[发明专利]梗塞组织治疗用装置和应用此装置的方法

说明书

发明领域

本发明一般涉及用于心肌梗塞治疗的心脏组织的改善。

发明背景

众所周知，心脏有四个室，具有接受和泵送血液到身体其它部位的功能。在心脏正常工作时，从身体返回的贫氧血进入右心房。右心房被血充盈并最终收缩将血液通过三尖瓣排到右心室。右心室收缩将血液以脉冲的方式射入肺动脉和各肺。经充氧的血液通过肺静脉离开肺并充盈左心房。左心房被血充盈并最终收缩将血液通过二尖瓣排到左心室。左心室收缩迫使血液通过主动脉，最终将充氧血输送到身体的其它部位。

心肌梗塞(即心脏病发作)可导致充血性心力衰竭。充血性心力衰竭是一种心脏不能泵送足够血液的状态。当病人的心脏病发作时，损失掉部分循环到心壁肌肉的血液，通常这是由于从较大动脉驱逐出来的血块将冠状动脉阻塞所致。如果血块在大约3至4小时内不溶解，失去血液供应的肌肉就会坏死，并随后变成一个瘢痕。结疤的肌肉不能收缩，因此它不能对心脏的泵送能力起作用。此外，结疤的肌肉是有弹性的(即松软的)，它进一步降低了心脏的效率，因为余下健康肌肉所产生的力量中的一部分会被用于使瘢痕组织(即心室血管瘤)膨胀，而不是将血液泵送出心脏。

充血性心力衰竭通常是采取大量休息、低盐饮食和药物如血管紧张素转换酶抑制剂(ACE抑制剂)、洋地黄、血管扩张药和利尿药等方法治疗。在一些心肌梗塞的病例中，是将结疤的肌肉从心脏上切除，并将心脏的余下部位缝合(即动脉瘤切除术)。为数不多的病例可能要进行心脏移植。

含胶原的组织在人体内是无处不在的，并且是瘢痕的一个基本组成部分。胶原具有为其它组织所没有的许多独特的特性。分子间的交联赋予含胶原组织独特的物理性质(如高的张力强度和充足的弹性)。胶原的一种性质是，当温度升高时胶原纤维会收缩。这种对温度升高的分子反应，被认为是胶原稳定的交联破坏所致，胶原纤维立即收缩到其原来线性长度的1/3左右，或者是由于组织水合作用变化所致。胶原的另一个性质是各条纤维管径的大幅度增大(超过4倍)，不会改变连接组织的结构完整性。

在现有的文献中，对有关身体不同部位含胶原组织的改变进行过讨论。一种有效运用胶原这种性质的知识的已知技术是，通过应用红外激光能量来加热组织。有过关于采用红外激光能量作为眼睛角膜胶原收缩工具的介绍，如美国专利4,976,709所述，它属于激光角膜形成术。控制激光能量输送的部位、时间和强度的重要性，被认为在提供所需的软组织收缩作用而又对周围非靶组织不产生过度损伤的过程中是首要的。在美国专利5,458,596所述的另一种改变胶原的已知技术是用于关节的治疗。美国专利5,437,664介绍了一种用于静脉闭塞和血液凝结的导管。

如美国专利5,246,438所述，问题的心肌组织(即致心率失常病灶)的热破坏(即部分切除)与增加心率一起是用于心脏心率失常(如室性心博过速)的一个治疗方法。心率失常的治疗包含用电治疗有问题、但在别的方面是健康的组织。结果，部分切除的一个目的是对心脏的定位尽可能是局部性的，以使部分切除仅限于有问题的健康组织。

发明概述

本发明提供一种用于治疗哺乳动物心脏梗塞瘢痕组织的装置和方法。它通过选择性地加热梗塞瘢痕，以缩小瘢痕组织表面积的大小、增大瘢痕组织的横截面积、使瘢痕组织的松软部分变硬、减少心室收缩的壁张力和通过消除心室动脉瘤(如果存在的话)来增加梗塞心脏的总泵送效率。本发明优选地不影响健康的心脏组织或不部分切除梗塞组织。此外，本发明优选地将热扩散至整个梗塞区域。

本方法与退火过程相似，在此过程中，瘢痕组织被加热，然后使之缓慢冷却。可以对梗塞瘢痕加热或感应生热。根据本发明也可以加力，以帮助缩小瘢痕大小。总的来说，除了缩小瘢痕组织的表面积外，本发明还能改变梗塞瘢痕物质的性质，如使它更僵硬和弹性更低。

本发明的一个方面是，提供一种加热心脏内梗塞瘢痕的装置。它有一个插入瘢痕内发射热力的加热元件和一个将瘢痕至少两个部分相互挤压的工具。

本发明的另一个方面是，提供一个治疗心脏内梗塞瘢痕的方法。它包括给予加热元件能量，以升高梗塞瘢痕的温度至足以使梗塞瘢痕表面积缩小的温度。

本发明还有的另一个方面是，提供一个培训人员掌握如何治疗心脏内梗塞瘢痕的方法。它包括一系列步骤，演示或指导如何进行下述将能量给予加热元件一步，以提高梗塞瘢痕的温度至足以使梗塞瘢痕表面积缩小的温度。

本发明再有的另一个方面是，提供一个改善的哺乳动物心脏。它具有缩小了的梗塞瘢痕组织部分，该部分的表面积减少了并变僵硬了。