本申請要求于2014年4月18日提交的美國臨時專利申請號61/981,699的優先權,其全部內容被援引納入本文。
技術領域
本發明涉及用于分流流體的系統和方法,例如在腦積水治療中分流腦脊液。
背景技術:
用于將體液從身體的一個區域輸送到另一個區域的分流系統是公知的。例如,分流系統常被用在腦積水治療中以從腦室引流多余的腦脊液(CSF)。典型的分流系統包括植入皮下的壓控單向閥。腦室導管從閥的一側延伸到腦室。引流導管從閥的另一側延伸到引流位點如腹腔。
在植入和長期使用后,分流系統傾向于在某些個別處堵塞。堵塞可能因異物集中在分流系統的狹管狀通道及這種通道的出入口內而發生。因此,通常需要對個體進行后續手術以除去堵塞物或更換整個系統。與這些后續手術相關的不便、成本和并發癥風險是相當大的且是不期望的。因此,需要改進的流體分流系統和方法。
技術實現要素:
本文提供了系統和方法,其大體涉及分流流體如在腦積水治療中分流腦脊液。提供了自清潔導管,其包括如此構造的分裂末端,該分裂末端使得在插入有導管的腔中的流體脈動流可能引起末端彼此碰撞而清除堵塞物。還提供具有內置流動指示器的導管。示例性流動指示器包括從導管內表面徑向朝內延伸的且包括可成像部分(如在磁共振成像(MRI)下可見的部分)的突起。可以使用MRI檢測由流體流過導管所引起的流動指示器移動,從而提供關于導管是否被部分或完全堵塞的可靠指示。本文還公開了用于沖洗分流系統的系統和方法以及用于打開通過分流系統的輔助流體通路的各種系統和方法。
在一些實施例中,沖洗器包括限定出可癟縮的沖洗圓頂的主體;在上游端口和下游端口之間延伸的被動流道,所述流道的至少一部分由橫跨沖洗圓頂外表面延伸的夾管限定;具有第一位置和第二位置的閥,在第一位置中所述沖洗圓頂不與所述上游端口或被動流道流體連通,在第二位置中所述沖洗圓頂與所述上游端口和被動流道流體連通;其中,對所述夾管施力有效地使所述夾管癟縮以阻塞所述被動流道并且癟縮所述圓頂以使所述閥移動到所述第二位置并使沖洗流體經過所述上游端口。
所述閥可包括閥芯,該閥芯被調節盤壓在閥座上,從而調節盤的旋轉有效地改變閥的打開閾值壓力。該調節盤可被螺紋安裝在設有閥芯的閥筒中。所述沖洗圓頂的至少一部分可以由其中裝有再填充閥的再填充板限定。該再填充閥可具有第一位置和第二位置,在第一位置中所述被動流道不與所述沖洗圓頂流體連通,在第二位置中所述被動流道與所述沖洗圓頂流體連通。癟縮所述沖洗圓頂可有效地將所述再填充閥保持在第一位置。該再填充板可以與主體機械互鎖。該再填充板可限定出外唇,該外唇容納在形成于主體中的凹部內,使所述唇至少四面被主體包圍。主體的縱軸線可基本垂直于上游端口的縱軸線和下游端口的縱軸線。在所述沖洗圓頂和閥之間延伸的沖洗通道可包括由倒鉤配件形成的連接件。所述沖洗器可包括與所述上游端口流體連通的腦室導管。所述導管可包括主流體入口,導管外部的流體可通過該主流體入口流入導管內腔,還包括副流體入口,其被膜覆蓋而使導管外部的流體不能流過副流體入口,且所述膜可被構造成當借助導管內腔中的流體向膜施加預定閾值力時破裂以打開副流體入口并允許流體流過其中。所述副流體入口可包括具有倒圓角的矩形槽。所述沖洗器可包括設置在該膜上方的加固套筒。該加固套筒可包括與導管的副流體入口對齊的窗口。所述加固套筒可安裝在形成在導管中的凹部中,使加固套筒的外表面與導管的外表面平齊。
在一些實施例中,沖洗器包括限定出可癟縮的沖洗圓頂的主體;在上游端口和下游端口之間延伸的被動流道;以及閥,閥包括被螺紋調節盤壓在閥座上的閥芯,所述閥具有關閉位置和打開位置,在關閉位置中所述沖洗圓頂未借助所述閥與所述上游端口流體連通,在打開位置中所述沖洗圓頂借助所述閥與所述上游端口流體連通;其中,將閥從關閉位置轉變至打開位置所需的閾值壓力可通過相對于主體旋轉螺紋調節盤來調節。
在一些實施例中,分流系統沖洗方法包括:在單個運動中,在單個鄰接接觸區域處向沖洗器施力以使沖洗器的沖洗圓頂癟縮,且關閉與分流系統的沖洗器下游部件的連接;其中癟縮該沖洗圓頂有效地釋放加壓咳噴流體經過分流系統上游部分。咳噴流體可清除與沖洗器流體連通的導管中的阻塞。咳噴流體可打開通過與沖洗器流體連通的導管的副流道。
在一些實施例中,提供用于分流積聚在患者顱骨內的流體的導管,其包括具有近端和遠端的細長管狀主體、從細長主體的遠端伸出并具有延伸穿過其中的一個或多個流體通道的第一和第二柔性末端、形成在第一和第二末端中的多個流體端口及被構造成將所述第一和第二末端保持在彼此相鄰位置的接合構件。
第一和第二柔性末端的尺寸可被設定和構造成能放置在腦室中。接合構件可以是或可以包括設置在第一和第二末端周圍的可剝離鞘。接合構件可以是或可以包括設置在第一和第二末端周圍的無縫可移除的插入鞘。接合構件可以是或可以包括設置在第一和第二末端之間的生物吸收性粘合劑。接合構件可以是或可以包括設置在第一和第二末端周圍的探針或套管。所述第一和第二末端可各自具有D形橫截面。當通過接合構件彼此接合時,第一末端和第二末端可共同形成圓形橫截面。第一和第二末端可各自具有圓形橫截面。多個流體端口可通過第一和第二末端的側壁以螺旋形式形成。第一和第二末端設于其中的流體脈動流可有效地引起第一和第二末端彼此撞擊,從而從第一和第二末端移出阻塞物。導管可包括多個護罩,每個護罩設置在多個流體端口中的相應一個流體端口上。所述多個護罩能以中空的四分之一球體的形式形成。
第一和第二末端中的至少一個可包括嵌入式微傳感器。嵌入式微傳感器可以是或可以包括可詢問傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、傾斜度傳感器、加速度計傳感器、谷氨酸鹽傳感器、pH傳感器、溫度傳感器、離子濃度傳感器、二氧化碳傳感器、氧傳感器和乳酸鹽傳感器中的至少一個。嵌入式微傳感器可以是或可以包括壓力傳感器,壓力傳感器將表示第一和第二末端周圍環境中的壓力的輸出提供給閥以控制經過該閥的流體流速。所述第一和第二末端中的至少一個可包含一定量藥物,可用藥物涂覆或可用藥物浸漬。藥物可以是或可以包括抗菌劑、抗炎劑、皮質類固醇和地塞米松中的至少一種。所述第一和第二末端可以由聚合物組合物形成。
在一些實施例中提供用于引流積聚在患者顱骨內的流體的分流器,其包括具有細長管狀主體的導管,該導管包括具有近端和遠端的細長管狀主體、從細長主體的遠端伸出并具有延伸穿過其中的一個或多個流體通道的第一和第二柔性末端、形成在第一和第二末端中的多個流體端口以及被構造成將所述第一和第二末端保持在彼此相鄰位置中的接合構件。所述分流器還可包括聯接到細長管狀主體的近端的顱骨錨固件,該顱骨錨固件包括注射端口,流體通過該注射端口可被供應到所述細長管狀主體或從細長管狀主體撤回。所述分流器還可包括從顱骨錨固件延伸出的引流導管及與所述導管和所述引流導管中的至少一個排成直線布置的壓控單向閥。
在一些實施例中提供體液分流方法,包括將具有從其遠端延伸出且彼此接合的第一和第二柔性末端的導管插入流體容納腔中,使流體可通過該導管流出所述腔,且所述方法包括分離第一和第二末端,使腔內流體脈動流引起第一和第二末端彼此撞擊,由此從第一和第二末端移出阻塞物。
分離所述第一和第二末端可包括以下中的至少一個:移除設置在第一和第二末端周圍的鞘,移除設置在第一和第二末端周圍的探針或套管,以及將設置在第一和第二末端之間的生物吸收性粘合劑暴露于流體。所述方法可包括響應于設置在第一和第二末端中的至少一個上的壓力傳感器的輸出來調節流過閥的流體流速。
在一些實施例中提供一種導管,包括具有近端和遠端及延伸穿過其中的流體腔的細長管狀主體以及從流體腔內表面徑向朝內延伸的多個流動指示突起,每個突起都具有可成像部分。所述突起的至少可成像部分可被構造成當流體流過所述流體腔時相對于所述流體腔移動且當流體沒有流過所述流體腔時相對于流體腔保持靜止。
該突起均可包括被固定到所述流體腔內表面的第一端和相對于流體腔內表面自由移動的第二端。可成像部分可設置在所述突起的第二自由端。該突起可通過使突起前進穿過刺透細長管狀主體側壁的開口且隨后密封該開口來形成。可成像部分可由不透射線材料形成。可成像部分可由金屬材料形成。可成像部分可由在磁共振成像(MRI)下可見的材料形成。該突起可以是柔性的。該突起可設置在細長管狀主體的整個長度上。該突起可被分組成在細長管狀主體內的多個分立位置處形成的一簇或多簇。
在一些實施例中提供一種確定流體是否流過植入導管的流體腔的方法。所述方法可包括捕獲導管的一個或多個圖像和從流體腔內表面徑向朝內延伸的多個流動指示突起的一個或多個圖像,其中每個突起具有可成像部分。所述方法還可包括當圖像指示出可成像部分相對于流體腔正移動時確定流體正流過流體腔且當圖像指示出可成像部分相對于流體腔是靜止時確定流體沒有流過流體腔。圖像可以是磁共振圖像、計算機斷層攝影圖像、正電子發射斷層攝影圖像和熒光透視圖像中的至少一種。
在一些實施例中提供一種導管,包括具有近端和遠端以及延伸穿過其至少一部分的多個獨立流體腔的細長主體以及形成在該細長主體的側壁中的多個流體開口,每個流體開口與所述多個流體腔中的一個流體連通。所述流體開口可這樣形成,使得與多個獨立流體腔中的不同流體腔流體連通的流體開口面向不同方向。所述導管可以包括形成在細長主體的遠端處的圓錐形末端,在所述圓錐形末端中形成多個流體開口,每個流體開口與多個流體腔中的一個或多個流體連通。
在一些實施例中提供一種沖洗器,包括具有上游端口和下游端口的主體以及從腦室通道和引流通道延伸到圓頂的沖洗通道,所述腦室通道從上游端口延伸到沖洗通道,且所述引流通道從下游端口延伸到沖洗通道。所述沖洗器還包括設置在所述沖洗通道中的閥,所述閥具有第一位置和第二位置,在第一位置中所述腦室通道和所述引流通道彼此流體連通且所述圓頂不經由所述沖洗通道與所述腦室通道或引流通道流體連通,而在第二位置中所述圓頂經由所述沖洗通道與所述腦室通道流體連通且所述引流通道不與所述圓頂或所述腦室通道流體連通。圓頂是可癟縮的以將閥移動到第二位置并使沖洗流體通過腦室通道。
在一些實施例中提供一種沖洗系統,包括具有可癟縮圓頂的沖洗部件、通過第一導管接合到所述沖洗部件且具有沖洗閥和設置在其中的瓣閥的閥部件以及通過第二導管接合到所述閥部件并通過第三導管接合到所述沖洗部件的Y形適配器。所述沖洗閥被構造成當沖洗閥兩側的壓差超過預定閾值時打開,所述瓣閥被構造成當所述沖洗閥打開以阻止流體從所述閥部件流動到所述Y形適配器時打開,且所述圓頂是可癟縮的以產生在所述沖洗閥兩側的壓差。
在一些實施例中提供一種沖洗器,包括具有上游端口和下游端口的主體、從上游端口延伸到沖洗閥室的腦室通道、從下游端口延伸到再填充閥室的引流通道、從沖洗閥室延伸到圓頂的沖洗通道、從再填充閥室延伸到圓頂的再填充通道、從沖洗閥室延伸到再填充閥室的旁通通道、設置在沖洗閥室內且被構造成當沖洗閥兩側的壓差超過預定閾值時允許沖洗通道和腦室通道之間流體連通的沖洗閥、設置在再填充閥室中并被構造成允許流體從旁通通道流入再填充通道但防止流體從再填充通道流入旁通通道的再填充閥及設置在旁通通道中且被構造成當旁通通道內的流體壓力超過預定閾值時防止流體流過旁通通道的旁通閥。該圓頂是可癟縮的以迫使流體流過沖洗閥和腦室通道,同時引起旁通閥關閉以防止流體被迫流過引流通道。該沖洗器可包括被構造成將所述圓頂偏壓至未癟縮構造的彈簧。
在一些實施例中提供一種導管,包括主流體入口和副流體入口,導管外部的流體可通過所述主流體入口流入導管內腔,所述副流體入口被膜覆蓋以使導管外部的流體不能流過副流體入口。所述膜可被構造成當借助導管內腔中的流體向膜施加預定閾值力時破裂以打開副流體入口并允許流體流過其中。所述副流體入口可以是或可以包括具有倒圓角的矩形槽。所述主流體入口可以包括延伸穿過其中的至少一個狹槽,使得該入口的外周被構造成當導管被沖洗時向外變形。
本發明還提供所要求保護的裝置、系統和方法。
附圖說明
通過以下結合附圖的詳細描述將更充分地理解本發明,其中:
圖1是植入患者中的分流系統的示意圖;
圖2是腦室導管和顱骨錨固件的透視圖;
圖3是圖2的腦室導管的剖視透視圖;
圖4是具有柔性末端的腦室導管的透視圖,該柔性末端具有圓形橫截面;
圖5是具有防堵塞護罩的腦室導管的透視圖;
圖6是具有以虛線示出的接合件的腦室導管的透視圖;
圖7是具有圓錐形末端的腦室導管的透視圖;
圖8是具有設置在其中的流動指示突起的腦室導管的側視剖視圖;
圖9是具有設置在其中的流動指示突起的腦室導管的透視剖視圖;
圖10是具有多個獨立流體腔的腦室導管的透視圖;
圖11是具有圓錐形末端的腦室導管的透視圖;
圖12是具有球和彈簧閥的沖洗器的剖視圖;
圖13A是具有一系列閥和流體通路的沖洗系統的透視圖;
圖13B是圖13A的沖洗系統的沖洗部件的剖視圖;
圖13C是圖13A的沖洗系統的閥部件的剖視圖;
圖14A是小型沖洗器的透視圖;
圖14B是圖14A的沖洗器的剖視平面圖;
圖14C是圖14A的沖洗器的剖視輪廓圖;
圖14D是模塊化沖洗器的透視圖;
圖14E是圖14D的沖洗器的平面圖,其中部分以虛線示出;
圖14F是圖14D的沖洗器的輪廓圖,其中部分以虛線示出;
圖14G是圖14D的沖洗器的分解透視圖,其中部分以虛線示出;
圖15A是隔膜閥盤的平面圖;
圖15B是處于打開位置的隔膜閥的剖視圖;
圖15C是處于關閉位置的隔膜閥的剖視圖;
圖15D是處于關閉位置的另一個示例性閥的剖視圖;
圖15E是圖15D的閥處于打開位置的剖視圖;
圖16是具有柄桿的沖洗器的剖視圖;
圖17是具有燈泡狀物和楔形瓣閥的沖洗器的剖視圖;
