CN109745160B - 一种血管扩张设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗设备技术领域，公开了一种血管扩张设备，该血管扩张设备包括扩张支架，扩张支架具有收缩形态与扩张形态，用于切除血栓和扩张血管；监测器，监测器用于检测扩张支架的位置和形态，以及用于根据检测到的位置和形态生成数据信号；数据处理器，数据处理器与监测器信号连接，用于根据数据信号生成控制信号；电磁悬浮驱动组件，电磁悬浮驱动组件与数据处理器信号连接，用于根据控制信号驱动扩张支架移动，以及用于根据控制信号驱动扩张支架由收缩形态转换为扩张形态。该血管扩张设备中扩张支架收缩形态下的直径可以做的更小，可以应用于中小动脉与静脉的血栓治疗中，并且扩张支架的初始导入位置对病患的影响更小。

Description

一种血管扩张设备

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，特别涉及一种血管扩张设备。

背景技术

传统的血栓治疗方案中，需要支架套在球囊导管的可扩张球囊上进行移动和扩张，必须配套球囊导管等一系列侵入式设备，其具体的手术原理为：首先，在血栓位置A附近(如图1a所示)开一创口；然后，将套有支架01的球囊导管02插入创口(如图1b所示)，并以X光确定支架在血管内位置；最后，支架01位于血栓位置时对球囊021充气，以破坏血栓和扩大支架支撑血管(如图1c和图1d所示)。但是上述血栓治疗方案中也存在一些问题，例如，支架的最小直径受到球囊直径的限制，侵入位置必须选择较大的动脉血管作为导入位置。

发明内容

本发明提供了一种血管扩张设备，上述血管扩张设备中扩张支架收缩形态下的直径可以做的更小，可以应用于中小动脉与静脉的血栓治疗中，并且扩张支架的初始导入位置对病患的影响更小。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种血管扩张设备，包括：

扩张支架，所述扩张支架具有收缩形态与扩张形态，用于切除血栓和扩张血管；

监测器，所述监测器用于检测所述扩张支架的位置和形态，以及用于根据检测到的位置和形态生成数据信号；

数据处理器，所述数据处理器与所述监测器信号连接，用于根据所述数据信号生成控制信号；

电磁悬浮驱动组件，所述电磁悬浮驱动组件与所述数据处理器信号连接，用于根据所述控制信号驱动所述扩张支架移动，以及用于根据所述控制信号驱动所述扩张支架由收缩形态转换为扩张形态。

上述血管扩张设备，包括扩张支架、监测器、数据处理器以及电磁悬浮驱动组件，扩张支架具有收缩形态与扩张形态，用于切除血栓和扩张血管，监测器用于检测扩张支架的位置和形态并生成数据信号，数据处理器用于根据数据信号生成控制信号，电磁悬浮驱动组件用于根据控制信号驱动扩张支架移动和由收缩形态转换为扩张形态。上述血管扩张设备中，扩张支架可以单独放置于血管中，电磁悬浮组件可以在血管外驱动血管扩张支架动作，由于取消原有血栓治疗手术中普遍采用的球囊导管结构，扩张支架收缩形态下的直径可以做的更小，可以从更小的动脉血管内导入，既能够应用于心脏的血栓治疗中又能够应用于中小动脉与静脉的血栓治疗中，进而缩小使用限制，并且扩张支架的初始导入位置对病患的影响更小。

可选地，所述扩张支架的材料为具有单程记忆特性的记忆金属，当所述扩张支架的温度大于等于所述记忆金属的记忆温度时，所述扩张支架由收缩形态恢复至扩张形态。

可选地，所述扩张支架的材料为当所处环境中的磁场强度增大至设定强度时可在磁场作用下材料的温度上升至记忆温度的材料。

可选地，所述记忆金属为镍钛合金。

可选地，所述电磁悬浮驱动组件包括朝向所述扩张支架设置的八个感应磁头，

第一感应磁头、第二感应磁头、第三感应磁头以及第四感应磁头环绕所述扩张支架的轴心线设置于所述扩张支架的第一侧，其中，所述第一感应磁头与所述第二感应磁头沿包含所述扩张支架轴心线的第一平面对称，所述第一感应磁头与所述第三感应磁头沿包含所述扩张支架轴心线的第二平面对称，所述第二感应磁头与所述第四感应磁头沿所述第二平面对称，所述第三感应磁头与所述第四感应磁头沿所述第一平面对称，且所述第一平面与所述第二平面相互垂直；

