混合喷嘴的制作方法

技术领域

本公开总体上涉及混合流体以便向受试者递送药剂，并且具体地，涉及一种用于混合液体栓塞组合物并将其递送到受试者脉管系统的方法和装置。

背景技术：

递送在体内凝固的流体组合物对于众多血管应用(包括闭塞神经血管动脉瘤、动静脉畸形(“AVM”)、动静脉瘘(“AVF”)、腹主动脉瘤1型和2型内漏、出血、肿瘤(包括富血管肿瘤(hypervascular tumor))、静脉曲张密封以及门静脉栓塞)是有用的，并且在哺乳动物绝育手术和尿失禁治疗中是有用的。一些液体栓塞组合物包含溶解于生物相容溶剂中的不溶于水的、生物相容的、非可生物降解聚合物。这些液体栓塞组合物可包含不溶于水的不透射线材料或造影剂，以允许临床医生通过常规技术诸如荧光检查来看见组合物到血管治疗部位的递送。

液体栓塞组合物可通过允许临床医生将导管选择性地放置在脉管系统内的任何所希望位置处的导管技术来递送。导管尖端通过使用可视化技术诸如荧光检查来定向到所希望位置。液体栓塞组合物通过连接到导管毂的注射器来递送到导管。一些现行惯例要求在小瓶中连续混合液体栓塞组合物20分钟，以实现造影剂在递送过程中的充分悬浮。混合不足或在混合后延迟递送可能导致造影剂沉降，从而导致液体栓塞组合物在注射过程中的较差可视化。准确可视化帮助确保液体栓塞组合物被递送到预期血管部位，检测导管尖端上所不希望的液体栓塞组合物回流，或检测致使导管或分支血管闭塞的液体栓塞组合物的过早凝固。

发明概要

本公开描述一种医学方法，其包括：将混合喷嘴流体联接到注射器的流体外壳，所述流体外壳将液体栓塞组合物容纳在其中，所述液体栓塞组合物包含造影剂；将液体栓塞组合物引导到混合喷嘴；以及通过混合喷嘴的至少两个单独的混合通道分配液体栓塞组合物，以便促进液体栓塞组合物内的造影剂的扩散。

在一些实施方案中，分配液体栓塞组合物包括：通过混合喷嘴的至少四个单独的混合通道传递液体栓塞组合物。

在一些实施方案中，混合喷嘴可包括喷嘴进口，所述喷嘴进口限定与至少两个单独的混合通道流体连通的进口腔室，并且其中引导液体栓塞组合物包括：将液体栓塞剂(embolic)递送到进口腔室以便通过至少两个单独的混合通道传递。

在一些实施方案中，混合喷嘴包括喷嘴出口，所述喷嘴出口限定与至少两个单独的混合通道流体连通的出口腔室，并且其中分配所述液体栓塞组合物包括：继传递穿过至少两个单独的混合通道之后，将所述液体栓塞组合物递送到所述出口腔室。

在一些实施方案中，至少两个单独的混合通道各自相对于混合喷嘴的纵轴限定径向和纵向方向分量，并且其中分配液体栓塞组合物包括：沿着由至少两个混合通道中的每一个限定的径向和纵向路径传递液体栓塞组合物。

在一些实施方案中，引导液体栓塞组合物包括：推进柱塞穿过注射器的流体外壳以将液体栓塞组合物递送穿过流体外壳的外壳出口并到达混合喷嘴。

在一些实施方案中，所述方法还包括：用导管接入受试者的脉管系统；将混合喷嘴流体联接到导管；以及相对于脉管系统内的血管内部位引导液体栓塞组合物。

在一些实施方案中，至少两个单独的混合通道在达到混合喷嘴的喷嘴出口之前彼此相交。

本公开还描述一种医疗设备，其包括混合喷嘴，所述混合喷嘴包括：喷嘴进口，所述喷嘴进口被构造来联接到容纳药剂的注射器；喷嘴出口；以及喷嘴主体，所述喷嘴主体设置在喷嘴进口与喷嘴出口之间，所述喷嘴主体限定纵轴并且包括与喷嘴进口和喷嘴出口流体连通的至少两个单独的混合通道，所述至少两个混合通道中的至少一个混合通道限定相对于由喷嘴主体限定的纵轴具有纵向和径向方向分量的流动路径。所述设备可用于混合存储在注射器内的药剂。

