可膨胀体装置和使用方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2013年3月15日提交的标题为“ExpandableBodyDeviceandMethodofUse”的美国临时专利申请61/793,737的优先权,所述申请的全部内容以引用的方式整体并入本文。
发明领域
本公开涉及包括可膨胀体和递送导管的装置和系统,所述装置和系统用于治疗血管系统的囊状动脉瘤或血管片段或其他生物学导管的闭塞,其中可膨胀体最终以膨胀状态保留在动脉瘤、血管片段或生物学导管片段中。此外,本公开涉及用于递送和定位可膨胀体的各种实施方案的方法和系统,所述可膨胀体的各种实施方案被设定尺寸并且被构造来填充和/或密封囊状动脉瘤、血管片段或生物学导管片段的至少一部分,以使得可膨胀体以膨胀状态保留在适当的位置,而将递送导管从患者身上去除。本公开还涉及用于治疗囊状动脉瘤的装置、系统以及方法,其中可膨胀体可以与一个或多个绕线组合部署,所述一个或多个绕线与动脉瘤的壁和可膨胀体两者都接触并且在可膨胀体上施加力以帮助密封动脉瘤颈部。
发明背景
动脉瘤是可能出现在身体中任何地方的血管的异常向外鼓胀。这种鼓胀削弱了血管壁,使其容易破裂,这会导致流血或出血。动脉瘤在脑动脉循环中较常见,其中它们被称为脑或颅内动脉瘤。当脑动脉瘤破裂时,这常常导致出血性中风、脑损伤并且有时导致死亡。脑动脉瘤是常见的疾病,影响到估计2%的成年人口。大约90%的脑动脉瘤是囊状的,其具有圆形的、类似囊或袋的形状。创性手术是传统治疗模式,其中手术涉及打开颅骨并且通过将外科小夹钳(smallsurgicalclip)放置在动脉瘤的颈部或主体的外侧上来密封动脉瘤,从而限制血液流到动脉瘤囊中。
或者,已使用微创、基于导管、血管内的治疗,其中一系列小金属绕线(“线圈”)被用于填充动脉瘤囊、血管片段或生物学导管片段以实现闭塞。为了用线圈使动脉瘤或血管闭塞,医师将导管插入到血管系统的内腔中并且将导管尖端调动到想要闭塞的位置。在导管尖端处于适当位置的情况下,所述医师使线圈穿过导管进入到动脉瘤、血管片段或生物学导管片段的内腔或内部空腔中。
虽然有效,但是囊状脑动脉瘤的绕线具有缺点。首先,线圈的放置难以控制,常常导致线圈突出到根源血管(parentvessel)中,或者线圈迁移到非目标位置上。第二,线圈仅部分地填充动脉瘤囊并使其闭塞。需要血栓和纤维组织的积聚来密封动脉瘤,这是发生通常需花费几周至几月且有时候不完全的过程,所述过程伴随蛛网膜下出血会降低治疗急性动脉瘤破裂时线圈的有效性。即使在使用线圈最初是有效的时候,动脉瘤、血管或生物学导管的再通也是常见的事情,从而导致血流返回至动脉瘤并且增加了随时间推移破裂的风险。用线圈不完全填充囊状动脉瘤在囊状动脉瘤的颈部区域中尤其常见,其中线圈密度可以是低的并且血液流速是高的。第三,通常需要众多线圈来治疗动脉瘤,从而导致成本较高且治疗时间较长。第四,线圈容易受到压缩,进一步暴露动脉瘤颈部并且由此导致高动脉瘤复发率。
最近,传统的管状支架已适用于治疗脑动脉瘤。这些支架被放置在导管递送装置上并且定位在邻近动脉瘤的根源血管中。这些支架之后利用递送装置在根源血管中膨胀,接着去除递送装置。膨胀的金属支架用于减少血液流入到动脉瘤囊中并且促进动脉瘤血栓形成。虽然有效,但是使用这些“分流”支架具有缺点。首先,支架可能覆盖邻近动脉瘤的重要动脉分支并使血流转向离开所述重要动脉分支,有时会导致局部缺血和中风-在治疗分叉部动脉瘤时尤其常见的问题。第二,这些支架是根源血管中的血栓和内膜增生形成的源头,这会导致根源血管内腔变窄、局部缺血以及中风。
在其他临床情况下,患者可以受益于某些动脉或静脉片段的闭塞。在血管内血管闭塞是有益的情况下的临床设定包括减少受伤血管的流血、减少流向肿瘤的血液,以及出于其他目的将血管系统中的血液路径重新路由以至于减少流向血管异常和畸形的血流。已开发微创的、基于导管的、血管内的治疗来使血管片段闭塞。用于血管闭塞的血管内医疗装置包括球囊导管,其中球囊可以被充胀来填充血管片段的内腔并且从导管脱离。对于血管闭塞使用可脱离的球囊导管具有两个主要缺点。首先,球囊由通常阻止组织合并的聚合物制成。这限制了装置放置处装置的固定并且增加了迁移的风险。第二,球囊被构造成具有随着加压而膨胀的弹性壁,以及被设计成在脱离之后维持所述压力的阀门。不幸的是,球囊和阀门的故障率相当高,从而导致收缩。在不存在组织合并的情况下,球囊收缩会导致血管或生物学导管再通或者球囊迁移和非目标血管片段的闭塞。
最近,已经开发了用于血管闭塞的血管内医疗装置,其包括用于填充血管片段的内腔的一部分以诱导血栓形成和血管片段闭塞的篮结构。虽然通常仅需要单个篮结构来使血管片段闭塞,并且装置一般更容易控制,但是这些装置仅部分地填充血管并且需要血栓和纤维组织的积聚以使血管闭塞。至于线圈,使这个过程发生需要花费几周并且有时不完全,常常导致不完全的闭塞或再通以及治疗失败。
因此,仍然需要用于治疗囊状动脉瘤,包括脑动脉瘤的医疗装置、系统以及方法,所述医疗装置、系统以及方法导致流向囊状动脉瘤的血液的更有效且更完全的减少,所述减少更有效地密封颈部,并且更持久和具有长久性。还需要具有减少血液流入到囊状动脉瘤中且更快速地密封动脉瘤颈部的医疗装置、系统以及方法。最后,需要具有与现有治疗对比时可以更容易地且在更少时间内使用,而具有更低的并发症风险,并且成本更低的用于治疗囊状动脉瘤的医疗装置、系统以及方法。
还仍然需要执行简单、导致快速、受控且完全的闭塞,具有较低的再通、装置迁移或其他并发症的风险,且可以合理的成本购买的用于使血管片段和其他生物学导管的片段闭塞的基于导管的医疗装置、系统以及方法。
发明概述
本文公开了用于治疗囊状动脉瘤的医疗系统和装置,其使用一个可膨胀体或结构或者一个或多个可膨胀体或结构的组合来使囊状动脉瘤闭塞。还公开了用于使用一个可膨胀体或结构,或者一个或多个可膨胀体或结构的组合来使血管片段(包括动脉、静脉、其他血管导管以及其他生物学导管)闭塞或阻塞的医疗系统和装置。一个或多个可膨胀体可以被构造用于用作球囊、球体支架、块体支架、自膨胀线圈或其他可膨胀的构造。如本文所使用的术语“可膨胀体”、“可膨胀结构”、“可膨胀球囊”、“球体支架”和“块体支架”是指具有单层或多层构造的可膨胀体,并且其中可膨胀体可以首先使用递送装置以非膨胀状态引入患者体内;第二,以非膨胀状态穿过(negotiatedinthenon-expandedstatethrough)患者的心血管系统进入目标治疗部位(即,植入部位);第三,在目标治疗部位处膨胀到膨胀状态;并且第四,从递送装置脱离以在目标或治疗部位处以膨胀构造保留在患者身体中。本文还公开了所述医疗装置和医疗系统的制造方法和使用方法。
本文公开的医疗系统可以用于填充患者的生物学空间。此医疗系统包括单叶金属可膨胀体和递送装置。此医疗系统还可以包括一个或多个另外的可膨胀体,包括可以紧邻所述单叶可膨胀体放置的绕线。填充生物学空间包括使破裂或未破裂的囊状动脉瘤的内腔,或血管片段(包括动脉和静脉)的内腔,或另一类型的生物学导管的内腔的至少一部分闭塞。
单叶金属可膨胀体包括远端区域、大致与远端区域相对的近端区域,以及任选地从远端区域过渡到近端区域的中间区域。中心轴在单叶金属可膨胀体的近端区域与远端区域之间近-远延伸。单叶金属可膨胀体的壁大致从近端区域连续延伸穿过,任选地穿过中间区域而到达远端区域,以界定可膨胀体的外表面和可膨胀体的内表面。内表面界定可膨胀体的内部体积。可膨胀体被构造来从可递送(即,塌缩或非膨胀)构造膨胀成膨胀构造。
在各种实施方案中,可膨胀体包括由中间区域分开的近端区域和远端区域,所述中间区域形成可膨胀体的整体构造。可膨胀体还可以通过第一轴和横切于第一轴的第二轴来界定。第一轴在可膨胀体的近端颈部与远端颈部之间延伸。一方面,中间区域的形状可以通过平行于第一轴的弧来描述和界定。在各种实施方案中,可膨胀体沿第二轴的宽度或长度大于可膨胀体沿第一轴的高度或长度。在一些实施方案中,当膨胀时,远端区域的平行于第二轴的最大半径小于或等于近端区域的平行于第二轴的最大半径。在一些实施方案中,当膨胀时,远端区域的平行于第一轴的最大半径小于或等于近端区域的平行于第一轴的最大半径。
在各种其他实施方案中,可膨胀体还可以被界定和描述为具有附着到大致半球形的远端区域上的大致半球形的近端区域。由每个区域形成的半球体还可以通过与第一轴或第二轴对齐的半长轴和半短轴来界定。每个区域具有对应的颈部并且可以独立地界定扁圆半球体、扁长半球体、或半球。
递送装置具有包括近端和大致与近端相对的远端的纵向延伸体。递送装置的远端可操作地联接至可膨胀体的近端颈部。在一些实施方案中,递送装置的远端还可操作地联接至可膨胀体的远端颈部。在一个实施方案中,当可膨胀体处于可递送构造时,壁呈现打褶构造,所述打褶构造具有相对于第一轴或中心轴以顺时针方向,或可替代地,相对于第一轴或中心轴以逆时针方向折叠以形成可膨胀体的折叠区域的多个褶状物。相反地,当可膨胀体处于膨胀构造时,多个褶状物并未被折叠并且打褶构造基本上不再存在。
在一个实施方案中,系统或医疗系统包括脱离系统,所述脱离系统具有部分地支撑在递送装置上的电路并且被构造来通过电解将可膨胀体从递送装置的远端拆离。
本文还公开了用于填充患者的生物学空间的至少一部分的方法。一种方法包括提供单叶金属可膨胀体,其被构造来从可递送构造膨胀成膨胀构造。可膨胀体经由递送装置以可递送构造引入到患者的生物学空间中,所述递送装置具有可操作地接合至可膨胀体的近端颈部、近端区域或远端颈部的远端。流体介质可以经由递送装置递送到可膨胀体的内部体积中以使可膨胀体充胀或膨胀,从而使得所述可膨胀体呈现膨胀构造。在膨胀之后,将可膨胀体从递送装置脱离。在一些实施方案中,方法包括使用脱离系统,所述脱离系统具有部分地支撑在递送装置上的电路以通过电解将可膨胀体从递送装置的远端拆离。在一些实施方案中,递送装置的一部分(包括近端颈部的一部分)在脱离之前经历电解。在一些实施方案中,经历电解的近端颈部的部分是环形的。
本文还公开了用于制造用于填充患者的生物学空间的装置或系统的方法。一种方法包括制造单叶金属可膨胀体,所述单叶金属可膨胀体具有远端区域、大致与远端区域相对的近端区域,以及任选的从远端区域过渡到近端区域的中间区域。中心轴或第一轴在单叶金属可膨胀体的近端颈部与远端颈部之间延伸。单叶金属可膨胀体的壁大致从近端区域连续延伸穿过中间区域,并且到达远端区域以界定可膨胀体的外表面和可膨胀体的内表面。内表面界定可膨胀体的内部体积。方法还包括将一个或两个颈部片段的全部或一部分焊接或连接至可膨胀体。在电铸过程期间可以将颈部片段连接以形成可膨胀体。
方法还包括制造具有纵向延伸体的递送装置,所述纵向延伸体包括近端和大致与近端相对的远端,可操作地将递送装置的远端联接至可膨胀体,这包括联接至可膨胀体的近端颈部或近端区域。制造方法还包括将可膨胀体的壁成型为打褶构造。打褶构造包括相对于第一轴或中心轴以顺时针方向,或可替代地,相对于第一轴或中心轴以逆时针方向折叠以形成可膨胀体的折叠区域的多个褶状物。
制造用于填充患者的生物学空间的系统的另一方法包括将不锈钢环联接至牺牲芯轴的近端、将金属层沉积在牺牲芯轴上和至少沉积在不锈钢环或管的一部分上以及消除牺牲芯轴以留下具有牺牲芯轴形状的空心主体形式的金属层,所述金属层可以被塑造成可膨胀体。制造方法的这个实施方案包括其中通过电铸沉积金属的方法以及其中所沉积金属是金的方法。因此不锈钢环被连接至空心主体的近端区域并且从其延伸,形成颈部,这包括形成近端颈部。不锈钢环还可以通过将单独的片段焊接至可膨胀体的颈部或主体来添加,所述主体被界定为包括近端区域和远端区域、以及任选的中间区域。在某些实施方案中,不锈钢环或管被联接至递送装置,并且被构造,其中环或管可以通过电解切断。
方法可以包括将电绝缘材料施加到可膨胀体的外表面和内表面以及不锈钢环的外表面或内表面上,并且通过使由不锈钢环构成的颈部的区域的外表面的一部分不具有电绝缘材料来建立阳极。方法还包括将不锈钢环的至少一部分联接至递送装置的远端,并且通过凭借递送装置行进的传导路径将电解系统电耦合至不锈钢环以形成潜在的阳极。方法还包括将一个或多个端帽或鼻锥附着到可膨胀体的颈部或递送导管的远端上。端帽或鼻锥可以包含聚合物材料。此外,聚合物护套或涂层可以被附接至可膨胀体和端帽或鼻锥,以使得聚合物护套当可膨胀体处于折叠、包覆或压缩的递送构造时密封可膨胀体。
在上述装置、系统和方法的各种实施方案中,可膨胀体的壁可以包括至少一个金属层,所述至少一个金属层具有范围在约5μm与50μm之间的厚度。在一个实例中,近端区域、中间区域和远端区域的金属层可以包括金或铂。可膨胀体的壁还可以包括在金属层的内表面上延伸的非金属涂层的内层和/或在金属层的外表面上延伸的非金属涂层的外层。非金属涂层可以是电绝缘材料,包括例如聚对二甲苯。例如,聚对二甲苯的内层和外层可以涂布金或铂金属层。
金属层的表面可以包括圆形、鹅卵石形或颗粒表面结构,所述表面结构具有约0.1μm至约10μm的表面高度。金属层的外表面可以包括大致管状突出。在一个实施方案中,一些大致管状突出是分支的。在另一个实施方案中,一些在两端上连接至金属层以形成环路。
可膨胀体的金属层可以通过在芯轴上进行电铸来产生,其中任选地芯轴的全部或一部分是牺牲的。芯轴的部分可以由牺牲的铝部件以及由其他金属(如不锈钢、锌、镁或铜)制成的非牺牲的部件形成。芯轴可以具有不超过约0.1μmRt(即,最大峰至谷高度)的表面光洁度。
或者,芯轴可以具有打褶外表面,所述打褶外表面大致复制了处在可递送构造与膨胀构造之间的中间形状的可膨胀体的打褶构造。非牺牲的不锈钢芯轴部件可以包括金或铂的表面层,所述表面层在非牺牲芯轴部件的内表面或外表面中的一个的至少一部分上延伸。
在各种实施方案中,可膨胀体可以经受一个或多个退火过程。可膨胀体可以在折叠成可递送构造之前和之后进行退火。此外,可膨胀体可以经受退火过程,同时包括非金属涂层。
可膨胀体的壁可以包括可以从内表面完全延伸穿过壁的厚度而到达外表面的孔。孔径范围是0.1μm至500μm。因此,可膨胀体可以通过经由递送装置与可膨胀体的内部体积流体连通的流体供应装置来充胀。流体供应装置被构造来向内部体积提供供应流体流速,所述供应流体流速超过来自处于流体递送压力下的多个孔的逃逸流体流速。在一个实施方案中,在可膨胀体膨胀时,所述孔填充有生物可降解或生物可蚀解的材料,以使得所述孔在生物体内膨胀后在一定时间段内打开。
当处于递送或可递送构造时,可膨胀体的折叠区域可以界定线接收通道。在一个实施方案中,在可膨胀体的折叠区域中并未发现递送装置或递送导管的部分。在另一个实施方案中,在可膨胀体的折叠区域中发现了递送装置或递送导管的一部分。每个褶状物包括近-远延伸且径向离开中心轴延伸的脊线,并且每个褶状物通过近-远延伸的插入沟而从任何紧邻的褶状物分离,以使得打褶构造具有交替的脊-沟配置。当折叠时,每个褶状物相对于第一轴或中心轴以顺时针方向,或相对于第一轴或中心轴以逆时针方向在紧邻的褶状物上折叠。在一个实施方案中,在可膨胀体的折叠区域中并未发现递送装置的部分。在另一个实施方案中,可膨胀体的折叠区域可以界定用于接收引导线的通道。在另一个实施方案中,在可膨胀体的折叠区域中发现了递送装置或递送导管的一部分。
在各种实施方案中,可膨胀体被充胀或膨胀以实现膨胀构造。可膨胀体经由将流体介质递送到可膨胀体的内部体积来充胀或膨胀。流体介质通常包括液体或气体。在各种实施方案中,在膨胀期间,可膨胀体内的的压力是5个大气压(atm)或更小。其他合适的压力包括3个大气压或更小、2个大气压或更小、以及1个大气压或更小。
在膨胀或充胀期间,打褶构造和可递送构造中存在的可膨胀体的多个褶状物基本上被消除。当膨胀时,可膨胀体具有足够的强度以在从递送装置脱离或分离之后在生物学空间内将其自身维持在膨胀构造。
金属可膨胀体和递送装置被构造来允许可膨胀体的内部体积任选地至少部分地填充有固体或半固体支撑结构。支撑结构包括金属或聚合物线圈或线、金属或聚合物膨胀性结构、珠、球、微球体、生物可吸收或生物可蚀解材料、或其组合。在一个实施方案中,在可膨胀体的内部体积中不需要并非源自患者的固体或半固体材料或构件,以使得可膨胀体在可膨胀体与递送装置分离之后呈现或维持膨胀构造。
当处于膨胀构造时,可膨胀体可以具有球形、球体或椭圆体的整体形状。在各种实施方案中,选择比待填充的生物学空间小的可膨胀体。在各种实施方案中,当膨胀时,可膨胀体具有平行于第二轴的最大宽度、长度或直径,所述第二轴大于通向生物学空间的口部或开口的宽度,以使得可膨胀体的膨胀形式可以减少流入生物学空间的生物流体,或者密封通向生物学空间的口部或开口。例如,可膨胀体可以用于密封囊状动脉瘤或者至少减少流向囊状动脉瘤的血液。为了维持与动脉瘤的口部或开口相接触,可膨胀体可以与绕线结合来部署,所述绕线填充生物学空间内的其余空隙的至少一部分,并且将力施加到可膨胀体的表面上以维持所述可膨胀体在所述空间的位置,并且维持与所述空间的口部或开口的持续接触。在某些实施方案中,绕线是可膨胀体的形式,如当绕线包含镍钛诺或另一种自膨胀材料的时候。具体地说,绕线(或“线圈”或“辅助线圈”)被部署在动脉瘤中可膨胀体与从根源血管进入到动脉瘤内腔或囊中的口部或开口相对的动脉瘤的壁之间的的空隙内。如本文所使用,根源血管是形成动脉瘤的血管。辅助线圈与动脉瘤的壁和可膨胀体两者都接触并且施加一个力以使可膨胀体压靠或保持靠在动脉瘤的颈部或口部上。以将使根源血管多于50%的内腔截面积闭塞的方式选择可膨胀体的大小,以使得所述可膨胀体大于或宽于动脉瘤的颈部或口部,并且无法将所述可膨胀体推出动脉瘤而进入根源血管中。在一个实施方案中,辅助线圈可以用将自膨胀特性赋予线圈的方法和材料制成。例如,辅助线圈可以是包含镍钛诺的球形形状的线圈。在其他实施方案中,辅助线圈可以是各种其他形状,包括但不限于球形、球体、椭圆体或圆柱体的构造。在其他实施方案中,辅助线圈可以涂布有聚合物材料如PTFE,以为线圈提供缓冲并且增加线圈的润滑性,其方式可以减少对动脉瘤的壁的创伤并且可以减少推动线圈经过和离开线圈递送装置所需的力。
在各个方面中,辅助线圈可以具有范围在约0.002英寸与0.012英寸之间的直径。优选地,辅助线圈具有约0.004英寸与0.008英寸之间的直径。类似地,辅助线圈上的聚合物涂层可以具有范围在约0.001英寸与0.003英寸之间的厚度。优选地,聚合物涂层具有约0.0015英寸与0.002英寸之间的厚度。可以使用递送导管将辅助线圈递送到生物学空间如动脉瘤的内腔中,所述辅助线圈可以被放置成穿过联接至可膨胀体的递送导管的引导线内腔。这个线圈递送导管可以具有范围在约0.014英寸与0.022英寸之间的外径,以及优选地约0.016英寸与0.020英寸之间的外径。类似地,线圈递送导管可以具有范围在约0.008英寸与0.016英寸之间的内径,以及优选地约0.010英寸与0.014英寸之间的内径。
可膨胀体可以包括各自延伸离开可膨胀体的近端颈部和远端颈部。在一个实施方案中,可膨胀体和颈部两者完全由可锻金属如金或铂形成,。在另一个实施方案中,至少一个颈部的至少一部分包含随后可以经由电解切断的不锈钢,包括不锈钢环。
递送装置包括纵向延伸体,所述纵向延伸体可以具有导管的形式和功能,并且可以具有亲水涂层或光滑涂层。此涂层也可以存在于可膨胀体上。纵向延伸体的远端片段可操作地联接至可膨胀体,包括联接至近端颈部和近端区域。纵向延伸体的远端片段也可以操作地联接至远端颈部。例如,纵向延伸体的远端可以接收在可膨胀体的近端区域处的颈部中,以使得纵向延伸体的远端片段的外表面与可膨胀体的近端颈部的内表面相接触。在另一个实例中,纵向延伸体的远端片段在接近可膨胀体颈部中的暴露金属的环形区域的近端边缘处终止。在另一个实例中,纵向延伸体的远端片段延伸穿过可膨胀体,并且与可膨胀体的远端颈部的内表面相接触。在另一个实例中,纵向延伸体的远端片段延伸穿过可膨胀体,并且穿过可膨胀体的远端颈部。
各种系统和方法可以包括或使用电解系统,所述电解系统被配置来将电流递送到可膨胀体,包括递送到颈部(包括近端颈部)上的暴露的金属表面。在各种实施方案中,电流包括恒定电流、恒定电压、或方波电压。当纵向延伸体或递送导管被联接至可膨胀体时,递送电流会导致递送导管从可膨胀体分离或脱离。分离可以发生在颈部的圆环的、或环状的未涂布的、或暴露的金属表面区域中,所述金属表面区域由不锈钢或金形成并且例如通过激光蚀刻而暴露。在电解期间,颈部的圆环的未涂布的或暴露的金属表面区域用作阳极。当递送方波电压时,基于阳极的电压与递送装置上支撑的或驻留在递送装置外部的参考电极(如具有驻留在患者身上或患者体内的针或电极垫片的电极,或驻留在递送导管的主体上的电极)的电压之间的比较来调制阳极的电压。
制造可膨胀体的一种方法包括:a)提供包括打褶外表面的牺牲芯轴;b)将金属层沉积在牺牲芯轴上;c)去除牺牲芯轴并且留下呈空心打褶主体形式的金属层;d)用非金属材料涂布空心打褶主体的金属层的内表面和/或外表面;以及e)折叠所述空心打褶主体以进一步提高所述空心打褶主体打褶的程度,所述折叠包括相对于空心打褶主体的中心轴以顺时针方向,或相对于中心轴以逆时针方向折叠多个褶状物。
支撑在递送装置上的电解系统的部分包括嵌在递送导管的壁上或壁内的一个或多个导体,所述一个或多个导体用作电系统的电导体。这些导体同时还可以为递送导管的壁提供结构加固。导体是线、电缆或其他电导体,其可以包括螺旋、辫状或笔直构造的多种构造布在或途径导管或导管壁。所述导体中的一个与可膨胀体中可以用作阳极的一部分电连通,所述部分如具有暴露的金属表面的颈部的圆环区域处或附近;而导体中的另一个与支撑在递送装置上可以用作阴极的结构电连通,所述结构如铂金属电极或环。在一个实施方案中,导体中的一个与支撑在递送装置上可以用作参考电极的结构电连通。
