CN104349804B - 用于监视和控制器官血液灌注的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于对象的器官灌注的监视和控制的系统、方法、装置和用方法实现的计算机。本发明还提供了用于对象的器官灌注的监视和控制的系统、方法、装置和用方法实现的计算机的用途。

Description

用于监视和控制器官血液灌注的系统
技术领域
本发明总体上涉及医疗系统的领域。更具体地，本发明涉及用于监视和控制对象的器官的灌注的系统、装置和方法。
背景技术
目前，治疗器官的原发性和继发性癌的最通常的模式包括手术切除、放射治疗和/或全身化疗。与全身化疗相关的细胞毒素药剂的副作用是众所周知的。一些常见的毒性是：骨髓抑制，导致嗜中性白血球减少症、贫血和血小板减少症；毛囊细胞的损害，导致脱发症；诱导胃肠隐窝细胞凋亡，导致腹泻和口腔溃疡。此外，不同的药物种类可引起其它毒性，包括心脏损伤，周围神经损伤，导致感觉运动神经病、肾损害和肺纤维化。
对于许多器官的癌症，唯一的有效治疗方法是手术切除。然而，手术切除并不总是一个选择。通常，癌症直到它处于进展状态并已转移到整个器官才被检测出来，从而不能切除。在这些情况下，全身化疗适度增加患者的存活率，但具有令人失望的反应率。化疗的剂量通常受到其它器官的毒副作用的限制。因此，期望的是，仅对要治疗的器官施加化疗。处理离体器官可以潜在地使用更高剂量，因为药物将集中在靶器官并显著减少或消除全身毒性。此外，离体器官灌注允许在相对短的时间期间内进行多次处理，因为人体不需要从全身毒性的持久影响中恢复。
离体器官灌注已经利用一般的外科手术和介入技术进行。对肝脏进行离体手术器官灌注具有令人鼓舞的结果。然而，分离器官的手术的创伤阻止了多次实施化疗。而且，即使通过使主要血液流入和流出停止，器官也不能完全从全身血液流动中分离出来；器官将通过侧支连接或血管与体循环连通。例如对于肝脏，除了作为肝动脉的主要血管以外，门静脉和腔静脉具有与全身血液循环连通的侧支血管。灌注治疗剂将通过全身血液流动至少部分地输送到患者的非靶器官。这对患者是不利的，(i)其导致灌注治疗剂的剂量的稀释，这抑制了对靶器官的作用，(ii)其将可灌注到靶器官的最大剂量限制到从所述器官漏出的可由患者身体的其它非靶器官接收的最大剂量。
另外，对使器官血液流动困难的例如肿瘤的一些疾病的反应，通过创建和/或连接至其它组织和/或器官，血液会想办法绕过肿瘤。在这种情况下，医生不知道新发展出来的连接。所述连接增加了治疗剂或化疗药物从灌注器官到全身血流的泄漏率。这导致介入期间更高的失血或全身毒性，这在一些情况下对治疗对象和对象的全身机能是危险的。
到目前为止，局部灌注需要一大群临床专家来执行全过程：介入放射科医生、麻醉师、核专家、灌注师、肿瘤学家、护士。此外，由于全手动控制，该过程可能需要超过四小时才能完成。局部灌注对每名患者需要执行2至5次。所有这些因素导致治疗是昂贵的。因此，出于经济原因，不是全部患者都能得到该治疗。
本发明的目的是提供一种方案以解决至少一部分上述问题。本发明提供了用于监视和控制对象的器官灌注的系统、装置和方法。本发明的方法克服了上述问题，因为它提供了对患者更安全且更廉价的治疗。
发明内容
在第一方面，本发明提供了一种用于对象的器官灌注的监视和控制的系统。该系统包括：
-有选择地，至少一种治疗剂，
-至少一个第一可收回的医用装置，用于器官流入血管的同时或单独的灌注和闭塞，包括：本体，具有远端、近端、在近端与远端之间延伸的至少一个腔、与腔流体连通的用于将流体递送到所述血管的至少一个开口、以及与装置的本体联接的至少一个可膨胀的球囊，
-至少一个第二可收回的医用装置，用于隔离和收集器官流出，所述装置具有远端和近端；所述第二医用装置包括适于使膨胀构件展开的导管；膨胀构件的近端附接到导管的远端，
-流体存储贮存器，具有至少一个入口和至少一个出口，所述入口适于连接到第二可收回的医用装置的近端，所述出口适于连接到第一可收回的医用装置的近端，
-至少一个泵，用于从器官取回流体并通过所述流体存储贮存器的入口将所述流体引导到流体存储贮存器，
-至少一个泵，用于以确定的流速从流体存储贮存器取回流体并将所述流体引导到器官流入，
-有选择地，至少一个标记物，用于实时地监视从器官向全身血液循环的泄漏率，
-至少一个标记物检测器，位于流体存储贮存器的入口的上游，
-至少一个标记物检测器，位于全身血液循环的至少一个血管中，
-至少一个体积传感器，位于流体存储贮存器中，
-至少一个压力检测器，用于测量待灌注的器官内部的流体压力，和
-至少一个接口，用于接收和呈现输出系统数据和用于控制和/或调节输入系统数据，其中输出系统数据包括由压力检测器和标记物检测器收集的数据；并且输入系统数据包括被引导至器官流入的从流体存储贮存器取回的流体流速。输出系统数据还包括存在于流体存储贮存器中的流体的体积。
在第二方面，本发明提供了一种用于对象的器官灌注的监视和控制的方法，包括如下步骤：
(a)将第一可收回的医用装置引入在器官流入血管中，用于所述流入血管的同时或单独的灌注和闭塞，所述第一医用装置包括：本体，具有远端、近端、在近端与远端之间延伸的至少一个腔、与腔流体连通的用于将流体递送到所述血管的至少一个开口；以及与装置的本体联接的至少一个可膨胀的球囊，
(b)引入用于隔离和收集器官流出的第二可收回的医用装置，所述第二医用装置具有远端和近端，并包括适于使膨胀构件展开的导管；膨胀构件的近端附接到导管的远端；所述膨胀构件包括承载器和液体不可透过的衬里，所述衬里在所述承载器的至少一部分长度上结合到承载器，
(c)将第一可收回的医用装置和第二可收回的医用装置连接到具有入口和出口的流体存储贮存器，其中，第二可收回的医用装置的近端连接到流体存储贮存器的入口，第一可收回的医用装置的近端连接到所述流体存储贮存器的出口，
(d)使用至少一个压力检测器测量器官内的流体压力,
(e)从器官取回流体并通过所述流体存储贮存器的入口将所述流体引导到流体存储贮存器，
(f)从流体存储贮存器取回流体并将所述流体引导到器官流入，
(g)调节步骤(d)和(e)的流体取回速度，使得器官内的流体压力低于全身血液压力，
(h)将至少一种标记物和/或至少一种治疗剂添加至从流体存储贮存器取回并引导到器官流入的流体，
(i)利用标记物检测器监视从器官向全身血流的泄漏率，其中至少一个标记物检测器位于流体存储贮存器的入口的上游，并且至少一个标记物检测器位于全身血液循环的至少一个血管中，和
(j)分别从器官流入血管和器官流出血管收回步骤(a)和步骤(b)的医用装置。
在第三方面，本发明提供了一种计算机，由用于监视和控制对象的器官灌注系统的方法实现，所述系统包括：至少一个压力检测器，用于测量器官内的流体压力；流出管，用于从所述器官取回流体；和流入管，用于向器官递送流体，其中，该方法包括以下步骤：
-从系统接收输出系统数据，其中输出系统数据包括：器官内的流体压力、流体从器官取回的流体流速、存在于在流出管中流动的流体中的标记物的量、存在于对象的全身血流中的标记物的量，
-处理所接收到的输出系统数据，和
-发送输入系统数据，其中所述数据包括流体通过系统的流入管递送到器官的确定的流体流速。
在第四方面，本发明提供了上述系统的用途，用于监视和控制对象的器官灌注。
在第五方面，本发明提供了上述方法的用途，用于监视和控制对象的器官灌注。
在第六方面，本发明提供了上述用方法实现的计算机的用途，用于监视和控制对象的器官灌注。
本发明允许监视并控制对象的器官的灌注，并提供用于对治疗剂从灌注器官向全身血流和对象身体的其它器官的泄漏率的实时评估、测量、控制和监视的工具，因此本发明具有若干优点。本发明允许识别侧支流动和所述流动的方向；从而实时获知是否存在从灌注器官向全身血液的连通以及全身血液向灌注器官的连通。本发明还允许医师在治疗剂高度稀释或接近达到所述治疗剂的全身中毒水平时立即做出反应。泄漏率的实时测量结果将驱使灌注参数使侧支流动最小，并应当确保在超过某些极限时采取恰当的动作。所述极限是例如可能存在于全身血流中的治疗剂的量或浓度。因此，本发明提供了改进的器官灌注的效果并确保了器官被高剂量治疗剂局部处理时的患者安全性。通过采用本发明，而不是由现有技术的其它系统和/或方法所提供的，也可以使所述高剂量的递送成为可能。
此外，本发明提供了一种用于器官灌注的非侵入方法，这允许对器官进行反复处理。此外，采用本发明，需要少量的医师来进行器官灌注。因此，灌注对于对象来讲没有那么昂贵。
附图说明
结合附图阅读下面对本发明实施例的详细描述时，本发明的进一步的特征、优点和目的对本领域技术人员变得明显。
图1示出处于膨胀状态的包括附接到导管的管状构件(哑铃形状)的本发明的第二医用装置的实施例。图1A示出横穿导管的横截面，其中推动器装置是推杆。图1B示出横穿导管的横截面，其中推动器装置由内管的壁形成。
图1C示出处于膨胀状态的包括附接到导管的管状构件(哑铃形状)的本发明的第二医用装置的另一实施例。衬里附接到管状构件的内壁。
图1D示出本发明的第二医用装置的另一实施例的侧视图，其中，内管的远端具有杯或勺的形状。图1E示出同一实施例的顶视图。图1F示出沿着图1D中所示的A-A的横截面图。
图1G示出处于膨胀状态的本发明的第二医用装置的另一实施例，其中，该装置具有钟形状。
图2A示出图1的第二医用装置的实施例，其中，管状构件处于其塌陷压缩状态并具有封闭尖端。
图2B示出图1的第二医用装置的另一实施例，其中，管状构件处于其塌陷压缩状态并具有圆锥形的封闭尖端。
图3示出本发明的第二医用装置已经被放置在原地，其中：A示出承载器的外部的衬里，B示出承载器的内部的衬里。
图3C和D示出使用第二医用装置分别向右肺和左肺递送治疗剂。图3E和F示出使用具有钟形状的第二医用装置分别向右肺和左肺递送治疗剂。
图4示出工具包的实施例，其中，第一医用装置、第二医用装置和分离装置用于递送治疗剂并将过量的治疗剂从肝脏移除。
图5示出被引入在腔静脉中的第二医用装置。
图6示出一实施例，示出分离装置在第二医用装置内的位置。
