具有压力和超声波特征的远端保护系统和方法_4

文档序号:9634432阅读:来源:国知局
护套的位置,而其它护套可被推进或收回,从而允许操纵过滤器之间的距离。
[0126]在一些实施例中,远端保护过滤器可在医疗手术完成之后移除。在其它实施例中,在从血管移除过滤器之前,远端保护过滤器可留在血管预定的时间量。在一些实施例中,过滤器可在移除之前留置高达12、24、48或72小时。在一些实施例中,可用新的过滤器调换出堵住的过滤器。在一些实施例中,当与由过滤器捕获的碎片周期性吸取(为防止或减小经过滤器的血液流动的堵塞)结合使用时,过滤器可留在血管中以提供保护高达1个周、2个周、3个周、4个周、2个月、3个月、4个月、5个月或6个月。在一些实施例中,过滤器可围绕手术期地(即,用于患者的外科手术持续时间)或亚长期地(即,用于手术后的预定时间段)留在血管中。
[0127]上文所述的远端保护过滤器可被用于捕获在心脏或循环系统中执行的任何医疗手术(例如,经皮主动脉瓣膜置换手术(PAVR)、经导管主动脉瓣膜植入手术(TAVI)、胸主动脉腔内修复手术(TEVAR)、冠状动脉搭桥手术(CABG)、非体外循环冠状动脉搭桥手术(0PCAB)、二尖瓣膜置换手术(MVR)、主动脉瓣膜置换手术(AVR)、左心室辅助装置、迷宫手术、左心室导管插入手术、二尖瓣膜手术,电生理消融手术、心房间隔缺损(ASD)闭合手术、卵圆孔未闭(PF0)闭合手术和左心耳(LAA)闭合手术)所产生的碎片。
[0128]在一些实施例中,压力传感器和/或血管内超声波(IVUS)换能器可被添加或并入到输送系统和方法中。压力传感器可被用于测量脉管系统内的各种位置处的压力,所述压力可被用于确定血液流动,同时血管内超声波(IVUS)换能器可被用于测量流体流和/或提供血管内的成像。在一些实施例中,压力传感器和/或IVUS换能器可在一个或多个位置处(例如,导丝的远端端部或远端部分,如美国专利N0.8, 277, 386、美国专利N0.6, 106, 476和美国专利N0.6,780,157中所描述的(所述美国专利在此出于所有目的以全文引用的方式并入),以及并入到导丝的中间和近端部分中)并入到导丝中。具有压力传感器和/或IVUS换能器的导丝可以更像正常的导丝那样被用于帮助引导输送装置穿过脉管系统,增加的益处是提供了压力测量和超声波成像以帮助引导,从而使装置的放置部位可视化,并且监控和确保正确的装置布放。在一些实施例中,IVUS换能器在其被推进和缩回时产生图像切片,所述图像切片可然后组合在一起以形成脉管系统和/或脉管系统内的装置的三维重建。在一些实施例中,具有压力传感器和/或IVUS换能器的导丝可以类似于下文所描述的方式紧固到导管上,在下面的描述中针对具有紧固到另一导管上的压力传感器和/或IVUS换能器的导管。
[0129]图21A到21C示出了具有设置在导丝2100的远端部分处的压力传感器2102和IVUS换能器2104两者的导丝2100的示例。在一些实施例中,压力传感器2102可由形成为隔膜的半导体材料(例如,硅)制成,并且可接近远端尖端地设置,而IVUS换能器2104可设置在导丝2104的远端尖端处。
[0130]在一些实施例中,压力传感器和/或IVUS换能器可以类似于导丝的构造设置于导管上。举例来说,IVUS换能器可设置于导管的远端尖端上,而(若干)压力传感器可在沿着导管主体、从导管的远端部分到导管的中间部分到导管的近端部分的一个或多个位置处接近IVUS换能器地设置。压力和/或成像导管可与输送或回收装置或插入到脉管系统中的任何其它导管并行使用。在一些实施例中,压力和/或成像导管可通过(举例来说)将两个导管封装于护套或更大导管中,或通过将两个导管熔合在一起而紧固到输送或回收装置或其它导管上。举例来说,均是Jung等的美国专利N0.6,645,152和美国专利N0.6,440,077 (出于所有目的以全文引用的方式并入)公开了一种血管内超声波导管,该血管内超声波导管与腔静脉过滤器输送装置平行地连接在一起,以引导过滤器在腔静脉中的放置。压力和/或成像导管可出于与压力和/或成像导丝相同的目的而被使用。
