CN109475729A - 用于局部注射的可植入医疗装置 - Google Patents

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布里塞·卡尔维尼亚克
约翰·克里斯多夫·吉梅尔
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Universite dAngers
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Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite dAngers
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Abstract

本发明涉及一种用于在血管腔或在实质内局部注射和/或取样的可植入医疗装置(1)，其包括微流体芯片(13)和盖(14)，其中所述微流体芯片(13)包括从所述微流体芯片(13)的第一面延伸至所述微流体芯片(13)的第二面的至少一个微流体通道(121)，所述盖(14)包括从所述盖(14)伸出的至少两个空心微针(11)，所述盖(14)固定在所述微流体芯片(13)的第二面，使得所述至少一个微流体通道(121)与所述至少两个空心微针(11)流体连通；并且从所述盖(14)伸出的所述至少两个空心微针(11)的长度被配置为使得当所述盖(14)被植入到血管外壁上或实质上时，所述至少两个空心微针(11)的末端穿入血管腔或实质中。

Description

用于局部注射的可植入医疗装置
技术领域
本发明涉及医疗装置领域，更具体地说是用于治疗性分子局部注射的可植入微流体医疗装置。本发明具体涉及一种可植入医疗装置，其包括微流体芯片和盖，所述微流体芯片包括至少一个微流体通道，所述盖包括至少两个空心微针，该空心微针与上述至少一个微流体通道流体连通。
背景技术
治疗分子的给药是治疗疾病的一个关键方面。然而，用于治疗影响身体深处和难以触及区域的疾病的治疗分子的生物屏障穿越和局部给药是必须考虑的额外障碍。更具体地，全身途径并不总是适合所有治疗。特别是，与局部给药不同，全身途径会使治疗分子在血流中被稀释。此外，这种给药方式可能限制所施用分子例如siRNA、蛋白质或抗体的有效剂量、降解和副作用。
通过治疗的给药途径靶向特定器官，可以在限制副作用的同时提高疗效。例如，实质内或动脉内给药途径就是这样。
有时使用靶标上游的动脉内给药，例如在化疗药物用于治疗肝癌的情况。当肿瘤在肝脏中生长时，几乎所有它的血液供应都来自肝动脉。因此，动脉内化疗通过避免分子的稀释，使明显高于通过全身途径递送剂量的化疗剂量直接递送到肿瘤部位成为可能。
这种方法目前是通过将导管插入腹股沟并引导至冲洗肿瘤的动脉来实现的。与标准化疗相比，用这种给药途径获得的结果产生的副作用更少，但可能导致许多并发症，如30％的病例出现动脉和/或导管的感染或血栓形成(S.Bachetti等人,Intra-arterialhepatic chemotherapy for unresectable colorectal liver metastases:a review ofmedical devices complications in 3172 patients,Medical Devices:Evidence andResearch,第2卷,第31页至第40页,2009)。
近年来，已在用于局部给药的装置上做出了努力。
特别是，已知在脑肿瘤切除后形成的腔内植入植入物。然而，这些植入物不能进行受制的且连续的注射，也不能改变注射的物质(Andrew J.Sawyer等人,Neivmethods for direct delivery of chemotherapy for treating brain tumors.Yale JRiol Med 2006；79:141-152)。
专利文献US6123861和US7918842公开了一种通过含有治疗分子的储存器的存在以受控方式给药的可植入医疗装置。然而，这种装置不能连续且长期的给药，因为它必须在储存器变空的时候更换。
国际专利申请WO2009/053919和WO2011/006699公开了用于皮内注射或经皮注射的装置。虽然这些装置允许治疗分子的连续给药，但这些分子是通过全身途径递送的，这种给药途径也有其弊端。
因此，需要一种能够有针对性、可控和连续给药的医疗装置，以提高治疗的疗效和患者的生活质量。
因此，本发明涉及一种微创且生物相容的可植入微流体医疗装置，以实现治疗的局部、可控和连续施用。
发明内容
