胸膜固定设备和方法
分案申请说明
本申请是申请日为2014年11月24日，申请号为201480069924.5，发明名称为“胸膜固定设备和方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明实施例涉及导入胸膜固定术的领域。更特别地，本发明实施例涉及用于执行排液(drainage)功能和硬化-和/或粘合-导入功能的方法和设备。
背景技术
腹腔积液描述了流体和其他物料在腹腔或其他体腔中的积聚。胸膜积液是指流体渗出到胸膜腔中。这两种过量流体积聚的状况可使用图1所示类型的排液装置来处理。装置100示出为安装在病人身体中并且包括排液容器114。排液容器114在阀60处通过近侧管110可移动地连接至远侧导管12。阀60可以本领域已知的任何数量的方式配置成用于以流体-病人的方式将导管连接在一起(这可能包括两部分阀)，并且连接至远侧导管12的近侧部分可配置成当与近侧管110脱离连接时自密封。远侧导管12的近侧端部部分示出为置于病人体内，穿过体壁21设置到体内空间23中，该体内空间可例如为胸膜、腹膜或其他身体内腔。该近侧部分包括密封套口19和包括穿孔18的柔性流体吸取段14，该流体吸取段示出为处于体内空间23中。通过参考美国专利No.5,484,401(通过引证将该专利包含于本文中)以及参考加利福尼亚州圣地亚哥的
胸腔空间通常包含近似5至20ml的流体。该流体的pH、葡萄糖和电解质与血浆保持平衡，然而该流体相对不含有蛋白质。该流体为壁层胸膜的毛细血管的静水膨胀压力的结果。流体中的大约80-90％被脏层胸膜的肺静脉毛细血管重新吸收，并且其余10-20％被胸膜淋巴系统重新吸收。流体在胸膜腔中的代谢回转(turnover)通常很快-大概每小时35-70％，从而每天有5到10升流体穿过胸膜腔。
流体进入胸膜腔中的移动与流体离开胸膜腔的移动之间平衡的扰乱可能造成过量流体在胸膜腔中的积聚。这样的扰乱可包括例如(1)由于炎性过程(诸如肺炎)导致毛细血管渗透性的增大，(2)如在充血性心力衰竭情况下静水压力的增大，(3)如在肺不张(部分或完全性肺萎缩)情况下出现的胸膜内负压的增大，(4)如在伴随有低白蛋白血症的肾病综合征情况下出现的膨胀压力的减小，以及(5)如在胸膜赘生物生长或感染的炎症情况下发生的胸膜流体膨胀压力的增大。胸膜积液对于存在播散性乳腺癌、肺癌或淋巴癌的病人以及存在充血性心力衰竭的病人而言是特别常见的，但是也会出现在存在几乎所有其他形式恶性肿瘤的病人身上。
胸膜积液的临床表现包括呼吸困难、咳嗽和胸痛，这些降低了病人的生存质量。尽管胸膜积液通常发生的晚期恶性肿瘤(诸如胸腺癌)的末期，然而它也可较早地出现在其他疾病中。因此对于病人而言，减轻胸膜积液的临床表现是现实且延续的益处。例如，已知存在胸膜积液的非胸腺癌症病人存活数年。
对于胸膜积液，存在多种治疗方案。如果病人无症状并且积液已知为恶性的或类恶性的，则无需进行治疗。这样的病人可能发展为最终产生需治疗症状的渐进性胸膜积液，然而一些病人将达到这样的阶段，其中渗出和重新吸收达到仍然是无症状的平衡并且无需治疗。
胸膜切除术和胸膜摩擦法在闭塞胸腔空间方面以及因此在控制恶性胸腔积液方面通常是有效的。在由于未确诊胸膜积液而经历胸廓切开术并且发现存在恶性肿瘤的多个病人上完成该过程，因为这将防止有症状胸膜积液的后续发展。然而，胸膜切除术是与高发病率和某种死亡率相关的主要外科手术过程。因此，该过程通常预留给期望存活期为至少几个月的病人，这些病人处于相对良好的状态、存在陷闭肺、或者硬化剂过程失败。
通常而言，全身化疗对于控制恶性肿瘤胸膜积液而言是令人失望的。然而，存在淋巴瘤、胸腺癌或肺小细胞癌的病人可获得对化疗的优良响应。从胸膜腔移除流体的另一方法是手术植入胸管。这样的管通常较为刚性且直径相当大，并且通过制造外科手术切口并且将相邻肋骨分开以将管适配就位来植入。这样的过程对于病人而言是痛苦的，在初始插入胸管时以及在胸管保持在胸膜腔内的时间段内均是如此。
