用于经血管肿瘤栓塞的具有综合流量调节的设备及方法_5

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mm的长度。这种情况下,朝向圆周的闭塞结构272保持在导管265的袋部270内,其外直径约等于导管265的外直径。
[0169]参见图44B,示出设备260,包括处于径向膨胀构型的单向闭塞结构27 2,包括近端264、远端262、球囊242、球囊护套244、阀250、流出口 248、通道246、流箭头252、近侧套圈266、远侧套圈268、导管274、球囊填充腔270和导丝/注射腔276。在这种情况下,没有远侧球囊护套尾部,球囊护套恰好终结于通道246下方、导管延伸部分267周边上方的球囊表面,从而将流出口设置在球囊护套终点和导管之间。
[0170]参见图45A,示出设备280,包括导管282和处于径向膨胀构型的伞形结构闭塞结构284,其中伞形闭塞结构284朝圆周设置在导管282周围,从而使其外圆周360度环绕导管282。当设备280定位于动脉或静脉中,且伞形闭塞结构284以径向膨胀构型设置时,闭塞设备284的外周边将至少接触血管壁内部并基本闭塞血流。图45A示出闭塞结构284的方向为朝前的V形,并且图45B示出设备282和处于相反的V形构造的闭塞结构284。当处于径向膨胀构型时,本发明的闭塞结构也可以相对于导管呈90度角方向。
[0171]参见图46A,示出设备290,包括近端292、远端294、导管296、处于径向膨胀构型的双向闭塞结构299、框架298和通道2100,其中流体可以通过通道2100从近侧流至远侧或从远侧流至近侧。虽然图中示出两个通道,但双向闭塞结构298可以具有1、2、3或任意数量的通道。
[0172]参见图46B,示出设备2102,包括近端2104、远端2106、导管2108和单向伞形闭塞设备2110,闭塞设备2110包括框架2111、通道2112和径向阀2114,其中流体仅从近侧流至远侧(顺行),逆行流被径向阀2114阻止。虽然设备2102仅允许顺行流,但如果需要,装置2102的设备2110可以构造为仅允许逆行流和/或具有如图所示的朝前的V形构造,或者,如果需要,相反的V形构造或相对于导管2108呈90度角朝向。
[0173]闭塞结构2110的框架298和2111可以由金属,如镍钛合金或埃尔吉洛伊非磁性合金等形状记忆金属,或塑料,如聚乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯、PTFE、乙缩醛和尼龙,或弹性材料,如硅胶,或织物,如棉和人造纤维制成,并且包括网眼、线框、隔板,并且可以褶皱或以其他方式堆叠或可以是其他任何便利结构或材料,只要其具有足够的强度和多孔性,能闭塞升高的血管压且能一体形成通道和阀。阀2114可以由聚丙烯树脂和聚氨酯等柔性或刚性塑料、硅胶等弹性材料制成,并且可以具有包括翻板、套袋、锥部、鸭嘴部、隔板等的构造,其厚度为1-50密尔,更典型地为2-10密尔。
[0174]参见图47A,示出本发明的单向闭塞结构2120的远侧表面示意图,包括导管2122(向前延伸)、设备框架2124、径向阀2125及定位于径向阀2125下方的通道2126。如图所示,径向阀2125从导管290沿径向向外延伸并同时覆盖所有四个通道。图中所示实施例示出四个通道;但是,可以使用任意数量的通道。这种构造允许流从单向伞形闭塞结构2120的近侧表面流至远侧表面;但是,也可以是相反的流。
