是激光切割管状构件，其中第一切口或狭槽274被制成以限定脊部276。切口 274几乎围绕管状构件270全程制成。切口 274还限定互锁特征278 (它们中仅有一个被标识)，其包括第一互锁元件280和第二互锁元件282。切口 274包括切口 284，其形成互锁特征并允许两个互锁元件之间的运动。管状构件270还包括应力释放狭槽272，其延伸跨过脊部276并为脊部276提供应力释放。应力释放狭槽272可以认为在轴向上位于狭槽274之间。狭槽274不与狭槽272连接。管状构件270能够沿着膨胀轴线EA膨胀，并能够在压缩力施加其上时最小地压缩。脊部276是基本静止的。在拉伸力沿着膨胀轴线EA施加到管状构件270时，管状构件270将从直构型偏转成弯曲构型。
[0125]图20示出类似于图18所示的实施方式，将只描述两者之间结构上的区别。所有其它特征可以认为是相 同的。管状构件350包括互锁特征，其包括互锁元件354和356。管状构件350内形成的狭槽360包括通过互锁元件354和356的表面限定的间隙。
[0126]图21示出包括限定脊部382的中断切口 390的示例性管状构件380的平展部分。管状构件380包括互锁特征384，其包括互锁元件386和388。互锁特征384在拉伸力施加其上时允许沿着膨胀轴线EA膨胀。除非另外明确说明，如同这里描述的所有管状构件，管状构件380可作为内部或外部管状构件结合到可转向部分内。
[0127]图22示出示例性管状构件400的平展部分。中断狭槽404限定脊部402，其具有螺旋形状。管状构件400不具有静止轴线。
[0128]图23示出示例性管状构件410的平展部分。管状构件410包括中断的螺旋狭槽418，其限定脊部412和414。管状构件410具有围绕该装置的周边彼此隔开180度的两个脊部。螺旋切口型式每180度重复自己，以限定大致直的脊部。管状构件410还包括提供扭转刚性的多个互锁特征420。最大膨胀/压缩位于轴线416处。
[0129]图24示出示例性管状构件430的平展部分，其类似于图23的实施方式，但不是每180度进行重复，切口型式每360度重复。狭槽434具有中断螺旋设计，并且管状构件430具有单个脊部432。特征436提供附加的扭转刚性。管状构件430呈现沿着轴线438的最大膨胀/压缩。
[0130]图25示出示例性管状构件440的平展部分。管状构件440包括狭槽448，其每190度重复，以限定脊部442和446。狭槽具有中断的螺旋型式，并形成相对中性型式。
[0131]图26示出示例性管状构件450的平展部分。管状构件450具有形成其中的不中断狭槽456,每360度进行重复。管状构件450还包括互锁特征454,其包括这里描述的至少两个互锁元件。在此实施方式中，互锁元件具有互补弯曲表面,并能够支持转动。狭槽456限定脊部452，而狭槽456允许沿着轴线A压缩和/或膨胀。
[0132]图27示出包括可转向部分520的示例性可转向输送装置。可转向输送装置包括外部管状构件522、内部管状构件524和浮动内部构件534。内部管状构件524布置在外部管状构件522内并与其同轴，并且浮动内部构件534布置在内部管状构件524内并与其同轴。浮动内部构件534在可转向部分520近侧的部位处相对于内部管状构件524轴向固定。图27所示的装置还可包括布置在外部和内部管状构件之间的衬套构件。
[0133]图28示出示例性可转向输送系统600。系统600包括能够使可转向输送装置的可转向部分610转向的控制装置602。可转向输送装置包括外部管状构件606和布置在外部管状构件606内的内部管状构件608。控制装置602包括其中具有狭槽的壳体612，以能够允许致动器604运动。致动器604联接到内部管状构件608，并能够向远侧D或近侧P轴向运动，以控制内部管状构件608的轴向运动。任何其它适当类型的致动器也可使用，包括结合机械优点的致动器。致动器604的致动造成内部管状构件608相对于外部管状构件轴向运动，这造成可转向部分610弯曲。控制装置因此能够使得可转向部分610在对象内部转向。系统600还包括浮动衬套构件616和止血阀614。
