CN117915847A - 血栓去除系统和相关方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于从患者的血管去除血栓的系统和方法。在一些实施例中,本发明涉及包括细长导管的系统,该细长导管具有被构造成能够定位在患者的血管内的远侧部分、被构造成能够位于患者体外的近侧部分、以及在它们之间延伸的管腔。该系统还可以包括流体输送机构,该流体输送机构与流体管腔联接并被构造成能够施加流体以至少部分地破碎血栓。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年6月10日提交的第63/209,257号美国临时申请、于2021年9月29日提交的第63/250,089号美国临时申请、于2021年12月1日提交的第63/285,054号美国临时申请、于2022年4月27日提交的第63/335,656号美国临时申请的优先权权益,在此通过引用将这些美国临时申请中的每一个全部并入。
通过引用并入
如同特别地和单独地指出通过引用并入每个单独的公开文献或专利申请一样,在此通过引用并入本说明书中提到的所有公开文献和专利申请。
技术领域
本发明总体上涉及医疗设备,尤其涉及包括抽吸装置和流体输送机构的系统以及用于从哺乳动物血管去除血栓的相关方法。
背景技术
血栓性物质可以导致哺乳动物脉管系统内的流体流动的阻塞。这种阻塞可以发生在身体内的不同区域,例如在肺系统、外周脉管系统、深部脉管系统或大脑内。当源自身体的另一部分(例如,骨盆或腿中的静脉)的血栓变得移位并行进到肺部时,通常出现肺栓塞。抗凝治疗是目前治疗肺栓塞的标准治疗方法,但在某些患者中可能无效。另外,用于去除血栓性物质的常规设备可能不能通过曲折的血管解剖结构、可能对去除血栓性物质是无效的、和/或可能缺乏在血栓切除术程序中向临床医生提供传感器数据或其它反馈的能力。现有的血栓切除术设备基于简单的抽吸装置来操作,抽吸装置对于某些凝块足够有效,但是对于困难的、有组织的凝块在很大程度上是无效的。表现为深静脉血栓(DVT)的许多患者只要肢体缺血的风险低就不进行治疗。在更紧急的情况下,用导管溶栓术或溶解疗法对他们进行治疗,以在数小时或数天的疗程中破坏凝块。最近已经开发了如凝块取出器的其它工具来治疗DVT和肺栓塞(PE),但是这些工具没有被广泛采用,因为与抽吸装置或病例标准相比,它们的效果有效并具有额外的成本。其它最近的发展集中在对凝块进行切片或浸渍,但是这些机构被设计成能够降低导管堵塞的风险而没有解决顽固的、大的、有组织的凝块的问题。仍然需要一种设备来解决现有的静脉血栓切除术的这些和其它问题,包括但不限于用于去除各种凝块形态的快速、易用和有效的设备。
附图说明
本发明的新颖性特征在所附权利要求书中具体阐述。通过参考以下阐述示例性实施例的详细描述和附图,将更好地理解本发明的特征和优点,在所述示例性实施例中利用了本发明的原理,并且所述示例性实施例的附图:
图1至图1L示出了血栓去除系统的一部分的各种视图,血栓去除系统包括根据本发明实施例构造的细长导管的远侧部分。
图2A至图2D示出了根据本发明实施例的血栓去除系统的冲洗端口和流体流的各种构型的平面视图。
图3A至图3H示出了根据本发明实施例的血栓去除系统的冲洗端口的各种构型的正视图。
图4A至图4P示出了根据本发明实施例的血栓去除系统的冲洗端口和流体流的各种构型的正视图。
图5A至图5G示出了根据本发明实施例的血栓去除系统的冲洗端口的各种构型。
图6A至图6C示出了血栓去除系统的各种实施例,血栓去除系统包括生理盐水源、抽吸系统和用于控制系统的冲洗和/或抽吸的一个或多个控制器。
图7A至图7D示出了血栓去除系统的堵塞检测和/或堵塞去除特征部的各种构型。
图8A至图8C示出了控制血栓去除系统的各种冲洗端口的一个实施例。
图9A是血栓去除系统的系统示意图。
图9B是血栓去除系统的一个实施例,血栓去除系统包括被构造成能够检测凝块的一个或多个传感器。
图10是显示血栓去除系统的各种系统状态的表格。
图11是血栓去除系统的各种系统状态的程序流程图。
图12A至图12B示出了凝块接合状态期间的压力波形图。
图13是血栓去除系统的简化系统示意图。
图14是血栓去除系统的流动波形的一个实施例。
图15示出了血栓去除系统的抽吸方案。
图16A至图16D示出了血栓去除系统的一个实施例。
图17示出了血栓去除系统的各种冲洗泵循环。
图18示出了在抽吸源附近具有阀的血栓去除系统。
图19A至图19B示出了在漏斗中具有多个支撑件的血栓去除系统。
图20A至图20B示出了具有半球形漏斗的血栓去除系统。
图21是描述在治疗期间评估去除的凝块体积的方法的流程图。
图22是描述本文公开的流体流的各种作用机制的流程图。
发明内容
提供了一种血栓去除设备,其包括细长轴,该细长轴包括工作端,位于细长轴中的至少一个流体管腔,和设置在工作端处或附近的两个或更多个孔,两个或更多个孔与至少一个流体管腔流体连通并被构造成能够在相互作用区域处产生至少部分地碰撞的两个或更多个流体流,两个或更多个流体流具有足以在相互作用区域中产生气穴的流速,该气穴被构造成能够机械地分解目标血栓。
还提供了一种血栓去除设备,其包括细长轴,该细长轴包括工作端,位于细长轴中的至少一个流体管腔,和设置在工作端处或附近的两个或更多个孔,两个或更多个孔与至少一个流体管腔流体连通并被构造成能够在相互作用区域处产生在工作端内或附近相互作用的两个或更多个流体流,两个或更多个流体流具有足以在相互作用区域处引起气穴的流速和接近度,该气穴被构造成能够机械地分碎目标血栓。
在一些实施例中,两个或更多个流体流各自具有范围在50m/s与90m/s之间的流速。
在其它实施例中,两个或更多个流体流各自具有至少50m/s的流速。
在一些示例中,以3m/s的管腔流速在至少一个流体管腔内流动的流体产生具有至少50m/s的流速的两个或更多个流体流。
在其它实施例中,以4m/s的管腔流速在至少一个流体管腔内流动的流体产生具有至少70m/s的流速的两个或更多个流体流。
在一些示例中,以5m/s的管腔流速在至少一个流体管腔内流动的流体产生具有至少90m/s的流速的两个或更多个流体流。
在一个实施例中,相互作用区包括两个或更多个流体流的焦点。
在一些实施例中,两个或更多个流体流大致正交于细长轴的纵向轴线。
在一些示例中,两个或更多个流体流被引导向远侧,使得焦点相对于两个或更多个孔口位于远侧。
在一个实施例中,向远侧引导的两个或更多个流体流还被构造成能够产生从焦点向远侧延伸的气穴柱。
在一些实施例中,两个或更多个流体流被引导向近侧,使得焦点相对于两个或更多个孔口位于近侧。
在一个实施例中,向近侧引导的两个或更多个流体流还被构造成能够产生从焦点向近侧延伸的气穴柱。
在一些示例中,气穴检测传感器设置在血栓去除设备上或设置在血栓去除设备内。
在一些实施例中,气穴检测传感器设置在血栓去除设备的工作端处的漏斗上或漏斗内。
在另一个实施例中,气穴检测传感器设置在血栓去除设备的工作端处的抽吸管腔上或抽吸管腔内。
在一些示例中,气穴检测传感器包括超声换能器元件。
在其它实施例中,气穴检测传感器包括水听器。
在一些示例中,气穴检测传感器包括激光器。
在其它实施例中,气穴检测传感器包括麦克风。
另一个实施例包括实时成像设备,其被构造成能够实时地对气穴进行成像。在一些实施例中,实时成像设备包括超声成像设备。在一些实施例中,超声成像设备包括外部超声成像探头。在其它实施例中,超声成像设备包括基于导管的超声成像设备。
提供了一种用于从患者的血管去除血栓的方法,该方法包括:将细长导管的远侧部分引入到血管中的血栓位置;将血栓的至少一部分吸入到远侧部分中;以及产生具有至少20m/s的流速的两个或更多个流体流,该两个或更多个流体流在相互作用区域处相互作用以在血栓内产生气穴。
还提供了一种用于从患者的血管去除血栓的方法,该方法包括:将细长导管的远侧部分引入到血管中的血栓位置;将血栓的至少一部分吸入到远侧部分中;以及产生具有至少50m/s的流速的两个或更多个流体流,该两个或更多个流体流在相互作用区域处相互作用以在血栓内产生气穴。
提供了一种用于从患者的血管去除血栓的方法,该方法包括:将细长导管的远侧部分引入到血管中的血栓位置;将血栓的至少一部分吸入到远侧部分中;以及在相互作用区域处产生在远侧部分内或附近相互作用的两个或更多个流体流,其中,两个或更多个流体流被构造成能够向血栓施加至少四种不同的破坏力,包括:1)当两个或更多个流体流在相互作用区域处相遇之前切割穿过血栓时的剖切力;2)当两个或更多个流体流相互作用以产生气穴时在相互作用区域处的气穴力;3)由彼此相对运动以产生剪切气穴的两个或更多个流体流所引起的剪切力;以及4)由剪切力和气穴力所引起的旋转流体运动力。
在一些实施例中,吸入通过经由细长导管的抽吸管腔所施加的吸力来进行。
在一个实施例中,产生两个或更多个流体流还包括相对于细长导管的流体流的孔向近端引导两个或更多个流体流。
在一些实施例中,产生两个或更多个流体流还包括相对于细长导管的流体流的孔向远端引导两个或更多个流体流。
在一个实施例中,产生两个或更多个流体流还包括大致正交于细长导管的纵向轴线引导两个或更多个流体流。
在一些示例中,仅两个或更多个流体流的一部分在相互作用区域处相互作用。
在其它实施例中,两个或更多个流体流的在相互作用区域处没有相互作用的第二部分产生血栓中的至少一个剪切气穴流。
在一些实施例中,两个或更多个流体流的在相互作用区域处没有相互作用的第二部分产生血栓中的至少一个晕轮气穴流。
在一个实施例中,流速的范围为从20m/s至90m/s。
在一些实施例中,流速的范围为从50m/s至90m/s。
一种用于从患者的血管去除血栓的方法,该方法包括:将细长导管的远侧部分引入到血管中的血栓位置;将血栓的至少一部分吸入到远侧部分中;将两个或更多个流体流引导到血栓中以切割或部分地切割血栓;从远侧部分去除血栓的至少一部分;继续将两个或更多个流体流引导到血栓中,直到该两个或更多个流在血栓内的相互作用区域中与另一个流体流相遇并相互作用;保持两个或更多个流体流的流速足以在相互作用区域中产生气穴,以及从远侧部分去除血栓的至少一部分。
在一些实施例中,流速为至少20m/s。
在其它实施例中,流速为至少50m/s。
在一些实施例中,流速在20m/s与90m/s之间。
在一些实施例中,该方法还包括通过气穴传感器来检测气穴。
在一个示例中,在引导步骤期间,该方法包括确定不存在气穴。
在一些实施例中,该方法还包括向使用者指示不存在气穴。
本发明提供了一种用于通过血栓去除设备从患者的血管去除血栓的方法,该方法包括:将细长导管的远侧部分引入到血管中的血栓位置;使细长导管的漏斗在血栓位置处膨胀;在第一真空水平下操作细长导管的抽吸源;将血栓的至少一部分捕获到远侧部分的漏斗中;确定血栓的至少一部分已经被捕获到漏斗中;从细长导管的至少两个不同的射流端口朝向血栓引导流体;以及在高于第一真空水平的第二真空水平下操作抽吸源以从患者去除血栓。
在一些实施例中,吸入是通过经由细长导管的抽吸管腔所施加的吸力来进行的。
在一个实施例中,流体具有至少20米/秒(m/s)的平均速度。
在一些实施例中,确定血栓的至少一部分已经被捕获到漏斗中还包括识别与通过血栓去除设备的至少一个射流端口的血栓捕获相关联的压力变化。
在一个示例中,压力变化包括低于压力阈值的压降。
在另一个实施例中,压力变化包括高于压力阈值的变化率。
在一些实施例中,压力变化包括识别下跌到阈值以下的压力波动。
在一些示例中,压力变化包括高于第二真空水平的压力增加。
在一些实施例中,引导流体还包括引导在相互作用区域中与另一个流体流相互作用的流体流。
在其它实施例中,引导流体还包括使流体流交汇。
在一些示例中,流体流正交于细长导管的纵向轴线。
在另一个示例中,流体流被引导向近侧。
在一些示例中,确定血栓的至少一部分已经被捕获到漏斗中还包括通过定位在血栓去除设备的远侧部分处的传感器来检测阻抗的变化。
在另一个实施例中,该方法包括确定血栓何时已被去除。
提供了一种用于通过血栓去除设备从患者的血管去除血栓的方法,该方法包括:将细长导管的远侧部分引入到血管中的血栓位置;使细长导管的漏斗在血栓位置处膨胀;在与血栓接合之前以第一吸力水平操作抽吸管腔;将血栓的至少一部分捕获到远侧部分的漏斗中;确定血栓的至少一部分已经被捕获到漏斗中;从细长导管的至少两个不同的射流端口朝向血栓引导流体,以及在高于第一吸力水平的第二吸力水平下操作抽吸管腔以从患者去除血栓。
在一些实施例中,该方法包括确定血栓是否已经从患者完全去除。
在另一个实施例中,该方法包括在第一吸力水平下操作抽吸管腔,并且停止引导流体。
