《在醫療器械上裝載藥物和/或聚合物的方法和裝置》是微創醫療器械(上海)有限公司於2009年7月30日申請的專利,該專利公布號為CN101987049A,專利公布日為2011年3月23日,發明人是張劼、易博、吳常生、唐智榮、羅七一。
《在醫療器械上裝載藥物和/或聚合物的方法和裝置》所述醫療器械包含一個或一個以上裝載藥物和/或聚合物的槽或洞,其通過數字圖像處理技術和定位技術,對每個醫療器械裝置上的槽或洞都進行了精確定位,確保裝載裝置的出口與所述槽或洞的中心的位置相對應,因此藥物和/或聚合物被滴到槽外的情況可以被避免,從而降低了對人體產生危害的風險。
2020年7月,《在醫療器械上裝載藥物和/或聚合物的方法和裝置》獲得第二十一屆中國專利銀獎。
(概述圖為《在醫療器械上裝載藥物和/或聚合物的方法和裝置》摘要附圖 )
基本介紹
- 中文名:在醫療器械上裝載藥物和/或聚合物的方法和裝置
- 公布號:CN101987049A
- 公布日:2011年3月23日
- 申請號 :2009100557194
- 申請日 :2009年7月30日
- 申請人 :微創醫療器械(上海)有限公司
- 地址 :上海市浦東張江高科技園區牛頓路501號
- 發明人 :張劼、易博、吳常生、唐智榮、羅七一
- Int. Cl. :A61F2/82(2006.01)I、A61M31/00(2006.01)I
- 專利代理機構 :北京市金杜律師事務所
- 代理人 :樓仙英、章承繼
- 類別:專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
在中國,每年有成千上萬的嚴重冠狀動脈粥樣硬化性心臟病需要進行冠狀動脈內成形術(PTCA)和支架置入術。但是,在接受這類手術的病人中,30%的人在半年內還是會面臨血管變窄的問題。這些病人在做完血管擴張手術後,由於無法正常恢復,產生很多細胞,將血管阻塞,而導致他們須要再做多一次繞道手術或血管成形術。
2009年以前醫學界發明了一種能夠制止細胞分裂的新方法-“藥物洗脫支架”,其在用以擴充病人血管的支架塗上一種藥物,而藥物釋放的抗生素能抑制不正常細胞的生長。這樣一來,血管就不會被細胞阻塞,也不會變窄了。
通常,藥物洗脫支架通過包被於金屬裸支架表面的聚合物攜帶藥物,當支架置入血管內病變部位後,藥物自聚合物塗層中通過洗脫方式有控制地釋放至心血管壁組織而發揮生物學效應。截止2009年,對於多數現有的藥物洗脫支架,通常將活性藥物和聚合物混合塗覆在裸支架部分或全部表面上。這種含有聚合物塗層的藥物支架在臨床套用中可以將再狹窄發生率降低到10%以下,但這種藥物洗脫支架在植入人體後,由於藥物的不斷減少,聚合物濃度相應地不斷提高,可能會導致血栓的形成。
對此,2009年之前技術提出了一種用於藥物洗脫支架的納米級孔洞釋放結構,其在藥物洗脫支架上開設有多個納米級孔洞,從而有效控制藥物釋放的速率,降低藥物洗脫支架在植入人體組織後引起血栓的風險。但是該結構需要用傳統的噴塗等方法來對納米級孔洞進行噴塗,而該方法缺陷在於不能準確地將藥物裝載在所需要的部位,尤其是對於挖有很小的載藥槽或孔的支架,傳統的方法更難以準確地發現並定位槽的位置,因而無法為載藥工序提供依據。
另外,在已知的技術中,在金屬裸支架表面加工出大量用不變形的可儲存藥物的小孔穴,這種小孔穴稱為藥物儲存槽,這些儲存槽可以提供藥物洗脫。這樣,藥物不必像以往那樣包被於支架表面,而是同生物降解性的多聚物一起埋藏在儲存槽內。通過這種技術可以藥物的定位釋放,具有較高的精確性。這種方式不僅可以控制藥物洗脫的時間,還可以控制藥物洗脫的速率。
但是,帶有藥物儲存槽的金屬裸支架是通過雷射工藝腐蝕管材而成。加工後的金屬裸支架由於本身的彈性變形,以及人工拾取與放置過程,使得藥物儲存槽的實際位置相對理論設計位置發生了位移。由於藥物槽的尺寸十分小,一般都在20-80微米左右,因此如果點滴裝置仍然在設計位置出進行點滴操作,會使得藥物被點滴到槽外。當支架被植入人體後,形成在槽外的藥物會從支架上脫落,從而會導致血栓的形成。
發明內容
專利目的
《在醫療器械上裝載藥物和/或聚合物的方法和裝置》的目的在於提供一種在醫療器械上放置藥物和/或聚合物的方法和裝置,其可以根據支架槽或洞的實際位置向藥物槽進行精確點滴,從而藥物和/或聚合物被滴到槽外的情況可以被避免,這樣就降低了血栓形成的風險。
技術方案
為實現上述目的,《在醫療器械上裝載藥物和/或聚合物的方法和裝置》提供一種在醫療器械上裝載藥物和/或聚合物的方法,所述醫療器械包含一個或一個以上裝載藥物和/或聚合物的槽或洞,其特徵在於,包括如下步驟:
1)攝取所述醫療器械上槽或洞的圖像,所述圖像包含至少一個完整的所述槽或洞的圖形;
2)對所述攝取圖像進行數字圖像處理,獲取所述槽或洞的圖形;
3)計算出所述槽或洞的圖形的中心位置,並根據該中心位置確定所述槽或洞的實際中心位置;
4)調整裝載裝置與所述醫療器械的相對位置,使所述裝載裝置的出口對準所述槽或洞的實際中心位置;
5)打開所述裝載裝置的出口,對所述槽或洞進行裝載。
需要注意的是,該發明所稱的“數字處理技術”是指將圖像信號轉換成數位訊號並利用計算機對其進行處理的過程。另外,該發明所稱的“槽或洞”包括了穿透型的槽或洞,也包括非穿透型的槽或洞。該發明優選的是非穿透型的槽或洞。優選地,在所述步驟2)中,將所攝取的圖像轉化成多個像素點的集合,對所述像素點的集合進行數字圖像處理,從而獲取所述槽或洞的圖形。更優選地,在步驟2)中,當圖像轉化成像素點的集合後,根據每個像素點的灰度值對像素點賦值,將符合預設值或者值域範圍的像素點指定為目標像素點或背景像素點,連通所有被指定為目標像素點或背景像素點的像素點,形成目標像素體。特別地,可以通過對像素點進行二值法處理來對每個像素點賦值。
在該發明的一種方式中,在步驟3)中,根據所述槽或洞的圖形中各個像素點的空間坐標,計算所述槽或洞的圖形的中心像素點的空間坐標。更優選地,在所述步驟4)中,還包括確定所述攝取的圖像的幾何中心的空間坐標的步驟。這裡需要指出的是,該發明所稱的“幾何中心”是指畫面兩條垂直相交線的交叉點。由於在該發明的方法中,圖像的取景位置不會因為醫療器械的移動而改變,因此當移動具有槽或洞的醫療器械裝置時,只會改變圖形的中心位置空間坐標,而不會改變圖像的幾何中心的空間坐標。在該發明中,所述圖像幾何中心的空間坐標與所述圖像攝取裝置的中心的空間坐標相對應,即只有當移動所述圖像攝取裝置時,所述圖像的幾何中心的位置才會產生變化。
優選地,所述圖像幾何中心的空間坐標可以通過下述方法來確定:
a)獲得所述攝取的圖像四個頂點處的空間坐標;
b)根據所述四個頂點的空間坐標計算出所述攝取的圖象的幾何中心的空間坐標。
在該發明的另一種方式中,在步驟3)中,根據所述槽或洞的圖形中各個像素點的像素坐標,計算所述槽或洞的圖形的中心像素點的像素坐標。
優選地,在所述步驟4)中,還包括確定所述攝取的圖像的幾何中心像素點的像素坐標。
優選地,在所述步驟4)中通過下述方法來確定所述攝取的圖像的幾何中心的像素坐標:
a)獲得所述攝取的圖像四個頂點處的像素坐標;
b)根據所述四個頂點的像素坐標計算出所述攝取的圖象的幾何中心的像素坐標。或者,也可以在所述步驟4)根據所述被攝取的圖像的解析度分別獲取x方向和y方向像素點的中間值,以此來確定所述攝取的圖像的幾何中心的像素坐標。
在確定了所述圖像幾何中心的像素坐標後,在所述步驟4)中,計算出所述圖形中心像素點的像素坐標與所述圖像幾何中心像素點的像素坐標間的坐標差值,並將計算出的像素坐標差值轉換成空間坐標差值。
優選地,在確定了所述槽或洞的圖形中心位置的空間坐標與所述幾何中心的空間坐標的坐標差值後,在步驟4)中,根據該坐標差值,在x方向和/或y方向移動所述具有槽或洞的醫療器械,使所述槽或洞的實際中心位置與所述幾何中心處於同一縱軸上。或者,優選地,在步驟4)中,根據該坐標差值,在x方向和/或y方向移動所述圖像攝取裝置,使所述槽或洞的實際中心位置與所述幾何中心處於同一縱軸上。
優選地,該發明的方法還包括預先確定所述裝載裝置的出口與所述圖像攝取裝置的中心的位置關係,獲得所述裝載裝置的出口與所述圖像攝取裝置的中心在x方向和/或y方向上的空間坐標差值。
優選地,在使所述槽或洞的實際中心位置與所述幾何中心處於同一縱軸上後,根據所獲得的裝載裝置出口與圖像攝取中心的空間坐標差值,在x方向和/或y方向上移動所述醫療器械,使所述裝載裝置的出口與所述槽或洞的實際中心位置位於同一縱軸上。或者,優選地,在使所述槽或洞的實際中心位置與所述幾何中心處於同一縱軸上後,根據所獲得的裝載裝置出口與圖像攝取中心的空間坐標差值,在x方向和/或y方向上移動所述裝載裝置的出口,使所述裝載裝置的出口與所述幾何中心處於同一縱軸上。
優選地,該發明的方法還包括步驟6),在該步驟中,將所述醫療器械移回到步驟2)中所述醫療器械被攝取圖像的位置處,接著旋轉所述醫療器械一定角度和/或平移所述醫療器械一定步距,之後再執行步驟2)到步驟6),以此循環操作,直到所述醫療器械上所有槽或洞都被點滴有藥物和/或聚合物為止。
