專利名稱：導(dǎo)管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)療導(dǎo)管，尤其涉及用于直接插入主體的大腦軟組織中的神經(jīng)外 科導(dǎo)管。
背景技術(shù)：
在許多情況下，存在一種需求，即應(yīng)用被植入的導(dǎo)管將治療劑直接輸送到大腦軟 組織中的特定目標(biāo)。另外，如果被輸送到大腦的健康部分，則這些治療劑中的多數(shù)將會產(chǎn)生 不想要的副作用。治療腦功能異常的例子包括伽馬氨基丁酸主動肌急速注射到癲癇病灶或 通道中以阻斷傳遞，以及將麻醉劑或其它止痛劑慢速輸送至中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)或丘腦目 標(biāo)用于治療棘手的疼痛。同時(shí)，可以將細(xì)胞毒素劑輸送進(jìn)入腦腫瘤中或其附近。也可以使 用腦實(shí)質(zhì)注入以便將治療劑輸送至腦目標(biāo)，因?yàn)樗鲋委焺┎荒艽┻^血-腦屏障，所以不 能被全身輸送。例如，可以通過注入神經(jīng)營養(yǎng)因子(例如GDNF)而進(jìn)行對具有帕金森病、老 年癡呆癥、頭損傷、中風(fēng)以及多種硬化癥的病人的治療，以便保護(hù)和修復(fù)失效或損壞的神經(jīng) 細(xì)胞。還可以注入神經(jīng)營養(yǎng)素以便支持神經(jīng)移植物，所述神經(jīng)移植物被植入大腦的受損或 失效區(qū)域以便恢復(fù)功能。以前已經(jīng)發(fā)展了多種神經(jīng)外科導(dǎo)管，所述導(dǎo)管能夠被引導(dǎo)(例如應(yīng)用立體引 導(dǎo))至大腦軟組織中的期望目標(biāo)地點(diǎn)。例如，之前在W02003/077785中已經(jīng)描述了應(yīng)用在 US6609020中所描述類型的引導(dǎo)管裝置將由聚氨酯形成的纖細(xì)神經(jīng)外科導(dǎo)管插入到大腦 中。在W02003/077785中描述的一個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)用立體定向放置技術(shù)沿著引導(dǎo)絲將引導(dǎo) 管插入大腦。這就允許引導(dǎo)管的遠(yuǎn)端被精確定位在剛好不到期望大腦目標(biāo)的地方。然后將 由纖細(xì)的鎢引導(dǎo)絲加強(qiáng)的纖細(xì)神經(jīng)外科導(dǎo)管插入到被植入的引導(dǎo)管中并沿著引導(dǎo)管通過 直至它到達(dá)引導(dǎo)管的遠(yuǎn)端。然后導(dǎo)管尖端離開引導(dǎo)管并且繼續(xù)導(dǎo)管插入直至導(dǎo)管尖端到達(dá) 期望的目標(biāo)。然后將纖細(xì)的引導(dǎo)絲從導(dǎo)管內(nèi)腔取出，并將導(dǎo)管留在原地。以前也已經(jīng)提出了使用熔凝硅導(dǎo)管將藥物輸送到大腦軟組織。然而，熔凝硅導(dǎo)管 比較容易受損壞并且在彎曲時(shí)趨于斷裂。這使得這種導(dǎo)管不適于長期植入在主體內(nèi)。之前 還已經(jīng)提出(例如請見W002/070036)提供一種腦實(shí)質(zhì)導(dǎo)管，在其遠(yuǎn)端具有加強(qiáng)多孔薄膜段 用于排出或輸入流體。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于插入主體的大腦軟組織中的神經(jīng)外科導(dǎo) 管。所述導(dǎo)管包括一柔性管，其特征在于，具有非滲透性的堅(jiān)硬尖端，所述尖端包括至少一 個(gè)流體輸送孔。因此本發(fā)明提供了一種布置成插入到主體的大腦軟組織中的神經(jīng)外科導(dǎo)管。所述 導(dǎo)管包括一定長度的柔性管并且具有堅(jiān)硬尖端或者尖端區(qū)域，所述尖端能夠被精確地定位 在大腦內(nèi)部的所需目標(biāo)點(diǎn)或者區(qū)域或者鄰近該區(qū)域。所述導(dǎo)管按照需要可以包括一個(gè)或 多個(gè)內(nèi)腔，并且導(dǎo)管在植入時(shí)可以將任何類型的治療劑或流體直接輸送至大腦內(nèi)的目標(biāo)區(qū)
4域。導(dǎo)管的堅(jiān)硬尖端是非滲透的，并且包括至少一個(gè)流體輸送孔(例如位于尖端的遠(yuǎn)端的 單個(gè)孔)，所述孔優(yōu)選與導(dǎo)管的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)腔流體連通。根據(jù)本發(fā)明的具有堅(jiān)硬尖端的導(dǎo)管具有以下優(yōu)點(diǎn)，它可以被精確地引導(dǎo)至大腦軟 組織中的目標(biāo)地點(diǎn)。尤其是，所述堅(jiān)硬尖端不會從所需插入方向嚴(yán)重偏離，即使在其穿過未 開發(fā)大腦組織或諸如腦瘤等堅(jiān)韌物質(zhì)時(shí)。因此本發(fā)明的導(dǎo)管具有在植入期間不需要任何 另外加強(qiáng)件(例如使用加強(qiáng)絲或套管)的優(yōu)點(diǎn)，不過如果需要的話也可以提供一些(例如 柔性管的)加強(qiáng)件。僅僅在尖端提供機(jī)械硬度還意味著在植入過程期間可以容易地操作導(dǎo) 管；例如，通向堅(jiān)硬尖端的所述柔性管仍然能夠輕易地彎曲，而不會突然折斷，因此能夠容 易地將柔性管從導(dǎo)管脫離頭蓋骨的位置(例如皮下地)引導(dǎo)至所植入的流體泵或類似物。 