ES2295079T3 - Sistema de miembro de guiado con momento de fuerza. - Google Patents
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Abstract
Un aparato configurado para ser guiado hasta una posición pretendida o de objetivo de una anatomía, de tal modo que el aparato comprende: un cuerpo (por ejemplo, 200 ó 514), que tiene un extremo proximal, o más cercano (por ejemplo, 204), un extremo distal, o más alejado (por ejemplo, 208 ó 510), y un eje longitudinal que se extiende al menos desde el extremo proximal (por ejemplo, 204) hasta el extremo distal (por ejemplo, 208 ó 510); una pluralidad de ranuras (por ejemplo, 220, 234, 238, 240, 264, 266, 268, 274, 316, 544, 550, 570, 572 ó 574) formadas en dicho cuerpo (por ejemplo, 200 ó 514); de tal manera que dichas ranuras (por ejemplo, 220, 234, 238, 240, 264, 266, 268, 274, 316, 544, 550, 570, 572 ó 574) son sustancialmente perpendiculares a dicho eje longitudinal; de forma que dichas ranuras (por ejemplo, 220, 234, 238, 240, 264, 266, 268, 274, 316, 544, 550, 570, 572 ó 574) definen sustancialmente una pluralidad de segmentos (por ejemplo, 232, 236, 242, 262, 272, 546, 546A, 546B ó 546C) de dicho cuerpo (por ejemplo, 200 ó 514); caracterizado por que dichos segmentos (por ejemplo, 232, 236, 242, 262, 272, 546, 546A, 546B ó 546C) forman una configuración sustancialmente helicoidal en al menos parte del camino a lo largo de dicho eje; y dicha pluralidad de segmentos (por ejemplo, 232, 236, 242, 262, 272, 546, 546A, 546B ó 546C) están separados a lo largo de dicha configuración sustancialmente helicoidal por dichas ranuras (por ejemplo, 220, 234, 238, 240, 264, 266, 268, 274, 316, 544, 550, 570, 572 ó 574).
Description
Sistema de miembro de guiado con momento de
fuerza.
Esta invención se refiere a catéteres y a
aparatos de cable de guía de catéter, así como a métodos para
fabricarlos. Más específicamente, la presente invención se refiere
a un aparato de cable de guía con características de par y flexión
mejoradas.
Los cables de guía de catéter se han venido
utilizando durante muchos años para "conducir" o "guiar"
catéteres hasta posiciones de objetivo o pretendidas de la anatomía
animal y humana. Esto se hace típicamente a través de una cavidad
interna del cuerpo, tal como, por ejemplo, atravesando espacios de
cavidad interna definidos por el sistema vascular, hasta llegar a
la posición de objetivo. El cable de guía típico convencional tiene
aproximadamente desde 135 centímetros hasta 195 centímetros de
longitud, y está constituido a partir de dos componentes
principales -un cable de núcleo de acero inoxidable y un muelle o
resorte helicoidal de aleación de platino. El cable de núcleo está
gradualmente estrechado en el extremo distal, o más alejado, para
incrementar su flexibilidad. El resorte helicoidal está soldado
típicamente al cable de núcleo en un punto en que el diámetro
interno del resorte helicoidal coincide con el diámetro externo del
cable de núcleo. Se selecciona el platino para el resorte
helicoidal porque proporciona opacidad ante las radiaciones, para
una formación fluoroscópica de imágenes u otra formación
radiológica de imágenes durante la conducción del cable de guía
dentro del cuerpo, y es biocompatible. El resorte helicoidal aporta
también suavidad a la punta del cable de guía con el fin de reducir
la probabilidad de una punción indeseada de una pared de cavidad
interna o el daño de esta y/u otra anatomía.
Tal y como se ha mencionado, la conducción de un
cable de guía a través de la anatomía se consigue habitualmente con
la ayuda de formación radiográfica de imágenes. Esto se realiza
convencionalmente introduciendo un medio de contraste en la cavidad
interna del cuerpo que está siendo atravesada, y observando el cable
de guía dentro de la cavidad interna del cuerpo con el uso de
fluoroscopia de rayos X u otros métodos comparables. El cable de
guía está dotado de una punta curvada o de otra forma, que está
curvada o doblada hasta un ángulo deseado de tal manera que se
desvíe lateralmente en una corta distancia. Mediante la rotación del
cable, puede hacerse que la punta se desvíe en una dirección
seleccionada con respecto a un eje del cable de guía en torno al
cual rota. El cable de guía es insertado en un catéter de tal
manera que el cable de guía puede hacerse avanzar de forma que su
extremo distal sobresalga fuera del extremo distal del catéter, y
también puede tirarse de él haciéndolo retroceder en un sentido
proximal, o más próximo, de manera que sea retraído al interior del
catéter. El catéter permite la introducción de un medio de contraste
en la posición de la punta distal con el fin de permitir la
visualización de un espacio de cavidad interna que está siendo
atravesado por el catéter y el cable de guía. La visualización se
realiza, por ejemplo, por fluoroscopio u otro dispositivo. El cable
de guía y el catéter se introducen en un espacio de cavidad interna
que comprende, por ejemplo, un vaso o conducto, y se hacen avanzar
a través de éste hasta que la punta del cable de guía alcanza una
ramificación de cavidad interna deseada. El usuario comba o tuerce
entonces el extremo proximal del cable de guía de manera que hace
girar y apunta la punta distal curvada hacia el interior de la
ramificación deseada, de tal forma que el dispositivo puede hacerse
avanzar adicionalmente dentro de la vía anatómica a través de la
ramificación de cavidad interna. El catéter se hace avanzar sobre
el cable de guía para seguir al cable o ser guiado por éste. Este
procedimiento se repite según se necesite para guiar el cable y el
catéter situado sobre éste hasta la posición de objetivo deseada.
De acuerdo con ello, el catéter proporciona unos medios para
introducir un medio de contraste, y también proporciona un soporte
adicional para el cable. Una vez que el catéter se ha hecho avanzar
hasta la posición deseada, el cable de guía puede ser extraído,
dependiendo de la terapia que se haya de llevar a cabo. A menudo,
tal como en el caso de una angioplastia con globo, el cable de guía
se deja en su lugar durante el procedimiento y puede ser utilizado
para intercambiar catéteres.
Como es conocido, lo más deseable es un cable de
guía que tenga una resistencia a la flexión relativamente baja y,
sin embargo, una resistencia a la torsión relativamente elevada. A
medida que el cable de guía se hace avanzar en el interior de la
anatomía, la resistencia interna ocasionada por las típicamente
numerosas vueltas o giros y por el contacto superficial reduce la
capacidad de hacer avanzar adicionalmente el cable de guía dentro
del espacio de cavidad interna. Esto puede conducir, a su vez, a un
procedimiento más difícil y prolongado, o bien, de forma más grave,
al fracaso en el acceso a la anatomía deseada y, por tanto, a un
procedimiento fallido. Un cable de guía con una alta flexibilidad
ayuda a superar los problemas creados por la resistencia interna.
Sin embargo, si el cable de guía no tiene también unas buenas
características de par (rigidez a la torsión), el usuario no será
capaz de combar o torcer el extremo proximal con el fin de hacer
girar la punta distal del cable de guía como se requiere.
Entre las soluciones sugeridas en la técnica
anterior para incrementar la flexibilidad de la punta de un cable
de guía, se encuentra la de practicar por corte acanaladuras
separadas axialmente en y cerca de la punta, de tal manera que las
profundidades de las acanaladuras se incrementen hacia la punta.
Véase la Patente norteamericana Nº 5.437.288 (técnica anterior más
próxima). Se conoce también la práctica de incrementar de la
flexibilidad de un miembro tubular para uso en aplicaciones de
catéter, haciendo cortes en él. El empleo de cortes para
incrementar la flexibilidad únicamente en uno de los lados de un
cable de guía tubular se describe en la Patente norteamericana Nº
5.411.483. Sin embargo, estas soluciones de la técnica anterior no
aportan información a la técnica sobre cómo incrementar la
flexibilidad del cable de guía sin disminuir también
significativamente la rigidez a la torsión. El resultado puede ser
un cable de guía con una porción mecanizada que es muy flexible,
pero que también presenta una resistencia a la torsión muy baja.
Se ha constatado que sería deseable disponer de
un cable de guía que fuese muy flexible por su punta distal, o más
alejada, pero que, con todo, conservase un grado relativamente alto
de rigidez a la torsión, a fin de facilitar su uso y
manipulación.
Un aparato de cable de guía de catéter de
acuerdo con los principios de la invención comprende un cuerpo
delgado y alargado de material, que tiene un eje longitudinal y que
está formado de modo que define, en una porción distal, o más
alejada, una configuración que comprende una pluralidad de vigas
formadas integralmente y dispuestas a lo largo de la longitud del
cuerpo. Las vigas integrales se extienden axial y transversalmente
con respecto al cuerpo y están situadas y formadas de modo que
confieren flexibilidad al cable de guía al tiempo que mantienen un
grado relativamente elevado de rigidez a la torsión. Mediante la
manipulación del tamaño, la forma, la separación y la orientación
de las vigas, la rigidez a la torsión del cable de guía en relación
con su flexibilidad o la rigidez de las vigas puede alterarse de
forma selectiva. Con el fin de optimizar el comportamiento del
cable de guía, las vigas transversal y axial adyacentes una a la
otra se configuran de tal manera que el estiramiento (deformación)
de las vigas axial y transversal adyacentes según se ha definido en
lo anterior, sea, tan cercanamente como sea posible, igual en
magnitud cuando el cable de guía es sometido a fuerzas de torsión y
de dobladura resultantes del retorcimiento y dobladura del aparato.
Estas vigas comprenden las porciones de la pared de un cuerpo
tubular, o las porciones exteriores adyacentes a la superficie
externa de un miembro de cuerpo macizo, que permanecen una vez que
se han mecanizado los cortes en el cuerpo.
En un aspecto más detallado, las vigas pueden
estar formadas entre cortes, mediante la realización de cortes en
pares sustancialmente opuestos uno con respecto al otro y
sustancialmente paralelos entre sí. La distancia de separación y la
profundidad de los cortes que comprenden los pares de cortes están
adaptadas para proporcionar la deseada flexibilidad máxima al
tiempo que se sacrifica el mínimo de resistencia a la torsión.
Otras características y ventajas de la invención
se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente descripción
detallada, al tomarse en combinación con los dibujos que se
acompañan, los cuales ilustran, a modo de ejemplo, las
características de la invención.
