CN108366715A - 用于医疗装置的转向组件和使用方法 - Google Patents

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CN108366715A CN201680074479.0A CN201680074479A CN108366715A CN 108366715 A CN108366715 A CN 108366715A CN 201680074479 A CN201680074479 A CN 201680074479A CN 108366715 A CN108366715 A CN 108366715A
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T·索尔
M·康罗伊
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Abstract

一种转向组件包括手柄部分，手柄部分包括具有第一螺旋螺纹的第一螺杆和具有第二螺旋螺纹的第二螺杆，第一螺纹和第二螺纹处于相反方向上，以及具有适于通过用户致动的外表面的致动器，致动器与第一螺杆和第二螺杆操作地连通，其中致动器的致动造成第一螺杆在第一方向上轴向运动，并且造成第二螺杆在与第一方向相反的第二方向上轴向运动。

Description

用于医疗装置的转向组件和使用方法
相关申请的交叉参考
本申请要求2015年11月9日提交的美国临时申请No.62/252,970的优先权，该申请通过引用合并于此。
通过引用合并
此说明书中提及的所有公开文献和专利申请通过引用以相同的程度合并于此，似乎是具体和单独地指明每个单独公开文献或专利申请通过引用来合并。
背景技术
可转向医疗装置可以使用在医疗装置需要转向或弯曲时的任何应用中。例如，可转向递送装置可用来递送或引导医疗装置或器械到位于主体的目标位置。递送装置可以接近身体内的例如需要诊断、治疗和介入程序的目标位置。经由这些装置接近通常是微创的，并且可以经皮或经过天然身体孔口。接近会需要提供经过身体内腔的引导路径，诸如例如没有限制，血管、食管、气管和毗邻的支气管、脉管、胃肠道的任何部分和淋巴管。一旦递送装置已经接近目标位置，递送装置接着用来引导医疗装置或器械以执行诊断、治疗或介入程序。这种递送装置的例子是引导导管，其可以通过使其转向到其所需目的地、沿着之前递送导丝追踪它或两者来递送。可以递送以便经皮使用的部件列表十分庞大并正快速增长。
递送装置的最小外尺寸对于使得与递送相关的伤害最小来说至关重要。使递送装置的壁厚最小为被引导的医疗装置提供额外空间，同时使得与进入主体相关的伤害和所需闭合最小。递送装置的柔性在允许递送装置沿着曲折路径跟踪或转向到其目标目的地来说是至关重要的，同时使得对于介入组织的伤害最小。递送装置还会需要具有足够支持其递送到目标部位的压缩和拉伸性能。在围绕身体内的弯曲部追踪时，引导装置中形成的任何纠结会对医疗装置的递送形成障碍。在作为可转向装置使用时，递送装置的远端能够优选地在一定范围的弯曲半径上偏转，并响应于转向控制。递送装置还会需要支持从手柄传递到远侧区域的扭矩。
一旦递送装置就位，递送装置同样优选地支承围绕远侧弯曲部的扭矩，使得医疗装置可以转动就位，同时承受一些接触载荷。另外，一旦就位，引导装置优选地足够刚硬，以支承和引导医疗装置到其目标目的地。引导装置还可保持稳定，并且不自发地或在从医疗装置的递送或其自身控制机构施加其上的力的影响下从一种平衡状态转换成另一状态。由于递送装置通常沿着填充流体的内腔(诸如例如没有限制，血管)运行，应该另外结合抵抗冲击在其周边上的流体的密封件以及位于其远端处的与医疗装置交接以保持围绕递送装置的密封的另一密封件。
存在改进可转向医疗装置(诸如可转向递送装置)的需要。
发明内容
本发明的一个方面是一种可转向医疗装置，其包括第一管状构件和第二管状构件，其中第一管状构件和第二管状构件之一布置在另一个内，其中第一管状构件和第二管状构件在可转向部分远侧的固定位置处相对于彼此轴向固定，并且其中第一管状构件和第二管状构件适于在可转向部分的近侧并沿着可转向部分相对于彼此轴向运动，以造成可转向部分转向。致动器适于被致动，诸如位于手柄上，以造成可转向部分近侧和内部的管状构件轴向运动，造成可转向部分转向。
本发明的一个方面是一种可转向医疗装置，其包括：外部柔性聚合管状构件；布置在外部管状构件内的内部柔性聚合管状构件；可转向部分，其包括外部和内部柔性聚合管状构件，外部和内部柔性聚合管状构件分别被构造成在可转向部分内优先弯曲，并且其中外部和内部柔性聚合管状构件在可转向部分的远侧的固定位置处永久地相对于彼此轴向固定，其中内部柔性聚合管状构件在可转向部分内包括在接缝处交接的第一和第二聚合区段，接缝包括不平行于且不垂直于内部柔性聚合管状构件的纵向轴线的过渡区段，第一和第二聚合区段分别具有彼此不同的第一和第二刚度，并且其中不同的刚度有助于内部柔性聚合管状构件的优先弯曲的方向；以及外部控制器，其被构造成在致动时在可转向部分近侧的位置处使得外部和内部柔性聚合管状构件中的至少一个相对于另一个轴向运动，以便在可转向部分内造成外部和内部柔性聚合管状构件之间的相对轴向运动，并由此使可转向部分转向。
在一些实施方式中，内部管状构件在可转向部分内包括弯曲平面，其中内部管状构件被构造成优先弯曲，弯曲平面经过脊部，脊部平行于内部管状构件的纵向轴线，并且其中第一聚合区段具有大于第二聚合区段的硬度的硬度，第一聚合区段的近端位于第二聚合区段的近端的近侧，并且其中第一聚合区段的最远侧位置在脊部内。第二聚合区段的最近侧位置可以沿着内部管状构件的优先弯曲轴线。
在一些实施方式中，内部管状构件在可转向部分内包括弯曲平面，其中内部管状构件被构造成优先弯曲，弯曲平面经过脊部，脊部平行于内部管状构件的纵向轴线，并且其中第一聚合区段具有大于第二聚合区段的硬度的硬度，第一聚合区段的近端位于第二聚合区段的近端的近侧，并且其中接缝的最远侧位置位于脊部内。接缝的最近侧位置可以沿着内部管状构件的优先弯曲轴线。
在一些实施方式中，接缝沿着大致整个接缝不平行于也不垂直于内部管状构件的纵向轴线。
在一些实施方式中，内部管状构件在可转向部分内包括弯曲平面，其中内部管状构件被构造成优先弯曲，弯曲平面经过脊部，脊部平行于内部管状构件的纵向轴线，其中内部管状构件还包括在脊部内线性对准并嵌入内部柔性聚合管状构件的聚合材料内的加强构件。
在一些实施方式中，内部柔性聚合构件在可转向部分内还包括在第二接缝处与第二聚合区段交接的第三聚合区段，第二接缝包括不平行于也不垂直于内部柔性聚合管状构件的纵向轴线的过渡区段，第三聚合区段具有不同于第一刚度和第二刚度的第三刚度。第一聚合区段可具有第一硬度，第二聚合区段具有第二硬度，并且第三聚合区段具有第三硬度，第一硬度大于第二硬度，并且第二硬度大于第三硬度。
在一些实施方式中，内部管状构件在可转向部分内和垂直于内部管状构件的纵向轴线的横截面内的平均硬度沿着可转向部分的长度变化。平均硬度可沿着可转向部分的至少一个区段连续变化。平均硬度可在可转向部分内递增变化。
在一些实施方式中，可转向部分具有5cm-15cm的长度。
在一些实施方式中，内部管状构件被构造成使得在沿着优先弯曲轴线弯曲时，内部管状构件的曲率半径沿着可转向部分的长度在远侧方向上减小。
本发明的一个方面是一种可转向装置，其包括：外部柔性聚合管状构件；布置在外部管状构件内的内部柔性聚合管状构件；可转向部分，其包括外部和内部柔性聚合管状构件，外部和内部柔性聚合管状构件分别被构造成在可转向部分内优先弯曲，并且其中外部和内部柔性聚合管状构件在可转向部分远侧的固定位置处相对于彼此永久地轴向固定，其中内部管状构件在可转向部分内具有经过脊部和优先弯曲轴线的优先弯曲平面，并且包括在接缝处交接的第一和第二聚合区段，第一和第二聚合区段分别具有彼此不同的第一和第二刚度，并且其不同的刚度有助于内部柔性聚合管状构件的优先弯曲的方向，并且其中脊部和优先弯曲轴线中的至少一个包括第一和第二聚合区段；以及外部控制器，其被构造成在致动时在可转向部分的近侧的位置处使得外部和内部柔性聚合管状构件中的至少一个相对于另一个轴向运动，以便在可转向部分内造成外部和内部柔性聚合管状构件之间的相对轴向运动，并由此使可转向部分转向。
在一些实施方式中，脊部和优先弯曲轴线包括第一和第二聚合区段。
在一些实施方式中，第一和第二聚合区段在沿着优先弯曲轴线弯曲时造成可转向部分的曲率半径随着离开可转向部分的近端的距离增加而减小。
在一些实施方式中，接缝包括不平行于也不垂直于第二柔性聚合管状构件的纵向轴线的过渡区段。
本发明的一个方面是一种可转向医疗装置，其包括：外部柔性聚合管状构件；布置在外部管状构件内的内部柔性聚合管状构件；可转向部分包括外部和内部柔性聚合管状构件，外部和内部柔性聚合管状构件分别被构造成在可转向部分内优先弯曲，并且其中外部和内部柔性聚合管状构件在可转向部分远侧的固定位置处相对于彼此永久地轴向固定，其中内部管状构件包括经过脊部和优先弯曲轴线的弯曲平面；加强构件，其在脊部内线性对准并嵌入内部管状构件的聚合材料内；以及外部控制器，其被构造成在致动时在可转向部分近侧的位置处使得外部和内部柔性聚合管状构件中的至少一个相对于另一个轴向运动，以便在可转向部分内造成外部和内部柔性聚合管状构件之间相对轴向运动，并由此使得可转向部分转向。
在一些实施方式中，内部柔性聚合管状构件在可转向部分内包括在接缝处交接的第一和第二聚合区段，接缝包括不平行于也不垂直于内部柔性聚合管状构件的纵向轴线的过渡区段，第一和第二聚合区段分别具有彼此不同的第一和第二刚度，并且其中不同的刚度有助于内部柔性聚合管状构件的优先弯曲的方向。第一聚合区段可具有大于第二聚合区段的硬度的硬度，第一聚合区段的近端位于第二聚合区段的近端的近侧，并且其中第一聚合区段的最远侧位置在脊部内。第二聚合区段的最近侧位置可以沿着内部管状构件的优先弯曲轴线。第一聚合区段可具有大于第二聚合区段的硬度的硬度，第一聚合区段的近端位于第二聚合区段的近端的近侧。接缝的最远侧位置可以在脊部内。接缝的最近侧位置可以沿着内部管状构件的优先弯曲轴线。
在一些实施方式中，接缝沿着大致整个接缝不平行于也不垂直于内部管状构件的纵向轴线。
在一些实施方式中，内部柔性聚合构件在可转向部分还包括在第二接缝处与第二聚合区段交接的第三聚合区段，第二接缝包括不平行于也不垂直于内部柔性聚合管状构件的纵向轴线的过渡区段，第三聚合区段具有不同于第一刚度和第二刚度的第三刚度。第一聚合区段可具有第一硬度，第二聚合区段可具有第二硬度，并且第三聚合区段可具有第三硬度，第一硬度大于第二硬度，并且第二硬度大于第三硬度。
