医疗装置部署系统的电子控制

文档序号:53651 发布日期:2021-09-28 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 医疗装置部署系统的电子控制 (Electronic control of a medical device deployment system ) 是由 里德·N·里兹克 丹尼尔·J·福斯特 阿杰伊·古普塔 于 2020-02-18 设计创作,主要内容包括:一种部署系统的实施例可以包括导管,其具有远端和近端。致动器可以设置在所述导管的远端并且可以可操作地连接到电连接器,所述电连接器沿着所述导管从所述近端纵向延伸至所述致动器。所述电连接器可以被配置用于将信号传输至所述致动器。一个或多个连接件可以联接至所述致动器以及至设置在所述导管的所述远端处的可部署医疗装置。(An embodiment of a deployment system may include a catheter having a distal end and a proximal end. An actuator may be disposed at a distal end of the catheter and may be operably connected to an electrical connector extending longitudinally along the catheter from the proximal end to the actuator. The electrical connector may be configured to transmit a signal to the actuator. One or more connectors may be coupled to the actuator and to a deployable medical device disposed at the distal end of the catheter.)

医疗装置部署系统的电子控制

优先权

本申请根据35USC§119要求于2019年2月19日提交的美国临时专利申请序列号62/807,564的优先权的权益,其全部内容通过引用并入本文并且用于所有目的。

技术领域

本发明总体上涉及医疗装置部署系统,并且更特别地涉及医疗装置部署系统的电子控制和方法。

背景技术

医疗装置,诸如植入物或其他介入性、内窥镜外科或泌尿科装置,可以在患者体内部署或以其他方式由在部署系统的近端处,例如,在患者外部机械致动的电缆控制。为了容纳用于致动医疗装置的几根电缆,导管可以沿着其整个长度具有较大的直径,这可能对医疗专业人员造成若干挑战。例如,机械部署系统可能难以在复杂或狭窄的体腔,例如,血管、动脉等中进行导航,以准确地操纵沿着导管的整个长度延伸的多根电缆以控制医疗装置。医疗专业人员可能在部署系统的近端处的致动控制中受到限制,这可能导致对医疗装置的不期望的和/或有限的可重复定位和部署。

相关于这些和其他考虑,本发明的改进可能是有用的。

发明内容

提供本发明内容以简化形式介绍一组概念,这些概念将在下面的

具体实施方式

中进行进一步的描述。本发明内容不旨在必然识别所要求保护主题的关键特征或基本特征,也不旨在帮助确定所要求保护的主题的范围。

根据本发明的一个实施例,一种部署系统可以包括导管,其具有远端和近端。致动器可以设置在导管的远端并且可以可操作地连接到电连接器,电连接器沿着导管从近端纵向延伸至致动器。电连接器可以被配置用于将信号传输至致动器。一个或多个连接件可以联接至所述致动器以及至设置在所述导管的所述远端处的可部署医疗装置。

在本发明的前述和其他实施例中的各种实施例中,导管的近端的直径可以小于导管的远端的直径。控制箱可以可操作地连接到在导管的近端处的电连接器以将信号发送至致动器。可部署医疗装置可以响应于从控制箱接收到信号而由致动器定位。可部署医疗装置可以在定位之后与一个或多个连接件脱离。支撑组件可以沿着导管纵向延伸以支撑导管。电连接器可以包括电气线、电子线、印刷电缆或热线或其组合。到致动器和/或植入物的连接可以是无线的。控制箱可以与致动器无线通信。可以包括传感器以检测来自致动器的对一个或多个连接件的致动。控制箱可以接收反馈以协调医疗装置的部署。可部署医疗装置可以通过线性移动、旋转移动、尺蠖式致动、齿条-小齿轮致动、离合机构或复杂位移或其组合而由致动器定位。致动器可以包括电致动器、静电压电致动器、热致动器、磁致动器、形状记忆材料致动器、微致动器或电活性聚合物或其组合。

根据本发明的一个实施例,一种用于部署医疗装置的方法可以包括将导管的远端定位在期望位置处。医疗装置可以由设置在导管的远端的致动器定位在期望位置处。致动器可以可操作地连接到电连接器,电连接器从导管的近端纵向延伸至致动器。信号可以由电连接器传输到致动器以用于定位装置。一个或多个连接件可以脱离以使致动器和装置分离。

