一种流体驱动的血管内斑块清除装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种流体驱动的血管内斑块清除装置，主轴设有近端可膨胀辅助隔离腔、抽吸孔和远端可膨胀辅助隔离腔，近端可膨胀辅助隔离腔和抽吸孔之间设有研磨元件，研磨元件设有叶轮，输送通道设置于叶轮左侧主轴，输送通道右端口位于主轴右侧面；清除方法：体外组装；下入血管，向近端可膨胀辅助隔离腔和远端可膨胀辅助隔离腔填充介质，构成局部循环腔室；驱动叶轮，研磨元件进行切除，切屑排出；停止向血管输送物质，叶轮和研磨元件停止转动，停止切除，停止切屑排出，释放近端可膨胀辅助隔离腔和远端可膨胀辅助隔离腔内的介质。本发明避免了电机驱动装置在工作状态下因温度过高等特性对人体的潜在危害，保证手术安全性和成功率。
【专利说明】
一种流体驱动的血管内斑块清除装置及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种医疗装置及方法，更具体的说，是涉及一种流体驱动的血管内斑 块清除装置及方法。
【背景技术】
[0002] 针对于动脉栓塞、静脉血栓和动脉硬化闭塞症等疾病，随着近年来科技的发展，经 皮腔内斑块切除术的治疗方法已得到了长足的发展。目前较为成熟的系统包括美国 Covidien的 Silver Hawk?外周斑块切除系统，美国Boston Scientific的Peripheral Rotablator? Rotational Atherectomy System和Jetstream?Atherectomy System，瑞士 Straub Medical的,R〇tare.x*S，美国Volcano的Phoe.n.ix*Atherectomy System和美国CSI的 Diamondback'3.6tfPeripheral Orbital Atherectomy System等。SilverHawk?等为定向切 除系统，由切削装置和收集切削碎肩的管状壳体(鼻腔)构成。该系统更易消除偏心性病变， 但对远端栓塞的治疗存在适用性问题，需与其他治疗手段或保护装置配合使用。 Rotablator?为旋转式斑块去除系统，其具有可区别切削的特性，适用组织范围较广，但为 保证去除效果和避免较大体积切肩在血管中游离的同时，需严格控制高转速的持续时间与 设备发热等情况。Jetstream?显著的特点为可提供持续性抽吸，有效消除动脉粥样硬化和 血栓碎片并对切削碎片进行收集与排出，但其持续性抽吸压力与切肩回收实际效果的联系 有待考证。Rotare/S操作简单，在旋切同时产生负压抽吸作用，且一定程度上对血管具有 保护作用，但同时也存在残余切肩游离和失血过多的潜在风险。Diam 〇ndback36(T的特点为 在同一根导管通过转速控制而实现不同的旋切半径，且在同一时间内只与部分管壁接触， 有效减少了热量的产生，但在控制旋切半径的同时对病变血管内壁具有潜在的破坏性。
[0003] 然而，在实际治疗中，药物疗法依然占据主流。一方面由于整套系统对医护人员提 出了更高的要求，另一方面由于接受切除系统治疗可能出现的若干并发症及其对患者心理 的影响。远端栓塞是一种较为常见的并发症，同时有可能导致其他并发症甚至生命危险。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种流体驱动的血管内斑块清 除装置及方法，可在有效工作的同时将去除部分排出体外，防止潜在的微小斑块切肩流动 至远端，并避免了一般电机驱动斑块清除系统中驱动轴和护套等部件在工作状态下因温度 过高、高转速等特性对人体系统的潜在危害，最大程度保证手术安全性和成功率，减少并发 症的产生。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