圖18是具有活塞和彈簧閥的沖洗器的剖視圖;
圖19A是具有活塞和彈簧閥的沖洗器的剖視圖,其中示出閥處于第一位置;
圖19B是圖19A的沖洗器的剖視圖,其中示出閥處于第二位置;
圖20A是具有杠桿和聯動閥的沖洗器的剖視圖,其中示出閥處于第一位置;
圖20B是圖20A的沖洗器的剖視圖,其中示出閥處于第二位置;
圖21A是具有閥瓣和凹進閥的沖洗器的剖視圖,其中示出閥處于第一位置;
圖21B是圖21A的沖洗器的剖視圖,其中示出閥處于第二位置;
圖22是具有可手動封閉的引流通道的沖洗器的剖視圖;
圖23是具有可癟縮柄桿的沖洗器的剖視圖;
圖24是具有球和彈簧閥的沖洗器的剖視圖;
圖25A是具有活塞和彈簧閥的沖洗器的剖視圖,其中示出閥處于第一位置;
圖25B是圖25A的沖洗器的剖視圖,其中示出閥處于第二位置;
圖26A是具有設置在沖洗圓頂內的盤簧的沖洗器的剖視圖;
圖26B是具有設置在沖洗圓頂內的板簧的沖洗器的剖視圖;
圖27是具有柄桿閥的沖洗器的剖視圖,桿閥具有主流動通道和逆沖洗流動通道;
圖28A是導管的透視圖,其主流體入口在位于端口上方的膜破裂后隨副流體入口的插入而被阻塞;
圖28B是圖28A的導管的副流體入口在位于端口上方的非張緊膜破裂后的平面圖;
圖28C是圖28A的導管的副流體入口在位于端口上方的張緊膜破裂后的平面圖;
圖29是具有帶圓柱形塞子的副末端的導管的平面圖;
圖30是具有可伸展的燈泡形遠端的導管的剖視圖;
圖31是球-凹窩旁通開關的剖視圖;
圖32是膜旁通開關的剖視圖;
圖33是按鈕旁通開關的透視圖;
圖34是具有由膜密封的副頂端的分裂末端導管的剖視圖
圖35A是具有可拉伸遠側末端的導管的剖視圖,該可拉伸遠側末端如圖所示處于非拉伸位置;
圖35B是具有可拉伸遠側末端的導管的剖視圖,該可拉伸遠側末端如圖所示處于拉伸位置;
圖36A是具有縱向隔開肋的導管的平面圖;
圖36B是圖36A的導管的剖視圖;
圖37是具有由可移除探針封閉的副腔的雙腔導管的透視圖;
圖38是具有可縱向平移的內鞘的導管的剖視圖;
圖39A是沖洗操作之前的具有圓錐形閥瓣入口的導管的剖視圖;
圖39B是圖39A的導管在沖洗操作之后的剖視圖;
圖40A是分裂末端導管在沖洗操作之前的剖視圖;
圖40B是圖40A的導管在沖洗操作之后的剖視圖;
圖41是具有一個或多個降解鞘的導管的剖視圖;
圖42是具有卷起的副末端的分裂末端導管的剖視圖;
圖43A是具有折疊遠端的導管在沖洗操作之前的剖視圖;
圖43B是圖43A的導管的在沖洗操作之后的剖視圖;
圖44A是具有波紋管部分的導管在沖洗操作之前的剖視圖;
圖44B是圖44A的導管在沖洗操作之后的剖視圖;
圖45是具有形成在其遠側側壁中的一個或多個盲孔的導管的剖視圖;
圖46是具有臂指機構的導管的剖視圖;
圖47A是具有狹槽形副孔的導管的透視圖;
圖47B是內聯的導管部件的透視圖;
圖48A是具有十字縫進口的導管的平面圖;
圖48B是未受壓狀態下的十字縫進口的平面圖;
圖48C是受壓狀態下的十字縫進口的平面圖;
圖48D是受壓狀態下的十字縫進口的截面輪廓圖;
圖49A是沖洗器的透視圖;
圖49B是圖49A的沖洗器的分解透視圖;
圖49C是圖49A的沖洗器的縱向剖視圖;
圖49D是圖49A的沖洗器的橫向剖視圖;
圖49E是圖49A的沖洗器的閥筒的透視圖;
圖49F是圖49A的沖洗器的俯視圖;
圖49G是圖49A的沖洗器的仰視圖,其中底板被移除;
圖50A是沖洗器從上方看的透視圖,其中夾管被移除;
圖50B是圖50A的沖洗器從上方看的另一個透視圖;
圖50C是圖50A的沖洗器主體從下方看的透視圖;
圖50D是圖50A的沖洗器主體從下方看的另一個透視圖;
圖50E是圖50A的沖洗器的縱向剖視圖;
圖50F是圖50A的沖洗器從下方看的透視圖;
圖50G是圖50A的沖洗器從下方看的透視圖,其中底板被移除;
圖50H是圖50A的沖洗器從下方看的透視圖,其中沖洗通道蓋被移除;
圖50I是圖50A的沖洗器從下方看的透視圖,其中閥座被移除;
圖51是沖洗器的縱向剖視圖;
圖52是另一個沖洗器的縱向剖視圖;
圖53是另一個沖洗器的縱向剖視圖;
圖54是另一個沖洗器的縱向剖視圖;
圖55是另一個沖洗器的縱向剖視圖。
圖56A是再填充和引流內腔相對于沖洗圓頂的一個示例性布置的示意圖;
圖56B是再填充和引流內腔相對于沖洗圓頂的另一個示例性布置的示意圖;
圖56C是再填充和引流內腔相對于沖洗圓頂的另一個示例性布置的示意圖;
圖56D是再填充和引流內腔相對于沖洗圓頂的另一個示例性布置的示意圖;
圖56E是再填充和引流內腔相對于沖洗圓頂的另一個示例性布置的示意圖;
圖56F是各種夾管擠出型材的一系列剖視圖;
圖56G是多部件夾管的剖視圖;
圖56H是另一個多件式夾管的剖視圖;
圖57是另一個沖洗器的縱向剖視圖;
圖58A是導管的剖視圖;
圖58B是圖58A的導管的分解圖;
圖59A是具有不透射線的帶的導管的透視圖,該帶設置在副流動膜上;
圖59B是具有不透射線的線的導管的透視圖,該線設置在副流動膜上;
圖60A是植入導管的透視圖,其中堵塞物阻塞導管的主入口;
圖60B是圖60A的導管的透視圖,其中堵塞物通過沖洗操作被清除;
圖60C是圖60A的導管的透視圖,其中導管的副入口已經通過沖洗操作被打開;和
圖61是植入有分流系統的患者的透視圖。
具體實施方式
本文提供了系統和方法,其大體涉及分流流體如在腦積水治療中分流腦脊液。提供了自清潔導管,其包括如此構造的分裂末端,在插有導管的腔中的流體脈動流可以引起末端彼此撞擊以清除阻塞物。還提供具有內置流動指示器的導管。示例性流動指示器包括從導管內表面起徑向朝內延伸且包括可成像部分(如在磁共振成像(MRI)下可見的部分)的突起。可以使用MRI來檢測由流體流過導管引起的流動指示器的移動,從而提供關于導管是否被部分或完全阻塞的可靠指示。本文還公開了用于沖洗分流系統的系統和方法及用于打開通過分流系統的副流體通路的各種系統和方法。
現在將描述某些示例性實施方式以提供對本文所公開的方法、系統和裝置的結構、功能、制造和使用的原理的總體理解。這些實施方式的一個或多個例子如圖所示。本領域技術人員將理解,本文具體所描述及附圖所示的方法、系統和裝置是非限制性實施例,且本發明的范圍僅由權利要求書限定。結合一個示例性實施方式示出或描述的特征可以與其它實施例的特征組合。這樣的修改和變型打算被涵蓋在本發明范圍內。
分流系統
圖1示出分流系統100的一個示例性實施方式。所述系統通常包括腦室導管102、錨固件104和具有直通閥108的引流導管106。在一些實施例中,分流系統100可用于通過植入腦室導管102來治療腦積水,使導管遠端設置在患者112的腦室110內。錨固件104可被安裝到患者的顱骨、皮膚表面下方,并且可以植入引流導管106,使得引流導管近端設置在引流位點如腹腔內。閥108可被構造成調節從腦室110到引流位點的流體流動。例如當腦室中的流體壓力超過閥108的打開壓力時,該閥可被打開以允許將過量流體從腦室110引流出去。當流體壓力下降到可接受水平時,閥108可被關閉,從而防止進一步引流流體。
應當理解,圖1所示的系統100的布置和特征僅僅是示例性的并且一些其它變型是可能的。例如,閥108可設置在錨固件104的遠側而不是如圖所示的近側。在其它實施例中,閥108可以與錨固件104成一體,或者錨固件可被完全省掉。
分流系統100可以包括各種導管中的任何一種,包括單腔導管、多腔導管和分裂末端導管。如圖2所示,所示的分裂頂端腦室導管102包括具有近端114P和遠端114D的細長管狀主體114。導管102還包括從主體114的遠端114D伸出的第一和第二柔性末端116。雖然示出兩個末端116,但應當理解導管102可包括任何數量的末端(例如,三個、四個、五個、六個等)。第一和第二末端116中的每一個可具有延伸穿過其中的一個或多個不連續的或獨立的流體通道。流體通道可以在導管102的整個長度上保持彼此分離,或者一個或多個流體通道例如可在第一和第二末端116和細長主體114之間的接合處合并。
多個流體端口118可形成在第一和第二末端116中的每一個中。端口118可以各種構型中的任一種布置。例如流體端口118可通過第一和第二末端116的側壁以螺旋形式布置。或者或另外,流體端口118中的一些或全部可以線性圖案、圓形圖案和/或作為第一和第二末端116的敞開的最終遠端布置。在一個實施例中,第一和第二末端均可包括1至12個流體端口。流體端口的直徑可以在約0.1mm和約2.5mm之間。流體端口的橫截面面積可以在約1mm2和約3mm2之間。在一些實施例中,流體端口的直徑可以朝著導管遠端逐漸地增大以均衡或平衡通過端口的流量。以這種方式設定的端口尺寸可以防止高流量局部區域或低流量局部區域以減小發生堵塞的可能性,否則該局部區域可能出現在等尺寸端口處。
一個或多個末端116可包括嵌入式傳感器120。傳感器120可包括溫度傳感器、流量傳感器、pH傳感器、壓力傳感器、氧傳感器、張力傳感器、可詢問傳感器、傾斜度傳感器、加速度計傳感器、谷氨酸鹽傳感器、離子濃度傳感器、二氧化碳傳感器、乳酸鹽傳感器、神經遞質傳感器或各種其它傳感器類型中的任何一種,并且可以向控制電路提供反饋,該控制電路又可基于一個或多個感測參數調節經過系統100的流體的引流。傳感器線(未示出)可以從傳感器120延伸到可植入控制單元,和/或傳感器可以將傳感器輸出無線傳送到體外控制單元。嵌入式微傳感器120可以是壓力傳感器,其將指示第一和第二末端116周圍環境壓力的輸出提供給閥108以控制經過閥的流體流速。
腦室導管102(如第一和第二末端116)的或系統100的任何其它部件的至少一部分可容納一定量藥物或可用一定量藥物浸漬。或者或另外,所述部分的表面可涂有藥物。示例性藥物包括抗炎組合物、抗細菌組合物、藥物滲透性增加組合物、緩釋包衣等。在一些實施例中,系統100的一個或多個部分可以用皮質類固醇例如地塞米松涂覆或浸漬,其可以防止植入部位周圍的腫脹和由該腫脹導致的對流體引流功能的破壞。
如圖3所示,第一和第二末端116可各自具有D形橫截面。換句話說,第一和第二末端116可各自具有基本平面的側壁122和基本呈半圓柱形的側壁124。第一末端的D形取向可以與第二末端的D形取向相反,使得當第一和第二末端116彼此接合時或當它們彼此縱向鄰接時它們共同形成圓形橫截面。第一和第二末端116也可具有其它橫截面形狀。例如如圖4所示,第一和第二末端116可各自具有圓形橫截面。
腦室導管102、特別是第一和第二柔性末端116的尺寸可被設定和構造成能放置在腦室中。例如在一些實施例中,腦室導管102的主體114可具有在約2cm和約15cm之間的長度以及在約1mm和約5mm之間的外徑。在一些實施例中,第一和第二末端116可具有在約3cm和約15cm之間的長度和/或在約1mm2和約7mm2之間的橫截面積。
腦室導管102中的一個或多個流體端口118可以包括護罩或蓋126以減少端口變阻塞的趨勢。例如如圖5所示,導管102可以包括護罩126,其至少部分地在形成于各末端116的流體端口118上方延伸。在一些實施例中,護罩126可呈中空球體部段形式,例如如圖所示的中空四分之一球體形式。護罩126可以具有各種其它形狀,包括圓柱體部段、立方體部段等。護罩126可以各種取向中的任一種放置。例如護罩126可以隨機取向、以交替取向、以重復的順序取向等放置。在手術中,護罩126可以防止脈絡叢向內長入流體端口118和/或防止可能阻塞流體端口的其它組織、碎屑或材料的積聚。
如圖6所示,腦室導管102可包括接合構件128,所述接合構件被構造成使第一和第二末端116彼此相鄰如彼此縱向鄰接地固定就位。接合構件128可以圍繞第一和第二末端116設置,如圖所示,且由此構造成使末端彼此靠近地固定就位。示例性的接合構件128可包括設置在第一和第二末端116周圍并可從導管102的近端移除的無縫可移除的插入鞘、可剝離鞘、探針或套管。接合構件也可呈設置在第一和第二末端116之間的粘合劑形式。例如在D形末端116情況下,第一和第二末端的平面側壁122可相互粘附。當粘合劑暴露于患者體內的條件(例如某些溫度、pH、化學成分等)時粘合劑或至少其粘合強度可被降解。在一個實施例中,粘合劑是生物相容的和可生物吸收的并且被構造成當暴露于患者腦室中的腦脊液時快速降解。示例性粘合劑包括例如聚丙交酯、聚乙交酯、聚內酯、聚原酸酯、聚酸酐、蛋白質、淀粉、糖和共聚物和/或其組合。
導管102的最遠側末端可具有各種形狀和構型。例如第一和第二末端116的遠端可打開或關閉,或者可以利用形成在其中的一個或多個開口被首先關閉。作為進一步的例子,第一和第二末端116的遠端可共同形成球體的一部分(例如如圖2所示)、可以被直切割而形成鈍端(例如如圖6所示)、可以被斜切或者可以形成圓錐體的一部分(例如如圖7所示)。
腦室導管102可包括用于指示流體是否或者以什么程度流過導管的各種特征。這樣的特征可有利地允許精確檢測或確認導管102內的堵塞或流動減弱狀況,而不需要移除導管。例如如圖8所示,導管102可包括設置在其中的多個流動指示突起130。該突起可由各種柔性材料中的任何一種形成以允許它們折曲或彎曲。該突起可從導管102流體腔的內表面132徑向朝內延伸,使每個突起130的第一端134固定到內表面132并使每個突起的第二端136在該突起折曲或彎曲時相對于該內表面自由地移動。
