CN101132830A - 用于消除人类与动物血管中沉淀物的设备及方法 - Google Patents

用于消除人类与动物血管中沉淀物的设备及方法 Download PDF

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Abstract

本发明是有关于一种设备，以用于消除人类与动物的血管中的沉淀物。该设备拥有一种抽吸与加压单元，由一供血管抽吸血液并将之加压；加上一种下游与注射单元，以用于将过滤与加压的原始血液传递并注入到一治疗中的血管内。除了诱发一血液循环且具有如超声波与RF加热的沉淀物削除单元外，该设备并可消除位于该血管的邻近部份的沉淀物。由于所揭露的设备具有选择性消除与自我终止的特征，该设备能够既安全又有效地用在治疗早期动脉硬化。此外本发明又可包括一种DC放电装置，以便中和进行消除后在受伤的健康组织上产生的过量表面电荷，以达到抗感染及抗发炎的作用。再者，本发明并可将血液抽吸点置于与注入点同一血管的邻近下游处，以确保完整地收集和移除可能引起血液阻塞的斑块与钙化碎屑。

Description

用于消除人类与动物血管中沉淀物的设备及方法
技术领域
本发明涉及一种医疗设备，特别是涉及一种可自一内血管壁清理并移除不良沉淀物的新设备。
背景技术
动脉硬化症，(或动脉硬化)，通常和经由长期沉淀物或脂肪物质如胆固醇等在动脉壁内层的退化性堆积所导致的动脉内径彻底缩小有关。实际上，伴随着动脉硬化的生理过程非常复杂，包括人类或动物身体的一种自愈机制，此机制尽力尝试减低一种医学上称为动脉狭窄症的动脉阻塞现象。在此，该自愈机制借由向外扩大动脉直径或医学上称为“重塑”的过程来进行。这些称为动脉粥瘤的长期沉淀物的组成分子包括微吞噬细胞、死细胞与活细胞的细胞碎屑，以及覆盖动脉粥瘤本身的纤维组织。同时，在动脉粥瘤层与下方的血管壁的平滑肌细胞层之间也可能发生与时俱增的钙化现象。
钙化层、动脉粥瘤与纤维组织盖的组合统称为“粥瘤性斑块”，其会随着时间增大且最终造成动脉壁的向外扩大无法跟上动脉粥瘤增大的速度时，便会引起动脉内径狭窄。但即便在此现象发生之前，动脉粥瘤存在本身即会因为前述钙化现象而导致动脉壁硬化与脆化。在结构上，动脉粥瘤是一种泡沫性物质，这是因为其囊泡状集结且其最终的物理特性为柔软、脆弱且无弹性。
在晚期，动脉粥瘤层的纤维盖易于破裂。此时仅需比正常稍微强烈一点的心跳即可能造成破裂。一旦破裂，该片段的组织可聚集血小板，血小板为一种似细胞结构且类似黏胶，每当血小板接触到胶原蛋白(一种常见于皮肤等的坚强、白色结缔组织)时，它们会活化血液凝结机制以致“血液变浓”并形成“纤维蛋白凝块”，这些凝块会伸入动脉血管的内部并导致一种暂时性血管狭窄。此外，若这些片段的钙化沉淀物与组织碎屑恰巧大于5微米(1微米等于10-6公尺)，更可能栓塞微血管进而导致体力衰弱甚至有时会造成猝死。因此，任何尝试移除这些粥瘤性斑块的方法应确保其能够将该斑块碎屑立刻自血流中移除或者能够将该斑块组织与钙化碎屑粉碎成远小于5微米的粒子大小。此外，必须提供一些方法来防止因为粉碎粥瘤性斑块所导致的形成血液凝块的倾向。
当前有许多可用于打通冠状动脉内层上的粥瘤性斑块、胆固醇累积、以及其它脂肪物质的阻塞的医学仪器与技术。其中主要有气球扩张术、激光扩张术、支架、高速研磨冠状动脉粥瘤切除术、定向冠状动脉粥瘤切除术以及腔内抽吸冠状动脉粥瘤切除术。除了气球扩张术通常用于已利用其它技术移除足够斑块之后使用之外，其它仪器与技术本质上都具有高度侵入性，故宜用于主冠状动脉已阻塞时的快速打通处理。至于对早期斑块的移除，采用此类高度侵入性技术的风险则通常过高。
在实际医疗过程中，通常这些技术均利用一细而有弹性的管子，称为导管，此导管可经引导沿主动脉内部直到其前端到达动脉壁中的病变区域。进行引导时，通常会在插入导管前先插入一引导导线。之后导管即可经由引导导线到达目标区域。
现有技术的一种更详细实施例为激光扩张术，也称为激光冠状动脉粥瘤切除术，其是利用一种连接导管前端的外科激光，其可发射短脉冲的强烈激光来消除阻塞动脉的粥肿性斑块。为了避免激光束对动脉壁造成的伴随伤害，会预先对患者注射含有标记的抗体，理论上前述标记的抗体因可和斑块分子结合，进而可将激光脉冲引导至斑块分子。然而，激光对健康动脉壁组织造成伤疤的风险仍不可忽视。激光冠状动脉粥瘤切除术带来的风险实施例包括动脉穿孔、心律不整、来自紫外线(UV)激光的UV辐射导致的遗传变异、术后再狭窄、器材的有毒气体外泄、激光诱发的汽泡可能损伤动脉壁及引起血管痉挛。在激光程序之后，将一种X光显影剂注入到血流中以决定是否需要在治疗区域的邻近范围内经X光显影帮助下进行气球扩张术。气球扩张术是利用一末端连接了一折叠的气球的导管。经液压充气时，该气球可压缩斑块并伸展该动脉壁以便扩张。与此同时，一“支架”，一种包围住该气球的可扩张网状支架，一个包围住该气球的可扩张网状“支架”即可随着该气球扩张，且在将气球放气并移除时留在管壁内。该支架的作用在于由内部支撑刚撑开的动脉部位。
现有技术的第二种实施例通常利用高速研磨冠状动脉粥瘤切除术来取代激光扩张术以移除冠状动脉阻塞。此技术利用一种高速(每分钟约200,000转)的研磨椭圆形“钻头”，其表面以微型钻石包覆以便让阻塞物碎裂成通常小于红血球细胞的碎屑，之后即可在无害的情形下进入血液循环。将前述以钻石包覆的钻头焊接至一种弹性的驱动轴，此轴可沿着一种中心引导导线行进。又该驱动轴是套入一薄鞘中，该薄鞘又连接至一种驱动装置，该驱动装置并内藏一个高压、气动涡轮。在手术中，同时持续注入生理食盐水以助于散去驱动轴旋转产生的热量和减少动脉痉挛。钻头直径大小的范围介于1.25至2.5mm(毫米)。虽然此技术宣称所采用的“差异切割”原理指出由压缩空气驱动的高速研磨冠状动脉粥瘤切除器材能够优先消除粥瘤性斑块并同时保持邻近健康组织的完整性，但因为研磨速度极高且钻石非常坚硬，动脉撕裂与心脏附近流血的风险仍然非常高。与激光扩张术相较之下，虽然虽然此种钻石包覆的旋转中钻头具有前述风险，它总不会损及未接触到的组织。反之，在激光扩张术中，激光能源能到达较远的区域，且可汽化较遥远的组织。因此激光扩张术的本质比较危险，这也解释了为何其使用频率较其它侵入性程序更低。高速研磨冠状动脉粥瘤切除术用于治疗严重钙化和无弹性、或大范围病变特别有效。
现有技术的第三种实施例是与高速研磨冠状动脉粥瘤切除术类似的定向冠状动脉粥瘤切除术。定向冠状动脉粥瘤切除术利用一种特殊导管，其前端含有小型圆柱状的旋转钢制切割刀片，该刀片是装置在一种一端有开口且另一端有一气球的金属外壳中。此外尚有一个小型的塑料制圆锥装在该前端的末端，以用于收集剔除的斑块碎屑。该切割刀片以每分钟约2000转的速度旋转，以便自动脉壁剔除斑块并立刻将剔除的斑块片段收集于塑料制圆锥中。在稍后抽出导管后，即可自圆锥中清除该斑块碎屑。定向冠状动脉粥瘤切除术造成伤害的风险低于激光扩张术和高速研磨冠状动脉粥瘤切除术两者。在适当定位刀片开口方向的前提下，定向切除术导致生理伤害的机率是很小的。然而，由于定向冠状动脉粥瘤切除术的转速较低且刀片钢的硬度较小，其移除高度钙化的斑块的效率较差。
腔内抽吸冠状动脉粥瘤切除术则是另一种现有技术程序，其涉及了一种特殊导管，其前端有一中空管以及高速研磨刀片。腔内抽吸冠状动脉粥瘤切除术与定向冠状动脉粥瘤切除术不同之处在于前述中空管能够将研磨出的斑块碎屑片段立即经由该中空管而抽吸出体外。此外，其优点和相关风险与定向冠状动脉粥瘤切除术类似。
一般而言，高度侵入性程序如激光扩张术与高速研磨冠状动脉粥瘤切除术仅用于严重的冠状动脉阻塞在冠状动脉仅“变窄”或“变硬”这些较不严重的情形下，通常会使用气球扩张术。这是因为当较严重的冠状动脉阻塞有斑块伸入至血管内空腔，即血管内部空间时，使用侵入性较高的程序的清除效果较佳。对于平贴在动脉壁的斑块，由于病变区域较靠近健康血管壁肌肉组织，因此不论利用激光或机械性切除法，都很难在避免严重伤害血管本身的情形下将之移除。
气球扩张术本身的缺点在于其无法移除斑块。此技术仅能借伸展并压缩斑块重塑血管壁，而后经“提供支架”来维持该新形成的外型。此种手段的问题在于，由于斑块本身可能吸引更多脂肪物质沉淀于其上，该程序无法停止甚至减缓动脉硬化(动脉变硬)。再者，斑块组织与内壁层(血管内膜)界面的钙化仍旧未移除，且在此处出现已存在的钙化层后可能更加速钙化。此种持续钙化可能在即使动脉尚无显著狭窄的状况下使动脉壁失去弹性且变脆弱。此时只有借由真正移除斑块与钙化层，才能有效减缓或治疗动脉硬化。
以激光或机械性切除方式移除斑块还会造成额外的并发症状。具体地说，由于破裂的病变组织碎屑可能带有电荷且因而可活化身体中原本用于防止因外部出血而导致血液损失的血液凝结系统。因此，前述活化作用可能引发血液凝结，或变浓，以及产生发炎现象。破裂的内层的血液凝结与发炎可能导致血管的额外阻塞与狭窄，而使问题更加复杂。