[0134]本发明的一个方面在于能够保持或锁定在具体构型以提供用于医疗装置或器械经过其中的通路的引导装置，但是可以是或不是可转向的。在图2A-2C中，可转向部分32能够转向或偏转到图2A和2B所示的构型之间的任何构型。可转向部分能够例如转向经过体腔内的弯曲部或折弯部。在该【具体实施方式】中，压缩和/或拉伸力施加到内部和/或外部管状构件，以使可转向部分转向。在一些实施方式中，一旦可转向部分32转向成弯曲构型，施加其上的力(例如压缩、拉伸、扭转)可以被释放，但医疗装置或器械可以经过管状构件。但是在一些实施方式中，可转向部分的弯曲构型可以通过保持施加其上的力来保持。例如，在图2A-2C中，可转向部分32可通过保持施加的压缩和/或拉伸力来保持或锁定在所示的弯曲构型。通过保持力施加到可`转向部分或锁定内部和外部管的相对位移，内部和外部管可沿着可转向部分的长度大致相对于彼此轴向固定。
[0135]在示例性使用方法中，多个弯曲部分可被结合，并能够具有紧密地模仿或模拟对象的解剖结构的一部分的锁定构型。弯曲部分可推进经过对象(例如在导丝上)到希望部位，并且可接着致动成弯曲构型，例如通过在其上施加压缩和/或拉伸力。弯曲构型能够模拟其中定位装置的解剖结构内腔的路径。致动力的施加保持或强化希望弯曲构型中的弯曲部分。医疗装置或器械可接着推进经过弯曲部分到对象内的目标部位。
[0136]图14所示的装置可替代地被构造成以此方式操作。例如图14的可转向输送装置256可被致动，以具有第一弯曲或折弯区域254和第二弯曲或折弯区域258。折弯或弯曲部形成装置的大致S形状部分。输送装置256可以被保持或锁定在大致S形状，以便引导医疗装置或器械经过其中。如果它模拟其中放置它的解剖结构的一部分，可以使用输送装置256的S形状，但是也可以使用任何其它类型的预成型构型，这取决于解剖结构的要求。在图14的替代中，输送装置可通过将压缩和/或拉伸力施加到内部和外部管状构件而被致动成所示的构型，如这里描述。
[0137]图29A和29B示出能够被锁定或保持在模拟对象的解剖结构的一部分的具体构型的可锁定装置的一部分的示例性实施方式。在解锁形式中，该结构是柔顺的，并容易引导，而在锁定形式中，该装置在其预定形式中是刚性。该装置可接着用来提供用于医疗装置或器械经过其中到对象内的目标部位的通路。该装置的弯曲部分700包括多个边圈702、704和706。边圈702是最远侧的边圈，边圈706是最近侧的边圈，并且边圈704布置在两个端部边圈702和706之间。边圈是独立和不同的结构特征，不彼此机械联接。每个边圈具有经过其中的两个孔口 715，每个孔口能够接收两个控制丝708中的一个。控制丝78只使用任何合适的技术(例如，粘合剂)固定到远侧边圈702。控制丝708因此能够相对于边圈704和706轴向运动。近侧边圈706具有围绕边圈的周边的大致恒定高度H，而边圈702和704不具有恒定高度。具体地，边圈702和704的高度围绕每个边圈的一部分减小。相邻边圈之间的间隙因此在边圈702和704之间并在边圈704之间相对大，而边圈706和相邻边圈704之间的间隙与其它间隙相比相对小。
[0138]为了将可锁定部分调节成其预定形式，在使丝208保持就位的同时，轴向指向(SP向远侧指向)的压缩力C施加到近侧边圈706。使丝208保持就位可根据施加到丝208的近侧指向的拉伸力进行，或者丝208可以固定到输送系统的没有致动的部分。这造成表面711和713之间的距离减小，直到它们彼此接合，如图29B所示。致动力持续，直到所有边圈的相邻表面接合，如图29B的构型所不。在图29B中，可锁定部分700位于弯曲构型,能够模拟它所定位其中的患者解剖结构的一部分。图29B还表示丝708之一经过其中的边圈的一侧的截面部分。可锁定部分通过保持远侧指向的压缩力到近侧边圈706或者保持远侧边圈702和近侧边圈706之间的相对位移来保持在图29B的锁定构型。在向近侧指向的拉伸力施加到丝708，并同时将向远侧指向的压缩力施加到近侧边圈706时，可锁定部分208还可弯曲成图29B所示的构型。虽然图29A和29B示出了六个边圈，可锁定部分可具有两个或更多的边圈。
