專利名稱：用于無線控制磁轉(zhuǎn)子的磁勢(shì)定子系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用遠(yuǎn)程放置的磁場(chǎng)發(fā)生定子物理控制循環(huán)系統(tǒng)中的自由磁轉(zhuǎn)子。
背景技術(shù)：
循環(huán)系統(tǒng)中液體阻塞的治療，包括腦血管和四肢血管的血管閉塞，已經(jīng)包括在使用可以溶解阻塞的藥物和阻塞移除設(shè)備，例如血栓切除術(shù)設(shè)備。然而，很難控制這些藥物的副作用，和這種阻塞移除設(shè)備通常包括引起非預(yù)期的或ニ級(jí)組織損傷的侵入性操作。使用正常劑量的藥物和使用血栓切除術(shù)設(shè)備都會(huì)引起死亡。磁性流體管理是已經(jīng)具有相當(dāng)?shù)淖⒁夂团Φ窃谒幬锓矫娴某晒τ邢薜念I(lǐng)域。1985年紐約Dover出版社出版的R. E. Rosensweig的教科書“Ferrohydro-Dynamics”提供了流體中磁性微粒藥物的使用背景，但是幾乎未覆蓋藥物的應(yīng)用。在醫(yī)藥領(lǐng)域，磁力商業(yè)上用于控制和操縱動(dòng)脈中的導(dǎo)尿管和引導(dǎo)線(例如，加利福尼亞州的Stereotaxis有限公司St Louis,MO ;和Magnetic有限公司Santa Monica)。此外，已經(jīng)使用非常低頻率的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)操縱和定向能夠與磁系統(tǒng)使用的胃腸“pillcams”。盡管已經(jīng)建議使用磁性納米粒子用于磁共振成像對(duì)比增強(qiáng)、組織修復(fù)、免疫分析、生物流體解毒、高燒、循環(huán)系統(tǒng)中的藥物釋放和細(xì)胞分離，這些用途未能克服在低血流量區(qū)域內(nèi)目標(biāo)輸送藥物或由于這種納米微粒的較小磁矩產(chǎn)生完全阻塞的困難。在其他實(shí)例中，已經(jīng)將磁性納米微粒結(jié)合成混合物，例如尤其約束循環(huán)系統(tǒng)中的某些細(xì)胞類型或梗塞的抗體，但是在低血流量或阻塞的循環(huán)系統(tǒng)中使用這種定位方法還未成功。因此，需要通過增加藥物輸送的安全性和降低使用侵入性手術(shù)進(jìn)入治療流體阻塞的新設(shè)備和方法。

發(fā)明內(nèi)容
提供了治療系統(tǒng)，其包含(a)具有用于控制循環(huán)系統(tǒng)中的磁轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)和梯度的磁體，和(b)用于關(guān)于循環(huán)系統(tǒng)中治療目標(biāo)凝結(jié)和穿過磁轉(zhuǎn)子的方式定位和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和梯度的控制器。利用治療系統(tǒng)，増加循環(huán)系統(tǒng)中的治療目標(biāo)與藥物組合物的接觸。在不同的方面中，藥物組合物可以連接磁轉(zhuǎn)子，和在其他的方面中可以提供給與磁轉(zhuǎn)子分離的循環(huán)系統(tǒng)。在某些實(shí)例中，藥物組合物可以是溶栓藥。該系統(tǒng)的治療目標(biāo)可以包括流體阻塞，例如，動(dòng)脈粥樣硬化斑塊、纖維帽、脂肪堆積、心肌梗塞、動(dòng)脈狹窄、動(dòng)脈再狹窄、靜脈血栓、動(dòng)脈血栓、腦血栓、栓塞、溢血、和非常細(xì)血管。在不同的方面中，循環(huán)系統(tǒng)是病人的脈管系統(tǒng)，特別是人類病人的脈管系統(tǒng)。在不同的實(shí)施例中，治療系統(tǒng)包含耦合馬達(dá)的永磁體，以及控制器控制馬達(dá)關(guān)于治療目標(biāo)的有效平面將磁體定位在有效距離，并關(guān)于治療目標(biāo)以有效頻率旋轉(zhuǎn)磁體。在不同的實(shí)施例中，治療系統(tǒng)包含具有磁場(chǎng)強(qiáng)度和由電流驅(qū)動(dòng)的磁場(chǎng)極化的電磁體，以及控制器關(guān)于治療目標(biāo)的有效距離、有效平面定位電磁體，并通過調(diào)整電流旋轉(zhuǎn)電磁體的磁場(chǎng)。治療系統(tǒng)可以進(jìn)一歩包括用于觀看磁轉(zhuǎn)子和治療目標(biāo)的顯示器、用于控制磁轉(zhuǎn)子的用戶接ロ，以便于用戶通過調(diào)整旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的頻率、關(guān)于治療目標(biāo)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的平面、和關(guān)于治療目標(biāo)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的距離控制磁轉(zhuǎn)子清除治療目標(biāo)。在不同的方面中，治療目標(biāo)可以是人類血管中的血栓癥。在不同的方面中，磁轉(zhuǎn)子可以是注入循環(huán)系統(tǒng)的磁性納米微粒。在本發(fā)明的不同方面中，磁轉(zhuǎn)子通過反復(fù)地進(jìn)行以下步驟以圓周運(yùn)動(dòng)穿過流體 (a)響應(yīng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)和磁場(chǎng)引力沿著遠(yuǎn)離磁場(chǎng)的血管翻滾式運(yùn)動(dòng)，和(b)響應(yīng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)和磁場(chǎng)引力朝著磁場(chǎng)流回流體中。還是在另ー個(gè)實(shí)施例中，提供治療系統(tǒng)用于增加循環(huán)系統(tǒng)中的流體流動(dòng)，所述系統(tǒng)具有用于控制循環(huán)系統(tǒng)中的磁轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)和梯度的磁體，和用于關(guān)于循環(huán)系統(tǒng)中治療目標(biāo)定位和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)從而旋轉(zhuǎn)磁性工具的磨損面和操縱旋轉(zhuǎn)的磨損面從而接觸和増加通過治療目標(biāo)或在治療目標(biāo)周圍的流體流動(dòng)的控制器。在不同的方面中，循環(huán)系統(tǒng)可以是病人的脈管系統(tǒng)，特別是人類病人。在不同的方面中，磁性工具可以耦合穩(wěn)定桿，和磁性工具響應(yīng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)關(guān)于穩(wěn)定桿旋轉(zhuǎn)。還是在另ー個(gè)方面中，磁性工具可以包括固定于嚙合和穿透治療目標(biāo)的磁體的磨損帽。在另ー個(gè)方面中，控制器將磁性工具定位在治療目標(biāo)的目標(biāo)點(diǎn)，并以足夠穿透治療目標(biāo)的頻率旋轉(zhuǎn)磁性工具。可以定位磁體，以便于在旋轉(zhuǎn)期間磁體磁極周期性地吸引磁性工具的相反磁極，并通過磁性工具旋轉(zhuǎn)根據(jù)其旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定桿朝著治療目標(biāo)推動(dòng)磁性工具。在另ー個(gè)方面中，可以定位磁體，以便于磁體磁極在旋轉(zhuǎn)期間連續(xù)地吸引磁性工具的相反磁極，并通過磁體的吸引力朝著治療目標(biāo)拉磁性工具。在另ー個(gè)實(shí)施例中，提供系統(tǒng)用于增加循環(huán)系統(tǒng)中的流體流動(dòng)，該系統(tǒng)包含具有用于控制流體中磁轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)的磁體、用于將流體中的磁轉(zhuǎn)子和治療目標(biāo)顯示給用戶的顯示器、和響應(yīng)用戶指令控制磁場(chǎng)進(jìn)行以下步驟的控制器Ca)將磁轉(zhuǎn)子定位鄰近治療目標(biāo)，
(b)關(guān)于治療目標(biāo)調(diào)整磁轉(zhuǎn)子的角取向，和(c)以圓周運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)和穿透磁轉(zhuǎn)子，從而混合流體和充分地清除治療目標(biāo)。在不同的方面中，顯示器可以顯示磁轉(zhuǎn)子和治療目標(biāo)的實(shí)時(shí)視頻，和顯示器可以疊加實(shí)時(shí)視頻的磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)平面的圖形表示和磁場(chǎng)的吸引力的另ー個(gè)圖形表示。在另ー個(gè)方面中，磁體可以是耦合馬達(dá)和可移動(dòng)臂的永磁體，控制器可以包括遠(yuǎn)程控制設(shè)備，用于用戶控制磁場(chǎng)關(guān)于治療目標(biāo)的位置、旋轉(zhuǎn)平面、和旋轉(zhuǎn)頻率。在另ー個(gè)方面中，顯示器可以響應(yīng)用戶通過遠(yuǎn)程控制設(shè)備給出的指令調(diào)整圖形。在不同的方面中，磁體可以是耦合馬達(dá)和可移動(dòng)臂的電磁體，控制器可以執(zhí)行圖像處理，從而識(shí)別治療目標(biāo)的位置、形狀、厚度、和密度，并自動(dòng)地操縱可移動(dòng)臂控制磁場(chǎng)的位置、旋轉(zhuǎn)平面、和旋轉(zhuǎn)頻率，從而清除治療目標(biāo)。還是在另ー個(gè)方面中，可以通過結(jié)合出現(xiàn)的磁場(chǎng)的磁納米微?？梢孕纬纱呸D(zhuǎn)子。在另ー個(gè)方面中，流體可以是血液和溶栓藥的混合物，通過磁轉(zhuǎn)子的圓周運(yùn)動(dòng)混合血液和溶栓藥，從而侵蝕和清除治療目標(biāo)。還是在另ー個(gè)方面中，磁轉(zhuǎn)子的圓周運(yùn)動(dòng)可以將溶栓藥從高流動(dòng)血管改變方向至含有治療目標(biāo)的低流動(dòng)血管。還提供了用于增加循環(huán)系統(tǒng)中的流體流動(dòng)的方法，該方法包含(a)給在需要中病人的循環(huán)系統(tǒng)給予治療上有效量的磁轉(zhuǎn)子，和(b)將磁體應(yīng)用于病人，磁體具有用于控制循環(huán)系統(tǒng)中的磁轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)和梯度，和(C)利用以關(guān)于病人循環(huán)系統(tǒng)中的治療目標(biāo)凝結(jié)和穿過磁轉(zhuǎn)子的方式定位和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和梯度的控制器，其中増加了循環(huán)系統(tǒng)中治療目標(biāo)和藥物組合物的接觸，且也增加了流體流動(dòng)。在不同的方面中，藥物組合物可以連接磁轉(zhuǎn)子。在其他方面中，可以為與磁轉(zhuǎn)子分離的病人的循環(huán)系統(tǒng)給予藥物組合物。在不同的實(shí)施例中，藥物組合物是溶栓藥。在不同的方面中，治療目標(biāo)可以是流體阻塞，例如，動(dòng)脈粥樣硬化斑塊、纖維帽、月旨肪堆積、心肌梗塞、動(dòng)脈狹窄、動(dòng)脈再狹窄、靜脈血栓、動(dòng)脈血栓、腦血栓、栓塞、溢血、和非常細(xì)血管。還是在另ー個(gè)方面中，循環(huán)系統(tǒng)是病人的脈管系統(tǒng)，特別是人類病人的脈管系統(tǒng)。還是在另ー個(gè)方面中，磁體可以是耦合馬達(dá)的永磁體，以及控制器控制馬達(dá)關(guān)于 治療目標(biāo)的有效平面將磁體定位在有效距尚，并關(guān)于治療目標(biāo)以有效頻率旋轉(zhuǎn)磁體。在另ー個(gè)方面中，磁體可以是具有磁場(chǎng)強(qiáng)度由電流驅(qū)動(dòng)的磁場(chǎng)極化的電磁體，以及控制器關(guān)于治療目標(biāo)的有效距離、有效平面定位電磁體，并通過調(diào)整電流旋轉(zhuǎn)電磁體的磁場(chǎng)。該方法的系統(tǒng)可以進(jìn)ー步包括用于觀看磁轉(zhuǎn)子和治療目標(biāo)的顯示器、用于控制磁轉(zhuǎn)子的用戶接ロ，其中用戶通過調(diào)整旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的頻率、關(guān)于治療目標(biāo)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的平面、和關(guān)于治療目標(biāo)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的距離控制磁轉(zhuǎn)子增加循環(huán)系統(tǒng)中治療目標(biāo)和藥物組合物的接觸。在不同的方面中，治療目標(biāo)可以是人體血管的血栓癥。在另ー個(gè)方面中，磁轉(zhuǎn)子可以是注入循環(huán)系統(tǒng)的磁性納米微粒。特別地，治療目標(biāo)是血管雙閥的完全或部分阻塞。還是在另ー個(gè)方面中，通過反復(fù)進(jìn)行以下步驟磁轉(zhuǎn)子穿透圓周運(yùn)動(dòng)的流體(a)響應(yīng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)和磁場(chǎng)引力沿著遠(yuǎn)離磁場(chǎng)的血管翻滾式運(yùn)動(dòng)，和(b)響應(yīng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)和磁場(chǎng)引力朝著磁場(chǎng)流回流體中。在不同的方面中，轉(zhuǎn)子是直徑大約是20nm到大約60nm的磁性納米微粒。在另ー個(gè)方面中，治療目標(biāo)是病人頭部出現(xiàn)血管閉塞或病人腿部出現(xiàn)血管閉塞。還是在另ー個(gè)實(shí)施例中，提供了用于增加循環(huán)系統(tǒng)中的藥物擴(kuò)散的方法，其包含(a)給在需要中病人的循環(huán)系統(tǒng)給予治療上有效量的磁轉(zhuǎn)子，和(b)將磁體應(yīng)用于病人，磁體具有用于控制循環(huán)系統(tǒng)中的磁轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)和梯度，和(C)利用以關(guān)于病人循環(huán)系統(tǒng)中的治療目標(biāo)凝結(jié)和穿過磁轉(zhuǎn)子的方式定位和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和梯度的控制器，其中増加了循環(huán)系統(tǒng)中藥物組合物在治療目標(biāo)的擴(kuò)散。在不同的方面中，藥物組合物可以連接磁轉(zhuǎn)子。在其他的方面中，可以為與磁轉(zhuǎn)子分離的循環(huán)系統(tǒng)給予藥物組合物。在不同的實(shí)施例中，藥物組合物是溶栓藥。在不同的方面中，治療目標(biāo)可以是流體阻塞，例如，動(dòng)脈粥樣硬化斑塊、纖維帽、月旨肪堆積、心肌梗塞、動(dòng)脈狹窄、動(dòng)脈再狹窄、靜脈血栓、動(dòng)脈血栓、腦血栓、栓塞、溢血、和非常細(xì)血管。還是在另ー個(gè)方面中，循環(huán)系統(tǒng)是病人的脈管系統(tǒng)，特別是人類病人的脈管系統(tǒng)。還是在另ー個(gè)方面中，磁體可以是耦合馬達(dá)的永磁體，以及控制器控制馬達(dá)關(guān)于治療目標(biāo)的有效平面將磁體定位在有效距尚，并關(guān)于治療目標(biāo)以有效頻率旋轉(zhuǎn)磁體。在另ー個(gè)方面中，磁體可以是具有磁場(chǎng)強(qiáng)度由電流驅(qū)動(dòng)的磁場(chǎng)極化的電磁體，以及控制器關(guān)于治療目標(biāo)的有效距離、有效平面定位電磁體定位，并通過調(diào)整電流旋轉(zhuǎn)電磁體的磁場(chǎng)。
該方法的系統(tǒng)可以進(jìn)ー步包括用于觀看磁轉(zhuǎn)子和治療目標(biāo)的顯示器、用于控制磁轉(zhuǎn)子的用戶接ロ，其中用戶通過調(diào)整旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的頻率、關(guān)于治療目標(biāo)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的平面、和關(guān)于治療目標(biāo)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的距離控制磁轉(zhuǎn)子增加循環(huán)系統(tǒng)中治療目標(biāo)和藥物組合物的接觸。在不同的方面中，治療目標(biāo)可以是人體血管的血栓癥。在另ー個(gè)方面中，磁轉(zhuǎn)子可以是注入循環(huán)系統(tǒng)的磁性納米微粒。特別地，治療目標(biāo)是血管雙閥的完全或部分阻塞。還是在另ー個(gè)方面中，通過反復(fù)進(jìn)行以下步驟磁轉(zhuǎn)子穿透圓周運(yùn)動(dòng)的流體(a)響應(yīng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)和磁場(chǎng)引力沿著遠(yuǎn)離磁場(chǎng)的血管翻滾式運(yùn)動(dòng)，和(b)響應(yīng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)和磁場(chǎng)引力朝著磁場(chǎng)流回流體中。在不同的方面中，轉(zhuǎn)子是直徑大約是20nm到大約60nm的磁性納米微粒。在另ー個(gè)方面中，治療目標(biāo)是病人頭部出現(xiàn)血管閉塞或病人腿部出現(xiàn)血管閉塞。參考下面的說明書、實(shí)例、和相關(guān)權(quán)利要求將更好地理解本發(fā)明的這些和其他特征、方面、和優(yōu)勢(shì)。