图7示出另一实施例，示出分离装置在第二医用装置内的位置。
图8是第一医用装置的细节示意图。
图9是第三医用装置的实施例的细节示意图。
图10是第三医用装置的另一实施例的细节示意图。
图11A和图11B示出第一医用装置的实施例。
图11C、图11D和图11E示出第一医用装置的实施例，其中，允许腔与球囊内部流体连通的每个开口设置有阀。
图12A和图12B是第一医用装置的纵向横截面图。
图13示出第三医用装置的实施例。
图14是可用于通过器官灌注医疗药品的系统的示意图。该系统可以由处理单元控制。
图15是可用于控制图14的灌注系统的处理单元的算法流程图。
图16A示出具有损伤的血管。图16B示出被引入在具有损伤的血管中的第二可收回的医用装置。
具体实施方式
除非另有定义，本发明公开中所使用的全部术语，包括技术术语和科学术语，具有本发明所属的领域的普通技术人员通常理解的含义。借助进一步的引导，包括了术语定义以更好地理解本发明的教导。
正如这里使用的，下面的术语具有下述含义：
除非上下文明确地另有规定，这里使用的“一”、“该”是指单一或多个对象。例如，“一隔室”是指一个或多于一个的隔室。
这里使用的表示可测量值例如参数、量、时间期间等的“约”意味着包括特定值的+/-20％或更小、优选+/-10％或更小、更优选+/-5％或更小、更优选+/-1％或更小、以及更优选+/-0.1％或更小的变化，在这个范围内的变化值适于实施所公开的发明。然而，应当理解，“约”所修饰的值本身也是被明确公开的。
这里使用的“包括”、“由……组成”与“包含”或“含有”是同义的，并且是包括的或开放式术语，明确了存在下述的内容如部件，但不排除或排斥存在额外的本领域已知的或这里公开的未提到的部件、特征、元件、构件、步骤。
由端点表述的数值范围包括该范围内所包含的所有数字和分数，以及所引用的端点。
除非另有定义，表述“重量％”(重量百分比)，在这里和整个说明书中是指各组分基于配制剂的总重量的相对重量。
这里使用的术语“治疗剂”是指递送到患者的器官的治疗流体或颗粒。
这里使用的术语“颗粒”、“微球”和“珠”是同义词，指的是形状基本上是球形并具有小于1毫米的直径的物体。
这里使用的术语“侧向”和“侧支”是同义词。这里使用的术语“控制单元”和“处理单元”是同义词。
术语“玻璃”是指硬而脆的、非结晶的、无机的物质，它通常是透明的；玻璃通常通过熔合硅酸盐和苏打而制成，如Webster's New World Dictionary.Ed.Guralnik,D B1984所描述的。
这里的术语“流入”和“流出”分别指血液流入器官和血液流出器官。
本发明的系统、装置和方法被进一步描述为用于处理肝脏和/或肺。然而，使用本发明的所述系统、装置和方法可以处理任何其它的器官。
在第一方面，本发明提供了一种用于监视和控制对象的器官灌注的系统。该系统的优选实施例在图14中示出。所述系统有选择地包括至少一种治疗剂。
该系统还包括至少一个第一可收回的医用装置，用于器官流入血管的同时或单独的灌注和闭塞，包括：本体，具有远端、近端、在近端与远端之间延伸的至少一个腔、与腔流体连通的用于将流体递送到所述血管的至少一个开口、以及与装置的本体联接的至少一个可膨胀的球囊。
该系统还包括用于隔离和收集器官流出的至少一个第二可收回的医用装置，所述装置具有远端和近端；所述第二医用装置包括适于使膨胀构件展开的导管；膨胀构件的近端附接到导管的远端。
该系统还包括具有至少一个入口和至少一个出口的流体存储贮存器107，所述入口适于连接到第二可收回的医用装置的近端，所述出口适于连接到第一可收回的医用装置的近端。流体存储贮存器用于存储经由器官流出或器官流出血管从灌注器官取回并将经由器官流入或器官流入血管递送到器官的流体的存储。所述流体可以是血液、补充有标志物的血液、补充有治疗剂的血液、补充有标志物和治疗剂的血液、生理溶液或它们的任意组合。在优选实施例中，0-5升、优选0.5-4升、更优选0.5-3升的流体可以存储在该流体存储贮存器中。在优选实施例中，流过该系统的总的流体体积为至少10cc、优选至少20cc、更优选至少40cc、最优选至少50cc。流过所述系统的最大体积为至多1000cc、优选至多800cc、更优选至多600cc、更优选至多500cc、最优选至多300cc。
在优选实施例中，该流体存储贮存器的入口适于使用流出管102连接到第二可收回的医用装置的近端，流体存储贮存器107的出口适于使用流入管103连接到第一可收回的医用装置的近端。在优选实施例中，所述管优选由本领域技术人员已知的硅或任何类似硅的材料制成。
该系统还包括至少一个泵104、105，用于以确定的流速从器官101取回流体并通过所述流体存储贮存器107的入口将所述流体引导到流体存储贮存器107。至少一个泵108用于以确定的流速从流体存储贮存器107取回流体并将所述流体引导到器官101流入。所述泵可以是类似的类型或不同的类型。所需的泵的数量和类型取决于要处理的器官。可以按照医师的期望用单一泵从多个不同的血管抽血。
这些泵可以是任何类型，并从包括滚子泵、离心泵、注射泵或本领域技术人员已知的任何其它的泵的组中选择。优选地，所述泵是相同的类型。更优选地，所述泵是离心泵。本领域技术人员将理解，根据所使用的泵的类型，来自器官的取回流体的流速和来自流体存储贮存器107的取回流体的流速相适应。如果使用滚子泵，则优选的是通过使用例如阻尼系统来降低流速。
该系统有选择地包括用于实时监视从器官101向全身血液循环的泄漏率的至少一个标记物。
该系统还包括位于流体存储贮存器107的入口的上游的至少一个标记物检测器119。位于全身血液循环的至少一个血管中和/或附近、和/或对象身体的高血流区域上方的至少一个标记物检测器120，距离所处理的器官足够远。
该系统还包括用于测量待灌注的器官101内部的流体压力的至少一个压力检测器123。所述压力检测器位于待灌注的器官的内部或连接到待灌注的器官。该检测器可以是本领域技术人员已知的任何类型。
该系统还包括位于流体存储贮存器107中的至少一个体积传感器。所述检测器用于为医师提供对流体存储贮存器内部的流体体积的连续监视。通过监视所述体积，医师可以在所述贮存器内部的流体体积必须调节以达到预定的上限和/或下限的情况下做出反应。
所述系统还可包括至少一个流量计。流量计115、116可以用于确定流体从器官取回的流速。另一流量计113、114可以用于确定从器官取回的流体进入流体存储贮存器的流速。另一流量计可以用于确定流体从流体存储贮存器取回的流速。额外的流量计可以用于确定流体进入器官的流速。传感器还可以用于测量流体进入和/或离开器官和/或流体存储贮存器的温度。其它的传感器可以用于测量流体进入和/或离开器官和/或流体存储贮存器的含氧水平。
该系统还包括用于接收和呈现输出系统数据和用于控制和/或调节输入系统数据的至少一个接口。
输出系统数据包括：由压力检测器123收集的数据，该数据包括器官内部的流体流动压力；由不同的流量计收集的数据，该数据包括流体离开器官和/或离开流体存储贮存器的流速、和/或流体进入器官和/或进入流体存储贮存器的流速；由用于测量进入器官的流体和/或离开器官的流体和/或进入流体存储贮存器的流体和/或离开流体存储贮存器的流体的温度的传感器收集的数据；进入器官的流体和/或离开器官的流体和/或进入流体存储贮存器的流体和/或离开流体存储贮存器的流体中的含氧水平；和/或由本发明的系统中所使用的任何传感器和/或检测器和/或计量器收集的任何其它数据。输出系统数据还包括由标记物检测器104、105收集的数据，所述数据包括从器官取回的流体中存在的标记物的量和全身血液循环中存在的标记物的量。检测到的全身血流中的标记物的量为医师提供从器官向全身血流的流体泄漏率的评估。因此，每当泄漏率被认为高和/或对对象存在毒害危险性的时候，医师就可以做出反应并进行干涉。输出系统数据还包括存在于流体存储贮存器中的流体的体积。
输入系统数据包括被引导至器官流入的从流体存储贮存器107取回的流体流速。输入系统还可包括：由不同的流量计收集的数据，该数据包括进入器官的流体的流速；由用于测量进入器官的流体和/或离开流体存储贮存器的流体的温度的传感器收集的数据和/或由测量流体存储贮存器107中的流体体积的传感器收集的数据；进入器官的流体和/或离开流体存储贮存器的流体中的含氧水平。在优选实施例中，输入系统数据至少部分地由医师手动调节。例如，在观察到流体向全身血液循环的泄漏率高时，医师可以手动降低从流体存储贮存器取回的流体的流速，从而降低进入灌注器官的流体的流速。
在优选实施例中，系统还包括用于调节将要从流体存储贮存器取回并引导到器官流入的流体流速的处理单元112i。所述处理单元112i借助用于接收并处理输出系统数据并向包括输入系统数据的泵发送信号的方法实现。这允许灌注的自动化，从而显著减少灌注期间所需的医师的数量。在优选实施例中，该方法包括算法。
在优选实施例中，由处理单元112i接收的输出系统数据包括：器官内部的流体压力；从器官取回流体的流体流速；由位于流体存储贮存器的入口的上游的检测器测量的标记物的量和由位于全身血液循环的至少一个血管中的检测器测量的标记物的量。输出系统数据还包括存在于流体存储容器中的流体的体积。此外，由处理单元112i接收的输出系统数据还可包括全部上述数据。
在优选实施例中，输入系统数据包括所确定的从流体存储贮存器取回并引导至器官流入的流体流速。此外，由处理单元112i接收的输入系统数据还可包括全部上述数据。
在优选实施例中，所确定的从流体存储贮存器的流体取回流速被确定为使器官内部的流体压力保持低于全身血流的压力。
在优选实施例中，标记物从包括放射性标记物、染料如吲哚菁绿、治疗剂本身、治疗剂衍生物、碱性磷酸酶(ALP)、5'核苷酸酶、γ谷氨酰转肽酶(GGT)、丙氨酸转氨酶(ALT，也称为SGPT)、谷草转氨酶(AST，也称为SGOT)、凝血酶原时间(PT)和经INR测试的凝血、白蛋白、胆红素的组中选择。
在优选实施例中，标记物检测器119、120允许对标记物的量的间接测量。所述检测器允许收集流体样品。对所述流体样品进行分析以确定其标记物的含量。优选地，所述样品被立即分析以确保对流体从器官向全身血液循环的泄漏率的连续评估和控制。
