專利名稱：多層共軸血管閉塞裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于對動脈瘤和相似的血管病變進行栓塞的血管閉塞 (vaso-occlusive)裝置，如血管閉塞彈簧圈和相似裝置。特別是， 本發(fā)明涉及對現有的兩層或兩元件共軸血管閉塞裝置，特別是具有聚 合物涂層或覆蓋層的那些裝置所作出的改進。特別是，本發(fā)明涉及一 種在微導管內部提供了改進的耐久性、可推性和可跟蹤性的三層或^ 元件共軸血管閉塞裝置。被稱作"可跟蹤性"的特性指的是在另一介 入裝置之內或之上推進一個介入裝置的便易性，且該特性涉及到摩擦 和柔性。
背景技術：
血管閉塞裝置通常被用于人體的脈管系統(tǒng)內以便借助于形成栓子 而阻止血液流通過脈管(vessel)。血管閉塞裝置還用于在源于脈管 的動脈瘤內形成栓子。血管閉塞裝置可由一個或多個元件形成，所緣 一個或多個元件通常通過導管或相似的機構被傳輸至脈管系統(tǒng)內。
在一些臨床情況下需要提供血管栓塞。例如，脈管栓塞被用于控 制脈管流血、4吏肺瘤的血液供應閉塞、以及對動脈瘤特別是顱內動脈 瘤進行閉塞。近年來，用于治療動脈瘤的脈管栓塞已經引起了^f艮多關 注?，F有技術中已經采用了多種不同的治療藥征。 一種前景光明的方 法是利用形成血栓的微彈簧圏。這些微彈簧圈可由具有生物相容性的 金屬合金(通常是鉑和鎢)或適當的聚合物制成。如果由金屬制成，
則彈簧圈可設有Dacron (滌綸)纖維以便增加致血栓性。彈簧圏通過 微導管被配置到動脈部位。微彈簧圈的實例在下面的美國專利中進行 了披露授權給Ritchart等的4, 994, 069 ;授權給Butler等的 5， 133， 731;授權給Chee等的5， 226， 911;授權給Palermo的5,312,415; 授權給Phelps等的5， 382， 259;授權給Dormandy， Jr.等的5， 382， 260; 授權給Dormandy， Jr.等的5， 476， 472;授權給Mirigian的5， 578， 074; 授權給Ken的5， 582，619;授權給Mariant的5， 624， 461;授權給Horton 的5， 645， 558;授權給Snyder的5， 658， 308;和授權給Berenstein等 的5， 718， 711。
已經在某種程度上取得成功的特定類型的微彈簧圈是在授權給 Guglielmi等的美國專利No. 5， 122， 136中所述的Guglielmi Detachable Coil (Guglielmi可拆脫彈簧圏)("GDC" ) 。 GDC采用通過釬焊連 接而被固定到不銹鋼傳輸線上的鉑絲彈簧團。在彈簧圏被置于動脈瘤 內部后，電流被施加到該傳輸線上從而以電解方式使釬焊接合處產生 分裂，由此使彈簧圏與傳輸線拆脫開來。施加的電流還使得在彈簧圈 上形成了正電荷以便吸引帶負電的血細胞、血小板和纖維蛋白質原， 由此增加了彈簧圏的致血栓性。具有不同直徑和長度的多種彈簧圏可 被擠入動脈瘤內直至動脈瘤被完全充滿。彈簧圏因此在動脈瘤內形成 了血栓并保持所述血栓，從而抑制了所述血栓的移位和碎裂。
GDC過程的優(yōu)點在于，具有如果彈簧圈遷移離開其所需位置時收回 線圈并對線圈進行重新定位的能力，且具有促進在動脈瘤內形成穩(wěn)定 血栓的增強的能力。
在授權給Greene， Jr.等的美國專利6, 299， 619中和授權給Greene， Jr.等的美國專利6, 602, 261中例示出了微彈簧圏血管閉塞裝置領域中 最近取得的進展，所述兩個專利都已被轉讓給了本發(fā)明的受讓人。這 些專利披露了包括微彈簧圈的血管閉塞裝置，所述微彈簧圈具有設置 在彈簧圏的外表面上的一個或多個可膨脹元件。所述可膨脹元件可由 多種可膨脹聚合物水凝膠中的任何可膨脹聚合物水凝膠形成，或另一 種可選方式是，由在暴露于生理環(huán)境如血流時響應于環(huán)境參數(如溫 度或pH)的變化而產生膨脹的環(huán)境敏感性聚合物形成。