本申请涉及以下申请:在2012年7月17日提交的标题为“ExpandableBodyDeviceandMethodofUse”的PCT国际专利申请号PCT/US12/47072;在2012年1月17日提交的标题为“DetachableMetalBalloonDeliveryDeviceandMethod”的PCT国际专利申请号PCT/US12/21620;在2012年1月17日提交的标题为“BallstentDeviceandMethodsofUse”的PCT国际专利申请号PCT/US12/21621;在2012年1月17日提交的标题为“BlockstentDeviceandMethodsofUse”的PCT国际专利申请号PCT/US12/00030;以及在2011年1月17日提交的标题为“DetachableMetalBalloonDeliveryDeviceandMethod”的美国临时申请号61/433,305(‘305申请)。以上列出的每个专利申请是共同拥有的,即由申请时的相同的发明实体共同地拥有,并且以引用的方式整体并入本文。
附图说明
图1A-1D是可膨胀体的实施方案的平面图。
图2A是可膨胀体的实施方案的透视图。
图2B-2C分别是图2A的可膨胀体的实施方案的局部内部视图和截面图。
图2D-2E分别是可膨胀体的实施方案的透视图和截面图。
图2F是可膨胀体的实施方案的平面图。
图2G是图2F的可膨胀体的实施方案的局部内部视图。
图2H-2K是图2F的可膨胀体的实施方案的特写截面图。
图2L是可膨胀体的实施方案的透视图。
图2M是图2L的可膨胀体的实施方案的平面图。
图2N是图2L的可膨胀体的实施方案的截面图。
图2O是图2L的可膨胀体的实施方案的特写截面图。
图2P是示出横穿图2L的可膨胀体的内部的递送装置和线圈的截面图。
图2Q是示出横穿图2L的可膨胀体的内部的递送装置的局部内部视图。
图3A-3B分别是可膨胀体的实施方案的截面图和特写截面图。
图4A-4B分别是可膨胀体的实施方案的平面图和特写截面图。
图5A-5B分别是用于可膨胀体的实施方案的电解颈部片段的平面图和特写截面图。
图6A-6B分别是可膨胀体和递送装置的实施方案的透视图和截面图。
图6C-6D分别是可膨胀体的实施方案的透视图和截面图。
图7是双导管递送装置的实施方案的透视图。
图8A-8F是用于可膨胀体的实施方案的各种构造的平面图。
图8G-8V是可膨胀体的实施方案的各种构造的视图。
图9是医疗装置的实施方案的平面图。
图10A-10B是医疗装置的实施方案的平面图。
图11A-11F是医疗装置的实施方案的视图,其示出了与可膨胀体至动脉瘤的递送和部署相关联的一系列步骤。
图12A-12B是辅助线圈的实施方案的透视图。
图13是医疗装置的实施方案的平面图。
图14A-14B是医疗装置的实施方案的平面图。
图15A-15F是医疗装置的实施方案的视图,其示出了与可膨胀体至动脉瘤的递送和部署相关联的一系列步骤。
图16A-16D是沿着可膨胀体的实施方案的直径获取的半球截面图。
图16E是支撑在递送导管的远端上的可膨胀体的纵向截面,其中可膨胀体是球形的并且可以被采用为球体支架的实施方案。
图16F是穿过图16E的球体支架的壁的局部截面。
图16G是支撑在递送导管的远端上的可膨胀体的纵向截面,其中可膨胀体是具有半球形端部的圆柱形并且可以被采用为球体支架或块体支架的实施方案。
图16H是穿过图16G的可膨胀体的壁的局部截面。
图16I是支撑在递送导管的远端上的可膨胀体的纵向截面,其中可膨胀体是球形的并且可以被采用为球体支架的实施方案。
图16J是穿过图16I的球体支架的壁的局部截面。
图16K是支撑在递送导管的远端上的可膨胀体的纵向截面,其中可膨胀体是具有半球形端部的圆柱形并且可以被采用为球体支架或块体支架的实施方案。
图16L是穿过图16K的可膨胀体的壁的局部截面。
图17A-17B是根据一个实施方案部署在分叉部动脉瘤内的带有辅助线圈的可膨胀体的视图。
图17C是插入辅助线圈之后部署在分叉部动脉瘤内的可膨胀体的平面图,所述辅助线圈定位在可膨胀体和生物学空间的空隙两者中。
图17D是插入磁性内部支撑结构和外部磁性线圈之后部署在分叉部动脉瘤内的可膨胀体的平面图。
图17E是插入内部支撑结构之后的可膨胀体的平面图。
图17F是可膨胀体的实施方案的平面图,其中膨胀体的形状通过使用球囊导管施加外力来改变。
图17G是插入分叉部动脉瘤之后的可膨胀体的平面图。
图18A-18E是具有促进动脉瘤中的组织向内生长的多孔表面层的可膨胀体的实施方案的平面图。
图18F是插入辅助线圈之后的可膨胀体的平面图,所述辅助线圈接触血栓并将所述血栓固定在分叉部动脉瘤中。
图18G-18H是具有用于将膨胀体锚固到周围组织的外表面突出的可膨胀体的实施方案的平面图。
图19A是压靠在递送导管上的可膨胀体的实施方案的透视图。
图19B是压缩的可膨胀体的实施方案的端视图。
图19C是界定偏心通道的压缩的可膨胀体的实施方案的端视图。
图19D是压缩的可膨胀体的实施方案的端视图。
图20A-20B是医疗装置的递送导管的实施方案的横向截面。
图21A是具有被构造来接收引导导管,而非引导线的内腔的医疗装置的实施方案的平面图。
图21B是沿着图21A中的截面线A-A获取的装置的横向截面。
图22是用于使可膨胀体充胀或收缩的配置的透视图。
图23A是医疗装置的实施方案的平面图,其中可膨胀体用粘附剂附接至递送导管,并且通过电解可膨胀体的颈部的一部分而从递送导管分离。
图23B-23F是各种递送导管的横向截面图和平面图。
图23G是支撑一个或多个电极环的导管的平面图。
图23H-23I是附接至递送装置的可膨胀体的局部截面图和透视图。
图24A示出了具有圆柱形中间部分和半球形端部的可膨胀体的各种尺寸。
图24B-24C示出了可膨胀体的颈部区域的各种尺寸。
图25A-25C描绘了用于将可膨胀体电铸在芯轴上的顺序。
图26描绘了用于电铸金属可膨胀体的芯轴的实施方案。
图27描绘了用于电铸金属可膨胀体的芯轴的另一个实施方案。
图28是通过电铸产生的金属可膨胀体的局部截面。
图29A-29D是芯轴模型和形成于其上的金属可膨胀体的各种实施方案的照片。
图29E示出了根据一个实施方案的金属可膨胀体的外表面。
图30A-30B分别描绘了可膨胀体的球形实施方案的外表面和内表面上的涂层。
图30C-30F是描绘了暴露金属表面的区域的各种平面图和截面,其中金属膨胀体通过电解从递送导管脱离。
图31A-31B是用于递送可膨胀体的各种实施方案的医疗装置的实施方案的平面图。
图32A是与医疗装置一起使用的针座的截面图,其中通过将电流传递到医疗装置内来进行膨胀体的电解脱离。
图32B-32C针座是与医疗装置一起使用的针座的局部透明图。
图33是与医疗装置一起使用的手持式控制器的俯视平面图和侧视平面图,其中通过将电流传递到医疗装置内来进行膨胀体的脱离。
图34-36分别是示出用于制造可膨胀体、递送导管以及含有医疗装置的医疗盒的步骤的流程图。
图37A-37D是用于在新产生的颈动脉末端分叉部上通过外科手术构造囊状动脉瘤的过程的图示,所述过程在可膨胀体的实施方案的临床测试期间进行。
图38是在可膨胀体的实施方案的临床测试期间获得的囊状动脉瘤的血管造影片。
图39A-39B是在可膨胀体的实施方案的临床测试期间获得的已闭塞的囊状动脉瘤的血管造影片。
图40描绘了在可膨胀体的实施方案的临床测试期间收集的组织样品。
图41描绘了在可膨胀体的实施方案的临床测试期间进行的血管造影术的结果。
图42描绘了在可膨胀体的实施方案的临床测试期间收集的组织样品。
详述
本公开涉及一种医疗装置,其包括递送装置和可膨胀结构或可膨胀体。所述可膨胀体是薄壁的、空心金属结构,其可以被压缩并且之后膨胀成可以在身体中保留较长时间段的半刚性形式。术语“可膨胀体”、“膨胀体”、“膨胀的可膨胀体”、“可膨胀结构”、“可膨胀球囊”、“球体支架”和“块体支架”都被用于描述本文所述用于填充生物学空间的空心金属结构。术语“膨胀的”一般用于描述为膨胀的且并非呈可递送的或递送构造的可膨胀体。可膨胀体的具体实施方案可以根据主体的结构和/或使用而被称为球体支架或块体支架。在一个实例中,术语“球体支架”有时用于描述大致圆形形式的可膨胀体,以及可以用于治疗囊状脑动脉瘤的可膨胀体。在另一个实例中,术语“块体支架”有时可以用于描述大致椭圆形或圆柱形形式的可膨胀体,以及可以用于填充动脉或静脉片段的内腔的一部分,或另一种形式的生物学导管的片段的内腔的一部分的可膨胀体。具体地说,当用作球体支架时,可膨胀体被构造用于填充血管的囊状动脉瘤并使其闭塞,尤其是囊状脑动脉瘤和破裂的动脉瘤。块体支架可膨胀体还可以被构造为块体支架以用于使动脉、静脉和其他生物学导管的片段的内腔阻塞或闭塞。
递送装置被构造来将球体支架递送至动脉瘤并且通过空心圆柱形构件或圆柱形构件的内腔来提供路径,以用于使流体介质移动到球体支架可膨胀体的空隙中,以便使所述球体支架可膨胀体膨胀并且填充动脉瘤囊的体积的至少一部分。递送装置也可以被构造来将第二可膨胀体或其他结构(如绕线或镍钛诺绕线)递送至动脉瘤,这通过空心圆柱形构件或圆柱形构件的内腔来提供路径,从而使绕线从患者的外部传递到动脉瘤的内腔或空腔中。递送导管还可以被构造来将块体支架形式的可膨胀体递送至血管片段并且通过圆柱形构件或圆柱形构件的内腔来提供路径,以用于使流体移动到块体支架可膨胀体的中心空隙中,以便使所述块体支架可膨胀体膨胀并且填充血管片段的内腔的至少一部分。如本文所使用的使可膨胀体膨胀可以是指使用流体(即,液体、气体、凝胶或其组合)或固体(即,固态主体、晶格、粒状颗粒等或其组合)来使主体部分或完全膨胀。
在某些实施方案中,可膨胀体包括定位在可膨胀体的相对端处的两个颈部。例如,一个颈部可以位于可膨胀体的近端,而另一个颈部可以定位在可膨胀体的远端。任选地,颈部中的至少一个可以连接至环如不锈钢环(如通过焊接),所述环在将可膨胀体放置在生物学空间中之后可以通过电解来切断。在这种情况下,可膨胀体的主体可以包含不太容易发生电解或电化学腐蚀的材料如贵金属(包括但不限于金),而颈部可以包含更易发生电解或电化腐蚀的相对不那么贵重的材料如不锈钢。或者,主体和颈部可以包含在容易发生电解或电化学腐蚀方面与上述材料更相似的材料,并且主体和任选地颈部的一部分可以涂布有用作电绝缘体的一种材料以在电解期间限制颈部或颈部的涂布部分发生电解或电化学腐蚀。这种电绝缘体可以包括聚对二甲苯。或者,颈部可以包含更易发生电解或电化学腐蚀的相对不那么贵重的材料如不锈钢,并且这种更易发生电解或电化学腐蚀的材料的一部分可以涂布有不太容易发生电解或电化学腐蚀的另外的材料如贵金属(包括但不限于金),以使得电解将集中在颈部的所述部分中,在颈部的所述部分中更易发生电解或电化学腐蚀的相对不那么贵重的材料如不锈钢是暴露的或未涂布的。
每个颈部可以包括尖端或鼻锥以改进装置的动态特征,所述动态特征减少在所述装置在动脉、静脉或其他生物学导管中在向前或向后方向上推进期间的阻力。以此方式,尖端或鼻锥可以降低动脉、静脉或其他生物学导管的壁受到损伤的风险尖端或鼻锥可以包含聚合物、金属或其他材料,包括生物可降解或生物可蚀解的材料。可膨胀体上尖端或鼻锥的存在可以减小摩擦,减少由主体的近端或远端引起的创伤,并且改进装置在其被定位或重新定位时的可跟踪性。这在将可膨胀体放置在动脉瘤中时尤其相关,因为动脉瘤的圆顶是脆弱的并且在用尖锐的或细尖的装置探测时容易发生壁破裂。当所述主体定位在患者体内时,尖端或鼻锥还可以为包围所折叠、包覆或压缩的可膨胀体的聚合物包覆物提供附着点。聚合物包覆物进一步提高了主体的可跟踪性,并且在可膨胀体递送穿过血管系统时减小摩擦。尖端或鼻锥还可以放置在递送导管的远端部分上,在此处它可以达到类似的目的。
可膨胀体可以通过使用电铸工艺将金属层沉积在芯轴上来形成。在电铸工艺期间,金属环或结构可以并入到金属层中以建立可膨胀体的颈部。这种环或结构可以包含不锈钢、锌、铜或金、或者其他易发生电化学腐蚀或电热分离的材料。芯轴可以是牺牲芯轴,其可以在电铸之后从可膨胀体消除,以留下为可膨胀体的或可以成型为可膨胀体的空心金属结构。
空心金属可膨胀体可以经受一个或多个退火过程。退火过程可以在包括不锈钢的颈部片段被焊接至或以其他方式连接至可膨胀体之前或之后发生。金属可膨胀体的内表面和外表面可以涂布有为电绝缘材料的金属或非金属材料,包括聚合物如聚对二甲苯。金属可膨胀体的内表面和外表面可以涂布有或部分涂布有不太容易发生电解或电化学腐蚀的金属或非金属材料如贵金属,包括但不限于金。金属可膨胀体可以在已导致金属可膨胀体呈现可递送的(即,塌缩的或非膨胀的)折叠或打褶构造之前和之后退火。金属主体可以在施加涂层之前或之后退火,所述涂层包括具有电绝缘材料的涂层。
金属可膨胀体可以被折叠成可递送构造以引入到动脉瘤、动脉或静脉片段或另一种形式的生物学导管的片段中。当折叠成可递送构造时,金属可膨胀体可以成型为打褶构造,所述打褶构造具有可以绕金属可膨胀体的中心轴包覆的许多褶状物。
当用于填充动脉瘤时,导管递送装置和附接的球体支架可膨胀体被推送到动脉瘤囊的内腔或空腔中。类似地,当用于使血管或其他生物学导管闭塞时,递送装置和附接的块体支架可膨胀体被推送到血管或生物学导管的内腔或空隙中。递送装置还可以将流体、固体或其组合递送至可膨胀体的内部空隙,以在动脉瘤囊或血管片段的内腔中使所述主体膨胀,并且帮助维持膨胀体的膨胀。膨胀体可以通过多种配置和方法(包括机械、电解、电热、化学、液压或声波装置、系统、配置以及方法)中的一种或多种从递送装置脱离。
医疗装置可以用作各种系统、方法以及医疗盒的一部分。这些系统、方法和医疗盒可以用于治疗囊状动脉动脉瘤如囊状脑动脉瘤,并且使动脉或静脉或其他生物学导管(如动脉导管、支气管、胰管、胆管、尿管或输卵管)的片段闭塞。这些系统、方法和医疗盒可以用于治疗多种医学疾病。
可膨胀体
在各种实施方案中,被构造用于使囊状脑动脉瘤闭塞的可膨胀体一般被称为球体支架,并且可以具有包括球形、球体、椭圆体或心形的许多形状。在各种其他实施方案中,可膨胀体可以被构造为块体支架来使包括动脉和静脉片段的生物学导管的内腔闭塞,并且可以具有包括椭圆形或大致圆柱形形状的许多形状,所述圆柱形形状包括具有扁平和圆形末端两者的圆柱形形状。
大体上,图1A-1D和图2A-4B中示出了球形球体支架100和150。具体地说,图1A-4A中示出了处于膨胀状态的球形球体支架100。球体支架100和150具有突出远离球体支架的近端颈部116,所述近端颈部116界定了用于将流体、液体、气体、凝胶或固体传递进入或穿过球体支架的空隙开口112。在图1B中所示的球体支架100中,颈部116突出到所述空隙中以界定用于将流体、液体、气体、凝胶或固体传递到球体支架100中的开口112。
图1C中示出了处于膨胀状态的球体支架100的另一个球形实施方案。此实施方案包括近端颈部116,所述近端颈部116界定了用于将流体、液体、气体、凝胶或固体传递进入或穿过球体支架的开口112。球体支架100还包括突出远离球体支架的远端颈部118,所述远端颈部118界定了用于将引导线302或线圈162(如图2A-2B和图3A-3B中所示)传递穿过球体支架或从球体支架的内部传递至球体支架的外部(包括从远端至远端颈部)的开口114。图1D中示出了处于膨胀状态的球体支架100的一个类似的球形实施方案。此实施方案包括界定开口112的近端颈部116和界定开口114的远端颈部118,所述开口112和开口114两者都突出到球体支架100的内部中,以用于将流体、液体、气体、凝胶或固体(包括引导线302或线圈162)传递进入或穿过球体支架的内部。
最后,本文中所公开的金属可膨胀体可以具有多种构造,并且所述构造中的任一种可以被采用于包括使动脉瘤(包括囊状动脉瘤)和生物学导管(包括动脉和静脉)的片段闭塞的多种用途。一般而言,一些构造可能会使其自身对一个应用或另一应用而言更容易或更有效。例如,图1A-1D的球形可膨胀体100在用作用于填充囊状动脉瘤的内腔(或空隙或空腔)的球体支架时可能是特别有利的。类似地,如下文进一步解释,图1A-1D和图2A-4B的球形可膨胀体100和150,以及图6A-6D、图8A-8S、图16G和图16K的可膨胀体140和170A-170F例如可以与线圈或辅助线圈162一起使用以填充囊状动脉瘤的内腔(或空隙或空腔)的至少一部分,并且减少或阻碍血液从根源血管穿过开口而流到动脉瘤的内腔中,或者减少或阻碍血液穿过囊状动脉瘤的颈部而流到动脉瘤内腔(或空隙或空腔)的主体中。在各种实施方案中,线圈或辅助线圈162包含自膨胀材料如镍钛诺线。
在一些实施方案中,如图8A-8G和图8U中所示,可膨胀体170A-170G可以被表征来包括近端区域174A-174G、中间区域173A-173G以及远端区域172A-172G,其中近端区域和远端区域大致彼此相对。对于每个主体170A-170G,近端区域174A-174G、中间区域173A-173G以及远端区域172A-172G形成可膨胀体的整体构造。对于这个表征,近端区域、中间区域以及远端区域一起形成可膨胀体的“主体”,所述主体不包括颈部。可膨胀体170A-170G还可以通过第一轴176和横切于第一轴的第二轴178界定。在一方面,第一轴线176在颈部116与颈部118之间延伸。
在一个实施方案中,可膨胀体170A-170G的中间区域173A-173G的形状可以通过沿着第一轴形成的可变半径弧绕第一轴176的旋转来界定,其中可变弧的最大半径等于沿着第二轴178所测量的远端区域172的最大半径181或近端区域174的最大半径180。对于一些实施方案,膨胀的可膨胀体170A-170G具有沿着第一轴176的总长度179,所述总长度179小于或等于膨胀的可膨胀体沿着第二轴178的最大直径182。
在不具有中间区域的一些实施方案中,如图8A-8G和图8U中所示,可膨胀体170A-170G可以被表征来包括近端区域174和远端区域172,其中近端区域和远端区域大致彼此相对。对于每个主体170A-170G,近端区域174和远端区域172形成可膨胀体的整体构造。对于这个表征,近端区域和远端区域一起形成可膨胀体的“主体”,所述主体不包括颈部。可膨胀体170A-170G还可以通过第一轴176和横切于第一轴的第二轴178界定。在一方面,第一轴线176在颈部116与颈部118之间延伸。对于一些实施方案,膨胀的可膨胀体170A-170G具有沿着第一轴176的总长度179,所述总长度179大于或等于膨胀的可膨胀体沿着第二轴178的最大直径182。
在各种其他实施方案中,可膨胀体可以通过近端区域174和远端区域172来界定和描述,其中每个区域一般是半球体。由每个区域172和174形成的半球体还通过可以与第一轴176或第二轴178平行的半长轴和半短轴来界定,这取决于每个轴的长度。在各种实施方案中,近端区域174的半球体具有与远端区域172不同的半长轴和半短轴。在其他实施方案中,近端区域174的半球体具有与远端区域176相同的半长轴和半短轴。类似地,分别对于每个远端区域172和近端区域174,半长轴和半短轴可以彼此不同或者相同,以使得对应区域可以具有扁圆半球体、扁长半球体或半球的大致形状。如图所示,可膨胀体170A-170G还可以被制成具有大致球体或椭圆体形状的各种其他构造。可膨胀体170A-170G还可以包括近端颈部116和远端颈部118。
在一些实施方案中,膨胀的可膨胀体170A-170G具有从近端颈部116至远端颈部118的长度179,所述长度179为约4mm至约16mm或更大;以及最大直径182,所述最大直径182为约4mm至约16mm或更大。如图8A-8F和图8U中所示,近端区域174A-174G和远端区域172A-172G的最大半径长度是相等的,以使得当观察沿着第一轴176的截面时,可膨胀体170A-170G具有大致圆形的截面。如图8A-8E和图8U中所示,近端区域174A-174G和远端区域172A-172G在任何等效的位置处的半径长度可能是不相等的,以使得当观察沿着第二轴176的截面时,可膨胀体170A-170G可能不具有大致圆形的截面。在其他实施方案中,如图8F中所示,近端区域174A-174G和远端区域172A-172G在任何等效的位置处的半径长度可以是相等的,以使得当观察沿着第二轴176的截面时,可膨胀体170A-170G可以具有大致圆形的截面。
一方面,可膨胀体170A-170G的不同构造可以通过单独改变近端区域174A-174G和远端区域172A-172G沿着第一轴176的最大长度(“高度”)来获得。例如,如图8A、图8C和图8E中所示,近端区域174A的高度183可以小于远端区域172A的高度184。在如图8B、图8D和图8F中所示的其他实例中,近端区域174A的高度183可以等于远端区域172A的高度184。在其他实例中,近端区域174A的高度183可以大于远端区域172A的高度184。虽然可膨胀体170A和170B都具有相同的最大直径,但是每个可膨胀体的近端区域和远端区域的高度差导致了可膨胀体具有不同的整体形状。如图所示,可膨胀体170A是大致心形的,而可膨胀体170B具有球体形状。
在图8A-8F和图8U中所示的其他实例中,近端部分174A-174F和远端部分173A-173F的高度183和高度184分别可以独立地改变,以产生可膨胀体170A-170G的广泛的各种构造。近端区域174C的高度183可以是约2mm,而远端区域172C的高度是约4mm。类似地,近端区域174D的高度183可以是约3mm,而远端区域172D的高度也是约3mm。对于可膨胀体170E,近端区域174E的高度183可以是约2mm,而远端区域172E的高度184是约3.5mm;而对于可膨胀体170F,近端区域174F的高度183可以是约3mm,而远端区域172F的高度184是约4mm。如图所示,可膨胀体170A-170G可以具有许多构造,所述构造可以是大致球体、大致球形或大致心形。
