CN101626749A - 超声液体输送装置和使用超声能量将液体输送到身体中的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及超声液体输送装置以及使用超声能量将液体输送到身体深处的管腔、空腔和组织中的方法。该装置内的液体经受超声能量，使液体的流速加速，以便产生更高流速的低压力液流。

Description

超声液体输送装置和使用超声能量将液体输送到身体中的方法

技术领域

本发明涉及超声液体输送装置以及使用对于将液体引入到身体中有用的超声能量的方法。

背景技术

身体的多种感染、状态、失调和疾病(下文统称为“病”)难以通过药理来治疗，这是由于药理活性化合物(通常被称为“药物”)很难进入疾病部位，所述药理活性化合物例如但不限于化学化合物、化学品、小分子、蛋白、基因和/或它们的组合。上述部位包括身体管腔和身体空腔，例如但不限于，尿道、鼻窦、阴道、子宫、外耳、肺、胸腔和结肠，以及例如但不限于骨骼的血液循环不良的组织。虽然与生物领域以外的那些技术人员通常所认为的不同，但管腔和体腔是在身体的外部。这种有些反常的陈述可通过考虑口服药物行进至作为尿路的一个组成部分的尿道的路径来得到最好的理解。

含有药物的丸剂在被吞服后首先溶解在胃和/或小肠中，从而释放小药物分子。小药物分子然后通过在形成小肠壁的细胞的表面上运载分子而被运载至形成小肠壁的细胞中。可选择地，该药物可通过经由细胞膜扩散或者穿过位于细胞膜内的孔隙而直接主动地进入小肠的细胞中。一旦在形成小肠壁的细胞内，该药物分子通过类似机制被运载至患者的血流中。该药物分子然后被散布到患者的整个血流，在血流中它们被血液内的各种成分所降解和/或灭活。血流还将药物分子运载至降解、灭活和/或排泄的潜在部位，例如但不限于肾和肝。尽管由于广泛分布、灭活、降解和/或排泄导致稀释，但药物分子中的一些药物分子到达了与尿道相邻的血流区域。然而，为了有效治疗尿道内的疾病，该药物必须通过形成尿道的细胞从血流中出来，然后沉积到尿道的开放空间中。药物分子也可通过排泄到流过尿道开放空间的尿液中而到达尿道。遗憾的是，尿液不保持在恒定的pH，并且可变成充分酸性或碱性，以致灭活和/或降解药物分子。

对于在血液循环不良和/或灌注不良的组织内的疾病，药理治疗受到不良供血的限制。将药物输送到身体的大多数方法依靠于血流以将药物分子输送到待治疗的疾病部位。结果，所输送的药物量与输送到疾病部位的血液量正相关。因此，接受渐少、减少、受损或少量供血的身体的部位或组织不容易来药理治疗。已经开发了各种医疗装置和程序来补充位于管腔、开放体腔和/或灌注不良的组织内的疾病的药理治疗。

已经开发了导管药物输送方法和装置来克服药理治疗的局限。将导管插入到管腔或者体腔，并且通过导管或从导管中注射药物，使得药理活性化合物进入疾病部位。通过小或窄的身体管腔如尿道运行导管，对于患者来说可能是不适的。在插入导管的同时施加损伤，可能产生严重的并发症，例如使得管腔或体腔的内壁上的感染进入血流，从而使感染扩散到整个身体。而且，在插入导管时发现待治疗的疾病部位也可能是困难的。

为了克服用于治疗身体的浅的管腔或体腔内疾病的药物的输送局限性，已经开发了霜剂和其他药用软膏。该霜剂或软膏用手指、药签或类似装置涂敷在空腔的壁上。虽然这些霜剂和软膏可能是有效的，但患者一般不优选使用它们，因为它们可能是棘手的，可能会漏出，并且施用时常常是令人不愉快的。

已经用各种喷雾和/或雾化装置来实现将药物输送到就施用霜剂来说不能充分达到的开放体腔和/或管腔如鼻窦。本领域所熟知的示例性装置是鼻喷雾器和吸入器。这些装置一般通过使用泵或气溶胶来产生喷雾或薄雾。然而，难以使用鼻喷雾器和吸入器将药物输送到开放空腔内的深处。实现深处药物输送的困难归因于由这些装置所产生的低压力、低流速喷雾。喷雾或薄雾的产生一般是通过加压待输送的药物以及然后迫使药物通过小孔来实现的。为了避免对药物将被输送到的空腔或管腔内的组织的损伤，使用低压力来驱动药物输送。因为该压力是驱动药物输送的唯一的力，所以使用低压力产生了低流速喷雾，限制了药物渗入的深度。结果，难以将药物从这种装置输送到体腔或管腔内深处的疾病部位。

