CN101951989B - 导管 - Google Patents
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Abstract
描述了一种神经外科导管(30),用于插入主体的大脑软组织(10)中。所述导管(30)包括柔性管(32)并具有非渗透性的坚硬尖端(36),所述坚硬尖端(36)包括至少一个流体输送孔。导管的所述坚硬尖端可以在机械上比所述柔性管更坚硬。所述坚硬尖端(36)可以通过与所述柔性管(32)的远端附接的坚硬管(34)提供。所述坚硬管(34)包括陶瓷(例如,熔凝硅)和/或金属。还描述了包括所述导管(30)和一引导管(102)的套件。同时概述了导管(30)植入的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种医疗导管,尤其涉及用于直接插入主体的大脑软组织中的神经外科导管。
背景技术
在许多情况下,存在一种需求,即应用被植入的导管将治疗剂直接输送到大脑软组织中的特定目标。另外,如果被输送到大脑的健康部分,则这些治疗剂中的多数将会产生不想要的副作用。治疗脑功能异常的例子包括伽马氨基丁酸主动肌急速注射到癫痫病灶或通道中以阻断传递,以及将麻醉剂或其它止痛剂慢速输送至中脑导水管周围灰质或丘脑目标用于治疗棘手的疼痛。同时,可以将细胞毒素剂输送进入脑肿瘤中或其附近。也可以使用脑实质注入以便将治疗剂输送至脑目标,因为所述治疗剂不能穿过血-脑屏障,所以不能被全身输送。例如,可以通过注入神经营养因子(例如GDNF)而进行对具有帕金森病、老年痴呆症、头损伤、中风以及多种硬化症的病人的治疗,以便保护和修复失效或损坏的神经细胞。还可以注入神经营养素以便支持神经移植物,所述神经移植物被植入大脑的受损或失效区域以便恢复功能。
以前已经发展了多种神经外科导管,所述导管能够被引导(例如应用立体引导)至大脑软组织中的期望目标地点。例如,之前在WO2003/077785中已经描述了应用在US6609020中所描述类型的引导管装置将由聚氨酯形成的纤细神经外科导管插入到大脑中。在WO2003/077785中描述的一个实施例中,应用立体定向放置技术沿着引导丝将引导管插入大脑。这就允许引导管的远端被精确定位在刚好不到期望大脑目标的地方。然后将由纤细的钨引导丝加强的纤细神经外科导管插入到被植入的引导管中并沿着引导管通过直至它到达引导管的远端。然后导管尖端离开引导管并且继续导管插入直至导管尖端到达期望的目标。然后将纤细的引导丝从导管内腔取出,并将导管留在原地。
以前也已经提出了使用熔凝硅导管将药物输送到大脑软组织。然而,熔凝硅导管比较容易受损坏并且在弯曲时趋于断裂。这使得这种导管不适于长期植入在主体内。之前还已经提出(例如请见WO02/070036)提供一种脑实质导管,在其远端具有加强多孔薄膜段用于排出或输入流体。
发明内容
根据本发明的第一方面,提供了一种用于插入主体的大脑软组织中的神经外科导管。所述导管包括一柔性管,其特征在于,具有非渗透性的坚硬尖端,所述尖端包括至少一个流体输送孔。
因此本发明提供了一种布置成插入到主体的大脑软组织中的神经外科导管。所述导管包括一定长度的柔性管并且具有坚硬尖端或者尖端区域,所述尖端能够被精确地定位在大脑内部的所需目标点或者区域或者邻近该区域。所述导管按照需要可以包括一个或多个内腔,并且导管在植入时可以将任何类型的治疗剂或流体直接输送至大脑内的目标区域。导管的坚硬尖端是非渗透的,并且包括至少一个流体输送孔(例如位于尖端的远端的单个孔),所述孔优选与导管的一个或多个内腔流体连通。