伴随高速粉碎程序的另一种可能并发症状在于所产生的某些斑块碎屑可能不够小，以致于无法经由血流运送，而导致临床上可能致死的严重血栓。这种现象在类似高速研磨冠状动脉粥瘤切除术的程序中可能特别严重。就此种风险而言，定向冠状动脉粥瘤切除术与腔内抽吸冠状动脉粥瘤切除术通常较为安全，因为它们趋向先撷取较多的斑块碎屑，而后让残余的碎屑经血流运送。然而，其无法有效粉碎严重钙化组织的缺点也增加了让相对较大的钙化碎屑经血流运送的危险性，故有可能导致猝死。
近来有证据显示，在粥瘤性斑块缓慢而渐进的堆积过程中，有时可能裂出小的斑块碎片，从而导致斑块负荷突然增加，这是由于血液凝结物质的堆积。即便在具有严重斑块堆积却仅发生些微或未发生血管内空腔狭窄之处，也可能发生前述现象。一般而言，当一斑块开始快速成长且有一薄的纤维性覆盖将之和血管内空腔的血流隔开时，该斑块会变得容易碎裂。当纤维斑块覆盖破裂时，即产生斑块碎片。一旦碎裂，组织片段便会以碎屑的形式进入血流中。这些碎屑通常过大而无法通过微血管，因此会阻塞血管中较小的下游分支。碎片也可使得血液由血管内空腔流入斑块的内层组织中，进而使其快速扩张并深入动脉的血管内空腔中，进而导致血管内空腔狭窄甚至闭塞。此外，由纤维斑块覆盖破碎而活化的血液凝结还能够快速阻断动脉的通道，因而阻止血液流动到由动脉供给的组织。
至此应可清楚，所述现有技术的各医疗器材与技术皆无法令人满意地解决所有上述风险与问题。虽然激光与高速研磨冠状动脉粥瘤切除术皆可在风险下有效地削除后期斑块阻塞，但他们对于早期和中期斑块形成几乎无效。目前临床上认为，中期时在对血管内空腔侵入最低时形成的脆弱斑块反而更加危险，这是由于其容易自发地碎裂而导致立即且严重的心脏病甚或猝死，这就使得前述对于早期和中期斑块形成几乎无效的问题更形严重。
另一方面，气球扩张术与支架的侵入性最低，故认为其可安全地治疗中期斑块形成。然而，由于其无法实际将斑块自动脉壁的内层移除，这些方法仅能暂时减低血管内空腔狭窄的症状。对于接受扩张术与支架手术的患者进行的大量人类临床试验无法证实患者的死亡率在临床上有显著的提升。对于接受机械性冠状动脉粥瘤切除术以治疗晚期动脉硬化的患者，脉粥瘤切除仪器所利用的高速粉碎过程无法将斑块组织切割成够小的碎屑，则是考虑其引起血栓的风险的一种主因。
同样重要地是，所述现有技术中的医疗器材与技术皆无法解决早期斑块形成的问题。气球扩张术与支架无法移除斑块，使得其基本上无法有效治疗早期斑块。激光与高速研磨冠状动脉粥瘤切除术可能对动脉壁造成的严重危害，则让这些方法也被排除。相对较安全的定向与腔内抽吸冠状动脉粥瘤切除术也不太可能在不削到健康动脉壁组织、不在过程中撕裂动脉壁的情形下剔除相对较浅的斑块层。
鉴于上述，一种能自我终止并选择性地将粥瘤性斑块粉碎成细小颗粒，同时又不会伤害到健康血管组织，且能够以一种最低侵入性的形式来运作的装置是非常有必要的。该装置也应能够减轻在治疗过程中来自破碎的病变组织碎屑所堆积的电荷导致的不良影响，以便防止感染并促进复原，且可防止当出现消除病变组织而产生的一种伤口时血液凝结的自然倾向。最后，但并非最不重要的一点，在操作过程中，该装置应能协助移除斑块残余物以及收集并移除太大而无法安全经血液流动的斑块碎屑。
发明内容
本发明提出一种设备以用于清理并移除人类与动物血管壁内层上的不良沉淀物，例如钙化沉淀物或脂肪物质。其所产生的优点可包括减缓并修复动脉硬化与其它相关疾病的恶化。因此，本发明所提出的设备可用于治疗动脉系统的各种部份例如内颈动脉、左右总颈动脉、冠状动脉、上肠系膜动脉、髂外动脉与多种周边动脉。该设备也可治疗静脉系统的各种部份例如内颈静脉、外颈静脉、左头臂静脉、下腔静脉、髂总静脉与多种周边静脉。该设备包括一种血液抽吸与加压单元，以用于自一供血管抽吸血液并过滤之以除去抽吸的血液中的不良物质，加压该过滤的血液以便将的重新注入到接受治疗中的血管内，因而可诱发一种伴随的血液循环并将该不良沉淀物向下游推进。
本发明所提出的设备更包括和该血液抽吸与加压单元形成连通的一种输送管、一种二级多渠道接头以及一种注射喷嘴，以用于将加压的原始血液传递并注射至治疗中的血管内。
该血液抽吸与加压单元更包括一种一级多渠道接头，其依序包括一种一级进血口、一种一级出血口以及一种泵装置，该泵装置互相连接该一级进血口与一级出血口，以用于接收并加压抽吸的原始血液。
该血液抽吸与加压单元更包括一种三级多渠道接头，其包括一种三级出血口、至少一种抽吸针以用于穿刺供血管并自该处吸取原始血液、以及一种抽吸管其互相连接该三级出血口与一级进血口，以用于将抽吸的原始血液传递至一级多渠道接头。
该血液传递与注射单元更包括至少一种二级多渠道接头，其和输送管与注射喷嘴形成连通，以用于在经由注射喷嘴注射血液前，缓冲并过滤经加压的原始血液。
该一级多渠道接头更包括具有一管内过滤器的一种一级储存装置，其可用于暂时储存并过滤自供血管抽吸的血液。此外该一级储存装置包括两种经由泵装置互相连接的腔室，使得一腔室可保存较低血压的血液且另一腔室可保存较高血压的血液。
该一级多渠道接头可更包括一电子次系统，其依序包括一无线射频(RF)产生器，来产生供泵装置使用的驱动力、以及在一或更多种频率下驱动一超声波功率转换器的信号、以及一种直流电(DC)电源、以及一种药物容器，以用于储存并计量进入血流中的一种辅助药物如一抗凝血剂药物。
该二级多渠道接头更包括一种超声波功率转换器，以便将由电子次系统送达的RF功率转换成一种超声波功率发射，其可在血流中传递以便经由粉碎与乳化以消除治疗中的血管内的不良沉淀物与病变组织，并连同前述管内过滤器进一步将之过滤至仅含细小到可安全经血液循环系统输送的粒子。虽然在例如白内障的医疗以及半导体晶圆的清洁中已建立了超声波诱发的粉碎与乳化过程的基本物理作用与运用原理，目前并没有已知的现有技术可利用该系统经由此种而粉碎与乳化过程来削除血管沉淀物。
此内送RF功率的频率可调整使其在一预定范围中周期性地改变，以便针对不良沉淀物的钙化组织的不同机械性共振而调整超声波功率发射，因此可进一步增强打碎与粉碎该钙化组织的能力。
该频率组件以及其相对之内送RF功率个别功率大小可加以选择，使得相对应的超声波功率发射可展现一种三度空间缓慢变化的驻波样式，因此可对沉淀的斑块达到一种三度空间更一致的粉碎效果。
可进一步调整超声波功率发射的波长与功率，以便在血液中产生急速起泡现象，强力优先打碎不具弹性硬化的病变区域，然而在此时后健康、具弹性血管组织则不受影响。
超声波功率发射的波长与功率可进一步调组，使其符合硬化的病变区域的自然共振频率的一种范围，因此可实现一种更有效率的消除过程。
上述自然共振频率的范围可进一步加以局限作用于不具弹性病变区域之中，因此可使得该削除过程自我终止，即一旦该不具弹性病变区域已被移除并冲走，相对应的超声波粉碎与乳化作用自然会自动终止。
该二级多渠道接头更包括一种附加在该注射喷嘴上的电极，且其是由该电子次系统提供电力以用于释放电荷以中和在消除过程中健康或病变组织破裂所产生的多余的相反电性的电荷。
此外，该二级多渠道接头也包括一注射器，以用于将一种抗凝血剂药物投入并混合至血流中。或者是，可在该一级多渠道接头中将该抗凝血剂药物预先混合至血液中，之后再将其输送到二级多渠道接头以便注入到血流中。
再者，该二级多渠道接头可包括一加热装置以提供局部加热以破坏病变组织。
此外，该二级多渠道接头可包括一注射器机制，以用于注射一种放射性显影物质，以便利用X光来检查治疗中的血管。可将此种注射器机制和抗凝血剂药物注射器配置在一起，或者是，可将其设计成位于二级多渠道接头或一级多渠道接头中的一种独立的注射器机制。
此外，该二级多渠道接头可更包邻近注射喷嘴的一种超声波显影装置，以显示并检查治疗中的血管内部。
此外，该二级多渠道接头可更包括一折叠式气球，当泵装置将之充满流体后，可在一安全伸展范围内大致阻塞治疗中的血管的内腔，且同时将该充气的折叠式气球沿着治疗中的血管推进，以防止加压的原始血液的一种不适当的倒流。
附图说明
图1是阐明本发明所提出的设备的一种具体实施例，其是用于一人类或动物循环系统以清理并移除沉淀在一血管的内层上的斑块。
图2是阐明一种称为三级多渠道接头的血液抽吸与加压单元的一部份，其可用于自一人类或动物的静脉或动脉抽吸血液。
图3是阐明一种一级多渠道接头的一种具体实施例，其除了提供投递药物、产生电荷信号与RF信号的功能之外，其可利用一叶轮加压泵18a以便加压并过滤血液。
图4是阐明一级多渠道接头的另一种具体实施例，其配备了一种齿轮泵。
图4A是阐明一级多渠道接头中的血液过滤的一种改良，其利用位在一管内过滤器上游的功率转换器，以用于将超声波功率发射至血液中以粉碎与乳化抽吸的原始血液的不良物质。
图4B是阐明具体表现利用功率转换器结合一叶轮加压泵来改良上述血液过滤的一级多渠道接头的一种概要图示。
