DE112017001760T5

DE112017001760T5 - Atemwegsventil für unregelmässig geformte atemwege

Info

Publication number: DE112017001760T5
Application number: DE112017001760.2T
Authority: DE
Inventors: Erik Liljegren
Original assignee: Spiration Inc
Current assignee: GYRUS ACMI, INC. D/B/A OLYMPUS SURGICAL TECHNO, US
Priority date: 2016-03-30
Filing date: 2017-01-31
Publication date: 2018-12-20
Also published as: US10653424B2; JP7050112B2; US20190059906A1; CN108738304A; GB2563362B; GB201814913D0; JP2020110721A; JP2019513442A; WO2017172024A1; GB2563362A

Abstract

Ein Ventil, umfassend: (a) einen Rahmen mit: (i) einer Vielzahl von Verankerungen und (ii) einer Vielzahl von Streben; (b) eine Membran, die mit jeder der Vielzahl von Streben verbunden ist und diese überspannt; wobei jede der Vielzahl von Streben einen freien Zustand und einen belasteten Zustand aufweist, und in belastetem Zustand die Membran im Wesentlichen zwischen zwei oder mehreren der Vielzahl von Streben, die sich in belastetem Zustand befmden, straff ist, und die Membran im freien Zustand im Wesentlichen zwischen zwei oder mehreren der Vielzahl von Streben, die sich in belastetem Zustand befmden, straff ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegenden Lehren beziehen sich im Allgemeinen auf ein Ventil mit einem vorkomprimierten Zustand, so dass sich das Ventil ausdehnen und Atemwege abdichten kann, die unregelmäßig geformt sind, und insbesondere die Membran straff und frei von Falten bleibt, wenn sie in vollständig ausgedehntem Zustand ist, oder in einem teilweise ausgedehnten Zustand, sodass das Ventil den unregelmäßig geformten Atemweg abdichtet.
HINTERGRUND
Mechanische Atemwegsventile sind in einem Durchgang angeordnet, um zu verhindern, dass Luft in ausgewählten Abschnitten einer Lunge strömt.
Es wäre wünschenswert, ein Ventil zu haben, das einen unregelmäßig geformten Durchgang blockieren kann. Was benötigt wird, ist ein Ventil, das sich in einer größeren Abmessung und einer kleineren Abmessung ausdehnen kann, um eine Form eines Durchgangs wiederzugeben. Es wäre wünschenswert, ein Ventil zu haben, das eine Membran aufweist, die frei von Falten ist, wenn die Streben nach außen ausgedehnt werden, jedoch daran gehindert wird, sich vollständig zu auszudehnen. Was benötigt wird, ist ein Ventil, das unregelmäßig geformten Durchgängen entspricht und die Durchgänge abdichtet.
KURZDARSTELLUNG
Die vorliegenden Lehren erfüllen einen oder mehrere (wenn nicht alle) der vorliegenden Bedürfnisse durch Bereitstellen eines Ventils, das Folgendes umfasst: (a) einen Rahmen mit: (i) einer Vielzahl von Verankerungen und (ii) einer Vielzahl von Streben; (b) eine Membran, die mit jeder der Vielzahl von Streben verbunden ist und diese überspannt; wobei jede der Vielzahl von Streben einen freien Zustand und einen belasteten Zustand aufweist, und in belastetem Zustand die Membran im Wesentlichen zwischen zwei oder mehreren der Vielzahl von Streben, die sich in belastetem Zustand befinden, straff ist, und die Membran im freien Zustand im Wesentlichen zwischen zwei oder mehreren der Vielzahl von Streben, die sich in belastetem Zustand befinden, straff ist.
Die vorliegende Lehre sieht vor: ein Ventil, umfassend: (a) einen Rahmen mit: (i) einer Vielzahl von Verankerungen und (ii) einer Vielzahl von Streben; (b) einer Membran, die mit jeder der Vielzahl von Streben; verbunden ist und sich zwischen jeder der Vielzahl von Streben erstreckt; wobei die Membran eine Belastung auf jede der Vielzahl von Streben bereitstellt, und die Membran ausreichend elastomer ist, um (1) sich zwischen jeder der Vielzahl von Streben in einem freien Zustand ohne Membranfaltenbildung zu erstrecken und (2) die Membran sich bei der Begrenzung einer oder mehrerer der Vielzahl von Streben in Kontakt mit einem Durchgang biegt, sodass die Membran im Wesentlichen den Durchgang abdichtet.
Die Lehren hierin lösen überraschenderweise eines oder mehrere dieser Probleme durch Bereitstellen eines Ventils, das einen unregelmäßig geformten Durchgang blockieren kann. Die vorliegenden Lehren sehen ein Ventil vor, das sich in einer größeren Abmessung und einer kleineren Abmessung ausdehnen kann, um eine Form eines Durchgangs wiederzugeben. Die vorliegenden Lehren stellen ein Ventil bereit, das eine Membran aufweist, die frei von Falten ist, wenn die Streben nach außen ausgedehnt werden, aber daran gehindert sind, vollständig ausgedehnt zu werden. Die vorliegenden Lehren sehen ein Ventil vor, das unregelmäßig geformten Durchgängen entspricht und die Durchgänge abdichtet.
Figurenliste

1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ventils;
2 zeigt eine Draufsicht eines Ventils;
3 zeigt eine Draufsicht auf ein vorbelastetes Ventil, das in einen Durchgang eingesetzt ist; und
4 zeigt ein Ventil, das in einen unregelmäßig geformten Durchgang eingesetzt ist.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die hier dargelegten Erklärungen und Illustrationen sollen den Fachmann mit den Lehren, ihren Grundsätzen und ihrer praktischen Umsetzung vertraut machen. Fachleute können die Lehren in ihren zahlreichen Formen anpassen und anwenden, wie dies für die Anforderungen einer bestimmten Anwendung am besten geeignet ist. Dementsprechend sollen die konkreten Ausführungsformen der vorliegenden Lehren, wie aufgeführt, nicht als erschöpfend verstanden werden oder die Lehren einschränken. Der Umfang der Lehren sollte daher nicht unter Bezugnahme auf die obige Beschreibung bestimmt werden, sondern stattdessen unter Bezugnahme auf die angehängten Ansprüche, gemeinsam mit dem Gesamtumfang der Äquivalente, für die solche Ansprüche gelten. Die Offenbarungen sämtlicher Artikel und Referenzen, unter Einbeziehung der Patentanmeldungen und Publikationen, werden durch Bezugnahme für alle Anwendungszwecke einbezogen. Weitere Kombinationen sind ebenfalls möglich, wie dies den folgenden Ansprüchen entnommen werden kann, die hiermit ebenso durch Bezugnahme in diese schriftliche Beschreibung einbezogen werden.
Die vorliegende Lehre stellt ein verbessertes Ventil zur Anordnung in einem Durchgang bereit. Die vorliegende Lehre stellt ein verbessertes Atemwegeventil bereit. Das Ventil dient dazu, sich allmählich in einem Atemweg zu öffnen und den Luftstrom durch diesen Atemweg zu blockieren. Das Ventil kann eine oder mehrere Strukturen, wie etwa Durchgänge und vorzugsweise Atemwege, in einer Lunge abdichten. Vorzugsweise bildet das Ventil eine Dichtung und verhindert eine Luftströmung in einer Bronchie, einer Bronchiole, einem Zweig einer Bronchie, einem Zweig einer Bronchiole oder einer Kombination davon. Das Ventil kann so funktionieren, dass es entfernbar ist. Das Ventil kann so funktionieren, dass es biokompatibel ist. Das Ventil kann sich entlang einer Achse erstrecken. Das Ventil kann gekrümmt sein. Das Ventil kann linear sein. Das Ventil kann sich an einer oder mehreren Stellen, oder in eine oder mehrere Richtungen biegen oder beides. Das Ventil kann sich biegen und drehbar sein. Das Ventil kann einen Abschnitt umfassen. Das Ventil kann eine Vielzahl von Abschnitten umfassen. Das Ventil umfasst ein distales Ende und ein proximales Ende. Das Ventil weist eine Längsachse auf, die sich vom distalen Ende zum proximalen Ende erstreckt. Die Längsachse kann der Form des Ventils folgen, so dass die Längsachse linear oder bogenförmig ist, Biegungen einschließt oder eine Kombination daraus. Vorzugsweise ist die Längsachse eine größte Abmessung des Ventils und erstreckt sich parallel zu einer Länge des Ventils (z. B. einer Länge).
