阅读说明：本技术 具有增强的灵活性和可跟踪性的导向工具 (Guidance tool with enhanced flexibility and trackability ) 是由 欧兹·卡比里 于 2019-02-17 设计创作，主要内容包括：一种导向工具,包括被设置在外管(34)的内部的内管(32)。所述内管和外管(32、34)被布置成相对于彼此纵向地轴向移动。所述内管(32)的远侧部被固定地结合到所述外管(34)的远侧部。这些管中的一者或两者形成有沿着切割管(10)的长度的、沿着相邻纵向站位制成的切口的图案。在一个纵向站位(12、14、16)处的切割图案相对于在前一个纵向站位处的切割图案移位,使得从切口的一个纵向站位到切口的下一相邻纵向站位的移位是不重复的。(A steering tool includes an inner tube (32) disposed inside an outer tube (34). The inner and outer tubes (32, 34) are arranged to move axially longitudinally relative to each other. A distal portion of the inner tube (32) is fixedly joined to a distal portion of the outer tube (34). One or both of these tubes are formed with a pattern of cuts made along adjacent longitudinal stations along the length of the cut tube (10). The cutting pattern at one longitudinal station (12, 14, 16) is shifted relative to the cutting pattern at the previous longitudinal station such that the shift from one longitudinal station of the slit to the next adjacent longitudinal station of the slit is non-repeating.)

具有增强的灵活性和可跟踪性的导向工具

技术领域

本发明总体上涉及一种用于将医疗设备导向通过体腔的导向工具。

背景技术

授予本发明人的美国专利8684953和9138566描述了用于将医疗设备导向通过体腔的导向工具。导向工具具有设置在外管的内部的内管。内管和外管被布置成相对于彼此纵向地轴向移动。内管的远侧端被固定地结合到外管的远侧端。内管和外管中的一者或两者在其远侧端附近开槽。纵向地轴向移动引起管的远侧端的屈曲。导向工具提供了组合了可导向性、灵活性和可扭转性的远侧末端。该工具无需拉线/推线。

对于管而言，重要的是具有足够的灵活性以能够将导向工具(或也称为导向导管)在体腔(像是血管)的内部推动。但是，同样重要的是，导向工具的远侧端跟踪或跟随操作者在工具的近侧端处的操纵移动(“可跟踪性”)。如果工具过于灵活，则远侧端将无法正确地响应操纵移动，并且将无法恰当地跟踪或跟随期望的运动。

工具材料的机械性能和工具尺寸(诸如但不限于弹性模量、屈曲强度、剪切强度、管厚度、管直径、惯性矩等)将决定工具的灵活性和可跟踪性。这种管的典型材料包括不锈钢合金和镍钛诺，这可以减小壁厚度，但这些管通常强度过大而无法屈曲通过体腔的曲折的屈曲部。

将管切割成各种形状可以改进工具的灵活性和可跟踪性。但是，存在缺点和折衷。例如，切割材料会降低将管推过不同屈曲部的能力，因为管在完全行进通过弯曲部之前可能会过早折叠。此外，切割材料会增加管的伸长率、产生有害的扭矩效应，或者在推动或拉动时产生局部变形。例如，如果管被切割成使其具有像是弹簧的形状；推动和拉动该管会产生旋转和无法预测的末端移动。

图1A和图1B示出了一种现有技术的切割图案-均质螺旋切割图案(其是均质弹簧形状的一种类型)。该图案在拉动的情况下可能良好工作，但在推动期间具有长度变化，并且会在末端处产生不期望且随机的旋转。另一缺点在于，螺旋切割在一个旋转方向上(例如，顺时针)传递扭矩，但在相反的旋转方向上(例如，逆时针)受限并伸长。

一种可能的解决方案是将螺旋构件与加强件连接，如图2A和图2B中所示的。这是一种改进，因为该构造更硬且在拉动方向上伸长更少。但是，连接件之间的螺旋构件像短弹簧一样起作用。结果是，该构造在各个短弹簧处仍会受到局部旋转的影响；所有短弹簧的累积可能会导致明显的旋转。另一缺点是，该构造也对于顺时针旋转与逆时针旋转不同地响应，其中对于顺时针旋转的响应与对于逆时针旋转的的响应是相反的。

