專利名稱：經(jīng)皮藥物輸送裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及藥物輸送裝置，并且特別涉及神經(jīng)藥物輸送裝置，該裝置包括安裝在顱骨上的經(jīng)皮流體輸送設(shè)備。
背景技術(shù)：
植入式藥物輸送系統(tǒng)已知用于治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病，其中血腦屏障阻止許多系統(tǒng)性地服用的藥物到達期望的標(biāo)靶，或者向除了期望標(biāo)靶之外的標(biāo)靶輸送藥物或治療劑可能產(chǎn)生不可接受的副作用。具體來說，已經(jīng)知道經(jīng)由一個或多個植入的導(dǎo)管向腦實質(zhì)直接輸送藥物和其他治療劑。這種類型的療法的例子包括Y-氨基丁酸受體激動劑注入阻擋其傳遞的癲癇灶或者途徑，直接向腦腫瘤輸送細胞毒性劑，和注入神經(jīng)營養(yǎng)劑用于保護和修復(fù)失效或損傷的神經(jīng)細胞。注入這些神經(jīng)營養(yǎng)劑可以用來治療各種神經(jīng)退行性疾病，包括帕金森綜合癥、阿爾茨海默氏癥和肌萎縮性側(cè)索硬化癥，并且還可以用于刺激因外傷、中風(fēng)或炎 癥而受傷的損壞的神經(jīng)組織的修復(fù)。完全植入式神經(jīng)藥物輸送系統(tǒng)已經(jīng)使用了許多年。泵通常定位在腹部并且管道皮下隧道連接到植入的腦實質(zhì)導(dǎo)管。用于向腦實質(zhì)輸送治療劑的植入式藥物輸送泵的例子例如在 US 4013074、US 4692147、US 5752930 和 W02004/105839 中顯示。還已知提供所謂的經(jīng)皮接入設(shè)備，該設(shè)備在身體內(nèi)側(cè)和外側(cè)之間提供流體連接。可以用于向?qū)嶒瀸ο蟮难魈峁┩獠拷尤氲脑撛O(shè)備的例子在US2004/0249361、US6607504和US5098397中描述。用于神經(jīng)學(xué)應(yīng)用的穩(wěn)定經(jīng)皮接入設(shè)備先前還在W02008/062173中描述。包括可以利用骨螺釘固定到顱骨的板件的經(jīng)皮流體輸送裝置在W097/49438中描述。可以旋擰到骨骼的經(jīng)皮輸送設(shè)備也在W099/34754中公開。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明第一方面，提供了一種植入式經(jīng)皮流體輸送設(shè)備，所述設(shè)備包括皮下基體部分，所述皮下基體部分包括用于向一個或多個植入的導(dǎo)管設(shè)備供應(yīng)流體的一個或多個端口 ；和包括體外表面的經(jīng)皮部分，所述皮下基體部分的所述一個或多個端口可以從所述經(jīng)皮部分的所述體外表面接入，其中所述皮下基體部分能至少部分地插入形成在骨骼中的互補凹部中，所述皮下基體部分包括用于抓持所述互補凹部的內(nèi)表面的一個或多個特征件，由此將所述皮下基體部分直接錨定在所述骨骼。因此，本發(fā)明涉及植入式經(jīng)皮流體輸送設(shè)備或用于向體內(nèi)選定的標(biāo)靶輸送流體(諸如治療劑)的端口單元。所述植入式經(jīng)皮流體輸送設(shè)備具有一個或多個出口或端口，它們能分別連接到一個或多個植入的導(dǎo)管設(shè)備。所述植入式經(jīng)皮流體輸送設(shè)備特別適合用于利用一個或多個相關(guān)聯(lián)的植入腦實質(zhì)導(dǎo)管設(shè)備向大腦內(nèi)的標(biāo)靶輸送治療劑。所述植入式經(jīng)皮流體輸送設(shè)備包括皮下基體部分，所述皮下基體部分包括向一個或多個植入的導(dǎo)管設(shè)備供應(yīng)流體的一個或多個端口。文中所用術(shù)語“皮下”，旨在限定皮膚外表面以下的位置。如下所述，皮下基體部分優(yōu)選可以植入到所有皮膚以下。經(jīng)皮部分也作為該設(shè)備的一部分提供，從皮下基體部分延伸并包括體外表面。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，植入后，經(jīng)皮設(shè)備穿過皮膚，以便在身體內(nèi)側(cè)和外側(cè)之間提供連接。所述皮下基體部分的所述一個或多個端口可以從所述經(jīng)皮部分的所述體外表面接入；換句話說，體外表面(即，從身體外側(cè)可以接觸的表面)提供通往該設(shè)備的皮下基體部分的一個或多個出口端口的流體通道。應(yīng)該注意，皮下基體部分和經(jīng)皮部分可以形成在一起，或者可以形成分開的部件，這些分開的部件在使用前連接在一起。本發(fā)明第一方面的設(shè)備的皮下基體部分能至少部分地插入形成在骨骼(例如，顱骨骨骼)中的互補凹部中。皮下基體部分還包括用于抓持所述凹部的內(nèi)表面或壁部的一個或多個特征件，由此將所述皮下基體部分直接固定或錨定到所述骨骼。以此方式，在植入時可以立即獲得該設(shè)備的機械配合(例如，摩擦配合)，而不要骨螺釘?shù)炔考?。隨著時間推移，任何機械應(yīng)力將隨著骨骼生長或變形而被耗散。對于較長期(例如，慢性)應(yīng)用來說，因此優(yōu)選所述皮下基體部分的至少一部分在植入后進行骨性整合。正如以下詳述，因此優(yōu)選皮下基體部分全部或者一部分在植入后骨性整合，由此將所述設(shè)備長期錨定或固定就位。這 種骨骼錨定設(shè)備的優(yōu)勢在于，它可以較之漂浮或皮膚穩(wěn)定的端口更為牢固地連接到實驗對象。此外，當(dāng)外部流體連接件連接到該設(shè)備的體外表面時，不會在軟組織上施加機械載荷。這樣減小了可能導(dǎo)致感染風(fēng)險增大的皮膚撕裂或者損傷的可能性。具有優(yōu)勢的是，皮下基體部分成形為與形成在骨骼中的互補凹部形成摩擦配合。這種基體部分，例如可以具有粗糙表面和/或其他表面特征(例如，凸棱、凸起等)以接合和抓持形成在骨骼中的凹部。例如，該設(shè)備可以通過推入配合或壓配合動作而固定就位。該設(shè)備可以利用沖擊器或者其他工具被迫使與骨骼凹部形成緊密接合。提供摩擦配合以及可選的促使骨性整合，允許更為簡單的外科手術(shù)植入過程以及較之利用膠水、螺釘?shù)葘崿F(xiàn)的情況實現(xiàn)該設(shè)備更為可靠地連接到實驗對象。如上所述，優(yōu)選但不是必須，所述皮下基體部分的至少一部分進行骨性整合。換句話說，植入后骨骼便利地與所述皮下基體部分整合(例如，生長到其中、生長到其上和/或穿過其生長)。優(yōu)選，所述基體部分包括有利于骨性整合的粗糙表面。所述基體部分可以額外或者替代地包括促使骨性整合的涂層。例如，可以在皮下基體部分的外表面上提供等離子噴涂的鈦和/或羥磷灰石的涂層。以這種方式促使骨性整合的優(yōu)勢在于，防止了皮下基體部分在植入后移動(例如，滑動或扭轉(zhuǎn))或者從骨骼脫開。但是，當(dāng)該設(shè)備用于短期(例如，急性)外科手術(shù)介入時，促使骨性整合是多余的。在植入時，皮下基體部分至少一部分(優(yōu)選大部分)定位在骨骼外表面以下。因此，所述設(shè)備優(yōu)選包括允許預(yù)設(shè)所述設(shè)備插入形成在骨骼中的適當(dāng)凹部中的深度的特征件或多個特征件。具有優(yōu)勢的是，所述基體部分包括凸起的唇邊或臺階，用于圍繞形成在骨骼中的凹部的周邊接合骨骼的外表面。這種唇邊因此在插入時支座在最外側(cè)骨骼表面上，以及設(shè)定插入深度也允許該設(shè)備植入貫穿骨骼的孔中。具有優(yōu)勢的是，皮下基體部分包括連接到或者可以連接到經(jīng)皮部分的第一元件。便利地，提供細長區(qū)段以便從所述第一元件凸出。優(yōu)選地，當(dāng)所述設(shè)備錨定在身體的骨骼時，細長區(qū)段整體定位在形成在該骨骼中的凹部或溝槽中。這允許該細長區(qū)段完全植入到該骨骼內(nèi)；包含細長區(qū)段的凹部或溝槽也可以利用骨骼碎片回填以便埋覆所述細長區(qū)段。以此方式，在植入時，細長區(qū)段鋪設(shè)在骨骼的外表面以下。所述細長區(qū)段可以包括剛性構(gòu)件，例如管狀構(gòu)件。所述細長區(qū)段可以包括從所述第一元件凸起并終止于通往供應(yīng)管的流體連接部的一段管件。