图4C是阐明具体表现利用功率转换器结合一齿轮泵来改良上述血液过滤的一级多渠道接头的另一种概要图示。
图5是阐明所提出的设备的一种血液传递与注射单元的一种前端，其包括具有一种注射喷嘴的一种有导引线引导的注射头。
图6是阐明一超声波功率转换器及以该转换器为前端而其电子驱动信号是经由一导波结构传递的一种具体实施例。
图7是阐明称为二级多渠道接头的血液传递与注射单元的一种前端，在此一特定具体实施例中其具有一种血压隔离气球。
图8是阐明在一种削除程序中，将注射喷嘴与具有血压隔离气球的二级多渠道接头放置于一治疗中的血管内部。
图9A是阐明在削除过程中沿着治疗中的内血管壁的一种超声波微泡空洞过程及其与一斑块的互动。
图9B是阐明在中期削除过程中超声波微泡空洞与不良沉淀物间的一种互动。
图9C是阐明在后期削除过程中超声波微泡空洞与不良沉淀物间的一种互动。
图10是阐明将粉碎后的斑块与钙化碎屑自治疗中病变区域的血管挖掘移除的图示。
图11是阐明利用位在注射喷嘴内的电荷发射电极所发射的正电荷来中和新形成的组织伤口上的表面负电荷。
图12A与图12B是共同阐明本发明的一种进一步改良，其利用一双重管概念，以一种端点超声波腔室作为血液传递与注射单元的前端。
1：血液沉淀物削除设备     10：第一种血液抽吸与加压单元
12：一级多渠道接头        14：一级进血口
16：一级出血口            18：泵装置
18a：叶轮加压泵           18b：齿轮泵
20：三级多渠道接头        21：抽吸腔室
22：三级出血口            24：中空抽吸针
26：抽吸管                28a：后腔室
28b：前腔室               30：管内血液过滤器
32：电子次系统            34：药物容器
100：第二种血液传递与注射单元
102、102a、102b：弹性输送管
104：二级多渠道接头       106：注射喷嘴
108：可弯曲引导导线       110：输送导管的一种上游部份
112：二级保存腔室         114：注射导管的一种下游部份
115：内管                 116、116a、116b：超声波功率转换器
118：高频功率电子信号     120，120a，120b：超音发射波
122：直流放电端           126：RF发射端
128：折叠式隔离气球       130：超声波诱发的微泡空洞
130a：表面微泡空洞        200：注射与削除单元
202：接收与局限单元       204：半弹性互连管
206：偏转头            208：接收管
400：供血管            402：原始血液
404：加压的原始血液    420：治疗中的血管
421：平滑肌            422：钙化层
423：内膜层            425：病变斑块组织
426：破碎的斑块碎屑    427：微型钙化碎屑
428：微型斑块碎屑      429：加压的血液流动
440：表面负电荷        441：空间正电荷
具体实施方式
在下文的本发明的详细叙述中阐明许多特定细节以提供对本发明的一种完整的了解。然而，熟悉本专业的技术人员可轻易发现能够在欠缺这些特定细节的情形下实作本发明。另一方面，一些常为人所知的方法、程序、材料、组件与电器回路则不再详述，以避免不必要地模糊了本发明的重点。详细说明主要根据简化的二维观点来叙述。这些说明与描述是熟悉本专业的技术人员用以将其技术的实体内容简明且最有效率地公开给其它技术人员的方法。
此处所称的“一种具体实施例”或一“具体实施例”代表在本发明的至少一种具体实施例中，可包括关于该具体实施例所述的一种特定的特色、结构、或特征。在本说明书中的不同部份出现的“在一种具体实施例中”语句不必然全部皆指称相同的具体实施例，独立或替代性具体实施例也不必然互相排除其它具体实施例。此外，阐明本发明之一或更多种具体实施例的各处理流程并不必然表示任何特定顺序或暗指任何对本发明的局限。
图1阐明本发明所提出的设备1的一种具体实施例，其是用于一人类或动物循环系统以清理并移除沉淀于一治疗中的血管420的内层上的斑块。该血液沉淀物削除设备1包括一第一种血液抽吸与加压单元10以用于自一供应血液的供血管400抽吸原始血液402，加压该抽吸的血液使其成为加压的原始血液404；同时处理该血液，举例而言，将之过滤以移除任何可栓塞血流的碎屑片段、将之加氧以得到较高的含氧量、或调整其温度或PH值。该血液沉淀物削除设备1也包括一第二种血液传递与注射单元100。血液抽吸与加压单元10包括一种一级多渠道接头12，该一级多渠道接头12更包括但不限于，一种一级进血口14、一种一级出血口16以及一种泵装置18。此外，一级多渠道接头12也可配备一种电子次系统32，该电子次系统32可产生各种所需的能源以及血液沉淀物削除设备1所需的信号。举例而言，其可包括多种DC电源供应器、多种无线射频(RF)产生器以及一种多重频率RF功率信号产生器等。一级多渠道接头12也可包括一或更多种一级血液缓冲装置例如依序连接至泵装置18的一种后腔室28a以及一种前腔室28b。对熟悉本专业的技术人员而言，后腔室28a与前腔室28b的每一种可更包括一种单向阀或各种阀类以防堵抽吸的血液的不适当的倒流。后腔室28a与前腔室28b可以是不锈钢材质或可由具弹性的材料例如氟碳聚合物，聚氨酯(Polyurethane)或其它药理学上为惰性的弹性聚合物所制成。利用弹性腔室可带来额外的优点，因为若可调整其腔体共振频率，使之符合泵作用的脉冲频率，其可大幅提升将血液注入到治疗中的血管420内的震动撞击力。
该装置的一种额外特点在于该一级多渠道接头12可配备一药物容器34，其是连通至一级血液缓冲装置，例如在本实施例中是连接至后腔室28a，以用于在血液沉淀物削除设备1的操作程序中，该设备所需要的一种以预先决的定速率供应并计量一辅助药物。举例而言，该辅助药物可以是一种可平衡血液的PH值的溶液或一种可防止血块凝结的抗凝血剂。当人类或动物身体出现新的伤口时，会进行体内恒定反应而活化血块凝结形成。另举一例，辅助药物可以是一种放射性显影物质，可将其注射至血流中以便利用X光来检查治疗中的血管420。第三个例子为红血球细胞的加氧作用。也可同时施用其它辅助药物或药剂，以增加消除过程的健康效益。这些抗凝血剂药物、放射性显影物质或其它额外可选择使用的药物可预先混合，或经由个别加压的容器传递并将之分别计量且注入到一种连接后腔室28a与泵装置18的文氏管(Venturi Tube，一种圆筒管状物，内径在中段紧缩再放宽)中。流体经泵装置18的吸引作用连同文氏管的紧缩再放宽的作用，会产生一种压降以便将各种药物自其个别的容器中吸出。此外，可使得药物容器34和/或其它不同容器具有弹性且可变形，以使得其内容物可因为压力降与中央部份收缩而自动流入文氏管中，且前述中央部份收缩可接着产生一种压力不平衡而导致容器壁的一种向内移动，且可逐渐使得药物由容器中流出。在一种此处未显示的替代性方案中，药物容器34本身可配备其专属的供应微型泵与计量机制例如一种螺形线圈所控制的针阀。药物计量针阀的部份通常是由不锈钢、一种药理学上为惰性的聚合物例如聚酯、氟碳聚合物或这些材料的组合所制成。此外，在该阀中与周围会利用由多种材质如聚氨酯、氟碳聚合物或其它弹性材料制成的密封装置与O型环。
在血液抽吸与加压单元10的下游有一种和其顺着液体流向的方向形成连通的血液传递与注射单元100，以用于传递并有效地将加压的原始血液404注射至治疗中的血管420内。血液传递与注射单元100包括依序连接的一种弹性输送管102、一种二级多渠道接头104以及一种注射喷嘴106，当将本单元置于治疗中的血管420内的理想部位时，其可有效地将加压的原始血液404排入治疗中的血管420内，以用于削除沿着其内表面沉淀的邻近斑块。为了穿刺治疗中的血管420并沿着该治疗中的血管420引导注射喷嘴106、二级多渠道接头104以及输送管102，血液传递与注射单元100更包括一种可弯曲引导导线108，其是以轴向贯穿输送管102、二级多渠道接头104与注射喷嘴106。二级多渠道接头104是由依序连接的输送导管的一种上游部份110、至少一种可用于缓冲加压的原始血液404的二级保存腔室112以及注射导管的一种下游部份114所组成。可注意到一种额外的多功能用途，多个二级多渠道接头也可采用，且与之相连接的每一个二级保存腔室可连接至其个别的注射喷嘴。二级多渠道接头104也可包括下文即将提及的额外功能装置，例如一超声波转换器等。为了方便说明，将治疗中的血管420内血液流动的方向标记成一种笛卡儿坐标系统的Z轴方向。