提供了一种用于通过血栓去除设备从患者的血管去除血栓的方法,该方法包括:将细长导管的远侧部分引入到血管中的血栓位置;使细长导管的漏斗在血栓位置处膨胀;操作细长导管的抽吸源;测量抽吸源的流速;将血栓的至少一部分捕获到远侧部分的漏斗中;基于流速确定血栓的至少一部分已经被捕获到漏斗中;从至少两个不同的点沿着相应的流体路径朝向血栓引导流体;以及通过抽吸源从患者去除血栓。
在一些实施例中,吸入是通过经由细长导管的抽吸管腔所施加的吸力来进行的。
在另一个实施例中,该方法包括确定流速的变化率。
在一些示例中,该方法包括当变化率高于预定阈值时确定血栓的至少一部分已经被捕获到漏斗中。
在一些实施例中,该方法还包括当流速达到零时确定血栓被完全捕获到漏斗中。
在一种实现方式中,该方法包括向使用者指示血栓被完全捕获。
在一些实施例中,引导流体步骤仅在确定血栓的至少一部分已经被捕获到漏斗中之后执行。
在另一个实施例中,该方法包括以较低的流速朝向血栓引导流体持续第一时间段。
一种血栓去除设备,其包括:细长导管、设置在导管的远端上的半球形漏斗、联接至具有抽吸管腔的半球形漏斗的抽吸源、设置在半球形漏斗内或附近的多个喷射口、以及联接到多个喷射口并被构造成能够朝向共同的交汇点引导流体的流体源。
提供了一种血栓去除设备,其包括:细长轴,该细长轴包括工作端;抽吸管腔,该抽吸管腔设置在细长轴中,延伸到工作端,并且联接到抽吸源;位于细长轴中的至少一个流体管腔;两个或更多个孔,其设置在工作端处或附近,该两个或更多个孔与至少一个流体管腔流体连通,并且被构造成能够产生两个或更多个流体流;至少一个孔,其设置在抽吸管腔中,并且与至少一个流体管腔流体连通,该至少一个孔被构造成能够产生抽吸流体流;以及电子控制器,其被配置成能够控制抽吸源并将流体流引导到至少一个流体管腔中。
在一些实施例中,抽吸流体流被构造成能够向近侧地被引导到抽吸管腔中。
在另一个实现方式中,设备包括阀,该阀设置在抽吸管腔内并操作地联接到电子控制器。
在一些实施例中,在正常操作模式中,电子控制器被配置成能够打开阀并将流体流引导到两个或更多个孔中,而不是引导到抽吸管腔中的至少一个孔中。
在另一个实现方式中,在堵塞去除模式中,电子控制器被配置成能够关闭阀并将流体流引导到抽吸管腔中的至少一个孔中。
具体实施方式
本申请涉及于2021年3月4日提交的第PCT/US2021/020915号国际申请(‘915申请)中的公开内容,在此通过引用并入其公开内容以用于所有目的。‘915申请描述了用于捕获和去除凝块的通用机构。例如,导管可以包括例如螺旋钻的捕获元件,以将凝块物质破坏并吸入到抽吸装置的管腔中。在另一个示例中,朝向凝块引导多个流体流以使物质破碎。
本发明总体上涉及血栓去除系统和相关方法。根据本发明的实施例所构造的系统可以包括例如细长导管,细长导管具有被构造成能够定位在患者血管内的远侧部分、被构造成能够位于患者体外的近侧部分、被构造成能够用加压流体使血栓破碎的流体输送机构、被构造成能够抽吸血栓碎片的抽吸机构、以及从近侧部分至少部分地延伸到远侧部分的一个或多个管腔。
以下呈现的描述中使用的术语旨在以其最广泛的合理方式来解释,即使其与本发明的某些特定实施例的详细描述结合使用。某些术语甚至可以在下面强调;然而,旨在以任何限制性方式解释的任何术语将在本具体实施方式部分中明显且特定地定义。另外,本发明可以包括在示例范围内但未参照附图详细描述的其它实施例。
在本说明书中提及的“一个实施例”或“实施例”表示结合该实施例所描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此,在本说明书中各处出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定都指同一实施例。此外,特定特征或特性可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合。
在本说明书中提及的相对术语,例如“总体上”、“大约”和“约”,在此用于表示所述值加上或减去10%。
尽管本文中的一些实施例是根据血栓去除来描述的,但是应当理解,本发明可以用于和/或修改为去除可能阻塞血管的其它类型的栓塞,例如脂肪、组织或外来物质。另外,尽管本文的一些实施例是在从肺动脉去除血栓(例如肺栓子切除术)的背景下描述的,但本发明可以应用于从脉管系统的其它部分(例如,在神经血管、冠状动脉或外周应用中)去除血栓和/或栓塞。此外,尽管一些实施例是根据用流体对血栓进行浸渍来讨论的,但是本发明可以适用于将血栓破坏成更小的碎片或颗粒的其它技术(例如,超声、机械、酶的技术等)。
本文提供的标题仅仅是为了方便,并不解释要求保护的本发明的范围或含义。
用于血栓去除的系统
如上所述,本发明总体上涉及血栓去除系统。这种系统包括细长导管,细长导管具有可定位在患者血管(例如,动脉或静脉)内的远侧部分、可定位在患者体外的近侧部分、被构造成能够用加压流体使血栓破碎的流体输送机构、被构造成能够抽吸血栓碎片的抽吸机构、以及从近侧部分至少部分地延伸到远侧部分的一个或多个管腔。在一些实施例中,本文的系统被构造成能够接合患者血管中的血栓、将血栓破坏成小碎片、并将碎片抽吸到患者体外。加压流体流(例如,射流)用于在血栓的至少一部分已经进入系统的抽吸管腔或漏斗之前、期间和/或之后对血栓进行切割或浸渍。破碎有助于防止抽吸管腔的堵塞,并且允许血栓去除系统对大的、坚固的凝块进行浸渍,否则它们不能被抽吸。如本文所用,“血栓”和“栓塞”在各个方面可以互换使用。应当理解,虽然本说明书可能涉及“血栓”的去除,但这应当被理解为包括血栓碎片和本文提供的其它栓塞的去除。
根据本发明的实施例,流体输送机构可以向血栓去除系统的流体孔提供多个流体流(例如,射流),以用于对血栓进行浸渍、切割、破碎、粉碎和/或驱赶,将其从血栓去除系统的近侧部分去除。血栓去除系统可以包括抽吸管腔,抽吸管腔从血栓去除系统的近侧部分至少部分地延伸到远侧部分,抽吸管腔适用于与抽吸泵(例如,真空源)流体连通。在操作中,抽吸泵可以在血栓去除系统的近侧部分附近的抽吸管腔内产生一定体积的较低压力,从而促使从远侧部分抽吸血栓。
图1示出了根据本发明的实施例的血栓去除系统的远侧部分10。图1A的截面A-A示出了远侧部分的正视截面图。图1A中的示例截面A-A描绘了定位在远侧部分10的远端处的漏斗20,漏斗适用于与组织(例如,血管)的壁和/或血栓接合以帮助血栓的破碎和/或移除。漏斗可以具有多种形状和构造,如本领域技术人员从本文的描述中所理解的。图1A中的示例截面A-A描绘了具有外壁/管40和内壁/管50的双壁血栓去除设备的构造。抽吸管腔55由内壁50形成并位于中心。大致环形的容积在外壁40与内壁50之间形成至少一个流体管腔45。流体管腔45适用于与流体输送机构流体连通。一个或多个孔(例如,喷嘴、孔口或端口)30定位在血栓去除系统中以与流体管腔45和冲洗歧管25流体连通。在操作中,端口30适用于朝向与血栓去除系统的远侧部分10接合的血栓引导(例如,加压的)流体。
在各种实施例中,系统在流体管腔内可以具有高达20m/s的平均流速,以实现对凝块的一致的和成功的抽吸。在一些实施例中,流体源本身可以以包括脉冲流动和恒定流动的某种组合的脉冲序列或预编程序列来输送,以将流体输送到喷射口。在这些实施例中,虽然平均脉冲流体速度可以高达20m/s,但在流体源的脉冲期间,管腔中的峰值流速可以高达30m/s或更高。在一些实施例中,喷射口或孔不小于0.0100”或甚至小至0.008”以避免不期望的流体喷射。在一些实施例中,系统的最小真空度或抽吸压力可以为15inHg,以在已经用上述的射流对目标凝块进行浸渍或破坏之后去除该目标凝块。
血栓去除系统的大小可以被设置成并且血栓去除系统可以被构造成能够接近和去除患者体内的各种位置或血管中的血栓。应当理解,虽然系统的尺寸可以根据目标位置而变化,但是本文所述的大体相似的特征和部件可以应用在血栓去除系统中,而与应用无关。例如,被构造成能够从患者去除肺栓塞(PE)的血栓去除系统的外壁/管的大小可以为大约11-13Fr,或优选为12Fr,并且内壁/管的大小为7-9Fr,或优选为8Fr。另一方面,深静脉血栓(DVT)设备的外壁/管的大小可以为大约9-11Fr,或优选为10Fr,并且内壁/管的大小为6-9Fr,或优选为7.5Fr。
图1B的截面B-B以平面视图示出了血栓去除系统的接近漏斗和冲洗歧管的部分。截面B-B描绘了外壁140、内壁150、抽吸管腔155和流体管腔145。在一些实施例中,抽吸管腔155的横截面通常为圆形的,而流体管腔145的形状通常为环形的(例如,横截面70)。应当理解,内壁150和外壁140的可替代结构和/或布置产生抽吸管腔155和流体管腔145在横截面形状上的变化。例如,内壁150可以被成形为能够形成抽吸管腔155,抽吸管腔155的横截面通常为椭圆形、圆形、直线形、正方形、五边形或六边形。内壁150和外壁140可以被成形和布置为能够形成流体管腔145,流体管腔145的横截面通常为月牙形、菱形或不规则形状。例如,参考图1C的截面B-B,内壁150与外壁140之间的区域可以包括形成相应的流体管腔145(例如,如在横截面80中)的一个或多个壁结构165。壁结构165可以通过在外壁140与内壁150之间的层压部来形成,或通过形成多个壁结构的多管腔挤出部来形成。
图1D至图1H的截面B-B示出了血栓去除系统的接近漏斗和冲洗歧管的部分的另一个示例。类似于上述实施例,这些示例中的部分可以包括外壁140、内壁150和抽吸管腔155。另外,血栓去除系统的所示部分可以包括设置在外壁140与内壁150之间的中间壁170。中间壁170能够将内壁与外壁之间的环形空间进一步分割成多个不同的流体管腔和/或辅助管腔。例如,参考图1D,中间壁可以是大致的六边形形状,并且环形空间可以包括多个流体管腔145a至14l以及多个辅助管腔175a至175f。如图1D所示,流体管腔可以由外壁140和中间壁170的某种组合形成,或在中间壁170、内壁150与两个辅助管腔之间形成。例如,流体管腔145a形成在外壁140与中间壁170之间的空间中。然而,流体管腔145g形成在中间壁170、内壁150、辅助管腔175a与辅助管腔175b之间的空间中。通常,流体管腔被构造成能够将流体流(例如生理盐水)从系统的生理盐水源承载到系统的一个或多个端口/孔/孔口。辅助管腔可以被构造成用于多种功能。在一些实施例中,辅助管腔可以联接到流体/生理盐水源并联接到待用于附加流体管腔的孔。在其它实施例中,辅助管腔可以被构造成操纵端口,并且可以包括管腔内的用于操纵血栓去除系统的引导线或操纵线。另外,在其它实施例中,辅助管腔可以被构造成能够承载与一个或多个传感器的电气、机械或流体连接。例如,系统可以包括沿着系统的任何长度设置的一个或多个基于电气、光学或流体的传感器。在治疗期间可以使用传感器来为系统提供反馈(例如,可以使用传感器来检测堵塞以启动堵塞去除协议,或基于例如射流脉冲序列、抽吸序列等的传感器反馈来确定适当的治疗模式)。因此,辅助端口可以用于连接到传感器,例如,通过电气连接、光学连接、机械/线连接和/或流体连接。还可以设想,流体管腔和辅助管腔可以被构造成能够在治疗期间承载和输送其它流体(例如溶栓剂或不透射线的造影剂注射液)到目标组织部位。
应该理解,在一些实施例中,所有的流体管腔流体地连接到血栓去除设备的所有喷射口或孔。因此,当将流体流动从流体管腔输送到喷射口时,所有的喷射口同时由流体射流激活。然而,还应当理解,在一些实施例中,流体管腔是分开的或不同的,并且这些不同的流体管腔可以流体地联接到设备的一个或多个喷射口,而不是联接到设备的所有喷射口。在这些实施例中,可以通过仅将流体输送到联接到喷射口子集的流体管腔来控制喷射口子集。这实现了设备中的附加功能,其中可以以使用者定义的或预定的顺序激活特定的喷射口。
在各种实施例中,流体压力在泵处产生(在控制台或手柄中)。流体在其离开远端处的端口时被加速,并且被引导到目标凝块。以这种方式,可以使用多种成本低的部件来形成导管,同时仍然保持凝块去除设备的高效。以下提供了其它细节。
图1E的截面B-B示出了血栓去除系统的接近漏斗和冲洗歧管的部分的另一个实施例。类似于图1D的实施例,本实施例还包括中间壁170。然而,本示例中的中间壁通常为方形,从而便于流体管腔145a至145k和辅助管腔175a至175d的形成。在图1F的截面B-B中示出的示例类似于图1E的实施例的示例,然而本实施例仅包括流体管腔145a至145d。来自图1E的实施例的流体管腔145e至145k在该实施例中不用作流体管腔。例如,它们可以是空管腔、真空的、填充有绝缘材料、和/或填充有不透射线的材料或在治疗期间有助于使血栓去除系统可视化的任何其它材料。实施例1F包括如在图1E的实施例中所示和所述的相同的四个辅助端口。
