用于減少或防止遞送系統中的回流的系統和方法
【專利說明】用于減少或防止遞送系統中的回流的系統和方法
[0001]相關串請的交叉引用
[0002]本申請要求2012年12月18日提交的美國臨時申請號61/738，850和2013年6月17日提交的美國臨時申請號61/835，912的優先權，所述文獻全文通過援引并入本文。
技術領域
[0003]本發明涉及用于減少或防止遞送系統中的回流的系統和方法，比如用于將治療劑遞送至患者的對流增強遞送系統。
【背景技術】
[0004]在對流增強遞送(CED)中，藥物經過插入到組織中的針、插管或微導管被局部輸注到組織中。由對流主導輸注的材料的運送，這與使用擴散介質的遞送或全身性遞送相比加強了藥物在目標組織中的滲透。
[0005]CED已成為一項主要的用于治療多種失調癥的在研遞送技術。采用現有裝置進行的臨床實驗顯示出復雜的結果，而且表明治療結果嚴重依賴于藥物在目標組織中滲透和分布的范圍，這又取決于輸注速度、CED期間對流和消除的相對速率以及目標組織的各種特性。
[0006]當輸注速度增大時，輸注的流體具有沿著在微導管外部與周圍組織之間的插入路徑回流的趨勢。柔性的微導管設計已被構建成能減少含藥流體的這種回流。然而在醫療實踐中，CED處理期間的流體回流仍是一個關鍵問題。這在腦內CED的情況下尤為如此，因為腦組織的多孔彈性特征有助于回流或逆流。因此，人們需要改進的CED裝置，例如能減少或消除輸注的流體在裝置外部與周圍組織之間的回流的CED裝置。
【發明內容】
[0007]本文所公開的系統和方法總體涉及CED裝置，其具有各種用于減少或防止回流的特征。在一些實施例中，CED裝置包括布置在遠側流體出口的近側的組織容納空間。在所述裝置被插入到患者的目標區域中時，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回流超出組織容納空間的密封。在一些實施例中，CED裝置包括在遠側流體出口的近側的子彈形鼻頭。子彈形鼻頭與周圍組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]在一些實施例中，提供一種對流增強遞送(CED)裝置，包括微端頭，該微端頭具有近側部分、中央部分、遠側部分和沿所述近側、中央和遠側部分延伸的至少一個流體通道，該至少一個流體通道具有在其遠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側部分上以使微端頭的遠側部分從第一外鞘的遠端伸出的第一外鞘、在微端頭的外表面和第一外鞘遠端的內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延伸以使微端頭的至少一個流體通道與導管本體的相應內腔流體連通的導管本體。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管本體之間延伸以使鼻頭部限定出外表面，該外表面從對應于第一外鞘外直徑的較小遠側直徑漸變成對應于導管本體外直徑的較大近側直徑。
[0009]組織容納空間可構造成在所述裝置穿過組織前進時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，其能減少從至少一個流體通道的出口排出的流體向近側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端的內表面之間。第一外鞘遠端的內表面可形狀設定成在所述裝置穿過組織前進時擠壓被接納于其中的組織。第一外鞘遠端的內表面可以是錐形、凸形和/或凹形的。
[0010]第一外鞘遠端的內直徑可比微端頭遠側部分的外直徑大出約I ym至約200 μπι。第一外鞘遠端的內直徑可比微端頭遠側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。至少一個流體通道可由聚對二甲苯復合物、硅橡膠復合物、聚氨酯復合物和PTFE復合物中的至少一種形成。所述裝置可包括流體儲器，其與導管本體的內腔流體連通并構造成在正壓下將流體供送至該內腔。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問傳感器、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。微端頭的遠端可具有被構造在不造成創傷的情況下穿透組織的無創傷形狀。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、皮質類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流體通道。基體可具有矩形的橫向截面。導管本體可由剛性材料形成。導管本體的每個內管腔均可通過由柔性材料形成的套筒限定。導管本體可由陶瓷、PEEK和聚氨酯中的至少一種形成。每個套筒均可由聚酰亞胺、嵌段聚醚酰胺樹脂、PEEK、聚氨酯、硅酮和熔凝硅中的至少一種形成。導管本體可由柔性材料形成。所述裝置可如此組裝，即，通過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，將微端頭的近側部分聯結至導管本體，以及經由形成于鼻頭部的入口注入可流動材料以填充鼻頭部內部并將微端頭和導管本體固定至鼻頭部。