盡管具有可膨脹元件的微彈簧圏在例如對具有多種尺寸和構型的 動脈瘤進行栓塞的方面展現出了光明的前途，但可膨脹元件增加了血
管閉塞裝置與配置該裝置所利用的微導管之間的摩擦力。此外，；限據 可膨脹元件的構型和材料，裝置的柔性可能有所降低。這些因素可能 導致產生一種尚不具備最佳可推性(對產生屈曲的阻力)且具有降低 的可跟蹤性(如上所述)的裝置。
因此，所存在的盼望已久但尚未滿足的需要是提供一種具有可膨 脹元件類型裝置的所有優(yōu)點且此外還呈現出增強的可推性和可跟蹤性 以及優(yōu)良的耐久特性的微彈簧圏血管閉塞裝置。

發(fā)明內容
廣義而言，本發(fā)明涉及一種血管閉塞裝置，所述血管閉塞裝置包
括三個共軸元件細長的柔性絲狀內元件；共軸地圍繞所述內元件且 與所述內元件緊密接觸的非金屬中間元件；和共軸地圍繞所述中間元 件且與所述中間元件緊密接觸的外元件，所述外元件包括一個或多個 開口或間隙，所述中間元件通過所述開口或間隙暴露出來。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述內元件以由具有生物相容性 的不透射線的金屬制成的螺旋形彈簧圈的形式存在，且所述中間元件 是位于所述內元件上的保形涂層或層，所述保形涂層或層由軟質聚合 物材料制成，所述軟質聚合物材料優(yōu)選是可膨脹聚合物。有利地，聚 合物水凝膠是在暴露于例如血流的生理環(huán)境時產生膨脹的環(huán)境響應性 水凝膠。聚合物可有利地是生物可吸收或生物可降解的聚合物。
所述外元件有利地是除了在近端和遠端部段處進行緊密地巻繞 ("close-wound (密繞)")以外被松散地巻繞("open-wound (松 繞)")在所述中間元件上的螺旋形"游絲(over-coil)，，。所述密 繞的近端和遠端部段支承所迷內元件，防止所述內元件在配置過程和 任何必要的重新定位過程中受到損傷，同時還在所述裝置的所述近端
元件的所述水凝膠在所述裝置的所述相應端部處產生膨脹。介于所述 近端部段與所述遠端部段之間的所述松繞部段形成了單個連續(xù)的螺旋 形開口，所述中間元件通過所述開口進行膨脹。所述開口的螺旋形構 型使所述膨脹的聚合物中間元件受力從而呈現出在所述游絲的彈簧圏
之間沿徑向向外伸出的弓形部段的鏈條的構型，而不是呈現出具有連 續(xù)的不間斷的外表面的連續(xù)聚合物層的構型。由于所述弓形部段中的 每個部段主要在切線接觸點處或鄰近所述切線接觸點的位置處與微導 管的內表面接觸(例如在配置過程中)，因此與連續(xù)軸向聚合物元件 相比，所述中間元件的總接觸區(qū)域被減少。該減少的接觸區(qū)域相應地 減少了所述聚合物層與所述微導管之間的總摩擦，由此降低了操控所 述裝置的阻力。所述松繞部段還在所述聚合物中間元件的所述弓形部 段之間形成了鉸鏈點，由此提高了所述裝置的整體柔性。
已經通過實驗證實，由于所述外元件且由于所述外元件與所述中 間元件之間的相互作用帶來的降低摩擦和提高柔性的優(yōu)點使得與例如 現有技術中的具有位于外表面上或沿外表面設置的可膨脹聚合物涂層
或元件的微彈簧圏裝置相比，根據本發(fā)明制造的裝置的可推性和可跟 蹤性得到了增強。
本發(fā)明由此提供了一種具有可膨脹元件的微彈簧圈血管閉塞裝 置，所述可膨脹元件允許所述裝置非常有效地對多種血管病變如具有 多種形狀、尺寸和位置的動脈瘤進行栓塞，且與現有技術相比還呈現 出增強的可推性和可跟蹤性。


圖1是根據本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的血管閉塞裝置的透視圖2是圖1所示裝置的軸向剖視圖3是與圖1所示裝置相似的透視圖，圖中示出了處于膨脹狀態(tài) 的可膨脹聚合物中間元件；
圖4是圖3所示裝置的軸向剖視圖5是沿圖2所示的線5-5截取的剖視圖，但圖中示出了本發(fā)明 的第一變型形式，其中所述內元件包括兩個共軸螺旋形微彈簧圏；
圖6是與圖5所示裝置相似的剖視圖，但圖中示出了本發(fā)明的第 二變型形式，其中所述內元件包括三個共軸螺旋形微彈簧圏；
