副鼻窦入路系统的制作方法_3

文档序号:8926062阅读:来源:国知局
截面如何。相似地,本文参考管形支承件描述的本发明公开的技术的每个特征也能够在其他支承件的情况中予以采用。
[0100]采用作业工具执行入路的副鼻窦内的操作。至少一个工具可以是例如,摄像头、一个或多个光纤、一个或多个光纤束、用于收集组织样本的棉签、用于为入路的副鼻窦引流的吸管、用于注入用于清洗鼻窦的流体(例如,盐水)或用于将其他流体注入到鼻窦(例如,局部给药)的注射管、用于在鼻窦中实施外科手术的手术工具、用于将鼻窦的开孔扩张或开通鼻窦阻塞的球囊、如超声波或红外线成像装置、探头、传感器、通管丝、导丝等的诊断工具。可选地,将工具(例如,棉球)与外管152连接。进一步可选地,152、154和156的连接腔构成可供流体流经进入鼻窦的管,从而无需经此插入的专用管。
[0101]注意,入路系统由此为至少一个作业工具提供经由工作通道进入窦腔的入路。通过使所有需要的工具经由单个入路系统入路到窦腔,操作人员能够仅以单手操作入路系统和工作工具(g卩,单手操作)。例如,不是以第一只手操控第一装置(例如,摄像头内窥镜)进入窦腔,以及以另一只手操控第二单独的装置(例如,组织取样工具)进入窦腔,而是本发明公开的技术的入路系统操作人员以单手将入路系统导入到窦腔中,以及一旦在其中,则能够操作组织取样工具,同时查看固定于入路系统的远端的摄像头获取的图像。
[0102]入路系统150的路由包括转弯或曲线,以便绕开物理障碍(即,由于鼻腔和副鼻窦的解剖结构造成的物理障碍)。沿着入路系统150的路由的曲线的位置以及曲线的角度(即,曲线角)由入路系统150的操作人员来控制。正如上文参考图1B-1D提到的,该曲线(即,也称为转弯)的角度由强直线管156与弯曲半刚性管154的相对位置以及由弯曲半刚性管154的曲率半径确定。具体来说,弯曲管154延伸超出强直线管156越远,则该曲线的角度越大。一旦入路系统150的操作人员设定该曲线的角度,则操作人员沿着设定的方向进一步向远端将弱直线管152朝患者副鼻窦内的选定区域推送。操作人员然后可以经由管152、154和156内的腔构造的工作通道向选定的区域推送工具。
[0103]在图2B的构造中,外管154是弯曲半刚性管,中间管152是弱直线管,以及内管156是强直线管。在图2C的构造中,外管154是弯曲半刚性管,中间管156是强直线管,以及内管152是弱直线管。在图2D的构造中,外管156是强直线管,中间管154是弯曲管,以及内管152是弱直线管。在图2E的构造中,外管152是弱直线管,中间管156是强直线管,以及内管154是弯曲管。在图2F的构造中,外管156是强直线管,中间管152是弱直线管,以及内管154是弯曲管。
[0104]现在参考图3A-3B,这些附图是根据所公开的技术的又一个实施方案构造且可工作的用于入路到患者的副鼻窦腔的系统(通用地表示为200)的不同同线构造的示意图图示。副鼻窦入路系统200 (本文称为入路系统200)包括外鞘管208、直线半刚性支承件202 (即,弱直线支承件202)、弯曲半刚性支承件204和直线刚性支承件206 (即,强直线支承件206)。这三个支承件彼此并列(即,这些支承件是同线的)可滑动地穿过外鞘管208。外鞘管208在机械上连接支承件202、204和206。例如,外鞘管208将弯曲支承件204连接到强直线支承件106,以便在它们叠交时,弯曲支承件104与强直线支承件106的直线形状相符合。
