專(zhuān)利名稱(chēng)：用于高速旋磨設(shè)備的偏心研磨部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于從人體通道清除組織的設(shè)備和方法，例如采用一種高速旋磨設(shè) 備，從動(dòng)脈中清除粥樣硬化斑塊(atherosclerotic plaque)。
背景技術(shù)：
眾多的技術(shù)和儀器已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)用于清除或修復(fù)動(dòng)脈中的組織和人體通道中的 類(lèi)似組織。這些技術(shù)和儀器的常見(jiàn)用途是清除患者動(dòng)脈中的粥樣硬化斑塊。動(dòng)脈粥樣硬化 的特征是脂肪在患者血管的內(nèi)膜層(內(nèi)皮下)中堆積(動(dòng)脈粥樣，atheromas)而成。最初堆 積的脂肪相對(duì)較軟，隨著時(shí)間的推移，富含膽固醇的動(dòng)脈粥樣物質(zhì)變硬成鈣化的動(dòng)脈粥樣 硬化斑塊。這種動(dòng)脈粥樣限制了血液的流動(dòng)，因此常被稱(chēng)為狹窄病變(stenotic lesions) 或狹窄(stenoses)，而阻塞物質(zhì)被稱(chēng)為狹窄物質(zhì)。如果不對(duì)其處理，這種狹窄能引起心絞 痛、高血壓、心肌梗死、中風(fēng)和類(lèi)似病癥。動(dòng)脈粥樣硬化斑塊旋磨手術(shù)已成為一種用于清除這種狹窄物質(zhì)的常見(jiàn)技術(shù)。這 種手術(shù)最常用于打通冠狀動(dòng)脈中鈣化病變的初始階段。大部分情況下，粥樣斑塊旋磨手術(shù) 不單獨(dú)使用，而是伴隨著氣囊血管成形手術(shù)(balloon angioplasty procedure)，接著還常 伴隨血管內(nèi)支架(stent)的植入以幫助維持被打開(kāi)血管的暢通(patentcy)。對(duì)于非鈣化病 變，氣囊血管成形手術(shù)常單獨(dú)用于打通動(dòng)脈，而且血管內(nèi)支架常被植入以維持被打通血管 的暢通。然而，研究已經(jīng)表明，在接受氣囊血管成形手術(shù)和動(dòng)脈植入血管內(nèi)支架的患者中， 有相當(dāng)大比例的患者出現(xiàn)血管內(nèi)支架再狹窄一例如，血管內(nèi)支架產(chǎn)生的堵塞物，常因?yàn)?經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，血管內(nèi)支架中的傷疤組織過(guò)度生長(zhǎng)的結(jié)果。這種情況下，粥樣斑塊旋磨手 術(shù)就成了從血管內(nèi)支架(氣囊血管成形手術(shù)在血管內(nèi)支架內(nèi)不是很有效)清除過(guò)多傷疤組 織的優(yōu)選手術(shù)，從而恢復(fù)血管的暢通。幾種旋磨設(shè)備已經(jīng)被開(kāi)發(fā)用于清除狹窄物質(zhì)。其中一種設(shè)備，如美國(guó)專(zhuān)利4990134 (Auth)所示，一種覆有研磨材料的磨錐(burr)，例如鉆石顆粒，該磨錐裝配在柔性驅(qū)動(dòng)軸的 末端。磨錐被推進(jìn)穿過(guò)狹窄時(shí)高速旋轉(zhuǎn)(通常，例如大約在150000-190000 rpm的范圍)。然 而，當(dāng)磨錐清除狹窄組織時(shí)，它阻礙了血流。一旦磨錐已經(jīng)向前穿過(guò)狹窄，動(dòng)脈將被打開(kāi)直 徑與磨錐最大外部直徑相等或略大的開(kāi)口。通常，必須使用超過(guò)一種尺寸的磨錐才能在動(dòng) 脈打開(kāi)想要獲得直徑的開(kāi)口。美國(guó)專(zhuān)利5314438 (Shturman)公布了另外一種已知的旋磨設(shè)備，該設(shè)備的驅(qū)動(dòng) 軸的一部分具有擴(kuò)大(enlarged)直徑，這個(gè)擴(kuò)大直徑的表面至少有一段覆有研磨材料以構(gòu) 成該驅(qū)動(dòng)軸的研磨段(abrasive segment)。當(dāng)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，研磨段能夠從動(dòng)脈清除狹窄組 織。盡管這種旋磨設(shè)備因其靈活性而比Auth的設(shè)備具有一定的優(yōu)點(diǎn)，但其也只能在動(dòng)脈 打開(kāi)直徑與驅(qū)動(dòng)軸的擴(kuò)大研磨表面直徑大致相等的開(kāi)口，原因是該設(shè)備實(shí)質(zhì)上不是偏心的 (eccentric)。美國(guó)專(zhuān)利6494890 (Shturman)公布了另外一種已知的旋磨設(shè)備，該設(shè)備的驅(qū)動(dòng) 軸具有擴(kuò)大偏心部件，其中該擴(kuò)大偏心部件的至少一段覆有研磨材料。當(dāng)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，研磨段能夠從動(dòng)脈清除狹窄組織。這個(gè)設(shè)備能夠在動(dòng)脈打開(kāi)直徑比擴(kuò)大偏心部件的靜止 (resting)直徑大的開(kāi)口，部分原因是高速運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的軌道旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。因?yàn)閿U(kuò)大偏心部件 包括沒(méi)有綁定在一起的驅(qū)動(dòng)軸線，所以驅(qū)動(dòng)軸的擴(kuò)大偏心部件在置入狹窄的過(guò)程中或高速 運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中能彎曲。這種彎曲使得擴(kuò)大偏心部件在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中能造成更大直徑的開(kāi)口，但 對(duì)于血管實(shí)際被研磨的直徑所需要的控制，其所提供的控制不足。另外，某些狹窄組織可能 完全阻塞血管通道，因此Siturman的設(shè)備不能通過(guò)這些地方被放置。因?yàn)镾iturman的設(shè) 備要求把驅(qū)動(dòng)軸的擴(kuò)大偏心部件安置到狹窄組織內(nèi)以實(shí)現(xiàn)研磨，所以在擴(kuò)大偏心部件受阻 而無(wú)法在狹窄內(nèi)移動(dòng)的情形下，該設(shè)備將沒(méi)有作用。此外，這個(gè)擴(kuò)大偏心部件的外形為雙錐 形，這種形狀有其優(yōu)點(diǎn)，但在特定情況下也會(huì)具有一些缺點(diǎn)。美國(guó)專(zhuān)利6494890所公開(kāi)的技 術(shù)方案在此整體作為參考引入。美國(guó)專(zhuān)利5681336(Clement)提供一種已知雙錐形組織去除磨錐，其外部表面部分 覆有通過(guò)合適的粘合材料固定的研磨顆粒。然而，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)有其局限性，正如Clement 在第3欄的53-55行解釋的那樣，非對(duì)稱(chēng)磨錐在“低于所使用的高速旋磨設(shè)備的速度以補(bǔ) 償熱能或失調(diào)”的速度旋轉(zhuǎn)。