CN108159551A - 调控头端主动行进式导管及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及调控头端主动行进式导管及其方法。所述导管，包括管壁和中心腔，将所述导管依次划分为头部、管身和尾部，所述导管的管壁内，沿导管纵轴方向均匀分布有多个可供流体流通的壁内腔道；所述头部的管壁向外翻折出并指向所述导管行进的反方向；每个壁内腔道都从尾部的管壁边缘延伸连通至头部的管壁；所述壁内腔道在尾部的管壁边缘的开口为壁内腔道的入口，在头部的管壁的开口为壁内腔道的出口；每个壁内腔道的出口所指的方向与所述导管纵轴相平行或与导管纵轴成锐角。本发明可实现在无导丝先行引导和支撑的条件下，将导管长距离置入动物或人体的血管内目标位置。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及调控头端主动行进式导管及其方法。
背景技术
在管道系统中，例如输油管道、给排水工程管道、机械设备内部管道和医疗领域中人体血管，甚至河流、海洋、水渠等水域中，在进行相关操作或检测工作中，需要将特定设备送至管道内某一特定位置。上述操作往往都需要大型监测或引导设备，用于监测或引导特定设备的走向。
尤其在医疗领域，目前，在临床工作中将导管放置入动物或人体的体内血管的方法有：
1、盲法：即经皮穿刺血管成功后，在导引导丝的引导下，依据血管的解剖走形，手动将导管置入体内。如：深静脉管及肺动脉漂浮导管的置入；
2、体外监测引导法：经皮穿刺血管成功并置入鞘管后，在导引导丝的引导下，并在X光或超声等影像学体外监测下，将导管置入动物或人体的体内血管。如冠脉动脉介入、脑血管病介入治疗或检查时各种导管的置入、外周动脉和静脉疾病介入治疗或检查时各种血管导管的置入。
在上述现有技术中，均需推动导管尾部使导管前行，其缺陷在于：①，需要导引导丝先行引导,②，或需要大型X光机或超声机等设备的实时定位监测，应用环境及条件受限。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，克服现有技术的不足，提供一种由导管头部主动牵引导管置入的设备及方法，从而不需要导引导丝的引导，或者也不需要X线设备或超声设备的体外实时定位监测，在腔内可视设备的引导下，可实现在床旁、手术室和导管室等多种环境下进行长距离置入导管至动物或人体的血管，也可实现在输油管道、给排水工程管道、机械设备内部管道等各种管道系统中、或在河流、海洋、水渠或气体介质中进行探测及施工引导，具体地说是调控头端主动行进式导管及其方法。
为达到上述技术目的，一方面，本发明所述的调控头端主动行进式导管，包括管壁和中心腔，将所述导管依次划分为头部、管身和尾部，所述导管的管壁内，沿导管纵轴方向均匀分布有多个可供流体流通的壁内腔道；
所述头部的管壁向外翻折出并指向所述导管行进的反方向；
每个壁内腔道都从尾部的管壁边缘延伸连通至头部的管壁；
所述壁内腔道在尾部的管壁边缘的开口为壁内腔道的入口，在头部的管壁的开口为壁内腔道的出口；
每个壁内腔道的出口所指的方向与所述导管纵轴相平行；
或者，每个壁内腔道的出口所指的方向与所述导管纵轴夹角都为α，α为锐角；
或者，所述壁内腔道包括第一壁内腔道和第二壁内腔道，每个第一壁内腔道的出口所指的方向与所述导管纵轴相平行，每个第二壁内腔道的出口所指的方向与所述导管纵轴夹角都为α，α为锐角；所述第一壁内腔道和第二壁内腔道在管壁内相互间隔布置。
另一方面，本发明调控头端主动行进式导管的主动行进方法，包括：
将头部放置入导管需行进的环境内；
向各个壁内腔道的入口注入已知流体，使得对应壁内腔道的出口喷出具有压力的已知流体；
通过调节各个壁内腔道中注入的已知流体的压力，以控制头部行进的方向和速度。
