CN110267701A - 具有自动化关联产品的蠕动导管的系统 - Google Patents

Abstract

一种新型导管，该新型导管具有促进波动传送的纵向的可扩展和可收缩元件。这些元件的张紧带特征增强了导管的“蠕动”动力学。所教导的是具有三个关键部件的抽吸导管：内部弹簧圈系统；柔性褶皱护套，该柔性褶皱护套具有在负荷下屈曲的环状部；以及外部的腹足部或片弹簧，该外部的腹足部或片弹簧使导管的直径增大。智能特征件、机器人和AI可以是机载的。如示出的，主题导管应是固定环境(肌性结构诸如动脉)中的活塞并且像蚯蚓(陆生蚯蚓属)移动一样向前传送。

Description

具有自动化关联产品的蠕动导管的系统

技术领域

本公开内容包含大多数被设计成临时地或永久地设置在管腔内的管状医疗设备。

本发明大体上涉及导管，且更具体地，涉及用于各种需要的导管，包括用于向人体引入和从人体移除流体的导管，还包括自动的、智能的和蠕动驱动的型式的导管。由于操作原理应为技术人员所知的，所以抽吸导管的示例是示意性的并且为了简化说明在本文中被提出考虑作为本文公开的以及随附权利要求的实施例。

背景技术

自然的教导提供了方案，尽管是针对与它们旨在表述的所不同的问题的方案。举例来说，常见的蚯蚓陆生蚯蚓属(Lumbricusterrestris)以从未应用于合成管本体的蠕动动力学(dynamic，动态)使其自身向前传送，根据当前教导——结合目前事实，2020年的全球导管市场预计将是所有类似医疗设备的最大市场，因为导管通常是主力设备并且与其他系统一起使用，既作为其他系统的一部分又独立地使用。因此，本公开内容的教导找到了前后相关性。

作为第一个示例，存在用于从动脉血管抽吸血栓或凝块的导管，通常被归类为“抽吸导管”，就此而言，这包括用于通过其管腔抽取另一组物质的任何管状结构(在这种情况下“其他物质”同样可能包括与血栓等一起的现有的失效设备)。该任何管状结构不是动态的，并且在它们的整个使用过程中保持管状形状。管状结构具有各种设计，以使轴向强度或可推动性最大化，同时保持直径和柔软性或可跟踪性，以在动脉血管中安全行进(navigate，航行)。

在本申请中，还描述了专用的替代性导管系统，其可以适于与本领域技术人员已知的当前公开内容一起使用。关于扩展性系统——在每种情况下该系统的局限性是缺乏生理常态以及在动脉中可能因低于大气压的抽吸突然发生的损伤。

导管在医学领域中是常见的，在各种用途中都会发现其重要性。例如，导管具有许多不同的形式，并且具有许多不同的用途，包括静脉的、动脉的、心脏的、泌尿的、运输胆汁的、硬膜外的、大脑的、引导的、胸膜的、腹膜的、眼睛的、排液的、胃肠的、神经血管的、鼻饲的用途。血管导管的主要类型包括通常在患者的手部或手臂的静脉或动脉中放置短距离(例如，5至7.5cm)的短外周血管导管、较长的静脉导管；并且包括在患者静脉中放置约15至20cm的中线导管，以及中心静脉导管。

中心静脉导管(“CVC”)通常被用来施用药物、血液制品、或者其他流体，并且存在若干类型。非隧道式中心静脉导管通常用于在急救护理患者中施用治疗药物和流体，并且在插入部位固定就位，其中导管和附件直接伸出。隧道式导管在皮肤下方从插入部位穿过到达分开的出口部位，在该处导管及其附件从皮肤露出；血液透析导管是常用的隧道式中心静脉导管类型。外周插入的中心导管(“PICC”)通常用于急性护理患者和慢性护理患者，并且在外周插入，例如插入患者的手臂中而不是插入颈部、胸部或腹股沟中，并且进给相当大的距离，例如，进给到上腔静脉。中心静脉导管提供必需的血管通路，但它们与两种常见并发症关联：感染和血栓形成性阻塞。

