CN109363810A - 一种管腔编织支架输送系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管腔编织支架输送系统。具体地，所述系统通过齿轮组的配合作用可同步实现内管的前移和外管的后撤，并在内管后撤时保持外管不动，从而实现编织支架的精准释放。

Description

一种管腔编织支架输送系统

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体地涉及一种管腔编织支架输送系统。更具体地涉及一种管腔编织支架输送系统释放补偿装置，用于编织支架的精确定位释放。

背景技术

对于任何一种支架，人们除了希望得到满足需求的各项性能、功能性这些基本指标外，还需要能将支架准确地输送到病变部位并准确释放、植入在所需的位置的装置。为了将支架送达病变位置，首先我们需要将支架压缩到较小的套管内(上)，到达病变位置后，支架释放恢复到预期直径，在直径增大的过程中，往往伴随着长度方向的尺寸变化。

不同结构类型的支架有不同的长度变化，而其中变化率较大的一种为自膨胀式菱形网格编织支架。采用编织结构，或采用激光切割，支架结构为螺旋连接的类编织结构，此类结构的支架因具有较高的柔顺性，更能适应外周血管的复杂受力应变环境，显著降低了支架长期植入后的支架杆断裂率，极大地提高了血管的远期通畅率。鉴于类编织支架具有优异的柔顺性和抗弯曲扭折性能，以及极高的支撑力，被广泛期望用于治疗外周血管狭窄病变，特别是靠近或横跨膝关节的股腘病变。

由于该类支架的结构特殊性，支架从鞘管中释放后的轴向长度会显著下降，支架长度明显短缩。如果继续采用传统的“中管位置保持不动，回撤鞘管，使支架从鞘管中释放”的释放方法，支架在释放过程中会随着释放进行而向近端移位，需要术者在手术过程中人为调整输送系统的位置，导致手术过程中术者无法准确控制支架的定位，支架存在远端和近端定位困难。释放位置不太理想。

为解决这个问题，US20120310321A1公开了一种可以补偿支架短缩的输送系统，通过在中管远端设置一可以压缩的弹簧，在装载支架后，弹簧处于压缩状态，支架释放时，处于压缩状态的弹簧推动支架向远端移动，用于抵消支架由于释放时短缩产生的移位。该方法依靠弹簧推动支架补偿支架短缩量。而弹簧的推力取决于支架和鞘管的摩擦力，弹簧变形量不容易控制，无法有效控制短缩补偿的长度。CN201210014832.X公开了通过棘爪往复运动，逐段释放编织支架的方法，在支架内腔设置一根连接棘爪的内管，棘爪为一可啮合支架内壁的自膨胀装置，内管往远端运动时，棘爪带动支架向前运动，使支架从鞘管中部分释放，内管往近端运动时，棘爪与支架无啮合作用，避免支架被棘爪重新拉回至鞘管中，通过这种棘爪在支架腔内的往复运动，将支架“前推后拽”从鞘管中释放出来。这种输送系统结构成功解决了编织支架(特别是长支架)由于轴向力的传送差而无法释放的问题。但该方法存在一个显著的缺点，不容易控制支架释放后的长度。由于手术过程中术者在支架释放时需要不断后撤调整输送系统手柄的位置，导致支架极易被拉长释放，特别是长支架释放过程中，支架释放后的长度显著大于支架的名义长度，导致支架的近端位置严重偏离预期设定的位置，且支架被拉长后严重影响了支架的治疗效果。医生需要大量的培训实操才能控制支架释放过程中不被拉伸或压缩。

为此，有必要开发一种与编织支架匹配的输送系统，能使支架准确并快速地释放至靶病变血管中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可准确、快速释放编织支架的输送系统。

本发明的第一方面，提供了一种管腔编织支架输送系统，所述系统包括：

内管组件，所述内管组件包含第一近端和第一远端；

外管组件，所述外管组件包含第二近端和第二远端，且所述外管组件套于所述内管组件外部，且所述编织支架位于所述外管组件内部且位于所述内管组件外部，且所述第二远端固定并束缚有所述编织支架；