作為替代，所述細長區(qū)段可以包括管件較長區(qū)段的近端，例如，導(dǎo)向植入式流體分路器或類似部件的管件端部。提供這種凸起的細長區(qū)段(即，可以埋入骨骼凹部中)還協(xié)助防止該設(shè)備植入后相對于該骨骼轉(zhuǎn)動(例如，在建立流體連接時)。具有優(yōu)勢的是，所述皮下基體部分包括第二元件，所述皮下基體部分的所述第一和第二元件通過該細長區(qū)段連接。所述第一和第二元件可以定位于形成在所述骨骼中單獨、間隔開的凹部中。第一和第二元件之間的通道或溝槽也可以形成在所述骨骼中，用于接收該細長區(qū)段。所述第二 (皮下)元件可以包括一個或多個過濾器(例如，空氣和/或細菌過濾器)。所述第二元件還可以包括一個或多個管件抓持件和/或管件連接件，以允許一個或多個供應(yīng)管和/或?qū)Ч茉O(shè)備可操作地連接到植入式經(jīng)皮流體輸送設(shè)備。第二元件可以包括顱骨固定部件，諸如凸緣、肋或其他固定件，以允許其連接(例如，推入配合或旋擰)到骨骼。將皮下基體部分的第一和第二元件兩者直接固定到骨骼，其優(yōu)勢在于，所述設(shè)備可以更牢固地錨定就位并且隨著時間和/或使用而脫開的可能性更小。 所述端口的一個或多個流體通道優(yōu)選通過所述細長區(qū)段延伸。以此方式，埋入的細長區(qū)段可以將經(jīng)皮部分從向關(guān)聯(lián)的導(dǎo)管設(shè)備運送流體的供應(yīng)管所連接的皮下基體部分的那一部分(例如，第二元件)分開。具有優(yōu)勢的是，細長區(qū)段至少5mm長。細長區(qū)段更優(yōu)選至少IOmm長，更優(yōu)選至少20mm長，且更優(yōu)選至少30mm長。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)各所述細長區(qū)段用作屏障，防止經(jīng)皮部分處(S卩，最可能發(fā)生感染的地方)的任何感染傳遞到植入的導(dǎo)管設(shè)備。具體來說，可以在該設(shè)備植入過程中，將細長區(qū)段的區(qū)域中的皮膚削薄，以促使真皮與骨膜生物整合。皮膚與骨膜的這種局部生物整合在骨骼和皮膚之間提供有效的活體密封件，以減小經(jīng)皮部分存在的感染沿著細長區(qū)段擴散的風(fēng)險。因此，發(fā)現(xiàn)提供這種細長區(qū)段來提供有效的感染屏障，以協(xié)助防止設(shè)備-皮膚交界處存在的任何感染到達連接到植入式經(jīng)皮流體輸送設(shè)備的導(dǎo)管設(shè)備。植入式經(jīng)皮流體輸送設(shè)備可以包括單一端口，以提供到達單一導(dǎo)管設(shè)備的流體途徑。但是，由于所述設(shè)備直接錨定到骨骼，它特別適合與多個端口一起使用。具體來說，建立多個流體連接(例如，通過迫使多個針管穿過隔膜)所需的較大的作用力直接傳遞到骨骼，并且在軟組織上存在最小的可能導(dǎo)致撕裂并因此增大感染風(fēng)險的機械載荷。具有優(yōu)勢的是，所述設(shè)備包括兩個或更多個端口。更優(yōu)選地，所述設(shè)備可以包括至少3個、至少4個或者多于4個端口。每個端口可以與單獨的導(dǎo)管設(shè)備流體連通，可選地，經(jīng)由植入式分路器單元或者其他流體分路設(shè)備流體連通。所述設(shè)備可以包括一個或多個部件，用于過濾它接收的任何流體。例如，所述設(shè)備可以包括細菌過濾器和/或氣體(例如，空氣)過濾器或排氣口。所述設(shè)備還可以包括各種密封件、流動控制部件和管件或管件抓持件等。具有優(yōu)勢的是，皮下基體部分包括至少一個皮下流體入口。每個皮下流體入口優(yōu)選用于從遠端植入的泵(例如，從植入在腹部的泵)接收流體?？梢栽O(shè)置皮下隧道連接管件，以便從該遠端植入的泵向皮下流體入口供應(yīng)流體。在皮下流體入口處接收的流體優(yōu)選可以分布到一個或多個端口。例如，在皮下流體入口處接收的流體可以分布到所述一個或多個端口中的每一個端口或其中一些端口。皮下流體入口可以接收加壓流體(例如，在恒壓下)。所述設(shè)備可以包括一個或多個流量控制器，以控制從皮下流體入口到一個或多個端口的流體流量。在皮下流體入口接收的流體可以是非治療流體或載運流體，例如，可以包括緩沖鹽水、人工CSF或者另一種適當(dāng)?shù)亩栊粤黧w。泵送到皮下流體入口的流體可以來自存儲器(例如，作為泵的一部分設(shè)置的或者單獨設(shè)置的存儲器)或者從體腔中收集。例如，該流體可以包括利用植入的用于神經(jīng)學(xué)應(yīng)用的顱內(nèi)分流器收集的CSF。提供這種皮下流體入口允許流體的恒定流(例如，以大約0. 2ml每小時的低流量)到達植入的導(dǎo)管設(shè)備。這對于神經(jīng)學(xué)應(yīng)用的特別優(yōu)勢在于，利用具有小內(nèi)徑，即小于0. 25mm的內(nèi)徑的植入的導(dǎo)管設(shè)備，恒定流體流的優(yōu)勢在于防止這種導(dǎo)管在使用中發(fā)生堵塞。所述皮下流體入口可以 與所述一個或多個端口永久流體連通。具有優(yōu)勢的是，經(jīng)由體外表面接入所述一個或多個端口基本上擋住了流體從所述皮下流體入口流向所述一個或多個端口。換句話說，經(jīng)由體外表面(例如，經(jīng)由植入的導(dǎo)管設(shè)備輸送治療劑)接入所述端口，可以減少或阻擋流體從皮下入口流向所述一個或多個端口。所述設(shè)備可以包括一個或多個閥，以便在從所述體外表面接入所述端口時阻擋流體流。所述體外表面因此允許載運流體流動被停止或旁路，同時輸送治療劑。該設(shè)備的經(jīng)皮部分，特別是皮膚與該設(shè)備之間的交界，是最可能發(fā)生感染的地方。因此，優(yōu)選所述經(jīng)皮部分的至少一些包括周邊表面，以鼓勵組織(皮膚)長入。例如，經(jīng)皮部分的周邊表面的下部區(qū)域可以呈多孔狀或者被粗糙化。這可以通過以多孔性材料(諸如多孔鈦)制作所述經(jīng)皮部分的至少一部分，通過以多孔/粗糙材料(例如，羥磷灰石或者納米纖維基材)涂覆，或者通過在表面制作紋理來實現(xiàn)。優(yōu)選地，經(jīng)皮部分的表面是粗糙的，在植入時，該表面接觸真皮。通過鼓勵真皮與經(jīng)皮部分的表面形成致密結(jié)合，這幫助減少細菌或者其他微生物入侵。此外，由于施加在該設(shè)備上的機械載荷直接傳遞到骨骼，所以經(jīng)由體外表面接入所述端口不會對該組織交界加載或者干擾它，由此也減小了感染的機會。優(yōu)選地，經(jīng)皮部分的至少一些部分包括光滑的周邊表面。例如，經(jīng)皮部分的周邊表面的上部區(qū)域可以光滑(例如，以菱形狀涂層涂覆)。優(yōu)選地，在植入時，在其接近表皮的地方，經(jīng)皮部分的表面光滑。該光滑表面抑制了組織長入，并且可以保持清潔，由此進一步減小了下層真皮感染的風(fēng)險。如上所述，該設(shè)備的一個或多個端口可以從經(jīng)皮部分的體外表面接入。所述設(shè)備優(yōu)選包括密封件，以防止或減少微生物入侵?？梢允褂萌魏芜m當(dāng)?shù)拿芊饧?。方便的是，所述密封件表現(xiàn)為塞子形式，例如以橡膠或硅酮制成。具有優(yōu)勢的是，所述密封件包括抗微生物(例如，抗菌)材料，例如橡膠或硅酮塞可以用銀浸潰。該設(shè)備的體外表面優(yōu)選布置成允許通過或經(jīng)由該密封件接入所述一個或多個端口。例如，所述體外表面可以設(shè)置有一個或多個孔，或者可以拆除。在使用中，治療劑可以引入到所述端口，例如通過讓針管穿過所述孔或者穿過所述塞子并將該試劑注射到所述端口中。所述密封件可以從該設(shè)備的體外側(cè)進行更換(例如，在適當(dāng)?shù)臒o菌條件下)。上述設(shè)備可以用于向中樞神經(jīng)系統(tǒng)(例如，向大腦或脊髓)輸送治療劑。具有優(yōu)勢的是，上述設(shè)備用于向大腦輸送治療劑。本發(fā)明因此可以包括神經(jīng)學(xué)裝置，該裝置包括如上所述的經(jīng)皮流體輸送設(shè)備。該裝置還可以包括一個或多個腦實質(zhì)導(dǎo)管設(shè)備，它們可以植入以便向腦實質(zhì)內(nèi)的一個或多個標(biāo)靶位置輸送流體。
