CN111278367A - 阻塞装置 - Google Patents
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Abstract
本文提供了一种阻塞装置,其包括:(a)包括内侧夹点的连续网格结构;(b)从所述内侧夹点向远侧和向外延伸的弹性网格盘形主体;以及(c)在(b)的弹性网格主体的相反侧从所述内侧夹点向远侧延伸的可压缩网格架,其中所述可压缩网格架在所述架的各个端部均包括夹点,所述夹点中的一个夹点是(a)的所述内侧夹点;其中,所述连续网格结构具有第一输送形状和第二可扩张的展开形状,并且在自由空气中且处于展开形状时,所述弹性网格主体的长度(x)比所述可压缩网格架的长度(y)长。本文还提供了一种包括本文所公开的阻塞装置及其输送部件的套件。还公开了本文所公开的阻塞装置的制造方法和使用。
Description
相关申请
本申请要求2017年8月21日提交的美国临时申请62/547,966的优先权。在此引用的以及在以上引用的申请中的所有文件和参考文献均通过引用并入本文。
技术领域
本文公开的阻塞装置总体上涉及阻塞装置和/或阻塞装置系统和/或可植入的阻塞装置以及它们在血管阻塞和/或动脉瘤的治疗和/或改善和/或用于周围血管栓塞(本领域中熟知的过程,并且被认为涉及到关闭指定血管点远端的血流)中的用途,例如用于治疗和/或改善外周动脉或静脉病变和/或需要血管阻塞用于其治疗的任何相关病理。
背景技术
存在对于开发用于治疗和/或改善动脉瘤的改进的阻塞装置和/或系统的强烈需要。当前在动脉瘤周围血管栓塞治疗领域中的电流阻塞装置和/或系统的丰富性和广泛性为该观察提供了支持。然而,仍然存在对于经由阻塞装置提供动脉瘤(特别是神经血管动脉瘤)治疗和/或改善的未满足的需求,所述阻塞装置包括可展开材料,该可展开材料被设计为实现更大的流中断(flow disruption)和分隔(compartmentalization)以引入瘀滞,和/或以使得阻塞更大和/或更多不规则形状的动脉瘤的方式被设计。
众所周知,当动脉的扩张部分由于血液的压力而被拉伸变薄时,就会形成动脉瘤。动脉的弱化部分形成凸起或膨胀区域,有泄漏和/或破裂的风险。当神经血管动脉瘤破裂时,会导致出血进入大脑周围的腔室、蛛网膜下腔,导致蛛网膜下腔出血。破裂性神经血管动脉瘤导致的蛛网膜下腔出血能够导致出血性中风、脑损伤和死亡。在所有患有神经血管动脉瘤的患者中,约有25%患有蛛网膜下腔出血。神经血管动脉瘤发生在人口的百分之二到百分之五,并且女性比男性更常见。据估计,目前居住在美国的多达一千八百万人将在其一生中患有神经血管动脉瘤。每年,在美国的蛛网膜下腔出血的发病率超过30,000人。这些患者中有10%至15%在到达医院之前死亡,并且超过50%在破裂后的第一个30天内死亡。在幸存者中,约有一半遭遇某种永久性神经功能缺损。
吸烟、高血压、颅脑外伤、酗酒、使用激素避孕药、脑动脉瘤家族病史以及诸如埃勒斯-丹洛斯综合症(EDS)、多囊肾病和马凡氏综合症的可能导致神经血管动脉瘤的其它遗传疾病
大多数未破裂的动脉瘤是无症状的。一些具有未破裂动脉瘤的人会遇到下列症状中的一些或全部:外围视觉缺陷、思维或处理问题、言语并发症、感知问题、行为突然改变、失去平衡和协调能力、注意力不集中、短期记忆困难和疲劳。神经血管动脉瘤破裂的症状包括恶心和呕吐、颈强直或颈痛、视力模糊或复视、眼睛上方和后方疼痛、瞳孔散大、对光敏感和感觉丧失。有时,描述“我一生中最严重的头痛”的患者正在经历神经血管动脉瘤破裂的症状之一。
大多数动脉瘤直到破裂发生才被发现。然而,在常规医学检查或其它健康问题的诊断程序中可以发现动脉瘤。通常通过在CT扫描(计算机断层扫描)上发现蛛网膜下腔出血的迹象来诊断脑动脉瘤破裂。如果CT扫描为阴性,但仍怀疑动脉瘤破裂,则进行腰椎穿刺以检测围绕大脑和脊髓的脑脊液(CSF)中的血液。
为了确定动脉瘤的确切位置、大小和形状,神经放射科医生使用脑血管造影或断层摄影血管造影。传统方法的脑血管造影涉及将导管引入到动脉中(通常在腿部)并操纵其通过人体的血管到达动脉瘤涉及的动脉。将被称为显影剂的一种特殊染料注射到患者的动脉中,并且在X射线造影上显示出其分布。由于重叠结构或痉挛,此方法可能无法检测到某些动脉瘤。
计算机断层血管造影术(CTA)是传统方法的替代方案,并且能够在不需要动脉导管插入的情况下进行。该测试将常规的CT扫描与注入静脉的显影剂结合。一旦将染料注入到静脉中,它会传播到脑动脉,然后使用CT扫描创建图像。这些图像准确地显示了血液如何流到脑动脉中。新的诊断方式承诺用侵入性较小的成像来补充经典和传统的诊断研究,并可能提供相对于动脉瘤病理更为准确的三维解剖信息。更好的成像与改进的低侵入性治疗的发展的结合将使医生能够在出现问题之前逐步检测和治疗更多无症状的动脉瘤。
已经尝试了多种治疗动脉瘤的方法,并取得了不同程度的成功。例如,开颅手术是一种在血管外定位和治疗动脉瘤的手术。这种类型的手术具有明显的缺点。例如,由于外科医生必须切断各种组织以便到达动脉瘤,患者在动脉瘤区域遭受了很多创伤。例如,在通过血管外治疗脑动脉瘤时,外科医生通常必须切除患者颅骨的一部分,并且还必须对脑组织进行创伤以便到达动脉瘤。这样,在患者中存在由于外科手术而发生癫痫的可能。