在本发明中，所述导管可用于沿动物或人体内动脉或静脉血管顺血流或逆血流行进。在管壁内均匀地开设有多个壁内腔道，每个壁内腔道都由尾部的管壁边缘延伸连通至头部的管壁，在头部的管壁上设置有壁内腔道出口。向壁内腔道中注入具有压力的已知流体，已知流体会从各头部的管壁上的出口喷出。由于导管头部的管壁向外翻折出并指向所述导管行进的反方向，所以从出口喷出的流体会形成反推力，推动导管头端行进，从而带动整个导管行进。
另外，由于各个壁内腔道出口喷出的流体的压力可调，从而可改变头端行进的速度和方向。本发明中所述的导管适用于病房床边、手术室、导管室等多种医疗环境下长距离的导管放置；也适用于输油管道、给排水工程管道、机械设备内部管道等各种管道系统中、或在河流、海洋、水渠或气体介质中进行探测及施工引导。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明的第一种实施例的结构示意图；
图2为图1的纵剖示意图；
图3为图1的A-A处的剖面示意图，其中省略支撑丝；
图4为本发明的第二种实施例的结构示意图；
图5为图4的纵剖示意图；
图6为图4的B-B处的剖面示意图，其中省略支撑丝；
图7为第三种实施例的结构示意图；
图8为图7的C-C处的剖面示意图，其中省略支撑丝；
图9为本发明实施例的一种纵剖示意图；
图10为本发明实施例的一种管身内部支撑丝的布置图；
图11为本发明实施例的另一种管身内部支撑丝的布置图；
图12为本发明实施例在直线管道中行进的状态示意图；
图13为本发明实施例在弯曲管道中行进的状态示意图；
图14为本发明实施例在具有分叉结构的管道中行进的一种状态示意图；
图15为本发明实施例在具有分叉结构的管道中行进的另一种状态示意图；
图中：头部1(其中：内侧壁1.1、管壁反折1.2、外侧壁1.3)、管身2、尾部3、壁内腔道4(其中：第一壁内腔道41、第二壁内腔道42、控制腔道4.1、被动腔道4.2)、中心腔5、支撑丝6、通道7(其中：主通道7.1、分支通道7.2)。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1至3所示，本实施例提供的调控头端主动行进式导管，包括管壁和中心腔5，将所述导管依次划分为头部1、管身2和尾部3，所述导管的管壁内，沿导管纵轴方向均匀分布有多个可供流体流通的壁内腔道4；
所述头部1的管壁向外翻折出并指向所述导管行进的反方向；
每个壁内腔道4都从尾部3的管壁边缘延伸连通至头部1的管壁；
所述壁内腔道4在尾部3的管壁边缘的开口为壁内腔道4的入口，在头部1的管壁的开口为壁内腔道4的出口；
每个壁内腔道4的出口所指的方向与所述导管纵轴相平行。
进一步地，所述头部1为一体式反折结构，所述头部1的管壁包括：内侧壁1.1、外侧壁1.3和管壁反折1.2；
所述内侧壁1.1与管身2的管壁连为一体，所述管壁反折1.2连接内侧壁1.1和外侧壁1.3，所述外侧壁1.3嵌套在内侧壁1.1外。
因此，如图2所示，壁内腔道4的出口所指的方向与所述导管纵轴相平行时，所述出口开设在外侧壁1.3的底边缘。每个壁内腔道4在管壁反折1.2处都呈U型结构。
当向各壁内腔道4的入口注入具有压力的流体时，各对应出口都会喷出相应具有压力的流体。由于导管头端的结构和各出口的方向，使喷出的流体指向下(设导管行进方向为上)，因此，向下的流体对导管头端产生反推力，使导管头部具有向上的动力，使导管头部带动导管向上行进。
如图9至11所示，所述导管的管壁内均匀分布有多根为导管提供韧性的支撑丝6，每根支撑丝6与任一壁内腔道4都不接触；所述每根支撑丝6由尾部3的管壁内延伸至头部1的管壁内；所述支撑丝6相互平行或交叉设置。
各支撑丝6的分布可以是整齐的，也可以是随机排列的。将多根支撑丝6设置在管壁2内，作用是增加本发明所述导管的韧性，使其能在血管中更顺利的行进。支撑丝6的分布有多种情况，本实施例只举出其中的两种，其余不再赘述。
另外，如图3所示，每个壁内腔道4的横截面形状为圆形。当然，每个壁内腔道4的横截面形状也有多种情况，可以是圆形，也可以是椭圆形，或者任何不规则图形，在此不再赘述。
