CN107625566A - 治疗肺部疾病的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种医疗装置组合件,其包括:肺减容装置,其包括头段、一端连接到头段的第一臂以及一端连接到头段的第二臂,其中第一臂和第二臂每一者都适于延伸到肺气道中的相应分支中,并且肺减容装置的头段置放于气道分支分叉的上游,其中第一臂和第二臂向气道分支施加偏置力并且由此减小邻近气道分支的肺段;支气管镜,其包括一个装载装置,所述这一装载装置可装载肺减容装置并具有开口,通过这一开口释放肺减容装置,以及推动装置,所述推动装置与支气管镜联用以通过支气管镜的操作通道将肺减容装置推出使将其第一臂和第二臂推进到气道分支中。

Description

治疗肺部疾病的方法和装置
技术领域
本技术领域系用于治疗慢性阻塞性肺病(COPD)的肺减容装置。具体来说,本发明涉及经配置以采用微创技术经由气道递送到肺中的肺减容装置。
背景技术
COPD是一种会使人呼吸困难的肺病。COPD可导致伴有大量痰或粘液的咳嗽、哮喘、呼吸短促、胸闷以及其它症状。吸烟是引发COPD的主要原因,但长期暴露于如空气污染、化学烟尘或粉尘等其它肺刺激物的条件下,可能会促发COPD。COPD是一种随时间推移,如经若干年的病程,会变得更加严重的进行性疾病。
为了解COPD,了解肺如何起作用是有帮助的。呼吸时,通过鼻或口腔吸入的空气沿着喉管向下进入肺中的导管(支气管或气道)中。在肺中,支气管分生出数千个更小、更细的导管(细支气管)。这些导管在被称作肺泡的微小圆气囊束处结束。被称作毛细血管的小血管穿过气囊壁。当空气到达气囊时,氧气穿过气囊壁进入毛细血管的血液中。同时,二氧化碳(废气)从毛细血管转移到气囊中。这一过程被称为气体交换。通常,气道和气囊有弹性并且可以伸展以容纳进气口。当吸气时,每个气囊如小气球般充满空气。当呼气时,气囊放气并且空气排出。气囊的扩张和收缩对气体交换十分关键。与收缩或不会完全扩张的气囊相比,自由扩张的气囊交换更多气体。
在COPD患者中,流入、流出气道的空气较少,这种状况是由以下一种或多种原因造成的:气道和气囊失去弹性;多个气囊之间的气囊壁受损;气道壁变厚且发炎,与常见气道相比,气道产生更多粘液,因而导致粘液积聚和气道堵塞。
在COPD典型病例中,疾病对肺中所有气囊或肺泡的影响存在差异。肺中可能存在气囊受损且不适于气体交换的区域。在重症病例中,这些区域的面积可能较大,例如,占据肺容量达到20%-30%或更多。因此,肺中的较大区域可能会受损且无法有效进行气体交换。或者,受损区域可能是分布于整个肺中的气囊小岛。
在患者锻炼或进行会导致健康患者大量呼吸的其它生理分泌时,COPD通常会令患者最虚弱。患有COPD的患者可能无法大量呼吸,因为肺的患病部分会裹进空气,接着会导致患者无法吸气或呼气,这又会阻止健康肺部分随后扩张到其最佳尺寸。在运动或其它生理分泌期间,受COPD影响患者的肺会在肺动态充盈过度的条件下运作,这会损害呼吸机制,增加呼吸功能。肺的过度充盈还会妨碍心脏充盈,引发呼吸困难,降低患者的运动机能。COPD的不利影响通常引起一系列症状,最终会影响生活质量,致使患者的死亡风险增加。
在美国,术语COPD包括两种主要病状,它们是肺气肿和慢性支气管炎。在肺气肿中,许多气囊之间的气囊壁受损。因此,小气道和气囊丧失了结构的完整性并且无法维持其最佳形状。这种损伤还会破坏气囊壁,从而产生较少但较大的气囊,替代在健康肺组织中发现的许多小结构。在发生这种破坏时,肺泡交换的气体量可能会显著降低。在肺内,肺气肿的病灶性或“患病”区域被称作肺大泡,其特征是缺乏可辨别的肺泡壁。在病肺内,死腔的这些没有弹性的囊袋(直径>1cm)不会促成气体交换且通常被视为主要候选治疗区。
在慢性支气管炎中,气道的内层一般会由于持续的刺激而发炎。这种炎症会导致气道内层变厚并产生稠粘液,肺气道可能会包上一层稠粘液并最终被阻塞。常常发现COPD患者具有肺气肿与慢性支气管炎两种症状。
COPD是伤残的主要原因并且是美国第三大死亡原因。数百万人被诊断患有COPD。更多人可能患有此病且可能未察觉到此病进展,因为COPD如经许多年的病程,发展缓慢。症状通常随时间推移而恶化并且会限制日常活动的能力。重度COPD可能甚至会阻止患者进行基本的活动,如行走、爬楼梯或照顾自己。目前,无法治愈COPD,并且虽然正在进行研究,但当前的医疗技术还不能逆转与此病有关的气道和肺损伤。
幸运的是,治疗和改变生活方式可以帮助减轻COPD的症状,使患者保持更大的活力,并减慢疾病进展。降低由吸烟产生COPD的风险增加被视为最有效的生活方式改变。作为一个更激进的途径,暂时处理COPD症状的一种治疗方式是肺减容术(Lung VolumeReduction Surgery,LVRS),其采用手术方式去除功能不健全的肺部分(通常高达20%到35%)。通过去除肺的相关患病部分,LVRS减小了肺的总体尺寸并且为剩下的肺打开胸腔内的体积以进行扩张和收缩。剩下的肺有弹性并能够扩张到新打开的胸腔体积中。与LVRS之前相比,LVRS通过使肺剩下的部分以更大的程度扩张和收缩来改善肺呼吸能力。因此,剩下的肺吸入空气和交换气体的能力增强。显而易见的缺点是LVRS为高侵入性的并且需要开肺手术,使得其只能成为许多患者的最后不得以的选择。
尽管与其它最佳化的药物治疗相比,LVRS具有益处,但在手术之前需慎重考虑LVRS的风险和死亡率/发病率。已报道高达百分之二十八(28%)的患者需要在手术之后住院,使用康复设施达一个(1)月或更长时间。与LVRS相关的发病率的主要因素包括手术期间全身麻醉的副作用、手术期间机械换气以及晚期肺气肿患者脆弱的临床状态。即便如此,在概念上,LVRS中去除肺气肿的肺组织(导致总体减小)会增加胸腔中的可用体积,剩下的肺部分可以在所述体积内扩张。剩下肺组织的较大扩张会将组织伸展到比LVRS之前扩张的组织更大的程度。通过有效恢复一部分肺中肺组织的弹性回缩,可至少暂时改善气道牵引并显著延缓肺内气道闭合的症状。
为了实现LVRS益处以及较低发病率和恢复/住院时长,已开发了微创技术和装置,取得了不同程度的成功。这些技术可以包括经由患者气管在肺内插入、部署以及激活肺减容装置。这些技术不需要开腔手术途径,并且预计仅需最低程度的全身麻醉(或仅短时段的全身麻醉或清醒性镇静)。与LVRS相比,这些微创装置、应用或技术引起的恢复时间和住院也将显著减少。
用于肺减容的低创装置和技术的实例示于美国专利6,599,311、7,128,747和8,157,837中以及孔托哥尼的“支气管镜镍钛合金旋管肺减容装置:COPD中新颖的肺减容策略”,呼吸,《EMJ欧洲医疗杂志》(Kontogianni,“BRONCHOSCOPIC NITINOL COIL LUNGREDUCTION DEVICEATION:A NEW LUNG VOLUME REDUCTION STRATEGY IN COPD”.Respiratory,EMJ European Medical Journal),第72-78页(2013年10月)中。所述肺减容旋管主要用以紧固到肺的功能不良区。当所述装置扩张、弯曲、回缩或者以其它方式改变形状时,其抓住所连接的肺部分并且以物理方式压紧肺组织。这一作用使附着于装置的肺组织以及沿着装置路径的其它组织、周围组织萎陷,从而减小肺的总体尺寸(和容量),类似于LVRS。
尽管上文所提到的装置和方法以及传统的LVRS都证实在减小不健康肺容量与改善肺气肿患者之间基本相关,但当前这些途径的限制表明仍需做出大量改进以满足现有技术水平的需求。
发明内容
肺减容微创外科技术和肺减容装置已经不时地展示出在人类患者中是有效的。然而所述装置还没有被广泛使用。尽管在美国缺乏使用至少部分是归因于缺少政府的批准,但可以断定的是现有的肺减容装置和装置植入技术并非肺减容的最佳解决方案。本发明人已经认识到需要安全、容易部署、可靠并且能够累积收缩较大部分的肺,例如总肺容量的至少百分之十五到二十(>15%-20%)的肺减容装置。
本发明人已经设想出并且在本文中公开了可植入肺减容装置以及使用微创部署和外科技术穿过气管和支气管植入肺减容装置的医疗技术。所述肺减容装置可用于减小一个或多个肺的容量,由此增加剩余肺容量的弹性回缩。
这些装置还可以延缓呼吸期间肺中小气道的闭合并且减少肺残气量(ResidualVolume,RV)。RV的减少引起每次呼吸结束时更少的空气滞留于肺中且遏制肺过度膨胀。这些肺动力的改善可以降低呼吸张力并降低呼吸困难感。
RV是公认的疾病严重程度指数并且普遍认为肺减容疗法的益处与RV减少成正比。胸部气体压缩减少与呼气流量改善可以转换成胸腔壁和隔膜配置与结构的改良、动态过度膨胀与呼吸张力降低以及更强的心脏性能。
