CN109475358B - 设计用于植入体腔的可充盈和可拆卸的球囊、相关的治疗套件和引流方法 - Google Patents

Abstract

球囊(12)包括：‑由限定内部空间(32)的密封壁(30)形成的袋(24)；‑用于用流体填充内部空间(32)的阀，其能够在填充内部空间(32)之后被封闭。袋(24)限定了开向内部空间(32)的流体引出孔(36)。球囊(12)包括封闭引出孔(36)的元件(62)，封闭元件(62)能够在磁场的作用下释放引出孔(36)，以便能够部分引出包含在内部空间(32)中的流体。封闭元件(62)相对于袋(24)沿着至少两个不同的轴线可移动。

Description

设计用于植入体腔的可充盈和可拆卸的球囊、相关的治疗套 件和引流方法

本发明涉及一种可充盈球囊，设计用于植入体腔内，包括：

-由限定内部空间的密封壁形成的袋；

-用于用流体灌装内部空间的阀，在灌装内部空间之后能够被封闭。

球囊能够插入展开装置的末端并且能够从该装置拆卸。

这种球囊专门设计成植入胎儿的气管中，以便在胎儿罹患先天性膈疝时实施胎儿气管堵塞术。球囊还可以在多种潜在适应症的背景下使用，例如胎膜早破或与胎儿肺发育不全相关的任何其他病症。先天性膈疝是一种偶尔影响胎儿的病症，新生儿当中发病率为1/3000至1/5000。

由于膈肌缺损，这种疝导致腹部器官(例如肠、胃和/或肝脏)侵入胸腔。这施加压力于正在发育的肺并造成可能导致呼吸衰竭，有时甚至新生儿死亡的肺发育不全。根据某些研究，由孤立的先天性膈疝引起的当前死亡率估计为大约30％。根据疝的大小，肺发育不全或多或少严重。一旦孩子出生，后果就是呼吸衰竭，还有肺动脉高压。

为了克服这个难题，具体地从“Technical Aspects of Fetal EndoscopicTracheal Occlusion for Congenital Diaphragmatic Hernia,”Journal of PediatricSurgery,(2011)46,22-32”已知，将球囊借助内镜检查术植入胎儿的气管并用流体灌装该球囊以阻断肺内部球囊上游的肺分泌物，从而产生刺激肺部发育的高血压。

当应用这种技术时，研究表明肺部发育显著改善，大大增加了新生婴儿出生后存活的机会。

为了有效，在胎儿的气管中植入球囊必须因此阻断胎儿的天然气道。然而，需要通过实施另一次内镜检查术或通过刺穿球囊的壁，使球囊塌缩，以便通畅天然气道。

该手术在闭经34周左右在子宫内进行，或者如果破水或在分娩开始时事先进行。事实上，出生前除球囊对于实现肺细胞充分成熟至关重要，这增加新生儿存活的机会。在子宫内移除也有利于新生儿管理，并且在某些情况下，使得设想阴道分娩成为可能。

困难源自以下事实：这种手术仅可能由专业化团队进行，这种手术并不总是在技术上可实现，并且它与围产期死亡率高相关。

此外，总是存在可以塌缩球囊之前发生分娩的风险。如果负责分娩的团队没有在分娩期间或分娩后不久取出球囊，这可能对新生儿产生严重后果。

因此，怀有在气管中具有球囊的胎儿的患者被迫停留在能够迅速且以最安全方式执行这种干预的医院中心附近或其中。

如果患者不住在这种医院中心附近，这是不方便且昂贵的。

本发明的一个目的是提供一种容易且实用地植入体腔、尤其胎儿气管中，然而在需要时可以简单塌缩的可充盈球囊。

为此，本发明的主题是一种上述类型的球囊，其特征在于，所述袋限定了开向内部空间的引流孔，所述球囊包括封闭引流孔的元件，所述封闭元件能够在磁场的作用下释放引流孔，以便能够至少部分地引出包含在内部空间中的流体，所述封闭元件相对于所述袋沿着至少两个不同的轴线可移动。