保持骨骼，尤其是骨髓的完整性对于保持患者健康来说是非常重要的，因为骨骼是红血细胞和白血细胞合成的部位。骨骼内的疾病例如白血病和/或骨髓炎可导致贫血和免疫系统受损。由于药物不能充分穿透骨组织，所以治疗这些疾病常常涉及令人痛苦的手术。在白血病的情况下，患者常常用令人痛苦的骨髓移植来治疗，在此期间，不健康的骨髓用来自供体的健康骨髓替代。关于骨髓炎的治疗，外科清创术是主要的治疗手段。在手术期间，将骨打开，刮除患病的组织。清创术常常留下了大的骨缺陷(死腔)。血液循环不良的死腔的存在使患者易遭受持续的感染。结果，死的骨组织必须用耐久的血管化的组织代替。清创术之后可能需要固定，例如外固定或内固定。内固定装置常常产生感染，导致对患者来说痛苦的并发症。外固定是劳动密集型的，且需要平均8.5个月的长期治疗。

已经开发了超声药物输送装置，以图克服药物治疗的一些局限。D’Angelo等人的专利No.5,405,614、Henley的专利No.5,415,629、Lipkovker的专利No.5,421,816、Henley的专利No.5,538,503、Henley的专利No.5,658,247、Henley的专利No.5,667,487、Johnson等人的专利No.5,947,921、Kost等人的专利No.6,041,253、Kost等人的6,190,315、Roe等人的6,234,990、D’Sa等人的6,322,532和Rowe等人的6,491,657，描述了使用超声能量来驱动药物穿过患者皮肤的透皮超声药物输送装置。然而，用这些装置难以实现将药物输送到深处的组织，例如但不限于骨髓。本发明人的专利No.6,601,581描述了一种利用超声能量来产生微小的药物薄雾的超声吸入器。虽然在将药物输送到肺和支气管上是有效的，但该装置不能产生足够速度的喷雾以使药物输送到身体的管腔和空腔内的深处。

尽管药物在治疗各种身体疾病中通常是有效的，但是它们不总是必需的。许多身体疾病只通过清洗和/或冲洗感染区就可治疗好。用例如但不限于盐水或水的简单的、无药物的流体清洗和/或冲洗，具有避免药物所可能具有的各种副作用以及并发症的益处。遗憾的是，与药物输送一样，由于缺乏能够将液体深入地输送到受感染的管腔、空腔，以及灌注不良的组织的装置，阻碍了清洗和/或冲洗体腔、身体管腔，以及灌注不良的组织的可行性。

用目前的装置和传统给药途径在身体管腔、体腔和灌注不良的组织中获得治疗有效的药物浓度或者允许清洗和/或冲洗身体管腔、体腔和灌注不良的组织的困难，产生了对新的输送装置的需求，这种新的输送装置能够喷出具有足以深入地穿透到身体管腔、体腔和灌注不良的组织的速度以及对液流被注入的身体管腔、体腔和灌注不良的组织无伤害的压力的液流。

发明内容

本发明涉及一种超声液体输送装置，其包括超声换能器、超声变幅杆(ultrasound horn)、至少部分穿过所述变幅杆的通道，以及在变幅杆的远端处的阻尼垫环(dampening grommet)。本发明的装置可进一步包括排空到所述通道中的液体供给装置。超声变幅杆的通道内的液体经历由变幅杆发出的超声能量，引起液体的流速加速，从而产生更高流速、低压力的液流。本发明能够将液体输送到身体深处的管腔、空腔和组织中。

用本发明治疗身体的管腔、空腔和/或组织的疾病需要首先选择适当的液体。选择包括具有已知的或者被认为能治疗所存在的疾病的性能的药用活性化合物或者药物的液体，可能是有利的。可选择地，所选择的液体可具有对于清洗待治疗的管腔、空腔和/或组织(下文称为“治疗区”)中的污染物、感染微生物、细菌、真菌、粘连、阻生物、灰尘、碎片、坏死组织和/或其他不希望有的成分来说理想的特性。选择能够将变幅杆的内部通道与治疗区耦合以便允许将释放到变幅杆的内部通道中的超声能量传输到治疗区的液体，也可能证明是有利的。耦合的超声能量可引起治疗区内的空化。耦合的超声能量可有助于溶解粘连，从治疗区中除去不希望有的成分，促进治疗区内的健康组织的生长，阻止治疗区内不想要的组织的生长和/或杀死治疗区内不想要的组织，阻止治疗区内的感染微生物的生长和/或杀死治疗区内的感染微生物，增强药物进入治疗区内和治疗区附近的细胞中，和/或提供其他积极的治疗益处。所选择的液体可具有上述性能中的全部或一些性能。

