技術(shù)領(lǐng)域
本公開總體上涉及醫(yī)療裝置及其使用方法。更具體地說,本發(fā)明涉及吸入和血栓切除(aspiration and thrombectomy)裝置及其使用方法。
背景技術(shù):
已經(jīng)存在多種裝置和系統(tǒng)來幫助移除血栓性物質(zhì)。這些包括:使用真空注射器來將血栓抽取到注射器中的簡單的吸引管類型裝置;簡單的沖洗和吸入裝置;具有使用機械螺旋絲鉆遠(yuǎn)離遠(yuǎn)端末端吸入、浸解(浸漬,浸軟,macrerate)并輸送血栓性物質(zhì)的轉(zhuǎn)動部件的更復(fù)雜裝置;使用極高壓來浸解血栓并產(chǎn)生文氏效應(yīng)以將浸解材料沖走的系統(tǒng)。
如上所述的所有裝置由于各自的設(shè)計特性而具有局限性。例如,簡單的吸入導(dǎo)管提供易用性并迅速展開,但當(dāng)面對老人、更組織化的血栓性物質(zhì)時可變得被阻塞或以其它方式變得不能操作。這種裝置必須被移除、并且在身體外部被清理、然后被重新插入到脈管系統(tǒng)中,這加長了過程所需要的時間,并且增加了使導(dǎo)管軸扭結(jié)的機會。這種紐結(jié)可通過減小導(dǎo)管的橫截面積而降低性能,或可使得裝置不能操作。
機械轉(zhuǎn)動裝置使用螺旋鉆來抓取并攜帶血栓遠(yuǎn)離目標(biāo)區(qū)域。一些裝置經(jīng)由真空瓶產(chǎn)生輸送力,而其它裝置在螺旋鉆用作低壓泵的情況下在裝置的遠(yuǎn)端末端處產(chǎn)生壓差。這些裝置通常工作緩慢,并且對于裝置應(yīng)當(dāng)何時被進(jìn)一步地前進(jìn)到病變部(lesion)中的方面不向醫(yī)師提供反饋。
沖洗類型的裝置包括手動沖洗類型的裝置,在這種裝置中,醫(yī)師操縱手驅(qū)動的泵以便在裝置的末端處提供流動鹽水,以破碎并吸入血栓物質(zhì),這可能基于醫(yī)師在過程期間一致地泵送裝置的能力而引入性能變化。沖洗裝置還包括高壓沖洗裝置,其浸解血栓、然后利用由高壓流體產(chǎn)生的渦流來將乳化的血栓性物質(zhì)輸送到收集袋中。這些裝置在移除所有等級的血栓性物質(zhì)方面是有效的,但由裝置產(chǎn)生的壓力過大以致于其針對給定血管的作用可能中斷心肌刺激機構(gòu)、并且在某些患者中產(chǎn)生心動過緩(心搏徐緩,bradycardia)事件,有時要求在使用之前將起搏器電極線放置在患者中。此外,在導(dǎo)管外部與血栓性物質(zhì)相互作用可能允許松散物質(zhì)逃離捕獲機構(gòu)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
在本發(fā)明的一個實施方式中,一種用于吸入血栓的系統(tǒng)包括:吸入導(dǎo)管,該吸入導(dǎo)管具有供應(yīng)腔和吸入腔,供應(yīng)腔具有壁和封閉的遠(yuǎn)端,吸入腔被構(gòu)造成耦接至真空源并且具有內(nèi)壁表面以及開口遠(yuǎn)端;孔口,位于供應(yīng)腔的壁中,該孔口與吸入腔的內(nèi)部流體地連通,孔口靠近吸入腔的開口遠(yuǎn)端而定位并且鄰近于供應(yīng)腔的封閉的遠(yuǎn)端,其中,孔口被構(gòu)造成當(dāng)加壓的流體被泵送通過供應(yīng)腔時產(chǎn)生噴射圖案,使得當(dāng)吸入導(dǎo)管的遠(yuǎn)端被浸在水相環(huán)境內(nèi)時噴射圖案沖擊在吸入腔的內(nèi)壁表面上;以及一次性的管套件,具有第一管道和泵部件,第一管道被構(gòu)造成將吸入導(dǎo)管的供應(yīng)腔耦接至流體源,泵部件與第一管道相關(guān)聯(lián)并且被構(gòu)造成能拆卸地耦接至驅(qū)動單元,使得來自驅(qū)動單元的運動被傳遞至泵部件,從而使所產(chǎn)生的泵部件的運動引起來自流體源的流體通過吸入導(dǎo)管的供應(yīng)腔并通過孔口而被注射到吸入腔中。
在本發(fā)明的另一實施方式中,一種用于吸入血栓的系統(tǒng)包括:吸入導(dǎo)管,具有供應(yīng)腔和吸入腔,供應(yīng)腔具有遠(yuǎn)端,吸入腔被構(gòu)造成耦接至真空源并且具有內(nèi)壁表面以及開口遠(yuǎn)端;孔口,位于供應(yīng)腔的遠(yuǎn)端處或位于供應(yīng)腔的遠(yuǎn)端附近,孔口與吸入腔的內(nèi)部流體地連通,孔口靠近吸入腔的開口遠(yuǎn)端而定位,其中,孔口被構(gòu)造成當(dāng)加壓的流體被泵送通過供應(yīng)腔時產(chǎn)生噴射圖案,使得當(dāng)吸入導(dǎo)管的遠(yuǎn)端被浸在水相環(huán)境內(nèi)時噴射圖案沖擊在吸入腔的內(nèi)壁表面上;以及一次性管套件,具有第一管道和泵部件,第一管道被構(gòu)造成將吸入導(dǎo)管的供應(yīng)腔耦接至流體源,泵部件與第一管道相關(guān)聯(lián)并且被構(gòu)造成能拆卸地耦接至驅(qū)動單元,使得來自驅(qū)動單元的運動被傳遞至泵部件,從而使所產(chǎn)生的泵部件的運動引起來自流體源的流體通過吸入導(dǎo)管的供應(yīng)腔并通過孔口而被注射到吸入腔中。
附圖說明
圖1是用于根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的用于吸入血栓的系統(tǒng)的示意圖。
圖2是示出了圖1的用于吸入血栓的系統(tǒng)的近端部分的更多細(xì)節(jié)的示意圖。
圖3是圖1的用于吸入血栓的系統(tǒng)的遠(yuǎn)端部分的示意圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的用于吸入血栓的系統(tǒng)的一次性部件的平面視圖。
圖5是圖4的細(xì)節(jié)5的詳細(xì)視圖。
圖6是圖4的細(xì)節(jié)6的詳細(xì)視圖。
圖7是圖4的細(xì)節(jié)7的詳細(xì)視圖。
圖8是圖4的細(xì)節(jié)8的詳細(xì)視圖。
圖9是圖4的用于吸入血栓的系統(tǒng)的吸入導(dǎo)管的遠(yuǎn)端的平面視圖。
圖10是如同在血管內(nèi)觀看的通過線10-10截取的圖9的截面圖。
圖11是圖10的細(xì)節(jié)11的詳細(xì)視圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的泵基座的正面透視圖。
圖13示出了用于吸入血栓的系統(tǒng)的活塞,其被耦接至活塞泵的支架。
圖14是圖9的吸入導(dǎo)管的遠(yuǎn)端末端的橫截面視圖。
圖15是用于連接至泵基座的盒的視圖。
圖16是圖15的盒的截面圖。
圖17是圖12的泵基座的局部分解視圖。
圖18是活塞泵的壓力與時間關(guān)系的曲線圖。
圖19是根據(jù)本發(fā)明一個實施方式活塞泵的活塞和盒的正視圖。
圖20是活塞泵的壓力與時間關(guān)系的曲線圖。
圖21是根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的用于吸入血栓的系統(tǒng)的一次性部件的平面視圖。
圖22是圖21的用于吸入血栓的系統(tǒng)的導(dǎo)管的詳細(xì)視圖。
圖23是圖21的用于吸入血栓的系統(tǒng)的管套件的詳細(xì)視圖。
圖24是根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的鹽水泵驅(qū)動單元的分解視圖。
圖25是圖24的鹽水泵單元的一次性活塞泵頭的分解視圖。
圖26是根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的位于血管內(nèi)的用于吸入血栓的系統(tǒng)的吸入導(dǎo)管的截面圖。
圖27是位于血管內(nèi)的將藥物遞送到目標(biāo)位置的導(dǎo)管的截面圖。
具體實施方式
對于下文定義的術(shù)語,除非在權(quán)利要求書或在本說明書的其它地方給出了不同的定義,否則這些定義應(yīng)被應(yīng)用。
無論是否明顯地指出,所有的數(shù)值在本文中均被假定為由術(shù)語“大約”修改。術(shù)語“大約”通常表示本領(lǐng)域技術(shù)人員可能考慮到的與列舉值等同(即,具有相同的功能或結(jié)果)的數(shù)值范圍。在許多情況下,術(shù)語“大約”可包括被四舍五入成最接近的有效數(shù)字的數(shù)值。
通過端點值列舉的數(shù)值范圍包括在那個范圍內(nèi)的所有數(shù)值(例如“1至5”包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。
