CN115300767A - 一种双层药物自灌注球囊、球囊导管系统及使用方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及医疗器械技术领域，具体而言，涉及一种双层药物自灌注球囊、球囊导管系统及使用方法。本发明提供的双层药物自灌注球囊，包括双层球囊，双层球囊包括充压球囊以及设置在充压球囊外侧的药物球囊，药物球囊的内腔与设置在双层球囊近端的储药环相通，储药环用于转载由近端输送的药物，药物球囊的外表面设置有用于释放药物的透析孔。通过设置双层球囊的形式，能够将球囊的充压以及药物灌注区分独立，通过将药物球囊设置在充压球囊的外层，并且将药物球囊的内腔与双层球囊近端的储药环相通，能够以药物灌注的形式通过储药环将药物灌注进入药物球囊内腔，并通过药物球囊外表面的透析孔释放药物，使药物直接作用在病变部位。

Description

一种双层药物自灌注球囊、球囊导管系统及使用方法

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，具体而言，涉及一种双层药物自灌注球囊、球囊导管系统及使用方法。

背景技术

植入药物支架逐步成为冠心病介入治疗的主要策略，无论是PTCA术还是支架植入术，所有针对血管狭窄或闭塞的介入治疗都会伴随再狭窄的发生。将某种药物施加在球囊上，然后通过扩张，将这些药物与动脉内膜完全接触，将药物均一的释放至破损的内膜表面，更好地起到抑制血管内膜增生的作用。

现有药物球囊导管技术中，是将紫杉醇或雷帕霉素及其载药基质(分散剂)等通过喷涂工艺附着在球囊表面，进而输送至狭窄病变位置。在球囊输送系统进入血管进入输送、展开、扩张、回撤等过程中，药物随血液流动冲刷，释放到病变位置的药物很少。研究发现，药物球囊持续扩张60s，约6％的药物成分转移至血管内膜，约4％的药物成分留置在球囊表面，90％左右的药物成分丢失在血流中。药物及其载药基质(分散剂)混合喷涂在球囊表面，如碘普罗胺分散剂同时损失在血液中，会带来更大几率的不良刺激，过敏炎症等。

作用在病变位置的药物释放速率随时间延长而减少，药量随着时间的持续呈下降趋势。更期望的是药物能够持续地精准地作用在病变位置，改善狭窄程度，预防再狭窄的发生。

另外，在传统的药物涂层球囊扩张时，在病变部位无论扩张时间为多少，都会对靶血管进行100％的堵塞，导致远端短时间缺血，这样会有一定概率造成术中病患胸痛等不良反应。

发明内容

本申请的目的是提供一种双层药物自灌注球囊、球囊导管系统及使用方法，能够通过灌注药物的形式，将药物持续地作用在病变部位，减少了药物在血液冲刷中的流式。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种双层药物自灌注球囊，包括双层球囊，所述双层球囊包括充压球囊以及设置在所述充压球囊外侧的药物球囊，所述药物球囊的内腔与设置在所述双层球囊近端的储药环相通，所述储药环用于转载由近端输送的药物，所述药物球囊的外表面设置有用于释放药物的透析孔。

在可选的实施方式中，所述双层球囊连接有球囊尖端，所述药物球囊的远端与所述充压球囊的远端密封焊接，且焊接部位设置在所述球囊尖端与所述双层球囊的相交处。

在可选的实施方式中，所述药物球囊包括多个球囊瓣，多个所述球囊瓣布设在所述充压球囊的周向外围，所述透析孔包括设置在所述球囊瓣上的纳米级透析孔。

在可选的实施方式中，每个球囊瓣的形状可以相同，也可以不同，相同形状的多个球囊瓣均布在所述充压球囊的周向外围。

在可选的实施方式中，所述充压球囊与所述药物球囊分体设置，所述药物球囊的外侧周向均布有多根束缚丝，所述束缚丝包括记忆合金弹簧丝，且其一端与所述储药环连接，另一端与所述球囊尖端相接。

在可选的实施方式中，所述充压球囊与所述药物球囊一体成型，所述药物球囊的内壁与所述充压球囊的外壁之间设置有多条焊线，多条所述焊线均布在所述双层球囊的周向上。

第二方面，本发明提供了一种球囊导管系统，包括前述实施方式中任一项所述的双层药物自灌注球囊以及近端组件，所述近端组件与所述双层药物自灌注球囊之间设置有海波管及外管，所述海波管及所述外管均设置有用于输送药物的药物腔，所述近端组件包括Y型手柄。

