CN106687169A - 用于分流流体的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本文提供了系统和方法,其大体涉及分流流体,如在脑积水治疗中分流脑脊液。提供了自清洁导管,其包括这样构造的分裂末端,该分裂末端使在插有导管的腔中的流体脉动流可能引起末端彼此撞击而清除堵塞物。示例性流动指示器包括从导管内表面起径向朝内延伸的且包括可成像部分(例如在磁共振成像(MRI)下可见的部分)的突起。可以使用MRI来检测由流体流过导管所引起的流动指示器的移动,从而提供关于导管是否被部分阻塞或完全阻塞的可靠指示。本文还公开了用于冲洗分流系统的系统和方法以及用于打开通过分流系统的辅助流体通路的各种系统和方法。

Description

用于分流流体的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年4月18日提交的美国临时专利申请号61/981,699的优先权,其全部内容被援引纳入本文。
技术领域
本发明涉及用于分流流体的系统和方法,例如在脑积水治疗中分流脑脊液。
背景技术
用于将体液从身体的一个区域输送到另一个区域的分流系统是公知的。例如,分流系统常被用在脑积水治疗中以从脑室引流多余的脑脊液(CSF)。典型的分流系统包括植入皮下的压控单向阀。脑室导管从阀的一侧延伸到脑室。引流导管从阀的另一侧延伸到引流位点如腹腔。
在植入和长期使用后,分流系统倾向于在某些个别处堵塞。堵塞可能因异物集中在分流系统的狭管状通道及这种通道的出入口内而发生。因此,通常需要对个体进行后续手术以除去堵塞物或更换整个系统。与这些后续手术相关的不便、成本和并发症风险是相当大的且是不期望的。因此,需要改进的流体分流系统和方法。
发明内容
本文提供了系统和方法,其大体涉及分流流体如在脑积水治疗中分流脑脊液。提供了自清洁导管,其包括如此构造的分裂末端,该分裂末端使得在插入有导管的腔中的流体脉动流可能引起末端彼此碰撞而清除堵塞物。还提供具有内置流动指示器的导管。示例性流动指示器包括从导管内表面径向朝内延伸的且包括可成像部分(如在磁共振成像(MRI)下可见的部分)的突起。可以使用MRI检测由流体流过导管所引起的流动指示器移动,从而提供关于导管是否被部分或完全堵塞的可靠指示。本文还公开了用于冲洗分流系统的系统和方法以及用于打开通过分流系统的辅助流体通路的各种系统和方法。
在一些实施例中,冲洗器包括限定出可瘪缩的冲洗圆顶的主体;在上游端口和下游端口之间延伸的被动流道,所述流道的至少一部分由横跨冲洗圆顶外表面延伸的夹管限定;具有第一位置和第二位置的阀,在第一位置中所述冲洗圆顶不与所述上游端口或被动流道流体连通,在第二位置中所述冲洗圆顶与所述上游端口和被动流道流体连通;其中,对所述夹管施力有效地使所述夹管瘪缩以阻塞所述被动流道并且瘪缩所述圆顶以使所述阀移动到所述第二位置并使冲洗流体经过所述上游端口。
所述阀可包括阀芯,该阀芯被调节盘压在阀座上,从而调节盘的旋转有效地改变阀的打开阈值压力。该调节盘可被螺纹安装在设有阀芯的阀筒中。所述冲洗圆顶的至少一部分可以由其中装有再填充阀的再填充板限定。该再填充阀可具有第一位置和第二位置,在第一位置中所述被动流道不与所述冲洗圆顶流体连通,在第二位置中所述被动流道与所述冲洗圆顶流体连通。瘪缩所述冲洗圆顶可有效地将所述再填充阀保持在第一位置。该再填充板可以与主体机械互锁。该再填充板可限定出外唇,该外唇容纳在形成于主体中的凹部内,使所述唇至少四面被主体包围。主体的纵轴线可基本垂直于上游端口的纵轴线和下游端口的纵轴线。在所述冲洗圆顶和阀之间延伸的冲洗通道可包括由倒钩配件形成的连接件。所述冲洗器可包括与所述上游端口流体连通的脑室导管。所述导管可包括主流体入口,导管外部的流体可通过该主流体入口流入导管内腔,还包括副流体入口,其被膜覆盖而使导管外部的流体不能流过副流体入口,且所述膜可被构造成当借助导管内腔中的流体向膜施加预定阈值力时破裂以打开副流体入口并允许流体流过其中。所述副流体入口可包括具有倒圆角的矩形槽。所述冲洗器可包括设置在该膜上方的加固套筒。该加固套筒可包括与导管的副流体入口对齐的窗口。所述加固套筒可安装在形成在导管中的凹部中,使加固套筒的外表面与导管的外表面平齐。
在一些实施例中,冲洗器包括限定出可瘪缩的冲洗圆顶的主体;在上游端口和下游端口之间延伸的被动流道;以及阀,阀包括被螺纹调节盘压在阀座上的阀芯,所述阀具有关闭位置和打开位置,在关闭位置中所述冲洗圆顶未借助所述阀与所述上游端口流体连通,在打开位置中所述冲洗圆顶借助所述阀与所述上游端口流体连通;其中,将阀从关闭位置转变至打开位置所需的阈值压力可通过相对于主体旋转螺纹调节盘来调节。
在一些实施例中,分流系统冲洗方法包括:在单个运动中,在单个邻接接触区域处向冲洗器施力以使冲洗器的冲洗圆顶瘪缩,且关闭与分流系统的冲洗器下游部件的连接;其中瘪缩该冲洗圆顶有效地释放加压咳喷流体经过分流系统上游部分。咳喷流体可清除与冲洗器流体连通的导管中的阻塞。咳喷流体可打开通过与冲洗器流体连通的导管的副流道。
在一些实施例中,提供用于分流积聚在患者颅骨内的流体的导管,其包括具有近端和远端的细长管状主体、从细长主体的远端伸出并具有延伸穿过其中的一个或多个流体通道的第一和第二柔性末端、形成在第一和第二末端中的多个流体端口及被构造成将所述第一和第二末端保持在彼此相邻位置的接合构件。
第一和第二柔性末端的尺寸可被设定和构造成能放置在脑室中。接合构件可以是或可以包括设置在第一和第二末端周围的可剥离鞘。接合构件可以是或可以包括设置在第一和第二末端周围的无缝可移除的插入鞘。接合构件可以是或可以包括设置在第一和第二末端之间的生物吸收性粘合剂。接合构件可以是或可以包括设置在第一和第二末端周围的探针或套管。所述第一和第二末端可各自具有D形横截面。当通过接合构件彼此接合时,第一末端和第二末端可共同形成圆形横截面。第一和第二末端可各自具有圆形横截面。多个流体端口可通过第一和第二末端的侧壁以螺旋形式形成。第一和第二末端设于其中的流体脉动流可有效地引起第一和第二末端彼此撞击,从而从第一和第二末端移出阻塞物。导管可包括多个护罩,每个护罩设置在多个流体端口中的相应一个流体端口上。所述多个护罩能以中空的四分之一球体的形式形成。
第一和第二末端中的至少一个可包括嵌入式微传感器。嵌入式微传感器可以是或可以包括可询问传感器、压力传感器、流量传感器、倾斜度传感器、加速度计传感器、谷氨酸盐传感器、pH传感器、温度传感器、离子浓度传感器、二氧化碳传感器、氧传感器和乳酸盐传感器中的至少一个。嵌入式微传感器可以是或可以包括压力传感器,压力传感器将表示第一和第二末端周围环境中的压力的输出提供给阀以控制经过该阀的流体流速。所述第一和第二末端中的至少一个可包含一定量药物,可用药物涂覆或可用药物浸渍。药物可以是或可以包括抗菌剂、抗炎剂、皮质类固醇和地塞米松中的至少一种。所述第一和第二末端可以由聚合物组合物形成。
在一些实施例中提供用于引流积聚在患者颅骨内的流体的分流器,其包括具有细长管状主体的导管,该导管包括具有近端和远端的细长管状主体、从细长主体的远端伸出并具有延伸穿过其中的一个或多个流体通道的第一和第二柔性末端、形成在第一和第二末端中的多个流体端口以及被构造成将所述第一和第二末端保持在彼此相邻位置中的接合构件。所述分流器还可包括联接到细长管状主体的近端的颅骨锚固件,该颅骨锚固件包括注射端口,流体通过该注射端口可被供应到所述细长管状主体或从细长管状主体撤回。所述分流器还可包括从颅骨锚固件延伸出的引流导管及与所述导管和所述引流导管中的至少一个排成直线布置的压控单向阀。
在一些实施例中提供体液分流方法,包括将具有从其远端延伸出且彼此接合的第一和第二柔性末端的导管插入流体容纳腔中,使流体可通过该导管流出所述腔,且所述方法包括分离第一和第二末端,使腔内流体脉动流引起第一和第二末端彼此撞击,由此从第一和第二末端移出阻塞物。
分离所述第一和第二末端可包括以下中的至少一个:移除设置在第一和第二末端周围的鞘,移除设置在第一和第二末端周围的探针或套管,以及将设置在第一和第二末端之间的生物吸收性粘合剂暴露于流体。所述方法可包括响应于设置在第一和第二末端中的至少一个上的压力传感器的输出来调节流过阀的流体流速。
在一些实施例中提供一种导管,包括具有近端和远端及延伸穿过其中的流体腔的细长管状主体以及从流体腔内表面径向朝内延伸的多个流动指示突起,每个突起都具有可成像部分。所述突起的至少可成像部分可被构造成当流体流过所述流体腔时相对于所述流体腔移动且当流体没有流过所述流体腔时相对于流体腔保持静止。
该突起均可包括被固定到所述流体腔内表面的第一端和相对于流体腔内表面自由移动的第二端。可成像部分可设置在所述突起的第二自由端。该突起可通过使突起前进穿过刺透细长管状主体侧壁的开口且随后密封该开口来形成。可成像部分可由不透射线材料形成。可成像部分可由金属材料形成。可成像部分可由在磁共振成像(MRI)下可见的材料形成。该突起可以是柔性的。该突起可设置在细长管状主体的整个长度上。该突起可被分组成在细长管状主体内的多个分立位置处形成的一簇或多簇。
在一些实施例中提供一种确定流体是否流过植入导管的流体腔的方法。所述方法可包括捕获导管的一个或多个图像和从流体腔内表面径向朝内延伸的多个流动指示突起的一个或多个图像,其中每个突起具有可成像部分。所述方法还可包括当图像指示出可成像部分相对于流体腔正移动时确定流体正流过流体腔且当图像指示出可成像部分相对于流体腔是静止时确定流体没有流过流体腔。图像可以是磁共振图像、计算机断层摄影图像、正电子发射断层摄影图像和荧光透视图像中的至少一种。
在一些实施例中提供一种导管,包括具有近端和远端以及延伸穿过其至少一部分的多个独立流体腔的细长主体以及形成在该细长主体的侧壁中的多个流体开口,每个流体开口与所述多个流体腔中的一个流体连通。所述流体开口可这样形成,使得与多个独立流体腔中的不同流体腔流体连通的流体开口面向不同方向。所述导管可以包括形成在细长主体的远端处的圆锥形末端,在所述圆锥形末端中形成多个流体开口,每个流体开口与多个流体腔中的一个或多个流体连通。
在一些实施例中提供一种冲洗器,包括具有上游端口和下游端口的主体以及从脑室通道和引流通道延伸到圆顶的冲洗通道,所述脑室通道从上游端口延伸到冲洗通道,且所述引流通道从下游端口延伸到冲洗通道。所述冲洗器还包括设置在所述冲洗通道中的阀,所述阀具有第一位置和第二位置,在第一位置中所述脑室通道和所述引流通道彼此流体连通且所述圆顶不经由所述冲洗通道与所述脑室通道或引流通道流体连通,而在第二位置中所述圆顶经由所述冲洗通道与所述脑室通道流体连通且所述引流通道不与所述圆顶或所述脑室通道流体连通。圆顶是可瘪缩的以将阀移动到第二位置并使冲洗流体通过脑室通道。
在一些实施例中提供一种冲洗系统,包括具有可瘪缩圆顶的冲洗部件、通过第一导管接合到所述冲洗部件且具有冲洗阀和设置在其中的瓣阀的阀部件以及通过第二导管接合到所述阀部件并通过第三导管接合到所述冲洗部件的Y形适配器。所述冲洗阀被构造成当冲洗阀两侧的压差超过预定阈值时打开,所述瓣阀被构造成当所述冲洗阀打开以阻止流体从所述阀部件流动到所述Y形适配器时打开,且所述圆顶是可瘪缩的以产生在所述冲洗阀两侧的压差。
在一些实施例中提供一种冲洗器,包括具有上游端口和下游端口的主体、从上游端口延伸到冲洗阀室的脑室通道、从下游端口延伸到再填充阀室的引流通道、从冲洗阀室延伸到圆顶的冲洗通道、从再填充阀室延伸到圆顶的再填充通道、从冲洗阀室延伸到再填充阀室的旁通通道、设置在冲洗阀室内且被构造成当冲洗阀两侧的压差超过预定阈值时允许冲洗通道和脑室通道之间流体连通的冲洗阀、设置在再填充阀室中并被构造成允许流体从旁通通道流入再填充通道但防止流体从再填充通道流入旁通通道的再填充阀及设置在旁通通道中且被构造成当旁通通道内的流体压力超过预定阈值时防止流体流过旁通通道的旁通阀。该圆顶是可瘪缩的以迫使流体流过冲洗阀和脑室通道,同时引起旁通阀关闭以防止流体被迫流过引流通道。该冲洗器可包括被构造成将所述圆顶偏压至未瘪缩构造的弹簧。
在一些实施例中提供一种导管,包括主流体入口和副流体入口,导管外部的流体可通过所述主流体入口流入导管内腔,所述副流体入口被膜覆盖以使导管外部的流体不能流过副流体入口。所述膜可被构造成当借助导管内腔中的流体向膜施加预定阈值力时破裂以打开副流体入口并允许流体流过其中。所述副流体入口可以是或可以包括具有倒圆角的矩形槽。所述主流体入口可以包括延伸穿过其中的至少一个狭槽,使得该入口的外周被构造成当导管被冲洗时向外变形。
本发明还提供所要求保护的装置、系统和方法。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述将更充分地理解本发明,其中:
图1是植入患者中的分流系统的示意图;
图2是脑室导管和颅骨锚固件的透视图;
图3是图2的脑室导管的剖视透视图;
图4是具有柔性末端的脑室导管的透视图,该柔性末端具有圆形横截面;
图5是具有防堵塞护罩的脑室导管的透视图;
图6是具有以虚线示出的接合件的脑室导管的透视图;
图7是具有圆锥形末端的脑室导管的透视图;
图8是具有设置在其中的流动指示突起的脑室导管的侧视剖视图;
图9是具有设置在其中的流动指示突起的脑室导管的透视剖视图;
图10是具有多个独立流体腔的脑室导管的透视图;
图11是具有圆锥形末端的脑室导管的透视图;
图12是具有球和弹簧阀的冲洗器的剖视图;
图13A是具有一系列阀和流体通路的冲洗系统的透视图;
图13B是图13A的冲洗系统的冲洗部件的剖视图;
图13C是图13A的冲洗系统的阀部件的剖视图;
图14A是小型冲洗器的透视图;
图14B是图14A的冲洗器的剖视平面图;
图14C是图14A的冲洗器的剖视轮廓图;
图14D是模块化冲洗器的透视图;
图14E是图14D的冲洗器的平面图,其中部分以虚线示出;
图14F是图14D的冲洗器的轮廓图,其中部分以虚线示出;
图14G是图14D的冲洗器的分解透视图,其中部分以虚线示出;
图15A是隔膜阀盘的平面图;
