CN117794477A - 可分离的自动导管系统 - Google Patents

Abstract

在自动或甚至手动控制的导管中，提供了从手柄到筋的力施加(例如，致动器)的更直接的连接。致动器是手柄的一部分。为了避免在每次使用后丢弃致动器，具有致动器的手柄可与用于筋的壳体分离。用于筋的壳体包括夹，以在与手柄和致动器连接之前将筋保持在适当位置。

Description

可分离的自动导管系统

相关申请

本专利文件要求在2021年8月11日提交的临时美国专利申请No.63/231,875在35U.S.C.§119(e)下的申请日的利益，该申请通过引用结合到本文中。

联邦资助的研究或开发

美国政府在本发明中具有已全额支付的许可，并且在有限环境中具有要求专利所有者以合理的条款许可其他人的权利，如NIH给予的授权条款号5-R01-EB028278-02所提供的。

技术领域

本实施例涉及医疗导管的自动控制。一种示例性医疗导管是心脏内超声心动描记术(ICE)导管，其用于心脏介入和诊断手术。ICE可以在外科手术期间提供解剖结构和工具的紧密反馈。ICE和其他介入导管插入术带给手术介入医师的一个主要挑战是困难的导管可操纵性。

背景技术

自动控制系统可有助于可操纵性。用于超声导管操纵的商业上可获得的自动系统是立体定位V型传动系统(Stereotaxis Vdrive System)。电动系统位于基座中，并且存在多个齿轮传动结构，其结合到导管的外部旋钮。筋鞘机构(TSM)通常由用作鞘的长且柔性的中空盘管以及插入盘管中并用作筋的线组成。当线在一端被拉动时，其在鞘内滑动，使得拉力被传递到鞘的另一端。对于电动的基于TSM的导管系统，致动器与现有导管的旋钮交接。该接口有许多层，从而导致松弛和难以准确控制。因此，存在显著的松弛，因此将瞬时扭矩从马达传递到筋是具有挑战性的。

发明内容

作为介绍，下面描述的优选实施例包括用于操作导管的方法、系统和自动装置。在自动或甚至手动控制的导管中，提供了从手柄到筋的力施加(例如，致动器)的更直接的连接。致动器是手柄的一部分。为了避免在每次使用后丢弃致动器，具有致动器的手柄可与用于筋的壳体分离。用于筋的壳体包括夹，以在与手柄和致动器连接之前将筋保持在适当位置。

在第一方面，提供了一种自动导管系统。手柄包括一个或多个致动器。壳体帽能够与手柄可释放地连接。壳体帽具有连接到导管的一个或多个筋。手柄和壳体帽被构造成使得当壳体帽与手柄连接时，一个或多个筋与一个或多个致动器接合。

在一个实施例中，一个或多个致动器是一个或多个线性致动器。

在另一实施例中，一个或多个筋终止于相应的一个或多个锚，其中，一个或多个锚分别能够可释放地连接到一个或多个致动器的轴。例如，锚或轴的端部是磁体，使得锚经由磁性能够可释放地连接到轴的端部。

根据另一实施例，壳体帽具有一个或多个延伸部，该一个或多个延伸部被构造成通过扭转运动连接到手柄。例如，壳体帽具有弹簧，该弹簧被构造成被压缩以用于将壳体帽与手柄连接。延伸部包括用于接合手柄的钩，其中，弹簧将钩设置成在被连接时保持在适当位置。

在一个实施例中，壳体帽具有可释放夹，所述可释放夹被构造成当壳体帽未连接到手柄时保持一个或多个筋。例如，一个或多个筋分别终止于一个或多个锚。可释放夹被构造成保持一个或多个锚，直到壳体帽连接到手柄。作为另一示例，可释放夹是扇叶锁(fanlock)，该扇叶锁连接到暴露在壳体帽的外部上的滑块。扇叶锁被构造成响应于滑动件相对于壳体帽的移动而释放一个或多个筋。

在第二方面，提供了一种用于将导管与自动部件分离的方法。一个或多个致动器被容纳在手柄中。一个或多个筋终止于帽中。帽可释放地连接到所述手柄。将帽可释放地连接到手柄会将一个或多个致动器的一个或多个轴分别连接到一个或多个筋。

