CN104703652A - 神经外科装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种颅骨可安装、可植入经皮流体输送装置(2；52；82；02)，该装置用于将流体输送到大脑中的目标位置。该装置(2；52；82；102)包含皮下底部部分(6；56；86)，该皮下底部部分包括用于向一个或多个植入导液管装置(18)供应流体的一个或多个端口。该装置的经皮部分(4；54；84；104)包括体外表面(10)，该皮下底部部分(6；56；86；106)的该一个或多个端口是从该经皮部分(4；54；84；104)的该体外表面(10)可进入的。该皮下底部部分(6；56；86)是至少部分可插入到形成于骨头(44；140)中的互补凹处中的且包括一个或多个紧固部件，该紧固部件包括用于直接将该皮下底部部分(6；56；86；106)紧固到该骨头(44；140)的至少一个径向突出的翼状部(24；62；88；124)。

Description

神经外科装置和方法

本发明涉及药物输送设备，且尤其涉及包括颅骨可安装经皮流体输送装置的改进的神经学药物输送设备。

对多种神经退行性病症、遗传性神经学病症、脑肿瘤以及神经系统的其它疾病的药物治疗受到血脑屏障的存在的损害，该血脑屏障阻止将药物从血管系统或脑脊髓液传送到脑物质中。并未充分穿过血脑屏障的药物的实例包含神经营养因子等蛋白质分子、单克隆抗体、用于基因疗法的传递的病毒颗粒、以及用于肿瘤的治疗的多个细胞毒性药物。先前已经描述了可以如何通过经由一个或多个留置导液管直接注入到实质中来输送此类药物。例如，在US6609020中描述了导管和导液管系统。在WO2003/077785中描述了可以精确定位在大脑中的具有较小外部直径的导液管。在WO2008/062173和WO2011/098769中还已经描述了经皮进入端口。

WO2011/098769中所描述的经皮流体输送装置包括可以插入到形成于骨头中的凹处中的皮下底部部分。底部部分上的一个或多个特征用以紧握骨头且由此将该装置固定到受试者身上。尽管此装置执行得很好，但已发现，当被植入在特定的动物模型中时，可能发生装置的脱离。因此，本发明涉及对WO2011/098769的经皮流体输送装置的改进。

根据本发明的第一方面，提供一种可植入经皮流体输送装置，其包括；

皮下底部部分，其包括用于向一个或多个植入导液管装置供应流体的一个或多个端口，以及

经皮部分，其包括体外表面，所述皮下底部部分的所述一个或多个端口是从所述经皮部分的所述体外表面可进入的，

其中所述皮下底部部分是至少部分可插入到形成于骨头中的互补凹处中的，且包括用于直接将所述皮下底部部分紧固到所述骨头的一个或多个紧固部件，

其特征在于，所述一个或多个紧固部件包括至少一个径向突出的翼状部。

因此，本发明涉及一种可植入经皮流体输送装置或端口单元，所述装置或端口单元用于将流体(例如治疗剂)输送到身体内的选定目标。可植入经皮流体输送装置具有可单独地连接到一个或多个植入导液管装置的一个或多个出口或端口。可植入经皮流体输送装置特别适合用于使用一个或多个相关联的植入实质内导液管装置来将治疗剂输送到大脑内的目标。

可植入经皮流体输送装置包括皮下底部部分，所述皮下底部部分包括用于向一个或多个植入导液管装置供应流体的一个或多个端口。如本文中所使用，术语“皮下的”意图界定在皮肤的外表面下方的位置。如下文所描述，皮下底部部分是在所有皮肤下方优选地可植入的。经皮部分也提供为所述装置的一部分，所述经皮部分从皮下底部部分延伸且包括体外表面。如所属领域的技术人员将理解，经皮装置在被植入时穿过皮肤以提供身体的内部和外部之间的连接。皮下底部部分的一个或多个端口是从经皮部分的体外表面可进入的；换句话说，体外表面(即，从身体的外部可进入的表面)提供通向所述装置的皮下底部部分的一个或多个出口端口的流体入口。应注意，皮下底部部分和经皮部分可以形成在一起或可以形成为在使用之前附接在一起的单独的组件。

