導管的製作方法

2023-06-15 02:22:56

專利名稱：導管的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種醫療導管，尤其涉及用於直接插入主體的大腦軟組織中的神經外 科導管。
背景技術：
在許多情況下，存在一種需求，即應用被植入的導管將治療劑直接輸送到大腦軟 組織中的特定目標。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將會產生 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水管周圍灰質或丘腦目 標用於治療棘手的疼痛。同時，可以將細胞毒素劑輸送進入腦腫瘤中或其附近。也可以使 用腦實質注入以便將治療劑輸送至腦目標，因為所述治療劑不能穿過血-腦屏障，所以不 能被全身輸送。例如，可以通過注入神經營養因子(例如GDNF)而進行對具有帕金森病、老 年痴呆症、頭損傷、中風以及多種硬化症的病人的治療，以便保護和修復失效或損壞的神經 細胞。還可以注入神經營養素以便支持神經移植物，所述神經移植物被植入大腦的受損或 失效區域以便恢復功能。以前已經發展了多種神經外科導管，所述導管能夠被引導(例如應用立體引 導)至大腦軟組織中的期望目標地點。例如，之前在W02003/077785中已經描述了應用在 US6609020中所描述類型的引導管裝置將由聚氨酯形成的纖細神經外科導管插入到大腦 中。在W02003/077785中描述的一個實施例中，應用立體定向放置技術沿著引導絲將引導 管插入大腦。這就允許引導管的遠端被精確定位在剛好不到期望大腦目標的地方。然後將 由纖細的鎢引導絲加強的纖細神經外科導管插入到被植入的引導管中並沿著引導管通過 直至它到達引導管的遠端。然後導管尖端離開引導管並且繼續導管插入直至導管尖端到達 期望的目標。然後將纖細的引導絲從導管內腔取出，並將導管留在原地。以前也已經提出了使用熔凝矽導管將藥物輸送到大腦軟組織。然而，熔凝矽導管 比較容易受損壞並且在彎曲時趨於斷裂。這使得這種導管不適於長期植入在主體內。之前 還已經提出(例如請見W002/070036)提供一種腦實質導管，在其遠端具有加強多孔薄膜段 用於排出或輸入流體。

發明內容
根據本發明的第一方面，提供了一種用於插入主體的大腦軟組織中的神經外科導 管。所述導管包括一柔性管，其特徵在於，具有非滲透性的堅硬尖端，所述尖端包括至少一 個流體輸送孔。因此本發明提供了一種布置成插入到主體的大腦軟組織中的神經外科導管。所述 導管包括一定長度的柔性管並且具有堅硬尖端或者尖端區域，所述尖端能夠被精確地定位 在大腦內部的所需目標點或者區域或者鄰近該區域。所述導管按照需要可以包括一個或 多個內腔，並且導管在植入時可以將任何類型的治療劑或流體直接輸送至大腦內的目標區
4域。導管的堅硬尖端是非滲透的，並且包括至少一個流體輸送孔(例如位於尖端的遠端的 單個孔)，所述孔優選與導管的一個或多個內腔流體連通。根據本發明的具有堅硬尖端的導管具有以下優點，它可以被精確地引導至大腦軟 組織中的目標地點。尤其是，所述堅硬尖端不會從所需插入方向嚴重偏離，即使在其穿過未 開發大腦組織或諸如腦瘤等堅韌物質時。因此本發明的導管具有在植入期間不需要任何 另外加強件(例如使用加強絲或套管)的優點，不過如果需要的話也可以提供一些(例如 柔性管的)加強件。僅僅在尖端提供機械硬度還意味著在植入過程期間可以容易地操作導 管；例如，通向堅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 易地將柔性管從導管脫離頭蓋骨的位置(例如皮下地)引導至所植入的流體泵或類似物。 因此本發明將與引導相關的優點與植入的方便性結合起來，已經發現與引導相關的優點與 由堅硬材料形成導管相關，植入方便性與使用包括柔性管的導管相關。