从医疗设备移除空气的系统和方法与流程

本发明涉及用于例如在医疗装置(例如支架移植物、支架、线圈及它们的递送系统)导入患者体内之前或之后，从医疗装置移除气体以减少空气栓塞风险的装置、系统和方法。

发明背景

血管内主动脉修复术(EVAR)是用于治疗主动脉病变的一种血管内手术。最常见的EVAR治疗是腹主动脉瘤，但EVAR可治疗许多不同类型的主动脉病变。当用于治疗胸主动脉疾病时，该过程特别被称为TEVAR(胸血管内主动脉/胸主动脉瘤修复术)。该过程涉及在主动脉内放置可展开的支架移植物，以治疗主动脉疾病，而不直接在主动脉上进行操作。2003年，EVAR超过了主动脉开放手术，作为修复腹主动脉瘤的最常用技术，并且2010年，EVAR占美国所有完整腹主动脉瘤修复术的78％。

该过程由血管外科医生、心脏外科医生、介入放射科医师、普通外科医生或介入心脏病专家在X射线透视引导下，于无菌环境中进行。例如，通过手术切口或直接腹股沟穿刺，通常经皮进入患者的股动脉。将血管鞘导入患者的股动脉，通过血管鞘导入一根或多根导丝、导管和支架移植物。支架移植物充当血液流过的人造腔，由此基本上隔离动脉瘤囊免于直接血流和血压，从而防止进一步扩大和破裂。将支架移植物压缩入导管、导引器鞘或允许压缩的支架移植物从股动脉导入到预期的部署位置的其他递送系统。

支架移植物通常是织物材料和金属框架或金属弹簧/支架的组件，并安装在导管组件上。当被导入血管时，支架移植物被限制为较小的直径，以允许通过不同技术(例如限制套管或通过加载到导入器鞘中)导入。支架移植物、支架和它们的导管组件通常在室内空气条件下生产、限缩、包装和灭菌。因此，未被支架移植物或支架和/或导管组件填充的限制套管或限制鞘管内的空间通常包含室内空气。为了灭菌，组件被包封于对于气体是可渗透的包装中，并且被灭菌，例如使用含有环氧乙烷气体的真空。作为气体灭菌过程的后续步骤，通过反复的真空和室内空气通气来移除气体。因此，当产品被递送至其无菌包装中时，通常在支架移植物组件内存在空气。

在手术室中，在无菌条件下将支架移植物组件从其包装中拆包。通常，通过用等渗溶液(例如通过作为导管组件一部分的冲洗端口导入的盐水)冲洗鞘管，从一些支架移植物及其导管组件中移除空气，然后导入至血管中。使用套管限制的支架移植物，如Gore TAG和cTAG装置，通常被导入脉管系统，而不进行冲洗来从组件中移除室内空气。

众所周知，在胸主动脉中部署支架移植物涉及中风的重大风险。据报道风险高达10％，是TEVAR的主要缺点。

虽然回顾性研究已经完成，但对中风作为TEVAR并发症的病理机制了解不多。一般来说，中风的主要来源被认为是由来自附着在主动脉壁上的血栓形成和动脉粥样硬化物质的颗粒形成栓塞，其通过在导丝、导管、鞘管和支架移植物的部署期间的操作被释放。在TEVAR期间，通过释放来自支架移植物所捕获的空气导致的空气栓塞，可能是这种中风的重要来源，尽管采用冲洗技术；然而，由于所捕获的空气不可见并且这样的事件可能仅在患者醒来之后才被首先意识到，所以一直很难检测到这样的事件。

开放手术期间的空气栓塞和中风的风险是众所周知的，并且已经采用预防策略，例如在心内直视手术和神经外科手术中。避免将血管内装置内的空气导入人体内的预防策略包括大量的盐水冲洗，以机械地挤出导管、支架(无覆盖的金属支架)、线圈和其他装置中存在的空气，然后将这些装置导入至患者的脉管系统。用盐水冲洗通常在这些应用中效果良好，因为空气几乎可以完全移除，因此这种冲洗通常是使用这些装置的说明的一部分。

