具有加强的外部气球阀的、用于生物制剂的输注导管末端的制作方法
【专利摘要】一种用于使得悬浮在第一流体中的颗粒运动并且用于将它们输注至第二流体的流中的系统包括导管，该导管具有多管腔的远侧分离器。分离器形成有多个平行管腔，各个管腔有预定直径，以便降低颗粒的絮凝。能够提供附着在导管的外部上的可充气球囊以便调节第二流体的流动，从而有利于颗粒进入第二流体的流中。加强部件用于在可充气球囊下面加强导管壁。通过该结构，导管不会由于当球囊充气时施加在导管上的压力而打结或塌缩。在一个实施例中，加强部件包括环形环。在另一实施例中，分离器定位在球囊下面，并用作加强部件。
【专利说明】具有加强的外部气球阀的、用于生物制剂的输注导管末端
[0001 ] 本申请是专利申请N0.13/473，988的部分继续，该专利申请N0.13/473，988的申请日为2012年5月17日，它是专利申请N0.12/563，876的部分继续，该专利申请N0.12/563，876的申请日为2009年9月21日，这两个专利申请当前都处于待审状态。专利申请N0.13/473，988和专利申请N0.12/563，876的内容都被本文参引。
技术领域
[0002]本发明总体涉及用于将颗粒引入流体流内的输注系统。更特别地，本发明涉及用于在不减小生物物质的治疗效果的情况下将生物物质的颗粒(例如干细胞)引入(输注)至患者脉管系统内的输注系统。本发明特别但不局限于用作一种使用多管腔过滤器的系统，所述多管腔过滤器允许颗粒各个地或者成小组地进入分离器的管腔，用于随后输注至患者的脉管系统中。
【背景技术】
[0003]将颗粒引入患者的脉管系统内需要同时满足多个不同的关注点或考虑情况。根据涉及的颗粒的类型，非常重要的关注点包括当颗粒被输注或引入至脉管系统内时防止颗粒絮凝，即，凝聚在一起。这在干细胞的情况下受到特别关注，所述干细胞能够絮凝，但是它们在留作单独细胞或小组细胞时在治疗上最有效。防止颗粒絮凝的另外优点是防止当细胞凝聚体引入冠状动脉循环系统时引起的心脏病发作。此外，当干细胞在流动缓慢(当阀或球囊可以帮助减少血液流动时)的同时输注时，干细胞在心脏或其它目标组织中的保留率将增加。
[0004]在所有类型的脉管内治疗(即冠状动脉内、动脉内或静脉内)中，关键的关注点总是使得治疗剂(例如生物制剂或药物)以可预测的控制方式来输注或输送。此外，重要的是治疗剂有效地输送给脉管系统中的合适目的地。所有这些都涉及剂量和输送率的考虑。而且，需要仔细处理治疗剂，以保证它(治疗剂)在输注过程中不会被破坏或以其它方式受损。
[0005]从机械的观点来看，已知流体通道的直径是将会影响流过通道的流体流量的因素。对于小组散凝颗粒将输注至脉管系统的脉管内的方案，通道的直径显然必须足够大，以便分别容纳小组颗粒。另一方面，它还必须足够小，以便分离和防止较大组的颗粒(细胞)相互粘附。这样的结果是，颗粒能够运送通过通道的速率将受到通道尺寸的限制。这样的还一结果是，当颗粒离开通道时，它们又受到脉管系统的脉管中的流体(即血液)流的影响。根据方案的目的，这可能意味着在脉管系统中的下游流体流也将需要以某种方式被调节。
[0006]在一些情况下，脉管系统中的下游流体流(如上面所述)能够使用可充气球囊来进行控制或调节，该可充气球囊附接在导管的外表面上。对于这些以及类似结构，当球囊部署在治疗部位处展开(即充气)时，压力施加在导管上。不过，导管通常由柔顺材料来制造，以便在导管引导通过患者的脉管系统时允许它扭转和转动。由于导管的柔顺特性，它通常易于在球囊的充气过程中打结和/或塌缩。这可能对于输注导管特别麻烦，在输注导管中，要输注的材料被栗送通过导管的中心管腔。在这种情况下，在球囊充气的情况下中心管腔的塌缩或者甚至局部阻塞能够阻碍流体在中心管腔中流动，并对输注处理过程产生不利影响。除了减小流量之外，塌缩或阻塞的导管管腔还能够在输送通过管腔的过程中减少细胞的活力，原因是细胞受到应力(注释:在一些情况下，当在中心管腔中阻碍流动时，能够发现活力降低大约70-80%)。