本文公开了一种用于COPD患者的新颖治疗,其包含应用微创支气管镜技术将肺减容装置植入患者的肺气道中。所述可植入肺减容装置一般可被称为“夹子”,其大致包含两个或更多个设想成跨越相邻气道的远端臂。装置臂紧靠气道中分叉(又称为“叉形物”)的上游连接或接合于装置主体,其中装置主体被界定为从装置的上游(近端)末端开始到臂或装置鞍形物的最远交叉点。紧靠气道接合点的下游将两个相邻气道分开的组织可以称为气道中隔。装置可将中隔肺组织偏置在一起以影响分叉下游的气道通道和总肺容量。组织的偏置会使相邻气道和分叉附近的肺组织至少部分被压缩并萎陷。总肺容量因局部组织萎陷而减少。植入若干个装置(即10个、15个、20个或更多个)、在单个肺叶内植入装置或分段输送肺减容装置会提供累积减少,其量可达肺容量的10%、20%或更多。
被配置用于输送的肺减容装置可以是夹子、叉形物、夹钳、卡扣、针形装置或其它装置。在一些实施例中,设想所述装置的尺寸设定成能在通道内沿输送装置内部输送。在此类输送系统内可以使用尺寸和配置设定成能穿过气管10或正好在气管10内的观察镜操作通道。装置进一步被配置成在部署时能通过将分支朝向偏置使肺气道的两个或更多个下游分支萎陷。使用可植入肺减容装置面临的一个难题是装置的安置和输送。预期涉及直接经由气管或用改良的支气管镜将肺减容装置输送到肺中的程序是微创、安全可靠的并且可能成为治疗COPD的优选程序。本文描述至少一种用于肺减容装置的此类输送系统。所述输送系统将肺减容装置安全地输送到肺的患病部分。
在至少一个方面,支气管镜输送系统可以通过气管插入,从而将肺减容装置插入到肺气道中。肺减容装置可以使用标准、调适或改良的支气管镜部署。支气管镜是用以穿过气管并检测肺实质或胸膜腔的装置。支气管镜程序是常见的,其微创并且安全。在一些情况下,进行支气管镜输送是更有利的,因为一些执业医生喜欢使用一个或多个反馈系统来帮助输送过程。支气管镜可以是用于肺减容装置的无菌一次性输送系统的载体。输送系统可以进一步包含导管、导丝以及输送和部署以及可能收回肺减容装置的机制。
在至少一个其它方面,输送系统可以包括导丝、导管以及导管远端的输送工具。导丝充当导管的专用导引物,外科医生用其来识别并选择穿过肺气道和肺气道中分叉的路径进行治疗。可以在连接到使患者胸腔成像的X射线荧光透视装置或计算机断层扫描器(CT扫描器)的显示屏上观察到导丝移动穿过气道。当操纵导管穿过肺气道到达所选分叉时,导丝也会支撑导管。导丝还可以用以帮助确定肺减容装置的适当长度。
在至少一个方面,导管充当将肺减容装置从患者外部输送到目标治疗区域的管道。导管还可以用以将肺减容装置重新安置或去除。可以通过将部署程序的方法颠倒来去除肺减容装置。或者,在至少一个方面,肺减容装置可以回缩到从导管延伸的管鞘中,并且接着导管/管鞘组合可以从气道可能穿过支气管镜的操作通道安全地回缩。
使用各种适用于胸腔和肺的医疗成像技术,医生可以选择一气道分叉作为目标以大致安放肺减容装置的装置主体。输送系统的远端可以装载成含有肺减容装置并随后在下游方向上朝所选气道分叉延伸。肺减容装置可以具有连接到至少两个臂的装置主体,所述臂远离所述装置主体延伸。为进行输送,装置可以具有减小的形状,其中在减小的形状下,装置能够向下游或向远端推进到肺的小气道中。装置还可以被配置成采取在部署于肺气道内时扩张的形状,其中扩张的形状会使装置固定到肺组织。
充分减少肺中至少一个或多个肺叶的肺容量对于装置的操作来说十分关键。装置的尺寸和配置必须有利于输送和用于使不健康的肺组织萎陷两方面。一般来说,装置主体包含头端,其可被配置成面向上游并且在需要时与输送系统的输送工具(例如抓钳或推杆或可以从支气管镜延伸的其它装置)相互作用。在头端对面,装置主体包含头段,其可被配置成面向下游方向。装置的形状一般受主体的形状和头段处的角度影响。在主体的头段处,装置主体分成其相应的向远端延伸的臂。装置可以在装置主体的头段处或接近头段处进一步包含鞍形物。在一些情况下,鞍形物还可以位于头段处,但在更复杂的配置中,鞍形物和头段可以彼此分开。鞍形物应适合且被特别配置成与中隔肺组织(紧靠气道分叉下游的组织)持久接触。在更复杂的装置中,鞍形物有可能紧靠臂最远端交叉点的下游。或者,当置放一个或多个装置时,鞍形物紧靠相应中隔肺组织的上游。
当在视觉上可以确定进入所述区域时以及在其中的组织相对缺乏血管的情况下,分叉处或接近分叉处的中隔肺组织可以充当装置输送的目标和/或肺减容装置的物理停止处和固定点。这些组织特征可以帮助减轻损伤、炎症、出血以及与植入有关的其它风险,这些都会由于装置臂所给予的偏置而增加。装置可以安放在装置的鞍形物上、在紧邻中隔肺组织上游的肺气道内或与中隔肺组织相邻处。在装置主体和鞍形物安放于中隔肺组织28上的情况下以及在臂安置于分支内的情况下,肺减容装置可以在另一臂的方向上将气道弹性偏置,从而使含有臂的气道之间所固持的肺组织变窄。在替代实施例中,可能需要进一步操作装置以产生使臂闭合并压紧其相应气道所需的适当偏置力。
公开了一种新颖方法,其微创或无创地减少一个或多个过度膨胀肺的容量并改善慢性阻塞性肺病患者的肺功能,所述方法包括通过减少一个或多个过度膨胀肺的容量,从肺中去除滞留或残余的空气以及增加胸部隔膜的代谢效率。病肺组织常由含有相当大一部分的滞留空气并且不能促成气体交换的无弹性囊袋组成,并且可以使用多种医疗成像技术识别从而将疗法指引到候选治疗肺区。
根据患者需要、执业医生的喜好或其它因素,肺减容装置、输送装置以及方法可以选自本文所述的替代肺减容装置和使用方法中的一者或多者。举例来说,可以给外科医生多种尺寸选择,例如多种支腿长度和偏置力(为使夹子的支腿闭合而由夹子施加的力)的肺减容装置。外科医生在肺减容手术过程期间植入任意一个所选装置。
公开了一种减小肺尺寸的新颖方法,其包含:将支气管镜插入到患者气道中,将支气管镜远向推到患者肺中,识别疾病/目标组织或通向肺实质的目标区域的气道,以及指引支气管镜到达所选气道。一旦置放,就可以将导管和导丝依序置放到支气管镜的操作通道中,从操作通道中推进导丝并且推到目标气道中,保持导丝相对于支气管镜固定并且尽可能向远端推进导管但一般不超过导丝的尖端,可从导管中去除导丝同时维持导管位置,使肺减容装置的近端(例如头端)与输送机制(例如输送工具、抓钳或夹持器)邻接,通过推进输送工具和肺减容装置将输送配置中的肺减容装置插入到导管中,将肺减容装置安置到目标气道中并部署肺减容装置,并且在释放肺减容装置之前进一步检验肺减容装置的位置。输送工具可以耦接、接触或邻接肺减容装置的近端(例如头端)以将其输送穿过导管,从而控制肺减容装置的输送和部署。导丝和导管可以继续用来部署其它肺减容装置。
在一些实施例中,在输送期间,与支气管镜壁、可选输送管鞘、输送装置的其它特征或环境特征(例如组织或气道壁)的相互作用可以使装置臂展开。在一个实施例中,中隔肺组织壁迫使装置臂打开,从而使臂向下游推进到肺气道中。气道之间的组织被装置臂压缩。或者,可以使输送管鞘回缩以使臂可控地分开,从而安置于中隔肺组织28上。在臂分开的情况下,装置向下游推向肺气道中以使臂进一步安置于分支气道的分支内。装置可以采用其它特征来增加装置安置后臂的偏置。在将肺减容装置完全安置之后,彻底去除用以安置肺减容装置的导管、输送特征和/或其它装置。
在一些实施例中,因为气道每一级(分支)在向远端延伸到肺中时直径一般会减小,所以所述方法可以进一步包含选择直径足够窄的支气管镜和导管来通过患者气道到达目标区域的中隔肺组织,但不超过。通过将输送装置推进到正处目标区域和中隔肺组织上游的气道,可以使用中隔肺组织作为视觉导引物和身体屏障来输送装置,这大大增加了可能的装置置放速度,同时也减少了装置植入的许多风险。
在患者整个肺中可以植入若干个肺减容装置,每一点针对一对或多对气道。肺减容装置的组合效果是使较大部分萎陷(例如肺的百分之十(10%)到三十(30%))。在一些情况下,肺减容装置可以通过手柄操作,手柄由手术插入工具(如经由支气管镜或导管的远端引入的工具)抓紧并释放。可以提供不同尺寸的肺减容装置,其中每一者可以具有不同长度的臂或抗压强度。可以选择不同尺寸以适应气道的组织结构变化或限制进入到特定级的气道中。肺减容装置可以设计为生物相容的,不会引起创伤并且被配置成能长时间地保持植入肺小气道中。
肺减容装置的预期生理益处类似于LVRS产生的所需效果,即通过使患病并且不能在空气与血液之间有效交换气体的肺组织(肺实质)区域萎陷来减少肺容量。肺减容通过肺减容装置使气道的分支更紧密地靠于一起并且压缩气道分支之间的患病肺实质来实现。肺减容装置还可以向靠近萎陷气道的相对健康并且功能良好的肺组织施加压力。这种压力的增加可以有助于提高剩下肺组织的弹性回缩。此外,使病肺组织萎陷将肺中的空气重新导向肺的更健康部分。
由于肺容量减少,所以小气道闭合在呼气期间会延迟,可以在较低RV下发生,并且会使空气较少滞留。RV减少随后减轻过度膨胀。这种级联反应可以帮助提高呼吸效率并减轻肺过度膨胀的常见症状,具体来说,呼吸短促(呼吸困难)感。这种疗法可以针对肺特定且局部患病的区域(在一些情况下这些区域可以通过成像识别),但也可以考虑用于治疗其中大部分肺受到影响的均质肺气肿的症状。预期实现适当治疗效果可能需要一个或超过一个肺减容装置并且可以视需要添加和去除此类装置。
根据本发明的这些方面和其它方面,描述减少肺容量的方法和装置。本发明提供了一种微创手术程序,此程序的优势在于缓解至少一些与COPD和肺气肿有关的症状而没有与常规LVRS手术有关的风险和并发症。
附图说明