也就是說(shuō)，對(duì)于尺寸和體積兩者都給定的實(shí)心磨錐(solid burr),在旋磨手術(shù)過(guò)程中讓磨錐在高速下旋轉(zhuǎn)是不可行的，即轉(zhuǎn)速在20000-200000 rpm。 實(shí)質(zhì)上，偏離驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)軸的質(zhì)心(center of mass)將會(huì)產(chǎn)生明顯的離心力，該離心力會(huì)對(duì) 動(dòng)脈管壁施加太大的壓力從而產(chǎn)生大量的熱量和過(guò)大的顆粒。上述各種切除和/或研磨件包括質(zhì)心，即通過(guò)改變多個(gè)參數(shù)使其以這種方式定 位質(zhì)心與等分元件的垂直線保持共線，且與元件相連或構(gòu)成元件的驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)軸相交成 90度。這樣，這些已知設(shè)備能控制元件的質(zhì)心位置，但僅能沿著等分垂直線，該等分垂直線 通常與驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)軸成，例如，90度。因此該質(zhì)心能在單一維度(dimension)內(nèi)移動(dòng)。如果 能在超過(guò)一個(gè)維度內(nèi)定位切除和/或研磨件的質(zhì)心，那么就有更好的靈活性并在高速旋轉(zhuǎn) 過(guò)程中具有軌道運(yùn)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明克服了這些缺陷，除此之外，還提供了對(duì)上述參考專(zhuān)利的改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種旋磨設(shè)備，該設(shè)備在多個(gè)實(shí)施例中具有柔性的、細(xì)長(zhǎng)的、可旋轉(zhuǎn)的 驅(qū)動(dòng)軸，該驅(qū)動(dòng)軸連有至少一個(gè)研磨件，該研磨件至少部分為球形非對(duì)稱(chēng)的，該研磨件包括 研磨表面。研磨件包括的驅(qū)動(dòng)軸，其上面的質(zhì)量(mass)比下面的大；研磨件還包括平坦側(cè) 面或橫向面，該平坦側(cè)面或橫向面形成堅(jiān)硬切割邊緣和使質(zhì)心與驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸徑向分 隔。因此，由于研磨件在幾何和質(zhì)量上的偏心結(jié)構(gòu)，質(zhì)心能縱向地和橫向地移動(dòng)。當(dāng)研磨件 植入接觸到狹窄組織并高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，研磨件的偏心特性使其沿著軌道路徑移動(dòng)，從而在病 變處打開(kāi)直徑比研磨件靜止直徑更大的開(kāi)口。本發(fā)明的目的是提供一種高速旋磨設(shè)備，該設(shè)備具有至少一個(gè)非對(duì)稱(chēng)研磨件，該 研磨件至少部分為實(shí)心并且至少部分為球形，同時(shí)具有至少一個(gè)供研磨狹窄組織物質(zhì)用的 研磨表面。本發(fā)明的另外一個(gè)目的是提供一種高速旋磨設(shè)備，該設(shè)備具有至少一個(gè)非對(duì)稱(chēng) 研磨件，該研磨件至少部分為實(shí)心以及至少部分為球形，而且具有至少一個(gè)供研磨狹窄組 織物質(zhì)用的研磨表面以及供切除狹窄組織物質(zhì)用的近端(proximal)橫向切割邊緣和遠(yuǎn)端(distal)橫向切割邊緣。本發(fā)明的另外一個(gè)目的是控制研磨件的質(zhì)心位置，使其能定位在超過(guò)一個(gè)維度 內(nèi)，優(yōu)選地，兩維或三維內(nèi)，且離開(kāi)與研磨件相連的驅(qū)動(dòng)軸的近似幾何中心和/或旋轉(zhuǎn)軸。以下附圖和具體說(shuō)明將詳細(xì)地例證本發(fā)明這些實(shí)施例。


參考以下對(duì)本發(fā)明各實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，并結(jié)合附圖能更加完整地了解本發(fā)明， 附圖如下圖1是旋磨設(shè)備和系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的立體圖，包括本發(fā)明的研磨件的一個(gè)實(shí)施例； 圖2是在先技術(shù)中由驅(qū)動(dòng)軸構(gòu)成的柔性偏心研磨冠的立體剖視圖； 圖3是在先技術(shù)中由驅(qū)動(dòng)軸構(gòu)成的偏心研磨冠的縱向截面圖； 圖4是顯示了在先技術(shù)中由驅(qū)動(dòng)軸構(gòu)成的柔性偏心擴(kuò)大研磨冠柔韌性的縱向截面剖 視圖；圖5是與驅(qū)動(dòng)軸相連的一種在先技術(shù)的實(shí)心和不可彎曲的偏心雙錐形磨錐的縱向截 面圖；圖6是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的后視圖； 圖7是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的正視圖；圖8是顯示了本發(fā)明的偏心旋磨設(shè)備的快速旋轉(zhuǎn)偏心研磨件的三個(gè)不同位置的橫截 面圖；圖9是圖8所示的偏心旋磨設(shè)備的快速旋轉(zhuǎn)偏心研磨件的三個(gè)不同位置的原理圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)在此所述內(nèi)容和通過(guò)圖例所示的具體方式，本發(fā)明能被修改為多種變更和替 換形式。不過(guò)，應(yīng)該知道的是本發(fā)明不限于所述的特定實(shí)施例。相反，本發(fā)明涵蓋了本發(fā)明 意圖和保護(hù)范圍內(nèi)的所有的變更、等效和替換。圖1顯示了本發(fā)明的旋磨設(shè)備和研磨件的一個(gè)實(shí)施例。該設(shè)備包括手柄部10，具 有偏心擴(kuò)大研磨冠觀的細(xì)長(zhǎng)的、柔性的驅(qū)動(dòng)軸20，從手柄部10末端延伸的細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)管13。驅(qū) 動(dòng)軸20由本領(lǐng)域已知的螺旋繞制的線圈構(gòu)成并且研磨冠觀固定在驅(qū)動(dòng)軸上。還有對(duì)于本 發(fā)明所涉及的驅(qū)動(dòng)軸的多個(gè)實(shí)施例，所述螺旋繞制的線圈包括少至3條線或多至15條線， 且具有本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的右向繞組或左向繞組。導(dǎo)管I3具有一管腔(Iumen)；除了擴(kuò) 大研磨冠觀和擴(kuò)大研磨冠觀遠(yuǎn)端的短部，驅(qū)動(dòng)軸20能通過(guò)該管腔的大部分長(zhǎng)度。