图15B是处于打开位置的隔膜阀的剖视图;
图15C是处于关闭位置的隔膜阀的剖视图;
图15D是处于关闭位置的另一个示例性阀的剖视图;
图15E是图15D的阀处于打开位置的剖视图;
图16是具有柄杆的冲洗器的剖视图;
图17是具有灯泡状物和楔形瓣阀的冲洗器的剖视图;
图18是具有活塞和弹簧阀的冲洗器的剖视图;
图19A是具有活塞和弹簧阀的冲洗器的剖视图,其中示出阀处于第一位置;
图19B是图19A的冲洗器的剖视图,其中示出阀处于第二位置;
图20A是具有杠杆和联动阀的冲洗器的剖视图,其中示出阀处于第一位置;
图20B是图20A的冲洗器的剖视图,其中示出阀处于第二位置;
图21A是具有阀瓣和凹进阀的冲洗器的剖视图,其中示出阀处于第一位置;
图21B是图21A的冲洗器的剖视图,其中示出阀处于第二位置;
图22是具有可手动封闭的引流通道的冲洗器的剖视图;
图23是具有可瘪缩柄杆的冲洗器的剖视图;
图24是具有球和弹簧阀的冲洗器的剖视图;
图25A是具有活塞和弹簧阀的冲洗器的剖视图,其中示出阀处于第一位置;
图25B是图25A的冲洗器的剖视图,其中示出阀处于第二位置;
图26A是具有设置在冲洗圆顶内的盘簧的冲洗器的剖视图;
图26B是具有设置在冲洗圆顶内的板簧的冲洗器的剖视图;
图27是具有柄杆阀的冲洗器的剖视图,杆阀具有主流动通道和逆冲洗流动通道;
图28A是导管的透视图,其主流体入口在位于端口上方的膜破裂后随副流体入口的插入而被阻塞;
图28B是图28A的导管的副流体入口在位于端口上方的非张紧膜破裂后的平面图;
图28C是图28A的导管的副流体入口在位于端口上方的张紧膜破裂后的平面图;
图29是具有带圆柱形塞子的副末端的导管的平面图;
图30是具有可伸展的灯泡形远端的导管的剖视图;
图31是球-凹窝旁通开关的剖视图;
图32是膜旁通开关的剖视图;
图33是按钮旁通开关的透视图;
图34是具有由膜密封的副顶端的分裂末端导管的剖视图
图35A是具有可拉伸远侧末端的导管的剖视图,该可拉伸远侧末端如图所示处于非拉伸位置;
图35B是具有可拉伸远侧末端的导管的剖视图,该可拉伸远侧末端如图所示处于拉伸位置;
图36A是具有纵向隔开肋的导管的平面图;
图36B是图36A的导管的剖视图;
图37是具有由可移除探针封闭的副腔的双腔导管的透视图;
图38是具有可纵向平移的内鞘的导管的剖视图;
图39A是冲洗操作之前的具有圆锥形阀瓣入口的导管的剖视图;
图39B是图39A的导管在冲洗操作之后的剖视图;
图40A是分裂末端导管在冲洗操作之前的剖视图;
图40B是图40A的导管在冲洗操作之后的剖视图;
图41是具有一个或多个降解鞘的导管的剖视图;
图42是具有卷起的副末端的分裂末端导管的剖视图;
图43A是具有折叠远端的导管在冲洗操作之前的剖视图;
图43B是图43A的导管的在冲洗操作之后的剖视图;
图44A是具有波纹管部分的导管在冲洗操作之前的剖视图;
图44B是图44A的导管在冲洗操作之后的剖视图;
图45是具有形成在其远侧侧壁中的一个或多个盲孔的导管的剖视图;
图46是具有臂指机构的导管的剖视图;
图47A是具有狭槽形副孔的导管的透视图;
图47B是内联的导管部件的透视图;
图48A是具有十字缝进口的导管的平面图;
图48B是未受压状态下的十字缝进口的平面图;
图48C是受压状态下的十字缝进口的平面图;
图48D是受压状态下的十字缝进口的截面轮廓图;
图49A是冲洗器的透视图;
图49B是图49A的冲洗器的分解透视图;
图49C是图49A的冲洗器的纵向剖视图;
图49D是图49A的冲洗器的横向剖视图;
图49E是图49A的冲洗器的阀筒的透视图;
图49F是图49A的冲洗器的俯视图;
图49G是图49A的冲洗器的仰视图,其中底板被移除;
图50A是冲洗器从上方看的透视图,其中夹管被移除;
图50B是图50A的冲洗器从上方看的另一个透视图;
图50C是图50A的冲洗器主体从下方看的透视图;
图50D是图50A的冲洗器主体从下方看的另一个透视图;
图50E是图50A的冲洗器的纵向剖视图;
图50F是图50A的冲洗器从下方看的透视图;
图50G是图50A的冲洗器从下方看的透视图,其中底板被移除;
图50H是图50A的冲洗器从下方看的透视图,其中冲洗通道盖被移除;
图50I是图50A的冲洗器从下方看的透视图,其中阀座被移除;
图51是冲洗器的纵向剖视图;
图52是另一个冲洗器的纵向剖视图;
图53是另一个冲洗器的纵向剖视图;
图54是另一个冲洗器的纵向剖视图;
图55是另一个冲洗器的纵向剖视图。
图56A是再填充和引流内腔相对于冲洗圆顶的一个示例性布置的示意图;
图56B是再填充和引流内腔相对于冲洗圆顶的另一个示例性布置的示意图;
图56C是再填充和引流内腔相对于冲洗圆顶的另一个示例性布置的示意图;
图56D是再填充和引流内腔相对于冲洗圆顶的另一个示例性布置的示意图;
图56E是再填充和引流内腔相对于冲洗圆顶的另一个示例性布置的示意图;
图56F是各种夹管挤出型材的一系列剖视图;
图56G是多部件夹管的剖视图;
图56H是另一个多件式夹管的剖视图;
图57是另一个冲洗器的纵向剖视图;
图58A是导管的剖视图;
图58B是图58A的导管的分解图;
图59A是具有不透射线的带的导管的透视图,该带设置在副流动膜上;
图59B是具有不透射线的线的导管的透视图,该线设置在副流动膜上;
图60A是植入导管的透视图,其中堵塞物阻塞导管的主入口;
图60B是图60A的导管的透视图,其中堵塞物通过冲洗操作被清除;
图60C是图60A的导管的透视图,其中导管的副入口已经通过冲洗操作被打开;和
图61是植入有分流系统的患者的透视图。
具体实施方式
本文提供了系统和方法,其大体涉及分流流体如在脑积水治疗中分流脑脊液。提供了自清洁导管,其包括如此构造的分裂末端,在插有导管的腔中的流体脉动流可以引起末端彼此撞击以清除阻塞物。还提供具有内置流动指示器的导管。示例性流动指示器包括从导管内表面起径向朝内延伸且包括可成像部分(如在磁共振成像(MRI)下可见的部分)的突起。可以使用MRI来检测由流体流过导管引起的流动指示器的移动,从而提供关于导管是否被部分或完全阻塞的可靠指示。本文还公开了用于冲洗分流系统的系统和方法及用于打开通过分流系统的副流体通路的各种系统和方法。
现在将描述某些示例性实施方式以提供对本文所公开的方法、系统和装置的结构、功能、制造和使用的原理的总体理解。这些实施方式的一个或多个例子如图所示。本领域技术人员将理解,本文具体所描述及附图所示的方法、系统和装置是非限制性实施例,且本发明的范围仅由权利要求书限定。结合一个示例性实施方式示出或描述的特征可以与其它实施例的特征组合。这样的修改和变型打算被涵盖在本发明范围内。
分流系统
图1示出分流系统100的一个示例性实施方式。所述系统通常包括脑室导管102、锚固件104和具有直通阀108的引流导管106。在一些实施例中,分流系统100可用于通过植入脑室导管102来治疗脑积水,使导管远端设置在患者112的脑室110内。锚固件104可被安装到患者的颅骨、皮肤表面下方,并且可以植入引流导管106,使得引流导管近端设置在引流位点如腹腔内。阀108可被构造成调节从脑室110到引流位点的流体流动。例如当脑室中的流体压力超过阀108的打开压力时,该阀可被打开以允许将过量流体从脑室110引流出去。当流体压力下降到可接受水平时,阀108可被关闭,从而防止进一步引流流体。
应当理解,图1所示的系统100的布置和特征仅仅是示例性的并且一些其它变型是可能的。例如,阀108可设置在锚固件104的远侧而不是如图所示的近侧。在其它实施例中,阀108可以与锚固件104成一体,或者锚固件可被完全省掉。
分流系统100可以包括各种导管中的任何一种,包括单腔导管、多腔导管和分裂末端导管。如图2所示,所示的分裂顶端脑室导管102包括具有近端114P和远端114D的细长管状主体114。导管102还包括从主体114的远端114D伸出的第一和第二柔性末端116。虽然示出两个末端116,但应当理解导管102可包括任何数量的末端(例如,三个、四个、五个、六个等)。第一和第二末端116中的每一个可具有延伸穿过其中的一个或多个不连续的或独立的流体通道。流体通道可以在导管102的整个长度上保持彼此分离,或者一个或多个流体通道例如可在第一和第二末端116和细长主体114之间的接合处合并。
多个流体端口118可形成在第一和第二末端116中的每一个中。端口118可以各种构型中的任一种布置。例如流体端口118可通过第一和第二末端116的侧壁以螺旋形式布置。或者或另外,流体端口118中的一些或全部可以线性图案、圆形图案和/或作为第一和第二末端116的敞开的最终远端布置。在一个实施例中,第一和第二末端均可包括1至12个流体端口。流体端口的直径可以在约0.1mm和约2.5mm之间。流体端口的横截面面积可以在约1mm2和约3mm2之间。在一些实施例中,流体端口的直径可以朝着导管远端逐渐地增大以均衡或平衡通过端口的流量。以这种方式设定的端口尺寸可以防止高流量局部区域或低流量局部区域以减小发生堵塞的可能性,否则该局部区域可能出现在等尺寸端口处。
一个或多个末端116可包括嵌入式传感器120。传感器120可包括温度传感器、流量传感器、pH传感器、压力传感器、氧传感器、张力传感器、可询问传感器、倾斜度传感器、加速度计传感器、谷氨酸盐传感器、离子浓度传感器、二氧化碳传感器、乳酸盐传感器、神经递质传感器或各种其它传感器类型中的任何一种,并且可以向控制电路提供反馈,该控制电路又可基于一个或多个感测参数调节经过系统100的流体的引流。传感器线(未示出)可以从传感器120延伸到可植入控制单元,和/或传感器可以将传感器输出无线传送到体外控制单元。嵌入式微传感器120可以是压力传感器,其将指示第一和第二末端116周围环境压力的输出提供给阀108以控制经过阀的流体流速。
脑室导管102(如第一和第二末端116)的或系统100的任何其它部件的至少一部分可容纳一定量药物或可用一定量药物浸渍。或者或另外,所述部分的表面可涂有药物。示例性药物包括抗炎组合物、抗细菌组合物、药物渗透性增加组合物、缓释包衣等。在一些实施例中,系统100的一个或多个部分可以用皮质类固醇例如地塞米松涂覆或浸渍,其可以防止植入部位周围的肿胀和由该肿胀导致的对流体引流功能的破坏。
如图3所示,第一和第二末端116可各自具有D形横截面。换句话说,第一和第二末端116可各自具有基本平面的侧壁122和基本呈半圆柱形的侧壁124。第一末端的D形取向可以与第二末端的D形取向相反,使得当第一和第二末端116彼此接合时或当它们彼此纵向邻接时它们共同形成圆形横截面。第一和第二末端116也可具有其它横截面形状。例如如图4所示,第一和第二末端116可各自具有圆形横截面。
脑室导管102、特别是第一和第二柔性末端116的尺寸可被设定和构造成能放置在脑室中。例如在一些实施例中,脑室导管102的主体114可具有在约2cm和约15cm之间的长度以及在约1mm和约5mm之间的外径。在一些实施例中,第一和第二末端116可具有在约3cm和约15cm之间的长度和/或在约1mm2和约7mm2之间的横截面积。
脑室导管102中的一个或多个流体端口118可以包括护罩或盖126以减少端口变阻塞的趋势。例如如图5所示,导管102可以包括护罩126,其至少部分地在形成于各末端116的流体端口118上方延伸。在一些实施例中,护罩126可呈中空球体部段形式,例如如图所示的中空四分之一球体形式。护罩126可以具有各种其它形状,包括圆柱体部段、立方体部段等。护罩126可以各种取向中的任一种放置。例如护罩126可以随机取向、以交替取向、以重复的顺序取向等放置。在手术中,护罩126可以防止脉络丛向内长入流体端口118和/或防止可能阻塞流体端口的其它组织、碎屑或材料的积聚。
如图6所示,脑室导管102可包括接合构件128,所述接合构件被构造成使第一和第二末端116彼此相邻如彼此纵向邻接地固定就位。接合构件128可以围绕第一和第二末端116设置,如图所示,且由此构造成使末端彼此靠近地固定就位。示例性的接合构件128可包括设置在第一和第二末端116周围并可从导管102的近端移除的无缝可移除的插入鞘、可剥离鞘、探针或套管。接合构件也可呈设置在第一和第二末端116之间的粘合剂形式。例如在D形末端116情况下,第一和第二末端的平面侧壁122可相互粘附。当粘合剂暴露于患者体内的条件(例如某些温度、pH、化学成分等)时粘合剂或至少其粘合强度可被降解。在一个实施例中,粘合剂是生物相容的和可生物吸收的并且被构造成当暴露于患者脑室中的脑脊液时快速降解。示例性粘合剂包括例如聚丙交酯、聚乙交酯、聚内酯、聚原酸酯、聚酸酐、蛋白质、淀粉、糖和共聚物和/或其组合。
导管102的最远侧末端可具有各种形状和构型。例如第一和第二末端116的远端可打开或关闭,或者可以利用形成在其中的一个或多个开口被首先关闭。作为进一步的例子,第一和第二末端116的远端可共同形成球体的一部分(例如如图2所示)、可以被直切割而形成钝端(例如如图6所示)、可以被斜切或者可以形成圆锥体的一部分(例如如图7所示)。
脑室导管102可包括用于指示流体是否或者以什么程度流过导管的各种特征。这样的特征可有利地允许精确检测或确认导管102内的堵塞或流动减弱状况,而不需要移除导管。例如如图8所示,导管102可包括设置在其中的多个流动指示突起130。该突起可由各种柔性材料中的任何一种形成以允许它们折曲或弯曲。该突起可从导管102流体腔的内表面132径向朝内延伸,使每个突起130的第一端134固定到内表面132并使每个突起的第二端136在该突起折曲或弯曲时相对于该内表面自由地移动。
突起130可以是可成像的或可包括一个或多个可成像部分。例如突起130可包括设置在突起的第二自由端136的可成像部分138。可成像部分138在比如磁共振成像(MRI)、计算机断层摄影(CT)成像、正电子发射断层摄影(PET)成像和荧光成像的一种或多种成像技术下可以是可见的。可成像部分138因此可由不透射线材料、金属材料、在磁共振成像下可见的材料或在上面列出的成像技术下可见的各种其它材料中的任何材料形成。如图9所示,在一些实施例中,每个突起130的整体可以是可成像的。