在下文描述中,结合所提供的图式,显而易见本发明的其它优势,其中借助于说明和实例阐述本发明的某些示例性实施例,其中:
图1A是人体正常健康气道的示意图;
图1B是图1A虚线圆内部分的放大视图并绘示健康气囊和通向气囊的支气管。
图1C是指示COPD的过度膨胀肺的示意图。
图1D是图1C虚线圆内的图1C部分的放大视图并绘示由COPD引起的患病气囊。
图2是表示正常肺功能下肺容量测量的示意图。
图3A是绘示气道根据气道分支化的韦伯尔氏观察划分的表。
图3B是绘示肺单个线性分支上直到最终级和肺泡的气道划分的部分解剖图。
图4是装置输送过程中肺减容装置的示意图。
图5A是部署之前呈输送配置的肺减容肺装置的示意图。
图5B是肺减容装置的部署过程的示意图。
图5C是部署的肺减容装置的示意图。
图6A是部署之前呈输送配置的肺减容肺装置的示意图。
图6B是肺减容装置的部署过程的示意图。
图6C是部署的肺减容装置的示意图。
图7是绘示与启动锁定机制的一种可能相互作用的肺减容装置的顶视图。
图8A是装置部署之前肺减容装置松弛或静止时的透视图,其中臂呈打开或可变配置。
图8B是与一个可能存在的启动锁定机制部分相互作用的肺减容装置在静止时的透视图,其中臂呈打开或可变配置。
图8C是与启动锁定机制进一步相互作用的肺减容装置在静止时的透视图,其中臂呈打开或可变配置。
图9A是图8A的肺减容装置的侧视图。
图9B是图8B的肺减容装置的侧视图。
图9C是图8C的肺减容装置的侧视图。
图10A是病肺的示意图。
图10B是绘示按比例放大的所部署的肺减容装置和所产生的肺减容的示意图。
图11是绘示作为肺减容方法的一部分的逻辑图的流程图,其可以部分用于做出一个或多个判定。
图12A是可以从头段旋转到与装置臂啮合的肺减容装置的侧视图,绘示其具有可选的套环锁定机制。
图12B是可以从头段旋转到与装置臂啮合的肺减容装置的侧视图,绘示其具有可选的套环锁定机制。
图12C是部分接合的图10A的肺减容装置的侧视图,绘示其具有可选的套环锁定机制。
图12D是完全啮合在锁定位置的图10A的肺减容装置的侧视图,绘示其具有可选的套环锁定机制。
图13是肺气道内的支气管镜的示意图,该支气管镜配备有相机和导管/导丝组件并装配在操作通道内。
图14A是经过安置并随后部署的气道夹的详细视图和示意图。
图14B是使用抓钳或镊子进行安置并且随后部署的气道夹的详细视图和示意图。
图15A是两个分叉气道的顶视图或俯视图,其绘示配置被设定成使装置臂不进入两个平行的气道中并且需要重新安置的夹装置。
图15B是两个分叉气道的顶视图或俯视图,其绘示配置被设定成使装置臂平行进入两个气道中的夹装置。
图16A是近端装置主体气道夹的局部视图,其绘示夹子与锯齿状装置主体。
图16B-16C绘示可以适用于输送气道夹的有槽通道。
图16D-16E绘示气道夹安置于通道内的有槽通道。
图17绘示依次安置在导管中以供安置和后续输送的至少两个夹子。
图18A-18D绘示使用单个导丝安置并随后部署时的一系列三个夹子。
图19A绘示使用双导丝途径从导管输送的夹子。
图19B绘示使用双导丝途径安置于气道分叉的中隔肺组织上的夹子。
图20A和20B绘示替代输送机制,其中装置装载到支气管镜的外部。
图21A和21B绘示使用一个或多个导丝的可换输送机制,其中装置装载到支气管镜的外部。
具体实施方式
图1A、1B、1C以及1D说明主要位于胸腔内的呼吸系统。在人类中,肺30成对存在并位于心脏两侧的胸廓的胸膜腔中。胸肌隔膜40将肺与腹腔分开,其进行扩展与收缩来促进呼吸。典型成人的肺30长约25cm到30cm并且大致呈锥形。被称作肺胸膜或内脏胸膜的保护膜保护着肺并且薄胸膜液层将每个肺与覆盖胸腔壁的壁胸膜分开。纵隔将肺分开,其容纳有心脏、气管、食道以及血管。肺通常具有清晰的组织结构分区,称为肺叶。右肺34被斜横裂纹(内脏胸膜的褶皱)分割成三个肺叶,称作上叶、中叶以及下叶。略小的左肺32被斜裂纹分割成两个肺叶,上叶和下叶。
从环境吸入的空气首先经口腔或鼻进入,通过喉,并向下穿过气管10(或喉管)带入肺30中。肺的传导气道始于气管分叉22处。肺气道24是传导空气穿过呼吸道的长管结构,其包括第一级(或主要)支气管12,一般称作右支气管或左支气管,所述支气管将空气引入每个肺中,在肺中再分成第二支气管14。接着每个第二级(或次要)支气管14引入单个肺叶中,在肺叶中其进一步再分成第三支气管16。这些第三支气管引入到每个锥形支气管肺段(未示出)中,中隔肺组织将所述支气管肺段彼此分开。由支气管12、14、16提供的这些支气管肺段每一者都由对应的动脉和静脉供血。这些肺段的血液供应在临床上是十分重要的,因为肺部疾病通常限于一个或几个不健康的肺段,可以在对剩余健康肺段的总功能影响最小的情况下进行治疗(例如采用手术去除、压缩或以其它方式减容)。
在支气管肺段内,气道24的分支25从第三支气管分成数级的许多较小细支气管18。韦伯尔(1963年)观察到在正常人类呼吸系统中从气管10到终末细支气管范围内传导气道24有二十三(23)个连续分支25。传导气道24的分支25引入到肺呼吸区域中,所述呼吸区域包含呼吸细支气管、肺泡管和肺泡20。肺泡管引入到终末分支或肺泡囊中,个别显微结构群称为肺泡20(参见图1B和1D的细节)。在呼吸区域内,肺泡20是允许空气进入肺的薄壁囊,其共同作用,形成肺的呼吸表面。据估计,人类肺中存在大约5亿个肺泡囊。数量巨大的这些共同作用的小薄壁肺泡20能够实现巨大的表面积供气体交换,大约50到100平方米。
当人从环境中呼吸空气时,肺泡20伸展,吸取氧气并将其传输到血液中。同时,从血液中去除二氧化碳。在呼出过程中,肺泡收缩,迫使二氧化碳离开身体。为最佳地实现其功能,肺泡20必须维持其可扩展的表面积、结构的完整性以及总体弹性。肺气肿是涉及肺泡壁受损的病状。在肺气肿的肺中,肺泡和肺组织逐渐遭到破坏。当疾病进展时,将肺泡分开的壁减少,导致表面积和弹性损失,从而降低肺实质适当支撑气道24的能力。细支气管最终萎陷并导致呼出阻塞,这就将空气滞留在肺泡内。图1B说明肺气肿中肺泡壁的衰竭,此会导致呼吸功能降低和呼吸困难。
尽管不同的肌群促成吸入和呼出,但在呼吸中起作用的最大且最有效的肌肉是胸部隔膜,简称为隔膜。隔膜是位于肺30下方并将肺与下面腹腔器官(如胃、肠、肝)分开的大型肌肉。当圆顶形隔膜40收缩时,其如同圆筒中的活塞一样向下移动(下降),其展平,肋骨向外展开,肺扩张并且空气经气道24吸入。这一过程称作吸入或吸气。当隔膜松弛时,肺30收缩到其原始位置,通过肺组织的弹性回缩推压从系统中排出空气。这称作呼出或呼气。肺如气球一般需要能量来扩张,但除储存的弹性回缩能量外,通常将空气排出不需要能量。用于呼吸中的其它肌肉位于肋骨之间(例如肋间肌肉)和从颈部延伸到上肋的某些肌肉中。隔膜、肋骨之间的肌肉以及称作斜角肌的颈部一种肌肉几乎与每次呼吸都相关。
图1A绘示与隔膜40有关的肺30。如图1B中所见,在健康个体的肺中,空气有效地通过肺的肺泡和气道24。隔膜40具有弹性曲率,其在静止时向上倾斜并且可以向下扩张以允许吸入。在包括肺气肿在内的一些病状中,由于空气滞留在过度膨胀的肺中,所以隔膜可能展平或压倒并失去最佳扩张和收缩的能力。在这些情况下,肺扩张逐渐依靠于比隔膜代谢效率高的其它肌肉的功能。随着时间推移,大脑和身体可能会校正这一不均衡,产生呼吸困难或呼吸短促感。
图1C说明肺过度膨胀中隔膜40的展平。在较大比例的具有病肺组织50(例如由肺气肿或其它肺部疾病引起)的患者中,由于肺弹性回缩降低有时与呼气气流受限两方面的原因,最终在疾病病程期间导致肺过度膨胀。肺的肺泡20和小气道24会失去其形状且无法有效地移动空气(参见图1D)并且会导致不能完全呼气。当这一情况发生时,当换气要求增加时,呼吸速率加速并且呼气时间缩短,肺会在静止时(静态过度膨胀)和/或在运动期间(动态过度膨胀)过度膨胀。最后,由低效肌肉形状造成的隔膜疲劳会导致呼吸减弱并且最终不能呼吸。过度膨胀的进展在临床上与肺气肿患者相关,主要因为其促成与疾病有关的呼吸困难和发病。在严重的情况下,患者可能要置放于机械呼吸机上,作为救命措施。重度病状(包括晚期肺气肿)患者的生活质量与预期寿命极低,其中不到一半的患者可再存活5年。
为帮助监测肺的健康状况和功能以及恶化或疾病病况的进展,评估肺容量提供了一种理解肺结构中可能存在的变化的手段。呼吸循环由胸腔扩张起始。隔膜收缩致使隔膜展平并且向下移动。如果使用胸腔肌肉,那么肋骨向外扩张。相应胸腔体积的增加产生负压,经鼻和口腔吸入空气。正常呼出是被动的,引起胸腔壁、隔膜以及肺组织回缩。
图2说明静止时的正常呼吸,在此期间大约使用肺总量的十分之一。视需要使用更大的量(即在运动下)。潮气量(TV)是无意识地吸入和呼出的空气容量。正常吸气之后在最大努力下可以呼出的另一空气容量是补吸气量(IRV)。正常呼出之后可以强制呼出的另一空气容量是补呼气量(ERV)。最大吸入之后可以呼出的总空气容量是肺活量(VC)。VC等于TV、IRV以及ERV的总和。残气量(RV)是在最大呼出之后肺中剩余的空气容量。肺不可能完全清空。肺总量(TLC)是VC和RV的总和。肺功能的评估可以用于判定疗法对患者的适用性以及判定本发明下的成功治疗。
