CN107921243B - 用于操作细长医疗装置的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种导丝操作装置，包括：壳体，构造为由用户的手支撑，壳体具有远端和近端，壳体构造为允许将导丝放置为穿过壳体并在远端和近端之间延伸；驱动系统，由壳体承载并构造为驱动导丝的旋转；以及手动输入模块，由壳体承载，手动输入模块构造为，在由用户的手支撑壳体的同时，允许用户的手的一个或多个手指手动地停止或减慢导丝的旋转。

Description

用于操作细长医疗装置的系统和方法
技术领域
本发明的领域总体上涉及用于操作导丝或其他细长(elongate)医疗装置的装置。
背景技术
本公开总体上涉及医疗手术中的导丝的操纵，其中，使用血管内技术接入患者的脉管系统。导丝通常是用作用于执行血管内手术的初始接入点的细长探针。导丝是扭曲的(扭转的)、曲折的、弯曲的以及以其他方式操纵而通过接入脉管，以将导丝尖定位在用户(医生、介入者，等等)希望治疗的位置处或其附近。
传统的导丝操作方法通常包括，对导丝施加“扭矩”以帮助其通过扭曲的和堵塞的脉管。通过使导丝在某人的指尖中快速地且僵硬地旋转，来执行此操纵。此扭矩帮助弯曲或操作导丝使其通过障碍物或困难的通道。此技术也叫做“直升机载送(helicoptering)”，暗指直升机的旋转叶片。
然而，施加扭矩仍是困难的，因为导丝在直径上非常细且通常具有低摩擦表面。另外，用户的手套通常涂有血液或盐溶液，进一步增加了导丝的松弛度。在这方面中，直升机载送和类似的操纵会是耗时的且低效的。此低效不仅会使用户受挫折，而且会增加手术时间并由此增加手术成本。
现在的导丝设计尝试通过提供扭矩把手(扭矩产生器)来解决这些问题，扭矩把手在导丝的近端上滑动并寻找就位。用户操作此扭矩装置以方便于导丝和握持的旋转运动。
这些当前技术和实践具有若干问题。首先，当前的扭矩装置要求用户专注于使导丝随着所附扭矩装置旋转。旋转技术非常取决于用户的能力且难以学习。因此，这些装置仍然低效且通常非常取决于操作员技能。因为非常希望快速地放置导丝且由此快速地完成手术，所以希望有克服这些缺点的更一贯可控的导丝放置装置。其他可用于介入手术的非导丝的细长医疗装置也是希望的。
发明内容
在本发明的第一实施例中，导丝操作装置包括：壳体，其构造为由用户的手支撑，壳体具有远端和近端，壳体构造为允许将导丝放置为穿过壳体并在远端和近端之间延伸；驱动系统，其由壳体承载并构造为驱动导丝的旋转；以及手动输入模块，其由壳体承载，手动输入模块构造为，在由用户的手支撑壳体的同时，允许用户的手的一个或多个手指手动地停止或减慢导丝的旋转。
在本发明的另一实施例中，一种用于操作细长医疗装置的方法包括：提供导丝操作装置，其包括：壳体，其构造为由用户的手支撑，壳体具有远端和近端，壳体构造为允许将导丝放置为穿过壳体并在远端和近端之间延伸；驱动系统，其由壳体承载并构造为驱动导丝的旋转；以及手动输入模块，其由壳体承载，手动输入模块构造为，在由用户的手支撑壳体的同时，允许用户的手的一个或多个手指手动地停止或减慢导丝的旋转；将细长医疗装置固定到导丝操作装置的至少一部分；将导丝操作装置抓在手中；并且通过来自手的一个或多个手指的输入而导致细长医疗装置改变转速。
附图的简要说明
图1是根据本发明的第一实施例的导丝操作装置的透视图。
图2是图1的导丝操作装置的分解图。
图3是图1的导丝操作装置的侧视图。
图4是保持在用户的手中的图1的导丝操作装置的侧视图。
图5是根据本发明的第二实施例的导丝操作装置的侧视图。
图6是保持在用户的手中的图5的导丝操作装置。
图7是根据本发明的第三实施例的导丝操作装置的透视图。
图8是图7的导丝操作装置的分解图。
图9是图7的导丝操作装置的侧视图。
图10是保持在用户的手中的图7的导丝操作装置的侧视图。
具体实施方式