在优选实施例中，标记物检测器119、120允许对标记物的量的直接测量。所述标记物适于检测从器官取回的流体中和全身血流中的标记物的量。不同的标记物和对应的适合的检测器在表1中列出。应当理解，这里列出的标记物适于肝灌注，并且适于肝灌注或任何其它的器官的任何其它适合的标记物以及本领域技术人员已知的相应的标记物检测器可以用在本发明的系统中。
表1：标记物和适合的标记物检测器
标记物 标记物检测 使用的方法或技术
直接测量 使用NaI晶体闪烁计数器
诸如吲哚菁绿的染料 直接测量 使用指示计检测器
治疗剂本身 间接测量 依赖于药物
治疗剂衍生物 间接测量 依赖于药物
碱性磷酸酶 直接测量 血清碱性磷酸酶水平
γ谷氨酰转肽酶(GGT) 直接测量 临床生物化学
ALT 直接测量 临床生物化学
AST 直接测量 临床生物化学
PT 直接测量 临床生物化学
INR 直接测量 临床生物化学
白蛋白 直接测量 临床生物化学
胆红素 直接测量 临床生物化学
-丙氨酸转氨酶(ALT，也称为SGPT)。这种酶起着处理蛋白质的作用。当肝脏受损或发炎，血液中的ALT的水平通常上升。
-谷草转氨酶(AST，也称为SGOT)。此酶可在多个身体组织、包括肝脏中发现。类似ALT，AST也起着处理蛋白质的作用。如果肝脏损伤，身体会释放AST到血流中。
-碱性磷酸酶(ALP)。此酶可在多个身体组织、包括肝脏中发现。因为骨骼生长，儿童和青少年的ALP水平通常比成年人高。但是，比正常高的ALP水平可能是肝病或胆管闭塞的迹象。
-总胆红素和直接胆红素。胆红素是红细胞正常分解的副产品。它通常通过肝并从身体清除。但是，如果是因为肝脏疾病而导致上述情况未发生，则血液中的胆红素水平可能上升，皮肤可能呈现黄色变色，就是已知的黄疸。胆红素试验可以是总的(测量血液中的所有胆红素的水平)或直接的(仅测量已被肝脏处理并附接于其它化学品的胆红素)。
-白蛋白和总蛋白。肝功能检查包括测量白蛋白(由肝脏产生的主要血蛋白)，以及血液中的所有蛋白质的总量。当存在肝脏问题时，白蛋白和它产生的其它蛋白质的量可能改变。
-凝血酶原时间和INR。凝血酶原时间(prothrombin time)(也称为“凝血酶原时间(protime)”或PT)和INR是用来评估凝血的试验。凝血因子是由肝脏产生的蛋白质。当肝脏显著受损时，这些蛋白质不能正常产生。PT和INR也是有用的肝功能测试，因为在由这些测试测量的凝固异常与肝功能障碍的程度之间存在良好的相关性。PT的值通常以秒表示并与控制患者的血液相比较(控制在正常+/-2秒)。
在优选实施例中，系统还包括位于流体存储贮存器107的出口的下游的至少一个氧合器110(图14)。在优选实施例中，系统还包括位于流体存储贮存器107的出口的下游的至少一个热交换器109。所述热交换器109可以位于所述氧合器110的下游(图14)。
在优选实施例中，系统还包括位于流体存储贮存器107的入口的上游的至少一个过滤器106(图14)。所述过滤器用于过滤从器官取回的流体，从而去除可能存在于所述流体中的任何气泡或微栓子。这是有利的，因为它减少了在对象的全身血流中具有栓子的风险。在优选实施例中，过滤器设置有作为用于流体存储贮存器的缓冲器的贮存器。
在优选实施例中，系统还包括用于器官血管闭塞的一个或多个第三可收回的医用装置，所述装置具有近端、远端、在所述近端和所述远端之间延伸的腔、用于血管闭塞的至少一个可膨胀球囊和腔。灌注的器官可具有一个以上的主血管；所述血管优选被闭塞，以更好地隔离所述器官。例如，肝脏通过以下血管连接到全身血流：腔静脉、肝动脉和门静脉。
在优选实施例中，第一医用装置和/或第二医用装置和/或第三医用装置经由皮肤引入到不同的器官血管；这是一种非侵入式的引入，从而允许器官的重复灌注。
在优选实施例中，系统还包括含有生理溶液的至少一个容器122，生理溶液在灌注开始之前和/或当所述灌注完成时有选择地递送到器官101，用于洗涤所述器官。所述容器可以连接到泵108，用于以确定的流速取出生理溶液。泵适于连接至器官流入。容器122可以被连接到流入管103和/或连接到发送信号以致动阀121的处理单元122i。所述阀121位于容器122和泵108之间，并用于允许或阻止生理溶液从所述容器122取回。该阀还可以由医师手动致动。
在优选实施例中，系统还包括至少一个喷射歧管111，用于将标记物和/或治疗剂添加至从流体存储贮存器取回并引导到器官流入的流体。所述标记物和/或治疗剂可以直接添加到流体存储贮存器。所述标记物和/或治疗剂的量和/或浓度由医师根据不同的参数，例如进行灌注的器官和要治疗的疾病确定。
在优选实施例中，系统还包括至少一个气泡收集器112。该系统适于按照需要并根据待灌注的器官连接其它传感器和/或致动器和/或泵和/或检测器。所述传感器和/或致动器和/或泵和/或检测器可以用于进行过程中的化验，以按照需要确定药物浓度或用于血液分析。
在优选实施例中，系统还包括连接到流体存储贮存器107的至少一个血源117，用于在需要的情况下向所述贮存器添加血液。本领域技术人员将理解，所添加的血液与对象的血液是相同的血型。
在第二方面，本发明提供了一种向器官血流递送治疗剂并从所述器官血流去除过多的所述治疗剂的方法。该方法包括如下步骤：(a)将第一医用装置(26，图4)引入器官流入血管中；(b)将第二医用装置引入器官流出血管，而不阻碍全身血流；(c)控制注入和/或灌注流，从而优化用于最大局部治疗效果的设定，附带损害最小；(d)使用第一医用装置将治疗剂注射到器官流入中；(e)使用第二医用装置收集器官血流出；(f)使加载有药物的灌洗液循环，从而通过调节物理参数，以及添加或去除治疗添加剂来优化治疗结果；和(g)使用分离装置从所收集的器官静脉分离过量的治疗剂。该方法还包括步骤：(h)在进行体外血液过滤的情况下，将过滤血液重定向到器官血流中。
在优选实施例中，一旦器官已经与体循环隔离，该方法就利用器官内的血液压力和向体循环的泄漏率被监视并用在处理单元中的系统来控制治疗剂灌注的灌注动力学，即泵速和/或压力、流量平衡和计量以及可能的药物施予。
在优选实施例中，本发明提供了一种用于监视并控制对象的器官灌注的方法。所述方法包括如下步骤：
(a)在器官流入血管中引入第一可收回的医用装置，用于所述流入血管的同时或单独的灌注和闭塞，所述第一医用装置包括：本体，具有远端、近端、在近端与远端之间延伸的至少一个腔、与腔流体连通的用于将流体递送到所述血管的至少一个开口；以及与装置的本体联接的至少一个可膨胀的球囊，
(b)引入用于隔离和收集器官流出的第二可收回的医用装置，所述第二医用装置具有远端和近端，并包括适于使膨胀构件展开的导管；膨胀构件的近端附接到导管的远端；所述膨胀构件包括承载器和液体不可渗透的衬里，所述衬里在所述承载器的至少一部分长度上结合到承载器，
(c)将第一和第二可收回的医用装置连接到具有入口和出口的流体存储贮存器107，其中，第二可收回的医用装置的近端连接到流体存储贮存器107的入口，第一可收回的医用装置的近端连接到所述流体存储贮存器107的出口。所述流体存储贮存器如上所述用于本发明的系统。流体存储贮存器到第一医用装置和第二医用装置的连接也如上所述用于本发明的系统。
(d)使用至少一个压力检测器123测量器官101内的流体压力。所述压力检测器位于待灌注的器官内部或连接到待灌注的器官。该检测器可以是本领域技术人员已知的任何类型。
(e)从器官101取回流体并通过所述流体存储贮存器107的入口将所述流体引导到流体存储贮存器107。所述流体从器官取回并引导到流体存储贮存器的流速由至少一个流量计115、116连续地测量。
(f)从流体存储贮存器107取回流体并将所述流体引导到器官101流入。所述流体从流体存储贮存器取回并引导到器官的流速由至少一个流量计113、114连续地测量。
(g)调节步骤(d)和(e)的流体取回速度，使得器官内的流体压力低于全身血液压力。
(h)将至少一种标记物和/或至少一种治疗剂添加至从流体存储贮存器取回并引导到器官流入的流体。所述至少一种标记物和/或至少一种治疗剂可以添加到流体存储贮存器107中。
(i)利用标记物检测器监视从器官101向全身血流的泄漏率，由此，至少一个标记物检测器119位于流体存储贮存器107的入口的上游，并且至少一个标记物检测器120位于全身血液循环的至少一个血管中。标记物和标记物检测器如上所述用于本发明的系统。
(j)分别从器官流入血管和器官流出血管收回步骤(a)和步骤(b)的医用装置。
在优选实施例中，医师能够通过用于接收并呈现输出系统数据并用于控制和/或调节输入系统数据的至少一个接口来控制灌注方法。
输出系统数据包括：由压力检测器123收集的数据，该数据包括器官内部的流体流动压力；由不同的流量计收集的数据，该数据包括流体离开器官和/或离开流体存储贮存器的流速、和/或流体进入器官和/或进入流体存储贮存器的流速；由用于测量进入器官的流体和/或离开器官的流体和/或进入流体存储贮存器的流体和/或离开流体存储贮存器的流体的温度的传感器收集的数据；进入器官的流体和/或离开器官的流体和/或进入流体存储贮存器的流体和/或离开流体存储贮存器的流体中的含氧水平；和/或由本发明的系统中所使用的任何传感器和/或检测器和/或计量器收集的任何其它数据。输出系统数据还包括由标记物检测器104、105收集的数据，所述数据包括从器官取回的流体中存在的标记物的量和全身血液循环中存在的标记物的量。检测到的全身血流中的标记物的量为医师提供从器官向全身血流的流体泄漏率的评估。因此，每当泄漏率被认为高和/或对对象存在毒害危险性的时候，医师就可以做出反应并进行干涉。输出系统数据还包括存在于流体存储贮存器中的流体的体积。
输入系统数据包括被引导至器官流入的从流体存储贮存器107取回的流体流速。输入系统还可包括：由不同的流量计收集的数据，该数据包括进入器官的流体的流速；由用于测量进入器官的流体和/或离开流体存储贮存器的流体的温度的传感器收集的数据；进入器官的流体和/或离开流体存储贮存器的流体中的含氧水平。在优选实施例中，输入系统数据至少部分地由医师手动调节。例如，在观察到流体向全身血液循环的泄漏率高时，医师可以手动降低从流体存储贮存器取回的流体的流速，从而降低进入灌注器官的流体的流速。
