CN106794294B - 连接器环夹具及相关使用方法 - Google Patents

Abstract

在一个实施例中，本发明包括将VAD附接到心脏的连接器环组件220。组件220包括夹具224，夹具224在第一状态下可以围绕环形壁222完全旋转，并且在第二状态下相对于环形壁222固定。夹具224经由致动器234从第一状态转换到第二状态。致动器234可以被配置为具有大体平行于环形壁222的开口50的旋转轴线138，从而允许通过与用于植入连接器环组件220的外科手术通道相同的外科手术通道来操作致动器234。至少一个实施例提供与环形壁122分离的连接器凸缘172，以在植入期间提供通向连接器凸缘172的更大的通路。环形壁122和夹具124在凸缘固定到心脏后附接到连接器凸缘172。

Description

连接器环夹具及相关使用方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年6月17日提交的美国临时专利申请No.62/013,156的申请日的权益，所述专利申请的公开内容以引用的方式并入本文。

背景技术

本发明涉及结合心室辅助装置连接器使用的部件和方法。

在某些疾病状态下，心脏缺乏足够的泵送能力以满足身体所需。可以通过提供被称为心室辅助装置(“VAD”)的机械泵来补充心脏泵送作用以缓解这种不足。已经付出了相当大的努力来提供VAD，该VAD可以被植入并且可以保持数月或数年的运转以在心脏愈合时维持患者活着，或者如果心脏不愈合，该VAD可以在患者的一生中永久地保持运转，或者可以保持患者活着直到可获得合适的供体心脏。

VAD通常连接到心脏，最常见的是连接到左心室。通常，管子的一端连接到VAD并且另一端连接到主动脉。一旦连接，VAD和心脏两者就都将血液从左心室泵送到升主动脉或降主动脉以改善血流量。另选地，VAD可连接到心室以辅助心脏将血液泵送到肺动脉中。

VAD通常通过使用如在美国公布的专利申请No.2004/0171905和2007/013499中公开的VAD连接器连接到心脏，该专利申请的公开内容据此以引用的方式并入本文。VAD连接器可以是环的形状并且通常通过使用缝合线附接到心脏的外表面。然后，使用单独的外科手术工具在VAD连接器内的心室中切割孔。从VAD延伸的管子插入穿过左心室中的另一个孔。然后，将VAD附接到VAD连接器，使得VAD的入口管定位在VAD连接器的中心开口内。VAD连接器用于夹紧管子，从而将VAD保持在心脏上的适当位置。在其他程序中，将VAD的另一个部件诸如泵壳体或其他元件插入连接器环中。为了防止出血和其他并发症，VAD和VAD连接器之间的密封必须足够紧密以防止心脏失血。

发明内容

根据本公开的一方面，连接器环理想地包括环形壁，其限定适于接收导管的第一开口，第一开口具有开口轴线；夹具，其具有与环形壁接合并且限定与第一开口同轴的第二开口的主体；致动器，其适于将夹具在第一状态和第二状态之间转换；其中夹具在第一状态下适于相对于环形壁旋转并且在第二状态下相对于环形壁固定。致动器可以围绕大体平行于并且可偏离于开口轴线的致动器轴线移动。在一些实施例中，夹具还可包括从主体延伸的第一臂和第二臂，其中第一臂和第二臂在第一状态下分离一段距离，并且在第二状态下分离一段减小的距离。

本公开的另一方面包括具有从主体中延伸的第一臂和第二臂的夹具，其中第一臂和第二臂的至少一部分重叠。第一臂和第二臂可形成包括柔性带的整体构件。在第一状态下由夹具主体限定的第二开口的直径可比环形壁的外径大，并且在第二状态下夹具可抵靠在环形壁的外径上。在一些实施例中，连接环也可包括跨越构件，该跨越构件适于接收致动器并且联接到第一臂和第二臂中的一个，并且延伸越过第一臂和第二臂中的另一个。致动器可包括可围绕致动器轴线旋转的凸轮，并且凸轮的旋转可以使第一臂和第二臂中的一个朝向第一臂和第二臂中的另一个推动。致动器可具有倾斜的凸轮表面并且可以与夹具主体螺纹接合，以用于在凸轮围绕致动器轴线旋转时沿着致动器轴线移动。致动器可具有接口，其被配置为通过工具和致动器沿着致动器轴线的相对运动来接合工具。环形壁可以包括从环形壁的近侧朝向环形壁的远侧延伸的至少一个减压切口，其中减压切口在夹具处于第一状态时具有第一宽度，并且在夹具处于第二状态时具有小于第一宽度的第二宽度。