与使用长期导管(＞10天)关联的大多数导管相关的血流感染的发病机制牵涉导管管腔的微生物污染，随后形成微生物生物膜并且之后微生物细胞在血液中播撒。每年在重症护理病房中发生大约80,000例导管相关的血流感染(Mermel，Ann.Intern.Med.132:391-402(2000))，如果调查全部医院，估计发生250,000例血流感染病例(Maki等人，MayoClin.Proc.81:1159-71(2006))。导管相关的血流感染通过延长患者的停留时间增加了患者护理的成本。

在中心静脉导管的长期使用中，导管阻塞是最常见的非感染性并发症(Andris，1999；Calis，Herbst，&Sidawy，1999)。血栓形成性阻塞包括在导管内和/或导管周围或者围绕血管形成血栓(Haire&Herbst，2000；Herbst&McKinnon，2001)，通过中断和延长治疗时间、可能的输液(infusate)的渗透或渗出，或者作为感染的病灶，增加患者护理的成本。在中心静脉导管中血栓形成性阻塞的发生率在插入式导管的3％至79％变动(Moureau，Poole，Murdock，Gray，&Semba，2002；Walshe，Malak，Eagan，&Sepkowitz，2002；Wingerter，2003)。

已经提出了各种方法来制备具有表达抗微生物活性和/或抗血栓形成性活性的表面的导管。这种方法包括浸涂或喷凃聚合物/药物混合物的涂层、药物浸渍、等离子涂层、共价键合的药物、药物-聚合物共轭物，以及将抗微生物剂或抗血栓形成剂直接合并到导管的聚合物基质中。这些方法中的每一种都呈现关于导管管腔表面的挑战，诸如下述中的一种或多种：不均匀的涂层厚度、不易进入的管腔、管腔阻塞/限制、要求仅能使用耐高热剂、和/或基于药物蓄积的系统的有限的活性持续时间、自动化导管也未考虑在如本文描述的抗菌性和抗微生物性方面的技术现状。

血管导管通常由中轴和管道或套管组成，流体流动通过该管道或套管。根据导管的类型及其预期用途，流体流动通过的管道或套管(管腔)的数量可以从一个(单管腔的)到五个或更多个变动；更常见的是单管腔的，两管腔的或三管腔的(分别为1，2和3)。通常，不同的部件部分(例如，中轴和管道)由不同的聚合物形成。这呈现了对下述的挑战：在至少两个导管部件上创建具有类似特性的单一表面改性，以及使自动化的并可以可选地包括压力和抽吸管理模块的任何部分自动化，如下面所定义的。

需要能够有效地减少微生物污染/生物膜和血栓在导管上的附接和积聚的技术与导管。

发明内容

简而言之，具有纵向的可扩展(expandable，展开、膨胀、伸展)和可收缩元件的导管促进波动传送。这些元件的张紧带特征增强导管的“蠕动”动力学。

根据抽吸导管的实施例，每个元件具有三个关键部件：内部弹簧圈系统，具有在负荷下屈曲的环状部的柔性褶皱护套，以及使导管的直径增大的外部的腹足部(proleg)或者片弹簧。导管与可变的抽吸器一起使用，抽吸器使该导管沿导管的轴线振动。在固定的流体静力学系统中，导管将是肌性结构诸如动脉中的活塞并且使自身像蚯蚓陆生蚯蚓属一样向前传送。

根据本公开内容的实施方式，呈现了一种具有纵向的可扩展和可收缩元件的导管，包括相组合的：至少内部圈状弹簧系统；用于建立的柔性褶皱护套；以及沿着可变泵送和抽吸方向可选地包括的外部机构，该外部机构用于管理导管直径。

根据实施方式，考虑了至少具有涂覆有润滑的硅酮复合材料的内部表面的褶皱护套装置。

根据实施方式，考虑了一种改进的系统，包括相组合的：采用平稳状态(plateaus，停滞期)的负压力和正压力；使用低和高频率变化进行改变，由此所述三角频率值可以管控或者预先选定运动与待抽吸的阻塞材料的破碎的任何程序化方面。

根据实施方式，考虑了与当前系统一起工作的用于减轻阻塞事件的许多医疗设备，该当前系统包括内支架(stent，血管内支架、支撑管)、内支架-取出器和内支架装置、组合、充气囊、生物可再吸收组件、分离器和其他血管工具。