本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，下面描述的附圖僅僅是為了說明。這些附圖不是為了以任何方式限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。圖IA和圖IB示出了由單個(gè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的關(guān)于平行于系統(tǒng)前端面的平面旋轉(zhuǎn)磁體南北極的永磁體轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的實(shí)例。圖2示出了圖I的磁體系統(tǒng)所連接的便攜式定位器。圖3示出了由單個(gè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的關(guān)于垂直于系統(tǒng)前端面的平面旋轉(zhuǎn)的磁體南北極的永磁體轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的實(shí)例。圖4A和圖4B (4A的橫截面)示出了由兩個(gè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的永磁體轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的實(shí)例,允許磁體關(guān)于任何平面旋轉(zhuǎn)。圖5示出了連接臂位置的具有電源的三電磁體轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的實(shí)例。圖6A到圖6C示出了磁體轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的用戶控制接ロ的實(shí)例。圖7示出了將允許用戶定義在空間中用于無線控制磁轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的算法實(shí)例。圖8A示出了操作磁性微粒產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。圖SB詳細(xì)描述了磁場(chǎng)對(duì)磁性微粒產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的作用。圖8C示出了分布在充滿流體外殼內(nèi)的磁性微粒產(chǎn)生流動(dòng)類型的磁操縱。圖8D示出了分布的磁性微粒用于增強(qiáng)血栓破壞藥物對(duì)血液凝塊的影響的磁操縱。圖9示出了磁體穿越血管閉塞的操縱。圖IOA和圖IOB示出了使用磁勢(shì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)和磁性納米微粒治療大腦中的血管閉塞。
圖IlA-圖IlE示出了提高藥物組合物在無流體流動(dòng)的完全阻塞區(qū)域中的擴(kuò)散，其中(A)示出了無藥物的血管，(B)示出了向系統(tǒng)(灰色)中加入藥物，但是不能夠在阻塞處混合，(C)將磁性納米微粒加入系統(tǒng)，并通過磁體(未示出)拉動(dòng)至阻塞位置，(D)通過以時(shí)間依賴的方式應(yīng)用磁體和生理梯度和混合藥物從而更接近接觸阻塞位置產(chǎn)生湍流，和(E)藥物的完全擴(kuò)散和通過利用磁性納米微?；旌辖佑|阻塞位置。圖12是本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的磁系統(tǒng)。
圖13是本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例的磁系統(tǒng)。圖14A是顯示在傳統(tǒng)治療下無流動(dòng)的堵塞內(nèi)腔的典型目標(biāo)區(qū)域的剖視圖。圖14B是具有血液流動(dòng)但是利用標(biāo)準(zhǔn)藥物輸送無效地藥物清除的目標(biāo)區(qū)域的剖視圖。圖15A-圖15C示出了產(chǎn)生關(guān)于產(chǎn)生本發(fā)明的步驟中使用的桿的磁性納米微粒的排列結(jié)構(gòu)，其中(A)示出了示出了在無磁場(chǎng)的雜亂納米微粒，(B)示出了應(yīng)用于納米微粒的小磁場(chǎng)和組織成“桿狀”，和(C)示出了應(yīng)用于納米微粒的較大磁場(chǎng)。圖16是納米微粒凝結(jié)桿長(zhǎng)度作為應(yīng)用磁場(chǎng)的函數(shù)的圖，示出了限制長(zhǎng)度。圖17描述了ー連串翻滾式運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致磁性微粒移動(dòng)。
圖18A示出了因?yàn)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引起微粒密度增加導(dǎo)致磁性微粒累積的特征飽和。圖19A和19B是本發(fā)明的支持物理元素和磁場(chǎng)偏差導(dǎo)致納米微粒桿的磁扭矩。圖19C描述了動(dòng)能作為桿旋轉(zhuǎn)頻率的函數(shù)的分布。圖20A示出了利用旋轉(zhuǎn)桿在無流動(dòng)的血管中引入湍流，從而治療圖14A中所示的閉塞問題。圖20B顯示了根據(jù)本發(fā)明的在圖14B中所示的閉塞流動(dòng)分類中引入湍流的藥物傳輸運(yùn)動(dòng)和影響。圖21A是面向血管的完全閉塞以圓周運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)一組桿的剖視圖。圖21B是旋轉(zhuǎn)桿開始形成球的剖視圖。圖21C是旋轉(zhuǎn)桿球和血液凝塊物質(zhì)已經(jīng)完全打開阻塞血管的剖視圖。圖21D是正在通過引導(dǎo)線上的較小磁體移除的圖IOC的球的剖視圖。圖22是旋轉(zhuǎn)磁載體應(yīng)用藥物從而安全地移除血管中瓣膜小葉上的阻塞物質(zhì)的血管剖視圖。圖23顯示了磁性桿沿著路徑上下位置顛倒地運(yùn)動(dòng)至復(fù)雜血管的遠(yuǎn)處血液凝塊的結(jié)果。圖24A和圖24B顯示了描述為球體的能夠磁性地使用的血栓切除術(shù)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生，其中(A)示出了未應(yīng)用磁場(chǎng)和梯度，以及(B)示出了應(yīng)用磁場(chǎng)和梯度引起球體橫向穿過。圖25A是以面向血管的完全閉塞的圓周運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)能夠磁性地使用的血栓切除術(shù)球體的剖視圖。圖25B是磁性能夠使用的血栓切除術(shù)球體正在磨損閉塞表面的剖視圖。圖25C是磁性能夠使用的血栓切除術(shù)球體已經(jīng)完全打開阻塞血管的剖視圖。圖2 是引導(dǎo)線上的較小磁體正在移除磁性能夠使用的血栓切除術(shù)球體的剖視圖。圖26A是已經(jīng)完全打開阻塞血管的束縛的磁性能夠使用的血栓切除術(shù)球體的剖視圖。圖26B是穿過磁體旋轉(zhuǎn)軸的系繩實(shí)施例。圖26C是在磁體旋轉(zhuǎn)軸周圍循環(huán)的第二系繩實(shí)施例。圖27是旋轉(zhuǎn)磁性能夠使用的血栓切除術(shù)球體以面向血管壁斑圓周運(yùn)動(dòng)的剖視圖。
圖28A顯示了通過成像技術(shù)成像的磁性桿或磁性球體沿著路徑運(yùn)動(dòng)至復(fù)雜血管中的遠(yuǎn)處血液凝塊的上下位置顛倒運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。圖28B顯不了基于圖28A中的測(cè)量再造路徑的能力。圖29A和圖29B示出了利用磁勢(shì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)和磁性納米微粒清除兔子血管中的血栓癥。圖30示出了同時(shí)示出利用磁勢(shì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)增加兔子的血液流動(dòng)的時(shí)間降低和產(chǎn)生相同結(jié)果所需的tPA量降低的tPA劑量響應(yīng)曲線。
具體實(shí)施例方式縮寫和定義 除非另有定義，否則關(guān)于本發(fā)明使用的科學(xué)術(shù)語和技術(shù)術(shù)語應(yīng)當(dāng)具有本領(lǐng)域的技術(shù)人員一般理解的意義。進(jìn)一歩，除非背景需要，単數(shù)術(shù)語應(yīng)當(dāng)包括多個(gè)和復(fù)數(shù)術(shù)語應(yīng)當(dāng)包括単數(shù)。關(guān)于本發(fā)明使用的專門用于和本文中描述的醫(yī)藥化學(xué)步驟與技術(shù)在本領(lǐng)域中是眾所周知的，且一般用于本領(lǐng)域。標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)用于藥品制備、形成、和輸送和病人的治療。盡管通過 McGraw-Hill Dictionary of Chemical Terms (S. , Ed. , McGraw-Hill, San Francisco(1985))例證了，但是根據(jù)本領(lǐng)域中的傳統(tǒng)用法使用本文中的其他化學(xué)術(shù)語。盡管在教科書Ferrohydro-Dynamics (R. E. Rosensweig,Dover Publications,New York (1985ジジ中イ歹!JiiE了，但是根據(jù)本領(lǐng)域的傳統(tǒng)用法使用關(guān)于本文中的磁性納米微粒動(dòng)力學(xué)的其他術(shù)語。根據(jù)本公開所使用的，下面的術(shù)語，除非具體表明，應(yīng)當(dāng)理解為具有下面的意義病人如本文中所使用的，術(shù)語病人包括人類和獸醫(yī)對(duì)象。溶栓藥如本文中所使用的，“溶栓藥”包括組織型纖溶酶原激活劑、血纖維蛋白溶酶原、溶栓酶、尿激酶、重組組織型纖溶酶原激活劑(rtPA)、瑞替普酶、替奈普酶、和能夠降解血凝塊或動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的其他藥物。術(shù)語“溶栓藥”僅包括以上藥物或包括與華法令阻凝劑和/或肝磷脂共同給予。磁性納米微粒如本文中所使用的,術(shù)語“磁性納米微?！笔侵钢睆酱蠹s在Inm到大約IOOOnm之間的涂上或未涂上的金屬微粒,包括大約IOnm到大約200nm和大約15nm到大約150nm、和大約20nm到大約60nm、和在I和1000之間的任何整數(shù)，例如，1、2、3、4、5、...、997、998、999、和1000。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以依賴于系統(tǒng)的治療目標(biāo)確定合適尺寸的磁性納米微粒，例如，非常小的血管可以接收較小的納米微粒和較大的循環(huán)系統(tǒng)可以接收較大的納米微粒。這些磁性納米微粒的實(shí)例包括超順磁性氧化鐵納米微粒。微?？梢杂纱盆F形成，和可選地涂有下面物質(zhì)中的任何ー種或其組合(I)通過使微粒親水性或疏水性的血液中微粒行為的涂層；(2)保護(hù)最優(yōu)化磁相互作用和磁性微粒行為的微粒的涂層；(3)允許利用磁共振成像、X光、正電子放射斷層造影術(shù)(PET)、或超聲波技術(shù)可視化的造影劑或藥劑；(4)加速破壞循環(huán)系統(tǒng)阻塞的藥物；和(5)溶栓藥。同時(shí)涂上和未涂上的磁性納米微粒的實(shí)例和制造這些磁性納米微粒的方法在本領(lǐng)域中是眾所周知的，例如美國(guó)專利5543158、5665277、7052777、7329638、7459145、和 7524630 中描述的實(shí)例。還可以參考 2005 年 6 月的期刊18卷26頁面3995-4021的Gupta等人的Biomaterials。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)至IJ，許多其他的特征組合可以包括在本發(fā)明中有用的磁性納米微粒中，同時(shí)保留用于本發(fā)明的磁性特性。
流體阻塞如本文中所使用的，術(shù)語“流體阻塞”是指部分或完全阻塞，其阻礙流體通過循環(huán)系統(tǒng)的正常流動(dòng)，包括靜脈系統(tǒng)、動(dòng)脈系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、和淋巴系統(tǒng)。血管閉塞是流體阻塞，包括但不限于，動(dòng)脈粥樣硬化斑塊、脂肪堆積、動(dòng)脈狹窄、動(dòng)脈再狹窄、靜脈血栓、動(dòng)脈血栓、栓塞、溢血、其他血栓、和血管非常小。有時(shí)，流體阻塞一般被稱為“血液凝塊”。充分清除如本文中所使用的，“充分清除”是指移除導(dǎo)致流過循環(huán)系統(tǒng)的流體流動(dòng)增加的所有或部分流體阻塞。例如，產(chǎn)生通過阻塞血管的血栓或在阻塞血管周圍的路徑，因此，血液可以流過血栓“充分清除”血管或在血栓“充分清除”血管周圍流過。非常小的血管如本文中所使用的，術(shù)語“非常小的血管”是指直徑為大約I μ m到大約10 μ m的循環(huán)系統(tǒng)流體路徑。増加的流體流動(dòng)如本文中所使用的，術(shù)語“凝結(jié)”是指一組單獨(dú)的磁性轉(zhuǎn)子以一定的方式旋轉(zhuǎn)聚集和鏈環(huán)執(zhí)行，從而從磁性納米微粒形成為如本文中關(guān)于圖15所描述的“桿”。這組旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子形成整體，其中每個(gè)單獨(dú)的轉(zhuǎn)子一般同時(shí)旋轉(zhuǎn)和作為ー組朝著相同的方向前迸。組合的磁場(chǎng)和梯度隨時(shí)間的應(yīng)用是聚集桿。組包含不同于單獨(dú)轉(zhuǎn)子單獨(dú)行動(dòng)期望特性的特性，并在液體流或靜止液體中產(chǎn)生液體動(dòng)力，從而產(chǎn)生湍流或提高組合物或液體在液體流或靜止液體中的擴(kuò)散。凝結(jié)如本文中所使用的，術(shù)語“凝結(jié)”是指以ー種方式旋轉(zhuǎn)聚集和束縛ー組單個(gè)磁磚子以從關(guān)于圖15本文所述的磁性納米微粒形成(develop) “桿”。此組旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子形成一個(gè)整體(ensemble),其中姆個(gè)單個(gè)轉(zhuǎn)子通常同時(shí)旋轉(zhuǎn)并且沿同一方向行進(jìn)。隨著時(shí)間的合成場(chǎng)和梯度的應(yīng)用是組裝桿的方式。此組包括與從單獨(dú)作用的單個(gè)轉(zhuǎn)子預(yù)期的特征不同的特征，并且在流體流或靜止流體(still fluid)中產(chǎn)生流體動(dòng)カ，以在流體流或靜止流體中產(chǎn)生湍流或增加組合物或液體的擴(kuò)散/傳播。治療如本文中所使用的，“治療”是用于獲得有益的或期望的臨床療效的方法。為了本發(fā)明，有益的或期望的臨床療效包括但不限于，ー個(gè)或多個(gè)以下循環(huán)系統(tǒng)中的流體阻塞的任何方面的改善或緩解，包括但不限于，流體阻塞(例如，中風(fēng)、深部靜脈血栓)、管狀動(dòng)脈疾病、缺血性心臟疾病、動(dòng)脈硬化癥、和高血壓。藥、混合物/化合物(compound)、或藥物組合物如本文中所使用的，術(shù)語“藥物組合物”、“混合物”、或“藥”是指當(dāng)病人適當(dāng)?shù)亟o予時(shí)能夠引起期望的治療效果的化合物或組合物，例如酶促降解血栓或動(dòng)脈粥樣硬化斑。有效量藥、混合物、或藥物組合物的“有效量”是充分引起有益的或期望效果的量，包括諸如減輕或降低循環(huán)系統(tǒng)流體阻塞的臨床效果。可以在ー個(gè)或多個(gè)實(shí)施部分給予有效量。為了本發(fā)明，藥、混合物、或藥物組合物的“有效量”是充分治療(包括改善、減少發(fā)病率、延遲和/或防止)循環(huán)系統(tǒng)中的流體阻塞，包括頭部和手腳中出現(xiàn)的血管閉塞。藥的有效量包括涂上或未涂上形成為供病人給予的磁性納米微粒。有效量也可以包括藥、混合物、或諸如溶栓藥的藥物組合物。因此，可以在給予ー種或多種治療藥劑的背景中考慮“有效量”，和可以認(rèn)為以有效量給定單個(gè)藥劑，如果單個(gè)劑量結(jié)合一種或多種其他藥劑，那么可以實(shí)現(xiàn)期望的療效。 減少發(fā)病率如本文中所使用的，術(shù)語循環(huán)系統(tǒng)中流體阻塞的“減少發(fā)病率”是指減少嚴(yán)重性(可以包括減少對(duì)一般用于這些情況的藥和/或治療藥物的需求和/或量)、持續(xù)時(shí)間、和/或頻率(包括，例如延遲或増加顯示循環(huán)系統(tǒng)阻塞癥狀的時(shí)間)中的任何ー種。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，個(gè)體可以根據(jù)其對(duì)治療的響應(yīng)不同，以及同樣地，例如，病人的“減少流體阻塞發(fā)病率的方法”基于給予很可能引起減少特定個(gè)體的發(fā)病率的合理期望反映了給予磁性納米微粒的有效量，無論是否結(jié)合藥、混合物、或藥物組合物。改善如本文中所使用的，術(shù)語“改善”循環(huán)系統(tǒng)的ー個(gè)或多個(gè)癥狀是指與未給予磁性納米微粒相比較利用本文中所描述的系統(tǒng)減少或提高循環(huán)系統(tǒng)的ー個(gè)或多個(gè)癥狀，無論是否結(jié)合藥、混合物、或藥物組合物?！案纳啤边€可以包括縮短或降低癥狀的持續(xù)時(shí)間。延遲如本文中所使用的，“延遲”涉及循環(huán)系統(tǒng)阻塞的癥狀形成是指推遲、阻礙、減慢、延遲、穩(wěn)定、和/或延期相關(guān)癥狀的進(jìn)展。延遲可以是時(shí)間長(zhǎng)度改變，依賴于疾病和/或正在治療的個(gè)體的歷史記錄。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠明顯看出，充足的或顯著的延遲可以有效地包含預(yù)防，因?yàn)閭€(gè)體不會(huì)形成與循環(huán)系統(tǒng)阻塞相關(guān)聯(lián)的癥狀?！把舆t”癥狀形成的方法是與未利用該方法相比較降低癥狀在給定時(shí)間范圍內(nèi)形成的概率和/或降低癥狀在給定時(shí)間范圍內(nèi)的程度。這種比較通?；诶媒y(tǒng)計(jì)學(xué)上的許多主體的臨床研究。