在一些实施方式中，内部管状构件在可转向部分内和垂直内部管状构件的纵向轴线的横截面内的平均硬度变化，诸如沿着可转向部分的长度连续或递增变化。
在一些实施方式中，可转向部分具有5cm-15cm的长度。
在一些实施方式中，内部管状构件被构造成在沿着优先弯曲轴线弯曲时使得内部管状构件的曲率半径沿着可转向部分的长度在远侧方向上减小。
本发明的一个方面是一种用于使可转向医疗装置转向的转向组件，其包括：固定到可转向医疗装置的手柄部分，可转向医疗装置包括第一管状构件和第二管状构件，手柄部分包括具有螺旋螺纹的第一螺杆和具有螺旋螺纹的第二螺杆，第一螺杆可操作地联接到第一管状构件，并且第二螺杆操作地联接到第二管状构件，以及具有适于通过用户致动的外表面的致动器，致动器与第一螺杆和第二螺杆操作地连通，其中致动器的致动造成第一螺杆和第一细长构件在第一方向上轴向运动，并且造成第二螺杆和第二细长构件在与第一方向相反的第二方向上轴向运动，由此轴向运动使得第一细长构件之一处于拉伸，且使得第二细长构件处于压缩，并且使医疗装置的可转向部分转向。
在一些实施方式中，第二螺杆位于第一螺杆内，并且第一细长构件布置在第二细长构件内。第一管状构件可以比第二管状构件进一步向近侧延伸。
在一些实施方式中，致动器的致动造成第一螺杆和第一管状构件向近侧运动，并且造成第二螺杆和第二管状构件向远侧运动。
在一些实施方式中，致动器包括与第一螺杆的外螺纹配合的内螺纹。致动器还可包括与第二螺杆的外螺纹配合的第二内螺纹。第一螺杆和第二螺杆的螺纹和致动器的内部第一和第二螺纹可以在相反方向上。
在一些实施方式中，第一和第二螺杆具有在相反方向上的螺纹。
在一些实施方式中，第一螺杆通过第二螺杆上的至少一个元件限制而不能转动。第一螺杆可以是内部螺杆，并且内部螺杆可以具有与第二螺杆的内表面上的至少一个特征结构交接的至少一个特征结构，交接特征结构限制内部螺杆而使其不能转动。
在一些实施方式中，致动器包括第一和第二螺纹，第一螺纹位于第二螺纹内。
本发明的一个方面是一种转向组件，其包括：包括具有第一螺旋螺纹的第一螺杆和具有第二螺旋螺纹的第二螺杆的手柄部分，第一和第二螺纹在相反方向上，以及具有适于通过用户致动的外表面的致动器，致动器与第一螺杆和第二螺杆操作地连通，其中致动器的致动造成第一螺杆在第一方向上轴向运动，并且造成第二螺杆在与第一方向相反的第二方向上轴向运动。
附图说明
图1是可转向医疗装置的可转向部分的透视图。
图2A、2B和2C示出可转向医疗装置的示例性可转向部分的转向。
图3示出用于装置的可转向部分内的示例性狭槽型式的扁平视图。
图4示出用于装置的可转向部分内的示例性狭槽型式的扁平视图。
图5示出用于装置的可转向部分内的示例性狭槽型式的扁平视图。
图6示出用于装置的可转向部分内的示例性狭槽型式的扁平视图。
图7A和7B示出用于装置的可转向部分内的示例性狭槽型式的扁平视图。
图8示出包括外部带狭槽管状构件和内部带狭槽管状构件的示例性可转向部分，其中中间管状元件位于其之间。
图9示出包括外部带狭槽管状构件和内部无狭槽管状构件的示例性可转向部分。
图10示出包括内部带狭槽管状构件和外部无狭槽管状构件的示例性可转向部分。
图11A是用于能够由管切割而成或通过将带卷绕成管的可转向部分的型式的图示。
图11B示出用于图11A的管内的带的区段。
图12A和12B是用于可转向部分内的凹槽型式的不同视图。
图13A、13B和13C是用于引导导管的切口型式的不同视图。
图14示出外部引导构件和其中的可转向装置。
图15示出用于管状构件上的不连续切口型式，其在压缩时能够最大程度地转向。
图16A和16B示出形成有图15的切口型式的管状构件的一部分，而图16C示出作用其上的压缩和拉伸力。
图17是示出与图15-16C所示的管状构件周围的不同点处施加载荷或位移相关的力相对于位移性能的图表。
图18示出用在管状构件上的连续切口型式，其在拉伸时能够最大程度地转向。
图19示出用在管状构件上的不连续切口型式，其在拉伸时能够最大程度地转向。
图20示出用在管状构件上的连续切口型式，其在拉伸时能够最大程度地转向。
图21示出用在具有大致直线连续脊部的管状构件上的不连续切口构型。
图22示出用在具有螺旋连续脊部的管状构件上的不连续切口构型。
图23是具有一个以上脊部的示例性管状构件的扁平视图。
图24是具有单个大致直线脊部的示例性构件的扁平视图。
图25示出示例性管状构件的扁平部分。狭槽形成相对中性型式。
图26示出包括具有适于支承管状构件转动的互补弯曲表面的互锁特征结构的示例性管状构件的扁平部分。
图27示出包括布置其中的浮动管状构件的示例性可转向递送装置。
图28示出示例性可转向医疗系统。
图29-34示出示例性可转向装置。
图35示出图29-34中的装置的性能的图示。
图36示出结合有弯曲刚度的受控变化以及增强扭转刚度的特征结构两者的切口型式的实施方式。
图37示出相对于彼此转动由此造成护套的弯曲远端以大致圆弧形式转动的内部和外部管状构件。
图38示出具有外部致动器的示例性可转向装置。
图39-41示出手柄形式的示例性外部控制器。
图42A-42G示出包括具有不同硬度的材料的可转向装置的一部分的示例性实施方式。
图43A-43D示出包括具有不同硬度的材料的可转向装置的一部分的示例性实施方式。
图44A-44C示出示例性内部管状构件。图44A是顶视图。图44B是相对于图44A视图转动90度的视图，并且图144是相对于图44A的视图转动180度(且相对于图44B的视图转动90度)的视图。
图45A-45C示出作为可转向装置的一部分并布置在图44A-44C的内部管状构件外部和周围的示例性外部管状构件。图45A是顶视图。图45B是相对于图45A视图转动90度的视图，并且图45C是相对于图45A的视图转动180度(且相对于图45B的视图转动90度)的视图。
图46A-46E示出包括图44和45的内部和外部管状构件的组件的视图。
图47A-47I示出示例性内部管状构件。
图48A-48D示出示例性外部管状构件。
图49A-49D示出包括图47A-47I和图48A-48D的内部和外部管状构件的可转向装置。
图50示出示例性内部管状构件。
图51示出操作地联接到可转向装置的示例性转向组件。
图52示出示例性转向组件的一部分。
图53示出示例性转向组件的一部分。
图54示出示例性转向组件的一部分。
图55示出示例性转向组件的一部分。
具体实施方式
本发明总体涉及包括可转向引导装置的可转向医疗装置及其使用方法。在本文描述可转向医疗“递送”装置时，其只是本文描述的可转向医疗装置的例子。可转向递送装置可用来在其中递送或引导任何类型的适当医疗装置或器械到患者身体内的目标位置。例如，可转向递送装置可用来递送或引导医疗装置到体腔或空腔内，诸如例如没有限制，血管、食道、气管和可能相邻的支气管、胃肠道的任何部分、腹腔、胸腔、体内的各种其他脉管、淋巴管、心脏的一个或多个腔室。一旦可转向递送装置已经接近主体内的目标位置，一个或多个医疗装置或器械被递送或引导到目标位置以执行一种或多种医疗介入。在一些使用方法中，本文描述的可转向递送装置沿着之前定位的导丝追踪，其定位是本领域已知的。在一些实施方式中，本文描述的可转向概念可适于可转向医疗装置，诸如导管，其具有任何诊断和/或治疗的功能，并且被推进经过单独的引导装置。
图1是示例性可转向递送装置的远侧部分的透视图。可转向装置10包括可转向部分12并具有远端15。可转向部分12包括外部管状构件14和内部管状构件16。外部管状构件14具有限定其中的内腔的内表面，并且内部管状构件14的尺寸设置成布置在外部管状构件14的内腔内。外部管状构件14和内部管状构件16沿着可转向装置10的长度在固定位置18处永久地彼此轴向固定。即在固定位置18处，内部和外部管状构件不适于相对于彼此向远侧或近侧运动，并且永久地彼此轴向固定。本文使用的“永久”固定通常指的是在装置制造期间进行的固定，使得一个或多个部件不适于或意图在装置使用期间彼此脱离接合。如本文使用，在管状构件或部件被描述为在某个位置处相对于彼此轴向固定，该固定可以是永久固定或临时固定，除非另外明确指明。固定位置18位于可转向部分12的远侧。在固定位置18近侧的位置处，内部管状构件16和外部管状构件14能够相对于彼此轴向运动。即，沿着可转向部分12，内部管状构件16和外部管状构件14适于相对于彼此轴向运动，提供装置的转向，如下描述。外部管状构件14具有形成其中的狭槽22，其限定脊部20。脊部20沿着可转向部分12的长度延伸。在可转向部分12处于图1所示的直线构型时，狭槽22被示出大致垂直于可转向部分12的纵向轴线“L”。内部管状构件16也在可转向部分内具有形成其中的狭槽(未示出))，其限定脊部(未示出)。
图2A和2B示出可转向递送装置的示例性实施方式。可转向装置30具有远端37，并包括在固定位置38处相对于彼此轴向不动的外部管状元件34和内部管状元件36。外部管状元件34包括形成其中的多个狭槽42，以限定脊部40。内部管状元件36也包括形成其中的多个狭槽(未示出)以限定脊部(未示出)。在图2A和2B中，脊部彼此间隔开大致180度。图2A示出偏转或转向到第一弯曲构型的可转向部分32，而图2B示出转向到不同于第一弯曲构型的第二弯曲构型的可转向部分32。为了将可转向部分转向到图2A所示的构型，外部管状构件34的近侧部分相对于内部管状构件36轴向运动，特别是向近侧运动，而管状元件34和36在固定位置38处相对于彼此轴向固定。这可以通过在近侧方向“P”上拉动外部管状构件23同时保持内部管状构件36的位置、通过在远侧方向“D”上推动内部管状构件36同时保持外部管状构件的位置或通过其组合来实现。图2A所示的内部和外部管状构件的相对轴向运动将大致相反的压缩和拉伸力施加到管状构件的脊部，因此使装置在外部管状构件34的脊部40的方向上偏转或转向，如图2A所示。图2B示出处于与图2A所示的大致相反方向上的可转向装置30的步骤。为了使装置30转向到图2B所示的构型，内部管状构件相对于外部管状构件34向近侧运动。这可以通过向远侧运动外部管状构件、向近侧运动内部管状构件或其组合来进行。这种相对轴向运动将大致相反的压缩和拉伸力施加到装置30的可转向部分32内的脊部，由此使装置在与外部管状构件34的脊部40大致相反的方向上偏转。
图2C示出图2B的可转向部分的截面图，其包括布置在内部管状构件504内的任选浮动管状构件505。可转向部分500包括内部管状构件504和外部管状构件502。内部管状构件504具有形成其中以限定脊部506的中断狭槽512。外部管状构件502具有形成其中以限定脊部508的中断狭槽510。可转向部分沿着脊部506的轴线弯曲。脊部508和脊部506彼此间隔开大致180度(即，它们位于可转向部分500的大致相对侧上)。
