專利名稱：對生物管道局部應(yīng)用治療物質(zhì)的治療劑輸送系統(tǒng)、裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過局部輸送治療劑治療生物管道的系統(tǒng)、裝置和方法。
背景技術(shù)：
已經(jīng)研制出多種用于切除或修復(fù)生物管道(biological conduits)(例如,但不限于，血管和類似的體內(nèi)通道)中的組織的技術(shù)和儀器。這種技術(shù)和儀器的一個常見目的是去除患者動脈內(nèi)的粥樣硬化斑塊。動脈粥樣硬化的特點是脂肪沉淀(動脈粥樣化)積聚在患者血管的內(nèi)膜層(內(nèi)皮細(xì)胞層下方)中。通常隨著時間推移，最初沉積下來的相對較軟、膽固醇含量豐富的動脈粥樣化物質(zhì)，逐漸硬化成鈣化的動脈粥樣硬化斑。這種動脈粥樣化會阻礙 血液流動，因此通常被稱為狹窄性病變(stenotic lesions)或狹窄(stenoses)，阻塞物質(zhì)稱為狹窄物質(zhì)。如果不治療，這種狹窄會造成心絞痛、高血壓、心肌梗死、中風(fēng)、腿疼等病癥。冠狀動脈旋磨術(shù)(Rotational atherectomy)已經(jīng)成為切除這種狹窄物質(zhì)的常用技術(shù)。這種手術(shù)最常用于進行冠狀動脈中的鈣化病變開口。冠狀動脈旋磨術(shù)一般不單獨使用，而是接著進行氣囊血管成形術(shù)(bal Ioonangioplasty),然后又進行的往往是植入支架，以便幫助維持張開動脈的開放。對于非鈣化病變，常常單獨使用氣囊血管成形術(shù)張開動脈，并植入支架，維持張開動脈的開放。不過研究表明，很大一部分做過球囊血管成形術(shù)且在動脈中植入支架的患者都經(jīng)歷了支架再狹窄一即由于瘢痕組織在支架內(nèi)生長過多而長期形成的支架阻塞。這種情況下，粥樣斑塊切除術(shù)(Atherectomy)是切除支架內(nèi)過多的瘢痕組織(球囊血管成形術(shù)在支架內(nèi)效果不明顯)，藉此恢復(fù)動脈通透性的首選方法。已經(jīng)研制出幾種嘗試清除狹窄物質(zhì)的冠狀動脈旋磨術(shù)裝置。在其中一種裝置中(見美國專利US4，990，134 (Auth))，一個用研磨材料(如鉆石顆粒)覆蓋的銼固定在柔性驅(qū)動軸的末端。當(dāng)銼推進經(jīng)過狹窄時，它以高速旋轉(zhuǎn)(典型轉(zhuǎn)速范圍如150，000-190, OOOrpm)。不過，當(dāng)銼清除狹窄組織時，它會阻斷血液流動。一旦銼被推進穿過狹窄，動脈被張開到直徑等于或略大于銼的最大外徑。經(jīng)常必須使用不止一種尺寸的銼將動脈張開到想要的直徑。美國專利US5，314，438 (Shturman)披露了另一種帶驅(qū)動軸的冠狀動脈旋磨術(shù)裝置，其中驅(qū)動軸的一部分直徑膨大，至少一段這種膨大表面被研磨材料覆蓋，以限定驅(qū)動軸的研磨部。當(dāng)研磨部高速旋轉(zhuǎn)時，它能清除動脈中的狹窄組織。雖然這種粥樣斑塊切除術(shù)裝置在靈活性上比Auth裝置具有一定的優(yōu)勢，但因為該裝置本質(zhì)上不是偏心的，它也只能把動脈張開的直徑大約等于驅(qū)動軸膨大研磨表面的直徑。美國專利號6，494，890 (Shturman)披露了一種帶驅(qū)動軸的冠狀動脈內(nèi)旋磨術(shù)裝置，驅(qū)動軸具有膨大的偏心部分，其中至少一段這種膨大表面被研磨材料覆蓋。當(dāng)研磨部高速旋轉(zhuǎn)時，它能清除動脈中的狹窄組織。這種裝置能把動脈張開到大于膨大偏心部靜止直徑的直徑，部分原因是高速工作時的軌道旋轉(zhuǎn)運動。由于膨大偏心部分包含沒有粘接在一起的驅(qū)動軸線，驅(qū)動軸的膨大偏心部分可以在伸入狹窄內(nèi)或在高速工作期間彎曲。這種彎曲允許高速工作期間打開更大的直徑，但是動脈實際磨去的直徑所需的控制更少。美國專利US6，494，890公開的內(nèi)容在這里整體作為參考引入。美國專利US5, 681，336(Clement)公開了一種偏心組織清除挫,其中用適當(dāng)?shù)恼澈蟿┌岩粚友心ヮw粒固定在銼的外表面上。不過這種結(jié)構(gòu)是有局限性的，因為，正如Clement在第3欄53-55行所說明的，這種非對稱銼“的旋轉(zhuǎn)速度低于高速切除裝置的旋轉(zhuǎn)速度，以便抵消熱量或不平衡。”這說明，對于給定尺寸和質(zhì)量的實心銼，按粥樣斑塊切除術(shù)中使用的高速(如20，000-200，OOOrpm)旋轉(zhuǎn)是不可行的?；旧?，質(zhì)心從驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)軸線上的偏離會導(dǎo)致產(chǎn)生明顯的離心力，從而在動脈壁上產(chǎn)生過大的壓力，并產(chǎn)生過多熱量和較大的顆粒。另一種治療閉塞血管的方法可以包括使用支架。支架可以放在狹窄的部位并擴張以便擴寬血管，像血管植入體一樣留在原處。無論使用什么技術(shù)打開閉塞的管道(如血管)并恢復(fù)導(dǎo)管內(nèi)的正常液體流動，仍然 存在一個問題是再狹窄。經(jīng)過治療的導(dǎo)管和血管中有一定的比例會在一段時間之后出現(xiàn)再閉塞(再狹窄)；多達40-50%的病例會發(fā)生這種情況。當(dāng)出現(xiàn)再狹窄時，可重復(fù)原來的手術(shù)或使用替代方法恢復(fù)流體，如血液、流動。以上每種治療方法所具有的相關(guān)共性是每種方法都會對管道壁造成一定程度的創(chuàng)傷。出現(xiàn)再狹窄的原因很多；每種原因都與創(chuàng)傷有關(guān)。動脈壁上會形成小凝塊。血管壁上的小裂口會使血液暴露于極有可能形成血栓的外來異物和蛋白質(zhì)。形成的凝塊逐漸生長，甚至在凝塊內(nèi)會含有血小板釋放的生長激素。此外，其他細(xì)胞(如巨噬細(xì)胞)釋放的生長激素可導(dǎo)致患部中的平滑肌細(xì)胞和纖維母細(xì)胞增生異常。由于以上方式導(dǎo)致管道壁中的創(chuàng)傷，可引起新組織生長的炎癥。我們都知道，某些治療物質(zhì)可對再狹窄的預(yù)防和/或抑制具有積極作用。按治療劑量對患部應(yīng)用這些物質(zhì)存在一些困難。比如，需要治療的部位非常小并且是局部的。流體，如血液，在管道中的流動是連續(xù)的，沿導(dǎo)管壁形成了流動邊界，必須打破該流動邊界使得治療物質(zhì)可以在被認(rèn)為具有療效的劑量范圍內(nèi)到達目的局部區(qū)域。這種技術(shù)不能適當(dāng)?shù)靥峁┐蚱七@個流邊界而達到目標(biāo)區(qū)域的機理；一般地，反而選擇通過靜脈注射或腔內(nèi)注射的方式，按照比治療劑量高得多的劑量把治療物質(zhì)放入管道的主流中，因為大部分的治療物質(zhì)僅僅向下游流動，要么全身吸收，要么作為廢物排出。比如，靜脈用藥通過靜脈輸送到全身，或者，比如通過腔內(nèi)注射輸送到局部，而沒有到達目標(biāo)區(qū)域。這種不必要的全身性藥物暴露會在遠離目標(biāo)區(qū)域的區(qū)域、組織和/或器官產(chǎn)生未知的和不必要的不良后果。顯然，全身性輸液和暴露不適合治療具有單一目標(biāo)腔內(nèi)區(qū)域的疾病或病癥。治療劑量的治療物質(zhì)的局部應(yīng)用的潛在用途并不僅限于治療冠狀動脈。除了冠狀動脈輸送之外，其他動脈粥樣硬化部位，如腎臟動脈、髂動脈、股動脈、遠端腿動脈和頸動脈，以及大隱靜脈移植、人造血管移植和血液透析使用的動靜脈分流都是適合局部治療物質(zhì)輸送方法和機理的生物管道。潛在應(yīng)用不僅僅限于血管；任何具有適合治療的目標(biāo)區(qū)域的生物管道都可以從這種治療方法和機理中受益。本發(fā)明克服了這些不足
