用于減少或防止遞送系統(tǒng)中的回流的系統(tǒng)和方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于減少或防止遞送系統(tǒng)中的回流的系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)串請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2012年12月18日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?1/738，850和2013年6月17日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?1/835，912的優(yōu)先權(quán)，所述文獻(xiàn)全文通過(guò)援引并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及用于減少或防止遞送系統(tǒng)中的回流的系統(tǒng)和方法，比如用于將治療劑遞送至患者的對(duì)流增強(qiáng)遞送系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]在對(duì)流增強(qiáng)遞送(CED)中，藥物經(jīng)過(guò)插入到組織中的針、插管或微導(dǎo)管被局部輸注到組織中。由對(duì)流主導(dǎo)輸注的材料的運(yùn)送，這與使用擴(kuò)散介質(zhì)的遞送或全身性遞送相比加強(qiáng)了藥物在目標(biāo)組織中的滲透。
[0005]CED已成為一項(xiàng)主要的用于治療多種失調(diào)癥的在研遞送技術(shù)。采用現(xiàn)有裝置進(jìn)行的臨床實(shí)驗(yàn)顯示出復(fù)雜的結(jié)果，而且表明治療結(jié)果嚴(yán)重依賴(lài)于藥物在目標(biāo)組織中滲透和分布的范圍，這又取決于輸注速度、CED期間對(duì)流和消除的相對(duì)速率以及目標(biāo)組織的各種特性。
[0006]當(dāng)輸注速度增大時(shí)，輸注的流體具有沿著在微導(dǎo)管外部與周?chē)M織之間的插入路徑回流的趨勢(shì)。柔性的微導(dǎo)管設(shè)計(jì)已被構(gòu)建成能減少含藥流體的這種回流。然而在醫(yī)療實(shí)踐中，CED處理期間的流體回流仍是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。這在腦內(nèi)CED的情況下尤為如此，因?yàn)槟X組織的多孔彈性特征有助于回流或逆流。因此，人們需要改進(jìn)的CED裝置，例如能減少或消除輸注的流體在裝置外部與周?chē)M織之間的回流的CED裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本文所公開(kāi)的系統(tǒng)和方法總體涉及CED裝置，其具有各種用于減少或防止回流的特征。在一些實(shí)施例中，CED裝置包括布置在遠(yuǎn)側(cè)流體出口的近側(cè)的組織容納空間。在所述裝置被插入到患者的目標(biāo)區(qū)域中時(shí)，使得組織可被擠壓到組織容納空間中或被組織容納空間夾住/扣住，由此形成能減少或防止從出口排出的流體向近側(cè)回流超出組織容納空間的密封。在一些實(shí)施例中，CED裝置包括在遠(yuǎn)側(cè)流體出口的近側(cè)的子彈形鼻頭。子彈形鼻頭與周?chē)M織形成良好的密封并有助于減少或防止輸注的流體回流。