根据本发明的具有坚硬尖端的导管具有以下优点,它可以被精确地引导至大脑软组织中的目标地点。尤其是,所述坚硬尖端不会从所需插入方向严重偏离,即使在其穿过未开发大脑组织或诸如脑瘤等坚韧物质时。因此本发明的导管具有在植入期间不需要任何另外加强件(例如使用加强丝或套管)的优点,不过如果需要的话也可以提供一些(例如柔性管的)加强件。仅仅在尖端提供机械硬度还意味着在植入过程期间可以容易地操作导管;例如,通向坚硬尖端的所述柔性管仍然能够轻易地弯曲,而不会突然折断,因此能够容易地将柔性管从导管脱离头盖骨的位置(例如皮下地)引导至所植入的流体泵或类似物。因此本发明将与引导相关的优点与植入的方便性结合起来,已经发现与引导相关的优点与由坚硬材料形成导管相关,植入方便性与使用包括柔性管的导管相关。本发明的导管还可以在插入之前被充分装填,从而防止空气导入大脑。
本发明的导管特别适用于与诸如WO2003/077785及US6609020中描述的引导管装置结合。如上所述,WO2003/077785描述了如何将引导管立体定向地植入大脑中使得其远端正好在期望目标之外。然后将由甚至更细的钨丝加强的纤细柔性导管通过引导管插入大脑软组织中。在导管插入期间,导管尖端离开引导管的远端并且被迫通过大脑组织一小段距离而到达期望目标。然而,已经发现在一些情况下,WO2003/077785中所述的导管尖端在诸如植入过程期间仍然能够偏离由引导管纵轴线限定的插入轴线。即使非常小的与确定目标地点的偏离也是不期望的,原因是它们可以显著地降低治疗功效并且可能造成对大脑敏感区域的不期望损害。已经发现,当导管具有小的外径(从而需要使用非常细的钨丝)和/或当必须将尖端插入较硬组织(诸如脑瘤等)中时,与所需目标的这些偏离特别成问题。还证明在导管植入之后在不干扰导管放置的情况下移除钨引导丝也是有问题的。本发明通过设置坚硬导管尖端克服了在导管植入期间需要使用加强引导丝,同时还允许将导管尖端精确引导至所需目标。本发明因此避免了在使用WO2003/077785所述类型导管期间产生的某些问题。
另外,仅仅在导管尖端提供硬度克服了各种问题,已经发现这些问题与已知的熔凝硅导管的长期植入有关,所述硅导管沿着其整个长度是坚硬的。尤其是,可以植入本发明的导管,并且在头盖骨附近弯曲柔性管,从而允许导管被皮下掩埋以便用于长期植入。这与已知的熔凝硅导管是截然不同的,已经发现已知的硅导管在长期受到弯曲时会断裂并失效。本发明因此还减少了与已知熔凝硅导管相关的植入问题。
如上所述,导管的坚硬尖端比导管的柔性管更硬。因此对于给定的施加力或者在失效之前,所述柔性管能够方便地比坚硬尖端弯曲通过更紧的曲率半径。可以以许多不同的方式形成导管的坚硬尖端。例如,可以对柔性管的远端涂敷涂层或进行化学处理以形成坚硬尖端。也可以在柔性管的远端添加或嵌入材料以形成坚硬尖端;例如,可以通过共挤压碳纤维等在尖端提供硬度。如果拉伸材料以形成导管,则还可以通过改变用来形成尖端和柔性管的拉伸率来提供硬度变化。还可以通过改变管远端处区域的横截面或者对该区域进行机械构造(例如通过提供肋)而提供坚硬尖端。所述坚硬尖端也可以在植入时是坚硬的,但是在植入后降低硬度。例如,可以提供可溶解的硬化涂层,或者可以使用在植入时变得更加柔性的材料(例如由于加热至人体温度)。
如上所概述的,坚硬尖端是非渗透性的并且包括至少一个流体输送孔。可以在坚硬尖端的远端设置单个流体孔和/或在坚硬尖端的侧面和/或在柔性管的侧面设置一个或多个孔。所述坚硬的非渗透性尖端优选由大致不可透材料形成,在所述不可透材料中形成至少一个流体输送孔。所述坚硬尖端优选包括一个或几个离散的流体输送孔。所述坚硬尖端优选包括不超过1000个流体输送孔,更优选不超过100个流体输送孔,更优选不超过10个流体输送孔,更优选不超过5个流体输送孔,更优选不超过2个流体输送孔。