手柄组件，所述手柄组件位于所述内管组件的第一近端且位于所述外管组件的第二近端，且所述手柄组件包含齿轮组和用于封装所述齿轮组的外壳，所述齿轮组包含：主驱动轮组、从动轮组和皮带－齿轮组，所述主驱动轮组转动驱动所述内管组件的前移和回撤，且所述主驱动轮组通过所述皮带－齿轮组带动所述从动轮组的运动驱动所述外管组件的回撤，从而实现所述编织支架的精准释放。

在另一优选例中，所述内管组件还包括带有突起的棘爪，所述棘爪嵌入所述编织支架中。

在另一优选例中，所述主驱动轮组包含拨轮，所述拨轮顶端外露于所述外壳，所述主驱动轮组在所述拨轮的一侧还依序包含外凸连接的第一齿轮、第一皮带轮、单向轴承和套筒，且所述主驱动轮组在所述拨轮的另一侧还包含位于所述拨轮的内凹侧的限位柱；

所述从动轮组在一侧包含限位槽，且在另一侧依序包含外凸连接的用于缠绕拉线的第一轮和第二皮带轮；

所述皮带－齿轮组包含通过第一皮带与所述第一皮带轮连接的第二齿轮、与所述第二齿轮通过齿轮连接的第三齿轮和用于连接所述第三齿轮和第二皮带轮的第二皮带。

在另一优选例中，所述从动轮组嵌于所述拨轮的内凹侧。

在另一优选例中，所述外管组件的第一近端连接有拉线，所述拉线缠绕于所述第一轮上；

所述内管组件的第一近端设有齿条，所述齿条与所述第一齿轮匹配连接。

在另一优选例中，所述拉线沿第一方向缠绕。

在另一优选例中，所述拨轮以第一方向的运动带动所述第一齿轮以第一方向的运动来进一步带动所述齿条的运动，进而通过棘爪推动编织支架的前移；与此同步，所述拨轮的运动带动所述第一皮带运动并进一步带动所述第二齿轮以第一方向运动；所述第二齿轮进而带动所述第三齿轮以第二方向运动；所述第三齿轮进而带动所述第二皮带轮以第二方向运动，从而通过所述拉线带动所述外管组件的回撤；

所述第一方向与所述第二方向不同，为彼此相反的方向。

在另一优选例中，所述拨轮以第二方向的运动带动所述第一齿轮以第二方向的运动来进一步带动所述齿条的运动以回撤所述内管组件，此时棘爪回撤时不会带动支架回撤；与此同步，由于所述单向轴承的作用，所述第一皮带轮保持不动，致使所述第二皮带轮也保持不动，且所述第一轮也保持不动，在此过程中，所述外管组件保持不动。

在另一优选例中，所述第一齿轮的齿顶圆的半径为r_1a，所述拨轮以第一方向的运动的运动角度为θ₁，所述编织支架的前移的距离为D1，D1＝(θ₁πr_1a)/180；

所述第一皮带轮的半径为r_1b，所述第二皮带轮的半径为r_1c，所述第一轮的半径为r_1d，所述外管组件的回撤的距离为D2，D2＝(θ₁πr_1br_1d)/(180*r_1c)；