研磨 冠觀為非對(duì)稱(chēng)且偏心的，其質(zhì)心能定位在超過(guò)一個(gè)維度內(nèi)，較優(yōu)選地，在至少兩維內(nèi)，而最 優(yōu)選地，在相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸的近似幾何中心和/或旋轉(zhuǎn)軸的三維內(nèi)，如下面將進(jìn)一步討論的 那樣。驅(qū)動(dòng)軸20還包括內(nèi)管腔，使得驅(qū)動(dòng)軸20在導(dǎo)線(guide wire) 15上被推進(jìn)并旋轉(zhuǎn)。 液體補(bǔ)充線17用于注入冷卻和潤(rùn)滑溶液(通常為含鹽的或其它生物適用的液體)進(jìn)入導(dǎo)管 13.手柄10優(yōu)選地包含渦輪機(jī)(或類(lèi)似的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)械)，用于驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸20高速旋轉(zhuǎn)的。 手柄10通常與動(dòng)力源相連，例如壓縮空氣通過(guò)管道16輸送。光纖電纜對(duì)25，或者使用單獨(dú) 一條光纖電纜，也能用于監(jiān)視渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)速和驅(qū)動(dòng)軸20 (關(guān)于這種處理方式和相關(guān)儀器的詳情為業(yè)界所知，例如已授權(quán)給Auth的美國(guó)專(zhuān)利5314407中所述的)?？紤]到導(dǎo)管13和手 柄本體，手柄10還優(yōu)選地包括控制手柄11，用于推進(jìn)和撤回渦輪機(jī)和驅(qū)動(dòng)軸20。圖2-圖4顯示了已知設(shè)備的細(xì)節(jié)，包括驅(qū)動(dòng)軸20A的偏心擴(kuò)大直徑研磨部件^A。 驅(qū)動(dòng)軸20A包括一個(gè)或多個(gè)螺旋繞制線圈18，這些線圈構(gòu)成導(dǎo)線管腔19A (guide wire lumen)和擴(kuò)大研磨部件28A內(nèi)部的空腔25A。除非導(dǎo)線15穿過(guò)空腔25A，空腔25A實(shí)際上 是空的。偏心擴(kuò)大直徑研磨部件28A包括近端部30A、中間部35A和遠(yuǎn)端部40A，這些位置 是相對(duì)于狹窄組織的位置來(lái)說(shuō)的。優(yōu)選地，偏心擴(kuò)大直徑部件28A近端部30A的線圈31的 直徑從遠(yuǎn)端按恒定比率逐漸增加，因此通常會(huì)形成圓錐形。優(yōu)選地，遠(yuǎn)端部40A的線圈41 的直徑從遠(yuǎn)端按恒定比率逐漸增加，因此通常會(huì)形成圓錐形。中間部35A的線圈36具有逐 漸變化的直徑使其具有凸起的外部表面，該凸起外部表面的形狀為驅(qū)動(dòng)軸20A的擴(kuò)大偏心 直徑部件2名k的近端圓錐部和遠(yuǎn)端圓錐部之間提供了平滑過(guò)渡。繼續(xù)圖2-4的已知設(shè)備，驅(qū)動(dòng)軸的偏心擴(kuò)大直徑研磨部件28A至少一部分(優(yōu)選 地，中間部35A)包括能清除組織的外表面。組織去除表面37包括驅(qū)動(dòng)軸20A的組織去除 段，該組織去除段由研磨材料24A的涂層構(gòu)成，所示組織去除表面37通過(guò)合適的粘合物26A 與驅(qū)動(dòng)軸20A的線圈直接相連。圖4顯示了驅(qū)動(dòng)軸的已知偏心擴(kuò)大直徑研磨部件28A的柔韌性，所示的驅(qū)動(dòng)軸20A 在導(dǎo)線15上被推進(jìn)。如所示的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)軸偏心擴(kuò)大切割頭中間部35A的相鄰線圈通 過(guò)粘合材料26A與另外一個(gè)線圈固定，并通過(guò)該粘合材料使研磨顆粒24A固定在線圈36。 驅(qū)動(dòng)軸的偏心擴(kuò)大直徑部件的近端部30A和遠(yuǎn)端部40A分別包括線圈31和線圈41，彼此不 固定，因此能夠允許驅(qū)動(dòng)軸的這些部分彎曲，如圖所示。這種柔韌性使得設(shè)備具有便利性的 優(yōu)點(diǎn)，即容易穿過(guò)相對(duì)曲折的通道，而在一些實(shí)施例中，體現(xiàn)為偏心擴(kuò)大直徑研磨部件28A 在高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的彎曲性。作為替換，驅(qū)動(dòng)軸偏心擴(kuò)大直徑部件28k的中間部35A的相 鄰線圈能與另外一個(gè)線圈固定，因?yàn)橄拗屏搜心ゲ考?8k的靈活性。圖5顯示了另一個(gè)已知旋磨設(shè)備，該設(shè)備設(shè)有與柔性驅(qū)動(dòng)軸20B相連的實(shí)心雙錐 研磨錐^B，在導(dǎo)線15上旋轉(zhuǎn)，如Clement的美國(guó)專(zhuān)利5681336所提供的。驅(qū)動(dòng)軸20B可 為柔性的，不過(guò)實(shí)心雙錐研磨錐28B是非柔性的。磨錐28B具有研磨顆粒26B涂層，該研磨 顆粒通過(guò)合適的粘合材料^B固定在磨錐外部表面。然而，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)具有限制作用， 正如Clement在第3欄的53-55行解釋的那樣，雙錐形和偏心的磨錐28B必須旋轉(zhuǎn)在“低 于高速研磨設(shè)備所使用的速度，以補(bǔ)償熱量或失衡”。也就是說(shuō)，在實(shí)心磨錐型結(jié)構(gòu)的尺 寸和質(zhì)量都給定的情況下，讓這種磨錐在旋磨手術(shù)過(guò)程中高速旋轉(zhuǎn)是不可行的，即轉(zhuǎn)速在 20000-200000 rpm。實(shí)質(zhì)上，在這種已知設(shè)備中，偏離驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸的質(zhì)心將會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生 顯著的離心力，這個(gè)力對(duì)動(dòng)脈管壁施加太大的壓力和產(chǎn)生太大的熱量、不必要的損傷和過(guò) 大的顆粒。還有，質(zhì)心只能被控制在這種設(shè)備中的單個(gè)維度內(nèi)。如圖6和圖7所示，下面將討論本發(fā)明旋磨設(shè)備研磨件觀的一個(gè)實(shí)施例。研磨冠 28包括至少一個(gè)組織去除表面37，該表面位于球形外表面或外部表面S上和/或平坦側(cè)表 面40上，以促使其在高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中研磨狹窄組織。組織去除表面37包括粘合在外表面 的研磨材料M涂層，其中的外表面為球形外表面和/或平坦側(cè)外表面的至少一部分的外表 面。研磨材料能是任何合適的材料，例如鉆石粉、熔融石英、氮化鈦、碳化鎢、氧化鋁、碳化 硼，或其他陶瓷材料。優(yōu)選地，研磨材料包括通過(guò)合適的粘合劑直接粘貼在組織去除表面的鉆石片(或鉆石微粒)一這種粘合方式能用已知技術(shù)實(shí)現(xiàn)，例如傳統(tǒng)的電鍍或熔接技術(shù)(參 看美國(guó)專(zhuān)利4018576)?；蛘?