所述坚硬尖端是非渗透的,因此不包括治疗物质可以扩散通过其中的多个微孔,而是提供在压力下流体可通过其排出的一个或多个流体分配孔。有利的是,设置在坚硬尖端处的每个流体输送孔均允许流体沿限定方向在压力下被分配。例如,方便地构造至少一个流体输送孔以便用于将治疗物质对流增强地输送到大脑软组织中的目标位置。优选地,设置在所述坚硬尖端处的一个或多个流体输送孔均具有大于50微米(更优选大于0.1毫米,更优选大于0.2毫米,更优选大于0.3毫米,更优选大于0.5毫米)的尺寸。所述一个或多个流体输送孔优选至少在尺寸上等于坚硬尖端的内腔的内径。
有利的是,所述坚硬尖端包括坚硬管。所述管可以被方便地直接或间接地附接至柔性管的远端。例如,所述坚硬管可以被胶粘至柔性管,或者柔性管和坚硬管可以包括互补地配合的连接件。优选地,坚硬管的近端被保持在柔性管的内腔中。例如,所述坚硬管的近端可以被插入柔性管的远端中。所述坚硬管可以部分地或全部地位于柔性管的内腔中。有利地是,坚硬管的远端从柔性管的远端突出。优选地,柔性管的远端通过摩擦夹持保持被插入的坚硬管。例如,柔性管的远端可以塑性地和/或弹性地变形以便保持被插入的坚硬管。在一个优选实施例中,柔性管的远端可以在制造期间被加热以便通过冷缩配合牢固地夹持坚硬管。
所述坚硬管包括任何合适的机械上刚性的材料。有利地,坚硬管的材料比柔性管的材料在机械上更坚硬。便利地,坚硬管的杨氏模量或弹性模量比柔性管的杨氏模量更大。有利地,坚硬管材料的杨氏模量比柔性管材料的杨氏模量大至少一个、至少两个或至少三个数量级。有利地,所述坚硬管的杨氏模量大于或等于5GPa,更优选大于10GPa,更优选大于20GPa,更优选大于50GPa,更优选大于70GPa。所述柔性管的杨氏模量优选小于5GPa,更优选小于1GPa,更优选小于500MPa,更优选小于250MPa,更优选小于100MPa,更优选小于25MPa。在下述优选实施例中,由熔凝硅形成的坚硬管(具有大约73GPa的杨氏模量)与柔性聚氨酯72DB20管(具有大约24MPa的杨氏模量)一起使用。
提供坚硬尖端的坚硬管可以便利地包括陶瓷,诸如合成熔凝硅、氧化锆、碳化钨等。还应当注意,这里所用的术语陶瓷采用美国材料测试协会(ASTM)规定的公知含义,即作为结晶或部分结晶结构或者玻璃的光亮或非光亮本体,所述本体由基本无机的非金属物质制造并且均由在冷却时固化的熔融物质形成,或者被形成并且同时或随后通过加热而熟化。因此这里所使用的ASTM对陶瓷的定义包括诸如玻璃和合成熔凝硅等非结晶材料。
所述坚硬管可以便利地包括诸如钛或铝等金属,或者诸如陶瓷-金属基体的陶瓷和金属的混合物(例如加强碳化钨)。本发明因此提供了一种包括流体输送管的脑实质导管,所述流体输送管在其远端具有流体分配尖端部,所述流体分配尖端部比流体输送管机械上更硬。
优选地,当导管被植入主体的大脑中时,整个坚硬尖端位于由大脑软组织限定的空间中。换言之,所述坚硬尖端优选布置成不比导管在大脑中植入的深度更长。所述坚硬尖端的长度优选小于10cm,更优选小于5cm,更优选3cm或更小,更优选2cm或更小。坚硬尖端优选至少0.5cm长,更优选至少1cm长,更优选至少2cm长。便利地,所述坚硬尖端大约2cm长。