本發明的導管還可 以在插入之前被充分裝填，從而防止空氣導入大腦。本發明的導管特別適用於與諸如W02003/077785及US6609020中描述的引導管裝 置結合。如上所述，W02003/077785描述了如何將引導管立體定向地植入大腦中使得其遠 端正好在期望目標之外。然後將由甚至更細的鎢絲加強的纖細柔性導管通過弓I導管插入大 腦軟組織中。在導管插入期間，導管尖端離開引導管的遠端並且被迫通過大腦組織一小段 距離而到達期望目標。然而，已經發現在一些情況下，W02003/077785中所述的導管尖端在 諸如植入過程期間仍然能夠偏離由引導管縱軸線限定的插入軸線。即使非常小的與確定目 標地點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並且可能造成對大腦敏 感區域的不期望損害。已經發現，當導管具有小的外徑(從而需要使用非常細的鎢絲)和 /或當必須將尖端插入較硬組織(諸如腦瘤等)中時，與所需目標的這些偏離特別成問題。 還證明在導管植入之後在不幹擾導管放置的情況下移除鎢引導絲也是有問題的。本發明通 過設置堅硬導管尖端克服了在導管植入期間需要使用加強引導絲，同時還允許將導管尖端 精確引導至所需目標。本發明因此避免了在使用W02003/077785所述類型導管期間產生的 某些問題。另外，僅僅在導管尖端提供硬度克服了各種問題，已經發現這些問題與已知的熔 凝矽導管的長期植入有關，所述矽導管沿著其整個長度是堅硬的。尤其是，可以植入本發明 的導管，並且在頭蓋骨附近彎曲柔性管，從而允許導管被皮下掩埋以便用於長期植入。這 與已知的熔凝矽導管是截然不同的，已經發現已知的矽導管在長期受到彎曲時會斷裂並失 效。本發明因此還減少了與已知熔凝矽導管相關的植入問題。如上所述，導管的堅硬尖端比導管的柔性管更硬。因此對於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硬尖端彎曲通過更緊的曲率半徑。可以以許多不同 的方式形成導管的堅硬尖端。例如，可以對柔性管的遠端塗敷塗層或進行化學處理以形成 堅硬尖端。也可以在柔性管的遠端添加或嵌入材料以形成堅硬尖端；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端處區域的橫截面或者對該區域 進行機械構造(例如通過提供肋)而提供堅硬尖端。所述堅硬尖端也可以在植入時是堅硬 的，但是在植入後降低硬度。例如，可以提供可溶解的硬化塗層，或者可以使用在植入時變 得更加柔性的材料(例如由於加熱至人體溫度)。
如上所概述的，堅硬尖端是非滲透性的並且包括至少一個流體輸送孔。可以在堅 硬尖端的遠端設置單個流體孔和/或在堅硬尖端的側面和/或在柔性管的側面設置一個或 多個孔。所述堅硬的非滲透性尖端優選由大致不可透材料形成，在所述不可透材料中形成 至少一個流體輸送孔。所述堅硬尖端優選包括一個或幾個離散的流體輸送孔。所述堅硬尖 端優選包括不超過1000個流體輸送孔，更優選不超過100個流體輸送孔，更優選不超過10 個流體輸送孔，更優選不超過5個流體輸送孔，更優選不超過2個流體輸送孔。所述堅硬尖端是非滲透的，因此不包括治療物質可以擴散通過其中的多個微孔， 而是提供在壓力下流體可通過其排出的一個或多個流體分配孔。有利的是，設置在堅硬尖 端處的每個流體輸送孔均允許流體沿限定方向在壓力下被分配。例如，方便地構造至少一 個流體輸送孔以便用於將治療物質對流增強地輸送到大腦軟組織中的目標位置。優選地， 設置在所述堅硬尖端處的一個或多個流體輸送孔均具有大於50微米(更優選大於0. 1毫 米，更優選大於0.2毫米，更優選大於0.3毫米，更優選大於0.5毫米)的尺寸。所述一個 或多個流體輸送孔優選至少在尺寸上等于堅硬尖端的內腔的內徑。有利的是，所述堅硬尖端包括堅硬管。所述管可以被方便地直接或間接地附接至 柔性管的遠端。