作为一个实施例，可释放地连接包括：将帽压到手柄并克服弹簧力，并且相对于手柄扭转帽，该扭转使帽接合到手柄。

在另一实施例中，一个或多个筋的端部被夹持在帽中，并且在帽可释放地连接到手柄之后释放所述夹持。

在第三方面，提供了一种导管系统。壳体与导管连接。导管的一个或多个筋延伸到壳体中。壳体中的可释放夹被构造成夹持一个或多个筋。

在一个实施例中，一个或多个筋分别终止于一个或多个锚。可释放夹被构造成夹持一个或多个锚。例如，一个或多个锚分别是一个或多个衬套。可释放夹被构造成夹持在一个或多个衬套中的每一个的一部分周围。

作为另一实施例，可释放夹被构造成夹持所有的一个或多个筋。

在另一实施例中，可释放夹是扇叶锁。例如，扇叶锁是两个板，其中至少一个板能够相对于另一个板旋转，其中，沿第一方向的旋转夹持一个或多个筋的终端，并且其中，沿第二方向的旋转释放所述终端。

根据一个实施例，壳体外部上的滑块连接到可释放夹以释放一个或多个筋。

在又一实施例中，手柄能够可释放地连接到壳体，其中，将手柄与壳体连接还将手柄中的致动器的轴与一个或多个筋连接。可释放夹被构造成夹持直到一个或多个筋连接到轴。

本发明由所附权利要求限定，并且本部分中的任何内容都不应被认为是对那些权利要求的限制。权利要求的一个方面或类型(例如，方法或系统)的特征可以用于权利要求的其他方面或类型。本发明的其他方面和优点将在下面结合优选实施例进行讨论，并且可以在以后独立地或组合地要求保护。

附图说明

部件和附图不一定按比例绘制，而是将重点放在说明本发明的原理上。此外，在附图中，相同的附图标记在不同的视图中表示相应的部件。

图1是用于利用ICE导管进行成像的医学超声系统的一个实施例的框图；

图2示出了自动导管系统的一个实施例，其中手柄和壳体帽分离；

图3示出了自动导管系统的另一实施例，其中手柄和壳体帽连接；

图4和5是根据一个实施例的分别处于夹持和打开位置的扇叶锁的俯视图；

图6是用于自动地操作导管的方法的一个实施例的流程图。

具体实施方式

致动器在导管手柄内部，从而允许致动器和筋之间的直接交接。一旦致动器被包括在手柄中，在没有不必要的成本的情况下，则不再可行的是，导管是一次性的。导管的远端部分能够与手柄分离。导管的手柄连同所包括的电子器件是可重复使用的。在电子器件处于手柄中的情况下，可能要避免清洁电子部件。

为了提供可重复使用的手柄，夹持系统保持手柄无菌且可重复使用。与导管连接的前部是一次性的。筋被保持在前部的适当位置。当前部被夹持到手柄上时，筋通过紧固件附接到致动器。该夹持系统便于将远端部分容易地附接手柄和从手柄容易地拆卸远端部分。这样，导管的手柄(包括电子部件)是可重复使用的，并且远端部分是一次性的。

前部将筋保持在适当位置，直到系统被夹持。例如，筋被附接到筋锚，并且扇叶锁将锚保持在适当位置。在系统被夹持之后，两个滑块被推开以打开扇叶锁并允许筋运动。

图1示出了用于ICE的示例医学超声系统。本文的示例是在ICE导管的自动控制的背景下的。在其他示例中，用于插入患者的心脏系统内的其他类型的导管，诸如消融或支架导管，使用可分离的手柄和/或筋夹持。在另一示例中，提供可分离的手柄和/或筋夹持，用于手动操作的导管(即，没有马达的导管)而不是自动控制的导管。

图1涉及导管ICE的实施例。图2-6涉及可分离的手柄和/或筋夹持。下面首先描述图1以提供用于示例性导管使用为背景。

图1的示例性医疗超声系统使用ICE导管12，其可以被自动地控制。医疗超声系统包括ICE导管12、波束形成器24、图像处理器26和显示器28。可以提供附加的、不同的或更少的部件，例如仅提供导管12。导管12与成像系统可释放地连接。