，組織去除外表面包括在球形表面S的外表面或外部表面和/ 或平坦側(cè)面40的至少一部分，該外表面采用機(jī)械地或化學(xué)地粗糙化(roughening)而成，目 的是提供一種合適的研磨組織去除表面37。在另外一個(gè)變更中，外部球形表面S和/或平 坦表面40能采用蝕刻或切割(例如采用激光)方式而成，以提供小但有效的研磨表面。其他 相同技術(shù)也可用于提供合適的組織去除表面37。仍然參見(jiàn)圖6和圖7，所提供的至少部分封閉的管腔23沿著驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸21 穿過(guò)擴(kuò)大研磨件觀，用于固定研磨件觀到驅(qū)動(dòng)軸20，而采用的固定方式為本領(lǐng)域技術(shù)人員 所知。參看圖1所示的與驅(qū)動(dòng)軸20相連的本發(fā)明的研磨件觀的一個(gè)實(shí)施例。在眾多實(shí)施 例中，在研磨件觀的主體內(nèi)可以設(shè)有空室(沒(méi)有顯示)，用于減少和控制研磨件觀的質(zhì)量值 (以及質(zhì)心相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)軸21的位置)，目的是有利于無(wú)損研磨和提高控制軌道路徑的 可預(yù)見(jiàn)性，和/或增加在高速運(yùn)作(即20000至200000 rpm)中研磨件28的旋磨和/或切 除直徑(軌道振幅)。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的那樣，軌道振幅將被可預(yù)見(jiàn)地控制，基 于尤其是質(zhì)心相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)軸的位置，進(jìn)一步的控制技術(shù)將在以下討論。因此，一種較 大的空室(hollowed chamber)，無(wú)論其具有對(duì)稱(chēng)或非對(duì)稱(chēng)剖面，將控制質(zhì)心垂直地移動(dòng)至 比具有較小空室(或沒(méi)有空室)的研磨件更靠近旋轉(zhuǎn)軸21的位置，并且在設(shè)定轉(zhuǎn)速下，對(duì)于 高速旋轉(zhuǎn)中的研磨冠觀將產(chǎn)生較小的軌道振幅和/或直徑。另外，空室的形狀能有效地控 制質(zhì)心的位置，因此質(zhì)心能與驅(qū)動(dòng)軸20的旋轉(zhuǎn)軸21和/或近似幾何中心橫向間隔，和/或 與沿著旋轉(zhuǎn)軸21近端地間隔和/或遠(yuǎn)端地間隔，和/或與近似幾何中心間隔，正如在此將 進(jìn)一步所述的那樣。特別地，參見(jiàn)圖1和圖7，驅(qū)動(dòng)軸20有與導(dǎo)線15共軸的旋轉(zhuǎn)軸21，導(dǎo)線15安裝在 驅(qū)動(dòng)軸20的管腔(沒(méi)有顯示)內(nèi)，該導(dǎo)線與研磨件觀相連。所示研磨件觀有近端邊緣P和 遠(yuǎn)端邊緣D。研磨件觀的球形部分有外部表面S，該表面實(shí)質(zhì)上由具有恒定半徑4的圓形 構(gòu)成。球形外表面或外部表面S的圓形特征被平坦側(cè)面40截?cái)?，其中球形部分已?jīng)被有效 地分開(kāi)，留下平坦表面40。平坦表面40和球形外部表面S的相交部分可設(shè)有至少一個(gè)堅(jiān)硬 邊緣E，沿著該邊緣可被用于方便狹窄物質(zhì)的切割。替代地，這種邊緣E在整體或部分上能 是平滑的或圓角的，目的是當(dāng)想要不帶切除的研磨時(shí)，能在高速旋磨手術(shù)中減少損傷。參見(jiàn)圖7，該圖顯示了具有發(fā)明性的研磨件觀的正視圖，其視角是從驅(qū)動(dòng)軸20的 旋轉(zhuǎn)軸21的上部往下看，我們將討論能使本發(fā)明的研磨件觀在高速旋轉(zhuǎn)中實(shí)現(xiàn)軌道運(yùn) 動(dòng)的結(jié)構(gòu)。線A和線B分別代表水平線和垂直線，在本實(shí)施例中，這兩條線在驅(qū)動(dòng)軸的旋 轉(zhuǎn)軸21相交成90度角。線C是與線B相交成90度角的水平線。實(shí)施例中所示的線C和 線B的這種相交，表示研磨件觀的近似幾何中心和用于構(gòu)成所示研磨件觀內(nèi)的四個(gè)象限 (quadrant) 1、2、3、4的形成基礎(chǔ)。為了說(shuō)明線C和線B相交，近似幾何中心直接定位于驅(qū) 動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸21之上。如圖所示，此近似幾何中心包括完全球形物體的實(shí)際幾何中心，即 研磨冠。然而，因?yàn)槠教箓?cè)部是本發(fā)明的元件，所以本領(lǐng)域技術(shù)人員容易認(rèn)識(shí)到實(shí)際幾何中 心將偏離所示和所述的近似幾何中心的標(biāo)注位置，即線C和線B的相交處。另外，對(duì)于本發(fā) 明的非對(duì)稱(chēng)研磨部件觀，其包括的形狀不是規(guī)則的幾何形狀；“幾何中心”的概念能近似定 位在最長(zhǎng)弦的中點(diǎn)，該最長(zhǎng)弦是通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸所畫(huà)的并且連接橫截面周長(zhǎng)上的兩點(diǎn) 的線，這兩點(diǎn)所在位置為偏心擴(kuò)大直徑部件的周長(zhǎng)具有最大長(zhǎng)度的位置。采用這種方式定位的近似幾何中心允許用來(lái)描述質(zhì)心的相對(duì)位置，這樣將被本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解。研磨件觀的大部分質(zhì)量如圖示位于線C之上和旋轉(zhuǎn)軸21之上，這樣質(zhì)心四就定 位在線C之上以及，如圖所示，在旋轉(zhuǎn)軸21之上。如果沒(méi)有更進(jìn)一步的控制，研磨件觀的 質(zhì)心將保持在線B和/或旋轉(zhuǎn)軸21之上。平坦表面40能從前述實(shí)施例中所述的球形象限1和2中有效地移除和減少質(zhì)量， 其中材料切片已經(jīng)從象限1和2移走而形成平坦表面40。那些本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到所 述平坦表面40能在象限1、2、3和/或4中的任何一個(gè)中形成和定位。所示實(shí)施例能有效 地移動(dòng)質(zhì)心四，使質(zhì)心四從中心線B和驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸21橫向地間隔開(kāi)。這樣，在所示具 有發(fā)明性元件觀的實(shí)施例中，質(zhì)心四與旋轉(zhuǎn)軸心21徑向間隔并且與旋轉(zhuǎn)軸心21橫向地 離開(kāi)。在所示情形中，研磨件觀的質(zhì)心將在象限4內(nèi)。那些本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到平坦 側(cè)部能設(shè)在元件觀的任一側(cè)，因此能控制質(zhì)心四進(jìn)入象限1或4。此外，實(shí)現(xiàn)徑向間隔的 數(shù)值應(yīng)視位于線C和旋轉(zhuǎn)軸21兩者上的質(zhì)量差異而定。