本公开包括用于操作细长医疗装置的系统的实施例，例如导丝、血栓切除装置，包括刷子、搅拌器、除根机类型的设备、钻头，或者经皮腔内斑块旋切装置。标准导丝的范围从直径0.009英寸(0.229mm)到直径0.038英寸(0.965mm)。用于在冠状动脉中使用的导丝通常在大约0.010英寸(0.254mm)和大约0.018英寸(0.457mm)之间。用于操作细长医疗装置的系统可构造为锁定在细长医疗装置上并使细长医疗装置在一个方向上或两个不同方向上旋转。用于操作细长医疗装置的系统可替代地(或者也可以)构造为使细长医疗装置向后和向前(在近端和在远端)纵向地移动或往复运动。根据所作用的特殊材料，可使用许多不同的速度。
将本公开中提到的一些实施例设计为夹紧或以其他方式接合在导丝上，包括标准导丝直径，以对其提供旋转运动。旋转运动是一种特殊的操作模式，然而，实施例中提到的系统也可用来增加导丝的可推动性或可跟踪性。另外，可将振荡线性运动包含在系统中。一旦将用于操作医疗装置的系统与导丝接合，便将能够激活该系统以使导丝在顺时针(CW)方向和逆时针(CCW)方向中的一个或两个上旋转。另外，用户可通过由系统承载的控制旋钮调节转速(例如，每分钟转数)。在一些实施例中，系统包括具有“反向枪柄”形状的把手，除了别的之外，该把手允许用户的一个或多个手指不用必须重新抓住把手便可接近一个或多个控制元件(按钮、旋钮，等等)。该系统还可构造为允许用户施加手动输入。例如，可通过来自用户的一个或多个手指的手动输入，来减慢或完全停止由系统施加的导丝的旋转。为了清楚的目的，将拇指认为是手指，和手的其他手指一样。当在本文中讨论手指时，例如接触表面的手指，目的是包含未覆盖的手指和覆盖的(例如，戴着手套的)手指。该系统还可构造为允许用户经由一个或多个手指施加手动输入，以在非旋转导丝上传递旋转，或者增加旋转导丝的转速。
在图1至图4中举例说明了导丝操作装置31的第一实施例。壳体33包括第一壳体半部1和第二壳体半部18，它们构造为容纳许多部件，并提供与用户的手的接合。通过螺钉23将第一壳体半部1和第二壳体半部18固定到彼此。壳体33具有远端34和近端35以及纵向轴线36，可将导丝32放置通过纵向轴线，以在远端34和近端35之间延伸。卡盘7可旋转地安装在壳体33上，并构造为可释放地接合导丝。卡盘7具有解锁模式，在该解锁模式中，卡盘与导丝32不接合，从而导丝32可相对于壳体33和卡盘7纵向地滑动。卡盘7还具有锁定模式，在该锁定模式中，卡盘与导丝32接合，从而保持导丝32相对于壳体33(及相对于卡盘7)的纵向位置。在锁定模式中，使导丝32和卡盘7可旋转地耦接，并可相对于壳体一起旋转。
转到图2，将一个或多个电池25保持在壳体33内并由电池盖26覆盖，通过螺钉22将电池盖26固定到壳体33的第一半部1。将两个正极接头19或端子及两个负极接头20或端子保持在壳体33的一个或两个半部1、18中，以使得电池25(在此实施例中示出了两个)与接头19、20电耦接。通过导线(未示出)将触点19、20电耦接到电路板21，例如，通过焊接，或者其他类似方法。电路板21包括开/关开关44，其构造为对马达11供电。马达11也通过标准方法电耦接到电路板21。马达11可以是标准电马达或无刷电马达，并且可包括齿轮模块45。马达11也可构造为用作步进马达，其特殊的旋转方向由电路板21上的控制器46控制。马达11可包括设置于其外表面的一部分上的热绝缘的和/或物理保护的覆盖物。在一些实施例中，覆盖物可包括
Figure BDA0001574016210000051
(聚酰亚胺)带。在一些实施例中，电位计47可改变马达11的速度。当(例如，通过开/关开关44)激活马达11时，电路板21点亮LED(发光二极管)48，LED由此构造为指示马达活动。LED可以是绿色的，以对用户提供“打开”的感觉，但是可使用其他颜色。马达11使导丝旋转，减小对用户的物理要求，否则用户将仅能够手动地旋转导丝，因此将可能感到疲劳。