进一步地，所述尾部3上设置至少一个使外部设备与中心腔5连通的接口，以方便导管与外部设备相连接。
所述导管的材料包括但不限于：硅橡胶、聚氨酯及其嵌段共聚物、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和尼龙；所述导管的内径为0.1～7mm，所述导管的管壁厚度为0.15～1.5mm，所述支撑丝6的材料为金属。
实施例2：
如图4至6所示，本实施例提供的调控头端主动行进式导管，包括管壁和中心腔5，将所述导管依次划分为头部1、管身2和尾部3，所述导管的管壁内，沿导管纵轴方向均匀分布有多个可供流体流通的壁内腔道4；
所述头部1的管壁向外翻折出并指向所述导管行进的反方向；
每个壁内腔道4都从尾部3的管壁边缘延伸连通至头部1的管壁；
所述壁内腔道4在尾部3的管壁边缘的开口为壁内腔道4的入口，在头部1的管壁的开口为壁内腔道4的出口；
每个壁内腔道4的出口所指的方向与所述导管纵轴夹角都为α，α为锐角。
进一步地，所述头部1为一体式反折结构，所述头部1的管壁包括：内侧壁1.1、外侧壁1.3和管壁反折1.2；
所述内侧壁1.1与管身2的管壁连为一体，所述管壁反折1.2连接内侧壁1.1和外侧壁1.3，所述外侧壁1.3嵌套在内侧壁1.1外。
因此，如图4和5所示，每个壁内腔道4的出口都开设在外侧壁1.3的管壁外表面上，出口方向与导管纵轴的夹角都为α，α为锐角。各壁内腔道4的出口在外侧壁1.3的管壁外表面上沿周向均匀开设。
当向各壁内腔道4的入口注入具有压力的流体时，各对应出口都会喷出相应具有压力的流体。由于导管头端的结构和各出口的方向，使流体斜向下喷出(设导管行进方向为上)。流体喷出的方向与导管纵轴夹角都为α，α为锐角，α在30°至45°范围内最佳。
若本实施例所述的导管置于人体血管内，斜向下喷出的流体会喷向周围的血管壁，从而得到反弹力，使得喷出的流体对导管头端产生反推力，使导管头部具有向上的动力，使导管头部带动导管向上行进。
本实施例的其余结构与实施例1均相同，在此就不再赘述。
实施例3：
如图7至8所示，本实施例提供的调控头端主动行进式导管，包括管壁和中心腔5，将所述导管依次划分为头部1、管身2和尾部3，所述导管的管壁内，沿导管纵轴方向均匀分布有多个可供流体流通的壁内腔道4；
所述头部1的管壁向外翻折出并指向所述导管行进的反方向；
每个壁内腔道4都从尾部3的管壁边缘延伸连通至头部1的管壁；
所述壁内腔道4在尾部3的管壁边缘的开口为壁内腔道4的入口，在头部1的管壁的开口为壁内腔道4的出口；
所述壁内腔道4包括第一壁内腔道41和第二壁内腔道42，每个第一壁内腔道41的出口所指的方向与所述导管纵轴相平行，每个第二壁内腔道42的出口所指的方向与所述导管纵轴夹角都为α，α为锐角；所述第一壁内腔道和第二壁内腔道在管壁内相互间隔布置。
进一步地，所述头部1为一体式反折结构，所述头部1的管壁包括：内侧壁1.1、外侧壁1.3和管壁反折1.2；
所述内侧壁1.1与管身2的管壁连为一体，所述管壁反折1.2连接内侧壁1.1和外侧壁1.3，所述外侧壁1.3嵌套在内侧壁1.1外。
当壁内腔道4的出口所指的方向与所述导管纵轴相平行时，所述出口开设在外侧壁1.3的管壁底边缘；
当壁内腔道4的出口所指的方向与所述导管纵轴夹角都为α时，所述出口开设在外侧壁1.3的管壁外表面上。
因此，出口开设在外侧壁1.3的底边缘的壁内腔道为第一壁内腔道41；出口开设在外侧壁1.3的外表面上、与导管纵轴夹角为锐角α的壁内腔道为第二壁内腔道42；各第二壁内腔道42的出口在外侧壁1.3的管壁外表面上沿周向均匀开设。
如图8所示，本实施中，将第一壁内腔道和第二壁内腔道间隔布置在管壁内，所以，图7的纵剖图至少有两种情况：当纵剖出第一壁内腔道时，剖面图和图2完全相同；当纵剖出第二壁内腔道时，剖面图和图5完全相同。所以，本实施例的纵剖图可以如图2和图5所示。
