CN112426613A - 用于增强药物递送的装置和方法 - Google Patents

Abstract

描述了使用套管增强药物递送的系统和方法。该套管可以包含多孔材料并且可以用各种药物和/或治疗剂进行涂覆或处理。套管可以与球囊导管和/或其他装置配合使用。当充当用于容纳各种药物和/或治疗剂的储存器时，药物递送套管提供了减少药物损失的装置以及用于药物释放的可控机制。通过各种技术构造的套管材料可以是周向可扩展的，可以是弹性的，并且可以根据任何特定目的的需要具有不同程度的回缩。

Description

用于增强药物递送的装置和方法

相关申请信息

本申请要求于2015年11月17日提交的美国临时申请62/256,396的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

背景技术

以下公开总体上涉及医疗设备。

血管疾病是血管的疾病，是西方国家死亡的主要原因之一。目前有两大类血管疾病，动脉瘤和闭塞。动脉瘤疾病导致血管减弱，导致它们过度扩张，并且在一些情况下最终破裂。闭塞性疾病导致血管阻塞，限制了血液的递送。

球囊扩张是一种常见的治疗方法，用于治疗闭塞性疾病破坏的血管，以及患有各种疾病的体内其他管状结构。已经成功地使用球囊导管来径向打开各种身体管道。在闭塞性血管疾病的治疗中，血管球囊扩张(血管成形术)，重塑受阻血管的内表面，恢复血流量。此外，在其他身体管道例如尿道、胆管、泪管、鼻和窦通道以及气管-支气管树中实施球囊扩张。

目前，将定点药物治疗与球囊扩张相结合是常见的方法。为此目的，球囊导管装有用于将治疗剂递送到疾病部位的各种装置。一些设备包括液体药物可通过其递送的通道。在一些情况下，将独特的药物组合物施加到球囊表面上，并在球囊扩张过程中通过直接接触传送到疾病部位。

无论递送方式如何，控制递送到疾病部位的药物量都是具有挑战性的。如果药物通过通道递送，则难以确保药物与疾病之间的接触具有足够的持续时间并且亲密有效。如果将药物施加到球囊的表面上，则通过在将球囊导向该部位期间以手术(procedurally)方式引入的各种体液和/或流体将药物洗去(至少部分地)。另外，如果将药物施用到球囊的表面上，药物涂层可能被其他设备或除了疾病部位之外的身体结构刮掉。无论如何，很难准确预测有多少药物被递送到预定部位以及剂量是否充足。面对这样的不确定性，通常采用的策略是使用过多的药物来适应所描述的损失，希望能够取得成功的治疗效果。

希望创建一种能够缓解上述挑战的设备。

发明内容

根据各种所述实施方式的套管充当保护层和/或用作递送药物和/或治疗剂的载体。套管可以由多孔材料构成并且可以通过合适的手段变得多孔。可以用于制造套管的材料可以是可扩张的并且可以提供诸如用于任何特定目的所需的增强的柔韧性、抗扭结性和/或有限的缩短等特征。仅作为示例，套管可以由经过处理的材料制成，以在没有显著缩短的情况下沿周向扩张并且可以表现出不同程度的回缩。套管也可以由弹性材料制成。

套管可以安装在任何合适的球囊导管的球囊部分上。套管充当球囊和除了目标疾病部位之外的任何流体和/或身体结构以及在球囊扩张过程期间可能遇到的附属设备之间的屏障。以这种方式，套管是减少药物损失的手段。

在各种实施方式中，药物和/或任何合适的治疗剂可以停留在套管的任何表面上，包括在多孔套管结构内和/或在球囊导管的任何表面上。在某些实施方式中，套管可以充当药物储存器，使得更大量的药物被递送至疾病部位。另外，在药物处于套管的多孔结构内的实施方式中，药物不会如前所述被洗涤和/或刮掉。在某些实施方式中，由下面的球囊膨胀引起的套管扩张导致套管多孔性的整体增加，当与由下面的球囊施加的压力相结合时，导致停留在任何合适的表面上的药物被释放。

因此，所描述的套管可以充当减少药物损失的装置，并充当用于容纳药物的储存器。此外，所描述的套管与球囊导管配合工作，为释放药物提供了可控机制。所描述的套管也可以与任何其他合适的装置组合并且协同作用，得到增强的药物递送。

附图说明

结合附图阅读说明书和权利要求书中阐述的非限制性描述，所公开的实施方式的其他方面将变得显而易见，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是药物递送套管的示例性实施方式的透视图。