本发明的第一方面的装置的皮下底部部分具有用于直接将皮下底部部分紧固到骨头的一个或多个紧固部件。具体来说，所述一个或多个紧固部件包括至少一个径向突出的翼状部。已经发现，提供此径向突出的翼状部可稳定所述装置且允许到骨头的更加牢固的附接。这在将所述装置植入覆盖于肌肉中的细颅骨中时是尤其有利的。所述装置因此优选地用于非人类受试者，例如灵长类动物。

可以提供任何数目的径向突出的翼状部。有利地，所述装置包括多个径向突出的翼状部。优选地，提供三个或三个以上径向突出的翼状部。在优选实施例中，提供三个径向突出的翼状部；这些翼状部可以近似120度彼此间隔开。替代地，可以提供以近似90度间隔开的三个径向突出的翼状部。

所述装置可以包括具有中央轮毂的皮下底部部分，所述中央轮毂用于压配合附接到形成于颅骨中的孔。所述中央轮毂可以包含WO2011/098769中所描述的特征中的任一者。另外，所述至少一个径向突出的翼状部优选地从中央轮毂延伸。中央轮毂可以是近似圆柱形的。中央轮毂可以具有半径。每个翼状部优选地从轮毂径向延伸出大于轮毂的半径的一半的距离。每个翼状部可以从轮毂径向延伸出大于轮毂的半径的距离。每个翼状部可以从轮毂径向延伸出至少0.5mm、更优选地延伸出至少1mm、更优选地延伸出至少2mm、更优选地延伸出至少3mm或更优选地延伸出至少4mm。

径向突出的翼状部可以是任何合适的形状。有利地，每个径向突出的翼状部具有磨圆的远端或末端。一些或所有径向突出的翼状部可以包括用于接收骨螺钉的孔。翼状部随后可以通过螺钉固定到颅骨。这可以有助于在所述装置的骨整合之前附接到受试者身上。每个翼状部在它径向延伸时可以向上弯曲(即，远离受试者)。每个翼状部的远端可以安置在骨头的表面上。例如，每个翼状部的远端可以安置在与骨头中的孔相邻的骨头表面上，所述孔经形成以接纳中央轮毂。

每个径向突出的翼状部可以包括一个或多个孔以促进骨整合。每个径向突出的翼状部优选地包括延伸穿过翼状部的多个孔以促进骨整合。例如，每个径向突出的翼状部可以包括其中形成有一个或多个孔的基片(例如，金属薄板)。替代地，每个径向突出的翼状部可以由网(例如，“铁丝网”类型的结构)或由多孔材料形成。此类结构允许骨头生长穿过孔以将所述装置紧固到骨头上。

有利地，皮下底部部分的至少一部分包括涂层或表面纹理以促进骨整合。所述涂层或表面纹理可以涂覆到至少一个径向突出的翼状部和/或任何中央轮毂。

当被植入时，皮下底部部分的至少一部分(且优选地大部分)位于骨头的外表面下方。所述装置优选地包含一个或多个特征，所述特征允许预先界定所述装置插入到形成于骨头中的适当的凹处中的深度。有利地，皮下底部部分包括突出的唇缘或梯级以用于围绕形成于骨头中的凹处的外周接合所述骨头的外表面。因此，此唇缘在插入以及设定插入的深度时安置在最外部骨头表面上，还允许将所述装置植入在自始至终穿过骨头的孔中。

所述装置可以使用任何合适的制造技术来制造。例如，通过机械加工、选择性激光烧结或3D打印。

本发明还延伸到结合至少一个神经外科导液管的如上文所描述装置。

本发明还延伸到结合用于附接到体外表面的流体连接器以提供通向所述一个或多个端口的流体入口的如上文所描述的装置。

本发明还延伸到神经外科的方法。所述方法可以包含以下步骤：在受试者的颅骨中形成凹处，且将如上文所描述的装置植入在所述凹处中。在外科上形成的凹处可以经成形以接纳所述装置。优选地使用WO2011/098769中所描述的植入技术。

如上文所解释，本发明是对WO2011/098769中所描述的装置的改进。因此WO2011/098769的全部内容通过引用并入本文中。因此，本发明的装置可以进一步包括WO2011/098769中所描述的任何特征。