在一些实施方案中，至少两个混合通道中的每一个限定相对于由喷嘴主体限定的纵轴具有纵向和径向方向分量的流动路径。在一些实施方案中，喷嘴主体限定至少四个单独的混合通道。

在一些实施方案中，至少两个混合通道中的每一个限定弧形流动路径。

在一些实施方案中，喷嘴进口限定用于接收药剂的进口腔室，其中进口腔室与至少两个混合通道中的每一个流体连通。在一些实施方案中，喷嘴出口限定与至少两个单独的混合通道流体连通的出口腔室。药剂可从至少两个单独的混合通道递送到出口腔室。

在一些实施方案中，喷嘴进口包括螺纹，所述螺纹被构造来将喷嘴可释放地联接到注射器。

在一些实施方案中，提供注射器。注射器被构造来可释放地联接到混合喷嘴。注射器包括包含造影剂的液体栓塞组合物。在一些实施方案中，导管可联接到混合喷嘴。

在一些实施方案中，喷嘴进口包括易碎隔室。易碎隔室可包括造影剂。

在一些实施方案中，至少两个单独的混合通道在达到混合喷嘴的喷嘴出口之前彼此相交。

本公开还描述一种医疗系统，其包括：注射器；注射器内的液体组合物；以及混合喷嘴，所述混合喷嘴被构造来可释放地联接到注射器。混合喷嘴包括喷嘴进口、喷嘴出口以及喷嘴主体，所述喷嘴主体设置在喷嘴进口与喷嘴出口之间。喷嘴主体限定与喷嘴进口和喷嘴出口流体连通的至少两个单独的混合通道。

在一些实施方案中，至少两个混合通道中的每一个限定相对于由喷嘴主体限定的纵轴具有纵向和径向方向分量的流动路径。至少两个混合通道中的每一个可限定弧形流动路径。在一些实施方案中，每个弧形流动路径的尺寸被设定成从喷嘴进口朝向将喷嘴主体二等分的横向中轴线相对于纵轴向外发散，并且其尺寸被设定成从横向中轴线朝向喷嘴出口向内会聚。

在一些实施方案中，喷嘴出口限定与至少两个单独的混合通道流体连通的出口腔室，借此，混合喷嘴被构造来将液体组合物从至少两个单独的混合通道递送到出口腔室以便在出口腔室内进一步混合。

在一些实施方案中，注射器包括柱塞，所述柱塞至少部分地设置在限定注射器的外壳出口的流体外壳内。注射被构造来在流体外壳内被推进以将液体组合物递送穿过流体外壳的外壳出口。

在一些实施方案中，液体组合物包含液体栓塞剂和造影剂。

在一些实施方案中，至少两个单独的混合通道在达到混合喷嘴的喷嘴出口之前彼此相交。

本公开还涉及一种制造混合喷嘴的方法。另外，所述方法还可包括：将药剂引入到注射器的流体外壳中。

本公开还涉及一种组装系统的方法，所述系统包括注射器、混合喷嘴，并且在一些实例中，包括导管。所述方法可包括：将注射器联接到混合喷嘴的喷嘴进口，以及将导管联接到混合喷嘴的喷嘴出口。