本发明的球囊可以包括以下特征中的一个或多个，单独地或以任何技术上可能的组合：

-封闭元件布置在内部空间中；

-在磁场的作用下，封闭元件在袋限定的内部空间中可自由移动；

-封闭元件能够籍由磁化作用保持在封闭引流孔的位置，封闭元件能够在磁场的作用下移动远离引流孔，所述磁场能够克服封闭元件在封闭引流孔的位置的磁化作用。

-球囊包括用于保持封闭元件的座，其布置在引流孔附近，封闭元件籍由磁化作用与保持座在封闭引流孔的位置配合；保持座优选地是安装在围绕引流孔的密封壁上的环；

-保持座上涂覆有一层柔性材料，封闭元件在封闭引流孔的位置布置在柔性材料层上；

-封闭元件是球；

-封闭元件永久磁化；

-封闭元件能够移动到在穿过引流孔的两个交叉轴线上释放引流孔的至少两个不同位置其；

-袋的密封壁由选自硅树脂、乳胶、聚氨酯和/或聚异戊二烯的聚合物制成；

-引流孔由灌装阀限定，封闭元件能够在灌装内部空间之后关闭灌装阀；

-灌装阀包括用于引导球囊充盈管的环，该引导环和/或封闭元件具有生物相容涂层。

本发明的主题还涉及一种患者治疗套件，所述套件包括：

-如上所述的球囊；

-球囊充盈和展开装置，其包括球囊支撑引导件，所述球囊以可释放的方式安装在支撑引导件上，以及球囊充盈管，其能够以可释放的方式插入到灌装阀中。

本发明的另一主题是一种引流如上所述的球囊的方法，该球囊植入体腔中，球囊的内部空间含有流体，封闭元件封闭引流孔。该方法包括以下步骤：

-使球囊在至少一个第一方向上经受有利地由核磁共振机产生的外部磁场；

-在外部磁场的作用下沿着至少一个轴线移动封闭元件，以释放引流孔；

-通过引流孔至少部分地引流包含在内部空间中的流体。

本发明的方法可以包括以下特征中的一个或多个，单独地或以任何技术上可能的组合：

-步骤：在不同于第一方向不同的至少一个第二方向上使球囊经受有利地由核磁共振机产生的外部磁场。

本发明更一般地涉及一种开启用于引出植入物中流体的孔的方法，该植入物包括封闭引流孔的构件，以使存在于植入物中的流体至少部分地穿过引流孔，所述方法包括以下步骤：

-使植入物在至少一个第一方向上经受源自核磁共振机的外部磁场；

-在外部磁场的作用下沿着至少一个轴线移动封闭元件，以便释放引流孔；

-使流体穿过引流孔。

开启方法可以包括以下步骤：在与第一方向不同的至少一个方向上使植入物经受核磁共振机产生的外部磁场。

本发明还涉及一种手术治疗方法，所述方法包括以下步骤：

-供应如上所述的套件；

-借助于展开和充盈装置，有利地通过内镜检查术将球囊放置在体腔中；

-在体腔内充盈球囊；

-将球囊在体腔中展开，并从体腔中取出充盈和展开装置。

该手术治疗方法可以包括以下特征：

-放置步骤包括将球囊输送到患者的羊膜腔中，然后将其插入存在于羊膜腔中的胎儿的气管中。

将从以下描述中更好地理解本发明，这些描述纯粹作为例子给出，并且参考附图进行，其中：

-图1是体腔中植入球囊之前本发明第一治疗套件在的示意图；

-图2是示出了从球囊内部看到的在封闭位置的球囊引流孔的细节；

-图3至图6示出体腔中引入球囊的连续步骤；

-图7是已充盈球囊在其展开期间的透视图；

-图8是在移动球囊封闭元件以在患者外部磁场的作用下释放引流孔期间的类似于图7的视图；

-图9是本发明第二球囊在其充盈之前的前向透视四分之三视图；

-图10是图9球囊充盈期间沿着其轴向正中面的横截面视图；

-图11是球囊充盈后的类似于图9的视图；

-图12是塌缩期间的类似于图10的视图；

-图13是本发明第三球囊的类似于图12的视图；

-图14是本发明球囊的变型的详细视图。

在图1中示意性示出本发明的第一治疗套件10。

治疗套件10包括如图4至图6中所示的设计成植入体腔14中的本发明可充盈球囊12。套件10还包括特别在图1和图3中示出的用于充盈可充盈球囊12并将其展开到体腔14中的装置16。