图2是安装在球囊导管上的药物递送套管的示例性实施方式的侧视图。

图3是附接到球囊导管的药物递送套管的示例性实施方式的横截面图。

图4是放大1000倍的扫描电子显微照片(SEM)，显示了扩张之前处于其天然状态的药物递送套管的示例性实施方式的多孔结构。

图5是放大1000倍的SEM，显示了处于扩张状态的药物递送套管的示例性实施方式的多孔结构。

图6是在扩张之前天然状态的具有激光切割图案的药物递送套管的示例性实施方式的特写图。

图7是处于扩张状态的具有激光切割图案的药物递送套管的示例性实施方式的特写图。

应该注意的是，附图中的元件是为了简单和清楚而示出的，并且不一定按比例绘制。例如，附图中的一些元件的尺寸可能相对于其他元件被放大，以帮助促进对本文描述的实施方式的理解。

可以根据功能组件和步骤来描述在下文中公开的各个方面和特征。这些功能组件和步骤可以通过被配置为执行指定功能的任何数量的元件和/或步骤来实现。例如，所述药物递送套管可以采用球囊导管，球囊导管可以在各种实施方式，应用和环境中执行各种功能。而且，药物递送套管可以使用旨在减轻任何适用疾病的任何合适的药物和/或治疗剂涂覆/处理。此外，药物递送套管可以通过任何合适的手段进行处理，使得它以优化药物和/或治疗剂的递送的方式与流体相互作用。另外，所描述的药物递送套管可以结合任何数量的程序、系统和附属装置来实施。所描述的实施方式仅仅是示例性应用。此外，所描述的药物递送套管可以采用任何数量的常规技术或其他技术来放置、使用、制造等。可能涉及的这种通用技术未能详细描述。

根据所公开的实施方式的不同方面的药物递送套管旨在用于如人类或动物的生物体内。药物递送套管可用于生物体的任何部分，例如在血管、胆管、尿道、鼻道、窦或生物体中的任何其他导管或结构中。药物递送套管可以根据具体应用或环境以任何方式配置，包括尺寸、形状、材料、柔性等方面的变化。所公开的实施方式的不同方面也可以适用于其他装置，如其他医疗装置和其他导管。

参考图1和图2，药物递送套管100可以是大致管状形状，具有两个开口端并且通常装配到球囊导管200上。药物递送套管100可以由任何合适的材料或材料组合来制成。例如，药物递送套管100可由例如但不限于尼龙、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、碳、凯夫拉尔、聚醚嵌段酰胺(PEBA)、硅树脂、聚氨酯、胶乳、各种类型的氟弹性体、聚醚醚酮(PEEK)和/或聚四氟乙烯(PTFE)以及其他含氟聚合物制成。药物递送套管100的某些实施方式可以包括多孔弹性体材料，例如但不限于多孔硅树脂和多孔聚氨酯。在某些实施方式中，在药物递送套管100内包括各种金属也可能是有利的。

此外，药物递送套管100可以由任何合适的形式或材料形式的组合制成。例如，药物递送套管100可以由例如但不限于挤出管，通过浸渍、喷雾或模制制造的管，各种纺织材料，无纺材料，电纺材料，海绵状材料，各种泡沫，膜，薄膜等。优选地，药物递送套管100由固有多孔材料和/或通过各种手段变得多孔的材料制成。例如，挤出管可以被激光切割以产生合适的多孔形式。

药物递送套管100的第一优选实施方式由如Laguna的美国专利6,949,121中所述的多孔周向可扩展聚乙烯管制成，通过引用并入本文。参考美国专利6,949,121，药物递送套管100的示例性实施方式是通过整体遵循图14A和14B的步骤1416至1438中概述的过程而产生，但具有以下显著的例外。例外是使用Solupor 3P07A多孔聚乙烯薄膜，并且用于形成可扩张管(或者如在美国专利6,949,121中所称的“侧分支管”)的矩形件具有230×156mm的尺寸并且围绕心轴具有约6.9mm的外径包裹着，导致膜厚度约为六层。另外，参考美国专利6,949,121的步骤1418，将约六层膜在设定为140℃的空气对流烘箱中粘合10分钟。最后，参考美国专利6,949,121的步骤1428，增加了一个周向扩张阶段：在管扩张到4mm外径锥形心轴(步骤1428)之后，再次扩张，这次超过6mm外径锥形心轴。由此得到的可扩张管的内径近似为1.2mm，近似壁厚为0.05mm，并且能够可靠地扩张至5mm内径。

为了完成药物递送套管100的优选实施方式，可扩展聚乙烯管同轴地装配在直径1.0mm的不锈钢棒上并使用位于亚利桑那州弗拉格斯塔夫的Machine Solutions Inc.制造的手持式支架压接器径向压缩以紧密地配合在杆上。在完成径向压缩后，药物递送套管100的成品第一优选实施方式在周向上可扩张，具有最小的缩短和回缩，近似内径为1.0mm，近似壁厚为0.05mm，并且已由多孔聚乙烯薄膜制成，具有多孔结构。