Das distale Ende kann das Führungsende bzw. das erste Ende sein, das in einem Atemweg platziert wird. Das distale Ende kann eine feste Verankerung umfassen. Das distale Ende kann einen Anschlusspunkt, ein Anschlussende oder beides umfassen. Das distale Ende kann ein oder mehrere stumpfe Merkmale umfassen, so dass das distale Ende während des Entfaltens eine Wand des Atemwegs kontaktiert und den Atemweg bewegt, während der Atemweg intakt bleibt. Wenn mehr als ein Ventilabschnitt vorhanden ist, kann jeder Ventilabschnitt ein distales Ende aufweisen. Das distale Ende kann gegenüber dem proximalen Ende angeordnet sein. Eines oder mehrere der distalen Enden eines Ventilabschnitts können mit einem proximalen Ende eines benachbarten Ventilabschnitts in Verbindung stehen.
Das proximale Ende kann das letzte zu entfaltende Ende sein. Das proximale Ende kann ein oder mehrere Einziehmerkmale umfassen. Das proximale Ende kann ein oder mehrere Entfernungsmerkmale umfassen. Das proximale Ende kann eine Stange umfassen.
Die Stange kann als Stütze, Stütze für den Rahmen, Mittelachse oder eine Kombination daraus dienen. Der Stab kann sich in einer Mitte des Ventils im entfalteten Zustand, im eingefahrenen Zustand oder in beiden befinden. Die Stange kann dezentral angeordnet sein, wenn sich das Ventil in dem entfalteten Zustand, dem eingefahrenen Zustand oder beidem befindet. Wenn beispielsweise 270 Grad eines Durchgangs im Wesentlichen rund sind und 90 Grad länglich sind, kann der Stab in Richtung des länglichen Abschnitts geneigt sein, so dass sich der Stab nicht in der Mitte des Ventils befindet. Die eine oder die mehreren Stangen können sich entlang einer Längsachse des Ventils erstrecken, können die Längsachse des Ventils sein, oder beides. Der Stab kann verwendet werden, um das Ventil aus einer Struktur zu entfernen. Die Stange kann die Verbindung mit den Wänden des Durchgangs bzw. Atemwegs lösen. Die Stange kann die Streben bewegen, so dass die Streben aus dem entfalteten Zustand gelockert werden oder in Kontakt mit einer Wand eines Durchgangs sind, und das Ventil kann bewegt bzw. entfernt werden. Das distale Ende, das proximale Ende oder beide können ein oder mehrere Verbindungsmerkmale, ein oder mehrere Entfernungsmerkmale, ein oder mehrere Loslösemerkmale oder eine Kombination davon umfassen. Das proximale Ende kann einen knollenförmigen Abschnitt, einen Haken, ein Loch, eine „J“-Form oder eine Kombination davon umfassen, was das Bilden einer Verbindung unterstützt, so dass das Ventil entfernt werden kann. Die eine oder die mehreren Stangen können eine oder mehrere Kurven, eine oder mehrere Biegungen oder beides umfassen. Vorzugsweise können die eine oder die mehreren Stangen allgemein gerade (d. h. linear) sein. Die eine oder die mehreren Stangen können hohl, massiv oder beides sein. Die eine oder die mehreren Stangen können flexibel sein. Die eine oder mehreren Stangen können aus Nitinol, Stahl, chirurgischem Stahl, rostfreiem Stahl, Kunststoff, einem Polymer, einem Duroplast, einem Thermoplast oder einer Kombination davon hergestellt sein. Vorzugsweise sind die eine oder die mehreren Stangen und die Streben aus dem gleichen Material hergestellt. Die eine oder die mehreren Stangen können in einer Richtung beweglich sein, um das Zentrieren des Ventils innerhalb eines Durchgangs und insbesondere einer Struktur zu unterstützen. Die eine oder die mehreren Stangen können Durchgangslöcher, Vertiefungen, Einkerbungen, Aussparungen, erhabene Abschnitte, nichtlineare Abschnitte oder eine Kombination davon aufweisen. Die eine oder die mehreren Stangen können jeweils ein distales Ende und ein proximales Ende aufweisen. Das Ventil kann eine Vielzahl von Stangen aufweisen, die durch einen oder mehrere Gelenkpunkte miteinander verbunden sind, so dass sich das Ventil durch einen nicht linearen Weg (z. B. einen gewundenen Weg) bewegen kann.
Die proximalen Enden können einen oder mehrere Gelenkpunkte, eine oder mehrere Verbindungen oder beides umfassen. Das Ventil kann mehr als ein proximales Ende aufweisen, wenn das Ventil mehr als einen Ventilabschnitt aufweist. Das Ventil kann zwei oder mehr Abschnitte und sogar eine Vielzahl von Abschnitten umfassen.
Der Ventilabschnitt kann einen Rahmen umfassen, der von einer Membran bedeckt ist. Der Rahmen kann dazu dienen, die Membran in Kontakt mit einem Durchgang zu bewegen. Der Rahmen kann dazu dienen, das Ventil innerhalb eines Durchgangs zu sichern. Der Rahmen kann sich ausdehnen und zusammenziehen. Der Rahmen kann das Skelett für das Ventil sein. Der Rahmen kann einen Längsträger für eine Membran, eine radiale Abstützung für die Membran, einen Längsträger für das Ventil oder eine Kombination davon bereitstellen. Der Rahmen kann mit einer Stange verbunden sein. Der Rahmen kann sich relativ zu der Stange bewegen (z. B. sich radial von der Stange weg ausdehnen oder in Längsrichtung relativ zu der Stange bewegen). Der Rahmen kann ein oder mehrere Basiselemente, eine oder mehrere Streben, eine oder mehrere Ankerverbindungen, eine oder mehrere Verankerungen oder eine Kombination davon umfassen.
Das Basiselement kann die Streben, die Verankerungen oder beide mit einer Stange verbinden. Das Basiselement und die Streben, Verankerungen oder beide können ein integraler Bestandteil sein. Jedes der Basiselemente kann so funktionieren, dass es sich axial entlang einer Stange bewegt. Die Basiselemente können dazu dienen, ein Ende einer Strebe axial zu begrenzen. Die Streben können fest mit dem Basiselement verbunden sein (z. B. verschweißt, geklebt oder beides). Das Basiselement kann mit den Verankerungen indirekt durch die Streben verbunden sein. Jeder Satz von Streben kann ein Basiselement umfassen. Zwei oder mehr Strebensätze können mit einem einzelnen Basiselement verbunden sein. Das Basiselement kann an einer Stange arretieren. Das Basiselement kann sich entlang einer Stange bewegen. Das Basiselement kann beweglich sein, um zu ermöglichen, dass sich die Streben radial nach außen entfalten. Einige Basiselemente können axial beweglich, radial beweglich oder beides sein, und einige Basiselemente können statisch oder unbeweglich sein. Das Basiselement kann an die Stange geschweißt sein, eine Loch- und Stiftkonfiguration aufweisen, auf die Stange geheftet, geklebt, gelötet sein, oder eine Kombination davon. Die Basiselemente können allgemein toroidal, ringförmig oder beides sein. Die Basiselemente können zylindrisch sein. Das Basiselement kann ein Durchgangsloch aufweisen, durch das sich eine Stange erstreckt, und ein Satz von Streben kann sich von dem Basiselement radial nach außen erstrecken.
