CN110505895A - 电导管 - Google Patents

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Abstract

描述了一种电力导管和/或电力导管系统。导管包括具有一组接触部件的导管毂，接触部件配置成连接到具有相应的第二组接触部件的配合电缆。配合电缆可以是另一装置的一部分，诸如控制器或电源。

Description

电导管
相关申请
本申请要求2017年2月21日提交的美国临时专利申请序列号为62/461,673的美国临时专利申请的优先权，其通过引用在此全部并入本文。
背景技术
导管在许多介入手术中用作用于将各种治疗剂(诸如医疗装置)输送到治疗部位的管道。虽然一些导管配置为被动地输送治疗剂和/或装置的简单管状管道，但是其他导管还配置有需要电力的部件。
例如，美国专利公开号为2016/0345904的美国专利(其在此通过引用并入本文)公开了一种导管，该导管在其远端部具有一个或多个传感器和相关电路。这些传感器可以包括压力或温度传感器等，用于测量患者血管系统内的状况。导管的主体由一层编织线构成，其中一些编织线用于在传感器和导管的近端部之间传导电流。
在另一示例中，美国专利公开号为2015/0173773的美国专利(其在此通过引用并入本文)公开了一种导管，其具有用于拆下导管的远端部的各种电机构，。在一个实施例中，导管主体内的电线向位于导管的远端部附近的加热线圈提供电流。当提供电流时，加热线圈启动以熔化或破坏导管的一部分并且释放导管的远端部。
在又一示例中，美国专利号为9,808,599美国专利(其在此通过引用并入本文)公开了一种导管，该导管在导管的内部通道内具有电接触部。可以将电流传递到这些接触部，以使导管内的分段植入物分离或使双金属导丝沿特定方向弯曲。
发明内容
在一个实施例中，描述了一种电力导管和/或电力导管系统。导管包括具有一组接触部件的导管毂(hub)，该接触部件配置成连接到具有相应的第二组接触部件的配合电缆。配合电缆可以是另一装置的一部分，诸如控制器或电源。
在一个实施例中，描述了一种电力导管和/或电力导管系统。导管包括具有一组接触部件的导管毂，以及连接到导管毂的多根线，该导管毂连接到导管的远端部分。导管毂接触部件配置为与具有相应的第二组接触部件的配合电缆连接。配合电缆可以是另一装置的一部分，诸如控制器或电源。配合电缆和导管毂之间的接口可以用于从配合电缆连接到导管的远端部分的装置传递电流、信号和/或数据。
在一个实施例中，描述了一种数据传输系统，其使得在导管和外部装置之间能够连通。导管包括具有第一组接触部件的毂。数据传输系统包括具有第二组接触部的配合电缆；配合电缆将外部装置连接到导管毂，并且允许信号或数据在导管毂和外部装置之间传递。导管可以包括线以将信号或数据从导管毂传递到导管的另一部分。
在一个实施例中，描述了一种电力(powered)导管毂。电力导管毂包括一个或多个接触部件。
在一个实施例中，描述了一种电力导管和/或电力导管系统。电力导管包括具有一个或多个接触部件的导管毂，以及连接到导管毂的一根或多根线，该线配置成将数据或信号从导管毂传送到导管的另一部分。
在一个实施例中，描述了一种用于治疗装置(例如栓塞线圈)的分离系统。分离系统包括外部把手总成。配合电缆将外部把手总成连接到导管毂，其中导管毂和配合线缆各自配置有接触部，使得信号或数据在外部把手总成和导管毂之间传递。一系列线连接到导管毂，使得数据或信号可以从导管毂转移到导管的远端部分。治疗装置的近端部可以放置在外部把手(grip)总成内，并且外部把手总成可以与导管的远端部分连通以传送分离顺序，以便分离治疗装置的一部分。
附图说明
参考附图，发明的实施例的这些和其他方面、特征和优点将能够从以下对本发明的实施例的描述中变得显而易见并且得以阐明，其中：
图1是具有根据本发明的连接总成的导管毂；
图2是具有根据本发明的连接总成的导管毂；
