專利名稱：織物移植物的激光切割法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于形成管狀假體的方法和設(shè)備，更具體的說，涉及用激光切割管狀織物移植物的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
用于治療動脈瘤和血管或其他管道的梗阻病的各種結(jié)構(gòu)的移植物固定模和管狀移植物是公知的。普通類型的管狀假體是用生物相容材料制成的管狀移植物，這種材料具有能夠承受變化的內(nèi)部壓力的機械性能。這種移植物可以用內(nèi)部的或外部的移植物固定模來支承，或者用許多根能擴張的環(huán)形金屬絲來支承。在1998年7月21日公告的美國專利5,782,904中公開了這樣一種金屬絲支承的管腔內(nèi)的移植物。
現(xiàn)有技術(shù)中的許多移植物，例如’904專利中的移植物，用多孔的紡織材料制成的，通常是聚合的甘醇—對苯二甲酸酯(DacronTM)的起皺的或彈性的環(huán)形織造成的長管。這種織物的移植物必須在植入之前進行多次血液處理，或者“預(yù)先凝結(jié)”，以改善其原有的防泄漏性能和生物相容性。近年來，已經(jīng)開始用具有多孔性和柔軟性的可擴張的聚四氟乙烯(PTFE)來制造血管的移植物，它不需要用血液進行預(yù)先處理。
通常，管狀移植物與其相應(yīng)的支承裝置和/或固定裝置可分成兩大類自擴張的和壓力擴張的。自擴張的管腔內(nèi)的管狀假體是通過彈性材料或形狀記憶材料，例如彈簧鋼或NitinolTM來支承和/或固定的移植物。自擴張材料能夠做成一種形狀，然后再沿徑向縮小其直徑，以便放置在受損的管子內(nèi)。在使用時，這種材料的記憶特性能使其自行擴張，從徑向較小的直徑變?yōu)閿U張后的工作直徑。
壓力擴張的管狀假體是通過能進行塑性變形的材料，例如不銹鋼支承和/或固定的移植物，這種假體最初做成徑向較小的直徑。這一類材料沒有記憶功能，在用人工擴張之前始終保持其徑向較小的直徑。一般情況下，是通過使用一個囊對假體施加方向向外的壓力，以使其產(chǎn)生徑向的擴張，最后使材料產(chǎn)生塑性變形，達到其工作直徑。
如果采用許多單根的金屬絲而不是圓筒形的移植物固定模，則必須考慮在金屬絲與管狀移植物之間的固定裝置，以便形成均勻而可靠的支承。有一些結(jié)構(gòu)方式是把金屬絲縫在管狀移植物的外部。但，這種縫制線可能完全失效，更重要的是，這種對管子的支承很可能不適用，特別是當管腔內(nèi)部存在很大的負壓時。美國專利5,782,904中描述了把細的不銹鋼波浪形鋼絲穿過管子的織物進行編織的使用方法，它使每一根鋼絲中隔開距離的許多段落處于管子的外部，而鋼絲中其余的段落則處于管子的內(nèi)部。這樣，就形成了很均勻的支承，能承受管腔內(nèi)變化的壓力。但是，其缺點是，把許多波浪形的金屬絲沿著管子編織在特定的位置上很費時間。還必須很費事地把編織的花樣預(yù)先在管子的外面做出標記。如果移植物是分岔的，例如是分叉管或者所謂的“褲式移植物”，則裝配的工藝過程將更加復(fù)雜。
在現(xiàn)有技術(shù)的移植物成形的工藝過程中，織物或PTFE的長管子是用一根加熱后的電烙絲把它切割成許多段單獨的移植物。剪切機或其他機械切割器對于織物移植物是不適用的，因為切割的斷部會被散開。但是，使用加熱的金屬絲也有困難，例如材料會冒煙和過渡熔化，并且還相當費時間而且不精密。
激光常常用來切割，例如做服裝的紡織材料和帆布。在紡織工業(yè)中利用激光的例子可見于美國專利4,588,871，5,200,592和5,614,115。雖然激光已經(jīng)應(yīng)用于在生物置換貼附材料打孔，但是，激光還沒有應(yīng)用于移植物的成形。例如，在美國專利5,326,356中公開了用激光使用于使皮膚移植物的生物相容性材料成為多孔性材料；美國專利4,729,766公開了利用激光在原來不可滲透的管子的外表面上形成許多凹痕，以促進組織的生長。在另一個例子中，美國專利5,628,782公開了使用激光在用于覆蓋用織物包裹的脈管移植物的外部管子上形成宏觀的孔。在所有這些例子中，目的都是使原來不滲透的材料成為多孔材料。
盡管在管狀移植物的技術(shù)領(lǐng)域中已經(jīng)取得了許多進展，但卻仍需要有一種形成這種移植物的改進了的方法，特別是需要縮短制造過程、及更加均勻、而且更加有效的移植物的工藝過程并使之自動化的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種形成管狀假體的方法，它包括下列步驟形成一根生物相容性材料的管子；以及把這根管子裝在能旋轉(zhuǎn)的心軸上。把一束激光射在上述管子上，這束激光有足夠的功率切斷上述材料，而不致使這種材料熔化過度或燃燒掉。上述假體的移植物部分是用上述管子形成的，并且在上述移植物圓周的周圍形成了許多隔開距離的孔。然后，把上述移植物從心軸上拆卸下來，并把至少一根支承金屬絲編織穿過這些圍繞著移植物圓周的，隔開距離的孔。在一個實施例中，上述材料是一種織物，而上述激光是一種小功率的，密封的，射頻激發(fā)的激光，工作時能切斷上述織物材料，并熔化切口的端部而不會使材料過度熔融或變色。在一個實施例中，上述激先聚焦后的最小激光束的寬度大約為0.152mm(0.006英寸)，而由此所形成的孔在0.178mm(0.007英寸)與0.229mm(0.009英寸)之間。最好這種激光是CO2激光，所發(fā)射的光的能量在紅外光譜的范圍內(nèi)。
這種方法既可以用于直的移植物，也可以用于分岔的移植物。如果是形成分岔的移植物，則上述心軸包括一段主體部分和一對可拆卸的腿部。在上述工藝過程的第一步驟中，上述主體部分作同軸線的旋轉(zhuǎn)，于是，便在移植物的主體部分上形成許多隔開距離的孔。然后，重新組合心軸，使得一條腿部作同軸線的旋轉(zhuǎn)，而主體部分則作偏心的旋轉(zhuǎn)，于是就把一條腿部切割到尺寸。然后再把移植物重新定位在心軸上，就能把另一條腿部切割到尺寸。
本發(fā)明還提供了一種用于成形生物假體的褲狀移植物的裝置，它具有一個機架，在機架上安裝了一個能在其上作直線運動的切割工具。設(shè)置了一根長形的支承移植物的心軸，該心軸有一個主體部分和一對可拆卸的腿部。上述裝置包括一個能旋轉(zhuǎn)的卡盤和一個與其隔開距離，協(xié)同工作的輔助支承件，這兩個部件都可以固定在上述機架上。上述卡盤和輔助支承件設(shè)計成能使處于兩者之間的心軸，繞著與上述直線運動的切割工具相鄰，且與其平行的軸線旋轉(zhuǎn)?？ūP和輔助支承件通常安裝成能在一根固定在機架上的軌道上作直線運動。上述切割工具通常還包括一種小功率的、密封的射頻受激激發(fā)的激光器，設(shè)置成能把一束光能照射在朝向上述切割工具的心軸的母線上。
