CN114887204A - 球囊导管 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医疗器械技术领域，具体公开了一种球囊导管，该球囊导管包括：可胀缩的球囊；导管主体，所述导管主体的第一端与所述球囊相连接，导管主体的第二端用于与驱动装置相连接，导管主体用于将球囊送达目标位置，驱动装置用于控制所述球囊膨胀和收缩；覆设于所述球囊外部的保护膜，且保护膜与球囊密封连接，保护膜和球囊之间容置有治疗药物；设置在球囊内的超声换能器，超声换能器用于发射超声波，所述保护膜用于响应所述超声波以释放所述治疗药物。本发明通过在球囊的外部设置一层保护膜，使治疗药物置于球囊和保护膜之间，当球囊在血液中运行时，通过保护膜可以有效降低治疗药物被血液冲刷掉的现象，起到保护作用，降低药物的使用量。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体而言，涉及一种球囊导管。
背景技术
冠状动脉疾病(CAD)和外周动脉疾病(PAD)是由钙化斑块的积聚所导致的心脏和外周动脉阻塞，目前，一种新兴的治疗方法是药物涂层球囊(DCB)血管成形术，该方法在将标准的球囊血管成形术导管追踪定位至动脉狭窄处后，向防水球囊内充入液体以重新打开动脉，改善血流。一般而言，该球囊表面涂有药物，通常是抗增殖类药物，如紫杉醇、雷帕霉素等，通过附加压力将其压入血管壁以防止血管再度狭窄。球囊血管成形术中的药物灌注在减少再狭窄方面已被证明是有效的，其效率与药物洗脱支架(DES)相近，并且其在血管系统中没有永久性的植入物。在支架容易破损的地方，比如腿部的股腘动脉，药物涂层球囊在血管成形术治疗的初期具有长期可持续性方面的优势。
但现有的药物涂层球囊在血液中运行时易造成球囊表面抗增殖药物的质量损失，因此，就需要在球囊表面负载初始量相对较大的药物，以便在到达靶点时，有足够量的药物剩余。这不仅造成药物的浪费，也增加了患者的经济负担，而且由于个体差异，也难于准确计算初始载药量，而载药量的计算偏差也势必会影响手术效果。
此外，由于球囊扩张过程的时间过短，会直接削弱载药微囊与病变部位接触和药物释放的疗效，降低治疗效果。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种球囊导管，旨在解决现有球囊在血液中运行时易造成药物损失的问题。
本发明提出了一种球囊导管，该球囊导管包括：可胀缩的球囊；导管主体，所述导管主体的第一端与所述球囊相连接，所述导管主体的第二端用于与驱动装置相连接，所述导管主体用于将所述球囊送达目标位置，所述驱动装置用于控制所述球囊膨胀和收缩；覆设于所述球囊外部的保护膜，且所述保护膜与所述球囊密封连接，所述保护膜和所述球囊之间容置有治疗药物；设置在所述球囊内的超声换能器，所述超声换能器用于发射超声波，所述保护膜用于响应所述超声波以释放所述治疗药物。
进一步地，上述球囊导管中，所述保护膜和所述球囊之间形成密闭的间隙腔，所述间隙腔中容置有所述治疗药物；所述保护膜开设有多个可变孔径的孔位，所述孔位在未接收到所述超声换能器发射的超声波时闭合，以及，在接收到所述超声波时打开。
进一步地，上述球囊导管还包括：载药微囊，所述载药微囊的表面或内部设置有治疗药物，所述载药微囊置于所述保护膜和所述球囊之间且设置在所述球囊的外表面；所述超声换能器用于在所述载药微囊到达待处理部位时发射超声波，以使所述保护膜和所述载药微囊依次破裂。
进一步地，上述球囊导管中，所述保护膜和所述载药微囊材质相同；所述保护膜的壁厚小于所述载药微囊的壁厚。
进一步地，上述球囊导管中，所述导管主体包括：内管，所述内管包括第一内腔，所述第一内腔用于穿设导丝；外管，套设于所述内管的外部，所述内管和所述外管之间形成第二内腔；所述内管穿设于所述球囊的内部，所述超声换能器套设在所述内管的外部，所述球囊远离所述驱动装置的一端与所述内管密封连接，所述球囊靠近所述驱动装置的一端与所述外管密封连接，所述第二内腔与所述球囊的内部空间相连通；所述驱动装置为注射泵，所述注射泵与所述第二内腔相连通。
进一步地，上述球囊导管中，所述内管远离所述驱动装置的一端形成有鼻锥；所述鼻锥远离所述驱动装置的一端形成有直径渐缩的收缩部，所述球囊与所述鼻锥靠近所述驱动装置的一端密封连接。
进一步地，上述球囊导管还包括：导管接头，所述导管接头的第一端与所述外管相连接，所述导管接头的第二端形成有第一接口、第二接口和第三接口；其中，所述第一接口与所述第二内腔相连通，用于将超声换能器与控制器相连接；所述第二接口与所述第一内腔相连通，用于穿设导丝；所述第三接口与所述第二内腔相连通，用于将所述驱动装置与所述第二内腔相连通。