由此，本实施例中，向各壁内腔道4注入具有压力的已知流体时，各对应出口既有向下喷出的流体，又有斜向下喷出的流体(设导管行进方向为上)。斜向下喷出的流体喷出的方向与导管纵轴夹角都为α，α在30°至45°范围内最佳。
若本实施例所述的导管置于人体血管内，斜向下喷出的流体会喷向周围的血管壁，从而得到反弹力，使得喷出的流体对导管头端产生反推力；向下喷出的流体对导管头端产生反推力，使导管头部也具有向上的推力；从而结合两个推力，使导管头部具有向上的推力，使导管头部带动导管向上行进。
本实施例的其余结构与实施例1均相同，在此就不再赘述。
下面详述上述结构的实施例的主动行进方法：
本发明提供的所述的调控头端主动行进式导管的主动行进方法，包括：
将头部1放置入导管需行进的环境内；
向各个壁内腔道4的入口注入已知流体，使得对应壁内腔道4的出口喷出具有压力的已知流体；
通过调节各个壁内腔道4中注入的已知流体的压力，以控制头部1行进的方向和速度。
上述实施例1至3虽然结构上有所不同，但是在导管行进时，主动行进的方法相同，以下以实施例3中的结构详述本发明的主动行进方法。
所述导管需行进的环境为具有流动液体通过的通道7，以人体血管为例；所述液体的流向与头部1行进方向相同或相反；以血液与导管行进方向相反为例。即，所述环境为人体的动脉或静脉血管环境，即通道7为所述血管，液体为血液。而向各壁内腔道4的入口中注入的液体可以是生理盐水。
如图12所示，当通道7为直线管道时，即，直线血管：所述通过调节各个壁内腔道4中注入的已知流体的压力，以控制头部1行进的方向，具体包括：
将每个壁内腔道4的入口注入压力相同的已知流体，使每个壁内腔道4的出口喷出的已知流体的压力相同，则头部1沿直线在通道7中行进。
向各壁内腔道4的入口注入压力为P1的生理盐水，监控导管头端所承受的血液压力P2，使P1大于P2。从而从各壁内腔道4的出口喷出的生理盐水的压力也为P1(忽略管壁内的能量消耗)。向下喷出的压力为P1的生理盐水产生反推力，斜向下喷出的压力为P1的生理盐水喷至血管壁后产生反弹力，从而推动导管头端沿直线在通道7(血管)中行进。
当所述通道7为弯曲管道时，即，弯曲血管：所述通过调节各个壁内腔道4中注入的已知流体的压力，以控制头部1行进的方向，具体包括：
将每个壁内腔道4的入口注入压力相同的已知流体，使每个壁内腔道4的出口喷出的已知流体的压力相同，则头部1指向通道7弯曲的方向；
向各壁内腔道4的入口注入压力为P1的生理盐水，监控导管头端所承受的血液压力P2，使P1大于P2。从而从各壁内腔道4的出口喷出的生理盐水的压力也为P1(忽略管壁内的能量消耗)。假设之前导管行进路过的是直线血管，则遇到血管弯曲部分时，当导管头端首先会触碰血管弯曲的部分；然后靠近被触碰的血管弯曲部分所喷出的生理盐水与该部分血管很接近。如图13所示，此时，P1等于P3，出口喷出的压力为P3的生理盐水与右侧(定义图13的右侧为右)管壁非常接近，所以导管头端接收到的右侧管壁所反弹的反弹力比左侧管壁的反弹力大，导致导管头端向左偏斜，而图13中血管弯曲的方向也向左，所以，当向各壁内腔道4的入口注入相同压力的流体时，导管可以自动转弯。
同理，当实施例1或2的结构用于弯曲管道时，由于靠近一侧管道更近的原因，所以都可以达到自动转弯的效果。
当然，调节某侧壁内腔道4的入口所注入的流体的压力，也可以实现导管主动转弯。如图13所示，将壁内腔道4分为控制腔道4.1和被动腔道4.2，所述控制腔道4.1沿管壁周向连续地占壁内腔道4的5/6～1/2，所述被动腔道4.2为除去控制腔道4.1后剩下的壁内腔道4；
这里定义大部分的壁内腔道4为控制腔道4.1的作用是，当控制腔道4.1中的流体压力大于被动腔道4.2时，压力大的流体能起主导作用，使导管头端产生明显的压力差，从而使导管头端向被动腔道4.2的一侧偏移。
