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藥物輸送系統和方法.pdf

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藥物 輸送 系統 方法
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摘要
申請專利號:

CN201680039894.2

申請日:

20160511

公開號:

CN107735140A

公開日:

20180223

當前法律狀態:

有效性:

審查中

法律詳情:
IPC分類號: A61M25/00,A61B5/03 主分類號: A61M25/00,A61B5/03
申請人: 亞克安娜生命科學有限公司
發明人: P·阿南德,M·布羅菲,德普阿瓊·辛格,G·埃貝爾
地址: 美國馬薩諸塞州
優先權: 62/159552,62/239875,62/303403
專利代理機構: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 代理人: 王勇;王博
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201680039894.2

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本文公開了藥物輸送系統和方法。在一些實施例中,藥物輸送系統可以被配置成與患者的生理參數(例如,患者的自然腦脊液(CSF)脈動或患者的心率或呼吸率)協調地將藥物輸送至患者。在一些實施例中,藥物輸送系統可以被配置成使用輸注和抽吸的組合來控制藥物向患者的輸送。還公開了用于上述系統的導管、控制器和其它部件,以及使用這種系統的多種方法。

權利要求書

1.一種藥物輸送系統,包括:導管,其具有至少一個流體腔;泵,其配置成通過所述導管輸注流體;傳感器,其配置成測量患者的生理參數;以及控制器,其控制所述泵以協調藥物通過所述導管的輸注與由所述傳感器測量的所述生理參數。2.根據權利要求1所述的系統,其中所述控制器使輸注頻率與由所述傳感器測量的患者的自然鞘內脈動的頻率同步。3.根據權利要求1所述的系統,其中所述控制器使輸注相位與由所述傳感器測量的患者的自然鞘內脈動的相位同步。4.根據權利要求1所述的系統,其中所述控制器建立由所述傳感器測量的所述患者的自然鞘內脈動的正弦近似并且使輸注與所述正弦近似的上升波同步。5.根據權利要求1所述的系統,其中所述控制器建立由所述傳感器測量的所述患者的自然鞘內脈動的正弦近似并且使輸注與所述正弦近似的下降波同步。6.根據權利要求1所述的系統,其中所述傳感器被配置成測量鞘內壓力。7.根據權利要求1所述的系統,其中所述傳感器包括配置成測量鞘內壓力的第一傳感器和配置成測量心率的第二傳感器。8.根據權利要求7所述的系統,其中所述控制器可操作于:學習模式,其中不執行輸注并且所述控制器基于所述第一和第二傳感器的輸出建立心率和鞘內壓力之間的相關性;以及輸注模式,其中所述控制器基于所述第二傳感器的輸出來協調所述藥物通過所述導管的輸注與所述患者的所述鞘內脈動。9.根據權利要求1所述的系統,進一步包括與所述導管流體連通的可植入輸注端口和配置成與所述輸注端口配合的體外注射器。10.根據權利要求1所述的系統,其中所述導管包括第一和第二流體腔,以及其中所述控制器被配置成與由所述傳感器測量的所述生理參數協調地控制所述泵交替地通過所述第一流體腔抽吸流體和通過所述第二流體腔輸注流體。11.根據權利要求1所述的系統,其中所述傳感器被配置成測量心率、鞘內壓力、鞘內脈動率、呼吸率、肺活量、胸部擴張、胸部收縮、胸內壓和腹內壓中的至少一個。12.一種將藥物輸送給患者的方法,包括:將導管插入所述患者的鞘內空間;使用傳感器測量所述患者的生理參數;以及采用控制器控制泵,以協調藥物通過所述導管的輸注與由所述傳感器測量的所述生理參數。13.根據權利要求12所述的方法,進一步包括使輸注頻率與由所述傳感器測量的所述患者的自然鞘內脈動的頻率同步。14.根據權利要求12所述的方法,進一步包括使輸注相位與由所述傳感器測量的所述患者的自然鞘內脈動的相位同步。15.根據權利要求12所述的方法,進一步包括建立由所述傳感器測量的所述患者的自然鞘內脈動的正弦近似,并使輸注與所述正弦近似的上升波同步。16.根據權利要求12所述的方法,進一步包括建立由所述傳感器測量的所述患者的自然鞘內脈動的正弦近似,并且使輸注與所述正弦近似的下降波同步。17.根據權利要求12所述的方法,其中所述傳感器被配置成測量鞘內壓力。18.根據權利要求12所述的方法,其中所述傳感器包括配置成測量鞘內壓力的第一傳感器和配置成測量心率的第二傳感器。19.根據權利要求18所述的方法,進一步包括:當沒有執行輸注時,基于所述第一和第二傳感器的輸出建立心率和鞘內壓力之間的相關性;以及基于所述第二傳感器的所述輸出協調所述藥物通過所述導管的輸注與所述患者的所述鞘內脈動。20.根據權利要求12所述的方法,其中所述導管包括第一和第二流體腔,以及其中所述方法包括與由所述傳感器測量的所述生理參數協調地控制所述泵交替地通過所述第一流體腔抽吸流體和通過所述第二流體腔輸注流體。21.根據權利要求12所述的方法,其中所述傳感器被配置成測量心率、鞘內壓力、鞘內脈動率、呼吸率、肺活量、胸部擴張、胸部收縮、胸內壓和腹內壓中的至少一個。22.根據權利要求12所述的方法,其中插入導管使得其沿著所述患者的脊髓延伸,其中所述導管的至少一部分設置在所述患者的脊柱的頸部區域中,并且所述導管的至少一部分設置在所述患者的脊柱的腰部區域中。23.根據權利要求12所述的方法,進一步包括通過所述導管輸送多種不同的藥物,所述藥物中的每一種通過所述導管的相應的流體腔輸送。24.根據權利要求12所述的方法,進一步包括采用所述控制器控制所述泵通過所述導管抽吸流體。25.根據權利要求12所述的方法,其中所述導管包括沿著所述導管的長度在頭尾方向中間隔開的多個出口端口,以及其中所述方法包括通過所述導管的第一端口輸注藥物并且通過所述導管的第二端口抽吸流體,所述第二端口在所述第一端口的頭部方向。26.根據權利要求12所述的方法,其中所述藥物通過設置在所述患者脊柱的頸部區域中的所述導管的端口輸注以將輸注藥物推動到顱空間中。27.根據權利要求12所述的方法,進一步包括:從所述患者抽吸一定體積的CSF;通過所述導管的第一近側端口輸注藥物,同時通過所述導管的第二遠側端口抽吸CSF以在所述第一和第二端口之間形成藥物丸劑;在靠近所述丸劑的位置處輸注先前提取的CSF以在遠側方向上推動所述丸劑。28.根據權利要求27所述的方法,其中從所述患者抽吸的CSF的所述體積包括所述患者總CSF的約10%體積。29.根據權利要求12所述的方法,其中所述導管通過經皮腰部穿刺插入所述患者中。30.根據權利要求12所述的方法,其中所述輸注包括在輸注第一體積的所述藥物和抽吸第二體積的所述藥物之間交替,所述第二體積小于所述第一體積。31.根據權利要求12所述的方法,其中所述藥物被輸送至目標區域,所述目標區域是所述患者的鞘內空間、所述患者的軟膜下區域、所述患者的小腦、所述患者的齒狀核、所述患者的背根神經節和所述患者的運動神經元中的至少一個。32.根據權利要求12所述的方法,其中所述藥物包括反義寡核苷酸、立體定向核酸、病毒、腺相關病毒(AAV)、非病毒基因治療、矢量外來體和脂質體中的至少一種。33.根據權利要求12所述的方法,其中所述方法包括以下中的至少一個:通過輸送所述藥物來執行基因治療,通過輸送所述藥物來執行基因編輯,通過輸送所述藥物來執行基因切換,以及通過輸送所述藥物來執行非病毒基因治療。34.根據權利要求12所述的方法,進一步包括確定所述患者的總CSF體積并基于所述總CSF體積來調節所述輸注。35.一種將藥物輸送給患者的方法,包括:將導管插入所述患者的鞘內空間;采用控制器控制泵以通過所述導管輸注藥物;采用所述控制器控制所述泵以通過所述導管抽吸流體;以及控制所述輸注和所述抽吸以將所述藥物的輸送引導到所述患者體內的目標部位。36.根據權利要求35所述的方法,其中所述輸注超越所述患者的自然CSF脈動以朝向所述目標部位推動所述藥物。37.根據權利要求35所述的方法,其中所述輸注與所述患者的所述自然CSF脈動協調以朝向所述目標部位推動所述藥物。38.根據權利要求35所述的方法,其中所述輸注包括輸送所述藥物的丸劑,并且然后執行在所述丸劑之后的流體的脈動輸送以朝向所述目標部位推動所述丸劑。39.根據權利要求38所述的方法,其中所述流體包括通過所述導管從所述患者抽吸的藥物、緩沖溶液和CSF中的至少一種。40.根據權利要求35所述的方法,其中所述導管的至少一部分設置在所述目標區域中。41.根據權利要求35所述的方法,其中所述輸注和所述抽吸中的至少一個與所述患者的生理參數協調。42.根據權利要求35所述的方法,其中所述生理參數是心率、鞘內壓力、鞘內脈動率、呼吸率、肺活量、胸部擴張、胸部收縮、胸內壓和腹內壓中的至少一個。43.根據權利要求35所述的方法,其中所述導管包括第一和第二流體腔,以及其中所述方法包括控制所述泵交替地通過所述第一流體腔抽吸流體和通過所述第二流體腔輸注流體。44.根據權利要求35所述的方法,其中插入導管以使得其沿著所述患者的脊髓延伸,其中所述導管的至少一部分設置在所述患者的脊柱的頸部區域中,并且所述導管的至少一部分設置在所述患者的脊柱的所述腰部區域中。45.根據權利要求35所述的方法,進一步包括:從所述患者抽吸一定體積的CSF;通過所述導管的第一近側端口輸注藥物,同時通過所述導管的第二遠側端口抽吸CSF以在所述第一和第二端口之間形成藥物丸劑;以及在靠近所述丸劑的位置處輸注先前提取的CSF以在遠側方向上推動所述丸劑。46.根據權利要求35所述的方法,進一步包括在輸注第一體積的所述藥物和抽吸第二體積的所述藥物之間交替,所述第二體積小于所述第一體積。47.根據權利要求35所述的方法,其中所述目標部位是所述患者的鞘內空間、所述患者的軟膜下區域、所述患者的小腦、所述患者的齒狀核、所述患者的背根神經節和所述患者的運動神經元中的至少一個。48.根據權利要求35所述的方法,其中所述藥物包括反義寡核苷酸、立體定向核酸、病毒、腺相關病毒(AAV)、非病毒基因治療、矢量外來體和脂質體中的至少一種。49.根據權利要求35所述的方法,其中所述方法包括以下中的至少一個:通過輸送所述藥物來執行基因治療,通過輸送所述藥物來執行基因編輯,通過輸送所述藥物來執行基因切換,以及通過輸送所述藥物來執行非病毒基因治療。50.根據權利要求35所述的方法,進一步包括確定所述患者的總CSF體積并基于所述總CSF體積來調節所述輸注和/或所述抽吸。51.一種藥物輸送導管,包括:尖端,其具有延伸到第一流體端口的第一流體腔、延伸到第二流體端口的第二流體腔、以及導絲腔;集線器;以及主體,其具有限定與所述尖端的所述第一流體腔流體連通的第一流體腔的第一流體管、限定與所述尖端的所述第二流體腔流體連通的第二流體腔的第二流體管、具有設置在所述尖端的所述導絲腔內的遠端的導絲、以及限定其中設置所述導絲以及所述第一和第二流體管的至少一個內部通道的護套,其中所述護套從所述集線器的遠端延伸到所述尖端的近端。52.根據權利要求51所述的裝置,其中所述尖端具有漸縮的遠端。53.根據權利要求51所述的裝置,其中所述第一和第二流體端口從所述尖端的中心縱向軸線偏移。54.根據權利要求51所述的裝置,其中所述第一和第二流體端口中的至少一個相對于所述尖端的中心縱向軸線垂直地或者相對于中心縱向軸線成傾斜角度地來瞄準。55.根據權利要求51所述的裝置,其中所述第一和第二流體管不間斷地延伸通過所述集線器。56.根據權利要求51所述的裝置,其中所述第一和第二流體管在所述近側延伸管能夠選擇性地耦接至的相應連接器處終止于所述集線器內。57.根據權利要求51所述的裝置,其中所述導絲不間斷地延伸通過所述集線器。58.根據權利要求51所述的裝置,其中所述第一和第二流體管在其近端處具有相應的流體連接器。59.根據權利要求51所述的裝置,其中所述第一和第二流體管中的至少一個由熔融石英形成。60.根據權利要求51所述的裝置,其中所述第一和第二流體管中的至少一個被涂覆在收縮管中。61.根據權利要求51所述的裝置,其中所述護套由聚氨酯形成。62.根據權利要求51所述的裝置,其中所述護套包括在其中形成的開口,所述開口與所述第一和第二流體管中的至少一個的流體端口流體連通。63.根據權利要求51所述的裝置,其中所述第一和第二端口中的至少一個具有螺旋形內部。64.根據權利要求51所述的裝置,其中所述第一端口和所述第二端口中的至少一個具有朝向所述端口的遠端的漸縮的內部。65.根據權利要求51所述的裝置,其中所述第一流體端口靠近所述第二流體端口。66.根據權利要求51所述的裝置,進一步包括可旋轉地安裝在所述導管內的螺旋鉆。67.根據權利要求51所述的裝置,進一步包括設置在所述導管內的壓電換能器。68.一種經皮針裝置,包括:細長軸桿,其限定在其中的至少一個腔;傳感器,其設置在所述細長軸桿的遠端處;顯示器,其安裝到被配置成顯示所述傳感器的輸出的所述細長軸桿;以及連接器,其設置在所述細長軸桿的近端處以與所述至少一個腔形成流體連接。69.根據權利要求68所述的裝置,進一步包括流體貯存器和與所述針的所述腔流體連通的沖洗圓頂,其中所述沖洗圓頂的致動有效地將流體從所述貯存器泵送通過所述針的所述腔。

