CN115867330A - 过滤匣盒及过滤系统 - Google Patents

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CN115867330A CN202180049100.1A CN202180049100A CN115867330A CN 115867330 A CN115867330 A CN 115867330A CN 202180049100 A CN202180049100 A CN 202180049100A CN 115867330 A CN115867330 A CN 115867330A
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cassette housing
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贝简·迈克尔·达班迪
亚伦·R·麦凯
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Abstract

本文公开了过滤匣盒、过滤系统及其使用方法。示例性过滤匣盒可包括匣盒外壳。入口可耦接于匣盒外壳。入口可被配置为接收来自导管的脑脊液。出口可耦接于匣盒外壳。出口可被配置为将经过滤的脑脊液引导至导管。一个或多个过滤器可设置于匣盒外壳内。弧形表面可沿匣盒外壳的外围限定。弧形表面可被配置为当匣盒外壳被安装于控制器组件时接合控制器组件。

Description

过滤匣盒及过滤系统
相关申请的交叉引用
本申请主张于2020年5月11日提交的美国临时专利申请序列号63/022,733的权益和优先权，其公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及用于沿中枢神经系统进行处理的过滤匣盒、过滤系统和方法。
背景技术
已经开发出各种各样用于医疗用途的医疗装置。这些装置中的一些包括导丝、导管等。这些装置通过多种不同制造方法中的任一种制造并且可根据多种方法中的任一种来使用。在已知的医疗装置和方法中，每一种都具有某些优点和缺点。对于提供替代医疗装置以及制造和使用医疗装置的替代方法有持续的需求。
发明内容
本公开提供医疗装置的设计、材料、制造方法和使用替代方案。公开了一种过滤匣盒。过滤匣盒包括：匣盒外壳；入口，其耦接于所述匣盒外壳，所述入口被配置为接收来自导管的脑脊液；出口，其耦接于所述匣盒外壳，所述出口被配置为将经过滤的脑脊液引导至所述导管；一个或多个过滤器，其设置于所述匣盒外壳内；和弧形表面，其沿所述匣盒外壳的周边限定，所述弧形表面被配置为当所述匣盒外壳被安装于控制器组件时接合所述控制器组件。
作为上述任一实施方式的替代或附加，进一步包括耦接于所述匣盒外壳的盖。
作为上述任一实施方式的替代或附加，所述盖包括一个或多个凸缘。
作为上述任一实施方式的替代或附加，所述盖包括把手构件。
作为上述任一实施方式的替代或附加，所述匣盒外壳包括顶部、底部和相对的侧部；并且其中所述弧形表面是沿所述相对的侧部的第一个设置。
作为上述任一实施方式的替代或附加，所述相对的侧部的第二个在所述顶部和所述底部之间基本上直线地延伸。
作为上述任一实施方式的替代或附加，所述一个或多个过滤器包括切向流动过滤器。
作为上述任一实施方式的替代或附加，所述匣盒外壳包括连接突起。
公开了一种过滤系统。所述过滤系统包括：控制器组件，其具有具备弧形壁区域的匣盒插槽；过滤匣盒，其设置在所述匣盒插槽内，所述过滤匣盒包括：匣盒外壳；入口，其耦接于所述匣盒外壳，所述入口被配置为接收来自导管的脑脊液；出口，其耦接于所述匣盒外壳，所述出口被配置为将经过滤的脑脊液引导至所述导管；一个或多个过滤器，其设置于所述匣盒外壳内；和弧形表面，其沿所述匣盒外壳的周边限定；且其中所述弧形表面被配置为当所述匣盒外壳被设置于所述控制器组件内时接合所述弧形壁区域。