根据实施方式，考虑了若干设备诸如新型的增强的收缩部，包括相组合的：节点，节点被合并到导管或类似材料设备中，还包括：圈状间隔件，该圈状间隔件以单个或两个螺旋形构造抵靠壁设置；褶皱护套，该褶皱护套与间隔件的螺旋间距或筛间隔件匹配；以及导管的非收缩部或固定部件的腹足扩展部(extension，延伸、伸长、扩大)，该腹足扩展部包缠护套和间隔件。

根据实施方式，考虑了公开至少收缩部，其中，圈状间隔件包括不锈钢并且在负真空期间存储能量。

根据实施方式，考虑了收缩部，还包括用编带压迫以提供应变消除并减小固有扭结的生物相容的聚合物。

根据本文示出的和描述的以及例示的实施方式，公开了一种方法，其中，在“休息”或非抽吸情况的时段期间，腹足部与主导管齐平并且显现为主导管的纵向脊椎状部分。在收缩部的塌缩期间，在轴向负荷下，腹足部部件向外弯曲，使导管的直径增大。

根据实施方式，公开了导管系统，其中，抽吸波的频率可以变化以增加或放慢导管的渐进。听凭操作者的判断处理，可以存在平稳状态的负压力或正压力。低和高频率变化改变导管的活动(activity，动作、活性)。低频率更有可能引起向前行进，高频率更有可能引起导管端部处的阻塞材料的破碎。

导管将被用作用于其他设备的平台，所述其他设备设置在或准备设置在动脉中。在阻塞的情况下：内支架、取出器、内支架-取出组合、充气囊和分离器都可以与本发明合作使用。这些通常用于中风和肺栓塞的设备将充当“蠕动”导管的远侧锚固件。在导管运动期间，导管将包围(invest，笼罩)并吞入阻塞材料，并且在锚固设备上经过以同样地罩住它们。

这种导管的优点与其在血管系统中的使用有关。在导管的蠕动生成无创伤的顺行前进的情况下。在肌性动脉内，这在抽吸或取出阻塞材料的情况中保持生理概况。传统的导管充当固定的管状构架并且可能造成损坏血管管腔的力矢量。本发明是模块化的并且考虑动脉壁的弹性特性。

在本发明的各个方面中提供包括聚合物材料的导管，该导管是自动化的并且可以在该导管的外部和/或管内管腔的表面上可选地包括，该聚合物材料可以有效的减少微生物附接、生物膜形成、血小板附接或者血栓形成。

其他目的和特征一部分将是明显的，并且一部分将在下文中指出。

附图说明

图1是根据实施方式的示例性导管的示意图的立体图；

图2A是根据本发明实施方式的基础收缩设备的示意图；

图2B示出了根据本发明的设备和系统的实施方式的进一步的细节；

图2C示出了根据在本图之前的图的设备的第二位置；以及

图3示出了如何以另一时间图表示本发明的实施方式中的压力与抽吸；以及

图4示出了在一些所要求保护的实施方式的范围之外的、可根据本发明使用的蠕动泵的描述实施方式的作用的正弦机制。

对应的附图标记也已经被使用，例如用于新型的导管本身，并且由于所公开的实施方式的示意性质，没有严格要求在整个附图中指示技术人员已知的对应部分，因此对应的附图标记也有被省略的。

缩略语和定义

提供以下定义和方法以更好地定义本发明并且指导本领域普通技术人员实践本发明。除非另作注释，否则术语应根据在相关领域中的普通技术人员的常规的用法理解。

当介绍本发明的元件或其优选实施方式时，冠词“一(a)”、“一(an)”、“该(the)”和“所述(said)”意思是意指存在一个或多个元件。术语“包括(comprising)”、“包括(including)”和“具有”意思是包括的，并且意指可以存在除所列元件之外的额外的元件。

生物相容性：除非另有指示，否则“生物相容性”是材料在特定形势下以适当的宿主响应实行的能力。这可以使用国际标准ISO 10993评估。本文描述的生物相容的成分优选地实质上无毒。

