本文的实施例涉及通过输送装置诸如导管输送粘性材料。可通过使用包括腔旁路和可膨胀球囊的导管来辅助输送。
背景技术
将流体输送到目标部位可能是具有挑战性的，特别是当输送部位位于小的或狭窄的区域中时，诸如在小的体腔中。通过使用薄的细长导管(在该细长导管的远侧端部处具有用于排出流体的输送端口)，可在此类小的腔中实现流体的输送。当输送部位位于腔的闭合端部时甚至更具挑战性，这是由于扩散的流体可能沿着体腔向上行进，经过导管中的输送端口。因此，输送的流体远离预期的输送部位行进。当输送更粘稠的流体诸如凝胶时，这尤其困难。在其中可实现输送的一些小体腔包括肺中的气道，其中流体将被输送以引起肺减容。
期望具有在输送流体的同时还阻塞体腔从而将输送的流体捕获在阻塞空间中的期望位置的输送系统。当要移除输送导管时，例如在已输送流体之后，该系统还应能够解锁空间。
技术实现要素：
可提供用于在腔内输送流体的系统和方法。例如，装置可包括具有中心开口的细长管状结构，流体能够通过该中心开口流动。中心开口可由开口的近侧端部和开口的远侧端部限定。在一个示例中，细长管状结构可包括或具有朝向开口的远侧端部的弹性节段。该装置还可包括在细长管状结构的中心开口内的阻塞装置诸如球囊，该阻塞装置可帮助或被构造成能够防止流体流过开口的近侧端部和开口的远侧端部之间的中心开口。在一个示例中，该装置还可包括设置在细长管状结构的外表面上的球囊。球囊可在近侧附接部位和远侧附接部位处附连到细长管状结构的外表面。根据一个示例，该装置还可包括围绕细长管状结构的外表面设置的外部护套。外部护套可以(例如，被构造成)将尺寸和形状设定成可滑动地设置在球囊上。在示例中，该装置还可连接到容器，该容器可包括将通过该装置分配的流体。
在示例中，将流体输送到腔内的目标输送部位的方法可包括将装置诸如本文所述的装置的远侧端部插入目标输送部位处的腔内。装置的外部护套的至少一部分可沿近侧方向移动，使得外部护套不覆盖阻塞装置的外表面，诸如装置的球囊或在装置上。在示例中，流体可被迫使通过中心开口朝向装置的开口的远侧端部。此外，流体可被迫使进入装置的阻塞装置，例如，引起球囊的充胀，使得球囊的外表面接触腔的内表面。在示例中，流体可被迫使在目标输送部位处离开装置。由于球囊与腔的内表面的接触所形成的密封，流体可被限制为不在腔内沿近侧方向流动。
附图说明
图1示出了用于输送流体的系统的示例。
图2示出了放置在体腔内的图1的系统。
图3示出了具有朝近侧回缩的护套的图2的系统。
图4示出了图3的系统，其中流体被分配通过导管的中心腔。
图5示出了图4的系统，其中流体进入球囊。
图6示出了图5的系统，其中流体流回到导管中。
图7示出了图5的系统，其中流体通过球囊中的开口流出并流回到导管中。
图8示出了图5的系统，其中流体已经流过装置并流入目标输送部位。
图9示出了图8的系统，其中护套在球囊上朝远侧移动。
图10示出了图9的系统，该系统从腔朝近侧回缩。
图11示出了图10的系统，该系统被移动到新的目标输送部位。
图12示出了在球囊中没有适当释放部的系统。
图13示出了图12的系统，其中球囊在体腔中形成鼓泡区域。
图14示出了具有可充胀阻塞装置和部分附接的球囊的另选实施方案。
图15示出了图14的实施方案，其中阻塞装置被充胀。
图16示出了具有可充胀阻塞装置和具有至少一个孔的球囊的装置的另选实施方案。
图17示出了图16的实施方案，其中阻塞装置被部分充胀。
图18示出了装置的另选实施方案，其中部分充胀的球囊存在于没有导管侧壁的位置。
图19示出了图18的实施方案，其中球囊被充胀。
图20示出了装置的一个实施方案，其中球囊存在于没有导管侧壁并且球囊被泄放的位置。
图21示出了具有导管壁的区段的另选实施方案，该区段用作处于非膨胀构型的可膨胀构件。
图22示出了具有导管壁的区段的另选实施方案，该区段用作处于膨胀构型的可膨胀构件。
具体实施方式
本文的实施例涉及用于将流体输送通过体腔并进入体腔的装置和方法。待输送的流体可以是粘性的或非粘性的，这将在下文更详细地描述。可能期望将流体输送到体腔内的特定目标部位，同时避免不期望的流体流到同一腔内的其他区域。例如，可能期望将流体输送到腔的远侧端部，诸如肺气道，但不期望将流体输送到气道中更近侧的点。因此，需要提供一种装置和方法，该装置和方法用以将流体输送到精确位置，并且避免流体围绕输送装置的周边和沿着腔向上回流，以及防止或减少支气管镜的污染的可能性，并且避免在使用期间模糊可视化。
如本文所用，术语“近侧”通常应指从其中使用该装置的身体内部通过其中使用该装置的身体的开口向外延伸的方向。术语“远侧”通常应指从身体外部进入身体中到目标输送部位的方向。术语“目标部位”或“目标输送部位”是指意图输送流体的位置，其可包括体腔内的区域。
