專利名稱：最小創傷的血管內治療設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及醫療設備。具體地說，本發明涉及用于治療內部體腔例如動脈/靜脈 或其它中空器官的基于插管的醫療設備。
背景技術：
血液循環系統疾病是目前世界上人類死亡的主要原因，并且在年輕病人中出現該 疾病的人數不斷增加。另外，全球社會也正在出現這樣一種趨勢，人們正在更大程度上暴露 于與心血管疾病相關的越來越多的因素中。例如，最近愛爾蘭國內報紙頭版文章“Tipping the scales =Childobestiy levels triple”(The Irish Examiner 22/11/04)讓公眾關注到在愛爾蘭人社會中肥胖癥 人數的增長速度。另外，針對死亡原因的統計數據展現出該問題的真實程度，在愛爾蘭在 1998-2003 (包括端點)期間，國內40%的死亡是由心血管系統疾病引起的(來源愛爾蘭 中央統計局)。該趨勢不僅是國家問題，而且在1998年在國際上也得到回應，在美國，所有 死亡人數的39%是由于心血管系統疾病造成的(國家人口統計報告2000，第48卷，No. 11， 7月24日)。動脈硬化癥(血管病)是在動脈管壁內斑塊的累積。在該疾病處于后期時，流向 器官例如心臟的血液減少，因此會出現心臟病發作或其它急性病癥。過去采用球囊血管成 形術來將動脈粥樣硬化的動脈重新打開。該手術涉及在動脈堵塞位置處給微型球囊充氣。 球囊的膨脹擠壓了斑塊并且使動脈壁擴張，這使得動脈重新打開至其原始的直徑，并且恢 復了血流(球囊血管成形術可以單獨使用或者作為搭支架手術的附加手術)。血管成型球 囊充氣至大約為24atm的高壓(等同于350p. s. i (2. 4X106Pa)，這是在平均車胎中的充氣 壓力的10倍)。在這種高壓下，會導致動脈壁的嚴重損傷。在這種高壓下，會導致動脈壁的 嚴重損傷。在許多情況中，高壓球囊血管成形術不能使動脈中的堵塞擴張，因此需要專門的 設備來使該損傷部分擴張，或者進行搭橋手術。這導致例如在美國專利No. 5196024中所披露的切割球囊的發展。該專利披露了 用于采用具有切割邊緣的球囊插管在血管壁中制作出縱向切口來使患病血管擴張或重新 貫通的設備和方法。自從這首個專利提交之后，在開發出更好的切割球囊中已經做了許多努力，其重 點在于改進切割球囊的刀片保護能力。在上述美國專利No. 5196024中所披露的球囊插管中，處于其塌陷狀態中的球囊 的塌陷部分用來在球囊插管的插入和取出期間防止刀片切割血管壁。該結構的一個缺點在 于沒有防止刀片破壞球囊自身。美國專利申請號2005/0137617公開了一種旨在克服這個缺點的切割球囊。公 開了一種可彈性擴張的拆疊元件，該拆疊元件可形成有一壁，當所述可拆疊元件處于松弛 (即不受力)狀態時，所述壁基本上形成管狀。所述管狀元件限定了一管軸線，并且可以具 有延伸穿過所述壁的軸向對齊的切口。所述元件可以用于將連接到所述球囊上以及位于所述管狀元件的內腔中的切割元件覆蓋。在球囊充氣期間，所述元件可以變形，從而將切割元 件的頂端暴露出來，以允許進行組織切割。0，Brien等人的美國專利申請No. 2005/0119678公開了一種可選的解決方案，其 中在球囊上安裝有由硬度相對較低的柔性材料制成的可壓縮護套，用來在切割球囊組裝和 將切割球囊送至治療地點的過程中保護各切割元件的工作切割表面。每個護套比對應的 切割元件從縱向軸線延伸得更遠，并且在球囊充氣的過程中其首先與組織接觸。一旦在組 織與護套之間形成接觸，進一步對球囊充氣將導致護套在組織和可充氣球囊之間徑向地壓 縮，從而將工作切割表面暴露出以便進行組織切割。Weber的美國專利申請No. 2004/0133223也披露了對延伸以覆蓋切割球囊上的刀 片的切割刃的彈性材料的使用，所述彈性材料在擠壓下變形以允許切割刃刺穿。上述美國專利No. 5196024也披露了對覆蓋整個球囊的保護性護套的使用。護套 的連續性被縱向凹槽打斷，所述縱向凹槽用于容納、導引和保護(球囊的)切割刃尖端。所 述保護形護套在球囊充氣之前將切割刃運送并保持在適當位置上的過程中防止血管損傷。 當球囊充氣時，保護性護套的槽打開，以允許切割刃刺入血管壁，并通過尖利的邊緣產生切 口。在放氣后，所述切割刃縮回到保護性護套后面，從而因此避免了在切割球囊的撤回過程 中對血管造成損傷。在美國專利No. 5196024的一個實施方案中披露了對于暴露的刀片損 壞球囊這個問題的一個可替換的解決方案，其中所述刀片被重新放置在圍繞球囊的塑料外 套上。所述外套的連續性被縱向狹縫打斷，在球囊充氣時，所述縱向狹縫的尺寸增大。在美國專利No. 5797935中披露了一種類似的結構，其中用于與可充氣血管成形 球囊共同使用的球囊觸發力集中器包括至少一個細長柔性板，安裝在所述細長柔性板的外 表面上的細長切割刀片以及連接到細長柔性板的每一端上用于將所述細長柔性板固定到 血管成形球囊上的彈性環形帶。上述切割球囊現在通常用于高度鈣化病變或頑固的病變，有些時候自己單獨使用 或在安放支架之前使用。但是，已經發現這些設備易于失效、相對較大并且難于在脈管系統 中操縱，并且通常特別貴。一個最大的問題在于在切割球囊充氣后將切割球囊去除。在一些情況下，球囊的 壓力導致切割刃或刀片深深地刺入血管壁中。為了隨后撤回所述刀片，會需要一個很大的 力。在每個上述切割球囊的示例中，放氣后的球囊自身可以提供這個縮回力。已知在縮回 刀片的過程中會出現困難，并且在極端的情況下取出切割球囊是不可能的，從而由于被鉤 在(先前植入的)支架中而導致切割球囊留在患者的冠狀動脈中。因此所需的是一種現有的切割球囊的替代品，該替代球囊將更有效、更易于使用 并且更安全。如上所述，切割球囊用于重新打開通常由于血管疾病而導致形成的堵塞血管。但 是，切割球囊不能用于治療這種血管疾病。隨著人們死于血管疾病的趨勢不斷增長并且年 輕患者越來越容易使他們自己患上肥胖癥以及同時伴隨增加患上糖尿病的危險，必須要想 出創新有效的治療方法來治療年輕的以及傳統的年長血管疾病患者。這些趨勢連同技術進 步一起，導致了經插管技術每年近似20%的增長速度。這個增長速度的主要驅動之一是冠狀藥物洗脫支架；但是，還有很多領域不能有 效地使用這些支架；即，慢性完全閉塞、外周動脈疾病以及易損斑塊。此外，需要新的設備和治療方法來治療與藥物洗脫支架相關的再狹窄和與裸金屬支架相關的支架內再狹窄。由于 沒有哪種技術可以充分地治療這些狀況，因此所有之前提到的這些領域均代表重大的未解 決的臨床需求。局部給藥方面的進展已經證實在冠狀領域十分有效，由此藥物洗脫支架在防止支 架內再狹窄方面取得了重大的突破。在BostonScientific主辦的TAXUS IV試驗中，將在 Express-I的平臺上TAXUSSR藥物洗脫支架與相同裸金屬Express-I支架相比較，已經證實 通過使用等價的藥物洗脫支架可以將裸金屬支架9個月時的支架內再狹窄從24. 4%降低 M 5. 5% (Journal of Interventional Cardiology 2004 ;Vol. 17，No. 5，p279)。采取局部 給藥而不是全身治療，這在管狀藥物洗脫支架中提供了極好的結果；進一步的治療如基因 治療和干細胞治療需要某些形式的局部給藥設備，原因是這些治療涉及生產耗時、昂貴的、 極小數量的分子/化合物。對于基因治療來說，全身性的非有效方法不能節省成本，原因是 大部分分子/化合物不能到達要求的靶位_因此需要一種不同的更有效的方法。目前動脈硬化、特別是治療阻塞的冠狀動脈的現有技術水平涉及藥物洗脫冠狀支 架的植入。這種治療可以重新建立心肌缺血區域的血液流動。但是，由于疾病的不同階段 或由于血管疾病影響不同的血管所引起的某些情形是不能植入支架的。在這些情形下必須 采用不同的策略。未來治療方法，如用于分子心臟病學和分子血管介入的生物治療局部給 藥處于臨床醫學的前沿，并且有希望為下一代患者提供治療。這些新的治療方法可以對存 在以下狀況的患者的生命質量產生變化慢性完全閉塞(CTO)CTO是動脈腔管的完全阻塞，并且估計所有冠狀血管成形手術的10-20%都 涉 及 CTO (Freed and Safian, The Manual of InterventionalCardiology,3rd ed ； p287)。CTO可能出現在其它動脈中，例如股動脈。股動脈中的CTO限制血液向患者腿部 的其余部分流動，并且可能導致危險的肢體缺血，從而可能會出現潰瘍和壞死，并且在某 些情況下需要截肢。此外可能會出現輕微的血管生成(形成新血管)，從而允許少量血 液到達小腿。血管生成在一些情況下是生命攸關的。血管生成的過程可以通過注射血 管內皮生長因子(VEGF)而人為地被加速，在Nicol等人的CTO的動物模型驗證中(Acta PhysiologicaScandinavica 2002, Vol. 176，Iss. 2，pl51)表明 VEGF 注射可顯著地增加 CTO 的豬模型的動脈分支的數量以及分支區域。通過鼓舞人心的動物模型的試驗結果，可以期 待這種形式的用于CTO的基因治療近期可以被轉用到臨床應用中，如果出現這種應用，則 醫師會需要一種安全有效的插管用于輸送治療溶液。外周動脈疾病(PAD)PAD與冠狀動脈疾病狀況相似。在PAD中，脂肪堆積建立在動脈壁的內襯層中，主 要在通向腎、胃、手臂、腿以及腳的動脈中。這會引起單個器官或肢體的機能失調。PAD與 冠狀動脈疾病略有不同，其影響靠近身體表面的動脈而不是受到充分保護(來自外部機械 載荷)的心臟動脈。不能在PAD中安全地使用不銹鋼或鈷鉻支架，因為當它們承受過度的 外部載荷時，由于材料的塑性使得它們不能保持它們的形狀。在這種情況下，外部載荷會引 起在動脈腔內的瞬間的阻塞以及必然的血流損失。外周動脈的挑戰性的解剖、長期完全閉 塞的蔓延、以及許多獨特的機械載荷都導致股胭和胭下介入中的高再狹窄率，并且在1至3 年的臨床跟蹤中，具有表面股動脈狹窄的患者的通暢率小于50% (Radiology, 1994 ；191 ；P727-733)。支架對于外周動脈來說似乎是不適當的治療選擇，必須采用不依賴于解決生物 學問題的機械方案的額外的外圍介入方法和治療策略，即將治療產品局部輸送至這些閉塞 處。支架邊緣再狹窄和支架內再狹窄存在將局部的生物治療輸送至裸金屬支架(BMS)和藥物洗脫支架(DES)邊緣的潛 在可能性。在Serrurys等人的研究中，在IVUS研究中報告了在DES和BMS的近邊緣處的 明顯的再狹窄率，在上支架后6個月的跟蹤觀察中，對于緩慢釋放、中等釋放TAXUS洗脫支 架和裸金屬支架，在近腔區域中觀察到顯著降低(Circulation 2004, Vol. 109，p627_633)。