性的驅(qū)動軸20以及一從手柄部分10朝向遠(yuǎn)端延伸的細(xì)長導(dǎo)管13。驅(qū)動軸20用業(yè)內(nèi)公知的螺旋形盤絲構(gòu)造而成，磨削頭28固定地附連在驅(qū)動軸上。導(dǎo)管13具有一內(nèi)腔，除了加大的磨削頭28和該加大的磨削頭28遠(yuǎn)端處的一小段之外，驅(qū)動軸20的大部分長度設(shè)置在該內(nèi)腔中。驅(qū)動軸20也含有一內(nèi)腔，其允許驅(qū)動軸20在引導(dǎo)線15上前進(jìn)和轉(zhuǎn)動?？稍O(shè)置一個流體供應(yīng)管線17，將冷卻和潤滑的溶液(通常是鹽水或其它生物相容的流體)引入到導(dǎo)管13內(nèi)。
[0048]手柄部分10最好含有一個用來高速轉(zhuǎn)動驅(qū)動軸20的渦輪(或類似的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu))。手柄部分10通常可連接到一動力源，諸如通過管子16提供的壓縮空氣。也可提供一對光纜25(或者可采用單根光纜)來監(jiān)視渦輪和驅(qū)動軸20的轉(zhuǎn)速(有關(guān)如此手柄和相關(guān)儀器的細(xì)節(jié)在業(yè)內(nèi)是公知的，例如可見授予Auth的美國專利N0.5，314，407中所述)。手柄部分10還理想地包括一控制鈕11，其相對于導(dǎo)管13和手柄本體推進(jìn)和縮回渦輪和驅(qū)動軸20。
[0049]圖2-4示出現(xiàn)有技術(shù)的裝置的細(xì)節(jié)，該裝置包括驅(qū)動軸20A的偏心的加大直徑的磨削部分28A。驅(qū)動軸20A包括一個或多個螺旋卷繞的線絲18，它們在加大的磨削部分28A內(nèi)形成一引導(dǎo)線內(nèi)腔19A和一中空腔25A。除了引導(dǎo)線15橫穿中空腔25A之外，中空腔25A基本上是空的。偏心的加大直徑的磨削部分28A相對于器官的狹窄部位依次包括有近端部分30A、中間部分35A和遠(yuǎn)端部分40A。偏心的加大直徑的磨削部分28A的近端部分30A的線匝31較佳的是具有這樣的直徑，它們以大致恒定的速率朝向遠(yuǎn)端逐漸地增加，由此，形成大致錐形的形狀。遠(yuǎn)端部分40A的線匝41較佳是具有這樣的直徑，它們以大致恒定的速率朝向遠(yuǎn)端逐漸地減小，由此，形成大致錐體的形狀。中間部分35A的線匝36設(shè)置有逐漸地變化的直徑，以提供一大致凸出的外表面，該外表面的形狀可在驅(qū)動軸20A的偏心的加大直徑的磨削部分28A的近端和遠(yuǎn)端錐形部分之間提供光滑的過渡。
[0050]繼續(xù)參見現(xiàn)有技術(shù)的裝置，驅(qū)動軸的偏心的加大直徑的磨削部分28A的至少一部分(最好是中間部分35A)包括一能夠去除組織的外表面。一組織去除表面37包括有磨削材料24A的包覆層，以形成驅(qū)動軸20A的組織去除段，該組織去除表面37顯示為通過合適的粘結(jié)劑26A直接附連到驅(qū)動軸20A的線匝上。