用于治疗动脉瘤的其它技术是在血管内进行的。这种技术通常涉及尝试在动脉瘤的囊内形成肿块。通常,使用微导管访问动脉瘤。将微导管的末端放置在动脉瘤的囊内,并且使用微导管将栓塞材料注入到动脉瘤的囊中。栓塞材料包括例如可拆除的线圈或诸如液态聚合物的栓塞剂。这些类型的栓塞材料的注射具有缺点,其中大多数与栓塞材料从动脉瘤迁移到载瘤动脉有关。这可能会导致永久性和不可逆的载瘤动脉阻塞。
例如,当使用可拆除的线圈来阻塞不具有明确限定的颈部区域的动脉瘤时,可拆除的线圈能够迁移出动脉瘤的囊并进入载瘤动脉。此外,有时难以精确地测量当展开可拆除线圈时动脉瘤的囊的充满程度。因此,存在过度填充动脉瘤的风险,在该情况下,可拆除线圈也溢出到载瘤动脉中。
可拆除线圈的另一个缺点涉及线圈随时间的压紧。填充动脉瘤后,线圈之间仍然留有空间。来自循环的持续血液动力学力起作用以压紧线圈块,从而在动脉瘤颈部中形成空腔。因此,动脉瘤能够再穿通。
栓塞剂迁移也是一个问题。例如,在将液体聚合物注射到动脉瘤的囊中的情况下,由于系统的血液动力学,其能够迁移出动脉瘤的囊。这也能够导致载瘤血管不可逆的阻塞。
为了克服与栓塞材料迁移到载瘤血管相关的缺点,已经尝试了很多技术。这样的技术是但不限于暂时的流停止以及载瘤血管阻塞,并且通常涉及暂时阻塞动脉瘤近端的载瘤血管,使得没有血流通过载瘤血管,直到动脉瘤的囊中已经形成血栓块。在理论上,这有助于降低栓塞材料迁移出动脉瘤的囊的趋势。然而,已经发现血栓块能够通过正常的血液溶解而分解。而且,在特定情况下,从患者的风险/收益的角度来看,阻塞载瘤血管是非常不希望的,即使是暂时的。因此,该技术有时不能用作治疗选项。另外,现在已知即使阻塞载瘤血管也不能防止所有栓塞物质迁移到载瘤血管中。
治疗动脉瘤的另一种血管内技术涉及使用微导管将可拆除的球囊插入到动脉瘤的囊中。然后,使用盐水和/或造影剂使可拆除球囊膨胀。然后将球囊从微导管上拆除并留在动脉瘤的囊中,以试图填充动脉瘤的囊。然而,可拆除的球囊也具有缺点,因此,这种做法几乎已被当前展开线圈或其它类型的阻塞装置的做法所取代。例如,可拆除球囊在膨胀时通常将不符合动脉瘤囊的内部构造。替代的,可拆除球囊需要动脉瘤囊符合可拆除球囊的外表面。因此,增加了可拆除球囊将使动脉瘤的囊破裂的风险。此外,可拆除球囊会破裂并迁移出动脉瘤。
用于治疗动脉瘤的另一种血管内技术涉及具有两个可扩张叶和腰部、或者可扩张主体部、颈部和基部的阻塞装置。
用于治疗动脉瘤的又一种血管内技术涉及用于血管内植入的阻塞装置,其具有被设计成径向填充和/或扩张到动脉瘤的囊内的空间中的主体部。
在共同拥有的待决申请美国专利14/699,188和美国专利15/372,128中公开了其它血管内技术,其全部内容通过引用合并于此。
许多当前的阻塞装置并不设计用于治疗大动脉瘤或不规则形状和尺寸的动脉瘤,例如包括宽颈和窄颈动脉瘤、侧壁和分叉动脉瘤。许多当前的阻塞装置是由编织(braided)或梭织(woven)网格设计构成的,并且如果将这些设计重新构造用于大的和不规则形状的动脉瘤,则这些设计通常会使用太多的材料。这将使得难以塌缩成受限的、低轮廓的输送构造,该构造足够小到在输送导管或其它输送管腔的壁上没有过度的摩擦的情况下被输送和展开。这些装置的庞大体积使得它们不方便或不适用于颅内输送。
因此,本文公开的阻塞装置在血管阻塞装置领域中提供了创新性的改进和一些优点,因为本文公开的阻塞装置经由使用基于超级可压缩连续网格的完全可回收可展开材料而提供了动脉瘤和/或体腔的治疗和/或改善,特别是对于大的和不规则尺寸的神经血管动脉瘤的治疗和/或改善。本文公开的阻塞装置涉及一种连续构造,该连续构造包括在内侧夹点或标记的相反侧上的不成比例的网格主体。位于夹点或标记的一侧的是像杯子一样向内凹陷的圆盘形的网格主体。在夹点或标记的另一相反侧的是可压缩的网篮状架,其在轴向端部由网格的夹点或由环绕夹点的标记限定。这种新颖的设计在动脉瘤或体腔内实现了更大的流中断和分隔,并且特别导致瘀滞增加,以便阻塞更大、形状更不规则的动脉瘤。
本文和在参考专利文献中引用的所有文件和参考文献均通过引用并入本文。
发明内容
本发明人设计了一种动脉瘤内阻塞装置,该装置用于展开到动脉瘤囊中,通过产生流中断和最终瘀滞来提供动脉瘤治疗和/或改善。阻塞装置唯一地包括连续的网格结构,该结构在内侧夹点或标记的任一侧具有不成比例的网格主体,从而在动脉瘤内部提供了连续的三维网格网络用于流中断、血栓形成和/或细胞生长用框架。这种可植入的阻塞装置也用于治疗血管阻塞和/或周围血管栓塞。
本文公开了一种阻塞装置,其包括:(a)包括内侧夹点的连续网格结构;(b)从所述内侧夹点向远侧和向外延伸的弹性网格盘形主体;以及(c)在(b)的弹性网格主体的相反侧从所述内侧夹点向远侧延伸的可压缩网格架,其中所述可压缩网格架在所述架的各个端部均包括夹点,所述夹点中的一个夹点是(a)的所述内侧夹点;其中,所述连续网格结构具有第一输送形状和第二可扩张的展开形状,并且在自由空气中且处于展开形状时,所述弹性网格主体的长度(x)比所述可压缩网格架的长度(y)长。