易損斑塊易損斑塊是一種埋藏在動脈壁中的閉塞類型，并且通常可能不會突出并阻塞血 流；現在公認的事實是這種類型的斑塊導致大多數的急性冠狀綜合癥(Cardiovascular Research 1999，Vol. 41，p323_333)。易損斑塊是無癥狀的并且以目前的技術是很難診斷 的。但是，篩選技術和診斷技術的進步(血管內超聲虛擬組織學和熱成像插管)允許這些 閉塞被識別。這種類型的閉塞是非狹窄的并且不要求機械解決方案，更有利地是通過輸送 生物治療溶液到閉塞地點來改變組織的功能。已經發展了許多用于在血管或動脈中直接輸送基因治療產品(或藥物)到目標地 點的基于插管的局部治療輸送設備。標題為“Dimpled porous infusion balloon，，的美國專利 No. 6048332 (Duffy 等 人)公開了具有安裝到插管遠端上的帶凹坑的多孔球囊的藥物輸送插管。在一個實施方案 中，所述球囊被用于向體腔的組織壁輸送治療劑，并且為此目的包括多個形成于球囊外表 面上的凹坑，其中每個凹坑具有至少一個孔，被傳送至球囊內部的流體可穿過所述孔溢出。 應當意識到，在此描述的球囊尤其提供了藥劑輸送到的組織壁的增加的覆蓋，以及被輸送 的藥劑與組織壁之間的更少的創傷性接觸。美國專利No. 5336178 (Kaplan等人)公開了一種具有輸注陣列的血管內插管。一 種血管內插管提供了用于將藥劑注入體腔中的治療地點的裝置以及用于臨近治療地點處 展開注入裝置的裝置，所述裝置彼此獨立地操作。在一個實施方案中，柔性插管主體具有附 接到其遠端并與充氣通道相聯通的膨脹元件，以及在膨脹元件周圍設置并與一個或多個輸 送通道相聯通的注入陣列。所述注入陣列包括多個具有側向定向孔的輸送管道。所述輸送 管道可以徑向地從插管主體延伸以通過利用充氣流體使膨脹元件膨脹從而與治療地點接 觸。可以向輸送通道中引入藥劑并且通過輸送管道中的孔注入治療地點。所述膨脹元件可 以膨脹以在注入之前、注入過程中或注入后擴張所述內腔。標題為"Highefficiency local drug delivery"的美國專利 No. 6369039 (Palasis等人)公開了一種在特定地點將治療藥劑輸送至體腔、脈管系統或組 織中的目標位置的方法。所述方法包括以下步驟提供具有基本上飽和的治療藥劑溶液的 醫療設備；將所述醫療設備引入體腔、脈管系統或組織；在目標位置處以在大約5分鐘內壓 力從大約0至大約5大氣壓的條件下從醫療設備釋放一定體積的治療藥劑溶液；從體腔、脈 管系統或組織抽出所述醫療設備。這種設備的一個問題是其較低的輸送壓力。標題為“Catheter device for intramural delivery of therapeuticagents" 的美國專利No. 5112305 (Barath等人)公開了一種動脈粥樣硬化的血管的治療方法。特別的，治療藥劑通過專用的插管系統被輸送至血管壁的深層，在這個過程中僅對血管內皮有 最小的侵擾。這個系統將允許直接地在粥樣硬化斑塊的地點輸入局部高濃度的藥劑，該藥 劑如果不是這樣使用，則是具有毒性的。所述插管系統和方法將在精確的患病血管段處的 壁內輸送化學藥劑，而不允許藥劑向遠側擴散到血流中去。公開的一個實施方案應用了一 種雙腔插管，所述插管具有與最遠腔的外表面成各種角度的額外的管狀延伸突出部。通過 突然增加外腔中的壓力，所述管狀延伸部將治療藥劑輸送至血管壁深處的位置。這是當將球囊與針頭相結合的技術尚未發展時的早期的應用針頭的設備的實例。 此外，球囊由于具有與突出部相關的孔，因而在不是密封的時候需要對球囊充氣，而這不是 可以感覺到的并且可能會因為過量的治療藥劑被輸送到血流中而不是目標地點處而引起 一些問題。同樣還存在球囊放氣的問題。Barath同時在隨后的美國專利No. 5，615，149中描述了具有切割刃的球囊插管。 在一個實施方案中提供了護套(參見圖12和13)。與Naimark等人(見下文)的相同，球 囊必須在護套被接觸之前膨脹。標題為"Device for injecting fluid into a wall of a blood vessel，，的美 國專利No. 5873852 (Vigil等人)，公開了一種用于將流體注射到血管壁的治療區域的方法 和設備。所述設備的第一種方案包括安裝到插管上的可充氣球囊和多個向外伸出并與球囊 一起運動的注射器。至少一個流體通路連接每個與流體源流體連通的注射器。在使用該設 備的過程中，球囊首先位于靠近治療區域的血管處。之后，球囊被充氣以將注射器插入血管 壁中。隨后，來自流體源的流體被輸入流體通路并且穿過注射器進入治療區域。因此應當意識到，在輸送和抽出所述設備的過程中，所述針頭可以自由地引起內 皮表面的損傷。標題為“Pluralneedle injection catheter”的美國專利No. 5354279 (Hofling) 公開了一種用于注射流體(如藥物)到體腔(靜脈或其它中空器官)中的插管。所述插 管具有可插入體腔內的頭部，并且包括可移動地設置在收回和伸出的位置之間的中空的針 頭，以及安裝到與頭部相對的插管的一端上的操作機構，該操作機構可操作地連接到針頭 上以向外地移動針頭的前端與體腔的所述壁接觸，從而通過中空的針頭直接地向需要治療 的體腔的壁部分供應流體或藥物。球囊可以被設置在插管頭部的前部，并且可以通過延伸 穿過插管的通道被充氣或放氣。這種針頭注射插管是很難使用的，并且需要額外的步驟使 操作者進行精度控制，并且可能容易導致某些形式的錯誤。由于難于控制針頭的推進機構， 因此可能會出現針頭的無法預測的推進，并且可能出現血管穿孔，而這兩種情況都是非常 不理想的。f示H為“Method and apparatus for drug and gene delivery，，禾 No. 6197013 (Reed等人)公開了一種用于治療患者的裝置和方法。所述裝置包括具有一表 面的展開機構。所述裝置還包括至少一個設置在展開機構表面的探頭。所述探頭從展開機 構的表面延伸25微米至1000微米。所述裝置還包括包覆在探頭表面的材料。治療的方法 包括放置具有從展開機構的表面延伸出小于1000微米的探頭的材料的步驟。之后，具有將 探頭插入優選的患者血管中的步驟。隨后的步驟是通過驅動展開結構從而所述材料可以與 血管相接觸，從而從血管的內部穿透血管的內壁。這種設置的一個問題在于，盡管所述保護性護套在擴張之前被移除，但是支架或插管的外側上的尖銳探頭可能會在輸送和移除支架的過程中引起損傷。f示 H "Local drug delivery injection catheter"白勺 _ Bl 禾0 No. 6283947 (Mirzaee)公開了一種用于在患者體內向特定的位置注射藥物的插管，所述插 管包括從插管的近端延伸至注射端口的藥物輸送腔。所述插管包括用于成角度地向外推進 注射端口遠離插管的主體進入動脈壁從而可直接將藥物注射入動脈壁的機構。所述插管包 括在近端處或靠近近端的注射端口以及用于成角度地導向注射端口遠離插管的中心軸線 并進入動脈壁(注射端口是用于將藥物或其它材料引入患者的結構，所述注射端口典型的 為中空的針頭)。在一個實施方案中，插管包括用于接收引導線的引導線腔，所述引導線可 以在患者的脈管系統中將插管導向至理想的位置。同時，在一個實施方案中，所述插管包括 多個針頭，每個針頭可以以從插管的中心縱向軸線向外的角度被操縱，從而針頭可以將藥 物或藥品注射到周圍的組織中。在針頭展開之前，所述針頭被如此保持，即它們基本上平行 于插管的縱向軸線平放。在一個實施方案中，球囊向著插管的遠端設置，以向外地推進針頭 進入動脈壁。在另一個實施方案中，提供有其它的機械裝置用于向外地推進所述針頭。這種設備所存在的問題包括操作困難，在使用后推進護套困難，以及缺乏靈活性。標題為"Substance delivery apparatus and a method of deliveringa therapeutic substance to an anatomical passageway，，的美國專利 No. 6494862 (Ray 等 人)公開了一種插管組件，所述插管組件具有設置在其遠端的球囊。所述球囊能夠被充氣 從而可選擇地從塌陷形態擴張到膨脹形態。注射器組件與插管組件的輸送腔流體連通，以 允許治療物質被注射入組織的通道。所述注射器組件包括當球囊從塌陷形態被充氣到膨脹 形態時從第一位置向著第二位置樞轉的部分。注射器組件的所述部分還可以在球囊放氣時 從第二位置向著第一位置樞轉。這種設備的一個問題是所述樞轉可能引起內部動脈壁的撕 裂/損傷。f示 IS % "Method for delivering medication into an arterial wallfor prevention of restenosis”的美國專利No. 6695830 (Vigil等人)公開了一種用于在血管 壁內防止再狹窄的方法，其中要求藥物在預定位置被輸送至血管壁中并且隨后以預定模式 擴散。為輸送藥品，具有膨脹元件的插管被推進至患者的脈管系統中直到膨脹元件到達理 想位置。所述膨脹元件隨后膨脹以迫使分配器進入血管壁到達適當的深度。藥物隨后通過 分配器被泵送以產生相等間隔的、局部的藥物輸送，其隨后擴散以對血管壁中的環形容積 用藥。Naimark等人在美國專利公開號No. US2004/0044308描述了一種用于輸送生物學 活性材料的裝置，所述裝置包括插管、球囊、球囊上的微型針頭，并且進一步包括護套。所述 護套被描述為由金屬制成。討論的一種替換是護套由可膨脹材料制成。所述護套可選擇地 具有多個用于設置微型針頭的端口或由能夠被那些針頭穿透的材料制成。Naimark等人的 設備的球囊被充氣時，球囊向外移動以接觸所述護套，并且一旦建立接觸，則所述護套可以 與球囊一起膨脹。這種構造可以例如從該文獻的附圖5a中看出。使護套徑向向外隔開并 且遠離微型針頭(在Barath等人的專利中(前文)的刀片的外部)保證了當球囊未膨脹 時保護血管不被撕裂。US5336178 (Kaplan等人)描述了一種用于向治療地點輸注藥劑的血管內插管。其 使用了一系列孔以輸注所述液態藥劑。在某個實施方案中描述了一種內部彈性體套管(見圖13和14A)。所述設備無需涉及治療工具如針頭或切割刃。美國專禾IjNo. 6051001 (Borghi)、EP0697226 (Igaki)、US6018857 (Duffy 等人)和 WO 98/22044都描述了用于在例如插管上加載支架的設備。應當意識到，當前設備用于輸送治療藥劑到動脈壁或用于安全地或有效地提供切 割作用。這部分是由于向體內(例如體腔)引入(尖利的)工作工具十分困難，所述工具 以這樣一種狀態被引入，即在插入或移除的過程中所述工具不與血管壁接觸，但是其可以 被展開以與血管壁的目標區域接觸，并且在使用后回到所述設備無需工具接觸血管壁就可 以從血管中移除的位置，以允許從身體安全的移除。