突起130可通过使突起穿过导管侧壁且使突起前进穿过刺穿开口而接合至导管102。然后可以使用各种密封剂中的任一种来密封开口,包括硅胶或其它粘合剂。应当理解,这只是将突起130固定到导管102的许多方式中的一种,因此可以替代地或附加地使用各种其它技术。
突起130可设置在导管102的整个长度上(例如在细长管状主体114和/或导管远侧末端116中),或者可被分组成在导管内的多个分立位置处形成的一簇或多簇。可以基于其中设有突起的流体腔的尺寸来选择突起130的密度(例如设置在导管内部的某表面面积中的突起的数目)。
在使用中,突起130的至少可成像部分138可被构造成当流体流过流体腔时相对于流体腔移动,而当流体没有流过流体腔时相对于流体腔保持静止。因此,突起130可用作当流体流过导管102时来回摇摆的缩帆或线状结构。可以使用上面列出的成像技术来观察突起130的这种运动,以评估流体是否和以多大程度流过分流系统100。
图10示出脑室导管202的另一实施例。除了下面指出的以外,导管202的结构和操作与上述导管102相同,因此为了简洁起见,在此省略其详细描述。代替多个柔性末端,多腔导管202包括具有延伸穿过其中的多个独立流体腔240的单个末端216。流体腔240可以在导管202的整个长度上保持独立,或者可以在与导管远端间隔一定距离的位置处合并成一个或多个公共流体腔。虽然示出三个流体腔240,但应当理解实际上可以包括任何数量的流体腔。例如导管202可以包括在2至5个之间的流体腔240。每个独立的流体内腔240可以包括形成在其侧壁中的一个或多个流体开口218,待分流流体可以通过所述流体开口流入流体腔。流体腔240的远端可以如图所示是打开的,或者可以完全关闭或部分关闭。在一些实施例中,导管202的远端可以形成球体或圆锥体242的一部分,例如如图11所示,其可具有形成在其中的一个或多个流体开口218。设置多个独立流体腔240可在一个或多个流体腔堵塞的情况下有利地提供冗余。此外,如果阻塞源是定向的即该源主要在一个方向上到达导管,则更可能的是如果一个腔变得阻塞则其它腔将继续工作,因为通向那些腔的开口将面向与被阻塞的腔不同的方向。此外,提供多个流体腔240允许与单腔导管的流速相当的流速,同时允许每个流体腔240的横截面面积与单腔导管相比较小。多个腔240的较小尺寸可以防止异物或脉络丛向内长入所述腔,从而减小阻塞可能性。
导管102、106、202和接合构件128可以由各种材料中的任一种形成,所述材料包括聚合物组合物、聚对二甲苯组合物、硅橡胶组合物、聚氨酯组合物、PTFE组合物、硅氧烷组合物等。
再次参见图1和图2,系统100可包括锚固件104,脑室导管102可接合到该锚固件104。锚固件104可被固定到患者的颅骨、在皮肤下方,以固定脑室导管102的近端且接近系统100。例如锚固件104可包括与脑室导管102流体连通且被隔膜144覆盖的储液器。针可被用于刺穿皮肤和隔膜144并将流体供应到储液器且从储液器排出流体。经由脑室导管102在储液器和患者脑室110之间的流体连通可用于将一种或多种药物、治疗剂等注射到脑室。在导管102包括多个独立腔的实施例中,一个或多个腔可专用于将药物递送到脑室110,而一个或多个其它腔可专用于从脑室引流流体。
在所示实施例中,锚固件104基本呈盘形且包括被构造成基本符合患者颅骨轮廓的凹形远侧表面146。锚固件104的近侧表面148可包括定位环150,其围绕锚固件的圆周延伸并将隔膜144固定就位。脑室导管102可被接合到远侧表面146的中心点。引流导管106从锚固件104横向延伸至下游阀108且最终延伸至引流位点。锚固件104因此可在一个或多个植入点102、106之间提供刚性连接并有助于在离开脑室110的流道中的90度转弯。
从锚固件104延伸出的引流导管106可被接合至阀108,该阀被构造成选择性地打开以从脑室110释放流体。通常,阀108可包括入口、出口和位于其间的偏压阀瓣。当压力超过阀瓣偏压强度时,阀瓣可打开以允许入口和出口之间流体连通。阀108也可以是可调节的,例如通过外加磁场。具有可调压力设定值的分流阀是本领域公知的并且例如在1975年6月3日发布的题为“具有可变压力阀的静脉分流器”的美国专利US3,886,948中被公开,其全部内容被援引纳入本文。
阀108可相对于引流导管106直通布置,例如使引流导管106的第一部分流体连通到阀108的入口,且引流导管106的第二部分流体连通到阀108的出口。因此,引流导管106可被概念化为两个单独导管,一个在锚固件104和阀108之间延伸,另一个在阀和引流位点之间延伸。引流导管106可如此延伸,其近端设置在患者身体中的引流位点(如腹腔)内。引流导管106可以是具有延伸穿过其中的单个流体腔的传统圆柱形导管。或者,引流导管106可包括沿其长度的至少一部分延伸的多个分立的流体腔。引流导管106的近端可以具有分裂末端设计和/或可以另外以与上述脑室导管102、202的远端相同的方式构造。
在使用中,分流系统100可用于将流体从一个位置输送到另一个位置。当用在患者体内时,分流系统100可用于治疗各种疾病、病症或小病中的任何一种。例如系统100可用于通过使导管远端设置在患者112的脑室110内地植入脑室导管102治疗脑积水和/或分流积聚在患者颅骨内的流体。锚固件104可被安装到患者颅骨、在皮肤表面下方,且引流导管106可被植入,使得引流导管的近端设置在引流位点例如腹腔内。
一旦脑室导管102的远端设置在脑室110内,则接合构件128可被移除(或者在使用粘合剂情况下允许降解),以将第一和第二末端116彼此分离且允许所述末端分离。如上所述,接合构件128可以是或可以包括可接近的用于从导管102近端移除的可剥离鞘、探针或套管。换句话说,一旦导管102远端放置在期望的位置中,则接合构件128可以由外科医生或其它使用者向近侧拉动以移除该接合构件。
一旦分离,脑室110内的流体的脉动流就可有效地使第一和第二末端116彼此撞击。由于这种撞击而施加到末端116的力可从第一和第二末端或流体端口118或其通道移除堵塞物,从而防止、减少或减轻堵塞。应当理解,流体的相对连续脉动流可以在整个治疗期间持续不断,以提供自动的自清洁和抗堵塞功能。
如在典型的分流系统中,当脑室110中的流体压力超过阀108的打开压力时,所述阀可被打开以允许过量流体从脑室排出。当流体压力下降到可接受水平时,阀108可被关闭以防止进一步引流流体。在一些实施例中,可用设置在第一和第二末端116的其中一个之中或之上的传感器120(如压力传感器)的输出来控制阀108的操作。例如可响应于压力传感器120的输出来调节阀108的打开压力、流体流速或其它性能。
在包括流动指示特征130的实施例中,可以确定流体是否或以什么程度流动经过流体腔。例如可以采集导管102和设置在其中的多个流动指示突起130的一个或多个图像(例如MRI、CT、PET等)。观察者然后可以观看图像并确定突起130是否移动以及移动了什么程度。例如当图像指示突起130的可成像部分138相对于流体腔移动时,可以确定流体正流过流体腔。同样,当图像指示可成像部分138相对于流体腔静止时,可以确定流体没有流过流体腔,并且在分流系统中可能存在堵塞或阻塞。
冲洗器
在一些实施例中,分流系统100可包括用于清除来自分流系统的阻碍物或用于打开经分流系统的副流道的冲洗器。所述冲洗器可设置在脑室导管102和锚固件104之间、锚固件104和阀108之间、或者阀108和引流导管106之间。该冲洗器还可与脑室导管102、锚固件104、阀108和引流导管106中之一一体形成。图12至图27和图49A至图57示出可与分流系统(如与上述分流系统100一起)一起使用的各种冲洗器实施例。
图12示出具有球和弹簧阀1202的冲洗器1200的实施例。冲洗器包括主体1204,其具有被构造成联接到脑室导管或放置成与脑室导管流体连通的上游端口1206,以及被构造成联接到引流导管或放置成与引流导管流体连通的下游端口1208。冲洗器1200还包括圆顶1210,其可例如通过经由患者皮肤在圆顶上施加向下的手指压力而致动,以使圆顶瘪缩或压缩并从中排出流体。流体通道的网络形成在冲洗器主体中,并包括脑室通道1212、引流通道1214、冲洗通道1216和再填充通道1218。脑室通道1212从上游端口1206延伸到冲洗通道1216。引流通道1214从下游端口1208延伸到冲洗通道1216。冲洗通道1216从脑室和引流通道1212、1214延伸到圆顶1210。再填充通道1218从脑室通道1212延伸到圆顶1210。然而应当理解,在其它实施例中,再填充通道1218可从引流通道1214延伸到圆顶1210。单向阀或止回阀1220设置在再填充通道1218中。阀1220被构造成防止流体通过再填充通道从圆顶1210流到脑室通道1212,但允许流体通过再填充通道从脑室通道流到圆顶。
球和弹簧阀1202设置在冲洗通道1216中以控制经过冲洗器1200的流体流动。阀1202具有至少第一位置,在其中阀1222的球部分将圆顶1210和脑室及引流通道1212、1214之间的冲洗圆顶1216密封,使该圆顶不与通过冲洗通道的脑室及引流通道流体连通。球1222可由橡胶、硅树脂、聚氨酯或可在球和冲洗通道1216之间提供密封的其它材料形成。球1222的尺寸还可被设定成以过盈配合配置在冲洗通道1216内,以增强密封并控制移动球所需的力的大小。在第一位置,脑室和引流通道1212、1214彼此流体连通,使得流体可从上游端口1206自由流动到下游端口1208。
阀1202还至少具有第二位置,在第二位置中,阀1222的球部分将引流通道1214密封,并且在第二位置中,圆顶1210布置成经冲洗通道1216与脑室通道1212流体连通。特别是,阀1222的球部分可以落坐在形成在引流通道1214和冲洗通道1216的接合处的球形阀座1224中。当球1222落坐在阀座1224中时,引流通道1214和冲洗通道1216之间的流体连通及引流通道1214和脑室通道1212之间的流体连通被切断。此外,当球移入阀座1224时,在球1222和冲洗通道1216侧壁之间形成间隙空间,开启冲洗通道并将圆顶1210置于与脑室通道1212流体连通。阀的弹簧部分1226朝向第一位置偏压球1222。
在使用中,冲洗器1200通常有两种操作模式。在正常操作模式下,由于弹簧1226的偏压,球1222设置在第一位置,且允许流体从上游端口1206自由流动到下游端口1208。当冲洗器1200作为分流系统一部分被植入患者体内时,流体从脑室自由流动并通过冲洗器到达设置在冲洗器下游的阀或引流导管。在正常操作模式下,圆顶1210保持填充有之前经再填充通道1218被供给圆顶的流体。
在冲洗操作模式中,对圆顶1210施力以使圆顶瘪缩并使流体从中移入冲洗通道1216。这会引起球1222上方的压力增加,直到作用于球顶部的流体的力超过因偏压弹簧1226以及球和冲洗器通道1216之间的过盈配合而施加于球底部的弹簧力,此时所述球从第一位置移到第二位置。在一些实施例中,使球1222从第一位置移到第二位置所需的压力为约40磅/平方英寸(psig)。当球移动到第二位置时,加压流体被突然释放,导致“咳喷”流体或喷涌流体向上游反冲过脑室通道1212,这可有效清除脑室导管的或分流系统的其它上游部件的堵塞,或者打开副流道,如下文进一步所述。在释放咳喷流体之后,弹簧1226将球1222偏压回到第一位置,并且施加到圆顶1210的力被移除。接着,恢复沿下游方向通过冲洗器1200的流体流动,其中流体流动的一部分转向通过再填充通道1218,以使圆顶1210再填充有流体,并使圆顶回到非瘪缩构型。可以选择再填充通道1218的尺寸以控制圆顶1210被再填充的速度。例如再填充通道1218的横截面积可制造得较小以阻止流体流入圆顶1210。在圆顶1210具有弹性特性的实施例中,这可有利防止圆顶快速弹回到非瘪缩形态并产生回流动作,在回流动作中通过冲洗操作被清除的碎屑或堵塞物被吸回分流系统中。
因此,冲洗器1200仅促成冲洗分流系统脑室侧的高压咳喷流体的产生和施用。球和弹簧阀1202防止咳喷流体经过分流系统引流侧。但冲洗器1200在其它实施例中可被构造成代替地或附加地冲洗系统引流侧。
图13A至图13C示出双腔冲洗系统1300的实施例。系统1300包括冲洗部件1302、阀部件1304和Y形适配器1306。系统1300还包括从阀部件延伸到冲洗部件的第一导管1308、从阀部件延伸到Y形适配器的第二导管1310以及从冲洗部件延伸到Y形适配器的第三导管1312。虽然示出并描述了通过导管互连的三个单独部件,但人们将会认识到,其中任何两个或更多的部件可被集成在单个标准部件中,此时通常在所述部件之间延伸的导管也作为内置流道被集成到该标准部件中。
如图13B所示,冲洗部件1302包括具有阀部件端口1316和再填充端口1318的主体1314,阀部件端口1316被构造成经由第一导管1308接合到阀部件1304,再填充端口1318被构造成经由第三导管1312接合到Y形适配器1306。冲洗部件1302还包括圆顶1320,圆顶例如可通过经由患者皮肤对圆顶施加向下指压被作动以从圆顶排出流体。流体通道网络形成在冲洗部件1302的主体1314中且包括阀部件通道1322、再填充通道1324和冲洗通道1326。阀部件通道1322从阀部件端口1316延伸到设有伞形单向阀1330的腔1328。再填充通道1324从腔1328延伸到再填充端口1318。冲洗通道1326从圆顶1320延伸到阀组件通道1322。单向阀1330防止流体经过腔1328从阀部件通道1322流到再填充通道1324,但允许流体从再填充通道经过所述腔流到阀部件通道。