ICE导管12包括：用于在轴或壳体20内成像的元件16的阵列14，该轴或壳体具有尖端32；电导体22；操纵线(筋)30；以及手柄21。可以提供附加的、不同的或更少的部件，例如不透射线的标记、消融电极、透镜、针引导件或端口。在其他实施例中，导管12是消融导管或介入导管而不是成像导管。

轴壳体20是PEBAX、尼龙、聚合物或其他柔性材料。轴壳体20围绕阵列14和从手柄21延伸并可插入患者体内的其他部件形成。轴壳体20被构造成用于插入患者的循环系统中。例如，导管12的远侧尖端32包括由轴壳体20覆盖的更柔性的部分，用于移动通过循环系统。连接到轴壳体20或壳体20内的部件(例如，锚定点)的筋30被构造成在循环系统内引导轴壳体20。

阵列14位于导管12内。阵列14可以配合在10French(即，3.33mm)、12.5French或其他直径的导管12内。阵列14位于导管12的远端或尖端32处，例如在尖端32的端部的20mm内或柔性尖端部分的开始处。阵列14可以具有在导管12内的任何位置，使得导致在使用导管12进行成像期间阵列14位于患者体内。

换能器阵列14用于超声成像。所述图像辅助诊断、导管引导、针引导、消融引导、放置和/或针穿刺。阵列14在垂直于发射面的平面中的视场18中扫描。可以使用阵列14对视场18内的患者成像。

电导体22将阵列14的元件16连接到波束形成器24。导体22是缆线、同轴缆线、柔性电路材料上的迹线、导线、跳线、它们的组合和/或其他现在已知或以后开发的导体。

波束形成器24包括用于生成发射波形和/或接收信号的多个通道。相对延迟和/或变迹法(apodization)聚焦发射波形或接收的信号以形成波束并设置焦点位置。波束形成器24与导体22连接，用于施加波形以便用阵列14成像并接收信号。为了成像，波束形成器24选择包括阵列14的一个、一些或所有元件16的孔径。为了扫描，波束形成器24沿方位方向电子聚焦。扫描使用孔径的多条扫描线。在接收操作期间，焦点可以作为深度的函数而变化(即，动态聚焦)。

图像处理器26是检测器、滤波器、处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列、数字信号处理器、控制处理器、扫描转换器、三维图像处理器、图形处理单元、模拟电路、数字电路或其组合。图像处理器26接收波束形成的数据并在显示器28上产生图像，显示器28是显示屏。

导管12的筋(操纵线)30用于相对于患者定位阵列14(和/或医疗器械)。筋30是用于将推力和拉力从手柄21传递到患者体内的导管12的一部分(例如传递到远端或尖端32)的缆线、线或其他结构。可以使用任何材料，例如塑料、玻璃纤维或金属。可以使用任何数量的筋30，例如三根或四根线。例如，可以使用围绕中心或纵向轴线以相等的间隔从中心偏移的三个或四个筋30来沿着两个垂直平面操纵。筋30穿过导管主体或轴壳体20的弹性材料延伸到远端，并且围绕中心通道以圆形方式布置，这为超声换能器缆线或导体22提供了足够的空间以被引导通过。筋30之间的相对作用力导致导管12弯曲。可以使用任何现在已知的或以后开发的筋30的布置。

筋30控制导管12的远端处的弯曲。该弯曲可以在导管12的邻近远端或端部32的部分处，例如通过所述弯曲使阵列14与手柄21间隔开。例如，筋30被锚定到轴壳体20、换能器阵列14或远端附近的刚性插入件或锚以引起弯曲。弹性主体或轴壳体20可以通过向所附接的筋30施加张力而沿着其主轴线弯曲。使用马达代替用于两个平面的两个旋钮的基于用户的旋转，这允许仅三个筋30用于形成弯曲。可以使用具有基于马达的控制的四个筋30。