Jeder Satz von Streben kann gemeinsam funktionieren, um zusammen den gesamten Atemweg oder einen Teil eines Atemwegs abzudichten (Dichtung, wie hier erörtert, bedeutet, dass Luft daran gehindert wird, hinter dem Ventil auszutreten). Jeder Satz von Streben kann drei oder mehr Streben, vier oder mehr Streben, fünf oder mehr Streben, vorzugsweise sechs oder mehr Streben oder sogar sieben oder mehr Streben umfassen. Die Streben können gleichmäßig um die Stange, das Basiselement oder beide verteilt sein. Die Streben können asymmetrisch um die Stange, das Basiselement oder beide verteilt sein. Der Satz von Streben ist vorzugsweise eine oder mehrere Streben und bevorzugter eine Vielzahl von Streben. Die eine oder mehreren Streben und vorzugsweise eine Vielzahl von Streben können dazu dienen, die Membran aufzuweiten. Zum Beispiel können die Streben eine Kraft auf die Membran ausüben, so dass die Membran radial nach außen in Richtung einer Wand eines Durchgangs und vorzugsweise in Kontakt mit der Wand des Durchgangs bewegt wird. Die eine oder die mehreren Streben können dazu dienen, die Membran in Kontakt mit einer Struktur (d. h. einem Durchgang oder einem Atemweg) zu bewegen. Vorzugsweise können die eine oder die mehreren Streben dazu dienen, die Membran radial nach außen zu bewegen (z. B. in Richtung einer Wand eines Durchgangs). Die Streben können beweglich sein, so dass die Ausdehnung der Streben nach außen von Ort zu Ort variieren kann, um sich einer Größe eines Durchgangs anzupassen. Jeder Satz von Streben kann eine ausreichende Kraft auf einen Kanal oder Atemweg ausüben, um eine Dichtung mit dem Durchgang oder dem Atemweg zu bilden. Jede Strebe kann eine ausreichende Kraft radial nach außen ausüben, sodass die Strebe eine Membran weitet, eine Membran dehnt, eine Kraft durch eine Membran überwindet oder eine Kombination davon. Jeder Satz von Streben kann eine ausreichende Kraft ausüben, sodass ein Durchgang bzw. Atemweg durch eine Membran in Verbindung mit den Streben blockiert wird. Jede Strebe kann eine nach außen gerichtete Kraft von etwa 0,1 N oder mehr, etwa 0,4 N oder mehr, etwa 0,6 N oder mehr oder sogar etwa 0,8 N oder mehr (etwa 0,01 kg oder mehr, etwa 0,04 kg oder mehr, etwa 0,06 kg oder mehr, oder sogar etwa 0,08 kg oder mehr) ausüben. Jede Strebe kann eine Kraft von etwa 10 N oder weniger, etwa 5 N oder weniger, etwa 2,5 N oder weniger oder sogar etwa 1 N oder weniger (etwa 1 kg oder weniger, etwa 0,5 kg oder weniger, etwa 0,25 kg oder weniger oder sogar etwa 0,1 kg oder weniger) ausüben. Die Streben können so funktionieren, dass sie sich ausdehnen, sodass die Streben und die Membran einen Atemweg, einen Durchgang oder beide abdichten. Die Streben können so funktionieren, dass sie sich elastisch von einer geschlossenen Position (d. h. einem eingefahrenen Zustand) zu einer offenen Position (d. h. einem entfalteten Zustand) verformen. Jede der Streben kann einen komprimierten Zustand, einen belasteten Zustand und einen freien Zustand aufweisen.
Der komprimierte Zustand, der belastete Zustand oder beide können jeder Zustand sein, in dem eine externe Kraft auf eine oder mehrere Streben wirkt, sodass die eine oder die mehreren Streben eingeschränkt sind (d. h. die Streben eine radiale Kraft nach außen abgeben, aber daran gehindert oder eingeschränkt sind, sich durch eine externe Kraft wie eine Membran oder eine Wand eines Durchgangs nach außen auszudehnen). Der komprimierte Zustand kann ein belasteter Zustand sein (d. h. ein Zustand, in dem eine gewisse Last auf die Streben wirkt). Der belastete Zustand ist vorzugsweise ein Zustand, in dem die Membran eine Last oder eine Kraft auf eine oder mehrere der Streben überträgt. Eine der Streben kann sich in einem belasteten Zustand oder einem komprimierten Zustand befinden. Alle Streben können sich in einem belasteten Zustand oder einem komprimierten Zustand befinden. Einige der Streben können in einem belasteten Zustand oder einem komprimierten Zustand sein. Vorzugsweise kann der belastete Zustand ein Zustand sein, in dem die Membran eine gewisse Last auf eine oder mehrere der Streben ausübt, sodass verhindert wird, dass eine oder mehrere der Streben in einen freien Zustand expandieren. Die Membran kann einen anfänglichen belasteten Zustand aufweisen. Der anfängliche belastete Zustand kann ein Zustand sein, der auftritt, nachdem das Ventil ausgebildet ist, nachdem die Membran an den Streben befestigt wurde, oder beides. Sobald sich die Streben zum ersten Mal zu bewegen beginnen, kann sich das Ventil nicht mehr in einem anfänglichen belasteten Zustand befinden und kann sich in einen belasteten Zustand bewegen. Der anfängliche belastete Zustand kann derjenige sein, bei dem die Streben in eine Form komprimiert werden, in der das Ventil in eine Zuführvorrichtung, eine Patrone oder beides zur Abgabe an einen Ort von Interesse geladen wird. Der anfänglich belastete Zustand kann ein vorbelasteter Zustand sein, in dem die Membran mit den Streben verbunden ist, sodass, wenn sich die Streben in einem belasteten Zustand, einem komprimierten Zustand befinden oder beides, die Membran eine Belastung auf die Streben ausübt, die Membran frei von Falten ist, die Membran straff ist oder eine Kombination davon. Der anfängliche belastete Zustand kann derjenige sein, bei dem eine gewisse Last auf die Streben wirkt, sobald eine Verbindung zwischen den Streben und der Membran gebildet wird, und die Streben freigegeben werden, um sich radial nach außen auszudehnen. Der belastete Zustand kann ein vorbelasteter Zustand sein, bei dem eine Kraft auf die Streben wirkt, bevor die Streben vollständig geöffnet sind, in Kontakt mit einem Durchgang oder beides, sodass die Vorlast die Membran in einem faltenfreien Zustand, straff oder beides hält. Der belastete Zustand kann eine Vorlast auf die Streben ausüben, sodass die Streben unmittelbar, nachdem sie entfaltet wurden, damit beginnen, die Membran auszudehnen, was den Streben Spannung verleiht. Die Vorlast kann die Membran sein, die an den Streben rundum (d. h. in einer Richtung in einer Linie mit der Membran), radial (d. h. eine Richtung, die einer radialen Ausdehnung der Streben entgegengesetzte Kraft verleiht) Spannung erzeugt oder beides. Die Vorlast kann der belastete Zustand sein, bevor eine oder mehrere der Streben vollständig ausgedehnt sind, in einem entfalteten Zustand, in einem freien Zustand, in Kontakt mit einer Wand einer Struktur oder einer Kombination davon. Die Vorlast kann darin bestehen, dass sich die Membran elastisch mit den Streben dehnt, wenn sich die Streben nach außen ausdehnen, so dass die Membran eine Belastung auf die Streben während der Expansion der Streben in einen vollständig ausgedehnten Zustand ausübt. Vorzugsweise kann der komprimierte Zustand ein Zustand sein, in dem ein Durchgang, eine Patrone, ein Ventilzuführungskatheter, ein Durchgang eines Endoskops, ein Bronchoskop, irgendeine Vorrichtung außerhalb des Ventils oder eine Kombination davon auf das Ventil wirken, um eine oder mehrere Streben des Ventils zu komprimieren, sodass verhindert wird, dass eine oder mehrere der Streben in einen freien Zustand expandieren. Bevorzugter reagiert die Membran auf die gleiche Weise sowohl im komprimierten Zustand als auch im belasteten Zustand und schrumpft, um im Wesentlichen straff, faltenfrei oder beides zu bleiben. Die Membran kann eine gewisse Belastung auf die Streben ausüben, sodass eine oder mehrere der Streben sich nicht radial nach außen in einen freien Zustand ausdehnen können. Bevorzugter kann die Membran eine Belastung auf die Streben ausüben, sodass alle Streben nicht gleichzeitig in einem freien Zustand sein werden. Wenn beispielsweise 6 Streben auf einem Ventil vorhanden sind, wird die Membran alle 6 der Streben daran hindern, sich in einen freien Zustand auszudehnen (d. h. die Membran wird eine Last auf allen Streben aufrechterhalten). Wenn eine oder mehrere Streben in einem belasteten Zustand sind, können sich eine oder mehrere benachbarte Streben in einem freien Zustand befinden. Wenn eine oder mehrere Streben in einem belasteten Zustand sind, können sich eine oder mehrere benachbarte Streben über einen freien Zustand hinaus erstrecken, so dass das Ventil die Form des Durchgangs wiedergibt. Wenn eine Strebe in einem belasteten Zustand ist, weil ein Durchgang nicht kreisförmig ist (z. B. oval ist, eine flache Wand aufweist, asymmetrisch ist), werden vorzugsweise eine oder mehrere andere Streben von einer Last der Membran befreit und können sich nach außen in Kontakt mit dem Durchgang ausdehnen, sodass sich die eine mehrere Streben in einem freien Zustand oder jenseits eines freien Zustands befindet. Ein belasteter Zustand, ein komprimierter Zustand oder beides kann jeder Zustand sein, in dem eine Strebe um eine Entfernung expandiert wird, die kleiner als ein freier Zustand ist.