另一方面，本發(fā)明還提供了用于形成分岔的移植物的成套心軸工具。這種成套工具包括一個普通圓柱形的，具有一個第一端和一個第二端的主體部分。一對腿部安裝在上述心軸的第二端，可以拆卸，形成一根分岔的心軸，以便接受一個未完成的分岔的移植物。這種成套工具可以有一個第一連接盤，其上有一個位于中央的圓筒形空腔，用以容納主體部分的第一端，這個連接盤還有一根從上述中央空腔向相反的方向延伸的中央軸頭。通常，還設(shè)有一個具有一對用于容納上述腿部的偏心孔的腿部連接器，和從與一對孔相反的一側(cè)延伸出來的中央軸頭。此外，這種成套工具還可以包括一個第二連接盤，其上有一個偏心的圓筒形空腔，用于容納上述主體部分的第一端，以及一根從上述偏心空腔向相反的方向延伸的中央軸頭。另外，還可以設(shè)置一個具有一個中央孔以容納一條腿部的第二腿部連接器，以及依從上述中央孔的相反側(cè)延伸出來的中央軸頭。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的金屬絲支承的管狀假體一端的詳細立體圖；圖2是按照本發(fā)明制造的直線管狀假體的正視圖；圖3是圖2中的移植物部分的正視圖；圖4是按照本發(fā)明制造的分岔假體的正視圖；圖5是圖4中的假體的移植物部分的正視圖；圖6是用于形成按照本發(fā)明的移植物的裝置的示意圖；圖7是在圖6的裝置中使用的，用于形成分岔的移植物的心軸部件的分解立體圖；圖7a是圖7中的心軸部件主體部分的端視圖；圖8是具有圖7中的裝配好的心軸的移植物成形裝置一部分的立體圖，并且表示了分岔移植物成形方法的第一步驟；圖9是與圖8相同的立體圖，表示分岔移植物成形方法的第二步驟；圖10是與圖8相同的立體圖，表示分岔移植物成形方法的第二步驟。
具體實施例方式
圖1表示現(xiàn)有技術(shù)中的管狀假體20的一端，它有一個起皺的織物移植物部分22，和許多波浪形支承金屬絲24。在移植物部分22終端的支承金屬絲24具有凸出在移植物部分以外的頂峰26。在頂峰26之間的低谷28用強力編織穿過移植物部分22的材料，從而形成了孔30。因此，只有金屬絲的低谷28這部分是暴露在移植物部分22外部的，每一根金屬絲的大部分都對移植物提供內(nèi)部支承。金屬絲24是由單根絲線構(gòu)成的，并在相對的兩端用扭絞的方法連接在一起，如標號32所示。上述扭絞的部分可以用某種套筒或者領(lǐng)圈(圖中未示出)將其蓋住。
如上所述，移植物部分22終端的金屬絲24的頂峰26凸出在移植物部分之外，并且在頂峰之間的移植物部分的開口處有缺口34，以減少材料下垂的潛在可能，不然就會在假體20的管腔中阻礙流動。缺口34一般是在各端的金屬絲24編織穿過移植物部分22的織物之后才形成的，是很費時間的。
圖2中的標號40表示按照本發(fā)明形成的血管假體的一個實施例。假體40是一根直管，可以用于許多醫(yī)療部位，其中之一是用于放置在腹部動脈中的分岔假體的延長管，以便與骼骨的動脈連接。這些延長的假體通常包括直的或錐形的圓筒形管子，其上游端具有共同的直徑，而其下游端的直徑則根據(jù)患者的身體構(gòu)造而變化。上游端與分岔假體的相應(yīng)的下游部分聯(lián)結(jié)。借助于固定延伸移植物的上游端的直徑和分岔的主動脈移植物的下游端的直徑，不論患者的身體構(gòu)造如何，都能形成穩(wěn)固的接口和聯(lián)結(jié)。移植物延伸管下游端的直徑可以形成不同的直徑，以便適合移植物部分要植入的骼骨動脈的直徑。直徑的改變可以通過一段短的組件縮小的部分，或者組件加大的部分，或者通過一段沿著移植物部分的長度延伸的錐形部分來形成。很容易理解，此處描述的形成移植物的技術(shù)可以用于直的，錐形的，或其他形狀的移植物。
請參閱圖2，直的管狀假體40有一段用圍繞著其圓周延伸的金屬絲網(wǎng)44加強的柔性的管狀構(gòu)件42。這一段柔性的管狀構(gòu)件42是可以折疊的，而且金屬絲網(wǎng)能沿徑向壓縮和擴張。因此，假體40設(shè)計成能在一個插入直徑與一個較大的擴張直徑之間移動，在插入狀態(tài)下，移植物可以插入一根股骨動脈和骼骨動脈，并插入主動脈假體的一條分岔腿部(示于圖2)。
柔性的管狀構(gòu)件42一般用編織的聚酯織物制成，最好是聚合的甘醇—對苯二甲酸酯(DacronTM)。雖然目前聚酯是優(yōu)選材料，但也可以采用其他材料來制作柔性的管狀構(gòu)件42。這種材料包括膨脹后的聚四氟乙烯(ePTFE)，有涂層的聚酯，多孔的聚胺酯，硅樹脂，以及紡織或編織的聚合纖維等，但并不僅限于這些材料。生物相容移植物技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易就能發(fā)現(xiàn)其他適用于制造柔性管狀構(gòu)件42的其他材料。這種管狀構(gòu)件最好用多孔材料制成，從而能讓人體組織生長到移植物材料的內(nèi)部，和/或形成一層緊密的材料層，雖然在應(yīng)用于某些部分上時，可能希望用能滲透液體的材料來制作管狀構(gòu)件。
如果使用織物，最好把它編織成管狀結(jié)構(gòu)，從而消除了可能會阻礙血液流動或產(chǎn)生形成血栓的部位的接縫和其他內(nèi)部的凸出物。由于采用了柔性織物來制造管狀構(gòu)件，所以織物能很快折疊起來，以適應(yīng)移植物的徑向收縮，這是為把移植物導(dǎo)入管腔內(nèi)所必要的。
按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，設(shè)置了許多氣球式膨脹金屬絲圈44，以加強移植物的結(jié)構(gòu)剛度，并把移植物固定在人體的管腔內(nèi)。各個氣球式膨脹金屬絲圈44的結(jié)構(gòu)都相同，具有像封閉的正弦波那樣的波浪形幾何形狀，具有交替的峰頂46和谷底48?；蛘?，這種氣球膨脹式金屬絲圈的結(jié)構(gòu)做成連續(xù)的曲線。另一種構(gòu)成氣球式膨脹金屬絲圈的方法是把網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)做成真正的正弦圖形。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員都熟悉在不脫離本發(fā)明教導(dǎo)的前提下的其他制造氣球式膨脹金屬絲圈的方法。在一個具體的實施例中，上述封頂46和低谷48都以大約0.025英寸的半徑形成。此外，每一個金屬絲圈的幅寬由相鄰的峰頂46和谷底48之間的縱向距離來確定。在一個優(yōu)選實施例中，金屬絲圈處于擴張狀態(tài)的幅寬大約為2.61mm(0.103英寸)。
本發(fā)明的氣球式膨脹金屬絲圈44通常用碳、硅、磷、硫、鉻、鎳、鈹、鈷、鐵、錳和鉬的合金所制成，這種合金由美國依利諾斯州的EiginL.P.公司生產(chǎn)，商品名稱為ELGILOY。其它可用于制造這種金屬絲圈的材料包括以商品名稱NITINOL出售的鎳—鈦形狀記憶合金，例如(加利福尼亞州的Memry MetalsTM)不銹鋼，以及其他可植入的生物相容性材料。用于制造本發(fā)明的氣球式膨脹金屬絲圈的鋼絲通常其直徑為0.3mm(0.012英寸)左右。