例如，所述堅硬管可以被膠粘至柔性管，或者柔性管和堅硬管可以包括互補 地配合的連接件。優選地，堅硬管的近端被保持在柔性管的內腔中。例如，所述堅硬管的近 端可以被插入柔性管的遠端中。所述堅硬管可以部分地或全部地位於柔性管的內腔中。有 利地是，堅硬管的遠端從柔性管的遠端突出。優選地，柔性管的遠端通過摩擦夾持保持被插 入的堅硬管。例如，柔性管的遠端可以塑性地和/或彈性地變形以便保持被插入的堅硬管。 在一個優選實施例中，柔性管的遠端可以在製造期間被加熱以便通過冷縮配合牢固地夾持 堅硬管。所述堅硬管包括任何合適的機械上剛性的材料。有利地，堅硬管的材料比柔性管 的材料在機械上更堅硬。便利地，堅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、至少兩個或至少三 個數量級。有利地，所述堅硬管的楊氏模量大於或等於5GPa，更優選大於lOGPa，更優選大 於20GPa，更優選大於50GPa，更優選大於70GPa。所述柔性管的楊氏模量優選小於5GPa，更 優選小於lGPa，更優選小於500MPa，更優選小於250MPa，更優選小於lOOMPa，更優選小於 25MPa。在下述優選實施例中，由熔凝矽形成的堅硬管(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。提供堅硬尖端的堅硬管可以便利地包括陶瓷，諸如合成熔凝矽、氧化鋯、碳化鎢 等。還應當注意，這裡所用的術語陶瓷採用美國材料測試協會(ASTM)規定的公知含義，即 作為結晶或部分結晶結構或者玻璃的光亮或非光亮本體，所述本體由基本無機的非金屬物 質製造並且均由在冷卻時固化的熔融物質形成，或者被形成並且同時或隨後通過加熱而熟 化。因此這裡所使用的ASTM對陶瓷的定義包括諸如玻璃和合成熔凝矽等非結晶材料。所述堅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(例如加強碳化鎢)。本發明因此提供了一種包括流體輸送管的腦實質導 管，所述流體輸送管在其遠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 械上更硬。優選地，當導管被植入主體的大腦中時，整個堅硬尖端位於由大腦軟組織限定的空間中。換言之，所述堅硬尖端優選布置成不比導管在大腦中植入的深度更長。所述堅硬 尖端的長度優選小於10cm，更優選小於5cm，更優選3cm或更小，更優選2cm或更小。堅硬 尖端優選至少0. 5cm長，更優選至少Icm長，更優選至少2cm長。便利地，所述堅硬尖端大 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)。當導管被植入主體中 時，柔性管的遠端優選包含在主體大腦的軟組織中。當導管被植入主體中時，柔性管的近端 優選位於大腦軟組織外側。柔性管的近端可以與一供應管相連。所述供應管也可以是柔性的並且可以具有比 柔性管更大的外徑。柔性管與供應管之間的連接便利地位於大腦軟組織外側並且優選位於 頭蓋骨外側。有利地，設置固定裝置，以便在植入之後將導管的柔性管固定在合適位置(例 如通過將它固定至頭蓋骨)；這就確保了導管尖端在大腦軟組織中不與期望位置偏離。例 如，供應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)頭蓋骨的外側並且經皮下掩埋在頭皮下面。所述導管可以被設計用於長期植入，因此優選由適於長期植入的材料製造。有利 地，柔性管和堅硬尖端的至少一個完全由病毒惰性材料形成；當輸送基於病毒治療劑時這 是特別有利的。 有利地，柔性管是纖細柔性管，其外徑不超過2mm，更優選不超過1mm，更優選不超 過0. 8mm,更優選不超過0. 5mm。便利地，堅硬尖端的外徑不超過2mm，更優選不超過1mm，更 優選不超過0. 8mm，更優選不超過0. 5mm。便利地，堅硬尖端的外徑不大於柔性管的外徑。