[发明专利]用于导管和其它用途的改进的流体驱动器、装置、方法和系统

说明书

装置、系统和方法可以使用提供自动协调运动的流体驱动系统来使导管和其它工具铰转。驱动力通常会通过一系列气动或液压通道从流体驱动器传输至导管，因此通过将驱动器封装在消毒壳体中并引导驱动流体通过导管与驱动器之间的消毒接头，驱动器可以与消毒区域隔离。介入医师可以通过手动地使导管在线材或类似物上前进来保持触觉反馈，并且此后一旦治疗工具接近目标部位，就可以使导管接口向下与对应的驱动器接口配合。传感器可在手动地使驱动器和导管沿着导管轴线前进期间提供信号。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年4月6日提交的美国临时专利申请序列号第62/654,092号的权益，其全文为所有目的以参见的方式完全纳入本文。

技术领域

总体上，本发明提供了用于使细长的柔性主体和诸如导管、管道镜、连续自动操纵器等其它工具铰转的改进的装置、系统和方法。在一些示例性实施例中，本发明提供了用于改变导管的形状的液压或气动驱动结构，特别是对于具有铰转球囊阵列的那些导管，其中，球囊的子集可以选择性地且可变地膨胀以偏置导管，以在患者体内弯曲、伸长和/或部署治疗装置。

背景技术

诊断和治疗疾病通常涉及进入人体的内部组织，而开放式手术通常是获得进入内部组织的通路的最直接的方法。尽管开放式手术技术已经取得了巨大成功，但它们可能对侧支组织造成重大创伤。

为了帮助避免与开放手术相关联的创伤，已经开发了许多微创外科手术通路和治疗技术，包括细长柔性导管结构，该结构可以沿着遍布全身的血管内腔网络前进。尽管通常限制了对患者的创伤，但是基于导管的腔内治疗可能非常具有挑战性，部分原因是难以使用器械横穿曲折脉管系统而进入目标组织(并与目标组织对准)。替代的微创外科手术技术包括自动手术，并且先前已经提出了用于从患者外部操纵柔性导管主体的自动系统。那些现有的自动导管系统中的一些已经遇到了挑战，这可能是由于将大型且复杂的自动拉线导管系统有效地集成到介入心脏病学实践中所遇到的困难，目前其正在临床导管实验室中进行。尽管手术精准度的潜在改进使得这些努力具有诱惑力，但是这些大型的专业化系统的资本设备成本和医疗保健系统的总体负担也是一个问题。先前的自动缺点的示例可包括更长的设置时间和整个程序时间、操作模式的损伤性的变化(例如，当使工具最初朝向内部治疗部位进入或前进时，有效触觉反馈的减少)等，避免这些缺点将会是有益的。

最近已经提出了一种用于控制导管形状的新技术，该技术可能比牵引线和其它已知的导管铰转系统具有显著优势。如在2016年9月29日公开的，标题为“ArticulationSystems,Devices,and Methods for Catheters and Other Uses(用于导管和其它用途的铰转系统、装置和方法)”的美国专利公开第US20160279388号中更充分地解释的(已转让给本申请的受让人，其全部公开内容以参见的方式纳入本文)，铰转球囊阵列可以包括球囊子集，该球囊子集可以膨胀以选择性地使导管的各部段弯曲、伸长或硬化。这些铰转系统可以将压力从简单的流体源(例如预加压的罐)导向沿着患者体内的导管的(一个或多个)部段配置的铰转球囊的子集，从而引起所期望的形状变化。这些新技术可提供超出以前可获得的导管控制，而通常不必诉诸复杂的自动机架，不必依靠拉线，甚至不必花费马达。因此，这些新的流体驱动导管系统似乎具有显著的优势。

尽管新提出的流体驱动的自动导管系统具有许多成功的优点，但仍可期望进一步的改进和替代方案。通常，有益的是提供进一步改进的医疗装置、系统和方法，以及提供用于其它自动工具的替代装置、系统和方法。更具体地，可能有益的是提供新技术来维持消毒区域，该消毒区域包括用于治疗目标组织的进入部位，理想地不必使流体驱动系统经受反复的有害消毒。将会特别有益的是避免任何需要诉诸于复杂的铰转消毒壳体组件，并且如果这些新技术可以安全地用于特定患者而又不具有将一系列可铰转机械臂包装在一系列消毒盖布中的延迟和中断，这将会特别有益。提供适合与自动外科工具一起使用和其它用途的改进的流体驱动结构和方法也可能是有益的。

发明内容