在可选的实施方式中，所述Y型手柄包括用于灌注药物的药物灌注口，所述海波管包括海波管药物腔，所述外管包括与所述海波管药物腔相通的外管药物腔，所述海波管药物腔与所述药物灌注口连通，所述外管药物腔与所述储药环连通。

在可选的实施方式中，所述外管还包括外管充压腔，所述外管充压腔中穿插有导丝管，所述导丝管的一端连接在所述双层球囊近端的外管上，且焊接构成导丝口，所述导丝管的另一端由所述双层球囊的远端伸出。

在可选的实施方式中，所述Y型手柄还包括充压口，所述海波管还包括海波管充压腔，所述充压口与所述海波管充压腔相通；

所述海波管的远端与所述外管的近端焊接，所述海波管药物腔与所述外管药物腔，以及所述海波管充压腔与所述外管充压腔分别在焊接部位相连通。

第三方面，本发明提供一种前述实施方式所述的球囊导管系统的使用方法，包括以下步骤：

将双层球囊输送至血管中的病变部位；

充压使充压球囊充盈并推动药物球囊贴合在血管内壁；

通过向药物球囊灌注药物使药物球囊膨胀，同时药物通过透析孔释放作用在病变部位。

通过设置双层球囊的形式，能够将球囊的充压以及药物灌注区分独立，通过将药物球囊设置在充压球囊的外层，并且将药物球囊的内腔与双层球囊近端的储药环相通，能够以药物灌注的形式通过储药环将药物灌注进入药物球囊内腔，并通过药物球囊外表面的透析孔释放药物，使药物直接作用在病变部位。

本发明中双层球囊的应用，改变了药物在球囊上的涂覆模式，通过在球囊到达病变部位后灌注释放的形式，减少了药物在球囊输送过程中的冲刷流式，有效保证了治疗效果。

本申请的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请中双层球囊与储药环的结构示意图；

图2为本申请中包括束缚丝的双层球囊的截面结构示意图；

图3为本申请中包括焊线的双层球囊的截面结构示意图；

图4为本申请中三花瓣状双层球囊的截面结构示意图；

图5为本申请中球囊导管系统的结构示意图；

图6为外管的截面结构示意图。

图标：

1-双层球囊；11-充压球囊；12-药物球囊；13-束缚丝；14-焊线；15-球囊瓣；

2-储药环；

3-球囊尖端；

4-Y型手柄；41-充压口；42-药物灌注口；

5-海波管；51-海波管充压腔；52-海波管药物腔；

6-外管；61-外管充压腔；62-外管药物腔；

7-导丝管；71-导丝口；72-显影环。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请中的双层药物自灌注球囊，主要用于对血管内病变部位进行治疗，具体通过球囊上的药物作用在病变部位，改善血管的狭窄程度，预防再狭窄的发生。

参见图1，本发明中双层药物自灌注球囊的主体结构包括双层球囊1，双层球囊1包括位于里侧的充压球囊11以及设置在充压球囊11外侧的药物球囊12，充压球囊11与药物球囊12的腔体相互独立，两者从功能上实现区分。

具体地，充压球囊11主要用于充压膨胀，使双层球囊1得到充盈，进一步带动药物球囊12在双层球囊1的径向上移动，贴近血管内壁。当充压球囊11形变到位后，通过向药物球囊12内腔灌注药物，使药物球囊12外扩并贴合在血管内壁，并结合在药物球囊12外表面设置的透析孔(图中未示出)，对药物球囊12内腔中的灌注药物进行释放，使药物透过药物球囊12侧壁直接作用在病变部位。

药物球囊12内部的药物主要是通过设置在双层球囊1近端的储药环2进行转载的。通过近端组件进行药物灌注，药物再通过储药环2进入与储药环2相通的药物球囊12腔体中，进而实现对外释放。

通过设置的药物球囊12，能够直接将紫杉醇或雷帕霉素等治疗药物以灌注释放的形式作用在病变部位，相较于现有的将药物及其载药基质分散剂混合喷涂在球囊表面的形式，避免了碘普罗胺等分散剂在血液中的冲刷流式，从根本上降低了过敏炎症以及不良刺激等的发生机率，保证了药物施加的精准可靠性。