說明書

相關申請的交叉引用

本申請要求于2015年5月11日提交的美國臨時申請No.62/159,552、2015年10月10日提交的美國臨時申請No.62/239,875以及2016年3月4日提交的美國臨時申請No.62/303,403的優先權,其各自通過引用整體包含于此。

技術領域

本文公開了用于將藥物輸送至受試者(例如經由鞘內輸送至受試者的腦部或脊柱的腦脊液(CSF)或蛛網膜下腔)的系統和方法。

背景技術

存在可能期望將藥物輸送至患者的許多情況。本文使用的術語“藥物”是指可以輸送至人或動物受試者的任何功能性試劑,包括激素、干細胞、基因治療、化學物質、化合物、小分子和大分子、染料、抗體、病毒、治療劑等。

藥物的輸送可以以系統的方式進行,或者可以針對特定的位置或特定的分配模式。然而,有針對性的藥物輸送可能是具有挑戰性的,因為存在預期的輸送目標不可進入或不能以微創方式進入的許多情況。

患者的自然生理機能也可呈現藥物輸送挑戰。例如,經由鞘內輸送實現期望的或最優的藥物分配可能是困難的,至少部分是由于患者體內CSF的自然流動,其傾向于振蕩且脈動且幾乎沒有凈流量。涉及將大量藥物輸送到鞘內空間并依靠自然擴散來分配藥物的傳統技術是低效的并且可能對患者有害。

存在改進的藥物輸送系統和方法的持續需要。

發明內容

本文公開了藥物輸送系統和方法。在一些實施例中,藥物輸送系統可以被配置成與患者的生理參數(例如,患者的自然腦脊液(CSF)脈動或患者的心率或呼吸率)協調地將藥物輸送至患者。在一些實施例中,藥物輸送系統可以被配置成使用輸注和抽吸的組合來控制藥物向患者的輸送。還公開了用于上述系統的導管、控制器和其它部件,以及使用這種系統的多種方法。

在一些實施例中,一種藥物輸送系統包括:導管,其具有至少一個流體腔;泵,其配置成通過導管輸注流體;傳感器,其配置成測量患者的生理參數;以及控制器,其控制泵以協調藥物通過導管的輸注與由傳感器測量的生理參數。

控制器可使輸注頻率與由傳感器測量的患者的自然鞘內脈動的頻率同步。控制器可使輸注相位與由傳感器測量的患者的自然鞘內脈動的相位同步。控制器可建立由傳感器測量的患者的自然鞘內脈動的正弦近似。控制器可使輸注與正弦近似的上升波同步。控制器可使輸注與正弦近似的下降波同步。傳感器可被配置成測量鞘內壓力。傳感器可包括配置成測量鞘內壓力的第一傳感器和配置成測量心率的第二傳感器。控制器可操作于:學習模式,其中不執行輸注并且控制器基于第一和第二傳感器的輸出建立心率和鞘內壓力之間的相關性;以及輸注模式,其中控制器基于第二傳感器的輸出來協調藥物通過導管的輸注與患者的鞘內脈動。系統可包括與導管流體連通的可植入輸注端口和配置成與輸注端口配合的體外注射器。導管可包括第一和第二流體腔。控制器可被配置成與由傳感器測量的生理參數協調地控制泵交替地通過第一流體腔抽吸流體,并且通過第二流體腔輸注流體。傳感器可被配置成測量心率、鞘內壓力、鞘內脈動率、呼吸率、肺活量、胸部擴張、胸部收縮、胸內壓和腹內壓中的至少一個。

在一些實施例中,一種將藥物輸送給患者的方法包括:將導管插入患者的鞘內空間;使用傳感器測量患者的生理參數;以及采用控制器控制泵,以協調藥物通過所述導管的輸注與由傳感器測量的生理參數。