图3A的表绘示气道的相关划分并且是基于气道24分支化的韦伯尔氏观察的例示模型。图3B绘示从隆凸处的第一气道分叉到最小两级的单个连续路径。终末细支气管仅仅是从呼吸性细支气管去除的一级,其直接引入肺泡管和肺泡20中。与装置输送和使用相关的级可以是中间级。举例来说,根据这些观察,可以在第4级气道分成第5级时,将多达八个肺减容装置插入到第4级气道的不同分支中。将这些装置用于单个不健康肺叶中将会减少肺叶容量,从而使肺剩下的健康部分更有效地起作用。
植入到肺分区中的肺减容装置尺寸可以设定成接近至少肺的第5级、第6级或第7级。在一些实施例中,装置的远端可以逐渐变窄以适应气道朝向远端的自然变窄。这些远端呈远离装置主体延伸的臂形式,其在接近装置主体处直径可以狭窄(例如比前一级的直径更窄,小于2mm或小于1mm)并且长度在大约10-3mm内变化。
提供微创肺减容系统的装置和方法提供了一种晚期肺部疾病和肺气肿患者可用的治疗方案。肺减容系统可以包含肺减容装置,其被设计成呈输送配置输送到患者的肺气道24并部署以压缩不健康的肺组织50,由此改善剩下健康组织的功能。
图4说明呈夹子形式的肺减容装置后面的一般概念。优选地使用微创技术,使夹子进入到组织50内接近气道分叉26(又称为中隔或叉形物)的目标位置。可以根据肺叶或肺区中疾病的严重程度选择特定分叉,并与直接通向受损的细支气管或肺泡囊的分支24相邻。装置臂122可以朝向彼此对分支24之间的不健康或患病组织50进行偏置,以影响装置臂122之间捕获的中隔肺组织28(将两个紧靠气道接合点下游的相邻气道分开的组织),从而影响分叉下游的总肺体积。
图5A-5C绘示以一定方式安置和部署的装置,使得一旦将夹子推到其最终的位置,就会减小体积。肺减容装置120包括近端的头端124、头段125以及鞍形物126(位于装置分叉的远端边缘),所述鞍形物连接两个或更多个臂122,臂122从头端124向下游远端延伸。臂122可以偏向闭合位置,这将有助于压扁臂插入的肺气道分支之间的组织。臂122可弹性地变形并可终止在远端凸块128。可以通过使用分叉的中隔肺组织28作为导引物,将装置可滑动地向前推进以插入与所选气道分叉26(又称为中隔或叉形物)相邻的分支中,使臂呈八字形张开。肺减容装置的鞍形物126形成臂的接合点并且紧靠肺气道24中所选分叉26的上游或相邻安置。
肺减容装置的头端124可以是呈圆形的,并与输送工具108邻接或由其夹持。例如杆、抓钳或夹持器等输送工具108可以在肺减容装置120的近端(即在圆形头端124)影响装置主体。与装置近端的接触至少有助于将肺减容装置推向导管和气道24中。最简单地说,输送工具108可以是延伸穿过导管106的杆或轴,并且可以连接到支气管镜的远端,或延伸穿过导管内支气管镜内部的通道,到达手术员可以接触的患者外部的观察镜近端。输送装置远端的输送工具108可以接近以夹到肺减容装置的圆形头端上并打开以释放头端124。
设想在至少一个实施例中,可滑动地容纳装置双臂并且环绕双臂的套环可以有利于输送与使用装置。套环116(图5A-5C中未示出,但在图12A-12D中可见)可以沿装置的长度安置。套环116可以通过压紧装置臂122和主体121,通过改变套环116沿这一长度的安置来影响装置的形状。举例来说,设想在装置输送期间套环116可以向远端安置以环绕装置臂122并减小装置的形状以实现推进。在一些情况下,套环116的形状可以防止其安置到超过装置的远端臂。此外,设想套环可以视需要向近端偏移以释放臂122,从而使装置捕获的组织50的体积达到最大。进一步设想在至少一个实施例中,输送工具108可以用于视需要沿装置的长度重新安置套环116。对装置位置和形状的这一精细控制可以提供一定程度的操纵性,使得装置的使用产生更为有利的结果。
或者,装置的释放或输送可以通过使可选的输送鞘从输送工具108向远端滑动并滑到肺减容装置的鞍形物上来启动。套管可以保持输送工具108闭合并且输送工具108可以偏置打开,以使得当套管离开输送工具108时输送工具108打开。如果使用鞘,那么其可以沿肺减容装置120安置并从近端到远端包封肺减容装置120。当肺减容装置与鞍形物相邻安置并且臂122闭合以压扁与中隔肺组织28相邻并处于气道24的分支之间的患病组织50时,鞘还可以包封输送工具108。
一旦肺减容装置安置成臂在分支中并且鞍形物与所选中隔肺组织28相邻,那么将套管从中隔肺组织28回缩,越过头端124的圆形末端(并且使输送工具108打开并释放头端)并到达臂122的近端部分上,从而迫使臂闭合,由此压扁分支。套管回缩和输送工具108释放的结果是将肺减容装置完全植入并免于与输送工具接触,并且装置压扁两个或更多个分支,从而减少大致位于这些分支之间的组织50的体积。
向远端延伸的肺减容装置的臂122可以是弹性的,并且可以进行偏置以在装置输送期间或装置部署后改变形状、方向以及装置(即提供装置臂)施加的力。图4绘示一个通常设想的装置。当装置可以输送或部署于未偏置的中间位置时,每个装置还可以存在于至少两个其它相对位置。当扩张时,装置在臂之间施加力,只要装置保持处于扩张位置,即可维持此力。或者,当压缩时,装置从装置臂向外施加力,只要装置保持处于压缩位置,即可维持此力。进一步设想,一些装置可以在内部或与另一机制相互作用,以从第一配置重新定向到第二配置。从第一配置到第二配置,设想可以增加施加在装置臂之间的偏置力并持续。专用锁定机制可以用于使装置的配置维持于第二(增加偏置)方向。
使装置维持于压缩位置也可以提供优势。当装置重新定向或操作以使尺寸减小时,通过此压紧配置可以促进装置输送。一旦部署,那么通过改变装置配置或通过连接其它锁定机制压缩装置可以通过装置臂增加偏置力。在替代情况中或在组合情况中,在中间或扩张位置下可以促进装置输送过程的至少一部分。与压缩位置相反,中间或扩张位置将使装置臂在极小阻力下集合并环绕中隔肺组织的最大体积。设想装置可以利用所有三个相对位置,以使本文所述每一者的益处达到最大。
在至少一个设想的实施例中,每个装置具有两个或更多个臂。臂122可以由不锈钢、钛、镍钛合金、塑料、陶瓷或其它可植入并且与肺相容的材料制成。形成臂和凸块的材料可以与形成头端的材料相同。此外,臂、凸块以及头端可以是单件结构,形成肺减容装置120。臂122可以沿肺减容装置的长度对称。每个装置中的臂可以闭合在一起以使分支被均匀压缩,或者臂122可以不对称以符合分支并有助于在输送配置中压紧。
在至少一个设想的实施例中,装置包含:具有头段和鞍形物的装置主体;连接到装置主体并远离装置主体向远端延伸的第一臂;以及连接到装置主体并远离装置主体向远端延伸的第二臂,其中所述第一臂和第二臂在装置主体头段连接到装置主体,并且其中装置主体鞍形物最靠近第一臂和第二臂的最远交叉点远侧。
在至少一个设想的实施例中,装置包含一种可植入医疗材料,沿气道叉形物的第一气道和第二气道放于患者肺中。具体来说,装置包含第一延长臂,其尺寸被设定成能沿第一气道的长度存在;第二延长臂,其尺寸被设定成能沿第二气道的长度存在;以及装置主体,其近端和远端被配置成保留于气道叉形物处,所述装置主体进一步包含连接第一臂与第二臂的近端顶点。在至少一个进一步设想的实施例中,装置的第一臂进一步包含锁定机制或隆起部,所述隆起部被配置成保持接近气道叉形物。在另一实施例中,进一步设想装置,在重新配置所述有隆起部的装置时,旋转头段会让所述隆起部接触所述第二臂,从而沿两臂对气道的长度施加偏置力,足以减少与气道有关的肺容量。
在一些实施例中,每个臂122可以具有0.5mm到3.0mm直径和5mm到50mm的长度。臂的直径可以在臂的远端方向上逐渐变窄,其中臂122的近端位于鞍形物126处。臂122的长度可以根据中隔肺组织28和植入肺减容装置的分支的尺寸选择。肺减容装置可以具有不同长度的臂,放于肺组织的一对特定分支25中。
在肺减容治疗时,医生可以具有一组不同尺寸、直径以及其它配置的肺减容装置。医生可以根据有关植入装置的分支的尺寸的知识和从分支的影像获得的信息选择肺减容装置。在手术之前获得的CT或MRI成像可以用于帮助这一选择。
每个肺减容装置可以包封于可选的鞘中来提供,鞘可以由医生进行选择并且装载到导管106近端。输送工具(例如杆、抓钳或夹持器)可以通过将鞘滑动到输送装置的输送工具108上来邻接或夹持所选肺减容装置的头端近端。如果不使用鞘,那么或者可以将装置直接装载到导管106的近端中以穿过操作通道110或直接进入气道24中。
为减轻组织损伤和炎症,肺减容装置120的远端可以被构造和配置成不会引起创伤,特别是在装置的远端凸块128处。肺减容装置120的臂122的凸块128可以是圆环形、圆形、球形、半球形或者尺寸设定成能在长期接触和对气道24壁进行偏置之后减少刺激。在一些情况下,可能优选的是,除臂122和凸块128外,肺减容装置120的其它或所有部分被配置成不会引起创伤。在替代情况下,肺减容装置120的臂122或鞍形物126所有或一部分可被配置成能实现且维持与臂122之间的气道24接触。在另一个替代情况下,装置的凸块128可被配置成实现且维持装置120的臂122之间的向内张力。在另一个替代情况下,肺减容装置120还可以被配置成以一定方式放置以利于使用者或执业医生,从而通过用于输送和部署肺减容装置的逆向和/或类似方法可后续去除。