作为上述任一实施方式的替代或附加，进一步包括耦接于所述匣盒外壳的盖。
作为上述任一实施方式的替代或附加，所述盖包括一个或多个凸缘。
作为上述任一实施方式的替代或附加，所述盖包括把手构件。
作为上述任一实施方式的替代或附加，所述匣盒外壳包括顶部、底部和相对的侧部；并且其中所述弧形表面是沿所述相对的侧部的第一个设置。
作为上述任一实施方式的替代或附加，所述相对的侧部的第二个在所述顶部和所述底部之间基本上直线地延伸。
作为上述任一实施方式的替代或附加，所述匣盒插槽包括直线壁区域，所述直线壁区域被配置为接合所述相对的侧部的所述第二个。
作为上述任一实施方式的替代或附加，所述匣盒外壳包括连接突起。
作为上述任一实施方式的替代或附加，所述匣盒插槽包括被配置为接收所述连接突起的开口。
作为上述任一实施方式的替代或附加，所述一个或多个过滤器包括切向流动过滤器。
公开了一种过滤匣盒。所述过滤匣盒包括：匣盒外壳，其包括顶部、底部、第一侧部和第二侧部；一个或多个过滤器，其设置在所述匣盒外壳内；入口连接器，其耦接于所述匣盒外壳，所述入口连接器被配置为接收来自导管的流体；出口连接器，其耦接于所述匣盒外壳，所述出口连接器被配置为使经过滤的流体返回所述导管；并且其中所述第一侧部限定安装区域，所述安装区域沿着所述匣盒外壳的所述顶部和所述底部之间的非直线路径延伸。
作为上述任一实施方式的替代或附加，进一步包括耦接于所述匣盒外壳的盖。
作为上述任一实施方式的替代或附加，所述盖包括一个或多个凸缘
作为上述任一实施方式的替代或附加，所述盖包括把手构件。
作为上述任一实施方式的替代或附加，所述安装区域为弧形。
作为上述任一实施方式的替代或附加，所述一个或多个过滤器包括切向流动过滤器。
作为上述任一实施方式的替代或附加，所述匣盒外壳包括连接突起。
公开了一种用于过滤脑脊液的过滤匣盒。所述过滤匣盒包括：匣盒外壳；入口，其耦接于所述匣盒外壳，所述入口被配置为接收来自患者的脑脊液；出口，其耦接于所述匣盒外壳，所述出口被配置为将经过滤的脑脊液引导至所述患者；一个或多个过滤器，其设置于所述匣盒外壳内；和弧形表面，其沿所述匣盒外壳的周边限定，所述弧形表面被配置为当所述匣盒外壳被安装于控制器组件时接合所述控制器组件。
公开了一种用于过滤脑脊液的过滤系统。所述过滤系统包括：控制器组件，其具有带有弧形壁区域的匣盒插槽；过滤匣盒，其设置在所述匣盒插槽内，所述过滤匣盒包括：匣盒外壳；入口，其耦接于所述匣盒外壳，所述入口被配置为接收来自患者的脑脊液；出口，其耦接于所述匣盒外壳，所述出口被配置为将经过滤的脑脊液引导至所述患者；一个或多个过滤器，其设置于所述匣盒外壳内；和弧形表面，其沿所述匣盒外壳的周边限定，且其中所述弧形表面被配置为当所述匣盒外壳被设置于所述控制器组件内时接合所述弧形壁区域。
公开了一种过滤匣盒。所述过滤匣盒包括：匣盒外壳，其包括顶部、底部、第一侧部和第二侧部；一个或多个过滤器，其设置于所述匣盒外壳内；入口连接器，其耦接于所述匣盒外壳，所述入口连接器被配置为接收来自患者的流体；出口连接器，其耦接于所述匣盒外壳，所述出口连接器被配置为使经过滤的流体返回所述患者；其中所述第一侧部限定安装区域，所述安装区域沿着所述匣盒外壳的所述顶部和所述底部之间的非直线路径延伸。
公开了一种过滤匣盒。所述过滤匣盒包括：匣盒外壳；入口，其耦接于所述匣盒外壳，所述入口被配置为接收来自导管的脑脊液；出口，其耦接于所述匣盒外壳，所述出口被配置为将经过滤的脑脊液引导至所述导管；一个或多个过滤器，其设置于所述匣盒外壳内；和废料出口，其耦接于所述匣盒外壳。
以上对一些实施方式的概述并非旨在描述本公开的每个公开实施方式或每个实施例。以下的附图和详细描述更具体地例示了这些实施方式。
附图说明
结合附图考虑以下详细描述可以更完整地理解本公开，其中：
图1示出示例过滤系统。
图2示出示例控制器组件。
图3示出示例过滤匣盒。
图4示出示例过滤匣盒。
图5示出示例过滤匣盒。