[0007]如上所述，本发明的目的是提供一种输注系统，该输注系统能够有效地仅将小组颗粒引入至流体流中。本发明的另一目的是提供一种输注系统，该输注系统使得颗粒/流体介质(即第一流体)的流量与颗粒/流体介质将引入其中的流体(即第二流体)的流量协调。本发明的还一目的是提供一种输注系统，该输注系统产生低出口压力，以便减少当流体离开导管和进入脉管时引起的、对脉管壁的冲击。本发明的还一目的是提供一种输注系统，该输注系统具有球囊，以便在输注部位处调节血液流量，在球囊充气时不使得中心管腔塌缩或阻塞。本发明的还一目的是提供一种输注系统，该输注系统容易使用、制造简单，且具有相对成本效益。
【发明内容】
[0008]根据本发明，输注系统包括细长导管，该细长导管形成有中心管腔，该中心管腔在导管的近端和远端之间延伸。优选地，导管为管形，具有平滑、圆形的外表面，且为了说明目的，导管限定了纵向轴线。具有悬浮于其中的颗粒的流体介质的源与导管的近端流体连通地连接，分离器连接于导管的远端。为了本发明的目的，提供分离器以防止颗粒在它们输注或引入患者的脉管系统的脉管内时絮凝。如本发明所设想，颗粒能够是生物制剂(即细胞、基因或蛋白质)或者药物。而且，它们能够引入脉管系统中，用于冠状动脉内、动脉内或静脉内的治疗。
[0009]在结构上，分离器形成有多个平行管腔。因此，当分离器附着在导管的远端时，分离器的各个管腔分别布置成与导管的中心管腔流体连通。重要的是，各个管腔的尺寸设置成顺序地接收仅仅小组颗粒(即少于10个)通过。具体地说，尽管各个管腔能够一次接收多个颗粒，但是各个管腔足够小，以便在颗粒接收于管腔内时有效分离颗粒防止粘附。接下来，系统还包括用于使得颗粒/流体介质运动通过导管腔的装置，用于进一步使得颗粒对齐地运动通过分离器的各个管腔。为了本发明的目的，用于使得该颗粒/流体介质运动的装置能够是相关领域中公知的任意这种装置，例如IV(静脉)输液架、注射器或栗。
[0010]除了上述分离器之外，本发明的系统还包括可构造(可充气)阀，例如球囊。具体地说，可构造阀位于导管的外表面上，以便在靠近分离器的位置处环绕导管。而且，阀形成有多个孔，这些孔布置成环绕导管的轴线。这些孔的目的是控制流体(例如血液)沿与导管的轴线基本平行的远侧方向经过导管的轴向运动。该控制优选地由充气器来提供，充气器选择性性地限制阀的孔，以便控制通过孔的流体的流量。
[0011 ]在本发明的优选实施例中，阀形成为中心在轴线上的环。通过这种结构，环的内径部附着在导管的外表面上。阀还具有位于环的外周上的基本非柔顺材料，当阀充气成基本构造时，该基本非柔顺材料使得外径部保持离导管预定径向距离。如前所述，阀能够是球囊，如相关技术领域中通常使用的，且球囊能够为适合这种处理过程的任意材料。作为实例，球囊可以是尼龙、聚乙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。除了非柔顺材料之外，环的其余部分由柔顺材料来制造。重要的是，这种柔顺材料响应充气器，以便选择性地限制孔。因此，在操作中，阀超过它的基本构造的附加充气使得外径部保持在预定径向位置，同时递增地限制孔。
[0012]本发明的另外特征包括在单轨型引导线上将导管定位在脉管系统中。还有，能够提供流体流动控制器，以便计量在选定流体压力下从源流入导管的中心管腔内的流体流。
[0013]在本发明的上下文中，设想了有利于将生物制剂输注至患者的脉管系统内的多种结构变化。这些变化形式也能够促进干细胞、药物、蛋白质或颗粒由心脏的扩散和保留率。这些包括:I)在导管的远端处创建再收集腔室，用于建立对于生物制剂的安全有效的流体输注速度;2)分离器的近端(上游)表面定向成将促进生物制剂在它们输注之前彼此分离；以及3)提供可充气球囊，该可充气球囊将与生物制剂的输注配合地协调和控制流过脉管系统的血液。一种另外变化形式是使用静脉导管代替前面公开的导管。
