專利名稱：一種將物質(zhì)或流體反復(fù)間歇性遞送到組織靶位的長期埋植導(dǎo)管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種長期埋植導(dǎo)管。尤其是，本發(fā)明公開了一種長期埋植導(dǎo)管，其被設(shè)計(jì) 為提供化學(xué)或藥學(xué)物質(zhì)的反復(fù)可控遞送，而不需要重復(fù)立體定向神經(jīng)外科手術(shù)或額外的立 體定向設(shè)備。
背景技術(shù)：
通常，為了向神經(jīng)部位施用某種類型的藥物治療，外科醫(yī)生必須反復(fù)實(shí)施神經(jīng)外科手 術(shù)。具體而言，神經(jīng)外科醫(yī)生必須采用立體定向方法反復(fù)定位大腦中的預(yù)期靶位。立體定 向手術(shù)是通過在患者頭部安裝輕質(zhì)金屬的上部結(jié)構(gòu)來進(jìn)行，以提供將電極、探針、儀器或 其他醫(yī)療裝置插入大腦的固定參考系。該裝置為調(diào)整將要被插入大腦的醫(yī)療裝置的定位提 供了空間的多級自由度。因此，隨著患者頭部在空間的移動，金屬上部結(jié)構(gòu)也以一一對應(yīng) 的方式移動。但是，將要被插入患者大腦的電極、探針或裝置相對于上部結(jié)構(gòu)是固定的， 因此相對于頭部或大腦始終保持在相同的位置。因此，該立體定向參考系作為一個平臺， 由此使用立體定向坐標(biāo)，儀器被導(dǎo)入到預(yù)期大腦靶位。g卩，使用設(shè)置在上部結(jié)構(gòu)上的預(yù)映 射(pre-mapped)的大腦坐標(biāo)。用成像技術(shù)諸如CT或MRI成像來證實(shí)靶位相對于金屬架 的定位。從這一己知關(guān)系可以確定立體定向坐標(biāo)用于定位靶位中的探針。另外，其他技術(shù) 也被用來證實(shí)靶位區(qū)域，諸如采用刺激或記錄電極。例如，可以采用用于測定適當(dāng)神經(jīng)生 理學(xué)反應(yīng)的刺激電極來刺激靶位或附近相鄰區(qū)域。在其他情況下，可以采用記錄電極來采 取神經(jīng)活動樣本以證實(shí)耙位位置。 一旦儀器被導(dǎo)入到預(yù)期靶位，即可開始治療，諸如將生 物、化學(xué)或藥學(xué)物質(zhì)施用到靶位。
每次外科手術(shù)都要使用上述技術(shù)和方法。但是，隨著時間推移(諸如幾天、幾周或幾 個月等等)，將藥劑反復(fù)間斷應(yīng)用到相同的靶位需要多次神經(jīng)外科手術(shù)。除了己知的多次 反復(fù)手術(shù)的風(fēng)險以外，對患者而言，還存在著大量的其他困難和風(fēng)險。反復(fù)神經(jīng)外科手術(shù) 過程可以導(dǎo)致儀器相對于靶位不能達(dá)到最佳放置，可能會引起嚴(yán)重的并發(fā)癥或治療失敗。 不能達(dá)到最佳放置可能是由于在手術(shù)過程中大腦的移動、組織壓力變化或儀器反復(fù)穿刺一 致性的變化、穿過曾被穿刺過的大腦組織到達(dá)預(yù)期靶位時儀器的變形，或可能是由于立體 定向坐標(biāo)的計(jì)算錯誤。
另外，反復(fù)立體定向神經(jīng)外科手術(shù)可以導(dǎo)致耙位損傷。靶位或目標(biāo)區(qū)域的損傷對患者 大腦組織是有害的，而且可能需要進(jìn)行靶點(diǎn)的重新定位。因此，在這些治療中，人們非常
5期望不需要反復(fù)立體定向神經(jīng)外科手術(shù)或額外的立體定向設(shè)備就能遞送生物制劑、化學(xué)制 劑或藥學(xué)制劑。
與目前裝置相關(guān)的另一個問題是，給患者的遞送藥物可過度擴(kuò)展到靶區(qū)。過度擴(kuò)展、 進(jìn)入并超過靶位可以引起患者外周大腦組織的損傷，并且潛在地造成相應(yīng)的功能喪失。因 此，能精確靶向目標(biāo)區(qū)域而不會擴(kuò)展遞送位點(diǎn)的遞送系統(tǒng)對于患者安全是非常重要的。