为了协助自一人类或动物的静脉或动脉抽吸血液，血液抽吸与加压单元10也包括依序连接的一种中空抽吸针24、具有一种三级出血口22的一种三级多渠道接头20、以及可经由一级进血口14传递该抽吸的血液的一种抽吸管26。在操作过程中，中空抽吸针24使其穿刺供血管400并自其吸取血液。在图2中阐明了三级多渠道接头20的一种放大图示，其具有一种位于抽吸管26与抽吸针24之间的抽吸腔室21，并有一尖锐的前端，使其可轻易穿刺过皮肤与一血管壁。同样地，可将超过一种抽吸针24加至该三级多渠道接头20，以得到一种额外的多功能用途。
图3阐明一种一级多渠道接头12的一种具体实施例，除了提供施用药物、产生电荷与RF信号的功能之外，其可利用一叶轮加压泵18a以便加压并过滤血液。将一种管内血液过滤器30加到后腔室28a，以过滤出不要的或不良物质，其中尚包括大小超过某种安全性局限而可能妨碍血流的斑块碎屑。如上文所述，腔室28a与28b两者也可含有一单向阀，以确保血液仅可以一种方向流动。药物容器34可存放辅助药物，可以经由一种连接至可将后腔室28a的出血口连接至叶轮加压泵18a的进血口的互连管来施用该药物。当叶轮加压泵18a在操作中产生一种吸引压力，可经此种吸引压力自动将药物容器34中的药物投递到主血液循环中。如上文指出，使用不同的特定药物的潜在利益包括防止凝血以及重新平衡血液PH值。此外，药物容器34也可含有一种可吸收X光的放射性显影药剂，将其注入到血流中以便利用X光来检查治疗中的血管420，如同运用在X光血管造影或X光透视法中。在一种替代性方案中，相同药物容器或分别以不同的药物容器均可使用在二级多渠道接头104的二级保存腔室112中以及邻近注射喷嘴106处。
电子次系统32基本上是一种多重输出电源供应器，其可将主电源(或电力的其它来源)转换成具有适当的电压、电力、及频率的不同电源，以供血液沉淀物削除设备1使用。首先，电子次系统32包括一种低输出阻抗的直流(DC)电源供应器以驱动叶轮加压泵18a。另一种供应器，称为超声波动能供应器，是一种高频功率电子信号，其频率至少有100KHz(千赫)，在较佳的情形中为1～10MHz(百万赫)范围，且其电功率额定值介于1瓦至200瓦间。如下文即将叙述，此种超声波动能供应器主要用于驱动一种超声波功率转换器，以便粉碎与乳化治疗中的血管420内的不良沉淀物病变血液组织。在一种较佳具体实施例中，超声波动能供应器包括二或更多种频率值相近的频率组件。在具有适当功率信号路径导向与切换的一种双重用途概念下，也可利用相同的超声波动能供应器在血液中邻近注射喷嘴106处建立一种RF发射，因此可在消除过程中施加一种局部化的强烈RF加热以削除严重斑块阻塞或破坏病变组织。因为超声波粉碎与乳化以及局部化的RF加热至少可补强利用注射加压的原始血液来削除沉淀的斑块的过程，因此对于中至后期的动脉硬化，由于沉淀的斑块可能变硬并增厚，可利用超声波作为主要的治疗模式。此外，电子次系统32也包括一种高输出阻抗直流电源供应器，以便输送至邻近注射喷嘴106的一种直流放电装置前端，因此可供应正电荷以中和在削除过程中健康或病变组织破裂所产生的过量负电荷。当然，在削除过程中产生过量正电荷的情形中，直流放电装置前端可转而供应负电荷。其精神在于，电中性应代表最稳定的生物医学状态。相对应地，电子次系统32包括以一种具有高阻抗DC电源供应器的电子放电供应电路作为其输出。电子次系统32所提供的另外一种供应器是一种低功率RF信号产生器，其能够以超声波照明因而能够对治疗中的血管内部进行血管内超声波显影，且其显影频率的范围介于10MHz到100MHz而额定功率少于约1瓦。超声波照明与影像侦测可利用一种低功率显影频率超声波传输器来完成，该传输器是由低功率RF信号产生器所驱动，且其位于邻近注射喷嘴106处。相对应地，电子次系统32包括一种显影频率信号产生器，其具有低功率RF信号产生器作为其输出。对本领域技术人员而言，来自电子次系统32的多重信号与功率输出是彼此独立，且进一步与主电源隔离，以维护患者以及削除过程的相关人员的安全。此处为了避免不必要地模糊细节而未显示，但该多重信号与功率输出是经由一种也可传递直流电的多导线细小共轴RF导波管线传递至其最终的使用目的地，即二级多渠道接头104。当然，该RF导波管线必须贯穿一级出血口16、输送管102与二级多渠道接头104。
图4阐明一级多渠道接头12的另一种具体实施例，其利用一种齿轮泵18b来取代血液加压与过滤，此外其它部份与图3所示相同。也可使用其它类型的液体泵装置例如凸轮泵、蠕动泵、与离心泵等。
图4A阐明一级多渠道接头12之后腔室28a中的血液过滤的一种改良，其利用位在管内过滤器30上游的功率转换器116a与116b，分别将超声波功率120a与120b发射至血液中以便经由超声波诱发的急速起泡现象130将抽吸的原始血液中的不良物质粉碎与乳化微型钙化碎屑427与微型斑块碎屑428。下文即将参照图9A至图10叙述超声波急速起泡的基本物理现象及其粉碎与乳化血液中某些不良物质的能力。本质上，经此种改良之后腔室28a可作为一种超声波乳化腔室。由于粉碎与乳化作用可大幅削减这些不良物质的颗粒大小，其能够减低相对应的管内过滤器30的微粒物质负载，因此可提升其效力。由于后腔室28a位在血管外部，可特别设计后腔室28a的体积与形状，以产生超声波功率发射120a与120b的一种强共振驻波。再者，可将后腔室28a的温度维持在有助于产生密集急速起泡现象的一种预定范围中。前述温度的一种较佳具体实施例，估计应介于约600℃至约800℃之间。由于可最佳化此种外部超声波乳化腔室以便分解大颗粒体积的碎屑，可使得后腔室28a乳化斑块与钙化碎屑的效率远高于体内对应部份的效率。图4B为具体表现利用功率转换器116a结合一叶轮加压泵18a来改良血液过滤的一级多渠道接头12的一种概要图示。相似地，图4C为具体表现利用功率转换器116a结合一齿轮泵18b来改良血液过滤的一级多渠道接头12的一种概要图示。
图5阐明所提出的设备的一种血液传递与注射单元100的前端，其包括具有一种注射喷嘴106的一种有线引导注射器探头。在此一具体实施例中，首先以引导导线108管控并引导血液传递与注射单元100的前端，使其穿刺并贯穿治疗中的血管420。外表面近乎圆柱状的注射导管114的末端为一种收敛性结构而形成注射喷嘴106。一内管115的末端连接了一超声波功率转换器116，以便粉碎与乳化治疗中的血管420内的不良沉淀物与病变血液组织。可利用引起血液产生急速起泡现象的操作中由功率转换器116发射的一种超声波功率来完成前述动作。
在内管115的末端还连接了另一种装置，一种位在注射喷嘴106附近的DC放电端122，其可供应电荷以中和在削除过程中健康或病变组织破裂所产生的过量的相反电性的电荷，如前所述。在不影响该装置原本功能的前提下，也可将直流放电端122制作成注射喷嘴106的一部份。可由位于注射导管114或者电子次系统32中的一种高输出阻抗直流电源提供电力给直流放电端122，但此处为了避免模糊细节而未显示。可利用一种直径通常介于0.004至0.012英寸间的细薄导线来制造直流放电端122，然也可使用较小或较大的直径。在较佳的情形中，导线材料为不锈钢或黄金。或者是，直流放电端122可以是由不锈钢或黄金制成的一种针状物或针状物的一种数组。为了防止由血液中相反电性的离子引起的德拜(Debye)屏蔽这种物理现象，可随着供应中和用电荷同时注射去离子水。以去离子水环绕直流放电端122，可中和德拜屏蔽效应，以便将直流放电端122放射的电荷传递至治疗中的血管420的病变区域。连接至内管115末端的另外一种装置为一种加热装置，其形式为RF发射端126，其可在血流中建立RF发射，如前所述。实体上，RF发射端126可与直流放电端122为同一发射装置；或者，RF发射端126可以由一种独立的针状物构成，其更含有一束弯曲、可伸缩的天线(由不锈钢或黄金制成的导线)，可将其保持在针状物中，直到其前端位于一治疗区域中为止。当利用60GHz(十亿赫，109Hz)或更高的RF频率时，可替代性地以一种可操纵方向的天线例如一种直径约4公厘的微型碟形天线、或在较佳的情形中可利用一种相似大小且能够以电子操纵的表面线圈数组天线，来实作RF发射端126。可操纵天线能够将RF能量引导并集中到需要的部位，是毫米波(波长在毫米范围中的RF)技术的一种重要优点。当然，加热装置除了RF发射端126之外尚有多种替代性的实作形式，例如一电阻加热器、一电热装置或一磁感应加热器。同时，在不影响其原本功能的前提下，也可将加热装置制成注射喷嘴106的一部份。
为了避免不必要地模糊细节，在图示中并未阐明连接至内管115末端的另一种装置，该连接装置为一种低功率显影频率超声波传输器，可对治疗中血管内部进行血管内超声波显影。超声波显影装置包括一种可操纵共相数组(phased array)超声波收发器。该超声波转换器可发射一种定向超声波束，其可以约每分钟1800转或3600转高速旋转，以每秒30或60影格的时间分辨率提供治疗中血管内部的一种360°实时动态影像。或者是，一种独立的单一转换器加上一种以约每分钟1800转旋转的旋转接收器也可建立一种与Z轴方向垂直的360°动态影像，其横向与轴向分辨率分别约为150微米(10-6公尺)与90微米，并具有一种30MHz的超声波转换器频率。当使用一种较高的超声波转换器频率，空间影像分辨率可相对应地提高。
