用于保护导管末梢的方法和装置以及用于微导管的立体定向固定装置与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年6月17日提交的美国临时申请第61/835,905号以及于2014年4月25日提交的美国临时申请第61/984,061号的优先权，它们的全部内容通过援引被纳入本文。

本文公开了用于保护导管末梢的方法和装置以及用于微导管的立体定向固定装置。

背景技术：

在增强对流递送(ced)中，药物通过插入进组织的针、插管或微导管被局部注入组织。注入材料的运输被对流控制，与介导扩散递送或全身递送相比，提高了药物进入目标组织的渗透性。

用于实施ced的装置以及用在其它多个领域中的装置可以包括非常小且细的末梢(如，微型末梢)。例如，如图1所示，微导管100可以包括导管体102和位于其远端的微型末梢104。在操作时和/或在手术过程中，该末梢可能被损坏或破坏。例如，末梢可能在操作时由于使用者将导管末梢撞击到物品而破坏，或者外科医生在通过立体定向系统将末梢插入脑部时可能破坏末梢。立体定向系统一般包括具有小内径(id)的管腔以紧密配合导管。例如，如图2所示，示例性的立体定向系统200具有贯穿其中的小直径中心管腔202。外科医生需要使小导管“对准”进入紧的管腔以使导管装入立体定向系统。具有小末梢的导管可能受到损坏，因为在尝试手动对齐导管与小管腔时，外科医生可能使末梢撞击到立体定向系统。另外，立体定向系统的尺寸一般适合于更大的仪器且不能充分支承和保护具有小直径或小末梢的导管。

因此需要用于保护导管末梢的方法和装置以及用于微导管的立体定向固定装置。

技术实现要素：

本文公开的方法和装置一般提供针对具有小末梢的装置(如，微导管)的保护。本文公开的方法和装置一般也促成市售的立体定向系统与具有小末梢的装置(如，微导管)的连用。

在一些实施例中，末梢保护装置包括细长本体和锁定机构，该细长本体具有纵向延伸贯穿其中的中心管腔，该管腔的尺寸和结构适于可滑动地容纳导管，该锁定机构被构造成相对于穿过中心管腔插入的导管选择性地将细长本体维持在固定的纵向位置。

锁定机构可以包括螺钉。细长本体可以包括直径增加部分，其被构造成在细长本体插入穿过立体定向系统的管腔时充当深度止挡。细长本体可以由硅酮、聚氨酯、聚酯、聚四氟乙烯、膨体聚四氟乙烯、不锈钢、聚碳酸酯、聚氯乙烯、迭尔林、铝、聚醚醚酮、塑料、金属和钛中的至少一种形成。细长本体可以利用挤制、模制和机加工中的至少一种方式制造。细长本体可以包括尖锐的远侧末梢。远侧末梢可以与细长本体沿着穿孔的卡合部分离。细长本体可以包括具有第一直径的远侧圆柱形部分以及具有第二直径的近侧圆柱形部分，该第二直径大于第一直径。中心管腔具有约0.5毫米(mm)至约4.0mm的直径。

在一些实施例中，系统包括末梢保护装置(如，上文描述的类型)和深度止挡，其包括具有贯穿其中纵向延伸的中心管腔的柱形本体部分以及被构造成选择性地接合穿过柱形本体部分插入的导管的锁定机构。

在一些实施例中，系统包括末梢保护装置(如，上文描述的类型)和导向管，其包括具有贯穿其中纵向延伸的中心管腔的细长本体，该中心管腔包括具有第一直径的近侧部和具有第二直径的远侧部，该第二直径小于第一直径，该近侧部的尺寸适于容纳末梢保护装置的缩小直径的远侧部，且该远侧部的尺寸适于容纳穿过末梢保护装置插入的导管的至少一部分。

导向管的细长本体可以包括具有外径的近侧部，该外径大于导向管的细长本体的远侧部的外径。导管的远端渐缩。系统可以包括导向止挡适配器和导向块适配器，该导向止挡适配器包括圆柱形盘，该盘具有适于容纳贯穿其中的导向管远侧部的内径以及适于装配在立体定向系统中的导向止挡内的外径，该导向块适配器包括圆柱形套筒，该套筒具有适于容纳贯穿其中的导向管远侧部的内径以及适于装配在立体定向系统中的导向块内的外径。导向管可以具有足以跨越立体定向系统的导向块和立体定向系统定位于的病患头盖骨之间的距离的长度。