手柄21和帽29形成壳体，该壳体被保持在患者体外。壳体由用户、夹或自动装置保持。壳体连接到导管12，用于操纵和操作导管12。壳体被分成两部分，手柄21和帽29。

手柄21包括壳体，该壳体具有或不具有呈一个或多个旋钮、滑块或按钮形式的用户输入件。手柄21被确定形状和尺寸用于导管12的手持引导或使用。例如，手柄21是圆柱形的，具有由外科医生的一只手使用的握持部。手柄21具有由一个或多个部分制成的单个壳体，与用于电力和通信的一个或多个缆线连接。用于控制的处理器可以被包括在手柄21中或者在手柄21的外部。

帽29包括与导管12的轴壳体20连接的壳体。帽29被确定尺寸和形状成用于与手柄21连接。

图2示出了分开的手柄21和帽29，例如在使用ICE导管12对患者成像之前。导管系统可以用于操纵的手动动力提供或用于操纵的自动动力提供。对于自动动力，提供一个或多个按钮用于控制致动器44。对于手动动力，提供旋钮来代替致动器44。

每个部件(手柄21和帽29)具有壳体。壳体是塑料、玻璃纤维、金属、树脂、硅树脂和/或其他材料。轴、传动装置、卷轴和/或其他部件是塑料、金属或其他材料。

手柄21包括一个或多个致动器44。例如，两个、三个或四个致动器44被设置成围绕手柄21的纵向中心均匀地间隔开。致动器44位于手柄21内，例如在外壳的内部，但是可以在手柄21的外表面上。附加的、不同的或更少的部件可以被设置在手柄21中，例如包括用于操作致动器44的控制器或处理器和/或用于控制致动器44的按钮。

致动器44是马达，例如伺服马达、旋转马达、线性马达(例如线性磁马达)或用于移动轴45的其他电动、气动或液压马达。在一个实施例中，致动器44是用于沿纵向尺寸移动轴45(例如使轴45相对于致动器44伸出和缩回)的线性马达。替代地，提供齿轮传动机构或传动装置以将轴45的旋转运动转换成沿纵向的拉动或推动。

轴45包括在端部处的磁体46。磁体46被胶合或熔合到轴45的端部。所述连接被固定。替代地，轴45本身由磁性材料形成。在其他实施例中，磁体46固定地连接到筋30或筋30的锚33。在替代方案中，使用除了磁体之外的其他装置，例如具有柔性的(例如，塑料)夹，例如带有球或突起的延伸部，所述球或突起与轴45和筋30或锚33上的接收阴型部件卡扣配合。

帽29是壳体。帽29与导管12连接。该连接可以是固定的，例如经由粘合或形成为单个整体。

帽29包括筋30的终端或端部、用于筋30的锚33、夹34、一个或多个滑块35、一个或多个卷轴36、弹簧37以及一个或多个延伸部38。可以提供附加的、不同的或更少的部件。例如，没有设置卷轴36(见图3中没有卷轴36的帽29)。作为另一示例，没有设置弹簧37、滑块35、夹34和/或锚33。在另一示例中，延伸部38位于手柄21上而不是帽29上。

帽29被确定尺寸和形状成用于与手柄31可释放地连接。例如，帽29在与手柄21配合的端部处的外周被确定尺寸用于装配在手柄21上、装配在手柄21内、或抵靠手柄21(与手柄21尺寸相同)。在图2和3所示的实施例中，帽29的端部紧密地装配在手柄21的开口或凹口内。

可以使用任何可释放的连接。例如，使用压配合。在另一示例中，在帽29和手柄21上设置螺纹，用于配合在一起。可以提供卡扣配合或其他阳型-阴型连接。在图2和3的示例性实施例中，延伸部38与手柄21的结构47配合。延伸部38被构造成与手柄21的结构47连接以用于可释放的连接。在一个实施例中，延伸部38是与例如结构47的叉形件配合的钩。帽29被压靠手柄21，并且然后被扭转以与手柄21连接，使得钩与叉形件接合，如图3所示。弹簧37可以将帽29推离手柄21。当延伸部38在挤压和扭转之后与结构47接合时，弹簧37维持力以保持结构47接合抵靠延伸部38。可以使用其他可释放夹持布置结构，例如为儿童安全药瓶提供的夹持布置结构。