刷子/聚合物刷子：除非另有指示，否则“刷子”或“聚合物刷子”在本文中同义地使用，并且指的是通常使用长出支链技术通过单个附接点结合到表面的聚合物链。聚合物可以经由侧链或聚合物链中除了末端位置之外的位置进行端部-授权(经由末端基团附接)或者附接。聚合物可以是线性的或分支式的。例如，本文描述的聚合物链可以含有多个含有两性离子基团的侧链。侧链可以由单一防污组分或者单体和/或防污低聚物(例如，2至10个单体的残留物)或聚合物(例如，＞10个单体的残留物)组成。

导管：通常被使用以识别插入人体管腔或孔口中的自然地或在外科手术时打开的管状器械。

导管基材：除非另有指示，否则“导管基材”是导管或该导管的一个或多个部件，诸如导管本体、接合中轴、扩展线或连接器。

涂层：除非另有指示，否则“涂层”指的是处理或覆盖表面的任何暂时的、半永久的或者永久的一个或多个层。涂层可以是下层基材的化学改性，或者可以涉及添加到基材的表面的新材料。它包括对基材厚度上的任何增加或者基材的表面化学成分中的变化。

为了本发明的目的，如示出的，收缩部被定义为能够促进从如所示的第一位置到第二位置的相对运动的模块化功能单元，例如通过第一图中的两组箭头——示出的示例性实施方式不意在限制，并且是本领域技术人员理解，例如，腹足部232及其功能等同物诸如像内支架的结构可以基于尤其是功能相似性来替代。

降解产物：除非另有指示，否则“降解产物”是由于水解的、氧化的、酶催化的、或者其他化学过程形成的除水之外的原子、原子团、阳离子、阴离子或分子。

术语“远侧”是指离使用本文描述的导管的临床医师相对最远的方向。例如，放置在患者的导管本体内的导管的端部被认为是导管的远侧端部，而患者的导管本体被认为是导管的远侧端部，而保留在导管本体外的导管端部是导管的近侧端部。

亲水性的：除非另有指示，否则“亲水性的”指的是对水具有亲和性的溶剂、分子、化合物、聚合物、混合物、材料或功能基团。这些材料通常包括一个或多个亲水性功能基团，诸如羟基基团、两性离子基团、羧基基团、氨基(amno)基团、酰胺基团、磷酸酯基团、磺酰基团、氢键形成的基团和/或醚基团。

疏水性的：除非另有指示，否则“疏水性的”指的是被水排斥的溶剂、分子、化合物、聚合物、混合物、材料或功能基团。这些材料通常含有非极性的功能基团。

术语“近侧”指的是与使用本文描述的导管的临床医师相对较近的方向。例如，导管的放置在患者的身体内的端部被认为是导管的远侧端部，而保留在身体外的导管端部是导管的近侧端部。

尖端区域：除非另有指示，否则如本文使用的“尖端区域”应意意指在导管本体的远侧端部处的导管本体的末端的10cm长度。

经涂覆的层：除非另有指示，否则“经涂覆的层”指的是被合并到从其中长出亲水性聚合物支链的基材中的任何涂层或涂层的组合。

具体实施方式

本发明应用与固定的部段组合的、对于任何已知的导管系统是可收缩的可变部段，由此可收缩节点使得导管99能够移动。

导管本体可以由一系列生物相容的聚合物中的任何一种制作。例如，在某些实施方式中，导管本体可以由下述组成：热塑性聚氨酯(“TPU”)，热塑性聚氨酯——硅酮、硅酮或它们的组合。示例性聚氨酯包括LubrizolLubrizolLubrizolLubrizolLubrizolBayerBayerDSMDSMDSMII,DSMBASFElastollan^TM,BiomericsQuadrathane^TM,BiomericsQuandraflex^TM,BiomericsQuadrahilic^TM，或者它们的混和物，在100A至80A范围内的硬度计硬度值。替代性地，示例性聚氨酯将具有在70A至72D范围内的硬度值。示例性的聚氨酯——硅酮包括AorTechElast-Eon^TM，AorTechECSil^TM，DSMDSM或者它们的混合物，在80A至60D范围内的硬度计硬度值。替代性地，示例性聚氨酯——硅酮将具有在70A至72D范围内的的硬度值。示例性的硅酮包括在50A至60D范围内的硬度计硬度值的过氧化物固化的硅酮和铂固化的硅酮。替代性地，示例性硅酮将具有在50A至70D范围内的硬度值。另外地，生物相容的聚合物可以可选地含有辐射不透物(radiopacifier)，诸如硫酸钡、三氧化铋、碱式碳酸铋、氯氧化铋、钨、或者钽、或者它们的组合。如果包括辐射不透物，则通常以5wt％至40wt％添加该辐射不透物。着色剂也可以包括在生物相容的聚合物中，然后导管本体将是不透明的。