图1G的截面B-B示出了血栓去除系统的接近漏斗和冲洗歧管的部分的另一个示例。类似于上述实施例,血栓去除系统的所示部分可以包括设置在外壁140与内壁150之间的中间壁170。然而,本实施例包括由壁结构165形成的四个不同的流体管腔145a至145d。与图1C的实施例一样,壁结构165可以通过在外壁140与内壁150之间的层压部来形成,或通过形成多个壁结构的多管腔挤出部来形成。如图所示,本实施例可以包括一对辅助管腔175a和175b,该对辅助管腔175a和175b可以例如用于如上所述的操纵或用于如上所述的传感器连接。
图1H的截面B-B是另一个类似的实施例,其中中间壁和外壁可以用于形成流体管腔145a和145b。辅助管腔175a和175b可以形成在中间壁与内壁之间的空间中。应当理解,中间壁可以接触外壁以产生独立的流体管腔145a和145b。然而,在其它实施例中,应当理解,中间壁可以不接触外壁,这将有利于单个的环形流体管腔,例如图1I的截面B-B中的流体管腔145所示。在另一个实施例中,如图1J的截面B-B所示,内壁150和外壁140可以不是同心的,这有利于形成在设备的一侧上相对于另一侧更厚或更宽的环形空间和/或流体管腔145。如图1J所示,在设备的顶部(例如,12点钟)部分处的示例性外壁140与内壁之间的距离大于在设备的底部(例如,6点钟)部分处的外壁与内壁之间的距离。
图1K的截面C-C以平面视图示出了血栓去除系统的包括冲洗歧管225的部分。截面C-C描绘了外壁240、内壁250、流体管腔245、抽吸管腔255、以及用于引导相应的流体流210的端口230。
图1L的局部视图101以正视图示出了包括形成在内壁250内的多个端口230的冲洗歧管25的一部分的截面视图。在一些实施例中,血栓去除系统的一个或多个壁的厚度可以沿其轴向长度和/或其圆周变化。如细节视图101所示,内壁250在接近冲洗歧管25的区域250中具有第一厚度265,在包括端口230的区域235中具有第二厚度270。在一些实施例中,第二厚度270大于第一厚度265。第一厚度265可以对应于内壁50和/或外壁40的总体壁厚,其可以为从约0.10mm至约0.60mm,或在前述范围内的任何数值。第二厚度270可以为从约0.20mm至约0.70mm、从约0.70mm至约0.90mm、或从约0.90mm至约1.20mm。第二厚度270可以为前述范围内的任何数值。可以选择第二厚度270的尺寸以提供通过端口230的流体路径,当流体输送机构在典型的操作压力下经由流体管腔245供应流体时,该流体路径使被引导通过其中的流体流产生大致的层流。这种操作压力可以为从约10psi至约60psi、从约60psi至约100psi、或从约100psi至约150psi。流体输送机构的操作压力可以为前述数值范围内的任何数值。在一些实施例中,流体输送机构以高压力模式操作,压力为从约150psi至约250psi、从约250psi至约350psi、从约350psi至约425psi、或从约425psi至约500psi。流体输送机构在高压力模式下的操作压力可以为前述数值范围内的任何数值。
歧管被构造成能够增加流体压力和/或流体的流速。当流体由流体输送机构以第一压力和/或第一流速提供到流体管腔时,歧管被构造成能够将流体的压力增加到第二压力和/或被构造成能够将流体的流速增加到第二流速。第二压力和/或第二流速可以高于第一压力和/或第一流速。因此,歧管可以被构造成能够将由流体输送机构产生的相对低的操作压力和/或流速增加到由端口/流体流产生的相对高的压力和/或高流速。
在一些实施例中,端口230的轮廓(横截面尺寸)沿其长度(例如,是非圆柱形的)变化。端口的横截面尺寸的变化可以改变和/或调节沿着端口230的流体流动的特性。例如,横截面尺寸的减小可以加速通过端口230的流体的流动(对于给定体积的流体)。在一些实施例中,端口230沿其长度可以是锥形的(例如,渐缩的),使得其最小尺寸定位在端口230的远端处,其中远端相对于流体流动的方向。
在一些实施例中,端口230被形成为能够沿着所选路径引导流体流动。图2A至图2E示出了用于引导相应的流体流210的端口230的布置的各种实施例。在一些实施例中,例如图2A和图2B中所示的实施例,至少两个端口230被布置成能够产生在血栓去除系统的交汇区域237处交汇的(例如,相应的)流体流210。交汇区域237可以是流体动量和/或能量传递增加的区域,其相对于未被引导以在交汇处结合的单个流体流成倍地增加。在交汇处的增加的流体动量和/或能量传递可以有利地更有效和/或更快地使血栓破碎。如上所述,流体流可以被构造成能够加速并引起气穴和/或其它效应以进一步加剧目标凝块的破坏。在一些实施例中,交汇区域可以由至少2个、至少3个、至少4个、至少5个、至少6个、至少7个、至少8个、至少9个或至少10个流体流210形成。交汇区域通常可以靠近血栓去除系统的中心轴线290(例如237),或远离中心轴线(例如,图2D的实施例中的238和239)。在一些实施例中,形成至少两个交汇区域(例如,238和239)。在一些实施例中,一个或多个端口230被布置成能够沿着相对于血栓去除系统的中心轴线的倾斜角引导流体流210。可以选择流体输送机构的操作压力以达到从端口230输送的流体流210的最小目标流速。流体流210的目标流速可以为约5米/秒(m/s)、约8m/s、约10m/s、约12m/s或约15m/s。另外,在一些实施例中,目标流速的范围可以为高于15m/s至高达150m/s。在这些较高的速度下(例如高于15m/s,或可替代地高于20m/s),流体流可以被构造成能够在目标血栓或组织中产生气穴。已经发现,随着流体以这些流速从端口流出,在交汇的或碰撞的流体流的焦点区域中或另外地在一个或多个流体流的边界处会产生气穴效应。虽然确切的规格可能基于导管的大小而改变,但一般而言,流体流中的至少一者应被加速到如此高的速度以产生如下面详细描述的气穴。流体流210的目标流速可以是前述数值范围内的任何数值。在一些实施例中,对于流体输送机构的给定压力,至少两个端口230适用于以不同的流速(即速度和方向)输送相应的流体流。在一些实施例中,对于流体输送机构的给定压力,至少两个端口230适用于以基本相同的流速输送相应的流体流。在一些实施例中,一个端口适用于以高速输送流体,而相应的一个或多个其它端口适用于以相对较低的速度输送流体。有利地,流体管腔145的增加的横截面积减小了流体输送机构的所需操作压力,以实现流体流的目标流速。
在一些实施例中,流体流被构造成能够产生施加到血栓的角动量。在一些示例中,角动量通过以下应用施加到血栓上:a)从端口230以倾斜角引导的至少一个流体流210,和/或b)具有不同流速的至少两个流体流210。例如,相互交错但不必交汇的流体流可以在凝块物质上产生“涡旋”或旋转能量。有利地,在血栓中产生的角动量可以施加有助于血栓的破碎和去除的(例如,离心的)力。凝块的旋转可以增强凝块物质向喷射口的输送。例如,对于大的无定形凝块,软的物质可以容易地被流体流抽吸或破坏,而坚韧的纤维蛋白可以远离流体流定位。凝块的旋转或涡旋使物质四处运动,因此较硬的凝块物质呈现给射流。当凝块位于漏斗的内部时,涡旋还可以进一步破坏凝块。
参考图3A至图3H,端口330可以沿着血栓去除系统的各个轴向位置布置。血栓去除系统可以包括流动轴线305,流动轴线305与抽吸到血栓去除系统中的流体的流动的大体方向(例如,远侧到近侧)对齐。在一些实施例中,端口330的位置包括:a)靠近血栓去除系统的漏斗分320的基部,b)在血栓去除系统的漏斗分320的中部,c)在血栓去除系统的漏斗分320的远侧部分,或d)接近血栓去除系统的漏斗分320。在一些实施例中,至少两个端口330沿着流动轴线305对齐。在一些实施例中,至少两个端口330沿着流动轴线305被布置在不同的轴向位置和/或角度位置处。在一些实施例中,至少两个端口330沿着流动轴线305的给定轴向位置布置(例如,沿着血栓去除系统的周边)。
图4A至图4H描绘了从相应端口430引导的流体流410的各种构造。可以沿着与流动轴线405(其类似于流动轴线305)基本正交、接近和/或远离的路径引导流体流410。在一些实施例中,在相对于流动轴线405的不同方向上引导至少两个流体流。在一些实施例中,在相对于流动轴线405的相同方向(例如,近侧地)上引导至少两个流体流。在一些实施例中,相对于流动轴线405,正交地引导至少第一流体流,向近侧引导至少第二流体流,并且向远侧引导至少第三流体流。角度α可以表征相对于与流动轴线405正交的轴线(例如,如图4G和图4H中的截面D-D所示)引导流体流410的角度。流体流的交汇区域可以在血栓去除系统的内部部分内、和/或在血栓去除系统的外部(例如,远侧)。在一些实施例中,抽吸机构在操作期间内产生的压力(例如,抽吸压力)使由端口430在标称方向上(例如,远侧地)引导的流体流沿着改变的路径(例如,近侧地)偏转。
气穴产生
示例性系统包括以特定方式被构造成能够增强凝块的去除的流体射流。实验室研究中已经显示了示例性的流体流或射流可以通过包括但不限于气穴和水切割的各种作用机制来显著地改善凝块的去除。与用于血栓切除术的常规流体机构相反,在本文的一些实施例中,来自相应端口430的流体流410以足够的流速(和型式)输送,以产生气穴和/或其它择优的效应,从而改善凝块的去除。在某些示例中,气穴效应由至少两个流体流的焦点和/或交汇点处的大的压降和减速度产生。气穴可以提供湍流动能源,其可以用于机械地分解和/或液化血栓或其它目标组织结构。当流速足够高时,物质积聚冲击能量,这会导致变形和破碎。这还可以改变凝块的表面特性,以允许物质被穿透,从而能够在凝块内形成气穴。高速射流的碰撞或相互作用产生流体动力的气穴,由此低于液体的蒸气压的压降产生气泡,气泡最终在气穴场中以大的机械能坍塌,从而引起凝块物质中的一种内爆。此外,当多个射流朝向焦点引导或足够靠近相应的流时,流体颗粒的闭合速度显著高于(高达两倍)单个射流的闭合速度。这也迫使流体和/或颗粒以高速从流体射流之间的空间流出。流体射流的速度足够高以产生低于蒸气压的压降,使得流体汽化。当压力再次上升时,气泡塌缩,这导致了气穴。已经发现,示例性系统和气穴效应的能力显著地超过了常规流体射流和机械工具(如旋转螺杆)。在一些实例中,气泡的塌缩可以在目标组织内或周围产生热量,这可以进一步促进凝块的破坏。在实验室研究中,根据各种实施例的系统能够去除简单的抽吸装置或水喷射不能去除的某些凝块物质。在其它研究中,示例性系统能够在比常规系统短的时间内去除凝块物质。
图4I至图4K示出了在两个或更多个流体流410的交汇、碰撞或相互作用处产生气穴420的示例。参考图4I,来自至少两个端口430的流体流410被引导成彼此大致平行,并且正交于血栓去除设备的流动轴线405。如图4I的实施例所示,气穴420通常被限制在流体流410之间的相互作用区域(例如,焦点)。如图所示,气穴420可以包括多个微气泡。当血栓与血栓去除设备的漏斗接合时,流体流410和/或气穴420可以用于破坏、分解、液化和/或溶解血栓,以便于通过设备来抽吸和去除血栓。
在图4J的实施例中,来自至少两个端口430的流体流410没有被引导成正交于流动轴线405,而是从端口稍微向远侧引导,以在端口430远侧的相互作用区域中产生气穴420。在一些实施例中,取决于流体流的速度/流速,向远侧引导的流体流所产生的碰撞可以附加地产生气穴柱422,气穴柱422向远侧传播和/或驻留到交汇区域中的气穴420。在本实施例中,当血栓与血栓移除设备的漏斗接合时,流体流410和/或气穴可以用于破坏、分解、液化和/或溶解血栓,以便于通过设备来抽吸和去除血栓。另外,气穴柱422可以提供附加的动能,以破坏、分解、液化和/或溶解血栓的位于气穴420远侧的部分。尽管图4J的实施例显示为包括漏斗以有助于血栓的接合和抽吸,但是应当理解,在其它实施例中,设备可以不包括漏斗。在这些实施例中,气穴420和气穴柱422可以用于破坏、分解、液化和/或溶解位于设备和端口430远侧的血栓。
在图4K的实施例中,来自至少两个端口430的流体流410没有被引导成正交于流动轴线405,而是从端口稍微向近侧引导,以在端口430近侧的相互作用区域中产生气穴420。在一些实施例中,取决于流体流的速度/流速,向近侧引导的流体流所产生的碰撞可以附加地产生气穴柱422,气穴柱422向近侧传播和/或驻留到相互作用区域中的且在与血栓去除设备的抽吸相同方向上的气穴420。在本实施例中,当血栓与血栓去除设备的漏斗接合时,流体流410和/或气穴可以用于破坏、分解、液化和/或溶解血栓,以便于通过设备来抽吸和去除血栓。另外,气穴柱422可以提供附加的动能以破坏、分解、液化和/或溶解血栓的位于气穴420近侧的部分,这可以进一步有助于将血栓抽吸到设备中。