具有優(yōu)勢的是，經(jīng)皮流體輸送設(shè)備經(jīng)由植入式分路器單元連接到一個或多個腦實質(zhì)導(dǎo)管設(shè)備。所述植入式分路器單元具有一個或多個入口，用于將從經(jīng)皮流體輸送設(shè)備接收的流體分布到與一個或多個導(dǎo)管設(shè)備連接的一個或多個出口。所述裝置方便地包括具有一個或多個管腔的供應(yīng)管。優(yōu)選地，所述供應(yīng)管至少5cm長，更優(yōu)選至少IOcm長，更優(yōu)選至少15cm長。提供這種長度的供應(yīng)管，用來從經(jīng)皮流體輸送設(shè)備分隔所述分路器單元，由此減小感染從經(jīng)皮流體輸送設(shè)備達到分路器單元的風(fēng)險。所述經(jīng)皮流體輸送設(shè)備的一個或多個端口可以經(jīng)由該供應(yīng)管連接到所述分路器單元的一個或多個入口。優(yōu)選地，所述經(jīng)皮流體輸送設(shè)備包括經(jīng)由多腔供應(yīng)管和植入式分路器單元連接到多個導(dǎo)管設(shè)備的多個端口，所述分路器單元具有多個入口，每個入口單獨連接到所述多個出口其中之一。具有優(yōu)勢的是，植入式分路器單元包括一個或多個流體過濾部件。例如，植入式分路器單元可以包括氣體(例如，空氣)過濾器或者排氣口和/或細菌過濾器。如果植入式分路器單元具有多個貫穿的單獨流體路徑(例如，如果包括多個入口，每個入口連接到多個出口其中之一)，則優(yōu)選單獨的過濾應(yīng)用到每個流體路徑。作為植入式分路器單元的一部分提供過濾的優(yōu)勢在于，過濾接近導(dǎo)管設(shè)備發(fā)生。從過濾器到流體輸送點的路徑長度因此最小化，由此使得在通過流體輸送裝置傳遞過程中向流體引入的污染物或者空氣最少。
具有優(yōu)勢的是，所述裝置包括(身體)外部流體連接件單元，用于與經(jīng)皮流體輸送設(shè)備的體外表面協(xié)作，以提供與所述端口的流體連通。所述體外表面和所述外部流體連接件單元可以配置成配合，以提供所需的與一個或多個端口的流體鏈路。如上所述，體外表面可以提供通往多個端口的途徑。所述外部流體連接件單元則可以包括例如多個針管，所述針管穿透經(jīng)皮流體輸送設(shè)備的隔膜，以便提供通往每個端口的單獨的流體途徑。優(yōu)選地，如果體外表面提供通往多個端口的途徑，則設(shè)置一個或多個對準特征件，以保證流體連接件單元可以僅以一種獨特的取向連接到體外表面。所述對準特征件可以包括體外表面和外部流體連接件單元的配合元件的形狀和/或?qū)什婕夂?或任何其他適當(dāng)?shù)奈锢硖卣骷Ｌ峁┻@種對準特征件保證了流體連接件的流體線路總是置于與經(jīng)皮流體輸送設(shè)備的同一個端口流體連通。適當(dāng)?shù)牧黧w連接件在W02007/104961中描述?？梢蕴峁╂i止機構(gòu)來將流體連接件單元鎖止到經(jīng)皮流體輸送設(shè)備的體外表面。這可以用于防止流體連接件單元從經(jīng)皮流體輸送設(shè)備不希望或不受控制地脫開。外部流體連接件單元可以連接到外部泵或者注射器或者其他通過該裝置泵送治療劑的器件。外部流體連接件單元還可以包括在線過濾器。本發(fā)明還延伸到單獨的流體連接件單元，用于與以上所述這種經(jīng)皮流體輸送設(shè)備的體外表面協(xié)作，以便提供與所述設(shè)備的一個或多個端口的流體連通。經(jīng)皮流體輸送設(shè)備還可以包括保護蓋。所述保護蓋可以布置成可釋放地接合經(jīng)皮流體輸送設(shè)備的體外表面。當(dāng)連接時，所述蓋可以防止接入該設(shè)備的端口。如果經(jīng)皮流體輸送設(shè)備包括隔膜密封件，則所述蓋優(yōu)選保護該隔膜密封件?？梢栽O(shè)置鎖止機構(gòu)，將所述保護蓋鎖止到經(jīng)皮流體輸送設(shè)備的體外表面。所述鎖止機構(gòu)可以用于防止保護蓋(例如，被患者)從經(jīng)皮流體輸送設(shè)備未授權(quán)或不希望的脫開。本發(fā)明還延伸到如上所述用于經(jīng)皮流體輸送設(shè)備的保護蓋。警告或者其他指示可以標(biāo)記在所述蓋上。所述蓋或經(jīng)皮流體輸送設(shè)備可以包括電子標(biāo)簽，以存儲有關(guān)植入的流體輸送設(shè)備的信息和/或治療信息。 除了提供具有一個或多個端口的經(jīng)皮流體輸送設(shè)備之外，其中通過所述端口可以分布流體，還可以提供一個或多個另外的連接件功能。例如，所述設(shè)備可以提供一個或多個電氣連接部和/ 一個或多個光學(xué)連接部。具有優(yōu)勢的是，所述設(shè)備的一個或多個端口可以本身用于經(jīng)由流體介質(zhì)發(fā)射電、光或超聲能量。根據(jù)本 發(fā)明進一步的方面，可以提供導(dǎo)向架，用于植入如上所述的經(jīng)皮流體輸送設(shè)備。所述導(dǎo)向架優(yōu)選提供用于在骨骼(例如，在顱骨骨骼中)切割凹部的模板，所述經(jīng)皮流體輸送設(shè)備的皮下基體部分可以摩擦配合在所述凹部中。所述導(dǎo)向架包括暫時連接器件(例如，用于接收骨螺釘?shù)目紫?，以允許其固定到骨骼，同時形成適當(dāng)?shù)陌疾俊？梢蕴峁┿@頭或者其他骨骼切割設(shè)備，以便利用該導(dǎo)向架作為模板在骨骼中形成所述凹部。本發(fā)明在更進一步的方面，還涉及一種將上述這種經(jīng)皮流體輸送設(shè)備植入的外科手術(shù)方法。優(yōu)選地，這種外科手術(shù)方法采用上述導(dǎo)向架。對于神經(jīng)學(xué)應(yīng)用而言，經(jīng)皮流體輸送設(shè)備優(yōu)選植入到顱骨上接近耳朵的位置。所述方法還可以包括局部削薄植入所述設(shè)備的區(qū)域中的頭皮。根據(jù)本發(fā)明進一步的方面，提供一種植入式經(jīng)皮流體輸送設(shè)備，該設(shè)備包括皮下基體部分，所述皮下基體部分包括一個或多個用于向一個或多個植入的導(dǎo)管設(shè)備提供流體的一個或多個端口 ；和包括體外表面的經(jīng)皮部分，所述皮下基體部分的所述一個或多個端口可以從所述體外表面接入，所述皮下基體部分包括連接到所述經(jīng)皮部分的第一元件和從所述第一元件凸起的細長區(qū)段，其中當(dāng)所述設(shè)備植入身體時，所述細長區(qū)段至少一部分定位(例如，埋入)在形成于所述骨骼中的凹部中。優(yōu)選地，所述皮下基體部分進一步包括第二元件，所述第一元件通過所述細長區(qū)段連接到所述第二元件。方便的是，當(dāng)所述設(shè)備錨定到身體的骨骼時，細長區(qū)段的整體定位在形成于所述骨骼中的凹部或溝槽中。所述一個或多個端口每一個優(yōu)選包括流體通道，所述流體通道從所述第一元件通過所述細長區(qū)段向所述第二元件延伸。所述設(shè)備還可以包括文中描述的一個或多個其他特征。根據(jù)本發(fā)明進一步的方面，提供一種植入式經(jīng)皮流體輸送設(shè)備，該設(shè)備包括皮下基體部分，所述皮下基體部分包括一個或多個端口，用于向一個或多個植入的導(dǎo)管設(shè)備供應(yīng)流體；和包括體外表面的經(jīng)皮部分，所述皮下基體部分的一個或多個端口可以從所述經(jīng)皮部分的體外表面接入，其中所述皮下基體部分能至少部分地插入形成在骨骼中的互補凹部中，并且所述皮下基體部分至少一部分在植入后進行骨性整合。優(yōu)選地，所述皮下基體部分包括粗糙表面和有利于骨性整合的涂層至少其中一種。所述設(shè)備還可以包括文中所述的一個或多個其他特征。文中還描述了一種植入式分路器單元，該分路器單元包括一個或多個入口和一個或多個出口，其中流體從所述一個或多個入口分布到所述一個或多個出口。所述分路器單元可以包括空氣過濾器，用于除去從所述一個或多個入口分布到所述一個或多個出口的流體中的空氣。所述植入式分路器單元可以包括細菌過濾器。優(yōu)選地，所述植入式分路器單元包括多個入口，每個入口單獨地連接到所述多個出口其中之一。如果所述植入式分路器單元具有多個貫穿的單獨的流體路徑(例如，包括多個入口，每個入口連接到所述多個出口其中一個)，則優(yōu)選單獨的空氣過濾應(yīng)用于每個流體路徑。