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导丝控制器盒及其使用方法

文献发布时间:2024-04-18 19:58:53


导丝控制器盒及其使用方法

技术领域

本说明书涉及用于微创介入手术的医疗装置和控制方法,更具体地,涉及用于使用导丝和导管将远侧顶端用于人体腔内的其目标部位进行血管内介入的机器人控制器的领域。

背景技术

使用导丝将沿着导丝并在导丝上供给的辅助护套(例如,导管)引导到身体(例如,诸如人体之类的哺乳动物身体)中的期望位置。在用于微创介入手术的一个应用中,通过穿过患者皮肤和腔壁的切口将导丝引入到体腔即血管中,并且将导丝的引入端或远端从此处引导到体腔的期望位置,或者引导到分支到其中引入有导丝的体腔的体腔的期望位置或者引导到从引入有导丝的体腔分支的体腔的期望位置。

导丝引入系统的一个问题是使导丝的远端适形以遵循曲折的腔几何形状的能力以及将远端引导到与导丝远端处于其内的腔连接的相交腔或分支腔中的能力有限。为了将导丝远端引入到分支腔中,导丝的远端必须可控地从与腔(导丝在该腔内到达分支腔位置)对准移动至由此导丝向身体内部进一步移动将引起导丝进入并遵循分支腔的对准。在一些情况下,其位置是导丝远端的目标目的地的分支腔以大角度(例如,大于四十五度,并且在一些情况下,大于九十度)与远端存在于其中的腔相交。在其他情况下,可能难以将导丝的远端引导到血管的曲折和急转弯中而不损坏腔,因为转弯的趋势和与侧壁相邻的流体流动将把导丝朝向血管的侧壁推动。

为了克服这种问题,一种便于控制导丝远端定向的方法包括开发用于稳定地控制导管和围绕在其上的导丝的移动的机器人系统。例如,美国US10342953B2公开了一种机器人导管系统。该导管系统包括外壳和由外壳支撑的驱动机构。该驱动机构包括被配置为接合导管装置并赋予其移动的接合结构。还提供了一种与机器人导管系统一起使用的盒。该盒包括:外壳;第一轴向驱动机构,其由外壳支撑,以可释放地接合导丝并沿着导丝的纵向轴线驱动导丝;第二轴向驱动机构,其由所述外壳支撑,以可释放地接合工作导管并沿工作导管的纵向轴线驱动工作导管;以及旋转驱动机构,其由所述外壳支撑,以使导丝围绕其纵向轴线旋转。

发明内容

为了克服以上提到的挑战,仍迫切需要易于导航和稳定性优异并且具有减少患者和外科医生暴露于辐射的可能性同时实现更均匀的与操作者无关的结果的新颖的机器人控制系统。

这里,在一个方面中,本文提供了一种用于血管内手术的系统,所述系统包括:第一驱动单元,所述第一驱动单元包括第一驱动组件,所述第一驱动组件具有第一旋转致动器并且被配置为机械地联接到第一盒的第一血管内插入装置推进组件;第二驱动单元,所述第二驱动单元具有第二驱动组件,所述第二驱动组件具有第二旋转致动器并且被配置为机械地联接到第二盒的第二血管内插入装置推进组件;第三驱动单元,所述第三驱动单元包括第三驱动组件,所述第三驱动组件具有第三旋转致动器并且被配置为机械地联接到第三盒的第三血管内插入装置推进组件;以及轨道,所述第一驱动单元固定地联接到所述轨道,所述第二驱动单元和所述第三驱动单元机械地联接到所述轨道,所述第二驱动单元沿着所述轨道设置在所述第一驱动单元和所述第三驱动单元之间,所述第二驱动单元和所述第三驱动单元能沿着所述轨道移动。

附图说明

为了可以详细地理解上述特征的方式,参考以下结合附图进行的详细描述,其中:

图1是根据一些示例的简化的多轴导管系统的立体图。

图2是根据一些示例的多轴导管系统的立体图。

图3A、图3B、图3C和图3D是根据一些示例的近侧驱动单元的立体图、侧视图、俯视图和仰视图。

图4A、图4B、图4C和图4D是根据一些示例的中间驱动单元的立体图、侧视图、俯视图和仰视图。

图5A、图5B、图5C和图5D是根据一些示例的远侧驱动单元的立体图、侧视图、俯视图和仰视图。

图6是根据一些示例的驱动组件的分解立体图。

图7A是根据一些示例的近侧盒的立体图。

图7B和图7C是根据一些示例的部分拆卸的图7A的近侧盒的相应立体图。

图7D、图7E、图7F和图7G分别是根据一些示例的图7C的部分拆卸的近侧盒的后视图、前视图、俯视图和仰视图。

图8A和图8B是分别描绘了根据一些示例的导丝的旋转和推进的示意图。

图9A、图9B和图9C是根据一些示例的机械地联接到轨道的平移组件的分解立体图以及根据一些示例的使平移组件定位在其中的近侧盒的示意图。

图10是根据一些示例的扣组件(clasp assembly)的分解立体图。

图11A和图11B是根据一些示例的夹紧和推进组件的相应部分的分解立体图。

图12是根据一些示例的随动组件的分解立体图。

图13是根据一些示例的导管旋转组件的分解立体图。

图14是根据一些示例的导丝旋转组件的分解立体图。

图15、图16和图17是根据一些示例的包括导管和Y形连接件的配置。

图18和图19是分别描绘了根据一些示例的导管的旋转和推进的示意图。

图20和图21是根据一些示例的用于操作用于血管内手术的系统的方法的流程图。

具体实施方式

本文中描述的示例总体上涉及用于血管内手术的系统和方法。更具体地,本文中描述的一些示例使得机器人系统和操作这种机器人系统的方法能够用于血管内手术。在一些示例中,多轴导管系统可以包括各自用于相应盒的多个驱动单元。多个驱动单元可以共同地实现多个导管和导丝的推进和旋转。在这种系统中,导管或导丝的推进和旋转可以独立于任何其他导管或导丝的任何推进或旋转。一些示例包括可以实现导管或导丝的推进和/或旋转的盒。

本文中描述的示例可以实现各种益处。机器人系统可以允许执行血管内手术的外科医生精确控制血管内插入装置(例如,导管和/或导丝)的导航。在血管内手术中血管内插入装置的旋转可以允许血管内插入装置被引导通过经历血管内手术的身体中的曲折脉管系统。另外,被配置为旋转血管内插入装置的旋转组件可以保持机械地联接到血管内插入装置(例如,包括在血管内插入装置被推进时),从而可以保持血管内插入装置的旋转定向。

下文中,参考附图描述各种特征。所例示的示例不需要具有所示出的所有方面或优点。结合特定示例描述的方面或优点不一定限于该示例,并且可以在任何其他示例中实践,即使没有如此例示或者如果没有如此明确地描述。另外,本文中描述的方法可以按特定的操作顺序来描述,但根据其他示例的其他方法可以用更多或更少的操作按各种其他顺序(例如,包括各种操作的不同的串行或并行执行)来实现。各种图用相对于彼此定向图的三维坐标轴来例示,尽管这种轴不会在下面明确描述。三维坐标轴表示沿着相应轴的正运动方向的方向性。更具体地,三维坐标轴示出正X(+X)方向、正Y(+Y)方向和正Z(+Z)方向。

图1例示了根据一些示例的简化的多轴导管系统10的立体图。多轴导管系统10包括框架12、轨道14、盒平台22、24、26、28和驱动单元32、34、36、38。在操作中,多轴导管系统10实现远侧盒42、第一中间盒44、第二中间盒46和近侧盒48。盒42至48可以是一次性使用的盒(例如,能用于单次血管内手术的盒)。所例示的多轴导管系统10实现了用于两个中间盒的盒平台和驱动单元。在其他示例中,可以实现用于更少或更多个(例如,一个、三个、四个等)中间盒的盒平台和驱动单元。

框架12是支撑结构,多轴导管系统10的各种其他部件机械地联接并支撑于该支撑结构。尽管未例示,但可以与框架12一起包括壳体或护罩并且围绕框架12。轨道14位于框架12的下方并机械地联接到框架12。轨道14沿着框架12的纵向轴线延伸,该纵向轴线在图1中是X方向。轨道14允许机械地联接到轨道14并且能沿着轨道14移动的部件在平行于纵向轴线的方向上(例如,在X方向上)平移。

远侧盒平台22被例示为与框架12成一体,并且在其他示例中,远侧盒平台22可以诸如通过支架和/或其他框架机械地联接到框架12。远侧驱动单元32位于远侧盒平台22的下方,并且机械地联接到远侧盒平台22和/或框架12。远侧盒平台22和远侧驱动单元32相对于框架12处于固定位置(例如,通过机械地联接到框架12)。在操作中,远侧盒42设置在远侧盒平台22上,并且可以机械地附接到远侧盒平台22和/或远侧驱动单元32。

第一中间盒平台24和/或第一中间驱动单元34机械地联接到轨道14并能沿着轨道4移动。第一中间驱动单元34位于第一中间盒平台24的下方并机械地联接到第一中间盒平台24。第一中间盒平台24和第一中间驱动单元34被配置为并且能够沿着与轨道14的纵向方向平行的方向(例如,在X方向上)平移。在操作中,第一中间盒44设置在第一中间盒平台24上,并且可以机械地附接到第一中间盒平台24和/或第一中间驱动单元34。

第二中间盒平台26和/或第二中间驱动单元36机械地联接到轨道14并能沿着轨道14移动。第二中间驱动单元36位于第二中间盒平台26的下方并机械地联接到第二中间盒平台26。第二中间盒平台26和第二中间驱动单元36被配置为并且能够沿着与轨道14的纵向方向平行的方向(例如,在X方向上)平移。在操作中,第二中间盒46设置在第二中间盒平台26上,并且可以机械地附接到第二中间盒平台26和/或第二中间驱动单元36。

近侧盒平台28和/或近侧驱动单元38机械地联接到轨道14并能沿着轨道14移动。近侧驱动单元38位于近侧盒平台28的下方并机械地联接到近侧盒平台28。近侧盒平台28和近侧驱动单元38被配置为并且能够沿着与轨道14的纵向方向平行的方向(例如,在X方向上)平移。在操作中,近侧盒48设置在近侧盒平台28上,并且可以机械地附接到近侧盒平台28和/或近侧驱动单元38。下文中,将详细地讨论近侧盒平台28及其部件。

如所例示的,第一中间盒平台24(具有对应的第一中间驱动单元34)设置在远侧盒平台22(具有对应的远侧驱动单元32)和第二中间盒平台26(具有对应的第二中间驱动单元36)之间,并且能沿着轨道14移动。类似地,第二中间盒平台26(具有对应的第二中间驱动单元36)设置在第一中间盒平台24(具有对应的第一中间驱动单元34)和近侧盒平台28(具有对应的近侧驱动单元38)之间,并且能沿着轨道14移动。另外,近侧盒平台28(具有对应的近侧驱动单元38)设置在相对于第二中间盒平台26(具有对应的第二中间驱动单元36)的近侧位置处,并且在该相对近侧位置内能沿着轨道14移动。

在操作中,每个盒42、44、46与相应的驱动单元32、34、36相结合地被配置为推进相应的导管(例如,将相应的导管供给到身体内或者从身体取回导管)。由给定盒42、44、46推进的给定导管具有机械地联接到由下一个设置在更近侧的盒44、46、48固定的Y形连接件的近端。例如,由远侧盒42推进的导管具有机械地联接到由第一中间盒44固定的Y形连接件的近端;由第一中间盒44推进的导管具有机械地联接到由第二中间盒46固定的Y形连接件的近端;并且由第二中间盒46推进的导管具有机械地联接到由近侧盒48固定的Y形连接件的近端。因此,由盒推进导管可以导致下一个设置在更近侧的盒以及对应的盒平台和驱动单元的平移。多轴导管系统10还可以包括一个或更多个平移组件,当具有供固定盒的近端的导管被推进时,平移组件可以协同地平移盒(以及对应的盒平台和驱动单元),从而可以减少或防止导管上的张力和导管的屈曲。另外,近侧盒48被配置为推进导丝。