制藥學(xué)上容許的載體如本文中所使用的，“制藥學(xué)上容許的載體”包括當(dāng)結(jié)合磁性納米微粒和/或活性成分時(shí)是與主體的免疫系統(tǒng)無反應(yīng)并使活性成分保留生物活性的任何物質(zhì)。實(shí)例包括但不限干，諸如磷酸鹽緩沖液的標(biāo)準(zhǔn)制藥學(xué)載體、水、諸如油乳劑/水乳膠的乳狀液、和不同類型的增濕劑中的任何ー種。非消化道用藥的示例性稀釋液是磷酸鹽緩沖液或(O. 9%)的生理鹽水。通過已知的傳統(tǒng)方法(例如，參考1990年P(guān)A，Easton，MackPublishing公司的Gennaro等人的第18版Remington的醫(yī)藥科學(xué)；和2000年Ed. MackPublishing 的 The Science and Practice of Pharmacy 20th)形成包含這些載體的組合物。藥學(xué)上容許的如本文中所使用的，術(shù)語“藥學(xué)上容許的”是指聯(lián)邦政府或州政府批準(zhǔn)的或美國(guó)藥典中列出的、安全地用于動(dòng)物的除了其他處方之外的其他一般經(jīng)識(shí)別的藥物、和更具體地用于人類和/或非人類哺乳動(dòng)物。用于無線控制磁轉(zhuǎn)子的磁勢(shì)定子系統(tǒng)和方法本發(fā)明涉及用于利用遠(yuǎn)程放置的磁場(chǎng)生成定子自由地物理控制磁轉(zhuǎn)子的系統(tǒng)和方法。特別地，本發(fā)明涉及控制磁性納米微粒增加循環(huán)系統(tǒng)中治療目標(biāo)和藥物組合物的接觸，可以導(dǎo)致流體流動(dòng)增加和充分清除循環(huán)系統(tǒng)中的流體阻塞。在不同的方面中，該系統(tǒng)提高了血栓藥的擴(kuò)散，和使用基于永磁體或磁場(chǎng)生成定子源。磁場(chǎng)和梯度用于作用于磁性納米微粒凝結(jié)和磁性血栓切除術(shù)設(shè)備，從而減少循環(huán)系統(tǒng)阻塞，包括病人的血管閉塞。在不同的方面中，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法可以用于治療頭部(特別地，大腦)和身體末端的循環(huán)系統(tǒng)的流體阻塞，例如，胳膊和腿的脈管系統(tǒng)。本發(fā)明由作用于流體阻塞的磁性微粒和/或能夠與磁系統(tǒng)使用的血栓切除術(shù)設(shè)備產(chǎn)生的磁生成清除過程和結(jié)合使用的血栓溶解劑的磁性增強(qiáng)的溶解過程構(gòu)成。從來自外部源的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)獲取磁行為，外部磁場(chǎng)還提供不產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的拉動(dòng)磁梯度。這提供作用于循環(huán)系統(tǒng)阻塞的力和行為，一般不需要位置的機(jī)械侵入。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法大大地増加了藥與目標(biāo)循環(huán)系統(tǒng)阻塞的相互作用，并可以聚集剩下磁性的殘留物，而且在過程中不會(huì)損害靜脈壁或靜脈瓣。本發(fā)明的另ー個(gè)特征是能夠使用藥物和攪拌條件，因此本質(zhì)上移除的所有殘留物形成具有通過引導(dǎo)線的尖端的微小磁體可以輕易捕獲的納米微粒的小的軟塊。為了實(shí)現(xiàn)這些性質(zhì)，本發(fā)明使用旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)結(jié)合定向磁梯度作用于磁性納米微?；蚰軌蚺c磁系統(tǒng)使用的流體阻塞清除設(shè)備。在ー個(gè)方面中，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是通過朝著目標(biāo)位置旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向機(jī)械地旋轉(zhuǎn)堅(jiān)固的永磁體產(chǎn)生的，同時(shí)呈現(xiàn)朝著期望方向的穩(wěn)定磁梯度。在另ー個(gè)方面中，可以使用兩個(gè)或多個(gè)電磁線圈，利用合適的相位調(diào)整為生理梯度提供旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。當(dāng)使用三個(gè)或多個(gè)線圈時(shí)，至少兩個(gè)線圈可以具有某些彼此垂直分量的軸，從而提供額外的磁空間和定時(shí)特征。例如，兩個(gè)線圈可以具有垂直軸，其中一個(gè)可以使用滯后于另ー個(gè)90度的電流，從而在目標(biāo)位置產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)?？梢远ㄎ缓投ㄏ虻谌€圈在目標(biāo)位置提供合適的生理梯度和諸如調(diào)制的獨(dú)立函數(shù)。通過電子控制電流，可以應(yīng)用具有大量時(shí)間相關(guān)事件的大量的磁場(chǎng)和梯度。具有生理梯度的基本旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)用于納米微粒粘合也的效果是提供非常特定類型的組排列也就是在本發(fā)明的系統(tǒng)和方法中引起形成長(zhǎng)度大約是2mm或更小的對(duì)齊桿的磁性納米微粒的“凝結(jié)”。在目標(biāo)位置大約O. 02特斯拉的磁場(chǎng)結(jié)合大約每米O. 4特斯拉的生理梯度將產(chǎn)生期望凝結(jié)的磁性納米微粒-長(zhǎng)度大約從一毫米到兩毫米變化的分離納米微粒桿。在體外和在或體內(nèi)這些凝結(jié)物保持大部分地接觸，但是當(dāng)旋轉(zhuǎn)時(shí)充分靈活地提供“軟的擦光”。已經(jīng)觀察到，一旦旋轉(zhuǎn)，這些桿沿著血管表面“運(yùn)動(dòng)”，以及當(dāng)接觸流體阻塞吋，例如，血凝塊，利用溶栓藥移除血凝塊物質(zhì)的微小顆粒。這些微小微粒柔和地連續(xù)擦除小部分的血凝塊，在某些情況下不會(huì)有相當(dāng)大尺寸的殘留物成分。在其他情況中，依賴于阻塞的類型和位置，記錄溶栓藥的輸送時(shí)間，因此殘留物以柔和的小磁性球結(jié)束，這可以磁性地捕獲和移除。超聲波和其他成像技術(shù)也可以用于可視化這種擦除過程，例如，經(jīng)顱超聲波可以用于可視地確定顱栓塞或中風(fēng)中的血凝塊破壞。使用提高磁性納米微粒的可視化的造影剤和其他藥劑在本領(lǐng)域中是眾所周知的。利用相同的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和梯度裝置，已經(jīng)觀察到，在目標(biāo)位置具有相似的每米O. 4特斯拉的生理梯度的O. 02特斯拉磁場(chǎng)允許準(zhǔn)確地控制直徑大約為I. 5mm的小磁性球體的旋轉(zhuǎn)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，利用合適地對(duì)齊磁梯度，像球體的結(jié)構(gòu)可以用于導(dǎo)航血管和増加在阻塞位置的藥物混合。通過相似的方式，可以加入包含血栓溶解劑的涂層和/或表面特征，從而提高阻塞的破壞。該過程的數(shù)字詳情可以依賴于循環(huán)系統(tǒng)阻塞、溶栓藥的特定性質(zhì)和能夠與磁系統(tǒng)使用的血栓切除術(shù)設(shè)備的設(shè)計(jì)改變。旋轉(zhuǎn)頻率(從大約IHz到大約30Hz)和在大約ー立方英尺的體積內(nèi)的磁體可以產(chǎn)生的一定范圍磁場(chǎng)大小(從大約O. 01特斯拉到大約O. I特斯拉)一起是有效的，或通過具有稍微更大體積的線圏。生理梯度強(qiáng)度可以在大約每米O. 01特斯拉到大約每米5特斯拉的范圍內(nèi)。生理梯度方向一般在集中在永磁體的質(zhì)量中心，和利用電磁體可以集中于ー個(gè)線圈中心，以及結(jié)合起來時(shí)，可以集中在一個(gè)或多個(gè)線圈中心。循環(huán)系統(tǒng)的流體阻塞循環(huán)系統(tǒng)的流體阻塞的身體部分可以出現(xiàn)在腿部和大腦。在脈管系統(tǒng)中可以觀察到這種阻塞的兩個(gè)主要流體動(dòng)力學(xué)特性低血流量或完全阻塞。在任何一種情形中，用于溶 解表面阻塞的現(xiàn)有模式的藥物輸送或表面阻塞的機(jī)械移除，例如，血栓物質(zhì)，不能有效地清除要移除的血凝塊表面的退化和阻礙層，從而允許新鮮藥物與地層的相互作用。這通常會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)的組分朝下游移動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致更危險(xiǎn)的阻塞或死亡。在一般的流動(dòng)情況下，存在流動(dòng)不會(huì)有效地滲透或命中目標(biāo)位置的位置。在其他情況下，血栓切除術(shù)設(shè)備導(dǎo)航至目標(biāo)是不太可能的，因?yàn)殚]塞血管的三維形狀較小(例如，非常小的血管)或較復(fù)雜。在血栓切除術(shù)過程中已經(jīng)使用了不同的溶栓藥。例如，在心肌梗死和肺栓塞的很多情況中使用溶栓酶。在治療嚴(yán)重的或大規(guī)模的深部靜脈血栓形成、肺栓塞、心肌梗死和閉塞靜脈或透析插管中已經(jīng)使用尿激酶。組織型纖溶酶原激活劑(“tPA”或“PLAT”)臨床上慣用語治療中風(fēng)。瑞替普酶通過分解引起心臟病發(fā)作的阻塞治療心臟病發(fā)作。在血栓切除術(shù)設(shè)備的情形中，通過ー些公司制造產(chǎn)品，和使用一些技術(shù)，包括機(jī)械抽取(AirowInternational公司，Edward Lifesciences)、基于文丘里型噴射器的機(jī)構(gòu)(BostonScience, Possis Medical 公司)、低功率聲波(OmniSonics Medical Technologies 公司)、和磨損與吸引術(shù)(ev3)。在中風(fēng)的情況下，tPA成功地用于許多情況中，但是在許多情況中藥物的效果是向下游留下殘留物在塊中，足夠大足以引起進(jìn)ー步阻塞和死亡。此外，病人給予的正常溶栓劑量與大腦中出血増加有夫。在大多數(shù)情形中，溶栓藥劑與阻塞的化學(xué)相互作用效果較慢和 效率較低，未完全移除阻塞。在手腳的阻塞中，攪拌和引導(dǎo)藥物的機(jī)械裝置是有限的、通常是困難的，并且是危險(xiǎn)的。在另ー個(gè)難題中，過程區(qū)域的靜脈瓣在當(dāng)前使用的過程中受損或有堵塞。本發(fā)明提供了用于顯著地改進(jìn)處理治療血流閉塞過程中的這些主要問題的系統(tǒng)和方法。磁勢(shì)定子系統(tǒng)提供了包含以下的治療系統(tǒng)(a)具有用于控制循環(huán)系統(tǒng)中的磁轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)和梯度的磁體，和(b)用于關(guān)于循環(huán)系統(tǒng)中治療目標(biāo)凝結(jié)和穿過磁轉(zhuǎn)子的方式定位和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和梯度的控制器。利用治療系統(tǒng)，増加循環(huán)系統(tǒng)中的治療目標(biāo)與藥物組合物的接觸。在不同的方面中，藥物組合物可以連接磁轉(zhuǎn)子，和在其他的方面中可以提供給與磁轉(zhuǎn)子分離的循環(huán)系統(tǒng)。在某些實(shí)例中，藥物組合物可以是溶栓藥。該系統(tǒng)的治療目標(biāo)可以包括流體阻塞，例如，動(dòng)脈粥樣硬化斑塊、纖維帽、脂肪堆積、心肌梗塞、動(dòng)脈狹窄、動(dòng)脈再狹窄、靜脈血栓、動(dòng)脈血栓、腦血栓、栓塞、溢血、和非常細(xì)血管。在不同的方面中，循環(huán)系統(tǒng)是病人的脈管系統(tǒng)，特別是人類病人的脈管系統(tǒng)。在不同的實(shí)施例中，治療系統(tǒng)包含耦合馬達(dá)的永磁體，以及控制器控制馬達(dá)關(guān)于治療目標(biāo)的有效平面將磁體定位在有效距離，并關(guān)于治療目標(biāo)以有效頻率旋轉(zhuǎn)磁體。在不同的實(shí)施例中，治療系統(tǒng)包含具有磁場(chǎng)強(qiáng)度由電流驅(qū)動(dòng)的磁場(chǎng)極化的電磁體，以及控制器關(guān)于治療目標(biāo)的有效距離、有效平面定位電磁體，并通過調(diào)整電流旋轉(zhuǎn)電磁體的磁場(chǎng)。治療系統(tǒng)可以進(jìn)一歩包括用于觀看磁轉(zhuǎn)子和治療目標(biāo)的顯示器、用于控制磁轉(zhuǎn)子的用戶接ロ，以便于用戶通過調(diào)整旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的頻率、關(guān)于治療目標(biāo)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的平面、和關(guān)于治療目標(biāo)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的距離控制磁轉(zhuǎn)子清除治療目標(biāo)。在不同的方面中，治療目標(biāo)可以是人類血管中的血栓癥。在不同的方面中，磁轉(zhuǎn)子可以是注入循環(huán)系統(tǒng)的磁性納米微粒。在本發(fā)明的不同方面中，磁轉(zhuǎn)子通過反復(fù)地進(jìn)行以下步驟以圓周運(yùn)動(dòng)穿過流體(a)響應(yīng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)和磁場(chǎng)引力沿著遠(yuǎn)離磁場(chǎng)的血管翻滾式運(yùn)動(dòng)，和(b)響應(yīng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)和磁場(chǎng)引力朝著磁場(chǎng)流回流體中。在不同的方面中，利用系統(tǒng)治療的阻塞是人體血管的血栓癥，和通過將磁性納米微粒注入循環(huán)系統(tǒng)中形成磁轉(zhuǎn)子。在該系統(tǒng)中，磁轉(zhuǎn)子可以通過執(zhí)行以下步驟以圓周運(yùn)動(dòng)穿透流體(a)響應(yīng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)和磁場(chǎng)引力沿著遠(yuǎn)離磁場(chǎng)的血管翻滾式運(yùn)動(dòng)，和(b)響應(yīng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)和磁場(chǎng)引力朝著磁場(chǎng)流回流體中。在另ー個(gè)實(shí)施例中，提供用于增加循環(huán)系統(tǒng)中的流體流動(dòng)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含具有用于控制流體中的磁性工具的磁場(chǎng)的磁體、用于將流體中的磁轉(zhuǎn)子與治療目標(biāo)顯示給用戶的顯示器、和響應(yīng)來自用戶指令用于控制磁場(chǎng)進(jìn)行以下的控制器(a)將磁轉(zhuǎn)子定位鄰近治療目標(biāo)，(b)關(guān)于治療目標(biāo)調(diào)整磁轉(zhuǎn)子的角取向，和(c)以圓周運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)和穿透磁轉(zhuǎn)子，從而混合流體和充分地清除治療目標(biāo)。在不同的方面中，顯示器可以顯示磁轉(zhuǎn)子和治療目標(biāo)的實(shí)時(shí)視頻，和顯示器可以疊加實(shí)時(shí)視頻的磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)平面的圖形表示和磁場(chǎng)的吸引力的另ー個(gè)圖形表示。在另ー個(gè)方面中，磁體可以是耦合馬達(dá)和可移動(dòng)臂的永磁體，控制器可以包括遠(yuǎn)程控制設(shè)備，用于用戶控制磁場(chǎng)關(guān)于治療目標(biāo)的位置、旋轉(zhuǎn)平面、和旋轉(zhuǎn)頻率。
在另ー個(gè)方面中，顯示器可以響應(yīng)用戶通過遠(yuǎn)程控制設(shè)備給出的指令調(diào)整圖形。在不同的方面中，磁體可以是耦合馬達(dá)和可移動(dòng)臂的電磁體，控制器可以執(zhí)行圖像處理，從而識(shí)別治療目標(biāo)的位置、形狀、厚度、和密度，并自動(dòng)地操縱可移動(dòng)臂控制磁場(chǎng)的位置、旋轉(zhuǎn)平面、和旋轉(zhuǎn)頻率，從而清除治療目標(biāo)。還是在另ー個(gè)方面中，可以通過結(jié)合出現(xiàn)的磁場(chǎng)的磁納米微粒可以形成磁轉(zhuǎn)子。在另ー個(gè)方面中，流體可以是血液和溶栓藥的混合物，通過磁轉(zhuǎn)子的圓周運(yùn)動(dòng)混合血液和溶栓藥，從而侵蝕和清除治療目標(biāo)。還是在另ー個(gè)方面中，磁轉(zhuǎn)子的圓周運(yùn)動(dòng)可以將溶栓藥從高流動(dòng)血管改變方向至含有治療目標(biāo)的低流動(dòng)血管。在圖IA (等距視圖)和圖IB (剖視圖)中示出了這種磁性定子系統(tǒng)的ー個(gè)實(shí)施例。所示該系統(tǒng)的部件操作包含關(guān)于單個(gè)軸132旋轉(zhuǎn)。永磁體立方體102具有磁北極104和磁南極106。此處所示的永磁體102測(cè)量所示每邊測(cè)量3. 5英寸。注意到，永磁體102可以由許多永磁體物質(zhì)組成，包括釹-硼-鐵物質(zhì)和釤-鈷磁性物質(zhì)，并可以制造成更大或更小的立方體。永磁體120的形狀不需要是立方體。永久磁性物質(zhì)的其他結(jié)構(gòu)在形成磁場(chǎng)方面更好，因此，根據(jù)強(qiáng)度和方向最優(yōu)化磁場(chǎng)和梯度的方面。在其他的實(shí)施例中，可以按照使系統(tǒng)更加緊湊的方式構(gòu)造永久磁性物質(zhì)。由永磁體組成的汽缸是ー個(gè)實(shí)例。然而，簡(jiǎn)單的矩形和立方體幾何圖形傾向于更便宜。粘合磁北極104和磁南極106所在的永磁體102的面或?qū)⑵涔潭ㄓ诎惭b板108?？蛇x地，對(duì)于永久性磁性物質(zhì)的某些結(jié)構(gòu)而言，磁性物質(zhì)可以用于增強(qiáng)磁場(chǎng)。然而，非磁性安裝板更容易固定到永磁體102。該安裝板108穿過第一軸承112和第二軸承114連接法蘭110，兩個(gè)軸承均由軸承固定結(jié)構(gòu)116支撐。大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)軸承至少部分是磁性的。在這些情況中，應(yīng)當(dāng)由磁性物質(zhì)制造法蘭110，從而確保磁場(chǎng)不會(huì)從法蘭110有效地進(jìn)入到軸承112和114。如果磁場(chǎng)從法蘭110有效地進(jìn)入到軸承112和114，軸承將會(huì)由于法蘭110對(duì)軸承112和114的磁性吸引遭遇更多的摩擦。法蘭110的末端連接耦合118，耦合118連接驅(qū)動(dòng)馬達(dá)120。馬達(dá)可以是DC馬達(dá)或AC馬達(dá)。利用伺服馬達(dá)能夠具有較高的精確性，盡管這些馬達(dá)成本較高。在某些情況中，假設(shè)大多數(shù)馬達(dá)通常旋轉(zhuǎn)的比無線控制本發(fā)明中使用的磁轉(zhuǎn)子的速度更快，使永磁體102以期望頻率旋轉(zhuǎn)需要較少的變速箱。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)120連接馬達(dá)支撐結(jié)構(gòu)122，該支撐結(jié)構(gòu)122將驅(qū)動(dòng)馬達(dá)120固定到平臺(tái)124。連接在平臺(tái)124的是懸掛支承架126 (圖IB中未示出其位置)，其連接懸掛臂128。懸掛臂128具有連接接頭130。懸掛臂128可以從頭頂懸掛、從側(cè)面、或從底部懸掛，具體依賴于磁定子系統(tǒng)的最佳位置。磁勢(shì)定子系統(tǒng)的操作可以通過如圖2中所示的使用便攜式的支承底部202磁勢(shì)定子系統(tǒng)(圖6中示出，602。一旦放置在合適的位置，如圖6中所示，具有計(jì)算機(jī)顯示器606和用戶控制按鈕608的計(jì)算機(jī)控制面板604就用于將磁旋轉(zhuǎn)面板616的方向具體指定為空間中用戶定義的點(diǎn)610。在實(shí)體空間610中操縱磁場(chǎng)和梯度。由全局坐標(biāo)系中的用戶利用控制按鈕608或手持式控制器622將旋轉(zhuǎn)面板的法向量614具體指定在空間中的點(diǎn)610。在磁旋轉(zhuǎn)平面616內(nèi)是磁場(chǎng)618的初始方向，該方向可以由計(jì)算機(jī)自動(dòng)設(shè)定。用戶具體指定磁旋轉(zhuǎn)平面616中磁場(chǎng) 旋轉(zhuǎn)620的方向。計(jì)算機(jī)過程在圖7中示出。識(shí)別空間中的點(diǎn)610對(duì)應(yīng)于算法中的702。同樣地，識(shí)別旋轉(zhuǎn)平面的法向量614對(duì)應(yīng)于算法中的704。