CN108025180B - 用于括约肌和其它组织再生的系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于治疗无力的或漏流的尿道括约肌或其它括约肌的系统。该系统包括两个磁体和一个或更多个装置，用于将其中一个磁体固定在身体器官的第一侧并固定另一磁体在身体器官的第二侧。这些磁体可以围绕身体器官就位，且以彼此相反的极彼此相向。本发明可以被用于引起括约肌如尿道括约肌或胃食管括约肌的肌肉组织形成，也被用于机械堵塞漏流的尿道瘘或膀胱阴道瘘。

Description

用于括约肌和其它组织再生的系统

技术领域

本发明涉及医用器械。

背景技术

以下的现有技术出版物被认为与理解现有技术相关：

美国专利US6,293,923，

Coletti等人的Cytometry Part A，71A:846-856,2007。

联合国秘书长报告，大会69届会议，2014年8月5日，A/69/256:“Supportingefforts to end obstetric fistula”，

美国专利申请2005/0131,442。

膀胱的非自主漏尿可能源于各种不同原因，其可以大体被分为以下两组：

解剖学原因，例如尿道括约肌机能毁坏或功能不足或者膀胱阴道瘘、膀胱子宫瘘或输尿管阴道瘘的形成。感官性原因，包括膀胱功能能力下降，造成即将失控排泄，其可能引起失控排尿。

已经研制出几种手术和非手术方法，例如在重度压迫性尿失禁(SUI)案例中用于阻止尿道下降的尿道吊带，和用于较轻案例的各种不同尿道压迫用阴道栓剂。

胃食管括约肌是相对于胃密封食道的肌肉实体。通常，括约肌在吞咽时张开，允许食物进入胃。在剩下时间，它紧密闭合以防止食物和胃中酸液回升入食道。

胃食管返流疾病(GERD)是消化失调，在此，胃食管括约肌没有封严并且在每次吞咽之间保持松弛。这致使包含酸性消化汁的胃内容物进入食道并刺激食道。如果不治疗GERD，则它可能永久性损伤食道，或甚至导致在食道处的癌肿生长。许多事情可能削弱下食道括约肌或使之松弛，包括某些食物、吸烟、酒精、许多药品、因肥胖或怀孕而增大的腹部压力以及横膈膜肌肉变得软弱无力，造成胃的一部分隆起突出到横膈膜上(食管裂孔疝)且破坏了括约肌发挥功能。

术语“膀胱阴道瘘”是指在膀胱和阴道之间存在瘘或通道，它大多是常见的生殖尿道瘘。这造成尿液持续从膀胱漏入阴道并从阴道漏出，导致频繁的阴道和外阴刺激和膀胱感染。膀胱阴道瘘需要有经验的外科医生的手术修复。在发达世界中，这样的瘘并不常见且通常源于妇科外科手术并发症、盆腔脓肿或盆腔放疗。但在贫穷的发展中国家，这些瘘更常见且涉及到因无人看护分娩造成的梗阻性分娩、骨盆尺寸小、胎位不正性难产、弱的子宫收缩和阴道前庭狭窄，尤其在很年轻的女孩中。在非洲某些地区，据估计每千名阴道分娩女性中高达3到4例发展成这些瘘。2014年的联合国秘书长报告指出：“产科瘘是造成妇女失禁且通常被轻蔑并与其家人和社会隔绝的灾难性生育伤害”。源自不停漏流的气味连同对其起因的误解通常导致指责和排斥。许多患瘘妇女被其丈夫和家庭遗弃。他们可能发现难以保证收入或支持，由此贫者更贫”(联合国秘书长报告，大会69届会议，2014年8月5日，A/69/256:“Supporting efforts to end obstetrric fistula”)。膀胱阴道瘘的非手术治疗几乎无效。大多数的膀胱阴道瘘需要专家外科手术来闭合通常经腹部或阴道的瘘口。在某些情况中，它可以利用腹腔镜手术或机器人手术来治疗。