La Figura 1 es una vista lateral, fragmentada y
en corte transversal parcial, de una realización de un aparato de
cable de guía de catéter, configurado de acuerdo con los principios
de la presente invención;
La Figura 2 es una vista lateral y fragmentada
de una porción de un cable de guía que muestra diferentes tipos de
cortes o ataques químicos superficiales que pueden ser utilizados en
un cable de guía macizo o tubular de acuerdo con los principios de
la presente invención;
La Figura 3 es una vista lateral y fragmentada
de la punta de un cable de guía con una bobina o banda opaca a las
radiaciones dispuesta envolviéndola por su exterior, de acuerdo con
los principios de la presente invención;
Las Figuras 4 y 5 muestran vistas laterales y
fragmentadas de dos realizaciones de dos realizaciones de cables de
guía formados con cortes, de acuerdo con principios de la presente
invención;
La Figura 6 es una vista lateral y fragmentada
de un cable de guía gradualmente estrechado o convergente y formado
con cortes, de acuerdo con principios de la presente invención;
La Figura 7 es una vista lateral y fragmentada
de un cable de guía sólido formado con una punta dotada de una
bobina, de acuerdo con principios de la presente invención;
La Figura 8 es un gráfico de la resistencia a la
tracción del cable de guía en comparación con su rigidez a la
dobladura para un cable de guía micro-mecanizado, o
mecanizado microscópicamente, de acuerdo con principios de la
presente invención;
La Figura 9 es un gráfico de la resistencia a la
torsión final de un cable de guía mecanizado microscópicamente, de
acuerdo con principios de la presente invención, en comparación con
su rigidez a la dobladura;
La Figura 10 es un gráfico de la rigidez a la
torsión de un cable de guía mecanizado microscópicamente de acuerdo
con principios de la presente invención, en comparación con su
rigidez a la dobladura;
La Figura 11 es un gráfico que muestra la
relación entre la rigidez a la torsión y la rigidez a la dobladura
de un cable de guía mecanizado microscópicamente, de acuerdo con
principios de la presente invención, en comparación con su rigidez
a la dobladura;
Las Figuras 12a, 12b y 12c muestran vistas en
corte transversal de cables de guía dispuestos dentro de cavidades
internas de catéteres circulares y elípticos;
La Figura 12d muestra el potencial recorrido
serpenteante de un cable de guía a través de un catéter, el cual
tiende a apretar o constreñir el cable de guía en el interior del
catéter;
La Figura 13 muestra una vista en perspectiva y
parcialmente fragmentada de un cable de guía de acuerdo con los
principios de la invención, en otra realización;
La Figura 14 muestra una vista lateral,
parcialmente fragmentada, de un cable de núcleo del cable de guía
de la Figura 13, ilustrando el perfil afilado;
La Figura 15 muestra una vista lateral,
parcialmente fragmentada, de un cable de núcleo del cable de guía
de la Figura 13, con una bobina media añadida de cable de acero
inoxidable;
La Figura 16 muestra una vista lateral y
parcialmente fragmentada de un cable de núcleo del cable de guía de
la Figura 13, con una bobina de cable media y una bobina marcadora
distal añadidas;
La Figura 17 muestra una vista lateral y
parcialmente fragmentada de un cable de núcleo del cable de guía de
la Figura 13, con una bobina de cable media, una bobina marcadora
distal y una bobina de acero inoxidable proximal añadidas;
La Figura 18 muestra una vista lateral,
parcialmente fragmentada, de un cable de núcleo del cable de guía
de la Figura 13, con una bobina de cable media, una bobina marcadora
distal, una bobina de acero inoxidable proximal y una conducción o
tubo mecanizado microscópicamente, añadido en una porción de punta
distal;
La Figura 19 muestra una vista en perspectiva y
fragmentaria de una porción de un segmento de tubo mecanizado
microscópicamente tal como se muestra en la Figura 18, de acuerdo
con principios de la invención;
La Figura 20 muestra una vista en corte
transversal, tomado a lo largo de la línea 20-20 de
la Figura 19, del tubo mecanizado microscópicamente que se muestra
en la Figura 19;
La Figura 21 muestra una vista en perspectiva y
fragmentaria de una porción de un segmento de tubo
micro-mecanizado, o mecanizado microscópicamente,
tal como se muestra en la Figura 19, sometido a fuerzas de torsión,
ilustrando la deformación de la conducción o tubo;
La Figura 22 muestra una distribución de la
orientación de los cortes según se avanza en una dirección axial a
lo largo de un segmento de cable de guía mecanizado
microscópicamente;
La Figura 23 muestra una vista lateral y
fragmentaria de una porción de un segmento de conducción o tubo
mecanizado microscópicamente, que ilustra una distribución de la
orientación de los cortes; y
La Figura 24 muestra un diagrama que ilustra
adicionalmente la distribución establecida de los cortes que se
muestra en la Figura 23.
Se hará referencia a la Figura 1 de los dibujos,
que ilustra una realización de un cable de guía macizo 200
fabricado de acuerdo con la presente invención. El cable de guía 200
incluye un extremo proximal, o más próximo, 204 y un extremo
distal, o más alejado, 208, una porción media 210, dispuesta entre
ellos, de tal manera que el extremo proximal está montado en un
mandril 212 de transmisión de par del tipo de tornillo de banco y
pasador. El cable de guía 200 está confeccionado preferiblemente de
aleación de níquel y titanio, y puede variar en tamaño desde
aproximadamente 0,2 mm (0,008 pulgadas) hasta aproximadamente 2,25
mm (0,090 pulgadas) de diámetro, y aproximadamente desde 135
centímetros hasta 300 centímetros de longitud. El cable de guía 200
puede también estar fabricado de acero inoxidable. Cuatro tamaños
de diámetro preferidos son 0,2 mm (0,008 pulgadas), 0,35 mm (0,014
pulgadas), 0,4 mm (0,016 pulgadas) y 0,875 mm (0,035 pulgadas).
Se han formado cortes, ranuras, espacios de
separación o aberturas 216 y 220 en el cable de guía 200, a lo
largo de la longitud del mismo, incluyendo la porción media 210, ya
sea por corte por serrado (por ejemplo, con una cuchilla
semiconductora de corte en fragmentos embebida en gránulos de
diamante), por ataque químico superficial (por ejemplo, utilizando
el procedimiento de ataque químico superficial descrito en la
Patente norteamericana Nº 5.106.455), por corte con láser, o por
mecanizado por descarga electrónica. Los cortes 216 se disponen
formando ángulos de modo que se haga posible un corte más largo y,
por tanto, una mayor flexibilidad, en tanto que los cortes 220 son
generalmente perpendiculares a la dimensión longitudinal del cable
de guía.
Tal y como se expondrá con mayor detalle más
adelante, los cortes están específicamente configurados para formar
vigas transversales dentro del cuerpo del cable de guía. Esta
configuración permite que los cortes y las vigas interactúen para
proporcionar flexibilidad lateral en el cable de guía, al tiempo que
se mantiene la rigidez a la torsión. Controlando y variando la
distancia de separación, la profundidad y el tipo de los cortes, el
perfil ante la flexión y la rigidez a la torsión del cable de guían
puede modificarse selectivamente y de forma relativamente
independiente. En general, cuanto más cerca estén separados los
cortes y cuanto mayor sea su profundidad, más flexible será el
cable de guía. Sin embargo, la modificación de la forma, orientación
y distancia de separación exactas de los cortes hará posible
también la modificación selectiva o la preservación de las
características de torsión de la sección transversal
independientemente de la flexibilidad.
El extremo distal 208 del cable de guía 200
puede ser preformado con una curva, tal y como se muestra, para
permitir dirigir el cable de guía en torno a curvas y dobleces. Al
objeto de mantener la flexibilidad en el extremo distal 208, pueden
proporcionarse también cortes en ese extremo. De forma ventajosa, la
punta está redondeada para minimizar la posibilidad de perforación
traumática de tejido corporal. También formado en el extremo distal
208, existe un marcador o banda 224 opaca a las radiaciones. La
banda 224 puede ser de aleación de oro y platino (para fluoroscopia
de rayos X), o de gadolinio o disprosio, o bien de compuestos de los
mismos (para MRI), y puede estar formada en el extremo distal 208
por depósito, envolvimiento o mediante el uso de un efecto de
aleación con memoria de forma (NiTi) para "bloquear" o cerrar
la banda en torno al extremo.
La Figura 2 es una vista lateral y fragmentaria
de un cable de guía 230, que muestra cortes de tres tipos
alternativos 234, 238 y 240. Estos tipos de cortes proporcionan una
clase de construcción en tope de flexión con el fin de impedir una
flexión adicional del cable de guía cuando las aberturas de los
cortes se acercan para contactar unas con otras, e impedir una
flexión adicional en esa dirección. Pueden haberse formado cortes
234 con forma de cuña en lados opuestos del cable de guía 230, de
tal manera que la mayor anchura de la cuña se encuentre en el fondo
del corte. Pueden haberse formado, de la misma manera, cortes 238
con forma de T en lados opuestos del cable de guía 230, de tal modo
que la pieza transversal de la T se encuentre en el fondo del
corte. Los cortes 240 son generalmente circulares, como se muestra.
Será evidente que pueden proporcionarse también otras formas de
corte para satisfacer las necesidades del usuario. Los cortes 234,
238 y 240 se muestran orientados opuestamente, pero será evidente
que los cortes pueden también estar formados en posiciones separadas
circunferencialmente en torno al cable de guía, o bien en
posiciones alternativas tales como las que se muestran y describen
con mayor detalle en relación, por ejemplo, con la Figura 5.
Los tres tipos de cortes que se muestran en la
Figura 2 forman una sección o tramo de viga transversal integral,
que se muestra con sombreado transversal como las áreas o zonas 232,
236 y 242, respectivamente, entre cortes dispuestos opuestamente.
Esta configuración proporciona al menos dos beneficios diferentes.
En primer lugar, permite que la sección o tramo de viga sea más
largo que el espacio de separación del tope de flexión. Esto hace
posible que la magnitud del estiramiento en la viga antes del
acoplamiento con el tope sea controlada variando la relación entre
la longitud de la viga y el tamaño del espacio de separación, lo que
permite una mayor flexibilidad, esto es, menos resistencia al
doblamiento.
Sin embargo, la posición y la forma del tramo de
viga 232, 236 y 242 influye también en gran medida en las
características de torsión del cable de guía 230. Como es bien
conocido por los expertos en mecánica, la resistencia a la torsión
viene proporcionada principalmente por la parte externa de la
sección transversal de un miembro. Así pues, con propósitos de
ilustración, una tubería con una pared relativamente delgada tendrá
casi la misma resistencia a la torsión que una barra maciza del
mismo diámetro, puesto que la porción central de la sección
transversal de la barra maciza contribuye muy poco a la resistencia
a la torsión. Similarmente, al comprender una viga transversal que
cruza la totalidad de la sección transversal del cable de guía 230,
las secciones o tramos de viga 232, 236 ó 242 incluyen una cantidad
significativa de la porción externa de la sección transversal del
cable de guía, y, por tanto, transmiten proporciones variables de
las fuerzas de torsión desde uno de los lados al otro lado de los
cortes 234, 238 y 240, dependiendo de su forma.
Por ejemplo, la viga 232 es relativamente larga
(medida en la dirección del eje longitudinal del cable de guía),
pero es relativamente profunda (medida transversalmente al eje
longitudinal), y, por tanto, transmitirá una cantidad relativamente
grande de fuerza de torsión. La viga 236 es más larga y más estrecha
que la viga 232, y, por tanto, transmitirá una cantidad menor de
fuerza de torsión a través del corte 238. De los ejemplos que se
proporcionan en la Figura 2, la viga 240 es la más corta y fuerte de
todas, y probablemente transmitirá la mayor cantidad de fuerza de
torsión. Sin embargo, dados el tamaño y la forma de los cortes 240,
esta configuración puede proporcionar la mayor flexibilidad. Debido
a que los pequeños espacios de separación de tope de flexión de los
cortes 234, 238 y 240 pueden modificarse en anchura sin alterar la
profundidad ni la forma global del corte, la flexibilidad de la
sección del cable de guía puede alterarse selectivamente sin afectar
al tamaño ni a la resistencia de la sección de viga de torsión. De
esta forma, la flexibilidad y la resistencia a la torsión del cable
de guía pueden alterarse selectivamente y de forma relativamente
independiente.
Ventajosamente, los pares de cortes adyacentes
longitudinalmente pueden estar girados 90 grados alrededor del
cable uno con respecto al otro para proporcionar flexión lateral y
verticalmente. Sin embargo, los cortes pueden estar situados de
manera que proporcionen flexión preferente en sólo una, dos, tres,
etc. direcciones, si esto es lo que se desea. Por supuesto, los
cortes pueden estar formados aleatoriamente para permitir el
doblamiento (flexión) de manera igualitaria, de modo que no haya
preferencia en ninguna de las direcciones o planos. Esto puede
conseguirse separando circunferencialmente los cortes.