金属可膨胀体,如图1A-1D和图2A-4B的膨胀的球形球体支架100和150以及图8A-8U、图16G和图16K的膨胀的可膨胀体140和170A-170G,可以具有由单个连续层122构成的壁102,如图16A中所示。壁102包括可以成型为薄壁的一种材料(优选地是生物相容且可延展的金属),并且在膨胀之后可以呈现多种形状。通过举例而非限制的方式,金属可以选自由以下各项组成的组:金、铂、银、镍、钛、钒、铝、钽、锆、铬、银、镁、铌、钪、钴、钯、锰、钼、其合金以及其组合。优选的金属包括金、铂和银、其合金以及其组合。可膨胀体还可以由可以成型为薄壁结构的替代材料制成,所述替代材料是足够刚性的或半刚性的以承受压缩和膨胀;并且可以在体内维持膨胀状态。替代材料包括用金属线圈或编织物加固的聚合物或塑料,以及具有类似性质的其他材料。形成壁102的材料和壁的厚度可以被选择来使得可膨胀体100、140、150或170A-170G具有足够的刚性,以在膨胀和从递送导管分离之后,在中心空隙或空间108内部和外部的压力相同或相似时以及在外部压力大于内部压力时在典型的生理学条件下在体内保持膨胀状态。
此外,期望用于形成和支撑可膨胀体100、140、150或170A-170G的所述材料具有足够延展性、可展性以及可塑性的机械特性以进行压缩或折叠,而不会撕裂,并且随后在不存在破裂的情况下膨胀。一般而言,延展性是材料变形而不破损的能力的量度,而材料的可展性决定了金属经受压力或力时变形而不破损的容易度。材料的延展性和可展性成为考量材料可塑性的因素,其一般是指允许材料经受永久形变而不破裂或破损的材料特性。因此,可膨胀体可以由具有足够延展性、可展性以及可塑性的任何生物相容材料构成,以经受压缩、折叠过程以及膨胀中的一个或多个。
壁102的中心层122具有界定壁厚120的内表面106和外表面124。具体地说,对于图16A和图16B,内表面106与外表面124之间的距离是壁102的整体壁厚120。优选地,壁102的中心层122具有约3μm至约50μm的厚度120,并且优选地是约10μm厚。壁厚120可以是均匀的。例如,壁102可以具有3μm、5μm、10μm、15μm、20μm、30μm、40μm或50μm的均匀厚度。例如,壁102的厚度120可以被选择来使得可膨胀体是足够牢固的以抵抗来自血液脉动的压迫,但又是足够薄弱的以在所治疗的囊状动脉瘤或所闭塞的动脉或静脉或其他形式的生物学导管的片段的治愈和复旧(involution)期间屈服并塌缩。
或者,不同位置处的壁102的厚度可以在厚度上发生变化。或者,可膨胀体100、140、150或170A-170G可以由具有孔或微穿孔1300的单个多孔层或壁122构成,如图16B中所示,其中微穿孔的至少一些或全部从内表面106一直延伸至外表面124。对于这个实施方案,壁102可以具有均匀厚度或可变厚度。在这个实施方案的球体支架100的膨胀期间,流体介质可以在压力下从空隙或空间108穿过壁102行进,并且在外表面124处离开球体支架。对于这个实施方案,微穿孔1300的直径范围可以是1μm至500μm。微穿孔径的另一个示例范围是0.01μm至50μm。
可膨胀体100、140、150或170A-170G包括中心壁或层122,任选地具有外壁或层104,并且任选地具有内壁或层214,如图16D中所示。如所提及,中心层或壁122以及层104和214的构造可以是均匀的、多孔的或其组合。在用于治疗囊状动脉瘤的球体支架100的一个实施方案中,壁102包括完全延伸穿过壁102的厚度120的多个微穿孔1300。
在一个构造中,中心层或壁122是连续的并且由金形成。任选地,可以将由多孔金形成的外层104添加到这个优选构造中。任选地,可以存在由聚对二甲苯形成的内层214。任选地,可以存在由聚对二甲苯形成的外层104。在使用电解来使膨胀的可膨胀体100、140、150或170A-170G从递送导管分离的某些实施方案中,球体支架或膨胀的可膨胀体的某些部分(如颈部或主体)是用绝缘体或聚合物如聚对二甲苯涂布,。在使用电解来使膨胀的可膨胀体100、140、150或170A-170G从递送导管分离的某些实施方案中,球体支架或膨胀的可膨胀体的某些部分(如颈部或主体)是用比较抗电解的金属如金或铂涂布。这些部分包括外表面、内表面或内表面和外表面两者,而颈部或主体的一部分保持未涂布或非绝缘。在这种情况下,壁的未涂布或非绝缘部分通过将电流从壁的暴露金属传递到周围电解质(即,血液或血清)中来电解溶解(即,腐蚀)。在某些实施方案中,在涂布过程期间通过掩蔽来产生壁的未涂布或非绝缘部分。在其他实施方案中,涂层或绝缘物如通过蚀刻或消融(如使用激光蚀刻或激光消融)来从壁或颈部的未涂布或非绝缘部分去除。
图1A-4B中示出了大致球形球体支架150的一个实施方案。大致球形球体支架100或150包括壁102,所述壁102在膨胀时形成球形体。一方面,壁102的远端区域152包括一个或多个环形部分154A-154B。环形部分154A-154B具有大于壁102的其余部分的曲率半径,以使得远端区域呈现出比壁的其余部分更平坦的表面。大致球形球体支架150还包括近端颈部116和突出远离远端区域152的远端颈部118。在另一个实施方案中,远端颈部可以突出到膨胀的可膨胀体的内部空隙中。
在各种实施方案中,如图2B-2C和图2E中所示,桥接导管160延伸穿过近端颈部116、穿过膨胀的可膨胀体的内部空隙而进入到远端颈部118中。一方面,桥接导管160是递送导管中向球体支架150提供结构支撑的细长管状构件部件。在一个实施方案中,桥接导管160具有范围是在约0.5mm与2.0mm之间的外径以及范围是在约0.4mm与1.9mm之间的内径。在一些实施方案中,桥接导管是递送导管的部件,或者可操作地连接至递送导管。
另一方面,如图2B-2C、图2E、图2G、图2N-2P、图8H、图8J-8O和图8R-8S中所示,桥接导管160提供途径来将固体材料(如引导线302或线圈162)递送穿过内部空间108,经由远端颈部118而到达球体支架的外部。桥接导管160还可以包括用于将流体、液体、气体、凝胶或甚至固体传递到球体支架150的内部108中的一个或多个开口164。因此,如下文更充分解释,桥接导管160可以用于使可膨胀体充胀或膨胀,同时还允许引导线302或线圈162进入或穿过球体支架150的内部108并且到达远端区域152的外部。
在各种实施方案中,桥接导管160中的开口164可以具有范围是在约200μm与1mm之间的直径。如图3A-3B中所示,桥接导管160可以被设定尺寸,以使得所述桥接导管160可以接收线圈或辅助线圈162。线圈或辅助线圈162可以直接通过桥接导管160的内腔来馈送,或者可以如图7中所示通过穿过桥接导管160的第二导管352B(“线圈递送导管”)来馈送,并且借此包括双导管递送系统。
桥接导管160还可以允许导管(如导管或线圈递送导管352B)的通道穿过可膨胀体100、140、150或170A-170G的内部以将线圈或辅助线圈162递送至囊状动脉瘤的内腔、空腔或空隙中。如图2L-2Q中所示,导管352B可以通过可膨胀体来馈送,并且辅助线圈162可以同时或随后通过导管352B来馈送。
可膨胀体外部
如所讨论,可膨胀体100、140、150或170A-170G可以具有中心层122的外表面124上的一个或多个另外的涂层或层104,如图16C-16D中所示。壁102和任何另外的外层界定外表面110,当膨胀时所述外表面110接触动脉瘤或血管的内壁。外层104可以具有均匀的或可变的厚度,优选地是在约1μm与约59μm之间。在一个实施方案中,外层124具有在0.1μm与10μm之间的厚度。在特定实施方案中,外层124具有约1μm的厚度。
外层124可以由聚合物、胶乳、弹性体或金属形成。外层124可以是电绝缘体,并且在优选的实施方案中,外层124由聚对二甲苯涂层形成。外层124可以是不太容易发生电解或电化学腐蚀的金属或非金属材料如贵金属,并且在优选的实施方案中是金或铂。可膨胀体100、140、150或170A-170G的外部涂层或层104如图16C和图16D中所示可以是多孔的并且含有多个孔200。或者,外层104可以是光滑的,伴有有限的孔隙度或突出。例如,外层104可以是抛光金属表面。在一个实施方案中,外层104的部分可以是光滑的,而其他部分可以是多孔的或者含有突出。在一个实施方案中,表面变化可以包括图案。图29E描绘了在电铸和聚对二甲苯涂布之后的外表面110的结构。如图所示,壁102的外表面110可以具有圆形、鹅卵石形或颗粒结构。在各种实施方案中,圆形、鹅卵石形或颗粒表面结构具有约0.1μm至约10μm的高度。
当被构造为多孔或海绵层时,外层104可以含有(或被构造为含有)溶液,所述溶液包括孔200内的药物、药理学活性分子或药物组合物。因此,溶液如药物、药理学活性分子或药物组合物可以被递送至治疗部位。促进血栓形成、刺激细胞增殖或细胞外基质生产、或组织生长的药物、药理学活性分子或药物组合物是可以置于外层104的孔200中的试剂的实例。药物、药理学活性分子或药物组合物在将可膨胀体100、140、150或170A-170G定位在所需位置上之前并入到壁或外层104的孔200中。药物组合物可以经由毛细管或毛细作用递送到孔200中。孔200的直径范围是约0.01μm至约500μm。每个可膨胀体的孔径可以根据待并入的特定药物、药理学活性分子或药物组合物以及所需体内释放速率而改变。通过举例而非限制的方式,可膨胀体100、140、150或170A-170G可以具有多孔外层104,其中孔径平均是约0.01μm至约0.05μm、约0.05μm至约0.5μm、0.5μm至约5μm、约5μm至约25μm、约25μm至约500μm、约0.05μm至约500μm或约0.01μm至约500μm。
药物、药理学活性分子或药物组合物可以包括凝血酶、血小板源生长因子、或其组合。还可以使用促进血栓形成、刺激细胞增殖、刺激细胞外基质合成或组织生长到可膨胀体100、140、150或170A-170G的多孔外壁中的其他药物化合物和组合物。此类药物或药物组合物可以包括促进细胞增殖、细胞外基质生产或组织生长的分子,以使得膨胀的可膨胀体100、140、150或170A-170G将变得更稳固地附接至治疗位置处的组织。其中药物、药理学活性分子或药物组合物并入壁102或外层104中的剂量和方式是取决于所进行的治疗的选择问题。可以使用其他化合物来促进可膨胀体周围的血液凝结或血栓形成。在各个方面中,孔200可以填充有生物可降解或生物可蚀解的材料,以使得材料在孔中的体积随着时间的推移而减小,并且在放置可膨胀体之后的一个时间点在体内打开孔。对于具有多孔层104的可膨胀体100、140、150或170A-170G的实施方案,随着时间的推移,球体支架、块体支架或可膨胀体保持膨胀,其中膨胀体最终变得附着到周围组织上。
如可以从图18G-18H理解到,可膨胀体100、140、150或170A-170G的外表面110还可以包括一个或多个突出或突起1800(其可以是大致管状的或具有其他构造),所述一个或多个突出或突起1800可以增加将膨胀体附接至邻近组织的强度,并且由此降低移动或迁移的风险。突起可以具有范围在约0.01μm至约167μm之间的长度。一些突起可以具有分支构造,而其他突起可以在两端上连接至外表面110以形成环路。在一些实施方案中,突起是刚性的或半刚性的。在其他实施方案中,突起是柔性的且呈毛发状,并且还可以包括球状端部,类似于壁虎的足垫表面上的突起。突起在成型之后可以附接至可膨胀体100、140、150或170A-170G。或者或另外,突起可以在电铸期间并入到可膨胀体中。
在另一个实施方案中,球体支架100可以包括多孔外层或壁104或具有外部突出1800的壁,以促进外表面110上或孔200中的血栓形成,并且促进细胞增殖、细胞外基质生产或组织生长到球体支架100的壁102之内或周围,以使得球体支架100将随着时间的推移而变得更牢固地附接至邻近动脉瘤壁的组织。
如图18A-18D中所示,放置到动脉瘤700中的球体支架100的中心层122和多孔外层104可以被构造来促进外层上的血栓1206形成。血栓可以包含红血细胞1208、血小板1210以及纤维蛋白1212。随着时间的推移,血栓1206可以随着新内皮细胞1214形成在血栓上而被部分地吸收到外层104中。新内皮细胞可以在动脉瘤700的整个开口上形成结缔组织1216的密封。除了密封动脉瘤700的开口,来自动脉瘤的壁704的结缔组织1216可以生长到球体支架100的多孔外层104中以将球体支架粘附至动脉瘤的壁,如图18E中所示。
在其他实施方案中,突起或突出1800可以如图18G-18H中所示是大致管状、笔直、弯曲、钩状的,或者被构造为猪尾钩。在宏观形式中,突起可以由镍钛诺或任何其他适当的生物相容材料构成。
图18H描绘了膨胀的球体支架100,所述球体支架100锚固至动脉瘤700的壁704。突出的大小和形状可以基于正治疗的疾病来选择,并且可以被设计和设定尺寸以提供足够的锚固支撑而不对动脉瘤的壁或周围组织造成过多损伤。或者,微观突出或细丝可以被用于锚固球体支架。对于一些实施方案,这些微观突出的长度的范围是0.01μm至约57μm,并且可以是笔直的或分支的。在各种实施方案中,一个或多个突出的两端可以连接至球体支架100的外表面110和/或壁102的外表面216以形成环路。
球体支架或可膨胀体100、140、150或170A-170G还可以用于包含或捕捉已在动脉瘤或其他生物学空间中形成的血栓如附壁血栓。如图18F中所示,可膨胀体170G可以放置在具有一个或多个血栓(包括附壁血栓707)的动脉瘤700中,即动脉瘤的空腔701或圆顶中。一方面,选择具有比动脉瘤空腔701的体积更小的膨胀体积的可膨胀体170G。如前文所述,将可膨胀体递送至动脉瘤,发生充胀或膨胀,并且与插入的辅助线圈162接触。在此方面中,辅助线圈162同时接触可膨胀体170G、血栓707以及动脉瘤的壁。可膨胀体170G与辅助线圈162结合用来捕获动脉瘤中的血栓707,从而将所述血栓707保持在适当的位置直到其被患者吸收。
在各种实施方案中,优选未完全填充动脉瘤700中可能潜在地包含血凝块的空腔701的可膨胀体。因此,更完全地填充空腔701的更大的可膨胀体是不太期望的,因为它可能会迫使动脉瘤700内的血栓离开进入到根源血管1202或1203中,其中血栓可能形成栓子,通过血管系统行进并且引起中风。
在各种实施方案中,可膨胀体100可以包括薄的聚合物护套,所述薄的聚合物护套包覆在处于递送或可递送构造情况下的可膨胀体的整个主体周围。,所述护套可以在制作可膨胀体期间添加至可膨胀体100的外部。所述护套可以附着到近端鼻锥362B、远端鼻锥360或362A,或者两者上,如图2A-2Q中所示的附着。聚合物护套增加了可膨胀体100的可跟踪性并且减小了可膨胀体递送穿过血管系统时与血管内衬(lining)的摩擦。在可膨胀体100的充胀或膨胀期间,聚合物护套打开,同时仍然附着到可膨胀体、递送导管、近端鼻锥362B或远端鼻锥360或362A上。在一个实施方案中,在部署之前可以将护套穿孔或部分地刻痕以使得可膨胀体100更容易膨胀。
可膨胀体内部
在一些实施方案中,可膨胀体100、140、150或170A-170G可以包括中心层122的内表面106上的另外的层或衬垫214,如图16D、16F、16H、16J和16L中所示。内层可以由与中心层相同的材料制成,或可以由不同材料制成。内层可以由金、铂、银、其合金或其组合形成。可膨胀体100、140、150或170A-170G的中心层122的内表面106上的另外的层214也可以由聚合物、塑料、胶乳、橡胶、织造或编织的纤维材料、金属或另一种材料或其组合形成。优选地,内层214是粘结至中心层122的内表面106的弹性体涂层。内层214可以是各种厚度,优选地是在约0.1μm与约59μm之间的范围内。在一个实施方案中,内层214具有约0.1μm与约10μm之间的厚度。无论壁是含有一层、两层、三层还是更多层,壁102的总厚度(包括中心层122、外层104以及内层214)都优选地是在约2μm与约50μm之间。内层214可包含聚合物、乳胶或弹性体。在优选实施方案中,内层214包含聚对二甲苯。内层214还将机械特性(如强度)添加至壁102。此外,如果中心层122含有缺口或孔穴,那么内层214任选地可以形成密封,所述密封防止流体介质从可膨胀体100、140、150或170A-170G逸出。中心层122和任何另外的层分别界定了内表面106或218,以使得当球体支架或可膨胀体用流体、液体、气体或固体膨胀时,中心空隙或空间108被界定。如图16D中所示,内表面218与外表面110之间的距离是壁102的整个壁厚120。
可膨胀体颈部和开口
如图1A-1D、图2A-4B、图8A-8S、图8U、图16A-16D、图16G和图16K中所示,可膨胀体140、150或170A-170G具有由壁102或由近端颈部116或远端颈部118界定的一个或多个开口112和114。在各种实施方案中,球体支架、块体支架或可膨胀体具有分别由颈部116或118界定的一个或多个开口112和114。在所有实施方案中,流体介质可以进入开口112并且移动到由内表面106或218界定的中心空隙或空间108中,从而使可膨胀体充胀或膨胀。在各种实施方案中,颈部116和118中的一个或两个可以从可膨胀体100、140、150或170A-170G的其各自的端部区域(近端区域或远端区域)向外延伸,如图1A、1C、图2A-4B、图8A-8S、图8U、图16G和图16K中所示。或者,颈部116和118中的一个或两个可以从它们各自的端部区域向内延伸并且进入到内部空隙108中,如图1B和图1D中所示。近端颈部116可以用于将可膨胀体100、140、150或170A-170G附接至递送导管,并且可以起到将球体支架或可膨胀体从递送导管分离的作用。在各种实施方案中,颈部116和118以及壁102或主体可以由不同金属形成。例如,在一个实施方案中,颈部116和118以及壁102或主体可以由金形成。在其他实施方案中,颈部116和118可以包含不锈钢,所述不锈钢包括但不限于304系列或316L系列的不锈钢,并且壁102或主体可以由金、铂或另一种可锻金属形成。颈部116和118可以包含多种金属,如不锈钢和另一种金属如金或铂,包括其中可膨胀体100、140、150或170A-170G的各区域在其金属含量上相异的实施方案以及其中不同金属形成于各区域中的多个层中的实施方案;包括其中颈部包含不锈钢内层和金外层的实施方案,以及其中颈部包含不锈钢中心层和金内层以及金外层的实施方案;包括其中外层的表面的至少一部分是不锈钢的实施方案;包括其中通过掩蔽或通过蚀刻(包括激光蚀刻)来使得金外层的一部分不存在的实施方案。
另外,颈部116和118可以被设计和设定尺寸来使得开口112或114(优选地近端开口112)可以在将膨胀体从递送导管分离之前、分离期间或分离之后关闭或部分关闭。一个或多个开口112或114可以保持打开。任选地,在分离之前、分离期间或分离之后,颈部116和118可以被折叠、压紧或关闭以形成密封。颈部116和118或可替代地不锈钢环250可以具有长度N1,如图24A和图30C中所示,N1范围是在约0.5mm与约20mm之间,优选地是约0.5mm与约5mm之间的长度。在一个实施方案中,颈部长度N1是约1.27mm±.08mm。
在各种实施方案中,如图2A-2E、图24A和图30D中所示的颈部116和118以及不锈钢环250中的至少一个可以具有分别界定开口112和114的外径N2和内径N3。外径N2是在约0.25mm与约2mm之间的范围内,并且内径N3是在约0.24mm与约1.95mm之间的范围内。在一个实施方案中,颈部外径N2是约0.99±0.01mm,并且颈部内径N3是约0.89±0.01mm。
颈部116和118中的任一个或两个的壁的厚度可以与球体支架、块体支架或可膨胀体的主体相同,或者可以比主体的壁更薄或更厚。优选地,颈部116和118中的任一个或两个具有在约3μm与约60μm之间的壁厚N4,如图24B-24C、图30D和图30F中所示。在一个特定实施方案中,颈部具有约50μm的厚度。在颈部116和118如图1B和图1D中所指示延伸到中心空隙空间108中的球体支架100的一个实施方案中,膨胀的球体支架的外表面110保持更圆的表面轮廓,以提高膨胀的球体支架的强度并且降低放置期间损害动脉瘤壁或邻近组织的风险。
颈部116或118中的一个或两个可以在内壁、外壁或两者上进行涂布或绝缘。此涂层可以包括金属如金或铂,以及聚合物如聚对二甲苯。此外,颈部116和118可以包括一个或多个帽或鼻锥360(如图2A-2C和图4A-4B中所示)或鼻锥362A-362B(如图2D-2Q中所示),以改进可膨胀体100在递送和放置期间的可跟踪性。除了改进可膨胀体100在放置期间的可跟踪性,鼻锥360或362A-362B还用于在定位期间保护颈部116和118,而且在放置期间降低损害可膨胀体100横穿经过的任何血管或导管的壁或内衬的风险。在一些实施方案中,附着到递送导管的远端部分上的鼻锥可以达到相同的目的。
如图2C和图4B中所示,鼻锥360或362A-362B包括中心通道364,所述中心通道364包围并接合颈部116和118。在一个实施方案中,鼻锥360是大致圆柱形,如图2A-2C和图4A-4B中所示,而在其他实施方案中,鼻锥362A-362B可以具有截头圆锥形或“子弹形”构造,如图2D-2Q中所示。鼻锥360或362A-362B可以由任何生物相容材料构成,包括聚合物和金属。在一个实施方案中,鼻锥360或362A-362B可以由PTFE构成。在各种实施方案中,鼻锥360或362A-362B可以具有范围在约0.75mm与2.5mm之间的外径,范围在约0.25mm与2mm之间的内径,以及范围在约1mm与4mm之间的长度。