帽29连接到手柄21以用于外科手术。一旦完成，帽29可从手柄21断开，例如通过扭转、拉动、推动或其组合(例如，推动、扭转、并且然后拉开)来实现。与在每次使用之后扔掉整个导管或清洁导管(包括电子部件)相比，具有更昂贵的电子器件(例如，致动器44)的手柄21被保留，而在一次使用之后导管12和所连接的帽29被扔掉。手柄21可以与另一个帽29和导管12一起重复使用。新的帽29可释放地连接到手柄21，以便该随后使用。手柄21可以在不进行清洁的情况下重复使用，或者被清洁以便重复使用。

筋30终止于帽29中。筋30从导管12延伸到帽29中。塑料、金属或其他材料的卷轴36可以将筋30传送(例如，卷绕和对准)到轴45的端部。可以使用不同于卷轴36的其他引导结构，例如柱或槽。

筋30的端部位于帽29中。筋30的其他部分(包括更大的长度)在导管12内从帽29延伸。筋30的在帽29中的端部可以是裸线。在其他实施例中，锚33连接到每个筋30。锚33是筋30的终端。锚33可以具有任何形状，例如是杆或板，其中，筋30连接到横杆。在图2-5所示的实施例中，锚33是具有所附接的弧形杆的衬套。筋30系在弧形杆上或连接到弧形杆。

手柄21和壳体帽29被构造成使得当壳体帽29与手柄21连接时，筋30与致动器44接合。由帽29对准的筋30终止于一空间位置处，使得当帽29与手柄21连接时轴45的端部接触筋30。例如，推动和扭转以使延伸部38与手柄结构47接合会将帽29连接到手柄21，如图3所示。当连接时，轴45的端部抵靠锚33或靠近锚33定位，锚33作为筋30的端部。

筋30的端部与轴45的端部配合或可释放地连接。例如，锚33连接到轴45的端部。该连接可以通过卡扣配合或其他阳型-阴型连接。在所示的实施例中，锚33是含铁金属。形成在轴45处或粘合在轴45上的磁体46磁性地连接到锚33，从而将锚33保持到轴45。这形成了一种可释放的连接，其中，较小的力不会断开，但较大的力将会断开。当帽29连接到手柄21时，磁性、卡扣配合或其他布置结构用于将轴45可释放地连接到筋30。当如图3所示前部(壳体帽29)被夹持到手柄21时，筋30通过一些类型的紧固件(例如，磁体到含铁金属)被附接到致动器44。

这种紧固提供了机动系统(即，致动器44)和筋30之间的直接连接性。没有中间齿轮的直接连接增加了尖端控制的准确度。通过具有可释放连接，可分离的结构可以降低导管的总成本，因为永久性装置(例如，马达、马达驱动器)和一次性装置(例如，长尾和螺纹)是可分离的。手柄21(包括经由轴45的致动器44)能够与帽29可释放地连接。与壳体(帽29)连接的手柄21还将手柄21中的致动器44的轴45与一个或多个筋30连接。

夹34夹持筋30。夹34可以与筋30的端部间隔开地或在所述端部处夹持筋30。例如，夹34夹持锚33。一个夹34可以夹持所有的筋30，或不同的夹34夹持不同的筋30。多个筋30可以被一起锁定和释放。夹34的锁定和释放机构便于机动部分和导管尾部的组装。

夹34是可释放的。夹34可以释放筋30。例如，夹34夹持筋30直到轴45与筋30连接。夹34可以在筋30与致动器44连接时或在该连接之后的一段时间释放。壳体帽29的可释放夹34被构造成当壳体帽29未连接到手柄21时保持筋30。夹34在帽29的制造期间和/或之后保持筋30，直到筋30与手柄21的致动器44连接以用于患者。夹34将筋30保持在适当位置，直到系统被夹持在一起(手柄21与帽29配合)。更具体地说，筋30被附接到筋锚33，并且锚33由夹34保持在适当的位置。使用后，当手柄21与帽29断开时，由于帽29和筋30将被扔掉，夹34可能不会重新夹持。