[0139]图30A-30H表示可以如这里描述结合到可锁定部分内的示例性边圈。图30A示出具有经过其中的丝孔口 717的边圈716。边圈716的高度H是大致恒定的。在该高度大致恒定时，经过边圈的近端和远端的平面大致平行。在该高度不恒定时，该平面不平行。边圈716与图29A的近侧边圈706相同。在可锁定部分包括的所有边圈具有恒定高度的实施方式中，可锁定部分将在压缩下具有直的构型。图30B表示具有经过其中的孔口的边圈718，其中部分720处的高度小于部分721处的高度。边圈718具有与图29A的边圈702和704相同的总体形状。部分720的高度可以调节，以便调整可锁定部分的曲率。通常，随着高度720减小，弯曲程度增加(即曲率半径减小)。类似地，部分721的高度可被调整，以调整曲率。图30C示出可以注射模制的边圈722。边圈722包括形成在边圈722内的两个外部丝特征724和两个内部丝特征726。每个外部丝特征具有与相应的内部丝特征的一部分重叠的一部分，以限定控制丝可以经过其中的开口。模制具有丝特征的边圈以形成丝孔口可以比形成经过边圈全程的孔更容易。边圈722被形成为具有经过其中的两个控制丝。图30D示出可以注射模制的边圈730。边圈730包括两个凹痕732和两个凹痕734。边圈730内的凹痕允许丝孔口 736的高度小于没有凹痕的情况。凹痕可使得丝孔口更容易模制。图30E示出包括冲压在其中的凸片742的边圈740。凸片被冲压在边圈740的主体内，以形成控制丝经过其中的丝开口 744。边圈740可例如是海波管、滚压成环形形状的片材金属等。图30F类似于图30 E，并包括具有互锁元件754 (凸形)和756 (凹形)的互锁特征。互锁特征总体上增加扭矩传递。互锁特征可包括这里描述的任何互锁元件或任何其它适当的互锁元件。图30G示出包括内部波形构件764和外部构件762的边圈760。内部构件764和外部构件762之间的空间限定控制丝孔口 768，其能够接收经过其中的控制丝。在图30G中，十二个控制丝可以经过边圈760。图30H表示多个边圈760 (图30G)和770，每个具有内部构件764和外部构件762。在相邻的边圈760和770中，控制丝孔口通过形成在相邻边圈上的内部构件内的峰和谷限定。
[0140]虽然该实施方式已经表示成具有相对于单个边圈固定的控制丝，可锁定部分内的所有控制丝不需要固定到同一边圈。例如，控制丝可以固定到可锁定部分内的任何边圈。
[0141]可锁定部分的锁定构型可以通过调整边圈的性能来调整。例如，可锁定部分内的边圈的数量可以调整以 改变曲率半径。边圈的部分的高度可以调整，如图30A和30B之间的比较所示。可锁定部分另外不需要包括相同类型的边圈。例如，可锁定部分可代替图30A和30B所示的边圈，形成具有小于图29A所示的弯曲程度的弯曲部。类似设计的边圈可以沿着可锁定部分的长度彼此转动偏移。例如，在图29A的实施方式中，每隔一个边圈可在相同方向上相对于相邻边圈转动90度。另外，控制丝孔口轴线和边圈端部平面之间的相对角度可以调节。例如，在图30B中，控制丝孔口 719的轴线可以相对于边圈718的远端平面成大致90度。但是，孔口 719的轴线可以偏移，使其不相对于边圈718的远端平面成大致90度。
[0142]这里描述的边圈可以具有几乎任何长度。在一些实施方式中，边圈是直管的区段。任何边圈也可结合这里描述的任何带狭槽的切口型式。
[0143]虽然可锁定部分已经被表示成包括弯曲或折弯的区段，可锁定装置可具有其中该装置是大致直的锁定构型。例如，如果可锁定装置包括图30A所示的两个或更多的边圈，可锁定装置可具有大致直的锁定构型。
[0144]在一些实施方式中，可锁定装置可具有布置其中的浮动衬套(如这里描述)。浮动衬套可在一些实施方式中固定到最远侧边圈。可锁定装置可替代或另外具有布置在可锁定装置的外侧上的外部衬套。外部衬套也可固定到最远侧边圈或者外部衬套可固定到内部衬套，并使得边圈在内侧浮动。
[0145]在一些实施方式中，可锁定装置(例如图29A和29B所示的装置)能够在对象内的可转向装置上推进。例如，图2A-2C所示的传统导丝或可转向装置可被转向到对象内的希望部位。例如这里描述的带边圈的可锁定装置的可锁定装置可接着在转向装置上循迹。包括至少两个边圈的可锁定装置是柔性的，允许其跟随转向装置的曲率。一旦可锁定装置在转向装置上推进到希望位置，可锁定装置的边圈如这里所述锁定就位，并且可锁定装置采取其预设构型。