本发明涉及用于在血管腔中或在实质中进行局部注射和/或取样的可植入医疗装置，其包括微流体芯片和盖，其中微流体芯片包括从微流体芯片的第一面延伸至微流体芯片的第二面的至少一个微流体通道。所述盖包括从所述盖伸出的至少两个空心微针，所述盖固定在所述微流体芯片的第二面，以使所述至少一个微流体通道与所述至少两个空心微针流体连通，从所述盖上伸出的所述至少两根空心微针的长度被配置为使得当所述盖植入到血管外壁上或实质上时，所述至少两根空心微针的末端穿入血管腔或实质。
在一个实施方案中，所述芯片的材料和所述盖的材料能够顺应所述血管或实质的外表面，以适应所述血管或实质的形状。
在一个实施方案中，所述芯片的材料和所述盖的材料是塑性顺应的，优选塑性顺应所述血管或实质的外表面，以适应所述血管或实质的形状。
在一个实施方案中，所述微流体芯片和所述盖预先形成弯曲形状。
在一个实施方案中，所述芯片和所述盖预先形成血管或实质的形状。
在一个实施方案中，微流体芯片的第一面与微流体芯片的第二面是分开的。在一个实施方案中，微流体芯片包括顶面、底面和侧面，所述第一面为侧面，所述第二面为顶面或底面。
在另一个实施方案中，微流体芯片包括顶面、底面和侧面；所述第一面为顶面，所述第二面为底面。
在一个实施方案中，所述盖包括至少5个、至少10个、至少20个、至少50个或至少100个空心微针，其中每个空心微针与至少一个微流体通道流体连通。
在一个实施方案中，至少一个微流体通道可以与主要的流体注射或取样路径连接。
在一个实施方案中，主要路径是导管。
在一个实施方案中，微流体芯片包括至少两个微流体通道。
在一个实施方案中，微流体芯片包括至少两个微流体回路。
在一个实施方案中，每个微流体回路可以与单独的主要路径连接。
在一个实施方案中，使用至少一个微流体回路注射流体，并且使用至少一个第二微流体回路进行流体取样。
在一个实施方案中，本发明涉及一种用于在血管腔中或在不包括血管、血管平滑肌细胞和内皮细胞的实质中进行局部注射和/或取样的可植入医疗装置。
本发明还涉及用于治疗肝肿瘤或肝转移的细胞毒性抗生素、抗微管剂、蛋白激酶抑制剂、基于铂的试剂、抗代谢物、siRNA或放射致敏剂，其通过本发明的用于局部注射的可植入医疗装置被施用至有需要的患者。
本发明涉及用于治疗脑肿瘤的烷化剂、蛋白激酶抑制剂、基于铂的试剂、EGFR抑制剂、VEGF抑制剂、拓扑异构酶抑制剂、抗代谢物、siRNA或放射致敏剂，其通过本发明的用于局部注射的可植入医疗装置被施用至有需要的患者。
本发明涉及用于治疗胰腺肿瘤的细胞毒性抗生素、抗微管剂、基于铂的试剂、抗代谢物、siRNA或放射致敏剂，其通过本发明的用于局部注射的可植入医疗装置被施用至有需要的患者。
定义
在本发明中，下列术语应理解如下：
-“约”：放在数字的前面指加上或者减去该数字的标称值的10％，优选加上或者减去该数字的标称值的5％。
-“微流体芯片”：是指其中蚀刻、模压或印刷有至少一个微流体通道的基片。
-“微流体通道”：是指其特征尺寸允许流体如液体或气体流动的通道。微流体通道可由一个底壁和两个相对的侧壁界定；相对侧壁之间的距离是特征距离。通道的特征距离在约100微米至约2000微米的范围内，优选约150微米至约1000微米，更优选约500微米。微流体通道可以是圆柱形通道，其直径为特征距离。
-“微流体回路”：涉及基片内流体连通的一个微流体通道或一组微流体通道。
-“盖”：涉及至少部分覆盖微流体芯片的元件。盖确保至少两个空心微针与微流体芯片之间的连接。当微流体通道由一个底壁和两个侧壁界定时，盖形成微流体通道的顶壁。
-“主要路径”：涉及在注射或取样装置与微流体芯片之间的微流体装置外部的流体连通，特别是在注射或取样装置与微流体芯片的至少一个通道之间的流体连通。该主要路径允许流体的注射或取样。
-“次要路径”：涉及从微流体芯片到至少两个空心微针的末端的微流体装置内部的流体连通，特别是在基片的边缘上开口的微流体芯片的至少一个通道末端与至少两个空心微针的末端之间的流体连通。该次要路径允许流体的注射或取样。
-“空心微针”：指外直径为约10微米至约500微米的空心针。它与至少一个微流体通道一起构成流体的次要路径。
-“对象”：是指动物，优选哺乳动物，优选人。根据本文的理解，对象可以是患者，即依疾病的发展正在接受医疗看护、等待接受医药治疗、正在接受医药治疗或已经接受医药治疗和/或进行监测的人。
-“治疗”：是指预防、减少或减轻与器官或组织功能不足或功能衰竭有关的疾病、病症或病况的至少一种症状或负面影响。
-“实质”：是指执行该器官的特定功能的器官组织，通常包括该器官的基本和主要部分。实质区别于间质，间质包括结缔组织、血管、神经和导管(如胆管)，它们不是实质的一部分。
具体实施方式