[0008]在一些實(shí)施例中，提供一種對(duì)流增強(qiáng)遞送(CED)裝置，包括微端頭，該微端頭具有近側(cè)部分、中央部分、遠(yuǎn)側(cè)部分和沿所述近側(cè)、中央和遠(yuǎn)側(cè)部分延伸的至少一個(gè)流體通道，該至少一個(gè)流體通道具有在其遠(yuǎn)端的出口和在其近端的入口。所述裝置還包括同軸地布置在微端頭的遠(yuǎn)側(cè)部分上以使微端頭的遠(yuǎn)側(cè)部分從第一外鞘的遠(yuǎn)端伸出的第一外鞘、在微端頭的外表面和第一外鞘遠(yuǎn)端的內(nèi)表面之間限定出的第一組織容納空間、以及從微端頭往近側(cè)延伸以使微端頭的至少一個(gè)流體通道與導(dǎo)管本體的相應(yīng)內(nèi)腔流體連通的導(dǎo)管本體。所述裝置還包括鼻頭部，其布置在微端頭的至少中央部分上并在第一外鞘和導(dǎo)管本體之間延伸以使鼻頭部限定出外表面，該外表面從對(duì)應(yīng)于第一外鞘外直徑的較小遠(yuǎn)側(cè)直徑漸變成對(duì)應(yīng)于導(dǎo)管本體外直徑的較大近側(cè)直徑。
[0009]組織容納空間可構(gòu)造成在所述裝置穿過(guò)組織前進(jìn)時(shí)擠壓被接納于其中的組織。被組織容納空間擠壓的組織可形成密封，其能減少?gòu)闹辽僖粋€(gè)流體通道的出口排出的流體向近側(cè)回流超出組織容納空間。所述裝置可包括布置在第一外鞘外的第二外鞘，以使第二組織容納空間被限定在第一外鞘的外表面和第二外鞘遠(yuǎn)端的內(nèi)表面之間。第一外鞘遠(yuǎn)端的內(nèi)表面可形狀設(shè)定成在所述裝置穿過(guò)組織前進(jìn)時(shí)擠壓被接納于其中的組織。第一外鞘遠(yuǎn)端的內(nèi)表面可以是錐形、凸形和/或凹形的。
[0010]第一外鞘遠(yuǎn)端的內(nèi)直徑可比微端頭遠(yuǎn)側(cè)部分的外直徑大出約I ym至約200 μπι。第一外鞘遠(yuǎn)端的內(nèi)直徑可比微端頭遠(yuǎn)側(cè)部分的外直徑大出約10%至約100%。第一外鞘可具有圓形的外橫截面。至少一個(gè)流體通道可由聚對(duì)二甲苯復(fù)合物、硅橡膠復(fù)合物、聚氨酯復(fù)合物和PTFE復(fù)合物中的至少一種形成。所述裝置可包括流體儲(chǔ)器，其與導(dǎo)管本體的內(nèi)腔流體連通并構(gòu)造成在正壓下將流體供送至該內(nèi)腔。微端頭可以是柔性的。微端頭可包括嵌入式微傳感器。
[0011]嵌入式微傳感器可包括可詢(xún)問(wèn)傳感器、壓力傳感器、谷氨酸傳感器、pH傳感器、溫度傳感器、離子濃度傳感器、二氧化碳傳感器、氧傳感器和乳酸傳感器中的至少一種。微端頭的遠(yuǎn)端可具有被構(gòu)造在不造成創(chuàng)傷的情況下穿透組織的無(wú)創(chuàng)傷形狀。微端頭可含有一定量的藥物，可涂覆有藥物和/或可浸漬有藥物。藥物可包括抗菌劑、抗炎劑、皮質(zhì)類(lèi)固醇和地塞米松中的至少一種。微端頭可包括基體，其具有形成于其上的至少一個(gè)流體通道?；w可具有矩形的橫向截面。導(dǎo)管本體可由剛性材料形成。導(dǎo)管本體的每個(gè)內(nèi)管腔均可通過(guò)由柔性材料形成的套筒限定。導(dǎo)管本體可由陶瓷、PEEK和聚氨酯中的至少一種形成。每個(gè)套筒均可由聚酰亞胺、嵌段聚醚酰胺樹(shù)脂、PEEK、聚氨酯、硅酮和熔凝硅中的至少一種形成。導(dǎo)管本體可由柔性材料形成。所述裝置可如此組裝，即，通過(guò)將鼻頭部模制在第一外鞘外而形成鼻頭部，將微端頭插入到鼻頭部近端中，將微端頭的近側(cè)部分聯(lián)結(jié)至導(dǎo)管本體，以及經(jīng)由形成于鼻頭部的入口注入可流動(dòng)材料以填充鼻頭部?jī)?nèi)部并將微端頭和導(dǎo)管本體固定至鼻頭部。
[0012]在一些實(shí)施例中，提供一種對(duì)流增強(qiáng)遞送(CED)裝置，包括具有近端和遠(yuǎn)端的流體管道、同軸地布置在流體管道上以使流體管道從第一外鞘遠(yuǎn)端伸出的第一外鞘、以及在流體管道的外表面和第一外鞘遠(yuǎn)端的內(nèi)表面之間限定出的第一組織容納空間。