利用右手坐標(biāo)系系統(tǒng)，磁場(chǎng)關(guān)于法向量614順時(shí)針方向地旋轉(zhuǎn)。計(jì)算機(jī)自動(dòng)地設(shè)定磁場(chǎng)618的初始方向,在計(jì)算機(jī)算法中示出為706。用戶設(shè)定磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)平面616內(nèi)的磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)頻率708。計(jì)算磁梯度的強(qiáng)度710，其是磁場(chǎng)的強(qiáng)度712。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，計(jì)算磁體系統(tǒng)的控制參數(shù)714。對(duì)于永磁體系統(tǒng)，控制參數(shù)對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度。對(duì)于電磁體系統(tǒng)，控制參數(shù)描述了電流隨時(shí)間的變化。一旦計(jì)算這些參數(shù)，就接通磁勢(shì)定子系統(tǒng)716。如果希望改變磁旋轉(zhuǎn)平面616，這在圖7的不足718中描述過，那么算法循環(huán)旋轉(zhuǎn)平面的法向量614的輸入，其對(duì)應(yīng)于算法中的704。假設(shè)圖IA的磁勢(shì)定子系統(tǒng)連接便攜式支承底部202，用戶可以通過連接懸掛臂128的懸掛支承架126定向平臺(tái)124，懸掛臂128本身連接懸掛臂連接點(diǎn)130。懸掛臂連接點(diǎn)130連接臂定位器，臂定位器連接便攜式支承底部202。懸掛臂連接點(diǎn)130能夠關(guān)于臂定位器的末端旋轉(zhuǎn)磁體系統(tǒng)。懸掛臂連接點(diǎn)130也能夠朝著垂直于懸掛臂連接點(diǎn)130允許的平面旋轉(zhuǎn)。通過馬達(dá)支承結(jié)構(gòu)122連接平臺(tái)底部124的馬達(dá)120以期望的頻率旋轉(zhuǎn)。該運(yùn)動(dòng)通過驅(qū)動(dòng)耦合118耦合支承法蘭110。第一軸承112和第二軸承114允許支承法蘭110平穩(wěn)地旋轉(zhuǎn)。這些支承通過軸承固定結(jié)構(gòu)116固定于平臺(tái)124。旋轉(zhuǎn)法蘭110堅(jiān)硬地連接磁體安裝板108，安裝板108連接永磁體102。因此，馬達(dá)120旋轉(zhuǎn)是永磁體102的發(fā)射器。在永磁體106末端的磁北極104的位置和磁南極106會(huì)導(dǎo)致期望的磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)平面616。在該磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)平面616，磁場(chǎng)與位于中央驅(qū)動(dòng)軸132的所有點(diǎn)的前端面平行地旋轉(zhuǎn)。對(duì)于主體內(nèi)磁性微粒的控制，空間中用戶定義的點(diǎn)610可以在局部缺血中風(fēng)治療的頭部624內(nèi)，在局部缺血中風(fēng)治療的頭部624內(nèi)可以控制磁性微粒從而迅速且安全地破壞血凝塊。同樣地，空間中用戶定義的點(diǎn)610可以在深度靜脈血栓形成治療的腿部626內(nèi)，在深度靜脈血栓形成治療的腿部626內(nèi)可以控制磁性微粒從而迅速且安全地破壞血凝塊。在磁性微?？刂频膶?shí)例中，通過相對(duì)于微粒參考坐標(biāo)系統(tǒng)808順時(shí)針方向地旋轉(zhuǎn)生成磁勢(shì)的磁場(chǎng)812可以旋轉(zhuǎn)具有微粒磁北極804和磁南極806的磁性微粒802。這導(dǎo)致磁性微粒朝著順時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度810方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)應(yīng)用磁梯度814和呈現(xiàn)表面816時(shí)，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)生成磁勢(shì)的磁場(chǎng)812會(huì)導(dǎo)致朝著表面牽引，導(dǎo)致轉(zhuǎn)移至右邊818。
在存在流體820包含在封閉區(qū)域822內(nèi)的情況中，當(dāng)結(jié)合磁梯度814操縱磁性微粒時(shí)導(dǎo)致循環(huán)流體運(yùn)動(dòng)824。當(dāng)用于破壞含有血液826的血管828內(nèi)的血管阻塞830時(shí)，生成磁勢(shì)的混合更好地導(dǎo)致血栓爆破(溶解血栓的)藥的混合。這使得血栓溶解劑減少，通過降低與較高劑量的溶栓藥相關(guān)聯(lián)的出血，會(huì)導(dǎo)致更安全的過程。還加速了溶栓過程。因此，還提供了用于增加循環(huán)系統(tǒng)中的流體流動(dòng)的方法，包含(a)給需要的病人循環(huán)系統(tǒng)給予治療上有效量的磁轉(zhuǎn)子，和(b)將磁體應(yīng)用于病人，磁體具有用于控制循環(huán)系統(tǒng)中的磁轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)和梯度，和(c)利用以關(guān)于病人循環(huán)系統(tǒng)中的治療目標(biāo)凝結(jié)和穿過磁轉(zhuǎn)子的方式定位和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和梯度的控制器，其中増加了循環(huán)系統(tǒng)中治療目標(biāo)和藥物組合物的接觸，且也增加了流體流動(dòng)。在不同的方面中，藥物組合物可以連接磁轉(zhuǎn)子。在其他方面中，可以為與磁轉(zhuǎn)子分離的病人的循環(huán)系統(tǒng)給予藥物組合物。在不同的實(shí)施例中，藥物組合物是溶栓藥。在不同的方面中，治療目標(biāo)可以是流體阻塞，例如，動(dòng)脈粥樣硬化斑塊、纖維帽、月旨肪堆積、心肌梗塞、動(dòng)脈狹窄、動(dòng)脈再狹窄、靜脈血栓、動(dòng)脈血栓、腦血栓、栓塞、溢血、和非常細(xì)血管。還是在另ー個(gè)方面中，循環(huán)系統(tǒng)是病人的脈管系統(tǒng)，特別是人類病人的脈管系統(tǒng)。還是在另ー個(gè)方面中，磁體可以是耦合馬達(dá)的永磁體，以及控制器控制馬達(dá)關(guān)于治療目標(biāo)的有效平面將磁體定位在有效距尚，并關(guān)于治療目標(biāo)以有效頻率旋轉(zhuǎn)磁體。在另ー個(gè)方面中，磁體可以是具有磁場(chǎng)強(qiáng)度由電流驅(qū)動(dòng)的磁場(chǎng)極化的電磁體，以及控制器關(guān)于治療目標(biāo)的有效距離、有效平面定位電磁體，并通過調(diào)整電流旋轉(zhuǎn)電磁體的磁場(chǎng)。該方法的系統(tǒng)可以進(jìn)ー步包括用于觀看磁轉(zhuǎn)子和治療目標(biāo)的顯示器、用于控制磁轉(zhuǎn)子的用戶接ロ，其中用戶通過調(diào)整旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的頻率、關(guān)于治療目標(biāo)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的平面、和關(guān)于治療目標(biāo)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的距離控制磁轉(zhuǎn)子增加循環(huán)系統(tǒng)中治療目標(biāo)和藥物組合物的接觸。在不同的方面中，治療目標(biāo)可以是人體血管的血栓癥。在另ー個(gè)方面中，磁轉(zhuǎn)子可以是注入循環(huán)系統(tǒng)的磁性納米微粒。特別地，治療目標(biāo)是血管雙閥的完全或部分阻塞。還是在另ー個(gè)方面中，通過反復(fù)進(jìn)行以下步驟磁轉(zhuǎn)子穿透圓周運(yùn)動(dòng)的流體(a)響應(yīng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)和磁場(chǎng)引力沿著遠(yuǎn)離磁場(chǎng)的血管翻滾式運(yùn)動(dòng)，和(b)響應(yīng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)和磁場(chǎng)引力朝著磁場(chǎng)流回流體中。在不同的方面中，轉(zhuǎn)子是直徑大約是20nm到大約60nm的磁性納米微粒。在另ー個(gè)方面中，治療目標(biāo)是病人頭部出現(xiàn)血管閉塞或病人腿部出現(xiàn)血管閉塞。還是在另ー個(gè)實(shí)施例中，提供了用于增加循環(huán)系統(tǒng)中的藥物擴(kuò)散的方法，其包含(a)給在需要中病人的循環(huán)系統(tǒng)給予治療上有效量的磁轉(zhuǎn)子，和(b)將磁體應(yīng)用于病人，磁體具有用于控制循環(huán)系統(tǒng)中的磁轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)和梯度，和(C)利用以關(guān)于病人循環(huán)系統(tǒng)中的治療目標(biāo)凝結(jié)和穿過磁轉(zhuǎn)子的方式定位和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和梯度的控制器，其中増加了循環(huán)系統(tǒng)中藥物組合物在治療目標(biāo)的擴(kuò)散。在不同的方面中，藥物組合物可以連接磁轉(zhuǎn)子。在其他的方面中，可以為與磁轉(zhuǎn)子分離的循環(huán)系統(tǒng)給予藥物組合物。在不同的實(shí)施例中，藥物組合物是溶栓藥。在不同的方面中，治療目標(biāo)可以是流體阻塞，例如，動(dòng)脈粥樣硬化斑塊、纖維帽、月旨肪堆積、心肌梗塞、動(dòng)脈狹窄、動(dòng)脈再狹窄、靜脈血栓、動(dòng)脈血栓、腦血栓、栓塞、溢血、和非常細(xì)血管。還是在另ー個(gè)方面中，循環(huán)系統(tǒng)是病人的脈管系統(tǒng)，特別是人類病人的脈管系統(tǒng)。
還是在另ー個(gè)方面中，磁體可以是耦合馬達(dá)的永磁體，以及控制器控制馬達(dá)關(guān)于治療目標(biāo)的有效平面將磁體定位在有效距尚，并關(guān)于治療目標(biāo)以有效頻率旋轉(zhuǎn)磁體。在另ー個(gè)方面中，磁體可以是具有磁場(chǎng)強(qiáng)度由電流驅(qū)動(dòng)的磁場(chǎng)極化的電磁體，以及控制器關(guān)于治療目標(biāo)的有效距離、有效平面定位電磁體，并通過調(diào)整電流旋轉(zhuǎn)電磁體的磁場(chǎng)。該方法的系統(tǒng)可以進(jìn)ー步包括用于觀看磁轉(zhuǎn)子和治療目標(biāo)的顯示器、用于控制磁轉(zhuǎn)子的用戶接ロ，其中用戶通過調(diào)整旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的頻率、關(guān)于治療目標(biāo)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的平面、和關(guān)于治療目標(biāo)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的距離控制磁轉(zhuǎn)子增加循環(huán)系統(tǒng)中治療目標(biāo)和藥物組合物的接觸。磁勢(shì)定子系統(tǒng)的額外實(shí)施例圖3描述了使磁體以垂直于圖I中所示的平面旋轉(zhuǎn)的實(shí)施例。此處具有磁北極304和磁南極306的永磁體302有兩個(gè)支承法蘭。第一磁體法蘭308穿過第一軸承312和第二磁體法蘭310穿過第二軸承314。磁體支承結(jié)構(gòu)316支撐軸承。磁體支承結(jié)構(gòu)連接中心軸318，中心軸的支承320支撐中心軸318。中心軸318連接馬達(dá)固定板322，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)324連接馬達(dá)固定板322。在該實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)帶328連接磁體驅(qū)動(dòng)馬達(dá)絞纜輪326。驅(qū)動(dòng) 帶328連接磁體絞纜輪330。中心軸320的支承連接磁體組件支承結(jié)構(gòu)332。在該實(shí)施例中，使得永磁體302以垂直于前端面的平面旋轉(zhuǎn)，因此磁北極304和磁南極306以同一平面旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)324轉(zhuǎn)動(dòng)連接第二磁體法蘭310的磁體絞纜輪330。第一磁體法蘭308和第二磁體法蘭310分別穿過第一軸承312和第二軸承314。磁體法蘭308和310同時(shí)連接永磁體302，因此允許驅(qū)動(dòng)馬達(dá)324旋轉(zhuǎn)永磁體302。在圖4中，描述了能夠利用兩個(gè)馬達(dá)系統(tǒng)以任何平面旋轉(zhuǎn)的永磁體326。磁體436具有磁北極438和磁南極440。第一馬達(dá)402通過第一馬達(dá)法蘭404連接中心支承406。連接第一馬達(dá)402的是第一馬達(dá)滑輪408。第一馬達(dá)滑輪408連接穿過第一輪軸軸承416的第一輪軸414。在第一輪軸414的末端是第一等徑錐齒輪418。所述第一等徑錐齒輪418嚙合第二等徑錐齒輪420。第二等徑錐齒輪420連接穿過第二等徑錐齒輪軸承424的第二等徑錐齒輪輪軸422。第二等徑錐齒輪輪軸422連接磁體支承軛狀物426。第二等徑錐齒輪滑輪428連接第二等徑錐齒輪輪軸422。所述第二等徑錐齒輪輪軸422通過磁體帶433連接磁體滑輪430。磁體滑輪430連接兩個(gè)磁體法蘭432中的ー個(gè)。磁體法蘭432穿過磁體軸承434。通過第二馬達(dá)法蘭444連接中央支承406的第二馬達(dá)442具有第二馬達(dá)滑輪446。所述第二馬達(dá)滑輪446通過第二馬達(dá)帶450連接第二輪軸滑輪448。第二輪軸滑輪448連接穿過第二輪軸軸承454的第二輪軸452。在該實(shí)例中，第一馬達(dá)402轉(zhuǎn)動(dòng)第一馬達(dá)滑輪410，其通過第一馬達(dá)帶412將旋轉(zhuǎn)傳送至第一輪軸滑輪410。第一輪軸滑輪410轉(zhuǎn)動(dòng)第一輪軸414,第一輪軸414利用第一輪軸支承416自由地轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)第一輪軸414會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)連接第一輪軸414的第一等徑錐齒輪418。第一等徑錐齒輪418將旋轉(zhuǎn)傳送至第二等徑錐齒輪420，其轉(zhuǎn)動(dòng)第二等徑錐齒輪輪軸422。利用第二等徑錐齒輪軸承424可以轉(zhuǎn)動(dòng)第二等徑錐齒輪輪軸422。轉(zhuǎn)動(dòng)第二等徑錐齒輪輪軸422會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)第二等徑錐齒輪滑輪428，其通過磁體帶433轉(zhuǎn)動(dòng)磁體滑輪430。磁體滑輪430轉(zhuǎn)動(dòng)磁體法蘭432，導(dǎo)致磁體436關(guān)于第一軸轉(zhuǎn)動(dòng)。第二馬達(dá)442轉(zhuǎn)動(dòng)第二馬達(dá)滑輪446，其通過第二馬達(dá)帶450轉(zhuǎn)動(dòng)第二輪軸滑輪446。第二輪軸滑輪446的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致第二輪軸452轉(zhuǎn)動(dòng)，其中第二輪軸452利用第二輪軸軸承454自由地旋轉(zhuǎn)，因此允許磁體436關(guān)于第二軸旋轉(zhuǎn)。圖5是包含電磁線圈502的磁勢(shì)系統(tǒng)的實(shí)例。電磁線圈502連接支承結(jié)構(gòu)504。每個(gè)電磁線圈502通過電源線508和電源返回線510連接電源506。支承結(jié)構(gòu)連接兩節(jié)臂定位器512。在該實(shí)例中，每個(gè)電源506通過電源線508和電源返回線510將功率輸送至其各自的電磁線圈502。兩節(jié)臂定位器512允許將支承結(jié)構(gòu)504定位在空間中。磁勢(shì)定子系統(tǒng)和磁性工具轉(zhuǎn)子還是在另ー個(gè)實(shí)施例中，提供了用于增加循環(huán)系統(tǒng)中流體流動(dòng)的治療系統(tǒng)，其包含具有用于控制循環(huán)系統(tǒng)中的磁轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)和梯度的磁體，和用于關(guān)于循環(huán)系統(tǒng)中治療目標(biāo)定位和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)從而旋轉(zhuǎn)磁性工具的磨損面和操縱旋轉(zhuǎn)的磨損面從而接觸和増加通過治療目標(biāo)或在治療目標(biāo)周圍的流體流動(dòng)的控制器。在不同的方面中，循環(huán)系統(tǒng)可以是病人的脈管系統(tǒng)，尤其是人類病人的脈管系統(tǒng)。在不同的方面中，磁性工具可以耦合穩(wěn)定桿，和磁性工具響應(yīng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)關(guān)于穩(wěn)定桿旋轉(zhuǎn)。還是在另ー個(gè)方面中，磁性工具可以包括可以包括固定于嚙合和穿透治療目標(biāo)的磁體的磨損帽。在另ー個(gè)方面中，控制器將磁性工具定位在治療目標(biāo)的目標(biāo)點(diǎn)，并以足夠穿透治療目標(biāo)的頻率旋轉(zhuǎn)磁性工具?？梢远ㄎ淮朋w，以便于在旋轉(zhuǎn)期間磁體磁極周期性地吸引磁性工具的相反磁極，并通過磁性工具根據(jù)其旋轉(zhuǎn)的穩(wěn) 定桿朝著治療目標(biāo)推動(dòng)磁性工具。在另ー個(gè)方面中，可以定位磁體，以便于磁體磁極在旋轉(zhuǎn)期間連續(xù)地吸引磁性工具的相反磁極，并通過磁體的吸引力朝著治療目標(biāo)拉磁性工具。圖9示出了使用磁勢(shì)定子系統(tǒng)無線控制機(jī)械血栓切除術(shù)設(shè)備(也被稱為是以上的“磁性工具”)的ー個(gè)實(shí)例。在該實(shí)例中，通過以穿過軸908的方向旋轉(zhuǎn)具有磁北極904和磁南極906的磁體902可以清除血管828內(nèi)的血管阻塞830。磁體902沿著通過磁勢(shì)定子系統(tǒng)無線生成的外部磁場(chǎng)矢量812。外部磁場(chǎng)矢量810以磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)角度810隨時(shí)間改變。通過使穩(wěn)定桿908穿過磁體902中的孔穩(wěn)定磁體902的旋轉(zhuǎn)。磁體902自由地關(guān)于穩(wěn)定桿908旋轉(zhuǎn)。