CN112261912A - 用于超声膀胱治疗剂递送的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管,其包括:管,所述管具有近侧可扩展部分和远侧端部;以及在所述近侧可扩展部分和所述远侧端部之间容纳安装在所述管上的至少一个超声换能器的至少一个换能器套筒。

Description

用于超声膀胱治疗剂递送的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年4月1日提交的标题为“SYSTEM AND METHOD FOR ULTRASONICBLADDER THERAPEUTIC AGENT DELIVERY(用于超声膀胱治疗剂递送的系统和方法)”的美国临时专利申请号62/651,194的优先权的权益。
本申请涉及2017年9月26日提交的标题为“ULTRASONIC URINARY BLADDER DRUGDELIVERY(超声波尿路膀胱药物递送)”申请号为15/561,733的美国专利申请。
上述申请的内容通过引用被并入本文,如同在此以其整体完整地阐述一样。
技术领域
在本发明的一些实施例中,涉及用于膀胱治疗剂递送的导管,并且更具体地但非排他地,涉及超声驱动的膀胱治疗剂递送。
背景技术
尿路膀胱(urinary bladder)的膀胱内治疗涉及膀胱内表面,该膀胱内表面被称为尿路上皮的过渡上皮衬层以及尿路上皮上存在的糖胺聚糖(GAG)单元覆盖。尿路上皮和GAG单元都可作为尿液中存在的毒素和废物的重要屏障,从而使膀胱壁具有低渗透性特性。然而,这种紧凑且严密的屏障也可能限制在膀胱内治疗期间递送到膀胱中的治疗剂的有效穿透。一些治疗分子可能根本无法穿透膀胱屏障。
超声空化(ultrasound cavitation)是一种机制,通过该机制声波可增加组织的渗透性。空化气泡以高能量在组织上塌陷并打开组织中的孔,这导致组织对治疗剂的渗透性增加。
相关技术的前述示例和与其相关的限制旨在进行说明而不是排他性的。通过阅读说明书和研究附图,相关领域的其他限制对于本领域技术人员将变得显而易见。
发明内容
结合系统、工具和方法来描述和说明以下实施例及其方面,该系统、工具和方法是示例性和说明性的,并不限制范围。
根据本发明的一些实施例的一方面,提供了一种用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管,所述导管包括:管、安装在所述管上的两个或更多个可扩展部分、在所述两个或更多个可扩展部分之间安装在所述管上的一个或更多个超声换能器,以及设置在所述两个或多个可扩展部分之间并容纳所述一个或更多个换能器的换能器套筒。根据一些实施例,所述换能器套筒和所述可扩展部分包括单个球囊。在一些实施例中,所述可扩展部分包括支架。
根据一些实施例,所述换能器套筒在扩展状态下的最大横截面面积小于所述可扩展部分中的任一者至少在其最大圆周处的最大横截面面积。根据本发明的一些实施例,所述可扩展部分中的至少一者是椭球体,并且所述可扩展部分中的至少一者和所述管是同心的。根据本发明的一些实施例,所述可扩展部分中的至少一者和所述换能器是同心的。
根据本发明的一些实施例,所述管包括位于所述可扩展部分中的至少一者的内腔内的至少一个流体端口和/或沿其长度通向膀胱的内腔的至少一个流体端口。所述端口被配置为将所述流体供应到所述膀胱的所述内腔中和/或将流体从所述膀胱中抽出。
根据本发明的一些实施例,所述换能器从所述管的表面升高以便在所述换能器和所述管的所述表面之间限定间隙。根据本发明的一些实施例,所述换能器套筒的最大圆周小于至少一个可扩展部分的最大圆周的50%,和/或所述换能器套筒的膨胀压力大于所述可扩展部分的膨胀压力。根据本发明的一些实施例,所述管包括经由所述端口供应治疗流体的一个或更多个导管。根据本发明的一些实施例,所述管包括经由所述端口供应充气流体的一个或更多个导管。根据本发明的一些实施例,所述管包括经由所述端口供应流体的一个或更多个导管。
根据本发明的一些实施例,所述换能器被配置为在所述充气治疗流体中形成空化(cavitations)。
根据本发明的一些实施例的一方面,提供了一种用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管,所述导管包括:管,所述管具有近侧部分和远侧端部;近侧可扩展部分,所述近侧可扩展部分安装在所述管的所述近侧部分上;一个或更多个换能器,所述一个或更多个换能器在所述近侧可扩展部分和所述远侧端部之间安装在所述管上;以及在所述近侧可扩展部分和所述远侧端部之间容纳一个或更多个换能器的换能器套筒。在一些实施例中,所述可扩展部分中的一者或多者包括球囊。
根据本发明的一些实施例,所述球囊是环形的和/或被配置为朝向所述远侧端部向远侧膨胀。根据本发明的一些实施例,所述管包括沿其长度的至少一个流体端口,所述流体端口通向膀胱的内腔和/或位于所述换能器和所述球囊之间。根据本发明的一些实施例,所述端口被配置为将所述流体供应到所述膀胱的所述内腔中和/或将流体从所述膀胱中抽出。
根据本发明的一些实施例,所述换能器套筒的最大圆周小于所述球囊的最大圆周的50%。根据一些实施例,在所述换能器和所述换能器套筒之间限定体积。根据一些实施例,所述换能器套筒的膨胀压力大于所述球囊的膨胀压力。根据本发明的一些实施例,所述管包括经由所述端口供应治疗流体的一个或更多个导管。
根据本发明的一些实施例的一方面,提供了一种用于使用用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管来治疗膀胱的方法,包括:经由尿道将所述导管的远侧可扩展部分插入所述膀胱中,扩展所述可扩展部分,通过所述导管中的至少一个治疗流体端口将治疗流体供应到所述膀胱中,在所述膀胱中推进所述导管并且将所述导管的近侧可扩展部分插入所述膀胱中,扩展所述近侧可扩展部分并且将所述治疗流体捕获在所述远侧可扩展部分和所述近侧可扩展部分之间,以及施加超声以在所述治疗流体中形成空化。在一些实施例中,用于使用用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管来治疗膀胱的方法包括在停止发射超声能量之后,通过所述导管中的至少一个治疗流体端口将治疗流体供应到所述膀胱中。
根据本发明的一些实施例,所述方法包括通过所述可扩展部分之间的端口供应所述治疗流体。根据本发明的一些实施例,所述治疗流体是气态治疗流体。
根据本发明的一些实施例的一方面,提供了一种用于使用用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管来治疗膀胱的方法,包括:经由尿道将所述导管的远侧可扩展部分插入所述膀胱中,扩展所述可扩展部分,通过所述导管中的至少一个流体端口将充气流体供应到所述膀胱中,在所述充气流体中释放超声能量并形成空化,排出所述膀胱内容物,通过所述导管中的至少一个治疗流体端口将治疗流体供应到所述膀胱中,以及在所述治疗流体中释放超声能量并形成空化。
根据本发明的一些实施例,所述方法包括在将所述充气流体供应到所述膀胱中之前,排空所述膀胱并用盐水冲洗所述膀胱。
根据一些实施例,所述方法包括在所述膀胱内容物的所述排出期间停止发射超声能量和/或通过所述导管中的至少一个治疗流体端口将所述治疗流体供应到所述膀胱中。
根据本发明的一些实施例的一方面,提供了一种用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管,包括:管,所述管具有近侧可扩展部分和远侧端部;以及在所述近侧可扩展部分和所述远侧端部之间容纳安装在所述管上的至少一个超声换能器的至少一个换能器套筒。
根据本发明的一些实施例的一方面,提供了一种导管,其中所述至少一个可扩展部分能够在膀胱内从收缩状态扩展到扩展状态,在所述扩展状态下,所述可扩展部分被推靠所述膀胱壁以在所述膀胱内在所述可扩展部分和所述膀胱的膀胱三角区域之间形成密封体积。
在一些实施例中,所述导管包括至少一个附加可扩展部分,其中所述换能器套筒设置在所述近侧可扩展部分和所述至少一个附加可扩展部分之间。在一些实施例中,所述换能器套筒和所述可扩展部分中的至少一者流体连通。
在一些实施例中,所述换能器套筒在扩展状态下的最大横截面面积小于所述可扩展部分中的任一者至少在其最大圆周处的最大横截面面积。在一些实施例中,所述可扩展部分中的至少一者是椭球体。
在一些实施例中,所述可扩展部分中的至少一者和所述管是同心的。在一些实施例中,所述可扩展部分中的至少一者和所述换能器是同心的。在一些实施例中,所述管包括位于所述可扩展部分中的至少一者的内腔内的至少一个流体端口。
在一些实施例中,所述管包括与所述换能器套筒的所述内腔流体连通的至少两个流体端口,并且其中在所述端口之间维持流体流。在一些实施例中,所述换能器位于所述端口之间。
在一些实施例中,所述管包括通向膀胱的内腔的沿其长度的至少一个治疗流体端口。在一些实施例中,所述导管包括在所述远侧端部处的盲尖端,其中所述至少一个治疗流体端口沿着所述尖端的圆周定位。在一些实施例中,所述换能器从所述管的表面升高以便在所述换能器和所述管的所述表面之间限定间隙。
在一些实施例中,所述导管包括定位在所述管上的至少一个间隔件,并且其中所述换能器安装在所述至少一个间隔件上。在一些实施例中,所述换能器套筒的最大圆周小于至少一个可扩展部分的最大圆周的50%。在一些实施例中,所述管包括经由所述治疗流体端口供应流体的一个或更多个导管。
在一些实施例中,至少一个可扩展部分是环形的。在一些实施例中,所述至少一个可扩展部分被配置为朝向所述远侧端部向远侧膨胀。在一些实施例中,所述导管包括至少一个流体端口,所述至少一个流体端口位于所述换能器和至少一个可扩展部分之间。
在一些实施例中,在扩展状态下,在所述换能器和所述换能器套筒之间限定体积。