因此本發(fā)明將與引導(dǎo)相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)與植入的方便性結(jié)合起來，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)與引導(dǎo)相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)與 由堅(jiān)硬材料形成導(dǎo)管相關(guān)，植入方便性與使用包括柔性管的導(dǎo)管相關(guān)。本發(fā)明的導(dǎo)管還可 以在插入之前被充分裝填，從而防止空氣導(dǎo)入大腦。本發(fā)明的導(dǎo)管特別適用于與諸如W02003/077785及US6609020中描述的引導(dǎo)管裝 置結(jié)合。如上所述，W02003/077785描述了如何將引導(dǎo)管立體定向地植入大腦中使得其遠(yuǎn) 端正好在期望目標(biāo)之外。然后將由甚至更細(xì)的鎢絲加強(qiáng)的纖細(xì)柔性導(dǎo)管通過弓I導(dǎo)管插入大 腦軟組織中。在導(dǎo)管插入期間，導(dǎo)管尖端離開引導(dǎo)管的遠(yuǎn)端并且被迫通過大腦組織一小段 距離而到達(dá)期望目標(biāo)。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在一些情況下，W02003/077785中所述的導(dǎo)管尖端在 諸如植入過程期間仍然能夠偏離由引導(dǎo)管縱軸線限定的插入軸線。即使非常小的與確定目 標(biāo)地點(diǎn)的偏離也是不期望的，原因是它們可以顯著地降低治療功效并且可能造成對大腦敏 感區(qū)域的不期望損害。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)導(dǎo)管具有小的外徑(從而需要使用非常細(xì)的鎢絲)和 /或當(dāng)必須將尖端插入較硬組織(諸如腦瘤等)中時(shí)，與所需目標(biāo)的這些偏離特別成問題。 還證明在導(dǎo)管植入之后在不干擾導(dǎo)管放置的情況下移除鎢引導(dǎo)絲也是有問題的。本發(fā)明通 過設(shè)置堅(jiān)硬導(dǎo)管尖端克服了在導(dǎo)管植入期間需要使用加強(qiáng)引導(dǎo)絲，同時(shí)還允許將導(dǎo)管尖端 精確引導(dǎo)至所需目標(biāo)。本發(fā)明因此避免了在使用W02003/077785所述類型導(dǎo)管期間產(chǎn)生的 某些問題。另外，僅僅在導(dǎo)管尖端提供硬度克服了各種問題，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這些問題與已知的熔 凝硅導(dǎo)管的長期植入有關(guān)，所述硅導(dǎo)管沿著其整個(gè)長度是堅(jiān)硬的。尤其是，可以植入本發(fā)明 的導(dǎo)管，并且在頭蓋骨附近彎曲柔性管，從而允許導(dǎo)管被皮下掩埋以便用于長期植入。這 與已知的熔凝硅導(dǎo)管是截然不同的，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)已知的硅導(dǎo)管在長期受到彎曲時(shí)會斷裂并失 效。本發(fā)明因此還減少了與已知熔凝硅導(dǎo)管相關(guān)的植入問題。如上所述，導(dǎo)管的堅(jiān)硬尖端比導(dǎo)管的柔性管更硬。因此對于給定的施加力或者在 失效之前，所述柔性管能夠方便地比堅(jiān)硬尖端彎曲通過更緊的曲率半徑?？梢砸栽S多不同 的方式形成導(dǎo)管的堅(jiān)硬尖端。例如，可以對柔性管的遠(yuǎn)端涂敷涂層或進(jìn)行化學(xué)處理以形成 堅(jiān)硬尖端。也可以在柔性管的遠(yuǎn)端添加或嵌入材料以形成堅(jiān)硬尖端；例如，可以通過共擠 壓碳纖維等在尖端提供硬度。如果拉伸材料以形成導(dǎo)管，則還可以通過改變用來形成尖端 和柔性管的拉伸率來提供硬度變化。還可以通過改變管遠(yuǎn)端處區(qū)域的橫截面或者對該區(qū)域 進(jìn)行機(jī)械構(gòu)造(例如通過提供肋)而提供堅(jiān)硬尖端。所述堅(jiān)硬尖端也可以在植入時(shí)是堅(jiān)硬 的，但是在植入后降低硬度。例如，可以提供可溶解的硬化涂層，或者可以使用在植入時(shí)變 得更加柔性的材料(例如由于加熱至人體溫度)。
如上所概述的，堅(jiān)硬尖端是非滲透性的并且包括至少一個(gè)流體輸送孔。可以在堅(jiān) 硬尖端的遠(yuǎn)端設(shè)置單個(gè)流體孔和/或在堅(jiān)硬尖端的側(cè)面和/或在柔性管的側(cè)面設(shè)置一個(gè)或 多個(gè)孔。所述堅(jiān)硬的非滲透性尖端優(yōu)選由大致不可透材料形成，在所述不可透材料中形成 至少一個(gè)流體輸送孔。所述堅(jiān)硬尖端優(yōu)選包括一個(gè)或幾個(gè)離散的流體輸送孔。所述堅(jiān)硬尖 端優(yōu)選包括不超過1000個(gè)流體輸送孔，更優(yōu)選不超過100個(gè)流體輸送孔，更優(yōu)選不超過10 個(gè)流體輸送孔，更優(yōu)選不超過5個(gè)流體輸送孔，更優(yōu)選不超過2個(gè)流體輸送孔。所述堅(jiān)硬尖端是非滲透的，因此不包括治療物質(zhì)可以擴(kuò)散通過其中的多個(gè)微孔， 而是提供在壓力下流體可通過其排出的一個(gè)或多個(gè)流體分配孔。有利的是，設(shè)置在堅(jiān)硬尖 端處的每個(gè)流體輸送孔均允許流體沿限定方向在壓力下被分配。例如，方便地構(gòu)造至少一 個(gè)流體輸送孔以便用于將治療物質(zhì)對流增強(qiáng)地輸送到大腦軟組織中的目標(biāo)位置。