神經(jīng)外科設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及用于將流體輸送至大腦的神經(jīng)外科設(shè)備，特別是設(shè)及降低反流效應(yīng)的 改進(jìn)的神經(jīng)外科設(shè)備。還描述了聯(lián)合手術(shù)植入方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 對流增強(qiáng)輸送法（CED)是一種使用微型導(dǎo)管和受控輸注速度將藥物輸送至大腦 實(shí)質(zhì)W將被整體流化Ulk flow)攜帶的藥物均質(zhì)地經(jīng)過胞外空間分布。該種方法可W用來 輸送能夠被祀向到特定大腦區(qū)域的用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病的大范圍治療，從而迂回血腦屏障， 并且限制副作用。
[0003] 采用C邸進(jìn)行的藥物分布通過在導(dǎo)管的頂端處建立壓力梯度來實(shí)現(xiàn)，所述壓力梯 度足W將輸注液驅(qū)動經(jīng)過胞外空間（優(yōu)先于其沿著導(dǎo)管-組織界面往回反流）。為了將治 療試劑經(jīng)過大的并且臨床上相關(guān)的體積均質(zhì)地分布，流動速度需要接近于大腦能夠安全耐 受的最大流動速度。該是因?yàn)閴毫μ荻葟膶?dǎo)管頂端呈指數(shù)下降并且如此W獲得整體流，必 須建立足夠的壓力梯度直達(dá)所期望的大腦體積的邊界同時(shí)抗?fàn)巹恿W(xué)胞外流體清除，特別 是抗?fàn)幗?jīng)過外周血管空間的動力學(xué)胞外流體清除，其起到蠕動累的作用。然而，導(dǎo)管頂端處 的過大的流動速度將導(dǎo)致組織破裂，并且該一旦發(fā)生之后，破裂往往優(yōu)先于經(jīng)過胞外空間 的分布而擴(kuò)散。另外，高的流動速度與沿著導(dǎo)管-組織界面的反流增加相關(guān)聯(lián)，并且其量級 顯示與由導(dǎo)管插入造成的組成創(chuàng)傷的程度有關(guān)，并且與導(dǎo)管的外部直徑有關(guān)。
[0004] 據(jù)臨床試驗(yàn)報(bào)道，顯著的副作用直接歸因于輸注液反流進(jìn)入到蛛網(wǎng)膜下空間，所 述副作用包括化學(xué)性腦膜炎、創(chuàng)傷性開裂和脊神經(jīng)根刺激。因此，希望減少輸注液的反流。
[0005] 當(dāng)通過使用具有等于或者小于約0. 4mm的外部直徑的導(dǎo)管W不超過5微升/分鐘 的流動速度輸注到灰質(zhì)中時(shí)可W減少反流。當(dāng)采用具有較大直徑的導(dǎo)管時(shí)，它們將在插入 時(shí)在圍繞它們環(huán)形空間中造成較大的組織創(chuàng)傷，并且輸注液經(jīng)經(jīng)過該種低阻力路徑反流。 然而已經(jīng)表明，如果將具有較大直徑（0.6mm)的導(dǎo)管原位保留足夠長的時(shí)間W使組織愈 合，那么反流傾向于得到實(shí)質(zhì)性地減少。
[0006] 還已知的是，采用從基線輸注梯度上升的輸注速度，例如在20分鐘從0. 5微升/ 分鐘逐步上升到5微升/分鐘，可W降低導(dǎo)管反流的可能性。據(jù)認(rèn)為，在正壓力和流動內(nèi)容 物的影響下，間質(zhì)空間的逐步擴(kuò)大增加了組織流體傳導(dǎo)性，而同時(shí)增加的組織壓力可能起 到加快沿著組織/導(dǎo)管界面的組織愈合。需要注意的是，由于白質(zhì)具有較高的多孔彈性的 緣故，在白質(zhì)中可W實(shí)現(xiàn)比在灰質(zhì)中較高（高達(dá)10微米/分鐘）的輸注流動速度而沒有反 流。