此外，當前設備受到它們應用領域的限 制。當前設備通常承受的另一個問題是球囊的不完全放氣或放氣失敗。這可能導致嚴重的 安全問題，因為必須要求球囊可以快速地并且完全地放氣，以允許插管在不引起血管壁的 損傷的情況下將插管從血管中移除。因此，需要一種基于局部插管的治療輸送設備，當插管正在被操縱到合適位置時 允許隱藏治療工具(如針頭或刀片)，以允許將所述設備安全地輸送到所需的治療區域，并 且在輸送過程中不會引起動脈壁內襯層的損傷。還需要一種用于在插管上加載的可替換的 加載設備。如上所述，輸注插管裝置是已知的基于插管的切割設備。在US5558642、 US6638246、US6733474、US6280414、US5571086、US6478778 和 US5336178 中披露了其進一步 實例。但是，到目前為止，還沒有實現任何采用了切割和輸注這兩種技術的設備，其中在正 在將插管插入到規定位置時切割工具例如刀片也隱藏，從而允許將該設備安全地送到所期 望的治療區域，而不會在輸送期間對動脈管壁的內部襯墊造成損害。因此，期望提供一種高效和有效的基于插管的局部治療設備，所述局部治療設備 可以被用于將基因治療產品(或藥物)直接輸送到目標地點，和/或所述局部治療設備可 以設有可在體內用于處置某個部位的切割工具。還期望提供一種能夠用于多個產品應用中的基于局部插管的治療輸送設備。還期望提供一種設備，其可被用于血管/動脈中的一個以上的地點。這個特征在 彌漫性外周疾病或對于具有多個易損斑塊的動脈尤其有益。還期望提供一種在使用后能夠進行迅速并且安全放氣的輸送設備。還期望提供提供一種具有充分柔性從而允許插管通過曲折的動脈的輸送設備。還期望提供一種輸送設備，與目前使用的插管相比，所述輸送設備可以均勻地輸 送(并且因此分配)治療液體，例如包含藥物的治療液體。還期望提供一種用于打開阻塞血管的改進的切割工具。還有，更期望提供一種采用了切割和輸注兩種技術的輸送設備。

發明內容
因此，本發明提供了一種用于治療人體或動物體內血管的血管壁的目標區域的設 備，所述設備包括可膨脹部分，用于使所述設備從允許在血管內行進至所述目標區域的收縮形態徑 向地膨脹至允許治療所述目標區域的膨脹形態；保護性護套，其拉伸裝配在所述可膨脹部分上，以在所述可膨脹部分上施加使所述設備從膨脹狀態徑向地收縮至收縮形態的壓縮力，并且在所述設備處于收縮形態時，在 所述可膨脹部分上施加壓縮力；以及至少兩個間隔開的治療工具，其從所述可膨脹部分徑向向外延伸，其中在所述設 備的收縮形態中，所述工具被保護在所述保護性護套中，并且在所述設備的膨脹形態中，所 述護套的厚度減小以將所述工具暴露出來以便與所述血管壁的目標區域接觸。本發明因此提供一種簡單但是有效的結構，其可以解決許多與前面描述的現有技 術相關的問題，包括在使用后可膨脹部分的不塌陷。在可膨脹部分的非膨脹形態上的護套的預拉伸形態足以使可膨脹部分返回到非 膨脹形態。通常，護套將如此構造，從而其必須(預先)拉伸至少10%，更理想的是至少 12%，例如至少15%，從而與可膨脹部分的非膨脹形態過配合。因此在可膨脹元件的(彈 性)拉伸配合中存在勢能。優選的是，所述可膨脹部分為球囊。這是一種簡單但是有效的結構。一般來說，在本發明范圍內采用的治療工具可以是用于切割或劃開血管壁的刀 片。可選的是，所述治療工具可以采取不同的形式，例如針頭(如空心針頭或微型針頭)，其 中所述設備可以用作給藥設備，用于將治療藥物輸送至所述血管壁中。當使用針頭時，優選 地所述設備還包括與所述針頭流體連通的藥物輸送系統，以將治療物質穿過所述針頭輸送 至血管壁內。所述藥物輸送系統可以包括位于保護性護套中的多個儲存器。可選的是，所 述藥物輸送系統可包括通過(柔性)管道系統連接到針頭的(多內腔)供給軟管。所述護 套因此為將球囊插管用于具有一個或多個治療目標地點的工具的設備提供了可能。優選的是，所述保護性護套由彈性聚合物構成，如硅酮或聚氨基甲酸乙酯材料或 橡膠。聚氨基甲酸乙酯可以為將工具固定到護套上提供更多的選擇。優選的，所述保護性 護套在其內限定有多個孔，在所述孔中或在所述孔下方設置所述治療工具。所述設備還可以包括至少一個標記(如不透射線標記)來輔助所述設備的定位。 這樣可以緊密地監測所述設備的位置。所述設備可以裝配有頭錐體。所述頭錐體在插管與護套前端之間提供了過渡輪 廓。這意味著由于插管和安裝于其上的護套尺寸(直徑)不同，因此在向前行進的過程中， 所述設備更不容易碰到阻力。所述頭錐體允許設備在其中行進的血管更平緩的拉伸。同樣 為了將所述設備從其工作位置收回，設置尾錐體，其在所述插管和護套的尾端之間提供過 渡輪廓。這也允許回縮方便。根據本發明，還提供一種保護性護套，用于裝配到用于治療人體或動物體內血管 的血管壁的目標區域的設備上，所述設備包括可膨脹部分，用于使所述設備從允許在血管內行進至所述目標區域的收縮形態徑 向地膨脹至允許治療所述目標區域的膨脹形態；至少兩個間隔開的治療工具，其從所述可膨脹部分徑向向外延伸，所述保護性護套用于裝配(任選地拉伸裝配)到所述可膨脹部分上，以在所述可 膨脹部分上施加使所述設備從膨脹形態徑向地收縮至收縮形態的壓縮力，其中，在所述設 備的收縮形態中，所述工具被保護在所述保護性護套中，并且在所述設備的膨脹形態中，所 述護套的厚度減小以將所述工具暴露出來以便與所述血管壁的目標區域接觸。通常所述可 膨脹部分將已經受到來自所述護套的收縮力或在膨脹時立即受到來自護套的收縮力。
根據本發明，還提供一種護套，其裝配到用于治療人體或動物體內血管的血管壁 的目標區域的球囊插管上，所述護套用于拉伸裝配到球囊上，以在所述球囊上施加壓縮力， 從而使所述球囊從膨脹形態徑向地收縮至收縮形態，所述護套包括安裝在所述護套中以便從所述球囊徑向向外延伸的至少兩個間隔開的治療工具， 其中，在所述球囊的收縮形態中，所述工具被保護在所述護套中，并且在所述球囊的膨脹形 態中，所述護套的厚度減小以將所述工具暴露出來以便與所述血管壁的目標區域接觸。要理解的是，為了過裝配可膨脹元件如球囊，所述護套具有環形(環形壁或環形 體)結構。理想的是，所述護套在環形方向上基本上是連續的。如果例如所述護套在環形 方向上不連續，例如開有任何實際長度的狹槽，則不連續性(狹槽)在膨脹過程中的效果會 變得更大，例如所述狹槽變寬。在這種情況下，所述護套的厚度將不會減小以使所述工具暴 露出以便與血管壁的目標區域接觸。要理解的是，在這些的實施方案中，所述護套用作治療工具的載體，所述治療工具 可以被連接或被安裝到所述護套上或護套內。優選地，所述護套由彈性聚合物例如硅酮構 成。通常所述工具被安裝為從所述護套向外突出。通常不會將所述工具直接安裝到可膨脹 元件上。這種設置避免了工具/可膨脹元件的相互作用問題，而這種相互作用又會導致由 于穿孔、纏結等引起的設備故障。在一個實施方案中，所述治療工具可以是一個或多個針頭，例如空心針頭。所述護 套還可以包括內部護套，其包括外表面，在所述外表面上設有多個用于儲存治療化合物的儲存 器；設置在所述內部護套上的外部護套；其中，每個所述針頭包括底座部分和注射部分，每個底座部分位于所述內部護套 的外表面上的儲存器上方，每個注射部分從所述內部護套徑向向外延伸并且通過限定在所 述外護套內的配合孔被接收；當治療工具為針頭時，所述護套可以用于將標準球囊插管轉換為基于插管的藥物 輸送設備。在一個可替換實施方案中，所述治療工具可以是切割工具，例如刀片，或微型手術 刀。所述護套優選地在其外表面上包括許多微型手術刀。這些手術刀最初可通過護套的外 輪廓相對于動脈壁隱藏。所述護套可在其外表面上包括至少一個突起，其中每個突起比每個切割工具從護 套的外表面徑向向外延伸得更遠。優選的是，每個突起都是可塌陷的。在優選的實施方案中，每個突起都具有中空的 內凹穴(中空中心)，其中在所述球囊的膨脹形態中，護套的變形導致所述凹穴被拉平，因 此減小了突起在徑向方向上的尺寸，從而暴露出每個切割工具。隨著球囊膨脹使得護套變 形，所述突起因此變得平坦。當球囊被充氣時，護套的輪廓變得平滑并且切割刃被暴露。此 外所述護套允許最佳的球囊折疊和最小的球囊抽出阻力，使得可以更安全并且更容易地使 用設備。所述(硅酮)護套具有許多功能，(i)當操縱插管達到規定位置時保護動脈壁不 受所述工具(手術刀刀片)傷害，(ii)防止球囊/工具(刀片)直接接觸，從而所述球囊 不會被刀片切開，(iii)無論何時都保持所有工具(刀片)與球囊垂直，(iv)輔助球囊放氣到其原始輪廓，這樣將隨后減小球囊的抽出阻力，(V)與現有技術相比，所述護套允許球囊 最佳的折疊，這將減小插管的輪廓。要理解的是，當所述治療工具為刀片時，護套可以被用于將標準血管成形球囊轉 換為切割球囊。所述護套還可以具有至少一個標記，如不透射線的標記，以輔助所述護套的定位。所述突起可以成對的設置，并且理想的是設置至少一對突起-各位于治療工具的 相對側上。這保證了有效保護工具。理想的是，至少一個突起具有彎曲的外表面。這個彎 曲的輪廓又使得能夠輕松地在血管中移動所述設備-因為沒有會卡住或纏住的角狀部。在 這一方面，具有彎曲的外表面如凸面是很有利的。本發明的發明人發現一種提供有效保護但是同時形狀適合于在血管等中行進的 適當結構，其中至少一個突起的橫截面形狀基本上為橢圓形。已經發現這種形狀提供了有 效的保護并且可以有效地塌陷成實質上為圓形的結構。理想的，所述至少一對突起朝向彼 此會聚到所述工作工具上方的位置。這樣朝向工具的造型允許所述突起有效的保護以及有 效的收回(導致護套的厚度整體大幅度地減小)。當設置成對的突起時，所述突起對的橫截面形狀基本上為橢圓形。如上所述，理想的是，在膨脹形態中，所述護套包括至少一個在拉平時為基本上圓 形形狀的突起。實質上這意味著護套的厚度從未膨脹時的護套/突起厚度減小至膨脹的護 套/被拉平的突起的厚度。在一個實施方案中，工具的底端凹入所述護套中。理想的是，所述工具為切割工 具，并且切割工具的底端凹入所述護套中。這意味著例如當形成所述護套時，所述工具可以 被模制在所述護套中。為了避免所述工具從凹槽中脫開(例如由于所述凹槽的拉伸)，理想 的是在鄰近凹入的切割工具處，例如在切割工具下方，在護套上設置抗拉伸元件，從而防止 護套的局部拉伸。要理解的是，本發明的護套通常采取環形圈材料的形式。作為具有由于存在從護套的環形圈突出的突起而中斷的外部輪廓的可選方案或 除此之外，本發明的發明者發現有利的是在所述環圈內形成至少一個中空的內凹穴，其中 在球囊的膨脹形態中，護套的變形使得所述凹穴被拉平。所述凹穴的出現可能意味著所述 環圈的厚度可以更大，但是盡管如此，外部輪廓仍然不會被突起打斷。治療工具可以被容納在至少一個中空凹穴中，并且在球囊的膨脹形態中，護套的 變形使得所述凹穴被拉平，從而將治療工具暴露以供使用。