另外,每个盒44、46、48被配置为使具有与由盒44、46、48固定的Y形连接件机械地联接的近端的相应导管旋转。另外,近侧盒48被配置为旋转导丝。

在图1的多轴导管系统10中,每个导管和导丝可以独立于每个其他导管和导丝推进。另外,每个导管和导丝可以独立于每个其他导管和导丝旋转。下面,在各种示例的上下文中,描述了这种操作的细节和实现这种操作的部件的细节。

另外,每个盒44、46、48被配置为使具有与由盒44、46、48固定的Y形连接件机械地联接的近端的相应导管旋转。另外,近侧盒48被配置为旋转导丝。

在图1的多轴导管系统10中,每个导管和导丝可以独立于每个其他导管和导丝推进。另外,每个导管和导丝可以独立于每个其他导管和导丝旋转。下面,在各种示例的上下文中,描述了这种操作的细节和实现这种操作的部件的细节。

图2例示了根据一些示例的多轴导管系统100的立体图。图2的多轴导管系统100例示了图1的简化的多轴导管系统10的更多细节。多轴导管系统100类似地包括框架112、轨道(被遮挡了)、盒平台122、124、126、128和驱动单元132、134、136、138(例如,容纳在附接到相应盒平台122至128的相应外壳内)。这里,远侧驱动单元132对应于图1的远侧驱动单元32,第一中间驱动单元134对应于图1的第一中间驱动单元34,第二中间驱动单元136对应于图1的第二中间驱动单元36,并且近侧驱动单元48对应于图1的近侧驱动单元48。图2还示出了机械地附接到相应的盒平台122、124、126、128和/或驱动单元132、134、136、138的盒142、144、146、148。盒142至148可以是一次性使用的盒(例如,能用于单次血管内手术的盒)。本领域普通技术人员将容易理解图2的这些部件与在图1中示出并在以上描述的部件的对应关系。图2例示了沿着轨道平移到远侧位置的盒144至148。

图2还示出了导管152、154、156、导丝158和Y形连接件162、164、166。由第二驱动单元134驱动并支撑在第二驱动单元134上的第二导管154被推进通过由第一驱动单元132驱动并支撑在第一驱动单元132上的第一导管152的孔。由第三驱动单元136驱动并支撑在第三驱动单元136上的第三导管156被推进通过由第二驱动单元135驱动并支撑在第二驱动单元135上的第二导管154的孔。在第四驱动单元138上驱动和支撑的导丝158被推进通过由第三驱动单元136驱动并支撑在第三驱动单元136上的第三导管156的孔。这里,第一导管152的内径(例如,孔的直径)大于第二导管154的外径;第二导管154的内径(例如,孔的直径)大于第三导管156的外径;并且第三导管156的内径(例如,孔的直径)大于导丝158的外径。在某些情形下,第一导管152可以被称为引导导管;第二导管154可以被称为中间导管;并且第三导管156可以被称为微导管。

第一导管152在其近端处具有与Y形连接件162的公鲁尔锁连接件(male Luerlock connector)机械地联接的母鲁尔锁连接件(female Luer lock connector)。Y形连接件162由第一中间盒144固定。第二导管154在近端处具有与Y形连接件164的公鲁尔锁连接件机械地联接的母鲁尔锁连接件。Y形连接件164由第二中间盒146固定。第三导管156在近端处具有与Y形连接件166的公鲁尔锁连接件机械地联接的母鲁尔锁连接件。Y形连接件166由近侧盒148固定。导管的母鲁尔锁连接件可以通过直接连接或者通过中间部件机械地联接到Y形连接件的公鲁尔锁连接件。随后描述一些示例。

远侧盒142(与远侧驱动单元132结合地)被配置为推进第一导管152,并且第一中间盒144(与第一中间驱动单元134结合地)被配置为旋转第一导管152。第一中间盒144(与第一中间驱动单元134结合地)被配置为推进第二导管154,并且第二中间盒146(与第二中间驱动单元136结合地)被配置为旋转第二导管154。第二中间盒146(与第二中间驱动单元136结合地)被配置为推进第三导管156,并且近侧盒148(与近侧驱动单元138结合地)被配置为旋转第三导管156。近侧盒148(与近侧驱动单元138结合地)被配置为推进和旋转导丝158。

图3A、图3B、图3C和图3D是根据一些示例的近侧驱动单元138的立体图、侧视图、俯视图和仰视图。图4A、图4B、图4C和图4D是根据一些示例的中间驱动单元(例如,第一中间驱动单元134和第二中间驱动单元136)的立体图、侧视图、俯视图和仰视图。图5A、图5B、图5C和图5D是根据一些示例的远侧驱动单元132的立体图、侧视图、俯视图和仰视图。图3A至图3D至图5A至图5D中示出的驱动单元包括一些公共的部件。为了避免冗余的描述,这些图中的部件附带有“-8”、“-4”或“-2”,以分别指示给定部件包括在近侧驱动单元138、中间驱动单元134、136或远侧驱动单元132中的哪一个单元中。然而,对这些部件的描述可以不参考附带的“-8”、“-4”或“-2”。对于普通技术人员来说,在针对不同驱动单元的这种部件的各种修改(包括不同的方位)可能是显而易见的,诸如容纳不同的部件,以容纳不同大小的导管或导丝等。

近侧驱动单元138、中间驱动单元134、136和远侧驱动单元132中的每个驱动单元都包括支撑板202。支撑板202机械地支撑并机械地联接到相应驱动单元的部件。支撑板202可以针对不同驱动单元在大小或布局或二者方面变化,以容纳不同的部件和/或不同大小的部件。

每个驱动单元包括被安装在支撑板202的在操作期间将靠近相应盒平台的那一侧的一对钩204和扣肋206。钩204各自具有为部分圆柱体的内表面,其中,该圆柱体由从圆柱体的纵向中心延伸的半径限定。钩204被安装为使得限定钩204的内表面的部分圆柱体的纵向中心例如沿着y方向对准(如“B”侧视图所示出的)。扣肋206被安装在支撑板202上,使得扣肋206的肋208面对钩204的开口并与其对置。肋208具有上倾斜平面表面和下平面表面。如随后将变得更加清楚的,钩204和扣肋206被配置为固定盒。当安装盒时,盒的相应突片接合钩204,随后盒的弹簧加载的扣接合扣肋206。弹簧加载的扣具有反向倾斜平面表面,该反向倾斜平面表面首先接触肋208的上倾斜平面表面,从而使盒的扣移位。一旦扣穿过肋208,弹簧就使扣返回以抵靠肋208固定,由此固定盒。

每个驱动单元包括多个驱动组件。图6示出了根据一些示例的驱动组件220的分解立体图。图6的驱动组件220用作驱动单元中的驱动组件,不过可以在驱动单元中实现不同的驱动组件和/或对所例示驱动组件220的修改。下面相对于驱动组件220描述各种类型的轴和齿轮;然而,可以实现其他类型的轴和齿轮,以实现驱动组件的不同配置或定向。

驱动组件220包括旋转致动器222。旋转致动器222包括驱动轴224(例如,具有与轴的旋转轴线正交的D形横截面的轴)。旋转致动器222被配置为旋转驱动轴224。在一些示例中,旋转致动器222是诸如电动机之类的电机。在某些情形下,旋转致动器222可以是伺服电机。旋转致动器222机械地附接到支架226并安装在支架226上,该支架机械地附接到支撑板202并安装在支撑板202上(如其他图中所示)。蜗轮228机械地附接到驱动轴224。

驱动组件220还包括横向轴230(例如,具有与轴的旋转轴线正交的D形横截面的轴)。齿轮232(例如,具有凹形外表面的正齿轮)机械地附接到并环绕横向轴230。滚珠轴承234将横向轴230机械地联接到支架226。滚珠轴承236通过支撑板202的开口将横向轴230机械地联接到支撑板202。滚珠轴承234、236在齿轮232的相对侧设置在横向轴230上。

蜗轮228接合齿轮232。旋转致动器222被配置为旋转驱动轴224,从而使蜗轮228围绕驱动轴线旋转。蜗轮228的旋转引起齿轮232围绕横向于驱动轴线的横向轴线旋转。齿轮232的旋转引起横向轴230围绕横向轴线旋转。

驱动组件220还包括联接组件240。联接组件240包括中空的端部敞口的圆筒242、公连接件244、弹簧246和销248。圆筒242(例如,圆筒242的封闭端)设置在横向轴230的与横向轴230(通过滚珠轴承234)机械地联接到支架226的位置相对的一端。圆筒242的纵向中心轴线与横向轴线共线。公连接件244包括实心圆柱体。实心圆柱体具有从(底部)圆形表面延伸的活塞250,并且具有从另一相对的(顶部)圆形表面延伸的联接突起252。突起252中的一个或更多个突起在偏离横向轴线或者相对于横向轴线移位的位置处在平行于横向轴线的方向上延伸。因此,活塞250的旋转引起突起在大体以活塞250的纵向轴线为中心的圆形路径上移动。弹簧246和活塞250设置在圆筒242的中空区域内。活塞250具有在与横向轴线垂直的方向上穿过活塞250的细长开口254,并且细长开口254在沿着横向轴线的方向上伸长。圆筒242具有穿过侧壁的开口256。在弹簧246和活塞250位于圆筒242中的情况下,销248沿着与横向轴线垂直的方向通过圆筒242的开口256和活塞250的细长开口254插入。由此,销248将弹簧246和活塞250固定在圆筒242中。

细长开口254通过在沿着横向轴线的方向上伸长而允许活塞250进而允许公连接件244沿着横向轴线平移,即,在横向轴线的方向上移动。通过细长开口254插入的销248将这种平移移动限制到细长开口254的伸长所允许的程度。在没有任何其他力的情况下,弹簧246在背离横向轴230的方向上对活塞250施加力,从而引起公连接件244从横向轴230延伸到所允许的程度。所允许的公连接件244的平移允许在将公连接件244与盒的母连接件联接时适应各种公差。

当横向轴230围绕横向轴线旋转时,由于横向轴230与圆筒242之间的机械连接,导致圆筒242同样地旋转。在垂直于横向轴线的方向上插入的销248引起圆筒242的旋转被带到活塞250,由此带到公连接件244。当机械地联接在一起时,突起252的离轴定位引起公连接件244的旋转被带到盒的母连接件。

返回参照图3A至图3D至图5A至图5D,近侧驱动单元138、中间驱动单元134、136和远侧驱动单元132中的每个驱动单元包括推进驱动组件220a和夹紧驱动组件220b。参照图3A至图3D和图4A至图4D,近侧驱动单元138和中间驱动单元134、136各自包括导管旋转驱动组件220c。参照图3A至图3D,近侧驱动单元138包括导丝旋转驱动组件220d。尽管在图3A至图3D至图5A至图5D中没有明确标识驱动组件220a、220b、220c、220d,但标识了驱动组件220a、220b、220c、220d的一些部件,并且在来自图6的相应附图标记上附带了“a”、“b”、“c”或“d”。附带的“a”、“b”、“c”或“d”分别对应于驱动组件220a、220b、220c、220d。如所示出的,对于驱动组件220a、220b、220c、220d中的每一个驱动组件,机械地附接有旋转致动器222的相应支架226机械地附接到相应支撑板202的底侧并安装在该底侧上。相应的横向轴230延伸穿过贯穿支撑板202的开口,并且公连接件244从支撑板202的顶侧延伸开。

近侧驱动单元138、中间驱动单元134、136和远侧驱动单元132中的每个驱动单元包括编码器262和编码器联接件264。编码器262通过贯穿支撑板202的开口安装并且包括轴。编码器联接件264机械地附接到编码器262的轴。编码器联接件264从支撑板202的顶侧延伸开。编码器262被配置为检测编码器262的通过编码器联接件264而旋转的轴的旋转位置。如随后将更详细描述的,编码器262检测该轴的旋转位置,使得控制器可以确定血管内插入装置(例如,导管或导丝)已被相应的盒推进的长度和方向。编码器262可以用作控制血管内插入装置的推进的反馈。