有利地,所述柔性管包括聚合物。例如,所述管可以包括聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)、聚氨酯、聚丙烯或者高密度聚乙烯(HDPE)。当导管被植入主体中时,柔性管的远端优选包含在主体大脑的软组织中。当导管被植入主体中时,柔性管的近端优选位于大脑软组织外侧。
柔性管的近端可以与一供应管相连。所述供应管也可以是柔性的并且可以具有比柔性管更大的外径。柔性管与供应管之间的连接便利地位于大脑软组织外侧并且优选位于头盖骨外侧。有利地,设置固定装置,以便在植入之后将导管的柔性管固定在合适位置(例如通过将它固定至头盖骨);这就确保了导管尖端在大脑软组织中不与期望位置偏离。例如,供应管可以通过连接器或集线器与柔性管相连,所述连接器或集线器被固定至(例如螺接至)头盖骨的外侧并且经皮下掩埋在头皮下面。
所述导管可以被设计用于长期植入,因此优选由适于长期植入的材料制造。有利地,柔性管和坚硬尖端的至少一个完全由病毒惰性材料形成;当输送基于病毒治疗剂时这是特别有利的。
有利地,柔性管是纤细柔性管,其外径不超过2mm,更优选不超过1mm,更优选不超过0.8mm,更优选不超过0.5mm。便利地,坚硬尖端的外径不超过2mm,更优选不超过1mm,更优选不超过0.8mm,更优选不超过0.5mm。便利地,坚硬尖端的外径不大于柔性管的外径。如果导管包括与柔性管的远端附接的坚硬管,则坚硬管的外径优选小于柔性管的外径。有利地,坚硬管的外径小于柔性管的外径至少5%,更优选至少10%,更优选至少25%。
应当注意,导管优选是可被动插入的(即,优选它不是主动导向的)。例如,所述导管优选不包括任何种类的导向机构用于改变尖端相对于柔性管的方位。便利地,所述导管仅仅提供流体输送功能。导管可以只包括单个内腔,或者可以包括多个内腔。
本发明还可以包括神经外科套件,包括:上述神经外科导管以及神经外科引导管装置,其中所述神经外科引导管装置包括引导槽(例如由细长引导管形成),神经外科导管可以穿过所述引导槽。神经外科引导管装置优选为之前在US6609020或WO2003/077785中描述的类型。
有利地,引导管装置的近端包括头部,其附接至在主体头盖骨中所形成的孔。导管可以布置成当引导管和导管被植入主体中时,导管的柔性管穿过头部并且在头部附近弯曲。有利地,引导管装置的引导槽比导管的坚硬尖端更长。以这种方式,只有导管的柔性管需要弯曲,形成尖端的更硬材料不需要弯曲,从而防止了在植入后应力施加在坚硬尖端上。
便利地,在植入时所述导管的坚硬尖端被布置成仅仅部分地从引导管的引导槽的远端突出。换言之,在植入之后坚硬尖端的部分可以仍然位于引导管的引导槽中。便利地,导管的外径比引导槽的内径更小,并且这种相对直径优选布置成使得导管贴合在引导槽中。因此引导管的引导槽作用以便即使在尖端的远端已经离开引导槽之后也将所述尖端引导至期望目标。因此基于这里所包含的教导,本领域的普通技术人员能够对于被执行的特定手术过程选择坚硬尖端与引导管的相对长度;这种选择对于不同的主体是变化的并且将考虑引导管与期望目标的所需接近以及目标在大脑中的深度。还应当注意,在外科手术之前或期间,引导管和/或导管可以被制造为标准长度并且(例如由外科医生切割)修改为需要的尺寸。
所述套件还包括其它部件。例如,可以提供皮下药物输送泵和/或附加流体管道。还可以提供用于植入引导管装置的立体引导装置作为套件的一部分。
根据本发明的第二方面,神经外科导管包括流体输送管,所述流体输送管在其远端具有流体分配尖端部,其中所述流体分配尖端部由与流体输送管不同的优选非渗透性的材料形成。所述流体分配尖端部可以由坚硬材料形成,诸如上述类型的陶瓷(氧化锆、熔凝硅等)。当植入导管时,流体分配尖端完全位于大脑软组织中。如果导管需要急速注入,则流体输送管可以由刚性材料(例如氧化锆)形成。有利地,流体输送管由上述柔性材料(例如聚合物)形成。