現(xiàn)有技術(shù)的幾種裝置考慮到將藥物或治療制劑引入到選定的大腦組織部位。美國專利 申請公開號US2004/0215164 Al公開了用于顱內(nèi)治療的導(dǎo)管組件。該裝置既不是長期埋 植的，也不能防止遞送部位的過度擴(kuò)展。組織和流體在靶區(qū)的積累可能影響物質(zhì)預(yù)定量的 精確遞送。美國專利號US5，800,390描述了另一種現(xiàn)有技術(shù)裝置，該專利公開了一種用于 遞送藥物的顱內(nèi)管。相似地，該裝置也不能防止過沖和過度擴(kuò)展至遞送部位。
美國專利申請公開號2004/0186422描述了另一個現(xiàn)有技術(shù)裝置。該申請公開了一種 將治療劑或診斷劑遞送到組織內(nèi)靶位的裝置。但是，該裝置也是既不能長期埋植，也不能 防止過度擴(kuò)展至遞送部位。
因此，需要提供一種長期埋植的治療遞送系統(tǒng)來防止間斷反復(fù)手術(shù)對靶位造成的損 害，并且防止過沖和過度擴(kuò)展至遞送部位。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用于神經(jīng)外科的長期埋植導(dǎo)管。該裝置特別用于將藥物遞送到立定定 向的手術(shù)靶點(diǎn)來治療大腦功能異常。這些異?？梢园ㄟ\(yùn)動失調(diào)諸如帕金森氏癥、舞蹈病、 震顫、多發(fā)性硬化和大腦性麻痹。精神異常的治療可以包括抑郁、強(qiáng)迫狀態(tài)、阿爾茨海默 氏病、慢性疼痛綜合征和癲癇。該裝置還可以用于大腦腫瘤的靶向治療。通常，本發(fā)明可 以用來治療多種神經(jīng)性障礙或疾病，包括酶缺乏癥(如溶酶體貯積癥)和卒中。具體地， 該裝置可以用于施用病毒載體和無載體的核酸序列來進(jìn)行基因治療和蛋白質(zhì)抑制治療。
本發(fā)明特別用于在間斷釋放方案中將生物、化學(xué)或藥物制劑遞送到靶向區(qū)域。本發(fā)明 支持不同給藥間隔，諸如幾小時、幾天、幾周、幾個月或其變化等的治療方案。
一方面，本發(fā)明公開了一種長期埋植導(dǎo)管以提供藥物遞送而不需要反復(fù)立體定向神經(jīng) 外科手術(shù)。該長期埋植導(dǎo)管包括導(dǎo)向套管，設(shè)置于該導(dǎo)向套管近端的接口以及設(shè)置于導(dǎo)向 套管遠(yuǎn)端附近的第一斷流閥。當(dāng)被插入導(dǎo)管時，導(dǎo)向套管上第一斷流閥與遞送套管上第二 斷流閥的相對位置防止遞送套管超過距導(dǎo)管遠(yuǎn)端的預(yù)定距離。該第一斷流閥還可以設(shè)置在 該導(dǎo)管的遠(yuǎn)端部位，S卩，下半部分或下小于三分之一部分。當(dāng)?shù)诙嗔鏖y正確安放，隨后 遞送套管可前進(jìn)到預(yù)定的距離。但是，優(yōu)選的實(shí)施方案是將第一斷流閥設(shè)置在導(dǎo)管的遠(yuǎn)端， 同時第二斷流閥設(shè)置在遞送套管上具有適當(dāng)?shù)奈恢?。在一個實(shí)施方式中，將組織穿刺尖端連接至遞送套管的遠(yuǎn)端，該遞送套管可以沿著導(dǎo) 管被導(dǎo)入到患者靶位。該組織穿刺尖端可用于穿透位于長期埋植導(dǎo)管遠(yuǎn)端的任何組織栓 (tissue plug)或組織凝塊，否則該組織栓或組織凝塊可能會阻礙物質(zhì)或藥物從遞送套管 向組織的流動。
在某些實(shí)施方式中，將管心針插入長期埋植導(dǎo)管的內(nèi)腔以堵塞該導(dǎo)管的遠(yuǎn)端。在不同 治療過程中，該管心針可以在長期遞送各種生物制劑、化學(xué)制劑或藥物過程中，堵塞長期 埋植導(dǎo)管。在某些實(shí)施方式中，該管心針可包括藥物或其他物質(zhì)來保持通暢。