如 果導管包括與柔性管的遠端附接的堅硬管，則堅硬管的外徑優選小於柔性管的外徑。有利 地，堅硬管的外徑小於柔性管的外徑至少5%，更優選至少10%，更優選至少25%。應當注意，導管優選是可被動插入的(即，優選它不是主動導向的)。例如，所述導 管優選不包括任何種類的導向機構用於改變尖端相對於柔性管的方位。便利地，所述導管 僅僅提供流體輸送功能。導管可以只包括單個內腔，或者可以包括多個內腔。本發明還可以包括神經外科套件，包括上述神經外科導管以及神經外科引導管 裝置，其中所述神經外科引導管裝置包括引導槽(例如由細長引導管形成)，神經外科導管 可以穿過所述引導槽。神經外科引導管裝置優選為之前在US6609020或W02003/077785中 描述的類型。有利地，引導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 管可以布置成當引導管和導管被植入主體中時，導管的柔性管穿過頭部並且在頭部附近彎 曲。有利地，引導管裝置的引導槽比導管的堅硬尖端更長。以這種方式，只有導管的柔性管 需要彎曲，形成尖端的更硬材料不需要彎曲，從而防止了在植入後應力施加在堅硬尖端上。便利地，在植入時所述導管的堅硬尖端被布置成僅僅部分地從引導管的引導槽的 遠端突出。換言之，在植入之後堅硬尖端的部分可以仍然位於引導管的引導槽中。便利地， 導管的外徑比引導槽的內徑更小，並且這種相對直徑優選布置成使得導管貼合在引導槽 中。因此引導管的引導槽作用以便即使在尖端的遠端已經離開引導槽之後也將所述尖端引 導至期望目標。因此基於這裡所包含的教導，本領域的普通技術人員能夠對於被執行的特 定手術過程選擇堅硬尖端與引導管的相對長度；這種選擇對於不同的主體是變化的並且將考慮引導管與期望目標的所需接近以及目標在大腦中的深度。還應當注意，在外科手術之 前或期間，引導管和/或導管可以被製造為標準長度並且(例如由外科醫生切割)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。 還可以提供用於植入引導管裝置的立體引導裝置作為套件的一部分。根據本發明的第二方面，神經外科導管包括流體輸送管，所述流體輸送管在其遠 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選非滲透性的 材料形成。所述流體分配尖端部可以由堅硬材料形成，諸如上述類型的陶瓷(氧化鋯、熔凝 矽等)。當植入導管時，流體分配尖端完全位於大腦軟組織中。如果導管需要急速注入，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。根據本發明的第三方面，導管包括柔性管和堅硬尖端，其特徵在於，所述堅硬尖端 包括堅硬管，所述堅硬管包括陶瓷材料。上述類型的陶瓷(例如熔凝矽，碳化鎢等)可以被 便利地使用。所述堅硬尖端還可以包括金屬；例如，可以使用諸如加強碳化鎢等陶瓷金屬基 體。根據本發明的第四方面，一種製造導管的方法包括以下步驟(i)獲取一柔性管 和一堅硬管，以及(ii)將所述堅硬管固定至所述柔性管的遠端，其中步驟(ii)包括至少部 分地將所述堅硬管插入所述柔性管的內腔中或者使所述堅硬管毗連所述柔性管的遠端。有利地，步驟(ii)包括將所述堅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、粘合劑等執行。所述堅硬管可以包括金屬和/或陶瓷。優選地，所述堅硬管 由矽石形成。優選地，所述堅硬管是非滲透的。根據本發明的第五方面，提供了一種將治療物質輸送至主體大腦軟組織中的目標 的方法。所述方法包括步驟(i)獲取包括柔性管和堅硬尖端的導管，以及(ii)將所述導 管插入主體的大腦軟組織中。有利地，步驟(ii)包括將所述導管通過之前植入的引導管裝置插入大腦軟組織 中。