以举例的方式，可通过将细长装置插入到体腔中，使得细长装置的远侧端部位于体腔内的目标输送部位处或附近，来实现流体的输送。为了能够被送入体腔中，细长装置具有必须等于或小于其中插入该细长装置的体腔的内径的外径。然而，可以想象，当流体从细长装置的远侧端部在目标部位处送入时，流体能够围绕输送装置的外部流回并且在输送装置的外径和体腔的内径之间朝近侧移动穿过体腔。这称为回流。本文所述的方法和装置允许定向输送流体，同时避免不期望的回流。本文的方法和装置还允许在目标部位处完成流体输送，并在输送完成之后安全有效地移除输送装置。本文的装置和方法还允许将一定量的流体输送到目标输送部位，从目标输送部位移除装置并运动到另一个目标输送部位，而不必从放置装置的身体内部完全移除装置。
为了将流体输送到患者的气道，首先将细长管状装置诸如支气管镜通过患者的口部送入肺中是有用的。使用支气管镜允许将本文所述的输送装置送入身体中并朝向旨在在其中输送流体的气道。使用具有尽可能小直径的支气管镜以允许送入体内是有用的，并由此，本文所述的装置应具有甚至更小的直径以能够通过上述支气管镜送入。考虑到送入支气管镜的侵入性质，能够快速且有效地将本文所述的输送装置从一个预期目标输送部位移动到另一个预期目标输送部位是有用的，而不必在每次输送流体之后将装置从患者完全移除。
输送装置可包括如图1中一般性描述的输送组件。设想对图1的部件的修改，以与本文所述类似的方式实现流体的输送。输送装置10包括细长导管20，其中导管20是大致管状的装置。导管20可以是足够柔性的以在被送入身体并朝向目标输送部位时由使用者操纵。导管20的主体可由在人体内使用安全的任何材料制成，例如，它可由诸如hdpe、ldpe、有机硅、橡胶、乙烯树脂、聚丙烯、复合塑料、它们的混合物的材料制成。导管20可包括附加的结构材料诸如线，或用于导管装置的任何其他常用材料。导管20具有近侧端部30，该近侧端部可延伸出在流体输送期间其中使用该装置的身体。近侧端部30可被连接或可连接到流体源，诸如注射器或适于保存流体材料的其他部件。在使用中，流体在近侧端部30处或附近流入导管20中。
导管20沿着其轴向长度延伸到远侧端部40。远侧端部40可被插入到其中使用该装置的患者体内。在使用期间，远侧端部40被送入通过将在其中分配流体的体腔，直到远侧端部40到达目标输送部位处或附近的点。导管20有利地在近侧端部30处或附近具有第一开口(近侧开口)，并且在远侧端部40处或附近具有第二开口(远侧开口)，该第一开口和该第二开口经由细长内部开口50彼此流体连通。内部开口50沿着导管20的长度从近侧端部30延伸到远侧端部40。远侧开口可被称为出口开口，因为在流体输送期间流体从该远侧开口离开。
导管20的“轴线”应指的是细长内部开口50的中心从近侧端部30到远侧端部40的假想线，同样，术语“轴向长度”应指的是如沿着轴线的线测量的长度的一部分。
导管20应足够长以被插入到需要在其中分配的身体中，并延伸通过至少一个体腔以到达目标输送部位。因此，导管20的外径应适合于允许插入到体腔中而不会对体腔造成创伤。在一些情况下，体腔是肺中的气道。可能期望通过支气管镜或其他此类装置插入导管20，以帮助将所述装置放置或重新定位到需要在其中输送的体腔中。在一些情况下，其中插入导管20的支气管镜可以是约120cm长。导管20可以是任何所需长度，并且可以是约45cm至约180cm，并且更优选地介于约60cm和约120cm之间，诸如约90cm。
期望使用具有尽可能低外径的导管20(如通过沿着垂直于导管中心轴线的线截取的外径测量)。例如，外径可为0.5mm至约10mm、或约1mm至约5mm、或约1mm至约3mm。外径可根据将要在其中插入的体腔而增加或减少。内径可略小于外径，并且可小于约0.5mm至小于约10mm。在示例性实施方案中，内径比外径小约0.025mm至约0.5mm，其厚度可取决于用于形成导管20的材料。
如上所述，导管20具有通常开放的内部轴向开口50，流体能够通过该开口流动。期望导管20具有单个开放内部50以允许粘性流体穿过其流动，并且还允许导管20沿着支气管镜的工作通道向下配合以尽可能深地插入到体腔(诸如肺中的气道)中。在此类情况下，可能期望支气管镜的外径随着其延伸到较小的体腔中而逐渐变小。无论支气管镜的直径是渐缩还是保持不变，随着支气管镜的外径变小，其内部工作通道也变小。因此，本文的实施例的一个方面是使用导管20，该导管具有略小于其将被送入的支气管镜的最小内径的外径。这允许装置以尽可能最有效且安全的方式送入流体，同时仍然允许装置通过支气管镜送入。在一些实施方案中，可在不需要支气管镜或其他进给管的情况下使用装置10。导管20的内径和外径可沿着导管20的长度的一部分或全部渐缩，并且如果使用护套60，则护套可由柔性材料制成以沿着导管20的长度的一部分或全部适形于导管。