可以使用各种夹34。例如，杠杆臂将垫压靠筋30，从而将筋30夹持在垫与另一垫或板之间。作为另一示例，延伸部压入或压靠筋30。在又一示例中，可伸缩的叉形件延伸穿过或进入锚33中的孔。在一个实施例中，使用扇叶锁。图4和5示出了示例性扇叶锁。扇叶锁包括能够相对于另一板42或支撑件旋转的板40。板40、42两者都可以旋转，例如围绕相同的中心轴线以不同的方向旋转。图4示出了扇叶锁，其中，板40、42中的一者或两者旋转以围绕锚33闭合，例如装配在锚33的衬套内，使得锚33不能移动进入或离开页面至少超过几毫米。夹34夹持到每个锚33的一部分(例如，到衬套的较窄部分)。为了释放，一个或两个板40、42被旋转，使得锚33不再被保持。图5示出了一个示例。在释放时，锚33和相应的筋30可以移动进入或离开图的页面(即，沿着导管12、手柄21和/或轴45的纵向方向)。沿一个方向的旋转导致夹持，而沿相反方向的旋转释放所述夹持(即，释放筋30)。

可以使用任何释放机构。在一个实施例中，当手柄21连接到帽29时，叉形件或其他机构释放夹34。例如，弹簧将夹34预先设置在闭合位置。在将手柄21压到帽29时，来自手柄21的力克服弹簧，从而释放夹34。在另一实施例中，一个或多个致动器44的运动导致夹34的释放。由致动器44施加的力中断(snap)或克服夹持力，从而释放筋30。在又一实施例中，提供一个或多个滑块35以便由用户手动释放。用户移动连接到板40、42或夹34中的不同者的一个或两个滑块35，从而导致夹34释放筋30。在图4和5的示例中，滑块35将板40、42从图4所示的关闭或夹持位置旋转到图5所示的打开位置。滑块35在帽29的外部，从而允许在帽29连接到手柄21之后进行手动操作。响应于滑块35的移动，夹34释放锚33。在系统被夹在一起之后，两个滑块35被推开以打开扇叶锁并允许筋30的运动。

致动器44和/或夹34可由控制器控制。控制器可以响应用户输入，例如用户旋转旋钮或按压按钮，以致动所述致动器44和/或夹34。控制器与用户界面交接，用于医生控制或甚至遥控操作。替代地，控制器响应编程以自动操纵导管而无需用户的操纵输入。

控制器是用于控制自动系统的马达的处理器、专用集成电路、集成电路、数字信号处理器、现场可编程门阵列或其他控制装置。控制器通过设计、硬件和/或软件构造成使用来自用户界面或输入件或其他控件的控制来使轴20平移和/或旋转。控制器被构造成控制致动器44的操作，从而控制导管12的平移和旋转。

图6是用于将导管与自动部件分离的方法的一个实施例的流程图。分离是通过设计使得通过具有单独的手柄和帽来提供分离。在帽中夹持筋有助于分离。

该方法由图2-5的系统和/或自动系统或另一系统实现。该方法使用图1的ICE导管和成像系统或不同的导管。下面使用图1的导管12和图2-5的单独部件和夹持来描述该方法。也可以使用其他自动系统和/或导管。

可以提供附加的、不同的或更少的动作。例如，不提供动作60和62。作为另一示例，不提供动作66。在又一示例中，不提供动作68和69。作为又一示例，仅执行动作64和动作66中的一者或两者。

这些动作以所示的顺序(数字或从上到下)或不同的顺序执行。在图6的示例中，同时执行，以相反的顺序执行或以所示的顺序执行动作60和62。

在动作60中，一个或多个致动器44被容纳在手柄21中。不是通过齿轮传动将与手柄21分离的致动器44连接到导管12的旋钮，手柄21被设计成在手柄21中包括致动器44。致动器44是手柄21的一部分。

手柄21被制造为可重复使用的部件。由于致动器44和可能的其他电子器件被内置到手柄21中，因此与在一次使用后丢弃手柄21相比，重复使用手柄21节省了成本。为了重复使用，手柄21与导管12分离，因为导管12仅使用一次或有限次数。因此，导管12可以被扔掉，而手柄21被使用多次或再次使用。