在一选择性图示中阐明了一种高频功率电子信号118，其可驱动功率转换器116。为了将材料与血液隔绝以及进行电子绝缘，将引导导线108以及多导线薄共轴RF导波管线封装在内管115之中。
图6以一种侧面图以及一种三维透视图阐明一功率转换器116及以该转换器为前端且经由一导波管结构传递的转换器的驱动高频功率电子信号118的一种具体实施例。须注意，此处将功率转换器116的前端面设计成一种多重同心环。
图7阐明具有一种折叠式隔离气球128的二级多渠道接头104的具体实施例。为了避免不必要地模糊细节，此处未显示该互相连接的电源线与信号线。充气的折叠式隔离气球128刚好位在注射喷嘴106的上游，因而可大致上阻塞治疗中的血管420的血管内空腔，且可隔离在该区域升高的血压，因此可维持一种压力差并防止注射的加压的血液倒流(-Z轴方向)。充气的折叠式隔离气球128也可将二级多渠道接头104定位于治疗中的血管420中，以吸收强而有力的注射加压的血液所产生的反作用力以及超声波功率发射脉冲所产生的一种辐射力。同时，可利用妥善驱动的泵装置18在一种安全性伸展范围内将折叠式隔离气球128扩充，因此可在该相同泵作用下将扩充的折叠式隔离气球128沿着Z轴方向推动。
图8进一步阐明在一种削除程序中，将注射喷嘴106与具有血压隔离气球128的二级多渠道接头104放置于一治疗中的血管420内部。在此例子中，治疗中的血管420可以是一种动脉。首先，引导导线108可贯穿治疗中的血管420。之后二级多渠道接头104可缓慢地经过动脉前进至一病变区域，且同时让折叠式隔离气球保持未扩充的折叠状态。一旦二级多渠道接头104就定位且排列妥善，可启动一级多渠道接头12中的泵装置18以便将过滤与加压的血液经由输送管102供应给二级多渠道接头104。持续的泵作用使得加压的血液能有效地经注射喷嘴106注入到恰好位在注射喷嘴106下游的一种病变区域中。这会在注射喷嘴106产生一压力降，其又可接着扩充折叠式隔离气球128直到该气球碰到动脉壁且在一种安全性局限中稍微扩张该动脉壁，因此可组塞动脉通到并防止注射的加压的血液在折叠式隔离气球128周围倒流回上游区域。此时提供能量给功率转换器116与RF发射端126，使其能经由伴随的超声波功率发射产生的粉碎作用而削除直接位在注射喷嘴106下游的斑块。接着，可接着超声波诱发的乱流的混合作用将粉碎的斑块碎屑进一步乳化，且之后以强而有力的血液注射与高功率超声波本身的辐射压力将该进一步乳化的碎屑向下游推进。同时，提供能量给直流放电端122，使其能释放电荷至血液中，以中和由于斑块组织破裂而在动脉壁上原本健康平滑肌产生的过量相反电性电荷。同时，功率转换器116也可提供能量来产生显影频率，以发射较高显影频率超声波以便进行血管内显影。
如前所述，形成急速起泡现象是利用超声波功率发射来削除沉淀的斑块的基础。更明确地说，一种波长略小于但并未实质上小于血管壁内直径的强烈超声波会在一液体中建立大量微小的急速起泡与空洞，每一微泡空洞为部份真空，这些微泡空洞会快速向内破裂而崩解。突然“向内破裂”而释出的机械性能量，是能够粉碎病变组织下硬化的钙化层的主因。这些微泡空洞非常的小，当其崩解时直径约仅有数微米。向内破裂的微泡空洞对坚硬、易碎且不具弹性的物质如一钙化组织最为有效。微泡空洞也可分解柔软但不具弹性的一种斑块病变组织。另一方面，他们对形成血管壁的主要部份的柔韧且非常有弹性的健康肌肉组织几乎没有影响，因为崩解的微泡空洞主要仅能提供高度局部化的机械性弯曲与压缩而无法进行撕裂作用。健康组织的柔韧性与弹性可轻易吸收向内破裂的压力且仅会产生微幅的局部弯曲和/或压缩。但一硬化的钙化组织则因太过僵硬而无法屈服于局部化向内破裂的弯曲与压缩力量，因此会被其打碎。
再者，由于钙化组织够坚硬足以支撑一或更多种机械性振动共振，应能够定期改变超声波功率发射的频率，以便根据钙化组织的不同机械性共振进行调整，因而可增强超声波打碎并粉碎钙化组织的能力。因为崩解的微泡空洞的体积很小，其可将斑块粉碎成相对非常小的碎屑粒子，其直径小于数微米，以便在几乎不会产生栓塞的情形下安全地流经动脉。另一方面，由于微泡空洞的位置通常集中围绕在超声波驻波的一种节点附近，为了确保对斑块达到一种空间上更一致的粉碎，微泡节点的坐标位置与时间需设计成互相对应。欲达成前述目标，可借由同时利用两个或多个频率接近的超声波，以产生一种在空间位置缓慢变化的驻波样式。
由于产生微泡空洞需要一种高容积的能量密度，应在空间上将超声波功率发射加以局限于血管内空腔(血管内部的孔穴)中借由反射作用来达到效果。由于血管壁的质量密度并未远大于血液本身的质量密度，一种有效自血管壁反射超声波的方法是利用一种波长小于血管壁厚度的超声波。在较大的波长下，超声波仅会在局部压力大的地方局部化地扩大血管且在局部压力小的地方收缩血管。当波长远大于血管壁厚度时，血管壁仅能产生非常少的弯曲。然而，当超声波波长远小于血管壁厚度时，正负压力分布区域会非常相互接近地位在内壁表面上，且仅会形成局部的血管壁变形。再者，这些变形进入血管壁厚度的部份不会超出一个波长太多，因此会使血管壁变得强硬而可反射超声波。因此加以局限的超声波能量最好配合一种波长较短的超声波。另一方面，在与超声波功率发射的相同功率大小作用下，微泡空洞通常会随着超声波波长而增加。为了平衡前述两种相反的机制，应将超声波波长设定为接近两者的几何平均值，其定义为血管壁厚度T与血管内空腔直径D两者乘积的平方根。或可以如下的数学算式表达：
＝square root(T x D)......(1)
如此一来，虽然该几何平均大于血管壁厚度，但也并未过大，因而所产生的超声波的局限仍足以在此种波长下作用。同时，也并未远小于血管内空腔直径D，因此能够在径向(垂直于Z轴的方向)建立一种适当定义的驻波样式，此种条件可进一步有助于形成大量的空洞。一种与数量有关的实施例中，声波在血流中传递的速度约为每秒1400公尺。典型人类的动脉直径约为3至6公厘，因此计算出超声波频率的范围应介于0.5MHz(百万赫)至2MHz之中，以得到一种良好的超声波的局限。至于小动物，超声波频率应较高，而大型动物的超声波频率可小于前述值。一旦已将钙化沉淀物粉碎成小粒子，由注射加压的血液以及高功率超声波两者结合而导致血液流动湍急扰动，因此可彻底混合粉碎的粒子，因而利用血液将之乳化且可在之后将之向下游推进。
图9A阐明在削除过程中，超声波急速起微泡空洞化过程及其与位在欲治疗动脉粥瘤硬化的血管420(在本实施例中为一种动脉)上的一种病变斑块组织425的最初互动。如此处所示，微泡空洞130会在接近部份驻波的节点处形成，此部份驻波主要来自超音放射波120在血管壁有弹性的平滑肌421的多重反射而产生。当微泡空洞130崩解时，每一种微泡空洞130会剧烈地向内破裂导致一种强烈的区域化压力，该压力可和病变斑块组织425共振。这些表面微泡空洞130a，即在血管壁附近崩解者，使得硬化的内表面例如病变斑块组织425发生猛烈的区域弯曲与压缩。病变斑块组织425包括一种松散、泡沫状的脂肪沉淀物的集合以及一种连接至内膜层423的纤维覆盖(或纤维盖)。此种斑块材料为柔软且易碎的，仅具有极少的弹性。当动脉随着每一次心跳收缩与扩张时，斑块与内膜层423之间的结合力就会减弱。此一现象接着使得含钙沉淀物可沉积在斑块之外部与肌肉血管壁间，而形成一钙化层422。此种钙化过程会逐渐随着时间而持续进行，最终会导致动脉整个失去弹性与硬化。
图9B阐明在中期于削除过程中超声波微泡空洞130、表面微泡空洞130a与病变斑块组织425间的一种互动。在此时，经共振的病变斑块组织425与其下的钙化层422打碎成破碎的斑块碎屑426。超声波诱发的微泡空洞130与表面微泡空洞130a可进一步将破碎的斑块碎屑426与钙化物共振、弯曲并崩解成小型、尖锐的微型钙化碎屑427，其又可再回头移开或刺穿病变斑块组织425与其覆盖纤维组织。
图9C阐明在削除过程中超声波微泡空洞与病变斑块组织425间的一种后期互动。在超声波诱发的微泡空洞130的随机向内破裂的驱使下，微型钙化碎屑427的剧烈移动最终可破裂并粉碎柔软的病变斑块组织425及其纤维覆盖。伴随微泡空洞而来的每一种向内破裂的现象，可使得附近一种密集的钙化碎屑以弹道发射的形式飞出。大量类似子弹的钙化碎屑可将柔软不具弹性易碎的破裂的斑块碎屑426刺破并碾磨成微型斑块碎屑428，这些微型斑块碎屑428可彻底地和血液混合成一种乳状物，以便安全地向下游传送。
