CN112165910A - 用于连接管状结构的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本文描述了一种用于进行吻合的装置和方法。在根据本发明的一个实施例中，该装置包括环，该环具有从该环上的不同位置延伸的多个针。在手术中，使针穿过部分组织，并使环翻转或径向地由内向外翻，从而将组织连接在一起。

Description

用于连接管状结构的装置和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年4月17日提交的序列号为62/659,075的题为“用于连接管状结构的装置和方法”的美国临时申请的优先权，该临时申请全文通过引用并入本文中。
背景技术
许多不同的医疗手术需要在两个腔室或通道(例如血管、导管、假肢管、肠道或部分尿道)之间进行手术连接。这种连接过程通常称为吻合术。
通常，吻合术过程是通过手工缝合、机械连接、生物胶或它们的组合来完成的。连接技术通常取决于待连接的通道/腔室的类型(例如血管或肠道)、连接角度(例如，端到端的连接或侧向的、端到侧的连接)、通道尺寸(例如，直径小于1mm至超过25mm)、以及待连接的结构类型(例如，膀胱和尿道)是否不同。
无论连接的结构类型、尺寸或连接角度如何，手工缝制的缝线往往由于它们的适用性而成为最常用的。如果最初以不期望的方式连接，缝线也可以很容易地在手术过程中移除。然而，缝合过程通常需要相当长的时间来进行。此外，吻合术的正确手术缝合技术需要外科医生进行大量的培训，并且在手术过程中通常需要训练有素的助手。有时，缝合的吻合也会因狭窄而变得复杂。
由于钉或其他机械闭合装置能够在手术过程中快速连接两个结构，因此通常是理想的。然而，通常需要相对大型和复杂的装置，这会限制可连接的闭合尺寸和结构类型。同样地，由于生物胶能够快速连接两个组织结构，因此它们是理想的，但如果最初的连接不理想，则生物胶通常不容易溶解。
在这方面，仍然需要一种能够快速将两个结构连接在一起、提供可逆连接、比缝线更可靠且更容易部署、并且可用于各种形状/尺寸的生物结构的吻合闭合装置。
发明内容
本发明通常涉及一种用于进行吻合的装置和方法。在根据本发明的一个实施例中，该装置包括具有从所述环上的不同位置延伸的多个针的环。在手术过程中，针穿过组织的多个部分，环翻转或径向地由内向外翻以将组织连接在一起。
在一个实施例中，该装置包括以多个交替曲线或波浪形形成的环。在一个实施例中，环的形状设计为允许翻转或向外旋转。在一个实施例中，该装置包括多个交替的、弯曲的针。在另一实施例中，该装置包括多个相对较短的针。在另一实施例中，该装置包括多个相对较长的针。
附图说明
参考附图，以下对本发明实施例的描述将使本发明实施例能够实现的这些和其他方面、特征和优点显而易见并对其加以说明，其中：
图1示出了根据本发明的管状连接装置的透视图。
图2示出了根据本发明的管状连接装置的侧视图。
图3示出了根据本发明的管状连接装置的侧视图。
图4示出了根据本发明的管状连接装置的俯视图。
图5示出了反转的图1的装置。
图6示出了反转的图1的装置。
图7示出了反转的图1的装置。
图8示出了反转的图1的装置。
图9示出了反转的图1的装置。
图10示出了反转的图1的装置。
图11示出了反转的图1的装置。
图12示出了反转的图1的装置。
图13示出了用于连接两个管状结构的图1的装置。
图14示出了用于连接两个管状结构的图1的装置。
图15示出了用于连接两个管状结构的图1的装置。
图16示出了用于连接两个管状结构的图1的装置。
图17示出了用于连接两个管状结构的图1的装置。
图18示出了用于连接两个管状结构的图1的装置。
图19示出了用于连接两个管状结构的图1的装置。
图20示出了用于连接两个管状结构的图1的装置。
图21示出了根据本发明的管状连接装置的透视图。
图22示出了根据本发明的管状连接装置的透视图。
图23示出了根据本发明的管状连接装置的透视图。
图24示出了根据本发明的管状连接装置的透视图。
图25示出了根据本发明的用于管状连接装置的部署装置。
图26示出了根据本发明的用于管状连接装置的部署装置。
图27示出了根据本发明的用于管状连接装置的部署装置。
图28示出了根据本发明的用于管状连接装置的部署装置。
图29示出了根据本发明的用于管状连接装置的部署装置。
图30示出了根据本发明的用于管状连接装置的部署装置。
图31示出了根据本发明的用于管状连接装置的部署装置。
