一種基于靜電場(chǎng)疏通血管栓塞的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于物理醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體設(shè)及一種基于靜電場(chǎng)疏通血管栓塞的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 血管栓塞是血管內(nèi)血液流動(dòng)顯著或完全被阻塞的一種屯、血管疾病。血管栓塞是由 血管內(nèi)脂肪、纖維或巧化沉積物沿血管內(nèi)壁的逐漸沉積所造成的。
[0003] 血管栓塞的治療方法包括藥物治療與物理治療兩種方法。藥物治療是通過(guò)引起人 體內(nèi)一系列生物化學(xué)反應(yīng)使血栓溶解的一種方法。藥物治療對(duì)血管栓塞具有一定的療效， 但其也具有一定的弊端。弊端之一是對(duì)于完全的血管栓塞，藥物治療只能使其軟化，并不能 徹底清除；另一個(gè)弊端是藥物治療具有一定的不可控性，因此會(huì)有一定的副作用，甚至造成 新的醫(yī)源性疾病。
[0004] 血管栓塞的物理治療方法包括基于導(dǎo)管的介入療法和手術(shù)方法。在基于導(dǎo)管的介 入療法中，首先產(chǎn)生穿過(guò)血管栓塞的初始小通路，隨后利用氣囊血管成形術(shù)將小通路徑向 擴(kuò)張，使其直徑擴(kuò)張至與栓塞前血管的原始直徑相等，從而使被栓塞的血管重新通楊。介入 治療中的初始小通路是通過(guò)將稱為導(dǎo)向線的專用線引入到與栓塞接近的血管中并使其向 前穿過(guò)栓塞來(lái)產(chǎn)生的。然而，導(dǎo)向線在穿過(guò)栓塞的過(guò)程中極有可能發(fā)生偏離，致使其可能穿 透血管壁，運(yùn)是因?yàn)檎麄€(gè)栓塞的組成是非常不均勻的，所W采用該種方法治療血管栓塞具 有一定的風(fēng)險(xiǎn)。
[0005] 手術(shù)方法是采用外部導(dǎo)管（一端連接栓塞近端的血管，另一端連接栓塞遠(yuǎn)端的血 管)繞過(guò)血管栓塞從而使血流重新通楊的方法。雖然手術(shù)方法具有滿意的治療效果，但由于 其具有一定的侵入性，導(dǎo)致患者需要較長(zhǎng)的康復(fù)期，所W患者并不希望采取手術(shù)的方法來(lái) 進(jìn)行治療。
[0006] 就目前血管栓塞的治療方法來(lái)看，介入療法由于創(chuàng)傷小，恢復(fù)快較容易為患者所 接受，但介入療法又具有較高的風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對(duì)現(xiàn)有治療方法中存在的缺陷，本發(fā)明提供了一種基于靜電場(chǎng)疏通血管栓塞的 裝置，從而提高形成初始小通路的成功率，降低介入治療方法的風(fēng)險(xiǎn)。
[000引本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：
[0009] -種基于靜電場(chǎng)疏通血管栓塞的裝置，包括信息收集單元、控制單元、荷電顆粒、 外驅(qū)靜電場(chǎng)單元。
[0010] 所述信息收集單元用于收集栓塞血管、荷電顆粒、N組電極的空間位置等信息，其 中栓塞血管的空間位置信息可通過(guò)栓塞血管定位成像系統(tǒng)(如X光成像系統(tǒng)、血管造影系統(tǒng) 等）、輔助定位框架(在整個(gè)治療過(guò)程中一直安裝在栓塞血管所在體表外)來(lái)獲取。
[0011] 所述荷電顆粒具有楠球形的殼體，在楠球形殼體內(nèi)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)軸的水平和豎直平面上 分別設(shè)有一隔板，同時(shí)在殼體內(nèi)一半充滿帶正電的粒子，另一半充滿帶負(fù)電的粒子，且所帶 正、負(fù)電荷量相等，帶電粒子在外驅(qū)靜電場(chǎng)的作用下作定向運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)隔板，從而帶動(dòng)了荷 電顆粒殼體的運(yùn)動(dòng)。殼體和隔板都是由絕緣且與人體不產(chǎn)生排異反應(yīng)的材料制成。為了增 強(qiáng)荷電顆粒在旋轉(zhuǎn)時(shí)穿透血栓的能力，可在殼體的表面設(shè)置增強(qiáng)穿透的凸起，具體優(yōu)選在 殼體長(zhǎng)軸和短軸的兩端分別設(shè)有螺紋。