[0175]图47B示出本发明的另一实施方式,包括单向伞形闭塞结构2128,包括导管2130(向前延伸)、设备框架2132、阀2136及定位于阀2136下方的通道2134。这种情况下,每个通道都有单独的阀,且虽然图中示出四个通道和阀,但本发明的设备可以具有任意数量的通道和阀,其仅受阀和通道的尺寸及框架2124和2132的面积限制。这种单向构造允许流从伞形闭塞结构2128的近侧表面流至远侧表面;但是,通过改变阀的流向或将单向闭塞设备在导管2122和2130上旋转180度,也可以实现相反的流。
[0176]图48示出用5密尔的聚氨酯材料构造的微型阀2140模型。该设备经过检验,可以抑制施加于其远侧表面的至少22 OmmHg的流体压强。
[0177]参见图49A,示出设备2142,其包括处于径向膨胀构造的三角形闭塞结构2145并适应导管2144,其中闭塞结构2145具有框架2146,其朝圆周方向布置在导管2144周围,从而使其外圆周包括360度。当设备2142放置于动脉或静脉中时,框架2146以径向膨胀构型设置,并且框架2146的外周边将至少接触血管壁内部并至少基本闭塞血流。
[0178]参见图49B,示出设备2148,包括导管2150和单向三角形闭塞结构2151,闭塞结构2151包括框架2152、通道2154和径向阀2158。虽然文中引用了伞形或三角形的单向闭塞阀,但应当理解的是,可以使用任何形状,包括但不限于,矩形、椭圆形、圆锥形和圆形。此外,单向闭塞结构的另一构造是膨胀或闭塞球囊,或任何其他设置为具有通道和阀的医用球囊,所述阀从近侧表面延伸至远侧表面。
[0179]现在参见图50A-50C,示出一种使闭塞结构2191从径向约束构型扩展为径向膨胀构型,之后再回复径向约束构型的方法。图50A示出设备2180的纵向截面图,包括近端2182、远端2184、外导管2186、内导管2188、鼻锥2190及径向约束单向闭塞结构2191,闭塞结构2191包括框架2192、阀2194和框架附接点2196。单向闭塞结构2191在附接点2196处附接至内导管2188,其中对闭塞设备2191预先施加力,所述力推动其远侧在附接点2196处朝近侧枢轴转动。这种情况下,外导管2186相对于所述预加力约束闭塞结构2191。设备2180首先定位于靶结构或其附近的脉管系统内。
[°18°] 参见图50B,示出外导管2186如箭头2200所示朝近侧收缩,同时内导管2188保持固定,从而移除闭塞结构2191上的约束,允许其在附接点2196处向外且沿近侧方向枢轴转动并变为径向膨胀构型。框架2192可以由镍钛诺(nitinol)合金或埃尔吉洛伊非磁性合金(elgiloy)等形状记忆金属制成,并在附接点2196处预成型为径向膨胀构型,从而在闭塞结构2191移动至径向约束构型时向闭塞结构2191预先施加外力。若使用编织镍钛诺合金管,可以预成型为径向膨胀构型,其中闭塞结构2191朝圆周方向布置在导管2144周围,其外圆周为360度。在此实施例中,网眼表面可以由聚氨酯、PTFE、硅胶等覆盖,并且通道穿过网眼形成,阀定位于通道上方。
[0181]参见图50C,示出外导管2186朝远侧收缩,同时保持内导管2188固定,从而使框架2192在附接点2198处朝远侧枢轴转动并将闭塞结构2191设置为径向约束构型。
[0182]参见图51,示出解剖结构2200,包括主动脉2202、右动脉2204、左动脉2206、毛细血管2208、肿瘤2209和血流方向箭头2212。图51A-51E示出本发明的方法,其中,与经动脉化疗栓塞(TACE) 一样,利用药物释放粒子栓塞肿瘤。
[0183]第一步中,用导管2214的腔I将包括双腔导管2214和径向约束单向球囊闭塞结构2216(同时参见图42)的设备2211从身体表面的介入点,通常为腹股沟股动脉,向前推送通过导丝2213,并定位于如图51A所示的肿瘤供血动脉内或其附近。如箭头2212所示,顺行方向的血流经过设备2211进入肿瘤2209的毛细血管2208。