如本說明書和所附權(quán)利要求中所使用的,除非有內(nèi)容以其它方式清楚地聲明,否則單數(shù)形式“一個(a)”、“一個(an)”、和“該(the)”包括多個對象。如本說明書和所附權(quán)利要求所使用的,除非有內(nèi)容以其它方式清楚地聲明,否則術(shù)語“或”通常以其包括“和/或”的意義被采用。
以下的詳細(xì)描述應(yīng)當(dāng)參考附圖閱讀,在附圖中,不同圖中的類似元件的標(biāo)號相同。附圖(其不必須是成比例的)示出了說明性的實施方式,而并非旨在限制本發(fā)明的范圍。
圖1是示出了輔助吸入系統(tǒng)10的示意圖。吸入系統(tǒng)10包括遠(yuǎn)程手持件12,該遠(yuǎn)程手持件包含流體泵26和操作員控制界面6。在一個預(yù)期的實施方式中,系統(tǒng)10是單次使用的一次性單元。吸入系統(tǒng)10還可包括延伸管14,延伸管包含流體沖洗腔(irrigation lumen)2(或高壓注射腔)和吸入腔4,并且該延伸管允許導(dǎo)管16的獨立操縱而無需要求在用吸入系統(tǒng)10執(zhí)行的過程期間將手持件12重新定位。延伸管14還可用作蓄壓器(pressure accumulator)。高壓流體從泵26流動,該泵可包括容積式泵,通過泵26的每個沖程而進(jìn)行脈沖,產(chǎn)生具有介于每個正弦波的波峰與波谷之間的明顯變化的正弦壓力圖譜。延伸管14可匹配于泵26,以便與每個激發(fā)脈沖(pump pulse,泵浦脈沖,泵送脈沖)一致地擴(kuò)張和收縮,以降低由激發(fā)脈沖所引起的壓力的變化,從而在導(dǎo)管16的末端處產(chǎn)生平順的或更平順的流體流??墒褂镁哂泻线m順應(yīng)特性的任何管。延伸管14可永久地附接至泵26,或者它可通過連接器44附接至泵26。連接器44優(yōu)選地被構(gòu)造成確保延伸管14不能不正確地附接至泵26。
接口連接器18將延伸管14和導(dǎo)管16接合在一起。在一個預(yù)期的實施方式中,接口連接器18可包含位于延伸管14的高壓流體注射腔2與導(dǎo)管16的高壓注射腔36之間的過濾器組件8(圖3)。導(dǎo)管16和延伸管14可通過接口連接器18而永久地接合??商娲?,接口連接器18可包含標(biāo)準(zhǔn)化的連接部,使得所選擇的導(dǎo)管16可被附接至延伸管14。
附接至手持件12的是流體源20和真空源22。標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)院鹽水袋可被用作流體源20;這種袋對于醫(yī)師來說隨時可獲得,并且提供必要體積以用于執(zhí)行過程。真空瓶可提供真空源22,或者真空源22可由注射器、真空泵或其它合適的真空源所提供。
在一個預(yù)期的實施方式中,導(dǎo)管16具有從在近端處更硬變化到在遠(yuǎn)端處更柔軟的可變剛性。導(dǎo)管16的剛性的變化可通過在相鄰的兩個管件之間沒有徑向結(jié)合的單個管實現(xiàn)。例如,導(dǎo)管16的軸可由單個長度的金屬管制成,其具有沿管的長度的螺旋切口以提供軸柔性??勺儎傂钥赏ㄟ^改變通過金屬管的不同長度的螺旋切口的間距而產(chǎn)生。例如,螺旋切口的間距可在裝置的遠(yuǎn)端處更大(其中,螺旋切口的匝(turn,旋圈)更靠近在一起)以提供更大的柔性。相反地,近端處的螺旋切口的間距可更小(其中,螺旋切口的匝進(jìn)一步地分開)以提供增加的剛性。在一些實施方式中,單個護(hù)套(jacket)可覆蓋金屬管的長度,以提供真空緊密的導(dǎo)管軸。在下文參考圖3描述了導(dǎo)管16的其它特征。
圖2是示出了手持件12和輔助導(dǎo)管吸入系統(tǒng)10的近端部分的更多細(xì)節(jié)的示意圖。手持件12包括控制箱24,電力和控制系統(tǒng)布置在控制箱中。在一些實施方式中,泵26可以是具有恒定輸出的馬達(dá)驅(qū)動的容積式泵。泵排量與導(dǎo)管體積的關(guān)系連同導(dǎo)管高壓腔36的孔口42(出口)在吸入腔38內(nèi)的位置(圖3)確保了:當(dāng)基本上所有的加壓流體通過吸入腔排空時,沒有能量從鹽水泵傳遞至患者。主按鈕28機械連接至主閥30。當(dāng)準(zhǔn)備裝置以便使用時,有利的是從加壓流體系統(tǒng)排空所有的空氣,以減少空氣栓塞的可能性。通過按壓主按鈕28,用戶將流體源20經(jīng)由泵26連接至真空源22。這有力地抽動流體(例如0.9%NaCl溶液、或“鹽水”、或“生理鹽水”、或肝素化鹽水)通過整個泵系統(tǒng),移除所有的空氣并且明確地起動系統(tǒng)以用于安全操作。壓力/真空閥32用于與流體壓力系統(tǒng)同步地接通和切斷真空。一個預(yù)期的閥32是裝有汽門的單通閥(ported one way valve)。這種閥相對于手動的或電子的閥系統(tǒng)是有利的,這是因為它通過機械地和自動地組合兩個主系統(tǒng)的操作而用作防篡改(tamper proof)安全特征。通過具有壓力/真空閥32,消除了在未激活流體系統(tǒng)的情況下接通真空的可能性。
操作員控制界面6由電力系統(tǒng)48(諸如電池或電力線)供電,并且可包括電子控制板50,該電子控制板可通過一個或多個開關(guān)52以及一個或多個指示燈54的使用而由用戶操作??刂瓢?0還監(jiān)測和控制多個裝置安全功能,該多個裝置安全功能包括超壓檢測、氣泡檢測以及真空充氣(vacuum charge)。壓力傳感器64監(jiān)測壓力(即,注射壓力)并且感測氣泡的存在。可替代地或者結(jié)合地,光學(xué)裝置66可用于感測氣泡。在一個預(yù)期的實施方式中,泵壓力與產(chǎn)生那個壓力所需要的電流成正比。因此,如果泵26所要求的電流超過預(yù)設(shè)的極限,則控制板50將通過切斷通向泵26的電力而禁用該泵。氣泡檢測還可通過監(jiān)測在任意特定時刻驅(qū)動泵26所要求的電流而被監(jiān)測。為了容積式泵26達(dá)到高流體壓力,應(yīng)當(dāng)幾乎沒有或者沒有空氣(其是高度可壓縮的)存在于泵26或連接系統(tǒng)(包括導(dǎo)管16和延伸管14)中。流體體積是足夠小的,使得系統(tǒng)中的任何空氣將導(dǎo)致在泵頭處不產(chǎn)生壓力??刂瓢灞O(jiān)測泵電流的任何突然的下降變化,該下降變化可表示空氣已經(jīng)進(jìn)入系統(tǒng)。如果下降的速度快于預(yù)設(shè)的極限,則控制板50將通過切斷通向泵26的電力而禁用該泵,直到問題被更正為止。同樣地,高壓腔36(圖3)中的塊狀物(其可能是由于組織化或纖維狀的血栓或固體栓塞物的進(jìn)入而形成)可通過監(jiān)測運行泵26的電流而被檢測。在正常使用中,泵26的電流波動是相當(dāng)高的。例如,泵26可被構(gòu)造成使得在正常操作期間在電流中存在200毫安或更大的變化,從而使得當(dāng)電流波動下降在200毫安以下時,空氣被識別,并且系統(tǒng)關(guān)閉??商娲兀幱诶?0毫安到75毫安的范圍內(nèi)的電流波動可用于識別出在系統(tǒng)中存在空氣。此外,電流或電流波動的增加可表示在高壓腔36內(nèi)存在凝塊或血栓。例如,大于600毫安的電流可表示血栓部分地或完全地阻塞高壓腔36、或者甚至吸入腔38(圖3)。
連接至真空源22的真空管線56可被連接至壓力傳感器58。如果真空源22的真空較低(即,絕對值壓力已被減少)或者如果檢測到真空管線56中的泄漏時,控制板50禁用泵26,直到問題被更正。壓力傳感器58還可以是安全電路60的一部分,如果真空不存在,則其將不允許泵26運行。從而,綜合安全系統(tǒng)62(包括安全電路60、壓力傳感器64和/或光學(xué)裝置66,以及壓力傳感器58)要求泵壓力和真空壓力兩者以用于系統(tǒng)運行。如果存在問題(例如,如果存在不能接受的較低泵壓力或缺少顯著的真空),則控制板50將不允許用戶操作吸入系統(tǒng)10,直到所有問題被更正。這將保持空氣免于被注射到患者中,并且將保證吸入系統(tǒng)10不以不正確的參數(shù)操作??商娲兀鳛閷χ苯舆B接(例如,電的、光學(xué)的)的代替,壓力傳感器58可被構(gòu)造成將無線信號發(fā)送至控制板50或與控制板50耦接或連通的任何其它部件(例如,天線),以遠(yuǎn)程控制泵26的操作。無論泵處于無菌區(qū)內(nèi)或處于無菌區(qū)之外,遠(yuǎn)程控制可以是可能的。