突起130可以是可成像的或可包括一個或多個可成像部分。例如突起130可包括設置在突起的第二自由端136的可成像部分138。可成像部分138在比如磁共振成像(MRI)、計算機斷層攝影(CT)成像、正電子發射斷層攝影(PET)成像和熒光成像的一種或多種成像技術下可以是可見的。可成像部分138因此可由不透射線材料、金屬材料、在磁共振成像下可見的材料或在上面列出的成像技術下可見的各種其它材料中的任何材料形成。如圖9所示,在一些實施例中,每個突起130的整體可以是可成像的。
突起130可通過使突起穿過導管側壁且使突起前進穿過刺穿開口而接合至導管102。然后可以使用各種密封劑中的任一種來密封開口,包括硅膠或其它粘合劑。應當理解,這只是將突起130固定到導管102的許多方式中的一種,因此可以替代地或附加地使用各種其它技術。
突起130可設置在導管102的整個長度上(例如在細長管狀主體114和/或導管遠側末端116中),或者可被分組成在導管內的多個分立位置處形成的一簇或多簇。可以基于其中設有突起的流體腔的尺寸來選擇突起130的密度(例如設置在導管內部的某表面面積中的突起的數目)。
在使用中,突起130的至少可成像部分138可被構造成當流體流過流體腔時相對于流體腔移動,而當流體沒有流過流體腔時相對于流體腔保持靜止。因此,突起130可用作當流體流過導管102時來回搖擺的縮帆或線狀結構。可以使用上面列出的成像技術來觀察突起130的這種運動,以評估流體是否和以多大程度流過分流系統100。
圖10示出腦室導管202的另一實施例。除了下面指出的以外,導管202的結構和操作與上述導管102相同,因此為了簡潔起見,在此省略其詳細描述。代替多個柔性末端,多腔導管202包括具有延伸穿過其中的多個獨立流體腔240的單個末端216。流體腔240可以在導管202的整個長度上保持獨立,或者可以在與導管遠端間隔一定距離的位置處合并成一個或多個公共流體腔。雖然示出三個流體腔240,但應當理解實際上可以包括任何數量的流體腔。例如導管202可以包括在2至5個之間的流體腔240。每個獨立的流體內腔240可以包括形成在其側壁中的一個或多個流體開口218,待分流流體可以通過所述流體開口流入流體腔。流體腔240的遠端可以如圖所示是打開的,或者可以完全關閉或部分關閉。在一些實施例中,導管202的遠端可以形成球體或圓錐體242的一部分,例如如圖11所示,其可具有形成在其中的一個或多個流體開口218。設置多個獨立流體腔240可在一個或多個流體腔堵塞的情況下有利地提供冗余。此外,如果阻塞源是定向的即該源主要在一個方向上到達導管,則更可能的是如果一個腔變得阻塞則其它腔將繼續工作,因為通向那些腔的開口將面向與被阻塞的腔不同的方向。此外,提供多個流體腔240允許與單腔導管的流速相當的流速,同時允許每個流體腔240的橫截面面積與單腔導管相比較小。多個腔240的較小尺寸可以防止異物或脈絡叢向內長入所述腔,從而減小阻塞可能性。
導管102、106、202和接合構件128可以由各種材料中的任一種形成,所述材料包括聚合物組合物、聚對二甲苯組合物、硅橡膠組合物、聚氨酯組合物、PTFE組合物、硅氧烷組合物等。
再次參見圖1和圖2,系統100可包括錨固件104,腦室導管102可接合到該錨固件104。錨固件104可被固定到患者的顱骨、在皮膚下方,以固定腦室導管102的近端且接近系統100。例如錨固件104可包括與腦室導管102流體連通且被隔膜144覆蓋的儲液器。針可被用于刺穿皮膚和隔膜144并將流體供應到儲液器且從儲液器排出流體。經由腦室導管102在儲液器和患者腦室110之間的流體連通可用于將一種或多種藥物、治療劑等注射到腦室。在導管102包括多個獨立腔的實施例中,一個或多個腔可專用于將藥物遞送到腦室110,而一個或多個其它腔可專用于從腦室引流流體。
在所示實施例中,錨固件104基本呈盤形且包括被構造成基本符合患者顱骨輪廓的凹形遠側表面146。錨固件104的近側表面148可包括定位環150,其圍繞錨固件的圓周延伸并將隔膜144固定就位。腦室導管102可被接合到遠側表面146的中心點。引流導管106從錨固件104橫向延伸至下游閥108且最終延伸至引流位點。錨固件104因此可在一個或多個植入點102、106之間提供剛性連接并有助于在離開腦室110的流道中的90度轉彎。
從錨固件104延伸出的引流導管106可被接合至閥108,該閥被構造成選擇性地打開以從腦室110釋放流體。通常,閥108可包括入口、出口和位于其間的偏壓閥瓣。當壓力超過閥瓣偏壓強度時,閥瓣可打開以允許入口和出口之間流體連通。閥108也可以是可調節的,例如通過外加磁場。具有可調壓力設定值的分流閥是本領域公知的并且例如在1975年6月3日發布的題為“具有可變壓力閥的靜脈分流器”的美國專利US3,886,948中被公開,其全部內容被援引納入本文。
閥108可相對于引流導管106直通布置,例如使引流導管106的第一部分流體連通到閥108的入口,且引流導管106的第二部分流體連通到閥108的出口。因此,引流導管106可被概念化為兩個單獨導管,一個在錨固件104和閥108之間延伸,另一個在閥和引流位點之間延伸。引流導管106可如此延伸,其近端設置在患者身體中的引流位點(如腹腔)內。引流導管106可以是具有延伸穿過其中的單個流體腔的傳統圓柱形導管。或者,引流導管106可包括沿其長度的至少一部分延伸的多個分立的流體腔。引流導管106的近端可以具有分裂末端設計和/或可以另外以與上述腦室導管102、202的遠端相同的方式構造。
在使用中,分流系統100可用于將流體從一個位置輸送到另一個位置。當用在患者體內時,分流系統100可用于治療各種疾病、病癥或小病中的任何一種。例如系統100可用于通過使導管遠端設置在患者112的腦室110內地植入腦室導管102治療腦積水和/或分流積聚在患者顱骨內的流體。錨固件104可被安裝到患者顱骨、在皮膚表面下方,且引流導管106可被植入,使得引流導管的近端設置在引流位點例如腹腔內。
一旦腦室導管102的遠端設置在腦室110內,則接合構件128可被移除(或者在使用粘合劑情況下允許降解),以將第一和第二末端116彼此分離且允許所述末端分離。如上所述,接合構件128可以是或可以包括可接近的用于從導管102近端移除的可剝離鞘、探針或套管。換句話說,一旦導管102遠端放置在期望的位置中,則接合構件128可以由外科醫生或其它使用者向近側拉動以移除該接合構件。
一旦分離,腦室110內的流體的脈動流就可有效地使第一和第二末端116彼此撞擊。由于這種撞擊而施加到末端116的力可從第一和第二末端或流體端口118或其通道移除堵塞物,從而防止、減少或減輕堵塞。應當理解,流體的相對連續脈動流可以在整個治療期間持續不斷,以提供自動的自清潔和抗堵塞功能。
如在典型的分流系統中,當腦室110中的流體壓力超過閥108的打開壓力時,所述閥可被打開以允許過量流體從腦室排出。當流體壓力下降到可接受水平時,閥108可被關閉以防止進一步引流流體。在一些實施例中,可用設置在第一和第二末端116的其中一個之中或之上的傳感器120(如壓力傳感器)的輸出來控制閥108的操作。例如可響應于壓力傳感器120的輸出來調節閥108的打開壓力、流體流速或其它性能。
在包括流動指示特征130的實施例中,可以確定流體是否或以什么程度流動經過流體腔。例如可以采集導管102和設置在其中的多個流動指示突起130的一個或多個圖像(例如MRI、CT、PET等)。觀察者然后可以觀看圖像并確定突起130是否移動以及移動了什么程度。例如當圖像指示突起130的可成像部分138相對于流體腔移動時,可以確定流體正流過流體腔。同樣,當圖像指示可成像部分138相對于流體腔靜止時,可以確定流體沒有流過流體腔,并且在分流系統中可能存在堵塞或阻塞。
沖洗器
在一些實施例中,分流系統100可包括用于清除來自分流系統的阻礙物或用于打開經分流系統的副流道的沖洗器。所述沖洗器可設置在腦室導管102和錨固件104之間、錨固件104和閥108之間、或者閥108和引流導管106之間。該沖洗器還可與腦室導管102、錨固件104、閥108和引流導管106中之一一體形成。圖12至圖27和圖49A至圖57示出可與分流系統(如與上述分流系統100一起)一起使用的各種沖洗器實施例。
圖12示出具有球和彈簧閥1202的沖洗器1200的實施例。沖洗器包括主體1204,其具有被構造成聯接到腦室導管或放置成與腦室導管流體連通的上游端口1206,以及被構造成聯接到引流導管或放置成與引流導管流體連通的下游端口1208。沖洗器1200還包括圓頂1210,其可例如通過經由患者皮膚在圓頂上施加向下的手指壓力而致動,以使圓頂癟縮或壓縮并從中排出流體。流體通道的網絡形成在沖洗器主體中,并包括腦室通道1212、引流通道1214、沖洗通道1216和再填充通道1218。腦室通道1212從上游端口1206延伸到沖洗通道1216。引流通道1214從下游端口1208延伸到沖洗通道1216。沖洗通道1216從腦室和引流通道1212、1214延伸到圓頂1210。再填充通道1218從腦室通道1212延伸到圓頂1210。然而應當理解,在其它實施例中,再填充通道1218可從引流通道1214延伸到圓頂1210。單向閥或止回閥1220設置在再填充通道1218中。閥1220被構造成防止流體通過再填充通道從圓頂1210流到腦室通道1212,但允許流體通過再填充通道從腦室通道流到圓頂。
球和彈簧閥1202設置在沖洗通道1216中以控制經過沖洗器1200的流體流動。閥1202具有至少第一位置,在其中閥1222的球部分將圓頂1210和腦室及引流通道1212、1214之間的沖洗圓頂1216密封,使該圓頂不與通過沖洗通道的腦室及引流通道流體連通。球1222可由橡膠、硅樹脂、聚氨酯或可在球和沖洗通道1216之間提供密封的其它材料形成。球1222的尺寸還可被設定成以過盈配合配置在沖洗通道1216內,以增強密封并控制移動球所需的力的大小。在第一位置,腦室和引流通道1212、1214彼此流體連通,使得流體可從上游端口1206自由流動到下游端口1208。
閥1202還至少具有第二位置,在第二位置中,閥1222的球部分將引流通道1214密封,并且在第二位置中,圓頂1210布置成經沖洗通道1216與腦室通道1212流體連通。特別是,閥1222的球部分可以落坐在形成在引流通道1214和沖洗通道1216的接合處的球形閥座1224中。當球1222落坐在閥座1224中時,引流通道1214和沖洗通道1216之間的流體連通及引流通道1214和腦室通道1212之間的流體連通被切斷。此外,當球移入閥座1224時,在球1222和沖洗通道1216側壁之間形成間隙空間,開啟沖洗通道并將圓頂1210置于與腦室通道1212流體連通。閥的彈簧部分1226朝向第一位置偏壓球1222。
在使用中,沖洗器1200通常有兩種操作模式。在正常操作模式下,由于彈簧1226的偏壓,球1222設置在第一位置,且允許流體從上游端口1206自由流動到下游端口1208。當沖洗器1200作為分流系統一部分被植入患者體內時,流體從腦室自由流動并通過沖洗器到達設置在沖洗器下游的閥或引流導管。在正常操作模式下,圓頂1210保持填充有之前經再填充通道1218被供給圓頂的流體。
在沖洗操作模式中,對圓頂1210施力以使圓頂癟縮并使流體從中移入沖洗通道1216。這會引起球1222上方的壓力增加,直到作用于球頂部的流體的力超過因偏壓彈簧1226以及球和沖洗器通道1216之間的過盈配合而施加于球底部的彈簧力,此時所述球從第一位置移到第二位置。在一些實施例中,使球1222從第一位置移到第二位置所需的壓力為約40磅/平方英寸(psig)。當球移動到第二位置時,加壓流體被突然釋放,導致“咳噴”流體或噴涌流體向上游反沖過腦室通道1212,這可有效清除腦室導管的或分流系統的其它上游部件的堵塞,或者打開副流道,如下文進一步所述。在釋放咳噴流體之后,彈簧1226將球1222偏壓回到第一位置,并且施加到圓頂1210的力被移除。接著,恢復沿下游方向通過沖洗器1200的流體流動,其中流體流動的一部分轉向通過再填充通道1218,以使圓頂1210再填充有流體,并使圓頂回到非癟縮構型。可以選擇再填充通道1218的尺寸以控制圓頂1210被再填充的速度。例如再填充通道1218的橫截面積可制造得較小以阻止流體流入圓頂1210。在圓頂1210具有彈性特性的實施例中,這可有利防止圓頂快速彈回到非癟縮形態并產生回流動作,在回流動作中通過沖洗操作被清除的碎屑或堵塞物被吸回分流系統中。
因此,沖洗器1200僅促成沖洗分流系統腦室側的高壓咳噴流體的產生和施用。球和彈簧閥1202防止咳噴流體經過分流系統引流側。但沖洗器1200在其它實施例中可被構造成代替地或附加地沖洗系統引流側。
圖13A至圖13C示出雙腔沖洗系統1300的實施例。系統1300包括沖洗部件1302、閥部件1304和Y形適配器1306。系統1300還包括從閥部件延伸到沖洗部件的第一導管1308、從閥部件延伸到Y形適配器的第二導管1310以及從沖洗部件延伸到Y形適配器的第三導管1312。雖然示出并描述了通過導管互連的三個單獨部件,但人們將會認識到,其中任何兩個或更多的部件可被集成在單個標準部件中,此時通常在所述部件之間延伸的導管也作為內置流道被集成到該標準部件中。
