CN102112069B - 用于支撑吻合的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施方案提供了使用组织支架帮助吻合愈合的系统和方法。一个实施方案提供了一种放置在体腔内吻合部位处的组织支架，该组织支架包括具有侧部和中间部的径向可膨胀的支架结构、联接到每个侧部的至少一个保持元件以及阻挡层。当所述支架结构被膨胀时所述保持元件接合腔壁，从而保持所述结构并且在该吻合上施加压缩力。所述中间部具有比所述侧部更大的径向刚度，以使得当所述结构被膨胀时所述侧部先于所述中间部与组织接合。所述阻挡层被构造为当所述结构被膨胀时与腔壁接合，从而在吻合处提供流体密封。所述阻挡层也可以包括可释放的生物制剂以促进吻合口愈合。

Description

用于支撑吻合的系统和方法

相关申请

本申请要求于2008年7月28日提交的名称为SYSTEM AND METHODFOR S OF ANASTOMESIS的美国专利申请第12/181,244号的优先权权益；前述在先申请的全部内容以参引的方式纳入本文。

发明背景

技术领域。本发明的实施方案涉及用于帮助吻合愈合的系统和方法。更具体地，本发明的实施方案涉及用于帮助肠吻合愈合的系统和方法。

每年所进行的胃肠手术的数量不断增加。在美国，仅结肠切除术每年就达到600,000次以上的手术。结肠切除术和许多其他这样的手术牵涉到切除和吻合，或者肠、食道和其他胃肠器官和组织的分段的外科手术接合。然而，不管外科手术技术如何先进，失败的或者不良的吻合愈合是胃肠道外科手术中的主要挑战。这些失败的/不良的愈合导致泄漏、感染、狭窄(stricture)和梗阻。由于泄漏和狭窄的形成，结肠和食道切除术与一些最高的吻合口并发症发生率相关。例如，结肠切除术的并发症发生率高达50％，同时因吻合口漏(anastomoticleak)病人的死亡率在10-15％的范围内。胃上提手术——根治性食管切除后的标准介入——同样由于泄漏和狭窄而与高发病率和高死亡率相关联。

胃肠道中吻合的失败可由一些原因导致。主要的问题包括以下。吻合部位的感染妨碍愈合并且可导致吻合口漏和腹膜感染。吻合上的轴向(侧向)和/或径向其他张力(被称为吻合张力)足够将该吻合的两个侧部拉开或者妨碍正常愈合。吻合处血液供应减少引起了组织缺血，这可能由吻合处的吻合张力和/或过度的缝合/钉合压力导致。由吻合中伤口边缘的不正确的对准导致了不良组织并置(apposition)。最后，由于吻合后肠腔变窄导致狭窄的形成，而狭窄会引起肠梗阻。因此，需要系统和方法来通过解决这些因素中一个或多个以改进吻合口的愈合。

发明内容

本发明的实施方案提供使用假体支架或其他假体以帮助和/或促进肠、食道和其他体腔中外科手术吻合的愈合的器械、系统和方法。许多实施方案提供一种可膨胀的假体组织支架，该支架可以通过各种工具在外科手术后被定位在吻合部位，以帮助吻合的愈合。首先，所述支架可以在该支架的侧部包括锚或保持元件，所述锚或保持元件允许所述支架在没有被直接附接到该吻合的情况下被保持定位在期望的腔处。这允许了吻合的相对的类似组织层(like tissue layers)被直接接合，并因此容易地增加血液供应和愈合。所述支架也可以被构造为在膨胀时长度缩短，以使得吻合处在压缩中。这使作用在吻合上的张力(例如由于蠕动波)的量减少到最小，并转而降低了由吻合部位处于张紧中而导致的吻合口撕裂以及组织缺血的危险性。所述支架也可以包括阻挡层，该阻挡层在吻合部位与腔壁接合，以防止肠的包含物(例如粪便和其他肠中流体)从吻合处泄漏。这降低了吻合部位发生感染和炎症的危险性。

假体支架的实施方案对于帮助在大肠和小肠以及食道中外科手术吻合的愈合尤其有用。所述实施方案也适用于身体中各种其他内腔部位，这些内腔部位包括但不限于：心脏(例如冠状动脉、动静脉)、肝脏(例如肝胆管、胆道树等)、胰腺(例如胰腺管)、胆囊(胆囊管)、脑(例如大脑动脉)、泌尿生殖系统(例如输尿管、尿道、输卵管、输精管)和脉管系统中的各种部位，例如主动脉、颈动脉、股或其他末梢动脉或静脉以及类似部位。可以调整支架的尺寸、形状和特性以适合于特定部位。例如，在动脉应用中，支架的形状和锥形可以与动脉的形状和锥形(例如升主动脉(ascending aorta)的形状和锥形)匹配。支架也可具有非血栓源性(non-thrombogenic)涂层，例如肝素。

除了放置在外科手术产生的吻合处，支架的各种实施方案也可以被定位在体腔中存在自然产生的撕裂或剥离(例如带有分离的食道的情况)的地方，从而以和外科手术吻合同样的方式帮助愈合。在这些实施方案中，支架的形状和材料特性可以与撕裂的形状、位置和组织特性匹配。

在一个实施方案中，本发明提供一种放在体腔内吻合部位处的组织支架，该组织支架包括：径向可膨胀的支架结构，该径向可膨胀的支架结构具有两个侧部和一个中间部；联接到每个侧部的至少一个保持元件；和阻挡层。所述保持元件可包括钩，当所述支架结构被膨胀时，所述钩锚固或以其他方式接合肠壁或其他腔壁，从而在吻合口愈合期间将所述支架保持在所述体腔中。如将在下文解释的，它们也在该吻合上施加压缩力。所述支架的中间部可具有比所述侧部更大的径向刚度，以使得当所述支架被膨胀时(例如，通过气囊导管或其他膨胀工具)，所述侧部首先膨胀并且与所述保持元件一起，先于所述中间部与腔壁组织接合。由于所述支架通常会随着所述支架结构膨胀而长度收缩，这允许所述保持元件在该吻合上施加压缩力。期望地，该力足够保持该吻合的相对的组织层对准。