如图13C所示,阀部件1304包括主体1332,该主体具有被构造成经第一导管1308接合到冲洗部件1302的冲洗部件端口1334、被构造成接合到脑室导管或与脑室导管流体连通的上游端口1336及被构造成经第二导管1310接合到Y形适配器1306的下游端口1338。冲洗部件端口1334被接合到由压力圆顶限定出的上腔室1340。上腔室1340通过伞形阀1344和瓣阀1346与下腔室1342分开以控制流体流过冲洗系统1300。瓣阀1346可具有各种构型。在一些实施例中,瓣阀1346包括一体的活动铰链,瓣阀围绕该活动铰链枢转以启闭。在其它实施例中,瓣阀1346通过枢销被联接到阀部件主体1332,瓣阀围绕该枢销枢转以打开和关闭。
阀部件1304具有第一形态,在第一形态中,伞形阀1344和瓣阀1346都关闭且阀部件的上游端口1336与下游端口1338流体连通。在第一形态中,流体可从上游端口1336自由流动到下游端口1338并经过Y形适配器1306(例如到引流导管)。
阀部件1304还具有第二形态,在第二形态中,伞形阀1344打开以将上腔室1340置于与下腔室1342流体连通,且瓣阀1346枢转打开以阻塞下腔室1342与下游端口1338之间的流体连通。
在使用中,冲洗系统1300通常有两种操作模式。在正常操作模式下,阀部件1304处于第一形态且允许流体从上游端口1336自由流动到下游端口1338并流过Y形适配器1306。当冲洗系统1300作为分流系统一部分被植入患者体内时,流体从脑室自由流动经过冲洗系统至设于冲洗系统下游的阀或引流导管。在正常操作模式下,圆顶1320保持填充有先前经再填充通道1324被供应至圆顶的流体。
在冲洗操作模式下,对圆顶1320施力以使圆顶瘪缩并将流体从中排移至冲洗通道1326和阀部件通道1322中。单向阀1330防止流体从圆顶移位到再填充通道1324。阀部件1304的上腔室1340中的压力增大,直到作用于伞形阀1344顶部的流体的力超过阀的崩开阈值,此时阀部件1304转变到第二形态。在一些实施例中,打开伞形阀1344所需的压力为约40psig,意味着阀上方的压力须超过阀下方的压力至少40psig以使阀打开。当伞形阀1344打开时,压力被施加至瓣阀1346顶部,使其枢转打开且围绕铰链轴线(由箭头A1指示)逆时针旋转,直到瓣阀1346的圆顶部分接触下游端口1338的入口并阻断下腔室1342与下游端口之间的流体连通。加压流体也被突然释放入下腔室1342,导致咳喷流体或喷涌流体向上游反冲过上游端口1336,这可有效清除脑室导管的或分流系统的其它上游部件的堵塞。在释放流体咳喷量之后,(例如由偏压弹簧、弹性材料或液压动作产生的)偏压引起瓣阀1346和伞形阀1344关闭。结果,恢复在阀部件的上游端口1336和下游端口1338之间的流体连通。接着,恢复经过冲洗系统1300的在下游方向上的流体流动,其中经过Y形适配器1306的一部分流体流动通过第三导管1312转向并进入冲洗部件1302的再填充通道1324,以通过单向阀1330对圆顶1320再填充。
在一些实施例中,第三导管1312的横截面积可大于从Y形适配器1306的下游端口延伸出的导管的横截面积,从而流体优先流过第三导管以在流体流出Y形适配器至分流系统下游部件之前再填充圆顶1320。例如下游导管可具有约0.050英寸的内径,第三导管1312可具有约0.100英寸至约0.150英寸的内径。
可以选择冲洗通道1326或下游通道(例如第三导管1312、再填充端口1318或再填充通道1324)的尺寸以控制圆顶1320被再填充的速度。例如冲洗通道1326的横截面积可以做得小,以阻止流体流入圆顶1320。在圆顶1320具有弹性特性的实施例中,这可有利防止圆顶快速弹回到非瘪缩形态并防止产生回流动作,在该回流动作中通过冲洗操作被清除的碎屑或堵塞物被吸回分流系统中。
因此,冲洗系统1300仅促进冲洗分流系统的脑室侧的高压咳喷流体的产生和施用。瓣阀1346防止咳喷流体经过分流系统引流侧。
图14A至图14C示出冲洗器1400的另一实施例。冲洗器1400包括主体1404,该主体具有被构造成接合至脑室导管或被置于与脑室导管流体连通的上游端口1406及被构造成接合至或置于与引流导管流体连通的下游端口1408。冲洗器还包括圆顶1410,其例如可通过经由患者皮肤在圆顶上施加向下指压被致动,以从圆顶排出流体。冲洗器主体1404还包括圆柱形侧壁1402,其围绕圆顶基部的圆周延伸并具有近似等于圆顶1410最大高度的高度。侧壁1402可保护圆顶1410免于意外致动(例如在具有植入在其头皮下方的冲洗器1400的患者躺下时将冲洗器压在表面上)。流体通道网络形成在冲洗器主体1404中且包括脑室通道1412、排出通道1414、冲洗通道1416、再填充通道1418和旁通通道1420。
脑室通道1412从上游端口1406延伸到冲洗阀室1422,在冲洗阀室中设有冲洗阀1424,冲洗阀被构造成选择性将冲洗通道1416置于与脑室通道流体连通中。引流通道1414从下游端口1408延伸到再填充阀室1426,在再填充阀室中设有再填充阀1428,再填充阀被构造成选择性将引流通道置于与再填充通道1418流体连通中。旁通通道1420从再填充阀室1426延伸到冲洗阀室1422且包括被构造成控制经旁通通道的流体连通的直通旁通阀1430。再填充通道1418和冲洗通道1416与圆顶1410的内部流体连通。
所示的再填充阀1428是伞形止回阀,但可替代地或附加地使用其它单向阀。再填充阀1428被构造成允许流体从引流通道1414流入再填充通道1418,但防止流体从该再填充通道流入该引流通道。
所示的冲洗阀1424是伞形止回阀,但可替代地或附加地使用其它单向阀。冲洗阀1424被构造成允许流体从冲洗通道1416流入脑室通道1412,但防止流体从脑室通道流入冲洗通道。冲洗阀1424被构造成仅在超过阀预定压差阈值时打开。例如冲洗阀1424可如此构造,该阀仅在冲洗通道1416内压比脑室通道1412内压大至少40psig时才打开。
所示的旁通阀1430是球窝阀,但可替代地或附加地使用其它类型的阀。旁通阀1430被构造成自动控制经过旁通通道1420的流体连通。当在旁通通道1420中存在沿箭头A2方向的低压流体流动时(例如当发生正常脑室引流时),球1432远离窝1434且流体围绕该球从脑室通道1412自由流到引流通道1414。当在旁通通道1420中存在沿箭头A2方向的高压流体流动时(如当脑室通道1412内的压力在冲洗咳喷量经冲洗阀1424发出而达到峰值时),球1432移动至与窝1434接合以密封旁通通道1420并防止流体从脑室通道流到引流通道1414。旁通阀1430因此具有第一位置和第二位置,在第一位置中脑室通道1412与引流通道1414流体连通,在第二位置中脑室通道不与引流通道流体连通。旁通阀1430被构造成响应于冲洗阀1424所发出的冲洗咳喷量从第一位置自动移动到第二位置。
冲洗器1400可包括一个或多个隔片1401,其可用于用诸如盐水的流体填充圆顶1410和/或冲洗器的各流体通道,或者用于注射药物或治疗剂以递给患者。在使用中,隔片1401可被针刺穿且流体可通过隔片注射到冲洗器1400中,例如以从冲洗器内部清除任何气泡。每个隔片1401可由自密封材料如硅树脂形成,从而隔片在针被抽出后自身再密封。冲洗器1400可在植入患者体内之前或之后被填装。在一些实施例中,圆顶1410本身可用作自密封隔片,其可被针刺穿以填装冲洗器1400。每个隔片1401可近乎齐平地安装在钻孔中,该钻孔被构造成接纳插塞1403以在隔片上方提供密封。插塞1403可被构造成在冲洗器1400经由隔片1401填装之后接合至冲洗器主体(如通过卡扣配合、过盈配合、螺纹配合等)。可以设置隔片以提供进入冲洗器1400的任何通道或腔室的流道。
在使用中,冲洗器1400通常有两种操作模式。在正常操作模式中,旁通阀1430打开且允许流体从上游端口1406自由流到下游端口1408。当冲洗器1400作为分流系统一部分被植入患者体内时,流体从脑室自由流动并通过冲洗器到达设在冲洗器下游的阀或引流导管。在正常操作模式中,圆顶1410保持填充有先前经再填充通道1418被供应至圆顶的流体。
在冲洗操作模式中,对圆顶1410施力以使圆顶瘪缩并将流体从中排移到冲洗通道1416。这引起冲洗阀1424两侧的压差增大,直至达到阀崩开压力,此时阀打开且加压流体被突然释放。突然释放导致“咳喷”流体或“喷涌”流体向上游反冲过脑室通道1412,这可有效清除脑室导管的或分流系统的其它上游部件的堵塞,或打开副流道,如下文进一步描述。咳喷流体引起旁通阀1430关闭以防止咳喷量流至下游端口1408。当圆顶1410被操作时,再填充阀1428也保持关闭以防止流体通过再填充通道1418逸出。在释放流体咳喷量之后,通过旁通通道1420的低压引流流动重新开始,并且球1432自然地从窝1434浮动离开。球1432也可通过弹簧或其它偏压机构主动地推压远离窝1434。一旦压力下降冲洗阀1424就关闭,且再填充阀1428打开以允许圆顶1410通过再填充通道1418被再填充。
在一些实施例中,再填充阀1428的孔口横截面面积可大于引流通道1414,从而流体优先流过再填充阀,以在通过引流通道流到分流系统100的下游部件之前再填充圆顶1410。圆顶1410可具有肋或弹性材料性质,从而圆顶是能自动复原的。当圆顶1410返回到其未瘪缩形态时,其可提供吸力以将流体吸入圆顶,允许圆顶被优先再填充。
可选择再填充通道1418的尺寸以控制圆顶1410被再填充的速度。例如,可以使再填充通道1418的横截面面积较小以阻止流体流入圆顶1410。在圆顶1410具有弹性特性的实施例中,这可以有利地防止圆顶快速弹回到非瘪缩形态并产生回流动作,在回流动作中由冲洗操作清除的碎屑或堵塞物被吸回分流系统。
因此,冲洗器1400仅促成冲洗分流系统脑室侧的高压咳喷流体的产生和施用。旁通阀1430防止咳喷流体经过分流系统引流侧。
所示的冲洗器1400以紧凑形状因数封装,其适于植入患者头皮下面。在实施例中,冲洗器1400可以是约1.0英寸长、约0.25英寸宽和约0.25英寸高。
图14D至图14G示出具有多个模块化部件的冲洗器1400',所述模块化部件例如可使用螺栓或螺钉相互联接。有利地,冲洗器1400'的模块化性质允许容易地定制装置,例如通过将不同的阀模块与不同的圆顶模块和/或不同的通道模块组合。阀模块可选自具有不同阀尺寸、形状、打开压力等的阀模块组。圆顶模块可选自具有不同体积、材料特性等的圆顶模块组。通道模块可以选自具有不同直径、相对长度等的通道模块组。
在所示实施例中,冲洗器1400'包括上游端口模块1405'、冲洗阀模块1407'、通道模块1409'、圆顶模块1411'、再填充阀模块1413'和下游端口模块1415'。本领域普通技术人员将理解,除了所指出的,冲洗器1400'的结构和功能基本与冲洗器1400相同。上游端口模块1405'包括上游端口1406'。冲洗阀模块1407'包括冲洗阀1424'和旁通阀1430'。通道模块1409'包括冲洗通道1416'、再填充通道1418'和旁路通道1420'的一部分。圆顶模块1411'包括圆顶1410'。再填充阀模块1413'包括再填充阀1428'。下游端口模块1415'包括下游端口1408'。第一和第二联接螺钉或螺栓1417'纵向延伸通过冲洗器的各个模块,将模块彼此连接。圆顶模块1411'通过多个螺钉或螺栓1419'联接到通道模块1409'。
上述的阀1202、1346和1430可以在任何冲洗器1200、1300、1400、1400'中互换使用。另外,可以使用其它阀类型,例如图15A至图15C所示的隔膜阀1500。例如隔膜阀1500可用来代替冲洗器1400的旁通阀1430和/或代替冲洗系统1300的瓣阀1346。隔膜阀1500包括平坦弹性体盘1502,其具有一个或多个穿过其形成的开口1504。所述盘1502定位在第一流体腔1506中,第一流体腔邻近于被隔膜阀1500启闭的第二腔1510的端口1508,例如在盘1502和端口1508的嘴1502之间具有小的分隔距离D。在操作中,当在流体腔1506中存在沿箭头A3方向的低压流动时,盘1502保持处于如图15B所示的平面构型,且流体流过盘的开口1504,使第一腔1506与第二腔1510流体连通。当盘1502两侧的压差增大时(例如当在第一腔1506中发出冲洗咳喷量时),盘变形为图15C所示的凸形形态,且盘的中心部分1512压靠端口1508而密封该端口。盘1502中的开口1504形成在盘的外周、在中心部分1512的外部,从而当盘变形成凸形形态时,第一腔1506和第二腔1510之间的流体连通被切断。当压差减小时,盘1502的弹性特性使其恢复其平面形态,恢复第一腔1506和第二腔1510之间的流体连通。
可以与冲洗器1200、1300、1400、1400'一起使用的其它阀包括图15D至图15E所示类型的Belleville型阀1500',其可从美国俄亥俄州克利夫兰市的MINIVALVE公司获得。具体说,阀1500'可被定位成使冲洗器的圆顶与阀入口1502'流体连通。当执行冲洗操作时,在圆顶中产生的压力将阀芯1508'提离其阀座,从而在阀入口1502'和阀出口1504'之间形成流道,如图15E中的箭头所示。在打开位置,冲洗流体可从圆顶流过阀1500'且从脑室导管流出。阀室的侧面1506'可打开以形成阀出口1504'的一部分,或可被关闭而使阀出口1504'仅在阀室顶部。
在一些实施例中,本文所公开的冲洗器可被构造成在约20psig至约40psig或更高的压力下产生冲洗咳喷流体。在一些实施例中,冲洗体积可在约0mL和约1mL或更高之间。应当理解,以上所公开的冲洗器1200、1300、1400、1400'只是示例性的,根据本文教导,各种冲洗器中的任何一种都可与分流系统连用。在下文中公开了各种示例性冲洗器实施方式。除了下面所指出的或如本领域普通技术人员在给定的上下文中将容易理解的,各实施例的结构和操作与上述实施例的结构和操作相似或相同。因此,为简洁起见,在此省略对这样的结构和操作的详细描述。