进一步地，上述球囊导管中，所述超声换能器至少为两个且沿所述内管的轴向分布。
进一步地，上述球囊导管中，所述球囊的至少一端设置有显影环。
进一步地，上述球囊导管中，所述载药微囊的粒径为微米级或纳米级。
本发明通过在球囊的外部设置一层保护膜，使治疗药物置于球囊和保护膜之间，当球囊在血液中运行时，通过保护膜可以有效降低治疗药物被血液冲刷掉的现象，起到保护作用，降低药物的使用量。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1为本发明实施例中提供的球囊导管的结构示意图；
图2为图1的A-A剖面示意图；
图3为本发明实施例中提供的球囊导管的又一结构示意图；
图4为本发明实施例中球囊导管的局部结构剖视图；
图5为本发明实施例中提供的球囊导管的局部结构示意图；
图6为本发明实施例的工作过程示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请的优选实施方式。虽然附图中显示了本申请的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本申请可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面结合附图详细说明本发明实施例的技术方案。
参见图1至图5，依据本发明一个实施例的球囊导管包括球囊100、导管主体200、保护膜300和超声换能器400。
其中，导管主体200的第一端(图1所示的左端)与球囊100相连接，导管主体200的第二端(图1所示的右端)用于与驱动装置500相连接。
本实施例中，具体地，球囊100可为聚酰胺类高分子材料，改性聚酰胺高分子材料或高分子复合材料。当球囊100内部注入气体或液体时可向外扩张膨胀，以及在吸出气体或液体时可收缩。在一种具体实现中，球囊100可为橄榄型、纺锤型等形状。
导管主体200可将球囊100送达目标位置，驱动装置500通过导管主体200控制球囊100膨胀和收缩。
参见图3，在一些实施例中，导管主体200包括：内管210和外管220。外管220套设于内管210的外部且同轴设置，内管210的内部空间形成第一内腔211，内管210和外管220之间形成第二内腔221。图3所示的具体实施例中，内管210的左端延伸至外管220外，并且，延伸出的内管210穿设于球囊100的内部，球囊100内的超声换能器400套设于内管210的外部。球囊100远离驱动装置500的一端(图3所示的左端)与内管210密封连接，球囊100靠近驱动装置500的一端(图3所示的右端)与外管220密封连接，并且，第二内腔221与球囊100的内部空间相连通。
在一种具体实现中，驱动装置500为注射泵，注射泵与第二内腔221相连通，注射泵通过第二内腔221向球囊100内注吸生理盐水，使球囊100膨胀或者收缩。导丝600穿设于内管210的第一内腔211，内管210可沿导丝600滑动进而带动球囊100至目标位置。
在本实施例中，保护膜300覆盖于球囊100外表面，且保护膜300与球囊100密封连接，保护膜300和球囊100之间容置有治疗药物，保护膜300具有超声响应特性。
在一些实施例中，保护膜300与球囊100黏贴连接，并且，保护膜300和球囊100之间留有球囊100的膨胀空间。
在另一些实施例中，保护膜300贴设于球囊100的外表面，保护膜300可随球囊100膨胀或收缩。由聚酰胺类高分子材料制成的具有相对于保护膜300更厚的壁厚的球囊100，对于超声响应迟钝、抗压能力强，不易发生破裂。
在本实施例中，超声换能器400设置在球囊100的内部，超声换能器400用于发射超声波，保护膜300响应超声波以释放治疗药物。具体地，超声换能器400为由64个超声子单元组成的环形相控阵超声换能器。
本实施例通过在球囊100的外部设置一层保护膜300，使治疗药物置于球囊100和保护膜300之间，当球囊100在血液中运行时，通过保护膜300可以有效降低治疗药物被血液冲刷掉的现象，起到保护作用，降低药物的使用量。
在一些实施例中，保护膜300和球囊100之间形成密闭的间隙腔，间隙腔中容置有治疗药物。保护膜300开设有多个可变孔径的孔位，孔位在未接收到超声换能器400发射的超声波时闭合，以及，孔位在接收到超声换能器400发射的超声波时打开。