優選地,所述槽或洞的寬度在0.5-200微米之間。更優選地,所述槽或洞的寬度在20-80微米之間。
優選地,所述醫療器械是人體管腔內支架。更優選地,所述人體管腔內支架是血管支架。
優選地,所述的藥物是包括化學藥物和/或生物活性物質。更優選地,所述化學藥物包括免疫抑制劑和/或抗癌藥物,所述生物活性物質包括蛋白質、多肽、DNA、RNA和/或microRNA。特別地,所述免疫抑制劑選自雷帕黴素及其衍生物,所述抗癌藥物選自紫杉醇及其衍生物。
優選地,所述聚合物是生物可降解聚合物。
優選地,所述生物可降解聚合物選自由C、H和O構成的C2-C6脂肪族羥基羧酸的均聚物和共聚物中的一種或多種。
優選地,所述生物可降解聚合物是:
(1)D-乳酸、L-乳酸、乙醇酸或ε-己內酯的均聚物中的一種或多種;和/或
(2)由D-乳酸、L-乳酸、乙醇酸和ε-己內酯中任意兩種以上作為單體所形成的共聚物中的一種或多種。
優選地,所述生物可降解聚合物選自聚D,L-丙交酯、聚D-丙交酯、聚L-丙交酯、聚乙交酯、聚乙交酯-丙交酯和聚ε-己內酯中的一種或多種。
優選地,所述裝載裝置包括預先裝有藥物和/或聚合物溶液的容器。
優選地,在步驟1)中通過照相機或攝像機獲取槽或洞的圖像。
《在醫療器械上裝載藥物和/或聚合物的方法和裝置》還提供一種在醫療器械上裝載藥物和/或聚合物的裝置,所述醫療器械包含一個或一個以上裝載藥物和/或聚合物的槽或洞,其特徵在於,所述裝置包括:醫療器械放置平台,用於放置所述醫療器械;圖像攝取裝置,其位於所述放置平台上方,用於攝取所述醫療器械上槽或洞的圖像,所述圖像包含至少一個完整的所述槽或洞的圖形;圖像處理單元,其與所述攝取裝置相連,用於對所述攝取圖像進行數字圖像處理,獲取所述槽或洞的圖形,並計算出所述槽或洞的圖形的中心位置,根據該中心位置確定所述槽或洞的實際中心位置;裝載裝置,其預先裝有藥物和/或聚合物,並通過其出口對所述醫療器械上的槽或洞進行裝載。
位置調節裝置,用於調整所述醫療器械與所述圖像攝取裝置和/或所述裝載裝置之間的相對位置關係。
優選地,所述圖像處理單元將所攝取的圖像轉化成多個像素點的集合。更優選地,所述圖像處理單元將圖像轉化成像素集合後,會根據每個像素點的灰度值對像素點賦值,將符合預設值或者值域範圍的像素點指定為目標像素點或背景像素點,連通所有被指定為目標像素點或背景像素點的像素點,形成目標像素體。特別地,所述圖像處理單元通過對像素點進行二值法處理來對每個像素點賦值。
優選地,所述圖像處理單元根據所述槽或洞的圖形中各個像素點的空間坐標,計算出所述槽或洞的圖形的中心像素點的空間坐標。
在該發明的一個方式中,所述圖像處理單元可以用於確定所述攝取的圖像的幾何中心的空間坐標。優選地,所述圖像處理單元通過下述方法來確定所述攝取的圖像的幾何中心的空間坐標:
a)獲得所述攝取的圖像四個頂點處的空間坐標;
b)根據所述四個頂點的空間坐標計算出所述攝取圖象的幾何中心的空間坐標。
在該發明的另一個方式中,所述圖像處理單元根據所述槽或洞的圖形中各個像素點的像素坐標,計算所述槽或洞的圖形的中心像素點的像素坐標。
優選地,所述圖像處理單元還用於確定所述攝取的圖像的幾何中心像素點的像素坐標。更優選地,所述圖像處理單元通過下述方法來確定所述攝取的圖像的幾何中心像素點的像素坐標:
a)獲得所述攝取的圖像四個頂點處的像素坐標;
b)根據所述四個頂點的像素坐標計算出所述攝取的圖象的幾何中心像素點的像素坐標。
或者,更優選地,所述圖像處理單元根據所述圖像攝取裝置的解析度分別獲取x方向和y方向像素點的中間值,並以此來確定所述攝取的圖像的幾何中心的像素坐標。
優選地,所述圖像處理單元能夠計算出所述圖形中心像素點的像素坐標與所述圖像幾何中心像素點的像素坐標間的坐標差值,並能將計算出的像素坐標差值轉換成空間坐標差值。
優選地,該發明的裝置還包括位置校準裝置,其用於校準裝載裝置的出口與圖像攝取裝置的中心的位置差,並獲得所述裝載裝置的出口與所述圖像攝取裝置的中心在x方向和/或y方向上的空間坐標差值。
優選地,所述位置調節裝置與所述醫療器械放置平台相連,帶動所述醫療器械放置平台在x-y的水平坐標面上移動。
優選地,所述位置調節裝置與所述圖像攝取裝置相連,帶動所述圖像攝取裝置在x-y的水平坐標面上移動。
優選地,所述位置調節裝置與所述裝載裝置相連,帶動所述裝載裝置在x-y的水平坐標面上移動。
優選地,所述圖像攝取裝置與所述裝載裝置處於同一垂面上。
優選地,所述醫療器械放置平台包括旋轉平台,所述旋轉平台上設定支架軸,所述醫療器械放置在所述支架軸上。
