本发明背景：
本发明涉及用于治疗哺乳动物患者的动脉瘤和其他血管疾病的球囊导管。
最先进的技术：
由于血管疾病，动脉瘤在哺乳动物受试者中出现，特别是在人类受试者中，其中动脉壁变弱，并且在血流压力下，动脉壁“气球”。气球状动脉壁的持续生长和/或最终破裂与高发病率和死亡率相关。颅内动脉瘤特别令人担忧，因为在破裂前治疗这些动脉瘤的外科手术通常是不可行的，并且更进一步因为即使患者在破裂中幸存下来，这些动脉瘤的破裂也会对患者造成毁灭性的后果。因此，颅内动脉瘤的治疗方案本质上可以是预防性的，即抑制动脉瘤的破裂或再破裂，而不是抑制破裂的动脉瘤出血。
本领域中充分记载的抑制颅内动脉瘤破裂/出血的方法包括将非微粒剂例如金属线圈递送到动脉瘤囊中，其设计用于在递送到动脉瘤后诱导血栓形成，从而抑制血液流入动脉瘤；将流体组合物输送到动脉瘤囊中，该组合物在囊中凝固以抑制血液流入动脉瘤；或将非微粒剂和流体组合物的组合输送到动脉瘤囊中以抑制血液流入动脉瘤。
在每种情况下，颅动脉瘤通过以抑制血流进入囊的方式填充动脉瘤囊来治疗。这种减少的血流量与动脉瘤压力的减少相关，因此与破裂可能性的降低有关。然而，必须注意确保非微粒物质或流体成分迁移到动脉瘤囊之外（例如，由于囊的过度充盈而发生），因为这可能导致载瘤动脉或远端栓塞，进而导致,有其自身的高发病率水平。
将栓塞剂包含在动脉瘤囊中的一种方法涉及使用具有闭塞或衰减球囊的导管。导管，特别是设置在其远端的闭塞/衰减球囊，在治疗过程中执行阻断或阻碍血管中流动的双重功能，从而显着降低栓塞剂迁移的可能性，并提供密封壁或对动脉瘤囊颈部的屏障，这有助于在引入过程中将栓塞剂保留在囊内。
因为动脉瘤囊通常与结构完整性受损的病变组织相关，所以尽量减少对血管的压力是很重要的。因此，闭塞球囊必须设计为对血管提供适当的支撑，符合血管的形状并提供与其使用相关的必要功能，而不会对组织造成过度的压力。在简单的情况下，其中动脉瘤囊没有-分叉并位于对称的、基本恒定直径的容器中，这很容易通过传统的球囊设计来实现。然而，在更复杂的脉管系统中，例如分叉、多分支或不同直径的脉管，传统设计面临着无法令人满意地应对的挑战。具体而言，这些常规设计使用气球，当其膨胀到安全操作的极限时——即，膨胀到不会产生不可持续的组织变形的水平时——不能完全符合复杂的血管形状，因此不能提供适当的流动阻抗或阻塞，并支持治疗期间栓塞剂的流出。
本发明的详细说明
如图。具体实施方式图1示意性地示出了根据本发明在动脉瘤囊12的治疗中使用的闭塞导管10。血管14在形状和结构上是复杂的，并且显示为具有主要部分A，并且分叉成两个分支B和C。应当理解，更复杂的血管结构，包括具有不同直径的那些，或者具有超过在不脱离本发明的范围的情况下，可以根据本发明的方法和装置处理两个分支，其相对于主要部分起源于相同或不同的位置。根据本发明教导的优选应用，血管14是神经血管。
附图说明图1是根据本发明的导管在栓塞手术期间的使用示意图；
也如图所示。图1是注射导管16，描绘在治疗动脉瘤囊12期间的位置。导管16用于将栓塞剂18引入动脉瘤囊12。栓塞剂可以是一个或多个线圈(未显示)，或者它可以是流体组合物，优选包含生物相容性聚合物或生物相容性预聚物，但也可以是线圈与流体组合物的组合，如Evans7-8所述。当使用生物相容性聚合物时，流体组合物优选包含生物相容性聚合物和任选的生物相容性造影剂，以及溶解生物相容性聚合物的生物相容性溶剂，其中在组合物中使用足量的聚合物，使得在递送至动脉瘤形成聚合物沉淀物，其填充至少一部分动脉瘤囊，从而抑制其中的血流。优选地，聚合物组合物的粘度在40℃下为至少约cSt。