使用支架移植物(金属支架支撑的假体血管移植物)时，用盐水溶液冲洗可能无法很好地在导入体内之前移除空气。然而，这是今天在大多数操作中被广泛推荐和使用的方法。由于支架移植物是支架与织物覆盖物的组合，用盐水进行的传统机械冲洗可能不能很好地工作，因为织物显著妨碍了完全排出空气的能力。此外，诸如压缩程度等因素可能会影响“被捕获的空气”的数量。

另一个因素是在现代支架移植物及其递送系统中存在侧支和其他先进工具，这可能会产生空穴，在冲洗过程中空气可能在此被压缩但未被挤出。然后，被捕获的空气可以在手术的血管内部署过程中被释放，但是在手术过程中可能不会被视觉识别，因为在通常用于这种手术的荧光检查中空气是不可见的。例如，如图1所示，在所述过程后几天，对腹主动脉瘤的EVAR后在动脉瘤囊内通过术后CT扫描可以看到释放的空气。这种情况在很容易被忽视，因为这样的空气看起来不会造成太大伤害，并且预计会在几周内被吸收。

当支架移植物部署在靠近脑供血动脉的主动脉区段，主动脉主干血管(例如无名动脉、左颈总动脉和左锁骨下动脉)时，捕获的空气也可能被释放。当这样的捕获的空气被释放时，会有空气栓塞到大脑中的风险。如果这些支架移植物在冠状动脉附近释放，这是同样的情况，会产生空气栓塞进入冠状动脉的风险，并有心肌梗塞风险。因此，在支架移植物和/或其递送系统导入脉管系统之前，如果将空气从支架移植物和/或其递送系统中移除不充分，则可能是TEVAR期间中风的重要来源。

也已知空气会从神经放射学过程中使用的其他医疗设备释放。例如，在大脑动脉中导入的支架和线圈及其递送组件也可能含有空气，这可能会造成大脑损伤。

因此，有助于从医学装置(特别是支架移植物、支架、线圈及它们的递送系统)移除空气或其他气体以减少栓塞风险的装置和方法将是有用的。

发明概述

本发明涉及用于在医疗装置(例如支架移植物、支架、线圈及它们的递送系统)导入患者体内之前或之后从医疗装置移除气体以减少空气栓塞风险的装置和方法。

根据一个实施方案，提供了用于冲洗医疗装置的系统，所述系统包括：长型递送装置和假体，所述长型递送装置包括近端、远端、在近端和远端之间延伸的腔以及与所述腔连通的位于所述近端上的端口，所述假体由所述递送装置携带、位于所述腔中；所述系统包括：气体源，所述气体源包括二氧化碳和生物惰性气体中的一种，气体源可与所述端口进行连接，用于用所述气体冲洗所述腔，以用所述气体替换所述假体和所述腔中的一者或两者中的空气；以及可与所述端口进行连接的全氟化碳溶液源，用于用所述溶液冲洗所述腔，以从所述假体和所述腔中的一者或两者中将气体吸收到所述溶液中。

根据另一个实施方案，提供了准备医疗装置的方法，所述方法包括：用气体冲洗该医疗装置，以从该医疗装置置换空气；然后用全氟化碳冲洗该医疗装置以溶解和移除所述气体。

根据又一个实施方案，提供了从医疗装置冲洗空气的系统，所述系统包括：长型递送装置、假体和全氟化碳溶液源，所述长型递送装置包括近端、远端、在所述近端和所述远端之间延伸的腔以及与所述腔连通的、位于所述近端上的端口；假体由所述递送装置携带，位于所述腔中；所述全氟化碳溶液源可与所述端口进行连接，用于用所述溶液冲洗所述腔，以从所述假体和所述腔中的一者或两者中移除空气。