所述支架的全部或一部分可以由生物可吸收和/或生物可降解材料制成，以使得在吻合口愈合基本完成后随着时间的过去，所述支架被身体再吸收(re-absorbed)或者因暴露给消化液或其他体液由水解作用溶解。再吸收/降解的速率可以通过材料(例如选定的共聚物和交联的程度)和支架尺寸的选择来确定并且可以为特定吻合部位进行滴定(titrate)。所述阻挡层被构造为当所述支架被膨胀时与吻合部位的组织壁接合，从而提供该吻合处的流体密封，以防止从肠或其他体腔泄漏。所述支架的中间部在膨胀态具有足够的径向刚度，以在吻合愈合发生的延长期内形成并保持该吻合处的密封。

在许多实施方案中，支架/支架结构被构造为从非展开态膨胀到较大直径的展开态。这可以通过使用在力(例如来自气囊导管或其他膨胀装置)的应用下直径伸展的支架结构来实现。所述支架结构也可以在支架的长度上具有变化的厚度，以产生期望的刚度分布，例如，以使得所述侧部比所述中间部更硬。所述支架结构可以具有各种不同样式。在不同实施方案中，所述支架结构也可以被构造成为在完全展开态以及在部分展开态的支架带来不同的形状。例如，所述支架结构可以被构造为使得完全展开的支架具有狗骨形或其他向外展开的形状，以帮助将所述支架稳定在选定的部位，并且防止所述支架的移动。所述支架结构也可以被构造为在部分展开态具有这样的形状，以使得在最终的展开态下呈现大体管状形状之前所述支架的侧部首先与腔壁接合(这可以通过上文所述的变化的刚度分布来实现)。另外地，所述支架可以被构造为在其完全展开态时长度收缩，从而在该吻合上施加压缩力。期望地，所述压缩力足够保持该吻合的相对的组织层对准。

在不同实施方案中，所述阻挡层可以包括安装在所述支架的中间部上的管状保护构件。对于胃肠应用，在所述支架已经被再吸收后，所述保护构件可被构造为通过正常的消化过程穿过肠。在其他应用中，所述保护构件也可以被构造为在与所述支架相同或不同的吸收速率下是可生物吸收的。优选地，所述保护构件/阻挡层由对于不同体液是不渗透的材料制成。对于肠的应用，也优选地是，所述阻挡对于粪便和细菌来说是不可渗透的。所述阻挡层也可包括一个或多个涂层或制剂，以促进愈合，减少炎症，防止感染并促进吻合部位的胶原蛋白沉积。所述阻挡层也可以用一片生物材料或其他材料覆盖，所述材料被构造为进一步促进吻合部位处的愈合。

在许多实施方案中，所述支架可以使用传送导管被传送，所述传送导管通常可以是本领域公知的气囊传送导管，但是也可以设计其他传送工具。所述支架和传送导管也都可以被构造为使用内窥镜、腹腔镜或开放性外科手术被传送。在不同的胃肠应用中，所述支架可以被构造为使用食道方法、直肠方法或其他开放性外科手术被传送。所述支架也可以为进行各种吻合构造被定形，所述吻合构造包括但不限于端部-端部、端部-侧面和侧面-侧面，并且所述支架可以具有分别适应这些以及相关吻合的管状、T形、S形构造。

在许多实施方案中，射线不透、回波或其他医学成像可视标记会放在所述支架和/或传送导管上期望的位置处。特别是，可期望在所述支架上的横向中间点处或所述支架上的横向中间点附近和/或在所述阻挡层的边缘提供射线不透标记，这就允许医师将所述支架的中间点与所述吻合对准，并确保在吻合任一侧上保护构件/阻挡层的足够长度。标记也可以放在所述保持元件上或者放在所述保持元件的位置处。在具有杠铃形状、狗骨形状或其他向外展开形状的支架结构的实施方案中，所述标记也可以被放在非展开支架上的过渡点处，在该过渡点处，直径在所述支架是展开态时开始张开。

在一个示例性展开操作规程中，首先使用传送导管(例如气囊导管)将所述假体支架定位在期望的吻合部位。这可以在使用观察镜的直接观察下完成，或者通过本领域公知的荧光或其他医学成像工具(例如超声波)完成。所述支架的中间部随后与吻合对准，并且使用所述气囊导管膨胀所述支架。所述气囊导管在选定的体腔内膨胀所述支架，直到包括所述保持元件和保护构件的支架与体腔接合。所述气囊可以继续被略微膨胀，从而使所述保护构件压靠该吻合，并将所述保持元件固定在腔壁中，这样固定了支架就位(这也可以通过拉动传送导管以和钓鱼钩相同的方式固定保持元件来帮助完成)。对于具有处在部分展开态的向外展开支架的实施方案，气囊首先被膨胀以使得包括所述保持元件的侧部与腔壁接合，并且随后继续被膨胀直到包括所述保护构件的支架中间部接合并密封该吻合。所述气囊随后被放气，并且从所述支架的内部抽出，而所述支架现在是完全展开态，其中所述保持元件被固定并且所述保护构件已经形成对吻合的密封。在许多实施方案中，膨胀量可以通过使用本领域公知的射线不透染料对气囊充气来估计。所述支架的最终直径可以通过所述支架结构的构造和/或无弹性膨胀气囊的使用来控制。