在所述凹穴中是一種內部殼體， 所述凹穴延伸跨過工具，從而所述工具不會延伸超出凹穴的外部輪廓。所述工具因此被有 效地保護。可選擇的，所述凹穴設置有孔，在球囊的膨脹形態中，所述工作工具通過所述孔 延伸。要理解的是，可以設有多個凹穴，每個凹穴均容納一個工作工具。但是理想的是可 替換地或額外地提供(在材料圈中)至少一個沒有容納工作工具的凹穴。這種凹穴可以被 用作控制凹穴，以控制護套的厚度減小。這種凹穴可被大致鄰近工作工具設置，以保證護套 厚度更大程度的減小。這樣又可以允許工具被更大程度的暴露出來。理想的是，設有多個 凹穴，且每個凹穴都沒有容納工作工具。還要理解的是，本發明的任何護套可以被組裝以用于在具有膨脹元件的插管(如球囊插管)上操作。本發明還涉及一種用于將可拉伸管狀護套加載到球囊插管上的球囊插管護套加 載設備，所述加載設備包括拉伸部分，用于拉伸所述護套以使所述護套裝配到球囊插管上，從而所述球囊插 管可容納于所述護套中；如此調整所述設備，從而當所述護套被拉伸時，所述球囊插管可以滑入所述護套 中。所述設備允許方便地將所述護套裝配到設備上。特別地所述設備可以用于將根據本發 明的護套加載到插管上。拉伸部分可以包括多個可相對于彼此膨脹以拉伸所述護套的元件。這允許輕松地 卡緊和裝配所述護套。可選擇地，所述元件設置用于從內部卡緊護套。所述護套可以卡緊 在其環形圈內并且向外拉伸。一種簡單的結構是所述元件為卡緊指狀件。通常可通過使可 膨脹元件遠離彼此移動而膨脹，從而拉伸所述護套。在一種結構中，可插入在可膨脹元件之間的推桿適用于使可膨脹元件移動分開。 理想的是，所述推桿為中空的，以允許插管通過推桿插入。為進行適當地定位和/或保護， 在插入護套的過程中，所述插管可容納于中空的保護性元件中。所述中空的保護性元件可 以是適用于使可膨脹元件移動分開的推桿。在一種結構中，拉伸部分可以拆卸以將拉伸的護套釋放到插管上。可選的是，所述 拉伸部分可以切斷或折斷以將護套釋放到插管上。理想的是，所述拉伸部分從護套上可滑動地分離，以將拉伸的護套釋放到插管上。 這是一種易于使用并且將護套有效地釋放到插管上的方法。本發明還提供一種可選的用于將球囊插管護套加載到球囊插管上的加載設備，所 述加載設備包括第一和第二中空細長(圓筒形)管狀部分，其以首尾相連的定位方式可釋放地互 連，以形成具有內表面和外表面的內管，所述內表面限定了一中心通道，球囊插管可通過所 述中心通道進給，護套能夠拉伸裝配在所述外表面上；以及第一和第二中空(圓筒形)套管部件，其以首尾相連的定位方式可釋放地互連，以 形成包圍所述內管和任何安裝于所述內管上的護套的外部套管。本發明還提供了一種用于將護套加載到球囊插管上的方法，其包括以下步驟提供具有拉伸部分的加載設備；將護套接合到所述拉伸部分上；必要時，使所述拉伸部分膨脹以充分地拉伸所述護套，以及將拉伸的護套過裝配到插管上；將護套釋放到插管上。本發明還提供了用于將管狀護套加載到球囊插管上的組裝球囊插管護套加載設 備，所述加載設備包括加載設備和裝配到其上的護套。因此，提供了一種基于局部插管的治療設備，其基于利用有效和安全的技術來治 療在血管壁中的病變/損傷部位的技術平臺，用作治療物質輸送設備或切割設備。所述技 術為基于插管的系統，該系統利用柔軟護套(例如由硅酮/或定制的微型結構材料制成) 的材料特性，在將插管推進到其使用部位的過程中相對于動脈壁隱藏治療工具(如注射針頭)。當插管位于其預期的使用位置時，將球囊充氣。在一個實施方案中，其中所述治療 工具為針頭，這迫使一系列針頭徑向向外；球囊的膨脹使得護套在球囊上拉伸，而位于球囊 與護套之間的針頭通過護套中的孔被推出，并且向前進入動脈壁中的病變區域或需要輸送 藥物的區域處。所述設備依賴于這個原理以便一開始隱藏所述針頭，并且隨后當球囊充氣時利用 護套材料的不可壓縮特性以允許針頭暴露在藥物輸送處。該技術提供了一種安全的方法 論，從而在將插管放置就位時使插管對動脈壁造成最小破壞的條件下輸送治療藥劑。分散的針頭結構與目前使用的插管相比可以允許藥物均勻地分配。通過這種方法 對動脈壁造成的最小損傷，因此引起的新內膜增生不是本發明的設備的主要問題。要理解的是，可以將所述設備用于多于一個地點，因為所述護套可以使球囊和針 頭收回到其原始的位置。這樣，所述設備可以移動到下一個治療地點處。這個特征對分散周 圍性疾病或具有多個易損斑塊的動脈是有益的。這個特征還減小了設備的球囊收回阻力。還要理解的是，所述護套同時保護球囊不與工具接觸。工具與球囊之間的接觸是 不理想的，因為這樣會導致球囊被刺穿。本發明設備的主要優勢是治療工具在插管內被隱藏的方式以及利用護套材料的 特性將所述工具暴露在正確的位置的方式。此外，使用這個設備，藥物輸送的方法與目前使用的方法相比更有效。正是這兩個方面將本發明與目前可用的產品和目前尚未用于臨床的專利產品區 分開來。先前的設計裝有可能會傷害動脈壁的暴露的針頭，并且先前的局部藥物輸送插管 從未是非常有效的，它們僅能向所需區域輸送大約15%的藥物。本發明的設備所采用的方法在手術過后總會使球囊放氣，從而彈性護套會產生自 動的球囊放氣和針頭縮回。這消除了對球囊放氣問題的所有疑問。而現有技術的設備不具 有這種失效安全結構。本發明與現有技術之間的進一步的區別在于在收回和膨脹位置上，所述套管總是緊密地裝配在球囊上。彈性材料用來隱藏工具。可以對所述護套進行改進以用于任何球囊插管。此外，本發明可以用作許多不同應用的平臺技術，用作獨立設備或當前處理的附 加部件(例如模塊)，以防止在藥物洗脫支架的輸送過程中近端或遠端的再狹窄。由于當前向動脈壁輸送治療藥劑的設備，以及用于擴張患病血管的設備不象所提 出的平臺技術一樣安全或有效，此外當前的設備還在其應用領域方面受到限制，而本發明 的技術平臺設計成可以具有多個產品應用，因此所述技術可以提供顯著的經濟回報。要理解的是，可以調整所述設備的幾何形狀和結構設計以與所期望的應用相適 應。例如，當用作慢性完全閉塞插管時，所有的針頭都朝向插管的前部，輪廓可以略微改進， 并且可以使用特定的球囊幾何形狀以應對病變的幾何形狀。本發明的設備還可以用于向裸金屬支架(BMS)和藥物洗脫支架(DES)的邊緣進行 局部生物治療輸送。根據本發明的設備可以與支架輸送插管結合。這種模塊的設計將不會損害支架輸送插管的橫穿能力(cross-ability)或輪廓。在BMS中，以這種方式使用本發明可以減小 支架內再狹窄。這種模塊可以允許向動脈壁直接注射抗增生藥物，而無需進行復雜并且昂 貴的藥物洗脫聚合物涂敷。對于DES的藥物輸送模塊而言，預期必須對所述材料特性或幾何形狀進行輕微的 改變以與所述支架擴張的材料特性或幾何形狀相匹配，從而可以對整個輸送(支架和藥 物)使用一個單獨的球囊，當所述支架由心臟病醫生保持在合適的位置時可以注射藥物。本發明可以用于向損傷部位輸送生物治療溶液。根據本發明，還提供了一種在人體內或動物體內治療血管壁的一個或多個目標區 域的方法，所述方法包括以下步驟a)提供一種設備，所述設備包括可膨脹部分，其用于使所述設備從允許在血管內行進至所述目標區域的收縮形態 徑向地膨脹至允許治療所述目標區域的膨脹形態；保護性護套，其裝配(任選地拉伸裝配)在所述可膨脹部分上，以在所述可膨脹部 分上施加使所述設備從膨脹形態徑向地收縮至收縮形態的壓縮力，并且在所述設備處于收 縮形態時在所述可膨脹部分上施加壓縮力；以及至少兩個間隔開的治療工具，其從所述可膨脹部分徑向向外延伸，其中在所述設 備的收縮形態中，所述工具被保護在所述保護性護套中，并且在所述設備的膨脹形態中，所 述護套的厚度減小以將所述工具暴露出來以便與所述血管壁的目標區域接觸；b)將處于收縮形態的所述設備插入所述血管的內部；c)推進所述設備通過所述血管以到達所述目標區域；d)提供膨脹力以使所述可膨脹部分膨脹，從而將所述工具暴露以便與所述血管壁 接觸。e)除去所述膨脹力，以允許護套的壓縮力使所述設備從膨脹形態徑向地收縮至收 縮形態；f)重復步驟C)至e)，直到治療完所有的目標區域；以及g)從所述血管中抽出所述設備。在本發明的一個方面，所述方法進一步包括在將所述工具暴露以便與血管壁接觸 后通過治療工具將治療化合物輸送到血管壁中的步驟。當用作易損斑塊插管時，需要做一些改進以允許針頭在對受損的纖維帽引起最小 損害的情況下進入斑塊帽。本發明還提供了一種用于治療人體或動物體內的血管管壁的目標區域的設備的 可塌陷治療工具保護罩，該設備包括可膨脹部分，其用于使所述設備從允許在血管內行進至所述目標區域的收縮形態 徑向地膨脹至允許治療所述目標區域的膨脹形態；以及從所述可膨脹部分向外徑向延伸的至少一個治療工具，其中，在所述設備的收縮形態中，所述工具至少部分由所述保護罩保護，并且在其 膨脹形態中，保護罩塌陷以暴露出所述工具以便與血管壁的目標區域接觸；所述保護罩布 置成在保護罩的塌陷作用下從設備中將流體排出。因此，所述保護罩具有兩個功能，第一個功能在于在所述設備在其收縮形態中行進穿過血管時防止血管壁被治療工具損壞。該保護罩的第二個功能在于初始存儲流體例如 治療液，然后在刀片接觸血管壁時將治療液排出到血管的目標區域中。該治療液可以包括 藥物。優選的是，保護罩為保護性護套的一部分，該保護護套拉伸配合在該設備的可膨 脹部分上，以便在該可膨脹部分上施加使得所述設備從其膨脹形態徑向收縮至其收縮形態 的壓縮力，并且在其收縮形態中在可膨脹部分上施加壓縮力。本發明還提供了一種裝配在用于治療人體或動物體內的血管壁的目標區域的設 備上的保護性護套，該設備包括a)可膨脹部分，其用于使所述設備從允許在血管內行進至所述目標區域的收縮形 態徑向地膨脹至允許治療所述目標區域的膨脹形態；b)從所述可膨脹部分向外徑向延伸的至少一個治療工具，所述保護性護套適用于拉伸裝配在可膨脹部分上，以便在可膨脹部分上施加用來 使得所述設備從其膨脹形態徑向收縮至其收縮形態的壓縮力，并且該設備包括至少一個可 塌陷治療工具保護罩，其中，在所述設備的收縮形態中，所述工具至少部分由所述保護罩保 護，并且在所述設備的膨脹形態中，保護罩塌陷以使得工具暴露出以便與血管壁的目標區 域接觸，所述保護罩布置成在保護罩的塌陷作用下從所述設備中排出流體。本發明還提供了一種裝配在用于治療人體或動物體內的血管壁的目標區域的設 備上的保護性護套，該設備包括a)可膨脹部分，其用于使所述設備從允許在血管內行進至所述目標區域的收縮形 態徑向地膨脹至允許治療所述目標區域的膨脹形態；b)從所述可膨脹部分向外徑向延伸的至少一個治療工具，所述保護性護套適用于裝配在可膨脹部分上，以便在可膨脹部分上施加用來使得 所述設備從其膨脹形態徑向收縮至其收縮形態的壓縮力，并且該設備包括至少一個可塌陷 治療工具保護罩，其中，在所述設備的收縮形態中，所述工具至少部分由所述保護罩保護， 并且在其膨脹形態中，保護罩塌陷以使得工具暴露出以便與血管壁的目標區域接觸，所述 保護罩布置成在保護罩的塌陷作用下從所述設備中排出流體。