在組織內形成囊的器械和方法

2023-04-29 02:48:46

在組織內形成囊的器械和方法
【專利摘要】本申請描述了囊、植入器械和在組織內安置囊的相關方法。所述植入器械可以是基於導管的或者以手持構件的形式實現。所述植入器械用於向組織內引入處於塌陷狀態的包囊膜，然後通過向所述包囊膜中注入填充材料而使所述包囊膜在組織內擴張為囊。除了填充材料能夠通過所述植入器械注入以外，還可以選擇和配製填充材料以使得在注入以後在包囊膜中實現這樣的機械和生物性能：所述性能是實現患者所需的療效所期望的。機械性質上，填充材料在注入以後在包囊膜內可能為液體、半固體(如凝膠)或固體(如交聯聚合物)。所述填充材料可密封或不密封在所述包囊膜內。
【專利說明】在組織內形成囊的器械和方法
[0001] 相關申請
[0002] 本申請是申請日為2009年9月4日，國際申請號為PCT/US2009/056129並於2011 年5月4日進入中國國家階段的題為"在組織內形成囊的器械和方法"的第200980144075. 4 號發明專利申請的分案申請。
[0003] 本申請要求享有在2008年9月5日提交的美國臨時專利申請第61/191，174號， 和在2009年9月4日提交的PCT申請第PCT/US09/56123號的全部巴黎公約的權益以及優 先權，它們的內容全部通過引用方式併入本申請，如同完全闡明在本申請中一樣。

【技術領域】
[0004] 本發明涉及組織處理，更具體而言，涉及在組織內植入囊的器械和方法。


【發明內容】

[0005] 本領域技術人員公知的問題可以通過本文描述的本發明的一個或多個實施方式 得以克服。其他的改進和優點可以通過本領域普通技術人員在學習本文後實現。以下是本 發明的說明性實施方式。
[0006] 根據實施方式，本發明公開了一種囊植入器械，其包括：針，其在其遠端具有尖端 且在其內部限定了一個空腔；膜引入管，其可移動地設置於所述針的空腔內，該膜引入管具 有一個遠端；以及包囊膜（encapsulating membrane),其限定了內腔和入口區域，用以通過 該入口區域接收流體至內腔，該包囊膜在入口區域附近可分離地連接到所述膜引入管的遠 端，並當將流體加入到內腔中時能夠由塌陷狀態可控地膨脹為膨脹狀態；且其中所述針和 所述膜引入管中的至少一個能夠可控地移動以使它們之間發生相對運動，從而通過所述針 的遠端將包囊膜由所述針的空腔內（在所述針的空腔內該包囊膜被限制在塌陷狀態）釋放 出來，由此使得該包囊膜基本上不受所述針的空腔的限制。
[0007] 所述囊植入器械可進一步包括一個細長的護套，所述針可移動地設置在該護套的 空腔內。膜引入管可以在其內部限定一個空腔；且所述包囊膜的內腔可以通過入口區域與 所述膜引入管的空腔成流體連通，以接收流體。所述囊植入器械可以進一步包括一個填料 管，其具有遠端並在其內部限定了一個空腔，其中：所述膜引入管在其內部限定了一個空 腔，所述填料管可移動地設置於該膜引入管的空腔中；以及所述包囊膜的內腔通過入口區 域與所述填料管的空腔成流體連通，以接收流體。
[0008] 所述囊植入器械可進一步包括細長的密封裝置；其中，所述膜引入管在其內部限 定了一個空腔，所述細長的密封裝置可移動地設置於所述膜引入管的空腔中，並可位於包 囊膜的入口附近，以用於密封所述包囊膜。所述細長的密封裝置可包括一個焊接裝置。所 述焊接裝置可包括超聲波焊接裝置、射頻焊接裝置或熱焊接裝置。
[0009] 所述細長的密封裝置可包括細長的粘合劑塗布裝置；且所述膜引入管在其內部限 定了一個空腔，所述細長的粘合劑塗布裝置可移動地設置於所述膜引入管的空腔中，並可 位於包囊膜的入口附近，以用於密封所述包囊膜。所述細長的粘合劑塗布裝置可包括塗布 管，該塗布管可位於包囊膜的入口附近，以將粘合劑輸送到包囊膜的入口中。
[0010] 所述囊植入器械可以進一步包括用以在入口附近密封包囊膜的夾具，或用以在入 口附近密封包囊膜的扭轉裝置。
[0011] 根據實施方式，本發明公開了一種用於在組織內植入囊的導管系統，其包括：流體 生物材料源；細長的護套，其具有遠端和近端並在其內部限定了一個空腔；針，其可移動地 設置於所述護套的空腔內部，所述針在其遠端具有尖端並在其內部限定了一個空腔；膜引 入管，其可移動地設置於所述針的空腔中，該膜引入管具有一個遠端；包囊膜，其限定了內 腔和入口區域，用以通過該入口區域接收流體至內腔，所述包囊膜在入口區域附近可分離 地連接到所述膜引入管的遠端，並且當將流體加入到內腔中時能夠由塌陷狀態可控地膨脹 至膨脹狀態；以及控制手柄，其設置於所述護套的近端；所述控制手柄具有第一控制裝置， 該第一控制裝置用於將所述針的尖端推出護套的遠端至組織內；所述控制手柄進一步具有 第二控制裝置，該第二控制裝置用於相對於所述膜引入管縮回所述針，從而將包囊膜由所 述針的空腔內（在所述針的空腔中，所述包囊膜被限制在塌陷狀態）釋放至所述針的遠端 外（在該處所述包囊膜不受所述針的空腔的限制）；且所述控制手柄進一步具有第三控制 裝置，該第三控制裝置用於將生物材料由生物材料源加入到所述包囊膜的內腔中，以使所 述包囊膜由塌陷狀態膨脹至膨脹狀態。
[0012] 所述導管系統可以進一步包括：填料管，其具有遠端並在其內部限定了一個空腔； 其中，所述膜引入管在其內部限定了一個空腔，所述填料管可移動地設置於所述膜引入管 的空腔內；且其中，所述填料管的空腔與生物材料源成流體連通並通過入口區域與包囊膜 的內腔成流體連通，以向包囊膜的內腔提供生物材料。