沿著移植物延伸方向布置的氣球膨脹式金屬絲圈，一般都通過把金屬絲圈編織穿過在管狀構(gòu)件上形成的孔50(圖3)。金屬絲是這樣編織穿過管狀構(gòu)件42的，即，每一個金屬絲圈的谷底48的遠端穿過移植物，并且定位在織物構(gòu)件的外側(cè)。這種編織是通過一開始先把一根長金屬絲成形為預(yù)先確定的曲線形狀來完成的。由于金屬絲具有這種形狀，就可以用手工編織穿過在管狀構(gòu)件42上形成的孔50，直到金屬絲繞過整個管狀構(gòu)件的圓周。金屬絲的編織是這樣進行的，即，主要使金屬絲定位在管狀構(gòu)件42的內(nèi)部，只有很少的金屬絲段暴露在管狀構(gòu)件的外部。
圖3表示了不帶金屬絲圈44的柔性管狀構(gòu)件42。由圖中可看到布置成軸向隔開距離的許多圓周上排成排52的孔50。每一排52上都有許多成對54的孔50，所以金屬絲圈44的一部分可以在這些位置長穿進穿出。更具體的說，如圖2所示，每一個低谷48都通過成對54的孔50暴露在管狀構(gòu)件42的外部。
孔50的尺寸和形狀做成能防止血液從各個孔的邊緣與相應(yīng)的金屬絲圈之間滲漏出來。具體的說，孔50要做得相當圓，而且其直徑要比圓柱形金屬絲44的直徑小，以便能形成緊配合。管狀構(gòu)件42是柔性的，并且當直徑較大的金屬絲穿過一個直徑較小的孔50時，能稍稍擴張?？?0的直徑要小于金屬絲直徑的95％，通常大約在8％與92％之間，最好在58％與75％之間。因此，如果金屬絲的直徑為0.3mm(0.012英寸)，則孔50的直徑要在0.025mm(0.001英寸)與0.279mm(0.011英寸)之間，最好在0.178mm(0.007英寸)與0.229mm(0.009英寸)之間。為了把孔50做成精密的圓形，尺寸在適當?shù)姆秶鷥?nèi)，并且其位置準確，下面將非常詳細地描述其工藝過程。
在一個優(yōu)選實施例中，孔50的許多對孔54互相隔開距離的允差為+0.254mm(0.010英寸)和-0.0mm。通常有6～12排52的孔，每一排上有孔8對54?？?0的總數(shù)量大約在100個到200之間。每一個孔50的位置公差為+0.254mm(0.010英寸)和-0.254mm(0.010英寸)。
如圖2所示，上述金屬絲圈是這樣編織在管狀構(gòu)件42中的，即，當金屬絲圍繞著整個圓周延伸，金屬絲的自由端在互相鄰近的各個位置上從管子上凸出來，形成一個尾段56。松開的端部通常用一個成波浪形的套58緊固在一起。在把套彎成波浪形，使金屬絲的端部互相固定之后，就完成了金屬絲圈的圓形結(jié)構(gòu)，金屬絲上任何越出套端部的部分都要修剪掉，干干凈凈地完成尾段的精加工。
最近的金屬絲圈44a和最遠的金屬絲圈44b設(shè)置在管狀構(gòu)件42上相應(yīng)的上邊緣和下邊緣上，使得金屬絲圈的大約三分之一超出相應(yīng)的管狀構(gòu)件邊緣之外。具體的說，最近的金屬絲圈設(shè)置成在管狀構(gòu)件42的口部上方延伸，以防止構(gòu)件的任何一部分隨著血液流過移植物的邊緣而搖擺或“下垂”。
作為防止這種在血液流中搖擺的附加措施，可如圖3和3a所示，把管狀構(gòu)件42的近端和遠端的邊緣設(shè)計成帶圓角的V形缺口60，在整體上與近端和遠端金屬絲圈的低谷48相對應(yīng)。因此，就大大減小了可能會受到血液流過的影響而使任何材料松散的危險。上述缺口的尺寸要做得很精確，其深度A大約為0.686mm(0.027英寸)，尖端的半徑R1大約為0.279mm(0.011英寸)，而平邊緣處的半徑R2大約為1.727mm(0.068英寸)。
一般都希望金屬絲圈的位置互相靠近，并且互相隔開的距離使得金屬絲圈，無論在徑向擴張的狀態(tài)下還是在收縮的狀態(tài)下，都不會互相干涉。因此，例如，一個金屬絲圈的低谷的位置要靠近下一個鄰近金屬絲圈的頂峰。通常，各金屬絲圈在“相位”上也要對齊，其頂峰都沿著一條縱向直線，而相鄰的低谷沿著第二條縱向直線對齊，從而進一步減小了相鄰金屬絲圈重疊的可能性(但尾段仍可能與相鄰的金屬絲圈有一些重疊，因為尾段伸出在織物層的外部，而相鄰的金屬絲圈主要在織物層的內(nèi)部，與相鄰金屬絲圈少量的重疊不會產(chǎn)生問題。)本發(fā)明的直的假體40的另一個重要特征是相鄰金屬絲圈之間隔開的距離。根據(jù)對本發(fā)明的調(diào)查，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，金屬絲圈之間的最佳隔開距離能改善移植物延伸段的扭曲強度與柔性之間的平衡。間隔太大將有助于扭曲，而間隔太小則有損柔性。在要放入假體延伸部分的骼骨動脈和腹部主動脈的非常曲折的路徑中，這些特征是很重要的。在這一方面，孔50的成對54的排52的準確和精密的位置對于假體40的正確的功能是十分重要的。
如圖4所示，借助于本發(fā)明的技術(shù)制成的管狀假體的另一個實施例整體上用標號62表示。這種分岔的假體，有時稱為“褲衩移植物”，是用于在從腹部動脈分叉出來的骼骨動脈支管的區(qū)域，向有動脈瘤部位插入的。
假體62包括主體部分64，它在隔膜區(qū)域70處分叉成兩條腿66、68。由兩條腿66、68限定的圓筒形管子與主體部分64連通，從而近似于主動脈分叉接頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在這個優(yōu)選實施例中，一條腿66的長度長于另一條腿68，以便當將自擴張的金屬絲圈固定在每一條腿的端部上時，便于把兩條腿裝入導(dǎo)管安裝器的較小的直徑內(nèi)。
制成的假體62包括由各種圍繞著圓周延伸的，或者編織在構(gòu)件內(nèi)的金屬絲圈加強的柔性管狀移植物部分72(圖5)。移植物部分72是可以折疊的，而金屬絲圈則能沿徑向收縮或膨脹。因此，這種移植物設(shè)計成能在插入直徑與較大的擴張直徑(示與圖4)之間變動，在插入直徑狀態(tài)下，移植物能沿管腔插入主動脈內(nèi)，在擴張直徑的狀態(tài)下，移植物能固定在主動脈內(nèi)。
分岔的假體62包括兩種不同類型的金屬絲圈氣球式擴張的金屬絲圈和自擴張的金屬絲圈。本優(yōu)選實施例有三個氣球式擴張金屬絲圈74a、74b、74c，這三個金屬絲圈編織在移植物部分72的主體部分64內(nèi)，但其位置主要設(shè)置在主體部分的內(nèi)部，還有單獨一個設(shè)置在主體部分64遠端的外部氣球式擴張的金屬絲圈76。一個自擴張的金屬絲圈78固定在移植物部分72的隔膜區(qū)域70的外部，并且有一個自擴張金屬絲圈80a設(shè)置在較長的腿66的遠端，另一個自擴張金屬絲圈80b設(shè)置在較短的腿68的遠端。
氣球式擴張的金屬絲圈74a、74b、74c通常用上文中特別描述過的合金制造，并且一般具有直徑為0.3mm(0.012英寸)的橫斷面。此外，每一個氣球式擴張的金屬絲圈74a、74b、74c都具有相同的弧形集合形狀，就像圖2中所表示的封閉的正弦波那樣的帶有交替的封頂和低谷的形狀。