La Figura 3 muestra una realización alternativa
para aplicar un marcador opaco a las radiaciones en el extremo
distal de un cable de guía 244, que se muestra en vista lateral y
fragmentada. Se ha formado una depresión o canal 248 en la punta
del cable de guía 244, y se ha arrollado una bobina de cable opaco a
las radiaciones, preferiblemente hecha de aleación de platino, en
torno al cable de guía contenido en el canal. La bobina 252 puede
ser soldada convencionalmente o soldada con aporte de material
intermedio a sí misma con el fin de que se sujete en su lugar, en
la punta del cable de guía 244. En el caso de que se utilice una
banda de oro o de platino con un cable de guía de aleación de
níquel y titanio, el cable de guía puede ser enfriado y deformado
para permitir que la bobina sea colocada sobre el cable, y, a
continuación, cuando el cable de guía se haga retornar a la
temperatura ambiente, la bobina se mantendrá en su lugar sobre el
cable de guía sin necesidad de soldadura convencional o soldadura
con aporte de material intermedio, ni de otro mecanismo de unión, a
excepción de la unión de la bobina consigo misma.
La Figura 4 es una vista lateral y fragmentada
de un cable de guía macizo 160 formado con cortes opuestos 264
separados a lo largo de una porción del cable de guía, y cortes
opuestos 266, girados 90 grados con respecto a los cortes opuestos
268. Al igual que con los cortes 266, los cortes 268 girados están
preferiblemente dispuestos en pares opuestos, de manera que el
corte opuesto correspondiente al 268 se encuentra, no visible, en el
lado alejado del cable de guía. Por supuesto, los cortes pueden
haberse formado para proporcionar un doblamiento (flexión)
preferente en un cierto plano, o bien pueden haberse situado para
permitir el doblamiento en múltiples planos. Esto puede
conseguirse, por ejemplo, haciendo girar los pares adyacentes de
cortes 45 grados uno con respecto al otro o alguna otra cantidad
angular seleccionada. También sombreadas en la Figura 4 se
encuentran las secciones o tramos de viga transversales 262 entre
cortes opuestos adyacentes 264. Será evidente que los pares de
cortes girados 268 formarán también vigas transversales entre ellos,
con la excepción de que estas vigas estarán orientadas en un ángulo
de 90 grados con respecto a la viga situada entre los cortes
266.
La Figura 5 es una vista lateral y fragmentada
de un cable de guía macizo 270 formado con cortes escalonados o
descentrados 274 en lados opuestos del cable de guía. Se muestra
también un extremo distal curvado 278, con una banda marcadora 280
opaca a las radiaciones. Al igual que con la realización de la
Figura 4, ciertos pares de cortes descentrados pueden disponerse
girados con respecto a los otros pares, a fin de controlar con ello
la dirección de la flexión. Esta configuración presenta también
ventajas particulares por lo que respecta al control de la torsión.
Como resulta evidente de la Figura 4, los cortes opuestos producen
delgadas vigas de flexión 262 entre los fondos de cada par de
cortes opuestos. Las dimensiones y las propiedades de flexión de
estas vigas vienen determinadas por la profundidad, la separación y
la anchura de los cortes, y, de esta forma, la flexibilidad de un
cable de guía con cortes opuestos puede ser controlada variando
estos parámetros.
Los cortes descentrados, según se indica en la
Figura 5, producen vigas de flexión 272 mucho más anchas en la zona
comprendida entre cada par de cortes adyacentes. Tal y como se
esperaría, estas vigas anchas son capaces de transmitir una
magnitud relativamente grande de torsión. Dependiendo de la
profundidad de los cortes 274, esta sección comprenderá también
vigas de flexión relativamente delgadas 276 entre la base de cada
corte y el lado opuesto del cable de guía. Si bien estas vigas 276
son relativamente delgadas, transmitirán, sin embargo, una cantidad
relativamente grande de torsión debido a que están situadas hacia la
parte exterior de la sección transversal.
Resultará evidente que las propiedades de
flexión de este cable de guía vienen determinadas no sólo por la
profundidad y la anchura de los cortes (al igual que con los cortes
opuestos), sino también por el descentramiento (separación axial)
de los cortes. En consecuencia, la flexibilidad de un cable de guía
con cortes descentrados puede ser controlada con mayor precisión
variando cualquiera o la totalidad de estos parámetros. También, la
flexibilidad puede variarse simplemente controlando el grado del
descentramiento al tiempo que se mantienen constantes la
profundidad y la anchura de los cortes. De manera más importante,
sin embargo, la resistencia a la torsión del cable de guía puede
mantenerse porque las secciones o tramos de viga que principalmente
resisten la fuerza de torsión se conservan más íntegramente con
cortes descentrados.
Los cortes descentrados proporcionan ventajas
adicionales debido a que es más práctico producir una configuración
consistente para este tipo de corte que con cortes opuestos. Tramos
muy flexibles con cortes opuestos requieren cortes muy profundos
y/o anchos, y controlar cualquiera de estos parámetros puede ser
problemático puesto que cortes muy profundos podrían debilitar
excesivamente el cable de guía y cortes muy anchos pueden dar como
resultado el enganche en el tejido a través del cual se hace pasar
el cable de guía y/o daños en el mismo. Por otra parte, las vigas
muy flexibles que utilizan la configuración de cortes descentrados
pueden producirse sin necesidad de cortes ni profundos ni anchos,
sino, en lugar de ello, variando sencillamente la distancia o
separación de los cortes descentrados, lo que puede hacerse de forma
muy precisa.
La Figura 6 es una vista lateral y fragmentada
de un cable de guía macizo 284 que tiene un tramo o sección
proximal ensanchada 288, que proporciona una mayor capacidad de
transmisión de par, y una sección distal estrechada 292, cubierta
por un manguito polimérico hidrófilo 294. Por ejemplo, la sección
ensanchada puede tener 0,35 mm (0,014 pulgadas) de diámetro, en
tanto que la sección estrechada puede ser de 0,25 mm (0,010
pulgadas) de diámetro. El extremo distal 296 del cable de guía 284
está formado con cortes, tal y como se ha descrito anteriormente.
Por supuesto, pueden también haberse proporcionado cortes en otras
posiciones de la sección estrechada 292 ó de la sección ensanchada
288 con el fin de incrementar la flexibilidad al tiempo que se
mantiene una alta rigidez a la torsión.
La Figura 7 es una vista lateral y fragmentada
de un cable de guía macizo 300 que tiene un extremo distal
convergente o gradualmente estrechado 304, alrededor del cual se
envuelve una bobina 304 hecha, por ejemplo, de aleación de platino.
Dispuesta en la punta del extremo distal 304 del cable de guía y en
el extremo de la bobina 308 se encuentra una bola 312 de material
de soldadura intermedio. Pueden haberse formado también unos cortes
316 en el cable de guía 300, tal y como se ha expuesto
anteriormente. Además del uso de cortes para controlar la flexión
de un cable de guía, los cables de guía de aleación de níquel y
titanio pueden ser tratados térmicamente para modificar las
características de flexión. Por ejemplo, el recocido selectivo a lo
largo de la longitud del cable puede cambiar la relación de
tensión/deformación del material, y, de esta forma, la flexión.
En las realizaciones de un cable de guía macizo
que se han expuesto anteriormente, los cables de guía pueden
hacerse "direccionables según el flujo" proporcionando extremos
distales altamente flexibles. La "capacidad de direccionamiento
según el flujo" significa que el extremo distal del cable de guía
tiende a "fluir" con la sangre en torno a las curvas y
dobleces de una vía de paso vascular. Con el fin reducir la
resistencia al movimiento de un cable de guía dentro de una vía de
paso vascular, la superficie de cable de guía puede haberse pulido
electrónicamente para incrementar la suavidad de la misma, y,
adicionalmente, puede haberse aplicado un revestimiento lubricante
en la superficie del cable de guía -tales revestimientos pueden
incluir, a título ilustrativo, aceite con material de base de
silicona y/o polímero o polímeros hidrófilos. De forma alternativa,
es posible también proporcionar un manguito lubricante hecho de, por
ejemplo, un polímetro hidrófilo, para su disposición sobre el cable
de guía.
Las Figuras 8-11 proporcionan
una evidencia gráfica de la mejora que proporciona esta invención
con respecto a la técnica anterior. Estos gráficos representan los
resultados de ensayos reales de cables de guía de catéter formados
de acuerdo con esta invención, mostrando la resistencia de los
cables de guía de catéter del presente inventor en comparación con
la técnica anterior, y la relativa conservación de la resistencia a
la torsión con respecto a la flexibilidad. Como se ha destacado
anteriormente, la técnica anterior incluye, en efecto, cables de
guía de catéter provistos de cortes o entalladuras formadas en ellos
con el fin de incrementar la flexibilidad del extremo distal del
catéter. Sin embargo, estos cortes no están formados de tal manera
que preserven simultáneamente la resistencia a la torsión del cable
de guía. Con estos cables de guía de catéter de la técnica
anterior, el extremo distal se hace muy flexible, pero tiene
características de transmisión de la torsión muy deficientes. El
resultado es que el extremo del cable de guía se vence en derredor,
pero no puede hacerse girar o ser rotado fácilmente dentro del
catéter o vaso.
La Figura 8 es un gráfico de la resistencia a la
tracción de un cable de guía en comparación con su rigidez de
doblamiento, para el cable de guía mecanizado microscópicamente de
la presente invención. Los puntos individuales (cuadrados) de datos
representan los resultados de un ensayo de tracción para cables de
guía mecanizados microscópicamente. La resistencia a la tracción
final, en kilogramos, se indica en el eje vertical, en tanto que la
rigidez de doblamiento, en Kg/cm^{2}, se da en el eje horizontal.
Por debajo del eje horizontal se encuentra un segundo eje que
atestigua el tamaño de cable de acero inoxidable que correspondería
a la rigidez de doblamiento respectiva que se muestra en el eje
horizontal. La línea continua representa la resistencia teórica a la
tracción para cables macizos equivalentes.
Esta Figura muestra que el hecho de mecanizar
microscópicamente cortes en la superficie del cable de guía no
reduce significativamente su resistencia a la tracción en
comparación con cables de guía no mecanizados microscópicamente. Es
ésta una consideración de importancia en el campo de los catéteres
porque una baja resistencia a la tracción podría incrementar la
probabilidad de rotura del cable de guía durante un procedimiento, o
mientras se trata de extraer el cable de guía de un paciente.
Obviamente, tal situación podría presentar un peligro médico
significativo.
La Figura 9 es un gráfico de la resistencia a la
torsión final del cable de guía mecanizado microscópicamente de la
presente invención, en comparación con su rigidez de doblamiento. El
eje vertical muestra la resistencia a la torsión final del cable de
guía en unidades de kg-cm, y el eje horizontal
muestra la rigidez de doblamiento en kg/cm^{2}. Como con la
Figura 8, los puntos cuadrados de datos representan resultados de
ensayo reales de cables de guía de catéter mecanizados
microscópicamente, y la línea continua representa los resultados
teóricos para un cable de guía de catéter de sección transversal
circular maciza. Resultará evidente por este gráfico que, a medida
que se reduce la rigidez de torsión (o tamaño) del cable de guía, la
resistencia esperada o teórica a la torsión también se reduce. Esto
se ilustra por medio de la línea continua. Sin embargo, tal y como
indican los resultados de ensayo reales, conforme el tamaño o la
resistencia al doblamiento del cable de guía mecanizado
microscópicamente se reduce, la resistencia a la torsión no se
reduce de forma correspondiente como se esperaría. En lugar de
ello, como puede observarse por la divergencia de los puntos de
datos con respecto a la línea continua, la resistencia a la torsión
del cable de guía se reduce a un ritmo mucho más lento. Esta
situación se representa de un modo ligeramente diferente en la
Figura 10, la cual proporciona un gráfico de la rigidez de
doblamiento del cable de guía mecanizado microscópicamente de la
presente invención, en comparación con su rigidez a la torsión, en
kg/cm^{2}. De nuevo, los resultados reales divergen de los
resultados esperados para los cables de guía más pequeños y más
flexibles.