如圖13B所示,沖洗部件1302包括具有閥部件端口1316和再填充端口1318的主體1314,閥部件端口1316被構造成經由第一導管1308接合到閥部件1304,再填充端口1318被構造成經由第三導管1312接合到Y形適配器1306。沖洗部件1302還包括圓頂1320,圓頂例如可通過經由患者皮膚對圓頂施加向下指壓被作動以從圓頂排出流體。流體通道網絡形成在沖洗部件1302的主體1314中且包括閥部件通道1322、再填充通道1324和沖洗通道1326。閥部件通道1322從閥部件端口1316延伸到設有傘形單向閥1330的腔1328。再填充通道1324從腔1328延伸到再填充端口1318。沖洗通道1326從圓頂1320延伸到閥組件通道1322。單向閥1330防止流體經過腔1328從閥部件通道1322流到再填充通道1324,但允許流體從再填充通道經過所述腔流到閥部件通道。
如圖13C所示,閥部件1304包括主體1332,該主體具有被構造成經第一導管1308接合到沖洗部件1302的沖洗部件端口1334、被構造成接合到腦室導管或與腦室導管流體連通的上游端口1336及被構造成經第二導管1310接合到Y形適配器1306的下游端口1338。沖洗部件端口1334被接合到由壓力圓頂限定出的上腔室1340。上腔室1340通過傘形閥1344和瓣閥1346與下腔室1342分開以控制流體流過沖洗系統1300。瓣閥1346可具有各種構型。在一些實施例中,瓣閥1346包括一體的活動鉸鏈,瓣閥圍繞該活動鉸鏈樞轉以啟閉。在其它實施例中,瓣閥1346通過樞銷被聯接到閥部件主體1332,瓣閥圍繞該樞銷樞轉以打開和關閉。
閥部件1304具有第一形態,在第一形態中,傘形閥1344和瓣閥1346都關閉且閥部件的上游端口1336與下游端口1338流體連通。在第一形態中,流體可從上游端口1336自由流動到下游端口1338并經過Y形適配器1306(例如到引流導管)。
閥部件1304還具有第二形態,在第二形態中,傘形閥1344打開以將上腔室1340置于與下腔室1342流體連通,且瓣閥1346樞轉打開以阻塞下腔室1342與下游端口1338之間的流體連通。
在使用中,沖洗系統1300通常有兩種操作模式。在正常操作模式下,閥部件1304處于第一形態且允許流體從上游端口1336自由流動到下游端口1338并流過Y形適配器1306。當沖洗系統1300作為分流系統一部分被植入患者體內時,流體從腦室自由流動經過沖洗系統至設于沖洗系統下游的閥或引流導管。在正常操作模式下,圓頂1320保持填充有先前經再填充通道1324被供應至圓頂的流體。
在沖洗操作模式下,對圓頂1320施力以使圓頂癟縮并將流體從中排移至沖洗通道1326和閥部件通道1322中。單向閥1330防止流體從圓頂移位到再填充通道1324。閥部件1304的上腔室1340中的壓力增大,直到作用于傘形閥1344頂部的流體的力超過閥的崩開閾值,此時閥部件1304轉變到第二形態。在一些實施例中,打開傘形閥1344所需的壓力為約40psig,意味著閥上方的壓力須超過閥下方的壓力至少40psig以使閥打開。當傘形閥1344打開時,壓力被施加至瓣閥1346頂部,使其樞轉打開且圍繞鉸鏈軸線(由箭頭A1指示)逆時針旋轉,直到瓣閥1346的圓頂部分接觸下游端口1338的入口并阻斷下腔室1342與下游端口之間的流體連通。加壓流體也被突然釋放入下腔室1342,導致咳噴流體或噴涌流體向上游反沖過上游端口1336,這可有效清除腦室導管的或分流系統的其它上游部件的堵塞。在釋放流體咳噴量之后,(例如由偏壓彈簧、彈性材料或液壓動作產生的)偏壓引起瓣閥1346和傘形閥1344關閉。結果,恢復在閥部件的上游端口1336和下游端口1338之間的流體連通。接著,恢復經過沖洗系統1300的在下游方向上的流體流動,其中經過Y形適配器1306的一部分流體流動通過第三導管1312轉向并進入沖洗部件1302的再填充通道1324,以通過單向閥1330對圓頂1320再填充。
在一些實施例中,第三導管1312的橫截面積可大于從Y形適配器1306的下游端口延伸出的導管的橫截面積,從而流體優先流過第三導管以在流體流出Y形適配器至分流系統下游部件之前再填充圓頂1320。例如下游導管可具有約0.050英寸的內徑,第三導管1312可具有約0.100英寸至約0.150英寸的內徑。
可以選擇沖洗通道1326或下游通道(例如第三導管1312、再填充端口1318或再填充通道1324)的尺寸以控制圓頂1320被再填充的速度。例如沖洗通道1326的橫截面積可以做得小,以阻止流體流入圓頂1320。在圓頂1320具有彈性特性的實施例中,這可有利防止圓頂快速彈回到非癟縮形態并防止產生回流動作,在該回流動作中通過沖洗操作被清除的碎屑或堵塞物被吸回分流系統中。
因此,沖洗系統1300僅促進沖洗分流系統的腦室側的高壓咳噴流體的產生和施用。瓣閥1346防止咳噴流體經過分流系統引流側。
圖14A至圖14C示出沖洗器1400的另一實施例。沖洗器1400包括主體1404,該主體具有被構造成接合至腦室導管或被置于與腦室導管流體連通的上游端口1406及被構造成接合至或置于與引流導管流體連通的下游端口1408。沖洗器還包括圓頂1410,其例如可通過經由患者皮膚在圓頂上施加向下指壓被致動,以從圓頂排出流體。沖洗器主體1404還包括圓柱形側壁1402,其圍繞圓頂基部的圓周延伸并具有近似等于圓頂1410最大高度的高度。側壁1402可保護圓頂1410免于意外致動(例如在具有植入在其頭皮下方的沖洗器1400的患者躺下時將沖洗器壓在表面上)。流體通道網絡形成在沖洗器主體1404中且包括腦室通道1412、排出通道1414、沖洗通道1416、再填充通道1418和旁通通道1420。
腦室通道1412從上游端口1406延伸到沖洗閥室1422,在沖洗閥室中設有沖洗閥1424,沖洗閥被構造成選擇性將沖洗通道1416置于與腦室通道流體連通中。引流通道1414從下游端口1408延伸到再填充閥室1426,在再填充閥室中設有再填充閥1428,再填充閥被構造成選擇性將引流通道置于與再填充通道1418流體連通中。旁通通道1420從再填充閥室1426延伸到沖洗閥室1422且包括被構造成控制經旁通通道的流體連通的直通旁通閥1430。再填充通道1418和沖洗通道1416與圓頂1410的內部流體連通。
所示的再填充閥1428是傘形止回閥,但可替代地或附加地使用其它單向閥。再填充閥1428被構造成允許流體從引流通道1414流入再填充通道1418,但防止流體從該再填充通道流入該引流通道。
所示的沖洗閥1424是傘形止回閥,但可替代地或附加地使用其它單向閥。沖洗閥1424被構造成允許流體從沖洗通道1416流入腦室通道1412,但防止流體從腦室通道流入沖洗通道。沖洗閥1424被構造成僅在超過閥預定壓差閾值時打開。例如沖洗閥1424可如此構造,該閥僅在沖洗通道1416內壓比腦室通道1412內壓大至少40psig時才打開。
所示的旁通閥1430是球窩閥,但可替代地或附加地使用其它類型的閥。旁通閥1430被構造成自動控制經過旁通通道1420的流體連通。當在旁通通道1420中存在沿箭頭A2方向的低壓流體流動時(例如當發生正常腦室引流時),球1432遠離窩1434且流體圍繞該球從腦室通道1412自由流到引流通道1414。當在旁通通道1420中存在沿箭頭A2方向的高壓流體流動時(如當腦室通道1412內的壓力在沖洗咳噴量經沖洗閥1424發出而達到峰值時),球1432移動至與窩1434接合以密封旁通通道1420并防止流體從腦室通道流到引流通道1414。旁通閥1430因此具有第一位置和第二位置,在第一位置中腦室通道1412與引流通道1414流體連通,在第二位置中腦室通道不與引流通道流體連通。旁通閥1430被構造成響應于沖洗閥1424所發出的沖洗咳噴量從第一位置自動移動到第二位置。
沖洗器1400可包括一個或多個隔片1401,其可用于用諸如鹽水的流體填充圓頂1410和/或沖洗器的各流體通道,或者用于注射藥物或治療劑以遞給患者。在使用中,隔片1401可被針刺穿且流體可通過隔片注射到沖洗器1400中,例如以從沖洗器內部清除任何氣泡。每個隔片1401可由自密封材料如硅樹脂形成,從而隔片在針被抽出后自身再密封。沖洗器1400可在植入患者體內之前或之后被填裝。在一些實施例中,圓頂1410本身可用作自密封隔片,其可被針刺穿以填裝沖洗器1400。每個隔片1401可近乎齊平地安裝在鉆孔中,該鉆孔被構造成接納插塞1403以在隔片上方提供密封。插塞1403可被構造成在沖洗器1400經由隔片1401填裝之后接合至沖洗器主體(如通過卡扣配合、過盈配合、螺紋配合等)。可以設置隔片以提供進入沖洗器1400的任何通道或腔室的流道。
在使用中,沖洗器1400通常有兩種操作模式。在正常操作模式中,旁通閥1430打開且允許流體從上游端口1406自由流到下游端口1408。當沖洗器1400作為分流系統一部分被植入患者體內時,流體從腦室自由流動并通過沖洗器到達設在沖洗器下游的閥或引流導管。在正常操作模式中,圓頂1410保持填充有先前經再填充通道1418被供應至圓頂的流體。
在沖洗操作模式中,對圓頂1410施力以使圓頂癟縮并將流體從中排移到沖洗通道1416。這引起沖洗閥1424兩側的壓差增大,直至達到閥崩開壓力,此時閥打開且加壓流體被突然釋放。突然釋放導致“咳噴”流體或“噴涌”流體向上游反沖過腦室通道1412,這可有效清除腦室導管的或分流系統的其它上游部件的堵塞,或打開副流道,如下文進一步描述。咳噴流體引起旁通閥1430關閉以防止咳噴量流至下游端口1408。當圓頂1410被操作時,再填充閥1428也保持關閉以防止流體通過再填充通道1418逸出。在釋放流體咳噴量之后,通過旁通通道1420的低壓引流流動重新開始,并且球1432自然地從窩1434浮動離開。球1432也可通過彈簧或其它偏壓機構主動地推壓遠離窩1434。一旦壓力下降沖洗閥1424就關閉,且再填充閥1428打開以允許圓頂1410通過再填充通道1418被再填充。
在一些實施例中,再填充閥1428的孔口橫截面面積可大于引流通道1414,從而流體優先流過再填充閥,以在通過引流通道流到分流系統100的下游部件之前再填充圓頂1410。圓頂1410可具有肋或彈性材料性質,從而圓頂是能自動復原的。當圓頂1410返回到其未癟縮形態時,其可提供吸力以將流體吸入圓頂,允許圓頂被優先再填充。
可選擇再填充通道1418的尺寸以控制圓頂1410被再填充的速度。例如,可以使再填充通道1418的橫截面面積較小以阻止流體流入圓頂1410。在圓頂1410具有彈性特性的實施例中,這可以有利地防止圓頂快速彈回到非癟縮形態并產生回流動作,在回流動作中由沖洗操作清除的碎屑或堵塞物被吸回分流系統。
因此,沖洗器1400僅促成沖洗分流系統腦室側的高壓咳噴流體的產生和施用。旁通閥1430防止咳噴流體經過分流系統引流側。
所示的沖洗器1400以緊湊形狀因數封裝,其適于植入患者頭皮下面。在實施例中,沖洗器1400可以是約1.0英寸長、約0.25英寸寬和約0.25英寸高。
圖14D至圖14G示出具有多個模塊化部件的沖洗器1400',所述模塊化部件例如可使用螺栓或螺釘相互聯接。有利地,沖洗器1400'的模塊化性質允許容易地定制裝置,例如通過將不同的閥模塊與不同的圓頂模塊和/或不同的通道模塊組合。閥模塊可選自具有不同閥尺寸、形狀、打開壓力等的閥模塊組。圓頂模塊可選自具有不同體積、材料特性等的圓頂模塊組。通道模塊可以選自具有不同直徑、相對長度等的通道模塊組。
在所示實施例中,沖洗器1400'包括上游端口模塊1405'、沖洗閥模塊1407'、通道模塊1409'、圓頂模塊1411'、再填充閥模塊1413'和下游端口模塊1415'。本領域普通技術人員將理解,除了所指出的,沖洗器1400'的結構和功能基本與沖洗器1400相同。上游端口模塊1405'包括上游端口1406'。沖洗閥模塊1407'包括沖洗閥1424'和旁通閥1430'。通道模塊1409'包括沖洗通道1416'、再填充通道1418'和旁路通道1420'的一部分。圓頂模塊1411'包括圓頂1410'。再填充閥模塊1413'包括再填充閥1428'。下游端口模塊1415'包括下游端口1408'。第一和第二聯接螺釘或螺栓1417'縱向延伸通過沖洗器的各個模塊,將模塊彼此連接。圓頂模塊1411'通過多個螺釘或螺栓1419'聯接到通道模塊1409'。
上述的閥1202、1346和1430可以在任何沖洗器1200、1300、1400、1400'中互換使用。另外,可以使用其它閥類型,例如圖15A至圖15C所示的隔膜閥1500。例如隔膜閥1500可用來代替沖洗器1400的旁通閥1430和/或代替沖洗系統1300的瓣閥1346。隔膜閥1500包括平坦彈性體盤1502,其具有一個或多個穿過其形成的開口1504。所述盤1502定位在第一流體腔1506中,第一流體腔鄰近于被隔膜閥1500啟閉的第二腔1510的端口1508,例如在盤1502和端口1508的嘴1502之間具有小的分隔距離D。在操作中,當在流體腔1506中存在沿箭頭A3方向的低壓流動時,盤1502保持處于如圖15B所示的平面構型,且流體流過盤的開口1504,使第一腔1506與第二腔1510流體連通。當盤1502兩側的壓差增大時(例如當在第一腔1506中發出沖洗咳噴量時),盤變形為圖15C所示的凸形形態,且盤的中心部分1512壓靠端口1508而密封該端口。盤1502中的開口1504形成在盤的外周、在中心部分1512的外部,從而當盤變形成凸形形態時,第一腔1506和第二腔1510之間的流體連通被切斷。當壓差減小時,盤1502的彈性特性使其恢復其平面形態,恢復第一腔1506和第二腔1510之間的流體連通。