優選地,所述的圖像攝取裝置是照相機或攝像機。更優選地,所述的圖像攝取裝置是工業照相機或攝像機。
改善效果
《在醫療器械上裝載藥物和/或聚合物的方法和裝置》通過數字圖像處理技術和定位技術,對每個醫療器械裝置上的藥物槽或洞都進行了精確定位,確保裝載裝置的出口定位在藥物槽或洞的中心的豎直上方,因此藥物被滴到槽外的情況可以被避免,從而降低了對人體產生危害的風險。
附圖說明
圖1是《在醫療器械上裝載藥物和/或聚合物的方法和裝置》中一藥物洗脫支架展開示意圖;
圖2是《在醫療器械上裝載藥物和/或聚合物的方法和裝置》方法一實施例的流程圖;
圖3是《在醫療器械上裝載藥物和/或聚合物的方法和裝置》方法另一實施例的流程圖;
圖4是《在醫療器械上裝載藥物和/或聚合物的方法和裝置》方法另一實施例的流程圖;
圖5是《在醫療器械上裝載藥物和/或聚合物的方法和裝置》裝載裝置一實施例的示意圖。
權利要求
1.《在醫療器械上裝載藥物和/或聚合物的方法和裝置》其特徵在於,包括如下步驟:
1)攝取所述醫療器械上槽或洞的圖像,所述圖像包含至少一個完整的所述槽或洞的圖形;
2)對所述攝取圖像進行數字圖像處理,獲取所述槽或洞的圖形;
3)計算出所述槽或洞的圖形的中心位置,並根據該中心位置確定所述槽或洞的實際中心位置;
4)調整裝載裝置與所述醫療器械的相對位置,使所述裝載裝置的出口對準所述槽或洞的實際中心位置;
5)打開所述裝載裝置的出口,對所述槽或洞進行裝載。
2.如權利要求1所述的方法,其特徵在於,在步驟2)中,將所攝取的圖像轉化成多個像素點的集合,對所述像素點的集合進行數字圖像處理,從而獲取所述槽或洞的圖形。
3.如權利要求2所述的方法,其特徵在於,在步驟2)中,當圖像轉化成像素點的集合後,根據每個像素點的灰度值對像素點賦值,將符合預設值或者值域範圍的像素點指定為目標像素點或背景像素點,連通所有被指定為目標像素點或背景像素點的像素點,形成目標像素體。
4.如權利要求3所述的方法,其特徵在於,通過對像素點進行二值法處理來對每個像素點賦值。
5.如權利要求2所述的方法,其特徵在於,在步驟3)中,根據所述槽或洞的圖形中各個像素點的空間坐標,計算所述槽或洞的圖形的中心像素點的空間坐標。
6.如權利要求5所述的方法,其特徵在於,在步驟4)中,還包括確定所述攝取的圖像的幾何中心的空間坐標。
7.如權利要求6所述的方法,其特徵在於,在步驟4)中通過下述方法來確定所述攝取的圖像的幾何中心的空間坐標:
a)獲得所述攝取的圖像四個頂點處的空間坐標;
b)根據所述四個頂點的空間坐標計算出所述攝取的圖像的幾何中心的空間坐標。
8.如權利要求2所述的方法,其特徵在於,在步驟3)中,根據所述槽或洞的圖形中各個像素點的像素坐標,計算所述槽或洞的圖形的中心像素點的像素坐標。
9.如權利要求8所述的方法,其特徵在於,在步驟4)中,還包括確定所述攝取的圖像的幾何中心像素點的像素坐標。
10.如權利要求9所述的方法,其特徵在於,在步驟4)中通過下述方法來確定所述攝取的圖像的幾何中心的像素坐標:
a)獲得所述攝取的圖像四個頂點處的像素坐標;
b)根據所述四個頂點的像素坐標計算出所述攝取的圖像的幾何中心的像素坐標。
11.如權利要求9所述的方法,其特徵在於,在步驟4)中根據所述被攝取的圖像的解析度分別獲取x方向和y方向像素點的中間值,以此來確定所述攝取的圖像的幾何中心的像素坐標。
12.如權利要求9所述的方法,其特徵在於,在步驟4)中,計算出所述圖形中心像素點的像素坐標與所述圖像幾何中心像素點的像素坐標間的坐標差值,並將計算出的像素坐標差值轉換成空間坐標差值。
13.如權利要求6或12所述的方法,其特徵在於,在步驟4)中,根據所述槽或洞的圖形中心位置的空間坐標與所述幾何中心的空間坐標的坐標差值,在x方向和/或y方向移動所述具有槽或洞的醫療器械,使所述槽或洞的實際中心位置與所述幾何中心處於同一縱軸上。
14.如權利要求6或12所述的方法,其特徵在於,在步驟4)中,根據所述槽或洞的圖形中心位置的空間坐標與所述幾何中心的空間坐標的坐標差值,在x方向和/或y方向移動圖像攝取裝置,使所述槽或洞的實際中心位置與所述幾何中心處於同一縱軸上。
15.如權利要求13所述的方法,其特徵在於,還包括預先確定所述裝載裝置的出口與圖像攝取裝置的中心的位置關係,獲得所述裝載裝置的出口與所述圖像攝取裝置的中心在x方向和/或y方向上的空間坐標差值。