根据本发明的一些实施例的一方面,提供了一种用于使用用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管来治疗膀胱的方法,包括:经由尿道将所述导管的远侧可扩展部分插入所述膀胱中,扩展所述可扩展部分,通过所述导管中的至少一个治疗流体端口将治疗流体供应到所述膀胱中,在所述膀胱中推进所述导管并且将所述导管的近侧可扩展部分插入所述膀胱中,扩展所述近侧可扩展部分并且将所述治疗流体捕获在所述远侧可扩展部分和所述近侧可扩展部分之间,以及在所述治疗流体中形成空化。
在一些实施例中,所述方法包括通过所述可扩展部分之间的端口供应所述治疗流体。在一些实施例中,所述治疗流体是气态治疗流体。
根据本发明的一些实施例的一方面,提供了一种用于使用用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管来治疗膀胱的方法,包括:经由尿道将所述导管的远侧可扩展部分插入所述膀胱中,通过所述导管中的至少一个流体端口将流体供应到所述膀胱中,在所述充气流体中释放超声能量并形成空化,排出所述膀胱内容物,以及通过所述导管中的至少一个治疗流体端口将治疗流体供应到所述膀胱中。在一些实施例中,所述流体被充气。
在一些实施例中,所述方法包括在将治疗流体供应到所述膀胱之前扩展所述导管的远侧可扩展部分。在一些实施例中,所述方法包括在将所述充气流体供应到所述膀胱中之前,排空所述膀胱并用盐水冲洗所述膀胱。
在一些实施例中,所述方法包括在所述膀胱内容物的所述排出期间停止发射超声能量和/或通过所述导管中的至少一个治疗流体端口将所述治疗流体供应到所述膀胱中。在一些实施例中,所述方法包括在发射超声能量之前进一步推进近侧可扩展部分。在一些实施例中,所述方法包括在发射超声能量之前扩展近侧可扩展部分。
附图说明
在附图中示出了示例性实施例。为了方便和清楚地表示,通常选择附图中所示的部件和特征的尺寸,并且其不一定按比例显示。附图在下面列出。
图1A和图1B(统称为图1)是根据本发明的一些实施例的用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管的平面图简化图示和图1A的圆圈区域的透视放大图的简化图示;
图2是根据本发明的一些实施例的用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管的透视图简化图示;
图3是根据本发明的一些实施例的用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管的透视图简化图示;
图4A至图4D是根据本发明的一些实施例的用于膀胱的超声驱动治疗的导管的实施方法的平面图简化视图;
图5是根据本发明的一些实施例的用于部署用于膀胱壁的超声驱动治疗的导管的方法的流程图;
图6A至图6E是根据本发明的一些实施例的用于膀胱的超声驱动治疗的导管的实施方法的平面图简化视图;
图7是根据本发明的一些实施例的用于部署用于膀胱壁的超声驱动治疗的导管的方法的流程图;
图8A和图8B(统称为图8)是根据本发明的一些实施例的用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管的平面图简化图示和图8A中的圆圈区域透视放大图的简化图示;
图9是根据本发明的一些实施例的用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管的侧视图简化图示;
图10是根据本发明的一些实施例的用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管的侧视图简化图示;
图11是根据本发明的一些实施例的用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管的侧视图简化图示;
图12是根据本发明的一些实施例的用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管的侧视图简化图示;
图13是根据本发明的一些实施例的用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管的侧视图简化图示;
图14是根据本发明的一些实施例的用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管的侧视图简化图示;
图15是根据本发明的一些实施例的用于膀胱的超声驱动治疗的导管的实施方式的参数的示例性图表;
图16是在每次治疗(使用用于膀胱的超声驱动治疗的导管的治疗)后的逼尿肌收缩力与未经治疗的组织,以及金标准100单位
Figure BDA0002799758880000071
膀胱内注射后的逼尿肌收缩力相比的曲线图;并且
图17是来自两个人类患者的功效数据的表,其比较了术前的膀胱功能和术后14天的膀胱功能。
具体实施方式
超声空化机制中存在的一些挑战在于,空化可能需要靠近待治疗的组织表面在流体中形成以增强治疗剂递送。此外,需要防止空化气泡在超声波换能器表面上或附近形成,由此阻挡超声波。
根据本发明的一些实施例的一方面,提供了一种用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管。在一些实施例中,所述导管包括管、安装在所述管上的一个或更多个换能器、至少一个可扩展部分和换能器套筒。在一些实施例中,所述换能器套筒被配置为封闭一个或更多个换能器,其中在所述封闭换能器和所述换能器套筒的壁之间限定体积。在一些实施例中,所述换能器套筒设置在至少两个可扩展部分之间。在一些实施例中,所述换能器套筒互连至少两个可扩展部分。
根据本发明的一些实施例,所述管包括至少一个流体端口,其被配置为向所述至少一个可扩展部分中的至少一者供应流体或从其移除流体。在一些实施例中,通过经由所述流体端口供应到所述部分中的流体使所述可扩展部分膨胀。在一些实施例中,所述换能器套筒是可扩展的。
根据本发明的一些实施例,所述管包括被配置为将治疗流体供应到所述膀胱中的至少一个治疗流体端口。在一些实施例中,所述管在所述管的远侧端部处包括至少一个治疗流体端口。在一些实施例中,所述管包括在所述换能器套筒和任一个所述可扩展部分之间的至少一个治疗流体端口。在一些实施例中,所述管包括在所述换能器套筒和近侧可扩展部分之间的至少一个治疗流体端口。如本文所使用,术语“近侧”是指靠近操作者并且远离被治疗的受试者,并且术语“远侧”是指远离操作者并且朝向被治疗的受试者。在一些实施例中,可经由治疗流体端口移除流体。
在一些实施例中,处于扩展状态的所述至少一个可扩展部分被成形为球体或椭球体。在一些实施例中,处于扩展状态的所述至少一个可扩展部分是环形的。在一些实施例中,处于扩展状态的所述至少一个可扩展部分包括C形横截面。在一些实施例中,处于扩展状态的所述至少一个可扩展部分包括伞状配置。在一些实施例中,所述导管包括在扩展状态下成形为“狗骨头”的可扩展部分,其具有通过换能器套筒互连的两个扩展部分。
在一些实施例中,所述至少一个可扩展部分被配置为保持所述内部膀胱表面的至少一部分远离所述换能器套筒。在一些实施例中,所述换能器套筒限定内腔并且所述导管经由所述内腔穿越。在一些实施例中,一个或更多个换能器安装在所述换能器套筒管内腔内的导管的部分上。在一些实施例中,所述换能器被流体围绕,所述流体占据所述换能器和围绕所述换能器的所述换能器套筒之间限定的体积。在本发明的一些实施例中,所述流体冷却所述封闭换能器。在一些实施例中,所述流体是声学流体以用于有效地递送由换能器产生的声波。
根据一些实施例,处于扩展状态的换能器套筒是圆柱形的。在一些实施例中,沿其纵向轴线的任何点处,换能器套筒在扩展状态下的最大横截面面积小于任一个所述可扩展部分中在扩展状态下的最大横截面面积。在一些实施例中,在沿其纵向轴线的任何点处,换能器套筒在扩展状态下的最大横截面面积是可扩展部分在扩展状态下的最大横截面面积的三分之二。在一些实施例中,沿其纵向轴线的任何点处,换能器套筒在扩展状态下的最大横截面面积是可扩展部分在扩展状态下的最大横截面面积的三分之一。根据一些实施例,管、至少一个可扩展部分和换能器套筒是同心的。
根据本发明的一些实施例,可扩展部分被配置为在膨胀状态下占据膀胱体积的一部分,同时限定由换能器套筒壁限定的治疗体积,扩展部分的壁设置在换能器套筒的每个端部和膀胱壁处。在一些实施例中,在膨胀状态下,可扩展部分占据膀胱体积的至少一半。在一些实施例中,当膀胱处于膨胀状态时,可扩展部分占据膀胱体积的三分之一至三分之二之间。该配置将膀胱内含治疗剂的流体引导到换能器附近的治疗体积中,同时保护膀胱内表面处的膀胱敏感区域(例如,膀胱三角区)免于由治疗剂治疗和/或由换能器所传输能量影响。在本发明的一些实施例中,至少一些可扩展部分被配置为在扩展状态下将压力施加在膀胱的内表面上。
根据本发明的一些实施例,所述可扩展部分中的至少一者被配置为在扩展状态下接合所述膀胱壁,并阻止流体从治疗体积到所述可扩展部分与所述膀胱壁之间的排出。在一些实施例中,处于扩展状态的可扩展部分维持所述管与所述膀胱壁同心。
根据本发明的一些实施例,所述可扩展部分和所述换能器套筒是安装在所述管上的相同球囊的部分。在一些实施例中,所述换能器套筒是无弹性的,其具有固定的扩展尺寸。在一些实施例中,所述换能器套筒是刚性的或包括加强元件。
根据本发明的一些实施例,所述导管包括在所述换能器和所述管之间的间隙。在一些实施例中,所述间隙在0.05mm至4mm的范围内。根据一些实施例,所述间隙在0.1mm至2.5mm的范围内。在一些实施例中,所述换能器经由间隔件连接到所述管。