了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。為更好地理解本發(fā)明如何實(shí)現(xiàn)其有 益效果和目的，關(guān)于具體實(shí)施方式
的本發(fā)明更具體的描述在附圖中進(jìn)行說明。可以理解的 是這些附圖僅描述本發(fā)明的典型實(shí)施方式而不試圖限制本發(fā)明。下面通過附圖更詳細(xì)和具 體地描述和解釋本發(fā)明。
圖1是沿長期埋植導(dǎo)管縱軸的橫截面?zhèn)纫晥D。
圖2是沿長期埋植導(dǎo)管縱軸的橫截面?zhèn)纫晥D，其中該導(dǎo)管內(nèi)插有遞送套管。
圖3是沿長期埋植導(dǎo)管的一個實(shí)施方式的縱軸的橫截面?zhèn)纫晥D，其中該導(dǎo)管具有組織 穿刺尖端，其內(nèi)插有遞送套管。
圖4是沿長期埋植導(dǎo)管縱軸的橫截面?zhèn)纫晥D，顯示了插入導(dǎo)管內(nèi)的管心針的一個實(shí)施 方式。
圖5是沿長期埋植導(dǎo)管縱軸的橫截面?zhèn)纫晥D，其顯示具有管心針的另一個實(shí)施方式， 該管心針具有由組織相容材料形成的遠(yuǎn)端和具有抗菌區(qū)域的近端。
圖6是人頭骨和大腦的矢狀圖，說明了物質(zhì)藥學(xué)遞送的目的靶位。
圖7A是具有長期埋植導(dǎo)管的人頭骨和大腦的矢狀圖，其具有插入到導(dǎo)管內(nèi)的遞送套 管，該導(dǎo)管具有能插入大腦組織的組織穿刺尖端。
圖7B是圖7A中虛線所示區(qū)域一一具有遞送套管的長期埋植導(dǎo)管遠(yuǎn)端的細(xì)節(jié)放大圖。
圖8是長期埋植導(dǎo)管的三維視圖，其具有插入導(dǎo)管內(nèi)的遞送套管。
圖9是長期埋植導(dǎo)管的三維視圖，其具有插入導(dǎo)管內(nèi)的遞送套管，該導(dǎo)管具有組織穿 刺尖端。
圖IO是長期埋植導(dǎo)管沿縱軸的橫截面?zhèn)纫晥D，其具有插入導(dǎo)管內(nèi)的遞送套管，在該 埋植導(dǎo)管的遠(yuǎn)端顯示有血凝塊或組織塊。
圖ll是長期埋植導(dǎo)管沿縱軸的橫截面?zhèn)纫晥D，其具有插入導(dǎo)管內(nèi)的遞送套管，在導(dǎo) 管遠(yuǎn)端具有穿透血凝塊或組織塊的組織穿剌尖端。
具體實(shí)施例方式
長期埋植導(dǎo)管的第一個實(shí)施方式如圖1所述。該長期埋植導(dǎo)管2具有接口 1和第一斷 流閥3。將該長期埋植導(dǎo)管2設(shè)計(jì)成向需要的患者提供生物、化學(xué)或藥學(xué)物質(zhì)的施用。藥 物治療可以是例如基于基因治療的病毒載體，包裹藥劑"^包括蛋白質(zhì)和非蛋白性質(zhì)化 合物——的生物可降解聚合物微球的組合物，用于治療神經(jīng)退行性疾病的含DNA以及聚 合載體分子的組合物，細(xì)胞——包括但不限于自體或異體來源的干細(xì)胞或基因修飾細(xì)胞， 或者任何其它適合的藥劑。
圖l所述的長期埋植導(dǎo)管2可以用多種材料制成，諸如塑料、聚合物、金屬、合金和 /或這些材料的合成物。
在某些實(shí)施方式中，長期埋植導(dǎo)管包括第一不透射線標(biāo)記，它因熒光下的高可見度而 被選擇。在該實(shí)施方式中，該第一不透射線標(biāo)記定位在導(dǎo)管2的遠(yuǎn)端周圍。該不透射線標(biāo) 記允許導(dǎo)管2遠(yuǎn)端在術(shù)中成像以評價遠(yuǎn)端2相對于目的靶位12的定位。還可以沿導(dǎo)管全 長使用不透射線標(biāo)記用于在患者大腦中導(dǎo)管軌跡的熒光或x-射線的確認(rèn)。
長期埋植導(dǎo)管的第一斷流閥3是法蘭，能防止圖2和如下所示的遞送套管越過預(yù)定的 耙位12延伸進(jìn)入患者大腦組織13。 .