[0051]圖4示出現(xiàn)有技術(shù)的驅(qū)動軸的偏心的加大直徑的磨削部分28A的柔性，其顯示為驅(qū)動軸20A可在引導(dǎo)線15上前進(jìn)。在所示的實(shí)施例中，驅(qū)動軸的偏心的加大的磨削頭的中間部分35A的相鄰線匝通過粘結(jié)材料26A而彼此固定，該粘結(jié)材料將磨削顆粒24A固定到線匝36上。驅(qū)動軸的偏心的加大直徑的磨削部分的近端部分30A和遠(yuǎn)端部分40A分別包括線匝31和41，近端部分和遠(yuǎn)端部分彼此不固定，由此允許驅(qū)動軸的這些部分彎曲，如圖中所示。如此的柔性便于裝置前進(jìn)通過相對曲折的路徑。然而，驅(qū)動軸的偏心的加大直徑的磨削部分28A的中間部分35A的相鄰線匝36彼此固定，由此，限制了磨削部分28A的柔性。
[0052]圖5示出另一現(xiàn)有技術(shù)的旋轉(zhuǎn)式動脈粥樣斑塊去除術(shù)裝置，其使用一附連到柔性驅(qū)動軸20B上的實(shí)心不對稱的磨削芒刺28B，并可在如授予Clement的美國專利N0.5，681，336所提供的引導(dǎo)線15上轉(zhuǎn)動。偏心的去除組織的芒刺28B具有磨削顆粒24B的包覆層，磨削顆粒24B通過合適的粘結(jié)材料26B固定到其一部分的外表面上。然而，因?yàn)槿鏑lement在第3欄第53-55行中所解釋的，不對稱的芒刺28B必須以“低于高速磨削裝置所用的轉(zhuǎn)速以補(bǔ)償熱量或不平衡的轉(zhuǎn)速”進(jìn)行轉(zhuǎn)動，所以，該結(jié)構(gòu)限制了其功效。即，若給定了實(shí)心芒刺型結(jié)構(gòu)的大小和質(zhì)量，則采用動脈粥樣斑塊去除術(shù)過程中所用的高速(即，20，000-200，OOOrpm)來轉(zhuǎn)動如此的芒刺是不可行的。根本上說，在此現(xiàn)有技術(shù)的裝置中，偏離驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動軸線的質(zhì)量中心會導(dǎo)致形成很大的離心力，在動脈壁上作用過大的壓力，并形成太多熱量、不必要的損傷及過大的顆粒。
[0053]現(xiàn)轉(zhuǎn)向圖6、7A_7C和8A-8C，將討論本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式動脈粥樣斑塊去除術(shù)裝置的非柔性的偏心加大磨削頭28的一個實(shí)施例。
[0054]驅(qū)動軸20具有與引導(dǎo)線15同軸的轉(zhuǎn)動軸線21，該引導(dǎo)線15設(shè)置在驅(qū)動軸20的內(nèi)腔19內(nèi)。特別地參照圖6和7A-7C，偏心加大的磨削頭28的近端部分30具有一基本上由截頭錐的側(cè)表面形成的外表面，該錐體的軸線32相交于驅(qū)動軸20的轉(zhuǎn)動軸線21而形成相當(dāng)小的角度β。同樣地，偏心加大的磨削頭28的遠(yuǎn)端部分40具有一基本上由截頭錐的側(cè)表面形成的外表面，該錐體的軸線42也相交于驅(qū)動軸20的轉(zhuǎn)動軸線21而形成相當(dāng)小的角度β。近端部分30的錐體軸線32和遠(yuǎn)端部分40的錐體軸線42彼此相交，并與驅(qū)動軸的縱向轉(zhuǎn)動軸線21共平面。
[0055]錐體相對側(cè)所成角度α通常應(yīng)在約10°和30°之間，該角度α較佳地在約20°和24°之間，且最佳地該角度α約為22°。還有，近端部分30的錐體軸線32和遠(yuǎn)端部分40的錐體軸線42通常與驅(qū)動軸20的轉(zhuǎn)動軸線21相交成約20°和8°之間的角度β。較佳地該角度β在約3°和6°之間。盡管在附圖中所示的優(yōu)選實(shí)施例中，加大磨削頭28的遠(yuǎn)端和近端部分的角度α大體相等，但這些角度不需要是相等的。該情況同樣適用于角角度β。