本实施例中，球囊100的外表面和保护膜300的中间有一个间隙腔，液体的治疗药物存放在间隙腔中间，保护膜300为可变孔径的保护膜，在平常状态下，该孔位是封闭的，致使治疗药物完整的存放于间隙腔中，而不会泄漏。等到球囊100抵达目标区域时，通过注射泵控制球囊100膨胀以对狭窄病变进行扩张达到预期要求，然后，控制球囊100内部的超声换能器400发射超声能量，使保护膜300的孔径变大，释放治疗药物，通过致密的多个孔位，即可释放治疗药物对目标区域进行治疗。
超声换能器400发射的能量的多少，可以决定保护膜300的孔位孔径的大小，因此可以决定间隙腔药物流到病变位置的快和慢。按照药物流出快和慢的效果，对病变部位调整治疗效果。在一种具体实现中，可变孔径的保护膜300为由聚碳酸酯制成的半透膜。
参见图2、图4和图5，在另一些实施例中，球囊100的外表面设置有载药微囊700，载药微囊700的表面或内部设置有治疗药物，载药微囊700置于保护膜300和球囊100之间。在球囊100抵达目标区域时，超声换能器500发射超声波，以使保护膜300和载药微囊700依次破裂。
本实施例中，在球囊100抵达目标区域时，使保护膜300先破裂，保护膜300破裂会在一定程度撕裂目标区域的血管组织，然后，再破裂载药微囊700，载药微囊700的破裂进一步撕裂目标区域的血管组织，同时释放药物治疗目标区域的血管组织，这样在超声的作用下可以使药物与目标区域血管进行更深层次的接触，与相关技术中仅有载药微囊破裂进而只有载药微囊撕裂血管组织相比，本实施例大大地提高了治疗效果。
为了控制保护膜300和载药微囊700的破裂顺序，在一些实施例中，保护膜300和载药微囊700材质相同，将保护膜300和载药微囊700的壁厚进行差异化处理，使保护膜300的壁厚小于载药微囊700的壁厚。
在一种具体实现中，载药微囊700和保护膜300的材料均为聚乙交酯丙交酯共聚物(PLGA)，由聚乙交酯丙交酯共聚物制成的载药微囊700和保护膜300具有超声响应特性。将保护膜300的厚度设置成相对较薄，例如，10-20nm，载药微囊的厚度设置成相对较厚，例如，80-100nm。较薄壁厚的保护膜300，对超声的响应相对敏感，在受到超声作用时，易于破裂，较厚壁厚的载药微囊700，在受到同样超声作用时不易于破裂，在保护膜300破裂后药物与血管组织接触后再破裂释放药物，提高了治疗效果。
在本实施例中，治疗药物被包裹于载药微囊700内或涂在载药微囊700的表面。具体地，该治疗药物为紫杉醇、雷帕霉素中的一种。
相关技术中的药物涂层球囊在到达病变部位之前，需要暴露在血液中一段时间，经过血液的冲刷极易造成球囊表面抗增殖药物的质量损失。而本实施例通过在载药微囊700表面设置一层保护膜300，通过保护膜300可以有效降低载药微囊700被血液冲刷掉的现象，起到保护作用，降低药物的使用量。
在一些实施例中，超声换能器400的数量可以为两个，也可以为三个或三个以上，多个超声换能器400沿内管210的轴向分布。本实施例中，设置多个超声换能器400可以使能量传递的范围更广，提高治疗效果。
进一步地，多个超声换能器400沿内管210的轴向等间隔分布，以使超声能量均匀分布。
在本实施例中，超声换能器400可与控制器800电连接，通过控制器800控制超声换能器400发射的功率，调节超声能量，超声的功率越高，超声能量越大，保护膜300和载药微囊700的破裂效率越高，通过功率的调节控制药物的释放量。在一种具体实现中，超声换能器400可调节的范围为1-10W，超声换能器400的截面形状可以为环形、六边形(六面发射超声能量)等。
可以理解，在一些实施例中，控制器800可以分别单独控制各个超声换能器400功率的调节，也可以同时控制各超声换能器400的功率的调节。
在一些实施例中，载药微囊700的粒径在8μm以下，优选为集中分布在3μm。
在另一些实施例中，载药微囊700为载紫杉醇或雷帕霉素的纳米级PLGA微球。其中，该微球为平均粒径600nm、内部空心的纳米级微球，药物设置在微球的表面，纳米级别的微球尺寸小，可直接穿透血管进入组织深处，使药物与血管进行深层次的接触，以进一步提高治疗效果。
参见图1、图3至图5，在一些实施例中，内管210远离驱动装置500的一端形成有鼻锥212，鼻锥212远离驱动装置500的一端形成有直径渐缩的收缩部，球囊100与鼻锥212靠近驱动装置500的一端密封连接。本实施例通过设置鼻锥212可有效降低导管主体在通过血管时损伤血管。