胸腔穿刺术是移除胸膜流体的通常方法，其中通过胸腔中的切口将针刺导管引入到胸膜腔中并且使用注射器或真空源通过导管将流体正抽出。该过程也可包括使用独立注射器的抽吸。胸腔穿刺术中存在多个困难，包括使用导管尖端或者使用用于引入导管的针穿刺肺部的风险、通过解除胸膜腔中的负压而导致肺萎缩的风险、通过在引入导管时刺激流体产生而加重胸膜积液的可能性、以及感染的风险。对于普通胸腔穿刺术过程而言的一个主要困难在于，在执行该过程之后，流体会相对快速地在胸膜腔中重新积聚，并且因此有必要重复执行该过程-每隔几天一次。对于特定的腹部/腹膜状况而言，也存在类似的技术和困难。然而，有利的是，提供改进的方法来治疗胸膜积液、腹膜积液和其他状况。
发明内容
一方面，实施例可包括用于通过胸廓排液导管、刚性针、柔性(包括记忆金属)套管或者提供接近需治疗目标部位的其他设备而引入硬化剂的方法实施例。另一方面，实施例可提供用于在可通过留置排液导管实现的门诊病人过程中实现胸膜固定术的方法。
附图说明
图1示出了现有技术中已知的排液装置；
图2示出了包括配置为排液管的外管以及记忆弯曲内管的设备的组件视图；
图2A示出了沿着图2的线2A-2A截取的内管的横向截面图；
图2B-图2D示出了内管的不同远侧端部尖端构造；
图3示出了图2设备的组装视图；
图4A-图4C示出了分发药剂的方法；
图5示出了自体或其他血液输注的设备和方法；以及
图6示出了用于输注和排液的分裂式导管实施例。
具体实施方式
通常参照附图来描述实施例，附图中相似元件通常由相似参考标号指代。参照下文详细说明，可更好地理解实施例的各个元件的关系和功能。然而，实施例并不限于附图所示实施例。应当理解的是，附图并非必然按比例绘制，并且在特定情况下可能已省略对于理解本发明而言并非必要的细节，诸如例如常规制造和组装。
现在将在下文中更充分描述本发明。然而，本发明可以多种不同形式体现，并且不应当被解释为限于本文阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开是透彻和完整的，并且将对本领域技术人员充分传达本发明的范围。如在本说明书和权利要求中使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”包括复数形式，除非上下文另有清楚指示。在整个说明书中，术语“远侧的”和“远侧地”应当表示总体远离医师和/或朝向病人的位置、方向或定向。相应地，术语“近侧的”和“近侧地”应当表示总体朝向医师和/或远离病人的位置、方向或定向。
在用于加快和/或加强胸膜固定术的设备内，可能理想的是提供管的远侧留置部分，该远侧留置部分至少部分地涂覆有旨在以稀释、一致和/或滴定的方式在较长时间段内输送给身体的物质。这种系统的一个实例可为管本体，其配置成通过硬化剂(诸如例如硝酸银)而用于胸膜腔的胸腔固定术。在这些情况下，由于硝酸银的高浓度以及组织与硝酸银的潜在反应，优选的是，涂覆在其基部/以浓缩形式涂覆的硝酸银不直接接触周围的组织。涂层最优选将被洗提或者以其他方式在较长时间内从导管中释放。其他合适的硬化剂可包括抗菌剂或者用于导入胸膜固定术的其他材料(例如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、滑石(例如作为浆料的)、博来霉素、米托蒽醌、丝裂霉素、噻替派、阿糖孢苷、奎纳克林、四环素(本文中限定为包括四环素衍生物，诸如强力霉素和二甲胺四环素)、OK432(酿脓链球菌A3型)、SSAg(金黄色酿脓葡萄球菌超抗原)、纤维蛋白胶、聚维酮碘(PVP-I)、自体“血液斑块”或它们的任意组合)。
现代胸膜和腹膜排液系统已使得病人可使用类似图1所示的设备以在周期性访问工作室或医院时执行排液。对于经历复发性积液的病人而言，通过安装可在家排液的留置通道式导管，可避免在临床设施上重复配液过程。另外，对于一些病人而言，可能理想的是对插入导管的区域给予物质或提供治疗介入。例如，对于肺部在排液时会再次扩张的胸腔积液病人，脏层胸膜和壁层胸膜的输注是一种治疗选择，其消除胸腔的至少一部分，并且因此消除流体积聚的空间。该过程被称为胸膜固定术并且可通过排出积液并刺激病人的异体反应来完成。可使用机械或化学手段来引起刺激。在其他情况下，在导管存留的区域中，可能期望药物或细胞信号分子的连续输送。