該方法可包括使輸注頻率與由傳感器測量的患者的自然鞘內脈動的頻率同步。該方法可包括使輸注相位與由傳感器測量的患者的自然鞘內脈動的相位同步。該方法可包括建立由傳感器測量的患者的自然鞘內脈動的正弦近似,并使輸注與正弦近似的上升波同步。該方法可包括建立由傳感器測量的患者的自然鞘內脈動的正弦近似,并且使輸注與正弦近似的下降波同步。傳感器可被配置成測量鞘內壓力。傳感器可包括配置成測量鞘內壓力的第一傳感器和配置成測量心率的第二傳感器。該方法可包括:當沒有執行輸注時,基于第一和第二傳感器的輸出建立心率和鞘內壓力之間的相關性;以及基于第二傳感器的輸出協調藥物通過導管的輸注與患者的鞘內脈動。導管可包括第一和第二流體腔,以及方法可包括與由傳感器測量的生理參數協調地控制泵交替地通過第一流體腔抽吸流體,并且通過第二流體腔輸注流體。傳感器可被配置成測量心率、鞘內壓力、鞘內脈動率、呼吸率、肺活量、胸部擴張、胸部收縮、胸內壓和腹內壓中的至少一個。可插入導管使得其沿著患者的脊髓延伸,其中導管的至少一部分設置在患者的脊柱的頸部區域中,并且導管的至少一部分設置在患者的脊柱的腰部區域中。該方法可包括通過導管輸送多種不同的藥物,藥物中的每一種通過導管的相應的流體腔輸送。該方法可包括采用控制器控制泵通過導管抽吸流體。導管可包括沿著導管的長度在頭尾方向中間隔開的多個出口端口,以及方法可包括通過導管的第一端口輸注藥物并且通過導管的第二端口抽吸流體,第二端口在第一端口的頭部方向。藥物可通過設置在患者脊柱的頸部區域中的導管的端口輸注以將輸注藥物推動到顱空間中。該方法可包括:從患者抽吸一定體積的CSF;通過導管的第一近側端口輸注藥物,同時通過導管的第二遠側端口抽吸CSF以在第一和第二端口之間形成藥物丸劑;并且在靠近丸劑的位置處輸注先前提取的CSF以在遠側方向上推動丸劑。從患者抽吸的CSF的體積可以是患者總CSF的約10%體積。導管可通過經皮腰部穿刺插入患者中。輸注可包括在輸注第一體積的藥物和抽吸第二體積的藥物之間交替,第二體積小于第一體積。藥物可被輸送至目標區域,目標區域是患者的鞘內空間、患者的軟膜下區域、患者的小腦、患者的齒狀核、患者的背根神經節和患者的運動神經元中的至少一個。藥物可包括反義寡核苷酸、立體定向核酸、病毒、腺相關病毒(AAV)、非病毒基因治療、矢量外來體和脂質體中的至少一種。該方法可包括以下中的至少一個:通過輸送藥物來執行基因治療,通過輸送藥物來執行基因編輯,通過輸送藥物來執行基因切換,以及通過輸送藥物來執行非病毒基因治療。該方法可包括確定患者的總CSF體積并基于總CSF體積來調節輸注。

在一些實施例中,一種將藥物輸送給患者的方法包括:將導管插入患者的鞘內空間;采用控制器控制泵以通過導管輸注藥物;采用控制器控制泵以通過導管抽吸流體;以及控制所述輸注和所述抽吸以將藥物的輸送引導到患者體內的目標部位。

輸注可超越患者的自然CSF脈動以朝向目標部位推動藥物。輸注可與患者的自然CSF脈動協調以朝向目標部位推動藥物。輸注可包括輸送藥物的丸劑,并且然后執行在丸劑之后的流體的脈動輸送以朝向目標部位推動丸劑。流體可包括通過導管從患者抽吸的藥物、緩沖溶液和CSF中的至少一種。導管的至少一部分可設置在目標區域中。輸注和抽吸中的至少一個可與患者的生理參數協調。生理參數可以是心率、鞘內壓力、鞘內脈動率、呼吸率、肺活量、胸部擴張、胸部收縮、胸內壓和腹內壓中的至少一個。導管可包括第一和第二流體腔,以及方法可包括控制泵交替地通過第一流體腔抽吸流體并且通過第二流體腔輸注流體。可插入導管以使得其沿著患者的脊髓延伸,其中導管的至少一部分設置在患者的脊柱的頸部區域中,并且導管的至少一部分設置在患者的脊柱的腰部區域中。該方法可包括:從患者抽吸一定體積的CSF;通過導管的第一近側端口輸注藥物,同時通過導管的第二遠側端口抽吸CSF以在第一和第二端口之間形成藥物丸劑;以及在靠近丸劑的位置處輸注先前提取的CSF以在遠側方向上推動丸劑。該方法可包括在輸注第一體積的藥物和抽吸第二體積的藥物之間交替,第二體積小于第一體積。目標部位可以是患者的鞘內空間、患者的軟膜下區域、患者的小腦、患者的齒狀核、患者的背根神經節和患者的運動神經元中的至少一個。藥物可包括反義寡核苷酸、立體定向核酸、病毒、腺相關病毒(AAV)、非病毒基因治療、矢量外來體和脂質體中的至少一種。該方法可包括以下中的至少一個:通過輸送藥物來執行基因治療,通過輸送藥物來執行基因編輯,通過輸送藥物來執行基因切換,以及通過輸送藥物來執行非病毒基因治療。該方法可包括確定患者的總CSF體積并基于總CSF體積來調節輸注和/或抽吸。

在一些實施例中,一種藥物輸送導管包括:尖端,其具有延伸到第一流體端口的第一流體腔、延伸到第二流體端口的第二流體腔、以及導絲腔;集線器;以及主體,其具有限定與尖端的第一流體腔流體連通的第一流體腔的第一流體管、限定與尖端的第二流體腔流體連通的第二流體腔的第二流體管、具有設置在尖端的導絲腔內的遠端的導絲、以及限定其中設置導絲以及第一和第二流體管的至少一個內部通道的護套,其中護套從集線器的遠端延伸到尖端的近端。

尖端可具有漸縮的遠端。第一和第二流體端口可從尖端的中心縱向軸線偏移。第一和第二流體端口中的至少一個可相對于尖端的中心縱向軸線垂直或者相對于中心縱向軸線成傾斜角度來瞄準。第一和第二流體管可不間斷地延伸通過集線器。第一和第二流體管可在近側延伸管能夠選擇性地耦接至的相應連接器處終止于集線器內。導絲可不間斷地延伸通過集線器。第一和第二流體管可在其近端處具有相應的流體連接器。第一和第二流體管中的至少一個可由熔融石英形成。第一和第二流體管中的至少一個可被涂覆在收縮管中。護套可由聚氨酯形成。護套可包括在其中形成的開口,該開口與第一和第二流體管中的至少一個的流體端口流體連通。第一和第二端口中的至少一個可具有螺旋形內部。第一端口和第二端口中的至少一個可具有朝向端口的遠端漸縮的內部。第一流體端口可靠近第二流體端口。導管可包括可旋轉地安裝在導管內的螺旋鉆。導管可包括設置在導管內的壓電換能器。

在一些實施例中,一種經皮針裝置包括:細長軸桿,其限定在其中的至少一個腔;傳感器,其設置在細長軸桿的遠端處;顯示器,其安裝到被配置成顯示傳感器的輸出的細長軸桿;以及連接器,其設置在細長軸桿的近端處以與至少一個腔形成流體連接。

裝置可包括流體貯存器和與針的腔流體連通的沖洗圓頂,其中沖洗圓頂的致動有效地將流體從貯存器泵送通過針的腔。

附圖說明

圖1是藥物輸送系統的示意圖;

圖2是可以與圖1的系統一起使用的導管的透視圖;

圖3A是圖2的導管的尖端的透視圖;

圖3B是圖2的導管的尖端的截面圖;

圖3C是圖2的導管的尖端的一系列設計視圖;

圖4是圖2的導管的主體的截面圖;

圖5是圖2的導管的集線器的透視圖,其中集線器的一部分顯示為透明的;

圖6A是圖5的集線器的剖視圖,示出具有集成連接器;

圖6B是圖5的集線器的端視圖,示出具有集成連接器;

圖7A是圖2的導管的導絲的第一彎曲輪廓的平面圖;

圖7B是圖2的導管的導絲的第二彎曲輪廓的平面圖;

圖7C是圖2的導管的導絲的第三彎曲輪廓的平面圖;

圖8A是可與圖2的導管一起使用的尖端的局部透視圖;

圖8B是圖8A的尖端的輪廓部分透明視圖;

圖9是圖2的導管的主體的局部透明的透視圖,示出具有側出口端口;

圖10是可與圖2的導管一起使用的尖端的透視圖和端視圖;

圖11是可以與圖2的導管一起使用的尖端的透視圖和端視圖;

圖12是具有可以與圖1的系統一起使用的導管的詳細的局部透明插入物的透視圖;

圖13是具有可以與圖1的系統一起使用的導管的詳細的局部透明插入物的透視圖;

圖14是具有可以與圖1的系統一起使用的導管的詳細的局部透明插入物的透視圖;

圖15是具有可以與圖1的系統一起使用的導管的詳細的局部透明插入物的透視圖;

圖16是可與圖1的系統一起使用的聚焦超聲系統的示意圖;

圖17是圖1的系統的控制器的示意性硬件圖;

圖18是圖17的控制器的功能框圖;

圖19是可以由圖17的控制器實現的圖形用戶界面的屏幕截圖;

圖20A是植入患者中并示出具有輸注端口的圖1的系統的導管的透視圖;

圖20B是圖20A的導管和患者的透視示意圖;

圖20C是圖20A的導管和患者的透視圖,示出具有輸注端口、注射器和控制器;

圖20D是圖20A的導管的遠側流體端口的透視圖;

圖20E是圖20A的導管的中間或近側流體端口的透視圖;

圖21A是示出協調泵的控制與感測生理參數的圖1的系統的控制器的圖;

圖21B是示出使用圖1的系統以使藥物的輸送與患者自然CSF脈動的上升波同步的圖;

圖21C是示出使用圖1的系統以使藥物的輸送與患者自然CSF脈動的下降波同步的圖;

圖22是具有智能腰部穿刺針的藥物輸送系統的示意圖;以及

圖23是具有手動泵的藥物輸送系統的示意圖。

具體實施方式

本文公開了藥物輸送系統和方法。在一些實施例中,藥物輸送系統可以被配置成與患者的生理參數(例如,患者的自然腦脊液(CSF)脈動或患者的心率或呼吸率)協調地輸送藥物至患者。在一些實施例中,藥物輸送系統可以被配置成使用輸注和抽吸的組合來控制藥物向患者的輸送。還公開了用于上述系統的導管、控制器和其它部件,以及使用這種系統的多種方法。

