專利名稱：用于組織移除或分離的設(shè)備系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
和背景本發(fā)明涉及用于組織移除或分離的設(shè)備、系統(tǒng)和方法，更特別地，涉及一種組織移除/分離設(shè)備，其可以用于保護(hù)健康組織不受對(duì)于相鄰被治療組織的治療的影響和減小移除對(duì)于該健康組織的生理影響。
去除或治療病態(tài)組織例如癌或任何由異常和無(wú)控制細(xì)胞分裂導(dǎo)致的惡性或良性腫瘤或腫塊，可以以多種已知方案中的任何一種實(shí)現(xiàn)。
最普通形式的治療是外科手術(shù)，然后是放射(外部或內(nèi)部)，化學(xué)和熱療法。放射療法的例子包括但不限于外部放射波束療法和間質(zhì)短距治療，是一種將放射源放置到前列腺中、從前列腺內(nèi)釋放射線的技術(shù)。
熱療法方案包括但不限于冷凍療法和熱消融。在熱消融中，使用充滿熱水的氣球或?qū)Ч芟谀繕?biāo)組織。另一方面，冷凍手術(shù)利用液氮或氬氣膨脹來(lái)?yè)p傷組織，并且常常在腫塊較小和不能使用外科手術(shù)切除時(shí)使用。
化學(xué)消融療法包括使用各種化學(xué)試劑來(lái)殺死暴露到該試劑中的細(xì)胞。化學(xué)消融使用能夠?qū)е卤┞兜皆撛噭┲械慕M織壞死的化學(xué)試劑例如乙醇或高滲透壓性鹽水。
其他可用于治療的療法的例子包括射頻消融(RFA)，是一種應(yīng)用高能射頻能量破壞不能手術(shù)的腫塊的技術(shù)，和高強(qiáng)度聚焦超聲(HIFU)，或聚焦超聲(FUS)，其可以用于迅速殺死組織例如腫塊和通過(guò)燒灼被損傷器官或血管來(lái)停止外部出血。
上述治療方案可以單獨(dú)實(shí)施或作為輔助療法組合實(shí)施。在任一情況下，上述治療方案的每一種都承擔(dān)一定程度的損傷健康組織的風(fēng)險(xiǎn)。
例如，在外科手術(shù)期間，在較小、緊密的空間中使用手術(shù)設(shè)備會(huì)導(dǎo)致無(wú)意的組織損傷。放射療法或化學(xué)物質(zhì)的局部釋放導(dǎo)致在被治療組織與健康組織之間的強(qiáng)度梯度，以及對(duì)于健康組織的放射或化學(xué)損傷。因此，可以被應(yīng)用到組織上的總能量或用于局部治療的化學(xué)藥物劑量受到被不可避免地傳送到相鄰健康組織的劑量的限制。而且，一些組織和器官對(duì)于放射和化學(xué)傷害比其他組織和器官更敏感，從而會(huì)嚴(yán)重限制對(duì)于與這些組織和器官相鄰的組織的治療。
因而，非常需要一種高效、容易的方式來(lái)保護(hù)健康組織不受對(duì)于相鄰病態(tài)組織治療的有害影響，同時(shí)對(duì)該病態(tài)組織應(yīng)用相對(duì)較高和更高效的劑量。目前，有一些適于在治療期間將健康組織與病態(tài)/患病組織分離的方案例如，美國(guó)專利第5641505號(hào)描述了一種可以用于組織分離的材料。該材料包括具有氣孔的無(wú)蛋白生物吸收性高分子的多孔柔性層或管，其允許水和鹽通過(guò)該層或管而限制細(xì)胞和其他組織碎片的通過(guò)。該設(shè)備是有限制的，其在放射或化學(xué)療法中的使用將導(dǎo)致健康組織被意外地暴露到放射能量和化學(xué)試劑中。
美國(guó)專利第5733316公開了一種向病人的前列腺組織提供熱療法的方法，其包括插入機(jī)械分離器或注入流體以將要治療的人體組織與非目標(biāo)組織分離，從而提供絕熱和其他有利效果，并且對(duì)目標(biāo)組織應(yīng)用熱療法。該方法通過(guò)將流體注入設(shè)備設(shè)置在與病人前列腺和病人直腸的一部分相鄰的位置，以提供一定量的流體從該設(shè)備到目標(biāo)位置的通道而不需要容器結(jié)構(gòu)。該方法是有限制的，因?yàn)樗荒苡糜谝瞥M織而只是向其中注入流體。
美國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)第20020147386號(hào)公開了一種用于手術(shù)期間在特定的外部組織中穩(wěn)定和收縮組織的方法和設(shè)備。優(yōu)選為可生物降解材料的補(bǔ)片被粘附到組織表面，通過(guò)對(duì)該補(bǔ)片的操控例如直接利用鑷子或者通過(guò)附著到該補(bǔ)片上的縫線，可以以對(duì)于該組織的最小創(chuàng)傷來(lái)對(duì)組織進(jìn)行收縮或其他處理。雖然這種方案在一些情況下是有用的，但是它不能實(shí)現(xiàn)迅速均勻的組織移除。
美國(guó)專利申請(qǐng)公開第20040094162號(hào)公開了使用填充物來(lái)將第一組織與第二組織隔離。雖然該申請(qǐng)描述了可膨脹設(shè)備例如氣球和海綿，但是它沒有描述能夠在被移除組織上施加均勻壓力的設(shè)備。
因而，雖然現(xiàn)有技術(shù)的組織分離方案能夠?qū)⒔】到M織與被治療組織物理分離，并且從而部分地保護(hù)健康組織不受治療的有害影響，但是現(xiàn)有技術(shù)方案受到了多種固有限制，其中最主要的限制是不能均勻地移除組織或在醫(yī)療過(guò)程期間保持穩(wěn)定的形狀。
因而，存在一種廣泛認(rèn)識(shí)的需要并且將是非常有利的是，一種組織移除/分離設(shè)備，其能夠用于保護(hù)健康組織不受對(duì)于相鄰病態(tài)組織所實(shí)施治療的有害影響，同時(shí)減少由于移除而可能產(chǎn)生的對(duì)于健康組織的任何有害影響。
發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種組織移除/分離設(shè)備，包括可以在身體的第一組織和第二組織之間膨脹的囊，該囊具有被選擇的膨脹形狀，能夠以一種適于保護(hù)第一組織不受對(duì)于第二組織應(yīng)用的治療影響的方式將第一組織從第二組織中移除或分離。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種移除系統(tǒng)，包括(a)可以在身體的第一組織和第二組織之間膨脹的囊，該囊具有被選擇的膨脹形狀，能夠以一種適于保護(hù)第一組織不受對(duì)于第二組織應(yīng)用的治療影響的方式將第一組織從第二組織中移除；和(b)可分離地附著到該囊上并且用于將該囊引入到組織中的引導(dǎo)裝置。
根據(jù)下述本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中的另一特征，該囊被設(shè)計(jì)成能夠流體膨脹。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例中的另一特征，該囊的膨脹形狀是從包括梨形、紡錘形、圓盤形、扁平形、三角形、扁平圓柱形和任何能夠移除目標(biāo)組織同時(shí)又減小對(duì)其損傷的形狀的組中選擇的。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例中的另一特征，該囊的膨脹形狀被選擇為能夠?qū)⒌谝唤M織從第二組織中均勻移除或分離。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例中的另一特征，該膨脹形狀還被這樣選擇以減小由該囊對(duì)第一組織和/或第二組織所產(chǎn)生的壓力和/或接觸傷害。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例中的另一特征，該囊被設(shè)計(jì)為通過(guò)流體填充而膨脹。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例中的另一特征，該囊被設(shè)計(jì)為通過(guò)能夠呈現(xiàn)卷繞剛性狀態(tài)的元件而膨脹。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例中的另一特征，該囊由可生物降解的材料構(gòu)成。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例中的另一特征，該囊包括熱絕緣/反射材料。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例中的另一特征，該囊包括輻射屏蔽材料。