可回缩的护套装置、系统和方法
【专利说明】可回缩的护套装置、系统和方法
【背景技术】
[0001] 治疗剂的全身给药将身体作为整体治疗，即使要治疗的疾病可能是局部的。在局 部疾病的一些情况中，全身给药可能不是期望的，因为药剂可能对不打算治疗的身体部分 具有非所需的效果，或者因为身体的患病部分的治疗需要通过全身给药可能无法实现的高 浓度的药剂。
[0002] 因此，常常期望将治疗剂给药到身体内的仅局部部位。需要这种给药的部位的常 见示例包括在体腔中的局部疾病（例如，冠心病）和闭塞、损伤或其它疾病。已知若干种用 于局部药物递送的装置和方法。在一个示例中，这样的装置为药物递送囊体，并且其使用方 法包括以下步骤：用药物和载体基质涂布附连到囊体导管的囊体；将导管插入血管中；追 踪囊体至所需位置；以及使囊体抵靠周围组织扩张以在期望的治疗部位局部地转移药物。
[0003] 局部药物递送的潜在缺点之一是药物、载体基质和/或药物/载体基质组合的过 早或非预期释放的可能性。这可能发生在药物递送装置在治疗部位处的追踪和放置期间以 及当装置被从身体撤出时的递送之后。这样的非预期释放可由药物扩散、装置与靠近治疗 部位的区域的接触或由于血流导致的药物从递送装置的表面洗脱引起。当装置包括不旨在 释放到治疗部位之外的组织或血液的治疗剂类型或剂量时，这尤其重要。
[0004] 以该非所需方式放出的药物或涂层成分可处于微粒形式或者可以在溶液中。不期 望的颗粒的下游释放被称为"粒化"。例如，大颗粒的粒化可产生诸如在组织中（尤其是在 由小直径脉管供给的组织中）局部缺血的问题。此外，这样的颗粒的生物分布所产生的效 应是不太清楚的，并且可能导致不利影响。
[0005] 当将药物与可植入装置结合时，药物可以处于固体形式（作为微粒或晶体），但优 选地作为溶解的分子（或作为溶解的基质中的已知尺寸的不可溶颗粒）从装置释放。据认 为，局部的溶解药物递送的优点是在治疗部位处的均匀的药物分布、熟知的药物生物分布 和避免粒化。
[0006] 鉴于目前的局部药物递送的潜在缺点，存在对这样的装置和方法的需求：其允许 药剂（尤其是可溶的或水合的剂）向哺乳动物身体内的具体治疗部位的受控的局部递送， 这避免了离开预期的治疗部位的过早的或非预期的药物释放，同时确保该所需投配发生。
【发明内容】
[0007] 本公开涉及一种可扩张医疗装置，其具有可回缩的外部护套，该外部护套能够实 现治疗剂向脉管或其它腔体的局部地按需递送，同时在装置被追踪至或定位在所需治疗部 位时不会大量地递送或释放所述治疗剂。本发明的医疗装置包括：可扩张构件，其具有或 不具有在所述可扩张构件上的充当基底的结构层；在可扩张构件或结构层上的至少一个涂 层，其包含至少一种治疗剂；以及外部护套，其包括可选择性渗透的微结构。在使用期间，下 方的亲水性涂层变得水合或部分地水合，并且可以有利于流体跨越外部护套转移。然而，在 这样的情况中，所述外部护套的微结构限制所述治疗剂的非所需过早释放。换句话说，所述 外部护套的微结构在追踪期间限制所述治疗剂的粒化。在扩张时，设置在可扩张构件或结 构层上的外部护套回缩，从而暴露出位于下方的水合或部分水合的涂层。回缩可以被动地 和主动地以各种方式促动。一旦水合的或部分水合的亲水性涂层被暴露，治疗剂就被递送 到治疗部位。在一个实施例中，所述可扩张构件为医用囊体。