用于温和型SUI的保守治疗基于骨盆底肌肉组织强化，其借助电刺激或其它理疗手段如Kegel锻炼、需要患者紧密主动合作的措施。

虽然严重的SUI和骨盆底下垂病例可以利用外科手术被成功治疗，所述外壳手术基于天然筋膜吊带或人工丝网吊带的植入，但在大约30-40％的SUI病例中失禁大多在5到10年内复发，这是因为与年龄相关的荷尔蒙缺乏，其造成骨盆底肌肉变得软弱无力。

通过脉冲磁场或单磁场所产生的体外磁刺激已经显示出引起在组织培养物中的肌肉组织形成(Coletti等人，Cytometry Part A，71A:846-856,2007)。

发明内容

在其一个方面，本发明提供一种用于例如在男性个体或女性个体的解剖学尿失禁情况下的无力或漏流的尿道括约肌的治疗的系统。外件包括第一磁体且适于在括约肌下方靠近尿道下游侧固定在外体表上，即在男性患者的会阴和女性患者的外阴处。泡状件包括第二磁体且设计成在尿道括约肌的膀胱端上方漂浮在膀胱内。在较严重的尿失禁情况下，磁体强度可被增大以将泡状件拉向膀胱出口以固定它并产生如美国专利US6,293,923所述的尿道机械堵塞。

本发明基于以下的新发现，将肌肉组织安放在两个磁体之间可引发肌肉组织的形成和增生加速，此时磁体的取向为两个磁体的相反两极彼此相向。利用这样的取向，磁场线经过在它们之间的组织。发明人已经发现，将前体肌肉细胞安放在由两个相对取向的NdFeB.45磁体(5×20×50mm)产生的磁场内，肌肉细胞在此位于两个磁体之间能引起肌肉组织的组织化和增生。发明人也已经观察到当使组织暴露于两个磁场时引起括约肌肌肉组织活体增强。

在其另一个方面，本发明提供一种方法和系统，用于引起在身体器官中的肌肉和其它组织的形成。本发明的系统包括两个或更多个磁体和用于将磁体保持在待治疗的组织的对置两侧的装置。这两个磁体最好以相反两极彼此相向的方式来保持。

在本发明的一个实施例中，本发明的系统适于用在女性个体的新膀胱阴道瘘的治疗中。在此实施例中，阴道件包括第一磁体且适于靠近瘘的阴道侧地保持在阴道中。泡状件包括第二磁体且设计成被在瘘的膀胱侧插入膀胱中，以产生穿过瘘的对立磁场并引发组织再生的加速，其可以闭合新瘘管而无需外科手术作业。在瘘管上皮形成情况下，在施加对立磁场之前，瘘管的黏膜覆层可以利用“瘘刷”被刷掉，以沿瘘管产生原组织。磁体强度可被增大以将泡状件拉向瘘的膀胱口，从而将其固定并在组织再生期间产生瘘管的机械堵塞。

在又一个实施例中，本发明适用于例如在男性个体或女性个体的胃食管返流疾病(GERD)情况下的无力胃食管括约肌的治疗。在此实施例中，腹侧件包括第一磁体，其适于就位于在胃食管括约肌上方的个体腹侧表面，而背侧件包括第二磁体，其适于就位于在括约肌上方的个体背部以产生穿过胃食管括约肌的对立磁场。

附图说明

为了理解本发明并看到可以如何实际实现它，现在将仅通过非限定性例子并参照所附的光学显微镜照片和附图来描述优选实施例，其中：

图1示出根据本发明的一个实施例的用于治疗膀胱的无力括约肌的系统，

图2示出将图1的系统用在女性个体膀胱的无力尿道括约肌的治疗中，

图3a-3e以横截面图示出可能用于图2的系统的膨胀后的泡状件的形状的五个例子：带有单个凹窝的球体形(图3a)，带有两个凹窝的球体形(图3b)，扁平圆盘形(图3c)，带有在泡状件内腔中的磁体的球体形(图3d)以及带有磁铁的球体形(图3e)，