在图3至图6中所示的具体应用下，体腔14是存在于患者22的羊膜腔20中的胎儿18的气管。胎儿18例如患有先天性膈疝。

参考图1和图2，球囊12包括可以由流体充盈的袋24、用于灌装袋24的阀26，以及根据本发明，在患者22外部的磁场作用下释放的引流阀28可以。引流阀28与灌装阀26不同。

袋24由密封壁30形成，该密封壁30触碰可变形，根据其含有的流体量而限定容积可变的内部空间32。

密封壁30例如由聚合物材料如硅树脂或乳胶或橡胶如聚异戊二烯制成。

密封壁30的厚度小于1mm，通常在0.1mm和0.5mm之间。

袋24通常沿轴线A-A'具有细长形状，如图2所示。

参考图1，袋24限定由灌装阀26选择性封闭的用于灌装内部空间32的孔34和由引流阀28选择性封闭的与灌装孔34不同的引流孔36。

在该示例中，沿轴线A-A'看，灌装孔34位于袋24的近端。孔34在其周边处由阀26的安装套筒38限定，安装套筒38沿轴线A-A'相对于壁30突出。套筒38与壁30形成一体。

在该示例中，引流孔36穿过壁30的位于灌装孔34对面的远侧外围区域40。

引流孔36的横向延伸有利地小于1.5mm并且例如在1mm和1.5mm之间。

袋24的内部空间32能够经过灌装阀26由流体、优选地由液体灌装，以便将袋24从径向收缩的塌缩构型(如图1或图5所示)改变到径向扩张的充盈构型(如图7所示)。

在塌缩构型中，袋24有利地具有最大横向延伸，其中垂直于轴线A-A'看，所述最大横向延伸有利地小于1.5mm并且通常在1mm和1.5mm之间。

沿着轴线A-A'看，袋24的长度有利地在5mm和10mm之间。

因此，内部空间32的容积有利地在3mm³和10mm³之间。

在充盈构造中，垂直于轴线A-A'看，袋24有利地具有有利地小于10mm并且范围例如在5mm和9mm之间的最大横向延伸Et。

沿着轴线A-A'看，处于充盈构型的袋24的长度超过塌缩构型下袋24的长度。该长度有利地在15mm和25mm之间。

因此，内部空间32的容积有利地在250mm³和1600mm³之间。

袋的充盈流体例如是液体，特别是生理液体。该液体可以含有能够通过射线照相术可见的造影剂。

参考图1，灌装阀26通常是关闭的。它限定了用于将流体注入内部空间32的中央内腔50。

在该示例中，灌装阀26相对于壁30轴向突出。它围绕套筒38装配。

它包括在套筒38内部的限定中央内腔50的可变形环状密封件52，以及围绕套筒38装配的外围环54，以夹紧套筒38和密封件52。

环状密封件52布置在灌装孔34中。它籍由压缩作用可径向变形，以能够引入灌装内部空间32的元件。它能够自发返回到封闭灌装孔34的构型。

参考图2，灌装阀28包括在围绕灌装孔36的周边区域40中固定到密封壁30的座60，以及沿着至少两个不同轴线A-A'和B-B'可移动的在患者22外部的磁场作用下封闭引流孔36的元件62。

在该示例中，座60安装在周边区域40上，位于密封壁30的外侧。例如，其粘附到周边区域40。

这里，座60具有围绕引流孔36的环形状。

使用铁磁金属材料制成座60由，能够被永磁体磁化。

这里，封闭元件62布置在内部空间32中。如图2中所示，其具有超过引流孔36的最大横向延伸e1的最大横向延伸e2。在该示例中，封闭元件62是球。

封闭元件62永久磁化。因此，它能够与座60磁性配合，以便保持在封闭引流孔36的位置，其抵靠在面向座60的周边区域40施加在引流孔36中。

在该位置，封闭元件62完全封闭孔36并防止流体从内部容积32朝袋24的外部穿过。

引流孔口36的密封作用因周边区域40的存在增强，在周边区域40上承载封闭元件62，这形成可变形中间层。

在外部磁场(能够产生吸引封闭元件62的大于封闭元件62和座60之间配合力的力)的作用下，封闭元件62能够沿着至少两个轴线A-A'、B-B'从引流孔36移动离开进入内部空间32。