[0131]图22A到22D示出了与可被用于(举例来说)输送一装置到脉管系统的一位置(例如,输送腔静脉过滤器到腔静脉)的导管2202平行地连接在一起的血管内超声波导管2200的两个实施例。血管内超声波导管2200可具有位于IVUS导管2200的远端部分上的IVUS换能器2204。IVUS换能器2204可以是固态换能器,所述固态换能器是盘状或圆柱状的,具有允许导丝2206或其它装置穿过IVUS导管2200的孔。如图22A和22B中所示,IVUS导管2200和输送导管2202可通过将两个导管粘合或熔合在一起而在没有护套的情况下平行地连接在一起。图22C和22D示出了使用护套2208紧固在一起的同一 IVUS导管2200和输送导管2202。
[0132]在如图23A和23B中所示的一些实施例中,压力传感器和/或IVUS换能器可整合到输送或回收导管2300或装置自身中。举例来说,IVUS换能器2302可整合到导管2300或装置的远端尖端或端部。压力传感器2304可接近IVUS换能器2302地设置于导管轴的远端部分上。丝可从IVUS换能器2302和/或压力传感器2304延伸到设置在导管2300的近端端部处的一个或多个连接器2306。(若干)连接器2306可被用于将IVUS换能器2302和/或压力传感器2304连接到成像系统和/或处理系统。在所示的实施例中,导管2300可被用于将腔静脉过滤器2308输送到腔静脉。导管2300可另外具有用以布放腔静脉过滤器2308的可伸缩套筒或推杆,或可替代地,外导管护套可缩回以布放过滤器。通过推进和缩回导管2300上的IVUS换能器2302以产生可被组合成重建三维图像的多个图像切片,IVUS换能器可提供定位引导并且确定过滤器的相对位置。
[0133]超声波成像系统的使用允许操作员输送不具有荧光透视或使用较少荧光透视的装置,由此减小曝露于患者的辐射,同时允许对脉管系统更准确的评估,帮助装置的放置并且允许确认装置的放置是正确的。成像可被用于帮助过滤器或其它装置的布放。脉管系统和植入物的位置可在布放之前、在布放之后和/或在布放期间成像。成像可被用于帮助将过滤器或装置定位于脉管系统内。成像可被用于对布放位置成像并且确定过滤器或其它装置的适当大小。成像可被用于帮助估计治疗的持续时间。
[0134]尽管上文所述的成像系统已经是基于超声波的,但还可替代地或另外地使用其它成像系统。举例来说,成像系统可以是基于血管内超声波(IVUS)、前视型IVUS(FLIVUS)、光学相干断层成像术(0CT)、压电式微加工超声波换能器(PMUT)和FACT的。
[0135]在如图24中所示的一些实施例中,(若干)压力传感器和IVUS换能器可被可替代地或另外地添加到输送导管。举例来说,压力传感器(若干)可被添加到输送导管的外护套和/或内护套上的一个或多个位置,而IVUS换能器2404可在(举例来说)追踪尖端928处和/或在外护套910的远端端部处被添加到输送导管的远端端部。
[0136]在一些实施例中,第一压力传感器2400可远离导丝926上的远端过滤器904或追踪尖端928设置。第一压力传感器2400可被用于测量在远端过滤器904的下游的左颈总动脉28内的压力。随着碎片1610被捕获于远端过滤器904内,远端过滤器904的微孔可能被堵住,由此妨碍血液流经远端过滤器904。在远端过滤器904被碎片堵住时,在远端过滤器904下游的血液压力可能下降。因此,可由第一压力传感器2400连续地监控血液压力(例如,举例来说,在一次心跳进程中的峰值收缩压力或平均压力),并且当检测到血压的预定下降时,可警告操作员远端过滤器904被堵住并且应移除,以便恢复到大脑的血液流动。
[0137]类似地,第二压力传感器2402可设置于外护套910上,以使得当外护套910缩回以布放近端过滤器902时,第二压力传感器2402设置在近端过滤器902的下游,并且可取决于第二压力传感器2402的位置而测量头臂动脉干22或右锁骨下动脉24中的压力。在近端过滤器902被碎片1610堵住时,近端过滤器902下游的血压可内下降。因此,可由第二压力传感器2402连续地监控血压(例如,举例来说,在一次心跳进程中的峰值收缩压力或平均压力),并且当检测到血压的预定下降时,可警告操作员近端过滤器902被堵住并且应移除,以便恢复到大脑的血液流动。
[0138]在一些实施例中,当确定至少一个过滤器被堵住时,指示操作员将两个过滤器从患者收回并且移除。然后,具有干净过滤器的新的远端保护装置可重新布放到患者中。在其它实施例中,当两个过滤器被确定堵住时,指示操作员将两个过滤器从患者收回并且移除,并且然后,具有干净过滤器的新的远端保护装置可重新布放到患者中。