[0006] 本发明的一种流体驱动的血管内斑块清除装置，包括设置有抽吸管道、输送管道 和填充管道的主轴，所述主轴由左至右设置有近端可膨胀辅助隔离腔、抽吸孔和远端可膨 胀辅助隔离腔，所述抽吸孔与抽吸管道相连通，所述近端可膨胀辅助隔离腔和远端可膨胀 辅助隔离腔均通过各自的填充孔与所述填充管道相连通，所述近端可膨胀辅助隔离腔和抽 吸孔之间设置有研磨元件，所述研磨元件左侧面设置有叶轮，所述研磨元件和叶轮所在位 置的主轴直径小于其左右两侧的主轴直径，所述输送通道设置于叶轮左侧的主轴部分，所 述输送通道的右端口位于所述叶轮左侧主轴部分的右侧面，且与血管相连通。
[0007] 所述叶轮左侧的主轴部分设置有辅助管道，所述辅助通道的右端口位于所述叶轮 左侧主轴部分的右侧面，且与血管相连通。
[0008] 所述输送管道和抽吸管道至少各设置一条。
[0009] 本发明的目的还可通过以下技术方案实现的。
[0010] -种基于上述流体驱动的血管内斑块清除装置的清除方法，包括以下步骤：
[0011] (1)体外组装流体驱动的血管内斑块清除装置；
[0012] (2)将组装好的流体驱动的血管内斑块清除装置下入到血管内，使得研磨元件位 于斑块处，通过填充管道经填充孔分别向近端可膨胀辅助隔离腔和远端可膨胀辅助隔离腔 填充介质，至近端可膨胀辅助隔离腔和远端可膨胀辅助隔离腔膨胀，与血管构成局部循环 腔室；
[0013] (3)通过输送管道或辅助管道向血管内输送物质，驱动叶轮转动，进而带动研磨元 件转动，进行切除工作，同时输送物质促使抽吸管道或辅助管道将切肩排出体外；
[0014] (4)切除工作完成后，停止向血管内输送物质，叶轮和研磨元件停止转动，停止切 除工作，同时停止切肩排出，释放近端可膨胀辅助隔离腔和远端可膨胀辅助隔离腔内的介 质。此时，完成全部切除工作，将本发明移出血管;未完成全部切除工作，继续在血管内移动 本发明至另一指定位置，重复上述步骤(2)和(3)，以继续完成斑块清除工作。
[0015] 与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：
[0016] (1)本发明中，近端可膨胀辅助隔离腔和和抽吸孔之间设置有研磨元件，研磨元件 左侧面设置有叶轮，叶轮经液体驱动后作为研磨元件的驱动装置，比含有驱动轴、护套等结 构的长距离电机驱动方式安全性高，不易因温度过高产生热量或高速旋转等因素对血管造 成损伤，避免其他不可预测的影响，最大程度保证手术安全性和成功率，减少并发症的产 生；
[0017] (2)本发明中，研磨元件和叶轮所在位置的主轴直径小于其左右两侧的主轴直径， 叶轮左侧的主轴部分设置有输送通道和辅助管道，输送通道和辅助管道的右端口位于叶轮 左侧主轴部分的右侧面，且均与血管相连通，辅助管道可起到输送管道和抽吸管道的作用， 通过输送管道或辅助管道向血管内输送物质时，可驱动叶轮转动，进而带动研磨元件转动， 进行切除作业;与此同时，输送物质可促使抽吸管道或辅助管道将切肩排出体外，快速建立 循环系统，很好的保证血管内循环系统的稳定性；
[0018] (3)本发明中，研磨元件和主轴可根据清除长度等实际情况进行选择，体外更换， 较为灵活且具有降低使用成本的潜在优势。为其进一步优化设计和应用普及提供更可靠的 保障，具有重要的实用意义。
【附图说明】
[0019] 图1是本发明的结构示意图；
[0020] 图2是图1中主轴的结构示意图；
[0021] 图3是图1中A-A剖视图；
[0022] 图4是图1中B-B剖视图；
[0023] 图5是本发明在血管内构建局部循环腔室示意图；
[0024]图6是本发明进行切除工作示意图；
[0025] 图7是本发明进行另一模式切除工作示意图。
[0026] 附图标记:1主轴;2近端可膨胀辅助隔离腔;3远端可膨胀辅助隔离腔；
[0027] 4填充孔;5叶轮;6研磨元件;7抽吸孔;8抽吸管道;9填充管道；
[0028] 10输送管道;11辅助管道;12斑块;13切肩；14血管。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合附图对本发明作进一步的描述。
