封堵装置的制造方法_3

文档序号:9203459阅读:来源:国知局
示出公知的结构和技术以免使本主题技术晦涩。
[0242]可以通过调节植入材料的一种或多种物理特性来改进用于治疗动脉瘤的囊内植入装置和植入过程。这样的特性可以包括孔隙率、组成、材料、形状、尺寸、互连性、相互接合性、涂层等。通过修改一种或多种这样的特性,目标动脉瘤的形态或属性和任意的连接动脉的取向可以被具体地考虑和解决以实现良好的治疗。
[0243]根据一些实施例,囊内装置的孔隙率、组成或材料可以促进动脉瘤的治疗。囊内装置可以包括可膨胀部件。当释放到动脉瘤中时,囊内装置可以从第一压缩配置膨胀到第二膨胀配置。
[0244]可选地,囊内装置可以包括可膨胀部件,所述可膨胀部件具有的平均孔隙率从部件的第一端部到与第一端部相对的第二端部有所变化。可选地,囊内装置可以包括复合结构,所述复合结构包括具有不同孔隙率的第一部段和第二部段或材料。例如,第一部段和第二部段可以通过过渡区域分离。过渡区域可以包括孔隙率的突变或逐渐过渡,其中,从过渡区域的一个端部到过渡区域的另一个相对端部,孔隙率在第一孔隙率和第二孔隙率之间在空间上变化。
[0245]当在本文中使用时,“孔隙率”可以大体上指的是能在可膨胀部件的指定部分或部段上采样获得的平均孔隙率。“孔隙率”可以被定义为部件中的孔隙的体积与作为整体的部件的体积的比率。孔隙率可以通过流体驱替测试进行测量。根据本领域的技术,必要时或者根据需要,例如可以使用液体或气体进行测试。在一些实施例中,色谱室可以用于测量室内的气体的驱替,以实现对指定的囊内装置或其一部分的平均孔隙率的计算。其它的方法和系统可以用于测量可膨胀部件的部分或整体的孔隙率。
[0246]在一些实施例中,囊内装置的复合结构可以包括具有不同孔隙率的三种材料。此夕卜,囊内装置的复合结构可以包括具有不同孔隙率的四种、五种、六种或更多种不同的材料。
[0247]根据一些实施例,囊内装置中的一个或多个可以释放到目标动脉瘤中并且在一些实施例中,相对于动脉瘤口或颈部和/或邻近动脉瘤的一个或多个穿支脉管(例如,穿支动脉或小动脉)特定地定向。
[0248]在一些实施例中,当装置正在膨胀时,囊内装置可以重新定位在动脉瘤内。装置的重新定位可以允许临床医生邻近动脉瘤的颈部定位装置的较低孔隙率的部段。装置的重新定位也可以允许临床医生邻近靠近动脉瘤的一个或多个穿支脉管(例如穿支动脉或小动脉)定位装置的较高平均孔隙率的部段。装置的重新定位也可以允许临床医生邻近分叉部定位装置的较低孔隙率的部分。装置的重新定位也可以允许临床医生朝向动脉瘤的基底或者在动脉瘤的基底中定位装置的较高平均孔隙率的部分。
[0249]本文中公开的用于治疗动脉瘤的囊内植入装置和植入过程也可以包括调节囊内装置的形状或尺寸。根据一些实施例,具有可以适合于动脉瘤的形状或尺寸的特定或选定的形状或尺寸的单个可膨胀部件可以被植入到动脉瘤中。此外,均具有这样的特定或选定形状或尺寸的多个可膨胀部件也可以被植入到动脉瘤中。一个或多个可膨胀部件的形状或尺寸可以从各种球形或非球形的形状中选择。每个形状可以是实心的或中空的。
[0250]根据一些实施例,可以提供包括至少两个配合可膨胀部件(例如,多个可互连或可接合的可膨胀部件)的复合囊内装置。每一个可膨胀部件可以包括配置成与另一配合可膨胀部件的相应接合结构相互作用的一个或多个接合结构。
[0251]例如,配合可膨胀部件均可以包括配置成与另一配合可膨胀部件的相应接合结构相互作用的接合结构。配合可膨胀部件可以输送到动脉瘤中并且就地布置,以使得接合结构被对准并且适当地互连,从而使可膨胀部件配合。在一些实施例中,可膨胀部件的配合能够将各部件互锁为单元。例如,一个部件在另一部件的凹陷内的膨胀可以导致部件彼此互锁。此外,在一些实施例中,配合部件能够限制另一部件的运动的至少一个自由度。