[0139]在一些实施例中,第三压力传感器2403可设置于近端过滤器902与远端过滤器904之间的内护套908上,以使得当布放了两个过滤器时第三压力传感器2403位于主动脉弓内。在一些实施例中,附加的压力传感器2405、2406可设置于恰好在过滤器开口的上游的内护套上,以便确定每一过滤器上的压降。在一些实施例中,可通过从主动脉弓中所测量到的压力减去在过滤器下游测量到的压力来估计每一过滤器上的压降。在一些实施例中,附加的压力传感器2407、2408可设置在位于每一过滤器内的内护套的部分上。在一些实施例中,替代将压力传感器放置或整合于护套内,内护套和/或外护套可具有允许具有多个压力传感器的导丝沿着如上所述的各种位置测量压力的压力测量端口。压力测量端口可提供从护套的外部到设置于护套内的导丝的流体连通。
[0140]在一些实施例中,如图25A到25C中所示,外护套910可具有快速更换导丝管腔2500,用于接纳快速更换构造的导丝926。快速更换导丝管腔2500可沿着平行于主外护套管腔的外护套910的远端部分设置。在一些实施例中,快速更换导丝管腔2500的长度大于大约6cm。在其它实施例中,快速更换导丝管腔2500的长度小于大约6cm。在一些实施例中,快速更换导丝管腔2500的远端端部接近IVUS换能器2404地设置在外护套910的远端端部处。在一些实施例中,尤其是在具有快速更换导丝管腔的实施例中,远端过滤器904附接于其上的内护套可替代为丝、导丝或不具有管腔的细长构件。用丝替换内护套允许远端保护装置的轮廓减小,由此有利于微创插入并且减小导致主动脉弓内阻塞的可能性。使用快速更换导丝管腔2500允许导丝926的远端部分在外护套910缩回而布放过滤器时直接地曝露于血液。这允许在导丝926上放置多个压力传感器,代替在内护套和/或外护套上。压力传感器在导丝926上的放置可相应于上文所述的所有位置,从而允许确定每一过滤器上的压力。在一些实施例中,导丝926可具有使压力传感器与相对于所布放的过滤器的期望位置对准的对准特征。举例来说,导丝可具有不透射线标识和/或回声标识,所述标识可与外护套、内护套和/或追踪尖端上的相应的不透射线标识和/或回声标识对准。在一些实施例中,快速更换导丝管腔可设置于内护套的远端部分上,当过滤器处于加载形态时,所述内护套的远端部分延伸超越外护套的远端端部。另外,如果确定远端保护过滤器中的一个或多个被堵住,那么快速更换导丝管腔的使用有利于用新的、未堵住的远端保护装置更换堵住的远端保护装置。在一些实施例中,导丝可在布放过滤器之前或之后接近远端保护过滤器地缩回,以便减小导丝对过滤器抵靠着血管壁的贴附干扰的风险。在其它实施例中,导丝可留于原处,并且过滤器可仍膨胀以及通过将导丝推靠着血管壁而实现贴附。
[0141]举例来说,IVUS换能器2404可被用于提供基于引导输送导管穿过脉管系统到达左颈总动脉和头臂动脉干中的布放位置的图像。另外,IVUS换能器2404可被用于显视过滤器在目标位置内的布放,并且核实包括每一过滤器在目标位置内的完全贴附的正确布放。如上文所提及,IVUS换能器2404可被添加到外护套910的远端端部。在外护套910缩回以布放过滤器902、904时,IVUS换能器2404可被用于在过滤器902、904被布放时对其成像,从而允许操作员核实每一过滤器的正确布放。如果成像显示布放不正确,那么可通过在过滤器上将外护套往回推进而将过滤器重新捕获于外护套内,然后重新布放过滤器。
[0142]为了改进使用IVUS成像的过滤器的可视化,回声材料和/或特征可并入到包括过滤器框架和/或物质捕获结构的过滤器的各种部件中。回声材料和/或特征可并入于全部过滤器部件中或在过滤器上的离散位置处,如下文更充分地描述。
[0143]与导管和针中所发现的相对简单的设计相比,过滤器是更复杂的结构。在像过滤器这样更复杂的装置中,需要在一些医疗手术期间识别装置内的特定部分。另外,确定相对于周围管腔或血管的装置的取向(包括装置内部件彼此的取向)(如用于确定布放、回收及其各种中间阶段)以及整个过滤器的取向也将是有利的。与使用整个长度的尖端或开始或结束的位置的常规技术相比,例如过滤器的更复杂结构的位置、取向或相对放置信息将产生特定的益处。在一些情形中,整个过滤器或过滤器部件或部分的状态、部分或属性将能实现过滤器相对于生理环境的更有用的确定。在一个方面,在确认尺寸选择和配合在生理环境下是适当的,并且用于对患者或医生医疗记录中的固定元件(如果存在)的正确尺寸选择、放置、接合或接合度、血凝块负荷、取向和/或布放进行确认和/或文件记录的步骤之前、期间和/或之后,血管内超声波(IVUS)导管和处理系统或信号处理算法被用于使用IVUS确认过滤器的尺寸选择、过滤器放置的引导、过滤器植入步骤、过滤器和/或血管测量。