在一实施方式中,标记环绕所述连续网格结构的至少一个夹点。在另一实施方式中,标记是不透射线的。在另一实施方式中,位于网格架的末(非内侧)端处的标记是用于展开阻塞装置的拆除接合部和/或用于收回阻塞装置的安装接合部。在又一实施方式中,一个标记包括或多个标记包括刚性构件,和/或标记(或多个标记)是一个或多个实心环。
在另一实施方式中,所述连续网格结构扩张到展开形状并填充体腔或动脉瘤。
在一实施方式中,所述连续网格结构具有用于增强组织整合和/或所述阻塞装置的稳定的开口网格密度。
在另一实施方式中,所述阻塞装置的所述弹性网格主体是单层网格。
在另一实施方式中,所述阻塞装置的所述弹性网格主体是双层或两层网格。在另一实施方式中,所述双层网格包括沿周向折叠的单层网格。
在另一实施方式中,在连续网格结构的网格架处包括一个内部同轴网格架或多个内部同轴网格架。在另一实施方式中,一个或多个内部同轴网格架与其外部网格架是不同的材料。在另一实施方式中,内部同轴网格架是两(2)个或三(3)个内部同轴网格架。在又一实施方式中,一个或多个内部同轴网格架的网格密度与其外部网格架不同。
在另一实施方式中,连续网格结构由超弹性材料构成。在另一实施方式中,弹性网格主体由镍钛诺构成。在又一实施方式中,弹性网格主体由DFT铂芯镍钛诺构成。
本文还公开了一种套件,其包括本文所公开的阻塞装置以及用于展开所述阻塞装置的输送部件。
本文另外公开了用于制造和/或输送和/或展开本文公开的阻塞装置的方法。
在其它实施方式中,前述段落中的阻塞装置可以结合任何先前或随后公开的实施方式。
发明内容既不旨在限定权利要求,也不旨在以任何方式限制本发明的范围。
通过以下附图、具体实施方式和权利要求,本发明的其它特征和优点将变得明显。
附图说明
图1示出了本文公开的阻塞装置的一实施方式的截面,示出了在自由空气中弹性网格盘形主体的长度(x)比可压缩的网格架的长度(y)长。
图2示出了在动脉瘤中展开的本文公开的阻塞装置的实施方式,示出了处于展开形状时弹性网格盘形主体的长度(x)比可压缩网格架的长度(y)长。
图3示出了本文公开的阻塞装置的实施方式,示出了在自由空气中弹性网格盘形主体的长度(x)比可压缩的网格架的长度(y)长。
图4示出了本文公开的阻塞装置的实施方式的输送。
具体实施方式
在附图和说明中示出了本发明,其中相同的元件被分配了相同的附图标记。然而,尽管在附图中示出了特定实施方式,但是无意将本发明限制为所公开的一个或多个特定实施方式。而是,本发明旨在覆盖落入本发明的主旨和范围内的所有变型、替代结构和等同物。这样,附图旨在是说明性的而非限制性的。
除非另有定义,否则本文中使用的所有技术术语具有与该技术所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。
在图1至图2中绘示了本文公开的阻塞装置的示例性实施方式。
为了本文公开的阻塞装置10的目的,术语“对应于”是指彼此对应的物体之间存在功能和/或机械关系。例如,阻塞装置输送系统与阻塞装置对应(或与其兼容)用于部署阻塞装置。
为了本文公开的阻塞装置10的目的,术语“阻塞装置”是指诸如但不限于“装置”或“阻塞装置系统”或“阻塞系统”或“系统”或者“阻塞装置植入物”或“植入物”或“血管内植入物”或“动脉瘤内植入物”等的术语,和/或可以与上述术语互换。
阻塞装置输送系统是本领域众所周知并且容易获得的。例如,可以在以下但不限于美国专利和公开号4,991,602、5,067,489、6,833,003、2006/0167494和2007/0288083中找到这种输送技术;将其中的每个教导并入本文。为了本文公开的阻塞装置的目的,任何类型的阻塞装置输送部件和/或输送系统和/或输送技术和/或输送机构和/或拆除(和/或安装)部件和/或拆除系统和/或拆除技术和/或拆除机构都可以以能够与本文所公开的阻塞装置兼容(以便相对应)的方式来使用和/或修改。示例性阻塞装置输送机构和/或系统包括但不限于引导丝、推动丝、导管、微导管等。示例性阻塞装置拆除机构包括但不限于流体压力、电解机构、液压机构、互锁机构等。在一实施方式中,本文公开的阻塞装置在电解拆除方法中使用。电解拆除在本领域中是众所周知的,并且能够在例如美国专利5,122,136、5,423,829、5,624,449、5,891,128、6,123,714、6,589,230和6,620,152中找到。
本文公开的阻塞装置10涉及一种连续的网格构造,其包括在内侧夹点或夹点包围的标记50的相反两侧上的不成比例的网格结构。在夹点或标记的一侧的是像杯子一样向内凹陷的盘形网格主体20。网格主体20的盘形膨胀是由于主体不具有除内侧夹点或夹点包围的标记50之外的其它夹点或夹点包围的标记而导致的结果。因此,不存在使主体的端部符合球形的夹点或标记,而且盘形主体20的端部向远侧和向外延伸,允许突出的网格90贴上动脉瘤70的圆顶,并由于网格盘形主体20以杯形构造向内凹陷而有效地贴合于动脉瘤70的壁。在盘形主体20的从内侧夹点或夹点包围的标记50向远侧延伸的相反侧的是可压缩的网篮形架30,其在任一轴向端部由网格的夹点或由夹点包围的标记50、60限定。