现在参考示出抽吸导管实施例的图，其中，图1是根据一个实施方式的导管99的立体图。示出的导管是模制到血管的固定部段，并且存在可变的收缩部段或者收缩部，所示的103是第一位置，其移动到第二位置105，使导管像常见蚯蚓的移动一样前进。

每个节点从第一位置移动到第二位置并且允许导管轴向移动。这个型式运转良好以用于高粘度浆状类型的材料。

实现了如本领域技术人员知道的的波动传送和蠕动。

类似地，图3示出了收缩部103/105，并且是本发明实施方式中的压力与抽吸的图解表示；并且

图3示出了蠕动泵的所述实施方式的作用的正弦机制。

现在参考图2A、2B和2C的示例性实施方式，存在至少两个本发明的关键工作元件。第一个是导管的可扩展和可收缩的节点，其将被称为收缩部。第二个是抽吸机构，其将提供正弦的正压力和负压力，以允许导管吞入高粘度的浆状材料，诸如凝块。

收缩部92设计有三个元件。图2示出了圈状弹簧(未示出)如何位于壁中并且如何可以以单螺旋形或双螺旋形构造制成。它是由不锈钢制成的，并且将在负真空期间存储能量。第二个是褶皱护套212，褶皱护套可以与弹簧的螺旋间距或螺纹间距匹配。它由生物相容的聚合物诸如聚乙烯构成，并且用镍钛合金编带增强，以提供应变消除并减小扭结能力。212的内部表面(未示出)涂覆有硅酮复合材料以使其润滑。护套在轴向负荷下变形和塌缩，很像手风琴。第三最外面部件是腹足部232，该腹足部是导管的非收缩部或者固定部件的扩展部，该腹足部包裹护套和弹簧。腹足部232是向外弯曲并且可以将导管暂时地锚固到血管壁的内部管腔中的片弹簧。

在“休息”或非抽吸状况期间，腹足部232与主导管99是齐平的并且显现为主导管的纵向脊椎状部分。在收缩部92的塌缩期间，在轴向负荷下，腹足部232部件向外弯曲，使导管的直径增大。

收缩部的护套和弹簧分开制成的，然后接合到导管上。腹足部是由沿着导管的轴线给导管装侧板的圆筒制成的。虽然在抽吸循环期间每个收缩部的启用存在重叠，但是每个收缩部都被校准(calibrate，定标、标定)，以在特定的力下移位，从而独特的运动学轮廓(profile，性质)。

在阻塞的动脉情况中，导管将位于障碍物附近。利用这种布置，动脉和导管一起充当具有相对不变的流体体积的固定的流体静力学系统。利用循环的抽吸，导管将朝着阻塞方向渐进。

抽吸机构是直接地或者间接地附接到导管端部的设备。它将提供正弦真空力，该正弦真空力将在收缩部上引起力的重复加载和卸载。抽吸波的频率可以变化以增加或放慢导管的渐进。听凭操作者的判断处理，可以存在平稳状态的负压力或正压力。低和高频率变化改变导管的活动。低频率更有可能引起向前行进，高频率更可能引起在导管端部处的阻塞材料破裂。

导管将被用作用于设置其他设备的平台，或者用在动脉中的设置的准备中。在阻塞的情况下：内支架、取出器、内支架-取出组合、充气囊和分离器都可以与本发明合作使用。这些通常用于中风和肺栓塞的设备将充当“蠕动”导管的远侧锚固件。在导管运动期间，导管将包围以及吞入阻塞材料，并且在锚固设备上经过以同样地包裹它们。