根据本发明的一些实施例的一方面,提供了一种用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管。所述导管包括管、近侧可扩展部分、在所述近侧可扩展部分和所述管的远侧端部之间安装在所述管上的一个或更多个换能器,以及封闭一个或更多个所述换能器的换能器套筒。在一些实施例中,所述换能器套筒具有放气状态和扩展状态。
在一些实施例中,所述近侧可扩展部分和所述换能器套筒包括不同的球囊。在一些实施例中,所述近侧可扩展部分和所述换能器套筒包括一个球囊的部分。在一些实施例中,处于扩展状态的所述近侧可扩展部分被成形为球体或椭球体。在一些实施例中,处于扩展状态的所述近侧可扩展部分被成形为环形体。在一些实施例中,处于扩展状态的所述近侧可扩展部分中的至少一者包括C形横截面。在一些实施例中,处于扩展状态的至少近侧可扩展部分包括伞状配置。
根据本发明的一些实施例,所述管包括被配置为将治疗流体供应到所述膀胱中的至少一个治疗流体端口。在一些实施例中,所述治疗流体端口位于所述换能器套筒和所述近侧可扩展部分之间。在一些实施例中,可经由治疗流体端口移除流体。
根据一些实施例,所述近侧可扩展部分包括球囊,所述球囊在扩展状态下将所述管保持在所述膀胱内的预定位置处。在一些实施例中,所述近侧可扩展部分被配置为在扩展状态下接合所述膀胱壁,并阻止流体从所述膀胱内的治疗体积到所述近侧可扩展部分壁与所述膀胱壁之间的排出。
根据本发明的一些实施例,处于扩展状态的所述换能器套筒是圆柱形的,至少在其长度的部分处具有均匀的横截面。在一些实施例中,沿其纵向轴线的任何点处,换能器套筒在扩展状态下的最大横截面面积小于近侧可扩展部分在扩展状态下的最大横截面面积。在一些实施例中,在沿其纵向轴线的任何点处,换能器套筒在扩展状态下的最大横截面面积是近侧可扩展部分在扩展状态下的最大横截面面积的三分之二。在一些实施例中,沿其纵向轴线的任何点处,换能器套筒在扩展状态下的最大横截面面积小于近侧可扩展部分在扩展状态下的最大横截面面积的50%。根据一些实施例,管、近侧可扩展部分和换能器套筒是同心的。
根据本发明的一些实施例,处于扩展状态的所述换能器套筒不与假想圆锥相交,所述假想圆锥在位于所述管的远侧端部的顶点与由处于扩展状态的可扩展部分的圆周限定的平面之间延伸。根据本发明的一些实施例,所述换能器套筒是无弹性的,其具有有限的扩展尺寸。在一些实施例中,所述换能器套筒是刚性的或包括加强元件。
在一些实施例中,所述治疗剂流体可以是未充气的流体。然而,在一些实施例中,通过提供充气的治疗剂流体来增加所述治疗剂流体中生成的空化气泡的量。因此,根据本发明的一些实施例的一个方面,提供了一种用于增加与用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管一起使用的治疗剂内的空化气泡的量的方法。在一些实施例中,所述方法包括用气体对无菌液体加压并生成“充气液体”。在一些实施例中,所述方法包括将治疗剂释放到所述充气的液体中并形成充气的治疗流体。在一些实施例中,所述方法包括经由用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管将充气的治疗流体插入所述膀胱中,以及在所述治疗流体中形成空化。根据本发明的一些实施例,所述方法包括例如用气体对无菌液体加压,包括在约8至30个大气压的压力下加压并且持续预定持续时间。
在一些实施例中,所述治疗剂流体与未充气流体而不是充气流体混合。
在一些实施例中,所述导管包括可扩展部分,诸如球囊、支架或其任何组合。在一些实施例中,至少一个可扩展部分包括支架。
现在参考图1A和图1B(统称为图1),它们是根据本发明的一些实施例的用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管的侧视图和透视放大图的简化图示。如图1所示,导管10包括管11、安装在管11上的换能器30和安装在管11上并封闭换能器30的可扩展部分20。在图1所描绘的示例性实施例中,可扩展部分20是球囊。在一些实施例中,可扩展部分20包括两个可扩展部分24和26,该两个可扩展部分联接到并夹持设置在其间的换能器套筒22。管11包括至少一个流体端口14和15,其被配置为供应球囊20的部分22、24和26中的至少一者或从中移除流体。换能器套筒22封装换能器30并且在换能器套筒22和换能器的壁之间限定体积。
在一些实施例中,管包括一个或更多个导管,或者换句话说,流体供应通道(未示出)将流体从流体源供应到一个或更多个端口。如本文所使用的,术语“导管”和“流体供应通道”是可互换的。一个或更多个流体供应通道设置在管内部或沿着管的外表面设置。在一些实施例中,通过经由一个流体端口(例如,端口14)提供流体并经由另一个流体端口(例如,端口15)移除流体,在球囊20内以及至少在换能器套筒22的内部体积中生成流体流。
在一些实施例中,提供至球囊中的流体包括声学流体。如本文所引用,术语“声学流体”涉及具有高空化能量阈值的流体,以防止在超声的操作期间在该液体中形成会干扰声波的空化气泡,并且防止损坏导管。声学流体允许超声能量的高效传播。此流体的一个方面是它降低了空化,这可阻止超声能量从换能器传播到膀胱内表面。这种流体可以是脱气流体,例如脱气溶液(诸如经过沸腾的盐水,或其气体内容物被过滤掉的溶液)。声学流体有助于将由换能器30产生的声波通过换能器套筒22的表面传输到围绕换能器套筒的治疗流体。声学流体还可以例如通过热对流来冷却封闭的换能器30。通过冷却换能器,换能器能够在期望参数下操作持续更长的治疗时间。此外,避免了由加热的换能器引起的膀胱组织的过热。
提供至换能器套筒22中的声学流体不包含气泡以作为生成空化的成核种子,并且因此将空化现象与换能器30隔开并使其移向膀胱壁。超声波从换能器通过声学流体行进而没有生成空化,因此自由地通过这种介质朝向套筒22的表面行进。然后,波通过位于套筒和膀胱之间的治疗体积中的治疗流体朝向膀胱组织行进。在治疗流体中生成空化,由此导致将治疗剂递送到膀胱中。这样,与暴露到膀胱内部的治疗流体中的换能器相比,换能器可更远离膀胱内表面地设置。空化的产生增加了超声治疗的功效,如在授予相同发明人的美国专利申请号15/561733中详细描述的。
如图1和图1的视图A中描绘的示例性实施例所示,管11包括尖端16,该尖端包括多个流体端口17。在一些实施例中,尖端16是凸形的,并且被配置为允许将导管轻松插入膀胱中并减小在导管部署在膀胱内期间对膀胱内表面的意外损坏。在一些实施例中,尖端16具有长方形几何形状,其在尖端的远侧端部处具有流体端口。在一些实施例中,尖端16没有端口。例如,膀胱流体端口17可用于以下功能中的一者或多者:将治疗流体插入膀胱中,从膀胱移除治疗流体,插入组织清洁流体(诸如盐水)以移除治疗流体,以及从膀胱移除流体(例如在治疗前填充膀胱的尿液)。
在一些实施例中,尖端16的形状是环形体、圆环形、圆盘形、球体和半球体中的一者。在一些实施例中,尖端16是刚性或半刚性的。在一些实施例中,(一个或更多个)端口17沿着尖端16的圆周的至少一部分分布。在一些实施例中,尖端16包括相对于(一个或更多个)端口17定位在远侧的表面40。在一些实施例中,表面40是圆形的。在一些实施例中,尖端16是盲端的。在一些实施例中,在管11中流动的流体离开(一个或更多个)端口17。
多个开口(端口)的潜在优点在于,在插入或移除流体时,多个端口在端口堵塞的情况下提供冗余。在一些实施例中,换能器套筒和可扩展部分设置在不同的球囊上,至少一个治疗流体端口可在换能器套筒和可扩展部分之间设置在管处。在一些实施例中,至少一个治疗流体端口可在不被任何可扩展部分覆盖的近侧管部分处设置在管处。
在一些实施例中,(一个或更多个)流体端口17围绕导管和/或管的纵向轴线径向地定位。在一些实施例中,(一个或更多个)流体端口17被定位成使得从(一个或更多个)流体端口17流出的流体相对于导管和/或管的纵向轴线以非零角度射出。
例如,在图1和图1的视图A所描绘的示例性实施例中,当导管10插入膀胱中以使得尖端16被推靠膀胱壁(例如,与膀胱三角区相对的表面)即标记的区域5”或尿路膀胱壁的其他部分时,膀胱壁不会阻塞(一个或更多个)流体端口17。
在一些实施例中,尖端16包括管11的远侧部分11b的远侧开口。在一些实施例中,尖端16包括在表面40处的至少一个端口17。在一些实施例中,尖端16包括覆盖物,该覆盖物包括至少一个孔口,诸如网。在一些实施例中,尖端16的覆盖物是刚性或半刚性的。在一些实施例中,覆盖物限定围绕尖端16的体积。
例如,在一些实施例中,当导管10插入膀胱中以使得尖端16的覆盖物被推靠膀胱壁,例如膀胱的远侧部分(诸如与膀胱三角区相对的表面)即标记的区域5”或尿路膀胱壁的其他部分时,膀胱壁不会阻塞尖端16的覆盖物的至少一个孔口。
在一些实施例中,换能器中的至少一者、可扩展部分中的至少一者和管是同心的。在一些实施例中,至少两个可扩展部分是同心的。在一些实施例中,换能器和至少一个可扩展部分是同心的。在一些实施例中,换能器套筒和至少一个可扩展部分是同心的。在一些实施例中,换能器套筒和换能器是同心的。
导管、可扩展部分、换能器套筒和/或换能器的同心位置的优点在于,导管在内部膀胱壁和换能器之间保持相等距离,使得膀胱壁的经治疗部分可接收相同或接近相等的治疗。另外,在一些实施例中,膀胱壁的经治疗部分可接收预定变化治疗。
在一些实施例中,管11包括向端口14/15/17中的一者或多者供应流体的一个或更多个导管。在一些实施例中,每个导管通向特定端口14/15/17。在一些实施例中,每个导管通向单独端口14/15/17。在一些实施例中,导管通向端口14/15/17中的至少一者。
在一些实施例中,管内腔11包括至少一个导管。在一些实施例中,至少一个导管与导管10的近侧开口34/36/38流体连通。