[0056]在一替代的實(shí)施例中，中間部分35可包括一個從與遠(yuǎn)端部分40的相交處朝向與近端部分30的相交處逐漸地增加的直徑。在此實(shí)施例中，如圖6所示的角度α可在近端部分30內(nèi)大于在遠(yuǎn)端部分40內(nèi)，或反之。其它替代的實(shí)施例包括具有凸出表面的中間部分35，其中，中間部分的外表面可形成這樣的形狀，使得在近端和遠(yuǎn)端部分的近端和遠(yuǎn)端外表面之間形成一光滑的過渡。
[0057]磨削頭28可包括至少一個組織去除表面37，該表面位于中間部分35、遠(yuǎn)端部分40和/或近端部分30的外表面上，以在高速轉(zhuǎn)動過程中便于磨削掉狹窄的部分。組織去除表面37可包括磨削材料24的包覆層，磨削材料24粘結(jié)在磨削頭28的中間部分35、遠(yuǎn)端部分40和/或近端部分30的外表面上。磨削材料可以是任何合適的材料，諸如金剛石粉、熔融硅石、氮化鈦、碳化鎢、氧化鋁、碳化硼或其它陶瓷材料。較佳地，磨削材料由金剛砂(或金剛粉末顆粒)組成，通過合適的粘結(jié)劑26直接地附連到組織去除表面，如此的附連可用眾所周知的技術(shù)，諸如傳統(tǒng)的電鍍或熔融技術(shù)(例如參見美國專利N0.4，018，576)來實(shí)現(xiàn)?；蛘撸獠康慕M織去除表面可包括用機(jī)械或化學(xué)方法使中間部分35、遠(yuǎn)端部分40和/或近端部分30的外表面變粗糙，以提供合適的磨削組織去除表面37。在還有另一變體中，外表面可進(jìn)行蝕刻或切肖IJ (例如，用激光)以提供小而有效的磨削表面。也可使用其它類似的技術(shù)來提供合適的組織去除表面37。
[0058]如圖7A-7C清楚地所示，可沿著驅(qū)動軸20的轉(zhuǎn)動軸線21縱向地通過加大磨削頭28提供一個至少部分地被封閉的內(nèi)腔或狹槽23，以便用本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員眾所周知的方式將加大磨削頭28固定到驅(qū)動軸20。在所示的實(shí)施例中，提供一個中空部分25來減少磨削頭28的質(zhì)量，以便于無損傷的磨削，并在高速運(yùn)行過程中，S卩，20，000至200，000rpm運(yùn)轉(zhuǎn)中提高磨削頭28的軌道路徑控制的預(yù)見性。在此實(shí)施例中，磨削頭28可固定地附連到驅(qū)動軸20，其中，驅(qū)動軸包括單個單元?；蛘撸缦挛闹幸懻摰?，驅(qū)動軸20可包括兩個單獨(dú)部件，其中，偏心加大磨削頭28固定地附連到驅(qū)動軸20的該兩個部件上，且其間保留有間隙。該兩件式驅(qū)動軸結(jié)構(gòu)技術(shù)結(jié)合中空部分25—起可允許進(jìn)一步操縱磨削頭28質(zhì)量中心的布置?？尚薷闹锌詹糠?5的大小和形狀以便對特殊要求的轉(zhuǎn)速來優(yōu)化磨削頭28的軌道轉(zhuǎn)動路徑。本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將會容易地認(rèn)識到各種可能的結(jié)構(gòu)，它們都納入到本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
[0059]圖6、7A_7C的實(shí)施例示出了對稱形狀和長度的近端部分30和遠(yuǎn)端部分40。替代的實(shí)施例可增加近端部分30或遠(yuǎn)端部分40的長度以形成不對稱的外形。