目前有将药物施加到药物递送套管100的优选实施方式的表面和/或球囊导管200的表面上的各种方式。现在参考图3，在第一实施方式中，球囊导管200的球囊部件202被折叠成紧凑的结构并且已经通过任何合适的手段涂覆任何合适的药物。在该示例性实施方式中，球囊导管200可以是为在外周血管中进行血管成形术而设计的球囊导管中通常遇到的结构和材料。例如，球囊导管200可结合通过吹塑制造的球囊202，其标称膨胀直径为4mm，标称长度为40mm，并且额定爆破压力为约10MPa(10atm)或更高。生产这种有和无药物涂层的外围球囊血管成形术导管的一个制造商是位于亚利桑那州坦佩的Bard PeripheralVascular公司。

有多种方式将药物递送套管100的优选实施方式附接到球囊导管200。为了将药物递送套管100的优选示例性实施方式附接到球囊导管200，将一段药物递送套管100切割成一定长度使得套管长于球囊202的长度分别加上远端球囊密封件204和近端球囊密封件206的长度。药物递送套管100的长度同轴地安装在球囊202和球囊密封件204和206上。一旦适当定位，药物递送套管100附接到内导管构件208以形成远侧套管附件102以及附接到外导管构件210以形成近端套管附件104。随着药物递送套管100附接到已经涂覆有药物的球囊导管200和球囊202，完成药物递送球囊导管250的第一示例性实施方式。

尽管由图3描绘的球囊导管200的实施方式包括同轴布置的两个导管构件，但可以采用任何合适的导管构件布置。例如，可以采用具有提供球囊端口和球囊之间的连通的内腔的单腔、双腔导管构件，以及能够容纳可能使用的导丝的另一个内腔。另外，(一个或多个)导管构件的组件可以具有任何合适的构造，例如但不限于固定线，其中线元件被包括在导管管中以增加线的硬度(如图2所示)或快速交换。

导管部件及其组件的设计和制造是众所周知的。导管构件208和210以及球囊202可以是任何合适的材料或材料的组合，例如但不限于硅树脂，聚氨酯，乳胶，尼龙，聚乙烯，PET，PEBA和其他共聚物，PTFE和/或各种其他含氟聚合物以及金属。另外，导管构件208和210以及球囊202可以由任何合适的形式或形式组合的材料形成。例如，导管构件208和210以及球囊202可由例如但不限于挤出管，通过浸渍、喷雾或模制制造的管，各种纺织材料，无纺材料，膜，薄膜等等。在一些实施方式中，导管构件208和210可以适当地包含金属元件，例如但不限于穗带，皮下注射管和/或金属丝以及不同设计的不透射线标记物。近侧适配器212可以以任何合适的方式配置并且还可以是任何合适的材料或材料的组合，例如但不限于尼龙、聚碳酸酯、聚丙烯、PEBA或聚砜。

可以采用任何合适的方法或方法组合来产生球囊导管200的各种元件之间的附接。这种方法可以包括但不限于使用各种粘合剂或热粘合技术。类似地，可以采用任何合适的方法或方法的组合来分别产生远侧套管附件102和近侧套管附件104。这样的方法可以包括但不限于使用各种粘合剂、热粘合技术、结扎和/或锻造带。如前所述，在该示例性实施方式中，导管构件208和210由通常存在于外围球囊血管成形术导管中的材料制成，所述材料通常是可熔融加工的。在该示例性实施方式中由于药物递送套管100也由可熔融加工的材料制成，所以利用热粘合技术来形成套管结合102和104可能是优选的。

在创建套管附件102和104的同时，特别是如果使用热粘合技术的话，应当注意避免导管构件208和210的过度变形并且避免内腔214和216的塌陷。例如，当产生远侧套管附件102时，可以将导线放置在导丝腔214内以确保内腔被适当地支撑并且不塌陷。在例如图2所示的线导管配置之上，在将近侧适配器212附接之前将药物递送套管100附接到导管构件208和210可能是有利的。如果近侧适配器212未被附接，则例如，一段壁非常薄的金属皮下注射管可以同轴地安装在内导管构件208和外导管构件210之间，使得皮下管在将药物递送套管100附接到外导管构件210期间支撑膨胀内腔216。在球囊导管200具有快速交换构型的实施方式中，完成药物递送套管100与球囊导管200的远侧子组件的连接可能是有利的。在这种情况下，用于支撑导丝和膨胀内腔214和216的相同技术可以分别采用。在某些情况下，可能优选使用薄壁聚合物管材，例如由MicroLumen(位于佛罗里达州Oldsmar市)提供的聚酰亚胺管材代替金属皮下注射管。