[0013] 所述膜引入管可在其內部限定一個空腔，所述膜引入管的空腔與生物材料源成流 體連通並通過入口區域與包囊膜的內腔成流體連通，以向包囊膜的內腔提供生物材料。
[0014] 所述導管系統可進一步包括細長的密封裝置；其中，所述膜引入管在該膜引入管 中限定了一個空腔，所述細長的密封裝置可移動地設置於所述膜引入管的空腔中，並可位 於包囊膜的入口附近，以用於密封包囊膜。所述細長的密封裝置可包括焊接裝置，粘合劑塗 布裝置，用以入口附近密封包囊膜的夾具，或用以在入口附近密封包囊膜的扭轉裝置。
[0015] 根據實施方式，本發明公開了一種在組織內植入囊的方法，其包括：將針推進到器 官的組織內，以使所述針的遠端位於組織內的預定深度處，所述針在其內部限定了一個空 腔；從組織中退出所述針，以在組織內放置一個包囊膜，其中，在退出的初始，所述包囊膜設 置於接近所述針的遠端的針的空腔內並在該包囊膜的入口處可分離地與膜引入管的遠端 相連，所述膜引入管可移動地設置於所述針的空腔內，且其中，在退出過程中，所述針相對 於膜引入管縮回，從而組織接近在組織內的植入位置上的包囊膜；通過入口將生物材料加 入到包囊膜內腔中，以在植入的位置使包囊膜由塌陷狀態可控地膨脹到膨脹狀態；在包囊 膜處於膨脹狀態時且在釋放步驟前，密封包囊膜的入口；以及在包囊膜處於膨脹狀態時，由 膜引入管釋放包囊膜。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 通過參考以下描述和附圖將更加清楚地理解本發明的上述特點和目的、其他優 勢，附圖中相同的附圖標記指相同的元件，其中：
[0017] 圖1表明了一個植入器械的示例性實施例的分解透視圖；
[0018] 圖2A表明在第一操作狀態下的圖1所述的植入器械的示例性實施例的遠端部分 的剖視圖；
[0019] 圖2B表明了在第二操作狀態下的圖1所述的植入器械的示例性實施例的遠端部 分的剖視圖；
[0020] 圖2C表明了在第三操作狀態下的圖1所述的植入器械的示例性實施例的遠端部 分的剖視圖；
[0021] 圖2D表明了在第四操作狀態下的圖1所述的植入器械的示例性實施例的遠端部 分的剖視圖；
[0022] 圖2E表明了在第五操作狀態下的圖1所述的植入器械的示例性實施例的遠端部 分的局部剖視圖；
[0023] 圖3A表明了在第六操作狀態下的圖1所述的植入器械的示例性實施例的遠端部 分的剖視圖；
[0024] 圖3B表明了在第七操作狀態下的圖1所述的植入器械的示例性實施例的遠端部 分的剖視圖；
[0025] 圖3C表明了在第八操作狀態下的圖1所述的植入器械的示例性實施例的遠端部 分的剖視圖；
[0026] 圖3D表明了在第九操作狀態下的圖1所述的植入器械的示例性實施例的遠端部 分的剖視圖；
[0027] 圖4A表明了在另一種第六操作狀態下的圖1所述的植入器械的示例性實施例的 遠端部分的剖視圖；
[0028] 圖4B表明了在另一種第七操作狀態下的圖1所述的植入器械的示例性實施例的 遠端部分的局部剖視圖；
[0029] 圖4C表明了在另一種第八操作狀態下的圖1所述的植入器械的示例性實施例的 遠端部分的剖視圖；
[0030] 圖4D表明了在另一種第九操作狀態下的圖1所述的植入器械的示例性實施例的 遠端部分的剖視圖；
[0031] 圖5表明了顯示囊的說明性實施例的透視圖；
[0032] 圖6表明了顯示囊的另一說明性實施例的透視圖；以及
[0033] 圖7表明了顯示出囊的再一說明性實施例的透視圖。
[0034] 附圖是為了幫助解釋本發明。在圖中所示的形成本文所述的各個實施例的部件 的數目、位置、關係和尺寸，以及尺寸和符合比力、重量、強度、流量等類似需求的尺寸比例 將在此進行解釋，或者是在本領域普通技術人員學習了本申請公開的內容以後將能夠理解 的。在不同的圖中所使用的相同的附圖標記是指相同或者相似的部件。此外，當使用術語 "頂部"、"底部"、"右"、"左"、"前"、"後"、"第一"、"第二"、"內側"、"外側"等相似的術語時， 這些術語應該參考附圖中所示並用於幫助理解的結構的方位進行理解。類似地，當使用術 語"近"、"遠"和類似的位置術語時，這些術語應該參考附圖中所示並用於幫助理解的結構 進行理解。

【具體實施方式】
[0035] 在各種各樣的治療方案中，常常需要向體內器官組織中注入各種類型的可流動材 料。在注入聚合物的情況下，所述聚合物在組織內可適當地交聯並成塊，然後以一定速率降 解，以至於在療效完全實現之前失去療效。所述聚合物在交聯前可能在組織的間隙中擴散， 這在一些應用中是期望的，但在另一些應用中並不希望如此。
[0036] 在其他情況下，人們可能希望將材料的預成型體置入體內器官組織中。然而，將所 述材料體植入組織內可能需要切開或這類的其他令人痛苦的且對病人存在危險的侵入性 手術。
[0037] 因此，需要處理關於這類和其他技術問題的器械和方法。
[0038] 本申請通過引用方式在此全文併入以下申請：2005年9月13日授權的美國專利 第6, 942, 677號；2002年3月26日授權的美國專利第6, 360, 749號；2004年1月8日公布 的美國專利公開第2004/0005295號；2004年6月3日公布的美國專利公開第2004/0106896 號；2004年9月16日公布的美國專利公開第2004/0180043號；2005年12月8日公布的 美國專利公開第2005/0271631號；2008年3月13日公布的美國專利公開第2008/0065046 號；2008年3月13日公布的美國專利公開第2008/0065047號；2008年3月13日公布的 美國專利公開第2008/0065048號；2008年3月20日公布的美國專利公開第2008/0069801 號；2008年10月30日公布的美國專利公開第2008/0269720號，如同在本文中完全闡明一 樣。