磨損帽910固定于嚙合血管阻塞830的磁體902。磨損帽910可以使用確保對(duì)健康組織的損傷最小和對(duì)血管阻塞830的損傷最大的涂層或表面治療。當(dāng)使用較大的磁轉(zhuǎn)子時(shí)，利用磁性工具的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是磁梯度是隨時(shí)間變化的，和時(shí)變磁場(chǎng)允許構(gòu)造具有能夠在遠(yuǎn)端旋轉(zhuǎn)的磁體的的設(shè)備。結(jié)果是這些設(shè)備可以制造為比現(xiàn)有的用于增強(qiáng)治療效果或穿過脈管系統(tǒng)中阻塞的臨床設(shè)備更小且更便宜。更重要的是，使用血管或腔內(nèi)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的商業(yè)技術(shù)需要從近端到遠(yuǎn)端的機(jī)械傳輸系統(tǒng)或電傳輸系統(tǒng)，其可以使設(shè)備復(fù)雜化、使設(shè)備更昂貴、和增加設(shè)備的總尺寸。本發(fā)明在端部無線地生成機(jī)械行為，而不需要機(jī)械傳輸系統(tǒng)或電傳輸系統(tǒng)，因而使設(shè)備制造的更小、更簡(jiǎn)單、和更便宜。例如，該系統(tǒng)可以用于臨床環(huán)境，用于提高通過靜脈注射tPA。磁性微?？梢栽谌芙庋ㄖ啊⒅笾T如、或連接溶解血栓?？梢杂|發(fā)放置在靠近病人和接近血凝塊的磁體系統(tǒng)。然而，該系統(tǒng)不需要在此時(shí)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，因?yàn)樯硖荻葘⒆銐蛟谄谕枞奂⒘?。?dāng)希望磁性混合吋，磁場(chǎng)將結(jié)合隨時(shí)間變化的磁梯度隨時(shí)間改變，引起提高溶解血栓的行為。因此，與其他方法相比較，更快且更好地破壞血凝塊。磁性增強(qiáng)藥物擴(kuò)散圖11示出了如何磁性地控制化學(xué)藥物注射進(jìn)移動(dòng)的射流系統(tǒng)。在該模型中，流體-A前進(jìn)和滲透系統(tǒng)(圖IlA中的白色區(qū)域)。之后，注射流體-B (陰影區(qū)域)。圖IlB示出了問題。流體-B在滲透“腿部”方面的能力有限，因?yàn)?，流?dòng)速度無法前進(jìn)的更遠(yuǎn)進(jìn)入腿部。然后，該系統(tǒng)必須依賴于擴(kuò)散稀釋流體-A和流體-B。這需要耗費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間。已經(jīng)觀察到，當(dāng)磁性納米微粒放入流體-B中，和施加磁場(chǎng)與磁梯度時(shí)，會(huì)向流外拉某些磁性微粒進(jìn)入腿部，會(huì)取走一點(diǎn)流體B (圖11C)?？梢愿淖冸S時(shí)間變化的方面，從而增強(qiáng)行為。例如，磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)速度、磁梯度強(qiáng)度、源磁場(chǎng)的方向、和磁性微粒的尺寸與強(qiáng)度。然后，更多的微粒聚集在腿部底部，并開始建立循環(huán)型。然后，可以通過比単獨(dú)擴(kuò)散更快地將流體-B分配至流體-A。過程執(zhí)行的時(shí)間越長(zhǎng)，聚集的微粒越多，混合效果就越強(qiáng)，直到流體-A基本上被流體-B取代。在破壞血凝塊的情況中，腿表示阻塞的靜脈或動(dòng)脈。如附圖中所描述，為了使溶栓藥接觸阻塞表面，如果阻塞充分遠(yuǎn)離主流，那么只包含擴(kuò)散力。因此，溶栓藥和其他藥物組合物在基本上非常有效清除循環(huán)系統(tǒng)的流體阻塞方面的效果是有限的；依賴于在活體內(nèi)的擴(kuò)散會(huì)導(dǎo)致負(fù)面的臨床結(jié)果。因?yàn)槿芩ㄋ幒退幬锝M合物在基本上有效地清除循環(huán)系統(tǒng)的流體阻塞方面具有相對(duì)短的半衰期，這是加速該過程的該磁勢(shì)定子系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。如果目標(biāo)是將流體-B的治療濃度傳送在腿部末端，該濃度是主流的一小部分濃度，那么對(duì)于初始注射更少劑量的流體-B (參考圖30)，本發(fā)明能夠獲得相同的流體-B治療濃度。這意味著本發(fā)明能夠使用較小劑量的藥物組合物增強(qiáng)治療優(yōu)勢(shì)，其中某些會(huì)引起出血或甚至死亡。本發(fā)明的另ー個(gè)優(yōu)勢(shì)是，在磁性工具的情況下，該系統(tǒng)能夠迅速且非常準(zhǔn)確地磨光大量的血栓或其他阻塞物質(zhì)，例如動(dòng)脈粥樣硬化斑物質(zhì)。已經(jīng)觀察到，利用本發(fā)明的無線磁勢(shì)定子系統(tǒng)穿過模擬的動(dòng)脈粥樣硬化血凝塊的2法式孔(2/3mm)。關(guān)于使用本發(fā)明的磁性納米微粒，本系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地控制磁性微粒，從而產(chǎn)生相対“溫柔的”擦洗行為，使靜脈的瓣?duì)罨铋T保持完好不受損。關(guān)于磁性工具，可以結(jié)合溶栓藥使用該行為清除閉塞動(dòng)脈或靜脈中的血凝塊物質(zhì)。當(dāng)血凝塊中的溶解學(xué)栓劑一起使用，當(dāng)為了最小化機(jī)械行為時(shí)溶解血栓劑是有用的。利用磁性納米微粒，可以利用引導(dǎo)線上較小磁體捕獲從阻塞靜脈中移除的物質(zhì)。依賴于操作模式，已經(jīng)觀察到移除的物質(zhì)較小(小于Imm尺寸的血凝塊微粒)，或是血凝塊物質(zhì)、藥物、和磁性微粒的球狀混合物。利用考慮計(jì)算機(jī)重構(gòu)路徑規(guī)劃的標(biāo)準(zhǔn)成像技術(shù)能夠同時(shí)看到磁性微粒聚集和磁性工具對(duì)象。圖12是本發(fā)明的磁場(chǎng)產(chǎn)生器的另ー個(gè)實(shí)施例附圖。在該附圖中，產(chǎn)生器1200由具有磁北極1206和磁南極1207的磁體源1205構(gòu)成，兩磁極能夠分別關(guān)于軸1210旋轉(zhuǎn)和關(guān)于軸1215旋轉(zhuǎn)。對(duì)于關(guān)于軸1210旋轉(zhuǎn)，磁體源1205通過滑輪帶1225旋轉(zhuǎn)，其中滑輪帶1225是由齒輪軸1226驅(qū)動(dòng)的，而齒輪軸1226是由驅(qū)動(dòng)齒輪1230驅(qū)動(dòng)的。齒輪1230固定在推力軸承1235，并由馬達(dá)1240驅(qū)動(dòng)。固定于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)1225、1226、1230、1231能夠利用馬達(dá)1245關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸1210旋轉(zhuǎn)。單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能夠利用部件1220、推力軸承1235、和馬達(dá)1240關(guān)于第二軸1215旋轉(zhuǎn)。利用連接臂1250定位產(chǎn)生器。圖13中示意性示出的第二優(yōu)選實(shí)施例1300的優(yōu)選實(shí)施例1200的優(yōu)勢(shì)是簡(jiǎn)單、尺寸小、和成本低。劣勢(shì)是缺少某些額外的控制特征和第二優(yōu)選實(shí)施例1300的復(fù)雜性。圖13是本發(fā)明的磁場(chǎng)和梯度產(chǎn)生設(shè)備的另ー個(gè)實(shí)施例附圖。示出的是本發(fā)明的磁場(chǎng)產(chǎn)生器1300的方框圖。三個(gè)線圈1301、1302、和1303使來自驅(qū)動(dòng)器1311、1312、和1312的電流分別流過連接1321、1322、和1323。驅(qū)動(dòng)器1311、1312、和1313均是電流源，通過分配電路1330単獨(dú)地控制每個(gè)電流源，其中分配電路1330從計(jì)算機(jī)1335接收信息。每個(gè)電流源1311、1312、和1313能夠產(chǎn)生可以提供所需峰值磁場(chǎng)的正弦電流。在許多情況中，這將 是小于O. 3特斯拉的峰值磁場(chǎng)。如果在單獨(dú)的情況中需要的話，電流可以具有比正弦電流更復(fù)雜的暫時(shí)變化。如計(jì)算機(jī)1335確定的，響應(yīng)醫(yī)生輸入1341，計(jì)算機(jī)將計(jì)算電流的分配與類型和其至每個(gè)線圈的順序。來自計(jì)算機(jī)1335的程序的具體操作指令是基于特定操作的知識(shí)，因而根據(jù)醫(yī)生的當(dāng)前過程輸入為操作提供具體指令。超過第一優(yōu)選設(shè)備1200的優(yōu)勢(shì)的第二優(yōu)選設(shè)備1300的優(yōu)勢(shì)是，増加了由更復(fù)雜的磁場(chǎng)源和計(jì)算機(jī)輸入產(chǎn)生的磁場(chǎng)類型的靈活性，和増加了新過程的改進(jìn)。電路設(shè)計(jì)、電源、和產(chǎn)生器1300的控制是由單獨(dú)的單元組成的，從而利用磁線圈設(shè)計(jì)、電源、和計(jì)算機(jī)與邏輯電路領(lǐng)域中的技術(shù)人員已知的方法執(zhí)行這些特性和規(guī)格。通過本發(fā)明的方法治療的醫(yī)學(xué)情況中的兩種阻塞是不完全阻塞和完全阻塞。不完全阻塞一般產(chǎn)生較低的血液流動(dòng)，而完全阻塞將導(dǎo)致血液不流動(dòng)。在兩種情況中通過傳輸藥物的傳統(tǒng)方式移除血凝塊一般比較困難且效率低下。盡管特殊方法移動(dòng)藥血混合物接近血凝塊，但是將藥物傳輸至血凝塊表面原則上是困難且低效的。移除阻塞的目前方法的主要限制包括藥物有效地作用于閉塞、移除移走物質(zhì)不完全、對(duì)血管的損傷、和對(duì)移除物質(zhì)的下游部件產(chǎn)生的不利影響。圖14A和圖14B顯示了血凝塊的傳統(tǒng)治療的困難和低效的根本物理原因，以及本發(fā)明對(duì)其進(jìn)行改迸。 圖14A是無血液流動(dòng)的彎曲部分的血管1400中閉塞物質(zhì)常見積聚的橫截面視圖，示出了利用用于溶解物質(zhì)的藥物的常見困難。鄰近血管壁1405的是具有內(nèi)邊緣1415的沉淀閉塞物質(zhì)的目標(biāo)區(qū)域1410，“血凝塊”。此時(shí)，醫(yī)生已經(jīng)在血凝塊附近引入藥物1425。這顯示了部分地相互影響更集中的物質(zhì)和層1435的停滯行為層1430的一般情形，但是藥物效果不明顯。層1430和1435隔開血凝塊和已經(jīng)注入一般區(qū)域的血管1400的更集中的溶栓藥1425。藥物的運(yùn)動(dòng)和分配可以僅僅起因于更新血凝塊和注入藥物之間接觸的方式的熱攪動(dòng)和較慢的擴(kuò)散，這使得該行為極其緩慢和低效。某些從業(yè)人員已經(jīng)引進(jìn)了金屬攪拌器、文丘里型噴射器、和基于聲音的攪動(dòng)技術(shù)提高效率，但是這些方法的困難和限制已經(jīng)記載下來。圖14B是具有堅(jiān)硬的瓣膜小葉1470的血管1465的壁1460形成的目標(biāo)阻塞1455的橫截面視圖，其中在區(qū)域1480血液流動(dòng)較慢和在血凝塊表面1457流體(混合的血液和藥物)流動(dòng)非常低。這導(dǎo)致幾乎對(duì)向上游注入?yún)^(qū)域1480的藥物375的血凝塊不產(chǎn)生作用，而無需利用過量的藥物。傳統(tǒng)的方法，包括隔離血管和緩慢地注射溶解血栓劑、無效地溶解血凝塊、和注射大量的溶栓藥，因此近似地顯示與阻塞靜脈相同情況的難題。某些傳統(tǒng)的治療提供在區(qū)域1480進(jìn)行人工機(jī)械的、文丘里型流動(dòng)的、和基于聲音的攪動(dòng)，試圖提高在血凝塊表面1485的交互作用效率。具有噴射器的導(dǎo)管可以噴射溶栓藥，試圖更有效地溶解血凝塊。有時(shí)通過插入機(jī)械設(shè)備執(zhí)行阻塞物質(zhì)的移除，比較困難且對(duì)瓣膜造成危險(xiǎn)。所有這些方法在某些情況中是有用的，但是一般來說效率都有限。圖15A到圖15C顯示了形成磁性納米微粒桿的本發(fā)明的基本過程。示出了構(gòu)造涂上或未涂上具有増加的磁場(chǎng)的磁性微粒的順序橫截面圖。在循環(huán)上升部分器件増加磁場(chǎng)會(huì)弓I起更多的微粒排列成更長(zhǎng)的桿。圖15A中示出無磁場(chǎng)時(shí)納米微粒隨機(jī)沉淀排列的微粒1505，從而粗糙地均勻分布在空間，且位置具有一定的統(tǒng)計(jì)波動(dòng)。在圖15B中，當(dāng)較小的外部磁場(chǎng)1510應(yīng)用于相同的微粒時(shí)，微粒會(huì)形成為短的導(dǎo)向磁“桿”的寬松陣列。在某些更大的磁場(chǎng)1520中，依賴于納米微粒尺寸和可選的涂層，圖15C中示出相同的微粒排列成變得更長(zhǎng)的磁性桿1525。在該附圖中，描述了磁性桿的大小是均勻的，盡管不是嚴(yán)格意義上來講，也不是必須這樣?？梢酝ㄟ^兩種方式觀察該磁性過程a)因?yàn)榇艌?chǎng)交替的單個(gè)(較慢)循環(huán)，從圖15A到圖15B磁場(chǎng)增強(qiáng)，或b)因?yàn)樗a(chǎn)生磁場(chǎng)的峰值-峰值大小増加，許多循環(huán)增加。依賴于絕對(duì)的比例和振蕩頻率，在給定的振蕩周期器件不會(huì)改變行為。一般地，如本發(fā)明中所使用的，方法應(yīng)用大約O. 02特斯拉到O. 2特斯拉的磁場(chǎng)，和磁性桿長(zhǎng)度在O. Imm到2mm之間改變，盡管其他的范圍也可以。在一定的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)頻率，依賴于納米微粒尺寸和可選的涂層，磁性桿將達(dá)到飽和磁場(chǎng)和達(dá)到最大長(zhǎng)度，形成為如圖16中所描述的。磁性桿增長(zhǎng)是不精確的，曲線示出了增長(zhǎng)的一般特性。每個(gè)完全形成的磁性桿可以含有許多納米微粒，多大10個(gè)或更多，具體依賴于其尺寸和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的大小。磁性桿是不硬的，依賴于磁場(chǎng)和磁梯度與每個(gè)微粒中的磁鐵量和納米微粒尺寸。關(guān)于化學(xué)原因、磁性原因、和成像原因，其他物質(zhì)可以連接每個(gè)微粒。化學(xué)原因是溶栓藥。溶栓藥也可以獨(dú)立地注射。圖17顯示了應(yīng)用源自空間中固定源的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)起作用的單個(gè)旋轉(zhuǎn)桿上下顛倒地運(yùn)動(dòng)的幾何特征。顯示了單個(gè)旋轉(zhuǎn)桿旋轉(zhuǎn)和運(yùn)動(dòng)的8個(gè)位置順序，從而顯示磁場(chǎng)方向和磁梯度的牽引力?？梢岳斫?，単獨(dú)的微粒的有效磁矩與局部磁場(chǎng)連續(xù)對(duì)齊，因此當(dāng)磁場(chǎng)和磁性 桿旋轉(zhuǎn)時(shí)其保持相互作用，從而保持磁性桿和其磁矩，也就是，維持磁性桿和磁場(chǎng)對(duì)齊。在不受特定理論限制的情況下，以及將在下面的段落中以等式[I]和[2]進(jìn)行描述，磁場(chǎng)B產(chǎn)生扭矩，但是不會(huì)施加牽引力于磁性桿矩，同時(shí)生理梯度G施加牽引力但是無旋轉(zhuǎn)矩。因此，旋轉(zhuǎn)磁體源將具有朝著其自身的牽引梯度，如圖17的所有階段的向下箭頭所示。較小的磁性納米微粒，一般直徑低于150nm，主要作為可滲透物質(zhì)，將自動(dòng)地對(duì)齊局部磁場(chǎng)，而不需要在空間中單獨(dú)地旋轉(zhuǎn)。在任何情形中，這些納米微粒將形成如上所述的磁性桿，其本身具有納米規(guī)模的合適硬度，但是在本發(fā)明的毫米規(guī)模方面非常軟。在圖17中，三角標(biāo)記示出了涉及磁性桿響應(yīng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)朝著右邊運(yùn)動(dòng)的微粒的力和扭矩的改變部分的幾何(有角)方面。換句話說，磁性桿大約作為固定的磁性桿。在附圖中，通過箭頭1701、1711、1721等示出了當(dāng)磁場(chǎng)順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)8個(gè)位置中每個(gè)位置的磁場(chǎng)方向。桿磁矩1702、1712、1722等遵循該方向。在所示的每個(gè)階段，然而，根據(jù)下面的等式[2]，箭頭1703、1713、1723等朝著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)源中心向下指示。按照桿長(zhǎng)度的規(guī)模，大約2mm，移動(dòng)至右邊相對(duì)于至源磁體的距離較小。圖18A和圖18B示出了當(dāng)源磁場(chǎng)關(guān)于源磁體的固定位置正在旋轉(zhuǎn)時(shí)形成磁性桿集中的限制。生理梯度，和磁場(chǎng)不同，將總是朝著源的磁中心牽引。磁場(chǎng)B本身只產(chǎn)生與微小的磁偶極矩μ成直線性的扭矩τT = μ B β ηΦ, [I]其中φ是矩μ和磁場(chǎng)B之間的方向角度。無生理梯度的均勻磁場(chǎng)將不會(huì)產(chǎn)生矩μ。然而，生理梯度G將根據(jù)以下式子關(guān)于微小矩μ產(chǎn)生カFF=uG cos Φ, [2]其中Φ是矩μ和生理梯度G之間的方向角度。圖18Α示出了在磁性桿的打開位置系統(tǒng)的空間“分解”的性質(zhì)。對(duì)于旋轉(zhuǎn)磁體源的固定位置，當(dāng)桿1805、1806、和1807已經(jīng)運(yùn)動(dòng)至右邊時(shí)，從生理梯度朝著其的牽引將改變方向。將增加距離，因此損失磁場(chǎng)強(qiáng)度。在圖18Α中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)外部磁場(chǎng)源已經(jīng)保持在箭頭1810所示的左邊時(shí)，桿位置已經(jīng)移動(dòng)至固定旋轉(zhuǎn)磁體的右邊，(此處在屏幕下方和屏幕以外)。在此處所示的階段中，描述三個(gè)桿1805、1806、和1807的箭頭已經(jīng)從旋轉(zhuǎn)源磁體系統(tǒng)中心移動(dòng)遠(yuǎn)至右邊。相對(duì)于其尺寸和其至磁體源的距離，到右邊的距離已經(jīng)増加，因此磁場(chǎng)源和生理梯度成角度，且大小降低。生理梯度，朝著大箭頭1810所示的方向，拉動(dòng)微粒和桿，是由根據(jù)在其位置的等式[2]的力提供的牽引力驅(qū)動(dòng)的。生理梯度G隨著從源的距離下降，一般下降距離的立方反比和四次方反比之間的因數(shù)，同時(shí)磁場(chǎng)隨著從源的距離下降，大體是從源中心的距離的立方反比。在該運(yùn)動(dòng)過程中，也會(huì)損失將其向下拉向運(yùn)動(dòng)表面所需的吸引力梯度。最終會(huì)失去牽引力。結(jié)果是，如小塊所示，圖18B示出了當(dāng)由于下面圖18A中描述的機(jī)構(gòu)作用生理梯度角度從左邊改變至右邊時(shí)，已經(jīng)出現(xiàn)的微粒分布。該圖是對(duì)于固定位置的磁體源而言，且在描述運(yùn)動(dòng)的桿系統(tǒng)的“聚集”方面非常有用。在實(shí)踐中，如果對(duì)于較長(zhǎng)的阻塞需要的話，可以移動(dòng)源，具體依賴于用于治療阻塞的醫(yī)學(xué)策略。圖18A中所描述的行為的結(jié)果是，對(duì)于固定位置的旋轉(zhuǎn)磁體源，隨著磁性桿運(yùn)動(dòng)カ減小將導(dǎo)致磁性桿活動(dòng)分布大約如圖18B中所示，其中箭頭簡(jiǎn)單地指向最接近磁體的位置的最大密度區(qū)域，并表示依賴于桿運(yùn)動(dòng)的位置，該區(qū)域是當(dāng)磁性桿最接近磁體源時(shí)具有最大強(qiáng)度的區(qū)域。