[0060]因?yàn)殄F體軸線32和42與驅(qū)動軸20的轉(zhuǎn)動軸線21相交成角度β，所以，偏心加大磨削頭28具有徑向地遠(yuǎn)離驅(qū)動軸20的縱向轉(zhuǎn)動軸線21的質(zhì)量中心。正如下文中將詳細(xì)地描述的，質(zhì)量中心與驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動軸線21的偏離，提供使加大磨削頭28具有這樣的偏心距，其允許磨削頭將動脈打開到明顯大于偏心加大磨削頭28名義直徑的一個直徑，較佳地，該打開的直徑至少是偏心加大磨削頭28的名義靜止直徑的兩倍。
[0061 ]圖8A-8C示出圖6和7A-7C所示偏心加大磨削頭28的三個截面(顯示為橫向截面的表面)的質(zhì)量中心29的位置，其中偏心加大磨削頭28固定地附連到驅(qū)動軸20，驅(qū)動軸20在引導(dǎo)線15上前進(jìn)，引導(dǎo)線15位于驅(qū)動軸內(nèi)腔19內(nèi)。整個偏心的加大磨削頭28可被分為許多薄片，每個薄片具有其自己的質(zhì)量中心。圖8Β取自偏心加大磨削頭28具有其最大橫截面直徑的位置(在此實(shí)施例中，該直徑是偏心加大磨削頭28的中間部分35的最大直徑)，而圖8Α和8C分別是偏心加大磨削頭28的遠(yuǎn)端部分40和近端部分30的橫截面。在這些橫截面薄片的每一個中，質(zhì)量中心29遠(yuǎn)離驅(qū)動軸20的轉(zhuǎn)動軸線21，驅(qū)動軸20的轉(zhuǎn)動軸線與引導(dǎo)線15的中心相一致。各個橫截面薄片的質(zhì)量中心29還與如此橫截面薄片的幾何中心大體相一致。圖8Β示出中間部分35的橫截面薄片，包括磨削頭28的最大橫截面直徑，其中，與近端部分30和遠(yuǎn)端部分40相比，質(zhì)量中心29和幾何中心都位于最遠(yuǎn)離驅(qū)動軸20的轉(zhuǎn)動軸線21的地方(S卩，最大地間隔開)。
[0062]應(yīng)該理解到，如這里所使用的，術(shù)語“偏心的”被定義和用來指偏心加大磨削頭28的幾何中心和驅(qū)動軸20的轉(zhuǎn)動軸線21之間的位置差，或指加大磨削頭28的質(zhì)量中心29和驅(qū)動軸20的轉(zhuǎn)動軸線21之間的位置差。在合適的轉(zhuǎn)速下，任一如此的位置差都能使偏心加大磨削頭28將狹窄部位打開到明顯大于偏心加大磨削頭28名義直徑的一個直徑。此外，對于形狀不是規(guī)則幾何形的偏心加大磨削頭28，則“幾何中心”的概念可以近似取得，穿過驅(qū)動軸20的轉(zhuǎn)動軸線21并連接偏心加大磨削頭28的周界具有其最大長度的位置處截取的橫截面周界上的兩點(diǎn)畫出的最長弦，定位如此最長弦的中點(diǎn)就可近似該“幾何中心”。
[0063]本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式動脈粥樣斑塊去除術(shù)裝置的磨削頭28可用不銹鋼、鎢或類似材料構(gòu)造。磨削頭28可以是單件式一體構(gòu)造，或者，可以是兩個或多個磨削頭部件配裝和固定在一起的組件，從而達(dá)到本發(fā)明的目的。
[0064]圖9A-9C示出本發(fā)明旋轉(zhuǎn)式動脈粥樣斑塊去除術(shù)裝置的非柔性偏心磨削頭28的另一替代實(shí)施例。在此實(shí)施例中，如圖9B和9C清楚地所示，在驅(qū)