[0252]*根据其中使用多个可膨胀部件的一些实施例,可膨胀部件(无论通过线或细丝互连还是不互连,由此彼此独立地移动)可以以提供复合部件的型式被布置。复合部件可以提供在由材料的单个、连续块形成的单个部件中可能难以获得的期望特性。
[0253]各种输送系统和输送过程可以被实现以输送具有特定尺寸或形状并且在一些实施例中具有多个可膨胀的囊内装置。在本文中进一步论述这些系统和过程的示例。
[0254]根据输送过程的一些实施例,目标动脉瘤可以被成像和分析以便确定动脉瘤的三维形状。基于目标动脉瘤的形状,一个或多个可膨胀部件可以被选择,具有独特的孔隙率、组成、材料、形状、尺寸、互连性、相互接合性或涂层等。成像装置可以包括3-D CTA或MRI (MRA)成像,通过所述成像可以确定动脉瘤的尺寸和形状。这样的成像可以提供用于插入动脉瘤内的一个或多个相应形状的囊内装置的选择的基础。可以使用可膨胀部件或它们的特性的不同组合。
[0255]可选地,在一些实施例中,囊内装置可以具有预定配置,无论囊内装置是否具有仅仅一个或多个可膨胀部件。预定配置可以基于典型的动脉瘤形状,由此允许特定囊内装置的选择。然而,囊内装置的单独部件也可以基于它们的孔隙率被布置。因此,临床医生可以确定动脉瘤的形状并且产生用于治疗动脉瘤的期望囊内装置配置。
[0256]在一些实施例中,囊内装置的可膨胀部件可以被模制或制造成各种几何或部分几何形状。
[0257]例如,为了适应各种动脉瘤配置,(一个或多个)可膨胀部件的形状或尺寸可以从各种球形或非球形选择,包括圆柱体、半球体、面条形、多面体(例如,立方体(类型)、四面体(例如角锥体)、八面体、棱柱)、线圈、长球体、扁球体、盘(例如,圆盘、多边形盘)、碗(例如,敞开容器,如中空、半球形容器或其它敞开、中空容器,无论是半球形、圆形还是另外形状)、中空结构(例如,具有内腔或空隙的任何形状的容器,其例如可以在尺寸上大于结构的任何壁的宽度)、三叶草形(多个径向延伸突起,具有圆形或平滑角部)、非球形回转面(例如,环面、圆锥、圆柱或围绕中心点或共面轴线旋转的其它形状)及其组合构成的组。每个形状可以是实心的或中空的。
[0258]根据一些实施例,囊内装置的至少一部分可以包括用于增强囊内装置的至少一个或每个可膨胀部件的治疗、膨胀或成像性质或特性的涂层或材料。
[0259]在一些实施例中,囊内装置可以配置成使得其可膨胀部件涂覆有生物相容材料以促进内皮化或提供治疗效果。
[0260]可选地,可膨胀部件也可以包括膨胀限制涂层,所述膨胀限制涂层将部件的膨胀从其自然膨胀率减慢到更慢的膨胀率使得在膨胀的过程中,部件的位置可以在动脉瘤内被调节或者必要时部件可以从动脉瘤去除。可以用作膨胀限制涂层的聚合物的示例可以包括疏水聚合物、有机非极性聚合物、PTFE、聚乙烯、聚苯硫醚、油和其它类似材料。
[0261]用于输送包括一个或多个可膨胀部件的囊内装置的各种输送系统和输送过程可以被实现,如本文中所述。此外,系统和方法被提供用于将囊内装置输送到动脉瘤和/或再俘获装置以便去除或重新定位。
[0262]用于治疗动脉瘤的囊内植入装置和植入过程可以包括互连囊内装置的单独的部件。根据一些实施例,多个可膨胀部件可以沿着线、细丝或其它可断开或可断裂材料互连。可膨胀部件可以以线性配置、平面矩阵或三维矩阵被连接。这样的互连线性、平面或三维矩阵的可膨胀部件可以根据本文中公开的期望孔隙率、尺寸、形状、不透射线性或其它特性确定尺寸和配置。