细长护套60可围绕导管20的外周，其在使用时延伸导管20的轴向长度的至少一部分并且围绕导管20的整个圆周。护套60可完全延伸到导管20的近侧端部30，或者它可延伸导管20的轴向长度的一部分。护套60具有远侧端部70，其位于比导管20的远侧端部40更近侧的位置。护套60可在一个或多个位置处可滑动地固定到导管20并与该导管接触，或者它可紧密地配合在导管20的周边周围。护套60应在远侧方向或近侧方向中的至少一个方向上可沿着导管的轴向长度至少部分地滑动。
在导管的内部开口50内的位置处，在导管20的远侧端部40附近但不在远侧端部40处，可存在阻塞装置80。阻塞装置80可以是所需的任何材料或装置，使得其在导管20的内部开口50内形成不透流体的密封，从而限制流体沿着中心开口50从导管20的近侧端部30到远侧端部40的流动。在一些实施方案中，阻塞装置80可被模制为导管20的一部分，或者在其他实施方案中，阻塞装置80可以是放置在导管20的远侧端部40附近的位置处的可插入装置，诸如垫圈。在其他方面，阻塞装置80可以是可填充球囊，其可经由延伸到导管20的近侧端部30的细长管供给空气或流体。可存在阻塞装置80，其可通过流体压力或流体运动、或磁场或电场、或弹簧作用来控制，其可控制填充或控制物理阻塞而不填充。
装置10包括位于导管20的外表面上的可膨胀球囊90。球囊90围绕导管20的整个圆周延伸，并且在轴向位置中比阻塞装置80更近侧的点处具有到导管20的附接件，并且在轴向位置中比阻塞装置80更远侧的点处具有到导管20的第二附接件。也就是说，球囊90包括近侧球囊附接位置100和远侧球囊附接位置110，其中球囊90固定到导管20的外表面。球囊附接位置(100,110)可围绕导管20外表面的周边形成不透流体的密封。然而，还可能期望在近侧位置100处具有紧密密封并且在远侧位置110处具有部分密封。在该实施方案中，附接位置110连接在导管20的最远侧端部处的至少一个或多个位置中，并且附接位置110的区域中的至少一个或多个位置未紧密地连接到导管20，从而允许在流体输送期间以及在输送后护套60的远侧运动以准备移除系统10期间，受控制量的流体从球囊90朝远侧流出。可能期望近侧球囊附接位置100位于导管20的主体和护套60之间，具体地在护套70的远侧端部处。
球囊90可由柔顺材料制成，或者可由非柔顺材料制成。上述每种情况都各有好处。例如，柔顺球囊可膨胀到各种尺寸并且由诸如橡胶或有机硅的材料制成，并且可具有比非柔顺球囊更厚的壁。然而，一旦膨胀，柔顺球囊可能无法恢复到其原始尺寸和形状。非柔顺球囊具有设定的尺寸和形状，通常由非常薄的材料诸如pet制成，能够承受非常高的压力。非柔顺球囊可具有预成形的形状或类似于泄放的玻璃纸袋，其在泄放时可回复到其初始尺寸和形状或适形于限制它的任何装置。在一些示例中，使用非柔顺球囊从较大尺寸的球囊开始可能是有用的，该较大尺寸的球囊可充胀至插入球囊的体腔的尺寸。另外，在示例中，使用具有覆盖物的较小直径的非柔顺球囊和/或可具有与支气管腔类似或相同直径的柔顺球囊可为有用的，该覆盖物诸如可塌缩的闭孔泡沫外覆盖物或其他外覆盖物。如下所述，在使用之后，球囊被保持在薄的柔性护套中，使得球囊在插入或移除期间不会朝远侧聚集，因为它被护套压缩和约束。这允许包括球囊的装置被可靠且容易地移动通过支气管镜的小工作通道并重新插入到另一个体腔以输送流体。
尽管柔顺球囊或非柔顺球囊在本文的示例中都是有用的，但是可能期望使用非柔顺球囊。更具体地，例如，可能期望使用由pet制成的非柔顺球囊，其提供被模制成超薄壁和非常精确形状的能力。由于pet是在5微米至50微米范围内的超薄壁，因此能够产生极低轮廓的球囊。在任何工作长度下，可产生直径为0.5mm至50mm或更大的高压pet球囊，同时保持非常薄的壁。它们可以是定制设计的，它们可具有沿着球囊的长度均匀或变化的直径以及1度至90度的锥形端部。可以理解的是，非柔顺的薄壁球囊可具有比柔顺球囊薄至多150倍的壁。
即使球囊附接到导管20的外表面，使用薄壁球囊在支气管镜的内部开口内留下更大的空间，并且还允许球囊在导管20和护套60之间的一个或多个位置中折叠，从而允许封装大得多的球囊。非柔顺球囊的非常规使用效果很好，因为在流体从导管20的远侧端部40排出之前，它在体腔允许的范围内尽可能地膨胀。