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為在生物管道內(nèi)局部應(yīng)用治療物質(zhì)提供了一種系統(tǒng)、裝置和方法。一個實施例包含一冠狀動脈旋磨術(shù)裝置，所述裝置包含一柔性的、細(xì)長的、可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸，所述驅(qū)動軸有一內(nèi)腔并帶一偏心膨大的研磨頭，所述研磨頭有至少一個應(yīng)用孔通過其中，并與治療劑輸送鞘以及一操作員控制的執(zhí)行器連接。隨后，可以在研磨頭高速旋轉(zhuǎn)期間和/或之后從偏心研磨頭上的應(yīng)用孔向外呈放射狀地噴灑治療劑。另一個實施例包含在研磨頭中儲存治療劑以便在高速旋轉(zhuǎn)時釋放的隔間。在每種情況下，治療物質(zhì)在偏心研磨頭高速軌道旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的徑向力作用下輸送，推動治療物質(zhì)進入管道壁。通過這種方式，利用通過偏心膨大研磨頭的高速旋轉(zhuǎn)提供和產(chǎn)生的徑向力實現(xiàn)了在目標(biāo)區(qū)域應(yīng)用至少一個治療劑量的治療物質(zhì)，同時最小化不需要的全身性暴露和附帶的不良副作用。最終，不再需要服用超過療效的劑量。本發(fā)明的一個目標(biāo)是提供一種高速冠狀動脈內(nèi)旋磨術(shù)系統(tǒng)、方法和裝置，向生物管道壁上的患部區(qū)域輸送一治療劑量的至少一種治療物質(zhì)?！?br> 附圖和描述更加詳細(xì)地說明本發(fā)明的這些和其他實施例。


通過以下對本發(fā)明各種實施例的詳細(xì)描述和所附圖紙可以更完整地理解本發(fā)明。這些圖紙包括圖I是治療劑輸送系統(tǒng)一個實施例的透視圖，它包括本發(fā)明的冠狀動脈旋磨術(shù)裝置的一偏心研磨頭；圖2A是圖I中偏心研磨頭的一個實施例的透視圖；圖2B是圖I中偏心研磨頭的一個實施例的底部視圖；圖2C是圖I中偏心研磨頭的一個實施例的縱向剖視圖；圖3是表示本發(fā)明中高速冠狀動脈旋磨術(shù)裝置快速旋轉(zhuǎn)偏心膨大研磨頭三種不同位置的橫向剖面圖；圖4是表示圖4中快速旋轉(zhuǎn)偏心膨大研磨頭三種不同位置的示意圖；圖5是表示本發(fā)明中高速冠狀動脈旋磨術(shù)裝置的膨大偏心研磨頭產(chǎn)生的，與偏心研磨頭旋轉(zhuǎn)速度相關(guān)的離心力的示意圖；圖6是治療劑輸送系統(tǒng)一個實施例的透視圖，其包括本發(fā)明中冠狀動脈旋磨術(shù)裝置的一偏心研磨頭；圖7是圖6中偏心研磨頭的一個實施例的透視圖；圖8是圖6中偏心研磨頭的縱向剖視圖；圖9是治療劑輸送系統(tǒng)一個實施例的透視圖，它包括本發(fā)明中冠狀動脈旋磨術(shù)裝置的一偏心研磨頭；圖10是本發(fā)明中一個治療劑輸送系統(tǒng)的局部剖面圖；圖11是圖9中偏心研磨頭的縱向截面剖視圖；圖12是治療劑輸送系統(tǒng)一個實施例的透視圖，它包括本發(fā)明中的一冠狀動脈旋磨術(shù)裝置；圖13是圖12中治療劑輸送系統(tǒng)的局部剖視圖；圖14是治療劑輸送系統(tǒng)一個實施例的透視圖，它包括本發(fā)明中冠狀動脈旋磨術(shù)裝置的一偏心研磨頭；和圖15是圖14中治療劑輸送系統(tǒng)的局部剖視圖。
具體實施例方式由于本發(fā)明可以適合各種改造和替代形式，因此它們的具體細(xì)節(jié)通過圖中舉例的方式并在這里詳細(xì)描述。不過，應(yīng)該注意的是，本發(fā)明的意圖并非限制于具體描述的實施例。相反，本發(fā)明涵蓋所有屬于本發(fā)明宗旨和范圍的改造、等同和替代方案。為便于描述本發(fā)明，使用了以下名詞和定義“身體病癥”是指對身體機能具有不利影響的任何情況。 術(shù)語“治療”包括預(yù)防、減輕、延遲、穩(wěn)定和/或消除身體病癥，如血管病癥。在某些實施例中，治療包括修復(fù)因身體病癥(如血管病癥)造成的損傷和/或相同原因造成的干預(yù)，包括但不限于機械干預(yù)。“治療劑”包括任何能發(fā)揮一定功效(包括但不限于治療功效、預(yù)防功效或診斷功效)的物質(zhì)。因此，治療劑可以包含消炎藥物、抗傳染藥物、止痛劑、抗增殖藥物和類似藥物，包括但不限于抗再狹窄藥物。治療劑還包括哺乳動物干細(xì)胞。這里使用的治療劑還包括其他藥物、遺傳物質(zhì)和生物材料。遺傳物質(zhì)是指DNA或RNA，包括但不限于編碼有用蛋白質(zhì)的DNA/RNA,打算插入人體的包含病毒載體和非病毒載體。病毒載體包括腺病毒、無腸腺病毒、腺相關(guān)病毒、反轉(zhuǎn)錄病毒、阿爾法病毒、慢病毒、單純皰疹病毒、體外改良細(xì)胞(如干細(xì)胞、纖維組織母細(xì)胞、成肌細(xì)胞、衛(wèi)星細(xì)胞、周細(xì)胞、心肌細(xì)胞、骨骼肌細(xì)胞、巨噬細(xì)胞)、可復(fù)制病毒和雜合載體病毒(hybrid vectors)。非病毒載體包括人工染色體和微染色體、質(zhì)體DNA載體、陽離子聚合物、接枝共聚物、中性聚合物PVP、SP1017、脂質(zhì)或脂質(zhì)體(lipoplexe)、帶和不帶靶序列(如蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)導(dǎo)域(PTD))的納米顆粒和微粒。生物材料包括細(xì)胞、酵母、細(xì)菌、蛋白質(zhì)、肽、細(xì)胞因子和荷爾蒙。肽和蛋白質(zhì)的例子包括生長因子(FGF、FGF-1、FGF-2、VEGF、內(nèi)皮致有絲分裂生長因子、表皮生長因子、轉(zhuǎn)化生長因子和、血小板衍化內(nèi)皮生長因子、血小板衍化生長因子、腫瘤壞死因子-α、肝細(xì)胞生長因子和類胰島素生長因子)、轉(zhuǎn)錄因子、蛋白激酶、CD抑制劑、胸苷激酶和成骨蛋白。這些二聚物蛋白質(zhì)可以作為同型二聚體、異型二聚體或它們的組合單獨或與其他分子一起提供。治療劑進一步包括產(chǎn)生于人體的(自體或同種異體)或來源于動物的(異種)、遺傳工程改造的、輸送目標(biāo)蛋白到移植部位上的細(xì)胞(如果需要的話)。