本发明的超声液体输送装置还可用于预防目的。例如，本发明可用于清洗治疗区，以便防止和/或减小在治疗区内疾病发展的可能性。用本发明输送包括维生素、矿物质、药物，和/或已知的和/或据认为对治疗区具有积极效果的其他成分的液体，也可有助于维持治疗区的正常功能，并防止疾病在此发展。防止在治疗区内发生生物过程，例如但不限于排卵、受精和/或植入，也可以通过使用本发明以将已知的和/或据认为具有阻止这些不希望有的过程的特性的液体输送到治疗区来实现。反之，引起想要的生物过程发生，例如但不限于肠运动、免疫抑制、组胺抑制和/或支气管扩张，可通过使用本发明以将具有已知的和/或据认为可促进所需过程的特性的液体输送到治疗区来实现。

一旦选择好液体，将它装入到如果存在的液体供给装置中，或者超声变幅杆内的通道中。如果使用了液体供给装置，它可以是注射器、泵、具有重力供给的贮器、移液管，和/或能够将流体分配到超声变幅杆的通道中的类似装置。使用能够输送固定量和/或预定量的液体或者另外的能够指示或监测液体输送量的液体供给装置，允许本发明的使用者监测和/或计量液体输送量。该液体供给装置可通过柔性软管与超声变幅杆结合。衰减、防止和/或减小振动从变幅杆传输到液体供给装置，柔性软管防止液体供给装置的针状物和/或精致的尖端在操作期间破坏和/或切断。

在液体输送之前，如果治疗区不能被进入，则必须使得治疗区可进入。可进入的治疗区包括引导到该治疗区中的天然存在的或者产生的外孔和/或从外部可进入的孔。如果引导到该治疗区中的孔包括由于待治疗的疾病而产生的疮或伤口，则它被认为是天然存在的孔。如果治疗区不能被进入，则应该产生孔。副孔(secondary orifice)的产生允许将所选择的液体从多个部位输送到治疗区中。从多个孔输送液体可提供所选择的液体至治疗区中的更均匀的输送。可选择地，副孔可提供所输送的液体的出口部位，能够将治疗区内的所输送液体和/或流体排出，从而允许从治疗区排出所释放的不希望有的成分。引导到治疗区中的孔，不论是天然存在的还是产生的，可通过将套管植入到该孔内来增强，从而防止孔闭合。

已经选择了适当的液体、准备了液体供给装置和如果需要的引导到治疗区中的孔，本发明的使用者然后选择适当的阻尼垫环。选择适当的垫环需要考虑延伸至治疗区中的孔。所选择的垫环的远端可具有足够小的外周，以允许垫环的至少一部分可舒适地插入到孔内。可选择地，所选择的垫环的远端的外周可足够大，以允许垫环在被压向患者的身体时包围该孔。在垫环内第二通道的并入，允许所输送的液体和/或流体从治疗区放出；能够使所释放的不希望有的成分从治疗区中排出。垫环的选择还可在选择适当的液体之前或与选择适当的液体同时进行。垫环的至少一部分必须能够衰减、减小和/或防止振动从变幅杆传输到患者和/或孔。通过衰减、减小和/或防止振动的传输，阻尼垫环防止和/或减小了对患者损伤的发生，例如但不限于超声烧伤和/或组织撕裂。

在选择和连接阻尼垫环之后，在垫环和引导至治疗区中的孔之间形成密封。然后启动换能器。如果使用液体供给装置，那么将所选择的液体输送到超声变幅杆的通道中。当液体通过该通道时，该液体通过超声能量加速，并且作为更高流速的液流从垫环的远端喷射到治疗区中。如果不使用液体供给装置，那么所选择的液体通过从变幅杆发出到通道内的超声能量来加速并从变幅杆内的通道中排出，且被注射到治疗区中。