通常，整个支架会同时膨胀；然而，在一些情况中，所述支架可以分段膨胀，并且支架的具体实施方案可以被构造为这种分段膨胀。例如，所述支架的一个侧部可以首先被膨胀，然后是另一个侧部，再然后是所述中间部。作为替代，所述中间部可以首先被膨胀，然后是所述侧部。分段膨胀可使用相同或不同的气囊导管来完成。例如，具有特定充气直径的第一气囊可以被用于所述侧部的膨胀，并且具有较小直径的第二气囊可以被用于所述中间部的充气，或者所述第二气囊可具有较大直径。在其他情况中，具有第一直径的第一气囊可以被用于所述支架的一个侧部的膨胀，并且另一个不同大小的气囊用于另一个侧面，并且又一个第三气囊用于所述中间部。这样的操作规程可以被用于端部-侧面吻合或侧面-侧面吻合，其中所述支架的各部分位于具有不同直径的体腔中。对于在腔的长度上具有变化直径的体腔(例如，乙状结肠接合直肠处)或者在所述侧部中的一个被放在体腔的开口的地方(例如，胃的贲门接合食道处)也是适用的。本发明的这些以及其他实施方案和各方面的进一步细节会在下文做更完整的描述。

附图说明

图1是示出了安装定位在吻合处的本发明的假体支架的一个实施方案的侧面图。

图2是示出了安装在传送导管上的本发明的假体支架的一个实施方案的侧面图。

图3是以铺开样式(rolled out pattern)示出的支架结构的一个实施方案的侧面图。

图4a和4b是示出了在非展开态(图3a)和展开态(图3b)的假体支架的一个实施方案的侧面图，图4a和4b示出了在展开态时支架的缩短。

图5a和5b是示出了当假体支架被定位在吻合处时在非展开态(图5a)和展开态(图5b)的假体支架的一个实施方案的侧面图，图5a和5b示出了施加在吻合部位的腔壁上的压缩力。

图6a-6e是示出一种使用气囊传送导管将假体支架在吻合部位处展开的方法的侧面图。

图7a-7c是示出一种使用气囊传送导管的分段膨胀将假体支架分段展开的方法的侧面图。

图8a-8b是示出一种经由穿过吻合或者肠或管腔壁中其他开口将假体支架展开的方法的侧面图。图8a示出了在非展开态的支架，并且图8b示出了在展开态的支架。

图9a是示出支架定位和附接在吻合部位的肠壁以将切口组织层并置的横截面图。

图9b是示出在已愈合状态时所述组织层对准的吻合部位的横截面图。

图10示出了用在具有弯曲体腔的吻合部位处端部-端部吻合的支架的实施方案。

图11a和11b示出了用在不同地对准的体腔的侧面-侧面吻合的支架的实施方案；图11a示出了用在具有对准的肠的吻合，图11b示出了用在具有偏置体腔的吻合。

图12示出了用在侧面-端部吻合的支架的实施方案。

图13示出了用在较大直径体腔和较小直径体腔(例如胃和小肠)之间的吻合的支架的实施方案。

具体实施方案

本发明的实施方案提供了用于使用假体支架或其他假体帮助和/或促进肠、食道和其他体腔中外科手术吻合的愈合的器械、系统和方法。许多实施方案提供一种可膨胀的假体支架，该假体支架可以在外科手术后被定位在吻合部位处，以帮助吻合的关闭和愈合。如本文中使用的，术语外科手术吻合(surgical anastomosis)指的是体内管道(duct)、管(tube)或血管(vessel)之间的外科手术连接或再连接。其可以是端部-端部、端部-侧面、侧面-端部或侧面-侧面。为了讨论的方便，通常会参照端部-端部的接合使用该术语，但是其他应用也是同样适用于本文中的实施方案。也应理解，本文中描述的支架的实施方案对整个身体内若干腔都具有广泛应用，但是为了讨论的方便，下面的描述会针对在肠——通常是大肠——中使用所述装置，但是本文中描述的其他组织部位是同样适用的。

现参考图1-5，用于将组织假体支架传送和展开到肠或其他体腔BL的壁W内吻合A的系统5的一个实施方案可包括支架10和传送导管20。支架10包括中间部12、侧部13(包括近部13p和远部13d)以及端部14(包括近端14p和远端14d)。支架10的所有部分或一部分包括径向可膨胀的支架结构30、锚结构40(包括一个或多个锚41——也被称为保持元件41)以及阻挡层50。阻挡层50也可包括一个或多个涂层或生物层55，所述涂层或生物层55包括本文中讨论的各种药物或制剂56。

在许多实施方案中，支架10被构造为通过传送导管20被传送到吻合部位。传送导管可以是具有可充气气囊23的气囊传送导管24，但是也可设计其他的传送工具。可以通过几种方式——包括粘结剂接合(使用可释放的粘结剂)、卷边(crimping)或者通过约束鞘(restraining sheath)或覆盖物的使用——将支架附接到传送导管。支架和传送导管也都可以被构造为使用内窥镜、腹腔镜或开放性外科手术被传送。传送导管的长度和充气直径可以为特定手术、方法和选定的吻合部位设计大小。对于内窥镜手术，传送导管的长度可以在100到150毫米的范围内，在具体实施方案中为110、120、130和140毫米。

支架10也可以为特定体腔和吻合部位AS设计大小和形状。在许多实施方案中，支架10具有大体圆柱形形状，该圆柱形形状可以用在各种端部-端部吻合中。它也可以具有向外展开的形状，例如狗骨形或杠铃形，尤其是本文讨论的半展开态下。也可以想到其他形状，包括如本文中会进一步详细讨论的U、S和T形。支架的展开长度10L′和展开/膨胀直径10D′的大小可以适合于特定的腔和吻合部位AS。对于在小肠中的应用，支架的膨胀直径10d可以在2到4厘米的范围内，在具体实施方案中是2.5和3厘米，而对于大肠应用，膨胀直径可在6到9厘米的范围内，在具体实施方案中是7、7.5和8厘米。也可想到用于其他体腔的其他直径。支架的长度10L可以在2到30厘米的范围内，在具体实施方案中是2.5、5、7.5、10、15、20和25厘米。最后的膨胀直径可通过使用气囊23或其他膨胀装置作为定径装置(sizing device)来控制。