这种导管的优点与其在血管系统中的使用有关。在导管的蠕动生成无创伤的顺行前进的情况下。在肌性动脉内，这在抽吸或取出阻塞材料的情况中保持生理概况。传统的导管充当固定的管状构架并且可能造成损坏血管管腔的力矢量。本发明是模块化的并且考虑动脉壁的弹性特性。

本领域技术人员将认识到，或者至多使用常规实验能够弄清本文描述的公开内容的具体实施方式的许多等同物。因此，应该理解，前述的实施方式仅作为示例呈现，并且在所附的权利要求及其等同物的范围内，公开内容可以被实践的与具体描述和所要求保护的不同。本公开内容针对本文描述的每个单独的特征、系统、物品、材料、套件、和/或方法。此外，如果这些特征、系统、物品、材料、套件和/或方法不是互相矛盾的，则两个或更多个这样的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法的任何组合是包括在本公开内容的范围内的。

如本文定义的和使用的所有定义都应该被理解为受字典定义、通过引用合并到文件中的定义、和/或所定义术语的普通含义的控制。

除非明确地相反指示，否则在说明书和权利要求书中使用的不定冠词“一(a)”和“一(an)”应理解为意指“至少一个”。如在本说明书和权利要求书中使用的短语“和/或”应该被理解为意指如此联合的元件中的“任一个或两个”，即在一些情况下联合地呈现元件并且在其他情况下分离地呈现元件。除非明确地相反指示，否则可以可选地呈现除了由“和/或”从句具体标识的元件之外的其他元件，无论是否与具体标识的那些元件相关。

贯穿本说明书，对“一个实施方式”或“实施方式”的引用意指结合该实施方式描述的特定特征、结构或特征是包括在至少一个实施方式中的。因此，贯穿本说明书，在各个地方出现的短语“在一个实施方式中”或“在实施方式中”不一定都指的是相同的实施方式。此外，特定特征、结构或特征可以在一个或多个实施方式中以任何合适的方式组合。

本文已经采用的术语和表述被用作描述的术语而非限制性的术语，并且在使用这种术语和表述时，无意排除示出的和描述的特征的任何等同物(或等同物的部分)，并且可以认识到在权利要求的范围内可以进行各种修改。因此，权利要求书旨在涵盖所有这些等同物。

贯穿本说明书，对“一个实施方式”、“实施方式”，或者类似语言的引用意指结合该实施方式描述的特定特征、结构或者特征是包括在本发明的至少一个实施方式中的。因此，贯穿本说明书，出现的短语“在一个实施方式中”、“在实施方式中”和类似的可以——但不是必然地——全部指的是相同的实施方式。

此外，本发明的描述的特征、结构或特征可以在一个或多个实施方式中以任何合适的方式组合。在以下描述中，提供了许多具体的细节以提供对本发明的实施方式的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，本发明可以在没有具体细节中的一个或多个的情况下进行实践，或者可以利用其他方法、部件、材料等实践。在其他实例中，众所周知的结构、材料等。在其他实例中，未详细示出或者描述众所周知的结构、材料或操作，以避免模糊本发明的方面。

本文包括的示意性流程图通常被列出为逻辑流程图。这样，所描绘的顺序和标记的步骤指示呈现方法的一个实施方式。可以设想在功能、逻辑、或者效果上与示出的方法的一个或多个步骤或它们的部分等同的其他步骤和方法。另外，提供采用的格式和符号以解释方法的逻辑步骤，并且不应理解为限制该方法的范围。尽管在流程图中可以采用各种箭头类型和线类型，但是应理解它们不限制对应方法的范围。实际上，可以使用一些箭头或其他连接符仅指示方法的逻辑流程。例如，箭头可以指示所描绘方法列举的步骤之间的未指定的持续时间的等待时段或监测时段。另外，特定方法发生的顺序可以严格遵守示出的对应步骤的顺序也可以不严格遵守。除非另有指示，否则在说明书和权利要求中使用的表述成分的数量、特性诸如分子量、反应条件等等的所有数字被理解为在一切情况下均由术语“约”修饰。因此，除非相反指示，否则在说明书和所附权利要求书中列出的数值参数是近似值，其可以根据本发明寻求获得的期望的特性而变化。至少，并不是试图将等同的原则的应用限制在权利要求的范围内，每个数值参数至少应该根据报告的有效数位的数字并且通过应用普通的舍入技术来解释。尽管列出本发明广泛范围的数值范围和参数是近似值，但在具体实施例中列出的数值尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含必然由在其相应的测试测量中发现的标准偏差导致的某些误差。