[0146]在替代实施方式中，可锁定部分(例如图29A和29B中的带边圈结构)包括其中的浮动衬套。在使用的示例性实施方式中，引导元件(例如导丝)被推进到对象内的希望部位。包括可锁定部分的装置接着在引导元件上循迹，直到它到达希望位置。可锁定部分接着被致动，从而将可锁定部分的构型改变成希望构型。可锁定部分接着被保持或锁定在希望构型。医疗装置、医疗器械或其它装置接着推进经过其中到对象内的目标部位。
[0147]图31-34描绘可转向输送装置的替代实施方式。图31 — 34示出能够在两个方向上在预定和受控平面内弯曲并具有改善的扭矩性能和弯曲保持的可转向输送护套810。护套810包括外部管状构件820、内部管状构件830和两个张紧构件841。导管810在图31内所示的截面A-A、B-B和C-C中的三个横截面在图32 — 34中表示。护套810具有包括远侧区段的远侧可转向部分814，其横截面在图32的截面A-A中描绘。远侧部分814还包括近侧区段，其横截面在图33中的截面B-B内描绘。护套810的近侧部分813 (相对于远侧部分814)的横截面在图34内的截面C-C中表示。
[0148]除了在远侧部分814的远侧区段内，内部管状构件830沿着其长度具有三个离散部件。内部管状构件830包括最内部层831，在此实施方式中，它是润滑衬套，并可包括PTFE。最内部层831通过编制材料832缠绕，编制材料832继而通过外部层833覆盖和浸溃。内部衬套831的外表面和/或编制层832可被表面处理，以增加这些结构和内部衬套831之间的结合。在一些实施方式中，用于外部层833的材料可以是自由流动的热塑聚合物，例如(没有限制)PEBAX。内部管状构件830的机械性能可以通过调节编制物的特性来调整，包括但不局限于纤维的尺寸和形状、纤维的组分、编制型式、覆盖结构和任何其它适当性能。在一些实施方式中，内部层831是PTFE管，编制材料832具有鱼骨型式，并且外部层833是PEBAX。在这些实施方式中，该结构在拉伸和压缩下相对刚硬。
[0149]除了在远侧部分814的远侧区段内，外部管状构件820同样沿着其长度具有三个离散部件。外部管状构件820包括内部层821(在此实施方式为润滑衬套)、围绕内部层821的编制层822以及封装和浸溃外部层823。在与以上描述的内部管状构件830的【具体实施方式】结合使用的一些实施方式中，内部层821是PTFE管，编制层822具有宝石型式，并且外部层823是PEBAX。在此【具体实施方式】中，外部管状构件在拉伸下不太刚硬，但是在弯曲过程中更好地抵抗扭结。这种构造还提供内部和外部管状构件830和820之间的润滑界面。在其它实施方式中，外部构件内的编制材料也可以是鱼骨构型。
[0150]远侧部分814的长度对应于用于可转向护套810的希望的最大弯曲的弧形长度。护套810的远侧部分814包括 比护套810的近侧部分813更柔顺的材料。以上描述的【具体实施方式】中的编制层822的宝石型式是一上/ 一下型式，其中编制结构可包括一个或多个丝。
[0151]在一些实施方式中，内部和外部管状构件都包括具有相同总体型式(例如都是鱼骨，都是宝石)的编制部件。在一些实施方式，两个管状构件包括具有不同总体型式(例如一个鱼骨，一个宝石)的编制部件。在一些实施方式中，只有一个管状构件包括编制部件。在一些实施方式中，管状元件都没有编制元件。一个管状构件内的编制材料可具有不同于另一管状构件内的编制材料的性能，例如不同数量的丝、不同尺寸的丝等。另外，单个管状元件内的编制材料可沿着编制材料的长度具有不同特性。
[0152]在其中一个或多个管状构件包括具有鱼骨型式的编制材料的一些实施方式中，该型式是两上/两下型式，其中编制结构是单丝或多丝的。在一些实施方式中，内部和外部管状构件都可使用相同的型式，并且在其他实施方式中，型式可以不同，如设计限制所需要那样。
[0153]下面的表格I和2描述基于双向可转向护套的两种示例性实施方式的轴向部位的部件性能。表格2的实施方式描述其中外部管状构件具有位于管状构件的近侧和中央部分内的编制材料，但是没有位于远侧区段内的编制材料的装置。编制材料过渡到远侧区段内的切割金属管结构，其基本上代替远侧区段内的编制物，如下面更详细描述。表格I和2还指明用于示例性内部和外部管状构件内的PEBAX管的聚合物硬度的示例性范围，如肖氏D硬度表示。
[0154]表格I