[0039] 本發明描述了囊、植入器械和在組織內安置囊的相關方法。所述植入器械可以是 基於導管的或者以手持構件的形式實現。所述植入器械用於向組織內引入處於塌陷狀態的 包囊膜，然後通過向所述包囊膜中注入填充材料而使所述包囊膜在組織內膨脹為囊。除了 填充材料能夠通過植入器械注入以外，還可以選擇和配製填充材料以在注入以後在包囊膜 中實現這樣的機械和生物性能：所述性能是實現患者所需的療效所期望的。機械性質上，填 充材料在注入以後在包囊膜內可能為液體、半固體（如凝膠）或固體（如交聯聚合物）。所 述填充材料可密封或不密封在所述包囊膜內。
[0040] 根據實施方式，植入器械可以以如下說明的方式實現為具有多個共軸的空腔的導 管。所述導管的外側是外部導向護套。在操作中針管可在所述外部導向護套內移動，而且 通常與該外部導向護套是共軸的。在操作中膜引入管可在所述針管內移動，而且通常與該 針管是共軸的。如果不希望密封囊，填充材料可以通過膜引入管注入包囊膜中。如果希望 密封囊，則可以用與膜引入管大體上共軸且在操作中在膜引入管內可移動的填料管填充包 囊膜，然後用與膜引入管大體上共軸且在操作中在膜引入管中可移動的密封裝置代替。多 種密封裝置都是適合的。其中，當需要使用超聲波焊接時，例如，密封裝置可以是具有近端 超聲波換能器、傳遞構件和遠端密封頭的超聲波裝置。熱裝置和射頻裝置也適用於焊接密 封。密封可以由粘合劑完成，在此情況下，密封裝置可以為粘合劑塗布管，該粘合劑塗布管 通常與膜引入管共軸且在膜引入管內是可操作移動的，且用於向填充後的包囊膜的頸部塗 布粘合劑。填充後的包囊膜（其為囊的形式）可以以任何合適的方式從膜引入管釋放。
[0041] 根據實施方式，導管植入器械按照如下操作。當針管由護套向前伸出時，針帶著包 囊膜插入組織中，所述包囊膜處於塌陷狀態，並且位於膜引入管的末端及在針尖內靠近針 尖處。將針從組織中縮回，從而使膜引入管的遠端部分和在其遠端部分的包囊膜留在組織 內。將填充材料通過頸部區域注入到包囊膜中，以使包囊膜膨脹起來，從而形成由膜引入管 的遠端向前伸出的囊。頸部區域可使用任何合適的密封技術密封，且將膜引入管與囊分離 並從組織中移走。囊留在在組織內保持植入。可使用植入器械在其他位置將多個囊植入在 組織內。囊可具有各種不同的形狀，例如，球形或圓柱形，且不同的形狀可置於不同的位置。
[0042] 根據實施方式，填充材料優選為在壓力下可流過空腔並因此可注入到體內的生物 相容性天然或合成材料（"生物材料"）。一旦進入到包囊膜內部，生物材料可以保持同樣 的可流動狀態，或可以由可流動狀態轉變為不可流動狀態，如固體材料或半固體凝膠材料。 生物材料也可在轉變期間或者轉變以後膨脹。合適的生物材料包括通常用於醫藥上的較 寬範圍的各種物質，並通常分為合成或天然聚合物、共聚物、生物聚合物、有機矽生物材料、 水凝膠和複合材料。聚合物的例子包括（a)源自人或動物的聚合物，如纖維蛋白膠、膠原、 透明質酸和殼聚糖；(b)源自植物的聚合物，如海藻酸鹽或衍生自澱粉、糖和纖維素中的生 物相容性液體和凝膠；（c)基於乳酸的凝膠和液體；以及（d)合成衍生材料，如聚乙二醇 ("PEG")。術語"生物材料"可以僅指一種生物材料，或者是指生物材料的組合，並且不要求 或排除一種或多種生物活性組分的存在，所述生物活性成分例如（a)細胞（幹細胞、成纖 維細胞、骨細胞和其他細胞）；(b)源自生長因子、細胞因子和趨化因子家族的蛋白質和肽； (c)質粒或基因；（d)天然或者基因工程結合部位，如RDG結合部位、抗體和抗體構建物； (e)各種藥物組合物；（f)任何其他治療上有益的材料；或（g)上述的任意組合。合適的生 物材料也包括有機矽和生理鹽水。
[0043] 包囊膜可以由能夠設置成塌陷狀態並可以使膜無損無破裂地由塌陷狀態膨脹為 膨脹狀態的任何生物相容性材料製備。合適的膜材料的例子包括聚四氟乙烯（"PTFE")、 氟化乙丙烯（〃FEP〃）、低密度聚乙烯（〃LDPE〃）、聚丙烯、聚氯乙烯（〃PVC〃）、聚二甲基矽氧 烷、聚對苯二甲酸乙二醇酯（〃PET〃）（Dacron?)、聚醯胺（尼龍）、聚醚聚氨酯（polyether urethane)、聚碳酸酯、聚碸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸2-輕基乙酯（PHEMA)等。在 需要向包囊膜內的組織生長，和/或需要物質由生物材料通過包囊膜向組織內可控擴散 時，包囊膜的材料可以是多孔的。合適的多孔材料是PTFE。另一方面，當要確保生物材料被 包囊膜包含在其中時，包囊膜的材料也可以是基本上不可滲透的。合適的不可滲透材料是 FEP。
[0044] 包囊膜可以設計為當用生物材料填充時，實現特定的幾何形狀。根據想要的療效， 此形狀可以為基本上圓柱形，基本上球形，或者任何其他的幾何固體形狀。
[0045] 該填充材料和/或包囊膜可以是不透射線的或可以包含不透射線的標記以有助 於在組織內顯影。