優(yōu)選地， 設(shè)置在所述堅(jiān)硬尖端處的一個(gè)或多個(gè)流體輸送孔均具有大于50微米(更優(yōu)選大于0. 1毫 米，更優(yōu)選大于0.2毫米，更優(yōu)選大于0.3毫米，更優(yōu)選大于0.5毫米)的尺寸。所述一個(gè) 或多個(gè)流體輸送孔優(yōu)選至少在尺寸上等于堅(jiān)硬尖端的內(nèi)腔的內(nèi)徑。有利的是，所述堅(jiān)硬尖端包括堅(jiān)硬管。所述管可以被方便地直接或間接地附接至 柔性管的遠(yuǎn)端。例如，所述堅(jiān)硬管可以被膠粘至柔性管，或者柔性管和堅(jiān)硬管可以包括互補(bǔ) 地配合的連接件。優(yōu)選地，堅(jiān)硬管的近端被保持在柔性管的內(nèi)腔中。例如，所述堅(jiān)硬管的近 端可以被插入柔性管的遠(yuǎn)端中。所述堅(jiān)硬管可以部分地或全部地位于柔性管的內(nèi)腔中。有 利地是，堅(jiān)硬管的遠(yuǎn)端從柔性管的遠(yuǎn)端突出。優(yōu)選地，柔性管的遠(yuǎn)端通過摩擦夾持保持被插 入的堅(jiān)硬管。例如，柔性管的遠(yuǎn)端可以塑性地和/或彈性地變形以便保持被插入的堅(jiān)硬管。 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，柔性管的遠(yuǎn)端可以在制造期間被加熱以便通過冷縮配合牢固地夾持 堅(jiān)硬管。所述堅(jiān)硬管包括任何合適的機(jī)械上剛性的材料。有利地，堅(jiān)硬管的材料比柔性管 的材料在機(jī)械上更堅(jiān)硬。便利地，堅(jiān)硬管的楊氏模量或彈性模量比柔性管的楊氏模量更大。 有利地，堅(jiān)硬管材料的楊氏模量比柔性管材料的楊氏模量大至少一個(gè)、至少兩個(gè)或至少三 個(gè)數(shù)量級。有利地，所述堅(jiān)硬管的楊氏模量大于或等于5GPa，更優(yōu)選大于lOGPa，更優(yōu)選大 于20GPa，更優(yōu)選大于50GPa，更優(yōu)選大于70GPa。所述柔性管的楊氏模量優(yōu)選小于5GPa，更 優(yōu)選小于lGPa，更優(yōu)選小于500MPa，更優(yōu)選小于250MPa，更優(yōu)選小于lOOMPa，更優(yōu)選小于 25MPa。在下述優(yōu)選實(shí)施例中，由熔凝硅形成的堅(jiān)硬管(具有大約73GPa的楊氏模量)與柔 性聚氨酯72DB20管(具有大約24MPa的楊氏模量)一起使用。提供堅(jiān)硬尖端的堅(jiān)硬管可以便利地包括陶瓷，諸如合成熔凝硅、氧化鋯、碳化鎢 等。還應(yīng)當(dāng)注意，這里所用的術(shù)語陶瓷采用美國材料測試協(xié)會(ASTM)規(guī)定的公知含義，即 作為結(jié)晶或部分結(jié)晶結(jié)構(gòu)或者玻璃的光亮或非光亮本體，所述本體由基本無機(jī)的非金屬物 質(zhì)制造并且均由在冷卻時(shí)固化的熔融物質(zhì)形成，或者被形成并且同時(shí)或隨后通過加熱而熟 化。因此這里所使用的ASTM對陶瓷的定義包括諸如玻璃和合成熔凝硅等非結(jié)晶材料。所述堅(jiān)硬管可以便利地包括諸如鈦或鋁等金屬，或者諸如陶瓷-金屬基體的陶瓷 和金屬的混合物(例如加強(qiáng)碳化鎢)。本發(fā)明因此提供了一種包括流體輸送管的腦實(shí)質(zhì)導(dǎo) 管，所述流體輸送管在其遠(yuǎn)端具有流體分配尖端部，所述流體分配尖端部比流體輸送管機(jī) 械上更硬。優(yōu)選地，當(dāng)導(dǎo)管被植入主體的大腦中時(shí)，整個(gè)堅(jiān)硬尖端位于由大腦軟組織限定的空間中。換言之，所述堅(jiān)硬尖端優(yōu)選布置成不比導(dǎo)管在大腦中植入的深度更長。所述堅(jiān)硬 尖端的長度優(yōu)選小于10cm，更優(yōu)選小于5cm，更優(yōu)選3cm或更小，更優(yōu)選2cm或更小。堅(jiān)硬 尖端優(yōu)選至少0. 5cm長，更優(yōu)選至少Icm長，更優(yōu)選至少2cm長。便利地，所述堅(jiān)硬尖端大 約2cm長。有利地，所述柔性管包括聚合物。例如，所述管可以包括聚四氟乙烯(PTFE)、氟化 乙烯丙烯共聚物(FEP)、聚氨酯、聚丙烯或者高密度聚乙烯(HDPE)。當(dāng)導(dǎo)管被植入主體中 時(shí)，柔性管的遠(yuǎn)端優(yōu)選包含在主體大腦的軟組織中。當(dāng)導(dǎo)管被植入主體中時(shí)，柔性管的近端 優(yōu)選位于大腦軟組織外側(cè)。柔性管的近端可以與一供應(yīng)管相連。所述供應(yīng)管也可以是柔性的并且可以具有比 柔性管更大的外徑。柔性管與供應(yīng)管之間的連接便利地位于大腦軟組織外側(cè)并且優(yōu)選位于 頭蓋骨外側(cè)。有利地，設(shè)置固定裝置，以便在植入之后將導(dǎo)管的柔性管固定在合適位置(例 如通過將它固定至頭蓋骨)；這就確保了導(dǎo)管尖端在大腦軟組織中不與期望位置偏離。例 如，供應(yīng)管可以通過連接器或集線器與柔性管相連，所述連接器或集線器被固定至(例如 螺接至)頭蓋骨的外側(cè)并且經(jīng)皮下掩埋在頭皮下面。所述導(dǎo)管可以被設(shè)計(jì)用于長期植入，因此優(yōu)選由適于長期植入的材料制造。有利 地，柔性管和堅(jiān)硬尖端的至少一個(gè)完全由病毒惰性材料形成；當(dāng)輸送基于病毒治療劑時(shí)這 是特別有利的。 有利地，柔性管是纖細(xì)柔性管，其外徑不超過2mm，更優(yōu)選不超過1mm，更優(yōu)選不超 過0. 8mm,更優(yōu)選不超過0. 5mm。