附图说明

参考优选实施方案的附图来详细描述和说明本发明，从而更清楚地理解本发明。

图1是本发明超声液体输送装置的一个实施方案的截面图。

图2是本发明液体输送装置的一个实施方案的分解图。

图3是将阻尼垫环连接于超声变幅杆的可供选择的装置的图示。

图4是与本发明超声液体输送装置一起使用的阻尼垫环的示例构造。

图5是流程图，描述了用本发明治疗各种治疗区内的疾病的方法。

图6是用本发明的液体输送装置的一个实施方案治疗骨髓的图示。

具体实施方式

图1示出了超声液体输送装置的一个实施方案的截面图。该液体输送装置包括超声换能器101、被连接到所述换能器101的远端103的超声变幅杆102、至少部分穿过所述变幅杆102的通道104和被连接到所述变幅杆102的远端106的阻尼垫环105。该换能器101包含近端107，近端107包括近端表面108。与它的近端107相对，换能器101具有远端103，远端103包括远端表面109。在换能器101的近端107和远端103之间延伸的是径向表面110。变幅杆102包含被连接到换能器101的远端103的近端111，近端111包括近端表面112。与它的近端111相对，变幅杆102具有包括远端表面113的远端106。在变幅杆102的远端106和近端111之间延伸的是径向表面114。阻尼垫环105包含被连接到变幅杆102的远端106的近端115。与它的近端115相对，垫环105具有远端116。通道117从垫环105的近端115延伸至远端116，通道117与变幅杆102内的通道104连通。通道104包含起始于变幅杆102的径向表面114中的近端118，以及开口于变幅杆102的远端103内的远端119。

该液体输送装置可进一步包括与通道104的近端118连通的至少一个液体供给装置120。如图所示，通道104可起始于变幅杆102的近端111处或变幅杆102的近端111附近的径向表面114内。可选择地，通道104也可穿过至少一部分换能器101。在这种实施方案中，通道104可被认为是彼此连通的两个通道。第一通道是这样一种通道，其起始于换能器101的非远端表面109的表面，并且在开口于第二通道中之前至少部分延伸穿过换能器101。第二通道是这样一种通道，其起始于变幅杆102的近端表面109内，并且在开口于变幅杆102的远端106处之前延伸穿过变幅杆102。图1中所描绘的液体供给装置是典型的注射器。能够将流体分配到通道104内的其他液体供给装置可能是同样有效的，所述其它液体供给装置包括但不限于泵、具有重力供给的贮器，和/或移液管。本发明的液体输送装置可进一步包括将液体供给装置120结合到通道104的柔性软管121，以便防止所选择的液体供给装置的精致尖端和/或针状物的破坏和/或切断。当由液体供给装置120分配到通道104内的液体沿着通道104行进时，将超声能量从变幅杆102发射到该液体中，从而加速液体的流速。该液体然后作为更高流速液流123从垫环105的远端被喷出。

虽然在图1中描述了在超声变幅杆和流体供给装置内仅包括单一通道的实施方案，但在变幅杆和多个流体供给装置中可以具有多个通道。被连接到变幅杆内同一通道或多个通道的多个液体供给装置的并入，能够在一次疗程期间将多种液体输送到治疗区。

图2描述了图1所示的液体输送装置的实施方案的分解图。如图所示，超声变幅杆102可通过机械装置被连接到换能器101。所示的机械装置包括变幅杆102的近端111上的螺纹突出201以及换能器101的远端103中的配合的螺纹凹进202。可使用其他机械装置来将变幅杆102连接到换能器101。可选择地，变幅杆102和换能器101可形成为整体件(solid piece)，或者通过，但不限于焊接(wielding)，将两个独立件永久地连接而构建。在又一个可供选择的实施方案中，变幅杆102和换能器101可通过粘合剂永久连接或暂时连接。被选择用来将变幅杆102连接到换能器101的装置必须允许将换能器101中所产生的振动传输到变幅杆102，并防止在操作期间变幅杆102与换能器101分离。在变幅杆102的远端106处升高的隆起部203配合到阻尼垫环105的内表面内的凹进中(不可见)。在可供选择的实施方案中，变幅杆102的远端106可包含多重升高的隆起部203。

其他机械装置，例如但不限于相应的螺纹突出和凹进，可用于将阻尼垫环105连接到变幅杆102，如图3A和3B所示。如图3A中所示，设置在变幅杆102远端处的螺纹突出301被在垫环105的近端115处且在通道117内的螺纹部分302接纳。图3B中示出了一种可选择的实施方案，在该实施方案中，垫环105的近端115处的螺纹突出303由变幅杆102的远端106处的螺纹凹进304接纳。为了允许液体流动，可能需要螺纹突出301和螺纹突出303分别包括穿过它们的通道305和通道306。同样地，可能需要螺纹凹进304与超声变幅杆102内的通道104连续。

