织物移植物的激光切割法制造技术

一种移植物成形设备和方法，它包括许多用于容纳管状移植物的心轴，以及一种靠近的切割工具，用于在其上形成有规律的和重复的图样的小孔，并切割移植物的端部。这种切割工具通常是一种小功率的激光器，以便在织物的移植物上形成整洁和没有散开的孔。心轴能绕着一根在切割工具下方的轴线旋转，而切割工具能沿着这条轴线移动。借助于计算机控制，切割工具与心轴的运动能准确而且精密地配合。心轴可以是一根直的圆筒，用于形成直的移植物，或者，也可以是由若干元件构成的分岔的心轴。分岔的心轴有一个主体部分和一对能拆卸的腿部。设置了连接盘，所以分岔的心轴既能绕着主体部分的轴线旋转，也能绕着一条腿部的轴线旋转。上述这些孔的尺寸和位置都很精确，所以支承金属丝能编织穿过这些孔，在圆周上围绕着管状移植物，形成一种无泄漏地支承的管状假体。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于形成管状假体的方法和设备，更具体的说，涉及用激光切割管状织物移植物的方法和设备。
技术介绍
用于治疗动脉瘤和血管或其他管道的梗阻病的各种结构的移植物固定模和管状移植物是公知的。普通类型的管状假体是用生物相容材料制成的管状移植物，这种材料具有能够承受变化的内部压力的机械性能。这种移植物可以用内部的或外部的移植物固定模来支承，或者用许多根能扩张的环形金属丝来支承。在1998年7月21日公告的美国专利5,782,904中公开了这样一种金属丝支承的管腔内的移植物。现有技术中的许多移植物，例如’904专利中的移植物，用多孔的纺织材料制成的，通常是聚合的甘醇—对苯二甲酸酯(DacronTM)的起皱的或弹性的环形织造成的长管。这种织物的移植物必须在植入之前进行多次血液处理，或者“预先凝结”，以改善其原有的防泄漏性能和生物相容性。近年来，已经开始用具有多孔性和柔软性的可扩张的聚四氟乙烯(PTFE)来制造血管的移植物，它不需要用血液进行预先处理。通常，管状移植物与其相应的支承装置和/或固定装置可分成两大类自扩张的和压力扩张的。自扩张的管腔内的管状假体是通过弹性材料或形状记忆材料，例如弹簧钢或NitinolTM来支承和/或固定的移植物。自扩张材料能够做成一种形状，然后再沿径向缩小其直径，以便放置在受损的管子内。在使用时，这种材料的记忆特性能使其自行扩张，从径向较小的直径变为扩张后的工作直径。压力扩张的管状假体是通过能进行塑性变形的材料，例如不锈钢支承和/或固定的移植物，这种假体最初做成径向较小的直径。这一类材料没有记忆功能，在用人工扩张之前始终保持其径向较小的直径。一般情况下，是通过使用一个囊对假体施加方向向外的压力，以使其产生径向的扩张，最后使材料产生塑性变形，达到其工作直径。如果采用许多单根的金属丝而不是圆筒形的移植物固定模，则必须考虑在金属丝与管状移植物之间的固定装置，以便形成均匀而可靠的支承。有一些结构方式是把金属丝缝在管状移植物的外部。但，这种缝制线可能完全失效，更重要的是，这种对管子的支承很可能不适用，特别是当管腔内部存在很大的负压时。美国专利5,782,904中描述了把细的不锈钢波浪形钢丝穿过管子的织物进行编织的使用方法，它使每一根钢丝中隔开距离的许多段落处于管子的外部，而钢丝中其余的段落则处于管子的内部。这样，就形成了很均匀的支承，能承受管腔内变化的压力。但是，其缺点是，把许多波浪形的金属丝沿着管子编织在特定的位置上很费时间。还必须很费事地把编织的花样预先在管子的外面做出标记。如果移植物是分岔的，例如是分叉管或者所谓的“裤式移植物”，则装配的工艺过程将更加复杂。在现有技术的移植物成形的工艺过程中，织物或PTFE的长管子是用一根加热后的电烙丝把它切割成许多段单独的移植物。剪切机或其他机械切割器对于织物移植物是不适用的，因为切割的断部会被散开。但是，使用加热的金属丝也有困难，例如材料会冒烟和过渡熔化，并且还相当费时间而且不精密。激光常常用来切割，例如做服装的纺织材料和帆布。在纺织工业中利用激光的例子可见于美国专利4,588,871，5,200,592和5,614,115。虽然激光已经应用于在生物置换贴附材料打孔，但是，激光还没有应用于移植物的成形。例如，在美国专利5,326,356中公开了用激光使用于使皮肤移植物的生物相容性材料成为多孔性材料；美国专利4,729,766公开了利用激光在原来不可渗透的管子的外表面上形成许多凹痕，以促进组织的生长。在另一个例子中，美国专利5,628,782公开了使用激光在用于覆盖用织物包裹的脉管移植物的外部管子上形成宏观的孔。在所有这些例子中，目的都是使原来不渗透的材料成为多孔材料。尽管在管状移植物的