圖7是與圖5所示裝置相似的剖視圖，但圖中示出了本發(fā)明的第 三變型形式，其中所述內元件包括限定出包含實心共軸芯體的腔管的 螺旋形微彈簧圈；
圖8是與圖5所示裝置相似的剖視圖，但圖中示出了本發(fā)明的第
四變型形式，其中所述內元件包括限定出包含中空管狀共軸芯體的腔
管的螺旋形微彈簧圏；和
圖9是本發(fā)明的另一可選實施例的透視圖。
具體實施例方式
參見圖1-圖4，根據本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的血管閉塞裝置10 包括三個細長的共軸元件內元件ll、非金屬中間元件12和覆蓋所述 中間元件的至少一部分的不可膨脹的外元件13。中間元件12與內元件 11和外元件13均緊密接觸。
內元件11由柔性的細長絲體或金屬絲形成，所述柔性的細長絲體 或金屬絲優(yōu)選由在各種醫(yī)用成像手段如X-射線、核磁共振成像(MRI) 或超聲波下可見的材料制成。內元件11優(yōu)選由一定長度的金屬絲形成， 所述一定長度的金屬絲由多種具有生物相容性的不透射線的金屬如 輛、鉭、鴒、金、鈦、鎳鈦金屬互化物、不銹鋼、ELgiloy (鈷-鉻-鎳) 或本領域公知的其它合金中的任何金屬制成。另一種可選方式是，內 元件可由非金屬材料如聚合物、膠原、蛋白質、藥物、生物材料(例 如細胞材料和基因)、生物活性制劑、治療用化合物、或這些材料的 組合制成或包括上述材料。如果內元件由可透射線的材料制成，則應 該有利地對內元件進行摻雜或浸漬或化學改性以便使其在一種或多種 成像技術作用下是可見的。另一種可選方式是，內元件可由在MRI或 超聲波手段下具有高可見性的材料制成。內元件11可成形為多種構型， 這包括，但不限于，彈簧圈、桿、管道、纜線、編織物、切斷管或其 它細長柔性形式。如圖所示，內元件以螺旋形彈簧圈的形式存在，所 述形式可能是優(yōu)選的形式。在一個特定實施例中，內元件至少部分地 被成形為多絲彈簧團構型，正如公開號為2004/0006362的共有美國專 利申請中所述，所述專利申請的披露內容在此作為參考被引用。
中間元件12可被成形為涂層、包層、管狀套筒或其它構造以便圍 繞內元件11共軸地形成大體上連續(xù)的表面。另一種可選方式是，中間 元件可被成形為圓柱體并隨后被串叉到內部芯體元件11上，正如公開 號為2002/0177855的共有且共同待審的美國專利申請中所述，所述專 利申請的披露內容在此作為參考被引用。中間元件12優(yōu)選覆蓋除短近 端和遠端部段以外內元件11的所有長度。
中間元件12可由多種適當的大體上非金屬的具有生物相容性的材 料中的任何材料制成，所述材料包括聚合物、生物聚合物、生物材料 和這些材料的組合。適當的聚合物包括纖維素、聚丙烯、聚乙烯吡<* 烷酮、聚丙烯酸、聚交酯、聚酰胺、聚乙烯醇(PVA)、聚酯、聚氨酯、 聚乙醇酸、氟碳聚合物(例如PTFE)、尼龍、聚甲基丙烯酸甲酯(P醒A)、 水凝膠和硅酮。典型的生物材料包括藻酸鹽、透明質酸、纖維蛋白質、 膠原和絲綢?？蛇x地，中間元件12可被浸漬、接枝、鍵聯(lián)或改性以便 傳輸治療用化合物、藥物、膠原、蛋白質、基因、生物活性制劑或細 月包材料。參見例如US 5, 658, 308和國際/^開號為W0 99/65401和W0 00/27445的申請，所述專利或申請的披露內容在此作為參考凈皮引用。 在一個優(yōu)選實施例中，中間元件12由代表當前技術發(fā)展水平的生物可 吸收或生物可降解聚合物例如7>開號為2002/0040239和2002/0020417 的美國專利申請中所述的那些聚合物制成，所述專利申請的披露內容 在此作為參考被引用。在另一優(yōu)選實施例中，中間元件12由軟質保形 材料制成，且更優(yōu)選由可膨脹材料如水凝膠制成。