例如，每個流體路徑可以包括單獨的過濾器艙室。方便的是，所述過濾器(例如，每個過濾器艙室)包括疏水層和親水層，以提供氣體(例如，空氣)排放或過濾功能。換句話說，所述過濾器分隔并除去被輸送的液體治療劑中的任何氣體(例如，空氣)。還可以提供膜料或隔膜(例如，接近疏水層)，任何被排放的空氣通過它耗散到體腔中。所述植入式分路器單元可以作為導(dǎo)管設(shè)備的一部分設(shè)置。例如，具有單一入口和單一出口的植入式分路器單元可以包含在腦實質(zhì)導(dǎo)管的頭部。文中還提供了一種植入式經(jīng)皮流體輸送設(shè)備，該設(shè)備包括皮下基體部分，所述皮下基體部分包括一個或多個端口，用于向一個或多個植入的導(dǎo)管設(shè)備供應(yīng)流體；和從所述皮下基體部分延伸的經(jīng)皮部分，其中所述經(jīng)皮部分包括體外表面，并且所述皮下基體部分的所述一個或多個端口可以從所述體外表面接入。所述皮下基體部分可以包括皮下流體入口，用于從遠端的植入泵接收流體，其中在皮下流體入口處接收的流體分布到所述一個或多個端口。具有優(yōu)勢的是，經(jīng)由體外表面接入所述一個或多個端口基本上阻擋流體從皮下流體入口流向所述一個或多個端口。所述皮下基體部分也可以錨定到實驗對象的骨骼，并且所述皮下基體部分的至少一部分可以促使骨性整合。所述設(shè)備還可以包括文中描述的任何其他特征。文中還提供了一種植入式經(jīng)皮流體輸送設(shè)備，該設(shè)備包括皮下基體部分，所述皮下基體部分包括一個或多個端口，用于向一個或多個植入的導(dǎo)管設(shè)備供應(yīng)流體；和從所述皮下基體部分延伸的經(jīng)皮部分，其中所述經(jīng)皮部分包括體外表面，并且所述皮下基體部分 的所述一個或多個端口可以從所述體外表面接入，所述皮下基體部分包括可以連接到所述經(jīng)皮部分的第一元件和從所述第一元件凸起的細長區(qū)段，由所述端口限定的流體通道穿過所述細長區(qū)段延伸，其中當(dāng)所述設(shè)備植入身體時，所述細長區(qū)段的整體定位在形成于所述骨骼中的凹部中。文中還提供了一種植入式經(jīng)皮流體輸送設(shè)備，該設(shè)備包括皮下基體部分，所述皮下基體部分包括與一個或多個植入設(shè)備連接的一個或多個連接部，和從所述皮下基體部分延伸的經(jīng)皮部分，其中所述經(jīng)皮部分包括體外表面，并且所述皮下基體部分的所述一個或多個連接部可以從所述體外表面接入。所述皮下基體部分優(yōu)選直接錨定到實驗對象的骨骼并且配置成在植入后有利于骨性整合。由所述設(shè)備提供的所述一個或多個連接部可以包括光學(xué)、電氣或流體連接部至少其中一種。具有優(yōu)勢的是，所述皮下基體部分包括與多個植入設(shè)備連接的多個連接部。因此文中公開了一種植入式經(jīng)皮流體輸送設(shè)備。所述設(shè)備可以包括皮下基體部分。所述皮下基體部分可以包括一個或多個端口，用于向一個或多個植入的導(dǎo)管設(shè)備供應(yīng)流體?？梢栽O(shè)置經(jīng)皮部分。所述經(jīng)皮部分可以從所述皮下基體部分延伸。所述經(jīng)皮部分可以包括體外表面。所述皮下基體部分的所述一個或多個端口優(yōu)選可以從所述體外表面接入。所述皮下基體部分具有優(yōu)勢地可以直接錨定到實驗對象的骨骼。所述設(shè)備可以包括文中描述的一個或多個其他特征。


僅作為示例，參照附圖，現(xiàn)在將描述本發(fā)明，在附圖中圖I示出了本發(fā)明的植入式神經(jīng)藥物輸送裝置；圖2示出了植入實驗對象的圖I的設(shè)備；圖3a_3d示出了穿過圖I的裝置的經(jīng)皮藥物輸送端口的各種截面；圖4示出了組裝后的圖I的裝置的經(jīng)皮藥物輸送端口 ；圖5a_5c示出了用于制造圖I的裝置的經(jīng)皮藥物輸送端口的一種方法；圖6示出了用于植入圖I至5示出的藥物輸送端口的導(dǎo)向設(shè)備；
圖7a_7g示出了用于植入圖I的神經(jīng)藥物輸送裝置的外科手術(shù)技術(shù)；圖8示出了本發(fā)明的進一步的植入式神經(jīng)藥物輸送裝置；圖9a_9c更為詳細地示出了圖8的裝置的經(jīng)皮藥物輸送端口 ；圖10示出了本發(fā)明的進一步的植入式神經(jīng)藥物輸送裝置；圖11示出了圖10的裝置的空氣/細菌過濾器和經(jīng)皮藥物輸送端口 ；圖12是圖10和11所示空氣/細菌過濾器的分解視圖；圖13示出了本發(fā)明的進一步的植入式神經(jīng)藥物輸送裝置；圖14示出了具有單獨的過濾器單元的本發(fā)明進一步的植入式神經(jīng)藥物輸送裝置；
圖15示出了具有CSF泵的本發(fā)明的進一步的植入式神經(jīng)藥物輸送裝置；圖16示出了用于將經(jīng)皮藥物輸送端口固定到顱骨的骨安裝技術(shù)；圖17示出了植入顱骨時的圖16的設(shè)備；圖18示出了閥動經(jīng)皮藥物輸送端口 ；圖19示出了圖18的閥動經(jīng)皮藥物輸送端口，插入了用于輸送治療劑的針管；和圖20是圖18和19所示的閥動經(jīng)皮藥物輸送端口的分解視圖。
具體實施例方式參照圖1，示出了根據(jù)本發(fā)明的植入式神經(jīng)藥物輸送裝置。該裝置包括恒壓泵2，所述恒壓泵包括內(nèi)部容器并具有出口 4，出口 4連接到單腔供應(yīng)管6的第一端。雖然圖中示出了恒壓泵2，但是應(yīng)該注意，可以采用任何植入式泵(例如，恒定或可編程流量泵)。供應(yīng)管6的第二端可以連接到端口單元10的入口 8。端口單元10包括兩個出口，這兩個出口通過雙腔供應(yīng)管14連接到分路器單元12的兩個入口。分路器單元12包括兩個出口 16，每個出口與供應(yīng)管14的各腔流體連通，這兩個出口每一個可以與神經(jīng)導(dǎo)管設(shè)備18連接。端口單元10包括皮下部分20和具有體外表面24的經(jīng)皮部分22。皮下部分20適合于至少部分地插入顱骨中形成的適當(dāng)形狀的凹部內(nèi)。具體來說，皮下部分20以植入后有利于與骨骼生物融合的材料涂覆，并且因此固定到顱骨而不需要骨螺釘或諸如此類。換句話說，皮下部分20是骨性結(jié)合的(也稱為骨性整合的)。在這種例子中，設(shè)置在皮下部分20的外表面上的涂層包括與羥磷灰石相結(jié)合的等離子噴涂的鈦。可以提供其他涂層或表面飾層以產(chǎn)生類似效果。皮下部分20可以形成為單個部件，但是包括3個不同功能的元件。具體來說，皮下部分20的基本上柱狀的第一元件26通過細長的接合區(qū)段30連接到基本上柱狀的第二元件28。正如以下將參照圖3更為詳細地描述，基本上柱狀的第二元件28具有用于接收來自泵出口 4的載運流體的入口 8和用于雙腔供應(yīng)管14的出口，所述雙腔供應(yīng)管14包括單獨的管腔，用于經(jīng)由分路器單元12向兩條導(dǎo)管18的每一條供應(yīng)流體。基本上柱狀的第一元件26還連接到經(jīng)皮部分22，由此允許從外部接入送往兩個導(dǎo)管設(shè)備18的單獨的流體路徑。具體來說，體外表面24包括兩個密封的進入端口，以允許流體(例如，藥物或者其他治療劑)注射到從泵2行進到導(dǎo)管設(shè)備18的流體流線中。還設(shè)置有外部流體連接件單元23，該單元可釋放地連接到經(jīng)皮部分22的體外表面24。當(dāng)連接件單元23連接到或配合端口單元10時，一對突出的針管29穿透密封件并因此提供送往端口單元10的兩個端口的單獨的流體途徑。流體連接件單元23的針管可以單獨地經(jīng)由多腔管25連接到外部藥物泵27或者個別泵的不同通道。以此方式，流體連接件單元23提供送往端口單元10的不同端口的單獨流體途徑，以允許向?qū)Ч茉O(shè)備18輸送治療劑或諸如此類。流體連接件單元23可以僅以一種取向連接到體外表面24，以保證相同的針管總是通入相同的端口。還可以設(shè)置鎖止機構(gòu)，以便根據(jù)要求將流體連接件單元23鎖止到體外表面24?；旧现鶢畹牡谝辉?6通過細長的接合區(qū)段30連接到基本上柱狀的第二元件28。細長的接合區(qū)段30包括多個管腔(在這種情況下是3個)，這些管腔在基本上柱狀的第一和第二元件26和28之間提供必要的流體路徑。此外，提供這種細長的接合區(qū)段30的好處還在于減小感染風(fēng)險。