圖3是輔助導(dǎo)管吸入系統(tǒng)10的遠(yuǎn)端部分68的示意圖,其示出了導(dǎo)管16的更多細(xì)節(jié)。在一些實施方式中,導(dǎo)管16是單操作員交換導(dǎo)管,并且包括附接至裝置的遠(yuǎn)端的短導(dǎo)絲(guidewire)腔34。導(dǎo)絲腔34的長度可介于大約1cm到大約30cm之間,或者長度可介于大約5cm到大約25cm之間,或者長度可介于大約5cm到大約20cm之間,或者長度可為約13.5cm。在其它實施方式中,可使用全長的導(dǎo)絲腔(其延伸導(dǎo)管16的長度)。例如,導(dǎo)管16的尺寸被設(shè)定為在外周血管(包括外周動脈)上使用,可結(jié)合全長的導(dǎo)絲腔。在一些實施方式中,吸入腔本身還可用作導(dǎo)絲腔。吸入腔38包括遠(yuǎn)端開口40,該遠(yuǎn)端開口允許真空(例如,來自于真空源22的真空)將血栓性物質(zhì)抽入到吸入腔38中。高壓腔36包括遠(yuǎn)端孔口42,該遠(yuǎn)端孔口設(shè)置在遠(yuǎn)端開口40的附近一設(shè)定量。例如,遠(yuǎn)端孔口42可設(shè)置在遠(yuǎn)端開口40的附近大約0.508mm(0.020英寸)、或0.508mm±0.076mm(0.020英寸±0.003英寸)、或另一期望的量??卓?2被構(gòu)造成橫跨吸入腔噴射,以浸解和/或稀釋血栓性物質(zhì),以用于例如通過降低血栓性物質(zhì)的有效粘度而輸送到真空源22。流體孔口42的軸向放置使得與相對的腔壁的噴射圖案相互作用優(yōu)選地產(chǎn)生噴霧,并且不是可迫使栓塞物質(zhì)從遠(yuǎn)端開口40出去的漩渦圖案。至少當(dāng)導(dǎo)管16的遠(yuǎn)端處于水相環(huán)境(諸如體腔(包括血管))內(nèi)時,噴射圖案可存在。水相環(huán)境可處于例如介于大約35.0℃到大約40.0℃之間的體溫,或處于大約36.0℃到大約38.0℃之間的體溫。該系統(tǒng)可被構(gòu)造成使得沖洗流體以大約3.447兆帕斯卡(500磅/平方英寸)到大約10.342兆帕斯卡(1500磅/平方英寸)之間的壓力離開泵。在一些實施方式中,在沿高壓腔36的壓力水頭損失之后,沖洗流體在大約4.137兆帕斯卡(600磅/平方英寸)到大約8.274兆帕斯卡(1200磅/平方英寸)之間或在大約4.816兆帕斯卡(650磅/平方英寸)到大約5.861兆帕斯卡(850磅/平方英寸)之間離開孔口42。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的用于吸入血栓的系統(tǒng)100。圖4中所示的用于吸入血栓的系統(tǒng)100代表一次性部件101,其包括管套件103和吸入導(dǎo)管118,該用于吸入血栓的系統(tǒng)被構(gòu)造成附接至真空源22、流體源20(圖1和2)、壓力監(jiān)測器(未示出)以及泵基座200(圖12)。用于吸入血栓的系統(tǒng)100還被構(gòu)造成與導(dǎo)絲一起使用。以管套件103的部件開始,尖狀部(spike)102(在圖5中更詳細(xì)地示出)被構(gòu)造成耦接至諸如鹽水袋的流體源20。鹽水袋可具有等于大約1000ml或大約500ml的鹽水體積。鹽水可以被肝素化,或可包含一種或多種治療劑。鹽水可處于室溫,或者可被加熱或冷卻。諸如魯爾連接器的連接器104(在圖7中更詳細(xì)地示出)被構(gòu)造耦接至真空源22。真空源22可以是具有介于20ml到500ml之間的體積的真空瓶。真空源22可替代地為60ml注射器,其柱塞在耦接至連接器104之后被抽拉返回。這可以是可鎖定的柱塞,其被鎖定以便保持排空的柱塞位置。在一些情況下,真空源22可以是20ml注射器或30ml注射器。一種具有可鎖定柱塞的示例性注射器是由美國猶他州南喬丹的價值醫(yī)療公司(Merit Medical Systems,Inc.)出售的注射器。真空源22還可以是具有或沒有收集容器的真空泵。能夠測量真空的壓力傳感器106(包括正壓傳感器,該正壓傳感器被構(gòu)造成測量正壓、但能夠測量負(fù)壓)經(jīng)由y型連接器110而耦接至真空管線108。來自于壓力傳感器106的信號沿纜線112(圖7)行進(jìn),該纜線還向壓力傳感器106供應(yīng)電壓。連接器114(也在圖6中示出)將纜線112耦接至壓力監(jiān)測器、或耦接至泵基座200。盒116是一次性部件,其可附接至泵基座200(圖12),以用于允許液體注入物(例如鹽水)的加壓注射。結(jié)合圖6更詳細(xì)地描述了盒116。在圖8中更詳細(xì)地示出了具有遠(yuǎn)端120的吸入導(dǎo)管118。
轉(zhuǎn)到圖5,尖狀部102與延伸管122連通。液體注入物在活塞泵處被向下游泵送,該活塞泵抽拉更多的液體注入物(例如來自于鹽水袋的液體注入物)通過止回閥126并通過供應(yīng)管130。注入口128可用于將其它物質(zhì)注射到系統(tǒng)中或用于移除空氣或起動系統(tǒng)。尖狀部102可封裝有可移除的尖狀部保護(hù)蓋124。
如圖6所示,盒116從供應(yīng)管130抽拉液體注入物并且(與泵基座200結(jié)合地)對注射管152增壓。盒116的更多細(xì)節(jié)將連同對整個活塞泵的描述一起被描述。圖7示出了用于測量真空的壓力傳感器106的更多細(xì)節(jié)。壓力傳感器106通過魯爾配件154連接至y型連接器110。注射管152和真空管線108連通至導(dǎo)管軸142的腔。例如,注射管152可流體連接至遠(yuǎn)端供應(yīng)管168(圖9-11),例如具有高強度薄壁的聚酰亞胺或不銹鋼或鎳鈦合金管。遠(yuǎn)端供應(yīng)管168可安置在導(dǎo)管軸142內(nèi),并且它們之間具有形成吸入腔160的環(huán)形部(圖9-11)。應(yīng)變消除部156保護(hù)導(dǎo)管軸142免于扭結(jié)和其它損壞。在魯爾配件154被使用(在任何連接部處)的情況下,可使用具有附加O形環(huán)的定制魯爾件,以便允許連接部經(jīng)受升高的壓力。在一些實施方式中,可采用訂制的連接器,以增加高壓忍耐力。在一些實施方式中,可實現(xiàn)高達(dá)6.89兆帕斯卡(1200磅/平方英寸)或更大的壓力,而不會產(chǎn)生泄漏或不會引起導(dǎo)管的脫離。
轉(zhuǎn)向圖8,吸入導(dǎo)管118被示出為單操作員交換導(dǎo)管,并且包括在吸入導(dǎo)管118的一側(cè)上附接至遠(yuǎn)端120的導(dǎo)絲管132。導(dǎo)絲管132的長度可介于大約1cm到大約30cm之間,或者長度可介于大約5cm到大約25cm之間,或者長度可介于大約5cm到大約20cm之間,或者長度為大約13.5cm。導(dǎo)絲管132具有遠(yuǎn)端136和近端138,并且單個導(dǎo)絲腔134在兩端136、138之間通過。導(dǎo)絲腔134可被構(gòu)造成與0.014”導(dǎo)絲、0.018”導(dǎo)絲或多種其它導(dǎo)絲直徑兼容。腔內(nèi)徑可為大約0.406mm(0.016英寸)以用于與0.014”的導(dǎo)絲兼容。導(dǎo)絲管132可由多種材料構(gòu)造,這些材料包括尼龍、聚乙烯、聚酯、PET,或者該導(dǎo)絲管可由合成物或共擠出材料構(gòu)造。例如,內(nèi)層可包括高密度聚乙烯或FEP、PTFE、ETFE或用于高潤滑性的其它材料,并且外層可包括PEBAX、尼龍或其它材料,以用于組合機械強度和彈性。內(nèi)層與外層之間可使用連接層(tie layer),例如線性低密度聚乙烯。導(dǎo)管118可包括復(fù)合導(dǎo)管軸142,該復(fù)合導(dǎo)管軸具有覆蓋有聚合物護(hù)套146的內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)144。內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)144可以是管狀編織物(braid)或者一個或多個螺旋線圈,例如,由不銹鋼的平坦線或圓線制成。內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)144還可以是螺旋切口皮下注射管,例如由304不銹鋼或鎳鈦制成。螺旋切口皮下注射管可具有在近端處測量的大約4mm至6mm的或大約5mm的間距以用于增加的剛性,過渡到在內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)144的遠(yuǎn)端150處測量的大約0.75mm至1mm的或大約0.87mm的間距。位于這兩個不同的間距區(qū)段之間的可以是中間間距區(qū)段,該中間間距區(qū)段例如為具有介于大約2mm到大約5mm之間的間距的一區(qū)段以及具有介于大約1mm到大約2.5mm的間距的另一區(qū)段。內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)144可終止于過渡區(qū)148,使得聚合物護(hù)套146單獨地延伸至吸入導(dǎo)管118的遠(yuǎn)端136。導(dǎo)管末端部分140結(jié)合圖9-11而被更詳細(xì)地描述。