虽然本公开内容可进行各种修改和替代形式，但是其细节已通过示例的方式在附图中示出且将被详细描述。然而，应当理解的是，其意图并非将本公开内容限制为所描述的特定实施方式。相反地，其意图在于涵盖落入本公开的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。
具体实施方式
本文假定所有数值均由术语“约”修饰，无论是否明确指出。术语“约”通常是指本领域技术人员认为等同于所述值(例如，具有相同的功能或结果)的数字范围。在许多情况下，术语“约”可包括四舍五入到最接近的有效数字的数字。
通过端点限定的数值范围包括该范围内的所有数值(例如1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。
如在本说明书和所附权利要求中所使用，单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数对象，除非内容另有明确规定。如在本说明书和所附权利要求中所使用，术语“或”通常在其包括“和/或”的意义上使用，除非内容另有明确规定。
注意，说明书中对“一个实施方式”、“一些实施方式”、“其他实施方式”等的引用是指所描述的实施方式可以包括一个或多个特定特征、结构和/或特性。然而，这样的叙述并不一定意味着所有实施方式都包括特定特征、结构和/或特性。此外，当结合一个实施方式描述特定特征、结构和/或特性时，应当理解除非明确相反，否则无论是否明确描述，这些特征、结构和/或特性也可与其他实施方式结合使用。
下面的详细描述应参考附图而阅读，在附图中，不同附图的相似元件采用相同的编号。不一定按比例绘制的附图描绘了说明性实施方式且并非旨在限制本发明的范围。
脑脊液(Cerebrospinal fluid，CSF)是一种通常透明、无色的液体，其粘度类似于水，产生于位在脑室的脉络丛内。据估计，健康成人的CSF总量大约为150至300毫升。脉络丛被认为每天产生大约500毫升的CSF，以适于CSF的冲洗或再循环从而去除毒素和代谢物。CSF的总量每天补充几次，或者在睡眠周期和其他活动期间补充更多次。CSF还根据阿基米得原理使脆弱的脑组织漂浮，并通过对组织进行缓冲来保护大脑免受突发运动的影响。脑脊液从脉络丛缓慢地流动通过一系列开口进入大脑和脊柱周围的空间，然后通过多种流出路径进入体内，这些路径包括蛛网膜粒(arachnoid granulation)、筛板(cribiformplate)、硬脑膜淋巴管(dural lymphatic)、脊髓神经根袖(spinal cord nerve rootsleeve)和脑组织内的其他可能路径。CSF存在于软脑膜(pia mater)和蛛网膜(arachnoidmater)之间的空间，称为蛛网膜下腔(subarachnoid space)，也位于大脑的脑室系统和位于大脑外部的一系列脑池(cistern)中。除了脑脊液流的净产生和吸收外，脑脊液还会与心脏和呼吸周期同步地来回摆动。这些摆动的幅度因CSF的特定区域而异。CSF流动也可根据各种动作如瓦尔萨尔瓦(valsalva)、咳嗽、打喷嚏、演奏乐器和体育活动而间歇性地改变。健康成人的CSF压力在仰卧位时大约为10毫米汞柱。CSF压力于CSF系统的液体静压梯度下在站立位置发生变化，也可能受到咳嗽等动作的短暂影响。
研究指出，CSF的生化成分的改变可以指示和/或参与中枢神经系统疾病状态的多血症(plethora)的病理过程。例如，在中风或其他脑外伤的情况下，血液会进入CSF系统，导致随后由于血液凝固和其他生物过程而对大脑造成伤害。在肌萎缩侧索硬化症的背景下，已发现几种化学物质(炎症蛋白或细胞因子如CHIT1)异常升高，可能导致疾病病理。类似地，在多发性硬化蛋白中，发现细胞因子和趋化因子升高，并可能导致疾病进展。因此，原则上，去除生化成分异常的脑脊液可能是有益的；然而，CSF的直接去除是有限的，因为只能够安全地去除相对少量的CSF。因此，可能需要从一个位置(例如脊柱的颈部区域或脑室)去除CSF，改变(例如过滤)它，并使其返回位在第二个位置(例如脊柱的腰部区域)的CSF空间。该过程可用于去除不需要的生化产物，同时保持相似的CSF总体积。
