CN113693720A - 一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置及方法，解决了现有技术中目前没有合适的手段来治疗高阻力粥样硬化钙化血栓的问题，具有达到高效率无残留清除高阻力钙化血栓的有益效果，具体方案如下：一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置，包括能够输出激光束的光学导管，光学导管的纵向截面为环形，以通过光学导管输出的激光束对血管粥样硬化钙化血栓进行环切，穿过光学导管的中空处设置夹钳，夹钳用于对环切后的钙化斑块进行夹持。
Description
技术领域
本发明涉及血管血栓清除领域，尤其是一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
血栓是指在活体的心脏和血管内，血液发生凝固或血液中某些有机成分凝集形成固体质块。在心血管疾病中几乎都与血栓有关，我国心血管病死亡人口约占疾病死亡人口的45％，且患病率处于持续上升阶段。目前除栓方式主要包括药物溶栓法、导管抽吸法、旋磨除栓法和激光溶栓法。药物溶栓法最简便常用，但是治疗时间较长，出血率较高，且一般无法彻底清除血栓，一般辅助其他除栓方法使用；导管抽吸法也较常用，这种方法操作简单，创伤小，但对于体积较大的整块血栓组织无法抽吸，且容易造成远端栓塞；旋磨除栓法常用于针对钙化斑块，但非常容易损伤血管，尤其对于高阻力钙化斑块，因为钙化斑块密度不均，无法保证旋磨轨迹，并发症多；激光除栓比较适合复杂血栓病变，目前临床上主要使用准分子激光，主要针对支架内再狭窄、慢性冠状动脉栓塞等复杂病变，可以通过精确控制激光参数，在无需远端保护措施下消融气化血栓，且无残留，治疗时间短，可减少远端栓塞风险，但该方法对于高阻力粥样硬化钙化斑块，治疗效果并不好。
研究表明，高阻力钙化病变是一种较常见的复杂血栓病变，目前主要采用旋磨术或者旋磨术与激光消融相结合的方法，但通过该方法进行清除，容易出现血管穿孔的问题，且血管通畅率低，效果不好。
综上，发明人发现，目前没有合适的手段来有效治疗高阻力粥样硬化钙化血栓。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置，达到高效率无残留清除高阻力钙化斑块的目的。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置，包括能够输出激光束的光学导管，光学导管的纵向截面为环形，以通过光学导管输出的激光束对血管粥样硬化钙化血栓进行环切，穿过光学导管的中空处设置夹钳，夹钳用于对环切后的钙化斑块进行夹持。
上述的装置，环形的光学导管能够发射激光束，通过激光束能够实现对血管内粥样硬化钙化血栓(简称：硬化钙化血栓)的周圈进行消融实现环切，减少粥样硬化钙化血栓即钙化斑块的消融体积，提高消融效率；针对环切后的钙化斑块，通过医用夹钳可有效夹持，避免切除的钙化斑块随血液移动血管其他位置，堵塞血管，有效保证粥样硬化钙化血栓的去除效果。
如上所述的一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置，所述光学导管包括套管，套管壁内设置环形排列的光纤，各光纤的输入端与激光发射器连接，通过环形排列的光纤发射环形的激光束。
如上所述的一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置，所述光学导管的输入端与激光发射器连接，光学导管的输出端本身具有物镜，输出端用于输出激光束。
如上所述的一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置，所述激光发射器为飞秒激光器、Er:YAG激光系统、Yb:KYW激光系统、皮秒激光中的至少一种，飞秒激光器发射的飞秒激光束，能有效消融高阻力硬化钙化斑块，Er:YAG激光系统、Yb:KYW激光系统发射的激光束可用于骨外科的消融，因钙化血栓的成分与骨类似，因此也可用于硬化钙化血栓的消融。
如上所述的一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置，所述夹钳的钳头张开设定角度设于光学导管的内部，且夹钳的钳臂同光学导管套管内部固连，使得夹钳的钳臂同光学导管是可靠连接的，有效保证夹钳跟随光学导管的移动而移动，避免被切除的钙化斑块进入血管中；
所述夹钳的钳头同光学导管靠近夹钳钳头的一端之间具有设定的距离，该距离同要清除的硬化钙化血栓长度相适配。
如上所述的一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置，所述光纤输出端与血管粥样硬化钙化血栓距离同激光导管输出端物镜倍数相适配，由此保证光纤能够对硬化钙化血栓进行有效消融，物镜倍数越大，距离数值越小，物镜倍数越小，距离数值越大。
如上所述的一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置，为保证切掉的钙化血栓能顺利进入光学导管内，使切掉的钙化斑血栓钙化斑块直径小于光学导管内径，所述光纤输出端发射的激光束具有设定的发散角度。
如上所述的一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置，假设激光导管输出端距硬化钙化血栓的距离为l，血管直径a,光学导管直径b，发射的激光束与血管壁安全距离c，所述光纤输出端发射的激光束的发散角度α满足tanα≤((a-b)/2-c)/l，能够使得环切后的钙化斑块直径小于等于夹钳的可夹持厚度，保证夹钳对环切后的钙化斑块的夹持。