能够释放封闭元件62的磁场的强度例如大于0.1T并且具体地在0.5T和2T之间。

在实践中，当从封闭位置脱离时，封闭元件62能够沿着以引流孔36的轴线A-A'为中心的锥体64中的多个轴线在孔36处自由移动。锥体64具有朝向内部空间32的大于30°、优选地大于90°并且有利地等于180°的角度。

没有机械保持装置将封闭元件62连接到可充盈袋24和/或座60。

一旦从封闭位置脱离，封闭元件62能够到达释放孔36的至少一个位置，该位置取决于患者22的取向和外部磁场的取向。

特别地，离开封闭位置之后，封闭元件62能够在内部空间32内占据多个不同的释放位置，其中一个释放位置示于图8中。

参考图1和图3，用于充盈并展开球囊12的装置16包括在其远端71处承载球囊12的柔性引导件70、布置在引导件70中的充盈管72，、并且有利地，布置在充盈管72中以使其变硬的芯棒74

装置16还包括近端部件76，从而它可以由医生操纵，并且有利地，保护球囊12的移动式护套78。

引导件70在近端部件76和远端71之间延伸。它能够被变形，以便引入、有利地借助内镜检查术引入患者22并且到达体腔14。

充盈管72延伸穿过引导件70。它在上游连接到容器80以注入流体。

充盈管72具有远端部分82，其相对于引导件70的远端71突出，从而引入灌装阀26的中央内腔50中。

移动式护套78能够在其引入体腔14期间覆盖球囊12。它围绕引导件70可纵向移动，以便在体腔14中其植入点处露出球囊12。

现在将描述植入体腔14中的背景下治疗套件10的操作。

这种植入例如在存在于患者22的羊膜腔20中的胎儿18的气管中进行。

首先，将球囊12装配到充盈和展开装置16的引导件70的远端71。通过环状密封件52的径向变形，将充盈管72的远端部分82引入到灌装阀26中。

将封闭元件62抵靠周边区域40压到座60上。它占据其闭塞孔36的位置。

然后袋24采取图1和图5中所示的其径向延伸最小的塌缩构型如。

然后，通过内镜检查术，将在其末端设置有球囊12的装置16引入患者22中。在图3所示的例子中，医生将其引入羊膜腔20，然后推动其穿过胎儿18的气道，直到它到达气管，穿过声带(图4)。

一旦远端71处于体腔14中，医生就通过向近端件76牵拉护套拉，从护套78中抽出球囊12，如图5中所示。

可充盈袋24仍然采取其塌缩构型。

然后，医生将充盈流体经引入灌装阀26的充盈管72注入内部空间32。袋24径向扩张以实现其充盈构型，承载限定体腔14的壁，如图6中所示。

然后，医生通过从灌装阀26抽出充盈管72，将球囊12与充盈和展开装置16脱离。灌装阀26因环状密封件52径向扩张而重新关闭。

然后，医生从患者22取出装置16。

在充盈期间和之后，封闭元件62保持禁锢与内部容积32内部。

然后封闭体腔14。在胎儿18患有先天性膈疝的情况下，由于气管中存在充盈的球囊12，胎儿的肺发育改善。

必须移除球囊12时，患者接受高强度外部磁场，例如强度超过0.1T。

该磁场例如由磁共振成像机产生。取决于条件，患者在图像采集期间或者优选地在机器未采集图像的情况下在机器内部自行定位。优选地，患者不需要在机器内部自行定位，因为当接通时或在隧道的入口处，机器的泄漏场有利地足以产生释放封闭元件62的足够磁场，在这种情况下患者仅站在机器前即可。