在各种实施方案中,颈部116和118进一步被改良来为可膨胀体100、140、150或170A-170G从递送导管脱离提供脱离点。例如,包括颈部、焊接点、钎焊点或其他固定点的未涂布或非绝缘区段的导电材料带,或球体支架、块体支架或可膨胀体其自身的一部分处于暴露、未涂布或非绝缘或随后在涂布之后暴露的状态,包括暴露、未涂布或非绝缘区域,所述区域的形状呈圆环或环形的暴露的金属或导电材料表面,所述金属或导电材料表面可以经受电解以在膨胀的可膨胀体与递送装置的远端之间实现分离。优选地,不锈钢环被附着到壁102或可膨胀体的主体上,因为不锈钢对电化学腐蚀和电解是高度敏感的。例如,如可以从图16E、图16G、图16I、图16K、图28和图30A-30B中理解到,在一个实施方案中,金属可膨胀体的颈部的金属层的内表面的至少一部分通过使递送装置的远端部分的外表面沿着金属可膨胀体的颈部的金属层的内表面延伸而被电绝缘。在一些实施方案中,在近端颈部116的内表面上,环形暴露金属表面的近端边界可以由颈部区域中的递送装置的远端边界界定,并且环形暴露金属表面的远端边界可以由颈部区域中的内部绝缘层的边界界定。对于近端颈部116的外表面,环形暴露金属表面的近端边界和远端边界两者都可以由颈部区域中的外部绝缘层的边界界定。在此实施方案中,递送导管300或400的远端可以在远端在颈部的环形暴露金属表面的近端边缘附近终止。如图23A中所指示,导电线可以与颈部或颈部与递送导管之间的焊接点或钎焊点的,或可膨胀体100、140、150或170A-170G其自身上的未涂布或非绝缘部分电接触接合,以允许未涂布或非绝缘部分经由电解而溶解(腐蚀)或去除。
在其他实施方案中,一个或两个颈部116和118如图2A、图2B、图5A和图5B中所示可以用金属环250固定,所述金属环250随后可以使用电解来切断。金属环250可以由不锈钢构成,并且如下文所解释,可以经受一次或多次加热步骤以使钢对电化学腐蚀敏感,从而允许经由电解来更快的分离或切断。
可膨胀体的形状和尺寸
图16E-16F和图16I-16J示出了球体支架100和可以用于递送球体支架的递送导管220。在一个表征中,球体支架100包括远端区域202,所述远端区域202包括球体支架的远端204。邻近远端区域202的是中间区域206,此处球体支架从远端区域202过渡到包括球体支架的近端210的近端区域208。近端区域208与远端区域202大致相对。中心轴212在近端区域208与远端区域202之间由近至远延伸。球体支架壁102大致从近端区域208连续延伸穿过中间区域206而到达远端区域202,并且球体支架100是单叶金属可膨胀体的形式。在另一个表征中,球体支架100包括远端区域222,所述远端区域222直接连接至与远端区域222大致相对的近端区域228。中心轴212在近端区域208与远端区域202之间由近至远延伸。球体支架壁102大致从近远端区域208连续延伸至远端区域202,并且球体支架100是单叶金属可膨胀体的形式。
在一个实施方案中,当球体支架100膨胀时,中间区域206、近端区域208和远端区域202组合形成大致球形形状。在各种实施方案中,球体支架100的尺寸是基于正治疗的囊状动脉瘤的大小和形状来选择。球体支架100的优选形状包括圆形、椭圆形和不规则形状。圆形的膨胀球体支架100的直径的范围是约2mm至约30mm,并且优选地具有范围在约2mm至约20mm的膨胀直径。椭圆形球体支架或块体支架的膨胀长度的范围优选地是在约2mm至约30mm之间。球体支架100可以具有范围在约0.001mL至约65mL之间的膨胀体积。在优选实施方案中,球形球体支架100的膨胀直径的范围是约2mm至约10mm,同时优选的膨胀体积的范围是从约0.004mL至约40mL。在优选实施方案中,椭圆形球体支架或块体支架100的膨胀长度的范围是在约2mm至约30mm之间。
图16G-16H和图16K-16L示出了可膨胀体140和可以用于递送可膨胀体的导管220。在一些实施方案中,可膨胀体140可以包括大致圆柱形的中间区域206(其中圆柱形部分的纵轴垂直于中心轴212)、大致半球形的近端区域208以及大致半球形的远端区域208,如图16G中所示。在其他实施方案中,可膨胀体140可以包括大致圆柱形的中间区域206(其中圆柱形部分的纵轴沿着颈部116的纵轴对齐)、大致半球形的近端区域208以及大致半球形的远端区域208,如图24A中所示。中间区域206可以具有与近端区域208和远端区域208的半径R2都相等的半径R1,如图24A中所示。在各种实施方案中,递送导管220通常接合至可膨胀体的近端颈部116或近端区域208。
在其他实施方案中,可膨胀体壁102的一个或多个部分可以比壁的其余部分更厚。通过举例而非限制的方式,可膨胀体的主体或中间区域的中间的壁可以比可膨胀体的近端区域和远端区域或多个部分中的壁更厚或更薄,或者颈部的壁可以比可膨胀体的主体更厚或更薄。在各种实施方案中,壁厚120(如图16A-16D中所示)可以相对于可膨胀体的总直径缩放以避免壁应力随着直径的增加而不期望地增加。在可膨胀体100、140、150或170A-170G的各种实施方案中,可以在以下两项之间保持平衡:足够薄以实现递送构造的各种小的压缩形式并且允许可膨胀体在较低压力下膨胀的壁厚120;以及足够厚以在递送和脱离之后维持结构完整性并且抵抗压缩的壁厚。因此,平均壁厚120优选地是在约10μm与约50μm之间的范围内。通过举例而非限制的方式,具有约4mm的膨胀直径的可膨胀体100、140、150或170A-170G的壁厚120可以是约10μm,而具有约10mm的膨胀直径的可膨胀体的壁厚可以是约25μm。
如图24A中所示,可膨胀体140可以具有大致圆柱形形状,所述圆柱形形状具有圆形端部或半球形端部(其中圆柱形形状的纵轴与颈部116的纵轴对齐),以使得平行于第一轴的可膨胀体的主体的总长度L1大于平行于第二轴的可膨胀体的总宽度(即,两倍于半径距离R1)。在其他实施方案中,可膨胀体140可以具有大致圆柱形形状,所述圆柱形形状如图16G和图16K中所示具有扁平或平坦端部,以使得沿中心轴212的可膨胀体的主体的总长度小于垂直于中心轴的可膨胀体的总宽度。可膨胀体140是单叶金属可膨胀体的形式。
在各种实施方案中,可膨胀体140具有范围是约2mm至约30mm的膨胀直径(既沿着中心轴212又垂直于中心轴)。假设壁厚120未发生变化,那么可膨胀体140的壁上的应力将随着中间区域206的半径R1(参见图24A)的增加而增加。因此,在一些实施方案中,可膨胀体140的直径受用于形成可膨胀体的材料(例如,金)的极限抗拉强度和使所压缩的可膨胀体膨胀所需的压力限制。如可以从图24A中理解到,可膨胀体140可以具有在约2mm至约120mm之间的膨胀长度L1,此长度L1包括近端区域、中间区域以及远端区域。优选地,所述长度是在约5mm至约60mm之间,并且在特定实施方案中,膨胀长度L1是约40±0.03mm并且中间区域206的长度L2可以是约24±0.03mm,此长度L2仅包括中间区域。
可膨胀体100、140、150或170A-170G的颈部116与近端区域或近端208之间的应力集中可以通过增加颈部与近端区域之间的半径R4来减小或偏移,如图24B-24C中所示。例如,图24B中具有半径R4的壁102所经历的应力大于图24C中具有半径R4’的壁所经历的应力,其中R4’大于R4。此外,由于金属环在可膨胀体的形成期间并入到颈部116中,所以应力可以集中在由颈部116过渡至可膨胀体100、140、150或170A-170G的近端区域208的壁的点处。此应力集中可以通过减小颈部116的总体壁厚N4来减轻。通过举例而非限制的方式,图24B中所示的颈部116可以具有约25μm的壁厚N4,而图24C中所示的颈部可以具有大约12.5μm的壁厚N4′。
可膨胀体的膨胀
可膨胀体100、140、150或170A-170G的中心空隙或空间108可以填充有流体、凝胶、固体或其组合以使可膨胀体100、140、150或170A-170G膨胀或充胀。术语膨胀、充胀及其形式可以互换使用以指代将可膨胀体从递送或可递送构造改变成膨胀或至少部分膨胀构造的动作。流体介质是具有容易移动且改变其相对位置而未质量分离的粒子的物质。可以用于使可膨胀体100、140、150或170A-170G膨胀的流体介质包括液体、气体、凝胶以及其组合。通过举例而非限制的方式,流体介质可以是水、盐溶液、射线照相造影液或其混合物。在一个实施方案中,流体介质还可以包括药物、药理学活性分子或药物制剂的溶液或悬浮液。
在各种实施方案中,可膨胀体100、140、150或170A-170G的形状和构造(包括多层构造)允许可膨胀体在未使用并非源自患者的任何支撑结构的情况下保持充胀或膨胀构造。例如,用于使可膨胀体100、140、150或170A-170G充胀的流体介质,和任选地来自患者的血液将填充内部空隙108并且使得球体支架、块体支架或可膨胀体保持处于膨胀构造。此外,源自患者的支撑结构(包括但不限于血凝块和向内生长的组织)可以在膨胀时支撑和维持可膨胀体100、140、150或170A-170G的结构完整性。
在一个实施方案中,如图17A-17B中所示,可膨胀体100、140、150或170A-170G可以用于密封位于血管1202和1203的接合处附近的囊状动脉瘤700。如图所示,可膨胀体100、140、150或170A-170G可以通过递送导管352A定位和充胀以借助于线圈或辅助线圈162来密封囊状动脉瘤700的开口703,所述线圈或辅助线圈162通过穿过递送导管352A且穿过膨胀的可膨胀体来引入到动脉瘤中。线圈或辅助线圈162接触动脉瘤700的壁(包括与从根源血管1202和1203至动脉瘤703的开口相对的壁)以及可膨胀体100、140、150或170A-170G的外部,其中,线圈162如705所指示朝向开口703将力施加在可膨胀体上以将可膨胀体压靠在所述开口上。因此,可膨胀体100、140、150或170A-170G防止血流(如706所指示)进入动脉瘤。一方面,可膨胀体100、140、150或170A-170G在引入辅助线圈162之前可以完全地膨胀。另一方面,可以在可膨胀体100、140、150或170A-170G充胀之前引入,至少部分地引入辅助线圈162。在又另一方面中,可膨胀体100、140、150或170A-170G的膨胀和辅助线圈162的引入可以同时或者以交替递增的方式发生。在某些实施方案中,在可膨胀体100、140、150或170A-170G充胀或膨胀和线圈或辅助线圈162插入之后,可膨胀体100、140、150或170A-170G通过电解从递送导管352A脱离,所述电解腐蚀近端颈部250的一部分,包括暴露的不锈钢的环形区域。
在一个实施方案中,多个线圈或辅助线圈162可以被部署在动脉瘤700中。在一个实施方案中,如图17C中所示,一个或多个线圈或辅助线圈162的一部分被部署在动脉瘤的内腔、空隙或空腔中,而线圈的另一部分被部署在可膨胀体100、140、150或170A-170G的空隙中。例如,在使可膨胀体充胀或膨胀之后,可以将辅助线圈递送导管352B完全插入穿过递送导管352A、穿过可膨胀体100、140、150或170A-170G,而进入到动脉瘤700的内腔中,并且可以将辅助线圈162插入到动脉瘤700的未填充部分中。然后使线圈递送导管352B缩回,以使得它的远端定位在可膨胀体100、140、150或170A-170G内,并且将辅助线圈162的其余部分或另一种辅助线圈部署在可膨胀体内。辅助线圈162既部署在可膨胀体100、140、150或170A-170G之中又部署在其外部可以用来使可膨胀体在动脉瘤700中的位置稳定并且维持所述位置。
在另一个实施方案中,辅助线圈162可以是有磁性的,以使得多个辅助线圈可以被部署来通过线圈的磁性吸引力而使可膨胀体100、140、150或170A-170G稳定在动脉瘤中。例如,如图17D中所示,第一磁性辅助线圈162A可以如前文所述部署在充胀的可膨胀体100、140、150或170A-170G中。然后,一个或多个其他磁性辅助线圈162B被部署在动脉瘤700的颈部或开口703中。在部署可膨胀体100、140、150或170A-170G之后,辅助线圈162B填充颈部或开口703中的任何剩余空间并使其闭塞。一方面,辅助线圈162A-162B被吸引并接触可膨胀体100、140、150或170A-170G的外表面。另一方面,辅助线圈162A-162B通过可膨胀体100、140、150或170A-170G的壁而互相吸引。
在各种其他实施方案中,膨胀的可膨胀体100、140、150或170A-170G的形状通过将固体材料或支撑结构放置在中心空隙或空间108中来维持。这种固体材料的实例包括金属或聚合物线圈或线、金属或聚合物固体支撑结构、生物可吸收材料、径向膨胀性材料、珠、粒子、颗粒、球体、微球体或海绵。在某些实施方案中,这些固体材料还可以用于帮助使可膨胀体100、140、150或170A-170G膨胀。在其他实施方案中,在膨胀之后添加这些固体材料。在一个实施方案中,如图17E中所示,根源血管1202内的动脉瘤700填充有含有至少一个线圈或膨胀性线1204的球体支架100。一方面,可以仅通过线圈或膨胀性线1204使可膨胀体100、140、150或170A-170G膨胀。在其他方面,可膨胀体100、140、150或170A-170G可以通过流体介质来膨胀,并且可以随后添加固体材料以提供支撑来维持可膨胀体的膨胀形状,或反之亦然。还可以使用其他合适的生物相容固体材料。固体填充构件可以起晶格的作用以确保可膨胀体100、140、150或170A-170G的结构完整性。例如,线圈1204可以促进可膨胀体100、140、150或170A-170G的结构完整性,并且减小所述可膨胀体的压缩。在一个实施方案中,固体材料可以被设计和制造来与具有特定大小或形状的可膨胀体100、140、150或170A-170G匹配,并且可以被封装为医疗装置的部分以与封装的可膨胀体一起使用。
在可膨胀体100、140、150或170A-170G对于期望的治疗并未适当地设定大小或定位的情况下,可膨胀体可以有意地塌缩和收复(recaptured)。在一个实施方案中,在可膨胀体100、140、150或170A-170G仍然附接至递送导管的情况下,可以在递送导管内产生负压以协助可膨胀体的塌缩。在这个实施方案中,可膨胀体100、140、150或170A-170G可以单独由于真空压力而重新塌缩。
在其他实施方案中,由于可膨胀体固有的稳定几何结构,在部署之后需要额外努力来使可膨胀体100、140、150或170A-170G塌缩。此外,结构特征可以并入到可膨胀体100、140、150或170A-170G中以促进有意的塌缩。例如,在电铸过程期间可以在可膨胀体100、140、150或170A-170G中产生一系列竖直凹槽,以产生在足够真空压力下助长塌缩的几何应力集中。在另一个实施方案中,用聚合物(包括厚的聚合物)涂布可膨胀体100、140、150或170A-170G的外表面,并且之后将聚合物涂层蚀刻(包括通过激光蚀刻)以沿着所述可膨胀体的外表面110留下一系列“肋部”、通道或凹槽。可以在可膨胀体100、140、150或170A-170G周围横向或纵向形成所述凹槽。
在其他实施方案中,可以使用被设计来使可膨胀体100、140、150或170A-170G塌缩的一个或多个工具。在一个实例中,可以使用具有许多向外偏置或张开的“指状物”的细长管状塌缩工具。当塌缩工具被插入到患者体内时,所述指状物向内塌缩。当塌缩工具致动时,所述指状物径向弹出并且包围膨胀的可膨胀体100、140、150或170A-170G。然后使塌缩工具缩回,以使得所述指状物接合膨胀的可膨胀体100、140、150或170A-170G并且压缩所述膨胀的可膨胀体并使其收缩。还可以贯穿过程施加真空以助长可膨胀体100、140、150或170A-170G的塌缩。
可膨胀体的使用
有利地,如图17F中所示,球体支架100可以递送到囊状动脉瘤700的内腔、空腔或圆顶701中、发生膨胀,并且之后从递送导管300分离,以使得递送导管可以去除,而膨胀的球体支架保持在适当的位置,以膨胀状态填充动脉瘤的内腔的一部分、大体上全部或全部。膨胀的球体支架100通常将符合其放置在其中的囊状动脉瘤空腔701的形状。膨胀的球体支架100还可以用外力成形,如由邻近的球囊导管1100的充胀的球囊部分1102施加的物理力,如图17F中所示。在精确的放置和成型的情况下,球体支架100可以被定位成使得囊状动脉瘤空腔701被完全或大体上填充和密封,并且此外,没有球体支架或最小量的球体支架延伸到根源血管1202的内腔中,囊状动脉瘤形成于所述根源血管1202的内腔。
当治疗各种形状的囊状动脉瘤时,众多膨胀的球体支架形状(包括圆形、椭圆形和不规则形)是可接受的,只要所述形状是大致圆形的并且膨胀的球体支架包括单叶即可。无论所形成的形状如何,当球体支架在动脉瘤囊700的空腔701中膨胀时,在一个实施方案中,球体支架都被设计来至少部分地符合空腔的形状。
在一个实施方案中,可膨胀体可以用于治疗分叉部动脉瘤,所述分叉部动脉瘤位于两个或更多个血管的交叉点。如图17G中所示,分叉部动脉瘤600具有与血管1202和1203形成大约直角的颈部或开口603。一方面,分叉部动脉瘤600可以通过如图8T-8V中所示的可膨胀体170G治疗,其中图8V是当沿着第一轴176(如185所指示)观察近端区域174G时的可膨胀体的视图。可膨胀体170G包括构造为大致截头圆锥形的近端区域174G;和构造与可膨胀体170A-170G的远端区域172A-172G中的任一个类似的远端区域172G,如图8A-8F和图8U中所示。可膨胀体170G还分别包括近端颈部116和远端颈部118。如图17G中所示,可膨胀体170G的截头圆锥形构造允许可膨胀体形成接触并且密封分叉部动脉瘤600的开口603处的血管1202和1203的垂直表面。线圈或辅助线圈162在可膨胀体170G之中和/或外部的部署还可以用来稳定和维持可膨胀体170G在分叉部动脉瘤600中的位置。
研究表明,在某些临床情况下完好的内皮的存在与血管和动脉瘤的内腔的膨胀相关。在这些设定中,内皮细胞感知血管或动脉瘤的内腔中的变化,并且刺激导致与壁的细胞外和细胞组分上的变化以及内腔的膨胀或扩大相关联的血管片段或动脉瘤的壁中的细胞和酶活性增加的生物学过程。研究还显示了内皮细胞需要血液在其内腔表面上流动以保持健康和活力。因此,可以减少或消除内衬在动脉瘤或血管片段的内皮细胞的内腔表面上的流动血液的医疗装置、系统或方法由此可以降低内皮细胞活力、减少来自内皮细胞的和细胞的生物化学信号,并且降低与血管或动脉瘤膨胀或扩大相关联的酶活性,这是预防或治疗动脉瘤的重要目标。鉴于此,在某些实施方案中,球体支架100完全膨胀以治疗囊状动脉瘤。除了动脉瘤囊中膨胀的球体支架的填充和阻塞效应的物理本质之外,这种治疗还降低了动脉瘤囊中的内皮细胞活力。在其他实施方案中,球体支架100不需要完全膨胀来治疗囊状动脉瘤,但是可以成功地密封动脉瘤或降低内皮细胞活力同时部分地膨胀。在所有实施方案中,球体支架在从递送导管脱离之后保持处于膨胀状态(部分地或完全地)。膨胀状态是指球体支架100的至少部分扩张,如至少20%、50%、75%、或90%和至多100%的最大球体支架体积。在各个方面,生物学空间的大小可以通过任何合适的方法来确定。然后选择可膨胀体100、140、150或170A-170G的大小和构造以最佳地填充所述空间或所述空间的所需部分。
在如下文参考图11A-11F和图15A-15F所解释的各种实施方案中,可膨胀体100或140被定位在囊状动脉瘤中并且被充胀至膨胀状态。在此实施方案中,可膨胀体100或140被设定尺寸以使膨胀的宽度或直径(如横向于从近端鼻锥362B延伸至远端鼻锥362A的轴所测量的)大于来自根源血管1202的动脉瘤的开口703的宽度。在充胀或膨胀之后,可膨胀体100或140朝向动脉瘤的开口703缩回,并且线圈或辅助线圈162(如图11E和图15E中所示)被递送穿过递送导管并且还穿过可膨胀体100或140,并且经由远端颈部118定位在动脉瘤700内圆顶701的区域中。辅助线圈162既接触动脉瘤700的壁的内表面704(如图11E和图15E中所示)又接触可膨胀体100或140的外表面(包括可膨胀体的远端表面)。辅助线圈162对可膨胀体100或140施加一个力以将可膨胀体压靠在动脉瘤700的开口703上。在一个实施方案中,辅助线圈可以具有轻微的磁性,以使得所述辅助线圈被吸引至可膨胀体100或140并与其保持接触,而不存在不良生物或生理作用。
如图11F和图17B中所示,可膨胀体100结合辅助线圈162与密封动脉瘤开口703的提升阀起类似的作用。具体地说,可膨胀体起类似覆盖动脉瘤开口703的塞子的作用,而辅助线圈162起弹簧的作用,从而将恒定的力施加到可膨胀体100上。
在各种实施方案中,辅助线圈162由镍钛诺构成。一方面,辅助线圈162可以由具有范围为约0.05mm至约0.20mm的直径的线形成。镍钛诺线可以进一步涂布有聚合物161,所述聚合物161包括但不限于PTFE,如图3B中所示。一方面,辅助线圈162的涂布的镍钛诺线或纤维如图3A中所示可以包括端帽163(包括聚合物端帽),以使线圈横穿经过的动脉瘤表面或其他血管受到伤害的可能性最小化。如图7中所示,当用辅助线圈递送导管352B插入线圈时,涂层和端帽还可以减小摩擦。在各种实施方案中,辅助线圈162可以具有范围在约0.002英寸与0.012英寸之间的直径。优选地,辅助线圈162具有在约0.004英寸与0.008英寸之间的直径。类似地,辅助线圈162上的聚合物涂层161可以具有范围在约0.001英寸与0.003英寸之间的厚度。优选地,聚合物涂层具有在约0.0015英寸与0.002英寸之间的厚度。线圈递送导管352B可以具有范围在约0.014英寸与0.022英寸之间的外径,并且优选地在约0.016英寸与0.020英寸之间的外径。类似地,线圈递送导管352B可以具有范围在约0.008英寸与0.016英寸之间的内径,并且优选地在约0.010英寸与0.014英寸之间的内径。
在一个实施方案中,辅助线圈被递送到动脉瘤中,并且使其填充动脉瘤中未被可膨胀体占用的空隙。在另一个实施方案中,辅助线圈被预成型为具有尺寸X1×Y1(如图12A中所示)的球形形状,或者被预成型为具有尺寸X1×Y1或X2×Y2(如图12B中所示)的椭圆形形状。举例来说,辅助线圈162可以被成型为约8mm直径的球或约8mm×4mm的球体。在其他实例中,辅助线圈可以被构造成具有在约50mm3与300mm3之间的体积的三维构造。
形成可膨胀体