Der freie Zustand kann ein Zustand sein, in dem keine externen Kräfte auf jede der Streben, die Membran (d. h. die Streben ziehen die Membran nicht radial nach außen) oder beides wirken. Vorzugsweise ist der freie Zustand ein Zustand, in dem die Membran keine Last auf eine Strebe ausübt. Der freie Zustand der Streben kann ein Zustand sein, in dem eine oder mehrere der Streben vollständig ausgedehnt sind und keine äußere Kraft auf die Strebe wirkt, was verhindert, dass sich die Strebe weiter nach außen ausdehnt. Ein freier Zustand kann eine maximale Ausdehnung einer Strebe sein. Ein freier Zustand kann eine maximale Ausdehnung der Streben sein, wenn alle Streben gleichmäßig nach außen ausgedehnt sind. Vorzugsweise ist der freie Zustand derjenige, in dem die Membran die Streben nicht daran hindert, sich nach außen auszudehnen. Wenn beispielsweise keine Membran mit den Streben verbunden ist und keine anderen Kräfte auf die Streben wirken, würden sich die Streben in ihren freien Zustand ausdehnen. Der freie Zustand kann derjenige sein, in dem die Streben um einen größeren Abstand (d. h. eine Querschnittslänge von der Stange) vollständig ausgedehnt sind. Der freie Zustand kann ein Zustand sein, in dem einige der Streben auf eine größere Entfernung expandieren. Wenn zum Beispiel alle Streben gleichmäßig nach außen ausgedehnt sind (z. B. in einer kreisförmigen Ausdehnung), können sich die Streben um einen Abstand X, der kleiner ist als der freie Zustand aller Streben, von der Stange ausdehnen. Wenn jedoch einige der Streben durch die Membran oder einen Durchgang beschränkt sind, dann können einige der Streben einen Abstand ausdehnen, der größer ist als ein kreisförmiger Ausdehnungsabstand (z. B. ein Abstand X+1), und diese Streben können einen freien Zustand in dem größeren Abstand erreichen. Die Membran kann im freien Zustand straff, frei von Falten oder beides sein.
Die Streben können sich von der Anordnung entlang der Längsachse bis zur Erstreckung radial nach außen erstrecken. Die eine oder die mehreren Streben können in eine offene Position geformt und dann geschlossen werden, bis sie entfaltet sind, wobei sich die Streben elastisch in die offene Position verformen. Jede der mehreren Streben kann einzeln beweglich sein. Jede der mehreren Streben kann sich unabhängig von den anderen Streben bewegen. Zum Beispiel kann eine Strebe beschränkt sein und eine zweite Strebe kann sich in einen freien Zustand bewegen, ohne auf einer der Seiten eine Strebe zu beeinflussen oder durch eine Strebe beeinflusst zu werden. Jede Strebe kann sich einzeln in Kontakt mit einer Wand bewegen, so dass die, zwischen jeder der Streben verlaufende Membran, eine Dichtung mit der Wand zwischen den Streben bilden kann. Die offene Position kann ein freier Zustand, ein komprimierter Zustand, ein belasteter Zustand oder eine Kombination davon sein. Die offene Position kann dort liegen, wo die Streben in einem Abstand von der Stange angeordnet sind. Jede Strebe kann sich allgemein radial nach außen von einem Basiselement, einer Stange oder beiden erstrecken. Die Streben können sich von der Stange radial nach außen um einen Abstand (z. B. die Hälfte einer Querschnittsdistanz (z. B. einen Radius)) von etwa 1 mm oder mehr, etwa 2 mm oder mehr oder etwa 3 mm oder mehr erstrecken. Die Streben können sich von der Stange in einem Abstand von etwa 8 mm oder weniger, etwa 6 mm oder weniger oder etwa 4 mm oder weniger radial nach außen erstrecken. Jede Strebe kann eine „J“-Form bilden. Jede Strebe kann eine oder mehrere Biegungen, zwei oder mehr Biegungen oder sogar drei oder mehr Biegungen aufweisen. Jede Strebe kann gekrümmt sein, sodass sich die Strebe von dem Basiselement radial nach außen erstreckt. Die Strebe kann sich, wenn sie sich von dem Basiselement nach außen erstreckt, so krümmen, dass der Winkel relativ zu dem Basiselement sich weg von der Stange, dem Basiselement oder beiden und dann parallel zu der Stange erstreckt. Jede Strebe in einem vollständig entspannten Zustand kann zumindest einen Abschnitt aufweisen, der parallel zu einem Basiselement, einem Stab oder beiden ist. Die Streben haben eine Länge. Jede der Streben kann eine identische Länge aufweisen. Jede Strebe kann eine Länge von etwa 3 mm oder mehr, etwa 4 mm oder mehr oder sogar etwa 5 mm oder mehr aufweisen. Jede Strebe kann eine Gesamtlänge von etwa 10 mm oder weniger, etwa 9 mm oder weniger oder etwa 8 mm oder weniger aufweisen. Jede Strebe kann ein oder mehrere Merkmale zum Greifen von Gewebe, einer Wand eines Durchgangs, einer Wand eines Atemwegs oder einer Kombination davon umfassen. Jede Strebe kann eine Spitze aufweisen, die sich nach innen krümmt, die sich in Richtung der Stange erstreckt, oder beides. Vorzugsweise enthalten die Streben kein Merkmal, das eine Wand eines Durchgangs (z. B. Gewebe) durchdringt. Die Merkmale, die den Durchgang greifen, können dies nur durch Ausüben einer radial nach außen gerichteten Kraft tun. Die Streben können aus jedem elastisch verformbaren Material hergestellt sein. Die Streben können aus einem biokompatiblen Material hergestellt sein. Die Streben können aus Metall, Kunststoff, einem Polymermaterial, einer Legierung oder einer Kombination davon hergestellt sein. Vorzugsweise können die Streben aus Nitinol (d. h. einer Nickel-Titan-Legierung) hergestellt sein. Einige Streben können direkt mit einer Stange verbunden sein, und einige Streben können mit einem Basiselement verbunden sein, und die Streben können mit einer Membran verbunden sein, die sich zwischen den Streben und entlang der Streben von der Spitze zu der Stange erstreckt. Die mehreren Streben können mit einer Stange, einem Basiselement, einer Verankerung oder einer Kombination davon verbunden sein.
Die eine oder die mehreren Verankerungen können dazu dienen, eine Bewegung des Ventils zu verhindern, wenn sich das Ventil in dem entfalteten Zustand befindet. Die eine oder die mehreren Verankerungen können dazu dienen, eine Bewegung eines oder mehrerer Ventilabschnitte, einer oder mehrerer Stangen, des gesamten Ventils oder einer Kombination davon zu verhindern. Die eine oder die mehreren Verankerungen können dazu dienen, eine Bewegung des Ventils innerhalb eines Durchgangs, eines Atemwegs oder beider zu verhindern, so dass das Ventil an einer gewünschten Stelle verbleibt. Die eine oder die mehreren Verankerungen können eine axiale Bewegung eines Ventilabschnitts relativ zu einer Stange verhindern. Die eine oder die mehreren Verankerungen können an dem distalen Ende, dem proximalen Ende oder beiden Enden des Ventils angeordnet sein. Vorzugsweise erstrecken sich die Verankerungen von einem zentralen Bereich des Ventils (d. h. an einer Stelle zwischen dem distalen Ende und dem proximalen Ende) aus. Bevorzugter erstrecken sich die Verankerungen im Wesentlichen von der Mitte des Ventils (d. h., innerhalb etwa 20 Prozent oder weniger, etwa 15 Prozent oder weniger, oder etwa 10 Prozent oder weniger von der Mitte) aus. Die eine oder die mehreren Verankerungen können einen oder mehrere Arme enthalten, die das Ventil an einer Struktur befestigen, eine Bewegung des Ventils verhindern oder beides.
Der eine oder die mehreren Arme können dazu dienen, das Ventil mit einer Struktur zu verbinden. Der eine oder die mehreren Arme können dazu dienen, eine Bewegung des Ventils zu verhindern, wenn das Ventil entfaltet wird. Der eine oder die mehreren Arme können sich von einer Stange radial nach außen erstrecken. Der eine oder die mehreren Arme können aus Nitinol, Stahl, chirurgischem Stahl, Edelstahl, Kunststoff, einem Polymer, einem Duroplast, einem Thermoplast oder einer Kombination davon hergestellt sein. Der eine oder die mehreren Arme können einen ersten bogenförmigen Bereich, einen zweiten bogenförmigen Bereich, einen dritten bogenförmigen Bereich und eine Verankerungsspitze umfassen. Jeder der bogenförmigen Bereiche kann so konfiguriert sein, dass er sich von der Stange aus erstreckt und die Verankerungsspitze so angewinkelt ist, dass die Verankerungsspitze das Ventil mit einem Durchgang, einer Struktur, einem Gewebe oder einer Kombination davon verbindet.