在本发明的前述和其他实施例中的各种实施例中,导管的近端的直径可以小于导管的远端的直径。可以由可操作地连接到在导管的近端处的电连接器的控制箱将信号发送至致动器。医疗装置可以响应于从控制箱接收到信号而由致动器定位。医疗装置可以在定位医疗装置之后与一个或多个连接件脱离。导管可以由可沿着导管纵向延伸的支撑组件支撑。电连接器可以包括电气线、电子线、印刷电缆或热线或其组合。医疗装置可以通过线性移动、旋转移动、尺蠖式致动、齿条-小齿轮致动、离合机构或复杂位移或其组合而由致动器定位。致动器可以包括电致动器、静电压电致动器、热致动器、磁致动器或形状记忆材料致动器、微致动器或电活性聚合物或其组合。可以由传感器检测到来自致动器的对一个或多个连接件的致动,使得控制箱接收反馈以协调医疗装置的部署。

附图说明

参考示意性的且不旨在要按比例绘制的附图以示例的方式描述了本发明的非限制性实施例。在附图中,所示的每个相同或几乎相同的组件通常由单个数字表示。为了清楚起见,并非每个组件均在每个图中进行标示,且所示的每个实施例的每个组件也不是允许本领域的技术人员理解本发明所必需的。

在附图中:

图1A至1B示出了根据本发明的部署系统的实施例;

图2A至2C示出了根据本发明的在医疗装置和部署系统的导管之间的连接机构的实施例;

图3A至3B示出了根据本发明的植入物部署系统的实施例;以及

图4A至4B示出了根据本发明的用于部署医疗装置的方法。

具体实施方式

本发明不限于本文所述的特定实施例。在本文中使用的术语仅用于描述特定的实施例,且不旨在超出所附权利要求的范围进行限制。除非另有限定外,本文使用的所有技术术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。

如本文所使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”旨在还包括复数形式,除非上下文另有明确指示外。还将要理解的是,当在本文中使用时,术语“包括”和/或“包括”或“包含”和/或“包含”指明所述特征、区域、步骤、元件和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其他特征、区域、整数、步骤、操作、元件、组件和/或组的存在或添加。

如本文所使用的,术语“远侧”是指当将医疗装置导入患者体内时最远离医疗专业人员的一端,而术语“近侧”则是指当将医疗装置导入患者体内时最接近医疗专业人员的一端。关于开口而言,中心轴线是指将开口的中心点二等分的线,当开口包括例如管状框架、支柱或孔时,其沿着开口的长度纵向延伸。

根据本发明的部署系统和方法的实施例可以被配置为进行电子控制以改进医疗装置的部署。电线和/或印刷线或缆可以控制放置紧邻在医疗装置近侧或在其远侧的高力和/或高位移致动器以进行操纵,例如,接近医疗手术的预期位置和用于在患者体内部署的部位。致动器可以联接至一个或多个连接件,以用于在医疗手术期间将医疗装置定位在预期位置中,包括但不限于推动、拉动、部署、重新定位和/或以其他方式控制医疗装置。通过减少和/或消除必须一直延伸出患者体外的多个机械线或缆以便操纵具有多个自由度的医疗装置的各个元件,根据本发明的具有较小轮廓的导管可以包括在可部署系统中,其对于医疗手术而言具有更多的灵活性并且可以提供对医疗装置的改进的整体控制。较小的系统可以减少与组织的不慎接触和/或意外接触。现有系统对于延伸通过曲折的解剖结构,例如,主动脉弓、心室、在血管和分支的口处、股动脉和/或跨腔静脉弓而言可能较大且不太灵活。在一些患者体内,系统延伸通过可能患病或以其他方式为敏感或受损的器官和/或组织解剖结构,诸如,钙化的血管、动脉瘤和/或夹层。本发明的系统和方法可以减少、最小化和/或消除不良事件,诸如不慎接触敏感或患病的组织,其可能使组织受损,从而导致痉挛、出血、血肿、感染、假性动脉瘤、心脏压塞、神经损伤、剥离、刺伤或其他类型的损害。

部署系统和方法的实施例可以被配置用于任何数量的医疗装置以在患者体内进行植入,包括但不限于心血管、胃肠道、肺、泌尿道和/或血管装置,其中电线或其他电连接器可以替代地提供信号以在医疗装置的多个自由度中操纵各个元件,以在患者体内的期望位置处根据期望进行部署和定位。

