CN220898693U - 用于控制医疗设备的刚度的系统和医疗设备 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及用于控制医疗设备的刚度的系统和医疗设备。例如，系统可包括诸如管心针的细长医疗设备和气动或液压泵站。医疗设备可包括具有内腔的管状主体。终止于医疗设备的远端的近侧的内腔可配置为容纳流体。泵站可配置为对流体加压，从而使医疗设备的至少远侧部分变硬。由于医疗设备的管状主体配置为布置在另一个细长医疗设备(例如静脉内导管)的另一内腔中，所以当布置在该另一医疗设备(例如导管)中时，可将医疗设备(例如管心针)中的任何刚度赋予该另一医疗设备。

Description

用于控制医疗设备的刚度的系统和医疗设备
优先权
本申请要求2022年5月11日提交的美国专利申请17/742,067的优先权的权益，其通过引用整体结合到本申请中。
技术领域
本申请涉及医疗器械领域，更具体地涉及用于控制医疗设备的刚度的系统和医疗设备。
背景技术
旨在控制诸如管心针的细长医疗设备中的刚度的当前解决方案通常缺乏对刚度的实时控制。实际上，旨在控制细长医疗设备中的刚度的当前解决方案通常是静态的。所需要的是对细长医疗设备的刚度的实时控制。
本文公开了解决上述问题的系统、医疗设备和方法。
实用新型内容
本文公开了一种系统，在一些实施方案中，该系统包括细长医疗设备和用于对流体加压的流体加压装置。医疗设备包括管状主体和其中的内腔。终止于医疗设备的远端的近侧的内腔配置为在其中容纳流体。流体加压装置用于对流体加压，从而在用户的控制下使医疗设备的至少远侧部分变硬。
在一些实施方案中，流体加压装置还用于对流体减压，从而在用户的控制下使医疗设备的至少远侧部分变软。
在一些实施方案中，流体加压装置是包括泵的气动或液压泵站，该泵配置为对流体加压和减压。
在一些实施方案中，泵站配置为在用户的控制下沿着连续体(continuum)对流体加压，以在医疗设备的至少远侧部分中得到对应的连续刚度。该泵站还可以配置有处理器、存储器和相关联的逻辑。
在一些实施方案中，流体加压装置是配置为对流体加压和减压的注射器或球管。
在一些实施方案中，流体是气体。
在一些实施方案中，流体是液体。
在一些实施方案中，内腔与医疗设备的中心轴线对准。当流体被加压以使医疗设备的至少远侧部分变硬时，与医疗设备的中心轴线对准的内腔允许基本上均匀的加压。
在一些实施方案中，医疗设备还包括用于沿着医疗设备的长度传导信号的信号传导装置。
在一些实施方案中，信号传导装置是配置为传导电信号的线材。
在一些实施方案中，信号传导装置是配置为传导光信号的光纤。
在一些实施方案中，医疗设备是管心针。管心针的管状主体配置为布置在另一个细长医疗设备的内腔中。
在一些实施方案中，该另一个细长医疗设备是静脉内导管。
本文还公开了一种医疗设备，在一些实施方案中，该医疗设备包括管状主体和其中的内腔。终止于医疗设备的远端的近侧的内腔配置为在其中容纳流体。当被加压时，流体在用户的控制下使医疗设备的至少远侧部分变硬。
在一些实施方案中，流体是气体。
在一些实施方案中，流体是液体。
在一些实施方案中，内腔与医疗设备的中心轴线对准。当流体被加压以使医疗设备的至少远侧部分变硬时，与医疗设备的中心轴线对准的内腔允许基本上均匀的加压。
在一些实施方案中，医疗设备还包括用于沿着医疗设备的长度传导信号的信号传导装置。
在一些实施方案中，信号传导装置是配置为传导电信号的线材。
在一些实施方案中，信号传导装置是配置为传导光信号的光纤。
在一些实施方案中，医疗设备是管心针。管心针的管状主体配置为布置在静脉内导管的内腔中。
本文还公开了一种方法，在一些实施方案中，该方法包括布置步骤、联接步骤、填充步骤和加压步骤。布置步骤包括将第一细长医疗设备布置在第二细长医疗设备的第二内腔中。第一医疗设备包括管状主体和其中的第一内腔。终止于第一医疗设备的远端的近侧的第一内腔配置为在其中容纳流体。联接步骤包括将第一医疗设备联接至用于对流体加压的流体加压装置。填充步骤包括用流体填充第一医疗设备的第一内腔。加压步骤包括对第一医疗设备的第一内腔中的流体加压，从而在用户的控制下使第一医疗设备的至少远侧部分变硬。
在一些实施方案中，该方法还包括减压步骤。减压步骤包括在用户的控制下对第一医疗设备的第一内腔中的流体减压，从而使第一医疗设备的至少远侧部分变软。
在一些实施方案中，流体是气体。
在一些实施方案中，流体是液体。
在一些实施方案中，第一内腔与第一医疗设备的中心轴线对准。当流体被加压以使第一医疗设备的至少远侧部分变硬时，与第一医疗设备的中心轴线对准的第一内腔允许基本上均匀的加压。
在一些实施方案中，第一医疗设备是管心针，第二医疗设备是静脉内导管。