初始步驟因此可以執行為將引導管裝置(諸如之前在US6609020或W02003/077785中 描述類型的引導管裝置)植入主體的大腦軟組織中。在植入引導管裝置期間，其遠端可以 位於大腦軟組織中(剛好)不到所需目標的位置。有利地，步驟(ii)包括將導管穿過之前植入的引導管裝置，直到導管的堅硬尖端 到達大腦軟組織中期望的目標。便利地，在堅硬尖端離開引導管裝置並且朝著所述目標移 動時，所述堅硬尖端可以由引導管裝置引導。換言之，所述堅硬尖端可以從引導管裝置的端 部充分地突出以便達到期望目標，同時確保堅硬尖端充分地被保持在引導管中以便提供到 目標的引導。優選地，所述堅硬尖端是非滲透性的。一旦被植入，步驟(iii)可以執行為經由被植入導管將治療物質輸送至大腦軟組 織。無論何時需要輸送治療物質時都可以植入導管，或者導管可以有利地保持長期地被植 入(例如數月或數年)。這裡還描述了一種用於插入主體的大腦軟組織中的神經外科導管，其中導管包括 柔性管並且其特徵在於具有堅硬尖端。所述堅硬尖端可以或不可以是滲透性的，並且可以 具有上面概括的任何一種或多種附加特徵。
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現在參照附圖僅藉助例子描述本發明，其中圖1顯示了現有技術的神經外科導管以及引導管構造；圖2顯示了本發明的導管，以及圖3顯示了插入到所植入引導管中的本發明的導管。
具體實施例方式參照圖1，顯示了 W02003/077785中所描述類型的被植入的現有技術流體輸送系統。 所述流體輸送系統包括弓I導管裝置，所述引導管裝置包括細長弓丨導管2，所述引導 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。應用立體導向裝置，所述引導管裝置被立體定向插入到大腦軟組織10中。特別 地，所述引導管裝置可以沿著預定的插入軸線精確地插入大腦中，從而其遠端12位於恰好 不到目標點15之處(距離d)。在別處能發現關於精確(例如立體定向)插入引導管的更 多細節；例如，請見 W02003/077784、W02003/077785 和 US6609020。在引導裝置已經被植入之後，將一柔性導管插過所述頭部4並進入引導管2中。柔 性導管包括一定長度的纖細管16，所述纖細管16具有Imm或更小的外徑。在植入期間，纖 細管16被插入引導管2中並且在其中前進直至纖細管16的遠端18從引導管2的遠端12 突出距離「d」並因此到達目標點15。正如W02003/077785所描述的，纖細管16是柔性的並 且在植入期間通常由引導絲(未示出)加強，以便在導管離開引導管2的遠端12並被朝著 目標點15驅動時防止導管顯著地與所需插入軸線偏離。一旦被植入，將引導絲從導管中取 出，只在原處留下纖細管16。導管的纖細管16被連接至集線器20，集線器20被螺接至頭蓋骨8的外側。供應 管22經由形成在集線器20中的槽與纖細管16流體連通。供應管22可以從被植入的藥物 泵接納流體，然後流體沿著纖細管16運送到目標空間14。導管和引導管裝置被布置成長期 植入，從而允許連續地或間斷地長時間地輸送藥物。雖然上面參照圖1所述的現有技術的神經外科導管系統通常允許進行精確的導 管放置，但是本發明的發明人已經發現有時存在許多問題。例如，(例如具有Imm或更小外 徑的)纖細管16的使用意味著只能使用較小直徑的引導絲來在插入期間加強導管。這意 味著在植入期間導管的遠端18仍然可能偏離路徑，尤其當需要插入堅硬組織(諸如腦瘤或 囊腫)時。還發現，在外科手術環境中執行從纖細管16移除細引導絲的過程是困難的，尤 其是，移除引導絲的過程有時降低了將遠端18相對於目標點15定位的精確性。參照圖2，顯示了根據本發明的改進的導管30特別地，導管2顯示了本發明的神經 外科導管30的尖端區域36。導管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，並且優選具有大約Imm或更小的外徑。 