可以與沖洗器1200、1300、1400、1400'一起使用的其它閥包括圖15D至圖15E所示類型的Belleville型閥1500',其可從美國俄亥俄州克利夫蘭市的MINIVALVE公司獲得。具體說,閥1500'可被定位成使沖洗器的圓頂與閥入口1502'流體連通。當執行沖洗操作時,在圓頂中產生的壓力將閥芯1508'提離其閥座,從而在閥入口1502'和閥出口1504'之間形成流道,如圖15E中的箭頭所示。在打開位置,沖洗流體可從圓頂流過閥1500'且從腦室導管流出。閥室的側面1506'可打開以形成閥出口1504'的一部分,或可被關閉而使閥出口1504'僅在閥室頂部。
在一些實施例中,本文所公開的沖洗器可被構造成在約20psig至約40psig或更高的壓力下產生沖洗咳噴流體。在一些實施例中,沖洗體積可在約0mL和約1mL或更高之間。應當理解,以上所公開的沖洗器1200、1300、1400、1400'只是示例性的,根據本文教導,各種沖洗器中的任何一種都可與分流系統連用。在下文中公開了各種示例性沖洗器實施方式。除了下面所指出的或如本領域普通技術人員在給定的上下文中將容易理解的,各實施例的結構和操作與上述實施例的結構和操作相似或相同。因此,為簡潔起見,在此省略對這樣的結構和操作的詳細描述。
圖16示出沖洗器1600的另一實施例。沖洗器的圓頂1602包括柄桿1604,其從圓頂的內部頂板延伸出并且當圓頂被致動時夾住或堵塞旁通通道1606,切斷流過其中的流體且不需要在旁通通道中設置專用旁通閥。沖洗器1600包括傘形閥1608,其被構造成當閥兩側壓差超過閾值量時裂開以沿上游方向釋放流體沖洗。用于沖洗器圓頂的再填充通道1610可直接設置在柄桿1604下方,從而當圓頂1602被壓下時它也被阻塞。
圖17示出沖洗器1700的另一實施例。沖洗器1700包括具有柄桿1704和燈泡形部分1706的瓣閥1702。瓣閥1702被構造成當沖洗器圓頂1710被壓下以執行沖洗操作時圍繞鉸鏈軸線1708(例如柄桿1704所聯接的樞銷或形成在柄桿中的活動鉸鏈)沿箭頭A4的方向樞轉。瓣閥1702樞轉,直到燈泡形部分1706接觸沖洗器本體1714的斜面或楔形部分1712,以密封分流系統的引流側1716,直到沖洗操作完成。瓣閥1702可朝向打開構型被偏壓,其中引流端口1716與腦室端口1718流體連通。提供小的再填充孔1720以在流過沖洗器的流動恢復時再填充圓頂1710,且所述再填充孔的尺寸可被設定成限制圓頂返回其未癟縮形態的速度。
圖18示出沖洗器1800的另一實施例。沖洗器1800包括活塞和彈簧閥1802,其被構造成當沖洗圓頂1804被壓下時沿箭頭A5方向移動。活塞1806移動,直到其碰到止擋件1808,止擋件1808將活塞保持在堵塞腦室端口1812和引流端口1814之間的通道1810的位置上。因此,通過活塞和彈簧閥1802釋放的沖洗流體僅流到腦室端口而不流到引流端口。小的再填充腔1816形成為穿過活塞1806的中心,從而當沖洗操作完成且活塞在彈簧1818偏壓下返回其初始位置時流體可流過再填充腔以再填充圓頂1804。
圖19A至圖19B示出沖洗器1900的另一實施例。沖洗器1900包括設置在沖洗腔1904內的活塞和彈簧閥1902,沖洗腔1904在腦室腔1906、引流腔1908和圓頂1910之間延伸。活塞1912被偏壓到第一位置,如圖19A所示,在第一位置中,活塞未設置在腦室腔1906和引流腔1908之間且流體從腦室腔自由流到引流腔。活塞1912還具有第二位置,如圖19B所示,當圓頂1910被致動時活塞移動到該第二位置。在第二位置,活塞1912被設置在腦室腔1906和引流腔1908之間,從而切斷腦室腔和引流腔之間的流體連通,從而沖洗咳噴量僅流向腦室腔。活塞1912可包括如上文關于圖18的沖洗器1800所描述的再填充腔。
圖20A至圖20B示出沖洗器2000的另一實施例。沖洗器2000包括由機械杠桿/連桿系統2004致動的瓣閥2002,以在執行沖洗操作時阻塞系統引流側。杠桿2004具有設置在沖洗圓頂2008下方的第一臂2006,當沖洗圓頂被壓下而接觸第一臂時,第一臂順時針樞轉。第一臂2006的這種樞轉運動引起連桿的中心鏈2010縱向平移,這又導致閥瓣2012樞轉運動。如圖20A所示,在正常操作期間,閥瓣2012密封沖洗腔2014且流體從腦室端口2016自由流動到引流端口2018。如圖20B所示,當執行沖洗操作時,杠桿2004被致動以移動閥瓣2012,從而引流端口2018被密封并使在圓頂2008中產生的沖洗流體僅流過腦室端口2016。當沖洗完成時,杠桿2004自然地或在彈簧或其它偏壓機構的偏壓下返回其初始位置。小的再填充端口(未示出)可形成在閥瓣2012之中或周圍,以允許在沖洗操作完成后再填充圓頂2008和/或限制圓頂的再填充速度。
圖21A至圖21B示出沖洗器2100的另一實施例。沖洗器2100包括由一對彈性唇2104形成的沖洗閥2102。雖然示出兩個唇2104,但應當理解可以設置任何數量的唇。每個唇在一端被附接到沖洗腔2106的側壁。唇的另一端響應于施加在其上的流體壓力而自由移向或遠離圓頂2108。如圖21A所示,在正常操作期間,唇2104向內指向沖洗圓頂2108,且流體從腦室端口2110自由流動到引流端口2112。如圖21B所示,當執行沖洗操作時,唇2104在流體噴沖力作用下被向外推動遠離圓頂2108。唇2104被設計構造成當如圖21B所示地設置唇2104時引流端口2112被其中一個唇密封,同時腦室端口2110置于與圓頂2108流體連通,從而在圓頂中產生的沖洗流體僅流過腦室端口。凹部2114可形成在腦室端口2110中,以當唇如圖21B所示定位時允許流體圍繞上游唇流動。當沖洗完成時,唇2104自然地或在彈簧或其它偏壓機構的偏壓下返回其初始位置。小的再填充端口(未示出)可以形成在唇2104中,以允許在沖洗操作完成后再填充圓頂2008和/或限制圓頂的再填充速度。
圖22示出沖洗器2200的另一實施例。沖洗器2200包括柔順的引流腔2202,其可通過外力(例如經由患者皮膚施加到沖洗器的指壓)被壓縮以堵塞引流端口。在使用中,當執行沖洗操作時,引流腔2202被壓縮以堵塞引流端口,從而沖洗流體僅被引導經過腦室端口2204。換句話說,引流腔2202可被壓縮以切斷引流腔和腦室端口2204之間的流體連通以及引流腔和沖洗腔2206之間的流體連通。在一些實施例中,引流腔2202可包括內部突起或包括具有減小的橫截面面積2208的部段,以在外壓施加于其上時更可靠地堵塞引流腔。引流腔2202還可包括外部特征以促成通過皮膚定位引流腔。例如,可以設置按鈕、突起、圓頂或其它外部特征以向使用者提供觸覺反饋。
圖23示出沖洗器2300的另一實施例。沖洗器2300包括可癟縮的柄桿2302,其從圓頂2304的內部頂板延伸到沖洗器主體的基部2306。所示柄桿包括彼此接合的具有相對的鋸齒支承表面2308的上部和下部。表面2308如此構成,需要沿縱向施加到柄桿2302的預定閾值力,以使齒充分偏轉以便柄桿癟縮并允許圓頂2304被壓縮。因此,當施加預定閾值力時,圓頂2304只能被壓下,這可防止圓頂無意識地沖洗或壓縮。柄桿2302還可被構造成例如以點擊或按扣的形式發出或提供觸覺反饋,以向使用者提供確認有足夠的力被施加以啟動沖洗操作。
圖24示出沖洗器2400的另一實施例。沖洗器2400包括具有第一和第二O形環2404的球和彈簧閥2402,第一和第二O形環2404用作球和彈簧閥的閥座。球2406被彈簧2408偏壓到第一位置,如圖24A所示,此時球抵靠上O形環就位以切斷圓頂2410與腦室和引流端口2412、2414之間的流體連通。在該位置,流體從腦室端口2412自由流動到引流端口2414。當執行沖洗操作時,球2406移動到第二位置,在第二位置,球抵靠下O形環就位以切斷引流端口2414和圓頂2410之間的流體連通以及引流端口和腦室端口2412之間的流體連通。因此,沖洗咳噴量僅流動到腦室端口2412。球2406的尺寸和彈簧2408的強度可被選擇為控制球和彈簧閥的打開壓力,例如以確保閥僅在圓頂2410中產生高壓咳噴量時打開。可在腦室端口2412和圓頂2410之間(如通過球)形成再填充腔(未示出),以允許在執行沖洗操作之后再填充圓頂。
圖25A和圖25B示出沖洗器2500的另一實施例。沖洗器2500包括具有第一和第二腿2504、2506的L形活塞閥2502。在正常操作期間,活塞2502被彈簧2508偏壓到圖25A所示的位置,從而通過活塞2502的第一腿2504形成的流體腔2510提供腦室端口2512和引流端口2514之間的流體連通,并且使活塞主體阻塞圓頂2516、腦室和引流端口之間的流體連通。當執行沖洗操作時,沖洗力克服偏壓彈簧2508的力向下推動活塞2502,使流體腔2510兩端被堵塞。另外,活塞2502的第二腿2506被定位成使其堵塞引流端口2514。活塞2502被移位,從而腦室端口2512不被堵塞,因此腦室端口被置于與沖洗圓頂2516流體連通,如圖25B所示,從而沖洗咳噴量僅流過腦室端口。
在本文公開的任何實施例中,圓頂可包括用于朝向癟縮構型或朝向未癟縮形態偏壓圓頂的一個或多個特征。例如盤簧2602(在圖26A中示出)或板簧2604(如圖26B所示)可設置在圓頂內并可從圓頂的內部頂板延伸到沖洗器主體的基部。在一些實施例中,彈簧可被偏壓以朝向癟縮形態推動圓頂,從而當向其供應再填充流體時,彈簧控制圓頂膨脹速度。在其它實施例中,彈簧可被偏壓以朝向未癟縮位置推動圓頂,從而彈簧有助于在執行沖洗操作后使圓頂返回初始位置。
圖27示出沖洗器2700的另一實施例。沖洗器2700包括柄桿2702,該柄桿從圓頂的內部頂板延伸出且包括舌2704,其中流體腔2706形成在舌2704中。在正常操作期間,圓頂2708處于未癟縮形態且舌2704如圖27所示定位,從而形成于其中的流體腔2706提供腦室端口2710和引流端口2712之間的流體連通。在該位置中,舌2704阻塞圓頂2708與腦室2710和引流端口2712之間的流體連通。當執行沖洗操作時,圓頂2708被壓下或塌陷并且舌2704向下移動,從而延伸穿過舌的流體腔2706移動至與腦室2710和引流端口2712不對準,且舌堵塞引流端口。切口或流動通道2714形成在舌2704中,從而當舌向下移動而阻塞引流端口2712時,腦室端口2710被置于與圓形2708流體連通且沖洗咳噴量僅流過腦室端口。當沖洗操作完成時,從腦室端口2710流到引流端口2712的流體的一部分通過再填充毛細管2716再填充圓頂2708,再填充毛細管2716的尺寸可被設定成限制圓頂返回其未癟縮形態的速度。
圖49A至圖49G示出沖洗器4900的實施例。沖洗器4900通常包括限定出沖洗圓頂4904的外殼或主體4902。主體4902的底面可以由主體密封的基板4906封閉。沖洗閥組件4908和再填充閥組件4910可設置在主體4902內,且夾管4912可在沖洗圓頂4904的頂部上方延伸。
沖洗閥組件4908包括閥筒4914、閥芯4916和調節盤4918。閥筒4914包括被構造成接合至腦室導管或被置于與腦室導管流體連通的上游端口4920、被構造成與沖洗圓頂4904流體連通的沖洗口4922及被構造成與由主體4902限定的被動流動腔4926流體連通的被動流動端口4924。端口4922、4924、4926中的每一個與由閥筒4914限定的內部腔室流體連通。上游端口4920和/或沖洗端口4922可由從閥筒4914徑向朝外延伸的凸形倒鉤配件限定。倒鉤配件可有利促成沖洗閥組件4908與主體4902(在沖洗端口4922情況下)或與腦室導管或其它分流系統部件(在上游端口4920情況下)聯接。被動流動端口4926可由形成在閥筒4914側壁中的開口限定。閥筒4914和倒鉤配件可形成為單件式整體部件,其可有利提供能承受高操作壓力和上游端口裝配件4920上的橫向應力的高強度單元。抗干擾性強的倒鉤配件可用于允許高壓操作而不泄漏,這允許沖洗壓力僅被輸送到沖洗閥,并且促進更精確和可重復的打開壓力閾值。在一些實施例中,所述倒鉤配件可被構造成承受高達120psi的壓力。
閥芯4916可以是傘形閥、貝勒維爾型閥等。閥芯4916以過盈配合方式被夾在腔室4928上壁和調節盤4918之間,從而閥芯被壓縮。閥芯4916限定出基本凹形的上表面,該上表面與腔室4928上壁形成流體密封,以在正常操作期間將上游端口4920和被動流動端口4924與沖洗端口4922密封分開。當足夠的壓力被施加至閥芯4916的上表面時,閥芯變形遠離腔室4928上壁,以允許沖洗端口4922和上游端口4920之間流體連通以及沖洗端口和被動端口4924之間流體連通。閥芯4916打開的閾值壓力可通過調節由調節盤4918施加于閥芯的壓力被無限調節。在所示實施例中,調節盤4918螺紋安裝在筒4914中,從而在第一方向上轉動所述盤以增大閥芯4916壓縮而增大閾值壓力且在相反的第二方向上轉動所述盤以減小閥芯壓縮而減小閾值壓力。應當理解,可以替代地或附加地使用調節閥芯4916壓縮的其它裝置。驅動接口4930可形成在調節盤4918底面中以便通過驅動工具使盤轉動。在所示實施例中,驅動接口4930包括相對的第一和第二圓柱形凹部,它們被構造成接納驅動工具的相應第一和第二銷。凹部的布置可允許盤4918的轉動容易可視化并以可重復的可控方式執行。調節盤4918在加工過程中是可調節的并可使用粘合劑(例如醫用級氰基丙烯酸酯等)被鎖定在期望位置。將盤4918鎖定在適當位置,例如通過使用粘合劑凍結螺紋,可以有利地允許閥的閾值壓力固定保持在期望水平。