在优选实施例中，处理单元112i用于调节从流体存储贮存器107取回并引导到器官101流入的流体流速，所述处理单元112i借助用于接收并处理输出系统数据并向包括输入系统数据的泵108发送信号的方法实现。这允许灌注的自动化，从而显著减少灌注期间所需的医师的数量。在优选实施例中，该方法包括算法。
在优选实施例中，由处理单元112i接收的输出系统数据包括：器官内部的流体压力；从器官取回流体的流体流速；由位于流体存储贮存器的入口的上游的检测器测量的标记物的量和由位于全身血液循环的至少一个血管中的检测器测量的标记物的量。此外，由处理单元112i接收的输出系统数据还可包括全部上述数据。在优选实施例中，输入系统数据包括从流体存储贮存器取回并引导到器官流入的流体的确定的流体流速。输出系统数据还包括存在于流体存储容器中的流体的体积。此外，由处理单元112i接收的输出系统数据还可包括全部上述数据。
在优选实施例中，从器官101取回流体并将所述流体引导到流体存储贮存器107和从流体存储贮存器107取回流体并将所述流体引导到器官流入101是连续执行的。在优选实施例中，器官内的流体压力被连续地测量。
在优选实施例中，标记物从包括放射性标记物、染料如吲哚菁绿、治疗剂本身、治疗剂衍生物、碱性磷酸酶、5'核苷酸酶、γ谷氨酰转肽酶、ALT、AST、PT、INR、白蛋白、胆红素的组中选择。
在优选实施例中，该方法还包括可选的冲洗步骤，其中利用生理溶液对器官101进行灌注，其中所述溶液存储在至少一个容器122中。冲洗步骤可以在借助治疗剂的灌注之前进行或者在借助治疗剂灌注器官完成时进行。所述容器可以连接到用于以确定的流速取回生理溶液的泵108。泵适于连接到器官流入。容器122可以连接到流入管103和/或连接到发送信号以致动阀121的处理单元122i。所述阀121位于容器122与泵108之间，并用于允许或阻止从所述容器122取回生理溶液。阀也可以由医师手动致动。
在优选实施例中，在流入管103中流动的流体有选择地通过位于流体存储贮存器107的出口的下游的至少一个氧合器110。
在优选实施例中，在流入管103中流动的流体有选择地通过位于流体存储贮存器107的出口的下游的至少一个热交换器109。
在优选实施例中，在流出管103中流动的流体有选择地通过位于流体存储贮存器107的入口的上游的至少一个过滤器106。
应当理解，进入和/或离开器官的流体有选择地通过上述的系统的全部元件，例如位于流体存储贮存器107的入口的上游的过滤器106、用于向从流体存储贮存器取回并引导到器官流入的流体添加标记物和/或治疗剂的注射歧管111、以及气泡收集器112。
在优选实施例中，一个或多个第三可收回的医用装置被引入以用于闭塞器官血管，其中，第一和/或第二医用装置未被引入。所述装置如上所述用于根据本发明的系统。
在优选实施例中，流体存储贮存器107连接到至少一个血源117，用于在需要的情况下向所述贮存器添加血液。本领域技术人员将理解，添加的血液与对象的血液具有相同的血型。
在优选实施例中，第一医用装置和/或第二医用装置和/或第三医用装置经由皮肤引入到不同的器官血管；这是一种非侵入式的引入，从而允许器官的重复灌注。
在优选实施例中，本发明允许利用治疗剂灌注隔离器官，其中，灌注参数，例如流量、压力、持续时间等自动调节。根据本发明，无需至少包括灌注师、麻醉学家和核放射学家的团队来监视和控制灌注。本发明通过使用处理单元122i和实现用于调节所使用机器的方法的计算机减少了所需的人数并使极为复杂的医疗过程简化，以使灌注的治疗剂向体循环的泄漏率最小化并使灌注的各种过程自动进行。
本发明是新颖的，因为目前还不存在实时泄漏测试和泄漏控制方法和/或装置和/或系统。现在，为了确保最低的安全等级，需要为患者注射放射性负载，技术专家将连续测量灌注器官和全身血流中的放射性负载，评估载有药物和同位素的灌流液泄漏到患者系统的可能性。技术专家口头警告负责医生。负责医生指派灌注师调节设定参数以再次获得对局势的控制，或决定立即开始冲去灌流液以结束程序。本发明提供了一种保证患者安全的快速且适当的纠正作用。
除了流体泄漏监视和修正，本发明允许连续地测量灌注器官肝脏参数，例如流速、压力、药物状态、添加剂等。本发明允许最优化的处理，其中采用实时测量，以使医师立即做出反应。
在本发明的方法中，血液流入被隔离的器官以及从被隔离的器官流出。该方法包括确定进入和离开器官的全部主要血源的步骤。在该过程开始之前，必须确定灌注路径。灌注可以顺行或逆行进行。如果期望，可以仅闭塞一些血管而不使用它们。灌注路径取决于待处理的器官，并且必须在临床使用之前确定。本发明的方法还可被用于开放或部分开放的过程，尤其是在不可能经皮肤接近器官的时候。对于经皮肤的接近，利用超声定位并使用Seldinger技术用导丝接近血管。一旦血管已经被接近，则可以放置导鞘。然后正常的血流可使用具有用于灌注的中央腔的闭塞球囊或类似支架的装置来控制，以使器官的血流与全身血流分离。如果血流闭塞，则将来自全身侧的血液分流回到体循环中，以使血栓形成的可能性最小化。容器的有效隔离如果可能可以通过造影方法证实。一旦器官隔离已经被证实，则灌注可以开始。
本发明的方法包括将灌注装置连接到灌注系统和处理单元的步骤。灌注系统根据需要装有血液或生理溶液，以防止任何空气进入灌注回路。灌注系统包括至少一个辊子或离心泵，将血液从待处理的器官抽出。血液被收集到存储贮存器中。灌注液被泵出贮存器并返回到器官中。可选地，根据需要，灌注液可以通过热交换器被泵送，以使其更暖或更冷，和/或在返回到器官之前通过氧合器。
在本发明的方法中，器官内压力可以通过与灌注血液回路直接接触的任何静态腔来测量。压力数据被传送到处理单元作为系统输出数据。用于从器官取回流体以及用于从流体存储贮存器取回流体的泵被调节为使得存在负平衡，即，从器官流出高于向器官的流入。通过在动物模型中的体内试验，本发明人观察到，如果器官内压力可以降低到全身压力之下，则从灌注回路或从器官向全身血流的泄漏可被减少或消除。处理单元对流动进行调节，直到获得期望的器官内压力。一旦获得期望的器官内压力，泄漏监视就可以开始。
本发明方法中的器官的隔离可以通过几种方式连续监视。第一，放射性标记物，如99mTc，被结合到较大的分子如白蛋白或红血细胞，以防止可能显示错误泄漏的穿过细胞壁的迁移。可以用碘化钠(NaI)水晶闪烁计数器等来检测放射性标记物。一种检测方法是使用放置在具有高血流、但具有被灌注器官足够远以防止背景噪声的身体区域(例如，在处理肝脏的情况下是腹股沟区域)上的单一NaI检测器。少量的放射性同位素先注入到体循环中，以用于校准的目的。然后，将更大量的放射性同位素，例如10倍于校准剂量，注入到隔离器官中。NaI检测器由处理单元连续地监视，任何向体循环的泄漏通过调节灌注动力学而得以最小化。
核检测的另一种方法是使用成直线放置的两个NaI闪烁计数器。检测器容纳在铅屏蔽物中，以防止来自灌注器官的任何背景噪声的可能性。一个检测器成直线被放置在灌注回路上，第二检测器成直线被放置在任何体外系统分流上，例如体外静脉转流，如果存在的话。少量放射性同位素在使用之前被注入到体循环中，以用于校准的目的。向体循环的泄漏可通过系统分流上的检测器进行检测，并通过灌注设备上的检测器进行证实。该系统的优点是，基本上没有从被灌注器官的体循环中的背景测量。此外，灌注回路上的第二检测器将证实存在向系统的泄漏，计数在灌注检测器上会降低，而系统检测器上的情况相反。这种设置的变型是，没有做系统分流。在这种情况下，系统检测器可以被放置在如上述的第一种方法中具有高流动性的身体区域上。检测器的输出由处理单元监视，向体循环的任何泄漏通过调节灌注动力学而最小化。
在优选实施例中，一旦向体循环的泄漏率已稳定在可接受的低的值，治疗剂就被施予到灌注回路中。这还可以自动执行作为处理单元信号的一部分。在优选实施例中，治疗剂的吸收可以由处理单元监视，灌注参数被调整以获得正确的药代动力学响应。
本发明的方法允许特定的一段时间的灌注并在特定的一段时间监视灌注。在该时间段结束时，处理单元可以开始冲洗过程，以去除灌注液中的任何治疗剂。根据应用场合，这可以通过规定清洁血液或生理溶液的时间和/或体积来代替灌洗液或通过本领域技术人员已知的方法来完成。在治疗剂已从灌注液去除之后，灌注设备从隔离医用设备断开。所述装置然后被收回，正常的血流恢复至患者。所有的接入点被关闭，从而该过程完成。
图14示出使用根据本发明的系统和/或方法和/或计算机实现的方法灌注器官101的例子。一旦器官已使用经皮介入技术隔离，隔离导管就附接到系统的流出管102和流入管103。在装置连接到系统之前，器官的隔离已经通过造影方法证实。按照期望，在使用之前，灌注有血液或生理溶液。
血液用泵104和105从器官泵送。所需泵的数量和类型取决于待处理的器官。这些泵可以是流量控制的滚子泵或压力控制的离心泵。泵104和105的目的是从器官抽出血液，或产生来自器官的抽吸。也可以按照临床医生的期望用单个泵从多个不同的血管来抽血。如果期望，从器官抽出的血然后可以通过血液过滤器106。此过滤器用来去除可能存在于血液中的任何气泡或微栓子。在优选实施例中，过滤器设置有用作用于流体存储贮存器107的灌注液缓冲器的贮存器。然后，经过滤的血液被收集在流体存储贮存器107中。来自贮存器107的血液被泵入可选择的热交换器109和氧合器110中。对低热或高热的氧化的血液的需要是基于医疗和应用场合的要求，可能不总是必须的。类似于排出泵，可以按照期望使用一个以上的泵108使血液返回器官。此泵优选是滚子泵，但离心泵可能对某些应用场合来说更好。从氧合器，血液然后流过注射歧管111和气泡收集器112。注射歧管可以根据需要连接到注射泵，以施予至少一种标记物和至少一种治疗剂，例如按照需要是化疗或肝素。连接到歧管111的注射泵可以由处理单元112i控制，以在预定的点施予治疗剂或者作为连续血液监视的结果。血液从这里返回到器官。