[0263]在一些实施例中,提供互连可膨胀部件可以释放到动脉瘤中的方法。互连部件可以在植入之前被预配置(例如,多个部件可以一起联结以形成单个、整体装置,或者选择多个部件可以从部件的更大系列或阵列被去除)并且随后插入输送导管中。其后,囊内装置的互连可膨胀部件的整个系列或组件可以被排出或释放到动脉瘤中并且允许在动脉瘤内膨胀。
[0264]然而,根据一些实施例,部件的整个系列或阵列可以被装载到输送导管中,并且当植入和观察填塞行为时,临床医生可以确定互连可膨胀部件的选择部分足以用于指定动脉瘤。其后,互连可膨胀部件的选择部分可以就地断裂或切割从而释放到动脉瘤中。
[0265]另外,尽管在一些实施例中,单个可膨胀部件可以单独地使用以填充动脉瘤并且提供期望填塞密度,但是多个可膨胀部件也可以用于填充动脉瘤并且提供期望填塞密度。可选地,液体栓塞和/或框架部件可以与一个或多个可膨胀部件组合使用以便于输送、与动脉瘤接合或增加填塞密度。这些实施例中的任何一个都可以允许增加填塞密度以避免动脉瘤的再通。
[0266]现在参考附图,图1示出定位在脉管14中的动脉瘤12内的囊内装置10的实施例。囊内装置10可以特别地适合用于受试者的曲折神经脉管系统中以便至少部分地部署在脑动脉瘤中。
[0267]脑动脉瘤可以自身呈现为浆果的形状即所谓的浆果状或囊状动脉瘤,其是神经脉管中的隆起。浆果状动脉瘤可以位于分叉部或其它分支脉管处。包括梭状动脉瘤的其它类型的动脉瘤也可以使用本文中公开的囊内装置的实施例治疗。
[0268]囊内装置10可以包括至少一个可膨胀部件。在一些实施例中,囊内装置10可以包括多个可膨胀部件。此外,囊内装置10的指定可膨胀部件可以具有不同于囊内装置10的可膨胀部件中的另一个的一个或多个特性。
[0269]可膨胀部件可以由这样的材料形成,所述材料可以高度压缩并且随后当释放到动脉瘤中并且由流体(如动脉瘤内的流体)接触时膨胀。在一些实施例中,可膨胀部件可以至少部分地由生物相容、固体泡沫形成。当在本文中使用时,“泡沫”可以包括固体或半固体凝胶、可溶胀材料(无论是当水合时可溶胀还是在没有水合的情况下可溶胀/自膨胀)、具有孔隙和间隙的材料。“泡沫”可以包括疏水或亲水材料。“泡沫”也可以包括这样的材料,所述材料可以高度压缩并且配置成当与流体接触、一旦暴露给热试剂、一旦暴露给化学试剂时膨胀或当脱离与输送机构接合时自膨胀。在一些实施例中,泡沫材料可以配置成当膨胀到它的膨胀尺寸时膨胀到它的塌缩尺寸的大约二、三、四、五、六、七、八、九、十、十一、十二、十三、十四、十五、十六、十七、十八、十九、二十或更多倍。
[0270]例如,图2示出泡沫材料20的示意图。合适的泡沫材料可以包括生物相容泡沫,如PVA(聚乙烯醇)。此外,合适的泡沫材料可以包括网状泡沫。在一些实施例中,“网状”泡沫可以包括具有不规则形状和尺寸的孔的随机布置或具有规则、图案化形状或尺寸的孔的非随机布置。通过加利福利亚州科斯塔梅萨(Costa Mesa)市的UFP Technologies可获得的商品名PacFoam的合适泡沫也是已知的。在一些实施例中,形成可膨胀部件的泡沫材料可以配置成包括至少大约20孔隙每英寸(“PPI”)、至少大约30PP1、至少大约40PP1、至少大约50PP1、至少大约60PP1、至少大约70PPI或至少大约80PPI或它们的组合。
[0271]其它材料也可以用于形成囊内装置或其可膨胀部件的一个或多个部分。这样的材料可以包括、但不限于聚乙烯醇(PVA)材料、水溶性合成聚合物(如聚乙二醇(PEG)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP))和其它类似的材料。