[0013]在一些實(shí)施例中，提供一種微模制裝置，包括型腔，該型腔被定尺寸和構(gòu)造成將導(dǎo)管本體和導(dǎo)管微端頭接納于其中，以使微端頭的至少一個(gè)流體通道至少部分布置在導(dǎo)管本體的相應(yīng)流體管線中。所述裝置還包括一個(gè)或多個(gè)模具通道，可通過(guò)該一個(gè)或多個(gè)模具通道注射模制流體以填充型腔并將微端頭固定至導(dǎo)管本體，從而使微端頭的至少一個(gè)流體通道與導(dǎo)管本體的至少一個(gè)流體管線流體連通。所述裝置可以是透明的，以允許UV光透過(guò)從而固化位于型腔內(nèi)的模制流體。型腔可被定尺寸和構(gòu)造成在微端頭和被接納于型腔內(nèi)的外鞘的至少一部分外形成子彈形鼻頭部。
[0014]在一些實(shí)施例中，提供一種將治療劑遞送至患者的方法。所述方法包括，將具有布置在周?chē)牡谝煌馇实牧黧w管道推進(jìn)到組織內(nèi)，以將組織擠壓到被限定在流體管道的外表面和第一外鞘遠(yuǎn)端的內(nèi)表面之間的第一組織容納空間內(nèi)。所述方法還包括在正壓下通過(guò)流體管道將含有治療劑的流體遞送到鄰近流體管道遠(yuǎn)端的一部分組織中。
[0015]所述方法可包括在遞送含有治療劑的流體之前通過(guò)流體管道遞送密封凝膠，以填充流體管道和組織之間存在的一個(gè)或多個(gè)空隙。被擠壓到第一組織容納空間內(nèi)的組織可形成密封，其能減少?gòu)牧黧w管道遠(yuǎn)端排出的流體向近側(cè)回流超出組織容納空間。所述方法可包括將布置在第一外鞘外的第二外鞘移動(dòng)到組織中，以將組織擠壓到第一外鞘的外表面和第二外鞘遠(yuǎn)端的內(nèi)表面之間限定的第二組織容納空間中。第一外鞘遠(yuǎn)端的內(nèi)表面可呈圓柱形、圓錐形、凸形和凹形中的至少一種。所述方法可包括基于流體管道中嵌入的微傳感器的輸出而控制流體經(jīng)流體管道的遞送。所述方法可用于治療下列癥狀中的至少一種:中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)腫瘤、頑固性癲癇、帕金森氏癥、亨廷頓舞蹈癥、中風(fēng)、溶酶體貯積癥、慢性腦損傷、阿茲海默氏癥、肌萎縮側(cè)索硬化癥、平衡失調(diào)、聽(tīng)覺(jué)失調(diào)和海綿狀血管畸形。推進(jìn)流體管道可包括促使鼻頭部與組織接觸，所述鼻頭部在第一外鞘和近側(cè)的導(dǎo)管本體之間延伸，使得鼻頭部從對(duì)應(yīng)于第一外鞘外直徑的較小遠(yuǎn)側(cè)直徑漸變成對(duì)應(yīng)于導(dǎo)管本體外直徑的較大近側(cè)直徑。流體管道可聯(lián)結(jié)至柔性導(dǎo)管的遠(yuǎn)端，并且所述方法可包括經(jīng)切口插入導(dǎo)管，采用立體定向?qū)⒘黧w管道布置在組織的部分附近，取出通過(guò)導(dǎo)管插入的管心針，將導(dǎo)管近端引至患者頭皮下方，以及將導(dǎo)管的一個(gè)或多個(gè)近側(cè)流體連接器聯(lián)結(jié)至流體遞送系統(tǒng)。
[0016]本發(fā)明還提供如權(quán)利要求所限定的裝置、系統(tǒng)和方法。
【附圖說(shuō)明】
[0017]本發(fā)明將從以下參照附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述中得到全面理解，其中:
[0018]圖1是CED裝置的一個(gè)示例性實(shí)施例的立體圖；
[0019]圖2是圖1裝置的沿與所述裝置縱軸線正交的平面截取的截面圖；
[0020]圖3是包括圖1裝置的流體遞送系統(tǒng)的示意圖；
[0021]圖4是插入到組織中的圖1裝置的示意圖；
[0022]圖5是CED裝置的另一示例性實(shí)施例的立體圖；