图4a示出未暴露在磁场作用下的C2C12细胞的细胞培养物的显微镜照片图像，

图4b示出暴露在单个磁体的磁场作用下的C2C12细胞的细胞培养物的显微镜照片图像，

图4c示出暴露在两个磁体之间的磁场作用下的C2C12细胞的细胞培养物的显微镜照片图像，此时彼此相反的两极彼此相向，

图5a和5b示出根据本发明的这个方面的一个实施例的用于治疗女性个体的膀胱阴道瘘的系统，

图6示出图5的系统的阴道件的立体图，

图7示出将图5a和5b的系统用在女性个体的膀胱与阴道之间的瘘的治疗中，和

图8以前视图(图8a)和后视图(图8b)示出将系统用于治疗返流无力胃食管括约肌。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的一个实施例的用于例如在男性个体或女性个体的尿失禁情况下的无力尿道括约肌的治疗的系统102。在男性个体情况下，尿失禁可能源于前列腺外科手术，其可能导致尿道括约肌受伤。系统102包括外件104和泡状件106。该外件适应于固定在膀胱下方的外体表上，例如女性患者的外阴处和男性患者的会阴区。外件104可以被加入衣物例如由个体穿戴的吊带或内裤中。外件104包括一个或多个磁体108。泡状件106是球囊，其设计用于被填充在膀胱内，并且在图3a-3e的横截面图中示出了泡状件106的例子。泡状件106具有围绕出内腔的薄壁112。泡状件106的壁112可以由任何弹性的生物相容性材料例如医用级硅树脂或含有铁磁性颗粒的医用级硅树脂制造。壁112中的自封阀容许该内腔被填充气体或比尿轻的流体以使泡状件达到其膨胀漂浮形态，如下所述。当内腔是空的时，可以使泡状件106瘪缩以便经尿道送入膀胱中，接着被填充液体，直到泡状件106在膀胱内达到其膨胀形态。泡状件106具有泡磁体(图1未示出)，其例如可以嵌设在壁112中或者位于泡状件106的内腔中。内腔中的磁体可以是由悬浮在载体流体如矿物油中的小磁性颗粒构成的铁磁流体。适用于插入并保留在膀胱中的膨胀式球囊例如在美国专利US6,293,923中有描述。

泡状件106被插入处于空而瘪缩状态下的膀胱的内腔中且在膀胱内通过经自封阀注入膨胀流体至泡部件的内腔而被填充。美国专利申请公开号2010-0016834披露了一种递送装置，其可以被用于将处于其空而瘪缩状态的泡状件106经尿道送入膀胱并给泡状件填充膨胀流体。为了从膀胱中移除泡状件，泡状件的壁可以被刺破以排出膨胀流体并允许泡状件瘪缩以便移除。美国专利申请公开号2010-0016834披露了一种收回装置，其可以被用于刺破泡部件的壁以排空膨胀流体并经尿道从膀胱移除泡状件。

图2示出了系统102被用在女性个体的膀胱162的无力尿道括约肌160的治疗中。系统102被相似地用在男性个体的无力尿道括约肌的治疗中。泡状件106已被插入膀胱162中并在膀胱内被填充以允许泡状件106达到其膨胀形态并漂浮在尿液中，如上所述。外件104的磁体108已经通过个人所穿衣物或吊带(图2未示出)被固定在膀胱162下方的体表上。

外磁体108和泡磁体116按照相反的极彼此相向的方式安置。外件的磁体和泡状件的磁体一般在使用中间隔约4到6厘米(图2)。在此情况下，在外件的磁体和泡状件的磁体之间的磁场可以具有例如约800高斯的强度以将泡状件固定在膀胱出口附近。通过在括约肌组织上方和下方的两个磁体108、116产生的对立磁场可以引起括约肌组织再生，这可能倾向于加强括约肌并减小或消除漏尿。此外，如果需要，可以通过使用更强的磁体将泡状件106吸向膀胱口168以密封膀胱口168且防止漏尿。