图4L示出了血栓去除设备的俯视图。在本实施例中,设备包括总共四个交汇或相互作用的流体流410。如上所述,流体流之间的相互作用和/或流体流的流速可以产生足以在流体流的相互作用区域产生气穴420的条件。虽然本实施例示出了四个流体流,但是应当理解,可以采用任何数量的流体流以实现气穴,包括两个流体流、三个流体流或多于四个流体流。
如上所述,血栓去除设备可以包括被构造成能够向一个或多个孔(例如,图1A中的孔30或图4A至图4K中的端口430)提供流体一个或多个流体管腔(例如,图1A中的流体管腔45)。根据本发明的一个方面,当流体流的流速足够高以在流体流的焦点和/或交汇点处和周围产生适当的压降和减速度时,可以在至少两个流体流之间的相互作用区域处形成气穴。在一个实施例中,血栓去除设备的流体管腔内的大约3m/s的流速产生以至少50m/s的流速流出端口的流体流。在本实施例中,两个或更多个流体流(每个流体流具有至少50m/s的流速)可以被构造成能够在流体流的相互作用区域处产生气穴。在另一个实施例中,血栓去除设备的流体管腔内的大约4m/s的流速产生以至少70m/s的流速流出端口的流体流。在本实施例中,两个或更多个流体流(每个流体流具有至少70m/s的流速)可以被构造成能够在流体流的相互作用区域处产生气穴。在又一个实施例中,血栓去除设备的流体管腔内的大约5m/s的流速产生以至少90m/s的流速流出端口的流体流。在本实施例中,两个或更多个流体流(每个流体流具有至少90m/s的流速)可以被构造成能够在流体流的相互作用区域处产生气穴。通常,本发明的血栓去除设备被构造成能够以3m/s至5m/s的流速在一个或多个流体管腔中提供流体,这与以50m/s至90m/s的流速离开喷射口、端口或孔的流体流相关。在这些流速下的流体流被构造成能够在流体流的焦点或相互作用区域处产生适当的压降和减速度以产生气穴。
在另一个实施例中,在流体流的焦点或相互作用区域处的气穴可以不是由流体流的流速来表征,而是由流体流的交汇或经过/剪切处的压降来表征。当压降超过气穴阈值时,在该位置处形成气穴。在一个实施例中,该压降可以是至少20MPa。在其它实施例中,压降可以是大于25MPa的任何压降。由于压降取决于流体剪切力,所以可以在单个射流的边界处产生气穴(例如,晕轮气穴)。因此,在一些实施例中,沿着某些共同边界经过的两个流体流变成了一种变型,其中产生气穴的剪切力可以由在较低速度的相对方向上运动的两个流来产生,如图4N和图4O所示并在下文中更详细地描述。
在另一个实施例中,端口可以被布置成稍微偏置的构型,使得交错或交汇的流体流在相互作用的区域处仅部分地碰撞。在本实施例中,至少四种不同的破坏力可以施加到目标血栓,包括1)当单个流体流在焦点或相互作用区域处相遇之前初始地切穿血栓时的“切割”或剖切力,2)当流体流交汇、部分地交汇、碰撞和/或部分地碰撞时在焦点或相互作用区域处的气穴,3)来自在射流、焦点和/或相互作用区域的任一侧上彼此相对运动的射流的剪切,以及4)由剪切和气穴力引起的涡旋或晕轮旋转流体运动。
图4M示出了这种构型的横截面视图,其中端口430a和430b跨过血栓去除设备的轴、漏斗或管腔彼此大致相对地设置,但是以防止整个流体流与另一个流体流碰撞的方式偏置。应当理解,虽然本实施例示出了通常位于设备的管腔、漏斗或轴的相对侧上的端口,但是可以使用本文示出的端口的任何构型,只要端口稍微偏置以便于使得交错或交汇的流体流能够仅部分地碰撞。
仍然参考图4M,现在将描述由本构型实现的至少四个不同的破坏力。在来自端口430a和430b的流体流的初始激活或“开启”期间,流体流通常将穿过血栓从血栓去除设备朝向交汇点行进。当流体流沿着该方向运动时,但在碰撞之前,流体流向与设备接合的血栓提供“切割”或剖切力。当流体流最终发生碰撞或交汇时,如图所示,由于端口430a和430b部分地偏置,所以仅来自端口430a的流体流的第一部分431a与来自端口431b的流体流的第一部分431b直接交汇或碰撞。当流体流的流速足以产生气穴时,流体流部分的这种碰撞或交汇在交汇点处产生气穴420,如上所述。还如图4L所示,来自端口430a的流体流的第二部分432a不与来自端口430b的流体流的第二部分432b碰撞或交汇。这样,流体流的这些第二部分继续经过交汇点并经过气穴420。然而,沿着相对、相反或不同方向彼此运动经过的流体流使得在血栓内和/或周围形成剪切流或剪切气穴433a和433b,从而在血栓上施加另一类型的破坏力。另外,气穴、剪切流和/或在部分地偏置的端口之间的相互作用进一步导致涡旋流或晕轮气穴434a和434b,从而向与设备接合的血栓施加第四个不同的破坏力。
图4N和图4O示出了血栓去除设备的附加视图,该血栓去除设备可以包括上述的一些或全部的破坏力。图4N是血栓去除设备的横截面视图,图4O是如图4N中的平面440所表示的横跨流体流切割的纵向切片。在图4N中,血栓去除设备可以包括多个端口430。在本实施例中,端口被偏置,使得来自相应端口的流体流都不与任何其它的流体流交汇或交错。然而,端口以允许流体流紧挨着相邻的流体流经过的方式布置。在本示例中,第一流体流441紧挨着相邻的第二流体流442经过,第二流体流442紧挨着相邻的第三流体流443经过,第三流体流443紧挨着相邻的第四流体流444经过。靠近的或相邻的流体流的经过在相邻的流体流之间产生剪切流或剪切气穴433,如图所示。另外,如上所述,靠近的或相邻的流体流的经过附加地产生涡旋流或晕轮气穴434。应当理解,由于相互作用产生的流体流影响流体流的速度/方向,本文所述的稳态情形将可能随时间变化。
图4O是沿着图4N中的平面440横跨流体流切割的切片的视图,示出了流体流441和442、剪切流或剪切气穴433、以及涡旋流或晕轮气穴434。可以看出,由经过的流体流所引起的晕轮气穴434可以围绕相应的流体流以圆形方式涡旋或流动,并且甚至经过或会聚到相反的流的中心处的剪切流或剪切气穴433中。结合起来,所有这些破坏力可以提供附加的破坏能,以作用于、破坏、切碎和机械地分解与设备接合的血栓。
气穴检测
由于血栓去除设备能够在两个或更多个流体流的交汇区域处产生气穴,血栓去除设备还可以包括气穴检测能力,以检测是否以及何时在目标血栓内或目标血栓附近产生气穴。在一些实施例中,气穴检测能力可以检测气穴的位置和/或强度。气穴检测还在设备的操作中提供了附加的功能,从而提供了用于检测设备何时与血栓接合的附加机构。
在一些实施例中,气穴检测可以用于确定射流或流体流与目标血栓之间的相互作用。例如,当血栓首先接合在设备的漏斗中时(例如,通过抽吸),射流或流体流可以被激活以向内朝向两个或更多个流体流的焦点或交汇点提供两个或更多个流体流。然而,在射流或流体流的这种初始激活期间,血栓可以定位在或位于两个或更多个流体流之间,从而防止流体流的碰撞或交汇。在治疗中的此刻上,由于流体流可能还没有交汇,所以它们首先必须“切割”或凿击穿过血栓。取决于流体流初始“切割”穿过血栓时的流速,可能不存在气穴。
气穴检测可以用于识别以下情形:1)凝块接合在漏斗中,2)抽吸被激活,3)射流或流体流被激活但不存在气穴,和/或4)射流或流体流被激活且存在气穴。例如,当激活抽吸时,抽吸管腔中的压力或流量的测量可以用于确定凝块是否接合在漏斗中。然后,如果同时检测到气穴,则系统可以向使用者指示凝块被接合并且射流或流体流在凝块中产生气穴。如果没有检测到气穴,则系统可以向使用者指示凝块被接合并且射流或流体流正在切割凝块。在一些实施例中,可以向使用者显示或指示是否检测到气穴。因此,向使用者指示是否存在气穴可以向使用者提供关于治疗的状态或状况的有用信息(例如,是否接合了血栓、是否正在进行切割、或是否正在产生气穴)。
随着治疗的进行,射流或流体流最终将切割穿过漏斗中的血栓,使得两个或更多个射流在焦点处交汇。当该事件发生时,如果流体流具有足够的流速(例如,20m/s至90m/s或更高,如上所述),则两个或更多个交汇的流体流可以被构造成能够在焦点处产生气穴。应当理解,在许多情况下,当血栓仍然接合在血栓去除设备的漏斗中时,这种气穴还可以在焦点处提供血栓的机械分解和/或液化。在一些实施例中,治疗包括“切割”和气穴的交替循环。当血栓在漏斗中四处移动、被破坏成较小的碎片或部分并被抽吸到血栓去除设备中时,将会有流体流交汇并因此产生气穴的情况,并且还会有流体流不交汇(例如,可能由于阻碍交汇的血栓)反而依赖于射流的“切割”性质以破坏凝块的情况。
在一些实施例中,检测气穴的能力可以用于引导血栓去除设备的喷射口和/或抽吸的控制方案。例如,在血栓去除设备的“切割”与“气穴”模式之间交替可能是有益的。在一个示例中,喷射口被激活以“切割”穿过接合的血栓,直到检测到气穴。一旦检测到气穴,喷射口可以在预设的时间段内保持激活状态。接着,喷射口可以暂时脉动或关闭,同时抽吸装置保持开启,以允许血栓更深地移动或运动到漏斗中。然后可以再次激活喷射口,重新开始先“切割”模式后“气穴”模式的循环。在一些实施例中,可能期望避免气穴,而是仅依赖于切割的作用机制。在这种情况下,气穴检测可以用于向使用者警告或指示气穴已经形成。在一些实施例中,当检测到气穴时,设备可以自动地使喷射口暂停或脉动,以允许凝块填充漏斗并用喷射口重新开始切割过程。
重新参考图4I,在一些实施例中,血栓去除设备可以包括气穴检测传感器424。气穴检测传感器可以包括例如超声换能器元件或水听器。传感器可以通过直接地和/或间接地监测气穴来检测气穴。在间接监测的情况下,传感器监测流体流的特性,并基于已知的相关性来识别期望的气穴。相关性可以基于导管端部(或漏斗)的大小和形状、喷射口的取向和焦点等而变化。在图4I的实施例中,设备被示出为具有在漏斗中的气穴检测传感器424和在设备的轴/抽吸管腔中的第二气穴检测传感器424。虽然仅示出了图4I的实施例包括气穴传感器,但是应当理解,本文所述的任何实施例或喷射口构型还可以包括一个或多个气穴传感器。通常,这些气穴检测传感器可以被引导向或指向两个或更多个流体流的交汇点。应当理解,在其它实施例中,这些设备可以包括一个或多于两个的气穴检测传感器。如图所示,传感器可以仅位于漏斗中、仅位于轴/抽吸管腔中、或者二者的组合。通常,气穴检测传感器可以定位在设备内或设备上的提供传感器与目标气穴区域之间的声学路径的任何地方。尽管仅图4I的实施例示出了具有气穴检测传感器的设备,但是应当理解,本文所述的任何血栓去除设备可以包括这种功能,从而包括图4J和图4K的实施例。由于这些实施例包括分别向远侧和向近侧引导的流体流,从而能够形成气穴柱,应当理解,在这些实施例中,气穴检测传感器可以被构造成能够感测和/或检测气穴420和气穴柱422两者。
提出了其它类型的传感器,包括被构造成能够检测气穴的麦克风,或被构造成能够在气穴发生时检测交汇点处的温度变化的激光器。
除了通过设置在设备上或设备中的传感器进行气穴检测之外,在其它实施例中,血栓去除设备可以与单独的气穴检测设备(例如实时成像设备)结合使用。例如,气穴可以被识别为实时的B模式超声成像中的高回声区域。因此,在一个实施例中,超声成像设备可以朝向目标血栓引导,并且用于实时识别气穴何时发生,从而在血栓去除程序中向内科医生或外科医生提供实时反馈。超声成像设备可以包括例如外部超声成像探头(例如,放置成与患者的皮肤接触)。可替代地,超声成像设备可以包括内部的或基于导管的超声成像探头,该超声成像探头被构造成能够与血栓去除设备一起或在血栓去除设备内前进到目标血栓位置。
图4P是示出了在四个相互作用的或交汇的射流或流体流的相互作用区域处形成气穴的台式实验的照片。在该实验中,使流体源(例如水泵)脉动以具有范围为从峰值200psi至750psi的操作压力。然后流体源能够在设备的流体管腔内产生平均速度的范围在2m/s至10m/s之间的流速。流体腔中的该流速导致从喷射口的孔出来的平均速度的范围在50m/s至200m/s之间。通过相同的设置,流体源在脉冲压力下操作以产生低于10m/s的从喷射口的孔出来的平均速度,并且没有观察到气穴。
图5A至图5G示出了各种出口孔的几何形状,其中端口530可以根据本发明的实施例来配置。孔的几何形状可以包括椭圆形、圆形、十字形(“x”形)、“t”形、矩形或正方形。从端口530输送的流体流可以包括基本上层流的流动(例如,在孔处)或湍流的流动(例如,向外成扇形散开)。可以调节端口530的大小以获得适当的出口速度和流体流的加速度。在一些实施例中,可以优化这些端口大小以实现50m/s至90m/s的流速,以便于在两个或更多个流体流的交汇点处产生气穴。通常,较小的端口产生较高速度的流体流,其代价是由于离开端口的流体的体积较小而传递较少的动能。
