CN1816400A - 管内异物去除装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种可使用简单机构从管(90)去除纤维异物(80)而不损坏管(90)的内壁的管内异物去除装置(10)。所述装置包括插入管(90)中的柔性插管(20)、由柔性线材料制成且插在插管(20)中的线(30)、以及用于在插管(20)中旋转线(30)的旋转装置(40)。此外，所述装置(10)包括插入管(90)中的柔性导管(25)，且插管(20)松散地插入所述柔性导管(25)中。

Description

管内异物去除装置
技术领域
本发明涉及一种管内异物去除装置，用于从管中去除纤维异物。更具体地，本发明涉及一种管内异物去除装置，适于用作导管从例如血管等活体管中去除纤维阻塞物和类似物。
背景技术
传统上，已经研制出这样一种管内异物去除装置，用于去除在液体流过的管中阻塞收缩部的纤维异物等。
JP10-175705A中记载的技术披露了一种管内异物去除装置，包括抓取机构，连接至主单元(管内异物去除装置)，用于使用爪抓取例如管中的异物，其中，上拉线的尖端连接至主单元，上拉线的另一端连接至安装在管外部的缠线器。
根据该技术，主单元被送入管，直到其靠近由于异物而引起的收缩部。接着，抓取机构靠近异物，爪靠近以抓住异物。接着，由缠线器缠绕上拉线，从管中取出主单元，从而去除异物。
发明内容
然而，由于管内异物去除装置包括抓取机构，如JP10-175705A所披露的技术，涉及将由大量部件构成的抓取机构自身送入管，增加了管中的阻力。结果，例如，弯管或类似曲管增加了阻力，造成传送受限的问题。同样，为了在管中定位抓取机构和去除(抓取)异物，有必要通过精细地调整调节器来控制到异物的相对距离。这样就造成了增加去除异物的时间的问题。
另外，在管具有允许有限的工作区域的较小直径的情况下，有限空间可用于打开和闭合抓取机构。同样，可能存在抓取机构由于其自身尺寸而不能被送到收缩部。
管具有允许有限的工作区域的较小直径的可能情况包括从其中去除异物的活体管。当从小直径并杂乱扭曲转动的活体管中去除异物而不能伤害身体组织时，上述问题变得更加突出。
例如，导管(catheter)被用于从活体管中去除异物。尽管已经开发出各种导管，寻求对各种疾病的较少的入侵治疗，他们外出以进行更深入的研究。
例如，当从收缩部的血管中去除纤维血栓时，存在的问题是，在用于经皮冠状动脉成形术等的气囊导管被主要用来扩张收缩部的血管后，取回导管必须被单独插入以取回(去除)当收缩部被气囊扩张时产生的小血栓碎片。
根据上述问题提出本发明，本发明的目的在于提供一种管内异物去除装置，其能够去除阻塞管道或类似管的弯管、狭窄部、或其它收缩部的纤维异物，而不需要大型、复杂的设备配置。更特别地，本发明的目的在于提供管内异物去除装置，适用作导管以插入诸如血管的活体管中，从管中去除纤维阻塞物等。
为了实现上述目的，如权利要求1所述的本发明提出了一种管内异物去除装置，用于从管中取出纤维异物，其特征在于，包括：柔性插管，插入管中；线，由柔性线材料制成并插入插管；以及旋转装置，用于在插管中旋转线。
权利要求1中披露的本发明允许缩小插管和插管中的线的直径，可以轻易地将它们插入管。另外，插入管的管内异物去除装置的一侧(以下称之为自由端侧)没有装配任何专用机构(诸如传统实例的抓取机构)。也就是，当使用管内异物去除装置从管中去除纤维异物时，自由端侧被送入管，但它没有遇到太大的阻力，原因在于其仅仅是插管(以及插管中的线)。因此，例如，即使弯管和类似曲管也没有产生较高的阻力。因此，该装置甚至可被用于小直径管。另外，管内异物去除装置的送入限度得以增加。
当将管内异物去除装置的自由端侧插入理想的位置时，由旋转装置旋转线，可围绕管内异物去除装置的自由端侧缠绕纤维异物。在纤维异物被缠绕后，当管内异物去除装置从管通过插入位置取回时，它们可被去除。