[0023]圖6A是CED裝置的另一示例性實(shí)施例的平面圖；
[0024]圖6B是CED裝置的另一示例性實(shí)施例的平面圖；
[0025]圖6C是CED裝置的另一示例性實(shí)施例的平面圖；
[0026]圖7是CED裝置的另一示例性實(shí)施例的立體圖；
[0027]圖8是圖7的CED裝置的另一立體圖；
[0028]圖9是具有深度止擋和端頭保護(hù)器的圖7的CED裝置的立體圖；
[0029]圖10是具有一段延伸管的圖7的CED裝置的平面圖；
[0030]圖11是圖7的CED裝置的微端頭的立體圖；
[0031 ]圖12是模制系統(tǒng)的示例性實(shí)施例的立體圖；
[0032]圖13是使用圖12模制系統(tǒng)制造的圖7的CED裝置的立體圖；
[0033]圖14是使用圖12模制系統(tǒng)制造的圖7的CED裝置的俯視圖；
[0034]圖15是使用圖12模制系統(tǒng)制造的圖7的CED裝置的另一立體圖；
[0035]圖16是CED裝置另一示例性實(shí)施例的部分分解的剖視立體圖；
[0036]圖17是圖16的CED裝置的部分分解立體圖；
[0037]圖18是圖16的CED裝置的立體圖；
[0038]圖19是圖16的CED裝置鼻頭部的模制填充時(shí)間的描繪圖；
[0039]圖20是用于形成圖16的CED裝置鼻頭部的模制系統(tǒng)示例性實(shí)施例的立體圖；
[0040]圖21是圖16的CED裝置鼻頭部的示例性實(shí)施例的比例圖；
[0041]圖22是一系列圖像，其示出使用CED裝置將染料輸注到設(shè)計(jì)用于模擬組織的凝膠中；
[0042]圖23是另一系列圖像，其示出使用CED裝置將染料輸注到設(shè)計(jì)用于模擬組織的凝膠中；
[0043]圖24是豬腦的磁共振圖像，CED裝置被插入到該豬腦中且釓染料被輸注到該豬腦中；
[0044]圖25是一系列磁共振圖像，其示出使用CED裝置將釓以1、3、5、10和20 μ L/min的流率輸注到豬腦的白質(zhì)中；
[0045]圖26是一系列磁共振圖像，其示出使用CED裝置將釓以1、3、5、10和20 μ L/min的流率輸注到豬腦的丘腦中；
[0046]圖27是一系列磁共振圖像，其示出使用CED裝置將釓以1、2、5、10和15 μ L/min的流率輸注到豬腦的殼核中；
[0047]圖28是一系列磁共振圖像，其示出使用CED裝置將釓以5 μ L/min的流率輸注到豬腦的白質(zhì)中經(jīng)過(guò)1、9、16、24和50分鐘的輸注時(shí)間；
[0048]圖29是在使用CED裝置同時(shí)輸注釓白蛋白和IVIS染料時(shí)的豬腦丘腦的磁共振圖像和活體成像系統(tǒng)圖像；
[0049]圖30是使用本文所述類(lèi)型的CED裝置時(shí)的輸注液濃度與使用傳統(tǒng)導(dǎo)管時(shí)的模擬輸注液濃度的比較圖；以及
[0050]圖31是使用本文所述類(lèi)型的CED裝置時(shí)的組織擴(kuò)張與使用傳統(tǒng)導(dǎo)管時(shí)的模擬組織擴(kuò)張的比較圖。
【具體實(shí)施方式】
[0051]現(xiàn)在將描述一些示例性實(shí)施例，以提供對(duì)于本文所公開(kāi)方法、系統(tǒng)和裝置的結(jié)構(gòu)、功能、制造和用途的原理的整體理解。這些實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)實(shí)例在附圖中示出。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，本文具體描述的和附圖具體示出的方法、系統(tǒng)和裝置是非限制性的示例性實(shí)施例，本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要求書(shū)限定。關(guān)于一個(gè)