图6A至图6C示出了血栓去除系统600的各种构型,其包括血栓去除设备602、真空源和储存罐604以及流体源606。在一些实施例中,真空源和储存罐以及流体源容纳在控制台单元中,控制台单元可拆卸地连接到血栓去除设备。流体泵可以容纳在控制台中,或可替代地容纳在设备的手柄中。控制台可以包括被配置成能够控制系统的所有功能的一个或多个CPU、电子控制器或微控制器。血栓去除设备602可以包括漏斗608、柔性轴610、手柄612和一个或多个控制器614和616。例如,在图6A所示的实施例中,设备可以包括手指开关或触发器614和脚踏板或开关616。这些可以用于分别控制抽吸和冲洗。可替代地,如图6B的实施例所示,设备可以仅包括脚踏开关614,其可以用于控制该两种功能,或在图6C中,设备可以仅包括脚踏板616,其也用于控制该两种功能。还可以设想,实施例可以仅包括手指开关以控制抽吸和冲洗功能。如图6A所示,真空源可以通过真空管线618联接到设备的抽吸管腔。在治疗期间从患者去除的任何凝块或其它碎屑可以储存在真空储存罐604中。类似地,流体源(例如,生理盐水袋)可以通过流体管线620联接到设备的流体管腔。
仍然参考图6A,电子器件线路622可以将任何电子器件/传感器等从设备联接到系统的控制台/控制器。包括CPU/电子控制器的系统控制台可以被配置成能够监测流体和压力水平,并且根据需要自动地或实时地调节它们。在一些实施例中,CPU/电子控制器被配置成能够响应于传感器数据(例如压力数据、流量数据等)来控制真空度和冲洗以及机电一体地停止和启动这两种系统。
如上所述,抽吸沿着设备的中心管腔发生,并且由控制台中的真空泵提供。真空泵可以包括收集从患者去除的任何血栓或碎屑的容器。
堵塞检测和堵塞去除
在某些情况下,设备可能在治疗期间被血栓或其它碎屑堵塞。在血栓去除系统中可以应用许多堵塞检测和堵塞去除的方案。通常,系统或设备中的堵塞可以通过设置在设备中或设备周围的任何数量的传感器来检测。例如,压力传感器可以设置在漏斗上或漏斗中、在流体管腔上或流体管腔中、或在设备或系统的抽吸管腔上或抽吸管腔中的任何数量的位置处。然后可以使用传感器数据来监测设备的操作。例如,抽吸管腔中的压力传感器可以提供设备是否被凝块或其它碎屑堵塞的指示。系统可以监测抽吸管腔中的压力,并且压力相对于正常操作压力的显著变化可以指示设备或治疗存在问题。例如,相对于正常操作压力的范围急剧下降的压力传感器读数可以指示凝块或其它碎屑正在堵塞压力传感器近侧的设备或系统。类似地,相对于正常操作压力的范围急剧增加的压力传感器读数可以指示凝块或其它碎屑正在堵塞压力传感器远侧的设备或系统。因此,沿着设备的长度设置的压力传感器可以以这种方式来用于确定设备是否被堵塞,并且甚至基于哪个压力传感器的读数高于正常压力读数以及哪个压力传感器的读数低于正常压力读数来识别堵塞沿着设备的长度位于何处。类似地,流量计或传感器可以用于监测流体管腔中的流体流动和/或抽吸管腔中的碎屑、血液和凝块的流动。这些流量传感器读数可以用于确定抽吸管腔或流动管腔(以及可能的喷射口或孔)是否被堵塞或阻塞。
在一个实施例中,系统可以被构造成能够通过可以被选择性地控制的大体积活塞泵来产生真空吸力。这使得当血栓去除设备中的压力传感器和/或其它传感器检测到由于堵塞而导致的真空压力的剧烈变化时能够自动停止真空。一旦检测到,系统可以被构造成能够自动停止冲洗喷射,并且真空活塞在真空压力的瞬时去除中产生真空,以减少失血并防止对患者进行过度冲洗。
在另一个实施例中,当系统检测到堵塞的设备时,系统可以被构造成能够自动地进行冲洗和抽吸,然后执行使真空压力快速循环的去堵塞进程,以引起“流体锤”效应来去除凝块或堵塞。
提供了用于从设备中去除堵塞或凝块的附加实施例。参考图7A,血栓去除设备可以包括沿着设备的长度(包括沿着设备的轴)设置的多个喷射口730。在一些实施例中,喷射口可以朝向不同的角度,以有助于使凝块或碎屑沿着设备向近侧运动。例如,喷射口可以沿着设备的轴大致地指向近侧,以在该方向上推动或迫使凝块运动。
在另一个实施例中,参考图7B至图7C,血栓去除设备可以包括设置在抽吸管腔上或抽吸管腔内的阀732。阀可以包括挡板阀、分流阀、鸭嘴阀等。图7B示出了处于打开位置的阀,图7C示出了处于关闭位置的阀。在系统的正常操作期间,阀可以保持在打开位置,以允许从患者去除凝块和其它碎屑。在系统检测到堵塞的情况下,阀可以关闭,如图7C所示,以对设备的抽吸管腔进行密封。当阀关闭时,在抽吸管腔内位于阀的近侧的冲洗喷射口734可以被激活以在凝块后面(例如,远侧)产生压力,从而迫使凝块离开设备并进入到真空储存罐中。
类似地,参考图7D,设备的另一个实施例包括远侧球囊736,当检测到凝块时,远侧球囊736可以膨胀以密封设备的内管腔。然后,系统可以被构造成能够通过喷射口734冲洗堵塞的密封管腔,如上所述在凝块后面产生压力。
在一些实施例中,使用了蠕动泵或隔膜泵的常规真空泵,并且通过降低真空压力来防止失血的另一种方法可以是在去除凝块或堵塞时对真空腔室进行清洗或分流。
喷射口控制方案
如上所述,在一些实施例中,流体管腔可以是不同的且分离的,从而使得能够控制各个喷射口以输送流体流,而其它喷射口未被激活或不输送流体。系统可以被构造成能够响应压力感测及注入和移除的流体的体积。这些控制方案可以改变冲洗和抽吸的量以及对各个管腔进行排序或使各个管腔脉动以提供不同的切割或去堵塞结果。这便于血栓去除设备使用许多新颖的喷射口控制方案,以有助于破坏/浸渍凝块和/或从病人体内去除这些凝块。例如,参考图8A至图8C,示出了具有喷射口控制方案的一个示例的血栓去除设备的横截面。在本实施例中,喷射口830a至830d可以各自与具有独立或不同的流体管腔的流体源流体联接。因此,在图8A中,只有喷射口830d可以被激活,从而允许流体流或流体射流由喷射口830d输送到设备的抽吸管腔中。类似地,在图8B中,只有喷射口830c被激活,而在图8C中,只有喷射口830b被激活。
应当理解,当射流由独立的流体管腔来供给时,可以将任何数量的喷射口控制方案结合到血栓去除设备的治疗中。例如,参考图8A,在一个实施例中,设备可以通过输送来自每个喷射口的流体射流来顺序地快速循环(例如,首先来自喷射口830a持续预设时间,然后来自喷射口830b,然后来自喷射口830c,然后来自喷射口830d,等等)。类似地,可以激活成对或者成组的喷射口,而其它喷射口是未被激活的。例如,喷射口序列可以在仅激活相对成对的喷射口830a和830c与然后仅激活相对成对的喷射口830b和830d之间循环。
虽然上述实施例描述了围绕设备的圆周以径向模式激活一个或多个喷射口,但是应当理解,喷射口控制方案也可以沿着设备纵向地使用。例如,回想图7A的实施例包括了沿着设备的长度设置的多个喷嘴。在一个实施例中,可以在系统中应用喷射口控制方案,以在从远侧到近侧的方向上的喷射口之间快速地循环(例如,首先激活最远侧的一组喷射口,然后是次远侧,等等,直到激活最近侧的喷射口)。可以设想,以这种方式的控制方案可以移动或驱赶困难的、大的或难以去除的凝块以将它们从设备去除。
系统的抽吸也可以是脉冲的或与冲洗脉冲同步,以使效果最大化并减少失血。例如,在一些实施例中,抽吸是脉冲的以与射流冲洗一致。在其它实施例中,抽吸是脉冲的或在射流的脉冲之间被激活。
图9A至图9B分别是血栓去除系统和血栓去除设备的示意图。参考图9A,系统可以包括肺动脉压力(Ppa)、压力真空源(Pvs)、压力射流源(Pjs)、真空系统的流体阻力(Rvs)和设备的抽吸/真空部分的流体电容(Cvs)、设备的喷射口部分的流体阻力(Rjs和电容(Cjs)、以及用于测试系统的压力或流动的多个测试点T1至T7。可以在系统中应用任何数量或类型的压力和/或流量传感器。另外,可以使用其它类型的传感器。例如,可以使用电极或阻抗传感器以测量系统远端处的阻抗(例如,以表征与凝块对血液相关联的电阻抗的变化)。在其它实施例中,可以使用温度传感器(例如,一个或多个热敏电阻)以感测设备或目标组织的温度。在附加的实施例中,真空源或射流源可以被构造成传感器,例如使用连接到抽吸管腔或射流管腔的反电动势或流体柱传感器。
压力真空源(Pvs)可以是真空源(其中低压气体保持在抽吸物上方的捕集器)或正位移源,真空源和正位移源两者都在CNT的远侧产生负压(当存在时,因为正位移泵可能不需要)。例如与凝块的接合可以通过期望的流量或流量变化速率与测量的流量之间的差异来表征,其中该差异具有足够大的幅度。
参考图9B,CNTs表示压力真空源与血栓去除设备之间的连接部或连接结构,并且CNTj表示压力射流源与血栓去除设备之间的连接部或连接结构。CNTs和CNTj中的阀可以将真空/射流源的电容与系统的其余部分隔离,使得当真空系统停止或关闭时吸入到系统中的血液量最小化。参考图9A,测试点T1和T2可以表示压力或流量传感器的位置,其被配置成能够分别在压力真空源与设备之间以及压力射流源与设备之间的一位置处提供压力/流量读数。类似地,测试点T4和T3可以表示压力或流量传感器的位置,其被配置成能够分别在设备与压力真空源和压力射流源之间的连接部或连接结构附近的一位置处提供压力/流量读数。另外,测试点T5、T6和T7可以表示压力或流量传感器的位置,其被配置成能够在设备的远端附近的一位置处提供压力/流量读数。例如,测试点T5可以在射流流体离开设备远端的射流端口或喷嘴的位置处或附近提供流量/压力读数。类似地,测试点T6和T7可以在设备远端处或附近提供抽吸系统的压力/流量读数,例如在漏斗内(图9B中的T6)或在仅位于漏斗近侧的血栓去除设备内(图9B中的T7)。系统内的测试点的位置示意性地示出了用于压力传感器、流量传感器或其它传感器的潜在的测试/传感器的位置,压力传感器、流量传感器或其它传感器可以实时地用于控制设备的操作、检测系统操作参数、检测堵塞等。
参考图9B,示出了血栓去除设备的实施例,其包括用于感测设备的漏斗和抽吸管腔中的流量和/或压力的测试点T6和T7,以及用于检测与患者体内的凝块或其它碎屑的接触的触觉传感器H1和/或H2。在一些实施例中,触觉传感器可以包括压力传感器(正压或负压)、光学传感器、电阻抗传感器(dc、单频或频谱)或可用于系统操作的其它传感器。
程序和系统控制
图10至图12示出了用于根据各种实施例的血栓去除系统的程序流程和系统控制示意图,其包括凝块检测、凝块接合和凝块去除。
图10是大体描述血栓去除系统的各种状态的表格,其包括在每种状态中发现的相关联的传感器读数。通常,血栓去除系统可以包括搜索凝块/无凝块已接合状态、接合凝块状态、凝块已接合状态、堵塞的射流管腔状态、堵塞的抽吸管腔状态和凝块已初始接合/泄漏状态。如上所述,传感器可以设置在整个系统中,包括在设备的远端处或附近(例如,在漏斗处或漏斗内和/或在抽吸管腔内)、在设备的近端处或附近、和/或在设备外部的压力和/或射流/流体源处或内部。这些传感器组的读数通常可以用于确定血栓去除系统处于哪种状态,并且还可以用于在整个治疗过程中通知和控制设备进入随后的状态。参考图10中的表格,当传感器处于标称或(+)状态时,它反映指示与凝块接合的信号,而当传感器处于非标称或(-)状态时,它反映指示设备不与凝块接合的信号。在一些实施例中,标称状态可以对应于给定范围(例如,特定的压力或流速的范围)内的感测参数,而非标称状态可以对应于超过阈值压力的感测参数(例如,压力或流速)。在一个实施例中,压力的标称范围可以在大约+4至-25inHg之间。
例如,参考图10的表格,当血栓去除系统处于寻找凝块/无凝块已接合状态时,包括远侧传感器、近侧传感器和源传感器的所有传感器可以处于非标称状态。然而,当系统接合凝块时,源传感器和远侧传感器两者都可以处于标称状态,而近侧传感器保持在非标称状态。当血栓去除系统处于凝块已接合状态时,所有传感器将处于标称状态,如图10所示。
传感器还可以通知系统中的错误,包括堵塞的管腔(抽吸管腔或射流管腔)以及系统中的泄漏。例如,仍然参考图10,处于标称状态的源和近侧传感器以及处于非标称状态的远侧传感器可以指示一个或多个射流管腔被堵塞。类似地,处于标称状态的源传感器和处于非标称状态的近侧/远侧传感器可以指示一个或多个堵塞的抽吸管腔。最后,处于标称状态的近侧和远侧传感器以及处于非标称状态的源传感器可以指示系统中的泄漏或凝块已被初始接合。下面将讨论关于传感器、它们的测量以及系统如何基于测量确定系统状态的进一步细节。