[0184]第二步中,通过利用如图51B所示结构图中的导管2214的第二腔(球囊膨胀腔)为图42中的双层设备的内球囊膨胀,将单向球囊闭塞结构2216设置为径向膨胀构型。当设置为径向膨胀构型时,约为80-130mmHg的正常血压推动闭塞结构2216的阀2217至打开位置,从而允许顺行血流通过通道2219并流入肿瘤2209的毛细血管2208。
[0185]图51C示出第三步,其中,化疗栓塞颗粒2218开始被注射到左动脉2206和肿瘤2209的毛细血管2208中。此时,单向闭塞结构2216的阀2217处于打开位置,并且血液沿顺行方向流过通道2219,通道2219持续将栓塞颗粒2218运载至肿瘤2209的脉管系统内。
[0186]参见图5ID,示出第四步,其中化疗栓塞颗粒2218开始栓塞毛细血管2208的远侧,毛细血管2208近侧部分和左动脉2206内的压强上升。这种反压导致血流和化疗栓塞颗粒2218沿逆行方向流动;但是,左动脉2206内的反压推动阀2217关闭,从而将颗粒2218保持在闭塞设备2217远侧的血管腔隙内。利用目前的直末端导管,化疗栓塞程序将在此处结束,因为颗粒将回流向后越过导管进入体循环,导致非靶栓塞及相关并发症。
[0187]图51E示出第五步,这是使用目前的导管不可能实现的。其中继续注射栓塞颗粒,没有出现逆行回流,并用颗粒2218进一步填充肿瘤的脉管系统。这种方法既能防止逆行回流相关的并发症,又能允许更多的颗粒进入肿瘤。
[0188]图51F示出本方法的最后一步,其中闭塞结构2216设置为径向约束构型,且设备2211沿导丝2213从体内撤回。
[0189]虽然文中特别提到能够从径向约束构型向径向膨胀构型过渡的设备,这种过渡并不是必须的。本发明的单向闭塞结构可以构造为永久膨胀构型。这种情况下,闭塞结构可以是高柔性材料,如低硬度塑料或橡胶或柔性网眼或任何具备足够强度和柔性、能通过脉管系统、到达靶点并提供单向闭塞的材料或结构。
[0190]参见图52,示出设备的远侧部分302,包括远端303、近端304、导管体306、远侧末端308、鼻锥310、完全膨胀构型的部分闭塞球囊312、通道314和单向阀316。在此实施方式中,允许近侧到远侧方向的流通过通道314并通过单向阀316限制其流向近侧。部分闭塞球囊312可以是任何形状,并且直径为1_-30_,更典型地是2_-10_。
[0191]参见图53,示出本发明设备远侧部分的纵向截面320,包括导管体306、远侧末端308、鼻锥310、径向约束球囊322、近侧球囊袋部边界324和远侧球囊袋部边界326。径向约束球囊322容纳于由边界324处的导管306远侧和边界326处的鼻锥310近侧限定的袋部内。约束球囊的外直径约等于导管体306的外直径。这允许球囊容纳于袋部内并保持导管具有所需的最小直径。
[0192]参见图54A,示出本发明设备的远侧部分330,包括导管体306、导管延伸部分307、远侧末端308、鼻锥310、球囊袋部332、导丝和注射腔334及球囊膨胀腔336。导管体306具有0.25mm-5mm的直径,更典型地是0.5mm-1.5mm,以及10_240cm的长度,更典型地是75cm-150cm。导管延伸部分307具有0.25mm-3mm的直径,更典型地是0.以及5mm-100mm的长度,更典型地是5mm-40mm。球囊袋部332具有等于导管体306和导管延伸部分307直径之差的深度,以及lmm-50mm的长度,更典型地为5mm-15mm。球囊壁厚度和内直径可选,挤压或塑模成型以适合放入球囊袋部332内并使延伸至球囊袋部332上方的球囊最小化。
[0193]参见图54B,示出远侧部分330,包括径向约束构型的球囊338,其保持在球囊袋部332内且外直径约等于导管体306的外直径。