在双层球囊1的远端连接有球囊尖端3，药物球囊12的远端与充压球囊11的远端密封焊接，将药物球囊12的腔体与充压球囊11腔体在焊接部位区分独立。为了保证充压球囊11能够正常带动药物球囊12进行形变，药物球囊12与充压球囊11的焊接部位设置在球囊尖端3与双层球囊1的相交处，能够使充压球囊11的外侧壁与药物球囊12的侧壁分离，从而能够使充压球囊11及药物球囊12能够分别膨胀形变。

双层球囊1的近端连接有外管6，储药环2套接在外管6的远端，具体套接在外管6与双层球囊1近端的相接部位。充压球囊11的近端与外管6的远端密封焊接，药物球囊12的近端与储药环2密封焊接，并且使药物球囊12的腔体与储药环2的环形间隙密封相通。

通过双层球囊1的近端与远端分别与储药环2以及球囊尖端3的连接，能够形成充压球囊11与药物球囊12腔体相对独立的空间，并且能够使储药环2作为中转灌注进入药物球囊12的腔体中。

结合图2-图4，在其中一个实施例中，药物球囊12包括多个球囊瓣15，多个球囊瓣15的形状可以相同，也可以不同，当充压完成后，通过向双层球囊1中的药物球囊12加压灌注药物，使每个球囊瓣15充起形变，并使相邻球囊瓣15之间出现间隙。

通过相邻球囊瓣15之间所构成的间隙，能够供血管中的血液在双层球囊1两侧流动，从而能够避免远端缺血，避免病患在术中出现胸痛等不良反应。

同时，伴随血液的流动，能够有效地维持药物球囊12的膨胀状态，延长药物灌注以及对病变部位的作用时长，从而极大程度上改善治疗效果。

药物球囊12在膨胀过程中，基于充压球囊11径向外扩的膨胀力，能够使药物球囊12可靠地向外扩张形变，从而保证药物球囊12与血管内壁病变部位贴合的可靠性。

多个相同形状的球囊瓣15均布在充压球囊11的周向外围，能够在相邻球囊瓣15之间形成形状相对均一的间隙，保证血液在充压球囊11的外围周向均匀地进行流通，增强血液流动的顺畅性。

本实施例中的透析孔包括设置在球囊瓣15上的纳米级透析孔，能够通过纳米级透析孔将药物精准地作用在病变位置，并且保证药物球囊12的球囊瓣15进行可靠形变，消除药物释放过快而无法保持球囊瓣15外扩形变的因素。纳米级透析孔的孔径可依据病变情况进行选择，以达到预期的药量。

球囊瓣15的构成具体是通过在药物球囊12外侧设置束缚丝13，或者将药物球囊12与充压球囊11之间进行多道焊线14的焊接形成的。

在其中一种实施方式中，充压球囊11与药物球囊12分体设置，通过在药物球囊12的外侧周向均布多根束缚丝13，在充压球囊11充盈后通过束缚丝13对药物球囊12在充压球囊11外侧的束缚紧勒构成多个球囊瓣15，束缚丝13包括记忆合金弹簧丝，可为镍钛合金弹簧丝的形式，同时也可以为铂铱合金弹簧丝或尼龙弹簧丝。束缚丝13的直径为0.005-0.010英寸，其一端与储药环2连接，另一端与球囊尖端3相接。沿球囊轴向的顺应性方向进行纵向束缚，使得外层药物球囊12在加压灌注药物后形成6个花瓣形状，透析孔在6个花瓣上均匀分布。

束缚丝13使药物球囊12形成花瓣形状，花瓣间隙可使血液在球囊作用状态下通过，不对血管完全封闭，减少患者不适并增加药物作用时间，实现血流的自灌注效果。球囊瓣15除了6个，还可以为三个或者四个，应满足球囊瓣15的均匀分布且保证生成可靠间隙的要求。

在另一种实施形式中，内层充压球囊11与外层药物球囊12采用焊接方式一体成型，药物球囊12的内壁与充压球囊11的外壁之间设置有多条焊线14，多条焊线14均布在双层球囊1的周向上。

通过多条焊线14一体成型的形式，在充压球囊11膨胀外扩后，仍然能够通过加压灌注药物的形式呈现多个球囊瓣15，并且减小了束缚丝13在球囊瓣15间隙中的占位，进一步增强血流的自灌注效果。