如所描述的，套管球囊导管250的第一示例性实施方式被布置成使得药物仅存在于球囊202的表面上。在使用期间，药物递送套管100用于防止球囊202上的药物被手术(procedure)过程中遇到的流体冲走并防止药物与递送过程中遇到的目标疾病部位以外的任何结构接触。在功能上，一旦成功导航到预定部位，球囊202可被充气，导致药物递送套管100膨胀，打开其多孔结构并允许药物释放并相应地与患病组织相互作用。图4示出了在任何扩张之前处于其天然状态的药物递送套管100的所述实施方式的多孔结构的扫描电子显微照片(SEM)。图5示出了在扩张至4mm的内径之后，药物递送套管100的所述实施方式的多孔结构的SEM。图4和5的SEM都以相同的放大倍数(1000倍)拍摄。比较图4和图5的结构，很明显图5的结构(在4mm扩张之后)比图4的结构(在任何扩张之前)更加开放。

在某些情况下，以任何合适的有利于流体通过处于天然状态的套管的方式处理套管100可能是有益的，以便在扩张期间提供更有效的药物释放。例如，如果所使用的药物是固体或半固体形式，并且为了更容易地通过多孔套管结构而从与流体接触一段时间受益。另一方面，如果所使用的药物已经是可以容易地穿过套管结构的形式，则可能需要在扩张之前为药物递送套管100提供附加密封的处理。这样的处理可以包括例如应用各种涂层和/或改变套管100的表面特性的任何合适的手段。

尽管药物递送套管100的某些实施方式利用球囊导管200作为引导和致动套管的手段，但可以采用能够将套管引导至特定部位并且能够致动套管以适当地释放药物的任何合适的装置。例如，可以使用能够扩张套管100的某些基于导管的机械系统。在某些情况下，药物递送套管100可以例如与能够使套管扩张的记忆形状金属支架结合。

在药物递送球囊导管250的第二实施方式中，药物可以放置在球囊202的表面上以及内表面上并进入药物递送套管100的多孔结构中。药物递送套管100可以结合适合于治疗任何特定的疾病的药物。例如，药物递送套管100可以结合药物和/或治疗剂或药物和/或治疗剂的组合，例如但不限于肝素，抗血小板剂，血小板衍生生长剂，抗生素，类固醇，抑制细胞所有类型的生长的药剂，抑制细胞分裂的药剂，增强细胞所有类型的生长的药剂，以及所有类型的种子和/或祖细胞。另外，药物递送套管100可以包括任何合适形式的药物和/或治疗剂。例如，药物递送套管100可以结合具有不同硬度和柔性的凝胶形式的药物和/或治疗剂或药物和/或治疗剂的组合，或者在一些情况下可以结合粉末形式或包含聚合物涂层的形式。

药物递送套管100的长度可以同轴地安装在内径等于或略大于套管100的外径的开放结构的约束管内。药物递送套管100的一端通过任何合适的手段密封封闭，例如通过捆扎或热封，或通过用线结扎。将外径等于或略大于药物递送套管100的内径的具有鲁尔接头的钝针插入到套管100的另一端中。在针和套管之间通过任何合适的方式形成密封，例如通过用PTFE带缠绕并用线结扎或通过用粘合剂密封。将针连接到填充有例如药物溶液的注射器，药物溶液以足够的压力注入药物递送套管100以渗透多孔结构。开放结构的约束管保持药物递送套管100不扩张，同时允许药物溶液至少部分地穿透多孔结构，并且更优选地，完全穿过并饱和多孔结构，直至溶液的液滴形成于套管100的外表面。一旦药物递送套管100的内表面和结构用药物溶液满意地处理，套管可以被移除，放置在具有合适尺寸的小直径杆上并且允许在任何合适的条件下干燥。

用药物涂覆或处理材料表面的许多方法是众所周知的并且通常被实践。这些方法必须考虑若干变量，例如但不限于溶液粘度、药物的物理和化学特性、所用溶剂的类型、聚合化合物的引入、被涂覆材料的物理特性以及被涂覆材料的表面化学性质。与这些变量相关的细节同时起作用超出了本发明的药物递送套管100的范围。因此，用药物涂覆药物递送套管100的上述示例性过程以粗略的方式呈现，对那些本领域技术人员来说是精确的细节。一家在药物涂层领域拥有广泛专业知识的公司是位于明尼苏达州Eden Prairie的SurModics,Inc.。本文包括的其他示例性涂覆/处理工艺也可以以粗略的方式呈现。