另一种可能的解决方案是使用正交连接器，如图3A和图3B以及图4A和图4B中所示的。这些连接器与前一行的连接器垂直(正交)。切割形状在任何第二行中重复。相似的图案可以与更多数目的连接器一起使用，但总的导管刚度会更大。

正交切割可以用于使连接件的数目最少且尺寸最小，以用于良好的灵活性。切口的数目由管厚度和直径以及管的材料性质所限制。为了在所有方向上都实现良好的管灵活性，切口相对于彼此移位。为了维持从近侧端到远侧端的一对一旋转传递，切口在管上的任何轴向位置处都围绕管的整个周边产生相同的惯性矩。

但是，该图案沿着管的轴向方向以螺旋方式一致且连续地自我重复，而这产生了不期望的弹簧效应。这在图3A和图4A中分别由箭头3和4表示。

发明内容

本发明寻求提供一种用于在体腔中使用的具有增强的灵活性和可跟踪性的导向工具(或导管)，如在下文中更详细地描述的。

导向工具是由管制成的，该管具有沿着管的长度的、沿着相邻纵向站位制成的切口的图案。在第一纵向站位处的切割图案相对于在第二纵向站位处的切割图案移位。就成品筒形管而言，“移位”是指旋转地(周向地)移位。就展平的切割图案而言(如果管是从展平图案开始然后屈曲成管状而制成)，“移位”是指线性地移位。在第二纵向站位处的切割图案相对于在第三纵向站位处的切割图案移位，但以与在第一纵向站位和第二纵向站位之间所限定的不同的移位而移位。以这种方式，从切口的一个纵向站位到切口的下一相邻纵向站位的移位是不重复的。这打破了现有技术的由单调重复形状所产生的弹簧效应。优点在于该管具有优异的灵活性，并且由于不存在弹簧效应，所以该管在顺时针和逆时针方向上都具有优异的可跟踪性和可扭转性。

因此，根据本发明的实施例，提供了一种导向工具，所述导向工具包括设置在外管的内部的内管，所述内管和所述外管被布置成相对于彼此纵向地轴向移动，其中所述内管的远侧部在结合区域处被固定地结合到所述外管的远侧部，并且被称为切割管的所述内管或所述外管形成有沿着所述切割管的长度的、沿着相邻纵向站位制成的切口的图案，并且其中在第一纵向站位处的切割图案相对于在第二纵向站位处的切割图案移位，并且在所述第二纵向站位处的切割图案相对于在第三纵向站位处的切割图案移位，但以在与所述第一纵向站位和所述第二纵向站位之间所限定的不同的移位而移位，使得从切口的一个纵向站位到切口的下一相邻纵向站位的移位是不重复的。

根据本发明的实施例，从切口的一个纵向站位到切口的下一相邻纵向站位的所述移位是围绕所述切割管的周边的周向移位。

根据本发明的实施例，所述切口中的至少一个切口是细长的，具有笔直长边和圆形端部。

根据本发明的实施例，所述切口中的至少一个切口是细长的，具有非笔直长边和圆形端部。所述非笔直长边可以朝向所述至少一个切口的中间部逐渐变窄。

导向工具在将工具或物质输送通过体腔方面具有许多应用，诸如血管内弹簧圈栓塞术(endovascular coiling)以治疗脑动脉瘤、将导管从主动脉弓引导到颈总动脉、再从颈总动脉引导到颈动脉分支再到大脑等。