本發明還提供了用于裝配在用來治療在人體或動物體內的血管壁的目標區域的 球囊插管上的護套，所述護套用來拉伸裝配在球囊上，以在球囊上施加用來使得球囊從其 膨脹形態收縮至其收縮形態的壓縮力，所述護套包括至少一個治療工具，其以從球囊向外徑向延伸的方式安裝在護套內；以及至少一個可塌陷治療工具保護罩，其中，在所述設備的收縮形態中，所述工具至少部分由所述保護罩保護，并且在所 述設備的膨脹形態中，保護罩塌陷以將所述工具暴露出以便與血管壁的目標區域接觸；所 述護套布置成在所述保護罩的塌陷作用下從設備中將流體排出。本發明還提供了一種用于治療在人體或動物體內的血管壁的目標區域的設備，該 設備包括a)可膨脹部分，其用于使所述設備從允許在血管內行進至所述目標區域的收縮形 態徑向地膨脹至允許治療所述目標區域的膨脹形態；b)保護性護套，其拉伸裝配在所述可膨脹部分上，以在所述可膨脹部分上施加使所述設備從膨脹形態徑向地收縮至收縮形態的壓縮力，并且在其收縮形態中在所述可膨脹 部分上施加壓縮力；c)至少一個治療工具，其位于所述保護性護套上并且從所述可膨脹部分徑向向外 延伸；以及d)位于所述保護性護套上的至少一個可塌陷治療工具保護罩，其中，在所述設備 的收縮形態中，所述工具至少部分由所述保護罩保護，并且在所述設備的膨脹形態中，所述 保護罩塌陷以使所述工具暴露出以便與血管壁的目標區域接觸；所述保護罩布置成在保護 罩的塌陷作用下從所述設備中排出流體。最后，本發明還提供了一種治療在人體或動物體內的血管壁的一個或多個目標區 域的方法，該方法包括以下步驟a)提供一種設備，該設備包括可膨脹部分，其用于使所述設備從允許在血管內行進至所述目標區域的收縮形態 徑向地膨脹至允許治療所述目標區域的膨脹形態；保護性護套，其拉伸裝配在所述可膨脹部分上，以在所述可膨脹部分上施加使所 述設備從膨脹形態徑向地收縮至收縮形態的壓縮力，并且在其收縮形態中在所述可膨脹部 分上施加壓縮力；至少一個治療工具，其從所述可膨脹部分徑向向外延伸，其中，在所述設備的收縮 形態中，所述設備被保護在所述保護性護套內，并且在所述設備的膨脹形態中，所述護套的 厚度減小以使所述工具暴露出以便與所述血管壁的目標區域接觸；以及至少一個可塌陷治療工具保護罩，其中在所述設備的收縮形態中，所述工具至少 部分由所述保護罩保護，并且在其膨脹形態中，所述保護罩塌陷以使所述工具暴露出以便 與血管壁的目標區域接觸；所述保護罩布置成在保護罩的塌陷作用下從所述設備中排出流 體；b)將處于其收縮形態中的所述設備插入到血管內部；c)使得所述設備前進通過所述血管以到達所述目標區域；d)提供膨脹力以使得所述可膨脹部分膨脹，從而使得所述工具暴露出以便與血管 壁接觸；e)去除所述膨脹力以允許所述護套的壓縮力能夠使得所述設備從其膨脹形態徑 向收縮至其收縮形態；f)重復步驟C)至e)直到已經將所有目標區域治療完；以及g)從血管中將所述設備抽出。在本發明的權利要求中給出了本發明的其它方面。要理解的是，在發明概述中所 述以及在下面詳細說明中更詳細描述的設備、護套、加載設備、方法這些方面可以與在所附 權利要求中給出的本發明的各個方面結合。


下面將參照這些附圖對本發明進行更詳細說明，在附圖中圖1為根據本發明的設備的示意圖。圖2為根據本發明一個實施方案的設備在血管管腔內進行體內操作期間的剖面示意圖。圖3a為在球囊展開前圖2的設備的側剖視圖。圖3b為圖3a的設備沿著在圖3a中的A_A’線剖開的端部剖視圖。圖4a為在球囊展開并且給藥之后圖2的設備的側剖視圖。圖4b為圖4a的設備沿著在圖4a中的A_A’線剖開的端部剖視圖。圖5為根據本發明的設備的另外三個實施方案的一組透視圖。圖6為根據本發明一個實施方案的護套的透視圖。圖7為根據本發明的設備在其擴展狀態中的剖視圖。圖8為圖7的設備在其回縮狀態中的剖視圖。圖9a為根據本發明一個實施方案的切割護套的剖視圖。圖9b為圖9a的護套的刀片區域的特寫圖。圖9c為圖9a的一部分護套在刀片暴露出的其變形狀態中的剖視圖。圖10為本發明的可選護套結構的透視圖。圖11為球囊插管的透視圖。圖12為包括安裝在圖11的插管上的圖10的護套的組件的透視圖。圖13為可以在本發明范圍內使用的切割裝置的一個實施方案的透視圖。圖14顯示出根據圖12的組件的透視圖，它還包括頭錐部。圖15顯示出處于未擴張狀態中的圖10的護套的剖視圖。圖16顯示出處于部分擴張狀態中的圖10的護套的剖視圖。圖17顯示出處于完全擴張狀態中的圖10的護套的剖視圖。圖18在單幅圖中顯示出圖15至17的可逆次序(由雙向箭頭表示)。圖19顯示出另一個可能的護套/治療工具結構的透視圖。圖20顯示出圖19的結構沿著圖19中的A-A線剖開的剖視圖。圖21顯示出用于在內部(在凹穴中)容納工具例如針的本發明護套的另一種可 能的結構的透視圖。圖22顯示出處于未擴張狀態中并且具有安裝在其中的工具的根據圖21的護套的 剖視圖。圖23顯示出處于擴張狀態中并且工具處于工作位置中的根據圖21的護套的剖視 圖。圖24顯示出處于將護套設置在球囊插管上面的位置中的根據本發明的護套裝載 裝置的一個實施方案的透視圖。圖25至27顯示出將護套從裝載裝置轉移到插管上的順序。圖28顯示出已裝載的插管的透視圖。圖29顯示出根據本發明的護套裝載裝置的兩個部分。圖30顯示出組裝好的圖29的兩個部分。圖31顯示出根據本發明的護套裝載裝置的其它部分。圖32顯示出其上安裝有護套的圖29和30的各個部分。圖33顯示出完全組裝好的護套裝載裝置。圖34顯示出在裝載之前現場位于球囊插管上的護套裝載裝置。
圖35至38顯示出在將護套裝載到插管球囊上時護套裝載裝置的各個拆卸階段。
圖39顯示出根據本發明一個實施方案的護套,O
圖40顯示出圖39的護套的剖視圖。
圖41為在動脈管腔內活體操作期間圖39和40的護套的剖面示意圖。
圖42為根據本發明一個實施方案的基于插管I的治療設備。
圖43為根據本發明再一個實施方案的基于插1管的治療設備。
圖44為圖43的儲存球囊的剖視圖。
圖45為根據本發明再一個實施方案的基于插1管的治療設備。
圖46為圖45的儲存球囊的剖視圖。
圖47為根據本發明再一個實施方案的基于插1管的治療設備。
圖48為圖45的儲存球囊的剖視圖，其中更詳細顯示出儲存部分。
圖49為根據本發明再一個實施方案的護套的-一部分的剖視圖。
具體實施例方式在這些附圖中顯示出根據本發明的用于內部體腔如動脈/靜脈或其它中空器官 的治療的基于插管的設備。還顯示出是根據本發明的改進的護套和護套加載設備。雖然圖 1-9和21-23顯示出具有作為針頭的工具的設備，但是要理解的是，所述的這些設備和護套 也可以與可選的工具例如一個或多個刀片例如參照其它附圖所示和所述的那些工具一起 使用。圖1示出了根據本發明一個實施方案的基于插管的藥物輸送設備1。所述設備可 通過引導線插入脈管系統(如圖2所示)，所述設備包括微型針頭2，所述微型針頭具有兩 種位置，即收回位置和伸出位置。這些針頭被安裝到球囊插管4的表面上并且通過柔性管 6連接到多內腔供應軟管8上。所述針頭/微型針頭或針桿(用于直接注射藥物)被附接 到中空的針頭底部儲存器12上。所述針桿10從儲存器12向外突出并且被保護在橡膠套 管或護套14中。一旦球囊4充氣，針頭2就向外移動(在徑向方向上)，并發生拉緊并擠壓 保護套14的情況，這樣反過來起作用而使所述針頭2暴露出來。當暴露時所述針頭2可以 嵌入體腔壁中。當球囊4充氣并且隨后針頭2嵌入在體腔如動脈壁中時，可以將藥物局部 輸送，例如輸送到病變的血管壁上。當出現球囊放氣時，針頭2回縮到護套14的頂蓋下面。 所述被放氣的組件現在可以通過引導線16安全地從人體移除。在這個程序中，針頭2隱藏 并且不會造成在插入和移除所述設備時損傷內皮。靜止時，彈性護套14的內徑的尺寸要小于處于塌陷狀態的球囊插管4的外徑。這 保證了當護套被加載在球囊上以后，護套與球囊之間總是緊密配合的。所述護套因此必須 拉伸配合在球囊插管上。護套的彈性性質保證了護套總是在球囊上施加壓縮力。所述球囊 因此總是保持在其放氣的狀態下，除了當為使球囊充氣而在壓力下引入的空氣/流體的影 響下由球囊在護套上施加更大的反作用力時以外。在所有的實施方案中，可膨脹元件(球囊)將大致具有球囊內基本上沒有空氣或 其它充氣流體的塌陷形態。大致上，球囊在塌陷時是處于折疊形態的。理想的是當球囊處于 其折疊形態時護套的壓縮力作用于球囊上。所述護套用于將所述球囊偏壓向其折疊形態。當球囊被充氣時，理想的是護套使針頭與動脈壁之間形成緊密密封以允許無泄漏的輸送。這種密封可以通過為護套選擇柔軟的材料如硅材料來實現。護套的其它適合的材 料包括聚氨基甲酸乙酯和橡膠。如前面提到的，護套的彈性特性使得一旦球囊被放氣，針頭就會縮回。這樣在一個 程序中就允許所述設備返回到其原始結構并且允許所述設備被用于多個地點。在附圖2中示出了保護性的泡沫橡膠蓋或護套14。所選擇的材料同時具有足夠的 柔性和可壓縮性以允許針桿2在球囊展開時暴露，但是更重要的是所選的材料可以在球囊 出現放氣時為針桿提供和輔助及時的收回和保護。這對安全插入和及時移除所述設備尤其 重要。附圖3和4描述了在活體內手術的過程中在部分封閉的脈管腔24中的設備的局 部示意圖。在附圖3中，示出的斑塊26繞內腔壁28局部地產生從而引起部分閉塞。示出 的所述設備被放置在原位。箭頭27代表球囊的展開力，而箭頭29代表壓縮套管的反作用 力。附圖3和4示出了在手術過程中所述設備在展開時和展開后的主要特征之一。如 圖所示，球囊壓力27導致微型針頭2在徑向方向上向外移動。由于壓縮力和周向拉緊，所 述保護性護套14被壓縮(通常護套的壓縮是由于泊松效應引起)，因此微型針桿10被暴露 出來，以允許藥物直接輸送(由線25表示)到腔壁28上的斑塊26中。附圖5描述了以A-C標記的根據本發明設備的三個實施方案。實施方案A為基于 標準設計的特別的柔性實施方案，其中護套14具有多個材料環30。這些環30可以彼此完 全分離或由一個或多個互聯連接彼此相連。實施方案B具有較短的球囊4，并且護套14包 括鄰近球囊前端的治療工具2。這個實施方案更適合于治療慢性完全閉塞，因為治療輸送將 可以盡可能近地靠近堵塞處。這保證了治療溶液可以盡可能靠近病變段促成脈管的再造， 例如血管生成促進劑可以允許在緊鄰堵塞的上游形成絡脈，從而保證向肢體/器官的所有 區域提供血流。實施方案C適合用于被附接到支架加載插管上的近端和遠端的再狹窄模 塊。示出的支架70在原處位于球囊4的中心部分周圍，并且位于由球囊4的兩端限制的護 套環30之間。這個模塊能夠緊鄰支架被植入的區域的遠端、近端或所述兩端將治療藥劑輸 送到動脈壁，這將消除或減小邊緣再狹窄的風險。附圖6示出了根據本發明的一個實施方案的改進的護套32。所述護套為兩部分護 套，其包括內護套34和外護套36。