图11是描述血栓去除系统可能在血栓去除程序中循环遍历的各种系统状态的流程图。参考流程图的步骤1102,血栓去除系统或设备可以插入到患者的脉管系统中,并且设备的远端可以前进并输送到包括一个或多个血栓的目标组织部位。此时,在步骤1104处,设备的使用者可以致动、按下或启动血栓去除系统中的凝块搜索进程(例如,通过按压手柄上或系统的发生器上的按钮)。在一些实施例中,系统可以自动地启动凝块搜索进程。
当血栓去除系统被激活处于步骤1104的凝块搜索进程中时,系统监测各种传感器(例如流量或压力传感器),以确定血栓去除系统是否/何时已经与目标组织位置处的血栓或多个血栓接合。当处于该凝块搜索状态时,系统可以操作抽吸源以抽真空并帮助捕获设备的漏斗中的凝块。在一些实施例中,抽吸可以在正常水平下执行(例如,当凝块被去除时执行的抽吸的相同水平),而在其它实施例中,抽吸可以在较低水平或某个最小水平下执行。在这种状态下,喷射口可以完全关闭或也可以在较低或最小水平下执行,以帮助凝块的捕获。如上所述,系统可以包括位于系统上或系统内的若干位置处的任何数量的压力和/或流量传感器。系统还可以使用射流端口/喷射管腔作为传感器,其可以向系统通知特定状态并指导治疗过程。
图12A示出了血栓去除系统的远侧传感器的压力波形Pw,例如位于设备的漏斗或远侧管腔上或内的远侧传感器,或可替代地,使用射流端口或管腔作为远侧压力传感器(在相对于喷射口的孔处的局部压力的负压下/无抽吸)。这允许通过低于抽吸管腔所需的流量进行测量。参考图12A的示意图,Ppa为肺动脉的压力,Pab为周围或大气的压力,Pt为预定的压力阈值。示出了压力波Pw的各个区域,其包括:a、指示设备未与凝块接合并正在测量心脏引起的肺动脉波动的区域,b、指示所感测的压力作为与凝块接合的函数正在下降的区域,c、指示压力低于预定阈值Pt、其中波动被掩盖的区域,以及d、指示压力源被激活的时间和/或设备开始与凝块接合的时间的区域。
可以使用或识别图12A中的压力波Pw的许多特征以指示设备已经与凝块接合。典型地,在与凝块接合之前测量Ppa,以提供目标组织位置处的压力的基线。在一个实施例中,当压力波Pw下降到预定压力阈值Pt以下时,它可以向系统指示凝块已经被接合。这可以使系统状态改变到图11中的已接合状态1108。另外,如果压力波动消失或下跌到阈值以下,如以压力波形的区域a的某一百分比的形式,系统状态可以改变到凝块已接合。在另一个实施例中,如果压力波形的区域b中的变化率大于阈值水平,则系统状态可以改变到已接合。区域b的变化率可以提供关于接合质量的信息,例如,在端口水平处已接合的端口更少或更多,基本上如果所有端口都被凝块接合,则作为系统电容的|DP/dt|将更小。上述情况的任何组合可以使得系统识别或确定凝块已接合在设备远端处的漏斗中。
图12B示出了血栓去除系统的远侧传感器的压力波形Pw,例如位于设备的漏斗或远侧管腔上或内的远侧传感器,或可替代地,使用射流端口或管腔作为远侧压力传感器(在低正压下/开启抽吸)。再一次,示意图包括压力波Pw的各个区域,其包括:a、指示设备未与凝块接合并正在测量心脏引起的肺动脉波动的区域,b、指示所感测的压力作为与凝块接合的函数升高的区域,c、指示压力高于预定阈值Pt、其中波动被掩盖的区域,以及d、指示压力源被激活的时间和/或设备开始与凝块接合的时间的区域。在图12B中,当压力波形Pw的压力随着凝块压靠在远侧压力传感器上(例如,喷射端口或未用于喷射的特制端口或传感器)而增加到抽吸压力以上时,接合被确定。
除了由传感器测量的和如上在图12A至图12B中所述的压力变化之外,当压力变化由以下情形中的一种或任何组合来传达时,可以识别凝块的接合:
1)在抽吸管线中引起的朝向或远离压力真空源(Pvs)的流动。如上所述,Pvs可以被构造成压力源,例如真空阱或正位移泵或其组合。
2)在射流管线中的一者或多者中引起的朝向或远离压力射流源(Pjs)的流动。Pjs可以被构造成压力源,例如保持在压力下或周期性地加压的流体体积或被构造成正位移泵或其组合。
3)由远侧电极或阻抗传感器测得的电阻抗的变化。
4)上述任何组合的变化。
以上在1)和2)中所述的流动可以由多种条件引起,其包括在管线上相对恒定的ΔP或在管线上的脉冲压力。在一些实施例中,脉冲被配置成能够使转移到系统中或转移出系统的流体的总体积最小化。例如,可以通过脉冲将小体积的流体(例如,1mL至10mL)吸入和吸出抽吸管线。在本示例中,流入的dQ/dt大于流出的dQ/dt,以增强流体阻力,从而使凝块进入到漏斗中。接合由压力和/或流量的突然增加来指示。在另一个实例中,可以将较小体积的流体(例如,0.1mL至1mL)吸入到射流管线或端口中。在本示例中,接合由压力和/或流量的降低来指示。在又一个实施例中,凝块的接合可以通过在抽吸装置将流体吸入到系统中并记录压力管线上的压力的同时以恒定流速穿过喷射口排出一定体积的流体来确定,其中接合由压力和/或流量的增加来指示。
当感测到与凝块的接合时,如上所述,系统可以改变到已接合进程/凝块去除状态,如图11所示。首先,为了确认接合,系统可以关闭射流流动(如果被激活),并且将抽吸压力降低到小于Pa_on(例如,10inHg的绝对压力),并且测试|dPa/dt|的速率。如果该测试速率为|dPa/dt|>/=Pa_on/1sec,则系统可以开始抽吸和喷射以去除凝块。然而,如果不满足该条件,则测试可以继续。如果重复测试都不能确认接合,则可以移除系统。
在凝块去除/已接合状态期间,系统可以继续感测与凝块的保持接合,如由Pa<Pa_on的保持指标所指示。在保持凝块接合的情况下,血栓去除系统的喷射口可以被激活以提供大于10m/s(并且可选地大于20m/s或大于40m/s)的平均流速Vjet。来自喷射口的射流流动可以是最小值为非零的脉冲、最小值为零的脉冲、恒定或最小值为负的任何组合。
可以在凝块去除期间继续监测Pa。如果Pa>Pa_on,则系统改变可以包括关闭喷射口并返回到凝块接合功能(如上所述),或可替代地,递增地减小射流的平均速度Vjet。如果Vjet<Vjet的最小值,则系统可以返回到凝块接合。如果在继续监测期间Pa<Pa_on,则可以继续凝块去除过程。
在一些实施例中,系统可以监测Qasp(抽吸管线中的流量)和Qjet(射流管线中的流量)和/或根据系统的电阻和电容来计算Qasp和Qjet。在本实施例中,如果Qjet>/=Qasp,则系统可以返回到接合,否则可以继续凝块去除。
参考图11,在执行了已接合进程之后,在步骤1110处,系统可以改变成确定凝块是否已被清除。如果系统在步骤1112处确定凝块已经被清除,则过程流程图可以折返到预搜索进程状态,其中系统既不主动寻找凝块也不主动尝试去接合/去除凝块。然而通常地,已清除状态或阻塞测试程序包括评估或监测经过血栓去除系统远端的血液流动,以评估血液流动的改善(由于凝块去除)。除了使用流量或压力传感器来识别流量的增加之外,系统还可以使用其它技术。例如,在一些实施例中,可以使用热稀释和/或时间差来实现流量监测。例如,可以将一定体积的冷流体(例如,比体温冷)输送到目标组织位置中,并且可以在另一个传感器位置处监测温度。例如,可以在测试位置T7处(图9B)输送冷流体,也可以在测试位置T6处测量温度。可替代地,可以在T7处输送加热流体,并且可以在T6处监测温度。在另一个实施例中,系统可以通过喷射系统或通过特意构建的管腔将造影剂注射到目标位置,并且造影剂可以被可视化以确定凝块是否被去除。
然而,如果系统确定设备被堵塞或凝块没有被清除,则在步骤1114处,系统可以进行已堵塞或清除进程,以试图对设备进行去堵塞或去除凝块。在本发明中已经在先描述了清除/堵塞程序,但是通常系统可以使用任何数量的程序,包括继续运行抽吸/射流、反转抽吸和/或射流的压力、运行无射流的抽吸或无抽吸的射流、或任何其它数量的清除或堵塞进程。如果系统在步骤1116处确定凝块已经被清除,则过程流程图可以折返到预搜索进程状态,其中系统既不主动寻找凝块也不主动尝试接合/去除凝块。
图13是简化的系统示意图,其描述了血栓去除系统的实现上述程序和方法所需的系统元件。通常,系统可以包括被配置成能够控制系统的真空/抽吸源和流体(射流)源两者的操作的电子控制器。传感器可以位于整个系统中,包括位于真空/流体源中和位于设备中(近侧和远侧两者)。如上所述,传感器可以包括压力、流量、阻抗等传感器。传感器测量结果可以与错误信号一起被输入回控制器中,以控制设备的操作。还可以监测血管的血液流动以帮助确定何时凝块已经被清除或接合。
与使用压力感测或压力波形来帮助设备的控制方案的上述实施例相反,在其它实施例中,设备可以基于系统内的流量测量来控制系统状态,例如抽吸流速或冲洗流速。另外,本文所述的任何控制方案可以与另一种控制方案结合。例如,压力控制方案可以与流量控制方案结合。如图9A至图9B和以上所述,可以在系统中提供用于测试系统内的流量的多个测试点T1至T7。在系统中的测试点处、或在系统中的其它点处、特别是在设备的漏斗中和抽吸管腔中可以应用任何数量或类型的流量传感器。
图14示出了抽吸流量(Q)波形,其可以由位于系统内的一个或多个流量传感器来感测,例如在测试点T1-T7处,但是特别是与抽吸流量相关联的传感器(例如,测试点T1、T4、T6和T7)。图14的波形示出了当系统搜寻或寻找新的凝块、接合凝块并开始处理/去除凝块时抽吸随时间的变化。可以使用或识别图14中的流动波Q的许多特征以指示设备已经与凝块接合并提供对设备内(包括在漏斗内)的凝块表现的深入了解。系统根据测量的流量波Q作出的任何确定结果可以指示给使用者。例如,系统可以向使用者指示(例如,通过显示器、指示器或音频信号)系统与凝块部分接合、完全接合或未接合。典型地,当在凝块接合水平或在低于凝块接合水平的某一抽吸流量水平(例如,凝块寻找水平)下激活抽吸装置时,在与凝块接合之前对Q进行测量,以提供目标组织位置处的流量的基线。应当注意,如图14的实施例所示,抽吸装置被激活,但是水射流还没有被激活。然而,在其它实施例中,水射流可以在图14所示的曲线的任何阶段期间被激活。在图14的波形的区域a中示出了当系统寻找凝块时的流量Q。
在图14中,当流量波Q开始下降时,如区域b中所示,测量的流量可以向系统指示凝块已经接合。在一些实施例中,系统可以使用流量波形的斜率dQ/dt来确定是否存在凝块接合。在一些实施例中,流量波形的速率或斜率可以指示与凝块接合的“质量”。例如,下降速率越大,由凝块与漏斗之间的界面所引起的阻力就越大(围绕凝块的流动路径减小)。实际速率将取决于系统参数,例如部件体积和尺寸、源流速、部件电容和/或压力。最终,如图14的区域c所示,流量波Q将接近零(或一些非零的最小值),从而指示凝块在设备的漏斗内完全接合或在设备的漏斗内完全就位。这可以使系统状态改变到图11中的已接合状态1108。另外,如果压力波动消失或下跌到阈值以下(如在流量波形的某一百分比以内),系统状态可以改变到凝块已接合。例如,图14中的波的区段d略高于零,但低于向系统指示凝块被接合或被部分接合的阈值。这种高于零的流量也可能是打开喷射口的结果,或也可能是由凝块在设备的漏斗内没有完全接合而四处移动所导致的。
区域b中的变化率可以提供关于接合质量的信息。上述条件的任何组合可以使得系统识别或确定凝块在设备的远端处的漏斗中被接合。
现在参考图15,在一些实施例中,可以在寻找凝块的同时(或在凝块接合之前)使抽吸进行脉动以减少吸入到系统中的血液量。还可以监测抽吸源处的抽吸波形,并将其用于确定系统何时与凝块接合。图15示出了可以与血栓去除系统一起使用的两种抽吸脉冲方案。该示意图中的正流量(+)指示抽吸源方向上的正流量。在图15左侧所示的抽吸方案1中,抽吸可以在0流量Q与正流量Q之间脉动或循环,产生所示的方波。在本示例中,方波在第三个脉冲中开始向零劣化或倾斜,向系统指示凝块已经被接合。因此,在本实施例中,使抽吸进行脉动和监测所产生的抽吸流量波形可以允许系统确定血栓去除设备何时接合凝块。在抽吸方案2中,如图15的右侧所示,抽吸仍然是脉冲的,但不是如在抽吸方案1中那样在0流量与正流量之间脉动,而是在抽吸方案2中,脉冲序列从正流量到0流量到负流量并返回到0流量转变,如图所示。在本实施例中,可以以与上述抽吸方案1中相同的方式来将凝块检测为接合。负流量波形的作用是将流体推回到设备外。当设备正在搜寻或搜索凝块时,该负脉冲波形可以使较少或有限的血液被抽吸到系统中并从患者体内排出。所示的波形是示例性的,然而应当理解,可以使用其它波形,例如三角形波形、正弦波形或“特意构建的”波形。