膨胀后的泡状件106的形状被选择成匹配于其对此被用于加强括约肌、再生组织或堵塞通道的迹象。泡状件106可以具有任何膨胀后形状。图3a-3e以横截面图示出五个可能用于膨胀后的泡状件的形状。泡状件106的膨胀形态例如可以是具有单个凹窝7的球体形(图3a)、具有两个凹窝9、11的球体形(图3b)、扁平圆盘形(图3c)、带有在泡状件内腔14中的磁体13的球体形(图3d)、或者带有磁铁15的球体形(图3e)。泡状件106也可以呈多面体形(未示出)。

任何生物相容性流体可以被用作填充流体以使泡状件106膨胀。填充流体最好赋予膨胀后的泡状件106以低于尿比重的比重，使得膨胀后的泡状件106漂浮在尿中。例如填充流体可以是消毒后空气，或者是生物相容性油例如矿物油/液态石蜡、植物油或其它含油物质。在一个当前优选的实施例中，泡状件106的壁112由医用级硅树脂制造，且填充流体是轻质矿物油。发明人已经发现，当泡状件106的壁112由硅树脂制造时，泡状件106的内腔中的轻质矿物油可以缓慢经泡状件106的壁112渗出并且形成薄而光滑的涂层，此时在泡状件106的外表面上有零应力，这倾向于减轻或防止在泡状件106上的生物膜形成和晶体粘附，其可能造成感染。

做实验来研究并确定在两个对立磁体之间产生的对立磁场对单层肌肉细胞前体的作用。C2C12细胞以15000个细胞/平方厘米的密度被繁殖并且培育四天。一个细胞培养物被安放在静磁体上。第二细胞培养物被安放在两个对立的静磁体(北极对南极)之间。第三细胞培养物是未暴露于磁场作用下的对比培养物。所用磁体是方形NdFeB.45磁体(5×20×50mm)。从单磁体测得的磁场为800高斯，两个磁体之间的距离为5厘米，这大致是外阴与膀胱下部之间的距离。在培育四天后，所述细胞与4％PFA(多聚甲醛)混合并且用FITC-配对鬼笔环肽(对于肌动蛋白纤维，其在显微镜照片中看起来是绿色的)、DAPI(对于细胞核，其在显微镜照片中看起来是蓝色的)和肌间线蛋白(对于肌肉，在显微镜照片中看起来是红色)染色。在样本随机区域内按照20倍、40倍和100倍的放大倍率用荧光显微镜拍摄照片。

图4示出了未暴露在磁场作用下(图4a)、暴露在单磁体的磁场作用下(图4b)和暴露在两个磁体之间磁场的作用下(图4c)的C2C12细胞的细胞培养物的图像。相比于未暴露于磁场作用下(图4a)的细胞，在单个磁体上方(图4b)或是在两个磁体之间(图4c)暴露于磁场作用下的细胞均显示出增强的成熟，这通过多核肌小管的形成来表明。在这些培养物中，细胞显示出对齐取向。肌小管的形成在安放在两个磁体之间(图4c)的培养物中是最大的。

图5a和5b示出了根据本发明的这个方面的一个实施例的用于女性个体中的刚出现的新膀胱阴道瘘或者陈旧膀胱阴道瘘的治疗的系统2，在这里，其黏膜覆层已经利用瘘刷被去除。系统2包括阴道件4和泡状件6。如图5a的横截面图和图6的立体图所示的阴道件设计用于插入和保留在阴道中。阴道件的插入和移除通过提手5来促成。阴道件在其外表面上包括一个或多个磁体保持位点3，阴道磁体8可以被插入和保持在这里。图5a和图6示出了四个保持位点。这只是举例性的，阴道件可以具有任何数量的保持位点。包含其磁性件8的阴道件被包围在生物相容性涂层10内。涂层10被选择为促成阴道件保留在阴道内并容易清理和让个人感到舒适。涂层10可以由一次性材料制造。

