CN113412133A - 用于执行经皮气管切开术的系统、设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本文描述了用于创建经皮气管切开术的设备、系统和方法。一种系统可以包括充胀组件和导丝组件。充胀组件可以包括细长管、可充胀构件和磁性构件。细长管可以具有第一端部和第二端部，并且可以限定管腔。可充胀构件可以联接至细长管的第一端部并且可以流体地联接至管腔，使得可充胀构件可以经由管腔接收流体。磁性构件可以联接至细长管的第一端部，使得磁性构件的运动可以引起细长管的第一端部的相对应运动。导丝组件的导丝的第一端部可以包括联接构件，该联接构件被配置为联接至可充胀构件，使得细长管的平移使导丝组件平移。

Description

用于执行经皮气管切开术的系统、设备和方法
相关申请的交叉参考
本申请要求享有于2018年6月1日提交的题为“Systems,Apparatus,and Methodsfor Performing a Percutaneous Tracheostomy”的美国临时申请No.62/679,282以及于2018年9月7日提交的题为“Systems,Apparatus,and Methods for Performing aPercutaneous Tracheostomy”的美国临时申请No.62/728,450的优先权和权益，这些申请中的每个的全部内容由此通过参考明确地包含于此以用于所有目的。
技术领域
本文描述的实施例涉及用于创建经皮气管切开术以经由穿过患者颈部的路径进入患者气管的系统、设备和方法。
背景技术
一些患者患有损害患者呼吸能力的医疗状况。在这种患者中，气管切开术会是有益的。对于一些患者而言，因为经皮气管切开术比开放式外科气管切开术更安全且更便宜，所以经皮气管切开术是比开放式外科气管切开术更可取的手术。一些经皮气管切开术技术包括Ciaglia技术(连续的或一步的扩张)、Griggs技术(线钳)和经喉气管切开术(或Fantoni)技术。通常，经皮气管切开术要求安全地穿刺患者的前气管并且使用经股动脉穿刺术(Seldinger technique)插入导丝。典型地，用于穿刺和随后的导丝插入的进入部位是在第一气管环与第二气管环之间或在第二气管环与第三气管环之间。
然而，识别出用于气管穿刺的理想部位可以具有挑战性。诸如支气管镜检查和超声波之类的高级工具已经用于改善体检标志。像许多高级程序工具一样，支气管镜可以是昂贵的，存在无菌问题，会发生故障并且经常缺乏即时可用性。尽管超声波与支气管镜检查不同可以识别出气管环、甲状腺峡部和近端血管以能够更安全地插入针头，但仅超声波缺乏使后气管可视化的能力，并且因此患者可以有气管后壁损伤的风险。在不进行支气管镜检查的情况下，在扩张的经皮气管切开术期间不能接近受损的后壁。此外，标准的支气管镜常常在经皮气管切开术过程期间抑制患者的足够通气，从而给患者带来额外的风险。
因此，需要用于执行经皮气管切开术的系统、设备和方法，其降低患者的风险并且允许快速地且容易地执行经皮气管切开术。
发明内容
本文描述了用于执行经皮气管切开术的系统、设备和方法。在一些实施例中，一种系统包括充胀组件和导丝组件。充胀组件可以包括细长管、可充胀构件和磁性构件。细长管可以具有第一端部和第二端部，并且可以限定管腔。可充胀构件可以联接至细长管的第一端部并且可以流体地联接至管腔，使得可充胀构件可以经由管腔接收流体。磁性构件可以联接至细长管的第一端部，使得磁性构件的运动可以引起细长管的第一端部的相对应运动。导丝组件可以包括具有第一端部和第二端部的导丝。导丝组件的第一端部可以包括联接构件，该联接构件被配置为联接至可充胀构件，使得细长管的平移使导丝组件平移。
附图说明
图1是根据实施例的导丝放置系统的示意图。
图2A和图2B分别是人体解剖结构的一部分的前视图和剖视侧视图的示意图。
图2C是与根据实施例的图1的导丝放置系统的一部分接合的人体解剖结构的一部分的剖视侧视图的示意图。
图3A至图3M是根据实施例的处于操作的各个阶段中的导丝放置系统的示意图。
图4是根据实施例的导丝放置系统的示意图。
图5是根据实施例的导丝放置系统的示意图。
图6是根据实施例的导丝放置系统的示意图。
图7是根据实施例的方法的流程图。
具体实施方式
在一些实施例中，一种系统包括充胀组件和导丝组件。充胀组件可以包括细长管、可充胀构件和磁性构件。细长管可以具有第一端部和第二端部，并且可以限定管腔。可充胀构件可以联接至细长管的第一端部并且可以流体地联接至管腔，使得可充胀构件可以经由管腔接收流体。磁性构件可以联接至细长管的第一端部，使得磁性构件的运动可以引起细长管的第一端部的相对应运动。导丝组件可以包括具有第一端部和第二端部的导丝。导丝组件的第一端部可以包括联接构件，该联接构件被配置为联接至可充胀构件，使得细长管的平移使导丝组件平移。
在一些实施例中，一种方法可以包括将管状构件平移通过患者的孔口、平移通过患者的环状软骨环并且平移到患者的上气管中。可以将细长管的第一端部平移通过管状构件的管腔，使得细长管的可充胀构件和磁性构件从管状构件的第一端部延伸并且设置在患者的上气管中。可以将外部磁性组件设置在患者的前颈部上，以便朝向患者的前颈部推压细长管的磁性构件并且将可充胀构件抵靠上气管的内表面设置。然后，可充胀构件可以经由细长管的管腔充胀，使得可充胀构件从未充胀构型转换到充胀构型。导丝组件的联接构件可以平移通过患者的前颈部并且平移到患者的上气管中。导丝组件可以包括导丝，所述导丝具有联接至联接构件的第一端部和设置在患者体外的第二端部，所述导丝延伸通过患者的前颈部。联接构件可以联接至可充胀构件。
图1是系统100的示意图。系统100包括充胀组件110、导丝组件120和管状构件150。系统100还可以任选地包括外部磁性组件140和超声波探头160。充胀组件110可以包括细长管112、可充胀构件114和磁性构件115。充胀组件110可以任选地包括阻挡构件195。细长管112可以具有第一端部111和第二端部113。在一些实施例中，细长管112可以具有足以从患者的至少口腔或鼻孔延伸至患者的气管的长度。可充胀构件114和磁性构件115可以在细长管112的第一端部111处或附近联接至细长管112。充胀组件110可以包括与可充胀构件114流体连通的充胀管腔116。在一些实施例中，充胀管腔116可以设置在细长管112内和/或由细长管112限定。
在一些实施方式中，可以在细长管112的第一端部111上或附近设置光源118。光源118可以产生足够的光，使得光可以从光源118穿过气管壁发射到颈部的表面并且对使用者(例如，临床医生)是可见的。因此，使用者会能够至少部分地基于穿过患者的皮肤发射的光的位置来确定细长管112的第一端部111的位置。在一些实施例中，光源118和管状构件150可以被配置为使得当细长管112的第一端部111设置在管状构件150内时由光源118发射的光被管状构件150部分地或完全地阻挡，使得由光构件发射的光在患者的皮肤上是不可见的，或者与当细长管112的第一端部111不在管状构件150内时的情况相比由光构件发射的光在患者的皮肤上是更暗的。因此，当细长管112和管状构件150被至少部分地插入患者体内时，当细长管112相对于管状构件150平移而使得第一端部111从管状构件150延伸时，从光源118发射的光可以变得当第一端部111从管状构件150的端部延伸时是可见的或更可见的。光源118可以是例如发光二极管(LED)。
磁性构件115可以是任何合适的磁性构件，其被配置为使得磁性构件115的运动引起细长管112的第一端部111的相对应运动。磁性构件115可以具有任何合适的形状。例如，在一些实施例中，磁性构件115可以被成形为细长矩形。在一些实施例中，磁性构件115可以被成形为圆柱体。在一些实施例中，磁性构件115可以是弓形的。在一些实施例中，磁性构件115被直接地联接至细长管112。在一些实施例中，磁性构件115设置在可充胀构件114内并且至少部分地由可充胀构件114包围。在一些实施例中，磁性构件115被直接联接至可充胀构件114。在一些实施例中，系统100包括两个或更多磁性构件115。