[0014]在静脉内或动脉内输注的过程中使用的再收集腔室提供于导管的远端处，并通过将分离器定位在导管的中心管腔中并在离导管的远端为距离d处而创建该再收集腔室。通过这样定位，再收集腔室将是基本管形的，它将具有长度d，且它将具有与中心管腔相同的直径。应当知道，阀或球囊不延伸至在导管远端附近的这一位置。
[0015]在考虑分离器的结构变化的情况下，在上面公开的分离器的变化实施例中，近侧(上游)表面相对于导管的轴线以角度α倾斜。优选地，角度α将是大约60°，结果是由分离器建立的管腔将具有不同的长度。在一种变化形式中，分离器的近端(上游)表面将是平的，其中，通向各个管腔的进口与导管的轴线成角度α。在另一变化形式中，所述表面将具有台阶形构造，以使得通向各个管腔的进口将垂直于导管的轴线。对于这两种变化形式，导管的远端(下游)表面将垂直于导管的轴线。
[0016]总之，分离器和再收集腔室用于在生物制剂安全地输注时促进和保持生物制剂的分离。特别是，在输注流体通过分离器加速之后，再收集腔室减慢了输注流体的流体速度。为了进一步保持流体安全地流过脉管系统，可充气球囊能够附接在导管的外表面上，且它能够选择性地充气，以便协调血液流和流体输注的相应流量。
[0017]在本发明的另一方面中，应用加强部件来加强在可充气球囊下面的导管壁。通过这种结构，导管不会由于在球囊充气时施加于导管壁上的压力而打结或塌缩。相反地，在球囊的充气过程中，中心管腔保持基本恒定截面，从而能够在将颗粒输注至患者的脉管系统内的过程中使得颗粒无阻碍地流过中心管腔。
[0018]在更详细的结构中，对于该实施例，加强部件定位成与导管壁的、包围中心管腔的一部分的区段接触。具体地说，加强部件定位成在可充气球囊下面与导管壁接触。
[0019]在一个实施例中，加强部件包括环形环，环形环在可充气球囊下面附着在导管壁的外表面上。对于附着的环形环，环定向成与由输注导管限定的纵向轴线基本垂直，并与该轴线同心，以便加强导管壁。
[0020]在另一实施例中，分离器(如上所述)用作过滤器和加强部件。对于该实施例，分离器布置在可充气球囊下面，并定位成与壁的内表面接触。因此，分离器提供了双重功能:在颗粒输注至脉管系统内时防止颗粒絮凝;以及在球囊充气过程中加强该导管以防止塌缩。
【附图说明】
[0021]通过附图并结合相应说明，将最好地理解本发明的新颖特征、本发明自身以及它的结构和操作，附图中，类似的参考标号表示类似部件，且附图中:
[0022]图1是本发明的系统的示意/透视图，表示了系统导管位于操作环境中；
[0023]图2是分离器和系统导管的远侧部分在沿图1中的线2-2看时的剖视图；
[0024]图3是输注末端的可选实施例在沿图1中的线2-2看时的剖视图；
[0025]图4是图3中所示的输注末端的可选实施例的剖视图；
[0026]图5A是本发明的球囊在放气构造中的平面图，表示了导管位于操作环境中；
[0027]图5B是本发明的球囊在充气构造中的平面图，表示了系统导管位于操作环境中；
[0028]图6是用于本发明的静脉导管的平面图；
[0029]图7是输注末端的可选实施例在沿图1中的线2-2看时的剖视图，其中带有:球囊，用于调节/控制流体(例如血液)经过导管的轴向运动；以及分离器，该分离器也用于在球囊充气过程中防止导管塌缩，表示为球囊处于放气状态；
[0030]图8是图7中所示的输注末端的剖视图，表示球囊处于充气状态；
[0031]图9是输注末端的可选实施例在沿图1中的线2-2看时的剖视图，其中带有:球囊，用于调节/控制流体(例如血液)经过导管的轴向运动；以及环形环，该环形环用于在球囊充气过程中防止导管塌缩，表示为球囊处于放气状态；
[0032]图10是图9中所示的输注末端的剖视图，表示球囊处于充气状态；
[0033]图1OA是图9中所示的输注末端实施例在沿线10A-10A看时的剖视图；