屬于這里治療劑定義范圍的細(xì)胞還包括全骨髓、骨髓單核細(xì)胞、祖細(xì)胞(如內(nèi)皮祖細(xì)胞)、干細(xì)胞(如間葉細(xì)胞、造血細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞)、多能性干細(xì)胞、纖維組織母細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和衛(wèi)星細(xì)胞。治療劑還包括非遺傳物質(zhì)，如抗血栓劑(如肝磷脂、肝磷脂衍生物和尿激酶)；抗增殖劑(如依諾肝素、血管抑肽或者能阻止平滑肌增生的單克隆抗體、水蛭素和乙酰水楊酸、氨氯地平和多沙唑嗪)；抗炎劑，如糖皮質(zhì)激素、倍他米松、地塞米松、潑尼松龍、皮質(zhì)酮、布地奈德、雌激素、柳氮磺批唳和美沙拉嗪(mesalamine);抗腫瘤劑/抗增生劑/抗有絲分裂劑，如紫杉醇、5-氟尿嘧啶、順鉬、長春堿、長春新堿、埃博霉素、甲氨蝶呤、咪唑硫嘌呤、阿霉素和絲裂霉素；內(nèi)皮抑素、血管抑素和胸苷激酶抑制劑、紫杉酚及其類似物或衍生物；麻醉劑，如利多卡因、布比卡因和羅哌卡因；抗凝血劑，如肝磷脂、抗凝血酶化合物、血小板受體拮抗劑、抗凝血酶抗體、抗血小板受體抗體、阿司匹林、雙嘧達莫、魚精蛋白、水蛭素、前列腺素抑制劑、血小板抑制劑和蜱抗凝血肽；血管細(xì)胞生長促進劑，如生長因子、血管內(nèi)皮生長因子、生長因子受體、轉(zhuǎn)錄激活劑和轉(zhuǎn)化促進劑(translational promoters);血管細(xì)胞生長抑制劑，如抗增生劑、生長因子抑制劑、生長因子受體拮抗劑、轉(zhuǎn)錄抑制劑、轉(zhuǎn)化抑制齊U、復(fù)制抑制劑、抑制抗體、針對生長因子的抗體、由一個生長因子和一個細(xì)胞毒素組成的雙功能分子、由一個抗體和一個細(xì)胞毒素組成的雙功能分子；降膽固醇劑；血管擴張劑；以及干擾內(nèi)源性血管活性機理的藥劑；抗氧化劑，如普羅布考；抗菌劑，如盤尼西林、頭孢西丁、苯唑西林、妥布霉素；血管生成物質(zhì)，如酸性和堿性的成纖維細(xì)胞生長因子、雌激素(包括雌二醇(E2)、雌三醇(E3)和17-β雌二醇);和針對心臟衰竭的藥物，如地高辛、β-受體阻滯劑、血管緊張肽-轉(zhuǎn)化酶、抑制劑(包括卡托普利和依那普利)。生物活性材料可以配合(一)生物非活性材料使用，包括溶劑、載體或賦形劑，如乙酸異丁酸蔗糖、乙醇、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜、苯甲基苯甲酸和乙酸芐酯。此外，“治療劑”包括，特別在本發(fā)明的優(yōu)選治療方法中，該方法包括對受到程序上的創(chuàng)傷(比如通過血管成形術(shù)或冠狀動脈旋磨術(shù))的哺乳動物的血管施用至少一種治療劑，以抑制再狹窄。優(yōu)選地，這種治療劑是一細(xì)胞骨架抑制劑或一平滑肌抑制劑，包括，比如，紫 杉酹和其功能類似物、等效物或衍生物，如泰索帝、紫杉醇、注射用紫杉醇(abraxane TM)、coroxane TM或一種細(xì)胞松弛素,如細(xì)胞松弛素B、細(xì)胞松弛素C、細(xì)胞松弛素A、細(xì)胞松弛素D或其類似物或衍生物?？梢允褂帽景l(fā)明各種實施例在人體內(nèi)腔上應(yīng)用的“治療劑”的其他具體實例包括，但不限于L-精氨酸；脂肪細(xì)胞；轉(zhuǎn)基因細(xì)胞，如在受傷的動脈表面上接種用半乳糖苷酶基因轉(zhuǎn)染的自體內(nèi)皮細(xì)胞；紅霉素；盤尼西林；肝磷脂；阿司匹林；氫化可的松；地塞米松；毛喉素；GPIIb/IIIa 抑制劑；環(huán)己烷；Rho激酶抑制劑；雷帕霉素；組織胺；硝化甘油；維生素E;維生素C ；干細(xì)胞；
生長激素；水蛭素；水蛭肽；阿加曲班；Vapirprost ；環(huán)前列腺素；葡萄聚糖；紅細(xì)胞生成素；
內(nèi)皮生長因子；外皮生長因子；核心結(jié)合因子A ;血管內(nèi)皮生長因子；成纖維細(xì)胞生長因子；凝血酶；凝血酶抑制劑；和葡萄糖胺，以及很多其他治療物質(zhì)。本發(fā)明的治療劑輸送系統(tǒng)可以用來對任何能插入導(dǎo)管的人體內(nèi)腔表面應(yīng)用治療齊U。這種人體內(nèi)腔包括，特別是，血管、尿道、冠狀動脈血管、食道、氣管、結(jié)腸和膽管。圖I表示一個已知的高速冠狀動脈旋磨術(shù)系統(tǒng)的實施例，本發(fā)明的各種實施例使用了該系統(tǒng)的組件。該裝置包括一手柄部分10、一帶偏心膨大研磨頭28的細(xì)長的、柔性的驅(qū)動軸20和一細(xì)長的導(dǎo)管13 (用虛線表示，從手柄部分10向遠端延伸)。與現(xiàn)有技術(shù)中知道的一樣，驅(qū)動軸20是用螺旋盤繞的細(xì)絲制成的，研磨頭28牢固地連接在那里。導(dǎo)管13有一個內(nèi)腔L，驅(qū)動軸20滑動地放置在內(nèi)腔中并進一步包含一個遠端。手柄10優(yōu)選包含一用于高速轉(zhuǎn)動驅(qū)動軸20的渦輪機(或類似的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu))。手柄10通常可以與一動力源連接，如通過管16輸送的壓縮空氣?？梢栽O(shè)置一對光纜25(也可以選擇使用一根光纜)用于監(jiān)測渦輪機和驅(qū)動軸20的轉(zhuǎn)速。有關(guān)此類手柄及相關(guān)儀器的細(xì)節(jié)在業(yè)內(nèi)是眾所周知的。手柄10還優(yōu)選包括控制旋鈕11，其相對于導(dǎo)管13和手柄主體推進和縮回渦輪機和驅(qū)動軸20?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2A、2B和2C，將討論本發(fā)明中治療劑輸送系統(tǒng)的偏心膨大研磨頭28的一個實施例。如圖I所示，驅(qū)動軸20有一個旋轉(zhuǎn)軸線21，它與導(dǎo)線15是共軸的，導(dǎo)線15放在驅(qū)動軸20的腔內(nèi)。研磨頭28可以在中間部分35、遠端部分40和/或近端部分30上包含至少一個組織清除表面37，有利于在高速旋轉(zhuǎn)過程中研磨狹窄。組織清除表面37可以包含一層粘在研磨頭28中間部分35、遠端部分40和/或近端部分30上的研磨材料24。研磨材料可以使用任何合適的材料，如鉆石粉、熔融石英、氮化鈦、碳化鎢、氧化鋁、碳化硼或其他陶瓷材料。研磨材料優(yōu)選由金剛石片(或金剛石粉末顆粒)組成，使用適當(dāng)?shù)恼澈蟿┲苯庸潭ㄔ诮M織清除表面上的——可使用已知的成熟方法實現(xiàn)這種固定，如傳統(tǒng)的電鍍技術(shù)或熔合技術(shù)(例如，見美國專利US4，018，576)。另外外部組織清除表面也可以由機械方法或化學(xué)方法使中間部分35、遠端部分40和/或近端部分30的外表面變粗糙，從而提供適當(dāng)?shù)慕M織研磨清除表面37。