[0007] 還可W采用具有階梯式外部直徑且一個或者多個階梯的直徑從近末端向遠(yuǎn)末端 降低的導(dǎo)管（在本文中稱為"階梯式導(dǎo)管"）來使反流最小化。所述階梯通過局部擠壓組織 W形成密封而可W防止或者限制沿著導(dǎo)管/組織界面的反流。為了使所述階梯有效，通過 組織擠壓獲得的組織密封壓力需要超過反流流體造成的液壓。從所述導(dǎo)管的遠(yuǎn)末端到所述 階梯的長度越長，在所述階梯處的液壓下降越大。在階梯的區(qū)域中組織密封壓力很可能與 形成所述階梯的直徑變化成比例。但是該需要平衡w抗插入插管時(shí)在所述階梯的區(qū)域中造 成的組織創(chuàng)傷；因?yàn)榧?xì)胞結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的破壞提供了低阻力路徑和較高的流體傳導(dǎo)性。該種系 統(tǒng)的一個示例公開在W02007/024841中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明設(shè)及改進(jìn)的神經(jīng)外科設(shè)備，所述神經(jīng)外科設(shè)備具有一個或者多個在下文中 更加詳細(xì)描述的特征。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種神經(jīng)外科組件，所述組件包括導(dǎo)管和導(dǎo)引管。 所述導(dǎo)管可W包括具有遠(yuǎn)末端的遠(yuǎn)端管件區(qū)段，所述遠(yuǎn)末端帶有用于將流體輸送至大腦內(nèi) 的目標(biāo)部位的一個或者多個端口。所述遠(yuǎn)端管件區(qū)段可W具有比所述導(dǎo)引管的內(nèi)部直徑小 的外部直徑，并且所述導(dǎo)管和所述導(dǎo)引管可W被布置成使得當(dāng)將所述導(dǎo)管插入到所述導(dǎo)引 管中W將所述一個或者多個端口定位在所述目標(biāo)部位處時(shí)，在所述導(dǎo)引管的遠(yuǎn)末端區(qū)段中 在所述導(dǎo)引管和所述導(dǎo)管的所述遠(yuǎn)端管件區(qū)段之間提供凹進(jìn)部。
[0010] 在使用中，該種神經(jīng)外科組件可W減少流體例如輸注液沿著所述導(dǎo)管和所述導(dǎo)引 管的反流。特別是，可W插入所述導(dǎo)引管和所述導(dǎo)管，使得所述導(dǎo)引管中的所述凹進(jìn)部保留 起到防止流體沿著所述導(dǎo)引管和所述導(dǎo)管反流的密封件的作用的腦部組織。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的 是，與使用如上所述的階梯式導(dǎo)管相比，W該種方式提供密封件可W提供使用所述導(dǎo)管輸 送的流體的改善的分布。因此，所述凹進(jìn)部的尺寸可W被設(shè)計(jì)為保留一定體積的大腦組織， 所述一定體積的大腦組織足W起到防止使用所述導(dǎo)管輸送的流體沿著所述導(dǎo)引管反流的 密封件的作用。例如，所述凹進(jìn)部可W延伸進(jìn)入所述導(dǎo)引管中至少0. 5mm，并且優(yōu)選約3mm。 由所述導(dǎo)引管和所述導(dǎo)管的所述遠(yuǎn)端區(qū)段限定的環(huán)形部（annulus)具有至少0. 1mm，并且 優(yōu)選為0. 1mm至0. 5mm的寬度（形成所述凹進(jìn)部的內(nèi)壁和外壁之間的距離）。
[0011] 所述神經(jīng)外科組件可W包括標(biāo)識，所述標(biāo)識指示所述導(dǎo)管應(yīng)當(dāng)插入到所述導(dǎo)引管 中的程度W在使用中將所述一個或者多個端口定位在所述大腦中的所述目標(biāo)部位處，所述 導(dǎo)管和所述導(dǎo)引管被布置成使得當(dāng)將所述導(dǎo)管插入到所述導(dǎo)引管中達(dá)到所述標(biāo)識所指示 的程度時(shí)，在所述導(dǎo)引管的遠(yuǎn)末端區(qū)段中在所述導(dǎo)引管和所述導(dǎo)管的所述遠(yuǎn)端管件區(qū)段之 間提供凹進(jìn)部。所述標(biāo)識可W包括定位在所述導(dǎo)管上的止逆件，所述止逆件接合位于所述 導(dǎo)引管上的成形部（formation),從而限定所述導(dǎo)管能夠插入到所述導(dǎo)引管中的程度。所述 標(biāo)識可W是位于所述導(dǎo)管上的標(biāo)記，所述標(biāo)記當(dāng)在將所述導(dǎo)管插入到所述導(dǎo)引管的過程中 在規(guī)定的位置處對齊時(shí)識別所述導(dǎo)管在所述一個或者多個端口被定位在所述目標(biāo)部位處 時(shí)的位置。標(biāo)識的提供可W有助于確保在使用中提供所述凹進(jìn)部。