最優(yōu)選的材料是環(huán)境響應性水凝膠，例如公開號為2002/0176880 的美國專利申請中所述的那種水凝膠，所述專利申請的披露內容在此 作為參考被引用。特別地，公開號為2002/0176880的美國專利申請中 所述的水凝膠具有響應于這種環(huán)境參數如pH或溫度的變化而產生受控 體積膨脹的類型。這些水凝膠是通過形成包含(a)至少一種單體和/ 或聚合物，所述至少一種單體和/或聚合物的至少一部分對于環(huán)境參數 的變化是敏感的；(b)交聯(lián)劑；和(c)聚合引發(fā)劑的液體混合物來 制備的。如果需要，則成孔劑(porosigen)(例如NaCl、冰晶或蔗糖) 可被加入混合物中，并隨后從所得固體水凝膠中被去除從而提供具有 足夠多孔性以便允許細胞長入的水凝膠。通過引入具有可離子化的功 能基團(例如胺、羧酸)的烯化不飽和單體而提供受控的膨脹率。例 如，如果丙烯酸被引入交聯(lián)網絡內，則在低pH值溶液中對水凝膠進行 培養(yǎng)從而使羧酸質子化。在沖洗掉過多的低pH值溶液并對水凝膠進行 干燥之后，水凝膠可被引導通過充注有處于生理學pH值下的鹽或充注 有血液的微導管內。只有對羧酸基團進行去質子化之后，水凝膠才能 產生膨脹。相反，如果含有胺的單體被引入交聯(lián)網絡內，則在高pH值 溶液中對水凝膠進行培養(yǎng)從而對胺進行去質子化。在沖洗掉過多的高pH值溶液并對水凝膠進行干燥之后，水凝膠可被引導通過充注有處于生理學pH值下的鹽或充注有血液的微導管。只有對胺基團進行質子化之 后，水凝膠才能產生膨脹。
更特別地，在水凝膠的優(yōu)選劑型中，單體溶液包括烯化不飽和單 體、烯化不飽和交聯(lián)劑、成孔劑和溶劑。所選擇的單體的至少一部分， 優(yōu)選10%-50%,且更優(yōu)選10%-30%必須具有pH敏感性。優(yōu)選的pH敏感 性單體是丙烯酸。甲基丙烯酸及兩種酸的衍生物也將提供pH敏感性。 由于利用除了這些酸以外的酸所制備的水凝膠的機械性質較差，因此 應該選擇提供附加機械性質的單體。用于提供機械性質的優(yōu)選單體是 丙烯酰胺，所述單體可與上述pH敏感性單體中的一種或多種結合使用 從而提供附加的壓縮強度或其它機械性質。單體在溶劑中的優(yōu)選濃度 在從20% w/w至30% w/w的范圍內。
交聯(lián)劑可以是任何多功能烯化不飽和化合物，優(yōu)選是N，N'-亞甲基 雙丙烯酰胺。如果需要水凝膠材料具有生物降解性，則應該選擇可生 物降解的交聯(lián)劑。交聯(lián)劑在溶液中的濃度應該小于約1% w/w，且優(yōu)選 小于約0. 1% w/w。
通過將成孔劑懸浮在單體溶液中達到過飽和懸浮狀態(tài)而提供水凝 膠材料的孔隙率。也可利用不可溶于單體溶液中但可溶于清洗溶液中 的成孔劑。氯化鈉是優(yōu)選的成孔劑，但也可利用氯化鉀、冰、蔗糖和 碳酸氫鈉。優(yōu)選將成孔劑的顆粒尺寸控制為小于約25微米，更優(yōu)選小 于約IO微米。小顆粒尺寸有助于成孔劑在溶劑中的懸浮。成孔劑在單 體溶液中的優(yōu)選濃度在從約5% w/w至約50% w/w的范圍內，更優(yōu)選在 從約10°/ w/w至約20% w/w的范圍內。另一種可選方式是，可省去成 孔劑且可制造非多孔水凝膠。
如果需要溶劑，則基于單體、交聯(lián)劑和成孔劑的溶解度選擇溶劑。 如果使用液體單體(例如，2-甲基丙烯酸羥)，則不必使用溶劑。優(yōu) 選的溶劑是水，但也可利用乙醇。溶劑的優(yōu)選濃度在從約20% w/w至 約80% w/w的范圍內，更優(yōu)選在從約50% w/w至約80% w/w的范圍內。
交聯(lián)密度對這些水凝膠材料的機械性質有顯著影響?？赏ㄟ^單體 濃度、交聯(lián)劑濃度和溶劑濃度的變化對交聯(lián)密度(且因此對機械性質) 進行最佳地控制。可通過還原-氧化、輻射和熱量實現單體的交聯(lián)?？?br> 劑的情況下通過離子化輻射(例如電子束或伽馬射線)實現單體溶液 的輻射交聯(lián)。優(yōu)選類型的交聯(lián)引發(fā)劑是通過還原-氧化而進行作用的交