在另一個變形中，外表面可以通過蝕刻或切割(比如用激光)，從而提供面積不大但有效的研磨表面。也可以使用其他類似技術(shù)提供適當(dāng)?shù)慕M織清除表面37。至少局部封閉的內(nèi)腔或插槽23可以沿驅(qū)動軸20的旋轉(zhuǎn)軸線21經(jīng)膨大研磨頭28設(shè)置，以便用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的方式把研磨頭28固定在驅(qū)動軸20上。在所示的實施例中，提供了一減小研磨頭28質(zhì)量的空心部分25，以利于無創(chuàng)傷研磨并提高在高速(如20，000到200，OOOrpm)工作期間研磨頭28軌跡控制的可預(yù)測性。在這個實施例中，研磨頭28可以牢固地固定在驅(qū)動軸20上，其中驅(qū)動軸由一個單元構(gòu)成?？梢孕薷目招牟糠?5的尺寸和形狀，從而針對想要的速度優(yōu)化研磨頭28的軌道旋轉(zhuǎn)線路。本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易就會認(rèn)出各種可能的結(jié)構(gòu)，其中的每一種結(jié)構(gòu)都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。偏心研磨頭28的其他實施例可能不包括空心部分25。圖2A-2C中的實施例展示了形狀和長度近似對稱的近端部分30和遠端部分40。替代的實施例可以增加近端部分30或遠端部分40的長度，從而形成一個非對稱形狀。
偏心膨大研磨頭28的質(zhì)心呈放射狀遠離驅(qū)動軸20的縱向旋轉(zhuǎn)軸線21。正如將在下面詳細(xì)討論的那樣，質(zhì)心偏離驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)軸線21使膨大研磨頭28具有一定的偏心率，允許它通過軌道運動(還會特別討論)把動脈打開到基本上大于膨大偏心研磨頭28的公稱直徑，優(yōu)選的，打開的直徑至少是膨大偏心研磨頭28公稱靜止直徑的兩倍。偏心膨大研磨頭28可能存在其他變形，包括一種結(jié)構(gòu)，其中，驅(qū)動軸的線圈可以在驅(qū)動軸的一側(cè)膨大，而在相對一側(cè)不膨大，形成質(zhì)心從旋轉(zhuǎn)軸線21偏移。美國專利US6, 494，890 (Shturman)中披露了這種結(jié)構(gòu)的內(nèi)容在這里整體作為參考引入。本發(fā)明及其各種實施例的偏心膨大研磨頭28的重要部分形成了偏心率，即偏心膨大研磨頭的質(zhì)心偏離驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)軸線。這種偏心率促使偏心膨大研磨頭28的軌道運動(后面將繼續(xù)討論)，這是本發(fā)明各種實施例的一個重要方面。因此，可以理解的是，正如在本文中所使用的那樣，“偏心”一詞在這里的定義和用法要么是指膨大研磨頭28與驅(qū)動軸20旋轉(zhuǎn)軸線21之間幾何中心的位置差，要么是指膨大研磨頭28與驅(qū)動軸20旋轉(zhuǎn)軸線21之間質(zhì)心的位置差。無論哪種位置差，在適當(dāng)轉(zhuǎn)速下，能讓偏心膨大研磨頭28使狹窄打開到直徑明顯大于偏心膨大研磨頭28的公稱直徑。此外，對于幾何形狀不規(guī)則的偏心膨大研磨頭28，“幾何中心”的概念大致可以通過定位一條最長弦的中點來估算，繪制這條弦時要經(jīng)過驅(qū)動軸28的旋轉(zhuǎn)軸線21并連接在偏心膨大研磨頭28橫截面的最大的圓周上所取的兩個點。本發(fā)明治療劑輸送裝置的研磨頭28可以用不銹鋼、鎢、鈦或類似材料制作。研磨頭28可以采用單件式的整體結(jié)構(gòu)，或者也可以采用由兩件或多件研磨頭零件配合并組裝在一起，實現(xiàn)本發(fā)明目標(biāo)的一個組件。動脈中的狹窄可被打開到直徑大于本發(fā)明中偏心膨大研磨頭公稱直徑的程度，其與幾個參數(shù)有關(guān)，包括偏心膨大研磨頭的形狀、偏心膨大研磨頭的質(zhì)量、質(zhì)量分布以及研磨頭內(nèi)質(zhì)心相對于驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)軸線的位置和轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速是決定離心力大小的重要因素，偏心研磨頭28的組織清除表面37就是依靠離心力壓在狹窄組織上的，藉此允許操作人員控制組織清除的速度?？刂破难心ヮ^28的轉(zhuǎn)速在一定程度上也可以控制該裝置能將狹窄打開到的最大直徑。申請人:還發(fā)現(xiàn)，可靠地控制組織清除表面壓在狹窄組織上的力的能力不僅允許操作人員能夠更好地控制組織清除的速度，還能更好地控制被清除的顆粒大小?？刂破难心ヮ^28的轉(zhuǎn)速還可以控制從旋轉(zhuǎn)研磨頭28呈放射狀產(chǎn)生的向外離心力。正如在本發(fā)明中所應(yīng)用的那樣，離心力的控制可以控制從釋放點呈放射狀并且向內(nèi)腔/生物管道壁施用治療劑的效率。圖3和圖4展示了本發(fā)明中偏心研磨頭28的各種實施例所采用的大致螺旋軌道線路，圖中所示的研磨頭28相對于導(dǎo)線15，研磨頭28沿其推進。為了描述實際作用在圖3和圖4中夸大了螺旋線路的節(jié)距，偏心研磨頭28的每個螺旋線路僅通過研磨頭28去除很薄的一層組織，而很多很多這種由偏心擴大研磨頭28造成的螺旋線路隨著該裝置前后反復(fù)穿過狹窄，以便完全打開狹窄。圖3和圖4示意性地表示了本發(fā)明中冠狀動脈旋磨術(shù)裝置偏心擴大研磨頭28的三種不同的旋轉(zhuǎn)位置。在每個位置上，與偏心膨大研磨頭28的研磨表面接觸的斑塊“P”被去除一這三個位置是用與斑塊“P”接觸的三個不同點標(biāo)識的，這些點在圖中用B1、B2和B3表示。注意，在每個點上，其一般是偏心膨大研磨 頭28的研磨表面的相同部分接觸組織一該組織清除表面37的部分是呈放射狀遠離驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)軸線。盡管不希望限定于任何特定的工作原理，但申請人相信質(zhì)心偏離旋轉(zhuǎn)軸線21會產(chǎn)生偏心研磨頭28的“軌道”運動，“軌道”的直徑可通過改變(特別是)驅(qū)動軸20的轉(zhuǎn)速進行控制。申請人已經(jīng)憑經(jīng)驗證明，通過改變驅(qū)動軸20的轉(zhuǎn)速，操作人員可以控制將偏心研磨頭28的組織切除表面壓在該狹窄的表面的離心力。離心力可以按公式確定Fc=mΔχ( Ji η/30)2其中Fe為離心力，m為偏心膨大研磨頭的質(zhì)量，Λ χ為偏心研磨頭28的質(zhì)心與驅(qū)動軸20旋轉(zhuǎn)軸線21之間的距離，而η為轉(zhuǎn)速(圈每分鐘，rpm)?？刂屏e就可以控制組織的清除速度，可以控制該裝置打開狹窄的最大直徑，并改善正在清除的組織顆粒大小的控制能力。此外，控制離心力還可以控制從釋放點呈放射狀并向內(nèi)腔/生物管道壁施用治療劑的效率。