在一些实施例中,导管10包括至少一个近侧开口34/36/18,流体通过该开口进入和/或离开一个或更多个端口14/15/17。在一些实施例中,近侧开口34/36/38与用于流体的贮存器流体连通,该流体例如是治疗流体、流体(例如盐水)、充气流体和声学流体。在一些实施例中,近侧开口34/36/38与排出袋流体连通。在一些实施例中,至少一个导管联接到一个或更多个近侧开口34/36/38。在一些实施例中,近侧开口34/36/38中的每一者与端口14/15/17中的至少一者流体连通。
图2是根据本发明的一些实施例的在膀胱1内的超声驱动的膀胱治疗剂递送的实施方式的透视图简化图示。在图2中描绘的示例性实施例中,可扩展部分24和26的几何形状是椭球体并且处于扩展状态。在一些实施例中,可扩展椭球体部分24和26都占据膀胱体积的部分,由此在可扩展椭球体部分24和26与膀胱壁5之间形成围绕换能器套筒22的治疗体积7。该配置的潜在优点在于,设置在膀胱1中的治疗剂将被引导到换能器30和膀胱壁5之间的治疗体积7中,从而将对膀胱组织的治疗限于膀胱壁的区段5'和治疗体积7并受益于换能器30形成的空化的全部作用。此外,在一些实施例中,此配置将膀胱1内的含治疗剂的流体引入治疗体积7中,同时保护膀胱1内表面处的区域(例如,膀胱三角区)免于由治疗剂和/或换能器30所传输的能量进行治疗。在一些实施例中,在扩展状态下,可扩展部分24和26占膀胱体积的30%至70%。在一些实施例中,在扩展状态下,可扩展部分24和26占膀胱体积的40%至60%。
通常,在松弛状态下,膀胱壁的形状为波状的。在一些实施例中,膨胀的球囊20在膀胱1的内表面5中沿多个方向施加张力,由此至少在与可扩展部分24和26之间的治疗体积7相接的区域5'中拉直膀胱的膀胱壁的至少一部分,如图2所示。
由于扩展的球囊在预定义压力下具有可预测的几何形状和尺寸,因此围绕换能器30的治疗体积7的测量值也是可预测的。可将可扩展部分24和26设计为在完全扩展状态下具有圆周,其将限定换能器30和膀胱的经治疗表面5'之间的预定距离L1。在一些实施例中,通过使经治疗组织与换能器等距可以实现均匀治疗。在一些实施例中,治疗流体内的治疗剂的浓度由可预测治疗体积7确定。拉直和拉伸膀胱组织可通过增加治疗剂到膀胱组织中的渗透性来有助于治疗功效。此外,这种结构配置使膀胱壁稳定并且通过防止膀胱壁塌陷到热换能器表面上或附近来增加手术的安全性。此外,换能器套筒22防止膀胱与换能器30之间的直接接触。
在一些实施例中,并且如本文其他地方更详细地描述,可扩展部分中的一者或多者是支架。
在一些实施例中,例如在尿路膀胱的治疗中,当膀胱竖直或接近竖直地定位时进行该手术,其中膀胱三角区是尿路膀胱的最低部分。在一些实施例中,如图2所示,远侧可扩展部分26不密封膀胱的远侧部分(例如,与膀胱三角区相对的表面)即标记的区域5'。然后,通过端口17提供的治疗流体可流入体积7中,例如通过重力或压力梯度。在一些实施例中,如图2所示,近侧可扩展部分24接合膀胱的近侧表面。在扩展状态下,可扩展部分24可以阻止流体从压靠膀胱壁的治疗体积7排出。可扩展部分24可被压靠并密封膀胱的近侧表面(例如,通过静力,诸如重力、流体压力,远侧椭球体来压靠远侧膀胱表面)。因此,在治疗期间,治疗流体保留在治疗体积7内,同时保护位于可扩展部分24之外的膀胱组织免于暴露于治疗流体和声能和被治疗。
在一些实施例中,近侧和/或远侧可扩展部分24/26使膀胱壁的部分免受超声能量。在一些实施例中,近侧可扩展部分24使膀胱三角区免受超声能量。在一些实施例中,近侧和/或远侧可扩展部分24/26充当冷却流体流的容器,该冷却流体流增加来自换能器的热耗散。
在一些实施例中,近侧和/或远侧可扩展部分24/26中的至少一者填充有具有高声阻抗并因此无法传导超声能量的流体。在一些实施例中,非传导性流体使近侧和/或远侧可扩展部分24/26中的至少一者膨胀。在一些实施例中,非传导性流体阻止超声能量传输到膀胱的未经治疗区域(例如,膀胱三角区)。
在一个或更多个可扩展部分24/26内具有非传导性流体的潜在优点在于,超声能量不会被传输到未经治疗的膀胱部分。
在本发明的一些实施例中,可扩展部分24用作导管支撑件并且固定管11在膀胱1内的位置。在一些实施例中,与膀胱1的内表面5接合的一个或更多个扩展部分内的流体通过膀胱壁和流体之间的热传递来冷却膀胱。
在一些实施例中,可扩展部分24/26的体积和/或形状确定膀胱的经治疗表面5'与换能器30之间的距离。在一些实施例中,可扩展部分24/26的体积和/或形状确定膀胱的经治疗表面5'与换能器套筒22之间的距离。在一些实施例中,膀胱的经治疗表面5'与换能器30和/或换能器套筒22之间的距离是预定的。
膀胱的经治疗表面5'的温度与换能器散发的热量相关。因此,增加换能器30和膀胱的经治疗表面5'之间的距离防止膀胱的经治疗表面5'的过热。在一些实施例中,增加换能器30和膀胱的经治疗表面5'之间的距离允许将换能器30加热至更高的温度,例如通过增加由换能器发射的持续时间和/或频率。
在一些实施例中,增加由换能器发射的频率通过增加治疗流体(和/或充气流体和治疗流体的组合)内的空化来增加治疗功效。在一些实施例中,增加换能器的接通时间通过增加治疗流体(和/或充气流体和治疗流体的组合)内的空化来增加治疗功效。
如图3所示,根据本发明的一些实施例,可扩展部分24和26在它们之间限定圆柱体23,该圆柱体的壁由虚线勾勒出,与可扩展部分24/26分别在Y1和Y2处的最大圆周一致。在一些实施例中,并且如本文其他地方所详细解释的,换能器套筒22的在Y3处获取的最大横截面面积小于扩展部分24和26的最大横截面面积。在一些实施例中,在扩展状态下,可扩展部分24和26的直径D10在20mm和40mm之间。在一些实施例中,在扩展状态下,可扩展部分24和26的直径D10在20和40mm之间。在一些实施例中,换能器套筒22的直径D20在5mm和15mm之间。在一些实施例中,换能器套筒22的直径D20在6mm和12mm之间。在一些实施例中,换能器套筒22的直径D20在8mm和10mm之间。在一些实施例中,在扩展状态下,换能器套筒的长度L30在5和25mm之间。在一些实施例中,在扩展状态下,换能器套筒的长度L30在10和15mm之间。
在一些实施例中,处于扩展状态的换能器套筒是圆柱形的,至少在其长度的部分处具有均匀的横截面。在一些实施例中,在沿其纵向轴线的任何点处,换能器套筒在扩展状态下的最大横截面面积小于近侧可扩展部分在扩展状态下的最大横截面面积。在一些实施例中,在沿其纵向轴线的任何点处,换能器套筒在扩展状态下的最大横截面面积是近侧可扩展部分在扩展状态下的最大横截面面积的三分之二。在一些实施例中,在沿其纵向轴线的任何点处,换能器套筒在扩展状态下的最大横截面面积小于近侧可扩展部分在扩展状态下的最大横截面面积的50%。根据一些实施例,管、近侧可扩展部分和换能器套筒是同心的。
在一些实施例中,换能器30的长度为3-20mm。在一些实施例中,换能器30的长度为4-14mm。在一些实施例中,换能器30的长度为5-10mm。在一些实施例中,换能器30的长度为6mm。
在一些实施例中,换能器30的宽度为3-14mm。在一些实施例中,换能器30的宽度为3-7mm。在一些实施例中,换能器30的宽度为3-5mm。在一些实施例中,换能器的宽度为4mm。
在一些实施例中,换能器30的厚度为10-40mm。在一些实施例中,换能器30的厚度为15-30mm。在一些实施例中,换能器30的厚度为15-23mm。在一些实施例中,换能器30的厚度为20mm。
在一些实施例中,球囊壁包括具有可变弹性的区域,使得例如仅球囊壁的部分是弹性可扩展的。例如,可扩展部分24的直径相对面24a和24c(图1)可被制成非弹性面,而沿可扩展部分24的圆周的面24b是弹性柔性的,因此部分24的膨胀将是沿导管的管11的更大径向膨胀。
在一些实施例中,处于扩展状态的可扩展部分中的至少一者被成形为球体、椭球体和环形体中的至少一者。在一些实施例中,处于扩展状态的可扩展部分中的至少一者包括C形横截面。在一些实施例中,处于扩展状态的可扩展部分中的至少一者包括伞状配置。
在一些实施例中,处于扩展状态的换能器套筒是圆柱形的。在一些实施例中,在沿其纵向轴线的任何点处,换能器套筒在扩展状态下的最大横截面面积小于可扩展部分中的任一者在扩展状态下的最大横截面面积。在一些实施例中,在沿其纵向轴线的任何点处,换能器套筒在扩展状态下的最大横截面面积是可扩展部分在扩展状态下的最大横截面面积的三分之二。在一些实施例中,在沿其纵向轴线的任何点处,换能器套筒在扩展状态下的最大横截面面积是可扩展部分在扩展状态下的最大横截面面积的三分之一。在一些实施例中,管、可扩展部分中的至少一者和换能器套筒是同心的。
在本发明的一些实施例中,可扩展部分被配置为在膨胀状态下占据膀胱体积的一部分,同时限定由换能器套筒壁限定的治疗体积,扩展部分的壁设置在换能器套筒的每个端部和膀胱壁处。在一些实施例中,在膨胀状态下,可扩展部分占据膀胱体积的至少一半。在一些实施例中,当膀胱处于膨胀状态时,可扩展部分占据膀胱体积的三分之一至三分之二之间。该配置将膀胱内含治疗剂的流体引导到换能器附近的治疗体积中,同时保护膀胱内表面处的膀胱敏感区域(例如,膀胱三角区)免于由治疗剂治疗和/或由换能器所传输的能量影响。在本发明的一些实施例中,至少一些可扩展部分被配置为在扩展状态下将压力施加在膀胱的内表面上。
在一些实施例中,任何球囊的成形可通过以下方式来完成:模制、厚度差、变化材料、整体元件等。用于对任何球囊部分进行成形的另一种方法可以是通过外部元件(诸如套筒或网)来限制其扩展。
在一些实施例中,管11在其整个长度上具有均匀的横截面。在一些实施例中,管11的远侧部分11b的直径小于管11的近侧部分11a的直径。在一些实施例中,如图1中的视图A所示,部分11b包括远侧尖端16。在一些实施例中,部分11b在换能器30的近侧边缘下连接到管11。在一些实施例中,换能器30安装在管11的部分11b上,使得换能器30的外表面被定位成与管11的近侧部分11a齐平。在一些实施例中,部分11b包括插入到管11内的窄管部分。