球囊90可被挤出、模制或浸入铸造。典型挤出球囊的壁厚可为0.38mm至0.51mm。典型模制球囊的壁厚可为0.25mm至0.76mm。典型的浸入铸造球囊的壁厚可为0.05mm至1.02mm。在本文的实施例中，可能期望球囊90具有约10微米至40微米或小于约20微米的厚度。
导管20可包括在球囊90的位置处凹进的外壁或区域，使得当处于泄放状态时，如果固定在导管20的外径下方，则球囊90的外径不会比导管20的外径向外延伸得更远，或者无论是固定在导管20的外径下方还是其上，球囊聚集不超出导管20的外径和护套60的内径之间的任何有意的空间或间隙。
导管20包括在导管的壁中并且穿过导管的壁的近侧侧壁开口120，该近侧侧壁开口在轴向位置中比阻塞装置80更近侧的位置，但是在轴向位置中比近侧球囊附接位置100更远侧的位置。换句话讲，在导管20的壁中存在近侧侧壁开口120，其在阻塞装置80和近侧球囊附接位置100之间轴向间隔开。近侧侧壁开口120的尺寸可被设定成允许或限制流体穿过其流动，并且在一些实施方案中，近侧侧壁开口120的尺寸等于或大于远侧开口130。在一些实施方案中，近侧侧壁开口120对流体流动的阻力低于远侧开口130和/或一个或多个球囊孔140的组合阻力。这需要增加内部球囊压力，从而形成对体腔的更可靠的密封。当然，如果需要外科手术，可以设想交替的孔设计构型。取决于待输送的流体的类型，包括其粘度以及流体内固体材料的存在或不存在，可根据需要增加或减少近侧侧壁开口120，这可部分地取决于一个或多核球囊孔140，如果存在的话。
类似地，导管20可在其壁中包括远侧侧壁开口130，该远侧侧壁开口在轴向位置中比阻塞装置80更远侧的位置，但是在轴向位置中比远侧球囊附接位置110更近侧的位置。换句话讲，在导管20的壁中存在远侧侧壁开口130，其在阻塞装置80和远侧球囊附接位置110之间轴向间隔开。远侧侧壁开口130的尺寸可被设定成允许或限制流体穿过其流动，并且在所需实施方案中，远侧侧壁开口130的尺寸等于或小于开口远侧位置。这需要增加内部球囊压力，从而形成对体腔的更可靠的密封。当然，如果需要外科手术，可以设想交替的孔设计构型。远侧开口130和近侧侧壁开口120彼此偏移，如沿着导管20的中心轴线(其间具有阻塞装置80)测量，但是它们也可位于围绕导管20的圆周而彼此不同的径向位置处。也就是说，近侧侧壁开口120可从远侧侧壁开口130径向地定位约180度，或者可从约90度到约180度径向偏移，或者从约120度到约150度偏移。取决于待输送的流体的类型，包括其粘度以及流体内固体材料的存在或不存在，可根据需要增加或减少远侧侧壁开口130，这可部分地取决于一个或多个球囊孔140，如果存在的话。
利用本发明描述的构型，允许流体流入导管20的近侧端部30处的开口，沿着开放内部50朝向远侧方向流动。在期望的压力水平下流体被迫使通过导管20，这将在下文更详细地描述，并且可根据流体的粘度和预期的球囊90膨胀水平而增加或减少。当流体遇到阻塞装置80时，它可不再朝远侧行进通过开放内部50，并且被迫使通过近侧侧壁开口120，其中流体填充球囊90。球囊90膨胀到期望的径向水平，从而将输送装置10的圆周增加到使得膨胀的球囊90的直径大于导管20主体的外径的水平。径向膨胀的球囊90将接触其中插入装置的体腔的内表面，从而形成足以有效密封体腔而防止不希望的渗漏的密封。
然后流体在远侧侧壁开口130处前进到离开球囊90，在那里它在比阻塞装置80更远侧的位置处进入开放内部50。然后允许流体在装置的远侧端部40处的开口处离开导管。由于导管20的远侧端部40插入目标输送部位处或附近，因此从其排出的流体将在该目标部位处输送。
在该方面，球囊90在结构上起到阻塞导管20上的“旁路”的作用，其中球囊90在流体通过时充胀。通过导管20输送流体使球囊90充胀，从而引起球囊90的径向膨胀，使得球囊的横截面直径(如通过垂直于导管20的中心轴线的线测量)增加。期望将足够的流体和对流体的足够压力引入球囊90中，使得其膨胀的横截面直径增加到一定程度，使得球囊的外壁接触其中插入该球囊的体腔的内壁。膨胀球囊90的外表面应延伸到生物腔的整个周边，从而在接触点处产生不透流体的密封。如上所述，不透流体的密封是有益的，因为它具有有效密封体腔而防止不希望的泄漏的能力。即使球囊90没有膨胀到其最大理论直径，这也可能是真的。