在一些实施例中，可充胀构件114可以在充胀和/或未充胀构型中包围细长管112。在一些实施例中，可充胀构件114可以在充胀和/或未充胀构型中从细长管112横向地延伸。在一些实施例中，可充胀构件114可以在充胀和/或未充胀构型中从细长管112的第一端部111向远侧地延伸。在一些实施例中，可充胀构件114可以设置在细长管112上，以便当可充胀构件114处于充胀和/或未充胀构型中时细长管112的一部分向可充胀构件114的远侧延伸。在一些实施例中，可充胀构件114可以具有两个端部(例如，袖套(cuff))，并且每个端部都可以被密封到细长管112的外表面。细长管112可以限定一个或多个充胀端口或孔，使得充胀管腔116可以与可充胀构件114的内部流体连通，以用于使可充胀构件114在未充胀构型与充胀构型之间转换。在一些实施例中，可充胀构件114可以被形成在刚性子组件上或被形成为刚性子组件的一部分，并且刚性子组件可以将细长管112接收在子组件的孔口内，并且然后可以将细长管112密封到子组件。
在一些实施例中，可充胀构件114可以以任何合适的形状、以任何合适的尺寸和以任何合适的材料形成。例如，可充胀构件114可以是椭圆形、球形、圆柱形、矩形、泪滴形或任何其它合适的形状。在一些实施例中，可以基于系统100的特定应用来选择形状。例如，可以选择可充胀构件114的形状以改善患者身体的特定区域中的超声可视化。此外，可充胀构件114的尺寸可以被设定成用于改善可充胀构件114与导丝组件120之间的接合和保持。
可充胀构件114可以是足够柔韧的，使得可充胀构件114(例如，当充胀时)可以被穿刺(例如，通过针头)以在可充胀构件114的壁中限定针头孔，而不是由于穿刺而破裂或撕裂。在一些实施例中，可充胀构件114可以由例如聚氨酯、硅树脂和/或聚氯乙烯(PVC)形成。在一些实施例中，可充胀构件114可以具有任何合适的材料特性、壁厚和/或充胀的最外直径。
在一些实施例中，例如，可充胀构件114可以是椭圆形的形状并且由低硬度的聚氨酯形成。可充胀构件114可以在充胀构型中具有在约40mm至约55mm的范围内的最外直径以及约55mm的长度。可充胀构件114可以在每个端部处都具有在约5.46mm至约5.72mm的范围内的直径。在充胀构型中，在最大球囊直径处的壁厚度可以在约0.029mm与约0.038mm之间。在充胀构型中，可充胀构件114可以被填充有多达例如约50ml的流体。
导丝组件120可以包括具有第一端部121和第二端部123的导丝122以及设置在导丝122的第一端部121处的联接构件124。联接构件124可以被配置为联接至可充胀构件114，以便当联接时充胀组件110的平移(例如，经由拉动第二端部113而引起的细长管112的平移)可以使导丝组件120平移。例如，如果可充胀构件114由于施加到细长管112的力而沿第一方向运动，则联接构件124与可充胀构件114的联接可以促使联接构件124和导丝122也沿第一方向运动。联接构件124可以被配置为经由例如被可充胀构件114捕获、被捕捉在可充胀构件的内部区域内或与可充胀构件114的表面接合而与可充胀构件114联接。
在一些实施例中，联接构件124可以与导丝122不同，并且联接构件124被固定地联接至导丝122(例如，经由粘合剂)。例如，在一些实施例中，联接构件124可以包括第一磁性构件，其被配置为联接至可充胀构件114的第二磁性构件。
在一些实施例中，导丝122可以包括联接构件124。例如，联接构件124可以与导丝122的轴一体化地形成，使得导丝组件120是一件式结构。类似地，在一些实施例中，联接构件124和导丝122可以由相同的一种或多种材料形成。在一些实施例中，联接构件124可以被成形为使得联接构件124可以与可充胀构件114的壁的至少一个部分接合。例如，联接构件124可以具有平面形状或多平面形状，并且可以形成为导丝122的尾纤(pigtail)形、钩形、盘绕形或螺旋形端部。因此，在一些实施例中，当联接构件124设置在可充胀构件114内时，导丝122的第一端部121可以通过联接构件124被保持在可充胀构件122内或附近。在一些实施例中，联接构件124可以设置在可充胀构件114的外部，其中导丝122穿过可充胀构件114的第一壁部分和相对设置的第二壁部分，使得由于联接构件124与可充胀构件114的第一壁部分之间的相互作用，导丝122由可充胀构件114保持。在一些实施例中，联接构件124可以部分地设置在可充胀构件114的内部并且部分地设置在可充胀构件114的外部，使得导丝组件120联接至可充胀构件114，以用于经由充胀组件110的运动使导丝组件120平移。
在一些实施例中，联接构件124可以被配置为在用于插入的第一构型与用于保持或联接的第二构型之间转换。例如，联接构件124可以在第一构型中比在第二构型中相对于导丝122的中心轴线具有更小的横向范围(例如，最外直径)，使得联接构件124在第一构型中可以配合在针头130的管腔135内并且在第二构型中可以膨胀以相对于可充胀构件114保持导丝122。在一些实施例中，联接构件124可以在第一构型中具有第一形状并且在第二构型中具有第二形状，使得联接构件124可以在第一构型中行进通过可充胀构件114的至少一个侧壁中的开口，并且可以在第二构型中接合可充胀构件114的侧壁，以便使联接构件124由可充胀构件114保持。在一些实施例中，联接构件124可以朝向第二构型偏置，使得在没有外力作用在联接构件124上的情况下联接构件124将呈现第二构型。在一些实施例中，在第一构型中，联接构件124可以是细长的，使得联接构件被成形为笔直的线。第二构型可以对应于联接构件的未偏置的形状或构型(例如，尾纤形、钩形、盘绕形或螺旋形)。在一些实施例中，导丝122和/或联接构件124可以由诸如镍钛诺的形状记忆材料形成。
在一些实施例中，当联接构件124处于针头130的管腔135内时，针头130可以压缩联接构件124，使得联接构件处于第一构型中。因此，联接构件124当设置在针头130的管腔135内时比当不在针头130的管腔135内时相对于导丝122的中心轴线具有更小的横向范围(例如，最外直径)。在一些实施例中，管腔135和联接构件124的结构和尺寸可以被设定成使得联接构件124在针头130的管腔135内可以是直的或基本直的。例如，管腔135的内径可以类似于联接构件124的外径(例如，形成导丝组件120的联接构件124部分的线材的外径)，使得联接构件124可以被横向地压缩为具有较小外径的形状和/或在针头130的管腔135内伸长。在一些实施例中，形成联接构件124的线材的外径和管腔135的内径可以被相对地设定尺寸，使得形成联接构件124的线材的外径略小于管腔135的内径并且联接构件124和限定管腔130的针头130的内表面可以具有滑动配合接合。因此，当联接构件124被拧入针头130的管腔135中时，形成联接构件124的线材被变直以对应于管腔135的形状。随着联接构件124从针头130的第一端部131平移出来，联接构件124可以从第一构型转换到第二构型。例如，随着联接构件124从针头130的第一端部131延伸，联接构件124的从第一端部131延伸的部分由于被朝向第二构型偏置而可以朝向第二构型转换，而联接构件124的保留在针头130的管腔135内的部分可以保持在第一构型中。当联接构件124完全地处于针头130的外部时，联接构件124可以完全地处于第二构型中。