将靠近通道7弯曲的方向的壁内腔道4作为被动腔道4.2，分别向控制腔道4.1和被动腔道4.2的入口注入已知流体，并且使注入各控制腔道4.1的已知流体的压力大于注入各被动腔道4.2的已知流体的压力；
通过调节控制腔道4.1和被动腔道4.2的出口喷出的已知流体的压力差，使头部1沿弯曲的通道7转弯。
此时，P3大于P1，控制腔道4.1的出口所喷出的生理盐水的压力要大于被动腔道4.2喷出的生理盐水的压力，导致导管头端向左偏斜。而图13中血管弯曲的方向也向左，所以导管头端可带动导管在弯曲的血管中行进。
控制腔道4.1和被动腔道4.2是根据管道的不同形状划分的，并非固定划分，例如，如图13中，靠近右侧血管的壁内腔道4定义为控制腔道4.1，靠近左侧血管的壁内腔道4定义为被动腔道4.2；当血管方向时向右弯曲时，就会定义靠近左侧血管的壁内腔道4定义为控制腔道4.1，靠近右侧血管的壁内腔道4定义为被动腔道4.2。
当所述通道7为具有分叉结构的管道，包括主通道7.1和分支通道7.2，即，具有分支的血管；所述通过调节各个壁内腔道4中注入的已知流体的压力，以控制头部1行进的方向，具体包括：
将壁内腔道4分为控制腔道4.1和被动腔道4.2，所述控制腔道4.1沿管壁周向连续地占壁内腔道4的5/6～1/2，所述被动腔道4.2为除去控制腔道4.1后剩下的壁内腔道4；
这里定义大部分的壁内腔道4为控制腔道4.1的作用是，当控制腔道4.1中的流体压力大于被动腔道4.2时，压力大的流体能起主导作用。
如图14所示，当头部1需进入主通道7.1，且经过分支通道7.2时，将靠近分支通道7.2的壁内腔道4作为控制腔道4.1，分别向控制腔道4.1和被动腔道4.2的入口注入已知流体，并且使注入各控制腔道4.1的已知流体的压力大于注入各被动腔道4.2的已知流体的压力；
当导管需要在主通道7.1中行进，有必须路过分支通道7.2时，在各壁内腔道4的出口中，靠近分支通道7.2的一侧出口喷出的流体会流向分支通道7.2，导致该侧出口产生的反推力减少，从而致使导管头端向分支通道7.2内偏移，影响导管的行进。因此，在此情况下，就需加大靠近分支通道7.2侧的出口喷出的流体压力。
所以，定义将靠近分支通道7.2的壁内腔道4作为控制腔道4.1，此时，P3大于P1，控制腔道4.1的出口所喷出的生理盐水的压力要大于被动腔道4.2喷出的生理盐水的压力，结合控制腔道4.1的出口所喷出的生理盐水会流向分支通道7.2的情况，由此，保证了导管头端的不偏移，使导管在主通道7.1中行进
同样的，控制腔道4.1和被动腔道4.2是根据管道的不同形状划分的，并非固定划分。
如图15所示，当头部1需进入分支通道7.2时，将远离分支通道7.2的壁内腔道4作为控制腔道4.1，分别向控制腔道4.1和被动腔道4.2的入口注入已知流体，并且使注入各控制腔道4.1的已知流体的压力大于注入各被动腔道4.2的已知流体的压力。
此时，如果控制腔道4.1的出口喷出的生理盐水的压力P3等于被动腔道4.2喷出的生理盐水的压力P1时，导管头端就有向分支通道7.2偏移的趋势，但并一不定能保证导管头端会进入分支通道7.2。所以，将控制腔道4.1的出口喷出的生理盐水的压力P3调整为大于被动腔道4.2喷出的生理盐水的压力P1，使得导管头端进一步向分支通道7.2的方向偏移，从而使导管头端顺利进入分支通道7.2。
在上述技术方案中，所述控制头部1行进的速度，具体包括：
当液体的流向与头部1行进方向相反时：
获取所述通道7内流动液体的压力；
使每个壁内腔道4在头部1的管壁边缘处喷出的已知流体的压力始终大于所述流液体的压力；
并且所述已知流体的压力与所述液体的压力差越大，所述头部1行进的速度越快；
当液体的流向与头部1行进方向相同时：
使每个壁内腔道4在头部1的管壁边缘喷出的已知流体的压力始终大于0N；
并且所述已知流体的压力越大，所述头部1行进的速度越快。