單個(gè)旋轉(zhuǎn)桿的磁力學(xué)根據(jù)下面的計(jì)算提供了本發(fā)明的柔軟擦拭量。理解的是，這些情況僅僅是直接地應(yīng)用于具有相對(duì)稀疏連接的血凝塊物質(zhì)的桿束。如下所述，在允許血凝塊物質(zhì)與磁性桿捆在一起的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中操作桿的極其有用的模式導(dǎo)致穩(wěn)定且磁性可移除的柔軟血凝塊。該模式將不遵循本段的計(jì)算。盡管如此，本段的計(jì)算將示出當(dāng)稍微地裝入時(shí)旋轉(zhuǎn)的擦洗桿的基本行為，和可以用于小的阻塞物質(zhì)的情形或步驟靈敏度或靜脈尺寸的情形中的模式不允許忍受塊物質(zhì)。這些情形可以在靜脈的某些阻塞中出現(xiàn)。此處，為了簡(jiǎn)潔起見，磁性桿被視為硬的。圖19A是顯示產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)カ的三角法細(xì)節(jié)和同樣地產(chǎn)生湍流從而提高血凝塊表面與藥物的混合和相互影響的旋轉(zhuǎn)桿的圖。磁性旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)B的行為元素在由桿磁矩的方向和當(dāng)B指向從X軸的β角度時(shí)磁場(chǎng)B的瞬間方向限定的平面內(nèi)的磁矩μ的單個(gè)桿的給定矩示出。此時(shí)，(恒定)矩μ指向從X軸的角度Θ。因此，此時(shí)通過以下式子給出關(guān)于外部源磁體的矩μ產(chǎn)生的扭矩τ的大小T= μΒ sin ( β - θ ),[3]圖19Β示出了在集中于對(duì)稱桿中心的坐標(biāo)系中，角向力F ( Θ )施加在假設(shè)認(rèn)為是対稱的桿。這是當(dāng)與到磁體源距離相比較桿尺寸較小時(shí)的實(shí)際情況。通過在長(zhǎng)度為L(zhǎng)的桿末端的磁場(chǎng)B產(chǎn)生作為結(jié)果的力F0 = 2 μ (B/L) sin ( β - Θ )[4]拖曳カ可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)過程和角相關(guān)Θ 2近似得到，也就是Fdrap = -C Θ 2[5]其中C是比例常量。在標(biāo)準(zhǔn)假設(shè)的情況下，對(duì)稱桿的最終運(yùn)動(dòng)等式是ml Θ /4 = 2 μ β /I [sin ( β - θ ) ] -C θ 2 [6]進(jìn)ー步，定義角度α = β-θ和假設(shè)β = ω , ω是角旋轉(zhuǎn)頻率，那么α =β _ θ，因此，α = - θ。等式[3]變換成Ml θ /4 = (2 μ Β/1) sin α -C (ω - α )2[7]對(duì)于恒定超前角α，可以簡(jiǎn)化為sin α = cl ω 2/2 μ B[8]
保持恒定超前角α的最大頻率GJci是ωο2 = 2μ B/cl,[9]其中α =η/2,也就是90度。在大于COci的某些角頻率，矩μ不遵循磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)，且系統(tǒng)變得不穩(wěn)定。在更高的頻率，運(yùn)動(dòng)基本上停止，因?yàn)榇艌?chǎng)經(jīng)過小于90度和另一半時(shí)間大于90度。因此，兩個(gè)扭矩互相抵消。根據(jù)該推論，動(dòng)能將顯示諸如圖19C中所示的頻率相關(guān)。具體地，動(dòng)能T是T = 2Χ (1/2) (m/2) (1/2)2 Θ 2 [10]圖19C是表示桿以最大動(dòng)能T。= (ml2/8) ω。2的旋轉(zhuǎn)頻率旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能的相關(guān)性的圖，其中ω = Θ。也就是說，能夠用于單個(gè)桿的峰值旋轉(zhuǎn)動(dòng)能依賴于桿質(zhì)量、桿長(zhǎng)度，和在一直到桿不能遵循磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的點(diǎn)都是角速度的二次方程。
通過以上對(duì)磁性納米微粒的桿形成和其機(jī)械行為的理解，示出了本發(fā)明的系統(tǒng)和方法最簡(jiǎn)單地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)應(yīng)用。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)納米微粒的系統(tǒng)表現(xiàn)為(和可視化地呈現(xiàn)為)作用于血管阻塞的一組靈活磁性桿。首先，將通過引入旋轉(zhuǎn)桿示出在以上圖14Α和圖14Β中所討論的兩種典型問題情況的治療。圖20Α示出了通過旋轉(zhuǎn)本發(fā)明的桿引入湍流的實(shí)際利益。一部分具有完全空間阻塞的血管示出了通過圖14Α所示問題的本發(fā)明方法治療，其中是通過傳統(tǒng)方法進(jìn)行治療。圖20Α是無血液流動(dòng)、具有血凝塊2005、同時(shí)正在向接近阻塞位置提供噴射溶栓藥2010的內(nèi)腔2000的橫截面視圖。噴射已經(jīng)示出的三個(gè)旋轉(zhuǎn)磁性桿2030 (與實(shí)際不成比例)和新鮮藥物2010，以及當(dāng)朝著旋轉(zhuǎn)磁體源(此處未示出)的方向2025拉動(dòng)時(shí)產(chǎn)生局部湍流。通過順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，示出桿與新鮮藥物一起旋轉(zhuǎn)，當(dāng)隨著外部旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)源移動(dòng)緩慢地移動(dòng)至左邊時(shí)清除血凝塊2005的表面。血凝塊2005的微小微粒在右邊2035聚集，當(dāng)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，在此處微小微粒將形成球狀物，如圖21Α中所示。該情況將與圖14Α中藥物的具有幾乎很少的混合行為的靜止應(yīng)用中的情況相比較，以及必須依賴于用于移除血凝塊的時(shí)間長(zhǎng)度。圖20Β是內(nèi)腔2050的上部橫截面視圖，示出本發(fā)明的方法和設(shè)備用于解決利用如圖14Β中所示情況中的標(biāo)準(zhǔn)方法移除內(nèi)腔2050中血凝塊效率低下的問題。該情況可以表示腿部動(dòng)脈中的部分阻塞。此時(shí)，在部分阻塞的內(nèi)腔2050中存在緩慢流動(dòng)的血液2090，如圖14Β中所示。血凝塊物質(zhì)2058和2062已經(jīng)在瓣膜小葉2060周圍堵塞，使瓣膜小葉變硬，并引起重要的但不完全的流動(dòng)降低。在這種情況中，血管2050不完全閉合，以及流動(dòng)降低是由于部分阻塞和硬的瓣膜2060堅(jiān)硬。如圖14Β中所描述，血液流動(dòng)盡管緩慢，但是獲得噴射的低效接觸阻塞物質(zhì)的藥物。在本發(fā)明的方法中，示出旋轉(zhuǎn)擦除桿2055作用于血凝塊2058和2062，從而大大地增加與藥物的接觸，并提供小規(guī)模地輕柔磨損。通過旋轉(zhuǎn)桿2055產(chǎn)生在區(qū)域2080和2085內(nèi)的湍流，旋轉(zhuǎn)桿的微小稍微靈活的結(jié)構(gòu)可以在這些區(qū)域起作用，而不會(huì)損害血管壁2070和瓣膜小葉2060。在某些情況中，磁性移除的注入物質(zhì)將通過磁性裝置在下游聚集。當(dāng)在某些情況(特殊的低流動(dòng))下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，血凝塊物質(zhì)和磁性納米微?？梢孕纬纱判郧驙钗?，如下面圖21Β中所示。再者，在不受特定理論約束的情況下，我們認(rèn)為隨著磁性微粒循環(huán),磁性微粒將嚙合血栓表面。隨著血栓進(jìn)入微小塊,磁性微粒則壓縮進(jìn)由磁鐵和血栓物質(zhì)組成的球狀結(jié)構(gòu)中。該結(jié)構(gòu)具有ー些有利的特性。I.通過增加表面區(qū)域的相互作用和引起更高效地循環(huán)溶栓藥，對(duì)象可以加速破壞血栓。2.結(jié)構(gòu)捕獲較小的栓子，并將其封入球狀結(jié)構(gòu)中，因而防止其逃脫。3.該結(jié)構(gòu)將繼續(xù)緩慢地分解，因?yàn)槿芩ㄋ帟?huì)細(xì)胞溶解該結(jié)構(gòu)。4.或者，該結(jié)構(gòu)可以與磁體尖端的設(shè)備聚集在一起，因而捕獲更大的栓子和磁性微粒。依賴于血凝塊和磁性桿相互作用的性質(zhì)和生命階段，利用合適速度的藥物傳遞，如上所述磁性桿擦除過程可以混合血凝塊物質(zhì)和桿，從而提供較小的血凝塊物質(zhì)結(jié)合磁性桿的近似球狀物。本質(zhì)上這些情況是由磁性過程器件的溶栓藥的應(yīng)用速度和濃度確定的。在治療阻塞物中訓(xùn)練的內(nèi)科醫(yī)生將使用傳輸藥物的速度判斷，從而形成最佳特性(硬度和尺寸)的球狀物用于完成移除。
在以下描述該技術(shù)的應(yīng)用。圖21A是由血凝塊2130完全阻塞且無血液流動(dòng)的血管2120的橫截面視圖。此處磁性桿2122攪動(dòng)最接近阻塞2130的區(qū)域并順時(shí)針旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，引起循環(huán)類型1035?；旌蠀^(qū)域2125含有血凝塊物質(zhì)、溶栓藥、和少量的磁性桿物質(zhì)的混合物。在圖21B的橫截面視圖中，已經(jīng)繼續(xù)血管1020中的旋轉(zhuǎn)作用，并且球狀物2140開始形成利用捕獲的栓子從血栓1030分解的物質(zhì)和少量的磁性桿物質(zhì)。在圖21C中，旋轉(zhuǎn)球狀物2140已經(jīng)增大并加速治療。已經(jīng)打開血管2120中的阻塞通道，剩下很少阻塞物質(zhì)的剩余物2150。球狀物2140仍然旋轉(zhuǎn)，并通過來自旋轉(zhuǎn)磁性源(未示出)的生理梯度的力保持在合適的位置。圖21D示出了捕獲和移除完全血凝塊球狀物2140的方式。在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，在恢復(fù)的血管流動(dòng)已經(jīng)推動(dòng)血栓球狀物2140向下游運(yùn)動(dòng)之前，插入磁體尖端的探針2145，并通過收回磁體探針2145捕獲球狀物結(jié)構(gòu)1040用于移除。圖22是含有瓣膜小葉1160的血管2255的橫截面視圖，瓣膜小葉中的ー個(gè)2262具有已經(jīng)使瓣膜2262變硬而變得不起作用的阻塞物質(zhì)2263。血液朝著箭頭2270的方向緩慢地流動(dòng)。外部磁場(chǎng)，(此處未示出，但是在圖12或圖13中示出)，已經(jīng)在該區(qū)域產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，旋轉(zhuǎn)的納米微粒桿2275在該區(qū)域以例如以上圖20B中所示的方式作用于血凝塊沉淀2263。所示磁性桿2275實(shí)際上可以是鄰近血凝塊2263的空間中的大量桿成員。桿是靈活的，且可以擦過比如上所述大約一毫米到兩毫米更短的長(zhǎng)度，從而在2263的窄拐角起作用。在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中，桿2275已經(jīng)起到移除模型空間中的物質(zhì)(例如大約是2厘米寬和3毫米深的2263)的作用，大約移除100立方毫米的血栓物質(zhì)。圖23是較小的血管2300從較大血管2305分開的橫截面視圖。較小的血管可以是如圖所示彎曲的，但是不會(huì)阻礙所示磁性桿2310接近血凝塊1215的運(yùn)動(dòng)，血凝塊1215可以是大腦或其他部位的血凝塊。可以如對(duì)于其他而言所描述的方式擦除這些較小的血凝塊2315，一般是較大的血管，例如以上圖22中的2255?？梢援a(chǎn)生擦洗從而利用合適的此處和生理梯度選擇移除非常小塊的阻塞物質(zhì)。這些微粒的尺寸多達(dá)幾微米，并不會(huì)引起進(jìn)ー步向下游損傷。該清除諸如2315的血凝塊的方法的優(yōu)勢(shì)是，阻塞是完全的，且通過傳統(tǒng)的現(xiàn)有方法很難實(shí)現(xiàn)，但是外部旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)將使桿運(yùn)動(dòng)至阻塞點(diǎn)。然后，如果可以的話，可以在血凝塊位置引入溶栓藥。桿2310在血凝塊位置的攪動(dòng)活動(dòng)將使得藥物比靜態(tài)傳輸更快地起作用。
盡管磁性微粒足夠輕輕地清除微細(xì)的結(jié)構(gòu)，但是有時(shí)候?qū)τ诖竽X部分缺血的腦缺血中風(fēng)的情況則需要迅速地移除物質(zhì)。對(duì)于具體設(shè)計(jì)為通過機(jī)械磨損迅速地移除阻塞同時(shí)増加溶栓藥至阻塞的流動(dòng)的更大磁性結(jié)構(gòu)，可以使用與磁性微粒一起使用的相同原理。這些更大的磁性結(jié)構(gòu)，此處被稱為血栓切除術(shù)設(shè)備，可以是磨損物質(zhì)粘合在其表面的球體。球體的尺寸可以多達(dá)一毫米或更多亞毫米，總是考慮必須在特定步驟之后進(jìn)行移除。該技術(shù)很可能導(dǎo)致比利用傳統(tǒng)技術(shù)通常觀察到的剩余栓子更少。在現(xiàn)有步驟范圍內(nèi)的該方法的進(jìn)一歩優(yōu)勢(shì)是移除物質(zhì)的可控磁特性。在本發(fā)明中描述為具有磁矩的球體的血栓切除術(shù)設(shè)備可以系線/栓系(tether)從而簡(jiǎn)化設(shè)備的恢復(fù)?；蛘?，可以通過為磁性微粒建議的方式相似的方式復(fù)原該設(shè)備，也就是，使用磁性尖端的引導(dǎo)線。球狀物的表面可以由任何ー種以下或其組合組成I.利用磁共振成像、X光、PET、或超聲波技術(shù)能夠可視化的造影剤。2.加速破壞阻塞物的藥物3.加速磨削的最優(yōu)化表面幾何形狀 4.加速磨削的磨損表面圖24A示出了本發(fā)明中呈現(xiàn)為球體2430的能夠與磁系統(tǒng)使用的血栓切除術(shù)設(shè)備的基本操作元素。球狀物2430具有南極端2410和北極端2420的永久磁矩。外部應(yīng)用的以逆時(shí)針方向前進(jìn)的磁場(chǎng)2450引起球狀物旋轉(zhuǎn)。如果沒有磁梯度，如圖21A中所示，朝著表面2460不會(huì)產(chǎn)生牽引力，球狀物不會(huì)轉(zhuǎn)移。圖24B描述了除了以下之外與如13A相同的情況，即朝著基本上固定的方向2480出現(xiàn)磁梯度2480，其產(chǎn)生朝著2480方向的力，作用于磁性球狀物2430使其擠壓血管壁。因此，產(chǎn)生牽引力和朝著2470出現(xiàn)平移運(yùn)動(dòng)同時(shí)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)2440磁場(chǎng)。該技術(shù)的應(yīng)用描述為如下。圖25A是完全阻塞且無血液流動(dòng)的橫截面視圖。此處磁性球狀物2530正在最接近阻塞物2515的區(qū)域攪動(dòng)，同時(shí)機(jī)械地磨光阻塞表面2522。通過朝著方向2520的生理梯度產(chǎn)生對(duì)表面2522的接觸，會(huì)導(dǎo)致朝著方向2520的旋轉(zhuǎn)力。球狀物2530順時(shí)針運(yùn)動(dòng)引起加速溶栓藥的行為的循環(huán)類型2525。在圖25B的橫截面視圖中，已經(jīng)繼續(xù)血管2510中的旋轉(zhuǎn)交互作用，以及球狀物2530已經(jīng)朝著移動(dòng)方向2520深入地滲透至阻塞2515。在圖25C中，旋轉(zhuǎn)的能夠與磁系統(tǒng)使用的球狀物2530已經(jīng)打開血管2510中的阻塞通道2535，留下很少的阻塞物質(zhì)殘留物2515。圖2 示出了從血管2510捕獲和移除能夠與磁系統(tǒng)使用的球狀物2530的方式。不再旋轉(zhuǎn)或不再移動(dòng)外部磁場(chǎng)2520，使得球狀物不再移動(dòng)至右邊。在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，在恢復(fù)血液流動(dòng)之前已經(jīng)向下游推動(dòng)血栓切除術(shù)球狀物2530，插入磁體尖端的探針2540，并通過收回磁體探針2540捕獲球狀物2530用于移除。圖26A示出了能夠與磁系統(tǒng)使用的血管2605中的球狀物2610的系線2630的橫截面視圖。利用圖26B或圖26C中所示的連接，系線2630能夠使球狀物2610隨磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)。在該附圖中，在黑色箭頭的兩端描述了磁體的北極端2640和南極端2645。磁場(chǎng)2640-2645的自由旋轉(zhuǎn)使得磨光血管2605內(nèi)的血栓或斑物質(zhì)2620。系線2630確?？梢允謩?dòng)地收回磁體2610，而不需要在圖25D中描述的磁性尖端的線2540。當(dāng)根據(jù)圖26B和圖26C的方法和設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，系線2630在旋轉(zhuǎn)的情況下將不會(huì)纏繞在球狀物2610。