每个驱动单元还可以包括图中未例示的其他部件。例如,每个驱动单元可以包括用以使旋转致动器222能够操作的电气部件(例如,控制器、电路板、布线和连接件)。每个驱动单元可以包括传感器,以感测盒何时已固定到驱动单元,使得例如控制器可以在传感器感测到没有盒已固定到驱动单元时阻碍任何旋转致动器222的操作。可以包括弹簧加载的释放装置(release),以向任何固定的盒施加力,并且在正在从驱动单元去除盒的同时,弹簧加载的释放装置可以辅助分离盒。

在图2中示出的多轴导管系统100的背景下,驱动单元的支撑板202的顶侧机械地附接到相应的盒平台122、124、126、128的底侧。远侧驱动单元132的支撑板202-2的顶侧机械地附接到远侧盒平台122的底侧。第一中间驱动单元134的支撑板202(例如,支撑板202-4)的顶侧机械地附接到第一中间盒平台124的底侧。第二中间驱动单元136的支撑板202(例如,支撑板202-4)的顶侧机械地附接到第二中间盒平台126的底侧。近侧驱动单元138的支撑板202-8的顶侧机械地附接到近侧盒平台128的底侧。对于每个驱动单元和相应的盒平台,钩204、扣肋206、驱动组件220的公连接件244和驱动单元的编码器联接件264延伸通过盒平台,以与盒联接。

图7A是根据一些示例的近侧盒148的立体图。图7B和图7C是根据一些示例的部分拆卸的图7A的近侧盒148的相应立体图。图7D、图7E、图7F和图7G分别是图7C的部分拆卸的近侧盒148的后视图、前视图、俯视图和仰视图。图7A至图7G中示出的盒包括一些公共的部件。为了避免冗余的描述,这些图中的部件附带有“-8”、“-4”或“-2”,以分别指示给定部件包括在近侧盒148、中间盒或远侧盒142中的哪一盒中。然而,对这些部件的描述可以不参考附带的“-8”、“-4”或“-2”。对于普通技术人员来说,在针对不同盒的这种部件的各种修改(包括不同的定向)可能是显而易见的,诸如容纳不同的部件,以容纳不同大小的导管或导丝等。

近侧盒148、中间盒144、146和远侧盒142中的每个盒包括底座302、外壳304和封盖306。底座302、外壳304和封盖306机械地支撑各种部件,并且可以是具有用于机械地支撑这些部件的结构完整性的诸如模制塑料之类的任何合适材料。外壳304固定地机械地附接到底座302,并且封盖306铰接地附接到外壳304。通道308延伸穿过外壳304。穿过外壳304的通道308在相应的血管内插入装置的推进方向上(例如,在参考图2的X方向上)延伸。通道308被配置为供血管内插入装置即导丝或导管从中穿过。在例如远侧盒142的情况下,彼此套叠的多达三个导管以及中心导丝延伸穿过通道308,其中只有最外侧导管的外表面暴露于通道308的壁。封盖306包括近侧限制器310和远侧限制器312,近侧限制器和远侧限制器被配置为当封盖306在外壳304上闭合时伸入通道308中,以限制血管内插入装置在其操作时在该通道中的垂直移动。

每个盒包括突片314和扣组件。突片314从底座302伸出,并且被配置为当相应的盒固定到合适的驱动单元时接合钩204。图10例示了根据一些示例的扣组件的分解立体图。扣组件包括扣322、弹簧324和相对的按钮326。扣322通常是具有肋328和凸缘330的块体。肋328具有下倾斜平面表面(例如,相对于相应肋208的倾斜平面表面反向倾斜)和上平面表面。肋328在固定到驱动单元时面对合适的驱动单元的扣肋206定向。每个凸缘330具有从中穿过的细长开口332。扣322至少部分地设置在贯穿底座302的开口334中。相应的螺钉336穿过扣322的凸缘330的细长开口332,以固定至少部分设置在开口334中的扣322。细长开口332允许扣322横向地平移。弹簧324设置在底座302的壁340和与肋328相对的扣322之间。弹簧324被设置并配置为在壁340和扣322上施加反作用力。

每个按钮326具有从相应按钮326伸出的角形突片342。限制器344从角形突片342伸出。组装后,底座302和外壳304具有带有开口的壁,相应的角形突片342穿过该开口朝向扣322延伸。限制器344与底座302和外壳304的这些壁结合地限制按钮326的移动。

组装后,在没有任何其他力的情况下,弹簧324对扣322施加力使扣322从壁340朝向远侧定位在开口334中。当盒固定到驱动单元时,突片314首先与钩204接合,并且扣组件被降低到扣肋206。肋208、328的相应倾斜表面接触,并且在盒降低时,扣322朝向壁340向更近侧移位,以允许肋328不受肋208阻碍。一旦肋328不受阻碍,弹簧324就使扣322向更远侧移位,使得肋208、328彼此接合。这引起盒被固定到驱动单元。为了从驱动单元去除盒,将按钮326向内压向盒,这引起角形突片342使扣322朝向壁340向更近侧移位。这允许肋328不受肋208阻碍,从而允许盒被去除。

每个盒包括夹紧和推进组件。图11A和图11B示出了根据一些示例的夹紧和推进组件的相应部分的分解立体图。夹紧和推进组件包括推进辊352、354、推进正齿轮356、358和推进轴360、362。推进辊352、354的辊表面彼此相对。在操作中,血管内插入装置设置在推进辊352、354的辊表面之间。外壳304的通道308在形成通道308的壁中具有相应的开口,从而允许推进辊352、354的辊表面接触通道308中的血管内插入装置并且推进血管内插入装置。

在所例示的示例中,推进轴360与推进正齿轮356成一体,并且推进轴362与推进正齿轮358成一体。在其他示例中,推进轴360、362中的一者或两者可以是与相应的推进正齿轮356、358分开的部件。推进正齿轮356设置在推进轴360上并环绕推进轴360,并且推进正齿轮358设置在推进轴362上并环绕推进轴362。推进辊352设置在推进轴360上并环绕推进轴360,并且推进辊354设置在推进轴362上并环绕推进轴362。推进轴360、362中的每一者可以具有一个或更多个平坦表面(例如,具有与推进轴360、362的旋转轴线垂直的D形横截面),其中相应的推进辊352、354在所述平坦表面处设置在推进轴360、362上。类似地,推进辊352、354中的每一者可以具有开口,该开口具有与相应推进轴360、362的横截面对应的横截面,以有助于确保推进辊352、354随着相应推进轴360、362的旋转而旋转。

母连接件364设置在推进轴360上并且机械地附接到推进轴350。推进轴360可以具有一个或更多个平坦表面(例如,具有与推进轴360的旋转轴线垂直的D形横截面),其中母连接件364在所述平坦表面处设置在推进轴360上。类似地,母连接件364可以具有开口,该开口具有与推进轴360的横截面对应的横截面,以有助于确保推进轴360随着母连接件364的旋转而旋转。母连接件364通过盒的底座302暴露和/或延伸穿过底座302。

滚珠轴承366将推进轴360机械地联接到盒的底座302,并且滚珠轴承368将推进轴360机械地联接到盒的外壳304。滚珠轴承366、368允许推进轴360在固定在盒内的同时自由旋转。

夹紧和推进组件包括夹紧支撑框架,在所例示的示例中,该夹紧支撑框架包括下支撑框架370、中间支撑框架372和上支撑框架374。下支撑框架370机械地附接到中间支撑框架372的下侧,并且上支撑框架374机械地附接到中间支撑框架372的上侧。滚珠轴承376将推进轴362机械地联接到下支撑框架370,并且滚珠轴承378将推进轴362机械地联接到上支撑框架374。滚珠轴承376、378允许推进轴362在固定在夹紧支撑框架的下支撑框架370和上支撑框架374之间的同时自由旋转。

齿条380机械地附接到夹紧支撑框架(例如,附接到中间支撑框架372)。齿条380在与推进轴362的旋转轴线垂直的方向上横向地背离夹紧支撑框架延伸。小齿轮382接合齿条380。小齿轮382设置在夹紧轴384上并环绕夹紧轴384。在所例示的示例中,夹紧轴384与小齿轮382是一体的。在其他示例中,夹紧轴384可以是与小齿轮382分开的部件。母连接件386设置在夹紧轴384上并且机械地附接到夹紧轴384。夹紧轴384可以具有一个或更多个平坦表面(例如,具有与夹紧轴384的旋转轴线垂直的D形横截面),其中母连接件386在所述平坦平面处设置在夹紧轴384上。类似地,母连接件386可以具有开口,该开口具有与夹紧轴384的横截面对应的横截面,以有助于确保夹紧轴384随着母连接件386的旋转而旋转。母连接件386通过盒的底座302暴露和/或延伸通过所述底座302。

滚珠轴承388将夹紧轴384机械地联接到盒的底座302,并且滚珠轴承390将夹紧轴384机械地联接到盒的外壳304。滚珠轴承388、390允许夹紧轴384在固定在盒内的同时自由旋转。

当盒被固定到相应的驱动单元时,母连接件364接合驱动单元的推进驱动组件220a的公连接件244a,并且母连接件386接合驱动单元的夹紧驱动组件220b的公连接件244b。在该示例配置中,推进轴360的纵向轴线(例如,推进轴360围绕该纵向轴线旋转)与推进驱动组件220a的横向轴线对准,并且夹紧轴384的纵向轴线(例如,夹紧轴384围绕该纵向轴线旋转)与夹紧驱动组件220b的横向轴线对准。

夹紧驱动组件220b的横向轴230b的旋转引起夹紧轴384的旋转(例如,经由公连接件244b和母连接件386)。夹紧轴384的旋转引起小齿轮382的旋转,从而使齿条380沿着齿条380延伸的方向横向平移。齿条380的横向平移引起夹紧支撑框架的横向平移,由此引起推进轴362和推进辊354的横向平移。外壳304和/或底座302的壁和/或表面和/或盒中的其他部件可以限制夹紧支撑框架在与齿条380从夹紧支撑框架延伸的方向垂直的任何方向上显著地横向和垂直移动。另外,外壳304和/或底座302的壁、槽、轨道和/或表面和/或盒中的其他部件可以限制夹紧支撑框架在齿条380从夹紧支撑框架延伸的方向上的横向移动量,以有助于防止夹紧支撑框架过度移动。

夹紧支撑框架、齿条380和小齿轮382(还有其他)的构造允许推进辊354和推进轴362处于至少两个位置。在推进辊354和推进轴362的释放位置,推进辊354远离推进辊352。在释放位置,血管内插入装置从推进辊352、354之间释放。当推进辊354处于释放位置时,推进辊352、354没有对血管内插入装置施加力。另外,在释放位置,推进正齿轮358可以与推进正齿轮356脱离。在推进辊354和推进轴362的夹紧位置,推进辊354靠近推进辊352。在夹紧位置,血管内插入装置被推进辊352、354夹紧,由此被机械地联接和固定。推进辊352、354可以对血管内插入装置施加对置的力,以夹紧血管内插入装置。在夹紧位置,推进正齿轮358接合推进正齿轮356。

在夹紧位置,夹紧和推进组件可以推进血管内插入装置。推进驱动组件220a的横向轴230a的旋转引起推进轴360的旋转(例如,经由公连接件244a和母连接件364)。推进轴360的旋转引起推进正齿轮356的旋转,从而引起推进正齿轮358和推进轴362在反向旋转方向上的旋转。推进轴360、362的反向旋转引起推进辊352、354的反向旋转。由于在该夹紧位置,推进辊352、354夹紧血管内插入装置,因此推进辊352、354的旋转将血管内插入装置推进(例如,将相应的导管供给到身体内或者从身体取回导管)。

每个盒包括随动组件。图12例示了根据一些示例的随动组件的分解立体图。随动组件包括随动辊402、404、随动正齿轮406、408、随动轴410、412、锥齿轮414、416、轴418和编码器联接件420。随动辊402、404的辊表面彼此相对。在操作中,血管内插入装置设置在随动辊402、404的辊表面之间。外壳304的通道308在形成通道308的壁中具有开口,从而允许随动辊402、404的辊表面接触血管内插入装置。