根据本发明的第三方面,导管包括柔性管和坚硬尖端,其特征在于,所述坚硬尖端包括坚硬管,所述坚硬管包括陶瓷材料。上述类型的陶瓷(例如熔凝硅,碳化钨等)可以被便利地使用。所述坚硬尖端还可以包括金属;例如,可以使用诸如加强碳化钨等陶瓷金属基体。
根据本发明的第四方面,一种制造导管的方法包括以下步骤:(i)获取一柔性管和一坚硬管,以及(ii)将所述坚硬管固定至所述柔性管的远端,其中步骤(ii)包括至少部分地将所述坚硬管插入所述柔性管的内腔中或者使所述坚硬管毗连所述柔性管的远端。
有利地,步骤(ii)包括将所述坚硬管永久地固定至所述柔性管。这可以通过例如使用冷缩配合、粘合剂等执行。所述坚硬管可以包括金属和/或陶瓷。优选地,所述坚硬管由硅石形成。优选地,所述坚硬管是非渗透的。
根据本发明的第五方面,提供了一种将治疗物质输送至主体大脑软组织中的目标的方法。所述方法包括步骤:(i)获取包括柔性管和坚硬尖端的导管,以及(ii)将所述导管插入主体的大脑软组织中。
有利地,步骤(ii)包括将所述导管通过之前植入的引导管装置插入大脑软组织中。初始步骤因此可以执行为将引导管装置(诸如之前在US6609020或WO2003/077785中描述类型的引导管装置)植入主体的大脑软组织中。在植入引导管装置期间,其远端可以位于大脑软组织中(刚好)不到所需目标的位置。
有利地,步骤(ii)包括将导管穿过之前植入的引导管装置,直到导管的坚硬尖端到达大脑软组织中期望的目标。便利地,在坚硬尖端离开引导管装置并且朝着所述目标移动时,所述坚硬尖端可以由引导管装置引导。换言之,所述坚硬尖端可以从引导管装置的端部充分地突出以便达到期望目标,同时确保坚硬尖端充分地被保持在引导管中以便提供到目标的引导。优选地,所述坚硬尖端是非渗透性的。
一旦被植入,步骤(iii)可以执行为经由被植入导管将治疗物质输送至大脑软组织。无论何时需要输送治疗物质时都可以植入导管,或者导管可以有利地保持长期地被植入(例如数月或数年)。
这里还描述了一种用于插入主体的大脑软组织中的神经外科导管,其中导管包括柔性管并且其特征在于具有坚硬尖端。所述坚硬尖端可以或不可以是渗透性的,并且可以具有上面概括的任何一种或多种附加特征。
附图说明
现在参照附图仅借助例子描述本发明,其中:
图1显示了现有技术的神经外科导管以及引导管构造;
图2显示了本发明的导管,以及
图3显示了插入到所植入引导管中的本发明的导管。
具体实施方式
参照图1,显示了WO2003/077785中所描述类型的被植入的现有技术流体输送系统。
所述流体输送系统包括引导管装置,所述引导管装置包括细长引导管2,所述引导管2在其近端具有头部4。所述头部4具有外螺纹6以允许连接至在主体头盖骨8中形成的骨窗。应用立体导向装置,所述引导管装置被立体定向插入到大脑软组织10中。特别地,所述引导管装置可以沿着预定的插入轴线精确地插入大脑中,从而其远端12位于恰好不到目标点15之处(距离d)。在别处能发现关于精确(例如立体定向)插入引导管的更多细节;例如,请见WO2003/077784、WO2003/077785和US6609020。
在引导装置已经被植入之后,将一柔性导管插过所述头部4并进入引导管2中。柔性导管包括一定长度的纤细管16,所述纤细管16具有1mm或更小的外径。在植入期间,纤细管16被插入引导管2中并且在其中前进直至纤细管16的远端18从引导管2的远端12突出距离“d”并因此到达目标点15。正如WO2003/077785所描述的,纤细管16是柔性的并且在植入期间通常由引导丝(未示出)加强,以便在导管离开引导管2的远端12并被朝着目标点15驱动时防止导管显著地与所需插入轴线偏离。一旦被植入,将引导丝从导管中取出,只在原处留下纤细管16。