称为神经分离(Neurapheresis)的过程可被理解为来自CSF的物质的修饰(例如去除微生物、细胞、病毒、异物、药物、它们的组合等，或循环和/或添加物质如药理学试剂)。这与其他治疗技术可用于治疗多种神经系统疾病或病症，例如阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿舞蹈病、肌萎缩侧索硬化症(Amyotrophic Lateral Sclerosis，ALS)、各种原因引起的脑炎、各种原因引起的脑膜炎、吉兰－巴利综合症(Guillain-BarréSyndrome，GBS)、多发性硬化症(Multiple Sclerosis，MS)、HIV相关神经认知障碍、脊髓损伤、创伤性脑损伤、脑血管痉挛、中风和其他疾病或病症。此外，在开放式或内窥镜脊柱手术或脑部手术期间，可使用过滤处理或系统(例如神经分离处理或系统)，例如以去除手术期间可能进入CSF的血液。
图1示出示例过滤系统10，例如神经分离过滤系统10。系统10可包括控制器组件12和过滤匣盒16。在至少一些情况下，控制器组件12可被认为是医院和/或诊所的资本设备。换言之，控制器组件12被设计用于重复/多次使用和/或被设计用于重复/多次介入(intervention)和/或被设计用于重复的/位患者。在这些情况中的一些和其他情况下，过滤匣盒16可被认为是一次性产品。因此，过滤匣盒16可被设计成安装/耦接于用于给定的介入的控制器组件12，用于该介入，然后当该介入完成时从控制器组件12移除。通过将新的过滤匣盒16安装/耦接于控制器组件12，控制器组件12可以在后续的介入中被重新使用。为了有效地适应过滤匣盒(例如过滤匣盒16)的安装/耦接和/或移除，控制器组件12可包括安装区域或插槽14，其被设计成与过滤匣盒16匹配和/或以其他方式容纳过滤匣盒16。插槽14连同过滤匣盒16的对应形状的表面/外壳(例如在本文中更详细地描述者)对临床医生而言，有助于使安装/耦接和/或移除过滤匣盒16成为相对简单的程序。
在至少一些情况下，过滤匣盒16包括通常设计用于过滤CSF的一个或多个过滤器(例如切向流动过滤器、死端过滤器、电过滤器、它们的组合等)。管道可耦接于过滤匣盒16。在一些情况下，管道可包括可耦接于过滤匣盒16的抽吸部或入口区域18。入口区域18可耦接于导管(未示出)并且可限定能够从患者体内去除CSF并通过由过滤匣盒16处理/过滤的路径。在一些情况下，管道可包括可耦接于过滤匣盒16的返回部或出口区域20。返回区域20可用于使CSF(例如经过滤的CSF)返回患者。返回区域20可耦接于导管(未示出)且可限定使经处理的/经过滤的CSF通过而能够返回患者的路径。
耦接于过滤匣盒16的管道还可包括第一泵区22，例如，其可从过滤匣盒16延伸。第一泵区22可被设计为接合泵头(未示出)，从而CSF可以抽吸/循环通过过滤匣盒16，并且最终经过滤的CSF可返回患者。耦接于过滤匣盒16的管道可包括第二泵区24，例如，其可从过滤匣盒16延伸。第二泵区24可被设计为接合另一个泵头(未示出)，从而能够自过滤匣盒16抽吸废料。
在使用中，系统10可以通过将导管(未示出)耦接于系统10并将导管设置在脑脊髓间隙内/沿着脑脊髓间隙(例如沿着腰椎脑脊髓间隙)来使用。可使用导管去除/吸出CSF并且可使用过滤匣盒16处理/过滤被去除的CSF。然后可以利用导管使经过滤/调节的CSF返回患者。