[0008] 本公开还涉及一种医疗装置，其包括可回缩的外部护套，该护套具有形成所述护 套的至少一个可颈缩元件。可颈缩元件可以是可选择性渗透的或基本上不可渗透的，以便 在追踪期间限制治疗剂的不期望的释放和/或防止粒化。
[0009] 在一个实施例中，本发明包括一种医疗装置，其包括可扩张构件和围绕所述可扩 张构件设置的可选择性渗透的回缩护套。所述护套可包括一个或多个"可颈缩"元件。在 第一状态下，例如在未充胀或部分充胀的状态下，所述元件覆盖可扩张构件。随着护套被扩 张或进一步扩张，所述元件变得被张紧并且呈现宽度减小并且总长度增加的第二状态。从 第一状态向第二状态的转变用来打开或移动护套，并且露出下方的可扩张构件。所述护套 可包括：至少一个螺旋状包裹的可颈缩元件；至少两个相邻的环状可颈缩元件；或者至少 两个纵向可颈缩元件。在一个实施例中，护套由可颈缩细丝的网状物或编织物构成，其中， 空隙的空间在拉伸时打开。在一个实施例中，在可扩张构件扩张时，所述护套元件的宽度减 小。在另一个实施例中，在可扩张构件扩张时，所述护套元件的长度增加。在一个实施例中， 所述医疗装置还包括具有治疗剂的涂层。在一个实施例中，所述涂层可位于护套和可扩张 构件之间。在一个实施例中，在扩张时，所述涂层以水合的或部分水合的状态转移到组织。 在另一个实施例中，所述涂层包括亲水性组分。在另一个实施例中，所述涂层包括亲水剂。 在一个实施例中，治疗剂为亲水剂。在另一个实施例中，所述涂层包括选自由苄索氯胺、泊 洛沙姆-188、聚乙二醇、水杨酸钙和羟丙基-β -环糊精组成的组的至少一种化合物。在另 一个实施例中，所述治疗剂为疏水剂。在另一个实施例中，所述治疗剂包括紫杉醇。在另一 个实施例中，回缩护套可包括可渗透的微结构，该可渗透的微结构在可扩张构件扩张之前 防止或限制涂层和/或治疗剂穿过所述护套的非预期转移。在又一个实施例中，所述涂层 和治疗剂设置在可扩张构件的表面和护套之间，并且当所述可扩张构件扩张时，所述护套 允许所述涂层和治疗剂穿过护套快速转移到位于所述护套外部的区域。在一个实施例中， 所述可扩张构件为医用囊体。在另一个实施例中，所述医疗装置包括导管。在另一个实施 例中，在所述囊体和护套处于未扩张状态并且被追踪至脉管内的所需位置的同时，所述护 套经受微观或宏观润湿。在另一个实施例中，所述护套被修改以包括亲水性组分，该亲水性 组分位于护套的至少一部分内和/或所述护套的外表面的一部分或全部上。在另一个实施 例中，所述护套的所述亲水性组分润湿，从而有利于脉管内的微观润湿。在另一个实施例 中，外部护套在被插入患者体内之前通过规定的准备程序浸透。在另一个实施例中，所述护 套包括含氟聚合物。在另一个实施例中，所述可颈缩元件包括由结点构成的微结构，该结点 由原纤丝互连。在另一个实施例中，所述结点基本上平行于所述可颈缩元件的长度（或较 长尺寸的）轴线对齐，并且所述原纤丝成基本上不平行于所述轴线的角度对齐。在另一个 实施例中，所述结点成基本上不平行于所述可颈缩元件的长度（或较长尺寸的）轴线的角 度对齐，并且所述原纤丝基本上平行于所述轴线对齐。在另一个实施例中，在所述原纤丝之 间的距离随着所述外部护套扩张而增加。在另一个实施例中，在所述结点之间的距离随着 所述外部护套扩张而增加。在另一个实施例中，所述结点和/或原纤丝的取向、尺寸或构象 随着所述外部护套扩张而变化。在另一个实施例中，可颈缩元件的微结构随着所述可扩张 构件扩张而变化。在另一个实施例中，所述护套包括膨胀型聚合物，例如膨胀型聚四氟乙烯 (ePTFE)。在另一个实施例中，所述可扩张构件还包括结构层。在另一个实施例中，所述结 构层包括所述涂层和治疗剂。在构造上述实施例的过程中，涂层可被施加到构成护套的可 颈缩元件的外表面。一旦被施加，护套就可被外翻，从而使外表面变为内表面并且围绕可扩 张构件设置。