圖9-11示出了用于吸入血栓的吸入腔160的開口遠(yuǎn)端158。削薄部(skive)162可形成在聚合物護(hù)套146中,以通過由真空源22產(chǎn)生的真空的組合而輔助被吸入到吸入腔160中的血栓164的進(jìn)入(在箭頭180的方向上)。削薄部162還使得開口遠(yuǎn)端158被抽吸抵靠血管壁166的機會最小化。遠(yuǎn)端供應(yīng)管168具有封閉的遠(yuǎn)端170,例如,它可在制造期間使用粘合劑、環(huán)氧樹脂、熱熔膠粘劑或干涉構(gòu)件而被閉塞。可替代地,遠(yuǎn)端供應(yīng)管168可通過熔化它的一部分而被封閉。遠(yuǎn)端供應(yīng)管168具有:腔176,該腔在遠(yuǎn)端供應(yīng)管的長度上延伸;以及孔口172,該孔口在鄰近于封閉遠(yuǎn)端170的且相對于該封閉遠(yuǎn)端位于近端的位置處穿過其壁174而形成??卓?72的直徑可介于大約0.0508mm(0.002英寸)到大約0.1016mm(0.004英寸)之間或者為大約0.0787mm(0.0031英寸)。遠(yuǎn)端供應(yīng)管168的內(nèi)徑可介于大約0.3048mm(0.012英寸)到大約0.4826mm(0.019英寸)之間或介于大約0.3556mm(0.014英寸)到大約0.4318mm(0.017英寸)之間或者為大約0.3937mm(0.0155英寸)。遠(yuǎn)端供應(yīng)管168的腔176是源自流體源20的整個流動路徑的延續(xù)部,該整個流動路徑包括延伸管122、供應(yīng)管130、盒116的內(nèi)部以及注射管152。在一些實施方式中,遠(yuǎn)端供應(yīng)管168的腔176可逐漸變細(xì),例如,從近端部分處的大約0.3937mm(0.0155英寸)的內(nèi)徑變到遠(yuǎn)端部分處的大約0.2974mm(0.011英寸)的內(nèi)徑。在一些實施方式中,逐漸變細(xì)部的等同物可通過將不同直徑的管彼此結(jié)合而獲得,形成階梯式減小(stepped-down)的管內(nèi)徑。在一些實施方式中,不同直徑的逐漸變細(xì)的管可彼此結(jié)合,以用于直徑的逐漸變細(xì)和階梯式減小的組合。如結(jié)合活塞泵所描述的,大約4.137兆帕斯卡(600磅/平方英寸)至大約5.516兆帕斯卡(800磅/平方英寸)的泵輸出壓力波使得液體注入物流動經(jīng)過包括遠(yuǎn)端供應(yīng)管168的流動路徑(箭頭182),并且使得流體射流178以高速度離開孔口172。在沒有經(jīng)過吸入腔160的流的情況下(例如如果沒有真空),流體射流178將沖擊吸入腔160的緊鄰孔口172的內(nèi)壁181。根據(jù)存在的真空度(amount of vacuum),流體射流可能如所示出的那樣彎曲。流體射流178用于浸解進(jìn)入吸入腔160的血栓164并且稀釋它。液體注入物(例如鹽水)的流速和真空度被控制成使得流動通過近端吸入腔160的鹽水和血液的混合物的體積的大約50%至70%是血液?;蛘撸w積的大約60%是血液。該浸解和稀釋保證了連續(xù)的流通過吸入腔160,使得其將不堵塞。流體射流178被構(gòu)造成被包含在吸入腔160內(nèi),并且不會退到血管或其它體腔中。
孔口172的軸向中心的近端與開口遠(yuǎn)端158的最近端部分相距大約0.3302mm(0.013英寸)至大約0.4826mm(0.019英寸),如由圖11中的距離D所示。圖14是導(dǎo)管末端部分140在孔口172的軸向中心處的橫截面。孔口172大致沿吸入腔160的豎直中線184定向,或者位于±a的范圍內(nèi),其中角度a為大約20°。在不同的實施方式中,角a可在大約1°到大約45°之間或在大約20°到大約35°之間變化。導(dǎo)絲管132可通過附接材料186而固定至聚合物護(hù)套146,該附接材料諸如為粘合劑、環(huán)氧樹脂、熱熔材料或其它材料。導(dǎo)絲管132可沿其整個長度被固定,或者在沿其長度的離散位置處被固定,以便使柔性最大化。遠(yuǎn)端供應(yīng)管168可通過附接材料188而固定在吸入腔160內(nèi),該附接材料諸如為粘合劑、環(huán)氧樹脂、熱熔材料或其它材料。聚合物護(hù)套146可包括多種不同的材料,所述多種不同的材料包括PEBAX、尼龍或聚氨基甲酸乙酯。在一些實施方式中,聚合物護(hù)套可部分地熔接于遠(yuǎn)端供應(yīng)管162和/或?qū)Ыz管132,以便使組件的壁厚最小化。
圖12示出了用于耦接用于吸入血栓的系統(tǒng)100的盒116的泵基座200。殼體202被附接至IV桿夾具204,并且包含控制電路和用于操作活塞泵系統(tǒng)300的馬達(dá)(圖13),該活塞泵系統(tǒng)包括組合的泵基座200和盒116。通過馬達(dá)和凸輪在泵基座200內(nèi)的作用,支架206在窗208內(nèi)(上下地)被周期地致動,以移動盒116內(nèi)的活塞210(圖13)。盒116的釘狀物212插入在泵基座200中的腔體216中。偏壓卡扣214鎖定到泵基座200中的一個或多個凹槽218中。腔體216或凹槽218可具有感測盒116的存在的一個或多個開關(guān)。例如,用于一個特定型號的盒可具有第一數(shù)量的釘212或偏壓卡扣214(或者其組合),而另一特定型號可具有不同數(shù)量的釘212或偏壓卡扣214(或者其組合),這由系統(tǒng)識別。彈性體框架222的平滑表面224接合盒116的邊緣220,以用于加強保護(hù)。上部空間226被構(gòu)造成接合或緊密地匹配供應(yīng)管130,并且下部空間228被構(gòu)造成接合或緊密地匹配注射管152。支架206具有半圓柱形的腔體236,該腔體卡扣于活塞210上的圓柱形接合表面238。支架還具有上邊緣240和下邊緣242,所述上邊緣和所述下邊緣分別用于軸向地接合活塞210的第一鄰接部244和第二鄰接部246。泵基座200上的用戶界面230具有一個或多個按鈕232以及一個或多個指示器234,該按鈕和指示器允許用戶操作并評估系統(tǒng)100的操作。例如,按鈕可包括用于開始泵送的起動按扭、用于停止泵送的停止按鈕、用于用流體注入物起動系統(tǒng)并將空氣清除出去的主按鈕、或臨時的暫停按鈕。其它數(shù)據(jù)輸入鍵也是可能的。盒116可包括一個或多個接口部件248。例如,電阻器,當(dāng)盒116被附接至泵基座時,泵基座200能經(jīng)由觸點247、249測量該電阻器的值。這允許泵基座確定用于操作特定型號的系統(tǒng)100的正確參數(shù)。例如,具有第一電阻的第一電阻器可與第一型號一起使用,并且具有第二電阻的第二電阻器可與另一型號一起使用??商娲兀涌诓考?48可接合RFID芯片,諸如讀RFID芯片或讀/寫RFID芯片。這可允許特定數(shù)據(jù)(泵操作壓力、電動機輸出的RPM等)被記錄在泵基座內(nèi)或至所連接的硬件以及識別每個患者。