本发明涉及一种用于流体的局部注射和/或取样的可植入医疗装置(1)，其包括微流体芯片(13)和盖(14)，所述微流体芯片包括至少一个微流体通道(121)，所述盖包括至少两个空心微针(11)，该空心微针与至少一个微流体通道(121)流体连通。图1示出了用于局部注射和/或取样的此类可植入医疗装置的一个实施方案。
如图1所示，用于局部注射的可植入医疗装置(11)包括微流体芯片(13)、盖(14)和至少两个空心微针(11)。微流体芯片包括至少一个微流体通道(121)，其与空心微针形成次要路径(12)。本发明的装置还可包括通过主要路径(3)与微流体芯片(13)连接的注射或取样装置(2)。
根据一个实施方案，微流体芯片(13)包括由一种或多于一种生物相容性材料制成的至少一个基片，所述生物相容性材料选自玻璃、陶瓷、金属和金属合金、硅、硅树脂或聚合物，如聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚(二醇-co-柠檬酸酯)(POC)、环烯烃共聚物(COC)、聚对二甲苯、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、SU-8树脂、聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚(乳酸-co-羟基乙酸)(PLGA)或聚已酸内酯(PCL)。根据一个实施方案，微流体芯片(13)包括由一种或多于一种生物可降解材料制成的至少一个基片。
根据一个实施方案，微流体芯片(13)的长度(L)为1毫米至200毫米(mm)，优选2mm至100mm，优选微流体芯片(13)的长度为约20mm。
根据本发明的一个实施方案，微流体芯片(13)的宽度(l)为1毫米至200毫米(mm)，优选2mm至100mm，优选微流体芯片(13)的宽度为约20mm。
根据本发明的一个实施方案，微流体芯片(13)的表面积为4mm2至40000mm2，优选20mm2至10000mm2，优选微流体芯片(13)的表面积为约400mm2。
根据一个实施方案，微流体芯片(13)具有四边形的形状，优选矩形。根据一个替代的实施方案，微流体芯片(13)为U形。例如在动脉旁路的情况下，最后一个实施方案对于部分包围目标如血管(5)特别有利。
根据一个实施方案，微流体芯片(13)，特别是基片的材料，能够顺应可植入医疗装置(1)所植入的表面。优选地，微流体芯片(13)能够塑性顺应其所植入的表面。
根据一个替代的实施方案，微流体芯片(13)，特别是基片，根据所述可植入医疗装置(1)被植入的表面的结构预先形成。
根据一个实施方案，微流体芯片(13)和盖(14)预先形成弯曲形状。
因此，如图3B所示，在植入到血管(5)外表面上的情况下，微流体芯片(13)可以顺应所述血管(5)外表面，也可以预先形成所述血管(5)外表面的形状(例如，弯曲)。
如图3A所示，在实质内(4)植入的情况下，例如在切除腔中，微流体芯片(13)优选地能够顺应其所植入的腔的表面。实际上，术前很难预测切除腔的形状，因此很难获得预先形成的微流体芯片(13)。
微流体芯片(13)包括包含至少一个微流体通道(121)的基片。基片包括顶面、底面和侧面。至少一个微流体通道(121)从基片的第一面延伸到基片的第二面。所述基片的第一面可以是底面、顶面或侧面。在基片的第一面上的至少一个微流体通道(121)的开口可以与主要路径(3)连接。所述基片的第二面可以是底面、顶面或侧面。在一个实施方案中，微流体芯片(13)的第一面与微流体芯片(13)的第二面是分开的。根据一个实施方案，第一面是顶面，第二面是底面。根据一个实施方案，第一面是侧面，第二面是顶面或底面。在后一个实施方案中，主要路径(3)可以在芯片侧面上与微流体通道(121)连接，从而使可植入装置的总体尺寸最小化。特别是，当装置被植入到血管(5)上时，主要路径(3)可以通过至少部分沿着血管(5)流动而与芯片连接。
根据一个实施方案，所述至少一个微流体通道(121)从基片的第一面的中心延伸。
根据本发明的一个实施方案，基片包括2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、12个、15个、20个、40个、50个或100个微流体通道(121)。根据本发明的一个实施方案，基片包括至少2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、12个、15个、20个、40个、50个或100个微流体通道(121)。
根据一个实施方案，其中基片包括至少两个微流体通道(121)，每个微流体通道(121)形成不同的微流体回路。
根据一个实施方案，其中基片包括至少两个微流体通道(121)，这组微流体通道(121)形成单一的微流体回路。根据一个实施方案，其中基片包括单一的微流体通道(121)，该通道形成微流体回路。