[0010] 在另一个实施例中，医疗装置可包括回缩护套，其覆盖下方表面，并且可包括可颈 缩元件，其中，当所述可扩张构件和护套扩张时，所述可颈缩元件颈缩，并且所述下方表面 暴露。在第一状态下，例如在未充胀或部分充胀的状态下，所述元件覆盖可扩张构件。随着 护套被扩张或进一步扩张，所述元件变得被张紧并且呈现宽度减小并且总长度增加的第二 状态。从第一状态向第二状态的转变用来打开或移动护套并且露出下方表面。所述护套可 包括：至少一个螺旋状包裹的可颈缩元件；至少两个相邻的环状可颈缩元件；或者至少两 个纵向可颈缩元件。在一个实施例中，在可扩张构件扩张时，所述护套元件的宽度减小。在 另一个实施例中，在可扩张构件扩张时，所述护套元件的长度增加。在一个实施例中，所述 医疗装置还包括具有治疗剂的涂层。在一个实施例中，所述涂层可位于下方表面上。在一 个实施例中，在扩张时，所述涂层被转移到组织。
[0011] 本发明的另一个实施例包括囊体导管，该囊体导管包括囊体（balloon，球囊），该 囊体包括围绕所述囊体的外表面设置的涂层和治疗剂，以及围绕所述囊体设置的回缩护 套。所述护套可包括至少一个可颈缩元件。在第一状态下，例如在未充胀或部分充胀状态 下，所述元件覆盖可扩张构件。随着护套被扩张或进一步扩张，所述元件变得被张紧并且呈 现宽度减小并且总长度增加的第二状态。从第一状态向第二状态的转变用来打开或移动护 套并且露出下方囊体。在一个实施例中，所述囊体包括涂层。所述护套可包括至少一个螺旋 状包裹的可颈缩元件、至少两个相邻的环状可颈缩元件或至少两个纵向可颈缩元件。在一 个实施例中，在囊体扩张时，所述护套元件的宽度减小。在另一个实施例中，在囊体扩张时， 所述护套元件的长度增加。在一个实施例中，包括治疗剂的涂层可位于护套和囊体之间。在 一个实施例中，在扩张时，所述涂层以水合的或部分水合的状态转移到组织。在另一个实施 例中，所述涂层包括亲水性组分。在另一个实施例中，所述涂层包括亲水剂。在一个实施例 中，治疗剂为亲水剂。在另一个实施例中，所述涂层包括选自由苄索氯胺、泊洛沙姆-188、聚 乙二醇、水杨酸钙和羟丙基-β-环糊精的至少一种化合物。在另一个实施例中，所述治疗 剂为疏水剂。在另一个实施例中，所述治疗剂包括紫杉醇。在另一个实施例中，回缩护套可 包括可渗透的微结构，该微结构防止或限制治疗剂穿过所述护套的非预期转移，但容许流 体的流入。在一个实施例中，所述可扩张构件为医用囊体。在另一个实施例中，所述医疗装 置包括导管。在另一个实施例中，在所述囊体和护套处于未扩张状态并且被追踪至脉管内 的所需位置的同时，所述护套经受微观润湿。在另一个实施例中，所述护套被修改以包括亲 水性组分，该亲水性组分位于护套的至少一部分内和/或所述护套的外表面的一部分或全 部上。在另一个实施例中，所述护套的所述亲水性组分润湿，这有利于脉管内的微观润湿。 在另一个实施例中，外部护套在被插入患者体内之前通过规定的准备程序浸透。在另一个 实施例中，所述护套包括含氟聚合物。在另一个实施例中，所述护套包括由结点构成的微结 构，该结点由原纤丝互连。在另一个实施例中，所述护套包括膨胀型聚合物，例如膨胀型聚 四氟乙烯（ePTFE)。在另一个实施例中，所述可扩张构件还包括结构层。在另一个实施例 中，所述结构层包括所述涂层和治疗剂。在构造上述实施例的过程中，涂层可被施加到构成 护套的可颈缩元件的外表面。一旦被施加，护套就可被外翻，从而使外表面变为内表面并且 设置在囊体周围。