导管的纤细管16被连接至集线器20,集线器20被螺接至头盖骨8的外侧。供应管22经由形成在集线器20中的槽与纤细管16流体连通。供应管22可以从被植入的药物泵接纳流体,然后流体沿着纤细管16运送到目标空间14。导管和引导管装置被布置成长期植入,从而允许连续地或间断地长时间地输送药物。
虽然上面参照图1所述的现有技术的神经外科导管系统通常允许进行精确的导管放置,但是本发明的发明人已经发现有时存在许多问题。例如,(例如具有1mm或更小外径的)纤细管16的使用意味着只能使用较小直径的引导丝来在插入期间加强导管。这意味着在植入期间导管的远端18仍然可能偏离路径,尤其当需要插入坚硬组织(诸如脑瘤或囊肿)时。还发现,在外科手术环境中执行从纤细管16移除细引导丝的过程是困难的,尤其是,移除引导丝的过程有时降低了将远端18相对于目标点15定位的精确性。
参照图2,显示了根据本发明的改进的导管30特别地,导管2显示了本发明的神经外科导管30的尖端区域36。
导管30包括一定长度的柔性管32。柔性管32可以由诸如聚氨酯72DB20等聚合物形成,所述聚合物具有大约24MPa的杨氏弹性模量,并且优选具有大约1mm或更小的外径。然而,所述柔性管可以由其它材料形成并且如果需要可以有大于1mm的外径。短的(例如20mm长)坚硬管34被附接至柔性管32的远端。所述坚硬管34可以由任何合适硬度的材料形成,但是在本例子中,它包括一定长度的合成熔凝硅管;熔凝硅具有大约73GPa的杨氏模量。因此导管30具有尖端区域或者尖端36,尖端36在机械上比柔性管32更坚硬,流体通过柔性管32供应给尖端36。在尖端区域36的远端设置单个流体分配孔33,该孔33的直径等于坚硬管34的内腔的直径。虽然未示出,但是应当注意,在尖端区域36处在坚硬管34的侧壁上替换地或者附加地设置一个或多个流体分配孔。柔性管32的近端可以选择地经由集线器附接至供应管,虽然为清楚起见在图2中未显示这些。
因此可见,在本发明的实施例中,通过导管设置单一内腔,并且流体通过位于坚硬管34的远端的单一孔离开导管。然而,应当注意,可以提供导管的多个内腔变型。另外,流体孔可以位于与图2所示不同的位置;例如,可以在坚硬管34的侧面设置孔。必要的话,也可以设置多于一个的流体孔。
可以应用多种技术的任何一种来制造导管30。在优选实施例中,通过将20mm长的熔凝硅坚硬管34的15mm插入聚氨酯柔性管32的内腔中而制造导管30。加热柔性管32的端部的一个小(例如3mm)区域使得聚合物收缩,从而捕获坚硬管34并且将坚硬管34固定在位。为了辅助坚硬管与柔性管之间的结合,坚硬管34可以选择地包括由聚酰胺或与坚硬管的熔凝硅兼容的类似材料形成的外涂层。加热柔性管使得柔性管的聚氨酯被焊接至聚酰胺涂层,从而形成固定夹持。另外,加热收缩过程提供了从柔性管到坚硬管的光滑或渐细的过渡(图3中未示出),这确保了导管的外表面没有突起或突出,从而减小了在导管插入期间对大脑组织的伤害。如果必要的话,还可以涂敷粘结剂以确保坚硬管34不会从柔性管32上脱离。
应当注意,本发明的导管可以应用许多其它材料形成。例如,坚硬管可以由不同的陶瓷材料(例如,具有大约680GPa杨氏模量的碳化钨)或金属(例如,具有大约70GPa杨氏模量的铝)形成。具有大约650GPa杨氏模量的加强碳化钨也可以被用来提供坚硬管。类似地,柔性管可以由不同的柔性材料形成。例如,FEP、PEEK、聚丙烯、聚氨酯的杨氏模量均落在4MPa(聚氨酯75A)到4GPa(PEEK)的范围内并且因此适于用作柔性管。