在一些实施例中，如果可充胀构件114上的平移力(例如，在可充胀构件114上平移的力和/或保持可充胀构件114静止的力)大于联接构件124上的与该平移力相反方向的力，则联接构件124可以被配置为通过可充胀构件114沿第一方向平移。如果联接构件124上的力与可充胀构件114上的平移力相反并且大于可充胀构件114上的平移力，则联接构件124和可充胀构件114可以被配置为脱离。例如，在其中联接构件124是导丝122的尾纤形端部的一些实施例中，在与施加到可充胀构件114的力相反的方向上向联接构件124施加足够的力可以促使尾纤形端部使可充胀构件114变直并且与可充胀构件114脱离。在一些实施例中，在与施加到可充胀构件114的力相反的方向上向联接构件124施加足够的力可以促使联接构件撕裂可充胀构件114的侧壁，使得可充胀构件114和联接构件124脱离。因此，在一些实施例中，联接构件124和可充胀构件114可以经由向联接构件124和可充胀构件114中的每个施加相反方向的拉力来脱离。在一些实施例中，联接构件124和可充胀构件114可以被接合成使得将联接构件124与可充胀构件114分离所必需的释放力(例如，经由相反方向的拉力)是比在经由拉动充胀组件110将联接构件124从患者身体撤回期间在与可充胀构件114相反的方向上施加到导丝122(并且因此施加到联接构件124)的最大力大的力。因此，该释放力是足够高的，以便在撤回期间在无意间地将导丝122的联接构件124撤回期间可充胀构件114和联接构件124将不分离，但是当可充胀构件114和联接构件124处于患者体外时可充胀构件114和联接构件124可以经由例如由使用者拉动而分离。例如，在一些实施例中，释放力可以是至少约0.25磅的力、至少约0.5磅的力或至少约1.5磅的力。在系统100的一些应用中，依据在经由充胀组件110上的撤回力撤回期间由联接构件124和导丝122会经受的阻力，释放力可以更大或更小。在一些实施例中，联接构件124和可充胀构件114可以被接合成使得将联接构件124与可充胀构件114分离所必需的释放力(例如，经由相反方向的拉力)是比在经由拉动细长管112将充胀组件110从患者身体经由患者孔口撤回期间在远离患者(例如，远离患者的前颈部)的方向上施加到导丝122(并且因此施加到联接构件124)的力小的力。因此，释放力可以是足够低的，以便在导丝122的联接构件124经由可充胀构件114在例如患者的气管内的运动而运动期间可充胀构件114和联接构件124将没有无意间地分离，但是可以经由例如由使用者拉动细长管112和导丝122而分离。在一些实施例中，使用者可以通过沿着联接构件124朝向联接构件124的端部推动可充胀构件114来将可充胀构件114与联接构件124脱离，使得联接构件124在处于笔直构型或非笔直构型中的同时平移通过由针头130创建的开口。
在一些实施例中，联接构件124可以被配置为刺穿可充胀构件114，使得联接构件124可以插入可充胀构件114中和/或插入通过可充胀构件114。在一些实施例中，系统100可以任选地包括针头130，所述针头130具有第一端部131、第二端部133并且限定管腔135。第一端部131可以具有被配置为刺穿可充胀构件114和创建通向可充胀构件114的通路的任何合适的形状。例如，第一端部131可以具有尖锐的尖端，所述尖锐的尖端可以是锥形的。管腔135的尺寸可以被设定成使得导丝组件120的联接构件124可以平移通过第二端部133、平移通过管腔135并且平移通过针头130的第一端部131。在一些实施例中，针头130可以插入通过患者的前颈部和气管壁并且插入通过可充胀构件114的侧壁。然后，导丝122的一部分和联接构件124可以平移通过针头130的管腔135，使得导丝122的一部分和联接构件124中的至少一者被至少部分地设置在可充胀构件114内。然后，可以经由使针头130沿着导丝122平移而从可充胀构件114移除针头130。
任选的阻挡构件195可以是110充胀组件110的一部分，其比可充胀构件114或可充胀构件114的一部分更耐穿刺或更耐撕裂(例如，通过针头)。在一些实施方式中，阻挡构件195可以相对于意欲被刺穿的可充胀构件114的一部分布置在任何合适的位置中，在该位置中阻挡构件可以防止针头穿过可充胀构件114和穿刺患者的气管后壁。在一些实施方式中，阻挡构件195可以形成可充胀构件114的侧壁的一部分。在一些实施方式中，阻挡构件195可以设置在可充胀构件114的外表面上和/或联接至可充胀构件114的外表面。在一些实施方式中，阻挡构件195可以设置在可充胀构件114内。例如，阻挡构件195可以设置在可充胀构件114的内表面上或联接至可充胀构件114的内表面(例如，其与可充胀构件114的意欲被针头130刺穿的表面相对)。在一些实施方式中，阻挡构件195可以设置在细长管112上或联接至细长管112。在一些实施方式中，阻挡构件195可以设置在细长管112与可充胀构件114的内表面之间的位置处。
阻挡构件195可以具有任何合适的形状。在一些实施方式中，阻挡构件195可以具有与可充胀构件114的内表面或外表面的形状相对应的形状和/或与穿过可充胀构件114的平面的形状相对应的形状。例如，阻挡构件195可以具有卵形轮廓、圆形轮廓或矩形轮廓。
在一些实施方式中，阻挡构件195可以充分地耐刺穿和/或耐撕裂，使得如果由针头(例如，针头130)向阻挡构件195施加的力大于由外部磁性组件140(例如，穿过患者的皮肤和气管壁)施加在充胀组件110的磁性构件115上的磁引力，则针头将朝向患者的气管后壁推压阻挡构件195，并且从而远离患者的气管前壁推压磁性构件115，而不是针头刺穿阻挡构件195。在移除或减小由针头沿向后的方向施加在阻挡构件195上的力时，可以由于外部磁性组件140的磁吸引而再次朝向气管前壁推压磁性构件115。
在一些实施方式中，阻挡构件195可以相对于磁性构件115布置成使得当磁性构件115被朝向外部磁性组件140推压时，阻挡构件195设置成从外部磁性组件140与磁性构件115相对(例如，在磁性构件115与患者的气管后壁之间)。在一些实施方式中，阻挡构件195可以包括一个或多个磁性元件。一个或多个磁性元件可以具有相对于磁性构件115和/或外部磁性组件140的极性，使得阻挡构件195被磁性构件115和/或外部磁性组件140排斥，以便使阻挡构件195将被朝向患者的气管后壁和远离患者的气管前壁推压。阻挡构件195可以相对于可充胀构件114的意欲被刺穿的部分联接或设置，以便当阻挡构件195被朝向患者的气管后壁和远离患者的气管前壁推压(例如，经由与外部磁性组件140的磁性相互作用和/或经由外部磁性组件140与磁性构件1150的磁性相互作用)时，可充胀构件114的意欲被刺穿的部分被设置在气管前壁附近或被设置成与气管前壁相邻。因此，阻挡构件195可以设置在可充胀构件114的内部与气管后壁之间，以便当针头130平移到可充胀构件114的内部中时，因为针头130的进一步平移可以使针头130平移成与阻挡构件195接触，所以阻挡构件195可以防止针头130延伸成与气管后壁接触。
在一些实施方式中，阻挡构件195可以具有增加的回声反射性，使得与充胀组件110的其它部分(例如，可充胀构件114和/或可充胀构件114的内部)和/或患者的周围部分相比，阻挡构件195可以更容易地经由超声波可视化。由于增加的回声反射性，使用者会能够经由超声波成像来识别出阻挡构件195的位置，并且在针头到达阻挡构件195之前或在针头经过阻挡构件195之前中断针头130的平移，使得可以防止针头130相对于可充胀构件114和/或患者的气管前进太远和防止针头130损伤患者的气管后壁。
在一些实施方式中，阻挡构件195可以由具有增加的对用于刺穿患者组织的针头(例如，针头130)的穿刺阻力和/或增加的回声反射性的任何合适的材料形成。例如，阻挡构件195可以由聚合物或金属复合物形成。在一些实施方式中，阻挡构件195可以包括可充胀构件114的侧壁的加厚或加强部分。