至此，应可明白，当妥适地利用超声波功率发射时，其应为一种可安全并有效移除动脉硬化中的斑块与伴随钙化物的方法。超声波诱发的空洞可差异性地粉碎密集的钙化沉淀物，且之后使得该粉碎的坚硬钙化碎屑进行剧烈的弹道发射运动。接着，坚硬钙化碎屑的此种运动可轻易地切割并刺穿柔软、泡沫状且不具弹性的斑块组织及与其连接的纤维盖而不会伤及构成血管壁的邻近健康肌肉组织。当完成自病变区域移除钙化沉淀物的动作后，超声波消除作用可自动终止，因为超声波无法伤害具弹性的健康组织。因此，即便在斑块形成的早期当斑块的突出部份未发展到血管内空腔中或不明显时，也能够利用所提出的血液沉淀物削除设备1安全地清理并移除病变沉淀物。此外，所提出的血液沉淀物削除设备1的频率扫描态样更使得可在此种程序中利用较低的超声波功率，其优点在于可利用共振打碎钙化物质。
图10阐明将粉碎后的斑块与钙化碎屑自治疗中的血管420的一种病变区域挖掘移出。挖掘移出作用可利用由注射喷嘴106强而有力地注射加压的血液以及超音放射波120产生的辐射压力来进。如图所示，强而有力地注射加压的血液可导致一种加压的血液流动429。因此，可有效地将斑块碎屑向下游推进并远离病变区域。在一种较佳具体实施例中，若情况允许，应经由管内过滤器30将抽吸针24插入该相同治疗中的血管420的一种邻近下游位置以利收集微型钙化碎屑427与微型斑块碎屑428。此外，更可提供一或更多种可选择的的功率转换器给三级多渠道接头20，其是附加在邻近抽吸针24的前端处，以用于将相对应的超声波功率发射至血液中，以便经由多阶段粉碎与乳化作用移除治疗中的血管420内的不良沉淀物。熟悉本专业的技术人员至此应可了解，在削除过程中可双向操作该血液沉淀物削除设备1，因为可将注射导管114沿着Z轴方向推近，或当其到达治疗中的血管420内一种预定深度的位置时，可沿着负Z轴的方向将之反向拉回。
图11以一种实施例阐明利用位在注射喷嘴106内的一种直流放电装置前端122所发射的正电荷来中和新形成的组织伤口上的表面负电荷440。在削除过程中，配备了同时由电子次系统32提供能量的直流放电装置前端122，可利用该直流放电装置前端122发射的空间正电荷441中和位在新形成的组织伤口上的表面负电荷440。中和过量的表面电荷可减低血液凝结作用且可促进不良沉淀物下方受伤组织的愈合。由图8可知，折叠式隔离气球128的外表面的位置非常接近治疗中的血管420的内壁，且其有一种环状部份实际上和该内壁相接触，也可使直流放电装置前端122分布在折叠式隔离气球128的外表面，以便在临近病变或破碎的健康组织或和其直接接触的位置进行放电，以便更有效率地中和所产生的过量电荷。
图12A与图12B共同阐明本发明的一种进一步改良，其利用一双重管概念，以一种端点超声波腔室作为血液传递与注射单元的前端。图12A阐明本发明的另一种具体实施例，其中将三级多渠道接头20和二级多渠道接头104(参见图1)结合成一种单一多渠道接头，其包括一注射与削除单元200、以及和一种半弹性互连管204互相连接的一种超声波接收与局限单元202，且该超声波接收与局限单元202位在与注射与削除单元200下游非常接近例如相距数毫米处。更清楚地说，在此具体实施例中注射与削除单元200包括注射喷嘴106、功率转换器116、直流放电装置前端122、RF发射装置前端126、注射导管114与具有折叠式隔离气球128的二级保存腔室112。超声波接收与局限单元202包括一偏转头206、半弹性互连管204与一接收管208。偏转头206可借由吸引动作以局限并主动收集斑块与钙化碎屑。接收管208迫使充满碎屑的血液经过其一级进血口14而利用管内过滤器30移除碎屑并经药物容器34额外调整血液状态后重回该一级多渠道接头12。随着该经改良的二级多渠道接头104在治疗中的血管420前进，注射与削除单元200以及超声波接收与局限单元202两者可同步移动，当其沿着体内前进时可利用半弹性互连管204在两者间提供一种必要的弹性运动范围，以便克服血管壁的多种弯曲。在此种安排下，可在可能阻塞血液的碎屑进行长距离移动前收集之。因此，即便血液沉淀物削除设备1可能偶然产生某些大于5微米(1微米＝10-6公尺)，或约等于一红血球细胞体积的碎屑，也不须担心，因为该碎屑没有机会向下游移动到血液循环系统中而引起任何可能的伤害。
图12B阐明一种超声波接收与局限单元202，其可进一步反射并局限由注射与削除单元200的功率转换器116所发射的超音放射波120。超声波接收与局限单元202与自内膜层423反射的超声波可形成一种具有多种共振频率的引导声波。由于超声波频率可与电子次系统32同步调整来改变，超声波频率可扫过上述共振频率，并造成该超声波的声波的振幅可在这些共振频率大幅加大。此一现象接着会使得微泡空洞130的力量大幅增加，因此其削除能力也会增加。即便该超声波频率并不接近这些共振频率的一种，事实上，因超音放射波120反射回该引导声波，该局限区域中的超声波能量密度会增加且该超声波的能量渗漏为最小。同时，在声波腔室中该集中的超声波随着时间改变的辐射压力也可产生强烈的震动力且可进一步加强血液乳状液的剧烈混合。借由利用超声波接收与局限单元202来减低超声波渗漏对于局限效应的另一种优点在于，其有助于局限任何跟功率超声波可能对与治疗中病变区域距离遥远的健康组织带来的负面健康影响。
此具体实施例的另一种优点在于，减低了患者的不舒适感，因为此处在患者身体上仅需利用一种侵入点。此外，所提出的具体实施例可自动收集并可再循环注射与削除单元200所施用的药物。该功能的优点在于，由于某些原本用于治疗病变区域的药物若渗漏到健康区域中可能具有过高的毒性且具有潜在的危险。因此，能够以一种更准确传递的形式来使用多种药物。
当配合RF发射端126的RF消除作用时，有效聚焦与集中RF功率的需求与利用超声波消除时类似。然而，为了有效地反射一RF场，必须使得偏转头206具有传导性。将偏转头206制成金属构造或者是将非金属偏转头206以传导性表面来披覆，即可轻易满足此一要求。
上述之该双重管配置具有一种连接至一注射与削除单元200的输送管102a以及连接至一超声波接收与局限单元202的接收管208，更使其能够以一种双极而非单极的形式释放正电荷。在一种单极放电模式中，仅会将一种极性的电荷传递到目的地，而其它极性的电荷则会接地。在一种电离液体如血液中，此种单极放电模式会受到称为德拜屏蔽的现象干扰，此时血液中带有相反电性的离子会因静电力而屏蔽放电电极，因此使得放电作用较无效率。然而，在一种双极放电模式中，将数量相等的两种电性电荷皆传递至目的地。明确地说，故意制造成可导电的超声波接收与局限202能够作为阴极而吸引来自直流放电装置前端122的正离子形式的正电荷。可妥善设计该阴极的形状，使得带正电的离子能够和病变表面上过量的表面负电荷440接触，以中和这些负电荷，因此可增强中和电荷的效率。
以上多种示范性具体实施例叙述本发明所提出的一种设备，其可用于沿着人类与动物的血管壁内层削除不良沉淀物。然而，熟悉本专业的技术人员可理解，能够在不悖离本发明的精神与范围的前提下，轻易地改变或修改这些示范性具体实施例，以适用于人类及动物血管相关应用以外的其它应用。因此，可以了解，本发明的范围不限于揭露的具体实施例。相反地，其本意欲涵盖根据相同操作原理的不同修改与类似设计。因此，应以最宽广的角度来解释申请专利范围的范围，以便涵括所有此类修改与类似设计。

Claims (82)

1.一种用于消除人类及动物的血管内壁的不良沉淀物的设备，其特征在于其至少包括：
一血液抽吸与加压单元，其可用于自一供血管抽吸原始血液且加压该抽吸的原始血液；
以及一血液传递与注射单元，其和前述血液抽吸与加压单元形成血运送连接，以用于传递并强有力地将加压的原始血液注入一治疗中的血管内，其中将血液流动的方向标记成一笛卡儿坐标系统中的Z轴方向，借此，除了诱发自该供血管至前述治疗中血管的一种伴随的血液循环外，该设备并可自靠近前述血液传递与注射单元的治疗中血管的部份消除不良沉淀物。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于其中所述的血液传递与注射单元至少更包括具有下述单元的串接系列：和前述血液抽吸与加压单元形成血运送连接的一种输送管；一种二级多渠道接头以及一种注射喷嘴，当将其置于前述治疗中的血管的理想部位后，会将该加压的原始血液强有力地注入前述治疗中的血管，以利于消除前述沉淀物。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于其中前述的血液抽吸与加压单元至少更包括一种一级多渠道接头，其具有一种一级进血口、一种一级出血口以及连接于两者之间的一种泵装置以用于经该一级进血口吸取且加压前述原始血液后经该一级出血口输送至前述输送管。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于其中前述的血液抽吸与加压单元至少更包括：