以与药物递送球囊导管250的前述实施方式中所述基本相同的程序，本实施方式的药物涂层药物递送套管100如下附接到球囊导管200。药物递送套管100被切割成一定长度使得套管分别长于球囊202的长度加上远端球囊密封件204和近端球囊密封件206的长度。药物递送套管100的长度同轴地安装在球囊202和球囊密封件204、206上。一旦适当定位，药物递送套管100附接到内导管构件208以形成远侧套管附件102以及附接到外导管构件210以形成近端套管附件104。在药物递送套管100附接到球囊导管200的情况下，完成药物递送球囊导管250的第二示例性实施方式，其中球囊202和药物递送套管100都涂覆有药物。

如所描述的，套管球囊导管250的该第二示例性实施方式被布置成使得球囊202的表面和内表面以及药物递送套管100的多孔结构均涂覆有药物。类似于前面的第一实施方式，在使用过程中，该第二实施方式的药物递送套管100用于防止球囊202上的药物被在手术过程中遇到的流体冲走，并防止药物被在手术过程中遇到的除目标疾病部位以外的任何结构接触刮擦掉。该第二示例性实施方式提供了储存在药物递送套管100的结构内以及其内表面上的附加药物。在功能上，一旦成功导航到预定部位，球囊202可被充气，导致药物递送套管100膨胀，打开其多孔结构并允许药物释放并相应地与患病组织相互作用。药物递送套管100上和内的附加药物是有利的，不仅因为数量的增加，而且因为套管结构内的药物在被如上所述保护的情况下更接近套管的外表面(与套管球囊导管250的第一示例性实施方式比较)，并因此具有更直接的路径以接触疾病部位。

如果通过任何合适的措施认为与套管100的各个表面相结合的药物和/或治疗剂足以有效治疗疾病部位，则可以省略球囊202表面上的药物。

应该注意的是，上述用于药物涂覆药物递送套管100的内表面和结构的过程可以颠倒过来，使得套管的外表面和结构被涂覆。这可以通过用位于套管内侧的开放式结构支撑管代替置于药物递送套管100外侧的开放式结构约束管来实现。在套管100在内部支撑的情况下，套管的一端密封并且另一端连接到针的组件可以放置在药液浴中。针可以连接到注射器或任何合适的施加负压的装置；负压使得药物溶液从药物递送套管100的外部通过多孔结构并进入套管的内部容积，最终完全填充套管。

在药物递送球囊导管250的替代实施方式中，药物递送套管100可以包括多孔圆周可扩张管，如Campbell等人的美国专利5,800,522所述，其通过引用并入本文。通常可以通过遵循药物递送球囊导管250的前述两个实施方式的描述中概述的步骤来生产这种替代实施方式，但是用美国专利5,800,522教导的管替换包括药物递送套管100的优选实施方式的周向可扩张聚乙烯管。在这样的替代实施方式中，由于由美国专利5,800,522教导的周向可扩张管由膨胀型PTFE(ePTFE)制成，所以某些先前描述的附接技术(例如热粘合)可能不太可行。

迄今为止，药物递送套管100的每一个所述实施方式都是呈周向可扩张的多孔管的形式，其在膨胀后展现出可忽略程度的回缩。因此，迄今为止描述的药物递送套管100的每个实施方式在被下面的球囊202扩张之后基本保持其扩张形式。在某些情况下，对于某些应用，可能需要使用具有高回缩程度的药物递送套管100。在这种情况下，可以使用弹性体材料来形成药物递送套管100的实施方式。

药物递送套管100的第二示例性实施方式可以包括例如薄壁硅树脂管。对于药物递送套管100的这种弹性实施方式，使用具有由相同或类似材料制成的具有球囊202的球囊导管200的实施方式可能是有利的。例如，球囊导管200可以包括栓子切除球囊导管，其中球囊202以及导管构件均由硅树脂制成。例如，栓子切除球囊202可以被充气至4mm的直径。包括药物递送套管100的硅树脂管的内径可以等于或稍大于球囊202的外径和约0.1至0.05mm的壁厚，并且在某些情况下，更优选地，具有0.05至0.03mm的壁厚。硅树脂管优选具有与球囊202类似的伸长/弹性特性，并且可以通过任何合适的方式制造，例如但不限于挤出或浸渍模塑。这种栓子切除球囊导管和硅树脂管的一个制造商是总部位于加州Tustin的Specialty Silicone Fabricators。一段硅树脂管可以同轴地安装在外径等于或略小于硅树脂管内径的不锈钢棒上。一旦在杆上，硅树脂管可能具有通过其壁切割的图案激光。激光切割图案使得包括药物递送套管100的该第二实施方式的硅树脂管成为多孔的。