为了使可转向部分500转向到图2C所示的构型(同样如图2B所示)，内部管状构件504相对于外部管状构件502在近侧方向上拉动，如图2B所示。在内部构件504上拉动将拉伸力施加到内部脊部506。由于内部和外部管状构件504和502在可转向部分远侧的位置处相对于彼此轴向固定，相对于外部管状构件502在内部构件504上拉动造成压缩力施加到外部管状构件502的可转向部分的远端上。压缩力开始压缩外部管状构件502上的狭槽510。外部狭槽510的压缩造成外部管状构件在图2C所示的方向上弯曲，并且弯曲在内部狭槽510闭合时停止。因此，外部狭槽510限制可转向部分500的弯曲程度。如果外部管状元件502相对于内部管状构件504向远侧推动，可以出现图2B和2C所示相同类型的弯曲。
如果外部管状构件502相对于内部管状构件504向近侧拉动(或者如果内部管状构件504相对于外部管状构件503向远侧推动)，可转向部分500将以图2A所示的方式弯曲。弯曲程度将通过内部狭槽512限制。
图2C示出包括可以在本文中称为浮动衬套的浮动管状构件的医疗装置的实施方式。通常，浮动衬套布置在外部结构内。在图2C所示的示例性实施方式中，外部结构包括内部和外部管状构件。外部结构通常为递送装置提供结构和机械性能，并且浮动衬套为待推进经过其中的医疗装置或器械提供润滑。浮动衬套通常也是不可渗透的。浮动衬套相对于外部结构的一部分“浮动”。即，浮动衬套不固定到外部结构(浮动衬套在外部结构中浮动)的一部分。在图2C的示例性实施方式中，浮动衬套在可转向部分内浮动(即不附接到可转向部分)。通常，浮动衬套在装置的可转向或弯曲部分的近侧位置处附接到外部结构。例如，在图2C的实施方式中，浮动衬套在可转向部分近侧的位置处附接到外部结构。浮动衬套不妨碍外部成形随着其转向、弯曲、致动、接收施加其上的力等时运动的能力。
在一些实施方式中，浮动衬套是润滑聚合物管。在一些实施方式中，浮动衬套包括线绕圈和/或轴向铺设丝。
浮动衬套在其中浮动的外部结构可以是任何适当的管状构件。例如，外部结构可以是导管、引导装置、可转向装置等。在一些实施方式中，外部结构具有中性弯曲趋势，但是不意图转向。在此实施方式中，外部结构提供轴向和径向刚度，由此限制扭结的可能性，同时浮动衬套提供润滑，并且通过外部结构进一步限制扭结。
图2A和2B还示出装置30的近侧部分35，其位于可转向部分32的近侧，具有被设计成没有优先弯曲轴线同时传递装置(未示出)的近端处施加的轴向力和扭矩的大致中性部分。
在一些实施方式中，内部和外部管状构件适于具有施加其上的相反压缩和拉伸载荷，以使可转向部分转向。在一些实施方式中，至少一个管状构件具有中性弯曲轴线。如本文使用，中性弯曲轴线通常指的是管状构件的轴线，沿着该轴线，基本上没有响应于施加其上的压缩和/或拉伸力而产生的轴向位移。响应于施加其上的压缩和/或拉伸力而产生的沿着中性弯曲轴线的轴向位移小于管状构件内其他地方的结构的轴向位移。特别是，沿着中性弯曲轴线的轴向位移相对于管状构件的其他地方的结构的轴向位移是最小的。中性弯曲轴线的例子包括图21的脊部382和图23的脊部412和414。
在一些实施方式中，至少一个管状构件适于相对于相对管状构件偏置中性弯曲轴线。管状构件的中性弯曲轴线可以相对于相对构件的相对侧偏置成大致切向，使得中性弯曲轴线根据装置的直径进行同样偏置，因此对于给定的装置直径，提供最高可能的弯曲杠杆比。
本文描述的管状构件可展示优先或中性弯曲行为。中性弯曲行为指的是对于给定径向施加的载荷(经过管状构件的纵向轴线，来自管状构件的边缘)的位移将独立于从中施加载荷的径向角度。相比之下，在非中性结构中，与径向载荷相关的位移将作为径向角度的函数变化。趋于中性弯曲行为的示例性管状构件在图25或图25的未中断螺旋型式(大致为弹簧)中示出。
在一些实施方式中，内部和外部管状构件适于相对于彼此转动，以增强可转向部分的可转向能力。管状元件可以相对于彼此转动，也能够在可转向部分的远侧位置处相对于彼此保持轴向固定。在这些实施方式中，除了施加到一个或多个管的轴向力之外，一个或多个管状构件也相对于彼此转动，以使可转向部分转向。
在一些实施方式中，内部和外部管状构件中的唯一一个具有限定沿着可转向部分的脊部的至少一个狭槽，而另一个不具有沿着可转向部分的任何狭槽。例如，在图2A和2B中，外部管状构件34可具有狭槽和脊部，而内部管状构件36不具有形成其中的狭槽。替代地，内部管状构件36可具有至少一个狭槽和脊部，而外部管状构件34不具有形成其中的狭槽。如果内部和外部管状构件中的至少一个适于在第一方向上优先弯曲，可转向部分可以如本文描述那样转向。
在图1和2的实施方式中，两个管状构件内的狭槽大致垂直于可转向部分的纵向轴线。但是，管状构件中的一个或两者中的狭槽可以相对于纵向轴线处于大致90度以外的角度。
在一些实施方式中，可转向装置还包括布置在内部和外部管状构件之间的管状元件。中间构件可以是，例如没有限制，柔性聚合材料。中间构件可以包封管状构件中的一个或两者，或者包括该构件中的一个或两者。中间构件可以适于提供流体屏障和/或低摩擦表面。
本文描述的狭槽可以通过激光加工或其他加工工艺形成在管状构件内。形成狭槽在管状构件内形成至少一个脊部。本文使用的脊部可以认为是可转向部分内的一个区域，该区域在压缩或拉伸或两种情况时提供轴向刚度，并且可以另外包括提供扭转刚度的特征结构。在单个脊部形成在管状构件内时，管状构件的中性弯曲轴线运动到管状构件的脊部。
在一些实施方式中，管状构件包括至少两个脊部，其组合使管状构件的中性弯曲轴线运动到弯曲时平行于或切向于管状装置的纵向轴线并经过脊部的轴线。
在一些实施方式中，诸如柔性聚合物衬套的衬套被结合在内部管状构件的内表面上。在一些实施方式中，柔性聚合物被结合或通过其他方式布置在外部管状构件的外表面上。衬套也可布置成使其包封内部管状构件。
在一些实施方式中，可转向部分包括适于在第一方向上优先弯曲的第一管状构件和不适于在一个方向上优先弯曲的第二管状构件。在这些实施方式的一些情况下，第二管状构件是具有或不具有编制或丝支承件的柔性聚合物材料。在一些情况下，丝或其他结构支承件在可偏转区域内被包括在第一管状构件内，以便增加沿着管状构件的一侧的压缩和拉伸刚度，因此将中性弯曲轴线从管状构件的纵向轴线运动到管状构件的包括结构支承件的一侧。在一些情况下，线材被纵向铺设，并均匀分布，以便增加拉伸时的轴向刚度，而不形成优先弯曲。
在一些实施方式中，装置包括三个管状构件，其具有径向间隔开大致120度的三个偏置中性弯曲轴线，因此为可转向装置在任何方向上提供万向转向。
为了便于描述，图3示出可以是内部或外部管状构件的示例性管状构件50的扁平或未展开部分。管状构件50包括固定区域52、可转向部分54和近侧中性部分58。可中性部分54包括形成在其中的多个狭槽56，以限定沿着可转向部分延伸的脊部55。狭槽56是正弦形状狭槽，并且脊部55沿着可转向部分54的长度具有大致直线的构型。即，脊部55大致平行于管状构件的纵向轴线。固定区域52包括多个孔57，以有助于结合，从而相对于第二管状构件(未示出)提供轴向固定。近侧部分58具有多个多重重叠狭槽60，以提供期望的柔性、轴向力传递和扭矩传递性能。
图4示出可以是可转向部分的内部或外部管状构件的示例性管状构件61的扁平或未展开部分。管状构件61包括固定区域62、可转向部分64和近侧中性弯曲部分68。中性弯曲部分68将在压缩或拉伸力施加其上时展示最小的弯曲优先性能。管状构件61类似于图3所示的管状构件50，但是包括可以是柔性的联接元件72。每个联接元件从狭槽的一侧延伸到另一侧。每个联接元件包括从狭槽的一侧延伸到狭槽的另一侧的两个臂部分。两个臂在其连接到狭槽一侧的点处相遇。联接元件在脊部65的大致相对侧上沿着可转向部分64延伸。联接元件72增加和/或控制可转向部分64的扭矩响应和弯曲。随着可转向部分64围绕脊部65弯曲，联接元件72在拉伸时弯曲和拉伸。随着可转向部分64扭转，或处于扭矩中，联接元件72被置于压缩。在扭矩下，给定联接元件和管状构件的邻近给定联接元件近侧的区段之间的间隙塌缩，有效地增加可转向部分64的扭转刚度。
图5示出包括固定部分82、可转向部分84和近侧中性部分86的示例性管状构件80的扁平部分。图5的实施方式类似于图2A和2B所示的外部管状构件。可转向部分84包括大致垂直于管状构件80的纵向轴线的大致直线的狭槽90。脊部88是大致直线的构型，大致平行于管状构件80的纵向轴线沿着可转向部分84的长度延伸。固定部分82包括贯穿的孔92(示出四个)以有助于结合。近侧部分86具有多重重叠狭槽94，以给出期望柔性、轴向力和扭矩传递性能。
图6示出包括固定部分98、可转向部分100和近侧中性部分102的示例性管状构件96的扁平部分。可转向部分100包括大致垂直于管状构件96的纵向轴线的大致直线的狭槽108，但是分别相对于相邻狭槽偏置，使得脊部106具有沿着可转向部分100的长度延伸的正弦形状。固定部分98包括贯穿的狭槽104(示出四个)，以有助于结合。近侧部分102包括多重重叠狭槽110，以给出期望柔性、轴向力和扭矩传递性能。
图7A和7B示出扁平的第一和第二管状构件112和128的示例性部分。第一管状构件112可以是内部管状构件，并且第二管状构件128可以是外部管状构件，或者第一管状构件112可以是外部管状构件而第二管状构件128可以是内部管状构件。管状构件112和128可以作为可转向递送装置的一部分组装。即，第一和第二管状构件之一可以布置在另一个内。第一管状构件112包括固定部分114、可转向部分116和近侧中性部分118。固定部分114包括孔120。可中性部分116具有形成其中的狭槽124以限定脊部122。脊部122具有大致正弦形状。近侧部分118包括多个重叠狭槽126。第二管状构件128包括固定部分130、可转向部分132和近侧中性部分134。固定部分130包括孔136。可转向部分132具有形成其中的狭槽140以限定脊部138。脊部138具有大致正弦形状。近侧部分134包括多个重叠狭槽142。
在图7A和7B中，每个管状构件112和128内的狭槽相对于相邻狭槽偏置、中断，并具有大致螺旋构型。脊部122和138具有大致正弦构型。管状构件内的狭槽相对于管状构件的纵向轴线具有相同角度，但是以相反螺旋型式形成。具有带不对准狭槽的内部和外部管状构件的优点(与具有垂直于管状构件的纵向轴线的狭槽的内部和外部管状构件不同)在于狭槽不太容易在可转向部分转向时彼此卡住。图7A和7B所示的倾斜狭槽同样根据装置近端处施加的扭矩来提供增加的扭矩响应。
图8示出示例性可转向递送装置的一部分。可转向装置150包括外部管状构件152、内部管状构件154和中间管状构件156。外部管状构件152和中间构件156的一部分被切去，以示出内部管状构件154。中间管状构件156可以是柔性聚合管。内部和外部管152、154具有形成其中的狭槽160、164以限定脊部158和162。脊部大致180度间隔开，如所示。各自管状构件内形成狭槽相对于可转向部分的纵向轴线处于一个角度，并且以相反螺旋型式形成。