根据又一个实施方案，提供了从医疗装置移除气体的方法，所述方法包括：提供全氟化碳源；以及使医疗装置暴露于来自全氟化碳源的全氟化碳以从所述医疗装置移除空气。

根据又一实施方案，提供了从医疗装置移除气体的方法，所述方法包括：用全氟化碳冲洗医疗装置；并用盐水、二氧化碳和生物惰性气体中的一种或多种另外冲洗所述医疗装置。

根据另一个实施方案，提供了从支架移植物及其递送系统中的一者或两者移除空气的方法，所述方法包括：使支架移植物或其递送系统或两者与全氟化碳接触足够时间，以从所述支架移植物移除一定量的空气，然后将所述支架移植物导入患者体内。全氟化碳溶液不仅可以在支架移植物内机械学地促进空气流出，而且可以吸收存在于支架移植物和/或其递送系统中的空气，从而降低当导入支架移植物并且部署在患者体内时引起空气栓塞的风险。例如，脱气全氟化碳可以对空气具有相对高的溶解度，从而可以容易地溶解空气以免除其在患者体内的暴露。

根据另一个实施方案，提供了从支架移植物及其递送系统中的一者或两者移除空气的方法，所述方法包括：使支架移植物或其递送系统或两者与包含一种或多种全氟化碳的乳液接触足够时间，以从所述支架移植物中移除一定量的空气，然后将所述支架移植物导入患者体内。

根据又一实施方案，提供了从支架移植物及其递送系统中的一者或两者移除空气的方法，所述方法包括：使支架移植物或其递送系统或两者与包含全氟化碳或盐水或两者的脱气溶液接触足够时间，以从所述支架移植物中移除一定量的空气，然后将所述支架移植物导入患者体内。

根据又一个实施方案，提供了从支架移植物及其递送系统中的一者或两者移除空气的方法，所述方法包括使支架移植物或其递送系统或两者与二氧化碳和一种或更多种生物惰性气体(如氦气或氩气)中的一者或两者以足够压力接触足够时间，以从所述支架移植物中移除一定量的空气，然后用另一种冲洗溶液(例如，包括盐水、或全氟化碳、或含有全氟化碳或盐水或两者的脱气溶液)冲洗所述支架移植物或其递送系统或两者足够时间以从所述支架移植物移除一定量的二氧化碳和一种或多种生物惰性气体(如氦气或氩气)，并且然后将所述支架移植物导入患者体内。

考虑以下描述并结合附图，本发明的其它方面和特征将变得清晰。

附图简要说明

附图示出了本发明的示例性实施方案，其中：

图1是在EVAR过程期间植入支架移植物之后显示释放的空气的术后CT扫描的实例。

图2是携带支架移植物的导引器鞘的侧视图，其示出了使用全氟化碳源从支架移植物和导引器鞘移除空气的示例性系统。

图2A是沿2A-2A获取的图2的系统截面图。

示例性实施方案的详细描述

减少支架移植物、支架、线圈或其他假体及它们的递送系统中存在的空气的量，可以减少可能由空气栓塞导致的中风和/或其他损伤的事件。根据示例性实施方案，提供了使用全氟化合物(或“PFC”)来冲洗诸如支架移植物、支架、线圈和/或它们的递送系统的医疗装置的系统和方法，例如通过在冲洗期间吸收空气。此外，在用其他气体冲洗之后(在使用这些气体冲出空气之后)，PFC可用于冲洗医疗装置以移除这些气体。全氟化碳液体溶液不仅可以机械学地促使医疗设备内的空气(或用于移除空气的其它气体)流出，而且可以吸收医疗设备中存在的空气(或其他气体)，从而降低了当医疗装置被导入和/或部署在患者体内时出现空气栓塞的风险。例如，脱气的全氟化碳可以对空气和其他气体(如二氧化碳)具有相对高的溶解度，从而可以容易地溶解空气以免除其在患者体内的暴露。

可以使用任何已知的药物级全氟化碳，如全氟溴烷、全氟萘烷、全氟三丁胺、全氟己烷、全氟壬烷、全氟戊烷、全氟二氯辛烷、全氟-15-冠-5-醚等。在一个示例性实施方案中，全氟化碳也可以乳液的形式使用。一个实例是用非离子表面活性剂乳化的全氟三丁胺，非离子表面活性剂为聚氧乙烯和聚氧丙烯的聚合物，如Pluronic F-68或F-127。