值得注意的是，膨胀的球囊90不应在比导管20的远侧端部40更远侧的点处形成不透流体的密封。因此，流体能够从导管的远侧端部40分配到目标部位处的体腔中。然而，不透流体的密封的形成防止流体沿朝向导管20的近侧端部的方向经过膨胀的球囊90向上流回体腔。具体地，这将容纳在目标输送位置中的流体保持在体腔中。随着目标区域开始填充或者随着目标区域变得更难以填充更远侧和更小的腔，这是特别重要的。当这发生时，球囊90远侧的压力积聚，这反过来增加球囊90中的压力，从而自动增加对腔的密封，以确保流体保持在目标区域中。
在图2至图11中看到流体通过装置10的流动以及球囊90的随后的充胀和泄放。图2示出了装置210，该装置包括导管主体220，以及在流体流动之前将装置插入到体腔200中时可滑动地固定到导管主体上的护套260。图2中的体腔200是肺气道，但是如果需要可使用其他体腔。图2至图11描绘了如上文一般所述的装置210的使用，其中附图标记基本上类似于上文所述的那些。例如，图1中的装置(附图标记10)与图2至图11中的装置(附图标记210)相关。类似地，图1中的导管(20)与图2至图11中的导管(220)相关，等等。可以看出，装置210的远侧端部240在目标输送部位350处或附近插入体腔200内的点处。导管220(包括护套260)的外径小于体腔200以及工作通道(如果使用的话)的内径。球囊290在图2中以其未膨胀状态示出，其中球囊290设置在导管220的至少一部分和护套260之间。
图3示出了在体腔200内处于图2的相同大致位置的装置210，但示出了朝近侧移动的护套260，使得护套270的远侧端部被牵拉，使得其位于比导管220的远侧端部240更近侧。期望球囊290的至少一部分，并且有利地球囊290的大部分暴露并且能够径向向外膨胀。如图4所示，护套260已经如图3中那样回缩，并且现在流体360(如上所述)沿远侧方向流过导管的内部开放腔250(例如，朝向远侧端部240并且沿箭头所示的方向)。流体流过导管220直到其抵接阻塞部件280。可以看出，流体360被阻止朝远侧流动，并开始通过近侧侧壁开口320流入球囊290。
图5示出了当流体360穿过球囊290流动时球囊290的膨胀。还如图5所示，流体360开始流过远侧侧壁开口330。流体的粘度、远侧侧壁开口330的开口的尺寸以及施加在流体360上的压力将有助于确保在流体360流过远侧侧壁开口330之前球囊290充胀到期望的水平。可以看出，球囊290已经膨胀，使得球囊290的外表面中的全部或一些接触体腔200的内表面，在该接触点处形成径向密封件370。
图6示出了分配到体腔200的目标输送部位350中的流体360。流体360围绕球囊290内的导管220的外部流动，从而形成径向密封件370，然后在远侧侧壁开口330处流回导管220。从那里，流体开始流出导管220的远侧端部240并进入体腔200中。图7示出了球囊290具有穿孔340的实施方案，并且流体360中的一些被迫使穿过球囊穿孔340以及进入导管220中，使得其可被送入体腔200中。图8示出了流入体腔200中的目标输送部位350中的流体360。由于在膨胀的球囊290和体腔200之间存在径向密封件370，因此流体360被捕获在目标输送部位350内以及体腔200内更远侧的点处。流体360被限制为不流入径向密封件370的近侧的体腔中。
一旦流体的输送完成到足够的程度，就期望从体内移除输送装置210。然而，由于球囊290已经膨胀以形成径向密封件370，为了实现移除，期望泄放球囊290。重要的是适当地泄放球囊290，使得球囊290减小到在装置210(包括护套260)的外径处或小于其外径的直径。图9示出了护套260沿远侧方向的运动，使得护套260的远侧端部270覆盖球囊290的外表面。通过朝远侧移动护套260，使用者通过330或340将流体360挤压出球囊290，从而减小膨胀的球囊290的直径并移除径向密封件370。如图10所示，然后可通过朝近侧牵拉来回缩装置210，其中流体360容纳在装置210中以及目标输送部位350处和目标部位350远侧的点处。图11示出了装置210，该装置定位在第二体腔440内和第二目标输送部位450处；使得使用者可在不同的目标输送部位450处输送相同的流体360，而不必将装置210从患者的身体完全回缩。该过程可根据需要重复多次。
然而，本发明人已经发现，在一些实施方案中，只是朝远侧推动护套260是不合适的。具体地，已发现通过在球囊290上方朝远侧推动护套260，球囊290可通过其中捕获的流体鼓泡，从而在比远侧侧壁开口330更远侧的位置处形成“圆环”型构型。图12和图13示出了这种类型的不期望构型。如图12和图13所示，护套260已在球囊290的一部分上朝远侧移动，但是存在捕获在球囊290的鼓泡区域500中的残留流体360。护套260已朝远侧移动，使得其阻塞远侧侧壁开口330，其中球囊290的鼓泡区域500保持在护套260的外部。这种构型可能有将导管锁定到体腔的风险，从而防止移除。该问题主要存在于高粘性流体中，该流体响应于由于护套260在球囊290上的远侧运动而产生的压力而缓慢流动。用诸如血液、盐水或水的流体，这种情况可能不是那么成问题或明显。由于使用尺寸过大的不合格球囊，也可能产生被捕获的流体。