图6示出了在药物递送套管任何扩张之前处于其天然状态时，在药物递送套管100的该实施方式的壁上切割的示例性激光图案的放大图。切穿药物递送套管的壁的开口可以具有任何合适的几何形状，例如圆形，六边形，线和/或正方形。此外，激光图案可以适当地采用开口几何形状的组合。如图6所示，示例性激光图案包括以偏移图案布置的狭槽106的矩阵。狭槽106可以具有任何合适的尺寸，例如45μ的标称长度(沿药物递送套管100的主轴线测量)和15μ的标称宽度(沿药物递送套管100的横轴测量)取决于例如待递送的药物的特性。狭槽106的矩阵图案同样可以具有任何合适的尺寸，诸如例如连续狭槽106之间大约0.2mm的间距(沿着药物递送套管100的主轴线测量)和径向地连续的狭槽106之间大约36°的旋转间隔(围绕药物递送套管100主轴旋转测量)。示例性的矩阵图案可以通过任何合适的工艺进行激光切割。一个这样的工艺可以由位于马里兰州Glen Arm的Lenox激光公司执行。

通过将狭槽106的图案切入药物递送套管100的实施方式，套管可以附接到球囊导管200。在球囊导管200的该实施方式中，由硅树脂制成的导管构件可以包括具有固定线配置的单个管。在固定线构造中，导管构件包括用于使球囊202膨胀的单个内腔和驻留在导管构件的壁内用于支撑的金属丝。

药物递送套管100的示例性实施例可以如药物递送球囊导管250的前述实施方式中所述布置在球囊202上方并且可以通过任何合适的手段来附接。在该特定实施方式中，由于药物递送套管100由硅树脂制成并且球囊202以及固定线管状导管构件，也由硅树脂制成，所以使用硅树脂基粘结剂可能是优选的。

如所描述的，套管球囊导管250的该第三示例性实施方式被布置成使得药物存在于球囊202的表面上。在使用期间，药物递送套管100用于防止球囊202上的药物被在手术过程中遇到的流体冲走，并防止药物被在手术过程中遇到的除目标疾病部位以外的任何结构接触刮擦掉。在功能上，一旦成功导航到目标部位，球囊202可以被充气，使得药物递送套管100扩张，打开狭槽106并且允许药物释放并相应地与患病组织相互作用。在套管球囊导管250的该第三实施方式中，由于球囊202和药物递送套管100都由高度弹性材料硅树脂制成，在放气时，球囊202和药物递送套管100基本上返回到其预膨胀/预先扩张的尺寸，表现出较高程度的回缩。

图7示出了与图6相同的示例性激光图案的放大图，但药物递送套管100处于扩张状态。比较图6和图7之间的狭槽106的几何形状，显然在扩张状态下(如图7所示)，狭槽106扩大，根据周向生长的程度假设为大致椭圆形。

包括激光切割硅树脂管的药物递送套管100的相同的第二示例性实施方式也可以与诸如在药物递送球囊导管250的第一示例性实施方式中使用的球囊导管200组合，其中球囊202是药物涂覆的。然而，大体的构造过程和连接可以如前所述，因为硅树脂不是在外周球囊血管成形术导管中通常遇到的材料，并且通常不是可熔融加工的，所以某些连接方法例如热粘合可能不太可行。

在操作中，药物递送球囊导管250的该第四示例性实施方式将以与先前描述的示例性实施方式类似的方式起作用。该第四示例性实施方式，其中吹塑成型的球囊202被高弹性高回缩硅树脂药物递送套管100覆盖，可以提供以下优点：在放气时提供球囊202(并且因此整个装置)的改进的，更小的轮廓。

应该注意的是，虽然药物递送球囊导管250的这些第三和第四示例性实施方式将药物施加到下面的球囊202，但是示例性硅树脂药物递送套管100也可以被涂覆/处理。涂层可以以类似于上述药物递送球囊导管250的第二示例性实施方式中所述的一般方法的方式完成，然而，由于硅树脂材料可能本身比多孔聚乙烯膜的孔隙度小，因此在涂覆过程中扩展硅树脂药物递送套管100在一定程度上是有利的。如图7所示，扩张将导致狭槽106的打开，从而允许更多药物溶液流入药物递送套管100。在某些情况下，取决于所需的弹性，为了最大化孔隙率，示例性有机硅树脂药物递送套管100，可能需要由多孔硅树脂制成套管。使用其他多孔弹性体材料，例如多孔聚氨酯也可能是有利的。