聯(lián)引發(fā)劑?？捎糜诒景l(fā)明的該實施例中的這種還原/氧化(red/ox)引 發(fā)劑的特定實例是過硫酸銨和N， N， N'， N'-四甲基乙二胺。
在完成聚合化之后，用水、酒精或其它適當的一種或多種清洗溶 液對水凝膠進行清洗以便去除一種或多種成孔劑、任何未作用的殘余 的一種或多種單體和任何未被引入的低聚物。這一過程優(yōu)選是通過起 初在蒸餾水中對水凝膠進行清洗而實現的。
如上所述，通過對存在于水凝膠網絡上的可離子化功能基團進行 質子化/去質子化而實現對水凝膠的膨脹率的控制。 一旦已經制備出水 凝膠且過多的單體和成孔劑已被洗去，則可實施控制膨脹率的步驟。
在具有羧酸基團的pH敏感性單體已被引入水凝膠網絡內的實施例 中，在低pH值溶液中對水凝膠進行培養(yǎng)。溶液中的自由質子對水凝膠 網絡上的羧酸基團進行質子化。培養(yǎng)過程的持續(xù)時間和溫度以及溶液 的pH值影響了對膨脹率的控制量。通常情況下，培養(yǎng)過程的持續(xù)時間 和溫度與對膨脹的控制量成正比例，而溶液pH值則與對膨脹的控制量 成反比例。已經確定的是，處理溶液的水含量也影響了膨脹控制。就 這方面而言，水凝膠能夠在處理溶液中產生更多的膨脹且認為增加了 可用于進行質子化的羧酸基團的數量。需要對水含量和pH進行優(yōu)化以 便在最大程度上控制膨脹率。在完成培養(yǎng)之后，過多的處理溶液被洗 去且對水凝膠材料進行干燥。已經觀察到，與未經過處理的水凝膠相 比，經過低pH值溶液處理的水凝膠在干燥后尺寸減小至更小的尺寸。 由于需要通過微導管傳輸這些水凝膠材料，因此上述效應是需要的效 應。
如果具有胺基團的pH敏感性單體被引入水凝膠網絡內，則在高pH 值溶液中對水凝膠進行培養(yǎng)。去質子化在高pH值下發(fā)生在水凝膠網絡 的胺基團上。培養(yǎng)過程的持續(xù)時間和溫度以及溶液的pH值影響了對膨 脹率的控制量。通常，培養(yǎng)過程的持續(xù)時間、溫度和溶液pH值與對膨 脹的控制量成正比例。在完成培養(yǎng)之后，過多的處理溶液被洗去且對 水凝膠材料進行干燥。
對于具有由可膨脹聚合物水凝膠形成的中間元件的血管閉塞裝置 的實施例而言，當中間元件12產生膨脹時，未被外元件13覆蓋或限制的柔軟的保形中間元件12的區(qū)域通過開口或間隙，或在外元件13 的彈簧圈之間沿徑向向外延伸(如下所述)，從而使得在外元件13所 施加的限制的作用下而形成包括弓形部段的鏈條的波狀外表面。由于 波狀外表面的弓形部段僅在鄰近每個部段頂點的切線接觸點處或者接 近所述切線接觸點的位置處與配置該裝置所利用的微導管的內壁表面 接觸，因此使得，與相同材料的連續(xù)或光滑的表面相比，該波狀或弓 形構型提供了減輕的摩擦。
外元件13是柔性且細長的大體上呈管狀的構件，所述構件長度的 至少相當長的部分且優(yōu)選所述構件長度的大部分包括或限定出至少一 個開口或間隙從而允許中間元件12凈it^露出來和/或伸出。外元件13 的適當構型包括螺旋形彈簧圈、編織物和帶狹槽的或螺旋形切斷管。 外元件13可由任何適當的生物相容性金屬或聚合物制成，這包括上面 列舉的用于內元件的生物相容性金屬或聚合物。對于那些利用柔軟的 保形中間元件12的實施例而言，外元件13應該具有足夠的徑向強度 從而壓縮或限制中間元件12。 ，
外元件13中的開口優(yōu)選使得，沿裝置長度的相當長的部分，外元 件13的開口區(qū)域優(yōu)選是介于裝置長度的該部分的近端界限與遠端界限 之間的裝置的總外表面區(qū)域的至少約20%且更優(yōu)選為大于約40%。例如， 在接近裝置端部的位置處，外元件13可具有相對較低百分比的開口區(qū) 域(即小于約20%),而對于介于裝置的端部部分之間的更大部分的裝 置長度而言，外元件13可具有更大百分比(即至少約20%且優(yōu)選大于 約40%)的開口區(qū)域，從而允許中間元件12通過外元件13更大程度地 暴露出來。覆蓋裝置總長度的至少約75%的外元件13的部分優(yōu)選將具 有更大百分比的開口區(qū)域。