[0046] 有許多不同的技術都適用於密封所述囊，包括用超聲波、射頻或熱能進行焊接， 通過使用粘合劑進行粘結，以及通過扭轉或夾具進行機械封閉。可用於本文所述目的的 超聲導管裝置的例子公開在在2005年9月13日授權給Henry Nita等人的美國專利第 6, 942, 677號中，該專利作為附件以引用方式全文併入本文。在需要粘合劑粘接時，合適的 粘合劑是流經一個或多個空腔沉積在囊的頸部內的生物相容性材料。粘合劑粘附到包囊膜 上並形成密封所述頸部的密封。在一些實施方式中，粘合劑可以是高粘度的，且通常可以保 持高粘度，而在另外一些實施方式中，粘合劑可以由可流動狀態轉化為不可流動狀態。粘合 劑可以以流動狀態沉積在囊的頸部上，然後轉化為不流動狀態以形成密封。合適的粘合劑 的例子包括醫用膠，如在外科手術中使用的氰基丙烯酸酯和sulfacrylates。
[0047] 根據實施方式，本申請可以應用在用於活體（如人）組織的體積膨脹的系統和方 法中。該系統基本上由用作組織填充裝置的囊，和用於將所述組織填充裝置遞送到組織中 的方法組成。所述組織填充裝置由填充材料和包囊膜（enclosing membrane)組成。根據 實施方式，所述包囊膜形成了將要被填充的容器。
[0048] 根據實施方式，本文描述的技術可適用於體內許多組織。例如，在心臟病應用 中，根據尋求的治療效果，囊可以植入至心肌的健康或病態組織的單注射部位（single injection site)，或者囊可以被注射至分散在心肌區域上的注射點或以治療有效的圖形 沿著心肌排列的注射點。例如，本文所描述的技術可以應用於將聚合物注射至心臟的心 室壁中，如在2005年12月8日公布的美國專利申請公開No. US 2005/0271631 (Randall J. Lee et al., Material Compositions and Related Systems and Methods for Treating Cardiac Conditions)以及在2008年3月13日公布的美國專利申請公開No. US 2008/0065046(Hani N. Sabbah et al. , Intramyocardial Patterning for Global Cardiac Resizing and Reshaping)中所描述，這兩個專利將以整體的形式附於此並作為本專利文 件的組成部分包含在本文中。當這樣植入時，所述聚合物降低心室壁內的應力，以及，隨著 時間的推移，使得心臟恢復功能。在心室壁內包封聚合物防止在心臟恢復功能前聚合物被 身體吸收。
[0049] 儘管在心血管疾病的預防、診斷和治療方面取得了持續的進步，然而充血性心力 衰竭（CHF)的患病率在世界範圍內持續增加。隨著人口老齡化以及久坐人群的增加，CHF是 工業社會最流行的慢性疾病之一，並且是65歲以上的患者最常見的住院原因。僅在美國， 大約五百萬的美國人正在受此疾病困擾，到2020年，預計患病的人數還會翻番，因此成為 常見形式的心臟病。
[0050] 目前造成的經濟影響估計超過290億美元/年，並且預期還會增加。大約60%的 開銷都是住院治療相關的費用。由於已知對CHF沒有治癒方法（心臟移植除外），患者通過 多種藥理製劑和改變生活方式來應付。最終，如果患者處於心臟病的最後階段，在一年內死 亡的概率為50%。
[0051] 當心臟輸出或者泵送能力不足以滿足身體需求時，就發生CHF。這種不足的原因可 能包括一些潛在的疾病，例如，局部缺血、高血壓、肥胖症和心瓣膜病。不管CHF的潛在的起 因是什麼，大多數的患者的左心室擴張並增大，在嘗試補償其泵送能力時肌肉壁變薄並且 心房失去其正常形狀。一旦處於運動狀態，消極鏈式反應將會導致擴張性心肌病（DCM)並 且不可逆轉。
[0052] 臨床治療主要涉及使用針對改善症狀、降低心臟的工作負荷以及減緩疾病的進展 的多種藥物製劑。正在實驗使用幹細胞，具有再生心肌的微弱益處。正在開發一系列的侵 入式裝置和泵協助裝置，並在針對減緩疾病的進展方面取得了多方面的成功。
[0053] 根據本公開的實施方式的裝置和方法可以防止或逆轉患有由二尖瓣回流、局部缺 血、擴張性心肌病和/或其它疾病導致的左心房擴張的患者的充血性心力衰竭（CHF)的進 展。
[0054] 根據本公開的實施方式的裝置和方法包括生物聚合物，在開心手術、基於插管的 外科手術或其它介入性外科手術中，該生物聚合物可以通過使用施藥器直接注射到左心室 肌肉的關鍵位置。當注射時，生物聚合物形成留在心肌內的塊狀物作為永久植入物。這些 植入物提供幾種有益功能：（i)它們使肌肉壁變厚，（ii)使心腔尺寸減小，（iii)基於植 入物的位置降低局部肌肉壁的應力，（iv)允許重塑擴張的心室的形狀以賦予它更健康的 形狀。根據這些研究結果，通過測量噴血分數、收縮壓和舒張壓，以及其它應力生物標記 (biomarker)發現這些功能導致心臟整體功能上的改善。所述生物聚合物植入物的積極效 果可在手術的幾小時內測量到，並可長期保持。
[0055] 根據實施方式，本公開描述的體積擴張方法和裝置根據需要可以用於多種情形下 的組織膨脹。例如：在胃腸學中，其中增大在胃食管連接部的組織的體積可以用於治療胃食 管反流病，以及增加胃黏膜的厚度以縮小胃的容積以治療病態肥胖症；在泌尿學中，將填料 放射狀置於膀胱頸部處的尿道周圍可以改善失禁；在心臟病學中，可以將組織填料置入心 室壁中以縮小左心室腔的容積從而治療心力衰竭，或者在心包空間中植入組織填料以在心 髒的外圍施加壓力，也意圖縮小心腔的容積，從而治療心力衰竭；以及在本領域的技術人員 已熟知的其它應用中。在任一種這些臨床應用中，所述組織填充裝置可以與隨著時間的推 移能夠從填料自身中釋放的任意種類的其它生物活性物質組合或者同時注射。