便利地，堅(jiān)硬尖端的外徑不超過2mm，更優(yōu)選不超過1mm，更 優(yōu)選不超過0. 8mm，更優(yōu)選不超過0. 5mm。便利地，堅(jiān)硬尖端的外徑不大于柔性管的外徑。如 果導(dǎo)管包括與柔性管的遠(yuǎn)端附接的堅(jiān)硬管，則堅(jiān)硬管的外徑優(yōu)選小于柔性管的外徑。有利 地，堅(jiān)硬管的外徑小于柔性管的外徑至少5%，更優(yōu)選至少10%，更優(yōu)選至少25%。應(yīng)當(dāng)注意，導(dǎo)管優(yōu)選是可被動插入的(即，優(yōu)選它不是主動導(dǎo)向的)。例如，所述導(dǎo) 管優(yōu)選不包括任何種類的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于改變尖端相對于柔性管的方位。便利地，所述導(dǎo)管 僅僅提供流體輸送功能。導(dǎo)管可以只包括單個(gè)內(nèi)腔，或者可以包括多個(gè)內(nèi)腔。本發(fā)明還可以包括神經(jīng)外科套件，包括上述神經(jīng)外科導(dǎo)管以及神經(jīng)外科引導(dǎo)管 裝置，其中所述神經(jīng)外科引導(dǎo)管裝置包括引導(dǎo)槽(例如由細(xì)長引導(dǎo)管形成)，神經(jīng)外科導(dǎo)管 可以穿過所述引導(dǎo)槽。神經(jīng)外科引導(dǎo)管裝置優(yōu)選為之前在US6609020或W02003/077785中 描述的類型。有利地，引導(dǎo)管裝置的近端包括頭部，其附接至在主體頭蓋骨中所形成的孔。導(dǎo) 管可以布置成當(dāng)引導(dǎo)管和導(dǎo)管被植入主體中時(shí)，導(dǎo)管的柔性管穿過頭部并且在頭部附近彎 曲。有利地，引導(dǎo)管裝置的引導(dǎo)槽比導(dǎo)管的堅(jiān)硬尖端更長。以這種方式，只有導(dǎo)管的柔性管 需要彎曲，形成尖端的更硬材料不需要彎曲，從而防止了在植入后應(yīng)力施加在堅(jiān)硬尖端上。便利地，在植入時(shí)所述導(dǎo)管的堅(jiān)硬尖端被布置成僅僅部分地從引導(dǎo)管的引導(dǎo)槽的 遠(yuǎn)端突出。換言之，在植入之后堅(jiān)硬尖端的部分可以仍然位于引導(dǎo)管的引導(dǎo)槽中。便利地， 導(dǎo)管的外徑比引導(dǎo)槽的內(nèi)徑更小，并且這種相對直徑優(yōu)選布置成使得導(dǎo)管貼合在引導(dǎo)槽 中。因此引導(dǎo)管的引導(dǎo)槽作用以便即使在尖端的遠(yuǎn)端已經(jīng)離開引導(dǎo)槽之后也將所述尖端引 導(dǎo)至期望目標(biāo)。因此基于這里所包含的教導(dǎo)，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠?qū)τ诒粓?zhí)行的特 定手術(shù)過程選擇堅(jiān)硬尖端與引導(dǎo)管的相對長度；這種選擇對于不同的主體是變化的并且將考慮引導(dǎo)管與期望目標(biāo)的所需接近以及目標(biāo)在大腦中的深度。還應(yīng)當(dāng)注意，在外科手術(shù)之 前或期間，引導(dǎo)管和/或?qū)Ч芸梢员恢圃鞛闃?biāo)準(zhǔn)長度并且(例如由外科醫(yī)生切割)修改為 需要的尺寸。所述套件還包括其它部件。例如，可以提供皮下藥物輸送泵和/或附加流體管道。 還可以提供用于植入引導(dǎo)管裝置的立體引導(dǎo)裝置作為套件的一部分。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，神經(jīng)外科導(dǎo)管包括流體輸送管，所述流體輸送管在其遠(yuǎn) 端具有流體分配尖端部，其中所述流體分配尖端部由與流體輸送管不同的優(yōu)選非滲透性的 材料形成。所述流體分配尖端部可以由堅(jiān)硬材料形成，諸如上述類型的陶瓷(氧化鋯、熔凝 硅等)。當(dāng)植入導(dǎo)管時(shí)，流體分配尖端完全位于大腦軟組織中。如果導(dǎo)管需要急速注入，則 流體輸送管可以由剛性材料(例如氧化鋯)形成。有利地，流體輸送管由上述柔性材料(例 如聚合物)形成。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，導(dǎo)管包括柔性管和堅(jiān)硬尖端，其特征在于，所述堅(jiān)硬尖端 包括堅(jiān)硬管，所述堅(jiān)硬管包括陶瓷材料。上述類型的陶瓷(例如熔凝硅，碳化鎢等)可以被 便利地使用。所述堅(jiān)硬尖端還可以包括金屬；例如，可以使用諸如加強(qiáng)碳化鎢等陶瓷金屬基 體。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，一種制造導(dǎo)管的方法包括以下步驟(i)獲取一柔性管 和一堅(jiān)硬管，以及(ii)將所述堅(jiān)硬管固定至所述柔性管的遠(yuǎn)端，其中步驟(ii)包括至少部 分地將所述堅(jiān)硬管插入所述柔性管的內(nèi)腔中或者使所述堅(jiān)硬管毗連所述柔性管的遠(yuǎn)端。有利地，步驟(ii)包括將所述堅(jiān)硬管永久地固定至所述柔性管。這可以通過例如 使用冷縮配合、粘合劑等執(zhí)行。所述堅(jiān)硬管可以包括金屬和/或陶瓷。優(yōu)選地，所述堅(jiān)硬管 由硅石形成。優(yōu)選地，所述堅(jiān)硬管是非滲透的。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種將治療物質(zhì)輸送至主體大腦軟組織中的目標(biāo) 的方法。所述方法包括步驟(i)獲取包括柔性管和堅(jiān)硬尖端的導(dǎo)管，以及(ii)將所述導(dǎo) 管插入主體的大腦軟組織中。