[0012] 本发明的另一个实施例包括囊体导管，该囊体导管包括：囊体，其包括设置在所述 囊体的外表面周围的涂层和治疗剂；第一外部护套，其围绕所述涂层设置；以及第二外部 护套，其围绕所述第一外部护套设置，其中，所述第二护套不防止在未扩张状态下所述护套 的宏观润湿，其中，所述第一护套具有微结构，该微结构的特性是防止在未扩张状态下所述 护套的宏观润湿，并且当所述囊体和护套扩张时，所述第一护套形成开口，这些开口暴露下 方涂层的各部段，并且第一护套允许所述涂层向周围区域的快速转移。在一个实施例中，所 述第一护套包括可颈缩元件。在一个实施例中，所述第一护套被构造成分裂或撕裂以形成 开口。在另一个实施例中，所述第一护套可被折叠或以其它方式构造在囊体上，以使得多个 开口直到扩张才穿过所述第一护套的厚度被暴露。在一个实施例中，所述涂层被转移通过 所述第二护套并且转移到目标组织上或内。在一个实施例中，在扩张时，所述涂层以水合的 或部分水合的状态转移。在另一个实施例中，在囊体和治疗部位之间的接触基本上消除之 前，所述涂层保持基本上粘附到目标组织超过1分钟。在另一个实施例中，在所述囊体和护 套处于未扩张状态并且正被递送至脉管内的所需位置的同时，所述护套在脉管中经受微观 润湿。在一个实施例中，当所述第二护套与脉管壁接触时，有利于水合的或部分水合的涂层 的所述转移。在另一个实施例中，所述第一护套具有由结点和原纤丝构成的微结构。在一 个实施例中，所述第一护套包括含氟聚合物。在一个实施例中，所述第一护套包括ePTFE。 在另一个实施例中，所述第二护套具有由结点和原纤丝构成的微结构。在另一个实施例中， 所述第二护套包括含氟聚合物。在一个实施例中，所述第二护套包括ePTFE。在另一个实施 例中，所述结点与所述囊体导管的纵向轴线纵向对齐，并且所述原纤丝与所述轴线周向对 齐。在另一个实施例中，所述结点与所述囊体导管的纵向轴线周向对齐，并且所述原纤丝与 所述轴线纵向对齐。在另一个实施例中，所述涂层包括亲水性组分。在另一个实施例中，所 述治疗剂为亲水剂。在另一个实施例中，所述治疗剂为疏水剂。在另一个实施例中，所述治 疗剂为紫杉醇。在另一个实施例中，所述囊体还包括结构层。在另一个实施例中，所述结构 层包括所述涂层和治疗剂。
[0013] 在另一个实施例中，本发明包括医疗装置，其包括：可扩张构件；外部护套，该外 部护套围绕所述可扩张构件设置，并且包括可分裂的管状壳体；以及包括治疗剂的涂层，涂 层包含在所述可分裂壳体内部。所述可分裂壳体具有壁，这些壁可包括可选择性渗透的微 结构，当可扩张构件处于未扩张状态时，该微结构限制或防止所述治疗剂穿过所述壳体壁 的非预期转移。在下方的可扩张构件扩张时，可分裂壳体打开以将内腔暴露于周围组织。 在一个实施例中，所述壳体具有由结点构成的微结构，该结点由原纤丝互连。在另一个实 施例中，所述壳体包括含氟聚合物。