管道可包括一个或多个采样口，例如采样口26a、26b，通常沿着过滤匣盒16的管道设置。可以理解，给定采样口的位置可影响采集的CSF样本的类型。例如，采样口26a可邻近过滤匣盒16设置并与入口区域18流体连通，从而在采样口26a采集的样本代表直接从患者收集的CSF(例如“未过滤的”或“未处理的”的脑脊液)。因此，在采样口26a收集的样本可用于分析CSF、定量CSF内的一种或多种物质(例如病原体、原核生物、真核生物、病毒、污染物、药物等)、监测CSF中的药物水平、监测治疗的进展、其组合等。采样口26b可邻近过滤匣盒16设置，从而可以收集和/或分析废料(例如从CSF去除/过滤的材料)。因此，采样口26b可被理解为与废料出口流体连通(例如输送废料的来自过滤匣盒16的路径)。系统10可以包括额外的端口，允许临床医生在神经分离过程中评估过滤情形。这样的采样口可沿返回区域20设置或与返回区域20流体连通。例如，一个或多个额外的采样口可与返回区域20流体连通，从而在该采样口采集的样本代表经过滤/处理的CSF。一个或多个额外的采样口可与入口区域18流体连通，从而在该采样口收集的样本代表未过滤的CSF。因此，总体来说，设想了可用于采集(a)未过滤的CSF、(b)经过滤/处理的CSF和/或(c)废料的采样口。
图2示出没有过滤匣盒16的控制器组件12。图2中描绘的视图可被理解为侧视图，未完全显示/看到控制器组件12的前部(例如其可以包括一个或多个输入部/按钮、一个或多个显示器等)。从该侧视图中，可以看到用于容纳过滤匣盒16的插槽14。可以理解，插槽14可定位在位于控制器组件12上的任何合适位置(例如顶部、后部、相对侧、前部等)。在至少一些情况下，插槽14可包括弧形壁表面28。弧形壁表面28可以成形为匹配过滤匣盒16上的相应表面(例如本文所述的过滤匣盒16的弧形表面)。此外，插槽14可包括开口30。开口30可包括允许物体(例如过滤匣盒16)接合开口30以与控制器组件12连接(例如电连接)的连接器。
图3示出过滤匣盒16。这里可以看到过滤匣盒16包括匣盒外壳32。匣盒外壳32可包括顶部34、底部36、第一侧部38和第二侧部40。在至少一些情况下，第一侧部38在顶部34和底部36之间以非直线方式延伸。因此，第一侧部38可被理解为非直线的或非垂直的表面，例如弧形表面。弧形的第一侧部38通常被设计为接合或以其他方式对应于控制器组件12的弧形壁表面28。至少在某些情况下，相对的第二侧部40在顶部34和底部36之间直接以直线方式延伸。换句话说，第二侧部40可被理解为直线或垂直的表面。弧形的第一侧部38和直线/垂直的第二侧部40的这种组合可赋予匣盒外壳32至少部分不对称的形状。因此，可有效地实现过滤匣盒16与控制器组件12的接合。
过滤匣盒16还可包括盖42。盖42可包括一个或多个凸缘或凸缘区域44。盖42可包括把手或把手构件46。把手46可以帮助用户固定过滤匣盒16与控制器组件12。在一些情况下，盖42可以从匣盒外壳32移除。在其他情况下，盖42可以基本上紧固/固定于匣盒外壳32。过滤匣盒16和/或控制器组件12可包括一个或多个结构特征以帮助固定过滤匣盒16与控制器组件12。这可包括把手46上的区域或过滤匣盒的其他部分，其被设计成接合控制器组件12上的带唇表面。在一些情况下，一个或多个电连接器可沿过滤匣盒16和/或控制器组件12设置。例如，电连接器可沿过滤匣盒16的部分36/36/38/40布置。可选地，过滤匣盒16可包括凸缘或突起，其被设计为沿控制器组件12连接或接合对应的插槽。电连接器可沿凸缘和/或沿着插槽设置。
图4示出移除了盖42的过滤匣盒16。这里，可以看到通过过滤匣盒16的流体路径。例如，流体可从导管(未示出)行进到/沿着入口区域18，朝向第一泵区域22，并且到达第一过滤器48。在一些情况下，流体是用导管从患者取出的脑脊液。第一过滤器48可将流体分离成滤液和渗余物(retentate)流体为脑脊液时，滤液可以理解为经过滤的或经调节的脑脊液。滤液可沿滤液路径50朝向出口区域20(例如流体可返回患者处)前进。渗余物可被进一步过滤。因此，渗余物可沿渗余物通路52前进到第二过滤器54。来自第二过滤器54的滤液可沿第二滤液路径56前进并与滤液路径50汇合，然后朝向出口区域20(例如连同沿滤液路径50流动的流体一起)。当流体为脑脊液时，来自第二过滤器54的滤液可被理解为经过滤或经调节的脑脊液。来自第二过滤器54的渗余物(例如废料)可沿第二渗余物路径58朝向第二泵区域24前进。