图4中绘示的肺减容装置可以尺寸被设定成跨骑(接触或略在上游)所选叉形物或气道分叉26。在至少一个实施例中,设想肺减容装置120的分叉臂(或鞍形物126)可被配置成直接置于气道分叉处的对应叉形物26上。鞍形物126可以尺寸被设定成具有V形以使施加在臂122之间的力达到最大。鞍形物126可以尺寸被设定成具有U形以使肺减容装置120向远端插入气道24中的深度达到最大并减小对气道分叉的创伤。U形鞍形物126还可以优选地使肺减容装置120与对应气道24的壁之间的接触面积达到最大。设想其它的形状和配置以提供其它优势,如螺旋弹簧配置以增加装置的压缩力(参见图6)。
肺减容装置120的部署遵循图5A-5C中所示的步骤。在图5A中,绘示肺减容装置120处于输送配置中。肺减容装置120的远端部分由至少两个臂122组成,所述臂被配置成安置于气道24的两个或更多个分支25中。装置被配置成使得装置的两个臂122之间的偏置力低到足以通过在装置主体的近端凸块128上施加力将装置主体推进,从而将装置120部署到界定中隔肺组织28的小气道中。在识别目标气道之后,使输送工具108与肺减容装置120的头端124(其可以是圆形近端)接触以输送穿过气道24,接近目标区域。
在一些方面,输送工具108(例如杆、推动器、抓钳或夹持器)可被配置成能影响肺减容装置120的臂122之间的张力。具体来说,输送工具108可以启动头端124或肺减容装置120的机制以使臂122不起作用或呈低张力状态。在此类实施例中,头端124或肺减容装置120从输送工具108释放将会启动肺减容装置120的臂122。在图5A-5C的装置的至少一个方面,张力被动地储存于装置主体和臂122中,并且推动器或杆型输送工具108可以用于使装置120从导管106延伸并延伸到位于中隔肺组织28上。
一旦安置,臂122就能够施加压缩力,以减少肺减容装置120的臂122之间的病肺组织50的容量。在如用以部署装置120的抓钳或钳子等输送工具108更复杂的其它实施例中,设想可以从近端进行旋转、棘轮作用或其它工具操作来释放头端124。一旦不再连接或接触输送工具108,装置可以返回到其自然部署配置。
导管远端的开口面对气道分叉26的分叉安置,从而将肺减容装置120安置于气道分叉处。一个或两个发散导丝可以保留于分叉气道中以帮助用如C-Arm荧光镜等荧光镜X射线成像装置进行观测。在图5B中,在可能使用输送工具108下,推进肺减容装置120与气道分叉26的组织接触。一旦进一步推进,肺减容装置的臂122分开并且能够推进并滑动到中隔肺组织壁上进入气道24的分支中,在中间固持并压缩中隔肺组织28或分叉26处的患病组织50。
肺减容装置120的远端和近端部分被配置成保持与气道24的组织接触并且因此被构造成不会引起创伤。肺减容装置部署完成,并且去除输送工具108与肺减容装置120头端124(近端)的接触(图5C)。
在另一方面,肺减容装置220的部署和植入可以遵循图6A-6C中所示的步骤。在图6A中,绘示肺减容装置220呈输送配置。对于图6A-6C中所示的实施例,肺减容装置220的臂222之间的偏置力可能需要超过简单组织接触的杠杆作用来克服。如图6B中所见,肺减容装置220包含头段225与臂222之间的装置主体。装置被配置成与输送工具108和用于输送的导管106的壁两者相互作用。此相互作用可以暂时加宽臂222之间的距离,因为力施加在装置主体的头端224上。最终,在图6C中,当导管106从气道分叉回缩时,肺减容装置220试图返回到其初始配置,从而向固持于装置臂222之间的气道分叉26的壁提供强偏置力。此力捏合气道分叉的中隔肺组织28。
在另一方面,如图7和图8A-8C所说明,肺减容装置320可以依靠其它特征(例如锁定凸片318)在装置安置后永久性的增加装置偏置力。在图7、8A-8C以及9A-9C中,绘示具有装置主体321和向远端延伸的臂322的肺减容装置320与第二偏置锁定凸片318相互作用。在静止或在中间位置,所述装置的远端臂312可被配置成在装置主体321的头段325以多个角度分裂或发散、自由张开或容易展开。在此可变(即打开)配置中,当将臂322推进到组织上进入气道分支中时,所述臂322之间的角度将自由变化以容纳中隔肺组织28(即分叉26下游的组织)。一旦将装置向下游充分推进到中隔肺组织28上以捕获肺组织的区域,那么可以将装置启动或锁定,由可变配置变换到静态配置。这种变换可以通过操作头端、鞍形物或装置主体321来启动。图7绘示与肺减容装置320的近端的第一步骤相互作用的锁定凸片318的俯视图。
图7的锁定凸片318与装置主体121相互作用的肺减容装置320的部署绘示于图8A-8C的连续透视图以及图9A-9C的连续正视图中。图8A和9A绘示了在装置部署前,锁定凸片318接触但未与装置主体321相互作用下,臂呈打开或可变配置的肺减容装置320。图8B和9B绘示了臂322呈中间阶段或配置且锁定凸片318与锁定机制部分相互作用的肺减容装置320,图9B也绘示了中隔肺组织28体积的部分减小。设想偏置力可以随着锁定凸片318朝向肺减容装置320的装置主体321驱动逐渐增加。
最终,图8C和9C绘示了臂322呈闭合配置的肺减容装置320,其中锁定凸片318完全与锁定机制锁定接合,图9C也绘示了在此配置或类似配置中理想的肺组织容量减少。值得注意的是,相对于装置宽度,装置臂322可以更长,并且图9C和其它图中的图式旨在说明作用机制而非说明装置的机械尺寸。在因此说明的所有实施例中,臂可以横穿若干级气道。
如所论述,微创技术是一种设想的装置输送方法并且可以包括使用支气管镜以帮助安置和部署夹子。支气管镜104插入穿过口腔、气管10并且进入肺气道中。医生操纵支气管镜的远端并可以通过在远端观察肺气道24的影像来辅助,此影像是用固持在支气管镜内的微型可视记录仪捕获的。计算机断层扫描(CT)和荧光透视成像也可以用于成像和指引。可以识别出气道分叉26和形成于两个发散肺气道之间的中隔肺组织28并确定为安置肺减容装置的目标。
在识别出所选气道分叉26之后,指引支气管镜穿过肺气道24的分支,通向分叉26。除了直接位于观察镜远端前的显示气道影像的任何可视记录仪或相机以外,尖端还可以偏转以帮助使用者指引气道。影像可用以操纵远端穿过气管和肺气道24的较大尺寸的分支25。由于尺寸相对于导管较大,所以支气管镜可能始终无法延伸到具有目标位置和组织50的所欲较小级气道。
为横穿较小的分支,导管、导丝或组合系统(未示出)从支气管镜104的远端延伸出并操纵穿过渐小的分支,直到输送装置的远端延伸到所选分叉。接着导丝102可以进入与所选分叉相邻的分支中。导丝102可以用于在荧光镜引导下指引到远端气道24(对于支气管镜来说太小)中。在使用时,导管106沿导丝102的路径行进以操纵导管的远端到达所选分叉的附近。导丝102可以延伸穿过导管的远侧尖端部分并且完全容纳在导管的长度内。导丝102可以在导管远端靠近所选分叉安置之后回缩,或其可以进一步用于安置装置。
设想在一些实施例中,不需要导丝102来安置和部署装置。在其它实施例中,可以使用单导丝或双导丝系统。导丝系统可以具有其它的输送优势,本文中也描述了这些优势。类似地,有利时,鞘或导管可用于输送装置。如图4中所示,在导管106的远端容纳装置并且面向所选分叉下,肺减容装置120(和可选的输送鞘,其未示出)从导管的远端被一起推出。图5上示意性绘示的输送工具108可以抓紧、旋拧或以其它方式可释放地连接到肺减容装置120的头端124。在至少一个优选方面,被特定配置成用于达成这一目的的输送工具可被配置成能与装置的近端球形凸块部分接合。抓紧和释放机制可以呈有利于扭转、转动或操控装置远端的形状。
图10A-10B说明前后情况,绘示了肺减容过程的基础机制,其中肺减容装置植入肺气道24中的分叉26并改变肺气道24的组织结构。将肺减容装置120推进到所述分叉26,分叉26是一种由气道24分成两个较小的下游分支25形成的气道分叉。随后将肺减容装置120的远端部分的臂122推向气道24的两个或更多个分支中(图10A)。可以确定的是气道24的分支之间的肺实质可能是患病软组织(即病肺组织50)。患病实质的特征可以在于其弹性回缩能力显著减小和空气被截留在最小气道和结构内。
当部署肺减容装置120时(图10B),肺减容装置120使气道24的分支更靠在一起,通过肺减容装置所施加的压缩力进行偏置并压缩目标肺组织。同时,将周围的非目标组织拉伸并重新获得一些其弹性回缩。一旦部署,就从肺气道24中抽出输送装置(可以是钳子)。其可以重新安置以输送另一肺减容装置。肺减容装置的部署致使气道24的分支更靠在一起并压缩肺实质的目标患病组织50,从而减少总(总体)肺容量(图10B)。肺减容装置120旨在压缩目标肺组织50,拉伸周围患病组织,由此增加弹性回缩并将空气重新导向肺的更健康部分以更有效地换气。期望气道24在呼气后期保持开放或萎陷,RV较低并使空气呼出更完全。期望此会增加呼吸肌肉(例如肋间和隔膜)的效率(例如代谢效率)并减轻运动时呼吸困难感,此呼吸困难不仅与截留空气使患者虚弱有关也与高RV有关。此疗法针对肺的局部患病区域;因此,可能需要一个或多个肺减容装置来实现足够的作用。