當閥芯4916相對于腔室4928的上壁密封時,流體可從上游端口4920流動到腔室中,圍繞關閉的閥芯的外部,且進入被動流動端口4924。
沖洗閥組件4908可被定位在被限定在沖洗器4900的主體4902中的腔4932內,從而上游端口4920突出穿過主體側壁并且沖洗端口4922延伸進入連接所述腔與沖洗圓頂4904的通道4934。當沖洗閥組件4908設置在主體4902中時,被動流動端口4924與被限定在主體中的被動流動通道4926對準。
再填充閥組件4910包括再填充閥4936和再填充板4938。再填充板4938安裝在主體4902中、位于沖洗圓頂4904下方。被動流動通道4940延伸穿過再填充板4938,并且與在一端處的本體4902的被動流動通道4926以及在另一端處的夾管4912流體連通。再填充閥4936可操作以選擇性地將被動流動通道4940放置成與沖洗圓頂4904的內部流體連通,例如以在沖洗操作執行之后再填充沖洗圓頂。在所示實施例中,再填充閥4936是傘形閥,其包括閥柄桿和閥頭。柄桿安裝在形成于再填充板4938中的閥引導件內。多個開口4942圍繞閥引導件的圓周形成在板4938中。當再填充閥4936關閉時,閥頭覆蓋多個開口4942并且防止被動流動通道4940和沖洗圓頂4904之間的流體連通。當再填充閥4936打開時,閥頭被抬離開口4942,從而流體可在被動流動通道4940和沖洗圓頂4904之間流動。
如可在圖49C中最佳所示,再填充閥4936設置在沖洗圓頂4904下方且這樣取向,使閥的啟閉方向的軸線A1基本平行于沖洗圓頂致動方向的軸線A2。換句話說,當在沖洗操作期間致動力被施加到沖洗圓頂4904時,致動力的主要分量沿與閥關閉方向相同的方向作用。而且,再填充閥4936和沖洗圓頂4904的重疊性質允許沖洗圓頂內壓直接作用于再填充閥,有助于確保在沖洗圓頂被致動時再填充閥是關閉的。重疊布置還減小了沖洗器4900的總長度和輪廓。
再填充板4938可以是剛性的、半剛性的或柔性的。再填充板4938可與主體4902機械互鎖以提供能承受高操作壓力的牢固連接。如圖所示,再填充板4938可以是盤形的且可包括圍繞板圓周延伸的且徑向朝外且軸向向上突出的側壁以限定出唇4944,該唇被容納在形成于主體4902中的相應的環形凹部或底切4946內。主體4902可由柔性材料形成以允許主體在組裝期間在再填充板4938的唇4944上被拉伸。在一些實施例中,主體4902由硅樹脂模制并使用硅樹脂RTV或其它粘合劑被粘合到再填充板4938。基板4906同樣可使用硅樹脂RTV等被粘合到主體4902和/或再填充板4938。基板4906可由硅樹脂形成并可包括聚酯增強網。
夾管4912可被構造成提供在沖洗操作期間封閉分流系統引流側的無閥機構。夾管4912延伸出主體4902、跨過沖洗圓頂4904的頂部并進入聯接器,其中它被置于與下游端口4948的流體連通,下游端口4948被構造成接合到引流導管、分流閥或其它下游裝置或與它們流體連通(例如經由如圖所示的排出管4950)。夾管4912可如此定位,其在使用者操作沖洗圓頂4904時將自然被使用者壓縮。因此,沖洗器4900允許單次使用者運動施加在單個鄰接接觸區域,以同時密封系統引流側且致動沖洗圓頂。在一些實施例中,夾管4912可比沖洗圓頂4904更易變形,以在執行沖洗操作時增大夾管被封閉的可能性。例如夾管4912可由其硬度比用于形成沖洗圓頂4904的材料低的材料形成。在實施例中,夾管4912由硬度為30的硅樹脂形成,而沖洗圓頂4904由硬度為70的硅樹脂形成。
如圖49F和圖49G所示,沖洗器4900采用基本呈T形的構型,其中,沖洗器主體4902的縱軸線垂直于上游端口4920的縱軸線和引流管4950的縱軸線延伸。這可以有利地允許沖洗器4900與現有的分流系統連用,而不增大錨固件和分流閥之間的距離。因此,T形構型可以減少或消除對整個分流系統增加長度的需要,且允許沖洗器4900更靠近在植入分流系統時通常使用的鉆孔上方的切口定位。
沖洗器4900可以在被動流動模式、沖洗模式和再填充模式下操作。
在被動流動操作模式期間,沖洗閥4916和再填充閥4936都關閉。來自腦室導管的流體經上游端口4920流入閥筒4914。流體圍繞關閉的閥芯4916流動并進入閥筒4914的被動流動端口4924。從那里,流體流過主體4902的被動流動通道4926并流過再填充板4938的被動流動通道4940,經過關閉的再填充閥4936。接著,流體流過夾管4912而進入引流管4950,然后進入分流閥、引流導管或分流系統的其它下游部件。
使用者可通過對沖洗圓頂4904的頂部施壓(如通過經患者皮膚對圓頂施加向下指壓)癟縮或壓縮圓頂以開始沖洗操作。在沖洗操作模式期間,夾管4912在使用者施加的壓力下癟縮以切斷與引流管4950和分流系統下游部件的流體連通。當沖洗圓頂4904被壓下時,沖洗圓頂內壓增大,從而將再填充閥4936保持在關閉位置。沖洗圓頂4904內壓增大,直至達到沖洗閥4916的閾值壓力,此時沖洗閥打開,釋放流體咳噴量或噴涌量進入閥筒4914。癟縮的夾管4912防止噴涌流體流過被動流動通道4926、4940,因此噴涌流體反而流過上游端口4920。這種“咳噴”流體或噴涌流體的上行可有效清除腦室導管的或分流系統的其它上游部件的堵塞,或打開副流道,如下面進一步所述。一旦噴涌流體被釋放,則沖洗閥4916返回到關閉位置。
當沖洗操作完成且沖洗圓頂4904被放開時,夾管4912開通以重新建立至下游端口4948的流動,且沖洗圓頂逐漸返回其升高位置。在再填充操作模式期間,沖洗閥4916關閉。沖洗圓頂4904的膨脹導致沖洗圓頂內壓下降到低于被動流動通道4940內壓,這產生導致再填充閥4936打開的壓差。流過被動流動通道4940的流體于是可流過形成在再填充板4938中的開口4942,以再填充沖洗圓頂4904。可以使開口4942的橫截面積相對較小以限制沖洗圓頂4904被再填充的速度,進而限制沖洗圓頂膨脹速度。這可有利防止在沖洗操作期間從分流系統沖洗出的碎屑在沖洗圓頂4904膨脹時被吸回。一旦沖洗圓頂4904被再填充,沖洗器4900就返回到被動流動操作模式。
因此,沖洗器4900僅促成沖洗分流系統腦室側的高壓咳噴流體的產生和施用。夾管4912防止咳噴流體流過分流系統引流側。但在其它實施例中,沖洗器4900可被構造成代替地或另外地沖洗系統引流側。
圖50A至圖50I示出沖洗器5000的另一實施例。沖洗器5000包括沖洗圓頂5004,該沖洗圓頂具有形成在其外表面的凹部5052,夾管5012可設置在該凹部中。當沖洗圓頂5004被壓下時,夾管被壓縮以封閉系統引流側并引導咳噴流體流向系統上游側。
在正常操作期間,來自腦室導管的流體經上游端口5020流入沖洗器5000。流體圍繞關閉的沖洗閥5016流進主體5026的被動流動通道并進入設于凹部中的夾管5012。然后,流體流入分流閥、引流導管或分流系統的其它下游部件中。
使用者可通過向沖洗圓頂5004的頂部施壓(如通過經患者皮膚對圓頂施加向下指壓)以癟縮或壓縮圓頂而開始沖洗操作。在沖洗操作模式期間,夾管5012在使用者施加的壓力下癟縮以切斷與分流系統下游部件的流體連通。當沖洗圓頂5004被壓下時,沖洗圓頂內壓增大,直至達到沖洗閥5016的閾值壓力,此時沖洗閥變形遠離閥座5018,打開閥并釋放咳噴流體或噴涌流體經過上游端口5020。咳噴流體通過限定在主體5002中且在閥座5018和沖洗通道蓋5054之間的沖洗通道5022流出沖洗圓頂5004且通過沖洗閥5016到達上游端口5020。“咳噴”流體或噴涌流體的上行可有效從腦室導管的或分流系統的其它上游部件清除堵塞,或打開副流道,如下面進一步所述。一旦流體噴涌量被釋放,沖洗閥5016就返回關閉位置。
當沖洗操作完成且沖洗圓頂5004被放開時,夾管5012開通以重新建立至下游端口5048的流動且沖洗圓頂逐漸返回到其升高位置。在再填充操作模式期間,沖洗閥5016關閉。當沖洗圓頂5004膨脹時,沖洗圓頂經再填充端口(未示出)從被動流動通道5026被再填充流體。可以使用各種替代端口布置中的任何一種,如下所述。一旦沖洗圓頂被再填充,沖洗器5000返回到被動流動操作模式。
圖51示出沖洗器5100的另一實施例。沖洗器5100包括被構造成接合至腦室導管或置于與腦室導管流體連通的上游端口5120及被構造成接合至或置于與引流導管或分流系統的其它下游部件流體連通的下游端口5148。沖洗器5100包括沖洗圓頂5104和沖洗閥5116。類似于沖洗器5000,沖洗器5100不包括專用的再填充閥。雙腔管5112在沖洗圓頂5104上方從下游端口5148延伸到設有沖洗閥5116的腔室5128。管5112的引流腔5156向下游端口5148敞開,而管的再填充腔5158恰好在沖洗圓頂5104的下游封閉并經再填充端口5160與沖洗圓頂內部流體連通。在正常操作期間,流體從上游端口5120圍繞沖洗閥5116流動,通過管5112的引流腔5156并流出下游端口5148。如果需要,流體也流過管5112的再填充腔5158以再填充沖洗圓頂5104。當沖洗圓頂5104被使用者作動時,引流腔5156和填充腔5158被夾緊且在沖洗圓頂和沖洗通道5122內出現壓力,直至達到沖洗閥5116的閾值壓力,導致沖洗閥打開并釋放咳噴流體經過上游端口5120。
圖52示出沖洗器5200的另一實施例。沖洗器5200與沖洗器5100基本相同,除了再填充腔5258和沖洗圓頂5204之間的連接件5260設置在沖洗圓頂的頂點處(例如在沖洗圓頂的上壁的中心)。這可以有利地使得當沖洗圓頂5204被使用者壓下時更可能阻塞再填充端口5260。
圖53示出沖洗器5300的另一實施例。沖洗器5300與沖洗器5100基本相同,除雙腔管被替換為既用作引流腔又用作再填充腔的單腔管5312。
圖54示出沖洗器5400的另一實施例。沖洗器5400與沖洗器5300基本相同,除了管5412和沖洗圓頂5404之間的再填充連接件5460相對于管的中心縱軸線以傾斜角度延伸。這可以有利地使得當沖洗圓頂5404被使用者壓下時更可能阻塞再填充端口5460,因為遠離沖洗圓頂中心所施加的力將更容易導致連接被封閉。
圖55示出沖洗器5500的另一實施例。沖洗器5500與沖洗器5100基本相同,除了雙腔管被替換為其中嵌套有內管5558的單腔管5556。
應當理解,可采用各種其它布置以在沖洗圓頂通過單次使用者運動被作動時提供關閉的再填充腔和引流腔。例如如圖56A所示,再填充腔5658可圍繞引流腔5656盤繞,且再填充腔和引流腔可在沖洗圓頂5604頂部上方延伸,使用者在作動圓頂時可在該頂部施壓。如圖56B所示,再填充腔5658可在位于沖洗圓頂5604中心上方的位置處跨越引流腔5656,使用者在作動圓頂時可在該位置施壓。如圖56C所示,引流腔5656可疊置在再填充腔5658頂部上方,且再填充腔和引流腔可在沖洗圓頂5604的頂部上方延伸,使用者在作動圓頂時可在該頂部施壓。圖56D所示,再填充腔5658可疊置在引流腔5656頂部上方,且再填充腔和引流腔可在沖洗圓頂5604的頂部上方延伸,使用者在作動圓頂時可在該頂部施壓。如圖56E所示,引流腔5656和再填充腔5568可在沖洗圓頂5604的頂部上方并排平行延伸,使用者在作動圓頂時可在該頂部施加壓力。
如圖56F所示,各種截面輪廓中的任何一種都可被用在沖洗器的再填充管/引流管中。所示輪廓是:1)豎向疊置的等尺寸的圓形橫截面腔;2)水平疊置的等尺寸的圓形橫截面腔;3)水平疊置的不等尺寸的圓形橫截面腔;4)豎向疊置的半圓形橫截面腔;5)具有圓形橫截面的第一腔和具有月牙形橫截面的第二腔,該圓形腔具有比月牙形腔更大的面積;6)具有圓形橫截面的第一腔和具有月牙形橫截面的第二腔,該月牙腔具有比圓形腔更大的面積,管的整體橫截面是圓形的;7)具有圓形橫截面的第一腔和具有月牙形橫截面的第二腔,該月牙腔具有比圓形腔更大的面積,管的整體橫截面是非圓形的;8)具有圓形橫截面的第一腔和具有月牙形橫截面的第二腔,該圓形管腔具有比月牙形腔更大的面積,管的整體橫截面是非圓形的;9)具有圓形橫截面的第一和第二腔,管的整體橫截面是非圓形的;10)具有圓形橫截面的第一和第二腔,管的整體橫截面是橢圓形的;11)具有橢圓形橫截面的第一和第二腔,管的整體橫截面是圓形的;和12)各自具有圓形橫截面的第一和第二同軸腔。
第一和第二腔可被共擠出或可由連接在一起而形成復合管的兩個單獨件形成。圖56G示出更大的月牙形管,圓形管被聯接到該月牙形管以形成具有圓形整體橫截面的復合管。圖56H示出更大的月牙形管,圓形管被聯接到該月牙形管以形成具有非圓形整體橫截面的復合管。
可以選擇擠出橫截面以控制再填充和引流功能是同時還是依次關斷。當再填充和引流功能依次關斷時,可以選擇分配給再填充功能的腔和分配給引流功能的腔,以控制當管被壓縮時先關斷哪個功能。例如在上面作為數字6所列舉的擠出輪廓中,月牙形腔將在圓形內腔之前封閉。
圖57示出沖洗器5700的另一實施例。沖洗器5700包括被構造成接合至或置于與腦室導管流體連通的上游端口5720和被構造成接合至或置于與引流導管或分流系統的其它下游部件流體連通的下游端口5748。沖洗器5700包括沖洗圓頂5704和沖洗閥5716。環5762設置在沖洗圓頂5704中且在引流腔5756上方。在正常操作期間,流體從上游端口5720圍繞沖洗閥5716流動,經過引流腔5756并流出下游端口5748。如果需要,流體也流過引流腔5756中的開口5764以再填充沖洗圓頂5704。當沖洗圓頂5704被使用者操作時,環5762向下擠壓引流腔5756以關閉系統引流側。流體經過形成在環5762內的開口5766流向沖洗閥5716并產生壓力,直到達到沖洗閥的閾值壓力,導致沖洗閥打開并釋放流體咳噴量經過上游端口5720。