在动作62中，一个或多个筋30终止于帽29。导管12包括用于操纵的筋30。由于手柄21是允许重复使用的单独装置，筋30终止于帽29而不是手柄21。

筋30被保持在帽29内的适当位置。例如，夹34保持筋30。

在动作64中，用户将帽29可释放地连接到手柄21。使用卡扣配合、螺纹配合、磁性配合或其他配合。帽29抵靠手柄21定位，并且所述配合被接合以将帽29保持到手柄21。例如，帽29被压靠手柄21，被扭转以使延伸部38移动经过结构47，并且被释放以通过弹簧力将延伸部38锁定到结构47。

该连接是可释放的。该连接可以被撤销。该连接通过阈值量的力和/或在某些方向上施加的力来保持。对于更大的力和/或在特定方向上施加的力，帽29可以从手柄21释放。例如，帽29被压靠手柄21，被扭转并且然后被移除。

在将帽29连接到手柄21时，一个或多个致动器44的一个或多个轴45分别连接到一个或多个筋30。轴45的端部被构造成与筋30连接，例如与筋30的终端处的锚33连接。可以提供压配合或卡扣配合、基于扭转的螺纹或接合、或其他连接。在一个实施例中，固定到筋30或固定到轴45的端部的磁体分别与轴45的端部或筋30中的另一者上的含铁金属或另一磁体磁性地连接。磁力将筋30连接到轴45。

在动作66中，夹34释放筋30。当轴45与筋30连接时或之后，筋30在帽29内被夹34释放。该释放例如通过机构自动发生，或例如通过用户操作滑动件35手动发生。一旦筋30与轴45连接以进行操纵操作，那么筋30可以被释放以允许操纵。在将帽29与手柄21连接之前，筋30被保持在适当位置。在连接之后，筋30被释放以用于导管12的操作。

在动作68中，用户在患者体内使用导管12。作为使用的一部分，操纵导管12。基于用户界面，用户操纵导管12。为了操纵，筋30上的张力被改变。例如，用户旋转旋钮、滑动滑块或按压按钮，以使一个筋30施加较小的压力而另一个筋30施加较大的压力，从而使导管12在患者体内弯曲。在自动操作中，压力的变化通过致动器44推动或拉动筋30来提供，或者在手动操作中，压力的变化通过用户施加力来提供。

也可通过旋转手柄21来提供操纵。手柄21由于连接到帽29而与导管12连接。通过旋转手柄21和帽29组合，导管12围绕导管12的纵向轴线旋转。类似地，手柄21可用于在患者体内推动或拉动导管12，从而改变导管12的尖端32沿心脏系统定位所处的位置。

在操纵和/或定位期间和/或之后，使用导管12。对于介入导管，可以从导管12注射药物，或者使用导管12上的工具(例如，剪刀、针、消融电极、解剖刀或另一仪器)。对于图1的成像导管，换能器16用于在视场18中进行超声扫描。利用换能器16执行超声成像。用户可以通过旋转导管12、将换能器16移动到不同位置和/或其他操纵来在不同方向上观察周围组织。弯曲的变化可改变视场以对患者体内的其他解剖结构或装置进行成像。

一旦完成导管插入，导管12从患者体内被取出。例如，用户使用所连接的手柄12和帽29的组合将导管12从患者体内拉出。

在动作69中，帽29从手柄21断开。配合被撤销。例如，将帽29压靠手柄21，从而使弹簧37压缩。然后相对于手柄21旋转帽29，从而使延伸部38移离结构47。然后使帽29从手柄21滑动。

一旦断开，帽29和导管12可以被丢弃。例如，导管12是一次性使用的装置。由于帽29以固定方式连接到导管12，帽29与导管12一起被丢弃。手柄21可以重复使用。在任何清洁之后，手柄21可以与新的帽29和导管12一起再次用于动作64-68。手柄21中的致动器44和其他电子器件可以比导管12和帽29使用更多次数。

尽管上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。因此旨在的是，前面的详细描述被认为是说明性的而不是限制性的，并且应当理解，包括所有等同物的以下权利要求书旨在限定本发明的精神和范围。

Claims (20)