16.如權利要求15所述的方法,其特徵在於,在使所述槽或洞的實際中心位置與所述幾何中心處於同一縱軸上後,根據所獲得的裝載裝置出口與圖像攝取中心的空間坐標差值,在x方向和/或y方向上移動所述醫療器械,使所述裝載裝置的出口與所述槽或洞的實際中心位置位於同一縱軸上。
17.如權利要求15所述的方法,其特徵在於,在使所述槽或洞的實際中心位置與所述幾何中心處於同一縱軸上後,根據所獲得的裝載裝置出口與圖像攝取中心的空間坐標差值,在x方向和/或y方向上移動所述裝載裝置的出口,使所述裝載裝置的出口與所述幾何中心處於同一縱軸上。
18.如權利要求14所述的方法,其特徵在於,還包括預先確定所述裝載裝置的出口與所述圖像攝取裝置的中心的位置關係,獲得所述裝載裝置的出口與所述圖像攝取裝置的中心在x方向和/或y方向上的空間坐標差值。
19.如權利要求18所述的方法,其特徵在於,在使所述槽或洞的實際中心位置與所述幾何中心處於同一縱軸上後,根據所獲得的裝載裝置出口與圖像攝取中心的空間坐標差值,在x方向和/或y方向上移動所述醫療器械,使所述裝載裝置的出口與所述槽或洞的實際中心位置位於同一縱軸上。
20.如權利要求18所述的方法,其特徵在於,在使所述槽或洞的實際中心位置與所述幾何中心處於同一縱軸上後,根據所獲得的裝載裝置出口與圖像攝取中心的空間坐標差值,在x方向和/或y方向上移動所述裝載裝置的出口,使所述裝載裝置的出口與所述幾何中心處於同一縱軸上。
21.如權利要求1-4中任一項所述的方法,其特徵在於,還包括步驟6),在該步驟中,將所述醫療器械移回到步驟2)中所述醫療器械被攝取圖像的位置處,接著旋轉所述醫療器械一定角度和/或平移所述醫療器械一定步距,之後再執行步驟2)到步驟6),以此循環操作,直到所述醫療器械上所有槽或洞都被點滴有藥物和/或聚合物為止。
22.如權利要求1-4中任一項所述的方法,其特徵在於,所述槽或洞的寬度在0.5-200微米之間。
23.如權利要求22所述的方法,其特徵在於,所述槽或洞的寬度在20-80微米之間。
24.如權利要求1-4中任一項所述的方法,其特徵在於,所述醫療器械是人體管腔內支架。
25.如權利要求24所述的方法,其特徵在於,所述人體管腔內支架是血管支架。
26.如權利要求1-4中任一項所述的方法,其特徵在於,所述的藥物選自化學藥物和/或生物活性物質。
27.如權利要求26所述的方法,其特徵在於,所述化學藥物選自免疫抑制劑和/或抗癌藥物。
28.如權利要求27所述的方法,其特徵在於,所述免疫抑制劑選自雷帕黴素及其衍生物,所述抗癌藥物選自紫杉醇及其衍生物。
29.如權利要求26所述的方法,其特徵在於,所述生物活性物質包括蛋白質、多肽、DNA、RNA。
30.如權利要求26所述的方法,其特徵在於,所述生物活性物質包括microRNA。
31.如權利要求1-4中任一項所述的方法,其特徵在於,所述聚合物是生物可降解聚合物。
32.如權利要求31所述的方法,其特徵在於,所述生物可降解聚合物選自由C、H和O構成的C2-C6脂肪族羥基羧酸的均聚物和共聚物中的一種或多種。
33.如權利要求31所述的方法,其特徵在於,所述生物可降解聚合物是:(1)D-乳酸、L-乳酸、乙醇酸或ε-己內酯的均聚物中的一種或多種;和/或
(2)由D-乳酸、L-乳酸、乙醇酸和ε-己內酯中任意兩種以上作為單體所形成的共聚物中的一種或多種。
34.如權利要求31所述的方法,其特徵在於,所述生物可降解聚合物選自聚D,L-丙交酯、聚D-丙交酯、聚L-丙交酯、聚乙交酯、聚乙交酯-丙交酯和聚ε-己內酯中的一種或多種。
35.如權利要求1-4中任一項所述的方法,其特徵在於,所述裝載裝置包括預先裝有藥物和/或聚合物溶液的容器。
36.如權利要求1-4中任一項所述的方法,其特徵在於,在步驟1)中通過照相機或攝像機獲取槽或洞的圖像。
37.一種在醫療器械上裝載藥物和/或聚合物的裝置,所述醫療器械包含至少一個裝載藥物和/或聚合物的槽或洞,其特徵在於,所述裝置包括:醫療器械放置平台(26),用於放置所述醫療器械;圖像攝取裝置(23),其位於所述放置平台上方,用於攝取所述醫療器械上槽或洞的圖像,所述圖像包含至少一個完整的所述槽或洞的圖形;圖像處理單元,其與所述攝取裝置相連,用於對所述攝取圖像進行數字圖像處理,獲取所述槽或洞的圖形,並計算出所述槽或洞的圖形的中心位置,根據該中心位置確定所述槽或洞的實際中心位置;裝載裝置(24),其預先裝有藥物和/或聚合物,並通過其出口對所述醫療器械上的槽或洞進行裝載;位置調節裝置(28),用於調整所述醫療器械與所述圖像攝取裝置(23)和/或所述裝載裝置(24)之間的相對位置關係。