在所例示的示例中,随动轴410与随动正齿轮406成一体,并且随动轴412与随动正齿轮408成一体。在其他示例中,随动轴410、412中的一者或两者可以是与相应的随动正齿轮406、408分开的部件。随动正齿轮406设置在随动轴410上并环绕随动轴410,并且随动正齿轮408设置在随动轴412上并环绕随动轴412。随动辊402设置在随动轴410上并环绕随动轴410,并且随动辊404设置在随动轴412上并环绕随动轴412。随动轴410、412中的每一者可以具有一个或更多个平坦表面(例如,具有与随动轴410、412的旋转轴线垂直的D形横截面),其中相应的随动辊402、404在所述平坦表面处设置在随动轴410、412上。类似地,随动辊402、404中的每一者可以具有开口,该开口具有与相应随动轴410、412的横截面对应的横截面,以有助于确保随动辊402、404随着相应随动轴410、412的旋转而旋转。锥齿轮414机械地附接到随动正齿轮406和/或随动轴410。如所例示的,锥齿轮414与随动正齿轮406成一体,不过在其他示例中,锥齿轮414可以是与随动正齿轮406分开的部件。支架422、424将组装好的随动轴410、随动辊402、随动正齿轮406和锥齿轮414机械地联接到盒的底座302和/或外壳304。滚珠轴承426将随动轴410机械地联接到支架422,并且滚珠轴承428将锥齿轮414机械地联接到支架424。滚珠轴承426、428允许组装好的随动轴410、随动辊402、随动正齿轮406和锥齿轮414在固定在盒内的同时自由旋转。

在所例示的示例中,轴418与锥齿轮416成一体。在其他示例中,轴418可以是与锥齿轮416分开的部件。锥齿轮416设置在轴418的一端上。锥齿轮416与锥齿轮414接合。编码器联接件420设置在轴418上并机械地附接到轴418。轴418可以具有一个或更多个平坦表面(例如,具有与轴418的旋转轴线垂直的D形横截面),编码器联接件420在所述平坦表面处设置在轴418上。类似地,编码器联接件420可以具有开口,该开口具有与轴418的横截面对应的横截面,以有助于确保轴418随着编码器联接件420的旋转而旋转。编码器联接件420通过盒的底座302暴露和/或延伸通过底座302。滚珠轴承430将轴418机械地联接到盒的底座302。滚珠轴承430允许轴418在固定在盒内的同时自由旋转。

框架436机械地联接组装好的随动轴412、随动辊404和随动正齿轮408。滚珠轴承438、440将随动轴412机械地联接到框架436。滚珠轴承438、440允许组装好的随动轴412、随动辊404和随动正齿轮408在固定在盒内的同时自由旋转。框架436机械地联接到支架442。支架442机械地附接到盒的封盖306的底侧。框架436能在支架442中垂直/竖直移动。框架436包括在相反方向上从框架436横向伸出的相对突片444(其中一个突片在图12中被遮挡),并且支架442具有穿过相应横向侧的细长开口446。框架436的每个突片444被插入到支架442的相应细长开口446中,从而将框架436机械地联接到支架442。细长开口446允许突片444在细长开口446内垂直/竖直移动,从而允许框架436相对于支架442垂直/竖直移动。弹簧448竖直地设置在框架436的顶侧和支架442的下侧之间。在没有另一种力的情况下,弹簧448使框架436处于相对于支架442的远侧位置。

当盒固定到相应的驱动单元时,编码器联接件420接合驱动单元的编码器联接件264。通过提起或去除盒的封盖306并且将血管内插入装置布设在盒的通道308中,可以将血管内插入装置布设在随动辊402、404之间。提起或去除封盖306使随动辊404、随动轴412、随动正齿轮408、框架436和支架442移位,以清除随动辊404表面利用通道308与随动辊402接触,从而允许将血管内插入装置布设在随动辊402、404之间的通道308中。随后将封盖306放回原处或闭合封盖306使随动辊404、随动轴412、随动正齿轮408、框架436和支架442移动,从而引起随动辊404的表面向通道308内侧移动。于是将血管内插入装置设置在随动辊402、404之间。弹簧448使随动辊402、404对血管内插入装置施加对置力,以限制血管内插入装置的竖直/垂直移动。由随动辊402、404施加到血管内插入装置上的对置力在大小上足够大以限制血管内插入装置的垂直/竖直移动并且使随动辊402、404随着血管内插入装置的推进而旋转,并且在大小上足够小以允许血管内插入装置在随动辊402、404之间旋转。通常,当封盖306被放回原位或闭合时,随动正齿轮408接合随动正齿轮406。

在操作中,当通过盒的夹紧和推进组件推进血管内插入装置时,通过血管内插入装置的推进使随动辊402、404在相反方向上旋转。随动辊402、404的旋转使随动轴410、412并相应地使随动正齿轮406、408旋转。随动辊402、404和随动轴410、412的旋转可以由于随动正齿轮408接合随动正齿轮406而协同操作。随动轴410和/或随动正齿轮406的旋转使锥齿轮414围绕随动轴410旋转所围绕的旋转轴线旋转。锥齿轮414的旋转引起锥齿轮416和轴418的旋转。锥齿轮416和轴418的旋转围绕横向于锥齿轮414、随动轴410、随动正齿轮406和随动辊402的旋转轴线的旋转轴线。编码器262的轴通过轴418的旋转而旋转(例如,经由编码器联接件264、420)。编码器262的轴的旋转可以由编码器262检测,并且用来由控制器(例如,处理器)推断血管内插入装置推进的长度、方向和/或速率。因此,随动组件和编码器262可以被实现成用于对推进血管内插入装置进行反馈控制。

中间盒144、146和远侧盒142中的每一个盒包括导管旋转组件。图13例示了根据一些示例的导管旋转组件的分解立体图。导管旋转组件包括Y形连接件外壳、锥齿轮452和旋转轴454。Y形连接件外壳包括底座456和封盖458。底座456机械地附接到盒的外壳304。封盖458通过铰链附接到底座456。底座456和封盖458被配置成当封盖458在底座456上闭合时,将Y形连接件固定在底座456和封盖458之间。

在所例示的示例中,旋转轴454与锥齿轮452是一体的。在其他示例中,旋转轴454可以是与锥齿轮452分开的部件。锥齿轮452设置在旋转轴454的一端上。母连接件460设置在旋转轴454上并机械地附接到旋转轴454。旋转轴454可以具有一个或更多个平坦表面(例如,具有与旋转轴454的旋转轴线垂直的D形横截面),母连接件460在所述平坦表面处设置在旋转轴454上。类似地,母连接件460可以具有开口,该开口具有与旋转轴454的横截面对应的横截面,以有助于确保旋转轴454随着母连接件460的旋转而旋转。母连接件460通过盒的底座302暴露和/或延伸穿过底座302。滚珠轴承462将旋转轴454机械地联接到盒的底座302。滚珠轴承462允许旋转轴454在固定在盒内的同时自由旋转。

当盒被固定到相应的驱动单元时,母连接件460接合驱动单元的导管旋转驱动组件220c的公连接件244c。在该示例配置中,旋转轴454的纵向轴线(例如,旋转轴454围绕该纵向轴线旋转)与导管旋转驱动组件220c的横向轴线对准。

导管旋转驱动组件220c的横向轴230c的旋转引起旋转轴454的旋转(例如,经由公连接件244c和母连接件460)。旋转轴454的旋转引起锥齿轮452的旋转。在操作中,锥齿轮452(穿过贯穿底座456的开口464)与机械地联接到导管的另一锥齿轮接合,该导管附接至由Y形连接件外壳固定的Y形连接件。锥齿轮452的旋转引起机械地联接到导管的锥齿轮的旋转,从而引起导管的旋转,如将在随后更详细地描述的那样。机械地联接到导管的锥齿轮的旋转围绕横向于旋转轴454旋转所围绕的轴线的轴线。

近侧盒148包括导丝旋转组件。图14例示了根据一些示例的导丝旋转组件的分解立体图。导丝旋转组件包括驱动锥齿轮482和旋转轴484。在所例示的示例中,旋转轴484与驱动锥齿轮482成一体。在其他示例中,旋转轴484可以是与驱动锥齿轮482分开的部件。母连接件486设置在旋转轴484上并且机械地附接到旋转轴484。旋转轴484可以具有一个或更多个平坦表面(例如,具有与旋转轴484的旋转轴线垂直的D形横截面),母连接件486在所述平坦表面处设置在旋转轴484上。类似地,母连接件486可以具有开口,该开口具有与旋转轴484的横截面对应的横截面,以有助于确保旋转轴484随着母连接件486的旋转而旋转。母连接件486通过盒的底座302暴露和/或延伸通过穿过底座302。滚珠轴承488将旋转轴484机械地联接到盒的底座302,并且滚珠轴承490将旋转轴484机械地联接到盒的外壳304。滚珠轴承488、490允许旋转轴484在固定在盒内的同时自由旋转。

导丝旋转组件还包括与驱动锥齿轮482啮合的从动锥齿轮492、第一正齿轮494和第二正齿轮496以及支架498。支架498机械地附接到近侧盒148的底座302。支架498具有突起500、502。第一正齿轮494机械地联接到突起500并能围绕突起500旋转,并且第二正齿轮496机械地联接到突起502并能围绕突起502旋转。第一正齿轮494与第二正齿轮496接合(啮合)。第一锥齿轮492机械地附接到第一正齿轮494。第一锥齿轮492和第一正齿轮494的相应旋转轴线是共线的。

导丝旋转组件包括帽512、帽正齿轮514、夹头(collet)516、导丝连接件518和夹持支架520。帽正齿轮514机械地附接到帽512的一端处。在所例示的示例中,帽正齿轮514与帽512成一体,而在其他示例中,帽正齿轮514和帽512可以是单独/分开的部件。帽512包括带螺纹母连接件(在图14中被遮挡)。导丝连接件518包括带螺纹公连接件522。组装后,帽512的带螺纹母连接件接合导丝连接件518的带螺纹公连接件522。导丝连接件518具有凹陷,该凹陷在带螺纹公连接件522的内部具有锥形壁。导丝连接件518的锥形壁大体对应于夹头516的成角度表面。组装后,夹头516被插入到导丝连接件518的凹陷中,然后帽512的带螺纹母连接件与导丝连接件518的带螺纹公连接件522接合。在帽512通过螺纹接合在导丝连接件518上旋转时,夹头516被压缩。导丝可以穿入夹头516和贯穿帽512的开口,使得夹头516通过夹头516被压缩来夹持和固定导丝。

夹持支架520机械地附接到近侧盒148的外壳304。夹持支架520被配置为保持导丝连接件518,同时允许导丝连接件518旋转。导丝连接件518具有围绕导丝连接件518外部的肋524。夹持支架520具有限制器526。当夹持支架520保持导丝连接件518时,限制器526横向地设置在导丝连接件518的肋524之间,从而可以限制导丝连接件518的显著横向移动。夹持支架520允许导丝连接件518围绕导丝连接件518的纵向轴线旋转。当在帽512设置在导丝连接件518上的情况下夹持支架520保持导丝连接件518时,正齿轮514接合正齿轮496。

当近侧盒148固定到近侧驱动单元138时,母连接件486接合近侧驱动单元138的导丝旋转驱动组件220d的公连接件244d。在该示例配置中,旋转轴484的纵向轴线(例如,旋转轴484围绕该旋转轴线旋转)与导丝旋转驱动组件220d的横向轴线对准。

导丝旋转驱动组件220d的横向轴230d的旋转引起旋转轴484的旋转(例如,经由公连接件244d和母连接件486)。旋转轴484的旋转引起驱动锥齿轮482的旋转,这引起从动锥齿轮492围绕横向于导丝旋转驱动组件220d的横向轴线的轴线旋转。从动锥齿轮492的旋转引起第一正齿轮494在相同方向上旋转。第一正齿轮494的旋转引起第二正齿轮496在反向方向上旋转,换句话说,在相反方向上旋转。第二正齿轮496的旋转引起帽正齿轮514在反向方向上旋转,当夹头516被夹持到延伸穿过夹头的导丝上时,这使导丝旋转。

图15、图16和图17例示了包括导管和Y形连接件的配置。在图15中,Y形连接件602包括鲁尔锁的母连接件。鲁尔锁的母连接件具有与母连接件的外护套一体的连接件锥齿轮604。导管606具有在导管606的近端处的突片和鲁尔锁公连接件。导管606的公连接件在操作中与Y形连接件602的母连接件接合。母连接件的护套上的连接件锥齿轮604的旋转引起导管606的旋转。