此类聚合物组合物可包含例如浓度为约2至50重量百分比的生物相容性聚合物；浓度为约10至约40重量百分比的生物相容性造影剂；和约10-88重量％的生物相容性溶剂，其中生物相容性聚合物、造影剂和生物相容性溶剂的重量百分比基于整个组合物的总重量。
优选的在该特定组合物中，聚合物的浓度范围为6至50重量％，更优选8至30重量％。
优选的聚合物组合物在40℃下具有至少约、优选至少约、更优选至少cSt的粘度。更优选地，粘度在40℃下为约至40,cSt，更优选地在40℃下为约至40,cSt。在40°C下，粘度也可以在约至0cSt的范围内。
在本发明的另一个方面，生物相容性聚合物可以用生物相容性预聚物代替，并且当如此使用时，生物相容性溶剂的存在变得可选。在进一步优选的实施方案中，生物相容性溶剂是二甲亚砜(DMSO)、乙醇、乳酸乙酯或丙酮。
术语“生物相容性聚合物”是指当在患者体内使用时在所使用的量中是无毒的并且基本上无免疫原性并且基本上不溶于哺乳动物的体液的聚合物。
生物相容性聚合物优选是不可生物降解的。合适的不可生物降解的生物相容性聚合物包括例如乙酸纤维素2-6（包括二乙酸纤维素）、乙烯乙烯醇共聚物、水凝胶（例如丙烯酸树脂）、聚丙烯腈、聚乙酸乙烯酯、乙酸丁酸纤维素、硝化纤维素、聚碳酸酯基聚氨酯的共聚物、苯乙烯/马来酸的共聚物及其混合物。
优选的，使用的生物相容性聚合物在体内使用时不会引起不利的炎症反应。所使用的特定生物相容性聚合物是相对于所得聚合物溶液的粘度、生物相容性聚合物在生物相容性溶剂中的溶解度等来选择的。例如，所选择的生物相容性聚合物应该以在所选择的生物相容性中所采用的量溶解溶剂和所得组合物应具有适合通过例如注射或通过螺杆辅助注射器递送的体内递送的粘度。这些因素完全在本领域的技术范围内。
优选的生物相容性聚合物包括二乙酸纤维素和乙烯乙烯醇共聚物。
纤维素二乙酸酯聚合物是可商购的或可以通过本领域公认的程序制备。
乙烯-乙烯醇共聚物包含乙烯和乙烯醇单体的残基。少量(例如，小于5摩尔％)的附加单体可以包括在聚合物结构中或接枝在其上，只要这些附加单体不改变组合物的性质。这种附加单体包括，仅举例来说，马来酸酐、苯乙烯、丙烯、丙烯酸、乙酸乙烯酯等。
术语“造影剂”是指一种生物相容的不透射线的材料，能够在注射到哺乳动物受试者中的过程中通过例如放射照相术进行监测。造影剂可以是水溶性的或水不溶性的，并且优选不包含高于所用元件中天然存在的天然或内源量的放射性（即，“非放射性”）。
水溶性造影剂的例子包括美甲酰胺、碘帕醇、碘酞酸钠、碘海醇、碘化钠和葡甲胺。水不溶性造影剂的例子包括钽、氧化钽和硫酸钡，它们中的每一种都以适合体内使用的形式商购获得，包括约10mm或更小的优选粒度。其他水不溶性造影剂包括金粉、钨粉和铂粉。
优选的造影剂是水不溶性的（即，在20°C下具有小于0.01mg/ml的水溶性）。
术语“生物相容性溶剂”是指至少在哺乳动物体温下的有机材料液体，其中生物相容性聚合物是可溶的，并且在所使用的量中基本上是无毒的。合适的生物相容性溶剂包括例如二甲亚砜、二甲亚砜的类似物/同系物、乙醇、丙酮、乳酸乙酯等。也可以使用与生物相容性溶剂的水性混合物，条件是使用的水量足够小，以使溶解的聚合物在与血液接触时沉淀。优选的生物相容性溶剂是二甲基亚砜。