[0105]与先前一些实施方案一样,入路系统200在插入到副鼻窦的过程中所遵循的路径(即,路由)包括曲线(即,转弯),其位置和角度由入路系统200的操作人员来控制。按照与图1A-1D的入路系统100相似的方式,该曲线角由弯曲半刚性管204的远端延伸超出直线刚性支承件206(即,强直线支承件)的远端的距离来设定。
[0106]外鞘管208包覆支承件202、204和206,并且由密封材料制成。由此,鞘管208阻隔支承件与患者的组织之间的接触。因此,无需在例如不同患者中使用时对这些支承件(以及可能留置在外鞘管208内的其他工具和组件)进行灭菌或消毒。使用过程中与患者组织(例如鼻腔和副鼻窦)直接接触的外鞘管208是用后可弃的。即,外鞘管208是设计成通过仅更换外鞘管208而使入路系统200的其他组件能够重复用于另一个患者的一次性用后可弃器件。可选地,外鞘管208由易于灭菌或消毒材料制成,并且在不同患者中使用时能够进行灭菌或消毒。进一步可选地,附加的一次性使用弹性鞘管可以包覆208。此外,外鞘管208由柔性材料形成。因此,鞘管208在向远端延伸超出弱支承件202时用作用于轻柔地探通敏感解剖结构的无创端头。
[0107]弱直线支承件202、弯曲半刚性支承件204和强直线支承件206的每一个可以是条形或管形的。每个支承件的横截面可以是任何闭合形状,如圆形、矩形、椭圆形等。在两个或更多个支承件构造为管形的情况中,它们可以是同心的或彼此并列行进的。
[0108]参考图3A,弱直线支承件202、弯曲支承件204和强直线支承件206可以是同线的且彼此滑动的。参考图3B,弱直线支承件202和强直线支承件206是管形的。弱直线支承件202在强直线支承件206内滑动(即,弱支承件202与强支承件206是同心的)。弯曲支承件204与弱直线支承件202和强直线支承件206是同线的且与这二者并列滑动。可选地,这些支承件的任何一对可以是管形的且同心的,而第三个支承件与这二者并列滑动。
[0109]根据所公开的技术的另一个实施方案,外鞘管208可以替代弱支承件202(即,由此从入路系统中省略弱支承件202)。由此,外鞘管同时起到弱支承件以及将入路系统与周围组织隔离的外鞘管的作用。注意,入路系统200的工作通道可以定义为外鞘管208内的腔体或通路。
[0110]现在参考图4A-4F。图4A-4C是根据所公开的技术的再一个实施方案构造且可工作的用于入路到患者的副鼻窦腔的系统(通用地表示为250)的示意图图示。图4D-4F是图4A-4C的入路系统的示意图图示,其中从图像中移除外鞘管,以使入路系统的内部暴露于观察者以用于更好地澄清其操作。
[0111]入路系统250包括外鞘管258、直线半刚性支承件252 (即,弱直线支承件252)、弯曲半刚性支承件254和直线刚性支承件256 (即,强直线支承件256)。弱直线支承件252、弯曲支承件254和强直线支承件256的每一个在刚度和形状记忆属性方面分别与图1A-1D的弱直线支承件102、弯曲支承件104和强直线支承件106的每一个相似。弱直线支承件252是管形的,弯曲支承件254和强直线支承件256都是条形的。这些支承件是同线的。
[0112]注意,健康窦腔的入口尺寸是约2mm。因此,入口系统250的最大外径是约2.5mm,以及优选地稍小,例如2.2mm-2.4mm以防止(或至少减少)对患者的损伤、疼痛和不适。
[0113]参考图4A,对入路系统250示出其内部构造,其中强直线支承件256和弯曲支承件254完全叠交。在此初始构造中,强直线支承件256迫使弯曲支承件254与强直线支承件256的直线形状相符合。图4A中的点划线指示支承件252、254和256的远端尖顶。可选地,这些支承件的每一个或其中之一的远端尖顶相对于鞘管258的远端设在近端。进一步可选地,鞘管258的远端尖顶被功能性远端头占据,正如下文参考图5进一步详细描述的。