在图16中,Y形连接件608包括鲁尔锁母连接件。导管606具有在导管606的近端处的突片和鲁尔锁公连接件。中间连接件610具有鲁尔锁母连接件和公连接件。中间连接件610具有与中间连接件610的外护套一体的中间连接件锥齿轮612。导管606的公连接件在操作中与中间连接件610的母连接件接合,并且中间连接件610的公连接件与Y形连接件608的母连接件接合。中间连接件610上的中间连接件锥齿轮612的旋转引起导管606的旋转。

在图17中,Y形连接件608包括鲁尔锁母连接件。导管614具有在导管614的近端处的突片和鲁尔锁公连接件。导管614的公连接件具有与公连接件的外护套一体的鲁尔锥齿轮616。导管614的公连接件在操作中与Y形连接件608的母连接件接合。公连接件护套上的鲁尔锥齿轮616的旋转引起导管614的旋转。

返回参照图13,Y形连接件外壳(包括底座456和封盖458)可以被配置为容纳和固定Y形连接件,包括图15至图17的Y形连接件602、608。Y形连接件外壳被配置为使得当Y形连接件外壳固定Y形连接件602、608时,机械地联接到Y形连接件602、608和/或导管606、614的锥齿轮604、612、616穿过开口464接合导管旋转组件的Y形连接件锥齿轮452。因此,Y形连接件锥齿轮452的旋转(通过旋转轴454的旋转)使锥齿轮604、612、616围绕横向于旋转轴454的旋转轴线的轴线旋转,这进一步引起导管606、614旋转。

图18和图19分别是描绘了根据一些示例的导管的旋转和推进的示意图。图18和图19示出了第一盒702和第二盒704。第一盒702更靠近侧地设置,并且第二盒704更靠远侧地设置。第一盒702和第二盒704可以分别是远侧盒142和第一中间盒144。第一盒702和第二盒704可以分别是第一中间盒144和第二中间盒146。第一盒702和第二盒704可以分别是第二中间盒146和近侧盒148。

第一盒702被示出为包括将Y形连接件602与锥齿轮604固定的Y形连接件外壳(包括底座456和封盖458)。导管606与Y形连接件602接合。Y形连接件外壳可以固定任何Y形连接件和锥齿轮配置,并且在其他示例中可以实现任何导管。锥齿轮604与第一盒702的导管旋转组件的锥齿轮452接合。导管606延伸穿过第二盒704的通道308(例如,在推进辊352、354之间)。

在操作中,第二盒704的夹紧和推进组件可以将导管606固定在第二盒704的通道308中,而没有移动或者在横向方向上推进。如果导管606将要旋转,则第二盒704的夹紧和推进组件释放导管606以进行旋转。不管导管606的移动如何(例如,旋转、推进和不移动),被配置为旋转导管606的第一盒702的导管旋转组件都可以保持机械地联接到导管606(例如,通过锥齿轮452接合机械地联接到导管606的锥齿轮604)。

首先,假设第一盒702和第二盒704处于导管606没有在移动的相应位置,使得第二盒704的夹紧和推进组件使导管606被固定在第二盒704的推进辊352、354之间。为了旋转导管606,第二盒704的夹紧和推进组件释放导管606。第二盒704的推进辊354横向地平移,使得相对的推进辊352、354没有向导管606施加对置的力(例如,夹紧)。参考图11A和图11B,通过夹紧驱动组件220b(例如,经由公连接件244b和母连接件386)旋转小齿轮382,并且小齿轮382的旋转引起齿条380平移,使得夹紧支撑框架(包括下支撑框架370、中间支撑框架372和上支撑框架374)和推进辊354在背离推进辊352的方向上(例如,在-Y方向上)平移。参考图18,推进辊354在背离推进辊352的方向712上平移到释放位置。

在导管606被夹紧和推进组件释放的情况下,第一盒702的导管旋转组件可以旋转导管606。为了旋转导管606,第一盒702的锥齿轮452围绕轴线716旋转714。第一盒702的锥齿轮452的旋转714引起锥齿轮604围绕横向轴线旋转,这引起导管606旋转718。参考图13,通过导管旋转驱动组件220c(例如,经由公连接件244c和母连接件460)旋转锥齿轮452。轴线716对应于旋转轴454的旋转轴454和锥齿轮452旋转所围绕的纵向轴线。

为了推进导管606,参考图19,第二盒704的夹紧和推进组件夹紧导管606。第二盒704的推进辊354横向地平移,使得相对的推进辊352、354向导管606施加对置的力(例如,夹紧)。参考图11A和图11B,通过夹紧驱动组件220b(例如,经由公连接件244b和母连接件386)旋转小齿轮382,并且小齿轮382的旋转引起齿条380平移,使得夹紧支撑框架(包括下支撑框架370、中间支撑框架372和上支撑框架374)和推进辊354在朝向推进辊352的方向上(例如,在+Y方向上)平移。参考图19,推进辊354在朝向推进辊352的方向720上平移到夹紧位置。

在导管606被夹紧和推进组件夹紧的情况下,第二盒704的夹紧和推进组件可以推进导管606(例如,将导管供给到身体内或者从身体取回导管)。为了推进导管606,通过推进驱动组件220a(例如,经由公连接件244a和母连接件364)旋转第二盒704的推进轴360,从而使推进辊352旋转722。另外,第二盒704的推进轴360的旋转使推进正齿轮356同样地旋转。在夹紧位置,推进正齿轮356接合推进正齿轮358。因此,推进正齿轮356的旋转引起推进正齿轮358的反向旋转,这引起推进辊354的反向旋转724。图19中示出的推进辊352、354的旋转722、724可以使导管606被供给到身体内。推进辊352、354的与所例示的相应旋转722、724相反的旋转可以使导管被从身体取回。

当第二盒704的夹紧和推进组件推进导管606时,第一盒702跟随导管606的推进。如图19中所示,第一盒702在横向平移方向726上跟随(例如,当导管606被供给到身体内时)。第一盒702可以在与方向726相反的横向平移方向上跟随(例如,当从身体取回导管606时)。第一盒702的跟随/随动可以通过诸如后续描述的独立平移组件来进行。第一盒702的跟随可以在夹紧导管606的第二盒704的推进辊352、354和由第一盒702的Y形连接件外壳固定的Y形连接件602之间的导管606中引起极小的张力或不会引起张力。这种张力的缺乏在图19中通过导管606中存在的松弛728来例示。

如通过图18和图19例示的,不管导管606的移动如何,第一盒702的导管旋转组件可以保持与连接件锥齿轮604接合或保持机械地联接到连接件锥齿轮604(例如,通过锥齿轮452接合连接件锥齿轮604)。因此,不管导管606在操作中的移动如何,导管旋转组件可以保持机械地联接到导管606。在图19中,导管旋转组件没有在进行旋转导管606的操作,并且在导管606被推进的同时,锥齿轮452保持与锥齿轮604接合。另外,如通过图18和图19例示的,第二盒704的夹紧和推进组件从导管606释放或者变得与其机械脱离,以允许导管606通过第二盒704的通道308旋转。

图8A和图8B是分别描绘了根据一些示例的导丝732的旋转和推进的示意图。图8A和图8B示出了近侧盒148。近侧盒148被示出为包括导丝连接件518和帽512。如先前描述的,导丝732由导丝连接件518、帽512和夹头516(未示出)固定。帽512上的帽正齿轮514与正齿轮496接合。导丝732从导丝连接件518和帽512延伸穿过近侧盒148的通道308(例如,在推进辊352、354之间)。导丝732的从帽512延伸到外壳304(例如,延伸至贯穿外壳304的通道308)的长度可以被称为导丝732的回环。

在操作中,近侧盒148的夹紧和推进组件可以将导丝732固定在近侧盒148的通道308中,而没有移动或者在横向方向上推进。如果导丝732将要旋转,则近侧盒148的夹紧和推进组件释放导丝732以进行旋转。不管导丝732的移动(例如,旋转、推进和不移动)如何,近侧盒148的导丝旋转组件可以保持机械地联接到导丝732(例如,通过夹头516、导丝连接件518和帽512)。

首先,假设近侧盒148处于导丝732没有在移动的位置,使得近侧盒148的夹紧和推进组件使导丝732被固定在近侧盒148的推进辊352、354之间。为了旋转导丝732,夹紧和推进组件释放导丝732。近侧盒148的推进辊354在方向734上横向地平移到释放位置,使得相对的推进辊352、354不对导丝732施加对置的力(例如,夹紧),像以上相对于图18描述的一样。

在导丝732通过近侧盒148的夹紧和推进组件释放的情况下,近侧盒148的导管旋转组件可以旋转导丝732。为了旋转导丝732,近侧盒148的正齿轮496围绕轴线738旋转736。正齿轮496的旋转736使帽正齿轮514进而使帽512、导丝连接件518和夹头516在与旋转736相反的方向上旋转,这使导丝732旋转740。参考图14,通过导丝旋转驱动组件220d(例如,经由公连接件244d和母连接件486)旋转正齿轮496。

为了推进导丝732,参考图21,近侧盒148的夹紧和推进组件夹紧导丝732。推进辊354横向地平移,使得相对的推进辊352、354对导丝732施加对置的力(例如,夹紧),像参考图19描述的一样。推进辊354在朝向推进辊352的方向742上平移到夹紧位置。

在导丝732被夹紧和推进组件夹紧的情况下,夹紧和推进组件可以推进导丝732(例如,将导丝供给到身体内或者从身体取回导丝)。为了推进导丝732,通过推进驱动组件220a(例如,经由公连接件244a和母连接件364)使近侧盒148的推进轴360旋转,从而使推进辊352旋转744。另外,推进轴360的旋转使推进正齿轮356同样地旋转。在夹紧位置,推进正齿轮356接合推进正齿轮358。因此,推进正齿轮356的旋转引起推进正齿轮358的反向旋转,这引起推进辊354的反向旋转746。图21中示出的推进辊352、354的旋转744、746可以使导丝732被供给到身体内。推进辊352、354的与所例示的相应旋转744、746相反的旋转可以将导管从身体取回。

当近侧盒148的夹紧和推进组件推进导丝732时,导丝732的回环可以改变。如图21中所示,在导丝732在横向平移方向748上推进时(例如,当导丝732被供给到身体内时),回环的长度可以减小。类似地,在导丝732在与方向748相反的横向平移方向上推进时(例如,当从身体取回导丝732时),回环的长度可以增大。

如通过图8A和图8B例示的,不管导丝732的移动如何,近侧盒148的导丝旋转组件可以保持与导丝732接合或机械地联接到导丝732(例如,通过固定导丝732的导丝连接件518、夹头516和帽512)。因此,不管导丝732在操作中的移动如何,导丝旋转组件可以保持机械地联接到导丝732。在图21中,导管旋转组件没有在进行旋转导丝732的操作,并且在导丝732被推进的同时,导丝连接件518、夹头516和帽512在正齿轮514、496保持接合的情况下保持固定导丝732。另外,如通过图20和图21例示的,近侧盒148的夹紧和推进组件从导丝732释放或者变得与其机械脱离,以允许导丝732通过近侧盒148的通道308旋转。

图9A至图9C例示了根据一些示例的机械地联接到轨道的平移组件的分解立体图。第一中间驱动单元134、第二中间驱动单元136和近侧驱动单元138中的每一个单元都包括机械地联接到其的相应平移组件。平移组件允许相应的驱动单元134至138沿着轨道(例如,在X方向上)平移。可以针对驱动单元实现不同的平移组件和/或对所例示的平移组件进行修改。下面相对于平移组件描述各种类型的轴和齿轮;然而,可以实现其他类型的轴和齿轮,以实现平移组件的不同配置。

平移组件包括旋转致动器802。旋转致动器802包括驱动轴804(例如,具有与轴的旋转轴线正交的D形横截面的轴)。旋转致动器802被配置为旋转驱动轴804。在一些示例中,旋转致动器802是诸如电动机之类的电机。旋转致动器802机械地附接到支架806并安装在支架806上。蜗轮808机械地附接到驱动轴804。