也可以应用各种不同的制造技术来制造导管。例如,坚硬管34也可以用各种不同的方法附接至柔性管32(例如应用粘合剂等)。被插入到柔性管32中的坚硬管34的长度也可以根据需要选择;例如,坚硬管34可以完全地或部分地被柔性管32包含。如下面更详细描述的,对于特定的外科手术可以改变坚硬尖端36的长度。还应当注意,通过将坚硬管附接至柔性管而形成坚硬尖端不是基本的;也可以用其它方法形成坚硬尖端,诸如通过硬化(例如通过加热或暴露于紫外线)柔性管的远端或者通过改变管的远端的横截面。
参照图3,将描述本发明的导管植入。
与参照图1所述类型的现有技术布置共同的是,首先应用已知立体定向技术将包括引导管102和头部104的引导管装置植入主体(例如人或动物)中。因此引导管102限定一条到达目标点115的插入轴线用来将治疗剂输送至大脑软组织10中的目标空间114。设置在头部104上的螺纹106将引导装置紧固地锚固至主体的头盖骨8。
本发明的导管30通过头部104被插入引导管102中。然后朝着目标空间114沿着引导管102进给(由坚硬管34形成的)导管的尖端36。将导管30插入引导装置直至导管尖端36的远端40从引导管102的远端延伸一距离d。该距离d可以通过在柔性管32上提供标记或其它标识物(例如,格子线或刻度线)以及在头部104上提供相应标记而设定;这些标记的对准表示导管的远端已经从引导管102的远端前进所需的距离d。在植入期间也可以同时地或替换地应用成像技术以便识别导管尖端位置。
优选选择距离d小于坚硬尖端36的长度t。另外,将引导管102布置成具有比导管的柔性管32的外径仅稍微大些的内径。以这种方式,沿着由引导管102限定的插入轴线引导坚硬管34,并且重要的是,即使当导管30的远端40离开引导管102时,仍然提供这种引导。因此导管尖端36的内在硬度精确地将尖端引导至目标点115,而无需使用任何类型的丝线或套管来加强所述导管。因此与使用及移除引导丝相关的问题被减少,从而使得导管植入过程更加简单并快速,同时提供更高的目标精度。另外,本发明的导管可以在插入之前被充分地装填,从而防止空气被引入大脑。
一旦已经在目标点115放置导管30的远端40,就可以在引导装置的头部104将柔性管32弯曲一个直角。所述柔性管可以被充分地弯曲以便在头盖骨附近(例如,在引导管装置的头部104中)经过一个直角,从而允许皮下掩埋导管。应当注意,被弯曲的是柔性管32,无需弯曲坚硬管34;这防止了如果整个导管由坚硬材料形成可能导致的任何断裂。因此认为本发明将使用坚硬材料的引导优点与由柔性聚合物管所提供的管输送方便性结合起来。
在本实施例中,柔性管32的近端被附接至集线器120,集线器120被螺接至病人的头盖骨8,从而将导管固定在合适位置。用于从相关(例如植入的)药物泵供应流体的供应管122也经由集线器120连接至柔性管32.供应管122与集线器120可以被皮下掩埋在头皮下,从而使导管适于长期植入在病人中。然而,应当注意,集线器120与供应管122不是本发明的基本部件,它们仅仅为将流体输送至柔性管32以便进一步输送到目标空间114提供了方便的手段。当需要将流体输送通过导管时,可以将柔性管32的近端永久地或在任何需要的时段内连接至任何(例如,植入的或外部的)流体源。应用导管可以有利地执行通过对流加强输送的流体输送。因此可以选择物柔性管32和/管122的长度以便允许所需的流体连接。