图1至图4示出了连续的网格结构,其包括内侧夹点50、从内侧夹点50向远侧和向外延伸的弹性网格盘形主体20以及在弹性网格盘形主体20的相反侧从内侧夹点向远侧延伸的可压缩网格架30。可压缩网格架30在架的各个端部包括夹点,其中一个夹点是整个连续网格结构的内侧夹点50。本文公开的装置10具有连续的网格结构,其能够具有第一输送形状和第二可扩张的展开形状。图1示出了在本文公开的装置10的一实施方式中,在自由空气中且处于展开形状时,弹性网格主体的长度(x)140比可压缩网格架30的长度(y)150长。如当装置处于图2和图4中的展开形状时,本文公开的装置10的连续网格结构及其在内侧夹点50的任一侧的唯一的不成比例的网格子结构促进了围绕装置10的更有效的内皮化。这样,阻塞装置10的设计是一个连续的三维网格网络,当其被展开在动脉瘤70或体腔中时提供流中断130、血栓120的建立、细胞生长用框架和/或最终的血淤80。
为了要求保护的发明的目的,“架”30是在网格的夹点或网格的标记包围的夹点50、60之间的网格的轴向段,其导致网格以扩张但压缩的篮形110的方式展开。“夹点”位于并限定网格的轴向段的端部。这种分段的网格架30和夹点被构造在连续的网格结构或网络内。“夹点”是网格结构上的受约束和聚集的位置,其作用是限制相邻的架30在孤立点处的移动,从而使架30稳定。在本文公开的装置10的连续网格结构的一实施方式中,夹点使架30相对于盘形网格主体20稳定,该盘形网格主体从如下夹点向远端延伸:该夹点位于架30的相对于整个连续的网格结构位于内侧50的一个轴向端部。在另一实施方式中,连续的网格结构包括一个以上的网格架30。架30的数量(n)在临床和实践上尽可能多,并且由临床医生根据已知的诊断技术预先确定,用于治疗大的和/或不规则尺寸的动脉瘤70,并通过约150厘米(cm)的导管(或微型导管)进行输送。每个架30的轴向长度(l)能够根据被认为适合于阻塞给定尺寸的动脉瘤70的架30的数量(n)而变化,只要长度(l)足以允许架30扩张并压缩到大于其原始宽度的尺寸(或宽度)即可。如本领域所接受的,这种阻塞装置10的直径是在自由空气中测量的。每个架30的宽度(w)在(自由空气中)从大约2毫米(mm)到大约50mm的范围内,以便在临床上应用。当展开时,架30以这样的方式压缩:宽度(w)增长或扩张到大约二(2)倍,使得尺寸为(w)的架30能够扩张到w的大约2倍(或2w)。换言之,每个架30像棉花糖一样压缩,这导致其长度(l)减小而宽度(w)扩张。在一实施方式中,在自由空气中,每个架30能够被设计为使得长度(l)大于或等于其宽度(w),但是在展开(压缩)形状中,w大于l。这种包括可压缩的架30的阻塞装置10能够以可变的方式构造,以便选择架30的数量(n)以及每个架30的长度(l)和相应的宽度(w)以适应大范围的待治疗的动脉瘤70或体腔的尺寸和形状。这样,在另一实施方式中,在自由空气中,架30能够被设计成其长度(l)等于或小于其宽度(w),并且在展开(压缩)形状中,其宽度(w)保持大于l。
连续网格结构的盘形弹性网格主体20从相反的架30的夹点向远侧延伸,该夹点在整个连续网格结构中仍位于内侧50。在一实施方式中,盘形网格主体20具有像杯子一样向内凹陷的展开的形状。网格主体20的盘形膨胀是由于主体20不具有除了内侧夹点或夹点包围的标记50以外的其它夹点或夹点包围的标记。因此,没有夹点或标记使主体的端部符合球形或封闭的、膨化的形状,而盘形主体20的端部向远侧和向外延伸,从而允许网格以低轮廓的方式贴上动脉瘤70的圆顶,并在网格盘形主体20以杯形构造向内凹陷时有效地适应动脉瘤70的壁。
为了本发明的目的,术语“低轮廓”是指网格盘形主体20在自由空气中的高度在其宽度的大约10%至20%之间,因此在其展开形状中,弹性网格主体20以扁平的方式平齐地靠在动脉瘤70的壁上。以这种方式,本文公开的装置10的盘形主体20比本领域中容易获得的典型阻塞装置更低和/或更细,该典型阻塞装置扩张以填充动脉瘤圆顶的空间(全部和/或部分地相对于动脉瘤中大部分空间),并且径向地扩张和/或呈球形方式扩张。在一实施方式中,弹性网格盘形主体20在自由空气中的高度在其宽度的约12%至18%之间。在另一实施方式中,弹性盘形主体20在自由空气中的高度在其宽度的约14%至16%之间。在另一实施方式中,弹性网格盘形主体20在自由空气中的高度约为其宽度的15%。
在另一实施方式中,如图3所示,低轮廓的盘形主体20是单层弹性网格材料。在另一实施方式中,如图1所示,低轮廓的盘形主体20是双(或两)层40的弹性网格材料。这样,弹性网格主体赋予其与动脉瘤70的壁的内表面相适应的能力(经由突出体90抵靠动脉瘤壁的相反压力),从而提供用于将装置10锚定在动脉瘤70中的稳定作用(从而使对抗凝疗法的需要最小化,并降低可能更深地流入到引起中风的血管树中的血栓栓塞形成的风险)。这种低轮廓构造有利于血淤80、血块形成120和/或动脉瘤70的愈合和/或收缩,这在动脉瘤70的尺寸或质量在患者体内引起疼痛或其它副作用的情况下是特别有利的。此外,这种阻塞装置10非常适合于在大范围的动脉瘤形态上的适应性,特别是由于众所周知并且通常认为动脉瘤的形状不是完美的圆形。