[0114]参考图4D,通过从图像移除外鞘管258来示出入路系统250,以便将支承件252、254和256暴露于观察者。正如上文参考图4A提到的,以及正如图4D中能够见到的,弯曲支承件254和弱支承件252在与强直线支承件256叠交时与强直线支承件256的直线形状相符合。
[0115]参考图4B和图4E,入路系统250的操作人员朝向远端方向(即,在图4A-4F阐述的示例中,远端方向是朝向附图的左手边)推送弯曲支承件254和弱直线支承件252。由此,强直线支承件256与弯曲支承件254之间的叠交变得更小,或甚至消失(即,具体取决于弯曲支承件254与弱直线支承件252被操作人员推送的距离)。弯曲支承件254不与强直线支承件256叠交的部分恢复其弯曲形状,并迫使弱直线支承件252的对应部分与弯曲支承件254的弯曲形状相符合。可选地,操作人员向近端抽拉强直线支承件256来达到相同的效果,并且使弯曲支承件254的至少一部分处于与强直线支承件256叠交。
[0116]注意,形状记忆材料能够在被约束为不同形状之后恢复其原形状。但是,形状记忆不是无限量的,并且由高度变形的形状记忆材料制成的器件可能不会完全恢复其原形状。弯曲半刚性支承件254在与强直线支承件256彼此叠交时被压直,并且因此从其原弯曲形状变形。为了使弯曲支承件254的变形最小,将弯曲支承件254设在最远离入路系统250的曲线方向的位置处(即,设在入路系统的弯曲路径的外弧面处)。正如图4B和图4E中可见到的,弯曲支承件254在鞘管258内设为偏离中心。具体来说,将弯曲支承件254设为最远鞘管258 (即和入路系统250)的曲线方向,从而其曲率半径大于其与鞘管258同中心的情况时所具有的曲率半径。由此,对于相同曲率半径的鞘管258,通过将弯曲支承件254设在偏离中心且远离曲线方向的位置,弯曲支承件254的曲率半径会更大。弯曲支承件254的曲率半径越大,在被强直线支承件256压直时,其变形越小。
[0117]参考图4C和图4F,入路系统250的操作人员相对于强直线支承件256和弯曲支承件254向远端进一步推送弱直线支承件252。由此,弱直线支承件252恢复其原直线形状。在入路系统250的最终构造中,如图4C和图4F所示,外鞘258的近端部分(即,相应地入路系统250的近端部分)大致处于直线形状。外鞘管258被弯曲支承件254不与强直线支承件256叠交的部分所占据的中间分段处于弯曲形状。外鞘管258被弯曲支承件254不与强直线支承件256叠交的部分所占据的分段在下文中称为外鞘管258的“弯曲支承分段”。外鞘管258仅被弱直线支承件252占据的远端分段处于直线形状。注意,操作人员可以进一步向远端仅推送软的且用作无创端头的外鞘管258。
[0118]入路系统250的每个分段的长度由支承件252、254和256的每一个的长度确定,以及由它们的相对叠交确定,而相对叠交由操作人员各自推送的距离确定。入路系统250的曲线角由弯曲支承件254的曲率半径以及由其不与强直线支承件256叠交的长度确定。
[0119]可选地,弱直线支承件252采用包覆弯曲支承件254和强直线支承件256的外鞘管的形状。以此方式,入路系统250仅包括三个器件,但是弱直线外鞘管在不同患者中使用时需要用完即弃、进行灭菌或消毒。
[0120]通过以外鞘管258包覆入路系统250,入路系统250的外径保持不变或保持至少连续的(即,外径不会突变或形成阶梯)。连续外径是相对于套筒式系统而言,套筒式系统的直径对应于其不同分段是不同的。连续外径减少了对入路系统进入鼻窦途径的周围组织以及鼻窦本身内部组织的损伤。在所公开的技术的一些实施方案中,弱支承件包覆其他支承件和入路系统的其他组件,从而起到外鞘管或套管的作用。在此情况中,包覆弱支承件的外径是连续的,以便减少对周围组织的损伤。