把手37相对于纵向轴线36在通常径向的方向上延伸。在图1至图4的实施例中，把手37包括面向远端的表面38和面向近端的表面39。通常，面向近端的表面39的至少一部分构造为，位于手的手掌的一部分内，或者至少靠近手的手掌的拇指和食指之间的部分。在一些情况中，用户可抓住把手37，以使得将面向近端的表面39托住或缓冲在手的拇指和食指之间的多肉部分内。导丝操作装置31(包括把手37)构造为至少部分地安放在用户的手中，以允许用此一只手完全操作该导丝操作装置31。通常，面向远端的表面38的至少一部分构造为提供一个或多个控制部43，并允许接近用户的手的一个或多个手指的端部。控制部43可包括激活按钮14和控制旋钮17。激活按钮14在一侧上从壳体33延伸并在另一侧与开/关开关44接合，以使得用户可在将把手37保持在一只手中的同时通过按压激活按钮14来操作开/关开关44。O形环15可在激活按钮14的外边缘上的周向槽内由激活按钮14承载，以使得其在壳体33中的孔50内密封，以防止外部污染物(水、污物，等等)进入壳体33。如图2所示，孔50在两个壳体半部1、18中的每个中包括两个半圆形孔，两个半圆形孔一起形成一个圆形孔。将光管16附接到壳体33，外部位于壳体33的外侧上，内部靠近电路板21的LED 48。因此用户可看见马达11的活动，因为当马达11在操作中时经由LED照亮光管16。控制旋钮17可构造为选择两个或更多个不同的旋转设置。例如，电路板43的控制部43可包括不同的用于旋转导丝的例程(在一个方向上旋转8次，然后在相反的方向上旋转8次，重复，等等)。这在随后将更详细地讨论。另选地，控制旋钮17可以可旋转地与电位计47的可旋转部分49耦接，以使得用户可用抓住把手37的手的一个或多个手指转动控制旋钮17，以改变马达11的速度，从而增加或减小导丝32的转速。一些可使用的转速包括可在大约1000RPM(每分钟转数)和大约10000RPM之间调节的转速。在其他实施例中，转速可以在大约2000RPM(每分钟转数)和大约5000RPM之间调节。单独的代表性转速可包括2500RPM或4000RPM，但是可包括更高的或更低的转速设置，这取决于医疗应用，以及由导丝操作装置31旋转的细长医疗装置的类型。其他控制部43可包括模式控制，其可构造为将马达11(例如，经由控制器46)切换到不同的旋转模式，这些旋转模式可包括单个旋转方向上的简单的连续旋转、前后旋转，或者特殊旋转方向上的旋转的停止和开始。控制器46可包括微控制器。
如下所述地使马达11耦接到卡盘7。使马达11的输出轴51可旋转地耦接到套筒12，将驱动齿轮19压入配合或结合(粘合剂、环氧树脂、热熔合、热熔融)到套筒12上。马达11、输出轴51、套筒12和驱动齿轮13都具有马达轴线52。从动齿轮3由壳体33承载并可围绕纵向轴线36旋转。从动齿轮3构造为与驱动齿轮13啮合并由驱动齿轮13驱动。在一些实施例中，可在驱动齿轮13和从动齿轮3之间使用润滑剂。一些可能的润滑剂包括
Figure BDA0001574016210000071
或硅油。在图2的实施例中，马达轴线52与纵向轴线36基本上平行且不共线。在另选的实施例中，可使马达轴线52相对于纵向轴线36成一角度，例如，如果使用锥齿轮。使从动齿轮3可旋转地耦接到可旋转的驱动管2，驱动管2围绕纵向轴线36旋转。通过轴承9和垫片4将驱动管2可旋转地保持并纵向地维持在壳体33内。将轴承9保持在腔体53内且垫片与凸缘54邻接。从动齿轮3与轴承5邻接。词语“卡盘”的目的是宽泛地描述任何能够抓住或保持导丝32或者其他细长医疗装置的部件。图1至图4的卡盘7可旋转地耦接到驱动管2，并且包括套爪夹(colletholder)6、套爪(collet，筒夹)24和压缩盖55，压缩盖55螺纹耦接到套爪夹6。当使压缩盖55上紧到套爪夹6时，迫使套爪24闭合，抓住导丝。压缩盖55包括握持部分62。握持部分620可另选地承载于卡盘7的任何其他外表面上。套爪24可由黄铜、青铜或其他不会不可接受地损坏导丝32(或其他细长医疗装置)的金属制成。密封件8用来在壳体33内密封套爪夹6，甚至当套爪夹6旋转时。将鲁尔锁10结合至壳体33或驱动管2，并且鲁尔锁10可用来耦接注射器(通过或不通过伸缩管)，以使得在医疗手术之前、之后或之中可冲洗导丝32周围的壳体的内部。虽然在图1至图4中示出了凸鲁尔锁，但是另选地，可使用凹鲁尔锁或者非锁定凸鲁尔接头或凹鲁尔接头。虽然在图1和图4中将导丝32示出为从壳体33在近端延伸较小的量，但是在使用中，导丝完全不需要延伸。