La importancia de esta situación se pone en
evidencia de una forma más clara en la Figura 11, la cual es un
gráfico que muestra la relación entre la rigidez a la torsión y la
rigidez de doblamiento del cable de guía mecanizado
microscópicamente de la presente invención, en comparación con su
rigidez de doblamiento. En este gráfico, el eje vertical representa
una relación entre rigidez a la torsión y rigidez de doblamiento
(JG/EI), con el resultado de que la relación esperada entre la
rigidez de doblamiento y la rigidez a la torsión (la línea
continua) es ahora una línea horizontal. En la Figura 11, esta línea
se establece igual a la unidad, al objeto de mostrar más
gráficamente los resultados reales de los ensayos de los presentes
inventores. Como puede observarse a partir de estos resultados de
ensayos reales, a medida que se reducía la resistencia a la
flexión, la resistencia a la torsión de los cables mecanizados
microscópicamente era más de 30 veces mayor que lo esperado.
El estado indicado por la Figura 11 representa
algunos resultados inesperados. Cuando los presentes inventores
comenzaron en un principio a mecanizar microscópicamente cables de
guía de catéter, como se hacía con la técnica anterior, el objetivo
era fundamentalmente incrementar la flexibilidad. Sin embargo, a
medida que los tamaños de los cables de guía se reducían y/o se
incrementaba la flexibilidad, los presentes inventores constataron
una reducción correspondiente (y esperada) de la resistencia a la
torsión. Esto constituye un problema significativo con los cables
de guía de catéter, debido a que los cables de guía con una
resistencia a la torsión baja no pueden ser manipulados tan
fácilmente, y es más probable que queden constreñidos o atascados en
el interior del catéter o del sistema vascular del paciente. Con un
cable de guía débil ante la torsión, cuando el usuario retuerce el
extremo proximal, se produce un retardo significativo en la
transmisión del par al extremo distal. En efecto, como al retorcer
axialmente el extremo de un resorte helicoidal débil, la mayor parte
del par no se transmite en absoluto. En lugar de ello, es probable
que la geometría del cable de guía sea deformada hasta adoptar una
forma de serpentina y se apriete o constriña dentro del lado del
catéter o sistema vascular en el que está situado.
La Figura 12 muestra vistas en corte transversal
de cables de guía dispuestos dentro del ánima o cavidad interna de
catéteres circulares y elípticos. Como se pondrá de manifiesto de
forma evidente, cuando un catéter circular se hace avanzar al
interior del sistema vascular de un paciente y se conduce por curvas
y otros caminos tortuosos, la forma en sección transversal del
catéter tiende con frecuencia a aplanarse en ciertos lugares hasta
adoptar una sección transversal más elíptica. Cuando un cable de
guía 400 se dispone dentro de un catéter 402 que tiene una sección
transversal circular, no tendrá ninguna preferencia en cuanto a su
ubicación dentro de la sección transversal -su posición presentará
un estado de equilibrio físico con independencia de su posición,
debido a que todas las posiciones son la misma. Sin embargo, con un
catéter elíptico 404, el cable de guía 400 situado en una posición
central representa un estado de equilibrio inestable, al igual que
una bola apoyada en la parte superior de otra bola. El resultado es
que el cable de guía gravitará de forma natural hasta un punto de
equilibro estable 406, en el vértice estrecho de la cavidad interna
del catéter. En este estado, puede observarse que el área de
contacto entre el cable de guía y el catéter es mucho mayor, lo que
da lugar a grandes fuerzas de rozamiento que obstaculizarán el
fácil movimiento del cable de guía dentro del catéter.
Este estado tenderá también a constreñir el
cable de guía en el interior del catéter simplemente en virtud de
la forma de serpentina. La Figura 13 muestra el recorrido potencial
serpenteante o en serpentina de un cable de guía 420 sometido a
par, a través de un catéter 422. En virtud de la deformación del
cable de guía 420, cuando se aplica una fuerza de accionamiento
axial (denotada como Fcable en la Figura 13) al cable de guía 420,
ésta se convertirá en una fuerza axial (denotada como Faxial) y en
una fuerza de constreñimiento orientada perpendicularmente
(denotada como Fuerza de Constreñimiento), que tenderá a obstruir el
cable de guía en el interior del catéter.
Con el fin de prevenir estos problemas, los
presentes inventores experimentaron con métodos para proporcionar
cortes en cables de guía de catéter que incrementasen la
flexibilidad sin reducir tanto la resistencia a la torsión. Se
esperaba que, para un cable de guía con una flexibilidad dada, la
resistencia a la torsión podría incrementarse en el 50% por encima
de la resistencia a la torsión teórica o predicha. Tras probar con
muchas configuraciones, los presentes inventores descubrieron que
el hecho de formar cortes en los cables de guía de tal manera que
se creasen vigas con una posición y configuración particulares,
permitiría incrementar la flexibilidad sin una reducción
correspondientemente grande de la resistencia a la torsión. Los
presentes inventores quedaron agradablemente sorprendidos cuando
ensayaron la presente invención para encontrar que, en lugar de un
incremento del 50% en la resistencia a la torsión, habían encontrado
un modo de proporcionar un incremento mayor que el 3.000% en la
resistencia a la torsión. Como resultado de ello, los cables de guía
formados por medio del presente método proporcionan una resistencia
a la torsión significativamente mayor con respecto a su flexibilidad
que la técnica anterior.
Con referencia a la Figura 13, un cable de guía
500 de acuerdo con los principios de la invención comprende una
porción proximal, o más cercana, 502, que se extiende desde un
extremo proximal 504 hasta una primera porción de transición 506 en
la que el diámetro del cable de guía cambia. Esta porción proximal
está compuesta de un cable 501 de núcleo de acero inoxidable,
configurado como un cable macizo de sección transversal circular.
El cable de núcleo está cubierto, en la porción proximal, por un
revestimiento de bajo rozamiento. Se utiliza, por ejemplo, el PFTE
para revestir la porción proximal en el ejemplo que se ilustra. La
porción proximal tiene un diámetro tan grande como sea necesario
para transmitir el suficiente par para el uso pretendido del cable
de guía. Para usos coronarios y algunos usos periféricos, es
apropiado, por ejemplo, un diámetro de aproximadamente 0,36 mm (14
milésimas de pulgada), y es el que se utiliza en el ejemplo
ilustrado.
En la primera porción de transición 506, el
cable de acero inoxidable se ha afinado o rectificado hasta un
diámetro más pequeño, evolucionando a lo largo de una longitud axial
suficiente como para proporcionar una transición suave. Ésta es
aproximadamente 50 mm (2 pulgadas) en una realización. Comenzando
en, y distalmente con respecto a, la primera porción de transición,
el cable de guía tiene una configuración más compleja. Una bobina
proximal 508 está dispuesta sobre el cable 501 de núcleo inoxidable.
El cable de núcleo continúa hacia el extremo distal 510 del cable
de guía, de tal forma que la bobina proximal se superpone al cable
de núcleo, como se explicará adicionalmente. La bobina proximal
está fijada al cable de núcleo por la primera porción de transición
506 por medio de una junta de unión proximal 510 de material de
soldadura intermedio, en un punto en el que el diámetro interior de
la bobina coincide con el diámetro exterior del cable de núcleo. El
diámetro del cable de núcleo continúa reduciéndose bajo la bobina
proximal y más allá de ella, de acuerdo con un perfil de
afinamiento que se describirá.
En un extremo distal de la bobina proximal 508,
el cable de guía 500 comprende, de acuerdo con un aspecto exterior,
una conducción o tubo 514 micro-mecanizado, o
mecanizado microscópicamente, formado de un material superelástico,
tal como aleación de Ni-Ti. La conducción o tubo
mecanizado microscópicamente es muy importante para la capacidad
funcional de cable de guía de catéter, puesto que transmite par al
extremo distal 510 del cable de guía pero es muy flexible. El tubo
mecanizado microscópicamente se superpone a la estructura adicional,
tal y como se describirá más adelante. El tubo mecanizado
microscópicamente está fijado a la bobina proximal 508 por medio de
otra estructura subyacente, así como al cable de núcleo 501 por una
junta de unión media 516 de material de soldadura intermedio y de
pegamento. La posición de esta junta de unión es importante ya que
se trata del punto en que la "capacidad de transferencia" de la
fuerza de torsión del cable de núcleo 501 es sustancialmente igual
a la de la conducción o tubo mecanizado microscópicamente. En
consecuencia, se establece un recorrido para la fuerza que se
extiende a través del cable de núcleo, desde el extremo proximal
504 del cable de guía 500 hasta la junta de unión media 516 de
material de soldadura intermedio y de pegamento, y prosigue
entonces a través del tubo 514 mecanizado microscópicamente, hasta
el extremo distal 510 del cable de guía 500.
Como puede apreciarse, la vista de la Figura 13
está fragmentada y no es a escala. El diámetro exterior de la
bobina proximal 508 es sustancialmente el mismo que el de la porción
proximal 502 del cable de núcleo. El diámetro exterior del tubo 514
mecanizado microscópicamente en la porción de punta distal 511 del
cable de guía 500, es también aproximadamente el mismo, siendo los
dos de aproximadamente 0,36 mm (14 milésimas de pulgada). En una
realización, la bobina proximal tiene aproximadamente una longitud
de 225 mm (11 pulgadas), y la porción de punta distal que comprende
el tubo mecanizado microscópicamente es de aproximadamente 50 mm (2
pulgadas) de longitud. Puede darse a la porción de punta distal una
configuración curvada o doblada de otra manera, como es conocido en
la técnica.
En el extremo distal 150 del cable de guía 500,
la conducción o tubo mecanizado microscópicamente, la estructura
subyacente (no mostrada) y el cable de núcleo 501 están fijados por
una junta de unión distal 518 de material de soldadura intermedio y
de pegamento. El cable de núcleo tiene un diámetro muy pequeño en el
extremo distal, y el perfil de afinamiento lo reduce a
aproximadamente 0,051 mm (2 milésimas de pulgada) antes de que
alcance ese punto. La junta de unión distal de material de
soldadura intermedio y de pegamento comprende un adhesivo 520 que
se ha formado con una configuración redondeada, en el extremo distal
del cable de guía, a fin de formar una punta no traumática, o que no
produzca traumatismos.
Con referencia a las Figuras
14-18, se describirá con más detalle la construcción
o estructura de una configuración de cable de guía proporcionada a
modo de ejemplo. Con referencia particularmente a la Figura 14, se
observa ventajosamente solo el cable de núcleo 501, de manera que
es apreciable el perfil de afinamiento. El cable de núcleo presenta
una configuración redondeada en el extremo proximal 504 del cable, y
la porción proximal 502 es como se ha descrito anteriormente u
tiene una longitud de aproximadamente 1.625 mm (65 pulgadas) en una
realización proporcionada a modo de ejemplo. El perfil de
afinamiento se extiende adicionalmente en aproximadamente 350 mm
(14 pulgadas) hacia el extremo distal 510 del cable de guía 500.
Además de la primera porción de transición 506, se proporcionan una
segunda 522 y una tercera 524 porciones de transición. Distalmente
con respecto a la primera transición, que, como se ha mencionado,
tiene aproximadamente 50 mm (2 pulgadas) de longitud en la
realización ejemplar ilustrada, el cable de núcleo tiene una primera
porción 526 de diámetro reducido, que tiene una longitud de
aproximadamente 150 mm (6 pulgadas) y un diámetro de aproximadamente
0,19 mm (siete milésimas y media de pulgada). La segunda porción de
transición tiene también aproximadamente 50,8 mm (2 pulgadas) de
longitud y el diámetro se reduce adicionalmente desde el de la
primera porción de diámetro reducido, hasta aproximadamente 0,14 mm
(cinco milésimas y media de pulgada). Este diámetro se mantiene a lo
largo de aproximadamente 62 mm (dos pulgadas y media), para formar
una segunda porción 528 de diámetro reducido. En la tercera porción
de transición 524, el diámetro disminuye adicionalmente hasta
aproximadamente 0,051 mm (dos milésimas de pulgada), lo cual se
mantiene hasta el extremo distal 510 según se ha mencionado, a fin
de formar una tercera porción 530 de diámetro reducido. Esta
tercera porción de transición es de aproximadamente 2,5 mm (una
décima de pulgada) de longitud, y la tercera porción de diámetro
reducido es de aproximadamente 2,5 mm y 22,5 mm (una pulgada y
nueve décimas de pulgada) de longitud, en la realización ejemplar
que se ilustra. La tercera porción de diámetro reducido está
configurada de manera que sea extremadamente flexible, tal y como se
apreciará, pero retenga la suficiente resistencia axial como para
contribuir a evitar la separación de la punta distal al retirar el
cable de guía de una posición en la que la punta puede quedar
atascada en la anatomía, y como para ayudar a facilitar la
susceptibilidad al empuje de la porción de punta distal 511 del
cable de guía.