在另一个实施例中，所述壳体包括膨胀型聚合物，例如 ePTFE。在另一个实施例中，所述结点基本上平行于所述可分裂壳体的长度（或较长尺寸 的）轴线对齐，并且所述原纤丝成基本上不平行于所述轴线的角度对齐。在另一个实施例 中，所述结点成基本上不平行于所述壳体的长度（或较长尺寸的）轴线的角度对齐，并且所 述原纤丝基本上平行于所述轴线对齐。在另一个实施例中，所述涂层包括亲水性组分。在 另一个实施例中，所述涂层包括亲水剂。在一个实施例中，治疗剂为亲水剂。在另一个实施 例中，所述涂层包括选自由苄索氯胺、泊洛沙姆-188、聚乙二醇、水杨酸钠和羟丙基-β -环 糊精的至少一种化合物。在另一个实施例中，所述治疗剂为疏水剂。在另一个实施例中， 所述治疗剂为紫杉醇。在一个实施例中，在扩张时，所述涂层以水合的或部分水合的状态 转移。在另一个实施例中，在可扩张构件和治疗部位之间的接触基本上消除之前，所述涂层 保持基本上粘附到目标组织超过1分钟。在一个实施例中，所述壳体的特性是允许在未扩 张状态下所述壳体的宏观润湿以及涂层的至少部分水合。在另一个实施例中，在所述可扩 张构件和护套处于未扩张状态并且被追踪至脉管内的所需位置的同时，所述壳体仅经受在 脉管中的微观润湿。在另一个实施例中，所述壳体被修改以包括亲水性组分，该亲水性组分 位于壳体壁的至少一部分内和/或所述壳体的外表面的一部分或全部上。在另一个实施例 中，在所述护套扩张之前或扩张时，所述壳体的所述亲水性组分有利于（充当护套的）壳体 的微观润湿。在另一个实施例中，在所述护套在脉管中扩张之前或扩张时，位于所述壳体之 外的流体被允许流过所述壳体的（一个或多个）外壁，并且接触所述治疗剂。在另一个实 施例中，壳体在被插入患者体内之前通过规定的准备程序浸透。在另一个实施例中，当所述 壳体扩张时，涂层也润湿壳体。在一个实施例中，所述壳体可以螺旋状包裹在可扩张构件周 围。在其它实施例中，所述壳体可包括围绕可扩张构件设置的环形圈。在一个实施例中，壳 体可被纵向地定向。在另一个实施例中，多个所述壳体可围绕可扩张构件设置。在另一个 实施例中，所述壳体包括沿其长度的可撕开接缝。在另一个实施例中，所述壳体包括围绕或 成角度地围绕其周缘的可撕开接缝。所述接缝包括结构弱化区域，例如穿孔、壁厚中的变薄 部等。在另一个实施例中，可分裂壳体可包括可渗透的微结构，该微结构防止或限制穿过所 述壳体的治疗剂的非预期转移。在一个实施例中，在扩张时，涂层在水合的或部分水合的状 态下转移到所述组织。在另一个实施例中，随着所述可扩张构件扩张，壳体变得被张紧，以 有利于壳体的分裂。在一个实施例中，在扩张期间壳体的分裂有利于水合的或部分水合的 涂层从壳体内部的释放。在一个实施例中，所述可扩张构件为医用囊体。在另一个实施例 中，所述医疗装置包括导管。在另一个实施例中，可分裂壳体可包括不可渗透的微结构，该 微结构防止或限制治疗剂穿过所述壳体的非预期转移。