根据一个实施方案，其中基片包括至少两个微流体通道(121)，微流体通道(121)组合以形成成多个微流体回路。
根据一个实施方案，单独的主要路径(3)供应每个微流体回路。根据一个实施方案，同一主要路径(3)供给多个微流体回路。根据一个实施方案，多个主要路径供应同一微流体回路。后一实施方案允许将不同的流体同时注入一个微流体回路。
根据一个实施方案，主要路径(3)或多个主要路径可以是向微流体芯片(13)的通道中注入流体，优选注入液体的任何系统；优选的主要路径(3)是导管。根据一个实施方案，主要路径(3)可连续向微流体芯片(13)中注入不同的流体。
根据一个实施方案，其中基片包括至少两个微流体通道(121)，该基片包括至少两个微流体回路。在该实施方案中，装置可包括两条主要路径，与第一微流体回路连接的第一主要路径(3)以及与第二微流体回路连接的第二主要路径(3)。该实施方案允许将不同流体(例如不同的治疗分子)注入分开的微流体回路中。该实施方案还允许使用用于流体注射的第一微流体回路和用于流体取样的第二微流体回路。
根据一个实施方案，其中基片包括至少三个微流体通道(121)，该基片包括至少三个微流体回路。在该实施方案中，装置可包括三条主要路径，每条主要路径(3)与微流体回路连接。例如，该实施方案允许第一微流体回路用于注射活性成分，第二微流体回路用于注射冲洗液，如生理流体，第三微流体回路用于流体取样，尤其是冲洗后的间隙液取样。
本领域技术人员将能够容易地调整该实施方案以使其具有所需数量的主要路径和微流体回路。
根据本发明的盖(14)使至少两个空心微针(11)能够固定在微流体芯片(13)上。盖(14)包括至少两个空心微针(11)。根据一个实施方案，盖(14)使至少两个微针(11)固定到微流体芯片(13)上。
根据一个实施方案，盖(14)固定在微流体芯片(13)的第二面(即至少一个微流体通道(121)开口的面)上。因此，盖(14)优选具有与微流体芯片(13)相同的形状。
根据一个实施方案，盖(14)由一种或多于一种生物相容性材料制成，所述生物相容性材料选自玻璃、陶瓷、金属和金属合金、硅、硅树脂或聚合物，如聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚(二醇-co-柠檬酸酯)(POC)、环烯烃共聚物(COC)、聚对二甲苯、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、SU-8树脂、聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚(乳酸-co-羟基乙酸)(PLGA)或聚已酸内酯(PCL)。根据一个实施方案，盖(14)由一种或多于一种生物可降解材料制成。
根据一个实施方案，如图2A所示，盖(14)和空心微针(11)形成两个独立的元件。在该实施方案中，至少两个空心微针(11)固定在盖(14)上，盖(14)包括用于将微流体芯片(13)的微流体通道(121)连接到空心微针(11)的穿孔。
根据一个实施方案，如图2B所示，盖(14)和空心微针(11)形成两个独立的元件。在该实施方案中，盖(14)包括被设计用于接收至少两个微针的至少两个开口。根据一个实施方案，为了简化空心微针(11)与盖(14)的装配，如图2B所示，盖(14)包括被设计用于接收空心微针(11)的底部的多个凹陷。
根据一个实施方案，如图2C所示，盖(14)和至少两个空心微针(11)构成一体。在该实施方案中，为了使空心微针(11)变硬，所述空心微针(11)可任选地以金属沉积进行涂覆。
根据一个实施方案，盖(14)通过锚定在微流体芯片(13)的第二面而被固定，使空心微针(11)与至少一个微流体通道(121)流体连通。
根据一个实施方案，如图2D所示，盖和微流体芯片是一体制作的，例如采用3D立体光固化成型。
根据一个实施方案，盖(14)的材料与微流体芯片(13)的材料相同。
根据一个实施方案，盖(14)的材料能够顺应所述可植入医疗装置(1)被植入的表面。优选地，盖(14)塑性顺应所述可植入医疗装置(1)被植入的表面，从而使盖(14)与靶向组织和/或器官之间的接触面积最大化。
根据一个替代的实施方案，盖(14)根据所述可植入医疗装置(1)被植入的靶向表面的结构预先形成。
根据一个实施方案，本发明的医疗装置(1)包括至少两个空心微针(11)，优选至少3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、12个、15个、20个、40个、50个、100个、200个、300个、400个、500个或1000个空心微针(11)。根据一个实施方案，空心微针(11)的数量与微流体芯片(13)的微流体通道(121)的数量相同。多个空心微针(11)的存在保证了注射的耐久性，以防其中一些被堵塞。多个空心微针(11)的存在也使得增加注射流量成为可能。