本发明中球囊瓣15的数量可根据实际需求进行调整，可通过设置不同数量的束缚丝13或者不同数量的焊线14来对药物球囊12的形状进行设置，以满足在相邻球囊瓣15之间构成供血流通过的间隙，以及使球囊瓣15与血管内壁贴合的技术要求为准。

通过双层药物自灌注球囊，能够改变球囊药物作用在病变部位的形式，减少了球囊表面药物在输送过程中的血流冲刷，以灌注药物的形式将功能性药物直接作用在病变部位，避免了分散剂进入血流中导致的不良反应。

参见图5-图6，本发明还提供了一种球囊导管系统，用于输送双层药物自灌注球囊，并向药物球囊12灌注输送药物。

球囊导管系统具体包括双层药物自灌注球囊以及近端组件，近端组件与双层药物自灌注球囊之间设置有海波管5及外管6，海波管5及外管6主要起到衔接近端组件与远端双层球囊1的功能，在输送远端球囊的同时，用于药物的灌注输送，药物的灌注输送具体通过近端组件以及设置在海波管5与外管6上的药物腔进行的。

具体地，海波管5及外管6均设置有用于输送药物的药物腔，近端组件包括Y型手柄4，Y型手柄4包括用于灌注药物的药物灌注口42，海波管5包括海波管药物腔52，外管6包括与海波管药物腔52相通的外管药物腔62。

通过将海波管药物腔52与Y型手柄4上的药物灌注口42连通，外管药物腔62与储药环2内腔连通的形式，并结合Y型手柄4、海波管5以及外管6的相序衔接，构成了球囊导管系统上由近及远的药物灌注通道，保证了药物从体外Y型手柄4向体内储药环2灌注输送的可靠顺畅度。

为了保证充压球囊11的可靠形变，以及远端球囊在血管中的输送，外管6还包括外管充压腔61，外管充压腔61中穿插有导丝管7，导丝管7与外管充压腔61独立区分，使充压以及导向穿引功能互不影响。

导丝管7的一端连接在双层球囊1近端的外管6上，且导丝管7的近端管口焊接在外管6的侧壁上构成导丝口71，导丝管7的另一端由双层球囊1的远端伸出，并直至球囊尖端3的远端。

在导丝管7上位于球囊内的部位设置有两个显影环72，能够利于对双层球囊1的输送位置进行实时监控。

通过该种设置方式，能够保证双层球囊1在血管中的正常输送，同时使充压球囊11能够在压力作用下可靠形变，进而为药物球囊12的进一步加压灌注形变提供膨胀基础。

球囊尖端3与双层球囊1、导丝管7焊接相连，双层球囊1与外管6在储药环2位置焊接相连，导丝管7于外管充压腔61插入，插入位置为导丝交换口，并焊接相连，外管6与海波管5焊接相连。

Y型手柄4还包括充压口41，充压口41作为手柄的主管口，与海波管5内部还包括的海波管充压腔51密封相通。进一步地，海波管5的远端与外管6的近端焊接，海波管充压腔51的远端与外管充压腔61的近端在焊接部位相连通，外管充压腔61与充压球囊11的内腔密封相通，能够保证充压通道可靠密封，从而使充压球囊11更加稳定地加压膨胀。

海波管药物腔52与外管药物腔62在海波管5远端与外管6近端的焊接部位密闭相通，能够保证药物腔的密封性。

上述不同相通部位均以焊接形式进行密封连接，促使充压过程以及药物加压灌注过程更加稳定可靠，避免充压介质或者灌注药物的泄露。

本发明中的球囊导管系统在使用过程中，包括以下步骤：

将导丝尾端从球囊尖端3插入并从外管6的导丝口71引出，在导引导丝的穿引作用下并在海波管5及外管6的推送中输送双层球囊1，将双层球囊1输送至血管中的病变部位；

通过近端Y型手柄4中的充压口41、海波管充压腔51以及外管充压腔61，向充气球囊充压，使充压球囊11充盈膨胀，并推动药物球囊12的球囊瓣15贴合在血管内壁；

由近端Y型手柄4中的药物灌注口42加压灌注药物，使灌注药物通过海波管药物腔52、外管药物腔62以及储药环2进入药物球囊12，并在加压灌注过程中使药物球囊12膨胀，同时药物通过纳米级透析孔缓慢释放，并持续精准地作用在病变部位。

相较于现有球囊，本发明中外层球囊为药物球囊12，通过药物球囊12表面上的透析孔将持续灌注进入药物球囊12内腔的药物精准作用于病变位置。内层球囊为充压球囊11，将球囊输送至病变位置时，通过加压装置将内层球囊充盈并推动外层球囊外扩，使药物球囊12贴壁，并将灌注药物持续作用在病变位置；