[0014] 在另一个实施例中，本发明包括医疗装置，其包括：可扩张构件；外部护套，该外 部护套围绕所述可扩张构件设置，并且包括管状的可颈缩壳体；以及包括治疗剂的、包含在 所述壳体内部的涂层和位于外部护套下方的表面上的第二涂层，该第二涂层包括第二治疗 剂。所述可颈缩壳体具有壁，这些壁可包括可渗透的微结构，当所述壳体具有基本上封闭的 微结构时，该微结构初始地限制所述治疗剂穿过所述壳体壁的非预期转移；其中，所述涂层 设置在壳体内部；并且其中，当所述可扩张构件和可颈缩壳体（充当护套）扩张时，所述壳 体壁形成更开放的微结构，其允许所述治疗剂转移到位于所述护套外的区域。此外，在扩张 时，所述可颈缩壳体颈缩，以至少部分地暴露下方的第二涂层，这也允许第二治疗剂转移到 位于所述护套外部的区域。在各种实施例中，壳体壁可防止尺寸大于约25微米的颗粒转移 到所述壳体之外。例如，第二直径的微结构的最大有效孔尺寸小于或等于约25微米。在其 它实施例中，尺寸大于约25微米的颗粒能通过所述壳体壁转移。在一个实施例中，所述壳 体具有由结点构成的微结构，这些结点由原纤丝互连。在另一个实施例中，所述壳体包括含 氟聚合物。在另一个实施例中，所述壳体包括膨胀型聚合物，例如ePTFE。在另一个实施例 中，所述结点基本上平行于所述壳体的长度（或较长尺寸的）轴线对齐，并且所述原纤丝以 基本上不平行于所述轴线的角度对齐。在另一个实施例中，所述结点以基本上不平行于所 述壳体的长度（或较长尺寸的）轴线的角度对齐，并且所述原纤丝基本上平行于所述轴线 对齐。在另一个实施例中，所述原纤丝之间的距离随着包括壳体的所述外部护套扩张而增 加。在另一个实施例中，在所述原纤丝之间的距离随着包括壳体的所述外部护套扩张而增 加。在另一个实施例中，在所述结点之间的距离随着所述外部护套扩张而增加。在另一个 实施例中，所述结点和/或原纤丝的取向、尺寸或构象随着所述外部护套扩张而变化。在又 一个实施例中，第二涂层可位于可扩张构件和可颈缩壳体之间。在另一个实施例中，所述涂 层两者均包括治疗剂，其可以是相同的或不同的。在另一个实施例中，所述涂层之一或两 者包括亲水性组分。在另一个实施例中，所述涂层之一或两者包括亲水剂。在一个实施例 中，治疗剂为亲水剂。在另一个实施例中，所述涂层之一或两者包括选自由苄索氯胺、泊洛 沙姆-188、聚乙二醇、水杨酸钠和羟丙基-β -环糊精的至少一种化合物。在另一个实施例 中，所述治疗剂为疏水剂。在另一个实施例中，所述治疗剂为紫杉醇。在一个实施例中，所 述涂层被转移通过所述壳体并且转移到目标组织之上或之内。在一个实施例中，在扩张时， 所述涂层以水合的或部分水合的状态转移通过所述壳体。在另一个实施例中，在可扩张构 件和治疗部位之间的接触基本上消除之前，所述涂层保持基本上粘附到目标组织超过1分 钟。在另一个实施例中，随着所述可扩张构件扩张，壳体变得张紧，以有利于水合的或部分 水合的涂层转移通过壳体。在一个实施例中，所述壳体的特性是防止在未扩张状态下所述 壳体的宏观润湿，其中，所述涂层和治疗剂设置在壳体内部，并且其中，当所述可扩张构件 扩张时，所述壳体基本上全部快速地湿透，并且允许所述涂层快速转移通过壳体。在另一 个实施例中，当所述壳体扩张时，所述涂层也润湿壳体。在另一个实施例中，包括壳体的所 述护套允许所述涂层和治疗剂的快速转移，因为所述护套在扩张之前和/或期间快速地湿 透。在另一个实施例中，在所述囊体和护套处于未扩张状态并且被追踪至脉管内的所需位 置的同时，所述壳体仅经受在脉管中的微观润湿。在另一个实施例中，当所述护套扩张时， 体液使壳体基本上湿透。在另一个实施例中，所述壳体被修改以包括亲水性组分，该亲水性 组分位于壳体壁的至少一部分内和/或所述壳体的外表面的一部分或全部上。在另一个实 施例中，在所述护套扩张之前或扩张时，所述壳体的所述亲水性组分有利于（充当护套的）