所述內護套34的外表面40中(例如模制在外表面中) 具有凹形儲藏器38，而外護套36具有限定在其中的小孔39，以允許將針頭放置在其中。針 頭/板組件42位于外護套36下面。外護套36的高度h大于針頭44的高度H。一旦針頭 組件42處于適當的位置，板46位于凹形儲存器上，所述外護套36被安裝到內護套34上以 形成如附圖7和8中所示的完整的護套。當護套被加載在插管上時，治療溶液被儲存于護 套的凹形腔/儲存器中。在插管被操縱到病變脈管的位置處后，球囊開始膨脹。一旦球囊 膨脹，所述護套被拉伸并且護套內的腔的容積減小。這種容積的減小導致治療溶液從所述 儲存器中排出并且輸送到患病地點。附圖7示出了加載在球囊插管上的附圖6的改進的護套，所述球囊插管處于膨脹 形態。附圖8示出了相同的設置，其中插管處于其縮回結構中。在改進的護套被用作切割設備的情況下，可以應用簡易的護套。附圖9a_9c示出 了改進的切割護套48，其中治療工具為刀片50，所述刀片可以是微型手術刀。起初可以通過護套48的外部輪廓對動脈壁隱藏所述手術刀，這允許插管被操縱至動脈的病變部分而 無需損傷健康的血管壁。在附圖9中示出護套48中的突起或突出部51，這允許刀片50在 使用前和使用后都可以相對于動脈壁被隱藏。當護套被放置在球囊上并且將球囊充氣時， 突出部51中的孔52如附圖9c中所示被拉平，護套48的輪廓變得平滑并且將刀片50的切 割刃暴露出來。這些刀片50隨后與狹窄的動脈壁接觸并且允許動脈粥樣硬化病變以一種 可控制的方式展開。這種方法允許球囊膨脹力集中在多個離散點上，并且較難處理的病變 可以在較低的壓力下(4-8atm或4-8X105Pa)成功地被展開。所述護套或套管50可以被用于改進任何球囊插管。在本發明的情況下，護套48 由彈性材料制成，并且可以理解由于套管48的彈性特性才可以實現工具50的隱藏。一旦 球囊展開并且護套變形，則護套中的孔52就可以允許刀片50暴露出來；這在附圖9最后一 個示意圖中示出。切割護套還可以有許多其它的設計，包括在離散的點處結合的不連續管， 與附圖5a中示出的針頭類型的方案相似。附圖10示出了根據本發明的護套80的透視(截斷)圖。護套80適用于裝配到 附圖11中所示類型的球囊插管90上。所述球囊插管90具有可膨脹部分91，該膨脹部分 91在所述實施方案中是可充氣球囊。當護套80被裝配到插管90上后，其采取附圖12中所 示的組裝結構/設備100的形式。如在下文中將要更詳細描述的，如附圖13中所示類型的 柔性微型刀片(在實施方案3中)在護套80上的各對突起之間被附接到護套80上。雖然 本實施方案被描述為具有切割刃，但是應當意識到所述護套可以帶有可替換的額外的治療 工具。所述刀片90可具有切割尖端96和底端97。所述底端97通過粘附被附接到護套80 上，但是也可以使用可替換的附接方法。在所述實施方案中，刀片95基本上延伸護套的整 個長度，以沿球囊的長度提供切割作用。所述刀片由柔性材料制成，并且基本上是連續的。 應當意識到，所述刀片可以形成為一系列較短的刀片段。附圖12中所示的設備的形態示出了球囊的收縮形態。在這個形態中，當所述工具 被保護在所述護套中時，所述設備適用于在體腔內或血管內行進到目標區域。多個突起被形成為護套80的一部分。每個突起均為帶有中空內凹穴82的橢圓形 突起81的形式。在所述實施方案中，凹穴82基本上沿護套80的整個(工作)長度延伸并 且形成于護套的環形圈85上。但是應當意識到，由于當所述設備被移動以在內腔中行進 時，所述突起保護所述工具不與所述內腔接觸，因此突起的長度和位置可以根據要求的保 護功能進行調整。每個凹穴82都是中空的，并且由一卷護套材料形成。從這些附圖中可以看出，所述突起成對設置。在所述實施方案中有三對突起。給 定對中的每個突起位于治療工具的相對側上。在所述實施方案中，每個突起都具有彎曲的 外表面84。所述表面84的形狀都是凸面的。如從附圖中所見的，突起的橫截面形狀基本上 是橢圓形的。每對突起朝向彼此(沿它們的主軸線)會聚到工作工具上方的任意點上。以 這種方式，所述突起的輪廓可以設計為(從而最高點)朝向工作工具，以保證每個工作工具 都被有效地保護(在側面)。在這個結構中，所述工作工具被套入在所述突起內。如附圖14所示，可提供頭錐體101以使插管90與護套80之間的過渡平滑。應當 意識到，術語“頭錐體”被用于指示任何可以提供這種過渡的適合的前端部分，并且其不僅 限于錐形形狀。理想的頭錐體101具有錐形的輪廓。所述頭錐體101被設置在插管/組裝 后的插管和護套的前端102。在所述實施方案中，所述頭錐體為在插管尖端102與護套100之間提供平滑表面過渡的展開裙部103。所述頭錐體可以可選擇地被用于與包括突起部的 護套的外部輪廓相匹配。在所述實施方案中，通過由(較低的)過渡部分105連接的升高 部分104表示。可以意識到，可以在組件100的相反端以類似的方式提供類似的設備。在 這種情況下，所述第二個設備可以被認為是“尾錐體”。它將有助于將所述設備從體內(在 組件的后端)的收回。附圖15-17示出了在插管球囊膨脹過程中的護套的結構。為清楚起見而將所述插 管從附圖中省略。但是，被施加到(從內部)護套上的膨脹力來自球囊插管。最初，如附圖15所示，工作工具95的未膨脹形態被保護在突起對中。如附圖所 示，有三個工作工具，每個工作工具圍繞護套80間隔大約120°。在這個結構中，組裝后的 護套/插管可以在體腔中行進，而無需擔心工具95被鉤住。如附圖16所示，由于從插管球囊的內部施加的膨脹壓力由護套80承受，因此護套 的厚度減小從而暴露出所述工具以使其與血管壁的目標區域接觸。如從附圖16中所見的， 突起81，特別是凹穴82，開始被拉平從而護套80的有效厚度被顯著減小。這樣的效果是工 具95 (特別是切割尖端96)被迫離開相對突起之間的嵌套位置，并且不再被保護以防止其 與血管壁接觸。環形圈85的厚度減小，并且突起部81也減小了厚度并且開始被拉平(兩 種效果均使得所述工具被暴露出來)。實際上隨著膨脹繼續，如附圖17所示，所述突起變平 并且被拉伸到它們實質上融合到一個更大的(圓形)拉伸圈87的程度。在附圖16或附圖 17的結構中(或是中間位置)，所述工具能夠工作。當球囊被放氣并且在與與前面提到的 膨脹相關的位置相反時發生縮回。附圖18用于方便地示出在膨脹(從左至右)和收縮(從右至左)過程中的護套 結構的可逆順序。應當清楚的是，一旦設備返回其收縮形態，其可以再次在體內自由移動而無需擔 心被鉤住等問題。附圖19中示出的護套110與前面描述的護套80的構造相似。在這種情況下，處 理工具(刀片111)被示出處于保護位置，此時刀片的尖端112被保護以防止其與身體接 觸。與前面描述的護套相比較的一個額外的特征是所述工作工具(刀片111)凹入所述護 套中。特別的，底部部分113延伸穿過護套的表面并且被嵌入護套中。所述工具可以與容 納在凹口中的底部部分一起凹進護套中。在示出的實施方案中，當形成護套時將所述工具 模制在合適的位置上。可替換地，可以在隨后要附接工具的護套上提供通道或其它這樣的 凹口。為防止可能出現的工具從其凹入位置的移動，較為謹慎的是靠近所述工具提供加固 元件，以約束護套在將工具安裝到護套上的點或在該點附近拉伸的能力。在所述實施方案 中，加固元件115沿著護套在工具112下方的位置延伸。因此加固元件115具有足夠的長 度以禁止所述工具在任意給定點的移動。附圖21示出本發明的另一個可替換實施方案。示出的護套120處于未膨脹形態。 護套120具有環形圈材料121。孔122用于接收如前所述的插管球囊。在護套120上形成 有一系列凹穴。特別的，所述護套120具有設置有多個凹穴的可變形頭部部分126。在所 述實施方案中僅示出了一個頭部部分，但是應當意識到可以提供多個頭部部分，例如這種 頭部部分構造可以被復制在護套的其它部分中。所述凹穴124是用于將所述工具罩在里面 的。一系列凹穴123設置在工具凹穴124的每側上。此外，還在工具凹穴124的相對兩側提供有較大的凹穴125。在所述實施方案中，護套120形成有孔127，這些孔被設置為位于 工作工具上，其中在所述實施方案中理想的工作工具為針頭。下面將更加詳細的描述所述 工具通過孔127被暴露。附圖22示出護套120的端視圖，其具有容納在所述護套內的凹穴中的工作工具， 在這個實施方案中為針頭130。特別的，所述針頭130在工具凹穴124中。應當理解到的 是，可以設置多個工具(例如多個針頭130)以例如用于通過孔127暴露出。但是為了清楚 起見，這里描述一個針頭130的動作。附圖22中的結構為工具被護套保護的未膨脹形態。附圖23示出護套120在球囊膨脹力的作用下展開后的膨脹形態。如從圖中清晰所 見的，在膨脹力作用下，護套的厚度減小。這是由于護套自身的拉伸以及護套的(所有的) 凹穴被拉平的原因。特別的，應當意識到，護套的頭部部分126厚度目前已經顯著減小。如 從附圖23中可見的，效果為針頭130被推出穿過孔127，從而其現在處于工作結構中。如前 面其它實施方案所描述的，流體可以被輸送到針頭處。附圖24-28示出了根據本發明的加載設備140的實施方案。所述加載設備用于將 可拉伸管狀護套141加載在球囊插管上。所述加載設備具有拉伸部分146。所述拉伸部分 146包括多個元件，其中在所述實施方案中為指狀件144。所述指狀件相對于彼此是可膨脹 的以拉伸所述護套。附圖24示出護套的拉伸結構，其中指狀件144被插入護套中并通過插 入推桿143被分離。所述推桿143具有手柄148以使操縱容易。所述推桿143為中空管狀 結構。其因此可以滑動地在其內容納插管142。理想的是推桿143是透明的或設置有指示 器以允許相對于護套正確放置球囊。在這方面，“透明”意味著足夠透明以允許從視覺上確 定插管的位置，或者包括一個或多個敝開窗口，通過所述窗口可以看到所述插管。指狀件144被安裝在安裝部分145中。如下面所要描述的，所述指狀件通過與它 們相關聯的把手151是可收回的。在所述實施方案中提供了三個指狀件144，每個指狀件與 下一個指狀件間隔大約120°。如附圖24所示的，通過在箭頭152的方向拉動推桿143，所 述桿143從指狀件144之間收回。移除推桿143的結果是如附圖25中所示的結構。如附圖26中所示的所述過程的下一階段是移除指狀件144。這是通過緊握安裝 有三個指狀件的安裝部分145的手柄147完成的。所述三個指狀件通過導向裝置154被保 持為間隔結構。所述導向裝置154具有孔155，其中所述指狀件從所述孔155中延伸通過。 如附圖26中所示，指狀件144可通過在箭頭156所示的方向上拉動把手151而收回。這樣 將指狀件144從護套下方拉出并且在插管142上釋放護套。這將導致附圖27的結構，其中 所述指狀件不再位于護套的下面。這意味著所述安裝部分可以被取走，以將護套141留在 插管142上的適當位置處。其上加載有護套141的所述插管142在附圖28中示出。應當 意識到所述擴張元件(所述指狀件)是柔性的。附圖29-34示出了根據本發明的另一種護套加載設備54的組裝過程。所述組裝 設備由四個互相連接的部件構成。如附圖29所示，第一部件為管56，所述管56具有在其部分長度上加工的狹槽。第 二部件為管58，所述管58具有兩個不同的外徑dl和d2。直徑dl與管56的直徑dl相同。 由內表面57定義的管58的內直徑應當足夠大，以使球囊插管適配通過。附圖30示出了組裝后的第一和第二部件，其中管58被推入管56的端部中。長度 Ll即帶有工具的護套將要被放置的位置。