在一些实施例中,端口14/15中的每一者由不同的流体供应通道供应,使得经由端口15向可扩展部分26供应流体不一定会扩展可扩展部分24,反之亦然,即使可扩展部分24/26经由换能器套筒22流体连通。在一些实施例中,端口15与管11的不同流体供应通道相关联。在一些实施例中,端口14被配置为在通过端口15供应流体时闭合。端口14/15的配置的潜在优点在于,在部署期间,可扩展部分26被配置为当可扩展部分24仍在尿道3内时膨胀,即,不使可扩展部分在尿道3内扩展(其可能会使所治疗的受试者感到痛苦)。
现在参考图4A至图4D,它们是用于膀胱的超声驱动治疗的导管的实施方法的平面图简化视图。如图4a至4d所示,通过以下方法部署用于膀胱的超声驱动治疗的导管:
通过尿道3将导管10插入(如图4A所示)膀胱1中;
通过加压声学流体(例如20cc-40cc的流体)将包括可扩展部分24、26和换能器套筒22的球囊20扩展(图4B)至预定压力或体积,以及使扩展部分24/26和换能器套筒22保持在扩展状态;
通过(一个或更多个)治疗流体端口17排出膀胱1的流体;
通过(一个或更多个)治疗流体端口17供应盐水;
如本文其他地方所述,将治疗流体与充气液体混合(可以在导管的部署之前或期间的任何时间执行此步骤);以及
经由(一个或更多个)治疗流体端口17向膀胱中供应(图4C)治疗流体(例如,20-40cc)。在一些实施例中,诸如箭头400所描绘,治疗流体经由(一个或更多个)治疗流体端口17供应到膀胱内腔中。
现在参考图5,该图是根据本发明的一些实施例的用于部署用于膀胱壁的超声驱动治疗的导管的方法的流程图;并且参考相应的图6A至图6E,它们是用于膀胱的超声驱动治疗的导管的实施方法的侧视图简化视图。如图5所示,通过以下方法部署用于膀胱1的超声驱动治疗的导管10:
在步骤1000处,通过尿道3将导管10的远侧可扩展部分26插入到膀胱1中;
在步骤1010处,经由(一个或更多个)端口17从膀胱移除尿液;
在步骤1020处,通过经由端口15将流体提供至部分26中,将部分26扩展到扩展状态;
任选地,在步骤1030处,如本文其他地方所述,将治疗流体与充气液体混合(可以在导管的部署之前或期间的任何时间执行此步骤);
在步骤1040处,通过(一个或更多个)治疗流体端口17供应治疗流体;
在步骤1050处,将近侧可扩展部分24通过尿道3进一步推进到膀胱1中;以及
在步骤1060处,通过经由端口14提供流体,将近侧可扩展部分24扩展到扩展状态。
在一些实施例中,方法包括扩展近侧可扩展部分,以及将治疗流体捕获在远侧可扩展部分和近侧可扩展部分之间。
使用用于部署超声驱动导管10的方法的潜在优点在于,大多数治疗流体不会保持捕获在远侧可扩展部分26和与膀胱三角区相对的膀胱壁5”之间的远侧体积内。
图6A是通过尿道3将远侧可扩展部分26插入膀胱1中的平面图简化图示。在一些实施例中,近侧可扩展部分24保持在尿道3内。
图6B是通过经由流体端口15将流体提供到远侧可扩展部分26中(例如,如箭头600所描绘)而将远侧可扩展部分26扩展到扩展状态的平面图简化图示。在一些实施例中,远侧可扩展部分26和近侧可扩展部分24流体连通。流体保持在远侧可扩展部分26中,在近侧可扩展部分24的方向上流动被尿道壁施加到近侧可扩展部分24的外部压力抵消。因此,由于通过尿道壁施加到近侧可扩展部分24的压力,近侧可扩展部分24在尿道内保持收缩。在一些实施例中,近侧可扩展部分24在尿道中大部分保持收缩。
图6C是通过(一个或更多个)治疗流体端口17供应治疗流体的平面图简化图示。在一些实施例中,方法包括通过(一个或更多个)治疗端口17将治疗流体供应到由远侧扩展部分26和膀胱壁限定的体积46中(例如,如箭头602所示)。
图6D是通过尿道3将近侧部分24进一步推进到膀胱1中的平面图简化图示。在一些实施例中,在将近侧部分24进一步推进到膀胱1中期间,近侧部分24不受尿道壁向其施加的外部压力,并且远侧可扩展部分26内的流体的至少一部分流入近侧可扩展部分24中以根据拉普拉斯(LaPlace)定律使可扩展部分24和26内的压力相等。在一些实施例中,远侧可扩展部分26内的流体流入近侧可扩展部分24的处于膀胱1内的部分中。在一些实施例中,由于进入近侧可扩展部分24的流体流,因此远侧可扩展部分26的体积减少。在一些实施例中,远侧可扩展部分26的体积的减少增加了进入围绕换能器套筒22的膀胱体积48内的治疗流体的流量。在一些实施例中,远侧可扩展部分26的体积的减少形成或增加了远侧可扩展部分26与膀胱壁之间的距离50,这增加了到体积48的治疗流体的流量。在一些实施例中,部分扩展的近侧可扩展部分24为流入体积48中的治疗流体提供屏障。
图6E是通过经由流体端口14将流体提供到部分24中(例如,如箭头604所描绘)而将部分24扩展到扩展状态的平面图简化图示。在一些实施例中,通过经由端口14提供流体而将近侧可扩展部分24扩展到扩展状态增加了近侧和远侧可扩展部分24/26两者的体积。
在一些实施例中,可扩展部分24/26是单独的球囊。在一些实施例中,在近侧部分24进一步推进到膀胱1中期间或之后,远侧可扩展部分26内的流体的至少一部分经由流体端口15移除。在一些实施例中,远侧可扩展部分26的体积减少。在一些实施例中,在近侧部分24进一步进入膀胱1的过程中或之后,通过经由流体端口14提供流体来至少部分地扩展近侧可扩展部分26。在一些实施例中,一旦治疗流体进入围绕换能器套筒22的体积48,则通过经由流体端口15将流体提供到远侧可扩展部分26中来扩展远侧可扩展部分26。
在一些实施例中,由插入在膀胱1内的导管10执行的超声驱动治疗是通过根据本发明一些实施例的方法来进行的并且包括:
通过确保扩展球囊部分24接合膀胱1的近侧表面5将导管10固定在膀胱1中;
在步骤1070处,通过经由第一流体端口15提供声学流体并经由第二流体端口14提取声学流体,使声学流体在换能器部分22内循环;
在步骤1080处,激活换能器30;以及
在步骤1090处,在膀胱治疗体积内的治疗流体中形成空化。
在一些实施例中,根据本发明的一些实施例,由插入在膀胱1内的导管10执行的超声驱动治疗通过以下方法来终止:
去激活换能器30;
通过(一个或更多个)治疗流体端口提取治疗流体17;
通过(一个或更多个)治疗流体端口17供应盐水(例如,以清洁膀胱);以及
通过经由一个或更多个声学流体端口14和15释放或泵出声学流体来使扩展部分26、22、24塌陷;以及
经由尿道3从膀胱1抽出导管10。
现在参考图7,该图是根据本发明的一些实施例的用于部署用于膀胱壁的超声驱动治疗的导管以及治疗膀胱的方法的流程图。如图7所示,用于在膀胱1中部署导管10的方法如下进行:
在步骤1400处,通过尿道3将导管10插入到膀胱1中;
在步骤1410处,经由(一个或更多个)端口17从膀胱1移除尿液;
在步骤1420处,通过加压声学流体(例如20cc-40cc的流体)将可扩展部分24、26和换能器套筒22扩展至预定压力或体积,以及使扩展部分24/26和换能器套筒22保持在扩展状态;以及
任选地,在步骤1430处,通过(一个或更多个)治疗流体端口17从膀胱排出流体。
在本发明的一些实施例中并且如图7进一步所示,在部署导管之后是治疗膀胱的方法,该方法包括:
在步骤1440处,通过(一个或更多个)治疗流体端口17供应盐水;
在步骤1450处,通过(一个或更多个)膀胱治疗流体端口17供应如本文其他地方所述的任选充气的液体;
在步骤1460处,激活换能器30;
在步骤1470处,去激活换能器30;
在步骤1480处,通过(一个或更多个)治疗流体端口17排出膀胱的任选充气的流体;
在步骤1490处,通过治疗流体端口17供应治疗流体(例如20-40cc)。
在一些实施例中,方法包括扩展近侧可扩展部分,以及将治疗流体捕获在远侧可扩展部分和近侧可扩展部分之间。
总之并且根据本发明的一些实施例,膀胱的治疗至少包括以下方法:
方法A,其中:
在膀胱中部署用于膀胱壁的超声驱动治疗的导管;
将治疗流体(例如
Figure BDA0002799758880000221
)供应到膀胱中;
在膀胱内的流体中形成空化;以及
使膀胱排空。
方法B,其中:
在膀胱中部署用于膀胱壁的超声驱动治疗的导管;
将治疗流体(例如
Figure BDA0002799758880000222
)供应到膀胱中;
在膀胱内的流体中形成空化持续预定时间段,然后
将治疗流体留在膀胱中持续预定时间段;以及
使膀胱排空。
方法C,其中:
在膀胱中部署用于膀胱壁的超声驱动治疗的导管;
向膀胱供应气态流体;
在气态流体中形成空化;
排出气态流体;以及
向膀胱供应治疗流体。
方法D,其中:
在膀胱中部署用于膀胱壁的超声驱动治疗的导管;
向膀胱供应气态治疗流体;
在气态流体中形成空化持续预定时间段;然后
使膀胱排空。
现在参考图8A和图8B(统称为图8),它们是根据本发明的一些实施例的用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管的侧视图和透视图简化图示。如图8所示,导管110包括管111、安装在管111上的近侧球囊124和可扩展换能器套筒122。转向图8中的放大图B,在一些实施例中,管111的远侧部分111b的直径小于管111的近侧部分111a的直径。在一些实施例中,如图8中的视图B所示,部分111b包括远侧尖端117。在一些实施例中,部分111b在换能器130的近侧边缘下连接到管111。在一些实施例中,换能器130安装在管111的部分111b上,使得换能器130的外表面被定位成与管111的近侧部分111a齐平。在一些实施例中,部分111b包括插入管111内的窄管部分。