尽管本文所述的肺减容装置的成效,最可靠地来说,是根据具体情况来确定,但可以使用如肺容量、运动耐力以及代谢效率等基准(测量或自报资料)来估计更广泛患者群体上的成功。举例来说,在至少一个实例中,本发明可以包含通过减小肺中截留的空气的RV来治疗肺气肿的新颖方法,所述方法通过将肺减容装置部署于气道24的分叉处来实现,其中肺减容装置120配备有至少两个插入到分支(即分叉或三叉)气道中的臂,并且在部署后肺减容装置会施加压缩力压缩病肺组织50,并减少肺容量,从而至少部分恢复弹性回缩。RV减小的量度可以是指示装置成功部署的一个指数。
在另一实施例中,本发明可以包含通过减小肺中截留的空气的RV改善肺气肿患者的运动耐力的新颖方法,所述方法由以下组成:识别出具有高RV(如高于预测值超过50%到250%)的患者,使肺减容装置处于患者气道24的分叉26中,其中弹性肺减容装置至少部分存在于两个分叉气道中并且将压缩力施加于分支(例如分叉)气道24之间的患病组织50上,因此减少肺容量。
图11绘示了说明根据本发明的实施例治疗肺的方法的流程图。治疗肺的起始步骤包括患者选择150。被诊断为重度肺气肿併发致残性呼吸困难、患有中度到重度阻塞性缺陷、具有高RV(如预测值的100%或200%)以及由六分钟内行走距离(即六分钟行走测试)减少所表明,运动能力有限的患者视为优良候选者。肺功能的评估可以在治疗之前进行以选择适当的治疗候选者。肺功能可以使用连接到患者的呼吸器,使用一个或多个如CT等成像仪器,使用血氧传感器和/或使用跑步机或其它运动应力测试来评估。这些评估方法中的一些,尤其是氧传感器(脉搏血氧定量计)、呼吸器和/或成像系统可用于评估治疗前的肺功能以及监测程序期间的一个或多个参数。呼吸器可以提供关于肺功能的信息,如压力、容量和/或流量。
在一些实施例中,可以将包括肺和隔膜在内的胸腔成像以评估和/或验证理想肺特征,所述特征还可以包含隔膜的形状、曲率、位置和方向以及局部密度或密度分布图(观察肺的患病部分)。胸腔可以使用荧光透视、X射线、CT扫描器、PET扫描器以及MRI扫描器或其它成像装置和医疗器械成像。治疗前影像资料可以进行处理以与手术期间和手术之后获取的那些测量值进行比较。具有根据胸腔X射线,肺过度膨胀与隔膜平坦且根据CT扫描,重度肺气肿区域混有保护良好的肺组织(非均质肺气肿)的放射性证据的患者是肺减容候选者182。可以对未视为候选者的患者提供替代治疗性干预184。
通过患者选择180识别出肺减容候选者后,通过识别出非常接近于肺目标部分的气道186来治疗肺目标部分。部署肺减容装置188,压缩疾病组织50的一个或多个部分,提供理想治疗效果。在肺目标部分压缩后评估肺功能,以确定整个手术的治疗功效。根据总肺容量的减少和症状的减轻来判定治疗成功189,在一些情况下可以自己报告。可以如上文所述输送并部署其它植入物190,直到达成理想的肺功能或治疗成功189。达成理想的肺功能时,治疗完毕194。如果判定治疗不成功,那么可以中止手术192或可以去除肺减容装置。
如图12A-12D所说明,在一个设想实施例中,夹装置420可进一步包含一个或多个安置在一个或多个臂上或周围的锁定机制(隆起部418与套环416机制都示出)。如图12A中所示,为了减小装置形状以便于输送,设想装置臂422可以暂时压紧。如图12B中所示,设想装置420可以安置成在臂打开下输送。在使用时,套环416可以沿装置主体回复到近端位置以使每个臂422扩张并在装置输送期间进入不同气道中。一旦装置安置成一个臂422位于每个气道24中,包围气道之间所固持的组织,就通过用以旋转装置头段425的扭转运动来启动此实施例的锁定机制118。如图12B中在中间或转换步骤中所示,装置420的头段425旋转大致上360°(330°-390°)将使图12A-12D的有槽锁定机制118接合相对的臂。装置主体的这一旋转可以通过输送工具108(例如抓钳、抓握器、推动器等)进行。
图12B和12D绘示装置的第一(打开)和第二(锁定)配置。设想启动并释放锁定机制所需的头段部分或完全旋转量可以因夹子的尺寸以及装置主体421和臂的配置而变化。根据锁定机制118的位置和尺寸,旋转的精确度数可以略有变化,但持续旋转装置超过最终锁定位置将导致装置返回到图12B的打开位置。设想如套环416等外部机制可以用于逐渐增加或维持臂的压缩力以输送装置,但如果在部署装置后安置在远端,那么也可以帮助确保臂422具有足够压缩力。套环416一旦放置,就可以根据需要持久或永久性地保留在原位,以维持装置输送期间所实现的压缩。应了解,装置主体421的头段的扭转(图12D中绘示完成)不仅会将装置主体421和臂422转换到锁定定向,还可以启动锁定机制,同时增大臂施加于其间所固持的组织上的压缩力。尽管锁定机制以组合形式说明,但应了解每个锁定机制都可以独立地使用或与装置的其它方面组合使用。
在某些方面,包括装置主体421和臂在内的装置的尺寸可以根据需要改变,以符合气道尺寸的变化。由图12A-12C中的说明界定的尺寸表示一个设想实施例。一般来说,总长度l包括最大臂长度与装置主体长度l3。臂长度l1和l2可以不同,但在一些情况下可以相当,以使臂施加的压缩力达到最大。可以在某些装置的长度位置测定装置的宽度,其中近端的装置高度示为d1。紧靠鞍形物远端的装置臂之间的距离定义为d2。在装置具有第一配置和第二配置的实施例中,设想当装置被配置成第二或锁定配置时d2将会大大减小。最终,在较短或两个臂422的末端测量的装置臂之间的距离可以定义为d3,并且设想当装置被配置成第二或锁定配置以增加臂施加的压缩力时所述距离通常会减小。
在图12A-12C中所示的阶段之间进行转换的相对容易性可以提供若干显著的优势,其中许多优势都已加以描述。如果需要指引到肺内深处的后几级,那么内置锁定和解锁机制418将使装置以压缩形式输送。锁定机制包埋在装置内且装置不利用二级锁定机制,降低了装置输送、操作以及维护的复杂性。可逆启动步骤使装置在需要时安置、重新安置以及去除而不增加复杂性。装置的其它优势和其相关使用方法可以在装置应用和使用期间变得显而易见。
装置输送所面临的另一难题是为适应微创装置和技术而需要的当前尺寸。一般来说,配备有观测装置(例如相机105)和直径2-3mm的大型操作通道的支气管镜104不能向远端或下游前进到超过第4级气道。无大型操作通道110的支气管镜104可以通过若干级,更深地进入到肺中,但不具有较大观察镜的功能。类似地,导管、套管以及导丝可以各自更深地穿入肺中,但在每种情况下都面临着多种限制。在一些方面,设想夹子可以使用或不使用一个或多个导丝输送。然而,在使用时,导丝或用作较大输送系统的一部分的导丝能够克服支气管镜输送所面临的尺寸限制,并同时可以产生若干未料想到的优势。
在至少一个实施例中,单个导丝102,如图13中所示的导丝,可以延伸穿过支气管镜104的操作通道110并且超过所述支气管镜的尺寸界限。导丝102可以前进到气道24中,超过中隔28肺组织,越过目标位置,并随后可以用以部署夹装置。设想夹子可以包含装置主体421和两个臂,并且被配置成沿臂或装置主体421内的通道组合接纳导丝102,以有助于沿导丝102输送。在至少一个实施例中,导丝102被配置成保持螺旋穿过远端臂的孔眼,所述孔眼位于肺减容(即夹子)装置120的臂422的远端(参见图4)。另外,在其它方面,装置主体421在夹子的近端可以含有近端主体孔眼,所述孔眼的尺寸被设定成能接纳导丝的直径(参见图14A和14B)。设想近端孔眼或者可以是凹槽以容纳导丝102。虽然装置沿导丝的长度维持,但夹子能够以类似于单轨铁路或铁路列车沿轨道而行的方式沿导丝102铺设的轨道横穿气道24。
图14A绘示导丝102穿过装置臂的孔眼的夹装置。装置沿导丝102长度行进并且停止移动,大致安置于在输送位置和周围组织50处。具体来说,装置的每个臂122安置于不同气道24中并且围绕分叉26或气道分叉的中隔。尽管在图14A中,推动器绘示为用以在远端方向上并朝向中隔肺组织28推进夹子的输送工具108,但也可以使用包括抓钳(抓握器、夹钳等)和多个键控装置在内的替代输送工具108,特别是在装置的近端被配置成旋转到与中隔对准的情况下。图14B说明如抓钳等替代输送工具108,其安装在工具108的远端上,由手术员从系统的近端启动。图14B中所说明的围绕由导丝界定的轴线进行的这一旋转可以用于实现若干功能,包括在将夹子完全推进前使臂对准气道、将装置从第一配置重新定向到第二配置(例如启动头段125)或如一些输送方法的安置中所述,根据需要旋转夹子。在一些实施例中,设想装置头段的重新定向可以与图12A-12C中所示类似的逐步方式进行。
图15A-15B绘示在分叉处向远端看向气道的顶部横截面图。在图15A中,夹子尚未安置到推向每个分叉气道中。装置无论通过输送工具108旋转还是通过另一机制旋转都会产生如图15B中所示的配置。适当的配置将使每个臂422推向个别气道24中。