導(dǎo)管的一個實(shí)施方式如圖2所示。該實(shí)施方式包括遞送套管4，它通過接口 l插入到 導(dǎo)管2。該套管具有與導(dǎo)管的第一斷流闊3機(jī)械相合的第二斷流閥5。遞送套管4在導(dǎo)管 2中是可滑動的。
前述關(guān)于長期埋植導(dǎo)管的任何材料也可以適用于構(gòu)建遞送套管。高度柔性的遞送套管 是理想的，因?yàn)槠洳粫蚴芰Χㄟ^導(dǎo)向套管中的第一斷流閥。遞送套管可以是單獨(dú)使用 的套管以減少感染的危險，并且可以使用不透射線物質(zhì)或標(biāo)記以在熒光下控制其在導(dǎo)管內(nèi) 的軌跡。
在其他實(shí)施方式中，遞送套管包括第二不透射線標(biāo)記，用于熒光或x-射線顯示套管 尖端。還可以在遞送套管全長上使用多個不透射線標(biāo)記以證實(shí)其相對于患者神經(jīng)組織的軌 跡。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是通過對長期埋植導(dǎo)管或遞送套管采用不同的材料或 材料的組合來改變本發(fā)明的柔性或剛性。
圖3描述了長期埋植導(dǎo)管的另一個實(shí)施方式。在圖3中，組織穿刺尖端6附著在插入 導(dǎo)管內(nèi)的套管的遠(yuǎn)端。圖10顯示吸附在埋植導(dǎo)管2遠(yuǎn)端的血凝塊或組織塊13，遞送套管 4插在導(dǎo)管中。通過使用圖10的遞送套管4遞送可能會受到血凝塊的損害。但是，圖ll 顯示組織穿刺尖端6可以用于穿透血凝塊或組織塊13，并且允許通過附著在組織穿刺尖 端上的遞送套管有效遞送適當(dāng)物質(zhì)，諸如藥物。圖4描述了長期埋植導(dǎo)管的另一個實(shí)施方式。在圖4中，管心針7被插入導(dǎo)管中塞住 該導(dǎo)管的遠(yuǎn)端部分。該管心針7也具有柔性和順應(yīng)性，因此不會越過導(dǎo)管的第一斷流閥。 管心針可以用具有抗生素、抗菌或抗微生物特性的化學(xué)制劑包被。例如，該化學(xué)制劑涂層 可以包括硅酸銅、載銀離子硅凝膠(silversilica)、膠體銀或垸基化聚乙烯亞胺或這些材 料的任意組合。另外，管心針可以用包括硅酸銅、硅酸銀、膠體銀或烷基化聚乙烯亞胺或 這些材料的任意組合的材料制造、浸漬或形成。管心針還可以由本領(lǐng)域已知的其他組織相 容性或非毒性，但具有抗菌或抗微生物特性的材料組成。另外，管心針還可以由一種或多 種藥物包被，這些藥物包括用于抑制炎癥、防止組織向內(nèi)生長入導(dǎo)管腔的物質(zhì)、防止細(xì)胞 黏附的物質(zhì)或有效維持導(dǎo)管無病原體的物質(zhì)(如抗生素)。
管心針插入到導(dǎo)管2的接口 l并且可以滑動。因?yàn)楣苄尼?與導(dǎo)管3的第一斷流閥機(jī) 械相合，管心針不會延伸越過導(dǎo)管的遠(yuǎn)端。管t、針可以插入導(dǎo)管以防止在治療施用間期組 織向內(nèi)生長和流體積累。另外，它降低了患者潛在感染的危險并能為遞送套管的插入維持 一個無堵塞的通路。
本發(fā)明的治療遞送系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括錨定件以保持管心針在治療間期不會移入或 移出導(dǎo)向套管。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解存在著多種實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的方式。在一個實(shí)施方式 中，管心針和導(dǎo)向套管是螺紋結(jié)構(gòu)的，因此管心針擰入導(dǎo)向套管。在另一個實(shí)施方式中， 管心針或?qū)蛱坠芸梢杂邪伎冢⑶覍?dǎo)向套管或管心針上有相應(yīng)的槽。該槽可以進(jìn)一步包 括幾何學(xué)的變化以致單個縱向運(yùn)動(如不扭動導(dǎo)向套管中的管心針)不能拿出管心針。還 在另一個實(shí)施方式中，接口可以包括蓋子或帽，它可以防止管心針滑入或滑出導(dǎo)向套管。 這些結(jié)構(gòu)的組合也是可以預(yù)想到的。