本发明的方法还允许各种传感器、阀、计量泵或流量计113、114、115、116放置在流出管和/或流入管上。这允许由处理单元根据需要对流体流动进行监视和控制。贮存器107中的流体水平也由处理单元进行监视。如果水平变得过低，则可以从血源117添加流体。如果需要，在贮存器上存在溢流出口118，例如可以在冲洗步骤期间收集过量的灌洗液。
检测器119和120可以放置在灌注回路和系统循环上。理想的情况是这两个检测器被容纳在具有灌注线路的铅屏蔽物中，以避免任何背景干扰。如果做了体外分流例如体外静脉转流，则这仅在体循环中是可能的。如果没有分流，则检测器120位于高血流的距离被处理器官足够远以防止干扰的身体区域上。处理单元可以控制放射性同位素的施予并执行所有的泄漏率计算。
方法在也被称为处理单元的控制单元，112i，中被实现。所述方法包括编程算法。处理单元具有用户图形界面。为了控制本发明的方法，要求用户输入关键信息。这种信息可以是：目标灌注流速、可接受的流动范围、以及最大泄漏率和灌注时间。处理单元可以使用反馈回路来控制泵的速度，以获得期望的器官内压力和泄漏率。此外，处理单元如下使灌注的步骤自动化：首先使进入和离开器官的流速增加，直到获得目标流速。在该过程期间，流量计113、114、115和116可以被读取，以确保流入和/或流出管没有压扁或者没有危及流动。在体内动物试验中，监测灌注管以确保充分流动消耗了大量的时间。如果流动有问题，则通知医生，以使该问题可得以修正。一旦流动是可以接受的，处理单元将开始使器官内压力降低至目标值的过程。这通过调节灌注泵的负平衡来完成。这可以使用例如PID控制器的反馈控制器来完成。在此期间，所有灌注腔的开放性通过流量计证实。然后，处理单元可以通过如前面所述施予标记物和控制泄漏率来启动泄漏监测。在灌注期结束时，处理单元可以致动阀121并用干净的血液和/或生理溶液122来冲洗器官。本发明还允许按照需要连接其它的传感器、致动器或泵124。这种传感器可以用于执行过程中的化验，从而按照需要确定药物浓度或用于血液分析。
可以如上所述使用第一、第二和第三医用装置来隔离和灌注器官。然而，为了控制局部的、隔离的、灌注或输注过程，必须要应对患者的特定脉管系统、侧支连接，以控制灌注或输注液与患者系统之间的连通。
在第三方面，本发明提供了用于监视和控制对象的器官灌注系统的计算机实现的方法，所述系统包括：至少一个压力检测器，用于测量器官内的流体压力；流出管,用于从所述器官取回流体；和流入管，用于向器官递送流体，其中，该方法包括以下步骤：
-从系统接收输出系统数据，其中输出系统数据包括：器官内的流体压力、流体从器官取回的流体流速、存在于在流出管中流动的流体中的标记物的量、存在于对象的全身血流中的标记物的量，
-处理所接收到的输出系统数据，和
-发送输入系统数据，其中所述数据包括流体通过系统的流入管递送到器官的确定的流体流速。
图15示出方法和/或算法的示例性流程图，该方法和/或算法可用计算机实现并用于使用根据本发明的系统和/或方法来控制肝脏的灌注。该流程图描述了在如上所述使用第一、第二和第三医用装置隔离肝脏之后必须执行的方法的不同步骤。图中的N和Y分别表示“否”和“是”。
应当理解，图15中的所有值都是示例性的值，可以根据待灌注的器官和要治疗的疾病进行修改。在图15中，星号表示这里给出的值是示例性的值。在逆行灌注开始时，向肝脏的流体流速被设定为0。从肝脏取回的流体流速被设定在从200到1000cc/min的值，优选是从300到800cc/min，更优选是从400到700cc/min，最优选为约500cc/min。所述取回保持一段时间，从20秒到5分钟，优选从30秒到3分钟，更优选从40秒到2分钟，最优选为约1分钟。
此后，向肝脏的流体流速被设定在从20到200cc/min的值，优选从50到150cc/min，更优选为70到140cc/min，甚至更优选从80到120cc/min，最优选是约100cc/min。从肝脏取回的流体流速被设定在从100到250cc/min的值，优选为120到220cc/min，更优选为150到200cc/min，最优选为约170cc/min。
在优选实施例中，根据本发明的方法的血液损失不超过2升，优选不超过1升。血液损失为至多300cc，优选为至多250cc，更优选为至多200cc，甚至更优选为至多150cc优选，最优选为至多100cc。在进一步优选的实施例中，血液损失为至多50cc，优选至多40cc，更优选至多30cc，甚至更优选至多10cc优选，最优选在使用根据本发明的方法时没有血液损失。“血液损失”是指在灌注过程结束时且在引入的医用装置收回之前未返回到全身血流的含有治疗剂和/或所述治疗剂的任何衍生物的血液的体积。
本发明提供了一种自动控制的最优灌注流，其中，局部治疗，在器官隔离以及在测得的或计算的泄漏比预先设定的值更高时进行受控的自动停止方面，被优化。此预先设定的值可以是例如最大全身允许剂量的百分比。总泄漏应当被限制，从而确保在该泄漏的条件下，最大允许全身剂量保持低于所限定的最大值，优选<全身允许最大值的40％，更优选<10％。
在第四方面，本发明提供了如上所述的用于监测和控制对象的器官灌注的系统的用途。
在第五方面，本发明提供了如上所述的用于监测和控制对象的器官灌注的方法的用途。
在第六方面，本发明提供了如上所述的用于监测和控制对象的器官灌注的计算机实现的方法的用途。
治疗剂
根据本发明的试剂盒的治疗剂可以是处理流体或含有所述处理的颗粒或小珠。颗粒是本领域技术人员已知的并且例如在US2004/197264中描述，其内容在此引入作为参考。颗粒包括：选自由玻璃、聚合物和树脂构成的组中的材料；发出治疗β-颗粒的第一放射性同位素；以及发出诊断γ射线的第二放射性同位素；其中，第一放射性同位素的原子数与第二放射性同位素的原子数不相同。在本发明的优选实施例中，颗粒是包括放射性元素的小珠，优选是聚合物或玻璃珠。
颗粒可用于治疗器官肿瘤。颗粒通过待处理的器官的动脉递送到器官血流中。放射性颗粒选择性地植入肿瘤的微脉管供应中，在其中它们被捕获。这些颗粒发射β射线一段时间，以杀死肿瘤。
颗粒可用于治疗例如肝癌。原发性或转移性肿瘤的患者可以经由其前端放置在肝动脉中的导管通过无线电栓塞进行治疗。也可以使用针将小珠直接注入肿瘤中。球体最终卡在肝脏和肿瘤的微脉管中，保持直到放射性同位素的完全衰减。
所述颗粒的直径处于约1-500微米的范围，优选2-400微米，更优选为4-300微米，最优选5-200微米。所述颗粒的直径可以是包括在上述范围内的任何值。
在另一优选实施例中，颗粒的大小在10至300微米之间，优选在15至200微米之间，更优选在20至60微米之间，最优选的颗粒大小为约30微米。
优选地，所述颗粒的直径在50至70微米之间，更优选为40至60微米之间，最优选为约30微米。
第一可收回的医用装置
第一医用装置用于器官流入血管的同时或单独的灌注和闭塞。所述装置包括：本体，具有远端、近端、在近端与远端之间延伸的至少一个腔、与腔流体连通的用于将流体递送到所述血管的至少一个开口、以及与装置的本体联接的至少一个可膨胀的球囊。
第一可收回的医用装置(26，图4)优选是导管。对于肝脏肿瘤的治疗，所述导管将被引入肝动脉(HA)中。所述导管的插入经由右股间肌动脉进入肝总动脉。
在优选实施例中，第一医用装置(26，图4)允许10-500cc/min的分流收入，从而允许缓慢供应具有不期望的组织反应如痉挛的药剂，并允许用于推注治疗的更高流量。
在优选实施例中，第一医用装置具有小的尺寸，并且是柔性的装置，例如它可以按照扭弯的路径被定位。所述装置的直径在5F(＝约1.67毫米)和7F(＝约2.3mm)之间。该装置的长度为约800毫米。后者允许装置定位成接近器官或位于器官中。该装置提供对通过靶器官的血流的控制，并提供了不受限制的输注/灌注收入。
该装置在图11A中示出，包括抓握区域67、单一腔66和至少一个球囊65。球囊的膨胀由输注/灌注液引起并控制。该装置可以使血管至少部分地和/或暂时地闭塞，以控制血液流动并将治疗剂以至少20毫升/分钟的流速注入到此器官中。在优选实施例中，第一医用装置的球囊具有通过位于装置的本体中的至少一个开口与膨胀腔流体连通的内部。在治疗剂递送到血管期间，含有所述治疗剂的输注/灌注液在腔66中流动，并通过流过开口68和69(图11A)而使球囊65膨胀。图11B示出了导管的另一实施例，其中，开口70'允许输注/灌注液的流动以导致球囊70的膨胀。
该装置还可具有多个阀71，如图11C、11D和11E所示。所述阀71位于开口的表面上。当灌注液注入时，压力产生在装置的腔中。所述液体使阀71打开，并积聚在球囊70中，从而使球囊70膨胀，如图11C中的箭头所示。当灌注液的注入终止时，阀71关闭并且球囊保持膨胀状态(图11D)。当在处理结束要收回装置时，负压产生在装置的腔内，这导致腔内的阀71打开以及球囊70收缩(图11E)。阀由任何合适的柔性材料制成，例如但不限于硅。拉绳可以设置在装置中，以控制阀的打开和闭合。
图12A示出球囊81没有处于膨胀状态时第一医用装置的导管。腔80的直径在导管的一端82减小。该变窄的端部可以具有锥形尖端。导管的一端直径减小导致治疗剂灌注和/或递送期间压力增加。后者加速了球囊的膨胀。直径减小确保了球囊段以最小的限定流量膨胀。与腔的直径相比，导管的端部82处的直径减小至少10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或这些值之间的任何值，以确保球囊在灌注期间的膨胀。图12B示出球囊81因输注/灌注液在腔80中的流动而处于膨胀状态下时的导管。所述输注/灌注液因导管端部的减小直径而在腔内产生压力。所述流体和流体压力导致球囊81的膨胀。
第一医用装置的导管由一般适用于短期(<120分钟)血管内手术的生物相容的材料制成。球囊81可以是导管的最柔软部分，例如通过具有更小的壁厚，或者由结合到导管的其它材料制成。根据本发明的第一医用装置的导管是具有最小材料量的经皮装置，以确保血管闭塞，增加柔性，并使输注/灌注流最大。
