[发明专利]用于切除组织的方法和设备

说明书

发明的领域

本发明涉及用于切除组织的外科方法和设备。具体来说，本发明涉及通过使用激光组织钻利用激光能量以一种持续的、精确的、可编程的方式再造(revascularizing)组织(例如心脏组织)血管的外科方法和设备。

发明的背景

心肌病指的是一组直接损伤心壁肌肉或心肌的疾病。在这些疾病中，全对心室有影响。心脏作为一个泵的功能受到了破坏，其结果是对人体的器官和组织的供血不足。取决于在心肌中损伤或异常的性质以及心室中最终的结构变化，患者可能存在非心肌缺血性的(即，不是由心脏病发作引起的)心肌病的3种类型之一：扩大充血型、肥大型、或限制型。

扩大充血型心肌病损伤心肌的纤维，衰弱心室的壁。心室因此失去强迫收缩并且压出血液穿过循环系统的某些能力。为了弥补心肌损伤，心室要变大或扩大，这将引起心力衰竭。肥大型心肌病的特征是心肌纤维的紊乱生长，使心室的壁变厚变大。心肌的这种加厚一般来说对于左心室的壁打击最大，心脏的这个室把血液压出，使之通过主动脉到人体的各个重要的组织和器官。出了毛病的左心室可以收缩，但向脑或其它重要器官供血可能不足，这是因为在心脏收缩期间血液陷在心脏内的缘故。限制型心肌病使异常的细胞、蛋白质、或疤痕组织渗入心脏的肌肉和结构中，使心室变得坚硬和庞大。心脏在开始时可能正常收缩，但坚硬的心室可能限制血液返回到心脏。

大面积的多发性的心脏病发作还可能导致心肌损伤的恶化，这是因为向心肌供血的破坏引起的结果。这种损伤可能导致功能削弱和结构异常，和在其它类型的心脏病中发现的情况类似。来源于冠状动脉疾病的这种类型的心脏病称之为缺血型(即缺氧型)心肌病。

由一次严重的心脏病发作或多次较小的心脏病发作引起的严重心脏损伤可能导致心室壁变大和变厚，发生类似于对于扩大充血型心肌病观察到的异常症状。心肌缺血性心肌病一般随着患者冠状动脉疾病的恶化而不断发展，经常由其它的症状(如糖尿病和高血压)而变得复杂。

虽然在心肌缺血性心肌病中的心力衰竭症状类似于在扩大充血型心肌病中发现的症状，但心肌缺血性心肌病伴有冠状动脉疾病症状的可能性更大些，例如心绞痛(心绞痛是由于向心肌供氧的减少引起的胸痛)。诊断一般是依据心脏病发作的病史和有关展示左心室的主要部分功能下降的研究。通过血管造影术揭示冠状血管中的狭窄和堵塞区，就可以确诊。

对于患有心肌缺血性心肌病的患者要进行药物治疗，这些药物要能缓解心力衰竭症状并可改善在患病的冠状动脉中的血液流动状况，例如硝酸甘油、某种类型钙血管阻断剂、和血管紧张肽转化酶(ACE)抑制剂。当用药物不能控制心力衰竭症状和冠状血管时，可以考虑冠状动脉血管成形术和外科手术。血管成形术和冠状动脉旁路搭桥可能有助于增加流向心脏的血液，这又加强了心肌功能。

当心力衰竭症状进一步恶化并且不可能由药物治疗和外科手术改善时，可能建议患者进行心脏移植。患有心肌缺血性心肌病的患者约占整个心脏移植受体的一半。由于心脏的供体有限，并且由于心脏移植的复杂性(如器官的排斥)，外科医生们一直在探索用于治疗严重的心肌缺血性心肌病的替换方法。一种这样的方法就是心肌血管再造术(transmyocardial revascularization)，或简称为“TMR“

TMR方法在心肌中修复(即，形成)新的血管。新形成的血管穿过整个心脏的壁，包括心外膜(心脏的外层)、心内膜(心脏的内层)、和位于它们之间的心肌或心肌壁。当心肌缺血性心肌病经常折磨左心室时，在心脏的这个心室的心脏壁中一般就要形成新的血管。因此，存在于左心室等待压入主动脉的来自于肺的含氧的血液能够直接流入新形成的血管中，为心肌提供血液。

实现TMR的首创方法涉及使用在心脏壁内实际穿孔的针。这些方法只能暂时地将血液传送到心肌，因为在心内膜中的这些孔很快就会愈合，不让含氧的血液进入心肌。最近的和令人鼓舞的实现TMR的方法之一是通过利用激光。已经观察到，在心脏壁内通过激光形成的新的血管趋向于在心外膜处愈合，这可以阻止血液损失，并可促进血液向心肌缺血区的灌注。

激光已证明是一种在现代医学技术中可广泛使用和应用的工具，尤其是在显微侵入型外科手术中。从技术角度说，激光(激光这个词是“辐射的受激发射的光放大“的一个缩写词)利用了原子或分子在能级之间的固有振荡，用于产生相干的电磁辐射。一个激光器能够产生单一频率的高强烈地期望和高能量的光。激光器的光的能量是用焦尔(J)或瓦-秒(W-S)度量的，激光器的功率则是用瓦(W)度量的。