化学胸膜固定术可使用刺激剂和/或抗菌材料(也已知为硬化剂)，它们也可提供机械刺激以触发细胞生长和/或抵御感染。已知和使用的材料实例包括博来霉素、四环素和聚维酮碘。作为另一实例，滑石的浆料可引入胸膜腔中。滴注的化学品导致胸膜的壁层与脏层之间的刺激，这种刺激将胸膜壁层与脏层之间的空间关闭并且防止流体积聚。化学胸膜固定术可能是疼痛的过程，因此通常给病人预先使用镇定剂和镇痛剂。可将局部麻醉剂滴注到胸膜腔中，或者可放置硬膜外导管用于麻醉。通常为了有效，理想的为胸膜固定术引入的结构和材料将产生刺激并且然后保持空间的干燥。为了建立胸膜固定术，优选的是胸膜的壁层和脏层保持并列。这样，优选的是，当完成机械和/或化学刺激时，排液管将保持原位以在完成胸膜固定术的粘合所需时间内移除流体。用于输送硬化剂的特定结构和方法在Looper等人名下的美国申请公开No.2013/0102999中公开，将其整体结合于本文中。
通常而言，化学胸膜固定术现在以以下两种方式其中之一来执行：1)通过胸管将胸膜固定术硬化剂引入胸膜腔中，或者2)在病人处于全身麻醉时在电视辅助胸腔镜(VATS)过程中引入药剂。由于这两种方法均要求使用胸管，因此要求病人待在医院长达一星期，直到积液解决了为止。目前，已知并没有门诊病人过程或留置导管用于安装硬化剂。这样，有用的是提供在侵入性较小的基础上用于实现胸膜固定术的方法，包括在可通过留置排液导管实现的门诊病人过程中。
参照图2-图4C描述了用于辅助胸膜固定术的注射导管组件200的主要部件和方法。图2示出了组装视图，包括具有远侧段214的细长柔性外管本体212，该远侧段配置成留置在病人身体躯干腔体中。外管本体212包括至少一个本体管腔，该本体管腔纵向延伸穿过远侧段的至少一个长度部分，其中该管腔大致由管本体的内径表面限定(内管腔未示出，并且可包括作为本领域研究透彻的多管腔管构造)。所示外管本体212通常配置成带有穿孔218的排液管，这些穿孔配置成帮助从体腔中排液。
组件200包括柔性弯曲内套管本体240，该内套管本体尺寸设计成用于穿过外管本体212的本体管腔。内套管本体240包括记忆材料242，该记忆材料沿着内套管本体240的一段249赋予预定弯曲。内套管本体240还包括注射管腔244以及配置成用于分发药物的至少一个远侧区域开口246。记忆材料242和注射管腔在图2A中更清楚示出，该图提供沿着图2的线2A-2A的放大横向截面图。内套管240和外管本体212的内和/或外表面可包括光滑涂层，该光滑涂层配置成抵抗药物的粘性。记忆材料可包括可赋予形状记忆同时允许柔性的任何适当金属或聚合物材料。例如，各种镍钛诺和其他记忆金属复合物在医疗设备领域是众所周知和常用的。其他材料在本领域中是已知的并且可在弯曲成不同的一种或多种形状之后承受和默认返回至某种形状(由力学、温度和/或其他手段赋予)。记忆构造可基于温度、限制的释放和/或主动手段来呈现，如本领域中对于不同材料而言已知的。
可通过组件200分发的药物可包括通过注射器、输注泵或其他手段引入的一种或多种导入硬化剂的药剂、一种或多种治疗性药剂、一种或多种化疗药剂、一种或多种基因治疗药剂和/或其他材料。药物可配置成液体、溶液、悬浮液、溶胶、浆液或其任意组合，并且可包括泡腾材料(例如碳酸氢钠和柠檬酸或者可通过温度、液体接触或其他手段激活的其他组合)，该泡腾材料配置成通过形成气泡和/或借助于类似手段进行扩散而穿过体腔进行酸分散。药物的实例可包括滑石、硝酸银、博来霉素、和/或其他导入硬化剂的药剂。另外地或可替换地，药物的实例可包括化疗药剂、一种或多种抗生素、破坏小腔形成的一种或多种化合物(例如组织纤溶酶原激活剂tPA)和/或其他材料，它们可在组件放置在病人身体中之后引入，或者可在内套管充分接合在外管212中之前预加载到注射管腔244中。每种药物或药物的组合可提供为或包括待渲染成不透射线的，从而使用医疗成像手段来加强可视性。
可移除结构(诸如例如探针(未示出))可用于阻断和/或密封内套管240的注射管腔。内套管本体240可包括一个或多个可视化标记，这些可视化标记配置成通过荧光镜、超声、磁共振成像和计算机断层扫描中的至少一种而可在病人身体中可视。该特征可在用于通过内套管240引入药物的过程中帮助对人员进行治疗。
图2B、图2C和图2D示出了尖端构造，这些尖端构造可提供用于引导选出药物的理想分发模式。图2B示出了内套管的开口尖端249a的端点视图，该开口配置成射出液流或者通常不受阻的药物流。图2C示出了内套管的分段式开口尖端249b的端点视图，该开口配置成射出多个液流或药物的粗喷喷流。图2D示出了内套管的多开孔尖端249c的端点视图，该开口配置成射出药物的喷流。