通過將端口單元10從分路器單元12間隔開，進一步降低了感染風(fēng)險。這種情況將在下面更為詳細地描述。參照圖2，圖中示出了植入體內(nèi)時，參照圖I描述的藥物輸送裝置。可以包括已知類型的隔膜泵的恒壓泵2在圖2中未示出，但是植入腹部。從泵2行進的供應(yīng)管6在實驗對 象的頭部皮膚下面埋管設(shè)置。端口單元10附連到耳部附近的顱骨骨骼中形成的適當(dāng)尺寸的凹部中，用于將端口單元連接到顱骨的技術(shù)以下參照圖6和7a-7g更為詳細地描述。供應(yīng)管6連接到端口單元10的入口 8，而離開端口單元10的雙腔供應(yīng)管14在頭皮下面皮下隧道連接到分路器單元12。分路器單元12固定到顱骨，例如利用骨螺釘固定，固定到導(dǎo)管設(shè)備18經(jīng)過顱骨中的孔并進入腦實質(zhì)的點附近。恒壓泵2包含存儲載運流體諸如鹽水(例如，緩沖鹽水)或人工腦脊液(CSF)的容器。泵2可以通過皮下注射到設(shè)置在泵2表面上的再填充端口而利用已知方式進行再填充。植入后，泵2經(jīng)由供應(yīng)管6向端口單元10供應(yīng)壓力下載運流體。端口單元10布置成經(jīng)由雙腔供應(yīng)管14和分路器單元12向每個導(dǎo)管設(shè)備18供應(yīng)小流量的載運流體。每個導(dǎo)管設(shè)備18的遠端40精確地在腦實質(zhì)中定位在要求的標(biāo)靶位置。適當(dāng)?shù)膶?dǎo)管設(shè)備的例子在W003/077785中描述。用于將導(dǎo)管定位在腦中要求的標(biāo)靶位置附近的技術(shù)在US6609020和W003/077784中描述。這些文件的內(nèi)容通過引用而包含在本文中。對于植入后的大部分時間而言，藥物輸送裝置布置成將少量載運流體經(jīng)由導(dǎo)管設(shè)備18泵送到腦實質(zhì)中。恒定或者基本上恒定的載運流體流減少了導(dǎo)管設(shè)備18因為組織長入而被堵塞的機會。這允許將包括外徑小于0.25_的細管的導(dǎo)管設(shè)備長期植入。當(dāng)要求輸送治療劑時，端口單元10的皮下部分22的體外表面24提供通往每個導(dǎo)管設(shè)備18的流體路徑的單獨途徑，并因此允許所需劑量的治療劑輸送到標(biāo)靶位置。這種治療劑輸送可以通過并行的每個導(dǎo)管連續(xù)進行(例如，在幾小時或幾天的周期內(nèi))。作為替代，輸送治療劑可以串行實施(例如，依次通過每個導(dǎo)管)以使與所輸送的試劑相關(guān)的任何副作用最小。許多年來，對于神經(jīng)學(xué)應(yīng)用，優(yōu)選完全植入式藥物輸送系統(tǒng)，以使繞過血腦屏障并在導(dǎo)管穿透該屏障的點進入腦實質(zhì)的感染機會最小。但是，發(fā)現(xiàn)這種完全植入式系統(tǒng)存在許多缺點，例如，存儲容量受到限制并且輸送貨架壽命短且需要存儲在特定環(huán)境(例如，特定溫度)中的藥物時經(jīng)常發(fā)生問題。使用單一的植入泵也無法提供在利用多個導(dǎo)管向不同位置輸送精確量的流體時所需的流量控制。也難于接入特別是在肥胖患者體內(nèi)皮下植入泵的再填充端口，并且治療劑的任何皮下泄漏都可能引起針對該試劑的免疫反應(yīng)。雖然以前提出過經(jīng)皮進入端口或再填充端口，但是這種端口趨向于植入軀干內(nèi)，由此需要長度較長的供應(yīng)管，這增大了系統(tǒng)的無用容積。這種額外的無用容積可能降低對藥物輸送的控制，由此降低特定情況下的療效。圖I和2所示的藥物輸送裝置包括連接到顱骨的端口單元10，但是該裝置配置成讓包含經(jīng)皮部分22時不會引發(fā)繞過血腦屏障的感染風(fēng)險不可接受地增大。該裝置的許多特征使得感染風(fēng)險最小，并且如下所述，這些特征全部或其中一些可以根據(jù)需要包括在所述裝置中。端口單元10的皮下部分20包括基本上柱狀的第一元件26，該第一元件通過細長接合區(qū)段30連接到基本上柱狀的第二元件28。如下解釋，皮下部分20的主體位于形成在顱骨骨骼中的凹部內(nèi)。具體來說，細長接合區(qū)段30的主體埋入形成在顱骨中的狹槽或凹部內(nèi)。優(yōu)選地，細長接合區(qū)段30與顱骨骨骼的外表面下沉平齊，并且植入后骨骼碎片等放置在細長接合區(qū)段30的頂部上。這允許植入后骨骼在細長接合區(qū)段30的頂部上再次生長。 在這些骨骼長成之后，基本上柱狀的第一元件26從基本上柱狀的第二元件28被埋入顱骨骨骼中的區(qū)域隔開。該區(qū)域用作最容易發(fā)生感染的供應(yīng)管連接部與端口單元10的經(jīng)皮元件之間的感染屏障。換句話說，這種布置減少了在皮膚與凸起的經(jīng)皮部分22之間的交界處發(fā)生的任何感染到達供應(yīng)管14并沿著導(dǎo)向?qū)Ч茉O(shè)備的各種管的外表面遷移而繞過血腦屏障的機會。此外，端口單元10的經(jīng)皮部分的尺寸被最小化，由此減小了所需的切口尺寸，進而減小了感染風(fēng)險。此外，可以看出分路器單元12定位遠離端口單元10。在該示例中，分路器單元12從端口單元10被15cm長的雙腔管14分開。如上所述，最可能發(fā)生感染的位置是皮膚和端口單元10的經(jīng)皮部分22之間的交界處。因此，在引自端口單元10的管與導(dǎo)管設(shè)備18之間提供分路器單元12，引入了額外的感染屏障?？梢栽谒鲅b置中設(shè)置細菌過濾器，以便除去載運流體中或者被輸送的治療劑中存在的任何細菌。細菌過濾器例如可以定位在端口單元10 (例如，在基本上柱狀的第二元件28中)和/或分路器單元12中。泵2也可以或者替代地包括細菌過濾器。所述裝置還可以包括空氣過濾器，以便除去輸送到腦部的流體中存在的任何空氣泡。這種空氣泡最可能發(fā)生在管件之間的連接部或者治療劑注入到端口單元10的點。在這個例子中，空氣過濾器放置在分路器單元12中，以使其盡可能靠近導(dǎo)管設(shè)備18，由此盡可能多地從所述裝置去除空氣。作為替代，或者補充，空氣過濾器可以設(shè)置在端口單元10中，例如位于基本上柱狀的第二元件28中。參照圖3a_3d，示出了端口單元10的皮下部分20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。具體來說，圖3b、3c和3d分別是穿過圖3a所示的平面H、II-II和III-III的截面。如上所述，端口單元10的皮下部分20包括基本上柱狀的第一元件26，該第一元件通過細長的接合區(qū)段30連接到基本上柱狀的第二元件28。設(shè)置在第二元件28上的入口 8，從遠端定位的泵接收處于壓力下的流體，與經(jīng)過細長接合區(qū)段30到達第一元件26的流入導(dǎo)管50流體連通。兩條流出導(dǎo)管52a和52b也從第一元件26經(jīng)由細長接合區(qū)段30分布返回第二元件28。流出導(dǎo)管52a和52b與雙腔供應(yīng)管14的管腔流體連通。第一元件26還包括兩個垂直通道54a和54b。流入導(dǎo)管50經(jīng)由流量限制通道56a和56b與每一個垂直通道54a和54b流體連通。連接通道58a和58b在垂直通道54a和54b以及各流出導(dǎo)管52a和52b之間提供流體連通。