图32示出了根据本发明的用于管状连接装置的部署装置。
图33示出了根据本发明的用于管状连接装置的部署装置。
图34示出了根据本发明的用于管状连接装置的部署装置。
图35示出了根据本发明的用于管状连接装置的部署装置。
图36示出了根据本发明的用于管状连接装置的部署装置。
图37示出了根据本发明的用于管状连接装置的部署装置。
图38示出了根据本发明的用于管状连接装置的部署装置。
图39示出了根据本发明的管状连接装置的透视图。
图40示出了根据本发明的管状连接装置的透视图。
图41示出了根据本发明的用于管状连接装置的部署装置。
图42示出了根据本发明的管状连接装置的透视图。
图43示出了根据本发明的管状连接装置的透视图。
图44示出了根据本发明的管状连接装置的透视图。
图45示出了根据本发明的管状连接装置的透视图。
图46示出了根据本发明的用于管状连接装置的部署装置的使用。
图47示出了根据本发明的用于管状连接装置的部署装置的使用。
图48示出了根据本发明的用于管状连接装置的部署装置。
图49示出了根据本发明的用于管状连接装置的部署装置。
图50示出了根据本发明的用于管状连接装置的部署装置。
图51示出了根据本发明的用于管状连接装置的部署装置。
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来实施，并且不应解释为限于本文所述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。在附图中所示的实施例的详细描述中使用的术语并不打算限制本发明。在附图中，相同编号表示相同元件。
本发明通常涉及一种用于进行吻合术的装置。虽然本说明书主要描述了将本发明用于连接血管、导管、肠道和尿道的用途，但应理解的是，本发明可用于任何具有通道和/或腔室的生物结构。本发明的装置描述为从正常、初始和/或反转配置(invertedconfiguration)移动到翻转配置(evreted configuration)。应当理解，翻转配置可以意味着装置相对于其初始配置已经翻或已经围绕其圆周旋转。在一些例子中，这种旋转可能大于、小于或大约180度，并且该装置可能最终相对于其初始配置至少部分地由内向外。虽然在本说明书中对翻转(例如，围绕自身径向地向外旋转)进行了描述，但是对于一些实施例，可以通过反转来获得类似的结果，特别是当仅使用相对较小的针时。
图1-4示出了根据本发明的用于连接生物结构的吻合装置100的一个实施例。装置100包括环102，该环具有从环102上的不同位置延伸的多个针104、106。在手术中，针104、106用于穿过并初始连接部分组织。然后将环102翻转或径向地由内向外翻以将组织压在一起，如下所述。
在本实施例中，环102由形成为具有波峰102A和波谷102B的多个波的导线或细长结构组成。在其翻转过程中，这些波有助于环102的多个部分的膨胀和收缩。波峰102A和波谷102B优选具有弯曲或圆形的形状，但可能是允许翻转的其他形状(例如方波/矩形波、“之字形”支柱或甚至编织网格结构)。连接环102以形成不间断的圆形波结构，但也可以形成为破裂的C形。另外，虽然环102的每一个波均描述为是大小均匀的，但是一些波可能比其他波大。例如，环102可以具有交替的更大和较小的波。当使用术语“环”时，该环应理解为圆形/管状、方形、三角形、六角形、八角形和类似的多边形状。
环102和针104、106可以由任何形状(例如圆形、扁平或非对称)的一条或多条导线构成。该导线优选由形状记忆金属(例如镍钛诺)构成，但也可能是其他金属或聚合物。在一个实施例中，导线由生物可吸收材料构成。在另一实施例中，装置100是从材料环上激光切割而成。在其他实施例中，环可以由柔性材料(例如硅树脂)构成，并且针104、106可以由刚性材料构成。
如果该装置由形状记忆材料构成，则可将其配置为具有便于该装置翻转的记忆形状(例如，热定型形状)。例如，在达到某个温度(例如体温)时，形状记忆材料也可能达到转变温度，这导致该形状记忆材料扭转成翻转的形状。
装置100包括以交替方式连接在波谷102B处的细长针104和缩短针106。细长针104优选具有相对于装置100径向地向内、向上、随后径向地向外弯曲的形状。在一个示例中，细长针104延伸至波的波峰102A上方，但可交替延伸至波峰102A的高度左右或甚至略低于波峰102A的高度。细长针104在约90度和180度的范围内(优选约150度)形成向上的曲线。缩短针106优选具有相对于装置100径向向内和向上延伸的形状。缩短针106在大约30度和90度的范围内(优选约60度)形成向上的曲线。针104和106优选具有锐化的远端，该形状易于刺穿组织。虽然远端可能有倒钩或类似形状，但如有必要，优选均匀的锥形形状以允许将针从组织中移除以进行重新定位。