在附圖31中，示出的第三和第四部件為兩個管60、62。在護套安裝在管56和58 上時，管60、62被套在組裝后的管56和58上。組裝的管60、62具有以下功能(i)當護套 被置于球囊插管上時保護用戶的手遠離工具，(ii)在護套安裝程序中，當管60和62被移 除時將護套保持在合適的位置。管60和62可以旋緊在一起以形成一個部件，或是壓力配 合在一起。部件60和62中最小的內直徑等于管56和58的直徑dl。同時在附圖32中示 出的為其上帶有工具(未示出)的護套64。護套的未拉緊直徑將比護套要安裝在其上的球 囊插管的直徑小至少10%。附圖32示出組裝后的部件56和58，其中護套64被安裝到它們的外表面59上。 所述護套64在周向上被拉伸以裝配在這些組裝的部件上。附圖33示出完整的組件，其中部件60和62被加載在護套64上。這就是產品是 如何被輸送給用戶的。附圖34至38示出護套加載過程。如附圖34中所示，球囊插管66被放置在完整 組件的內部管56和58中。如附圖35所示，在開始分解所述組件時，操作者可以握住部件60和62，并且在大 箭頭所示的方向上向回拉動部件58并且將其從所述插管上移除。這允許部件56的開槽端 落在球囊插管66上并釋放一些由護套施加在部件56上的壓力。這使得更易于移除部件 56。如附圖36所示，隨后操作者握住部件60和62并且在大箭頭所示的方向上拉動部 件56并且將其從所述插管上移除。最后的步驟如附圖37所示。部件60和62被扭轉并且在大箭頭的方向上被拉開， 并且從插管上被移除。附圖38為示出加載在球囊插管66上的護套64的簡單示意圖，其中所述護套64 擠壓所述球囊。部件56、58、60和62可以由任意材料制成，但是最優選的材料是透明材料，從而操
作者可以看到護套被安裝在什么位置。可以在護套上添加不透射線的標記，以有助于在所述程序中(球囊血管成形程 序)的放置。可能需要一種額外部件，用于在移除部件58之前將插管保持在位，或者其可以與 部件58合為一體。否則還需額外的幫手。部件56也可以是錐形的，從而使得移除更容易。 部件56和58可以被潤滑，以使得它們的移除更容易。所述加載設備的所有部分均可設置 有人體工學把手以輔助控制。圖39至41顯示出根據本發明的保護性護套200的可替換實施方案。除了下面特 征之外，該護套具有與在圖10、12中以及在圖14-18中所示的護套基本相同的形式。如圖39所示，在每個突起204上設有多個輸注端口 202。這些端口 202沿著每個 突起204的長度軸向對準。圖40為在圖39中所示的護套的剖視圖。如所示一樣，每個端口 從護套的外表面206延伸到其突起的凹穴208的內部中。在該護套和在圖10、12中以及在 圖14-18中所示的那些護套之間的另一個差別在于，在每個突起內的內腔的兩個端部密封 以形成具有橢圓形橫截面的密封凹穴208 ；只是通過輸注端口通向外面。該凹穴可以具有 任意形狀的橫截面，它不必是橢圓形。該凹穴的這種基本上密封的特性使得流體例如包含有藥物的治療流體能夠存儲在每個凹穴內。如上面參照前面護套的實施方案所述的一樣， 在將護套設置在球囊上并且球囊充氣時，在突起內的內腔(凹穴)變平，并且護套的輪廓變 得平滑。在當前實施方案中，突起的變平或塌陷使得存儲在每個凹穴內的流體能夠通過輸 注端口從凹穴中排出或擠出。要理解的是，在使用中，多個治療工具例如在圖13中所示的那種類型的刀片將安 裝在護套上每對突起之間。但是，為了清楚起見，在圖39和40中的護套顯示出沒有任何治
療工具。圖41為在動脈管腔內進行活體操作期間圖39和40的護套的剖面示意圖。該護 套形成用于治療斑塊210的基于插管的治療設備的一部分，所述斑塊210形成在動脈212 的內壁上。將護套安裝在已經通過引導線216插入到治療部位中的插管球囊214上。該裝 置顯示為處于其中球囊處于其膨脹形態中的展開后狀態。如所示一樣，球囊壓力已經使得 在護套上的刀片218沿著徑向方向向外運動。由于壓縮力和軸向擴展，保護性護套200壓 縮并且突起204變平，因此使得刀片暴露出并且進入到在管腔壁上的斑塊中。每個凹穴裝 有含有治療藥劑的一定量流體220。在每個凹穴塌陷時，裝在其中的流體通過由于護套伸展 引起的凹穴體積減小而通過輸注端口排出。因此在球囊接觸斑塊時，將治療流體輸送到患 病管壁的治療區域。要理解的是，護套在使用之后可以重新灌注。可以通過將護套安裝在球囊上并且 在護套浸入在治療溶液中的同時給球囊充氣來進行凹穴灌注。這將從凹穴中將空氣排出， 并且在球囊放氣時溶液由于出現的真空而通過輸注端口吸入到凹穴中。圖42顯示出作為基于插管的治療設備350的一部分的護套300的另一個實施方 案。在該實施方案中，只有每個突起304的凹穴308的遠端由護套材料密封。流體輸送內 腔330在護套的近端處與每個凹穴的開口端連接。輸送內腔向凹穴供應流體，而不是將流 體預裝載在凹穴內。每個輸送內腔的另一個端部在插管334的近端處與注射器332連接， 該注射器可以將治療藥劑持續地供應到在血管壁中的所期望部位。可以分配的流體體積不 限于如在前面實施方案中所述的凹穴尺寸。如所示一樣，至少離開護套的每個輸送內腔330 的一段長度沒有與下面的球囊插管連接，從而不會限制護套在球囊314充氣時的膨脹。圖43和44顯示出基于插管的治療設備450的可替換實施方案，它具有如在圖42 中所示的相同的護套/輸送內腔布置，但是具有不同的流體儲存布置。單獨的流體儲存器 460位于功能切割球囊414附近。該儲存器通過輸送內腔430與在每個突起內的每條通道 連接。該儲存器由柔性材料(例如硅酮或橡膠)制成。儲存器包圍著第二球囊470，并且在 該第二球囊膨脹時，它將治療藥劑從儲存器中通過在護套400中的輸注端口 402擠出。在 切割護套球囊充氣并且與動脈管壁接觸時，第二球囊只是一直充氣。第二球囊通過球囊儲 存器充氣內腔480充氣。可以通過在將切割護套浸入在治療溶液中的同時給第二球囊充氣來進行對該儲 存器進行灌注。這將空氣從儲存器中排出，并且在球囊放氣時，治療溶液將通過出現的真空 吸入到儲存器中。該溶液將通過在切割球囊上的輸注端口吸入到儲存器中。在該實施方案 中儲存器確定了治療溶液的體積。圖45和46顯示出基于插管的治療設備的另一個實施方案，該設備包括如在前面 實施方案中一樣的單獨流體儲存器560。在該實施方案中的第二球囊儲存器570通過與主
28球囊514相同的充氣源充氣。第二球囊570制造成具有與用來使得護套500膨脹的主球囊 514不同的柔性，從而對于兩個球囊而言無需單獨的充氣內腔。在使用中，首先將主球囊充 氣以使得刀片518暴露出并且進入到血管壁中。然后將第二球囊充氣以通過輸注端口 502 將流體從儲存器560中排出并且進入到血管的內部。圖47和48顯示出基于插管的治療設備650的另一個實施方案。直接位于切割護 套600附近并且安裝在護套上的是將輸送內腔630連通的儲存器660。該儲存器660和護 套600包圍著主球囊670。主球囊670具有兩個區域區域一 670a，其剛度小于區域二 670b 的剛度。在球囊充氣至其標稱壓力時，區域一膨脹至其最大直徑，并且迫使刀片618和護套 600接觸動脈管壁。一旦壓力進一步增大，區域二 670b開始膨脹，包圍著區域二 670b的是 儲存器660，并且在球囊在區域二處膨脹時，儲存器660的體積減小，并且通過輸注端口 602 將治療藥劑擠出。儲存器由彈性材料制成。可以通過擠壓儲存器外側并且排出空氣(在切 割護套浸入在治療溶液中的同時)來實現對儲存器進行灌注。解除擠壓將使得治療溶液通 過輸注端口吸入到儲存器中。圖49顯示出根據本發明的護套700的另一個實施方案的剖面。與圖39的實施方 案相反，護套700的每個突起704包括多孔材料部分706。還顯示出治療工具705，為了清 楚起見這在圖39中沒有顯示出。多孔這意味著，突起為蜂窩狀或泡沫/海綿狀。在特性方 面，多孔材料706可以通過吸附來輸注流體。用于護套的多孔部分的合適材料包括多孔硅 酮材料，但是也可以采用替換的材料，包括但不限于多孔聚氨基甲酸乙酯或多孔橡膠。所述 多孔部分可以由護套剩余部分的多孔類型材料制成，或者可以由安裝在護套上的不同材料 制成。在使用中，在插入到所要治療的血管中之前，可以通過浸泡在流體中或者通過將流體 直接施加到多孔材料706中，從而將流體導入到護套中。之后，一旦球囊充氣，則在突起內 的孔隙或蜂窩將變平，從而使得存儲在其中的流體從突起排出到血管中。要理解的是，為清楚起見，在分別的實施方案中描述的本發明的某些特征可以結 合在一個單獨的實施方案中。相反地，為簡潔起見，在一個單獨的實施方案中描述的本發明 的各個特征也可以分別地提供或可以以任何適合的子組合方式提供。在這里所述的治療工具保護罩、護套和設備可以與如在2007年8月29日提交的 共同未決美國專利申請No. 11/846887(并且該申請也是2007年2月23日提交的美國專利 申請No. 11/710266的部分繼續申請)中所披露的刀片、基板和刀片裝置結合使用。例如，在 這里所述的任一個治療工具保護罩、護套和設備(以及尤其是在這里所要求保護的那些) 可以與相關申請的那些刀片、基板和刀片裝置(以及尤其是在其中所要求保護的那些)裝 配在一起。本發明中所使用的詞語“包括”和詞語“具有/包含”用于表示存在所陳述的特征、 整數、步驟或部件，但并不排除存在或額外具有一個或多個其它特征、整數、步驟、部件或其 組合。特別的，要理解的是，在分別的獨立權利要求中所描述的特征可以組合在一起。在任 一從屬權利要求中描述的特征可以應用到其它獨立權利要求中。
權利要求
一種用于治療人體或動物體內的血管的血管壁的目標區域的設備的可塌陷治療工具保護罩，該設備包括可膨脹部分，其用于使所述設備從允許在血管內行進至所述目標區域的收縮形態徑向地膨脹至允許治療所述目標區域的膨脹形態；以及從所述可膨脹部分向外徑向延伸的至少一個治療工具，其中，在所述設備的收縮形態中，所述工具至少部分由所述保護罩保護，并且在所述設備的膨脹形態中，所述保護罩塌陷以暴露出所述工具，以便與血管壁的目標區域接觸，所述保護罩布置成在保護罩的塌陷作用下將流體從設備中排出。