通常，支架10被构造为从非展开态膨胀到较大直径的展开态，从而使用微创(minimally invasive)方法来帮助传送。这可通过使用在施力(例如力来自气囊导管或其他膨胀装置)的情况下张开直径的支架结构来实现。相应地，在许多实施方案中，支架10包括可膨胀结构，该可膨胀结构通常借助于膨胀装置22——例如是气囊传送导管24一部分的气囊23——是可膨胀的。还想到在微创外科手术领域公知的其他膨胀装置。或者，支架10也可以被构造为自膨胀，例如使用本领域中公知的形状记忆材料，其中支架被保持在抑制态，然后被释放。对于可膨胀实施方案，支架10具有非展开态(图6a)和完全展开态(图6c)。它也可以具有部分展开态，例如在图6b示出的状态，图6b具有关于支架的横向轴线10A的狗骨形、杠铃形或其他向外展开的形状。通常，支架10在非展开态时被携带在传送导管20上，并且一旦被定位在期望的吻合部位就进入展开态。支架也可以进入部分展开态，以帮助保持元件41与肠壁BW或其他腔壁W的接合。通常，这通过以下步骤来完成：首先膨胀支架侧部13以(随着保持元件41一起)接合肠壁；然后完全膨胀支架以使得中间部接合肠壁。对于支架在展开态下横向收缩的实施方案(本文讨论的)，这允许保持元件41在肠壁上施加压缩力并转而对吻合施加压缩力。

现参考图3，将讨论支架10的结构。在不同的实施方案中，支架结构30可具有各种不同的样式，包括交叉形样式、螺旋形样式、蛇形样式或者它们的组合。应理解，本领域公知的各种其他样式同样适合在支架结构30中使用。在图3示出的铺开(rolled-out)样式的支架10的一个示例性实施方案中，支架结构30包括多个由条31形成的径向可膨胀的蛇形单元32。单元32被较小的可膨胀的构件34接合。在该实施方案以及相关的实施方案中，支架30被分成中间部35和两个侧部36，它们对应于侧部13和中间部12。通常，中间部35的条厚度大于侧部36的厚度。这就为中间部12、35提供了比侧部13、36更大的径向刚度。这些构造也允许侧部13、36首先被膨胀(来自气囊导管或其他膨胀装置的向外的径向力)，并且使包括保持元件41的部12在肠壁BW被中间部13接合之前接合肠壁BW。因为在许多实施方案中支架结构随着其膨胀横向收缩，这就允许支架在吻合上施加压缩力。这样，支架就对吻合起到机械夹钳的作用。包括中间部35、12的支架的全部或一部分的径向刚度也可以被构造，以使得支架机械支撑和支持包括吻合A在内的吻合部位AS。期望地是，至少中间部12/35的径向刚度足够在肠的运动期间保持吻合处的流体密封以及吻合接合的整体性，肠的运动来自消化(例如蠕动波)或其他生理功能以及病人运动。这样，支架充当对吻合和吻合部位的机械支架，从而帮助吻合的愈合，并降低了各种术后并发症——包括吻合处狭窄的形成、感染和炎症(例如由吻合口漏引起)以及吻合剥离——的危险性。用于增加中间部12、35相对于侧部13、36的径向刚度的其他手段可包括在中间部中使用碳纳米管或固化添加剂以及使用中间部增加的交联，例如通过使用电子束或本领域公知的其他辐射技术。

现参考图4-5，在许多实施方案中，如图4a和图4b的实施方案中示出的，支架10被构造为随着直径膨胀而长度收缩。在该实施方案中，支架的长度从L′收缩到L″，而直径从D′膨胀到D″。这可以通过可膨胀的单元32的特定构造来实现，单元32本身被构造为直径膨胀并且长度收缩。长度的收缩量在5到50％的范围，在具体实施方案中为10、20、30和40％。而直径的膨胀量可以在10到200％的范围内，甚至可以想到更大量的直径膨胀。现参考图5a和5b，通过使用保持元件41，收缩的效果是在选定的吻合部位AS的腔壁W上施加压缩力CF。力CF用来关闭吻合并且也用来保持肠壁中相对的组织层的对准。力CF也用来保持吻合在关闭态并且/或者通过对抗吻合因各种不同生理功能(例如，蠕动波和其他消化运动)以及病人运动而受到的任何张力来防止撕裂或其他失败。因此力CF充当压力，这增加了正在愈合的吻合的强度。通过防止导致感染或炎症的材料从腔的泄漏，保持吻合在关闭态帮助了愈合。在不同实施方案中，压缩力的值可以在0.1到2磅的范围内，在具体实施方案中是0.5、0.75、1.0和1.5磅。也可设计较大和较小的力，并且对于具体的吻合部位AS所述力可以被滴定。这些实施方案的压缩力不仅有益于保持吻合关闭以及使撕裂减到最少，而且最小化并且/或者抵消吻合受到的张力的量。张力对于吻合愈合存在潜在危害，这是因为除了撕裂，通过收缩或挤压将血液和营养物供应到所述吻合部位的血管(包括毛细血管)，张力还会导致吻合部位正在生长的组织的局部缺血(或者减少足够的灌注的量)。这样，横向收缩支架的实施方案用来通过使吻合部位处组织局部缺血减少到最小或者帮助保持足够的灌注到吻合部位来促进吻合口愈合。如将会在本文进一步详细讨论的，这些实施方案也用来通过将相对的类似组织层保持并置来促进愈合。