圖5所示的圖表示最大離心力Fe的計算，借助這個離心力，一個例子是具有最大直徑約為I. 75mm的偏心研磨頭28，可以按高達200，OOOrpm左右的轉(zhuǎn)速壓在一個狹窄的表面上?？刂屏e就可以控制組織的清除速度，可以控制該裝置打開狹窄的最大直徑，并改善正在清除的組織顆粒大小的控制能力。利用這個力Fe幫助把治療物質(zhì)輸送到高速旋轉(zhuǎn)偏心研磨頭28的軌道線路中，并輸送到內(nèi)腔或生物管道的目標(biāo)壁，這是本發(fā)明各實施例的重點之一?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖6-8，將描述本發(fā)明中治療劑輸送系統(tǒng)的一個實施例。圖6展示一個治療劑輸送系統(tǒng)100，它具有的元件與前面圖I中描述的相同，但有一個例外偏心研磨頭28A在其外殼內(nèi)包含至少一個，優(yōu)選若干個隔間110。隔間110放在近端部分30、中間部分35和遠端部分40的一個或幾個上，最好如圖7和圖8中看到的那樣。隔間110預(yù)先注入至少一種治療劑115，然后偏心研磨頭28A的外表面涂抹120，以臨時用至少一種治療劑115密封隔間110。這層密封會在粥樣斑塊切除術(shù)中慢慢磨損，如聚乙烯或類似材料，這樣，當(dāng)該層密封磨損時，隔間110被打開，暴露至少一種治療劑115在內(nèi)腔或生物管道中。其他涂層110在該技術(shù)中是眾所周知的，并可以包含接觸液體或類似物質(zhì)時會慢慢溶解的涂層。每一個這種涂層110都在本發(fā)明范圍以內(nèi)。另外，可以選擇涂抹并密封每個隔間110，藉此該涂層會在粥樣斑塊切除術(shù)中慢慢磨損和/或溶解，而不用為了覆蓋隔間110而涂抹偏心研磨頭28A的外表面。涂層120優(yōu)選在粥樣斑塊切除術(shù)中從隔間110清除。這樣，在軌道運動產(chǎn)生的徑向力、偏心研磨頭28A的離心力及其質(zhì)心偏離驅(qū)動軸20的旋轉(zhuǎn)軸線21的共同作用下，按圖8箭頭所示的方向(大致呈放射狀方向)將至少一種治療劑115噴出隔間110。噴出的、釋放的治療劑持續(xù)暴露在軌道高速旋轉(zhuǎn)的偏心研磨頭28A，進一步使釋放的治療劑115受到研磨頭28A產(chǎn)生的徑向力的作用。這些徑向力，加上部分治療劑115的傾向于把治療劑呈放射狀地向外甩的物理沖擊，促使治療劑呈放射狀地向外推向目標(biāo)內(nèi)腔或生物管道的管壁。最終，這些作用力會導(dǎo)致治療劑沖擊內(nèi)腔或生物管道的管壁，其中的大部分將用足夠的力沖擊管壁，從而施用實現(xiàn)療效的受沖擊的治療劑到管壁上。Ramazani-Rend等人在〃Experimental and numerical investigation of orbital atherectomy: absence ofcavitation"(J. Biomedical Science and Engineering, 2010, 3, 1108-1116)一文中詳細(xì)描述了這一過程，其內(nèi)容在這里整體作為參考引入。由于粥樣斑塊切除術(shù)是在應(yīng)用治療劑115 之前進行的，內(nèi)腔或生物導(dǎo)管剛剛打磨，因此能出色地接受呈放射狀噴出來的治療劑115。圖9-11展示了本發(fā)明的另一個實施例。圖9展示了本發(fā)明治療劑輸送系統(tǒng)200的一個實施例，它包含一個高速冠狀動脈旋磨術(shù)系統(tǒng)。該裝置包括一手柄部分10、一帶偏心膨大研磨頭28B的細(xì)長的、柔性驅(qū)動軸20，其至少包含一噴射孔140和一細(xì)長的導(dǎo)管13(用虛線表示，從手柄部分10向遠端延伸)。與現(xiàn)有技術(shù)中知道的一樣，驅(qū)動軸20是用螺旋盤繞的線制成的，研磨頭28B牢固地連接在那里。導(dǎo)管13有一個內(nèi)腔L，驅(qū)動軸20滑動地放置在內(nèi)腔中并進一步包含一個遠端。一治療物質(zhì)輸送套20包含從其中通過的內(nèi)腔，都放置在導(dǎo)管13的內(nèi)腔L中，治療物質(zhì)輸送套22的內(nèi)腔與至少一個偏心研磨頭28B的噴射孔140流體流通。手柄10最好包含一用于高速轉(zhuǎn)動驅(qū)動軸20的渦輪機(或類似的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu))。手柄10通常可以與一動力源連接，如通過管16輸送的壓縮空氣。還可以使用一對光纜25(也可以選擇使用一根光纜)用于監(jiān)測渦輪機和驅(qū)動軸20的轉(zhuǎn)速。有關(guān)此類手柄及相關(guān)儀器的細(xì)節(jié)在業(yè)內(nèi)是眾所周知的。手柄10最好還包括一控制旋鈕11，以相對于導(dǎo)管13和手柄主體推進和縮回渦輪機和驅(qū)動軸20。啟動用于將治療物質(zhì)引入驅(qū)動軸內(nèi)腔的泵可以通過手柄10上的單獨控制旋鈕控制，也可以用與泵和/或治療物質(zhì)儲罐18連接的單獨控制器控制。顯然，對于技術(shù)人員來說，可以用很多方式監(jiān)視并控制這個過程，治療物質(zhì)劑量從治療物質(zhì)儲罐18經(jīng)治療物質(zhì)輸送套22注入偏心研磨頭28B的噴射孔140，并隨后在研磨頭28高速旋轉(zhuǎn)前和/或研磨頭28高速旋轉(zhuǎn)期間加壓釋放。例如，只有已知劑量的治療物質(zhì)可以加入治療物質(zhì)儲罐18中和/或可以用一計量器幫助操作人員監(jiān)測流經(jīng)液體供應(yīng)管線17的治療物質(zhì)總量。業(yè)內(nèi)非常熟悉的控制器19可以與治療物質(zhì)儲罐18和用于控制量和流速的泵保持操作連通。所有此類監(jiān)控液體流量的方法都在本發(fā)明范圍以內(nèi)。工作時，高速粥樣斑塊切除術(shù)系統(tǒng)啟動，導(dǎo)致驅(qū)動軸20高速旋轉(zhuǎn)。然后操作人員可以通過啟動泵使治療物質(zhì)輸送泵運轉(zhuǎn)，并開始泵送至少一種治療物質(zhì)通過治療劑輸送套22，如圖所示，治療劑輸送套包含一內(nèi)腔，這個內(nèi)腔定義在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸20與治療劑輸送套22之間的空間，其中驅(qū)動軸20可滑動并可旋轉(zhuǎn)地按同心排列放在治療劑輸送套22的內(nèi)腔中；治療劑經(jīng)過這個內(nèi)腔向遠端移動。在這個實施例中，治療劑輸送套22不旋轉(zhuǎn)，而驅(qū)動軸20在其內(nèi)腔中旋轉(zhuǎn)。治療劑輸送套22的另一個替代實施例可以包含按非同心關(guān)系排列的套22和驅(qū)動軸20，如圖示說明的實施例。相反，套22和驅(qū)動軸20在導(dǎo)管內(nèi)腔中占用單獨的空間?？梢韵蚣夹g(shù)人員展示將治療劑向偏心研磨頭28B輸送的其他替代實施例，每個此類實施例都在本發(fā)明的范圍以內(nèi)。