[0144]在一个方面,本发明的实施例针对具有复杂形状或被配置成从收纳形态移动到布放形态的医疗装置,所述布放形态还可具有用于在管腔、血管或中空器官中正确使用的特定取向和放置标准。一种这样的复杂装置是IVC过滤器。本发明的若干方面包括人体内所采用的这些装置,这些装置借助于使用本文中单独地或以任何组合描述的技术中的任何一种技术并入了回声材料而具有增强的超声波可见性。
[0145]在一个方面,本文中描述了用于增加过滤器的回声性的各种替代性过滤器设计。一种具有增强的回声特性的过滤器可包括以下中的一个或一个以上:(a)对过滤器的一个或多个部件的修改,以增强部件的回声特性;(b)足够数量的部件表面上形成凹痕并且按比例缩放到适合大小、形状、取向和图案,以供与血管内超声波系统一起使用;(c)使突出部在过滤器表面上形成、放置于过滤器表面上或连接到过滤器表面;(d)(举例来说)使用化学工艺、激光或喷砂技术使过滤器的一个或多个表面粗糙;和(e)更改过滤器制造技术的一个或多个步骤,以引入空腔、空隙或空穴来局部地修改或调适一个或多个声反射特性而改进过滤器的一个或多个特定区域中的回声性。制造技术更改的一个示例是在管或覆盖件的片段之间引入间隙,借此由该间隙提供回声增强。另外,空腔、空隙、空穴、凹痕、间隙和类似物可保留空着,或者可选择地填充、部分地填充或衬有本文中所述回声材料中的任何一种。
[0146]在一个方面,提供了具有增强的回声特性的过滤器的实施例,所述增强的回声特性在以下的至少之一或其一部分中或与其相关:近端端部、远端端部、末端近端端部、末端远端端部、回收特征、回收特征上的防损伤尖端、中间支杆区域、具有相对于过滤器的另一部分的至少一个取向属性的腿或支杆部分、固定元件或回收特征的位置标记、过滤器的一部分上的位置,其中该过滤器的一部分被选择成使得在与特定固定元件一起使用时,标识指示固定元件完全布放到血管或中空器官的管腔或部分的壁中(即,当固定元件完全接合时,标识抵靠着管腔壁或基本如此)的位置。同样地,看见标识抵靠着壁即指示正确的布放,间隔开或不可见将分别指示不完全接合或过度穿透);远端尖端的一部分和/或细长部分。上文描述的方法还可应用于本文中所述的其它技术和替代方案。
[0147]在另一些实施例中,管腔内过滤器的一部分、部件或方面可通过应用涂层或套筒而具有增强的回声属性,所述涂层或套筒含有本文中所公开的或根据任一技术制造或具有如本文中所述的用于增强回声品质的任一属性的回声材料中的一种或多种。在一些方面,通过将过滤器上的特定形态、位置、取向或图案中的一种或多种回声材料或回声标识并入到过滤器的部件或部分中、应用到过滤器的部件或部分上或其内来提供增强的回声属性。
[0148]增强的回声标识或位置可被设计并且放置成供单独地或以组合方式使用,以便有利于对IVUS系统或超声波成像模式对过滤器上的特定位置(例如,举例来说,回收特征、末端近端端部、末端远端端部、固定元件的位置或识别特定过滤器设计的特定方面的一些其它标记的位置)的指示或标志的识别。另外或可替代地,两个或多个增强的回声标识或部分可以组合方式使用,来提供关于过滤器的附加信息(例如,血管内的取向、对布放或布放序列的一部分的确认、对最终放置的确认、迀移或缺乏迀移的确认、对回收或回收序列中的进展的确认以及根据各种工艺并且用于身体的脉管系统内或管腔中的过滤器的类似确认)。在另一特定实施例中,具有本文中所述回声增强的过滤器实施例的IVUS技术还可被用于在过滤器布放或回收期间或之后测量在由回声标识指示的特定装置位置处的血管直径。
[0149]在另一些方面,具有本文中所述回声增强的过滤器实施例的IVUS技术还可被用于确定、检测或指示不充分扩张、充分扩张、过滤器膨胀、过滤器膨胀度、过滤器-血管接合和接合度、支杆/腿/锚固件位置以及关于过滤器与周围生理环境之间相互作用的其它属性。
[0150]更进一步地,关于IVUS换能器的可能的或计划的定位和/或由成像系统使用的声能的可能路径而定位回声标识。例如,如果IVUS换能器是前视的,那么过滤器的那些前视方面将设置有增强的回声形貌。在另一示例中,如果IVUS换能器是圆柱形的并且将穿过过滤器的内部部
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