Die eine oder mehreren Verankerungsspitzen können dazu dienen, eine Struktur zu greifen, eine Struktur zu durchstechen oder beides. Die eine oder mehreren Verankerungsspitzen können eine Struktur (z. B. das Gewebe einer Struktur) durchstechen, um das Ventil zu verankern. Die eine oder mehreren Verankerungsspitzen können dazu dienen, zu verhindern, dass sich die Arme der Verankerungsform relativ zu einer Struktur bewegen. Die eine oder mehreren Verankerungsspitzen können sich bis zum Kontakt mit einer Struktur, einem Durchgang, Gewebe oder einer Kombination davon erstrecken bzw. diese ergreifen. Die eine oder die mehreren Verankerungsspitzen können eine Spitze aufweisen, die spitz, stumpf, gerundet, flach, in einem Winkel relativ zu den Armen oder eine Kombination davon ist. Die eine oder mehreren Verankerungsspitzen können sich nach außen über den Hauptabschnitt der Arme hinaus erstrecken. Die eine oder mehreren Verankerungsspitzen können in Richtung eines distalen Endes, eines proximalen Endes oder beider angewinkelt sein. Die Verankerungsspitzen können sich in einem Winkel von etwa 45 Grad oder mehr, etwa 60 Grad oder mehr, 75 Grad oder mehr oder etwa 90 Grad oder mehr von einem Hauptabschnitt des Arms der Verankerung, dem Arm, mit dem die Verankerungsspitze verbunden ist, oder beiden erstrecken. Die Verankerungsspitzen können ein Ankerpolster sein, wenn sich die Verankerungsspitzen in einem Winkel von etwa 90 Grad zu einem Hauptabschnitt des Arms der Verankerung erstrecken. Die Ankerpolster können die Bewegung der Verankerungsspitzen in Richtung des Durchgangs, des Gewebes oder beider beschränken. Die Ankerpolster können das Gewebe in der Nähe der Verankerungsspitzen berühren. Die Ankerpolster können eine Verankerungsspitze sein, die das Gewebe oder den Durchgang nicht ergreift. Die Verankerungsspitzen können sich in einem Winkel von etwa 150 Grad oder weniger, etwa 135 Grad oder weniger, etwa 115 Grad oder weniger oder etwa 105 Grad oder weniger relativ zu einem Hauptabschnitt des Arms der Verankerung, dem Arm, mit dem die Verankerungsspitze verbunden ist, oder beiden erstrecken. Einige Verankerungsspitzen können sich in einem Winkel relativ zu den Armen erstrecken, und einige Verankerungsspitzen können sich koplanar mit den Armen erstrecken. Die Verankerungsspitzen können eine Länge von etwa 1 mm oder mehr, etwa 2 mm oder mehr oder etwa 3 mm oder mehr aufweisen. Die Verankerungsspitzen können eine Länge von etwa 10 mm oder weniger, etwa 8 mm oder weniger oder etwa 5 mm oder weniger aufweisen. Die Verankerungsspitze kann das Ventil an Ort und Stelle halten, so dass die Membran einen Durchgang abdichtet.
Die Membran kann dazu dienen, den Durchlass von Flüssigkeiten (z. B. Luft) zu verhindern. Die Membran kann dazu dienen, die Luftströmung durch eine Struktur, einen Durchgang und vorzugsweise einen Atemweg zu beschränken. Die Membran kann flüssigkeitsundurchlässig sein. Die Membran kann starr sein. Die Membran kann flexibel sein. Die Membran kann plastisch verformbar sein. Vorzugsweise ist die Membran elastisch verformbar. Die Membran kann entlang einer Länge jeder Strebe angebracht sein. Die Membran kann sich um einen Umfang des Ventils (d. h. von Strebe zu Strebe um einen Umfang des Ventils) erstrecken. Vorzugsweise erstreckt sich die Membran entlang einer Länge jeder der Streben und zwischen jeder der Streben. Die Membran kann an einem oder mehreren Punkten auf jeder Strebe angebracht sein. Die Membran kann an den Streben entlang im Wesentlichen der gesamten Länge jeder Strebe (z. B. 70 % oder mehr, 80 % oder mehr oder sogar 90 % oder mehr einer Länge einer Strebe) befestigt sein. Die Membran kann im Wesentlichen die gesamte oder einen Teil einer Strebe umgeben (d. h. von der Stange zu der Spitze jeder Strebe). Die Membran kann mit einem Satz von Streben in Verbindung stehen. Die Membran kann mit jeder der Vielzahl von Streben verbunden sein und sich zwischen diesen erstrecken. Die Membran kann mit den Streben verbunden sein, wenn sich eine oder mehrere der Streben in einem anfänglichen geladenen Zustand, einem komprimierten Zustand, einem freien Zustand oder einer Kombination davon befmden. Das Material der Membran kann ausreichend elastisch sein, sodass dann, wenn die Membran mit den Streben verbunden ist, wenn sich die Streben im freien Zustand befinden, die Membran belastet oder komprimiert werden kann und das Material elastisch geschrumpft und straff zwischen jeder der Vielzahl von Streben bleibt, so dass die Membran im Wesentlichen frei von Falten ist.
Die Membran kann aus einem Material hergestellt sein, das Elastizität aufweist, so dass die Membran straff bleibt, wenn sich die Streben nach außen ausdehnen. Zum Beispiel kann die Membran, sobald sie entfaltet ist und sich die Streben von einem komprimierten Zustand in einen freien Zustand bewegen, straff und frei von Falten zwischen den Streben sein, sodass, wenn sich die Streben, die Membran oder beide in Kontakt mit einer Wand eines Durchgangs bewegen, eine Dichtung zwischen den Streben, der Membran oder beiden und der Wand gebildet wird, so dass Flüssigkeiten im Wesentlichen daran gehindert werden, zu passieren. Die Membran kann im Wesentlichen straff in einem komprimierten Zustand, einem belasteten Zustand, einem freien Zustand oder einer Kombination davon bleiben. Wenn die Membran straff ist, ist die Membran im Wesentlichen frei von Falten (z. B. losen Abschnitten, Abschnitten, die keine Kraft auf die Streben ausüben, gefalteten Abschnitten, nichtlinearen Segmenten, überlappenden Abschnitten oder eine Kombination davon). Wenn die Membran frei von Falten ist, ist die Membran im Allgemeinen linear, sodass die Membran frei von nichtlinearen Segmenten, überlappenden Abschnitten, gefalteten Abschnitten, losen Abschnitten oder einer Kombination davon ist. Die Membran kann, wenn sie straff ist, eine gewisse Kraft zwischen zwei Streben übertragen. Die Membran kann, wenn sie straff ist, zwischen zwei Streben gespannt sein. Die Membran kann, wenn sie straff ist, im Wesentlichen die Form eines Durchgangs wiedergeben, so dass im Wesentlichen keine Spalte zwischen der Membran und der Wand des Durchgangs gebildet wird. Stattdessen bewegen die Streben die Membran in Kontakt mit den Wänden des Durchgangs, sodass das Ventil im Wesentlichen frei von Lücken zwischen der Membran und der Wand des Durchgangs ist und die Membran den Durchgang von Flüssigkeit zwischen der Membran und den Wänden des Durchgangs im Wesentlichen verhindert. Die Membran kann sich zwischen den Streben erstrecken und die Form des Durchgangs wiedergeben, sodass keine Lücken, Räume oder beides zwischen der Membran und dem Durchgang gebildet werden. Die Spalten, Räume oder beide sind ein Bereich, in dem die Membran keine Dichtung mit einer Wand eines Durchgangs bildet und etwas Flüssigkeit zwischen der Membran und dem Durchgang strömen darf. Die Membran kann biegsam sein, sodass sich die Membran der Form des Durchgangs anpassen und die Größe jeglicher vorhandener Spalten verringern kann, Spalten eliminieren kann oder beides. Die Membran kann durch Oberflächenspannung zwischen dem Durchgang und der Membran mit einem Durchgang in Kontakt gezogen, in Kontakt mit einem Durchgang gehalten werden, oder beides. Die Membran kann sich so bewegen, dass Schleim oder anderes Material an der Membran vorbeilaufen kann, und dann bewegt sich die Membran zurück in Kontakt mit dem Durchgang, so dass die Spalten eliminiert werden. Das Ventil kann etwa 6 Spalten oder weniger, etwa 5 Spalten oder weniger, etwa 4 Spalten oder weniger, vorzugsweise etwa 3 Spalten oder weniger, bevorzugter etwa 2 Spalten oder weniger, noch bevorzugter etwa 1 Spalte oder weniger und am meisten bevorzugt etwa null Spalten aufweisen. Vorzugsweise existieren etwa 1 Spalt oder weniger zwischen der Membran und der Wand in einem Bereich zwischen jedem Paar von Streben. Bevorzugter existieren null Spalten zwischen der Membran und der Wand in einem Bereich zwischen jedem Paar von Streben. Die Membran kann aus einem Material hergestellt sein, das sich mit den Streben streckt, sodass beim Strecken der Membran Spalten, Räume oder beide zwischen der Membran und der Wand des Durchgangs verhindert bzw. eliminiert werden.