[0012]在一些實施例中，提供一種對流增強遞送(CED)裝置，包括具有近端和遠端的流體管道、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端的內表面之間限定出的第一組織容納空間。
[0013]在一些實施例中，提供一種微模制裝置，包括型腔，該型腔被定尺寸和構造成將導管本體和導管微端頭接納于其中，以使微端頭的至少一個流體通道至少部分布置在導管本體的相應流體管線中。所述裝置還包括一個或多個模具通道，可通過該一個或多個模具通道注射模制流體以填充型腔并將微端頭固定至導管本體，從而使微端頭的至少一個流體通道與導管本體的至少一個流體管線流體連通。所述裝置可以是透明的，以允許UV光透過從而固化位于型腔內的模制流體。型腔可被定尺寸和構造成在微端頭和被接納于型腔內的外鞘的至少一部分外形成子彈形鼻頭部。
[0014]在一些實施例中，提供一種將治療劑遞送至患者的方法。所述方法包括，將具有布置在周圍的第一外鞘的流體管道推進到組織內，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端的內表面之間的第一組織容納空間內。所述方法還包括在正壓下通過流體管道將含有治療劑的流體遞送到鄰近流體管道遠端的一部分組織中。
[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或多個空隙。被擠壓到第一組織容納空間內的組織可形成密封，其能減少從流體管道遠端排出的流體向近側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端的內表面之間限定的第二組織容納空間中。第一外鞘遠端的內表面可呈圓柱形、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:中樞神經系統(CNS)腫瘤、頑固性癲癇、帕金森氏癥、亨廷頓舞蹈癥、中風、溶酶體貯積癥、慢性腦損傷、阿茲海默氏癥、肌萎縮側索硬化癥、平衡失調、聽覺失調和海綿狀血管畸形。推進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的導管本體之間延伸，使得鼻頭部從對應于第一外鞘外直徑的較小遠側直徑漸變成對應于導管本體外直徑的較大近側直徑。流體管道可聯結至柔性導管的遠端，并且所述方法可包括經切口插入導管，采用立體定向將流體管道布置在組織的部分附近，取出通過導管插入的管心針，將導管近端引至患者頭皮下方，以及將導管的一個或多個近側流體連接器聯結至流體遞送系統。
[0016]本發明還提供如權利要求所限定的裝置、系統和方法。
【附圖說明】
[0017]本發明將從以下參照附圖進行的詳細描述中得到全面理解，其中:
[0018]圖1是CED裝置的一個示例性實施例的立體圖；
[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施例的立體圖；
[0023]圖6A是CED裝置的另一示例性實施例的平面圖；
[0024]圖6B是CED裝置的另一示例性實施例的平面圖；
[0025]圖6C是CED裝置的另一示例性實施例的平面圖；
[0026]圖7是CED裝置的另一示例性實施例的立體圖；
[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是模制系統的示例性實施例的立體圖；
[0032]圖13是使用圖12模制系統制造的圖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示例性實施例的立體圖；
[0040]圖21是圖16的CED裝置鼻頭部的示例性實施例的比例圖；
[0041]圖22是一系列圖像，其示出使用CED裝置將染料輸注到設計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計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中經過1、9、16、24和50分鐘的輸注時間；
[0048]圖29是在使用CED裝置同時輸注釓白蛋白和IVIS染料時的豬腦丘腦的磁共振圖像和活體成像系統圖像；
[0049]圖30是使用本文所述類型的CED裝置時的輸注液濃度與使用傳統導管時的模擬輸注液濃度的比較圖；以及
[0050]圖31是使用本文所述類型的CED裝置時的組織擴張與使用傳統導管時的模擬組織擴張的比較圖。
【具體實施方式】
[0051]現在將描述一些示例性實施例，以提供對于本文所公開方法、系統和裝置的結構、功能、制造和用途的原理的整體理解。這些實施例的一個或多個實例在附圖中示出。本領域技術人員將理解，本文具體描述的和附圖具體示出的方法、系統和裝置是非限制性的示例性實施例，本發明的范圍僅由權利要求書限定。關于一個