上述沿著主體64的上部布置的氣球式擴張的金屬絲圈74a、74b、74c，通常都借助于編織穿過許多孔82而固定在移植物材料上。圖5表示了沒有金屬絲圈的管狀移植物部分72。圖中可以看到許多沿軸向隔開距離的排成圓周形的排84的孔82。每一排84上有許多對孔82的對子86，所以每一個金屬絲圈74的一部分可以在這些位置上穿進穿出。更具體的說，如圖4所示，每一個低谷都通過成對86的孔82暴露在管狀移植物部分72的外部。
與直管實施例中一樣，每一個金屬絲圈74都是這樣編織在移植物部分72上的，即，當金屬絲圍繞著織物管子的整個圓周延伸時，金屬絲的自由端在互相靠近的位置上從管子中凸出了，從而能用這些自由端形成一個尾段88。松散的端部通常用一個套在這些端部上的折皺的套子90把它們緊固在一起。
遠端的氣球式擴張的金屬絲圈76采用與其他氣球式擴張的金屬絲圈不同的方式固定在移植物部分72上。遠端的金屬絲圈76不是用編織在移植物部分72里的方式，而是用聚酯線把它系在織物上的方式固定在織物上的。也可以用其他生物相容性的線把遠端的金屬絲圈76固定在移植物部分72上。雖然在這個優(yōu)選實施例中是用線把金屬絲圈76系在織物構(gòu)件上的，但本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易找到其他的固定方法，包括把線穿過移植物部分72的方法。
每一個自擴張金屬絲圈78和80的結(jié)構(gòu)自然地要向擴張狀態(tài)擴大，如圖4中所示。這種自擴張金屬絲圈可以用制造氣球式擴張的金屬絲圈同樣的材料制造，雖然制造的方法可能不同。因此，最好使用ELGILOY金屬絲，當然，許多其他材料也可以用于制造自擴張金屬絲圈。自擴張金屬絲圈78和80的固定一般都通過系接在移植物部分72的頂峰和低谷上來完成，如圖4所示。最好是每一個頂峰和低谷在圍繞著形成相應(yīng)的頂峰或低谷的金屬絲圈五處單獨的部位上系住。
在圖4所示的擴張狀態(tài)下，主體部分64整體上呈圓筒形，并且具有外形上有V形缺口92的口部91，上述缺口整體上與終端金屬絲圈74a的低谷相對應(yīng)。因此，就大大減少了可能潛在地影響血液流動的任何松散材料的存在的危險性。
上述移植物部分72一般用編織的聚酯織物的管子制成，雖然與先前對圖3中的移植物部分42所描述的一樣，也可以使用其他材料。
用于激光形成移植物的裝置圖6示意地表示用于形成本發(fā)明的移植物的裝置100。圖中所示的裝置100表示了用于在單獨一根心軸上形成移植物的基本構(gòu)件，應(yīng)該理解，正如下面要說明的，在大規(guī)模生產(chǎn)方式中可以采用多心軸的裝置。此外，用于提供運動和用于切割移植物的各種構(gòu)件都是舉例用的，也可以采用其他的手段。
裝置100包括一個安裝在底座104上的機架102，上述機架把一個激光器106和一個線性移動機構(gòu)108支承在導(dǎo)軌110上方。激光器106產(chǎn)生一束光能束107，它穿過一系列反射鏡和/或透鏡(圖中未示出)，最后終止在形成切割工具114的一部分的，一塊可移動的反射鏡112上。切割工具114包括一個垂直設(shè)置的，整體上呈圓筒形的構(gòu)件，其中有一個或多個聚焦透鏡，并在其底端有一個輸出透鏡116。上述切割工具114緊固在一條齒形皮帶118上，這條皮帶由上述線性移動機構(gòu)108驅(qū)動，能水平地左右移動。一根柔性的軟管120固定在切割工具114的下端，向與切割工具的底部上的輸出口(圖中未示出)連通，并圍繞著輸出透鏡116的內(nèi)部腔室供應(yīng)一種氣體。
導(dǎo)軌110支承著一對支架122、124，這對支架能在導(dǎo)軌上滑動，并且能沿著導(dǎo)軌固定在不同的位置上。通常，上述導(dǎo)軌110和支架122、124具有精密線性支承結(jié)構(gòu)的相應(yīng)元件，例如一種常規(guī)的舌片和凹槽線性滑道。左邊的支架122支承著一個直立的框架126，在該框架上安裝著一臺伺服電動機128。伺服電動機128的輸出軸與一個驅(qū)動裝置(圖中未示出)相連，最終轉(zhuǎn)動一個連接在機架126上能夠轉(zhuǎn)動的卡盤130。上述驅(qū)動裝置可以可以有一個皮帶驅(qū)動器，還需要設(shè)置一個編碼器131，以監(jiān)控卡盤軸的角度位置，來彌補任何皮帶的滑動，保證旋轉(zhuǎn)的精確度?？ūP130從機架126向著右邊的支架124和一個安裝在其上的直立的框架132水平地延伸。卡盤130繞著一根軸線134旋轉(zhuǎn)，并且，如下面將要描述的，它有一個內(nèi)卡緊機構(gòu)(圖中未示出)，用于加緊在心軸上。右邊的端部框架132上有軸承，這些軸承支承著一對水平方向隔開距離的輪子136。輪子136一般有一對圓周上的彈性環(huán)，并且位置隔開距離，以便支承一個具有預(yù)定直徑，繞著軸線134旋轉(zhuǎn)的圓筒。軸線134與切割工具114的輸出透鏡116處于同一個垂直平面上。上述支承輪子136與卡盤130之間的協(xié)同工作將在下文中涉及單根心軸和移植物的成形技術(shù)時詳細描述。
一個計算機控制裝置140與切割工具114的水平運動和卡盤130的旋轉(zhuǎn)運動同步。有許多用于協(xié)調(diào)一種制造環(huán)境下的多種運動元件的裝置是公知的，本發(fā)明不應(yīng)該被認為是限于任何一種裝置?？刂葡到y(tǒng)的一個優(yōu)選實施例是采用許多聯(lián)結(jié)在各光學(xué)旋轉(zhuǎn)編碼器上的直流伺服電動機的，可編程序的，多軸數(shù)字運動控制系統(tǒng)。需要一個3軸控制器。兩根軸用于運動，第三根軸用于控制激光器的功率。以控制器的本國語言存入定制的軟件，以控制激光束的路徑和調(diào)整激光器的功率，以便制成鉆孔和切割織物。上述軟件是以這樣的方式存入的，即，使它有利于移植物上的孔和缺口的勻稱。例如，具有同樣的孔和缺口圖樣的不同直徑的移植物，只要改變在該程序中選定移植物直徑的號碼，就可以利用同樣的程序來加工。一種優(yōu)選的控制器是加州Mountain View市Galil Motion Control公司出售的DMC-1500控制器。卡盤130由一臺伺服電動機驅(qū)動，并且直接與一臺旋轉(zhuǎn)編碼器連接，以保證卡盤角度位置的精密度。當成形特定的移植物時，例如圖2-5中所示的移植物時，就需要這樣的精密度。當然，其他的移植物的成形設(shè)備可能不需要這樣高的精密度，而可以用普通的皮帶驅(qū)動器或其他類似的手段來代替。
用于成形直的移植物的設(shè)備一根長形的圓筒形心軸150在卡盤130與支承輪子136之間延伸。當心軸150繞著軸線134旋轉(zhuǎn)時，心軸的上部母線正好朝向輸出透鏡116。換言之，從輸出透鏡116射出的光能束直接向下投射，并照射在圓筒形心軸150最上部的切向表面上。心軸150有一段從左端凸出，并被由卡盤130的卡爪夾住的軸頭152。并且，兩個支承輪136(包括圓周上的彈性環(huán)在內(nèi))具有隔開距離并能與心軸150接觸，支承它繞著軸線134旋轉(zhuǎn)的外直徑?；蛘?，也可以在心軸150的右端設(shè)置一段軸頭，靠在輪子136上。心軸150一般由不銹鋼制成，但也可以采用其他適當?shù)牟牧稀?br> 圖6表示了從一根織物材料162的長管形成許多直的移植物160(例如如圖3中所示的移植物)的加工過程中的移植物成形裝置100。下面，在使用方法階部分中將詳細描述本移植物160成形的的各個步驟。