在设想实施例中,肺减容装置(即夹子)可以如图16A中所示被配置成沿图16B-16C中所示的周围导管的内表面中的凹槽滑动。导管的内通道可以有螺纹、凹槽、沟槽或尺寸设定成使适合的装置沿预先确定的单一路径输送。此外,夹子可以配备有按键以通过旋转支气管镜104的操作通道110内的导管,将其从近端旋转到对准气道,由此对准夹子。多种途径的组合可以确保装置沿预先确定的路径输送。图16D比较有沟槽的路径与图16E的有沟槽和凹槽的组合,所述组合需要其它按键来启动装置420的旋转以输送装置。设想的夹子尺寸设定成能接纳按键或其它特定形状的输送工具,以使其在气道内旋转或对准每个被安置到推向个别气道中的臂。含有夹子的输送鞘或导管可以扭转或旋转以实现适当对准。最终,还可以使用按键旋转头段以启动装置的锁定机制。
有沟槽的跨线输送系统也可以帮助快速连续输送夹子到目标区域。举例来说,夹装置可以配置有例如沟槽、凹槽或特定形状等元件,以帮助在第一夹子输送期间导引夹子,同时将第二夹子安置在第一夹子的位置,无需在输送时撤回和重新安置导丝。图17绘示两个夹子依序固持于快速输送导管中。因此可以将更多的夹子预装载于输送系统中。重要的是,导丝102深深地推向支气管树中,穿过适合于被“夹持”的若干级分叉。导丝可以如通常所用般细(例如0.0005英寸、0.001英寸或0.0032英寸导丝)并且可以配备有软的或不会引起创伤的锥形尖端,所述尖端可以用于达到肺或胸膜的极外边缘。输送工具108(在这种情况下是推动器)用以推进最前端夹子,同时将后续装置420装载到远端位置以进行下一次夹子输送。此类输送将有利于减少放置和应用装置所要的时间量。外科手术所需时间的总体减少通常会降低患者的风险和总体成本。进一步设想,肺叶全部肺段或全部肺叶都可以使用单个导丝的连续输送来短时段地压缩。图18A-18D的逐帧次序绘示了从使用多个夹子沿单个导丝压紧分叉气道之间的组织所设想的容量减少。可以将图18A-18D中所示的夹子输送并且随后部署,之后提供使气道萎陷所需的偏置力。设想也可以沿跨越单个肺叶的多个气道使用这一途径。一般来说,若干肺叶的治疗需要手术分阶段进行以使患者在手术之间具有足够恢复时间。
在图18A中,单个夹子在单个导丝引导下进行安置,所述导丝已经从支气管镜104的操作通道110向远端推进并推向气道中。第一夹子经过安置,每个臂422处于个别气道中且鞍形物推向并推进到分叉的中隔上。随后,如图18B中所示,一旦第一夹子经过安置和部署,压缩每个臂之间捕获的患病组织50并且使其至少部分萎陷,就可以将第二夹子向远端推向下一个或另一个上游分叉。
在图18C中,已经沿导丝所确立的路径将三个夹子推向气道中。已将两个最远的夹子推进和部署,并且夹子所提供的偏置力已经减小固持在夹子臂内的病肺组织50的体积。最终,图18D绘示沿导丝所确立的路径推进并且部署在气道内的三个夹子。设想可以视需要重复安置和部署多个气道夹子的方法,以使单个手术期间的体积减小达到最大。在一些情况下,在一个肺叶的气道内部署多个夹子可足以减小肺叶的体积,并改善或恢复剩余相对健康肺叶的功能。在其它情况下,可能需要在其它肺叶中使用多个夹子,以在肺动力改善显现前实现最低程度的所需体积减小(10%-15%)。
尽管已经描述了单个导丝帮助输送的益处,但设想在至少一个替代实施例中可以使用双导丝来放置和部署特定配置的气道夹子。如图19A和19B所示,此类夹子可以在每个臂522的远端具有孔眼532。另外,一些实施例也可以使每个导丝102穿过在装置主体521的近端的开口或沟槽,所述开口或沟槽被配置成容纳导丝。在替代情况下,装置主体521可以包含可容纳两个导丝的单个孔眼532或通道。使用两个导丝102可以实现某些优势,且包括能够在部署期间无需精确安置就可以自动对准夹子。这一优势又将使得部署更快进行且对中隔的力更大,此使装置的远端安置最佳化。另外,第二导丝102可以在不需要调节或校正旋转下帮助将装置安置于个别气道24内。还可以设想双导丝方法102与本文所述的许多其它方面组合起作用。
在一些情况下,进一步降低输送一个或多个夹子到目标位置所需的尺寸要求是有利的。通过减小或消除操作通道110,支气管镜104的直径可以大大降低,同时维持观测和指引能力。因此,较小支气管镜104可以更深地推向肺中。图20A绘示一个或多个夹子,其装载到支气管镜104的外部上,以能够将肺减容机制直接输送到更深肺区域中。此装置的一个方面描绘为最小化了的操作通道110,其尺寸设定成仅能容纳一个导丝102,导丝在存在时可以有助于装置输送。这一装置620和导丝102可以设计成在导丝离开支气管镜时使导丝“螺旋”穿过夹子的臂622中的孔眼632。支气管镜104直径的此类减小将使支气管镜(配备有观测装置)比具有大型操作通道110与相机105的支气管镜104更深地向远端推进若干级中。当观察镜仍配备有观测装置时,可偏转支气管镜104可用于安置装置,使用或不使用导丝。
进一步设想装置620的装置主体621可以被配置成由输送工具108抓紧夹装置以帮助装置安置、部署或去除。如图21A-21B所示,设想在减小或完全不存在操作通道下,装置输送可以通过将一个或多个夹子装载于观察镜外部进行。尽管仍可以使用输送工具108,但在使用观察镜外输送的装置620的一些实施例中,设想夹子的装置主体621可以被配置成由简单推送机械从支气管镜的远侧尖端输送。可以通过输送工具108、输送导管106将装置重新定向到第二锁定配置或在输送期间放置装置时自动进行。可以再次铰接(未示出)支气管镜的远侧尖端以精细调节夹子的安置。输送可以通过观察镜在直接观测下直接进行,然后将一个或多个夹子滑向位置。
在又一方面,如在图21A-21B中所示的接近装置主体621的远端区域所见,也可以设想导管106或鞘辅助输送能够有助于装置620安置,从而有助于使夹子滑离支气管镜104的轴。装置620和主体621可以进一步形成紧密接合支气管镜104轴的弹簧以便不会无意地移开。可以接合弹簧释放机制以有助于装置620从轴滑动。尽管支气管镜途径通常被视为安全且有效的,但因为在肺气道内操作存在尺寸限制,所以可能偏向于使用较小导管或输送鞘。
在至少一个方面,设想输送鞘可以与观察镜外输送组合使用以容纳夹子,直到其恰当地安置。在另一方面,导管106可以沿支气管镜104侧面推进,提供第二操作通道,达成包括导丝或装置输送的目的。
尽管本文公开了本发明的至少一个示例性实施例,但应了解修改、替换以及替代对于本领域的技术人员是显而易见的并且可以在不背离本发明范围下进行。图式中所描述并说明的每个实施例也许使用了重复的元件符号示出,但应了解的是每个实施例可以看作是彼此独立的。本公开意图涵盖示例性实施例的任何修改或变化。另外,在本发明中,术语“包含(comprise/comprising)”并非不包括其它要素或步骤,术语“一(a/one)”并非不包括复数个数目,并且术语“或”的意思是任一者或两者。此外,除非本发明或上下文另外表明,否则已描述的特征或步骤也可以与其它特征或步骤组合并以任何次序使用。由此本公开以引用的方式并入本发明要求益处或优先权的任何专利或申请案的完整公开内容。

Claims (54)

1.一种医疗装置组合件,其包含:
肺减容装置,其包括头段、一端连接到所述头段的第一臂以及一端连接到所述头段的第二臂,其中所述第一臂和第二臂每一者都适于延伸到肺中气道分支中的相应分支中,并且所述头段适于安放在所述气道分支的分叉上游,其中所述第一臂和第二臂向所述气道分支施加偏置力并且由此压缩所述气道分支之间的肺段;和
输送工具,其适于将所述肺减容装置推进到肺中并将所述第一臂和第二臂推进到每个气道分支中。
2.根据权利要求1所述的医疗装置组合件,其中所述输送工具包括装载装置,所述装载装置适于容纳所述肺减容装置并且将所述肺减容装置部署于所述装载装置开口的一端,并且所述组合件进一步包含从所述装载装置的开口延伸穿过的导丝,并且当所述肺减容装置容纳于所述装载装置中、并部署到每个气道分支中时所述的导丝延伸穿过所述肺减容装置上的孔眼或沟槽。
3.根据权利要求1到2中任一项所述的医疗装置组合件,其中所述肺减容装置包括通过与所述头段相联的鞍形物,并且所述鞍形物被配置成将所述肺减容装置安放在接近所述气道分叉之间的肺组织上。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的医疗装置组合件,其中所述肺减容装置包括头端,所述头端从所述头段向近端延伸并且被配置成与所述输送工具接合以将所述肺减容装置推向所述气道分支。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的医疗装置组合件,其中所述输送工具被配置成与支气管镜接合。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的医疗装置组合件,其进一步包含第二锁定机制,所述第二锁定机制被配置成能调节所述两臂的偏置力,其中所述锁定机制沿所述臂中的任一臂的长度滑动。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的医疗装置组合件,其中所述两臂中的至少一臂的远端包括不会引起组织创伤的尖端。
8.根据权利要求1到7中任一项所述的医疗装置组合件,其中所述肺减容装置被配置成围绕纵向轴线扭转以施加偏置力。