在一些实施例中，将导管插入病患的方法包括将立体定向系统定位于病患、将具有被布置在导管远侧末梢上的末梢保护装置的导管插入立体定向系统的作业通道直至末梢保护装置上的深度止挡阻止进一步插入、释放末梢保护装置的锁定机构以及向远侧推进导管进入病患、和接合立体定向系统的锁定机构与末梢保护装置，从而接合末梢保护装置与导管，以维持导管和立体定向装置之间的固定的纵向位置。

该方法可以包括利用增强对流递送将治疗剂递送穿过导管。该方法可以包括在所述的释放和接合之前，利用末梢保护装置的尖锐远侧末梢将病患的硬脑膜刺穿、从立体定向框架上移除末梢保护装置、折断末梢保护装置的尖锐远侧末梢、然后重新插入末梢保护装置穿过立体定向框架。该方法可以包括插入末梢保护装置穿过安装于立体定向系统内的导向管的中心管腔，这样以使末梢保护装置的远端被容纳在导向管的中心管腔的近侧部内。推进导管可以包括推进导管的远侧末梢穿过导向管的中心管腔的远侧部，所述导向管的中心管腔的远侧部具有的直径小于导向管的中心管腔的近侧部的直径，这样以使至少一部分导管被放置在导向管的中心管腔的远侧部内。该方法可以包括插入导向管穿过安装在立体定向系统中的导向止挡适配器和导向块适配器。

本发明进一步提供如所要求保护的方案所述的装置、系统和方法。

附图说明

从下面结合附图的详细描述中，本发明将被更充分地理解，其中：

图1是示例性微导管的立体图；

图2是示例性立体定向系统的立体图；

图3是示例性末梢保护装置的立体图；

图4是图3所示的末梢保护装置与图1的微导管的立体图；

图5是图3所示的末梢保护装置与图1的微导管的另一个立体图；

图6是图3所示的末梢保护装置与图1的微导管的另一个立体图；

图7是图3的末梢保护装置、图1的微导管、和示例性立体定向系统的立体图；

图8是图3的末梢保护装置、图1的微导管、和示例性立体定向系统的另一个立体图；

图9是图3的末梢保护装置、图1的微导管、和示例性立体定向系统的另一个立体图；

图10是图3的末梢保护装置、图1的微导管、和示例性深度止挡的立体图；

图11是图3的末梢保护装置、图1的微导管、图10的深度止挡、和示例性立体定向系统的立体图；

图12是图3的末梢保护装置、图1的微导管、和另一个示例性立体定向系统的立体图；

图13是示例性导向管的立体图；

图14是图3的末梢保护装置、图1的微导管、图13的导向管、和另一个示例性立体定向系统的立体图；

图15是图3的末梢保护装置、图1的微导管、图10的深度止挡、和图13的导向管的立体图；

图16是图3的末梢保护装置、图1的微导管、图10的深度止挡、和图13的导向管的另一个立体图；

图17是另一个示例性立体定向系统的立体图；

图18是图3的末梢保护装置、图1的微导管、图10的深度止挡、图13的导向管、示例性导向止挡适配器和示例性导向块适配器的立体图；

图19是图3的末梢保护装置、图1的微导管、图10的深度止挡、图13的导向管、和图18的导向止挡适配器和导向块适配器的另一个立体图；

图20是图3的末梢保护装置、图1的微导管、图10的深度止挡、图13的导向管、图18的导向止挡适配器和导向块适配器、和示例性立体定向系统的立体图；

具体实施方式

本文公开的方法和装置总体提供针对具有小末梢的装置(如，微导管)的保护。本文公开的方法和装置一般也有利于市售的立体定向系统与具有小末梢的装置(如，微导管)的连用。

现在将描述某些示例性实施例以提供对结构、功能、制造的原理，以及本文公开的方法、系统和装置的使用的整体理解。这些实施例的一个或多个实例示出在附图中。本领域技术人员将会理解，本文具体描述的以及示出在附图中的方法、系统和装置是非限制性的示例性实施例，本发明的范围仅由权利要求书限定。结合一个实施例示出或描述的特征可以与其它实施例的特征组合。这样的修改和变型将被包括在本发明的范围内。