圖26B示出了允許關(guān)于磁體2610軸2650旋轉(zhuǎn)的系線2660的第一實(shí)施例。在該描述中，通過旋轉(zhuǎn)軸2650系線末端2665寬松地插入系線末端2665，從而確保關(guān)于軸2650自由地旋轉(zhuǎn)。北極箭頭2640和南極箭頭2645描述了球狀物2610的磁化方向。圖26C示出了系線的第二實(shí)施例。系線2670允許關(guān)于磁體2610軸2650旋轉(zhuǎn)(垂直于環(huán)路2675)。在該描述中，系線是寬松地包圍在磁體軸2650周圍確保關(guān)于軸2650自由地旋轉(zhuǎn)的環(huán)路2675。箭頭2680的北極2640和南極2645描述了球狀物2610的磁化方向。本發(fā)明中描述的技術(shù)也可以用于移除圖27中所描述的血管2705壁上易受攻擊的斑2715。在圖27中，示出了血管2705頂部和底部有易受攻擊的斑2715的血管2705的橫截面視圖。示出旋轉(zhuǎn)的磁性球狀物2710以與圖25C中描述的阻塞2515和圖26A中描述的系線2630的方式相似的方式磨光斑2715。通過利用外部產(chǎn)生的生理梯度2720向上朝著斑2715指示行動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)以上。假設(shè)也可以呈現(xiàn)溶栓藥，從而確保溶解噴射物質(zhì)。為了確保能夠利用現(xiàn)代成像技術(shù)觀察磁性微粒和能夠與磁系統(tǒng)使用的血栓切除 術(shù)設(shè)備，微粒必須具有使其對(duì)于成像技術(shù)而言不透光的涂層。實(shí)例造影劑涂層包括X光、PET、MR、和超聲波。這些涂層的優(yōu)勢(shì)是，能夠重構(gòu)由于在該區(qū)域缺乏血液流動(dòng)通常不可見的血管。同樣地，能夠控制和聚集微粒會(huì)導(dǎo)致比利用傳統(tǒng)造影剤更少的毒副作用。例如，X光造影剤通常需要多次注入，因?yàn)闀?huì)隨著血液流動(dòng)清除掉，并且不能夠以高濃度向下進(jìn)行至低血流的血管。圖28A是較小血管2820從較大血管2810分開的橫截面視圖。較小的血管可以是如圖所示彎曲的，但是不會(huì)阻礙磁性桿聚集的運(yùn)動(dòng)和能夠與磁系統(tǒng)使用的球狀物的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。兩種技術(shù)描述為在較小血管2825的右側(cè)開始和接近阻塞2815。在隨后的時(shí)間點(diǎn)，在通過2826、2827、2828、和2829表明的點(diǎn)識(shí)別磁性球狀物或磁體桿聚集2825的位置。通過從主體延伸的箭頭2830表明微粒聚集或磁性球狀物的平移方向。圖28B是與圖28A中描述的圖相同的橫截面視圖。在該視圖中，連接微粒聚集或磁性球狀物的成像位置，使得計(jì)算機(jī)重構(gòu)路徑2835。可以對(duì)比外科手術(shù)前的圖像參考該路徑，從而確保需要沿著路徑導(dǎo)航的解剖術(shù)和計(jì)劃步驟。用于系統(tǒng)的組分磁性納米微粒的不同處方，無論是結(jié)合藥物組合物還是未結(jié)合藥物組合物形成的，均可以為病人給予。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到如何形成不同的藥物組合物、藥物、和混合物，用干與磁性納米微粒共同給予或與納米微粒分開給予。本領(lǐng)域的技術(shù)人員也將認(rèn)識(shí)到，如何形成除了依賴于涂層和要治療的治療目標(biāo)的無涂層的納米微粒之外的涂層納米微粒。在某些實(shí)施例中，可以未經(jīng)稀釋地給予磁性納米微粒的不同處方。在其他的實(shí)施例中，可以給予不同處方和藥物可接受載體，并可以有不同的處方。藥物可接收的載體在本領(lǐng)域是已知的。例如，載體可以提供形式或濃度，或作為稀釋液。合適的賦形劑包括但不限于穩(wěn)定劑、濕潤(rùn)劑和乳化剤、用于不同滲透壓的鹽類、成膠囊劑、緩沖液、和皮膚滲透劑。在2000 年 Ed. Mack Publishing 的 The Science and Practice of Pharmacy 20th 中闡述了賦形劑和注射用藥物傳輸與非注射用藥物傳輸?shù)奶幏?。在某些?shí)施例中，制定磁性納米微粒用于通過注射(例如，腹腔內(nèi)注射地、靜脈注射地、皮下注射地、肌肉注射地等)給予，盡管也可可以使用其他形式的給予方法(例如，ロ月艮、粘膜給予)，具體取決于要治療的循環(huán)系統(tǒng)阻塞。因此，處方可以結(jié)合藥物可接收的傳播媒介，例如生理鹽溶液、林格氏溶液、葡萄糖溶液等。特定的給藥方案，例如，劑量、時(shí)間選擇、和重復(fù)，將依賴于特定的個(gè)體、個(gè)體的病史、和要治療的循環(huán)系統(tǒng)阻塞。一般地，可以使用下面的任何一種劑量一次給予大約lmg/kg體重；至少大約750 μ g/kg體重；至少大約500 μ g/kg體重；至少大約250 μ g/kg體重；至少大約100 μ g/kg體重；至少大約50 μ g/kg體重；至少大約10 μ g/kg體重；至少大約I μ g/kg體重或更少的量。以觀察或?qū)嶒?yàn)為根據(jù)的考慮，例如溶栓藥的半衰期，一般將用于確定劑量。磁勢(shì)定子系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)描述了用于控制磁性納米微粒和其他磁性桿(例如，磁性工具)的磁勢(shì)定子系統(tǒng)，當(dāng)比較目前市場(chǎng)上使用的設(shè)備和藥物組和服時(shí)可以觀察到該磁勢(shì)定子系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。首先，能夠以當(dāng)與引起病人不希望的疼痛的導(dǎo)管和插管相對(duì)立的距離控制磁勢(shì)定子的有利方式組合磁梯度和磁場(chǎng)。第二，能夠構(gòu)建允許磁場(chǎng)以簡(jiǎn)單和精確的方式隨時(shí)間改變的壓實(shí)機(jī)構(gòu)，以及考慮到將藥物組合物準(zhǔn)確地控制在正常劑量比較困難，可以最優(yōu)化，從而顯著地增強(qiáng)對(duì)無線轉(zhuǎn)子的控制。
此外，當(dāng)磁轉(zhuǎn)子由磁性納米微粒組成時(shí)，例如磁鐵，可以通過導(dǎo)致更好地混合在磁性微粒附近的化學(xué)劑或藥劑的方式操縱轉(zhuǎn)子。使用磁梯度結(jié)合時(shí)變磁場(chǎng)能夠產(chǎn)生流型，然后會(huì)增強(qiáng)化學(xué)劑或藥劑的相互作用。在利用tPA作為溶栓藥破壞血管內(nèi)系統(tǒng)內(nèi)的血凝塊的動(dòng)物模型中已經(jīng)觀察到該原理。藥物組合物可以連接磁性納米微粒，從而執(zhí)行相同的功能。因此，假如利用本發(fā)明的系統(tǒng)的磁梯度和時(shí)變磁場(chǎng)能夠?qū)Ш轿⒘：妥饔糜谄谕繕?biāo)，則病人治療需要更少的劑量。磁勢(shì)系統(tǒng)可以充分利用容易理解的用戶接ロ，允許用戶以目前未發(fā)現(xiàn)的方式控制磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)平面。磁勢(shì)系統(tǒng)還可以用于在較小的通道內(nèi)以優(yōu)于利用非時(shí)變磁場(chǎng)的方法移動(dòng)微粒。磁梯度和時(shí)變磁場(chǎng)的組合使用能夠使微粒前進(jìn)至治療可以定向至的較小的血管處。在下面的實(shí)例中將進(jìn)ー步描述本發(fā)明，這些實(shí)例并不限制權(quán)利要求中描述的本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)例根據(jù)下面的實(shí)例可以進(jìn)一歩地理解本發(fā)明的方面，其不應(yīng)當(dāng)被解釋為以任何方式限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)例I-為兔子給予磁性微粒麻醉的兔子用于通過利用頸靜脈和在該位置利用凝血酵素、產(chǎn)生血凝塊的天然產(chǎn)物產(chǎn)生阻塞產(chǎn)生血管內(nèi)的阻塞模型。一旦建立穩(wěn)定的血凝塊，tPA (—般用于溶解血管內(nèi)阻塞病人的血凝塊的酶)和磁性納米微粒就可以定向至血凝塊位置，并記錄溶解血凝塊所需的時(shí)間。參考圖30，在改變時(shí)間點(diǎn)之后，使動(dòng)物安樂死、稱重和分析剰余的血凝塊，并聚集組織，從而確保對(duì)血管本身未產(chǎn)生損傷。血管內(nèi)阻塞模型能夠確定磁勢(shì)定子系統(tǒng)是否可以比僅僅利用tPA更快地再次打開動(dòng)脈或靜脈，和是否可以降低所需tPA的劑量而不會(huì)對(duì)靜脈造成損傷。從該血管內(nèi)阻塞研究獲得的數(shù)據(jù)清晰地顯示出磁勢(shì)定子系統(tǒng)顯著地加速了 tPA的“破壞血凝塊”活動(dòng)。詳細(xì)的治療方案概要深部靜脈血栓是常見和可能的非常情況，目前的治療選擇在許多情況中往往弊大于利。我們的目標(biāo)是使用靜脈血栓形成的非生存的麻醉兔子模型確定通過操縱通常磁地使用的MRI造影劑(成像的磁性微粒用作MRI造影劑的D. Pouliquen等人的IronOxide Nanoparticles ；1991 年 Magnetic Resonance Imaging 的第 9 卷 275-283 頁)是否可以基本上提聞當(dāng)如藥物治療的效率。有磁性的以上所述的鐵納米微粒目前用于人體，且認(rèn)為是安全的。介紹深部靜脈血栓(DVT)可以是無癥狀的，但是在大多數(shù)情況中受影響區(qū)域是疼痛的、腫大的、變紅的、和淺靜脈充血。不及時(shí)治療，并發(fā)癥可以包括組織壞死和受影響肢體喪失其功能。大多數(shù)嚴(yán)重的并發(fā)癥是，血凝塊將移動(dòng)和進(jìn)行至肺，導(dǎo)致肺栓塞(PE)和死亡。目前DVT的治療包括高劑量的分解酶，例如，溶栓酶和纖溶酶原激活劑(tPA)，有時(shí)利用機(jī)械分離增強(qiáng)(Angio jet, Trellis Infusion Systems)。分解酶的劑量安排好，以至于在許多病人(特別是老年人)中，溢血的風(fēng)險(xiǎn)相當(dāng)高和較差的結(jié)果很常見(抗血栓藥的研究2000年 3 月到 4 月；43 (2)101-16Leadley RJ Jr,Chi L, Rebello SS,Gagnon A. J PharmacolToxicol Methods的活體血栓癥模型對(duì)發(fā)現(xiàn)和開發(fā)新的抗血栓藥劑的貢獻(xiàn)；可能的tPA 并發(fā)癥的研究美國(guó)醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)學(xué)報(bào)第3期353-359頁的R. Califf，E. Topol, B. George,J. Boswick,C. Abbottsmith,K. Sigmon,R. Candela,R. Masek,D. Kereiakes,ff.0’ Neill 等人的與治療急性心機(jī)梗死的過程中使用的靜脈纖維溶原激活劑相關(guān)聯(lián)的出血并發(fā)癥)。該DVT模型的目標(biāo)是能夠確定磁勢(shì)定子系統(tǒng)是否可以增強(qiáng)tPA在血栓位置的活動(dòng)性，從而顯著地降低可使用的tPA劑量、大大地降低溢血的風(fēng)險(xiǎn)。在每個(gè)實(shí)驗(yàn)之后，從組織學(xué)上關(guān)于內(nèi)皮完整性估計(jì)血管段。步驟這是非生存的過程。利用凱特明(ketamine)35mg/kg、甲苯噻嗪(Xylazine)5mg/kg麻醉新西蘭白兔(I. 5kg-2. 5kg),并為手術(shù)準(zhǔn)備的刮過的腹側(cè)頸。利用異氟醚氣體的麻醉罩導(dǎo)入可以用于加深麻酔平面從而允許口腔氣管插管法。一旦插管，就將動(dòng)物移動(dòng)至手術(shù)室，并為其給予異氟醚氣體一段持續(xù)時(shí)間進(jìn)行麻酔(為了手術(shù)效果，1%_5%)。監(jiān)測(cè)當(dāng)動(dòng)物在麻醉狀態(tài)下的心率、呼吸率、體溫、和呼氣末CO2。為了降低動(dòng)物數(shù)量和降低研究之間的變化性，在氣管正中央的兩邊做出10-12cm的切ロ，并使用靈敏的/遲鈍的解剖，從而隔離頸靜脈。如果未產(chǎn)生并發(fā)癥，那么就降低了動(dòng)物的總數(shù)量。超聲波流量探針放置在隔離血管的遠(yuǎn)端部分，并在30分鐘內(nèi)采集原始的血流量數(shù)據(jù)。在靜脈流穩(wěn)定之后，絲(或其他編織的、未涂層的)縫線(5或6-0，錐形針頭)橫向地穿過在阻塞區(qū)域的遠(yuǎn)端方面的血管內(nèi)腔的中心，并利用寬松的結(jié)固定(參考引用#5)?？p合的功能是作為結(jié)的錨狀物，防止栓塞。然后，結(jié)扎線放置在血管的最近末梢部分(與流探針相比最近的)阻止血液流動(dòng)。最終利用結(jié)扎線隔離血管的2cm或3cm段。將100U-200U牛凝血酶通過靜脈(27g-30g針)注射進(jìn)最接近第一結(jié)扎線的大約Imm的空間內(nèi)。在撤回凝血酵素針之后立刻放置最接近的結(jié)扎線。利用一小滴氰基丙烯酸酯關(guān)閉針的進(jìn)入點(diǎn)，從而防止在病勢(shì)減退期間出血。允許在30分鐘內(nèi)使血凝塊到期和穩(wěn)定，在這期間移除結(jié)扎線，和在靜脈的前進(jìn)方面(27g-30g針，入口再次用氰基丙烯酸酯密封)注射tPA或tPA與磁性納米微粒(以上所述)的組合物。動(dòng)態(tài)磁場(chǎng)應(yīng)用于該位置，并通過超聲波流量計(jì)對(duì)血凝塊溶解連續(xù)監(jiān)測(cè)多達(dá)3小吋。在重新恢復(fù)流動(dòng)之后，當(dāng)動(dòng)物仍在麻醉時(shí)利用増加的過量戊巴比妥(ニこ基丙ニ酰脲)(150mpk)使動(dòng)物安樂死。然后，收集實(shí)驗(yàn)血管段和剰余血凝塊，并稱重和固定用于進(jìn)一歩的分析。在血管內(nèi)阻塞模型中使用的tPA劑量范圍在大約312. 5U到大約5000U之間。組該研究在2個(gè)階段實(shí)現(xiàn)，試驗(yàn)組和概念驗(yàn)證組。兩個(gè)階段均包括此處概述的過程，但是試驗(yàn)組只利用左邊的頸靜脈，留下其他的作為未試驗(yàn)的組織學(xué)比較器。試驗(yàn)組I.只是凝血酵素，無tPA。該組將建立大量原始的血栓，并評(píng)估血栓穩(wěn)定性。N=302.只是tPA，劑量改變從而建立完全有效的劑量(100%再次管子插入)n=6X3劑量=183.只是tPA，劑量改變從而建立次最優(yōu)的劑量(100%有效的25%_50%的對(duì)象，或總 共再次管子插入)對(duì)象但只有25%_50%的流速)。眾所周知tPA變化的，因此很難找到次最優(yōu)的劑量。N=3X4劑量=12設(shè)備單獨(dú)用于建立最優(yōu)微粒濃度n=3 X 3濃度=9概念驗(yàn)證組注意“n”可以和試驗(yàn)數(shù)據(jù)組合起來，依賴于初始的數(shù)據(jù)質(zhì)量，進(jìn)ー步降低動(dòng)物需求。I.最優(yōu) tPA。n=62.次最優(yōu) tPA。n=63.單獨(dú)的設(shè)備。n=64.設(shè)備和最優(yōu)tPA。n=65.設(shè)備和次最優(yōu)tPA。n=6利用該血管內(nèi)阻塞模型可以解答兩個(gè)方程式。較小的血管在完成頸靜脈的血栓癥過程之后，繼續(xù)麻醉手術(shù)平面和執(zhí)行剖腹手木。將一部分腸子從腹中取出，并浸入生理鹽溶液防止其變干。結(jié)扎腸系膜中的一個(gè)大靜脈，并利用PElO將導(dǎo)管插入其中。注射鐵微粒和熒光(100 μ I中12. 5mg/ml)的混合物，并在不可見光下拍照。這能夠確定熒光是否擴(kuò)散至包圍腸子的非常小的靜脈中，并示出磁勢(shì)定子系統(tǒng)將磁性納米微粒定向至較小的脈管系統(tǒng)。安全性利用磁勢(shì)定子系統(tǒng)是否對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞造成損傷。是否產(chǎn)生血細(xì)胞溶解現(xiàn)象。該血管內(nèi)阻塞模型能夠通過評(píng)估腔靜脈進(jìn)行確定。在完成頸靜脈的血栓癥過程之后，繼續(xù)麻醉手術(shù)平面和執(zhí)行剖腹手木。隔離5-6cm的腔靜脈段，并結(jié)扎所有的分支。結(jié)扎血管和利用PE 10將導(dǎo)管插入。注射鐵納米微粒(100 μ I中12. 5mgml)或生理鹽水溶液(100 μ I)，并利用磁控制血管3個(gè)小吋。在3小時(shí)的最后，通過靜脈穿刺從血管段中移除血液，用于評(píng)估血細(xì)胞溶解現(xiàn)象，在使其安樂死之后，外植血管段用于從組織學(xué)上評(píng)估內(nèi)皮。進(jìn)入動(dòng)脈利用如上所述的DVT模型，已經(jīng)證明磁勢(shì)定子系統(tǒng)顯著地提高兔子模型的tPA功效。參考圖29和圖30。已經(jīng)從組織學(xué)上評(píng)估的組織已經(jīng)聚集起來。觀察到當(dāng)從組織學(xué)角度檢查時(shí)未出現(xiàn)損傷。其他實(shí)施例
提供以上闡明的詳細(xì)說明書是為了幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員實(shí)踐本發(fā)明。然而，本文中所描述和要求的本發(fā)明不是為了通過此處所公開的具體實(shí)施例限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。任何等價(jià)的實(shí)施例均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。事實(shí)上，在不偏離本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍的情況下，可以對(duì)本發(fā)明做出不同的改進(jìn)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)前述的說明書能夠容易地理解除了本文中所示和所描述的之外的本發(fā)明的不同改進(jìn)。這些改進(jìn)也是為了落在 相關(guān)權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。引用的參考文獻(xiàn)本文中參考文獻(xiàn)的引用不應(yīng)當(dāng)被解釋為是本發(fā)明的先前技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種治療系統(tǒng)，包含 磁體，其具有用于控制循環(huán)系統(tǒng)中的磁轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)和梯度； 控制器，其用于以關(guān)于所述循環(huán)系統(tǒng)中的治療目標(biāo)凝結(jié)和穿過磁轉(zhuǎn)子的方式定位和旋轉(zhuǎn)所述磁場(chǎng)和梯度； 其中所述循環(huán)系統(tǒng)中的所述治療目標(biāo)和藥物組合物的接觸被增加。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述藥物組合物被連接到所述磁轉(zhuǎn)子。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述藥物組合物被給予到與所述磁轉(zhuǎn)子分離的循環(huán)系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的系統(tǒng)，其中所述藥物組合物是溶栓藥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的系統(tǒng)，其中所述治療目標(biāo)是從由動(dòng)脈粥樣硬化斑塊、纖維帽、脂肪堆積、心肌梗塞、動(dòng)脈狹窄、動(dòng)脈再狹窄、靜脈血栓、動(dòng)脈血栓、腦血栓、栓塞、溢血和非常細(xì)血管構(gòu)成的組中選擇的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的系統(tǒng)，其中所述循環(huán)系統(tǒng)是病人的脈管系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的系統(tǒng)，其中所述病人是人類。