38.如權利要求37所述的裝置,其特徵在於,所述圖像處理單元將所攝取的圖像轉化成多個像素點的集合。
39.如權利要求38所述的裝置,其特徵在於,所述圖像處理單元將圖像轉化成像素集合後,會根據每個像素點的灰度值對像素點賦值,將符合預設值或者值域範圍的像素點指定為目標像素點或背景像素點,連通所有被指定為目標像素點或背景像素點的像素點,形成目標像素體。
40.如權利要求39所述的裝置,其特徵在於,所述圖像處理單元通過對像素點進行二值法處理來對每個像素點賦值。
41.如權利要求37-40中任一項所述的裝置,其特徵在於,所述圖像處理單元根據所述槽或洞的圖形中各個像素點的空間坐標,計算出所述槽或洞的圖形的中心像素點的空間坐標。
42.如權利要求41所述的裝置,其特徵在於,所述圖像處理單元還用於確定所述攝取的圖像的幾何中心的空間坐標。
43.如權利要求42所述的裝置,其特徵在於,所述圖像處理單元通過下述方法來確定所述攝取的圖像的幾何中心的空間坐標:
a)獲得所述攝取的圖像四個頂點處的空間坐標;
b)根據所述四個頂點的空間坐標計算出所述攝取圖像的幾何中心的空間坐標。
44.如權利要求37-40中任一項所述的裝置,其特徵在於,所述圖像處理單元根據所述槽或洞的圖形中各個像素點的像素坐標,計算所述槽或洞的圖形的中心像素點的像素坐標。
45.如權利要求44所述的裝置,其特徵在於,所述圖像處理單元還用於確定所述攝取的圖像的幾何中心像素點的像素坐標。
46.如權利要求41所述的裝置,其特徵在於,所述圖像處理單元通過下述方法來確定所述攝取的圖像的幾何中心像素點的像素坐標:
a)獲得所述攝取的圖像四個頂點處的像素坐標;
b)根據所述四個頂點的像素坐標計算出所述攝取的圖像的幾何中心像素點的像素坐標。
47.如權利要求41所述的裝置,其特徵在於,所述圖像處理單元根據所述圖像攝取裝置的解析度分別獲取x方向和y方向像素點的中間值,並以此來確定所述攝取的圖像的幾何中心的像素坐標。
48.如權利要求45所述的裝置,其特徵在於,所述圖像處理單元能夠計算出所述圖形中心像素點的像素坐標與所述圖像幾何中心像素點的像素坐標間的坐標差值,並能將計算出的像素坐標差值轉換成空間坐標差值。
49.如權利要求37-40中任一項所述的裝置,其特徵在於,還包括位置校準裝置,其用於校準裝載裝置的出口(241)與圖像攝取裝置(23)的位置差,並獲得所述裝載裝置的出口與所述圖像攝取裝置在x方向和/或y方向上的空間坐標差值。
50.如權利要求37-40中任一項所述的裝置,其特徵在於,所述位置調節裝置(28)與所述醫療器械放置平台(26)相連,帶動所述醫療器械放置平台在x-y的水平坐標面上移動。
51.如權利要求37-40中任一項所述的裝置,其特徵在於,所述位置調節裝置(28)與所述圖像攝取裝置(23)相連,帶動所述圖像攝取裝置在x-y的水平坐標面上移動。
52.如權利要求37-40中任一項所述的裝置,其特徵在於,所述位置調節裝置與所述裝載裝置相連,帶動所述裝載裝置在x-y的水平坐標面上移動。
53.如權利要求37-40中任一項所述的裝置,其特徵在於,所述圖像攝取裝置與所述裝載裝置處於同一垂面上。
54.如權利要求37-40中任一項所述的裝置,其特徵在於,所述醫療器械放置平台包括旋轉平台(25),在所述旋轉平台上設定支架軸(29),所述醫療器械放置在所述支架軸(29)上。
55.如權利要求37-40中任一項所述的裝置,其特徵在於,所述槽或洞的寬度在0.5-200微米之間。
56.如權利要求55所述的裝置,其特徵在於,所述槽或洞的寬度在20-80微米之間。
57.如權利要求37-40中任一項所述的裝置,其特徵在於,所述醫療器械是人體管腔內支架。
58.如權利要求57所述的裝置,其特徵在於,所述人體管腔內支架是血管支架。
59.如權利要求37-40中任一項所述的裝置,其特徵在於,所述的藥物是包括化學藥物和/或生物活性物質。
60.如權利要求59所述的裝置,其特徵在於,所述化學藥物選自免疫抑制劑和/或抗癌藥物。
61.如權利要求60所述的裝置,其特徵在於,所述免疫抑制劑選自雷帕黴素及其衍生物,所述抗癌藥物選自紫杉醇及其衍生物。
62.如權利要求59所述的裝置,其特徵在於,所述生物活性物質選自蛋白質、多肽、DNA、RNA。
63.如權利要求59所述的裝置,其特徵在於,所述生物活性物質選自microRNA。
64.如權利要求37-40中任一項所述的裝置,其特徵在於,所述聚合物是生物可降解聚合物。
65.如權利要求64所述的裝置,其特徵在於,所述生物可降解聚合物選自由C、H和O構成的C2-C6脂肪族羥基羧酸的均聚物和共聚物中的一種或多種。