参见图1和图3，在一些实施例中还设置有导管接头213，导管接头213的第一端(图中所示的左端)与外管220相连接，导管接头213的第二端形成有第一接口213a、第二接口213b和第三接口213c。其中，第一接口213a与第二内腔221相连通，通过第一接口213a使超声换能器400的线缆900与控制器800连接，线缆900可以做绝缘处理，如涂覆一层绝缘涂层，超声换能器400与线缆900连接处也可以做绝缘处理，如在它们的连接处填充绝缘材料等。第二接口213b与第一内腔211相连通，第二接口213b与第一内腔211用于穿设导丝。第三接口213c与第二内腔221相连通，用于将驱动装置500与第二内腔221相连通，通过第三接口213c使注射泵与第二内腔221相连通，可使注射泵向球囊100内注吸气体或液体，使球囊100膨胀或者收缩。进一步地，注射泵可以向球囊100内注入生理盐水，生理盐水有利于超声的传播。
球囊100的至少一端设置有显影环(图中未示出)。具体地，可在球囊100的两端或者任意一端设置显影环，显影环可在X射线下显影以标识球囊100的位置。
参见图6，本实施例的工作过程如下：
导丝600穿设于导管主体中内管210的第一内腔，本实施例中的球囊导管沿着导丝600在血管600a内移动，将球囊100移动至狭窄病变600b的位置，然后通过注射泵向球囊100注入生理盐水，使球囊100膨胀对狭窄病变处进行扩张，狭窄病变处扩张到预期效果后，通过控制器800控制超声换能器400发射超声波，使保护膜300破裂释放载药微囊700，持续发射超声波载药微囊100破裂释放药物，或者超声波使保护膜300上的孔位打开，释放药物。一段时间后，注射泵抽吸生理盐水，使球囊100收缩，然后沿着导丝取出球囊导管。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种球囊导管，其特征在于，包括：
可胀缩的球囊；
导管主体，所述导管主体的第一端与所述球囊相连接，所述导管主体的第二端用于与驱动装置相连接，所述导管主体用于将所述球囊送达目标位置，所述驱动装置用于控制所述球囊膨胀和收缩；
覆设于所述球囊外部的保护膜，且所述保护膜与所述球囊密封连接，所述保护膜和所述球囊之间容置有治疗药物；
设置在所述球囊内的超声换能器，所述超声换能器用于发射超声波，所述保护膜用于响应所述超声波以释放所述治疗药物。
2.根据权利要求1所述的球囊导管，其特征在于，
所述保护膜和所述球囊之间形成有间隙腔，所述间隙腔中容置有所述治疗药物；
所述保护膜开设有多个可变孔径的孔位，所述孔位在未接收到所述超声换能器发射的超声波时闭合，以及，在接收到所述超声波时打开。
3.根据权利要求1所述的球囊导管，其特征在于，还包括：
载药微囊，所述载药微囊的表面或内部设置有治疗药物，所述载药微囊置于所述保护膜和所述球囊之间且设置在所述球囊的外表面；
所述超声换能器用于在所述载药微囊到达目标位置时发射超声波，以使所述保护膜和所述载药微囊依次破裂。
4.根据权利要求3所述的球囊导管，其特征在于，
所述保护膜和所述载药微囊材质相同；
所述保护膜的壁厚小于所述载药微囊的壁厚。
5.根据权利要求1所述的球囊导管，其特征在于，所述导管主体包括：
内管，所述内管包括第一内腔，所述第一内腔用于穿设导丝；
外管，套设于所述内管的外部，所述内管和所述外管之间形成第二内腔；
所述内管穿设于所述球囊的内部，所述超声换能器套设在所述内管的外部，所述球囊远离所述驱动装置的一端与所述内管密封连接，所述球囊靠近所述驱动装置的一端与所述外管密封连接，所述第二内腔与所述球囊的内部空间相连通；
所述驱动装置为注射泵，所述注射泵与所述第二内腔相连通。
6.根据权利要求5所述的球囊导管，其特征在于，
所述内管远离所述驱动装置的一端形成有鼻锥；
所述鼻锥远离所述驱动装置的一端形成有直径渐缩的收缩部，所述球囊与所述鼻锥靠近所述驱动装置的一端密封连接。
7.根据权利要求5所述的球囊导管，其特征在于，还包括：
导管接头，所述导管接头的第一端与所述外管相连接，所述导管接头的第二端形成有第一接口、第二接口和第三接口；其中，
所述第一接口与所述第二内腔相连通，用于将所述超声换能器与控制器相连接；
所述第二接口与所述第一内腔相连通，用于穿设导丝；
所述第三接口与所述第二内腔相连通，用于将所述驱动装置与所述第二内腔相连通。
8.根据权利要求5所述的球囊导管，其特征在于，
所述超声换能器至少为两个且沿所述内管的轴向分布。
9.根据权利要求1至8所述的球囊导管，其特征在于，
所述球囊的至少一端设置有显影环。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的球囊导管，其特征在于，
所述载药微囊的粒径为微米级或纳米级。
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