然而，所述柔性管可以由其它材料形成並且如果需要可以有大於Imm的外徑。短的(例如 20mm長)堅硬管34被附接至柔性管32的遠端。所述堅硬管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矽管；熔凝矽具有大約73GPa的楊氏 模量。因此導管30具有尖端區域或者尖端36，尖端36在機械上比柔性管32更堅硬，流體 通過柔性管32供應給尖端36。在尖端區域36的遠端設置單個流體分配孔33，該孔33的 直徑等于堅硬管34的內腔的直徑。雖然未示出，但是應當注意，在尖端區域36處在堅硬管 34的側壁上替換地或者附加地設置一個或多個流體分配孔。柔性管32的近端可以選擇地 經由集線器附接至供應管，雖然為清楚起見在圖2中未顯示這些。因此可見，在本發明的實施例中，通過導管設置單一內腔，並且流體通過位于堅硬 管34的遠端的單一孔離開導管。然而，應當注意，可以提供導管的多個內腔變型。另外，流 體孔可以位於與圖2所示不同的位置；例如，可以在堅硬管34的側面設置孔。必要的話，也 可以設置多於一個的流體孔。可以應用多種技術的任何一種來製造導管30。在優選實施例中，通過將20mm長 的熔凝矽堅硬管34的15mm插入聚氨酯柔性管32的內腔中而製造導管30。加熱柔性管32 的端部的一個小(例如3mm)區域使得聚合物收縮，從而捕獲堅硬管34並且將堅硬管34固 定在位。為了輔助堅硬管與柔性管之間的結合，堅硬管34可以選擇地包括由聚醯胺或與堅 硬管的熔凝矽兼容的類似材料形成的外塗層。加熱柔性管使得柔性管的聚氨酯被焊接至聚 醯胺塗層，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硬管的光滑或漸細 的過渡(圖3中未示出)，這確保了導管的外表面沒有突起或突出，從而減小了在導管插入 期間對大腦組織的傷害。如果必要的話，還可以塗敷粘結劑以確保堅硬管34不會從柔性管 32上脫離。應當注意，本發明的導管可以應用許多其它材料形成。例如，堅硬管可以由不同的 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楊氏模量的加強碳化鎢也可以被用來提供堅硬管。類 似地，柔性管可以由不同的柔性材料形成。例如，FEP、PEEK、聚丙烯、聚氨酯的楊氏模量均落 在4MPa(聚氨酯75A)到4GPa(PEEK)的範圍內並且因此適於用作柔性管。也可以應用各種不同的製造技術來製造導管。例如，堅硬管34也可以用各種不同 的方法附接至柔性管32 (例如應用粘合劑等)。被插入到柔性管32中的堅硬管34的長度 也可以根據需要選擇；例如，堅硬管34可以完全地或部分地被柔性管32包含。如下面更詳 細描述的，對於特定的外科手術可以改變堅硬尖端36的長度。還應當注意，通過將堅硬管 附接至柔性管而形成堅硬尖端不是基本的；也可以用其它方法形成堅硬尖端，諸如通過硬 化(例如通過加熱或暴露於紫外線)柔性管的遠端或者通過改變管的遠端的橫截面。參照圖3，將描述本發明的導管植入。與參照圖1所述類型的現有技術布置共同的是，首先應用已知立體定向技術將包 括引導管102和頭部104的引導管裝置植入主體(例如人或動物)中。因此引導管102限 定一條到達目標點115的插入軸線用來將治療劑輸送至大腦軟組織10中的目標空間114。 設置在頭部104上的螺紋106將引導裝置緊固地錨固至主體的頭蓋骨8。本發明的導管30通過頭部104被插入引導管102中。然後朝著目標空間114沿 著引導管102進給(由堅硬管34形成的)導管的尖端36。將導管30插入引導裝置直至導 管尖端36的遠端40從引導管102的遠端延伸一距離d。該距離d可以通過在柔性管32上 提供標記或其它標識物(例如，格子線或刻度線)以及在頭部104上提供相應標記而設定；