在许多实施方案中，包括支架结构30的支架10的所有或一部分可由生物可吸收(bio-resorbable)或生物可降解(biodegradable)聚合物(为便于讨论，称作生物可吸收)制造。合适的生物可吸收材料包括以下物质的聚合物：丙交酯、乙交酯、乳酸、乙醇酸、对二氧环己酮、己内酯以及三亚甲基碳酸酯、己内酯；上述聚合物的混合物；以及上述物质的共聚物。在一个优选实施方案中，材料包括聚乳酸-共-乙醇酸(PGLA)，例如高分子量聚乳酸-共-乙醇酸。在不同实施方案中，生物可吸收聚合物可以用纳米管或碳纤维来增强。它也可以与本领域公知的射线不透性(radio-opaque)材料结合，以致使支架的所有或选择的部分射线不透，例如本文讨论的标记15。在替代实施方案中，支架可以由形状记忆超弹性材料(例如镍钛诺(NITINOL))构造。这些实施方案可以被构造为永久保留就位、被手术移除或被穿过肠道。

当在活体内暴露给肠或其他体腔中的流体时，生物可吸收材料被构造为被完全吸收或者导致支架变软并且崩塌成柔性块，该柔性块能够容易地从肠或其他体腔中排出。支架结构降解/吸收的速率可以通过对材料、尺寸(例如厚度)或者二者的选择来控制。在特定实施方案中，构成支架结构的材料的分子量可被用于控制降解速率，其中较低分子量材料被选择用于较快的降解速率，反之亦然。通过对支架材料和尺寸中的一个或两个的选择，降解速率可以被滴定，以使得该支架持续一段可选择的时期(period)，该时期取决于吻合部位、体腔等等。可以选择带有较长的对应的支架停留时期的较慢的降解速率，例如对于原本需要较长时间来愈合的大直径和/或复杂的吻合。对于较小的和/或较快愈合的吻合，可以选择较快的速率。

保持结构40和保持元件41被布置和构造为在吻合口愈合期期间保持支架10在肠或其他体腔中选定的吻合部位处。愈合期可以在1到8个星期范围内，在具体实施方案中是2、4和6个星期。也可以设计较长的时期，包括3、6和12个月的时期。这些较长时期可以通过使用交联、高分子量和/或较厚材料用于支架结构来实现。对于肠的应用，保持结构被构造为提供足够的保持力以防止支架由于肠的运动而移动，所述肠的运动来自蠕动收缩和其他生理功能以及来自病人运动。对于具有在膨胀时横向收缩的支架结构的实施方案，保持结构也可以在肠壁或其他腔壁上施加压缩力。保持结构40包括一个或多个保持元件41。通常，保持结构会包括一组两个或更多个保持元件。也可以设计包括三个、四个、五个和六个或更多个保持元件的组。保持元件41可包括钩、针、倒钩、螺旋线圈或其他保持工具。可以为特定体腔选择长度，但是长度在1-5毫米范围内，在具体实施方案中是2、3和4毫米。可以为特定吻合部位选择它们的长度、直径、形状和其他尺寸。它们也可以是直的或者沿特定方向成角度。通常，它们会朝向支架的中点成角度。它们可以与支架结构成整体或粘结地附接到支架结构。它们也可以用碳纳米管来增强，并且可以包括射线不透性材料或者其他材料，以起到本文描述的标记15的作用。它们也可以具有选定量的弹性力，这可以通过用碳纳米管或其他增强材料增强来实现。

在不同实施方案中，阻挡层50可包括保护构件或管状套筒51，其装在支架结构30上并且通过粘接剂接合或本领域公知的其他附接方法(例如超声波焊接)附接。可以使用本领域公知的各种涂覆方法将阻挡层50涂覆到支架结构30上。通常，保护构件51会具有近似匹配支架结构30形状的圆柱形形状。但是也可以具有被选择匹配支架结构的形状的其他管状形状。所述形状可以包括：弯曲的、U形、S形、T形和类似形状。正如在下文讨论的，阻挡层也可以是足够柔性的，以符合支架结构的形状。阻挡层可以覆盖支架结构的全部或一部分，但是通常仅覆盖中间部分。通常，阻挡层被居中定位在支架10的中间部12，并且期望，具有足够的长度以在支架中央12c的任一侧横向延伸，以形成并保持选定的吻合的流体密封，如下文讨论的。在其他实施方案中，阻挡层可以被偏离中心地定位在支架上。

阻挡层50可被构造为执行一些不同功能。主要地，阻挡层50充当屏障以防止肠或体腔的包含物经正在愈合的吻合泄漏。对于肠的应用，这降低了吻合部位AS处感染和炎症的风险。相应地，在许多实施方案中，当支架10被膨胀时，阻挡层50被构造为接合吻合部位AS的组织壁，以在吻合处提供流体密封52，足够防止肠或体腔的包含物从吻合泄漏进入周围组织。阻挡层50也期望在吻合处及周围组织处提供生物相容表面，从而帮助吻合内及吻合周围的细胞生长和愈合。阻挡层也被期望足够柔性，从而随着支架的移动而弯曲和屈曲，并仍保持流体密封。相应地，在不同实施方案中，阻挡层50可包括本领域公知的流体不可渗透的柔性生物相容材料。对于阻挡层50来说合适的材料包括膨胀聚四氟乙烯(PTFE)或其他含氟聚合物、硅酮、尿烷和它们的共聚物。对于不同的肠和脉管应用，阻挡层50期望具有足够的爆裂/泄漏强度，从而在面对所选择的体腔内不同生理压力(例如动脉血压或来自蠕动波的压力)时保持流体密封。合适的高强度材料包括PTFE或其他含氟聚合物、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和尼龙。对于肠和其他胃肠道(GI)应用，阻挡层50也可以被构造为自我吸收，或者对于非可吸收实施方案，被构造为一旦支架10已经基本被吸收则阻挡层50容易穿过消化道。对于可吸收/生物可降解实施方案，阻挡层50可以由一个或多个本文描述的生物可吸收和/或生物可降解材料(包括例如PGLA)制成。阻挡层50的降解/吸收速率可以被构造为足够低于支架结构，以使得阻挡层比支架结构长久。这可以通过对阻挡层材料和尺寸的选择来实现，例如使用更高分子量和/或交联的生物可吸收/生物可降解聚合物。