[0012] 所述神經(jīng)外科組件可W包括一段管件，所述一段管件具有比所述導(dǎo)管的限定所述 凹進(jìn)部的所述遠(yuǎn)端區(qū)段的外部直徑大的外部直徑和比限定所述凹進(jìn)部的所述導(dǎo)引管的內(nèi) 部直徑小的內(nèi)部直徑，所述一段管件定位在或者能夠定位在所述導(dǎo)引管中，且所述一段管 件的遠(yuǎn)末端與所述導(dǎo)引管的遠(yuǎn)末端間隔開。所述一段管件可W封閉所述凹進(jìn)部W形成用于 收納大腦組織的凹穴。
[0013] 所述一段管件可W是所述導(dǎo)管的中間區(qū)段，所述導(dǎo)管具有從該導(dǎo)管的所述遠(yuǎn)端區(qū) 段向中間區(qū)段增大的外部直徑。內(nèi)部直徑的所述增大可W包括位于所述導(dǎo)管的所述中間區(qū) 段和所述遠(yuǎn)端區(qū)段之間的階梯。作為替代方式，直徑的所述增大是從所述導(dǎo)管的所述遠(yuǎn)端 區(qū)段向所述中間區(qū)段的逐漸增大。采用該種方式，所述一段管件與所述導(dǎo)管一體形成，從而 與作為將所述導(dǎo)管和所述導(dǎo)引管分開的物體而提供所述一段管件的情況相比減少需要插 入到大腦中的管子的數(shù)量。
[0014] 所述一段管件可W是所述導(dǎo)引管的中間區(qū)段，所述導(dǎo)引管的內(nèi)部直徑在所述遠(yuǎn)末 端區(qū)段和所述中間區(qū)段之間減小。內(nèi)部直徑的所述減小可W是所述導(dǎo)引管的所述中間區(qū)段 和所述遠(yuǎn)末端區(qū)段之間的階梯。作為替代方式，直徑的所述減小可W是從所述導(dǎo)引管的遠(yuǎn) 末端區(qū)段向所述中間區(qū)段的逐漸減小。采用該種方式，將所述另外的一段管件與所述導(dǎo)引 管件一體形成，從而與作為將所述導(dǎo)管和所述導(dǎo)引管分開的物體而提供所述一段管件的情 況相比減少了需要插入到大腦中的管子的數(shù)量。
[0015] 所述一段管件可W是將所述導(dǎo)引管和所述導(dǎo)管分開的另外的管件，所述另外的管 件在使用中被布置成收納所述導(dǎo)管，且所述導(dǎo)管延伸穿過所述另外的管件的整個長度并且 準(zhǔn)備被收納在所述導(dǎo)引管中，使得所述另外的一段管件的遠(yuǎn)末端與所述導(dǎo)引管間隔開并且 被容納在所述導(dǎo)引管中。提供另外的一段管件可W允許通過改變所述另外的一段管件在所 述導(dǎo)引管中的位置來調(diào)節(jié)所述凹進(jìn)部的長度。
[0016] 所述導(dǎo)引管的中間區(qū)段的內(nèi)部直徑和所述導(dǎo)管的中間區(qū)段的外部直徑可W使得 所述導(dǎo)管的所述中間區(qū)段密配合（snug fit)在所述導(dǎo)引管的所述中間區(qū)段中。
[0017] 所述導(dǎo)管的所述遠(yuǎn)端區(qū)段可W包括剛性的非孔隙性頂端。所述導(dǎo)管可W包括通向 所述剛性的非孔隙性頂端的柔性管，所述柔性管具有比所述剛性的非孔隙性頂端的直徑大 的直徑。
[0018] 可W提供至少一個密封件W密封所述系統(tǒng)的各分開的管子之間的間隙。例如，可 W在所述導(dǎo)管和所述導(dǎo)引管、導(dǎo)管和中間管子和/或中間管子和導(dǎo)引管之間提供密封件。 所述密封件可W與所述管子中的一個管子和/或能夠與所述管子中的一個管子連接的止 逆件一體形成，例如被布置成與所述系統(tǒng)的管子中的另一個管子連接的元件（例如連接至 所述導(dǎo)引管的穀）接合的截頭圓錐部。作為替代方式，所述密封件可W是分開的密封元件 例如0形環(huán)。所述分開的密封元件可W是導(dǎo)管系統(tǒng)的穀中的推入配合件（push fit)。
[0019] 所述神經(jīng)外科組件可W包括一組導(dǎo)管，所述一組導(dǎo)管中的每一個導(dǎo)管都具有不同 長度的剛性的非孔隙性頂端。采用該種方式，外科醫(yī)生可W從所述一組導(dǎo)管中選擇具有合 適長度頂端的導(dǎo)管用于所計(jì)劃的外科手術(shù)。特別是，由外科醫(yī)生選擇的所述導(dǎo)管應(yīng)當(dāng)具有 能夠從所述導(dǎo)引管的遠(yuǎn)末端延伸至所述目標(biāo)部位的頂端，且所述頂端的小的暴露區(qū)段延伸 進(jìn)行入到所述導(dǎo)引管中W與所述導(dǎo)引管形成所述凹進(jìn)部。所述一組導(dǎo)管可W包括頂端長度 W基本相同的間距差異化的一些導(dǎo)管，例如，頂端長度的每個間距可W為0. 5mm至4mm。長 度上的差異可W基于所述凹進(jìn)部的長度上的可接受的變化。例如，