已经在肺和循环系统中研究了全氟化碳，发现其是生物惰性的，吸收度非常低，并且没有不利的组织学、细胞或生物化学作用。全氟化碳的分子太大而不能被代谢，并且可以在肺、尿和粪便中被清除。它们还具有非常高的蒸气压，因此蒸发快速。

全氟化合物(例如全氟化碳)已经被用于“液体呼吸”，这是一种呼吸形式，其中通常呼吸空气的有机体呼吸富氧液体(全氟化碳)而不是呼吸空气。该过程利用了这样的事实：这类化学物质的共同特性是呼吸气体的高溶解度。事实上，这些液体比血液携带更多的氧气、二氧化碳和氮气。全氟化碳被用作静脉输注的氧气载体，以将氧气递送到栓塞损伤的区域，并利用其溶解度来增加血液在体内吸收气体的能力。

因此，为了通过减少支架移植物及其递送系统中存在的空气的量来减少中风事件，可以将支架移植物和递送系统浸入全氟化碳中或用全氟化碳冲洗，优选在被导入到身体之前。然而，应该理解的是，即使在导入患者体内之后，也可以用全氟化碳冲洗装置，例如吸收导入过程中所述装置中存在的任何空气。与先前使用全氟化碳将氧气递送到由栓塞损伤的区域或使用冲洗溶液通过将空气推出支架移植物而机械学地减少空气相反，全氟化碳被用于消除在被导入身体之前的支架移植物及其递送系统中的空气。任选地，然后可以在支架移植物和递送系统被导入体内之前从支架移植物和递送系统移除全氟化碳，例如通过用盐水或通常用于冲洗的其他溶液冲洗。

另外地或可选地，脱气溶液和脱气PFC可用于冲洗医疗装置，如支架移植物、支架、线圈及它们的递送系统，以通过在冲洗过程中吸收空气来移除空气。例如，全氟化碳溶液和其他溶液(如盐水)可以被脱气，从而增加在冲洗过程中吸收空气的能力。可以通过对这些溶液施加真空、使其沸腾、或用另一种气体替换不希望的气体来进行脱气。在将冲洗溶液脱气之后，可以将该溶液储存或保持在大气压下，通过防止气体的再次溶解来保持其脱气状态。

另外地或可选地，二氧化碳可用于高压冲洗医疗装置，如支架移植物及其递送系统，即，通过用二氧化碳替换空气来移除空气。二氧化碳可随后在支架移植物及其递送系统导入体内之前从支架移植物及其递送系统移除，例如通过用PFC、盐水或通常用于冲洗的其他溶液冲洗。与室内空气相比，二氧化碳在血液中的溶解度高22倍，因此当被导入并且可能释放到脉管系统中时，它是优选的“捕获的气体”。

参照附图，图2示出了由递送装置8所携带的支架移植物10的示例性实施方案，递送装置8正在被冲洗溶液源60冲洗。通常，递送装置8包括导入器鞘、导管或其他管状构件20，构件20包括近端22、尺寸设计成用于导入患者体内的远端24以及在其间延伸的一个或多个腔，例如腔26，支架移植物10在远端24以压缩或收缩状态被装载在腔26中，在图2A中最利于观看。手柄或毂式件50可以设置在鞘管20的近端22上，近端22包括与腔26连通的端口52，端口52例如包括可以选择性地打开和关闭的阀54。

任选地，递送装置8可以包括一个或多个另外的部件，例如，同样设置在腔26内并且可以在其上加载支架移植物10的中心插管30。中心插管30可以包括扩大的远侧尖端34，例如以包围腔26的远端和/或为递送装置8提供圆形、锥形或其它无创伤尖端。中心插管30还可以包括在其近端和远端之间延伸的器械腔(未示出)，例如尺寸被设计成接收导丝或其他导轨，递送装置8可以通过导丝或其它导轨导入患者体内。另外或可选地，递送装置8还可以包括可滑动地容纳在腔26内的推动构件40，推动构件40包括邻近支架移植物10设置的远端44。