在最優(yōu)選的實施例中，裝置包括由生物相容性金屬絲(例如鉑合 金)的緊密巻繞("密繞")的螺旋形彈簧圏形成的內元件11、親水 可膨脹聚合物(例如水凝膠)的中間元件12、和以生物相容性金屬或 聚合物的螺旋形彈簧圏的形式存在的外元件13，所述彈簧圈在大部分 長度范圍內是松繞的且具有密繞的近端部段14和密繞的遠端部段15。 外元件13的松繞部分限定出單個連續(xù)的螺旋形開口或間隙。彈簧圏優(yōu) 選由具有不超過約0.15 mm的直徑的金屬絲制成。外元件13所包括的 彈簧圈的節(jié)距可以達到巻繞成彈簧圈的絲體直徑的十倍，且優(yōu)選介于
比絲體直徑高出約5%與高出約100%之間的范圍內。
聯(lián)接元件16有利地被附接到內元件11的近端上從而被可拆脫地 附接到配置裝置(未示出)上。圓形閉塞器尖端17可被附接到內元件 11的遠端上。
在上述最優(yōu)選的實施例中，中間元件12的水凝膠在暴露于水溶液 環(huán)境(例如血液)時產生膨脹或溶脹。凝膠優(yōu)選膨脹至其初始體積的 約2倍與約20倍之間的體積。如圖3和圖4所示，產生溶脹或膨脹的 中間元件12通過在外元件13的松繞部段的彈簧圏之間限定出的螺旋 形開口或間隙伸出從而形成波狀中凸彎曲表面，所述表面限定出弓形 或圓形部段的鏈條，每個部段所具有的直徑遠大于外元件13的直徑。
上述螺旋形外元件13可被認為限定出單個螺旋形開口或間隙，或 其可被視作限定出多個相連的開口或間隙，每個所述開口或間隙;故限 定在外元件13的彈簧圏的相鄰的成對繞組之間。另一種可選方式是， 如果外元件13例如被成形為帶狹槽的管道，則外元件13將被認為在 其軸向中間部段中限定出多個離散的開口或間隙，所述開口或間隙在 功能上等效于所示實施例中限定出的一個或多個螺旋形開口 。
裝置10可被構造以便使每個共軸元件具有不同的徑向厚度從而提 供不同的操縱特征。內元件11優(yōu)選具有介于約0.075 mm與0. 75 mm 之間的直徑；中間元件12具有介于約0.025 mm與1.00 mm之間的厚 度；且外元件13具有介于約0. 025 mm與0.25 mm之間的厚度。對于 利用可膨脹的中間元件12的實施例而言，這些厚度是在未膨脹狀態(tài)下 測得的。外元件13的外徑優(yōu)選實際上要或多或少地小于中間元件12 的處于膨脹狀態(tài)或溶脹狀態(tài)下的直徑，從而使得中間元件將易于膨脹 通過外元件13中的開口或間隙。
圖5和圖6示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例的變型，其中內元件具有 多層結構。特別地，圖5示出了具有分別包括第一共軸彈簧圈110a和 第二共軸彈簧圈110b的內元件的第一變型。圖6示出了具有分別包摶 第一共軸彈簧圈210a、第二共軸彈簧圈210b和第三共軸彈簧圏210c 的內元件的第二變型。在共有且共同待審的公開號為2004/0006363的 美國專利申請中對適當的共軸彈簧圈結構及其制造方法進行了披露， 所述專利申請的披露內容在此作為參考被引用。內元件可事實上包括 四個或更多個共軸層。相似地，外元件13可包括多個共軸螺旋形彈簧
圈層，且設想外元件的表面區(qū)域中占適當百分比的表面區(qū)域保持開口 狀態(tài)以便暴露出中間元件，正如上面所述地。
圖7示出了本發(fā)明的第三變型，其中內元件包括限定出軸向腔管 的螺旋形彈簧圈310,所述軸向腔管長度的至少相當長的部分中填充有 實心芯體構件320。實心芯體構件320可浸漬有治療制劑，所述治療制 劑可凈皮吸入血流內。
圖8示出了本發(fā)明的第四變型，其中內元件包括限定出軸向腔管 的螺旋形彈簧圈410,所述軸向腔管的至少相當長的部分包含中空的管 狀芯體構件420。該管狀芯體構件340提供了附加的強度，且其中可充
注有液體治療制劑(未示出)。