可选择地，阻尼垫环105可通过粘合剂被连接到超声变幅杆102。可采用将垫环105连接到变幅杆102的其他方式，只要所选择的方式防止在操作期间变幅杆102与垫环105分离即可。

再参考图2，位于通道104的近端118处的端口122是柔性软管121的连接部位。虽然端口122作为凸起的突出而示出，但将软管121连接到穿过变幅杆102行进的通道104的其他方式，例如但不限于可将软管121插入的凹进和/或粘合剂，可以同样有效，只要它们防止在操作期间软管121与通道104分离即可。

为了防止液体从液体供给装置过早排放到超声变幅杆内的通道中，可在液体供给装置和通道之间设置阀门。类似地，为了防止液体从超声变幅杆内的通道过早排放到治疗区中，可以在通道远端处或通道远端附近和/或阻尼垫环内设置阀门。

在由换能器101引起以约15千赫和约40兆赫之间的频率振动时，超声变幅杆102将超声能量发射到它内部的通道104中。所引起的超声振动的振幅应该是约至少1微米。所引起的超声振动的优选的低频率范围是约15千赫到约200千赫，其中推荐的频率为约20千赫到约60千赫。优选的低频率振幅范围是大约15微米到大约250微米，其中推荐的振幅为约50微米。所引起的超声振动的优选的高频率范围是约1兆赫到约20兆赫，其中推荐的频率为约1兆赫到约2兆赫。优选的高频率振幅范围是约1微米到约10微米，其中推荐的振幅为约5微米。

图1和图2中作为元件101示出的超声换能器可通过发生器驱动，发生器提供了驱动换能器的动力和信号。发生器可以是独立的单元和/或与换能器为一体。发生器可由外部电源供电，例如但不限于传统壁装电源插座。发生器还可具有内部电源，例如但不限于电池。

阻尼垫环的远端的尺寸应适合来安装在引导至治疗区中的孔内，并且对该孔形成相对密封。可选择地，阻尼垫环的远端的尺寸可适合来包围引导至治疗区中的孔，并形成对患者身体的密封。而且，阻尼垫环应该被制造和/或构造成衰减、防止和/或减小从超声变幅杆到患者身体的振动传输(下文称为“阻挡振动传输”)。阻挡振动传输可以通过用橡胶、塑料、硅和/或能够吸收、防止、减小和/或衰减传输振动(下文称为“阻尼性能”)的其他材料(compound)制造阻尼垫环的至少一部分来实现。阻尼垫环的由具有阻尼性能的材料制造的部分应该被定位成以便与垫环的不是由这种材料制造的部分分开。可选择地，阻尼垫环的由具有阻尼性能的材料制造的部分可以位于垫环的近端处，以便阻挡振动从超声变幅杆向垫环的远端传输。由具有阻尼性能的材料制造阻尼垫环的远端，也可以是有效的。可选择地，可构造阻尼垫环，使得它的至少一部分能够机械地阻挡振动从超声变幅杆向患者传输(下文称为“机械阻尼性能”)。这种机械构造可包括但不限于缓冲器、盘簧、板簧和/或它们的任意组合。当使用具有机械阻尼性能的构造时，可能不需要使用具有阻尼性能的材料。当该装置将通过身体的一个管腔和/或开放空腔被插入以便进入引导至治疗区中的孔时，例如但不限于在通过阴道进入子宫时，阻尼垫环应该被制造和/或构造成保护它所通过的管腔和/或空腔不受到由超声变幅杆和/或换能器所发出的振动。

图4中描绘了与本发明的超声液体输送装置一起使用的阻尼垫环的示例性构造。虽然仅仅示出了一些具体实例，但许多构造是可能的。因此，图4中所示和下文所详细描述的构造仅仅用于说明，而不是限制性的。图A、B、C和D描绘了完全由具有阻尼性能的材料制造的阻尼垫环的示例性构造。图4A描绘了具有针状构造的阻尼垫环的外部图和截面图。能够配合到小孔中的针状构造，非常适合于将液体输送到通过窄孔可进入的治疗区中，所述窄孔例如但不限于是尿道、疮和/或伤口。图4A中所示的针状垫环像所有阻尼垫环一样，包含从垫环的近端115穿过到远端116的通道117。位于通道117内的凹进401接纳位于超声变幅杆的远端上的隆起部，并从而将垫环机械地固定到变幅杆。如以上所述地，将变幅杆连接到垫环的其他方式可以是同样有效的。图4B描绘了非常适于将液体输送到通过例如但不限于鼻孔、肛门和/或阴道的中孔或大孔可进入的治疗区的阻尼垫环的外部图和截面图。图4C描绘了阻尼垫环的外部图和截面图，该阻尼垫环具有双圆形远端116和第二通道402，第二通道402分叉于内部通道117并且开口于远端116处，该阻尼垫环非常适合于同时通过患者的两个鼻孔将液体输送到鼻窦。图4D描绘了进一步包括第二通道403的具有圆形构造的阻尼垫环的外部图和截面图，该阻尼垫环非常适合于冲洗治疗区。不像通道117，来自液体供给装置的液体不通过通道403供给。更确切地，通道403作为被输送到治疗区的液体和/或治疗区内的流体的排出部位。通道403可被连接到收集贮器和/或能够收集和容纳用过的液体和/或所排出流体的其他装置。