泡状件6是球囊，其设计成在个体膀胱内被填充，并且如图5b的横截面图所示。泡状件6具有围绕出内腔14的薄壁12。泡状件6的壁12可以由任何弹性的生物相容性材料例如医用级硅树脂制造。壁12中的自封阀容许内腔14被填充流体以使泡状件如下所述地达到其膨胀形态。当内腔14是空的时，可使泡状件6瘪缩以便经尿道送入膀胱中，接着被填充流体，直至泡状件6在膀胱内达到其膨胀形态。泡状件6具有泡磁体16，其例如可以被嵌设在壁12内或者位于泡状件6的内腔14中。内腔中的磁体可以是由悬浮在载体流体例如矿物油中的小磁性颗粒构成的铁磁流体。适用于插入和保留在膀胱中的膨胀式球囊例如在美国专利US6,293,923中有描述。

图7示出了系统2被用在膀胱阴道瘘60的治疗中，膀胱阴道瘘形成在女性个体的膀胱62和阴道64之间。为了用所发明的系统治疗这种瘘，在将阴道件和泡状件插入身体之前，覆盖瘘管的黏膜层可以利用瘘刷被除去。示出了如上所述已被插入膀胱62且在膀胱内膨胀之后的泡状件6。阴道件4已经被插入阴道64，此时其磁体8位于瘘60的阴道口66的高度水平。阴道件磁体8在阴道中的正确就位通过选择合适的保持位点3(图5a和图6)以靠近瘘60安置磁体8来促成。泡磁体16和阴道磁体8如此就位，即相反的两极彼此相向。因为位于阴道件4内的磁体8与泡状件6内的磁体16之间的相互吸引，瘘管就位在所述两个磁体之间。同时，泡状件6位于膀胱62中以堵塞瘘60的泡开口68。在阴道件4和泡状件6如图7所示就位的情况下，倾向于减少或消除尿从膀胱62经瘘60非自主地经行至阴道64。

泡状件6的壁12可以由任何弹性的生物相容性材料例如医用级硅树脂制造。膨胀后的泡状件6的形状被选择成最佳吻合围绕瘘60的膀胱口68的膀胱组织的形貌。发明人已经发现，截平的球体形状倾向于提供较大的占用空间并产生令人满意的瘘60的膀胱口68的密封。球囊的大轴线可以为1厘米至6厘米，并且根据瘘的直径来选择。

任何生物相容性流体可以被用作膨胀流体以使泡状件膨胀。膨胀流体优选赋予膨胀后的泡状件6以小于尿比重的比重，从而膨胀后的泡状件6漂浮于尿中。例如膨胀流体可以是消毒后空气，或者是生物相容性油例如矿物油/液态石蜡、植物油或其它含油物质。在一个当前优选的实施例中，泡状件6的壁12由医用级硅树脂制造，且膨胀流体是轻质矿物油。发明人已经发现，当泡状件6的壁12由硅树脂制造时，在泡状件6的内腔14中的轻质矿物油可以缓慢经泡状件6的壁12渗出并且形成薄而光滑的涂层，此时在泡状件6的外表面上存在零应力，这倾向于减小或防止在泡状件6上的生物膜形成和晶体粘附，其可能造成感染。

如上所示，发明人已经观察到在安放于两个对立磁场之间的组织培养物中的肌小管形成的加速。因此，由两个磁体8、16产生的瘘60周围的磁场(图7)可以引起在瘘60周围的组织上的加速的膀胱肌肉组织形成，这可能倾向于闭合所述瘘。

阴道件的磁体和泡状件的磁体一般将在使用中间隔约1至3厘米(图7)。在膀胱阴道瘘情况下，一个较弱的磁场可在阴道件与泡状件之间提供足够大的吸力以将两个件保持在正确位置并且还是在组织再生中有效用于闭合瘘管。

下食道括约肌(LES)是在远侧部或胃进口处的食道上的生理括约肌。正常工作的LES防止胃内容区返流向食道。该括约肌的减弱或者胃的横膈膜食道裂孔疝造成返流。

图8示出了系统202被用在男性个体或女性个体的食道262与胃263(如图8a和8b的虚线所示)之间的无力的胃食管括约肌260的治疗中。系统202包括腹侧磁性件204和背侧磁性件206。腹侧和背侧磁性件被加入衣物中例如由个体穿戴的皮带、马甲、吊带或背心205中。腹侧件204包括磁体208，背侧件206具有第二磁体216。在图8a的前视图中以及图8b的后视图中示出了已被个体穿戴起来后的吊带或衣物205。腹侧件204已经被固定在胃食管括约肌260上方的腹部体表上，而背侧件206已被固定在胃食管括约肌260上方的背部体表上。