在本发明中，导管是沿动物或人体内动脉或静脉血管顺血流或逆血流行进的，在导管的管壁内均匀分布有多个可供流体通过的壁内腔道，而导管头部的管壁向外翻出延伸并指向导管行进的反方向，结合各出口喷出流体的方向，可使置入动物或人体血管内的导管头部在流体反作用力的推动下行进，并带动整个导管沿血管走形行进。
流体反作用力的产生及调控可通过以下方式实现：导管的中心腔的尾部处连接体外的压力感受器，根据连通器原理，可以实时获得位于血管内的导管头端的压力，通过计算并经壁内腔道施加大于获得的导管头端的压力，流体压力可以实时调控，该压力大于获得的实时动脉压时，能实现逆动脉血流行进。该导管在动脉血管顺血流和在静脉系统输送时变得更容易。由此，本发明中所述的导管，在腔内可视设备的引导下，能实现在病房床边、手术室、导管室等多种医疗环境下长距离的导管置入；也可实现在输油管道、给排水工程管道、机械设备内部管道等各种管道系统中、或在河流、海洋、水渠或气体介质中进行探测及施工引导。
应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。
在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。
上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种调控头端主动行进式导管，包括管壁和中心腔(5)，将所述导管依次划分为头部(1)、管身(2)和尾部(3)，其特征在于：所述导管的管壁内，沿导管纵轴方向均匀分布有多个可供流体流通的壁内腔道(4)；
所述头部(1)的管壁向外翻折出并指向所述导管行进的反方向；
每个壁内腔道(4)都从尾部(3)的管壁边缘延伸连通至头部(1)的管壁；
所述壁内腔道(4)在尾部(3)的管壁边缘的开口为壁内腔道(4)的入口，在头部(1)的管壁的开口为壁内腔道(4)的出口；
每个壁内腔道(4)的出口所指的方向与所述导管纵轴相平行；
或者，每个壁内腔道(4)的出口所指的方向与所述导管纵轴夹角都为α，α为锐角；
或者，所述壁内腔道(4)包括第一壁内腔道(41)和第二壁内腔道(42)，每个第一壁内腔道(41)的出口所指的方向与所述导管纵轴相平行，每个第二壁内腔道(42)的出口所指的方向与所述导管纵轴夹角都为α，α为锐角；所述第一壁内腔道和第二壁内腔道在管壁内相互间隔布置。
2.根据权利要求1所述的调控头端主动行进式导管，其特征在于：所述头部(1)为一体式反折结构，所述头部(1)的管壁包括：内侧壁(1.1)、外侧壁(1.3)和管壁反折(1.2)；
所述内侧壁(1.1)与管身(2)的管壁连为一体，所述管壁反折(1.2)连接内侧壁(1.1)和外侧壁(1.3)，所述外侧壁(1.3)嵌套在内侧壁(1.1)外。
3.根据权利要求2所述的调控头端主动行进式导管，其特征在于：
当壁内腔道(4)的出口所指的方向与所述导管纵轴相平行时，所述出口开设在外侧壁(1.3)的底边缘；
当壁内腔道(4)的出口所指的方向与所述导管纵轴夹角都为α时，所述出口开设在外侧壁(1.3)的管壁外表面上。
4.根据权利要求1或2或3所述的调控头端主动行进式导管，其特征在于：所述导管的管壁内均匀分布有多根为导管提供韧性的支撑丝(6)，每根支撑丝(6)与任一壁内腔道(4)都不接触；
所述每根支撑丝(6)由尾部(3)的管壁内延伸至头部(1)的管壁内；所述支撑丝(6)相互平行或交叉设置。
5.根据权利要求1所述的调控头端主动行进式导管，其特征在于：所述尾部(3)上设置至少一个使外部设备与中心腔(5)连通的接口。
6.一种采用权利要求1至5中任一项所述的调控头端主动行进式导管的主动行进方法，其特征在于，所述方法包括：
将头部(1)放置入导管需行进的环境内；
向各个壁内腔道(4)的入口注入已知流体，使得对应壁内腔道(4)的出口喷出具有压力的已知流体；
通过调节各个壁内腔道(4)中注入的已知流体的压力，以控制头部(1)行进的方向和速度。