图5包含描述使用本发明的超声液体输送装置治疗身体的管腔、空腔和/或组织中的疾病的方法的流程图。为了使以上说明在读者的脑海中更具体化，以下针对骨髓疾病，例如但不限于骨髓炎和/或白血病，来描述该方法。应该指出的是，在以上描述中，可用身体的任何组织、空腔和/或管腔来替代骨髓。如方框1中所示，该方法以首先选择要输送到骨髓的适当液体开始。理想地，所选择的液体应该提供对骨髓的治疗益处，例如但不限于溶解不希望有的粘连，杀死感染生物，阻止感染生物的生长，杀死癌细胞，阻碍癌细胞的生长，促进健康细胞的生长，清洗骨髓的感染生物，清洗骨髓的患病组织，清洗骨髓的坏死组织，或它们的任何组合。理想地，所选择的液体应该对健康组织的生长的伤害和/或阻碍不超过为获得预期的治疗益处所必须的。骨髓的活检可帮助本发明的使用者选择适当的液体。培养所去除的骨髓可允许使用者鉴别感染微生物，使疾病被治疗。骨髓的活检还可允许本发明的使用者鉴别待治疗的白血病的具体形式。鉴别存在的感染微生物和/或具体白血病，允许使用者选择已知的和/或据认为在治疗存在的感染和/或白细胞中有效的液体。诊断和/或选择适当液体的其他方式是治疗领域技术人员所熟知的，并且可以是同样有效的。

与图5一致，在选择适当的液体之后，如菱形框2中所示，本发明的使用者然后必须判断是否准许产生延伸至治疗区中的一个孔或多个孔。如果已经存在以疮、伤口和/或裂口形式延伸至骨髓中的孔，那么不需要产生另外的孔。然而，如果不存在这种孔，那么必须产生延伸至骨髓中的孔，如方框3中所示。产生多个延伸至骨髓中的孔，能够使本发明的使用者从多个部位将所选择的液体输送到骨髓中。另外，多个孔的产生能够使本发明的使用者冲洗和/或清洗待治疗的骨髓。使用本发明将液体注入到骨髓中，迫使被注入的液体通过骨髓，并且从存在的至少一个副孔流出。当治疗目的是除去坏死组织、清洗骨髓的感染微生物、清洗骨髓的患病组织、从骨髓除去不希望有的成分，和/或它们的任意组合时，冲洗和/或清洗骨髓可能是有利的。孔可定位于骨骼的任意位置处，只要这些孔允许进入被治疗的骨髓即可。

如图5的方框4中所示，已经存在和/或产生的孔可通过将套管植入到孔中来加强。将套管植入到孔中有助于防止在相继治疗之间的间隔期间的伤口闭合。理想地，被植入的套管应该延伸到骨髓中。一旦已经产生所有孔并已插入套管(如果有)，如果尚未做的话就将本发明完全组装和准备好来操作，如方框5中所示。组装本发明包括如下步骤：选择适当的阻尼垫环并连接到超声变幅杆的远端，用所选择的液体填充超声变幅杆内的一个通道或多个通道，或者如果使用流体供给装置，则用所选择的液体填充流体供给装置并将所述流体供给装置连接到穿过超声变幅杆的通道，将所述变幅杆连接到超声换能器，将所述换能器连接到发生器，以及将所述发生器连接到电源。一旦已经组装该设备，已产生孔，并且，如果有，已植入套管，然后就在至少一个孔和阻尼垫环之间形成密封，如方框6中所示。形成密封可通过将垫环插入到孔中或如果存在的套管中来进行，以便在垫环的外部与孔或套管的内部之间形成密封。可选择地，还可将阻尼垫环压向包围所述孔或者如果存在的套管的患者皮肤区，以在阻尼垫环的底部与孔或套管之间形成密封。如果已经植入套管，并且套管从患者身体伸出，那么在阻尼垫环与孔之间形成密封，可通过沿着套管滑动垫环以便在垫环的内部与套管的外部之间形成密封来实现。如方框7所示，然后启动超声换能器。如果使用液体供给装置，那么在启动超声换能器之后，将所选择的液体分配到超声变幅杆内的通道中，如方框8中所示。在启动超声换能器之后，然后用至少约5秒钟将所选择的液体输送到骨髓，如方框9所示。然而，增加液体输送的持续时间可能是必要的，这取决于被治疗的疾病的严重度。如果存在多个孔，本发明的使用者可能希望在将液体输送到骨髓的同时，收集、清除或者另外除去从任何副孔排出的任何流体，如方框10中所示。将所排出的流体收集在密封的贮器中，可减小所治疗的疾病受污染和/或扩散到治疗操作环境中的可能性。