圖9示出了根據本發(fā)明的另一可選實施例的血管閉塞裝置10'。該 實施例包括具有遠端部段15'的外元件13'，所述遠端部段未進行密繞， 而是被制造成具有占制造外元件13'所用的金屬絲或絲體的直徑的大約 5%至100%的小間隙。這些間隙使得裝置10'的遠端部段15'在外元件13' 與內元件ll'交疊的區(qū)域中具有更大的柔性。
在圖9所示的實施例中，內元件ll'和外元件13'的近端都有利地 通過釬焊或焊接而被附接到聯(lián)接元件16'上。內元件ll'和外元件13'與 聯(lián)接元件16'的附接使得裝置10'的近端在配置和植入過程中對變形的 耐受性更強。
在上述實施例中的任何實施例中，外元件的一部分和/或中間元件 的一部分可^Mt修飾(例如通過涂覆)從而包括促進了有益細胞或生長 因子的粘結的結構。在公開號為2002/0049495的美國專利申請中披露 了為此目的而使用的典型涂層，所述專利申請的披露內容在此作為參 考,皮引用。
如上所述，本發(fā)明在微導管中提供了良好的可跟蹤性。換句話說， 使得易于行進通過導管而不會被束靠在導管上或使導管移動。該優(yōu)點 是借助于減輕在裝置的端部處的摩擦和屈曲而實現的。使裝置行進通 過典型微導管所需的力通常小于約0. 7磅(lbs )。
該裝置優(yōu)選可從柔性細長傳輸設備(未示出)如金屬絲、推動器 管道或類似設備上被拆脫下來。本領域已知的典型拆脫系統(tǒng)包括電解、 機械、電機械、熱、超聲波和液壓拆脫機構。該裝置可被成形為次級 構型，如螺旋形彈簧圏、半球、卵形體或血管閉塞裝置領域已知的任
何其它適當的二維或三維形狀。另一種可選方式是，該裝置可保持相 對較直的構型，且在端部處具有或不具有曲度(例如"J"構型)。
在上述實施例中的任何實施例中，內元件或中間元件中的任一元 件或兩種元件可被成形以便具有較強的耐拉伸性，從而使得如果裝置 需要被部分縮回以便進行重新定位或其它動作時限制了整個裝置(包
括外元件)的拉伸。應該意識到上述材料中的多種材料具有不同程 度的耐拉伸性。
該裝置可用于對血管、其它動脈空間如動脈瘤、和整個人體內的 其它管狀或嚢狀器官或空間進行閉塞和/或栓塞。可適宜地利用該裝置 的特定應用包括對腦動脈瘤、主動脈瘤、瘺管、輸卵管、心臟間隔缺 損、卵圓孔未閉和左心耳進行閉塞。對于這些應用中的一些應用而言， 可能優(yōu)選利用具有大于上述那些尺寸的尺寸的裝置。
盡管已經在本說明書和附圖中對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描 述，但應該意識到相關領域的技術人員可易于作出多種改變和變型。 因此，本發(fā)明的范圍不限于在此所述的特定實施例和實例，而是應被
例和等效方式,
權利要求
1、一種血管閉塞裝置，所述血管閉塞裝置包括細長的柔性絲狀內元件；共軸地圍繞所述內元件且與所述內元件緊密接觸的非金屬中間元件；和共軸地圍繞所述中間元件的外元件，所述外元件限定出開口區(qū)域，所述中間元件通過所述開口區(qū)域暴露出來；其中沿所述裝置長度的相當長的預定部分，所述開口區(qū)域占在所述裝置長度的所述預定部分內的裝置表面區(qū)域的至少約20％。
2、 根據權利要求1所述的血管閉塞裝置，其中所述中間元件包括 可膨脹聚合物材料。
3、 根據權利要求1所述的血管閉塞裝置，其中所述外元件包括螺 旋形彈簧團，所述螺旋形彈簧圈具有限定出所述開口區(qū)域的節(jié)距，所 述中間元件通過所述開口區(qū)域暴露出來。
4、 根據權利要求3所述的血管閉塞裝置，其中所迷彈簧圈由螺旋 形巻繞的絲體形成，且其中所述彈簧圏的所述節(jié)距大于所述絲體的直 徑。
5、 根據權利要求4所述的血管閉塞裝置，其中所述線圈的所述節(jié) 距介于比所述絲體的直徑高出約5%與高出約100%之間的范圍內。
6、 根據權利要求2所述的血管閉塞裝置，其中所述可膨脹聚合物 材料包括水凝膠。
7、 根據權利要求6所述的血管閉塞裝置，其中所述可膨脹聚合物 材料主要由水凝膠構成。
8、 根據權利要求7所述的血管閉塞裝置，其中所述水凝膠具有響 應于環(huán)境參數的變化而進行膨脹的類型。