图3示出了组装至排液装置100的内套管240。在该实施例中，内套管240示出为已穿过一个穿孔18插入。在所示实施例中，穿孔18为最靠近套口19的穿孔。在特定实施例中，可在排液装置100上设置用于通过内套管240而有效接近的枢纽、端口或其他结构(例如Touhy-Borst阀或其他结构，未示出)。内套管240的远侧端部249延伸越过排液装置100的远侧段140的远侧端部17，并且可延伸穿过阀(如类似图1的阀60)。
图4A-图4C以简化/示意的形式示出了使用内套管240的方法。内套管240可组装至图3所示排液装置100，并且/或者其可被引导穿过阀式导引器190。内套管240的远侧尖端249被引导为邻近目标区域471(例如胸膜腔中的位置)。在图示中，排液导管示出为已被引导穿过阀式导引器190。然后如图4A所示，药物(诸如例如含有滑石的材料)477被引导至目标区域471的表面上。材料477可以连续的方式或模式或者以断续不连续的方式或模式(如图4B所示)分配，其中内套管240已沿着其轴线缩回和/或在材料477的分配过程中以其他方式操纵。材料477可从任何合适的注射系统引导穿过，该注射系统诸如例如为注射器、加压注射器或用于注射的任何其他合适器具，如对于本领域技术人员而言显而易见的。
在优选实施例中，材料477的模式或其他分配可以这样的方式执行，即通过布置的位置来促进期望的粘合。如本领域已知的，材料477将通常对机械和/或化学刺激产生身体响应，该身体响应会促进粘合。该粘合对于减少或消除无用空间(例如胸膜积液)而言是理想的。该方法还可通过下文参照图5和图6描述的任何这种来实现。
病人自身的血液(或相容血液或血液成分)可有效提供或加强正在通过本公开的方法和/或装置治疗的胸膜积液或其他状况的治疗处理，并且因此可认为是本公开的药物。在另一实施例中，参照图5描述的方法和装置可提供用于将自体血液转移至目标区域。导管512设置有阀560，该阀将导管512与管路587流体连通，导管配置成以上述导管12的方式部分地留置在病人体内。管路587的相对端可布置成与自体或其他血液供应589(仅示意性示出；例如病人自身静脉(通过静脉内针管)、自体容器或者其他相容全血或血液成分)流体连通。可设置分流器或泵588来辅助血液流向和通过管路587、阀560和导管512。管路587，分流器或泵588(如果有的话)，阀560和/或导管512的(多个)内表面可涂覆有光滑材料和/或抗凝结剂(例如肝素)，以减少/最少化血液凝结或粘附至这些表面的可能性。当期望实现由导管512留置的区域的排液时，可移除管路587并且以真空瓶或其他排液形态(未示出)来代替。
图6示出了用于实现参照图5所描述方法的不同装置实施例。提供配置成以上述导管12的方式部分留置在病人体内的导管612，包括Y型分裂区域612a，该分裂区域提供沿着设备长度的多个管腔。第一分支612b设置有阀660，该阀配置成与真空瓶或其他排液形态6114连接(例如通过排液管(未示出)，类似于上述管110)。另一分支612c可包括配置成与输注组件685(仅示意性示出)连接的无滴阀661，该输注组件可包括注射器、输注泵、自体血液供应或者用于供应药物或通过导管612输注的其他期望材料的其他器具。输注组件685可布置成以通过导管612提供协调输注和排液的方式与排液形态6114连通。该连通可为电气的、机械的、流体/基于真空的或者通过适于实现期望的协调输注和排液的任何其他手段。
本领域技术人员应当认识到，可在本发明范围内实施本文未明确示出的实施例，包括本文对不同实施例描述的特征可彼此组合和/或与当前已知或将来开发的技术组合，而同时保持落在这里给出的权利要求的范围内。例如，所公开的各种物理结构还可提供促进期望硬化效应的机械刺激，并且本文公开的结构和部件可彼此或与其他特征组合。尽管本文采用了特定术语，然而它们仅仅以一般性和说明性的意义而非出于限制性的目的来使用。因此旨在的是，前述详细说明应当认为是示意性的而非限制性的。并且，应当理解的是，所附权利要求(包括所有等同条款)旨在限定本发明的精神和范围。此外，上述优点并非必然是本发明仅有的优点，并且并非必然可预期所描述的全部优点可通过本发明的每个实施例来实现。