[0272]可膨胀部件的孔隙率可以沿着其任意的一个或多个部分变化,包括I微米或更大的孔隙尺寸的任何组合。此外,孔隙尺寸可以在大约I μπι到大约400 μm、大约5 μπι到大约300 μ m、大约8 μ m到大约200 μ m、大约10 μ m到大约150 μ m、大约15 μ m到大约80 μ m或在一些实施例中大约20 μ m到大约50 μ m的范围内。此外,装置的至少一部分或部段可以包括大约Iym到大约150μπι之间的平均孔隙率。此外,至少一部分或部段可以包括大约100 μπι到大约200 μπι之间的平均孔隙率。此外,至少一部分或部段可以包括大约200 μπι到大约300 μπι之间的平均孔隙率。当使用多个部段或部分形成复合可膨胀部件时,每个部段或部分可以具有在上述范围的任何一个内的平均孔隙率。
[0273]根据一些实施例,在压缩状态下,可膨胀部件或囊内装置可以压缩下至它的膨胀状态的50%、40%、30%、20%、10%或以下(其可以由它的最大直径或横截面尺寸测量)以便输送通过标准微导管。在一些实施例中,泡沫材料可以配置成当膨胀到它的膨胀尺寸时膨胀到它的塌缩尺寸的大约二到二十倍。
[0274]在囊内装置不是自膨胀的、但是通过化学反应可膨胀的情况下,化学制品可以被引入输送导管的内腔内以便输送到囊内装置。在替代选择中,输送导管可以包括用于引入催化剂的独立内腔。热膨胀泡沫可以通过加热盐水或某种其它合适的生物相容流体通过输送导管的任何前述内腔的引入被激活。在替代选择中,加热元件可以包含在输送导管内以将热输送到泡沫结构从而导致相应的膨胀。示意性地标识为参考数字的合适的加热元件可以包括(一个或多个)电阻元件、微波天线、射频装置、超声装置等。
[0275]如上所述,可膨胀部件的一些实施例可以配置成提供特定孔隙率分布。孔隙率分布可以包括遍布整个可膨胀部件的一致的平均孔隙率,或联结以形成复合可膨胀部件的具有不同平均孔隙率的多个平均孔隙率区域、部分或材料。
[0276]例如,图3中所示的实施例可以配置成具有低平均孔隙率结构。为了示例的目的,相比于用于示出中和高孔隙率结构的具有较小空间的六边形图案,使用具有较大空间的六边形图案在图中示出低孔隙率结构。低孔隙率结构可以提供更高的填塞密度,这可以通过提供对通过其中的流动的更高阻力促进血栓形成。当这样的低孔隙率结构植入动脉瘤中时,这样的结构可以以较高填塞密度基本上填塞动脉瘤,由此将动脉瘤与母脉管隔离并且最小化动脉瘤内的血流速度,同时支撑动脉瘤壁。
[0277]相反地,当孔隙率增加时,填塞密度减小,相比于低孔隙率结构,这由于提供对通过其中的流动的较低阻力而提供血栓形成的较少支持。然而,本文中公开的一些实施例的实现在于高孔隙率结构也可以支撑动脉瘤壁,有益地帮助愈合和血栓形成以便选择动脉瘤形态,允许流动到其它脉管(例如,分支脉管、穿支动脉或小动脉),和/或允许引入其它材料,如液体栓塞等。
[0278]此外,在一些实施例中,复合、可变或多孔隙率可膨胀部件(无论使用具有多个孔隙率的单个可膨胀还是使用均具有不同孔隙率的多个可膨胀部件)可以有利地允许囊内装置模拟脉管系统的天然功能,同时通过血栓形成、压力缓解或减小或动脉瘤收缩促进愈合。此外,在使用单个可膨胀部件的实施例中,单个可膨胀部件可以配置成通过便于与足够量的动脉瘤壁接合将囊内装置有利地固定在宽颈动脉瘤内,由此避免装置从动脉瘤移位或突出到母脉管中。