另选地，鲁尔锁10可附接到驱动管2而不是壳体33，例如在驱动管2的远端，以将由驱动管2旋转。在此实施例中，鲁尔锁10构造为耦接到导管的近端鲁尔毂，导管可包括微导管或护套。然后马达11可构造为使导管或护套旋转，以允许更简单地通过扭曲脉管系统或者通过堵塞或狭窄而跟踪导管或护套的远端。导管或护套也可作为钻孔件或去芯件操作，以将导管插入血栓或病变组织。在跟踪应用中，转速设置甚至可明显小于1000RPM，在钻孔操作中，转速甚至可大于10000RPM。
把手37可具有第一侧面41和第二侧面42，它们在面向远端的表面38和面向近端的表面39之间延伸。在一些实施例中，两个侧面41、42都可以是基本上平坦的，而在其他情况中，两个侧面41、42都可具有轮廓或曲度，以使得把手37可由左手或右手使用。在其他实施例中，两个侧面41、42中的一个可具有与两个侧面41、42中的另一个不同的形状，可以这样做以提供仅左手的装置或者仅右手的装置。
转到图3，面向远端的表面38以角度α延伸，角度α相对于平面56向远端定向，平面56穿过导丝操作装置31并垂直于纵向轴线36。在一些实施例中，角度α可以在大约25°和大约45°之间，在一些实施例中，角度α可以在大约30°和大约40°之间。在一些实施例中，角度α可以是大约35°。在角度α的这些值，用户能够在用户抓住的手的手指保持轻松接近导丝操作装置31的控制部43的同时，抓住导丝操作装置31的把手37。位于把手37上方、朝向壳体33的顶部的卡盘7的位置(及由此导丝32的放置位置)，允许导丝32不中断地通过导丝操作装置31和用户的手。控制部43在纵向轴线36下方的位置是另一使用户通过抓住把手37的手的一个或多个手指轻松接近控制部的因素。作为一个实例，在图4中，将用户的手57示出为抓住把手37。在此位置中，通过用户的手57的中指58可轻松地接近激活按钮14，同时通过用户的手57的小指59可轻松地接近控制旋钮17。因此，在不重新抓住把手37的情况下，用户可通过用中指58推动激活按钮14，同时还通过在一个方向或另一方向上用小指59转动控制旋钮17改变旋转模式和/或增加或减小马达11的速度，来根据需要连续打开和关闭马达11。另选地，可一起使用拇指60和小指59(或者一起使用拇指60和无名指65)来转动控制旋钮17。位于壳体33远端(或者位于壳体33的至少大部分远端，及位于把手37远端)的卡盘7的位置，使得用户能够轻松地接近以用抓住、支撑或托住把手37的手的一个或多个手指对卡盘7提供手动输入。用户还可能能够到达卡盘7的远端，并实际上用手的一个或多个手指直接抓住导丝32，以在壳体33由用户的手支撑的同时手动地停止或减慢导丝32的旋转，或者开始旋转导丝32或增加导丝32的转速。在需求推动或拉动其的情况中，把手37还允许用户在导丝上利用杠杆作用。
图4中还示出了由用户的手57的一个或多个手指进行的手动旋转控制的特征。由于用户的手57处于相同的抓住位置，拇指60和食指61位于卡盘7的握持部分62的基本上相反的侧面上。由于导丝32由马达11主动地旋转，用户可使用拇指60和食指61一起在卡盘7上(例如，在握持部分62上)施加基本上相反的法向力，以减慢导丝32的旋转，或者甚至停止导丝32的旋转。用户甚至可使用拇指60和中指58，而不是拇指60和食指61。在一些情况中，用户甚至可一起使用拇指60、食指61和中指58。马达11和/或齿轮模块45可构造为在特殊失速扭矩下停机。例如，马达11(或者马达11和齿轮模块45)的失速扭矩可以是可由以下压力克服的扭矩，该压力是可由大多数用户使用其在卡盘7上的一个或多个手指施加的压力。在一些实施例中，总失速扭矩配置为是大约24盎司-英寸或者更小。在其他实施例中，总失速扭矩构配置为在大约0.1盎司英寸和大约24盎司英寸(大约7.06×10-4牛顿米到大约0.169牛顿米)之间。在其他实施例中，总失速扭矩配置为在大约1.5盎司英寸和大约24盎司英寸(大约0.010牛顿米到大约0.169牛顿米)之间。用户在任何时候手动地超控导丝操作装置31的能力可增加装置的总安全特性。例如，在电路板故障或马达故障的事件中，在仍使导丝32旋转的事件中，用户仍然能够手动地停止导丝旋转。这是特别重要的特征，因为可能出现这样的情况，其中导丝32在血管或患者身体中的其他位置内的任何进一步旋转可能导致损伤。通过使马达11总是打开且仅通过手动输入减慢、停止，和/或启动和加速导丝的旋转，在用户的一只手的控制中该过程非常长。另外，简化该过程，因为电路板21简单地保持在“打开”模式中，并且不需要手动变速。用户能够任意在机动控制和手动控制之间来回转换。用户的手指总是处于操作卡盘7(以改变导丝的速度)和操作任何控制部43的位置，不需要任何的改变导丝操作装置31的把手37上的握持。在使导丝在患者体内前进或收回的同时，可保持相同的握持。