鉴于附图和以下描述，本文提供的概念的这些和其他特征对于本领域技术人员将变得更加明显，附图和以下描述更详细地描述了这种概念的特定实施方案。
附图说明
图1示出了根据一些实施方案的用于控制诸如管心针的细长医疗设备的刚度的系统。
图2示出了根据一些实施方案的布置在诸如静脉内导管的另一个细长医疗设备中的管心针。
图3示出了根据一些实施方案的布置在导管中的管心针的横截面。
图4示出了根据一些实施方案的管心针的透视图。
图5示出了根据一些实施方案的管心针从未加压状态到具有刚度的加压状态的转变。
图6示出了根据一些实施方案的处于未加压状态的管心针的横截面。
图7示出了根据一些实施方案的处于加压状态的管心针的横截面。
具体实施方式
在更详细地公开一些特定实施方案之前，应理解，本文公开的特定实施方案不限制本文提供的概念的范围。还应理解，本文公开的特定实施方案可具有这样的特征，其可容易地与特定实施方案分离并且可选地与本文公开的许多其他实施方案中的任何一个的特征组合或替代本文公开的许多其他实施方案中的任何一个的特征。
关于本文使用的术语，还应理解，这些术语是为了描述一些特定的目的，并且这些术语不限制本文提供的概念的范围。序数(例如，第一、第二、第三等)通常用于区分或识别一组特征或步骤中的不同特征或步骤，并且不提供顺序的或数字的限制。例如，“第一”、“第二”和“第三”特征或步骤不需要必须以该顺序出现，并且包括这种特征或步骤的特定实施方案不需要必须限于三个特征或步骤。另外，除非另外指出，否则前述特征或步骤中的任何一个可进而进一步包括一个或多个特征或步骤。为了方便起见，使用诸如“左”、“右”、“顶”、“底”、“前”、“后”等的标记，并且这些标记不是旨在暗示例如任何特定的固定位置，取向或方向。相反，这种标记用于反映例如相对位置，取向或方向。单数形式的“一种”、“一个”和“该”包括复数指代，除非上下文另外清楚地指明。
关于例如管心针的“近侧”、“近侧部分”或“近侧段”，包括当管心针用于患者时管心针的旨在靠近临床医生的部分或段。同样，例如管心针的“近侧长度”包括当管心针用于患者时管心针的旨在靠近临床医生的长度。例如，管心针的“近端”包括当管心针用于患者时管心针的旨在靠近临床医生的端部。管心针的近侧部分，近侧段或近侧长度可包括管心针的近端；然而，管心针的近侧部分、近侧段或近侧长度不需要包括管心针的近端。即，除非上下文另外建议，否则管心针的近侧部分，近侧段或近侧长度不是管心针的末端部分或末端长度。
关于例如管心针的“远侧”、“远侧部分”或“远侧段”，包括当管心针用于患者时管心针的旨在靠近患者或在患者体内的部分或段。同样，例如管心针的“远侧长度”包括当管心针用于患者时管心针的旨在靠近患者或在患者体内的长度。例如，管心针的“远端”包括当管心针用于患者时管心针的旨在靠近患者或在患者体内的端部。管心针的远侧部分，远侧段或远侧长度可包括管心针的远端；然而，管心针的远侧部分，远侧段或远侧长度不需要包括管心针的远端。即，除非上下文另外建议，否则管心针的远侧部分、远侧段或远侧长度不是管心针的末端部分或末端长度。
除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本领域普通技术人员通常理解的相同的含义。
如上所述，旨在控制诸如管心针的细长医疗设备中的刚度的当前解决方案通常缺乏对刚度的实时控制。实际上，旨在控制细长医疗设备中的刚度的当前解决方案通常是静态的。所需要的是对细长医疗设备的刚度的实时控制。
本文公开了用于控制医疗设备的刚度的系统、医疗设备和方法。例如，系统可包括诸如管心针的细长医疗设备和诸如用于加压流体的气动或液压泵站的流体加压装置。医疗设备可包括具有内腔的管状主体。终止于医疗设备的远端的近侧的内腔可配置为容纳流体。流体加压装置用于对流体加压，从而在用户的控制下使医疗设备的至少远侧部分变硬。由于医疗设备的管状主体配置为布置在另一个细长医疗设备(例如静脉内导管)的另一内腔中，所以当布置在该另一医疗设备(例如导管)中时，可将医疗设备(例如管心针)中的任何刚度赋予该另一医疗设备。
系统
图1示出了根据一些实施方案的用于控制细长医疗设备102(诸如管心针104)的刚度的系统100。图2示出了根据一些实施方案的布置在诸如静脉内导管108的另一个细长医疗设备106中的管心针104。图3示出了根据一些实施方案的布置在导管108中的管心针104的横截面。
如图所示，系统100可包括气动或液压泵站110和至少医疗设备102，例如管心针104。值得注意的是，系统100还可包括另一医疗设备102，例如导管108，医疗设备102配置为布置在该另一医疗设备中。实际上，医疗设备102的管状主体116配置为布置在该另一医疗设备106中，以通过控制医疗设备102中的刚度来控制该另一医疗设备106中的刚度。