在一些实施例中，末梢保护装置具有套管形式。套筒可以通过剪切一段管子或者利用挤出、模制和/或机加工工艺来形成。套筒可以包括贯穿其中纵向延伸的、由相对薄的壁限定的中心管腔。套筒可以在导管(或者类似的小末梢装置)上滑动以保护导管末梢免于在操作或使用期间破坏或损坏。末梢保护装置可以被构造成安置在导管或其它装置上，以使其覆盖和保护微型末梢。末梢保护装置可以通过使用定位螺钉或卡合机构、或者可以被很轻易地卸载以使导管在需要时滑动穿过套筒的其它机构被固定在导管上。该末梢保护装置可以与导管一起(例如与预安装在导管末梢上的保护装置一起)包装和运输。

在使用中，外科医生/使用者可以利用套筒作为参照对齐导管与立体定向系统。一旦对齐，末梢保护装置和导管可以滑入立体定向系统内(末梢保护装置的尺寸适于配合现存的系统)。一旦滑入立体定向系统内，使用者可以松开末梢保护装置上的定位螺钉以使导管进一步滑进脑部或其它组织。末梢保护装置的近端可以具有大的外径(od)止挡或轴环，其在导管被插入脑部时不能滑入立体定向系统内部。一旦导管被插入脑部，立体定向系统的定位螺钉可以拧紧在导管上的末梢保护装置的套筒上(由于所述薄壁)，以使其固定就位并防止导管滑动。末梢保护装置可以是兼容磁共振成像(mri)的，使其不会干扰磁共振(mr)成像。

图3示出末梢保护装置300的示例性实施例，该末梢保护装置具有定位螺钉和大直径的止挡部分。如图所示，末梢保护装置300包括细长套筒302。套筒302的远侧部320d具有的外径小于套筒的近侧部302p的外径。套筒302的外径在近侧部和远侧部连接处可以是弯曲的、倾斜的、阶梯式的或渐缩的，以提供过渡部或肩部304。所述过渡部304可以充当肩部或止挡表面以限制末梢保护装置300向远侧推进穿过圆柱形开口比如立体定向系统的开口的程度。中心圆柱形管腔306延伸穿过末梢保护装置300从套筒302的近端至套筒远端。管腔306的尺寸和结构适于容纳贯穿其中的导管的至少一部分。末梢保护装置300还包括螺纹拧装在通道310中的定位螺钉308，该通道垂直于中心管腔306延伸。定位螺钉308沿第一方向旋转可以有效地使定位螺钉在通道310内推进，以使其伸进中心管腔306并接合导管或其它插入其中的器具。定位螺钉308沿相反的第二方向旋转可以有效地撤回通道310内的定位螺钉，这样以使其不会伸进中心管腔306且不会接合导管或其它插入其中的器具。

图4示出了末梢保护装置300以及用于增强对流递送的微导管100的示例性实施例。应该理解，任何种类的微导管或其它仪器可以与所述末梢保护装置连用。示例性微导管装置在下列参考文献中公开，其中每个的全部内容通过援引被纳入本文：题目为“多向微流体药物递送装置”的美国专利公开第2013/0035560号、题目为“具有文丘里效应的微流体药物递送装置”的美国专利公开第2013/0035574号、题目为“具有整合球囊的多向微流体药物递送装置”的美国专利公开第2013/0035660号、题目为“用于减少或防止递送系统中回流的系统的方法”的美国专利申请第14/132,762号、题目为“增强对流递送设备、方法和应用”的美国专利公开第2010/0098767号、题目为“带有换能器插管组件的生物体内化合物的超声辅助增强对流递送”的美国专利公开第2013/0046230号。