[0034]图1OB是如图1OA的剖视图，表示另一输注末端实施例，该输注末端具有在导管的中心管腔内的输注管和充气管。
【具体实施方式】
[0035]首先参考图1，图中表示了根据本发明的、用于引入(输注)流体的系统，总体表示为10。如图所示，系统10包括导管12，该导管12能够前进至脉管14内，以便将导管12定位在患者的脉管系统中的预定位置处(未示出)。为了本发明的目的，脉管14优选地在患者的心血管系统中的动脉或静脉，且系统1用于动脉内、静脉内或冠状动脉内的方案。
[0036]详细地说，图1表示了系统10包括用于保持流体介质18的源16。也如图1中所示，多个颗粒20悬浮在流体介质18中，以便产生颗粒/流体介质22。对于本发明，颗粒20可以是一些形式的药物，或者最可能的，它们将是一些形式的生物制剂(即细胞、基因或蛋白质)。在任何情况下，颗粒20都将悬浮在颗粒/流体介质22中，用于从源16输送通过系统10并进入到脉管14中。如上所述，对于系统10，源16可以是在相关领域中公知类型的注射器。图1还表示了系统10包括与源16流体连通的控制器24。如本发明所设想，控制器24能够是用于使得流体(例如颗粒/流体介质22)运动通过流体流动系统(例如系统10)的、相关领域中已知的任何类型装置。通常，这种装置可以是IV栗、IV输液架、注射器或一些其它流体流计量装置。但是，对于源16是注射器的系统10的实施例，没有对控制器24的特殊要求。
[0037]图1还表示了系统10包括充气器26，用于后面所述的目的。当控制器24和充气器26用于系统10时，它们能够单独地在连接器28处连接，以便分别建立与导管12的单独流体连通渠道。优选地，如图所示，连接器28与导管12的近端30流体连通地连接。
[0038]还参考图1，可以看见，系统10包括末端(过滤器)32(下文中有时也称为分离器68)，该末端(过滤器)32附着在导管12的远端34上。而且，可以看见，阀36靠近远端34地安装在导管12上，且阀36形成有多个孔，其中的孔38a和38b为示例。参考图2也许将最好地理解导管12的远侧部分的实际结构以及分离器68和阀36之间的结构配合。
[0039]参考图2，特别是参考分离器68，可以看见，分离器68形成有多个管腔，这些管腔中的管腔40a、40b和40c为示例。更具体地说，管腔轴向穿过分离器68延伸，并相互基本平行。它们还基本平行于轴线42，该轴线42总体由导管12来确定。重要的是，各管腔具有直径44，该直径44的尺寸特别设置成只接收单独或小组的颗粒20。尽管各管腔能够一次接收多个散凝颗粒20，但是各颗粒20或小组颗粒在它们穿过管腔(例如，见管腔40a)时保持分离。此外，分离器68能够形成有单轨管腔46，该单轨管腔46将以本领域技术人员公知的方式而与引导线48相互作用，目的是将导管12定位在脉管14内。
[0040]考虑分离器68的结构，如上所述，本发明的一个重要方面是，各管腔的直径44的尺寸设置成防止较大组的絮凝颗粒20从导管12的中心管腔50进入管腔内。特别是，对于不同的治疗方案，可能非常需要在颗粒进入脉管14时使颗粒20分散，从而使得随后在脉管14中絮凝的可能性减至最小，当细胞输注至冠状动脉循环系统中时，絮凝可能导致心脏病发作或中风。而且，颗粒20在它们进入脉管时分散将提供与血液的更好混合，用于更高效地分配给组织。
[0041 ]如前述，阀36形成有多个孔。而且，参考图1和2，可以看见，当充气时，阀36大体成形为环，并形成有充气腔室52。如图所示，充气腔室52经由充气管线54而与充气器26流体连通地连接。在该结构内，充气管线54能够集成至导管12中。为了操作目的，阀36包括由柔顺和可充气的材料制成的阀体56 ο阀36还包括由基本非柔顺材料制成的缘58，该缘58位于环形阀36的周边上。对于系统10，阀36邻近分离器68地布置，并且通过相关领域中已知的任何方式(例如通过胶接或粘接)而将阀36附着在导管12的外表面60上。