[0056] 根據實施方式，本公開的裝置和系統的一個用途為外科整形手術領域，其中，該系 統用於在真皮或皮下結構中擴張以治療由多種狀況引起的皮膚輪廓缺陷，這些狀況包括 老化、環境暴露、減肥、生育小孩、外科手術、疾病（例如痤瘡和癌症），或者其組合，或者用 於美容。本公開的組織擴張方法特別適合於治療眉頭皺紋（frown lines)、愁紋（worry lines)、額頭皺紋（wrinkles)、魚尾紋（crow's feet)、面部症痕或者木偶紋（marionette lines)，或者增強面部特徵，例如唇、面頰、下巴、鼻子或眼睛下面。治療患者可僅包括使用 填充組織裝置，或者填充組織裝置可以用作額外的整形手術（例如面部和眉部整形）的一 部分。從第一形狀轉變為第二形狀的特徵使得填充組織裝置適合用於內窺鏡外科手術。所 述組織擴張裝置也可以用於隆胸，以及在修整整形手術（例如創傷或腫瘤切除之後）過程 中需要體積擴張的身體區域。
[0057] 本公開解決了為需要進行修復的組織設計最佳組合物的那些方面的問題。本公開 的可注射組合物也可以適合於治療許多組織疾病，例如患者組織的擴張或加固。除了整形 外科或修整外科外，組織填料可以用於通過內窺鏡或皮下注射特別的生物相容性中空埋植 劑至黏膜下層或真皮組織中用於修正由於聲帶麻搏引起的失聲或發聲困難、修正缺陷或傷 口、增大發育不全的胸部、增大瘢痕組織、治療泌尿外科疾病（例如尿失禁）、治療肛門括約 肌機能不全、治療膀胱輸尿管反流以及治療胃液回流。由於本公開密切地涉及軟組織增大 的治療，在此通過引用的方式進行詳細描述。
[0058] 圖1圖示了一個基於導管的植入器械10的實施例的分解透視圖。所述植入器械 10包括護套200,手柄210和針30。手柄210固定在護套200的護套近端202上，且針30 顯示為由護套200的護套遠端204朝著注射部位500的方向向前伸出。當由護套200的護 套遠端204如此伸出時，針30可在注射部位500插入到組織410中。在其他操作狀態中， 包括針尖34的針30可以包封在護套200內，通常接近於護套遠端204,從而所述護套遠端 204可以無創傷地將護套遠端204導航至接近注射部位500的位置。
[0059] 在植入器械10的一些實施方式中，護套200可以是柔性的，以使護套200的護套 遠端204能夠通過各種身體通道導入注射部位500,且護套200的柔軟性和其他的機械性 能可沿護套200的長度方向變化。在其他實施方式中，護套通常可以為剛性的，且護套遠端 可以，例如，通過暴露注射部位500的手術切口而到達注射部位500。不透射線的標記（未 顯示）可位於護套200的周圍部位，以在各個實施方式中幫助醫生將護套200的護套遠端 204的位置定位至注射部位500。
[0060] 在圖1中所示的植入器械10的說明性實施例中，護套近端202固定到手柄210上， 其允許醫生操作護套200,以定位護套遠端204至注射部位500。手柄210進一步包括允許 醫生在注射部位500處在組織內植入囊的技術特徵。
[0061] 如圖所示，這些技術特徵包括把手220,其可滑動地固定到手柄210上，從而醫生 可以使把手220滑動地推進至遠方或滑動地縮回至近處。把手220通過任何合適的機械裝 置與針30機械協作，從而，當把手220在向遠方推進時，針30由護套遠端204伸出以允許 針30在注射部位500處插入組織410中。類似地，當把手220向近處縮回時，針30向近處 縮回，且以此方式由組織410中縮回至護套200中。合適的機械裝置包括可通常與護套共 軸的針管，以及安裝在護套的遠端部位中的伸出構件（其通過線控制使針延伸和縮回）。在 此實施方式中，滑動裝置225, 230置於手柄210上，以分別與包囊膜引入管40 (例如，見圖 2A至2E)和在操作中插入到和在膜引入管40中移動的各種管和裝置，如填料管、密封裝置 (如管式的超聲裝置）和粘合劑塗布管機械協作。
[0062] 推進或者縮回滑動裝置225, 230以進行控制，且在手柄210附近和/或護套200 附近設置各種齒輪和其他機械連接，從而針30與把手220機械協作，且膜引入管40與滑動 裝置225機械協作，且填料管和超聲裝置或塗布管與滑動裝置230機械協作。
[0063] 在圖1所示的實施方式中，開口 212、214設置於手柄210附近和/或通常接近於 護套近端202的護套200附近。開口 212與通常在手柄210和/或護套200內部限定的各 個腔連接，以將生物材料和粘合劑傳遞到植入器械10的合適的腔中。或者，儲存生物材料 的儲庫和/或儲存粘合劑的儲庫可設置於植入器械10內部。在植入器械10的不同實施方 式中，護套200和/或手柄210可包括額外的腔和/或開口，通過它們可以穿過導絲（guide wire)和/或可以傳送各種其他流體。
[0064] 圖2A至2E，3A至3D和4A至4D顯示出在各種操作狀態下所述的植入器械10大 體上接近其遠端的部分。
[0065] 如圖2A所示，護套200是管式的，並限定了護套空腔203。針30和膜引入管40圖 示為部分容納在護套空腔203內，並向遠端伸出，從而使得針30和膜引入管40的部分在此 操作狀態下向護套200遠端的末端伸出。在其他的操作狀態（未顯示）下，針30和膜引入 管40可完全設置於護套空腔203內部，從而使得針30的尖端和膜引入管40的遠端包含在 其中。
[0066] 進一步如圖2A所示，針30限定了針空腔。例如，針30的尖端被斜切成斜面以形 成易於刺入組織410的刃口。將針30在注射部位500插入組織410中，且組織410通常對 於針30的外表面是偏斜的。