图16示出冲洗器1600的另一实施例。冲洗器的圆顶1602包括柄杆1604,其从圆顶的内部顶板延伸出并且当圆顶被致动时夹住或堵塞旁通通道1606,切断流过其中的流体且不需要在旁通通道中设置专用旁通阀。冲洗器1600包括伞形阀1608,其被构造成当阀两侧压差超过阈值量时裂开以沿上游方向释放流体冲洗。用于冲洗器圆顶的再填充通道1610可直接设置在柄杆1604下方,从而当圆顶1602被压下时它也被阻塞。
图17示出冲洗器1700的另一实施例。冲洗器1700包括具有柄杆1704和灯泡形部分1706的瓣阀1702。瓣阀1702被构造成当冲洗器圆顶1710被压下以执行冲洗操作时围绕铰链轴线1708(例如柄杆1704所联接的枢销或形成在柄杆中的活动铰链)沿箭头A4的方向枢转。瓣阀1702枢转,直到灯泡形部分1706接触冲洗器本体1714的斜面或楔形部分1712,以密封分流系统的引流侧1716,直到冲洗操作完成。瓣阀1702可朝向打开构型被偏压,其中引流端口1716与脑室端口1718流体连通。提供小的再填充孔1720以在流过冲洗器的流动恢复时再填充圆顶1710,且所述再填充孔的尺寸可被设定成限制圆顶返回其未瘪缩形态的速度。
图18示出冲洗器1800的另一实施例。冲洗器1800包括活塞和弹簧阀1802,其被构造成当冲洗圆顶1804被压下时沿箭头A5方向移动。活塞1806移动,直到其碰到止挡件1808,止挡件1808将活塞保持在堵塞脑室端口1812和引流端口1814之间的通道1810的位置上。因此,通过活塞和弹簧阀1802释放的冲洗流体仅流到脑室端口而不流到引流端口。小的再填充腔1816形成为穿过活塞1806的中心,从而当冲洗操作完成且活塞在弹簧1818偏压下返回其初始位置时流体可流过再填充腔以再填充圆顶1804。
图19A至图19B示出冲洗器1900的另一实施例。冲洗器1900包括设置在冲洗腔1904内的活塞和弹簧阀1902,冲洗腔1904在脑室腔1906、引流腔1908和圆顶1910之间延伸。活塞1912被偏压到第一位置,如图19A所示,在第一位置中,活塞未设置在脑室腔1906和引流腔1908之间且流体从脑室腔自由流到引流腔。活塞1912还具有第二位置,如图19B所示,当圆顶1910被致动时活塞移动到该第二位置。在第二位置,活塞1912被设置在脑室腔1906和引流腔1908之间,从而切断脑室腔和引流腔之间的流体连通,从而冲洗咳喷量仅流向脑室腔。活塞1912可包括如上文关于图18的冲洗器1800所描述的再填充腔。
图20A至图20B示出冲洗器2000的另一实施例。冲洗器2000包括由机械杠杆/连杆系统2004致动的瓣阀2002,以在执行冲洗操作时阻塞系统引流侧。杠杆2004具有设置在冲洗圆顶2008下方的第一臂2006,当冲洗圆顶被压下而接触第一臂时,第一臂顺时针枢转。第一臂2006的这种枢转运动引起连杆的中心链2010纵向平移,这又导致阀瓣2012枢转运动。如图20A所示,在正常操作期间,阀瓣2012密封冲洗腔2014且流体从脑室端口2016自由流动到引流端口2018。如图20B所示,当执行冲洗操作时,杠杆2004被致动以移动阀瓣2012,从而引流端口2018被密封并使在圆顶2008中产生的冲洗流体仅流过脑室端口2016。当冲洗完成时,杠杆2004自然地或在弹簧或其它偏压机构的偏压下返回其初始位置。小的再填充端口(未示出)可形成在阀瓣2012之中或周围,以允许在冲洗操作完成后再填充圆顶2008和/或限制圆顶的再填充速度。
图21A至图21B示出冲洗器2100的另一实施例。冲洗器2100包括由一对弹性唇2104形成的冲洗阀2102。虽然示出两个唇2104,但应当理解可以设置任何数量的唇。每个唇在一端被附接到冲洗腔2106的侧壁。唇的另一端响应于施加在其上的流体压力而自由移向或远离圆顶2108。如图21A所示,在正常操作期间,唇2104向内指向冲洗圆顶2108,且流体从脑室端口2110自由流动到引流端口2112。如图21B所示,当执行冲洗操作时,唇2104在流体喷冲力作用下被向外推动远离圆顶2108。唇2104被设计构造成当如图21B所示地设置唇2104时引流端口2112被其中一个唇密封,同时脑室端口2110置于与圆顶2108流体连通,从而在圆顶中产生的冲洗流体仅流过脑室端口。凹部2114可形成在脑室端口2110中,以当唇如图21B所示定位时允许流体围绕上游唇流动。当冲洗完成时,唇2104自然地或在弹簧或其它偏压机构的偏压下返回其初始位置。小的再填充端口(未示出)可以形成在唇2104中,以允许在冲洗操作完成后再填充圆顶2008和/或限制圆顶的再填充速度。
图22示出冲洗器2200的另一实施例。冲洗器2200包括柔顺的引流腔2202,其可通过外力(例如经由患者皮肤施加到冲洗器的指压)被压缩以堵塞引流端口。在使用中,当执行冲洗操作时,引流腔2202被压缩以堵塞引流端口,从而冲洗流体仅被引导经过脑室端口2204。换句话说,引流腔2202可被压缩以切断引流腔和脑室端口2204之间的流体连通以及引流腔和冲洗腔2206之间的流体连通。在一些实施例中,引流腔2202可包括内部突起或包括具有减小的横截面面积2208的部段,以在外压施加于其上时更可靠地堵塞引流腔。引流腔2202还可包括外部特征以促成通过皮肤定位引流腔。例如,可以设置按钮、突起、圆顶或其它外部特征以向使用者提供触觉反馈。
图23示出冲洗器2300的另一实施例。冲洗器2300包括可瘪缩的柄杆2302,其从圆顶2304的内部顶板延伸到冲洗器主体的基部2306。所示柄杆包括彼此接合的具有相对的锯齿支承表面2308的上部和下部。表面2308如此构成,需要沿纵向施加到柄杆2302的预定阈值力,以使齿充分偏转以便柄杆瘪缩并允许圆顶2304被压缩。因此,当施加预定阈值力时,圆顶2304只能被压下,这可防止圆顶无意识地冲洗或压缩。柄杆2302还可被构造成例如以点击或按扣的形式发出或提供触觉反馈,以向使用者提供确认有足够的力被施加以启动冲洗操作。
图24示出冲洗器2400的另一实施例。冲洗器2400包括具有第一和第二O形环2404的球和弹簧阀2402,第一和第二O形环2404用作球和弹簧阀的阀座。球2406被弹簧2408偏压到第一位置,如图24A所示,此时球抵靠上O形环就位以切断圆顶2410与脑室和引流端口2412、2414之间的流体连通。在该位置,流体从脑室端口2412自由流动到引流端口2414。当执行冲洗操作时,球2406移动到第二位置,在第二位置,球抵靠下O形环就位以切断引流端口2414和圆顶2410之间的流体连通以及引流端口和脑室端口2412之间的流体连通。因此,冲洗咳喷量仅流动到脑室端口2412。球2406的尺寸和弹簧2408的强度可被选择为控制球和弹簧阀的打开压力,例如以确保阀仅在圆顶2410中产生高压咳喷量时打开。可在脑室端口2412和圆顶2410之间(如通过球)形成再填充腔(未示出),以允许在执行冲洗操作之后再填充圆顶。
图25A和图25B示出冲洗器2500的另一实施例。冲洗器2500包括具有第一和第二腿2504、2506的L形活塞阀2502。在正常操作期间,活塞2502被弹簧2508偏压到图25A所示的位置,从而通过活塞2502的第一腿2504形成的流体腔2510提供脑室端口2512和引流端口2514之间的流体连通,并且使活塞主体阻塞圆顶2516、脑室和引流端口之间的流体连通。当执行冲洗操作时,冲洗力克服偏压弹簧2508的力向下推动活塞2502,使流体腔2510两端被堵塞。另外,活塞2502的第二腿2506被定位成使其堵塞引流端口2514。活塞2502被移位,从而脑室端口2512不被堵塞,因此脑室端口被置于与冲洗圆顶2516流体连通,如图25B所示,从而冲洗咳喷量仅流过脑室端口。
在本文公开的任何实施例中,圆顶可包括用于朝向瘪缩构型或朝向未瘪缩形态偏压圆顶的一个或多个特征。例如盘簧2602(在图26A中示出)或板簧2604(如图26B所示)可设置在圆顶内并可从圆顶的内部顶板延伸到冲洗器主体的基部。在一些实施例中,弹簧可被偏压以朝向瘪缩形态推动圆顶,从而当向其供应再填充流体时,弹簧控制圆顶膨胀速度。在其它实施例中,弹簧可被偏压以朝向未瘪缩位置推动圆顶,从而弹簧有助于在执行冲洗操作后使圆顶返回初始位置。
图27示出冲洗器2700的另一实施例。冲洗器2700包括柄杆2702,该柄杆从圆顶的内部顶板延伸出且包括舌2704,其中流体腔2706形成在舌2704中。在正常操作期间,圆顶2708处于未瘪缩形态且舌2704如图27所示定位,从而形成于其中的流体腔2706提供脑室端口2710和引流端口2712之间的流体连通。在该位置中,舌2704阻塞圆顶2708与脑室2710和引流端口2712之间的流体连通。当执行冲洗操作时,圆顶2708被压下或塌陷并且舌2704向下移动,从而延伸穿过舌的流体腔2706移动至与脑室2710和引流端口2712不对准,且舌堵塞引流端口。切口或流动通道2714形成在舌2704中,从而当舌向下移动而阻塞引流端口2712时,脑室端口2710被置于与圆形2708流体连通且冲洗咳喷量仅流过脑室端口。当冲洗操作完成时,从脑室端口2710流到引流端口2712的流体的一部分通过再填充毛细管2716再填充圆顶2708,再填充毛细管2716的尺寸可被设定成限制圆顶返回其未瘪缩形态的速度。
图49A至图49G示出冲洗器4900的实施例。冲洗器4900通常包括限定出冲洗圆顶4904的外壳或主体4902。主体4902的底面可以由主体密封的基板4906封闭。冲洗阀组件4908和再填充阀组件4910可设置在主体4902内,且夹管4912可在冲洗圆顶4904的顶部上方延伸。
冲洗阀组件4908包括阀筒4914、阀芯4916和调节盘4918。阀筒4914包括被构造成接合至脑室导管或被置于与脑室导管流体连通的上游端口4920、被构造成与冲洗圆顶4904流体连通的冲洗口4922及被构造成与由主体4902限定的被动流动腔4926流体连通的被动流动端口4924。端口4922、4924、4926中的每一个与由阀筒4914限定的内部腔室流体连通。上游端口4920和/或冲洗端口4922可由从阀筒4914径向朝外延伸的凸形倒钩配件限定。倒钩配件可有利促成冲洗阀组件4908与主体4902(在冲洗端口4922情况下)或与脑室导管或其它分流系统部件(在上游端口4920情况下)联接。被动流动端口4926可由形成在阀筒4914侧壁中的开口限定。阀筒4914和倒钩配件可形成为单件式整体部件,其可有利提供能承受高操作压力和上游端口装配件4920上的横向应力的高强度单元。抗干扰性强的倒钩配件可用于允许高压操作而不泄漏,这允许冲洗压力仅被输送到冲洗阀,并且促进更精确和可重复的打开压力阈值。在一些实施例中,所述倒钩配件可被构造成承受高达120psi的压力。
阀芯4916可以是伞形阀、贝勒维尔型阀等。阀芯4916以过盈配合方式被夹在腔室4928上壁和调节盘4918之间,从而阀芯被压缩。阀芯4916限定出基本凹形的上表面,该上表面与腔室4928上壁形成流体密封,以在正常操作期间将上游端口4920和被动流动端口4924与冲洗端口4922密封分开。当足够的压力被施加至阀芯4916的上表面时,阀芯变形远离腔室4928上壁,以允许冲洗端口4922和上游端口4920之间流体连通以及冲洗端口和被动端口4924之间流体连通。阀芯4916打开的阈值压力可通过调节由调节盘4918施加于阀芯的压力被无限调节。在所示实施例中,调节盘4918螺纹安装在筒4914中,从而在第一方向上转动所述盘以增大阀芯4916压缩而增大阈值压力且在相反的第二方向上转动所述盘以减小阀芯压缩而减小阈值压力。应当理解,可以替代地或附加地使用调节阀芯4916压缩的其它装置。驱动接口4930可形成在调节盘4918底面中以便通过驱动工具使盘转动。在所示实施例中,驱动接口4930包括相对的第一和第二圆柱形凹部,它们被构造成接纳驱动工具的相应第一和第二销。凹部的布置可允许盘4918的转动容易可视化并以可重复的可控方式执行。调节盘4918在加工过程中是可调节的并可使用粘合剂(例如医用级氰基丙烯酸酯等)被锁定在期望位置。将盘4918锁定在适当位置,例如通过使用粘合剂冻结螺纹,可以有利地允许阀的阈值压力固定保持在期望水平。
当阀芯4916相对于腔室4928的上壁密封时,流体可从上游端口4920流动到腔室中,围绕关闭的阀芯的外部,且进入被动流动端口4924。
冲洗阀组件4908可被定位在被限定在冲洗器4900的主体4902中的腔4932内,从而上游端口4920突出穿过主体侧壁并且冲洗端口4922延伸进入连接所述腔与冲洗圆顶4904的通道4934。当冲洗阀组件4908设置在主体4902中时,被动流动端口4924与被限定在主体中的被动流动通道4926对准。
再填充阀组件4910包括再填充阀4936和再填充板4938。再填充板4938安装在主体4902中、位于冲洗圆顶4904下方。被动流动通道4940延伸穿过再填充板4938,并且与在一端处的本体4902的被动流动通道4926以及在另一端处的夹管4912流体连通。再填充阀4936可操作以选择性地将被动流动通道4940放置成与冲洗圆顶4904的内部流体连通,例如以在冲洗操作执行之后再填充冲洗圆顶。在所示实施例中,再填充阀4936是伞形阀,其包括阀柄杆和阀头。柄杆安装在形成于再填充板4938中的阀引导件内。多个开口4942围绕阀引导件的圆周形成在板4938中。当再填充阀4936关闭时,阀头覆盖多个开口4942并且防止被动流动通道4940和冲洗圆顶4904之间的流体连通。当再填充阀4936打开时,阀头被抬离开口4942,从而流体可在被动流动通道4940和冲洗圆顶4904之间流动。
如可在图49C中最佳所示,再填充阀4936设置在冲洗圆顶4904下方且这样取向,使阀的启闭方向的轴线A1基本平行于冲洗圆顶致动方向的轴线A2。换句话说,当在冲洗操作期间致动力被施加到冲洗圆顶4904时,致动力的主要分量沿与阀关闭方向相同的方向作用。而且,再填充阀4936和冲洗圆顶4904的重叠性质允许冲洗圆顶内压直接作用于再填充阀,有助于确保在冲洗圆顶被致动时再填充阀是关闭的。重叠布置还减小了冲洗器4900的总长度和轮廓。