第五感应磁头、第六感应磁头、第七感应磁头以及第八感应磁头环绕所述扩张支架的轴心线设置于所述扩张支架的第二侧，其中，所述第五感应磁头与所述第六感应磁头沿所述第一平面对称，所述第五感应磁头与所述第七感应磁头沿所述第二平面对称，所述第六感应磁头与所述第八感应磁头沿所述第二平面对称，所述第七感应磁头与所述第八感应磁头沿所述第一平面对称。

可选地，所述第一感应磁头、所述第二感应磁头、所述第三感应磁头、所述第四感应磁头、所述第五感应磁头、所述第六感应磁头、所述第七感应磁头以及所述第八感应磁头与所述第一平面的夹角均为45°。

可选地，所述感应磁头包括线圈以及磁场放大器。

可选地，所述磁场放大器呈锥形，所述磁场放大器较大的一端均匀缠绕有所述线圈，所述磁场放大器较小的一端朝向所述扩张支架。

可选地，所述磁场放大器的材料为良导电金属。

可选地，所述扩张支架表面为网状结构。

可选地，所述扩张支架处于收缩形态时呈橄榄型，且处于扩张形态时呈管状。

可选地，所述监测器为X射线摄像头。

附图说明

图1a为心脏的示意图；

图1b、图1c、图1d为现有技术中血栓治疗过程状态图；

图2为本发明实施例提供的一种血管扩张设备的结构示意图；

图3a为本发明实施例提供的一种扩张支架处于收缩形态的结构示意图；

图3b为本发明实施例提供的一种扩张支架处于扩张形态的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种电磁悬浮驱动组件的结构示意图；

图5a为感应涡流原理示意图；

图5b为激发电流图；

图6为本发明实施例提供的一种血管扩张设备的闭环控制图；

图7a为本发明实施例提供的一种血管扩张设备的工作状态图；

图7b、图7c为本发明实施例提供的血栓治疗过程状态图。

图标：

01-支架；02-球囊导管；021-球囊；

1-扩张支架；2-监测器；3-数据处理器；4-感应磁头；401-第一感应磁头；402-第二感应磁头；403-第三感应磁头；404-第四感应磁头；405-第五感应磁头；406-第六感应磁头；407-第七感应磁头；408-第八感应磁头；41-磁场放大器；42-线圈；51-线圈；52-感应金属。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图2，本发明提供一种血管扩张设备，包括：

扩张支架1，扩张支架1具有收缩形态与扩张形态，用于切除血栓和扩张血管；

监测器2，监测器2用于检测扩张支架1的位置和形态，以及用于根据检测到的位置和形态生成数据信号；

数据处理器3，数据处理器3与监测器2信号连接，用于根据数据信号生成控制信号；

电磁悬浮驱动组件，电磁悬浮驱动组件与数据处理器3信号连接，用于根据控制信号驱动扩张支架1移动，以及用于根据控制信号驱动扩张支架1由收缩形态转换为扩张形态。

上述发明实施例提供的血管扩张设备，包括扩张支架1、监测器2、数据处理器3以及电磁悬浮驱动组件，扩张支架1具有收缩形态与扩张形态，用于切除血栓和扩张血管，监测器2用于检测扩张支架1的位置和形态并生成数据信号，数据处理器用于根据数据信号生成控制信号，电磁悬浮驱动组件用于根据控制信号驱动扩张支架1移动和由收缩形态转换为扩张形态。上述血管扩张设备中，扩张支架1可以单独放置于血管中，电磁悬浮组件可以在血管外驱动血管扩张支架1动作，由于取消原有血栓治疗手术中普遍采用的球囊导管结构，扩张支架1收缩形态下的直径可以做的更小，可以从更小的动脉血管内导入，既能够应用于心脏的血栓治疗中又能够应用于中小动脉与静脉的血栓治疗中，进而缩小使用限制，并且扩张支架1的初始导入位置对病患的影响更小。

上述血管扩长设备中，扩张支架1的材料为具有单程记忆特性的记忆金属，当扩张支架1的温度大于等于记忆金属的记忆温度时，扩张支架1由收缩形态恢复至扩张形态。

上述血管扩长设备中，扩张支架1的材料为当所处环境中的磁场强度增大至设定强度时可在磁场作用下材料的温度上升至记忆温度的材料。当电磁悬浮驱动组件释放电磁场时，扩张支架1上形成感应电流，当电磁场的磁场强度增大至设定强度时，扩张支架1上的感应电流增大，由于感应电流的发热效应，扩张支架1的温度可上升至记忆温度，扩张支架1的形态可由收缩形态恢复至扩张形态。