在所有實施例中，最終治療劑到達偏心研磨頭28B中的內(nèi)腔23。由于研磨頭28B包含一偏離驅(qū)動軸20旋轉(zhuǎn)軸線21的質(zhì)心，偏心研磨頭28B的高速旋轉(zhuǎn)包含以上描述的軌道運動。這也產(chǎn)生了以上描述的強大的離心力，該離心力結(jié)合治療劑沿治療劑輸送套22內(nèi)腔的擠壓，導(dǎo)致至少一種治療劑的移動，通過與偏心研磨頭28B的內(nèi)腔23液體連通的噴射孔140。如圖所示，噴射孔140成為偏心研磨頭28B外面的一個管道并進入血管或生物管道的內(nèi)腔。如圖所示，強大的徑向力(部分由噴射孔140的初始噴射力產(chǎn)生的，部分由偏心研磨頭28B高速旋轉(zhuǎn)的軌道運動而產(chǎn)生的強大離心力而產(chǎn)生的)主動地將治療劑呈放射狀地向外推向目標(biāo)內(nèi)腔或生物管道的管壁。最終，治療劑將被導(dǎo)入并作用在管壁上以實現(xiàn)其需要的療效。由于粥樣斑塊切除術(shù)是在應(yīng)用治療劑之前進行的，內(nèi)腔或生物導(dǎo)管剛剛打磨，因此能出色地接受呈放射狀噴出的治療劑。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖12和13，展示了本發(fā)明中治療劑輸送系統(tǒng)的另一個實施例。圖12展示了本發(fā)明中治療劑輸送系統(tǒng)的一個實施例，它包含一個高速冠狀動脈旋磨術(shù)系統(tǒng)。該裝置包括一手柄部分10、一帶偏心膨大研磨頭28的細(xì)長的、柔性的驅(qū)動軸20 (如圖1，2A-2C描述)和一細(xì)長的導(dǎo)管13 (用虛線表不,從手柄部分10向遠端延伸)。與現(xiàn)有技術(shù)中所知一樣，驅(qū)動軸20是用螺旋盤繞的線制成的，研磨頭28B牢固地連接在那里。導(dǎo)管13有一內(nèi)腔L，其中放入了一個非旋轉(zhuǎn)套160，套160包含一遠端可縮回組件165。非旋轉(zhuǎn)套160包含一個從那里穿過的內(nèi)腔，驅(qū)動軸20可滑動地并可旋轉(zhuǎn)地放置其中。手柄10最好包含一用于高速轉(zhuǎn)動驅(qū)動軸20的渦輪機(或類似的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu))。手柄10通?？梢耘c一動力源連接，如通過管16輸送的壓縮空氣。可以使用一對光纜25(也可以選擇使用一根光纜)用于監(jiān)測渦輪機和驅(qū)動軸20的轉(zhuǎn)速。有關(guān)此類手柄及相關(guān)儀器的細(xì)節(jié)在業(yè)內(nèi)是眾所周知的。手柄10最好還包括一控制旋鈕11，其相對于導(dǎo)管13和手柄主體用于推進和縮回渦輪機和驅(qū)動軸20。系統(tǒng)300的可縮回組件165包含一遠端外殼170，其包含至少一個，最好幾個空心隔間175。在治療輸送系統(tǒng)300插入患者內(nèi)腔或生物管道之前，空心隔間175預(yù)裝了預(yù)定數(shù)量的至少一種治療劑。治療劑可以是液態(tài)的、冷凍的或膠囊封裝的，其中冷凍治療劑要在釋放到內(nèi)腔或生物管道內(nèi)之前解凍，而膠囊要可溶于液體中，以便將治療劑釋放到內(nèi)腔或生物管道內(nèi)。遠端外殼170的一側(cè)如圖所示。技術(shù)人員應(yīng)該了解遠端外殼170的兩側(cè)或多側(cè)可以包含隔間175。如圖所示，遠端外殼為長方形，但其他形狀亦可使用?？煽s回組件165還包含一個可縮回套180，其包含帶膨大區(qū)域185的遠端，遠端外殼170通過滑動方式裝入膨大區(qū)域內(nèi)，遠端外殼170是與膨大區(qū)域185是形狀互補的，在其中并藉此，含有治療劑的空心隔間175在插入期間和粥樣斑塊切除術(shù)期間得到保護。膨大區(qū)域185把遠端外殼170封裝到空心隔間175中不與內(nèi)腔環(huán)境接觸的程度，直到可縮回套180向近端縮回，藉此把膨大區(qū)域185從遠端外殼170中取出?？煽s回套180的這種縮回使得預(yù)裝在空心隔間175中的治療劑與內(nèi)腔環(huán)境接觸。工作時，導(dǎo)線15和包含偏心研磨頭的驅(qū)動軸20固定到位時能聽到咬合聲。非旋轉(zhuǎn)套160也隨可縮回組件165，包括預(yù)裝的空心隔間175，插入內(nèi)腔或生物管道中，定位到偏心研磨頭的遠端。開始高速粥樣斑塊切除術(shù)，在手術(shù)過程中的某一時刻，操作員可以決定縮回可縮回套180，以便從空心隔間175中釋放治療劑。正如以上所描述的那樣，這種縮回導(dǎo)致膨大區(qū)域185向遠端移動，遠離遠端外殼170，藉此使得預(yù)裝在空心隔間175中的治療劑與內(nèi)腔或管道環(huán)境接觸。最后，治療劑被壓出空心隔間175并進入內(nèi)腔或管道。因為研磨頭28包含一偏離驅(qū)動軸20旋轉(zhuǎn)軸線21的質(zhì)心，正如圖1、2A-2C和3_5中所討論的那樣，偏心研磨頭28的高速旋轉(zhuǎn)包含一種以上描述的軌道運動。這也產(chǎn)生了以上描述的強大離心力，該離心力會夾帶著分散的治療劑，將治療劑呈放射狀地向外推向內(nèi)腔或生物管道的管壁。這些強大的徑向力主動將治療劑呈放射狀地向外推向目標(biāo)內(nèi)腔或生物管道的管壁。最終，治療劑將被導(dǎo)入并作用在管壁上以實現(xiàn)其需要的療效。由于粥樣斑塊切除術(shù)是在應(yīng)用治療劑之前進行的，內(nèi)腔或生物管道剛剛打磨，因此能出色地接受呈放射狀噴出的治療劑?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖14和圖15，展示本發(fā)明中治療劑輸送系統(tǒng)400的另一個實施例，它包 含一個高速冠狀動脈旋磨術(shù)系統(tǒng)。該裝置包括一手柄部分10、一治療劑輸送套200 (輸送套200包含一從其中穿過的內(nèi)腔)、一帶偏心膨大研磨頭28的細(xì)長的、柔性的驅(qū)動軸20 (其正如以上討論和描述的那樣可滑動和可旋轉(zhuǎn)地放入套200內(nèi))和一細(xì)長的導(dǎo)管13 (用虛線表不，從手柄部分10向遠端延伸)。導(dǎo)管13有一內(nèi)腔L,輸送套200在內(nèi)腔中可滑動地放置并進一步包含一遠端。治療劑輸送套200還包含一可充氣氣球205在其上，氣球205包含若干用于從那里噴射治療劑用的孔210，孔210與輸送套200的內(nèi)腔和治療劑儲罐18液體連通。手柄10最好包含一用于高速轉(zhuǎn)動驅(qū)動軸20的渦輪機(或類似的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu))。手柄10通?？梢耘c一動力源連接，如通過管16輸送的壓縮空氣?？梢允褂靡粚饫|25(也可以選擇使用一根光纜)，用于監(jiān)測渦輪機和驅(qū)動軸20的轉(zhuǎn)速。