在一些实施例中，可充胀构件114在设置在患者的上气管中之后可以用流体(例如，液体或气态流体)填充和/或充胀。例如，可充胀构件114可以用流体和/或造影剂填充和/或充胀，使得可充胀构件114限定可使用超声波成像检测到的回声空间。使可充胀构件114充胀也可以增大可充胀构件的侧壁的表面张力，使得针头130和/或导丝122可以更容易地刺穿侧壁。此外，可充胀构件114的充胀可以创建较大的内部空间，联接构件124可以在该较大的内部空间内膨胀和/或设置。可充胀构件114的充胀也可以增大可充胀构件的目标尺寸，用于使可充胀构件114与针头130和/或联接构件124可视化和瞄准。
管状构件150可以具有第一端部151和与第一端部151相对的第二端部153。管状构件150可以限定从第一端部151延伸到第二端部153的管腔。在一些实施例中，管状构件150可以包括可充胀构件152，该可充胀构件152被配置为从管状构件150的外表面延伸到第一端部151附近。可充胀构件152可以被配置为密封抵靠患者气管的内表面和/或使管状构件150在患者气管内稳定。管状构件150的第二端部153可以被配置为联接至通气源，以便当管状构件150的第一端部151设置在患者气管内时，患者可以经由管状构件150通气。在一些实施例中，管状构件150可以被配置为经由使管状构件150的第一端部151平移通过患者的鼻孔或口腔孔而设置在患者的气管内。在一些实施例中，管状构件150可以是气管内管。管状构件150可以被配置为将充胀组件110的至少一部分接收在管状构件150的管腔内，使得充胀组件110可以相对于管状构件150的第一端部151平移。在一些实施例中，管状构件150和充胀组件110被配置为使得当充胀组件110设置在管状构件150的管腔内并且相对于管状构件150平移时，管状构件150可以继续使患者通气(例如，经由患者的气管向患者的肺部提供空气)。例如，在一些实施例中，充胀组件110的最外直径或横向范围可以等于或小于管状构件150的内径的50％。在一些实施例中，充胀组件110可以设置成与管状构件150成直线，使得呼吸机回路不破裂，并且可以维持通过气管的气道压力。
图2A和图2B是患者P的一部分的前视图和剖视侧视图的示意图。如图2A和图2B中所示，患者P具有口腔孔O和鼻孔S。管状构件的端部(例如，管状构件150的第一端部151)可以通过口腔孔O或鼻孔S插入并且平移到患者P的气管W。例如，管状构件150可以通过鼻孔S插入并且通过鼻咽NP、口咽OP平移，经过会厌EP，通过喉咽LP而回避食道E，通过喉头L，经过甲状腺软骨TC，通过环状软骨环C而进入上气管U中。管状构件的端部也可以通过口腔孔O插入并且经由口咽OP平移到气管W。
超声波探头160可以是任何合适的超声波探头，其被配置为用于使在患者体内的可充胀构件114以及在患者的皮肤与可充胀构件114之间的任何介入的患者结构可视化。例如，超声波探头160可以用于使任何介入的患者组织或患者结构可视化，例如，气管壁W，软骨(例如，甲状腺软骨TC)，血管(例如，动脉R和/或静脉V)，神经(例如，喉神经N)，甲状腺TG，甲状腺TG的一部分(例如，甲状腺峡部TI，甲状旁腺PG)和/或可以设置在可充胀构件114与患者皮肤之间的任何其它结构或组织)。外部磁性组件140可以是任何合适的外部磁性组件，其被配置为通过患者组织(例如，通过患者的皮肤和气管壁)朝向外部磁性组件推压充胀组件110的磁性构件115(例如，经由磁吸引)。如图2C中所示，超声波探头160可以用于识别出在患者P体内的充胀组件110的一部分110A(例如，充胀组件110的包括可充胀构件114和磁性构件115的部分)相对于患者P的其它组织或结构的位置。例如，如图2C中所示，其中充胀组件110设置在患者体内(例如，充胀组件110设置在患者的上气管U内，并且细长管112(未示出)从部分110A通过喉头L、喉咽LP、口咽OP延伸出口腔孔O)，外部磁性组件140可以联接至患者的外表面(例如，患者颈部的皮肤的前表面A)，使得充胀组件110的部分110A的磁性构件115(图2C中未示出)被朝向外部磁性组件140推压，并且可充胀构件114接触腔体的壁的表面(例如，上气管U的壁的表面)。可充胀构件114和外部磁性组件140可以设置在介入组织和/或结构的相对的侧上，使得在可充胀构件114和外部磁性组件140之间基本没有设置流体(例如，空气)间隙。腔体的壁的表面和外表面可以设置在患者的至少一个组织表面的相对的侧上。可充胀构件114可以在腔体内被可视化。例如，可充胀构件114可以经由超声波探头160是回声的并且被可视化。回声构件被压靠在体腔的壁的表面上，并且回声构件以及在回声构件与患者的外表面之间的所有组织平面可以通过超声波被可视化，该技术可以被称为Coaptive Ultrasound(CU)。
在一些实施例中，外部磁性组件140可以包括手柄。在一些实施例中，外部磁性组件140可以包括一个磁性元件，其被配置为用于与磁性构件115进行磁性相互作用。在一些实施例中，外部磁性组件140可以包括任何适当数量的磁性元件(例如，两个磁性元件)，其被配置为用于与磁性构件115进行磁性相互作用。在一些实施例中，如上所述，充胀组件110可以包括多个磁性构件115(例如，两个磁性构件)，并且外部磁性组件140可以包括相对应数量的磁性元件。
在一些实施例中，外部磁性组件140和/或磁性构件115可以由任何合适类型的磁体形成。例如，外部磁性组件140和/或磁性构件115可以包括永磁体，例如，钕铁硼(NdFeB)磁体、钐钴(SmCo)磁体、铝镍钴(AlNiCo)磁体、陶磁体、铁氧体磁体和/或任何其它合适的稀土磁体。在一些实施例中，外部磁性组件140和/或磁性构件115可以包括暂时磁体。在一些实施例中，外部磁性组件140和/或磁性构件115可以是电磁体，例如，螺线管。在一些实施例中，外部磁性组件140和/或磁性构件115可以产生具有取向(即，北极(N)和南极(S))的磁场。在其它实施例中，外部磁性组件140和/或磁性构件115可以由未磁化的铁磁材料形成，即，不产生其自身的磁场，但是会受到外部施加的磁场的影响。例如，外部磁性组件140和/或磁性构件115可以由铁或钢形成，并且外部磁场的施加可以将铁朝向场源吸引，从而向外部磁性组件140和/或磁性构件115施加力。
在使用中，可以将管状构件150插入通过患者的孔口(例如，患者的鼻孔或口腔孔)、插入通过患者的环状软骨环并且插入患者的上气管中，使得管状构件150的第一端部151和可充胀构件152设置在上气管内。例如，管状构件150的可充胀构件152可以设置在患者的第二气管环与第三气管环之间。然后，充胀组件110可以平移通过管状构件150的管腔，使得充胀组件110的细长构件112的第一端部111延伸超出管状构件150的第一端部151。在一些实施例中，使用者可以基于管状构件150和细长构件112的已知相对长度和/或在管状构件150或细长构件112中的至少一个上的标记物来确定细长构件112的第一端部111延伸超出管状构件150的第一端部151的特定距离。
然后，可以将外部磁性组件140放置在患者的前颈部上，以便朝向外部磁性组件140推压充胀组件110的磁性构件115，使得细长构件112的第一端部111被推压成与上气管的前壁接触。管状构件150可以相对于细长构件112的第一端部111朝向环状软骨环平移，所述细长构件112的第一端部111由于外部磁性组件140与磁性构件115之间的磁吸引而抵靠上气管的前壁保持在适当位置中。
然后，流体可以经由充胀管腔116递送到可充胀构件114。如上所述，流体可以包括流体和/或造影剂，使得可充胀构件114可经由成像(例如，超声波)检测到。然后，可充胀构件114可以被可视化(例如，使用超声波探头160)，使得可以识别出可充胀构件114的位置。然后，外部磁性组件140可以沿着患者的前颈部的皮肤运动，以朝向期望的气管穿刺部位推压磁性构件115。在一些实施例中，超声波探头160可以用于确定特定的气管环之间(例如，患者的第一气管环与第二气管环之间或患者的第二气管环与第三气管环之间)的气管穿刺部位。
在使用超声波探头160使可充胀构件114的位置可视化的同时，导丝组件120可以通过患者的前颈部插入患者的气管中并且联接至可充胀构件114。例如，针头130可以插入通过患者的前颈部和气管并且插入通过可充胀构件114的侧壁，使得针头130的第一端部131(例如，尖端)设置在可充胀构件114内。在插入针头130期间，超声波探头160可以用于使针头130以及在患者的皮肤与可充胀构件114之间的任何介入的患者结构可视化。例如，超声波探头160可以用于在插入针头130期间实时地识别出患者的甲状腺峡部和近端血液，使得可以回避甲状腺峡部和近端血管。此外，超声波探头160可以用于确认针头130的第一端部131设置在可充胀构件114内。另外地或可替代地，回声的流体可以经由针头130从可充胀构件114抽吸(例如，吸入注射器针头筒中)以验证针头130的第一端部131设置在可充胀构件114内。
在针头的第一端部131设置在可充胀构件114内的情况下，导丝122的一部分和联接构件124可以插入通过针头130的管腔135并且平移(例如，被推动)通过管腔135。然后，联接构件124可以从针头130的第一端部131平移出，使得联接构件124设置在可充胀构件114内。然后，针头130可以经由针头130相对于联接构件124和导丝122的平移而从患者身体撤回，将联接构件124留在可充胀构件114内，并且导丝122延伸通过可充胀构件114的壁。另外地，可以从患者身体移除外部磁性组件140，使得不再朝向气管前壁推压(例如，经由磁吸引)磁性构件115。另外地，可充胀构件114可以变瘪。
在导丝组件120延伸通过患者的前颈部并且联接至可充胀构件114的情况下，可以使用导丝组件120和穿过患者的前颈部至患者气管的管道(tract)来执行任何合适的经皮气管切开术，通过所述管道设置导丝组件120。例如，细长构件112可以平移通过管状构件150，使得细长构件112的第一端部111朝向患者的下气管和/或肺部运动。因此，导丝组件120的联接构件124和导丝122朝向患者的下气管和/或肺部平移。然后，可以经由例如Ciaglia技术或Griggs技术执行外部扩张。在一些实施例中，随着细长构件112平移以防止导丝组件120与可充胀构件114脱离，导丝122将需要前进穿过患者颈部中的穿刺部位。
作为另一个示例，可以使用导丝组件120执行经喉气管切开术(或Fantoni技术)。例如，管状构件150和细长构件112可以平移，使得细长构件112的第一端部111通过患者的孔口(例如，鼻孔或口腔孔)运动。因此，导丝组件120的联接构件124和导丝122朝向环状软骨环通过患者的孔口平移。在一些实施例中，管状构件150可以在撤回细长构件112之前经由患者的孔口从患者身体撤回。然后，可以将气管造口管拧套在导丝上，使得气管造口管可以平移通过患者的口腔，平移通过环状软骨环而平移到上气管中，并且穿过患者的气管壁和前颈部而与管道接合。
在一些实施例中，为了验证导丝的联接构件124设置在患者的气管内并且与可充胀构件114接合，细长构件112可以平移通过管状构件150，使得细长构件112的第一端部111运动通过患者的孔口(例如，鼻孔或口腔孔)。因此，导丝组件120的联接构件124和导丝122朝向环状软骨环通过患者的孔口或在患者的孔口附近平移。然后，可以验证联接构件124和可充胀构件114之间的接合。在验证之后，可以将导丝122拉动通过患者的前颈部中的管道，使得联接构件124将可充胀构件114和细长构件112拉入上气管中。然后，可以使用导丝组件120执行任何合适的经皮气管切开术。
图7是根据实施例的方法200的流程图。可以使用本文描述的系统或设备中的任一个(例如，上述系统100)来实施方法200。方法200包括将管状构件平移通过患者的孔口、平移通过患者的环状软骨环并且平移到患者的上气管中202。可以将细长管的第一端部平移204通过管状构件的管腔，使得细长管的可充胀构件和磁性构件从管状构件的第一端部延伸并且设置在患者的上气管中。可以将外部磁性组件设置206在患者的前颈部上，使得朝向患者的前颈部推压细长管的磁性构件并且将可充胀构件抵靠上气管的内表面设置。然后，可以使可充胀构件经由细长管的管腔充胀208，使得可充胀构件从未充胀构型转换到充胀构型。可以将导丝组件的联接构件平移210通过患者的前颈部并且平移到患者的上气管中。导丝组件可以包括导丝，所述导丝具有联接至联接构件的第一端部和设置在患者体外的第二端部，所述导丝延伸通过患者的前颈部。联接构件可以联接212至可充胀构件。
图3A至图3M是处于操作的各个阶段中的系统300的示意图。系统300可以在结构和/或功能上与本文描述的系统或设备中的任一个(例如，上述系统100)相同或相似。例如，系统300包括充胀组件310、导丝组件320和管状构件350。系统300还包括外部磁性组件340和超声波探头360。充胀组件310可以包括细长管312、可充胀构件314和磁性构件315。细长管312可以具有第一端部311和第二端部313。在一些实施例中，细长管312可以具有足以从患者的至少口腔或鼻孔延伸至患者的气管的长度。可充胀构件314和磁性构件315可以在细长管312的第一端部311附近联接至细长管312。充胀组件310包括充胀管腔316，所述充胀管腔316由细长管312限定并且与可充胀构件314流体连通。导丝组件320可以包括具有第一端部321和第二端部323的导丝322以及设置在导丝322的第一端部321处的联接构件324。管状构件350可以具有第一端部351和与第一端部351相对的第二端部353。管状构件350可以限定从第一端部351延伸到第二端部353的管腔，并且可以包括可充胀构件352，所述可充胀构件352被配置为从未充胀构型转换到充胀构型，在所述充胀构型中可充胀构件352从管状构件350的外表面延伸在第一端部351附近并且联接至患者的气管壁的内表面。
如图3A中所示，管状构件350可以插入通过患者P的孔口(未示出)(例如，患者的鼻孔或口腔孔)、插入通过患者P的环状软骨环C并且插入到患者P的上气管U中，使得管状构件350的第一端部351和可充胀构件352设置在上气管U内。在可充胀构件352已经插入通过患者P的环形环C之后，可充胀构件352可以转换到充胀构型，使得可充胀构件352可以将第一端部351固定在上气管U内和/或使得管状构件350的第一端部351可以相对于气管壁的内表面稳定(例如，抵抗轴向运动)。例如，管状构件350的可充胀构件352可以设置在患者P的第二气管环T2与第三气管环T3之间或设置在患者P的第一气管环T1与第二气管环T2之间。可充胀构件352可以具有任何合适的形状。例如，可充胀构件352可以在充胀构型中具有圆形轮廓，使得管状构件350的第一端部351的中心轴线可以与上气管U的中心轴线共轴。
如图3B中所示，然后，充胀组件310可以平移通过管状构件350的管腔，使得充胀组件310的细长构件312的第一端部311延伸超出管状构件350的第一端部351。在一些实施例中，使用者可以基于管状构件350和细长构件312的已知相对长度和/或在管状构件350或细长构件312中的至少一个上的标记物来确定细长构件312的第一端部311延伸超出管状构件350的第一端部351的特定距离。
如图3C中所示，然后，可以将外部磁性组件340放置在患者的前颈部A上，以便朝向外部磁性组件340推压充胀组件310的磁性构件315，使得细长构件312的第一端部311被推压成与上气管U的前壁接触。管状构件350可以相对于细长构件312的第一端部311朝向环形环C平移，所述细长构件312的第一端部311由于外部磁性组件340与磁性构件315之间的磁吸引而抵靠上气管U的前壁保持在适当位置中。例如，在一些实施方式中，管状构件350的第一端部351可以朝向环形环C平移，其中可充胀构件352通过沿着上气管U的壁的内表面拉动管状构件350而充胀。在一些实施方式中，管状构件350的可充胀构件352可以在朝向环形环C平移之前部分地或完全地变瘪，并且然后在平移之后再充胀。在一些实施方式中，管状构件350可以相对于环形环C保持在其初始位置中，而不是在进展之前使管状构件350的第一端部351朝向环形环C平移(例如，可充胀构件352可以在环状软骨环C与第一气管环T1之间初始地充胀)。
如图3D中所示，然后，可以将流体经由充胀管腔316(例如，经由联接至细长构件312的第二端部313的充胀端口)递送到可充胀构件314。如上所述，流体可以包括流体和/或造影剂，使得可充胀构件314可经由成像(例如，超声波)检测到。然后，可以将超声波探头360施加到患者P的前颈部A，使得可以使可充胀构件314以及在可充胀构件与前颈部A的表面之间的任何介入的组织或其它结构可视化，并且可以识别出可充胀构件314的位置。然后，外部磁性组件340可以沿着患者的前颈部A的皮肤运动，以朝向期望的气管穿刺部位推压磁性构件315。在一些实施例中，超声波探头360可以用于确定特定的气管环之间(例如，患者P的第一气管环T1与第二气管环T2之间或患者P的第二气管环T2与第三气管环T3之间)的气管穿刺部位。
如图3E中所示，在使用超声波探头360使可充胀构件314的位置可视化的同时，可以将针头330通过患者P的前颈部A插入患者的上气管U中。针头330可以进一步平移，使得针头330插入通过可充胀构件314的侧壁，使得针头330的第一端部331(例如，尖端)设置在可充胀构件314内。在插入针头330期间，超声波探头360可以用于使针头330以及在患者的皮肤与可充胀构件314之间的任何介入的患者结构可视化。例如，超声波探头360可以用于在插入针头330期间实时地识别出患者的甲状腺峡部和近端血管，使得可以回避甲状腺峡部和近端血管。此外，超声波探头360可以用于确认针头330的第一端部331设置在可充胀构件314内。另外地或可替代地，回声的流体可以经由针头330从可充胀构件314抽吸(例如，吸入注射器针头筒中)以验证针头330的第一端部331设置在可充胀构件314中。
如图3F中所示，在针头的第一端部331设置在可充胀构件314内的情况下，导丝322的一部分和联接构件324可以插入通过针头330的管腔335并且平移(例如，被推动)通过管腔335。然后，联接构件324可以从针头330的第一端部331平移出，使得联接构件324设置在可充胀构件314内。
如图3G中所示，然后，针头330可以经由针头330相对于联接构件324和导丝322的平移从患者身体撤回，将联接构件324留在可充胀构件314内，并且导丝322延伸通过可充胀构件的壁。另外地，可以从患者身体移除外部磁性组件340，使得不再朝向气管前壁推压(例如，经由磁吸引)磁性构件315。可充胀构件314可以变瘪。
在导丝组件320延伸通过患者的前颈部并且联接至可充胀构件314的情况下，可以使用导丝组件320和穿过患者的前颈部至患者气管的管道来执行任何合适的经皮气管切开术，通过所述管道设置导丝组件320。例如，如图3H中所示，细长构件312可以平移通过管状构件350，使得细长构件312的第一端部311朝向患者的下气管和/或肺部运动。因此，导丝组件320的联接构件324和导丝322朝向患者的下气管和/或肺部平移。然后，可以经由例如Ciaglia技术或Griggs技术执行外部扩张。在一些实施例中，随着细长构件312平移以防止导丝组件320与可充胀构件314脱离，导丝322将需要前进穿过患者颈部中的穿刺部位。在一些实施例中，导丝322可以被推动，使得可充胀构件314平移。
作为Ciaglia技术的示例，图3I示出扩张器370可以在导丝322上前进以使穿过前颈部A至上气管U的管道在外部地扩张。如图3J中所示，在外部扩张之后，气管造口管380可以在导丝322上前进，使得气管造口管380的第一端部设置在上气管U内并且气管造口管380的第二端部设置在患者P的外部(例如，从患者P的前颈部A延伸)。如图3K中所示，导丝组件320可以与可充胀构件314脱离。例如，足以促使联接构件324与可充胀构件314脱离的力可以沿远离患者P的方向施加到导丝组件320。然后，导丝组件320可以通过气管造口管380平移并且从患者P移除。气管造口管380可以联接至呼吸机(未示出)，使得呼吸机可以将空气推入患者P的肺部(未示出)中并且从患者P的肺部经由气管造口管380抽吸空气。在测试呼吸机和气管造口管380的组合以确保呼吸机正确地将空气推入患者P的肺部中并且从患者P的肺部经由气管造口管380抽吸空气之后，可以从患者P移除充胀组件310和管状构件350。例如，细长构件312可以向近侧地平移通过管状构件350，并且可以经由通过患者P的孔口的向近侧平移而顺序地或同时地从患者P移除细长构件312和管状构件350，管状构件350通过所述患者P的孔口插入患者P体内。例如，可充胀构件352可以完全地或部分地变瘪，并且管状构件350可以向近侧地平移。如图3L中所示，气管造口管380可以相对于患者的前颈部A和上气管U保持在适当位置中，从而提供通向患者的肺部的流体流动通路。
作为另一个示例，可以使用导丝组件320来执行经喉气管切开术或Fantoni技术。例如，如图3M中所示，可以通过患者P的孔口(例如，鼻孔或口腔孔)从患者P身体撤回管状构件350。细长构件312可以平移，使得细长构件312的第一端部311通过患者P的孔口运动。因此，导丝组件320的联接构件324和导丝322平移通过环形环C并且通过患者P的孔口平移出。然后，可以将气管造口管拧套在导丝上，使得气管造口管可以平移通过患者的口腔，平移通过环状软骨环C而平移到上气管U中，并且穿过患者的气管壁和前颈部A而与管道接合。
在一些实施例中，外部磁性组件和充胀组件可以包括任何合适数量的磁性元件，其被配置为用于通过患者的组织进行磁性相互作用。例如，图4是系统400的示意图。系统400可以在结构和/或功能上与本文描述的系统或设备中的任一个(例如，上述系统100和/或系统300)相同或相似。例如，系统400包括充胀组件410、导丝组件420和管状构件450。系统400还包括外部磁性组件440和超声波探头460。充胀组件410可以包括细长管412和可充胀构件414。细长管412可以具有第一端部411和第二端部413。在一些实施例中，细长管412可以具有足以从患者的至少口腔或鼻孔延伸至患者的气管的长度。可充胀构件414和磁性构件415可以在细长管412的第一端部411附近联接至细长管412。充胀组件410包括充胀管腔416，所述充胀管腔416由细长管412限定并且与可充胀构件414流体连通。充胀组件410也可以包括第一磁性构件415A和第二磁性构件415B。导丝组件420可以包括具有第一端部421和第二端部423的导丝422以及设置在导丝422的第一端部421处的联接构件424。管状构件450可以具有第一端部451和与第一端部451相对的第二端部453。管状构件450可以限定从第一端部451延伸至第二端部453的管腔，并且可以包括可充胀构件452，所述可充胀构件452被配置为从管状构件450的外表面延伸在第一端部451附近并且联接至患者的气管壁的内表面。
外部磁性组件440可以包括第一磁性元件442A、第二磁性元件442B和手柄444。充胀组件410的第一磁性构件415A和第二磁性构件415B可以沿着细长构件412间隔，使得第一磁性构件415A被配置为用于与第一磁性元件442A进行磁性相互作用并且第二磁性构件415B被配置为用于与第二磁性元件442B进行磁性相互作用。在系统400的使用期间，超声波探头460可以被定位在第一磁性元件442A与第二磁性元件442B之间以使充胀组件410的可充胀构件414可视化。该实施例还使得能够对细长管412的第一端部411的取向进行更多控制，这是由于细长管412的第一端部411的取向将匹配外部磁体组件440(即，第一磁性元件422A和第二磁性元件422B)的取向。