9、 根據權利要求8所述的血管閉塞裝置，其中所述環(huán)境參數選自 包括溫度和pH的組群。
10、 根據權利要求1所述的血管閉塞裝置，其中所述內元件包括 至少兩個同心微彈簧圈。
11、 根據權利要求1所述的血管閉塞裝置，其中所述內元件限定 出包含中空管狀芯體元件的腔管。
12、 根據權利要求1所述的血管閉塞裝置，其中所述內元件限定 出包括大體上實心的芯體元件的腔管。
13、 根據權利要求1所述的血管閉塞裝置，其中所述內元件和所 述中間元件中的至少一個元件包括選自包括藥物、生物活性制劑、治 療用化合物、細胞材料、基因、膠原和蛋白質中的至少一種的組群的 材料。
14、 一種血管閉塞裝置，所述血管閉塞裝置包括 絲狀內元件；共軸地圍繞所述內元件且與所述內元件緊密接觸的非金屬中間元 件；和共軸地圍繞所述中間元件且具有開口區(qū)域的外元件，所述中間元 件通過所述開口區(qū)域暴露出來，所述外元件包括限定出螺旋形彈簧圏 的螺旋形巻繞的絲體，所述彈簧圈具有大于所述絲體的直徑的節(jié)if巨。
15、 根據權利要求14所述的血管閉塞裝置，其中所述內元件和所 述中間元件中的至少一個元件至少部分地由非金屬的具有生物相容性 的材料制成。
16、 根據權利要求15所述的血管閉塞裝置，其中所述線圈的所述 節(jié)距介于比所述絲體的直徑高出約5。/。與高出約100。/。之間的范圍內。
17、 根據權利要求14所述的血管閉塞裝置，其中所述內元件包括 由選自包括金屬絲和聚合物絲體的組群的具有生物相容性的材料制成 的微彈簧圈，且其中所述中間元件由具有生物相容性的聚合物材料形 成。
18、 根據權利要求14所述的血管閉塞裝置，其中所述中間元件^ 括可膨脹聚合物材料。
19、 根據權利要求14所述的血管閉塞裝置，其中沿所述裝置長度 的相當長的預定部分，所述開口區(qū)域占在所述裝置長度的所述預定部 分內的裝置表面區(qū)域的至少約20%。
20、 根據權利要求18所述的血管閉塞裝置，其中所述可膨脹聚合 物材料包括水凝膠。
21、 根據權利要求20所述的血管閉塞裝置，其中所述可膨脹聚合 物材料主要由水凝膠構成。
22、 根據權利要求21所述的血管閉塞裝置，其中所述水凝膠具有 響應于環(huán)境參數的變化而進行膨脹的類型。
23、 根據權利要求22所述的血管閉塞裝置，其中所述環(huán)境參數選 自包括溫度和pH的組群。
24、 根據權利要求14所述的血管閉塞裝置，其中所述內元件具有 近端和遠端，且其中所述外元件包括在近端部段與遠端部段之間進行 延伸的松繞螺旋形彈簧圈部分，所述近端部段和遠端部段分別在鄰近 所述內元件的所述近端和所述遠端的位置處被附接到所述內元件上， 其中所述松繞部分限定出所述開口區(qū)域。
25、 根據權利要求14所述的血管閉塞裝置，其中所述內元件和所 述中間元件中的至少一個元件包括選自包括藥物、生物活性制劑、治 療用化合物、細胞材料、基因、膠原和蛋白質中的至少一種的組群的 材料。
全文摘要
一種血管閉塞裝置包括共軸地進行布置的內元件、中間元件和外元件。所述內元件是絲狀元件，優(yōu)選是微彈簧圈。所述中間元件由非金屬材料制成，所述非金屬材料優(yōu)選是可膨脹聚合物。所述外元件大體上是不可膨脹的且限定出至少一個間隙或開口，所述中間元件通過所述間隙或開口被暴露出來。在優(yōu)選實施例中，當所述中間元件產生膨脹時，所述中間元件通過所述外元件中的所述至少一個間隙或開口伸出且呈現出具有波狀中凸彎曲外表面的構型，所述表面限定出弓形部段的鏈條，每個部段所具有的直徑遠大于所述外元件的直徑。所述中間元件的膨脹構型使所述裝置被配置通過微導管時的摩擦最小化，由此減小了產生屈曲的可能性同時保持了優(yōu)良的柔性。結果使得產生了在被配置通過微導管時具有增強的可推性和可跟蹤性的裝置。
文檔編號G06K9/00GK101198280SQ200680018280
公開日2008年6月11日 申請日期2006年3月17日 優(yōu)先權日2005年3月24日
發(fā)明者G·馬丁內斯 申請人:微排放器公司