现在参考图1A至1B,示出了根据本发明的部署系统100、100’的实施例。如图1A所示,系统100可以包括导管105,其具有近端110和远端115。导管105可以是中空管107,其具有外表面107a和内表面107b,并且沿着纵向轴线140延伸长度“LC”。导管105可以由柔性材料形成,使得长度LC的至少一部分和远端115可以在体腔(其可以具有改变的曲率)中导航以到达患者体内的预期部署位置。

在实施例中,近端110的直径“DA”可以小于远端115的直径“DB”。例如,近端110的尺寸可以设置为约在2至10Fr之间,并且远端115可以大约高达30Fr。在其他实施例中,导管105的近端110和远端115可以基本相同,例如,DA可以大致等于DB。如图1B所示,例如,部署系统100’的另一个实施例可以包括具有近端110’和远端115’的导管105’,其中近端110’的直径“D'A”可以等于远端115’的直径“D'B”。本文描述的附加组件可以被包括在部署系统100、100’中。

导管105、105’的远端115、115’可以具有近侧部分145和远侧部分150。如图1A所示,远端115可以从近侧部分145处的直径DA逐渐过渡到远侧部分150处的直径DB和/或可以在台阶部分中延伸,使得远端115可以形成截头圆锥形。在其他实施例中,近侧部分145和远侧部分150可以具有基本相同的直径,例如,如图1B中所示。

导管的远端的近侧部分145可以包括用于支撑致动器130的加强区域155。加强区域155可以是导管105、105’的基本上非柔性的部分,以使导管105、105’在患者体内进行导航时在加强区域155处的塌缩、扭结和/或收缩最小化。在一些实施例中,加强区域155可以是中空管107的增强部分。与导管105、105’的其他部分相比,加强区域155可以由不同的材料形成和/或包括附加元件,以在加强区域155处具有更高的强度。在一些实施例中,加强区域155可以包括致动器130至中空管107的附加附接件。可以包括加强区域155,使得导管可以承受在部署选定的医疗装置期间施加的“反作用”力和/或扭矩。在一些实施例中,如图1A所示,加强区域155可以与从近端110的直径DA到远端115的直径DB的直径过渡部对准。

导管105、105’在整个导管105、105’的长度LC内可以具有中空管107的均匀壁厚,然而在一些实施例中,壁厚可以从导管105、105’的近端110、110’处的较厚的壁厚至在导管105、105’的远端115、115’的较薄的壁厚成锥形。通过移除较笨重的机械缆线与现有输送系统相比,导管105、105’的壁厚沿着导管105、105’的长度LC可以均匀地较薄。

在医疗手术期间,近端110、110’可以保持在患者外部,以允许医疗专业人员针对该手术控制在预期内部位置处的远端115、115’。导管105、105’可以插入患者体内,其中远端115、115’可定位在期望位置处以部署医疗装置。例如,可以部署植入物以修复心脏瓣膜,可以定位闭塞装置以在体腔中重定向和/或防止流体流动,或者可以通过系统100、100’将任何其他数量的移植物、支架或其他医疗装置暂时或永久地插入患者体内以改善患者健康。在一些实施例中,系统100、100’可以用于致动附件,诸如活检钳、抓紧器、圈套器、针或用于各种应用(诸如,内窥镜和/或肺部应用)中的其他器械。

系统100、100’可以包括电连接器120,其沿导管105、105’的长度延伸,例如,从近端110、110’到远端115、115’。电连接器120可以可操作地连接到设置在近端110、110’处的控制箱170。控制箱170可以被配置为通过电连接器120向在系统100、100’的远端115、115’处的致动器130提供信号。

控制医疗装置135部署的电信号可以通过提供穿过在导管105、105’的115、115’处的致动器130的对医疗装置的更受控的定位和部署来允许改进的可重复性和精度,以将其放置在患者体内的预期位置处。在一些实施例中,对手术的这种控制可以减少手术时间和/或允许更好地和/或更安全地跟踪系统100、100’至患者的预期输送位置。

电连接器120可以可操作地连接到致动器130,以接收电信号以将医疗装置135致动和部署到患者体内的期望位置。在一些实施例中,控制箱170可以经由电缆171连接到电连接器120,并且可以通过连接组件125b和175b作为插入式卡扣连接而连接到在导管的近端110、110’处的相应连接组件125a和在控制箱170的175a。在一些实施例中,控制箱170可以无线地连接到电连接器120。在一些实施例中,控制箱170可以无线地连接到致动器130,以传送装置135的操作、释放或其他方式的操纵(例如,蓝牙、射频识别等)。在一些实施例中,控制箱170可以被单独地设计用于医疗装置以进行部署,并且在其他实施例中,控制箱170可以是被配置为部署多个不同医疗装置的现成设计。

电连接器120可以从连接组件125a沿着长度LC且基本上平行于导管105、105’的纵向轴线140纵向延伸至在远端115、115’处的致动器130,连接组件125a用于在近端110、110’与控制箱170连接。电连接器120可以沿着导管105、105’的外表面107a、沿着导管105、105’的内表面107b、在导管105、105’的中空管107中设置和/或嵌入导管105、105’的中空管107中。在一些实施例中,电连接器120可以在中空管107的壁内。电连接器可以是一根或多根线,包括但不限于电线、电子线、印刷电缆或热线或其组合。电连接器120可以包括绝缘线、细规格线和/或印刷的电子装置,其用于将电压和电流传输到致动器130。考虑到在系统100、100’被输送至医疗手术的预期位置时可能遇到的曲折的解剖结构,电连接器120可以被形成为笔直的和/或蛇形的,以建立在连接器中的松弛来允许导管105、105’弯曲,从而使在较大的位移、应变和/或应力下损坏和/或折断电连接器120的风险最小化。在一些实施例中,电连接器可以由柔性胶和/或其他粘合剂附接到导管外表面107a和/或内表面107b,该柔性胶和/或其他粘合剂允许柔性以在输送至医疗手术的预期位置期间适应导管105、105’变化的曲率。电连接器120可以另外和/或替代地包括绝缘和/或涂层,以在系统100、100’的正常使用和/或灭菌期间保护电气完整性,这可以不改变电连接器120的柔性和/或至导管105、105’的附接。

电连接器120可以代替较大的机械缆线以在现有系统中进行单个元件的操纵,使得导管105的近端110的直径DA的尺寸可以较小,从而改进进入和通过患者体内的输送,如图1A所示。在一些实施例中,导管105’可以具有恒定的直径厚度,使得近端直径D’A大约等于远端直径D’B,如图1B所示。

近端110的直径DA可以基本上延伸长度LC。当导管105具有可变直径时,该减小的近端和导管中部直径可能会限制导管105的“可推动性”,使得导管105可能会发生扭结或塌缩或两者。扭结和/或塌缩可能是远端115的较大直径DB的函数,以容纳较大的医疗装置135。还应当理解,在近端110’和远端115’具有恒定直径的导管105’也可能发生扭结和/或塌缩。

支撑组件165可以包括在系统100、100’中,并且可以设置在导管105、105’中并且沿着导管105、105’延伸至远端115、115’。可以包括支撑组件165以沿其长度LC增强和/或支撑导管105、105’,并且可以形成为直杆和/或螺旋杆。支撑组件165可以形成为线并且可以是具有足够强度以将力施加到导管105、105’的远端115、115’的近侧部分145或施加到增强区域155的任何材料,包括但不限于组合物。在实施例中,支撑组件165可以形成为具有均匀的直径,然而在一些实施例中,支撑组件165也可以是可变的直径以加强柔性。

支撑组件165可以沿着导管105、105’的长度LC的纵向轴线140基本平行地延伸。支撑组件165可以基本上沿着中空管107的中心设置和/或沿着内表面107b延伸。在一些实施例中,形成为螺旋的支撑组件165可以沿着导管105、105’的内表面107b延伸,这可以有利于增强柔性和/或被施加到致动器130的扭力。在一些实施例中,支撑组件165可以是单杆,和/或可以包括多个支撑组件。

致动器130可以设置在导管的远端115,115’的近端部分145中,并且可以包括单个致动器或者任何数量的“n”个致动器130a、130b、......130n,以部署医疗装置135。在一些实施例中,致动器130可以设置在远端115、115’的远侧部分150中。致动器130可以被配置为提供部署选定的医疗装置135所需的足够的力,并且可以取决于选定的医疗装置135而进行个体化。例如,取决于医疗手术的预期位置的解剖结构,可能需要不同的力,例如,线性、旋转、变化的距离等来部署医疗装置。致动器130可以是电致动器、静电压电致动器、热致动器、磁致动器、形状记忆材料致动器、微致动器或电活性聚合物或其组合,以在手术的预期位置处部署医疗装置135。致动器130可以被配置为用于各种移动以定位医疗装置135,包括但不限于线性移动、旋转移动、尺蠖式致动、齿条-小齿轮致动、离合机构或复杂的位移或其组合。致动器130可以被配置用于支持广泛的操作参数,包括但不限于电流、力、扭矩和/或尺寸,然而在一些实施例中,可以根据选定的医疗装置和用于医疗手术的预期位置来使用具有更窄范围的操作参数的致动器130。

在一些实施例中,致动器130的操作参数可能不足以在医疗手术的预期位置处部署选定的医疗装置135。然后,致动器130可以利用较低的能量和/或位移力来释放闩锁或其他元件以释放机构,诸如线性弹簧、旋转弹簧、化学反应或其他能量源,其可能产生足够的力以部署选定的医疗装置135。例如,弹簧可以被保持在具有存储能量的压缩位置中。致动器130可以发起移动以释放弹簧,从而允许弹簧扩张并且因此将力施加到选定的医疗装置135。施加的力可能足以根据期望由医疗专业人员从导管105、105’的远端115、115’部署选定的医疗装置135。在一些实施例中,除了电连接器120和致动器130之外,系统100、100’还可以包括机械致动缆线或线。这对于克服可由致动器130施加的力、扭矩、位移、旋转、能量等中潜在限制可能是有利的。

致动器130可以被配置为部署,例如,推动医疗装置135的至少一部分,使其离开导管管105、105’的远端115、115’。在医疗装置135是由形状记忆材料,诸如镍钛诺形成的一些实施例中,致动器130可以被配置为使医疗装置135的至少一部分拔出、不受约束或以其他方式释放,以在手术的预期位置中扩张。在一些实施例中,致动器130可以被配置为移动和/或旋转医疗装置135的至少一部分。在一些实施例中,致动器130可以被配置为重新定位医疗装置135的至少一部分。在一些实施例中,致动器130可以被配置为从医疗装置135和/或导管105、105’(未示出)的贮存器或其他隔间释放治疗药物或其他药剂。在一些实施例中,可以将治疗药物或其他药剂预先装载在导管105、105’和/或医疗装置135中。

致动器130可以被配置为由连接件160部署医疗装置135。一个或多个连接件160可以可移除地联接到致动器130和医疗装置135。一个或多个连接件160可以是缝合线、细绳、缆线、护套、形状记忆材料、螺钉或任何其他材料或几何形状,以将医疗装置135保持在导管105、105’的远端115、115’中,直到在医疗手术的预期位置部署为止。一个或多个连接件160可以包括释放元件,诸如钩、结、粘合剂、机电、电化学分离机构或其他接合机构,使得医疗装置可以在医疗手术的预期位置处部署和实现令人满意的定位之后与一个或多个连接件分离。

一个或多个连接件160可以使用多种配置,诸如螺钉和螺栓、销、钩、焊接接头、粘合剂、磁体和/或过盈配合件(其中,力和/或致动的形状记忆扩张或收缩可以发起释放)等或其各种组合而联接到致动器130和/或医疗装置135。这些联接件可以被设计用于单独的致动器130和/或医疗装置135,并且可以基于尺寸、力、扭矩、热、磁和/或附加设计要求而使用微制造处理来进行制造。在其他实施例中,联接件可以是现成的设计,其被配置为容纳各种不同的医疗装置。

在一些实施例中,连接件160可以具有预定的长度,使得医疗装置135可经由致动器130从导管105、105’的远端115、115’延伸出来至预定距离(参见,例如,图4B)。在一些实施例中,连接件160可以由形状记忆材料形成,使得当医疗装置135在导管105、105’的远端115、115’中时,连接件160在压缩状态中。在由致动器130部署医疗装置135时,连接件160可以不被压缩以允许将医疗装置定位在离开导管105、105’的远端115、115’的一段距离处。

在一些实施例中,如图2A至2C所示,医疗装置和导管之间的连接机构可以包括在部署系统中。可部署的医疗装置或植入物235、235’可以包括在医疗装置235、235’和部署系统,例如致动器和/或导管之间的连接件260。连接件260可以包括第一组件,诸如医疗装置连接器260a,以及第二组件,诸如部署系统连接器260b。第一组件260a可以是管或帽或任何其他形状,其被配置为接收第二组件260b和/或与其配合。

在一些实施例中,第二组件260b可以联接至致动器,然而在其他实施例中,第二组件260b可以联接至导管的内部以用于部署医疗装置235、235’。如图2A所示,第一组件260a和第二组件260b可以初始联接,使得仅当将医疗装置235、235’根据期望放置在适当位置中时,才可以发生分离。

在实施例中,第二组件260b可以具有初始直径“DI”,其可以比第一组件260a的内径“DC”稍大,使得第一组件260a和第二组件260b由过盈配合固定地联接。如图2B所示,当医疗装置235、235’被部署至期望的位置时,第二组件260b的直径可以减小到“DR”,其可以小于初始直径DI,以及第一组件260a的内径DC。当第二组件260b在减小的直径DR处时,第一组件260a和第二组件260b可以彼此分离,例如,通过在由箭头210指示的近侧方向上缩回而进行。如图2B所示,这可以使医疗装置235、235’与导管分离或脱离。尽管在图2A至2B中将连接件260的第一组件260a和第二组件260b示为圆柱形组件,但是应当理解,连接件可以被配置为可拆卸地彼此连接的任何形状。

第二组件260b可以被配置成使得直径可以通过已知的方式进行调整。第二组件260b可以由顺应性材料形成。在一些实施例中,直径可以由可经由致动器操作的机构进行调整。例如,第二组件260b可以例如,被马达缠绕或扭曲,以将直径从初始直径DI减小到减小的直径DR。当第二组件260b被缠绕时,顺应性材料可以压缩,从而足够地减小直径以与第一组件260a脱离。在一些实施例中,第二组件260b可以是可缩放的,例如,可以利用流体来在初始直径DI和减小的直径DR之间调节直径。例如,流体可以流入和/或流出第二组件260b以进行充胀和/或收缩,从而根据期望调整直径。在一些实施例中,第二组件260b可以包括用于扩张和/或收缩第二组件260b的机构。例如,多个臂可以连接到致动器,其可以在扩张或联接位置与缩回或脱离位置之间移动。

另外地和/或替代地,如图2C所示,医疗装置235’可以包括在致动器230和医疗装置235’之间联接的一个或多个连接件。在一些实施例中,医疗装置235’可以是医疗装置135、235。连接件260’可以由螺钉215可拆卸地联接到医疗装置235’。致动器230可以包括用于旋转螺钉215和/或连接件260’的微型马达。螺钉215可以连接到医疗装置235’的一部分,并且在一些实施例中可以包括联接到多个连接件260’的多个螺钉215。在一些实施例中,螺钉215可以被配置为附接到患者,从而将医疗装置235’固定在患者体内。在一些实施例中,螺钉215可以是任何连接机构,包括但不限于螺钉、夹子、螺旋锚固件和/或钩子。螺钉215可以由连接件260’来进行调整,以推动、拉动和/或旋转医疗装置235’,以便在分开之前定位在患者体内。

对于医疗专业人员来说,可能难以仅通过可视化进行确定来了解被施加到医疗装置135、235、235’的力。另外地,一些手术可能难以可视化,使得可能危及装置的放置。传感器或微型传感器,例如力、扭矩、线性位移、旋转位移、温度、PH、流量、加速度计、压力、3-D指南针、陀螺仪等,可以被包括在系统100、100’中,以通过允许医疗专业人员经由传感器、电连接器和/或控制箱且从系统100、100’接收反馈并且相应地进行调整来改善医疗装置135、235、235’的部署。例如,传感器反馈可以协调单个或多个致动,例如,用于调整医疗装置的中期部署和/或调整施加在装置上的力。系统100、100’可以接收传感器反馈,从而允许医疗专业人员手动调整操作参数,然而系统100、100’也可以被配置用于控制箱170以接收验证部署的传感器反馈并且允许发送接下来的信号。如果传感器反馈指示医疗装置定位不正确,则警报可能会指示医疗专业人员可能需要手动调整,和/或可以继续还是中止该手术。

对于难以可视化的手术,例如,在荧光检查或在至手术的预期位置的其他图像引导下执行的手术而言,传感器反馈对于医疗专业人员说而言可能是有利的。如下面相关于图3A至3B所述的,例如,传感器可以检测到锚固件的部署距离和/或旋转次数,以将医疗装置335固定至组织。

现在参考图3A至3B,示出了医疗装置的实施例,例如,作为医疗装置335。如上所述,医疗装置可以是用于在患者体内部署的任何数量的医疗装置,包括但不限于临时和/或永久植入物,并且可以在患者的各种体腔和/或器官中部署,包括例如,心血管、胃肠道、泌尿道和/或其他脉管系统。

在一些实施例中,每个连接件160可以可移除地附接到医疗装置335的元件以进行操纵。例如,在一些实施例中,医疗装置335可以包括具有多个自由度的多个元件。每个连接件160可以根据期望操纵每个元件以移动医疗装置335。连接件160可以由致动器或多个致动器130单独地控制和操作,致动器或多个致动器130可以接收用于每个连接件的信号,以按选定的顺序操纵每个元件,以根据期望部署和定位医疗装置335。

所示的医疗装置335可以在患者的心脏瓣膜内部署,例如,作为经导管的瓣膜成形环300。环300可以包括多个支柱或臂305,其被连接以形成环300,并且彼此可移动地联接(例如,铰接地联接),诸如由连接器310实现。在一些实施例中,连接器310可以是可致动的滑动联接器。每个臂305可以在连接器310处铰接地联接至相邻的臂305,使得环300可以从第一压缩位置移动到第二扩张位置,如图3A所示。连接件160可以在每个连接器310处连接并且附接到致动器130,以将环300从第一压缩位置移动到第二扩张位置。

在部署之前,环300可以在导管105的远端115处的第一压缩位置中。还应当理解,导管105’(其中近端110’具有基本上等于远端115’的直径)可以用于部署环300。在部署之前,连接件160可以被压紧或压缩在致动器130和环300之间。当导管105、105’的远端115、115’定位在用于手术的预期位置处时,可以经由电连接器120将一个或多个信号从控制箱170发送到致动器130。当致动器130接收信号时,致动器可以根据用于部署的信号来致动每个连接件160(例如,如图1A至1B所示)。在一些实施例中,连接件160可以延伸预定的线性距离,例如,基本上平行于纵向轴线140,而不会将环扩张到第二扩张位置,因此环300从导管105、105’的远端115、115’延伸出来,但仍处于第一压缩位置中。例如,臂305可以由连接器310保持在基本闭合的位置中,并且致动器130可以不致动连接件160以操纵连接器310以使臂305扩张。

当连接件已经延伸到预定线性距离时,致动器130可以从控制箱170接收附加的和/或替代的信号以在径向方向上致动环300。例如,环300可以通过致动连接器160以操纵连接器310的致动器130而移动到第二扩张位置,使得相邻的臂305向外枢转或旋转以将环300移动到第二扩张位置。

信号可以继续按期望的顺序被发送到致动器,以在右或左心房处扩张和/或定位环300,以修复三尖瓣或二尖瓣。信号可以进行预编程以用于部署环300,可以基于关于环的定位的传感器反馈来发送信号,和/或医疗专业人员可以基于可视化和/或其他反馈手动输入指令以将信号发送到位。环300可以定位在瓣膜315附近以例如,经由螺旋锚固件320进行附接,并且信号可以被发送到致动器130以单独地和/或成组地调整连接件160以与瓣膜315对准。在对准时,锚固件320可以附接到围绕瓣膜315的瓣环组织,而连接件160则仍附接到连接件310。当环300附接到瓣环组织时,可以将信号从控制箱170发送到致动器130,以操纵连接件160以将环300从第二扩张位置移动至第三修复位置。例如,由于疾病,二尖瓣或三尖瓣315可能更宽,使得在心脏的搏动期间瓣膜可能不会完全闭合。环300可以收缩以将周围的瓣环组织拉入瓣膜315中,从而提供完全闭合。可以根据期望由来自控制箱的信号致动连接件160以定位环300,例如,通过铰接地打开和/或闭合臂305来进行,以闭合瓣膜315。当已经根据期望定位环300时,锚固件320可以完全地植入以固定瓣环组织。连接件160可以与连接器310断开连接,以使环300与导管105、105’分离,并且导管可以从患者体内缩回。

现在参考图4A至4B,示出了从导管部署医疗装置的过程的实施例。可以通过一个或多个连接件160将医疗装置135保持在导管105、105’的远端115、115’中,并且应当理解,所描述的过程可以应用于本文所述的医疗装置135、235、235’、335中的任一个。为了执行医疗手术,导管105、105’的远端115、115’可以在进入点处插入患者体内,该进入点可以根据该手术和用于部署的装置而变化。医疗专业人员可以继续将导管105、105’延伸至患者体内,直到接近手术的预期位置为止。医疗专业人员可以调整导管105、105’的远端115、115’,使得远侧部分150面向医疗装置的期望的部署位置。导管的近端110、110’以及控制箱170可以保持在患者外部,例如在进入点的外部。

当远端115、115’的远侧部分150处于适当位置中时,信号可以经由电连接器120从控制箱170被发送到在导管105、105’的远端115、115’的近侧部分145处的致动器130。信号可以通过致动器130来发起动作,使得联接到致动器130和医疗装置135的连接件160可以使医疗装置135从导管的远端115、115’向远侧延伸出来,如图4A所示。在一些实施例中,缆线或线致动系统可以缩回导管105、105’的远端115、115’,从而至少部分地使医疗装置135能够部署。致动器130和/或连接件160可以发起操作以完成医疗装置135的部署。信号可以控制致动器130,使得连接件线性地、径向地、旋转地或以任何其他类型的移动或其组合来延伸医疗装置135。在一些实施例中,致动器130可以首先仅在线性方向上延伸医疗装置135以离开导管105、105’,并且一旦医疗装置脱离导管105、105’,则随后通过连接件160继续进行更复杂的移动。

如图4B所示,在医疗装置135已经从导管105、105’延伸出来之后,连接件160可以使医疗装置135扩张,例如,大于导管的远端的直径DB。医疗装置可能处于压缩状态中,以允许在放置或附接到周围组织之前行进通过患者到达手术的预期位置,这需要随后的扩张或允许自扩张。致动器可以从控制箱170接收信号,以在使装置135从导管105、105’延伸出来之后执行该扩张或者装置135可以是自扩张的。

医疗专业人员可以验证装置135的放置,并且可以将附加信号发送到致动器130以进行微调的调整,以最终定位在患者体内。根据医疗装置135的类型,在通过另外的致动使连接件160分离之前,其可以附接到周围组织,然而在一些实施例中,医疗装置135可以自定位和/或对准和/或不需要附接到组织。

当医疗装置135在适当位置中时,连接件160可以与装置135分离。连接件160可以具有用于分离的机构,诸如钩子、螺钉、粘合剂、夹子或其他附接件,包括如上所述的。分离之后,可以从患者移除导管105、105’。

本文已经阐述了许多具体细节以提供对实施例的透彻理解。然而,本领域的技术人员将理解,可以在没有这些具体细节的情况下实践实施例。在其他情况中,未详细描述已知的操作、组件和电路,以免混淆实施例。可以理解,本文所公开的具体结构和功能细节可以是代表性的并且不一定限制实施例的范围。

可以使用表达“联接”和“连接”及其派生词来描述一些实施例。这些术语不旨在互为同义词。例如,可以使用术语“连接”和/或“联接”来描述一些实施例,以指示两个或更多个元件彼此成直接物理或电接触。然而,术语“联接”还可以表示两个或更多个元件彼此不直接接触,但是仍然彼此协作或相互作用。

应当注意,本文所述的方法不需要以所述的顺应或以任何特定顺序执行。此外,可以以串行或并行方式执行相关于本文中标识的方法所描述的各种活动。

尽管在此已经示出和描述了特定实施例,但是应当理解,用于实现相同目的而计算的任何布置可以代替所示的特定实施例。本发明旨在涵盖各种实施例的任何和所有适应性变化或变型。应当理解,上面的描述是以说明性方式,而不是限制性方式进行的。在审阅上面的描述后,上述实施例以及未在本文中具体描述的其他实施例的组合对于本领域的技术人员来说将是显而易见的。因此,各种实施例的范围包括其中使用上述组成、结构和方法的任何其他应用。

尽管已用特定于结构特征和/或方法行为的语言描述了主题,但要理解的是在所附权利要求中限定的主题不一定仅限于上述的特定特征或行为。相反地,上述的具体特征和行为被公开为是实施权利要求的示例形式。

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