所述拨轮以第二方向的运动的运动角度为θ₂，所述内管组件的回撤的距离为D3，D3＝(θ₂πr_1a)/180；

D3＝D1+D2。

在另一优选例中，r_1a为5-15mm，较佳地7.5-12.5mm，更佳地9-10mm。

在另一优选例中，r_1b为3-9mm，较佳地4-7.5mm，更佳地5-6mm。

在另一优选例中，r_1c为4-10mm，较佳地5-9mm，更佳地6-8mm。

在另一优选例中，r_1d为5-15mm，较佳地7.5-12.5mm，更佳地9-10mm。

在另一优选例中，θ₁为60°－120°，较佳地75°－105°，更佳地85°－95°。

在另一优选例中，θ₂为60°－120°，较佳地75°－105°，更佳地85°－95°。

在另一优选例中，所述拨轮的直径为25mm－40mm，较佳地28mm－36mm，更佳地30mm－34mm。

在另一优选例中，所述第二齿轮的直径为6mm－18mm，较佳地8mm－15mm，更佳地10mm－12mm。

在另一优选例中，所述第三齿轮的直径为6mm－18mm，较佳地8mm－15mm，更佳地10mm－12mm。

在另一优选例中，所述第二齿轮的直径优选与所述第三齿轮的直径相同。

在另一优选例中，所述第二齿轮的齿数为6－16，较佳地8－14，更佳地10－12。

在另一优选例中，所述第三齿轮的齿数为6－16，较佳地8－14，更佳地10－12。

在另一优选例中，所述第二齿轮的齿数与所述第三齿轮的齿数相同。

在另一优选例中，所述编织支架的前移的距离为D1，所述外管组件的回撤的距离为D2，D1/D2＝X-1，X具有如下含义：

所述编织支架在所述系统中的初始压缩长度为L1，所述编织支架完全释放后的名义长度为L2，X＝L1/L2。

在另一优选例中，所述编织支架的前移通过所述限位柱和所述限位槽的作用来终止。

在另一优选例中，所述限位槽两端与所述从动轮组轴心连线呈120°－240°，较佳地150°－200°，更佳地175°－185°。

在另一优选例中，所述编织支架的回撤的距离为D3，D3＝X，X具有如下含义：

所述编织支架在所述系统中的初始压缩长度为L1，所述编织支架完全释放后的名义长度为L2，X＝L1/L2。

应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

图1是本发明的输送系统示意图。

图2是本发明的驱动补偿装置示意图。

图3是本发明的驱动补偿装置主视图。

图4是本发明的驱动补偿装置后视图。

图5是本发明的内管组件示意图。

图6是本发明的外管组件示意图。

图7是本发明的主驱动轮组示意图。

图8是本发明的从动轮组示意图。

图9是本发明的主-从动轮运动限位示意图。

图10是本发明的皮带-齿轮组示意图。

具体实施方式

本发明人经过长期而深入的研究，通过在手柄端引入齿轮组实现了编织支架的快速精准释放。在此基础上，发明人完成了本发明。

输送系统

本发明中，用于输送支架的系统包括支架与支架输送系统。支架为自膨胀式编织支架结构，支架具有径向收缩、扩张及轴向缩短、伸长的结构特点。且支架在释放过程中，随着支架从输送鞘管中被逐步推出，支架直径恢复伴随着轴向短缩。因此，必须在支架释放过程中，补偿支架释放时产生的短缩，避免支架释放时因短缩发生移动。

具体地，在本发明所述支架输送系统，通过手柄端操作拨轮往复推送支架，实现支架的精准释放，其中，所述系统包括：主驱动轮组和从动轮组，主驱动轮组包含拨轮，从动轮组包含限位槽；且支架的释放过程如下：

1)拨轮以第一方向运动，通过装置1(棘轮)驱动支架前移X距离，并通过连接装置(皮带－齿轮组)驱动外管后移Y距离，使支架释放出鞘管；

2)拨轮以第二方向运动，使装置1后移X+Y距离，并保持支架和外管位置不变；

3)重复1)和2)，实现支架的精准释放。

更具体地，本技术方案中，支架推送通过内管上带有突起的棘爪嵌入在编织支架远端的网格中，支架的释放过程如下：

1.支架释放：内管向远端移动时，内管棘爪推动支架向远端移动出外管，与此同时，根据支架压缩在外管中的长度和支架名义长度(即支架在完全释放达到标称直径时的长度)的比值X，内管往远端运动(X-1)单位长度时，通过手柄的组合设计，外管往近端同步移动1个单位长度；

2.保持外管固定不动，内管带着棘爪往近端回撤X个单位长度；

3.重复步骤1，2；

步骤1的同步运动和步骤2的回撤运动过程和位移长度通过手柄端的齿轮组实现，具体为齿轮组包含主驱动轮组、从动轮组和皮带-齿轮组。主动轮组控制内管进行前移和回撤，从动轮控制外管进行回撤，其运动方式为主动轮驱动内管前移时，主动轮通过皮带齿轮组驱动从动轮运动，从而使外管回撤。而主动轮驱动内管回撤时，主动轮不驱动从动轮运动，此时外管保持位置固定不变。