如圖5所示管心針的另外一個實(shí)施方式是具有由組織相容性材料(如在生理?xiàng)l件下無 毒性并且其生理?xiàng)l件下的降解不會產(chǎn)生毒性殘余物的材料)組成的遠(yuǎn)端9和由具有抗菌特
性的組織相容性材料組成的近端8。舉例說明，并且是非限制性的，該具有抗菌特性的組 織相容性材料可以是由妥布霉素和骨水泥組成的用抗生素浸漬的接合劑，這種接合劑己在 整形手術(shù)應(yīng)用中用于形成釘，如Madanagopal ， S. G., Seligson, D. & Roberts, CS The antibiotic cement nail for infection after tibial nailing. Orthopedics 27, 709-712 (2004)中所述。 可選地，該具有抗菌特性的組織相容性材料可以鉑黑或銀粉，如Sanrangapani在 WO199805461中所公開。
在另一個實(shí)施方式中，遞送套管與微量注射器相連接，該微量注射器包括用于插入導(dǎo) 管的導(dǎo)液管、流量調(diào)節(jié)器——生物、化學(xué)或藥物制劑通過其以預(yù)定速率釋放、遞送腔室—— 其含有預(yù)定量的液量以及需要注射到腦組織的生物、化學(xué)或藥物制劑、以及第二腔室(獨(dú) 立于第一腔室)——其含有隔膜作為通過導(dǎo)管遞送材料的活塞或柱塞。該第二腔室可以用 液壓流體、油、氣體、空氣或其他適合的物質(zhì)填充，提供可控壓力以使生物、化學(xué)制劑或藥物制劑釋放到大腦組織。例如，合適的微量注射器的非限制性例子已在2006年11月 21日提交的共同專利申請11/562,282， (Kaemmerer)中公開。
而在本發(fā)明的另一個實(shí)施方式中，該導(dǎo)管還可以埋植到腦室中用于把物質(zhì)治療性地遞 送到患者的腦脊液中。間歇的、急性的和侵入性的遞送微小固體的懸浮液——例如聚合物 或藥物顆?！梢员灰氲侥X室的腦脊液中。本發(fā)明還可用于在心肌梗死位置、胰腺或 其他組織中生物、酶、化學(xué)或藥物材料的間歇遞送。本發(fā)明可以提供用于胰腺中胰島細(xì)胞 移植的材料的間歇急性遞送系統(tǒng)。在另一個實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了用于將心肌細(xì)胞遞 送到心肌梗死部位的系統(tǒng)。
本發(fā)明包括治療遞送方法，其包括(a)在患者體內(nèi)埋植導(dǎo)管，該導(dǎo)管的遠(yuǎn)端部分包 括第一斷流閥；(b)在該導(dǎo)管的近端插入第一遞送套管，該第一遞送導(dǎo)管具有第二斷流閥； (c)將該第一遞送套管送入該導(dǎo)管直到該第一斷流閥與該第二斷流閥接觸；(d)將第一藥物 遞送到第一遞送套管；和(e)拔出第一遞送套管。例如，采用本發(fā)明第一次給患者遞送第 一種藥物可以由如下組成通過導(dǎo)管將一定劑量的腺相關(guān)病毒(AAV)載體遞送到大腦組 織，該AAV載體含有大約150乂109病毒顆粒，體積為50至lj 150微升流體，其中AAV 載體含有編碼治療性基因產(chǎn)物的DNA。該含有編碼治療性基因產(chǎn)物的DNA可以加入設(shè) 計(jì)成可被DNA重組酶識別的DNA序列，以便將來用DNA重組酶接觸用AAV遞送的 DNA治療的腦組織可以沉默治療基因產(chǎn)物的表達(dá)。因此，使用本發(fā)明，在一個時間點(diǎn)遞 送給患者基因治療，如果需要，可能任選地在將來的一個時間點(diǎn)被逆轉(zhuǎn)，本發(fā)明的長期埋 植導(dǎo)管保證逆轉(zhuǎn)DNA治療所需要DNA重組酶能被遞送到與基因治療在第一時間點(diǎn)被遞 送的同一組織位置。