在描述本发明的上下文中(特别是在随附的权利要求的上下文中)使用的术语“一(a)”，“一(an)”，“该”和类似的所指对象应被解释为涵盖单数和复数，除非本文另有指示或上下文明确地否认。本文中，值的范围的详述仅仅意在充当个体地提及落入该范围内的每个单独值的简略的表达方法。除非本文另有指示，否则每个单独的值被并入说明书中，如同其在本文中单独引用一样。除非本文另有指示或者上下文明显地否认，否则本文所述的所有方法可以以任何合适的顺序实行。本文提供的任何和所有实施例，或者示例性语言(例如，“诸如”)的使用仅仅意在更好地阐释本发明，而不是成为本发明、权利要求的范围的限制。说明书中的任何语言都不应被解释为指示对于本发明的实践必不可少的任何非权利要求的要素。

本文公开的本发明的替代要素组或实施方案组不应解释为限制。每组成员可以是单独被提及和要求保护的或者与该组中的其他成员或在本文中找到的其他要素以任意组合被提及和被要求保护。出于方便和/或可专利性的原因，预期的是组中的一个或多个成员可以被包括在组中或从组中删除。当发生任何这样的包括或删除时，说明书被视为包含经修改的组，从而满足在所附权利要求中使用的所有马库什组的书面描述。

本文描述了本发明的某些实施方案，包括发明人已知的实施本发明的最佳方式。当然，在阅读了先前的描述后，这些描述的实施方式的变化对于本领域普通技术人员将变得明显。发明人期望熟练的技术人员适当地采用这些变化，并且发明人希望本发明以与本文具体描述不同的方式实施。因此，本发明包括可适用的法律所允许的所附权利要求中列出的主题的所有修改和等同物。此外，除非本文另有指示或上下文明显地否认，否则本发明包含上述要素的所有可能的变化的任何组合。

虽然机器可读介质在示例性实施方式中可以是单一介质，但是术语“机器可读介质”应该被视为包括存储一组或多组指令的单一介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库，和/或相关联的高速缓冲存储器和服务器)。术语“机器可读介质”还应该被视为包括任何介质，所述介质能够存储、编码或承载一组指令以由机器执行并且使机器实行本发明的任何一种或多种方法论。存储器可以是例如下述中的一种或多种：硬盘驱动器、固体状态驱动器(SSD)、光盘、闪速存储器、压缩磁盘、磁带驱动器、“云”存储位置，或者它们的组合。在某些实施方式中，本发明的设备包括用于存储器的有形的、非暂时性的计算机可读介质。用作存储器的示例性设备包括半导体存储器设备(例如，EPROM、EEPROM、固体状态驱动器(SSD)、和闪速存储器设备，例如SD、微SD、SDXC、SDIO，SDHC卡)；磁盘(例如，内部硬盘或可换式磁盘)；以及光盘(例如，CD和DVD盘)。

此外，贯穿本说明书已经对专利和印刷出版物进行了许多引用。以上引用的参考文献和印刷出版物中的每个均通过整体引用合并到本文中。

最后，应理解，本文公开的本发明的实施方式是说明本发明的原理的。可以采用的其他修改在本发明的范围内。因此，作为示例而非限制，根据本文的教导可以利用本发明的替代的构造。因此，本发明不限于所精确示出和描述的。

Claims (20)