具体地，记忆金属可以为镍钛合金，镍钛合金的变态温度为40℃左右，具有单程记忆特性，镍钛合金制作成的扩张支架1在人体内(温度37℃)的状态下为收缩形态，在温度升至记忆温度(40℃)以后，呈现高温状态，整体膨胀，直径均匀，为扩张形态。

具体地，如图3a和3b所示，扩张支架1表面为网状结构，扩张支架1经过电磁悬浮驱动组件加热由收缩形态转换为扩张形态时，能够利用本身的网状结构对血栓进行加热切除，除栓效果更好，不残留血栓，不易对血管造成二次伤害。

具体地，扩张支架1处于收缩形态时呈橄榄型，如图3a所示，优选的直径在1mm以下；处于扩张形态时呈管状，直径需要与血管的直径相同，如图3b所示。

具体地，如图4所示，电磁悬浮驱动组件包括朝向扩张支架1设置的八个感应磁头4；

第一感应磁头401、第二感应磁头402、第三感应磁头403以及第四感应磁头404环绕扩张支架1轴心线设置于扩张支架1的第一侧，其中，第一感应磁头401与第二感应磁头402沿包含扩张支架轴心线的第一平面对称，第一感应磁头401与第三感应磁头403沿包含扩张支架1轴心线的第二平面对称，第二感应磁头402与第四感应磁头404沿第二平面对称，第三感应磁头403与第四感应磁头404沿第一平面对称，且第一平面与第二平面相互垂直；

第五感应磁头405、第六感应磁头406、第七感应磁头407以及第八感应磁头408环绕扩张支架1轴心线设置于扩张支架1的第二侧，其中，第五感应磁头405与第六感应磁头406沿第一平面对称，第五感应磁头405与第七感应磁头407沿第二平面对称，第六感应磁头406与第八感应磁头408沿第二平面对称，第七感应磁头407与第八感应磁头408沿第一平面对称。

并且，第一感应磁头401、第二感应磁头402、第三感应磁头403、第四感应磁头404、第五感应磁头405、第六感应磁头406、第七感应磁头407以及第八感应磁头408与第一平面的夹角均为45°。可选地，第一感应磁头401至第八感应磁头408与第一平面的夹角也可以为其它角度，在这里不做限制。

具体地，第一感应磁头401、第二感应磁头402、第三感应磁头403以及第四感应磁头404与第五感应磁头405、第六感应磁头406、第七感应磁头407以及第八感应磁头408沿垂直于扩张支架1轴心线的第三平面一一对称设置。

即，八个感应磁头4在八个方向上呈45°均匀分布在扩张支架1的周围，利用八个感应磁头4在体外释放强电磁场，就可以产生八个方向的排斥力F，通过控制这八个方向的排斥力F就可以控制扩张支架1的空间形位，在这一基础上，通过共同移动八个感应磁头4，就可以使扩张支架1产生移动。

具体地，如图2所示，感应磁头4包括线圈42以及磁场放大器41。

并且，磁场放大器41呈锥形，磁场放大器41较大的一端均匀缠绕有线圈42，磁场放大器41较小的一端朝向扩张支架1。在线圈42上施加高频正弦的电流，进而产生电磁场，电磁场在经过放大器41的作用下，施加于扩张支架1上。优选的线圈42尽可能采用电阻较小的良导体制成(铜等材料)。

其中，磁场放大器41的材料为良导电金属，优选为铜、铝等金属。由于金属的集肤效应，电磁场会沿着金属表面流动，可以对电磁场进行约束。

上述感应磁头4的具体工作原理为，如图5a所示，在线圈51中施加高频震荡的线圈电流I1，高频震荡的电流在感应金属52的内部产生电流方向相反的感应电流I2，进而产生排斥力F，如图5b所示，在线圈52中施加高频震荡的线圈电流I1，感应金属52内部就会产生一个磁场变化正相关的感应电流I2，由于激发电流I1高频震荡，产生的感应电流I2方向与之相反(例：正弦sin的激励电流产生余弦cos的感应电流)，进而产生排斥力，本发明实施例中，线圈42中施加高频振荡的线圈电流，感应金属为扩张支架1。

而由于感应电流的发热效应，扩张支架1的使用环境是人体内(温度37℃)，只需要八个感应磁头4同时增加很少的功率，就可以提高扩张支架1的表面感应电流的强度，进而提高扩张支架1的温度至记忆温度及以上，使扩张支架1由收缩形态恢复至扩张形态。