在许多实施方案中，阻挡层50也可包括涂层或生物层55，其包含各种不同的药物、治疗制剂或其他生物制剂56以促进愈合、减少炎症并帮助胶原蛋白和细胞沉积在吻合部位AS处。生物层55可覆盖阻挡层50的全部或一部分，并期望关于中间点12c中央对准，以使得能够直接将制剂56传送到吻合A和周围的吻合部位AS。生物层55也可以至少包括第一和第二生物层55’和55”，例如：第一生物层55’，其被居中定位在支架结构和/或阻挡层的中间点之上；以及第二生物层55”，其被定位在靠近阻挡层的边缘处。第一和第二生物层55’和55”也可包含不同生物制剂56或包含相同制剂的不同含量，例如以产生特定制剂的两阶段传送(two phase delivery)。

在不同的实施方案中，制剂56可包括但不限于：VEGF或其他生长因子、帮助伤口愈合和胶原蛋白沉积的因子、降低感染风险的抗生素或其他抗菌剂、地塞米松、或者减少炎症的其他类固醇或消炎剂、以及肝素或其他抗凝剂或非血栓源性制剂(用于脉管应用)。在优选的实施方案中，制剂56包括VEGF和地塞米松的组合，以促进生长并减少炎症。制剂56也可结合本领域公知的洗脱或其他载体化合物57，以控制制剂56到吻合部位周围的释放。洗脱剂可被构造为产生期望的制剂56的短期和长期两种释放速率，例如短期快速释放，紧接着是长期较慢的释放速率。也可以设计其他不同的释放速率(例如稳定态或非稳定态)。合适的载体化合物57可包括各种硅酮、聚氨酯和本领域公知的其他生物相容可渗透聚合物。除了提供不同生物制剂的释放，生物层55也可被构造为在随后被吸收之前充当吻合处新组织生长的基底。在这些实施方案中，层55可包括PGLG，或者本文描述的或本领域公知的其他生物可吸收材料。

在许多实施方案中，射线不透、回波或其他医学成像可视标记15可以被放在支架10上在一个或多个被选定的位置处。特别是，期望在支架10上横向中间点12c处或靠近中间点12c处和/或在阻挡层50的边缘处提供标记15，这允许医师将支架的中央对准吻合A并确保在吻合的任一侧上有足够长度的阻挡层。在一个特定实施方案中，标记15可包括放在支架中央12c的标记15c和放在阻挡层50边缘的标记15c。标记15也可以放在保持元件41上或者被放在保持元件41的位置处。在具有杠铃形、狗骨形或其他向外展开形状的支架结构的实施方案中，标记15也可以被放在非展开支架上的过渡点16处，在该处，当支架是展开态时直径开始张开。标记15也可被布置并放在支架结构30上，以充当支架降解量的指示物。这可以通过将某些标记构造成固定长度、宽度、面积或其他尺寸，并随后测量尺寸上的减少来实现。所述这些降解指示物可以被医师利用，以估计一个或多个以下方面：i)支架的降解量和降解速率；ii)吻合的愈合量和愈合速率；iii)吻合的任何撕裂或失败；iv)是否需要替换支架；以及v)是否需要外科手术介入。

参考图6a-6e，现描述支架10的示例性展开操作规程(protocol)。该操作规定适合于用在内窥镜、腹腔镜或开放性外科手术。首先，如图6a中示出的，使用传送导管(例如气囊导管)将假体支架定位在期望的吻合部位。对于内窥镜手术，这可以使用口腔或直肠方法完成，这里传送导管经过GI道或经过内窥镜的腔或其他引导导管直接向前，而对于腹腔镜手术，传送导管可以经套针或其他端口装置(portdevice)向前。传送导管的定位也可以在使用观察镜或其他观察装置的直接观察下完成，或者通过本领域公知的荧光或其他医疗成像工具(例如超声波)完成。支架的中间点12c随后与吻合A粗略地对准，并且使用气囊导管24将支架膨胀。这可以通过使用支架10上的中央标记15c或阻挡层50的边缘上的标记15e得到帮助。气囊导管将在选定的体腔内的支架膨胀，直到包括保持元件41和阻挡层50的支架10接合体腔(如图6c示出的)。气囊可以继续被略微膨胀，从而使阻挡层压靠该吻合并将保持元件设在腔壁中，并且像这样将支架固定就位。通过拉动传送导管，这也可以通过和钓鱼钩类似方式帮助固定保持元件。对于具有处在部分展开态的向外展开支架的实施方案(见图6b)，气囊首先被膨胀，以使得包括保持元件40的侧部13膨胀并且与腔壁W接合(如图6b示出的)，并且随后继续被膨胀直到包括阻挡层50的支架中间部12接合并密封该吻合。该实施方案也示出支架10如何在肠壁BW或者其他腔壁W上施加压缩力CF，以帮助关闭吻合并将吻合保持在关闭态。通过首先使保持元件41接合肠壁，然后随着支架继续被膨胀，支架在长度上收缩，使得保持元件施加压缩力CF将肠壁的两半拉在一起，发生吻合的关闭。如本文讨论的，通过克服吻合上的张力，压缩力帮助吻合保持在关闭态，所述张力由消化、呼吸或病人运动期间发生的拉动体腔或体腔的运动而产生。如本文讨论的，吻合上张力的减少也可促进吻合愈合，这是通过防止所述部位处脉管由于所述张力而被压缩以保持对吻合部位充足的灌注。

在完成充气后，气囊随后被放气(如图6d示出的)并且从支架的内部抽出(如图6e示出的)，而支架现在是完全展开态，其中保持元件被固定并且保护构件已经形成对吻合的密封52。在许多实施方案中，气囊膨胀的量以及从而支架膨胀的量可以通过使用本领域公知的射线不透染料(dye)对气囊充气来估计。也可以通过直接成像对标记15进行测量来估计。支架的最终直径可以通过支架结构的构造和无弹性膨胀气囊的使用来控制。