一三级多渠道接头，其具有一种三级出血口以及至少一种抽吸针以用于穿刺前述供血管并由该处吸取前述原始血液；以及一抽吸管，其和前述三级出血口与一级进血口成血运送连接，以用于抽吸式地将前述原始血液由前述三级出血口传递至前述一级多渠道接头。
5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于其中前述的血液传递与注射单元至少更包括一种可弯曲引导导线沿着前述治疗中的血管以轴向贯穿前述输送管，前述二级多渠道接头与注射喷嘴以用于穿刺前述治疗中的血管并引导前述注射喷嘴，前述二级多渠道接头与前述的输送管以用于消除前述治疗中的血管的一种对应部位。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于其中前述的二级多渠道接头至少更包括依序串接的输送导管的一种上游部份，至少一种二级保存腔室其经前述输送导管和前述输送管成血流连接以用于缓冲该加压的原始血液，以及一种注射导管以用于将该加压且缓冲的原始血液经前述注射喷嘴注入到前述治疗中的血管内。
7.根据权利要求3所述的设备，其特征在于其中该一级多渠道接头至少更包括一种一级保存装置以用于暂时保存自前述供血管抽吸的原始血液。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于其中该一级保存装置至少更包括一种上游加压前之后腔室以及一种下游加压后之前腔室，且前述泵装置血流式地连接于两者间，以用于将较低血压的血液保存在该后腔室中且将较高血压的血液保存在该前腔室中。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于其中该后腔室至少更包括一种管内过滤器以用于除去抽吸的原始血液中的不良物质。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于其中前述之后腔室至少更包括至少一种非必备的功率转换器，其位于前述管内过滤器的上游，可用于将一或更多种频率的一种高频功率电子信号转换成一种相对应的超声波功率发射进入血液中，以粉碎并乳化该抽吸的原始血液中的不良物质，借此加强前述管内过滤器的功效。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于其中进一步设计前述后腔室的形状以产生超声波功率发射的一种强共振驻波以便最强化地粉碎与乳化该不良物质。
12.根据权利要求10所述的设备，其特征在于其中进一步将前述后腔室的温度控制在有助于产生强力空洞的一种预定范围中，以便最强化地粉碎与乳化该不良物质。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于其中上述的预定温度范围乃介于自约60℃至约80℃。
14.根据权利要求6所述的设备，其特征在于其中前述的二级多渠道接头至少更包括一种功率转换器，其是附加在邻近前述注射喷嘴的前端处，以用于将一或更多种频率的一种高频功率电子信号转换成一种相对应的超声波功率发射进入血液中，以便在移除前述不良沉淀物的一种消除过程中经由粉碎与乳化以移除前述治疗中的血管内的不良沉淀物。
15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于其中该供血管乃该治疗中的同一血管的一种下游部份，借此该消除的不良沉淀物可立刻被前述管内过滤器收集从而将之从血液循环中移除。
16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于其中前述的三级多渠道接头至少更包括至少一种非必备的功率转换器，其是附加在邻近前述抽吸针的前端处，以用于将一或更多种频率的一种高频功率电子信号转换成一种相对应的超声波功率发射进入血液中，借以经由多阶段粉碎与乳化的方式移除前述治疗中的血管内的不良沉淀物。
17.根据权利要求14所述的设备，其特征在于其中前述的一级多渠道接头至少更包括一种电子次系统，其可用于：
产生一种供前述泵装置需要的电子驱动功率；以及产生前述一或更多种频率的高频功率电子信号给前述功率转换器。
18.根据权利要求6所述的设备，其特征在于其中前述的二级多渠道接头至少更包括一种电子放电装置，其是附加在邻近前述注射喷嘴的前端处，以用于提供电荷借以中和在消除过程中健康或病变组织破裂时产生的过量的相反电性的电荷。
19.根据权利要求6所述的设备，其特征在于其中上述的二级多渠道接头至少更包括一种电子放电装置，将其整合成前述注射喷嘴的一部份，以用于提供电荷借以中和在消除过程中健康或病变组织破裂时产生的过量的相反电性的电荷。
20.根据权利要求18所述的设备，其特征在于其中上述的电子次系统至少更包括一种电子放电供应电路，以用于供应前述电子放电装置所需的电子信号与电力。
21.根据权利要求20所述的设备，其特征在于其中前述的血液传递与注射单元至少更包括多种导线，其贯穿前述一级出血口、输送管与二级多渠道接头，以用于将所有位于该二级多渠道接头的电子系统互相连接至其位于该电子次系统中的对应部分。
22.根据权利要求21所述的设备，其特征在于其中上述的多种导线至少更包括一种导波管结构以用于将该互相连接的各个电子信号与电力线彼此绝缘并隔离以及将其和加压的原始血液隔离。
23.根据权利要求6所述的设备，其特征在于其中前述的二级多渠道接头至少更包括一种药物投递装置，其是附加在邻近前述注射喷嘴的前端处，以用于将药物投递至前述治疗中的血管的血流中。
24.根据权利要求23所述的设备，其特征在于其中该投递的药物为抗凝血药物借以防止消除过程中的血块凝结形成。
25.根据权利要求23所述的设备，其特征在于其中超声波功率发射、强力地注射加压的原始血液以及投递药物进入治疗中的血管是以阶段性并连续性地进行借此实施一种混合模式的消除过程。
26.根据权利要求23所述的设备，其特征在于其中超声波功率发射、强力地注射加压的原始血液以及投递药物进入治疗中的血管是以同时地进行借此实施一种连续模式的消除过程。
27.根据权利要求23所述的设备，其特征在于其中前述的一级多渠道接头至少更包括一种药物计量装置，其是以血运送连接至前述一级保存装置，以用于以一种消除过程所需的预定速率供应并计量辅助药物。
28.根据权利要求27所述的设备，其特征在于其中上述的辅助药物为可防止血块凝结的抗凝血药物。
29.根据权利要求6所述的设备，其特征在于其中前述的二级多渠道接头至少更包括一加热装置，其是附加在邻近前述注射喷嘴的前端处，以用于提供局部的加热以便在消除过程中破坏病变组织。
30.根据权利要求6所述的设备，其特征在于其中前述的二级多渠道接头至少更包括一种加热装置，其是整合成前述注射喷嘴的一部份，以用于提供局部的加热以便在消除过程中破坏病变组织。
31.根据权利要求6所述的设备，其特征在于其中前述的二级多渠道接头至少更包括一种放射性显影物质注射装置，其是附加在邻近前述注射喷嘴的前端处，以用于将放射性显影物质注入血流中，以便利用X光检看前述治疗中的血管。
32.根据权利要求6所述的设备，其特征在于其中前述的二级多渠道接头至少更包括一种超声波显影装置，其是附加在邻近前述注射喷嘴的前端处，以用在照明并检看该治疗中的血管的一种照亮的超声波影像。
33.根据权利要求32所述的设备，其特征在于其中为了以超声波照明血管内部，前述超声波显影装置至少更包括一种显影频率超声波传输器其具有一种输入显影频率信号以作为其参考值。
34.根据权利要求33所述的设备，其特征在于其中前述的电子次系统至少更包括一种显影频率信号产生器其可用在供应前述显影频率超声波传输器所需的显影频率信号。
35.根据权利要求6所述的设备，其特征在于其中前述的至少一种二级保存腔室至少更包括一种折叠式气球，当其在前述泵装置的一种水压式泵作用下充气时，其大致上可在一种安全性伸展极限以内阻塞前述治疗中的血管的血管内空腔，且同时在同样的泵作用下将该充气的折叠式气球沿着Z轴方向推进。
36.根据权利要求35所述的设备，其特征在于其中上述的电子放电装置是附加在前述气球的外表面以用于在邻近病变或破碎的健康组织处提供放电以便更有效率地中和该处产生的过多电荷。
37.根据权利要求35所述的设备，其特征在于其中来自前述泵装置的泵作用可同时经前述注射喷嘴传送该加压的原始血液以产生一种局部的血压升高且充气前述折叠式气球以防止该加压的原始血液的一种不理想的倒流。
38.根据权利要求35所述的设备，其特征在于其中当该泵装置终止其泵作用时，前述的折叠式气球即滞气进而容许前述二级多渠道接头轻易地沿着Z轴移动。
39.根据权利要求37所述的设备，其特征在于其中该水压式泵作用的强度是进一步作为可调节的。
40.根据权利要求14所述的设备，其特征在于其中并使得该高频功率电子信号的第一种频率单元的频率可周期性地在一预定范围中改变，以便调整超声波发射频率来配合不良沉淀物的钙化组织的各个机械性共振频率，从而可进一步增强打碎并粉碎该钙化组织的能力。