图9示出示例性可转向递送装置的一部分。可转向装置166包括外部管状构件168和内部管状构件170。内部管状构件170可以是柔性聚合管状元件。外部管状构件168具有形成其中的多个狭槽174以限定脊部172。内部管状构件170没有优先弯曲轴线。内部管状构件170可替代地具有通过例如将强化元件与脊部172间隔大致180度地结合到内部管状构件170的壁内而具有调整弯曲轴线偏置。在一些实施方式中，内部管状构件170可结合丝编制件和/或轴向铺设丝，其减小扭结可能性，并增加轴向刚度，如编制导管或其他类似公知的管状医疗装置中常见的那样。
图10示出示例性可轴向递送装置的一部分。可转向递送装置178包括外部管状构件180和内部管状构件182。外部管状构件180可例如是柔性聚合管状构件。内部管状构件182具有形成其中的多个狭槽186以限定脊部184，其大致平行于可转向部分的纵向轴线。外部管状构件180没有优先弯曲轴线。替代地，外部管状构件180可具有优先弯曲轴线。例如，结构支承元件可以与脊部184隔开大约180度地结合到外部管状构件180的壁内。外部管状构件180可以大致与图9的内部管状元件170相同，但是任何增加润滑特征除外。在一些实施方式中，内部管状构件170可结合有丝编制件和/或轴向铺设丝，其减小扭结可能性并增加轴向刚度，如编制导管或其他类似公知的管状医疗装置中常见的那样。
在替代实施方式中，该装置包括内部和外部带狭槽管，并且另外包括类似于图10所示的180的最外部管状构件。最外部管状构件可以是，例如没有限制，聚合管状构件。
图11A示出可以包括在可转向递送装置内的第一管状构件的示例性实施方式的一部分。管状构件190是由条带丝形成的管状构件。管状构件190具有通过卷绕成型有互锁元件194和196的条带形成的脊部192，互锁元件194和196沿着脊部192形成互锁特征结构。互锁元件194和196可被压配合以使两者互锁。互锁元件可以通过诸如聚合物管状构件的管状构件包封，以使其固定就位。互锁元件还可或替代地具有布置其中的聚合管状构件，以有助于使其固定就位。除了互锁特征结构，条带丝具有减小宽度198的区段，一旦卷绕成管状构件，便针对柔性形成可转向部分。可转向递送装置的第二管状构件可以类似于图11A的管状构件的方式形成。图11B示出具有互锁元件196和位于元件196之间的减小宽度区域200的条带的实施方式。互锁元件196相对于管状构件的纵向轴线的角度可以根据线圈的节距变化。这种型式可以通过激光加工另外制造。
图12A和12B示出管状构件的示例性实施方式。管状构件210包括管214，管214具有在管214的外表面上形成其中的凹槽212。凹槽212不一直延伸经过管214。管状构件可以例如是刚硬聚合物管状构件。图12A示出管状构件210的一部分的截面图，示出凹槽212在可转向部分内的深度。图12B示出管状构件210的扁平视图，示出凹槽212形成在管214内。凹槽212限定单个大致直线的脊部216。切入管214内的凹槽212增加可转向部分的柔性，以允许可转向部分转向。脊部216将设置成提供压缩和拉伸力，以使装置转向。由于切口不一直经过管的壁，这固有地形成液密屏障和润滑衬套。在一些实施方式中，管状构件210可以是可转向装置的内部或外部管状构件，并且内部和外部管状元件的中的另一个也包括具有形成其上的凹槽的管状元件。在一些实施方式中，可转向装置还可具有聚合套筒，以封装外部管，从而形成平滑外表面。
图13A示出示例性导引器护套加强构件220的一部分。构件220通过在管状构件内激光切割狭槽或间隙来形成。螺旋狭槽222限定形成在加强构件220内的互锁T形型式224。螺旋路径总体以螺旋路径226示出。柔性狭槽228形成在构件220内以便为构件220提供柔性。构件220还包括形成其中的结合狭槽230，以允许结合到装置的一个或多个部件。图13B示出处于扁平型式的图13A的构件220，示出沿着螺旋路径226、柔性狭槽228和结合狭槽230的互锁T形型式。图13C示出图13B所示的截面图的近观视图。
在一些实施方式中，引导导管包括在内部和外部柔性聚合物管之间分层的相对刚性的金属或聚合物加强构件(其例子在图13A-13C中示出)。刚性加强构件可以被激光加工或通过其他方式形成图案，以便增强沿着管的纵向轴线的柔性，以允许某些受限制的径向柔顺，并允许内部和外部柔性聚合物结合。狭槽型式可包括围绕管螺旋布置以便柔性和径向柔顺的互锁T形型式、狭槽大致垂直于管的纵向轴线的狭槽型式，并沿着管的纵向轴线形成图案以进一步增强所述层的柔性和结合。
图14示出适于将治疗、诊断、介入和任何其他类型的医疗装置260经皮引导和递送到身体内的目标位置的引导系统的示例性实施方式。引导系统250包括外部引导构件252和可转向递送装置256，其一部分布置在外部引导构件250内。可转向递送装置256可例如是本文描述的任何可转向递送装置。外部引导构件252具有可以通过例如热固化形成的预设弯曲部254。可转向递送装置256包括可转向部分258，其可以通过本文描述的任何可转向部分形成。例如，可转向递送装置可包括外部和内部管状构件，其中管状构件中的至少一个适于在第一方向上优先弯曲。在图14所示的实施方式中，可转向部分258包括可通过致动拉丝264转向成图14所示构型的单个可转向管状构件。替代地，可转向递送装置256可包括图2所示的实施方式，并通过内部和外部管状构件的相对轴向运动转向，如本文描述。
替代地，外部引导构件252可适于属于任选的拉丝262弯曲，如图14所示。在这种实施方式中，弯曲部254可以或不可以预设。引导构件250包括结合所描述的狭槽型式的管状构件，以便如本文所述使各个部分转向。在就位时，拉丝262被张紧，并且弯曲部254的轴向和扭转刚度由此增加。处于其递送构型(非弯曲)的可转向外部引导构件252通常是松弛和柔顺的，但是被张紧或压缩，使其重新构造成预设形状。其在弯曲构型的刚度是所施加的张紧或压缩量和所选择的特定狭槽型式的函数。
外部引导构件252内的弯曲部254足够柔顺，从而变直以便递送，例如在导丝上推进，但是也足够刚性，以能够围绕弯曲部254引导可转向递送装置256。可转向递送装置256能够转向并传递扭矩。
可转向递送装置的内部和外部管状构件的结构性能将确定其响应于施加其上的力的方式。内部和/或外部管的结构性能将取决于管材料和管构件内形成的狭槽的设计或性能(除非内部和外部管状构件之一其中没有任何狭槽)。狭槽型式的设计因此是管状构件的所需结构性能的函数。例如，可以通过改变狭槽或狭槽型式的设计来调整的管状构件的结构性能包括可转向组件的柔曲刚度、扭矩传递能力、可转向能力、曲率半径和许可壁厚。
图15是扁平视图，并示出管状构件的示例性可转向部分的一部分。管状构件290可以是本文描述的内部或外部管状构件。可转向部分290通常是激光切割的管状构件，但是实际上可以通过能够形成所需切口的适当宽度的任何技术(例如喷水、线EDM等)制造，其中制成第一切口或狭槽292，其通过第一表面294和第二表面296限定。狭槽292几乎一直围绕管状构件290延伸，并限定脊部308。沿着管状纵向轴线，沿着允许管状构件沿着压缩轴线C压缩的压缩轴线C，改变管状构件290的构型，狭槽282是最厚的。管状构件290还包括互锁特征结构298(只有一个标识)，其包括第一互锁元件300和第二互锁元件302。狭槽292包括狭槽部分304，其通过第一和第二互锁元件300和302限定，在轴向方向上允许两个互锁元件300和302之间运动。管状构件290还包括应力释放狭槽306，其延伸经过脊部308，并为脊部308提供应力释放。应力释放狭槽306可以认为是轴向间置狭槽292。狭槽292不与狭槽306连接。狭槽306比狭槽292显著厚。如下面详细描述，管状构件290适于沿着压缩轴线C压缩，其与脊部308离开大致180度。
图16A和16B示出图15所示的管状构件290的一部分。图16B示出具有狭槽292的管状构件290，其中最大厚度沿着压缩轴线C。狭槽292包括狭槽304，其通过互锁元件300和303限定。狭槽292和狭槽304允许管状构件290压缩，如图16A所示。在压缩力A沿着压缩轴线C施加时，表面294和296朝着彼此更加靠近，如同表面300和302。狭槽292和304因此允许管状构件290轴向压缩，直到表面294和296彼此接合，或直到表面300和302彼此接合，不管那种情况首先发生。狭槽292和304被设计成使得狭槽在同时闭合。一旦表面接合，它们大致如同实体管操作，并且不能进一步沿着接合点压缩。在此构型中，第一和第二互锁元件适于至少沿着第一轴线(在此实施方式中沿着压缩轴线C)防止其之间的运动。在压缩力施加到管状构件290时，管状构件将因此转向成图16A所示的构型。
类似地，在拉伸力如图16A所示施加到管状构件290时，管状构件290将变直成图16B所示的构型。特别是，管状构件290将变直，直到互锁特征结构彼此接合，并防止进一步运动。图16C示出图16A和16B的管状构件，并且指出载荷施加的点，包括图16B和16C所示的那些。拉伸力T指出在装置近端处施加扭矩时作用在管状构件290上的拉伸力。根据管状构件展示的行为，拉伸和压缩力被列成“a”或“b”，如下面所述。
图17是示出在图15-16C所示的管状构件290周围的多个点处与施加的载荷或位移相关的力相对于位移行为的图表。管状构件290对于在经过管状构件的纵向轴线的平面内施加的载荷的力/位移行为在图17中的线A和B之间变化。曲线A示出沿着管状构件的表面上并平行于管状构件的纵向轴线的柔曲轴线的行为，此处狭槽最宽，而曲线B示出狭槽非常窄处的行为。随着管状构件围绕脊部308以使狭槽292闭合的方式弯曲，弯曲管状构件所需的力很小，并且力/位移曲线具有小斜率。管状构件在此区域内是柔顺的。在狭槽的宽度减小到零时，结构变得更加刚硬，如曲线A的第二更高斜率区域所示。与闭合狭槽相关的位移量基本上通过力/位移曲线的斜率变化处的点指示。曲线A指出沿着压缩轴线C的点施加的力所造成的行为，示出管状构件290上在最小压缩力之后出现大量轴向位移。在狭槽闭合时，压缩轴线变得刚硬(通过曲线中的点D处力的大量增加所示)。图表中的曲线B指出沿着经过脊部308延伸的轴线压缩。由于应力释放狭槽306，在脊部变硬并开始大致作为实体管操作之前，出现小量压缩位移，如图表中的点E所示。随着在载荷下闭合的间隙变得非常窄小，该结构将对于在压缩轴线C上施加到结构顶部的拉伸载荷展示曲线B的行为。曲线B同样表示随着受到这些载荷影响最大的间隙变窄，结构对于扭转载荷的行为。