在另一实施方式中,本文公开的阻塞装置10的双层40盘形主体20是沿周向折叠的丝网(周向折叠线)构造并因此在自身上向后折叠。双层40或向后折叠的层与可压缩架30的网格夹点或夹点包围的标记50连续地相交。装置10的不成比例的构造的网格的这种相交位于限定压缩架30的一个轴向端部和盘形网格主体20的近端中心部的内侧夹点50处。该内侧夹点50大约是阻塞装置10的整个连续结构的核心。在不希望受到理论束缚的情况下,丝网材料的向后折叠的层或双层40触发了被认为有助于在动物研究中的装置10的增强的急性促凝性120的作用机理。相信具有来自线股的高表面积贡献的在双层(dual layers)/两层(double layers)40之间的小体积凝块的局部化促进了血淤80,并使血栓120成核并稳定。当与未展开的双层阻塞装置相比时,在展开形状中具有向后折叠的双层40的盘形主体20更深,这说明当将压力施加于夹点或者标记50、60处时转化成主体的直径增加的宽度变化约为15%。宽度的变化/直径的增加有助于展开的装置10的有效锚固作用,因为血液对沿着动脉瘤70壁分布的突出网格主体90施加压力。这种构造还提供了装置10的突出主体90相对于动脉瘤70壁或血管壁的足够的贴合,以用于周围动脉或静脉阻塞。基于动物研究,这种盘形主体20提供了足够的网格密度以迅速赋予血淤80。进一步已知的是,基于分析展开后的这种主体构造,丝网/编织物的分布保持相对均匀。
在本文公开的阻塞装置的另一实施方式中,可压缩的轴向网格架30包括同轴的内部网格架。与不具有同轴网格内部架的轴向网格架相比,这种同轴网格内部架产生了更大的流中断130和隔室100,从而触发增强的血淤80和血栓120的稳定性。在另一实施方式中,轴向架30和同轴架由不同金属网格构成。在又一实施方式中,不同金属网格产生能够进一步增强血栓120发展的电流效应。在又另一实施方式中,不同金属网格能够包括一个架中的一种金属,该金属相对于另一架中的金属具有不透射线的特性,从而增强了装置的可视性。在这种实施方式中,在轴向外部架30和同轴内部架中的编织网格密度可以相同或不同,并且内部和外部网格的线能够具有不同数量的线股和线直径。与外部轴向架30相比,这种一个或多个同轴架的尺寸是可变的。例如,在一实施方式中,一个或多个同轴架的尺寸能够是一个或多个同轴架包含在其中的外部轴向架的尺寸的约5%至约95%。
在一实施方式中,装置10由易于获得的材料的金属编织物构成,诸如但不限于镍钛诺(NiTi)、钴铬(CoCr)合金、不锈钢、钨铱合金或它们的组合。例如,连续网格结构的网格是利用少至36个编织物、多至144个编织物的范围内的临床上最相关和最实用的编织网格梭织的。在另一实施方式中,金属编织物构造的梭织角度产生了最柔软的可压缩网格设计。例如,用直径约0.0075英寸至约0.005英寸的线编织网格。在使用这种阻塞装置10之前,临床医生或医师使用容易获得的诊断技术来确定待治疗的动脉瘤70或体腔的尺寸和形状。然后,医师或临床医生能够最佳地选择具有与待治疗的给定动脉瘤70或体腔相对应的一个或多个尺寸的阻塞装置。
“标记”50、60是众所周知的并且在医疗设备领域中容易获得。在一些实施方式中,标记50、60由金属材料(通常是不透射线的材料)构成,并且呈诸如带状标记、环状标记、管状标记等的形状,以便包围本文公开的阻塞装置10的连续网格结构的网格的夹点。替代地,标记50、60可以由缠绕在给定夹点上并因此环绕给定夹点的线股构成。在一实施方式中,环绕每个夹点的一个或多个标记50、60在X射线下提供关于装置10在导管(或微导管)中的位置以及装置10一旦在动脉瘤70或体腔中展开时的位置基准。
在一实施方式中,诸如环的标记50、60环绕限定连续网格结构的可压缩架30的每个轴向端部的夹点。这样,本文公开的阻塞装置10的标记50、60是基本上实心的轴环或刚性构件,例如但不限于的实心环或带,实心环或带包括诸如但不限于金、铂、不锈钢和/或其组合的材料。在另一实施方式中,能够使用例如但不限于金、铂、铂/铱合金和/或其组合的不透射线的材料。这种标记50、60在输送和放置期间提供装置的位置可视化。标记50、60位于阻塞装置10上,环绕架30的每个轴向端上的夹点。以这种方式,位于架30的远侧轴向端部处的标记能够载置在动脉瘤70的颈部上方或颈部内。标记50、60的坚固性有助于赋予装置10在动脉瘤70内的稳定性,并防止力通过可压缩的网格架30和弹性的网格盘形主体20移动或传递,从而防止装置10的错位或意外移动。标记50、60还构造有接合部以配合并从相对应的输送装置释放/安装到相对应的输送装置,例如但不限于输送导管或引导丝和/或推动丝技术。它还有利地提供了本文公开的装置10的完全可恢复性。
在另一实施方式中,基本为实心的标记50、60包括不透射线材料(例如但不限于铂、金、铂/铱合金和/或其组合),以促进阻塞装置10在输送、放置和/或展开期间在透视检查下的可视化。标记50、60包括近端和远端。本文公开的阻塞装置10可以构造成结合使用标记50、60以在展开期间扩张时影响可压缩架30的形状、直径和/或曲率。另外,标记50、60可以被设计成各种形状以影响阻塞装置10的整体轮廓,以确保扩张/展开的阻塞装置10在动脉瘤的囊70内的适当配合。