圖15和16示出了盒116,其中它的大多數(shù)內(nèi)部部件可見。圖16是盒116的截面圖。盒116包括內(nèi)部供應(yīng)缸252和內(nèi)部注射缸254,內(nèi)部供應(yīng)缸和內(nèi)部注射缸是在盒116內(nèi)延伸的圓柱形腔體?;钊?10包括供應(yīng)側(cè)軸256和注射側(cè)軸258,供應(yīng)側(cè)軸256包括用于與供應(yīng)缸252可密封地接合的O形環(huán)266,并且注射側(cè)軸258包括用于與注射缸254可密封地接合的O形環(huán)268。O形環(huán)266、268中的每一個均圍繞每個對應(yīng)的軸部分256、258而位于圓柱形凹槽290、292內(nèi)。當(dāng)活塞210在第一方向276上移動時,內(nèi)部球閥272(圖16)阻止注入物(鹽水)流動通過活塞210的供應(yīng)側(cè)軸256中的內(nèi)部通道274,但當(dāng)活塞210在第二方向278上移動時,內(nèi)部球閥272允許注入物流動通過內(nèi)部通道274且通過注射側(cè)軸258中的內(nèi)部通道282。球閥272被軸向地保持在位于注射側(cè)軸258的內(nèi)部中的球形環(huán)狀凹部284與位于供應(yīng)側(cè)軸256中的具有貫通通道(thru channels)286的凹部之間。供應(yīng)側(cè)軸256和注射側(cè)軸258可通過螺紋連接288而被保持在一起。當(dāng)活塞210在第一方向276上移動時,活塞210的注射側(cè)軸258和O形環(huán)268迫使注入物通過注射管152。保護(hù)管280被示出在注射管152上。在圖15中,注射側(cè)軸258被示出在注入脈沖的底部處。注入物通過內(nèi)嵌式(in-line)過濾器262而被過濾,該過濾器可為40微米至50微米過濾器,具有大約0.762mm(0.030英寸)的厚度。內(nèi)嵌式過濾器262被構(gòu)造成保持顆粒離開注入物。即使注入物被循環(huán)通過吸入導(dǎo)管118,并且不進(jìn)入到血管中,由內(nèi)嵌式過濾器262所提供的過濾也是附加的安全步驟。但是,這個步驟幫助保證顆粒不阻塞小孔口172(圖11)。當(dāng)活塞210在第二方向278上移動時,活塞210的供應(yīng)側(cè)軸256和O形環(huán)266在供應(yīng)缸252內(nèi)一起可密封地移動,但球閥272允許注入物通過活塞210的內(nèi)部通道274、282并且填充注射缸254。注入物能夠從供應(yīng)管130經(jīng)過單向閥組件270(該組件包括O形環(huán)264和單向閥250)進(jìn)入。單向閥250允許注入物從供應(yīng)管130進(jìn)入到盒116的內(nèi)部,但不從盒116移動至供應(yīng)管130。單向閥250可被構(gòu)造成使得空氣至少部分地以其低粘度而將不能引起單向閥250移動(打開),由此不允許空氣通過系統(tǒng)前進(jìn)。在一些實施方式中,活塞210可以是具有孔的單一件(一體式)設(shè)計,單向閥被壓配合到或結(jié)合到該孔中。與此組件相兼容的單向閥可由美國康涅狄格州韋斯特布魯克的李氏公司(Lee Company)提供。
每個周期注射的注入物的體積的范圍可為從大約0.02ml至大約41ml,或為從大約0.04ml至大約2.0ml,或為大約0.06ml至大約0.08ml,或為大約0.07ml。注射缸254的可用體積(可被注射的體積)可被構(gòu)造成小于供應(yīng)缸252的可用體積(可被填充的體積),以便確保注射缸254的充足填充。例如,注射缸254的可用體積可為大約0.05ml至大約0.12ml,并且供應(yīng)缸252的可用體積可為大約0.07ml至大約0.16ml??煽紤]介于大約1.15與大約2.00之間的、或介于大約1.25與大約1.85之間的、或為大約1.40的可用體積比率RU,其中:
RU=VSCU/VICU,其中:
VSCU=供應(yīng)缸252的可用體積,并且
VICU=注射缸254的可用體積。
平均流速介于大約5ml/分鐘到大約100ml/分鐘之間。在用于冠狀動脈應(yīng)用的一些實施方式中,可期望為20ml/分鐘。在周圍動脈應(yīng)用的一些實施方式中,可期望為50ml/分鐘。
圖18示出了活塞泵的壓力(P)對比時間(T)的曲線602的曲線圖600。曲線602的波峰604和波谷606可取決于活塞泵的活塞和缸的設(shè)計,特別是取決于可用體積比率RU。轉(zhuǎn)到圖19,示出了活塞608,其具有在被壓縮的O形環(huán)601、603(當(dāng)放置于盒609的缸605和607內(nèi)時)處測得的第一直徑D1和第二直徑D2。因此,缸605、607的直徑也被限定為直徑D1和D2。當(dāng)缸605、607的直徑D1、D2以及長度被調(diào)整成使得可用體積比率RU如前所述地被優(yōu)化時,可產(chǎn)生如圖20所示的曲線610。曲線610具有較少限定的波峰614和波谷616,因此產(chǎn)生流體振幅的較小變化以及更平衡的注射。
圖17中的部分地分解的泵基座200示出了用于支架206的線性(上下)致動的內(nèi)部機構(gòu),該內(nèi)部機構(gòu)附接至支架臺310。馬達(dá)302通過電路板304而被控制并且通過用戶界面230(圖12)而被操作,用戶界面的指示器234由LED 306照亮。馬達(dá)302轉(zhuǎn)動凸輪316,其中包括路徑330。支架臺310具有從其后側(cè)延伸的銷318。銷318可在支架臺310內(nèi)壓配合、結(jié)合或旋擰在位。支架臺310可通過孔326、328而用螺釘固定至兩個滑動部312、314,這樣使得凸輪316的旋轉(zhuǎn)運動引起銷318沿凸輪316的路徑330行進(jìn),由此引起附接至滑動部312、314的支架臺310以周期運動向上地和向下地滑動。凸輪的形狀確定了運動中的加速度和減速度的量。上部柱322和下部柱324用作支架臺310的引導(dǎo)部和/或止擋部。用于測量真空的壓力傳感器106的連接器114可被插入到插座308(也在圖12中示出)中,并且與壓力相關(guān)的信號可通過電路板304被處理。整個泵基座200是可重復(fù)使用的。
凸輪316的內(nèi)部輪廓直徑的尺寸和/或形狀可被確定為控制活塞210的沖程長度和脈動的量(即,高壓與低壓之間的差值)。在一些情況下,減少沖程長度減少了脈動的量。在心臟內(nèi)的應(yīng)用(例如冠狀動脈應(yīng)用)中,降低脈動的量可減少心動過緩的發(fā)生率。為了補償更低的沖程長度以及保持足夠的總流速,例如通過增大馬達(dá)輸出速度(通過傳動裝置或通過增加的施加電壓)可增加凸輪的轉(zhuǎn)動速度(即,轉(zhuǎn)/分鐘)。
用于吸入血栓的系統(tǒng)800的另一實施方式示出在圖21中。用于吸入血栓的系統(tǒng)800包括三個主要部件:圖12的泵基座200、吸入導(dǎo)管818以及管套件803。吸入導(dǎo)管818和管套件803代表一次性部件801,并且泵基座200是可重復(fù)使用的部件。當(dāng)泵基座200在使用期間被保持在非無菌區(qū)或區(qū)域中時,不一定對泵基座滅菌。吸入導(dǎo)管818和管套件803在通過環(huán)氧乙烷氣體、電子束、γ射線或其它滅菌方法滅菌之后均可被提供為無菌的。吸入導(dǎo)管818可與管套件803單獨地封裝并供給,或者吸入導(dǎo)管818和管套件803可一起被封裝并一起被供給??商娲兀雽?dǎo)管818和管套件可被單獨地封裝,但一起被供給(即,捆綁)。如圖21和22所示。吸入導(dǎo)管818和管套件803共享與圖4的吸入導(dǎo)管118和管套件103相同特征中的許多特征,但被構(gòu)造成允許彼此更容易地分離以及附加的過程適應(yīng)性。吸入導(dǎo)管818具有遠(yuǎn)端820和近端819,該遠(yuǎn)端包括具有遠(yuǎn)端末端836的導(dǎo)絲管832,該近端包括y型連接器810。吸入導(dǎo)管818的導(dǎo)管軸842經(jīng)由保護(hù)性應(yīng)變消除部856而連接至y型連接器810。在其它實施方式中,導(dǎo)管軸842可通過魯爾配件而附接至y型連接器810。y型連接器810可包括與導(dǎo)管供應(yīng)腔(正如在圖4、8-11的導(dǎo)管118中的)連通的第一凹入式魯爾件851,以及與導(dǎo)管吸入腔(正如在圖4、8-11的導(dǎo)管118中的)連通的第二凹入式魯爾件855。
轉(zhuǎn)到圖23,更詳細(xì)地示出了管套件803。用于耦接至流體源20(圖1)的尖狀部802允許流體通過延伸管822和單向閥826進(jìn)入并且到達(dá)供應(yīng)管830中??蛇x的注射端口828允許物料的注射或氣體的移除,如針對先前的實施方式所描述的。盒816與泵基座200結(jié)合地使用,并且該盒的結(jié)構(gòu)和功能類似于圖15-16中的盒116。流體從盒816被泵送到注射管852中。凸出式魯爾件854被構(gòu)造成連接至y型連接器810的凹入式魯爾件851。
返回圖21,示出了附件857,其旨在將真空源22(包括具有柱塞867的注射器849)應(yīng)用于導(dǎo)管818。注射器849經(jīng)由注射器849的魯爾件865而附接至注射器延伸管859。管閂(stopcock)847可用于控制保持真空,或者柱塞867可以是鎖定種類的柱塞。注射器延伸部分管859的魯爾件861被連接至壓力傳感器806,壓力傳感器806具有用于與真空管線808的連接器(例如,凹入式魯爾件)804連接的凸出式魯爾件863。位于真空管線808的端部處的凸出式魯爾件853可以可拆卸地固定至吸入導(dǎo)管818的y型連接器810的凹入式魯爾件855。來自于壓力傳感器806的信號通過纜線812而被運送至連接器814。連接器814被插入到泵基座200的插座308(圖12)中。與壓力相關(guān)的信號可由泵基座200的電路板304處理。壓力傳感器806可經(jīng)由纜線812從泵基座200供電。附件857還可對用戶提供滅菌。