实施方案可包括以下优点中的一个或多个。

本文所述的混合喷嘴被构造来相对均匀地混合药剂、诸如包含造影剂的液体栓塞组合物，并且将混合的药剂递送到接入例如受试者的脉管系统的导管或管道。混合喷嘴包括混合通道，所述混合通道有利地被构造来在药剂内产生湍流效应，由此混合并分配药剂的成分，并且在液体栓塞组合物的情况下，使造影剂悬浮在整个组合物中。混合喷嘴可消除对在手术之前混合液体栓塞组合物的组分的需要，由此避免溢出、减少治疗时间并使临床医生效率最大化。另外，由混合喷嘴相对均匀地混合液体栓塞组合物可改进液体栓塞组合物在注射到受试者中过程中的可视化。

通过以下描述，其他优点将变得明显。

附图简述

图1是被展示为联接到示例性注射器的示例性混合喷嘴的透视图，其中移除了示例性注射器的部分。

图2是与注射器断开联接的图1混合喷嘴的透视图。

图3是图1混合喷嘴的透视图。

图4是图1混合喷嘴的侧正视图。

图5是图1混合喷嘴的喷嘴进口的轴向视图。

图6是图1混合喷嘴的喷嘴出口的轴向视图。

图7是图1混合喷嘴的横截面透视图。

图8是联接到示例性导管的图1注射器和混合喷嘴的侧视剖面图，所述示例性导管用于将液体栓塞组合物递送到受试者的脉管系统。

图9是包括用于存储造影剂的隔室的示例性混合喷嘴的剖面图。

图10是包括相交混合通道的示例性混合喷嘴的剖面图。

详述

以下参考附图描述本公开的具体实施方案；然而，应理解，所公开实施方案仅是本公开的实例并且可以各种形式体现。为了避免不必要的细节使本公开变得模糊，不详细描述众所周知的功能或构造。因此，本文公开的特定结构性和功能性细节不应被解释为限制性的，而仅仅作为权利要求书的基础并且作为教导本领域技术人员以实际上任何适当的详细结构采用本发明的代表性基础。贯穿附图描述，类似参考数字可以是指相似或相同的元件。

图1和2展示根据本公开的示例性注射器10和示例性混合喷嘴100。注射器10可以是适用于存储药剂并将其递送给受试者的任何装置。在图1和2的实施方案中，注射器10呈具有容纳或存储在其中的药剂的手动操作注射器的形式。在一些实例中，药剂可包含可用于血管治疗的液体栓塞组合物和造影剂。注射器10流体联接到混合喷嘴100。混合喷嘴100具有喷嘴进口104、喷嘴出口106以及至少两个混合通道116(例如，图3和图5-8所示)，所述混合通道116限定用于药剂的多个流动路径“f”(例如，图7所示)。药剂从注射器10流动到至少两个混合通道116中，然后会聚回到单个腔室以便分配通过接入受试者的脉管系统的导管。

混合通道116有利地增大混合喷嘴100内药剂所暴露于的表面积，从而在药剂流动穿过通道116时促进药剂组分的混合。将药剂分离到混合通道116的隔离腔室中并随后在喷嘴出口106附近进行再混合进一步促进例如液体栓塞组合物(在其中药剂是或以其他方式包含液体栓塞组合物的实例中)的造影剂在整个液体栓塞组合物中的混合和悬浮/重悬。

现在参考图3-7结合图1和2，将描述混合喷嘴100。混合喷嘴100包括喷嘴主体102，喷嘴主体102限定纵轴“k”和将喷嘴主体102二等分的横向中轴线“m”。混合喷嘴100还限定邻近喷嘴主体102的相应纵向端部的喷嘴进口104和喷嘴出口106。喷嘴进口104适于连接到注射器10并且限定通向进口开口108a的进口腔室108(图5和7)，进口开口108a可定位在喷嘴主体102的端部处进口腔室108被构造来接收由注射器10分配的药剂。喷嘴进口104包括例如呈外螺纹110的形式的连接结构，所述连接结构被构造来以可释放地联接部件的方式将喷嘴主体102机械联接到注射器10的对应结构。在一些实例中，可释放联接可允许喷嘴100和注射器10是分离部件并随后例如由临床医生附接到彼此。另外，在一些实例中，可释放联接可允许喷嘴100和注射器10与彼此拆开，而不显著损坏喷嘴100和注射器的结构。在其他实例中可使用连接结构的其他形式，诸如但不限于卡口联接、干涉配合等。