在治療遞送方法的某些實(shí)施例中，管心針(a)從導(dǎo)管拔出；(b)將具有第三斷流閥的第 二遞送導(dǎo)管插入導(dǎo)管近端；(c)將第二遞送導(dǎo)管送入導(dǎo)管直到第一斷流閥與第三斷流閥 接觸;(d)遞送第二種藥物，其可以與第一種藥物相同；以及(e)拔出第二遞送導(dǎo)管。例 如，采用本發(fā)明的第一次給患者遞送第一種藥物可以由如下組成通過導(dǎo)管將一定劑量的 腺相關(guān)病毒(AAV)載體遞送到大腦組織，該AAV載體含有大約150X1(^病毒顆粒，體積 為50到150微升流體，其中AAV載體含有編碼治療性基因產(chǎn)物的DNA并且AAV血清 型是l型血清型。下一步，在之后的時間點(diǎn)，如果患者需要另外的基因治療，采用本發(fā)明 的第二次給患者遞送第二種藥物可以由如下組成:通過導(dǎo)管向患者的大腦組織遞送一定劑 量的腺相關(guān)病毒(AAV)載體，該AAV載體含有大約150X 109病毒顆粒，體積為50到150 微升流體，其中AAV載體含有編碼治療性基因產(chǎn)物的DNA以及AAV血清型是1型血清 型，或者任選地，可以是與1型血清型不同的血清型。如果患者的免疫系統(tǒng)已產(chǎn)生了針對 1型血清型AAV蛋白的中和抗體，使用與1型血清型不同的血清型對于最大化第二次施 用的治療效果是有益的。
10在本發(fā)明的方法的一些應(yīng)用中，導(dǎo)向套管的精確放置是非常關(guān)鍵的。這種應(yīng)用的非限 制性例子是使用該方法治療大腦疾病。因此，操作者(例如，使用本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的 人)應(yīng)該選擇適合的定位手段。適合的定位手段是本領(lǐng)域已知的。這樣的定位手段包括但 不限于正電子發(fā)射斷層掃描和單光子發(fā)射計(jì)算斷層掃描(分別是PET和SPECT)、藥理 學(xué)核磁共振成像(phMRI)、功能MRI(fMRI)以及對照增強(qiáng)的計(jì)算機(jī)處理的斷層成像(CT)掃 描。
另外，計(jì)算機(jī)輔助的基于圖像的功能神經(jīng)外科手術(shù)方法學(xué)可以用來準(zhǔn)確并精細(xì)地定位 本發(fā)明的導(dǎo)向套管。這種方法學(xué)可進(jìn)行大腦結(jié)構(gòu)的三維顯示和實(shí)時顯示(real-time manipulation)。因此，在三個正交方位全部使用預(yù)先登記的多腦圖譜的神經(jīng)外科手術(shù)計(jì) 劃是可能的，并且能增加注射或移植治療的靶向確定的準(zhǔn)確性，通過減少管道的數(shù)目(the number of tracts)減少了手術(shù)程序的時間，有助于更為復(fù)雜的軌跡設(shè)計(jì)。參見例如， Nowinski W. L.等，Computer-Aided Stereotactic Functional Neurosurgery Enhanced by the Use of the Multiple Brain Atlas Database, IEEE Trans Med Imaging 19(1), 62- 69:2000。
舉例說明，Serra等(該文獻(xiàn)的內(nèi)容通過引用全部并入本文)描述了人類大腦手術(shù)的技 術(shù)改進(jìn)，其包括使用ST和MR成像，并且將多年編輯的詳細(xì)立體圖譜并入他們的硬件和 軟件系統(tǒng)來設(shè)計(jì)和實(shí)施神經(jīng)外科手術(shù)。例如，Serra等描述了識別大腦靶位的"電子腦圖 譜"。Serra等描述可以使用具有幾乎任何本領(lǐng)域熟知的外科儀器的系統(tǒng)以靶定大腦結(jié)構(gòu)， 該外科儀器包括探針和遞送裝置。另外，Serra等提供了詳細(xì)的藍(lán)圖并公開了裝置和軟件， 并且參考了幾種印刷出版物，描述、教導(dǎo)和顯示了使用立體圖譜來實(shí)際識別和定位人類大 腦中的任何靶位。
對人類大腦特定部位感興趣的本領(lǐng)域的技術(shù)人員，除了參考Serra等的文獻(xiàn)，還可以 采用Morel等和其他文獻(xiàn)的教導(dǎo)，Morel等公開了人類丘腦的詳細(xì)圖譜。Morel等討論 認(rèn)為計(jì)算機(jī)斷層掃描和磁共振成像指導(dǎo)的立體定位手術(shù)和術(shù)前對靶向位置的微電記錄有 助于立體定位的神經(jīng)外科手術(shù)。