图8示出具有导丝52和腔51的导管。球囊为大致球形并位于装置的远端X。膨胀后的球囊的长度c为约10mm。导管包括具有腔的管44。所述管44的直径j为约2.5mm。第一可收回的医用装置的远端X部分的直径e为约2mm。所述部分在约150mm的长度g上延伸。导管的长度h为约900mm。管44设置在近端Y，具有雌鲁尔适配器49。在远端X，管44具有球囊，当使用者推挤充气气囊47时球囊膨胀。充气气囊47具有充气止回阀46和雄鲁尔适配器48。充气气囊47经由雌鲁尔适配器49和连接器管50连接到导管。
第二可收回的医用装置
第二可收回的医用装置用于隔离并收集器官流出。所述装置具有远端和近端；所述第二医用装置包括适于使膨胀构件展开的导管；膨胀构件的近端附接到导管的远端。在优选实施例中，第二可收回的医用装置的膨胀构件包括承载器和结合到至少一部分承载器长度的不可渗透的衬里。在进一步优选的实施例中，第二医用装置的膨胀构件具有管状形状。在另一优选实施例中，第二医用装置的膨胀构件具有钟形。
在本发明的优选实施例中，第二医用装置的膨胀构件包括液体可透过的承载器，该液体可透过的承载器构造成在被压缩时呈现大致圆柱形的状态，并径向膨胀以形成在侧面由两个环形脊相接的中心部分。
图1示出根据本发明的第二医用装置的实施例。该装置包括径向的可自膨胀的管状构件9，被示出为处于附接到递送导管10的膨胀状态。图1A示出导管的横截面。所述可膨胀的管状构件9可以是可自膨胀的管状构件9。
第二医用装置具有远端21和近端20，包括中空的自膨胀的管状构件9和适于使自膨胀的管状构件9展开的导管10，其中：
-管状构件9构造成径向膨胀以形成在侧面由两个环形脊相接的中心部分11，
-远端环形脊12和近端环形脊13，
-管状构件9包括至少由侧面与环形脊12、13相接的区域限定的液体不可透过的区域，
-管状构件9包括两个液体可透过的区域，位于远端环形脊12的远端的一个和位于近端环形脊13的近端的一个，从而在管状构件9的远端21与近端20之间形成通道14，用于血管流体的流动，
-管状构件9的近端20附接到递送导管10的远端21，
-液体不可透过的区域设置有用于血液通过的一个或多个流体端口15。
可自膨胀的管状构件9，这里已知为“管状构件”，一般是在被压紧之后自膨胀的弹性管。可自膨胀的管状构件的示例性示例在下面的文献中公开，这里全部引入作为参考：US5,876,445、US 5,366,504、US 5,234,457、US5,061,275；Watkinson等：The role of self-expanding metallic endoprostheses in esophageal structures,"Seminars inInterventional Radiology",13(1):17-26(1996年3月)。在另一优选实施例中，承载器由编织的金属丝网制成。环形脊适于与器官的血管接触，从而向血管壁施加密封压力。
在优选实施例中，管状构件9在膨胀状态下包括在两侧由两个环形脊相接的中心部分11—近端环形脊13和远端环形脊12。中心部分11与环形脊12、13相比径向膨胀的程度更小。膨胀的中心部分11一般具有圆柱形形状，而环形脊12、13为至少部分圆锥形，从而在膨胀状态下形成类似漏斗的结构。通过如此设计该装置，它在膨胀时部分地形成为计时沙漏或哑铃。当在身体血管中展开时，中心部分11形成由环形脊12、13密封的环形腔18，用于收集其它血管例如侧支血管送到所述身体血管的血液。
本领域技术人员将理解，在膨胀状态下，管状构件9在环形脊12、13和中心部分11处的直径可以适应于展开位置的血管的直径。中心部分11的直径应当足够宽以避免阻碍血流，但是不要过宽而使流动达到高水平，这将影响泄漏阻力并干扰层流。环形脊12、13的直径应当选择成，例如在管状构件9处于膨胀状态下时，提供针对血管内壁的完美密封。该密封通过以下来确保：承载器2施加在血管壁上的压力；以及环形脊12、13在15-100mm之间、优选在16-80mm之间、更优选在17-60mm之间、最优选在18-40mm之间的距离上与内血管接触。
在另一优选实施例中，在膨胀状态下，管状构件的中心部分和环形脊被设计成以相同的程度径向膨胀。然后，膨胀的管状构件为具有至少部分圆锥形末端的圆柱形形状(图1C)，从而在膨胀状态下形成类似漏斗的结构。该圆柱形形状通过承载器2的膨胀而获得。具有计时沙漏或哑铃形状的衬里1至少部分地附接到承载器2的内壁，如图1C所示。当在身体血管中展开时，衬里1形成环形腔18，用于收集其它血管例如侧支血管送到所述身体血管的血液。直的承载器2由柔性材料例如编织的金属丝网制成。因此，它能够跟随血管曲率并确保全身血流与通过内管5和环形腔18两者流入的流体之间的可靠隔离。连续的圆柱形承载器确保器官处理期间血管的最优开口。
在另一优选实施例中，在膨胀状态下，管状构件的中心部分和环形脊被设计成以相同的程度径向膨胀。然后，膨胀的管状构件为具有至少部分圆锥形末端的圆柱形形状(图1D和图1E)，从而在膨胀状态下形成类似漏斗的结构。该圆柱形形状通过承载器2的膨胀而获得。内管5的远端21形成为杯或勺1'，在至少两个位置附接到承载器2，以形成环形腔18，如图1D所示。装置的杯或勺1'适于与若干静脉流体连接。例如，当装置放置在胸导管弓中时，杯或勺1'适于与若干支气管分支流体连接。图1F示出沿着图1D所示的A-A的横截面图，而图1E示出根据本实施例的第二医用装置的顶视图。直的承载器2由柔性材料例如编织的金属丝网制成。因此，它能够跟随血管曲率并确保全身血流与通过内管5和环形腔18两者流入的流体之间的可靠隔离。连续的圆柱形承载器确保器官处理期间血管的最优开口。
在另一优选实施例中，膨胀状态下的第二医用装置具有钟形构件9'，如图1G所示。所述钟形构件9'可以是自膨胀的钟形构件。该装置包括承载器2和设置于承载器2的外壁的衬里1。衬里1在该实施例中设置在图1G所示的装置的全长上。该装置主要用于将治疗剂递送至器官。治疗剂流过内管5。
应当理解，上述的第二医用装置的全部实施例可以用于将治疗剂递送到器官和/或从器官取回治疗剂。治疗剂的递送和/或取回是在保持患者的全身血液流动的同时进行的。被处理的器官例如是肝脏或肺。
对于肝脏处理，第二医用装置位于腔静脉中，近端末端正好位于肾静脉流入的上方。该装置的近端部分闭塞侧支流入形式肾静脉直到肝静脉周围的环形腔18。该隔离通过端部弄圆的环形脊确保，从而防止了甚至在被深置于右心房中时右心房入口的可能损坏。
肝静脉周围的环形腔18为约15-20mm长。医师在肝静脉前方定位装置时不会遇到困难。除了环形腔18，腔静脉与第二医用装置接触：从肾静脉达右心房。
膨胀状态下的中心部分11的最小直径可以是腔静脉的内径的45、50、55、60、65、70、76、80、85、90或95％，或者是位于上述值中的任意两个之间的值。优选地，膨胀状态下的中心部分11的最小直径是腔静脉的内径的至少50％。根据本发明的一个方面，膨胀状态下的中心部分11的最小直径在6、8、10、12、14、16、18、20、22mm之间或者是上述值中的任意两个之间的范围中的值，优选为8-18mm直径。
膨胀状态下的环形脊12、13的最大直径可以比腔静脉的内径大5、10、15、20、25、30或35％，或者是上述值中的任意两个之间的值。优选地，膨胀状态下的环形脊12、13的最大直径比腔静脉的内径大10、15、20、25、30％之间。根据本发明的一个方面，膨胀状态下的环形脊12、13的最大直径在20、25、30、35、40、45mm之间或是上述值中的任意两个之间的范围中的值，优选是20、26、33或43mm直径。
根据本发明的一个方面，环形脊12、13的最大直径与膨胀状态下的中心部分11的最小直径之差可以是2、3、4、5或6mm或是上述值中的任意两个之间的范围中的值，优选为4-5mm直径。
在侧面由环形脊12、13相接的区域限定液体不可透过的区域。本领域技术人员将理解限定液体不可透过区域以在展开状态下提供密封的环形腔18所需的对管状构件9的适应性改变。一般地，液体不可透过区域从近端的环形脊13的最大直径的区域到远端的环形脊12的最大直径的区域在环形脊12、13之间延伸。例如，根据血管壁的开放性来确定较小的或较大的区域是本领域技术人员的实践之内的。
在管状构件9的远端21与近端20之间，通道14延伸通过管状构件的内部；血液能够在其间流动。管状构件9包括两个液体可透过的区域，位于远端环形脊12的远端的一个和位于近端环形脊13的近端的一个，从而血液可以从远端21和近端20流过通道，反之亦然。优选地，管状构件9的远端21的液体可透过的区域包括开口区域，而近端20的液体可透过的区域包括没有液体不可透过衬里的区域16。根据本发明的一个方面，管状构件9包括承载器2和液体不可透过的衬里1。承载器部分2虽然不是总是、但是一般都是装置的最外部分，并在展开状态下与血管壁接触。承载器2以上述方式膨胀。承载器2优选地是可收缩的，这意味着它通常呈现上述的计时沙漏或哑铃形状；当收缩到圆柱形护套中时，承载器可以被压缩以呈现大致圆柱形状态，适于引导到血管中并在血管内自由定位。承载器2可以被描述为是自膨胀的。承载器附接到导管，附接到其中的推动器装置23元件，如下所述。优选地，承载器2的近端20在周向上附接到推动器装置23的远端21，因此赋予管状构件9的近端20圆锥形状16。
管状构件9或承载器2附接到导管10或推动器装置23。它构造成当管状构件9或承载器2处于收缩和展开位置时保持附接。根据本发明的一个方面，它是不可释放地附接，意味着管状构件9或承载器2不能在原位从导管10或推动器装置23释放。换言之，该装置可以没有用于在原位释放管状构件的机构。该特征允许管状构件与导管10同时撤回，而不存在管状构件留在血管中的可能性。不可释放的附接可以仍允许构件9或承载器2例如利用螺纹配合、夹子、推入配合或任何其它可靠的联接而从本体外部与导管10或推动器装置23卸下。不可释放的附接也包括构件9或承载器2永久性地附接到导管10或推动器装置23的可能性。