[0042]操作上，阀36(球囊)从放气构造开始，然后它通过充气器26而充气成基本构造(见图1和2)，其中阀36由缘58约束。在该基本构造中，阀36将从导管12的表面60延伸通过径向距离62，且在该基本构造中，阀36将最可能与脉管14接触。还有，在基本构造中，各孔(例如孔38a)将具有直径64。不过，随着由充气器26使阀36附加充气，将产生两个不同的结构结果。一方面，缘58不从基本构造膨胀。因此，径向距离62保持基本恒定。另一方面，阀体56将响应充气器26而膨胀，从而使得孔递增地塌缩。换句话说并且特别参考孔38a，直径64将减小。在本发明的可选实施例中，可以不需要阀36。
[0043]对于在动脉内、静脉内或冠状动脉内的方案中的系统10操作，引导线48首先被预先定位在患者的脉管系统中。然后，引导线48被接收至导管12的单轨管腔46中，且导管12在引导线48上前进至患者的脉管系统中的位置。一旦导管12合适定位，就将阀36充气至它的基本构造，或者超过该基本构造。阀36的充气的确切程度将取决于流体在脉管14中流过孔的期望流量。在阀36被充气的情况下，控制器24然后被致动，以便使得来自源16的颗粒/流体介质22流动通过导管12的中心管腔50。当颗粒/流体介质22中的颗粒20到达分离器68时，分离器68中的各管腔的相应直径44只允许单独的颗粒20或小组颗粒20进入管腔。因此，颗粒20在中心管腔50中的絮凝被瓦解，颗粒20在它们穿过分离器68后的絮凝减至最小。尽管上面的说明都集中于系统10在患者的心血管系统内的应用，但是该系统10适合任何用途，其中，颗粒20可悬浮在颗粒/流体介质22中，用于随后作为单独颗粒20释放到流体流(例如通过脉管14的血流)中。
[0044]参考图3，图中表示了用于生物制剂的输注末端，总体表示为66。在该实施例中，分离器68’布置在导管12的中心管腔50中并处在离导管12的远端34距离d处。当这样布置时，分离器68’在导管12的远端34处创建具有长度d的再收集腔室70。具体地，再收集腔室70是形成于导管12的远端34上的管形区段。需要时，再收集腔室70可以由独立管件来建立，该独立管件能够附接在导管12的远端34上。
[0045]还参考图3，可以看见，分离器68’具有近侧(上游)表面72和远侧(下游)表面74。详细地说，分离器68’的近侧表面72相对于导管12的轴线42以倾斜角度α定向。不过，分离器68’的远侧表面74垂直于轴线42，且它是基本平的。记住上面公开的结构，倾斜近侧表面72的结果是各管腔76a-76c的近端也将相对于导管12的轴线42倾斜角度α。因此，当流体流过导管12并遇到导管12的倾斜近侧表面72时，它被重新定向，以便流过分离器68’的管腔76a-76c。在操作中，这种重新定向有助于在颗粒20进入患者的脉管系统之前防止流体中的颗粒20絮凝。一旦离开分离器68 ’的管腔76a-76c，流体进入再收集腔室70，在再收集腔室70，在进入患者的脉管系统之前允许流体减速。
[0046]对于图3和图4中所示的实施例，引导线出口管腔78形成于导管12上并处在靠近分离器68 ’和68”大约25到30毫米的位置处。
[0047]下面参考图4，图中表示了输注末端66’的变化形式，其中，分离器68”的近侧表面72形成有台阶构造。由于该台阶构造，各管腔SOa-SOc的近端保持基本垂直于导管12的轴线42。因此，除了近侧表面不同之外，如图3和4中所示的输注末端66、66’在所有重要的方面分别相同。应当知道，分离器68的近侧表面72也能够采取图2中所示的用于分离器32/68的形状。
[0048]下面参考图5A和图5B，选择性可充气的球囊82表示为在靠近分离器68的位置处附接在导管12上。当如图5B中所示充气时，球囊82’通过径向远离导管12朝向脉管壁84充气而控制导管12周围的血液流量。如本发明所设想，导管12外部的血液流量将与在导管12内部的流体流量相容，以便使得在导管12的远端34处的湍流最小化。在任何情况下，再收集腔室70和可充气球囊82的总目的是在输注过程中通过减小血液流量以便允许颗粒有附加时间来扩散和运行通过血管进入要治疗的组织中来减小对患者的脉管系统损伤或伤害的可能性。