在形成可膨胀体100、140、150或170A-170G的示例性方法中,壁102的中心层122可以通过气相沉淀形成,其中来自聚合物、纯金属、金属合金或其层中的一种或多种的蒸气冷凝在基底或模具(例如,芯轴)上。模具可以被去除以提供由纯金属或金属合金形成的空心壳体。
在优选实施方案中,壁102的中心层122通过将金属壳体电铸或电镀于可去除成型件或模具(例如,芯轴)上来形成。例如,如图25A-25C中所示,用于电铸可膨胀体100、140、150或170A-170G的多部分芯轴3200以部分截面示出。芯轴3200包括钢制基部3202和从基部可去除的成型构件3204。优选地,成型构件3204由刚性材料构成,所述刚性材料包括但不限于铝或不锈钢。虽然示出为球形,但是成型构件3204的其他实施方案可以是其他形状,包括但不限于部分打褶或部分折叠体3204的形状,这导致可膨胀体100、140、150或170A-170G具有可递送(即,完全塌缩或打褶和折叠)构造与完全膨胀构造的中间构造,这种部分打褶的芯轴3204描绘于图26中。此外,如图18G-18H中所示的突出1800可以塑造于成型构件3204上,以使得所述突出1800在电铸或电镀过程期间形成。成型构件3204如图25A-25B和图27中所示可以是球形的,以产生球形可膨胀体100或150。类似地,成型构件3204可以是椭圆形、具有半球形端部的圆柱体、或任何其他形状以产生可膨胀体140和170A-170G。在各种实施方案中,芯轴3200或至少可去除成型件3204是牺牲性的,以使得所述芯轴3200或至少可去除成型件3204在形成可膨胀体100、140、150或170A-170G的过程期间被消耗。
为了形成金属可膨胀体,将成型构件3204从基部3202去除。成型构件3204的一部分可以被螺纹化,以使得所述成型构件3204可以接合从基部3202延伸的螺纹轴3206。在成型构件3204从基部3202脱离之后,金属环3208被定位在螺纹轴3206上。在图27中所示的一个实施方案中,螺纹轴3206包括肩部3212,所述肩部3212具有大于螺纹轴3206的直径的直径,以使得金属环3208可以安设在所需位置上。
金属环3208是芯轴3200的非牺牲部件。在一个实施方案中,金属环3208是对电解起反应的任何生物相容金属。例如,金属环3208可以由金、316L不锈钢或304不锈钢构成。优选地,金属环包含304不锈钢,因为304不锈钢具有比316L不锈钢更低的镍含量并且会使电解期间细胞毒性的风险最小化。在一些实施方案中,304不锈钢是优选的,因为其具有低于水的水解电位(约0.82V)的点蚀电位(相对于参考电极是约0.18V-0.38V)。因此,比起用316L不锈钢或金进行的电解,316L不锈钢或金的点蚀电位(分别是约0.98V-1.18V和约0.7V-0.9V)超过水的水解电位,用304不锈钢电解可以在更受控的条件下进行,具有更可重复的结果。
在各种实施方案中,金属环3208的长度是在约0.025英寸与约0.150英寸之间,其中壁是约25.4μm到约254μm厚。在一个实施方案中,金属环3208的长度是0.05英寸。金镀层或涂层可以任选地施加到金属环3208的至少一部分3210上,以助长将用于形成金可膨胀体的金的沉积。类似地,由另一种金属(包括但不限于铂)构成的镀层或涂层可以用于助长另一种金属的沉积。因此,金属环3208将整合到可膨胀体100、140、150或170A-170G中,并且形成可膨胀体的颈部116或118的全部或一部分。非导电聚合物接合部可以放置在颈部116或118与可膨胀体100的圆形主体部分之间。此接合部将向可膨胀体100提供额外的柔性,而且还使可膨胀体与用于使可膨胀体的各种方案脱离的电解电流绝缘。
一旦金属环3208和成型构件3204被定位在螺纹轴3206上,芯轴3200就被置于含有金属离子(如金)的电解浴(未示出)中,其中金离子被沉积在成型构件和金属环3208的至少一部分上。具体地说,芯轴3200被定位成使得可膨胀体100、140、150或170A-170G被电铸在成型构件3204和具有金薄层(goldflash)的金属环3208的部分上,从而将金属环粘结到可膨胀体上。在一些实施方案中,金属环3208的一部分未被金涂布,包括在电铸之前使用掩蔽的方法。
在各种实施方案中且如可以从图16A-16D中理解到,球体支架壁102的厚度120可以通过改变电铸过程来控制。例如,通过调整电铸过程的持续时间,可以形成具有更大或更小厚度的壁。类似地,可以在某些位置处通过将一个或多个掩膜施加到芯轴3200上来改变壁厚120。此外,芯轴3200相对于溶液浴中的阳极的位置也将影响壁的厚度。例如,可膨胀体100、140、150或170A-170G的颈部处的内部特征可以具有比可膨胀体的圆形球形部分更薄的壁。可膨胀体100、140、150或170A-170G中可以有意地形成有更薄且因此更弱的颈部区域,所述颈部区域可以被切断以将可膨胀体从颈部116(包括含金属环3208的颈部)分离。或者或另外,可以在可膨胀体100、140、150或170A-170G的颈部或近端部分208中界定呈线或带形式的应力集中环,更具体地说,暴露金属(例如,环3208的不锈钢部分,或颈部116的金部分)的环形区域,以帮助促进在暴露金属的环形区域处将递送装置或导管从膨胀的可膨胀体分离。可以通过各种方法,包括通过激光蚀刻、通过各种机械操作如锯切或研磨,或通过电解将此应力集中线形成到暴露金属的环形区域中。
在形成之后,可膨胀体100、140、150或170A-170G和成型构件3204从芯轴基部3202去除,其中成型构件被去除以仅留下金属环3208,其可以形成近端颈部的全部或一部分;以及可膨胀体的其余部分,其可以包括主体和任选地远端颈部,如图28的局部截面中所示。在一个实施方案中,铝成型构件3204经由化学和/或热浸析或蚀刻来通过颈部116去除。在另一个实施方案中,通过机械操作穿过颈部116将孔穴钻入铝成型构件3204中,所述机械操作如但不限于用螺旋钻头钻入。孔穴可以用于加速和调节化学蚀刻过程以从可膨胀体100、140、150或170A-170G去除铝成型构件3204。优选地,使用机械、化学以及热方法的组合来确保成型构件3204的所有成分都被去除。期望从可膨胀体100、140、150或170A-170G完全去除成型构件3204以确保可膨胀体的足够的可塑性或可展性,并且使植入之后的任何毒性效应最小化,如尤其可能是可膨胀体包含残余铝的情况。
为了减少可膨胀体100、140、150或170A-170G的应力集中区域或表面变化的存在,并且从成型构件3204消除同心机(concentricmachine)标记的转移,芯轴3200和尤其成型构件可以在电铸所述可膨胀体之前被抛光或研磨。图29A和29B中分别示出了未抛光的成型构件3204和所得的金可膨胀体100、140、150或170A-170G。相反地,图29C和29D中分别示出了具有研磨光洁度的抛光的成型构件3204和所得的金可膨胀体100、140、150或170A-170G。在一个实施方案中,抛光成型构件3204将表面缺陷或特征的最高点与最低点之间的距离减小至约0.1μm或更小。
一旦成型构件3204已从可膨胀体100、140、150或170A-170G去除,可膨胀体就可以经受退火过程以改进可膨胀体的柔韧性。在一个实施方案中,可膨胀体被加热至约300℃,持续约1小时并且之后立即在室温下的蒸馏水浴中急冷。在其他实施方案中,可膨胀体100、140、150或170A-170G在第一次退火过程之后被折叠或以其他方式变形,并且之后经受一个或多个另外的退火过程。在另外的实施方案中,可膨胀体100、140、150或170A-170G在外表面上进行涂布,包括用聚合物如聚对二甲苯进行涂布,并且之后经受一次或多次退火过程。
可膨胀体100、140、150或170A-170G的内表面和外表面可以被清洗以去除从制造残留的任何污染物。例如,在一个实施方案中,将可膨胀体100、140、150或170A-170G置于含有异丙醇浴的超声波清洗器中,持续约10分钟。然后从所述浴去除可膨胀体100、140、150或170A-170G并且用蒸馏水注射以去除可膨胀体内部残留的任何污染物。任选地,可膨胀体100、140、150或170A-170G可以在保持处于约90℃的真空烘箱中干燥。在各种实施方案中,可膨胀体的外表面和任选地内表面可以用铂电镀以降低部署期间与患者发生不需要的反应的可能性,包括以降低膨胀的可膨胀体的主体或远端颈部的表面上发生电解的可能性。
如图16D、图30A和图30B中所示,球体支架100的外表面110、内表面106或两者可以涂布有聚合物(如聚对二甲苯或丙烯酸类聚合物)。聚合物可以经由气相沉积或其他方法通过将预成型材料并入到所需取向中来添加。在一些实施方案中,颈部116的至少一部分或金属环3208的内表面3304不被涂布。在一个实施方案中,球体支架100可以如先前所述在施加非金属涂层之后至少退火一次。
在壁102由电解期间高度非反应性的材料(如铂)构成的可膨胀体100、140、150或170A-170G的实施方案中,颈部116或118的内部和外部可以被涂布,而其余表面不被涂布。类似地,在可膨胀体100、140、150或170A-170G将通过除了电解之外的操作来脱离的一些实施方案中,仅内表面106可以涂布有非金属涂层。
在一些实施方案中,在涂布之后,聚合物涂层的一部分从外表面3300去除以使金属表面以带或环构造暴露,如图30C-30F中所示。在其他实施方案中,暴露金属表面可以通过在涂布之前掩蔽这个区域并且之后去除掩蔽材料来形成。电解可以用于将膨胀的可膨胀体从颈部3300的其余部分和递送导管的包括暴露的金属表面的区域分离。脱离部位3302(即,呈带或环构造的暴露金属表面)的宽度W可以是在约0.1mm与约0.4mm之间的范围内。脱离部位W可以定位在沿着颈部116的长度N1的任何地方。在一些实施方案中,W可以定位在由金属环3208形成的颈部区域中。在一个特定实施方案中,脱离部位3302的暴露的带具有0.25mm±0.03mm的宽度W,并且定位在距离颈部116的端部约0.51mm±0.03mm的长度N5处。金属带可以通过任何合适的方法暴露,所述方法包括但不限于激光蚀刻或激光消融。在其他实施方案中,脱离部位3302的金属带可以在折叠或压缩可膨胀体100、140、150或170A-170G之前或之后暴露。通过举例而非限制的方式,在一个实施方案中,区域3302中的暴露的金属是金,而在其他实施方案中,暴露的金属是不锈钢。
在各种实施方案中,可膨胀体100、140、150或170A-170G的壁102被穿孔以产生多个微穿孔1300,如图16B中所示。通过举例而非限制的方式,微穿孔1300可以通过对壁102激光穿孔来产生。微穿孔1300或孔的直径的范围可以是约1μm至约500μm,并且可以完全穿过壁1022的厚度从内部空隙108延伸至外表面110。或者,可以在电铸过程期间如通过使用掩蔽图案来形成微穿孔的可膨胀体100、140、150或170A-170G。
在穿孔之后,可膨胀体表面110和106可以涂布有未完全覆盖微穿孔1300的聚合物,从而在内表面与外表面之间留下通道。或者,可膨胀体100、140、150或170A-170G可以在涂布之后进行激光穿孔。微穿孔1300允许可膨胀体100、140、150或170A-170G的内部空隙108与可膨胀体外部的环境之间的流体交换。
在各种实施方案中,如图16C-16D中所示,外层104可以通过另外电镀或电铸、通过气相沉积或通过溅射沉积而形成于可膨胀体100、140、150或170A-170G的中心层122的外侧上,其中材料从目标(例如,金属或金属合金)腐蚀,并且之后沉积到基底上(例如,芯轴或模具),从而在基底上形成薄层。类似地,内层214可以通过另外电镀或电铸、或通过气相沉积、或通过溅射沉积而形成于可膨胀体100、140、150或170A-170G的中心层122的内侧上。
在各种实施方案中,将另外的聚合物涂层施加到可膨胀体100、140、150或170A-170G上以改良壁102的强度和柔性特征。例如,可以经由浸涂、旋涂、或喷涂、或通过专用于特定聚合物的沉积方法来施加聚合物以向所述壁提供额外的强度或柔性。另外的涂层可以是聚对二甲苯、生物相容的聚氨酯、PTFE以及硅酮等等。在一个实施方案中,此涂层可以通过使用机械或化学模板而限于可膨胀体100、140、150或170A-170G的颈部116或118。在各种实施方案中,详细的几何结构和设计可以被激光蚀刻到加固涂层中,以用折叠几何结构进一步优化壁的特性。此外,在不需要加固涂层的区域中去除加固涂层也将不需要的材料从塌缩和包覆的可膨胀体100、140、150或170A-170G的最终直径去除。
可膨胀体100、140、150或170A-170G的主体的壁102可以通过与颈部116不同的方法形成。如图16C-16D中所示,可膨胀体100、140、150或170A-170G的中心层122可以通过与外层或涂层104或内层或涂层214不同的方法形成。在各种其他实施方案中,可以通过操纵和固定呈所需构造的一个或多个金属片以形成壁102和/或外层104来形成可膨胀体100、140、150或170A-170G。这些二维片材还可以包括橡胶、塑料、聚合物、织造或编织的纤维材料、或其他材料、或其组合。通过举例而非限制的方式,一个或多个二维金属片材可以被折叠成可膨胀体形状并且被焊接、钎焊、胶粘或粘结在一起。类似地,二维材料片可以被操纵和固定以形成外层104或内层214。
在另一个实施方案中,在可膨胀体100、140、150或170A-170G形成之后,如图2A、图2B、图5A和图5B中所示的不锈钢(SST)环250经由焊接附接至近端颈部116。在其他实施方案中,整个颈部116可以是不锈钢的,并且可以在可膨胀体形成期间并入或者随后焊接至主体。SST环250或SST颈部116可以由任何生物相容的不锈钢合金构成,所述生物相容的不锈钢合金包括但不限于300系列不锈钢或400系列不锈钢,并且优选地是304、316、316L或316LVM不锈钢。
SST环250可以经受一次或多次热处理过程,以使得SST环对由电解引起的电化学腐蚀更敏感。因此,热处理过程允许SST环250被更容易地切断,从而减少将可膨胀体从递送导管脱离所需的时间。一方面,通过激光蚀刻SST环的表面来加热SST环。还通过焊接过程来加热SST环250以将所述环附接至近端颈部116。相信焊接或激光蚀刻的加热过程可以使SST环250对电解的电化学腐蚀敏感。
在一个实施方案中,如图2A-2B、图2D-2I、图2K-2N、图2P-2Q、图6A-6D、图8G-8K、图8P、图10B和图14B中所示,SST环250可以被包括在细长的电解片段260中。在这个实施方案中,电解片段260是线圈片段,其与附接至递送导管400的远端部分的导管或引导线类似,所述递送导管400已被改良为包括阴极环262和用作电解的阳极的SST环250的至少一部分。与下文参考图23H-23I所述的热固性聚合物片段1020类似,电解片段260包括绝缘涂层264,所述绝缘涂层264使环阴极电极262与SST环阳极250分离。在另一个实施方案中,电解片段260可以独立地制造,并且之后使用任何合适的方法附着到递送导管400上。通过举例而非限制的方式,用于将电解片段260附着到递送装置400上的方法可以包括焊接、钎焊或粘附剂。
递送装置
通过已知为“递送装置”或“递送导管”的医疗装置的细长部分将可膨胀体100、140、150或170A-170G推进并且定位在人体中,其中特别是当医疗装置的细长部分是柔性的情况下使用递送导管。在一个实施方案中,递送装置是界定至少一个内腔或潜在内腔的细长医疗装置。递送装置具有近端和远端,并且被设定尺寸以将流体介质从装置近端处的流体介质源递送到可膨胀体100、140、150或170A-170G的中心空隙或空间108中,所述可膨胀体附接至或联接至递送装置的远端。此外,可以将可膨胀体100、140、150或170A-170G定位在血管系统(如囊状动脉瘤的内腔或目标血管的内腔)中的所需位置、促进可膨胀体的膨胀,并且之后促进将可膨胀体从递送装置分离的任何医疗装置或医疗装置的部件一般作为递送装置是可接受的。通常,递送装置是柔性导管(“递送导管”)。优选地,递送导管可以是适于进入包括如图7、图9和图13中所示的递送导管300、352A-352B和400的血管系统内的位置的任何柔性导管、空心线、可去除芯线或其组合。递送装置还可以是适于进入血管系统内或其他生物学导管中的位置的任何其他类型的导管、空心线、或可去除芯线、或可替代地,针或套管针、探针或其组合。在各种实施方案中,递送装置是可以将附接的压缩可膨胀体100、140、150或170A-170G运输至囊状动脉瘤的内腔或目标动脉或静脉或其他形式的生物学导管的内腔的导管300、352A-352B或400。
导管是柔性、管状、细长的医疗装置,其被构造用于插入到身体隔室(包括血管)中,以允许流体的注入或撤出,以及其他功能。导管通常由聚合物或塑料形成,并且任选地还包括金属,如以线圈或辫状的构造用于加固。导管可以被构造来使得可附接至可膨胀体100、140、150或170A-170G、促进将压缩的可膨胀体递送至动脉瘤囊的内腔或目标血管或其他生物学导管的内腔、促进压缩的可膨胀体的充胀或膨胀,并且从膨胀的可膨胀体分离。在一些实施方案中,递送导管300、352A-352B或400可以被构造来随着附接的呈压缩形式的可膨胀体100、140、150或170A-170G一起传递穿过血管系统,如图10A和图17A中所示。在膨胀之后,可膨胀体100、140、150或170A-170G从递送导管300、352A-352B或400分离,从而允许膨胀的可膨胀体保持在适当的位置,而递送导管从主体去除。以此方式,递送导管类似于血管成形术球囊导管,所述血管成形术球囊导管被构造来使得可附接至传统的刚性管状支架,以促进将附接的压缩的传统管状支架递送至血管或其他生物学导管的特定片段的内腔,使得压缩的传统管状支架膨胀,并且从膨胀的传统管状支架分离。
递送导管300、352A-352B或400由生物相容材料构成。通过举例而非限制的方式,递送导管300、352A-352B或400及其各种部件可以由硅酮橡胶、天然橡胶、聚氯乙烯、聚氨酯、共聚多酯聚合物、热塑性橡胶、硅酮-聚碳酸酯共聚物、聚乙基乙烯基乙酸酯共聚物、织造的聚酯纤维或其组合形成。在一个实施方案中,递送导管300、352A-352B或400的壁可以用金属(如盘绕的或辫状的不锈钢或镍钛诺)加固,以在使用期间增强控制并且减少递送导管的扭结。适于递送导管加固的金属包括不锈钢和镍钛诺。
如图7、图9、图10A-10B、图13、图14A-14B和图23A-23B中所示,递送导管300、352A-352B或400将具有空心或潜在空心的圆柱形构件,所述构件界定内腔以允许流体介质从递送导管的近端传递至递送导管的远端并且进入可膨胀体的中心空隙108。递送导管352A-352B或被设计和设定尺寸以使得其可以插入主体中并且将压缩的可膨胀体100、140、150或170A-170G递送至所需位置、促进可膨胀体的充胀或膨胀,并且促进膨胀的可膨胀体从递送导管分离。当使用单内腔递送导管300、352A-352B或400时,压缩的可膨胀体可以在通过单独的大型导管、引导导管或引导护套(其定位成其远端处在动脉瘤或目标血管内的目标位置中或靠近动脉瘤或目标血管内的目标位置)推进之后定位在囊状动脉瘤的内腔或目标血管的内腔中。一旦处在动脉瘤囊的内腔或目标血管的内腔中并且从引导导管出来,压缩的可膨胀体100、140、150或170A-170G可以发生膨胀,并且之后膨胀的可膨胀体和递送导管300、352A-352B或400可以分离,并且递送导管和引导导管可以从主体去除,而膨胀的可膨胀体保持在适当的位置。递送导管300、352A-352B或400的空心或潜在空心的圆柱形构件306具有范围为约0.05mm至约0.25mm的壁厚。优选地,空心圆柱形构件306的壁厚范围是约0.1mm至约0.2mm。出于使流体介质传递到可膨胀体的中心空隙或空间108中目的,由空心圆柱形构件306界定的内腔312具有范围为约0.4mm至约1mm的直径。空心圆柱形构件306的近端包括端口或针座3408以与加压的流体介质源连通,如含有例如水、盐水或射线照相造影液的注射器314或泵(未示出)。用于使可膨胀体膨胀的流体介质通过针座或端口3408接收到递送导管300、352A-352B或400中。
单内腔导管
图9描绘了医疗装置500的递送导管部分400的单内腔实施方案的纵向视图,并且图20A描绘了单内腔导管的横向截面。如图11A-11F中所示,对于单内腔实施方案,递送导管400移动穿过引导导管800的内腔以将压缩的球体支架100递送至囊状动脉瘤700的内腔701。对于这个单内腔实施方案,递送导管400不包括空心圆柱形构件,所述空心圆柱形构件界定被设定尺寸以允许传递引导构件或引导线的内腔。
递送导管300、352A-352B或400的尺寸是取决于待治疗的动脉瘤的大小和动脉瘤在血管系统中的位置的设计选择问题。待治疗的动脉瘤与医疗装置插入血管系统中的部位之间的距离将部分地确定递送导管300、352A-352B或400的长度。递送导管长度的范围是在约5cm与约300cm之间,其中优选的范围是在约75cm与约225cm之间。医疗装置插入血管系统中的部位与待治疗的动脉瘤之间的路径中的最小直径的血管片段将部分地确定递送导管300、352A-352B或400的直径。递送导管直径的范围是在2Fr与7Fr之间,其中优选的范围是在2Fr与5Fr之间。
图10A-10B描绘了医疗装置500的递送导管400部分的单内腔实施方案的纵向视图。图10A描绘了医疗装置500的单内腔实施方案的纵向视图,其中球体支架100处于压缩形式。图10B描绘了医疗装置500的单内腔实施方案的纵向视图,其中球体支架100处于膨胀形式。