如上所述，可以使用球囊导管作为引导和扩张药物递送套管100的装置。然而，在某些情况下，利用替代的引导和扩张装置可能是有利的。例如，如果优选的是保持血液或任何其他体液通过被治疗的血管或结构的流动。在这样的情况下，通常用于输尿管镜检查过程中的装置例如金属丝笼可以适当地适于提供足够的扩张力以扩张如上所述的套管100。适应可能需要使用更多数量的金属丝来形成更大直径的笼或线。一种这样的金属丝笼装置是总部位于马萨诸塞州马尔堡的Boston Scientific,Inc.制造的LithoCatch WireBasket。还可以修改各种内窥镜和/或腹腔镜装置以提供药物递送套管100的有效引导和扩张装置。这种性质的基于腹腔镜，内窥镜和导管设备的设计和制造是很好理解的。

在某些情况下，例如，如果套管100与不包括球囊部件的装置结合，则可能需要结合多孔材料和基本无孔材料的药物递送套管100的实施方式。在没有球囊的情况下，在扩张期间，药物递送套管100可能不在其内表面上被完全支撑。如果套管100的内表面的部分未被支撑，则在扩张期间，在那些未支撑的部分处，药物或治疗剂可能向内或至少部分向内远离疾病部位释放。然而，在一些情况下，这可能是可接受的，为了使药物或治疗剂的向外释放最大化，位于套管100的内表面上的无孔层或不允许药物通过的层是有利的。

药物递送套管100的第三实施方式可以包括薄壁弹性管，在其外表面粘附有泡沫或海绵状材料的薄层。薄壁弹性管可以由任何合适的材料制成，通过任何合适的方法，例如前述的硅树脂管。类似地，泡沫层可以由任何合适的材料制成。在该示例性实施例中，可以使用从多个来源商购获得的聚氨酯泡沫。这种泡沫管材的供应商之一是位于弗吉尼亚州Colonial Heights的Essentra Porous Technologies。

内径等于或稍大于硅树脂管的外径的一段薄聚氨酯泡沫管可以同轴地安装在硅树脂管上。泡沫可以通过任何合适的装置结合到硅树脂管。在该实施例中，使用硅树脂基粘合剂可能是优选的。在硅树脂管和泡沫管结合的情况下，可以通过任何合适的手段将药物施加到表面上并进入泡沫的结构中。在一些情况下，可能更优选的是在将药物/治疗剂与硅树脂管结合之前将其施用于聚氨酯泡沫管。无论何时应用药物/治疗剂，一旦完成，使用高弹性/高回缩材料的药物递送套管100的该第三示例性实施方式能够具有大范围的扩张。在扩张之后，药物递送套管100的示例性实施方式基本返回到其天然/扩张前尺寸。

以类似于前述实施方式的方式，药物递送套管100的该示例性第三实施方式用作药物损失最小化的手段，作为药物和/或治疗剂的储存器并提供可控释放的装置。一旦导航到目标疾病部位，套管100的硅树脂管在扩张期间对泡沫管施加压力，导致泡沫管膨胀并且也在硅树脂管与疾病部位表面之间压缩。扩张与泡沫管的压缩相结合导致药物的可控释放，药物直接和在某种程度的压力下与疾病部位接触。

根据本发明的各个方面的药物递送套管可适用于治疗冠状动脉和外周血管内以及神经血管系统内和各种其他身体管道和结构内的疾病。所述药物递送套管与球囊导管和/或其他装置配合使用，作为减少药物损失的装置，并充当用于容纳药物的储存器并提供用于释放药物的可控机制。

应该理解的是，可以对这里描述的各种示例性实施方式进行改变和修改。改变和修改可以包括例如球囊导管的类型和/或设计的改变，球囊导管和药物递送套管的直径和长度的改变，用于制造球囊导管和药物递送套管的材料或材料组合的改变，药物递送套管附接到球囊导管中所用的材料和/或方法的改变，药物类型和/或药物的物理形式的变化以及用于涂覆/处理球囊导管和具有药物的药物递送套管的方法的变化。另外，在某些情况下，药物递送套管可以与不同于球囊导管的装置协同使用。可以使用能够将套管引导到特定部位并且能够致动套管以适当地释放药物的任何合适的装置。因此，任何这样的改变和/或修改旨在被包括在如所附权利要求中所阐述的本发明的范围内。

Claims (29)

1.一种用于在体内导管内递送第一治疗剂的系统，包括：

与第一治疗剂结合的第一层材料；

布置在所述第一材料层上方的第二材料层，所述第二材料层位于至少覆盖与所述第一材料层相结合的所述第一治疗剂的位置；和

膨胀装置，用于使第一层材料和第二层材料膨胀；

其中所述第二层材料具有孔隙率，其使得在所述第一层和第二层材料插入所述身体导管内的过程期间，抑制所述第一治疗剂通过所述第二层材料释放，并且当通过使用扩张装置在身体导管内的期望位置处使第一和第二材料层膨胀时，使得第一治疗剂能够通过第二材料层释放以用于在身体导管内的期望位置处递送。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一材料层包括球囊并且所述扩张装置包括用于使所述球囊膨胀的装置。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述第二材料层包括围绕所述球囊设置的套管。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述套管的长度比所述气囊的长度长，并且其中所述套管的至少一端附接到所述扩张装置的一部分。