还如图4所示，过滤匣盒16可包括一个或多个传感器60。传感器60可用于测量通过过滤匣盒16的流量、体积和/或过滤匣盒16内的压力，从而可维持通过过滤匣盒16的适当流量。在一些情况下，过滤匣盒16可在其中包括一个或多个泵(例如直列式泵)或泵送机构(未示出)。
图5示出过滤匣盒16的后表面62。这里可以看到过滤匣盒16可包括突起64。突起64可包括连接器和/或一个或多个电触点。突起64通常被配置为配合在控制器组件12的插槽14内的开口30内、或以其他方式接合控制器组件12的插槽14内的开口30。在一些情况下，突起64可允许来自传感器60的信息被传输至控制器组件12或从控制器组件12传输。
应当理解，本公开在许多方面仅是说明性的。在不超出本公开的范围的情况下，可在细节上进行改变，特别是在形状、尺寸和步骤安排方面。在适当的范围内，这可包括在其他实施方式中使用一个示例实施方式的任何特征。当然，本发明的范围以表达所附权利要求的语言来定义。

Claims (15)

1.一种过滤匣盒，包括：
匣盒外壳；
入口，其耦接于所述匣盒外壳，所述入口被配置为接收来自导管的脑脊液；
出口，其耦接于所述匣盒外壳，所述出口被配置为将经过滤的脑脊液引导至所述导管；
一个或多个过滤器，其设置于所述匣盒外壳内；和
弧形表面，其沿所述匣盒外壳的周边限定，所述弧形表面被配置为当所述匣盒外壳被安装于控制器组件时接合所述控制器组件。
2.根据权利要求1所述的过滤匣盒，进一步包括耦接于所述匣盒外壳的盖。
3.根据权利要求2所述的过滤匣盒，其中所述盖包括一个或多个凸缘。
4.根据权利要求2或3所述的过滤匣盒，其中所述盖包括把手构件。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤匣盒，其中所述匣盒外壳包括顶部、底部和相对的侧部；并且其中所述弧形表面是沿所述相对的侧部的第一个设置。
6.根据权利要求5所述的过滤匣盒，其中所述相对的侧部的第二个在所述顶部和所述底部之间基本上直线地延伸。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的过滤匣盒，其中所述一个或多个过滤器包括切向流动过滤器。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的过滤匣盒，其中所述匣盒外壳包括连接突起。
9.一种过滤系统，包括：
控制器组件，其具有带有弧形壁区域的匣盒插槽；
过滤匣盒，其设置在所述匣盒插槽内，所述过滤匣盒包括：
匣盒外壳；
入口，其耦接于所述匣盒外壳，所述入口被配置为接收来自导管的脑脊液；
出口，其耦接于所述匣盒外壳，所述出口被配置为将经过滤的脑脊液引导至所述导管；
一个或多个过滤器，其设置于所述匣盒外壳内；和
弧形表面，其沿所述匣盒外壳的周边限定，且
其中所述弧形表面被配置为当所述匣盒外壳被设置于所述控制器组件内时接合所述弧形壁区域。
10.根据权利要求9所述的过滤系统，进一步包括耦接于所述匣盒外壳的盖。
11.根据权利要求10所述的过滤系统，其中所述盖包括一个或多个凸缘。
12.根据权利要求10或11所述的过滤系统，其中所述盖包括把手构件。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的过滤系统，其中所述匣盒外壳包括顶部、底部和相对的侧部；并且其中所述弧形表面是沿所述相对的侧部的第一个设置。
14.根据权利要求13所述的过滤系统，其中所述相对的侧部的第二个在所述顶部和所述底部之间基本上直线地延伸。
15.根据权利要求14所述的过滤系统，其中所述匣盒插槽包括直线壁区域，所述直线壁区域被配置为接合所述相对的侧部的所述第二个。
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