41.根据权利要求40所述的设备，其特征在于其中前述的高频功率电子信号更包括至少一第二种频率单元，其功率约与前述第一种频率单元相等然而其频率则与之不同。
42.根据权利要求41所述的设备，其特征在于其中选择前述的至少一种第二种频率单元使其频率与前述第一种频率单元的频率有恰当的不同程度借以产生具有一空间上缓慢变化的驻波样式的一种超声波功率发射，因此可对沉淀的斑块达到一种在空间上更均匀地粉碎效果。
43.根据权利要求42所述的设备，其特征在于其中选择上述的至少一种第二种频率单元使其频率和前述第一种频率单元的频率的差异少于10％。
44.根据权利要求42所述的设备，其特征在于其中该超声波功率发射与加热装置的每一种的功率范围至少为1瓦。
45.根据权利要求33所述的设备，其特征在于其中前述的显影频率是设置在高于前述超声波功率发射的平均频率借以避免前述超声波显影装置与前述超声波功率发射间的相互干扰。
46.根据权利要求45所述的设备，其特征在于其中前述的显影频率是设置在至少高于前述超声波功率发射平均频率的十倍。
47.根据权利要求33所述的设备，其特征在于其中选择上述的显影频率是使得对应于前述低功率显影频率超声波传输器的显影波长低于前述超声波功率传输器的平均波长借以避免两者间的相互干扰，且可同时提供一种具有足够影像空间分辨率的系统以协助显示前述超声波功率传输的声波图样。
48.根据权利要求47所述的设备，其特征在于其中选择上述的显影频率是使得对应于前述低功率显影频率超声波传输器的显影波长至少低于前述超声波功率传输器平均波长的十倍。
49.根据权利要求14所述的设备，其特征在于其中前述超声波功率发射的波长与功率均调整到以便在前述治疗中的血管的血液中产生空洞，前述空洞并可根据硬化的病变区域的非弹性而优先将的打碎而同时让健康、具弹性的血管组织不受影响。
50.根据权利要求49所述的设备，其特征在于其中前述超声波功率发射的波长与功率进一步地调制使其在一种频率范围内配合硬化的病变区域的各个自然共振频率借此可实现一种更有效率的消除过程。
51.根据权利要求50所述的设备，其特征在于其中进一步将上述的自然共振频率的范围局限于非弹性病变区域的共振频率，借此可使得该消除过程自我终止，即一旦移除并冲走非弹性病变区域后，相对应的超声波粉碎与乳化作用即会自动终止。
52.根据权利要求51所述的设备，其特征在于其中随前述超声波功率发射产生的辐射压力进一步将此种硬化后的非弹性组织碎屑自病变区域推除。
53.一种用于消除人类及动物的血管内壁的不良沉淀物的方法，其特征在于该方法至少包括：
自一供血管抽吸原始血液且加压该抽吸的原始血液；以及
传递并强有力地将加压的原始血液经由一注射点注入一治疗中的血管内，其中将血液流动的方向标记成一笛卡儿坐标系统中的Z轴方向，借此，除了诱发自该供血管至前述治疗中血管的一种伴随的血液循环外，该方法可自靠近前述注射点的治疗中血管的部份消除不良沉淀物。
54.根据权利要求53所述的方法，其特征在于其中将该抽吸的原始血液加压至少更包括推动该抽吸的原始血液。
55.根据权利要求53所述的方法，其特征在于其中抽吸原始血液至少更包括穿刺前述供血管并由该处吸入前述原始血液。
56.根据权利要求53所述的方法，其特征在于其中将该加压的原始血液传递并注入治疗中的血管内至少更包括穿刺前述治疗中的血管并沿着前述治疗中的血管将该加压的原始血液引导至前述注射点。
57.根据权利要求56所述的方法，其特征在于其中传递该加压的原始血液至少更包括在注射前述加压的原始血液之前缓冲前述加压的原始血液。
58.根据权利要求54所述的方法，其特征在于其中推动该抽吸的原始血液至少更包括在进行该推动的前缓冲前述抽吸的原始血液。
59.根据权利要求54所述的方法，其特征在于其中推动该抽吸的原始血液至少更包括在进行该推动之后缓冲前述抽吸的原始血液。
60.根据权利要求57所述的方法，其特征在于其中缓冲该加压的原始血液至少更包括在靠近前述注射点处引入一或更多种频率的一种超声波功率发射，以便用于移除不良沉淀物的消除过程中，经由粉碎与乳化移除前述治疗中的血管内的病变组织。
61.根据权利要求57所述的方法，其特征在于其中缓冲该加压的原始血液至少更包括在靠近前述注射点处引入一种电荷的放电，借以中和在消除过程中健康或病变组织破裂所产生的过量的相反电性的电荷以便移除该不良沉淀物。
62.根据权利要求57所述的方法，其特征在于其中缓冲该加压的原始血液至少更包括在靠近前述注射点处将药物投递至前述治疗中的血管的血流中以防止在消除过程中的一种血块凝结形成。
63.根据权利要求58所述的方法，其特征在于其中在推动该抽吸的原始血液前对其进行缓冲至少更包括，随消除过程需要的情况下，以一种预定速率计量将辅助药物注入前述抽吸的原始血液中。
64.根据权利要求63所述的方法，其特征在于其中该辅助药物为用于防止血块凝结的抗凝血药物。
65.根据权利要求57所述的方法，其特征在于其中缓冲该加压的原始血液至少更包括在靠近前述注射点处提供局部的加热，以便在消除过程中破坏病变组织。
66.根据权利要求57所述的方法，其特征在于其中缓冲该加压的原始血液至少更包括在靠近前述注射点处将一种放射性显影物质注入到前述治疗中的血管的血流中以便利用X光来检视前述治疗中的血管。
67.根据权利要求57所述的方法，其特征在于其中缓冲该加压的原始血液至少更包括在靠近前述注射点处以超声波照明并显影该治疗中的血管。
68.根据权利要求67所述的方法，其特征在于其中以超声波照明该血管内部至少更包括提供一种显影频率的超声波传输器其具有一输入显影频率信号作为其参考值。
69.根据权利要求57所述的方法，其特征在于其中缓冲该加压的原始血液至少更包括提供一种折叠式气球，当经由推动该原始血液将的充气时，该气球大致上可在其安全伸展极限以内阻塞前述治疗中的血管的血管内空腔，且同时在同样的原始血液的泵作用下将该充气的折叠式气球沿着Z轴方向推进。
70.根据权利要求69所述的方法，其特征在于其中推动该加压的原始血液通过前述注射点时可同时产生一种局部升高的血压且将前述折叠式气球充气以防止该加压的原始血液的一种不理想的倒流。
71.根据权利要求69所述的方法，其特征在于其中在终止原始血液的泵作用后造成前述的折叠式气球放气以便允许前述注射点轻易地沿着Z轴移动。
72.根据权利要求60所述的方法，其特征在于其中前述的超声波功率发射更包括一第一种频率单元以及至少一种第二种频率单元其功率约与前述第一种频率单元相等然而其频率却与之不同。
73.根据权利要求72所述的方法，其特征在于其至少更包括选择前述的第二种频率单元使其频率与前述第一种频率单元不同，以产生一在空间上具有缓慢变化的驻波样式的一种超声波功率发射，借此可对沉淀的斑块达到一种在空间上更均匀的粉碎效果。
74.根据权利要求73所述的方法，其特征在于其至少更包括选择前述第二种频率单元使其频率和前述第一种频率单元的差异少于10％。
75.根据权利要求68所述的方法，其特征在于其至少更包括使得该显影频率高于前述超声波功率发射的平均频率，以避免前述超声波功率发射和以超声波照明并显影血管内部间的相互干扰。
76.根据权利要求75所述的方法，其特征在于其至少更包括使得该显影频率至少高于前述超声波功率发射平均频率的十倍。
77.根据权利要求68所述的方法，其特征在于其至少更包括选择该显影频率，使得对应于前述低功率显影频率超声波传输器的显影波长低于前述超声波功率发射的平均波长，以避免两者间的相互干扰并可提供一足够的影像空间分辨率以便于将前述超声波功率发射的声波图样显影。
78.根据权利要求77所述的方法，其特征在于其至少更包括选择该显影频率，使得对应于前述低功率显影频率超声波传输器的显影波长至少低于前述超声波功率发射平均波长的十倍。
79.根据权利要求60所述的方法，其特征在于其至少更包括调整前述超声波功率发射的波长与功率以便在前述治疗中的血管的血液中产生空洞，前述空洞并可根据硬化的病变区域的非弹性而优先将之打碎而同时让健康、具弹性的血管组织不受影响。
80.根据权利要求79所述的方法，其特征在于其至少更包括进一步地调制前述超声波功率发射的波长与功率使其配合硬化的病变区域的各个自然共振频率借此可实现一种更有效率的消除过程。
81.根据权利要求80所述的方法，其特征在于其中至少进一步将上述的自然共振频率的范围局限于非弹性病变区域的共振频率，借此可使得该消除过程自我终止，即一旦移除并冲走非弹性病变区域后，相对应的超声波粉碎与乳化作用即会自动终止。
82.根据权利要求81所述的方法，其特征在于其至少更包括以随前述超声波功率发射产生的辐射压力进一步将此种硬化后的非弹性组织碎屑自病变区域推除。
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