喷嘴出口106限定其中接收穿过喷嘴主体102的药剂的出口腔室112。出口腔室112通向可定位在喷嘴主体102的端部处的出口开口112a。出口腔室112可包括被构造来将喷嘴主体102机械联接到微导管的连接结构。在一些实施方案中，连接结构包括位于喷嘴出口106的壁内的内螺纹114。在其他实例中，可以使用连接结构的其他形式，诸如以上相对于喷嘴进口104所描述的形式。

喷嘴主体102限定与喷嘴进口104和喷嘴出口106流体连通的至少两个单独的混合通道116。混合通道116中的至少一个或多个可限定相对于由喷嘴主体102限定的纵轴“k”具有纵向和径向方向分量的流动路径“f”(图7)。在一个实施方案中，提供四个混合通道116，其中每个混合通道116具有纵向和径向方向分量。在其他实施方案中，喷嘴主体102可限定多于四个或少于四个的混合通道116。在一些实例中，混合通道116可以预定义间隔(例如，在其中存在四个混合通道116的实例中，相对于纵轴“k”以九十(90)度间隔)与彼此径向地间隔。在其他实例中，也可以使用混合通道116的不均匀布置。混合通道116在喷嘴主体102内可彼此独立(例如，穿过喷嘴主体102限定流体性地分离的流动路径)，并且在一些实例中，可相交以提供穿过喷嘴主体102变化的流动路径。

混合通道116还可限定弧形特性或轮廓以提供穿过喷嘴主体102的弧形流动路径“f”。每个弧形流动路径“f”从喷嘴进口104朝向横向中轴线“m”相对于纵轴“k”向外发散，然后从横向中轴线“m”朝向喷嘴出口106向内会聚。

在一些实施方案中，混合通道116各自被限定在内中心毂118与相邻辐条120之间，辐条120从中心毂118悬垂并且连接到喷嘴主体102的内壁122。中心毂118限定从喷嘴进口104朝向横向中轴线“m”逐渐增大并且从中轴线“m”朝向喷嘴出口106逐渐减小的横截面或直径。这种构型增加药剂在药剂流动穿过混合喷嘴100时所暴露于的表面积。这个增加的表面积、药剂到混合通道116的隔离腔室中的分流以及多方向流动路径的构型可促进药剂组分的混合以便分配给受试者，如以下进一步详细讨论的。

再次参考图1和2，注射器10可以是适于容纳并分配药剂(例如，液体栓塞组合物)的任何常规分配装置。注射器10可包括流体外壳12，所述流体外壳12限定纵轴“t”和被构造来存储药剂的内部腔室14。柱塞16至少部分地设置在流体外壳12内，并且适于在内部腔室14内在总体上纵向方向(平行于纵轴“t”)上移动或推进。柱塞16可由临床医生手动致动或可借助于装置来激活，所述装置诸如包括泵或气动驱动的活塞的机电式系统。在图1中，柱塞16被示出为处于未致动位置。柱塞16可包括柱塞柄18、从柱塞柄18悬垂的柱塞轴20以及附接到柱塞轴20的远端的柱塞头22(与柄18相反)。在一些实例中，柱塞头22的尺寸可被设定成与流体外壳12的内壁表面形成密封关系，并且可由弹性体或弹性材料诸如橡胶形成。