[0049]下面参考图6，应当知道，根据本发明的输注末端66能够用于在相关领域中公知类型的静脉导管86中。当使用静脉导管86时，输注末端66将与上面其它实施例所述基本相同。这里的优点是，在合适的情况下，静脉导管86可以在从流体源16释放流体之前固定至患者上。例如，翼板90a-90b在流体18从流体源16释放之前固定至患者上。在所有其它的重要方面中，静脉导管86与本发明的输注末端66的操作与前面所述的操作相同。
[0050]图7表示了输注末端66”的另一实施例，该输注末端66”具有细长导管12’，该细长导管12 ’具有管形壁92，该管形壁92具有内表面94和外表面96。如图所不，壁92的内表面94包围导管12’的中心管腔50’。图7还表示了可充气球囊82”安装在外壁96上。充气管腔98提供为使得球囊82”选择地充气(充气的球囊82”在图8中表示)。可以看见，外壁96的一部分与球囊82”配合，以便建立充气腔室100 ο为了使得球囊82”充气，充气流体被栗送通过充气管腔98(例如使用图1中所示和上面所述的充气器26)，以便在充气腔室100中建立预选的充气压力。应当知道，该压力将在壁92上产生力，该力的方向径向向内，并将限制或塌缩导管12’。如上所述，导管12’的塌缩或限制可能不希望地阻碍中心管腔中的流动和/或向中心管腔流中的细胞(例如干细胞)施加应力，从而降低细胞的活力(有时降低直至70-80% )。
[0051]为了防止这样塌缩，图7表示了输注末端66”能够包括加强部件102，以便在可充气球囊82”下面支撑导管壁92。如图所示，对于图7的实施例，加强部件102是分离器68’(如上面参考图3所述)，该分离器68’位于中心管腔50’中并在球囊82”下面。也可选择地，图2中所示的分离器32/68、图4中所示的分离器68”或者类似的分离器可以位于中心管腔50’中并在球囊82”下面，以便在球囊82”的充气过程中加强该壁92。在功能上，加强部件102在球囊82”的充气过程中防止壁92塌缩和保持中心管腔50’的基本恒定截面，从而在输注过程中使得流体流无阻碍地通过中心管腔50’。
[0052]通过图7和8中所示的结构，输注末端66”能够在球囊82”处于放气状态的情况下(如图7中所示)前进至适用于输送颗粒20的治疗部位。然后，在输注末端66”处于治疗部位的情况下，球囊82”被选择性地充气(如图8中所示)，以便控制和/或调节脉管系统中的血液流动，用于血液流过输注末端66”。一旦合适地调节了血液流动(未示出)，包括颗粒20的颗粒/流体介质22能够引入中心管腔50’内并通过分离器68’，以便防止较大、絮凝的颗粒进入血液流。然后，颗粒/流体介质22通过再收集腔室70’并离开导管12’的远端34’。在输注之后，球囊82”能够放气，输注末端66”从患者的脉管系统中退出。
[0053]图9、10和1A表示了用于细长导管12”的输注末端66”的另一实施例，该细长导管12”具有管形壁92’(见图9)，该管形壁92’具有内表面94’和外表面96’。如图所示，壁92’的内表面包围导管12”的中心管腔50”。图9还表示了可充气球囊82’”安装在外壁96’上。充气管腔98’提供为使得球囊82’”选择地充气(充气的球囊82’”在图10中表示)。可以看见，外壁96 ’的一部分与球囊82 ’”配合，以便建立充气腔室100 ’。为了使得球囊82 ’”充气，充气流体被栗送通过充气管腔98’(例如使用图1中所示和上面所述的充气器26)，以便在充气腔室100’中形成预选的充气压力。应当知道，该压力将在壁92’上产生力，该力的方向径向向内，并将限制或塌缩导管12”。如上所述，导管12”的塌缩或限制可能不希望地阻碍中心管腔中的流动和/或向中心管腔流中的细胞(例如干细胞)施加应力，从而降低细胞的活力(有时降低直至70-80%)。