10這些標記的對準錶示導管的遠端已經從引導管102的遠端前進所需的距離d。在植入期間 也可以同時地或替換地應用成像技術以便識別導管尖端位置。優選選擇距離d小于堅硬尖端36的長度t。另外，將引導管102布置成具有比導 管的柔性管32的外徑僅稍微大些的內徑。以這種方式，沿著由引導管102限定的插入軸線 引導堅硬管34，並且重要的是，即使當導管30的遠端40離開引導管102時，仍然提供這種 引導。因此導管尖端36的內在硬度精確地將尖端引導至目標點115，而無需使用任何類型 的絲線或套管來加強所述導管。因此與使用及移除引導絲相關的問題被減少，從而使得導 管植入過程更加簡單並快速，同時提供更高的目標精度。另外，本發明的導管可以在插入之 前被充分地裝填，從而防止空氣被引入大腦。一旦已經在目標點115放置導管30的遠端40，就可以在引導裝置的頭部104將柔 性管32彎曲一個直角。所述柔性管可以被充分地彎曲以便在頭蓋骨附近(例如，在引導管 裝置的頭部104中)經過一個直角，從而允許皮下掩埋導管。應當注意，被彎曲的是柔性管 32，無需彎曲堅硬管34 ；這防止了如果整個導管由堅硬材料形成可能導致的任何斷裂。因 此認為本發明將使用堅硬材料的引導優點與由柔性聚合物管所提供的管輸送方便性結合 起來。在本實施例中，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，從而將導管固定在合適位置。用於從相關(例如植入的)藥物泵供應流體的供應 管122也經由集線器120連接至柔性管32.供應管122與集線器120可以被皮下掩埋在頭 皮下，從而使導管適於長期植入在病人中。然而，應當注意，集線器120與供應管122不是 本發明的基本部件，它們僅僅為將流體輸送至柔性管32以便進一步輸送到目標空間114提 供了方便的手段。當需要將流體輸送通過導管時，可以將柔性管32的近端永久地或在任何 需要的時段內連接至任何(例如，植入的或外部的)流體源。應用導管可以有利地執行通 過對流加強輸送的流體輸送。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。還應當注意，本發明的導管也可以允許在需要時增加引導管102的遠端112與所 需目標點115之間的距離d，而不會顯著降低瞄準精度。增加所述距離可以減少對大腦組織 的傷害程度並且還可以減少沿著大腦組織與引導管之間界面的流體回流。因此可以針對不 同病人根據需要改變尖端長度t和/或引導管102的遠端112與目標點115之間的距離d 以便提供最佳治療方案。還重要的是，本發明的導管可以和與上述引導管不同類型的引導管一起使用，甚 至在沒有任何種類引導管裝置的情況下被使用。例如，將本發明的導管單獨插至大腦軟組 織。還應當注意，雖然上述例子涉及通過導管輸送治療劑(例如藥物、病毒等)，但是還可以 使用導管收集流體。上述導管特別適用於神經外科中，其中需要將導管通過頭蓋骨中的孔直接插入大 腦軟組織中。然而，所述導管也可以用於其它醫療用途。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(例如，輸送至肝、腎等)。因此，本領域的普通技術人員將會意 識到在此所述的導管的各種應用。
權利要求
一種用於插入主體的大腦軟組織中的神經外科導管，其中所述導管包括一柔性管，並且其特徵在於具有非滲透性的堅硬尖端，所述尖端包括至少一個流體輸送孔。
2.如權利要求1所述的神經外科導管，其特徵在於，所述堅硬尖端包括一堅硬管，所述 堅硬管被附接至所述柔性管的遠端。
3.如權利要求2所述的神經外科導管，其特徵在於，所述堅硬管的近端位於所述柔性 管的內腔中，並且所述堅硬管的遠端從所述柔性管的遠端突出。
4.如權利要求3所述的神經外科導管，其特徵在於，所述柔性管的遠端通過摩擦夾持 保持所述被插入的堅硬管。
5.如權利要求2-4中任意一個所述的神經外科導管，其特徵在於，所述堅硬管包括陶 瓷和金屬中的至少一個。