[0279]图3示出由于较大孔隙尺寸具有较小密度或高孔隙率的可膨胀部件50。如上所述,泡沫部件50可以允许一些血液流动通过其中以保持分支脉管,同时仍然提供动脉瘤壁的支撑。此外,根据一些实施例,可膨胀部件50或可膨胀部件50的一部分可以在囊内装置的放置期间或之后填塞有液体栓塞。液体栓塞的注入可以增加可膨胀部件50内的总填塞
Fth也/又。
[0280]一种合适的液体栓塞是由加利福尼亚州欧文市(Irvine)的Covidien LP制造的Onyx?液体栓塞系统。Onyx ?液体栓塞系统是在脑动静脉功能不全的治疗中使用的非粘性液体。Onyx?液体栓塞系统包括溶解在DMSO (二甲亚砜)中的EVOH(乙烯乙烯醇)共聚物和悬浮微粉化钽粉末以提供在荧光透视下的可视化的对比。也可以预见其它液体栓塞溶液。
[0281]图4-9不出可膨胀部件的附加实施例。例如,图4不出具有第一和第二部分62、64的可膨胀部件60。第一和第二部分62、64可以由不同材料形成。例如,第一部分62可以包括较高平均孔隙率的第一材料,并且第二部分64可以包括较低平均孔隙率的第二材料。第一和第二部分62、64可以通过本领域中已知的或以后出现的任何化学、热或机械结合方法彼此联接。第一和第二部分62、64可以永久地彼此附连或当膨胀时可释放地彼此附连。
[0282]图5-6示出图4的可膨胀部件60的过渡区域66的放大图。根据一些实施例,图5示出过渡区域66a可以包括第一和第二部分62、64的孔隙率之间的直接、突变的转换。过渡区域66a提供第一和第二部分62、64之间的敞开流动路径。因此,过渡区域66a不能用作流体流动的屏障。然而,在一些实施例中,过渡区域66a可以提供第一和第二部分62、64之间的流体流动的至少部分或完全屏障。在这样的实施例中,可膨胀部件60的复合结构可以包含单独的、独立形成的材料的节段或部段,所述节段或部段随后联结在一起以产生复合单元或整体。单独的节段或第一和第二部分62、64可以包括相同材料(如本文中所述的材料中的任何一种),或者包含不同材料的组合。第一和第二部分62、64可以通过本领域中已知的化学、热或机械方法被结合。
[0283]图6示出可以包括中间部分68的过渡区域66b,所述中间部分具有的平均孔隙率高于第二部段64的平均孔隙率,但是低于第一部段62的平均孔隙率。过渡区域66b提供第一、第二和/或中间部分62、64、68之间的敞开流动路径。因此,类似于过渡区域66a,过渡区域66b不能用作流体流动的屏障。然而,在一些实施例中,过渡区域66b可以提供第一、第二和/或中间部分62、64、68之间的流体流动的至少部分或完全屏障。在这样的实施例中,中间部分68可以具有从低孔隙率到高孔隙率(反之亦然)在空间上逐渐过渡的孔隙率。可以通过改变可变孔隙率结构的制造中使用的气体形成过渡区域66b。此外,在可膨胀部件60的制造期间,坯件内的区域可以基于平均孔隙率被识别并且可膨胀部件可以从其被修剪。在一些实施例中,具有从区域的一个端部到另一、相对端部在空间上变化的孔隙率的某些区域可以被识别。
[0284]图7-9示出图1-4中所示的可膨胀部件的附加实施例的示意图。这些图示出均包括复合结构的可膨胀部件,所述复合结构具有带有不同的相应孔隙率(或孔隙密度)、尺寸和/或形状的两个或更多个泡沫节段。
[0285]例如,图7示出具有第一、第二和第三部分82、84、86的可膨胀部件80。第二部分84可以包括比第一和第三部分82、86低的孔隙率。在一些实施例中,第一和第三部分82、86可以包括相同的孔隙率(例如,第一和第三部分82、86可以包括相同的材料或由相同的材料形成或切割)。然而,在一些实施例中,第一和第三部分82、86可以包括不同的孔隙率(例如,第一和第三部分82、86可以包括不同的材料或由不同的材料形成或切割)。另外,第一、第二和第三部分82、84、86可以包括不同的尺寸和/或形状或者具有大致相同的尺寸和/或形状。根据一些实施例,可以如下所述配置尺寸和形状特性。