现在将仅借助于实例参考附图描述本发明，在该附图中：

图1示出了本发明的经皮流体输送装置，

图2是图1的装置的替代视图，

图3图示了从受试者的外部所观察的在被植入时的装置，

图4是该装置在被植入时的剖视图，

图5示出了图1的装置的第一变体，

图6示出了图1的装置的另一变体，

图7示出了图1的装置的螺钉紧固的变体，以及

图8示出了在被旋拧在适当的位置时的图7的装置。

参考图1和图2，其图示了本发明的可植入经皮流体输送装置2。

装置2包括经皮部分4和皮下底部部分6。经皮部分4包含经皮区域8和体外表面10，该经皮区域经粗糙化以促进皮肤黏合。体外表面10的侧壁是平滑的以允许清洁。隔膜密封件12是经由顶部表面14可进入的。隔膜密封件12提供朝向设置在皮下底部部分6中的端口的流体进入，该端口还连接到四内腔式供应管16。供应管16进一步经由流体轮毂20连接到四个颅内流体输送导液管18。装置2可以形成为单一块或由多个零件形成，且可以包含WO2011/098769中所详细描述的内部或外部配置中的任一者。

本发明涉及改进的皮下底部部分6。底部部分6包括中央轮毂22，该中央轮毂包括拉削翅片或肋状物23，用于接合和紧握形成于受试者的骨头中的互补孔。中央轮毂22还包含三个径向突出的翼状部24。换句话说，该装置具有纵向轴线L，该纵向轴线通常经布置以在被植入时近似垂直于骨头的表面。翼状部24在垂直于纵向轴线L的方向上从中央轮毂22向外延伸(即，它们径向延伸)。在装置的植入之前形成于受试者体中的骨头凹处将因此包含用于接纳中央轮毂22的中央孔，和与径向突出的翼状部24的尺寸和间距相对应的三个径向延伸的狭槽。径向突出的翼状部24中的每一者还包括多个孔26。这些孔26帮助促进骨整合(即，骨头可以生长穿过孔由此将装置固定在适当的位置)。尽管示出了三个等距离间隔开的翼状部，但应注意，可以提供不同数目的翼状部且可以视需要更改径向间距。

可植入经皮流体输送装置可以用作WO2011/098769中所描述的药物输送设备的一部分。例如，经皮流体输送装置可以连接到一个或多个可植入颅内导液管。

参考图3，提供了对在进行移植之后该装置将如何安置在皮肤(即，真皮40)中的说明。应注意，凹陷区域是其中皮下层已经去除且真皮层已经粘附到骨膜的地方。

图4示出了植入到模型的颅骨中的装置的截面视图。其示出了真皮40、骨膜42以及骨头44。同样，可以注意到，骨头在愈合时段之后怎样被示出。在外科植入期间，钻骨的和/或钻孔的骨头碎片被优选地围绕植入装置装回去以使恢复的速率最大化。

图5示出了可植入经皮流体输送装置52，其具有与上文参考图1到图4所描述的装置相似的结构。装置52包括经皮部分54和皮下底部部分56。经皮部分54与上文所描述的经皮部分4相似，但经皮区域58长于上文所描述的经皮区域以减少在该装置上的真皮生长。

皮下底部部分56包括中央轮毂60和三个突出的翼状部62(应注意，图5的截面视图中图示了翼状部62中的仅两者)。中央轮毂60是近似圆柱形的且具有中央纵向轴线L和半径r。翼状部62从轮毂60径向突出且具有径向长度w。如上文所解释，优选的是，翼状部从轮毂延伸出的距离w大于轮毂的半径r的一半。在此实例中，翼状部62从轮毂60延伸出略微大于半径r的距离w。在此实例中，三个翼状部62围绕轮毂彼此间隔开90°，其中供应管在图5中示出为阴影轮廓的位置64处离开轮毂60。尽管还提供小拉削翅片66以有助于压配合附接到形成于颅骨中的孔，但三个翼状部62提供该装置在骨头内的稳定化。

图6示出了可植入经皮流体输送装置82，其具有与上文参考图1到图5所描述的装置相似的结构。装置82还包含经皮部分84和皮下底部部分86。装置82具有中央轮毂90和三个突出的翼状部88。每个翼状部88位于包含纵向轴线L的平面中。翼状部88并未在皮下底部部分86的全长上延伸。替代地，翼状部88的下部末端受到皮下底部部分86的远端(下部末端)的阻碍。类似地，翼状部88的上部末端受到皮下底部部分86的近端(上部末端)的阻碍。