[0012] 所述荷電顆粒的外觀為楠球形，楠球形的外觀既有利于荷電顆粒在血管中的運(yùn) 動(dòng)，且不會(huì)損傷血管壁。本發(fā)明中，荷電顆粒內(nèi)部設(shè)置兩塊隔板，在某些情況下，可允許采用 Ξ塊或Ξ塊W上的隔板。
[0013] 所述外驅(qū)靜電場(chǎng)單元是由兩個(gè)規(guī)格相同、安裝有N組電極、且用絕緣材料制成的半 環(huán)柱形構(gòu)件組成。每組電極均包括A、B、C、D四個(gè)電極，即第1組電極包括Ai、Bi、Cl、Di四個(gè)電 極，第2組電極包括A2、B2、C2、D2四個(gè)電極……，依次類推，第N組電極包括An、Bn、Cn、Dn四個(gè)電 極。其中A、B電極均勻分布在一個(gè)半環(huán)柱形構(gòu)件上，C、D電極均勻分布在另一個(gè)半環(huán)柱形構(gòu) 件上。在對(duì)栓塞血管疏通的過(guò)程中，兩個(gè)半環(huán)柱形構(gòu)件包圍在栓塞血管所在體表外且每組 電極的A電極正對(duì)C電極形成一個(gè)配對(duì)電極，B電極正對(duì)D電極形成另一個(gè)配對(duì)電極。配對(duì)電 極間電壓可通過(guò)一個(gè)直流電源提供，電壓大小可調(diào)，在不永久傷害人體健康的情況下，電壓 盡可能大，配對(duì)電極間可產(chǎn)生足夠大的電場(chǎng)強(qiáng)度，使荷電顆粒加速平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0014] 本發(fā)明中，N組電極中的N為> 2的整數(shù)，電極的組數(shù)由血管位置W及半環(huán)柱形構(gòu)件 的長(zhǎng)度確定;每組電極的環(huán)內(nèi)至少具有兩個(gè)配對(duì)電極，在某些情況下，可允許采用Ξ個(gè)或Ξ 個(gè)W上的配對(duì)電極。為了保證在各組電極間進(jìn)行切換時(shí)，荷電顆粒始終處于通電配對(duì)電極 所產(chǎn)生的靜電場(chǎng)中，所述外驅(qū)靜電場(chǎng)單元中的N組電極的電極寬度m、W及相鄰組電極間的 距離d和荷電顆粒的長(zhǎng)軸長(zhǎng)度1之間應(yīng)滿足的關(guān)系。N組電極的電極寬度m和相鄰 組電極間的距離d應(yīng)盡可能減小。
[0015] 所述控制單元的輸入端接收信息收集單元收集到的信息（即栓塞血管、荷電顆粒、 腺且電極的空間位置等信息），經(jīng)過(guò)計(jì)算生成控制信號(hào)，輸出端與外驅(qū)靜電場(chǎng)單元相連。
[0016] 所述控制單元設(shè)有驅(qū)動(dòng)電路，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路實(shí)時(shí)確定每一時(shí)刻需通電的一組配對(duì) 電極及其極性，從而控制外驅(qū)靜電場(chǎng)的方向，使荷電顆粒在外驅(qū)靜電場(chǎng)作用下加速平動(dòng)和 旋轉(zhuǎn)，反復(fù)撞擊血栓，達(dá)到疏通血管的目的。
[0017] 本發(fā)明的工作原理為:根據(jù)信息收集單元收集到的栓塞血管成像圖像并結(jié)合圖像 處理技術(shù)確定栓塞血管在人體的具體位置，通過(guò)注射(必要時(shí)可通過(guò)微創(chuàng)手術(shù))將荷電顆粒 配置到栓塞血管處。控制單元接收信息收集單元收集到的信息（即栓塞血管、荷電顆粒、N組 電極的空間位置等信息），經(jīng)過(guò)計(jì)算生成控制信號(hào)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路實(shí)時(shí)確定每一時(shí)刻需通電 的一組配對(duì)電極及其極性，從而控制外驅(qū)靜電場(chǎng)的方向，使血液中荷電顆粒在外驅(qū)靜電場(chǎng) 作用下加速平動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，反復(fù)撞擊血栓，達(dá)到疏通血管的目的。
[0018] 上述裝置的工作步驟如下：