[0194]参见图54C,示出远侧部分330,包括径向膨胀构型的球囊338,其具有通道314和闭合方向的单向阀316。部分闭塞球囊338可以是任何形状并且直径为lmm-30mm,更典型地是2111111-10111111,且长度为11]1111-501]1111,更典型地为51]1111-151]11]1。通道314可以是校准为使所需流通过的任何形状、构造及开口。在优选实施方式中,球囊直径为6mm且通道直径为0.5mm-5mm。球囊338包括通道314,可以通过塑模、挤压、真空成型或其他使材料具有所需数量和构造的通道的成型方式形成。可选地,标准球囊(包括但不限于圆形或椭圆形球囊)可以改进为具有近侧至远侧的通道。一种改进球囊的方法是形成朝向圆周的纵向褶皱,从而形成从球囊近侧延伸至球囊远侧的V形通道。将护套或膜置于这种改进球囊上,形成共同未决专利申请61/917131中描述的纵向通道和单向阀。
[0? 95] 参见图55A-55C,不出本发明设备的系列构型。
[0196]参见图55A,示出设备结构350的纵向示意图,包括导管体306、位于远侧的导管延伸部分307和位于近侧的毂352,其包括导丝和注射端口 354及球囊膨胀/收缩端口 356。
[0197]参见图55B,示出设备结构350的纵向示意图,包括附加鼻锥310和位于导管体306远侧和鼻锥310近侧之间的球囊袋部。
[0198]参见图55C,示出本发明设备358的纵向示意图,包括导管体306、球囊340和毂352。图中示出球囊340处于径向膨胀构型,包括球囊314和位于打开位置的阀316。
[0199]参见图56,示出解剖结构360,包括肿瘤362、主动脉366、远侧主动脉367、侧支动脉370和374、肿瘤毛细血管373、375、377和379,以及血流方向箭头368、372、376和378。在肿瘤位于肝右叶的情况下,动脉366为肝右动脉,动脉367为远侧肝右动脉,其如流方向箭头368和378所示朝肿瘤流动。在这种情况下,动脉370为胃十二指肠动脉,动脉374为肝肠动脉,如十二指肠上动脉,两动脉内的正常血流远离肝动脉流动,如流方向箭头372和376所示,并进入同时为肝脏和胃肠道供血的动脉网。从肝动脉366流出的血液同样流入肿瘤毛细血管373、375、377和379。通过肝右动脉的正常血流流量在4毫升/秒的范围内。
[0200]参见图57A-57H,示出根据目前医疗实践的肿瘤栓塞方法。图中示出至少部分步骤被用于目前基于导管的肝脏肿瘤栓塞疗法中。
[0201]程序的第一步是从腹股沟的股动脉向前推进导丝382,使其通过髂动脉、大动脉、腹腔动脉、肝动脉,并如图57A中解剖结构380所示,进入肝右动脉366。导丝382的直径通常约为0.25mm_l.25謹,更典型地是0.4mm-l謹。
[0202]在程序的第二步中,如图57B所示,引导导管392越过导丝383,并沿与导丝382相同的动脉路径向前推进。通常地,引导导管具有约1.5mm-2.5mm的外直径,并具有可以容纳微导管的中央腔,所述微导管具有0.5mm-l.5mm的外直径。引导导管由于太大无法进入肿瘤附近的脉管系统,通常沿脉管路径尽可能地朝肿瘤推进。血流遵循如图56所示的正常流动模式,并在引导导管392的侧面附近流动。
[0203]在图57C所示的第三步中,可选地移除导丝382并用更小直径的导丝398替代,导丝398可以适合进入微导管的中央腔。导丝398通常具有0.2mm-0.75mm的直径,更典型地是在
0.25mm-0.6mm的范围内。
[0204]在程序的第四步中,微导管3104越过导丝3989向前推进至引导导管392远侧以外的位置,并进入如图57D中解剖结构3102所示
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