尽管图6仅是出于说明的目的且未按比例绘制，但翼状部88的径向顶端位于距纵向轴线L近似5.5mm处。翼状部88的下部和上部末端还被阻碍成对应地距皮下底部部分86的下部和上部末端近似2mm和1mm。当然，应注意，这些尺寸出于说明本发明的目的而提供且不应被视为限制根据本发明可以提供的装置的尺寸。已经发现提供如图6中所图示的翼状部是较好的，因为它允许将装置82植入在具有较大弯曲的颅骨的区域中；即，它确保当颅骨弯曲远离轮毂时，翼状部不穿透皮肤或戳得更深入颅骨之中。

参考图7和图8，其图示了另一可植入经皮流体输送装置102。

装置102还包含经皮部分104和皮下底部部分106。经皮部分104与上文参考图1到图6所描述的那些经皮部分相似。皮下底部部分106包括具有翅片或肋状物123的中央轮毂122，用于与骨头凹处接合。三个翼状部124从中央轮毂122突出。翼状部124以90°径向间隔开且供应管出口110(示出在图7和图8中的阴影轮廓中)设置成与翼状部124中的一者径向相反。每个翼状部124具有附接到中央轮毂122的近端。每个翼状部124的远端包含孔130，用于借助骨螺钉132将翼状部124固定到受试者的骨头。多个孔134设置在靠近每个翼状部124的近端处以促进骨整合。

图7示出了在使用之前的装置102和骨螺钉132，而图8图示了在植入在受试者体中之后的装置102和骨螺钉132。图8中还图示了骨头140、颞筋膜142以及真皮144。可以看出，中央轮毂122和每个翼状部124的近端位于与骨头140形成的凹处内。每个翼状部124经成形以朝向骨头层的表面向上弯曲，且以具有安置在骨头的表面上的远端(包括孔130)。这允许使用骨螺钉132将该装置附接到骨头140，由此立刻将该装置固定到受试者身上。骨整合随后可以在较慢的时间范围上发生以进一步将该装置固定在适当的位置，但螺钉132允许在植入之后立刻使用该装置，以及在骨整合发生的时候稳定该装置。

Claims (14)

1.一种可植入经皮流体输送装置，其包括；

皮下底部部分，其包括用于向一个或多个植入导液管装置供应流体的一个或多个端口，以及

经皮部分，其包括体外表面，所述皮下底部部分的所述一个或多个端口是从所述经皮部分的所述体外表面可进入的，

其中所述皮下底部部分是至少部分可插入到形成于骨头中的互补凹处中的，且包括用于直接将所述皮下底部部分紧固到所述骨头的一个或多个紧固部件，

其特征在于，所述一个或多个紧固部件包括至少一个径向突出的翼状部。

2.根据权利要求1所述的装置，其包括多个径向突出的翼状部。

3.根据任一前述权利要求所述的装置，其包括三个或三个以上径向突出的翼状部。

4.根据任一前述权利要求所述的装置，其包括三个径向突出的翼状部。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述径向突出的翼状部以近似120度彼此间隔开。

6.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述皮下底部部分包括用于压配合附接到形成于颅骨中的孔的中央轮毂，所述至少一个径向突出的翼状部从所述中央轮毂延伸。

7.根据任一前述权利要求所述的装置，其中每个径向突出的翼状部具有磨圆的远端。

8.根据任一前述权利要求所述的装置，其中每个径向突出的翼状部包括一个或多个孔以促进骨整合。

9.根据权利要求8所述的装置，其中每个径向突出的翼状部包括延伸穿过所述翼状部的多个孔以促进骨整合。

10.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述皮下底部部分的至少一部分包括涂层或表面纹理以促进骨整合。

11.根据任一前述权利要求所述的装置，其包括唇缘以设定所述装置插入到骨头凹处中的深度。

12.一种神经外科设备，其包括根据任一前述权利要求所述的装置和至少一个神经外科导液管。

13.一种神经外科设备，其包括根据权利要求1到11中任一项所述的装置和流体连接器，所述流体连接器用于附接到体外表面以提供通向所述一个或多个端口的流体入口。

14.一种神经外科的方法，其包括以下步骤：在受试者的颅骨中形成凹处且将根据权利要求1到11中任一项所述的装置植入在所述凹处中，所述凹处经成形以接纳所述装置。