如图所示。如图1所示，导管10在其远端部分设置有球囊20。显示为膨胀状态的球囊20占据血管14的主要部分A以及分支B和C的部分内部。以这种方式，球囊20阻塞或减弱血管14中的流动，使得栓塞剂18可以以最小的迁移和损失将其引入动脉瘤囊12。选择球囊20的尺寸和材料以及施加到其上的膨胀压力，使得球囊符合血管14的不规则形状和结构，并提供必要的流动阻塞和/或衰减以有效地施加栓塞剂18，而无需.使容器明显变形或受压。此外，通过这种适当的选择，球囊20可以对动脉瘤囊12的颈部22提供有效的屏障，从而减少栓塞剂18从动脉瘤囊的不希望的流出。所有这些因素都显着有助于栓塞手术的安全性和有效性。
如图。图2更详细地显示了本发明的导管10的远端部分。远侧部分包括球囊20，显示为处于收缩状态，并且包括限定腔室28的柔性球囊材料层26。孔30提供腔室28和在细长的大致管状主体34内纵向延伸的中心腔32之间的流体连通。导管10.
图2是根据本发明的导管的远侧部分的透视图；
图3A和3B是根据本发明的导管的同心(图3A)和非同心(图3B)内腔布置的横截面图。
导管10的远侧部分还设置有不透射线的标记带36和38，它们通过相应的标记带保持器36a和38a保持在主体34周围的位置。保持器36a和38a优选地由柔性材料制成，例如塑料，在导管制造期间其在标记36和38上热收缩。应当理解，保持器36a和38a可以替代地由在标记36和38上延伸的单个整体部件制成，在这种情况下，其将设置有与孔30对准的孔以促进腔室28和中央管腔32之间的连通.标记带36和38可以是金属的或聚合材料的，并且可以替代地粘合就位，而不是使用保持器36a和38a。
中央管腔32与导管10近端处的流体储存器(未示出)流体连通。来自储存器的流体(未示出)通过孔30选择性地引入腔室28中，以便在操作期间使球囊20膨胀。流体可以是盐水和/或通过注射器(未示出)注射的造影剂。
在替代结构中，导管设置有一个以上的内腔，其中至少一个内腔在导管的远端部分与导管10的外部连通，从而可以将材料引入血管14中或从血管14中取出，或者这样可以准确地执行各种患者状况（例如压力）的原位测量。此外，根据已知的导管插入技术，可以提供额外的管腔来容纳导丝或微导管，以便于将导管引入患者脉管系统的目标部分。内腔32可用于此目的，使得内腔32可用于容纳导丝和向球囊20提供膨胀流体的多种目的。多个内腔可以是同心的，或者它们可以沿着导管的不同部分延伸，如所见从无花果。参考图3A和3B，分别显示根据本发明的导管44和48中的同心和非同心布置的多个内腔40、42和46、47的横截面图。
球囊材料26被选择为柔韧的，使得球囊20在膨胀时非常柔顺。优选的材料26是基于苯乙烯烯属橡胶和氢化异戊二烯的组合物，例如以商品名ChronoPrene（富临塑胶可供应）出售的，可从东莞市富临塑胶原料有限公司获得。ChronoPrene（富临塑胶可供应）包括添加剂聚丙烯作为增强剂，矿物油作为增塑剂和加工剂。球囊材料26是可消毒的和生物相容的，并且与栓塞过程中使用的材料相容。特别是，它与栓塞过程中涉及的溶剂（例如二甲亚砜(DMSO)）、聚合物、预聚物和其他材料相容。