例如，在使用期间，导引器鞘20的远端24(携带支架移植物10)可以例如从经皮进入部位被导入至患者体内，并前进到目标位置，例如在病人主动脉的动脉瘤部位(未示出)。一旦适当地定位，可缩回导引器鞘20，同时保持推动器构件30基本静止以暴露支架移植物10。支架移植物10可配置为在暴露时自动地在目标位置内弹性扩张。可选地，递送装置8可以包括囊或其他可展开构件(未示出)，其可以被膨胀或以其他方式被操纵以使支架移植物10扩张。

在将递送装置8导入患者体内之前，冲洗溶液源60可用于冲洗腔26和/或支架移植物10，例如以移除空气。在一个示例性实施方案中，源60可以容纳包含如本文其他地方所述的一种或多种全氟化碳的溶液，其可以冲入腔26中。例如，溶液可以包括全氟化碳的乳液和/或脱气溶液，如本文其他地方所述。在示例性实施方案中，源60可以是填充有溶液的注射器、泵或可以被促动以将溶液从源60递送到腔26中以冲洗支架移植物10的其他容器(未示出)。

继续参照图2，阀54可以初始关闭以防止空气进入端口52和腔26。管62可以例如使用鲁尔锁或其他连接器(未示出)连接在端口52和源60之间。一旦将源60连接至端口52，可打开阀54并将溶液注入腔26中以冲洗支架移植物10。例如，溶液可流过端口52和腔26，围绕和/或进入支架移植物10并且离开远端24，以移除被捕获或以其他方式位于支架移植物10的褶皱内和/或以其他方式位于腔26内的任何气泡。一旦充分冲洗，可以关闭阀54，并且源60与端口52断开连接。然后可将递送装置8导入患者体内，如本文其他地方所述。

任选地，可能期望的是提供多种冲洗流体源和/或系列性冲洗，以增强空气和/或任何其他捕获的气体的移除，例如使用全氟化碳源60和一个或多个另外的源(未示出)。例如，可以提供含有氮气或生物惰性气体(例如氩气或氦气)的气体源，该气体源可以连接到端口52，类似于所述源。

在示例性的顺序中，气体源可连接到端口52并用于冲洗腔26和支架移植物10，从而移除和/或替换其中的任何空气。因此，如果任何气体保留在腔26和支架移植物10内，则空气将被二氧化碳或生物惰性气体替换。此后，气体源可以被断开，并将全氟化碳源60连接到端口52，并且用于冲洗腔26和支架移植物10内的任何剩余气体。全氟化碳溶液可以容易地溶解二氧化碳或生物惰性气体，从而更有效地冲洗装置8。任选地，全氟化碳源60可以被断开，然后盐水源(例如脱气盐水)可以连接到端口52，并且用于进一步冲洗腔26和支架移植物10。

应该理解的是，本文的系统和方法可以用于在其他装置导入患者体内之前从其他装置冲洗和/或以其他方式移除空气。例如，可以使用本文所述的任何系统和方法冲洗携带支架、线圈或其他假体或植入物的导管、鞘或其他管状装置。另外，应意识到的是，本文的系统和方法可以用于在装置导入患者体内之后，冲洗和/或以其他方式从装置移除空气。鉴于空气和其他气体在全氟化碳液体溶液中的高溶解度，用全氟化碳冲洗可以不仅能机械学地从装置排出空气或气体，并且全氟化碳的化学和/或物理性质可以将空气或气体溶解并吸收到溶液中，从而防止它们在患者体内的暴露或释放。

另外应理解，可以使用除冲洗之外的其他方法，将支架移植物、支架或其他假体暴露于全氟化碳溶液和/或系列性气体和/或溶液，如上所述。例如，假体可浸入全氟化碳溶液中，例如在冲洗和/或装载装置内，类似于2015年10月28日提交的美国临时申请第62/247,287号中描述的那些。在该方法中，假体可被插入到冲洗装置中，并且一种或多种溶液和/或气体可以被导入到该装置中以从假体移除空气。然后该假体可以被装载到递送装置中，递送装置本身也可以在装载假体之前和/或之后被冲洗。

虽然本发明容易有各种修改和替代形式，但已在附图中示出了其具体实例，并在本文中进行了详细描述。然而，应该理解的是，本发明不限于所公开的特定形式或方法，相反，本发明将覆盖落入所附权利要求的范围内的所有改型、等同方案和替代方案。