Se describirá a continuación, con referencia a
la Figura 15, la estructura subyacente mencionada en lo anterior.
Una bobina media 532 está fijada al cable de núcleo 510 en la
tercera porción de transición 524. La bobina media tiene un
diámetro exterior sustancialmente igual al diámetro interior de la
bobina proximal 508 y al diámetro interior de la conducción o tubo
514 mecanizado microscópicamente. Está fijada por soldadura con
aporte de material intermedio, y esta posición de fijación en la
tercera porción de transición es la de la junta de unión media de
material de soldadura intermedio y de pegamento anteriormente
mencionada. Se apreciará también que la posición se encuentra cerca
del extremo proximal de la tercera porción de transición, de tal
manera que el diámetro del cable de núcleo en esta posición es
sustancialmente el mismo que el de la segunda porción 528 de
diámetro reducido. Puesto que el cable de núcleo transfiere par a la
conducción o tubo mecanizado microscópicamente en esta posición,
tal y como se ha mencionado anteriormente, la posición en el perfil
de afinamiento es importante ya que representa el "extremo de la
línea" para la transmisión de par a través del cable de núcleo,
y el diámetro del cable de núcleo es directamente proporcional a la
magnitud de la fuerza de torsión que se puede transmitir, de manera
que la posición y el diámetro se escogen en combinación con la
selección de los parámetros del tubo mecanizado microscópicamente,
de tal modo que la "capacidad de trasmisión" para el par sea
sustancialmente igual. Un desajuste o falta de coincidencia
representa una ineficacia a este respecto y debe evitarse, a menos
que, por algún objetivo de diseño, se desee en este punto una
discontinuidad en la capacidad de transmisión de par.
La bobina medida 532 está hecha de acero
inoxidable en una realización y tiene una porción desenrollada
proximal 534 en su extremo proximal con el fin de contribuir a una
unión más segura al cable de núcleo 502, ya que se puede unir una
longitud más grande de cable de bobina debido a una ligera
deformación que con ello se permite que siga el perfil de
afinamiento. La bobina media tiene una porción desenrollada distal
536 que se describirá adicionalmente a continuación.
Haciendo referencia a la Figura 16, una bobina
distal 538 está dispuesta sobre la tercera porción de diámetro
reducido, en la porción de punta distal. El extremo proximal de la
bobina distal está provisto de una porción desenrollada 540 que
coopera con la porción desenrollada distal 536 de la bobina media
para formar un trabamiento por emparejamiento entrelazado de las
bobinas, a lo que sigue su soldadura con interposición de material.
Como se apreciará, la bobina distal puede ser de cable de diámetro
ligeramente mayor, debido al perfil afinado reducido al que se
superpone, pero el diámetro externo se mantiene de modo que sea
ligeramente menor que el diámetro interno de la conducción o tubo
mecanizado microscópicamente (no mostrado), tal y como se
describirá. La bobina distal está hecha de un material opaco a las
radiaciones en la realización que se ilustra, a fin de proporcionar
visibilidad fluoroscópica mejorada. Se utilizan para este propósito
materiales tales como el platino, el oro, el paladio, el disprosio,
según se conoce en la técnica, y, de acuerdo con ello, el cable de
diámetro incrementado que se utiliza proporciona más opacidad a la
radiación cuando se hace de tal material útil para este propósito.
La bobina distal actúa, de esta forma, como marcador para contribuir
a la conducción del cable de guía dentro de la anatomía de un
paciente. Como se apreciará, las figuras de los dibujos no están a
escala y la bobina distal puede ser considerablemente más larga que
la bobina media 532. El extremo distal de la bobina distal está
soldado con aporte de material intermedio al cable de núcleo 501
adyacente al extremo distal 510, en la posición de la junta de
unión distal 518 de material de soldadura intermedio y de
pegamento.
Con referencia a las Figuras 14, 15, 16 y 17, se
apreciará que el aparato de cable de guía 500 se ensambla fijando
el resorte medio 532 al cable de núcleo, fijando a continuación la
bobina distal (marcadora) 538 a la bobina media, y haciendo
deslizar después la bobina proximal sobre el conjunto y soldándola
con aporte de material intermedio al cable de núcleo 501 por la
junta de unión proximal de material de soldadura intermedio 512, y
a la bobina media 532 por la posición de la junta de unión media 516
de material de soldadura intermedio y de pegamento. El material de
soldadura intermedio que se utiliza en todo momento es un material
de soldadura intermedio de aleación de plata o de oro, u otro
material aprobado por la normativa para tal uso.
Haciendo referencia a la Figura 18, la
fabricación del catéter se completa con la colocación del tubo
mecanizado microscópicamente 514 sobre la porción de punta distal
511. Se fija en su lugar asegurándolo por su extremo proximal a la
junta de unión media 516 de material de soldadura intermedio y de
pegamento por medio de un adhesivo adecuado, tal como un adhesivo
aprobado por la normativa y curado o solidificado por rayos UV, como
el Dymax, y fijando el extremo distal a la punta distal del cable
de núcleo 501, y también a la bobina distal (marcadora) por medio
de un adhesivo idéntico o similar. Como ya se ha mencionado, este
adhesivo forma, cuando se solidifica, una punta redondeada 520 para
reducir los traumatismos, y completa la junta de unión distal de
material de soldadura intermedio y de pegamento que sujeta juntos el
cable de núcleo, la bobina marcadora distal y la conducción o tubo
mecanizado microscópicamente en el extremo distal 510 del cable de
guía.
El cable de guía puede incluir adicionalmente
una identificación de "código de barras" mecanizada
microscópicamente 142, situada en una posición conveniente, tal
como adyacente al extremo proximal o distal del cable de guía. El
código de barras se hace marcando o grabando muy ligeramente la
superficie para formar un código binario con el fin de codificar
información identificadora referente al catéter. Esto se hace por
medio de un procedimiento similar al utilizado para mecanizar
microscópicamente el tubo 514 u otro cable de guía, según se ha
expuesto anteriormente y como sigue. La ventaja de dicho sistema de
marcación es que pueden identificarse los cables de guía
individuales, permitiendo la fabricación y marcación personalizados
en "lotes individualizados" de desde uno hasta tantos cables
de guía 500 como se desee.
Haciendo ahora referencia a la Figura 19, la
exposición de la conducción o tubo mecanizado microscópicamente 514
de forma más específica ha de incluir la mención al modo como se
fabrica el tubo. Además de la anterior descripción por lo que
respecta a los cables en general, y de la que sigue con respecto a
este segmento de tubo específicamente, pueden encontrarse detalles
adicionales relativos a la fabricación de la conducción o tubo en
la Solicitud de Patente norteamericana de Nº de serie
co-dependiente, con Registro de Representante Nº
T3681C1P1, cuya descripción se incorpora aquí como referencia.
Como se apreciará, se obtiene un comportamiento
mejorado mediante la optimización de uno o más atributos físicos
del cable de guía. En el caso de la realización proporcionada a modo
de ejemplo que se ilustra y que se está exponiendo ahora, una
construcción única, combinada con la optimización, proporciona una
capacidad de transmisión de par incrementada al tiempo que permite
la flexión, a fin de ser adaptable al tortuoso sistema vascular a
la hora de acceder a un lugar de objetivo dentro de la anatomía del
paciente.
Dejando a un lado por el momento la revisión de
un caso más general, cuando se utiliza un miembro de sección
transversal circular para transmitir una fuerza de torsión, la
amplia mayor parte de la fuerza es "transmitida" por las
partes externas del miembro, de manera que la capacidad de resistir
la deformación debida al esfuerzo inducido es máxima en la
superficie circunferencial exterior del miembro. De acuerdo con
ello, tanto si se utiliza un miembro tubular como un miembro macizo
de sección transversal circular y de un material dado, para
trasmitir el par, se requiere un incremento relativamente pequeño
del diámetro del miembro tubular para transmitir la misma magnitud
de par debido a que, de hecho, la porción "del medio" de un
miembro circular macizo contribuye muy poco a la resistencia de los
esfuerzos y, por tanto, hace poco por transmitirlos.
La presente invención está encaminada a
maximizar la transmisión de par al tiempo que se minimiza la
resistencia al doblamiento de un cuerpo de cable de guía, por
ejemplo, en el miembro tubular 514 que se muestra. Para llevar esto
a cabo, será evidente, por lo anterior, que únicamente se ve
implicado el equivalente a una estructura tubular, incluso aunque
pueda utilizarse un miembro macizo. En consecuencia, la siguiente
explicación se aplicará también a cables macizos, aunque se
entenderá que esto es debido a que se hace la suposición de que la
porción interna del cable no está contribuyendo apreciablemente, y
se ignora la estructura que difiere de una porción tubular del
mismo. En la práctica, una configuración tubular resulta ventajosa
puesto que puede colocarse en su interior otra estructura, como es
el caso de la realización ilustrada que se proporciona aquí a modo
de ejemplo, la cual emplea un segmento tubular 514 de conducción o
tubo mecanizado microscópicamente, en una porción de punta distal
511.
Un manera de optimizar la porción de punta
distal del cable de guía consiste en utilizar un material
superelástico, preferiblemente formado como un tubo, mecanizando
microscópicamente el tubo para crear una estructura que maximice la
transmisión del par al tiempo que minimiza la resistencia al
doblamiento. Para ilustrar la estructura, se muestra una sección o
tramo del tubo mecanizado microscópicamente 514, que tiene cortes en
forma de ranura formados en su interior. Los cortes son cortes
opuestos en la realización que se ilustra. Es decir, se realizan
dos cortes a partir de lados opuestos del tubo y en la misma
posición a lo largo del eje longitudinal del tubo. La profundidad
de los cortes se controla de modo que se deje presente un segmento
546 de la pared del tubo entre los cortes, en cada uno de los lados
opuestos (separación de 180 grados) del tubo. Estos segmentos
actuarán como "vigas", según se ha explicado anteriormente, a
fin de transferir fuerzas a través del área o zona de los cortes de
esa posición, a lo largo del eje longitudinal 548 del tubo. Por
cuestiones de convención, se hará referencia a tales segmentos como
"vigas axiales" 546, ya que trasladan o transfieren fuerzas en
una dirección a groso modo axial desde la estructura adyacente
situada en uno de los lados a la estructura adyacente situada en el
lado opuesto. Cuando se hace un par de cortes opuestos 550 adyacente
a los cortes anteriormente descritos (544), la posición de los
cortes se hace tal, que la(s) viga(s) axial(es)
546A formadas por el segundo conjunto de cortes, está desplazada
circunferencialmente con respecto a la(s) viga(s)
axial(es) adyacente(s) 546. Esto se realiza, por
supuesto, mediante la rotación del tubo con respecto a la sierra que
se emplea para cortar la conducción o tubo, en un cierto ángulo
antes del corte. Esto puede observarse en la Figura 20. La magnitud
de la rotación se selecciona con cada corte sucesivo con el fin de
conferir una configuración calculada para facilitar la transmisión
de par al tiempo que se facilita también el doblamiento del tubo
tras su mecanización. Los detalles específicos de esta distribución
de corte se expondrán más adelante. Haciendo referencia de nuevo a
la Figura 19, lo que es importante para esta exposición es que,
además de vigas axiales, se crean otras vigas a las que se llamará,
por convención, vigas transversales 552.