在使用中,泵基座200安置在無菌區(qū)外部。因為泵基座200的操作可通過壓力的存在或缺失而被控制,所以正在無菌區(qū)中工作的用戶可在無需接觸非無菌泵基座200的情況下打開或關(guān)停泵。例如,泵可通過在系統(tǒng)上施加真空(例如,拉動注射器849的柱塞867)而被起動。泵可進(jìn)而通過移除系統(tǒng)上的真空(解鎖注射器849的柱塞867并允許釋放或打開管閂847)而被停止。注射器849或組合的注射器849和管閂847可用作泵基座200的滅菌開/關(guān)按鈕??商娲兀雽?dǎo)管818最初可在沒有泵基座200的情況下被使用,其中僅吸入被應(yīng)用于吸入腔。如果在某些情況下,如果吸入腔變得被阻塞,則吸入導(dǎo)管818的遠(yuǎn)端820可能被血栓后退,并且泵基座200和管套件803可耦接至吸入導(dǎo)管818,以便通過強制的鹽水注射來操作以用于增加的吸入并且清理吸入腔。這將還有助于阻止阻塞吸入腔的任何血栓免于意外地被輸送到患者的血管。
圖24和25示出了鹽水泵驅(qū)動單元400,其具有完全一次性的泵頭500。鹽水泵驅(qū)動單元400被構(gòu)造成可與本文所描述的導(dǎo)管116、118或包括流體注射的吸入系統(tǒng)的其它實施方式一起使用。在圖24中,底殼402和具有標(biāo)簽406的頂殼404通過螺釘408而被固定在一起。在底殼402和頂殼404內(nèi)容納的是電池組410和電子控制模塊412。電池蓋416將電池組410保持在位。在一些實施方式中,電池組410可提供18伏特直流的電壓,但利用其它電壓的系統(tǒng)也是可以的。用戶界面414啟動鹽水泵驅(qū)動單元的操作。當(dāng)真空瓶作為真空源22而被結(jié)合時,真空瓶套管418可被使用。尖狀部420可連接至流體源20,并且流體注入物從流體源20經(jīng)過延伸管422而到達(dá)一次性活塞泵頭500。鹽水可通過所述系統(tǒng)而由本文中針對前述實施方式所描述的自動起動(“自起動”)系統(tǒng)起動,或者可在重力作用下從定位于系統(tǒng)其余部分上方的(例如位于IV桿上的)鹽水袋而被起動。位于系統(tǒng)的最下部分上的閥可被打開,以便起動整個系統(tǒng)。
如圖25中所示的,一次性活塞泵頭500被構(gòu)造成耦接至馬達(dá)502的馬達(dá)軸504,該馬達(dá)由鹽水泵驅(qū)動單元400的電池組410提供電力。一次性活塞泵頭500的馬達(dá)板506和主體508通過螺釘510而固定至彼此,并且保持一次性活塞泵頭500的內(nèi)部部件。第一和第二隨動板(從動板,follower plate)512、514通過螺釘516以及從第一隨動板512延伸的凸臺518而被保持在一起。第一和第二隨動板512、514可轉(zhuǎn)動地保持凸輪520。凸輪可以是不對稱的(如圖所示的),或者可替代地,可以是對稱的。不對稱性可被結(jié)合以便控制泵中的噪聲量、用于自定義壓力波的以及泵的功能的形狀的輪廓。第一和第二襯套522、524被可轉(zhuǎn)動地保持在第一和第二銷526、528上。銷526、528插入于位于每一個隨動板512、514中的圓柱形腔體530、532中。
在使用中,用戶通過使馬達(dá)板506靠近馬達(dá)軸504而將一次性活塞泵頭500附接至鹽水泵驅(qū)動單元400的馬達(dá)502,使得凸輪520中的d形孔534可被按靠于d形馬達(dá)軸504上。可替代地,d形可以是其它非圓的形狀,包括但不限于橢圓形、卵形、或矩形。在操作中,馬達(dá)502轉(zhuǎn)動馬達(dá)軸504,該馬達(dá)軸進(jìn)而轉(zhuǎn)動凸輪520。凸輪520轉(zhuǎn)動,迫使襯套522、524在第一方向536和第二方向538上前后推動第一和第二隨動板512、514。支架544被承載于第二隨動板514上,并且活塞210可以與本文針對其它實施方式所描述的相同的方式耦接至支架544。位于主體508中的供應(yīng)缸552和注射缸554類似于系統(tǒng)100的盒116的供應(yīng)缸252和注射缸254。盒116的活塞210可被用在一次性活塞泵頭500中。圖25中的與活塞210有關(guān)的帶標(biāo)號部件類似于針對圖15和16中的活塞210所描述的部件。凸輪520的外直徑的尺寸和/或形狀可確定為控制活塞210的沖程長度以及脈動的量(即,高壓與低壓之間的差值)。在一些情況下,減少沖程長度減少了脈動的量。在心臟內(nèi)的應(yīng)用(諸如冠狀動脈應(yīng)用)中,降低脈動的量可減少心動過緩的發(fā)生率。為了補償更低的沖程長度以及保持足夠的總流速,例如通過增大馬達(dá)輸出速度(通過傳動裝置或通過增加的施加電壓)可增加凸輪的轉(zhuǎn)動速度(即,轉(zhuǎn)/分鐘)。真空尖狀部546用于耦接至真空源22,該真空源例如為被保持在真空瓶套管418內(nèi)的真空瓶。真空開關(guān)閥540(其克服彈簧542的偏壓而被激活)可用于允許泵激活。例如,電子控制模塊412可被構(gòu)造成當(dāng)真空開關(guān)閥540發(fā)送與真空開關(guān)閥540的移動相對應(yīng)的信號時自動地開始馬達(dá)502的操作,這發(fā)生在獲得顯著的真空時。該控制可以可替代地或附加地為來自于真空壓力傳感器(諸如壓力傳感器106)的控制。由此,真空的打開可用于同時打開馬達(dá)502,使得單個輸入使鹽水泵驅(qū)動單元400的操作開始。此外,當(dāng)由附加的壓力傳感器測得最小的注入壓力時,真空源22可通過電子控制模塊412(例如,通過打開或關(guān)閉螺線管)控制。例如,當(dāng)測得大約0.62兆帕斯卡(90磅/平方英寸)或更大的壓力時,真空可被激活或被連通于系統(tǒng)。鹽水泵驅(qū)動單元400的優(yōu)點是用戶僅需要向馬達(dá)502的軸504上組裝單個部件。
如先前所描述的,根據(jù)本發(fā)明的任一實施方式的系統(tǒng)可被構(gòu)造成使得,在沒有同時的真空被施加于吸入的情況下,鹽水(或其它)注入物的主動流動是不可能的。而且,所述系統(tǒng)可被構(gòu)造成使得,在沒有鹽水(或其它)注入物的流動的情況下,吸入是不可能的。根據(jù)本發(fā)明的任一實施方式的系統(tǒng)可被構(gòu)造成使得,驅(qū)動泵的電流(例如驅(qū)動馬達(dá)302、502的電流)被監(jiān)測或者通過任何可替代的監(jiān)測方法,這樣使得當(dāng)發(fā)生條件的改變(例如,注入系統(tǒng)中的空氣、或在導(dǎo)管腔或延伸管中的任一個中的阻塞、或系統(tǒng)內(nèi)的泄漏)時系統(tǒng)關(guān)停,以便避免諸如空氣注入到血管中或者導(dǎo)管或系統(tǒng)故障的事件。
圖26示出了插入于血管165內(nèi)的吸入導(dǎo)管700。吸入導(dǎo)管700包括被固定至吸入導(dǎo)管700的遠(yuǎn)端704的導(dǎo)絲腔702,其允許吸入導(dǎo)管700在導(dǎo)絲706上行進(jìn)。供應(yīng)腔708被固定在吸入腔710內(nèi)。供應(yīng)腔708延伸通過逐漸變細(xì)的管712。在一些實施方式中,逐漸變細(xì)的管712可由聚酰亞胺構(gòu)造。在一些實施方式中,逐漸變細(xì)的管712可具有從其近端到其遠(yuǎn)端逐漸減少的腔內(nèi)徑。例如,在一些實施方式中,腔內(nèi)徑可從大約0.3937mm(0.0155英寸)逐漸減少至大約0.2794mm(0.011英寸)。供應(yīng)腔708大致平行于吸入腔710延伸,但逐漸變細(xì)的管712的遠(yuǎn)端714朝向吸入腔710的內(nèi)壁表面716彎曲,由此允許供應(yīng)腔708的開口端718用作用于應(yīng)用噴射圖案720的孔口。供應(yīng)腔708的開口端718可通過具有小于大約0.203mm(0.008英寸)的內(nèi)徑而進(jìn)一步促進(jìn)噴灑或噴射效果。在一些實施方式中,供應(yīng)腔708的開口端718可具有介于大約0.076mm(0.003英寸)到大約0.102mm(0.004英寸)之間的內(nèi)徑。在一些實施方式中,開口端718孔口的中心的近端可相對于吸入腔710的開口遠(yuǎn)端722的最近端部分724相距大約0.3302mm(0.013英寸)至大約0.4826mm(0.019英寸),如圖26中的距離D所示。在所示出的實施方式中,吸入腔710的開口遠(yuǎn)端722的最遠(yuǎn)端部分726稍微遠(yuǎn)離最近端部分724,并由此具有成角度的削薄部,但該削薄部角度As不大??墒褂媒橛诖蠹s75°到大約89°之間的或介于大約80°到大約85°之間的削薄部角度As,以便允許被拉入到吸入腔710的開口遠(yuǎn)端722中的血栓中的大部分通過高速退出噴灑(例如鹽水)流而發(fā)出(struck),如圖用噴射圖案720所示出的。