Die Membran kann dazu dienen, den Durchtritt von Flüssigkeiten zu verhindern. Die Membran kann dazu dienen, die Luftströmung durch eine Struktur, einen Durchgang und vorzugsweise einen Atemweg zu beschränken. Die Membran kann flüssigkeitsundurchlässig sein. Die Membran kann starr sein. Die Membran kann flexibel sein. Die Membran kann plastisch verformbar sein. Vorzugsweise ist die Membran elastisch verformbar. Die Membran kann entlang einer Länge jeder Strebe angebracht sein. Die Membran kann an einem oder mehreren Punkten auf jeder Strebe angebracht sein. Die Membran kann im Wesentlichen die gesamte oder einen Teil einer Strebe umgeben (d. h. von der Stange zu der Spitze jeder Strebe). Die Membran kann mit einem Satz von Streben in Verbindung stehen. Die Membran kann aus einem Material hergestellt sein, das von einem anfänglichen belasteten Zustand durch einen belasteten Zustand oder komprimierten Zustand in einen freien Zustand ohne Faltenbildung dehnbar ist. Das Material kann dehnbar sein, sodass das Ventil ausgebildet ist zur Anpassung an einen Durchgang mit einem Durchmesser, der im Wesentlichen gleich groß ist wie der erste belastete Zustand im Vergleich zu dem freien Zustand ohne Faltenbildung in der Membran. Die Membran kann auf einem Satz von Streben angeordnet und durch einen zweiten Satz Streben kontaktiert sein, wenn die Membran beschränkt ist, sodass die Streben nicht vollständig entfaltet sind (d. h. auf etwa 95 % oder weniger, etwa 90 % oder weniger, etwa 85 % oder weniger oder etwa 80 % oder weniger als volle Entfaltung entfaltet sind). Die Membran kann vollständig auf einen Satz von Streben gestützt und dann mit einer Struktur in Kontakt gebracht werden, um eine vollständige Abdichtung durch einen zweiten Satz von Streben zu bilden, die die Membran in Kontakt mit der Struktur bewegen. Jeder Satz von Streben kann eine Membran umfassen. Jeder Satz von Streben kann eine Membran individuell in Kontakt mit einer Oberfläche bewegen, sodass jeder Satz von Streben und die jeweilige Membran eine Dichtung mit der Oberfläche bilden. Die Membran kann aus einem Polyurethan, einem thermoplastischen Polyurethan auf aliphatischer Polycarbonatbasis, einem Polyethylensiloxan, einem silikonhaltigen Material, einem Silikonpolyurethan, einem Fluorelastomer, einem Acrylatpolymer, einem Polyacrylat oder einer Kombination davon bestehen. Die Membran kann aus einem Material mit einem Elastizitätsmodul von etwa 10 GPa oder weniger, etwa 5 GPa oder weniger, etwa 2 GPa oder weniger oder sogar etwa 1 GPa oder weniger hergestellt sein. Das Material kann ein Elastizitätsmodul von etwa 0,001 GPa oder mehr aufweisen, etwa 0,003 GPa oder mehr, etwa 0,005 GPa oder mehr, etwa 0,01 GPa oder mehr, etwa 0,03 GPa oder mehr, etwa 0,05 GPa oder mehr oder sogar etwa 0,06 GPa oder mehr. Das Material der Membran kann ein Elastizitätsmodul von etwa 0,00100 GPa bis etwa 0,065 GPa aufweisen. Ein Material mit einer Zugspannung bei 100 % Dehnung von etwa 3 MPa oder mehr, etwa 5 MPa oder mehr oder mehr, bevorzugt etwa 8 MPa oder mehr, etwa 12 MPa oder mehr, etwa 15 MPa oder mehr oder sogar etwa 20 MPa oder mehr. Das Material kann eine Zugspannung bei 100 % Dehnung von 100 MPa oder weniger, etwa 50 MPa oder weniger oder etwa 30 MPa oder weniger aufweisen. Ein Material mit einer Zugspannung bei einer Dehnung von 200 % von etwa 4 MPa oder mehr, etwa 7 MPa oder mehr, etwa 10 MPa oder mehr, etwa 15 MPa oder mehr oder etwa 20 MPa oder mehr. Das Material kann eine Zugspannung bei einer Dehnung von 200 % von etwa 100 MPa oder weniger, etwa 50 MPa oder weniger oder etwa 30 MPa oder weniger aufweisen. Ein Material mit einer Zugspannung bei einer Dehnung von 300 % von etwa 6 MPa oder mehr, etwa 9 MPa oder mehr, etwa 13 MPa oder mehr, etwa 18 MPa oder mehr, oder etwa 20 MPa oder mehr. Das Material kann eine Zugspannung bei einer Dehnung von 300 % von etwa 100 MPa oder weniger, etwa 50 MPa oder weniger oder etwa 30 MPa oder weniger aufweisen. Ein Material mit einer Reißfestigkeit von etwa 15 MPa oder mehr, etwa 20 MPa oder mehr oder etwa 25 MPa oder mehr (d. h. zwischen etwa 15 MPa und etwa 30 MPa). Das Material kann eine Reißfestigkeit von etwa 40 kN/m oder mehr, etwa 60 kN/m oder mehr, etwa 75 kN/m oder mehr, etwa 100 kN/m oder mehr aufweisen. Das Material kann eine Reißfestigkeit von etwa 200 kN/m oder weniger, etwa 150 kN/m oder weniger oder etwa 125 kN/m oder weniger aufweisen. Wenn mehr als eine Membran verwendet wird, kann eine Membran elastisch sein und eine Membran kann unflexibel sein. Beispielsweise kann eine Membran aus einem thermoplastischen Polyurethan und eine Membran aus einem Silikonpolyurethan hergestellt sein. Die Membran kann sich ohne Faltenbildung dehnen. Die Membran kann gestreckt werden, indem sich eine Kraft der Streben von einem eingefahrenen Zustand in einen entfalteten Zustand ausdehnt. Die Membran kann mit einem Satz von Streben, einem Basiselement oder beiden verbunden sein. Die zwei oder mehr Streben und vorzugsweise mehrere Streben können mit einem Basiselement verbunden sein.
Der entfaltete Zustand kann dazu dienen, einen Durchgang, einen Atemweg oder beide abzudichten. Der entfaltete Zustand kann dazu dienen, die Streben radial nach außen zu verlängern, um ein Ventil im Wesentlichen innerhalb eines Zentrums eines Durchgangs bzw. eines Atemwegs zu stützen. Der entfaltete Zustand kann die Streben vollständig entfaltet haben und die beweglichen Verankerungen in einem stationären Zustand (d. h. vollständig entfalteter Position) bewegt haben, wo eine weitere Bewegung des Ventils nicht auftritt. Im ausgefahrenen Zustand können sich die Streben radial nach außen erstrecken. Der entfaltete Zustand kann ein komprimierter Zustand, ein belasteter Zustand, ein freier Zustand oder eine Kombination davon sein. Im vollständig entfalteten Zustand können sich die Streben nach außen von der Stange und in Kontakt mit einer solchen Struktur als ein Durchgang erstrecken. Die Streben in dem vollständig entfalteten Zustand können eine oder mehrere Streben aufweisen, die sich in einem komprimierten Zustand, einem belasteten Zustand oder beidem befinden. Die Streben können daran gehindert werden, sich aufgrund der Struktur vollständig zu öffnen, so dass ein stationärer Zustand oder ein freier Zustand nicht erreicht wird. Die Streben können sich allmählich von dem eingefahrenen Zustand in den vollständig entfalteten Zustand erstrecken und können sich unter einem Winkel von weniger als 90 Grad erstrecken. Das Ventil kann im Laufe der Zeit langsam von einem eingefahrenen Zustand in einen vollständig entfalteten Zustand übergehen, während sich die Streben elastisch zurück zu einem voll entfalteten Zustand verformen, während die Streben die Membran dehnen, oder beides. Die Streben, die Verankerungen oder beide können sich über einen Zeitraum allmählich von dem eingefahrenen Zustand in den ausgefahrenen Zustand öffnen (z. B. 6 Stunden oder mehr, 12 Stunden oder mehr, 24 Stunden oder mehr, 1 Tag oder mehr, 3 Tage oder mehr oder sogar 1 Woche oder mehr), sodass ein Durchgang, Atemweg oder beide fortschreitend verschlossen werden, während sich die Streben vollständig öffnen. Die Streben, die Verankerungen oder beide können sich schnell öffnen in Kontakt mit der Struktur, wie beispielsweise einem Durchgang (z. B. 5 Minuten oder weniger, 3 Minuten oder weniger, 1 Minute oder weniger oder sogar 30 Sekunden oder weniger).