通常，整个支架可以同时膨胀；然而，在一些情况中，支架可以分段膨胀并且支架的具体实施方案可以被构造为所述分段膨胀。现参考图7a-7c，在分段膨胀操作规程的一个实施方案中，支架的一个侧部13可以首先被膨胀(例如图7a中示出的近部13p)，然后是另一侧部(如图7b示出的)，再然后是中间部12(如图7c示出的)。或者，中间部可以首先被膨胀，然后是侧部。分段膨胀技术的这些以及其他实施方案可使用相同或不同的气囊导管来完成。例如，具有特定充气直径的第一气囊可以被用于侧部13的膨胀以及具有较小直径的第二气囊可以被用于中间部12的充气。分段膨胀操作规程可以被用在若干场合，例如选定的吻合部位是在肠或其他体腔的极其弯曲的或者蟠曲的部分。该方法允许医师在处理其他部分之前首先膨胀支架的一部分以及使用保持元件来固定支架的一部分。这降低了如果支架全部同时被充气而突然移出(pop)弯曲部分的可能性。分段膨胀也可用于充气被构造为用在侧面-端部吻合的T形支架或其他形状的支架。

在其他实施方案中，具有第一直径的第一气囊可被用于支架的一个侧部的膨胀并且另一个不同大小的气囊用于另一个侧部，还有第三气囊用于中间部。这样的操作规程可以被用于端部-侧面吻合或者侧面-侧面吻合，在这种情况下支架的各部分位于具有不同直径的体腔中。所述操作规程也适用于在腔的长度上具有变化直径的体腔(例如，乙状结肠接合直肠处)或者一个侧部被放在体腔的开口(例如，在胃的贲门接合食道处)。

如本文讨论的，在不同的GI应用中，支架10可被构造为通过口腔或直肠方法被传送到吻合部位。在这些实施方案中，用于膨胀支架的气囊导管从支架的近端被充气(经由一附接导管)并且也从同一端部抽出。现参考图8a-8b，然而，在其他实施方案中，支架可以被构造为通过吻合本身或在肠中制造的其他开口传送到吻合部位。在这些实施方案中，如图8a和8b示出的，气囊导管可以被构造为中央充气(即近似从支架的中间点或者甚至偏离中央)。在使用所述方法的展开操作规程的实施方案中，传送导管可以在吻合关闭之前经过吻合被插入，随后，外科医师在传送导管周围缝合，气囊被充气以展开支架并且随后被放气，并通过吻合中遗留的开口被抽出。随后外科医师可完成最后的缝合以关闭所述遗留的开口。在一个变体中，外科医师也可以至少部分充气气囊并膨胀支架，并因此将支架用作心轴(mandrel)或者支撑物以缝合(因为支架提供一抵靠的结构，使得缝合过程更容易)；或者能够实际将缝线或其他关闭元件置入支架本身中。后一种方法提供一额外工具来保持支架在吻合部位并防止支架移动。

现参考图9a-9b，将讨论支架10在吻合部位AS的定位，以帮助和促进吻合愈合过程。由于本发明的许多实施方案被构造为用在肠或其他GI应用中，也将对肠壁形态结构进行简单讨论。包括肠在内的胃肠道(除了腹膜外结构，例如食道和直肠的下三分之一)的四个主要层在图9a中示出。这些层包括(1)粘膜层M，由上皮层、固有层和粘膜肌层组成；(2)粘膜下层SM；(3)肌层MP；以及(4)浆膜层S，在肠的外层上。肠壁BW的厚度近似3毫米。

图9a示出了支架10关于吻合A定位在肠壁BW的表面BS上的放大图。期望地，支架被定位在肠壁表面上，以使得支架10的中央12c和阻挡层50的中央50c与吻合近似对准，以使得阻挡层50的各部分位于吻合的任一侧(可以通过使用本文描述的射线不透或其他成像标记帮助定位)。这帮助了在吻合周围形成良好的密封并且也用于通过将生物相容保护层直接定位在吻合上以使细菌不能进入吻合来帮助吻合的愈合。它也用于机械支撑并支持吻合和周围组织，同时保持吻合和周围组织处于一些量的压缩。这样，支架10用作机械支座和机械夹钳。该支撑和夹紧功能转而可以在吻合愈合期间保持吻合的相对的类似组织层(例如浆膜层S)并置，从而允许类似组织层之间的愈合。因为吻合一侧上的一层的细胞可以容易地长进另一侧上类似的组织层，所以类似组织层之间的愈合进展较快。一旦吻合已经愈合，如图9b示出的，伤口边缘被连接并且四个肠层以类似组织已接合类似组织的方式正确对准，从而产生更强的、持续时间更长的吻合组织接合。按此方式，支架10用作组织对准固定装置和组织愈合平台。

现参考图10、11a、11b、12和13，在许多实施方案中，支架10可以充分符合各种吻合构造——如在各个附图中示出的——的不同形状。同样地，保护构件51的形状也可以是符合的(conformable)。在许多实施方案中，支架的展开态可具有圆柱形或管状形状，以用于如图1-2中示出的端部-端部吻合。这些实施方案也可充分符合的以符合其他吻合构造的其他形状。具体实施方案可以是充分柔性的以弯曲和扭转，以符合期望的肠段或其他体腔的弯曲、回旋或其他形状。圆柱形支架的不同实施方案也可以成锥形以适应特定体腔(例如直肠或乙状结肠)的锥形。在其他具体实施方案中，支架的展开态可以被弯曲，以用于弯曲的体腔中端部-端部吻合，如图10示出的；用于对准的肠的侧面-侧面吻合的近似U形(如图11a中示出的)，用于偏置的肠的侧面-侧面吻合的近似S形(如图11b中示出的)，或者可以是用于侧面-端部吻合的近似T形(如图12中示出的)。在其他实施方案中，支架可以具有漏斗或酒杯形，用于较大直径体腔和较小直径体腔之间(例如胃和小肠之间)的吻合(如图13示出的)。相应地，这些实施方案对于不同的胃旁路手术尤其有用。