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例中的另一特征，該囊包括透光物質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種保護(hù)第一組織不受對(duì)于第二組織應(yīng)用的治療影響的方法，包括(a)將可膨脹的囊定位在第一組織和第二組織之間；和(b)將該囊膨脹到膨脹形狀，從而將第一組織從第二組織中移除或分離，并且因而保護(hù)第一組織不受對(duì)于第二組織應(yīng)用的治療影響。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例中的另一特征，該治療是從包括熱治療、放射治療和藥物治療的組中選擇的。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例中的另一特征，該第一組織是從包括前列腺、膀胱、直腸、陰道壁、子宮頸、子宮、腎臟、肝臟、肺、縱隔、乳腺等的組中選擇的。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例中的另一特征，該定位是通過(guò)引導(dǎo)裝置實(shí)現(xiàn)的。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例中的另一特征，該膨脹是通過(guò)用流體填充該囊而實(shí)現(xiàn)的。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種形成無(wú)縫囊的方法，包括(a)提供一個(gè)由可溶于第一液體中的材料制成的囊模板；(b)利用不可溶于第一液體中的聚合物的溶液涂抹該模板，從而在該模板上生成聚合物涂層；和(c)將該模板和聚合物薄膜暴露到該第一液體中，從而溶解該模板和脫離該聚合物薄膜，并且形成該無(wú)縫囊。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例中的另一特征，該第一液體是親水液體。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例中的另一特征，該可溶于第一液體中的材料是明膠或瓊脂。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例中的另一特征，該聚合物可以是由羥基醇酸(hydroxyl alkanoic acids)、聚原酸酯(polyorthoester)、聚磷脂(polyphosphazenes)、聚磷酸酯(polyphosphate esters)、聚酸酐(polyanhydrides)和共聚物及其混合物制成的生物可降解聚合物。特別感興趣的是由乳酸、羥基乙酸和己內(nèi)酯單體(caprolactone)制成的同聚物和共聚物。該優(yōu)選的聚合物是那些在臨床使用中已經(jīng)證明是安全的具有可預(yù)測(cè)生物可降解性的聚合物，即聚交酯(polylactide)、聚(丙交酯-乙交酯)、聚(丙交酯-己內(nèi)酯單體)和聚己內(nèi)酯單體。
本發(fā)明通過(guò)提供一種能夠容易地用于分離/移除并從而保護(hù)健康組織不受對(duì)于相鄰病態(tài)組織應(yīng)用的治療影響的設(shè)備系統(tǒng)和方法，成功地克服了當(dāng)前已知配置的缺點(diǎn)。
除非有明確限定，這里所使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)都具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員所共同理解的相同含義。雖然與這里所述的相似或等效的方法和材料可以用于實(shí)現(xiàn)或測(cè)試本發(fā)明，但是下面描述了合適的方法和材料。在沖突情況下，專利說(shuō)明書包括定義將會(huì)控制。此外，該材料、方法和示例都只是說(shuō)明性的而不是用于限制。


這里參照附圖僅以示例的方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述?，F(xiàn)在通過(guò)詳細(xì)地特別參照附圖，強(qiáng)調(diào)了該特定顯示僅僅是通過(guò)示例的方式和用于對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明性討論的目的，并且是在被認(rèn)為是本發(fā)明的原理和概念方面的最有用和最容易理解的說(shuō)明的形式給出的。就這一點(diǎn)而言，不作任何努力來(lái)進(jìn)行比基礎(chǔ)理解本發(fā)明所必要的更詳細(xì)地顯示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，該結(jié)合附圖的說(shuō)明使得本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚怎樣在實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的多種形式。
在附圖中圖1a示出了本發(fā)明的組織移除/分離設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例。
圖1b是圖1的設(shè)備的側(cè)視圖，示出了在收縮(卷攏)狀態(tài)下的囊。
圖1c是圖1的設(shè)備的側(cè)視圖，示出了在碰撞狀態(tài)下的囊。
圖1d示出了本發(fā)明的組織移除/分離設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例，其中該囊使用一個(gè)能夠呈現(xiàn)卷繞狀態(tài)的伸長(zhǎng)部件來(lái)膨脹。
圖1e示出了本發(fā)明的組織移除/分離系統(tǒng)。
圖2示出了用于制作由本發(fā)明的設(shè)備使用的該無(wú)縫囊的浸漬方法。
圖3a-c示出了前列腺-直腸組織(圖3a)和特別適用于在該組織區(qū)域內(nèi)(用箭頭指示)應(yīng)用的治療過(guò)程的本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例(圖3b-前視圖；圖3c-側(cè)視圖)。
圖4a-c示出了肝臟-膽囊組織(圖4a)和特別適用于在該組織區(qū)域內(nèi)(用箭頭指示)應(yīng)用的治療過(guò)程的本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例(圖4b-前視圖；圖4c-側(cè)視圖)。
圖5a-c示出了結(jié)腸直腸組織(圖5a)和特別適用于在該組織區(qū)域內(nèi)(用箭頭指示)應(yīng)用的治療過(guò)程的本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例(圖5b-前視圖；圖5c-側(cè)視圖)。
圖6a-e示出了子宮組織(圖6a)和特別適用于在該組織區(qū)域內(nèi)(用箭頭指示)應(yīng)用的治療過(guò)程的本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例(圖6b，d-前視圖；圖6c，e-側(cè)視圖)。
圖7a-c示出了直腸組織(圖7a)和特別適用于在該組織區(qū)域內(nèi)(用箭頭指示)應(yīng)用的治療過(guò)程的本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例(圖7b-前視圖；圖7c-側(cè)視圖)。
圖8a-c示出了胸部組織(圖8a)和特別適用于在該組織區(qū)域內(nèi)(用箭頭指示)應(yīng)用的治療過(guò)程的本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例(圖8b-前視圖；圖8c-側(cè)視圖)。
圖9a-c示出了乳房組織(圖9a)和特別適用于在該組織區(qū)域內(nèi)(用箭頭指示)應(yīng)用的治療過(guò)程的本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例(圖9b-前視圖；圖9c-側(cè)視圖)。
優(yōu)選實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明是一種可以用于保護(hù)第一組織不受在第二和相鄰組織上實(shí)施的治療的影響的設(shè)備系統(tǒng)和方法。
參照附圖和以下說(shuō)明可以更好地理解本發(fā)明的原理和操作。
在詳細(xì)解釋本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例之前，要認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明的應(yīng)用并不限于在以下說(shuō)明中所給出和附圖中所示出的結(jié)構(gòu)和部件設(shè)置的細(xì)節(jié)。本發(fā)明能夠有其他實(shí)施例或以各種方式實(shí)現(xiàn)或執(zhí)行。并且，還要認(rèn)識(shí)到，這里所使用的措詞和術(shù)語(yǔ)是用于說(shuō)明的目的而不應(yīng)被視為限制。