平移组件还包括横向轴810(例如,具有与轴的旋转轴线正交的D形横截面的轴)。齿轮812(例如,具有凹形外表面的正齿轮)和小齿轮814各自机械地附接到并环绕横向轴810。蜗轮808接合齿轮812。旋转致动器802被配置为旋转驱动轴804,这使蜗轮808围绕驱动轴线旋转。蜗轮808的旋转引起齿轮812围绕横向于驱动轴线的横向轴线旋转。齿轮812的旋转使横向轴810围绕横向轴线旋转,这进一步使小齿轮814围绕横向轴线旋转。平移组件还包括滑动件816。滑动件816大体具有C形横截面,如图22B中所示。滑动件816机械地附接到支架806。

轨道包括引导件818和齿条820。尽管在图9A和图9B中没有例示,但引导件818和齿条820机械地联接到框架112并由框架112支撑。引导件818具有位于顶侧的凹槽和位于底侧的凹槽。滑动件816接合引导件818的凹槽,以机械地支撑平移组件并且允许平移组件沿着引导件818平移。小齿轮814接合齿条820。通过与齿条820接合,小齿轮814的旋转引起平移组件的平移。

平移组件机械地联接到相应驱动单元。在图9A和图9B中,安装板822机械地附接到支架806。安装板822机械地附接到与相应驱动单元的支撑板202机械地附接的间隔件824。

平移组件还可以包括联接管道826。在所例示的示例中,联接管道826的一端机械地附接到与支架806机械地附接的支架828。联接管道826的另一端机械地附接到框架112(未示出)。联接管道826可以承载将电力和/或控制信号传输到平移组件和驱动单元内的各种电气部件的布线和电缆。联接管道826的机械地联接到框架112的一端可以保持在固定位置,而联接管道826的机械地附接到支架828的一端可以随着平移组件的平移而能移动。联接管道826可以减少由联接管道826承载的布线或电缆的扭结或缠结。

图9C示意性示出了根据一些实施例的具有结合在其外壳内的图9A和图9B的平移组件的近侧盒的视图。本文中的近侧盒830包括外壳832。如图11A中所示的夹紧和推进组件834、如图14中所示的导丝旋转组件834和导丝838完全被接纳在外壳832内。

图20和图21是根据一些示例的用于操作用于血管内手术的系统的方法900A、900B的流程图。图20和图21的方法900A、900B的各种操作在图2的多轴导管系统100和相对于其他图描述的各种部件的背景中有描述。在其他实现方式中,可以使用不同的系统。方法900A、900B的各种操作可以按任何次序实现。另外,一些示例实现了比图20和图21的方法900A、900B中例示和描述的更少(或更多)的操作。方法900A、900B的操作或其子集的任何逻辑排列可以在一些示例中实现。

在操作中,将远侧盒142设置在远侧盒平台122上,并且机械地固定到远侧驱动单元132。远侧盒142的突片314-2接合远侧驱动单元132的钩204-2,并且远侧盒142的扣322-2接合远侧驱动单元132的扣肋206-2。远侧驱动单元132的公连接件244a-2接合远侧盒142的母连接件364-2,并且远侧驱动单元132的公连接件244b-2接合远侧盒142的母连接件386-2。远侧驱动单元132的编码器联接件264-2接合远侧盒142的编码器联接件420-2。

将第一中间盒144设置在第一中间盒平台124上,并且机械地固定到第一中间驱动单元134。第一中间盒144的突片314(例如,突片314-4)接合第一中间驱动单元134的钩204(例如,钩204-4),并且第一中间盒144的扣322(例如,扣322-4)接合第一中间驱动单元134的扣肋206(例如,扣肋206-4)。第一中间驱动单元134的公连接件244a(例如,公连接件244a-4)接合第一中间盒144的母连接件364(例如,母连接件364-4)。第一中间驱动单元134的公连接件244b(例如,公连接件244b-4)接合第一中间盒144的母连接件386(例如,母连接件386-4)。第一中间驱动单元134的公连接件244c(例如,公连接件244c-4)接合第一中间盒144的母连接件460(例如,母连接件460-4)。第一中间驱动单元134的编码器联接件264(例如,编码器联接件264-4)接合第一中间盒144的编码器联接件420(例如,编码器联接件420-4)。

将第二中间盒146设置在第二中间盒平台126上,并且机械地固定到第二中间驱动单元136。第二中间盒146的突片314(例如,突片314-4)接合第二中间驱动单元136的钩204(例如,钩204-4),并且第二中间盒146的扣322(例如,扣322-4)接合第二中间驱动单元136的扣肋206(例如,扣肋206-4)。第二中间驱动单元136的公连接件244a(例如,公连接件244a-4)接合第二中间盒146的母连接件364(例如,母连接件364-4)。第二中间驱动单元136的公连接件244b(例如,公连接件244b-4)接合第二中间盒146的母连接件386(例如,母连接件386-4)。第二中间驱动单元136的公连接件244c(例如,公连接件244c-4)接合第二中间盒146的母连接件460(例如,母连接件460-4)。第二中间驱动单元136的编码器联接件264(例如,编码器联接件264-4)接合第二中间盒146的编码器联接件420(例如,编码器联接件420-4)。

将近侧盒148设置在近侧盒平台128上,并且机械地固定到近侧驱动单元138。近侧盒148的突片314-8接合近侧驱动单元138的钩204-8,并且近侧盒148的扣322-8接合近侧驱动单元138的扣肋206-8。近侧驱动单元138的公连接件244a-8接合近侧盒148的母连接件364-8。近侧驱动单元138的公连接件244b-8接合近侧盒148的母连接件386-8。近侧驱动单元138的公连接件244c-8接合近侧盒148的母连接件460-8。近侧驱动单元138的公连接件244d-8接合近侧盒148的母连接件486-8。近侧驱动单元138的编码器联接件264-8接合近侧盒148的编码器联接件420-8。

将第一导管152穿过远侧盒142的通道308-2设置,包括设置在推进辊352-2、354-2之间和随动辊402-2、404-2之间。第一导管152的近端机械地联接到Y形连接件162,该Y形连接件由第一中间盒144的Y形连接件外壳(包括底座456和封盖458(例如,底座456-4和封盖458-4))机械地固定。齿轮机械地联接到第一导管152,并且环绕第一导管152的旋转轴线,诸如相对于图15至图17描述的。该齿轮与第一中间盒144的导管旋转组件的锥齿轮452(例如,锥齿轮452-4)接合。

将第二导管154穿过第一中间盒144的通道308(例如,通道308-4)设置,包括设置在推进辊352、354(例如,推进辊352-4、354-4)之间和随动辊402、404(例如,随动辊402-4、404-4)之间。第二导管154的近端机械地联接到Y形连接件164,该Y形连接件由第二中间盒146的Y形连接件外壳(包括底座456和封盖458(例如,底座456-4和封盖458-4))机械地固定。齿轮机械地联接到第二导管154,并且环绕第二导管154的旋转轴线,诸如相对于图15至图17描述的。该齿轮与第二中间盒146的导管旋转组件的锥齿轮452(例如,锥齿轮452-4)接合。第二导管154被插入第一导管152并且在第一导管152内可移动。

将第三导管156穿过第二中间盒146的通道308(例如,通道308-4)设置,包括设置在推进辊352、354(例如,推进辊352-4、354-4)之间和随动辊402、404(例如,随动辊402-4、404-4)之间。第三导管156的近端机械地联接到Y形连接件166,该Y形连接件由近侧盒148的Y形连接件外壳(包括底座456-8和封盖458-8)机械地固定。齿轮机械地联接到第三导管156,并且环绕第三导管156的旋转轴线,诸如相对于图15至图17描述的。该齿轮与近侧盒148的导管旋转组件的锥齿轮452-8接合。第三导管156被插入第二导管154并且在第二导管154内可移动。

将导丝158穿过近侧盒148的通道308-8设置,包括设置在推进辊352-8、354-8之间和随动辊402-8、404-8之间。导丝158的近端机械地联接到近侧盒148的导丝连接件518-8、夹头516-8和帽512-8。正齿轮514-8机械地附接到帽512-8,并且与近侧盒148的导丝旋转组件的正齿轮496-8接合。导丝158被插入第二导管154并且在第二导管154内可移动。

在框902中,将第一导管152机械地联接到远侧盒142的夹紧和推进组件。通过将远侧盒142的推进辊354-2平移到夹紧位置(这使第一导管152被夹紧并机械地联接在远侧盒142的推进辊352-2、354-2之间)来将第一导管152机械地联接到远侧盒142的夹紧和推进组件。如上所述,可以通过致动远侧驱动单元132的夹紧驱动组件220b-2的旋转致动器222b-2来平移推进辊354-2。

在框904中,通过远侧盒142的夹紧和推进组件推进第一导管152。推进第一导管152可以包括在框906中将第一导管152供给到身体内以及在框908中从身体内取回第一导管152中的一者或二者。推进第一导管152包括旋转远侧盒142的夹紧和推进组件的推进辊352-2、354-2。如上所述,可以通过致动远侧驱动单元132的推进驱动组件220a-2的旋转致动器222a-2来旋转推进辊352-2、354-2。

当在框904中推进第一导管152的同时,第一导管152机械地联接到远侧盒142的夹紧和推进组件和第一中间盒144的导管旋转组件。第一导管152在被推进的同时保持夹紧在远侧盒142的推进辊352-2、352-4之间。在第一导管152被远侧盒142的夹紧和推进组件推进的同时,第一导管152还保持机械地联接到Y形连接件162和环绕第一导管152的旋转轴线的齿轮,并且第一中间盒144的导管旋转组件的锥齿轮452(例如,锥齿轮452-4)保持与环绕齿轮接合。

另外,当在框904中推进第一导管152的同时,第一中间盒144对应地沿着轨道平移。用于第一中间驱动单元134的平移组件的旋转致动器802可以被致动,以使第一中间驱动单元134沿着轨道(例如,引导件818和齿条820)平移。当在框906中将第一导管152供给到身体内时,通过用相应平移组件使第一中间盒144和第一中间驱动单元134对应地平移来减小远侧盒142与第一中间盒144之间的距离。当在框908中从身体取回第一导管152时,通过用相应平移组件使第一中间盒144和第一中间驱动单元134对应地平移来增加远侧盒142与第一中间盒144之间的距离。第一中间盒144的平移可以减小或消除远侧盒142与第一中间盒144之间的第一导管152上的张力。在第一导管152被推进的同时,第二中间盒146和近侧盒148也可以对应地平移或者可以保持静止。

在框910中,使第一导管152从远侧盒142的夹紧和推进组件机械地脱离。通过将远侧盒142的推进辊354-2平移到释放位置(这使第一导管152被释放并机械地脱离远侧盒142的推进辊352-2、354-2)来使第一导管152机械地脱离远侧盒142的夹紧和推进组件。如上所述,可以通过致动远侧驱动单元132的夹紧驱动组件220b-2的旋转致动器222b-2来平移推进辊354-2。

在框912中,在第一导管152机械地脱离远侧盒142的夹紧和推进组件的同时,第一中间盒旋转144的导管旋转组件旋转第一导管152。如上所述,可以通过致动第一中间驱动单元134的导管旋转驱动组件220c(例如,导管旋转驱动组件220c-4)的旋转致动器222c(例如,旋转致动器222c-4)来旋转第一导管152。第一导管152机械地脱离远侧盒142的夹紧和推进组件允许第一导管152通过远侧盒142旋转。

在框914中,将第二导管154机械地联接到第一中间盒144的夹紧和推进组件。通过将第一中间盒144的推进辊354(例如,推进辊354-4)平移到夹紧位置(这使第二导管154被夹紧并机械地联接在第一中间盒144的推进辊352、354(例如,推进辊352-4、354-4)之间)来将第二导管154机械地联接到第一中间盒144的夹紧和推进组件。如上所述,可以通过致动第一中间驱动单元134的夹紧驱动组件220b(例如,夹紧驱动组件220b-4)的旋转致动器222b(例如,旋转致动器222b-4)来平移推进辊354。