也可设计其他用于支架10的形状，包括反转弯曲，即大于约180度的弯曲。特定形状可以适合于特定吻合以及选定的腔的解剖结构。支架可以是预定形的，或者可以由医师在插入之前定形，然后安装到传送导管上。对于这些和相关的实施方案，使用气囊导管对支架进行的膨胀，可以采用多种方式中的一种完成，所用方式取决于选定的腔的解剖结构和吻合的构造。这些方式包括以下：i)使用单个气囊，；ii)使用两个气囊(使用血管成形术领域公知的对吻气囊技术)或ii)利用单个气囊的多次膨胀，所述单个气囊采用本文描述的方法穿过假体支架被移动到不同位置。

结论

为了示例性和说明的目的，对本发明的各实施方案进行了以上描述。不想把本发明限制在所公开的具体形式。许多改进、变型以及改良对本领域技术人员来说是明显的。例如，假体支架系统以及相关方法的实施方案可以被构造为定位以及支撑许多体腔中的吻合部分，所述体腔诸如在食道、心脏(例如管状动脉)、肝脏(例如肝胆管、胆道树等)、胰腺(例如胰管)、胆囊(胆囊管)、脑(大脑动脉)、主动脉、颈动脉、股或其他末梢动脉或者静脉、以及其他部位中存在的体腔。支架可以被定形、定大小、涂覆以及以其他方式改进用于传送和展开到具体位置。此外，支架的实施方案可以被定大小或以其他方式改进用于各种小儿以及新生儿应用。

一个实施方案中的元件、特征或者作用可以与其他实施方案中的一个或多个元件、特征或作用容易地重新组合或被其他实施方案中的一个或多个元件、特征或作用容易地替换，以形成在本发明范围内的许多其他实施方案。而且，示出的或者描述的与其他元件结合起来的元件，可以在各个实施方案中作为单独元件存在。因而，本发明的范围不限于所述实施方案的具体细节，而是仅由附带的权利要求所限制。

Claims (19)

1.一种放置在病人胃肠道内吻合部位处以促进所述胃肠道内吻合愈合的组织支架，该组织支架包括：

径向可膨胀的支架结构，其包括两个侧部、一个中间部和联接至每个侧部的至少一个保持元件，所述保持元件被构造为当所述组织支架被膨胀时接合所述胃肠道的组织壁，从而在吻合口愈合期间将所述组织支架保持在吻合部位，并且在吻合上施加压缩力以保持该吻合的相对的胃肠组织层对准，并防止由所述胃肠道内的蠕动收缩导致的张力引起吻合失败；以及

阻挡层，其被定位在所述支架结构上，所述阻挡层被构造为当所述支架结构被膨胀时与吻合部位的组织壁接合，从而在吻合处提供流体密封，其中在所述胃肠道内的蠕动收缩期间，所述支架结构的中间部具有足够的径向刚度以在该吻合处形成并保持所述密封，并且其中所述支架结构的中间部具有比所述侧部大的径向刚度。

2.根据权利要求1所述的组织支架，其中所述阻挡层包括生物材料。

3.根据权利要求2的组织支架，其中所述生物材料包括生长因子、消炎剂或抗菌剂中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的组织支架，其中所述组织支架的至少一部分包括生物可吸收材料。

5.根据权利要求4所述的组织支架，其中所述生物可吸收材料包括聚乙醇酸、聚乳酸或者聚乙醇酸与聚乳酸的混合物。

6.根据权利要求1所述的组织支架，其中所述支架包括多个轴向邻近单元。

7.根据权利要求1所述的组织支架，其中当所述组织支架被膨胀时，所述组织支架的轴向长度变短。

8.根据权利要求1所述的组织支架，其中所述支架结构借助于可膨胀装置是可膨胀的。

9.根据权利要求1所述的组织支架，其中当所述支架结构被膨胀时，所述侧部被配置为先于所述中间部与所述胃肠道的组织壁接合。

10.根据权利要求1所述的组织支架，其中当所述支架结构被部分膨胀时，所述支架结构关于所述支架结构的横向轴线具有向外展开的形状。

11.根据权利要求1所述的组织支架，其中所述阻挡层包括布置在所述支架结构上的管状构件。

12.根据权利要求1所述的组织支架，其中所述阻挡层包括含氟聚合物、聚乙烯、PET或尼龙中的一种。

13.根据权利要求1所述的组织支架，其中所述支架结构具有足够的柔性以符合弯曲的所述胃肠道。

14.根据权利要求1所述的组织支架，其中所述支架结构在膨胀态具有大体管状的形状。

15.根据权利要求1所述的组织支架，其中所述保持元件是钩。

16.根据权利要求3的组织支架，其中所述生长因子是VEGF。

17.根据权利要求8所述的组织支架，其中所述可膨胀装置是可充气气囊。

18.根据权利要求12所述的组织支架，其中所述含氟聚合物是PTFE。

19.一种放置在胃肠道内吻合部位处以促进吻合愈合的组织支架，该组织支架包括：

径向可膨胀的支架结构，其由可膨胀的蛇形单元构成，所述可膨胀的蛇形单元形成由可膨胀的构件接合的三部分，所述三部分包括近端部、远端部和中间部，其中形成所述中间部的所述可膨胀的蛇形单元被构造为提供比所述近端部和所述远端部大的径向刚度；

联接至所述近端部和所述远端部中的每一个的至少一个保持元件，其中所述保持元件被构造为当所述支架被膨胀时接合所述胃肠道的组织壁，从而在吻合口愈合期间将所述组织支架保持在吻合部位；以及

阻挡层，其绕所述中间部布置，所述阻挡层被构造为当所述组织支架膨胀时接合与吻合交界的所述组织壁并在吻合处提供流体密封；

其中所述组织支架的轴向长度在支架膨胀时缩短，以在吻合上施加向内的压缩力，从而保持吻合的相对的胃肠组织层对准。