根据一个实施方案，本发明的每个空心微针(11)与至少一个微流体通道(121)连接。根据一个实施方案，本发明的每个空心微针(11)与单独的微流体通道(121)连接。根据另一个实施方案，本发明的每个空心微针(11)与多于一个微流体通道(121)连接。在另一个实施方案中，每个微流体通道(121)与多于一个空心微针(11)连接。
根据一个实施方案，本发明的空心微针(11)是刚性的。术语“刚性”被理解为是指本发明的空心微针(11)可以穿入实质(4)或血管的壁，如动脉或静脉的壁，而不会变形或阻塞，也不会断裂。
根据一个实施方案，空心微针(11)由一种或多于一种生物相容性材料制成，所述生物相容性材料选自玻璃、陶瓷、金属和金属合金、硅、硅树脂或聚合物，如聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚(二醇-co-柠檬酸酯)(POC)、环烯烃共聚物(COC)、聚对二甲苯、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、SU-8树脂、聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚(乳酸-co-羟基乙酸)(PLGA)或聚已酸内酯(PCL)。在一个实施方案中，空心微针由一种或多于一种生物可降解材料制成。
根据一个实施方案，本发明的空心微针(11)的外直径为10微米至500微米，优选100微米至350微米或100微米至300微米。
根据一个实施方案，本发明的空心微针(11)的内直径，即微针的内腔直径为1微米至450微米，优选50微米至200微米。
根据一个实施方案，本发明的空心微针(11)的尺寸，即微针的底部与尖端之间的距离为100微米至10000微米，优选200微米至2000微米。
根据本发明的一个实施方案，本发明的空心微针(11)的尺寸大于100微米、200微米、300微米、400微米、500微米、600微米、700微米、800微米、900微米或大于1000微米。
根据一个实施方案，本发明的空心微针(11)的外直径和尺寸被确定为使微针尖端穿入血管腔。
根据一个实施方案，本发明的空心微针(11)的尺寸大于血管壁的厚度，且小于血管壁厚度与血管腔直径之和。
本发明的空心微针(11)的上部或尖端对应于穿入实质(4)或穿过血管壁的部分。相反，本发明的空心微针(11)的下部或底部对应于与微流体芯片(13)的至少一个微流体通道(121)连接的部分。
如上所述，盖(14)包括至少两个空心微针(11)；因此，空心微针(11)位于可植入医疗装置(1)的单个面上。
根据一个实施方案，空心微针(11)均匀地分布在盖(14)上。根据一个实施方案，空心微针(11)呈几何模式分布。
根据一个实施方案，其中基片包括至少两个微流体回路，与第一微流体回路流体连通的空心微针(11)组合在一起，并且与第二微流体回路流体连通的空心微针(11)组合在一起，从而在盖(14)上形成两簇空心微针(11)。
根据一个实施方案，其中基片包括至少两个微流体回路，与第一微流体回路流体连通的空心微针(11)位于盖(14)的外围，而与第二微流体回路流体连通的空心微针(11)位于盖(14)的中心。
根据一个实施方案，本发明空心微针(11)的尖端为锥形，以便于穿入实质(4)或血管壁。根据一个实施方案，空心微针(11)的尖端是平的。根据一个实施方案，空心微针(11)的尖端为圆锥形，并且在末端闭合。在后一个实施方案中，空心微针(11)包括径向开口。
根据一个实施方案，空心微针(11)在其尖端的末端开口。根据一个替代的实施方案，空心微针(11)在其尖端的末端闭合，并包括一个径向开口。根据一个替代的实施方案，空心微针(11)在其尖端的末端闭合，并包括多个径向开口。根据一个替代的实施方案，空心微针(11)在其尖端的末端开口，并包括多个径向开口。
根据一个实施方案，将根据本发明的医疗装置(1)植入组织中，如实质(4)的壁或血管(5)的壁，血管(5)优选为动脉。因此，根据本发明的装置允许以局部方式施用治疗分子。
根据一个实施方案，将本发明的医疗装置(1)植入待治疗的器官和/或组织附近。根据一个实施方案，本发明的医疗装置(1)以精确的方式植入，例如根据立体定位坐标而植入。