用于成形分岔移植物的設(shè)備請參閱圖7和7a，圖中分解的立體圖表示了用于成形分岔移植物，例如如圖5中所示的移植物的心軸200。心軸200從左至右包括一個第一連接盤202，一根整體上呈圓筒形的主體部分204，以及一對相同的腿部206。第一連接盤202有一個圓筒形的中心空腔208，其尺寸做成能緊密地容納主體部分204的左端。主體部分204的右端呈圓錐狀逐漸縮小，一直到尖端210。在圓錐形的右端有一對在直徑上相對的，并且沿軸向延伸的圓筒形空槽212，并且其中有螺紋銷214，分別用于接受各腿部206的左端。同時，腿部206上有用于與螺紋銷214相配的中心螺孔。各腿部206的右端218成錐形，并且在軸向端面上開設(shè)了一條窄縫220，當要將腿部連接在主體部分204上或從其上拆卸下來時，用于容納改錐。當使用以上多描述的長形的圓筒形心軸150時，心軸200上的各種構(gòu)件都用不銹鋼或其他類似材料制成。
一段中央軸頭222從第一連接盤202向左凸出，其尺寸能被卡盤130的卡爪夾住。正如在下面的使用方法部分中將詳細描述的，心軸200有好幾種裝配狀態(tài)，其中的幾種包括附加的連接盤，都由卡盤130驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，并且位于切割工具114的下面。按照這種方式，分岔移植物，例如圖5中所示的移植物，是以一系列順序的步驟形成的。
直的移植物的成形方法請參閱圖3和6，下面描述采用本發(fā)明的裝置100成形直的移植物的各個步驟。首先，獲得一段生物相容性的織物管子。在一個優(yōu)選實施例中，本發(fā)明的移植物是由聚酯對苯二酸酯的管子制成的，在該產(chǎn)業(yè)中通常以商業(yè)名稱DACRON著名。適合本發(fā)明的形成移植物用的生物相容性織物管的供應(yīng)商是Prodesco。
然后，把織物管162套在上述圓筒形心軸150上，并把該組件定位在卡盤130與支承輪136之間。正如下面將要對優(yōu)選的激光參數(shù)詳細描述的，這種織物管162需要緊密地套在心軸150上，在兩者之間不要有一點松弛或間隙。
為了在旋轉(zhuǎn)中校正織物管162相對于對輸出透鏡116的位置，要使一條軸向的縫或織邊線的方向朝前。這可以用手工來完成，或者，心軸150的左邊軸頭152上有某種類型的對準裝置，限制它自由一個旋轉(zhuǎn)方向才能插入卡盤130的卡爪中。在后一種情況下，假定織物管162以預(yù)定的相對與對準裝置的旋轉(zhuǎn)位置套在心軸150上，則控制裝置140就能將織編線致動地定位在心軸/管子組件的上部母線上。這種自動校正技術(shù)取消了把心軸150安裝在裝置100上之后，操作者的任何估算工作。換言之，當織物管162套在心軸150上時，上述校正操作是單獨進行的。
切割工具114與織物管162之間的線性校正，是通過在一個覆蓋在織物管162上的紙模型上進行試驗后完成的。因此，例如，控制裝置140指令線性移動機構(gòu)把切割工具114定位在織物管162靠近卡盤130的左端。激光器106便產(chǎn)生一束光能直接向下照射在紙模型上，同時伺服電動機128使心軸150轉(zhuǎn)動。按照這樣的方式，就完成了圍繞著紙模型的整齊的切割，然后卸下紙模型。然后，根據(jù)這第一次劁割斷部車輛出全部其他的線性距離。
如圖3所示，在第一個直的移植物160左端的缺口60是在圍繞著管子162進行第一次切割時形成的。通常，上述缺口60與移植物160圓周的邊緣以圓角相連。這些帶圓角的缺口60是在切割工具114與心軸150的旋轉(zhuǎn)方向作同步的線性運動時形成的。在一種類似的方式中，有許多移植物160是沿著織物管162由被缺口60所中斷的圓周上的切口勾畫出來的。一段典型的織物管162能制造多至8段長度大約為7.6mm(3英寸)的直的移植物。當然，很容易理解，當需要不同長度的移植物160時，需要從任何一段織物管162上切下的織物管162的數(shù)量將更少或更多。
當在織物管162的左端切出第一根線，或者說校正線224之后，在這個第一移植物上就要形成一系列沿軸向隔開距離，圓周上成排52的容納金屬絲的孔50。這些孔在原先的圖3中的直的移植物42中已經(jīng)描述過了，它用來容納如圖2中所示的支承金屬絲44。在這一方面，孔50一般是圓形的，其直徑等于或小于上述支承金屬絲的直徑。支承金屬絲44與孔50之間形成緊配合，以防止當它植入倒灌內(nèi)時通過移植物160產(chǎn)生泄漏。在一個特定的實施例中，上述支承金屬絲44的直徑為0.3mm(0.012英寸)，而孔166的直徑在0.025～0.279mm(0.001～0.011英寸)之間，最好在0.178～0.229mm(0.007～0.009英寸)之間。
另外，如圖3所示，金屬絲容納孔50的每一排52都有許多相隔很近的成對孔54，每一對孔與相鄰的那一對孔互相相隔距離比較遠。因此，每一對54的孔50容納移植物外部的波浪形支承金屬絲44的一個頂峰或者一個谷底，而其余支承金屬絲部分都處于移植物的內(nèi)部。這種結(jié)構(gòu)示于圖2。
由于裝置140和切割工具114與旋轉(zhuǎn)的心軸150的同步精密運動都是用計算機控制的，所以每一個孔50的位置都非常準確。那些計算機編程技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員都認識到，利用以上描述的工具能在移植物上形成各種各樣的圖樣。所描述的軸向隔開距離的圓周上成排的孔166，通常是在切割工具114的位置固定而心軸150旋轉(zhuǎn)的時候形成的。
在形成了所有容納金屬絲的孔50之后，切斷右端，就做成了包括缺口60在內(nèi)的第一移植物160。然后繼續(xù)進行加工，該裝置首先形成每一個移植物160的左端，然后形成容納金屬絲的孔50的圖樣，最后形成移植物的右端。在本實施例中，每一個移植物的右端與相鄰的移植物的左端重合，并且在同一個位置上，沿相反的方向切割出相應(yīng)的缺口。當然，這樣就減少的切割量和與此相關(guān)的制造時間。在另一個實施例中，可以在各移植物160之間形成間隔。因為織物管162與心軸150之間的配合是緊配合，所以不需要把織物管夾持在心軸上的輔助夾持器。當然，例如，也可以使用各種形式的帶子或彈性環(huán)把織物管固定在心軸上。