在膨胀状态下，承载器2能够保持其形状，而不需要例如来自球囊导管的额外压力源。相比于膨胀状态，在压缩状态下，承载器2可以保持或者也可以不保持基本恒定的轴向长度。
承载器部分2优选地由编织的金属丝网制成，其是编织的，从而径向地自膨胀。在实施例中，承载器由优选是包括钴、铬、镍、钼和铁的合金的外科手术线、更优选地是根据标准ASTM F 1058的外科手术线制成。可选择地，承载器部分2可以是在径向和纵向轴线上均柔性的镍钛记忆合金线的编织网。可选择地，可以使用其它材料，例如形状记忆合金或合成材料，来生产承载器。或者，承载器部分2可以被激光切割。中心部分11的形状可以通过卷曲或热处理形成。承载器可以显示出高度的柔性和确保在定位后与血管壁良好接触的径向力。承载器部分2是液体可透过的，这意味着血液可以基本上没有阻碍地流过它。这在承载器中实现，因为它由开放的线结构形成并可包括开口的端部。液体可透过区域可包括一个或多个开口，至少足够宽以防止发生通过开口的毛细作用。
因为承载器部分2优选由开放的网结构形成，所以它在膨胀状态下因开放结构产生多个摩擦点而可靠地与血管壁接触。在膨胀状态下，该装置被可靠地锚定并提供针对血管壁的强密封。无需例如从球囊向血管壁施加额外的压力。
管状构件9的另一部件是衬里1，该衬里1由液体不可透过的材料制成。这一般部分地附接到承载器2的壁，在装置的通道腔14的内部或外部。衬里1至少设置在环形腔18的区域中，使得在展开状态下，通道腔14与环形腔18是液封的。优选地，衬里1设置在至少由与环形脊12、13侧面相接的区域限定的区域中。
衬里1可以由生物相容的材料制成，优选是医用级可膨胀材料，例如可以与承载器2同时膨胀的弹性材料。衬里可以由医用级聚碳酸脂聚氨酯的配方制成。或者，衬里可以由聚四氟乙烯、聚氨酯、硅或聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物制成。最优选的材料在下面的表2中示出：
表2：用于本发明中的优选衬里材料的示例。全部商标名称都是注册商标。
衬里1可以通过化学或热结合附接到承载器2。由衬里1形成的液体不可透过区域设置有用于血液通过的一个或多个流体端口15；这在下面进一步更详细描述。
在管状构件9的远端21与近端20之间，通道41延伸通过管状构件9的内部；血液能够在其间流动。管状构件9包括至少两个液体可透过的区域，位于远端环形脊12的远端的一个和位于近端环形脊13的近端的一个，从而流体可以从远端21和近端20流过通道14，反之亦然。流动由图1中的箭头“b”表示。本领域技术人员将理解，液体可透过的区域不能延伸到液体不可透过的区域中而破坏环形腔18的密封。优选地，管状构件的远端21是开口的，而近端20是封闭的，但设置有液体可透过的区域16，即没有衬里1的区域。
根据本发明的一个方面，朝着近端环形脊13的近端20的承载器的区域16没有衬里1。根据本发明的另一方面，导管10的远端21与近端环形脊13的近端20之间的承载器2的至少一部分没有衬里1。这在管状构件9内产生了大的液体通道14，同时导管10仍是附接的。该构造相对于在导管的窄范围内采用开口和腔来保持血流的常规设计具有优点。常规的腔是窄孔，并可能导致朝着闭塞装置的近端侧的压力增加。因此，已知装置需要具有更大直径的导管来容纳更宽的血液腔，于是这些导管可能难以沿着例如血管的弯曲路径而行进。相反，本装置配有导管血液腔，并利用膨胀的管状构件9中的宽孔通道并借助窄直径导管来保持血流。
装置的导管10的部分用于将管状构件9引入并引导到身体血管中。导管10还用于将压缩状态的管状构件9暂时限制在导管的远端。它还用于从环形腔18取回液体。在使用中，导管被引入身体血管内的期望位置，取消限制，从而允许管状构件9通过其自身弹性而膨胀并利用环形脊12、13向血管壁施加密封压力。
可膨胀的管状构件的递送系统的示例在下述的US专利中描述，在这里将它们全部引入作为参考：US 5,484,444、US 4,990,151和US 4,732,152。
根据本发明的一个实施例，导管10包括外管3、用于展开管状构件9的推动器装置23和沿着导管的长度延伸的内管5。推动器装置23可以是至少部分同轴或同心地围绕内管5设置的推杆(或操纵杆)4(图1A)。可选择地，推动器装置23可以由内管5的壁形成(图1B)。
外管3可以同轴地或同心地围绕推杆4设置。在推动器装置23由内管5的壁形成的情况下，外管3可以同轴地或同心地围绕内管5设置。推动器装置23构造成相对于外管3沿着导管的长度轴向平移。
在推动器装置23由内管5的壁形成的情况下，内管5可以构造成相对于外管3沿着导管长度轴向平移。推动器装置23的运动可以通过操作位于导管10的近端20的机械地连接到推杆5或内管5的柱塞7来实现。
外管3的位置可以利用握持区域6保持或调节。推动器装置23的远端21机械地附接到承载器2的近端。
根据本发明的一个实施例，导管10包括：(a)内管5；(b)外管3；(c)推动器装置23。所述外管3围绕所述内管5的长度的至少一部分。所述推杆4可以设置在所述内管5与所述外管3之间。可选择地，推动器装置23可以由内管5的壁形成，在该情况下，外管3围绕所述内管5(该内管5的壁形成推动器装置23)的至少一部分长度。推杆4适于相对于所述外管轴向移动。管状构件9附接到推动器装置23的远端，并可以在压缩状态下收缩在外管3中。
图2示出管状构件9，包括衬里1和承载器2，收缩在导管10的外管3内。在压缩状态下，管状构件9通过作为限制器的外管3的内表面而保持压缩。图2A示出一实施例，其中封闭的尖端8在远端21设置到装置。图2B示出一实施例，其中锥形的封闭尖端8'设置在装置的远端21。所述锥形的封闭尖端8'作为在第二医用装置引入期间帮助打开并扩大血管的扩张器。
根据本发明的一个方面，导管10还包括设置在所述外管3和管状构件9之间的限制构件，所述限制构件的尺寸确定为使所述管状构件9保持在压缩状态下。
上述的限制构件可以是围绕所述管状构件9的编织管或任何其它类型的管，所述编织管优选由具有低摩擦系数的坚固的柔性丝线材料制成。这种材料的示例可以是细的聚酯纤维或金属丝。编织管可以优选使用自动编织机直接形成在管状构件9上，或者可以预先形成、然后插入在管状构件9上。在编织管预先形成然后插入在管状构件9上的情况下，系统优选地还包括固定到内管5的编织保持套筒，所述编织保持套筒适于接收编织管的近端。限制构件的远端优选地机械联接到外管3的远端，使得外管3的收缩导致限制构件从管状构件9收缩，从而允许管状构件9自膨胀。导管10和管状构件9可以插入在血管中，并且，优选在导丝的帮助下，部署在其期望位置。导丝可以具有单独的导丝腔。可选择地，内管5可以用作导丝腔。管状构件9可以通过在外管3保持在固定位置的同时使推动器装置23沿远端方向轴向移动而展开。优选地，管状构件9通过在推动器装置23保持在固定位置的同时使外管3沿近端方向轴向收缩而展开。在展开期间，医师可以使管状构件适当地定位以应对装置的任何缩短。随着外管的限制被去除，管状构件9自膨胀。导管可以有选择地用尖端8封闭。
如图1所示，包括衬里1和承载器2的第二医用装置使其膨胀为哑铃或计时沙漏的形状。装置在处理之后的取回是通过使管状构件9收回到外管3中。这可以这样来实现：朝着近端20拉拽推动器装置23，同时保持外管3的位置。可选择地，在保持推杆4的位置的同时，朝着远端21推动外管3。因为承载器2连接到推动器装置23，所以迫使管状构件9使之再次在外管3内呈现非膨胀状态。该装置然后可以被仔细地从血管中取出。
导管10的内管5与存在于管状构件9的壁中的一个或多个端口15流体连接。所述端口15在环形腔18的区域中设置在管状构件9的壁中。端口15可以设置在中心部分11中，和/或设置在形成环形腔18的环形脊12、13的部分中。端口15允许内管5的腔与环形腔18流体接触，使得液体例如血液可以从环形腔18通过导管10收集或取回。端口15也可以用作导丝的进入/离开点。
无论第二医用装置是否设置有一个或多个端口，端口15的尺寸和内管5的直径都应该选择成使得，在治疗剂在颗粒中被递送时，它们不会被所述颗粒阻塞。优选地，端口为至少1mm宽，内管的直径为至少5mm。
内管的直径为优选>1mm，以防止颗粒的堆积(可能闭塞装置)。通过肝脏的正常血流为约1.5-18升/分钟。第二可收回的医用装置具有F18(＝约6mm)的法国码直径，优选地直径在F16(＝约5.3mm)以下，从而允许达2升/分钟的流动。
本领域技术人员将理解，内管5与端口15之间的连接可以最优化，使得管状构件9的膨胀不导致内管5的轴向拉伸，或沿着内管5的过度松弛。根据本发明的一个实施例，导管10的内管5从外管3延伸并经由一个或多个端口15与环形腔18流体连接。换言之，内管5可以从外管3延伸以与端口15连接，作为内管的连续延伸部。根据本发明的另一实施例，导管10的内管5使用桥接管与管状构件9的端口15流体连接。
图5示出内管5的一个构造，采用刚性的桥接管19将管状构件9的端口15流体连接到导管10的内管5。图6示出内管5的可选择构造，其中采用可轴向膨胀的桥接管19'将管状构件9的端口15流体连接到导管10的内管5。后一桥接管19'一般由柔性材料制成，所述柔性材料可以依靠弹性性质和/或利用未膨胀的桥接管19'的风琴状折叠而膨胀。
图3A和3B示出管状构件9在血管30内展开的系统。近端环形脊13和远端环形脊12与血管30的壁接触，中心部分11形成环形腔18。血液(由箭头b表示)能够自由流动通过管状构件9的没有衬里的部分。环形腔18可以跨越分支血管31-37的区域，其中治疗剂过量的血液(由箭头a表示)将流动。治疗剂过量的血液(由箭头a表示)然后在内管5内流动。
在图3A中，衬里1附接到承载器2，使得衬里位于承载器2的内侧。图3B示出可选择的构造，其中衬里1位于承载器2的外侧。