通過(guò)局部釋放化學(xué)物質(zhì)或提供輻射劑量而對(duì)身體組織的治療導(dǎo)致被治療組織和正常組織之間的化學(xué)/輻射梯度。因此，能夠施加到組織上的總輻射或化學(xué)劑量受到不可避免地發(fā)射到相鄰正常組織上的劑量的影響。
為了跨越該治療限制，已經(jīng)修改了多個(gè)設(shè)備以用于在局部治療身體組織期間的組織保護(hù)(例見背景技術(shù)部分)。雖然上述現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備能夠用于保護(hù)組織區(qū)域不受對(duì)相鄰組織所實(shí)施的治療的有害影響，但是這些設(shè)備或者缺乏有效保護(hù)組織所必需的形狀，或者不能有效地減少對(duì)被移除組織的生理影響。
因而，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種能夠用于保護(hù)身體組織不受治療例如熱或放射治療的有害影響的組織移除/分離設(shè)備。
如這里所使用的術(shù)語(yǔ)“移除/分離”是指將一個(gè)組織從另一組織上移走或者通過(guò)利用物理屏障填充組織之間的空隙。
本發(fā)明的設(shè)備包括能夠在對(duì)象(優(yōu)選為人類)身體的第一組織和第二組織之間膨脹的囊。如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)“第一組織”和“第二組織”可以表示兩種組織類型(例如前列腺-直腸，結(jié)腸-直腸，結(jié)腸-小腸，膀胱-結(jié)腸，卵巢-小腸，結(jié)腸-膀胱，肝臟-膽囊，肺-縱隔，縱隔-肺，乳腺-胸壁，食道-脊柱，甲狀腺-血管，甲狀腺-咽喉，小腸和大腸-腹膜后腔，腎臟-肝臟，胰腺-胃，胰腺-脊柱，胃-肝臟，胃-脊柱，等等)或相同組織類型的不同組織區(qū)域。將會(huì)理解，在后一種情況下，該兩個(gè)組織區(qū)域可以自然相鄰和由纖維連接組織(例如肺葉)，并且能夠通過(guò)引入切口而分離。
在任一情況下，本發(fā)明的設(shè)備被這樣設(shè)計(jì)，選擇其膨脹形狀以使其能夠?qū)⒌谝唤M織從第二組織移除。這種可選地與該設(shè)備的屏障效應(yīng)相結(jié)合的物理分離保護(hù)該第一組織不受應(yīng)用到第二組織上的治療的影響。
如這里所使用的，當(dāng)在第一和第二組織的上下文中使用術(shù)語(yǔ)“治療”時(shí)，是表示會(huì)對(duì)非治療組織(例如第一組織)有害的任何治療。治療的例子包括放射治療，例如使用伽馬射線的外部放射療法，高能光子束療法，電子束療法，光子束療法，中子束療法，重粒子數(shù)療法，保形(conformal)3d放射療法，強(qiáng)度調(diào)控放射療法(IMRT)，間質(zhì)短距療法(interstitial brachytherapy)，或它們的任意組合。治療也可以包括藥物治療(局部)例如酒精組織消融或使用NaCl晶體的高滲性消融或高滲性溶液或物理組織處理(例如解剖)。
從而，本發(fā)明提供一種對(duì)于保護(hù)組織不受各種治療的有害影響的設(shè)備，包括但不限于，外部提供的放射療法例如電離輻射或非電離輻射(微波療法，射頻療法，高強(qiáng)度聚焦超聲療法等)，或間隙療法例如間隙短距療法、間隙熱消融、利用熱流體的接觸熱消融、高強(qiáng)度聚焦超聲、termoregulated rods、利用或不利用光敏劑的間隙激光療法、冷凍療法、間隙化學(xué)消融、局部化療等。這種設(shè)備還對(duì)介入治療有用，例如手術(shù)切除，當(dāng)很難對(duì)組織進(jìn)行鈍剝離和分離并且會(huì)導(dǎo)致對(duì)于相鄰器官的意外傷害時(shí)。
將會(huì)認(rèn)識(shí)到，可以使用任意數(shù)量的本設(shè)備填充復(fù)雜空間以便將一個(gè)組織從另一組織移除。該設(shè)備可以互相連接以維持功能性保護(hù)結(jié)構(gòu)。多設(shè)備結(jié)構(gòu)可以適于腹腔中物理分離，其中該互連設(shè)備中的一些用作體壁的錨以阻止該結(jié)構(gòu)移動(dòng)和偏移。
現(xiàn)在參照附圖，圖1a-c示出了本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例，這里將其稱為設(shè)備10。
設(shè)備10包括由任何生物可降解材料構(gòu)成的囊12。如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)囊是指任何在膨脹時(shí)具有內(nèi)部容積和在收縮時(shí)基本沒有內(nèi)部容積的容器。雖然圖1a-c示出了具有膨脹狀態(tài)長(zhǎng)度L(圖1a例如從1到20cm)、膨脹狀態(tài)寬度W(圖1a例如從1到20cm)和膨脹狀態(tài)厚度T(圖1c例如從1到10cm)的扁平氣球形狀，但是將會(huì)認(rèn)識(shí)到，氣囊10可以被制成任何適于均勻移除組織的形狀，從而減小對(duì)于被移除組織的局部壓力。囊12形狀的例子包括但不限于，梨形、紡錘形、圓盤形、扁平形、三角形和扁平圓柱形。
減少或最小化在被移除組織上的局部壓力是重要的，因?yàn)樗_保了向被移除組織供給充足的血液流動(dòng)，從而減少了局部缺血的機(jī)會(huì)。將會(huì)理解，通過(guò)選擇確保這種在被移除組織上的均勻壓力的形狀，本設(shè)備克服了現(xiàn)有技術(shù)氣球形狀的移除設(shè)備(例如美國(guó)專利第6852095號(hào))的不足，該現(xiàn)有技術(shù)的移除設(shè)備會(huì)在被移除組織上(特別是軟組織上)產(chǎn)生不均勻壓力，并從而特別容易在長(zhǎng)時(shí)過(guò)程中導(dǎo)致局部缺血。
下面在后續(xù)的示例部分中提供了可以由本發(fā)明的設(shè)備10使用的各種囊形狀的例子。
設(shè)備10可以由任何生物可降解材料構(gòu)成，包括但不限于，聚合物，例如由羥基醇酸(hydroxyl alkanoic acids)構(gòu)成的可降解聚合物，聚原酸酯(polyorthoester)，聚磷脂(polyphosphazenes)，聚磷酸酯(polyphosphate esters)，聚酸酐(polyanhydrides)，和共聚物，以及它們的混合物。特別感興趣的是由乳酸、羥基乙酸和己內(nèi)酯單體(caprolactone)制成的同聚物和共聚物。優(yōu)選的聚合物是那些在臨床使用中已經(jīng)證明是安全的具有可預(yù)測(cè)生物可降解性的聚合物，即聚交酯(polylactide)、聚(丙交酯-乙交酯)、聚(丙交酯-己內(nèi)酯單體)和聚己內(nèi)酯單體。所選擇的聚合物應(yīng)當(dāng)適合在活體內(nèi)(in vivo)的該預(yù)期材料和囊12的物理穩(wěn)定性。使用一種當(dāng)被設(shè)計(jì)為薄層囊時(shí)能夠在至少兩個(gè)月內(nèi)保持其機(jī)械和物理特性的生物可降解聚合物來(lái)生產(chǎn)需要在體內(nèi)保持其機(jī)械和物理特性至少兩個(gè)月的囊。此外，該聚合物應(yīng)當(dāng)是薄膜形成的，并且足夠柔韌以使得囊12能夠折疊成緊湊結(jié)構(gòu)，從而能夠插入在管中以便作為在活體中的設(shè)備10的分配器。該聚合物組分的特性可以通過(guò)混合各種聚合物或?qū)⒃摼酆衔锱c改變?cè)摼酆衔锾匦缘氖杷蚴杷砑觿┗旌希{(diào)整為符合任何需要。這種添加劑可以是增加囊12的柔性的可塑劑，親水成分例如聚(乙二醇)和增加親水性的礦物，并且用作小孔形成劑。疏水成分可以是甘油三酯、脂肪酸和酯以及其他生物可降解聚合物。該聚合物結(jié)構(gòu)和分子量在設(shè)計(jì)該聚合物組成的預(yù)期特性中起到了重要的作用。
圖1b示出了在收縮(例如卷攏)狀態(tài)下的囊12，其適于使用極小介入技術(shù)傳送(下面將進(jìn)一步描述)。圖1c示出了在碰撞狀態(tài)下的囊12，其能夠影響組織移除或分離。
以下在示例部分的示例1中提供了用于根據(jù)生物可降解聚合物溶液來(lái)制造設(shè)備10的一個(gè)適當(dāng)方法。在所述方法中，通過(guò)在有機(jī)聚合溶液中浸漬可溶水的膨脹囊模板，并且通過(guò)在水中溶解該模板來(lái)將成形的聚合物囊從模板中取出，從而將囊12形成為無(wú)縫結(jié)構(gòu)。