1.一种用于使导管在管腔内自动地轴向移动的系统，所述系统包括相组合的：

专用导管，所述专用导管具有纵向的可扩展和可收缩元件，还包括相组合的：

至少内部圈状弹簧系统；

供屈曲的柔性褶皱护套装置；以及

沿着可变的泵送方向可选地包括的外部机构，所述外部机构用于管理导管直径；

其中，最后的第三最外面部件是腹足部，所述腹足部是所述导管的非可收缩部或固定部件的扩展部，所述腹足部包裹所述护套和弹簧。所述腹足部是向外弯曲的并且能够将所述导管暂时地锚固到血管壁的内部管腔的片弹簧。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，在“休息”或非抽吸状况的时段期间，所述腹足部与主导管齐平并且显现为所述主导管的纵向脊椎状部分，由此在所述可收缩部的塌缩期间，在轴向负荷下，腹足部部件向外弯曲使所述导管的直径增大。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，可收缩部的护套和弹簧是分开制成然后接合到所述导管上的，并且所述腹足部是由沿着所述导管的轴线给所述导管装侧板的圆筒制成的。

4.根据权利要求3所述的系统，虽然在抽吸循环期间每个可收缩部的启用存在重叠，但是每个可收缩部都被校准以在特定的力下移位且因此有独特的运动学轮廓。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，抽吸机构是直接地或间接地附接到所述导管的端部的设备，所述抽吸机构应提供在所述可收缩部上引起力的重复加载和卸载的正弦真空力。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，抽吸波的频率能够变化以增加或放慢所述导管的渐进，意味能够听凭操作者的处理存在平稳状态的负压力或正压力，并且低和高频率变化改变所述导管的活动。低频率更有可能引起向前行进。

7.一种具有纵向的可扩展和可收缩元件的导管，包括相组合的：

至少内部圈状弹簧系统；

供屈曲的柔性褶皱护套装置；以及

沿着可变的泵送方向可选地包括的外部机构，所述外部机构用于管理导管直径。

8.根据权利要求7所述的褶皱护套装置，所述褶皱护套装置至少具有涂覆有润滑的硅酮复合材料的内部表面。

9.一种用于使具有嵌入的可收缩部的导管前进和停止的方法，包括相组合的：

采用平稳状态的负压力和正压力；

使用低和高频率变化进行改变；

由此，所述三角频率值能够与移动达到平衡。

10.根据权利要求9所述的使导管移动的可收缩部，包括相组合的：

至少两个节点，所述至少两个节点合并到导管中或类似材料设备中，还包括：

圈状间隔件，所述圈状间隔件以单个或两个或多个螺旋构造抵靠壁设置；

褶皱护套，所述褶皱护套与间隔件的螺旋间距或筛间距匹配；以及所述导管的非可收缩部或固定部件的腹足扩展部，所述腹足扩展部包缠所述护套和间隔件。

11.根据权利要求10所述的使导管移动的可收缩部，其中，所述圈状间隔件包括不锈钢并且在负真空期间存储能量。

12.如权利要求11所述的使导管移动的可收缩部，还包括用编带压迫以提供应变消除并减小扭结能力的生物相容的聚合物。

13.一种改进的蠕动导管，具有促进波动传送的纵向的可扩展和可收缩元件，由此张紧带特征驱动蠕动动力学。

14.根据权利要求13所述的改进的蠕动导管，通过像陆生蚯蚓属的移动一样的向前移动，有效地成为受约束环境中的固定流体静力学系统中的活塞。

15.一种改进的自动化机械的或智能的分段的导管类型的设备，包括呈相组合的：

至少内部圈状弹簧系统；

供屈曲的柔性褶皱护套装置，具有嵌入的传感器和芯片；以及

外部机构，所述外部机构用于管理导管直径。

16.根据权利要求15所述的可收缩部，还包括用编带增强以用于应变消除并减少扭结能力的生物相容的聚合物。

17.根据权利要求16所述的可收缩部，还包括用硅酮合成物填实的内部表面。

18.根据权利要求5所述的系统，至少还包括支持与数据库通信的传感器和微电子器件。

19.根据权利要求18所述的系统，其中，逻辑选通和资源分配由AI经由嵌入的、无线链接的、机载的、或者通过其他方式与所述系统通信的装置管控。

20.在导管的智能段中，所述改进包括相组合的：

可收缩部，所述可收缩部具有至少一个机载微电子元件，所述微电子元件基本上包括设置的或嵌入的传感器/处理器/发送-接收芯片组和相关的计算装置。