有利地，步驟(ii)包括將所述導(dǎo)管通過之前植入的引導(dǎo)管裝置插入大腦軟組織 中。初始步驟因此可以執(zhí)行為將引導(dǎo)管裝置(諸如之前在US6609020或W02003/077785中 描述類型的引導(dǎo)管裝置)植入主體的大腦軟組織中。在植入引導(dǎo)管裝置期間，其遠(yuǎn)端可以 位于大腦軟組織中(剛好)不到所需目標(biāo)的位置。有利地，步驟(ii)包括將導(dǎo)管穿過之前植入的引導(dǎo)管裝置，直到導(dǎo)管的堅(jiān)硬尖端 到達(dá)大腦軟組織中期望的目標(biāo)。便利地，在堅(jiān)硬尖端離開引導(dǎo)管裝置并且朝著所述目標(biāo)移 動時(shí)，所述堅(jiān)硬尖端可以由引導(dǎo)管裝置引導(dǎo)。換言之，所述堅(jiān)硬尖端可以從引導(dǎo)管裝置的端 部充分地突出以便達(dá)到期望目標(biāo)，同時(shí)確保堅(jiān)硬尖端充分地被保持在引導(dǎo)管中以便提供到 目標(biāo)的引導(dǎo)。優(yōu)選地，所述堅(jiān)硬尖端是非滲透性的。一旦被植入，步驟(iii)可以執(zhí)行為經(jīng)由被植入導(dǎo)管將治療物質(zhì)輸送至大腦軟組 織。無論何時(shí)需要輸送治療物質(zhì)時(shí)都可以植入導(dǎo)管，或者導(dǎo)管可以有利地保持長期地被植 入(例如數(shù)月或數(shù)年)。這里還描述了一種用于插入主體的大腦軟組織中的神經(jīng)外科導(dǎo)管，其中導(dǎo)管包括 柔性管并且其特征在于具有堅(jiān)硬尖端。所述堅(jiān)硬尖端可以或不可以是滲透性的，并且可以 具有上面概括的任何一種或多種附加特征。
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現(xiàn)在參照附圖僅借助例子描述本發(fā)明，其中圖1顯示了現(xiàn)有技術(shù)的神經(jīng)外科導(dǎo)管以及引導(dǎo)管構(gòu)造；圖2顯示了本發(fā)明的導(dǎo)管，以及圖3顯示了插入到所植入引導(dǎo)管中的本發(fā)明的導(dǎo)管。
具體實(shí)施例方式參照圖1，顯示了 W02003/077785中所描述類型的被植入的現(xiàn)有技術(shù)流體輸送系統(tǒng)。 所述流體輸送系統(tǒng)包括弓I導(dǎo)管裝置，所述引導(dǎo)管裝置包括細(xì)長弓丨導(dǎo)管2，所述引導(dǎo) 管2在其近端具有頭部4。所述頭部4具有外螺紋6以允許連接至在主體頭蓋骨8中形成 的骨窗。應(yīng)用立體導(dǎo)向裝置，所述引導(dǎo)管裝置被立體定向插入到大腦軟組織10中。特別 地，所述引導(dǎo)管裝置可以沿著預(yù)定的插入軸線精確地插入大腦中，從而其遠(yuǎn)端12位于恰好 不到目標(biāo)點(diǎn)15之處(距離d)。在別處能發(fā)現(xiàn)關(guān)于精確(例如立體定向)插入引導(dǎo)管的更 多細(xì)節(jié)；例如，請見 W02003/077784、W02003/077785 和 US6609020。在引導(dǎo)裝置已經(jīng)被植入之后，將一柔性導(dǎo)管插過所述頭部4并進(jìn)入引導(dǎo)管2中。柔 性導(dǎo)管包括一定長度的纖細(xì)管16，所述纖細(xì)管16具有Imm或更小的外徑。在植入期間，纖 細(xì)管16被插入引導(dǎo)管2中并且在其中前進(jìn)直至纖細(xì)管16的遠(yuǎn)端18從引導(dǎo)管2的遠(yuǎn)端12 突出距離“d”并因此到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)15。正如W02003/077785所描述的，纖細(xì)管16是柔性的并 且在植入期間通常由引導(dǎo)絲(未示出)加強(qiáng)，以便在導(dǎo)管離開引導(dǎo)管2的遠(yuǎn)端12并被朝著 目標(biāo)點(diǎn)15驅(qū)動時(shí)防止導(dǎo)管顯著地與所需插入軸線偏離。一旦被植入，將引導(dǎo)絲從導(dǎo)管中取 出，只在原處留下纖細(xì)管16。導(dǎo)管的纖細(xì)管16被連接至集線器20，集線器20被螺接至頭蓋骨8的外側(cè)。供應(yīng) 管22經(jīng)由形成在集線器20中的槽與纖細(xì)管16流體連通。供應(yīng)管22可以從被植入的藥物 泵接納流體，然后流體沿著纖細(xì)管16運(yùn)送到目標(biāo)空間14。導(dǎo)管和引導(dǎo)管裝置被布置成長期 植入，從而允許連續(xù)地或間斷地長時(shí)間地輸送藥物。雖然上面參照圖1所述的現(xiàn)有技術(shù)的神經(jīng)外科導(dǎo)管系統(tǒng)通常允許進(jìn)行精確的導(dǎo) 管放置，但是本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有時(shí)存在許多問題。例如，(例如具有Imm或更小外 徑的)纖細(xì)管16的使用意味著只能使用較小直徑的引導(dǎo)絲來在插入期間加強(qiáng)導(dǎo)管。這意 味著在植入期間導(dǎo)管的遠(yuǎn)端18仍然可能偏離路徑，尤其當(dāng)需要插入堅(jiān)硬組織(諸如腦瘤或 囊腫)時(shí)。還發(fā)現(xiàn)，在外科手術(shù)環(huán)境中執(zhí)行從纖細(xì)管16移除細(xì)引導(dǎo)絲的過程是困難的，尤 其是，移除引導(dǎo)絲的過程有時(shí)降低了將遠(yuǎn)端18相對于目標(biāo)點(diǎn)15定位的精確性。參照圖2，顯示了根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)的導(dǎo)管30特別地，導(dǎo)管2顯示了本發(fā)明的神經(jīng) 外科導(dǎo)管30的尖端區(qū)域36。導(dǎo)管30包括一定長度的柔性管32。柔性管32可以由諸如聚氨酯72DB20等聚合物 形成，所述聚合物具有大約24MPa的楊氏彈性模量，并且優(yōu)選具有大約Imm或更小的外徑。 然而，所述柔性管可以由其它材料形成并且如果需要可以有大于Imm的外徑。短的(例如 20mm長)堅(jiān)硬管34被附接至柔性管32的遠(yuǎn)端。所述堅(jiān)硬管34可以由任何合適硬度的材