在待治疗的器官和/或组织的上游附近的血管(5)上植入这种装置，可防止因将导管插入血管(5)而导致血栓形成的风险。此外，与例如全身路径给药相比，原位植入减少了治疗所需的治疗分子的量。该装置还减少了全身给药的副作用，因为只有治疗所靶向的器官与治疗剂量的治疗分子接触。根据本发明的装置还允许局部治疗影响身体器官和/或深层组织的疾病。而且，该装置通过其在脑中的原位植入来避开血脑屏障。
根据一个实施方案，将本发明的医疗装置(1)植入肝动脉、胃十二指肠动脉或这些动脉的分支，用于分别在供给肝脏的肝动脉、胃十二指肠动脉或这些动脉的分支的腔中施用治疗分子。
根据另一个实施方案，将本发明的医疗装置(1)植入肾动脉，用于在供给肾脏的肾动脉的腔中施用治疗分子。
根据另一个实施方案，将本发明的医疗装置(1)植入肺动脉，用于在供给肺部的肺动脉的腔中施用治疗分子。
根据另一个实施方案，将本发明的医疗装置(1)植入腹腔干动脉、胃十二指肠动脉或脾动脉，用于分别在供给胰脏的腹腔干动脉、胃十二指肠动脉或脾动脉的腔中施用治疗分子。
根据另一个实施方案，将本发明的医疗装置(1)植入脑动脉(前、中、后)，用于在供给大脑不同区域的脑动脉的腔中施用治疗分子。
根据另一个实施方案，将本发明的医疗装置(1)植入切除腔中，优选脑区的切除腔。
根据本发明的一个实施方案，植入本发明的医疗装置(1)，以使反面固定有微流体芯片(13)的盖(14)的整个面与靶向组织接触。
根据一个实施方案，本发明的医疗装置(1)通过医用胶保持在组织的适当位置，医用胶例如为丙烯酸黏合剂、光活化黏合剂或Cryolife销售的根据另一个实施方案，本发明的装置通过夹子或支架和/或缝线保持在位。根据另一个实施方案，本发明的装置通过缝线保持在位。根据一个实施方案，医疗装置(1)通过上述方法的组合保持在组织的适当位置。
根据一个实施方案，其中医疗装置(1)被植入血管(5)上，所述血管(5)优选为动脉，每一个空心微针(11)优选以基本上径向的方式穿过血管壁并穿入血管腔。如上所述，这种可能性归功于芯片和盖(14)的适形材料或者归功于预成型的芯片和盖(14)。
根据一个实施方案，其中医疗装置(1)被植入血管(5)上，如图3所示，与血管接触的盖(14)的表面和空心微针(11)的末端之间的距离被设计成使得微针的末端穿过血管并穿入血管腔。根据一个实施方案，与血管(5)接触的盖(14)的表面和空心微针(11)的末端之间的距离被设计成使得空心微针(11)的末端穿入血管(5)腔的距离小于血管腔直径的一半，优选小于血管腔直径的四分之一，以便不阻碍血流。
根据一个实施方案，当装置植入到血管上时，空心微针(11)尖端的末端与所述微针穿过的血管(5)的内壁之间的距离小于或等于500微米，优选小于或等于250微米。
在一个实施方案中，本发明不是用于向血管中膜直接实施治疗的医疗装置。
在一个实施方案中，盖(14)和微流体芯片(13)不包括独立的储存器。在一个实施方案中，医疗装置(1)不包括多个储存器，其中每个储存器与微针连接。
本发明还涉及根据本发明的医疗装置(1)用于治疗疾病的用途，所述疾病优选为影响深层和/或难以进入的组织和/或器官的疾病。本发明的装置用于通过直接将治疗分子注射到器官和/或深层组织中或注射到靶向器官和/或深层组织上游的血管(5)的腔中来治疗疾病。
深层和/或难以进入的组织和/或器官的实例包括但不限于肝脏、肺、胰腺、脑、软组织、血管、内脏和骨。
根据本发明的医疗装置(1)允许进行靶向治疗，同时限制对健康器官和/或组织的副作用。根据一个实施方案，本发明的医疗装置(1)可用于治疗位于器官和/或深层组织中的肿瘤和/或转移性生长。
根据一个实施方案，本发明的医疗装置(1)可用于治疗影响脑的疾病，因为通过全身途径进行的治疗分子施用被血脑屏障阻止。影响脑的疾病的实例包括但不限于脑肿瘤、神经退行性疾病、癫痫等。根据一个实施方案，本发明的医疗装置(1)可用于治疗神经退行性疾病如帕金森病。
根据一个实施方案，本发明的医疗装置(1)可通过施用选自以下的分子来治疗脑肿瘤：烷化剂，如替莫唑胺、尼莫司汀或卡莫司汀(BCNU)；蛋白激酶抑制剂，如索拉非尼；基于铂的试剂，如顺铂或卡铂；EGFR抑制剂，如厄洛替尼、西妥昔单抗或吉非替尼；VEGF抑制剂，如凡德他尼、贝伐单抗(阿伐斯汀)或西地尼布；拓扑异构酶抑制剂，如依托泊苷；抗代谢物，如甲氨蝶呤；高渗透剂，如甘露醇；siRNA或放射增敏剂。
根据一个实施方案，本发明的医疗装置(1)可通过施用以下的分子来治疗肝肿瘤或肝转移：细胞毒性抗生素，如多柔比星；抗微管剂，如紫杉醇；蛋白激酶抑制剂，如索拉非尼或伊立替康；基于铂的试剂，如奥沙利铂或顺铂；抗代谢物，如氟尿嘧啶(5-FU)、吉西他滨或氟尿苷；siRNA或放射增敏剂。
根据一个实施方案，本发明的医疗装置(1)可通过施用以下的分子来治疗胰腺肿瘤：细胞毒性抗生素，如丝裂霉素、米托蒽醌、表柔比星或多柔比星；抗微管剂，如紫杉醇；基于铂的试剂，如卡铂；抗代谢物，如氟尿嘧啶(5-FU)或吉西他滨；siRNA或放射增敏剂。