兩個垂直通道54a和54b在一端被橡膠塞60密封，所述橡膠塞作為端口單元10的皮下部分22的一部分提供，所述橡膠塞60在圖3d中示出。橡膠塞60允許流體輸送針管62a和62b分別進入垂直通道54a和54b。當(dāng)流體輸送針管插入其關(guān)聯(lián)的垂直通道時，基本上阻擋進入該垂直通道的載運流體流動。相反，從針管尖端排出的流體經(jīng)過相關(guān)的連接通道流出導(dǎo)管，達到相連的導(dǎo)管設(shè)備。應(yīng)該注意，這種布置允許分開控制經(jīng)由每個導(dǎo)管設(shè)備輸送的治療劑的類型、劑量和流量。在不存在插入的流體輸送針管的情況下，流量限制通道56a和56b將載運流體分散到各個垂直通道中。流量限制通道56a和56b還發(fā)揮這樣的功能，即針對到達每個導(dǎo)管設(shè)備的載運流體量提供單獨的流動控制。雖然上面描述了基于針管/隔膜的流體連接部，但是應(yīng)該注意，也可以替代地設(shè)置無針管流體連接部。應(yīng)該注意，雖然上述例子例述了適合向兩個導(dǎo)管輸送流體的端口單元，但是可以制造類似的端口單元用于更少或更多的導(dǎo)管設(shè)備。此外，雖然在特定應(yīng)用場合(例如，在利 用非常細、否則可能發(fā)生堵塞的導(dǎo)管時)，載運流體連續(xù)沖刷具有優(yōu)勢，但是這并不是必須的。因此，可以提供類似于上述但是不存在用于載運流體的入口的端口單元。參照圖4，示出了用于不存在連續(xù)供應(yīng)的載運流體的端口單元110。端口 110包括皮下部分120和具有體外表面124的經(jīng)皮部分122。皮下部分120包括基本上柱狀的第一元件126，該第一元件126通過細長接合區(qū)段130連接到基本上柱狀的第二元件128。四腔供應(yīng)管114的近端從第二元件128凸出。四腔供應(yīng)管114的遠端可以終止于分路器單元(未示出)，四個分開的導(dǎo)管設(shè)備(未示出)連接到該分路器單元。基本上柱狀的第一元件126包括4個垂直內(nèi)部通道，所述垂直內(nèi)部通道與4條導(dǎo)管分別流體連通，所述4條導(dǎo)管從第一元件126經(jīng)由細長接合區(qū)段130到達第二元件128。這4條導(dǎo)管分別與四腔供應(yīng)管114的各管腔分別流體連通。端口單元110的經(jīng)皮部分122包括密封垂直通道一端的橡膠塞(未示出)。流體輸送針管可以插入橡膠塞，進入任一或多條垂直通道，由此允許流體沿著每條導(dǎo)管泵送到關(guān)聯(lián)的導(dǎo)管設(shè)備。以此方式，流體可以根據(jù)需要供應(yīng)到要求的導(dǎo)管設(shè)備。 因此可以看出，端口單元110類似于以上參照圖I至3描述的端口單元10，但是不包括用于從腹部泵提供連續(xù)供應(yīng)的載運流體的入口。包括端口 110的裝置可以與直徑足夠大到防止堵塞或者要求急性或短期注入的導(dǎo)管一起使用。參照圖5a_5c，現(xiàn)在將描述用于以塑料材料(諸如PEEK)模制諸如圖4所示的端口單元的方法。圖5a示出了模制的端口單元的塑料皮下部分150，該端口單元包括第一元件152、第二元件154和接合第一和第二元件的細長區(qū)段156。在模制過程中，4條導(dǎo)線158從皮下部分150延伸，以形成4條流體導(dǎo)管。4個針管160，每一個與其中一條導(dǎo)線158相交，提供垂直通道。模制之后，導(dǎo)線158和針管160被撤出，以分別形成要求的導(dǎo)管和通道。二次模制或者包覆的四腔供應(yīng)管162則可以連接到端口單元的第二元件154。供應(yīng)管162的外護套通過鎖止螺釘166固定就位。在將護套固定就位之前，在供應(yīng)管162的每個管腔和端口中其中一條導(dǎo)管之間設(shè)置流體連接部。如上所述，供應(yīng)管162的遠端可以連接到分路器單元 168。如圖5b所示，經(jīng)皮部分180可以隨后(例如利用激光焊接)連接到皮下部分150的第一元件152的表面。在模制過程中形成的導(dǎo)管190的端部也利用插塞188密封。經(jīng)皮部分180包括橡膠塞182，該橡膠塞密封形成在皮下部分150的第一元件152中的4個垂直通道184的端部。經(jīng)皮部分180還包括體外表面186，所述體外表面具有4個進入孔，每個進入孔允許針管經(jīng)過橡膠塞182而進入相關(guān)聯(lián)的其中一個垂直通道184。圖5c示出了在向端口單元的下部元件194上等離子噴涂鈦層200的步驟之后的端口單元。這種等離子噴涂步驟隨后可以是施加羥磷灰石料層的步驟。應(yīng)該注意，經(jīng)皮部分180的上部元件196在該過 程中被屏蔽，并因此不會被鈦或羥磷灰石涂覆。上部元件196可以包括類似菱形的涂層(DLC)192，該涂層提供光滑表面或者可以用光滑材料(諸如鈦)制成。如上所解釋，皮下部分150與其所嵌入的顱骨骨骼193骨性整合；這種情形在圖5c的內(nèi)集中示出。正如圖5c的內(nèi)集示出，端口單元的下部元件194延伸，以使真皮195(也可以削薄以便在真皮和骨膜之間提供改良的交界)生長或與其粗糙的表面生物整合。皮膚的表皮197布置成鄰近上部元件196的光滑表面鋪放，但是不粘附到該表面。可以試試常規(guī)清潔經(jīng)皮部分180的上部(光滑)元件，以確保沒有組織向其粘附。這種布置保證了端口單元不需要造袋術(shù)，并且也減小感染風(fēng)險。重要的是注意，許多其他技術(shù)或者以上所述技術(shù)的變體也可以用于如文中所述那樣形成端口單元。具體來說，技術(shù)人員應(yīng)該意識到可以通過可靠和節(jié)省成本的方式制造這種端口單元的各種方式。圖6示出了植入輔助件250，該輔助件設(shè)計成便于將上述端口單元(例如，端口單元10或110)植入。植入輔助件250包括橢圓形金屬塊252，該金屬塊具有一對凸緣254和設(shè)置在下部(面對顱骨的)表面258上的多個骨銷釘256。借助骨螺釘260穿過凸緣254上的孔，植入輔助件250因此可以暫時附連到顱骨。金屬塊252還包括一對鉆孔導(dǎo)向孔262，該導(dǎo)向孔262可以接收可拆除的鉆孔套管266和互聯(lián)金屬狹槽264。鉆孔套管、導(dǎo)向孔262和狹槽264的尺寸和間隔對應(yīng)于將要連接到顱骨的端口單元的尺寸。正如以下將會解釋，植入輔助件250允許利用切割工具切開顱骨，從而形成構(gòu)造成接收端口單元的皮下部分的凹部。參照圖7a至7g，將描述用于利用參照圖6所述的植入輔助件植入神經(jīng)學(xué)裝置的外科手術(shù)方法，其中所述神經(jīng)學(xué)裝置包括參照圖I至3所述的端口單元和分路器單元。圖7a示出了該方法的第一步驟利用模板在實驗對象耳朵后面標(biāo)記出搭片300。在位置302對頭皮沖孔，以便標(biāo)記顱骨骨骼。在導(dǎo)管顱骨鉆孔和分路器單元將要定位的地方再制作更大的搭片304。圖7b示出了翻起后的搭片300。在這個階段還除去皮下組織。圖7c示出了參照圖6所述的植入輔助件250通過骨螺釘260連接到顱骨。對準輔助件250利用制作在顱骨上的沖孔標(biāo)記作為基準標(biāo)記而定位。鉆孔套管266置于鉆孔導(dǎo)向孔262中，并且鉆頭310依次穿過每個孔以便在顱骨上形成兩個孔。每個鉆孔的深度大約為5mm。圖7d示出了從鉆孔導(dǎo)向孔262中取出鉆孔套管266之后執(zhí)行的步驟利用擺鋸320切出大約Imm寬的溝槽。植入輔助件250然后從顱骨脫開。圖7e示出了下一個步驟利用2_的去毛邊設(shè)備330將遠端狹槽331擴寬到大約2_。圖7f則示出了步驟利用撞擊器340輕敲端口單元110，與顱骨中適當(dāng)成形的孔342形成緊密配合。分路器單元344和導(dǎo)管350也可以在這個階段植入。參照圖4描述的端口單元Iio附接于撞擊器340。最后，如圖7g所示，撞擊器340從端口單元110斷開，并且利用骨骼碎片回填狹槽352?？梢钥闯觯丝趩卧?10的皮下部分120基本上埋入顱骨骨骼中，并且經(jīng)皮部分122通過頭皮的皮膚凸出，以提供體外表面124。以上所述外科手術(shù)植入方法僅僅是如何能將端口單元手術(shù)植入的一種示例，并且技術(shù)人員理解上述方法的多種變形也是可行的。例如，線性切口或者L形(曲棍)切口可以制作在皮膚上，替代如上所述形成皮膚搭片。皮膚則可以在切口任一側(cè)削薄，并且除去足夠多的皮膚，以容納端口單元的經(jīng)皮部分180。端口單元也可以安裝在頭上的其他區(qū)域或者安裝到身體上的不同骨骼。例如，端口單元可以安裝到胸骨，如果要求向脊髓輸入治療劑的話。還可以將所述設(shè)備安裝在口腔中(例如，安裝到頜骨)?？谇话惭b的設(shè)備可以表現(xiàn)為(例如，陶瓷)牙齒的形式，或者經(jīng)過牙齒。以上參照圖I至7描述的例子描述了包括通過細長接合區(qū)段接合的兩個基本上柱·狀的元件的端口單元。這種端口單元可以固定地附連到顱骨，并且針對感染從端口單元的經(jīng)皮部分到達植入的導(dǎo)管設(shè)備提供了屏障。圖8示出了神經(jīng)學(xué)裝置包括通過四腔供應(yīng)管414連接到分路器單元412的端口單元410。腦實質(zhì)導(dǎo)管設(shè)備418連接到分路器單元412。