如图5所示，微导管100可以被插入穿过末梢保护装置300的中心管腔306。定位螺钉308可以被拧紧以将末梢保护装置300固定至微导管100，并防止末梢保护装置相对于微导管的纵向平移。微导管100还可以被定位以使微导管的末梢104从末梢保护装置300的远端突出，如图6所示。末梢保护装置300和微导管100的这种相对定位通常只在微导管被插入立体定向系统之后才会使用，但使用者可能希望在插入之前将末梢104滑出末梢保护装置以确认输注期间的流体流量等，然后在将导管插入穿过立体定向系统之前缩回末梢至末梢保护装置。

末梢保护装置可与任何种类的立体定向系统连用。例如，如图7至图9所示，末梢保护装置300可与购于美敦力公司的商标为navigus的这种类型的立体定向系统200连用。所示的立体定向系统200包括具有锁环206的基底204以及可以相对于基底的多种角度定位的杆体208。杆体208包括定位螺钉210以固定插入穿过该杆体内管腔202的装置。在使用中，基底204被安装在病患的一部分(如形成在病患头盖骨上的钻孔)之上。

如图7所示，微导管100可以通过使用末梢保护装置300作为视觉和接触参照对齐杆体208中的小孔202而不损坏导管末梢。末梢保护装置300的远侧部302d的外径大小适于与杆体208的中心管腔202的内径基本相配，以使末梢保护装置紧密配合在立体定向系统200内，如图8所示。如图9所示，末梢保护装置300可以向远侧被推进到杆体208内，直至末梢保护装置的肩部304接合杆体的近端并阻止进一步插入。末梢保护装置300上的大直径止挡部302p从而可以防止末梢保护装置穿过立体定向系统200被推进太远。末梢保护装置300的远侧部302d具有的长度基本对应于杆体208的长度，以使在末梢保护装置被插入直至肩部304时，末梢保护装置的远端对齐立体定向系统200的远端。

一旦末梢保护装置300被插入穿过杆体208，末梢保护装置的定位螺钉308可以被松开以允许微导管100相对于末梢保护装置和杆体被纵向平移，这样以使导管末梢可以向远侧被推进至病患处或者向近侧从病患处被缩回。杆体208上的定位螺钉210可以被拧紧在末梢保护装置300上以相对于杆体固定导管100和末梢保护装置。

末梢保护装置300的最远端也可以被制得尖锐，在末梢保护装置被完全推进立体定向系统200时，末梢保护装置的远侧末梢可以延伸进头盖骨中并穿过硬脑膜，以确保硬脑膜和相应的解剖结构被刺穿且在插入期间不会干扰导管微末梢104。例如，末梢保护装置300的远侧末梢可以是尖头的或者以其它方式尖锐，且在插入穿过立体定向系统200时可以延伸超出头盖骨几毫米。末梢保护装置300的长度因此可以根据立体定向系统来选择，它将被用来实现期望程度的突出。在示例性使用方法中，导管100及细长的有尖锐的末梢保护装置300可以被插入穿过立体定向系统200，以使末梢保护装置的远侧末梢延伸穿过头盖骨，越过硬脑膜几毫米，从而打开、撕裂和/或刺穿硬脑膜。导管100和末梢保护装置300然后可以被移除，且末梢保护装置的尖锐末梢可能被破坏或折断(例如，沿着被穿孔的卡合部段或易碎部分)以暴露出末梢保护装置的管腔306。末梢保护装置300和导管100然后可以被重新插入并如上所述地使用。

如图10所示，深度止挡312可以用于设定期望的微导管100的插入深度并防止过度插入。所示的深度止挡312包括可以相对导管100纵向滑动的轴环314，且可以包括用于接合导管的手拧螺钉316以固定所述轴环在相对其的固定纵向位置上。特别地，定位螺钉316可以选择性地定位，以使定位螺钉的末梢延伸进入轴环314的中心管腔318以接合布置于其中的微导管100。随着微导管100向远侧被推进穿过末梢保护装置300，轴环314最终接触末梢保护装置的近端，以防止导管的进一步插入。深度止挡312因此可以沿着导管100滑动并锁定就位以设定最大插入深度。导管100还可以包括在导管本体102上的深度标记以帮助使用者以期望的计算深度放置深度止挡312。