图3是具有根据本发明的连接总成的导管毂；
图4是具有根据本发明的连接总成的导管毂；
图5是具有根据本发明的连接总成的导管毂；
图6是具有根据本发明的连接总成的导管毂；
图7是根据本发明的导管连接总成；
图8是根据本发明的导管连接总成；
图9是根据本发明的接口连接总成；
图10是根据本发明的接口连接总成；
图11是具有根据本发明的连接总成的导管毂；
图12是具有根据本发明的连接总成的导管毂；
图13是具有根据本发明的连接总成的导管毂；
图14是根据本发明的接口连接总成；
图15是具有根据本发明的连接总成的导管毂；
图16是具有根据本发明的连接总成的导管毂；
图17是具有根据本发明的连接总成的导管毂；
图18是具有根据本发明的连接总成的导管毂；
图19是具有根据本发明的连接总成的导管毂；
图20是具有根据本发明的连接总成的导管毂；
图21是根据本发明的接口连接器总成；
图22是根据本发明的接口连接器总成；
图23是根据本发明的接口连接器总成；
图24是根据本发明的接口连接器总成；
图25是根据本发明的接口连接器总成；
图26是根据本发明的接口连接器总成；
图27是根据本发明的接口连接器总成；
图28是根据本发明的接口连接器总成；
图29是根据本发明的接口连接器总成；
图30是根据本发明的接口连接器总成；
图31是根据本发明的接口连接器总成。
具体实施方式
现在将参考附图描述本发明的具体实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应该被解释为限于本文阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了使本发明透彻和完整，并且向本领域技术人员充分传达本发明的范围。在附图中示出的实施例的详细描述中使用的术语不旨在限制本发明。在附图中，相同的附图标记表示相同的元件。
导管在许多介入手术中用作用于将各种治疗剂(例如医疗装置)输送到治疗部位的管道。虽然一些导管配置为被动地输送治疗剂和/或装置的简单管状管道，但是其他导管还配置有需要电力的部件。
以下实施例涉及一种用于在导管和电源接口之间传送电力和/或数据的系统。该系统可以允许各种不同的导管功能，包括与通过所述导管输送的治疗装置电互动，提供成像，或提供关于治疗区域的传感器信息。
由于导管经常用于介入手术，因此可以存在诸如血液和盐水的流体。由于液体暴露会影响或以其他方式中断电气路径，因此隔离导电部件是很重要的。然而，导管通常在手术之前或手术期间连接到电源/数据接口，因此应该包括易于使用并且抵抗流体渗透到其电接触部的电连接器。以下实施例解决了这些问题。还应该注意的是，虽然下面描述了若干不同的实施例，但是这些部件的各个特征也可以用于其他公开的实施例。换言之，所描述的每个单独特征可以在各种实施例中的任何一个上混合和匹配。
图1示出了在电接口110和导管104之间传送电流和/或数据的电导管系统100。电接口110包括终止与接口连接器总成108的线125，接口连接器总成108(其又连接导管毂102上的导管连接器总成106)允许与毂10的电力/数据交换。毂102中的线120(图5)连接到导管104的主体内的电气路径，允许电接口110将电力/数据传送到导管104的远端部。
如在本说明书中进一步描述的，接口连接器总成108和导管连接器总成106可以包括磁性附接机构、摩擦/机械附接机构或两者的组合。图1-10中所示的实施例示出了主要磁性附接机构。具体地，导管连接器总成106包括两个水平面对的磁体112和单个垂直面对的磁体113(参见图2-3)。接口连接器总成108(参见图9-10)类似地包括两个水平面对的磁体115和垂直面对的磁体123。磁体115、123的间隔和取向与磁体112、113相同，以允许磁铁彼此对齐和接触。如果磁体112、113具有与磁体115、123相反的面对极性，则它们将以足够的力磁性地彼此接合以抵抗流体渗透。虽然本说明书将接口连接器总成和导管连接器总成108、106都称为具有磁体，但是应该理解的是，每个相应的磁体对(例如，磁体113和123)可以替代地仅由一个磁体和一个含铁金属组成，其类似地提供磁吸引力。