In dem eingefahrenen Zustand kann sich das Ventil in einer Kapsel, einer Patrone, einem Ventilzufuhrkatheter, einem Bronchoskop oder einer Kombination davon befinden. Der eingefahrene Zustand kann die Streben, Verankerungen oder beide so aufweisen, dass sie sich im Wesentlichen parallel zur Längsachse erstrecken. Der eingefahrene Zustand kann die Streben, Verankerungen oder beide so aufweisen, dass sie von dem distalen Ende weg, zu dem proximalen Ende hin oder beides zeigen. Der eingefahrene Zustand kann so sein, dass die Streben, Verankerungen oder beide in eine Richtung zeigen, sodass sich die Streben während der Platzierung nicht versehentlich mit irgendwelchen Kanälen, Wänden, Gewebe oder einer Kombination davon verbinden. Der eingefahrene Zustand kann so sein, dass das Ventil kompaktiert ist, so dass das Ventil durch einen oder mehrere Durchgänge, einen oder mehrere Atemwege, einen Ventilzuführungskatheter, ein Bronchoskop oder eine Kombination davon wandern kann. Der eingefahrene Zustand kann ermöglichen, dass sich das Ventil durch gewundene Durchgänge, Atemwege oder beides bewegt, ohne sich mit den Wänden, dem Gewebe oder beiden zu verbinden. Der eingefahrene Zustand kann ermöglichen, dass das Ventil in eine zweite Teilung, eine dritte Teilung oder sogar eine vierte Teilung des Atemwegbaums gesetzt wird. Der eingefahrene Zustand kann beendet werden, sobald das Ventil aus einer Kapsel, einer Patrone, einem Ventilzuführungskatheter, einem Bronchoskop oder einer Kombination davon ausgestoßen, davon gelöst, entfernt wird oder eine Kombination davon.
Das Ventil kann in einer Patrone geladen werden, so dass die Streben in einer gefalteten Konfiguration, einer parallelen Beziehung zur Längsachse oder beidem gehalten werden. Das Ventil kann aus der Patrone ausgestoßen werden, so dass jeglicher Druck auf die Streben durch die Patrone freigesetzt wird. Die Patrone kann verwendet werden, um das Ventil in eine Entfaltungsvorrichtung wie zum Beispiel einen Ventilzuführungskatheter, ein Bronchoskop usw. zu laden. Der Zuführungskatheter kann nach hinten gezogen werden, wenn die Patrone, das Ventil oder beide freigesetzt werden, sodass das Ventil in einem Durchgang, einem Atemweg oder beiden platziert wird. Der Zuführungskatheter kann zurückgezogen werden, sodass das Ventil in einer gewünschten Position, einer vorgegebenen Position, einer zusammengeklappten Position, oder einer Kombination davon gehalten wird. Sobald das Ventil entfaltet ist, können die Streben so funktionieren, dass sie beginnen, sich elastisch zu verformen. Die Streben können so konfiguriert sein, dass die Streben einen Durchgang, einen Atemweg oder beides abdichten, wenn sich die Streben elastisch verformen. Die Streben können mit der Verankerung verbunden sein und können eine Verbindung mit einem Durchgang, Gewebe, Atemweg, einer Wand oder einer Kombination davon bilden, so dass eine axiale Bewegung der Strebe im Wesentlichen verhindert wird.
1 veranschaulicht ein Ventil 2. Das Ventil 2 hat einen Rahmen 10, der sich zwischen einem proximalen Ende 6 und einem distalen Ende 8 erstreckt. Der Rahmen 10 weist eine Vielzahl von Streben 12 auf, die am proximalen Ende 6 angeordnet sind, und die Vielzahl von Streben 12 ist durch eine Membran 50 miteinander verbunden, die sich zwischen jeder der Streben 12 erstreckt. Die Streben 12 sind durch ein Basiselement 18 mit den Verankerungen 30 verbunden. Eine Vielzahl von Verankerungen 30 ist an einem distalen Ende 8 angeordnet. Jede der Vielzahl von Verankerungen 30 umfasst eine Verankerungsspitze 32.
2 veranschaulicht eine Draufsicht des Ventils 2. Das Ventil 2 umfasst eine Stange 4, die im Wesentlichen in einer Mitte einer Vielzahl von Streben 12 angeordnet ist. Die Vielzahl von Streben 12, wie dargestellt, befindet sich in einem freien Zustand 16, in dem die Streben entfaltet sind, sodass das Ventil auf eine maximale Querschnittslänge (C_L ) entfaltet wird und die Membran 50 im Wesentlichen zwischen jeder der Streben 12 straff ist. Eine Verankerung 30 mit Verankerungsspitzen 32 weitet sich nach außen über die Membran 50 hinaus aus, sodass die Verankerung 30 das Ventil 2 an seinem Platz verriegelt, wenn das Ventil 2 entfaltet wird.
3 veranschaulicht eine Draufsicht eines Ventils 2 während der Anfangsstufen der Entfaltung in einen Durchgang 200. Die Membran 50 erstreckt sich zwischen jeder der Vielzahl von Streben 12 und die Membran 50 steht in Spannung durch die sich nach außen ausdehnenden Streben, und die Streben 12 stehen unter Spannung durch die Membran 50, die nach innen zieht und das Ventil dazu bringt, eine Vorlast 20 aufzuweisen. Jede der Streben 12 ist in einem komprimierten Zustand 14 gezeigt, in dem die Streben 12 begonnen haben, sich nach außen auszudehnen, aber die Membran 50 begrenzt die Bewegung der Streben nach außen.
4 veranschaulicht ein Ventil 2 in einem vollständig entfalteten Zustand, in dem die Membran 50 und die Streben 12 in Kontakt mit einem Durchgang 200 bewegt werden. Der gezeigte Durchgang 200 weist eine größere Querschnittslänge (D_MAJ ) und eine kleinere Querschnittslänge (D_MIN ) auf. Die Streben 12 mit der großen Querschnittslänge befinden sich in einem freien Zustand 16, in dem sich die Streben über eine Querschnittslänge hinaus ausdehnen, wenn alle Streben 12 vollständig expandiert sind (wie zum Beispiel in 2 gezeigt). Die Streben 12 mit der kleineren Querschnittslänge befinden sich in einem komprimierten Zustand 14. Die Streben 12 in dem komprimierten Zustand 14 ermöglichen es, dass sich die Streben 12 in einen freien Zustand 16 bewegen, um einen unregelmäßig geformten Durchgang 200 abzudichten.
Alle hierin angegebene Zahlenwerte umfassen alle Werte von dem niedrigeren Wert bis zu dem oberen Wert in Zuwächsen einer Einheit, vorausgesetzt, dass es eine Trennung von mindestens 2 Einheiten zwischen einem niedrigeren Wert und einem höheren Wert gibt. Wenn beispielsweise festgestellt wird, dass die Menge einer Komponente oder ein Wert einer Prozessgröße wie beispielsweise Temperatur, Druck, Zeit und dergleichen beispielsweise 1 bis 90, bevorzugt 20 bis 80, weiter bevorzugt 30 bis 70 beträgt, ist dies so zu verstehen, dass in dieser Schrift ausdrücklich Werte wie 15 bis 85, 22 bis 68, 43 bis 51, 30 bis 32 usw. aufgeführt sind. Für Werte, die kleiner als eins sind, wird eine Einheit als 0,0001, 0,001, 0,01 oder 0,1, als angemessen betrachtet. Dies sind nur Beispiele dessen, was speziell beabsichtigt ist, und alle möglichen Kombinationen von numerischen Werten zwischen dem niedrigsten Wert und dem höchsten aufgezählten Wert sind in ähnlicher Weise als ausdrücklich in dieser Anmeldung angegeben anzusehen.