与现有技术相比，本发明具有以下主要优点：

(1)在支架前推释放时，同步回撤外鞘管，实现原位释放，避免人为回撤外鞘管造成的释放不均现象；

(2)因支架的推送与外管的回撤是同步的，且比例为(X-1):1，与支架的短缩率接近，因此也避免了支架被过度拉伸或压缩，造成的远期通畅率下降；

(3)支架采用棘爪的方式从前端推出，且分多步释放，避免了因支架压缩后长度过长，从支架近端用套管推送时推送力过大，头端变形等问题，也避免了因推送行程过长造成的手柄尺寸过长等问题。

(4)所述系统可通过主驱动轮组的调控，结合从动轮组和皮带－齿轮组的从动实现对编织支架的精准定位释放；

(5)所述系统具有易于控制且准确度高的特点；

(6)所述系统可单手释放支架，极大的降低了医生的手术操作难度。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数按重量计算。

除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。

实施例1

支架输送系统包括细长的外管组件40、细长的内管组件30以及手柄组件20。外管组件40包含近端和远端，近端与手柄组件20中释放补偿装置的从动轮组60通过线403连接，远端用于束缚支架。内管组件30包含近端和远端，近端与手柄组件20中释放补偿装置的主动轮50通过齿条结构308连接，远端包含Tip头301、透明软管302、海波管303、棘爪焊接管304以及铲形棘爪305结构。铲形棘爪305机构被限定在外鞘管401中，其作用为当相对于外管组件40向远端前进时，铲形棘爪305卡入支架的编织空隙内，使支架向外鞘管401远端移动并最终推出外鞘管401，而棘爪305向外鞘管近端缩回时从支架的编织空隙中滑开，支架保持不动。手柄组件20位于外管组件40的近端和内管组件30的近端。手柄组件20为控制外管组件40和内管组件30的相对运动，实现内管组件30前推，外管组件40后撤；内管组件30后撤X倍的前推行程，外管组件40保持不动的运动方式，并且伴随着外管组件40的不断回撤，内管组件30的前推行程不变，且始终被限定在外鞘管401中，不能被推出外鞘管401远端。

本技术方案中，近端和远端为支架植入手术过程中，定义所描述的对象与术者之间的距离，如近端指的是支架距离术者较近的一端(手柄端2)，远端为距离术者较远的一端(Tip头端3)。

更进一步，本技术方案中，主驱动轮组50和内管组件30通过齿轮502齿条308进行传动，主驱动轮组50由拨轮501、齿轮502、皮带轮503、单向轴承504和套筒505组成。主驱动轮组50顺时针方向转动，其齿轮502带动齿条308(内管组件30)向远端移动，同时主驱动轮组50中的皮带轮503通过皮带701-齿轮组(702、703、709、706)-皮带701传动，带动从动轮组60逆时针方向转动，从动轮组60通过拉线403带动外管组件40向近端移动。当主驱动轮组50上的限位柱501a由从动轮组60的限位槽的一端601a移动到另一端601b后停止；

更进一步，主驱动轮组50逆时针方向转动，其齿轮502带动齿条308(内管组件30)向近端移动，此时在单向轮504的作用下，皮带轮503不动，即从动轮组60也保持不动，同样的外管组件40保持不动。

更一步，因主驱动轮组50顺时针方向转动时，从动轮组60逆时针方向转动，因此，主动轮组40转动行程是限位槽(601a～601b)弧线长度的(X-1)/X；而主动轮组50逆时针方向转动时，从动轮组60不动，此时主动轮组的转动行程是限位槽(601a～601b)弧线长度。同样，内管组件30上的棘爪305推动支架向远端运动释放时，内管组件30与外管组件40相向运动，移动距离(X-1):1，而内管组件30后撤时，外管组件40不动，即移动距离X:0，如此往复才能保持内管组件30上的棘爪305始终处于外鞘管401内，其中，(X-1)：1的变化是由皮带-齿轮组70来调整比例的。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种管腔编织支架输送系统，其特征在于，所述系统包括：