与图5一致地，在完成液体输送之后，关停超声换能器，如方框11中所示。然后阻尼垫环从被密封的孔中移除。然后应该清洗和覆盖所述孔或者如果有的套管，如方框12中所示。清洗和覆盖这种孔和/或套管的方法是治疗领域技术人员所熟知的。然后应该拆卸本发明的超声液体输送装置，如方框13中所示。应该处理本发明的一次性部分，一次性部分可包括阻尼垫环、柔性软管和/或流体供给装置，如方框14中所示。该装置的剩余部分应该进行清洗和消毒，如方框15中所示。清洗和消毒这些元件的方法是治疗领域技术人员所熟知的。图5中所示的操作程序应该每天重复，持续至少约10天。然而，取决于待治疗的疾病的严重度，治疗的周期和/或频率可能需要增加或减少。在最终疗程之后，应该取下所插入的任何套管。

应该指出的是，在上文所述和图5中所示的步骤顺序仅仅是一种建议顺序。所列举的步骤的其他组合和/或顺序可能是同样有效的，并且是在本发明的范围内。还应该指出的是，以上操作程序适用于治疗身体的除了骨髓以外的管腔、空腔和组织。

图6中描绘了使用本发明液体输送装置的一个实施方案治疗骨髓的图示。垫环105被插到套管601中，所述套管601从患者的皮肤表面602延伸到骨髓603。可选择地，垫环105可被插入到伸入至骨髓603中的孔中。套管604是延伸到骨髓中的任选的附加套管，它可用作骨髓内的流体和/或输送到骨髓的液体的出口部位。套管604还可用作液体输送的附加孔。

虽然在此举例说明和描述了具体实施方案和使用方法，但本领域普通技术人员将理解到，打算用于获得相同目的的任何配置可以替代所示的具体实施方案和方法。应该理解的是，以上描述意图是举例说明性的而非限制性的。还应该理解的是，在此所公开的液体输送装置可用于将液体输送到除了人体以外的其他对象。以人体及其构成部分为参照意图仅仅是举例说明该装置的一种潜在应用。在看了本公开内容之后，以上实施方案和其他实施方案的组合以及以上使用方法和其他使用方法的组合对于本领域技术人员来说是明显的。本发明的范围应该根据所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的整个范围来确定。

工业适用性

所公开的超声液体输送装置和使用超声能量的方法能够将液体输送到身体深处的管腔、空腔和组织中，以便治疗其中的疾病。

Claims (27)

1.一种超声液体输送装置，其包括：

a.超声换能器，其包括：

i.近端，其包括近端表面；

ii.远端，其与所述近端相对，所述远端包括远端表面；及

iii.径向表面，其在所述远端和所述近端之间延伸；

b.超声变幅杆，其包括：

i.近端，其包括近端表面，所述近端被连接到所述换能器的远端；

ii.远端，其与所述近端相对，所述远端包括远端表面；及

iii.径向表面，其在所述远端和所述近端之间延伸；

c.一个通道或多个通道，其特征在于：

i.近端，其起始于所述变幅杆的非所述远端表面的表面中；

ii.至少部分穿过所述变幅杆；及

iii.远端，其开口于所述变幅杆的远端处；及

d.阻尼垫环，其被连接到所述变幅杆的远端，其特征在于：

i.近端，其被连接到所述变幅杆的远端；

ii.远端，其与所述近端相对；

iii.通道，其从所述垫环的近端延伸至所述垫环的远端，并且与至少部分穿过所述变幅杆的所述通道连通；及

iv.能够阻挡振动从所述超声变幅杆传输到所述垫环的远端。

2.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括一个通道或多个通道，所述一个通道或多个通道起始于所述换能器的非所述远端表面的表面，至少部分延伸通过所述换能器，并且与穿过所述变幅杆的通道连通。