9.根据权利要求2到8中任一项所述的医疗装置组合件,其中所述装载装置具有带有螺纹或沟槽的内表面。
10.根据权利要求2到9中任一项所述的医疗装置组合件,其中多个所述肺减容装置排列于所述装载装置中,并且被配置成可依次输送到肺中的气道分支中。
11.一种可植入医疗装置,其用于沿气道分叉的第一气道和第二气道放置于患者肺中,从而减少与所述气道相关联的肺的容量,所述装置包含:
第一延长臂,其尺寸设定成沿所述第一气道的长度上存在,
第二延长臂,其尺寸设定成沿所述第二气道的长度上存在,以及
头段,其接合到所述第一延长臂的一端和所述第二延长臂的一端,其中所述头段被置于所述气道分叉处,
其中所述第一臂和第二臂被配置成沿所述气道的相应长度并施加偏置力以减少与所述气道有关联的肺段的容量。
12.根据权利要求11所述的装置,其进一步包含鞍形物,所述鞍形物与所述头段关联并且被配置成将所述装置置放在接近所述气道分叉之间的肺组织上。
13.根据权利要求11或12所述的装置,其进一步包含头端,所述头端从所述头段向近端延伸并且被配置成与输送物接合以推进所述装置穿过所述肺且推向所述第一气道和第二气道。
14.根据权利要求11到13中任一项所述的装置,其中所述可植入医疗装置被配置成与输送工具接合,以在推进所述可植入医疗装置穿过所述肺时,暂时性的改变(如增加或减小)所述第一臂和第二臂所施加的偏置力。
15.根据权利要求11到14中任一项所述的装置,其进一步包含第二锁定机制,所述第二锁定机制被配置成调节所述臂中一个或多个臂的偏置力,其中所述锁定机制沿所述臂中所述一个或多个臂的长度滑动。
16.根据权利要求11到15中任一项所述的装置,其中所述臂中的至少一个臂的远端包括不会引起组织创伤的尖端。
17.根据权利要求11到16中任一项所述的装置,其中所述臂中的至少一个臂的远端被配置成接纳并且接合导丝。
18.根据权利要求11到17中任一项所述的装置,其中所述每个臂的远端被配置成接纳并且接合输送用的特有导丝。
19.根据权利要求11到18中任一项所述的装置,其进一步包含装载装置或孔眼,所述装载装置或孔眼被配置成接纳并且接合导丝。
20.根据权利要求11到19中任一项所述的装置,其中所述可植入医疗装置的近端尺寸设定成与输送工具的互补部分接合。
21.根据权利要求11到20中任一项所述的装置,其中所述可植入医疗装置适用于穿过支气管镜的操作通道来向支气管内输送。
22.根据权利要求21所述的装置,其被配置成在从所述支气管镜的操作通道输送时可自动重新确定所述装置的旋转位置。
23.根据权利要求11到22中任一项所述的装置,其中所述可植入医疗装置进一步被配置成沿支气管镜的所述操作通道的带有螺纹或沟槽的表面可滑动地连通。
24.根据权利要求23所述的装置,其被配置成在输送时与支气管镜的所述操作通道接合以暂时减小一个或多个臂的偏置力。
25.根据权利要求24所述的装置,其中所述可植入医疗装置被配置成在输送鞘或导管内进行输送。
26.根据权利要求25所述的装置,其中多个可植入医疗装置可依次排列并且被配置成依次释放。
27.根据权利要求26所述的装置,其中所述次序的排列在最远装置是通过所述最远装置的近端与所述次序中下一个装置的远端之间的相互作用机构来部署。
28.根据权利要求11到27中任一项所述的装置,其中所述可植入医疗装置可置于从支气管镜的外部并输送到气道中。
29.一种可植入医疗装置,其用于沿气道分叉的第一气道和第二气道放置于患者肺中以减少与所述气道相关联的肺容量,所述装置包含:第一延长臂,其尺寸设定成沿所述第一气道的长度存在;第二延长臂,其尺寸设定成沿所述第二气道的长度存在;以及具有近端和远端的装置主体被置于在所述气道分叉处,所述装置主体进一步包含连接所述第一臂和第二臂的近端头段,
其中所述装置的第一臂进一步包含隆起部,所述隆起部被置于在接近所述气道分叉处,
其中在重新配置所述有隆起部的装置时,旋转所述头段会让所述隆起部接触所述第二臂,从而沿所述两臂对气道的长度施加偏置力,所述偏置力足以减少与所述气道有关的肺容量。
30.根据权利要求29所述的装置,其中所述旋转是完整旋转一周并且将所述装置的所述两臂固定于固定位置。
31.根据权利要求29或30所述的装置,其中所述装置主体进一步包含鞍形物,所述鞍形物被配置成将所述装置主体安放在紧靠所述装置主体远端的两气道之间的肺组织上。
32.根据权利要求29到31中任一项所述的装置,其进一步包含从所述装置主体向近端延伸的头端,所述头端被配置成与输送工具接合,从而将所述装置向远端推进到一个或多个气道中。
33.根据权利要求29到32中任一项所述的装置,其中所述装置主体可被配置成与输送工具接合,以暂时改变(增加或减小)所述第一臂和第二臂所施加的偏置力,从而将所述装置向远端推进到一个或多个气道中。
34.根据权利要求29到32中任一项所述的装置,其进一步包含第二锁定机制,所述第二锁定机制可以应用于所述装置主体,以改变一个或多个臂沿其相应气道长度的偏置力。
35.根据权利要求29到34中任一项所述的装置,其中至少一个臂的所述远端配置有不会引起组织创伤的尖端。
36.根据权利要求29到35中任一项所述的装置,其中至少一个臂的所述远端被配置成接纳并且接合递送用的导丝。
37.根据权利要求29到36中任一项所述的装置,其中每个臂的所述远端被配置成接纳并且接合递送用的特有导丝。
38.根据权利要求29到37中任一项所述的装置,其中所述装置主体进一步包含至少一个装载装置或孔眼,所述装载装置或孔眼被配置成接纳并且接合一个或多个输送用的导丝。
39.根据权利要求29到38中任一项所述的装置,其中所述装置主体的近端尺寸设定成使得用具有互补远端的输送工具可实现与所述装置相连接以及所述装置的输送。
40.根据权利要求29到39中任一项所述的装置,其中所述装置适用于穿过支气管镜的操作通道来向支气管内输送。
41.根据权利要求40所述的装置,其中所述装置进一步被配置成在从支气管镜的所述操作通道远端递送时可自动重新定向所述装置的旋转位置。
42.根据权利要求40或41中任一项所述的装置,其中所述装置进一步被配置成沿支气管镜的所述操作通道的有螺纹或沟槽的表面可滑动地连通。
43.根据权利要求42所述的装置,其中所述装置被配置成在递送期间与支气管镜的所述操作通道接合,以暂时减小一个或多个臂的偏置力。
44.根据权利要求40到43中任一项所述的装置,其中所述装置被配置成在输送鞘或导管内进行输送。
45.根据权利要求44所述的装置,其中多个装置可依次排列并且被配置成依次释放。
46.根据权利要求45所述的装置,其中所述次序排列在最远的装置通过所述最远装置的近端与所述次序中下一个装置的远端之间的相互作用机构来部署。
47.根据权利要求29到46中任一项所述的装置,其中所述装置可置于支气管镜的外部并递送到气道中。
48.一种可植入医疗装置,其用于减少肺容量,所述装置包含:
具有头段和鞍形物的装置主体、连接到所述装置主体并且离开所述装置主体向远端延伸的第一臂以及连接到所述装置主体并且离开所述装置主体向远端延伸的第二臂,
其中所述第一臂和第二臂在所述装置主体头段连接到所述装置主体,并且
其中所述装置主体鞍形物紧靠所述第一臂和第二臂的最远交叉点的远端。
49.根据权利要求48所述的装置,其中所述装置可以配置成第一和第二配置。
50.根据权利要求48或49所述的装置,其中所述装置可以通过所述头段大致上旋转一周,在第一配置与第二配置之间可逆地转换。
51.根据权利要求50所述的装置,其中所述装置主体进一步包含至少一个紧邻所述装置的臂的凹槽,当所述装置被配置成所述第二配置时所述凹槽被配置成接纳并锁定所述第二臂。
52.根据权利要求51所述的装置,其尺寸设定成使得在所述第一配置与所述第二配置之间总体装置长度以及所述装置主体、第一臂和第二臂的长度大致上保持恒定,在所述第一配置与所述第二配置之间所述装置的近端宽度大致上保持恒定,并且在所述第二配置中在所述臂连接到所述装置主体下所述臂之间的宽度大致上消除,并且在所述第一配置与所述第二配置之间所述臂之间的总距离减小。
53.一种肺减容装置,其包含:
头段,
一端连接到所述头段的第一臂,以及
一端连接到所述头段的第二臂,
其中所述第一臂和第二臂每一者都适于延伸到肺气管分支中、或支气管中,且所述头段适于置放在所述支气管分叉处的上游,并且
其中所述第一臂和第二臂向所述气管分支施加偏置力并且由此减小靠近所述气管分支的肺段。
54.一种减少与患者中气管分叉的第一气道和第二气道相关联的肺组织容量的方法,所述方法包含:
将具有至少一个可换配置的可植入气管装置装载到支气管镜的外部,将所述装载装置的支气管镜推向所述患者气道中,直到紧邻所述肺中的所述气道分叉,将所述装置进一步推进到远端位置,其中所述装置的第一臂置于第一气道中,并且所述装置的第二臂置于第二气道中,通过使所述头段大致上旋转一周替换装置定向,沿所述臂将偏置力施加到气道的长度,足以减小与所述气道相关联的肺容量,并且将所述支气管镜从所述患者气道中抽缩。
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