在不希望被理论束缚的情况下,被分成不成比例的网格段的连续可压缩网格结构的这种构造触发了被认为有助于增强动物研究中装置的急性血栓形成性120的作用机理。还相信,在具有由线股贡献的较大的表面积的盘形网格双层40和篮30隔室之间的少量凝块的定位,有助于血栓120在动脉瘤70中的成核和稳定。当血液向分布在动脉瘤70的颈部上或颈部内的网格结构施加压力时,处于其展开形状的阻塞装置的该隔室100是展开的装置10的有效稳定或锚固特征。这种构造还提供了可压缩装置对动脉瘤70壁或血管壁的充分贴靠以用于周围动脉或静脉阻塞。本文公开的装置10提供了足够的网格密度以急剧地赋予血淤80,并且处于展开的金属丝网/编织物分布保持相对均匀。
在本文公开的阻塞装置的另一实施方式中,阻塞装置10被构造成或部分构造成具有相对均匀分布的丝网线股或编织物,例如但不限于72NiTi丝网线股编织的构造或72NiTi和CoCr丝网线股编织的构造的组合。在其它实施方式中,阻塞装置10包括或部分地包括范围从36到144的NiTi线股编织构造的丝网线股或编织物。
为了本发明的目的,术语“网格密度”是指孔隙度水平或网格装置的金属与开口面积之比。网格密度与网格的开口或孔的数量和尺寸有关,并且取决于开口或孔的开度在输送和展开之间变化的情况下孔的开放或封闭程度。通常,弹性网格材料的高网格密度区域具有约70%或更多的金属面积和约60%或更少的开口面积。
在一实施方式中,连续的网格结构具有或部分具有“开口网格密度”,以增强阻塞装置的组织整合和/或稳定性。开口网格密度大于网格中约40%的开口面积。已知开口网格密度的数量低,通常在约40至80每英寸纬数(PPI)之间,以表示网格层的孔隙率。PPI是编织材料在线性英寸中的重复跨接数。通常在100到180之间的大量重复(或PPI)表明网格是密集的。较低的重复次数(或PPI)表明网格是多孔的(开口的)。在另外的实施方式中,连续网格结构由例如但不限于镍钛诺的超弹性材料构成或部分构成。在又一实施方式中,该结构由DFT铂芯镍钛诺构成或部分构成。在其它实施方式中,该结构部分由镍钛诺构成并且部分由DFT铂芯镍钛诺构成。DFT铂芯镍钛诺用于在展开和植入期间增强装置的可视性。
在一实施方式中,如图4所示,通过动脉和/或与动脉瘤70或体腔相邻的血管,经由本文公开的阻塞装置10的电解输送和/或展开和/或拆除,将本文公开的阻塞装置10输送到动脉瘤70或内腔。诸如美国专利5,122,136中公开的那些电解拆除装置和方法在本领域中是众所周知的。在一实施方式中,导管(或微导管)的线圈缠绕的芯线(或引导丝或推动丝)在标记60内侧最远端安装到本文公开的阻塞装置10。线圈绕组保持恒定的直径(φ),以便不影响输送导管或微导管或引导丝的柔性或刚度。在特定实施方式中,FEP(氟化乙烯丙烯)热缩管包裹芯线的线圈缠绕部分。医疗设备领域中的许多容易获得且众所周知的安装技术可用于将芯线的远端安装至标记60内并安装到阻塞装置10或植入物。这种安装技术包括但不限于粘合剂、激光熔化、激光定位、点焊和/或连续焊接。在一实施方式中,使用粘合剂将芯线的远端安装到标记60内。在另一实施方式中,粘合剂是通过应用热辐射或UV(紫外线)辐射而固化或硬化的环氧树脂材料。在又一实施方式中,环氧树脂是热固化的,诸如能够从Epoxy Technology,Inc.,14Fortune Drive,Billerica,Mass.购得的EPO-353ND-4的两组份环氧树脂。这种粘合剂或环氧树脂材料包封了标记60内的芯线的接合部,并且增加了其机械稳定性。
在另一实施方式中,在装置10的展开期间和/或之后,线圈缠绕的芯线在芯线自身上的电解拆除位置(或区域)处以如下方式将本文公开的阻塞装置10拆除:使得芯线在标记60的基部处通过电解作用被切断和/或溶解。然后这种作用将阻塞装置10释放和/或放置到待治疗的动脉瘤70或血管中。
在特定实施方式中,本文公开的阻塞装置10的可压缩网格结构能够填充有栓塞材料以促进动脉瘤70的凝结和闭合。
在其它实施方式中,本文公开的阻塞装置10可以进一步并入诸如缠绕技术、框架线圈、栓塞剂、附加标记、聚合物、吸收性聚合物和/或它们的组合的辅助元件和/或构件。
用于阻塞装置的设计和/或制造的弹性和可压缩的网格材料是容易获得的,并且是相关领域技术人员众所周知的。因此,弹性和可压缩的网格材料的范围很广,例如但不限于镍钛(镍钛诺或其它已知的NiTi)、不锈钢、聚合物和/或它们的组合。示例性的已知生物医学聚合物家族包括但不限于诸如聚磷腈、聚酸酐、聚缩醛、聚(原酸酯)、聚磷酸酯、聚己内酯、聚氨酯、聚丙交酯、聚碳酸酯、聚酰胺和/或其组合的聚合物。(例如,参见J PolymSci BPolym Phys.Author manuscript;可在2012年6月15日的PMC中获得。)