在一些实施例中,换能器130安装在管的近侧可扩展部分124和远侧端部117之间的管111的部分111b上。在一些实施例中,换能器套筒122容纳并封装换能器130,并且实现流体在由换能器套筒122的壁限定的内部体积处的流动。在一些实施例中,管111包括在管111的近侧部分111a处的一个或更多个治疗流体端口116,其远离可扩展部分122和124并且暴露于膀胱体积。
在一些实施例中,近侧球囊124可从塌陷状态扩展到扩展状态。在一些实施例中,扩展状态被限定为球囊的最大无弹性扩展。在一些实施例中,球囊的扩展状态被限定为其中球囊是弹性的最大弹性扩展。管111包括一个或更多个流体端口114、115a和115b,其被配置为向可扩展部分122和124中的至少一者供应流体或从所述可扩展部分122和124中的至少一者移除流体。可扩展部分122和124能够经由通过流体端口114、115a和115b中的至少一者在正压下供应流体来扩展。在一些实施例中,管111包括在管111内部和/或沿着管的外表面的一个或更多个流体供应通道(未示出)。在一些实施例中,通过经由流体端口中的一者(例如,端口115a)提供流体以及经由另一个流体端口(例如,端口115b)移除流体,在由换能器套筒122的壁限定的内腔内生成流体流。在一些实施例中,流体供应端口(例如,端口115a)和流体移除端口(例如,端口115b)设置在导管110的直径相对表面上。在一些实施例中,流体供应端口(例如,端口115a)位于管111的部分111b上,而流体移除端口(例如,端口115b)设置在管111上。在一些实施例中,流体供应端口(例如,端口115a)和流体移除端口(例如,端口115b)设置在换能器130的相对侧上。在一些实施例中,流体供应端口(例如,端口115a)和流体移除端口(例如,端口115b)相对于彼此周向旋转。
在一些实施例中,输入到球囊中的流体包括声学流体。声学流体保持换能器130的表面和换能器套筒122之间的固定距离。在一些实施例中,声学流体例如通过热对流来帮助冷却封闭的换能器130。
在一些实施例中,换能器的冷却有助于它们以期望参数操作持续更长的治疗持续时间,从而在提供有效治疗的同时避免组织过热。在一些实施例中,并且如本文其他地方更详细地描述的,从换能器移除热量防止了膀胱组织的过热,这允许增加操作参数的范围,例如更长的治疗时间和/或换能器频率的增加。
在一些实施例中,例如在尿路膀胱的治疗中,当膀胱竖直或接近竖直地定位时进行该手术,其中膀胱三角区是尿路膀胱的最低部分。如图9中描绘的示例性实施例中所示,该图是根据本发明的一些实施例的在膀胱内的超声驱动的膀胱治疗剂递送的实施方式的侧视图简化图示,在扩展状态下,近侧球囊124在膀胱三角区域处接合膀胱的近侧表面。近侧球囊124占据膀胱100的体积,由此形成治疗体积107。处于扩展状态的球囊124经由被推靠膀胱壁105的球囊壁来阻止流体从体积107排出。在一些实施例中,例如通过静力(诸如重力或流体压力),球囊124被推靠并密封膀胱105'的近侧表面(膀胱三角区域)。因此,在治疗期间,治疗流体保持在体积107内,而位于近侧球囊124远侧的膀胱105'的近侧表面(膀胱三角区域)保持受到保护免于暴露至治疗流体和声能。在本发明的一些实施例中,球囊124用作导管基部并且固定管111相对于膀胱以及在膀胱100内安装在管上的元件的位置和取向。
当在膀胱的远侧区域或其他区域上不需要进行治疗时,可能以仅填充膀胱的部分的量将治疗流体提供到膀胱中。在治疗期间,由于重力,流体的液位将低于预定表面,因此将不能被治疗流体和声能治疗。如图10所示,该图是根据本发明的一些实施例的在膀胱内的超声驱动的膀胱治疗剂递送的实施方式的侧视图简化图示,治疗流体部分地填充膀胱100的体积107。由于膀胱100被竖直定向,重力方向由箭头(G)指示,因此治疗流体保持在液位E1和E2之间。在治疗期间,只有在区域105”中位于近侧球囊124远侧(上方)且在体积107内的膀胱壁的部分将会接收治疗流体和声能。
在一些实施例中,受治疗影响的膀胱壁的区域由导管100的元件的以下尺寸限定,例如:近侧球囊124的横截面、端口116与面124b之间的距离,以及端口116与换能器套筒122之间的距离。
换能器套筒122将换能器130与治疗剂隔离并且防止空化气泡在换能器表面附近或换能器表面上形成。因此,与没有换能器套筒122的情况相比,换能器能够更远离膀胱内壁设置。这允许空化气泡在治疗体积107内的分布以在膀胱壁上引起空化,从而增加换能器向膀胱壁发射的能量的功效。确定换能器套筒122的扩展几何形状的一些参数可以是:它所封闭的换能器130的大小和数量、其内部体积内的流体的流动特性、与换能器套筒无关的膀胱的期望体积等。换能器套筒122的特征可在于是具有固定的扩展长度的无弹性的,是刚性的或包括加强元件,并且在一些实施例中,套筒与其他可扩展部分相比可被加压到较高的压力。
转到图11,该图是根据本发明的一些实施例的用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管的侧视图简化图示。如图11中描绘的示例性实施例所示,在实施期间,导管150的几何形状保护膀胱壁免于塌陷到换能器套筒122上。如图11所示,膀胱壁倾向于符合导管10的几何形状,从而形成图11中用虚线三角形143描绘的圆锥140。在一些实施例中,导管150的尖端117形成圆锥140的顶点141,并且圆锥140的基部142在处于膨胀状态的近侧球囊124的最大横截面面积处形成。在该配置中,防止在膨胀状态下膀胱壁塌陷到换能器套筒122上并接触该换能器套筒。例如,可通过要求保持换能器套筒壁和封闭的换能器之间的距离来驱动此约束(例如在膀胱表面塌陷并与套筒122接合的情况下)以避免套筒弯曲等。在一些实施例中,在扩展状态下,近侧球囊124的直径D110在20mm和50mm之间。在一些实施例中,在扩展状态下,近侧球囊124的直径D110在30mm和38mm之间。在一些实施例中,换能器套筒122的直径D120在5mm和20mm之间。在一些实施例中,换能器套筒122的直径D120在8mm和17mm之间。在一些实施例中,换能器套筒122的直径D120在12mm和14mm之间。在一些实施例中,在扩展状态下,换能器套筒的长度L130在5和50mm之间。在一些实施例中,在扩展状态下,换能器套筒的长度L130在15和40mm之间。
在一些实施例中,导管150可包括两个不同的球囊,例如如图8至图12所示。在一些实施例中,可使用不同的压力或不同的压力流体来扩展近侧球囊124和换能器套筒122的部分。在一些实施例中,只有球囊124的壁的部分是可弹性膨胀的,而其他部分是无弹性的。
在一些实施例中,根据本发明的一些实施例的用于部署超声驱动导管的方法包括:
通过尿道103将导管110插入膀胱100中,直到远侧端部117接合膀胱远侧(与膀胱三角区相对)内表面105;
通过加压声学流体将球囊124和换能器套筒122扩展到预定压力或体积,并且使所有扩展部分保持在扩展状态;
通过(一个或更多个)治疗流体端口116使膀胱100排空;
通过经由(一个或更多个)端口116插入盐水和排出该盐水来洗涤膀胱;
如本文其他地方所述,将治疗流体与充气液体混合(此步骤可以是任选的或者在导管的部署之前或期间的任何时间执行);以及
通过(一个或更多个)治疗流体端口116提供治疗流体。
在一些实施例中,根据本发明的一些实施例的用于使用超声驱动的导管来治疗膀胱壁的方法包括:
通过确保扩展球囊124接合膀胱的近侧壁(膀胱三角区域)105',将导管110固定在膀胱100中;
根据本发明的一些实施例,通过经由第一流体端口115a供应流体并且经由第二流体端口115b移除声学流体,使声学流体在换能器部分122内循环;以及
激活换能器130。
在一些实施例中,根据本发明的一些实施例,由插入在膀胱100内的导管110执行的超声驱动治疗通过以下方法来终止:
去激活换能器130的操作;
通过治疗流体端口116移除治疗流体;
通过端口116在膀胱表面105上插入盐水(例如,以清洁膀胱)。
通过经由声学流体端口114、115a和115b释放或排泄声学流体来使扩展部分124、122塌陷;以及
通过尿道103从膀胱100抽出导管110。
根据本发明的一些实施例,通过以下方法在膀胱内进行用于膀胱壁的超声驱动治疗的导管的部署以及治疗:
通过尿道103将导管110插入到膀胱100中;
通过加压声学流体(例如20cc-40cc的流体)将球囊124和换能器套筒122扩展至预定压力或体积,以及使扩展球囊124和换能器套筒122保持在扩展状态;
通过(一个或更多个)治疗流体端口116排出膀胱的流体;
通过(一个或更多个)治疗流体端口116供应盐水;
通过(一个或更多个)膀胱治疗流体端口116供应如本文其他地方所述的充气的液体;
激活换能器130;
去激活换能器130;
通过(一个或更多个)治疗流体端口116排出膀胱100的充气流体;
通过(一个或更多个)治疗流体端口116供应治疗流体(例如20-40cc)。
在用于膀胱的超声驱动治疗的导管的一些实施例中,处于扩展状态的可扩展部分中的至少一者被成形为球体、椭球体或环形体中的至少一者。在一些实施例中,处于扩展状态的可扩展部分中的至少一者包括C形横截面。在一些实施例中,处于扩展状态的可扩展部分中的至少一者包括伞状配置。
例如,图12示出了其中可扩展部分824的几何形状是环形的实施例。在一些实施例中,导管811包括换能器套筒822和可扩展部分824之间的治疗流体端口816。在图12所示的示例性实施例中,如箭头850所示,环形可扩展部分824在膨胀时沿着导管811朝向尖端802向远侧扩展,并且将经由治疗流体端口816供应的任何治疗流体引导到治疗体积807中以围绕换能器830,从而增加治疗功效。
该配置的潜在优点在于治疗区域更加有限并且因此被更准确地限定,并且治疗膀胱壁的给定区域需要较少量的治疗流体,从而限制治疗流体的浪费。