当凝块在血栓去除设备的漏斗中接合时将流体从喷射口注射到系统中对保持漏斗中的凝块接合产生了附加的挑战。例如,如果凝块在漏斗中完全接合并通过喷射口30将流体或水的注射液添加到系统(在图16B中),如果抽吸系统不能保持凝块上的负压,或如果射流流体冲击凝块的动量大到足以克服保持凝块的压力梯度,则凝块可能永久地或暂时地从漏斗中脱落。图16B示出了当喷射口30由漏斗中的主凝块激活时,主凝块中的一小块可以从主凝块上被破坏、浸渍或切断,并且被抽吸到设备的抽吸管腔中。图16C示出了部分接合的凝块。
仍然参考图16A至图16C,当与凝块接合时,设备可以被示意性地示出为在位于喷射口远侧的漏斗中具有阻力Rclot,并且在位于喷射口近侧的导管中具有阻力Rcath。阻力R以接合的函数来变化,因此当凝块完全接合时该阻力较高,而当凝块与漏斗部分地接合或不与漏斗接合时该阻力较低。该阻力并且因此的凝块接合可以通过使用上述抽吸/流量控制的系统来检测。
在一些实施例中,参考图16D,可以将一个或多个可塑性区段或易变形区段1701添加到位于喷射口将流体注射到设备中的位置或在该位置附近的漏斗或导管。这些可塑性区段1701可以是与设备的包括漏斗的环绕部分相比可塑性更高的材料。可塑性区段1701可以被特别地设计成和构造成能够在喷射口将流体团注射到完全容纳或接合的凝块中时膨胀。可塑性区段允许喷射口与完全接合的凝块一起打开,而不会使凝块从漏斗中脱落,从而使凝块部分地或完全地脱离的可能性最小化。
还提供了通过设备将流体注射到凝块中的控制方案,其有利地有助于凝块接合。参考图17,冲洗/射流的泵循环可以包括多个不同的泵送顺序。例如,给定的泵循环Pc或冲洗循环可以包括泵循环a、泵循环b和泵循环c,其中Pc=a+b+c。当开启冲洗时,可以实施泵循环b,其中水或流体以大于10m/s且高达40m/s至75m/s或更高的速度从喷射口向已接合的凝块注射。来自喷射口的高速(例如,10m/s至40m/s)的初始流体团意图穿透和分离主凝块的一小部分,使得它们可以更容易地由抽吸系统抽吸到设备中。仍然参考图17,一旦凝块的该小部分已经随着初始流体团从主凝块分离,可以实施泵循环c,其中喷射口以比泵循环b中更低的流速来注射流体,以有助于将凝块的分离部分抽吸/运送到抽吸系统中。在一个实施例中,来自喷射口的泵循环c中的冲洗流量可以小于10m/s。可以基于特定的治疗对各种泵循环的持续时间进行微调和调节,包括凝块大小、凝块类型、凝块硬度等。在一些实施例中,可能期望以较高的泵循环b的流速冲洗较长的时间段,以分离大的或难以去除的/硬的凝块。然而,这使得将更多体积的流体添加到系统中,因此系统必须包括足够的内置的可塑性以避免使凝块从漏斗中脱落。在其它实施方案中,泵循环b仅执行很短的时间以分离凝块的一部分,然后系统可以循环至泵循环c以有助于对凝块的块或部分进行抽吸。
在一些实施例中,参考图18,可以将阀添加到抽吸系统,以允许真空/抽吸源处的大电容和在漏斗中施加抽吸时的全压力。图18示意性地示出了这种构型,其中阀被添加在抽吸源附近。
还提供了附加的漏斗设计。在一个实施例中,参考图19A至图19B,漏斗20可以包括围绕可塑性漏斗区段85的可膨胀支撑件2001,可膨胀支撑件2001被构造成能够提供进入漏斗的附加可塑性。可塑性漏斗区段在功能上可以类似于图16D中所述的1701,当将来自喷射口的流体团添加到漏斗中时,这可以防止凝块脱离。图19B是具有支撑件的漏斗20的俯视图。在一些实施例中,支撑件和/或漏斗可以包括被构造成能够感测与凝块的接合的应变传感器。可替代地,应变传感器可以确定凝块何时被部分地接合或从漏斗中脱落,例如通过检测凝块何时从完全接合状态改变成部分接合状态。另外,应变计可以被构造成能够感测漏斗或支撑件内的指示凝块界面阻力变化的变形。
在图20A至图20B中,提供了一种可替代的漏斗设计。与上述的锥形漏斗相反,图20A至图20B的漏斗提供了半球形形状。在一些示例中,该构型被构造成能够在射流/抽吸期间增强凝块接合和/或使在锥形漏斗中可能遇到的远侧的接合或捕获部分的坍塌最小化。
评估治疗的有效性/完成
本文提供了用于评估血栓切除术治疗的有效性和/或完成进展的系统和方法。在一些实施例中,该方法可以全部用存储在血栓切除设备本身上或与设备通信的软件来实现。在其它实施例中,该方法可以与设置在设备上或设备中的向系统/设备提供关于治疗进展的附加信息的硬件结合实施。
在一个实施方案中,评估有效性或监测治疗进展的方法可以包括基于治疗前成像(例如,CT)来评估或确定凝块去除的体积。参考图21的流程图,该方法可以包括,在步骤2102处,获得待去除或待治疗的凝块的治疗前图像。在一些实施方式中,这可以包括获得CT图像、超声图像、MRI图像或目标凝块的任何其它高分辨率或高质量图像。
在步骤2104处,该方法然后可以包括使用本文所述的任何设备和方法对目标凝块执行血栓切除术程序。
接下来,在步骤2106处,该方法可以包括确定或计算在血栓切除术程序期间从患者去除的凝块的体积。在一些实施例中,该确定工作全部在软件中完成,例如通过比较治疗前成像与治疗后成像、确定治疗前的凝块与治疗后的凝块的体积以及识别去除的凝块的体积或百分比的算法。
在其它实施例中,该确定工作可以基于来自血栓切除术设备的传感器反馈。例如,在血栓切除术设备外部或可替代地在设备的抽吸管腔内部的流量和/或压力传感器可以用于实时测量或估算去除的凝块的量。可替代地,可以在治疗期间将造影剂输送到目标区域中,例如通过喷射口或可替代地通过单独的造影剂管腔,以允许对凝块去除进行实时成像。在一些实施例中,造影剂可以从设备的漏斗或其附近进行输送。在一些实施方案中,可以将添加剂添加到造影剂中,添加剂可以粘附到凝块并在实时成像下显示凝块何时被去除。然后,这可以使软件或图像处理解决方案能够估算或确定在治疗期间去除的凝块的量。
在一些实施例中,治疗的完成可以基于评分系统来确定或评估,评分系统是性能参数(例如,根据以上步骤2106去除的体积)和/或生理参数(Sp02增加/减少、HR、呼吸速率等恢复到正常范围)的组合。
参考图22,提供了示出射流的出口速度或流速(平均值)与和血栓去除设备接合(即,在漏斗中接合或与抽吸管腔接合)的一个或多个血栓的作用机制之间的关系的图表。通常,在较低的射流流速下(例如,低于10m/s,这取决于不同的参数,如凝块的表现方式和喷射口构型),射流用于帮助将血栓清洗到抽吸管腔中(特别是当漏斗被凝块阻塞或部分地阻塞时)。清洗可以包括将血栓推入到抽吸管腔中和/或推动血栓通过抽吸管腔并提供流体进入漏斗及进入抽吸管腔的功能,以帮助血栓去除。清洗还可以帮助破坏凝块表面上的软的、松散的物质,但它不能破坏掉较硬的物质。然而,一旦射流流速开始超过切割阈值2202,除了清洗之外,射流开始切割血栓或血栓表面,以将血栓破坏成然后可以更容易地被抽吸到血栓去除设备的抽吸管腔中的小碎片。还发现,在足够高的速度下,射流将刺穿凝块表面并穿透到凝块的内部。在一些实施例中,阈值包括范围为从10m/s至12m/s的射流流速。在其它实施例中,射流的理想切割或刺穿流速的范围为从10m/s至15m/s、或可替代为从12m/s至15m/s。当射流流速开始超过气穴阈值2204时,除了清洗和切割之外,射流(单独地或由于与一个或多个其它射流的相互作用)可以被构造成能够在凝块内或在设备的漏斗内产生气穴,如上所述。如本文所述,在一些实施方案中,气穴以超过15m/s、超过20m/s、15m/s至90m/s、20m/s至90m/s或50m/s至90m/s的喷射流速形成。高于90m/s的流速也可以用于产生气穴。
虽然本文的实施例已经被描述为意图从患者的脉管系统去除血栓,但是提供了本发明的其它应用。例如,本文所述的设备可以用于从患者的消化道(例如从患者的肠或结肠)破坏和去除硬化粪便。在一个实施例中,可以将设备插入到患者的结肠或肠中(例如通过肛门)并推进到硬化粪便的部位。接着,可以激活抽吸系统以使硬化的粪便与设备的接合构件(例如,漏斗)接合。最后,可以激活射流喷射口或冲洗装置以使硬化粪便的块分离并将它们抽吸到系统中。上述关于对系统进行控制或去除凝块的任何技术可以应用于硬化粪便的去除。
本领域技术人员将从本文的公开内容中理解,在不脱离本发明的范围的情况下,可以省略上述血栓去除系统的各种部件。如前面所讨论的,例如,可以使用和/或修改本发明以去除可能阻塞血管的其它类型的栓塞,例如脂肪、组织或外来物质。此外,尽管本文的一些实施例是在从肺动脉去除血栓的上下文中描述的,但是所公开的技术可以应用于从脉管系统的其它部分去除血栓和/或栓塞(例如,在神经血管、冠状动脉或外周应用中)。同样,在不脱离本发明的范围的情况下,可以将上面没有明确描述的附加部件添加到血栓去除系统中。因此,本文所述的系统不限于明确标识的那些构型,而是包含所描述的系统的变型和替换。
结论
本发明的实施例的以上详细描述并不旨在是穷尽性的或将本发明限于以上所公开的精确形式。尽管以上出于说明的目的描述了本发明的特定实施例和示例,但是相关领域的技术人员将认识到,在本发明的范围内的各种等效修改是可能的。例如,尽管步骤以给定的顺序来呈现,但是可替代实施例可以以不同的顺序执行步骤。本文所述的各种实施例也可以组合以提供其它实施例。
根据上文,将了解,本文已出于说明的目的描述了本发明的特定实施例,但未详细展示或描述众所周知的结构和功能以避免不必要地模糊对本发明实施例的描述。在上下文允许的情况下,单数或复数的术语也可以分别包括复数或单数的术语。
除非上下文清楚地另有要求,否则在整个说明书和示例中,词语“包括(comprise)”、“包括(comprising)”等应当被解释为包含性的含义,而不是排他性或穷举性的含义;也就是说,具有“包括但不限于”的含义。如本文所用,术语“连接的”、“联接的”或其任何变型意指两个或更多个元件之间的任何直接或间接的连接或联接;元件之间的连接结构的联接可以是物理的、逻辑的或其组合。另外,当在本申请中使用时,词语“本文中”、“以上”、“以下”和类似的导入词语应当指代作为整体的本申请,而不是本申请的任何特定部分。在上下文允许的情况下,以上具体实施方式中使用单数或复数的词语也可以分别包括复数或单数。如本文所用,如“A和/或B”中的短语“和/或”是指单独的A、单独的B以及A和B。另外,术语“包括(comprising)”在全文中用于表示至少包括所述特征,使得不排除任何更多数量的相同特征和/或其它特征的附加类型。还应当理解,本文为了说明的目的描述了特定的实施例,但是在不偏离本发明的情况下可以进行各种修改。此外,虽然已经在这些实施例的上下文中描述了与本发明的一些实施例相关联的优点,但是其它实施例也可以展现这些优点,并且并非所有实施例都必须展现这些优点以落入本发明的范围内。因此,公开内容和相关联的技术可以包括本文未明确示出或描述的其它实施例。
Claims (74)
1.一种血栓去除设备,所述血栓去除设备包括:
细长轴,所述细长轴包括工作端;
位于所述细长轴中的至少一个流体管腔;以及
设置在所述工作端处或附近的两个或更多个孔,所述两个或更多个孔与所述至少一个流体管腔流体连通,并且被构造成能够在相互作用区域处产生至少部分地碰撞的两个或更多个流体流,所述两个或更多个流体流具有足以在所述相互作用区域中产生气穴的流速,所述气穴被构造成能够机械地分解目标血栓。
2.一种血栓去除设备,所述血栓去除设备包括:
细长轴,所述细长轴包括工作端;
位于所述细长轴中的至少一个流体管腔;以及
设置在所述工作端处或附近的两个或更多个孔,所述两个或更多个孔与所述至少一个流体管腔流体连通,并且被构造成能够在相互作用区域处产生在所述工作端内或附近相互作用的两个或更多个流体流,所述两个或更多个流体流具有足以在所述相互作用区域处引起气穴的流速和接近度,所述气穴被构造成能够机械地分碎目标血栓。
3.根据权利要求1或2所述的血栓去除设备,其中,所述两个或更多个流体流各自具有范围在50m/s至90m/s之间的流速。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的血栓去除设备,其中,所述两个或更多个流体流各自具有至少50m/s的流速。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的血栓去除设备,其中,在所述至少一个流体管腔内以3m/s的管腔流速流动的流体使得所述两个或更多个流体流具有至少50m/s的流速。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的血栓去除设备,其中,在所述至少一个流体管腔内以4m/s的管腔流速流动的流体使得所述两个或更多个流体流具有至少70m/s的流速。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的血栓去除设备,其中,在所述至少一个流体管腔中以5m/s的管腔流速流动的流体使得所述两个或更多个流体流具有至少90m/s的流速。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的血栓去除设备,其中,所述相互作用区域包括所述两个或更多个流体流的焦点。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的血栓去除设备,其中,所述两个或更多个流体流大致正交于所述细长轴的纵向轴线。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的血栓去除设备,其中,所述两个或更多个流体流被引导向远侧,使得所述焦点相对于所述两个或更多个孔位于远侧。