[0019] (1)根據(jù)信息收集單元收集到的栓塞血管成像圖像并結(jié)合圖像處理技術(shù)確定栓塞 血管在人體中的空間位置和走向，通過(guò)注射(必要時(shí)可通過(guò)微創(chuàng)手術(shù))將荷電顆粒配置到栓 塞血管處。
[0020] (2)將兩個(gè)半環(huán)柱形構(gòu)件包圍在栓塞血管所在體表外合成一個(gè)環(huán)柱形構(gòu)件，并且 使環(huán)柱形構(gòu)件的軸線方向(N組電極的排列方向）與栓塞血管的方向盡可能一致。
[0021] (3)根據(jù)荷電顆粒、血管栓塞和N組電極的空間位置等信息，通過(guò)控制單元確定離 荷電顆粒最近的一組電極(假設(shè)為第X組電極），使第X組電極的電極Αχ接通電源的正極且電 極Cx接通電源的負(fù)極，Bx、Dx不通電，荷電顆粒在電場(chǎng)力的作用下達(dá)到平衡狀態(tài)。
[0022] (4)通過(guò)對(duì)已知極性的配對(duì)電極的切換，使荷電顆粒持續(xù)受到順時(shí)針(或逆時(shí)針） 力矩并旋轉(zhuǎn)。若第X組電極按照Αχ正Cx負(fù)（簡(jiǎn)稱配對(duì)電極Xi)、Dx正Bx負(fù)（簡(jiǎn)稱配對(duì)電極X2)、Cx 正Αχ負(fù)（簡(jiǎn)稱配對(duì)電極X3)、Bx正Dx負(fù)（簡(jiǎn)稱配對(duì)電極X4)的順序循環(huán)通電，可在荷電顆粒處產(chǎn) 生順時(shí)針旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)，荷電顆粒在順時(shí)針旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)的作用下繞自身長(zhǎng)軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn);若第X組 電極按照Αχ正Cx負(fù)（簡(jiǎn)稱配對(duì)電極Xi)、Bx正Dx負(fù)（簡(jiǎn)稱配對(duì)電極X2)、Cx正Αχ負(fù)（簡(jiǎn)稱配對(duì)電極 X3)、Dx正Βχ負(fù)（簡(jiǎn)稱配對(duì)電極Χ4)的順序循環(huán)通電，貝帷荷電顆粒處產(chǎn)生逆時(shí)針的旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)， 荷電顆粒在逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)的作用下繞自身長(zhǎng)軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。上述四組配對(duì)電極Xi(i = l， 2,3,4)具體通電策略如下：假設(shè)當(dāng)前通電的配對(duì)電極為Xi，若配對(duì)電極Xi斷電而配對(duì)電極 Xi+i(若i + l〉4時(shí)，Xi+i取Xi)通電，荷電顆粒仍受到相同方向的旋轉(zhuǎn)力矩，則讓配對(duì)電極Xi斷 電，配對(duì)電極沿+1通電，并執(zhí)行步驟(5);否則仍讓配對(duì)電極Xi保持通電，并執(zhí)行步驟巧）。
[0023] (5)環(huán)柱型構(gòu)件內(nèi)電極組的切換方向根據(jù)所期望的荷電顆粒的運(yùn)動(dòng)方向確定。若 當(dāng)前通電的配對(duì)電極屬第X組電極，在期望荷電顆粒運(yùn)動(dòng)方向上離第X組電極最近的一組電 極為第X+1組電極，則下一組通電的電極為第X+1組電極;若期望荷電顆粒運(yùn)動(dòng)方向上離第X 組電極最近的一組電極為第X-1組電極，則下一組通電的電極為第X-1組電極。在電極的切 換方向確定后，其具體通電策略如下:假設(shè)當(dāng)前通電的是第X組電極中的配對(duì)電極Xi，若第X +1(或X-1)組電極中配對(duì)電極(X+1)1[或(X-l)i]通電對(duì)荷電顆粒在運(yùn)動(dòng)方向上的電場(chǎng)力大 于第X組電極中配對(duì)電極Xi通電時(shí)對(duì)荷電顆粒在運(yùn)動(dòng)方向上的電場(chǎng)力，則讓第X組電極中配 對(duì)電極Xi斷電，第X+U或X-1)組電極中配對(duì)電極(X+1)1[或(X-l)i]通電，即當(dāng)前通電的配對(duì) 電極改為(X+1