6.如權利要求5所述的神經外科導管，其特徵在於，所述堅硬管包括熔凝矽。
7.如前面任意一個權利要求所述的神經外科導管，其特徵在於，所述導管的堅硬尖端 在機械上比所述柔性管更硬。
8.如前面任意一個權利要求所述的神經外科導管，其特徵在於，當所述導管被植入主 體的大腦軟組織中時，整個堅硬尖端位於由大腦軟組織限定的空間中。
9.如前面任意一個權利要求所述的神經外科導管，其特徵在於，所述堅硬尖端的長度 小於IOcm並大於0. 5cm。
10.如前面任意一個權利要求所述的神經外科導管，其特徵在於，所述柔性管包括聚合物。
11.如前面任意一個權利要求所述的神經外科導管，其特徵在於，所述柔性管和所述堅 硬尖端完全由病毒惰性材料形成。
12.如前面任意一個權利要求所述的神經外科導管，其特徵在於，所述柔性管是具有不 大於Imm外徑的纖細柔性管。
13.一種神經外科套件，包括根據前面任何一個權利要求所述的神經外科導管，和 神經外科引導管裝置，其中所述神經外科引導管裝置包括一引導槽，所述神經外科導管可以穿過所述引導槽。
14.如權利要求13所述的套件，其特徵在於，所述引導管裝置的近端包括一頭部，所述 頭部用於附接至形成在主體的頭蓋骨中的孔，當所述引導管裝置和所述導管被植入主體中 時，所述導管的柔性管穿過所述頭部並且在所述頭部的附近彎曲。
15.如權利要求13-14中任何一個所述的套件，其特徵在於，所述引導管裝置的引導槽 比所述導管的堅硬尖端更長。
16.如權利要求13-15中任意一個所述的套件，其特徵在於，當被植入時，所述導管的 堅硬尖端被布置成僅僅從所述弓I導管裝置的弓I導槽的遠端部分地突出。
17.一種用於插入主體的大腦軟組織中的神經外科導管，包括流體輸送管，其中在所述 流體輸送管的遠端設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。
18.一種導管，包括一柔性管和一堅硬尖端，其特徵在於，所述堅硬尖端包括一堅硬管，所述堅硬管包括陶瓷材料。
19.一種製造導管的方法，包括如下步驟 (i)獲取一柔性管和一非滲透性堅硬管，以及( )將所述堅硬管固定至所述柔性管的遠端，其中步驟(ii)包括至少部分地將所述 堅硬管插入所述柔性管的內腔中或者使所述堅硬管毗連所述柔性管的遠端。
20.如權利要求19所述的方法，其特徵在於，步驟(ii)包括將所述堅硬管永久地固定 至所述柔性管。
21.一種將治療物質輸送至主體的大腦軟組織中的目標的方法，包括以下步驟(i)獲取包括柔性管和非滲透性的堅硬尖端的導管，以及(ii)將所述導管插入到主體的大腦軟組織中。
22.如權利要求21所述的方法，其特徵在於，所述步驟(ii)包括將所述導管通過一之 前植入的引導管裝置插入到大腦軟組織中。
23.如權利要求22所述的方法，其特徵在於，所述步驟(ii)包括將所述導管穿過所述 之前植入的引導管裝置，直至所述導管的堅硬尖端到達大腦軟組織中的期望目標。
24.如權利要求21所述的方法，包括將治療物質經由所述植入的導管輸送至大腦軟組 織的步驟(iii)。
全文摘要
描述了一種神經外科導管(30)，用於插入主體的大腦軟組織(10)中。所述導管(30)包括柔性管(32)並具有非滲透性的堅硬尖端(36)，所述堅硬尖端(36)包括至少一個流體輸送孔。導管的所述堅硬尖端可以在機械上比所述柔性管更堅硬。所述堅硬尖端(36)可以通過與所述柔性管(32)的遠端附接的堅硬管(34)提供。所述堅硬管(34)包括陶瓷(例如，熔凝矽)和/或金屬。還描述了包括所述導管(30)和一引導管(102)的套件。同時概述了導管(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 優先權日2008年2月13日
發明者保羅·大衛·菲爾德, 雨果·喬治·戴瑞克, 馬修·大衛·弗雷德裡克·斯特拉頓 申請人:瑞尼斯豪(愛爾蘭)有限公司