上述装置特别用于器官的最小入侵和可重复处理。在定位之后，如所提到的，在装置膨胀以实现其哑铃或计时沙漏形状之前。近端环形脊13和远端环形脊12(即，装置的端部)膨胀直到它们压靠在血管的内壁上，从而将装置固定在选定位置并提供血管内的液密密封。装置的中心部分11以更小的程度膨胀，从而在装置与血管的内壁之间形成环形腔18。在装置的内部是通道腔14，用于使全身血液绕过密封区域。以此方式，通道腔14限定允许灌注期间全身血液流动得以继续的新的血液路径。近端环形脊13和远端环形脊12对血管的液密密封和装置的液密衬里1形成液密屏障，使流过通道14的全身血液与存在于环形腔18中的血液分离。该血液可以从环形腔18中收集。
取决于要处理的细胞的类型和定位，医师可以决定在哪一静脉中引入第二医用装置。在肝脏处理期间，第二医用装置被引入在腔静脉(VC)中，从而通过HV隔离进入VC的血液。
虽然下面描述了在逆行肝脏灌注应用中使用该系统，但是该应用仅为示例性的。本领域技术人员清楚，该系统也可以用于处理除了肝脏以外的其它器官，顺行或逆行。
在优选实施例中，对于像肝脏和肺的可以进行逆行灌注的器官，第二医用装置被用于递送治疗剂并将过量的治疗剂从器官去除。治疗剂可以通过器官的流出而递送，从而为其加载逆行流动，即，逆着全身压力，由此确保它停留在器官中。一段时间之后流动可以再次恢复，这将非结合的治疗剂推出器官，并可以由VCD导管输送。
第三可收回的医用装置
第三可收回的医用装置用于静脉的隔离和/或灌注。所述第三可收回的医用装置包括：远端、近端、腔、膨胀腔、位于装置远端的球囊以及多个出口，所述出口位于球囊的远端或位于球囊的近端。第三医用装置被用于闭塞待灌注的器官的血管以使器官与全身血流隔离，并可用作灌注和/或分流例如体外静脉转流的连接装置。
在例如处理肝脏时，连接到肝脏的主血管被闭塞：利用第三可收回的医用装置闭塞静脉肝门(PV，肝门静脉)、利用第一可收回的医用装置闭塞肝动脉(HA)、以及利用第二可收回的医用装置闭塞肝静脉(HV)，以实现具体位置的血液隔离和收集。肝脉管系统的隔离使得可以达到高的局部化疗浓度。
第三可收回的医用装置和第一医用装置的引入可以借助引导护套来实现。在优选实施例中，第三装置结合有扩张器并消除了对单独的引导护套的需要。PV中的第三可收回的医用装置具有例如用于肝门的体外静脉转流的旁通腔、优选是球囊的闭塞密封以及用于器官灌注的腔。PV医用装置可以具有灌注端口和相关的管。密封位于PV分支所进入的静脉的上游。因其位于肝脏与肠内部分之间的位置，PV难以进入。因此，PV可以通过肝脏进入，正如本领域技术人员通常理解的用于执行经颈静脉肝内门体分流术所实践的。
PV中的第三可收回的医用装置使腹部血流与肝脏中的灌注流隔离，并且是体外静脉转流的交界处，用于排去来自腹部区域的血液。该装置还表示用于从门静脉灌注或从器官侧灌注到门静脉的连接点。
本发明的第三可收回的医用装置是适于隔离并灌注PV的单一装置。因此，降低了患者的风险，并缩短了手术时间。
该装置在图13中示出。它是单一装置，具有小直径，优选<F12(约4mm)，并易于在超声指导下放置。该装置具有闭塞PV的至少一个球囊。该装置还用作用于肝脏灌注液的灌注和/或输注导管，并还可以使体外静脉转流容易。
图9和图10进一步详细地示出了第三可收回的医用装置。第三可收回的医用装置包括具有腔58和膨胀腔61的管。所述腔58的直径O为至少2mm，而第三可收回的医用装置的直径P为约3mm。第三可收回的医用装置的近端Y的直径Q为约4mm。腔58设置在近端Y，具有雌鲁尔适配器50和四通高流量旋塞52。该装置设置有标记带60和球囊59，当使用者按压充气气囊54时，球囊59膨胀。充气气囊54具有充气止回阀53和雄鲁尔适配器55。充气气囊54经由雌鲁尔适配器56和连接器管57连接到膨胀腔61。在图9所示的实施例中，允许灌注和/或排除的出口62位于装置的球囊59的远端X，并且分布有出口62的远端X处的距离J包括在10-14mm之间。在图10所示的实施例中，允许灌注和/或排除的出口64位于球囊59的近端Y。分布有出口62的距离T包括在15-20mm之间，并且球囊的远端X处的距离S包括在4-6mm之间。球囊长度L包括在10-50mm之间，优选在15-40mm之间，更优选在20-30mm之间，最优选为约24mm。该装置的体外静脉转流优选达800cc/min，而惯例设定点为约400cc/min，并且灌注流达400cc/min，而惯例设定点在100-200cc/min的范围内。在优选实施例中，第三医用装置由一般适用于短期，<60分钟的血管内过程的生物相容材料制成。
虽然已经参照其优选实施例描述了本发明，但是本领域普通技术人员在不偏离由所附权利要求限定的本发明的范围的条件下，可以做许多变型和改变。

Claims (18)

1.一种用于对象的器官灌注的监视和控制的系统，包括：
-至少一种治疗剂，
-至少一个第一可收回的医用装置，用于器官流入血管的同时或单独的灌注和闭塞，包括：本体，具有远端、近端、在近端与远端之间延伸的至少一个腔、与腔流体连通的用于将流体递送到所述血管的至少一个开口、以及与装置的本体联接的至少一个可膨胀的球囊，
-至少一个第二可收回的医用装置，用于隔离和收集器官流出，所述第二可收回的医用装置具有远端和近端；所述第二医用装置包括适于使膨胀构件展开的导管；膨胀构件的近端附接到导管的远端，
-流体存储贮存器(107)，具有至少一个入口和至少一个出口，所述入口适于连接到第二可收回的医用装置的近端，所述出口适于连接到第一可收回的医用装置的近端，
-至少一个泵(104,105)，用于从器官(101)取回流体并通过所述流体存储贮存器(107)的入口将所述流体引导到流体存储贮存器(107)，
-至少一个泵(108)，用于以确定的流速从流体存储贮存器(107)取回流体并将所述流体引导到器官(101)流入，
-至少一个标记物，用于实时地监视从器官(101)向全身血液循环的泄漏率，
-至少一个标记物检测器(119)，位于流体存储贮存器(107)的入口的上游，
-至少一个标记物检测器(120)，位于全身血液循环的至少一个血管中，
-至少一个体积传感器，位于流体存储贮存器(107)中，
-至少一个压力检测器(123)，用于测量待灌注的器官(101)内部的流体压力，和
-至少一个接口，用于接收和呈现输出系统数据和用于控制和/或调节输入系统数据，其中输出系统数据包括由压力检测器(123)和标记物检测器(104,105)收集的数据；并且输入系统数据包括被引导至器官流入的从流体存储贮存器(107)取回的流体流速。
2.根据权利要求1的系统，还包括：用于调节将要从流体存储贮存器(107)取回并引导到器官(101)流入的流体流速的处理单元(112i)，所述处理单元(112i)借助用于接收并处理输出系统数据并向包括输入系统数据的用于以确定的流速从流体存储贮存器(107)取回流体并将所述流体引导到器官(101)流入的泵(108)发送信号的方法实现。
3.根据前述权利要求中任一项的系统，其中，由处理单元(112i)接收的输出系统数据包括：器官内部的流体压力、从器官(101)取回流体的流体流速、由位于流体存储贮存器(107)的入口的上游的检测器(119)测量的标记物的量和由位于全身血液循环的至少一个血管中的检测器(120)测量的标记物的量。
4.根据前述权利要求3的系统，其中，输入系统数据包括流体被从流体存储贮存器(107)取回并引导到器官流入的确定的流体流速。
5.根据前述权利要求2的系统，其中，所确定的从流体存储贮存器(107)的流体取回流速被确定为用于使器官内部的流体压力保持低于全身血流的压力。
6.根据前述权利要求1的系统，其中，所述标记物从包括放射性标记物、染料、如权利要求1所述的治疗剂、碱性磷酸酶、γ谷氨酰转肽酶、ALT、AST、凝血酶原时间、白蛋白、胆红素的组中选择。
7.根据前述权利要求2的系统，其中，流体存储贮存器的入口适于使用流出管(102)连接到第二可收回的医用装置的近端，并且流体存储贮存器(107)的出口适于使用流入管(103)连接到第一可收回的医用装置的近端。
8.根据前述权利要求2的系统，还包括位于流体存储贮存器(107)的出口的下游的至少一个氧合器(110)。
9.根据前述权利要求2的系统，还包括位于流体存储贮存器(107)的出口的下游的至少一个热交换器(109)。
10.根据前述权利要求2的系统，还包括位于流体存储贮存器(107)的入口的上游的至少一个过滤器(106)。
11.根据前述权利要求1的系统，其中，第一医用装置的球囊具有通过位于装置的本体中的至少一个开口与膨胀腔流体连通的内部。
12.根据前述权利要求11的系统，其中，所述开口设置有能够从防止腔与球囊的内部流体连通的闭合位置移动到腔与球囊的内部流体连通的打开位置的至少一个阀。
13.根据前述权利要求1的系统，其中，第二可收回的医用装置的膨胀构件(9,9')包括承载器(2)和在所述承载器的至少一部分长度上结合到所述承载器的不可透过的衬里(1)。
14.根据前述权利要求1的系统，还包括用于器官血管闭塞的一个或多个第三可收回的医用装置，所述装置具有近端、远端、在所述近端和所述远端之间延伸的腔、用于血管闭塞的至少一个可膨胀球囊和腔。
15.根据前述权利要求14的系统，其中，第一医用装置和/或第二医用装置和/或第三医用装置经皮肤引入到不同的器官血管中。
16.根据前述权利要求6的系统，其中，所述治疗剂是包括放射性元素的处理流体和/或颗粒。
17.根据前述权利要求1的系统，还包括含有生理溶液的至少一个容器(122)，生理溶液在灌注开始之前和/或当所述灌注完成时有选择地递送到器官(101)，用于洗涤所述器官。
18.一种计算机，其实施用于监视和控制对象的器官灌注系统的方法，所述系统包括：至少一个压力检测器，用于测量器官内的流体压力；流出管，用于从所述器官取回流体；和流入管，用于向器官递送流体，其中，该方法包括以下步骤：
-从系统接收输出系统数据，其中输出系统数据包括：器官内的流体压力、流体从器官取回的流体流速、存在于在流出管中流动的流体中的标记物的量、存在于对象的全身血流中的标记物的量，
-处理所接收到的输出系统数据，和
-发送输入系统数据，其中所述输入系统数据包括流体通过系统的流入管递送到器官的确定的流体流速。
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