[0286]图8类似地不出具有第一、第二和第三部分92、94、96的可膨胀部件90。一般地,第二部分94包括比第一和第三部分92、96高的孔隙率。另外,图9也示出具有第一、第二、第三和第四部段102、104、106、108的可膨胀部件100,所述部段均可以具有不同的孔隙率、形状和/或尺寸。可膨胀部件90、100的部分的孔隙率、尺寸或形状可以如上面关于图7所述类似地配置。因此,除了指示图8-9示出一些实施例可以包含不同于图7中所示的变化孔隙率、尺寸和形状以外,将不重复这样的特性的论述。
[0287]泡沫复合物可以形成以提供不同支撑和/或流动分布。如本文中所述,诸如铋或钽的材料可以与泡沫混合以提供不透射线性。而且,通过将它们结合或机械压接到泡沫,不透射线的标记可以附连到泡沫。
[0288]如上所述,在一些实施例中,仅仅单个可膨胀部件将需要引入动脉瘤中。在一些实施例中,通过明显地减小执行栓塞过程的时间,这可以证明优于常规方法(如插入例如多个栓塞线圈)。
[0289]另外,在一些实施例中,多个可膨胀部件可以被提供用于插入动脉瘤中。例如,具有不同的平均孔隙率的多个可膨胀部件可以植入动脉瘤中并且具有在空间上跨越动脉瘤的复合或累积孔隙率分布,这可以允许多个可膨胀部件以与单个可膨胀部件非常相同的方式作为单元操作,如果填塞相同的动脉瘤自身将起作用的话。下面在图36-42中更详细地论述这样的实施例。可膨胀部件可以布置和定位在导管的内腔内或以另外方式布置以便输送到动脉瘤中。每个可膨胀部件的尺寸可以被压缩到它的正常、膨胀尺寸的分数并且输送到目标动脉瘤中。
[0290]此外,在一些实施例中,(一个或多个)可膨胀部件可以包括一个或多个流动区域。流动区域可以单独使用或与本文中公开的可变孔隙率分布中的任何一个(包括图4-9中所示的)组合。
[0291]例如,图10-11示出具有至少一个流动区域的可膨胀部件。图10示出具有形成于主体34中的一对流动区域32的可膨胀部件30。图11类似地示出具有形成于主体44中的单个流动区域42的可膨胀部件40的另一实施例。尽管主体34、44可以具有阻止流体流动并且大体上促进血栓形成的大致恒定的孔隙率,但是流动区域32、43可以配置成使得通过流动区域的流体流动是可能的。例如,可膨胀部件30、40的流动区域32、42可以提供血液的流动路径或允许执行辅助过程(如引入栓塞、消炎剂、抗生素或血栓形成剂)和/或允许将栓塞线圈部署在可膨胀部件30、40内。这些部件30、40中的任意一个可以允许血液通过具有大孔隙率的可膨胀部件的区域流通到侧分支脉管,同时仍然提供动脉瘤中的淤滞。
[0292]根据一些实施例,流动区域32、42可以包括主体34、44内的通路、通道或长形空隙。此外,在流动区域32、42包括材料的实施例中,流动区域32、42的材料可以具有比主体34、44内的周围区域远远更高的孔隙率。尽管图10-11示出仅仅单个或双流动区域,但是一些实施例可以配置成包括形成于其中的三个、四个或更多个流动区域。
[0293]在一些实施例中,流动区域可以通过部分或完全屏障与主体的其它部分分离。例如,流动区域可以包括通过主体形成的内腔并且内腔可以包括沿其延
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