通过线的旋转可围绕管内异物去除装置的自由端侧缠绕纤维异物的机构并不完全清楚，但进行如下假设。
当线旋转时，其回旋运动使得插管振动。振动降低了管内异物去除装置的自由端侧的静态压力。结果，在管中发生朝着管内异物去除装置方向的流体对流(旋转)。振动和对流产生朝着管内异物去除装置的自由端侧移动纤维异物的力，使得他们缠绕自由端侧。
以这种方式，根据本发明的管内异物去除装置可以去除阻塞管道或类似管的弯管、狭窄部、或其它收缩部的纤维异物，而不需要大型、复杂的设备配置。
本发明的权利要求2阐明了根据权利要求1所述的管内异物去除装置，其特征在于，管内异物去除装置是插入活体管的导管。
权利要求2所述的本发明允许构造具有简单结构的小直径管，使得可以从活体管去除纤维异物，而不损害管内壁。因此，管内异物去除装置较小侵入病人。
本发明的权利要求3阐明了根据权利要求1或2所述的管内异物去除装置，其特征在于，进一步包括柔性导向管，其被插入管，且插管被松散地插入该柔性导向管。
根据权利要求3所述的本发明，插管被松散地插入柔性导向管，允许导向管和插管纵向彼此相对移动。如果导向管和插管之间的间隙被设计为容纳缠绕插管的自由端侧的纤维异物，当从管通过插入位置取回管内异物去除装置时，插管内的线和插管在被贮存到导向管中后，可同纤维异物一起被取回。这样，合适地防止纤维异物从插管的自由端侧落下，同样防止它们在取回的过程中损害管的内壁。并且，当通过导向管覆盖插管后，通过导向管可减少插管的振动。
附图说明
图1是示出根据本发明的管内异物去除装置的实施例的示例性框图；
图2A至2D是示出使用根据本发明的管内异物去除装置从管中去除纤维异物的过程的示意图；
图3A至3C是示出根据本发明的管内异物去除装置的振动的示意图；
图4是示出根据本发明的管内异物去除装置的振动的示意图；以及
图5A和5B是示出根据本发明的管内异物去除装置的实例(的实验)的示意图，其中，图5A是示出实验结构的整体视图的示意性框图，图5B是图5A中的部分A的放大图。
标号说明
10    管内异物去除装置
20    插管
25    导向管
30    线
40    旋转装置
50    血管模型(试验结构)
60    循环单元
62    狭窄部分
64    弯管
66    连接管
70    容器
80    (纤维)异物
90    管
具体实施方式
下面将参考所需要的附图描述根据本发明的管内异物去除装置的实施例。
在这个实施例中，根据本发明的管内异物去除装置被配置为适于用作插入活体管中的管，以例如活体中等在管窄而曲折从而允许有限的工作区域的环境中从管中去除纤维阻塞物。另外，在活体管中的纤维阻塞物的实例包括血管中的血栓。
图1是示出根据本发明的管内异物去除装置的实施例的示例性框图。另外，该图示出插管和导向管沿着纵向轴线的剖面图。
如图所示，管内异物去除装置10包括：柔性插管20，被插入管；线30，由柔性线材料制成，并穿过插管20；以及旋转装置40，用于在插管20中旋转线30。
另外，管内异物去除装置10包括导向管25，与包含线30的插管20一起插入管。因此，包含线30的插管20通过导向管25。
特别地，插管20包括在纵向连续延伸的环形横截面，两端开口。插管20是直径(外径)为0.5mm的薄壁管，由具有优良抗热和抗化学性能的高透明氟树脂(PFA)制成。
线30由镍钛合金的线材料制成，直径为0.2mm。如图1所示，大体为狗腿形的曲管30a在插入管内异物去除装置10时插入目标管中的线30的一侧(此后称之为自由端侧)10a上形成。
任何可以输出旋转运动的执行器均适于用作旋转装置40。根据这一实施例，线30与曲管30a相对的一端30b经由连接接头(未示出)连接至旋转装置40的输出轴。结果，旋转装置40可以在插管20中旋转线30。