如图2和图3中最佳所示，导管连接器总成106相对于导管毂102的顶表面凹入，从而形成接口连接器总成108抵靠定位的止回器或后壁118。在一个实施例中，接口连接器总成108具有使其与导管毂104的顶表面相对齐平的厚度。
在本实施例中，导管连接器总成106仅包括邻近后壁118的单个侧壁。为了帮助防止接口连接器总成108侧向滑动(即，当面向后壁118时向左侧滑动)，导管连接器总成106的下部垂直表面包括位于磁体113两侧的两个垂直脊部116。这些脊部116与接口连接器总成108的升高部分119内的两个相似尺寸/定位的凹槽121配合。可选地，这些凹槽121可以设定尺寸并且以其他方式配置成在接合时提供与脊部116的一些摩擦，以帮助将接口连接器总成108摩擦地保持在导管连接器总成106上。
当接口连接器总成108正确地连接到导管连接器总成106时，多个导管电接触部114对准并且与多个接口电接触部117接触。本实施例描绘了四个接触部114，其接触另外四个接触部117以在导管104和接口110之间交换电力和/或数据信号。然而，根据导管104的功能，每个总成106、108上的其他数量的接触部也是可能的。例如，2、3、4、5、6、7和18个单独的接触部是可能的。
如图5和图8中最佳所示，导管连接器总成106包括多个后部内部电接触部126，其与接触部114电连通。多根线120分别连接到那些后部内部接触部126并且(可选地在毂通道102A的壁内)延伸穿过毂102并且进入导管104。
在图16所示的一个实施例中，线120在导管104的壁内延伸到导管104的远端部，连接到电动部件158(例如，加热线圈、传感器等)。在图17所示的另一实施例和图18的放大视图中，每根线120电连接到位于导管壁内的导电带157。导电带157可以是完全或部分环绕导管104的管状结构。然后，每个带157电连接到导管104的壁内的编织结构层159的一根或多根线。这些编织结构层159的编织线最终连接到远端电动部件158中的一个或多个(例如，加热线圈、传感器等)，并且提供导管的近端部和远端部之间的电连通。使用导管的编织结构层来传递电力和数据的其他细节可以在美国专利公开号为20160345904的美国专利(其在此通过引用并入本文)中找到。电动部件的其他细节可以在美国专利号为9808599的美国专利、美国专利公开号为2015/0173773和2016/0345904的美国专利(所有这些都在此通过引用并入本文)中找到。
如上所述，电力导管毂可以用作更宽的电连通系统的一部分，使得能够在经由接口连接器108连接到导管毂的外部接口110与导管的远端部之间连通。例如，导管的远端部可以包括一对极化接触部，其与植入物(例如，栓塞线圈)递送系统电相互作用。外部接口110可以包括电池，该电池提供电压源并通过接口连接器108和导管连接器106连接到导管上的极化接触部。栓塞线圈递送系统包括一对导电套管，其与极化导管接触部对准以完成电路，从而向线圈推动器上的加热器提供电流，以将线圈从线圈推动器上拆下。在使用四个导管连接器接触部114和四个相应的接口连接器接触部117的情况下，两个接触部可以用于正和负直流(DC)电池电源，留下两个额外的接触部用于冗余，或者为另一远端导管系统供电(例如，成像系统，压力或温度监测、消融系统等)，或作为反馈回路确认已发生分离。以这种方式，多个接触部允许发生多个导管过程，或者可选地允许冗余以防止故障，或允许经由反馈回路进行确认。显然，更多的接触部(例如，多于4个接触部)将促进更多的导管操作或更多的冗余。尽管该示例主要突出了栓塞线圈分离系统的说明性概念，但是各种其他导管操作(例如，成像、压力/温度感测、消融、冷却、测量、用于分离导管的远侧尖端的分离系统等)也是有可能的。在各种其他示例中，两个连接器接触点可以提供电流，数据或信号的电连通，而其他两个连接器接触点可以用作各种目的的电容器(例如，低功率感测)。另外，两个远端导管接触部还可以与远端电容器系统组合，用于导管安装式的低功率感测应用。
