[发明专利]用于增强管腔内药物输送和吸收的设备、系统及方法

说明书

发明人

Victor L.Schoenle(维克托·L·舍恩勒)，美国公民，居住在格林菲尔德，明尼苏达州；Matthew D.Cambronne(马修·D·康布罗纳)，美国公民，居住在北奥克斯，明尼苏达州；Brittany N.Pusey(布里坦妮·N·普赛)，美国公民，居住在明尼阿波里斯，明尼苏达州。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年6月25日提交的标题为“Devices,Systems and Methods for Improving Intraluminal Drug Delivery(用于改善管腔内药物输送的设备、系统及方法)”的美国临时申请No.62/184,434的权益；并且要求2015年7月10提交的标题为“Device,Systems and Methods for Enhancing Vasculature Drug Uptake With Microbubbles and Ultrasound(用于用微泡和超声波增强脉管药物吸收的设备、系统及方法)”的美国临时申请62/190,910的权益，其每个的全部内容通过引用并入此文。

技术领域

本公开大体上涉及与将药物或治疗药剂施加到生物管腔例如脉管管腔有关的方法、设备及系统。更具体地，本发明包括结合超声能量增强封装在微泡中的药物或治疗药剂的吸收，以及使用脉冲发生器以循环方式施加药物或治疗药剂。

背景技术

已经开发了数种旋切设备，以期移除狭窄物质。例如，美国专利No.6,494,890(Shturman)公开了一种具有驱动轴的旋切设备，所述驱动轴具有扩大的偏心部段，其中该扩大部段的至少一段覆盖有磨蚀性材料。当以高速旋转时，耐磨段能够从动脉移除狭窄组织。部分地由于在高速操作期间的轨道旋转运动，该设备能够将动脉打通到直径大于扩大偏心部分的静息直径。美国专利No.6,494,890的公开内容通过引用以其整体并入此文。

无论使用什么方法来打通闭塞管道(如血管)并恢复管道内的正常流体流动，仍然存在一个问题：再狭窄。一定百分比的经过治疗的管道和血管会在一段时间之后出现再闭塞(再狭窄)，发生在多达30-40％的病例中。当出现再狭窄时，可重复当初的手术或使用替代方法重新建立流体例如血液的流动。

以上每种治疗方法所具有的相关共性是每种方法都会对管道壁造成一定程度的创伤。出现再狭窄的原因很多，每种原因都涉及创伤。动脉壁上可能会形成小凝块。壁中的小撕裂会使血液暴露于极有可能形成血栓的蛋白质和异物。所形成的凝块可能逐渐生长，甚至可能含有由凝块内的血小板释放的生长激素。此外，其它细胞(如巨噬细胞)释放的生长激素可能会导致受影响区域中的平滑肌细胞和纤维母细胞以异常方式增殖。管道壁中可能存在因以上方法造成的损伤，其导致可能引起新组织生长的炎症。

众所周知，某些治疗物质可能对预防和/或抑制再狭窄具有积极作用。按治疗剂量对受影响区域施加这些物质存在一些困难。比如，需要治疗的区域非常小并且局部化。管道中的流体例如血液的流动是连续的，从而沿管壁形成流动边界，其必须中断，以便治疗物质可以在被认为具有疗效的剂量范围内到达所关注的局部区域。现有技术未能充分地提供一种机理来突破该流动边界以瞄准所关注区域；相反一般是选择通过静脉途径或管腔内注射的方式来将治疗物质放入管道的总体流中，剂量远高于有治疗的剂量，因为大部分治疗物质将仅仅向下游流动，要么被全身性地吸收，要么作为废物排出。比如，静脉药物通过静脉全身性地输送，或者例如通过管腔内注射区域性地输送，而没有瞄准目标区域。这种不必要的全身性暴露会在远离所关注区域的区域、组织和/或器官产生未知的和不必要的不良后果。显然，全身性输送和暴露不太适合治疗具有单一管腔内所关注区域的疾病或病症。

局部应用治疗剂量的治疗物质的潜在效用并不仅限于治疗管状动脉。除了管状动脉输送之外，其它动脉硬化部位，如肾动脉、髂动脉、股动脉、远端腿动脉和颈动脉，以及隐静脉移植物、合成移植物和用于血液透析的动静脉分流都是适合局部治疗物质输送方法和机理的生物管道。潜在效用也不仅仅限于血管；任何具有适合治疗的所关注区域的生物管道都可以从这种治疗方法和机理中受益。