当存在时，泵站110包括泵112和用于在诸如临床医生的用户的控制下操作系统100的嵌入式系统(未示出)。泵112配置为对医疗设备102中的流体114加压，从而使医疗设备102的至少远侧部分变硬。泵112还配置为对流体114减压，从而使医疗设备102的至少远侧部分变软。(例如，见图5。)嵌入式系统可包括具有处理器、存储器和相关联的逻辑的片上系统、微控制器等，该处理器、存储器和相关联的逻辑配置为沿着连续体对流体114加压，以在医疗设备102的至少远侧部分中得到对应的连续刚度。同样，嵌入式系统配置为沿着连续体对流体114减压，以在医疗设备102的至少远侧部分中得到对应的连续刚度。
值得注意的是，无论泵站110存在或不存在，流体加压装置都可替代地是注射器、球管(例如，移液管球管)，或一些其他手动操作的泵类装置，其配置为在用户的控制下对流体加压和减压。
系统100所配置用于的流体114可包括诸如氮气、氩气或压缩空气的气体，或者诸如水或盐水的液体。这种流体可储存在贮存器中，例如流体地连接到泵112的可更换罐或筒。
医疗设备
图4示出了根据一些实施方案的管心针104的透视图。
如图所示，医疗设备102可以是管心针104。为了方便起见，管心针104将用作本文中的医疗设备102的特定种类。然而，应理解，作为管心针104所属的种类的医疗设备102包括下文阐述的管心针104的特征。
管心针104包括管状主体116和管状主体116中的内腔118。
管心针104的管状主体116配置为作为另一医疗设备106的种类而布置在导管108的内腔中，以通过控制管心针104中的刚度来控制导管108中的刚度。实际上，图2和图3示出了布置在导管108的次级内腔120或三级内腔122中的管心针104，用于控制导管108的刚度。(值得注意的是，管心针104可布置在导管108的初级内腔124中，用于控制导管108中一直到导管108的远侧尖端的刚度，通常缺少次级内腔120或三级内腔122的该远侧尖端。)另外，管心针104的管状主体116可由聚合物(例如，聚氨酯)形成，可选地，形成为包括用于更高压力的插入增强层的多层结构。虽然未示出，但是这种插入增强层可以是金属或与管状主体116的其余部分相同或不同的聚合物的编织管。
图5示出了根据一些实施方案的管心针104从未加压状态到具有刚度的加压状态的转变。图6示出了根据一些实施方案的处于未加压状态的管心针104的横截面。图7示出了根据一些实施方案的处于加压状态的管心针104的横截面。
如图所示，终止于管心针104的远端的近侧的内腔118配置为在其中容纳流体114。当被加压时，流体114在用户的控制下使管心针104的至少远侧部分变硬。值得注意的是，内腔118与管心针104的中心轴线对准。当流体114被加压以使管心针104的至少远侧部分变硬时，与管心针104的中心轴线对准的内腔118允许基本上均匀的加压。
管心针104还可包括围绕管心针104的管状主体116但在管状主体116的可插入部分的近侧的手柄126。当存在时，手柄126配置用于由此操纵管心针104。
管心针104还可包括围绕管心针104的管状主体116的鲁尔连接器128，其配置为插入或旋入导管108的互补鲁尔连接器130中。鲁尔连接器128能可滑动地布置在管心针104的管状主体116周围，用于调节布置在导管108中的管心针104的长度。
管心针104还可包括用于沿着医疗设备102的长度传导信号的信号传导装置。例如，信号传导装置可以是配置为传导诸如ECG信号的电信号的线材132，或者信号传导装置可以是配置为传导诸如从光纤中的光纤布拉格光栅(“FBG”)反射回的那些的光信号的光纤134。这种信号传导装置，当存在时，可自由地布置在管心针104的内腔118中，集成(例如，共挤压)到管心针104的内腔壁或外腔壁中，集成(例如，共挤压)到部分隔膜(例如，没有与隔膜从其起始的相对的内腔壁的隔膜)中，或者集成(例如，共挤压)到穿孔的但以其他方式完整的隔膜136中，如图3所示。值得注意的是，穿孔隔膜136包括通过其中的穿孔，其配置用于流体流穿过穿孔隔膜136，当流体114被加压以使管心针104的至少远侧部分变硬时，这允许基本上均匀的加压。
方法
方法至少包括使用系统100的方法。这种方法可包括选自布置步骤、联接步骤、填充步骤、加压步骤和减压步骤中的一个或多个步骤。
布置步骤包括将管心针104布置在导管108的内腔(例如，初级内腔124、次级内腔120或三级内腔122)中。同样，管心针104包括管状主体116和其中的内腔118。终止于管心针104的远端的近侧的内腔118配置为在其中容纳流体114。并且由于内腔118与管心针104的中心轴线对准，所以当流体114被加压以使管心针104的至少远侧部分变硬时，内腔118允许基本上均匀的加压。