有關(guān)此類手柄及相關(guān)儀器的細(xì)節(jié)在業(yè)內(nèi)是眾所周知的。手柄10最好還包括一控制旋鈕11，以相對于導(dǎo)管13和手柄主體推進和縮回渦輪機和驅(qū)動軸20。啟動用于將治療物質(zhì)引入驅(qū)動軸內(nèi)腔的泵可以通過手柄10上的單獨控制旋鈕控制，也可以用與泵和/或治療物質(zhì)儲罐18連接的單獨控制器控制。顯然，對于技術(shù)人員來說，可以用很多方式監(jiān)視并控制這個過程，治療物質(zhì)劑量從治療物質(zhì)儲罐18經(jīng)治療物質(zhì)輸送套200注入氣球205的孔210中，并隨后在研磨頭28高速旋轉(zhuǎn)前和/或研磨頭28高速旋轉(zhuǎn)期間加壓釋放。例如，只有已知劑量的治療物質(zhì)可以加入治療物質(zhì)儲罐18中和/或可以用一計量器幫助操作人員監(jiān)測流經(jīng)液體輸送管線17的治療物質(zhì)總量。業(yè)內(nèi)非常熟悉的控制器19可以與治療物質(zhì)儲罐18和用于控制量和流速的泵保持操作連通。所有此類監(jiān)控液體流量的方法都在本發(fā)明范圍以內(nèi)。工作時，治療輸送系統(tǒng)400定位在患者內(nèi)腔中，特別是偏心研磨頭28定位在需要研磨的阻塞附近，并且啟動高速粥樣斑塊切除術(shù)系統(tǒng)使得驅(qū)動軸20的高速旋轉(zhuǎn)，以及如上所述偏心研磨頭28的軌道運動。一旦清除了血管壁的阻塞，套200向遠端轉(zhuǎn)移，使可充氣的氣球205接觸內(nèi)腔，即把氣球205移出導(dǎo)管13的內(nèi)腔，使得可以用充氣方法和業(yè)內(nèi)熟知的介質(zhì)給氣球充氣。一旦氣球205充氣后，然后操作人員可以通過啟動泵開始治療物質(zhì)輸送泵運轉(zhuǎn)，并開始泵送至少一種治療物質(zhì)通過治療劑輸送套200 ;治療劑經(jīng)過這個內(nèi)腔向遠端移動。在這個實施例中，治療劑輸送套200不旋轉(zhuǎn)，而驅(qū)動軸20在套200的內(nèi)腔中旋轉(zhuǎn)。治療劑輸送套200的一個替代實施例可以包含按非同心關(guān)系排列的套200和驅(qū)動軸20。相反，在這個替代實施例中，套200和驅(qū)動軸20在導(dǎo)管13內(nèi)腔中占用單獨空間。任何情況下，治療劑通過套200的內(nèi)腔向遠端移動，最終到達氣球205，并通過孔210被壓出氣球205，在這里治療劑會遇上以上描述的離心力和沖擊力。在這些力的作用下治療劑呈放射狀朝著血管壁(治療劑在這里被壓出并發(fā)揮療效)被向外推。不應(yīng)認(rèn)為本發(fā)明僅限于以上描述的特殊實例，而應(yīng)該理解為涵蓋本發(fā)明的所有方面。對本說明書的直接認(rèn)識后，本發(fā)明作出的各種修改、等同步驟以及適用的多種結(jié)構(gòu)對于 本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種在高速冠狀動脈旋磨術(shù)期間用于在生物內(nèi)腔中向生物內(nèi)腔壁輸送至少一種治療劑的高速冠狀動脈旋磨術(shù)系統(tǒng)，包括 一最大直徑小于動脈直徑的導(dǎo)線； 一柔性細(xì)長的、可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸，可在導(dǎo)線上前進，所述驅(qū)動軸有一旋轉(zhuǎn)軸線； 一包含一外表面并固定在所述驅(qū)動軸上的偏心研磨頭，所述偏心研磨頭的質(zhì)心偏離所述驅(qū)動軸的所述旋轉(zhuǎn)軸線； 在所述偏心研磨頭高速旋轉(zhuǎn)過程中把所述至少一種治療劑輸送到內(nèi)腔中的方法；和 主動將所述至少一種治療劑呈放射狀地向外推出所述偏心研磨頭而進入內(nèi)腔壁的方法。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，所述偏心研磨頭的至少一部分外表面進一步包含至少一個隔間定義在其中，所述隔間能容納所述至少一種治療劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，具有至少一種治療劑在其中的所述至少一個的隔間上，進一步包含一臨時涂層，所述臨時涂層在冠狀動脈旋磨術(shù)期間磨損或溶解。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中主動將所述至少一種治療劑呈放射狀地向外推出所述偏心研磨頭并進入內(nèi)腔壁的方法包含離心力，所述離心力由所述偏心研磨頭高速旋轉(zhuǎn)期間形成的軌道運動而產(chǎn)生。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中主動將所述至少一種治療劑呈放射狀地向外推出所述偏心研磨頭而進入內(nèi)腔壁的方法包含徑向向外的沖擊力，所述沖擊力由所述偏心研磨頭高速旋轉(zhuǎn)期間形成的軌道運動和所述治療劑的沖擊而產(chǎn)生。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，進一步包含 一治療劑儲te； 一與所述治療劑儲罐液體連通的液體供應(yīng)管線； 一治療劑輸送套，其包含一從其中穿過的內(nèi)腔，所述內(nèi)腔與所述治療劑儲罐液體連通； 一與所述治療劑儲罐操作連通的泵； 至少一個通過所述偏心研磨頭放置的噴射孔，所述至少一個噴射孔與所述治療劑輸送套的內(nèi)腔是液體連通的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，進一步包括一與所述泵和所述治療劑儲罐操作連通的控制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中主動將所述至少一種治療劑呈放射狀地向外推出所述偏心研磨頭而進入內(nèi)腔壁的方法包含離心力，所述離心力由所述偏心研磨頭高速旋轉(zhuǎn)期間形成的軌道運動而產(chǎn)生。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中主動將所述至少一種治療劑呈放射狀地向外推出所述偏心研磨頭而進入內(nèi)腔壁的方法包含徑向向外的沖擊力，所述沖擊力由所述偏心研磨頭高速旋轉(zhuǎn)期間形成的軌道運動和所述治療劑的沖擊而產(chǎn)生。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，進一步包含 一非旋轉(zhuǎn)套，所述非旋轉(zhuǎn)套包含從其中穿過的內(nèi)腔，所述驅(qū)動軸可滑動地并可旋轉(zhuǎn)地放置在其中，所述非旋轉(zhuǎn)套進一步包含一可縮回組件，所述可縮回組件包含 一包含至少一空心隔間的遠端外殼，所述隔間中至少預(yù)裝了一種治療劑；和一包含一遠端的可縮回套，所述遠端有一膨大區(qū)域，所述遠端外殼可滑動地裝入所述膨大區(qū)域中，所述可縮回套能回縮，以使得預(yù)裝在所述遠端外殼的所述至少一空心隔間內(nèi)的所述至少一種治療劑接觸生物內(nèi)腔。