現在將描述某些示例性實施例,以提供對本文公開的方法、系統和裝置的結構、功能、制造和使用的原理的全面理解。在附圖中示出了這些實施例的一個或多個示例。本領域的技術人員將會理解,本文中具體描述的以及附圖中示出的方法、系統和裝置是非限制性的示例性實施例。結合一個示例性實施例示出或描述的特征可以與其它實施例的特征組合。這種修改和變化旨在被包括在本公開的范圍內。

在一些實施例中,提供了系統和方法,其中藥物與自然CSF流量協調地被注射或以其它方式輸送至患者的中樞神經系統。例如,藥物可以以與自然CSF脈沖相位和/或頻率同步的多個階段注射。與傳統技術相比,本文的系統和方法可以允許將藥物更有效地輸送給患者。例如,可以輸送較少量的藥物并且仍然到達目標目的地,從而降低了輸送大量藥物的成本和/或可能的副作用。

本文公開的系統和方法可以用于其中預期的輸送目標不能以微創方式進入或不能進入的應用,但是可以更容易地進入且更安全的注射部位存在,該部位與意圖輸送部位直接流體連通。例如,藥物可以經由患者脊柱中的注射部位(例如,腰部區域、胸部區域、頸部區域等)被輸送到患者的鞘內空間,并且可以經由鞘內空間運送到注射部位的頭部的目標位置(例如,大腦或脊柱的更靠近顱骨的區域)。在其它實施例中,藥物可被運送到注射部位的尾部的位置。

本文公開的系統和方法可以包括完全可編程的定制的注射和/或抽吸分布,其可以通過實時監視患者的生理參數(諸如心率、CSF壓力、CSF脈動率、呼吸率、肺活量、胸部擴張和收縮、胸內壓、腹內壓等)來同步。這可以允許最終用戶微調每個周期的注射/抽吸劑量、每個顯微注射的時間長度和分布,顯微注射的相對定時(或相位)以及其它參數。本文公開的系統和方法可以包括實時在線壓力感測,用于估計藥物輸送效率并確保患者安全。

本文公開的系統和方法可以包括具有多種腔量、腔大小、端口放置位置和其它性質的定制導管。導管可以針對有效混合進行方向性優化和/或使得它們適用于特定的解剖結構。

圖1是示例性藥物輸送系統100的示意圖。如圖所示,系統100可以包括導管102、控制器104、泵或致動器106以及一個或多個傳感器108。泵106可以被配置成泵送藥物或包含藥物的流體通過導管102并進入患者110(例如進入患者的鞘內空間)。泵106也可被配置成從患者抽吸流體。泵106可以由控制器104控制以使藥物的輸送和/或流體的抽吸與患者的生理參數同步或以其它方式協調,生理參數可以由傳感器108測量。示例性生理參數可以包括心率、CSF壓力、CSF脈動率、呼吸率、肺活量、胸部擴張和收縮、胸內壓、腹內壓等。

圖2中示出了可以與系統100一起使用的示例性導管102。導管102可以包括尖端部分112、主體114和集線器116。主體114的第一部分114d可以在尖端112和集線器116的遠端之間延伸。主體114的第二部分114p可以從集線器116向近側延伸到一個或多個連接器118或用于將導管102連接到系統100的其它特征,例如用于將導管附接到泵106。導管102可以具有大約1米的總體長度。

在圖3A-3C中更詳細地示出了導管102的尖端112。尖端112可以包括具有圓錐形、子彈形或錐形尖端的大致圓柱形主體。尖端112可以提供防損傷的引入表面,以便于將導管102穿過組織或穿過患者的腔,諸如鞘內空間。尖端112可以包括在其中形成的一個或多個流體腔,以及相應的一個或多個流體端口,流體可以通過該流體端口從流體腔連通到導管的外部,反之亦然。在示出的實施例中,尖端112包括具有第一流體端口122A的第一流體腔120A和具有第二流體端口122B的第二流體腔120B,但是應該理解,尖端可以包括任何數量的流體腔(例如零、一、二、三、四、五、五個以上等)和任何數量的流體端口(例如,零、一、二、三、四、五、五個以上等)。如圖所示,流體端口122A、122B可以瞄準在基本上遠側的方向上,并且可以從尖端112的中心縱向軸線偏移。在其它實施例中,流體端口122A、122B可以例如在基本上垂直于尖端112的中心縱向軸線的方向上側向瞄準。使流體端口從中心略微偏移或側向瞄準可以有利地降低端口在插入或使用導管102期間變得閉塞的風險。

導管102可以包括操縱機構以便于導管在患者體內的遠程定位。例如,導管102可被配置成接收穿過其中的導絲124,以允許導管插入導絲上方或被導絲操縱。在示出的實施例中,尖端112包括導絲腔126。導絲腔126可以是如圖所示的封閉的盲孔,或者可以對尖端112的外部開放。可替代地或另外地,導管102可以包括終止于尖端112處的一根或多根轉向線(未示出)。線可以從尖端112向近端延伸至導管102的近端,在那里它們可以選擇性地張緊以操縱在患者體內的導管的尖端。例如,導管102可以包括縱向延伸穿過其中的第一和第二操縱線,并且所述第一和第二操縱線在尖端的外周邊的沿直徑相對的位置處被錨定到尖端112。操縱線可以通過導管102的主體114中的相應的套管或管延伸到導管的近端,在那里張力可以選擇性地施加到導管的近端以操縱導管的尖端112。

尖端112可以由各種材料形成,包括生物相容材料、不銹鋼、鈦、陶瓷、聚合物等。尖端112可以是不透射線的,或者可以包括一個或多個不透射線的標記以便于在熒光透視或其它成像技術下可視化。

尖端112可具有約3French至約5French的外徑。尖端112可以具有約1mm至約3mm的外徑。

圖4是導管主體114的遠側部分114d的橫截面圖。如圖所示,主體114可以包括限定內部通道130的外護套128。一個或多個流體管132A、132B可以設置在內部通道內,每個流體管限定相應的流體腔134A、134B。內部通道130還可以包含導絲124或一個或多個操縱線(未示出)。在所示實施例中,遠側主體部分114d包括具有與尖端112的第一流體腔120A流體連通的腔134A的第一流體管132A、具有與尖端的第二流體腔120B流體連通的腔134B的第二流體管132B、以及導絲124。

護套128可以具有各種橫截面輪廓。例如,如圖所示,護套128可以具有限定單個內部通道130的圓形橫向橫截面。作為進一步的示例,護套128可以具有多個內部通道。流體管132A、132B中的每一個可以設置在護套128的其自己的獨立通道內,或者護套本身可以限定流體管。導絲124可以設置在護套128的其自己的獨立通道中,并且流體管132A、132B可以設置在護套的單獨的通道中。導絲通道可以具有圓形橫截面,并且流體管道可以具有月牙形或D形橫截面。

流體管132A、132B可以由多種材料中的任一種形成,包括熔融石英、聚氨酯等。當使用系統100輸送病毒時,使用熔融石英可能是有利的,因為病毒可能不太容易粘附到熔融石英流體管。在一些實施例中,用于藥物輸送的流體管可以由熔融石英形成,并且不用于藥物輸送的流體管(例如,緩沖劑輸送管或抽吸管)可以由不同于熔融石英的材料(諸如聚氨酯)形成。流體管132A、132B可涂覆有收縮管或外部護套,以為流體管提供應力和應變消除。護套128可以由多種材料中的任一種形成,包括聚氨酯。盡管在本文中一般性地描述了使用流體管132A、132B來傳遞流體,但是流體管也可以用于其它目的,諸如插入活檢探針或其它儀器,或者插入傳感器108。

流體管132A、132B可具有約0.005英寸至約0.050英寸的內徑。流體管132A、132B可具有約0.010英寸至約0.020英寸的內徑。主體114可具有約3French至約5French的外徑。主體114可具有約1mm至約3mm的外徑。

示例性集線器116在圖5中示出。集線器116可以包括用于接收第一流體管132A、第二流體管132B和導絲124的相應通道。每個通道可以包括近側開口和遠側開口。通道可以在集線器116的主體內合并,使得它們各自共享共同的遠側開口。遠側主體部分114d的護套128可以接收通過集線器116的遠側開口并進入集線器的導絲通道。流體管132A、132B可以穿過集線器116的主體內的護套128的側壁。集線器116因此可以在護套128和流體管132A、132B之間形成密封,支撐流體管和導絲124,并將這些部件引導到遠側主體部分114d的護套的內部通道130中。

集線器116可以是“穿過(pass-through)”型集線器,其中第一和第二流體管132A、132B如圖5所示不間斷地完全延伸通過集線器。可替代地,如圖6A-6B所示,第一和第二流體管132A、132B可以在相應的連接器端口136A、136B處在集線器內終止。連接器端口136A、136B可以允許近側主體部分114p(例如,近側延伸管)到第一和第二流體管132A、132B的選擇性耦接和解耦。導絲124可以繼續不間斷地完全延伸通過集線器116,或者其也可以在連接器處終止于集線器內,在該連接器處近側導絲延伸部可以選擇性地耦接到其上。多種連接器類型中的任一種可用于將流體管耦接到近側延伸管,包括可從德克薩斯州休斯頓的瓦爾科儀器公司(Valco Instruments Co.Inc)獲得的零死區(zero-dead-volume)微連接器或配件。