[0054]为了防止这样塌缩，图9表示了输注末端66’”能够包括加强部件102’，以便在可充气球囊82’”下面支撑导管壁92’。如图所示，对于图9的实施例，加强部件102’能够形成为环形环，该环形环在球囊82’”下面附着在导管壁94’的外表面96’上。一旦附着，环形加强部件102’就定向成基本垂直于由输注导管12”确定的纵向轴线42’，如图所示。在功能上，加强部件102’在球囊82’”的充气过程中防止壁92’塌缩和保持中心管腔50”的基本恒定截面，从而在输注过程中使得流体流无阻碍地通过中心管腔50”。
[0055]通过图9和10中所示的结构，输注末端66’”能够在球囊82’”处于放气状态的情况(如图9中所示)下前进至适用于输送颗粒20的治疗部位。然后，在输注末端66’”处于治疗部位的情况下，球囊82’”被选择性地充气(如图10中所示)，以便控制和/或调节脉管系统中的血液流动，用于血液流过输注末端66’”。一旦合适地调节了血液流动(未示出)，包括颗粒20的颗粒/流体介质22能够引入中心管腔50”内并通过分离器68’，以便防止较大、絮凝的颗粒进入血液流。也可选择地，可以使用图2中所示的分离器32/68、图4中所示的分离器68”或者类似的分离器。然后，颗粒/流体介质22通过再收集腔室70”并离开导管12”的远端34”。在输注之后，球囊82’”能够被放气，输注末端66’”从患者的脉管系统中退出。
[0056]图1OB表示了另一输注末端实施例，该输注末端实施例具有位于导管12’”的中心管腔50’”内的充气管104和输注管106。对于该实施例，可充气球囊82””安装在导管12’”上，并与可充气球囊82””流体连通地连接。为了防止导管12’”在球囊82””的充气过程中塌缩，提供加强部件102”以支撑导管12’”。导管12’”在输注过程中的塌缩可能限制输注管106以及不希望地阻碍输注管106中的流动和/或向输注管106中的细胞(例如干细胞)施加应力，从而降低细胞的活力。如图所示，对于图1OB的实施例，加强部件102”能够形成为环形环，该环形环固定在导管12’”的外表面上并在球囊82””的下面。
[0057]尽管如这里详细表示和介绍的、具有加强的外部球囊阀的用于生物制剂的特殊输注导管末端完全能够获得本发明的目的以及提供在本文中前面所述的优点，但是应当知道，本发明的当前优选实施例只是示例说明，并不是将限制为这里所示的结构或设计的细节，除了在附加权利要求中所述。
【主权项】
1.一种用于在脉管系统中的预定部位处将干细胞输注至患者的系统，所述系统包括: 细长导管，细长导管具有管形壁，管形壁具有内表面和外表面，其中，壁的内表面限定了在导管的近端和远端之间延伸的中心管腔； 可充气球囊，可充气球囊安装在导管的壁的外表面上； 充气器，充气器与球囊流体连通地连接，用于将球囊选择性地充气，以便控制和调节在脉管系统中经过导管的血液流动；以及 加强部件，加强部件定位成与导管的壁的、环绕中心管腔的一部分的区段接触，其中，加强部件定位在可充气球囊下面，以便加强导管的壁，以及在球囊的充气过程中保持中心管腔的基本恒定截面。2.根据权利要求1所述的系统，其中，输注导管限定了纵向轴线，加强部件包括至少一个环形环，其中环形环附着在导管的壁的外表面上，并定向成基本垂直于所述纵向轴线。3.根据权利要求1所述的系统，还包括:分离器，其中，分离器定位成与壁的内表面接触，并定向成横过中心管腔，其中，分离器用作加强部件。4.根据权利要求1所述的系统，还包括: 流体介质的源，流体介质有悬浮于其中的干细胞，其中，所述源与导管的近端流体连通地连接。5.根据权利要求4所述的系统，还包括: 分离器，分离器具有近端和远端，还形成有在近端和远端之间延伸的多个平行管腔，其中，分离器位于导管的管腔中并处在离导管的远端距离d处，以便在导管的远端处建立再收集腔室，并使得分离器的每个管腔各自与中心管腔流体连通，其中，每个管腔各自的尺寸设置成顺序地接收干细胞通过。