66.如權利要求64所述的裝置,其特徵在於,所述生物可降解聚合物是:(1)D-乳酸、L-乳酸、乙醇酸或ε-己內酯的均聚物中的一種或多種;(2)由D-乳酸、L-乳酸、乙醇酸和ε-己內酯中任意兩種以上作為單體所形成的共聚物中的一種或多種。
67.如權利要求64所述的裝置,其特徵在於,所述生物可降解聚合物選自聚D,L-丙交酯、聚D-丙交酯、聚L-丙交酯、聚乙交酯、聚乙交酯-丙交酯和聚ε-己內酯中的一種或多種。
68.如權利要求37-40中任一項所述的裝置,其特徵在於,所述的圖像攝取裝置是照相機或攝像機。
69.如權利要求68所述的裝置,其特徵在於,所述的圖像攝取裝置是工業照相機或攝像機。
實施方式
下面結合附圖及實施例對《在醫療器械上裝載藥物和/或聚合物的方法和裝置》進一步詳細說明:
如圖1所示,在藥物洗脫支架1上設定有槽11,該槽11的直徑在20-80微米左右。一般在槽11內裝載有藥物和/或聚合物。
所述的藥物是包括化學藥物和/或生物活性物質。
所述化學藥物包括免疫抑制劑和/或抗癌藥物,所述生物活性物質包括蛋白質、多肽、DNA、RNA和/或microRNA。
所述免疫抑制劑選自雷帕黴素及其衍生物,所述抗癌藥物選自紫杉醇及其衍生物。
所述聚合物是生物可降解聚合物。所述生物可降解聚合物選自由C、H和O構成的C2-C6脂肪族羥基羧酸的均聚物和共聚物中的一種或多種。
或者,所述生物可降解聚合物是:
(1)D-乳酸、L-乳酸、乙醇酸或ε-己內酯的均聚物中的一種或多種;和/或
(2)由D-乳酸、L-乳酸、乙醇酸和ε-己內酯中任意兩種以上作為單體所形成的共聚物中的一種或多種。
或者,所述生物可降解聚合物選自聚D,L-丙交酯、聚D-丙交酯、聚L-丙交酯、聚乙交酯、聚乙交酯-丙交酯和聚ε-己內酯中的一種或多種。
如圖2所示,根據《在醫療器械上裝載藥物和/或聚合物的方法和裝置》的裝載方法,首先在步驟001中,確定所述裝載裝置的出口與所述圖像攝取裝置的中心的位置關係,獲得所述裝載裝置的出口與所述圖像攝取裝置的中心在x方向的空間坐標差值M和/或y方向上的空間坐標差值N。
在步驟002中,攝取所述藥物洗脫支架1上槽11的圖像,所述圖像至少包含一個完整的所述槽11。之後,在步驟002中,首先將所攝取的圖像轉化成多個像素點的集合。當圖像轉化成像素點的集合後,通過對像素點進行二值法處理,根據每個像素點的灰度值對像素點賦值,將符合預設值或者值域範圍的像素點指定為目標像素點或背景像素點,連通所有被指定為目標像素點或背景像素點的像素點,形成目標像素體,即所述槽11的圖形。由此,所述槽11的圖形被獲取。
在步驟003中,首先計算出所述目標像素體中心位置的像素點P(未示出),該像素點P也就是所述槽11的槽心的像素點。再得到所述像素點P後,將所述像素點P轉換成為空間坐標(A,B)。隨後,在步驟003中,確定所攝取的圖像的幾何中心的空間坐標(A’,B’)。該幾何中心的空間坐標可以通過如下方式確定:
a)獲得所述攝取的圖像四個頂點處的空間坐標;
b)根據所述四個頂點的空間坐標計算出所述攝取的圖像的幾何中心的空間坐標。隨後,在步驟004中,以所述圖像中心位置的空間坐標(A’,B’)為基準,在x方向和/或y方向上移動所述支架1,直到所述藥物槽槽心的空間坐標(A,B)與坐標(A’,B’)一致後停止。之後,所述支架1在x方向上朝著所述裝載裝置移動M,在y方向上朝著所述裝載裝置移動N,從而使所述裝載裝置的出口與所述槽或洞的實際中心位置位於同一縱軸上。
之後,在步驟005中,打開裝載裝置的出口,這樣預先裝載在裝載裝置中的藥物和/或聚合物通過其出口被點滴到所述藥物洗脫支架1上的槽11中。這樣就完成了對於藥物洗脫支架1上一個槽11的點滴操作。
如圖3所示,如果想對一個支架1上的所述有槽11都進行精確點滴,則在上述步驟005完成之後,再增加步驟006,即當對支架1的一個藥物槽11的點滴操作完成後,執行步驟006。在該步驟中,先將所述支架1移回到步驟002中支架1被攝取圖像的位置處,接著旋轉所述支架1一定角度和/或平移所述支架1一定步距。如圖2所示,當步驟006完成後,再次執行步驟002-005,對支架1上其餘沒有被點滴的槽中的一個進行點滴操作。以此類推,進行循環操作,直到支架1上所有槽都被點滴有藥物和/或聚合物為止。由於對於藥物洗脫支架1上的每個槽11都分別進行了槽心尋找和定位,因此這種裝載藥物和/或聚合物的方式是做到精確點滴的。