Sofern nicht anders angegeben, umfassen alle Bereiche sowohl die Endpunkte als auch alle Zahlen zwischen den Endpunkten. Die Verwendung von „etwa“ oder „ungefähr“ in Verbindung mit einem Bereich gilt für beide Enden des Bereiches. Somit ist „etwa 20 bis 30“ als „etwa 20 bis etwa 30“ zu verstehen, einschließlich mindestens der spezifizierten Endpunkte.
Die Offenbarungen sämtlicher Artikel und Referenzen, unter Einbeziehung der Patentanmeldungen und Publikationen, werden durch Bezugnahme für alle Anwendungszwecke einbezogen. Der Begriff „besteht im Wesentlichen aus“ zur Beschreibung einer Kombination soll die identifizierten Elemente, Bestandteile, Komponenten oder Schritte und solche anderen Elemente, Bestandteile, Komponenten oder Schritte umfassen, die die grundlegenden und neuartigen Eigenschaften der Kombination nicht wesentlich beeinflussen. Die Verwendung der Begriffe „einschließend“ oder „umfassend“ zur Beschreibung von Kombinationen von Elementen, Bestandteilen, Komponenten oder Schritten hierin schließt auch Ausführungsformen in Betracht, die im Wesentlichen aus den Elementen, Bestandteilen, Komponenten oder Schritten bestehen. Durch die Verwendung des Begriffs „kann“ wie hierin verwendet, ist die Aussage beabsichtigt, dass alle beschriebenen Attribute, die erfindungsgemäss eingeschlossen sein „können“, optional sind.
Pluralformen wie Elemente, Bestandteile, Komponenten oder Schritte können durch ein einziges integriertes Element, einen Bestandteil, eine Komponente oder einen Schritt bereitgestellt werden. Alternativ könnte ein einzelnes integriertes Element, Bestandteil, eine Komponente oder ein Schritt in separate mehrere Elemente, Bestandteile, Komponenten oder Schritte unterteilt werden. Die Offenbarung „eines“ oder „einer“ zur Beschreibung eines Elements, Bestandteils, einer Komponente oder eines Schritts soll keine zusätzlichen Elemente, Bestandteile, Komponenten oder Schritte ausschließen.
Es versteht sich, dass die obige Beschreibung zur Veranschaulichung dienen und nicht einschränkend sein soll. Viele Ausführungsformen sowie viele Anwendungen neben den bereitgestellten Beispielen werden dem Fachmann beim Lesen der obigen Beschreibung offensichtlich sein. Der Umfang der Lehren sollte daher nicht unter Bezugnahme auf die obige Beschreibung bestimmt werden, sondern stattdessen unter Bezugnahme auf die angehängten Ansprüche, gemeinsam mit dem Gesamtumfang der Äquivalente, für die solche Ansprüche gelten. Die Offenbarungen sämtlicher Artikel und Referenzen, unter Einbeziehung der Patentanmeldungen und Publikationen, werden durch Bezugnahme für alle Anwendungszwecke einbezogen. Das Weglassen eines beliebigen Aspekts des Gegenstandes, der hierin offenbart ist, in den folgenden Ansprüchen ist kein Ausschluss eines solchen Gegenstands, ebenso wenig sollte davon ausgegangen werden, dass die Erfinder keinen derartigen Gegenstand als Teil des offenbarten erfinderischen Gegenstands betrachtet haben.

2: Ventil
4: Stab
6: Proximales Ende
8: Distales Ende
10: Rahmen
12: Streben
14: Komprimierter Zustand
16: Freier Zustand
18: Basiselement
20: Vorlast
30: Verankerung
32: Verankerungsspitze
50: Membran
200: Durchgang
C_L: Querschnittslänge
D_MAJ: Größerer Durchmesser
D__MIN: Kleinerer Durchmesser

Claims

Ein Ventil, umfassend: a. einen Rahmen mit: i. einer Vielzahl von Verankerungen und ii. einer Vielzahl von Streben; b. eine elastisch verformbare Membran, die mit jeder der Vielzahl von Streben verbunden ist und sich zwischen diesen erstreckt; wobei jede der Vielzahl von Streben einen freien Zustand und einen belasteten Zustand aufweist und die Membran im belasteten Zustand zwischen zwei oder mehr der Vielzahl von Streben im Wesentlichen straff ist, und jede der Vielzahl von Streben, in dem freien Zustand, eine Kraft auf dem Membran ausübt, so dass die Membran zwischen zwei oder mehreren der Vielzahl von Streben im Wesentlichen straff ist.
Ventil nach Anspruch 1, wobei die Membran frei von Falten ist, wenn die Vielzahl von Streben in dem freien Zustand und in dem belasteten Zustand sind.
Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Membran zwischen einer Strebe im belasteten Zustand und einer Strebe im freien Zustand im Wesentlichen straff ist.
Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Membran für die Vielzahl der Streben bemessen ist, dass, wenn die Vielzahl der Streben in einem anfänglichen belasteten Zustand sind, das Ventil so konfiguriert ist, dass es in einen Durchgang passt, der eine Größe aufweist, die im Wesentlichen gleich oder größer ist als der anfängliche belastete Zustand der Vielzahl von Streben, was einem Mindestdurchmesser des Ventils entspricht.
Ventil nach Anspruch 4, wobei die Membran in dem anfänglich belasteten Zustand im Wesentlichen zwischen jeder der mehreren Streben straff ist.
Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Membran ohne Faltenbildung von dem belasteten Zustand in den freien Zustand dehnbar ist, so dass das Ventil so konfiguriert ist, dass es einem Durchgang mit einem Durchmesser entspricht, der im Wesentlichen gleich dem freien Zustand ist.
Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede der Vielzahl von Streben individuell ausdehnbar ist, sodass jede der Vielzahl von Streben sich auf eine Dimension ausdehnt, in der jede der Vielzahl von Streben mit einer Wand eines Durchgangs in Kontakt steht, um den Durchgang im Wesentlichen abzudichten, und der Durchgang ist im Wesentlichen abgedichtet, ohne dass Spalten zwischen der Membran und der Wand des Durchgangs vorhanden sind.
Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Membran ein silikonbasiertes Material ist.
Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Membran ein Silikonpolyurethan ist.
Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Membran ein Elastizitätsmodul von etwa 0,1 GPa oder weniger aufweist.
Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Membran eine Zugspannung bei 100 % Dehnung von etwa 3 MPa oder mehr aufweist; wobei die Membran eine Zugspannung bei 200 % Dehnung von etwa 4 MPa oder mehr aufweist; wobei die Membran eine Zugspannung bei 300 % Dehnung von etwa 6 MPa oder mehr aufweist; oder eine Kombination davon.
Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Membran bei Bruch eine Zugspannung von etwa 15 MPa oder mehr aufweist.
Ventil, umfassend: a. einen Rahmen mit: i. einer Vielzahl von Verankerungen und ii. einer Vielzahl von Streben; b. eine Membran, die mit jeder der Vielzahl von Streben verbunden ist und sich zwischen diesen erstreckt; wobei die Membran eine Last an jeder der Vielzahl von Streben bereitstellt und die Membran ausreichend elastomer ist, um (1) sich zwischen jeder der Vielzahl von Streben in einem freien Zustand ohne Membranfaltenbildung zu erstrecken und (2) sich die Membran bei Beschränkung einer oder mehrerer der Vielzahl von Streben von dem freien Zustand in einen belasteten Zustand in Kontakt mit einem Durchgang beugt, so dass die Membran den Durchgang im Wesentlichen abdichtet.
Ventil nach Anspruch 13, wobei jede der Vielzahl von Streben einen freien Zustand aufweist und in dem freien Zustand die Membran zwischen jeder der Vielzahl von Streben straff ist.
Ventil nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, wobei jede der Vielzahl von Streben eine ausreichende Kraft bereitstellt, um die Belastung der Membran zu überwinden, so dass sich jede der Vielzahl von Streben nach außen in den freien Zustand ausdehnt, während sich die Membran mit jeder der Vielzahl von Streben ausdehnt, so dass die Membran frei von Falten ist.
Ventil nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die Membran im Wesentlichen straff bleibt, wenn einige der Vielzahl von Streben in einen freien Zustand in einer großen Querschnittsrichtung entfaltet werden, und einige der Vielzahl von Streben in einer kleineren Querschnittsrichtung, die kleiner ist als die große Querschnittsrichtung, entfaltet werden.
Ventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei sich einige der Streben um einen Abstand ausdehnen, der größer als als die große Querschnittsrichtung ist.