7.根据权利要求6所述的主动行进方法，其特征在于，所述导管需行进的环境为具有流动液体通过的通道(7)，所述液体的流向与头部(1)行进方向相同或相反；所述通道(7)为直线管道；
所述通过调节各个壁内腔道(4)中注入的已知流体的压力，以控制头部(1)行进的方向，具体包括：
将每个壁内腔道(4)的入口注入压力相同的已知流体，使每个壁内腔道(4)的出口喷出的已知流体的压力相同，则头部(1)沿直线在通道(7)中行进。
8.根据权利要求6所述的主动行进方法，其特征在于，所述导管需行进的环境为具有流动液体通过的通道(7)，所述液体的流向与头部(1)行进方向相同或相反；所述通道(7)为弯曲管道；
所述通过调节各个壁内腔道(4)中注入的已知流体的压力，以控制头部(1)行进的方向，具体包括：
将每个壁内腔道(4)的入口注入压力相同的已知流体，使每个壁内腔道(4)的出口喷出的已知流体的压力相同，则头部(1)指向通道(7)弯曲的方向；
或者，
将壁内腔道(4)分为控制腔道(4.1)和被动腔道(4.2)，所述控制腔道(4.1)沿管壁周向连续地占壁内腔道(4)的5/6～1/2，所述被动腔道(4.2)为除去控制腔道(4.1)后剩下的壁内腔道(4)；
将靠近通道(7)弯曲的方向的壁内腔道(4)作为被动腔道(4.2)，分别向控制腔道(4.1)和被动腔道(4.2)的入口注入已知流体，并且使注入各控制腔道(4.1)的已知流体的压力大于注入各被动腔道(4.2)的已知流体的压力；
通过调节控制腔道(4.1)和被动腔道(4.2)的出口喷出的已知流体的压力差，使头部(1)沿弯曲的通道(7)转弯。
9.根据权利要求6所述的主动行进方法，其特征在于，所述导管需行进的环境为具有流动液体通过的通道(7)，所述液体的流向与头部(1)行进方向相同或相反；所述通道(7)为具有分叉结构的管道，包括主通道(7.1)和分支通道(7.2)；
所述通过调节各个壁内腔道(4)中注入的已知流体的压力，以控制头部(1)行进的方向，具体包括：
将壁内腔道(4)分为控制腔道(4.1)和被动腔道(4.2)，所述控制腔道(4.1)沿管壁周向连续地占壁内腔道(4)的5/6～1/2，所述被动腔道(4.2)为除去控制腔道(4.1)后剩下的壁内腔道(4)；
当头部(1)需进入主通道(7.1)，且经过分支通道(7.2)时，将靠近分支通道(7.2)的壁内腔道(4)作为控制腔道(4.1)，分别向控制腔道(4.1)和被动腔道(4.2)的入口注入已知流体，并且使注入各控制腔道(4.1)的已知流体的压力大于注入各被动腔道(4.2)的已知流体的压力；
当头部(1)需进入分支通道(7.2)时，将远离分支通道(7.2)的壁内腔道(4)作为控制腔道(4.1)，分别向控制腔道(4.1)和被动腔道(4.2)的入口注入已知流体，并且使注入各控制腔道(4.1)的已知流体的压力大于注入各被动腔道(4.2)的已知流体的压力。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的主动行进方法，其特征在于，
所述控制头部(1)行进的速度，具体包括：
当液体的流向与头部(1)行进方向相反时：
获取所述通道(7)内流动液体的压力；
使每个壁内腔道(4)在头部(1)的管壁边缘处喷出的已知流体的压力始终大于所述液体的压力；
并且所述已知流体的压力与所述液体的压力差越大，所述头部(1)行进的速度越快；
当液体的流向与头部(1)行进方向相同时：
使每个壁内腔道(4)在头部(1)的管壁边缘喷出的已知流体的压力始终大于0N；
并且所述已知流体的压力越大，所述头部(1)行进的速度越快。
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Application publication date: 20180615 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |