CN115209937A - 用于可成形导管的控制系统 - Google Patents

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Abstract

血管内装置10包括具有近端和远端的长型主体12，以及在长型主体内延伸的多于一个能量传输管道20。能量传输管道的远端沿长型主体的远端终止于不同轴向位置处。在一个实施例中，能量传输管道的数目只有两个，使得由长型主体的远端所呈现的复合曲线中的弯曲部的数目只有两个，然而能量传输管道的数目可以是任何合适的数目。

Description

用于可成形导管的控制系统
发明领域
本公开总体上涉及医疗装置和血管内医疗程序，更具体地，涉及用于控制导管的远端处的偏转的装置和方法。
背景
治疗导管或诊断导管通常用于在患者体内非常小的空间内执行医疗程序。大多数这些医疗程序要求精确的导管导航。为了从远程位置进入人体内的目标部位，导管通常经过一个或更多个体腔，例如经过血管系统，到达目标部位。当使用血管系统时，导管经皮或经过患者体内相对较小的切口插入动脉或静脉。然后，导管穿过患者的血管系统，到达所需的目标部位。通常，通过使用输送装置(例如引导导管)，创建通过血管系统到目标部位的通路，通过该输送装置可以将治疗导管或诊断导管引导到目标部位。
引导导管的用途受限于其成功导航经过小血管和血管系统中急转弯部周围(例如主动脉弓周围)的能力。离开主动脉弓进入大血管是一个挑战，尤其是当解剖特征要求装置遵循高度曲折或支撑不充分的路径时。为了克服这些挑战中的一些，已经开发了预成形的引导导管来指引工作导管，例如治疗导管或诊断导管，该治疗导管或诊断导管经过预成形的引导导管。这种预成形的引导导管可具有多于一个轴向间隔的曲线，这些曲线允许离开主动脉弓进入大血管。例如，已经开发了具有各种类型的预成形远端(例如，Simmons、Headhunter、Vitek、Bentson、Newton形状)的引导导管，既有助于克服患者动脉或静脉系统中常见的扭曲和分支，又保持曾经定位在目标腔内(例如心脏中的腔室)内的形状。然而，由于预成形的曲线在制造时被固定到引导导管中，所以半径、弯曲程度和整体形状通常不可以改变。由于解剖变异，广泛的术前计划将是必要的，以确定引导导管的正确曲率。
能够在原位改变形状的新的引导导管可用于促进接近目标部位。例如，一个引导导管的远端可以处于成形的/刚性的构型，以精确地指引引导线延伸穿过引导导管朝向特定的血管开口。引导导管的远端然后可以转换成非成形的/柔性的构型，以允许更容易地沿着引导线朝向血管开口前进并进入血管开口，在移除引导线之后，这随后为工作导管穿过引导导管前进提供支撑。通常，通过偏转引导导管的远端，引导导管的远端可以被制成选择性地可成形或变刚性。
一些可偏转的引导导管已经被开发出来，以更有效地导航经过某些体腔特别是血管系统的曲折路径。例如，可偏转引导导管常用于标测和消融心内膜组织的电生理学(EP)中，以及结构性心脏修复(例如，经导管主动脉瓣修复(TAVR)、房间隔缺损和附件闭合等)。用于这些应用的可偏转引导导管通常需要以双向、有时是多平面的方式提供非常稳定和精细可调节的定位，以支撑工作导管或允许工作导管精确接触特定组织。
可偏转引导导管常规地采用嵌入引导导管的壁内的一根或更多根拉线。通常，拉线嵌入壁内，延伸引导导管的整个长度或引导导管的大部分长度，从引导导管的远端到引导导管的近端上的一个或更多个控制机构。已经开发了用于致动可偏转导管和/或端头偏转导管的各种方法，并包括输入到控制系统中以影响导管中的线张力的用户力输入的单独滑动、枢转或旋转装置，例如，如美国专利第5,190,050号和第6,913,594号和美国专利公开第2017/0065415号所述。对于单个平面的单向偏转，拉线或多根拉线沿着引导导管的一侧向下延伸。当拉线被拉动时，拉力减小了引导导管在拉线的该侧上的长度，从而导致引导导管在那个方向上弯曲。当拉线松弛时，延伸穿过引导导管的引导线的弹性可以使引导导管的远端返回到直线的构型。对于双向可偏转的引导导管，第二拉线可以安装在与第一线成180度的位置。在这种情况下，当每根线被加载时，引导导管将以与单向装置几乎相同的方式挠曲，其中，每根线引起的挠曲处于不同的方向上。与主动拉线相对的线可以相对于近端保持静止，或者随着偏转区段的这一侧也收缩，其可以向近端移动。
导航经过血管系统的腔通常只需要将导管端头朝向分叉处的特定分支偏转，这是一种相对简单的操作。这种偏转，基本上是形成单一曲率的能力，通常不足以将导管进入和将导管引导到主动脉弓的大血管中或朝向空腔中的目标，如心腔。例如，在TAVR的情况下，当目标是左心房或左心室的空腔内的二尖瓣时，存在许多更多的变量，如入路的类型、解剖结构的可变性和与二尖瓣相关的各种目标，如瓣叶上的各个点、连合处、自由边缘、腱索等。这些变量增加了对可偏转引导导管的需求，该导管可以提供比单曲线导管或不能以可调节的方式提供复合曲线的导管更高的铰接程度。
因此，设计了能够以可调节的方式提供复合曲线的可偏转引导导管。一种这样的可偏转引导导管采用多根拉线，这些拉线沿着导管的不同侧延伸，并沿着导管在不同的轴向位置处附连。拉线可以由导管近端处的单独机构张紧，以使引导导管的远端呈现复合曲线，复合曲线中的每个弯曲部可由相应的拉线独立地铰接。然而，将这种可偏转导管的远端放置成所需的复合曲线中可能是困难和乏味的，因为必须通过其控制机构将张力施加到一根拉线以产生复合曲线的一个弯曲部，然后必须通过其控制机构将张力施加到另一根拉线以产生复合曲线的另一个弯曲部，等等。此外，相应拉线上的张力必须平衡，使得达到所需复合曲线中弯曲部的大小。拉线之间的适当平衡可能难以实现，复合曲线中的远端弯曲部上的张力可能会影响复合曲线中的更近端弯曲部。因此，这种引导导管的独立可控拉线的张力可能必须来回重复调节以实现所需的复合曲线。
因此，一直需要提供一种更简单和更稳固的装置，用于在长型的血管内装置(例如引导导管)的远端处产生复合曲线。
概述
根据本发明，血管内装置包括具有近端和远端的长型主体，以及在长型主体内延伸的多于一个能量传输管道。能量传输管道的远端沿长型主体的远端终止于不同的轴向位置处。在一个实施例中，能量传输管道的数目只有两个，使得由长型主体的远端所呈现的复合曲线中的弯曲部的数目只有两个，然而能量传输管道的数目可以是任何合适的数目。
血管内主体还包括控制机构，以及联接在能量传输管道的近端和控制机构之间的能量传输联动装置。能量传输联动装置被构造成响应于由控制机构施加到能量传输联动装置的单个能量输入，以预设控制参数比同时将多于一个能量输出分别施加到能量传输管道的近端。长型主体的远端被构造成响应于通过能量传输联动装置将多于一个能量输出施加到能量传输管道的近端而呈现包括多于一个弯曲部的复合曲线。血管内装置还可以包括附连到长型主体的近端的手柄，在这种情况下，控制机构和能量传输联动装置可以由手柄支撑。
在一个实施例中，能量传输联动装置的控制参数比不同于1。在另一实施例中，能量传输联动装置的控制参数比是可调节的，在这种情况下，血管内装置还可以包括控制参数比调节机构，该控制参数比调节机构被构造为调节能量传输联动装置的预设控制参数比。控制参数比调节机构可以例如被构造为在连续范围或离散范围内调节能量传输联动装置的预设控制参数比。
在一个实施例中，能量传输管道可以是机械能量传输管道，在这种情况下，能量传输联动装置可以是机械能量传输联动装置，单个能量输入可以是单个机械能量输入，并且能量输出可以是机械能量输出。可以根据预设力比和预设线性位移比中的一个将机械能量输出施加到机械能量传输管道的近端。
在一个具体实施例中，机械能量传输管道是拉线，并且预设力比和预设线性位移比中的一个包括拉线张力比和拉线位移比中的一个。
如果所述预设拉线张力比和所述预设拉线位移比中的一个包括所述预设拉线张力比，则所述机械能量输出为张力输出。在这种情况下，所述机械传输联动装置可包括第一力矩臂、第二力矩臂和驱动组件，所述拉线中的第一拉线的近端可操作地联接到所述第一力矩臂，所述拉线中的第二拉线的近端可操作地联接到所述第二力矩臂，所述驱动组件可操作地联接到所述第一力矩臂和所述第二力矩臂。所述控制机构可被构造为用于将所述单个机械能量输入施加到所述驱动组件，以分别围绕第一轴线和第二轴线在所述第一力矩臂和所述第二力矩臂上产生相同的力矩，从而根据所述预设拉线张力比，所述第一力矩臂将所述张力输出中的第一张力输出施加到所述第一拉线的所述近端，并且所述第二力矩臂将所述张力输出中的第二张力输出施加到所述第二拉线的所述近端。第一力矩臂和第二力矩臂可以具有不同的长度，使得第一张力输出和第二张力输出不同。
在一个实施例中，第一轴线和第二轴线可以是公共的，在这种情况下，所述驱动组件可包括滑轮，所述滑轮包括轴和轮，所述控制机构被构造成用于将所述机械能量输入施加到所述轴，所述第一拉线的所述近端环绕在所述轮上，并且所述机械传输联动装置包括操纵杆(lever)，操纵杆具有操纵杆臂和对应于所述公共轴线的铰链。所述驱动组件还可包括具有两个臂的轭架(yoke)，所述滑轮的所述轴可以可旋转地附连在所述轭架的所述两个臂之间，并且所述控制机构可联接到所述轭架以将所述机械能量输入施加到所述滑轮的所述轴。
在该实施例中，所述第一拉线的所述近端在第一锚定点处与所述操纵杆臂接合以产生所述第一力矩臂，并且所述第二拉线的所述近端在第二锚定点处与所述操纵杆臂接合以产生所述第二力矩臂。所述第一锚定点可位于所述第二锚定点和所述铰链之间，使得所述第一张力输出与所述第二张力输出的预设拉线张力比大于1。所述第一拉线的所述近端可以可滑动地接合到所述操纵杆臂，使得所述第一锚定点能够沿所述操纵杆臂的长度调节，以调节所述第一力矩臂的长度，从而调节所述第一张力输出与所述第二张力输出的所述预设拉线张力比。
在该实施例中，血管内装置还可包括被构造成用于沿着所述操纵杆臂的长度调节所述第一锚定点的线张力比调节机构。例如，所述线张力比调节机构可包括滑动器托架，所述第一拉线的所述近端附连到所述滑动器托架。所述滑动器托架可构造成用于沿所述操纵杆臂移位，以沿所述操纵杆臂的长度调节所述第一锚定点。所述操纵杆臂可具有纵向槽，并且所述滑动器托架可具有突起，所述第一拉线的所述近端附连到所述突起。所述突起可构造成可滑动地接合所述操纵杆臂的所述槽。所述滑动器托架可包括横向跨越所述操纵杆臂的第一套环和第二套环，所述线张力比调节机构还可包括分别螺纹接合在所述滑动器托架的所述第一套环和所述第二套环中的第一杆和第二杆、附连到所述第一杆的驱动齿轮和附连到所述第二杆的空转齿轮。所述驱动齿轮和所述空转齿轮可相互接合，使得所述第一杆的旋转通过所述驱动齿轮和所述空转齿轮之间的接合使所述第二杆旋转，从而使所述滑动器托架沿着所述操纵杆臂移位。
如果所述预设拉线张力比和所述预设拉线位移比中的一个包括所述预设拉线位移比，则所述机械能量输出为线性位移输出。在这种情况下，所述机械传输联动装置可包括第一凸轮、第二凸轮和驱动组件，所述拉线中的第一拉线的近端可操作地联接到所述第一凸轮，所述拉线中的第一拉线的近端可操作地联接到所述第二凸轮，所述驱动组件可操作地联接到所述第一凸轮和所述第二凸轮。所述控制机构可被构造为用于将所述机械能量输入施加到所述驱动组件，使得根据所述预设拉线位移比，所述第一凸轮将所述线性位移输出中的第一线性位移输出施加到所述第一拉线的所述近端，并且所述第二凸轮将所述线性位移输出中的第二线性位移输出施加到所述第二拉线的所述近端。
所述第一凸轮可包括第一线性元件，所述第一拉线的所述近端附连到所述第一线性元件，所述第一凸轮可包括与所述驱动组件接合的第一旋转元件，所述第二凸轮可包括第二线性元件，所述第二拉线的所述近端附连到所述第二线性元件，并且所述第二凸轮可包括与所述驱动组件接合的第二旋转元件。所述控制机构可被构造成用于将所述机械能量输入施加到所述驱动组件，使得所述第一旋转元件和所述第二旋转元件具有相同的角位移，并且所述第一旋转元件和所述第二旋转元件可具有不同的半径，从而所述第一线性位移输出和所述第二线性位移输出不同。
在一个实施例中，所述驱动组件可包括线性驱动齿条，所述线性驱动齿条具有第一齿轮侧和与所述第一齿轮侧相对的第二齿轮侧，所述第一线性元件可包括附连到所述第一拉线的所述近端的第一线性齿轮，第一旋转元件可包括第一旋转齿轮和相对于所述第一旋转齿轮固定的第二旋转齿轮，所述第一旋转齿轮可与所述第一线性齿轮接合，所述第二旋转齿轮可与所述线性驱动齿条的所述第一齿轮侧接合，所述第二线性元件可包括附连到所述第二拉线的所述近端的第二线性齿轮，所述第二旋转元件可包括第三旋转齿轮，所述第三旋转齿轮接合在所述第二线性齿轮与所述线性驱动齿条的所述第二齿轮侧之间，且所述控制机构可被构造为用于将所述机械能量输入施加到所述线性驱动齿条，使得根据所述预设拉线位移比，所述第一旋转齿轮和所述第二旋转齿轮一致地旋转，以使所述第一线性齿轮线性移位，从而将所述第一张力输出施加到所述第一拉线的所述近端，并且所述第三旋转齿轮旋转以使所述第二线性齿轮线性移位，从而将所述第二张力输出施加到所述第二拉线的所述近端。所述第一旋转齿轮的半径可不同于所述第三旋转齿轮的半径，使得所述预设拉线位移比不同于1。
在另一实施例中，驱动组件包括轴，所述第一线性元件包括第一带，所述第二线性元件包括第二带，所述机械传输联动装置包括具有形成所述第一旋转元件的第一环形凹槽以及形成所述第二旋转元件的第二环形凹槽的轮组件。所述第一带环绕在所述轮组件的所述第一环形凹槽上，以形成联接到所述第一拉线的所述近端的第一远端和联接到第一锚定点的第二远端，所述第二带环绕在所述轮组件的所述第二环形凹槽上，以形成联接到所述第二拉线的所述近端的第一远端和联接到第二锚定点的第二远端，并且所述控制机构被构造为用于将所述线性输入力施加到所述轴，使得根据所述预设拉线位移比，第一环形凹槽旋转以使所述第一带线性移位，从而将所述第一线性位移输出施加到所述第一拉线的所述近端，并且所述第二环形凹槽旋转以使所述第二带线性移位，从而将所述第二线性位移输出施加到所述第二拉线的所述近端。成环形的所述带可具有第一半径，并且成环形的所述第二带可具有不同于所述第一半径的第二半径，使得所述预设拉线位移比不同于1。
在该实施例中，成环形的所述第一带具有第一半径，并且成环形的所述第二带具有第二半径，所述血管内装置还包括拉线位移比调节机构，所述拉线位移比调节机构被构造为调节成环形的所述第一带的所述第一半径和成环形的所述第二带的所述第二半径中的至少一个。所述轮组件可包括设置在所述轴上的第一外板和第二外板。所述第一外板和所述第二外板沿着所述轴横向地附连，并且分别具有彼此面对的凸锥形表面。轮组件还可以包括沿所述轴可滑动地设置在所述第一外板和所述第二外板之间的内板。驱动组件还可以包括具有两个臂的轭架，轴可以可旋转地附连在轭架的两个臂之间，并且控制机构可以联接到轭架以将机械能量输入施加到滑轮的轴。
所述内板可具有相对的第一凸锥形表面和第二凸锥形表面，所述第一凸锥形表面和所述第二凸锥形表面分别面对所述第一外板的所述凸锥形表面和所述第二外板的所述凸锥形表面，由此所述第一环形凹槽形成在所述第一外板的所述凸锥形表面和所述内板的所述第一凸锥形表面之间。所述第二环形凹槽可形成在所述第二外板的所述凸锥形表面和所述内板的所述第二凸锥形表面之间。所述第一带可具有向内成角度的相对的表面，所述向内成角度的相对的表面分别与所述第一外板的所述凸锥形表面和所述内板的所述第一凸锥形表面相一致，从而设定成环形的所述第一带的第一半径，并且所述第二带可具有向内成角度的相对的表面，所述向内成角度的相对的表面分别与所述第二外板的所述凸锥形表面和所述内板的所述第二凸锥形表面相一致，从而设定成环形的所述第二带的第二半径。所述血管内装置还可包括拉线位移比调节机构，所述拉线位移比调节机构被构造为沿着所述轴横向滑动所述内板，由此增加所述第一环形凹槽的宽度，从而减小成环形的所述第一带的半径，使得所述第一张力输出减小，同时减小所述第二环形凹槽的宽度，由此增加成环形的所述第二带的半径，使得所述第二张力输出增加，从而修改所述预设拉线位移比。所述第一带和所述第二带中的每一个可具有梯形横截面。
所述拉线位移比调节机构可包括滑动器托架，所述滑动器托架被构造为沿所述轴的方向横向移位。所述滑动器托架可具有凹槽，所述内板的外部设置在所述凹槽中，使得所述滑动器托架的位移使所述内板沿所述轴滑动。所述拉线位移比调节机构还可包括在沿所述轴的方向上延伸的一对轨道。所述滑动器托架可构造成用于沿所述一对轨道滑动。
在又一实施例中，所述第一旋转元件和所述第二旋转元件可具有相同的半径，并且所述控制机构可构造成用于将所述机械能量输入施加到所述驱动组件，使得所述第一旋转元件和所述第二旋转元件具有不同的角位移，由此所述第一线性位移输出和所述第二线性位移输出不同。所述驱动组件包括第一锥体，相对于所述第一锥体反向定向并且可旋转地接合所述第一锥体的第二锥体，以及摩擦地设置在所述第一锥体和所述第二锥体之间的带。所述第一旋转元件可包括与所述第一锥体的基部相邻地附连的第一旋转齿轮，并且所述第二旋转元件可包括包含与所述第二锥体的基部相邻地附连的第二旋转齿轮的第二旋转元件。所述第一线性元件可包括与所述第一旋转齿轮可操作地接合的第一线性齿轮，所述第一线性齿轮可附连到所述第一拉线的所述近端，所述第二线性元件可包括与所述第二旋转齿轮可操作地接合的第二线性齿轮，并且所述第二线性齿轮可附连到所述第二拉线的所述近端。所述控制机构可被构造为将机械能量输入施加到所述带，使得根据预设拉线位移比，所述第一锥体和所述第一旋转齿轮一致地旋转，以使所述第一线性齿轮线性移位，由此将所述第一线性位移输出施加到所述第一拉线的所述近端，并且所述第二锥体和所述第二旋转齿轮一致地旋转，以使所述第二线性齿轮线性移位，由此将所述第二线性位移输出施加到所述第二拉线的所述近端。
所述带可在与所述第一锥体的第一半径和所述第二锥体的不同于所述第一锥体的第二半径一致的第一位置处摩擦地设置在所述第一锥体和所述第二锥体之间，使得所述预设拉线位移比不同于1。所述带可被构造成用于在所述第一锥体和所述第二锥体之间横向移位。血管内装置还可包括拉线位移比调节机构，所述拉线位移比调节机构被构造为用于使所述带在所述第一锥体和所述第二锥体之间横向移位。所述拉线位移比调节机构可包括可枢转托架，所述可枢转托架包括多于一个臂以及枢转臂，所述多于一个臂被构造成用于沿着所述带的长度支撑所述带，所述枢转臂沿着所述带的长度延伸，所述多于一个臂围绕所述枢转臂枢转以使所述带在所述第一锥体和所述第二锥体之间横向移位。所述驱动组件还可包括滑动器，所述滑动器被构造成用于沿着平行于所述可枢转托架的所述枢转臂的轴线滑动。所述控制机构可联接到所述轭架，用于将所述机械能量输入施加到所述滑动器。所述滑动器可具有引导槽，所述带的近端沿着所述引导槽可滑动地接合。所述引导槽可具有与所述第一锥体和所述第二锥体之间的界面的角度对应的角度，使得当所述带在所述第一锥体和所述第二锥体之间横向移位时，所述带的近端沿着所述引导槽滑动。
在一些实施例中，所述能量传输联动装置可以是流体能量传输联动装置，所述单个能量输入可以是单个机械能量输入。在这种情况下，所述能量传输管道可以是机械能量传输管道，并且所述能量输出可以是机械能量输出。替代地，所述能量传输管道可以是流体能量传输管道，并且所述能量输出可以是流体能量输出。
鉴于附图，从随后的详细描述中，实施例的其他和进一步的方面和特征将变得明显。
附图简述
附图示出了所公开的本发明的优选实施例的设计和用途，其中，类似的元件由共同的附图标记表示。应该注意的是，附图不是按比例绘制的，并且在所有附图中，相似结构或功能的元件由相似的附图标记表示。还应注意的是，这些图仅旨在促进对实施例的描述。这些图不意图作为本发明的详尽描述或对本发明的范围的限制，本发明的范围仅由所附的权利要求及其等同物限定。此外，所公开的发明的图示实施例不需要具有所示的所有方面或优点。此外，结合所公开的发明的特定实施例描述的方面或优点不一定限于该实施例，并且即使没有如此示出，也可以在任何其他实施例中实施。
为了更好地理解如何获得所公开的发明的上述和其他优点和目的，将通过参考附图中图示的本发明的具体实施例来呈现上面简要描述的所公开的发明的更具体的描述。应理解的是，这些附图仅描绘了本发明的典型实施方案，并且因此不应被视为对其范围的限制，本发明将通过使用附图以附加的特异性和细节来描述和解释，在附图中：
图1A是根据所公开的发明的一个实施例构造的导管的平面图，特别示出了处于直线构型的导管的远端；
图1B是图1A的导管的平面图，特别示出了处于弯曲构型的导管的远端；
图2A-图2C是图1A的导管从直线构型过渡到曲线构型的平面图；
图3A-图3C是现有技术导管的从直线构型过渡到曲线构型的平面图；
图4A是图1A的导管的长型导管主体的一个实施例的平面图，特别示出了处于直线构型的导管主体的远端；
图4B是图4A的长型导管主体的平面图，特别示出了导管主体的远端根据一个预设控制参数比呈弯曲构型；
图4C是图4A的长型导管主体的沿导管主体的纵向轴线截取的部分剖视横截面图；
图5A是图4A的长型导管主体的平面图，特别示出了导管主体的远端根据另一预设控制参数比呈弯曲构型；
图5B是图4A的长型导管主体的平面图，特别示出了导管主体的远端根据又一预设控制参数比处于弯曲构型；
图5C是图4A的长型导管主体的平面图，特别示出了导管主体的远端根据又一预设控制参数比率处于弯曲构型；
图6A是具有图1A的导管的控制机构和机械能量联动装置的一个实施例的手柄的平面图；
图6B是图6A的手柄、控制机构和机械能量联动装置的横截面图；
图7是在图1A的导管中使用的机械传输联动装置的一个实施例的平面图；
图8是图7的机械传输联动装置的一个具体实施例的平面图；
图9是在图1A的导管中使用的机械传输联动装置的另一个实施例的平面图；
图10是图9的机械传输联动装置的一个具体实施例的平面图；
图11是图9的机械传输联动装置的另一个具体实施例的透视图；
图12是图11的机械传输联动装置的局部剖切透视图；
图13是图11的机械传输联动装置的前视图；
图14是图11的机械传输联动装置的另一个局部剖切透视图；
图15是图11的机械传输联动装置使用的凸轮组件的前视图；
图16是图11的机械传输联动装置使用的凸轮组件的侧视图；
图17是在图1A的导管中使用的机械传输联动装置的又一实施例的平面图；
图18是图17的机械传输联动装置的具体实施例的透视图；
图19是图18的机械传输联动装置的透视图；
图20是图18的机械传输联动装置的俯视图；
图21是图18的机械传输联动装置的侧视图；
图22是图18的机械传输联动装置的前视图；
图23A是在图18的机械传输联动装置中使用的锥形驱动器的前视图，特别示出了锥形驱动器的带处于一个横向位置；
图23B是图23A的锥形驱动器的沿线23B-23B截取的横截面图；
图24A是图23A的锥形驱动器的前视图，特别示出了锥形驱动器的带处于另一个横向位置；
图24B是图24A的锥形驱动器的沿线24B-24B截取的横截面图；
图25是可以替代地用于图1A的导管中的流体传输联动装置的实施例的平面图；和
图26是可以替代地用于图1A的导管中的流体传输联动装置的另一个实施例的平面图。
示例性实施例的详细描述
参考图1A和图1B，现在将描述根据本发明的一个实施例构造的可偏转的长型血管内装置10的一个实施例。在所示的实施例中，可偏转的长型血管内装置10被描述为引导导管，其被构造用于将工作导管(例如，治疗导管或诊断导管)或其他器械引导到患者体内的目标部位，然而应理解，长型血管内装置10可以采取任何装置的形式，包括选择性导管、引导线或甚至工作导管本身，其目的是执行可因使用复合曲线而受益的医疗程序。
可偏转导管10通常包括具有近端24和远端26的长型导管主体12、附连到导管主体12的近端24的手柄14、以及与手柄12相关联的控制机构16。导管主体12的远端26被构造成为响应于与手柄14相关联的控制机构12的手动操纵而选择性地在直线构型(图1A)和弯曲构型(图1B)之间转换，如下面将进一步详细描述的。
手柄14被构造为由操作者手动抓握，并且可以由耐用和刚性的材料构成，例如医用级塑料，并且符合人体工程学地模制以允许操作者更容易地操纵可偏转导管10。弯曲构型的特征在于复合曲线28(即，具有相对于彼此在平面内或平面外的多于一个不同弯曲部的曲线)。在导管主体12的远端26可以采取多于一个复合曲线的替代情况下，可以提供多于一个控制机构16(即，每个复合曲线与一个控制机构16相关联)。此外，尽管导管主体12的远端26响应于位于手柄14上的控制机构16的手动操纵而呈现复合曲线28，但应理解，在可偏转导管10的替代实施例中，导管主体的远端可以响应于与近端适配器相关联的控制机构(例如，通过近端适配器联接到的自动驱动单元)的自动操纵而呈现复合曲线。
值得注意的是，导管主体12的远端26被构造成响应于操作者对控制机构16的单个动作操纵而呈现复合曲线28，从而提供用于产生复合曲线28的更简单和更稳固的装置。通过使用可操作地联接在控制机构16和延伸穿过导管主体12(参见图4C)并沿导管主体12的远端26终止于不同的轴向位置的多于一个能量传输管道20之间的能量传输联动装置18(参见图6A和图6B)来实现这种单个动作操纵特征。在所示的实施例中，能量传输管道20的总数为两个(20a和20b)，尽管可以使用任意多于一个能量传输管道20。作为一般规则，可偏转导管10的远端26呈现的复合曲线28或多个复合曲线中弯曲部的总数将等于能量传输管道20的最小数目。因此，如果复合曲线由多于两个的弯曲部组成，或者如果导管主体12的远端26呈现多于一个复合曲线，则通常采用多于两个的能量传输管道20。
如下文将进一步详细描述的，能量传输联动装置18被构造成响应于由控制机构16施加到能量传输联动装置18的单个能量输入，以预设控制参数比同时将多于一个能量输出分别施加到能量传输管道20a、20b的近端。预设控制参数比可以是分别影响复合曲线的弯曲部的参数值之间的任何比(即，影响复合曲线的第一弯曲部的参数的第一值、影响复合曲线的第二弯曲部的相同参数的第二值等)。该参数可以是能量传输联动装置18的输出，例如，力、线性位移、体积、压力、电流强度、电压、腔等，或者可以是能量传输联动装置18的内部的，例如，力矩臂的长度、活塞面积、滑轮半径、齿轮半径、螺距等)。
如下文还将进一步详细描述，在可偏转导管10的一些实施例中，由导管主体12的远端26所呈现的复合曲线28的最终形状可以通过控制参数比调节机构22来调节(连续或离散地)，该控制参数比调节机构22被构造为调节能量传输联动装置18的预设控制参数比。
现在参考图2A-图2C，将描述可偏转导管10的导管主体12的远端26从直线构型逐渐转换为由复合曲线28组成的弯曲构型。在所示的实施例中，导管主体12的远端26呈现的复合曲线28具有远离导管主体12的纵向轴线34的90度近端弯曲部30，随后是朝向导管主体12的纵向轴线34返回的180度远端弯曲部32，其中，近端弯曲部30和远端弯曲部32设置在同一平面内。应该理解的是，图2C中所示的复合曲线仅是示例性的，并且可偏转导管10的替代实施例可包括具有不同形状或不同数量的弯曲部(包括彼此不在同一平面内的弯曲部)的不同类型的复合曲线，或甚至多于一个复合曲线。
如图2A所示，导管主体12的远端26处于直线构型中。响应于与可偏转导管10的手柄14相关联的控制机构16的单个动作操纵，导管主体12的远端26开始部分地呈复合曲线28′，该复合曲线28′具有部分形成的近端弯曲部30′和部分形成的远端弯曲部32′，其同时被铰接，如图2B所示。响应于控制机构16的进一步单个动作操纵，导管主体26的远端26完全呈复合曲线28，该复合曲线28具有同时铰接的完全形成的近端弯曲部30(即，90度弯曲部)和完全形成的远端弯曲部32(即，180度弯曲部)，如图2C所示。
可偏转导管10的单个动作操纵特征应该与现有技术的可偏转导管进行对比，现有技术的可偏转导管使用多于一个独立可控机构逐渐形成复合曲线，该多于一个独立可控机构要求操作者繁琐地平衡复合曲线的多于一个弯曲部的铰接。例如，现在参考图3A-图3C，将描述现有技术的可偏转导管1的导管主体2的远端3从直线构型逐渐转换为由类似于可偏转导管10的复合曲线28的复合曲线4组成的弯曲构型。如图3A所示，导管主体2的远端3处于与图2A所示的所述可偏转导管10的导管主体12的远端26类似的直线构型。操作者必须首先致动控制机构中的一个控制机构(未示出)以在导管主体2的远端3中形成复合曲线4的远端弯曲部6，如图3B所示，然后致动另一控制机构(未示出)以在导管主体2的远端3中形成复合曲线4的近端弯曲部5，如图3C所示。尽管图3A-图3C所示的现有技术中的可偏转导管1可最终实现与图2A-图2C所示的可偏转导管10相同的复合曲线，但是使用现有技术的可偏转导管1形成复合曲线需要多于一个步骤。此外，由于近端弯曲部5的形成可能影响远端弯曲部6，因此操作者可能需要反复形成远端弯曲部6和近端弯曲部5，以便在复合曲线中获得适当的形状。因此，现有技术的可偏转导管1在产生复合曲线时可能不像可偏转导管10那样用户友好。
已经大致描述了可偏转导管10的布置和功能之后，现在将进一步详细描述导管主体12、手柄14、控制机构16、能量传输联动装置18和能量传输管道20a、20b。
首先参考图4A-图4C，可偏转导管10的导管主体12基本上是柔韧的或柔性的，使得当其被推进到患者体内时，导管主体12将符合、采用或匹配患者的内部路径(例如，胃肠道、血管等)的形状或曲率。替代地，导管主体12可以是半刚性的，即由刚性材料制成，或者用涂层或线圈加强，以限制挠曲量。优选地，导管主体12的直径为约2弗伦奇至9弗伦奇，长度约在80cm至150cm之间。导管主体12优选地具有圆形的横截面几何形状。然而，也可以使用其他横截面形状，例如椭圆形、矩形、三角形和各种定制形状。导管主体12优选地由在体温下保持其形状且不会显著软化的惰性、弹性塑料材料预成形；例如，材料为
Figure BDA0003831992250000161
聚乙烯、聚氨酯、聚酰胺或
Figure BDA0003831992250000162
(聚酯)。替代地，导管主体12可以由多种材料，包括但不限于金属和聚合物制成。导管主体12优选地是柔性的，使得它能够缠绕通过通向目标部位(即，心脏内的区域)的曲折路径。导管主体12可以由多层材料和/或多于一个管结构构成，这些材料和/或管结构表现出低弯曲刚度，同时提供沿导管主体12的纵向轴线的高轴向刚度。典型的设计包括用编织物和任何柔性的、柔韧的或合适的聚合物材料或生物相容性聚合物材料或由低硬度塑料(例如，尼龙-12、
Figure BDA0003831992250000163
聚氨酯、聚乙烯等)构成的编织塑料复合结构封装的镍钛脊柱。
在该实施例中，导管主体12在功能上分为四个区段：无损伤远端端头34、远端铰接区段36、中间过渡区段38和近端轴区段40。
无损伤远端端头34是圆化的，并包括与中心工作腔42(示于图4C中)连通的出口(未示出))，且工作导管或引导线可从该出口向远端延伸。无损伤端头34可以由合适的聚合物材料(例如，
Figure BDA0003831992250000164
)构成。
远端铰接区段36优选地允许适度的轴向压缩程度和最佳的横向柔性。远端铰接区段36具有通过具有由合适的聚合物材料(例如，
Figure BDA0003831992250000165
)构成的不同外管而形成的不同刚度的几个部分。在所示的实施例中，远端铰接区段36包括相对柔性的近端段36a(其被设计成铰接以形成复合曲线28的近端弯曲部30(如在图4B最佳所示))、与相对柔性的近端段36a邻接的相对刚性的近端段36b、与相对刚性的近端段36b邻接的相对柔性的远端段36c(其被设计成铰接以形成复合曲线28的远端弯曲部32)和与相对柔性的远端段36c邻接的相对刚性的远端段36d。远端铰接区段36的长度可根据可偏转导管10的性能要求而变化。较长的远端铰接区段36可有益于增加触及面积，而较短的远端铰接区段36可有益于插入解剖血管系统中的急转弯的侧分支(tight side branches)。为了增加其轴向刚度和弹性特性，远端铰接区段36可以包括嵌入外部聚合物管中的编织层(例如，以68每英寸纬数(ppi)以2比2(2over 2)的图案编织的16根0.0005英寸x0.003英寸弹簧回火304V不锈钢丝)，可以包括具有不同间距的线圈，或者可以包括开槽的(例如，微机械加工的)海波管，以调节远端铰接区段36的柔性和弯曲平面。
中间过渡区段38抵抗轴向压缩，以清楚地限定远端铰接区段36的近端，并将能量传输管道20a、20b的运动传递到远端铰接区段36，同时保持横向柔性，以允许偏转导管10在曲折的解剖结构上移动。中间过渡部分38可以由外管形成，外管由合适的聚合物材料(例如，
Figure BDA0003831992250000171
)构成。
近端轴区段40通过具有不同刚度的若干部分使导管主体12从中间过渡部分38逐渐过渡到导管主体12的更刚性的剩余部分，不同刚度的若干部分通过具有由合适的聚合物材料(例如，
Figure BDA0003831992250000172
)构成的不同外管而形成。为了增加其轴向刚度，近端轴区段10可以包括嵌入外部聚合物管内的双编织层(例如，以每英寸68纬数(ppi)以2比2(2over 2)的图案编织的16根0.0005英寸x0.003英寸弹簧回火304V不锈钢丝)。
如在图4C中最佳所示，中心工作腔42设置成贯穿导管主体12的整个长度，用于将工作导管(未示出)或一个或更多个器械或工具从导管主体12的近端24输送到导管主体12的远端26。工作腔42的性质将取决于可偏转导管10的预期用途。例如，在所示的实施例中，可偏转导管10将用作引导护套，在这种情况下，工作腔42将用于容纳工作导管或其他器械)。如果可偏转导管10用作工作导管或选择性导管，工作腔42将用于容纳引导线(未示出)。延伸穿过导管主体12的工作腔42的至少一部分可由内聚合物管(例如，0.001英寸厚的聚四氟乙烯(PTFE))形成。
在所示的实施例中，能量传输管道20a、20b是机械能量传输管道，并且特别地，采取在长型导管主体14内延伸的拉线的形式。拉线20a、20b中的每一个可以是金属线、缆线或细丝，或者可以是聚合物线、缆线或细丝。每根拉线20a、20b也可以由天然或有机材料或纤维制成。每根拉线20a、20b可以是任何类型的合适的线、缆线或细丝，能够支撑各种类型的负载而不变形、显著变形或断裂。虽然机械能量传输管道已经被描述为拉线20a、20b，但是应该理解，机械能量传输管道不应该局限于拉线。例如，机械传输管道20a、20b可以采取轴向刚性但横向柔性的小径管或杆的形式。此外，在可偏转导管10的替代实施例中，非机械的，例如流体传输管道(例如，液压或气动的)、电传输管道(即，电线)、电磁能量(例如，光学)传输管道等可用作能量传输管道。基本上，可以使用能够将任何能量从导管主体12的近端24传输到导管主体12的远端26以将远端铰接区段36铰接成复合曲线28的任何能量传输管道。
为了沿着长型导管主体12的远端26施加不同的力以产生复合曲线28，拉线20a、20b可滑动地设置在延伸穿过导管主体12的一个或更多个拉线腔44内，如图4C最佳所示。拉线腔44可以由低摩擦材料构成，或者可以简单地是拉线20a、20b分别浮在其中的无支撑管状空腔。在所示的实施例中，两个拉线腔44a、44b以180度周向间隔的关系设置在导管主体12中。在使用多于两根拉线20a、20b的替代实施例中，可以在导管主体12中提供附加的拉线腔44。在所示的实施例中，拉线腔44从远端铰接区段36向近端延伸穿过近端轴区段40。在替代实施例中，中间过渡区段38可以将远端铰接区段36中的两个拉线腔44a、44b过渡到延伸穿过近端轴区段40的单个中空加强管(未示出)。
拉线20a、20b的近端通过能量传输联动装置18可操作地连接到控制机构16(示于图6A和图6B中)，而拉线20a、20b的远端分别在不同的轴向位置处附连到导管主体12的远端26，使得通过控制机构16的手动致动对拉线20a、20b的操作在不同的轴向位置处向导管主体12的远端26施加或改变力或张力，这可以使导管主体12的远端26的部分在拉线20a、20b的方向上转向或铰接(例如，向上、向下、俯仰、偏航或其间的任何方向)，以产生复合曲线28。控制机构16包括弹簧(未示出)，其预张紧拉线20a、20b，使得拉线20a、20b始终处于张紧状态。因此，控制机构16用于增加或减小拉线20a、20b上的张力，以使拉线20a、20b在相应的拉线腔44a、44b内向近端或向远端移位。
在所示实施例中，一根拉线20a的远端在远端铰接区段36的相对柔性的近端段36a的远端范围处附连到导管主体12的远端26，使得拉线20a上增加的张力将相对柔性的近端段36a铰接成复合曲线28的近端弯曲部30，而另一拉线20b的远端在远端铰接区段36的相对柔性的远端段36c的远端范围处附连到导管主体12的远端26，使得拉线20b上的增加的张力将相对柔性的远端段36c铰接成复合曲线28的远端弯曲部32。在所示的实施例中，可偏转导管10的远端铰接区段36是弹性的，使得通过控制机构16的手动致动释放拉线20a、20b将释放远端铰接区段36上的内力或张力，允许其返回到直线构型。
为了便于将拉线20a、20b附连到远端铰接区段36的远端26，可偏转导管10还包括多于一个控制环46(以虚线示出)，在这种情况下，近端控制环46a和远端控制环46b(每根拉线20a、20b对应于一个)沿着导管主体12的远端26在不同轴向位置处围绕工作腔42固定。拉线20a、20b的远端分别锚定或安装到控制环46a、46b，使得通过控制机构16的手动致动对拉线20a、20b的操作向控制环46a、46b施加力或张力，从而使导管主体12的远端26铰接。在所示的实施例中，近端控制环46a位于远端铰接区段36的相对柔性的近端段36a和相对刚性的近端段36b之间，并且远端控制环46b位于远端铰接区段36的相对柔性的远端段36c和相对刚性的远端段36d之间。拉线20a、20b的远端分别附连到控制环38a、38b的周向间隔180度的位置，使得复合曲线28的近端弯曲部30和远端32响应于拉线20a、20b的张紧而设置在同一平面内。替代地，拉线20a、20b的远端可以分别附连到控制环38a、38b的周向间隔不同于180度的量(例如，90度)的位置，使得复合曲线28的近端弯曲部30和远端32响应于拉线20a、20b的张紧而设置在不同的平面上。
在替代实施例中，在可偏转导管10中不使用控制环。取而代之的是，拉线20a、20b的远端可以直接附接到导管主体12的一个区段或一部分(例如，直接锚定在编织物的两层之间)，在该区段或部分中导管主体12可以被转向、铰接或弯曲。拉线20a、20b可以以任何合适的方式压接、钎焊、焊接或互锁到沿着导管主体12的远端26的特定位置，并且在本实施例中，在远端铰接区段36的相对柔性的近端段36a和相对刚性的近端段36b之间的一个位置处，以及在远端铰接区段36的相对柔性的远端段36c和相对刚性的远端段36d之间的另一个位置处。
在所示的实施例中，能量传输联动装置18是机械能量传输联动装置，其可操作地联接在机械能量传输管道20a、20b(在这种情况下，两根拉线20a、20b)的近端和控制机构16(或者替代地，在复合曲线自动形成在长型导管主体12的远端26中的情况下的驱动单元)之间，并且控制机构16被构造成用于将单个机械能量输入施加到机械能量传输联动装置18。在这种情况下，机械能量传输联动装置18被构造成响应于由控制机构16施加的单个机械能量输入，以预设控制参数比同时将多于一个机械能量输出分别施加到机械能量传输管道20a、20b的近端。张紧元件(例如，弹簧)可以结合到控制机构16和/或机械传输联动装置18中，使得拉线20a、20b不断地被张紧，并且因此，控制机构16的致动用于增加或减小拉线20a、20b上的张力。下面将阐述讨论机械传输联动装置18的各种实施例的进一步细节。
由于在所示的实施例中机械能量传输管道20a、20b是两根拉线，因此通过向拉线20a、20b施加张力输出或线性位移输出，机械能量输出由机械能量传输联动装置18同时施加到拉线20a、20b的近端。在这种情况下，预设控制参数比可以采取预设拉线张力比(施加到两根拉线20a、20b的近端的两个张力输出(即，拉线张力输出)之间的比)或预设拉线位移比(在这种情况下，施加到两根拉线20a、20b的近端的线性位移输出(即，拉线位移输出)之间的比)的形式。选择作为控制参数比的预设拉线张力比或预设拉线位移比可以取决于导管主体12的远端26所呈现的复合曲线28的期望性能。例如，如果希望导管主体12的远端26一致地呈现和维持复合曲线28，而与动态力(例如，由周围组织施加在导管主体12的远端26上的外力、由导管主体12施加到拉线20的内力、或在工作导管或引导线传输穿过工作腔42的邻近导管主体12的远端26的部分期间施加到导管主体12的远端26的内力)无关，则可能希望选择预设的拉线位移比作为控制参数比。相反，如果希望在复合曲线28中提供一定程度的柔性，使得工作导管或引导线可以更容易地邻近导管主体12的远端26传输穿过工作腔42，则可能希望选择预设的拉线张力比作为控制参数比。
在能量传输管道20a、20b是流体能量传输管道的替代实施例中，能量传输联动装置18可以是液压/气动能量传输联动装置，其构造为响应于由控制机构16施加的单个机械能量输入，以预设控制参数比同时将多于一个流体能量输出分别施加到流体能量传输管道的近端。在这种情况下，预设控制参数比可以是例如预设体积比、预设压力比、预设活塞面积比等。在能量传输管道20a、20b为电线的替代实施例中，能量传输联动装置18可以是电能量传输联动装置，其构造为响应于由控制机构16施加的单个电能量输入，以预设控制参数比同时将多于一个电能量输出分别施加到拉线20a、20b的近端。在这种情况下，预设控制参数比可以是例如预设电流强度比、预设电压比等。
如上面简要讨论的，可选的控制参数比调节机构22(示于图6A和图6B)被构造为用于调节能量传输联动装置18的预设控制参数比，从而可以设置由导管主体12的远端26所呈现的完全形成的复合曲线28的近端弯曲部30和远端弯曲部32的相对范围。例如，与各个能量传输管道20相关联的控制参数的值，以及在所示的实施例中，与拉线20a、20b相关联的拉线张力或拉线位移的值，可以通过控制参数比调节机构22来调节，以减小导管主体12的远端26所呈现的完全形成的复合曲线28的远端弯曲部32。
例如，如图5A所示，完全形成的复合曲线28的远端弯曲部32的范围从180度减小到135度，而近端弯曲部30的范围保持在90度不变。在这种情况下，与复合曲线28的近端弯曲部30相关联的拉线20a的张力或位移和与复合曲线28的远端弯曲部32相关联的拉线20b的张力或位移的比通过控制参数比调节机构22增加(例如，从1：2增加到2：3)。尽管已经示出完全形成的复合曲线28的远端弯曲部32的范围从180度调节到135度，但是控制参数比调节机构22可以操作以将完全形成的复合曲线28的远端弯曲部32调节到任何角度，但通常小于180度，例如，160度、120度等。
作为另一个示例，如图5B所示，完全形成的复合曲线28的近端弯曲部30的范围已经从90度增加到135度，而远端弯曲部32的范围保持在180度不变。在这种情况下，与复合曲线28的近端弯曲部30相关联的拉线20a的张力或位移和与复合曲线28的远端弯曲部32相关联的拉线20b的张力或位移的比通过控制参数比调节机构22增加(例如，从1：2增加到2：3)。如图5C所示，完全形成的复合曲线28的近端弯曲部30的范围已经从90度增加到45度，而远端弯曲部32的范围保持在180度不变。在这种情况下，与复合曲线28的近端弯曲部30相关联的拉线20a的张力或位移和与复合曲线28的远端弯曲部32相关联的拉线20b的张力或位移的比已经通过控制参数比调节机构22减小(例如，从1：2减小到1：4)。
如下面将进一步详细描述的，控制参数比调节机构22可包括可由操作者操纵的外部部件(例如，刻度盘、滑动器、操纵杆等)以及将控制参数比调节机构22的外部部件联接到能量传输联动装置18的内部部件。
现在参考图6A和图6B，控制机构16被构造为选择性地提供拉线20a、20b上的张力的粗调和细调，从而提供粗调或细调导管主体12的远端26在直线构型和弯曲构型之间的转换的装置。
为此，控制机构16包括围绕手柄14设置的套环套筒48和可滑动地设置在手柄14的空腔52内的线性齿轮50。套环套筒48可以相对于手柄14线性地和旋转地移位。线性齿轮50被手柄14可旋转地限制，使得线性齿轮50在手柄14内的线性位移构成线性齿轮50相对于手柄14的唯一运动自由度。套环套筒48包括螺纹孔54，线性齿轮50包括沿线性齿轮50的长度延伸的多于一个齿56。控制机构16还包括单根拉线58，其近端附连到线性齿轮50，其远端通过机械传输联动装置18可操作地联接到拉线20a、20b。
套环套筒48的螺纹孔54接合线性齿轮50的齿56，使得套环套筒48的螺纹孔44沿着线性齿轮50的齿56穿越，从而响应于套环套筒48围绕手柄14在顺时针或逆时针方向上的旋转，实现线性齿轮50相对于手柄14的精细(即，相对微小)和连续的纵向平移。特别地，套环套筒48在顺时针方向和逆时针方向之一上(如箭头60所示)的手动旋转将使线性齿轮50在近端方向上(如箭头62a所示)精细地平移。进而，线性齿轮50向近端的精细平移将使单根拉线58向近端精细地移位，与手柄14中的被动张紧元件(未示出)的弹簧力和导管主体12的弹性相反，这又将精细地增加拉线20a、20b的张力，从而精细地收紧导管主体12的远端26所呈现的复合曲线。相反，在顺时针方向和逆时针方向中的另一个方向上手动旋转套环套筒48将使线性齿轮50在远端方向上(由箭头62b所示)精细地平移。进而，线性齿轮50向远端的精细平移将允许手柄14中的被动张紧元件的弹簧力和导管主体12的远端26的弹性将单根拉线58向远端精细平移，这又将精细地松弛拉线20a、20b，从而精细地允许导管主体12的远端26返回到其直线的或松弛的构型。
套环套筒48的螺纹孔54也接合线性齿轮50的齿56，使得套环套筒48的螺纹孔44锁定到线性齿轮50的齿56，从而响应于套环套筒48相对于手柄14的线性位移，实现线性齿轮50相对于手柄14的粗略的(即，相对大的)连续纵向平移。套环套筒48在近端方向上(由箭头64a所示)的线性位移将使线性齿轮50在近端方向上(由箭头62a所示)粗略平移。进而，线性齿轮50向近端的粗略平移将粗略地使单根拉线58向近端移位，与手柄14中的被动张紧元件(未示出)的弹簧力和导管主体12的弹性相反，这又将粗略地增加拉线20a、20b上的张力，从而粗略地收紧导管主体12的远端26所呈现的复合曲线。相反，套环套筒48在远端方向上(由箭头64b所示)的线性位移将使线性齿轮50在远端方向上(由箭头62b所示)粗略平移。进而，线性齿轮50向远端的粗略平移将允许手柄14中的被动张紧元件的弹簧力和导管主体12的远端26的弹性向远端粗略平移单根拉线58，这又将粗略地松弛拉线20a、20b，从而粗略地允许导管主体12的远端26返回到其直线的或松弛的构型。
尽管控制机构16已经描述为能够将导管主体12的远端26精细地和粗略地置于直线构型和复合曲线之间，但应该理解，在替代实施例中，控制机构16可以简单地能够使导管主体12的远端26在直线的或松弛的构型和复合曲线之间转换而无需粗调或微调。此外，在导管主体12的远端26可以呈现多于一个复合曲线的情况下，可以提供多于一个控制机构16，使得导管主体12的远端26可以在任意复合曲线之间或者在复合曲线与直线松弛构造之间转换。例如，如果导管主体12的远端26能够呈现两个复合曲线，则可以提供两个控制机构，两个控制机构中的第一控制机构可以联接到两根拉线，用于使导管主体12的远端26在第一复合曲线和第二复合曲线或直线的或松弛的构型之间转换，两个控制机构中的第二控制机构可以联接到另两根拉线，用于使导管主体12的远端26在第二复合曲线和第一复合曲线或直线的或松弛的构型之间独立地转换。
现在参考图7，将描述机械能量传输联动装置18a的一个示例性实施例。机械能量传输联动装置18a被构造成响应于由控制机构16(如图1所示)施加的输入力F，根据预设的拉线张力比同时将两个张力输出Ta、Tb分别施加到两根拉线20a、20b的近端。
机械能量传输联动装置18a包括多于一个力矩臂100，以产生拉线20之间的预设的拉线张力比，特别是第一力矩臂100a和第二力矩臂100b，它们分别绕第一轴线104a和第二轴线104b旋转，以产生两根拉线20a、20b之间的预设的拉线张力比。力矩臂100a、100b分别具有长度La和Lb。第一拉线20a的近端可操作地联接到第一力矩臂100a，而第二拉线20b的近端可操作地联接到第二力矩臂100b。
机械能量传输联动装置18a还包括可操作地联接到力矩臂100a、100b的驱动组件102。控制机构16被构造为以在力矩臂100a、100b上产生相同力矩M的方式向驱动组件102施加线性输入力F，在这种情况下是张力输入，使得根据预设拉线张力，第一力矩臂100a向第一拉线20a的近端施加第一张力输出Ta，并且第二力矩臂100b向第二拉线20b的近端施加第二张力输出Tb。
可理解，根据等式：[1]Ta＝M/La，第一张力输出Ta是第一力矩臂100a的长度La和力矩M的线性函数，类似地，根据等式：[2]Tb＝M/Lb，第二张力输出Tb是第二力矩臂100b的长度Lb和力矩M的线性函数。第一张力输出Ta与第二张力输出Tb之间的比可以表征为：[3]
Figure BDA0003831992250000241
因此，通过设定力矩臂100a、100b的各自的长度，可以预设机械能量传输联动装置18a的拉线张力输出比，其中，张力输出Ta、Tb与其分别关联的力矩臂100a、100b的长度La、Lb成反比。在所示的实施例中，力矩臂100a、100b的各个长度La、Lb不相等，从而使机械能量传输联动装置18a的拉线张力比不同于1。
在所示的实施例中，第一力矩臂100a的长度La小于第二力矩臂100b的长度Lb，使得施加到第一拉线20a的近端的第一张力输出Ta大于施加到第二拉线20b的近端的第二拉力输出Tb(即，机械能量传输联动装置18a的拉线张力比将大于1)。结果，由于拉线20a、20b分别与导管主体12的远端26所呈现的复合曲线28的近端弯曲部30和远端32相关联，因此近端弯曲部30的范围将大于远端弯曲部32的范围。
当然，在第一力矩臂100a的长度La大于第二力矩臂100b的长度Lb的替代的情况下，施加到第一拉线20a的近端的第一张力输出Ta将小于施加到第二拉线20b的近端的第二张力输出Tb(即，机械能量传输联动装置18a的拉线张力比将小于1)。结果，由于拉线20a、20b分别与导管主体12的远端26所呈现的复合曲线28的近端弯曲部30和远端32相关联，因此近端弯曲部30的范围将小于远端弯曲部32的范围。
应理解，如果使用多于两根的拉线20a、20b(即，复杂曲线28具有多于两个的弯曲部)，则机械传输联动装置18a可以被修改为包括附加的力矩臂100(即，对于每根附加的拉线，一个附加的力矩臂)，附加的拉线20a、20b的近端可操作地联接到附加的力矩臂100，并且控制机构16对附加的力矩臂100施加相同的力矩M。
现在参考图8，将描述机械传动联动装置18a(1)的一个具体实施例，其根据预设的拉线张力比分别对两根拉线20a、20b的近端同时施加两个张力输出Ta、Tb。
机械传输联动装置18a(1)包括与图7的机械传输联动装置18a的驱动组件102相对应的滑轮106和轭架108。滑轮106包括轴110以及轮112，控制机构16对轴110施加线性输入力F(在这种情况下，为张力输入)，第一拉线20a的近端环绕在该轮112上。轭架108包括两个臂114(仅示出一个)，滑轮106的轴110可旋转地附连在两个臂114之间。
机械传输联动装置18a还包括操纵杆116，操纵杆116具有操纵杆臂118和铰链120(对应于图7中的轴线104)，操纵杆臂118围绕铰链120旋转(如箭头122所示)。第一拉线20a的近端在第一锚定点124a处与操纵杆臂118接合，以产生图7所示的第一力矩臂100a(第一力矩臂100a的长度La等于铰链120和第一锚定点124a之间的距离)，并且第二拉线20b的近端在第二锚定点124b处接合到杠杆臂118，以产生图7中所示的第二力矩臂100b(具有第二力矩臂100b的长度Lb等于铰链120和第二锚定点124b之间的距离)。
因此，当控制机构16通过轭架110将张力输入F施加到滑轮106的轴108时，根据预设拉线张力比，第一张力输出Ta将由操纵杆臂118在第一锚定点124a处施加到第一拉线20a的近端，而第二张力输出Tb将由操纵杆臂118在第二锚定点124b处施加到第二拉线20b的近端。图8所示的机械传输联动装置18a的预设拉线张力比(即，张力输出Ta、Tb之间的比)在上面的等式[3]中定义。第一锚定点124a位于第二锚定点124b与铰链120之间，使得与第一拉线20a相关联的第一力矩臂100a的长度La(如图7所示)小于与第二拉线20b相关联的第二力矩臂100b的长度Lb(如图7所示)。因此，在该实施例中，第一张力输出Ta与第二张力输出Tb的预设拉线比将始终大于1。
在所示的实施例中，机械传输联动装置18a的预设拉线张力比是可调节的。特别是，第一拉线20a的近端可滑动地接合到操纵杆臂118，使得第一锚定点124a可沿操纵杆臂118的长度调节以调节第一力矩臂100a的长度La，因此，调节第一张力输出Ta与第二张力输出Tb的预设拉线张力比。为此，机械传输联动装置18a还包括线张力比调节机构22a，该机构22a被构造为沿着操纵杆臂118的长度调节第一锚定点124a。
为此，线张力比调节机构22a包括滑动器托架126，第一拉线20a的近端附连到滑动器托架126。滑动器托架126被构造成沿着操纵杆臂118移位，以沿着操纵杆臂118的长度调节第一锚定点124a。操纵杆臂118具有纵向槽128，滑动器托架126具有突起130(对应于第一锚定点124a)，第一拉线20a的近端附连到该突起130。滑动器托架126的突起130被构造成可滑动地接合操纵杆臂118的槽128，从而第一锚定点124a可以沿着操纵杆臂118的槽128向上或向下移动。在所示的实施例中，滑动器托架126包括横向跨越操纵杆臂118的第一套环132a和第二套环132b。线张力比调节机构22a还包括分别穿过第一套环132a和第二套环132b设置的第一杆134a和第二杆134b。套环132a、132b为内螺纹，而杆134a、134b为外螺纹，使得第一套环132a和第一杆134a螺纹接合，第二套环132b和第二杆134b螺纹接合。因此，杆130a、130b沿其轴线的旋转(由箭头136a、136b所示)将根据杆130a、130b的旋转方向使滑动器托架126沿杆130向上或向下线性地移位(由箭头138所示)。
线张力比调节机构22a还包括附连到第一杆134a的圆形驱动齿轮140a和附连到第二杆134b的圆形空转齿轮140b。圆形驱动齿轮140a和圆形空转齿轮140b彼此接合，使得第一杆134a的旋转(由箭头134a所示)通过圆形驱动齿轮140a和圆形空转齿轮140b之间的接合导致第二杆134b在相反的方向上旋转(由箭头134b所示)，从而使滑动器托架126沿着操纵杆臂118线性移位(由箭头136所示)。由于驱动齿轮140a和因此第一杆134a在一个方向上的旋转导致空转齿轮140b和因此第二杆134b在相反方向上的旋转，因此第一杆134a上的螺纹相对于第二杆134b上的螺纹反向旋绕，使得杆134的旋转一致地起作用，以使滑动器托架126沿着操纵杆臂118线性地移位。操纵杆116的铰链120相对于框架146附连，螺纹杆134可旋转地附连到框架146。线张力比调节机构22a还包括附连到第一杆134a的控制刻度盘142，使得控制刻度盘138在(由箭头144所示的)方向上的旋转使第一杆134a旋转(由箭头136a所示)，从而通过圆形驱动齿轮140a和圆形空转齿轮140b之间的接合使第二杆134b旋转(由箭头136b所示)，最终使滑动器托架126沿着操纵杆臂118线性移位。控制刻度盘142可以设置在手柄14(示于图6A和图6B中)的外部上。
现在参考图9，将描述机械能量传输联动装置18b的另一示例性实施例。机械传输联动装置18b被构造为响应于由控制机构16(示于图1)施加的输入力F，根据预设的拉线位移比同时将两个线性位移输出Da、Db分别施加到两根拉线20a、20b的近端。这应该与图7中所示的机械能量传输联动装置18a形成对比，图7中所示的机械能量传输联动装置18a根据预设的拉线张力比同时将两个拉力输出Ta、Tb分别施加到两个拉线20a、20b的近端。
机械能量传输联动装置18b利用多于一个凸轮150产生拉线20之间的预设的拉线线性位移比，特别是利用两个凸轮150a、150b，它们将旋转运动(由箭头154a、154b所示)转换成直线运动，以产生两根拉线20a、20b之间的预设的拉线线性位移比。第一拉线20a的近端可操作地联接到第一凸轮150a，而第二拉线20b的近端可操作地联接到第二凸轮150b。机械能量传输联动装置18b还包括可操作地联接到凸轮150a、150b的驱动组件152。控制机构16被构造成向驱动组件152施加输入力F，使得根据预设拉线位移比，第一凸轮150a向第一拉线20a的近端施加线性位移输出Da并且第二凸轮150b向第二拉线20b的近端施加线性位移输出Db。即，凸轮150a、150b将由驱动组件152提供给凸轮150a、150b的旋转能量转换为线性运动，以将线性位移输出Da、Db施加到相应的第一拉线20a和第二拉线20b的近端。
在所示的实施例中，第一凸轮150a包括第一线性元件156a以及与驱动组件152接合的第一旋转元件158a，第一拉线20a的近端附连到第一线性元件156a。第二凸轮150b包括第二线性元件156b以及与驱动组件152接合的第二旋转元件158b，第二拉线20b的近端附连到第二线性元件156b。旋转元件158a、158b分别具有半径Ra和Rb。驱动组件152使第一凸轮150a和第二凸轮150b以相同角位移α旋转。在这种情况下，可理解的是，根据等式：[4]
Figure BDA0003831992250000281
第一线性位移Da是第一凸轮150a的半径Ra的线性函数，类似地，根据等式：[5]
Figure BDA0003831992250000282
第二线性位移Db是第二凸轮150b的半径Rb的线性函数。第一线性位移Da和第二线性位移Db之间的比可表征为：[6]
Figure BDA0003831992250000283
因此，通过设定旋转元件158a、158b的相应半径Ra、Rb，可以预设机械能量传输联动装置18b的位移比，其中，线性位移输出Da、Db与其分别与之相关联的凸轮150a、150b的旋转元件158a、158b的半径Ra、Rb成正比。在所示的实施例中，旋转元件158a、158b的相应半径Ra、Rb是不相等的，使得机械能量传输联动装置18b的拉线位移比不同于1。
在所示的实施例中，第一旋转元件158a的半径Ra大于第二旋转元件158b的半径Rb，使得施加到第一拉线20a的近端的第一线性位移输出Da大于施加到第二拉线20b的近端的第二线性位移输出Db(即，机械能量传输联动装置18b的拉线位移比将大于1)。结果，由于拉线20a、20b分别与导管主体12的远端26所呈现的复合曲线28的近端弯曲部30和远端32相关联，因此近端弯曲部30的范围将大于远端弯曲部32的范围。
当然，在第一旋转元件158a的半径Ra小于第二旋转元件158b的半径Rb的替代的情况下，施加到第一拉线20a的近端的第一线性位移输出Da将小于施加到第二拉线20b的近端的第二线性位移输出Db(即，机械能量传输联动装置18b的拉线位移比将小于1)。结果，由于拉线20a、20b分别与导管主体12的远端26所呈现的复合曲线28的近端弯曲部30和远端32相关联，因此近端弯曲部30的范围将小于远端弯曲部32的范围。
应理解，如果使用多于两根的拉线20a、20b(即，复杂曲线28具有多于两个的弯曲部)，则机械传输联动装置18b可以被修改为包括附加凸轮150(即，每个附加拉线对应于一个附加凸轮)，附加拉线20a、20b的近端可操作地联接到附加凸轮150，并且控制机构16通过驱动组件152向附加凸轮150施加输入力F。
现在参考图10，将描述机械传输联动装置18b(1)的一个具体实施例，机械传输联动装置根据预设的拉线位移比同时将两个线性位移输出Da、Db分别施加到两个拉线20a、20b的近端。
机械传输联动装置18b(1)包括线性驱动齿条160，其对应于图9的机械传输联动装置18b的驱动组件152。控制机构16(图1所示)可以联接到中间元件，以用于向线性驱动齿条160施加输入力F(并且在这种情况下，是线性输入力)。线性驱动齿条160具有第一齿轮侧162a和与第一齿轮侧162a相对的第二齿轮侧162b。机械传输联动装置18b(1)还包括：第一线性齿轮164a和第二线性齿轮164b，第一线性齿轮164a和第二线性齿轮164b分别对应于图9的机械传输联动装置18b的第一线性元件156a和第二线性元件156b；第一旋转齿轮166a和第二旋转齿轮166b，第一旋转齿轮166a和第二旋转齿轮166b对应于图9的机械传输联动装置18b的第一旋转元件158a；以及第三旋转齿轮166c，第三旋转齿轮166c对应于图9的机械传输联动装置18b的第二旋转元件158b。第一线性齿轮164a附连到第一拉线20a的近端，并且第二线性齿轮164b附连到第二拉线20b的近端。第二旋转齿轮166b相对于第一旋转齿轮166a固定。第一旋转齿轮166a与第一线性齿轮164a接合。第二旋转齿轮166b与线性驱动齿条160的第一齿轮侧162a接合。第三旋转齿轮166c接合在第二线性齿轮164b和线性驱动齿条160的第二齿轮侧162b之间。
当控制机构16将输入力F施加到线性驱动齿条160时，线性驱动齿条160被线性移位(由箭头168所示)，使得根据预设拉线位移比，第一旋转齿轮166a和第二旋转齿轮166b一致旋转，以使第一线性齿轮164a线性移位，从而将第一线性位移输出Da施加到第一拉线20a的近端，并且第三旋转齿轮166c沿与166a、166b相反的方向旋转(由箭头170a、170b所示)，以使第二线性齿轮164b线性移位，从而将第二线性位移输出Db施加到第二拉线20b的近端。
图10所示的机械传输联动装置18b(1)的预设拉线位移比(即第一线性位移输出Da和第二线性位移输出Db之间的比)在上面的等式[6]中定义。第一线性位移输出Da和第二线性位移输出Db之间的比也可以定义为第一旋转齿轮166a的齿数除以第三旋转齿轮166c的齿数。第一旋转齿轮166a具有半径Ra，并且第二旋转齿轮166b和第三旋转齿轮166c中的每一个具有半径Rb。因为第二旋转齿轮166b和第三旋转齿轮166c具有相同的半径Rb(即，第二旋转齿轮166b中的齿数与第三旋转齿轮166c中的齿数相同)，因此第二旋转齿轮166b(因此，第一旋转齿轮166a)和第三旋转齿轮166由线性驱动齿条160的线性位移而移位的角位移α将总是相同。然而，第一旋转齿轮166a具有不同于第三齿轮164c的半径Rb的半径Ra(即，第一旋转齿轮166a中的齿数不同于第三齿轮164c的半径Rb)。因此，第一线性位移Da与第二线性位移Db的预设拉线线性位移比会不同于1。在此实施例中，第一旋转齿轮166a的半径Ra小于第三齿轮164c的半径Rb，在这种情况下，第一线性位移Da与第二线性位移Db的预设拉线线性位移比将小于1。在替代的实施例中，第一旋转齿轮166a的半径Ra可以大于第三齿轮164c的半径Rb，在这种情况下，第一线性位移Da与第二线性位移Db的预设拉线线性位移比将大于1。
现在参考图11-图16，将描述机械传输联动装置18b(2)的另一具体实施例，机械传输联动装置根据预设的拉线位移比同时将两个线性位移输出Da、Db分别施加到两根拉线20a、20b的近端。
机械传输联动装置18b(2)包括轴174和轭架176，轭架176对应于图9的机械传输联动装置18b的驱动组件152。如在图11-图14中最佳所示，轭架176包括两个臂178，轴174可旋转地附连在两个臂178之间。控制机构16(图1所示)联接到轭架176，用于将输入力F(特别是张力输入)施加到轴174。
机械传输联动装置18b(2)还包括第一带180a和第二带180b，第一带180a和第二带180b分别对应于图9的机械传输联动装置18b的第一线性元件156a和第二线性元件156b。如在图15和图16最佳所示，机械传输联动装置18b(2)还包括轮组件182，轮组件182具有分别对应于图9的机械传输联动装置18b的第一旋转元件158a和第二旋转元件158b的第一环形凹槽184a和第二环形凹槽184。第一带180a环绕在轮组件182的第一环形凹槽184a上，以形成联接到第一拉线20a的近端的第一远端186a和联接到第一锚定点188a的第二远端186b，且第二带180b环绕轮组件182的第二环形凹槽184b上，以形成联接到第二拉线20b的近端的第一远端186c和联接到第二锚定点188b的第二远端186d。第一带180a和第二带180b在相同的旋转方向上环绕在各自的第一环形凹槽184a和第二环形凹槽184b上。
因此，当控制机构16向轴174施加张力输入F时，轮组件182与轴174一起旋转(由箭头190所示)，因此，根据预设拉线张力比，第一环形凹槽184a旋转以使第一带180a线性移位，从而向第一拉线20a的近端施加第一线性位移输出Da，并且第二环形凹槽184b旋转以使第二带180b线性移位，从而向第二拉线20b的近端施加第二线性位移输出Db。
图11-图16所示的机械传输联动装置18b(2)的预设拉线位移比(即第一线性位移输出Da和第二线性位移输出Db之间的比))在上面的等式[6]中定义。如图16最佳所示，成环形的第一带180a具有第一半径Ra(即，第一环形凹槽184a具有有效半径Ra)，成环形的第二带180b具有第二半径Rb(即，第二环形凹槽184b具有有效半径Rb)。因为第一环形凹槽184a和第二环形凹槽184b围绕相同的轴174一起旋转，因此成环形的带180a、180b由于轴174的旋转而移位的角位移α将始终相同。然而，第一环形凹槽184a的半径Ra与第二环形凹槽184b的半径Rb不同。因此，第一线性位移Da与第二线性位移Db的预设拉线线性位移比将不为1。在本实施例中，第一环形凹槽184a的半径Ra小于第二环形凹槽184b的半径Rb，在这种情况下，第一线性位移Da与第二线性位移Db的预设拉线线性位移比将小于1。在替代实施例中，第一环形凹槽184a的半径Ra可以大于第二环形凹槽184b的半径Rb，在这种情况下，第一线性位移Da与第二线性位移Db的预设拉线线性位移比将大于1。
在所示的实施例中，机械传输联动装置18b(2)的预设拉线张力比是可调节的。特别地，环形凹槽184a、184b的有效半径Ra、Rb是可调节的。如在图11-图14最佳所示，机械传输联动装置18b(2)还包括拉线位移比调节机构22b，该拉线位移比调节机构22b被构造为以反比例的方式调节两个环形凹槽182a、182b的有效半径Ra、Rb。
为此，轮组件182包括设置在轴174上的第一外板192a和第二外板192b。如在图13和图15中最佳所示，外板192a、192b分别具有彼此面对的凸锥形表面194a、194b。轮组件182还包括在外板192a、192b之间设置在轴174上的内板196。如在图13和图15中最佳所示，内板196具有相对的第一凸锥形表面198a和第二凸锥形表面198b，第一凸锥形表面198a和第二凸锥形表面198b分别面对外部位置194a、194b。在所示的实施例中，外板192a、192b以及内板196可旋转地附连到轴174(即，外板192a、192b和内板196随轴174旋转)。外板192a、192b横向地附连到轴174(即，外板192a、192b不可以沿着轴174横向地滑动)，而内板198沿轴174横向地可滑动地设置(即，内板198可以沿着轴174横向地滑动)。内板196可以例如具有沿轴174的凹槽(未示出)滑动的突出销(未示出)，以允许内板198沿轴174横向滑动，同时防止内板198相对于轴174旋转。
如图15最佳所示，第一带180a具有分别与第一外板192a的凸锥形表面194a和内板196的第一凸锥形表面198a相一致的向内成角度的相对的表面200a，从而设定成环形的第一带180a的第一半径；第二带180b具有分别与第二外板192b的凸锥形表面198b和内板196的第二凸锥形表面198b相一致的向内成角度的相对的表面200b，从而设定成环形的第二带180b的第二半径。在所示的实施例中，每个带178具有梯形横截面，其形成相应的成角度的相对的表面200。
拉线位移比调节机构22b被构造成使内板196沿着轴174横向滑动(图15中由箭头202所示)。在图11-图14所示的实施例中，拉线位移比调节机构22b包括滑动器托架204，滑动器托架204被构造成沿着轴174的方向移位。拉线位移比调节机构22b还包括在沿轴174的方向上延伸的一对轨道206。滑动器托架204被构造成沿着该对轨道206滑动。如图13最佳所示，滑动器托架204具有凹槽208，内板196的外径向部分设置在凹槽208中，使得滑动器托架204的位移相应地使内板196沿着轴174滑动。拉线位移比调节机构22b还可以包括附连到滑动器托架204的控制滑动器(未示出)，使得滑动控制滑动器使滑动器托架204滑动。这样的控制滑动器可以设置在手柄14的外部。
结果，第一环形凹槽184a的宽度被修改，从而改变成环形的第一带180a的半径Ra，使得第一拉线位移Da改变，同时第二环形凹槽184b的宽度与第一环形凹槽184b的修改的宽度成反比例地修改，从而与成环形的第一带180a的修改半径Ra成反比例地修改成环形的第二带180b的半径Rb，使得第二拉线位移Db与第一拉线位移Da成反比例地修改。
例如，如图15最佳所示，当内板196沿轴174(沿箭头202向右)滑动时，第一环形凹槽184a的宽度减小，而第二环形凹槽184b的宽度增大。结果，成环形的第一带180a被挤压在第一外板192a的凸锥形表面194a和内板196的第一凸锥形表面198a之间。该作用与成环形的第一带180a上的弹簧加载的张力相反地使成环形的第一带180a径向向外(沿箭头210a向上)移位，从而增加其半径Ra且相应增加第一拉线位移Da。同时，在第二外板192b的凸锥形表面198a和内板196的第二凸锥形表面198b之间释放成环形的第二带180b。该作用通过成环形的第二带180b上的弹簧加载的张力促进使成环形的第二带180b径向向内(沿箭头210b向下)移位，从而减小其半径Rb并相应减小第二拉线位移Db。在这种情况下，预设拉线位移比增大。
相反，当内板196沿轴174(沿箭头202向左)滑动时，第一环形凹槽184a的宽度增大，而第二环形凹槽184b的宽度减小。结果，在第一外板192a的凸锥形表面194a和内板196的第一凸锥形表面198a之间释放成环形的第一带180a。该作用通过成环形的第一带180a上的弹簧加载的张力促进使成环形的第一带180a径向向内(沿箭头210a向下)移位，从而减小其半径Rb相应减小第一拉线位移Da。同时，成环形的第二带180b被挤压在第二外板192b的凸锥形表面198a和内板196的第二凸锥形表面198b之间。该作用与成环形的第二带180b上的弹簧加载的张力相反地使成环形的第二带180b径向向外(沿箭头210b向上)移位，从而增加其半径Rb并相应增加第二拉线位移Db。在这种情况下，预设拉线位移比减小。
现在参考图17，将描述机械能量传输联动装置18c的又一示例性实施例。机械传输联动装置18c被构造成响应于由控制机构16(示于图1)施加的输入力F，根据预设拉线张力比同时将两个线性位移输出Da、Db分别施加到两根拉线20a、20b的近端。机械传输联动装置18c类似于图9中所示的机械传输联动装置18b。然而，与机械传输联动装置18b不同的是，机械传输联动装置18b基于凸轮的相应半径来设定拉线位移比，机械传输联动装置18c基于凸轮的相应角位移来设定拉线位移比。
机械能量传输联动装置18c利用多于一个凸轮250产生拉线20之间的预设拉线线性位移比，特别是利用两个凸轮250a、250b，该两个凸轮250a、250b将旋转运动(由箭头254a、254b所示)转换成直线运动，以产生两根拉线20a、20b之间的预设拉线线性位移比。第一拉线20a的近端可操作地联接到第一凸轮250a，而第二拉线20b的近端可操作地联接到第二凸轮250b。机械能量传输联动装置18c还包括可操作地联接到凸轮250的驱动组件252。控制机构16被构造成向驱动组件252施加输入力F，使得根据预设拉线位移比，第一凸轮250a向第一拉线20a的近端施加线性位移输出Da，且第二凸轮250b向第二拉线20b的近端施加线性位移输出Db。即，凸轮250将由驱动组件252提供给凸轮250的旋转能量转换为线性运动，以向相应的第一拉线20a和第二拉线20b的近端施加线性位移输出Da、Db。
在所示的实施例中，第一凸轮250a包括第一线性元件256a以及第一旋转元件258a，第一拉线20a的近端附连到第一线性元件256a，第一旋转元件258a与驱动组件252接合。第二凸轮250b包括第二线性元件256b以及第二旋转元件258b，第二拉线20b的近端附连到第二线性元件256b，第二旋转元件258b与驱动组件252接合。旋转元件258a、258b分别具有相同的半径R。驱动组件252使凸轮250a、250b以不同的角位移αa、αb旋转。
在该情况下，可理解，根据等式：[7]
Figure BDA0003831992250000351
第一线性位移Da是第一凸轮250a的角位移αa的线性函数，且类似地，根据等式：[8]
Figure BDA0003831992250000352
第二线性位移Db是第二凸轮150b的角位移αb的线性函数。第一线性位移Da和第二线性位移Db之间的比可表征为：[9]
Figure BDA0003831992250000353
因此，通过设定旋转元件258a、258b的相应角位移αa、αb，可以预设机械能量传输联动装置18b的位移比，其中，线性位移输出Da、Db与该线性位移输出Da、Db分别与其相关联的凸轮250a、250b的旋转元件258a、258b的角位移αa、αb成正比。在所示的实施例中，旋转元件258a、258b的相应角位移αa、αb是不相等的，使得机械能量传输联动装置18b的拉线位移比不同于1。
在所示的实施例中，第一旋转元件158a的角位移αa大于第二旋转元件158b的角位移αb，使得施加到第一拉线20a的近端的第一线性位移输出Da大于施加到第二拉线20b的近端的第二线性位移输出Db(即，机械能量传输联动装置18b的拉线位移比将大于1)。结果，由于拉线20a、20b分别与导管主体12的远端26所呈现的复合曲线28的近端弯曲部30和远端32相关联，因此近端弯曲部30的范围将大于远端弯曲部32的范围。
当然，在第一旋转元件158a的角位移角位移αa小于第二旋转元件158b的角位移αb的替代的情况下，施加到第一拉线20a的近端的第一线性位移输出Da将小于施加到第二拉线20b的近端的第二线性位移输出Db(即，机械能量传输联动装置18b的拉线位移比将小于1)。结果，由于拉线20a、20b分别与导管主体12的远端26所呈现的复合曲线28的近端弯曲部30和远端32相关联，因此近端弯曲部30的范围将小于远端弯曲部32的范围。
应理解，如果使用多于两根的拉线20a、20b(即，复杂曲线28具有两个以上的弯曲部)，则机械传输联动装置18c可以被修改为包括附加凸轮250(即，每根附加拉线对应于一个附加凸轮)，附加拉线20a、20b的近端可操作地联接到附加凸轮250，并且控制机构16通过驱动组件252向附加凸轮250施加输入力F。
现在参考图18-图24，将描述机械传输联动装置18c(1)的一个具体实施例，其根据预设拉线位移比同时将两个线性位移输出Da、Db分别施加到两根拉线20a、20b的近端。
机械传输联动装置18c(1)包括第一锥体260a、相对于第一锥体260a反向定向并可旋转地与第一锥体260a接合的第二锥体260b、以及摩擦地设置在(即夹在)锥体260a、260b之间的带262。锥体260a、260b和带262对应于图17的机械传输联动装置18c的驱动组件252。机械传输联动装置18c(1)还包括第一线性齿轮264a(即，齿条)和第二线性齿轮264b(即，齿条)，第一线性齿轮264a和第二线性齿轮264b分别对应于图17的机械传输联动装置18c的第一线性元件256a和第二线性元件256b，机械传输联动装置18c(1)还包括第一旋转齿轮266a(即，小齿轮)以及第二旋转齿轮266b(即，小齿轮)，第一旋转齿轮266a对应于图17的机械传输联动装置18c的第一旋转元件258a，第二旋转齿轮266b对应于图17的机械传输联动装置18c的第二旋转元件258b。第一旋转齿轮266a相对于第一锥体260a附连，并且第二旋转齿轮266b相对于第二锥体260b附连，使得第一旋转齿轮266a和第一锥体260a一致地旋转，并且第二旋转齿轮266b和第二锥体260b一致地旋转。第一线性齿轮264a可操作地与第一旋转齿轮266a接合，并附连到第一拉线20a的近端。第二线性齿轮264b可操作地与第二旋转齿轮266b接合，并附连到第一拉线20b的近端。
在所示的实施例中，机械传输联动装置18c(1)包括第一轴268a以及第二轴268b，第一锥体260a和第一旋转齿轮266a附连到第一轴268a，第二锥体260b和第二旋转齿轮266b附连到第二轴268b。虽然第一旋转齿轮266a邻近第一锥体260a的基部(即，圆形平面)附连到第一轴268a，并且第二旋转齿轮266b邻近第二锥体260b的基部(即，圆形平面)附连到第二轴268b，但是替代地，第一旋转齿轮266a可邻近第一锥体260a的顶点附连到第一轴268a，并且第二旋转齿轮266b可邻近第二锥体260b的顶点附连到第二轴268b。
机械传输联动装置18c(1)还包括框架270，锥体260a、260b和线性齿轮264a、264b附连在框架270中。锥体260a、260b能够相对于框架270绕其轴线可旋转地平移，而线性齿轮264a、264b能够相对于框架270沿其轴线线性平移。第一轴268a的相对的端部可旋转地设置在形成于框架270的相对的壁272a、272b中的孔274a内，并且第二轴268b的相对的端部可旋转地设置在形成于框架270的相对的壁272a、272b中的孔274b内。第一线性齿轮264a和第二线性齿轮264b分别沿着框架270的相对的壁272a、272b的内部滑动。
控制机构16被构造成用于向带262施加输入力F，特别是张力输入。在所示的实施例中，控制机构16是图6A和图6B所示的控制机构16的变体。特别地，图18-图22所示的控制机构18包括滑动器276以及可旋转地与滑动器276中的螺纹孔(未示出)接合的螺旋机构278，带262的近端附连到滑动器276。如下面将进一步详细描述的，带262的近端与滑动器262可滑动地接合，以促进带262在锥体260a、260b之间的横向位移。框架270包括形成在相应壁272a、272b中的两个槽280，滑动器276的相对的端部在该两个槽中滑动。控制机构16的套环套筒48附连到螺旋机构278的近端，使得控制机构16的旋转位移使滑动器276沿框架270的相对的壁272a、272b的槽280精细地线性移位，并且控制机构16的线性位移使滑动器276沿框架270的相对的壁272a、272b的槽280粗略地线性移位。
摩擦接合在锥体260a、260b之间的带262被线性移位(由箭头282示出)，使得根据预设拉线位移比，第一锥体260a和第一旋转齿轮266a一致地旋转(如箭头284a所示)，以使第一线性齿轮264a线性移位，从而将第一线性位移输出Da施加到第一拉线20a的近端，且第二锥体260b和第二旋转齿轮266b一致地旋转(如箭头284b所示)，以使第二线性齿轮264b线性移位，从而将第二线性位移输出Db施加第二拉线20b的近端。
图18-图24所示的机械传输联动装置18c(1)的预设拉线位移比(即线性位移输出Da、Db之间的比)在上面的等式[9]中定义。带262在与第一锥体260a的半径ra和第二锥体260b的半径rb一致的位置处摩擦地设置在第一锥体260a和第二锥体260b之间(见图23A、图23B、图24A和图24B)。根据带262在锥体260a、260b之间的横向位置，锥体260、260b以相应的角位移αa、αb旋转。尽管旋转齿轮266a、226b的半径R相同，但第一锥体260a的半径ra与第二锥体260的半径rb在带262在锥体260a、260b之间的第一横向位置处不同。因此，第一线性位移Da与第二线性位移Db的预设拉线线性位移比会不同于1。在此实施例中，第一锥体260a和因此第一旋转齿轮266a的角位移αa大于第二锥体260a和因此第二旋转齿轮266b的角位移αb，在这种情况下，第一线性位移Da与第二线性位移Db的预设拉线线性位移比会大于1。在替代实施例中，第一锥体260a和因此第一旋转齿轮266a的角位移αa可小于第二锥体260a和因此第二旋转齿轮266b的角位移αb，在这种情况下，第一线性位移Da与第二线性位移Db的预设拉线线性位移比可小于1。
在所示的实施例中，机械传输联动装置18c(1)的预设拉线张力比是可调节的。特别地，锥体260a、260b(以及因此旋转齿轮266a、266b)的角位移αa、αb是可调节的。如图18-图22最佳所示，机械传输联动装置18c(1)还包括拉线位移比调节机构22c，该拉线位移比调节机构22c被构造为以反比例的方式调节锥体260a、260b(以及旋转齿轮266a、266b)的角位移αa、αb。
为此，拉线位移比调节机构22c被构造为使带262在锥体260a、260b之间横向滑动，例如在第一横向位置(参见图23A)和第二横向位置(参见图24A)之间。在所示的实施例中，拉线位移比调节机构22c包括具有多于一个臂286的可枢转托架284，臂286在张紧状态下支撑带262。在所示的实施例中，可枢转的框架具有四个臂286a-286d，其中，最近端的臂286a支撑带262的近端，最远端的臂286d支撑联接到带262的远端的弹簧288的远端，且中间臂286b、286b支撑带262的中部，正好在锥体260a、260b的近端和远端。
拉线位移比调节机构22c还包括枢转臂290，该枢转臂290纵向延伸经过穿过框架270形成的孔(未示出)，使得托架284可以围绕枢转臂290枢转。枢转臂290在沿着带262长度的方向上延伸，使得当托架284围绕枢转臂290枢转时，带262在锥体260a、260b之间横向移位。如图19最佳所示，控制机构16的滑动器276包括引导槽292，引导槽292的角度与锥体260a、260b之间的界面的角度相对应。带262的近端可滑动地设置在滑动器276的引导槽292内，从而允许当托架284绕枢转臂290枢转时带262相对于滑动器276横向移位。因此，第一旋转齿轮266a的角位移αa被修改，使得第一拉线位移Da改变，而第二旋转齿轮266b的角位移αb与第一旋转齿轮266a的修改的角位移αa成反比例地修改，使得第二拉线位移Db与第一拉线位移Da成反比例地修改。
例如，当带262在锥体260a、260b之间滑动时(沿着图20中的箭头294a向下)，与修改的横向位置一致的第一锥体260a的半径ra增加，从而减小第一旋转齿轮266a的角位移αa并相应地减小第一拉线位移Da，而与修改的横向位置一致的第二锥体260b的半径rb减小，从而增加第二旋转齿轮266b的角位移αb并相应地增加第二拉线位移Db(参见例如图24A和图24B)。
相比之下，当带262在锥体260a、260b之间滑动时(沿着图20中的箭头294b向上)，与修改的横向位置一致的第一锥体260a的半径ra减小，从而增加第一旋转齿轮266a的角位移αa并且相应地增加第一拉线位移Da，而与修改的横向位置一致的第二锥体260b的半径rb增加从而减小第二旋转齿轮266b的角位移αb并并且相应地减小第二拉线位移Db(参见例如图23A和图23B)。
如上面简要讨论的，能量传输联动装置18可以替代地是流体能量传输联动装置，并且由控制机构16施加到流体能量传输联动装置的单个能量输入可以是单个机械能量输入。能量传输管道20可以是例如机械能量传输管道，在这种情况下，由流体能量传输联动装置施加到机械能量传输管道的能量输出可以是机械能量输出，或者能量传输管道20可以是例如流体能量传输管道，在这种情况下，由流体能量传输联动装置施加到流体能量传输管道的能量输出可以是流体能量输出。
参考图25，将描述流体能量传输联动装置18d的一个示例性实施例。流体能量传输联动装置18d被构造成响应于由控制机构16(示于图1)施加的机械输入力F，根据预设的机械力比同时将机械输出Fa、Fb分别施加到两个能量传输管道20a、20b的近端。在这种情况下，控制机构16通过输入轴300施加机械输入力F，且能量传输管道20a、20b是采取轴向刚性但横向柔性的杆形式的机械传输管道。
流体能量传输联动装置18d包括分叉室302，分叉室302包含压力Pab下的液体304。分叉室302包括输入室部分306和从输入室部分306分叉的第一室部分308a和第二室部分308b。输入室部分306和输出室部分308a、308b都经由液体304流体连通，因此处于相同的压力Pab下。流体能量传输联动装置18d还包括：输入柱塞312，其附连到输入杆300的远端且可滑动地设置在输入室部分306内；第一输出柱塞314a，其附连到第一机械传输管道20a的近端且可滑动地设置在第一输出室部分308a内；和第二输出柱塞314b，其附连到第二机械传输管道20b的近端且可滑动地设置在第二输出室部分308a内。
输入柱塞312密封地接合输入室部分306的壁，而输出柱塞314a、314b密封地接合相应的输出室部分308a、308b的壁，使得输入柱塞312在输入室部分306中的向下位移增加输入室部分306中的压力Pab，从而增加分叉的输出室部分308a、308b中的压力Pab，而输入柱塞312在输入室部分306中的向上位移减小输入室部分306中的压力Pab，从而减小分叉的输出室部分308a、308b中的压力Pab。
结果，输出柱塞314a、314b根据输出柱塞314a、314b的面积之间的比将力输出Fa、Fb施加到机械传输管道20a、20b的近端。在所示的实施例中，第二输出柱塞314b的面积大于第一输出柱塞314a的面积，因此，施加到第二机械传输管道20b的力输出Fb将大于施加到第一机械传输管道20a的力输出Fa。当然，如果第一输出柱塞314a的面积大于第二输出柱塞314b的面积，则施加到第一机械传输管道20a的力输出Fa将大于施加到第二机械传输管道20b的力输出Fb。
参考图26，将描述流体能量传输联动装置18e的另一示例性实施例。流体能量传输联动装置18e被构造成响应于由控制机构16(示于图1)施加的机械输入力F，根据预设流体体积比同时将体积输出Va、Vb分别施加到两个机械传输管道20a、20b的近端。在这种情况下，控制机构16通过具有第一臂322a和第二臂322b的轭架320施加机械输入力F，且能量传输管道20a、20b是采用液压管路形式的流体传输管道。
流体能量传输联动装置18d包括第一室324a以及第二室324b，第一室324a包含处于第一压力Pa下的液体326a，第二室324b包含处于第二压力Pb下的液体326b。室324a、324b彼此流体隔离，因此，压力Pa、Pb是相互独立的。流体能量传输联动装置18e还包括第一柱塞328a和第二柱塞328b，第一柱塞328a附连到轭架320的第一臂322a的远端，并且可滑动地设置在第一室324a内，第二柱塞328b附连到轭架320的第二臂322b的远端，并且可滑动地设置在第二室324b内。
第一柱塞328a密封地接合第一室324a的壁，而第二柱塞328b密封地接合第二室324b的壁，使得柱塞328a、328b在室324a、324b中的向下位移增加室324a、324b中的压力Pa、Pb，而柱塞328a、328b在室324a、324b中的向上位移减小室324a、324b中的压力Pa、Pb。在相应的室324a、324b中的压力Pa、Pb将与输出柱塞328a、328b的面积成比例。
结果，柱塞328a、328b根据输出柱塞328a、328b的面积之间的比将体积输出Va、Vb施加到机械传输管道20a、20b的近端。在所示的实施例中，第二柱塞328b的面积大于第一柱塞328a的面积，因此，施加到第二流体传输管道20b的体积输出Vb将大于施加到第一机械传输管道20a的体积输出Va。当然，在第一柱塞328a的面积大于第二柱塞328b的面积的情况下，施加到第一流体传输管道20a的体积输出Va将大于施加到第二机械传输管道20b的体积输出Vb。
尽管在本文中已经示出和描述了特定的实施例，但本领域技术人员将理解，它们并不意图限制所公开的发明，并且对本领域技术人员将明显的是，可以进行各种改变、排列和修改(例如，各个部件的尺寸、部件的组合)，而不偏离所公开的发明的范围，所公开的发明的范围将仅由所附权利要求及其等同物来限定。相应地，应在说明性意义上而不是在限制性意义上看待说明书和附图。本文示出和描述的各种实施例旨在覆盖可包括在所附权利要求的范围内的所公开的发明的替代、修改和等效物。

Claims (47)

1.一种血管内装置，包括：
长型导管主体，其具有近端和远端；
多于一个能量传输管道，其在所述长型主体内延伸，其中，所述能量传输管道的远端沿着所述导管主体的所述远端终止于不同轴向位置处；
控制机构；和
能量传输联动装置，其联接在所述能量传输管道的近端和所述控制机构之间，其中，所述能量传输联动装置被构造成响应于由所述控制机构施加到所述能量传输联动装置的单个能量输入，以预设控制参数比同时将多于一个能量输出分别施加到所述能量传输管道的所述近端；
其中，所述长型主体的所述远端被构造成响应于通过所述能量传输联动装置将所述多于一个能量输出施加到所述能量传输管道的所述近端而呈现包括多于一个弯曲部的复合曲线。
2.根据权利要求1所述的血管内装置，还包括附连到所述长型主体的所述近端的手柄，其中，所述控制机构和所述能量传输联动装置由所述手柄支撑。
3.根据权利要求1所述的血管内装置，其中，能量传输管道的数目仅为两个，使得由长型主体的所述远端所呈现的所述复合曲线中的弯曲部的数目仅为两个。
4.根据权利要求1所述的血管内装置，其中，所述能量传输联动装置的所述控制参数比不同于1。
5.根据权利要求1所述的血管内装置，其中，所述能量传输联动装置的所述控制参数比是可调节的。
6.根据权利要求5所述的血管内装置，还包括控制参数比调节机构，所述控制参数比调节机构被构造为调节所述能量传输联动装置的所述预设控制参数比。
7.根据权利要求6所述的血管内装置，其中，所述控制参数比调节机构被构造为在连续范围内调节所述能量传输联动装置的所述预设控制参数比。
8.根据权利要求6所述的血管内装置，其中，所述控制参数比调节机构被构造为在离散范围内调节所述能量传输联动装置的所述预设控制参数比。
9.根据权利要求1所述的血管内装置，其中，所述能量传输管道为机械能量传输管道，所述能量传输联动装置为机械能量传输联动装置，所述单个能量输入为单个机械能量输入，且所述能量输出为机械能量输出。
10.根据权利要求9所述的血管内装置，其中，所述机械能量输出根据预设力比和预设线性位移比中的一个施加到所述机械能量传输管道的所述近端。
11.根据权利要求10所述的血管内装置，其中，所述机械能量传输管道是拉线，并且所述预设力比和所述预设线性位移比中的所述一个包括拉线张力比和拉线位移比中的一个。
12.根据权利要求11所述的血管内装置，其中，所述预设拉线张力比和所述预设拉线位移比中的所述一个包括所述预设拉线张力比，并且所述机械能量输出为张力输出。
13.根据权利要求12所述的血管内装置，其中，所述机械传输联动装置包括第一力矩臂、第二力矩臂和驱动组件，所述拉线中的第一拉线的近端可操作地联接到所述第一力矩臂，所述拉线中的第二拉线的近端可操作地联接到所述第二力矩臂，所述驱动组件可操作地联接到所述第一力矩臂和所述第二力矩臂，所述控制机构被构造为用于将所述单个机械能量输入施加到所述驱动组件，以分别围绕第一轴线和第二轴线在所述第一力矩臂和所述第二力矩臂上产生相同的力矩，从而根据所述预设拉线张力比，所述第一力矩臂将所述张力输出中的第一张力输出施加到所述第一拉线的所述近端，并且所述第二力矩臂将所述张力输出中的第二张力输出施加到所述第二拉线的所述近端。
14.根据权利要求13所述的血管内装置，其中，所述第一力矩臂和所述第二力矩臂具有不同的长度，使得所述第一张力输出和第二张力输出不同。
15.根据权利要求13所述的血管内装置，其中，所述第一轴线和所述第二轴线是公共的。
16.根据权利要求15所述的血管内装置，其中，所述驱动组件包括滑轮，所述滑轮包括轴和轮，所述控制机构被构造成用于将所述机械能量输入施加到所述轴，所述第一拉线的所述近端环绕在所述轮上，并且所述机械传输联动装置包括具有操纵杆臂和对应于所述公共轴线的铰链的操纵杆，其中，所述第一拉线的所述近端在第一锚定点处与所述操纵杆臂接合以产生所述第一力矩臂，并且所述第二拉线的所述近端在第二锚定点处与所述操纵杆臂接合以产生所述第二力矩臂。
17.根据权利要求16所述的血管内装置，其中，所述第一锚定点位于所述第二锚定点和所述铰链之间，使得所述第一张力输出与所述第二张力输出的预设拉线张力比大于1。
18.根据权利要求17所述的血管内装置，其中，所述第一拉线的所述近端可滑动地接合到所述操纵杆臂，使得所述第一锚定点能够沿所述操纵杆臂的长度调节，以调节所述第一力矩臂的长度，从而调节所述第一张力输出与所述第二张力输出的所述预设拉线张力比。
19.根据权利要求18所述的血管内装置，还包括被构造成用于沿着所述操纵杆臂的长度调节所述第一锚定点的线张力比调节机构。
20.根据权利要求19所述的血管内装置，其中，所述线张力比调节机构包括滑动器托架，所述第一拉线的所述近端附连到所述滑动器托架，所述滑动器托架构造成用于沿所述操纵杆臂移位，以沿所述操纵杆臂的长度调节所述第一锚定点。
21.根据权利要求20所述的血管内装置，其中，所述操纵杆臂具有纵向槽，并且所述滑动器托架具有突起，所述第一拉线的所述近端附连到所述突起，所述突起构造成可滑动地接合所述操纵杆臂的所述槽。
22.根据权利要求20所述的血管内装置，其中，所述滑动器托架包括横向跨越所述操纵杆臂的第一套环和第二套环，所述线张力比调节机构还包括分别螺纹接合在所述滑动器托架的所述第一套环和所述第二套环中的第一杆和第二杆、附连到所述第一杆的驱动齿轮和附连到所述第二杆的空转齿轮，所述驱动齿轮和所述空转齿轮相互接合，使得所述第一杆的旋转通过所述驱动齿轮和所述空转齿轮之间的接合使所述第二杆旋转，从而使所述滑动器托架沿着所述操纵杆臂移位。
23.根据权利要求16所述的血管内装置，其中，所述驱动组件还包括具有两个臂的轭架，所述滑轮的所述轴可旋转地附连在所述轭架的所述两个臂之间，并且所述控制机构联接到所述轭架以将所述机械能量输入施加到所述滑轮的所述轴。
24.根据权利要求11所述的血管内装置，其中，所述预设拉线张力比和所述预设拉线位移比中的所述一个包括所述预设拉线位移比，并且所述机械能量输出为线性位移输出。
25.根据权利要求24所述的血管内装置，其中，所述机械传输联动装置包括第一凸轮、第二凸轮和驱动组件，所述拉线中的第一拉线的近端可操作地联接到所述第一凸轮，所述拉线中的第一拉线的近端可操作地联接到所述第二凸轮，所述驱动组件可操作地联接到所述第一凸轮和所述第二凸轮，其中，所述控制机构被构造为用于将所述机械能量输入施加到所述驱动组件，使得根据所述预设拉线位移比，所述第一凸轮将所述线性位移输出中的第一线性位移输出施加到所述第一拉线的所述近端，并且所述第二凸轮将所述线性位移输出中的第二线性位移输出施加到所述第二拉线的所述近端。
26.根据权利要求25所述的血管内装置，其中，所述第一凸轮包括第一线性元件，所述第一拉线的所述近端附连到所述第一线性元件，所述第一凸轮包括与所述驱动组件接合的第一旋转元件，所述第二凸轮包括第二线性元件，所述第二拉线的所述近端附连到所述第二线性元件，并且所述第二凸轮包括与所述驱动组件接合的第二旋转元件。
27.根据权利要求26所述的血管内装置，其中，所述控制机构被构造成用于将所述机械能量输入施加到所述驱动组件，使得所述第一旋转元件和所述第二旋转元件具有相同的角位移，并且所述第一旋转元件和所述第二旋转元件具有不同的半径，从而所述第一线性位移输出和所述第二线性位移输出不同。
28.根据权利要求27所述的血管内装置，其中，所述驱动组件包括线性驱动齿条，所述线性驱动齿条具有第一齿轮侧和与所述第一齿轮侧相对的第二齿轮侧，所述第一线性元件包括附连到所述第一拉线的所述近端的第一线性齿轮，所述第一旋转元件包括第一旋转齿轮和相对于所述第一旋转齿轮固定的第二旋转齿轮，所述第一旋转齿轮与所述第一线性齿轮接合，所述第二旋转齿轮与所述线性驱动齿条的所述第一齿轮侧接合，所述第二线性元件包括附连到所述第二拉线的所述近端的第二线性齿轮，所述第二旋转元件包括第三旋转齿轮，所述第三旋转齿轮接合在所述第二线性齿轮与所述线性驱动齿条的所述第二齿轮侧之间，且所述控制机构被构造为用于将所述机械能量输入施加到所述线性驱动齿条，使得根据所述预设拉线位移比，所述第一旋转齿轮和所述第二旋转齿轮一致地旋转，以使所述第一线性齿轮线性移位，从而将所述第一张力输出施加到所述第一拉线的所述近端，并且所述第三旋转齿轮旋转以使所述第二线性齿轮线性移位，从而将所述第二张力输出施加到所述第二拉线的所述近端。
29.根据权利要求28所述的血管内装置，其中，所述第一旋转齿轮的半径不同于所述第三旋转齿轮的半径，使得所述预设拉线位移比不同于1。
30.根据权利要求27所述的血管内装置，其中，驱动组件包括轴，所述第一线性元件包括第一带，所述第二线性元件包括第二带，所述机械传输联动装置包括轮组件，所述轮组件具有形成所述第一旋转元件的第一环形凹槽以及形成所述第二旋转元件的第二环形凹槽，所述第一带环绕在所述轮组件的所述第一环形凹槽上，以形成联接到所述第一拉线的所述近端的第一远端和联接到第一锚定点的第二远端，所述第二带环绕在所述轮组件的所述第二环形凹槽上，以形成联接到所述第二拉线的所述近端的第一远端和联接到第二锚定点的第二远端，并且所述控制机构被构造为用于将所述线性输入力施加到所述轴，使得根据所述预设拉线位移比，第一环形凹槽旋转以使所述第一带线性移位，从而将所述第一线性位移输出施加到所述第一拉线的所述近端，并且所述第二环形凹槽旋转以使所述第二带线性移位，从而将所述第二线性位移输出施加到所述第二拉线的所述近端。
31.根据权利要求30所述的血管内装置，其中，成环形的所述第一带具有第一半径，并且成环形的所述第二带具有不同于所述第一半径的第二半径，使得所述预设拉线位移比不同于1。
32.根据权利要求30所述的血管内装置，其中，成环形的所述第一带具有第一半径，成环形的所述第二带具有第二半径，所述血管内装置还包括拉线位移比调节机构，所述拉线位移比调节机构被构造为调节成环形的所述第一带的所述第一半径和成环形的所述第二带的所述第二半径中的至少一个。
33.根据权利要求32所述的血管内装置，其中，所述轮组件包括：
第一外板和第二外板，其设置在所述轴上，所述第一外板和所述第二外板沿着所述轴横向地附连，并且分别具有彼此面对的凸锥形表面；和
内板，其沿所述轴可滑动地设置在所述第一外板和所述第二外板之间，所述内板具有相对的第一凸锥形表面和第二凸锥形表面，所述第一凸锥形表面和所述第二凸锥形表面分别面对所述第一外板的所述凸锥形表面和所述第二外板的所述凸锥形表面，由此所述第一环形凹槽形成在所述第一外板的所述凸锥形表面和所述内板的所述第一凸锥形表面之间，且所述第二环形凹槽形成在所述第二外板的所述凸锥形表面和所述内板的所述第二凸锥形表面之间；
其中，所述第一带具有向内成角度的相对的表面，所述向内成角度的相对的表面分别与所述第一外板的所述凸锥形表面和所述内板的所述第一凸锥形表面相一致，从而设定成环形的所述第一带的第一半径，并且所述第二带具有向内成角度的相对的表面，所述第二带的所述向内成角度的相对的表面分别与所述第二外板的所述凸锥形表面和所述内板的所述第二凸锥形表面相一致，从而设定成环形的所述第二带的第二半径；
所述血管内装置还包括拉线位移比调节机构，所述拉线位移比调节机构被构造为沿着所述轴横向滑动所述内板，由此增加所述第一环形凹槽的宽度，从而减小成环形的所述第一带的半径，使得所述第一张力输出减小，同时减小所述第二环形凹槽的宽度，由此增加成环形的所述第二带的半径，使得所述第二张力输出增加，从而修改所述预设拉线位移比。
34.根据权利要求33所述的血管内装置，其中，所述第一带和所述第二带中的每一个具有梯形横截面。
35.根据权利要求33所述的血管内装置，其中，所述拉线位移比调节机构包括滑动器托架，所述滑动器托架被构造为沿所述轴的方向横向移位，所述滑动器托架具有凹槽，所述内板的外部设置在所述凹槽中，使得所述滑动器托架的位移使所述内板沿所述轴滑动。
36.根据权利要求35所述的血管内装置，其中，所述拉线位移比调节机构还包括在沿所述轴的方向上延伸的一对轨道，并且其中，所述滑动器托架构造成用于沿所述一对轨道滑动。
37.根据权利要求30所述的血管内装置，其中，所述驱动组件还包括具有两个臂的轭架，所述轴可旋转地附连在所述轭架的所述两个臂之间，所述控制机构联接到所述轭架以将所述机械能量输入施加到所述滑轮的所述轴。
38.根据权利要求26所述的血管内装置，其中，所述第一旋转元件和所述第二旋转元件具有相同的半径，并且所述控制机构构造成用于将所述机械能量输入施加到所述驱动组件，使得所述第一旋转元件和所述第二旋转元件具有不同的角位移，由此所述第一线性位移输出和所述第二线性位移输出不同。
39.根据权利要求38所述的血管内装置，其中，所述驱动组件包括第一锥体，相对于所述第一锥体反向定向并且可旋转地接合所述第一锥体的第二锥体，以及摩擦地设置在所述第一锥体和所述第二锥体之间的带，所述第一旋转元件包括与所述第一锥体的基部相邻地附连的第一旋转齿轮，所述第二旋转元件包括包含与所述第二锥体的基部相邻地附连的第二旋转齿轮的第二旋转元件，所述第一线性元件包括与所述第一旋转齿轮可操作地接合的第一线性齿轮，所述第一线性齿轮附连到所述第一拉线的所述近端，所述第二线性元件包括与所述第二旋转齿轮可操作地接合的第二线性齿轮，所述第二线性齿轮附连到所述第二拉线的所述近端，并且所述控制机构被构造为将所述机械能量输入施加到所述带，使得根据所述预设拉线位移比，所述第一锥体和所述第一旋转齿轮一致地旋转，以使所述第一线性齿轮线性移位，由此将所述第一线性位移输出施加到所述第一拉线的所述近端，并且所述第二锥体和所述第二旋转齿轮一致地旋转，以使所述第二线性齿轮线性移位，由此将所述第二线性位移输出施加到所述第二拉线的所述近端。
40.根据权利要求39所述的血管内装置，其中，所述带在与所述第一锥体的第一半径和所述第二锥体的不同于所述第一锥体的第二半径一致的第一位置处摩擦地设置在所述第一锥体和所述第二锥体之间，使得所述预设拉线位移比不同于1。
41.根据权利要求40所述的血管内装置，其中，所述带被构造成用于在所述第一锥体和所述第二锥体之间横向移位。
42.根据权利要求41所述的血管内装置，还包括拉线位移比调节机构，所述拉线位移比调节机构被构造为用于使所述带在所述第一锥体和所述第二锥体之间横向移位。
43.根据权利要求42所述的血管内装置，其中，所述拉线位移比调节机构包括可枢转托架，所述可枢转托架包括多于一个臂以及枢转臂，所述多于一个臂被构造成用于沿着所述带的长度支撑所述带，所述枢转臂沿着所述带的长度延伸，所述多于一个臂围绕所述枢转臂枢转以使所述带在所述第一锥体和所述第二锥体之间横向移位。
44.根据权利要求43所述的血管内装置，其中，所述驱动组件还包括滑动器，所述滑动器被构造成沿着平行于所述可枢转托架的所述枢转臂的轴线滑动，所述控制机构联接到所述轭架，用于将所述机械能量输入施加到所述滑动器，所述滑动器具有引导槽，所述带的近端沿着所述引导槽可滑动地接合，所述引导槽具有与所述第一锥体和所述第二锥体之间的界面的角度对应的角度，使得当所述带在所述第一锥体和所述第二锥体之间横向移位时，所述带的近端沿着所述引导槽滑动。
45.根据权利要求1所述的血管内装置，其中，所述能量传输联动装置是流体能量传输联动装置，所述单个能量输入是单个机械能量输入。
46.根据权利要求45所述的血管内装置，其中，所述能量传输管道是机械能量传输管道，并且所述能量输出是机械能量输出。
47.根据权利要求45所述的血管内装置，其中，所述能量传输管道是流体能量传输管道，并且所述能量输出是流体能量输出。
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