其他的關(guān)于質(zhì)心四的控制和定位，能通過(guò)改變相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸21的平坦 表面40的角度來(lái)實(shí)現(xiàn)。在所示實(shí)施例中，平坦表面40相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸21為一般的 角度，即90度。改變的實(shí)施例可包括在平坦表面40和驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸21之間大于或少于 90度的角。采用這種方式，質(zhì)心四能因此而被移動(dòng)定位在象限4內(nèi)，如圖所示。如上所述，本發(fā)明的研磨件28內(nèi)的質(zhì)心四還能通過(guò)改變?cè)?8內(nèi)的質(zhì)量值(和 其相對(duì)分布)來(lái)控制，具體地，通過(guò)改變這個(gè)質(zhì)量和其在驅(qū)動(dòng)軸20的旋轉(zhuǎn)軸21上的分布實(shí) 現(xiàn)。這樣，在研磨件28本體內(nèi)產(chǎn)生的空心空間(hollow space)將減小質(zhì)量值，如果該空心 空間相對(duì)于線A和線B是對(duì)稱(chēng)的，那么將僅使質(zhì)心沿著線B垂直地向下移動(dòng)，即與完全實(shí)心 元件觀相比，質(zhì)心更靠近驅(qū)動(dòng)軸20的旋轉(zhuǎn)軸21。對(duì)于質(zhì)心四的位置和定位的進(jìn)一步控 制，能通過(guò)創(chuàng)建空心空間實(shí)現(xiàn)，該空心空間相對(duì)于線A和/或線B是不對(duì)稱(chēng)的。本實(shí)施例 中，所述質(zhì)心四能沿著線B定位，如上所述，但其不能被控制在研磨件觀的近端P邊緣和 遠(yuǎn)端D邊緣之間的中間。相反，這種控制可使質(zhì)心四沿著驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸21向近端移動(dòng)， 即更接近近端邊緣P，或向遠(yuǎn)端移動(dòng)，即更接近遠(yuǎn)端邊緣D。另外，這種控制能使質(zhì)心四定 位在象限1或4中，或者在極端情況下，甚至在象限2或3內(nèi)。質(zhì)心四的這種定位控制能 通過(guò)使用不同材料實(shí)現(xiàn)，這些材料具有不同的密度，因此所生產(chǎn)的元件觀也具有不同的密 度；無(wú)論是單獨(dú)使用或結(jié)合在此所述的其他技術(shù)，所述定位控制包括但不限于在元件觀內(nèi) 創(chuàng)建的空心空間。此外，平坦側(cè)面40包括角α，表示平坦側(cè)面相對(duì)于垂直中心線B所成的角度，其原 點(diǎn)在旋轉(zhuǎn)軸21上并且沿著研磨冠觀的方向與驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸21具有距離D且長(zhǎng)度為L(zhǎng)。 角α是可以增加的或者減少的，所示優(yōu)選的角α大約為21度，然而能采用任何0度和90 度之間的角度。顯然，更小的角α將會(huì)移動(dòng)質(zhì)心四更靠近象限3，即象限4內(nèi)較低位置， 并且如果角α足夠小，那么最終能驅(qū)動(dòng)質(zhì)心四進(jìn)入象限3。進(jìn)一步，距離D能根據(jù)希望控 制質(zhì)心四的位置而做成較大或較小的，這應(yīng)該為本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解。最后，長(zhǎng)度L將 隨著距離D的改變而改變；D和L之間存在著相反的關(guān)系。如D增加，L減少，而D減少則L 增加。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)于本專(zhuān)利所公開(kāi)技術(shù)內(nèi)容的理解，研磨件觀的質(zhì)心四的位 置能通過(guò)改變下述一個(gè)或多個(gè)參數(shù)來(lái)控制旋轉(zhuǎn)軸21下面的質(zhì)量值、與其相對(duì)的旋轉(zhuǎn)軸21 上面的質(zhì)量值和分布；長(zhǎng)度L和距離D，以及角α。
另外，平坦側(cè)面40能定位在元件觀的外部球面S周?chē)娜我稽c(diǎn)，即在象限1、2、3 和/或4中的一個(gè)或多個(gè)。顯然地，這種方式能提供另外一個(gè)自由的角度，用于設(shè)計(jì)和控制 質(zhì)心四相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸21的位置。以下將更詳細(xì)地說(shuō)明，使質(zhì)心四偏離驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸21能為研磨件觀提供偏 心，以使其實(shí)現(xiàn)在高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的軌道運(yùn)動(dòng)。這種軌道運(yùn)動(dòng)允許打開(kāi)動(dòng)脈的開(kāi)口直徑實(shí) 際上比正常直徑大，即2倍于研磨件觀的半徑r，優(yōu)選地，所開(kāi)直徑至少為擴(kuò)大偏心研磨件 28的正常靜止直徑的2倍。在本發(fā)明的情況中，質(zhì)心四在超過(guò)一個(gè)維度上偏離旋轉(zhuǎn)軸21， 或更優(yōu)選地，在至少兩維上，而最優(yōu)選地，在三維上。質(zhì)心四的超過(guò)一個(gè)維度的運(yùn)動(dòng)能沿著 線B垂直地運(yùn)動(dòng)和沿著線C橫向地運(yùn)動(dòng)。此外，質(zhì)心四能通過(guò)控制平坦表面和驅(qū)動(dòng)軸的旋 轉(zhuǎn)軸21間的角度移動(dòng)到第三維，如上述通過(guò)元件觀的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)上對(duì)于不同密度材料的 不同使用、在元件觀內(nèi)創(chuàng)建非對(duì)稱(chēng)空心空間和/或沿著球形外表面S定位平坦側(cè)面40在 所選位置。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)的，這個(gè)第三維度的運(yùn)動(dòng)通常是在沿著驅(qū)動(dòng)軸的旋 轉(zhuǎn)軸21的位置。應(yīng)當(dāng)理解的是，這里使用的，詞匯“偏心的(eccentric)”和“非對(duì)稱(chēng)的 (asymmetric)”在此的定義和使用，是指研磨件28的幾何中心和驅(qū)動(dòng)軸20的旋轉(zhuǎn)軸21之 間的位置差距(difference)，或者是指在研磨件28的質(zhì)心四和驅(qū)動(dòng)軸20的旋轉(zhuǎn)軸21之 間的位置差距。無(wú)論哪種差距，在合適轉(zhuǎn)速下，將使研磨件28在狹窄處打開(kāi)一個(gè)直徑比非 對(duì)稱(chēng)和偏心研磨件28的正常直徑大的開(kāi)口。本發(fā)明的旋磨設(shè)備的研磨件觀能采用不銹鋼、鎢或類(lèi)似材料的構(gòu)造。