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中主動將所述至少一種治療劑呈放射狀地向外推出所述偏心研磨頭而進入內(nèi)腔壁的方法包含離心力，所述離心力由所述偏心研磨頭高速旋轉(zhuǎn)期間形成的軌道運動而產(chǎn)生。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中主動將所述至少一種治療劑呈放射狀地向外推出所述偏心研磨頭而進入內(nèi)腔壁的方法包含徑向向外的沖擊力，所述沖擊力由所述偏心研磨頭高速旋轉(zhuǎn)期間形成的軌道運動和所述治療劑的沖擊而產(chǎn)生。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述至少一種治療劑在被預(yù)裝入所述遠端外殼的所述至少一空心隔間內(nèi)之前被冷凍。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述至少一種治療劑在被預(yù)裝入所述遠端外殼的所述至少一空心隔間內(nèi)之前被裝入膠囊。
15.一種在高速冠狀動脈旋磨術(shù)期間用于在生物內(nèi)腔中向生物內(nèi)腔壁輸送至少一種治療劑的高速冠狀動脈旋磨術(shù)系統(tǒng)，包括 一最大直徑小于動脈直徑的導(dǎo)線； 一柔性細(xì)長的、可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸，可在導(dǎo)線上前進，所述驅(qū)動軸有一旋轉(zhuǎn)軸線； 一包含一外表面并固定在所述驅(qū)動軸上的偏心研磨頭，所述偏心研磨頭的質(zhì)心偏離所述驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)軸線； 在所述偏心研磨頭的高速旋轉(zhuǎn)過程中將所述至少一種治療劑輸送進入內(nèi)腔的方法；和主動將所述至少一種治療劑呈放射狀地向外推出所述偏心研磨頭而進入內(nèi)腔壁的方法，包含 由所述偏心研磨頭高速旋轉(zhuǎn)期間形成的軌道運動而產(chǎn)生的離心力；和由所述偏心研磨頭高速旋轉(zhuǎn)期間形成的軌道運動和所述治療劑沖擊而產(chǎn)生的徑向向外沖擊力。
16.一種在高速冠狀動脈旋磨術(shù)期間用于在生物內(nèi)腔中向生物內(nèi)腔壁輸送至少一種治療劑的方法，包括 提供一最大直徑小于動脈直徑的導(dǎo)線； 提供一柔性細(xì)長的、可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸，可在導(dǎo)線上前進，所述驅(qū)動軸有一旋轉(zhuǎn)軸線；提供一包含一外表面并固定在驅(qū)動軸上的偏心研磨頭，所述偏心研磨頭的質(zhì)心偏離所述驅(qū)動軸的所述旋轉(zhuǎn)軸線； 在所述偏心研磨頭高速旋轉(zhuǎn)期間將所述至少一種治療劑輸送到內(nèi)腔中；和由所述偏心研磨頭高速旋轉(zhuǎn)期間形成的軌道運動而產(chǎn)生離心力；和由所述偏心研磨頭高速旋轉(zhuǎn)期間形成的軌道運動和所述治療劑的沖擊而產(chǎn)生徑向向外沖擊力；和 主動將所述至少一種治療劑呈放射狀地向外推出所述偏心研磨頭而進入內(nèi)腔壁。
17.一種在高速冠狀動脈旋磨術(shù)期間用于在生物內(nèi)腔中向生物內(nèi)腔壁輸送至少一種治療劑的高速冠狀動脈旋磨術(shù)系統(tǒng)，包括 一最大直徑小于動脈直徑的導(dǎo)線；一柔性細(xì)長的、可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸，可在導(dǎo)線上前進，所述驅(qū)動軸有一旋轉(zhuǎn)軸線； 一包含一外表面并固定在驅(qū)動軸上的偏心研磨頭，所述偏心研磨頭的質(zhì)心偏離所述驅(qū)動軸的是旋轉(zhuǎn)軸線； 一治療劑儲te； 一與所述治療劑儲罐液體連通的液體供應(yīng)管； 一治療劑輸送套，包含一從其中穿過的內(nèi)腔，所述內(nèi)腔與所述治療劑儲罐液體連通； 一與所述治療劑儲罐工作連通的泵； 一與所述泵和所述治療劑儲液罐操作連通的控制器； 一非旋轉(zhuǎn)治療劑輸送套，所述輸送套包含一從其中穿過的內(nèi)腔，所述驅(qū)動軸可滑動地并可旋轉(zhuǎn)地放入其中，所述非旋轉(zhuǎn)套進一步包含一可充氣的氣球，所述氣球可滑動地放入所述非旋轉(zhuǎn)治療劑輸送套的內(nèi)腔中，所述治療劑輸送套的內(nèi)腔與所述治療劑儲罐液體連通，所述可充氣的氣球包含若干個孔，所述孔與所述治療劑輸送套的內(nèi)腔是液體連通的；以及 主動將所述至少一種治療劑呈放射狀地向外推出所述偏心研磨頭而進入內(nèi)腔壁的方法。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中主動將所述至少一種治療劑呈放射狀地向外推出所述偏心研磨頭而進入內(nèi)腔壁的方法包含離心力，所述離心力由所述偏心研磨頭高速旋轉(zhuǎn)期間形成的軌道運動而產(chǎn)生。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中主動將所述至少一種治療劑呈放射狀地向外推出所述偏心研磨頭而進入內(nèi)腔壁的方法包含徑向向外的沖擊力，所述沖擊力由所述偏心研磨頭高速旋轉(zhuǎn)期間形成的軌道運動和所述治療劑的沖擊而產(chǎn)生。
全文摘要
本發(fā)明為在生物管道內(nèi)局部應(yīng)用治療物質(zhì)提供了一種系統(tǒng)、裝置和方法。一個實施例包含一冠狀動脈旋磨術(shù)裝置，該裝置包含一柔性的、細(xì)長的、可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸，驅(qū)動軸有一內(nèi)腔并帶一偏心膨大的研磨頭，研磨頭至少有一應(yīng)用孔，經(jīng)由此應(yīng)用孔治療劑輸送套和一操作員控制的執(zhí)行器與其連接。治療劑隨后可以在研磨頭高速旋轉(zhuǎn)期間和/或之后從偏心研磨頭上的應(yīng)用孔向外呈放射狀地噴灑治療劑。另一個實施例包含研磨頭中盛放治療劑、以便在高速旋轉(zhuǎn)時釋放的隔間。任何一種情況下，治療物質(zhì)在偏心研磨頭高速軌道旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的徑向力作用下輸送，把治療物質(zhì)推入管道壁。
文檔編號A61B17/22GK102917655SQ201180009566
公開日2013年2月6日 申請日期2011年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月18日
發(fā)明者V·L·舍納爾德, J·L·里弗斯, J·C·達利 申請人:心血管系統(tǒng)股份有限公司