Las vigas transversales 552 se definen como la
porción curva de la pared del tubo entre cortes adyacentes 544, 550
y vigas axiales adyacentes, por ejemplo, la 546 y la 546A. Como se
apreciará, estas vigas transversales transfieren fuerzas desde un
conjunto particular de vigas axiales a las dos vigas axiales
adyacentes creadas por el conjunto adyacente de cortes.
Con referencia a la Figura 21, tal y como se
apreciará, una vez que se ha fabricado un tubo 514 y se ha aplicado
una fuerza de torsión o par en uno de sus extremos, por ejemplo, el
extremo proximal, con respecto al otro, a saber, el extremo distal,
las fuerzas en el tubo mecanizado tenderán a deformar las vigas
axiales y transversales, por ejemplo, la 546 y la 552. Con el fin
de optimizar el tubo mecanizado para una transmisión de par máxima,
el objeto es hacer coincidir en la medida de lo posible el
estiramiento en las vigas axiales y transversales a todo lo largo
de la longitud del cable. Esto es con el fin de que ni unas ni otras
constituyan un punto débil que falle por una deformación que
sobrepase ampliamente la de las vigas axiales o transversales
adyacentes cuando se aplica la fuerza de torsión o par. Como puede
apreciarse, con referencia a la Figura 19, esta coincidencia puede
efectuarse en un tubo de sección transversal constante por medio de
la variación de algunos parámetros, a saber, la posición (distancia
de separación 555 entre los cortes), la anchura 556 y la profundidad
558 de los cortes (por ejemplo, los 544 y 550) realizados. Una
separación más amplia de los cortes crea vigas transversales más
anchas, mientras que cortes menos profundos crean vigas axiales más
anchas. De la misma manera, cortes separados más cercanamente crean
vigas transversales más estrechas, y cortes más profundos crean
vigas axiales más estrechas. Cortes más anchos crean vigas axiales
más largas. La configuración de la conducción o tubo mecanizado
microscópicamente se define mediante cálculo, utilizando fórmulas
bien conocidas para esfuerzo y esfuerzo/alargamiento. El
procedimiento de diseño puede incluir adicionalmente análisis de
elementos finitos de la configuración con el fin de proporcionar
valores de esfuerzo y alargamiento localizados. Los cálculos se
repiten según sea necesario utilizando parámetros de variación
incremental con el fin de optimizar el diseño teniendo en cuenta los
conceptos expuestos aquí.
Como cuestión práctica de la fabricación, se
utilizará una cuchilla de sierra de una anchura especificada. Y, de
acuerdo con ello, la anchura de todos los cortes se mantiene en este
valor. En la realización que se ilustra, se utiliza una cuchilla de
sierra de corte de oblea de diamante al silicio (tal y como la
utilizada en la técnica de la fabricación de chips de
microprocesadores y memorias -no mostrada) con una anchura de
aproximadamente 0,0254 mm (1 milésima de pulgada) para efectuar los
cortes (por ejemplo, el 544). Si bien es posible realizar cortes
más anchos efectuando un primer corte y moviendo, a continuación, el
cable con respecto a la cuchilla una distancia de hasta una anchura
de la cuchilla, y repitiendo según sea necesario para cortes más
anchos, la velocidad de fabricación es más alta si se utiliza un
único corte. Por lo tanto, utilizando esta anchura de corte
constante, las variables posibles son la profundidad 558 del corte y
la distancia de separación 555.
Dado que la anchura 556 del corte se ha de
mantener constante, en una realización los otros parámetros se
seleccionan como sigue. La rigidez de doblamiento que se desea en
cualquier posición seleccionada a lo largo de una longitud de tubo,
se obtiene mediante la selección de una distancia de separación 555
apropiada entre los cortes. Dado que la anchura del corte es una
constante en los cálculos, la selección de una distancia entre el
conjunto de cortes opuestos que se han de realizar (por ejemplo, el
546A) y el último conjunto de cortes opuestos realizados (por
ejemplo, el 546) definirá, por medio de los cálculos, la profundidad
de los cortes que se han de realizar, como la distancia entre los
cortes define la anchura de las vigas transversales, y la anchura
de las vigas transversales se relaciona con la anchura de la viga
axial en virtud de la condición de igualdad de los valores de
esfuerzo que se ha de obtener para una fuerza de torsión aplicada
554 dada, según se ha mencionado.
Las posiciones de las vigas axiales 546 se
establecerán por el desplazamiento angular relativo de los conjuntos
adyacentes de cortes opuestos, tal y como se describirá, y, en
consecuencia, la anchura y la longitud de las vigas transversales
552 serán conocidas. La anchura de las vigas axiales que se han de
crear depende de la profundidad del corte. La longitud de cada viga
axial es la misma e igual a la anchura constante del corte (por
ejemplo, 0,0254 mm (1 milésima de pulgada) en la realización que se
ilustra). La profundidad del corte se determina por comparación de
los alargamientos de cada una de las vigas axiales resultantes (se
supone que son iguales aunque, de hecho, pueden no ser debidos en
todos los casos a una distribución de fuerzas diferenciada como
consecuencia de las variaciones en la geometría), y haciendo
coincidir entonces el alargamiento de la(s) viga(s)
axial(es) (por ejemplo, la 546) con el alargamiento de
la(s) viga(s) transversal(es) (por ejemplo, la
552). Como se apreciará, se crean cuatro vigas transversales entre
cada conjunto de cortes opuestos. Los alargamientos resultantes se
evalúan en cada una de las cuatro vigas, pero, en una realización,
se hace otra suposición simplificadora consistente en que el
alargamiento es el mismo en las dos vigas transversales más cortas
y, análogamente, el alargamiento en las dos vigas transversales más
largas es el mismo. El mayor de los alargamientos resultantes en
las vigas transversales se compara con el alargamiento en las vigas
axiales. Éste representa el recorrido de transmisión de la fuerza
para la transferencia del par. La profundidad del corte 558 se
varía hasta que los alargamientos se hacen coincidir. Este valor se
utiliza entonces para realizar los cortes en esa posición.
Se toman en consideración otros factores. Por
ejemplo, existe un límite práctico en el tamaño de las vigas
axiales y transversales. Si es demasiado grande, se pierden las
ventajas deseadas, y si es demasiado pequeño, las imperfecciones de
los materiales y las variaciones dentro de las tolerancias de
coincidencia pueden comprometer el comportamiento. Esto puede
gobernarse mediante el espesor del tubo en el caso de que se utilice
un tubo, mediante el tamaño de la cuchilla de sierra, mediante la
precisión del aparato de mecanización, etc. Hablando en general, se
evitan las vigas axiales o transversales que tienen dimensiones a la
par con, o más pequeñas que, la anchura de la cuchilla de corte que
se utiliza para mecanizarlas microscópicamente.
El procedimiento de diseño consiste entonces, en
resumen, en una realización, en separar los cortes (por ejemplo, el
544 y el 550) entre sí a lo largo del eje 548 del tubo de tal manera
que se proporcione un doblamiento conforme se desea. Los cortes
estarán más cerca uno de otro para proporcionar menor resistencia al
doblamiento, y más separados entre sí con el fin de proporcionar
mayor resistencia al doblamiento. (Véanse, por ejemplo, las Figuras
13 y 18, en las que el segmento de conducción o tubo 514 se hace más
flexible hacia el extremo distal 510 del cable de guía 500.) La
rigidez puede ser controlada por medio de la variación de la
distancia de separación 555 de los cortes, siendo los otros
parámetros seleccionados según sea apropiado, tal y como se ha
descrito en lo anterior. La rigidez de doblamiento del tubo puede
variar a lo largo del eje longitudinal, haciéndose, por ejemplo, de
modo que sea cada vez menos rígido en dirección al extremo distal,
al reducir gradualmente la distancia de separación entre los
cortes, como en el ejemplo anterior.
Tal y como se ha expuesto, la profundidad 558 de
los cortes se calcula utilizando relaciones de
esfuerzo/alargamien-
to de manera que coincidan los alargamientos en las vigas axial 546 y transversal 552 creadas. En una realización, a medida que progresan los cálculos, el alargamiento en las vigas axiales se hace coincidir con el más grande calculado de las vigas transversales previamente calculadas. Alternativamente, es posible emplear otro método, por ejemplo, comparar el alargamiento de una viga axial dada, 546A, con el de las vigas transversales 552, 552A situadas a cada lado de la viga axial, a lo largo del eje 548 de la conducción o tubo 514, a fin de hacer coincidir el alargamiento. En otra realización, el promedio de los valores de alargamiento más altos de las vigas transversales 552, 552A1, 552A2 (al ser la 552A1 y la 552A2 de longitudes desiguales, los alargamientos serán marcadamente diferentes) de uno de los lados puede ser utilizado para hacer coincidir el alargamiento en la viga axial 546A que se está considerando. Como se apreciará, la variación en el espesor de la(s) viga(s) axial(es) afecta a las fuerzas transmitidas a las vigas transversales y, en consecuencia, modifica el esfuerzo y el alargamiento en la viga transversal; así pues, como resultado de ello, pueden requerirse muchas iteraciones de estas etapas de cálculo para optimizar el diseño. De la misma manera, el ajuste del tamaño de uno de los conjuntos de vigas axiales y transversales afectará a los esfuerzos y a los alargamientos en conjuntos adyacentes de vigas axiales y transversales, de modo que pueden requerirse cálculos y reiteraciones de cálculos para la optimización por coincidencia de alargamiento a lo largo de todas las vigas axiales y transversales adyacentes. Consideraciones prácticas requerirán el uso de una computadora y de un algoritmo apropiado programado en su interior para optimizar estos parámetros de diseño.
to de manera que coincidan los alargamientos en las vigas axial 546 y transversal 552 creadas. En una realización, a medida que progresan los cálculos, el alargamiento en las vigas axiales se hace coincidir con el más grande calculado de las vigas transversales previamente calculadas. Alternativamente, es posible emplear otro método, por ejemplo, comparar el alargamiento de una viga axial dada, 546A, con el de las vigas transversales 552, 552A situadas a cada lado de la viga axial, a lo largo del eje 548 de la conducción o tubo 514, a fin de hacer coincidir el alargamiento. En otra realización, el promedio de los valores de alargamiento más altos de las vigas transversales 552, 552A1, 552A2 (al ser la 552A1 y la 552A2 de longitudes desiguales, los alargamientos serán marcadamente diferentes) de uno de los lados puede ser utilizado para hacer coincidir el alargamiento en la viga axial 546A que se está considerando. Como se apreciará, la variación en el espesor de la(s) viga(s) axial(es) afecta a las fuerzas transmitidas a las vigas transversales y, en consecuencia, modifica el esfuerzo y el alargamiento en la viga transversal; así pues, como resultado de ello, pueden requerirse muchas iteraciones de estas etapas de cálculo para optimizar el diseño. De la misma manera, el ajuste del tamaño de uno de los conjuntos de vigas axiales y transversales afectará a los esfuerzos y a los alargamientos en conjuntos adyacentes de vigas axiales y transversales, de modo que pueden requerirse cálculos y reiteraciones de cálculos para la optimización por coincidencia de alargamiento a lo largo de todas las vigas axiales y transversales adyacentes. Consideraciones prácticas requerirán el uso de una computadora y de un algoritmo apropiado programado en su interior para optimizar estos parámetros de diseño.
Con referencia de nuevo a la Figura 20, se
expondrá ahora la distribución de la orientación de pares de cortes
adyacentes que dan lugar a las vigas axiales 546 que se dejan una
vez realizados los cortes. El objeto es proporcionar una
distribución de orientaciones de cortes a lo largo de la longitud
del tubo que minimice las direcciones de doblamiento
"preferidas" del tubo mecanizado microscópicamente 514, dando
lugar a efectos indeseables a los que se hace referencia
colectivamente como un "latigazo" o una desviación del
resultado rotacional esperado en la punta distal del cable de guía
con respecto a la esperada por el usuario a partir de las entradas
rotacionales efectuadas en el extremo proximal del cable de guía al
hacer girar el accesorio de collar 212.