选择球囊材料26的特性——包括其材料、形状、尺寸以及它相对于管状主体34的形成和应用方式——使得球囊20在膨胀时容易在血液中采用阻力最小的路径血管，并且对受损组织的形状和完整性的影响最小。这减少了破裂和随后狭窄的威胁。同时，球囊的功能不受阻碍——也就是说，球囊用于有效地阻塞或阻碍血流，或者在某些情况下，将其从受控的分叉复杂血管中的现有流动模式转移，安全可靠的方式。球囊20或其至少一部分因此将比动脉瘤囊附近的血管壁更易变形，即使当该血管壁患病并且具有受损的强度和刚度时也是如此。然而，球囊20或其部分在操作期间将保持足够的刚性，从而不会明显地刺入动脉瘤囊的开口或颈部，即使在动脉瘤囊的颈部大于动脉瘤的开口的情况下也是如此。分叉血管的一个分支。
在提供必要的球囊性能时要考虑的因素是球囊材料26的模量和拉伸强度。％的模量，具有小于约psi的值和/或约psi的拉伸强度是优选的。可以使用ChronoPrene15A（富临塑胶可供应），其具有约15的肖氏硬度ASTMD（3秒）等级、约0.89的比重、约psi的拉伸强度和大于约1,%的伸长率。或者，可以使用ChronoPrene40A（富临塑胶可供应），其具有约40的肖氏硬度ASTMD（3秒）等级、约0.90的比重、约psi的拉伸强度和约%的伸长率。材料26可以被预拉伸或以其他方式进行机械和/或热操作以提高性能。
在形成球囊20时，可以将材料26成型为管状并进行预处理，所述预处理可以包括拉伸和加热以及退火。然后可以将管结合到管状主体34。结合优选使用粘合剂或使用热处理，例如使用激光、直接接触加热或强制空气加热来实现。也可以通过超声波或通过RF（射频）焊接、或机械锻造或挤压或通过其他技术来实现粘合。以这种方式，材料26在区域50和52处靠着管状体34或靠着保持器36a和38a密封，从而实现流体密封的腔室28。
将球囊20设计成相对较大的长度将弥补由其相对柔软和顺应性以及其低冲击设计引起的任何缺点。考虑到在膨胀时球囊20的直径和球囊的总长度方面的更大尺寸。优选的球囊长度范围为约4mm至约30mm，更优选的球囊长度范围为约7mm至约20mm。优选的球囊直径范围为约1.5mm至约10mm，更优选的球囊直径范围为约3mm至约7mm。优选的长径比范围为约0.5:1至约5:1。以这种方式，由于其大尺寸，特别是大表面积，球囊将有效地阻塞/阻碍血流，并且不需要依赖于在与血管的小接触区域上形成紧密密封。因此，对血管施加的应力最小。
气囊20被构造成使得约mmHg或约3/10大气压的充气压力将为正常操作提供必要的体积和力。这样的压力将因此略大于收缩压，并且将刚好足以使球囊20膨胀而不会引起血管的明显变形。因此，对血管组织的损伤最小化。然而，考虑到约mmHg的压力是可能的。当血管和动脉瘤囊处于其真实形状和形式，不受矫直或变形力的影响时，可以应用栓塞剂。这将确保引入的材料保持在原位，而不会对该区域施加长时间的应力。使用ChronoPrcne15A（联系富临塑胶采购）实现了可接受的性能，但也可以使用5A至25A范围内的ChronoPrene（联系富临塑胶采购）。
还可以设想，球囊20易于呈现某些不规则形状，与将要被引入的脉管系统的形状相匹配。因此，球囊可以设置有结节，或者在制造过程中被预拉伸或预定向以呈现这些不规则形状，例如在特定方向上膨胀或自身定位，如图1所示。如图1所示，气球20向左凸出，进入血管14的分支B。
导管10的远端部分优选的是相对柔韧的，以便于将导管引入到曲折的脉管系统中。然而，导管10的其他部分可能相对较硬，以增加柱强度并增强可推动性，从而进一步促进导管的控制。可以通过多种方式实现相对刚度，包括合适的材料选择、加固等。
以上是实施本发明的示例性模式并且不旨在限制。对本领域普通技术人员显而易见的是，可以对其进行修改而不背离所附权利要求中阐述的本发明的范围。