設(shè)備10可以包括能夠降低其在插入點(diǎn)內(nèi)的活動(dòng)性的生物粘合涂層或其他任何物理機(jī)構(gòu)。該特征是很重要的，用于減少設(shè)備10從應(yīng)用點(diǎn)的移動(dòng)，并從而保證了對(duì)于非治療組織的最優(yōu)保護(hù)。
合適的生物粘合物包括羧甲基纖維素(CMC)和允許在人體中使用的類似生物粘合物。CMC可以被用作為囊12上的干膜。在插入和吸水之后，這種膜改善了對(duì)于組織的粘合特性。囊12可以配置有各種表面結(jié)構(gòu)例如小突起、凹槽、隆起、小鉤、棱線或其任意組合，從而當(dāng)膨脹時(shí)，增加在囊12表面和被移除組織之間的摩擦力而不影響該設(shè)備的功能。
在插入和定位設(shè)備10之后，在組織內(nèi)實(shí)施囊12的膨脹。這種插入和定位可以使用一個(gè)引導(dǎo)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)(以下參照?qǐng)D1d進(jìn)一步描述了一種合適的引導(dǎo)裝置)。在膨脹之后，可以在需要幾個(gè)小時(shí)的時(shí)段來(lái)提供治療(例如熱消融)的短時(shí)過(guò)程期間保持這種引導(dǎo)裝置附著到設(shè)備10，否則在需要幾天、幾周或者甚至幾個(gè)月的時(shí)段來(lái)提供治療的較長(zhǎng)過(guò)程期間(例如長(zhǎng)時(shí)放射或間質(zhì)過(guò)程)它會(huì)脫離。
在后一種情況中，設(shè)備10優(yōu)選地由一種生物可降解材料構(gòu)成，從而使得設(shè)備10在預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)或者在吸收預(yù)定劑量的治療(例如放射)之后降解并且被身體吸收。為了能夠生物可降解，設(shè)備10由生物適合的和生物可吸收的聚合物構(gòu)成，并且還具有適于保持預(yù)期組織內(nèi)形狀的機(jī)械特性。這種聚合物可以通過(guò)合成或自然方法制備，只要以適于在身體組織中使用的充分純度提供該聚合物即可。
該聚合物可以通過(guò)單體單元的任意組合或者自然半合成和合成生物可降解聚合物和組分來(lái)制備。然而，這些單元必須能夠在活體內(nèi)生物降解為無(wú)毒成分，其可以被排出或進(jìn)一步代謝。
該聚合物中的單元的組合還必須是生物適合的，并且不能引起對(duì)于設(shè)備10植入的非預(yù)期生物響應(yīng)。該聚合物可以在活體中通過(guò)水解、酶分解、細(xì)胞間降解、或者其他任何生物間接過(guò)程來(lái)生物降解。因?yàn)閷?duì)于組織移除的需要會(huì)基于治療類型和時(shí)長(zhǎng)而變化，所以希望獲得具有一個(gè)降解率范圍以及一個(gè)不同特性的范圍的聚合物。然而，通常，優(yōu)選的聚合物將會(huì)在幾周到幾個(gè)月內(nèi)降解，優(yōu)選為小于一年。能夠用于制造設(shè)備10的合適的生物可降解聚合物的示例包括但不限于生物可降解聚脂，例如聚交酯、聚(丙交酯-乙交酯)、聚(丙交酯-己內(nèi)酯單體)和聚己內(nèi)酯單體。
優(yōu)選地，該聚合物是由羥基烴酸單體構(gòu)成的聚合物。該羥基烴酸可選地可以包含其他功能基和在任何位置替換，包括在羥基和烴酸基之間的雜原子。該羥基烴酸可以是使用合成方法或優(yōu)選地使用生物方法聚合的。在后一種情況下，該羥基烴酸可以在活體中從非羥基烴酸源獲取。在Williams，S.F.and Peoples，O.P.CHEMTECH，2638-44(1996)，Hocking，P.J.and Marchessault，R.H.“Biopolyesters”，G.J.L.Griffin，Ed.，“Chemistry and Technology of Bioabsorbable Polymers”，Chapman and Hall，London，1994，pp.48-96中描述了用于制備聚脂的適當(dāng)方法。
該聚合物可以包括在主聚合物鏈中的一個(gè)或多個(gè)非脂鍵，其可以被配置成對(duì)于活體中的分裂敏感。合適的非脂鍵可以包括酰胺、聚氨酯、碳酸鹽、亞氨基碳酸酯、草酸鹽、oxamates、原酸酯、酐、磷氮烯、糖苷和醚。這些鍵的結(jié)合可以用于改變生物降解率、特制機(jī)械、表面、或聚合物的其他特性，改進(jìn)材料的處理和控制，和/或提供將其他化合物粘附到該聚合物上的方法(例如以下描述的造影劑或治療劑)。
適于制造囊12的典型聚合物可以包括D，L-聚交酯，丙交酯-乙交酯共聚物，PEG-PLA共聚物，聚脂和聚酰胺以及其他形成堅(jiān)固膜的生物可降解組分，該堅(jiān)固膜能夠在延長(zhǎng)的時(shí)間周期內(nèi)保持膨脹狀態(tài)。
聚合物降解所需的時(shí)間可以通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)膯误w來(lái)限定。結(jié)晶結(jié)構(gòu)的差別也改變降解率。當(dāng)該聚合物基體降解為足夠小以溶于水的低聚碎片時(shí)，會(huì)發(fā)生實(shí)際的質(zhì)量損失。因而，最初的聚合物分子重量影響降解率。之前已經(jīng)描述了包含水溶性聚合物元素的可降解聚合物，例如參見Sawhney et al.，(1990)“Rapidly degraded terpolymers of dl-lactide，glycolide，and ε-caprolactone with increased hydrophilicity bycopolymerization with polyethers”，J.Biomed.Mater.Res.241397-1411。根據(jù)設(shè)備10的使用來(lái)確定降解率并從而確定聚合物選擇。例如，在冷凍療法和熱消融期間，選擇具有數(shù)小時(shí)到一或兩周的降解時(shí)間周期的聚合物；在外部波束放射期間，選擇具有5-6周的降解時(shí)間周期的聚合物；而在短距療法期間，選擇具有幾個(gè)月降解時(shí)間周期的聚合物。
將會(huì)理解，永久植入(優(yōu)選為可降解設(shè)備)是特別有用的，因?yàn)樗沟媚軌蜻M(jìn)行多次治療而不需要重復(fù)插入和定位組織保護(hù)設(shè)備。在被治療個(gè)體在延長(zhǎng)的時(shí)間周期內(nèi)經(jīng)受多次治療(例如放射)的情況下，被設(shè)計(jì)為能夠進(jìn)行這種永久植入的設(shè)備是特別有用的。在這種情況下，可以通過(guò)使用本發(fā)明的設(shè)備10來(lái)避免重復(fù)植入組織保護(hù)設(shè)備并從而使該個(gè)體反復(fù)痛苦。
如這里所述的，當(dāng)囊12膨脹時(shí)，設(shè)備10將一個(gè)組織從另一組織移除或分離。
囊10可以使用多種方案之一膨脹。為了能夠膨脹，設(shè)備10優(yōu)選地包括端口14，囊12可以通過(guò)其膨脹或收縮。端口14優(yōu)選為直徑是膨脹囊12的膨脹厚度或?qū)挾鹊?/5到1/100、優(yōu)選為1/5到1/20的小直徑端口。端口14可以是流體填充端口，在這種情況下，囊12可以使用氣體或液體膨脹和通過(guò)排空來(lái)收縮?？蛇x地，端口14可以用于引入能夠填充囊12的固體彈性元件，從而使其呈現(xiàn)出半剛性膨脹狀態(tài)。如圖1d所示，這種元件例如可以是伸長(zhǎng)元件15(例如直徑為3-5mm的導(dǎo)線或線)，其可以被壓力強(qiáng)制為線性狀態(tài)17并從而可以通過(guò)端口14進(jìn)入囊12，但是當(dāng)自然釋放時(shí)呈現(xiàn)為線圈結(jié)構(gòu)19，其迫使囊12呈現(xiàn)膨脹狀態(tài)。這種導(dǎo)線可以具有圓形、橢圓形、三角形、矩形或星形外形，并且可以是實(shí)心或空心的。該外形可以是沿著導(dǎo)線整個(gè)長(zhǎng)度均勻的，或者可以間歇變化以允許更容易地折疊入囊12中。囊12還可以被填充可選地由線或?qū)Ь€互連的珠子。將會(huì)理解，這種導(dǎo)線或珠子膨脹越過(guò)了對(duì)于囊密封的需要。伸長(zhǎng)元件15可以由生物適合和可選地為生物可降解彈性材料制成，例如聚交酯、聚(丙交酯-乙交酯)、聚(丙交酯-己內(nèi)酯單體)和聚己內(nèi)酯單體，或者例如由丙交酯和己內(nèi)酯單體的多塊共聚物制成的形狀記憶聚合物(SMP)，其可以在加熱時(shí)呈現(xiàn)伸長(zhǎng)狀態(tài)，而在冷卻到體溫時(shí)呈現(xiàn)線圈狀態(tài)。