流体外壳12进一步限定被构造来与混合喷嘴100可释放地联接的外壳连接器24。在一些实施方案中，外壳连接器24包括例如呈内螺纹26的形式的连接结构，所述连接结构被构造来与混合喷嘴100的喷嘴进口104的对应结构(例如，喷嘴进口104的外螺纹110)合作，以实现部件的可释放联接。外壳出口28同中心地布置在外壳连接器24内并且限定出口开口30，所述出口开口30被构造成当喷嘴100联接到注射器10时与流体外壳12的内部腔室14流体连通。以此方式，当致动柱塞16时，出口开口30可将流体从内部腔室14引导到喷嘴100。在一些实例中，例如在将混合喷嘴100连接到注射器10之前，端帽(未示出)可以可安装到外壳出口28以将药剂封闭在流体外壳12的内部腔室14内。端帽可在将喷嘴100连接到注射器10之前从外壳出口28移除。

在一些实例中，注射器10可预填充有药剂、例如液体栓塞组合物200(图1)，并且在要执行医疗程序之前被密封。液体栓塞组合物200可包含用于促进血管畸形栓塞的任何液体生物相容聚合物、溶剂等，以及造影剂。造影剂可以是不溶于水的并且包含钽、氧化钽、硫酸钡、金、钨或铂。这些不溶于水的造影剂可以呈颗粒或粉末形式，并且可具有约10μm或更小的平均粒度。

一种合适的栓塞剂是由Covidien LP,Irvine,CA出售的栓塞组合物包含溶解于DMSO(二甲基亚砜)的EVOH(乙烯-乙烯醇)共聚物和悬浮微粒化钽粉末以提供用于在荧光检查下可视化的对比。尽管关于液体栓塞组合物200描述一些附图，但在其他实例中，本文描述的混合喷嘴100可用于递送其他药剂。

现在将讨论使用混合喷嘴100和注射器10来相对均匀地混合液体栓塞组合物200并将其递送给受试者。现在参考图8，混合喷嘴100通过喷嘴进口104的外螺纹110与注射器10的外壳连接器24的内螺纹26的螺纹联接而连接到注射器10。混合喷嘴100的喷嘴出口106可连接到导管，例如微导管300。导管可例如接入外周脉管系统或神经血管系统内的畸形，所述畸形示意性地识别为“v”。在一些实施方案中，微导管300的鲁尔连接器302通过例如喷嘴出口106内的内螺纹114和鲁尔连接器302的对应螺纹(未示出)的螺纹合作而联接到喷嘴出口106。

通过在指向箭头“b”的方向上推进柱塞16以迫使液体栓塞组合物200穿过注射器10的外壳出口28排出并进入混合喷嘴100的喷嘴进口104的进口腔室108，来继续所述程序。柱塞16的继续推进移动迫使液体栓塞组合物200在压力下被细分并传递穿过喷嘴主体102的混合通道116。当液体栓塞组合物200穿过混合通道116时，增加的与喷嘴主体102的中心毂118、辐条120和内壁122的阻力表面接触，以及混合通道116的隔离和/或多方向流动路径“f”，在液体栓塞组合物200内产生示意性地识别为“j”的湍流效应，所述湍流效应由例如微小漩涡、涡流和/或尾波构成。这种湍流效应“j”混合混合通道116内的组合物200中的组分(包括造影剂)并且帮助组分相对均匀地扩散。

当混合通道116的多个流动路径“f”在喷嘴出口106的出口腔室112内会聚时，液体栓塞组合物200得到进一步混合。具有悬浮的造影剂的混合的液体栓塞组合物200被传递穿过微导管300并递送到目标血管畸形“v”。对液体栓塞组合物200成功递送到畸形的确认可通过用成像装置对悬浮造影剂进行医学成像(例如，荧光检查)来查明。

混合喷嘴100被构造来将液体栓塞组合物200的组分(包括不溶于水的造影剂)有效地、相对均匀地分配在整个组合物中。由混合喷嘴100产生的湍流效应可在柱塞16的激活过程中实现，即使是在柱塞16的相对低的推进速度下也是如此，即在一些实例中，湍流效应可并不取决于柱塞16的快速推进和液体栓塞组合物200的对应移动，而是可通过柱塞16的正常手动致动来实现。