2.如權利要求1所述的保護罩，其中，所述保護罩為保護性護套的一部分，該保護性 護套拉伸配合在該設備的可膨脹部分之上，用于在可膨脹部分上施加壓縮力，以使得所述 設備從其膨脹形態徑向收縮至其收縮形態，并且在其收縮形態中在可膨脹部分上施加壓縮 力。
3.如權利要求1或2所述的保護罩，其中，所述至少一個保護罩為在所述護套的外表面 上的突起，其中，在所述球囊的收縮形態中，每個突起從護套的外表面徑向向外延伸得比每 個治療工具更遠。
4.如前面權利要求中任一項所述的保護罩，其中，所述治療工具為刀片。
5.如前面權利要求中任一項所述的保護罩，還包括與流體儲存器流體連通的至少一個中空內部凹穴；以及與所述內部凹穴流體連通的至少一個輸注端口，流體通過該輸注端口被排出。
6.如權利要求5所述的保護罩，其中，所述流體儲存器位于中空內部凹穴內，在所述設 備的膨脹形態中，使得所述凹穴拉平，由此減小了保護罩在徑向方向上的尺寸，從而使得至 少一個治療工具暴露出并且通過輸注端口將流體排出。
7.如前面權利要求中任一項所述的保護罩，其中，所述保護罩為多孔的并且可以通過 吸附浸透流體。
8.—種裝配在用于治療人體或動物體內的血管的血管壁的目標區域的設備上的保護 性護套，該設備包括a)可膨脹部分，其用于使所述設備從允許在血管內行進至所述目標區域的收縮形態徑 向地膨脹至允許治療所述目標區域的膨脹形態；b)從所述可膨脹部分向外徑向延伸的至少一個治療工具，所述保護性護套適用于拉伸裝配在可膨脹部分上，以便在可膨脹部分上施加用來使 得所述設備從其膨脹形態徑向收縮至其收縮形態的壓縮力，并且所述設備包括至少一個可 塌陷治療工具保護罩，其中，在所述設備的收縮形態中，所述工具至少部分由所述保護罩保 護，并且在所述設備的膨脹形態中，所述保護罩塌陷以使得工具暴露出，以便與血管壁的目 標區域接觸，所述保護罩布置成在保護罩的塌陷作用下從所述設備中排出流體。
9.一種裝配在用于治療人體或動物體內的血管的血管壁的目標區域的設備上的保護 性護套，該設備包括a)可膨脹部分，其用于使所述設備從允許在血管內行進至所述目標區域的收縮形態徑 向地膨脹至允許治療所述目標區域的膨脹形態；b)從所述可膨脹部分向外徑向延伸的至少一個治療工具，所述保護性護套適用于裝配在可膨脹部分上，以便在可膨脹部分上施加用來使得所述 設備從其膨脹形態徑向收縮至其收縮形態的壓縮力，并且所述設備包括至少一個可塌陷治 療工具保護罩，其中，在所述設備的收縮形態中，所述工具至少部分由所述保護罩保護，并 且在所述設備的膨脹形態中，保護罩塌陷以使得工具暴露出，以便與血管壁的目標區域接 觸，所述保護罩布置成在保護罩的塌陷作用下從所述設備中排出流體。
10.一種用于裝配在用來治療在人體或動物體內的血管的血管壁的目標區域的球囊插 管上的護套，所述護套適用于拉伸裝配在球囊上，以在球囊上施加用來使得球囊從其膨脹 形態收縮至其收縮形態的壓縮力，所述護套包括至少一個治療工具，其安裝在護套內以從球囊向外徑向延伸；以及至少一個可塌陷治療工具保護罩，其中，在所述設備的收縮形態中，所述工具至少部分由所述保護罩保護，并且在所述設 備的膨脹形態中，所述保護罩塌陷以將所述工具暴露出，以便與血管壁的目標區域接觸，所 述護套布置成在所述保護罩的塌陷作用下將流體從設備中排出。
11.如權利要求10所述的護套，其中，所述至少一個保護罩為在護套的外表面上的突 起，其中，在所述球囊的收縮形態中，每個突起從護套的外表面徑向向外延伸得比每個治療 工具更遠。
12.如權利要求11所述的護套，其中，每個突起基本上沿著護套長度延伸。
13.如權利要求11或12所述的護套，其中，每個突起包括與流體儲存器流體連通的至 少一個中空內部凹穴；以及與所述內部凹穴流體連通的至少一個輸注端口，流體通過該輸注端口被排出。
14.如權利要求13所述的護套，其中，所述流體儲存器位于中空內部凹穴內，在所述設 備的膨脹形態中，使得所述凹穴拉平，由此減小了突起在徑向方向上的尺寸，從而使得至少 一個治療工具暴露出并且通過輸注端口排出流體。
15.如權利要求11至14中任一項所述的護套，其中，設有至少一對突起，各位于治療工 具的相對側上。
16.如權利要求15所述的護套，其中，在收縮形態中，所述突起對朝向彼此地匯聚并且 匯聚于工作工具上方的點。
17.如權利要求11至16中任一項所述的護套，包括多個治療工具，其中，每個治療工具 為基本上沿著護套的長度延伸的刀片。
18.如權利要求17所述的護套，其中，每個刀片設置在一對突起之間，每個突起基本上 沿著護套的長度延伸。
19.如權利要求18所述的護套，其中，每個突起包括多個沿著其長度排列的輸注端口。
20.如權利要求10至19中任一項所述的護套，其中，所述至少一個保護罩是多孔的并 且可以通過吸附浸透流體。
21.一種用于治療在人體或動物體內的血管的血管壁的目標區域的設備，該設備包括a)可膨脹部分，其用于使所述設備從允許在血管內行進至所述目標區域的收縮形態徑 向地膨脹至允許治療所述目標區域的膨脹形態；b)保護性護套，其拉伸裝配在所述可膨脹部分的第一區域上，以在所述可膨脹部分上施加使所述設備從其膨脹形態徑向地收縮至其收縮形態的壓縮力，并且在其收縮形態中在 所述可膨脹部分上施加壓縮力；c)至少一個治療工具，其位于所述保護性護套上，并且從所述可膨脹部分徑向向外延 伸；以及d)位于所述保護性護套上的至少一個可塌陷治療工具保護罩，其中，在所述設備的收 縮形態中，所述工具至少部分由所述保護罩保護，并且在所述設備的膨脹形態中，所述保護 罩塌陷以使所述工具暴露出，以便與血管壁的目標區域接觸，所述保護罩布置成在保護罩 的塌陷作用下從所述設備中排出流體。
22.如權利要求21所述的設備，其中，所述至少一個保護罩為在護套的外表面上的突 起，其中，在所述球囊的收縮形態中，每個突起從護套的外表面徑向向外延伸得比每個治療 工具更遠。
23.如權利要求21或22所述的設備，其中，所述治療工具為刀片。
24.如權利要求21至23中任一項所述的設備，還包括至少一個用于存儲要從所述至少 一個保護罩排出的流體的儲存器。
25.如權利要求24所述的設備，其中，所述保護罩包括與流體儲存器流體連通的至少一個中空內部凹穴；以及與所述內部凹穴流體連通的至少一個輸注端口，流體通過該輸注端口被排出。
26.如權利要求24或25所述的設備，其中，所述儲存器通過內腔與內部凹穴連通。
27.如權利要求24至26中任一項所述的設備，其中，所述儲存器包圍著可膨脹部分，并 且布置成在可膨脹部分膨脹時將流體輸送給內部凹穴。
28.如權利要求24至27中任一項所述的設備，還包括位于可膨脹部分的一個端部附近 的儲存器球囊，其中，所述儲存器包圍著所述儲存器球囊，并且布置成在儲存器球囊膨脹時 將流體輸送給內部凹穴。
29.如權利要求28所述的設備，還包括用于使得儲存器球囊膨脹的充氣內腔。
30.如權利要求24所述的設備，其中，所述儲存器形成在包圍著可膨脹部分的第二區 域的儲存器護套內，第二區域位于第一區域附近，其中，所述可膨脹部分的膨脹使得儲存器 的體積減小，從而將流體從儲存器擠出到輸送內腔中。
31.如權利要求30所述的設備，其中，所述可膨脹部分的第二區域對膨脹的阻力比第 一區域更大，從而在充氣流體被導入到可膨脹部分中時第二區域在第一區域之后膨脹。
32.如權利要求24所述的設備，其中，所述流體儲存器位于中空內部凹穴內，在所述設 備的膨脹形態中，使得所述凹穴拉平，由此減小了保護罩在徑向方向上的尺寸，從而使得至 少一個治療工具暴露出并且通過輸注端口將流體排出。
33.如權利要求22至32中任一項所述的設備，其中，每個突起基本上沿著護套的長度 延伸。
34.如權利要求22至33中任一項所述的設備，其中，設有至少一對突起，各位于治療工 具的相對側上。
35.如權利要求34所述的設備，其中，在收縮形態中，每對突起朝向彼此地匯聚至在治 療工具上方的點上。
36.如權利要求21至35中任一項所述的設備，包括多個治療工具，其中，每個治療工具為基本上延伸護套的長度的刀片。
37.如權利要求36所述的設備，其中，每個刀片設置在一對突起之間，每個突起基本上 沿著護套的長度延伸。
38.如權利要求21所述的設備，其中，每個突起包括多個沿著其長度排列的輸注端口。
39.如權利要求21至38中任一項所述的護套，其中，所述保護罩是多孔的并且可以通 過吸附浸透流體。
40.一種治療在人體或動物體內的血管的血管壁的一個或多個目標區域的方法，該方 法包括以下步驟a)提供一種設備，該設備包括可膨脹部分，其用于使所述設備從允許在血管內行進至所述目標區域的收縮形態徑向 地膨脹至允許治療所述目標區域的膨脹形態；保護性護套，其拉伸裝配在所述可膨脹部分上，以在所述可膨脹部分上施加使所述設 備從其膨脹形態徑向地收縮至其收縮形態的壓縮力，并且在其收縮形態中在所述可膨脹部 分上施加壓縮力；至少一個治療工具，其從所述可膨脹部分徑向向外延伸，其中，在所述設備的收縮形態 中，所述設備被保護在所述保護性護套內，并且在其膨脹形態中，所述護套的厚度減小以使 所述工具暴露出，以便與所述血管壁的目標區域接觸；以及至少一個可塌陷治療工具保護罩，其中，在所述設備的收縮形態中，所述工具至少部分 由所述保護罩保護，并且在所述設備的膨脹形態中，所述保護罩塌陷以使所述工具暴露出， 以便與血管壁的目標區域接觸，所述保護罩布置成在保護罩的塌陷作用下從所述設備中排 出流體；b)將處于其收縮形態中的所述設備插入到血管內部；c)使得所述設備通過所述血管前進以到達所述目標區域；d)提供膨脹力以使得所述可膨脹部分膨脹，從而使得所述工具暴露出以便與血管壁接觸；e)去除所述膨脹力以允許所述護套的壓縮力能夠使得所述設備從其膨脹形態徑向收 縮至其收縮形態；f)重復步驟c)至e)直到已經將所有目標區域被治療完；以及g)從血管中將所述設備抽出。
全文摘要
一種用于治療人體或動物體內的血管的血管壁的目標區域的設備的可塌陷治療工具保護罩，該設備包括可膨脹部分，其用于使所述設備從允許在血管內行進至所述目標區域的收縮形態徑向地膨脹至允許治療所述目標區域的膨脹形態；以及從所述可膨脹部分向外徑向延伸的至少一個治療工具，其中，在所述設備的收縮形態中，所述工具至少部分由所述保護罩保護，并且在其膨脹形態中，保護罩塌陷以暴露出所述工具以便與血管壁的目標區域接觸，所述保護罩布置成在保護罩的塌陷作用下從設備中將流體排出。還披露了一種裝配在用于治療人體或動物體內的血管的血管壁的目標區域的設備上的保護性護套、一種用于治療在人體或動物體內的血管的血管壁的目標區域的設備以及一種治療在人體或動物體內的血管的血管壁的一個或多個目標區域的方法。
文檔編號A61F2/84GK101932282SQ200880111681
公開日2010年12月29日 申請日期2008年8月29日 優先權日2007年8月29日
發明者B·P·墨菲, V·P·勞勒 申請人:高爾韋愛爾蘭國立大學