9料形成，但是在本例子中，它包括一定長度的合成熔凝硅管；熔凝硅具有大約73GPa的楊氏 模量。因此導(dǎo)管30具有尖端區(qū)域或者尖端36，尖端36在機(jī)械上比柔性管32更堅(jiān)硬，流體 通過柔性管32供應(yīng)給尖端36。在尖端區(qū)域36的遠(yuǎn)端設(shè)置單個(gè)流體分配孔33，該孔33的 直徑等于堅(jiān)硬管34的內(nèi)腔的直徑。雖然未示出，但是應(yīng)當(dāng)注意，在尖端區(qū)域36處在堅(jiān)硬管 34的側(cè)壁上替換地或者附加地設(shè)置一個(gè)或多個(gè)流體分配孔。柔性管32的近端可以選擇地 經(jīng)由集線器附接至供應(yīng)管，雖然為清楚起見在圖2中未顯示這些。因此可見，在本發(fā)明的實(shí)施例中，通過導(dǎo)管設(shè)置單一內(nèi)腔，并且流體通過位于堅(jiān)硬 管34的遠(yuǎn)端的單一孔離開導(dǎo)管。然而，應(yīng)當(dāng)注意，可以提供導(dǎo)管的多個(gè)內(nèi)腔變型。另外，流 體孔可以位于與圖2所示不同的位置；例如，可以在堅(jiān)硬管34的側(cè)面設(shè)置孔。必要的話，也 可以設(shè)置多于一個(gè)的流體孔?？梢詰?yīng)用多種技術(shù)的任何一種來制造導(dǎo)管30。在優(yōu)選實(shí)施例中，通過將20mm長 的熔凝硅堅(jiān)硬管34的15mm插入聚氨酯柔性管32的內(nèi)腔中而制造導(dǎo)管30。加熱柔性管32 的端部的一個(gè)小(例如3mm)區(qū)域使得聚合物收縮，從而捕獲堅(jiān)硬管34并且將堅(jiān)硬管34固 定在位。為了輔助堅(jiān)硬管與柔性管之間的結(jié)合，堅(jiān)硬管34可以選擇地包括由聚酰胺或與堅(jiān) 硬管的熔凝硅兼容的類似材料形成的外涂層。加熱柔性管使得柔性管的聚氨酯被焊接至聚 酰胺涂層，從而形成固定夾持。另外，加熱收縮過程提供了從柔性管到堅(jiān)硬管的光滑或漸細(xì) 的過渡(圖3中未示出)，這確保了導(dǎo)管的外表面沒有突起或突出，從而減小了在導(dǎo)管插入 期間對大腦組織的傷害。如果必要的話，還可以涂敷粘結(jié)劑以確保堅(jiān)硬管34不會從柔性管 32上脫離。應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明的導(dǎo)管可以應(yīng)用許多其它材料形成。例如，堅(jiān)硬管可以由不同的 陶瓷材料(例如，具有大約680GPa楊氏模量的碳化鎢)或金屬(例如，具有大約70GPa楊氏 模量的鋁)形成。具有大約650GPa楊氏模量的加強(qiáng)碳化鎢也可以被用來提供堅(jiān)硬管。類 似地，柔性管可以由不同的柔性材料形成。例如，F(xiàn)EP、PEEK、聚丙烯、聚氨酯的楊氏模量均落 在4MPa(聚氨酯75A)到4GPa(PEEK)的范圍內(nèi)并且因此適于用作柔性管。也可以應(yīng)用各種不同的制造技術(shù)來制造導(dǎo)管。例如，堅(jiān)硬管34也可以用各種不同 的方法附接至柔性管32 (例如應(yīng)用粘合劑等)。被插入到柔性管32中的堅(jiān)硬管34的長度 也可以根據(jù)需要選擇；例如，堅(jiān)硬管34可以完全地或部分地被柔性管32包含。如下面更詳 細(xì)描述的，對于特定的外科手術(shù)可以改變堅(jiān)硬尖端36的長度。還應(yīng)當(dāng)注意，通過將堅(jiān)硬管 附接至柔性管而形成堅(jiān)硬尖端不是基本的；也可以用其它方法形成堅(jiān)硬尖端，諸如通過硬 化(例如通過加熱或暴露于紫外線)柔性管的遠(yuǎn)端或者通過改變管的遠(yuǎn)端的橫截面。參照圖3，將描述本發(fā)明的導(dǎo)管植入。與參照圖1所述類型的現(xiàn)有技術(shù)布置共同的是，首先應(yīng)用已知立體定向技術(shù)將包 括引導(dǎo)管102和頭部104的引導(dǎo)管裝置植入主體(例如人或動物)中。因此引導(dǎo)管102限 定一條到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)115的插入軸線用來將治療劑輸送至大腦軟組織10中的目標(biāo)空間114。 設(shè)置在頭部104上的螺紋106將引導(dǎo)裝置緊固地錨固至主體的頭蓋骨8。本發(fā)明的導(dǎo)管30通過頭部104被插入引導(dǎo)管102中。然后朝著目標(biāo)空間114沿 著引導(dǎo)管102進(jìn)給(由堅(jiān)硬管34形成的)導(dǎo)管的尖端36。將導(dǎo)管30插入引導(dǎo)裝置直至導(dǎo) 管尖端36的遠(yuǎn)端40從引導(dǎo)管102的遠(yuǎn)端延伸一距離d。該距離d可以通過在柔性管32上 提供標(biāo)記或其它標(biāo)識物(例如，格子線或刻度線)以及在頭部104上提供相應(yīng)標(biāo)記而設(shè)定；