在一些实施方案中,如图10A-10B中所示,递送导管400的近端被构造有可以促进Luer-Lok或Luer-Slip型连接的针座3408,针座以用于将流体介质源(如注射器314)连接至空心圆柱形构件的内腔312,所述内腔312被构造来将流体介质从递送导管的近端传送至可膨胀体100、140、150或170A-170G的中心空隙或空间。如图所示,在图22中,递送导管400的内腔312通过母鲁尔(Luer)配件2802连接至流体介质源如注射器314。旋塞2804或流量开关可以定位在流体介质源与递送导管400之间,以使得能够更有力地控制流体介质进入和离开递送导管的运动。
如图17E中所示,在单内腔递送导管可以用于将球体支架100放置在动脉瘤囊700的内腔701中的一个实施方案中,对于这个实施方案,任选的可去除线或闭孔器404被从递送导管去除。可去除线或闭孔器404可以包括手柄408或其他装置以促进插入和去除。然后,流体介质源如注射器314可以连接至针座3408,并且流体介质可以在压力下从注射器314移动到球体支架100的中心空隙或空间108中,从而导致球体支架在动脉瘤囊700的内腔701内充胀或膨胀,并且填充动脉瘤囊的基本上全部或一部分。流体介质如水(包括去离子水)、盐水、射线照相造影剂溶液或药物溶液(如凝血酶)可以用于使压缩的球体支架100膨胀。如图17E中所示,在球体支架100充胀或膨胀之后,可以将线圈、辅助线圈、膨胀性线或膨胀性结构1204放置到球体支架100的中心空隙中。
可以使用多种方法和装置来将递送导管400从球体支架、块体支架或可膨胀体分离。在如图9、图10A-10B和图23A中所指示的一个实施方案中,递送导管300或400包括一根或多根电解线320或绝缘导体线。对于这个实施方案,在球体支架100膨胀之后,将电流施加到电解线320或绝缘导体线上以通过电解溶解球体支架100的近端颈部的一部分(包括不锈钢部分)。在替代实施方案中,可以施加电流以通过电解溶解球体支架100与递送导管300或400之间的不锈钢环250的一部分或溶解球体支架100的近端区域的一部分。直流(DC)可以用于这些实施方案中的任一种。一旦近端颈部、不锈钢环250或球体支架100的近端区域的一部分被溶解或腐蚀,递送导管300或400就从膨胀的球体支架分离,并且去除递送导管和引导导管800。
在如图23B-23C中所示的各种实施方案中,单内腔导管1000具有线圈加固壁1002,所述线圈加固壁1002由一个、两个或三个电导体(例如,线或电缆)组成,从而为进行电解提供导电路径,如下文更充分地解释。在一个实施方案中,壁1002的外表面1004由聚酰亚胺构成并且具有亲水涂层或光滑涂层,同时导电路径包括0.001英寸×0.003英寸的平坦的不锈钢线圈1006。导体线圈1006可以按如图23B-23F中所示的一个、两个或三个导体配置1008来构造,如下文针对进行电解所论述。线圈1006的导体和任何其他导体可以是笔直的、辫状的或盘绕的。由导体线圈1006界定的导电路径可以涂布有绝缘聚合物如聚对二甲苯,而内部内腔1012可以衬有PTFE,包括PTFE复合材料。
在某些实施方案中,具有可去除芯体的改良输注线可以用作单内腔递送导管。输注线是改良的引导线,其中固体金属芯可以被去除以留下可以用于注入流体介质的内腔。具有可去除芯体的输注线可以被改良,以使得可膨胀体100、140、150或170A-170G可以附接至远端并且在去除芯线之后通过线内腔膨胀。
在一些实施方案中,递送装置的内表面和外表面的全部或一部分还可以涂布有亲水涂层或光滑涂层。在其他实施方案中,可膨胀体100、140、150或170A-170G的全部或一部分也可以涂布有亲水涂层或光滑涂层。
双内腔导管
如图13和图20B中所示,递送导管300可以包括另外的空心圆柱形构件,所述另外的空心圆柱形构件界定第二内腔324以接收引导构件如引导线302,以协助将医疗装置的球体支架100部件引导到所需位置,如可以从图14A-14B和图15A-15F理解。这个第二内腔324大致邻近第一内腔312并与其平行。如图13和图20B中所示,递送导管300可以是双内腔导管,其中一个内腔312被构造来使流体介质从递送导管近端处的流体介质源传递至递送导管远端处的球体支架的中心空隙或空间108,并且另一内腔324被构造来接受引导构件如引导线302,以促进将医疗装置推进并且定位在血管系统中。在某些实施方案中,被构造来接受引导构件的内腔324的远端可以由桥接导管界定,所述桥接导管与如图2B-2C、图2E、图2G、图2L-2N、图2O-2P、图8H、图8J-8O以及图8R-8S中所示的桥接导管160类似,所述桥接导管作为递送导管的一部分,从递送导管的近端针座传递至其远端,或者作为联接或粘结至递送导管的远端的相异元件。如先前所述,此引导导管可以传递穿过近端颈部、穿过可膨胀体的空隙并且可操作地联接至远端颈部,以使得引导线、引导构件、线圈、辅助线圈或辅助线圈导管可以传递穿过递送导管的针座并且离开医疗装置的远端,这包括将引导线或引导构件定位在动脉、静脉或其他生物学导管中,并且还包括将线圈或辅助线圈放置在囊状动脉瘤的内腔中。
如图20B中所示,递送导管300包括两个空心圆柱形构件,各自具有一个内腔,其中空心圆柱形构件304或306具有范围为约0.05mm至约0.25mm的壁厚。优选地,空心圆柱形构件304或306的壁厚的范围是约0.1mm至约0.2mm。由空心圆柱形构件304界定的用于接受引导线302的内腔具有范围为约0.25mm至约0.5mm的直径。用于将流体介质传递到球体支架100中的内腔的直径和用于接受引导构件324的内腔的直径可以被类似地设定尺寸。或者,用于将流体介质传递到球体支架、块体支架或可膨胀构件中的内腔的直径可以大于或小于用于接受引导构件(如引导线302)、或用于接受线圈、辅助线圈或辅助线圈导管的内腔的直径。
对于具有两个内腔的递送导管,第一空心圆柱形构件和第二空心圆柱形构件可以被类似地设定尺寸。或者,第二空心圆柱形构件可以具有更大的直径以接受引导线、引导构件、线圈、辅助线圈、或辅助线圈导管;或更小的直径。第二空心圆柱形构件304的近端被接合至针座3408。针座3408促进引导线302、引导构件、线圈、辅助线圈、或辅助线圈导管插入到第二空心圆柱形构件304中。如可以从图13、图14A-14B、图15A-15F和图20B中理解到,在一些实施方案中,引导线302、引导构件、线圈、辅助线圈、或辅助线圈导管可以馈送穿过第二空心圆柱形构件304并且从递送导管300的远端延伸出来,并且还从医疗装置的远端延伸出来。在其他实施方案中,包括缺少桥接导管部件的那些实施方案,线圈、辅助线圈、或辅助线圈导管可以馈送穿过第二空心圆柱形构件304并且放置在球体支架、块体支架或可膨胀体的中心空隙中。在具有双内腔递送导管的一些实施方案中,递送导管300在引导线302上推进,直到压缩的球体支架140被定位在囊状动脉瘤的内腔中。一旦压缩的球体支架140处于所需位置,球体支架140就通过由连接至球体支架膨胀针座3408的注射器314提供到第一空心圆柱形构件306的流体介质来膨胀。流体介质如水、盐水、射线照相造影剂溶液或药物溶液(如凝血酶)可以用于使压缩的球体支架膨胀。引导线302优选地是具有足够长度的血管造影线,以使引导线的远尖端抵达动脉瘤,并且近端延伸出来并离开入口点而进入血管系统中。在一些实施方案中,引导线302具有笔直或呈角度的远尖端,而在其他实施方案中,引导线302具有弯曲的J形远尖端,通常由形状记忆合金或辫状金属构造,这导致尖端在任何施加的应力被去除之后返回J形。引导线302的材料和尺寸可以基于横穿经过的血管的直径、长度以及曲折度来选择。通常,引导线302可以由任何合适的生物相容材料构成,并且具有范围在约0.3mm至约0.95mm之间的外径。
图14A-14B描绘了医疗装置500的递送导管300部分的双内腔实施方案的纵向视图。图14A描绘了医疗装置500的双内腔实施方案的纵向视图,其中可膨胀体140处于压缩形式,而图14B描绘了医疗装置500的双内腔实施方案的纵向视图,其中球体支架140处于膨胀形式。递送导管300用于在引导线302上推进球体支架140,并且使其进入到动脉瘤囊的内腔中。递送导管300还用于递送流体、液体、气体、固体或其组合以使球体支架140在动脉瘤囊700的内腔701中膨胀。在一些实施方案中,递送导管300或400包括一根或多根电解线320或绝缘导体线。对于这些实施方案,在球体支架100膨胀之后,将电流施加到电解线320或绝缘导体线上以通过电解溶解球体支架100的近端颈部的一部分(包括不锈钢部分)。在替代实施方案中,可以施加电流以通过电解溶解球体支架100与递送导管300或400之间的不锈钢环250的一部分或溶解球体支架100的近端区域的一部分。直流(DC)可以用于这些实施方案中的任一种。一旦球体支架100的近端颈部、不锈钢环250或近端区域的一部分被溶解或腐蚀,递送导管300或400就从膨胀的球体支架分离,并且去除递送导管和引导导管800。
在一个实施方案中,电解线320或绝缘导体线连接至或电耦合至球体支架的近端颈部的一部分,包括暴露金属表面3302处的一部分。在另一个实施方案中,电解线320或绝缘导体线连接至或电耦合至焊接点、钎焊点或球体支架与递送导管之间的其他形式(包括粘附剂)的粘结点。在另一个实施方案中,电解线320或绝缘导体线连接或电耦合至球体支架140的另一部分,也包括暴露金属表面3302处的部分。
如图10A-10B、图13、图14A-14B和图15A-15F中所示,在医疗装置500的一个实施方案中,递送导管300或400将附接的压缩球体支架100或140在引导线302上推进并且进入到动脉瘤囊700的内腔或空腔701中。一旦压缩的球体支架100或140已被放置在动脉瘤囊700的内腔701中,引导线302就被去除。然后,流体介质源如注射器314连接至针座3408并且流体介质从注射器314移到球体支架100或140的中心空隙或空间108中,导致球体支架膨胀,直到所述流体介质填充动脉瘤囊的内腔701的至少一部分为止。在充胀或膨胀之后,递送导管300或400在动脉瘤囊700中被拉向后侧以将膨胀的可膨胀体100或140拉向在根源血管与动脉瘤之间的开口703,包括拉向颈部或口部,如图15D中的702所指示。这反过来将带动膨胀的可膨胀体100或140与动脉瘤的颈部或口部703中的动脉瘤壁704、接近或邻近所述颈部或口部703的所述动脉瘤壁704相接触。线圈或辅助线圈162之后馈送穿过导管300或400、穿过可膨胀体100或400的内部,并且递送到动脉瘤内腔701中,如图15E中所示,包括使线圈或辅助线圈传递穿过引导线内腔。插入辅助线圈162直到辅助线圈接触与口部703相对的动脉瘤壁704和可膨胀体100或140的外表面为止,在接触处所述辅助线圈将连续的力施加在可膨胀体上,从而导致可膨胀体密封动脉瘤700的口部。如图15F中所示,在可膨胀体100或140膨胀并且线圈或辅助线圈已被放置之后,将递送导管300或400和可膨胀体100或140脱离或分离,并且将递送导管去除而将膨胀体留在动脉瘤的内腔701中,在所述内腔701中,所述膨胀体密封动脉瘤的口部703,并且将辅助线圈留在动脉瘤的内腔中膨胀体后方的适当的位置,在此处所述辅助线圈用来将膨胀的球体支架保持在适当的位置。
可以使用多种方法和装置来将递送导管400从球体支架、块体支架或可膨胀体分离。在如图9、图10A-10B和图23A中所指示的一个实施方案中,递送导管300或400包括一根或多根电解线320或绝缘导体线。对于这个实施方案,在球体支架100膨胀之后,将电流施加到电解线320或绝缘导体线上以通过电解溶解球体支架100的近端颈部的一部分(包括不锈钢部分)。在替代实施方案中,可以施加电流以通过电解溶解球体支架100与递送导管300或400之间的不锈钢环250的一部分或溶解球体支架100的近端区域的一部分。直流(DC)可以用于这些实施方案中的任一种。一旦球体支架100的近端颈部、不锈钢环250或近端区域的一部分被溶解或腐蚀,递送导管300或400就从膨胀的球体支架分离,并且去除递送导管和引导导管800。
在各种实施方案中,双内腔导管具有线圈加固壁,所述线圈加固壁由一种、两种或三种电导体(例如,线或电缆)组成,从而为进行电解提供导电路径,如下文更充分地解释。在一个实施方案中,壁的外表面由聚酰亚胺构成并且具有亲水涂层或光滑涂层,而导电路径包括0.001英寸×0.003英寸的平坦的不锈钢或铜线圈。导体线圈1006可以按一个、两个或三个的导体配置来构造,如下文针对进行电解所论述。线圈导体和任何其他导体可以是笔直的、辫状的或盘绕的。由导体线圈界定的导电路径可以涂布有绝缘聚合物如聚对二甲苯,而内部内腔可以衬有PTFE,包括PTFE复合材料。
在一些实施方案中,递送装置或导管的内表面和外表面的全部或一部分还可以涂布有亲水涂层或光滑涂层。在其他实施方案中,可膨胀体100、140、150或170A-170G的全部或一部分也可以涂布有亲水涂层或光滑涂层。
引导构件
如图15A-15F中所示,对于使用双内腔导管的实施方案,递送导管300在引导构件或引导线302上移动以将压缩的球体支架140递送至囊状动脉瘤700的内腔701。引导构件的实例包括柔性的引导线。引导线302可以包括呈柔性螺线(flexiblethread)、线圈或细长杆形式的金属。例如,基础的血管造影引导线由被金属弹簧圈覆盖的固定的固体金属芯组成。在其他情况下,递送导管在针或套管针上推进。引导线302占据递送导管中的内腔,其中这种内腔由递送导管的管状部分界定。一旦定位在适当的位置,就可以去除引导线302以便允许流体介质注入或撤出。
如图21A-21B中所示,在另一实施方案中,医疗装置的递送导管可以被构造有可以将引导导管800作为引导构件接受的内腔。在这种构造下,医疗装置能够以三轴构造推进,其中医疗装置500在引导导管800上推进,所述引导导管800在引导线上推进。在某些实施方案中,引导导管上的近端针座可以被去除以允许医疗装置500的递送导管300的空心圆柱形构件304的内腔接受引导导管800。在某些情况下,医疗装置的这种实施方案会导致对压缩的可膨胀体到动脉瘤或目标血管内腔的递送的更好控制,以及对压缩的可膨胀体100、140、150或170A-170G随着其被推进到所需位置的更好可跟踪性。如图所示,一方面,递送导管300的空心圆柱形构件304可以是环形形状的,并且完全包围引导导管800,而在其他方面,递送导管可以接合引导导管的圆周的60%、70%、80%、90%或更多。
示例性球体支架导管和可膨胀体导管医疗装置
图31A描绘了可以用作球体支架导管3400A的可膨胀体医疗装置的实施方案。如图所示,球体支架导管医疗装置3400A包括递送导管3402,所述递送导管3402在远端3404处被构造用于接合球体支架100。递送导管3402的近端3406被接合至针座3408,所述针座3408允许通过导管与球体支架100电连通和流体连通。注射器314可以用于将流体介质递送至球体支架100。装置3400A还包括电连接器或端口3422以用于建立从手持式控制器3418到球体支架100的电连通,这包括通过存在于递送导管的壁中的电解线或导体。
图31B描绘了可以用作块体支架医疗装置3400B的可膨胀体医疗装置的实施方案。如图所示,医疗装置3400B包括递送导管3402,所述递送导管3402在远端3404处被构造用于接合可膨胀体100。递送导管3402的近端3406被接合至针座,所述针座允许通过导管与可膨胀体150电连通和流体连通。注射器314可以用于将流体介质递送至可膨胀体150。装置3400B还包括电连接器或端口3422以用于建立从电源(未示出)到可膨胀体150的电连通,这包括通过存在于递送导管的壁中的电解线或导体。
图32A中示出了用于具有单内腔递送导管的医疗装置的针座3408的截面图,其中脱离的主要方法是电解。针座3408包括第一连接端口3410,所述第一连接端口3410被构造有鲁尔针座或可以促进Luer-Lok或Luer-Slip型连接的锥形物以用于将流体介质源(如注射器314)连接至递送导管3402的空心圆柱形构件的内腔312,所述递送导管3402被构造来将流体介质从递送导管的近端传送至可膨胀体100、140、150或170A-170G的中心空隙或空间108。任选地,第一连接端口3410还可以接受引导线或引导构件。针座3408还被构造有第二连接端口3422,所述第二连接端口3422被构造来允许与导管3402进行电连通。例如,与安装在导管3402上的电极和/或球体支架、块体支架或可膨胀体100电连通的一根或多根电解线320可以延伸穿过针座3408的通道3416而进入到第二连接端口3422中。或者,一根或多根电阻丝可以延伸穿过针座3408的通道3416而进入到第二连接端口3422中。电源或电力源,如图31A和图33中所示的手持式控制器3418,可以与线320连通以进行各种功能,包括但不限于电解或加热热敏材料,所述连通通过手持式控制器的电连接器部分3424与针座3408的连接端口3422的联接发生。
图32B中示出了用于具有双内腔递送导管的医疗装置的针座3408的视图,其中脱离的主要方法是电解。针座3408包括第一连接端口3410,所述第一连接端口3410被构造有鲁尔针座或可以促进Luer-Lok或Luer-Slip型连接的锥形物以用于将流体介质源(如注射器314)连接至递送导管3402的空心圆柱形构件的内腔312,所述递送导管3402被构造来将流体介质从递送导管的近端传送至可膨胀体100、140、150或170A-170G的中心空隙或空间108。针座3408还被构造有第二连接端口3422,所述第二连接端口3422被构造来允许与导管3402进行电连通。例如,与安装在导管3402上的电极和/或球体支架、块体支架或可膨胀体100电连通的一根或多根电解线320可以延伸穿过针座3408的通道3416而进入到第二连接端口3422中。或者,一根或多根电阻丝可以延伸穿过针座3408的通道3416而进入到第二连接端口3422中。电源或电力源,如图31A和图33中所示的手持式控制器3418,可以与线320连通以进行各种功能,包括但不限于电解或加热热敏材料,所述连通通过手持式控制器3418的电连接器部分3424与针座3408的连接端口3422部分的联接发生。第三连接端口3410也被构造来接收并接合引导线302或闭孔器线404。
图32C中示出了用于具有双内腔递送导管的医疗装置的针座3408的视图,其中脱离的主要方法是机械的。针座3408包括第一连接端口3410,所述第一连接端口3410被构造有鲁尔针座或可以促进Luer-Lok或Luer-Slip型连接的锥形物以用于将流体介质源(如注射器314)连接至递送导管3402的空心圆柱形构件的内腔312,所述递送导管3402被构造来将流体介质从递送导管的近端传送至可膨胀体100、140、150或170A-170G的中心空隙或空间108。第二连接端口3410也被构造来接收并接合引导线302或闭孔器线404。
如图32A中所示,在优选实施方案中,第二连接端口3414粘结至螺纹螺母3420,以使得电终端3422可以固定至螺母和针座3408。电终端3422与一根或多根导电线电连通,并且被构造来从外部电源接收电连接器,如手持式控制器3418。通过举例而非限制的方式,电连接器3424可以是3.5mm的音频插口。也可以使用其他电连接器。
如图33中所示,手持式控制器3418可以通过插口3424连接至电终端3422以将电流递送穿过导管3402以用于使可膨胀体100、140、150或170A-170G脱离。例如,在一个实施方案中,导管3402包括导电线圈1006,所述导电线圈1006可以分别以一个、两个或三个导体配置1007、1008和1010来配置,如图23C和图23E和图23F中所示。各种导体配置1008和1010可以提供加固强度和沿着导管3402的长度的导电路径两者。手持式控制器3418将电流或电压电位提供到延伸穿过导管3402的电极1014、1016、以及任选的1026,以通过电解或热脱离而使可膨胀体100、140、150或170A-170G脱离,如下文解释。在一个实施方案中,手持式控制器3418包括主体3426、电源如电池、一个或多个致动按钮3428以及一个或多个指示器3430以指示控制器的状态、可膨胀体100、140、150或170A-170G的脱离以及电源(如电池)的状态。
折叠可膨胀体
为了促进将可膨胀体推进穿过血管系统,可膨胀体100、140、150或170A-170G可以被压缩成各种形状和尺寸。任选地,此压缩可以包括各种形式和图案的折叠或打褶。例如,可以在可膨胀体100、140、150或170A-170G中做出一个或多个褶状物,并且之后所述褶状物可以包覆成圆柱形形状。或者,可膨胀体100、140、150或170A-170G可以被扁平化成平面形状并且之后被卷成圆柱形形状。或者,可膨胀体100、140、150或170A-170G可以被压缩成紧凑球形形状。此外,可膨胀体100、140、150或170A-170G的部分可以在压缩期间被扭曲。在某些实施方案中,可膨胀体可以在递送导管300周围被压缩,如图14A中所示。在其他情况下,可膨胀体可以在闭孔器404周围被压缩,如图10A中所示。在其他实施方案中,可膨胀体可以在引导线周围被压缩,包括其中医疗装置具有带单内腔的递送导管的实施方案,其中单内腔用于将流体递送至可膨胀体的中心空隙以用于充胀或膨胀且用于接受引导线或引导构件。在其他实施方案中,在不具有中心导管、闭孔器或引导线的情况下,可膨胀体100、140、150或170A-170G可以自身压缩。
在图19A中,可膨胀体100、140、150或170A-170G已被打褶、折叠并且包覆在递送导管300的空心圆柱形构件304的周围,此空心圆柱形构件包括类似于桥接导管160的桥接导管。所述实施方案还可以包括折叠且包覆的可膨胀体抵靠递送导管的压缩。在图19B中,可膨胀体100、140、150或170A-170G被打褶和包覆,而未在空心圆柱形构件或递送导管周围包覆。在另一个实施方案中,可膨胀体100、140、150或170A-170G被折叠成褶状物,之后折叠的可膨胀体的褶状物包覆在闭孔器、可去除线、引导线或引导构件304周围,如图19C中所示。所述实施方案还可以包括折叠的且包覆的可膨胀体抵靠闭孔器、可去除线、引导线或引导构件304的压缩。在另一个实施方案中,可膨胀体100、140、150或170A-170G被折叠成褶状物,并且之后打褶的折叠物被卷成大致圆柱形形状,而不存在用作中心固定点的可去除线、闭孔器、引导线、引导构件或导管,如图19D中所示。