[0155]
【权利要求】
1.一种可转向输送装置，包括: 能够转向的可转向部分；以及 外部护套和沿着输送装置的第一部分布置在外部护套内的内部护套，外部护套包括第一材料，并且第二护套包括第二材料，其中第一材料和第二材料在可转向部分远侧的合并部位处合并在一起，在合并部位处形成材料的一体区段，其中内部管状构件和外部管状构件能够沿着可转向部分相对于彼此轴向运动，以使可转向部分转向。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，第一材料不同于第二材料。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，内部护套包括沿着可转向部分延伸的编制材料。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，外部护套包括位于可转向部分内的管状元件，管状元件包括形成其中的多个狭槽。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，可转向元件内的管状元件包括能够在第一构型时分别允许在其之间的相对运动并在第二构型时防止沿着径向轴线和轴向轴线中的至少一个在其之间的相对运动的第一互锁元件和第二互锁元件。
6.根据权利要求4所述的装置，其中，外部护套还包括位于可转向部分内并固定到所述管状元件的第二管状元件，其中第二管状元件具有以不同于形成在所述管状元件内的多个狭槽的型式形成在其中的多个第二狭槽。
7.根据权利要求4所述的装置，其中，外部护套包括可转向部分近侧的编制材料，其中编制材料的远端和管状元件的近端被彼此固定。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，装置I还包括在可转向部分内径向布置在内部护套和外部护套之间的张紧元件。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，张紧元件被固定到可转向部分近侧的内部护套，并在合并部位固定到一体材料。
10.根据权利要求7所述的装置，其中，张紧元件的近端被固定到内部护套，使得所述张紧元件的近端与它到内部护套的近端相比更靠近可转向部分。
11.一种可转向输送装置，包括: 能够转向的可转向部分；以及 外部护套和布置在外部护套内的内部护套，其中外部护套和内部护套在可转向部分远侧的部位处永久地轴向彼此固定，并且其中，在可转向部分内，外部护套包括管状构件，管状构件包括具有以第一型式形成其中的多个狭槽的第一部分，以及具有以不同于第一型式的第二型式形成其中的多个狭槽的第二部分。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，第一型式包括在第一构型时分别能够允许在其之间的相对运动并在第二构型时防止沿着径向轴线和轴向轴线中的至少一个在其之间的相对运动的第一互锁元件和第二互锁元件。
13.根据权利要求11所述的装置，其中，内部护套包括沿着可转向部分延伸的编制材料。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，外部护套包括可转向部分近侧的编制材料，其中编制材料的远端和管状元件的第一部分的近端被彼此固定。
15.根据权利要求11所述的装置，其中，装置I还包括在可转向部分内径向布置在内部护套和外部护套之间的张紧元件。
16.根据权利要求15所述的装置，其中，张紧元件被固定到可转向部分近侧的内部护套，并固定到该装置上的两个管状护套相对于彼此永久轴向固定的部位。
17.根据权利要求11所述的装置，其中，管状构件是单个管状元件，使得第一部分和第二部分是一体的。
18.一种可转向输送装置，包括: 能够转向的可转向部分； 外部护套和布置在外部护套内并在可转向部分远侧的第一部位轴向固定到外部护套的内部护套，其中内部管状构件和外部管状构件能够沿着可转向部分相对于彼此轴向运动，以使可转向部分转向；以及 张紧元件，其在可转向部分近侧的第一部位处固定到内部护套，并在内部护套和外部护套相对于彼此轴向固定的第二部位处固定，张紧元件在可转向部分内径向布置在外部护套和内部护套之间，其中张紧元件能够在内部护套和外部护套在使可转向部分转向时相对于彼此运动的情况下将轴向刚性添加到可转向部分。