在一示例性实施方式中,弹性和可压缩的网格材料由聚合物材料的梭织线股形成,例如但不限于尼龙、聚丙烯或聚酯。聚合物线股能够用不透射线的材料填充,该材料允许治疗动脉瘤的医师在荧光镜下可视化脉管内的装置的位置。不透射线的填充材料优选包括三氧化铋、钨、二氧化钛或硫酸钡,或诸如碘的不透射线的染料。弹性和可压缩的网格材料能够由不透射线的材料线股形成。不透射线的线股允许医师和/或放射科医师在荧光镜下可视化网格的位置,而无需使用填充的聚合物材料。这种不透射线的线股可以由诸如但不限于金、铂、铂/铱合金和/或它们的组合的材料形成。在一实施方式中,弹性网格材料由10%至45%的铂芯NiTi构成。在另一实施方式中,弹性网格材料由10%的铂芯NiTi、15%的铂芯NiTi、20%的铂芯NiTi或45%的铂芯NiTi构成。10%的铂芯NiTi构造足以在X射线下提供阻塞装置的幻影。
具有不透射线的芯和不透射线的外层或壳体的这样构造的组合线或复合线是容易获得的,并且在医疗设备和金属领域中作为(拉拔填充管)线、线缆或带已知。线是一种金属与金属的复合材料,构造为将两种或多种材料的期望物理和机械特性组合为一条线。通过将更不透射线但更易延展的材料放置在线的芯中,NiTi外层能够为所得的复合线提供与100%NiTi线相似的机械性能。线能够从Fort Wayne MetalsCorp.,Fort Wayne,Ind.,U.S.A获得。例如,还参见通过引用并入本文的由Schaffer在2002年10月的Advanced Materials&Processes中发表的题为《生物相容性线》的期刊文章(第51至54页)。
当可压缩的网格结构由不透射线的金属线股形成时,线股可以用聚合物涂层或挤出物覆盖。不透射线的线股上的涂层或挤出物提供了荧光可视化,但也增加了线股对弯曲疲劳的抵抗力,并且还可以增加线股的润滑性。在一实施方式中,利用诸如肝素的倾向于抗凝结的试剂涂覆或处理聚合物涂层或挤出物。这种抗凝结涂层是众所周知的。聚合物涂层或挤出物可以是任何合适的可挤出聚合物,或能够施加在薄涂层中的任何聚合物,诸如或聚氨酯。
在又一实施方式中,可压缩的网格结构的线股使用金属和聚合物编织线股形成。将金属线股与聚合物线股组合成编织物会改变网格的柔韧性。与仅包括金属网格线股的网格部分相比,展开和/或折叠这种网格部分所需的力显著减小。然而,保留了用于荧光可视化的网格的不透射线特性。形成这种装置的金属线股包括但不限于不锈钢、金、铂、铂/铱、镍钛诺和/或其组合。形成该装置的聚合物线股能够包括尼龙、聚丙烯、聚酯、和/或它们的组合。此外,网格材料的聚合物线股能够用已知技术进行化学改性以使其不透射线,例如但不限于,通过金沉积到聚合物线股上,或通过合适的金属离子的离子束等离子体沉积到聚合物线股上。
可压缩的网格结构也能够由具有不同直径和/或不同柔性的细丝或线股形成。例如,在本文公开的阻塞装置中使用的线直径在大约0.0075英寸到大约0.005英寸的范围内。通过改变聚合物线股的尺寸或柔性,也能够改变展开时网格的柔性特性。通过改变柔性特性,弹性和可压缩的网格结构的展开(压缩)和输送(受约束)构造都能够改变或变为基本任何期望的形状。
网格不仅能够由聚合物线股或细丝以及金属线股或细丝形成,而且能够使用不同聚合物材料的细丝形成。例如,具有不同柔性特性的不同聚合物材料能够用于形成网格。这改变了柔性特性,从而改变了在展开位置和塌缩位置中的网格结构的最终构造。这种生物医学聚合物是本领域公知和可获得的,并且能够衍生自例如但不限于聚磷腈、聚酸酐、聚缩醛、聚(原酸酯)、聚磷酸酯、聚己内酯、聚氨酯、聚丙交酯、聚碳酸酯、聚酰胺和/或其组合的聚合物家族。
适合在网格架内使用的可压缩网格材料可以采取扁平梭织片、针织片或激光切割丝网的形式。通常,材料应包括两组或更多组基本平行的线股,其中一组平行线股相对于另一组平行线股的节距在45度至135度之间。在一些实施方式中,形成网格材料的两组平行线股基本上彼此垂直。网格材料的节距和总体构造可以被优化以满足阻塞装置10的性能需求。
在本文公开的阻塞装置10中使用的金属织物的线股应该由具有弹性和可压缩性并且能够被热处理以基本设定期望形状的材料形成。被认为是适合于该目的的材料包括在阻塞装置领域中被称为的钴基低热膨胀合金、能够从Haynes International商购获得的商标名的镍基高温高强度“超合金”、由International Nickel以名称出售的镍基可热处理合金以及许多不同等级的不锈钢。选择适当的线的材料的重要因素是线在受到预定的热处理后,会保留由模制表面(或形状记忆,如下所述)引起的适当的变形量。
满足这些条件的一类材料是所谓的形状记忆合金。这种合金倾向于具有温度引起的相变,将导致材料具有能够通过将材料加热到特定的转变温度以上以引起材料的相变来固定的优选构造。当合金被冷却时,合金将“记住”其在热处理期间的形状,并且将倾向于采用相同和/或相似的构造,除非被限制这样做。
用于本文公开的阻塞装置10的一种特定的形状记忆合金是作为镍和钛的近似化学计量的合金的镍钛诺,其还可包括少量的其它金属以实现期望的性能。包括合适的组分和处理要求的诸如镍钛诺的NiTi合金在本领域中是众所周知的,并且这里不需要详细讨论这种合金。例如,美国专利5,067,489和4,991,602(其教导通过引用并入本文)讨论了形状记忆NiTi合金在基于引导线技术中的使用。这种NiTi合金是优选的,至少部分因为它们是可商购的,并且与其它已知的形状记忆合金相比,对于处理这样的合金有更多的了解。NiTi合金也非常有弹性。实际上,它们被称为“超弹性”或“伪弹性”。这种弹性将帮助如本文所公开的阻塞装置10返回到先前的扩张构造以用于其展开。