在各种实施方案中,可膨胀体100、140、150或170A-170G被附接至递送导管300、400,之后形成褶状物,并且然后打褶的折叠物在递送导管300、闭孔器404或引导线上包覆和压缩。在另一个实施方案中,可膨胀体100、140、150或170A-170G首先被折叠形成褶状物,并且之后被附接至递送导管300、400,并且然后打褶的折叠物在递送导管300、闭孔器404或引导线的外表面上包覆和压缩。在另一个实施方案中,可膨胀体100、140、150或170A-170G可以类似于日本折纸手工的方式被折叠和压缩成多种形状。
可膨胀体100、140、150或170A-170G可以被折叠形成一个或多个褶状物,所述一个或多个褶状物可以进一步被折叠、卷绕和压缩,类似于非顺应性的血管成形可膨胀体的折叠。在各种其他实施方案中,打褶的可膨胀体被折叠和压缩以安装在柔性引导线的端部上,并且在单独导管的空心圆柱形构件内行进。可以使用任何合适的配置和方法来将可膨胀体100、140、150或170A-170G折叠和压缩。期望的是,可膨胀体100、140、150或170A-170G的表面在呈递送构造时是光滑的。在某些实施方案中,期望的是,可膨胀体100、140、150或170A-170G的折叠产生偶数的折叠物。
脱离可膨胀体
可膨胀体100、140、150或170A-170G可以多种方式附接至递送导管或与其接合。例如,可膨胀体100、140、150或170A-170G可以通过摩擦配合、使用粘附剂或胶水,或通过焊接或钎焊、通过部件的连接或合并,或通过从夹钳、环、弹性体套筒或包覆物施加压缩力、或压缩球囊而附着到递送导管上。可以使用各种方法和装置来将膨胀的可膨胀体从递送导管分离。通过举例而非限制的方式,这些方法和装置可以被宽泛地分类为物理或机械、电子、热、化学、液压以及声波。
通过电解脱离
可膨胀体100、140、150或170A-170G可以通过电解从递送导管脱离或分离。当使用电解时,可以使用恒定电流、恒定电压或方波电压电位。可以使用如图23B-23F中所示具有一个、两个或三个电导体的医疗装置或系统进行可膨胀体100、140、150或170A-170G从递送导管的脱离。在一个实施方案中,导体配置1010包括并入到递送导管1000中或者所述递送导管1000所携带的三个导体。在三导体配置的替代实施方案中,两个导体被并入到递送导管1000中或者为所述递送导管1000所携带,并且第三导体被构造来以另一方式如用电极贴片或电极针与患者进行电接触。类似地,一个导体可以被并入到递送导管1000中或者由所述递送导管1000携带,并且两个导体被构造来以另一方式如用电极贴片(如图23A中所示的贴片3106)或电极针与患者进行电接触。在一个二导体配置1008中,两个导体被并入到递送导管1000中或者由所述递送导管1000携带。或者,一个导体可以被并入到递送导管1000中或者由所述递送导管1000携带,并且一个导体被构造来以另一方式如用电极贴片3106(如图23A中所示)或电极针与患者进行电接触。如图23F中所示的另一个导体配置1007包括单导体配置,其中单个导体被并入到递送导管1000中或者由所述递送导管1000携带。
医疗装置或系统还可以包括终端如处在导体的远端处的电极,包括为管状或环形阴极环1028的终端。在其他实施方案中,终端是可膨胀体的近端颈部中的暴露的不锈钢的环形片段,所述片段能够起阳极的作用。
二导体配置可以用于进行恒定电流电解,其中一个导体被电耦合至阳极,并且一个导体被电耦合至阴极,如图23G中所示。各种三导体配置可以用于进行恒定电压电解或使用方波电压电位的电解,其中一个导体被电耦合至阳极、一个导体被电耦合至阴极,并且第三导体被电耦合至参考电极。在这些配置的任一个中,电导体或电极可以由任何生物相容的导电材料构成,所述生物相容的导电材料包括铂、不锈钢、金、或银、及其合金。在一个实例中,电导体或电极可以由铂铱合金构成。
当使用两个电导体配置1008进行恒定电流电解时,对阳极或工作电极1014中的电压电位的控制较小。因此,在工作电极1014和阳极部位或部分3102处的电压电位增加,直到所述电位和流入工作电极或阳极的电流足以在工作电极或阳极附近引起血流中的离子氧化为止。例如,电流可以将血流中的H2O分子分解以形成H+离子和带负电的O2分子。在一个实例中,O2分子之后可以粘结至金可膨胀体100、140、150或170A-170G的工作电极或阳极处的暴露的金,并且使暴露的金带溶解,从而实现可膨胀体和递送导管的脱离。在一个实施方案中,可膨胀体100、140、150或170A-170G上的聚合物涂层可以是防止或延迟H+离子和O2分子与可膨胀体的涂布部分反应的电绝缘体或电介质材料。在另一个实例中,电解可以发生在阳极部位3102处的暴露的不锈钢的环形带中,其中主体包含金的可膨胀体的颈部中,导致暴露的不锈钢溶解,从而实现可膨胀体和递送导管的脱离。在一个实施方案中,可膨胀体100、140、150或170A-170G上的聚合物涂层可以是防止或延迟可膨胀体的涂布部分的电解的电绝缘体或介电材料。
在一个实施方案中,在阳极部位3102或工作电极与阴极或接地电极3106之间提供约0.01mA至5.0mA的恒定电流,所述阴极或接地电极3106被电接合至患者的皮肤或患者体内的针上的电极贴片3106,所述电极贴片3106用作电解系统和过程的阴极。在另一个实施方案中,阴极或接地电极被安装在递送导管300上,如图23G中由1028所示,包括导电阴极环或管形式。图23H-23I中示出了两个电导体配置的另一个实施方案。在这个实施方案中,热固性聚合物片段1020的近端1018被粘结至导管1000的远端1022,而热固性聚合物片段的远端1024被粘结至可膨胀体100、140、150或170A-170G的颈部116或3208中形成的金属环3208。阳极部位3102存在于可膨胀体100、140、150或170A-170G的颈部116中。如图23H中所示,导体线1014被嵌入在聚合物片段1020中,并且粘结至可膨胀体100、140、150或170A-170G的颈部116或3208,从而导致所述导体线1014经由工作电极1014电连接至环形阳极部位3102。在一个实施方案中,导体线可以被直接粘结至阳极部位3102。在一些实施方案中,可以使用银粘附剂或任何其他的合适的粘附剂将导体线1014粘结至可膨胀体100、140、150或170A-170G的颈部116或3208。在其他实施方案中,导体线1014可以被焊接(包括通过激光焊接)至可膨胀体100、140、150或170A-170G的颈部116或3208。
如图23H中所示,阴极或接地电极1028被安装在递送导管1000上。此外,导体线1016被嵌入递送导管的壁中,并且粘结至阴极或接地电极1028,从而导致所述导体线1016电连接至呈环形的阴极或接地电极1028。在一个实施方案中,导体线可以被直接粘结至阴极环1028。在一些实施方案中,可以使用银粘附剂或任何其他的合适的粘附剂将导体线1016粘结至阴极环1028。在其他实施方案中,导体线1016可以被焊接(包括通过激光焊接)至阴极环1028。
在另一个实施方案中,可以使用三电导体配置来对阳极部位3102的电压电位提供更多控制和选择性。除了工作电极1014和接地电极1016之外,三电导体配置还包括参考电极和用于监控和控制工作电极相对于参考电极的电压电位的恒电位器(未示出)。在各种实施方案中,参考电极优选地由铂、银或氯化银制成。通过举例而非限制的方式,可以使用三电导体配置来使用恒定电流、恒定电压或交替方波-电位电压来使可膨胀体100、140、150或170A-170G脱离。工作电极1014基于流经工作电极1014的阳极部位3102的电压与参考电极的电压之间的比较来调制,所述参考电极在一些实施方案中可以被支撑在递送导管上,并且在其他实施方案中可以被构造来以另一方式如用电极贴片或电极针与患者进行电接触。在一个实施方案中,恒电位器被构造来在工作电极1014处提供相对于参考电极范围在约+0.5V与+1.5V之间的电压。
在各种实施方案中,电流通过嵌入递送导管的壁中的导电线1016从支撑在递送导管1000上的阴极环1028行进到患者体外的位置。导电线1016还可以同时对递送导管1000的壁提供结构加固。
在另一个实施方案中,可膨胀体100、140、150或170A-170G和递送导管300可以如图23A中所示通过一个或多个非绝缘的焊接点316、钎焊点或粘附剂318来连接,这包括其中连接处在近端颈部116与递送导管304或306的远端之间的实施方案。电导体320沿着递送导管的长度从递送导管300的近端延伸至递送导管的远端,所述电导体320可以是线或电缆的形式,所述线或电缆依靠导管壁的周围电绝缘材料和/或电导体自身的专用电绝缘夹套来电绝缘。电导体320的近端被电耦合至患者体外的电源或电流源3100。电源3100还与患者皮肤上用作电解过程的阴极的针或电极贴片3106电连通。电导体320的远端被联接至可膨胀体100、140、150或170A-170G的近端部分,所述可膨胀体100、140、150或170A-170G还被联接至递送导管的远端部分。在这个实施方案中,可膨胀体100、140、150或170A-170G的颈部的一部分用作电解的阳极部位3102。在这个实施方案中,电解电导体320与可膨胀体中并非电绝缘且并未粘结至递送导管的部分3102(即,阳极部位)电连通。在各种实施方案中,电解电导体320可以位于如图23A中所示的递送导管300的壁内、沿着递送导管的外表面或处在递送导管的内腔内。
在一些实施方案中,如图23A中所示,电导体320被绝缘,其中可膨胀体100、140、150或170A-170G的近端阳极部分3102(包括近端颈部的一部分)未被绝缘,所述近端颈部的一部分类似于如图30A-30F中所示的脱离部位3302。在一些实施方案中,电导体320和可膨胀体100、140、150或170A-170G的其余部分以及116(包括颈部的其余部分)被绝缘;而可膨胀体的近端阳极部分3102未被绝缘,包括一些实施方案中的近端颈部的一部分。在一些实施方案中,可膨胀体100、140、150或170A-170G的颈部116包含可以容易地进行电解的金属(如不锈钢),其中可膨胀体的其余部分包含不容易进行电解的金属如金或铂。对于这个实施方案,可膨胀体100、140、150或170A-170G的金或铂部分可能不需要被绝缘。在可膨胀体100、140、150或170A-170G膨胀之后,将电流或电荷施加到电导体320上。施加某一量的电流并且持续足以溶解可膨胀体100、140、150或170A-170G的非绝缘阳极部分3102的至少一部分的时间,从而能够使递送导管从可膨胀体分离,其中膨胀的可膨胀体保留在所需位置的适当位置中,而递送导管300被去除。
在另一个实施方案中,在可膨胀体100、140、150或170A-170G膨胀之后,将电流施加到电导体320上。施加某一量的电流并且持续足以溶解可膨胀体100、140、150或170A-170G与递送导管300之间的焊接点或钎焊点的至少一部分的时间,从而能够使递送导管从可膨胀体分离,其中膨胀的可膨胀体保留在所需位置的适当位置上,而递送导管300被去除。在另一个实施方案中,施加某一量的电流并且持续足以溶解可膨胀体的主体的至少一部分的时间,从而能够使递送导管从可膨胀体分离,其中膨胀的可膨胀体保留在所需位置的适当位置中,而递送导管300被去除。在一个实施方案中,电流是直流电(DC),而在另一个实施方案中,电流是交流电(AC)。
通常,在恒定电流电解期间,作为电解的副产物形成的气泡往往会在脱离部位形成绝缘屏障。气泡屏障结合脱离部位处非离子型血液成分(脂肪、蛋白质以及氨基酸等等)的聚集往往会增加脱离部位处的阻抗,并且增加脱离所需的时间,因为电解速率已被降低。类似地,血液可以开始在脱离部位3302处凝结,进一步阻碍脱离过程。
电解优选地是在可膨胀体100、140、150或170A-170G被定位时进行,以使得图30A-30F中所示的脱离部位3302处在离子血液成分的恒定流内。例如,当球体支架100被定位来填充动脉瘤时,脱离部位3302可以被定位成使得脱离部位突出到邻近根源血管中,或邻近根源血管附近。当处在邻近根源血管之中或附近时,脱离部位3302被暴露于协助电解过程以使球体支架100脱离的含离子血液成分的恒定流。血液的恒定流还使电解期间脱离部位3302处的血凝固的发生率最小化,从而潜在地减少分离膨胀的可膨胀体100、140、150或170A-170G与递送导管所需的时间,并且降低了治疗脑动脉瘤时引起血栓栓塞和中风的风险。
在另一个实施方案中,使用交替方波电位电压进行电压受控电解。通过举例而非限制的方式,在0.1Hz与10Hz之间的范围内的频率下,如图23H-23I中所示的阳极部位3102或工作电极1014处的电位相对于参考电极在约+0.5V与约+0.8V之间交替。一方面,阳极部位3102或工作电极1014的电压电位的变化的速率可以被配置来允许去除形成于阳极或工作电极的表面上的氧化物,以及可能形成的任何蛋白质的聚集。在这个实施方案中,在低电压的“去钝化”时段期间去除氧化物,而聚集的蛋白质在高电压的“钝化或水解”时段期间去除。电压循环促进了氧化物和聚集的蛋白质两者的去除。因此,使用交替方波电位电压或使用方波电压脉冲可以允许更短且更一致的脱离时间。
在各种实施方案中,用于进行电压受控电解的电压范围可以响应于脱离部位3302(例如,阳极部分3102)处的材料的组成和参考电极而变化。例如,如果脱离部位3302由金构成并且参考电极1026由铂构成,那么金阳极处的电压在约1Hz下相对于参考电极可以在约+0.6V与约+1.4V之间交替。相反,在由304不锈钢构成的脱离部位3302处的电压电位在约1Hz下相对于铂参考电极可以在约+0.1V与约+0.4V之间交替。在一个实施方案中,用作阳极部位3102的脱离部位3302是316L不锈钢。在这个实施方案中,进行电解以使得在316L不锈钢阳极处的电位在大1Hz下相对于铂参考电极在约+0.7V与约+1.2V之间交替。在各种实施方案中,需要交替方波电压电位的低电压低于水的水解电位。
密封脱离的可膨胀体
在一个实施方案中,膨胀的可膨胀体100、140、150或170A-170G的开口112和/或114(包括近端颈部或远端颈部中的开口)在手术结束时保持打开。在其他实施方案中,膨胀的可膨胀体100、140、150或170A-170G的开口112和/或114在手术结束之前关闭。通过举例而非限制的方式,开口112可以通过用邻近膨胀的可膨胀体100、140、150或170A-170G的球囊导管1100的球囊部分1102的充胀施加外力来密封,如图17E中所示。或者,可以通过在将膨胀的可膨胀体与递送导管分离之前在可膨胀体100、140、150或170A-170G的颈部的外表面周围贴合柔性材料环来密封开口。在这种方法中,材料环可以包括线、聚合物线股、细丝、细绳、螺线或圈套器。
在各种实施方案中,在充胀之后,堵塞或以其他方式密封可膨胀体100、140、150或170A-170G的颈部116和118中的一个或两个。例如,颈部116和118可以通过插入尺寸设定成牢固地装配在颈部中的固体结构来堵塞。这种材料可以是放置在颈部116和118之上或之内的海绵、线圈或金属帽。
可膨胀体的不透辐射标记
根据可膨胀体100、140、150或170A-170G从递送导管脱离或分离的任何方法,一个或多个不透辐射标记可以被并入到可膨胀体或递送导管的适当部分(鼻锥360或362A-362B除外)中,以协助可膨胀体的定位,可膨胀体的膨胀、膨胀的可膨胀体从递送导管的脱离或分离,以及脱离或分离之后递送导管的去除。例如,可以将不透辐射标记带或点并入到医疗装置中以识别有意或被设计来发生分离的位置。此外,不透辐射材料可以并入到可膨胀体100、140、150或170A-170G中。此外,不透辐射点或标记带可以并入到递送导管的远端中,以使得递送导管的尖端可以在将递送导管拉离膨胀的可膨胀体100、140、150或170A-170G时在荧光透视下可视化。不透辐射点或标记带还可以按需放置到脱离部件上。不透辐射标记可以包含各种不透射线材料,包括但不限于金属带、金属点或线,或钡点或钡线。
在各种实施方案中,囊状动脉瘤700或血管可以通过使用不透辐射的染料来可视化。不透辐射的染料可以在引入可膨胀体100、140、150或170A-170G之前注入,并且可以用于确认压缩的或膨胀的主体的适当的大小和位置。
可膨胀体医疗盒
在各种实施方案中,可以提供医疗盒以用医疗装置治疗患者。医疗盒可以包括医疗装置500、引导线302、一个或多个引导导管800、一个或多个可膨胀体支撑结构、一个或多个辅助线圈以及用于将膨胀的可膨胀体100、140、150或170A-170G从递送导管300或400分离的方法的说明书。在各种实施方案中,医疗盒可以包括含有辅助线圈或用于辅助线圈的递送导管的医疗装置,以及用于分离的单独的医疗装置如电源和控制器,所述电源和控制器用于进行电解或加热将可膨胀构件100、140、150或170A-170G和递送装置连接在一起的热敏粘结结构。医疗盒还可以包括使用说明书。使用说明书可以标签形式提供在医疗盒的包装上。使用说明书可以从医疗盒分离或包含在医疗盒包装内的任何有形介质(例如,纸、CD或DVD)来提供。使用说明书可以经由电子数据馈送或经由发布在互联网上的说明而提供。
医疗装置3400A可以被用作各种系统、方法以及医疗盒的一部分。这些系统、方法以及医疗盒可以用于治疗囊状动脉瘤如囊状脑动脉瘤。或者,这些系统、方法以及医疗盒可以用于治疗多种医学疾病。在一个实施方案中,所述系统、方法以及医疗盒可以用于使有需要的患者体内的生物学导管闭塞,所述生物学导管包括动脉、静脉、血管结构、管路、气管、胆管、胰管、肠瘘、输尿管、输卵管以及尿道等等。医疗盒包括医疗装置和使用说明书。医疗盒还可以含有用于使用医疗装置500来实施多种治疗的另外的部件。
用于制造医疗盒的示例方法
图34-36是制造可膨胀体100、140、150或170A-170G、递送导管1000以及医疗盒的方法的流程图。在一个实施方案中,用于制造可膨胀体100、140、150或170A-170G的方法4000包括在步骤4002在芯轴上形成可膨胀体,并且在步骤4004涂布可膨胀体。在步骤4006,脱离部位和导电线粘结至可膨胀体100、140、150或170A-170G的部位被暴露。之后在步骤4008-4012对可膨胀体100、140、150或170A-170G进行退火、折叠、包覆并且再次退火。
提供了一种制造或以其他方式制备现有递送导管的方法4100。在步骤4102,获得具有导电线圈的线圈加固导管3402,并且在步骤4104从导管去除外部涂层以暴露线圈的电导体的一部分。在步骤4106,解开暴露的电导体的一部分;在步骤4108,将阴极环1028粘结至导管1000及其电导体;并且之后在步骤4110,用绝缘材料覆盖暴露的电导体。在步骤4112和4114,将导管3402上的粘结部位掩蔽,并且对导管涂布亲水涂层或光滑涂层。导管3402的一端被构造用于接合至流体源,并且任选地是电流源。通过举例而非限制的方式,导管1000可以被粘结至针座,所述针座还可以包括鲁尔配件、电插口或用于传递引导线的端口。
分别将电导体1014和1016粘结至阳极和阴极,并且之后在步骤4118和4120,使电导体从递送导管延伸,并且覆盖于绝缘夹套中。在步骤4122和4124,将延伸电导体钎焊至电插座如电终端3422,并且使钎焊接头绝缘。
如图36中所示,组装医疗装置3400A和医疗盒的方法4200包括在步骤4202将可膨胀体100、140、150或170A-170G粘结至导管3402。在步骤4204,将电导体1014粘结至可膨胀体100、140、150或170A-170G以形成阳极,并且在步骤4206使暴露的导电表面进一步绝缘。一旦组装,就在步骤4208测试装置3400A,并且在步骤4210将所述装置3400A封装在医疗盒中。
使用可膨胀体的示例方法
使用医疗装置3400A治疗囊状动脉瘤的典型方法包括用针进入人的血管系统、将引导构件或引导线302传递到血管中、任选地放置血管护套、推进包括压缩的球体支架100和递送导管300或400的医疗装置,并且将其推进直到压缩的球体支架定位在动脉瘤囊700的内腔701中,这种球体支架被构造来仅占用囊状动脉瘤的内腔或空腔的一部分。然后通过将流体、液体、气体或固体材料或其组合传递穿过递送导管并且进入球体支架的中心空隙或空间108中来使球体支架100膨胀。将引导线去除,并且将具有预先载入的辅助线圈的线圈递送导管传递穿过引导线,直到所述线圈递送导管的尖端离开医疗装置的远端为止,这包括从可膨胀体、可膨胀体的颈部或附着到可膨胀体上的鼻锥离开。之后从线圈递送导管推出辅助线圈并且使其进入到动脉瘤的内腔的未填充部分中,以使得辅助线圈与动脉瘤中与从根源血管进入到动脉瘤内腔中的开口相对的壁进行接触,并且同时与膨胀的可膨胀体的壁的外表面进行接触。任选地,可以根据需要放置一个或多个额外的辅助线圈。之后将递送导管从膨胀的球体支架100分离,并且然后将递送导管从主体去除,而将膨胀的球体支架和辅助线圈保留在动脉瘤囊700的内腔701内的适当位置上。在手术期间和手术之后球体支架100和辅助线圈的位置可以通过任何合适的方法来监控,包括荧光透视法、计算机断层摄影术、MRI以及超声波(包括血管内超声波)。可以在膨胀的球体支架100从递送导管脱离之前和之后使用血管造影术来评估动脉瘤的闭塞程度。