附图说明

从以下结合附图的详细描述中，将更充分地理解和明白本发明，在附图中：

图1A和图1B是用于管的现有技术的切割图案(均质螺旋切割图案)的简化图示，图1A示出了展平图案，而图1B示出了成品筒形管；

图2A和图2B是具有加强件的现有技术的螺旋切割图案的简化图示，图2A示出了展平图案，而图2B示出了成品筒形管；

图3A和图3B是具有连接器的现有技术的正交切割图案的简化图示，图3A示出了展平图案，而图3B示出了成品筒形管；

图4A和图4B是具有连接器的现有技术的正交切割图案的简化图示，图4A示出了展平图案，而图4B示出了成品筒形管；

图5A和图5B是根据本发明的非限制性实施例的管的简化图示，该管具有消除任何“弹簧效应”的新颖切割图案，图5A示出了成品筒形管，而图5B示出了展平图案；

图6A和图6B是根据本发明的非限制性实施例的管的简化图示，该管具有消除任何“弹簧效应”的新颖切割图案，图6A示出了成品筒形管，而图6B示出了展平图案；

图7是一种可能的切割图案的简化图示；以及

图8是根据本发明的非限制性实施例的导向工具的简化图示，该导向工具由图5A和图5B或图6A和图6B的管制成。

具体实施方式

现在参考图5A和图5B，它们示出了根据本发明的非限制性实施例的用于制造导向工具(稍后参考图8示出和描述)的管10。

管10形成有沿着管的长度的、沿着相邻纵向站位制成的切口的图案。这些切口可以通过任何合适的方法制成，诸如但不限于激光切割、机加工、蚀刻等。在第一纵向站位12处的切割图案相对于在第二纵向站位14处的切割图案移位。就成品筒形管(图5A)而言，“移位”是指旋转地(周向地)移位。就展平切割图案而言(图5B；如果管是从展平图案开始然后屈曲成管状而制成)，“移位”是指线性地移位。在第二纵向站位14处的切割图案相对于在第三纵向站位16处的切割图案移位，但以与在第一纵向站位12和第二纵向站位14之间所限定的不同的移位而移位。在第三纵向站位16处的切割图案相对于在第四纵向站位18处的切割图案移位，但以与在第二纵向站位14和第三纵向站位16之间所限定的不同的移位而移位，依此类推。

以这种方式，从切口的一个纵向站位到切口的下一相邻纵向站位的移位是不重复的(这可以通过图5B和图6B中的非重复箭头看出)。这打破了现有技术的由单调重复形状所产生的弹簧效应，并产生了对在伸长期间的扭矩效应进行补偿的负弹簧。“负弹簧”是指在一行(纵向站位)的一个方向(线性或旋转)上的任何弹簧效应(弹性)至少部分地由相邻行在另一方向(线性或旋转)上的弹性效应抵消。优点在于该管具有优异的灵活性，并且由于不存在弹簧效应，所以该管在顺时针方向和逆时针方向上都具有优异的可跟踪性和可扭转性。

在图6A和图6B的实施例中也是如此。图5A/5B的实施例与图6A/6B的实施例之间的区别在于，在图6A/6B的实施例中，切口26是细长的，其具有笔直长边和圆形端部。在图5A/5B的实施例中，切口25是细长的，其具有非笔直长边和圆形端部。非笔直长边朝向切口25的中间部逐渐变窄。

现在参考图7，其示出了一种可能的切口图案，其中n个侧向移位位置被称为1、2、3、4...n。图7中的图案是“1243”图案，因为在第一纵向站位12处的切口源自侧向位置1，在第二纵向站位14处的切口源自侧向位置2，在第三纵向站位16处的切口源自侧向位置4(而不是现有技术中的3)，并且在第四纵向站位18处的切口源自侧向位置3(而不是现有技术中的4)。其它可能的图案包括但不限于1243、1324、1342、12453、153642、124654以及许多其它图案。

现在参考图8，其示出了根据本发明的非限制性实施例的导向工具30。

导向工具30包括设置在外管34的内部的内管32。内管32的远侧部在结合区域36处被固定地结合到外管34的远侧部(在下文中限定了“结合”)。对于任何实施例，结合区域可以与管的远侧末端间隔开或可以在管的远侧末端处。内管32和外管34被布置成相对于彼此纵向地轴向移动(除了它们的结合在一起的远侧部)。附加地或可替代地，管32和34可以相对于彼此旋转以在切口中产生相移。这两个移动的组合引起了管32和34的远侧端的屈曲和/或扭曲。内管32和外管34中的一者或两者可以根据图5A/5B、图6A/6B或图7的切割图案形成。

内管32和外管34可以由任何适当地灵活的、医学上安全的材料制成，诸如但不限于不锈钢(例如AISI 316)、镍钛诺、钴铬合金、镍钛合金等、玻璃纤维、塑料(例如尼龙、聚丙烯、PEBAX和许多其它材料)或它们的组合。

术语“结合”涵盖了用于将管的材料附接在一起的任何方法，诸如但不限于焊接、超声焊接、热结合(thermal bonding)、粘合剂结合、模制等。