10這些標(biāo)記的對準(zhǔn)表示導(dǎo)管的遠(yuǎn)端已經(jīng)從引導(dǎo)管102的遠(yuǎn)端前進(jìn)所需的距離d。在植入期間 也可以同時(shí)地或替換地應(yīng)用成像技術(shù)以便識別導(dǎo)管尖端位置。優(yōu)選選擇距離d小于堅(jiān)硬尖端36的長度t。另外，將引導(dǎo)管102布置成具有比導(dǎo) 管的柔性管32的外徑僅稍微大些的內(nèi)徑。以這種方式，沿著由引導(dǎo)管102限定的插入軸線 引導(dǎo)堅(jiān)硬管34，并且重要的是，即使當(dāng)導(dǎo)管30的遠(yuǎn)端40離開引導(dǎo)管102時(shí)，仍然提供這種 引導(dǎo)。因此導(dǎo)管尖端36的內(nèi)在硬度精確地將尖端引導(dǎo)至目標(biāo)點(diǎn)115，而無需使用任何類型 的絲線或套管來加強(qiáng)所述導(dǎo)管。因此與使用及移除引導(dǎo)絲相關(guān)的問題被減少，從而使得導(dǎo) 管植入過程更加簡單并快速，同時(shí)提供更高的目標(biāo)精度。另外，本發(fā)明的導(dǎo)管可以在插入之 前被充分地裝填，從而防止空氣被引入大腦。一旦已經(jīng)在目標(biāo)點(diǎn)115放置導(dǎo)管30的遠(yuǎn)端40，就可以在引導(dǎo)裝置的頭部104將柔 性管32彎曲一個(gè)直角。所述柔性管可以被充分地彎曲以便在頭蓋骨附近(例如，在引導(dǎo)管 裝置的頭部104中)經(jīng)過一個(gè)直角，從而允許皮下掩埋導(dǎo)管。應(yīng)當(dāng)注意，被彎曲的是柔性管 32，無需彎曲堅(jiān)硬管34 ；這防止了如果整個(gè)導(dǎo)管由堅(jiān)硬材料形成可能導(dǎo)致的任何斷裂。因 此認(rèn)為本發(fā)明將使用堅(jiān)硬材料的引導(dǎo)優(yōu)點(diǎn)與由柔性聚合物管所提供的管輸送方便性結(jié)合 起來。在本實(shí)施例中，柔性管32的近端被附接至集線器120，集線器120被螺接至病人的 頭蓋骨8，從而將導(dǎo)管固定在合適位置。用于從相關(guān)(例如植入的)藥物泵供應(yīng)流體的供應(yīng) 管122也經(jīng)由集線器120連接至柔性管32.供應(yīng)管122與集線器120可以被皮下掩埋在頭 皮下，從而使導(dǎo)管適于長期植入在病人中。然而，應(yīng)當(dāng)注意，集線器120與供應(yīng)管122不是 本發(fā)明的基本部件，它們僅僅為將流體輸送至柔性管32以便進(jìn)一步輸送到目標(biāo)空間114提 供了方便的手段。當(dāng)需要將流體輸送通過導(dǎo)管時(shí)，可以將柔性管32的近端永久地或在任何 需要的時(shí)段內(nèi)連接至任何(例如，植入的或外部的)流體源。應(yīng)用導(dǎo)管可以有利地執(zhí)行通 過對流加強(qiáng)輸送的流體輸送。因此可以選擇物柔性管32和/管122的長度以便允許所需 的流體連接。還應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明的導(dǎo)管也可以允許在需要時(shí)增加引導(dǎo)管102的遠(yuǎn)端112與所 需目標(biāo)點(diǎn)115之間的距離d，而不會顯著降低瞄準(zhǔn)精度。增加所述距離可以減少對大腦組織 的傷害程度并且還可以減少沿著大腦組織與引導(dǎo)管之間界面的流體回流。因此可以針對不 同病人根據(jù)需要改變尖端長度t和/或引導(dǎo)管102的遠(yuǎn)端112與目標(biāo)點(diǎn)115之間的距離d 以便提供最佳治療方案。還重要的是，本發(fā)明的導(dǎo)管可以和與上述引導(dǎo)管不同類型的引導(dǎo)管一起使用，甚 至在沒有任何種類引導(dǎo)管裝置的情況下被使用。例如，將本發(fā)明的導(dǎo)管單獨(dú)插至大腦軟組 織。還應(yīng)當(dāng)注意，雖然上述例子涉及通過導(dǎo)管輸送治療劑(例如藥物、病毒等)，但是還可以 使用導(dǎo)管收集流體。上述導(dǎo)管特別適用于神經(jīng)外科中，其中需要將導(dǎo)管通過頭蓋骨中的孔直接插入大 腦軟組織中。然而，所述導(dǎo)管也可以用于其它醫(yī)療用途。例如，它可以用在需要將流體輸送 至在器官中精確限定的目標(biāo)(例如，輸送至肝、腎等)。因此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會意 識到在此所述的導(dǎo)管的各種應(yīng)用。
權(quán)利要求
一種用于插入主體的大腦軟組織中的神經(jīng)外科導(dǎo)管，其中所述導(dǎo)管包括一柔性管，并且其特征在于具有非滲透性的堅(jiān)硬尖端，所述尖端包括至少一個(gè)流體輸送孔。
2.如權(quán)利要求1所述的神經(jīng)外科導(dǎo)管，其特征在于，所述堅(jiān)硬尖端包括一堅(jiān)硬管，所述 堅(jiān)硬管被附接至所述柔性管的遠(yuǎn)端。
3.如權(quán)利要求2所述的神經(jīng)外科導(dǎo)管，其特征在于，所述堅(jiān)硬管的近端位于所述柔性 管的內(nèi)腔中，并且所述堅(jiān)硬管的遠(yuǎn)端從所述柔性管的遠(yuǎn)端突出。
4.如權(quán)利要求3所述的神經(jīng)外科導(dǎo)管，其特征在于，所述柔性管的遠(yuǎn)端通過摩擦夾持 保持所述被插入的堅(jiān)硬管。