根据一个实施方案，本发明的医疗装置(1)可通过向切除腔施用抗肿瘤剂来治疗肉瘤。
根据一个实施方案，本发明的医疗装置(1)可通过向动脉壁施用抗微管剂如紫杉醇来治疗狭窄。在该实施方案中，微针被设计为不穿入动脉腔，只穿入动脉壁。
根据一个实施方案，可通过本发明的医疗装置(1)注射的治疗分子包括可以以液体形式注射的所有分子。治疗分子的实例包括但不限于抗肿瘤剂、siRNA、蛋白质、干细胞和抗体。
将本发明的医疗装置(1)植入并连接到携带治疗分子的主要路径(3)。因此，本发明的医疗装置(1)避免了重复注射的需要，并允许在局部复发的情况下迅速采取行动。根据一个实施方案，本发明的医疗装置(1)可用于治疗需要反复、频繁施用治疗剂的疾病。在另一个实施方案中，本发明的医疗装置(1)可用于治疗根据疾病的发展状况需要可控给药的疾病。在另一个实施方案中，本发明的医疗装置(1)可用于治疗可能复发的疾病。在另一个实施方案中，本发明的医疗装置(1)可用于手术后立即给予治疗。
根据本发明的一个实施方案，主要路径(3)用于施用流体，优选液体。根据本发明的一个实施方案，主要路径(3)用于采集流体，优选液体。
根据一个实施方案，主要路径(3)由外部泵(常规的注射器驱动器)或可植入泵远程控制。
根据一个实施方案，流体的施用，优选液体的施用是连续的。
根据另一个实施方案，流体的施用，优选液体的施用是不连续的。根据一个实施方案，液体每天施用1次、2次、3次或4次或多于4次。根据另一个实施方案，液体每周或每两周施用1次、2次、3次、4次、5次、6次或7次。根据另一个实施方案，液体每月施用1次、2次、3次、4次、5次、6次或7次。根据一个实施方案，例如，连续给药1个月，然后停药1个月，然后再连续给药1个月，以此类推。也可以连续给药6个月，然后停药6个月，然后再连续给药6个月，以此类推。
本发明的医疗装置(1)允许在复发的情况下迅速采取行动。因此，根据本发明的一个实施方案，可以在长时间停止治疗后恢复液体的施用。
根据一个实施方案，根据病情的发展控制液体的施用。因此，本发明的医疗装置(1)能够根据每个患者的个人需要进行治疗。
根据一个实施方案，本发明的医疗装置(1)可用于治疗需要以亚毒性剂量施用治疗剂以实现有效治疗的疾病。
本发明还涉及通过上述医疗装置(1)施用的治疗分子。
因此，本发明还涉及用于治疗疾病的物质，其特征在于通过上述装置向需要该物质的患者施用该物质。
根据一个实施方案，治疗分子用于治疗以下疾病：脑肿瘤、肝肿瘤、肝转移、胰腺肿瘤或动脉狭窄。根据一个实施方案，治疗分子不用于治疗动脉狭窄、增生、血管平滑肌细胞异常生长或内皮细胞损伤。
根据一个实施方案，用于治疗脑肿瘤的治疗分子选自烷化剂，如替莫唑胺、尼莫司汀或卡莫司汀(BCNU)；蛋白激酶抑制剂，如索拉非尼；基于铂的试剂，如顺铂或卡铂；EGFR抑制剂，如厄洛替尼、西妥昔单抗或吉非替尼；VEGF抑制剂，如凡德他尼、贝伐单抗(阿伐斯汀)或西地尼布；拓扑异构酶抑制剂，如依托泊苷；抗代谢物，如甲氨蝶呤；高渗透剂，如甘露醇；siRNA或放射增敏剂。
根据一个实施方案，用于治疗肝肿瘤或肝转移的治疗分子选自细胞毒性抗生素，如多柔比星；抗微管剂，如紫杉醇；蛋白激酶抑制剂，如索拉非尼或伊立替康；基于铂的试剂，如奥沙利铂或顺铂；抗代谢物如氟尿嘧啶(5-FU)、吉西他滨或氟尿苷；siRNA或放射增敏剂。
根据一个实施方案，用于治疗胰腺肿瘤的治疗分子选自细胞毒性抗生素，如丝裂霉素、米托蒽醌、表柔比星或多柔比星；抗微管剂，如紫杉醇；基于铂的试剂，如卡铂；抗代谢物如氟尿嘧啶(5-FU)或吉西他滨；siRNA或放射增敏剂。
根据一个实施方案，治疗分子是抗微管剂如紫杉醇，用于治疗狭窄。
根据一个实施方案，本发明的医疗装置(1)与至少一种其他治疗联合使用。根据一个实施方案，至少一种其他治疗旨在治疗与本发明的医疗装置(1)所治疗的疾病相同的疾病。根据另一个实施方案，至少一种其他治疗旨在治疗与本发明的医疗装置(1)所治疗的疾病不同的疾病。
根据一个实施方案，将本发明的医疗装置(1)与基于抗血管生成分子的抑瘤治疗联合使用。抗肿瘤分子的实例包括但不限于烷化剂、抗代谢物、抗肿瘤抗生素、拓扑异构酶抑制剂、微管抑制剂、单克隆抗体或蛋白激酶抑制剂。
可与本发明的医疗装置(1)联合使用的其他实例包括但不限于放射性栓塞术、化学栓塞术、外照射放射治疗的放射增敏、手术或经口施用药物。
根据一个实施方案，对象在本发明的医疗装置(1)植入前已经进行了另一疗程的治疗。根据一个实施方案，对象在本发明的医疗装置(1)植入前已进行过手术，如切除手术。根据一个实施方案，本发明的医疗装置(1)的植入发生在手术过程中，如切除手术过程中。