近側主體部分114p可以包括類似于遠側主體部分114d的護套的護套,或者可以由流體管132A、132B形成,所述流體管132A、132B從集線器116向近側延伸,或者從在集線器116處耦接至流體管132A、132B的一個或多個延伸管延伸。導管102的近端可以包括用于與導管的流體管132A、132B形成流體連接的一個或多個連接器118。例如,如圖2所示,流體管132A、132B(或根據情況可以是近側延伸管)可以在其近端包括連接器118。可以使用各種連接器類型中的任一種,包括可從德克薩斯州休斯頓的瓦爾科儀器公司獲得的零死區微連接器或配件。

導絲124可以設置在導管102內并且可以用于引導、操縱或以其它方式控制導管插入患者體內。

導絲124可以是圓柱形的并且可以具有基本上筆直的輪廓。導絲124可以完全延伸通過導管102,或者可以終止于在導管的尖端112中形成的盲孔126中。在使用中,導絲124可首先插入患者體內并被引導至目標部位,并且然后導管102可插入導絲上方以將導管的一部分定位在目標部位處。在其它實施例中,導管102可以在導絲124之前或同時插入,并且導絲可以用于操縱或引導導管。

例如,如圖7A-7C所示,導絲124可具有在導絲遠端處或其附近偏離直線的靜止配置。在圖7A中,導絲124具有通過彎曲的彎頭連接的直的遠側部分124d和直的近側部分124p,使得遠側部分的中心縱向軸線相對于近側部分的中心縱向軸線以傾斜角度延伸。在圖7B中,導絲124具有連接到直的近側部分124p的彎曲的遠側部分124d,使得遠側部分的中心縱向軸線相對于近側部分的中心縱向軸線以傾斜角度延伸。在圖7C中,導絲124具有以成角度的彎曲相交的直的遠側部分124d和直的近側部分124p,使得遠側部分的中心縱向軸線相對于近側部分的中心縱向軸線以傾斜角度延伸。

在使用中,導絲124可用于通過扭轉導絲的近端以轉動彎曲的遠側部分并由此操縱或瞄準導管而導航導管102通過患者。雖然示出了單個導絲124,但是應該理解,導管102可以包括任何數量的導絲和/或導絲腔。導絲124可以由多種材料中的任一種形成,包括諸如鎳鈦諾的形狀記憶金屬。

本文公開的任何導管可以是可操縱的。例如,可提供操縱機構以允許導管102的遠端在插入期間或在另一所需時間被引導。在一些實施例中,導管102可以包括一根或多根操縱線,其具有耦接到導管的遠側尖端112的第一端部,并且在導管的近側端部處具有第二端部,通過該第二端部可以將張力選擇性地施加到操縱線以將導管的尖端在期望的方向上引導或操縱。操縱線可以嵌入導管102的側壁中,或者可以延伸通過導管的腔。

在一些實施例中,導管102可以包括延伸穿過其中的同軸操縱導管(未示出)。操縱導管的遠端可以彎曲或偏向彎曲的形狀,使得當操縱導管從主導管102的尖端向遠側展開時,主導管可以沿操縱導管的彎曲方向操縱或引導。然后可以將操縱導管縮回到主導管102中以停止彎曲引導。操縱導管可以由形狀記憶或彈性材料形成,或者可以包括形狀記憶或彈性材料,使得操縱導管在縮回到主導管102中時的基本上直線配置和在從主導管處展開時的曲折或彎曲配置之間可變形。操縱導管可以相對于主導管102縱向平移以允許展開和縮回。

本文公開的任何導管可以包括相機或成像裝置,其可以與導管一體或者可以通過導管的工作通道插入。本文公開的任何導管可以包括在熒光透視、CT、MRI或其它成像技術下可見的標記,以允許導管在使用這種技術捕獲的圖像中可視化。

導管102可以被配置成承受高的內部壓力。導管102可配置成承受至少約100psi、至少約200psi和/或至少約500psi的壓力。

應該認識到,上述導管102上的多種變化是可能的。例如,流體端口中的一個或多個流體端口可以瞄準到側面,使得它們離開導管的橫向側壁。圖8A-8B示出了具有側向端口的示例性導管尖端。如圖所示,尖端112包括延伸到面向遠側的端口122A的第一流體腔120A。面向遠側的端口122A可以形成為尖端112的成角度的或斜線切割的遠側面。尖端112還包括延伸至側向端口122B的第二流體腔120B。尖端112還可以包括用于接收導絲124的遠端的導絲腔。在一些實施例中,護套128的中心通道130可以充當流體腔,例如用于輸送緩沖液或用于輸送藥物。尖端112可以包括與護套128的中央通道130流體連通的側向端口122C。

導管102可以包括靠近導管的尖端部分112形成(例如在導管的主體114中形成)的一個或多個流體端口。圖9示出具有側向端口122B的示例性導管主體114。如圖所示,延伸通過主體114的護套128的一個或多個流體管132A、132B可終止在主體內,或者可以其它方式具有設置在主體中的流體端口。護套128可以具有與流體管132B的端口對準的狹縫或開口122B,使得離開流體管的流體可以流過護套中的開口或者使得流體可以流過護套并且進入流體管的端口。導管102可以包括設置在護套128的通道130內的一個或多個插塞138,以防止離開或進入流體管132B的流體在護套內向近側和/或遠側流動,代之以將流體通過形成于其中的開口或狹縫122B引導出護套,或將進入的流體引導至管的流體端口。插塞138可以由剛性材料、粘合劑、硅樹脂或多種其它材料形成。

導管的流體腔可以具有多種內部幾何形狀以控制或引導通過其中輸送的流體的輸送模式。圖10示出示例性導管尖端112,其中流體腔120A中的一個具有在其內表面上形成的螺紋以限定螺旋形或“螺旋式”形狀。流體腔120A的螺旋形狀可促進流體的湍流流動,從而促進流體的分散或均勻分布。應該理解,多于一個的流體腔可以具有螺旋尖端。圖11示出了示例性導管尖端112,其中流體腔120A中的一個朝向遠端漸縮或變窄以形成噴嘴。該噴嘴可以產生噴流效應,增加輸送時的輸注速度。應該理解,多于一個的流體腔可以具有噴嘴尖端。還如圖10-11所示,一個或多個流體腔可以具有簡單的圓柱形尖端。

如上所述,導管102可以包括延伸穿過其中的任何數量的腔。在一些實施例中,可以使用雙腔導管。雙腔導管可以包括輸注腔和壓力傳感器腔、輸注腔和抽吸腔、兩個輸注腔等。在其它實施例中,可以使用三腔導管。三腔導管可以包括輸注腔、抽吸腔和壓力傳感器腔,兩個輸注腔和抽吸腔,三個輸注腔等。圖10示出了具有輸注腔120A、抽吸腔120B和壓力傳感器腔120C的示例性三腔導管。圖11示出了輸注腔120A和抽吸腔120B的示例性雙腔導管。

導管可以包括閥系統以控制流過其中的流體流的方向。例如,閥系統可以包括在每個腔上的單向閥以防止輸注到抽吸腔中,反之亦然。閥系統可以便于使用單個注射器或其它泵來輸注和抽出流體,或者可以便于通過單個腔的輸注和抽吸。

如下面進一步討論的,傳感器108可以安裝到導管102,與導管一體形成,穿過導管腔等。例如,導管102可以包括嵌入導管的尖端部分112的傳感器108或者可以包括穿過導管的專用傳感器腔的傳感器。

通過導管的一個或多個流體腔可以具有從導管的其它腔的流體端口縱向偏移的流體端口。例如,如圖12所示,導管102可以包括延伸到在導管末端遠端處形成的流體端口122A的第一流體腔120A。導管102還可以包括延伸到流體端口122B的第二流體腔120B,該流體端口122B在近側方向中與導管的遠端間隔開距離D。如圖所示,第二流體腔120B可以包括一個或多個側向端口122B。在其它實施例中,第二流體腔120B可以包括面向遠側的端口。在使用中,流體腔120A、120B中的一個可用于輸送藥物或其它流體,而另一個流體腔可用于從患者抽吸流體。因此,導管102可用于在目標部位產生“推-拉”效應,其中藥物經由第一流體腔120A輸注在導管的遠端處,并且然后由通過第二流體腔120B抽吸的流體流動朝向導管的近端抽回。也可以使用相反的布置,其中藥物通過近側端口被輸注并且通過遠側端口被抽吸。導管102的近端可具有分別對應于第一和第二流體腔120A、120B的第一和第二連接器118A、118B。偏移的流體端口122A、122B可以用于協調輸送與患者的生理參數,諸如自然CSF流量。外部蠕動泵或其它裝置可用于驅動輸注和/或抽吸。如圖所示,主體114的外護套128可在第二腔120B終止之后向內漸縮至第一腔120A。

導管102可以包括用于控制流體通過導管的輸送的特征。例如,如圖13所示,導管102可以包括內部螺旋鉆140。螺旋鉆140可以具有細長柔性軸桿142,該柔性軸桿142延伸通過導管102到導管的近端,在那里它可以耦接到用于驅動螺旋鉆旋轉的馬達。馬達可以是控制器104的一部分,或者可以是單獨的部件。控制器104可起動和停止螺旋鉆140的旋轉,和/或可控制螺旋鉆旋轉的速度或方向,以控制流體通過其中設置有螺旋鉆的流體腔120的輸送。螺旋鉆140可以設置在延伸通過導管102的護套部分128的流體管132中。螺旋鉆140也可以設置在流體管132的末端遠端的遠側,其中螺旋鉆軸桿142延伸通過流體管。螺旋鉆140因此可以設置在導管102的護套128內,但是在導管的流體管132的遠側。螺旋鉆140可以有利地控制通過導管102的流體輸送,并且從導管生成更多的湍流。導管的近端可以具有分別對應于第一流體腔和第二流體腔的第一和第二連接器118A、118B以及螺旋鉆軸桿142可以延伸通過的第三端口或連接器118C。螺旋鉆140可用于協調輸送與患者的生理參數,諸如自然CSF流量。