應當理解,在上述任何沖洗器實施例中,夾管或腔可設置在沖洗圓頂下方,而不是如圖所示位于沖洗圓頂的頂部。
在本文所公開的任何沖洗器中,沖洗圓頂的尺寸可被設定成在沖洗操作期間控制經過分流系統的沖洗流體體積。在一實施例中,沖洗圓頂具有約1mL的內部容積。在本文所公開的任何沖洗器中,沖洗圓頂可被構造成慢速回彈或返回其未癟縮形態,以防止回流動作將碎屑吸回至分流系統。例如圓頂可由具有低回彈性的材料形成,例如聚合物組合物、硅樹脂、腈、聚氨酯等。或者或另外,圓頂可包括肋或用于控制圓頂回彈率的其它內部特征或外部特征。例如,圓頂可包括從圓頂基部延伸到圓頂的中心頂峰的一個或多個肋。該肋可以沿圓頂內表面延伸。或者或另外,圓頂厚度可在基部和頂峰之間變化。例如,圓頂可以在基部比在頂峰處更厚。雖然本文公開了被構造成僅沖洗分流系統的上游側或腦室側的沖洗器,但應當理解,所公開的沖洗器可容易被修改以便僅沖洗分流系統的下游或引流側和/或沖洗分流系統的兩側。
副流動特征
在本文所公開的沖洗器實施例中,咳噴流體或噴涌流體被引導至設于沖洗器上游(如進入腦室導管)的分流系統部件中,以從導管清除堵塞物或打開經過該導管的備選流道。在以下說明中公開了各種部件(如導管、開關等),其中任何一個部件可與以上根據本文教導所披露的任何沖洗器連用。另外,在以下說明中公開的部件可與其它沖洗器連用,或者在一些情況下不使用沖洗器。此外,在以下說明中公開的部件可被用在分流系統的上游側或腦室側和/或分流系統的下游側或引流側。上述的導管102、202的任何特征可被包含在以下所公開的任何導管中。
圖28A至圖28C示出導管2800的實施例。導管2800包括形成在導管遠側末端處的多個進口,導管被配置成設于患者腦室內。雖然示出單腔單末端導管,但應當理解該導管可以是多腔導管和/或多末端導管。例如導管可以是具有在導管整個長度延伸的兩個獨立腔的雙腔導管。又例如,導管可以是在遠端具有第一和第二末端的分裂末端導管,它們合并到延伸經過導管余部的單腔中。
多個進口包括形成通路的一個或多個主孔2802,在導管2800外部的流體可通過該通路進入導管內腔。多個進口還包括一個或多個副孔2804,副孔最初被阻塞,因而在導管2800外部的流體不能經副孔進入導管內腔。相反,流體只能在副孔2804被強制打開后(如通過以上所公開的沖洗器之一的沖洗操作)經過副孔2804。副孔2804最初被膜2806堵塞。在一些實施例中,膜2806可設于導管2800外表面上方。膜2806可由各種可植入的生物相容性材料如硅樹脂形成。膜2806可被拉伸蒙罩該孔2804并在張力下被附接至導管2800,從而膜的穿透導致撕裂,裂口的相對兩側避開下面的孔。膜2806可在各方向或取向上被拉伸蒙罩副孔2804,這可允許當膜破裂而產生的裂口具有一定方向性(即限定出朝向特定方向的開口)。拉伸的膜2806可以各種方式被附接至導管2800。例如膜2806可使用熱沖頭被熱焊至導管2800,使用設于膜和導管周圍的O形環被機械聯接至導管或被模制到導管之中或之上。在一些實施例中可設置多個副孔,每個副孔具有沿不同方向被拉伸的膜。可以選擇膜厚度、施加至膜的張力程度和膜形成材料以控制撕裂膜所需的力。在一些實施例中,所述膜由硅樹脂形成并具有約0.001英寸的厚度。
在使用中,導管2800被植入患者體內,此時導管遠側末端設于患者腦室中。流體進入導管的主孔2802且流過導管內腔到達分流系統的下游部件(如沖洗器、閥和/或引流導管)。當主孔2802開始阻塞或堵塞時或者在使用者期望的任何其它時間,可以作動沖洗器以輸送加壓咳噴流體經過導管內腔。流體咳噴量可從堵塞的主孔2802移除堵塞物2808和/或使覆蓋一個或多個副孔2804的膜2806爆裂。換句話說,例如當主流道變得阻塞或堵塞時,沖洗導管可打開副入口2804以提供進入導管的副流道。
圖28A示出設于孔上方的膜2806已破裂后的副孔2804。圖28B示出未拉伸地設于導管上方的破裂后的膜2806,圖28C示出拉伸地設于導管上方的破裂后的膜2806'。如圖所示,拉伸的膜在破裂后提供較大開口,因為預拉伸膜的撕開部分被拉離副孔2804'。
圖29示出導管2900的另一實施例。導管2900包括具有一個或多個進口2904的主末端2902,流體可通過所述進口進入主末端的內腔。導管2900還包括其中裝有圓柱形插塞2908的副末端2906。插塞2908包括由上述類型的膜2912覆蓋的一個或多個副孔2910,所述膜可破裂(如通過沖洗咳噴量)以打開副孔。插塞2908可由剛性材料形成。在一些實施例中,插塞2908的直徑可以為約3-5mm。
圖30示出導管3000的另一實施例。在導管的側壁3002中形成有流體腔3004,從而流體可流過導管的內腔3006并流過導管的側壁。當在導管3000下游的沖洗器被致動時,沖洗流體引起側壁內腔3004膨脹,像球囊一樣拉伸導管的燈泡形遠側末端3008。因燈泡形物3008被拉伸,故在其中形成的一個或多個進口3010被擴大,這可清除在進口中存留的任何碎屑。換句話說,沖洗操作有效拉伸在導管3000中形成的開孔3010以清除堵塞物。
圖31示出導管旁通開關3100的實施例。旁通開關3100可被結合到沖洗器或腦室導管本身中。開關3100包括可被接合到沖洗器的腦室端口的沖洗通道3102。開關3100還包括主導管通道3104和次導管通道3106,它們可被接合到雙腔導管的相應獨立腔或兩個單獨導管。球閥3108在開關中設于凹窩或凹部3110上方,該凹窩或凹部的尺寸被設定成當球被經沖洗通道3102沖洗的流體向下推壓時容納球。在操作中,該開關最初如圖31所示那樣配置,從而在沖洗操作中從沖洗器排出的流體流過主導管以清除任何阻塞物或堵塞物。如果沖洗不能清除主導管中的一些或所有堵塞物,則作用于球3108的壓力可增大到克服球和開關3100側壁之間的摩擦且球向下移入凹窩3110的點。這打開了次通道3106,從而流體隨后可從患者腦室經副導管流動并流入沖洗器和分流系統的下游部件。在球被迫進入凹窩后,凹窩3110的開口可以圍繞球3108回彈,從而在沖洗力被取消后球保持在凹窩中(且次通道3106保持打開)。因為在開關3100作動前流體不流過次導管,故在其不使用時碎屑流入并阻塞次導管的趨勢減小。
圖32示出導管旁通開關3200的另一實施例。旁通開關3200可被結合到沖洗器或腦室導管本身中。開關3200包括可接合到沖洗器的腦室端口的沖洗通道3202。開關還包括主導管通道3204和次導管通道3206,它們可接合到雙腔導管的相應獨立腔或兩個單獨導管。密封膜3208在開關3200內跨越次導管通道3206設置,從而次導管通道最初與開關余部密封隔離。在操作中,開關3200最初如圖32所示配置,因而在沖洗操作中從沖洗器排出的流體流過主導管以清除任何阻塞物或堵塞物。如果沖洗不能清除主導管中的一些或所有堵塞物,則作用于膜3208的壓力可增大到膜爆裂的點。這打開了次通道3206,從而流體隨后可從患者腦室流過次導管并流入沖洗器和分流系統的下游部件。膜3208可以是自密封的和/或可再密封的或者可以是不可再密封的,從而即使在沖洗力被取消后,次通道3206也被永久打開。因為在開關3200作動前流體都不流過次導管,故在其不被使用時碎屑流入和堵塞次導管的趨勢減少。
雖然圖31和圖32的開關3100、3200由來自沖洗操作的流體壓力作動,但開關也可以是機械作動的。例如如圖33所示,開關3300可包括按鈕3302,當主導管3304被阻塞時,使用者可通過患者皮膚施力。按鈕3302可被聯接到尖桿,該尖桿被構造成當按鈕被壓下以打開膜并允許流體流過次導管3306時刺透開關內的膜。或者,按鈕可被聯接到柄桿或杠桿,柄桿或杠桿被構造成推動圖31的球進入凹窩以打開次導管。
圖34示出導管3400的另一實施例。導管3400包括具有主末端3402和次末端3404的分裂遠端。次末端3404最初由拉伸蒙罩次末端的內腔3408的密封膜3406封閉。在使用中,膜3406可以破裂(例如如在上述實施例中描述的那樣)以打開次末端3404并允許流體流過其中。
圖35A至圖35B示出導管3500的另一實施例。導管3500包括在其終端遠端處的燈泡形部分3502,其與導管余部相比具有減小的側壁厚度。一個或多個入口3504形成在導管的燈泡形部分3502中,以允許在導管外部的流體流入導管內腔。當入口3504被阻塞或堵塞時,沖洗操作可由設于導管下游的沖洗器執行。沖洗器產生的高壓沖洗導致燈泡3502伸長,如圖35B所示,擴大入口3504并清除可能被截留在入口中的任何碎屑或堵塞物。
圖36A至圖36B示出導管3600的另一實施例。導管3600包括形成在其外表面的一個或多個縱向肋3602。在所示實施例中,導管3600包括圍繞導管圓周彼此間隔90度的四個外肋3602。肋3602用作支架,其保持導管3600和形成在其中的入口3604遠離導管附近的物體(例如患者腦室或其它組織3606的壁)。因此,當導管抵靠患者腦室側或抵靠其它組織設置時,在導管的面向組織的一側保持通向入口的道路。
圖37示出導管3700的另一實施例。導管3700包括獨立的主腔3702和次腔3704。每個腔包括形成在其中的一個或多個入口3706。另外,探針3708設置在次腔3704中,以阻擋流體流過其中和流過形成在其中的入口3706。在使用中,當主腔3702開始阻塞或堵塞時,可移除探針3708以開放流經次腔3704的流動。探針3708可在微創外科手術過程中被移除,其中鄰近導管3700的近端地形成小切口,將探針從次腔3704中抽出,且閉合該切口。因此,圖37的導管與傳統的腦室導管相比允許次流動通道以微創手術打開,而傳統的腦室導管在堵塞時須被完全移除并用新導管替換,算是相對侵還性較高手術的一部分。
圖38示出導管3800的另一實施例。導管3800包括設于導管內腔3804中的鞘3802,該鞘被定位成使鞘阻斷一個或多個副流體入口3806,同時使一個或多個主流體入口3808打開。例如鞘3802可包括與主孔3808對準的第一孔圖3810和僅當鞘相對于導管3800縱向平移時與副孔3806對準的第二孔圖3812。當主端口3808變得阻塞或堵塞時,鞘3802可前進或縮回以露出一個或多個入口3806。在所示實施例中,導管3800包括鄰近導管遠端的滲出孔3814,它在承受壓差時允許鞘3802移動。特別是該滲出孔3814可允許鞘3802下面的流體逸出以減少可能防止鞘前進的任何壓力累積。在其它實施例中,鞘3802可包括一個或多個徑向朝內伸入導管的突起。通過沖洗操作產生的高壓流體流動可對該突起施力,這導致鞘3802相對于導管3800縱向平移以打開一個或多個副端口3806。或者,鞘3802例如可通過由沖洗器作動的杠桿或連桿系統被機械平移。
圖39A至圖39B示出導管3900的另一實施例。導管3900包括由圓錐形閥瓣3904限定出的一個或多個流體入口3902,閥瓣通常從導管側壁3906徑向朝內延伸,如圖39A所示。當入口3902變得阻塞或堵塞時可以執行沖洗操作,這可引起圓錐形閥瓣3904變得倒置,從而它們從導管外側壁徑向朝外伸出,如圖39B所示。將閥瓣3904轉移到圖39B所示的向外位置可有效去除可能阻塞或堵塞經入口3902的流體流動的任何碎屑。
圖40A至圖40B示出導管4000的另一實施例。導管4000是分裂末端導管,其中,第一末端4002和第二末端4004最初相互接合。一個或多個流體入口4006形成在末端4002、4004的接合表面中,從而在末端按照其初始接合形態設置時流體不能流過入口4006。當形成在末端中的一個或多個其它流體入口4008變得阻塞或堵塞時可以執行沖洗操作,以分離導管末端并露出之前被覆蓋的入口4006而恢復流體流經導管。末端4002、4004可通過粘合劑4010連接,該粘合劑被配置成當通過沖洗操作所施加的壓力超過粘合劑結合強度時放開末端。因此可以選擇粘合劑的類型和量以控制分離導管末端所需的壓力。當通過沖洗操作所施加的壓力超過穿孔或接縫的拉伸強度時,導管末端也可沿穿孔或易碎接縫分離。
圖41示出導管4100的另一實施例。導管4100包括一個或多個降解鞘4102,該鞘被構造成隨著暴露于患者腦室內的流體而隨時間降解。當鞘4102降解時,它們露出之前被鞘覆蓋的副流體進口4104。在所示實施例中如此提供多個交錯的鞘4102,即鞘長度從最內側的鞘到最外側的鞘逐漸減小。結果,僅需要降解一個鞘厚度以露出最近側的副孔,而需要降解四個鞘厚度來露出最遠側的副孔。圖示的導管4100因此被構造成隨時間流逝(例如以等于交錯鞘4102的數量的多個階段,該階段可以延續數天、數周、數月等)逐漸露出副流體進口4104。此外,通過執行沖洗操作,可立即打開(即,不等鞘4102降解)一個或多個副孔4104。在導管4100中產生的壓力峰值可導致一個或多個鞘4102破裂(例如在僅保留單層鞘的區域中),以打開設于下方的副孔4104。
圖42示出導管4200的另一實施例。導管4200是具有主末端4202和次末端4204的分裂末端導管,在每個末端中形成有一個或多個流體進口4206。次末端4204最初自身卷起并被釘牢,從而形成在次末端中的流體進口被次末端的相鄰卷繞部分阻塞。在執行沖洗操作時或在嘗試沖洗操作并清除主末端4202不成功時,導管4200內的流體壓力可增大,直到其超過釘牢結合強度,從而切斷釘,并允許次末端4204展開。一旦展開,次末端4204的流體入口4206露出,流體可通過其進入導管4200內。