圖27示出了圖26的導(dǎo)管700,其用來將藥物730傳至血管165內(nèi)的目標(biāo)位置732。目標(biāo)位置732可包括粥樣硬化病變部(atherosclerotic lesion)728和/或血栓734。然而血栓的吸入(如圖26中)涉及在吸入腔710上主動地施加真空(例如,從真空源施加),通過利用相同導(dǎo)管700的藥物輸送(如圖27中所示的)允許對待傳送到血管中的藥物730的高精度體積流速進(jìn)行測量。這是通過將顯著地較小的真空施加于吸入腔710或沒有真空施加于吸入腔來實現(xiàn)的。對較小的可控體積的精確測量提供了對典型地較貴重的藥物的有效利用并且使浪費的藥物最小化。在一些實施方式中,藥物730可以體溫傳送。在其它實施方式中,藥物730可被加熱,并且以升高的溫度傳送,例如以便增加藥品的活性和效力。這可被用來例如在較小的藥物體積的情況下獲得更有效的劑量。在其它實施方式中,藥物730可被冷卻并且以降低的溫度(即,相對于體溫降低的溫度)傳送。藥物730可被冷卻以控制活性水平或延遲藥物的活性(例如,從而使得它在下游、在由導(dǎo)管700不可觸及的位置處有效)。在一些情況下,藥物730可被冷卻,以便在正被治療的組織上施加關(guān)聯(lián)的治療冷卻效果。在一些情況下,治療冷卻效果可單獨地從冷卻的鹽水的或其它含水的非藥物介質(zhì)來實現(xiàn)。
可被傳送的藥物730中的一些包括血栓溶解劑(抗凝結(jié)藥物),諸如鏈激酶、組織纖溶酶原激活物(t-PA)、重組體或遺傳工程制造的組織纖溶酶原激活物、替奈普酶(TNK)、尿激酶、葡萄球菌激酶以及瑞替普酶??商娲?,干細(xì)胞或含有干細(xì)胞的“雞尾酒式混合藥(cocktails)”可被傳送。在一些情況下,糖蛋白抑制劑(GPF)可通過吸入導(dǎo)管700的供應(yīng)腔708被注射。鹽水或其它含水的溶液可被單獨地傳送,以用于在目標(biāo)位置732處對血液進(jìn)行選擇性稀釋。在一些應(yīng)用中,可使用能夠例如當(dāng)它的壓力或溫度被改變時呈現(xiàn)相位變化的解決方案。在這些應(yīng)用中,可注射當(dāng)退出小孔口(例如位于供應(yīng)腔708的開口端718處)時變成氣體的液體??商娲兀勺⑸洚?dāng)被迫使通過小孔口(諸如供應(yīng)腔708的開口端718)時變成液體的氣體。在藥物730或其它物料被血管內(nèi)地注射通過導(dǎo)管700的應(yīng)用中的任一種中,藥物730或其它物料的注射可在吸入過程之前、期間、之后或者替代吸入過程而發(fā)生。返回到圖21-22的吸入導(dǎo)管818,如果在吸入過程期間期望將藥物沿供應(yīng)腔向下傳送并到達(dá)血管中,則管套件803可通過使管套件803的凸出式魯爾件854從吸入導(dǎo)管818的凹入式魯爾件851斷開連接而從吸入導(dǎo)管818移除,并且藥物可在凹入式魯爾件851處被直接注射到供應(yīng)腔中,例如,通過注射器或包括注射器/注射泵組合的計量系統(tǒng)而被注射到供應(yīng)腔中。通過還從吸入導(dǎo)管818的凹入式魯爾件855移除真空源,當(dāng)吸入腔現(xiàn)在作為溢流部時,使得正在被傳送到患者(例如,血管內(nèi)地)中的流體被保持在可控的速率。供應(yīng)腔的體積是相對非常小的,因此僅需要較小體積的藥物來填充供應(yīng)腔,并由此到達(dá)吸入導(dǎo)管818的遠(yuǎn)端頂部。在過程結(jié)束時,極少的藥物被浪費、或者極少的藥物需要被處置,從而允許非常經(jīng)濟(jì)有效的過程。
在本文描述的實施方式中,提供了無菌流體路徑,該路徑從流體源20一直延伸到導(dǎo)管16、118的遠(yuǎn)端開口40/開口遠(yuǎn)端158。在圖4-17的系統(tǒng)100、圖21-23的系統(tǒng)800的實施方式兩者以及圖24-25的實施方式中,一次性導(dǎo)管和一次性泵套件被構(gòu)造成被供應(yīng)為無菌的,并且耦接至非無菌(可重復(fù)使用的)泵基座200或泵馬達(dá)502。這些組合允許更昂貴部件的重復(fù)使用性,并且允許更廉價部件的重復(fù)使用性(并且使無菌性最大化),由此同時使得成本控制和患者安全性最大化。
在一些情況下,本文所描述的裝置中的一部分或所有可摻雜有、涂覆有或以其它方式包括不透射線的材料。不透射線的材料應(yīng)被理解成是能夠在醫(yī)學(xué)操作期間在熒光學(xué)屏幕上產(chǎn)生相對較亮的圖像的或者另一成像技術(shù)的材料。透射線材料的一些實例可包括但不限于金、白金、鈀、鉭、鎢合金、載有不透射線的填充物的聚合物材料等??墒褂靡粋€或多個親水的或疏水的潤滑涂層,以便提高吸入導(dǎo)管118通過血管的行進(jìn)能力(trackability)。
在一些情形中,一定程度的MRI兼容性可被賦予到本文所描述的裝置的一些部分中。例如,為了增強與磁共振成像(MRI)機器的兼容性,可能期望的是由基本上不使MRI圖像失真或者不引起明顯的偽影(artifacts)(圖像中的間隙)的材料制造本文所描述的裝置的不同部分。一些鐵磁性材料例如可能是不適合的,因為它們可能在MRI圖像中產(chǎn)生偽影。在一些情況下,本文所描述的裝置可包括MRI機器可成像的材料。呈現(xiàn)這些特性的一些材料包括例如鎢、鈷-鉻-鉬合金(例如,UNS:R30003,諸如等等)、鎳-鈷-鉻-鉬合金(例如,UNS:R30035,例如等等)、鎳鈦合金等,以及其它材料。
在一些情形中,本文所描述的裝置中的一些可包括涂層,諸如潤滑涂層或親水涂層。諸如含氟聚合物的疏水性涂層提供干燥的潤滑性。潤滑涂層提高了可操縱性,并且提高了病變穿越能力。合適的潤滑聚合物在本領(lǐng)域中是眾所周知的,并且可包括硅酮和類似物、親水性聚合物(諸如高密度聚乙稀(HDPE)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚芳基氧化物、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、羥烷基纖維素、褐藻酸、糖類化合物、己內(nèi)酯、以及類似物),以及上述的混合物和組合。親水性的聚合物可相互之間被混合,或者與按配方制定的量的水不溶性化合物(包括一些聚合物)混合,以產(chǎn)生具有合適的潤滑性、粘合性和溶解度的涂層。
在本發(fā)明的一個實施方式中,一種用于吸入血栓的系統(tǒng)包括:吸入導(dǎo)管,其具有高壓供應(yīng)腔和吸入腔,供應(yīng)腔具有被構(gòu)造成附接至活塞泵的近端以及封閉的遠(yuǎn)端,吸入腔具有被構(gòu)造成附接至真空源的近端以及開口遠(yuǎn)端;第一孔口,其位于供應(yīng)腔的側(cè)壁中,該第一孔口與吸入腔的內(nèi)部直接地連通,第一孔口靠近吸入腔的開口遠(yuǎn)端而定位、并且鄰近供應(yīng)腔的封閉的遠(yuǎn)端;活塞泵,其被構(gòu)造成當(dāng)附接至供應(yīng)腔時產(chǎn)生周期性壓力周期,其中,第一孔口至少與活塞泵壓力周期的峰值結(jié)合地產(chǎn)生噴射圖案,從而當(dāng)吸入導(dǎo)管的遠(yuǎn)端被浸在具有介于大約36℃到38℃之間的溫度的環(huán)境內(nèi)時,所述噴射圖案沖擊在吸入腔的內(nèi)壁上,這樣使得所述噴霧與吸入腔的豎直中線的每個方向呈大約20°之間的角。