[0030] 如图1至图7所示，本发明的一种流体驱动的血管内斑块清除装置，包括主轴1，所 述主轴1内设置有与所述主轴1 一体结构的抽吸管道8、输送管道10和填充管道9,所述主轴1 由左至右设置有近端可膨胀辅助隔离腔2、抽吸孔7和远端可膨胀辅助隔离腔3。所述抽吸孔 7与抽吸管道8相连通，所述近端可膨胀辅助隔离腔2和远端可膨胀辅助隔离腔3均通过各自 的填充孔4与所述填充管道9相连通，所述近端可膨胀辅助隔离腔2和远端可膨胀辅助隔离 腔3均可由气囊等构成。所述抽吸管道8沿轴向由左设置至抽吸孔7即可，所述填充管道9沿 轴向由左设置至远端可膨胀辅助隔离腔3的填充孔4即可。
[0031] 所述近端可膨胀辅助隔离腔2和抽吸孔7之间设置有研磨元件6,所述研磨元件6左 侧面设置有叶轮5,作为研磨元件6的驱动装置。所述研磨元件6和叶轮5所在位置的主轴直 径小于其左右两侧的主轴直径，也就是说，所述近端可膨胀辅助隔离腔2套设于主轴1左端 的大直径部分，所述研磨元件6和叶轮5套设于主轴1的小直径部分，所述远端可膨胀辅助隔 离腔3设置于主轴1右端的大直径部分。所述叶轮5和研磨元件6的两端面与两侧的大直径主 轴1部分之间留有一定间隙。所述叶轮5左侧的大直径主轴1部分由左至右设置有辅助管道 11，辅助管道11与所述主轴设置为一体结构，辅助管道11可起到向血管14输送物质或往血 管14外抽出物质的作用，所述辅助管道11的右端口位于所述叶轮5左侧大直径主轴部分的 右侧面，且与血管14相连通。所述输送管道10设置于叶轮5左侧的大直径主轴部分，所述输 送通道10的右端口位于所述叶轮5左侧大直径主轴部分的右侧面，且与血管14相连通。所述 输送管道10和辅助管道11的右端口均位于叶轮的左侧面，这样在通过辅助管道11或输送管 道10向血管14内输送物质时，可以直接驱动叶轮5旋转。
[0032] 所述输送管道10和抽吸管道8至少各设置一条。所述输送管道10、抽吸管道8、填充 管道9和辅助管道11的位置关系也可根据需要进行设计，不局限于附图所示。
[0033] 本发明可根据清除长度、清除模式等，选择合适的研磨元件6及相关配合附件于体 外进行更换，以满足不同斑块12清除需求，具有一定的灵活性和经济性。
[0034] 基于上述流体驱动的血管内斑块清除装置的清除方法，包括以下步骤：
[0035] 步骤一，体外组装流体驱动的血管内斑块清除装置。根据血管14内斑块12的实际 情况，选择相应尺寸、样式的主轴1和研磨元件6;
[0036] 步骤二，将组装好的流体驱动的血管内斑块清除装置下入到血管14内指定位置， 使得研磨元件6位于斑块12处，近端可膨胀辅助隔离腔2和远端可膨胀辅助隔离腔3分别位 于斑块12的两侧，自体外通过填充管道9经填充孔4分别向近端可膨胀辅助隔离腔2和远端 可膨胀辅助隔离腔3填充介质，可以是气体、液体等物质，直至近端可膨胀辅助隔离腔2和远 端可膨胀辅助隔离腔3膨胀，四周分别与血管14内壁接触，配合血管14、主轴1、输送管道10、 抽吸管道8和辅助管道11，在短时间内构成局部循环腔室，对血管14形成堵塞作用，封闭性 良好，为切除工作提供基础；
[0037]步骤三，通过输送管道10或辅助管道11向上述步骤二建立的局部循环腔室以安全 状态输送物质，驱动叶轮5转动，进而带动研磨元件6转动，研磨元件6对斑块12进行安全、有 效的切除工作；与此同时，输送物质可促使抽吸管道8或辅助管道11将切肩13排出体外。系 统在工作状态下，输送与抽吸的介质不仅能够驱动研磨元件6旋转进行清除工作，同时还能 够促使形成循环，冲刷、带动切肩13排出体外，具有流体复用的功能。输送管道10或辅助管 道11向血管14内以安全状态输送的物质包括但不限于生理盐水，通过向局部循环腔室内输 送物质和向体外排出切肩13相配合，以保持血管14内局部循环腔室内部压力和环境稳定， 并形成一定的循环冲刷作用。以下列出几种情形：