分岔移植物的成形方法圖8～10表示圖5中所示的分岔移植物72成形的三個現(xiàn)場狀態(tài)或階段。一開始，從生產(chǎn)廠商，例如Prodesco，獲得未完工的半成品移植物。在成形這種未完工的半成品移植物時，通常移植物都收縮在形狀大致與裝配好的心軸200(見圖7中的分解圖)相同的成形心軸上。圖8表示一根裝配好的心軸200，而且連接盤202用卡盤130的卡爪夾住，主體部分204的左端插入并保持在空腔208(圖7)內(nèi)部，而兩條腿部206則用螺釘擰在主體部分右端的空槽212中。圖中的未完工的分岔的移植物230緊緊地套在裝配好的心軸200上。同樣，心軸200相對于未完工的移植物230的尺寸和形狀也是在兩者之間沒有松弛和間隙。
未完工的分岔移植物230包括一個中隔區(qū)域231，這個區(qū)域與心軸200的主體部分204的錐形端部的尖端210(圖7)接觸。借助于使分岔移植物230在腿部206和主體部分204上滑動，上述中隔區(qū)域231最后就與上述尖端210接觸，并被它擋住這樣，分岔移植物230在心軸200上的位置就與最初步驟中將移植物對準切割工具114的位置一樣。即，對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，把切割工具114的位置對準安裝在裝置100上的心軸200，以及把移植物230對準心軸200，完成校正工作的各種手段就很明白了。
圖中表示了一個在心軸200右端的腿部連接盤232。這個連接盤232有一對用于容納腿部206的右端的孔，和一端尺寸與各腿部相同的中央軸頭234。軸頭234用兩個輪子136支承，能夠旋轉(zhuǎn)。這樣，心軸200就與腿部連接盤232結(jié)合在一起，兩個軸端被支承著，繞著軸線134旋轉(zhuǎn)。
在圖8中可以看到切割工具114正在形成分岔移植物72的口部91?？诓?1形成之后，計算機控制裝置140便命令伺服電動機和激光器106形成許多圓周上成排的，軸向隔開距離的金屬絲容納孔82，以及缺口92。同樣，這些孔82的尺寸做成能緊密地容納用于成品假體的支承金屬絲74，如圖4中所示。一當孔82形成之后，主體部分64就完成了，而移植物的腿部66、68則在圖9和10所示的步驟中切割到尺寸。
圖9中，心軸200的結(jié)構(gòu)經(jīng)過重新安排，用一個第二連接盤250來代替第一連接盤202。第二連接盤250有一個用于容納心軸主體捕204的偏心空腔252。此外，一條腿部206拆卸了下來，然后把圖中未完工移植物的目前沒有支承的腿部254折疊在移植物的主體部分上，并用一根帶子256或其他類似的裝置緊固在其上。剩余的心軸腿部206裝在第二連接盤258的中央孔里，該第二連接盤有一段軸頭260支承在輪子136上，能夠旋轉(zhuǎn)。剩余的心軸腿部206的方向?qū)χ诙B接盤250，與軸線134對準。這樣，當?shù)诙B接盤250的軸頭被卡盤130的卡爪夾住時，剩余的心軸腿部206便繞著軸線134旋轉(zhuǎn)。
圖中，切割工具114在心軸腿部206的上方把移植物的短腿部68切割到尺寸。此時，還可以完成這條移植物的短腿部68上形成的任何缺口或孔。
圖10中，心軸200的形狀基本上保持與與圖9中的相同，只是套在上面的移植物要卸下來再重新套上去，把沒有切割過的腿部定位在剩余的心軸腿部206上。在這種狀態(tài)下，移植物的短腿部68自由地向右延伸。不需要去限制已經(jīng)切割過的移植物的短腿部68，因為切割工具114只要把較長的移植物的腿部66切割到尺寸，而短腿部并沒有在這個范圍內(nèi)。
移植物的較長的腿部66切割好了之后，這種分岔的移植物的形狀就如圖5所示。此時，在一個單獨的裝配步驟中把各色各樣的支承金屬絲和其他金屬附件加上去，形成如圖4所示的假體。
優(yōu)選的切割工具在形成按照本發(fā)明的移植物時，可以使用各種不同的切割工具114。一種優(yōu)選的切割工具114是具有適當功率和波長的激光器，這樣在去除移植物材料時才不會損傷心軸的材料。此外，這種激光器還必須具有調(diào)節(jié)輸出功率的功能。激光器的功率應(yīng)該足夠的小，以避免移植物中的材料過度的熔化或燃燒，同時還要足夠的大，以便能在移植物材料上切出孔來，并熔化織物材料上否則可能被散開的端部。本發(fā)明最常使用的一類激光器是低功率的，密封的射頻(RF)受激激發(fā)的CO2激光器在大部分情況下，CO2激光器比較便宜，而且比其他類型的激光器更緊湊，它具有調(diào)節(jié)輸出功率的功能，并且其波長很容易被移植物材料吸收?；蛘?，釔鋁石榴石激光器也可以使用，不過它比CO2激光器大一些，而且比較昂貴，控制輸出功率也比較困難。
如上所述，移植物上的用于容納金屬絲圈的孔50、82通常都是圓形的，其直徑在0.178mm(0.007英寸)與0.229mm(0.009英寸)之間。因此，激光束光點的尺寸必須限制在所形成的孔的尺寸不大于上述范圍之內(nèi)。激光束一般都呈高斯分布，因此，光點的尺寸必須小些，以便由于在主光束附近存在附加的邊緣能量，使得激光所切出來的或鉆出來的切口比光點的尺寸大時，能容許孔稍微加大一些。因此，在一個例子中，激光束的光點尺寸為0.006英寸左右，而高斯分布使這個尺寸擴大了大約50％，結(jié)果，所得到的切割尺寸為0.009英寸。
一個適合于制造本發(fā)明的移植物的激光器的具體例子是華盛頓州，Mulelteo市的Synrad公司出品的25瓦的CO2激光器。此外，還必須減弱功率，以避免燒損移植物材料。例如，通常要把功率設(shè)定在總輸出功率的7％。CO2激光器特別有利于用合成纖維織物制成的移植物的成形，這種織物能有效地吸收CO2激光器在紅外波長段所產(chǎn)生的光能。換言之，光能主要是由移植物材料吸收，以及由下面的心軸反射或吸收的。
在這一方面，應(yīng)該對于移植物材料與心軸之間的緊密配合的必要性多說一句。如果這兩者之間存在著松弛或空隙，則有一些光能將繼續(xù)穿過已經(jīng)形成的孔，于是下面的心軸將被過度加熱，或者被它反射出來，從而使得已經(jīng)形成的孔的邊緣下側(cè)加熱。心軸的這種過度加熱可能不利于孔的形成過程。因此，確定心軸的尺寸對于與移植物材料形成緊密的配合就特別重要。此外，通常心軸上都形成弧形的或錐形的端頭，以避免刮住移植物材料，并從而有利于把移植物套在上面，減少阻力。
最后，雖然如上所述，激光器對于移植物的成形很有用，特別是對于要防止散開的織物移植物，但是這種優(yōu)良的移植物成形裝置也可以用于其它切割工具，例如機械的切割器等等。特別是，如果移植物材料不容易擦傷，例如PTFE的移植物，那么就可以用刀片或模具沖壓來代替激光器，如圖8中的結(jié)構(gòu)所示。
大量生產(chǎn)移植物的成形迄今為止，描述了本發(fā)明中關(guān)于用于夾持單獨一個圓筒形或分岔的心軸的單個旋轉(zhuǎn)卡盤。這種結(jié)構(gòu)適合于用來描述相應(yīng)的移植物成形裝置的基本構(gòu)件，但其生產(chǎn)量有限。在另一種方式中，可以使用多卡盤裝置，以便形成許多移植物，或者同時完成各種不同的步驟。這種裝置可從加州的SanCarlos市的Beam Dynamics公司獲得。