在这种类型的不期望构型中，球囊290的径向直径(在鼓泡区域500处)过大并且不能进一步减小。该膨胀直径可能过大而不能通过支气管镜回缩。因此，发明人已发现应该在球囊290中制造至少一个或多于一个的穿孔或释放孔340。穿孔340应当位于球囊290的尽可能靠近球囊290的远侧端部的位置处，而不会损坏远侧球囊附接位置310。可存在一个穿孔340，或者可存在两个穿孔340，或者可存在至多50至约100个穿孔340。穿孔340的数量可取决于此类穿孔340的尺寸和间距。穿孔340可以辐射状形式设置在球囊290的外表面上，或者它们可相对于导管220为线性的。代替在球囊290中形成穿孔或释放孔340，可以设想远侧球囊附接位置310可具有围绕导管220主体的圆周的间断结合点，从而形成待挤压流体的流出路径。可存在一个或多个部分远侧球囊附接件310，使得在球囊290固定到导管220的位置处存在一个开口或多个开口。因此，流体能够流过这些开口，并且不需要在球囊290自身中形成单独的穿孔或孔。
利用上述穿孔340或另选的部分远侧附接区域310，流体360被迫使离开球囊290进入目标位置350，从而允许护套260完全包围球囊290，从而移除径向密封件370，并且减小装置210的直径以允许装置210安全且有效地从体腔200移除。图10示出了护套260，因为该护套已被移动以完全包围球囊290并且朝近侧移除装置210。在一些方法中，导管220然后可通过支气管镜回缩并离开患者。在一些实施方案中，导管220可从第一体腔200移动到第二体腔440，诸如图11中所示的第二气道，而不必从患者身体完全移除装置210。一旦被移动到第二体腔440(在第二目标输送部位450处)，护套260朝近侧回缩，并且更多流体360流过导管220(重复上述步骤)。以这种方式，人们能够在不出于清洁或其他目的而移除支气管镜的情况下输送多个剂量，从而确保在该过程期间的可视化并且不延长手术。
如前所述，由于其薄壁性能，优选使用非柔顺球囊，而且薄壁允许球囊尺寸过大并且仍然能够在导管主体(例如，20)和护套(例如，60)之间整齐地聚集。使用过大尺寸球囊的这种新颖设计的益处与当前思维相悖，并且通过在球囊的远侧端部处或附近使用一些释放机构来实现。例如，如上所述，可存在多个穿孔或释放孔，或者另选地，在球囊远侧附接部位处可存在一个或多个开口。通过本文的示例，该装置使用避免使用被密封的典型球囊并且捕获置于其中的空气或流体的系统。
现在参照图14至图17，以示意性剖视图示出了一个示例，其中，如上所述，阻塞装置80可以是可填充或可充胀球囊，其可经由延伸到导管20的近侧端部30的细长管或插管82送入空气或流体。阻塞装置80(在该示例中由流体压力控制)以图14中的泄放构型80a和图15中的完全充胀和完全阻塞构型80b示出，由此阻塞装置80b完全阻塞导管20的腔。
图16示出了处于低充胀的部分充胀构型80c的阻塞装置80，并且图17示出了处于高充胀的部分充胀构型80d的阻塞装置。图15、图16、图17还示出了流体或凝胶通过导管20和球囊90的运动，其中完全或部分充胀的阻塞装置80具有移动通过近侧侧壁开口120、远侧开口130和一个或多个球囊孔140的凝胶。
有利地，根据一个或多个示例，在泄放或部分泄放构型80a、80c、80d中，阻塞装置80对通过导管20的粘性流体或凝胶提供较低的阻力，并且能够调节凝胶输送速率和压力以及通过在近侧端部30处施加真空来快速除去过量的凝胶。
现在参照图18至图20，以示意性剖视图示出了一个示例，其中阻塞装置84结合到导管20中并且包括在导管20a的近侧部分和导管20b的远侧部分之间的间隔件。如图所示，阻塞装置84闭合导管20a的近侧部分和导管20b的远侧部分，并同时连接形成导管20的这两个部分。该实施方案中的阻塞装置84的直径小于导管20的直径，其为导管20的直径的90％至约20％，诸如80％至30％，诸如50％。有利地，如图18至图20所示，在该实施方案中，腔体86围绕阻塞装置84形成，并且在导管20a的近侧部分和导管20b的远侧部分之间形成。腔体86完全被球囊90覆盖，该球囊安装在导管20a的近侧部分和导管20b的远侧部分之间，在腔体86上方和阻塞装置84上方。球囊90以图18中的部分充胀的构型90b；图19中的完全充胀的构型90c；以及图20中的泄放或塌缩构型90a示出。