在一些实施例中，并非具有多个磁性构件和/或元件，充胀组件410可以包括限定通孔的盘形磁性构件，并且外部磁性组件440可以包括限定通孔的盘形磁性元件。超声波探头460可以插入通过外部磁性组件440的盘形磁性元件中的通孔并且与患者P接触。
在一些实施例中，如上所述，光源可以设置在细长管的第一端部上或附近，使得细长管的第一端部在患者体内的位置可以通过在患者的被发射光的表面上的位置来识别出。例如，图5是系统500的示意图。系统500可以在结构和/或功能上与本文描述的系统或设备中的任一个(例如，上述系统100和/或系统300)相同或相似。例如，系统500包括充胀组件510和管状构件550。充胀组件510可以包括细长管512和可充胀构件514。细长管512可以具有第一端部511和第二端部513。在一些实施例中，细长管512可以具有足以从患者的至少口腔或鼻孔延伸至患者的气管的长度。可充胀构件514和磁性构件515可以在细长管512的第一端部511附近联接至细长管512。充胀组件510包括充胀管腔516，所述充胀管腔516由细长管512限定并且与可充胀构件514流体连通。管状构件550可以具有第一端部551和与第一端部551相对的第二端部553。管状构件550可以限定从第一端部551延伸到第二端部553的管腔，并且可以包括可充胀构件552，所述可充胀构件552被配置为从管状构件550的外表面延伸在第一端部551附近并且联接至患者的气管壁的内表面。
如图5中所示，光源518可以设置在细长管512的第一端部511上或附近。光源可以产生足够的光，使得光可以从光源穿过气管壁发射到前颈部A的表面并且对于使用者(例如，临床医生)是可见的。因此，使用者会能够至少部分地基于穿过患者P的前颈部A发射的光的位置来确定细长管512的第一端部511的位置。光源518可以是例如发光二极管(LED)。
在一些实施例中，如以上关于图1所讨论的，充胀组件可以包括阻挡构件以防止针头穿刺患者的气管后壁。例如，图6是系统600的示意图。系统600可以在结构和/或功能上与本文描述的系统或设备中的任一个(例如，上述系统100和/或系统300)相同或相似。例如，系统600包括充胀组件660。系统600还包括外部磁性组件640、超声波探头660和针头630。充胀组件610可以包括细长管612和可充胀构件614。细长管612可以具有第一端部611和第二端部(未示出)。在一些实施例中，细长管612可以具有足以从患者的至少口腔或鼻孔延伸至患者的气管的长度。可充胀构件614和磁性构件615可以在细长管612的第一端部611附近联接至细长管612。充胀组件610包括充胀管腔，所述充胀管腔由细长管612限定并且与可充胀构件614流体连通。
如图6中所示，阻挡构件695可以联接至可充胀构件614的侧壁或形成可充胀构件614的侧壁的一部分。阻挡构件695可以在结构和/或功能上与以上关于图1描述的阻挡构件195相同或相似。例如，阻挡构件195可以具有与可充胀构件614的外表面的形状相对应的形状。阻挡构件195可以被配置为待设置在可充胀构件614的意欲被针头630刺穿的一部分与患者P的气管后壁之间。此外，如图6中所示，阻挡构件695可以充分地耐穿刺和/或耐撕裂，使得如果针头630向阻挡构件695施加的力大于由外部磁性组件640(例如，通过患者P的前颈部A和气管壁)施加在充胀组件610的磁性构件615上的磁引力，则针头630可以将阻挡构件695朝向患者P的气管后壁推压，并且从而将磁性构件615远离患者P的气管前壁推压，而不是针头630穿刺阻挡构件695和/或穿过阻挡构件695。因此，当针头630被抵靠阻挡构件695推压时，同时外部磁性组件经由磁吸引朝向前颈部A推压磁性构件615，在可充胀构件614的外表面与患者P的气管前壁的内表面之间可以存在间隙G。在移除或减小由针头630沿向后的方向施加在阻挡构件695上的力时，可以由于外部磁性组件640的磁吸引而再次朝向气管前壁推压磁性构件615。
在一些实施方式中，阻挡构件695可以设置在可充胀构件614的内部并且联接至可充胀构件614的侧壁的内表面。在一些实施方式中，阻挡构件695可以设置在可充胀构件614的外部并且联接至可充胀构件614的侧壁的外表面。在一些实施方式中，可充胀构件614可以由阻挡部件695部分地形成。例如，可充胀构件614可以包括第一侧壁部分和与第一侧壁部分相对的第二侧壁部分。第一侧壁部分可以被配置为通过其接收针头630，并且第二侧壁部分可以被配置为比第一侧壁部分更耐得住被针头630刺穿。例如，第二侧壁部分可以比第一侧壁部分具有更大的厚度和/或比第一侧壁部分具有更大的硬度。
另外地，在一些实施方式中，阻挡构件695可以具有增加的回声反射性，使得与充胀组件610的其它部分(例如，可充胀构件614和/或可充胀构件614的内部)和/或患者P的周围部分相比，阻挡构件695可以更容易地经由超声波可视化。由于增加的回声反射性，使用者会能够经由超声波成像来识别出阻挡构件695的位置，并且在针头到达阻挡构件695之前或在针头经过阻挡构件695之前中断针头630的平移，使得可以防止针头630相对于可充胀构件614和/或患者的气管前进太远和防止针头630损伤患者的气管后壁。
在一些实施方式中，阻挡构件695可以由具有增加的对用于刺穿患者组织的针头(例如，针头630)的穿刺阻力和/或增加的回声反射性的任何合适的材料形成。例如，阻挡构件695可以由聚合物或金属复合物形成。在一些实施方式中，阻挡构件695可以包括可充胀构件614的侧壁的加厚或加强部分。阻挡构件695可以具有相对于可充胀构件614或可充胀构件614的其余部分的硬度增大的硬度(例如，刮擦硬度和/或压痕硬度)。
尽管上面已经描述了各种实施例，但是应当理解，它们仅通过示例的方式提出，而非限制性的。在上述方法指示某些事件以某种次序发生的情况下，可以修改某些事件的发生次序。另外地，这些事件中的某些可以在可能的情况下在并行过程中同时地执以及如上所述顺序地执行。
在上述的示意图和/或实施例指示以某些取向或位置布置的某些部件的情况下，可以修改组件的布置。尽管已经具体地示出和描述了实施例，但是应当理解，可以进行形式和细节上的各种改变。除了相互排斥的组合之外，本文描述的设备和/或方法的任何部分可以以任何组合进行组合。本文描述的实施例可以包括所描述的不同实施例的功能、部件和/或特征的各种组合和/或子组合。

Claims (30)

1.一种系统，其包括：
充胀组件，所述充胀组件包括细长管、可充胀构件、磁性构件和阻挡构件，所述细长管具有第一端部和第二端部并且限定管腔，所述可充胀构件联接至所述细长管的所述第一端部，所述可充胀构件流体地联接至所述管腔，使得所述可充胀构件能够经由所述管腔接收流体，所述磁性构件联接至所述细长管的所述第一端部，使得所述磁性构件的运动能够引起所述细长管的所述第一端部的相对应运动，所述阻挡构件联接至所述可充胀构件并且被配置为比所述可充胀构件的侧壁更耐刺穿；以及
导丝组件，所述导丝组件包括导丝，所述导丝具有第一端部和第二端部，所述导丝组件的所述第一端部包括联接构件，所述联接构件被配置为联接至所述可充胀构件，使得所述细长管的平移使所述导丝组件平移。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述管腔是第一管腔，并且所述系统还包括限定第二管腔的针头，所述第二管腔被配置为接收所述导丝组件。