任何球囊的成形可通过以下方式来完成:模制、厚度差、变化材料、整体元件等。用于对任何球囊部分进行成形的另一种方法可以是通过外部元件(诸如套筒或网)来限制其扩展。
在一些实施例中,用于膀胱的超声驱动治疗的导管被配置为包括超声换能器30/130/830的能量供应导管。另外,在一些实施例中,用于膀胱的超声驱动治疗的导管包括设置在一个或更多个可扩展部分内的一个或更多个热电偶。在一些实施例中,热电偶被配置为测量治疗体积内的流体温度。在一些实施例中,一个或更多个热电偶被配置为测量膀胱壁组织的温度以防止膀胱壁的过热。在一些实施例中,一个或更多个热电偶联接到膀胱壁。在一些实施例中,热电偶被配置为测量一个或更多个可扩展部分和/或换能器套筒内的流体温度。在一些实施例中,热电偶被配置为测量换能器表面上方的温度。在一些实施例中,用于膀胱的超声驱动治疗的导管包括在至少一个可扩展部分内的被配置为监测可扩展部分内的流体压力的一个或更多个压力传感器。在图1和图4所示的示例性实施例中,换能器30/130是圆柱形的。然而,在其他实施例中,换能器可以是平坦的。在一些实施例中,换能器30/130通过间隔件32/132和33/133而被安装在管11/111上。换能器在管上的预定位置处的固定提供了可预测和可重复的能量参数。
在一些实施例中,间隔件32/132和33/133被配置为支撑从管11/111升高的换能器,以便在换能器和管11/111之间形成间隙。在一些实施例中,间隙在0.05mm和4mm之间的范围内。在一些实施例中,间隙在0.1mm和2.5mm之间的范围内。在一些实施例中,间隙由在封闭换能器套筒22/122内流动的声学流体填充,这会导致换能器冷却。在一些实施例中,间隙被换能器套筒22/122中流动的声学流体填充,由此将热量从换能器传递出去。
在一些实施例中,间隔件32/33/132/133中的一个或更多个被安装在管11/111上。在一些实施例中,换能器30/130安装在间隔件32/33/132/133中的一个或更多个上。在一些实施例中,换能器30/130定位在一个间隔件32/33/132/133上。在一些实施例中,换能器30/130定位在多个间隔件32/33/132/133上。在一些实施例中,间隔件32/33/132/133的长度大于间隔件32/33/132/133的最外半径。在一些实施例中,间隔件的长度是换能器30/130的长度的至少50%。在一些实施例中,间隔件32/33/132/133的长度最多为换能器30/130的长度的30%。
在一些实施例中,间隔件32/33/132/133向用于超声驱动的膀胱药物递送的导管添加同心度、电气保护和机械支撑架。在一些实施例中,使换能器与导管和/或管保持距离,通过在换能器和导管之间具有隔离介质(例如,空气)来提供电绝缘。
转到图13和图14,它们是根据本公开的一些实施例的用于超声驱动的膀胱药物递送的导管的侧视图的简化图示。如图13和14所示,常开支架(例如可扩展支架224、324、326)替换先前实施例中公开的可扩展部分(诸如24、26、124)中的至少一些,其可由常开支架(例如,可扩展支架224、324、326)替换。支架224、324、326中的每一者被配置为常开的并且在将导管210/310插入膀胱中之前保持封闭在支架套筒(未示出)内。支架被配置为在从支架套筒暴露出来时打开并接合膀胱壁。任何支架可具有流体密封表面以在密封表面的一侧上将流体阻塞在膀胱内限定的膀胱腔体积中,以便流入限定在支架密封表面的相对侧上的膀胱腔体积中。
在图1和图8所示的实施例中,换能器通过间隔件(例如,32/132和33/133)固定到管。换能器在预定位置处的固定以及围绕管的集中有助于提供可预测和可重复的能量参数。间隔件支撑换能器,使得在换能器和管之间限定间隙。在一些实施例中,间隙在0.05至4mm的范围内。在一些实施例中,间隙在0.1至2.5mm的范围内。在一些实施例中,间隙由在封闭的换能器套筒22/122/222/322822内流动的声学流体填充,由此冷却换能器。
在一些实施例中,支架224、324、326中的至少一者可由球囊替换。在一些实施例中,用于超声驱动的膀胱药物递送的导管包括至少一个球囊、至少一个支架或其任何组合。
根据本发明的一些实施例,以下是能够进行有效且安全的治疗的治疗参数的一些示例:
在一些实施例中,超声换能器在100-400Khz之间。在一些实施例中,超声换能器在125-350Khz之间。在一些实施例中,超声换能器在150-300Khz之间。
在一些实施例中,超声换能器占空比在5-50%之间。在一些实施例中,超声换能器占空比在7-45%之间。在一些实施例中,超声换能器占空比在10-40%之间。
在一些实施例中,超声Isppa强度在5-60W/cm2之间。在一些实施例中,超声Isppa强度在8-55W/cm2之间。在一些实施例中,超声Isppa强度在10-50W/cm2之间。
膀胱与超声换能器的距离的范围在1-30mm之间。
在一些实施例中,使用换能器的总治疗时间的范围在5-30分钟之间。在一些实施例中,使用换能器的总治疗时间的范围在10-25分钟之间。在一些实施例中,使用换能器的总治疗时间的范围在15-20分钟之间。
在一些实施例中,声学流体压力的范围在0.3Mpa至2Mpa之间。在一些实施例中,声学流体压力的范围在0.5Mpa至1MPa之间。
在一些实施例中,3-40mL的流体填充换能器套筒的体积。在一些实施例中,5-20mL的流体填充换能器套筒的体积。在一些实施例中,10-14mL的流体填充换能器套筒的体积。
在一些实施例中,3-100mL的流体填充至少一个可扩展部分24/26/124/824的体积。在一些实施例中,10-70mL的流体填充至少一个可扩展部分24/26/124/824的体积。在一些实施例中,30-55mL的流体填充至少一个可扩展部分24/26/124/824的体积。
在一些实施例中,5-300mL的流体流入膀胱体积中。在一些实施例中,15-100mL的流体流入膀胱体积中。在一些实施例中,25-50mL的流体流入膀胱体积中。
液体中的气泡充当用于生成空化的成核种子。因此,增加治疗流体中的气泡的量增加了超声治疗的功效。
另外,引入膀胱中的超声换能器通常在其发射的能量水平方面受到限制。另外,流体介质部分地阻挡和/或减慢从换能器朝向膀胱壁行进的超声波,由此使膀胱壁暴露于可能不足以将治疗剂驱动到组织上的能量。因此,为了有效地治疗膀胱壁,需要紧密靠近膀胱壁激活超声换能器,这增加由于暴露于从换能器生成的过多热量而损坏壁组织的风险。
在治疗流体中引入成核种子(诸如固体颗粒、半固体、微泡等)使气泡分布在整个流体中。靠近换能器的气泡通过形成空化来吸收超声辐射的部分,然而,在整个治疗体积中气泡的存在并且尤其是在膀胱壁附近气泡的存在实现其激活(即产生空化),即使通过在没有成核种子的情况下将无效的低能超声波。空化在治疗流体中的分散允许空化遍及治疗流体,而不仅仅在换能器套筒的直接周围中的超声发射波所遇到的层中。
因此,这些气泡的存在减小空化生成所需的能量阈值。这允许使用较少的声能,从而使治疗对组织更安全。在一些实施例中,通过在治疗剂内添加充气无菌液体(诸如盐水)来准备增加治疗流体液体内的空化气泡的量。
在本发明的一些实施例中,提供了一种用于增加治疗流体液体内的空化气泡的量的方法,包括:
-通过气体对无菌液体加压以生成充气液体;
-维持充气液体压缩持续预定的持续时间;
-通过将治疗剂(以粉末或液体形式)释放到充气液体中来制备治疗流体。
例如,在一些实施例中,气体是空气、氦气、氮气、氧气或其任何组合中的至少一者。在一些实施例中,用气体对无菌液体进行加压的压力为8至30个大气压。在一些实施例中,预定持续时间在0.5-2小时之间。在一些实施例中,预定持续时间为1小时。
在将充气液体添加到治疗流体中时,气体的平衡向治疗剂倾斜,从而增加了其中的气体含量。当它在治疗剂内减压(由于压力立即释放)时,气体的平衡向周围的大气倾斜并且多余的气体以小气泡的形式释放。这些小气泡在治疗期间充当空化成核部位。
在一些实施例中,将治疗流体混入充气流体中。在一些实施例中,将充气流体混合到治疗流体中。在一些实施例中,充气流体是治疗流体的稀释剂。
实施例1
进行以下实验以确定与未经治疗的组织以及金标准100单位
Figure BDA0002799758880000311
膀胱内注射相比,使用用于膀胱的超声驱动治疗的导管的治疗功效。
参考图15,该图是根据本发明的一些实施例的用于膀胱的超声驱动治疗的导管的实施方式的参数的示例性图表。以下实验在8头猪上进行了测试。
在本实施例中,通过对膀胱1施加局部麻醉开始实施用于膀胱的超声驱动治疗的导管对膀胱进行超声驱动治疗。接下来,在步骤1400处,通过尿道3将导管10插入膀胱1中,并且在步骤1420处,通过充注10-15mL来扩展可扩展部分24、26和换能器套筒22。在本示例中,通过在步骤1440处供应盐水并且然后在步骤1430处通过(一个或更多个)治疗流体端口17使膀胱1排空,用盐水将膀胱1洗涤两次。
接下来,然后将30mL治疗流体灌输到膀胱,并且将可扩展部分24、26和换能器套筒22在膀胱内完全膨胀至35mL。泵开始使声学流体在可扩展部分24、26和换能器套筒22内循环。换能器以200kHz的频率接通持续15分钟,并且然后关断,如图15所描绘。换能器的占空比为15%。最后,在膀胱后治疗内将治疗流体培养10分钟,如图15所描绘。
在本示例中,治疗剂是肉毒杆菌毒素A
Figure BDA0002799758880000315
在盐水中的溶液。毒素的剂量为100-200单位。在该示例中,盐水是普通无菌盐水。在一些实施例中,并且在此示例中,流体未被充气。
另外,用黄金标准100单位
Figure BDA0002799758880000312
膀胱内注射来治疗3头猪。