在其他示例中，外部接口110是更宽的计算系统或“大脑”，其可计算地将信号发送到导管的远端部分或解释来自导管的远端部分的接收信号。例如，外部接口110可以用于在导管外部发送声信号，然后基于从接收的声信号重建图像来重建和显示目标治疗区域的图像。再例如，外部接口或“大脑”将使用电阻或其他测量来确定栓塞线圈分离接触部何时与导管的接触部正确地对准，将信号(例如，光)传达给用户，并且用户将在外部接口上采取动作(例如，按下按钮)以向导管的远端部发送脉冲来拆下线圈。
在图19和20所示的另一实施例中，毂102和导管104可以具有标准化的电连接总成133。更具体地，线120连接到毂102的远端部102C上的多个管状电接触部135。类似地，导管104还包括在其内部通道内的多个管状电接触部137，其定位成与接触部135对准。因此，当导管104的近端部放置在毂102的远端部102C上时，接触部135和137彼此接触并且在远端电动部件158和毂102之间(经由编织结构层159)建立电连通。接触部137、137的编号和定位可以标准化，使得毂102可以与具有不同电动部件159的各种导管一起使用。可选地，毂102还可以包括电路，其传送可以用于跟踪和库存目的的唯一标识(例如，序列号)，如本说明书中其他地方所述的。
参考图4-8，本实施例的毂102可以具有大致中空的主体，以允许连接到毂102的导管连接器总成106作为单独的分立部件来促进制造过程(注意这些图示出了毂102，其中底板仅为了说明目的而被移除，因此可以更清楚地看到导管连接器总成106)。例如，毂102的主体可以包括侧壁中的凹陷区域102B，其可以与邻近导管连接器总成106的后壁118的凹槽124接合。可替选地，毂102可以是单个、实心的整体部件(毂通道102A除外)。例如，这种毂可以经由在注塑模具中围绕线120注塑，或者设计具有定位在其内的线通道的模具来形成。导管连接器总成106的形状可以是模具的一部分或在模制过程之后附接到毂。
导管连接器总成106可以位于导管毂上的多个位置处。例如，图11示出了导管毂130，其中导管连接器总成106相对于先前描述的导管毂102进一步定位在远侧。由于导管连接器总成106相对于毂130的顶部平面表面凹陷，远端部定位产生近侧壁部分130A。因此，当连接到导管连接器总成106时，接口连接器总成108从两侧提供侧向支撑。
图12和13示出了导管毂140的另一实施例，该导管毂140具有大致圆形的主体形状和位于毂140的顶表面上的导管连接器总成142。与现有总成106不同，本总成142基本上没有凹陷并且包括用于连接目的的通常水平的表面。因此，总成142仅包括位于电接触部114的任一端部上的两个磁体112，其与接口连接器总成146上的类似定位的磁体115和电接触部114配合，如图13-14所示。此外，为了帮助防止在手术期间流体进入，导管连接器总成142包括完全围绕总成的周边延伸的凹陷或通道141。可选地，如图14中的接口连接器总成146的仰视图所示，可以包括脊部或弹性密封件145以在连接时与通道141配合。
图15示出了导管毂150，其具有类似于图12和13的毂140的弯曲主体类型，还包括类似于图1-10的凹陷导管连接器总成106。
虽然接口连接器总成或导管连接器总成上的电接触部可以是扁平的，但是这些接触部中的任何一个也可以是凸起的。例如，图21示出了接口连接器总成160，其具有三角形或向上“尖”形的电接触部162，以帮助确保物理接触。在另一实施例中，接触部可以具有凸起的弯曲形状，以提供一些弹力来进一步促进接触。在另一示例中，图26示出了具有多个凹陷的矩形电接触部191的导管连接器总成190和具有多个凸起的矩形电接触部193的接口连接器总成192。连接器领域中已知的任何接触接口形状或类型(包括在USB型连通系统中使用的那些)，可以用于促进导管连接器总成106和接口连接器总成108之间的连通。为此，导管连接器总成接触部114和接口连接器总成117可以利用凸出/凹入接收数据连接接口，或各种引脚连接器概念，诸如弹簧销等。