如上所述的一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置，所述光学导管的外径小于粥样硬化钙化血栓所在血管直径的60-70％，避免光学导管对血管造成损伤。
如上所述的一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置，所述光学导管的外径小于要清除的粥样硬化钙化血栓的宽度或直径，以保证光学导管发射的激光能够有效对粥样硬化钙化血栓进行环向的消融。
上述本发明的有益效果如下：
1)本发明通过激光对血管粥样硬化钙化血栓进行环切，可有效对较硬的血管粥样硬化钙化斑块的周圈进行消融，消融速度快且效果好，减少钙化斑块消融体积，提高消融效率。
2)本发明通过激光对血管粥样硬化钙化血栓的周圈进行消融，消融后钙化斑块同血管壁脱离，通过夹钳夹持环切后的钙化斑块，避免环切后的钙化斑块随血流移动到血管其他位置，堵塞血管，造成血管栓塞，达到高效率无残留清除高阻力硬化钙化斑块的目的。
3)本发明通过光纤发射的激光束具有设定的发散角度的设置，能够使切掉的钙化斑块直径小于光学导管内径，保证切掉的钙化斑块能顺利进入光学导管内，从而有效被夹钳所夹持。
4)本发明通过夹钳的钳臂同光学导管固定，使得夹钳的钳臂同光学导管是可靠连接的，便于夹钳跟随光学导管进入血管，有效保证夹钳跟随光学导管的移动而移动，避免被环切的钙化斑块进入血管中。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明根据一个或多个实施方式的一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置的主视图。
图2是本发明根据一个或多个实施方式的一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置中光学导管输出端示意图。
图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意。
其中：1.光学导管，2.夹钳，3.套管，4.光纤输出端。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在高阻力钙化血栓去除难度大的问题，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置。
实施例一
本发明的一种典型的实施方式中，参考图1所示，一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置，包括能够输出激光束的光学导管1，光学导管1的纵向截面为环形，以通过光学导管1输出的激光对血管粥样硬化钙化血栓进行环切，光学导管1内孔具有设定的直径，穿过光学导管1的中空处设置夹钳2，夹钳2用于对环切的钙化斑块进行夹持。
其中，光学导管1为激光导管，光学导管包括套管3，参考图2所示，套管3壁内设置环形排列的光纤，相邻两光纤之间间隔设定的距离，套管的末端被光纤全部覆盖，各光纤的输入端与激光发射器连接，激光发射器具有开关，通过开关可控制激光发射器的通断。
容易理解地是，一些示例中，套管的纵向截面为圆环形，其他示例中，套管的纵向截面也可以是其他形状，如椭圆环形。
具体地，一些示例中，光纤采用石英光纤。
本实施例中，激光发射器为飞秒激光器，飞秒激光器具体可为800nm的飞秒激光器，飞秒激光器发射飞秒激光束，能有效消融高阻力硬化钙化斑块。
其他示例中，激光发射器还可以是Er:YAG激光系统(掺铒石榴石激光系统)、Yb:KYW激光系统(掺镱钨酸钇钾激光系统)或皮秒激光。Er:YAG激光系统和Yb:KYW激光系统可以用于骨外科的消融，也可以应用到粥样硬化钙化斑块的消融中，皮秒激光的消融一般会产生较明显的热效应，因此，作为最优方案，激光发射器选择飞秒激光器。
可以理解地是，光学导管1中的光纤通过电缆同激光发射器连接。
进一步地，夹钳2选择医用夹钳，夹钳2的钳头张开设定角度设于光学导管的套管3内部，具体地，夹钳2的钳臂同光学导管的套管3内壁固连，可通过螺栓紧固连接，这样夹钳2跟随光学导管1的前进或后退而不会随血液进行游移，便于夹钳2跟随光学导管1进入血管，有利于夹钳对环切的钙化斑块的稳定夹持，避免被环切的钙化斑块进入血管中。
而且，夹钳2的钳头可采用食品级不锈钢304材料。
光学导管的套管3的中空处与导丝的尾端对接，顺着导丝的尾端将光学导管通过导丝引导进入血管中，在医学影像指引下，到达高阻力硬化钙化病变血栓处，利用激光进行环形消融，边消融边前进，切除掉的钙化斑块在光学导管前进过程中进入光学导管中，由医用夹钳夹持，完成环切后，随光学导管1退出血管，将环切的钙化斑块带出体外，完成消融。
需要解释地是，导丝为现有技术，导丝为管腔结构，导丝可被当做轨道，通过导丝能够将光学导管送入血管中。
光学导管1在消融粥样硬化钙化血栓过程中，光学导管直径小于血管直径的60-70％，一些示例中，以消融3.5mm直径的血管为例，为保证安全，选用光学导管1的直径为2mm，医用夹钳所处光学导管的套管3内孔直径优选1.5mm。
需要说明地是，光学导管的套管3直径具体根据血管直径进行选择，同样地，夹钳2的选择根据光学导管套管3的内径进行选择，从而可以满足不同直径血管内粥样硬化钙化血栓的清除需求。