作為另一個示例,如圖14所示,導管102可以包括內部的往復活塞或內管144。導管102可以包括固定的外管128和可滑動的內管144,該內管144同軸地設置在外管內。內管144可以配置成相對于外管128縱向平移。內管144可以包括閥146,例如在其末端遠端處。示例性的閥包括單向閥、鴨嘴閥、彈簧偏置止回閥等。在內管144和外管128之間,例如在導管102的近端處,可以形成密封。在使用中,內管144可以裝載包含藥物的流體。然后可以將內管144相對于外管128向近側牽拉,以使包含藥物的流體流過單向閥146進入外管的遠端。然后可以向遠側推動內管144,關閉單向閥146并將包含藥物的流體排出外管128的遠端并進入患者體內。平移的管128、144可允許固定的或預定體積的包含藥物的輸注物隨著內管144的每次往復運動而輸送。外管128和內管144的近端可包括例如連接器118A、118B,用于向外管和內管供應流體。往復的內管144可用于協調輸送與患者的生理參數,諸如自然CSF流量。

作為另一個示例,如圖15所示,導管102可以包括換能器148,諸如壓電換能器,以幫助控制藥物通過導管的輸送。換能器148可形成在與導管102的流體端口122相鄰設置的柔性電路或其它基板上。換能器148可包括導電引線或導線150,該導電引線或導線150從那里向近側延伸穿過導管102到達控制器104。在使用中,可以將電勢施加到換能器148以引起換能器的振動或其它移動。這種移動可以控制藥物從導管102的分配。例如,換能器148可以控制輸注物在離開導管102時流動的方向,可以控制導管的流體端口122的打開或關閉,和/或可以控制離開導管的輸注物的體積。導管102的近端可以具有分別對應于第一和第二流體腔的第一和第二連接器118A、118B以及換能器148的電導體150可以延伸通過的第三端口或連接器118C。換能器148可以用于協調輸送與患者的生理參數,諸如自然CSF流量。

系統100可以包括用于將聚焦超聲輸送給患者的一個或多個換能器。如圖16所示,聚焦超聲系統152可以朝向包含藥物的輸注物154離開導管102的位置瞄準超聲波。聚焦超聲可以增強藥物的分散,和/或控制藥物分散的方向和程度。聚焦超聲可用于協調輸送與患者的生理參數,諸如自然CSF流量。聚焦超聲也可用于增強或引導藥物分配,而無需脈沖式輸送。

圖17示出控制器104的示例性實施例的物理組件的框圖。盡管在此描繪和描述了示例性控制器104,但是將認識到,這是出于一般性和方便的原因。在其它實施例中,控制器104可以在架構和操作方面與這里所示出和描述的不同。控制器104可以是平板計算機、移動裝置、智能電話、膝上型計算機、臺式計算機、基于云的計算機、服務器計算機等。控制器104的一個或多個部分可以植入患者體內。輸送控制軟件可以在控制器104上執行。該軟件可以在本地硬件組件(例如,平板計算機、智能電話、膝上型計算機等)上執行,或者可以遠程執行(例如,在服務器上或與控制器耦接通信的云連接計算裝置)。

所示出的控制器104包括處理器156,該處理器156例如通過執行嵌入式軟件、操作系統、裝置驅動程序、應用程序等來控制控制器104的操作。處理器156可以包括任何類型的微處理器或中央處理單元(CPU),包括可編程通用或專用處理器和/或各種專有或商用單或多處理器系統中的任何一種。如本文所使用的,術語處理器可以指代從內部或外部存儲器或寄存器讀取和解釋程序指令的微處理器、微控制器、ASIC、FPGA、PIC、處理器等。控制器104還包括存儲器158,其為處理器156執行的代碼或由處理器處理的數據提供臨時或永久存儲。存儲器158可以包括只讀存儲器(ROM)、閃存、一種或多種隨機存取存儲器(RAM)、和/或存儲器技術的組合。控制器104的各種組件可以經由任何一個或多個單獨的跡線、物理總線、通信線路等互連。

控制器104還可以包括接口160,諸如通信接口或I/O接口。通信接口可以使控制器104能夠通過網絡或通信總線(例如,通用串行總線)與遠程裝置(例如,其它控制器或計算機系統)通信。I/O接口可以便于一個或多個輸入裝置、一個或多個輸出裝置以及控制器104的多種其它組件之間的通信。示例性輸入裝置包括觸摸屏、機械按鈕、鍵盤和指點裝置。控制器104還可以包括存儲裝置162,該存儲裝置162可以包括用于以非易失性和/或非瞬態方式存儲數據的任何傳統介質。存儲裝置162因此可以保持持久狀態的數據和/或指令(即,盡管中斷到控制器104的電力,該值被保持)。存儲裝置162可以包括一個或多個硬盤驅動器、閃存驅動器、USB驅動器、光盤驅動器、各種介質盤或卡、和/或其任何組合,并且可以直接連接到控制器104的其它組件或者諸如通過通信接口遠程連接到它。控制器104還可以包括顯示器164,并且可以生成要在其上顯示的圖像。在一些實施例中,顯示器164可以是真空熒光顯示器(VFD)、有機發光二極管(OLED)顯示器或液晶顯示器(LCD)。控制器104還可以包括電源166和適當的調節和調理電路。示例性電源包括諸如聚合物鋰離子電池的電池或用于將控制器104耦接到DC或AC電源的適配器(例如,USB適配器或墻上適配器)。

由控制器104執行的各種功能可以在邏輯上被描述為由一個或多個模塊執行。應該理解,這種模塊可以用硬件、軟件或其組合來實現。將進一步理解的是,當以軟件實現時,模塊可以是單個程序的一部分或者一個或多個單獨程序,并且可以在各種上下文中實現(例如,作為嵌入式軟件包的一部分、操作系統、裝置驅動器、獨立應用程序和/或其組合)。另外,體現一個或多個模塊的軟件可以作為可執行程序存儲在一個或多個非暫時性計算機可讀存儲介質上。本文公開的由特定模塊執行的功能也可以由任何其它模塊或模塊組合來執行,并且控制器可以包括比在此示出和描述的更少或更多的模塊。圖18是控制器104的一個示例性實施例的模塊的示意圖。

如圖18所示,控制器104可以包括被配置成從傳感器108接收信息的傳感器輸入模塊168。傳感器輸入模塊168可以例如經由處理器的通用輸入/輸出引腳讀取并解釋從傳感器108提供給處理器156的輸出信號。傳感器輸入模塊168可以可選地對傳感器信號執行各種處理,諸如頻率檢測、相位檢測、去抖動、模數轉換、濾波等。

控制器104還可以包括輸送控制模塊170,該輸送控制模塊170被配置成控制泵或致動器106以輸注或抽吸來自患者的流體和/或控制導管102(例如螺旋鉆、活塞、換能器、超聲系統等)。例如,當發出“輸注”指令時,輸送控制模塊170可以使電力供應到泵106,以開始通過導管102泵送輸注物,或者使電子致動的閥打開,使得在壓力下存儲的輸注物置于與導管流體連通并流過其中。在一些實施例中,輸送控制模塊170可以被配置成當壓力傳感器指示系統中的壓力已經達到預定閾值量時切斷泵106的電力或關閉閥。當發出“抽吸”指令時,輸送控制模塊170可以使電力供應到泵106,以開始將流體泵出導管102。

控制器104可以包括用戶輸入模塊172,該用戶輸入模塊172被配置成接收例如由用戶經由接口160提供的一個或多個用戶輸入。如下所討論,示例性用戶輸入可以包括輸注參數、患者信息、治療協議等。

控制器104還可以包括顯示模塊174,該顯示模塊174被配置成在顯示器164上向用戶顯示各種信息,諸如圖形或文本用戶界面、菜單、按鈕、指令和其它界面元素。顯示模塊174也可以被配置成顯示指令、警告、錯誤、測量和計算。

圖19示出可以由顯示模塊174向用戶顯示并且用戶可以通過其向用戶輸入模塊172提供信息的示例性圖形用戶界面176。所示的界面176被配置成與泵系統106一起使用,該泵系統包括第一和第二馬達或線性致動器,其可以被操作以將力施加到相應的注射泵用于將輸注物輸送到導管102以及用于從導管抽出或抽吸流體。

用戶界面176可以包括用于顯示與馬達相關聯的多種信息的馬達通信面板178。該信息可以包括馬達的連接狀態、馬達的IP或其它軟件地址、以及馬達通信頻率或更新時間。用戶可以與馬達通信面板178交互以選擇或改變馬達地址和更新時間。

用戶界面176可以包括用于調節各種馬達設置并且向用戶顯示當前設置的馬達設置面板180。馬達設置面板180可以包括用于馬達速度、馬達加速度、作為馬達步進的函數的注射器移動的距離、當前馬達位置、輸注頻率、輸注幅度、輸注速率、輸注相位等的控制。

控制器104可以被配置成控制多種輸注和/或抽吸參數以實現定制輸送。這可以允許基于治療應用來調節輸送。可由控制器104控制的示例性參數包括輸注類型、輸注速率、輸注體積、輸注之間的時間、振蕩速率、輸注和抽出比率、輸注相位定時、抽吸類型、抽吸速率、抽吸之間的時間、抽吸體積等。