参考图5-8，在吻合术过程中，装置100可发生翻转。注意，使用管状结构的翻转也如图9-12所示。此翻转过程可以手动执行，也可以在部署工具的帮助下执行，如本说明下述。图5示出了处于初始或正常配置中的装置100，其中针104、106相对于附图的观看者径向地向内和向上。在图6中，环102的波峰102A径向地向外和向下移动，使得针104的远端旋转至向上的位置，并且针106的远端朝着向外的径向位置旋转。
在图7中，环102的波峰102A和针104的远端继续旋转到向下倾斜的位置。针106的远端也继续旋转到向外的径向位置。最后，在图8中，装置100完全翻转或由内向外翻转。在这种翻转配置中，波谷102B和波峰102A的高度反转，针106从环102径向向外倾斜，针104从环102径向向外和向下倾斜。
图13-20示出了在吻合术过程中固定两个血管端部的翻转运动。从图9开始，可选的固定带108放置在第一血管10A上，随后放置在装置100上。装置100定向为使得波峰102A位于最靠近血管10A的端部。
在图14中，细长针104插入第一血管10A开口周围的组织中。顶端或波峰102A可能受到一定程度的径向压缩，以帮助正确引导细长针104穿过组织。当波峰102A再次径向膨胀时，较小的针106也经引导穿过第一血管10A开口周围的组织。
参考图15，细长针104的远端定位在第二血管10B的开口中。一旦进入，环102的波峰102A旋转或径向拉离第二血管10B，这导致细长针104穿透第二血管10B的组织，如图16所示。
转到图17，随着环102的波进一步向第一血管10A的外侧旋转，较小的针106也穿过第二血管10B的组织。如图18所示，一旦完成翻转，环102的波围绕第一血管10A的外侧进行周向定位，较小的针104呈径向地向外倾斜，细长针104延伸远离第二血管10B。如果使用固定带108，则它可以在环102的波上滑动，从而帮助保持装置100的翻转配置，如图19所示。图20示出了处于翻转配置中的装置100的截面视图。
图21和22示出了大致类似于先前描述的装置100的装置110的另一实施例。然而，装置110仅包括从环102的波形的波谷102B延伸的多个较小的针106。附图中所示为装置110的完全翻转配置，该配置使得针106径向地向外定位并向上弯曲。不同于先前的装置100，装置110可能需要更小的翻转范围，这取决于其用途。例如，环102的波可以从大约0度(即，大致为平面形状)翻转或移动到大约45度(大致为凹面形状)。当将一个管状结构的端部连接到另一个管状结构的侧开口时，使用更小、更弯曲的针106和更有限的翻转范围可能会有所帮助，如本说明下述。环可以是不对称的或椭圆形的，以允许管状结构之间的拉伸连接。在另一个实施例中，装置110可保持固定配置而不翻转，但是环102提供了足够的灵活性，使得针106可以单独向后弯曲，从而可以一次接合一个组织。
图23和24示出了大致类似于先前描述的装置100的装置120的另一实施例。但是，装置120仅包括从其每一个波谷102B延伸的较长的针104。另外，装置120以类似于描述为用于装置100的方式翻转。如本说明下述，当将管状结构连接到腔室(例如膀胱)时，仅使用较长的针104可能特别有用。
图25-29示出了大致类似于先前描述的装置120的装置130的另一实施例，但是具有成角度的椭圆形形状。如图26最佳所示，当从上方或下方观察时，环102形成为大致椭圆形，如图27最佳所示，环的波相对于环102的整体平面呈非垂直方向“倾斜”或成角度。这种椭圆形的、成角度的形状在连接以下两种结构时是很有帮助的，这两种结构相互之间以非垂直的角度相交。
图30-32示出了大致类似于本说明先前描述的实施例的装置140的另一个实施例，但是装置140包括由柔性材料(例如硅树脂、橡胶、乳胶或其他弹性材料)构成的环142，而不是波形的环。针104可以由诸如金属或聚合物之类的更刚性的材料构成，并且可以通过各种技术(例如机械地与环142接合或通过粘合剂连接)连接到环142。图30示出了处于正常或反转配置中的装置140，其中针104呈径向地向内弯曲；图31示出了处于部分翻转配置中的装置140，其中针104从装置140的中心径向地指向外部；图32示出了处于完全翻转配置中的装置140，其中针104从装置140径向地向外弯曲。在这方面，装置140可以与本说明的任何其他实施例类似的方式使用。