[0067] 膜引入管40限定了一個空腔，且在其遠端包含處於塌陷狀態的包囊膜60。包囊膜 60塌陷為許多褶皺，並固定在膜引入管40的內表面大致在密封62的區域中。膜引入管40 可移動地容納在針30的空腔內，以使得膜引入管40的遠端和針30的尖端可相對於彼此放 置。在圖2A所示的操作狀態下，膜引入管40的遠端設置於針30的空腔內，並在針30的尖 端附近。當針30刺入注射部位500並推進入組織410中時，包囊膜60被帶入組織410內 部的位置中。
[0068] 在圖2B所示的植入器械10的操作狀態下，針30相對於膜引入管40的遠端向近 處退回，以使針30從組織410中退出。在將針30從組織410中退出時，膜引入管40的遠 端的位置大體上保持不變，從而將包囊膜60以塌陷狀態留在組織410中。
[0069] 在圖2C中所示的植入器械10的操作狀態下，將填料管64通過膜引入管40的空 腔推進，直到將其壓迫到緊靠並接合到密封62。
[0070] 在圖2D中所示的植入器械10的操作狀態下，將生物材料通過填料管64注入以將 包囊膜60膨脹為囊66。
[0071] 在圖2E中所示的植入器械10的操作狀態下，將填料管64從膜引入管40中退出。 [0072] 雖然囊66的密封通常是有利的，但當囊66中包含的生物材料變得足夠剛性或者 半剛性，且將該生物材料暴露於體液中的其他不良影響並不會帶來問題時，該密封也不是 必須的。如果囊66未密封，則該囊66可以使用任何合適的技術由膜引入管40分離，且膜引 入管40從組織410退出，以將囊66留在組織410內。用於從膜引入管40分離囊66的合適 技術包括，扭轉膜引入管40以擰斷囊66的頸部，或將密封62從膜引入管40的空腔去除，通 過膜引入管40的空腔推進柱塞，並緊靠密封62以將密封62和囊66的頸部推出膜引入管 40的遠端，並由組織410強行退出膜引入管40,從而在將囊66留在在組織410 (其相對囊 66偏斜）內的位置上的同時，將密封62和囊66的頸部從膜引入管40中拉出。由於可以使 用多種技術來將包囊膜60和密封62固定到膜引入管40的空腔中，包括壓裝（press-fit)、 粘合和焊接，因此優選固定技術和分離技術的選擇是配套的。
[0073] 如果囊66不需要密封，可以使用另外的技術，其中，將包囊膜60通過膜引入管40 的空腔直接填充。在此另外的技術中，不需要使用密封62和填料管64。
[0074] 如果想要密封囊66,可以使用如圖3A至3D中所示操作的超聲焊接技術。如圖 3A所示，將合適的細長超聲焊接裝置通過膜引入管40的空腔推進，直到該裝置的遠端焊接 頭70到達密封62,並相對於密封62稍微偏斜。密封62使用合適的材料製備，如柔韌的生 物相容性塑料，其受到超聲能量作用時軟化並流動，從而如圖3B所示當啟動超聲焊接裝置 時，密封62流動以形成塞72。如圖3C所示，焊接頭70由塞72中退出，使塞72留在囊66 的頸部位置。當如上所述通過塞72密封的囊66由膜引入管40分離時，且如圖3D所示，膜 引入管40由組織410中退出時，密封囊66留在組織410中的位置上。
[0075] 如果想要密封囊66,可以使用如圖4A至4D中所示操作的粘合劑密封技術。如圖 4A所示，將粘合劑塗布管80通過膜引入管40的空腔推進直到塗布管80的遠側尖端接合到 密封62。如圖4B所示，可流動的粘合劑82被注入到囊66的頸部中以填充囊66的頸部。 選擇粘合劑82以使其與密封62具有良好的粘合性，並與在囊66的頸部中暴露的生物材料 的表面具有良好的粘合性。如圖4C中所示，當塗布管80退出時，粘合劑82的塞84留在囊 66的頸部接近於密封62處。塞84完成了囊66的頸部的密封，以防止組織410與囊66中 的生物材料之間的接觸。當如前所述將通過密封62和塞84密封的囊66由膜引入管40分 離，且如圖3D所示將膜引入管40由組織410中退出時，密封囊66留在在組織410中的位 置上。
[0076] 如圖3A至3D和4A至4D所示的囊66通常是球形的。然而，如果需要，可以使用 其他的形狀。圖5顯示出具有卵圓形形狀的囊110的例子。囊110的外表面可以包括不透 射線的標記112,從而可以在體內定位囊110的位置。圖6顯示出具有圓柱形形狀的囊120 的例子。囊120的外表面可以包括不透射線的標記，從而有助於定位囊120的位置。圖7 顯示出具有截錐形形狀的囊130的例子。
[0077] 植入器械10的說明性操作方法如下。將護套200的遠端插入患者體內。針30和 膜引入管40包含在護套200的空腔內，從而植入器械10的遠端通常為無創傷性的。通過 不同的體內通道導入護套遠端204,直到大體上接近注射部位500。
[0078] 然後，伸出針30,使針30的尖端插入到組織410中至一定深度，該深度可以使得 將膜引入管40置於組織410內的適當位置處。如果未預先置於適當位置，則將帶有處於塌 陷狀態的包囊膜60的膜引入管40通過針30的空腔推進，直到置於針30的遠端位置，在組 織410中合適的深度。然後，將針30由組織410中退出，留下包囊膜60在適當置於在組織 410內適當植入位置處的膜引入管40的遠端。
[0079] 將生物材料流入包囊膜60內，以使包囊膜60在植入位置由塌陷狀態膨脹為膨脹 狀態。可選地，將包囊膜60的頸部密封以形成囊66。將膜引入管40與包囊膜60分離並由 組織410中退出，將囊66留在植入部位的位置上。
[0080] 根據實施方式，包囊膜60的頸部在植入位置處可能完全在組織內，或者可能伸出 以在植入位置處在組織外面可以進入。用於進入包囊膜60的頸部的相應裝置和方法可包 含在任一配置中。