在光学导管1边消融边前进过程中，为保证环切的硬化钙化血栓能顺利进入光学导管1内，要求消融掉的钙化斑块的环形厚度大于光学导管的管厚，从而使环切后钙化斑块直径小于光学导管1的内径，因此光纤输出端的激光束需有设定发散角度。
光学导管的输出端具有物镜，光纤输出端与血管粥样硬化钙化血栓距离同激光导管输出端物镜倍数相适配；假设激光导管输出端距硬化钙化血栓的距离为l，血管直径a,光学导管直径b，发射的激光束与血管壁安全距离c，光纤输出端发射的激光束的发散角度α满足tanα≤((a-b)/2-c)/l。
为保证激光消融不会消融到血管壁，光纤输出端激光束与血管壁的安全距离设定为大于等于0.5mm，根据激光消融实验，在一些示例中，光纤输出端4与血管粥样硬化钙化血栓距离小于等于2mm，因此，光纤输出端4激光束的发散角度tanα≤0.25/2＝0.125，即发散角度tanα≤0.125，光纤的发散角度通过对光纤的选择进行确定，使得环切后的钙化斑块直径小于夹钳的可夹持厚度，以在对血栓环切过程中，保证切掉的钙化斑块被可靠夹持，满足要求。
一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置的实用方法，包括如下内容：
在医学影像辅助下，根据血管直径及粥样硬化钙化血栓的位置，选择直径合适的光学导管1和夹钳2；
穿过光学导管1中空处设置夹钳2，光学导管1的输入端同激光发射器连接；
在医学影像辅助下，由导丝牵引，将能发出激光束的光学导管1插入至有粥样硬化钙化血栓的血管；
在到达粥样硬化钙化血栓处即光学导管输出端同粥样硬化钙化血栓有设定距离时，光学导管1发射具有设定发射角度的激光束，对粥样硬化钙化血栓进行环切，光学导管边消融边前进，前进速度不超过1mm/s；
在激光环切过程中，由于光学导管1光纤内激光束的发散作用，激光消融掉的环形钙化斑块宽度或直径大于光学导管的外径。在消融前，通过医学影像辅助计算硬化钙化血栓的长度，选用医用夹钳距光学导管端部距离合适的光学导管，保证光学导管前进过程中，医用夹钳不会阻碍消融掉的钙化斑块进入光学导管内部，且在消融完成前医用夹钳夹持住消融掉的钙化斑块。随着硬化钙化血栓的消融，因光学导管是环形的，因此光学导管能够无障碍前进，医用夹钳同步前进，并夹住切掉的钙化斑块；
环切后的钙化斑块的直径小于光学导管的内径，由此环切后的钙化斑块被夹钳夹持，随激光学导管退出血管，将环切后的钙化斑块带出体外，完成消融。
其中，针对飞秒激光束，在医学影像辅助下，根据飞秒激光最佳离焦量确定光学导管输出端与粥样硬化钙化血栓之间的距离，开启飞秒激光器，选择合适激光参数，包括输出功率、脉冲次数及前进速度等，激光参数的选择为现有技术。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置，其特征在于，包括能够输出激光束的光学导管，光学导管的纵向截面为环形，以通过光学导管输出的激光束对血管粥样硬化钙化血栓进行环切，穿过光学导管的中空处设置夹钳，夹钳用于对环切后的钙化斑块进行夹持。
2.根据权利要求1所述的一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置，其特征在于，所述光学导管包括套管，套管壁内设置环形排列的光纤，各光纤的输入端与激光发射器连接。
3.根据权利要求1所述的一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置，其特征在于，所述光学导管的输入端与激光发射器连接，光学导管的输出端设置物镜。
4.根据权利要求3所述的一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置，其特征在于，所述激光发射器为飞秒激光器、Er:YAG激光系统、Yb:KYW激光系统、皮秒激光中的至少一种。
5.根据权利要求2所述的一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置，其特征在于，所述夹钳的钳头张开设定角度设于光学导管的内部，且夹钳的钳臂同光学导管套管内部固连；
所述夹钳的钳头同光学导管靠近夹钳钳头的一端之间具有设定的距离，该距离同要清除的硬化钙化血栓长度相适配。
6.根据权利要求3所述的一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置，其特征在于，所述光纤输出端与血管粥样硬化钙化血栓距离同激光导管输出端物镜倍数相适配。
7.根据权利要求2所述的一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置，其特征在于，所述光纤输出端发射的激光束具有设定的发散角度。
8.根据权利要求2所述的一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置，其特征在于，假设激光导管输出端距硬化钙化血栓的距离为l，血管直径a,光学导管直径b，发射的激光束与血管壁安全距离c，所述光纤输出端发射的激光束的发散角度α满足tanα≤((a-b)/2-c)/l。
9.根据权利要求1所述的一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置，其特征在于，所述光学导管的外径小于粥样硬化钙化血栓所在血管直径的60-70％。
10.根据权利要求1所述的一种清除血管粥样硬化钙化血栓的装置，其特征在于，所述光学导管的外径小于要清除的粥样硬化钙化血栓的宽度或直径。
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