5.根据权利要求3所述的系统，其中治疗剂被放置在所述球囊的外表面的至少一部分上。

6.根据权利要求3所述的系统，其中所述第一治疗剂选自由肝素，抗血小板剂，血小板衍生的生长剂，抗生素，类固醇，抑制所有类型的细胞生长的药剂，抑制细胞分裂的药剂，增强所有类型的细胞生长的药剂，以及种子和/或祖细胞组成的组。

7.根据权利要求3所述的系统，其中所述第一治疗剂也与所述套管相结合。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述第一治疗剂被放置在所述套管的外表面的至少一部分上。

9.根据权利要求7所述的系统，其中所述第一治疗剂渗入所述套管的孔内。

10.根据权利要求7所述的系统，其中所述第一治疗剂选自由肝素，抗血小板剂，血小板衍生的生长剂，抗生素，类固醇，抑制所有类型的细胞生长的药剂，抑制细胞分裂的药剂，增强所有类型细胞生长的药剂，以及种子和/或祖细胞组成的组。

11.根据权利要求3所述的系统，其中与所述第一治疗剂不同的第二治疗剂与所述套管相结合。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述第二治疗剂被放置在所述套管的外表面的至少一部分上。

13.根据权利要求11所述的系统，其中所述第二治疗剂渗入所述套管的孔内。

14.根据权利要求11所述的系统，其中所述第一治疗剂和所述第二治疗剂各自选自由肝素，抗血小板剂，血小板衍生的生长剂，抗生素，类固醇，抑制所有类型的细胞生长的药剂，抑制细胞分裂的药剂，增强所有类型细胞生长的药剂以及种子和/或祖细胞组成的组。

15.根据权利要求3所述的系统，其中对所述套管提供处理以便于在所述套管的天然状态下促进流体穿过所述套管。

16.根据权利要求3所述的系统，其中对所述套管提供处理以在所述套管的天然状态下抑制流体通过所述套管。

17.根据权利要求1所述的系统，其中所述膨胀装置包括具有用于使所述球囊膨胀的关联装置的球囊，并且其中所述第一材料层和第二材料层包括围绕所述球囊设置的套管。

18.根据权利要求17所述的系统，其中所述治疗剂被置于所述第一层材料的外表面的至少一部分上。

19.根据权利要求18所述的系统，其中所述第一治疗剂选自由肝素，抗血小板剂，血小板衍生的生长剂，抗生素，类固醇，抑制所有类型的细胞生长的药剂，抑制细胞分裂的药剂，增强所有类型细胞生长的药剂以及种子和/或祖细胞组成的组。

20.根据权利要求17所述的系统，其中所述第一治疗剂还与所述第二材料层相结合。

21.根据权利要求20所述的系统，其中所述第一治疗剂被放置在所述第二材料层的外表面的至少一部分上。

22.根据权利要求20所述的系统，其中所述第一治疗剂渗入所述第二层材料的孔内。

23.根据权利要求20所述的系统，其中所述第一治疗剂选自由肝素，抗血小板剂，血小板衍生的生长剂，抗生素，类固醇，抑制所有类型的细胞生长的药剂，抑制细胞分裂的药剂，增强所有类型细胞生长的药剂以及种子和/或祖细胞组成的组。

24.根据权利要求17所述的系统，其中不同于所述第一治疗剂的第二治疗剂与所述第二材料层相结合。

25.根据权利要求24所述的系统，其中所述第二治疗剂被置于所述第二材料层的外表面的至少一部分上。

26.根据权利要求24所述的系统，其中所述第二治疗剂渗入所述第二层材料的孔内。

27.根据权利要求24所述的系统，其中所述第一治疗剂和所述第二治疗剂各自选自由肝素，抗血小板剂，血小板衍生的生长剂，抗生素，类固醇，抑制所有类型的细胞生长的药剂，抑制细胞分裂的药剂，增强所有类型细胞生长的药剂以及种子和/或祖细胞组成的组。

28.根据权利要求17所述的系统，其中对所述第二材料层提供处理以在所述第二材料层的天然状态下促进流体通过所述第二材料层。

29.根据权利要求17所述的系统，其中对所述第二材料层提供处理以在所述第二材料层的天然状态下抑制流体穿过所述第二材料层。

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