6.根据权利要求1所述的系统，还包括: 输注装置，用于使得具有悬浮颗粒的流体介质运动通过导管的管腔，用于使得颗粒以分离排列的方式进一步运动通过分离器的各个管腔，以便在再收集腔室中使得流体介质与干细胞重构。7.根据权利要求6所述的系统，其中:分离器定位成与壁的内表面接触，并定向成横过中心管腔，其中，分离器用作加强部件。8.根据权利要求6所述的系统，其中:导管限定了轴线，分离器的近端相对于所述轴线倾斜角度α，分离器的远端与所述轴线基本垂直。9.根据权利要求6所述的系统，其中:分离器中的各个管腔的近端定向成与分离器的轴线基本垂直，以便建立用于分离器的近端的台阶构造。10.—种用于将颗粒引入患者的脉管系统内的系统，所述系统包括: 细长导管，细长导管形成有中心管腔，中心管腔在近端和远端之间延伸，其中，导管限定了轴线； 悬浮在流体中的颗粒源，其中，所述源与导管的近端流体连通地连接； 基本柱形的分离器，分离器与颗粒源流体连通，其中，分离器具有近端和远端，并形成有多个纵向排列的平行管腔，各个管腔的尺寸设置成接收颗粒通过； 可充气球囊，可充气球囊定位成环绕导管并附着在导管上，球囊能够相对于导管沿径向方向向外膨胀，以便控制在导管周围的、沿与轴线基本平行的方向的血液流动； 加强部件，加强部件定位成与导管壁的、环绕中心管腔的一部分的区段接触，其中，加强部件定位在可充气球囊下面，以便加强导管壁，并在球囊的充气过程中保持中心管腔的基本恒定截面； 输注装置，用于使得颗粒从颗粒源运动通过分离器并进入患者的脉管系统内；以及 充气器，用于使得球囊选择性地从基本构造构成为第二构造，其中，球囊在基本构造中被放气，在第二构造中充气。11.根据权利要求10所述的系统，其中:加强部件包括至少一个环形环，环形环附着在导管壁的外表面上，并定向成基本垂直于纵向轴线。12.根据权利要求10所述的系统，其中:分离器用作加强部件。13.根据权利要求10所述的系统，其中:分离器位于导管中并处在离导管的远端距离d处，以便在分离器和导管的远端之间建立再收集腔室。14.根据权利要求10所述的系统，其中:分离器的近端相对于所述轴线倾斜角度α，分离器的远端基本垂直于所述轴线。15.根据权利要求10所述的系统，其中:分离器中的各个管腔的近端定位成基本垂直于导管的轴线，以便建立用于分离器的近端的台阶构造。16.根据权利要求10所述的系统，其中:球囊定位在导管周围并在靠近分离器的位置处。17.根据权利要求10所述的系统，其中:颗粒从以下组中选择，所述组由用于基因治疗、药物治疗和蛋白质治疗的试剂构成。18.根据权利要求10所述的系统，其中:颗粒是干细胞。19.一种用于将颗粒引入患者的脉管系统内的方法，所述方法包括以下步骤: 提供细长导管，细长导管具有管形壁，管形壁具有内表面和外表面，壁的内表面限定了中心管腔，中心管腔在导管的近端和远端之间延伸； 将可充气球囊安装在导管的壁的外表面上； 使充气器与球囊流体连通地连接； 将加强部件定位成与导管的壁的、环绕中心管腔的一部分的区段接触，其中，加强部件定位在可充气球囊的下面，以便加强导管的壁并且在球囊的充气过程中保持中心管腔的基本恒定截面； 使球囊选择性地充气，以便控制和调节在脉管系统中经过导管的血液流动；以及 使用输注装置将颗粒从源运动通过中心管腔并且进入患者的脉管系统内。20.根据权利要求19所述的方法，其中:使用输注装置将颗粒从源运动通过中心管腔并且进入患者的脉管系统内的步骤在球囊处于充气状态的情况下进行。
【文档编号】A61M25/00GK106029154SQ201480073983
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2014年12月9日
【发明人】N·蒂博, R·E·科勒
【申请人】库克瑞根泰克有限责任公司