[0038] (1)通过输送管道10向上述步骤二建立的局部循环腔室输送物质，驱动叶轮5和研 磨元件6旋转，进行切除工作，适时通过抽吸管道8和辅助管道11向体外排出切肩13;
[0039] (2)通过输送管道10和辅助管道11向上述步骤二建立的局部循环腔室输送物质， 驱动叶轮5和研磨元件6旋转，进行切除工作，通过抽吸管道8向体外排出切肩13;
[0040] (3)通过输送管道10向上述步骤二建立的局部循环腔室输送物质，同时通过辅助 管道11向体外排出物质，建立半局部循环，驱动叶轮5和研磨元件6旋转，进行切除工作，适 时停止经辅助管道11向体外排出物质，启动抽吸管道8,建立局部循环，通过抽吸管道8向体 外排出切肩13。
[0041] 步骤四，切除工作完成后，停止向血管14内输送物质，叶轮5和研磨元件6停止转 动，停止切除工作，同时停止切肩13排出，关闭局部循环，通过填充管道9释放近端可膨胀辅 助隔离腔2和远端可膨胀辅助隔离腔3内的介质。此时，完成全部切除工作，将本发明移出血 管14;未完成全部切除工作，继续在血管14内移动本发明至另一指定位置，重复上述步骤 (2)和(3)，以继续完成斑块12清除工作。
[0042] 尽管上面结合附图对本发明的功能及工作过程进行了描述，但本发明并不局限于 上述的具体功能和工作过程，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领 域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况 下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
【主权项】
1. 一种流体驱动的血管内斑块清除装置，包括设置有抽吸管道、输送管道和填充管道 的主轴，所述主轴由左至右设置有近端可膨胀辅助隔离腔、抽吸孔和远端可膨胀辅助隔离 腔，所述抽吸孔与抽吸管道相连通，所述近端可膨胀辅助隔离腔和远端可膨胀辅助隔离腔 均通过各自的填充孔与所述填充管道相连通，其特征在于，所述近端可膨胀辅助隔离腔和 抽吸孔之间设置有研磨元件，所述研磨元件左侧面设置有叶轮，所述研磨元件和叶轮所在 位置的主轴直径小于其左右两侧的主轴直径，所述输送通道设置于叶轮左侧的主轴部分， 所述输送通道的右端口位于所述叶轮左侧主轴部分的右侧面，且与血管相连通。2. 根据权利要求1所述的一种流体驱动的血管内斑块清除装置，其特征在于，所述叶轮 左侧的主轴部分设置有辅助管道，所述辅助通道的右端口位于所述叶轮左侧主轴部分的右 侧面，且与血管相连通。3. 根据权利要求1所述的一种流体驱动的血管内斑块清除装置，其特征在于，所述输送 管道和抽吸管道至少各设置一条。4. 一种基于权利要求1~3任意一项所述流体驱动的血管内斑块清除装置的清除方法， 其特征在于，包括以下步骤： (1) 体外组装流体驱动的血管内斑块清除装置； (2) 将组装好的流体驱动的血管内斑块清除装置下入到血管内，使得研磨元件位于斑 块处，通过填充管道经填充孔分别向近端可膨胀辅助隔离腔和远端可膨胀辅助隔离腔填充 介质，至近端可膨胀辅助隔离腔和远端可膨胀辅助隔离腔膨胀，与血管构成局部循环腔室； (3) 通过输送管道或辅助管道向血管内输送物质，驱动叶轮转动，进而带动研磨元件转 动，进行切除工作，同时输送物质促使抽吸管道或辅助管道将切肩排出体外； (4) 切除工作完成后，停止向血管内输送物质，叶轮和研磨元件停止转动，停止切除工 作，同时停止切肩排出，释放近端可膨胀辅助隔离腔和远端可膨胀辅助隔离腔内的介质。此 时，完成全部切除工作，将本发明移出血管;未完成全部切除工作，继续在血管内移动本发 明至另一指定位置，重复上述步骤(2)和(3)，以继续完成斑块清除工作。
【文档编号】A61B17/22GK105852932SQ201610482786
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】房丰洲, 张皓洋, 宋乐
【申请人】天津大学