虽然可用拇指60和食指61轻松地抓住卡盘7，但是另选地，用户可选择仅从拇指60或食指61中的一个在卡盘7上施加单侧法向力，以减慢或停止马达11的旋转。将握持部分62示出为具有一系列沿圆周排列的、径向突出的、纵向放置的肋部。然而，在另选的实施例中，握持部分62可以是有节的，或者包括一系列凸块。在其他另选的实施例中，握持部分62可包括粘性表面，粘性表面由于其相对高的摩擦系数而可以甚至是平滑的圆柱形形状。
回到图3，将面向近端的表面39示出为以角度β延伸，角度β也相对于平面56向远端定向。另选地，面向近端的表面39的轮廓可以是其他形状，以与用户的典型的手的形状一致。
在一些实施例中，控制器46可构造为，或者构造为进行编程，以使得对导丝32应用许多不同的旋转方案。用户可通过将控制旋钮17转动到不同的方向或不同的制动器来选择这些不同的方案。例如，可命令马达11使导丝32在第一旋转方向上旋转一定数量的圈数，然后使导丝在相反的第二方向上旋转一定数量的圈数。在其他实施例中，可命令马达11以一系列不同的速度，或者以加速的和/或减速的速度旋转导丝32。例如，在一个特殊的实施例中，命令马达11使导丝32以第一转速在第一旋转方向上旋转，然后以与第一转速不同的第二转速在相反的第二旋转方向上旋转。在又一实施例中，可命令马达11使导丝32以变化的转速在第一旋转方向上旋转，然后以变化的转速在相反的第二旋转方向上旋转。该变化的转速可包括：随着时间增加的速度；随着时间减小的速度；或者包括在不同时间内开始和结束的不同的有限速度的速度。某些身体组织特征或几何形状对一个速度的反应可能比对另一速度的反应好，因此速度的变化可帮助找到对于特殊组织和/或几何形状条件更有效的速度。这对不同的旋转方向和/或旋转次数同样适用。在2015年9月1日授予Rollins等人的把名称为“Method and Apparatus for Manipulating a Surgical Guidewire(用于操作外科手术导丝的方法和设备)”的美国专利No.9,119,941和2015年9月1日授予Rollins等人的名称为“Guidewire Manipulation Device(导丝操作装置)”的美国专利No.9,119,942中，可发现用于旋转和/或纵向致动可包含在任何本文描述的实施例中的导丝的附加设计和方案。
在一些实施例中，控制器46可构造为，或者构造为进行编程，以指示马达11使导丝32顺时针旋转大约0.2秒，然后转换方向并使导丝32逆时针旋转大约0.2秒。控制器46可命令马达11连续重复此模式。在一些实施例中，控制器46可构造为，或者构造为进行编程，以指示马达11使导丝32顺时针旋转大约1.0秒，然后转换方向并使导丝32逆时针旋转大约1.0秒。控制器46可命令马达11连续重复此模式。在其他实施例中，控制器46可构造为，或者构造为进行编程，以指示马达11仅使导丝32在每个方向上旋转一定数量的度数。例如，在第一方向上大约180度，然后在相反的方向上大约180度。控制器46可命令马达11连续重复此模式。在其他实施例中，控制器46可构造为，或者构造为进行编程，以指示马达11使导丝32在第一方向上旋转大约1/4转和大约38个全转之间的度数，然后在相反的方向上旋转大约1/4转和大约38个全转之间的度数。控制器46可命令马达11连续重复此模式。在其他实施例中，控制器46可构造为，或者构造为进行编程，以指示马达11使导丝32在第一方向上旋转大约6个全转和大约10个全转之间的度数，然后在相反的方向上旋转大约6个全转和大约10个全转之间的度数。控制器46可命令马达11连续重复此模式。电路板21可包括转换马达极性及由此在第一方向和第二方向(例如，前向和反向)之间转换马达旋转方向的H桥。可在控制器46中编程或者在控制器46中可编程任意数量的不同的模式或例程。在一些实施例中，可得到离散选择的设置，例如，低、中，或者高。在其他实施例中，可通过特殊的一个参数或多个参数中的连续范围来调节设置。