[0081] 可以將各種控制裝置設置於手柄210的周圍和/或植入器械10的其他部分，以幫 助醫生將護套200的遠端導入注射部位500、配置和縮回針30、將膜引入管40置於在針30 的空腔中的適當位置、向包囊膜60中流入生物材料、密封囊66的頸部、將引入管40與囊66 分離以及從組織410中退出膜引入管40。在學習本公開時，適合的控制裝置對本領域普通 技術人員而言是已知的。
[0082] 根據實施方式，公開了一套部件。本領域技術人員可以設想一套或更多套部件，這 些成套部件用於實施至少一種本文所公開的方法。同樣地，也包括使用說明（"DFU")，並且 所述裝置可以為外科手術盤的或者其它用於外科手術的成套配件組的一部分。該成套部件 可以為外科手術盤的子部件。
[0083] 儘管已經按照目前考慮為最實用和優選的實施方式描述了所述方法和試劑，但是 應該理解，本發明不受限於所公開的實施方式，其意欲涵蓋在權利要求實質和範圍內的多 種改進方式和類似的配置方式，本發明的保護範圍應該符合最寬泛的解釋，從而包括所有 這樣的改進方式和類似的結構。本發明包括所附權利要求的任何和所有的實施方式。
[0084] 應該理解，在不偏離本發明的本質的情況下可以作出多種變化。這種變化毫無疑 問也包含在本說明中。它們仍然落入了本發明的保護範圍內。應該理解，本公開意欲得到 覆蓋本發明的眾多方面的專利，包括獨立地和作為一個整體系統，或者以方法和裝置模式 兩者。
[0085] 此外，也可以以多種方式實現本發明的各種元件和權利要求中的每一個。本公開 應該理解為包括每一種這樣的變化，其為任何裝置實施方式、方法或步驟實施方式的實施 方式的變化，或者甚至僅僅為任何這些元件的變化。
[0086] 特別地，應該理解，由於本公開涉及本發明的元件，各元件的用詞可以表達為等同 裝置術語或方法術語，即使僅功能或結果是相同的。
[0087] 這種等同的、更寬的，甚至更上位的術語應該理解成包含在各元件或行為的描述 中。在需要時可以用這樣的術語代替來解釋本發明有權獲得的隱含的寬覆蓋範圍。
[0088] 應該理解，所有的行為都可以表示為實施該行為的裝置或者表示為導致該行為的 元件。
[0089] 類似地，所公開的每個物理元件都應該理解成包括該物理要素推動的行為的公 開。
[0090] 在本專利申請中提及任何專利、出版物或其它參考文獻都以引用的方式併入本說 明書。此外，至於所使用的各個術語，應該理解成，除非其在本申請中的使用與字典中的解 釋不一致，否則普通字典的定義應該理解成併入了各術語中，並且例如包含在本領域的技 術人員承認的標準技術字典中的至少一本字典和Random House Webster's Unabridged Dictionary的最新版中的所有的定義、可替換術語和同義詞以引用的方式併入本說明書。
[0091] 最後，在與本申請一起提交的信息公開聲明（Information Disclosure Statement)或其它信息申明中所列的所有參考文件都附加在本說明書中，並且以引用的方 式併入本說明書；然而，至於上述的各參考文獻，以引用的方式併入的信息或申明的程度為 使得可能被認為與該/這些發明授權的內容不一致時，清楚地認為這種申明不是由本發明 的 申請人:作出的。
[0092] 在此方面，應該理解到基於實踐上的理由，以及為了避免加入可能數百條的權利 要求， 申請人:僅提出了具有最原始從屬關係的權利要求。
[0093] 應該理解存在在新實體法律（包括但不限於美國專利法35 USC 132或其它的類 似的法律）要求的程度上支持：允許加入在一個獨立權利要求或概念中存在的各種從屬關 系或其它元件中的任何一種作為任何其它獨立權利要求或概念的從屬關係或元件。
[0094] 由於 申請人:不可能簡單地預期所有的可能性，應該理解， 申請人:不以任何方式意 欲或實際放棄覆蓋範圍至如下程度：作出非實質性的替換、 申請人:實際上並沒有撰寫任何 權利要求以在文字上包含任一具體的實施方式，以及除非不可實施；應該合理地預期，本領 域的技術人員不會撰寫在文字上包括這些替代實施方式的權利要求。
[0095] 此外，根據常規的權利要求解釋，使用過渡性詞語"包括/包含"以用於保持本申 請中權利要求的開放模式。因此，除了上下文需要，應該理解到術語"包括/包含"及其變體 意欲暗示包括所申明的元件或步驟，或元件或步驟的組，但是不排斥任何其它元件或步驟， 或者元件或步驟的組。
[0096] 這樣的術語應該以其最寬泛的形式解釋以賦予 申請人:在法律許可範圍內的最寬 覆蓋範圍。
【權利要求】
1. 一種囊植入器械，包括： 針，其在其遠端具有尖端，且在其內部限定了一個空腔； 膜引入管，其可移動地設置於針的空腔中，所述膜引入管在其內部限定了一個空腔，並 具有遠端； 包囊膜，其限定了內腔和入口區域，該入口區域被配置為通過該入口區域接受流體至 內腔，所述包囊膜在入口區域附近可分離地連接到所述膜引入管的遠端，並且當將流體加 入到內腔中時能夠由塌陷狀態可控地膨脹至膨脹狀態；以及 填料管，其具有遠端，且在其內部限定了一個空腔； 其中，所述針和膜引入管中的至少一個能夠可控地移動以使它們之間發生相對運動， 從而通過所述針的遠端由所述針的空腔內釋放在所述針的空腔內時被限制在塌陷狀態的 包囊膜，由此使得該包囊膜基本上不受所述針的空腔的限制；以及 所述包囊膜的內腔通過入口區域與填料管的空腔成流體連通，以接收流體。
2. 權利要求1所述的囊植入器械，其進一步包括細長的護套，所述針被可移動地設置 在該護套的空腔內。
3. 權利要求1所述的囊植入器械，其中，所述膜引入管在其內部限定了一個空腔，且所 述包囊膜的內腔通過入口區域與膜引入管的空腔成流體連通，以接收流體。