在動(dòng)脈中狹窄病變中能打開(kāi)直徑比本發(fā)明的偏心研磨件觀正常直徑大的開(kāi)口的 程度由幾個(gè)參數(shù)而定，包括偏心研磨件觀的半徑、偏心研磨件觀的質(zhì)量、質(zhì)量的分布、相對(duì) 于驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸21的偏心研磨件觀內(nèi)的質(zhì)心四位置，以及轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速是決定非對(duì)稱(chēng)研磨件觀的組織去除表面產(chǎn)生的離心力的重要因素，而組織 去除表面被按下接觸狹窄組織，因此使操作者能控制組織清除率。轉(zhuǎn)速的控制，在某種程度 上，也能控制設(shè)備打開(kāi)超過(guò)其將在狹窄組織所打開(kāi)的最大直徑的開(kāi)口。申請(qǐng)人也已發(fā)現(xiàn)，能 夠可靠地控制組織去除表面被按下接觸狹窄組織需要的力，不僅允許操作者能更好地控制 組織清除率，而且還能提供對(duì)清除顆粒尺寸的更好控制。圖8顯示了本發(fā)明的偏心研磨件觀的多個(gè)實(shí)施例所采用的一般螺旋軌道路徑， 所示研磨件觀相對(duì)于導(dǎo)線15已經(jīng)在其上被推進(jìn)。為了解說(shuō)的目的螺旋路徑的差距被夸 大了一實(shí)際上，研磨件觀的每條螺旋路徑通過(guò)組織去除表面37僅去除一層非常薄的組織 層，而很多、很多這種由偏心研磨件觀產(chǎn)生的螺旋通道就像設(shè)備向前和向后反復(fù)移動(dòng)穿過(guò) 狹窄組織那樣，直至完全打通狹窄組織。圖8和圖9示意地顯示了本發(fā)明旋磨設(shè)備的研磨 件觀的三個(gè)不同旋轉(zhuǎn)位置。在偏心研磨件觀研磨表面的每個(gè)與斑塊接觸的位置，斑塊“P” 被清除一這三個(gè)位置代表與斑塊“P”相接觸的三個(gè)不同點(diǎn)，這些點(diǎn)在圖中用B1、B2和B3 表示。需要注意的是，在每個(gè)點(diǎn)，研磨件觀與組織接觸的一般為其研磨表面相同的部分一 即組織去除表面37的部分，該表面徑向遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸。盡管不希望被限制于任何具體的操作原理，申請(qǐng)人相信質(zhì)心偏離旋轉(zhuǎn)軸和使質(zhì)心 相對(duì)近似幾何中心偏心地定位，能產(chǎn)生一種偏心研磨件觀的“軌道”運(yùn)動(dòng)，除其他方式外， 該“軌道”的直徑能通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速來(lái)控制?！败壍馈边\(yùn)動(dòng)是否為圖8和圖9所示的幾何規(guī)則還沒(méi)有定論，但申請(qǐng)人已經(jīng)憑經(jīng)驗(yàn)說(shuō)明了能通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速控制離心力，以 促使偏心研磨件觀的組織去除表面37接觸狹窄組織表面。離心力能根據(jù)以下公式得出 Fc=BI Δ X ( π η/30)2其中F。是離心力，m是偏心擴(kuò)大研磨件的質(zhì)量，Δ χ是偏心研磨件28的質(zhì)心和驅(qū)動(dòng)軸 的旋轉(zhuǎn)軸之間的距離，而η是每分鐘的轉(zhuǎn)速(rpm)?？刂七@個(gè)力F。就是控制組織被清除的 速度、控制設(shè)備打開(kāi)狹窄組織的最大直徑，以及提高控制被清除組織的顆粒尺寸。實(shí)際操作中，使用本發(fā)明的旋磨設(shè)備，研磨件觀能反復(fù)地向近端移動(dòng)和向遠(yuǎn)端移 動(dòng)而穿過(guò)狹窄組織。通過(guò)改變?cè)O(shè)備的轉(zhuǎn)速，他或她能控制力度使組織去除表面被壓下與狹 窄組織接觸，因此能更好地控制斑塊清除的速度，還能控制被清除組織的顆粒尺寸。因?yàn)楠M 窄組織被打開(kāi)了一個(gè)比偏心研磨件觀的正常直徑大的開(kāi)口，所以冷卻液和血液能在擴(kuò)大 研磨件周?chē)粩嗟亓鲃?dòng)。血液和冷卻液的這種持續(xù)的流動(dòng)不斷地沖走被清除的組織顆粒， 因此一旦研磨件已經(jīng)穿透病變，就能統(tǒng)一排出被清除顆粒。偏心擴(kuò)大研磨件28包括最大截面直徑，其范圍在大約.05mm至大約3. Omm之間。 因此，偏心擴(kuò)大研磨件包括的截面直徑，包括但不限于0. 05mm、0. 075mm、0. lmm、0. 5mm、 1. 0mm、1. 25mmU. 50mm、1. 75mm、2. 0mm、2. 25mm>2. 50mm、2. 75mm 和 3. 0mm。那些本領(lǐng)域技術(shù) 人員將很容易地認(rèn)識(shí)到，在上述所列的截面直徑中，mm增加值的增長(zhǎng)僅能作為示例，本發(fā)明 不限于示例的列表，因此，其他截面直徑增加值的增長(zhǎng)是可能的并且落入本發(fā)明的保護(hù)范 圍。優(yōu)選地，設(shè)計(jì)參數(shù)，例如除其他參數(shù)外，截面直徑、在球形外部表面40上的平坦表 面40的位置、元件觀內(nèi)的質(zhì)量分布和線C上的質(zhì)量分布、角α的數(shù)值、距離D的長(zhǎng)度和平 坦表面40的長(zhǎng)度L，平坦表面40和驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸21之間的角的選擇是使偏心研磨件觀 能充分地偏心，所以當(dāng)以大于20000rpm的轉(zhuǎn)速在固定的導(dǎo)線15上旋轉(zhuǎn)時(shí)(導(dǎo)線保持足夠 緊而防止其任何移動(dòng))，組織去除表面37的至少一部分能通過(guò)路徑旋轉(zhuǎn)(無(wú)論該路徑是否為 完美的規(guī)則形狀或圓形)，該路徑的直徑比偏心研磨件觀的最大正常直徑大。例如，而不限 于，對(duì)于具有最大截面直徑在大約0. 05mm和大約3. Omm之間的擴(kuò)大研磨件觀，組織去除表 面37的至少一部分能通過(guò)路徑旋轉(zhuǎn)，該路徑的直徑比偏心研磨件觀的最大正常直徑至少 大約10% ；優(yōu)選地，比偏心研磨件28的最大正常橫截面直徑至少大約15% ；最優(yōu)選地，比偏 心研磨件28的最大正常直徑至少大約20%。優(yōu)選地，設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇是使偏心研磨件觀能充分地偏心，所以當(dāng)以介于大約 20000rpm和大約200000rpm之間的轉(zhuǎn)速在固定的導(dǎo)線15上旋轉(zhuǎn)時(shí)，組織去除表面37的至 少一部分通過(guò)路徑旋轉(zhuǎn)(無(wú)論該路徑是否為完美的規(guī)則形狀或圓形)，該路徑的最大直徑比 偏心研磨件觀的最大正常直徑大。在多個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明能夠定義最大直徑的基本軌道 路徑，該最大直徑按照大于偏心研磨件觀的最大正常橫截面直徑的至少大約50%和大約 400%之間遞增。這種軌道路徑優(yōu)選地包括最大直徑，該最大直徑比偏心研磨件觀的最大額 定直徑大至少大約200%和大約400%之間。本發(fā)明不應(yīng)該被認(rèn)為僅限于上述特定的例子，而應(yīng)該被認(rèn)為涵蓋本發(fā)明涉及的所 有方面。對(duì)于那些了解本發(fā)明說(shuō)明書(shū)的本領(lǐng)域技術(shù)人員，將容易對(duì)于本發(fā)明做出各種改進(jìn)、 等效處理以及大量結(jié)構(gòu)變化。