在球体支架100的各种实施方案中,已经在囊状动脉瘤的内腔中膨胀的球体支架的形状部分通过球体支架的成型形状来确定。例如,在一些实施方案中,将球体支架100制造成圆形、椭圆形、不规则形或非球形取向以匹配特定的囊状动脉瘤700的空腔的轮廓的至少一部分,包括从引起囊状动脉瘤的邻近根源血管进入到囊状动脉瘤中的开口的直径。膨胀的形状还由囊状动脉瘤的内腔的大小和形状来确定。膨胀的形状还可以通过施加外力确定,如通过使邻近膨胀的球体支架100的球囊导管的球囊部分充胀。在所述方法的某些实施方案中,球囊导管1100的球囊部分1102在邻近动脉瘤囊的内腔中的膨胀的球体支架100的根源血管1202的内腔中充胀,从而将球体支架100的壁1104推向动脉瘤,如图17E中所示。在其他实施方案中,球体支架100被制造成非球形取向以匹配特定的囊状动脉瘤700的空腔的轮廓。
在所有实施方案中,球体支架100的膨胀的形状由以下因素确定:1)制造的球体支架100的形状;2)球体支架膨胀的程度;3)动脉瘤700的大小和形状;以及4)膨胀之后施加在球体支架上的任何外力的影响。通过举例而非限制的方式,球体支架100的制造的大小和形状可以通过对动脉瘤700进行测量来确定。可以通过使用医学图像(包括二维和三维重构)和标准距离参考标记来进行测量。也可以使用测量动脉瘤的其他方法。
在另一个实施方案中,膨胀的球体支架100的位置、大小和形状可以在定位在动脉瘤700内时进行操纵。在这个实施方案中,不需要在插入球体支架100之前确定动脉瘤700的精确轮廓。球体支架100通过球体支架的膨胀程度和施加的外力来成形。例如,可以通过使邻近膨胀的球体支架100的球囊导管的球囊部分充胀,或者通过插入穿过递送导管400或引导导管800或在其周围插入的工具来施加外力。在其他实施方案中,球体支架100可以在将膨胀的球体支架从递送导管400分离的步骤之前或之后的步骤中成形。
在各种实施方案中,球体支架100被设计成使得膨胀的球体支架100的外表面110或124与动脉瘤700的内表面704的大部分进行接触,如图11A-11F和图15A-15F中所示。在一些实施方案中,球体支架100和140的外表面110或124与动脉瘤700的内表面704的至少50%、75%、90%或更多(包括高达100%)进行接触。在实施方案中,膨胀的球体支架100和140被设计来完全地或几乎完全地填充动脉瘤700的内腔701,包括高达100%。在一些实施方案中,膨胀的球体支架100和140填充动脉瘤700的内腔701的体积的至少50%、75%、90%或更多。
在可膨胀体100、140、150或170A-170G的各种实施方案中,已经在血管片段的内腔中膨胀的可膨胀体的形状部分通过可膨胀体的成型形状来确定。例如,在一些实施方案中,将可膨胀体100、140、150或170A-170G制造成圆柱形、椭圆形、不规则或非球形取向以匹配特定的血管片段或生物学导管片段的内腔、空隙或空腔的轮廓。膨胀的形状还由血管片段或生物学导管片段的内腔、空隙或空腔的大小和形状来确定。膨胀的形状还可以通过施加外力确定,如通过使邻近膨胀的球体支架100、140、150或170A-170G的球囊导管的球囊部分充胀。在其他实施方案中,将可膨胀体100、140、150或170A-170G制造成非球形取向以匹配特定的血管片段或生物学导管片段的内腔、空隙或空腔的轮廓。
在所有实施方案中,可膨胀体100、140、150或170A-170G的膨胀的形状由以下因素确定:1)制造的可膨胀体的形状;2)可膨胀体膨胀的程度;3)血管片段或生物学导管片段的内腔、空隙或空腔的大小和形状;以及4)膨胀之后施加在可膨胀体上的任何外力的影响。通过举例而非限制的方式,可膨胀体100、140、150或170A-170G的制造的大小和形状可以通过对待填充的内腔、空隙或空腔进行测量来确定。可以通过使用医学图像(包括二维和三维重构)和标准距离参考标记来进行测量。也可以使用测量内腔、空隙或空腔的其他方法。
在另一个实施方案中,膨胀的可膨胀体100、140、150或170A-170G位置、大小以及形状可以在定位在血管片段或生物体导管内时在生物体内或甚至在原地被操纵和构造或改变。在这个实施方案中,不需要在插入可膨胀体100、140、150或170A-170G之前确定待填充的内腔、空隙或空腔的精确轮廓。可膨胀体100、140、150或170A-170G通过可膨胀体的膨胀程度和施加的内力和/或外力来成形。例如,可以通过使邻近膨胀的可膨胀体的球囊导管的球囊部分充胀,或者通过插入穿过递送导管400或引导导管800或在其周围插入的工具来施加外力。在其他实施方案中,可膨胀体100、140、150或170A-170G可以在将膨胀的可膨胀体从递送导管400分离的步骤之前或之后的步骤中成形。
在所有实施方案中,可膨胀体100、140、150或170A-170G被构造来维持其膨胀的形状。因此,膨胀体并非被设计来或意图在从递送导管分离之前或之后扁平化成圆盘状结构。
使用可膨胀体治疗的示例方法
通过举例而非限制的方式,如可以从图9、图10A-10B和图11A-11F中理解到,使用装置500或3400A来治疗患者的第一方法可以包括检查患者并收集诊断医学图像以识别囊状动脉瘤的步骤。血管系统可以使用任何合适的方法来进入,包括使用Seldinger技术进入动脉。之后将引导线302插入到血管系统中。然后,将引导导管800插入到血管系统中并且推进到囊状动脉瘤的内腔之中或附近。囊状动脉瘤的位置和内腔尺寸之后通过动脉内注入射线照相造影液而在荧光透视下可视化。去除引导线302并且之后将医疗装置500或3400A插入穿过引导导管800,直到将压缩的球体支架100推入到动脉瘤700的内腔701中为止。然后在动脉瘤700的内腔701中使球体支架100膨胀。可以将射线照相造影液注入到动脉瘤700的根源血管1202中以确认膨胀的球体支架100的大小是适当的并且所述球体支架100恰当地定位在动脉瘤中。一旦确认膨胀的球体支架100的适当放置和大小,就通过本文公开的任何方法将膨胀的球体支架从递送导管400分离,并且去除所述递送导管。膨胀的球体支架100被留在患者体内,其中可以进行后续检查以确定是否需要额外治疗。膨胀的球体支架100被留在患者体内,起以下作用:减少进入动脉瘤的血流、降低动脉瘤流血的风险、或降低动脉瘤膨胀的风险,并且因而所述动作缓解了患者正在经历的当前医疗问题,或者降低了动脉瘤700未被治疗情况下患者可能经历的未来医疗问题的风险。
通过举例而非限制的方式,如可以从图13、图14A-14B和图15A-15F中理解到,使用装置500或3400A来治疗患者的第二方法可以包括检查患者并收集诊断医学图像以识别囊状动脉瘤的步骤。血管系统可以使用任何合适的方法来进入,包括使用Seldinger技术进入动脉。之后将引导线302插入到血管系统中。然后,将引导导管800插入到血管系统中并且随着引导线302一起推进,直到引导线302被定位在囊状动脉瘤的内腔之中或附近。囊状动脉瘤的位置和内腔尺寸之后通过动脉内注入射线照相造影液而在荧光透视下可视化。去除引导导管800并且之后在引导线302上插入医疗装置500或3400A,直到将压缩的球体支架140推入动脉瘤700的内腔701中为止。去除引导线302。在动脉瘤700的内腔701中使球体支架140膨胀。可以将射线照相造影液注入到动脉瘤700的根源血管1202中以确认球体支架140的大小是适当的并且所述球体支架140恰当地定位在动脉瘤中。一旦确认膨胀的球体支架140的适当放置和大小,就通过本文公开的任何方法将膨胀的球体支架从递送导管300分离,并且去除所述递送导管。留在患者体内的膨胀的球体支架100起以下作用:减少进入动脉瘤的血流、降低动脉瘤流血的风险、或降低动脉瘤膨胀的风险,并且因而所述动作缓解了患者正在经历的当前医疗问题,或者降低了动脉瘤700未被治疗情况下患者可能经历的未来医疗问题的风险。
在另一个实施方案中,可以在紧急情况期间快速部署可膨胀体100、140、150或170A-170G。具体地说,可以快速部署可膨胀体100、140、150或170A-170G以治疗破裂的脑动脉瘤,从而立刻减少动脉瘤的流血。
治疗患有脑动脉瘤的患者的示例性方法
使用医疗装置500或3400A治疗患有囊状脑动脉瘤的患者的假设性方法可以始于一次或多次术前协商,其中可以进行许多测试。测试可以包括验血、尿检、心电图以及成像测试(包括头部CT、头部MRI和脑血管造影术)等等。可以从诊断成像测试获得展示动脉瘤的位置、大小和形状的动脉瘤的图像和测量结果。所述协商可以在进行手术之前几天或同一天发生。
在手术当天,让患者准备手术并且通常给予局部麻醉。之后以无菌方式使患者的腹股沟做好准备并且用盖布遮盖。然后医师用微穿刺套件进入患者体内的股动脉。以逆行方式将软尖端引导线302插入到股动脉中。放置血管护套。在引导线上推进诊断导管,直到诊断导管的尖端处在囊状脑动脉瘤的内腔中为止,并且将引导线的尖端放置在动脉瘤中,同时去除诊断导管。当医师在定位引导线时,外科手术助手通过用含有凝血酶的溶液湿润球体支架的多孔外层104来准备医疗装置的球体支架部分100。在引导线上推进医疗装置500或3400A并且将其定位在动脉瘤囊700的内腔701中。在压缩的球体支架100处于所需位置之后,通过注入盐水溶液使其穿过递送导管300或400的内腔312且进入球体支架的中心空隙108中来使压缩的球体支架膨胀,直到球体支架膨胀至填充动脉瘤的至少一部分为止。医师通过注入射线照相造影材料来获得动脉瘤700和根源动脉1202的血管造影片,以便确认膨胀的球体支架100恰当地定位在囊状动脉瘤700的内腔701内并且充分地填充动脉瘤。将引导线去除,并且将具有预先载入的辅助线圈的线圈递送导管传递穿过引导线,直到线圈递送导管的尖端离开医疗装置的远端为止,这包括从可膨胀体、可膨胀体的颈部或附着到可膨胀体上的鼻锥离开。之后从线圈递送导管推出辅助线圈并且使其进入到动脉瘤的内腔的未填充部分中,以使得辅助线圈与动脉瘤中与从根源血管进入动脉瘤内腔的开口相对的壁进行接触,并且同时与膨胀的可膨胀体的壁的外表面进行接触。任选地,可以根据需要放置一个或多个额外的辅助线圈。
医师之后将电解线320或绝缘导体线的近端连接至DC电源,并且将某一量的电流施加至电解线或绝缘导体线,所述电解线或绝缘导体线电耦合至球体支架100的颈部116,并且持续足以使得球体支架的颈部或近端主体208中未涂布且不绝缘的一部分溶解的时间,从而导致膨胀的球体支架与递送导管的分离。医师获得动脉瘤700和根源动脉1202的另一个血管造影片,以便确认膨胀的、释放的球体支架100恰当地定位在囊状动脉瘤的内腔内并且充分地填充动脉瘤。医师去除递送导管400。医师在引导线302上推进球囊导管1100,直到球囊1102邻近膨胀的球体支架100为止。球囊导管1100的球囊部分1102之后用盐水溶液充胀,直到所述球囊部分1102填充根源动脉1202的内腔并且使膨胀的球体支架100的壁1104扁平化并将所述壁1104推向动脉瘤700为止。医师获得动脉瘤700和根源动脉1202的另一个血管造影片,以便确认膨胀的、释放的球体支架100恰当地定位在囊状动脉瘤的内腔内,并且充分地填充动脉瘤,并且根源动脉1202的内腔无阻塞。医师撤出球囊导管1100、引导线302以及护套,并且用压迫实现对股动脉穿刺的止血。之后将患者运到恢复室。在恢复期间和恢复之后,医师定期监控患者以及球体支架100的位置和动脉瘤700的密封的完整性。
使用的临床实施例
球体支架治疗
使用具有大的、晚期的、颈动脉、静脉袋动脉瘤的犬模型,在用球体支架(n=2)进行的治疗和用标准线圈(n=1)进行的治疗之间进行比较。
方法
实验模型使用重约16kg的家犬属(Canislupusfamiliaris)带猎犬混种狗(houndcrossdogs)。在每只狗中,根据图37A-37D在新创建的颈动脉末端分叉部上通过外科手术构建单个囊状动脉瘤,所述图37A-37D示出了颈动脉的横截面(图37A)、末端分叉部的构造(图37B)、囊状动脉瘤的添加(图37C)以及由切除的颈静脉的移植片段塑造的动脉瘤的最终构造(图37D)。在动脉瘤创建之后进行对比血管造影术以验证动脉瘤的完整性。
在动脉瘤创建之后大约3周,经由外科手术切除血管将适当尺寸的护套放置在股动脉中。施用肝素以实现目标活化凝血时间(ACT)≥300秒。在荧光透视的引导下,将引导护套(6Fr×90cm长)推入到动脉瘤尾侧的近端右侧颈总动脉中。之后进行对比血管造影术以使动脉瘤和根源血管的内腔可视化。然后,将0.018”引导线放置到动脉瘤的内腔中,并且将引导护套推向动脉瘤。
对于球体支架测试组,在治疗时,第一动物中的动脉瘤测量为约12mm×9mm×6mm(图38),而第二动物中的动脉瘤测量为15mm×9mm×10mm。每只狗体内的动脉瘤用包括以下各项的系统治疗:进一步包括球体支架可膨胀体的第一医疗装置,以及包括预先载入到辅助线圈递送导管中的辅助线圈的一个或多个第二医疗装置。球体支架的膨胀形式是球形的。球体支架的主体和远端颈部包含金,而近端颈部包含具有金涂层或镀层的不锈钢。球体支架的主体测得直径为8mm(在第一轴和第二轴两者中)并且由测得厚度为20微米的单层金形成。聚合物鼻锥被附接至近端颈部并且还被附接至递送导管的远端。递送导管具有3.5Fr的外径,并且包括两个空心圆柱体或内腔,第一内腔被构造用于传递0.018”引导线或辅助线圈或辅助线圈导管,并且第二内腔被构造用于将流体从递送导管的近端针座注入到球体支架的中心空隙中,以便使球体支架从递送构造充胀或膨胀。第一内腔的远端部分通过桥接导管界定。递送导管的壁由聚酰亚胺形成,其中内腔衬有PTFE,并且所述递送导管的壁用辫状的线加固。另外,嵌入递送导管的壁中的是两根绝缘导电线。一根导电线被电连接至球体支架的近端颈部的不锈钢部分,并且因此电连接至近端颈部的环形区域,其中,这个区域的外表面包含暴露的、非绝缘的304系列的不锈钢,而且其中暴露的区域通过激光蚀刻成型以形成阳极。第二导电线被电连接至包含铂的安装在递送导管上的非绝缘环形电极以形成阴极。两根导电线被连接至并入到递送导管的近端针座中的电插口。球体支架的近端颈部被联接至递送导管并且通过粘附剂保持、折叠成褶状物,并且褶状物围绕递送导管和桥接导管的远端包覆,并且之后被压缩到递送导管上。
压缩的球体支架和递送导管在0.018”引导线上推进、定位在动脉瘤囊中并且之后进行充胀或膨胀。然后,向后拉动膨胀的球体支架以使从根源血管进入到动脉瘤囊的内腔(包括颈部)中的开口闭塞。使用盐水灌输直到进入针座上的端口中并且穿过递送导管进入具有充胀装置的球体支架的中心空隙中来实现球体支架的膨胀,同时测量充胀压力。之后去除引导线并且推动具有预先载入的直径为8mm的包含镍钛诺的辅助线圈的辅助线圈导管使其穿过引导线内腔,直到辅助线圈导管的尖端已传递穿过膨胀的球体支架,穿过远端颈部,并且处在膨胀的球体支架与动脉瘤的壁的内衬之间的动脉瘤的未填充部分的内腔中为止,所述动脉瘤的壁的内衬大致与从根源血管进入到动脉瘤内腔中的开口相对。之后使用镍钛诺线作为推杆将辅助线圈从辅助线圈导管推出。在放置后,辅助线圈与膨胀的球体支架的外表面和大致与从根源血管进入到动脉瘤内腔中的开口相对的动脉瘤的壁的内衬两者进行接触,并且在膨胀的球体支架上朝向从根源血管进入到动脉瘤内腔中的开口施加力。在第一动物中,放置一个辅助线圈。在第二动物中,放置三个辅助线圈。为了帮助诱导血栓形成,注入少量的凝血酶使其穿过空的线圈递送导管并且进入到在膨胀的球体支架与大致与从根源血管进入到动脉瘤内腔中的开口相对的动脉瘤的壁的内衬之间的动脉瘤内腔的未填充部分中。在此之后,去除辅助线圈递送导管并且通过经由引导导管注入造影剂来进行血管造影术以评估动脉瘤闭塞的程度。使用恒流器系统通过将2mADC电流提供至并入递送导管的针座上的端口中的电插口来进行电解而将球体支架脱离。在膨胀的球体支架与递送导管脱离之后,通过经由引导导管注入造影剂来进行血管造影术以评估动脉瘤闭塞的程度。之后去除引导导管和护套,并且使动物从麻痹状态恢复。
对于线圈测试组,使用标准的微导管和引导线,以及标准的绕线技术,用多个不同尺寸的足以减少进入动脉瘤囊的血流的线圈(AxiumTM,柯惠医疗PLC,都柏林,爱尔兰)部分地填充动脉瘤的内腔。用通过经由引导导管注入造影剂进行的血管造影术(包括最终的血管造影片)来评估线圈的位置和实验的动脉瘤的闭塞程度。对于两个测试组,在装置部署之后不久进行对比血管造影术。测量治疗时间、装置数量和成本以及在手术结束时的闭塞程度。之后去除引导导管和护套,并且使动物从麻痹状态恢复。
在4周时,经由外科手术切除血管将适当尺寸的护套放置在股动脉中。施用肝素以实现目标ACT≥300秒。在荧光透视的引导下,将导管推入到动脉瘤尾侧的近端右侧颈总动脉中。之后进行对比血管造影术以使动脉瘤可视化。之后用过剂量的戊巴比妥使动物安乐死,并且收集组织样品用于组织病理学,所述组织样品包括动脉瘤和根源血管的邻近部分。
结果
对于球体支架测试组中的第一动物,放置一个球体支架和一个辅助线圈,大约30分钟的治疗周期,预算成本为11,750美元。通过血管造影术评估这种球体支架治疗的急性闭塞的程度是100%(图39A)。在治疗后的四周,球体支架显示出对动脉瘤的持久闭塞(图39B),在组织病理学上观察到良好组织的、成熟的并且完全内皮化的新生内膜覆盖在整个动脉瘤颈部上(图40)。
对于线圈测试组的动物,放置18个线圈,大约60分钟的治疗周期,目录价格成本为31,500美元。通过血管造影术评估线圈治疗结束时的急性闭塞的程度是85%-99%。这组动物的组织病理学是待处理的。
块体支架治疗
使用犬锁骨下动脉闭塞模型,在用块体支架(n=3)进行的治疗和用血管塞II(AVP2,n=3)进行的治疗之间进行比较。
方法
实验模型使用各自重约20kg的家犬属带猎犬混种狗。研究涉及使用医疗装置,以将6mm直径的块体支架可膨胀体放置在一侧上的锁骨下/腋动脉中,同时使用引导导管来将6mmAVP2放置在对侧的锁骨下/腋动脉中。经由外科手术切除血管将适当尺寸的护套放置在股动脉中。施用肝素以将目标活化凝血时间(ACT)实现为250秒至300秒。在荧光透视的引导下,将0.018”引导线推进越过锁骨下/腋动脉中的预期的闭塞部位。在引导线上将引导护套(6Fr×90cm长)推入到锁骨下/腋动脉中。之后进行对比血管造影术以使锁骨下/腋动脉和其侧部分叉部可视化。
块体支架医疗装置包括可膨胀体的块体支架形式。块体支架的膨胀形式是具有圆形端部的圆柱形。块体支架具有近端颈部和远端颈部,并且包含金。块体支架的主体测得直径为8mm并且由测得厚度为20微米的单层金形成。聚合物鼻锥被附接至远端颈部。块体支架医疗装置还包括具有3.25Fr的外径的递送导管,所述递送导管包括两个空心圆柱体或内腔,第一内腔用于传递0.018”引导线并且第二内腔用于将流体从近端针座注入到块体支架的中心空隙中,以引起充胀或膨胀。递送导管的壁由聚酰亚胺形成,具有PTFE内衬,并且所述递送导管的壁用辫状的线加固。块体支架的近端颈部被联接至递送导管、折叠成褶状物,围绕递送导管的远端和闭孔器线包覆,并且被压缩。块体支架的近端颈部通过夹住块体支架的颈部且形成摩擦配合的弹性体外套筒固定至递送导管的远端。
在将引导护套或引导导管放置在近端锁骨下动脉中,并且放置0.018”引导线之后,在定位在腋/锁骨下动脉中的引导线上推进压缩的块体支架和递送导管,并且之后进行充胀或膨胀。通过经由引导护套或引导导管注入造影剂来进行血管造影术以评估动脉闭塞的程度。向前推进引导护套或引导导管的尖端,直到所述尖端接触膨胀的块体支架的近端为止。拉回递送导管,导致通过将膨胀的块体支架的近端颈部从递送导管的远端上的弹性体套筒分开而使膨胀的块体支架从递送导管机械脱离。用血管造影术确认膨胀的、脱离的块体支架的位置,以及目标血管的闭塞,并且去除引导线。
对于AVP2治疗,去除引导线并且用AVP2替换,注意不要使装置的递送线扭曲。将AVP2的远端定位在预期的闭塞部位的远端边缘处。之后拉回引导护套或引导导管以使AVP2暴露,从而导致膨胀。用血管造影术确认膨胀的装置的位置。之后通过拧下AVP2的递送线使其脱离。用血管造影术确认膨胀的、脱离的AVP2的位置,并且连同递送线一起去除引导护套。
对于两种治疗,在装置部署之后不久进行对比血管造影术。用连续的血管造影术监控所治疗的血管片段,在前30分钟内每2.5分钟进行一次或者直到观察到闭塞为止再进行。
在29天时,经由外科手术切除血管将适当尺寸的护套放置在股动脉中。施用肝素以实现目标ACT≥300秒。在荧光透视的引导下,将引导护套(6Fr×90cm长)推入到锁骨下动脉中。之后进行对比血管造影术以使动脉和其侧部分叉部可视化。然后在对侧上重复这个过程。之后用过剂量的戊巴比妥使动物安乐死,并且收集组织样品用于组织病理学,所述组织样品包括动脉瘤、移植的块体支架、辅助线圈和阿克西姆线圈(Axiumcoils)以及根源血管的邻近部分。
结果
图41中提供了每个装置的血管造影术结果的总结。块体支架展示出极好的荧光透视可视度、良好的可跟踪性、低压(1-3个大气压)膨胀以及可靠的脱离。用块体支架和3/3动脉在3/3动脉中实现了快速闭塞。所有动物存活至计划的第29天截止期。在用块体支架的情况下3个动脉中有3个在第29天维持完全的闭塞(100%),而在用AVP2的情况下3个动脉中有0个在第29天维持完全的闭塞(0%)。通过组织病理学,所有的块体支架治疗的动脉也被完全闭塞,而对血管壁几乎不存在炎症反应或有关装置的损伤,如图42中所示。部分的块体支架随着时间的推移而发生变形,这可能是由组织向内生长或狗的前肢和胸壁之间的压迫造成的,但是这种变形对块体支架使目标动脉片段完全并永久地闭塞的能力没有影响。通过组织病理学,AVP2治疗的动脉中没有一个在29天被完全闭塞。
将了解,本发明的装置和方法能够以多种实施方案的形式并入,上文仅示出和描述了其中几个。本文的公开可以其他特定形式体现而不脱离其精神或基本特征。所描述的实施方案在所有方面仅被视为说明性的且并非限制性的,并且本发明的范畴因此由所附权利要求而非前述描述指示。属于权利要求的等同的意义和范围内的所有变化涵盖在所述权利要求的范畴内。