泵或致動器系統106可以被配置成向導管102供應藥物或包含藥物的流體和/或從導管抽吸流體。系統106可以包括一個或多個泵。例如,系統106可以包括多個泵,每個泵與導管102的相應腔關聯并且與其流體連通。泵還可以與用于保持一定體積的流體的相應的貯存器關聯并流體連通。在一些實施例中,系統106可以包括耦接到電子線性致動器的第一和第二注射泵,所述電子線性致動器被配置成響應于從控制器104接收的控制信號而使注射泵的活塞前進或縮回。在一些實施例中,系統106可以包括蠕動泵、螺旋泵、齒輪泵、活塞泵、膀胱泵等。系統106的一個或多個部分可以植入患者體內。系統106可以包括多種可植入或體外泵中的任何一種。在一些實施例中,系統106可以包括完全植入的可編程泵和包含待使用該系統輸送的流體的完全植入的流體貯存器。在一些實施例中,整個系統106可以是可植入的,例如以便于慢性治療方法。

傳感器108可以是單個傳感器或多個傳感器。示例性傳感器包括壓力傳感器、心電圖傳感器、心率傳感器、溫度傳感器、PH傳感器、呼吸率傳感器、呼吸量傳感器、肺活量傳感器、胸部擴張和收縮傳感器、胸內壓力傳感器、腹內壓力傳感器等。一個或多個傳感器108可以植入患者體內。一個或多個傳感器108可以安裝在導管102上,插入或形成在導管102中或導管102上。傳感器108也可以遠離導管102。在一些實施例中,傳感器108可以包括設置在導管102中或導管102上用于測量與導管相鄰的CSF壓力的壓力傳感器,以及用于測量患者心率的ECG傳感器。傳感器108可以(經由導線或經由無線連接)連接到控制器104的傳感器輸入模塊168。

如上所述,輸送系統100的一個或多個部件,并且在一些實施例中,輸送系統的所有部件可被植入患者體內。植入輸送系統100的一些或全部可以經由非侵入性或門診手術促進慢性或長期藥物輸送(例如,在數天、數周、數月或數年的時間段內)。

圖20A-20B示出完全植入患者體內的導管102。如圖所示,導管102可以被配置用于定位在患者的鞘內空間內,并且可以基本上延伸脊柱的整個長度或沿著其任何部分延伸。導管102可以包括一個或多個流體腔。導管102還可以包括一個或多個流體端口。在一些實施例中,導管102可以包括多個流體腔,多個流體腔中的每一個具有其自己的流體端口。在所示的實施例中,導管102包括三個流體腔和三個相應的流體端口122P、122M和122D。導管102還可以包括一個或多個傳感器108(例如壓力傳感器)。在所示的實施例中,流體端口122P、122M、122D中的每一個包括相鄰或在附近安裝的傳感器108P、108M、108D。導管102的近端可耦接到完全植入的、經皮的或體外的輸注端口182,通過該輸注端口182,流體可被輸送到導管的多個腔(或從導管的多個腔移除),并且通過該輸注端口182,導管上的一個或多個傳感器108可以耦接到控制器104或其它裝置。快速連接器系統184可以用于將導管102耦接到輸注端口182。微型連接器184可以包括空氣和/或細菌過濾器,并且可以是零死區連接器。如圖20C所示,泵106和控制器104可以一起安裝在底盤或殼體188中,該底盤或殼體188可以耦接到配置成與輸注端口182配合的注射器190。注射器190可以包括磁性對準特征186,用于確保注射器相對于皮下輸注端口182適當對準。

如圖20D所示,導管102的遠側或頭部/頸部尖端可以具有改變的形狀以促使湍流從中流過(例如,如上所述的螺旋形或螺旋式形狀的腔或流體端口122D)。可以使用其它多種形狀中的任一種。其它端口122M、122P可以被類似地配置,可以具有如圖20E所示的簡單的圓形橫截面,或者可以具有本文描述的任何其它配置。

圖20A-20E中所示的系統100可以以多種方式用于急性和/或慢性應用。

例如,導管102可以用于輸送三種不同的藥物(例如,一種藥物通過導管的每個不同的腔)。

作為進一步的示例,導管102可以用于將不同藥物局部輸送到脊柱的不同區域。

作為又一個示例,導管102可以用于沿著整個脊柱以基本上瞬時的分配輸送相同的藥物。

在另一個示例中,導管102的一個端口可以用于抽吸而另一個用于輸注以便將輸注的流體通過椎管抽出。在一些實施例中,流體可以通過下腰部端口122P輸注,并且流體可以通過頸部端口122D被抽吸以將輸注的流體向上“拉”到脊柱。

在另一個示例中,流體可以通過設置在患者脊柱的頸部區域中的端口122D輸注,以將輸注的藥物推進到顱空間中。

作為進一步的示例,導管102可以用于將輸注的藥物基本上容納到脊柱的給定區域。在一些實施例中,流體可以通過下腰部端口122P輸注,并且流體可以從中腰部端口122M抽出以將輸注的藥物保持在患者脊柱的腰部區域中的兩個端口122P、122M之間。

在示例性方法中,經由多個腔和端口的輸注和抽吸可以按照順序進行分階段或組合,以在改善的、受控的和便利的速率下產生和推進大量丸劑。該方法可以包括有意間隔的端口之間的同時抽吸/輸注。當推進丸劑時,可以通過在隨后的手術步驟中要替換的去除安全量的CSF的準備步驟來增強輸送。該方法可以包括同步脈沖式輸注的最后階段。該方法可以允許更快速地形成大丸劑,可以允許控制劑量,和/或可以允許丸劑更靠近大腦或其它目標部位輸送。該方法可以使用從近端向遠端逐漸縮小的導管來執行。其中導管直徑在每個端口的遠側減小的漸縮的導管輪廓可以使得導管更長,更容易引入/導航,并且使裝置達到顯著地更接近目標部位。端口設計和位置可以基于劑量和其它因素進行優化。導管可被放置成使得離開端口的流體抵靠患者解剖結構(例如,盲腔端、腔側壁或腔縮窄)流動以促進輸注物在離開導管時的湍流。在最初的步驟中,可以通過導管的一個或多個端口抽吸一定體積的患者CSF。在示例性實施例中,可以通過導管抽吸約10%體積的患者CSF并存儲在貯存器中。抽吸的CSF的量可以基于臨床確定的安全水平。在隨后的輸送步驟中,可通過導管102的遠側流體端口122D從患者抽吸CSF,同時通過導管的中間端口122M將藥物同時輸注到患者體內。這可以導致在中間端口122M和遠側端口122D之間形成藥物丸劑。端口可以沿著導管的長度定位以限定丸劑大小或劑量。在推進步驟中,可以在患者體內推進藥物丸劑。這可以通過將先前抽吸的CSF從貯存器通過導管102的近側端口122P輸注到患者中來實現。該輸注可以朝向目標部位向遠側推動丸劑并且可以繼續,直到達到患者體內正常或安全的CSF壓力。盡管在上面的示例中先前抽吸的CSF用于推進丸劑,但是也可以替代或補充使用其它流體,諸如包含藥物的流體。在丸劑推進之前、期間或之后,CSF和/或包含藥物的流體的輸注可以脈沖方式與患者的一個或多個生理參數協調地執行。上述方法也可以僅使用近側端口122P和遠側端口122D來執行。如圖20A所示,近側、中間和遠側端口122P、122M、122D可以沿著脊柱的長度間隔開,或者都可以包含在脊柱的離散區域(例如,頸椎、胸椎、腰椎等)中。

本文公開的系統可以用于多種藥物輸送方法中的任一種。

在示例性方法中,輸注泵106可以被配置成通過導管102泵送藥物或包含藥物的流體并進入患者(例如,進入患者的鞘內空間)。導管102可以在多個位置的任何位置處插入到患者體內。例如,可以使用針在患者體內形成經皮穿刺。穿刺可以形成在脊柱的腰部區域,或脊柱的任何其它區域,例如在C1和C2之間的頸部區域。針可以具有彎曲的遠側尖端,其幫助操縱導管102以平行于脊髓。導管102可通過針插入并沿著脊髓引導通過鞘內空間。輸注可以在經皮穿刺附近執行,或者導管102可以在患者體內推進一些距離。在一些實施例中,導管102可插入腰椎中并推進至頸椎或小腦延髓池。可以在沿著導管102的長度的任何點處執行輸注。可以從導管102的遠端(例如,在脊柱的頸部區域中)輸注流體,可以在近側抽出導管,并且可以在更靠近尾部的位置(例如,在脊柱的腰部區域中)執行進一步輸注。

泵106可以由控制器104控制以使藥物的輸送與患者的自然CSF流量或脈動或與患者的其它生理參數(例如心率、呼吸率、肺活量、胸部擴張和收縮、胸內壓、腹內壓等)同步或以其它方式協調。輸注分布可以被調節以超越自然CSF脈動以驅動輸注物到達目標部位。可替代地,或另外,輸注分布可以被調節以與自然CSF脈動協調并利用自然CSF脈動將輸注物朝向目標部位移動。

可以由控制器104接收來自壓力傳感器108的讀數,該控制器104可以對傳感器輸出執行信號處理以確定患者CSF流量的各種特性(例如相位、速率、大小等)。控制器104然后可以基于這些測量的特性來控制泵106以與自然CSF流量協調地輸送藥物,可選地實時地同步輸送。例如,如圖21A的上部所示,控制器104可以將CSF的測量脈動流量轉換為正弦近似。控制器104然后可以輸出泵控制信號,如圖21A的下部所示,以與CSF脈動協調地驅動輸注泵106。