在框916中,通过第一中间盒144的夹紧和推进组件推进第二导管154。推进第二导管154可以包括在框918中将第二导管154供给到身体内以及在框920中从身体取回第二导管154中的一者或二者。推进第二导管154包括旋转第一中间盒144的夹紧和推进组件的推进辊352、354(例如,推进辊352-4、354-4)。如上所述,可以通过致动第一中间驱动单元134的推进驱动组件220a(例如,推进驱动组件220a-4)的旋转致动器222a(例如,旋转致动器222a-4)来旋转推进辊352、354(例如,推进辊352-4、354-4)。

当在框916中推进第二导管154的同时,第二导管154机械地联接到第一中间盒144的夹紧和推进组件和第二中间盒146的导管旋转组件。第二导管154在被推进的同时保持夹紧在第一中间盒144的推进辊352、354之间。在第二导管154被第一中间盒144的夹紧和推进组件推进的同时,第二导管154还保持机械地联接到Y形连接件164和环绕第二导管154的旋转轴线的齿轮,并且第二中间盒146的导管旋转组件的锥齿轮452(例如,锥齿轮452-4)保持与环绕齿轮接合。

另外,当在框916中第二导管154被推进的同时,第二中间盒146对应地沿着轨道平移。用于第二中间驱动单元136的平移组件的旋转致动器802可以被致动,以使第二中间驱动单元136沿着轨道(例如,引导件818和齿条820)平移。当在框918中将第二导管154供给到身体内时,通过用相应平移组件使第二中间盒146和第二中间驱动单元136对应平移来减小第一中间盒144与第二中间盒146之间的距离。当在框920中从身体取回第二导管154时,通过用相应平移组件使第二中间盒146和第二中间驱动单元136对应平移来增加第一中间盒144与第二中间盒146之间的距离。第二中间盒146的平移可以减小或消除第一中间侧盒144与第二中间盒146之间的第二导管154上的张力。在第二导管154被推进的同时,近侧盒148也可以对应地平移或者可以保持静止。

在框922中,第二导管154机械地脱离第一中间盒144的夹紧和推进组件。通过将第一中间盒144的推进辊354(例如,推进辊354-4)平移到释放位置(这使第二导管154被释放并机械地脱离第一中间盒144的推进辊352、354(例如,推进辊352-4、354-4))来使第二导管154机械地脱离第一中间盒144的夹紧和推进组件。如上所述,可以通过致动第一中间驱动单元134的夹紧驱动组件220b(例如,夹紧驱动组件220b-4)的旋转致动器222b(例如,旋转致动器222b-4)来平移推进辊354。

在框924中,在第二导管154机械地脱离第一中间盒144的夹紧和推进组件的同时,第二中间盒146的导管旋转组件旋转第二导管154。如上所述,可以通过致动第二中间驱动单元136的导管旋转驱动组件220c(例如,导管旋转驱动组件220c-4)的旋转致动器222c(例如,旋转致动器222c-4)来旋转第二导管154。第二导管154机械地脱离第一中间盒144的夹紧和推进组件允许第二导管154通过第一中间盒144旋转。

在一些示例中,在第二导管154在框916中被推进和/或在框924中旋转的同时,第一导管152保持机械地联接到远侧盒142的夹紧和推进组件。在一些示例中,在第二导管154在框916中被推进和/或在框924中旋转的同时,第一导管152可以机械地脱离远侧盒142的夹紧和推进组件。

在框926中,将第三导管156机械地联接到第二中间盒146的夹紧和推进组件。通过将第二中间盒146的推进辊354(例如,推进辊354-4)平移到夹紧位置(这使第三导管156被夹紧并机械地联接在第二中间盒146的推进辊352、354(例如,推进辊352-4、354-4)之间)来将第三导管156机械地联接到第二中间盒146的夹紧和推进组件。如上所述,可以通过致动第二中间驱动单元136的夹紧驱动组件220b(例如,夹紧驱动组件220b-4)的旋转致动器222b(例如,旋转致动器222b-4)来平移推进辊354。

在框928中,通过第二中间盒146的夹紧和推进组件推进第三导管156。推进第三导管156可以包括在框930中将第三导管156供给到身体内以及在框932中从身体取回第三导管156中的一者或二者。推进第三导管156包括旋转第二中间盒146的夹紧和推进组件的推进辊352、354(例如,推进辊352-4、354-4)。如上所述,可以通过致动第二中间驱动单元136的推进驱动组件220a(例如,推进驱动组件220a-4)的旋转致动器222a(例如,旋转致动器222a-4)来旋转推进辊352、354(例如,推进辊352-4、354-4)。

当在框928中第三导管156被推进的同时,第三导管156机械地联接到第二中间盒146的夹紧和推进组件和近侧盒148的导管旋转组件。第三导管156在被推进的同时保持夹紧在第二中间盒146的推进辊352、354之间。在第三导管156被第二中间盒146的夹紧和推进组件推进的同时,第三导管156还保持机械地联接到Y形连接件166和环绕第三管156的旋转轴线的齿轮,并且近侧盒148的导管旋转组件的锥齿轮452-8保持与环绕齿轮接合。

另外,在框928中第三导管156被推进的同时,近侧盒148对应地沿着轨道平移。用于近侧驱动单元138的平移组件的旋转致动器802可以被致动,以使近侧驱动单元138沿着轨道(例如,引导件818和齿条820)平移。当在框930中第三导管156被供给到身体内时,通过用相应平移组件使近侧盒148和近侧驱动单元138对应平移来减小第二中间盒146与近侧盒148之间的距离。当在框932中从身体取回第三导管156时,通过用相应平移组件使近侧盒148和近侧驱动单元138对应平移来增大第二中间盒146与近侧盒148之间的距离。近侧盒148的平移可以减小或消除第二中间盒146与近侧盒148之间的第三导管156上的张力。

在框934中,第三导管156机械地脱离第二中间盒146的夹紧和推进组件。通过将第二中间盒146的推进辊354(例如,推进辊354-4)平移到释放位置(这使第三导管156被释放并机械地脱离第二中间盒146的推进辊352、354(例如,推进辊352-4、354-4))来使第三导管156机械地脱离第二中间盒146的夹紧和推进组件。如上所述,可以通过致动第二中间驱动单元136的夹紧驱动组件220b(例如,夹紧驱动组件220b-4)的旋转致动器222b(例如,旋转致动器222b-4)来平移推进辊354。

在框936中,在第三导管156机械地脱离第二中间盒146的夹紧和推进组件的同时,近侧盒148的导管旋转组件旋转第三导管156。如上所述,可以通过致动近侧驱动单元138的导管旋转驱动组件220c-8的旋转致动器222c-8来旋转第三导管156。第三导管156机械地脱离第二中间盒146的夹紧和推进组件允许第三导管156通过第二中间盒146旋转。

在一些示例中,在第三导管156在框928中被推进和/或在框936中旋转的同时,导管152、154保持机械地联接到远侧盒142和第一中间盒144的相应夹紧和推进组件。在一些示例中,在第三导管156在框928中被推进和/或在框936中旋转的同时,导管152、154可以机械地脱离远侧盒142和第一中间盒144的相应夹紧和推进组件。

在框938中,将导丝158机械地联接到近侧盒148的夹紧和推进组件。通过将近侧盒148的推进辊354-8平移到夹紧位置(这使导丝158被夹紧并机械地联接在近侧盒148的推进辊352-8、354-8之间)来将导丝158机械地联接到近侧盒148的夹紧和推进组件。如上所述,可以通过致动近侧驱动单元138的夹紧驱动组件220b-8的旋转致动器222b-8来平移推进辊354-8。

在框940中,通过近侧盒148的夹紧和推进组件推进导丝158。推进导丝158可以包括在框942中将导丝158供给到身体内以及在框944中从身体取回导丝158中的一者或二者。推进导丝158包括旋转近侧盒148的夹紧和推进组件的推进辊352-8、354-8。如上所述,可以通过致动近侧驱动单元138的推进驱动组件220a-8的旋转致动器222a-8来旋转推进辊352-8、354-8。

当在框940中导丝158被推进的同时,导丝158机械地联接到近侧盒148的夹紧和推进组件以及导丝旋转组件。导丝158在被推进的同时保持夹紧在近侧盒148的推进辊352-8、354-8之间。在导丝158被近侧盒148的夹紧和推进组件推进的同时,导丝158还保持机械地联接到导丝连接件518-8、夹头516-8、帽512-8和环绕导丝158的旋转轴线的正齿轮514-8,并且近侧盒148的导丝旋转组件的正齿轮496-8保持与正齿轮514-8接合。

当在框942中导丝158被供给到身体内时,导丝158的回环长度减小。当在框944中从身体取回导丝158时,导丝158的回环长度增大。

在框946中,导丝158机械地脱离近侧盒148的夹紧和推进组件。通过使近侧盒148的推进辊354-8平移到释放位置(这使导丝158被释放并机械地脱离近侧盒148的推进辊352-8、354-8)来使导丝158机械地脱离近侧盒148的夹紧和推进组件。如上所述,可以通过致动近侧驱动单元138的夹紧驱动组件220b-8的旋转致动器222b-8来平移推进辊354-8。

在框948中,在导丝158机械地脱离近侧盒148的夹紧和推进组件的同时,近侧盒148的导丝旋转组件旋转导丝158。如上所述,可以通过致动近侧驱动单元138的导丝旋转驱动组件220d-8的旋转致动器222d-8来旋转导丝158。导丝158机械地脱离近侧盒148的夹紧和推进组件允许导丝158通过近侧盒148旋转。

在一些示例中,在导丝158在框940中被推进和/或在框948中被旋转的同时,导管152、154、156保持机械地联接到远侧盒142、第一中间盒144和第二中间盒146的相应夹紧和推进组件。在一些示例中,在导丝158在框940中被推进和/或在框948中被旋转的同时,导管152、154、156可以机械地脱离远侧盒142、第一中间盒144和第二中间盒146的相应夹紧和推进组件。

附录

1.一种用于血管内手术的系统,所述系统包括:

第一驱动单元,所述第一驱动单元包括第一驱动组件,所述第一驱动组件包括第一旋转致动器,所述第一驱动组件被配置为机械地联接到第一盒的第一血管内插入装置推进组件;

第二驱动单元,所述第二驱动单元包括第二驱动组件,所述第二驱动组件包括第二旋转致动器,所述第二驱动组件被配置为机械地联接到第二盒的第二血管内插入装置推进组件;

第三驱动单元,所述第三驱动单元包括第三驱动组件,所述第三驱动组件包括第三旋转致动器,所述第三驱动组件被配置为机械地联接到第三盒的第三血管内插入装置推进组件;以及

轨道,所述第一驱动单元、所述第二驱动单元和所述第三驱动单元各自机械地联接到所述轨道,所述第一驱动单元机械地联接在相对于所述轨道的固定位置,所述第二驱动单元沿着所述轨道设置在所述第一驱动单元和所述第三驱动单元之间,所述第二驱动单元和所述第三驱动单元机械地联接到所述轨道并能沿着所述轨道移动。

2.根据权利要求1所述的系统,其中:

所述第二驱动单元包括第四驱动组件,所述第四驱动组件包括第四旋转致动器,所述第四驱动组件被配置为机械地联接到所述第二盒的第一血管内插入装置旋转组件;并且

所述第三驱动单元包括第五驱动组件,所述第五驱动组件包括第五旋转致动器,所述第五驱动组件被配置为机械地联接到所述第三盒的第二血管内插入装置旋转组件。

3.根据权利要求2所述的系统,其中,所述第三驱动单元包括第六驱动组件,所述第六驱动组件包括第六旋转致动器,所述第六驱动组件被配置为机械地联接到所述第三盒的第三血管内插入装置旋转组件。

4.根据权利要求1所述的系统,其中:

所述第一驱动单元包括第四驱动组件,所述第四驱动组件包括第四旋转致动器,所述第四驱动组件被配置为机械地联接到所述第一盒的第一血管内插入装置夹紧组件;