在一些实施例中，导丝操作装置31可包括耦接到任何可旋转部分(卡盘7、驱动管2，等等)的元件，这些可旋转部分允许在第一方向上旋转，但是不在相反的第二方向上旋转。例如，这些可旋转元件中的任何可旋转元件可耦接到飞轮、离合器，或者棘齿。
把手37的反向枪柄形状和控制部43的位置使得能够用一只手舒服地使用导丝操作装置31。卡盘7的握持部分62的有纹理的表面可构造为，例如，使得一个肋部具有比其他肋部更大的径向突出尺寸，或者在其他实施例中，使得仅具有一个径向突出的肋部。此构造允许对用户具有触觉反馈，或者更具体地，仅从感觉知道导丝旋转多快，不用必须看卡盘7，或者看任何显示器。因此，用户不用必须在使用导丝操作装置31的同时连续观察导丝操作装置31。
图5和图6举例说明了导丝操作装置63，其包括图1至图4的导丝操作装置31的大部分特征和功用，然而，导丝操作装置63的卡盘7至少部分地位于壳体33内。壳体33中的窗64暴露卡盘7的握持部分62的一部分，使得，在用户抓住把手37的同时，可通过用户的手57的单个手指触摸握持部分62，包括食指61、中指58、小指59、无名指65，或者在一些情况中，甚至包括拇指60。应指出，虽然以图5和图6的导丝操作装置63的握持部分62的名义使用词语“握持(gripping)”，但是在一些实施例中，可以这样的方式构造窗64：使得典型用户实际上无法(例如，用两个不同的手指)抓住握持部分62上的两个点。然而，通过在卡盘7的握持部分62上施加法向力(使用所施加的手指压力)，当将食指61示出为由图6中的食指61实现时，用户仍可减慢或停止由马达11旋转的导丝32的旋转。另外，用户可开始旋转或加速由马达11旋转或者不由马达11旋转的导丝32的转速。因此，图5至图6的实施例的导丝操作装置63的卡盘7可由基于手指的操作控制，与图1至图4的实施例的导丝操作装置31的卡盘7非常相同。在一些实施例中，如果将窗64构造得足够大，那么两个或更多个手指可接近以在卡盘7的握持部分62上施加法向力，以相反的方式，或者一起在相同的(基本上平行的)方向上。
图7至图10举例说明了包括图1至图4的导丝操作装置31的大部分特征和功用的导丝操作装置66，然而，若干部件是不同的。卡盘67构造为抓住导丝32并由马达11旋转以使导丝32旋转，和图1至图4及图5至图6的实施例中的卡盘7一样。可将卡盘69的第一端69处的内直径结合到(粘合剂、环氧树脂)驱动管2的外直径。驱动管可包括不锈钢或其他基本上刚性的材料。卡盘67可包括如在2011年7月5日授予Clark等人的名为“Torque Device for aMedical Guidewire(用于医疗导丝的扭矩装置)”的美国专利No.7,972,282中描述的扭矩装置的实施例的任意握持构造和机构。卡盘67包括具有第一端69和第二端70的主体68。腔体71穿过主体68，并构造为用于放置导丝32(或其他细长医疗装置)。致动器72可伸缩地承载于通道73内，并且是装有弹簧的(或以其他方式偏置)，使得，当按下时(例如，以按钮的方式)，导丝可通过，并且当释放时，由于致动器朝向其偏置位置移动，因而抓住导丝。因此，可通过简单地推动致动器72并且移除或插入导丝32，而使导丝32与卡盘37接合或者与卡盘脱离。可通过致动器72的侧面上的卡止部75将致动器72维持在主体68的通道73内(使得其不会脱落)，卡止部75与主体68中的开口74中的壁架76邻接。在另选的实施例中，可使用类似的卡盘67，而不是具有被推动以插入导丝32且被释放以抓住导丝32的致动器72，而是具有被推动以抓住导丝32的致动器，或者在其他实施例中，被拉动以抓住导丝32的致动器。在一些实施例中，将附加套筒(例如硅树脂套筒)固定到驱动管2的端部，代替卡盘67。硅树脂套筒与驱动管一起旋转，并具有配置为贴合地安装在多种不同扭矩装置(扭矩产生器)的外部周围的内直径，上述扭矩装置包括任何现成的扭矩装置。因此，可使用许多不同的扭矩装置代替卡盘67来旋转导丝32。可使用标准卡盘或抓紧器，或者具有固定螺钉的腔体，来代替套筒，以将一个或多个扭矩装置固定到驱动管2。