19.根据权利要求18所述的装置，其中，张紧元件在第一部位和第二部位之间自由浮动。
20.根据权利要求18所述的装置，其中，第一部位比到内部护套的近端相比更靠近可转向部分。
21.根据权利要求18所述的装置，其中，张紧元件能够在可转向部分致动时布置在可转向部分的内部弯曲部上。
22.根据权利要求18所述的装置，其中，张紧元件由凯夫拉尔制成。
23.根据权利要求18所述的装置，其中，外部护套包括具有以第一型式形成其中的多个狭槽的管区段。
24.根据权利要求23所述的装置，其中，第一型式包括在第一构型时能够分别允许在其之间的相对运动并在第二构型时防止沿着径向轴线和轴向轴线中的至少一个在其之间的相对运动的第一互锁元件和第二互锁元件。
25.—种可转向输送装置,包括: 外部护套和布置在外部护套内的内部护套，其中内部护套包括第一管状元件； 能够转向的可转向部分； 其中沿着可转向部分，第一管状元件包括具有第一硬度的第一材料的第一区段和具有不同于第一硬度的第二硬度的第二材料的第二区段，其中第一区段和第二区段布置在第一管状元件的不同径向部分处。
26.根据权利要求25所述的装置，其中，第一硬度大于第二硬度。
27.根据权利要求26所述的装置，其中，第一区段和可转向部分能够在可转向部分转向时使得第一区段布置在可转向部分的内部弯曲部上。
28.根据权利要求27所述的装置，其中，该装置还包括沿着可转向部分径向布置在内部护套和外部护套之间并能够在可转向部分转向时布置在可转向部分的内部弯曲部上的张紧元件，并且其中张紧元件直接邻接第一区段布置。
29.根据权利要求26所述的装置，其中，第一区段沿着围绕第一管状构件的周边的大约四分之一路程延伸。
30.根据权利要求26所述的装置，其中，第一区段能够离开转向时的可转向部分的内部弯曲部大约90度布置。
31.根据权利要求30所述的装置，其中，第一区段是围绕管状构件的周边的两个离散区段，并且两个区段的每个离开转向时的可转向部分的内部弯曲部大约90度。
32.根据权利要求31所述的装置，其中，该装置还包括沿着可转向部分径向布置在内部护套和外部护套之间的张紧元件，并且其中张紧元件直接邻接第二区段布置。
33.根据权利要求25所述的装置，其中，第一管状构件包括聚合材料。
34.根据权利要求25所述的装置，其中，外部护套和内部护套在可转向部分远侧的第一部位相对于彼此轴向固定。
35.根据权利要求25所述的装置，其中，外部护套包括具有以第一型式形成其中的多个狭槽的管部分，并且第一型式包括在第一构型时能够分别允许在其之间的相对运动并在第二构型时防止沿着径向轴线和轴向轴线中的至少一个在其之间的相对运动的第一互锁元件和第二互锁元件。
36.一种可转向输送装置,包括: 能够转向的可转向部分； 外部护套和布置在外部护套内的内部护套，护套在可转向部分远侧相对于彼此轴向固定，并且能够沿着可 转向部分相对于彼此轴向运动以使转向部分转向； 固定到内部护套和外部护套的丝元件；以及 固定到外部致动器的滑轮； 其中，丝元件围绕滑轮延伸并能够被致动以使可转向部分转向。
37.根据权利要求36所述的装置，其中，丝元件的远端固定到内部护套的远侧末端。
38.根据权利要求37所述的装置，其中，丝元件的近端固定到外部护套的外表面。
39.根据权利要求36所述的装置，其中，丝元件的远端固定到内部护套的近端。
40.根据权利要求39所述的装置，其中，丝元件的近端固定到内部护套的近端。
41.根据权利要求36所述的装置，其中，外部护套包括具有以第一型式形成其中的多个狭槽的管部分，并且其中第一型式包括在第一构型时能够分别允许在其之间的相对运动并在第二构型时防止沿着径向轴线和轴向轴线中的至少一个在其之间的相对运动的第一互锁元件和第二互锁元件。
【文档编号】A61M25/092GK103764216SQ201280030040
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2012年5月3日 优先权日:2011年5月3日
【发明者】A·萨拉希, J·莱帕克, E·梁, T·索尔, J-P·杜里, B·A·德拉梅纳戴瑞, C·巴尔德文, J·C·特劳特曼 申请人:施菲姆德控股有限责任公司