在大量生產(chǎn)裝置的一個例子中，只要一次調(diào)整就能成批地驅(qū)動4個旋轉(zhuǎn)裝置中的四個平行的卡盤。然后，在四根長形的圓筒形心軸，例如圖6中所示的心軸150上套上移植物材料的管子，并將其安裝在各卡盤上進行轉(zhuǎn)動。每一根心軸順序進行加工，從管子上切出8個單獨的移植物來，然后，卸下心軸和切下來的移植物，立刻再更換新的帶有未切割的管子的心軸。這樣，在切割的過程中，就能夠在生產(chǎn)線以外完成那些費時間的清理工作，和把移植物材料的管子套在心軸上的手工操作，以及卸下切割下來的移植物的工作，提高了整套裝置的產(chǎn)量。
多卡盤成形機也適合于大量，快速地形成圖5中所示的分岔移植物72。具體的說，一臺四卡盤機可以用于按順序完成圖8-10中所示的各種不同步驟。即，第一對卡盤可在切割口部91和缺口92，以及在主體部分64上切割出孔82的圖案的同時，用于使具有圖8中的結(jié)構(gòu)的心軸200旋轉(zhuǎn)。在上述第一對兩個卡盤用于完成圖8中的比較費工的切割步驟時，可以用第二對的兩個卡盤把腿部切割到尺寸，如圖9和10所示。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，這種多卡盤機由于能讓把移植物套在心軸上的費時間的手工操作，以及心軸的重新組合在生產(chǎn)線意外完成，所以能大大地提高產(chǎn)量。
在一臺多卡盤機上可以使用多個激光器，或者，用一臺激光器向許多可移動的反射鏡和切割工具供應(yīng)光束。
此外，激光器的功率可以增大，然后將其“堆積”起來，減小功率的波動。即，在第一個實施例中，25瓦的激光器建議釋放7％的功率。另一個例子是一臺加州的Santa Clara的Coherent公司的50瓦的激光器，這臺激光器以較大的最大功率百分比，譬如25-50％的百分比進行運轉(zhuǎn)。這些功率都釋放到一個設(shè)計成只反射一部分光能的反射鏡上，并將其余的光能傳送到一個吸收光的黑匣子構(gòu)件中。例如，也許有80％的輸出光束釋放出來，其余的20％則用于形成移植物。結(jié)果，在激光器連續(xù)運轉(zhuǎn)時功率的波動和加熱對工藝過程的害處就就比較少。即，功率所受到的相對減少的波動相同，從而功率的絕對減少量也減少了(在例舉的實施例中減少到20％)。
在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和基本特征的情況下，本發(fā)明也可以用其他特定的方式實施。以上所描述的實施例，無論從那一方面說，都是為了說明，而不是為了限制本發(fā)明。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該由權(quán)利要求書來確定，而不是由以上的描述來確定。所有落入書的等同物范圍內(nèi)的變化都應(yīng)該包括在本申請的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種管狀假體的成形方法，它包括下列步驟提供一根生物相容性材料的管子；把這根管子套在一根旋轉(zhuǎn)的心軸上；把一束功率足夠切穿上述材料、并不會使材料過度熔化或燒損的激光束投射在上述管子上；從上述管子形成上述假體的一個移植物部分；圍繞著上述移植物圓周形成許多隔開距離的孔；從該心軸上卸下上述移植物；以及將至少一根支承金屬絲編織穿過這些隔開距離的孔，并圍繞在上述移植物的圓周上。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，生物相容性材料的管子是一種織物。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，上述織物是滌綸。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，上述許多隔開距離的孔是許多軸向隔開距離、在圓周上成排的孔。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，每一排圓周上的孔是許多成對的距離很近的孔。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，上述支承金屬絲具有帶頂峰和谷底的波浪形形狀，并且這些金屬絲向外穿過一對孔中的一個孔，然后再向內(nèi)穿過這一對孔中的另一個孔，所以，只有一小部分金屬絲暴露在管子的外部。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，這些孔的尺寸做得比這些支承金屬絲的直徑小，以便在兩者之間形成緊配合。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，這些孔小于上述支承金屬絲粗細的95％。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，這些孔的尺寸在支承金屬絲粗細的8-92％之間。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，這些孔的尺寸在支承金屬絲粗細的58-75％之間。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，上述激光器是小功率的、密封的、射頻激發(fā)的激光器。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，上述激光器是CO2激光器。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，上述心軸的尺寸做成上述管子能緊密地配合在其上，兩者之間沒有間隙或松弛。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，上述心軸是一根圓筒，而上述管子和成品移植物也是直的圓筒。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，它還包括從上述管子形成多于一個的移植物。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，上述心軸包括一段主體部分和一對連接在它上面的腿部，并且上述管子是分岔的。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，它還包括下列步驟把上述主體部分安裝成繞著一根軸線作同軸線的旋轉(zhuǎn)；形成上述許多孔，然后重新安裝上述心軸，使得主體部分相對于上述軸線偏心，而其中的一條腿部繞著上述軸線同軸線旋轉(zhuǎn)，把上述管子的第一腿部套在上述同軸線旋轉(zhuǎn)的腿部上；以及在上述同軸線的腿部上切割，在上述移植物上形成一條第一腿部。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，它還包括下列步驟重新安裝心軸，使主體部分相對于軸線偏心，而把管子的第二腿部套在繞著軸線同軸線旋轉(zhuǎn)的腿部上；以及切割套在同軸線腿部上的管子，形成移植物的第二腿部。