在一个示例性传送方法中，本发明的装置可与用于执行缝合吻合术的相同器械一起部署。例如，外科医生可以使用这些器械使针前进穿过组织，然后向环102施加向外的径向压力，以使其翻转。
在另一示例性传送方法中，部署装置可用于部署本发明的装置。例如，图33示出了部署装置130，部署装置130包括细长构件134，细长构件134分别连接到配置成接合环102的波峰102A的接合部132。在一个示例中，接合部132是刚性套筒，刚性套筒的尺寸和形状设计为配合波峰102A的一部分。另外，也可能是其他接合机构(例如，钩或夹)。一旦接合，可使细长构件134旋转(例如，通过手柄)以使装置100翻转。其他部署装置可用于将装置保持在反转或翻转的特定形状或状态。
如图34所示，在另一个示例传送方法中，部署装置140可用于从压缩配置部署装置100。部署装置140可以包括装置100压缩在其中的管状部分142，以及靠近管状部分142的细长部分144。如图35所示，可选地，还可以使用另一装置使装置100前进离开管状部分142到所需位置。
图36-38示出了传送/部署装置145的另一示例和使用该装置的方法。该装置包括两个细长臂构件146和147，每个构件具有与装置100的环接合的远端。例如，臂146/147的远端可以形成凹槽或形成直角指部，其可移除地与装置100的环接合。与在垂直方向上使装置与其臂134接合的装置130不同，装置145允许臂146/147从平行或纵向方向与装置100接合。优选地，一个臂146可以接合在装置100上的更靠近的位置(例如，环的波谷)，并且另一个臂147可以接合在装置100上的更远的位置(例如，环的波峰)，从而允许用户推一个臂并拉另一个臂以引起装置100的翻转。
虽然图13-20说明了用装置100将两个管状结构的两端部附接在一起的方法，但不同形状结构之间的连接也是可能的。例如，图39和40示出了第一血管10A的端部通过装置110连接到第二血管10B的侧开口。首先，对装置110的环102的波峰102A进行定位，以使装置110处于大致平面位置，使较小的针106的端部稍微向下倾斜或朝着与血管10A的纵轴对齐的方向倾斜。围绕血管10A的开口的端部的组织外部放置在针106的端部之上，从而使得针106穿透组织。接着，将针106的端部和第一血管10A的端部放入第二血管10B的孔中。最后，环102朝向第一血管10A旋转，使得针106也穿透第二血管10B开口周围的组织，如图40所示。
如图41所示，可使用椭圆形/成角度装置130执行类似过程。另外，首先旋转装置130以使其成角度的环102在第一血管10A之间对齐，该第一血管10A将以非垂直角度与第二血管10B相交。其余步骤与先前针对先前实施例所描述的步骤类似。
图42和43是示出了用于将第一血管10A的端部与第二血管10B的侧孔连接的装置100。所述连接方法与图9-15所述的方法类似。
图44和45示出了用于连接膀胱14和尿道12的装置120。连接过程以类似于图9-15中所述的方式进行，除了此处装置120首先放置在尿道12上并连接到尿道12、然后装置120进入膀胱14的开口、使得环102的翻转导致针104刺穿膀胱组织。另外，装置120可以相对较厚并且可以具有比先前描述的实施例稍长的针。此外，装置120也可以在手术中通过尿道传送。
虽然本说明中的装置描述为连接患者体内的两个结构的主要机构，但它们也可用于制备结构的一个或多个端部，以便通过不同的机构进行连接。图46示出了两个装置100，它们分别用于第一血管10A和第二血管10B上，以在其各端部使组织反转。这可以使它们更好地或更容易地通过另一种连接机构(例如缝线、机械连接(例如钉)或粘合剂)进行连接。图47示出了一种特定的连接技术，其中缝合线20在两个装置的针之间/周围编织(也可选地穿过组织)。
虽然先前的实施例讨论了不同程度的向内翻转或转动，但根据本发明的另一装置和方法仅考虑在手术中的装置的单独弯曲部分。例如，图48和49示出了与先前描述的装置大致相似的装置160，该装置160仅具有位于环102的波谷102B处的较小的针106。与先前描述的方法不同，装置160在患者体内以先前描述为翻转配置的方式传送，从而使得针106径向地、向外弯曲。环102的每个“波”向内弯曲(见图48)，而不是使装置160翻转或反转，从而使其中一个针106刺穿所需的组织位置，然后将针释放(见图49)。这种弯曲可用于连接来自两种不同结构的组织(例如图50和51中的管状结构10A和10B)。