内管组件，所述内管组件包含第一近端和第一远端；

外管组件，所述外管组件包含第二近端和第二远端，且所述外管组件套于所述内管组件外部，且所述编织支架位于所述外管组件内部且位于所述内管组件外部，且所述第二远端固定并束缚有所述编织支架；

手柄组件，所述手柄组件位于所述内管组件的第一近端且位于所述外管组件的第二近端，且所述手柄组件包含齿轮组和用于封装所述齿轮组的外壳，所述齿轮组包含：主驱动轮组、从动轮组和皮带－齿轮组，所述主驱动轮组转动驱动所述内管组件的前移和回撤，且所述主驱动轮组通过所述皮带－齿轮组带动所述从动轮组的运动驱动所述外管组件的回撤，从而实现所述编织支架的精准释放。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主驱动轮组包含拨轮，所述拨轮顶端外露于所述外壳，所述主驱动轮组在所述拨轮的一侧还依序包含外凸连接的第一齿轮、第一皮带轮、单向轴承和套筒，且所述主驱动轮组在所述拨轮的另一侧还包含位于所述拨轮的内凹侧的限位柱；

所述从动轮组在一侧包含限位槽，且在另一侧依序包含外凸连接的用于缠绕拉线的第一轮和第二皮带轮；

所述皮带－齿轮组包含通过第一皮带与所述第一皮带轮连接的第二齿轮、与所述第二齿轮通过齿轮连接的第三齿轮和用于连接所述第三齿轮和第二皮带轮的第二皮带。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述从动轮组嵌于所述拨轮的内凹侧。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述外管组件的第一近端连接有拉线，所述拉线缠绕于所述第一轮上；

所述内管组件的第一近端设有齿条，所述齿条与所述第一齿轮匹配连接。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述拨轮以第一方向的运动带动所述第一齿轮以第一方向的运动来进一步带动所述齿条的运动，进而通过棘爪推动编织支架的前移；与此同步，所述拨轮的运动带动所述第一皮带运动并进一步带动所述第二齿轮以第一方向运动；所述第二齿轮进而带动所述第三齿轮以第二方向运动；所述第三齿轮进而带动所述第二皮带轮以第二方向运动，从而通过所述拉线带动所述外管组件的回撤；

所述第一方向与所述第二方向不同，为彼此相反的方向。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述拨轮以第二方向的运动带动所述第一齿轮以第二方向的运动来进一步带动所述齿条的运动以回撤所述内管组件，此时棘爪回撤时不会带动支架回撤；与此同步，由于所述单向轴承的作用，所述第一皮带轮保持不动，致使所述第二皮带轮也保持不动，且所述第一轮也保持不动，在此过程中，所述外管组件保持不动。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一齿轮的齿顶圆的半径为r_1a，所述拨轮以第一方向的运动的运动角度为θ₁，所述编织支架的前移的距离为D1，D1＝(θ₁πr_1a)/180；

所述第一皮带轮的半径为r_1b，所述第二皮带轮的半径为r_1c，所述第一轮的半径为r_1d，所述外管组件的回撤的距离为D2，D2＝(θ₁πr_1br_1d)/(180*r_1c)；

所述拨轮以第二方向的运动的运动角度为θ₂，所述内管组件的回撤的距离为D3，D3＝(θ₂πr_1a)/180；

D3＝D1+D2。

8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述编织支架的前移的距离为D1，所述外管组件的回撤的距离为D2，D1/D2＝X-1，X具有如下含义：

所述编织支架在所述系统中的初始压缩长度为L1，所述编织支架完全释放后的名义长度为L2，X＝L1/L2。

9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述限位槽两端与所述从动轮组轴心连线呈120°－240°，较佳地150°－200°，更佳地175°－185°。

10.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述编织支架的回撤的距离为D3，D3＝X，X具有如下含义：

所述编织支架在所述系统中的初始压缩长度为L1，所述编织支架完全释放后的名义长度为L2，X＝L1/L2。