19.一種用于形成生物相容性褲式移植物的裝置，它包括下列各部分一個機架，它具有安裝在其上作線性運動的切割工具；一根長形的支承移植物的心軸，它包括一個主體部分和一對可拆卸的腿部；以及一個能旋轉(zhuǎn)的卡盤和與其隔開距離的輔助支承件，兩者都能固定在上述機架上，并且設(shè)計成能使處于其間的心軸繞著一根與作線性運動的切割工具平行、并在其上附近的軸線旋轉(zhuǎn)。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，上述機架包括一個底座，在該底座上具有一根直線的軌道，并且上述能旋轉(zhuǎn)的卡盤和輔助支承件分別安裝成能沿著上述軌道作直線運動。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，上述能旋轉(zhuǎn)的卡盤通過一個驅(qū)動機構(gòu)聯(lián)結(jié)在一臺伺服電動機上，并且上述卡盤部件、驅(qū)動機構(gòu)和伺服電動機均可作線性運動地位于沿上述導(dǎo)軌安裝的支架上。
22.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，上述切割工具包括一個激光器和用于把光束投射在朝向切割工具的心軸的母線上的、協(xié)同工作的反射鏡和透鏡。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于，激光器是一種小功率的、密封的、射頻激發(fā)的激光器。
24.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，上述心軸的主體部分是通常的圓筒形，并且有一個圓錐形的端部，端部上有一對在直徑上相對的、用于容納相應(yīng)的腿部的空檔。
25.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，上述腿部包括能固定在上述空檔上并且能拆卸的一個第一端部，和一個第二端部，它具有用一個工具就能把各腿部連接在上述主體部分上和拆卸下來的結(jié)構(gòu)。
26.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，它還包括一個第一連接盤，該連接盤可定位在上述卡盤與心軸的主體部分之間，該第一連接盤有一個中央空腔，用于容納上述主體部分，并使上述主體部分能繞著上述軸線同軸線地旋轉(zhuǎn)。
27.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于，它還包括一個第二連接盤，該連接盤可定位在上述卡盤與心軸的主體部分之間，該第二連接盤有一個偏心空腔，用于容納上述主體部分，并使上述主體部分能繞著上述軸線偏心地地旋轉(zhuǎn)。
28.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，它還包括一個腿部連接盤，該連接盤有一對偏心的孔，用于容納心軸的兩條腿部，以及一個從與這一對孔的相對的一側(cè)延伸出來的中央軸頭，它能在上述輔助支承件上繞著上述軸線旋轉(zhuǎn)。
29.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，它還包括一個腿部連接盤，該連接盤有一個中央孔，用于容納心軸的一條腿部，以及一個從與這一對孔的相對的一側(cè)延伸出來的中央軸頭，它能在上述輔助支承件上繞著上述軸線旋轉(zhuǎn)，因而上述腿部連接盤能讓上述腿部之一繞著上述軸線旋轉(zhuǎn)。
30.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，它還包括一個計算機控制裝置，用于使切割工具的運動和動作與上述旋轉(zhuǎn)的卡盤同步。
31.一種用于形成分岔式移植物的心軸成套工具，它包括下列各部分一個整體上呈圓筒形的主體部分，它有一個第一端和一個第二端；以及一對可拆卸地安裝在上述心軸的第二端上的、整體上呈圓筒形的腿部，上述主體部分與腿部的組件形成了一根用于接受一個為完工的分岔的移植物的分岔的心軸。
32.如權(quán)利要求31所述得成套工具，其特征在于，它還包括下列各部分一個在其上具有中央圓筒形空腔的第一連接盤，用于容納上述主體部分的第一端部，這個連接盤還有一段向著與上述中央空腔相反方向延伸的中央軸頭；以及一個第一腿部連接器，它有一對偏心的孔，用于容納上述兩條腿部，以及一段從與這一對孔相對的一側(cè)延伸出來的中央軸頭。
33.如權(quán)利要求32所述得成套工具，其特征在于，它還包括下列各部分一個在其上具有偏心圓筒形空腔的第二連接盤，用于容納上述主體部分的第一端部，這個連接盤還有一段向著與上述中央空腔相反方向延伸的中央軸頭；以及一個第二腿部連接器，它有一個中央孔，用于容納上述腿部之一，以及一段從與上述中央孔相對的一側(cè)延伸出來的中央軸頭。
34.如權(quán)利要求31所述得成套工具，其特征在于，上述主體部分的第二端部呈圓錐形。
35.如權(quán)利要求34所述得成套工具，其特征在于，上述圓錐形的第二端部上形成了一對在直徑上相對的空檔，用于容納上述相應(yīng)的腿部。
36.如權(quán)利要求35所述得成套工具，其特征在于，上述空檔是圓筒形的并沿著軸向延伸，并且在其中設(shè)置了一對螺紋銷，用于與在腿部中形成的螺紋孔配合。
37.如權(quán)利要求31所述得成套工具，其特征在于，上述不可拆卸地固定在心軸的主體部分上的腿部的端部為錐形的，并且其上具有能與一種工具連接的構(gòu)件，以便使腿部與上述主體部分連接和拆卸。
全文摘要
一種移植物成形設(shè)備和方法,它包括許多用于容納管狀移植物的心軸,以及一種靠近的切割工具,用于在其上形成有規(guī)律的和重復(fù)的圖樣的小孔,并切割移植物的端部。這種切割工具通常是一種小功率的激光器,以便在織物的移植物上形成整潔和沒有散開的孔。心軸能繞著一根在切割工具下方的軸線旋轉(zhuǎn),而切割工具能沿著這條軸線移動。借助于計算機控制,切割工具與心軸的運動能準確而且精密地配合。心軸可以是一根直的圓筒,用于形成直的移植物,或者,也可以是由若干元件構(gòu)成的分岔的心軸。分岔的心軸有一個主體部分和一對能拆卸的腿部。設(shè)置了連接盤,所以分岔的心軸既能繞著主體部分的軸線旋轉(zhuǎn),也能繞著一條腿部的軸線旋轉(zhuǎn)。上述這些孔的尺寸和位置都很精確,所以支承金屬絲能編織穿過這些孔,在圓周上圍繞著管狀移植物,形成一種無泄漏地支承的管狀假體。
文檔編號A61F2/06GK1346249SQ99816535
公開日2002年4月24日 申請日期1999年10月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月9日
發(fā)明者J·P·麥因蒂雷, M·R·布耶 申請人:愛德華茲生命科學(xué)公司