通过支撑盖77将驱动管2保持在一端上，支撑盖77可以构造为或者可以不构造为包括鲁尔接头。安全元件(未示出)可承载于把手37上，并且可电耦接到电路板21。安全元件可包括电极、或者耦接表面可用来使电路板21的端子耦接到用户的手57。安全元件可覆盖把手37的两侧的一部分，使得手57将接触激活条，不管其是左手还是右手。在一些实施例中，安全元件可以是电容性的，并且在其他实施例中，安全元件可以是导电的。在一些实施例中，控制器46可构造为不允许接收或传输开/关开关信号，除非使安全元件耦接和/或接地(到用户)。
激活条78具有第一端79和第二端81，第一端79从第二壳体半部18通过缝隙80伸出，将第二端81保持在一个或多个电池25(在图8中看不见，见图2)的端部(例如，端子)和一个或多个触点19、20之间。在使用导丝操作装置66之前，用户抓住激活条78的第一端79，并施加张力以完全移除激活条78，从而允许电池25的端部或端子直接接触触点19、20。激活条78包括介电材料，例如聚酰亚胺(例如，
Figure BDA0001574016210000141
)，并且可具有相对高的材料强度。因此，激活条78用来防止电池25在导丝操作装置66在使用前闲置或储存时放电。
卡盘67的形状具有非圆形横截面，从而允许在其由马达11旋转的同时对用户给出触觉反馈。因此，用户不用必须在医疗手术中使用导丝操作装置66的同时连续地或持续地在视觉上监测导丝操作装置66。因此用户能够关注医疗手术的重要的其他方面。这些可包括，患者生命体征(体温、脉搏速率、呼吸速率、血压，等等)或者其他指示治疗的有效性的特征(所移除的血栓的量、荧光影像或放射照像影像，等等)。另外，在手术过程中不需要旋转计数器(编码器，等等)来提供旋转反馈，因为卡盘67的非圆形外部轮廓提供关于转动次数和一般旋转速度的简单指示。
当在来回模式中使用导丝操作装置31、63、66时，其中在每个方向上振荡特定次数中由马达11转动导丝，用户也能够通过观察旋转卡盘67的非圆形外部轮廓来在视觉上监测振荡的类型或次数。用户甚至可选择给出手动输入，以减慢、加速或停止卡盘67和导丝32在一个旋转方向上的旋转，而不是在另一方向上的旋转。这在某些情况中可能是有用的，例如当在转角或曲折处周围跟踪导丝32或其他细长医疗装置时。
可用其他导丝扭矩装置代替卡盘7、67中的任意一个，包括销钳类型的导丝扭矩产生器、滑动摩擦导丝扭矩产生器，或者软夹装置，例如由美国犹他州南约旦的MeritMedical Systems公司销售的H2O TorqTM装置。卡盘7、67可构造为抓住未涂覆的或者涂有亲水涂层或润滑剂(例如硅树脂或硅油)的导丝。
虽然已经示出并描述了这些实施例，但是在不脱离本文公开的发明构思的范围的情况下，可进行各种改进。

Claims (25)

1.一种导丝操作装置，包括：
壳体，构造为由用户的手支撑，所述壳体具有远端、近端以及在所述远端与所述近端之间延伸的纵向轴线，所述壳体构造为允许将导丝放置为穿过所述壳体并在所述远端和所述近端之间延伸，所述壳体包括构造为至少部分地安放在用户的手中的把手；
卡盘，可旋转地安装在所述壳体上并构造为接合所述导丝，从而使所述卡盘和所述导丝可旋转地耦接，所述卡盘位于所述壳体的至少大部分的远端，以使用户能够用手的一个或多个手指接近所述卡盘；
驱动系统，由所述壳体承载并耦接所述卡盘，所述驱动系统构造为驱动所述导丝的旋转；以及
握持部分，承载于所述卡盘的外表面上，并且构造为，在由用户的手支撑所述壳体的同时，该握持部分接收由用户的手的一个或多个手指向所述卡盘施加的法向力，以手动地停止或减慢所述导丝的旋转，
其中，所述卡盘具有第一状态和第二状态，在所述第一状态中，所述卡盘抓住所述导丝以与所述导丝一起旋转，在所述第二状态中，所述卡盘从所述导丝释放以允许两者之间的相对旋转。