在一些实施例中，末梢保护装置可以具有标准长度以允许末梢保护装置、导管以及立体定向系统之间的简单深度配准。在一些实施例中，末梢保护装置的远侧部具有约5cm的长度，末梢保护装置的近侧直径增大部分具有约1cm的长度，这样末梢保护装置具有约6cm的整体长度。因此，在其外侧壁带标记深度刻度的导管可以被推进至末梢保护装置至6cm标记处，表示导管的远端对齐(即，不突出也不凹陷于)末梢保护装置的远端。类似地，末梢保护装置可以被完全推进至具有5cm杆体长度的立体定向系统，以使末梢保护装置的远端对齐(即，不突出也不凹陷于)立体定向系统的远端。

在一些实施例中，末梢保护装置的中心管腔具有的内径可以相当于(即，基本等于或略微大于)导管的外径。例如，末梢保护装置的中心管腔可以具有约0.5mm至4.0mm的直径。在一些实施例中，末梢保护装置的中心管腔可以具有约1.5mm的直径。在一些实施例中，末梢保护装置的中心管腔可以具有约3.0mm的直径。

虽然上文显示和描述了示例性微导管100和示例性立体定向系统200，人们将会理解末梢保护装置300可以具有的尺寸或者以其它方式被构造成适于与任何种类的导管或其它小末梢装置一起作业，且同样地可以具有尺寸或者以其它方式被构造成适于与任何种类的立体定向系统、杆体、筒夹、套管、框架等一起作业。另外，可以提供一个或多个固定装置、适配器、导向器或其它配件以促成末梢保护装置和/或微导管与特殊的立体定向系统的连用。

示例性立体定向系统包括可购于美敦力公司的navigus系统和可购于博医来公司的varioguide系统。这两个系统都是“无框架的，”意思是它们被直接安装至病患头部或安装至病患头部附近，且不需要传统立体定向程序的功能性“框架”。

如上所述和如图11所示，末梢保护装置300的尺寸适于被容纳在navigus系统200中的内管腔中。例如，末梢保护装置300的远侧部302d可以具的长度有等于杆体208长度，这样在末梢保护装置被插入直至近侧直径增大部302p时，末梢保护装置的远端对齐于枢转杆体的远端或中心，其通常充当系统200中的深度参照点。这可以有利地允许导管100、末梢保护装置300和系统200之间的简单深度配准。在一些实施例中，末梢保护装置300的远侧部302d具有约5cm的长度。

类似地，如图12所示，末梢保护装置300的长度可以被选择以对应于varioguide系统圆形导向块400的直径，从而有利于导管100、末梢保护装置300和系统之间的深度配准。

在一些实施例中，导向管可以被提供，以促进末梢保护装置300和/或导管100与立体定向系统之间的联接。图13示出导向管500的示例性实施例。如图所示，导向管500具有细长本体502与贯穿其中纵向延伸的中心管腔504。中心管腔504的内径是阶梯式的，这样管腔包括尺寸适于容纳末梢保护装置300的远端302d的直径增加近侧部504p和尺寸适于紧贴容纳从末梢保护装置远端突出的导管100部分的直径减小远侧部504d。导向管500还包括具有扩大外径的近端502p，这样在导向管的外部限定肩部506。在使用中，导向管500向远侧被插入穿过立体定向系统的导向块，直至肩部506接合导向块。末梢保护装置300被插入到导向管500的中心管腔504中，这样末梢保护装置被支撑和稳定在立体定向系统中。在导向管500的近端包括侧开口508，以容纳用于锁定末梢保护装置300就位在中心管腔504中的定位螺钉510。导向管500的扩大近端502p可以具有标准长度(如1cm)以便于长度记录。导向管500还可以包括渐缩的远端512，用于轻松插入导向管至立体定向系统的导向块。

图14示出示例性的带框架的立体定向系统-可购于integralifesciences公司的crw框架。如图所示，导向管500具有的尺寸可以适于配合现有的框架600的导向块602，并帮助将导管100从导向块引导至头盖骨604的顶部。例如，导向管500可以具有0.25英寸(”)的外径以对应于框架的导向块602的内径。导向管500因此可以允许框架600与微导管100一起使用，该微导管将不会以其它方式装配在导向块602中。在一些实施例中，可以提供包括多个导向管的套件，所述多个导向管具有不同的长度。因此，根据目标深度，框架600的弧形部移向或移离病患头盖骨604，从而具有适当长度的导向管可以被选择，以使导向管支撑在导向块602和头盖骨604之间延伸的微导管100的全长或者该全长的相当一部分。