權(quán)利要求
1.一種用于在動(dòng)脈中打開(kāi)狹窄組織，具有給定的參數(shù)的高速旋磨設(shè)備，包括最大直徑小于動(dòng)脈直徑的導(dǎo)線；柔性細(xì)長(zhǎng)的、能在導(dǎo)線上推進(jìn)的可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)軸有旋轉(zhuǎn)軸；和至少一個(gè)與驅(qū)動(dòng)軸相連的非對(duì)稱(chēng)研磨件且具有近似幾何中心，研磨件包括部分球形的 外部表面、平坦表面和它們之間的堅(jiān)硬邊緣，研磨件還包括質(zhì)心，該質(zhì)心偏心地定位在相對(duì) 于研磨件近似幾何中心的超過(guò)一個(gè)維度內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋磨設(shè)備，其中研磨件進(jìn)一步包括在部分球形的外部表面和 /或平坦側(cè)面的至少一部分上的組織去除表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋磨設(shè)備，其中在部分球形的外部表面和平坦側(cè)面之間的研 磨堅(jiān)硬邊緣包括切割邊緣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋磨設(shè)備，其中在部分球形的外部表面和平坦側(cè)面之間的研 磨堅(jiān)硬邊緣是平滑的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋磨設(shè)備，其中研磨件的質(zhì)心偏心地定位在相對(duì)于研磨冠近 似幾何中心的至少兩維內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋磨設(shè)備，其中研磨件的質(zhì)心偏心地定位在相對(duì)于研磨冠近 似幾何中心的至少三維內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋磨設(shè)備，進(jìn)一步包括平坦側(cè)面和驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸之間的至 少一個(gè)角，該角能被擴(kuò)大或減少以使質(zhì)心偏心定位在研磨件內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋磨設(shè)備，進(jìn)一步包括平坦側(cè)面和驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸之間的 角，該角可被控制以使質(zhì)心偏心定位在研磨件內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋磨設(shè)備，進(jìn)一步包括平坦側(cè)面和與驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸相交的 垂直線之間的角，該角能增加或減小用于使質(zhì)心偏心定位在研磨件內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋磨設(shè)備，進(jìn)一步包括平坦表面，其長(zhǎng)度能增加或減小，目 的是使質(zhì)心偏心定位在研磨件內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋磨設(shè)備，進(jìn)一步包括從驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸到平坦表面的距 離能增加或減小以使質(zhì)心偏心定位在研磨件內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋磨設(shè)備，進(jìn)一步包括平坦表面的位置能相對(duì)驅(qū)動(dòng)軸的旋 轉(zhuǎn)軸而調(diào)整，使得平坦表面能定位在象限1、2、3和/或4中的至少一個(gè)，目的是使質(zhì)心偏心 定位在研磨件內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋磨設(shè)備，進(jìn)一步包括在研磨件內(nèi)的至少一個(gè)空心空間，目 的是使質(zhì)心偏心定位在研磨件內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的旋磨設(shè)備，其中至少一個(gè)空心空間是非對(duì)稱(chēng)的。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的旋磨設(shè)備，其中至少一個(gè)空心空間是對(duì)稱(chēng)的。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋磨設(shè)備，其中的研磨件進(jìn)一步包括不同密度的材料，目的 是使質(zhì)心偏心定位在研磨件內(nèi)。
17.一種用于在動(dòng)脈中打開(kāi)狹窄組織的高速旋磨設(shè)備，包括最大直徑小于動(dòng)脈直徑的導(dǎo)線；柔性細(xì)長(zhǎng)的、能在導(dǎo)線上推進(jìn)的可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)軸有旋轉(zhuǎn)軸；和至少一個(gè)與驅(qū)動(dòng)軸相連的非對(duì)稱(chēng)研磨件，研磨件包括部分球形的外部表面、平坦表面和它們之間的堅(jiān)硬邊緣，和近似幾何中心，研磨件進(jìn)一 步包括組織去除表面和質(zhì)心，該質(zhì)心偏心地定位在相對(duì)于研磨件近似幾何中心的超過(guò)一個(gè) 維度內(nèi)；平坦側(cè)面和通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)軸的垂直線之間的角能被控制以使質(zhì)心偏心地定位在 研磨件內(nèi)；平坦側(cè)面和驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)軸之間的角能被增加或減小以使質(zhì)心偏心地定位在研磨 件內(nèi)；平坦表面的長(zhǎng)度能增加或減小以使質(zhì)心偏心地定位在研磨件內(nèi)；從驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸 到平坦側(cè)面的距離能增加或減小以使質(zhì)心偏心地定位在研磨件內(nèi)；相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸 的平坦側(cè)面的位置能調(diào)整以使質(zhì)心偏心地定位在研磨件內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋磨設(shè)備，進(jìn)一步包括在研磨件內(nèi)的至少一個(gè)空心空間，目 的是使質(zhì)心偏心定位在研磨件內(nèi)。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋磨設(shè)備，其中的研磨件進(jìn)一步包括不同密度的材料，目的 是使質(zhì)心偏心定位在研磨件內(nèi)。