在該發明裝載方法的另一個實施例中,在步驟003中,首先還是計算出所述目標像素體中心位置的像素點P,並獲得該像素點P的像素坐標(a,b)。接著,再確定所述攝取的圖像的幾何中心像素點的像素坐標(a’,b’)。
在該發明的一種方式中,通過下述方法來確定所述攝取的圖像的幾何中心的像素坐標:
a)獲得所述攝取的圖像四個頂點處的像素坐標;
b)根據所述四個頂點的像素坐標計算出所述攝取的圖像的幾何中心的像素坐標。
在該發明的另一種方式中,可以根據所述被攝取的圖像的解析度分別獲取x方向和y方向像素點的中間值,以此來確定所述攝取的圖像的幾何中心的像素坐標(a’,b’)。例如對於解析度為480×640的圖片,其圖像幾何中心的像素坐標就是(240,320)。
待確定了所述圖像幾何中心像素坐標(a’,b’)後,計算出所述圖形中心像素點的像素坐標與所述圖像幾何中心像素點的像素坐標間的坐標差值(a-a’,b-b’),並將計算出的像素坐標差值轉換成空間坐標差值(A-A’,B-B’)。
之後,在步驟004中,根據所述空間坐標差值(A-A’,B-B’),在x方向和/或y方向移動所述具有槽或洞的醫療器械,使所述槽或洞的實際中心位置與所述幾何中心處於同一縱軸上。
如圖4所示,在該發明的另一個實施例中,步驟001可以在步驟004和步驟005之間進行。在步驟004中,根據所述空間坐標差值(A-A’,B-B’),在x方向和/或y方向移動所述圖像攝取裝置,使所述幾何中心與所述槽或洞的實際中心位置處於同一縱軸上。之後,在步驟001中,再確定所述裝載裝置的出口與所述圖像攝取裝置的中心的位置關係,獲得所述裝載裝置的出口與所述圖像攝取裝置的中心在x方向的空間坐標差值M’和/或y方向上的空間坐標差值N’。
之後,所述支架1在x方向上朝著所述裝載裝置移動M’,在y方向上朝著所述裝載裝置移動N’,從而使所述裝載裝置的出口與所述槽或洞的實際中心位置位於同一縱軸上。
在另一實施例中,在步驟004中,也可以移動所述裝載裝置,使所述裝載裝置出口與所述槽或洞的實際中心位置位於同一縱軸上。
圖5示出了該發明裝載裝置的一個實施例,該向藥物洗脫支架1的槽11點滴藥物的裝置2包括:龍門架21、圖像攝取裝置23、裝載裝置24、旋轉平台25、醫療器械放置平台26和底座27。
如圖5所示,所述龍門架21設定在所述底座27上,並垂直於所述底座27。所述圖像攝取裝置23固定在所述龍門架21上,並垂直於所述龍門架21的橫樑。
所述圖像攝取裝置23與所述圖像處理裝置22(未示出)相連。所述圖像處理裝置22接收所述圖像攝取裝置23所攝取的圖像,並將經過處理的圖像數據傳輸給放置平台26的控制部件或者傳輸給外部可視部件以供操作人員進行下一步操作。所述圖像攝取裝置23可以連有位置調節裝置28(未示出),該位置調節裝置根據所接受到的指令來調整所述裝載裝置24。
所述裝載裝置24也固定在所述龍門架21上,並且其也與所述龍門架21垂直。在所述裝載裝置24預先裝有藥物和/或聚合物。
在所述底座27上設定有醫療器械放置平台26。如圖5所示,所述放置平台26由一個橫向平台和一個縱向平台構成,所述縱向平台位於所述橫向平台的上方。所述放置平台26可以連有位置調節裝置28(未示出),該位置調節裝置根據所接收到的指令帶動所述醫療器械放置平台26在x-y的水平坐標面上移動。
在所述醫療器械放置平台26的上方設定有旋轉平台25,該旋轉平台25垂直於所述放置平台26。如圖5所示,該旋轉平台是圓形的,但也可以是其它幾何形狀。在所述旋轉平台25上設定有支架軸29。該支架軸29的一端與所述旋轉平台25連線,並且該支架軸29以其與旋轉平台25連線的端部為支點,在所述旋轉平台25上自由旋轉。所述支架1設定在所示支架軸29上。
另外,在該發明的另一個實施例中,再設定有校準裝置,其用於校準裝載裝置24的出口241與圖像攝取裝置23的位置差,即可以自動獲取x方向上的間距M,y方向間距N的數值。
在該發明的另一個實施例中,所述位置調節裝置28具有控制晶片,並且所述圖像處理裝置22(未示出)將其結果數據傳輸給所述位置調節裝置28,該調節裝置28的控制晶片根據所接收的數據調整調整所述放置平台26。
《在醫療器械上裝載藥物和/或聚合物的方法和裝置》的技術內容及技術特點已揭示如上,然而可以理解,在該發明的創作思想下,本領域的技術人員可以對上述結構作各種變化和改進,但都屬於該發明的保護範圍。上述實施例的描述是例示性的而不是限制性的,該發明的保護範圍由權利要求所確定。
榮譽表彰
2020年7月,《在醫療器械上裝載藥物和/或聚合物的方法和裝置》獲得第二十一屆中國專利銀獎。