图15是联接至末梢保护装置300和深度止挡312并且对齐于导向管500的微导管100的示意图。图16是插入穿过导向管500的微导管100和末梢保护装置300的示意图。如图所示，末梢保护装置300可以被推进，直至末梢保护装置的扩大近端302p接合导向管500的近端表面。

图17示出另一个示例性有框架的立体定向系统-可购于医科达公司的leksell框架。如图所示，系统700包括安装至框架的弧形部704的上导向止挡702。系统700还包括安装至臂708的下导向块706，其从弧形部704朝向病患头盖骨710向下延伸。在一些实施例中，可以提供导向止挡适配器802和导向块适配器804以促成导向管500、末梢保护装置300和/或导管100与leksell系统700或其它类似系统的联接。

图18显示出微导管100(与深度止挡312和末梢保护装置300一起)、导管500、导向止挡适配器802和导向块适配器804。这些部件以装配的形式被示出在图19中，且安装于图20的leksell框架700。

如图所示，导向止挡适配器802可以是圆柱形盘，其具有尺寸适于容纳导向管500的内径和尺寸适于装配在立体定向系统700的导向止挡702内的外径。导向止挡适配器802可以包括限定出外部肩部806的扩大近端802p。

如图所示，导向块适配器804可以是圆柱形套筒，其具有尺寸适于容纳导向管500的内径和尺寸适于装配在立体定向系统700的导向块706内的外径。导向块适配器804可以包括限定出外部肩部808的扩大近端804p。侧开口810、812可以形成在导向止挡适配器802和/或导向块适配器804中，以容纳用于将导线管500锁定就位的定位螺钉814、816。在使用中，导向止挡适配器802和导向块适配器804被分别装配至立体定向框架700的导向止挡702和导向块706，并且被调节至期望的高度。导向管500然后可以被插入穿过适配器802、804，并且可以通过拧紧导向止挡适配器802和导向块适配器804的定位螺钉814、816被稳固在固定的纵向位置。微导管100和附接的末梢保护装置300然后可以被插入穿过导向管500。在相对于末梢保护装置推进微导管100至期望深度之前或之后，导向管500的定位螺钉可以被拧紧以固定末梢保护装置300至导向管。末梢保护装置300的定位螺钉308也可以被拧紧以将微导管100固定于相对于末梢保护装置的固定纵向位置。

应该理解，类似的适配器可以被制成以配合其它框架，以促成本文公开的末梢保护装置和微导管的立体定向使用。本文公开的系统和方法可以促成利用立体定向系统和微导管的精确药物靶向递送(例如，借助增强对流递送)。在示例性实施例中，例如使用核磁共振成像，立体定向系统被固定至病患。微导管和相关联的末梢保护装置可以利用本文公开的、针对病患目标位置的一个或多个导向管、导向块适配器和/或导向止挡适配器被联接至立体定向系统。微导管然后可以根据立体定向引导被推进病患，直至微导管的一个或多个流体排出口被定位在目标位置。含药流体然后在正压力下被注入，以借助对流增强递送将药物递送穿过导管至目标位置。

本文公开的末梢保护装置、深度止挡、固定装置、适配器、导向件和其它部件或装置可以利用任何种类的技术包括挤制、模制、机加工及其组合来制造和生产。本文公开的末梢保护装置、深度止挡、固定装置、适配器、导向件和其它部件或装置可以由各种材料包括硅酮、聚氨酯、聚酯、聚四氟乙烯、膨体聚四氟乙烯、不锈钢、钛、聚碳酸酯、聚氯乙烯、迭尔林、铝、聚醚醚酮、塑料、金属及其组合来制得。

虽然通过参考具体实施例已经描述了本发明，人们应该理解在所描述的本发明构思的精神和范围内可以做出许多改变。因此，本发明不限于所描述的实施例，而是具有下列权利要求书的语言所限定出的全部范围。