联接步骤包括将管心针104联接至流体加压装置以加压流体。
填充步骤包括用流体114填充管心针104的内腔118。
加压步骤包括对管心针104的内腔118中的流体114加压，从而在用户的控制下使管心针104的至少远侧部分变硬。
减压步骤包括对管心针104的内腔118中的流体114减压，从而在用户的控制下使管心针104的至少远侧部分变软。
虽然本文已经公开了一些特定实施方案，并且虽然已经相当详细地公开了特定实施方案，但是这些特定实施方案并非旨在限制本文所提供的概念的范围。本领域普通技术人员可以想到另外的适应和/或修改，并且在更广泛的方面中，这些适应和/或修改也被涵盖。因此，在不脱离本文提供的概念的范围的情况下，可以对本文公开的特定实施方案作出变更。

Claims (21)

1.一种用于控制医疗设备的刚度的系统，其特征在于，包括：
细长医疗设备，所述细长医疗设备包括：
管状主体；和
内腔，其终止于所述医疗设备的远端的近侧，所述内腔配置为在其中容纳流体；和
流体加压装置，用于对所述流体加压，从而在用户的控制下使所述医疗设备的至少远侧部分变硬。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述流体加压装置还用于对所述流体减压，从而在用户的控制下使所述医疗设备的至少远侧部分变软。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述流体加压装置是包括泵的气动或液压泵站，所述泵配置为对所述流体加压和减压。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述泵站配置为在用户的控制下沿着连续体对所述流体加压，以在所述医疗设备的至少远侧部分中得到对应的连续刚度。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述流体加压装置是配置为对所述流体加压和减压的注射器或球管。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述流体是气体。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述流体是液体。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述内腔与所述医疗设备的中心轴线对准，以当所述流体被加压以使所述医疗设备的至少远侧部分变硬时允许均匀的加压。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述医疗设备还包括用于沿着所述医疗设备的长度传导信号的信号传导装置。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述信号传导装置是配置为传导电信号的线材。
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述信号传导装置是配置为传导光信号的光纤。
12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述医疗设备是管心针，所述管心针的管状主体配置为被布置在另一个细长医疗设备的内腔中。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述另一个细长医疗设备是静脉内导管。
14.一种医疗设备，其特征在于，包括：
管状主体；和
内腔，其终止于所述医疗设备的远端的近侧，所述内腔配置为在其中容纳流体，当进行加压时，所述流体在用户的控制下使所述医疗设备的至少远侧部分变硬。
15.根据权利要求14所述的医疗设备，其特征在于，所述流体是气体。
16.根据权利要求14所述的医疗设备，其特征在于，所述流体是液体。
17.根据权利要求14所述的医疗设备，其特征在于，所述内腔与所述医疗设备的中心轴线对准，以当所述流体被加压以使所述医疗设备的至少所述远侧部分变硬时允许均匀的加压。
18.根据权利要求14所述的医疗设备，其特征在于，还包括用于沿着所述医疗设备的长度传导信号的信号传导装置。
19.根据权利要求18所述的医疗设备，其特征在于，所述信号传导装置是配置为传导电信号的线材。
20.根据权利要求18所述的医疗设备，其特征在于，所述信号传导装置是配置为传导光信号的光纤。
21.根据权利要求14所述的医疗设备，其特征在于，所述医疗设备是管心针，所述管心针的管状主体配置为被布置在静脉内导管的内腔中。
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