在另一个实施方案中，对象在本发明的医疗装置(1)植入前尚未进行过任何其他疗程的治疗。
附图说明
图1是根据本发明的用于局部注射的可植入医疗装置的一个实施方案的分解图。
图2A是本发明一个实施方案的剖视图，其中盖和空心微针形成两个单独的元件。在该实施方案中，微针位于在盖上。
图2B是本发明一个实施方案的剖视图，其中盖和空心微针形成两个单独的元件。在该实施方案中，微针穿过盖。
图2C是本发明一个实施方案的剖视图，其中盖和空心微针构成一体。
图2D是本发明一个实施方案的剖视图，其中盖、空心微针和微流体芯片构成一体。
图3A是根据本发明一个实施方案的用于局部注射的可植入医疗装置在局部注入实质期间的示意图。
图3B是根据本发明一个实施方案的用于局部注射的可植入医疗装置在局部注入血管腔期间的示意图。
附图标记
1-用于局部注射的可植入医疗微流体装置
11-微针
12-次要路径
121-微流体通道
13-微流体芯片
14-盖
2-注射/取样装置
3-主要路径
4-实质
5-血管

Claims (14)

1.一种用于在血管(5)的腔中或在实质(4)中进行局部注射和/或取样的可植入医疗装置(1)，其包括微流体芯片(13)和盖(14)，其中所述微流体芯片(13)包括从所述微流体芯片(13)的第一面延伸至所述微流体芯片(13)的第二面的至少一个微流体通道(121)，所述盖(14)包括从所述盖(14)伸出的至少两个空心微针(11)，所述盖(14)固定在所述微流体芯片(13)的第二面，使得所述至少一个微流体通道(121)与所述至少两个空心微针(11)流体连通，并且从所述盖(14)伸出的所述至少两个空心微针(11)的长度被配置为使得当所述盖(14)植入到血管(5)的外壁上或实质(4)上时，所述至少两个空心微针(11)的末端穿入血管(5)的腔或实质(4)。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述微流体芯片(13)的材料和所述盖(14)的材料是塑性顺应的，优选塑性顺应所述血管(5)或实质(4)的外表面，以适应所述血管(5)或实质(4)的形状。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述微流体芯片(13)和所述盖(14)预先形成弯曲形状。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中所述微流体芯片(13)的第一面与微流体芯片(13)的第二面是分开的。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述微流体芯片(13)包括顶面、底面和侧面，并且其中所述第一面为侧面，所述第二面为顶面或底面。
6.根据权利要求4所述的装置，其中所述微流体芯片(13)包括顶面、底面和侧面，并且其中所述第一面为顶面，所述第二面为底面。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中所述盖(14)包括至少5个、至少10个、至少20个、至少50个或至少100个空心微针(11)，其中每一个空心微针(11)与至少一个微流体通道(121)流体连通。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中所述至少一个微流体通道(121)与主要的流体注射或取样路径(3)，如导管连接。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其中所述微流体芯片(13)包括至少两个微流体通道(121)。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述微流体芯片(13)包括至少两个微流体回路。
11.根据权利要求10所述的装置，其中每个微流体回路与单独的主要路径(3)连接。
12.用于治疗肝肿瘤或肝转移的细胞毒性抗生素、抗微管剂、蛋白激酶抑制剂、基于铂的试剂、抗代谢物、siRNA或放射致敏剂，其特征在于，其通过根据权利要求1至11中任一项所述的装置被施用至有需要的患者。
13.用于治疗脑肿瘤的烷化剂、蛋白激酶抑制剂、基于铂的试剂、EGFR抑制剂、VEGF抑制剂、拓扑异构酶抑制剂、抗代谢物、siRNA或放射致敏剂，其特征在于，其通过根据权利要求1至11中任一项所述的装置被施用至有需要的患者。
14.用于治疗胰腺肿瘤的细胞毒性抗生素、抗微管剂、基于铂的试剂、抗代谢物、siRNA或放射致敏剂，其特征在于，其通过根据权利要求1至11中任一项所述的装置被施用至有需要的患者。
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