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7所述的系統(tǒng)，其中 所述磁體是耦合到馬達(dá)的永磁體；和 所述控制器控制馬達(dá)以關(guān)于治療目標(biāo)的有效距離、有效平面定位所述磁體，并以有效頻率旋轉(zhuǎn)所述磁體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8所述的系統(tǒng)，其中 所述磁體是具有由電流驅(qū)動(dòng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)極性的電磁體；和所述控制器以關(guān)于治療目標(biāo)的有效距離、有效平面定位所述電磁體，并通過調(diào)整電流旋轉(zhuǎn)所述電磁體的磁場(chǎng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9所述的系統(tǒng)，進(jìn)一歩包含 用于觀看所述磁轉(zhuǎn)子和所述治療目標(biāo)的顯示器；和 用于控制所述磁轉(zhuǎn)子的用戶接ロ， 其中用戶通過調(diào)整所述旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的頻率、關(guān)于所述治療目標(biāo)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的平面和關(guān)于所述治療目標(biāo)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的距離控制所述磁轉(zhuǎn)子清除所述治療目標(biāo)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10所述的系統(tǒng)，其中 所述治療目標(biāo)是人類血管的血栓；和 所述磁轉(zhuǎn)子是注射到所述循環(huán)系統(tǒng)中的磁性納米微粒。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11所述的系統(tǒng)，其中 所述磁轉(zhuǎn)子通過反復(fù)執(zhí)行以下步驟以圓周運(yùn)動(dòng)穿過流體 a)響應(yīng)所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)和所述磁場(chǎng)的引力遠(yuǎn)離所述磁場(chǎng)沿血管翻滾式運(yùn)動(dòng)；和 b)響應(yīng)所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)和所述磁場(chǎng)的引力朝所述磁場(chǎng)流回通過所述流體。
13.—種增加循環(huán)系統(tǒng)中的流體流動(dòng)的治療系統(tǒng)，所述磁性系統(tǒng)包含 磁體，其具有用于控制流體中的磁性工具的磁場(chǎng)；和 控制器，其關(guān)于所述治療目標(biāo)定位和旋轉(zhuǎn)所述磁場(chǎng)從而旋轉(zhuǎn)所述磁性工具的磨損面和操縱旋轉(zhuǎn)的磨損面從而接觸和増加通過所述治療目標(biāo)或在所述治療目標(biāo)周圍的流體流動(dòng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述循環(huán)系統(tǒng)是病人的脈管系統(tǒng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13和14所述的系統(tǒng)，其中所述病人是人類。
16.根據(jù)權(quán)利要求13-15所述的系統(tǒng)，其中 所述磁性工具被耦合到穩(wěn)定桿，和 所述磁性工具響應(yīng)旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)關(guān)于所述穩(wěn)定桿旋轉(zhuǎn)。
17.根據(jù)權(quán)利要求13-16所述的系統(tǒng)，其中 所述磁性工具包括固定于嚙合和穿透所述治療目標(biāo)的磁體的磨損帽。
18.根據(jù)權(quán)利要求13-17所述的系統(tǒng)，其中 所述控制器將所述磁性工具定位在所述治療目標(biāo)的目標(biāo)點(diǎn)，并以足夠穿透所述治療目標(biāo)的頻率旋轉(zhuǎn)所述磁性工具。
19.根據(jù)權(quán)利要求13-18所述的系統(tǒng)，其中 所述磁體被定位成使得所述磁體的磁極在旋轉(zhuǎn)期間連續(xù)地吸引所述磁性工具的相反磁極， 通過穩(wěn)定桿朝著所述治療目標(biāo)推動(dòng)所述磁性工具，其中所述磁性工具根據(jù)所述穩(wěn)定桿旋轉(zhuǎn)。
20.根據(jù)權(quán)利要求13-19所述的系統(tǒng)，其中 所述磁體被定位成使得所述磁體的磁極在旋轉(zhuǎn)期間連續(xù)地吸引所述磁性工具的相反磁極，和 通過所述磁體的吸引力朝著所述治療目標(biāo)拉所述磁性工具。
21.一種用于增加循環(huán)系統(tǒng)中的流體流動(dòng)的系統(tǒng)，包含 磁體，其具有用于控制所述流體中的磁轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)； 顯示器，其用于將所述流體中的磁轉(zhuǎn)子和治療目標(biāo)顯示給用戶；和 控制器，其響應(yīng)來自所述用戶的指令控制所述磁場(chǎng)執(zhí)行以下步驟 a)將所述磁轉(zhuǎn)子定位在所述治療目標(biāo)的附近， b)關(guān)于所述治療目標(biāo)調(diào)整所述磁轉(zhuǎn)子的角取向，和 c)使所述磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)并以圓周運(yùn)動(dòng)穿過流體，從而混合流體和充分地清除所述治療目標(biāo)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中 所述顯示器顯示所述磁轉(zhuǎn)子和所述治療目標(biāo)的實(shí)時(shí)視頻，和 所述顯示器可以在所述實(shí)時(shí)視頻上疊加磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)平面的圖形表示和磁場(chǎng)的吸引力的另ー個(gè)圖形表示。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的系統(tǒng)，其中 所述磁體是耦合到馬達(dá)和可移動(dòng)臂的永磁體，和 所述控制器包括遠(yuǎn)程控制設(shè)備，用戶使用該設(shè)備操縱所述磁場(chǎng)關(guān)于所述治療目標(biāo)的位置、旋轉(zhuǎn)平面和旋轉(zhuǎn)頻率。
24.根據(jù)權(quán)利要求21-23所述的系統(tǒng)，其中 所述顯示器響應(yīng)用戶通過所述遠(yuǎn)程控制設(shè)備提供的指令調(diào)整圖形。
25.根據(jù)權(quán)利要求21-24所述的系統(tǒng)，其中 所述磁體是耦合到馬達(dá)和可移動(dòng)臂的電磁體，和 所述控制器執(zhí)行圖像處理，從而識(shí)別所述治療目標(biāo)的位置、形狀、厚度和密度，并自動(dòng)地操縱所述可移動(dòng)臂控制磁場(chǎng)的位置、旋轉(zhuǎn)平面和旋轉(zhuǎn)頻率，從而清除所述治療目標(biāo)。
26.根據(jù)權(quán)利要求21-25所述的系統(tǒng)，其中 所述磁轉(zhuǎn)子是通過磁性納米微粒結(jié)合所述磁場(chǎng)形成的。
27.根據(jù)權(quán)利要求21-26所述的系統(tǒng)，其中 所述流體是血液和溶栓藥的混合物， 通過所述磁轉(zhuǎn)子的圓周運(yùn)動(dòng)混合所述血液和溶栓藥，從而消蝕和清除所述治療目標(biāo)。
28.根據(jù)權(quán)利要求21-27所述的系統(tǒng)，其中 所述磁轉(zhuǎn)子的圓周運(yùn)動(dòng)將所述溶栓藥從高流動(dòng)血管重新定向到含有所述治療目標(biāo)的低流動(dòng)血管。
29.—種增加循環(huán)系統(tǒng)中的流體流動(dòng)的方法，所述方法包含 為需要的病人的循環(huán)系統(tǒng)給予治療上有效量的磁轉(zhuǎn)子；和 將磁體應(yīng)用于病人，所述磁體具有用于控制循環(huán)系統(tǒng)中的所述磁轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)和梯度；和 利用控制器以關(guān)于病人的循環(huán)系統(tǒng)中的治療目標(biāo)凝結(jié)和穿過磁轉(zhuǎn)子的方式定位和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和梯度； 其中循環(huán)系統(tǒng)中治療目標(biāo)和藥物組合物的接觸被增加，且流體流動(dòng)被增加。
30.根據(jù)權(quán)利要求29中所述的方法，其中所述藥物組合物被連接到所述磁轉(zhuǎn)子。
31.根據(jù)權(quán)利要求29-30中所述的方法，其中所述藥物組合物被給予到與所述磁轉(zhuǎn)子分尚的病人的循環(huán)系統(tǒng)。
32.根據(jù)權(quán)利要求29-31中所述的方法，其中所述藥物組合物是溶栓藥。
33.根據(jù)權(quán)利要求29-32中所述的方法，其中所述治療目標(biāo)是從由動(dòng)脈粥樣硬化斑塊、纖維帽、脂肪堆積、心肌梗塞、動(dòng)脈狹窄、動(dòng)脈再狹窄、靜脈血栓、動(dòng)脈血栓、腦血栓、栓塞、溢血和非常細(xì)血管構(gòu)成的組中選擇的。
34.根據(jù)權(quán)利要求29-33中所述的方法，其中所述循環(huán)系統(tǒng)是病人的脈管系統(tǒng)。
35.根據(jù)權(quán)利要求29-34中所述的方法，其中所述病人是人類。
36.根據(jù)權(quán)利要求29-35中所述的方法，其中 所述磁體是耦合到馬達(dá)的永磁體；和 所述控制器控制馬達(dá)以關(guān)于所述治療目標(biāo)的有效距離、有效位置定位所述磁體，并以有效頻率旋轉(zhuǎn)所述磁體。
37.根據(jù)權(quán)利要求29-36中所述的方法，其中 所述磁體是具有磁場(chǎng)強(qiáng)度和由電流驅(qū)動(dòng)的磁場(chǎng)極性的電磁體；和所述控制器以關(guān)于治療目標(biāo)的有效距離、有效平面定位所述電磁體，并通過調(diào)整電流旋轉(zhuǎn)所述電磁體的磁場(chǎng)。
38.根據(jù)權(quán)利要求29-37中所述的方法，其中所述系統(tǒng)進(jìn)ー步包含 用于觀看所述磁轉(zhuǎn)子和所述治療目標(biāo)的顯示器；和 用于控制磁轉(zhuǎn)子的用戶接ロ， 其中用戶通過調(diào)整所述旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的頻率、關(guān)于所述治療目標(biāo)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的平面和關(guān)于所述治療目標(biāo)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的距離控制磁轉(zhuǎn)子以增加所述循環(huán)系統(tǒng)中所述治療目標(biāo)和藥物組合物的接觸。
39.根據(jù)權(quán)利要求29-38中所述的方法，其中 所述治療目標(biāo)是人類血管中的血栓；和 所述磁轉(zhuǎn)子是注射到所述循環(huán)系統(tǒng)中的磁性納米微粒。
40.根據(jù)權(quán)利要求29-39中所述的方法，其中 所述治療目標(biāo)是完全靜脈雙瓣阻塞或部分靜脈雙瓣阻塞。
41.根據(jù)權(quán)利要求29-40中所述的方法，其中 所述磁轉(zhuǎn)子通過反復(fù)執(zhí)行以下步驟以圓周運(yùn)動(dòng)穿過所述流體 a)響應(yīng)所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)和所述磁場(chǎng)的引力遠(yuǎn)離所述磁場(chǎng)沿血管翻滾式運(yùn)動(dòng)；和 b)響應(yīng)所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)和所述磁場(chǎng)的引力朝著所述磁場(chǎng)流回通過流體。
42.根據(jù)權(quán)利要求29-41中所述的方法，其中所述馬達(dá)是直徑從大約20nm到大約60nm的磁性納米微粒。
43.根據(jù)權(quán)利要求29-42中所述的方法，其中所述治療目標(biāo)是病人頭部中的血管阻塞。
44.根據(jù)權(quán)利要求29-43中所述的方法，其中所述治療目標(biāo)是病人腿部中的血管阻塞。
45.一種用于增加循環(huán)系統(tǒng)中藥物擴(kuò)散的方法，所述方法包含 為需要的病人的循環(huán)系統(tǒng)給予治療上有效量的磁轉(zhuǎn)子； 將磁體應(yīng)用于病人，所述磁體具有用于控制循環(huán)系統(tǒng)中的所述磁轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)和梯度；和 利用控制器以關(guān)于病人循環(huán)系統(tǒng)中的治療目標(biāo)凝結(jié)和穿過磁轉(zhuǎn)子的方式定位和旋轉(zhuǎn)所述磁場(chǎng)和梯度， 其中循環(huán)系統(tǒng)中藥物組合物在治療目標(biāo)的擴(kuò)散被増加。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，其中所述藥物組合物被連接到所述磁轉(zhuǎn)子。
47.根據(jù)權(quán)利要求45-46中所述的方法，其中所述藥物組合物被給予到與所述磁轉(zhuǎn)子分尚的病人的循環(huán)系統(tǒng)。
48.根據(jù)權(quán)利要求45-47中所述的方法，其中所述藥物組合物是溶栓藥。
49.根據(jù)權(quán)利要求45-48中所述的方法，其中所述治療目標(biāo)是從由動(dòng)脈粥樣硬化斑塊、纖維帽、脂肪堆積、心肌梗塞、動(dòng)脈狹窄、動(dòng)脈再狹窄、靜脈血栓、動(dòng)脈血栓、腦血栓、栓塞、溢血和非常細(xì)血管構(gòu)成的組中選擇的。
50.根據(jù)權(quán)利要求45-49中所述的方法，其中所述循環(huán)系統(tǒng)是病人的脈管系統(tǒng)。
51.根據(jù)權(quán)利要求45-50中所述的方法，其中所述病人是人類。
52.根據(jù)權(quán)利要求45-51中所述的方法，其中 所述磁體是耦合到馬達(dá)的永磁體；和 所述控制器控制馬達(dá)以關(guān)于所述治療目標(biāo)的有效距離、有效位置定位所述磁體，并以有效頻率旋轉(zhuǎn)所述磁體。
53.根據(jù)權(quán)利要求45-52中所述的方法，其中 所述磁體是具有磁場(chǎng)強(qiáng)度和由電流驅(qū)動(dòng)的磁場(chǎng)極性的電磁體；和所述控制器以關(guān)于治療目標(biāo)的有效距離、有效平面定位電磁體，并通過調(diào)整電流旋轉(zhuǎn)電磁體的磁場(chǎng)。
54.根據(jù)權(quán)利要求45-53中所述的方法，其中所述系統(tǒng)進(jìn)ー步包括 用于觀看所述磁轉(zhuǎn)子和所述治療目標(biāo)的顯示器；和用于控制磁轉(zhuǎn)子的用戶接ロ， 其中用戶通過調(diào)整所述旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的頻率、關(guān)于所述治療目標(biāo)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的平面和關(guān)于所述治療目標(biāo)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的距離控制磁轉(zhuǎn)子以增加所述循環(huán)系統(tǒng)中所述治療目標(biāo)與藥物組合物的接觸。
55.根據(jù)權(quán)利要求45-54中所述的方法,其中 所述治療目標(biāo)是人類血管中的血栓；和 所述磁轉(zhuǎn)子是注射到所述循環(huán)系統(tǒng)中的磁性納米微粒。
56.根據(jù)權(quán)利要求45-55中所述的方法,其中 所述治療目標(biāo)是完全的靜脈雙瓣阻塞或部分的靜脈雙瓣阻塞。
57.根據(jù)權(quán)利要求45-56中所述的方法,其中 所述磁轉(zhuǎn)子通過反復(fù)執(zhí)行以下步驟以圓周運(yùn)動(dòng)穿過流體 a)響應(yīng)所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)和所述磁場(chǎng)的引力遠(yuǎn)離所述磁場(chǎng)沿血管翻滾式運(yùn)動(dòng)；和 b)響應(yīng)所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)和所述磁場(chǎng)的引力朝著所述磁場(chǎng)流回通過流體。
58.根據(jù)權(quán)利要求45-57中所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)子是直徑從大約20nm到大約60nm的磁性納米微粒。
59.根據(jù)權(quán)利要求45-58中所述的方法，其中所述治療目標(biāo)是病人頭部中的血管阻塞。
60.根據(jù)權(quán)利要求45-59中所述的方法，其中所述治療目標(biāo)是病人腿部中的血管阻塞。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用遠(yuǎn)程放置的生成磁場(chǎng)的定子自由地物理操縱循環(huán)系統(tǒng)中的磁轉(zhuǎn)子的系統(tǒng)。在一個(gè)方面中，本發(fā)明涉及利用機(jī)遇永磁體或產(chǎn)生磁場(chǎng)的定子源的流體介質(zhì)中的磁性微粒。該系統(tǒng)對(duì)于增強(qiáng)治療藥劑在流體介質(zhì)中的擴(kuò)散是非常有用的，例如人體循環(huán)系統(tǒng)，其可以導(dǎo)致充分地清除流體阻塞，例如循環(huán)系統(tǒng)中的血管阻塞，從而導(dǎo)致血流增加。作為本系統(tǒng)目標(biāo)的血管阻塞實(shí)例包括但不限于，動(dòng)脈粥樣硬化斑塊、纖維帽、脂肪堆積、心肌梗塞、動(dòng)脈狹窄、動(dòng)脈再狹窄、靜脈血栓、動(dòng)脈血栓、腦血栓、栓塞、溢血、其他血栓、和非常細(xì)血管。
文檔編號(hào)A61M31/00GK102695542SQ201080060370
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月2日
發(fā)明者F·M·克雷頓, R·C·里特爾 申請(qǐng)人:脈沖治療公司