再填充板4938可以是刚性的、半刚性的或柔性的。再填充板4938可与主体4902机械互锁以提供能承受高操作压力的牢固连接。如图所示,再填充板4938可以是盘形的且可包括围绕板圆周延伸的且径向朝外且轴向向上突出的侧壁以限定出唇4944,该唇被容纳在形成于主体4902中的相应的环形凹部或底切4946内。主体4902可由柔性材料形成以允许主体在组装期间在再填充板4938的唇4944上被拉伸。在一些实施例中,主体4902由硅树脂模制并使用硅树脂RTV或其它粘合剂被粘合到再填充板4938。基板4906同样可使用硅树脂RTV等被粘合到主体4902和/或再填充板4938。基板4906可由硅树脂形成并可包括聚酯增强网。
夹管4912可被构造成提供在冲洗操作期间封闭分流系统引流侧的无阀机构。夹管4912延伸出主体4902、跨过冲洗圆顶4904的顶部并进入联接器,其中它被置于与下游端口4948的流体连通,下游端口4948被构造成接合到引流导管、分流阀或其它下游装置或与它们流体连通(例如经由如图所示的排出管4950)。夹管4912可如此定位,其在使用者操作冲洗圆顶4904时将自然被使用者压缩。因此,冲洗器4900允许单次使用者运动施加在单个邻接接触区域,以同时密封系统引流侧且致动冲洗圆顶。在一些实施例中,夹管4912可比冲洗圆顶4904更易变形,以在执行冲洗操作时增大夹管被封闭的可能性。例如夹管4912可由其硬度比用于形成冲洗圆顶4904的材料低的材料形成。在实施例中,夹管4912由硬度为30的硅树脂形成,而冲洗圆顶4904由硬度为70的硅树脂形成。
如图49F和图49G所示,冲洗器4900采用基本呈T形的构型,其中,冲洗器主体4902的纵轴线垂直于上游端口4920的纵轴线和引流管4950的纵轴线延伸。这可以有利地允许冲洗器4900与现有的分流系统连用,而不增大锚固件和分流阀之间的距离。因此,T形构型可以减少或消除对整个分流系统增加长度的需要,且允许冲洗器4900更靠近在植入分流系统时通常使用的钻孔上方的切口定位。
冲洗器4900可以在被动流动模式、冲洗模式和再填充模式下操作。
在被动流动操作模式期间,冲洗阀4916和再填充阀4936都关闭。来自脑室导管的流体经上游端口4920流入阀筒4914。流体围绕关闭的阀芯4916流动并进入阀筒4914的被动流动端口4924。从那里,流体流过主体4902的被动流动通道4926并流过再填充板4938的被动流动通道4940,经过关闭的再填充阀4936。接着,流体流过夹管4912而进入引流管4950,然后进入分流阀、引流导管或分流系统的其它下游部件。
使用者可通过对冲洗圆顶4904的顶部施压(如通过经患者皮肤对圆顶施加向下指压)瘪缩或压缩圆顶以开始冲洗操作。在冲洗操作模式期间,夹管4912在使用者施加的压力下瘪缩以切断与引流管4950和分流系统下游部件的流体连通。当冲洗圆顶4904被压下时,冲洗圆顶内压增大,从而将再填充阀4936保持在关闭位置。冲洗圆顶4904内压增大,直至达到冲洗阀4916的阈值压力,此时冲洗阀打开,释放流体咳喷量或喷涌量进入阀筒4914。瘪缩的夹管4912防止喷涌流体流过被动流动通道4926、4940,因此喷涌流体反而流过上游端口4920。这种“咳喷”流体或喷涌流体的上行可有效清除脑室导管的或分流系统的其它上游部件的堵塞,或打开副流道,如下面进一步所述。一旦喷涌流体被释放,则冲洗阀4916返回到关闭位置。
当冲洗操作完成且冲洗圆顶4904被放开时,夹管4912开通以重新建立至下游端口4948的流动,且冲洗圆顶逐渐返回其升高位置。在再填充操作模式期间,冲洗阀4916关闭。冲洗圆顶4904的膨胀导致冲洗圆顶内压下降到低于被动流动通道4940内压,这产生导致再填充阀4936打开的压差。流过被动流动通道4940的流体于是可流过形成在再填充板4938中的开口4942,以再填充冲洗圆顶4904。可以使开口4942的横截面积相对较小以限制冲洗圆顶4904被再填充的速度,进而限制冲洗圆顶膨胀速度。这可有利防止在冲洗操作期间从分流系统冲洗出的碎屑在冲洗圆顶4904膨胀时被吸回。一旦冲洗圆顶4904被再填充,冲洗器4900就返回到被动流动操作模式。
因此,冲洗器4900仅促成冲洗分流系统脑室侧的高压咳喷流体的产生和施用。夹管4912防止咳喷流体流过分流系统引流侧。但在其它实施例中,冲洗器4900可被构造成代替地或另外地冲洗系统引流侧。
图50A至图50I示出冲洗器5000的另一实施例。冲洗器5000包括冲洗圆顶5004,该冲洗圆顶具有形成在其外表面的凹部5052,夹管5012可设置在该凹部中。当冲洗圆顶5004被压下时,夹管被压缩以封闭系统引流侧并引导咳喷流体流向系统上游侧。
在正常操作期间,来自脑室导管的流体经上游端口5020流入冲洗器5000。流体围绕关闭的冲洗阀5016流进主体5026的被动流动通道并进入设于凹部中的夹管5012。然后,流体流入分流阀、引流导管或分流系统的其它下游部件中。
使用者可通过向冲洗圆顶5004的顶部施压(如通过经患者皮肤对圆顶施加向下指压)以瘪缩或压缩圆顶而开始冲洗操作。在冲洗操作模式期间,夹管5012在使用者施加的压力下瘪缩以切断与分流系统下游部件的流体连通。当冲洗圆顶5004被压下时,冲洗圆顶内压增大,直至达到冲洗阀5016的阈值压力,此时冲洗阀变形远离阀座5018,打开阀并释放咳喷流体或喷涌流体经过上游端口5020。咳喷流体通过限定在主体5002中且在阀座5018和冲洗通道盖5054之间的冲洗通道5022流出冲洗圆顶5004且通过冲洗阀5016到达上游端口5020。“咳喷”流体或喷涌流体的上行可有效从脑室导管的或分流系统的其它上游部件清除堵塞,或打开副流道,如下面进一步所述。一旦流体喷涌量被释放,冲洗阀5016就返回关闭位置。
当冲洗操作完成且冲洗圆顶5004被放开时,夹管5012开通以重新建立至下游端口5048的流动且冲洗圆顶逐渐返回到其升高位置。在再填充操作模式期间,冲洗阀5016关闭。当冲洗圆顶5004膨胀时,冲洗圆顶经再填充端口(未示出)从被动流动通道5026被再填充流体。可以使用各种替代端口布置中的任何一种,如下所述。一旦冲洗圆顶被再填充,冲洗器5000返回到被动流动操作模式。
图51示出冲洗器5100的另一实施例。冲洗器5100包括被构造成接合至脑室导管或置于与脑室导管流体连通的上游端口5120及被构造成接合至或置于与引流导管或分流系统的其它下游部件流体连通的下游端口5148。冲洗器5100包括冲洗圆顶5104和冲洗阀5116。类似于冲洗器5000,冲洗器5100不包括专用的再填充阀。双腔管5112在冲洗圆顶5104上方从下游端口5148延伸到设有冲洗阀5116的腔室5128。管5112的引流腔5156向下游端口5148敞开,而管的再填充腔5158恰好在冲洗圆顶5104的下游封闭并经再填充端口5160与冲洗圆顶内部流体连通。在正常操作期间,流体从上游端口5120围绕冲洗阀5116流动,通过管5112的引流腔5156并流出下游端口5148。如果需要,流体也流过管5112的再填充腔5158以再填充冲洗圆顶5104。当冲洗圆顶5104被使用者作动时,引流腔5156和填充腔5158被夹紧且在冲洗圆顶和冲洗通道5122内出现压力,直至达到冲洗阀5116的阈值压力,导致冲洗阀打开并释放咳喷流体经过上游端口5120。
图52示出冲洗器5200的另一实施例。冲洗器5200与冲洗器5100基本相同,除了再填充腔5258和冲洗圆顶5204之间的连接件5260设置在冲洗圆顶的顶点处(例如在冲洗圆顶的上壁的中心)。这可以有利地使得当冲洗圆顶5204被使用者压下时更可能阻塞再填充端口5260。
图53示出冲洗器5300的另一实施例。冲洗器5300与冲洗器5100基本相同,除双腔管被替换为既用作引流腔又用作再填充腔的单腔管5312。
图54示出冲洗器5400的另一实施例。冲洗器5400与冲洗器5300基本相同,除了管5412和冲洗圆顶5404之间的再填充连接件5460相对于管的中心纵轴线以倾斜角度延伸。这可以有利地使得当冲洗圆顶5404被使用者压下时更可能阻塞再填充端口5460,因为远离冲洗圆顶中心所施加的力将更容易导致连接被封闭。
图55示出冲洗器5500的另一实施例。冲洗器5500与冲洗器5100基本相同,除了双腔管被替换为其中嵌套有内管5558的单腔管5556。
应当理解,可采用各种其它布置以在冲洗圆顶通过单次使用者运动被作动时提供关闭的再填充腔和引流腔。例如如图56A所示,再填充腔5658可围绕引流腔5656盘绕,且再填充腔和引流腔可在冲洗圆顶5604顶部上方延伸,使用者在作动圆顶时可在该顶部施压。如图56B所示,再填充腔5658可在位于冲洗圆顶5604中心上方的位置处跨越引流腔5656,使用者在作动圆顶时可在该位置施压。如图56C所示,引流腔5656可叠置在再填充腔5658顶部上方,且再填充腔和引流腔可在冲洗圆顶5604的顶部上方延伸,使用者在作动圆顶时可在该顶部施压。图56D所示,再填充腔5658可叠置在引流腔5656顶部上方,且再填充腔和引流腔可在冲洗圆顶5604的顶部上方延伸,使用者在作动圆顶时可在该顶部施压。如图56E所示,引流腔5656和再填充腔5568可在冲洗圆顶5604的顶部上方并排平行延伸,使用者在作动圆顶时可在该顶部施加压力。
如图56F所示,各种截面轮廓中的任何一种都可被用在冲洗器的再填充管/引流管中。所示轮廓是:1)竖向叠置的等尺寸的圆形横截面腔;2)水平叠置的等尺寸的圆形横截面腔;3)水平叠置的不等尺寸的圆形横截面腔;4)竖向叠置的半圆形横截面腔;5)具有圆形横截面的第一腔和具有月牙形横截面的第二腔,该圆形腔具有比月牙形腔更大的面积;6)具有圆形横截面的第一腔和具有月牙形横截面的第二腔,该月牙腔具有比圆形腔更大的面积,管的整体横截面是圆形的;7)具有圆形横截面的第一腔和具有月牙形横截面的第二腔,该月牙腔具有比圆形腔更大的面积,管的整体横截面是非圆形的;8)具有圆形横截面的第一腔和具有月牙形横截面的第二腔,该圆形管腔具有比月牙形腔更大的面积,管的整体横截面是非圆形的;9)具有圆形横截面的第一和第二腔,管的整体横截面是非圆形的;10)具有圆形横截面的第一和第二腔,管的整体横截面是椭圆形的;11)具有椭圆形横截面的第一和第二腔,管的整体横截面是圆形的;和12)各自具有圆形横截面的第一和第二同轴腔。
第一和第二腔可被共挤出或可由连接在一起而形成复合管的两个单独件形成。图56G示出更大的月牙形管,圆形管被联接到该月牙形管以形成具有圆形整体横截面的复合管。图56H示出更大的月牙形管,圆形管被联接到该月牙形管以形成具有非圆形整体横截面的复合管。
可以选择挤出横截面以控制再填充和引流功能是同时还是依次关断。当再填充和引流功能依次关断时,可以选择分配给再填充功能的腔和分配给引流功能的腔,以控制当管被压缩时先关断哪个功能。例如在上面作为数字6所列举的挤出轮廓中,月牙形腔将在圆形内腔之前封闭。
图57示出冲洗器5700的另一实施例。冲洗器5700包括被构造成接合至或置于与脑室导管流体连通的上游端口5720和被构造成接合至或置于与引流导管或分流系统的其它下游部件流体连通的下游端口5748。冲洗器5700包括冲洗圆顶5704和冲洗阀5716。环5762设置在冲洗圆顶5704中且在引流腔5756上方。在正常操作期间,流体从上游端口5720围绕冲洗阀5716流动,经过引流腔5756并流出下游端口5748。如果需要,流体也流过引流腔5756中的开口5764以再填充冲洗圆顶5704。当冲洗圆顶5704被使用者操作时,环5762向下挤压引流腔5756以关闭系统引流侧。流体经过形成在环5762内的开口5766流向冲洗阀5716并产生压力,直到达到冲洗阀的阈值压力,导致冲洗阀打开并释放流体咳喷量经过上游端口5720。
应当理解,在上述任何冲洗器实施例中,夹管或腔可设置在冲洗圆顶下方,而不是如图所示位于冲洗圆顶的顶部。
在本文所公开的任何冲洗器中,冲洗圆顶的尺寸可被设定成在冲洗操作期间控制经过分流系统的冲洗流体体积。在一实施例中,冲洗圆顶具有约1mL的内部容积。在本文所公开的任何冲洗器中,冲洗圆顶可被构造成慢速回弹或返回其未瘪缩形态,以防止回流动作将碎屑吸回至分流系统。例如圆顶可由具有低回弹性的材料形成,例如聚合物组合物、硅树脂、腈、聚氨酯等。或者或另外,圆顶可包括肋或用于控制圆顶回弹率的其它内部特征或外部特征。例如,圆顶可包括从圆顶基部延伸到圆顶的中心顶峰的一个或多个肋。该肋可以沿圆顶内表面延伸。或者或另外,圆顶厚度可在基部和顶峰之间变化。例如,圆顶可以在基部比在顶峰处更厚。虽然本文公开了被构造成仅冲洗分流系统的上游侧或脑室侧的冲洗器,但应当理解,所公开的冲洗器可容易被修改以便仅冲洗分流系统的下游或引流侧和/或冲洗分流系统的两侧。
副流动特征
在本文所公开的冲洗器实施例中,咳喷流体或喷涌流体被引导至设于冲洗器上游(如进入脑室导管)的分流系统部件中,以从导管清除堵塞物或打开经过该导管的备选流道。在以下说明中公开了各种部件(如导管、开关等),其中任何一个部件可与以上根据本文教导所披露的任何冲洗器连用。另外,在以下说明中公开的部件可与其它冲洗器连用,或者在一些情况下不使用冲洗器。此外,在以下说明中公开的部件可被用在分流系统的上游侧或脑室侧和/或分流系统的下游侧或引流侧。上述的导管102、202的任何特征可被包含在以下所公开的任何导管中。
图28A至图28C示出导管2800的实施例。导管2800包括形成在导管远侧末端处的多个进口,导管被配置成设于患者脑室内。虽然示出单腔单末端导管,但应当理解该导管可以是多腔导管和/或多末端导管。例如导管可以是具有在导管整个长度延伸的两个独立腔的双腔导管。又例如,导管可以是在远端具有第一和第二末端的分裂末端导管,它们合并到延伸经过导管余部的单腔中。