2.根据权利要求1所述的导丝操作装置，其中，所述握持部分构造为，当所述驱动系统不旋转所述导丝时，接收由用户的手的一个或多个手指向所述卡盘施加的力，以旋转所述导丝。
3.根据权利要求1或2所述的导丝操作装置，其中，所述驱动系统包括马达。
4.根据权利要求3所述的导丝操作装置，其中，所述马达由一个或多个电池供电。
5.根据权利要求1所述的导丝操作装置，其中，所述卡盘包括套爪。
6.根据权利要求1或2所述的导丝操作装置，其中，所述驱动系统构造为使所述导丝在第一旋转方向上旋转并抑制所述导丝在第二旋转方向上的旋转，所述第二旋转方向与所述第一旋转方向相反。
7.根据权利要求1或2所述的导丝操作装置，其中，所述握持部分包括至少一个输入界面，所述至少一个输入界面构造为与所述导丝一起旋转，所述至少一个输入界面包括具有非圆形横截面的外表面。
8.根据权利要求7所述的导丝操作装置，其中，所述外表面包括一个或多个突出部。
9.根据权利要求1或2所述的导丝操作装置，其中，所述驱动系统构造为对所述导丝施加交替的顺时针运动和逆时针运动。
10.根据权利要求1或2所述的导丝操作装置，其中，所述驱动系统具有7.06×10-4牛顿米和0.169牛顿米之间的失速扭矩。
11.根据权利要求1或2所述的导丝操作装置，进一步包括激活件，该激活件由所述壳体承载并构造为当由用户的手激活时启动所述驱动系统的操作。
12.根据权利要求11所述的导丝操作装置，其中，所述激活件构造为，在由用户的手支撑所述壳体的同时，能由用户的手操作所述激活件。
13.根据权利要求1或2所述的导丝操作装置，其中，所述驱动系统构造为以多个不同的旋转速度驱动所述导丝的旋转。
14.根据权利要求1或2所述的导丝操作装置，其中，所述握持部分构造为：在由用户的手支撑所述壳体的同时，接收由用户的手的两个或更多个手指向所述卡盘施加的法向力，以手动地停止所述导丝的旋转。
15.根据权利要求1所述的导丝操作装置，其中，用户的手的一个或多个手指包括用户的食指。
16.根据权利要求1、2或15中任一项所述的导丝操作装置，其中，所述把手相对于所述纵向轴线在大体径向的方向上延伸，并且其中，所述把手包括面向远端的表面和面向近端的表面，所述面向远端的表面相对于与所述纵向轴线垂直的平面以向远端定向的角度延伸。
17.根据权利要求16所述的导丝操作装置，其中，所述面向远端的表面的所述向远端定向的角度在25°和45°之间。
18.根据权利要求17所述的导丝操作装置，其中，所述面向远端的表面的所述向远端定向的角度在30°和40°之间。
19.根据权利要求16所述的导丝操作装置，其中，所述面向近端的表面相对于与所述纵向轴线垂直的平面以向远端定向的角度延伸。
20.根据权利要求1、2或15中任一项所述的导丝操作装置，其中，所述握持部分构造为，在由用户的手支撑所述壳体的同时，接收由用户的手的两个或更多个手指向所述卡盘施加的法向力，以减慢所述导丝的旋转，而不停止所述导丝的旋转。
21.根据权利要求1、2或15中任一项所述的导丝操作装置，其中，所述握持部分构造为，接收由用户的手的两个或更多个手指向所述卡盘施加的法向力，以通过克服所述驱动系统的失速扭矩来手动地停止所述导丝的旋转。
22.根据权利要求1所述的导丝操作装置，其中，所述卡盘构造为，通过用户的手的两个或更多个手指而在所述第一状态和所述第二状态之间移动。
23.根据权利要求1、2或15中任一项所述的导丝操作装置，其中，所述握持部分构造为，当所述驱动系统旋转所述导丝时，接收由用户的手的一个或多个手指向所述卡盘施加的法向力，以手动地停止或减慢所述导丝的旋转。
24.根据权利要求1或2所述的导丝操作装置，还包括：
由所述壳体承载的控制旋钮，所述控制旋钮被构造成，在由用户的手支撑所述壳体的同时，由用户的手的一个或多个手指操作所述控制旋钮。
25.根据权利要求24所述的导丝操作装置，其中所述控制旋钮被构造成执行至少以下一项：选择两个或更多个旋转设置或者改变旋转速度。
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