优选地，如图8所示，例如通过移动患者，调整磁场和患者22之间的相对取向，从而磁场沿着至少两个不同的轴线H1和H2施加，如图8中所示。

外部磁场对封闭元件62产生克服封闭元件62和座60之间配合力的吸引力。

在外部磁场的作用下，封闭元件62远离引流孔36移动到孔36被释放的位置，例如图8中所示。

然后，至少一些存在于内部空间32中的流体从内部空间经引流孔36流向外部，导致球囊12快速塌缩。

然后，胎儿的气道再次畅通。然后，球囊12能够在压力下通过释放肺部流体从胎儿排出，或者在出生后几天取出。

封闭元件62的释放是立即且非常容易实现的。由于在一方面，封闭元件62和另一方面，可充盈袋24或座60之间不存在机械连接，因此该释放非常可靠并且不依赖于机械或电气机构。相反，引流孔36的通畅仅由施加的外部磁场联合施加在封闭元件62上的重力引起。

此外，该释放对患者22无侵入性，因为它可以远程执行，无需切开患者或甚至无需穿刺羊膜腔20。

如此获得的引流阀28具有低廉制造成本，同时无论何种情况，均确保正确发挥作用。

因此，胎儿18的风险完全消除，原因在于球囊12的撤回因其在所需时刻且无任何有侵入性手术情况下立即塌缩从气管排出而促进。

患者22受益于适当的治疗，确保其胎儿18的正常发育，而不必被迫停留在专门的医院中心附近或停留在其中，这限制费用，同时维持护理质量。

本发明的第二治疗套件110示于图9至图13中。

第二套件110的球囊12以与第一套件10的球囊12类似的方式形成。具体地，第二套件110的球囊12的尺寸与第一套件110的球囊12的尺寸相同。

然而，与第一套件10不同，球囊12包括形成灌装阀26和引流阀28的单个阀。

引流孔36由阀26、28的末端处的灌装孔34形成。因此，袋24设置有单个孔34、36，所述单个孔能够实现用流体灌装内部空间32并引出包含在内部空间32中的流体。

默认地，封闭元件62封闭灌装阀26。因此，限定灌装阀26的外围环54没有环状密封。因此，它限定了永久畅通的中央内腔50。

与第一套件10的球囊12一样，袋24借助插入外围环54中的套筒38延伸并限定中央内腔50的周缘。

在该示例中，套筒38借助开向外部的环状末端部件112延伸超过环54，与袋24相对。

在此，外围环54由铁磁金属材料制成。它将座60限定在周边区域40中，封闭元件62在封闭位置上承载于座60上。

这里，封闭元件62永久磁化。因此，在静止时，它在封闭位置抵靠座60上。

本发明的第二套件110的操作类似于第一套件10的操作。

然而，与第一套件10不同，将充盈管72引入到灌装阀26的周边环54中，同时不开启灌装孔34，因为封闭元件62保持抵靠座60。

如图10中所示，由充盈管72喷射的流体压力所产生的液压力推动封闭元件62远离座60，并至少部分地克服将封闭元件62保持在座60上的磁力。

因此在座60和封闭元件62之间形成间隙，允许流体进入内部空间32并引起袋24充盈。

当充盈完成时，封闭元件62在磁力的作用下恢复其封闭位置。流体的内部空间32以密封的方式被封闭，如图11中所示。在球囊12的内部空间32中存在诱导的压力，例如超过0.5相对巴，特别是大约1相对巴。