5.如權(quán)利要求2-4中任意一個(gè)所述的神經(jīng)外科導(dǎo)管，其特征在于，所述堅(jiān)硬管包括陶 瓷和金屬中的至少一個(gè)。
6.如權(quán)利要求5所述的神經(jīng)外科導(dǎo)管，其特征在于，所述堅(jiān)硬管包括熔凝硅。
7.如前面任意一個(gè)權(quán)利要求所述的神經(jīng)外科導(dǎo)管，其特征在于，所述導(dǎo)管的堅(jiān)硬尖端 在機(jī)械上比所述柔性管更硬。
8.如前面任意一個(gè)權(quán)利要求所述的神經(jīng)外科導(dǎo)管，其特征在于，當(dāng)所述導(dǎo)管被植入主 體的大腦軟組織中時(shí)，整個(gè)堅(jiān)硬尖端位于由大腦軟組織限定的空間中。
9.如前面任意一個(gè)權(quán)利要求所述的神經(jīng)外科導(dǎo)管，其特征在于，所述堅(jiān)硬尖端的長度 小于IOcm并大于0. 5cm。
10.如前面任意一個(gè)權(quán)利要求所述的神經(jīng)外科導(dǎo)管，其特征在于，所述柔性管包括聚合物。
11.如前面任意一個(gè)權(quán)利要求所述的神經(jīng)外科導(dǎo)管，其特征在于，所述柔性管和所述堅(jiān) 硬尖端完全由病毒惰性材料形成。
12.如前面任意一個(gè)權(quán)利要求所述的神經(jīng)外科導(dǎo)管，其特征在于，所述柔性管是具有不 大于Imm外徑的纖細(xì)柔性管。
13.一種神經(jīng)外科套件，包括根據(jù)前面任何一個(gè)權(quán)利要求所述的神經(jīng)外科導(dǎo)管，和 神經(jīng)外科引導(dǎo)管裝置，其中所述神經(jīng)外科引導(dǎo)管裝置包括一引導(dǎo)槽，所述神經(jīng)外科導(dǎo)管可以穿過所述引導(dǎo)槽。
14.如權(quán)利要求13所述的套件，其特征在于，所述引導(dǎo)管裝置的近端包括一頭部，所述 頭部用于附接至形成在主體的頭蓋骨中的孔，當(dāng)所述引導(dǎo)管裝置和所述導(dǎo)管被植入主體中 時(shí)，所述導(dǎo)管的柔性管穿過所述頭部并且在所述頭部的附近彎曲。
15.如權(quán)利要求13-14中任何一個(gè)所述的套件，其特征在于，所述引導(dǎo)管裝置的引導(dǎo)槽 比所述導(dǎo)管的堅(jiān)硬尖端更長。
16.如權(quán)利要求13-15中任意一個(gè)所述的套件，其特征在于，當(dāng)被植入時(shí)，所述導(dǎo)管的 堅(jiān)硬尖端被布置成僅僅從所述弓I導(dǎo)管裝置的弓I導(dǎo)槽的遠(yuǎn)端部分地突出。
17.一種用于插入主體的大腦軟組織中的神經(jīng)外科導(dǎo)管，包括流體輸送管，其中在所述 流體輸送管的遠(yuǎn)端設(shè)置一流體分配尖端部，所述流體分配尖端部由與所述流體輸送管不同 的材料形成。
18.一種導(dǎo)管，包括一柔性管和一堅(jiān)硬尖端，其特征在于，所述堅(jiān)硬尖端包括一堅(jiān)硬管，所述堅(jiān)硬管包括陶瓷材料。
19.一種制造導(dǎo)管的方法，包括如下步驟 (i)獲取一柔性管和一非滲透性堅(jiān)硬管，以及( )將所述堅(jiān)硬管固定至所述柔性管的遠(yuǎn)端，其中步驟(ii)包括至少部分地將所述 堅(jiān)硬管插入所述柔性管的內(nèi)腔中或者使所述堅(jiān)硬管毗連所述柔性管的遠(yuǎn)端。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，步驟(ii)包括將所述堅(jiān)硬管永久地固定 至所述柔性管。
21.一種將治療物質(zhì)輸送至主體的大腦軟組織中的目標(biāo)的方法，包括以下步驟(i)獲取包括柔性管和非滲透性的堅(jiān)硬尖端的導(dǎo)管，以及(ii)將所述導(dǎo)管插入到主體的大腦軟組織中。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述步驟(ii)包括將所述導(dǎo)管通過一之 前植入的引導(dǎo)管裝置插入到大腦軟組織中。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述步驟(ii)包括將所述導(dǎo)管穿過所述 之前植入的引導(dǎo)管裝置，直至所述導(dǎo)管的堅(jiān)硬尖端到達(dá)大腦軟組織中的期望目標(biāo)。
24.如權(quán)利要求21所述的方法，包括將治療物質(zhì)經(jīng)由所述植入的導(dǎo)管輸送至大腦軟組 織的步驟(iii)。
全文摘要
描述了一種神經(jīng)外科導(dǎo)管(30)，用于插入主體的大腦軟組織(10)中。所述導(dǎo)管(30)包括柔性管(32)并具有非滲透性的堅(jiān)硬尖端(36)，所述堅(jiān)硬尖端(36)包括至少一個(gè)流體輸送孔。導(dǎo)管的所述堅(jiān)硬尖端可以在機(jī)械上比所述柔性管更堅(jiān)硬。所述堅(jiān)硬尖端(36)可以通過與所述柔性管(32)的遠(yuǎn)端附接的堅(jiān)硬管(34)提供。所述堅(jiān)硬管(34)包括陶瓷(例如，熔凝硅)和/或金屬。還描述了包括所述導(dǎo)管(30)和一引導(dǎo)管(102)的套件。同時(shí)概述了導(dǎo)管(30)植入的方法。
文檔編號A61M25/09GK101951989SQ200980105027
公開日2011年1月19日 申請日期2009年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月13日
發(fā)明者保羅·大衛(wèi)·菲爾德, 雨果·喬治·戴瑞克, 馬修·大衛(wèi)·弗雷德里克·斯特拉頓 申請人:瑞尼斯豪(愛爾蘭)有限公司