分路器單元412還包括細菌過濾器。參見圖9a,更為詳細地示出了圖8中所示的端口單元410。端口單元410包括皮下部分420和具有體外表面424的經(jīng)皮部分422。皮下部分420包括沿著其長度主體部分延伸的多個凸起分支翅片421。皮下部分420還包括基本上柱狀的第一元件426，細長區(qū)段430從該第一元件凸起。細長區(qū)段430的遠端包括4個凸起的剛性管432，用于接合供應(yīng)管414的4個管腔434并提供與每個管腔的單獨流體連接。經(jīng)皮部分422包括可以從體外表面424觸及的橡膠塞，該橡膠塞密封經(jīng)由端口單元410的4個單獨流體通道。將流體輸送針管通過橡膠塞插入，提供了通往端口單元的單獨流體通道的流體入口，由此允許流體經(jīng)由供應(yīng)管414和分路器單元412被泵送到相連的導(dǎo)管設(shè)備。圖9b示出了植入如圖9c所示的鑰匙形凹部442中的端口單元410的側(cè)視圖，該凹部形成在實驗對象的顱骨骨骼440中?？梢岳脹_擊器等設(shè)備將端口單元410壓入該凹部來實施植入，由此導(dǎo)致翅片421切入骨骼并因此將端口單元附連就位。端口單元的鑰匙狀形狀結(jié)合翅片421用來將端口單元10固定就位并且防止其發(fā)生任何不希望的運動(例如，轉(zhuǎn)動)。皮下部分420的主體部分定位在顱骨骨骼440的外表面以下，而經(jīng)皮部分422穿過皮膚上的孔。端口單元410的細長區(qū)段430和供應(yīng)管414的近端也埋在顱骨外表面以下的空隙中，該空隙利用骨骼碎片444回填。皮膚446的真皮抵靠皮下部分420和經(jīng)皮部分422的粗糙表面密封。還要注意，下皮或皮下組織448在端口單元植入?yún)^(qū)域被削薄，從而允許在真皮和骨膜之間提供活體密封。還應(yīng)該注意，可以將供應(yīng)管414與端口單元410的細長區(qū)段430整體形成。例如，供應(yīng)管的近端可以從基本上柱狀的第一元件直接凸出，以形成皮下部分420的埋裝細長區(qū)段。圖10至12示出了進一步的神經(jīng)學(xué)裝置包括端口單元510、供應(yīng)管514、分路器單元512和4個導(dǎo)管設(shè)備518。具體來說，圖10示出了該裝置植入實驗對象，圖11示出了植入前的該裝置，而圖12更為詳細地示出了過濾器單元的部件。
參照圖10和11，可以看出端口單元510如何通過供應(yīng)管514連接到分路器單元512。導(dǎo)管設(shè)備518均聯(lián)系到分路器單元的出口。端口單元510類似于以上參照圖8和9a-9c所述的端口單元410。但是，分路器單元512提供空氣過濾功能。參照圖12，更為詳細地示出了分路器單元512的結(jié)構(gòu)。分路器單元512包括四艙室流出部分520、親水(細菌)過濾器522、四艙室流入部分524、疏水過濾器526和隔片膜528。正如以下更為詳細地描述，通過供應(yīng)管514的4個管腔送到分路器單元512的流體被分別過濾，并經(jīng)由出口 530排出到各導(dǎo)管設(shè)備518。換句話說，經(jīng)過分路器單元的每個流體路徑被分別過濾，并且不存在分布到不同導(dǎo)管設(shè)備518的流體混合。在操作中，來自供應(yīng)管514的每個管腔的流體經(jīng)過流入部分524的各流入艙室其中之一。流體中的液體吸附到親水過濾器522并經(jīng)過疏水過濾器522進入相關(guān)聯(lián)的流出部分520的流出艙室。氣體(例如，空氣)不會經(jīng)過親水過濾器522。來自流出部分520的每個艙室的流體送到出口 530，該出口依次連接到導(dǎo)管設(shè)備518。疏水過濾器526用作液體屏障，但是允許任何氣體(例如，空氣)泡經(jīng)過。氣體(例如，空氣)因此被從流體中除去，并且被允許通過隔片膜528擴散到身體中。親水過濾器522也可以配置成提供細菌過濾功能。 從圖10可以看出，分路器單元512定位盡可能靠近導(dǎo)管設(shè)備518。這保證了空氣去除盡可能遠地在下游實施，由此讓存在于從導(dǎo)管設(shè)備518排出的流體中的空氣量最少。具體來說，遠離端口單元510和可能引入空氣的管件連接部的主體部分進行空氣過濾。參照圖13，示出了本發(fā)明的神經(jīng)學(xué)裝置的進一步實施例。該裝置包括腹部植入的恒壓泵602、經(jīng)皮端口單元610、分路器單元612和導(dǎo)管設(shè)備618。單腔供應(yīng)管606從泵602向分路器單元612供應(yīng)載運流體。四腔供應(yīng)管614從端口單元610到分路器單元612提供4條單獨的流體路徑。端口單元610優(yōu)選是參照圖4所述的那種端口單元。該裝置布置成讓腹部泵602供應(yīng)的流體流以低流量被連續(xù)泵送到導(dǎo)管設(shè)備618，以防止這些設(shè)備堵塞。包含治療劑的流體也可以泵送到端口單元610并且經(jīng)由分路器單元612導(dǎo)向每個導(dǎo)管設(shè)備618。分路器單元621包括細菌過濾器和/或空氣過濾器。圖14示出了參照圖13所述的設(shè)備的變體。來自腹部泵602的載運流體經(jīng)由單腔供應(yīng)管606被泵送到過濾器單元620。過濾器單元620將接收的載運流體劈分成4股，這4股在供應(yīng)管622的近端分布到4個管腔中。在供應(yīng)管622的遠端，4個管腔分成4個單獨的管，每個管連接到導(dǎo)管設(shè)備618。端口單元610通過四腔供應(yīng)管624連接到過濾器單元620，并且提供經(jīng)過過濾器單元620到達4個單獨的流體股的單獨流體連接。治療劑因此可以從端口單元610泵送到任一導(dǎo)管設(shè)備618。圖15示出了圖13所示結(jié)構(gòu)的替代結(jié)構(gòu)。取代用來供應(yīng)載運流體恒定流的腹部泵，替代地提供了腦室分流件640和泵642。在這種結(jié)構(gòu)中，腦脊髓液(CSF)的恒定流而非供應(yīng)載運流體送到分路器單元612。以上描述的經(jīng)皮流體端口設(shè)備可以壓力配合到形成在顱骨中的適當(dāng)凹部中。許多替代錨定結(jié)構(gòu)可以用于將端口單元附連到顱骨骨骼。圖16和17示出了端口單元710具有凸起的柱狀部分712，該柱狀部分接合形成在骨骼716中的互補凹部714。如圖16的上部子集所示，柱狀部分712包括孔隙718。如圖16下部子集所示，互補的圓形溝槽或凹部714可以形成在骨骼中，可選地包括中央圓形島720。如果形成圓孔(S卩，不存在中央圓形島720)，則骨骼碎片可以用于填充柱狀部分712的內(nèi)腔。圖17示出了固定就位情況下的圖16的設(shè)備。同樣，端口單元710具有體外表面724，以允許接入皮下離開所述單元的端口或流體通道。供應(yīng)管730可以通過形成在柱狀部分712中的狹槽分布。這種供應(yīng)管730可以至少部分地埋入形成在骨骼中的溝槽中。例如，供應(yīng)管730的近端可以形成細長區(qū)段，該細長區(qū)段以類似于上述的方式埋入骨骼中。接下來參照圖18至20，示出了以上參照圖I至3所述的端口的變體。圖18是示出閥動端口單元800的部件的截面圖。閥動端口單元800包括墊片802和墊圈804，它們被準管806約束，否則可以在管腔中自由移動。還提供隔膜808。圖18中所示端口單元800在處于第一狀態(tài)時，允許流體從入口 818流到出口 820。具體來說，可以看出，如果沒有墊圈804阻擋進入通道810，則在入口 818接收的加壓液體可以流到出口 820。