在插管20的情况下，导向管25包括在纵向连续延伸的环形横截面，两端开放。其是由具有优良抗热和抗化学性能的高透明氟树脂(PFA)制成薄壁管。导向管25的内径大于插管20的外径，以便可将插管20以预定间隙松散地插入导向管25。
接着，将对如何使用如上所述配置的管内异物去除装置10以及其操作和效果进行描述。
图2A至2D是示出使用管内异物去除装置10从管中去除纤维异物的过程的示意图。图2A至2D示出管90和管内异物去除装置10沿纵轴的截面图。
如图2A中所示，首先，使管内异物去除装置10的自由端侧10a穿过管90的开口至由管90中的纤维异物80形成的收缩部或附近。
同时，一起插入导向管25，但是使其在自由端侧10a后面插入到由纤维异物80形成的收缩部或附近。因此，在图2A中没有示出导向管25(在图2B和2C中也是如此)。顺便提及，在图2A中，将子由端侧10a插入管90用自由端侧10a附近的箭头概念性地表示。
接着，如图2B中所示，当管内异物去除装置10的自由端侧10a插到管90中的预定位置(图中收缩部附近)时，线30通过旋转装置40(图2A至2D中没有示出)在插管20中旋转。顺便提及，线30在插管20中的旋转用绕线30的箭头概念性地表示(以下相同)。
如图2C中所示，当线30在插管20中旋转时，它的涡流造成插管20振动。从而，纤维异物80被从收缩部吸到自由端侧10a。这里，仅线30直接通过旋转装置40的驱动力旋转，而绕线30的插管20没有直接通过旋转装置40的驱动力旋转。因此，难以损坏活体管90的内壁。顺便提及，由于在插管20中旋转的线30的涡流造成的插管20的振动用插管20附近的波形线概念性地表示(下面也是如此)。
假定，根据如下说明这种现象。插管20的振动降低了管内异物去除装置10周围的静压。从而，向着管内异物去除装置10的流体对流(漩涡)发生在管90中。振动和对流产生向着管内异物去除装置10的自由端侧10a移动纤维异物80的力。
接着，如图2D中所示，吸到自由端侧10a的纤维异物80变得绕自由端侧缠绕。在纤维异物80缠绕后，通过插入位置从管90取回管内异物去除装置10。
在此过程中，如图2D中所示，在取回整个管内异物去除装置10之前，与纤维异物80缠绕的插管20和插管20中的线30曾经与纤维异物80一起储存在导向管25中。这防止纤维异物80脱离自由端侧，还防止在取回管内异物去除装置10时它们损坏管90的内壁。顺便提及，在图中，从管90取回管内异物去除装置10的自由端侧10a用自由端侧10a附近的箭头概念性地表示。这样，可从管90去除纤维异物80。
这样，在从活体管90去除纤维异物80的操作中，将导管(管内异物去除装置)送给管90中。对于根据本发明的管内异物去除装置10，插管20和插管20中的线30具有柔性。除此之外，插管20和插管20中的线30可具有小直径。即，自由端侧10a仅包括插管20(以及插管20中的线30)，而不包括例如抓握机构等专用机构。这导致管90中的低阻力。同样，甚至弯管和类似曲管也不能提供高阻力。这反过来提高了管内异物去除装置10进入管90的送入限度。并且，即使管90具有小直径，也易于将管内异物去除装置10插入管90中。这样，可减少对患者的侵入。
在通过用如上所述的旋转装置40旋转线30，使纤维异物80绕自由端侧10a缠绕后，当通过插入位置从管90去除管内异物去除装置10时，可将纤维异物80去除。这样，即使在管90窄而弯曲从而有有限的工作区域的情形下，管内异物去除装置10也适合用作导管，以去除管90中的纤维异物80。
并且，插管20松散地插入导管25中。即，导管25和插管20可在纵向上关于彼此移动。并且，插管20以能容纳绕自由端侧10a缠绕的纤维异物80的预定间隙插入导管25中。因此，插管20和插管中的线30可曾经与纤维异物80一起储存在导管25中，以便取回自由端侧10a，并且通过插入位置从管90去除异物。这适合防止纤维异物80脱离自由端侧，还防止纤维异物80在取回期间损坏管90的内壁。并且，在插管20用导管25覆盖的情形下，导管25可减少插管20的振动。