3.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括液体供给装置，所述液体供给装置与穿过所述变幅杆的所述通道的近端连通。

4.根据权利要求3所述的装置，其进一步包括柔性软管，所述柔性软管将所述液体供给装置与穿过所述变幅杆的所述通道结合。

5.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括在所述变幅杆的远端处的一个或多个升高的隆起部。

6.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括在所述变幅杆的远端处的螺纹突出。

7.根据权利要求6所述的装置，其进一步包括穿过所述螺纹突出的通道。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述垫环的一部分由具有阻尼性能的材料制造。

9.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括一个凹进或多个凹进，所述一个凹进或多个凹进在从所述垫环的近端延伸至所述垫环的远端的所述通道中，所述一个凹进或多个凹进能够接纳位于超声变幅杆的远端处的升高的隆起部。

10.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括在所述垫环的近端处的螺纹突出。

11.根据权利要求10所述的装置，其进一步包括穿过所述垫环的近端处的所述螺纹突出的通道。

12.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括在从所述垫环的近端延伸至所述垫环的远端的所述通道内的螺纹部分。

13.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括第二通道，所述第二通道在所述垫环内分叉于从所述垫环的近端延伸至所述垫环的远端的所述通道，并且在所述垫环的远端处开口。

14.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括在所述变幅杆的远端处并且与穿过所述变幅杆的所述通道连续的螺纹凹进。

15.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述换能器能够引起所述变幅杆以约15kHz和约40MHz之间的频率振动。

16.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述换能器能够引起具有约1微米和约250微米之间的振幅的在变幅杆内的振动。

17.一种治疗和/或清洗治疗区的方法，所述治疗区是通过孔可接近的，所述方法包括下列步骤：

a.提供超声液体输送装置，所述超声液体输送装置包括：

i.超声换能器，其包含：

1.近端，其包括近端表面；

2.远端，其与所述近端相对，所述远端包括远端表面；及

3.径向表面，其在所述远端和所述近端之间延伸；

ii.超声变幅杆，其包含：

1.近端，其包括近端表面，所述近端被连接到所述换能器的远端；

2.远端，其与所述近端相对，所述远端包括远端表面；及

3.径向表面，其在所述远端和所述近端之间延伸；

iii.一个通道或多个通道，其特征在于：

1.近端，其起始于所述变幅杆的非所述远端表面的表面中；

2.至少部分穿过所述变幅杆；及

3.远端，其开口于所述变幅杆的远端处；及

iv.阻尼垫环，其被连接到所述变幅杆的远端，其特征在于：

1.近端，其被连接到所述变幅杆的远端；

2.远端，其与所述近端相对；

3.通道，其从所述垫环的近端延伸至所述垫环的远端，并且与至少部分穿过所述变幅杆的所述通道连通；及

4.能够阻挡振动从所述超声变幅杆传输到所述垫环的远端；

b.在所述孔与所述阻尼垫环之间形成密封；

c.将待输送到治疗区的液体分配到至少部分穿过所述超声变幅杆的所述通道中；

d.通过启动所述换能器，将超声能量输送到所述变幅杆内的所述液体，其中所述超声能量加速所述液体；

e.使所述液体从所述垫环的远端喷出，及

f.将从所述变幅杆喷出的所述液体注入到延伸至治疗区的一个孔或多个孔中。

18.根据权利要求17所述的方法，其进一步特征在于，将超声能量输送到所述液体的步骤将超声能量输送到治疗区。

19.根据权利要求17所述的方法，其进一步特征在于，将超声能量输送到所述液体的步骤引起治疗区内的空化。

20.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括步骤：产生所述孔。

21.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括步骤：将套管植入到所述孔中。

22.根据权利要求17所述的方法，其进一步特征在于：液体的所述注入进行至少约5秒钟。

23.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括步骤：覆盖所述孔。

24.根据权利要求21所述的方法，其进一步包括步骤：取下所述套管。

25.根据权利要求21所述的方法，其进一步包括步骤：覆盖所述套管。

26.根据权利要求17所述的方法，其进一步特征在于，所述换能器的启动引起所述变幅杆以约15kHz和约40MHz之间的频率振动。

27.根据权利要求17所述的方法，其进一步特征在于，所述换能器的启动引起具有约1微米和约250微米之间的振幅的在所述变幅杆内的振动。

Images