雖然上述方案中的任何一種都可以有效地用于膨脹/收縮囊12，但是現(xiàn)在優(yōu)選使用液體膨脹，因?yàn)槠渚哂性黾拥膬?yōu)點(diǎn)和易用性。
使用液體提供了多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。它使得囊12能夠符合被移除的組織，并從而在其上施加均勻壓力。它使得能夠?qū)⒂杏玫脑噭├缭煊皠┗蛑委焺┮氲侥?2中，并且它可以通過(guò)引入吸收輻射的物質(zhì)例如碘化試劑或碳氟化合物而用作相對(duì)于加熱或放射的優(yōu)秀物理屏障。
任何液體都可以用于膨脹囊12，優(yōu)選地，所使用的液體是生物可降解的和生理的，例如0.9％的鹽水，Ringer溶液或Hartman溶液。使用生理液體是特別有利的，因?yàn)樗峁┝艘粋€(gè)良好的超聲波檢查窗口，其在必需超聲引導(dǎo)裝置來(lái)引入氣球或局部治療或跟隨(例如用于前列腺治療的直腸超聲)的過(guò)程中是關(guān)鍵的。此外，在副作用例如痛苦或不適或局部感染的情形中，該氣球可以使用薄針而容易地收縮。
在液體膨脹配置中，囊12優(yōu)選地由液體不可滲透的材料構(gòu)成，從而使得可以在填充之后保持其膨脹狀態(tài)。合適的液體的示例包括但不限于水、鹽水等。
如上所述，該液體可以包括對(duì)于成像、放射和/或熱治療形式有用的試劑。
例如，為了增強(qiáng)成像，囊12中的液體可以包括成像造影劑，例如用于熒光檢查或CT掃描的碘化或baritated物質(zhì)或各種碳氟化合物，用于超聲成像的回音或無(wú)回音物質(zhì)；MRI造影劑，例如用于SPECT或PET掃描的godolinium、放射性同位素物質(zhì)。為了保護(hù)組織不受輻射，可以在該液體中包括例如碘化物質(zhì)、baritated物質(zhì)、碳氟化合物等的試劑。還可以向該液體中添加對(duì)于組織復(fù)原/修復(fù)有效的試劑，在這種情況下，囊12優(yōu)選地被構(gòu)成為能夠?qū)⑦@種試劑釋放到組織中。將會(huì)理解，可以選擇性地將上述試劑添加或結(jié)合到囊12的材料中，在這種情況下，可以基于設(shè)備10的降解或者隨著治療劑量(例如放射)的吸收而釋放這些試劑。
端口14可以被構(gòu)成有多個(gè)通道，以便能夠與膨脹的囊12習(xí)慣形成液體環(huán)流。這種液體環(huán)流使得能夠在必要時(shí)進(jìn)行組織冷卻或加熱。例如，當(dāng)實(shí)施熱消融時(shí)，可以通過(guò)冷水的環(huán)流來(lái)實(shí)現(xiàn)非治療組織的冷卻。將會(huì)理解，在這種情況下，囊12優(yōu)選地被構(gòu)成為使得被冷卻側(cè)(面對(duì)非治療組織)的熱傳導(dǎo)性比囊12面對(duì)被治療組織的該側(cè)更好。
端口14可以包括其他通道，其能夠引入例如內(nèi)窺鏡或超聲傳感器的觀察設(shè)備，該觀察設(shè)備可以用于評(píng)估治療效果，或者引入治療探針例如射頻或高能超聲探針，或引入能夠用于探測(cè)或透照的光學(xué)纖維。
將會(huì)理解，還可以將各種膠凝液體用于膨脹囊12。這些膠凝液體可以用于通過(guò)提供物理襯墊而增強(qiáng)囊12的組織保護(hù)質(zhì)量，該物理襯墊能夠進(jìn)一步保護(hù)被移除/分離組織不受該移除或分離所導(dǎo)致的物理?yè)p傷。膠凝液體還對(duì)于破裂的情況有利，該凝膠將會(huì)局部保留并且不會(huì)消散?？梢杂糜诒景l(fā)明的膨脹設(shè)備10的膠凝液體的示例包括但不限于，可吸收止血?jiǎng)├缑髂z、纖維素、牛膠原，和生物可降解合成粘合劑例如聚乙二醇(PEG)。
用于膨脹囊12的液體還可以包括熒光團(tuán)或其他任何透光物質(zhì)，其可以發(fā)射或反射光以用于引導(dǎo)在被治療組織上執(zhí)行的過(guò)程?？蛇x地，這種光反射/發(fā)射物質(zhì)可以被結(jié)合到囊12的材料中。
如這里所述，本發(fā)明的設(shè)備10優(yōu)選為使用引導(dǎo)裝置而插入和定位在組織內(nèi)。
從而，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種可用于組織移除或分離的系統(tǒng)。
這種系統(tǒng)包括設(shè)備10和可分離地附著到設(shè)備10的引導(dǎo)裝置。該引導(dǎo)裝置用于插入和定位設(shè)備10和用于當(dāng)就位時(shí)膨脹囊12。
該引導(dǎo)裝置可以是細(xì)導(dǎo)管或鈍頭針(插管)，直徑大約為1-5mm，優(yōu)選地直徑為2-3mm。該引導(dǎo)裝置具有內(nèi)腔，通過(guò)其可以將囊膨脹液體(或剛性元件)從例如注射器(在液體情況下)的設(shè)備引導(dǎo)到囊12中。囊膨脹可以通過(guò)使用不同的成像技術(shù)監(jiān)視，例如直接觀察，透照，熒光透視，內(nèi)窺鏡或腹腔鏡US，US，CT掃描，MRI，內(nèi)窺鏡觀察，等等。該引導(dǎo)裝置優(yōu)選地由生物醫(yī)學(xué)級(jí)彈性體例如PVC或聚氨酯構(gòu)成。
在設(shè)備10被留在體內(nèi)的情況下，該引導(dǎo)裝置從設(shè)備10分離，其優(yōu)選地通過(guò)端口14的自密封而保持膨脹。這種自密封可以通過(guò)被結(jié)合到端口14中的單向閥、通過(guò)囊膨脹液體(例如形成凝膠的液體)的粘性、或者通過(guò)例如下面參照?qǐng)D1e所述的生物可降解密封機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。一種由生物適合材料制成和具有陡沿的切割導(dǎo)管可以用于在必要時(shí)將設(shè)備10與該引導(dǎo)裝置分離。
圖1e示出了用于組織移除或分離的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，這里稱為系統(tǒng)100。系統(tǒng)100包括被顯示為收縮(卷攏)狀態(tài)的設(shè)備10。系統(tǒng)100還包括引導(dǎo)裝置20，其包括用于附著到設(shè)備10的端口14的針，用于固定設(shè)備10的封裝套管28，和用于固定封裝套管28的擴(kuò)張?zhí)坠?6。
針22和擴(kuò)張?zhí)坠?6是以與已知Seldinger技術(shù)(The Seldingertechnique，1953年由Acta Radiologica再版，AJR Am J Roentgenol，1984Jan；142(1)5-7)相似的方式使用的。這種最小介入技術(shù)用于使設(shè)備或物質(zhì)通過(guò)擴(kuò)張?zhí)坠苓M(jìn)入身體的特定位置中。從而，將擴(kuò)張?zhí)坠?6定位在身體組織內(nèi)能夠?qū)⒃O(shè)備10(卷攏或折疊在封裝套管28內(nèi))傳送到特定的身體位置。一旦被定位，就通過(guò)收縮兩個(gè)套管和膨脹囊12(例如通過(guò)連接到針22的端口34的注射器)而在正確的位置和方向上展開設(shè)備10。然后通過(guò)使用上述單向閥或自密封機(jī)構(gòu)來(lái)密封設(shè)備10以防止漏氣?？蛇x地，可以通過(guò)使用生物可降解插頭30來(lái)密封設(shè)備10的端口14，該插頭30被強(qiáng)力刺入到附著在端口14沙功能的非彈性生物可降解管32中。可選地，可以通過(guò)利用彈性壓縮環(huán)或通過(guò)使端口14打結(jié)來(lái)完成密封。
當(dāng)用于長(zhǎng)時(shí)過(guò)程中時(shí)，引導(dǎo)裝置20的針22與膨脹和密封的設(shè)備10分離并且從身體上移除，否則，在該過(guò)程后，具有附著設(shè)備10的針22被從身體上與擴(kuò)張?zhí)坠?6和封裝套管28一起去除。
隨后示例部分的示例3-8描述了在多個(gè)治療過(guò)程中使用系統(tǒng)100。
因而，本發(fā)明提供了一種能夠用于保護(hù)組織不受治療的有害影響的設(shè)備和系統(tǒng)。如這里所述，本設(shè)備的一個(gè)重要特征是它能夠以最小化組織傷害的方式均勻移除/分離組織，同時(shí)是可植入的并且可選地為生物可降解的，從而能夠?qū)σ粋€(gè)組織區(qū)域反復(fù)治療而不需要重復(fù)在組織內(nèi)定位的過(guò)程。
如這里所使用的術(shù)語(yǔ)“大約”是指±10％。