[0121]根据所公开的技术的另一个实施方案,该入路系统还包括锁定机构(未示出),用于将所有支承件(例如,直线弱支承件、弯曲支承件和直线强支承件)锁定在一起。换言之,该锁定机构防止支承件之间的相对移动。可选地,该锁定机构仅将这些支承件的其中两个锁定在一起。例如,该锁定机构将强直线支承件锁定到弯曲支承件,以便禁止相对移动(即,当这些支承件的其中之一移动时,另一个支承件也以相同方式移动)。该锁定机构通过例如同时连接到入路系统(即,或壳体)的远端和近端的丝线来实现。在解锁模式中,该丝线是未绷紧的(即松弛的),而在锁定模式中,该丝线被拉紧,以使支承件被固定在一起且不能分别移动。可选地,可以采用其他锁定机构,如锁紧套筒,在对其施加能量(例如,热或电能)时或对其施加压力时改变其形状或刚性的锁定组件。
[0122]该锁定机构可以被锁定而使得支承件被束缚在一起或可以被解锁而使得每个支承件能够单独地移动。在入路系统插入副鼻窦或从副鼻窦抽取出来的过程中,锁定机构是解锁的。即,允许支承件之间的相对移动。注意,即使锁定机构被锁定时,操作人员仍能够进一步一起推送或抽拉入路系统的支承件(即,支承件之间基本没有相对移动)。当入路系统的远端尖顶处于需要的位置(例如,处于窦腔内期望的位置处)时,将锁定机构锁定,并且禁止支承件之间的相对移动。由此,例如,在操作人员回缩系统或执行操作(例如,使用棉签)时,入路系统保持就位。根据另一个示例,在将入路系统插入到患者身体之前将锁定机构锁定,直到强直线支承件恰当地处于副鼻窦附近的位置为止。此后,释放锁定机构(即,将其解锁),以便允许缩回强支承件或进一步推进弯曲支承件。根据所公开的技术的又一个实施方案,可以将外鞘管的形状制作成逐渐变细(例如,圆锥形),以使其远端的横截面小于其近端的横截面。由此,入路系统的最初插入更容易。此外,逐渐变细的外鞘管逐渐地扩张进入副鼻窦的解剖路径以及副鼻窦本身。可选地,在入路系统不包括外鞘管的情况中,入路系统壳体或入路系统的最外层组件逐渐变细。例如,在弱支承件包覆强支承件和弯曲支承件的情况中,弱支承件逐渐变细。
[0123]根据所公开的技术的又一个实施方案,在入路系统的支承件之间安装旋转或增量编码器或其他传感器以监视支承件之间的相对移动。由此,确定了入路系统的远端的位置。可选地,监视操作人员用于操作入路系统的操作机构(未示出-例如,操作杆和操作柄)的移动,以用于确定入路系统的远端的位置。进一步可选地,在入路系统的远端头上或附近安装运动传感器(例如,加速仪和陀螺)或位置检测器(例如,超声波或电磁),以用于确定入路系统的远端头的位置和朝向。
[0124]注意,所公开的技术的入路系统使得操作人员能够利用同一个入路系统达到多于一个鼻窦腔(例如,上颁窦腔和额窦腔),而无需从患者身体缩回该系统。例如,在将强支承件保持在患者鼻腔内的同时,操作人员可以在不同的窦腔之间操控入路系统。在不完全缩回入路系统的情况下入路到两个或更多个窦腔,这节省了操作人员的时间和工作量,并减少了患者的不适。
[0125]现在参考图5,图5是根据所公开的技术的又一个实施方案构造且可工作的副鼻窦入路系统的外鞘管(通用地表示为300)的示意图图示。外鞘管300包括鞘管本体302和功能性远端头304。外鞘管300在其中包覆用于入路到患者副鼻窦的鼻窦入路系统(例如,图
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