中已经取得了许多进展，但却仍需要有一种形成这种移植物的改进了的方法，特别是需要缩短制造过程、及更加均匀、而且更加有效的移植物的工艺过程并使之自动化的方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种形成管状假体的方法，它包括下列步骤形成一根生物相容性材料的管子；以及把这根管子装在能旋转的心轴上。把一束激光射在上述管子上，这束激光有足够的功率切断上述材料，而不致使这种材料熔化过度或燃烧掉。上述假体的移植物部分是用上述管子形成的，并且在上述移植物圆周的周围形成了许多隔开距离的孔。然后，把上述移植物从心轴上拆卸下来，并把至少一根支承金属丝编织穿过这些围绕着移植物圆周的，隔开距离的孔。在一个实施例中，上述材料是一种织物，而上述激光是一种小功率的，密封的，射频激发的激光，工作时能切断上述织物材料，并熔化切口的端部而不会使材料过度熔融或变色。在一个实施例中，上述激先聚焦后的最小激光束的宽度大约为0.152mm(0.006英寸)，而由此所形成的孔在0.178mm(0.007英寸)与0.229mm(0.009英寸)之间。最好这种激光是CO2激光，所发射的光的能量在红外光谱的范围内。这种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，则上述心轴包括一段主体部分和一对可拆卸的腿部。在上述工艺过程的第一步骤中，上述主体部分作同轴线的旋转，于是，便在移植物的主体部分上形成许多隔开距离的孔。然后，重新组合心轴，使得一条腿部作同轴线的旋转，而主体部分则作偏心的旋转，于是就把一条腿部切割到尺寸。然后再把移植物重新定位在心轴上，就能把另一条腿部切割到尺寸。本专利技术还提供了一种用于成形生物假体的裤状移植物的装置，它具有一个机架，在机架上安装了一个能在其上作直线运动的切割工具。设置了一根长形的支承移植物的心轴，该心轴有一个主体部分和一对可拆卸的腿部。上述装置包括一个能旋转的卡盘和一个与其隔开距离，协同工作的辅助支承件，这两个部件都可以固定在上述机架上。上述卡盘和辅助支承件设计成能使处于两者之间的心轴，绕着与上述直线运动的切割工具相邻，且与其平行的轴线旋转。卡盘和辅助支承件通常安装成能在一根固定在机架上的轨道上作直线运动。上述切割工具通常还包括一种小功率的、密封的射频受激激发的激光器，设置成能把一束光能照射在朝向上述切割工具的心轴的母线上。另一方面，本专利技术还提供了用于形成分岔的移植物的成套心轴工具。这种成套工具包括一个普通圆柱形的，具有一个第一端和一个第二端的主体部分。一对腿部安装在上述心轴的第二端，可以拆卸，形成一根分岔的心轴，以便接受一个未完成的分岔的移植物。这种成套工具可以有一个第一连接盘，其上有一个位于中央的圆筒形空腔，用以容纳主体部分的第一端，这个连接盘还有一根从上述中央空腔向相反的方向延伸的中央轴头。通常，还设有一个具有一对用于容纳上述腿部的偏心孔的腿部连接器，和从与一对孔相反的一侧延伸出来的中央轴头。此外，这种成套工具还可以包括一个第二连接盘，其上有一个偏心的圆筒形空腔，用于容纳上述主体部分的第一端，以及一根从上述偏心空腔向相反的方向延伸的中央轴头。另外，还可以设置一个具有一个中央孔以容纳一条腿部的第二腿部连接器，以及依从上述中央孔的相反侧延伸出来的中央轴头。附图说明图1是现有技术中的金属丝支承的管状假体一端的详细立体图；图2是按照本专利技术制造的直线管状假体的正视图；图3是图2中的移植物部分的正视图；图4是按照本专利技术制造的分岔假体的正视图；图5是图4中的假体的移本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管状假体的成形方法，它包括下列步骤： 提供一根生物相容性材料的管子； 把这根管子套在一根旋转的心轴上； 把一束功率足够切穿上述材料、并不会使材料过度熔化或烧损的激光束投射在上述管子上； 从上述管子形成上述假体的一个移植物部分； 围绕着上述移植物圆周形成许多隔开距离的孔； 从该心轴上卸下上述移植物；以及 将至少一根支承金属丝编织穿过这些隔开距离的孔，并围绕在上述移植物的圆周上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JP麦因蒂雷，MR布耶，
申请(专利权)人：爱德华兹生命科学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]