另外，在2001年，Medtronic向市場引入了商品名為Medtronic NT Stealthstation TreonTM的"定位件"裝置。該醫(yī)療系統(tǒng)進(jìn)一步改進(jìn)了多維成像計(jì)算機(jī)化技術(shù)和導(dǎo)航，以使 神經(jīng)外科醫(yī)生在活體人類患者大腦深處治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病操作時，可以精確地設(shè)計(jì)、再設(shè) 計(jì)和顯示過程。
雖然本文已結(jié)合具體實(shí)施方式
對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng)理解的是這些實(shí)施方式只 是本發(fā)明的原理和應(yīng)用的說明。因此應(yīng)理解的是這些說明性實(shí)施方式可以有多種修改，并 且可設(shè)計(jì)其他裝置而不會偏離由以下權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種治療遞送系統(tǒng)，其包括長期埋植導(dǎo)管，其包括導(dǎo)向套管，其具有近端和遠(yuǎn)端；接口，其設(shè)置于所述導(dǎo)向套管的近端并適于長期埋植至患者；以及第一斷流閥，其設(shè)置于所述導(dǎo)向套管的近端附近；以及遞送套管，其通過所述接口可插入所述導(dǎo)向套管，所述遞送套管包括適于與所述第一斷流閥機(jī)械相合的第二斷流閥；其中所述第一斷流閥和所述第二斷流閥的相對位置防止所述遞送套管遠(yuǎn)端末端延伸超過離導(dǎo)向套管預(yù)定的距離。
2. 如權(quán)利要求1所述的治療遞送系統(tǒng)，其中所述遞送套管的遠(yuǎn)端包括組織穿刺尖端。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的治療遞送系統(tǒng)，其中所述第一斷流閥包括法蘭。
4. 如權(quán)利要求3的治療所述遞送系統(tǒng)，其中所述法蘭設(shè)置于所述導(dǎo)向套管的遠(yuǎn)端。
5. 如權(quán)利要求1-4的任一權(quán)利要求所述的治療遞送系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括 管心針，該管心針可插入導(dǎo)向套管內(nèi)，適于塞住至少所述導(dǎo)向套管的遠(yuǎn)端區(qū)域。
6. 如權(quán)利要求5所述的治療遞送系統(tǒng)，其中所述管心針包括具有抗生素、抗菌或抗 微生物特性的化學(xué)制劑。
7. 如權(quán)利要求6所述的治療遞送系統(tǒng)，其中所述化學(xué)制劑包括一種藥物制劑，該藥 物制劑包括抗生素或抗炎藥物制劑。
8. 如權(quán)利要求6或7所述的治療遞送系統(tǒng)，其中所述化學(xué)制劑包括抗菌劑或抗微生 物劑，所述抗菌劑或抗微生物劑包括硅酸銅、載銀離子硅凝膠、膠體銀、鉑黑、妥布拉霉 素和骨水泥、或烷基化聚乙烯亞胺或其任意組合。
9. 如權(quán)利要求5-8的任一權(quán)利要求所述的治療遞送系統(tǒng)，其中所述管心針的近端和 遠(yuǎn)端部分由不同的組織相容性材料組成。
10. 如權(quán)利要求9所述的治療遞送系統(tǒng)，其中所述管心針的遠(yuǎn)端由組織相容性材料組 成，以及所述近端由具有抗菌特性的組織相容性材料組成。
11. 如權(quán)利要求1-10的任一權(quán)利要求所述的治療遞送系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)向套管包括 第一不透射線標(biāo)記。
12. 如權(quán)利要求ll所述的治療遞送系統(tǒng)，其中該第一不透射線標(biāo)記設(shè)置在該導(dǎo)向套 管的遠(yuǎn)端。