具体地，监测器2可以为X射线摄像头。使用上述设备时，监测器2位于体外，能够进一步的精确控制扩张支架1的位置和形态使控制系统形成闭环，如图6所示，X射线摄像头采集扩张支架1的位置和形态，通过数据处理器3的算法计算，反馈至电磁悬浮驱动组件的感应磁头4的电流控制，达到控制排斥力和感应电流，进而控制扩张支架1的位置和形态的结果。

利用上述血管扩张设备，血栓的具体的治疗方法可以如下：

(1)通过针管在人体的动脉位置将处于收缩形态的扩张支架1送入动脉血管；

(2)通过八个感应磁头4推动扩张支架1到达指定的血栓位置，如图7a所示；

(3)八个感应磁头4同时按照比例增加电流(加大感应涡流，但不影响支架在血管中位置)，在感应涡流的作用下，支架温度提升至记忆温度以上，支架温度上升，直径扩大至扩张形态，对血栓进行加热切割，如图7b所示；

(4)切割的血栓随着血液清除，并且扩张支架1对血管进行支撑，如图7c所示。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种血管扩张设备，其特征在于，包括：

扩张支架，所述扩张支架具有收缩形态与扩张形态，用于切除血栓和扩张血管；

监测器，所述监测器用于检测所述扩张支架的位置和形态，以及用于根据检测到的位置和形态生成数据信号；

数据处理器，所述数据处理器与所述监测器信号连接，用于根据所述数据信号生成控制信号；

电磁悬浮驱动组件，所述电磁悬浮驱动组件与所述数据处理器信号连接，用于根据所述控制信号驱动所述扩张支架移动，以及用于根据所述控制信号驱动所述扩张支架由收缩形态转换为扩张形态；

所述电磁悬浮驱动组件包括朝向所述扩张支架设置的八个感应磁头；

第一感应磁头、第二感应磁头、第三感应磁头以及第四感应磁头环绕所述扩张支架轴心线设置于所述扩张支架的第一侧，其中，所述第一感应磁头与所述第二感应磁头沿包含所述扩张支架轴心线的第一平面对称，所述第一感应磁头与所述第三感应磁头沿包含所述扩张支架轴心线的第二平面对称，所述第二感应磁头与所述第四感应磁头沿所述第二平面对称，所述第三感应磁头与所述第四感应磁头沿所述第一平面对称，且所述第一平面与所述第二平面相互垂直；

第五感应磁头、第六感应磁头、第七感应磁头以及第八感应磁头环绕所述扩张支架轴心线设置于所述扩张支架的第二侧，其中，所述第五感应磁头与所述第六感应磁头沿所述第一平面对称，所述第五感应磁头与所述第七感应磁头沿所述第二平面对称，所述第六感应磁头与所述第八感应磁头沿所述第二平面对称，所述第七感应磁头与所述第八感应磁头沿所述第一平面对称；

所述第一感应磁头、所述第二感应磁头、所述第三感应磁头、所述第四感应磁头、所述第五感应磁头、所述第六感应磁头、所述第七感应磁头以及所述第八感应磁头与所述第一平面的夹角均为45°。

2.根据权利要求1所述的血管扩张设备，其特征在于，所述扩张支架的材料为具有单程记忆特性的记忆金属，当所述扩张支架的温度大于等于所述记忆金属的记忆温度时，所述扩张支架由收缩形态恢复至扩张形态。

3.根据权利要求2所述的血管扩张设备，其特征在于，所述扩张支架的材料为当所处环境中的磁场强度增大至设定强度时可在磁场作用下材料的温度上升至记忆温度的材料。

4.根据权利要求2所述的血管扩张设备，其特征在于，所述记忆金属为镍钛合金。

5.根据权利要求1所述的血管扩张设备，其特征在于，所述感应磁头包括线圈以及磁场放大器。

6.根据权利要求5所述的血管扩张设备，其特征在于，所述磁场放大器呈锥形，所述磁场放大器较大的一端均匀缠绕有所述线圈，所述磁场放大器较小的一端朝向所述扩张支架。

7.根据权利要求5所述的血管扩张设备，其特征在于，所述磁场放大器的材料为良导电金属。

8.根据权利要求1所述的血管扩张设备，其特征在于，所述扩张支架表面为网状结构。

9.根据权利要求8所述的血管扩张设备，其特征在于，所述扩张支架处于收缩形态时呈橄榄型，且处于扩张形态时呈管状。

10.根据权利要求1所述的血管扩张设备，其特征在于，所述监测器为X射线摄像头。

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