连接器环组件可以包括与夹具主体分离地形成的制动器，其适于通过致动器移动，以通过相对于主体移动制动器来使夹具从第一状态转换到第二状态，从而减小第二开口的直径。主体可包括通过至少一个铰链连接的第一部分和第二部分。

连接器环组件还可包括适于放置在第一开口内以相对于开口轴线成多个角度接收导管的万向架。

一种根据本公开的一方面安装连接器环的方法可以包括将具有限定第一个开口的环形壁的连接器环固定到组织，第一开口具有开口轴线；将导管插入第一开口中；当夹具处于第一状态时，围绕环形壁可旋转地调节具有第一状态和第二状态的夹具；以及将夹具从第一状态转换到第二状态，以相对于环形壁固定夹具。所述方法还可以包括，夹具具有主体和限定第二开口和致动器的制动器；其中转换夹具包括围绕大体平行于开口轴线的致动器轴线旋转致动器，从而相对于主体移动制动器并且使得主体抵靠环形壁。移动夹具还可包括沿着横向于第一开口的轴线移动制动器。所述方法还可包括，致动器包括具有接口的凸轮构件，并且转换夹具可包括通过工具和致动器沿着致动器轴线的相对移动将工具联接到致动器以及围绕致动器轴线旋转凸轮构件。转换夹具还可包括调节致动器以改变从主体延伸的第一臂相对于从主体延伸的第二臂的位置。在第一状态下，第一臂可以与第二臂分离一段距离，并且将夹具从第一状态转换到第二状态可以包括使第一臂和第二臂朝向彼此推动。

附图说明

通过参考以下详细描述，可以实现对本发明主题以及其各种优点的更加全面的理解，其中参考附图：

图1示出根据本发明的连接器环组件的一个实施例的分解立体图。

图2示出图1的连接器环组件的组装立体图。

图3A示出处于第一状态的图1的连接器环组件的俯视图。

图3B示出处于第二状态的图1的连接器环组件的俯视图。

图4示出联接到工具的图3的连接器环组件和连接到连接器环组件的VAD的立体图。

图5示出根据本发明的连接器环组件的一个实施例的分解图。

图6示出图5的连接器环的部分组装图，其中致动器处于第一位置。

图7示出图5的连接器环的部分组装图，其中致动器处于第二位置。

图8示出根据本发明的连接器环组件的一个实施例的立体图。

图9示出显示图8的连接器环组件的夹具臂的一种配置的立体图。

图10示出连接器环组件和图8的致动器的一个实施例的截面图。

图11示出连接器环组件和图8的致动器的一个实施例的截面图。

图12是示出根据本发明植入连接器环组件的一个方法的流程图。

具体实施方式

根据本发明的一个实施例的连接器环组件20包括限定沿着开口轴线38延伸的开口50的环形壁22。开口50具有大体圆形的横截面，以接收如下面更详细描述的导管。该开口也可是任何期望的形状，只要其能够接收导管。在图1所示的实施例中，环形壁22具有从其延伸的凸缘54。据信，该凸缘可以用于将连接器环组件固定到组织(通过缝合、钉合等)。如图1最佳所示，唇缘62围绕环形壁22的自由端延伸。环形壁还包括环形壁减压切口64。

连接器环组件20也包括夹具24，该夹具24具有通过呈柔性带形式的主体30连接的第一臂26和第二臂28。臂26、28和主体30在图1中被描述成整体构件，但可另选地为(通过焊接、粘合剂、连接器等)连结的单独形成的元件。如图2最佳所示，臂26、28和主体30共同地限定适于围绕环形壁22定位的夹具开口52。如图1所示，臂被间隙56分隔开。如下面更详细地描述，当夹具24从第一状态转换到第二状态时，间隙56的宽度减小。

图1至图4的连接器环组件20也包括跨越构件32，该跨越构件32从第一臂26延伸越过间隙56并且延伸超过第二臂28。跨越构件32通过螺钉48被固定到第一臂26。然而，该跨越构件也能够通过焊接、粘合剂等连接到第一臂。该跨越构件和第一臂也可被制造成单一件。