所述第二驱动单元包括第五驱动组件,所述第五驱动组件包括第五旋转致动器,所述第五驱动组件被配置为机械地联接到所述第二盒的第二血管内插入装置夹紧组件;并且

所述第三驱动单元包括第六驱动组件,所述第六驱动组件包括第六旋转致动器,所述第六驱动组件被配置为机械地联接到所述第三盒的第三血管内插入装置夹紧组件。

5.根据权利要求1所述的系统,所述系统还包括第四驱动单元,所述第四驱动单元包括第四驱动组件,所述第四驱动组件包括第四旋转致动器,所述第四驱动组件被配置为机械地联接到第四盒的第四血管内插入装置推进组件,所述第四驱动单元机械地联接到所述轨道,所述第四驱动单元沿着所述轨道设置在所述第二驱动单元和所述第三驱动单元之间,所述第四驱动单元机械地联接到所述轨道并且能沿着所述轨道移动。

6.根据权利要求5所述的系统,其中,所述第四驱动单元包括第五驱动组件,所述第五驱动组件包括第五旋转致动器,所述第五驱动组件被配置为机械地联接到所述第四盒的血管内插入装置旋转组件。

7.根据权利要求5所述的系统,其中,所述第四驱动单元包括第五驱动组件,所述第五驱动组件包括第五旋转致动器,所述第五驱动组件被配置为机械地联接到所述第四盒的血管内插入装置夹紧组件。

8.根据权利要求1所述的系统,其中:

所述第二驱动单元通过第一平移组件机械地联接到所述轨道;

所述第三驱动单元通过第二平移组件机械地联接到所述轨道;

所述轨道包括引导件和齿条;并且

所述第一平移组件和所述第二平移组件中的每个平移组件都包括:

滑动件,所述滑动件接合所述引导件并且能沿着所述引导件移动;以及

第四旋转致动器,所述第四旋转致动器被配置为旋转小齿轮,所述小齿轮接合所述齿条。

9.一种用于血管内手术的盒,所述盒包括:

外壳,所述外壳具有通道,所述通道被配置为供第一血管内插入装置穿过;以及

夹紧和推进组件,所述夹紧和推进组件包括第一辊和第二辊,所述夹紧和推进组件被配置为通过所述夹紧和推进组件的操作使所述第二辊在夹紧位置和释放位置之间平移,其中,在所述夹紧位置,所述第一辊和所述第二辊被配置为固定所述第一血管内插入装置,并且在所述释放位置,所述第一辊和所述第二辊被配置为释放所述第一血管内插入装置,所述夹紧和推进组件还被配置为在所述第二辊处于所述夹紧位置时推进所述第一血管内插入装置。

10.根据权利要求9所述的盒,其中,所述夹紧和推进组件包括:

第一轴,所述第一辊设置在所述第一轴上并环绕所述第一轴;

第一正齿轮,所述第一正齿轮设置在所述第一轴上并环绕所述第一轴;

第二轴,所述第二辊设置在所述第二轴上并环绕所述第二轴;以及

第二正齿轮,所述第二正齿轮设置在所述第二轴上并环绕所述第二轴,其中,在所述夹紧位置,所述第二正齿轮接合所述第一正齿轮,并且所述第一轴被配置为由驱动组件旋转。

11.根据权利要求9所述的盒,其中,所述夹紧和推进组件包括:

轴,所述第二辊设置在所述轴上并环绕所述轴;

支撑框架,所述轴机械地联接到所述支撑框架并由所述支撑框架支撑;以及

齿条和小齿轮,所述齿条机械地联接到所述支撑框架,所述小齿轮接合所述齿条,其中,所述小齿轮的旋转引起所述第二辊的平移。

12.根据权利要求9所述的盒,所述盒还包括底座,所述夹紧和推进组件包括位于所述底座的外部处的第一外部连接件和第二外部连接件,所述第一外部连接件被配置为与第一驱动组件机械地联接以致动所述第一血管内插入装置的推进,所述第二外部连接件被配置为与第二驱动组件机械地联接以致动所述第二辊的平移。

13.根据权利要求9所述的盒,所述盒还包括被配置为旋转第二血管内插入装置的第一旋转组件,所述第一旋转组件包括被配置为机械地联接到所述第二血管内插入装置的连接件外壳。

14.根据权利要求13所述的盒,其中:

所述连接件外壳是被配置为固定Y形连接件的Y形连接件外壳,所述Y形连接件具有机械地联接的第一齿轮并且机械地联接到所述第二血管内插入装置;并且

所述第一旋转组件包括被配置为在所述Y形连接件外壳中与所述第一齿轮接合的第二齿轮,所述第二齿轮被配置为由驱动组件旋转。

15.根据权利要求13所述的盒,所述盒还包括被配置为旋转所述第一血管内插入装置的第二旋转组件。

16.根据权利要求15所述的盒,其中,所述第二旋转组件包括:

导丝连接件;

帽,所述帽被配置为与所述导丝连接件螺纹接合;

夹头,所述夹头设置在所述导丝连接件和所述帽之间,所述夹头与所述导丝连接件和所述帽相结合地被配置为固定所述第一血管内插入装置;

第一齿轮,所述第一齿轮机械地附接到所述帽;以及

第二齿轮,所述第二齿轮与所述第一齿轮接合,所述第二齿轮被配置为由驱动组件旋转。

17.根据权利要求9所述的盒,所述盒还包括:

底座,所述底座具有突片和开口;以及

扣组件,所述扣组件包括至少部分设置在所述开口中的扣,其中,所述突片和所述扣组件被配置为将所述底座固定到驱动单元。

18.一种操作用于血管内手术的系统的方法,所述方法包括:

通过第一盒将第一血管内插入装置供给到身体内,其中,在将所述第一血管内插入装置供给到身体内的同时,所述第一盒与所述第二盒之间的距离减小,所述第一血管内插入装置的一端机械地联接到所述第二盒;以及

通过所述第一盒从身体取回所述第一血管内插入装置,其中,在从身体取回所述第一血管内插入装置的同时,所述第一盒与所述第二盒之间的距离增大。

19.根据权利要求18所述的方法,所述方法还包括通过所述第二盒旋转所述第一血管内插入装置。

20.根据权利要求18所述的方法,所述方法还包括:

通过所述第二盒将第二血管内插入装置供给到身体内,所述第二血管内插入装置穿过所述第一血管内插入装置并且能在所述第一血管内插入装置内移动,其中,在将所述第二血管内插入装置供给到身体内的同时,所述第二盒与第三盒之间的距离减小,所述第二血管内插入装置的一端机械地联接到所述第三盒;以及

通过所述第二盒从身体取回所述第二血管内插入装置,其中,在从身体取回所述第二血管内插入装置的同时,所述第二盒与所述第三盒之间的距离增大。

21.一种操作用于血管内手术的系统的方法,所述方法包括:

将血管内插入装置机械地联接到推进组件;

在所述血管内插入装置机械地联接到所述推进组件的同时,通过所述推进组件推进所述血管内插入装置,其中,在所述血管内插入装置被推进的同时,旋转组件机械地联接到所述血管内插入装置;

使所述血管内插入装置机械地脱离所述推进组件;以及

在所述血管内插入装置机械地脱离所述推进组件的同时,通过所述旋转组件旋转所述血管内插入装置。

22.根据权利要求21所述的方法,其中:

将所述血管内插入装置机械地联接到所述推进组件包括将所述血管内插入装置夹紧在所述推进组件的辊之间;以及

使所述血管内插入装置机械地脱离所述推进组件包括使所述推进组件的所述辊中的至少一个辊平移,以从所述推进组件的所述辊之间释放所述血管内插入装置。

23.根据权利要求21所述的方法,其中:

所述血管内插入装置机械地联接到被配置为用于旋转所述血管内插入装置的第一齿轮,所述第一齿轮环绕所述血管内插入装置的旋转轴线;

所述旋转组件包括第二齿轮;并且

所述旋转组件通过所述第二齿轮接合所述第一齿轮而机械地联接到所述血管内插入装置。

24.根据权利要求21所述的方法,其中:

第一盒包括所述推进组件;并且

第二盒包括所述旋转组件,所述第二盒与所述第一盒分开设置。

25.根据权利要求24所述的方法,其中,当所述血管内插入装置被推进时,所述第一盒与所述第二盒之间的距离改变。

26.根据权利要求24所述的方法,其中,所述第一盒和所述第二盒二者都机械地联接到轨道并能沿着所述轨道移动。

27.根据权利要求21所述的方法,其中,盒包括所述推进组件和所述旋转组件二者。

28.一种操作用于血管内手术的系统的方法,所述方法包括:

将第一辊平移到夹紧位置,其中,在所述夹紧位置,所述第一辊和第二辊将血管内插入装置固定在所述第一辊和所述第二辊之间;

在所述第一辊处于所述夹紧位置的同时,通过所述第一辊和所述第二辊推进所述血管内插入装置,其中,在所述血管内插入装置被推进的同时,旋转组件机械地联接到所述血管内插入装置;

将所述第一辊平移到释放位置,其中,在所述释放位置,所述血管内插入装置被从所述第一辊和所述第二辊之间释放;以及

在所述第一辊处于所述释放位置的同时,通过所述旋转组件旋转所述血管内插入装置。

29.根据权利要求28所述的方法,其中:

所述血管内插入装置机械地联接到被配置为用于旋转所述血管内插入装置的第一齿轮,所述第一齿轮环绕所述血管内插入装置的旋转轴线;

所述旋转组件包括第二齿轮;并且

所述旋转组件通过所述第二齿轮接合所述第一齿轮而机械地联接到所述血管内插入装置。

30.根据权利要求29所述的方法,其中:

所述血管内插入装置是导管;

所述导管机械地连接到Y形连接件;并且

所述第一齿轮与所述Y形连接件成一体。

31.根据权利要求29所述的方法,其中:

所述血管内插入装置是导丝;

所述导丝被设置在导丝连接件和帽之间的夹头机械地固定;并且

所述第一齿轮机械地附接到所述帽。

32.根据权利要求28所述的方法,其中:

第一盒包括推进组件,所述推进组件包括所述第一辊和所述第二辊;并且

第二盒包括所述旋转组件,所述第二盒与所述第一盒分开设置。

33.根据权利要求32所述的方法,其中,当所述血管内插入装置被推进时,所述第一盒与所述第二盒之间的距离改变。

34.根据权利要求33所述的方法,其中,所述第一盒和所述第二盒二者都机械地联接到轨道并能沿着所述轨道移动。

35.根据权利要求28所述的方法,其中,盒包括推进组件和所述旋转组件二者,所述推进组件包括所述第一辊和所述第二辊。

36.一种操作用于血管内手术的系统的方法,所述方法包括:

将导管夹紧在第一盒的第一辊之间;

通过旋转所述第一辊来推进所述导管,所述导管在所述导管推进期间夹紧在所述第一辊之间,第二盒的第一旋转组件在所述导管推进期间机械地联接到所述导管,所述第二盒与所述第一盒分开;

将所述导管从所述第一辊之间释放;以及

通过所述第二盒的所述第一旋转组件旋转所述导管,在所述导管旋转期间,所述导管被从所述第一辊之间释放。

37.根据权利要求36所述的方法,其中:

所述导管机械地联接到Y形连接件;

所述Y形连接件机械地联接到被配置为用于旋转所述导管的第一齿轮;

所述第一旋转组件包括第二齿轮;以及

所述第一旋转组件通过所述第二齿轮接合所述第一齿轮而机械地联接到所述导管。

38.根据权利要求36所述的方法,所述方法还包括:

将导丝夹紧在所述第二盒的第二辊之间,所述导丝穿过所述导管并能在所述导管内移动;

通过旋转所述第二辊来推进所述导丝,在所述导丝推进期间所述导丝夹紧在所述第二辊之间,在所述导丝推进期间所述第二盒的第二旋转组件机械地联接到所述导丝;

将所述导丝从所述第二辊之间释放;以及

通过所述第二盒的所述第二旋转组件旋转所述导丝,在所述导丝旋转期间所述导丝被从所述第二辊之间释放。

39.根据权利要求38所述的方法,其中:

所述导丝被设置在导丝连接件和帽之间的夹头机械地固定;

第一齿轮机械地附接到所述帽,所述第一齿轮被配置为用于旋转所述导丝;

所述第二旋转组件包括第二齿轮;并且

所述第二旋转组件通过所述第二齿轮接合所述第一齿轮机械地联接到所述导丝。

40.根据权利要求36所述的方法,其中,当所述导管被推进时,所述第一盒与所述第二盒之间的距离改变。

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