圖43A至圖43B示出導管4300的另一實施例。具有形成在其中的一個或多個副流體進口4304的導管的終端遠側末端4302最初自身折疊且被釘牢至導管的更近的部分4306,如圖43A所示。形成在導管近側部分4310中的一個或多個主流體入口4308是敞開的以允許流體進入導管中央腔。當一個或多個主流體端口4308被阻塞或堵塞時可以執行沖洗操作,以破壞保持導管折疊部分4302的釘并迫使折疊部分展開。如圖43B所示,當最初折疊的部分4302展開時,形成在其中的副流體端口4304被打開,且流體經該副流體端口自由流入導管內腔。在一些實施例中,導管4300可以是分裂末端導管,且一個或兩個末端可以具有折疊的副部分。
圖44A至圖44B示出導管4400的另一實施例。導管4400包括鄰近其遠端形成的手風琴或波紋管部分4402,在其中形成有一個或多個副流體入口4404。波紋管部分4402最初在折疊位置上被釘牢,如圖44A所示,從而副流體入口4404被波紋管部分的相鄰折疊部覆蓋。當一個或多個主流體入口變得阻塞或堵塞時可以執行沖洗操作,以破壞保持波紋管部分4402處于折疊位置的釘,從而打開副流體入口4404并恢復流體流經導管,如圖44B所示。在一些實施例中,具有變化強度的釘可形成在波紋管部分4402的連續折疊部之間,從而每次沖洗操作僅有效破壞余下的最弱的釘,并露出形成在波紋管部分的相應折疊部中的副端口。換句話說,第一次沖洗操作可破壞第一釘以露出第一副端口。當第一副端口變阻塞時,第二次沖洗操作可破壞第二釘以露出第二副端口。此過程可以重復,直到所有釘都被破壞。因此,導管使用壽命可按照等于波紋管部分中的釘數的倍數被有效延長。在一些實施例中,導管可以是分裂末端導管,且末端中的一個或兩個可以具有波紋管部分。
圖45示出導管4500的另一實施例。導管4500包括形成在其遠端中的多個主流體入口4502。導管還包括多個盲孔或非全厚度穿透部4504。在使用中,當主流體入口4502被阻塞時,可通過沖洗操作在導管中產生壓力峰值以破裂盲孔4504中的剩余材料,從而將盲孔變成副流體入口以及恢復流體流經導管。盲孔4504可按照變化深度來形成,從而可利用多次連續沖洗實現逐級打開。換句話說,最深的孔可以在第一次沖洗操作中被打開。當這些孔堵塞時,可以在第二次沖洗操作中打開下一個最深的孔。這種過程可以重復,直到所有的孔都被打開。
圖46示出導管4600的另一實施例。導管4600包括縱向延伸穿過導管內腔的臂4602。多個指狀件4604從臂4602徑向朝外伸出。當形成在導管4600內的任何流體入口4606變阻塞時可執行沖洗操作以前推和/或縮回臂4602,從而指狀件4604推動阻塞入口的任何堵塞物離開導管。在實施例中,壓下沖洗器圓頂部對連桿施加作用以使臂4602縱向前進且允許圓頂返回其未癟縮形態而將連桿拉回來縱向縮回該臂。這種過程可重復執行以用指狀物4604“掃過”流體入口4606,移除阻塞或堵塞入口的任何碎屑。臂4602還可使用通過沖洗操作被供應至導管的流體壓力被液壓平移。
圖47A示出導管4700的另一實施例。導管4700包括形成在導管遠側末端4704的多個主進口4702,該導管被構造成設置在患者腦室內。雖然示出單腔單末端導管,但應當理解導管可以是多腔導管和/或多末端導管。主孔4702形成通路,在導管4700外部的流體可通過該通路進入導管內腔。導管還包括分段4706,在分段中形成一個或多個狹槽形副孔4708。副狹槽4708最初被阻塞,因而在導管4700外部的流體不能經該副狹槽進入導管內腔。相反,流體僅在副狹槽4708被強制打開后(如通過以上所公開的沖洗器之一的沖洗操作)才流過副狹槽4708。副狹槽4708最初被膜4710堵塞。膜4710可以由各種可植入的生物相容性材料如硅樹脂或其它硅橡膠材料形成。導管4700可以各種方式制造。例如,(多個)狹槽4708可通過在導管管道的側面中制造非全厚度沖孔來形成。所述狹槽也可通過一直穿過導管管道的沖孔、然后將膜4710模制在膜上方或以其它方式將膜附接至導管來形成。又例如,其中形成有(多個)狹槽4708的導管部分4706和其中形成有主進口4702的導管遠側部分4704可作為單個構件來模制。還例如,整個導管4700可作為單個構件來模制。
如圖47B所示,導管4700的、形成有一個或多個副狹槽4708的部分可以是具有入口倒鉤4712和出口倒鉤4714的單獨模制件4706'用于將模制件接合到導管4700的近端部和遠端部。崩開的副孔或狹槽4708因此可作為用于與導管余部組裝的內聯部件來提供。在一些實施例中,模制件4706'可由與導管余部不同的材料(如更剛性的或更硬的材料)形成以為膜4710提供額外支撐。模制件4706'可具有約0.82英寸的總長度且該模制件的圓柱形主體部可具有約0.40英寸的長度。
在一些實施例中,導管管道可具有約0.050英寸的內徑和約0.030英寸的厚度,因而導管外徑為約0.110英寸。在一些實施例中,形成有主孔的導管遠側部分可具有約0.394英寸的長度。在一些實施例中,主孔直徑可以為約0.047英寸。在一些實施例中,副狹槽可具有在約0.050英寸至約0.220英寸之間的長度L。在一些實施例中,副槽可具有約0.050英寸的寬度W。在一些實施例中,膜可具有在約0.001英寸至0.010英寸之間的厚度。副槽可具有各種形狀中的任一種。例如,狹槽可以是如圖所示的具有倒圓角的大致矩形。或者,狹槽的角可以更尖銳以使角更易爆裂。在一些實施例中,膜可包括刻痕4716以提供接縫或膜可沿其撕裂的薄弱部。該膜可由各種材料中的任一材料形成,該材料包括硅樹脂材料如硅樹脂、聚氨酯等。在一些實施例中,該膜可被構造成僅當對其施加至少約10psi到至少約25psi或更大的壓力時才撕裂。
圖48A至圖48D示出導管4800的另一實施例。導管4800包括形成在導管遠側末端4804的多個進口4802,該導管被構造成設置在患者腦室內。雖然示出單腔單末端導管,但應當理解該導管可以是多腔導管和/或多尖端導管。進口4802形成通路,在導管4800外部的流體可通過該通路進入導管內腔。狹縫4806可形成在一個或多個進口中以允許該孔在被沖洗時偏斜和略微打開,設置在該孔中的任何堵塞物4808更易破碎和沖洗出導管。換句話說,進口4802的周邊被構造成當導管被沖洗時向外變形。圖48B示出在正常操作壓力下具有十字縫4806的進口4802。如圖48C至圖48D所示,當在沖洗操作期間在孔4802下方的壓力增大時,進口沿狹縫4806向外開放張大,可使堵塞物4808更易被清除。進口4802可以具有以各種角度之一定向的狹縫4806。例如狹縫可以是水平的、垂直的或可包括垂直相交的水平和豎直狹縫,如圖所示。
圖58A至圖58B示出導管5800的實施例。導管5800包括形成在導管遠側末端的多個進口,該導管被構造成設置在患者腦室內。雖然示出單腔單末端導管,但應當理解該導管可以是多腔導管和/或多末端導管。例如導管可以是具有在導管整個長度延伸的兩個獨立腔的雙腔導管。又例如,導管可以是在遠端具有第一和第二末端的分裂末端導管,它們合并到延伸穿過導管余部的單個腔中。
多個進口包括一個或多個主孔5802,其形成通路,在導管5800外部的流體可通過該通路進入導管內腔。所述多個進口還包括一個或多個副孔5804,副孔最初被阻塞,因而在導管5800外部的流體不能經副孔進入導管內腔。相反,流體僅在副孔5804被強制打開后(如通過以上所公開的沖洗器之一的沖洗操作)才能經過副孔5804。副孔5804最初被膜5806阻塞。在一些實施例中,膜5806可設置在導管5800的外表面上。膜5806可由各種可植入的生物相容性材料如硅樹脂或其它硅橡膠材料形成。膜5806可被拉伸蒙罩開口5804并在張力下被附接至導管5800,從而膜的刺透導致撕裂,裂口的相對兩側避開下面的孔。膜5806可沿各種方向或取向在副孔5804上方被拉伸,這可允許膜破裂所產生的裂口具有一定方向性(即限定出朝向特定方向的開口)。拉伸的膜5806可以各種方式被附接到導管5800。例如膜5806可使用熱沖頭被熱焊到導管5800,使用設于膜和導管周圍的O形環被機械聯接到導管或被模制到導管之中或之上。在一些實施例中可設置多個副孔,每個副孔具有沿不同方向拉伸的膜。可以選擇膜厚度、施加于膜的張力程度和膜形成材料以控制撕裂膜所需的力。在一些實施方案中,膜可被構造成在約5psi至約15psi的打開壓力下爆裂。在一些實施例中,膜由硅樹脂形成并具有約0.001英寸的厚度。
導管5800可包括設置在膜上方的加固套筒5801。加固套筒5801可包括與副孔5804對準的開口5803并可定位在導管的凹部5805中,從而加固套筒和導管限定出連續的光滑外表面。加固套筒5801可有利防止導管5800在沖洗咳噴量壓力下彎曲或膨脹,同時將咳噴壓力集中在膜5806上。導管5800還可包括密封導管遠側末端的子彈頭插塞5809。
在一些實施例中,導管5800可通過擠出硅樹脂管以形成具有期望的內、外徑的導管主體5807來制造。然后,可將所述管切斷成所需長度。包括用于加固套筒5801的凹部5805的導管遠側部分5811然后可使用硅樹脂包封模制工藝形成在管的一端上。主孔5802和副孔5804可稍后在單獨的鉆孔步驟中被加到遠端部分5811。一旦形成副孔5804,硅樹脂膜5806就可模制在開口上。或者,膜5806和限定在膜5806下面的副孔5804可通過將其模制成由硅樹脂或其它材料形成的一個整體連續部分來同時形成。換句話說,副孔5804最初能以非全厚度孔或盲孔形式形成,其余厚度限定膜5806。加固鞘5801可由PEEK擠出形成,且激光切割工藝可被用于形成加固套筒中的窗口5803。加固套筒5801可定位在膜5806上方并使用RTV硅樹脂等粘合就位。遠側插塞5809可被作為單獨硅樹脂件來模制,然后使用RTV硅樹脂等被密封到導管遠端。
導管5800的任何一個或多個部件可由不透射線材料形成或可嵌入有或浸漬有不透射線材料以便使用各種成像技術來可視化。在一些實施例中,硫酸鋇或其它不透射線材料可被模制到導管的遠端部分5811、導管的主體5807、加固套筒5801、膜5806和/或遠側末端5809中。
導管5800可包括用于促進使用CT、X射線或其它成像技術確定膜5806是否已打開的各種特征。例如可以在膜上印刷不透射線材料的薄帶。當膜打開時,植入的導管的放射照片可顯示材料帶被撕開或分離。可使用納米技術以超薄層形式將所述帶沉積或印刷在該膜上。所述帶可縱向地、橫向地、對角地或者在橫跨副孔的任何其它(多個)方向延伸,且能以矩陣或任何其它圖案形式形成。圖59A示出導管5900,其具有橫向跨過膜5906并由加固套筒5901保持就位的金屬薄帶5913。所述帶還可作為一系列點或網格線來沉積。又例如,所述膜可最初被不透射線的窗口覆蓋,該窗口在膜爆裂后彈出并漂浮離開。在導管圖像中存在或不存在不透射線的窗口可被用來確定膜是否爆裂。再例如,不透射線的線可穿過副孔縱向前后環繞,從而當膜打開時該線從開口拉伸出以在放射相片中提供膜已破裂的指示。如圖59B所示,線5915可設置在導管5900的膜5906上方和加固套筒5901下方,從而在膜爆裂后線端部保持附接至導管。在又一個例子中,在被RF能量激發下諧振的天線可設置在膜上方且可被構造成當膜爆裂時彎曲、斷裂或以其它方式變形。因此,可以監測或測量從天線接收的響應,以檢測作為膜已爆裂指示的響應變化或響應中斷。
在使用中,導管5800被植入患者體內,導管遠端設置在患者腦室中。流體進入導管的主孔5802且流過導管內腔到達分流系統的下游部件(如沖洗器、閥和/或引流導管)。當主孔5802變得阻塞或堵塞(例如如圖60A所示)時或者在使用者期望的任何其它時間,可以作動沖洗器以通過導管內腔輸送加壓咳噴流體。咳噴流體可從堵塞的主孔5802移除堵塞物5808(例如如圖60B所示)和/或使覆蓋一個或多個副孔5804的膜5806爆裂(例如如圖60C所示)。換句話說,沖洗導管可打開副孔5804以提供進入導管的次流道,例如當主流道變得阻塞或堵塞時。
圖61示出分流系統6100的一個實施例,其包括圖49A至圖49G的沖洗器4900和圖58A至圖58B的導管5800。腦室導管5800從接合到沖洗器4900的上游端口的錨固件6102伸出。沖洗器下游端口連接到分流閥6104,該分流閥又接合到引流導管6106。在一些實施例中,分流系統6100可用于通過使導管遠端設置在患者6112的腦室6110內地植入腦室導管5800治療腦積水。錨固件6102可被裝到患者頭骨且在皮膚表面下方,引流導管6106可這樣植入,引流導管近端設置在引流位部位(如腹腔)內。閥6104可被構造成調節從腦室6110到引流位點的流體流動。例如閥可被構造成當腦室中的流體壓力超過閥6104的打開壓力時打開以允許過量流體排出腦室6110。當流體壓力下降到可接受的水平時,閥6104可被關閉以停止進一步引流流體。可以如上所述作動沖洗器4900以從分流系統(如從導管5800的主開口)清除堵塞物。或者或另外,沖洗器4900可被作動以打開通過分流系統的一個或多個副流道(例如借助崩開導管5800的膜)。
盡管已通過參照具體實施例描述了本發明,但應當理解,可以在所述發明構思的精神和范圍內進行許多改變。因此,本發明并不打算局限于所述實施例,而是它具有由所附權利要求書的語言所限定的完整范圍。