有利地，根据一个或多个示例，腔体86可用于储存球囊90，从而使所得组件的外径更靠近导管20的外径。此外，当泄放球囊90用于抽出导管20时，球囊90可完全塌缩到导管20a的近侧部分和导管20b的远侧部分之间的腔体86中，如图20所示，以便于抽出导管。此类塌缩可在有或没有护套60的情况下完成(图18至图20中未示出)。
可选地，阻塞装置84可由弹性体材料制成，使阻塞装置84沿轴向方向可拉伸，如图18中箭头示意性示出。有利地，根据一个或多个示例，然后通过阻塞装置84的延伸来缓和球囊中的过大压力，这减小了球囊中的压力。类似地，在抽出导管时，在遇到任何阻力时，牵拉导管20a的近侧部分将导致阻塞装置84的轴向扩张以及球囊90的进一步泄放。
另一种能够密封体腔同时允许流过导管腔内的阻塞装置(680)的构型包括导管，该导管具有由弹性材料制成的区段(690)，如图21和图22所示。图21示出了处于未膨胀构型的导管。阻塞元件(680)朝向弹性区段(690)的远侧端部定位。当流从近侧端部(620a)进入导管时，由于阻塞元件(680)的位置将积聚压力。随着压力在导管内部积聚，弹性区段(690)将径向膨胀。压力积聚得越多，径向膨胀越大。图22示出了处于膨胀构型的导管。随着弹性区段(690)膨胀，形成径向间隙(620)。径向间隙(620)允许一些压力被释放并且同时允许材料从近侧节段(620a)流到远侧节段(620b)。阻塞元件(680)相对于弹性区段(690)的远侧端部的相对位置是径向膨胀和从近侧节段(620a)流到远侧节段(620b)的相对程度的主要决定因素。阻塞元件(680)的结构和构型可类似于其他实施方案和示例中描述的阻塞元件。
本文的实施例的用途还在于一种尺寸的球囊可用于各种体腔尺寸，因为它具有径向膨胀以密封宽范围直径的能力。因此，其中插入装置和使用装置的腔可包括薄腔或较大的腔，球囊不仅能够适当地膨胀以形成径向密封件而且还适当地泄放以允许抽出。径向膨胀性能特征与有效密封目标腔的能力无关，因为球囊压力由球囊穿孔和/或远侧球囊开口的尺寸/构型控制，其尺寸基于流体粘度设定。
值得注意的是，随着尺寸过大的球囊直径增加，至导管的远侧球囊附接位置可能需要相对于装置的远侧端部朝近侧移位，以确保当护套朝远侧移动时，多余的球囊壳体不延伸超过导管的远侧端部。取决于所使用的最大球囊尺寸，可能需要适当地确定导管的远侧端部(例如，40)和护套之间的间隙，以允许在输送部位之间容易地容纳球囊。
本文的实施例可在与输送导管本身的尺寸几乎一样小的腔中起作用，或者在使用单个装置时为输送导管的约2至约5至约10倍大的腔中起作用。该装置在此类腔中提供受控、安全且有效的流体输送。
可使用待输送到目标部位的任何所需流体。在一些实施方案中，流体是可填充目标部位从而导致腔不可用的凝胶。在目标部位是气道腔的情况下，用某些流体材料填充导致腔不可用并因此执成肺减容。流体可以是凝胶，或者它可以是含有至少一些粉末、一些固体/纤维和/或一些液体的复合凝胶，或者它可含有粉末、液体或混合物的任何组合的空气或气体。因此，凝胶可具有在水、蜂蜜状或甚至半固体果冻状稠度之间的宽范围的粘度。如在下面的粘度测量方法中测量和描述的，流体的粘度可为约0.01牛顿至约4.5牛顿。在复合凝胶材料中，粘度可为约0.68n。尽管本文可使用任何流体，但在一些实施方案中，流体可为复合凝胶，其包括第一纤维素材料诸如羧甲基纤维素，以及粉末组分诸如纤维素，包括呈纤维或微纤维形式的氧化再生纤维素。此类可用的组合材料包括专利申请pct/us15/40847中描述的那些，其全部内容以引用方式并入本文。
流体的粘度可通过任何期望的方法测量，并且在一种确定粘度的方法中，可使用球测量。例如，在一个合适的粘度测量实验中，对水和果冻状凝胶两者的稠度进行试验，其中当使用包括在使用10n测力传感器的经验证instron中的球窝式表达测试测量时，果冻状材料具有约0.68n(0.153磅)的粘度，并且水具有大约0.0n的粘度。将在约3/4英寸深处测得直径为0.750英寸且球测得直径为0.625英寸的下杯以约1mm/s的速率下降到凝胶填充杯中至少15mm(约0.6英寸)处。记录的0.68n力是在球被缓慢地压入填充有凝胶的下杯中时由于凝胶通过小的0.06英寸(1/16英寸)径向间隙的表达得到的。这是比较材料粘度的一种测试方法，特别是可随时间推移快速改变粘度的组合材料或粘弹性材料。其他测量方法包括使用传统的粘度计，以举例的方式，在倾板上随时间推移的运动/距离。期望在室温(例如，约24℃)下测量粘度。