在本發(fā)明的另一實施方式中,一種用于吸入血栓的系統(tǒng)包括:吸入導(dǎo)管,其具有高壓供應(yīng)腔和吸入腔,供應(yīng)腔具有被構(gòu)造成附接至活塞泵的近端以及封閉的遠(yuǎn)端,吸入腔具有被構(gòu)造成附接至真空源的近端以及開口遠(yuǎn)端;第一孔口,位于供應(yīng)腔的側(cè)壁中,該第一孔口與吸入腔的內(nèi)部直接地連通,第一孔口靠近吸入腔的開口遠(yuǎn)端而定位并且鄰近供應(yīng)腔的封閉的遠(yuǎn)端;活塞泵,其被構(gòu)造成當(dāng)附接至供應(yīng)腔時產(chǎn)生周期性壓力周期,其中,第一孔口至少與活塞泵壓力周期的峰值結(jié)合地產(chǎn)生噴射圖案,從而當(dāng)吸入導(dǎo)管的遠(yuǎn)端被浸在具有介于大約36℃到38℃之間的溫度的環(huán)境內(nèi)時,所述噴射圖案沖擊在吸入腔的內(nèi)壁上;一次性盒,其具有供應(yīng)缸、注射缸和活塞,該一次性盒被構(gòu)造成能釋放地耦接至至少活塞泵的馬達(dá),活塞被構(gòu)造成致動進(jìn)入到供應(yīng)缸中而致動到注射缸之外,使得注射缸增加其液體注入物的體積,活塞被進(jìn)一步構(gòu)造成致動進(jìn)入到注射缸中而致動到供應(yīng)缸之外,使得注射缸通過注射液體注入物而減少其體積,并且使得液體注入物通過吸入導(dǎo)管的供應(yīng)腔行進(jìn)。
在本發(fā)明的另一實施方式中,一種用于吸入血栓的系統(tǒng)包括:吸入導(dǎo)管,具有高壓供應(yīng)腔和吸入腔,供應(yīng)腔具有被構(gòu)造成附接至活塞泵的近端以及封閉的遠(yuǎn)端,吸入腔具有被構(gòu)造成附接至真空源的近端以及開口遠(yuǎn)端;第一孔口,位于供應(yīng)腔的側(cè)壁中,該第一孔口與吸入腔的內(nèi)部直接地連通,第一孔口靠近吸入腔的開口遠(yuǎn)端而定位并且鄰近供應(yīng)腔的封閉的遠(yuǎn)端;活塞泵,被構(gòu)造成當(dāng)附接至供應(yīng)腔時產(chǎn)生周期性壓力周期,其中,第一孔口至少與活塞泵壓力周期的峰值結(jié)合地產(chǎn)生噴射圖案,從而當(dāng)吸入導(dǎo)管的遠(yuǎn)端被浸在具有介于大約36℃到38℃之間的溫度的環(huán)境內(nèi)時,所述噴射圖案沖擊在吸入腔的內(nèi)壁上;其中,活塞泵具有供應(yīng)缸、注射缸和活塞,活塞被構(gòu)造成致動進(jìn)入到供應(yīng)缸中而致動到注射缸之外,使得注射缸增加它的液體注入物的體積,活塞被進(jìn)一步構(gòu)造成致動進(jìn)入到注射缸中而致動到供應(yīng)缸之外,使得注射缸通過注射液體注入物而減少其體積,并且使得液體注入物通過吸入導(dǎo)管的供應(yīng)腔行進(jìn);其中,活塞被構(gòu)造成與支架接合,該支架與活塞泵相關(guān)聯(lián),支架被構(gòu)造成用于周期性線性運動,其中,支架在第一方向上的運動將活塞致動到供應(yīng)缸之外,并且支架在第二方向上的運動將活塞致動到供應(yīng)缸中。
在本發(fā)明的另一實施方式中,一種用于吸入血栓的系統(tǒng)包括:吸入導(dǎo)管,具有高壓供應(yīng)腔和吸入腔,供應(yīng)腔具有被構(gòu)造成附接至活塞泵的近端以及封閉的遠(yuǎn)端,吸入腔具有被構(gòu)造成附接至真空源的近端以及開口遠(yuǎn)端;第一孔口,位于供應(yīng)腔的側(cè)壁中,該第一孔口與吸入腔的內(nèi)部直接地連通,第一孔口靠近吸入腔的開口遠(yuǎn)端而定位并且鄰近供應(yīng)腔的封閉的遠(yuǎn)端;活塞泵,被構(gòu)造成當(dāng)附接至供應(yīng)腔時產(chǎn)生周期性壓力周期,其中,第一孔口至少與活塞泵壓力周期的峰值結(jié)合地產(chǎn)生噴射圖案,從而噴射圖案包括射流;其中,活塞泵包括供應(yīng)缸、注射缸和活塞,活塞被構(gòu)造成致動進(jìn)入到供應(yīng)缸中而致動到注射缸之外,使得注射缸增加其液體注入物的體積,活塞被進(jìn)一步構(gòu)造成致動進(jìn)入到注射缸中而致動到供應(yīng)缸之外,使得注射缸通過注射液體注入物而減少其體積,并且使得液體注入物通過吸入導(dǎo)管的供應(yīng)腔行進(jìn);其中,供應(yīng)缸與本發(fā)明缸之間的可用體積比率RU介于大約1.15到大約2.00之間。此外,可用體積比率RU可伸于大約1.25到大約1.85之間。此外,可用體積比率RU可為大約1.40。
在本發(fā)明的另一實施方式中,一種用于藥物傳送的方法包括:提供導(dǎo)管,該導(dǎo)管具有供應(yīng)腔和吸入腔,供應(yīng)腔具有遠(yuǎn)端,吸入腔被構(gòu)造成耦接至真空源,并且具有內(nèi)壁表面以及開口遠(yuǎn)端;提供孔口,該孔口位于供應(yīng)腔的遠(yuǎn)端處或附近,與吸入腔的內(nèi)部流體連通,孔口靠近吸入腔的開口遠(yuǎn)端而定位,其中,孔口被構(gòu)造成當(dāng)加壓的流體被泵送通過供應(yīng)腔時產(chǎn)生噴射圖案,這樣使得當(dāng)吸入導(dǎo)管的遠(yuǎn)端被浸在水相環(huán)境內(nèi)時,噴射圖案沖擊在吸入腔的內(nèi)壁表面上;提供一次性管套件,管套件具有第一管道和泵部件,第一管道被構(gòu)造成將吸入導(dǎo)管的供應(yīng)腔耦接至流體源,泵部件與第一管道相關(guān)聯(lián)并且被構(gòu)造成能拆卸地耦接至驅(qū)動單元,使得來自于驅(qū)動單元的運動被傳遞至泵部件,從而所產(chǎn)生的泵部件的運動使得來自于流體源的流體通過吸入導(dǎo)管的供應(yīng)腔以及通過孔口而被注射到吸入腔中;將導(dǎo)管的供應(yīng)腔耦接至流體源,其中,流體源至少包含用于血管內(nèi)地傳送的第一藥物;將導(dǎo)管插入于患者的血管內(nèi)并使導(dǎo)管前進(jìn)到目標(biāo)位置;將泵部件耦接至驅(qū)動單元;以及操作驅(qū)動單元,以使得泵部件將第一藥物中的至少一些注射于目標(biāo)位置的區(qū)域中。
應(yīng)該理解的是,本公開在許多方面僅是說明性的。在不超出本發(fā)明的范圍的情況下,可對細(xì)節(jié)、特別是在形狀、尺寸以及步驟的布置的方面進(jìn)行改變。當(dāng)然,本發(fā)明的范圍是以所附權(quán)利要求被表達(dá)的語句進(jìn)行限定的。
雖然已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施方式,但是可在不背離本發(fā)明的范圍的情況下做出各種修改。因此,除了所附權(quán)利要求及其等同物之外,本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)受到限制。本發(fā)明的實施方式預(yù)期在各種血管中具有效用,所述各種血管包括但不限于:冠狀動脈、頸動脈、顱內(nèi)動脈/大腦動脈、下腔靜脈和上腔靜脈及其它靜脈(例如,在深靜脈血栓的情況中)、外周動脈、血管短路部(shunts)、血管橋(grafts)、血管缺陷部、以及心腔。這包括但不限于具有大約2mm或更大的直徑的任何脈管。具有大約七French或更小的外直徑的吸入導(dǎo)管118被預(yù)期用于許多應(yīng)用,但是在某些應(yīng)用中,它可以更大。在一些實施方式中,具有大約六French或更小的直徑的吸入導(dǎo)管118被預(yù)期。本發(fā)明的實施方式可甚至被用在非血管的應(yīng)用中,所述應(yīng)用例如為體腔或具有需要被浸解和/或移除的材料聚積部的腔體。
可預(yù)期的是,可對上文所公開的實施方式的特定特征和方面進(jìn)行不同的組合或子組合,所述組合或子組合仍落在本發(fā)明中的一個或多個內(nèi)。此外,本文針對一實施方式的任何特定特征、方面、方法、性能、特性、質(zhì)量、屬性、元件等均可被用于本文所闡述的所有其它實施方式中。因而,應(yīng)當(dāng)理解的是,所公開的實施方式的各種特征和方面可彼此組合或代替,以便形成所公開的發(fā)明的不同模式。因此,旨在使本文所公開的本發(fā)明的范圍不應(yīng)受限于上面描述的特定公開的實施方式。此外,雖然本發(fā)明的特定實例已經(jīng)示出在附圖中并在本文中詳細(xì)地描述,但是可對本發(fā)明做出不同的修改、和替代形式。但是,應(yīng)當(dāng)理解的是,本發(fā)明不應(yīng)被限于所公開的特定形式或方法,相反地,本發(fā)明應(yīng)覆蓋所有的修改、等同物、以及可替代實施方式,這些修改、等同物、以及可替代實施方式均落在所描述的不同實施方式和所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。本文所公開的任何方法不必按所列舉的次序執(zhí)行。本文所公開的方法包括由實踐者進(jìn)行的某些動作;但是,它們也可明確地或通過隱含包括那些動作的任何第三方指示。