取得了膀胱、肾脏、尿道、输尿管和其他器官的病理报告。另外,将用于膀胱的超声驱动治疗的导管的治疗功效与黄金标准100单位
Figure BDA0002799758880000313
膀胱内注射以及与未接受任何治疗的猪的对照组进行了比较,其是通过测量逼尿肌在每次治疗后的收缩力来测量的。
参考图16,该图是在每次治疗(使用用于膀胱的超声驱动治疗的导管的治疗)后的逼尿肌收缩力与未经治疗的组织,以及金标准100单位
Figure BDA0002799758880000314
膀胱内注射后的逼尿肌收缩力相比的曲线图。y轴线所示的每次治疗后的逼尿肌收缩性是治疗后的收缩性相对于接收卡巴胆碱(CCh)后的逼尿肌收缩性的百分比。收缩性与CCh的比率描绘了相对于通过CCh治疗获得的最大收缩,每个逼尿肌收缩的量。
在图16的曲线图中,收缩性与CCh的100%与无
Figure BDA0002799758880000321
活性一致,而较低百分比的肌肉活性与
Figure BDA0002799758880000322
施用相关。结果表明,使用用于超声驱动治疗的导管的治疗和金标准100单位
Figure BDA0002799758880000323
膀胱内注射均获得了比未治疗的对照组更好的效果,然而,使用用于超声驱动治疗的导管的治疗功效至少与黄金标准膀胱内注射治疗相同或更高。
例如,在8Hz的频率下,接收使用导管的治疗的膀胱的收缩性与CCh的比率约为39%,而接收膀胱内注射的膀胱的收缩性与CCh的比率为约44%,并且对照组处于约61%。
在32Hz的频率下,接收使用导管的治疗的膀胱的收缩性与CCh的比率为约78%,而接收膀胱内注射的膀胱的收缩性与CCh的比率为约82%,并且对照组处于100%。
实施例2
进行以下实验来确定使用用于人类患者的膀胱过度活动症(OAB)的超声驱动治疗的导管的治疗功效。用于超声驱动治疗的导管的实施方式的参数对应于图16所描绘的表以及实施例1中所示的猪的治疗参数。十个人被治疗并在术后观察14天。
使用用于超声驱动治疗的导管的人膀胱治疗的结果未显示严重或不严重的不良事件。另外,膀胱功能的具体数据是从手术前后的两名患者获得的。
膀胱过度活动症的患者会因逼尿肌不自主收缩而在白天和晚上突然出现小便和频繁排尿的冲动。
参考图17,该图是来自两个人类患者的功效数据的表,其比较了术前的膀胱功能和术后14天的膀胱功能。如图17所示,患者3002和3004的每次排尿平均体积分别增加了22%和27%。每次排尿体积的增加指示在排尿前有更多的尿液填充患者的膀胱。此外,患者3002和3004的夜间平均排尿数量分别减少了60%和10%,这与每次排尿体积的增加相对应。每次排尿体积的增加减少了患者需要排尿的次数。
如图17所示,患者3004的平均尿失禁数量减少了62.5%。患者3002的平均尿失禁数量没有变化。尿失禁数量的减少表明使用用于超声驱动治疗的导管在针对患有OAB的人类中的治疗功效。
最后,术后OAB-q(术后14天)与患者3002和3004的术前OAB-q进行比较,示出分别减少4.1%和38.6%。OAB-q分数的减少指示了总体健康水平的增加和OAB症状的严重性的减少。
在整个申请中,本发明的各种实施例可能以一定范围格式呈现。应当理解,以范围格式的描述仅是为了方便和简洁,而不应被解释为对本发明范围的不灵活限制。因此,应该将范围的描述视为已明确公开了所有可能的子范围以及该范围内的各个数值。例如,对范围从1到6的描述应被视为已明确公开了从1到3、从1到4、从1到5、从2到4、从2到6、从3到6等的子范围,以及该范围内的单个数字,例如1、2、3、4、5和6。无论范围的广度如何,这都适用。
每当在本文中指示数值范围时,其意在包括在所指示的范围内的任何引用数字(分数或整数)。短语“在第一指示数字和第二指示数字之间的范围/多个范围”和“从”第一指示数字“到”第二指示数字的“范围/多个范围”在本文中可互换使用,并且旨在包括第一指示数字和第二指示数字以及它们之间的所有分数和整数。
在本申请的说明书和权利要求中,词语“包括”、“包含”和“具有”中的每一者及其形式不必限于可与词语相关联的列表中的成员。此外,在本申请与通过引用并入的任何文件之间存在不一致的情况下,特此以本申请为准。
已经出于说明的目的给出了本发明的各种实施例的描述,但是这些描述不是穷举性的,也不限于所公开的实施例。在不脱离所描述的实施例的范围和精神的情况下,许多修改和变型对于本领域普通技术人员将是显而易见的。选择本文使用的术语以最好地解释实施例的原理、对市场上发现的技术的实际应用或技术改进,或者使本领域的其他普通技术人员能够理解本文公开的实施例。

Claims (30)

1.一种用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管,包括:
管,所述管具有近侧可扩展部分和远侧端部;以及
至少一个换能器套筒,所述至少一个换能器套筒在所述近侧可扩展部分和所述远侧端部之间容纳安装在所述管上的至少一个超声换能器。
2.根据权利要求1所述的导管,其中所述至少一个可扩展部分能够在膀胱内从收缩状态扩展到扩展状态,在所述扩展状态下,所述可扩展部分被推靠所述膀胱壁以在所述膀胱内在所述可扩展部分和所述膀胱的膀胱三角区域之间形成密封体积。
3.根据前述权利要求中任一项所述的导管,包括至少一个附加可扩展部分,其中所述换能器套筒设置在所述近侧可扩展部分和所述至少一个附加可扩展部分之间。
4.根据前述权利要求中任一项所述的导管,其中所述可扩展部分中的至少一者和所述换能器套筒流体连通。
5.根据前述权利要求中任一项所述的导管,其中所述换能器套筒在扩展状态下的最大横截面面积小于所述可扩展部分中的任一者至少在其最大圆周处的最大横截面面积。根据前述权利要求中任一项所述的导管,其中所述可扩展部分中的至少一者是椭球体。
6.根据前述权利要求中任一项所述的导管,其中所述可扩展部分中的至少一者和所述管是同心的。
7.根据前述权利要求中任一项所述的导管,其中所述可扩展部分中的至少一者和所述换能器是同心的。
8.根据前述权利要求中任一项所述的导管,其中所述管包括位于所述可扩展部分中的至少一者的内腔内的至少一个流体端口。
9.根据前述权利要求中任一项所述的导管,其中所述管包括与所述换能器套筒的所述内腔流体连通的至少两个流体端口,并且其中在所述端口之间维持流体流。
10.根据权利要求9所述的导管,其中所述换能器定位在所述端口之间。
11.根据前述权利要求中任一项所述的导管,其中所述管包括沿其长度的至少一个治疗流体端口,所述至少一个治疗流体端口通向膀胱的内腔。
12.根据权利要求11所述的导管,还包括在所述远侧端部处的盲尖端,其中所述至少一个治疗流体端口沿着所述尖端的圆周定位。
13.根据前述权利要求中任一项所述的导管,其中所述换能器从所述管的表面升高以便在所述换能器和所述管的所述表面之间限定间隙。
14.根据前述权利要求中任一项所述的导管,还包括定位在所述管上的至少一个间隔件,并且其中所述换能器安装在所述至少一个间隔件上。
15.根据前述权利要求中任一项所述的导管,其中所述换能器套筒的最大圆周小于至少一个可扩展部分的最大圆周的50%。
16.根据权利要求11至12中任一项所述的导管,其中所述管包括经由所述治疗流体端口供应流体的一个或更多个导管。
17.根据前述权利要求中任一项所述的导管,其中所述至少一个可扩展部分是环形的。
18.根据前述权利要求中任一项所述的导管,其中所述至少一个可扩展部分被配置为朝向所述远侧端部向远侧膨胀。
19.根据前述权利要求中任一项所述的导管,还包括至少一个流体端口,所述至少一个流体端口位于所述换能器和所述至少一个可扩展部分之间。
20.根据前述权利要求中任一项所述的导管,其中在扩展状态下,在所述换能器和所述换能器套筒之间限定体积。
21.一种用于使用用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管来治疗膀胱的方法,包括:
经由尿道将所述导管的远侧可扩展部分插入所述膀胱中;
扩展所述可扩展部分;
通过所述导管中的至少一个治疗流体端口将治疗流体供应到所述膀胱中;
在所述膀胱中推进所述导管并且将所述导管的近侧可扩展部分插入所述膀胱中;
扩展所述近侧可扩展部分并且将所述治疗流体捕获在所述远侧可扩展部分和所述近侧可扩展部分之间;以及
在所述治疗流体中形成空化。
22.根据权利要求21所述的方法,其中通过所述可扩展部分之间的端口供应所述治疗流体。
23.根据权利要求21和22中任一项所述的方法,其中所述治疗流体是气态治疗流体。
24.一种用于使用用于超声驱动的膀胱治疗剂递送的导管来治疗膀胱的方法,包括:
经由尿道将所述导管的远侧可扩展部分插入所述膀胱中;
通过所述导管中的至少一个流体端口将流体供应到所述膀胱中;
在充气流体中释放超声能量并形成空化;
排出所述膀胱内容物;以及
通过所述导管中的至少一个治疗流体端口将治疗流体供应到所述膀胱中。
25.根据权利要求24所述的方法,其中在将治疗流体供应到所述膀胱之前扩展所述导管的远侧可扩展部分。
26.根据权利要求24和25中任一项所述的方法,其中在将所述充气流体供应到所述膀胱中之前,排空所述膀胱并用盐水冲洗所述膀胱。
27.根据权利要求24至26中任一项所述的方法,其中所述流体被充气。
28.根据权利要求24至27中任一项所述的方法,其中所述方法包括在所述膀胱内容物的所述排出期间停止发射超声能量和/或通过所述导管中的至少一个治疗流体端口将所述治疗流体供应到所述膀胱中。
29.根据权利要求24至28中任一项所述的方法,其中所述方法包括在发射超声能量之前推进近侧可扩展部分。
30.根据权利要求24至29中任一项所述的方法,其中所述方法包括在发射超声能量之前扩展近侧可扩展部分。
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