圖19示出了當(dāng)中空針管830插入隔膜808因此向下推壓墊片802時的閥動端口單元800。在該第二狀態(tài)下，墊片802壓縮墊圈804，由此阻擋流體從進入通道810離開。因此阻擋了從入口 818到出口 820的流體路徑。相反，通過插入的針管830分散的流體可以被泵送到出口 820并且繼續(xù)泵送到植入的導(dǎo)管設(shè)備。圖20示出了閥動端口單元800的內(nèi)部部件的分解視圖。閥動端口單元800，與上述端口單元一樣，具有定位形成在骨骼中的凹部中的皮下部分和從其凸出的經(jīng)皮部分。還應(yīng)該記得，以上例子僅僅例述本發(fā)明。具有單一端口、雙端口或四端口的端口單元在上面詳細描述，但是本發(fā)明同等地適用于具有不同數(shù)量的端口的端口單元。此外，制造端口單元的方法和它們植入的方式也僅僅用于例述?？梢允褂酶鞣N各樣的制造和/或植入技術(shù)。此外，雖然上述設(shè)備描述為用于向身體輸送流體，但是應(yīng)該注意，這些設(shè)備也可以用作從身體抽取流體的分流器。以上詳細描述的經(jīng)皮流體輸送設(shè)備因此可以用作經(jīng)皮流體輸送或流體抽取設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種植入式經(jīng)皮流體輸送設(shè)備，所述設(shè)備包括 皮下基體部分，所述皮下基體部分包括用于向一個或多個植入的導(dǎo)管設(shè)備供應(yīng)流體的一個或多個端口 ；和 包括體外表面的經(jīng)皮部分，所述皮下基體部分的所述一個或多個端口能從所述經(jīng)皮部分的所述體外表面接入， 其中所述皮下基體部分能至少部分地插入形成在骨骼中的互補凹部中，所述皮下基體部分包括用于抓持所述互補凹部的內(nèi)表面的一個或多個特征件，由此將所述皮下基體部分直接錨定至所述骨骼。
2.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述一個或多個特征件允許所述皮下基體部分通過摩擦配合保持在互補凹部中。
3.如前述權(quán)利要求任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述一個或多個特征件包括設(shè)置在所述皮下基體部分的外表面上的一個或多個凸起，所述一個或多個凸起允許所述設(shè)備通過推入配合而固定到互補凹部中。
4.如前述權(quán)利要求任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述皮下基體部分包括粗糙表面和有利于骨性整合的涂層的至少其中一種。
5.如前述權(quán)利要求任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述皮下基體部分包括凸起的唇邊，用于圍繞形成在骨骼中的凹部的周邊接合所述骨骼的外表面。
6.如前述權(quán)利要求任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述皮下基體部分包括能連接到所述經(jīng)皮部分的第一元件和從所述第一元件凸起的細長區(qū)段，其中當(dāng)所述設(shè)備植入身體時，所述細長區(qū)段的整體定位在形成于所述骨骼中的凹部中。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述皮下基體部分包括第二元件，所述第一元件和所述第二元件通過所述細長區(qū)段相連接。
8.如權(quán)利要求6至7任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述細長區(qū)段至少為IOmm長。
9.如前述權(quán)利要求任一項所述的設(shè)備，包括兩個或更多個端口。
10.如前述權(quán)利要求任一項所述的設(shè)備，包括細菌過濾器和空氣排出口至少其中之一。
11.如前述權(quán)利要求任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述皮下基體部分包括至少一個皮下流體入口，用于從至少一個遠端植入的泵接收流體，其中在至少一個皮下流體入口處接收的流體能分布到所述一個或多個端口。
12.如前述權(quán)利要求任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述經(jīng)皮部分的至少一部分包括促進組織長入的周邊表面。
13.一種神經(jīng)學(xué)裝置，包括 如前述權(quán)利要求任一項所述的植入式經(jīng)皮流體輸送設(shè)備； 具有一個或多個管腔的供應(yīng)管； 具有一個或多個入口的植入式分路器單元，所述入口用于將流體分布到一個或多個出口 ；和 一個或多個腦實質(zhì)導(dǎo)管設(shè)備； 其中所述經(jīng)皮流體輸送設(shè)備的所述一個或多個端口經(jīng)由所述供應(yīng)管連接到所述分路器單元的所述一個或多個入口，并且所述一個或多個腦實質(zhì)導(dǎo)管設(shè)備連接到所述植入式分路器單元的所述一個或多個出口。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，包括外部流體連接件單元，用于與所述經(jīng)皮流體輸送設(shè)備的所述體外表面協(xié)作，以提供與所述端口的流體連通。
15.一種用于植入前述權(quán)利要求任一項所述的經(jīng)皮流體輸送設(shè)備的導(dǎo)向架，其中所述導(dǎo)向架為在骨骼中切割凹部提供模板，所述經(jīng)皮流體輸送設(shè)備的所述皮下基體部分能配合在所述凹部中。
16.一種植入式經(jīng)皮流體輸送設(shè)備，包括 皮下基體部分，所述皮下基體部分包括用于向一個或多個植入的導(dǎo)管設(shè)備提供流體的一個或多個端口 ；和 包括體外表面的經(jīng)皮部分，所述皮下基體部分的所述一個或多個端口能從所述體外表面接入； 所述皮下基體部分包括連接到所述經(jīng)皮部分的第一元件和從所述第一元件凸起的細 長區(qū)段， 其中當(dāng)所述設(shè)備植入身體時，所述細長區(qū)段的至少一部分定位在形成于所述骨骼中的凹部中。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，所述皮下基體部分進一步包括第二元件，所述第一元件通過所述細長區(qū)段連接到所述第二元件。
18.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于，所述一個或多個端口的每一個包括流體通道，所述流體通道從所述第一元件通過所述細長區(qū)段延伸到所述第二元件。
19.一種植入式經(jīng)皮流體輸送設(shè)備，該設(shè)備包括 皮下基體部分，所述皮下基體部分包括一個或多個端口，用于向一個或多個植入的導(dǎo)管設(shè)備供應(yīng)流體；和 包括體外表面的經(jīng)皮部分，所述皮下基體部分的所述一個或多個端口能從所述經(jīng)皮部分的體外表面接入， 其中所述皮下基體部分能至少部分地插入形成在骨骼中的互補凹部中，并且所述皮下基體部分的至少一部分在植入后進行骨性整合。
20.如權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其特征在于，所述皮下基體部分包括粗糙表面和有利于骨性整合的涂層的至少其中一種。
全文摘要
描述了一種植入式經(jīng)皮流體輸送設(shè)備(10；110；410)，該設(shè)備包括皮下基體部分(20；120；150；420)，所述皮下基體部分具有一個或多個端口，用于向一個或多個植入的導(dǎo)管設(shè)備供應(yīng)流體；和包括體外表面(24)的經(jīng)皮部分(22；122；180；422)。所述皮下基體部分(20；120；150；420)的所述一個或多個端口可以從所述經(jīng)皮部分(22；122；180；422)的所述體外表面接入。所述皮下基體部分能至少部分地插入形成在骨骼中的互補凹部(342；440)中，所述皮下基體部分(20；120；150；420)包括用于抓持所述互補凹部的內(nèi)部表面的一個或多個特征件(421)，由此將所述皮下基體部分(20；120；150；420)直接錨定在至所述骨骼。所述設(shè)備可以用于可選地經(jīng)由分路器單元(12)將流體分布到神經(jīng)外科導(dǎo)管(18；418)。
文檔編號A61M5/142GK102753218SQ201180009336
公開日2012年10月24日 申請日期2011年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月12日
發(fā)明者保羅·大衛(wèi)·菲爾德, 史蒂文·斯特里特菲爾德·吉爾, 安德魯·塞繆爾·維克, 特雷弗·歐文·劉易斯 申請人:瑞尼斯豪(愛爾蘭)有限公司