13. 如權(quán)利要求ll所述的治療遞送系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括沿該導(dǎo)向套管全長設(shè)置的多 個所述第一不透射線標(biāo)記，用于所述熒光或X-射線證實(shí)所述導(dǎo)向套管的軌跡。
14. 如權(quán)利要求1-13的任一權(quán)利要求所述的治療遞送系統(tǒng)，其中所述遞送套管由彈 性材料制成以防止其前進(jìn)時會超過設(shè)置在所述導(dǎo)向套管遠(yuǎn)端的所述第一斷流閥。
15. 權(quán)利要求1-14的任一權(quán)利要求所述的治療遞送系統(tǒng)，其中所述遞送套管包括第 二不透射線標(biāo)記。
16. 如權(quán)利要求15所述的治療遞送系統(tǒng)，其中所述第二不透射線標(biāo)記設(shè)置在所述遞 送套管的遠(yuǎn)端。
17. 如權(quán)利要求15或16所述的治療遞送系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括沿所述遞送套管全長設(shè) 置的多個所述第二不透射線標(biāo)記，用于采用熒光或X-射線證實(shí)所述遞送套管的軌跡。
18. —種治療遞送方法，其包括在患者體內(nèi)埋植導(dǎo)管，所述導(dǎo)管的遠(yuǎn)端部分包括第一斷流閥；在所述導(dǎo)管的近端插入第一遞送套管，所述第一遞送導(dǎo)管具有第二斷流閥；將所述第一遞送套管送入所述導(dǎo)管直到所述第一斷流閥和所述第二斷流閥接觸；以及將藥物遞送到第一遞送套管；拔出第一遞送套管。
19. 如權(quán)利要求18所述的治療遞送方法，其進(jìn)一步包括在拔出所述第一遞送套管之 后將所述管心針插入第一遞送套管，所述管心針適于塞住所述導(dǎo)管的遠(yuǎn)端。
20. 如權(quán)利要求19所述的治療遞送方法，其進(jìn)一步包括 從所述導(dǎo)管中拔出所述管心針；將所述第二遞送套管插入到所述導(dǎo)管的近端，所述第二遞送套管具有第三斷流閥； 將所述第二遞送套管送入所述導(dǎo)管直到所述第一斷流閥和所述第三斷流閥接觸； 將第二種藥物遞送到所述第二遞送套管；以及拔出所述第二遞送套管。
21. 如權(quán)利要求18-20的任一權(quán)利要求所述的治療遞送方法，其中所述導(dǎo)管埋被植到 患者的大腦中。
22. 如權(quán)利要求21所述的治療遞送方法，其進(jìn)一步包括采用定位件在大腦中定位預(yù) 定位置。
23.如權(quán)利要求18-22的任一權(quán)利要求所述的治療遞送方法，其中所述藥物選自生物 活性藥物、病毒載體或蛋白。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種用于將生物制品、化學(xué)制品或藥物間斷遞送到組織的治療遞送系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括長期埋植導(dǎo)管，其具有導(dǎo)向套管、接口、第一斷流閥和遞送套管，其中導(dǎo)向套管具有一個近端和一個遠(yuǎn)端，接口設(shè)置于導(dǎo)向套管的近端并適于在患者體內(nèi)長期埋植，第一斷流閥設(shè)置于導(dǎo)向套管的近端附近，遞送導(dǎo)管可以通過接口插入到導(dǎo)向套管。遞送套管與第一斷流閥機(jī)械相合，并被設(shè)計(jì)成防止遞送套管延伸超過離導(dǎo)向套管遠(yuǎn)端預(yù)定的距離。遞送套管的遠(yuǎn)端可以連接組織穿刺尖端以便刺穿在靶位置附近的組織生長。當(dāng)不使用遞送套管時，可以用管心針填充遞送套管內(nèi)腔。
文檔編號A61M31/00GK101652157SQ200780050075
公開日2010年2月17日 申請日期2007年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月21日
發(fā)明者威廉姆·F·卡莫爾 申請人:美敦力公司