4. 權利要求1所述的囊植入器械，其進一步包括一個填料管，其具有遠端，並在其內 部限定了一個空腔，其中：所述膜引入管在其內部限定了一個空腔，該填料管被可移動地設 置在該膜引入管的空腔中；以及所述包囊膜的內腔通過入口區域與填料管的空腔成流體連 通，以接收流體。
5. 權利要求1所述的囊植入器械，其進一步包括細長的密封裝置；其中，所述膜引入 管在其內部限定了一個空腔，所述細長的密封裝置被可移動地設置於所述膜引入管的空腔 中，並放置於包囊膜的入口附近，以密封所述包囊膜。
6. 權利要求5所述的囊植入器械，其中，所述細長的密封裝置進一步包括超聲波焊接 裝置、射頻焊接裝置和熱焊接裝置中的至少一種。
7. 權利要求5所述的囊植入器械，其中，所述細長的密封裝置進一步包括細長的粘合 劑塗布裝置，所述細長的粘合劑塗布裝置進一步包括塗布管，其設置於所述包囊膜的入口 附近，以將粘合劑傳送到所述包囊膜的入口。
8. 權利要求1所述的囊植入器械，其進一步包括一個夾具，該夾具被配置為用於在入 口附近密封所述包囊膜。
9. 權利要求1所述的囊植入器械，其進一步包括一個扭轉裝置，該扭轉裝置被配置為 用於在入口附近密封所述包囊膜。
10. -種用於在組織內植入囊的導管系統，其包括： 流體生物材料源； 細長的護套，其具有遠端和近端，且在其內部限定了一個空腔； 針，其被可移動地設置於所述護套的空腔內，所述針在其遠端具有尖端，且在其內部限 定了一個空腔； 膜引入管，其被可移動地設置於所述針的空腔中，所述膜引入管具有遠端； 包囊膜，其限定了內腔和入口區域，所述入口區域用於通過該入口區域接受流體至內 腔，所述包囊膜在入口區域附近可分離地連接到膜引入管的遠端，並且當將流體加入到內 腔中時能夠可控地從塌陷狀態膨脹至膨脹狀態； 控制手柄，其設置於所述護套的近端； 所述控制手柄具有第一控制裝置，該第一控制裝置被配置為將所述針的尖端推出護套 的遠端至組織內； 所述控制手柄進一步具有第二控制裝置，該第二控制裝置被配置為相對於所述膜引入 管縮回所述針，從而將包囊膜由在將所述包囊膜限制在塌陷狀態的所述針的空腔內釋放至 所述針的遠端外，在此所述包囊膜不受所述針的空腔的限制；以及 所述控制手柄進一步具有第三控制裝置，該第三控制裝置被配置為將生物材料由生物 材料源加入到所述包囊膜的內腔中，以使所述包囊膜由塌陷狀態膨脹至膨脹狀態。
11. 權利要求10所述的導管系統，其進一步包括：填料管，其具有遠端並在其內部限定 了一個空腔；其中，所述膜引入管在其內部限定了一個空腔，所述填料管被可移動地設置於 所述膜引入管的空腔內；且其中，所述填料管的空腔與生物材料源成流體連通，並通過入口 區域與包囊膜的內腔成流體連通，以向所述包囊膜的內腔提供生物材料。
12. 權利要求10所述的導管系統，其中，所述膜引入管在其內部限定了一個空腔，所述 膜引入管的空腔與生物材料源成流體連通，並通過入口區域與所述包囊膜的內腔成流體連 通，以向所述包囊膜的內腔提供生物材料。
13. 權利要求10所述的導管系統，其進一步包括細長的密封裝置；其中，所述膜引入 管在其內部限定了一個空腔，所述細長的密封裝置被可移動地設置於所述膜引入管的空腔 中，並設置於包囊膜的入口附近，以密封所述包囊膜。
14. 權利要求13所述的導管系統，其中，所述細長的密封裝置進一步包括超聲波焊接 裝置和粘合劑塗布裝置中的至少一種。
15. 權利要求10所述的導管系統，其進一步包括夾具和扭轉裝置中的至少一個，夾具 和扭轉裝置中的至少一個被配置為用於在入口附近密封所述包囊膜。
16. -種用於在組織內植入囊的系統，其包括： 針，其被配置為被推進至器官的組織中，以將針的遠端放置在組織內的預定深度處，所 述針在其內部限定了一個包含膜引入管和包囊膜的空腔，其中，所述針被配置為被從組織 中退出，以將包囊膜暴露在組織內的植入位置處； 生物材料，其被配置為通過入口被加入到包囊膜內腔中，以使包囊膜在植入位置可控 制地由塌陷狀態膨脹為膨脹狀態； 其中，當包囊膜處於膨脹狀態時，所述入口是能密封的；以及 其中，當包囊膜處於膨脹狀態時，所述密封的包囊膜能夠與所述膜引入管分離。
17. 權利要求16所述的系統，其中，在退出的初始，包囊膜被設置於所述針的空腔內接 近該針的遠端，並在該包囊膜的入口處可分離地與膜引入管的遠端相連，所述膜引入管被 可移動地設置於所述針的空腔內，且其中，在退出過程中，所述針相對於膜引入管縮回，從 而使組織接近在組織內的植入位置處的包囊膜。
18. 權利要求16所述的系統，其中，密封包囊膜的入口包括在包囊膜的入口提供焊接 裝置和向包囊膜的入口提供超聲波能量、射頻能量和熱能中的至少一種。
19. 權利要求16所述的系統，其中，密封包囊膜的入口包括在包囊膜的入口提供粘合 劑塗布裝置，並通過塗布管將粘合劑遞送至包囊膜的入口內。
20. 權利要求16所述的系統，其中，密封包囊膜的入口包括夾緊和扭轉入口中的一種。
21. 權利要求16所述的系統，其中，所述組織是心臟的心肌層且植入位置是在心室壁 內。
22. 權利要求21所述的系統，其中，所述包囊膜的植入降低了心室壁內的應力，以及， 隨著時間的推移，使得心臟恢復功能。
【文檔編號】A61M25/10GK104225763SQ201410472183
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2009年9月4日 優先權日:2008年9月5日
【發明者】芙蘭克·阿曼, 阿尼·N·薩班, 唐納德·香農 申請人:心臟聚合體有限公司, 亨利福特保健系統公司