20.一種用于打通已知直徑動(dòng)脈中的狹窄組織的方法，包括設(shè)有最大直徑小于動(dòng)脈直徑的導(dǎo)線；推動(dòng)導(dǎo)線進(jìn)入血管內(nèi)靠近狹窄組織的位置；安裝柔性細(xì)長(zhǎng)的、能在導(dǎo)線上推進(jìn)的可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸，該驅(qū)動(dòng)軸有旋轉(zhuǎn)軸；部分球形的外部表面、平坦表面和它們之間的堅(jiān)硬邊緣，研磨件進(jìn)一步包括組織去除 表面和質(zhì)心，該質(zhì)心偏心地定位在相對(duì)于研磨件近似幾何中心的超過(guò)一個(gè)維度內(nèi)；沿著導(dǎo)線推進(jìn)驅(qū)動(dòng)軸，其中至少一個(gè)偏心研磨件與狹窄組織相鄰；使驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)并使與驅(qū)動(dòng)軸相連的至少一個(gè)偏心研磨件的轉(zhuǎn)速介于20000 rpm和 200000 rpm 之間；創(chuàng)建由至少一個(gè)偏心研磨件穿過(guò)的軌道路徑；和使用至少一個(gè)偏心研磨件研磨狹窄組織。
21.一種用于旋磨手術(shù)的研磨件，包括具有近似幾何中心的部分球形的外部表面，平坦表面和其間的堅(jiān)硬邊緣，研磨件還包 括質(zhì)心，該質(zhì)心偏心地定位在相對(duì)于研磨件近似幾何中心的超過(guò)一個(gè)維度內(nèi)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的旋磨設(shè)備，其中的研磨件進(jìn)一步包括在部分球形外部表面 和/或平坦表面的至少一部分上的組織去除表面。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的研磨件，其中的部分球形外部表面和平坦表面之間的研磨 堅(jiān)硬邊緣包括切割邊緣。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的研磨件，其中的部分球形外部表面和平坦表面之間的研磨 堅(jiān)硬邊緣為至少部分平滑的。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的研磨件，其中研磨件的質(zhì)心偏心地定位在相對(duì)于研磨冠近 似幾何中心的至少兩維內(nèi)。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的研磨件，其中研磨件的質(zhì)心偏心地定位在相對(duì)于研磨冠近 似幾何中心的至少三維內(nèi)。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的研磨件，進(jìn)一步包括中心為驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸的管腔，其中 該管腔與驅(qū)動(dòng)軸相連，研磨件還包括平坦側(cè)面和穿過(guò)驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸的垂直線之間的角， 所述角能被控制以使質(zhì)心偏心定位在研磨件內(nèi)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的旋磨設(shè)備，進(jìn)一步包括平坦表面和驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸之間的角，所述角能被增加或減小，目的是使質(zhì)心偏心定位在研磨件內(nèi)。
29.根據(jù)權(quán)利要求21所述的旋磨設(shè)備，進(jìn)一步包括平坦側(cè)面，其長(zhǎng)度能增加或減小，目 的是使質(zhì)心偏心定位在研磨件內(nèi)。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的旋磨設(shè)備，進(jìn)一步包括從驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸到平坦表面的距 離能增加或減小，目的是使質(zhì)心偏心定位在研磨件內(nèi)。
31.根據(jù)權(quán)利要求27所述的旋磨設(shè)備，進(jìn)一步包括平坦表面，其位置能相對(duì)驅(qū)動(dòng)軸的 旋轉(zhuǎn)軸而調(diào)整，目的是使質(zhì)心偏心定位在研磨件內(nèi)，其中的質(zhì)心能被定位在研磨件的象限 1、2、3和/或4中的一個(gè)或多個(gè)。
32.根據(jù)權(quán)利要求21所述的旋磨設(shè)備，進(jìn)一步包括在研磨件內(nèi)的至少一個(gè)空心空間， 目的是使質(zhì)心偏心定位在研磨件內(nèi)。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的旋磨設(shè)備，其中至少一個(gè)空心空間是非對(duì)稱(chēng)的。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的旋磨設(shè)備，其中至少一個(gè)空心空間是對(duì)稱(chēng)的。
35.根據(jù)權(quán)利要求21所述的旋磨設(shè)備，其中的研磨件進(jìn)一步包括不同密度的材料，目 的是使質(zhì)心偏心定位在研磨件內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種旋磨設(shè)備，在眾多實(shí)施例中，該設(shè)備具有柔性、細(xì)長(zhǎng)、可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸，該驅(qū)動(dòng)軸安裝有至少一個(gè)非對(duì)稱(chēng)和至少部分球形的研磨件，所述研磨件包括研磨表面。研磨件包括的質(zhì)量在驅(qū)動(dòng)軸上方比下方大，且研磨件包括能產(chǎn)生堅(jiān)硬切割邊緣和使質(zhì)心徑向間隔離開(kāi)驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)軸的平坦側(cè)面或橫向表面。這樣，質(zhì)心因研磨件的結(jié)構(gòu)能垂直地和橫向地移動(dòng)，該質(zhì)心使幾何中心和質(zhì)量在研磨件上偏心。當(dāng)放置研磨件接觸狹窄組織并且高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，研磨件的偏心特性使其沿軌道路徑移動(dòng)，在病變處打開(kāi)直徑比研磨件靜止直徑大的開(kāi)口。
文檔編號(hào)A61B17/22GK102046099SQ200980119223
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者J·里弗斯 申請(qǐng)人:心血管系統(tǒng)公司