11.根据权利要求10所述的血栓去除设备,其中,被引导向远侧的两个或更多个流体流还被构造成能够产生从所述焦点向远侧延伸的气穴柱。
12.根据权利要求1至8中任一项所述的血栓去除设备,其中,所述两个或更多个流体流被引导向近侧,使得所述焦点相对于所述两个或更多个孔位于近侧。
13.根据权利要求12所述的血栓去除设备,其中,被引导向近侧的两个或更多个流体流还被构造成能够产生从所述焦点向近侧延伸的气穴柱。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的血栓去除设备,所述血栓去除设备还包括设置在所述血栓去除设备上或所述血栓去除设备内的气穴检测传感器。
15.根据权利要求14所述的血栓去除设备,其中,所述气穴检测传感器设置在所述血栓去除设备的所述工作端处的漏斗上或漏斗内。
16.根据权利要求14所述的血栓去除设备,其中,所述气穴检测传感器设置在所述血栓去除设备的所述工作端处的抽吸管腔上或抽吸管腔内。
17.根据权利要求14所述的血栓去除设备,其中,所述气穴检测传感器包括超声换能器元件。
18.根据权利要求14所述的血栓去除设备,其中,所述气穴检测传感器包括水听器。
19.根据权利要求14所述的血栓去除设备,其中,所述气穴检测传感器包括激光器。
20.根据权利要求14所述的血栓去除设备,其中,所述气穴检测传感器包括麦克风。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的血栓去除设备,血栓去除设备还包括实时成像设备,所述实时成像设备被构造成能够实时地对所述气穴进行成像。
22.根据权利要求21所述的血栓去除设备,其中,所述实时成像设备包括超声成像设备。
23.根据权利要求21所述的血栓去除设备,其中,所述超声成像设备包括外部超声成像探头。
24.根据权利要求21所述的血栓去除设备,其中,所述超声成像设备包括基于导管的超声成像设备。
25.一种用于从患者的血管去除血栓的方法,所述方法包括:
将细长导管的远侧部分引入到血管中的血栓位置;
将所述血栓的至少一部分吸入到所述远侧部分中;以及
产生流速至少为20m/s的两个或更多个流体流,所述两个或更多个流体流在相互作用区域处相互作用以在所述血栓内产生气穴。
26.一种用于从患者的血管去除血栓的方法,所述方法包括:
将细长导管的远侧部分引入到血管中的血栓位置;
将所述血栓的至少一部分吸入到远侧部分中;以及
产生流速至少为50m/s的两个或更多个流体流,所述两个或更多个流体流在相互作用区域处相互作用以在所述血栓内产生气穴。
27.一种用于从患者的血管去除血栓的方法,所述方法包括:
将细长导管的远侧部分引入到血管中的血栓位置;
将所述血栓的至少一部分吸入到远侧部分中;以及
在相互作用区域处产生在所述远侧部分内或附近相互作用的两个或更多个流体流,其中,所述两个或更多个流体流被构造成能够向所述血栓施加至少四种不同的破坏力,所述至少四种不同的破坏力包括:
1)当所述两个或更多个流体流在所述相互作用区域处相遇之前初始地切割穿过所述血栓时的剖切力;
2)当所述两个或更多个流体流相互作用以产生气穴时在所述相互作用区域处的气穴力;
3)由彼此相对运动以产生剪切气穴的所述两个或更多个流体流所引起的剪切力;以及
4)由所述剪切力和所述气穴力所引起的旋转流体运动力。
28.根据权利要求27至29中任一项所述的方法,其中,吸入是通过经由所述细长导管的抽吸管腔所施加的吸力来进行的。
29.根据权利要求27至29中任一项所述的方法,其中,产生所述两个或更多个流体流还包括相对于所述细长导管的流体流的孔向近端引导所述两个或更多个流体流。
30.根据权利要求27至29中任一项所述的方法,其中,产生所述两个或更多个流体流还包括相对于细长导管的流体流的孔向远端引导所述两个或更多个流体流。
31.根据权利要求27至29中任一项所述的方法,其中,产生所述两个或更多个流体流还包括大致正交于所述细长导管的纵向轴线引导所述两个或更多个流体流。
32.根据权利要求27至33中任一项所述的方法,其中,仅所述两个或更多个流体流的一部分在所述相互作用区域处相互作用。
33.根据权利要求34所述的方法,其中,所述两个或更多个流体流的在所述相互作用区域处不相互作用的第二部分在所述血栓中产生至少一个剪切气穴流。
34.根据权利要求34所述的方法,其中,所述两个或更多个流体流的在所述相互作用区域处不相互作用的第二部分在所述血栓中产生至少一个晕轮气穴流。
35.根据权利要求27所述的方法,其中,所述流速的范围为从20m/s至90m/s。
36.根据权利要求28所述的方法,其中,所述流速的范围为从50m/s至90m/s。
37.一种用于从患者的血管去除血栓的方法,所述方法包括:
将细长导管的远侧部分引入到血管中的血栓位置;
将所述血栓的至少一部分吸入到所述远侧部分中;
将两个或更多个流体流引导到所述血栓中以切割或部分地切割所述血栓;
从所述远侧部分去除所述血栓的至少一部分;
继续将所述两个或更多个流体流引导到所述血栓中,直到所述两个或更多个流在所述血栓内的相互作用区域中彼此相遇并相互作用;
保持所述两个或更多个流体流的流速足以在所述相互作用区域中产生气穴;以及
从所述远侧部分去除所述血栓的至少一部分。
38.根据权利要求39所述的方法,其中,所述流速为至少20m/s。
39.根据权利要求39所述的方法,其中,所述流速为至少50m/s。
40.根据权利要求39所述的方法,其中,所述流速在20m/s至90m/s之间。
41.根据权利要求39所述的方法,其中,所述方法还包括通过气穴传感器来检测气穴。
42.根据权利要求39所述的方法,所述方法还包括在引导步骤期间确定不存在气穴。
43.根据权利要求44所述的方法,所述方法还包括向使用者指示不存在气穴。
44.一种用于通过血栓去除设备从患者的血管去除血栓的方法,所述方法包括:
将细长导管的远侧部分引入到血管中的血栓位置;
在所述血栓位置处使所述细长导管的漏斗膨胀;
在第一真空水平下操作所述细长导管的抽吸源;
将所述血栓的至少一部分捕获到所述远侧部分的漏斗中;
确定所述血栓的所述至少一部分已经被捕获到所述漏斗中;
从所述细长导管的至少两个不同的射流端口朝向所述血栓引导流体;以及
在高于所述第一真空水平的第二真空水平下操作所述抽吸源以从所述患者去除所述血栓。
45.根据权利要求46所述的方法,其中,吸入是通过经由所述细长导管的抽吸管腔所施加的吸力来进行的。
46.根据权利要求46所述的方法,其中,所述流体的平均速度为至少20米/秒(m/s)。
47.根据权利要求46所述的方法,其中,确定所述血栓的所述至少一部分已经被捕获到所述漏斗中还包括识别与通过所述血栓去除设备的至少一个射流端口的血栓捕获相关联的压力变化。
48.根据权利要求49所述的方法,其中,所述压力变化包括低于压力阈值的压降。
49.根据权利要求49所述的方法,其中,所述压力变化包括高于压力阈值的变化率。
50.根据权利要求49所述的方法,其中,所述压力变化包括识别下跌到低于阈值的压力波动。
51.根据权利要求49所述的方法,其中,所述压力变化包括高于所述第二真空水平的压力增加。
52.根据权利要求46所述的方法,其中,引导流体还包括引导在相互作用区域中与另一个流体流相互作用的流体流。
53.根据权利要求54所述的方法,其中,引导流体还包括使流体流交汇。
54.根据权利要求55所述的方法,其中,流体流正交于所述细长导管的纵向轴线。
55.根据权利要求55所述的方法,其中,向近侧引导所述流体流。
56.根据权利要求46所述的方法,其中,确定所述血栓的所述至少一部分已经被捕获到所述漏斗中还包括通过定位在所述血栓去除设备的远侧部分处的传感器来检测阻抗的变化。
57.根据权利要求46所述的方法,其中,所述方法还包括确定血栓何时已被去除。
58.一种用于通过血栓去除设备从患者的血管去除血栓的方法,所述方法包括:
将细长导管的远侧部分引入到血管中的血栓位置;
在所述血栓位置处使所述细长导管的漏斗膨胀;
在与血栓接合之前以第一吸力水平操作抽吸管腔;
将所述血栓的至少一部分捕获到所述远侧部分的漏斗中;
确定所述血栓的所述至少一部分已经被捕获到所述漏斗中;
从所述细长导管的至少两个不同的射流端口朝向所述血栓引导流体流;以及
在高于所述第一吸力水平的第二吸力水平下操作所述抽吸管腔,以从患者去除血栓。
59.根据权利要求60所述的方法,所述方法还包括确定血栓是否已经完全从患者去除。
60.根据权利要求60所述的方法,所述方法还包括在所述第一吸力水平下操作所述抽吸管腔,并且停止引导所述流体。
61.一种用于通过血栓去除设备从患者的血管去除血栓的方法,所述方法包括:
将细长导管的远侧部分引入到血管中的血栓位置;
在所述血栓位置处使所述细长导管的漏斗膨胀;
操作所述细长导管的抽吸源;
测量所述抽吸源的流速;
将所述血栓的至少一部分捕获到所述远侧部分的漏斗中;
基于所述流速来确定所述血栓的所述至少一部分已经被捕获到所述漏斗中;
从至少两个不同的点处沿着相应的流体路径朝向所述血栓引导流体;以及
通过所述抽吸源从患者去除所述血栓。
62.根据权利要求63所述的方法,其中,吸入是通过经由所述细长导管的抽吸管腔所施加的吸力来进行的。
63.根据权利要求63所述的方法,所述方法还包括确定所述流速的变化率。
64.根据权利要求65所述的方法,所述方法还包括当所述变化率高于预定阈值时确定所述血栓的所述至少一部分已经被捕获到所述漏斗中。
65.根据权利要求63所述的方法,所述方法还包括当所述流速达到零时确定所述血栓被完全捕获到所述漏斗中。
66.根据权利要求67所述的方法,所述方法还包括向使用者指示所述血栓被完全捕获。
67.根据权利要求63所述的方法,其中,引导流体的步骤仅在确定所述血栓的所述至少一部分已经被捕获到所述漏斗中之后执行。
68.根据权利要求63所述的方法,所述方法还包括以较低的流速朝向所述血栓引导流体持续第一时间段。
69.一种血栓去除设备,所述血栓去除设备包括:
细长导管;
半球形漏斗,所述半球形漏斗设置在导管的远端上;
抽吸源,所述抽吸源联接到具有抽吸管腔的所述半球形漏斗;
多个喷射口,所述多个喷射口设置在所述半球形漏斗内或附近;以及
流体源,所述流体源联接到所述多个喷射口,并且被构造成能够朝向共同的交汇点引导流体。
70.一种血栓去除设备,所述血栓去除设备包括:
细长轴,所述细长轴包括工作端;
抽吸管腔,所述抽吸管腔设置在所述细长轴中,延伸到所述工作端,并且联接到抽吸源;
位于所述细长轴中的至少一个流体管腔;
两个或更多个孔,所述两个或更多个孔设置在所述工作端处或附近,所述两个或更多个孔与所述至少一个流体管腔流体连通,并且被构造成能够产生两个或更多个流体流;
至少一个孔,所述至少一个孔设置在所述抽吸管腔中并与所述至少一个流体管腔流体连通,所述至少一个孔被构造成能够产生抽吸流体流;以及
电子控制器,所述电子控制器被配置成能够控制所述抽吸源并能够将流体流动引导到所述至少一个流体管腔中。
71.根据权利要求72所述的设备,其中,所述抽吸流体流被构造成能够向近侧引导到所述抽吸管腔中。
72.根据权利要求72所述的设备,所述设备还包括阀,所述阀设置在所述抽吸管腔内并操作地联接到所述电子控制器。
73.根据权利要求74所述的设备,其中,在正常操作模式中,所述电子控制器被配置成能够打开所述阀并将流体流动引导到所述两个或更多个孔中,而不是引导到所述抽吸管腔中的所述至少一个孔中。
74.根据权利要求74所述的设备,其中,在堵塞去除模式中,所述电子控制器被配置成能够关闭所述阀并将流体流动引导到所述抽吸管腔中的所述至少一个孔中。
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