图18示出示例性管状构件320的扁平视图。形成其中的狭槽330或切口具有螺旋(本文也称为盘旋)型式并且没有中断。管状构件320示出切口压缩的构型，并且适于在其上施加拉伸力时沿着扩展轴线EA最大程度地扩展。管状构件320包括互锁特征结构332，其包括表面322和324和表面326和328。狭槽330包括通过表面326和328和表面322和324限定的狭槽。在此实施方式中，通过表面326和328限定的狭槽或间隙大于通过表面322和324限定的间隙。即，更靠近扩展轴线EA的间隙大于远离扩展轴线EA的间隙。管状构件334还包括脊部334，其通过小狭槽336中断。如图16C所示，管状构件320在轴向载荷施加其上时将如下所述展示力/位移曲线：在EA处施加的压缩力(向下)将展示曲线B，而在EA处的拉伸载荷(向上)将展示曲线A。扭转载荷将展示曲线B。
图19是示出管状构件的一部分的扁平视图。管状构件270可以是本文描述的内部或外部管状构件。可转向部分270是激光切割的管状构件，其中形成第一切口或狭槽274来限定脊部276。切口274几乎一直围绕管状构件270形成。切口274还限定互锁特征结构278(只标示其中的一个)，其包括第一互锁元件280和第二互锁元件282。切口274包括切口284，其形成互锁特征结构，并允许两个互锁元件之间运动。管状构件270还包括应力释放部272，其延伸经过脊部276并为脊部276提供应力释放。应力释放狭槽272可认为是轴向间置狭槽274。狭槽274不与狭槽272连接。管状构件270适于沿着扩展轴线EA扩展，并且适于在压缩力施加其上时最小程度地压缩。脊部276是大致静止的。在拉伸力沿着扩展轴线EA施加到管状构件270上时，管状构件270将从直线构型偏转成弯曲构型。
图20示出类似于图18所示的实施方式，并且将只描述两者之间的结构差别。所有其他特征可以认为是相同的。管状构件350包括具有互锁元件354和356的互锁特征结构。管状构件350内形成的狭槽360包括通过互锁元件354和356的表面限定的间隙。
图21示出包括限定脊部382的中断切口390的示例性管状构件380的扁平部分。管状构件380包括互锁特征结构384，其包括互锁元件386和388。互锁特征结构384在拉伸力施加其上时允许沿着扩展轴线EA扩展。除非另外具体指明，类似于本文描述的所有管状构件，管状构件380可以作为内部或外部管状构件结合到可转向部分内。
图22示出示例性管状构件400的扁平部分。中断狭槽404限定脊部402，其具有螺旋形状。管状构件400不具有静止轴线。
图23示出示例性管状构件410的扁平部分。管状构件410包括中断螺旋狭槽418，其限定脊部412和414。管状构件410具有围绕装置的周边彼此离开180度的两个脊部。螺旋切口型式每180度重复自己，以限定大致直线的脊部。管状构件410还包括提供扭转刚度的多个互锁特征结构。最大扩展/压缩出现在轴线416处。
图24示出示例性管状构件430的扁平部分，其类似于图23的实施方式，但没有每180度重复，切口型式每360度重复。狭槽434具有中断螺旋设计，并且管状构件430具有单个脊部432。特征结构436提供附加的扭转刚度。管状构件430沿着轴线438展示最大扩展/压缩。
图25示出示例性管状构件440的扁平部分。管状构件440包括狭槽448，其每190度重复以限定脊部442和446。狭槽具有中断螺旋型式，并且形成相对中性的型式。
图26示出示例性管状构件450的扁平部分。管状构件450具有形成其中的未中断狭槽456，其每360度重复。管状构件450还包括具有本文描述的至少两个互锁元件的互锁特征结构454。在此实施方式中，互锁元件具有互补弯曲表面，并适于支承转动。狭槽456限定脊部452，而狭槽456允许沿着轴线A压缩和/或扩展。
图27示出包括可转向部分520的示例性可转向递送装置。可转向递送装置包括外部管状构件522、内部管状构件524和浮动内部构件534。内部管状构件524布置在外部管状构件522内并与其同轴，并且浮动内部构件534布置在内部管状构件524内并与其同轴。浮动内部构件534在可转向部分520近侧的位置处相对于内部管状构件524轴向固定。图27所示的装置还包括布置在外部和内部管状构件之间的衬套构件。
图28示出示例性可转向递送系统600。系统600包括适于使可转向递送装置的可转向部分610转向的控制装置602。可转向递送装置包括外部管状构件606和布置在外部管状构件606内的内部管状构件608。控制装置602包括壳体612，其具有适于允许致动器604运动的狭槽。致动器604联接到内部管状构件608，并且适于向远侧D或向近侧P轴向运动，以便控制内部管状构件608的轴向运动。也可使用任何其他适当类型的致动器，包括结合机械增益的致动器。致动器604的致动造成内部管状构件608相对于外部管状构件轴向运动，由此造成可转向部分610弯曲。控制装置因此适于使可转向部分610在主体内转向。系统600还包括浮动衬套构件616和止血阀614。
本发明的一个方面在于一种引导装置，其适于保持或锁定在特定构型，以接近经过其中的医疗装置或器械，但是可以或不可以转向。在图2A-2C中，可转向部分32适于转向或偏转成图2A和2B所示那些之间的任何构型。可转向部分适于转向成例如经过身体内腔内的弯曲部或折弯部。在该具体实施方式中，压缩和/或拉伸力施加到内部和/或外部管状构件以使可转向部分转向。在一些实施方式中，一旦可转向部分32转向成弯曲构型，施加其上的力(例如压缩、拉伸或扭转)可以释放，并且医疗装置或器械仍可以经过管状构件。但是，在一些实施方式中，可转向部分的弯曲构型可以通过保持在其上施加力来保持。例如在图2A-2C中，可转向部分32可以通过保持施加压缩和/或拉伸力来保持或锁定在所示的弯曲构型中。通过保持力施加到可转向部分或锁定内部和外部管的相对位移，内部和外部管沿着可转向部分的长度相对于彼此大致轴向固定。
在示例性使用方法中，多个弯曲部分可以被结合并适于具有锁定构型，其密切地模仿或接近主体解剖结构的一部分。弯曲部分可以被推进经过主体(例如在导丝上)到期望位置，并且可以接着被致动成弯曲构型，诸如通过在其上施加压缩和/或拉伸力。弯曲构型可以适于模仿其中定位有该装置的解剖结构内腔的路径。施加致动力将弯曲部分保持或强化成期望弯曲构型。医疗装置或器械可接着推进经过弯曲部分到主体内的目标位置。
图14所示的装置可以替代地构造成以这种方式操作。例如，图14中的可转向递送装置256可被致动以便具有第一弯曲或折弯区域254和第二弯曲或折弯区域258。弯曲或折弯形成装置的大致S形状部分。递送装置256可被保持或锁定成大致S形状，以便引导医疗装置或器械经过其中。如果它模仿其所放置其中的解剖结构的一部分，可以使用递送装置256的S形状，但是根据解剖结构需求，也可以使用任何其他类型的预成型构型。在图14的替代例子中，递送装置可以通过在内部和外部管状构件上施加压缩和/或拉伸力而致动成所示的构型，如本文所述。
图29-34示出可转向递送装置的替代实施方式。图29-34示出能够以增强的扭矩和弯曲保持能力在一个方向上弯曲的可转向递送护套900。图34是护套900的最远侧部分的放大视图。护套900分别包括内部管状构件930和外部管状构件920。护套900的横截面在图30-33中呈现。横截面的位置在图29中标示为截面A-A、B-B和C-C。如图33的横截面D-所示，近侧部分913内的护套900的构造类似于护套810的近侧部分。表格3描述图29-34所示的护套的示例性实施方式的部件性能。如同护套810，内部和外部管状构件930和920的最远侧部分合并在一起，如图30的截面A-A所示。在截面A-A中，它们因此永久地轴向固定。内部管状构件930包括三个离散部件：内层931、编制层932和外层933。在此实施方式中，内层931是润滑衬套，层932是嵌入PEBAX外层933的编制材料。外部管状构件920包括内层921、中间层922和外层923。在此实施方式中，内层921是润滑衬套，中间层922是嵌入外部PEXAX层923的编制材料。
但是，与护套810相比，内部护套930结合有附加强化元件945，其只在拉伸时沿着落入护套的远端弯曲所在平面上的轴线提供刚度。强化元件945的近端在内部管状构件930的近侧部分913的远侧部分内的位置处嵌入内部管状构件930的外部聚合物层933，如图33所示。强化元件945在近侧部分913的整个剩余部分内以及在护套900的远侧可弯曲部分914直到远侧部分914的远端处的强化元件945的远侧部分嵌入外部聚合物层923的点处在内部管状构件930和外部管状构件920之间的环形空间943内自由浮动，如图30的截面A-A所示。强化元件945定位在护套900的远端进行弯曲并定位在弯曲部的内侧半径上的平面内。在一些实施方式中，强化元件945是多股Kevlar线。在一些实施方式中，强化元件的近端在比内部管状构件的近端更靠近装置的可转向部分的位置处固定到内部管状构件的外层。
远侧部分914是护套900的可转向部分并如下构造。在远侧部分914的近侧区域内(截面C-C)，层922的编制物通过具有切口的管状结构代替，并且可以是金属管状结构。切口允许外部管状构件的弯曲刚度在延伸穿过纵向轴线的不同平面内受控变化。切口型式可以另外结合有增加扭转刚度的特征。
在此实施方式中，元件925是脊部型式的一部分，并且切口管922和927是经过装置的所有层的开口。
表格3
具有切口的这种管的性能的图示在图35中示出，其中曲线951表示沿着平行于切口管的纵向轴线的管的周边上的轴线压缩时的刚度。刚度以极坐标表示，其中r表示刚度，θ表示围绕纵向轴线指向测量轴线的角度。结合有弯曲刚度的受控变化和增加扭转刚度的特征的切口型式的实施方式以图36中的扁平型式中表示。
通过沿着纵向轴线使得内部和外部管状构件相对于彼此轴向平移来实现可转向护套900的可转向部分914的弯曲。在一些实施方式中，这通过将外部护套920固定到结合适于使内部管状构件930平移的内部机构的手柄或外部控制器来实现。随着管状构件930相对于外部护套920向远侧平移，压缩力施加到外部护套920。这些压缩力造成护套900的远侧部分914在图34、35和36中由929标示的其最柔顺轴线的方向上弯曲。如所示，强化元件945邻近轴线929，并且在此轴线上为内部护套930提供附加扭转刚度。图34的护套900另外在其远端结合有不透无线电的标记927。926是聚合物可以经过其中的层922内的切口，如图31所示。具有方形切口的区段完全嵌入聚合物，因此所有材料在图34内的远端处固定在一起，在护套的远端堵塞时(这在装置用来递送囊体时出现，囊体在经过护套递送之后膨胀并拉回抵靠远端)，允许流体从护套内递送到护套外。