基于對(duì)于以下非限制性示例的檢查，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)明白本發(fā)明的其他目的、優(yōu)點(diǎn)和新穎特征。此外，如在上文中描述的和在以下權(quán)利要求部分要求的本發(fā)明的各種實(shí)施例和方面中的每個(gè)都能得到以下示例的支持。
示例現(xiàn)在參照以下示例，其與上述說(shuō)明一起以一種非限制性的方式示出了本發(fā)明。
示例1囊的制造本設(shè)備的囊的一個(gè)重要特征是它一旦碰撞就能保持預(yù)定形狀的性能。該特征對(duì)于優(yōu)化組織移除/分離和減小局部組織壓力是很關(guān)鍵的。由于相同的原因，本設(shè)備的囊優(yōu)選地被制造為具有平滑無(wú)縫的外表面。為了滿足這些需求，設(shè)計(jì)了一個(gè)獨(dú)特的生產(chǎn)過(guò)程。該過(guò)程組合了兩個(gè)生產(chǎn)概念熔模鑄造和浸漬模塑的置換。
浸漬模塑用于通過(guò)將囊的預(yù)成形模型浸入到由溶于有機(jī)溶劑中的聚合物形成的溶液中而“構(gòu)建”囊的壁。該預(yù)成形模型是由隨后從囊的內(nèi)部通過(guò)其出口分離出的材料制成的。與已知的熔模鑄造方法不同，不能使用蠟，因?yàn)樗苡谟袡C(jī)溶劑例如酒精、氯代烴類、鏈烷酮(alkanones)、乙腈、二烴基醚、環(huán)醚、醋酸烷基醚和普通的芳香族溶劑中。典型的溶劑包括丁醇、二氯甲、氯仿、丁酮、丙酮、乙腈、disiopropyl ether、四氫呋喃、二氧六環(huán)、乙酸乙酯和醋酸丁酯、以及甲苯。唯一可以使用的鑄造劑是本質(zhì)上親水的，包括蛋白質(zhì)、多糖和各種合成和半合成聚合物。例如包括但不限于，明膠，瓊脂，藻酸鹽，羥丙基纖維素，聚(丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯)，殼聚糖，葡萄聚糖，和阿拉伯半乳聚糖。
可選地，可以對(duì)鑄型使用具有低熔融溫度的合金(例如包括稀土金屬的合金)。這些鑄型被加熱、熔融，和在低于涂層聚合物熔融溫度的溫度分離。
囊的形狀基于目標(biāo)位置的解剖，并且被設(shè)計(jì)用于獲得對(duì)于周圍組織/器官具有最小局部壓力的優(yōu)化分離。
以下提供了對(duì)于本發(fā)明的囊生產(chǎn)過(guò)程的步進(jìn)式描述。
(i)準(zhǔn)備所需囊形狀的鑄模。
(ii)注入熱鑄造劑(10％的W/V瓊脂水溶液)，等待15分鐘以使鑄型冷卻變硬。
(iii)從鑄模中分離囊模型并粘附到浸漬模塑把手上(見圖2)。
(iv)以恒定速度(～20cm/min)將該模型浸入到浸漬溶液中(例如溶于有機(jī)溶劑中的10％W/V的生物可降解聚合物)。
(v)多次(例如6次)重復(fù)步驟(iv)直到獲得所需的涂層厚度。
(vi)等待，直到有機(jī)溶劑蒸發(fā)(2-3個(gè)小時(shí))。
(vii)通過(guò)加熱該模型和用水洗而通過(guò)囊口去除鑄造劑。
將會(huì)理解，當(dāng)囊被充滿生物可降解纖維時(shí)，可選地，可以通過(guò)將兩個(gè)囊材料的薄膜焊接或粘接在一起而形成。使用“壓力成形”、“薄膜擠壓”或“吹塑薄膜”方法來(lái)準(zhǔn)備該薄膜。然后使用精確和控制的超聲能量沿著囊外部路徑焊接該薄膜，或者使用精確沉積的有機(jī)溶劑沿著粘接路徑粘接該薄膜。
示例2前列腺癌前列腺癌是男性最常見的惡性腫瘤，在美國(guó)每年診斷出220000個(gè)新病例，并且每年有50000個(gè)病人在美國(guó)接受根治性前列腺切除術(shù)。在近幾年間，通過(guò)最小介入技術(shù)例如腹腔鏡根治性前列腺切除術(shù)來(lái)進(jìn)行這種手術(shù)的趨勢(shì)不斷增加。
在根治性前列腺切除術(shù)(使用開放性或腹腔鏡方法)中，使用由經(jīng)直腸超聲引導(dǎo)的經(jīng)會(huì)陰方法將本發(fā)明的設(shè)備插入到直腸和前列腺之間的空間中(見圖3a)。最初，在經(jīng)直腸超聲引導(dǎo)下將厚度為22-18的細(xì)針引入到該空間中，并且通過(guò)注入5-22cc的生理液體例如0.9％的無(wú)菌鹽水來(lái)擴(kuò)張?jiān)撎摂M空間。通過(guò)該針將一個(gè)導(dǎo)線插入到該空間中；去除該針并且使用擴(kuò)張器來(lái)擴(kuò)張管道；使導(dǎo)入套管經(jīng)過(guò)該擴(kuò)張器，并且去除該擴(kuò)張器和導(dǎo)線；引導(dǎo)具有測(cè)量直徑為2和3mm之間的套管的折疊設(shè)備通過(guò)該導(dǎo)入套管，并且展開該囊部件和在直腸與前列腺之間的空間中以正確的方向膨脹。優(yōu)選地，使用長(zhǎng)3-5cm、寬3-5cm、高1-2cm的梨形不可擴(kuò)張囊(見圖3b-c)。基于利用生物可降解材料或生理溶劑的膨脹，該囊厚度將在10-20mm之間。將使用與特定病人的前列腺大小相應(yīng)的特定囊大小。因此，可以通過(guò)該針將光纖引入該囊并且可以去除該針。在將前列腺?gòu)闹蹦c分離期間，使用該光纖照明，并且利用透光性通過(guò)腹腔鏡觀察直腸和前列腺之間的膨脹空間。使用這種方法，可以清楚地看到前列腺的邊界，并且可以安全迅速地將前列腺?gòu)闹蹦c和存在于直腸側(cè)面的勃起神經(jīng)分離。在這一過(guò)程中，該設(shè)備的囊優(yōu)選地填充有凝膠，在這種情況下，利用手術(shù)器械穿刺該囊壁或由熱能導(dǎo)致的傷害將不會(huì)導(dǎo)致阻止移除的損失。在該過(guò)程之后，使用抽吸器和腹腔鏡儀器將該囊和凝膠去除。
在美國(guó)，每年大約有100000個(gè)病人接受前列腺放射療法。這些病例中的一半是通過(guò)外部波束輻射進(jìn)行的，而另一半是通過(guò)短距療法進(jìn)行的。在前列腺輻照期間，本發(fā)明的設(shè)備優(yōu)選為當(dāng)膨脹時(shí)是長(zhǎng)3-5cm、寬3-5cm、高1-2cm的梨形囊。如上所述，在局部麻醉下，該囊被插入到直腸和前列腺之間的正確空間中。然后將該囊展開，并用生理液體或凝膠填充到其最終尺寸和正確方向。然后，將該導(dǎo)管從擴(kuò)張的囊分離，并且密封該囊以防止泄漏。這種密封可以通過(guò)使用如上所述的生物可降解插頭或通過(guò)對(duì)該生物可降解供給管打結(jié)而完成。該囊在放射治療期間被密封，從而防止其泄漏。病人在不臥床的基礎(chǔ)上，在5-6周期間，接受對(duì)于前列腺的70-84Gy的30-40個(gè)放射療程。因此，以這種方式選擇該囊和/或凝膠，以便在這段時(shí)期后降解。而且，可以將碘化物質(zhì)或碳氟化合物形式的的放射屏障引入到該囊和/或凝膠中，以便進(jìn)一步減少直腸壁、勃起神經(jīng)和囊底部暴露給射線，并且因而允許使用更高的放射劑量(例如大于80Gy或8000rads)。可選地，可以使用放射性示蹤物以便能夠在放射療法期間描繪出前列腺?？梢酝ㄟ^(guò)在前列腺前表面底部和括約肌與前列腺尖端之間使用其他的隔離物來(lái)進(jìn)一步保護(hù)膀胱和外部泌尿括約肌。而且，由于這些隔離物壓縮了前列腺和分離了相鄰的組織，所以減少了前列腺的呼吸運(yùn)動(dòng)，從而允許向前列腺傳輸更精確的劑量。
本發(fā)明的設(shè)備也可以用于前列腺癌冷凍療法。在這種情況下，利用了具有絕熱和其他用于熱水循環(huán)的端口的經(jīng)會(huì)陰定位的設(shè)備，或者具有熱傳導(dǎo)裝置的設(shè)備。在后一種情況下，該設(shè)備可以結(jié)合熱傳導(dǎo)凝膠或碳粒子，其可以通過(guò)例如位于直腸腔內(nèi)的遠(yuǎn)程射頻源或者通過(guò)使用磁場(chǎng)加熱。
類似的設(shè)備可以用于前列腺腫瘤或前列腺的良性增生的熱消融治療。在這種情況下，可以使用斷續(xù)或連續(xù)的液體循環(huán)來(lái)冷卻直腸壁和勃起神經(jīng)。此外，當(dāng)使用間隔囊時(shí)，可以使用涂在面向前列腺一側(cè)的熱反射涂層來(lái)將到達(dá)直腸的放射能量反射回前列腺。
示例3膽結(jié)石在腹腔鏡膽囊切除術(shù)中也可以進(jìn)行阻止移除。在美國(guó)，每年進(jìn)行大約400000個(gè)這種病例，大部分是膽結(jié)石。
在膽囊切除術(shù)中，該囊優(yōu)選為伸長(zhǎng)的(長(zhǎng)5-7cm，寬3-5cm，厚1-2cm)的形狀(見圖4b-c)。該設(shè)備優(yōu)選地被引導(dǎo)入膽囊與肝臟之間，以便分離這些器官和便于分離(見圖4a)。