这样，使用不要求大而复杂的设备构造的简单机构，管内异物去除装置10可去除阻塞管90中的收缩部的纤维异物80(例如血栓等阻塞物)，而不损坏管90的内壁。
顺便提及，根据本发明的上述管内异物去除装置不限于上述实施例，也可根据需要进行修改，而不偏离本发明的精神和范围。
例如，尽管在上述实施例中，将根据本发明的管内异物去除装置用作导管，但本发明不限于此，也可用于其它将其用作管内异物去除装置来驱除管中的纤维异物的应用。例如，可将其用于去除堵塞排水管的毛发(纤维异物)。
并且，尽管在上述实施例中，将其中具有线30的插管20插入导管25，但这不是限定性的，也不一定使用导管25。然而，优选的是，管内异物去除装置装配有导管，以通过导管25减少在不同于要求振动造成对流的自由端侧10a附近的位置中的振动，防止纤维异物脱离自由端侧，并且防止在取回纤维异物时纤维异物损坏管的内壁。
并且，尽管在上述实施例中，将氟树脂(PFA)用作插管20和导管25，但是这不是限定性的，也可应用各种材料，只要这些材料是柔性的。同样，尽管在上述实施例中将镍钛合金的线材料用于线30，但这不是限定性的，也可应用各种材料，只要这些材料是柔性的。
同样，插管20和线30的形状不限于上述实施例中的形状。例如，插管20和线30的形状改变在图3A至3C中示出。
例如，尽管在上述实施例中，插管20具有两个纵向端开口的管形形状，但这不是限定性的，它也可具有自由端侧10a封闭的管形形状，如图3A中所示的改变所例示的。然而，为了有效产生到自由端侧10a的对流，理想的是打开插管20的自由端侧10a。顺便提及，为了更有效地产生这种对流，可离插管20的自由端侧10a上的末端适当距离作出一个或多个孔，从而确保流道，如图3B中所示的改变所例示的。顺便提及，在图3B中，流道的形成用箭头概念性地示出。
并且，尽管在上述实施例中，例如，线30的自由端侧10a弯曲成“狗腿形”，以形成曲管30a，但这不是限定性的，自由端侧10a也可是直而不弯的，如图3C中所示的改变所例示的。然而，为了有效地产生到自由端侧10a的对流，理想的是与上述实施例中相同，在线30的自由端侧10a上形成曲管。顺便提及，该曲管不限于狗腿形，也可使用多种形状。
并且，尽管在上述实施例中，线30由单个细丝线材料制成，但这不是限定性的，任何线将用于本发明的目的，只要它能在插管中旋转。例如，管内异物去除装置可将由穿过插管20的双绞细丝或多根无捻细丝组成的线作为线30。
同样，尽管在上述实施例中，将直径(外径)为0.5mm的插管20和直径为0.2mm的线30用于减少管内异物去除装置10的直径，但是这不是限定性的，可根据本发明的应用选择适合的厚度。
同样，尽管在根据本发明的管内异物去除装置的上述实施例中，将旋转装置40放在目标管外部，并将插管(与其中的线一起)插入管中，但本发明不限于此。
例如，如由图4中的改变所例示的，可将可插入其中使用管内异物去除装置10B的管90B的微执行器用作根据本发明的管内异物去除装置10B的旋转装置40B。用于上拉的柔性插管42B的一端连接至旋转装置40B。用于上拉的柔性插管42B的另一端连接至柔性插管卷绕器(未示出)。柔性插管42B是中空的，且用于驱动旋转装置40B的线或管道连接至经过柔性插管42B的旋转装置40B。
根据这种改变，将管内异物去除装置10B自身插入管90B，直到其接近由管90B中的纤维异物80限制的收缩部。接着，使管内异物去除装置10B的自由端侧10a接近纤维异物80，接着，随着线30通过旋转装置40B的旋转，纤维异物80变得绕插管20缠绕。接着，当柔性插管42B通过柔性插管卷绕器缠绕时，从管90B取回管内异物去除装置10B，以去除纤维异物80。顺便提及，尽管在此改变中灭有使用导线25，但是也可使管内异物去除装置10B配置有导管25。