多个进口包括形成通路的一个或多个主孔2802,在导管2800外部的流体可通过该通路进入导管内腔。多个进口还包括一个或多个副孔2804,副孔最初被阻塞,因而在导管2800外部的流体不能经副孔进入导管内腔。相反,流体只能在副孔2804被强制打开后(如通过以上所公开的冲洗器之一的冲洗操作)经过副孔2804。副孔2804最初被膜2806堵塞。在一些实施例中,膜2806可设于导管2800外表面上方。膜2806可由各种可植入的生物相容性材料如硅树脂形成。膜2806可被拉伸蒙罩该孔2804并在张力下被附接至导管2800,从而膜的穿透导致撕裂,裂口的相对两侧避开下面的孔。膜2806可在各方向或取向上被拉伸蒙罩副孔2804,这可允许当膜破裂而产生的裂口具有一定方向性(即限定出朝向特定方向的开口)。拉伸的膜2806可以各种方式被附接至导管2800。例如膜2806可使用热冲头被热焊至导管2800,使用设于膜和导管周围的O形环被机械联接至导管或被模制到导管之中或之上。在一些实施例中可设置多个副孔,每个副孔具有沿不同方向被拉伸的膜。可以选择膜厚度、施加至膜的张力程度和膜形成材料以控制撕裂膜所需的力。在一些实施例中,所述膜由硅树脂形成并具有约0.001英寸的厚度。
在使用中,导管2800被植入患者体内,此时导管远侧末端设于患者脑室中。流体进入导管的主孔2802且流过导管内腔到达分流系统的下游部件(如冲洗器、阀和/或引流导管)。当主孔2802开始阻塞或堵塞时或者在使用者期望的任何其它时间,可以作动冲洗器以输送加压咳喷流体经过导管内腔。流体咳喷量可从堵塞的主孔2802移除堵塞物2808和/或使覆盖一个或多个副孔2804的膜2806爆裂。换句话说,例如当主流道变得阻塞或堵塞时,冲洗导管可打开副入口2804以提供进入导管的副流道。
图28A示出设于孔上方的膜2806已破裂后的副孔2804。图28B示出未拉伸地设于导管上方的破裂后的膜2806,图28C示出拉伸地设于导管上方的破裂后的膜2806'。如图所示,拉伸的膜在破裂后提供较大开口,因为预拉伸膜的撕开部分被拉离副孔2804'。
图29示出导管2900的另一实施例。导管2900包括具有一个或多个进口2904的主末端2902,流体可通过所述进口进入主末端的内腔。导管2900还包括其中装有圆柱形插塞2908的副末端2906。插塞2908包括由上述类型的膜2912覆盖的一个或多个副孔2910,所述膜可破裂(如通过冲洗咳喷量)以打开副孔。插塞2908可由刚性材料形成。在一些实施例中,插塞2908的直径可以为约3-5mm。
图30示出导管3000的另一实施例。在导管的侧壁3002中形成有流体腔3004,从而流体可流过导管的内腔3006并流过导管的侧壁。当在导管3000下游的冲洗器被致动时,冲洗流体引起侧壁内腔3004膨胀,像球囊一样拉伸导管的灯泡形远侧末端3008。因灯泡形物3008被拉伸,故在其中形成的一个或多个进口3010被扩大,这可清除在进口中存留的任何碎屑。换句话说,冲洗操作有效拉伸在导管3000中形成的开孔3010以清除堵塞物。
图31示出导管旁通开关3100的实施例。旁通开关3100可被结合到冲洗器或脑室导管本身中。开关3100包括可被接合到冲洗器的脑室端口的冲洗通道3102。开关3100还包括主导管通道3104和次导管通道3106,它们可被接合到双腔导管的相应独立腔或两个单独导管。球阀3108在开关中设于凹窝或凹部3110上方,该凹窝或凹部的尺寸被设定成当球被经冲洗通道3102冲洗的流体向下推压时容纳球。在操作中,该开关最初如图31所示那样配置,从而在冲洗操作中从冲洗器排出的流体流过主导管以清除任何阻塞物或堵塞物。如果冲洗不能清除主导管中的一些或所有堵塞物,则作用于球3108的压力可增大到克服球和开关3100侧壁之间的摩擦且球向下移入凹窝3110的点。这打开了次通道3106,从而流体随后可从患者脑室经副导管流动并流入冲洗器和分流系统的下游部件。在球被迫进入凹窝后,凹窝3110的开口可以围绕球3108回弹,从而在冲洗力被取消后球保持在凹窝中(且次通道3106保持打开)。因为在开关3100作动前流体不流过次导管,故在其不使用时碎屑流入并阻塞次导管的趋势减小。
图32示出导管旁通开关3200的另一实施例。旁通开关3200可被结合到冲洗器或脑室导管本身中。开关3200包括可接合到冲洗器的脑室端口的冲洗通道3202。开关还包括主导管通道3204和次导管通道3206,它们可接合到双腔导管的相应独立腔或两个单独导管。密封膜3208在开关3200内跨越次导管通道3206设置,从而次导管通道最初与开关余部密封隔离。在操作中,开关3200最初如图32所示配置,因而在冲洗操作中从冲洗器排出的流体流过主导管以清除任何阻塞物或堵塞物。如果冲洗不能清除主导管中的一些或所有堵塞物,则作用于膜3208的压力可增大到膜爆裂的点。这打开了次通道3206,从而流体随后可从患者脑室流过次导管并流入冲洗器和分流系统的下游部件。膜3208可以是自密封的和/或可再密封的或者可以是不可再密封的,从而即使在冲洗力被取消后,次通道3206也被永久打开。因为在开关3200作动前流体都不流过次导管,故在其不被使用时碎屑流入和堵塞次导管的趋势减少。
虽然图31和图32的开关3100、3200由来自冲洗操作的流体压力作动,但开关也可以是机械作动的。例如如图33所示,开关3300可包括按钮3302,当主导管3304被阻塞时,使用者可通过患者皮肤施力。按钮3302可被联接到尖杆,该尖杆被构造成当按钮被压下以打开膜并允许流体流过次导管3306时刺透开关内的膜。或者,按钮可被联接到柄杆或杠杆,柄杆或杠杆被构造成推动图31的球进入凹窝以打开次导管。
图34示出导管3400的另一实施例。导管3400包括具有主末端3402和次末端3404的分裂远端。次末端3404最初由拉伸蒙罩次末端的内腔3408的密封膜3406封闭。在使用中,膜3406可以破裂(例如如在上述实施例中描述的那样)以打开次末端3404并允许流体流过其中。
图35A至图35B示出导管3500的另一实施例。导管3500包括在其终端远端处的灯泡形部分3502,其与导管余部相比具有减小的侧壁厚度。一个或多个入口3504形成在导管的灯泡形部分3502中,以允许在导管外部的流体流入导管内腔。当入口3504被阻塞或堵塞时,冲洗操作可由设于导管下游的冲洗器执行。冲洗器产生的高压冲洗导致灯泡3502伸长,如图35B所示,扩大入口3504并清除可能被截留在入口中的任何碎屑或堵塞物。
图36A至图36B示出导管3600的另一实施例。导管3600包括形成在其外表面的一个或多个纵向肋3602。在所示实施例中,导管3600包括围绕导管圆周彼此间隔90度的四个外肋3602。肋3602用作支架,其保持导管3600和形成在其中的入口3604远离导管附近的物体(例如患者脑室或其它组织3606的壁)。因此,当导管抵靠患者脑室侧或抵靠其它组织设置时,在导管的面向组织的一侧保持通向入口的道路。
图37示出导管3700的另一实施例。导管3700包括独立的主腔3702和次腔3704。每个腔包括形成在其中的一个或多个入口3706。另外,探针3708设置在次腔3704中,以阻挡流体流过其中和流过形成在其中的入口3706。在使用中,当主腔3702开始阻塞或堵塞时,可移除探针3708以开放流经次腔3704的流动。探针3708可在微创外科手术过程中被移除,其中邻近导管3700的近端地形成小切口,将探针从次腔3704中抽出,且闭合该切口。因此,图37的导管与传统的脑室导管相比允许次流动通道以微创手术打开,而传统的脑室导管在堵塞时须被完全移除并用新导管替换,算是相对侵还性较高手术的一部分。
图38示出导管3800的另一实施例。导管3800包括设于导管内腔3804中的鞘3802,该鞘被定位成使鞘阻断一个或多个副流体入口3806,同时使一个或多个主流体入口3808打开。例如鞘3802可包括与主孔3808对准的第一孔图3810和仅当鞘相对于导管3800纵向平移时与副孔3806对准的第二孔图3812。当主端口3808变得阻塞或堵塞时,鞘3802可前进或缩回以露出一个或多个入口3806。在所示实施例中,导管3800包括邻近导管远端的渗出孔3814,它在承受压差时允许鞘3802移动。特别是该渗出孔3814可允许鞘3802下面的流体逸出以减少可能防止鞘前进的任何压力累积。在其它实施例中,鞘3802可包括一个或多个径向朝内伸入导管的突起。通过冲洗操作产生的高压流体流动可对该突起施力,这导致鞘3802相对于导管3800纵向平移以打开一个或多个副端口3806。或者,鞘3802例如可通过由冲洗器作动的杠杆或连杆系统被机械平移。
图39A至图39B示出导管3900的另一实施例。导管3900包括由圆锥形阀瓣3904限定出的一个或多个流体入口3902,阀瓣通常从导管侧壁3906径向朝内延伸,如图39A所示。当入口3902变得阻塞或堵塞时可以执行冲洗操作,这可引起圆锥形阀瓣3904变得倒置,从而它们从导管外侧壁径向朝外伸出,如图39B所示。将阀瓣3904转移到图39B所示的向外位置可有效去除可能阻塞或堵塞经入口3902的流体流动的任何碎屑。
图40A至图40B示出导管4000的另一实施例。导管4000是分裂末端导管,其中,第一末端4002和第二末端4004最初相互接合。一个或多个流体入口4006形成在末端4002、4004的接合表面中,从而在末端按照其初始接合形态设置时流体不能流过入口4006。当形成在末端中的一个或多个其它流体入口4008变得阻塞或堵塞时可以执行冲洗操作,以分离导管末端并露出之前被覆盖的入口4006而恢复流体流经导管。末端4002、4004可通过粘合剂4010连接,该粘合剂被配置成当通过冲洗操作所施加的压力超过粘合剂结合强度时放开末端。因此可以选择粘合剂的类型和量以控制分离导管末端所需的压力。当通过冲洗操作所施加的压力超过穿孔或接缝的拉伸强度时,导管末端也可沿穿孔或易碎接缝分离。
图41示出导管4100的另一实施例。导管4100包括一个或多个降解鞘4102,该鞘被构造成随着暴露于患者脑室内的流体而随时间降解。当鞘4102降解时,它们露出之前被鞘覆盖的副流体进口4104。在所示实施例中如此提供多个交错的鞘4102,即鞘长度从最内侧的鞘到最外侧的鞘逐渐减小。结果,仅需要降解一个鞘厚度以露出最近侧的副孔,而需要降解四个鞘厚度来露出最远侧的副孔。图示的导管4100因此被构造成随时间流逝(例如以等于交错鞘4102的数量的多个阶段,该阶段可以延续数天、数周、数月等)逐渐露出副流体进口4104。此外,通过执行冲洗操作,可立即打开(即,不等鞘4102降解)一个或多个副孔4104。在导管4100中产生的压力峰值可导致一个或多个鞘4102破裂(例如在仅保留单层鞘的区域中),以打开设于下方的副孔4104。
图42示出导管4200的另一实施例。导管4200是具有主末端4202和次末端4204的分裂末端导管,在每个末端中形成有一个或多个流体进口4206。次末端4204最初自身卷起并被钉牢,从而形成在次末端中的流体进口被次末端的相邻卷绕部分阻塞。在执行冲洗操作时或在尝试冲洗操作并清除主末端4202不成功时,导管4200内的流体压力可增大,直到其超过钉牢结合强度,从而切断钉,并允许次末端4204展开。一旦展开,次末端4204的流体入口4206露出,流体可通过其进入导管4200内。
图43A至图43B示出导管4300的另一实施例。具有形成在其中的一个或多个副流体进口4304的导管的终端远侧末端4302最初自身折叠且被钉牢至导管的更近的部分4306,如图43A所示。形成在导管近侧部分4310中的一个或多个主流体入口4308是敞开的以允许流体进入导管中央腔。当一个或多个主流体端口4308被阻塞或堵塞时可以执行冲洗操作,以破坏保持导管折叠部分4302的钉并迫使折叠部分展开。如图43B所示,当最初折叠的部分4302展开时,形成在其中的副流体端口4304被打开,且流体经该副流体端口自由流入导管内腔。在一些实施例中,导管4300可以是分裂末端导管,且一个或两个末端可以具有折叠的副部分。
图44A至图44B示出导管4400的另一实施例。导管4400包括邻近其远端形成的手风琴或波纹管部分4402,在其中形成有一个或多个副流体入口4404。波纹管部分4402最初在折叠位置上被钉牢,如图44A所示,从而副流体入口4404被波纹管部分的相邻折叠部覆盖。当一个或多个主流体入口变得阻塞或堵塞时可以执行冲洗操作,以破坏保持波纹管部分4402处于折叠位置的钉,从而打开副流体入口4404并恢复流体流经导管,如图44B所示。在一些实施例中,具有变化强度的钉可形成在波纹管部分4402的连续折叠部之间,从而每次冲洗操作仅有效破坏余下的最弱的钉,并露出形成在波纹管部分的相应折叠部中的副端口。换句话说,第一次冲洗操作可破坏第一钉以露出第一副端口。当第一副端口变阻塞时,第二次冲洗操作可破坏第二钉以露出第二副端口。此过程可以重复,直到所有钉都被破坏。因此,导管使用寿命可按照等于波纹管部分中的钉数的倍数被有效延长。在一些实施例中,导管可以是分裂末端导管,且末端中的一个或两个可以具有波纹管部分。
图45示出导管4500的另一实施例。导管4500包括形成在其远端中的多个主流体入口4502。导管还包括多个盲孔或非全厚度穿透部4504。在使用中,当主流体入口4502被阻塞时,可通过冲洗操作在导管中产生压力峰值以破裂盲孔4504中的剩余材料,从而将盲孔变成副流体入口以及恢复流体流经导管。盲孔4504可按照变化深度来形成,从而可利用多次连续冲洗实现逐级打开。换句话说,最深的孔可以在第一次冲洗操作中被打开。当这些孔堵塞时,可以在第二次冲洗操作中打开下一个最深的孔。这种过程可以重复,直到所有的孔都被打开。
图46示出导管4600的另一实施例。导管4600包括纵向延伸穿过导管内腔的臂4602。多个指状件4604从臂4602径向朝外伸出。当形成在导管4600内的任何流体入口4606变阻塞时可执行冲洗操作以前推和/或缩回臂4602,从而指状件4604推动阻塞入口的任何堵塞物离开导管。在实施例中,压下冲洗器圆顶部对连杆施加作用以使臂4602纵向前进且允许圆顶返回其未瘪缩形态而将连杆拉回来纵向缩回该臂。这种过程可重复执行以用指状物4604“扫过”流体入口4606,移除阻塞或堵塞入口的任何碎屑。臂4602还可使用通过冲洗操作被供应至导管的流体压力被液压平移。