接口连接器总成和/或导管连接器总成的磁体可以是扁平的、升高的形状或凹陷的形状。例如，图22示出了接口连接器总成170，其中磁体172具有凸起的圆形形状，而图23示出了具有凹陷或向下圆形磁体176的接口连接器总成174。优选地，导管连接器总成包括具有相反形状的磁体或含铁材料，以允许结构彼此配合。
导管连接器总成和接口连接器总成可以包括除了磁体之外或者代替磁体而彼此摩擦接合的结构。例如，图24或25示出了导管连接器总成180/186，其具有位于磁体112附近的四个圆柱形柱181。接口连接器总成182/188上的相应孔183定尺寸为接纳柱181并且提供摩擦接合。虽然示出了圆柱形柱，但是其他形状也是可能的，诸如三角形、矩形或六边形。
除了使用磁体和/或摩擦接合结构之外，可以另外使用其他连接器形状来帮助防止流体到达电接触部。例如，图27示出了导管连接器总成194，其具有沿着接触部114和磁体112的长度延伸的单个细长通道195。还可以包括接口连接器总成196上的凸起的脊部197以与通道195配合并且进一步密封连接器。图28示出了类似的实施例，其包括具有“C”形通道201的导管连接器总成200和具有与通道201配合的相应“C”形脊部204的接口连接器总成202。
图29示出了导管连接器总成210，其具有大致矩形的凸起形状211，而接口连接器总成212包括安装在凸起形状211上的矩形凹陷区域213。矩形凸起形状211升高接触部114以在手术过程中最小化液体渗透。图30示出了类似的、凸起的导管连接器总成220和接口连接器总成212，该导管连接器总成220具有向下倾斜的侧面221，该接口连接器总成212具有带有类似的、配合的、成角度的侧面的凹陷。此外，这种形状有助于升高接触部114以防止流体渗透并且提供倾斜表面以在手术期间使流体远离接触部114移动。可替选地，仅导管连接器总成的一侧是倾斜的-例如，仅靠近导管毂的外边缘的连接器的侧面是倾斜的，以便使流体远离连接器总成/导管毂主体移动。
在另一实施例中，可以将疏水涂层施加到电接触部和磁体周围的区域，以帮助抵制流体的进入。例如，这种涂层可以包括复合/纳米复合材料，诸如氧化锰聚苯乙烯、氧化锌聚苯乙烯、二氧化硅或含氟聚合物涂层。这种涂层还可以包括聚合物材料，诸如十七氟代己基-三甲氧基硅烷(heptadecafluorohexyl-trimethoxysilane)，聚六氟丙烯，聚四氟乙烯(PTFE)；这些聚合物涂层可以进一步改变或化学变化，以进一步增强它们的疏水性。
如图32所示，为了进一步防止流体侵入电接触部，毂102还可以包括盖子240，该盖子240经由保持细丝242附接到毂102的主体。根据该形状，盖子240可以包括各种棘爪、通道、脊部、磁铁或其他机构以提供保持力。导管可与盖子一起运输，以在运输过程中保持电气完整性。然后可以拆下该盖子以便于电连接，并且一旦导管的电连接功能不再用于帮助保持连接器的电气完整性，则稍后替换在连接器总成上。
如先前关于图19和20所讨论的，标准化电连接总成133可以用于跟踪来自导管102的数据(例如，经由序列号或类似的识别码)。具体地，如图33所示，通用连接器310可以将导管、传感器、加热器和电源320连接到计算机/云服务器300以存储在数据库中。一旦进入数据库，就可以记录、记载和分析导管的使用；存储在导管数据收集302、库存304、记录306和包装/运输308中。此外，该系统可以用于提供个性化患者信息，其中外部接口包含患者特定数据并且导管系统可以利用该患者特定数据来执行针对患者定制的目标治疗。该数据可以存储在外部接口中，或者导管连接器还可以包含数据接收盘槽，医生可以使用该槽来输入包含关于患者、导管、库存或其他数据类型的目标信息的磁盘或数据接口。导管连接器概念的其他变型可以利用无线遥测系统，其中导管毂和外部接口利用无线系统相互通信。