图29-34所示的实施方式中，内部和外部管状构件可以相对于彼此转动，由此造成护套的弯曲远端以大致圆弧的形式转动，如图37所示。这允许通过仅对远端非常细微地施加扭矩来控制远侧末端。这种类型的控制更大程度地减小了抽动。
图38示出可以如本文所述控制的示例性可转向装置。该装置包括在其近端处结合到手柄内的示例性外部可致动部件。手柄包括位于其远端处的适于致动(例如转动)以使末端如本文所述偏转或转向的第一致动器。手柄还包括位于其近端处的适于致动(例如转动)以便如图37所示进行细微扭矩调节的第二致动器。
图39-41示出手柄形式的示例性外部控制器，其适于部署和致动本文描述的可转向装置。外部控制器适于或可以适于控制本文没有具体描述的其他可转向装置。图39和40示出示例性可转向护套系统1000的近侧部分，其包括可转向护套1100，诸如以上描述的那些，以及用于致动可转向护套1100的手柄部分1200。手柄部分1200包括护套柔曲调节旋钮1210、抓握部1220、导丝端口1230、通入中央内腔1150的内腔清洁端口1240。可转向护套的柔曲或转向可通过使控制旋钮1210相对于手柄抓握部1220扭转来辅助。护套的柔曲量与调节旋钮1210的转动量相关。在一些实施方式中，在控制旋钮1210的转动角度和护套可转向区段的柔曲角度之间具有相对线性对应。在这种实施方式中，控制旋钮1210的每单位转动增量大致等于或“映射”于护套可转向部分的相应和恒定单位增量柔曲，而与可转向护套的初始柔曲无关。在替代实施方式中，可以具有非线性的对应。例如，在可转向区段处于最小柔曲的示例性构型中，控制旋钮1210可以赋予其处于大约50％其许可柔曲时的两倍柔曲。
虽然没有详细描述，这里可以考虑其他映射。图40示出图39的手柄部分120在中线平面处的横截面图。位于近端的是导丝贯穿件1230，其位于通入中央内腔1150的导丝密封件1250的近端。
还示出了包括控制机构1330的附加特征。控制旋钮1210位于驱动螺母1330之上，并且通过驱动螺母特征结构1380受到限制，而不相对于驱动螺母转动。控制旋钮1210和驱动螺母1330继而围绕驱动螺杆1310同心定位。外部护套交接管1340同心地位于驱动螺母1330内。
外轴1110在1140处锚固到外部护套交接管。锚固可以通过粘合剂、超声焊接、热锚或其他适当方式实现。内轴1120在1130处经由对于外部护套而描述的任何机构来锚固到内部护套交接管1370。
手柄壳体1220特征结构1320穿过外部护套交接管1340的近端，限制其不能转动和轴向位移。销1320另外在图41所示的驱动螺杆1310的驱动螺杆稳定狭槽特征结构1350内运行。图41示出控制机构1300的一部分，其中壳体特征结构被移除。随着控制旋钮1210转动，驱动螺母1330经由特征结构1380和控制旋钮内的相应特征结构(未示出)受到限制而不与其一起转动。由于驱动螺杆1310通过位于狭槽1350内的驱动螺杆稳定销1320限制转动，驱动螺母1330的转动转化成驱动螺杆1310的线性运动。驱动螺杆螺纹1360可以包括恒定节距或可变节距。由于内轴锚固到内部护套交接管，其继而受到限制而不能相对于螺杆1310轴向运动，因此继而将转化成内部护套相对于外部护套的轴向运动，并造成装置的可转向部分的柔曲或转向。
如上所述，在一些实施方式中，本文描述的可转向装置的可转向部分可以双向转向，即护套的操控将允许可转向部分在任何方向上弯曲，诸如图2A和2B所示。例如，图38-41所示的手柄组件可以被构造成提供单向转向或双向转向。完全双向和单向之间的转向范围可以在手柄组装且可转向部分处于线性构型时通过驱动螺母1330与驱动螺杆1310交接的位置来控制。例如，在期望单向转向时，驱动螺母1330在驱动螺杆1310的近端或远端处或附近与驱动螺杆1310交接(诸如图40所示)。在期望双向转向时，驱动螺母1330在驱动螺杆1310的中央区域处与驱动螺杆1310交接，诸如在驱动螺杆1310的中间处或附近，沿着其长度测量。更加中央定位的交接允许内部和外部护套之一在致动器在第一方向上致动时(例如顺时针转动)被推动，以造成在第一方向上转向，并且在致动器在相反运动上致动时(例如逆时针转动)拉动，以造成在第二方向上转向。如果期望在运动范围内偏移，驱动螺母1330和驱动螺杆1310的交接位置可以设置在驱动螺杆的中间和其一端之间的任何地方的位置处。内轴1120和外轴1110的相对长度适于适应驱动螺母和驱动螺杆之间的期望交接位置。
另外，以上图28中的系统被构造成用于双向转向。联接到内部管状构件608的致动器604被构造成向近侧和向远侧运动，分别拉动或推动内部管状构件。致动器604的近侧运动可使可转向部分在第一方向上转向，并且致动器的远侧运动可使可转向部分在第二方向上转向。致动器和内部管状构件之间交接的位置可以根据期望转向构型调节。另外，本文的任何可转向装置可以应用于被构造用于双向转向的手柄组件内。
本发明的示例性方面包括在用于导航系统中时有助于观察可转向护套的各部分的实施方式，诸如St.Jude NavX Navigation&Visualization Technology，或与识别系统部件在活体或尸体内的相对位置相关的基于阻抗的方法。
在可转向装置包括一个或多个管状构件，如上面描述的实施方式，一个或多个管状构件的远侧区段可有时在被致动以使可转向装置的末端变直时压缩或缩短。例如，在以上包括布置在外部管状构件内的内部管状构件的实施方式中，内部管状构件的远侧区段可以在其相对于外部管状构件推动以使可转向部分从弯曲构型朝着更直构型变直时压缩或缩短。在这些实施方式中的一些中，内部管状构件的近侧区段比可转向部分(例如35D)具有更大硬度(例如72D)。较低的硬度允许可转向部分弯曲。在出现这种情况时，缩短是使可转向装置偏转所需的内部管状构件的位移的不充分使用。
图42A-42G示出减小或消除缩短的示例性实施方式。在此实施方式中，布置在可转向部分的弯曲部内侧和远侧末端上的内部管状构件的区域具有比可转向部分和远侧末端内的内部管状构件的其他部分高的硬度。图42B-42D示出图42A所示的截面A-A、B-B和C-C的横截面。装置1650包括内部管状构件1652、外部管状构件1654和张紧元件1660。外部管状构件1654沿着外部管状构件的长度具有相同硬度。在截面C-C中，内部管状构件包括具有第一硬度的第一部分1658。在截面B-B和A-A中，内部管状构件包括具有第一硬度的第一部分1658和具有低于第一硬度的第二硬度的第二部分1656。第一部分1658在横截面上构成内部管状构件的大约1/4。第一部分1658径向位于拉伸构件1660内，其用来将拉伸从管状构件的近侧区段传递到装置的末端。弯曲部内侧上的部分的较高硬度在致动时防止内部管状构件缩短。图42G示出图42E所示的远侧区段的截面G-G。第一部分1658可以在径向位于张紧元件1660内的弯曲部内侧上看到。在一个具体实施方式中，第一部分1658是72D的PEBAX，并且第二部分是35D的PEBAX。这些数字是示例性的，并且不意图限制。
图43A-43D示出替代实施方式，其中装置1700包括内部管状构件1702和外部管状构件1704。内部管状构件1702包括具有第一硬度的第一区段1708和具有低于第一硬度的第二硬度的多个第二区段1706。在此实施方式中，内部管状构件的可转向部分(截面B-B)和远侧末端(截面A-A)包括两个较高硬度区段1708。在此实施方式中，较高硬度区段1708都不径向位于张紧构件1710内，并且因此区段1708也不位于弯曲部的内侧。两个较高硬度区段1708围绕内部管状构件的周边大致彼此相对，并且与张紧构件1710分别间隔大约90度。
图44和46所示的示例性可转向装置类似于上面的图42A-42G。特别是，图44-46的可转向装置的内部管状构件类似于参考上面的图42A-G描述的内部管状构件1652。
图44A-44C示出示例性内部管状构件4100。图44A是顶视图。图44B是相对于图44A的视图转动90度的视图，并且图44C是相对于图44A的视图转动180度(并相对于图44B的视图转动90度)的视图。
内部管状构件4100包括可转向远侧区段4114和近侧区段4102。近侧区段4102包括具有第一硬度的近侧管状元件4116。在所示的实施方式中，近侧管状元件4116具有72D的硬度，并且是Pebax/vestamid材料。可转向远侧区段4114包括管状元件4104和脊部4106。脊部106类似于本文图42A-G的第一部分1658。管状元件4104具有比近侧管状元件4116低的硬度。在此实施方式中，管状元件4104具有35D的硬度并且是Pebax。脊部4106具有围绕该装置一直延伸的近侧和远侧封套部分和在两个封套部分之间延伸并不一直围绕装置延伸的脊部区段。在脊部区段中，脊部4106构成内部管状构件4100的大约1/4，并且管状元件4104构成内部管状构件4100的大约3/4。内部管状构件还包括固定到封套部分的远端4100和近侧区段4102的远端4112的张紧构件4108。张紧构件4108在其固定的两个点之间自由浮动。张紧构件4108与脊部4106的脊部区段直接相邻并与其对准(可以见图44C)。在此实施方式中，张紧构件4108是Kevlar线。脊部4106具有比管状元件4104大的硬度，并且在此实施方式中为72D的Pebax。
如以上更详细描述，管状元件4104相对于近侧管状元件4116的较低硬度允许可转向远侧区段弯曲。但是，脊部4106由于其较高硬度在压缩时减小缩短，并在拉伸时拉长，如致动时远侧区段中所出现那样。例如，内部管状构件的远侧区段可以有时在其相对于外部管状构件推动时压缩或缩短，以使可转向部分从弯曲构型朝着更直构型变直。所提供的硬度不意图限制，而只是示例性的。
图45A-45C示出作为递送装置的一部分并且布置在内部管状构件4100外侧并围绕内部管状构件4100的示例性外部管4200。图45A是顶视图。图45B是从图45A的视图转动90度的视图，并且图45C是从图45A的视图转动180度(并从图45B的视图转动90度)的视图。