1.一种自动导管系统，包括：

手柄，所述手柄包括一个或多个致动器；和

壳体帽，所述壳体帽能够与所述手柄可释放地连接，所述壳体帽具有连接到所述导管的一个或多个筋，

其中，所述手柄和壳体帽被构造成使得当所述壳体帽与所述手柄连接时，所述一个或多个筋与所述一个或多个致动器接合。

2.如权利要求1所述的自动导管系统，其中，所述一个或多个致动器包括一个或多个线性致动器。

3.如权利要求1所述的自动导管系统，其中，所述一个或多个筋终止于相应的一个或多个锚，其中，所述一个或多个锚分别能够可释放地连接到所述一个或多个致动器的轴。

4.如权利要求3所述的自动导管系统，其中，所述轴的端部或所述锚包括磁体，使得所述锚经由磁性能够可释放地连接到所述轴的端部。

5.如权利要求1所述的自动导管系统，其中，所述壳体帽包括一个或多个延伸部，所述延伸部被构造成通过扭转运动连接到所述手柄。

6.如权利要求5所述的自动导管系统，其中，所述壳体帽包括弹簧，所述弹簧被构造成被压缩以用于所述壳体帽与所述手柄的连接，所述延伸部包括用于接合所述手柄的钩，其中，所述弹簧将所述钩设置为在被连接时保持在适当位置。

7.如权利要求1所述的自动导管系统，其中，所述壳体帽包括可释放夹，所述可释放夹被构造成当所述壳体帽未连接到所述手柄时保持所述一个或多个筋。

8.如权利要求7所述的自动导管系统，其中，所述一个或多个筋分别终止于一个或多个锚，并且其中，所述可释放夹被构造成保持所述一个或多个锚，直到所述壳体帽连接到所述手柄。

9.如权利要求7所述的自动导管系统，其中，所述可释放夹包括扇叶锁，所述扇叶锁连接到暴露在所述壳体帽的外部上的滑块，所述扇叶锁被构造成响应于所述滑块相对于所述壳体帽的移动而释放所述一个或多个筋。

10.一种用于将导管与自动部件分离的方法，所述方法包括：

将一个或多个致动器容纳在手柄中；

使一个或多个筋终止于帽中；以及

将所述帽可释放地连接到所述手柄；

其中，将所述帽可释放地连接到所述手柄会将所述一个或多个致动器的一个或多个轴分别连接到所述一个或多个筋。

11.如权利要求10所述的方法，其中，可释放地连接包括：将所述帽按压到所述手柄并且抵抗弹簧力，并且相对于所述手柄扭转所述帽，所述扭转将所述帽接合到所述手柄。

12.如权利要求10所述的方法，还包括：将所述一个或多个筋的终端夹持在所述帽中，并且在所述帽可释放地连接到所述手柄之后释放所述夹持。

13.一种导管系统，包括：

壳体，所述壳体与导管连接；

所述导管的一个或多个筋，所述一个或多个筋延伸到所述壳体中；

所述壳体中的可释放夹，所述可释放夹被构造成夹持所述一个或多个筋。

14.如权利要求13所述的导管系统，其中，所述一个或多个筋分别终止于一个或多个锚，并且其中，所述可释放夹被构造成夹持所述一个或多个锚。

15.如权利要求14所述的导管系统，其中，所述一个或多个锚分别包括一个或多个衬套，并且其中，所述可释放夹被构造成夹持在所述一个或多个衬套中的每一个的一部分周围。

16.如权利要求13所述的导管系统，其中，所述可释放夹被构造成夹持所有的所述一个或多个筋。

17.如权利要求13所述的导管系统，其中，所述可释放夹包括扇叶锁。

18.如权利要求17所述的导管系统，其中，所述扇叶锁包括两个板，所述板中的至少一个能够相对于所述板中的另一个旋转，其中，沿第一方向的旋转夹持所述一个或多个筋的终端，并且其中，沿第二方向的旋转释放所述终端。

19.如权利要求13所述的导管系统，还包括在所述壳体的外部上的滑块，所述滑块连接到所述可释放夹以释放所述一个或多个筋。

20.如权利要求13所述的导管系统，还包括能够与所述壳体可释放地连接的手柄，其中，将所述手柄与所述壳体连接还将所述手柄中的致动器的轴与所述一个或多个筋连接，其中，所述可释放夹被构造成夹持直到所述一个或多个筋连接到所述轴。