图9是混合喷嘴400的另一个实施方案的剖面图。混合喷嘴400大致类似于图1-8的混合喷嘴100。然而，混合喷嘴400的喷嘴进口402包括用于存储造影剂406(诸如上文识别的不溶于水的造影剂中的任何一种)的隔室404。隔室404可限定并封闭在两个易碎壁408、410之间。易碎壁408、410可包含适于在与例如注射器10的外壳出口28接合时分裂、撕裂或断裂开的任何材料。在一个实施方案中，易碎壁408、410各自可包括箔内衬。

当注射器10的外壳出口28定位在喷嘴进口402内时，易碎壁408、410被撕裂，从而适当造影剂406。当液体栓塞组合物200从注射器10传递并穿过混合喷嘴400时，造影剂406与组合物的剩余部分混合并且通过混合通道412被相对均匀地分配。通过提供隔室404，造影剂406可与液体栓塞剂隔离，从而有利于造影剂406的存储和保存限期，并且还消除对在执行医疗程序之前手动混合造影剂406与液体栓塞剂的需要。在替代途径中，可用注射器10的外壳出口28或可附接到注射器10的针头穿透至少易碎壁408，并且将造影剂406抽吸回到流体外壳12的内部腔室14中以便初始地与液体栓塞组合物200混合。此后，通过混合喷嘴400递送液体栓塞组合物以便以上文所讨论的方式进行混合，并递送到微导管。

图10是混合喷嘴500的另一个实施方案的剖面图。混合喷嘴500大致类似于图1-8的混合喷嘴100。然而，混合喷嘴500包括喷嘴主体502，所述喷嘴主体502具有多个混合通道504、例如四个混合通道，其中两个通道504以虚影示出，其中至少一些混合通道在到达喷嘴的流体出口之前彼此相交。例如，在图10所示的实例中，成对的混合通道504在连接处506彼此相交，借此相交的流动路径“f”处于流体连通。混合通道504可为液体栓塞组合物提供另外的机会来进行混合并产生涡流效应以使得造影剂悬浮。

尽管已经在混合具有两种或更多种组分(包括液体和不溶于水的造影剂)的栓塞组合物并将其递送到受试者的脉管系统的背景下讨论了混合设备，但混合喷嘴可用于混合并递送具有水基造影剂(诸如甲泛葡胺、碘异酞醇、碘酞钠(iothalamate sodium)、碘代乙酰胺钠(iodomide sodium)和葡甲胺)的栓塞组合物。另外地或可替代地，混合喷嘴可用于混合任何药剂，包括单种物质或组合物(诸如药物、药品等)，并将其递送给受试者以便治疗多种医学病症。例如，混合喷嘴可混合并递送药剂或组合物，以用于治疗血管、肿瘤、动静脉瘘(“AVF”)、不受控出血等，以及用于通过阻塞输精管或输卵管来进行哺乳动物绝育手术，或通过向尿道周围组织添加膨化剂来治疗尿失禁，等等。

本文所述的混合喷嘴可适应任何合适的技术来形成。例如，混合喷嘴可模制为整体式结构或连接在一起的多个部分。混合喷嘴可由任何一种或多种合适的材料、诸如一种或多种塑性材料形成。

本领域的技术人员应理解，具体地在本文中描述并且在附图中展示的结构和方法是非限制性示例性实施方案，并且说明书、公开内容和图应仅仅被理解为例示特定实施方案。因此应理解，本公开不限于所描述的精确实施方案，并且在不脱离本公开的范围和精神的情况下，本领域的技术一员能够实现各种其他变化和修改。另外地，可设想，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，结合一个示例性实施方案展示或描述的元件和特征可与另一个实施方案的元件和特征相结合，并且此类修改和变更也旨在包括在本公开的范围内。因此，本公开的主题不受已经具体示出并描述的内容限制。