还应当注意,本发明的导管也可以允许在需要时增加引导管102的远端112与所需目标点115之间的距离d,而不会显著降低瞄准精度。增加所述距离可以减少对大脑组织的伤害程度并且还可以减少沿着大脑组织与引导管之间界面的流体回流。因此可以针对不同病人根据需要改变尖端长度t和/或引导管102的远端112与目标点115之间的距离d以便提供最佳治疗方案。
还重要的是,本发明的导管可以和与上述引导管不同类型的引导管一起使用,甚至在没有任何种类引导管装置的情况下被使用。例如,将本发明的导管单独插至大脑软组织。还应当注意,虽然上述例子涉及通过导管输送治疗剂(例如药物、病毒等),但是还可以使用导管收集流体。
上述导管特别适用于神经外科中,其中需要将导管通过头盖骨中的孔直接插入大脑软组织中。然而,所述导管也可以用于其它医疗用途。例如,它可以用在需要将流体输送至在器官中精确限定的目标(例如,输送至肝、肾等)。因此,本领域的普通技术人员将会意识到在此所述的导管的各种应用。
Claims (14)
1.一种神经外科套件,包括:
用于插入主体的大脑软组织(10)中的神经外科导管(30),所述导管(30)包括一柔性管(32)和一非渗透性的坚硬尖端(36),所述尖端包括至少一个流体输送孔;
其特征在于,所述套件还包括一具有引导槽的神经外科引导管装置(102),所述神经外科导管(30)能够穿过所述引导槽,其中当被植入时,所述导管的坚硬尖端(36)被布置成仅仅从所述引导管装置(102)的引导槽的远端部分地突出。
2.如权利要求1所述的神经外科套件,其特征在于,所述导管(30)的所述坚硬尖端(36)包括一坚硬管(34),所述坚硬管被附接至所述柔性管(32)的远端。
3.如权利要求2所述的神经外科套件,其特征在于,所述坚硬管(34)的近端位于所述柔性管(32)的内腔中,并且所述坚硬管(34)的远端从所述柔性管(32)的远端突出。
4.如权利要求3所述的神经外科套件,其特征在于,所述柔性管(32)的远端通过摩擦夹持保持所述被插入的坚硬管(34)。
5.如权利要求2所述的神经外科套件,其特征在于,所述坚硬管(34)包括陶瓷和金属中的至少一个。
6.如权利要求5所述的神经外科套件,其特征在于,所述坚硬管(34)包括熔凝硅。
7.如权利要求1所述的神经外科套件,其特征在于,所述导管的坚硬尖端(36)在机械上比所述柔性管(32)更硬。
8.如权利要求1所述的神经外科套件,其特征在于,当所述导管(30)被植入主体的大脑软组织(10)中时,整个坚硬尖端(36)位于由大脑软组织限定的空间中。
9.如权利要求1所述的神经外科套件,其特征在于,所述坚硬尖端(36)的长度小于10cm并大于0.5cm。
10.如权利要求1所述的神经外科套件,其特征在于,所述柔性管(32)包括聚合物。
11.如权利要求1所述的神经外科套件,其特征在于,所述柔性管(32)和所述坚硬尖端(36)完全由病毒惰性材料形成。
12.如权利要求1所述的神经外科套件,其特征在于,所述柔性管(32)是具有不大于1mm外径的纤细柔性管。
13.如前面任意一个权利要求所述的神经外科套件,其特征在于,所述引导管装置(102)的近端包括一头部(104),所述头部用于附接至形成在主体的头盖骨中的孔,当所述引导管装置(102)和所述导管(30)被植入主体中时,所述导管的柔性管(32)穿过所述头部(104)并且在所述头部(104)的附近弯曲。
14.如权利要求1所述的神经外科套件,其特征在于,所述引导管装置(102)的引导槽比所述导管的坚硬尖端(36)更长。
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