在一些情況下,由壓力傳感器108感測的壓力可能受到通過導管102的輸注的影響。因此,可能期望具有檢測或估計CSF流量的另一種方式。因此,在一些實施例中,系統100最初可以在其中不發生輸注的“學習”模式中操作,并且控制器104建立CSF脈動與心率之間的相關性(例如,如由與控制器通信耦接的ECG傳感器108檢測的)。一般地,CSF脈動略有延遲地跟蹤心率。一旦建立了相關性,則系統100可以在“輸注”模式中操作,在該輸注模式中通過導管102輸送輸注物,并且基于測量的心率檢測或估計CSF脈動(代替或補充基于壓力傳感器108輸出檢測或估計CSF脈動)。換句話說,系統100可以基于ECG輸出內插或估計CSF流量,而不必依賴于壓力傳感器輸出。這可以允許壓力傳感器用于其它目的,諸如監視輸注壓力以允許控制器104自動調節輸送到目標壓力或壓力范圍。

在本文所述的系統的一個示例應用中,可以經由簡單的丸劑注射(快速輸注一定體積的流體)將藥物輸送至鞘內空間,該丸劑注射隨后僅沿著脊柱緩慢地擴散。

在另一個示例中,可以執行丸劑注射以輸送藥物,并且然后系統可以用于通過改變振蕩速率/脈動速率在丸劑后面產生脈動以超越自然CSF脈沖并使丸劑更快地朝目標位置(例如大腦)移動。脈動可以通過反復抽出或抽吸一定體積的CSF而產生,并且然后將相同的體積泵回到患者體內以產生脈動。

在另一個示例中,藥物本身的輸注可以用于產生脈動效應以沿著鞘內空間推動藥物。在該示例中,可以輸注第一體積的藥物(例如0.1ml),并然后可以抽出第二較小的體積(例如0.05ml)。這可以重復以在每個周期內產生具有凈輸注的脈沖。該過程可以重復,直到輸送期望的劑量。雖然上面討論了2:1的輸注-抽出比率,但是應該理解,可以使用任何比率。另外,可以控制輸注和抽出的速率(例如通過迅速輸注和緩慢抽出)以產生朝向目標位置(例如,脊柱頂部)的流體爆發。

在本文公開的裝置和方法中,輸注和/或抽吸可以與患者的一個或多個生理參數(例如,自然CSF流量、心率、呼吸率等)協調。

鞘內目標部位處藥物分配的方向可至少在一定程度上基于相對于CSF流的定時輸送藥物的定時來控制。例如,如圖21B所示,與CSF流的上升波同步的輸注可以在頭部方向中更大程度地分配,而如圖21C所示,與CSF流的下降波同步的輸注可以在椎管的尾部方向中更大程度地分配。

在一些實施例中,雙腔或多腔導管可用于交替重復的輸注和抽吸,其可進一步增強藥物分配。

與傳統的腰部丸劑注射相比,本文公開的系統和方法可以提供用于將藥物輸送到鞘內空間的改進的手段,所述傳統的腰部丸劑注射不能有效地到達椎管或腦的遠端部分(如果有的話)。

雖然鞘內輸送通常在上文給出的示例中描述,但應理解,本文中的系統和方法可用于其它應用中,且適當修改大小或其它參數,如將由本領域普通技術人員理解的。例如,本文公開的系統和方法可以用于動脈內或靜脈內輸送。這種系統和方法可以包括與患者的一個或多個生理參數(例如,自然CSF流量、心率、呼吸率等)相協調的輸注和/或抽吸。

在一些實施例中,藥物可以以非脈沖方式輸送和/或不一定協調輸送與患者的生理參數。例如,交替或以其它方式協調的抽吸和輸注可用于將藥物輸送到目標部位。作為進一步的示例,可以輸注藥物,并且然后可以在藥物后面輸注緩沖液以增強分配或將藥物朝向目標部位移動。

示例性方法可以包括將導管的至少一部分插入患者體內并將藥物輸送至患者的目標區域。導管的至少一部分可以設置在目標區域中。藥物可以脈沖方式輸送。藥物可以與患者的生理參數(例如,患者的自然CSF流量和/或患者的心率)協調地輸送。

目標區域可以是患者的鞘內空間。目標區域可以是患者的軟膜下區域(例如,脊髓的軟膜下區域和/或腦的軟膜下區域)。目標區域可以是患者的小腦。目標區域可以是患者的齒狀核。目標區域可以是患者的背根神經節。目標區域可以是患者的運動神經元。藥物可以包括反義寡核苷酸。藥物可以包括立體定向核酸。藥物可以包括病毒。藥物可以包括腺相關病毒(AAV)。藥物可以包括非病毒基因治療。藥物可以包括矢量外來體(vexosomes)。藥物可以包括脂質體。該方法可以包括通過輸送藥物(例如通過輸送諸如AAV的病毒)來執行基因治療。該方法可以包括通過輸送藥物(例如,通過輸送諸如AAV的病毒)來執行基因編輯。該方法可以包括通過輸送藥物(例如,通過輸送諸如AAV的病毒)來執行基因切換。該方法可以包括通過輸送藥物(例如,通過輸送矢量外來體和/或脂質體)來執行非病毒基因治療。

在一些實施例中,該方法可以包括確定患者的總CSF體積并且基于總CSF體積來調節輸送。例如,具有或不具有對比度的MRI或其它成像技術可用于評估患者的總體CSF體積。然后可以基于測量的體積來調節藥物的輸送。例如,可以將更大體積的緩沖液用于具有更大總CSF體積的患者,并且可以將更小體積的緩沖液用于具有更小總CSF體積的患者。作為進一步的示例,輸注幅度、輸注速度、抽吸體積、抽吸幅度和其它參數可以根據測量的總CSF體積而變化。

輸注體積可以在從約0.05mL至約50mL的范圍內。輸注速率可以在從約0.5mL/min至約50mL/min的范圍內。

以下是可使用本文公開的系統執行的示例性藥物輸送方法:

示例A:

藥物(泵1)和緩沖液/鹽水(泵2)的交替脈沖輸注

藥物總體積:2.2mL

緩沖液總體積:4.4mL

兩個泵的輸注速率:15mL/min

周期:在腰部的10個周期,然后在小腦延髓池的10個周期

周期之間的時間:100毫秒

輸注描述:在腰部段,泵1以15mL/min輸注0.11mL,暫停100ms,泵2以15mL/min輸注0.22mL,暫停100ms(周期1)。這在腰部總共重復10個周期。將導管擰到小腦延髓池。泵1以15mL/min輸注0.11mL,暫停100ms,泵2以15mL/min輸注0.22mL,暫停100ms(周期1)。這在小腦延髓池處總共重復10個周期。

示例B:

藥物(泵1)和緩沖液/鹽水(泵2)的交替脈沖輸注

藥物總體積:3mL

緩沖液總體積:20mL

兩個泵的輸注速率:4mL/min

周期:在胸部的13個周期

泵1到泵2交替之間的時間:1000毫秒

周期之間的時間(泵2到泵1):5000毫秒

輸注描述:在腰部段,泵1以4mL/min輸注0.231mL,暫停1000ms,泵2以4mL/min輸注2.0mL,暫停5000ms(周期1)。這在胸部區域總共重復13個周期。

示例C:

藥物(泵1)和緩沖液/鹽水(泵2)的交替脈沖輸注

藥物總體積:5mL

緩沖液總體積:8mL

泵1的輸注速率:37mL/min

泵2的輸注速率:20mL/min

周期:在胸部的5個周期

周期之間的時間:10毫秒

輸注描述:在腰部段,泵1以37mL/min輸注1mL,暫停10ms,泵2以30mL/min輸注1.6mL,暫停100ms(周期1)。這在胸部區域總共重復5個周期。

圖22示出了包括腰部穿刺針292的藥物輸送系統200。針292可以包括鄰近針的遠側尖端安裝的傳感器294(例如,壓力傳感器)。因此,在將針292插入到患者210中時,傳感器294可以測量患者CSF的壓力或其它性質。針292還可以包括用于向用戶顯示傳感器294的輸出的集成或遠程顯示器296。在一些實施例中,顯示器296可沿著針292的長度安裝在針的近側魯爾接頭或其它連接器298的遠側。針體292可以是具有尖銳或傾斜尖端的管狀金屬軸桿。流體管可以例如經由近端連接器298耦接到針292,并且耦接到可編程泵106。上述類型的控制器104可以被編程為控制泵106以通過針292輸送流體,例如以脈動方式與患者的生理參數相協調。針292可以用于輸送藥物,輸送緩沖液和/或抽吸流體。在一些實施例中,上述類型的導管102可以通過針292插入,并且流體輸送或抽吸可以通過導管執行。

如圖23所示,可以提供手動泵206來代替或補充圖22中所示的可編程泵106和控制器104。如圖所示,針292(或通過針插入的導管102)的第一流體腔可耦接到包括第一貯存器和第一沖洗圓頂的第一泵206A。類似地,針292(或通過針插入的導管102)的第二流體腔可耦接到包括第二貯存器和第二沖洗圓頂的第二泵206B。用戶可以在第一和第二沖刷圓頂上施加手動手指壓力,以選擇性地將容納在第一和第二貯存器中的流體壓入患者體內。因此,用戶的手動致動速率和致動壓力可以決定輸注頻率和體積。用戶因此可以手動地脈動輸送。沖洗圓頂可以被配置成使得圓頂的每個連續致動都傳送固定和預定體積的流體。例如,沖洗圓頂的每次推動都可以配置成輸送0.1ml流體。在一些實施例中,貯存器中的一個可以填充緩沖溶液,而另一個貯存器可以填充包含藥物的溶液。

盡管已經通過參考具體實施例描述了本發明,但是應該理解的是,可以在所描述的本發明構思的精神和范圍內做出許多改變。因此,意圖是本發明不限于所描述的實施例。

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