外部管状构件4200包括近侧区段4202和可转向或关节运动的远侧区段4214。近侧区段4202包括具有第一硬度的近侧管状元件4204。在此实施方式中，近侧管状元件4204是72D的Pebax/Vestamid材料。远侧关节运动区段4214包括脊部4206，其结构与图44A-44C的脊部相同。脊部4206包括远侧和近侧封套和在两个任选封套部分之间延伸的脊部区段。在此实施方式中，脊部是72D的Pebax。关节运动区段4214还包括第一区段4208、第二区段4210和第三区段4212，所有区段具有不同的硬度。在此实施方式中，硬度朝着装置的远端增加。在此实施方式中，第一区段4208是55D的Pebax,，第二区段4210是40D的Pebax,，并且第三区段4212是35D的Pebax。在外部管状构件中具有不同硬度的材料(在此实施方式中为三个)的多个区段被布置成使得随着可转向部分转向，曲率半径沿着可转向部分的长度改变。在此实施方式中，可转向部分的曲率半径沿着可转向部分的长度减小，并且因此与更加近侧的区段相比，远侧区域中更小。可转向部分在远侧区域具有比近侧区域更紧密的曲率。可转向部分的构型可以在此实施方式中认为是螺旋。相比之下，在单硬度材料延伸可转向部分的长度的实施方式(除了脊部之外)，可转向部分的曲率半径沿着可转向部分的长度大致相同(即，不考虑沿着可转向部分的长度的位置)。在单硬度设计中，曲率半径响应于连续外部致动来减小，但是曲率半径沿着可转向部分的长度保持大致相同。弯曲部因此变得更紧密，但是它沿着可转向部分具有大致恒定的曲率半径。可转向部分中的材料和材料配置可因此根据装置的期望应用来选择。例如，不同程度的期望弯曲或转向可根据装置的所需应用(包括身体内的任何所需目标位置)而不同。
近侧管状元件4204具有比所有三个区段4208、4210和4212大的硬度。远侧关节运动区段4214还包括远侧末端4216。在此实施方式中，远侧末端4216是最低硬度的材料，并且在此实施方式中为20D的Pebax。
本文具有外部脊部和多硬度可转向区段的实施方式在双向使用中提供优势。例如，需要较小的力使多硬度配置弯曲，因此在元件在拉伸中使用时具有较小的缩短或相反较少的拉伸。这种优势对于单向转向也是如此。
如图46A-46C所示的组件更详细描述，内部和外部管状构件中的脊部彼此偏置4180度。张紧构件4108因此也与外部脊部偏置180度。
图46A-46E示出包括分别来自图44和45的内部和外部管状构件4100和4200的组件4300的视图。可以在图46A和46E中看到，张紧构件4108与外部脊部4206偏置180度。内部和外部脊部也偏置180度。
组件4300还可如通过本文引用而结合的申请中描述的那样使用。例如，内部和外部管状构件可以相对于彼此轴向运动，以使远侧可转向区段转向。在一个管状构件的脊部置于拉伸时，另一脊部置于压缩。双脊部实施方式在压缩时减小一个管状构件的缩短，并在拉伸时减小另一管状构件中的拉伸。
在一些实施方式中，内部或外部管状构件通过在心轴上定位不同材料、将收缩包裹物放置在不同材料上并增加温度以造成材料熔合在一起、形成内部或外部管状构件来形成。以上描述的任选封套看有助于在制造过程期间将一个或多个部件固定在一起。
以上描述的包括一个或多个狭槽或脊部的任何内部和外部管状构件可以由弹性体或聚合材料制成。例如，图2、3或4所示的其中具狭槽和脊部的管状构件可以由Pebax或其他聚合材料制成。
图47-49的实施方式描述用于本文描述的内轴和外轴的替代设计。图47-49描述的内部和外部管状构件的组件可以被致动，并因此以与以上描述相同或类似的方式转向。例如，图47-49的例子中的管状构件在可转向部分的远侧处相对于彼此轴向固定，并且可转向部分可以经由外部装置的致动通过相对于另一管状构件致动内部或外部管状构件来转向。致动外部装置(例如手柄)造成管状构件在可转向部分近侧相对于彼此轴向运动，这造成可转向部分内的其相对轴向运动，由此造成可转向部分转向。管状构件之间的相对运动量随着离开轴向固定位置的距离减小而减小。由于轴向固定，在一个管状构件置于拉伸时，另一个置于压缩。例如，如果经由外部控制器的致动(并且外轴的近端不向近侧运动)，内轴相对于外轴向近侧运动，内轴置于拉伸。由于轴被轴向固定且外轴不向近侧运动，外轴将置于压缩。在替代实施方式中，以上公开的内部和外部管状构件的细节可以结合到图47-49的实施方式中描述的管状构件，除非本发明另外具体指明。
图47A-47I示出示例性内部管状构件，其也可以在本文中称为内轴(或构件)子组件。图48A-48E示出示例性外部管状构件的细节，其可以在本文中称为外轴(或构件)子组件。图49A-49D示出包括分别来自图47A-47I和图48A-48E的内部和外部管状构件的可转向装置组件的细节。另外，图49A-49D的组件示出位于远端的柔软末端，其可以在内部和外部管状构件组装之后添加。
图47A和47B示出示例性内部管状构件的可转向部分的侧视图，其中选择多个部分切除以观看附加细节。图47B是相对于图47A的侧视图围绕管状构件90度的侧视图。“远侧”是附图的左侧，并且“近侧”是附图的右侧。内部管状构件的可转向部分包括三个材料区段，其分别在不平行于也不垂直于管状构件的纵向轴线的接缝(并且可以是倾斜接缝)处与至少一个相邻区段联接。如图47A和47B所示，可转向部分在近侧-远侧方向(图47A和47B中的右侧到左侧)包括三个不同区段，该区段的硬度在近侧到远侧方向上减小。例如，如图47A所示，可转向部分包括区段473(例如72D的Pebax)、中间区段472(例如55D的Pebax)和近侧区段471(例如35D的Pebax)。这些硬度只是示例性的，并且可以使用其他硬度。在一些实施方式中，硬度在近侧到远侧方向上减小，并且在其他实施方式中，中间硬度可以最大。区段473和472之间的结合部或接缝不平行于也不垂直于内轴的纵向轴线，并且在一些实施方式中是倾斜接缝。区段472和471之间的结合部也不平行于、垂直于内轴的纵向轴线，并且在一些实施方式中是倾斜接缝。但是，结合部不在相邻区段之间形成直线，并且也认为是不平行于也不垂直于纵向轴线。在此实施方式中，结合部大致在整个结合部上不平行于且不垂直于纵向轴线。本文中的“大致在整个结合部上”包括具有垂直于纵向轴线的端部区段的结合部。本文中的“大致”指的是大部分结合部不平行于且不垂直于纵向轴线的结合部，诸如其长度的至少百分之八十。
在此实施方式中，在内轴的三个区段中变化的硬度具有类似于以上图45A-45C的段落中描述的功能。内部管状构件中的不同硬度材料的多个区段(在此实施方式中的三个区段)布置成使得随着可转向部分转向，曲率半径沿着可转向部分的长度改变。在此实施方式中，可转向部分的曲率半径沿着可转向部分的长度减小，并且因此远侧区域的曲率半径小于更加近侧区段。可转向部分在远侧区域内具有比近侧区域更紧密的曲率。可转向部分的构型可以在此实施方式中认为是螺旋。相比之下，在单硬度材料延伸可转向部分的长度的实施方式中(除了脊部之外)，可转向部分的曲率半径沿着可转向部分的长度大致相同(即不考虑沿着可转向部分的长度的位置)。在单硬度设计中，曲率半径不响应于连续外部致动而减小，但是曲率半径沿着可转向部分的长度保持大致相同。随着转向，弯曲部因此变得更紧密，但是沿着可转向部分具有大致恒定的曲率半径。可转向部分内的材料和材料配置可以因此根据装置的期望应用(包括身体内的任何所需目标位置)来选择。
在以上图42A-42G的实施方式中，可转向部分内整个内轴的横截面(垂直于轴的纵向轴线)内的平均硬度保持恒定。在弯曲期间在可转向部分内的远侧方向上允许更紧密弯曲的弯曲部的尝试中，可转向部分内的至少一个轴可以在经过可转向部分的横截面中具有平均硬度，其沿着其长度变化(即沿着其长度不恒定)。变化的平均硬度可以递增(即步进式)变化(例如图45)，或者可以连续变化(例如图47，经由不平行于和不垂直的接缝)。接缝的任何构型可以被选择成控制横截面中的平均硬度的变化。
在其他实施方式中，外轴沿着其长度在横截面内具有非恒定(即变化的)的平均硬度。在一些实施方式中，两个轴沿着其长度在横截面内具有变化的平均硬度。
在任何实施方式中，在任何轴中，可以替代地在可转向部分内包括具有不同硬度的多于三个或少于三个区段。
在此实施方式中，内轴的弯曲平面在图47B中是页面的平面。此实施方式(以及本文的其他实施方式)中的弯曲平面是包括脊部、纵向轴线和优先弯曲轴线的平面。在图47B中，脊部延伸经过轴的顶部(虽然脊部本身在一些实施方式不必须是线性“轴线”)。例如，脊部可具有平行于轴的纵向轴线的中线，即“轴线”。优先弯曲轴线在图47B中位于页面的平面内并延伸经过轴的底部。在置于压缩时，轴将在弯曲平面内在页面中向下弯曲。在弯曲时，脊部、纵向轴线和优先弯曲轴线保持在弯曲平面内。相对于区段473和472之间的接缝，区段473的最远侧位置在弯曲平面内位于脊部内。区段472的最近侧位置沿着优选弯曲轴线。因此，较高硬度材料的最远侧位置是沿着脊部的，并且相对较低硬度材料的最近侧位置是沿着优先弯曲轴线的。如以上描述，在垂直于纵向轴线的横截面中，轴的平均硬度从区段472的最近侧位置到区段473的最远侧位置连续变化。
在此实施方式中，区段473和472之间的接缝的最远侧位置是沿着脊部的，并且接缝的最近侧位置位于优先弯曲轴线内。
内部构件包括位于可转向部分近侧的近侧部分474。近侧部分474通常比可转向部分刚硬。在一些实施方式中，近侧部分474是聚酰胺，诸如尼龙或Vestamid。图47E示出经过近侧部分474的横截面F-F(从图47A)。
图47C示出图47A的可转向部分内的横截面G-G。最内层是衬套476，其可以是诸如PTFE的润滑衬套。截面G-G还示出嵌入内部构件的支承构件475的一部分(在此实施方式中是螺旋线圈)。支承构件475可以是不锈钢丝，并且在截面G-G中嵌入远侧区段471，在此实施方式中包括35D的Pebax。同样嵌入远侧区段471内的是加强构件477，其可以例如是Kevlar线。加强构件471和线圈475的长度在图47B中示出。
图47G和47I分别示出远侧区段471、中间区段472和近侧区段473在其组装之前的侧视图。
图47F示出图47A的装置的远端的截面J-J。线圈475的端部嵌入诸如vestamid的薄聚酰胺中，两者的远侧在图47E中标示为478。加强构件477也可以看到，其远端位于装置的远端的近侧。内部衬套476一直延伸到装置的远端。
如图47G-47I所示并如图47A和47B的段落所述，可转向部分内的相邻区段在不平行于也不垂直于轴的纵向轴线的结合部(在一些实施方式中可以略微径向重叠)处相遇。在一些实施方式中，结合部可以是倾斜结合部。略微重叠可有助于减小与两种材料缠绕相关的瑕疵。在结合部倾斜的实施方式中，接缝的示例性角度在图47G-47I中示出，但是这只是示例性的。图47A-47I所示的内部管状构件和以上实施方式的内部构件之间的一个差别在于加强构件477，其可以是Kevlar材料，完全嵌入内部管状构件，与沿着其长度的某个点处自由浮动或嵌入外部构件的外表面不同。加强构件还可贯穿支承构件进行编制，诸如编制材料。加强构件和支承构件可接着嵌入内部构件。在此实施方式中，加强构件与轴的脊部线性对准。加强构件可因此由编制材料织造，在大致线性方向上延伸，并且始终在本文中认为是与脊部“线性对准”。