图47A示出导管4700的另一实施例。导管4700包括形成在导管远侧末端4704的多个主进口4702,该导管被构造成设置在患者脑室内。虽然示出单腔单末端导管,但应当理解导管可以是多腔导管和/或多末端导管。主孔4702形成通路,在导管4700外部的流体可通过该通路进入导管内腔。导管还包括分段4706,在分段中形成一个或多个狭槽形副孔4708。副狭槽4708最初被阻塞,因而在导管4700外部的流体不能经该副狭槽进入导管内腔。相反,流体仅在副狭槽4708被强制打开后(如通过以上所公开的冲洗器之一的冲洗操作)才流过副狭槽4708。副狭槽4708最初被膜4710堵塞。膜4710可以由各种可植入的生物相容性材料如硅树脂或其它硅橡胶材料形成。导管4700可以各种方式制造。例如,(多个)狭槽4708可通过在导管管道的侧面中制造非全厚度冲孔来形成。所述狭槽也可通过一直穿过导管管道的冲孔、然后将膜4710模制在膜上方或以其它方式将膜附接至导管来形成。又例如,其中形成有(多个)狭槽4708的导管部分4706和其中形成有主进口4702的导管远侧部分4704可作为单个构件来模制。还例如,整个导管4700可作为单个构件来模制。
如图47B所示,导管4700的、形成有一个或多个副狭槽4708的部分可以是具有入口倒钩4712和出口倒钩4714的单独模制件4706'用于将模制件接合到导管4700的近端部和远端部。崩开的副孔或狭槽4708因此可作为用于与导管余部组装的内联部件来提供。在一些实施例中,模制件4706'可由与导管余部不同的材料(如更刚性的或更硬的材料)形成以为膜4710提供额外支撑。模制件4706'可具有约0.82英寸的总长度且该模制件的圆柱形主体部可具有约0.40英寸的长度。
在一些实施例中,导管管道可具有约0.050英寸的内径和约0.030英寸的厚度,因而导管外径为约0.110英寸。在一些实施例中,形成有主孔的导管远侧部分可具有约0.394英寸的长度。在一些实施例中,主孔直径可以为约0.047英寸。在一些实施例中,副狭槽可具有在约0.050英寸至约0.220英寸之间的长度L。在一些实施例中,副槽可具有约0.050英寸的宽度W。在一些实施例中,膜可具有在约0.001英寸至0.010英寸之间的厚度。副槽可具有各种形状中的任一种。例如,狭槽可以是如图所示的具有倒圆角的大致矩形。或者,狭槽的角可以更尖锐以使角更易爆裂。在一些实施例中,膜可包括刻痕4716以提供接缝或膜可沿其撕裂的薄弱部。该膜可由各种材料中的任一材料形成,该材料包括硅树脂材料如硅树脂、聚氨酯等。在一些实施例中,该膜可被构造成仅当对其施加至少约10psi到至少约25psi或更大的压力时才撕裂。
图48A至图48D示出导管4800的另一实施例。导管4800包括形成在导管远侧末端4804的多个进口4802,该导管被构造成设置在患者脑室内。虽然示出单腔单末端导管,但应当理解该导管可以是多腔导管和/或多尖端导管。进口4802形成通路,在导管4800外部的流体可通过该通路进入导管内腔。狭缝4806可形成在一个或多个进口中以允许该孔在被冲洗时偏斜和略微打开,设置在该孔中的任何堵塞物4808更易破碎和冲洗出导管。换句话说,进口4802的周边被构造成当导管被冲洗时向外变形。图48B示出在正常操作压力下具有十字缝4806的进口4802。如图48C至图48D所示,当在冲洗操作期间在孔4802下方的压力增大时,进口沿狭缝4806向外开放张大,可使堵塞物4808更易被清除。进口4802可以具有以各种角度之一定向的狭缝4806。例如狭缝可以是水平的、垂直的或可包括垂直相交的水平和竖直狭缝,如图所示。
图58A至图58B示出导管5800的实施例。导管5800包括形成在导管远侧末端的多个进口,该导管被构造成设置在患者脑室内。虽然示出单腔单末端导管,但应当理解该导管可以是多腔导管和/或多末端导管。例如导管可以是具有在导管整个长度延伸的两个独立腔的双腔导管。又例如,导管可以是在远端具有第一和第二末端的分裂末端导管,它们合并到延伸穿过导管余部的单个腔中。
多个进口包括一个或多个主孔5802,其形成通路,在导管5800外部的流体可通过该通路进入导管内腔。所述多个进口还包括一个或多个副孔5804,副孔最初被阻塞,因而在导管5800外部的流体不能经副孔进入导管内腔。相反,流体仅在副孔5804被强制打开后(如通过以上所公开的冲洗器之一的冲洗操作)才能经过副孔5804。副孔5804最初被膜5806阻塞。在一些实施例中,膜5806可设置在导管5800的外表面上。膜5806可由各种可植入的生物相容性材料如硅树脂或其它硅橡胶材料形成。膜5806可被拉伸蒙罩开口5804并在张力下被附接至导管5800,从而膜的刺透导致撕裂,裂口的相对两侧避开下面的孔。膜5806可沿各种方向或取向在副孔5804上方被拉伸,这可允许膜破裂所产生的裂口具有一定方向性(即限定出朝向特定方向的开口)。拉伸的膜5806可以各种方式被附接到导管5800。例如膜5806可使用热冲头被热焊到导管5800,使用设于膜和导管周围的O形环被机械联接到导管或被模制到导管之中或之上。在一些实施例中可设置多个副孔,每个副孔具有沿不同方向拉伸的膜。可以选择膜厚度、施加于膜的张力程度和膜形成材料以控制撕裂膜所需的力。在一些实施方案中,膜可被构造成在约5psi至约15psi的打开压力下爆裂。在一些实施例中,膜由硅树脂形成并具有约0.001英寸的厚度。
导管5800可包括设置在膜上方的加固套筒5801。加固套筒5801可包括与副孔5804对准的开口5803并可定位在导管的凹部5805中,从而加固套筒和导管限定出连续的光滑外表面。加固套筒5801可有利防止导管5800在冲洗咳喷量压力下弯曲或膨胀,同时将咳喷压力集中在膜5806上。导管5800还可包括密封导管远侧末端的子弹头插塞5809。
在一些实施例中,导管5800可通过挤出硅树脂管以形成具有期望的内、外径的导管主体5807来制造。然后,可将所述管切断成所需长度。包括用于加固套筒5801的凹部5805的导管远侧部分5811然后可使用硅树脂包封模制工艺形成在管的一端上。主孔5802和副孔5804可稍后在单独的钻孔步骤中被加到远端部分5811。一旦形成副孔5804,硅树脂膜5806就可模制在开口上。或者,膜5806和限定在膜5806下面的副孔5804可通过将其模制成由硅树脂或其它材料形成的一个整体连续部分来同时形成。换句话说,副孔5804最初能以非全厚度孔或盲孔形式形成,其余厚度限定膜5806。加固鞘5801可由PEEK挤出形成,且激光切割工艺可被用于形成加固套筒中的窗口5803。加固套筒5801可定位在膜5806上方并使用RTV硅树脂等粘合就位。远侧插塞5809可被作为单独硅树脂件来模制,然后使用RTV硅树脂等被密封到导管远端。
导管5800的任何一个或多个部件可由不透射线材料形成或可嵌入有或浸渍有不透射线材料以便使用各种成像技术来可视化。在一些实施例中,硫酸钡或其它不透射线材料可被模制到导管的远端部分5811、导管的主体5807、加固套筒5801、膜5806和/或远侧末端5809中。
导管5800可包括用于促进使用CT、X射线或其它成像技术确定膜5806是否已打开的各种特征。例如可以在膜上印刷不透射线材料的薄带。当膜打开时,植入的导管的放射照片可显示材料带被撕开或分离。可使用纳米技术以超薄层形式将所述带沉积或印刷在该膜上。所述带可纵向地、横向地、对角地或者在横跨副孔的任何其它(多个)方向延伸,且能以矩阵或任何其它图案形式形成。图59A示出导管5900,其具有横向跨过膜5906并由加固套筒5901保持就位的金属薄带5913。所述带还可作为一系列点或网格线来沉积。又例如,所述膜可最初被不透射线的窗口覆盖,该窗口在膜爆裂后弹出并漂浮离开。在导管图像中存在或不存在不透射线的窗口可被用来确定膜是否爆裂。再例如,不透射线的线可穿过副孔纵向前后环绕,从而当膜打开时该线从开口拉伸出以在放射相片中提供膜已破裂的指示。如图59B所示,线5915可设置在导管5900的膜5906上方和加固套筒5901下方,从而在膜爆裂后线端部保持附接至导管。在又一个例子中,在被RF能量激发下谐振的天线可设置在膜上方且可被构造成当膜爆裂时弯曲、断裂或以其它方式变形。因此,可以监测或测量从天线接收的响应,以检测作为膜已爆裂指示的响应变化或响应中断。
在使用中,导管5800被植入患者体内,导管远端设置在患者脑室中。流体进入导管的主孔5802且流过导管内腔到达分流系统的下游部件(如冲洗器、阀和/或引流导管)。当主孔5802变得阻塞或堵塞(例如如图60A所示)时或者在使用者期望的任何其它时间,可以作动冲洗器以通过导管内腔输送加压咳喷流体。咳喷流体可从堵塞的主孔5802移除堵塞物5808(例如如图60B所示)和/或使覆盖一个或多个副孔5804的膜5806爆裂(例如如图60C所示)。换句话说,冲洗导管可打开副孔5804以提供进入导管的次流道,例如当主流道变得阻塞或堵塞时。
图61示出分流系统6100的一个实施例,其包括图49A至图49G的冲洗器4900和图58A至图58B的导管5800。脑室导管5800从接合到冲洗器4900的上游端口的锚固件6102伸出。冲洗器下游端口连接到分流阀6104,该分流阀又接合到引流导管6106。在一些实施例中,分流系统6100可用于通过使导管远端设置在患者6112的脑室6110内地植入脑室导管5800治疗脑积水。锚固件6102可被装到患者头骨且在皮肤表面下方,引流导管6106可这样植入,引流导管近端设置在引流位部位(如腹腔)内。阀6104可被构造成调节从脑室6110到引流位点的流体流动。例如阀可被构造成当脑室中的流体压力超过阀6104的打开压力时打开以允许过量流体排出脑室6110。当流体压力下降到可接受的水平时,阀6104可被关闭以停止进一步引流流体。可以如上所述作动冲洗器4900以从分流系统(如从导管5800的主开口)清除堵塞物。或者或另外,冲洗器4900可被作动以打开通过分流系统的一个或多个副流道(例如借助崩开导管5800的膜)。
尽管已通过参照具体实施例描述了本发明,但应当理解,可以在所述发明构思的精神和范围内进行许多改变。因此,本发明并不打算局限于所述实施例,而是它具有由所附权利要求书的语言所限定的完整范围。

Claims (19)

1.一种冲洗器,包括:
限定出可瘪缩的冲洗圆顶的主体;
在上游端口和下游端口之间延伸的被动流道,所述流道的至少一部分由跨过所述冲洗圆顶的外表面延伸的夹管限定;和
具有第一位置和第二位置的阀,在第一位置中所述冲洗圆顶不与所述上游端口或被动流道流体连通,在第二位置中所述冲洗圆顶与所述上游端口和被动流道流体连通;
其中,对所述夹管施力有效地使所述夹管瘪缩以阻塞所述被动流道且瘪缩所述圆顶以使所述阀移动到所述第二位置并使冲洗流体经过所述上游端口。
2.根据权利要求1所述的冲洗器,其中,所述阀包括阀芯,所述阀芯通过调节盘被压在阀座上,从而所述调节盘的转动有效地改变所述阀的打开阈值压力。
3.根据权利要求2所述的冲洗器,其中,所述调节盘被螺纹安装在设有所述阀芯的阀筒中。
4.根据权利要求1所述的冲洗器,其中,所述冲洗圆顶的至少一部分由安装有再填充阀的再填充板限定。
5.根据权利要求4所述的冲洗器,其中,所述再填充阀具有第一位置和第二位置,在所述第一位置中所述被动流道不与所述冲洗圆顶流体连通,在所述第二位置中所述被动流道与所述冲洗圆顶流体连通。
6.根据权利要求5所述的冲洗器,其中,瘪缩所述冲洗圆顶有效地将所述再填充阀保持在所述第一位置。
7.根据权利要求4所述的冲洗器,其中,所述再填充板与所述主体机械互锁。
8.根据权利要求4所述的冲洗器,其中,所述再填充板限定出外唇,所述外唇被容纳在形成于所述主体中的凹部内,从而所述唇至少四面被所述主体包围。
9.根据权利要求1所述的冲洗器,其中,在所述冲洗圆顶和所述阀之间延伸的冲洗通道包括由倒钩配件形成的连接件。
10.根据权利要求1所述的冲洗器,还包括与所述上游端口流体连通的脑室导管。
11.根据权利要求10所述的冲洗器,其中,所述导管包括:
主流体入口,在导管外部的流体能通过所述主流体入口流入该导管的内腔;
副流体入口,其被膜覆盖,从而在导管外部的流体不能流过副入口;
其中,所述膜被构造成当通过所述导管的内腔中的流体向所述膜施加预定阈值力时破裂以打开所述副流体入口并允许流体流过其中。
12.根据权利要求11所述的冲洗器,其中,所述副流体入口包括具有倒圆角的矩形狭槽。
13.根据权利要求11所述的冲洗器,还包括设置在所述膜上的加固套筒。
14.根据权利要求13所述的冲洗器,其中,所述加固套筒包括与所述导管的副流体入口对准的窗口。
15.根据权利要求13所述的冲洗器,其中,该加固套筒安装在形成于该导管中的凹部内,从而该加固套筒的外表面与该导管的外表面平齐。
16.一种冲洗器,包括:
限定出可瘪缩的冲洗圆顶的主体;
在上游端口和下游端口之间延伸的被动流道;和
包括被螺纹调节盘压在阀座上的阀芯的阀,所述阀具有关闭位置和打开位置,在所述关闭位置中所述冲洗圆顶未通过所述阀与所述上游端口流体连通,在所述打开位置中所述冲洗圆顶通过所述阀与所述上游端口流体连通;
其中,将所述阀从该关闭位置转换至该打开位置所需的阈值压力能通过相对于所述主体转动所述螺纹调节盘来调节。
17.一种冲洗分流系统的方法,包括:
在单次运动中,在单个邻接接触区域处向冲洗器施力,以使冲洗器的冲洗圆顶瘪缩且关闭与分流系统的下游部件的连接;
其中,瘪缩所述冲洗圆顶有效地释放加压咳喷流体经过所述分流系统的上游部分。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述咳喷流体从与所述冲洗器流体连通的导管中清除堵塞物。
19.根据权利要求17所述的方法,其中,所述咳喷流体打开通过与所述冲洗器流体连通的导管的副流动路径。
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