外层药物球囊12中设置的纳米级透析孔，可根据病变位置及病变的实际情况进行选择，使得病变位置需要的药量与通过透析孔灌注的药量匹配。拓宽医生判断选择的范围。

本发明中单纯供给药物紫杉醇或雷帕霉素，不用再添加任何分散剂等成分，避免因分散剂给患者造成的过敏及其他不适或者损伤。

外管6为双腔管，包括大的充压腔和小的药物腔，能够使充压及药物灌注功能区分独立，互不影响。

双层球囊1近端位置设置有储药环2，外管药物腔62与储药环2相连通，储药环2与被束缚丝13或者焊线14分隔为多个花瓣形的药物腔连通。

灌注手术实施过程中，通过体外持续供药，将药物首先输送至储药环2，后通过储药环2将药物分散输送至球囊瓣15内腔。持续供药既解决了在球囊输送过程中药物被血液冲刷的问题，无药物流失，同时也保证了灌注的效果，使药物更好的作用于病变位置。

与现有输送过程中血流对药物冲刷的自灌注药物球囊12相比，双层球囊1设计相同的手术时间将大大提高药物作用效果。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双层药物自灌注球囊，其特征在于，包括双层球囊，所述双层球囊包括充压球囊以及设置在所述充压球囊外侧的药物球囊，所述药物球囊的内腔与设置在所述双层球囊近端的储药环相通，所述储药环用于转载由近端输送的药物，所述药物球囊的外表面设置有用于释放药物的透析孔。

2.根据权利要求1所述的双层药物自灌注球囊，其特征在于，所述双层球囊连接有球囊尖端，所述药物球囊的远端与所述充压球囊的远端密封焊接，且焊接部位设置在所述球囊尖端与所述双层球囊的相交处。

3.根据权利要求1所述的双层药物自灌注球囊，其特征在于，所述药物球囊包括多个球囊瓣，多个所述球囊瓣布设在所述充压球囊的周向外围，所述透析孔包括设置在所述球囊瓣上的纳米级透析孔。

4.根据权利要求2所述的双层药物自灌注球囊，其特征在于，所述充压球囊与所述药物球囊分体设置，所述药物球囊的外侧周向均布有多根束缚丝，所述束缚丝包括记忆合金弹簧丝，且其一端与所述储药环连接，另一端与所述球囊尖端相接。

5.根据权利要求1所述的双层药物自灌注球囊，其特征在于，所述充压球囊与所述药物球囊一体成型，所述药物球囊的内壁与所述充压球囊的外壁之间设置有多条焊线，多条所述焊线均布在所述双层球囊的周向上。

6.一种球囊导管系统，其特征在于，包括权利要求1-5中任一项所述的双层药物自灌注球囊以及近端组件，所述近端组件与所述双层药物自灌注球囊之间设置有海波管及外管，所述海波管及所述外管均设置有用于输送药物的药物腔，所述近端组件包括Y型手柄。

7.根据权利要求6所述的球囊导管系统，其特征在于，所述Y型手柄包括用于灌注药物的药物灌注口，所述海波管包括海波管药物腔，所述外管包括与所述海波管药物腔相通的外管药物腔，所述海波管药物腔与所述药物灌注口连通，所述外管药物腔与所述储药环连通。

8.根据权利要求7所述的球囊导管系统，其特征在于，所述外管还包括外管充压腔，所述外管充压腔中穿插有导丝管，所述导丝管的一端连接在所述双层球囊近端的外管上，且焊接构成导丝口，所述导丝管的另一端由所述双层球囊的远端伸出。

9.根据权利要求8所述的球囊导管系统，其特征在于，所述Y型手柄还包括充压口，所述海波管还包括海波管充压腔，所述充压口与所述海波管充压腔相通；

所述海波管的远端与所述外管的近端焊接，所述海波管药物腔与所述外管药物腔，以及所述海波管充压腔与所述外管充压腔分别在焊接部位相连通。

10.一种权利要求6所述的球囊导管系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

将双层球囊输送至血管中的病变部位；

充压使充压球囊充盈并推动药物球囊贴合在血管内壁；

通过向药物球囊灌注药物使药物球囊膨胀，同时药物通过透析孔释放作用在病变部位。

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