线股能够包括所选材料的标准单丝,即,可以使用标准线材。在一些实施方式中,使用72线股和/或72股编织构造。在其它实施方式中,阻塞装置包括范围从36到144NiTi线股编织构造的丝网线股或编织物。但是,如果需要的话,单独的线股可以由“线缆”形成,“线缆”由多条单线组成。例如,可以商购由金属线形成的线缆(多根线围绕中心线螺旋地缠绕),并且能够购买到外径为0.003英寸或更小的NiTi线缆。某些线缆的一个优点是,与具有相同直径和由相同材料形成的单丝线相比,它们倾向于“更软”。另外,线缆的使用能够增加线股的有效表面积,这将倾向于促进血栓120形成。
本文公开的阻塞装置10构造有连续的网格结构,该网格结构的网格密度足以以填充血管或体腔或动脉瘤70的内皮细胞支架层或隔室100的方式起作用,从而减少血流130约60%以触发凝块形成和/或动脉瘤70的愈合和/或最终的血淤80。就本文所公开的阻塞装置10而言,术语“网格密度”是指孔隙度水平或金属与网格结构的开口区域的比。网格密度与网格的开口或孔的数量和尺寸有关,并且取决于在输送和展开之间开口或孔的开度变化的情况下孔的开口或封闭程度。通常,弹性网格材料的高网格密度区域具有约40%或更多的金属面积和约60%或更少的开口面积。
在一些实施方式中,可压缩的网格结构可以由相同的材料均匀地形成,然而这种材料可以具有不同的针织、缝合、编织和/或切割构造。
在其它实施方式中,本文公开的可植入阻塞装置10能够用于外周血管栓塞的处理(本领域中众所周知的处理,并且已知涉及指定血管点远侧的血流130的关断),例如,在治疗和/或改善外周动脉或静脉病变和/或任何需要用于其治疗的血管阻塞的相关病理中。
本文公开的本发明的阻塞装置10可以结合合理的设计参数、特征、变型、优点和改变,这对于阻塞装置领域的技术人员来说是明显的。
示例
关于本文公开的阻塞装置10的研究方案以及用于动物使用的理由将由ISIS服务的机构动物护理和使用委员会(IACUC)进行审查和批准,并在兽医的监督下进行操作。
兔弹性蛋白酶动脉瘤模型是用于测试新型神经介入装置的公认且本领域认可的模型,并且已经成为关于功效和与人类反应的相似性的许多临床出版物的主题。(参见,例如,Altes等人的在兔子中形成囊状动脉瘤:适用于测试血管内装置的模型,AJR2000;174;349-354。)因此,监管机构容易将其作为合适的测试模型。该模型的凝血系统与人类的凝血系统高度相似。此外,该模型在解剖学方面具有优势,因为兔子的颅外颈动脉直径与人的颅外颈动脉直径高度相似。此外,弹性蛋白酶诱发的动脉瘤已显示出与人类动脉瘤在组织学上相似的行为。
已经说明了本发明的多个实施方式。在不脱离本文公开的阻塞装置10的范围和主旨的情况下,通过遵循前面的具体实施方式中提出的指导方针,所要求保护的装置的合理的特征、变型、优点和设计变化对于本领域技术人员将变得显而易见。因此,其它实施方式在所附权利要求的范围内。
Claims (11)
1.一种阻塞装置,其包括:
a.包括内侧夹点的连续网格结构;
b.从所述内侧夹点向远侧和向外延伸的弹性网格盘形主体;以及
c.在(b)的弹性网格主体的相反侧从所述内侧夹点向远侧延伸的可压缩网格架,其中所述可压缩网格架在所述架的各个端部均包括夹点,并且所述架端部夹点中的一个架端部夹点是(a)的所述内侧夹点;
其中,所述连续网格结构具有第一输送形状和第二可扩张的展开形状,并且在自由空气中且处于展开形状时,所述弹性网格主体的长度(x)比所述可压缩网格架的长度(y)长。
2.根据权利要求1所述的阻塞装置,其特征在于,标记环绕所述连续网格结构的至少一个夹点。
3.根据权利要求1所述的阻塞装置,其特征在于,所述连续网格结构扩张到展开形状并填充体腔或动脉瘤。
4.根据权利要求1所述的阻塞装置,其特征在于,所述连续网格结构具有用于增强组织整合和/或所述阻塞装置的稳定的开口网格密度。
5.根据权利要求1所述的阻塞装置,其特征在于,所述阻塞装置的所述弹性网格主体是单层网格。
6.根据权利要求1所述的阻塞装置,其特征在于,所述阻塞装置的所述弹性网格主体是双层或两层网格。
7.根据权利要求6所述的阻塞装置,其特征在于,所述双层网格包括沿周向折叠的单层网格。
8.一种用于动脉瘤的治疗和/或改善的套件,所述套件包括:
a.根据权利要求1所述的阻塞装置;和
b.与所述阻塞装置相对应的输送系统或拆除系统。
9.根据权利要求8所述的套件,其特征在于,所述输送系统是微导管、导管、引导丝或推动丝。
10.根据权利要求8所述的套件,其特征在于,所述拆除系统是电解拆除系统。
11.一种用于治疗或改善患者的动脉瘤的方法,所述方法包括:
a.将根据权利要求1所述的阻塞装置输送至动脉瘤;以及
b.将所述阻塞装置在所述动脉瘤中展开,从而治疗或改善患者的动脉瘤。
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