通过两个对置磁体208、216包围胃食管括约肌260的磁场可以引发下胃食管括约肌和横膈膜肌的肌肉组织形成，其可以试图加强括约肌并减小或消除胃食管返流疾病(GERD)。

Claims (18)

1.一种引起组织再生的系统，包括：

产生第一静磁场的第一磁体；

产生第二静磁场的第二磁体；和

一个或更多个装置，其设计成将所述第一磁体固定在身体器官组织的第一侧并将所述第二磁体固定在该身体器官的第二侧；

所述第一磁体的一极面向所述第二磁体的相反极以提供对立磁场来引起所希望的器官的组织再生。

2.根据权利要求1所述的系统，其适于引起括约肌的组织再生以加强该括约肌。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，该括约肌是膀胱括约肌。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，

·第一装置是外装置，其适于在尿道括约肌的下游部分处固定于个体的在膀胱下方的外体表上；和

·第二装置是含磁体的泡状件，其适于漂浮于膀胱中，其相反极面向所述外装置的磁体。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，该泡状件是含磁体的球囊，其设计成在个体的膀胱中被填充。

6.根据权利要求4所述的系统，其中，该外装置被加入设计成由个体穿戴的衣物中。

7.根据权利要求2所述的系统，其中，该括约肌是胃食管括约肌。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，

·第一装置是腹侧件；

·第二装置是背侧件；和

·所述腹侧件和所述背侧件被加入衣物、马甲、背心、皮带或吊带中。

9.根据权利要求1所述的系统，其适于治疗女性个体的膀胱阴道瘘。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，

·第一装置是阴道件，其适于靠近所述瘘的阴道侧地保持在阴道内；和

·第二装置是泡状件，其适于在所述瘘的膀胱侧被固定在膀胱内。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，

·第一磁体被包围在生物相容的涂层中，适于促成该阴道件保留在阴道内；和

·该泡状件是球囊，其设计成在女性个体的膀胱内被填充流体。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，该阴道件具有提手。

13.根据权利要求11所述的系统，其中，该阴道件具有一个或多个保持位点，每个保持位点设计用于保持第一磁体。

14.根据权利要求11所述的系统，其中，填充后的球囊所具有的形状选自：

·球形；

·具有一个或两个凹窝的球形；和

·盘形。

15.根据权利要求11所述的系统，其中，该球囊包括用于填充球囊的自封阀。

16.根据权利要求1所述的系统，其适于引起骨盆底肌肉的组织再生以减小或消除漏尿或漏粪便或者在生育后强化阴道肌肉，其中，尿道括约肌和肛门括约肌以及阴道肌肉组织是骨盆底肌肉的一部分。

17.根据权利要求1所述系统，其中，第一装置是外装置，其适于在尿道括约肌的下游部分处固定于个体的在膀胱下方的外体表上；其中，第二装置是含磁体的泡状件，其适于漂浮于膀胱中，其相反极面向所述外装置的磁体；并且其中，该泡状件设计成吸向膀胱口以密封该膀胱口。

18.一种用于治疗无力的或漏流的括约肌的系统，包括：

产生第一静磁场的第一磁体；

产生第二静磁场的第二磁体；和

第一装置，其设计成将第一磁体固定在待治疗的该括约肌的第一侧；和

第二装置，其设计成将第二磁体固定在待治疗的该括约肌的第二侧；

其中，所述第一磁体和所述第二磁体是按照所述第一磁体的一极与所述第二磁体的相反极相向的方式被固定在可穿戴衣物中以形成封闭的磁场，该封闭的磁场引起该括约肌的组织再生。

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