如上所述，装置10可通过支气管镜插入到将在其中使用该装置的腔。在一些实施方案中，可使用具有定位在球囊近侧的相机的支气管镜。在该方面，使用者(即，外科医生或其他临床医生)可看到由于目标血管中的压力导致的“球囊状”壳体的进一步膨胀，从而知道何时停止输送凝胶。还可以设想附加特征作为“球囊状”壳体的近侧端部的一部分，以检测和/或指示压力极限诸如壳体中的弱区，用于检测压力的电子信号，或者例如在拉伸时改变颜色的油墨；以免在肺内层胸膜中造成孔或造成其他组织创伤。
期望使用输送装置，其允许使用者测量当流体通过装置10送入时施加在流体上的压力和力。在一个实施方案中，期望使用球囊膨胀器注射器，其具有螺旋进给器和压力计以将流体沿着导管向下输送。这允许使用者测量并监测施加在流体上的力，从而允许在使用期间控制球囊(例如，90)的膨胀。
本文的实施例是有利的，因为其结合使用所输送的流体在使用期间填充球囊90，以及使用该流体密封目标区域并使用球囊输送流体。在其他方法中，空气或辅助材料可用于使球囊膨胀并形成径向密封件。本文的实施例使用不同的待送入材料通过导管并进入体腔，从而允许优于其他方法的简单和功效，并增加该装置用于在具有不同腔直径的各种腔中输送流体的性能。
由于多种原因，本文的实施例可能是有益的，包括它消除了对典型的球囊导管进行充胀和泄放的需要，诸如通过打开/闭合第二空气源或导管中附加腔的阀门。此外，它允许小导管容易地进入非常小的血管，而不会因为使用可应付所有腔尺寸的尺寸过大的球囊造成创伤。本文的实施例还可消除或至少减少流过输送导管端部并进入不旨在用于治疗的其他气道中的流体回流。另一个益处是它消除了重复移除导管和清洁装置上的流体的需要，从而减少了操作和手术时间。本文的实施例也是有益的，因为它需要包括单个导管腔以同时实现输送和(球壳)充胀。该装置有助于降低球囊不适当充胀或不充胀的可能性，并且还降低球囊不能正确泄放的可能性，从而有助于防止或减少组织损伤或长时间中断患者呼吸。
由于在诸如肺减容的手术中的典型患者病情严重，并且肺部治疗区域需要尽可能泄放，因此治疗必须快速且集中。本文的实施例可帮助使用者实现快速、集中的流体输送，同时保持不旨在用于治疗的装置和区域不含流体。通过本文描述的方法和装置，可以更有效、更彻底和更安全地执行此类手术。
本文的实施例还包括用于输送流体的系统，该系统包括如上文关于图1所述的装置以及包括待分配流体的容器。容器可以是注射器，或者它可以是适用于储存流体的另一容器，从而允许流体被引入装置中，具体地装置的近侧端部。用于流体的输送装置和容器可以是一个一体式构造，或者它们可以是单独的部件。本文的实施例还包括套件，该套件包括输送装置以及包括待分配流体的容器。
实施例
实施例1—球囊中没有释放孔的装置
可使用包括没有穿孔或其他释放结构的球囊的装置。待分配的流体可以是使用上述测量测试的具有约0.68n粘度的复合凝胶。在将流体分配到腔之后，球囊可能不能被泄放，并且因此护套可能不会完全包封球囊并且导管可能不会被移除。
已经确定，当使用的流体具有较厚的性质或具有高粘度时，即使受导管护套的远侧端部推动，流体也不会从导管中的小释放孔流出，因为护套通常位于导管外径附近，以便使装置的总直径最小化。由于护套与导管的紧密关系，试图朝远侧推动护套实际上略微增加了径向密封压力。因此，球囊保持充胀。这是由于凝胶以及目标区域已满且受压的事实。球囊中的压力也相同，因此球囊被密封并且不能移动。另外，由于粘度，凝胶不能从导管中被吸出以释放压力。
实施例2-包括具有释放孔的球囊的装置
在一个示例中，可使用实施例1的球囊，并且可以在导管远侧附接点附近冲压出一个小的22号针孔，其可(例如，立即)开始释放球囊内部的压力。这可允许护套朝远侧略进一步滑动，这迫使来自球囊的凝胶从针孔中流出。然而，一旦护套可在远侧侧壁开口的远侧，剩余的凝胶就形成了抵靠腔的新的密封。该装置采用上图13中的构型。
这被确定是因为远侧侧壁开口和在球囊中冲压出的初始针孔两者在护套的远侧端部内。第二个22号针孔可被置于球囊的最远侧径向壳体表面中或在其中刺穿，其可(例如，立即)开始释放球囊内部的压力并允许护套完全滑动到其预期的远侧位置。由于球囊释放孔在远侧密封区域的远侧并且在目标区域的近侧，因此就流体输送而言，它们的功能可类似于导管的远侧端部。根据本文的实施例，出乎意料的是，未在导管远侧密封的球囊或具有释放孔的球囊将正常工作，同时解决如此多的设计和临床问题。
甚至更令人惊讶的是，导管本身可不需要在阻塞装置内以及阻塞装置远侧处的孔或远侧导管开口来输送流体，因为流体可经由穿孔或间断的球囊远侧附接部位完全输送。