图48A-48D示出示例性外部管状构件。如内部管状构件的图47A和47B的视图，图48A和48B是外部管状构件的相同相对视图。外部构件包括布置在可转向部分501的近侧的近侧部分481。在示例性实施方式中，近侧部分481可以是72D的Pebax材料。沿着可转向部分501，外部管状构件包括具有不同硬度的材料区段。在此实施方式中，可转向部分501包括具有比第二区段488高的硬度的第一区段487。第一区段487用作沿着可转向部分501的脊部。在仅仅示例性的实施方式中，第一区段487可以是72D的Pebax材料，并且第二区段488可以是35D的Pebax材料。第一区段487围绕外轴延伸小于180度，并且第二区段488围绕外轴延伸大于180度。两种材料之间的结合部平行于外轴的纵向轴线(该术语在本领域中使用)。但是，在其他实施方式中，区段487和488之间的结合部可以不平行于外部管状构件的纵向轴线，并且也可不垂直于外部管状构件的纵向轴线。例如，区段487和488之间结合部可包括倾斜结合部。
图48C示出图48A所示的截面A-A。外轴包括内部衬套484，其可以是诸如PTFE的润滑衬套。在此实施方式中为编制材料形式的支承构件489围绕衬套484布置。聚合外轴包括较低硬度区段488和较高硬度区段487。如可以看到，支承构件489嵌入聚合管状构件。
图48D示出图48A所示的外轴的截面C-C(朝着附图左侧的远端)。在包括第一和第二区段487和488的区段远侧刚好是具有比可转向区段501刚硬的材料区段。在一些实施方式中，驱动485可以是72D的Pebax材料。支承构件489延伸到区段485内。衬套484也延伸到区段485内。在区段485的远侧的是外轴的末端区段，其包括外层482和内层486。外层482比内层486刚硬。作为例子，外层482可以是72D的Pebax，并且内层486可以是35D的Pebax。远侧末端还包括标记带483，其径向位于外层482内并相对于内层486径向向外。远侧末端还包括通过标记带483截留或保持的编制材料。
图49A-49D示出可示例性可转向装置的视图，其包括固定到内轴492(图47A-47I所示)的外轴491(图48A-48D所示)。组装的可转向装置还包括位于远端的柔软末端493，其在彼此固定之后固定到内轴和外轴。
图47A-47I和图48A-48D的部件在图49A-49D中再次标示。可以在图49C中最清楚看到，内轴492的加强构件477(例如Kevlar线)在外轴491中与最高硬度区段487的中点(垂直于纵向轴线围绕装置的周边测量)隔开180度。
图49D示出图49A的装置的截面E-E。在可转向部分内，在内轴492和外轴491之间具有空间505。可以在图49D中看到，内轴492和外轴491在内轴的区段471和外轴的内层486(见图48D的内层486)之间的截面处彼此固定。可以在图49D中看到，内轴492比外轴491进一步向远侧延伸。比外轴491更进一步向远侧延伸的内轴492的部分包括区段471和内部衬套476。柔软末端493径向布置在内轴492的远端之上，并且同样与外轴491的远端轴向交接，如图49D所示。使用公知技术，将聚合部件固定到彼此。在柔软末端493固定之后，在组件中形成排气孔510，其与内轴492的加强构件477和外轴491的脊部对准。可转向装置可以组装到本文的任何手柄，并且可以致动以便以本文描述的方式使可转向部分转向。
在本文的任何医疗装置中，可转向部分可以从5cm-15cm，包括诸如从7.5cm-12.5cm。在本文的任何装置中，长度可以是大约10cm。
图50示出类似于图47A-47I所示的内部管状构件的内部管状构件。但是，在图50的内部管状构件中，没有中间材料区段。图50内的内部管状构件可以与本文的任何外部管状构件组合使用。在此内部管状构件中，可转向区段包括联接到35D的Pebax区段的72D的Pebax区段。为了形成内部管状构件，材料可以使用热收缩管在心轴上一起重新流动。
可转向区段的长度可影响一个或两个管状构件中具有多少材料区段。例如，如果可转向区段较短，可以更好地具有较少区段或材料(并且更容易制造)，但是在较长可转向区段内，可以更好地具有更多的材料区段。在一些实施方式中，可转向区段(包括内部和外部管状构件)的长度是大约4-7cm，诸如在5和6cm之间，并且可以在这些实施方式中采用图50的设计，而不是图47的设计。可转向区段内较短的长度可在偏转期间允许更紧密和一致的曲率。根据可转向区段的长度和/或装置的应用，具有两个材料区段，移除了可以不必要的材料区段。图50中的内部管状构件的构造在72D和35D材料区段之间提供更加逐渐的过渡，如果期望，可以移除图47的中间55D区段。
本文装置中的任何线圈可以通过编制材料区段代替。
以上的图39-41描述适于使可转向医疗装置的内轴相对于外轴轴向移动以便造成可转向部分弯曲的控制器的示例性实施方式。图39-41的控制器被设计成使得一个轴相对于手柄抓握部转动和轴向锚固，同时另一轴转动锚固但适于相对于手柄轴向位移。特别是，锚固点近侧的外部护套转动和径向固定。此配置在转向被限制成单向并且期望减小内轴和外轴之间的间隙时特别有利。在这种构型中，在内轴被拉动并置于拉伸时，外轴置于压缩。这造成外轴的直径扩展，同时内轴的直径减小。因此，内轴和外轴之间的间隙误差可以最小，并且两个轴之间产生的摩擦最小。
在以上构型中，导管的长度将随着转向部分的弯曲半径增加而减小。在一些实施方式中，这种长度减小会是不期望的。在这种情况下，期望用于转向控制的替代设计，其补偿相互位移，使得导管的长度保持相对恒定。双螺杆转向控制机构可以用来帮助这种补偿。在双螺杆控制的一种示例性实施方式中，内轴联接到一个螺杆，并且外轴联接到不同螺杆。控制器可适于接着使用单个致动器，在致动时，使两个螺杆在相反方向上运动。在这种实施方式中，两个螺杆可具有相同节距，或者它们可具有不同节距。不同节距可用来适应轴压缩时的压缩模量和轴拉伸时的拉伸模量中的任何差别。
图51-55示出示例性患者交接装置(也可以称为转向组件)5200，其包括示例性双螺杆设计和转向致动器。如所示，患者交接装置5200包括可致动转向控制器5210(在此实施方式中包括可转动旋钮5211)并与可转向递送导管5110交接。递送导管5110包括外部护套5110和内部护套5120，诸如任何以上描述的那些(例如诸如图48A-48D所示的外部护套和图47A-47I所示的内部护套)。可转动旋钮5211包括可以通过用户抓握的外表面以及布置在外表面内的内部螺杆驱动螺母5212和外部螺杆驱动螺母5213，两者均可以在图53和55看到。在可转动旋钮5211相对于手柄或外壳5201的外表面转动时，内部螺杆驱动螺母5212和外部螺杆驱动螺母5213也转动。如图55可以看到，内部螺杆驱动螺母5212和外部螺杆驱动螺母5213具有相反方向的螺纹(即一个是左手，而另一个是右手)。外部螺杆驱动螺母5213上的螺纹与外部螺杆5215上的外螺纹交接，并且内部螺杆驱动螺母5212上的螺纹与外部螺杆5214的外螺纹交接。由于螺纹的相反方向，致动器旋钮211的转动由此造成交接的内部螺杆5214和外部螺杆5215在相反轴向上轴向位移(即一个向近侧运动，而另一个向远侧运动)。在旋钮5211的转动时，外部螺杆5215的转动通过外部螺杆转动限制销5217(见图52)、外部螺杆部件的特征结构和外部螺杆转动限制狭槽5202(作为手柄5201的手柄抓握部或外壳的特征(例如与其成一体))之间的交接来限制。在旋钮5211转动时，内部螺杆5214的转动由于内部螺杆花键5216(位于外部螺杆5215的内表面上)和与内部螺杆花键5216交接的内部螺杆5214的外表面上的外部特征结构限制，由此防止内部螺杆5214转动。内部护套5112固定到外部螺杆5215，并且外部护套5110固定到内部螺杆5214，并且因此控制旋钮5211的转动在医疗装置的可转向部分转向期间使内部和外部护套相对于彼此在相反方向上位移。
内部护套5112的近端比外部护套5110的近端进一步向近侧延伸，并且在图53中，内部护套5112延伸到内部护套5112的外表面与外部螺杆5215的内表面交接的位置。
根据内部和外部螺杆5214和5215的许可行程，图51-55的组件可以调整并构造成双向或单向转向。双向和单向转向的适用性及其实现的示例性方式在上面进行描述。

Claims (12)

1.一种用于使可转向医疗装置转向的转向组件，包括：
手柄部分，手柄部分固定到可转向医疗装置，可转向医疗装置包括第一管状构件和第二管状构件，手柄部分包括：
具有螺旋螺纹的第一螺杆和具有螺旋螺纹的第二螺杆，第一螺杆可操作地联接到第一管状构件，并且第二螺杆操作地联接到第二管状构件，以及
致动器，致动器具有适于通过用户致动的外表面，致动器与第一螺杆和第二螺杆可操作地连通，其中致动器的致动造成第一螺杆和第一细长构件在第一方向上轴向运动，并且造成第二螺杆和第二细长构件在与第一方向相反的第二方向上轴向运动，
其中所述轴向运动将第一细长构件中的一个置于拉伸，且将第二细长构件置于压缩，并且使医疗装置的可转向部分转向。
2.根据权利要求1所述的转向组件，其中，第二螺杆位于第一螺杆内，并且第一细长构件布置在第二细长构件内。
3.根据权利要求2所述的转向组件，其中，第一管状构件比第二管状构件更进一步地向近侧延伸。
4.根据权利要求1所述的转向组件，其中，致动器的致动造成第一螺杆和第一管状构件向近侧运动，并造成第二螺杆和第二管状构件向远侧运动。
5.根据权利要求1所述的转向组件，其中，致动器包括与第一螺杆的外螺纹配合的内螺纹。
6.根据权利要求5所述的转向组件，其中，致动器还包括与第二螺杆的外螺纹配合的第二内螺纹。
7.根据权利要求6所述的转向组件，其中，第一螺杆和第二螺纹的螺纹与致动器的第一内螺纹和第二内螺纹在相反方向上。
8.根据权利要求1所述的转向组件，其中，第一螺杆和第二螺杆具有处于相反方向上的螺纹。
9.根据权利要求1所述的转向组件，其中，第一螺杆通过位于第二螺杆上的至少一个元件限制而不能转动。
10.根据权利要求9所述的转向组件，其中，第一螺杆是内部螺杆，并且内部螺杆具有与第二螺杆的内表面上的至少一个特征结构交接的至少一个特征结构，交接的特征结构限制内部螺杆而使其不能转动。
11.根据权利要求1所述的转向组件，其中，致动器包括第一螺纹和第二螺纹，第一螺纹位于第二螺纹内。
12.一种转向组件，包括：
手柄部分，手柄部分包括：
具有第一螺旋螺纹的第一螺杆和具有第二螺旋螺纹的第二螺杆，第一螺纹和第二螺纹处于相反方向上，以及
致动器，致动器具有能够通过用户致动的外表面，致动器与第一螺杆和第二螺杆可操作地连通，其中致动器的致动造成第一螺杆在第一方向上轴向运动，并且造成第二螺杆在与第一方向相反的第二方向上轴向运动。
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