跨越构件32包括接收致动器34的孔口60。如图2所示，当致动器在孔口60内时，致动器轴线40大体平行于开口轴线38。致动器轴线偏离开口轴线。应当理解，本文所用的短语“大体平行”是指围绕开口轴线的大约30度内的旋转，并且更优选地在大约15度内。据信，具有大体平行于开口轴线的致动器轴线将允许通过具有比非平行致动器和开口轴线所需的尺寸小的尺寸的单一外科手术通道植入连接器环组件，并且使该连接器环组件从第一状态转换到第二状态。致动器34具有凸轮表面42，该凸轮表面42位于距致动器轴线40不均匀的距离处。如图3A和图3B最佳所示，凸轮表面42具有第一区域41和第二区域43，在第一区域41中，凸轮表面设置在距离致动器轴线40相对小的第一距离处，在第二区域43中，凸轮表面设置在距离致动器轴线第二距离处，第二距离比第一距离大。凸轮表面42远离致动器轴线40在围绕致动器轴线40的圆周方向上从第一区域41到第二区域43逐渐减小。沿着致动器轴线逐渐减小的凸轮表面也可被想到，如例如图10至图11所示。如图3A和图3B最佳所示，致动器34通过工具44(图4最佳所示)可围绕致动器轴线40旋转，以使夹具24从第一状态转换到第二状态。致动器36具有接口36，该接口36被布置成使得工具44可以通过致动器34和工具44之间沿着致动器轴线40的相对运动联接到致动器。仅作为实例，接口可以是菲利普斯螺钉头、狭槽、六角驱动插座、商标为TORX的可商购获得类型的插座等。

如图2所示，当连接器环组件20完全组装并且夹具开口52围绕环形壁22定位时，唇缘62和凸缘54保持夹具24在环形壁上的对准。当夹具24处于第一状态时，夹具24可以围绕环形壁22完全地旋转。当夹具24处于第二状态，并且夹具24相对于环形壁22固定并抵靠环形壁22时，夹具开口52的尺寸减小。夹具24抵靠环形壁22引起环形壁弯曲，环形壁减压切口64的宽度缩小，并且开口50的直径减小。当夹具组件处于第一状态时，插入材料(未示出)例如硅树脂或其他柔性材料可占据减压切口64的空隙。当连接器环组件从第一状态转换到第二状态时，材料是柔性的以允许减压切口的尺寸减小。据信，包括插入材料有助于减少通过连接器环组件泄露的可能性。

如图5至图8所示，根据本发明的另一个实施例的连接器环组件120包括环形壁122和万向架158。环形壁122限定可以被配置为接收VAD的导管或其他元件(未示出)的开口144。如图5最佳所示，多个减压切口156从环形壁122的近侧160朝向远侧162延伸。据信，具有不完全从近侧延伸到远侧的减压切口可防止允许血液通过连接器环组件泄露的泄露路径的形成。图5所示的连接器环组件具有十二个减压切口，然而，可以想到任何数量的减压切口。减压切口可从环形壁的近侧160朝向远侧162延伸。在其他实施例中，减压切口能够停止在接近万向架158的大圆(赤道位置)159处，从而消除任何泄露路径。环形壁122在近侧上包括凸缘172和唇缘，以保持夹具124在环形壁上的对准。环形壁122的远侧162被配置为连接到可拆卸的连接器凸缘(未示出)，该可拆卸的连接器凸缘将环形壁联接到组织。

万向架158适于插入开口144中并且被配置为将VAD的导管或其他元件(未示出)接收在万向架开口146内。万向架158具有接收在开口144中的半球形轮廓，使得万向架可以略微枢转以相对于环形壁122使万向架开口146的轴线倾斜。万向架158具有减压切口132，其允许万向架膨胀和收缩超过其静止配置。万向架开口146适于接收阀168，阀168可允许血液在一个方向上流动，同时防止在相反方向上流动。

夹具124具有第一部分150和第二部分152。第一部分150和第二部分152通过铰链164连结，以形成具有与环形壁122的半径相似的半径的内部弓形表面。也可想到包括第一部分和第二部分的整体构件。第一部分150包括用于制动器154的接收区166。如图6最佳所示，致动表面170形成接收区166周边的一部分。

制动器154具有半圆形表面126，该半圆形表面126具有与环形壁122的半径相似的半径。制动器154适于在联接到制动器154的顶板128和底板130之间接收致动器134。板128和板130延伸超过制动器154的周边以形成突出部分，以保持制动器154在接收区166内的对准，同时允许制动器相对于第一部分150的滑动移动。顶板128和底板130具有切口132以接收致动器134，并且允许致动器134围绕致动器轴线140的旋转移动。致动器轴线140大体平行于开口轴线138。如图5至图7最佳所示，致动器134具有远离致动器轴线140逐渐减小的凸轮表面142。致动器134包括联接到工具(未示出)的接口136。该工具可以用于将致动器134旋转成与致动表面170接触，并且因此将凸轮表面142旋转成与致动表面170接触(如图6至图7最佳所示)。致动器在凸轮表面与致动表面之间的初始接触后的进一步旋转驱使制动器154朝向环形壁122，并且因此收缩开口144。该动作也收缩万向架158，而万向架随后抵靠VAD元件。致动器的旋转还将夹具从夹具可以围绕环形壁旋转的第一状态转换到制动器抵靠在环形壁上并且夹具相对于环形壁固定的第二状态。

如图8至图12所示，根据本发明的又一个实施例的连接器环组件220包括夹具224。图8至图12所示的实施例的一些方面与图1至图4的实施例相似，并且相同的参考标号用于指代共同的元件。图8至图12的夹具224包括具有第一端274的第一臂226和具有第二端276的第二臂228。当夹具处于第一状态时，第一端274和第二端276彼此重叠。然而，第一臂和第二臂的任何部分可重叠并且仍然满足夹具的目的。为了说明的目的，图9示出端部分离的夹具224。

第一端274包括接收致动器234的狭槽272。如图10最佳所示，狭槽272的一个边缘282具有倾斜表面，该倾斜表面与致动器协作以引起致动器234与第一端275之间的相对运动。第二端276包括接收致动器234的孔278。所示孔278比狭槽272窄并且具有直的侧边。

如图10最佳所示，致动器234包括联接到工具244的凹接口236。如图11最佳所示，致动器可以具有包括接口236'的任何数量的接口，该接口236'是接收在工具244'的凹端中的凸接口。致动器还可以被捕获在第一臂或第二臂内，以防止其在夹具使用期间的意外移除。

如图10最佳所示，致动器234具有沿着致动器轴线240逐渐减小的凸轮表面242。然而，致动器还可具有直的表面，并且狭槽272的成角边缘282可以提供凸轮表面以相对于第二端276移动第一端274，如图11所示。致动器232在远侧部分231上还具有螺纹。在第二臂内的孔278具有相应的螺纹。致动器的远侧部分上的螺纹接合在孔278的螺纹中，使得致动器围绕致动器轴线240的旋转将相对于夹具沿着致动器轴线移动致动器。致动器的远端231还可以在其与孔278的螺纹接合后膨胀，以将致动器固定在适当位置。

在紧固夹具时，螺钉布置提供机械优点。螺钉上的螺纹可以被配置为针对施加于致动器的给定扭矩在致动器上提供大的轴向力。该大的轴向力继而在致动器的凸轮表面242和凸轮表面282之间提供大的力，并且因此提供大的横向力以增加第一端和第二端的重叠并且由此将夹具转换到第二状态。例如，这种设计可以允许使用者在致动器上以大约10-12英寸-盎司的扭矩转换夹具。这种布置使连接器环组件上的总扭矩最小化。

附接连接器环组件的一种方法开始于用缝合线、卡钉、刚性锚固件或用于附接的类似装置将凸缘固定到组织301。在环形壁可从凸缘分离的那些实施例中，将凸缘固定到组织的步骤通常包括在将凸缘固定到组织后将环形壁联接到凸缘。在将环形壁固定到组织前将夹具联接到环形壁。据信，在安装之前提供固定到环形壁的夹具可以有助于减少外科手术的总时间。在连接器环的环形壁与凸缘成一体或永久地连接到凸缘的那些实施例中，夹具可在连接器环固定到组织之前被设置在环形环上。因为夹具在其第一状态下可围绕环形环自由旋转，所以夹具不会干扰缝合或用于将凸缘附接到组织的其他过程。外科医生可以在缝合或以其他方式将凸缘区域固定到组织时简单地将夹具摆动离开凸缘的该区域，然后将夹具摆动到新的位置，同时固定先前被夹具覆盖的区域。然而，如果需要，夹具可以在其安装之后联接到环形壁。在将环形壁附接到组织之前，理想地将万向架提供在环形壁的开口内。

在步骤302中，将VAD的元件插入万向架(或者如果没有使用万向架，则是环形壁的开口)中。该元件可为VAD的一部分诸如泵壳体，或可为另一个元件诸如可以联接到VAD的入口导管。万向架允许VAD元件相对于开口轴线以各种取向对准，同时保持环形壁与导管之间的防漏密封。

当经由凸缘将环形壁固定到心脏时，夹具处于第一状态并且可以围绕环形壁旋转360°。在将导管插入万向架之前和之后，可以围绕环形壁调节夹具303。

在步骤303中，然后通过致动器和工具之间沿着致动器轴线的相对运动将工具联接到致动器上的接口。然后旋转致动器以使夹具从第一状态转换到第二状态304。这种动作使夹具紧固并且将VAD元件固定在适当位置。

根据所使用的夹具的设计，旋转致动器通过减小第一臂和第二臂分离的距离(如图3A至3B和图10最佳所示)或使制动器沿着轴线平移并且平移成与环形壁接触(如图6至图7最佳所示)而使夹具从第一状态转换到第二状态。不管使用哪种夹具实施例，夹具在第二状态下抵靠在环形壁上，并且相对于环形壁旋转地固定。环形壁减压切口的尺寸减小并且开口的直径收缩，使得环形壁紧固在万向架上，万向架继而将导管固定在万向架开口内。

尽管已参考特定实施例在本文中描述了本发明，但是应当理解，这些实施例仅仅说明本发明原理和应用。仅作为实例，上述各种实施例的特征是可彼此组合。例如，致动器上的凸接口(图11)可以用于上述任何实施例中。另外，万向架诸如图5所示的万向架可以用于上述实施例中，具有或不具有图5所描述的阀。因此应当理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可对说明性实施例进行许多修改，并且可设计其他布置。

Claims (15)

1.一种连接器环组件，包括：

环形壁，其限定适于接收导管的第一开口，所述第一开口具有开口轴线；

夹具，其具有与所述环形壁接合且限定与所述第一开口同轴的第二开口的主体；

致动器，其适于将所述夹具在第一状态和第二状态之间转换；所述夹具在所述第一状态下适于相对于所述环形壁旋转，以及在所述第二状态下相对于所述环形壁固定；且

其中所述致动器包括凸轮，所述凸轮围绕平行于开口轴线的所述致动器轴线旋转，所述致动器围绕所述致动器轴线的旋转使所述致动器沿致动器轴线前进。

2.根据权利要求1所述的连接器环组件，其特征在于，所述夹具还包括从所述主体延伸的第一臂和第二臂，其中所述第一臂和所述第二臂在所述第一状态下分离一段距离，并且在第二状态下分离一段减小的距离。

3.根据权利要求1所述的连接器环组件，其特征在于，所述夹具还包括从所述主体延伸的第一臂和第二臂，其中所述第一臂和所述第二臂中的至少一部分重叠。

4.根据权利要求2所述的连接器环组件，其特征在于，所述第一臂和所述第二臂形成包括柔性带的整体构件。

5.根据权利要求1所述的连接器环组件，其特征在于，在所述第一状态下限定的所述第二开口的直径比所述环形壁的外径大，并且在所述第二状态下所述夹具主体抵靠在所述环形壁的所述外径上。

6.根据权利要求2所述的连接器环组件，还包括：

跨越构件，其适于接收所述致动器并且联接到所述第一臂和所述第二臂中的一个，并且延伸越过所述第一臂和所述第二臂中的另一个。

7.根据权利要求2所述的连接器环组件，其特征在于，所述凸轮的旋转使所述第一臂和所述第二臂中的至少一个朝向所述第一臂和所述第二臂中的另一个推动。

8.根据权利要求7所述的连接器环组件，其特征在于，所述致动器与所述夹具主体螺纹接合，用于在所述凸轮围绕所述致动器轴线旋转时沿着所述致动器轴线移动。

9.根据权利要求8所述的连接器环组件，其特征在于，所述致动器具有倾斜的凸轮表面。

10.根据权利要求1所述的连接器环组件，其特征在于，还包括所述致动器上的接口，所述接口被配置为通过工具和所述致动器沿着所述致动器轴线的相对运动来接合所述工具。

11.根据权利要求1所述的连接器环组件，其特征在于，所述环形壁包括从所述环形壁的近侧朝向所述环形壁的远侧延伸的至少一个减压切口，所述至少一个减压切口在所述夹具处于所述第一状态时具有第一宽度，并且在所述夹具处于所述第二状态时具有小于所述第一宽度的第二宽度。

12.根据权利要求1所述的连接器环组件，其特征在于，所述夹具包括制动器，所述制动器与所述主体分离，并且适于通过所述致动器移动以使所述夹具从所述第一状态转换到所述第二状态。

13.根据权利要求12所述的连接器环组件，其特征在于，所述凸轮的旋转使所述制动器相对于所述主体移动以减小所述第二开口的直径。

14.根据权利要求13所述的连接器环组件，其特征在于，所述主体包括通过至少一个铰链连接的第一部分和第二部分。

15.根据权利要求1所述的连接器环组件，其特征在于，还包括万向架，所述万向架适于放置在第一开口内，从而以相对于开口轴线的多个角度接收导管。