图4中的构造举例来说可应用于管向着收缩部具有较大开口且离收缩部较大距离、同时管的钻孔在半道上逐渐变窄时。在此情形下，如果管内异物去除装置的自由端侧过长，则插管和线可穿过管在半道上弯曲(buckled)和折叠，但是图4中的构造通过使得自由端侧较短满足这种情形。
在根据本发明的管内异物去除装置10中，尽管图1中所示的插管20和线30的轴向长度几乎相等，且所示出的导管25的自由端侧10a比插管20短，但这不是限定性的。这些管和类似物可至少在目标管中具有不同长度，只要它们在本发明中具有应有的作用。例如，线30自身可在线30连接至旋转装置40的侧上增加长度，而导管25和插管20具有相同长度。同样，根据本发明的管内异物去除装置可具有较大的总长度，因为它允许在将自由端送到管中时的传送量较大，但是它也可用于短范围的应用。
接着，将对使用根据本发明的管内异物去除装置的实例(实验)进行描述。
此实例是检查具有上述实施例的构造的管内异物去除装置用作插入活体管的导管时的操作和效果的基本实验。顺便提及，在此实验中使用的管内异物去除装置除了没有装配有导管25之外与上述管内异物去除装置10相同，因此将省略对其的详细描述。
图5A是示出整体实验布置的示意性框图。
如图中所示，血管模型50由玻璃管构成，以表示活体管90。血管模型50可抽上来用于表示来自容器(tank)70的血，并使用装有泵的循环单元60使其通过管90循环。
具体而言，如图5B中所示的部分A的放大图示所示出的，通过减少玻璃管的部分的直径，提供了变窄的部分62，以表示由血栓引起的收缩部。为了产生变窄的部分62，通过用燃烧器加热，使内径D为5.8mm的玻璃管的中心的外径d减小到约为1mm。接着，将由从兔子取样的血形成的血栓(纤维状)作为纤维异物80插入变窄的部分62的一端中。
如图5A中所示，弯管64由具有多个曲管(图中为两个曲管)的管道构成，且连接至变窄部分62的一端，以表示活体中的血管。Y形连接管66连接至弯管64的另一端，允许导管(根据上述实施例的管内异物去除装置)插入Y形管道的一个分支(如图中用箭头B表示的)。
使用如上所述配置的血管模型50上的管内异物去除装置10执行去除阻塞变窄部分62的纤维异物80的实验。
首先，将导管(管内异物去除装置10)插入Y形连接管66的一个分支中，并使其通过弯管64中的多个曲管。由于如上述实施例中所描述的，直径(外径)为0.5mm的插管20和直径为0.2mm的线30用于减少导管(管内异物去除装置10)的直径，所以可易于将导管送给变窄部分62的一端附近(在图5B中纤维异物80的左侧)。
接着，利用旋转装置40旋转线30。结果，观察到，如上述实施例中所描述的，纤维异物80被吸到管内异物去除装置10的自由端侧10a，并绕其缠绕。旋转装置40的旋转速度范围在8,000rpm和18,000rpm之间，且在旋转速度的整个范围内观察到效果。发现，随着旋转速度的增加，产生更强的对流(漩涡)，将纤维异物80更强烈地吸到自由端侧10a。
已确定，在纤维异物80绕自由端侧10a缠绕后，通过从充当进入管90的插入位置的连接管66收回管内异物去除装置10，去除纤维异物80。
这样可确定，根据本发明的管内异物去除装置10可使用简单机构从管90去除纤维异物80，而不损坏管90的内壁。
工业应用性
根据本发明的管内异物去除装置可使用简单机构从管去除纤维异物，而不损坏管的内壁。

Claims (3)

1.一种管内异物去除装置，用于从管去除纤维异物，其特征在于包括：
柔性插管，插入管中；线，由柔性线材料制成，且插在插管中；以及旋转装置，用于在插管中旋转线。
2.根据权利要求1所述的管内异物去除装置，其特征在于，管内异物去除装置是插入活体管中的导管。
3.根据权利要求1或2所述的管内异物去除装置，其特征在于，进一步包括插入管中的柔性导管，其中插管松散地插入所述柔性导管中。
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