該囊被折疊在包覆套管中，并且連接到供給導(dǎo)管，該設(shè)備通過(guò)一個(gè)5mm的端口被引導(dǎo)入腹腔內(nèi)。最初，在這些器官之間進(jìn)行最小水分離術(shù)以形成空間，然后將折疊在包覆套管中的該設(shè)備引導(dǎo)入該空間中，該套管被去除，并且利用液體或凝膠膨脹該囊。然后將該導(dǎo)管與該膨脹的囊分離，并且密封該囊以防止泄漏。導(dǎo)管分離使得能夠通過(guò)該導(dǎo)管端口導(dǎo)入手術(shù)器械和將膽囊與肝臟分離。使用止血?jiǎng)├缋w維蛋白、凝血酶、藻酸鹽、明膠或氰丙烯酸脂(cyanacrylate)(可選地結(jié)合入該囊中)能夠使得出血區(qū)域達(dá)到體內(nèi)平衡。
示例4大腸腫瘤還可以在腹腔鏡結(jié)腸切除術(shù)期間進(jìn)行組織移除。在美國(guó)，每年大約有300000個(gè)這種病例進(jìn)行，大部分是大腸腫瘤。
在結(jié)腸切除術(shù)中，優(yōu)選地使用長(zhǎng)10-20cm、寬3-7cm和厚1-3cm(膨脹時(shí))的伸長(zhǎng)形囊。該囊在其包覆套管中被導(dǎo)入到右結(jié)腸和腹膜后腔之間，或左結(jié)腸和腹膜后腔之間，或直腸和骶骨之間，或直腸和膀胱之間，以便分隔這些組織和便于分離(見圖5a)。最初，在這些器官之間進(jìn)行最小水分離術(shù)以形成空間，然后將折疊在包覆套管中的該設(shè)備引導(dǎo)入該空間中，該套管被去除，并且利用液體或凝膠在正確的方向上膨脹該囊。
然后將該導(dǎo)管與該膨脹的囊分離，并且密封該囊以防止泄漏。導(dǎo)管分離使得能夠通過(guò)該導(dǎo)管端口導(dǎo)入手術(shù)器械和分離腫瘤組織。
示例5子宮頸癌子宮頸癌是女性中最常見的腫瘤之一，在美國(guó)每年大約有超過(guò)100000個(gè)病例。這些病例中的大部分是通過(guò)空腔放射療法來(lái)治療的。在該治療期間，射線會(huì)傷害直腸、膀胱和小腸。
本發(fā)明的設(shè)備在經(jīng)直腸或經(jīng)陰道超聲引導(dǎo)下，通過(guò)后陰道壁或會(huì)陰(見圖6a)而插入到直腸和后陰道壁/子宮頸之間。使該囊延伸到Douglas陷凹或者提供額外的設(shè)備以提高腸。該測(cè)量直徑在2和3mm之間的折疊設(shè)備和套管通過(guò)引導(dǎo)套管導(dǎo)入，并且在直腸和陰道/子宮頸之間形成的空間中(如上所述)以正確的方向展開和膨脹該囊。伸長(zhǎng)形囊長(zhǎng)3-10cm、寬3-5cm，并且具有可變(膨脹)厚度，在直腸間陰道空間內(nèi)為1cm，在遠(yuǎn)端Douglas陷凹位置處為5cm(見圖6b-e)。
然后如上所述，分離導(dǎo)管并且密封囊。然后執(zhí)行放射療法。利用外部波束放射療法(EBRT)和高劑量速率腔內(nèi)短距療法(HDR-ICBT)的組合來(lái)治療子宮頸鱗狀細(xì)胞癌第IB-IVB階段(按照國(guó)際婦產(chǎn)科學(xué)聯(lián)盟確定的階段)的病人。對(duì)于早期病人，向整個(gè)骨盆中輸送20gray(Gy)的EBRT，然后是24Gy(分4段)的HDR-ICBT和30Gy的中心屏蔽EBRT。對(duì)于晚期病人，進(jìn)行20-40Gy的整體骨盆EBRT，然后是24Gy(分4段)的ICBT和30-10Gy的中心屏蔽EBRT。整個(gè)療程大約為6周。
示例6直腸癌直腸癌是一種常見腫瘤，僅在美國(guó)每年就有145000個(gè)新病例。其中30-40％的病例進(jìn)行了術(shù)前或術(shù)后外部波束輻射。這種治療會(huì)導(dǎo)致對(duì)膀胱、陰道和小腸的傷害。
本發(fā)明的設(shè)備使用經(jīng)直腸、經(jīng)陰道超聲引導(dǎo)或CT引導(dǎo)而定位在膀胱和結(jié)腸之間或直腸和膀胱之間(見圖7a)，并且通過(guò)會(huì)陰延伸到Douglas陷凹中或者具有額外的設(shè)備通過(guò)會(huì)陰進(jìn)入到Douglas陷凹中?？梢允鼓已由斓紻ouglas陷凹中以提高腸。該測(cè)量直徑在2和3mm之間的折疊設(shè)備和套管通過(guò)引導(dǎo)套管導(dǎo)入，并且在直腸和膀胱之間形成的空間中展開和膨脹如上所述準(zhǔn)備的該囊部件。使用長(zhǎng)3-10cm、寬3-5cm，并且具有可變厚度(膨脹時(shí))的伸長(zhǎng)形囊，其在膀胱直腸間的空間內(nèi)厚度為1cm，在遠(yuǎn)端Douglas陷凹位置處高為5cm(見圖7b-c)。
然后如上所述，分離導(dǎo)管并且密封囊。然后執(zhí)行放射療法，病人在5周內(nèi)接受分成25段提供的45Gy(4500rad)，此外附加或不附加新輔助化療。在完成放射療程4-6周后進(jìn)行手術(shù)。還可以在手術(shù)后以輔助方式進(jìn)行放射療法。在后一種情況下，規(guī)定的放射劑量為分成28段提供的50.4Gy。
示例7肺部腫瘤和縱隔淋巴瘤本發(fā)明的設(shè)備還可以用于對(duì)肺部腫瘤或位于縱隔中的淋巴瘤的放射療法期間。在肺部腫瘤中，該囊被優(yōu)選地定位在肺和縱隔之間，包含大血管、心臟、脊柱和脊髓、以及淋巴管和結(jié)，以便將可能的內(nèi)側(cè)腫瘤與健康組織分隔。在淋巴瘤中，該設(shè)備優(yōu)選地被定位在位于上縱隔中的腫大淋巴結(jié)和心臟以及大血管、脊柱和肺組織之間。該設(shè)備優(yōu)選地在CT引導(dǎo)下定位。在膨脹時(shí)，該囊優(yōu)選為長(zhǎng)5-10cm，寬3-5cm，厚1-2cm(見圖8b-c)。還可以使用多個(gè)小型囊來(lái)有效覆蓋該復(fù)雜空間。
該測(cè)量直徑在2和3mm之間的折疊設(shè)備和套管通過(guò)引導(dǎo)套管導(dǎo)入，并且在縱隔空間中以正確的方向展開和擴(kuò)張?jiān)撃也考?br> 然后如上所述，分離導(dǎo)管并且密封囊。在肺部腫瘤的情況下，執(zhí)行放射療法，根據(jù)腫瘤類型和階段，在3-10周之間進(jìn)行45Gy 15個(gè)療程到70Gy 70個(gè)療程。這種放射療法典型地與化療結(jié)合進(jìn)行。在縱隔淋巴瘤的情況下，進(jìn)行化療，然后在4-6周內(nèi)對(duì)大型縱隔疾病(bulkymediastinal disease)進(jìn)行36Gy劑量的合并放射療法。
示例8乳腺癌另一種應(yīng)用可以是用于乳腺癌的放射治療。該腫瘤是女性最普遍的腫瘤，在美國(guó)每年有300000個(gè)新病例。大多數(shù)病人接受了乳房腫瘤切除術(shù)。在大多數(shù)情況下，對(duì)相鄰的乳房組織進(jìn)行輻照，并且位于乳房壁、胸腔壁和肺附近的腫瘤病例接受顯著劑量的輻照。
該測(cè)量直徑在2和5mm之間的折疊設(shè)備和套管通過(guò)引導(dǎo)套管導(dǎo)入，并且在乳房和腹壁之間的空間中(見圖9a)展開和擴(kuò)張?jiān)撃也考?yōu)選地，在該過(guò)程中使用直徑為5-15cm、厚度為1-3cm的圓形扁平囊(見圖9b-c)。
然后如上所述，分離導(dǎo)管并且密封囊。然后執(zhí)行放射療法。在保乳手術(shù)(BCS)之后的標(biāo)準(zhǔn)放射療法(RT)技術(shù)是治療整個(gè)乳房直到總劑量為45-50Gy，其中有或沒有腫瘤床增強(qiáng)，典型的治療包括在六周內(nèi)進(jìn)行的30個(gè)療程。
將會(huì)理解，為了清楚起見而在各個(gè)實(shí)施例中描述的本發(fā)明的某些特征也可以組合在單個(gè)實(shí)施例中。相反地，為了簡(jiǎn)短起見而在單個(gè)實(shí)施例中描述的本發(fā)明的各個(gè)特征也可以單獨(dú)提供或者以任何適當(dāng)?shù)淖蛹问教峁?br> 雖然已經(jīng)結(jié)合特定實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是許多選擇、修改和改變對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見的。因此，希望將所有這些選擇、修改和改變包含在所附權(quán)利要求的精神和寬泛范圍內(nèi)。在本說(shuō)明書中提到的所有公開、專利和專利申請(qǐng)?jiān)谶@里都被通過(guò)引用而全文結(jié)合在本說(shuō)明書中，就如同每個(gè)單獨(dú)公開、專利或?qū)＠暾?qǐng)被特別和分別指示為這里通過(guò)引用而結(jié)合。此外，本申請(qǐng)中對(duì)于任何參考文獻(xiàn)的引用或指定不應(yīng)被解釋為承認(rèn)該參考文獻(xiàn)在本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)中是可用的。
權(quán)利要求