应当理解，根据所连接的结构类型，本发明的装置的直径和高度可以具有不同的尺寸。例如，如果用于连接血管，则装置的直径可以在0.2mm和45mm之间的范围内，装置的高度可以在0.2mm和45mm之间的范围内。在另一实例中，如果用于连接膀胱和尿道，则该装置的直径可在5mm和25mm之间的范围内，装置的高度可以在5mm和25mm之间的范围内。在另一实例中，如果用于连接部分胆管、输卵管或输尿管的部分，则装置的直径可在3mm和12mm之间的范围内，装置的高度可在3mm和15mm之间的范围内。
尽管在特定实施例和应用中描述了本发明，在其教导下，本领域普通技术人员可以在不脱离本发明的精神、且不超出要求保护的本发明的范围内产生附加的实施例和修改。因此，应当理解，本文中的附图和说明以示例的方式提供以理解本发明，并且不应解释为限制其范围。

Claims (20)

1.一种用于连接患者体内的两个生物结构的内部空间的装置，包括：
环；以及
多个针，所述多个针连接到所述环；
其中，所述装置配置为从第一配置翻转到第二配置，在第一配置中，所述多个针具有第一方向，在第二配置中，所述多个针具有第二方向。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，环包括形成多个波的导线。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，多个波是由导线中的多个交替重复曲线形成的。
4.根据权利要求2所述的装置，其中，多个波中的每个都是矩形的。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，多个针还包括具有第一长度的第一多个针和具有第二长度的第二多个针。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，多个针在装置处于第一配置时呈径向地向内弯曲，在装置处于第二配置时呈径向地向外弯曲。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，环呈完全圆形或椭圆形。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，环是完全闭合的或是开放的“C”形。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，环由弹性材料构成。
10.根据权利要求1所述的装置，其中，装置还包括传送工具，传送工具具有套筒，套筒的尺寸设计为接合环的一部分并扭转环以使环在第一配置和第二配置之间翻转。
11.根据权利要求1所述的装置，其中，装置还包括传送工具，传送工具具有管状结构，管状结构的尺寸设计为径向压缩所述装置。
12.根据权利要求1所述的装置，其中，环包括形成多个波的导线，多个波在第一配置中具有交替的波峰和波谷，并且其中多个针中的每一个均连接在波谷中的一个。
13.根据权利要求10所述的装置，其中，多个针在第一配置中都呈径向地向内弯曲，并延伸超出环的波峰。
14.根据权利要求10所述的装置，其中，多个针在第一配置中均呈径向地向内弯曲，并终止于低于环的波峰的高度处。
15.根据权利要求10所述的装置，其中，多个针在所述第一配置中均呈径向地向内弯曲，并且其中多个针在终止于低于环的波峰的高度处的针和终止于延伸超出环的波峰的针之间交替。
16.一种用于连接患者体内的两个生物通道的方法，包括：
穿过第一生物结构的第一开口附近的组织插入连接装置的针；
穿过第二生物结构的第二开口附近的组织插入连接装置的针；
使连接装置的环翻转，从而改变针的方向，进而使在所述第一开口和所述第二开口附近的组织相互挤压。
17.根据权利要求14所述的方法，其中，两个生物结构是两个管状结构。
18.根据权利要求14所述的方法，其中，两个生物结构包括管状结构和非管状腔室。
19.根据权利要求14所述的方法，其中，两个生物结构中的一个或多个为血管、部分肠道、部分导管、部分尿道或部分假肢管。
20.根据权利要求14所述的方法，其中，使环翻转还包括操作传送工具以接合装置并扭转装置的一部分以使装置翻转。
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