Haciendo referencia a la Figura 22, una forma de
organizar la distribución de los cortes para minimizar el latigazo
es suponer la presencia de un primer par de cortes consistente en
cortes opuestos (separados entre sí 180 grados) y de un segundo par
de cortes opuestos, inmediatamente adyacente y que estará
descentrado en un ángulo de noventa grados. Colectivamente, se hará
referencia a los cuatro cortes como un primer conjunto 560 de
cortes. Se realiza de forma subsiguiente un segundo conjunto 562 de
cortes, formado por cortes adyacentes y opuestos, orientados con
una separación de noventa grados, estando éstos orientados con
respecto al primer conjunto de cortes (designados arbitrariamente
como orientados a 0 grados) de tal manera que se encuentran girados
45 grados. El siguiente conjunto de cortes similar 564 está
orientado a 22,5 grados, y el siguiente a 67,5 grados, y así
sucesivamente, de acuerdo con la distribución ilustrada gráficamente
en la Figura. La secuencia se repite cada 64 conjuntos de cortes
(128 cortes opuestos, y 256 cortes en total).
Haciendo referencia a las Figura 23 y 24, la
distribución de los cortes se define por una configuración
helicoidal. Un primer par 570 de cortes se encuentra a cero grados.
Un segundo par 572 de cortes está girado con respecto al primero en
un ángulo escogido "x". Este ángulo puede ser, por ejemplo, 85
grados. Un tercer par 574 de cortes está orientado por la rotación
de un ángulo igual a 2x, ó 170 grados en la realización
proporcionada a modo de ejemplo. Esta configuración se prosigue,
puesto que el siguiente par de cortes (no mostrado) se orienta a 3x
o 255 grados, etc., siguiendo con el giro en el mismo sentido y en
la misma magnitud de rotación angular, x. El eje de doblamiento 576
formado por el primer par 570 de cortes está orientado a 0 grados; y
el siguiente eje de doblamiento 578 formado el segundo par de
cortes está orientado a 85 grados en el ejemplo, y el tercer eje de
doblamiento 580 a 170 grados, y así sucesivamente. La configuración
se repetirá tras 72 pares de cortes (144 cortes en total) en el
ejemplo ilustrado, en el que x es igual a 85 grados. La orientación
de cualquier par de cortes (y, por tanto, el eje de doblamiento)
vendrá dada por la siguiente secuencia: Par 1 = 0 grados; Par 2 = x
grados; Par 3 = 2x grados; Par N = (N - 1)x grados. En el
caso de que el incremento sea de 85 grados, esto es equivalente a
0; 85; 170; 255; ... (N - 1)85; ... grados. Se ha encontrado
que esto proporciona unas buenas características de doblamiento y
transmisión de par, y un bajo
latigazo.
latigazo.
Haciendo referencia a continuación a las Figuras
9, 10, 11 y 13, al comparar una conducción o tubo de 0,35 mm (0,14
pulgadas) de diámetro, de Ni y Ti, y mecanizado microscópicamente,
según se ha descrito aquí, con configuraciones de cable de guía
convencionales y tubo de acero inoxidable, puede observarse que el
tubo mecanizado microscópicamente es superior a las configuraciones
de cable de guía convencionales cuando el diámetro del cable de
núcleo de acero inoxidable, que transmite convencionalmente la
amplia mayor parte del par, cae por debajo de aproximadamente 0,125
mm (5 milésimas de pulgada) en el perfil de afinamiento. Puesto que
no se obtiene ventaja alguna cuando el cable de núcleo tiene este
diámetro o uno mayor, no hay razón para proporcionar tubo
mecanizado microscópicamente en posición proximal con respecto al
punto en el que el perfil de afinamiento cae a este valor. De
acuerdo con ello, se observará, por ejemplo, en la realización que
se ilustra que donde se encuentra situada la junta de unión media
de material de soldadura intermedio/pegamento (516 en las Figuras)
es sustancialmente en el punto en que el perfil de afinamiento cae
hasta aproximadamente 0,125 mm (0,005 pulgadas) de diámetro. Como
se ha explicado, el segmento de conducción o tubo de Ni y Ti que se
ha mecanizado microscópicamente según se ha descrito en lo
anterior, proporciona un recorrido superior para la transmisión de
par a la punta distal 510 del cable de guía desde ese punto, a la
vez que se facilita, al mismo tiempo, el doblamiento. De esta
forma, la realización proporcionada a modo de ejemplo ilustra que la
configuración del cable de guía puede ser optimizada también en
cuanto al coste, de manera que se proporcionan el cable de núcleo de
acero inoxidable y la configuración de bobina convencional menos
costosos, hasta el punto en que sea posible obtener las mejores
características con una configuración mecanizada
microscópicamente.
Otras características del cable de guía pueden
incluir el aporte de revestimientos lubricantes en componentes
distales con respecto a la porción proximal 502 que se ha descrito
previamente como incluyendo tal revestimiento. Por ejemplo, puede
aplicarse un revestimiento de silicona como los que se conocen en la
técnica, de una de las muchas maneras conocidas en la técnica.
Otra característica es que la conducción o tubo
mecanizado microscópicamente puede ser desbarbado tras el
mecanizado microscópico, en caso necesario. Puede utilizarse, por
ejemplo, un procedimiento de ataque químico superficial por lavado
con ácido para desbarbar las superficies internas, y el tubo puede
ser colocado sobre un mandril y hecho girar al tiempo que se somete
a un chorro abrasivo con el fin de desgastar y redondear los bordes
mecanizados microscópicamente para minimizar la posibilidad de
enganche en la anatomía.
Según otro aspecto, la configuración mecanizada
microscópicamente puede ser alterada para proporcionar direcciones
de doblamiento preferidas. Esto puede resultar de utilidad para la
personalización del cable de guía de manera que alcance una
posición de objetivo o pretendida dentro de una estructura anatómica
concreta, o incluso de un paciente individual particular. Como
ejemplo de esto, una exploración o barrido de MRI o de CAT puede
producir un conjunto de datos a partir de los que pueda construirse
una ruta de acceso preferida, por ejemplo, por el sistema vascular
hasta una lugar de objetivo, en tres dimensiones. El cable de guía
puede ser mecanizado microscópicamente para proporcionar
flexibilidad variable localmente según se necesite para facilitar el
atravesamiento de la última distancia, crítica, hasta el lugar de
objetivo o pretendido. Un catéter personalizado individualmente
para esa Patente puede fabricarse a partir de un conjunto de datos
(por ejemplo, enviados al fabricante por la Internet) y despacharse
o expedirse al usuario muy rápidamente, puesto que el mecanizado
microscópico es un procedimiento controlado automáticamente por
computadora que puede personalizarse basándose en los datos
establecidos de acuerdo con otro procedimiento automatizado. Este
cable de guía (o catéter en cuanto a esa cuestión) puede
identificarse individualmente por medio de un código de barras según
se ha descrito aquí.
Claims (36)
1. Un aparato configurado para ser guiado hasta
una posición pretendida o de objetivo de una anatomía, de tal modo
que el aparato comprende:
un cuerpo (por ejemplo, 200 ó 514), que tiene un
extremo proximal, o más cercano (por ejemplo, 204), un extremo
distal, o más alejado (por ejemplo, 208 ó 510), y un eje
longitudinal que se extiende al menos desde el extremo proximal
(por ejemplo, 204) hasta el extremo distal (por ejemplo, 208 ó
510);
una pluralidad de ranuras (por ejemplo, 220,
234, 238, 240, 264, 266, 268, 274, 316, 544, 550, 570, 572 ó 574)
formadas en dicho cuerpo (por ejemplo, 200 ó 514);
de tal manera que dichas ranuras (por ejemplo,
220, 234, 238, 240, 264, 266, 268, 274, 316, 544, 550, 570, 572 ó
574) son sustancialmente perpendiculares a dicho eje
longitudinal;
de forma que dichas ranuras (por ejemplo, 220,
234, 238, 240, 264, 266, 268, 274, 316, 544, 550, 570, 572 ó 574)
definen sustancialmente una pluralidad de segmentos (por ejemplo,
232, 236, 242, 262, 272, 546, 546A, 546B ó 546C) de dicho cuerpo
(por ejemplo, 200 ó 514);
caracterizado porque dichos segmentos
(por ejemplo, 232, 236, 242, 262, 272, 546, 546A, 546B ó 546C)
forman una configuración sustancialmente helicoidal en al menos
parte del camino a lo largo de dicho eje; y
dicha pluralidad de segmentos (por ejemplo, 232,
236, 242, 262, 272, 546, 546A, 546B ó 546C) están separados a lo
largo de dicha configuración sustancialmente helicoidal por dichas
ranuras (por ejemplo, 220, 234, 238, 240, 264, 266, 268, 274, 316,
544, 550, 570, 572 ó 574).
2. El aparato de acuerdo con la reivindicación
1:
en el cual cada una de dichas ranuras (por
ejemplo, 220, 234, 238, 240, 264, 266, 268, 274, 316, 544, 550,
570, 572 ó 574) es sustancialmente paralela a al menos otras dos de
dichas ranuras (por ejemplo, 220, 234, 238, 240, 264, 266, 268,
274, 316, 544, 550, 570, 572 ó 574).
3. El aparato de acuerdo con la reivindicación
1:
en el cual cada una de dichas ranuras (por
ejemplo, 220, 234, 238, 240, 264, 266, 268, 274, 316, 544, 550,
570, 572 ó 574) tiene dos puntos extremos y un punto medio;
dichos segmentos (por ejemplo, 232, 236, 242,
262, 272, 546, 546A, 546B ó 546C) se encuentran sustancialmente
entre dichos puntos extremos de dichas ranuras adyacentes (por
ejemplo, 220, 234, 238, 240, 264, 266, 268, 274, 316, 544, 550,
570, 572 ó 574); y
al menos una pluralidad de dichos segmentos (por
ejemplo, 232, 236, 242, 262, 272, 546, 546A, 546B ó 546C) se
encuentra sustancialmente entre dichos puntos medios de dos de
dichas ranuras axialmente adyacentes (por ejemplo, 220, 234, 238,
240, 264, 266, 268, 274, 316, 544, 550, 570, 572 ó 574).
4. El aparato de acuerdo con la reivindicación
1, en el cual la alternación de dichos segmentos (por ejemplo, 232,
236, 242, 262, 272, 546, 546A, 546B ó 546C) a lo largo de dicho eje
forma dicha configuración sustancialmente helicoidal.
5. El aparato de acuerdo con la reivindicación
1:
en el cual cada una de dichas ranuras (por
ejemplo, 220, 234, 238, 240, 264, 266, 268, 316, 544, 550, 570, 572
ó 574) se encuentra sustancialmente en línea con al menos otra de
dichas ranuras (por ejemplo, 220, 234, 238, 240, 264, 266, 268,
316, 544, 550, 570, 572 ó 574); y
dichos segmentos (por ejemplo, 232, 236, 242,
262, 546, 546A, 546B ó 546C) se encuentran entre, y adyacentes a,
dichas ranuras sustancialmente en línea (por ejemplo, 220, 234, 238,
240, 264, 266, 268, 316, 544, 550, 570, 572 ó 574).
6. El aparato de acuerdo con la reivindicación
5:
en el cual cada una de dichas ranuras (por
ejemplo, 220, 234, 238, 240, 264, 266, 268, 274, 316, 544, 550,
570, 572 ó 574) es sustancialmente paralela a al menos otras dos de
dichas ranuras (por ejemplo, 220, 234, 238, 240, 264, 266, 268, 274,
316, 544, 550, 570, 572 ó 574);
de manera que cada una de dichas ranuras (por
ejemplo, 220, 234, 238, 240, 264, 266, 268, 274, 316, 544, 550,
570, 572 ó 574) tiene dos puntos extremos y un punto medio;
al menos una pluralidad de dichos segmentos (por
ejemplo, 232, 236, 242, 262, 272, 546, 546A, 546B ó 546C) se
encuentra sustancialmente entre dichos puntos medios de dos de
dichas ranuras axialmente adyacentes (por ejemplo, 220, 234, 238,
240, 264, 266, 268, 274, 316, 544, 550, 570, 572 ó 574); y
se alternan dichos segmentos (por ejemplo, 232,
236, 242, 262, 272, 546, 546A, 546B ó 546C) a lo largo de dicho eje
formando dicha configuración sustancialmente helicoidal.