3.根据权利要求1所述的系统，还包括流体，所述流体被配置为经由所述细长管的所述管腔设置在所述可充胀构件内，使得所述可充胀构件的位置能够经由超声波可视化。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述管腔是第一管腔，并且所述系统还包括限定第二管腔的管状构件，所述第二管腔被配置为接收所述充胀组件，使得所述充胀组件能在所述第二管腔内平移。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述可充胀构件是第一可充胀构件，所述管状构件包括第二可充胀构件，所述第二可充胀构件被配置为在未充胀构型与充胀构型之间转换，所述第二可充胀构件被配置为在所述充胀构型中从所述管状构件的外表面延伸。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述导丝组件包括形状记忆材料。
7.根据权利要求5所述的系统，其中，所述形状记忆材料是镍钛诺。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述联接构件被配置为在第一构型与第二构型之间转换，所述联接构件在所述第一构型中比在所述第二构型中相对于所述导丝的中心轴线具有更大的横向范围，所述联接构件被朝向所述第一构型偏置。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述联接构件在所述第一构型中具有尾纤形状并且在所述第二构型中具有细长形状。
10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述联接构件在所述第二构型中被成形为直线。
11.根据权利要求8所述的系统，其中，所述联接构件被配置为经由以下方式而联接至所述可充胀构件，即，所述联接构件在所述第二构型中保持在针头的管腔内的同时在所述针头的管腔内至少部分地平移通过所述可充胀构件的侧壁，并且当所述联接构件从所述针头平移出来时转换为所述第一构型。
12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述联接构件能够联接至所述可充胀构件，使得在所述细长管上施加第一力而能够使所述导丝组件沿第一方向平移。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，与施加所述第一力同时地在所述导丝组件上施加比所述第一力大的且与所述第一力相反的第二力能够促使所述联接构件与所述可充胀构件脱离。
14.根据权利要求1所述的系统，其中，所述联接构件能够经由至少部分地从第一构型转换到第二构型而与所述可充胀构件脱离，所述第一构型比所述第二构型具有相对于所述导丝的中心轴线更大的横向范围。
15.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可充胀构件包括聚氨酯。
16.根据权利要求1所述的系统，其中，所述阻挡构件具有第一硬度，并且所述可充胀构件的侧壁具有第二硬度，所述第一硬度大于所述第二硬度。
17.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可充胀构件的所述侧壁的一部分具有第一厚度，并且所述阻挡构件具有第二厚度，所述第二厚度大于所述第一厚度。
18.根据权利要求1所述的系统，其中，所述阻挡构件联接至所述可充胀构件，使得所述阻挡构件形成限定所述可充胀构件的内部的所述可充胀构件的一部分。
19.一种系统，其包括：
充胀组件，所述充胀组件包括细长管、可充胀构件和磁性构件，所述细长管具有第一端部和第二端部并且限定第一管腔，所述可充胀构件联接至所述细长管的所述第一端部，所述可充胀构件流体地联接至所述第一管腔，使得所述可充胀构件能够经由所述第一管腔接收流体，所述磁性构件联接至所述细长管的所述第一端部，使得所述磁性构件的运动能够引起所述细长管的所述第一端部的相对应运动；
导丝组件，所述导丝组件包括导丝，所述导丝具有第一端部和第二端部，所述导丝组件的所述第一端部包括联接构件，所述联接构件被配置为联接至所述可充胀构件，使得所述细长管的平移使所述导丝组件平移；以及
管状构件，所述管状构件限定第二管腔，所述第二管腔被配置为接收所述充胀组件，使得所述充胀组件能在所述第二管腔内平移。
20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述可充胀构件是第一可充胀构件，所述管状构件包括第二可充胀构件，所述第二可充胀构件被配置为在未充胀构型与充胀构型之间转换，所述第二可充胀构件被配置为在所述充胀构型中从所述管状构件的外表面延伸。
21.一种方法，其包括：
将细长管的第一端部平移通过患者的孔口、平移通过所述患者的环状软骨环并且平移到所述患者的上气管中，使得在所述患者的上气管中设置可充胀构件和联接至所述细长管的磁性构件；
将外部磁性组件设置在所述患者的前颈部的表面上，以便朝向所述患者的前颈部推压所述细长管的所述磁性构件并且将所述可充胀构件抵靠所述上气管的气管壁的内表面设置，使得在所述患者的前颈部的所述表面与所述气管壁的所述内表面之间的任何介入的结构在基本没有流体间隙的情况下设置在所述外部磁性组件与所述可充胀构件之间；
经由所述细长管的管腔使所述可充胀构件充胀，使得所述可充胀构件从未充胀构型转换到充胀构型；
将导丝组件的联接构件平移通过所述患者的前颈部并且平移到所述患者的上气管中，所述导丝组件包括导丝，所述导丝具有联接至所述联接构件的第一端部和设置在所述患者体外的第二端部，所述导丝延伸通过所述患者的前颈部；
将所述联接构件联接至所述可充胀构件。
22.根据权利要求21所述的方法，还包括，在使所述细长管的所述第一端部平移通过所述患者的孔口之前，使管状构件的第一端部平移通过所述患者的孔口并且平移通过所述患者的环状软骨环，以便将所述管状构件的所述第一端部设置在所述患者的上气管中。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述可充胀构件是第一可充胀构件，并且所述管状构件包括第二可充胀构件，所述第二可充胀构件被配置为在未充胀构型与充胀构型之间转换，并且所述方法还包括：
使所述第二可充胀构件充胀，使得所述第二可充胀构件从所述管状构件的外表面延伸并且联接至所述患者的气管壁的内表面。
24.根据权利要求22所述的方法，还包括，在将所述联接构件联接至所述可充胀构件之后，使所述管状构件平移远离所述可充胀构件、平移通过所述患者的环状软骨环并且从所述患者的孔口平移出。
25.根据权利要求21所述的方法，还包括将所述细长管相对于所述患者的上气管平移，使得所述可充胀构件沿所述细长管的平移方向平移所述导丝的所述联接构件。
26.根据权利要求21所述的方法，还包括使所述外部磁性组件在所述患者的前颈部的所述表面上运动，使得所述细长管的所述磁性构件沿着所述上气管的内表面相对应地运动并且所述可充胀构件被定位在所述患者的相邻的气管环之间。
27.根据权利要求21所述的方法，还包括经由超声波使所述可充胀构件的位置可视化。
28.根据权利要求21所述的方法，还包括将针头的第一端部通过前颈部插入气管中，并且插入通过所述可充胀构件的侧壁，所述导丝组件的所述联接构件的平移至少部分地通过所述针头的管腔实现。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述联接构件被配置为在第一构型与第二构型之间转换，在所述第一构型中所述联接构件为尾纤形的，在所述第二构型中所述联接构件为笔直的，所述联接构件被朝向所述第一构型偏置，当所述联接构件设置在所述针头的所述管腔内时，所述联接构件由所述针头保持在所述第二构型中，
其中，所述联接构件至所述可充胀构件的联接包括使所述联接构件平移超出所述针头的第一端部，使得所述联接构件至少部分地从所述第二构型转换到所述第一构型，并且将所述针头相对于所述联接构件撤回，使得所述联接构件由所述可充胀构件的侧壁保持，并且所述导丝从所述联接构件延伸通过气管壁并且延伸通过前颈部。
30.根据权利要求22所述的方法，还包括在将所述联接构件联接至所述可充胀构件之后使所述可充胀构件变瘪。
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