该压力对于开始充盈(触发球囊12的弹性)是必要的。这种压力在充盈的第二阶段下降。诱导的压力取决于材料的弹性、壁厚度、球囊的初始长度等。它增强阀门的密封作用。

为了使球囊12塌缩，患者接受高强度外部磁场用，如前所述。

如图12中所示，这导致封闭元件62(至少暂时地)释放远离座60并且导致封闭元件62的流体通往中央内腔50，从而使袋24塌缩。

封闭元件62远离座60的移动有利地非常有限，例如限于百分之几或甚至十分之几毫米。

然而，封闭元件62相对于袋24沿着至少两个不同的轴线可移动，如同第一套件10的球囊12一样，这不需要以特定方向上控制磁场的取向以释放封闭元件62。

有利地，对于先前描述的每个球囊12，封闭元件62和/或外围环54设置有生物相容涂层114。

该涂层例如是钛、碳、氟化聚合物(特别是聚四氟乙烯)和/或聚对二甲苯的涂层。作为变型，涂层是膜，特别是聚合物膜，例如由聚异戊二烯或聚氨酯制成。

在图13所示的示例中，环54的至少一个外周表面116设置有生物相容涂层。有利地，环54的内周表面118和封闭元件62的外表面也设有该涂层。

在另一个变型中，如图14所示，环54在其形成封闭元件62的座60的末端具有倒角201。

因此，封闭元件62能够进一步进入环54的内径。这增加了接触表面并因此增加在座60处截取的封闭元件62和环54之间的密封。

在另一个变型(未示出)中，在离开封闭位置之后封闭元件62不必定地能够在整个内部空间32内自由移动，而仅在内部空间32的有限区域内自由移动。例如，用于接收封闭元件62的隔间安装在引流孔36周围的内部空间32内。

在另一个变型(未示出)中，封闭元件62在其封闭位置布置在内部空间32外部。用于接收封闭元件62的隔间安装在袋24上，指向其外部，围绕引流孔36。这个接收隔间优选地穿孔以允许来自内部空间32的流体穿越它流流动。

在其他变型中，封闭元件62不是球形的，而具有不同形状，例如多面体。

Claims (14)

1.设计用于植入体腔(14)中的可充盈球囊(12)，其包括：

-由限定内部空间(32)的密封壁(30)形成的袋(24)；

-用于用流体灌装内部空间(32)的灌装阀(26)，其能够在灌装内部空间(32)之后被封闭；

其特征在于，所述袋(24)限定了开向内部空间(32)的流体引流孔(36)，所述球囊(12)包括封闭引流孔(36)的封闭元件(62)，所述封闭元件(62)能够在磁场的作用下释放引流孔(36)，以便能够至少部分地引出包含在内部空间(32)中的流体，所述封闭元件(62)相对于袋(24)沿着至少两个不同的轴线可移动。

2.根据权利要求1所述的球囊(12)，其中所述封闭元件(62)布置在所述内部空间(32)中。

3.根据权利要求2所述的球囊(12)，其中所述封闭元件(62)在磁场的作用下在所述袋(24)限定的内部空间(32)中可自由移动。

4.根据前述权利要求中任一项所述的球囊(12)，其中所述封闭元件(62)能够籍由磁化作用保持在封闭所述引流孔(36)的位置，所述封闭元件(62)能够在磁场的作用下移动离开引流孔(36)，所述磁场能够克服使封闭元件(62)保持在封闭所述引流孔(36)的位置的磁化作用。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的球囊(12)，其包括至少一个保持所述封闭元件(62)的保持座(60)，其设置在所述引流孔(36)附近，所述封闭元件(62)通过磁化作用与保持座(60)在封闭引流孔(36)的位置配合。

6.根据权利要求5所述的球囊(12)，所述保持座(60)是围绕引流孔(36)安装在密封壁(30)上的环。

7.根据权利要求5所述的球囊(12)，其中所述保持座(60)涂覆有柔性材料层，所述封闭元件(62)在封闭所述引流孔(36)的位置布置在所述柔性材料层上。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的球囊(12)，其中所述封闭元件(62)是球。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的球囊(12)，其中所述封闭元件(62)永久磁化。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的球囊(12)，其中所述封闭元件(62)能够移动到在穿过所述引流孔的两个交叉轴线上释放所述引流孔(36)的至少两个不同位置。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的球囊(12)，其中所述袋(24)的密封壁(30)由选自硅树脂、乳胶、聚氨酯和/或聚异戊二烯的聚合物制成。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的球囊(12)，其中所述引流孔(36)由所述灌装阀(26)限定，所述封闭元件(62)能够在所述内部空间(32)已经灌满之后关闭所述灌装阀(26)。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的球囊(12)，其中所述灌装阀(26)包括引导管(72)以使所述球囊(12)充盈的引导环(54)充盈，所述引导环(54)和/或所述封闭元件(62)具有生物相容涂层(114)。

14.患者治疗套件(10)，包括：

-根据权利要求1至3中任一项所述的球囊(12)；

-球囊(12)充盈和展开装置(16)，其包括球囊(12)支撑引导件(70)，所述球囊(12)以可释放的方式安装在支撑引导件(70)上，以及球囊(12)充盈管(72)，其能够以可释放的方式插入灌装阀(26)中。

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