7. El aparato de acuerdo con la reivindicación
1:
en el cual dichas ranuras (por ejemplo, 220,
234, 238, 240, 264, 266, 268, 274, 316, 544, 550, 570, 572 ó 574)
están dispuestas en una pluralidad de grupos (por ejemplo, 570, 572
ó 574);
cada una de dichas ranuras (por ejemplo, 220,
234, 238, 240, 264, 266, 268, 316, 544, 550, 570, 572 ó 574) es
sustancialmente perpendicular a dicho eje; y
cada una de dichas ranuras (por ejemplo, 220,
234, 238, 240, 264, 266, 268, 316, 544, 550, 570, 572 ó 574) de uno
de dichos grupos (por ejemplo, 570, 572 ó 574) está separada
sustancialmente de forma igual en torno a dicho eje.
8. El aparato de acuerdo con la reivindicación,
en el que cada una de dichas ranuras (por ejemplo, 220, 234, 238,
240, 264, 266, 268, 316, 544, 550, 570, 572 ó 574) de uno de dichos
grupos (por ejemplo, 570, 572 ó 574) está situada sustancialmente
en la misma posición a lo largo de dicho eje.
9. El aparato de acuerdo con la reivindicación
7, en el cual dicho grupo (por ejemplo, 570, 572 ó 574) contiene
dos ranuras (por ejemplo, 220, 234, 238, 240, 264, 266, 268, 316,
544, 550, 570, 572 ó 574).
10. El aparato de acuerdo con la reivindicación
7, en el que cada uno de dichos grupos longitudinalmente adyacentes
(por ejemplo, 570, 572 ó 574) es girado en torno a dicho eje con
respecto a dicho grupo previo (por ejemplo, 570, 572 ó 574) formando
dicha configuración helicoidal en torno a dicho eje.
11. El aparato de acuerdo con la reivindicación
10:
en el cual cada una de dichas ranuras (por
ejemplo, 220, 234, 238, 240, 264, 266, 268, 316, 544, 550, 570, 572
ó 574) se encuentra sustancialmente en línea con al menos otra de
dichas ranuras (por ejemplo, 220, 234, 238, 240, 264, 266, 268,
316, 544, 550, 570, 572 ó 574);
dichos segmentos (por ejemplo, 232, 236, 242,
262, 546, 546A, 546B ó 546C) se encuentran entre dichas ranuras
adyacentes y sustancialmente en línea (por ejemplo, 220, 234, 238,
240, 264, 266, 268, 316, 544, 550, 570, 572 ó 574);
cada una de dichas ranuras (por ejemplo, 220,
234, 238, 240, 264, 266, 268, 274, 316, 544, 550, 570, 572 ó 574)
es sustancialmente paralela a al menos otras dos de dichas ranuras
(por ejemplo, 220, 234, 238, 240, 264, 266, 268, 274, 316, 544,
550, 570, 572 ó 574);
cada una de dichas ranuras (por ejemplo, 220,
234, 238, 240, 264, 266, 268, 274, 316, 544, 550, 570, 572 ó 574)
tiene dos puntos extremos y un punto medio;
al menos una pluralidad de dichos segmentos (por
ejemplo, 232, 236, 242, 262, 272, 546, 546A, 546B ó 546C) se
encuentra sustancialmente entre dichos puntos medios de dos de
dichas ranuras axialmente adyacentes (por ejemplo, 220, 234, 238,
240, 264, 266, 268, 274, 316, 544, 550, 570, 572 ó 574);
dichos segmentos (por ejemplo, 232, 236, 242,
262, 272, 546, 546A, 546B ó 546C) alternan a lo largo de dicho eje
formando dicha configuración sustancialmente helicoidal;
cada una de dichas ranuras (por ejemplo, 220,
234, 238, 240, 264, 266, 268, 316, 544, 550, 570, 572 ó 574) de uno
de dichos grupos (por ejemplo, 570, 572 ó 574) está situada
sustancialmente en la misma posición a lo largo de dicho eje; y
cada uno de dichos grupos (por ejemplo, 570, 572
ó 574) contiene dos ranuras (por ejemplo, 220, 234, 238, 240, 264,
266, 268, 316, 544, 550, 570, 572 ó 574).
12. El aparato de acuerdo con la reivindicación
10, en el cual dicha configuración helicoidal se repite tras
aproximadamente 72 de dichos grupos (por ejemplo, 570, 572 ó
574).
13. El aparato de acuerdo con la reivindicación
10, en el cual dicha rotación es en un ángulo ligeramente distinto
de 180 grados, dividido por el número de dichas ranuras (por
ejemplo, 220, 234, 238, 240, 264, 266, 268, 316, 544, 550, 570, 572
ó 574) de dicho grupo (por ejemplo, 570, 572 ó 574).
\newpage
14. El aparato de acuerdo con la reivindicación
10, en el cual dicho número de dichas ranuras (por ejemplo, 220,
234, 238, 240, 264, 266, 268, 274, 316, 544, 550, 570, 572 ó 574) de
dicho grupo (por ejemplo, 570, 572 ó 574) es 2, y dicho ángulo es
aproximadamente 85 grados.
15. El aparato de acuerdo con la reivindicación
1, en el que al menos algunas de dichas ranuras (por ejemplo, 234)
tienen una forma en sección transversal a modo de cuña.
16. El aparato de acuerdo con la reivindicación
1, en el que al menos algunas de dichas ranuras (por ejemplo, 238)
tienen una forma en sección transversal a modo de T.
17. El aparato de acuerdo con la reivindicación
1, en el que al menos algunas de dichas ranuras (por ejemplo, 240)
tienen una forma en sección transversal sustancialmente
circular.
18. El aparato de acuerdo con la reivindicación
1, en el cual dicho cuerpo (por ejemplo, 200 ó 514) es de
nitinol.
19. El aparato de acuerdo con la reivindicación
1, en el cual dicho cuerpo (por ejemplo, 514) es tubular.
20. El aparato de acuerdo con la reivindicación
19, que incluye adicionalmente un cable dispuesto al menos
parcialmente dentro de dicho cuerpo (por ejemplo, 514).
21. El aparato de acuerdo con la reivindicación
20, en el cual dicho cable es deslizable dentro de dicho cuerpo (por
ejemplo, 514).
22. El aparato de acuerdo con la reivindicación
19, de tal modo que el aparato es un catéter.
23. El aparato de acuerdo con la reivindicación
1, que comprende adicionalmente un manguito tubular de polímero,
coaxial con al menos parte de dicho cuerpo (por ejemplo, 200 ó
514).
24. El aparato de acuerdo con la reivindicación
1, en el cual dichas ranuras (por ejemplo, 220, 234, 238, 240, 264,
266, 268, 274, 316, 544, 550, 570, 572 ó 574) tienen vértices
redondeados.
25. El aparato de acuerdo con la reivindicación
1, en el cual dicho extremo distal (por ejemplo, 208 ó 510)
comprende un marcador (por ejemplo, 252) sustancialmente opaco a la
radiación.
26. El aparato de acuerdo con la reivindicación
1, de tal modo que el aparato es un cable de guía (por ejemplo,
200, 300, 400, 420 ó 500).
27. El aparato de acuerdo con la reivindicación
26, que comprende adicionalmente un cable de guía macizo (por
ejemplo, 501), fijado a dicho cuerpo (por ejemplo, 514).
28. El aparato de acuerdo con la reivindicación
27, en el que dicho cuerpo (por ejemplo, 514) es tubular y al menos
parte de dicho cable de núcleo (por ejemplo, 501) se encuentra
dentro de dicho cuerpo (por ejemplo, 514).
29. El aparato de acuerdo con la reivindicación
28, que comprende adicionalmente una bobina (por ejemplo, 508, 532
ó 538), de tal manera que al menos parte de dicho cable de núcleo
(por ejemplo, 501) se encuentra dentro de dicha bobina (por
ejemplo, 508, 532 ó 538).
30. Un método de construcción de un dispositivo
con una rigidez ante el doblamiento relativamente baja y una
rigidez a la torsión relativamente elevada, con el fin de facilitar
su conducción a través de la anatomía, de tal modo que el método
comprende al menos las etapas de:
proporcionar un cuerpo (por ejemplo, 200 ó 514)
que tiene un extremo proximal, o más cercano (por ejemplo, 204), un
extremo distal, o más alejado (por ejemplo, 208 ó 510), y un eje
longitudinal que se extiende al menos desde el extremo proximal
(por ejemplo, 204) hasta el extremo distal (por ejemplo, 208 ó
510);
cortar un grupo (por ejemplo, 570, 572 ó 574) de
al menos dos ranuras (por ejemplo, 220, 234, 238, 240, 264, 266,
268, 274, 316, 544, 550, 570, 572 ó 574) en el cuerpo (por ejemplo,
200 ó 514), de tal modo que cada ranura (por ejemplo, 216, 220,
234, 238, 240, 264, 266, 268, 274, 316, 544 ó 550) es
sustancialmente perpendicular al eje, estando cada ranura (por
ejemplo, 220, 234, 238, 240, 264, 266, 268, 274, 316, 544, 550, 570,
572 ó 574) sustancialmente separada igualmente en torno al eje;
en cualquier orden, hacer girar el cuerpo (por
ejemplo, 200 ó 514) en torno al eje en un ángulo, y hacer avanzar
el cuerpo (por ejemplo, 200 ó 514) a lo largo del eje; y
repetir dichas etapas de cortar y, en cualquier
orden, hacer girar y hacer avanzar, formando una configuración
helicoidal.
\newpage
31. El método de acuerdo con la reivindicación
30, en el cual dicha etapa de cortar comprende afinar o rectificar
con una cuchilla abrasiva de diamante.
32. El método de acuerdo con la reivindicación
30, en el cual las ranuras (por ejemplo, 220, 234, 238, 240, 264,
266, 268, 274, 316, 544, 550, 570, 572 ó 574) de dicho grupo (por
ejemplo, 570, 572 ó 574) están situadas sustancialmente en la misma
posición axial.
33. El método de acuerdo con la reivindicación
30, en el cual el cuerpo (por ejemplo, 514) es tubular.
34. El método de acuerdo con la reivindicación
30, en el que al menos una pluralidad de los grupos (por ejemplo,
570, 572 ó 574) consisten en dos ranuras (por ejemplo, 220, 234,
238, 240, 264, 266, 268, 274, 316, 544, 550, 570, 572 ó 574).
35. El método de acuerdo con la reivindicación
34, en el cual el ángulo es de aproximadamente 85 grados.
36. El método de acuerdo con la reivindicación
34, en el que las ranuras (por ejemplo, 220, 234, 238, 240, 264,
266, 268, 274, 316, 544, 550, 570, 572 ó 574) forman vigas
transversales (por ejemplo, 552, 552A1 ó 552A2) y vigas axiales
(por ejemplo, 546, 546A, 546B ó 546C), de tal forma que las ranuras
(por ejemplo, 220, 234, 238, 240, 264, 266, 268, 274, 316, 544,
550, 570, 572 ó 574) tienen una profundidad (por ejemplo, 553) y una
distancia de separación (por ejemplo, 555) entre grupos (por
ejemplo, 570, 572 ó 574), y el método incluye adicionalmente
seleccionar la profundidad (por ejemplo, 553) y la distancia de
separación (por ejemplo, 555) con el fin de igualar sustancialmente
el alargamiento en las vigas transversales (por ejemplo, 552, 552A1
ó 552A2) y en las vigas axiales (por ejemplo, 546, 546A, 546B ó
546C).
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