1.一種組織移除/分離設(shè)備，包括可以在身體的第一組織和第二組織之間膨脹的囊，所述囊具有被選擇的膨脹形狀，其能夠以一種適于保護(hù)所述第一組織不受對(duì)于所述第二組織應(yīng)用的治療影響的方式將所述第一組織從所述第二組織中移除或分離。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述囊能夠流體膨脹。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述囊的所述膨脹形狀是從包括梨形、紡錘形、圓盤形、扁平形、三角形和扁平圓柱形的組中選擇的。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述囊的所述膨脹形狀被選擇為能夠?qū)⑺龅谝唤M織從所述第二組織均勻移除或分離。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述膨脹形狀進(jìn)一步被選擇為減少由所述囊導(dǎo)致的對(duì)于所述第一組織和/或所述第二組織的壓力和/或接觸傷害。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述囊被設(shè)計(jì)為通過(guò)流體填充而膨脹。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述囊被設(shè)計(jì)為通過(guò)能夠呈現(xiàn)卷繞剛性狀態(tài)的元件而膨脹。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述囊由生物可降解材料構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述囊包括熱絕緣/反射材料。
10.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述囊包括輻射屏蔽材料。
11.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述囊包括透光物質(zhì)。
12.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述囊是無(wú)縫囊。
13.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括用于膨脹所述囊的端口。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述端口的直徑是所述囊寬度大小的5-20％。
15.一種保護(hù)第一組織不受對(duì)于第二組織應(yīng)用的治療影響的方法，包括(a)將可膨脹的囊定位在第一組織和第二組織之間；和(b)將所述囊膨脹到膨脹形狀，從而將第一組織從第二組織中移除或分離，并且因而保護(hù)第一組織不受對(duì)于第二組織應(yīng)用的治療影響。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中該治療是從包括熱治療、放射治療和藥物治療以及手術(shù)治療的組中選擇的。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中該第一組織是從包括直腸組織、前列腺、膀胱組織、陰道組織、子宮頸組織和一般神經(jīng)、卵巢組織、肝臟組織、肺組織、骨、橫紋肌、皮膚、脊柱、脊髓、頭頸結(jié)構(gòu)(眼睛、耳朵、鼻子、嘴、咽、喉、食道、頭骨、腦)、血管、淋巴管和結(jié)、粘聯(lián)組織、胸腔壁組織、乳腺、縱隔組織(心臟、大血管、胸腺、神經(jīng)內(nèi)分泌組織、胸膜、心包)、小腸組織、腹膜、腹膜后腔、胃、十二指腸、胰腺、腎臟、腎上腺、甲狀腺和大腸組織的組中選擇的。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述定位是通過(guò)引導(dǎo)裝置實(shí)現(xiàn)的。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述膨脹是通過(guò)用流體填充該囊而實(shí)現(xiàn)的。
20.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述囊的所述膨脹形狀被選擇為能夠?qū)⑺龅谝唤M織從所述第二組織均勻移除或分離。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述流體是液體。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述液體包括成像造影劑。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述液體包括放射劑量劑。
24.一種移除系統(tǒng)，包括(a)可以在身體的第一組織和第二組織之間膨脹的囊，所述囊具有被選擇的膨脹形狀，其能夠以一種適于保護(hù)所述第一組織不受對(duì)于所述第二組織應(yīng)用的治療影響的方式將所述第一組織從所述第二組織中移除；和(b)可分離地附著到所述囊上并且用于將所述囊引入到組織中的引導(dǎo)裝置。
25.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述引導(dǎo)裝置包括用于膨脹所述囊的機(jī)構(gòu)。
26.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述機(jī)構(gòu)包括流體傳送設(shè)備。
27.如權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中所述囊包括流體填充端口，并且當(dāng)所述囊被附著到所述引導(dǎo)裝置時(shí)，所述流體傳送設(shè)備與所述流體填充端口流體連通。
28.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述囊的膨脹形狀是從包括梨形、紡錘形、圓盤形、扁平形、三角形和扁平圓柱形的組中選擇的。
29.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述囊的膨脹形狀被選擇為能夠?qū)⑺龅谝唤M織從所述第二組織中均勻移除或分離。
30.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述膨脹形狀還被進(jìn)一步選擇為，減小由該囊對(duì)所述第一組織和/或所述第二組織所產(chǎn)生的壓力和/或接觸傷害。
31.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述囊由生物可降解材料構(gòu)成。
32.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述囊包括熱絕緣材料。
33.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述囊包括放射屏蔽材料。
34.一種形成無(wú)縫囊的方法，包括(a)提供一個(gè)由可溶于第一液體中的材料制成的囊模板；(b)利用不可溶于第一液體中的聚合物的溶液涂抹所述模板，從而在所述模板上生成聚合物涂層；和(c)將所述模板和聚合物薄膜暴露到所述第一液體中，從而溶解所述模板和脫離所述聚合物薄膜，并且形成該無(wú)縫囊。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其中所述第一液體是親水液體。
36.如權(quán)利要求34所述的方法，其中所述可溶于第一液體的材料是明膠或瓊脂。
37.如權(quán)利要求34所述的方法，其中所述聚合物是從包括聚(醇酸)、聚原酸酯、聚磷脂、聚磷酸酯和聚酸酐的組中選擇的。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其中所述聚(醇酸)是從包括聚交酯、聚(丙交酯-乙交酯)和聚(丙交酯-己內(nèi)酯單體)的組中選擇的。
全文摘要
提供一種組織移除/分離設(shè)備。該設(shè)備包括可以在身體的第一組織和第二組織之間膨脹的囊。該囊具有膨脹形狀，其被選擇為能夠以一種適于保護(hù)第一組織不受對(duì)第二組織應(yīng)用治療的影響的方式來(lái)將第一組織從第二組織移除或分離。
文檔編號(hào)A61B17/02GK101048106SQ200580028684
公開日2007年10月3日 申請(qǐng)日期2005年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月23日
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