尽管已经根据特定实施例和应用描述了本发明，但是本领域普通技术人员根据该教导可以在不脱离要求保护的本发明的精神或超出所要求保护的范围的情况下产生另外的实施例和修改。因此，应理解的是，本文中的附图和描述是作为示例提供的，以便于理解本发明，而不应该解释为限制其范围。

Claims (20)

1.一种导管系统，包括：
导管毂，所述导管毂具有毂主体和导管连接器总成，所述导管连接器总成包括一个或多个毂电接触部，所述一个或多个毂电接触部与所述导管毂的远端部电连通；以及
电接口，所述电接口配置为经由可连接到所述导管连接器总成的接口连接器总成向导管供电。
2.根据权利要求1所述的导管系统，还包括连接到所述导管毂的远端部的导管，所述导管还包括与所述导管连接器总成电连通的电动部件，使得所述电动部件通过所述电接口选择性地可操作。
3.根据权利要求2所述的导管系统，其中所述导管毂的远端部包括远端电接触部，所述远端电接触部可连接到所述导管的近端部上的近端电接触部。
4.根据权利要求1所述的导管系统，其中所述导管连接器总成还包括第一磁体，并且所述接口连接器总成还包括第二磁体。
5.根据权利要求1所述的导管系统，其中所述导管连接器总成还包括第一磁体和第二磁体，每个所述第一磁体和所述第二磁体邻近所述一个或多个毂电接触部设置。
6.根据权利要求1所述的导管系统，还包括邻近所述一个或多个毂电接触部设置的通道。
7.根据权利要求6所述的导管系统，其中所述通道完全围绕所述一个或多个毂电接触部设置。
8.根据权利要求6所述的导管系统，其中所述通道部分地围绕所述一个或多个毂电接触部设置。
9.根据权利要求1所述的导管系统，其中所述导管连接器总成还包括多个凸起结构，所述多个凸起结构成形为与所述接口连接器总成中的凹陷配合。
10.根据权利要求1所述的导管系统，其中所述导管连接器总成还包括从所述导管连接器总成的相邻区域升高的表面，并且所述一个或多个毂电接触部定位在所述升高的表面上。
11.根据权利要求10所述的导管系统，其中所述升高的表面还包括倾斜表面。
12.根据权利要求1所述的导管系统，其中所述电接口配置为从所述导管获得数据并且将所述数据存储在数据库中。
13.一种配置为连接导管的导管毂，包括：
导管连接器总成，所述导管连接器总成具有多个毂电接触部，所述多个毂电接触部配置成与电接口连通；以及
接合机构，所述接合机构配置成接合所述电接口的接口连接器总成并且阻止与所述多个毂电接触部之间的流体接触。
14.根据权利要求13所述的导管毂，其中所述接合机构是多个磁体。
15.根据权利要求13所述的导管毂，其中所述接合机构包括水平放置的磁体和一个垂直放置的磁体。
16.根据权利要求13所述的导管毂，其中所述接合机构包括多个凸起结构，所述多个凸起结构配置成摩擦地接合所述接口连接器总成。
17.根据权利要求13所述的导管毂，还包括围绕所述多个毂电接触部定位的凹陷。
18.根据权利要求13所述的导管毂，其中所述多个毂电接触部相对于周围表面压低，或相对于所述周围表面升高。
19.一种导管系统，包括：
导管主体，所述导管主体具有在所述导管主体的近端部和远端部之间延伸的导管电气路径，所述电气路径与位于所述导管主体的远端部的电动装置电连通；
毂，所述毂连接到所述导管主体的近端部，所述毂具有连接到所述导管电气路径并且连接到毂连接总成的毂电气路径；
其中所述毂连接总成具有多个毂电接触部和与所述多个毂电接触部相邻设置的一个或多个磁铁。
20.根据权利要求19所述的导管系统，还包括电接口，所述电接口具有一个或多个磁体，所述一个或多个磁体定位成接合所述毂连接总成，使得所述电接口能够在所述导管主体的远端部处向所述电动装置供应电流。
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